橡膠組合物制造技術

[課題]提供填料的分散性優異的橡膠組合物；還有耐磨耗性等優異的交聯物；滾動阻力性能提高、可以兼顧駕駛穩定性的提高以及冰面抓地性能的提高的部分使用該組合物或該交聯物的輪胎。[解決手段]橡膠組合物，相對于100質量份的固體橡膠(A)，含有0.1~10質量份的改性液態二烯系橡膠(B)和20~150質量份的填料(C)，所述改性液態二烯系橡膠(B)通過對未改性的液態二烯系橡膠(B')加成改性化合物而得到并具有源自該改性化合物的官能團，所述改性液態二烯系橡膠(B)滿足下述(i)~(iv)：(i)含有相對于全部單體單元為50質量%以上的丁二烯單元；(ii)重均分子量(Mw)為25000~120000；(iii)改性化合物的加成量相對于100質量份的未改性的液態二烯系橡膠(B')為3~40質量份；(iv)改性液態二烯系橡膠(B)每一分子的平均官能團數為5~80個。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及橡膠組合物。
技術介紹
一直以來，通過對天然橡膠、丁苯橡膠等橡膠成分配合二氧化硅、炭黑等填料來提高機械強度的橡膠組合物被廣泛用于需要耐磨耗性、機械強度的輪胎用途。此外，配合填料得到的橡膠組合物由于橡膠的混煉時、壓延、擠出時的粘度高，因此，以改良加工性、流動性為目的，使用操作油等作為增塑劑。但是，在前述輪胎用途等中存在下述問題：即使制造時具有適當的機械強度和硬度等物性，也會因長期使用而導致橡膠的性能發生變化。這是由于增塑劑等由橡膠的內部向外部移動而產生的。作為抑制這樣的增塑劑等的移動的一種方法，存在在橡膠組合物中使用液態二烯系橡膠來替代操作油等以往的增塑劑的方法。以這樣的方式制作的橡膠組合物和交聯物，不僅橡膠組合物的加工性優異，而且抑制交聯后的該成分移動方面也優異(例如參照專利文獻1及2)。但是，即使在使橡膠組合物含有液態二烯系橡膠的情況下，也存在填料的分散性不充分的情況，此外，對于由該橡膠組合物得到的交聯物，也存在機械強度、耐磨耗性的物性未必充分的情況。進一步，對于由橡膠組合物得到的交聯物、特別是輪胎等而言，期待不僅拉伸強度等機械強度、還有滾動阻力性能的進一步改善。除此之外，還期待通常難以兼顧的駕駛穩定性的提高、冰面抓地(ice grip)性能的提高。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2008-120895號公報專利文獻2：日本特開2010-77233號公報。
技術實現思路
專利技術要解決的問題本專利技術鑒于上述實際情況而成，提供填料的分散性優異的橡膠組合物；還有拉伸強度等機械強度、耐磨耗性等優異的交聯物；滾動阻力性能提高、可以兼顧駕駛穩定性的提高以及冰面抓地性能的提高的部分使用該組合物或該交聯物的輪胎。解決問題的手段本專利技術人等進行深入研究的結果是發現，通過使橡膠組合物含有特定的改性液態二烯系橡膠等，填料的分散性優異，由該橡膠組合物得到的交聯物的拉伸強度等機械強度、耐磨耗性等優異，駕駛穩定性、冰面抓地性能、滾動阻力性能提高，從而完成了本專利技術。即，本專利技術涉及以下[1]~[7]。[1]橡膠組合物，相對于100質量份的固體橡膠(A)，含有0.1~10質量份的改性液態二烯系橡膠(B)和20~150質量份的填料(C)，所述改性液態二烯系橡膠(B)通過對未改性的液態二烯系橡膠(B')加成改性化合物而得到并具有源自該改性化合物的官能團，所述改性液態二烯系橡膠(B)滿足下述(i)~(iv)：(i)含有相對于全部單體單元為50質量%以上的丁二烯單元；(ii)重均分子量(Mw)為25000~120000；(iii)改性化合物的加成量相對于100質量份的未改性的液態二烯系橡膠(B')為3~40質量份；(iv)改性液態二烯系橡膠(B)每一分子的平均官能團數為5~80個。[2]根據[1]所述的橡膠組合物，其中，前述改性液態二烯系橡膠(B)所具有的官能團為選自羧酸酐基、二羧酸單酯基和二羧酸單酰胺基中的至少一種基團。[3]根據[2]所述的橡膠組合物，其中，前述改性液態二烯系橡膠(B)所具有的官能團為選自馬來酸酐基、丁二酸酐基、馬來酸單酯基、丁二酸單酯基、馬來酸單酰胺基和丁二酸單酰胺基中的至少一種基團。[4]根據[1]~[3]中任一項所述的橡膠組合物，其中，前述改性液態二烯系橡膠(B)的官能團的當量為150~6500g/eq。[5]根據[1]~[4]中任一項所述的橡膠組合物，其中，前述填料(C)為選自炭黑和二氧化硅中的至少一種。[6]交聯物，其為使[1]~[5]中任一項所述的橡膠組合物交聯而得到。[7]輪胎，其至少部分使用[1]~[5]中任一項所述的橡膠組合物或[6]所述的交聯物。專利技術的效果根據本專利技術，可以得到填料的分散性優異、交聯時拉伸強度等機械強度、耐磨耗性等優異、駕駛穩定性、冰面抓地性能、滾動阻力性能提高、還能夠提高其交聯物的硬度的橡膠組合物。此外，該橡膠組合物或該組合物的交聯物例如作為輪胎的至少一部分是有用的，使用該組合物等得到的輪胎的前述的各種性能優異。具體實施方式[固體橡膠(A)]本專利技術的橡膠組合物中使用的固體橡膠(A)是指20℃時可以以固體狀進行操作的橡膠，固體橡膠(A)在100℃時的門尼粘度ML1+4通常處于20~200的范圍。