[发明专利]橡胶组合物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含无机填料且具有改进的低发热性的橡胶组合物的制造方法。

背景技术

近年来，随着与环境问题关注的增强相关的全球二氧化碳排放调节的进行，对汽车的低燃料消耗性的需求增强。为了满足所述需求，需要减小与轮胎性能相关的滚动阻力。迄今为止，作为减少轮胎滚动阻力的手段，已研究了优化轮胎结构的方法；然而，目前，使用轮胎用低发热性橡胶组合物的技术变为了最普遍采用的方法。

为了获得此类低发热性橡胶组合物，已知使用无机填料例如二氧化硅等的方法。

然而，在将无机填料例如二氧化硅等混入橡胶组合物以制备含无机填料的橡胶组合物时，无机填料，特别是二氧化硅聚集于橡胶组合物中(由于二氧化硅表面的羟基)，因此，为了防止聚集，使用硅烷偶联剂。

因此，为了顺利地解决由硅烷偶联剂的混入所带来的上述问题，已进行了各种试验以增加硅烷偶联剂的偶联功能活性。

例如，专利文献1提出一种可硫化的橡胶组合物，其包含橡胶聚合物、硫化剂、包含二氧化硅的填料和硅烷偶联剂，其中偶联剂至少是双官能的且能够与二氧化硅和橡胶聚合物反应。

专利文献2提出一种橡胶组合物，其相对于100重量份的天然橡胶和/或二烯系橡胶包括15-85重量份的二氧化硅、以二氧化硅的量计为1-15重量%的分散改进剂、和以二氧化硅的量计为1-15重量%的特定硅烷偶联剂。

专利文献3提出一种橡胶组合物，其相对于100重量份的二烯系橡胶组分(A)包括5-150重量份具有50-300m²/g氮吸附比表面积的二氧化硅(B)，具有特定结构且具有1-15%巯基含量、其量相对于100重量份的二氧化硅为3-15重量份的硅烷偶联剂(C)和5-20重量份的氧化锌(D)。

另外，专利文献4提出一种混入二氧化硅的橡胶组合物，其包含在分子中具有一个以上硅-氧键和1-10个硫原子、包含一个以上线性烷氧基且在与硅原子间隔3-8个原子的位置具有一个以上氮原子的有机硅化合物，特别是具有包含氮原子和硅原子的环结构的有机硅化合物。

然而，在这些发明中，关于混炼条件并无考虑。

作为考虑混练条件提高硅烷偶联剂的偶联功能活性的实例，在专利文献5中有提及；然而，需要进一步改进硅烷偶联剂的偶联功能活性的提高效果。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-A7-165991

专利文献2：WO1997/35918

专利文献3：JP-A2009-126907

专利文献4：WO2009/104766

专利文献5：WO2008/123306

发明内容

发明要解决的问题

考虑到上述情况，本发明的目的是提供能够进一步提高硅烷偶联剂的偶联功能活性，由此顺利地获得低发热性橡胶组合物，而不降低未硫化橡胶组合物加工性的橡胶组合物制造方法。

用于解决问题的方案

为解决上述问题，本发明人对在混炼步骤的第一阶段中混炼橡胶组分、无机填料的全部或部分、硅烷偶联剂的全部或部分以及具有酸性和/或具有碱性的化合物的方法进行了各种研究，结果从实验上发现，为了提高偶联功能活性，优化添加具有酸性和/或具有碱性的化合物的时间是有利的，并因此完成本发明。

具体而言，本发明提供以下：

[1]一种橡胶组合物的制造方法，所述橡胶组合物包含至少一种选自天然橡胶和合成二烯系橡胶的橡胶组分(A)、包含无机填料(B)的填料、和具有巯基的化合物的硅烷偶联剂(C)，其中所述橡胶组合物在多阶段中混炼，在混炼的第一阶段中，混炼所述橡胶组分(A)、所述无机填料(B)的全部或部分和所述硅烷偶联剂(C)的全部或部分，然后在所述第一阶段或在随后的混炼阶段中，添加选自具有酸性的化合物(D)和具有碱性的化合物(E)的至少一种化合物，和在混炼的最终阶段中所述橡胶组合物的最高温度为60-120℃；和

[2]根据[1]所述的橡胶组合物的制造方法，其中所述具有巯基的化合物为选自由以下通式(I)和(II)所示的化合物组成的组的至少一种化合物：