DE112014005134B4

DE112014005134B4 - Kautschukzusammensetzung und Luftreifen

Info

Publication number: DE112014005134B4
Application number: DE112014005134.9T
Authority: DE
Inventors: Kenji Nomura; Norio Minouchi; Makoto Tanaka
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2034-05-13
Also published as: US10017612B2; CN105745257A; WO2015068416A1; DE112014005134T5; US20160289398A1; JP6195504B2; JP2015093902A; CN105745257B; MY180701A

Abstract

Kautschukzusammensetzung, die durch Trockenmischen eines nassen Kautschuk-Masterbatches A, der einen Ruß A mit einem spezifischen Stickstoffadsorptionsflächenbereich (N2SA) von NA (m2/g) enthält, mit einem nassen Kautschuk-Masterbatch B, der einen Ruß B mit einem spezifischen Stickstoffadsorptionsflächenbereich (N2SA) von NB (m2/g) enthält, hergestellt wird, wobei das Gehaltverhältnis des nassen Kautschuk-Masterbatches A zum nassen Kautschuk-Masterbatch B von 5/95 bis 40/60 ist, und, wenn der Gehaltanteil des Rußes A in dem nassen Kautschuk-Masterbatch A durch LA dargestellt wird, und der von Ruß B im nassen Kautschuk-Masterbatch B durch LB dargestellt wird, die folgenden Ausdrücke (1) und (2) erfüllt sind: NA > NB(1), und

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung, die sich insbesondere für die Anwendung bei Luftreifen eignet. Diese Kautschukzusammensetzung ist als Rohmaterial für einen vulkanisierten Kautschuk mit ausgezeichneter niedriger exothermer Leistung und hoher Kautschukstärke nützlich.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist in der Kautschukindustrie bisher bekannt gewesen, dass, wenn eine Kautschukzusammensetzung, die einen Füllstoff wie Ruß enthält, produziert wird, ein nasser Kautschuk-Masterbatch verwendet wird, um die Bearbeitbarkeit der Zusammensetzung und die Dispergierbarkeit des Füllstoffs zu verbessern. Dies ist eine Situation, in der der Füllstoff und ein Dispergierlösungsmittel im Voraus in einem vorgegebenen Verhältnis zueinander gemischt werden, der Füllstoff durch mechanische Kraft in das Dispergierlösungsmittel dispergiert wird, um eine Füllstoff enthaltende Aufschlämmungslösung zu erhalten, diese Aufschlämmungslösung mit einer Kautschuklatexlösung in einer flüssigen Phase gemischt wird, ein Verfestigungsmittel wie eine Säure in die Mischung hinzugefügt wird, um die Mischung zu verfestigen, und die gefestigte Mischung gesammelt und getrocknet wird. Wenn der nasse Kautschuk-Masterbatch verwendet wird, erhält man eine Kautschukzusammensetzung, die in Bezug auf Füllstoffdispergierbarkeit und Kautschukeigenschaften wie Verarbeitbarkeit und Verstärkbarkeit besser ist, als wenn ein trockener Masterbatch verwendet wird, den man durch Mischen eines Füllstoffs und eines Kautschuks in einer festen Phase erhält. Die Verwendung einer solchen Kautschukzusammensetzung als Rohmaterial macht es möglich, zum Beispiel einen Luftreifen und andere Kautschukprodukte herzustellen, die einen verringerten Rollwiderstand und eine ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit haben.
Abgesehen von der obigen Beschreibung eines vulkanisierten Kautschuks für Reifen kann eine Kautschukzusammensetzung verwendet werden, die durch Mischen von zwei oder mehr nassen Kautschuk-Masterbatches erhalten wird.
Als ein Verfahren für die Anwendung von zwei oder mehr nassen Kautschuk-Masterbatches als Rohmaterial beschreibt das nachstehend aufgeführte Patentdokument 1 ein Verfahren zum Nassmischen eines nassen Kautschuk-Masterbatches (A) mit einem nassen Kautschuk-Masterbatch (B), der sich in seiner Zusammensetzung vom nassen Kautschuk-Masterbatch (A) unterscheidet, und als nächstes Kneten und Trocknen der Mischung.
DOKUMENT DES STANDS DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: JP-A-2007-197622

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
Der Erfinder führte intensive Untersuchungen durch, um Folgendes festzustellen: Bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Verfahren werden die beiden nassen Kautschuk-Masterbatches miteinander vermischt, während sie getrocknet werden; damit wird die Kautschukzusammensetzung in der Gesamtheit des Systems homogen gemacht; es ist daher schwierig, eine spezifizierte Struktur darin zu bilden, um eine Tendenz zu erzeugen, dass der resultierende vulkanisierte Kautschuk nicht in niedriger exothermer Leistung verbessert wird und auch die Kautschukhärte nicht leicht erhöht wird.
Angesichts dieser aktuellen Situation wurde die vorliegende Erfindung gemacht, und ein Gegenstand derselben besteht darin, eine Kautschukzusammensetzung zu liefern, die ein Rohmaterial für einen vulkanisierten Kautschuk sein kann, der ausgezeichnet in seiner niedrigen exothermen Leistung ist und hohe Kautschukhärte zeigt. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Luftreifen, der durch Anwendung der Kautschukzusammensetzung erhalten wird.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABEN
Um die Aufgabe zu lösen, hat die vorliegende Erfindung folgenden Gegenstand: Die Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung, die durch Trockenmischen eines nassen Kautschuk-Masterbatches A, der Ruß A mit einem spezifischen Stickstoffadsorptionsflächenbereich (N₂SA) von NA (m²/g) enthält, mit einem nassen Kautschuk-Masterbatch B, der einen Ruß B mit einem spezifischen Stickstoffasorptionsflächenbereich (N₂SA) von NB (m²/g) enthält, erhalten wird, wobei das Anteilverhältnis des nassen Kautschuk-Masterbatches A zum nassen Kautschuk-Masterbatch B von 5/95 bis 40/60 beträgt, und wenn der Gehaltanteil des Rußes A in dem nassen Kautschuk-Masterbatch A durch LA dargestellt wird und der des Rußes B in dem nassen Kautschuk-Masterbatch B durch LB dargestellt wird, folgende Ausdrücke (1) und (2) erfüllt sind: NA > NB (1), und 1800 ≤ NA × LA – NB × LB ≤ 7000 (2) wobei LA und LB jeweils 100 × "den Gehalt des Rußes im nassen Kautschuk-Masterbatch"/"den Gehalt einer Kautschukkomponente im nassen Kautschuk-Masterbatch" darstellen.
