橡胶组合物制造技术

本发明专利技术提供一种橡胶组合物，其含有二烯类橡胶１００重量份、二氧化硅２０～１２０重量份、二氧化硅重量的３～１５重量％的含硫的硅烷偶联剂和式（Ⅰ）所示的ｐＫａ值为６．５～１３的叔胺化合物，式中、Ｒ↑［１］表示碳原子或氮原子，在Ｒ↑［１］为碳原子的情况下，Ｒ↑［２］表示氢原子或羟基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及橡胶组合物，更详细地说，涉及一种橡胶组合物，其可以不配合二苯基胍(DPG)或者减少DPG的配合量，改善橡胶组合物的未 硫化特性(门尼粘度、焦烧性)，提高硫化橡胶的粘弹性特性和耐磨耗性， 同时可以简便地制造。
技术介绍
随着汽车的高性能化、高机能化，对轮胎的要求性能逐年增加。作为 其一，强烈期望在维持湿润路面上的抓地力即湿地抓地力的同时，兼具燃 料经济性的轮胎的开发。 一直以来，用于轮胎胎面的增强性填充剂是炭黑， 但是最近由于上述期望，人们开始使用比炭黑具有更好的低滞后损耗性和 耐湿滑性的超微粒子二氧化硅作为轮胎胎面用的增强性填充剂(例如参照 美国专利第5227425号说明书)。但是，二氧化硅类填充剂在表面上具有 亲水性硅醇基，因此对橡胶分子的亲和性比炭黑差，因此虽然二氧化硅类 填充剂的低滞后损耗性和耐湿滑性优异，但是在增强性、耐磨耗性方面， 存在不如炭黑的问题。因此，为了使二氧化硅类填充剂的增强性与炭黑同 程度，人们逐渐合并使用能够使橡胶分子和二氧化硅粒子表面化学结合、 增大增强性的珪烷偶联剂(例如参照美国专利申请号467583号说明书)。 作为代表性的硅烷偶联剂，可以列举出双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四 硫化物。但是，在含有二氧化硅的橡胶组合物中配合珪烷偶联剂的情况下，如 果二氧化硅与硅烷偶联剂的偶联反应不充分，则不能获得二氧化硅的良好 的M性，另外，如果偶联>^应过度，则导致橡胶焦化，存在品质下降的问题。因此，在现有的混炼方法中，在混炼操作中用热电偶等测定橡胶的经时温度，在使橡胶温度维持一定范围的同时，在才艮据经^i殳定的时间内 进行混炼操作，但是二氧化硅与硅烷偶联剂的反应量每个批次不一定恒定，二氧化硅配合的混合加工性和所期望的橡胶特性的平衡化的难度高。在配合有二氧化硅的橡胶組合物中，作为现有硫化促进剂，经常使用二苯基胍(DPG)。近年，特别是在欧洲，人们担心其毒性、对橡^/钢帘 线粘结的坏影响，有动机减少DPG的使用量。但是，在配合有大量二氧 化硅的橡胶组合物中，如果消减DPG的使用量，则存在硫化速度下降， 橡胶中的二氧化硅的^t恶化的问题。在特开2005-112921号公报中公开了，通过在二烯类橡胶中配合具有 哌啶骨架的仲胺化合物2，2，6,6-四甲基哌啶或其衍生物，可以获得具有高抓 牢性能的橡胶組合物，但是在该文献中，关于与二氧化硅一起配合该化合 物，没有记载；关于二氧化硅的M性、加工性也没有记载。在特表2006-509851号公报中记载了，通过在二烯弹性体聚合物中配 合有机性季铵盐的同时配合二氧化硅、其他添加剂，使得即使在不添加二 次硫化促进剂时，也能够获得在维持允许的硫化速度的同时，显示良好的 机械特性的石充化制品。该文献中记载了将1，4-二氮杂双环2.2.2]辛烷用于 调制有机性季铵盐(参照实施例1和2 )，但是关于将1，4-二氮杂双环 辛烷配合在橡胶组合物中，完全没有记载。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种橡胶组合物，其可以减少橡胶组合 物中的DPG的使用量或者不使用DPG,可以解决硫化速度下降、橡胶中 的二氧化硅的分散恶化的问题。根据本专利技术，可以提供一种橡胶组合物，其含有二烯类橡胶100重量 份、二氧化硅20 ~ 120重量份、二氧化硅重量的3~15重量％的含硫的硅 烷偶联剂和式(I )所示的pKa值为6.5 ~ 13的叔胺化合物，原子，在rj为碳原子的情况下，议2表示 氢原子或羟基)。作为本专利技术的橡胶組合物中使用的上述式(I)所示的叔胺化合物， 优选使用选自(i )式(II)所示的1-氮杂双环(奎宁环) (quinuclidine ) 、 ( ii)式(III)所示的1 -氮杂双环 -3-醇(3-奎宁环醇)(3-quinudidino1)和(iii)式(IV)所示的1，4-二氮 杂双环[2.2.2辛烷(DABCO)(夂:/3 )中的至少一种叔胺化合物。