作為上述固體橡膠(A)，可以舉出例如天然橡膠、丁苯橡膠(以下也稱為“SBR”)、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠、乙烯丙烯二烯橡膠、丁二烯丙烯腈共聚物橡膠、氯丁二烯橡膠、丙烯酸橡膠、氟橡膠、和氨基甲酸酯橡膠等。這些固體橡膠(A)之中，優選天然橡膠、SBR、丁二烯橡膠、和異戊二烯橡膠，進一步優選天然橡膠和SBR。這些固體橡膠(A)可以單獨使用一種，也可以并用兩種以上。對于上述固體橡膠(A)的數均分子量(Mn)，從充分發揮所得到的橡膠組合物和交聯物中的特性的觀點出發，優選為80000以上，更優選為100000~3000000的范圍內。應予說明，本說明書中的數均分子量是指用凝膠滲透色譜(GPC)測定得到的以聚苯乙烯換算計的數均分子量。作為上述天然橡膠，可以舉出例如SMR、SIR、STR等的TSR、RSS等輪胎工業中通常使用的天然橡膠、高純度天然橡膠、環氧化天然橡膠、羥基化天然橡膠、氫化天然橡膠、接枝化天然橡膠等改性天然橡膠。其中，從品質的偏差少的觀點、以及獲得容易性的觀點出發，優選為SMR20、STR20、RSS#3。這些天然橡膠可以單獨使用一種，也可以并用兩種以上。作為SBR，可以使用輪胎用途中使用的通常的SBR，具體而言，優選苯乙烯含量為0.1~70質量%的SBR，更優選為5~50質量%的SBR，進一步優選為15~35質量%的SBR。此外，優選乙烯基含量為0.1~60質量%的SBR，更優選為0.1~55質量%的SBR。SBR的重均分子量(Mw)優選為100000~2500000，更優選為150000~2000000，進一步優選為200000~1500000。在上述范圍的情況中，可以兼顧加工性和機械強度。應予說明，本說明書中的重均分子量是指由凝膠滲透色譜(GPC)的測定求出的以聚苯乙烯換算計的重均分子量。本專利技術中使用的SBR的通過差熱分析法求出的玻璃化轉變溫度優選為-95~0℃，更優選為-95~-5℃。通過使玻璃化轉變溫度為上述范圍，可以使得SBR的粘度處于容易操作的范圍內。本專利技術中可以使用的SBR是將苯乙烯和丁二烯共聚而得到。針對SBR的制造方法，沒有特別限制，可以使用乳液聚合法、溶液聚合法、氣相聚合法、本體聚合法中的任一種，這些制造方法之中，優選乳液聚合法、溶液聚合法。乳液聚合丁苯橡膠(以下也稱為E-SBR)可以通過公知或遵照公知的通常的乳液聚合法制造。例如可以通過下述方法得到：將規定量的苯乙烯和丁二烯單體在乳化劑的存在下進行乳化分散，通過自由基聚合引發劑進行乳液聚合。溶液聚合丁苯橡膠(以下也稱為S-SBR)可以通過通常的溶液聚合法制造，例如在溶劑中使用能夠進行陰離子聚合的活性金屬，根據期望在極性化合物的存在下將苯乙烯和丁二烯進行聚合。作為溶劑，可以舉出例如正丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、正庚烷、異辛烷等脂肪族烴；環戊烷、環己烷、甲基環戊烷等脂環式烴；苯、甲苯等芳族烴等。這些溶劑通常優選以單體濃度達到1~50質量%的范圍的方式使用。作為能夠進行陰離子聚合的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
橡膠組合物，相對于100質量份的固體橡膠(A)，含有0.1~10質量份的改性液態二烯系橡膠(B)和20~150質量份的填料(C)，所述改性液態二烯系橡膠(B)通過對未改性的液態二烯系橡膠(B')加成改性化合物而得到并具有源自該改性化合物的官能團，所述改性液態二烯系橡膠(B)滿足下述(i)~(iv)：(i)含有相對于全部單體單元為50質量%以上的丁二烯單元；(ii)重均分子量(Mw)為25000~120000；(iii)改性化合物的加成量相對于100質量份的未改性的液態二烯系橡膠(B')為3~40質量份；(iv)改性液態二烯系橡膠(B)每一分子的平均官能團數為5~80個。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.14 JP 2014-0518061.橡膠組合物，相對于100質量份的固體橡膠(A)，含有0.1~10質量份的改性液態二烯系橡膠(B)和20~150質量份的填料(C)，所述改性液態二烯系橡膠(B)通過對未改性的液態二烯系橡膠(B')加成改性化合物而得到并具有源自該改性化合物的官能團，所述改性液態二烯系橡膠(B)滿足下述(i)~(iv)：(i)含有相對于全部單體單元為50質量%以上的丁二烯單元；(ii)重均分子量(Mw)為25000~120000；(iii)改性化合物的加成量相對于100質量份的未改性的液態二烯系橡膠(B')為3~40質量份；(iv)改性液態二烯系橡膠(B)每一分子的平均官能團數為5~80個。2.根據權利要求1所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：香田大輔，平田惠，
申請(專利權)人：株式會社可樂麗，
類型：發明
國別省市：日本;JP