Diese Kautschukzusammensetzung wird dadurch charakterisiert, dass sie durch Trockenmischen der nassen Kautschuk-Masterbatches miteinander in einem der spezifizierten Verhältnisse hergestellt wird, von denen einer den Ruß mit großem spezifischen Stickstoffadsorptionsflächenbereich und der andere den Ruß mit kleinem spezifischen Stickstoffadsorptionsflächenbereich enthält. Unklar ist der Grund, weshalb die durch Trockenmischen der nassen Kautschuk-Masterbatches A und B erhaltene Kautschukzusammensetzung, die die Ausdrücke (1) und (2) erfüllt, ein Rohstoff für einen vulkanisierten Kautschuk sein kann, der ausgezeichnet in niedriger exothermer Leistung ist und hohe Kautschukhärte zeigt. Es wird jedoch folgender Grund angenommen:
Wenn die nassen Kautschuk-Masterbatches A und B, welche die Ausdrücke (1) und (2) erfüllen, miteinander trockengemischt werden, sind die Phase des nassen Masterbatches A und die des nassen Masterbatches B nicht vollkommen miteinander vereinbar gemacht worden, um eine angemessene Phasentrennung einzugehen. Infolgedessen wird eine Meerinselstruktur gebildet, bei der die nasse Kautschuk-Masterbatch-A-Phase, die den Ruß mit großem spezifischem Stickstoffadsorptionsflächenbereich enthält, eine Inselphase ist, und die nasse Kautschuk-Masterbatch-B-Phase, die den Ruß mit kleinem spezifischem Stickstoffadsorptionsflächenbereich enthält, eine Meeresphase ist. Wenn winzige verformende Spannungen auf diese Zusammensetzung auf einer Stufe einwirken, auf der die Zusammensetzung zu vulkanisiertem Kautschuk geworden ist, reagiert nicht die Inselphase (nasse Kautschuk-Masterbatch-A-Phase) darauf, sondern die Meeresphase (nasse Kautschuk-Masterbatch-B-Phase), so dass die niedrige exotherme Leistung des vulkanisierten Kautschuks gesichert ist. Indessen enthält die Inselphase (nasse Kautschuk-Masterbatch-A-Phase) den Ruß, der ein Ruß mit hoher Verstärkungsleistung und kleinem Partikeldurchmesser ist, so dass die Gesamtheit jeder Insel in der Inselphase sich wie ein großes Füllstoffpartikel verhält, um darauf zu reagieren. Daher ist der vulkanisierte Kautschuk hinsichtlich Kautschukhärte verbessert.
Bei der Kautschukzusammensetzung wird bevorzugt, dass die Kautschukkomponente, die der nasse Kautschuk-Masterbatch A und der nasse Kautschuk-Masterbatch B jeweils enthalten, mindestens eine aus einer Gruppe gewählte Komponente ist, die aus Naturkautschuk, Polystyrol-Butadien-Kautschuk und Polybutadien-Kautschuk besteht. Es wird besonders bevorzugt, dass, wenn die Gesamtmenge der Kautschukkomponente, die der nasse Kautschuk-Masterbatch A enthält, und die Kautschukkomponente, die der nasse Kautschuk-Masterbatch B enthält, als 100 Masseteile genommen wird, Naturkautschuk in einer Menge von 80 Masseteile oder mehr enthalten ist. Dieser Aufbau macht es möglich, dass, wenn die Zusammensetzung zu vulkanisiertem Kautschuk gemacht wird, der Kautschuk hinsichtlich niedriger exothermer Leistung verbessert wird und eine höhere Kautschukhärte erhält.
Bei der Kautschukzusammensetzung wird bevorzugt, dass die nassen Kautschuk-Masterbatches A und B jeweils durch einen Schritt (α) erhalten werden, mit dem mindestens der Ruß, ein Dispergierlösungsmittel und eine Kautschuklatexlösung als Rohmaterialien verwendet werden, mindestens der Ruß in das Dispergierlösungsmittel dispergiert wird, um eine Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung zu erhalten, durch einen Schritt (β), mit dem die Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung mit der Kautschuklatexlösung vermischt wird, um eine Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung zu erhalten, und durch einen Schritt (γ), mit dem die Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung verfestigt/getrocknet wird; und Schritt (α) ein Schritt (α – (a)) ist, bei dem der Ruß in das Dispergierlösungsmittel dispergiert wird, mindestens ein Teil der Kautschuklatexlösung hier hinzugefügt wird und dadurch die Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung hergestellt wird, in der Kautschuklatexpartikel am Ruß haften, und Schritt (β) ein Schritt (β – (a)) ist, mit dem die Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung, in der die Kautschuklatexpartikel am Ruß haften, mit dem Rest der Kautschuklatexlösung vermischt wird, um die Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung herzustellen, in der Kautschuklatexpartikel am Ruß haften. Dieser Aufbau macht es möglich, dass, wenn die Zusammensetzung zu vulkanisiertem Kautschuk gemacht wird, der Kautschuk besonders in Bezug auf niedrige exotherme Leistung verbessert wird und eine noch höhere Kautschukhärte erhält.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, einschließlich mindestens eines Lagenbeschichtungsgummis, eines Laufflächengummis und eines Kernreitergummis, die jeweils durch Anwendung der oben erwähnten Kautschukzusammensetzung erhalten werden. Ein vulkanisierter Kautschuk, der durch Anwendung der Kautschukzusammensetzung als Rohmaterial erhalten wird, ist ausgezeichnet hinsichtlich niedriger exothermer Leistung und hat eine hohe Kautschukstärke; daher kann der Luftreifen, der diesen vulkanisierten Kautschuk in seinem Gummibereich hat, Kompatibilität zwischen Brennstoffwirkungsgrad und Steifigkeit erreichen.
AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Bei einem nassen Kautschuk-Masterbatch A und einem nassen Kautschuk-Masterbatch B, die jeweils als Rohmaterial bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden mindestens ein Ruß, ein Dispergierlösungsmittel und eine Kautschuklatexlösung als Rohmaterialien verwendet.