(n)根据本专利技术，近年来在欧洲，人们担心其毒性、对橡;&/钢帘线粘结的 坏影响而减少dpg的使用量，作为随之产生的问题的硫化速度下降、二 氧化硅的分散恶化的问题，可以通过在含有二氧化硅的橡胶组合物中配合 上述的式(i )所示的叔胺化合物特别是式(n)所示的查宁环、式(in)所示的奎宁环醇和/或式(IV)所示的DABCO来解决，提高硫化速度、二 氧化硅的M、增强性、粘弹性特性，并且消减DPG的配合量。具体实施例方式本专利技术者们为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，通过向在 二烯类橡胶中配合有二氧化硅的橡胶组合物中，配合上述式(I )所示的 叔胺化合物，能够提高橡胶组合物的硫化速度、二氧化珪的^t、增强性、以及粘弹性特性，并且使DPG的替代成为可能。根据本专利技术，相对于二烯类橡胶100重量份，配合20~120重量份、 优选40 ~ 80重量份的二氧化硅、二氧化硅重量的3 ~ 15重量％ 、优选5 ~ 10重量％的含硫的珪烷偶联剂以及上述化学式(I )所示的pKa值为6.5 ~ 13、优选8~13的7^^系化合物。作为本专利技术的橡胶组合物中使用的二烯类橡胶，可以列举出天然橡胶 (NR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯 共聚物橡胶(SBR)、丙烯腈丁二烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶、 苯乙烯-异戊二烯共聚物橡胶、异戊二烯-丁二烯共聚物橡胶等，它们可以 单独使用或者以任意的混合物的形式使用。作为本专利技术的橡胶组合物中使用的二氧化硅，可以是目前作为轮胎和 其他用途的橡胶组合物配合的任意的二氧化硅。如果二氧化硅的配合量少， 则不但强度和耐磨耗性不充分，而且通过配合二氧化硅而实现的湿摩擦力 和低发热性的兼具变得不充分，因此不优选，相反，如果过多，则混合加 工性降^f氐、发热性增加，因此不优选。作为本专利技术的橡胶組合物中使用的含硫的珪烷偶联剂，也可以是目前 与二氧化硅共同配合的偶联剂优选分子中含有硫原子的任意的偶联剂，可 以使用例如3-三甲氧基甲硅烷基丙基-N， N-二甲基氨基甲酰-四硫 化物、三甲氧基甲硅烷基丙基-巯基苯并噻唑四硫化物、三乙氧基甲硅烷 基丙基-曱基丙烯酸酯-一硫化物、二甲氧基曱基曱硅烷基丙基-N, N -二曱_^5危代#^曱酰-四硫化物、双-〔3-(三乙氧基甲硅烷基) -丙 基〕四硫化物、双-〔3-(三乙氧基甲硅烷基)-丙基〕二硫化物、3-巯基丙基三甲氧M烷等。它们是公知的化合物，可以使用大量的市售品。 如果这些珪烷偶联剂的配合量过少，则有可能由于二氧化硅的增强性不足而导致橡胶强度、耐磨耗性下降，因此不优选，相反，如果过多，则加工 中有可能发生焦化，因此不优选。上述式(I)所示的叔胺化合物的配合量，在单独使用或与DPG合并 使用的情况下，以与其的合计量计，相对于橡胶100重量份，优选为0.1-3.0重量份，更优选为0.5~2.5重量份，这些式(I)所示的叔胺化合物， 优选在珪烷化反应(二氧化硅与硅烷偶联剂的反应)阶段，与二氧化硅和 硅烷偶联剂同时添加到橡胶组合物中，混炼配合。式(II)和(III)所示的奎宁环和奎宁环醇都是市售品，不需要特别 地合成，可以从例如BUCHLER GmbH(德国)(套宁环)、ABCR GmgH & Co.KG (德国本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶组合物，其含有二烯类橡胶１００重量份、二氧化硅２０～１２０重量份、二氧化硅重量的３～１５重量％的含硫的硅烷偶联剂和式（Ⅰ）所示的ｐＫａ值为６．５～１３的叔胺化合物，　＊＊＊　（Ⅰ）　式中、Ｒ↑［１］表示碳原子或氮原子，在 Ｒ↑［１］为碳原子的情况下，Ｒ↑［２］表示氢原子或羟基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：三原谕，RN达塔，AG塔尔玛，JW努尔德米尔，
申请(专利权)人：横滨橡胶株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]