[发明专利]用于轮胎的橡胶组合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备具有卓越耐崩裂性的轮胎用含二氧化硅橡胶组合物的方法，更具体而言，涉及一种制备具有大大提高的加工性和耐崩裂性的轮胎用含二氧化硅橡胶组合物的方法。

背景技术

过去，在例如用于越野行驶的市购轮胎的盖罩胎面和基层胎面中，已经使用二氧化硅来改善耐崩裂性能。另外，已经混入二氧化硅以便降低主要在道路上行驶时的燃料消耗。然而，通常当用于轮胎的橡胶组合物中混入二氧化硅时粘度变高并且工厂加工性能成为问题。因此，使用加工助剂如A-50P(品牌名称)，但是问题在于耐崩裂性所要求的断裂性能降低。

过去，作为有效地将二氧化硅分散到橡胶组合物中的技术，已知的是1)通过混合分批的橡胶组分来混合橡胶和二氧化硅的方法(参见日本专利公开文本(A)No.2003-335901)；2)包括如下步骤的方法：在第一混合步骤，将全部量的橡胶组分和配合剂如二氧化硅、炭黑、硅烷偶联剂、聚硅氧烷进行混合，和，在第二混合步骤，向其中添加并在其中混合其他的配合剂如氧化锌、硬脂酸、蜡、抗氧化剂，以及最后，在最后的步骤，向其中添加并在其中混合硫化体系配合剂如硫和硫化促进剂(参见日本专利公开文本(A)No.2002-220492)；和3)包括如下步骤的方法：在第一混合步骤，将橡胶组分的一部分和除硫化体系配合剂之外的配合剂进行混合以得到橡胶母炼胶，在第二混合步骤，将所述母炼胶和余量的橡胶组分混合，和在最后的混合步骤，向其中添加并在其中混合硫化体系配合剂(参见日本专利公开文本(A)No.2006-36918)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备用于轮胎的橡胶组合物的方法，其中使用采用二氧化硅母炼胶的多步混合法，由此二氧化硅在橡胶中的分散性得以提高，并因此即使在不使用加工助剂的情况下，粘度降低，加工性提高，橡胶的断裂伸长提高并且轮胎的耐崩裂性提高。

根据本发明，提供一种制备用于轮胎的橡胶组合物的方法，该方法包括：在第一混合步骤，在混合下将5-30重量份二氧化硅和基于二氧化硅的重量为3-15wt％的硅烷偶联剂配合入含有50重量份或更多天然橡胶(NR)和/或合成聚异戊二烯橡胶(IR)和50重量份或更少丁二烯橡胶(BR)的100重量份中的50重量份或更多的二烯基橡胶中，形成母炼胶，在第二混合步骤，向所得到的母炼胶中加入余量的二烯基橡胶和炭黑以及任选的除了硫化配合剂之外的配合剂，然后在最后的混合步骤，通过混合向其中加入硫化配合剂。

根据本发明，还提供一种用于轮胎的橡胶组合物，其进一步包括，最后的混合步骤，混入交联剂用于将碳-碳键引入橡胶的交联结构中以便提高断裂性能并进一步提高从行驶寿命开始到结束的耐崩裂性。

实施本发明的最佳方式

在本发明中，发明人发现即使不使用常规的分步混合方法或使用加工助剂的常规技术，当首先，在第一混合步骤，由全部或部分预定的橡胶组分和二氧化硅以及硅烷偶联剂得到二氧化硅母炼胶，然后，在接下来第二混合步骤，加入余量(或剩余)的橡胶和除所要求的硫化配合剂之外的配合剂，和最后，在最后的混合步骤，加入硫化配合剂时，可以得到加工性能卓越和轮胎的耐崩裂性卓越的轮胎用橡胶组合物。另外，在本发明中，本发明人发现通过在最后的混合步骤进一步混入交联剂用于将碳-碳键引入到橡胶的交联结构中，耐热老化性可得以提高并且耐崩裂性可进一步提高。

在根据本发明的用于轮胎的橡胶组合物的制备方法中，作为第一混合步骤，将全部或部分预定的橡胶组分和预定的二氧化硅以及硅烷偶联剂，和如果需要的话，塑解剂，加入到密闭式混合机如班伯里密炼机或捏合机中，由室温开始混合，在90-160℃的温度下进行混合30-300秒，然后排出并允许冷却到室温以得到预定的二氧化硅母炼胶。之后，在第二混合步骤中，将二氧化硅母炼胶、剩余的橡胶组分和炭黑以及除了硫化配合剂之外的其他预定的配合剂由密闭式混合机的加料口加入，由室温开始混合，在130-160℃的温度下进行混合30-300秒，然后排出并允许冷却到室温。接下来，使用开放辊加入硫化配合剂和如果需要的话预定的交联剂，并且在90-110℃的温度下进行混合30-300秒以得到所需的橡胶组合物。