Beispiele von Ruß A und B umfassen N110 (N₂SA: 142 m²/g), N220 (N₂SA: 119 m²/g), N234 (N₂SA: 126 m²/g), N326 (N₂SA: 84 m²/g), N330 (N₂SA: 79 m²/g), N339 (N₂SA: 93 m²/g), N550 (N₂SA: 42 m²/g), N660 (N₂SA: 27 m²/g) und N774 (N₂SA: 27 m²/g), die jeweils in ASTM D1765 vorgeschrieben werden. Unter dem Gesichtspunkt einer Verbesserung der niedrigen exothermen Leistung und der Kautschukhärte, ist die Erfüllung von Ausdruck(1), NA > NB (1), notwendig; "NA – NB" > "10 oder mehr" wird bevorzugt, und "NA – NB" > "15 oder mehr" wird besonders bevorzugt. Der Ruß kann jeweils ein granulierter Ruß sein, der durch Granulierung unter Berücksichtigung der Handhabbarkeit desselben in der üblichen Kautschukindustrie erhalten wird, oder ein nicht granulierter Ruß.
Das Dispergierlösungsmittel ist besonders bevorzugt Wasser und kann zum Beispiel Wasser sein, das ein organisches Lösungsmittel enthält.
Als Kautschuklatexlösung sind eine Naturkautschuklatexlösung und eine Synthetikkautschuklatexlösung verwendbar.
Die Naturkautschuklatexlösung ist ein Naturprodukt, basierend auf einer metabolischen Wirkung einer Pflanze, und ist besonders bevorzugt eine Naturkautschuk/Wassersystemlatexlösung, in der das Dispergierlösungsmittel insbesondere Wasser ist. Das zahlengemittelte Molekulargewicht des Naturkautschuks in der Naturkautschuklatexlösung, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist bevorzugt 2.000.000 oder darüber, besonders bevorzugt 2.500.000 oder darüber. Hinsichtlich der Naturkautschuklatexlösung sind konzentrierter Latex und frischer Latex, Field Latex genannt, und andere verwendbar, ohne sich voneinander zu unterscheiden. Die Synthetikkautschuklatexlösung ist zum Beispiel eine Lösung des Polystyrol-Butadien-Kautschuks, Polybutadien-Kautschuks, Nitril-Kautschuks oder Polychloropren-Kautschuks, die durch Emulsionspolymerisation hergestellt werden.
Die Kautschukkomponente, die die nassen Kautschuk-Masterbatches A und B jeweils enthalten, ist bevorzugt mindestens eine Komponente, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Naturkautschuk, Polystyrol-Butadien-Kautschuk und Polybutadien-Kautschuk besteht. Wenn die Gesamtmenge der Kautschukkomponenten, die die nassen Kautschuk-Masterbatches A und B jeweils enthalten, als 100 Masseteile genommen wird, ist Naturkautschuk in einer Menge enthalten, die bevorzugt 80 Masseteile oder mehr, besonders bevorzugt 90 Masseteile oder mehr ist.
Hiernach folgt eine Beschreibung des Verfahrens für die Herstellung des jeweiligen nassen Kautschuk-Masterbatches, die als Rohmaterialien verwendet werden. Dieses Herstellungsverfahren hat bevorzugt einen Schritt (α), mit dem der Ruß in das Dispergierlösungsmittel dispergiert wird, um eine Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung herzustellen, einen Schritt (β), mit dem die Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung mit der Kautschuklatexlösung vermischt wird, um eine Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung herzustellen, und einen Schritt (γ), mit dem die Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung verfestigt/getrocknet wird.
Es wird bei der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, dass Schritt (α) ein Schritt (α – (a)) ist, mit dem, wenn der Ruß in das Dispergierlösungsmittel dispergiert wird, mindestens ein Teil der Kautschuklatexlösung dort hinzugefügt wird und hierdurch die Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung hergestellt wird, in der Kautschuklatexpartikel am Ruß haften, und Schritt (β) ein Schritt (β – (a)) ist, mit dem die Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung, in der Kautschuklatexpartikel am Ruß haften, mit dem Rest der Kautschuklatexlösung vermischt wird, um eine Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung herzustellen, in der Kautschuklatexpartikel am Ruß haften. Nachstehend werden Schritt (α – (a)) und Schritt (β – (a)) beschrieben.
(1) Schritt (α – (a))
Wenn bei Schritt (α – (a)) der Ruß in das Dispergierlösungsmittel dispergiert wird, wird mindestens ein Teil der Kautschuklatexlösung hier hinzugefügt und dadurch eine Aufschlämmungslösung hergestellt, die den Ruß enthält, an dem Kautschuklatexpartikel haften. Es ist zulässig, die Kautschuklatexlösung im Voraus mit dem Dispergierlösungsmittel zu mischen und anschließend den Ruß hinzuzufügen, der darin dispergiert werden soll. Es ist ebenfalls zulässig, den Ruß zum Dispergierlösungsmittel hinzuzufügen und als Nächstes die Kautschuklatexlösung bei einer vorgegebenen Zuführgeschwindigkeit hinzuzufügen und gleichzeitig den Ruß im Dispergierlösungsmittel zu dispergieren, oder ist es zulässig, den Ruß zum Dispergierlösungsmittel hinzuzufügen und als Nächstes ein vorgegebenes Volumen der Kautschuklatexlösung mehrere Male durch voneinander getrennte Arbeitsgänge hinzuzufügen und gleichzeitig den Ruß im Dispergierlösungsmittel zu dispergieren. Durch Dispergieren des Rußes in das Dispergierlösungsmittel bei Anwesenheit der Kautschuklatexlösung kann eine Aufschlämmungslösung hergestellt werden, die den Ruß enthält, an dem Kautschuklatexpartikel haften. Die Zugabemenge der Kautschuklatexlösung in Schritt (α – (a)) ist zum Beispiel von 0,075 bis 12 Masseprozent der Gesamtmenge der zu verwendenden Kautschuklatexlösung (Gesamtmenge der in Schritt (α – (a)) und Schritt (β – (a)) hinzuzufügenden Lösung).
In Schritt (α – (a)) ist der hinzuzufügende Feststoff(Kautschuk)-Gehalt in der Kautschuklatexlösung bevorzugt von 0.25 bis 15 Masseprozent, besonders bevorzugt von 0,5 bis 6 Masseprozent des Rußes. Die Konzentration des Feststoffs (Kautschuks) in der hinzuzufügenden Kautschuklatexlösung ist bevorzugt von 0,2 bis 5 Masseprozent, besonders bevorzugt von 0,25 bis 1,5 Masseprozent. Diese Fälle machen es möglich, einen nassen Kautschuk-Masterbatch herzustellen, in dem der Dispersionsgrad des Rußes erhöht ist, während die Kautschuklatexpartikel mit Sicherheit veranlasst werden, am Ruß zu haften.
In Schritt (α – (a)) ist das Verfahren für das Mischen des Rußes mit dem Dispergierlösungsmittel bei Anwesenheit der Kautschuklatexlösung zum Beispiel ein Verfahren der Dispergierung des Rußes unter Anwendung einer üblichen Dispergiermaschine wie eines Mischers mit hoher Scherwirkung, eines High Shear Mixers, eines Homo-Mischers, einer Kugelmühle, einer Perlmühle, eines Hochdruck-Homogenisators, eines Ultraschall-Homogenisators oder einer Kolloidmühle.
"Mischer mit hoher Scherwirkung" bedeutet einen Mischer, der einen bei hoher Geschwindigkeit rotierenden Rotor und einen festen Stator hat, bei dem, unter der Bedingung, dass ein präziser Zwischenraum zwischen Rotor und Stator hergestellt wird, der Rotor rotiert wird, um eine hohe Scherwirkung auszuüben. Um eine solche hohe Scherwirkung zu erzeugen, wird bevorzugt, den Zwischenraum zwischen dem Rotor und dem Stator auf 0,8 mm oder weniger zu setzen und die Umfangsgeschwindigkeit auf 5 m/s oder höher einzustellen. Ein solcher Mischer mit hoher Scherkraft kann ein handelsübliches Produkt sein. Ein Beispiel hierfür ist ein von der Firma Silverson hergestellter Mischer "High Shear Mixer".
Zu der Zeit, in der Ruß mit dem Dispergierlösungsmittel bei Anwesenheit der Kautschuklatexlösung gemischt und damit die Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung hergestellt wird, in der Kautschuklatexpartikel am Ruß haften, kann ein Tensid hinzugefügt werden, um den Ruß in Dispergierbarkeit zu verbessern. Das Tensid kann ein in der Kautschukindustrie bekanntes Tensid sein. Beispiele hierzu umfassen nichtionische Tenside, anionische Tenside, kationische Tenside und amphotere Tenside. Anstelle des Tensids oder zusätzlich zum Tensid kann ein Alkohol wie Ethanol verwendet werden. Wenn jedoch das Tensid angewandt wird, befürchtet man, dass der schließlich erhaltene vulkanisierte Kautschuk sich hinsichtlich physikalischer Kautschukeigenschaften verschlechtert hat. Daher ist die Mischmenge des Tensids bevorzugt 2 Masseteile oder weniger, besonders bevorzugt 1 Masseteil oder weniger für 100 Masseteile des Feststoff(Kautschuk)-Gehalts in der Kautschuklatexlösung. Es wird bevorzugt, ein Tensid nicht substantiell anzuwenden.
In der in Schritt (α – (a)) erzeugten Aufschlämmungslösung ist der 90 %-Volumen-Partikeldurchmesser (μm) ("D90") des Rußes, an dem die Kautschuklatexpartikel haften, bevorzugt 31 μm oder größer, besonders bevorzugt 35 μm oder größer. Dieser Fall macht den Ruß ausgezeichnet hinsichtlich Dispergierbarkeit in der Aufschlämmungslösung und ermöglicht es, den Ruß an einer Reaggregation zu hindern, so dass die Aufschlämmungslösung in Lagerstabilität ausgezeichnet ist, und ferner der schließlich erhaltene vulkanisierte Kautschuk in exothermer Eigenschaft, Haltbarkeit und Kautschukstärke ebenfalls ausgezeichnet ist.
(2) Schritt (β – (a))
Bei Schritt (β – (a)) wird die Aufschlämmungslösung mit dem Rest der Kautschuklatexlösung vermischt, um eine Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung herzustellen, in der Kautschuklatexpartikel am Ruß haften. Das Verfahren für das Mischen der Aufschlämmungslösung mit dem Rest der Kautschuklatexlösung ist nicht besonders begrenzt und kann ein Verfahren des Mischens der Aufschlämmungslösung mit dem Rest der Kautschuklatexlösung sein, bei dem eine übliche Dispergiermaschine wie ein Mischer mit hoher Scherwirkung, ein High Shear Mixer, ein Homo-Mischer, eine Kugelmühle, eine Perlmühle, eine Hochdruck-Homogenisator, ein Ultraschall-Homogenisator oder eine Kolloidmühle eingesetzt wird. Nach Bedarf kann die gesamte Dispergiermaschine oder ein anderes Mischsystem während des Mischens erhitzt werden.
Wenn Trocknungszeitraum und Arbeitskraft in Schritt (γ) überlegt werden, wird bevorzugt, dass der Rest der Kautschuklatexlösung in seiner Feststoff(Kautschuk)-Konzentration höher ist als die Kautschuklatexlösung, die in Schritt (α – (a)) hinzugefügt wird. Insbesondere ist die Feststoff(Kautschuk)-Konzentration bevorzugt von 10 bis 60 Masseprozent, besonders bevorzugt von 20 bis 30 Masseprozent.
(3) Schritt (γ)
Bei Schritt (γ) wird die Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung verfestigt. Das Verfahren für die Verfestigung kann ein Verfahren der Zufügung eines Verfestigungsmittels zur Ruß enthaltenden Kautschuklatexlösung sein, in der die Kautschuklatexpartikel am Ruß haften, um ein verfestigtes Produkt zu ergeben.
Das Verfestigungsmittel kann eine Substanz sein, die gewöhnlich verwendet wird, um eine Kautschuklatexlösung zu verfestigen, zum Beispiel eine Säure wie die Ameisensäure oder Schwefelsäure oder ein Salz wie das Natriumchlorid.
Nach der Verfestigungsstufe in Schritt (γ) wird die das verfestigte Produkt enthaltende Lösung getrocknet, um jeden der nassen Kautschuk-Masterbatches A und B zu erzeugen. Das Verfahren zum Trocknen der das verfestigte Produkt enthaltenden Lösung kann ein Verfahren sein, bei dem ein Trockner verschiedener Typen verwendet wird, wie ein Ofen, ein Vakuumtrockner oder ein Lufttrockner.
Die nassen Kautschuk-Masterbatches A und B, die durch/nach Schritt (γ) erhalten werden, enthalten jeweils bevorzugt den Ruß in einer Menge von 40 bis 80 Masseteile für 100 Masseteile des Kautschuks. Dieser Fall bewirkt bei Folgendem jeweils Verbesserungen in gutem Gleichgewicht: Dispersionsgrad des Rußes im nassen Kautschuk-Masterbatch; und niedrige exotherme Leistung und Ermüdungsbeständigkeit, die erreicht werden, wenn die Kautschukzusammensetzung zu vulkanisiertem Kautschuk gemacht wird.
In der Kautschukzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf die nassen Kautschuk-Masterbatches A und B, die jeweils nach dem oben erwähnten Herstellungsverfahren produziert werden, das Anteilverhältnis des ersteren A zu dem des letzteren B auf einen Bereich bevorzugt von 5/95 bis 40/60, besonders bevorzugt von 10/90 bis 35/65, eingestellt. Wenn das Anteilverhältnis des nassen Kautschuk-Masterbatches A zu dem des nassen Kautschuk-Masterbatches B kleiner als 5 ist, werden Stücke der Inselphase, die aus dem nassen Kautschuk-Masterbatch A bestehen, jeweils sehr klein, so dass die Vorteile hinsichtlich niedriger exothermer Leistung und Kautschukhärte für einen vulkanisierten Kautschuk sehr gering werden, der aus der Kautschukzusammensetzung hergestellt wurde, die aus den nassen Masterbatches besteht, die durch Nassmischen der Aufschlämmungslösung, einschließlich der Ruße A und B, mit dem Kautschuklatex produziert wurden. Wenn indessen das Anteilverhältnis des nassen Kautschuk-Masterbatches A zu dem des nassen Kautschuk-Masterbatches B größer als 40 ist, werden die Meeres- und Inselstrukturen zueinander umgekehrt, so dass der nasse Kautschuk-Masterbatch A zur Meeresphase wird. Dieser Fall macht ebenfalls die Vorteile hinsichtlich niedriger exothermer Leistung und Kautschukhärte für einen vulkanisierten Kautschuk gering, der aus der Kautschukzusammensetzung hergestellt wurde, die aus den nassen Masterbatches besteht, die durch Nassmischen der Aufschlämmungslösung, einschließlich Ruß A und B, mit dem Kautschuklatex produziert wurden.
Wenn das Anteilverhältnis an Ruß A in dem nassen Kautschuk-Masterbatch A durch LA dargestellt wird, und das von Ruß B im nassen Kautschuk-Masterbatch B durch LB dargestellt wird, hat die Kautschukzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung das Merkmal, die folgenden Ausdrücke (1) und (2) zu erfüllen: NA > NB (1) und 1800 ≤ NA × LA – NB × LB ≤ 7000 (2) wobei LA und LB jeweils 100 × "den Gehalt des Rußes im nassen Kautschuk-Masterbatch"/"den Gehalt der Kautschukkomponente im nassen Kautschuk-Masterbatch" darstellen.
Um die niedrige exotherme Leistung und die Kautschukhärte zu verbessern, erfüllen NA, NB, LA und LB Folgendes: 1800 ≤ NA × LA – NB × LB ≤ 7000. Im Falle von "NA × LA – NB × LB < 1800" ist der Unterschied in Viskosität zwischen den nassen Kautschuk-Masterbatches A und B klein, sodass Vorteile hinsichtlich niedriger exothermer Leistung und Kautschukhärte für einen vulkanisierten Kautschuk klein werden, der aus der Kautschukzusammensetzung hergestellt wurde, die aus den nassen Masterbatches besteht, die nach dem Trockenmischen durch Nassmischen der Aufschlämmungslösung, einschließlich Ruß A und B, in der die nassen Kautschuk-Masterbatches A und B miteinander kompatibel sind, mit dem Kautschuklatex produziert wurden. Außerdem ist im Falle von "NA × LA – NB × LB > 7000 der Unterschied sehr groß hinsichtlich Viskosität zwischen den nassen Masterbatches A und B, so dass die Meer-Inselstruktur ungleichmäßig werden kann. Infolgedessen werden Vorteile hinsichtlich niedriger exothermer Leistung und Kautschukstärke für einen vulkanisierten Kautschuk klein, der aus der Kautschukzusammensetzung hergestellt wurde, die aus den nassen Masterbatches besteht, die durch Nassmischen der Aufschlämmungslösung, einschließlich Ruß A und B, mit dem Kautschuklatex produziert wurden.
Die Kautschukzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden, indem man in den durch/nach Schritt (γ) erhaltenen nassen Kautschuk-Masterbatch ein oder mehrere Mischmittel einmischt, wie sie gewöhnlich in der Kautschukindustrie verwendet werden, Beispiele des (der) Mittels (Mittel) umfassen einen schwefelhaltigen Vulkanisator, einen Vulkanisationsförderer, Kieselsäure, einen Silanhaftvermittler, Zinkoxid, Stearinsäure, eine Vulkanisationsförderhilfe, ein Vulkanisationshemmmittel, ein organisches Peroxid, ein Anti-Aging-Mittel, Weichmacher wie Wachs und Öl und eine Verarbeitungshilfe.
Die Art des Schwefels als schwefelhaltiger Vulkanisator kann jeder für Kautschuke übliche Schwefel sein. Beispiele hierfür umfassen pulvrigen Schwefel, ausgefällten Schwefel, unlöslichen Schwefel und stark dispergierten Schwefel. Der Gehalt der Schwefelkomponente in der Kautschukzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung für Schläuche ist bevorzugt von 0,3 bis 6 Masseteile für 100 Masseteile der Kautschukkomponente. Wenn der Gehalt der Schwefelkomponente kleiner als 0,3 Masseteile ist, verliert der vulkanisierte Kautschuk an Querverbindungsdichte, um in Kautschukstärke und anderen Eigenschaften gemindert zu werden. Wenn der Gehalt höher als 6 Masseteile ist, verschlechtert sich der vulkanisierte Kautschuk insbesondere hinsichtlich Hitzewiderstand als auch Haltbarkeit. Um die Kautschukstärke des vulkanisierten Kautschuks ausreichend zu sichern und die Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit desselben zu verbessern, ist der Gehalt der Schwefelkomponente besonders bevorzugt von 1,5 bis 5,5 Masseteile, ganz besonders bevorzugt von 2,0 bis 4,5 Masseteile für 100 Masseteile der Kautschukkomponente.
Der Vulkanisationsförderer kann ein Vulkanisationsförderer sein, wie er gewöhnlich für Kautschukvulkanisation verwendbar ist. Beispiele hierfür umfassen Vulkanisationsförderer des Sulfenamidtyps, Thiuramtyps, Thiazoltyps, Thiharnstofftyps, Guanidintyps und Dithiocarbaminsäuresalztyps. Diese können einzeln oder in Form einer geeigneten Mischung verwendet werden. Der Gehalt am Vulkanisationsförderer (an Vulkanisationsförderern) ist besonders bevorzugt von 1,0 bis 5,0 Masseteile, ganz besonders bevorzugt von 1,5 bis 4,0 Masseteile für 100 Masseteile der Kautschukkomponente.
Das Anti-Aging-Mittel kann ein Anti-Aging-Mittel sein, das gewöhnlich für Kautschuke verwendbar ist, Beispiele hierfür umfassen Anti-Aging-Mittel des aromatischen Amintyps, Amin-Ketontyps, monophenolischen Typs, bisphenolischen Typs, polyphenolischen Typs, Dithiocarbaminsäuresalztyps und Thioharnstofftyps. Diese können einzeln oder in Form einer geeigneten Mischung verwendet werden. Der Gehalt an Anti-Aging-Mittel(n) ist bevorzugt von 0,5 bis 6,0 Masseteile, besonders bevorzugt von 1,0 bis 4,5 Masseteile für 100 Masseteile der Kautschukkomponente.
Die Kautschukzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung wird durch Kneten der nassen Kautschuk-Masterbatches zusammen mit der (den) Option(en) erhalten, wobei eine in der Kautschukindustrie übliche Knetmaschine eingesetzt wird wie ein Banbury-Mischer, ein Kneter oder eine Walze. Beispiele der Option(en) umfassen einen schwefelhaltigen Vulkanisator, einen Vulkanisationsförderer, Kieselsäure, einen Silanhaftvermittler, Zinkoxid, Stearinsäure, eine Vulkanisationsförderhilfe, ein Vulkanisationshemmmittel, ein organisches Peroxid, ein Anti-Aging-Mittel, Weichmacher wie Wachs und Öl und eine Verarbeitungshilfe.
Das Verfahren für das Mischen der oben erwähnten individuellen Komponenten miteinander ist nicht besonders begrenzt und kann jedes Verfahren des Knetens der Mischkomponenten außer den vulkanisationsbezogenen Komponenten wie schwefelhaltiger Vulkanisator und Vulkanisationsförderer im Voraus, um jeden der Masterbatches herzustellen, des Hinzufügens der übrigen Komponenten und ferner des Knetens des Ergebnisses, ein Verfahren des Hinzufügens der individuellen Komponenten in beliebiger Reihenfolge und dann Kneten des Ergebnisses, ein Verfahren des gleichzeitigen Hinzufügens der Gesamtheit der Komponenten und dann Kneten des Ergebnisses und andere Verfahren sein.
Wie oben beschrieben ist die Kautschukzusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung eine Zusammensetzung, in der die enthaltenen Ruße gleichmäßig dispergiert sind, und die Ruße im Zeitablauf hinsichtlich Dispersionsstabilität ausgezeichnet sind. Insbesondere erhält ein Luftreifen, der mit dieser Kautschukzusammensetzung hergestellt wird, einen Kautschukbereich, in dem die Ruße zufriedenstellend dispergiert sind, wobei ein spezifisches Beispiel für den Reifen ein Luftreifen ist, bei dem die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung für Laufflächengummi, Seitengummi, Lagenbeschichtungsgummi, Riemenbeschichtungsgummi oder Kernreitergummi verwendet wird.
Entsprechend hat dieser Reifen zum Beispiel einen verminderten Rollwiderstand und ist außerdem hinsichtlich Steifigkeit und niedriger exothermer Leistung ausgezeichnet.
BEISPIELE
Nachstehend wird diese Erfindung durch eine Beschreibung der Ausführungsbeispiele derselben spezieller veranschaulicht. Die darin verwendeten Rohmaterialien und Maschinen sind wie folgt:
Verwendete Materialien:

a) Füllstoff Ruß "N110": "SEAST 9" (N₂SA: 142 m²/g) (hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.) Ruß "N234": "SEAST 7HM" (N₂SA: 126 m²/g) (hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.) Ruß "N326": "SEAST 300" (N₂SA: 84 m²/g) (hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.) Ruß "N550": "SEAST SO" (N₂SA: 42 m²/g) (hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.) Ruß "N660" "SEAST V" (N₂SA: 27 m²/g) (hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.)
b) Dispergierlösungsmittel: Wasser
c) Kautschuklatexlösungen: Konzentrierte Naturkautschuklatexlösung, hergestellt von Regitex Co., Ltd. (Latexlösung, die durch Einregelung von Latex mit einem trockenen Kautschukgehalt (DRC) von 60 % erhalten wird, um eine Kautschukkonzentration von 25 Masseprozent zu erhalten; massegemitteltes Molekulargewicht Mw = 236.000) Naturkautschuklatexlösung (NR Field-Latex), hergestellt von der Firma Golden Hope (Latexlösung erhalten durch Einregelung von Latex mit einem Trockengehalt von 31,2 %, um eine Kautschukkonzentration von 25 Masseprozent zu erhalten; massegemitteltes Molekulargewicht Mw = 232.000)
d) Verfestigungsmittel: Ameisensäure (Lösung erhalten durch Verdünnen einer erstklassigen 85 % Lösung derselben in eine 10 % Lösung, um den pH-Wert der verdünnten Lösung auf 1,2 einzuregeln), hergestellt von Nacalai Tesque, Inc.
e) Zinkoxid: Zinkblume Nr. 3, hergestellt von Mitsui Mining & Smelting Co. Ltd.
f) Stearinsäure, hergestellt von NOF Corp.
g) Wachs, hergestellt von Nippon Seiro Co., Ltd.
h) Anti-Aging-Mittel: (A) N-Phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)-p-phenylendiamin "6PPD” (hergestellt von der Firma Monsanto) (B) 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinolinpolymer "RD" (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.)
i) Schwefel, hergestellt von Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
j) Vulkanisationsförderer: (A) N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsulfenamid "SANCELAR CM” (hergestellt von Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (B) 1,3-Diphenylguanidin "NOCCELAR D” (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.)

Bewertungen:
Bewertungen werden zu einem Kautschuk durchgeführt, der unter Anwendung einer vorgegebenen Form erhalten wird, um jede Kautschukzusammensetzung bei 150 °C 30 Minuten zu erhitzen und zu vulkanisieren.
Niedrige exotherme Leistung von jedem vulkanisierten Kautschuk:
Nach JIS K6265 wird die niedrige exotherme Leistung von jedem der hergestellten vulkanisierten Kautschuke anhand ihrer Verlusttangente tanδ bewertet. Ein Rheospektrometer E4000, hergestellt von der Firma UBM, wird eingesetzt, um die Verlusttangente bei 50 Hz und 80 °C unter der Bedingung einer dynamischen Beanspruchung von 2 % zu messen. Der gemessene Wert wird in einen Index umgewandelt. Bei dieser Bewertung wird der Wert von Vergleichsbeispiel 1 als 100 genommen, und Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 2 bis 4 werden jeweils anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 5 wird als 100 genommen, und Beispiel 2 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 6 wird als 100 genommen, und Beispiel 3 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 7 wird als 100 genommen, und Beispiel 4 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 8 wird als 100 genommen, und Beispiel 5 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 10 wird als 100 genommen und Vergleichsbeispiel 9 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 12 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 11 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 14 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 13 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 16 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 15 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 18 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 17 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 20 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 19 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 21 wird als 100 genommen, und Beispiel 6 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 22 wird als 100 genommen, und Beispiel 7 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 23 wird als 100 genommen, und Beispiel 8 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 24 wird als 100 genommen, und Beispiel 9 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; und der Wert von Vergleichsbeispiel 26 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 25 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet. Es sei angemerkt, dass, wenn der numerische Wert kleiner ist, die niedrige exotherme Leistung besser ist.
Kautschukhärte von jedem vulkanisierten Kautschuk:
Nach JIS K6253 wird die Kautschukhärte (Härtemesser Typ A) von jedem der hergestellten vulkanisierten Kautschuke bei 23 °C gemessen. Es wird vermerkt, dass, wenn der numerische Wert größer ist, der Kautschuk hinsichtlich Kautschukhärte besser ist. Bei der Bewertung wird der Wert von Vergleichsbeispiel 1 als 100 genommen, und Beispiel 1 und Vergleichsbeispiele 2 bis 4 werden jeweils anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 5 wird als 100 genommen, und Beispiel 2 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 6 wird als 100 genommen, und Beispiel 3 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 7 wird als 100 genommen, und Beispiel 4 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 8 wird als 100 genommen, und Beispiel 5 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 10 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 9 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 12 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 11 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 14 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 13 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertetet; der Wert von Vergleichsbeispiel 16 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 15 wird anhand eines hier relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 18 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 17 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 20 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 19 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 21 wird als 100 genommen, und Beispiel 6 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 22 wird als 100 genommen, und Beispiel 7 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 23 wird als 100 genommen, und Beispiel 8 wird anhand eines herzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 24 wird als 100 genommen, und Beispiel 9 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; der Wert von Vergleichsbeispiel 26 wird als 100 genommen, und Vergleichsbeispiel 25 wird anhand eines hierzu relativen Indexes bewertet; Es wird angemerkt, dass, wenn der numerische Wert größer ist, der Kautschuk in Bezug auf Kautschukhärte besser ist.
Beispiel 1
Zu einer verdünnten Latexlösung in Wasser, deren Konzentration auf 0,5 Masseprozent eingeregelt wurde, wurden 13,2 Masseteile von Ruß "N110" hinzugefügt, und dann wurde ein von PRIMIX Corp. hergestellter ROBOMIX verwendet, um den Ruß darin zu dispergieren (Bedingungen des ROBOMIX: 9000 U/min für 30 Minuten). Auf diese Weise wurde eine Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung hergestellt, in der Naturkautschuklatexpartikel am Ruß hafteten (Schritt (α)).
Als Nächstes wurde der Rest der Naturkautschuklatexlösung (zu der Wasser hinzugefügt wurde, um die Feststoff(Kautschuk)-Konzentration darin auf 25 Masseprozent einzuregeln) zur Ruß enthaltenden Aufschlämmungslösung hinzugefügt, die in Schritt (α) hergestellt wurde, in der die Naturkautschuklatexpartikel am Ruß hafteten, um den Feststoff(Kautschuk)-Gehalt auf 21,9 Masseteile in der Gesamtheit des Rests und der Naturkautschuklatexlösung, die in Schritt (α) verwendet wurde, einzustellen. Als Nächstes wurde ein Mischer für den Haushaltsgebrauch, Typ SM-L56, hergestellt von SANYO Electric Co., Ltd. verwendet, um die individuellen Komponenten miteinander zu vermischen (Mischerbedingung: 11300 U/min für 30 Minuten), um eine Ruß enthaltende Naturkautschuklatexlösung herzustellen (Schritt (β)).
Danach wurde eine 10 Masseprozent-Lösung der Ameisensäure in Wasser als Verfestigungsmittel hinzugefügt, bis der pH-Wert der Resultante auf 4 ging (Schritt (γ)). Das verfestigte Produkt wurde auf einen Wassergehalt von 1,5 % oder weniger mit einer Schraubenpresse, Modell V-02, getrocknet, die von Suehiro EPM Corp. hergestellt wurde, um einen nassen Kautschuk-Masterbatch (WMB-A) herzustellen.
Als Nächstes wurde zu einer verdünnten Latexlösung in Wasser, deren Konzentration auf 0,5 Masseprozent eingeregelt wurde, 62,4 Masseteile von Ruß "N550" hinzugefügt, und dann wurde der von PRIMIX Corp. hergestellte ROBOMIX eingesetzt, um den Ruß darin zu dispergieren (Bedingungen des ROBOMIX: 9000 U/min für 30 Minuten). Auf diese Weise wurde eine Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung hergestellt, in der Naturkautschuklatexpartikel am Ruß hafteten (Schritt (α)).
Als Nächstes wurde der Rest der Naturkautschuklatexlösung (zu der Wasser hinzugefügt wurde, um die Feststoff(Kautschuk)-Konzentration auf 25 Masseprozent einzuregeln) zur Ruß enthaltenden Aufschlämmungslösung hinzugefügt, die in Schritt (α) hergestellt wurde, in der Naturkautschuklatexpartikel am Ruß hafteten, um den Feststoff(Kautschuk)-Gehalt auf 78,1 Masseteile in der Gesamtheit des Rests und der Naturkautschuklatexlösung einzustellen, die in Schritt (α) verwendet wurde. Als Nächstes wurde der Mischer, Typ SM-L56, für den Haushaltsgebrauch, hergestellt von SANYO Electric Co., Ltd., eingesetzt, um die individuellen Komponenten miteinander zu vermischen (Mischerbedingung: 11300 U/min für 30 Minuten), um eine Ruß enthaltende Naturkautschuklatexlösung herzustellen (Schritt (β)). Die Menge der Kautschukkomponente in dem nassen Naturkautschuk-Masterbatch A und die der Kautschukkomponente in dem nassen Naturkautschuk-Masterbatch B wurden auf 100 Masseteile totalisiert.
Danach wurde eine 10-Masseprozent-Lösung der Ameisensäure in Wasser als Verfestigungsmittel hinzugefügt, bis der pH-Wert der Resultante auf 4 ging (Schritt (γ)). Das verfestigte Produkt wurde mit einer Schraubenpresse, Modell V-02, die von Suehiro EPM Corp. hergestellt wurde, auf einen Wassergehalt von 1,5 % oder weniger getrocknet, um einen nassen Naturkautschuk-Masterbatch herzustellen (WMB-B).
Eine Kautschukzusammensetzung wurde dann durch Trockenmischen der resultierenden nassen Kautschuk-Masterbatches A und B miteinander, zusammen mit verschiedenen in Tabelle 1 beschriebenen Additiven, hergestellt. Die physikalischen Eigenschaften eines so entstandenen vulkanisierten Kautschuks wurden gemessen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 1
Ein nasser Naturkautschuk-Masterbatch (MB-1) wurde auf dieselbe Weise hergestellt wie bei der Herstellung des nassen Naturkautschuk-Masterbatches außer, dass bei Schritt (α) des Verfahrens für die Herstellung des nassen Naturkautschuk-Masterbatches A sowohl die 13,2 Masseteile von Ruß A "N110" als auch 62,4 Masseteile von Ruß B "N550" hinzugefügt wurden. Verschiedene Additive wurden bei diesem Masterbatch zugemischt, um eine Kautschukzusammensetzung herzustellen. Die physikalischen Eigenschaften eines so entstandenen vulkanisierten Kautschuks wurden gemessen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiele 2 bis 9 und Vergleichsbeispiele 2 bis 26
Bei jedem dieser Beispiele wurde ein vulkanisierter Kautschuk auf dieselbe Weise hergestellt wie bei Beispiel 1 ausgenommen, dass die jeweiligen Mischungsrezepturen der nassen Kautschuk-Masterbatches A und B und die Mischungsrezeptur des nassen Naturkautschuk-Masterbatches jeweils auf eine Rezeptur in einer der Tabellen 1 bis 3 abgeändert wurde. Die Ergebnisse werden in einer der Tabellen 1 bis 3 gezeigt.

Claims

Kautschukzusammensetzung, die durch Trockenmischen eines nassen Kautschuk-Masterbatches A, der einen Ruß A mit einem spezifischen Stickstoffadsorptionsflächenbereich (N₂SA) von NA (m²/g) enthält, mit einem nassen Kautschuk-Masterbatch B, der einen Ruß B mit einem spezifischen Stickstoffadsorptionsflächenbereich (N₂SA) von NB (m²/g) enthält, hergestellt wird, wobei das Gehaltverhältnis des nassen Kautschuk-Masterbatches A zum nassen Kautschuk-Masterbatch B von 5/95 bis 40/60 ist, und, wenn der Gehaltanteil des Rußes A in dem nassen Kautschuk-Masterbatch A durch LA dargestellt wird, und der von Ruß B im nassen Kautschuk-Masterbatch B durch LB dargestellt wird, die folgenden Ausdrücke (1) und (2) erfüllt sind: NA > NB (1), und 1800 ≤ NA × LA – NB × LB ≤ 7000 (2) wobei LA und LB jeweils 100 × "den Gehalt des Rußes im nassen Kautschuk-Masterbatch"/"den Gehalt einer Kautschukkomponente im nassen Kautschuk-Masterbatch" darstellen.
Kautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Kautschukkomponente, die der nasse Kautschuk-Masterbatch A und der nasse Kautschuk-Masterbatch B jeweils enthalten, mindestens eine ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Naturkautschuk, Polystyrol-Butadien-Kautschuk und Polybutadien-Kautschuk.
Kautschukzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn die Gesamtmenge der Kautschukkomponente, die der nasse Kautschuk-Masterbatch A enthält, und der Kautschukkomponente, die der nasse Kautschuk-Masterbatch B enthält, als 100 Masseteile genommen wird, der Naturkautschuk oder die Komponente Naturkautschuk in einer Menge von 80 Masseteilen oder mehr enthalten ist.
Kautschukzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der nasse Kautschuk-Masterbatch A und der nasse Kautschuk-Masterbatch B jeweils durch einen Schritt (α) erhalten werden, mit dem mindestens der Ruß, ein Dispergierlösungsmittel und eine Kautschuklatexlösung als Rohmaterialien verwendet werden und mindestens der Ruß in das Dispergierlösungsmittel dispergiert wird, um eine Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung herzustellen, durch einen Schritt (β), mit dem die Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung mit der Kautschuklatexlösung vermischt wird, um eine Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung herzustellen, und einen Schritt (γ), mit dem die Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung verfestigt/getrocknet wird; und der Schritt (α) ein Schritt (α – (a)) ist, mit dem, wenn der Ruß in das Dispergierlösungsmittel dispergiert wird, mindestens ein Teil der Kautschuklatexlösung dort hinzugefügt wird, womit die Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung produziert wird, in der Kautschuklatexpartikel am Ruß haften, und der Schritt (β) ein Schritt (β – (a)) ist, mit dem die Ruß enthaltende Aufschlämmungslösung, in der Kautschuklatexpartikel am Ruß haften, mit dem Rest der Kautschuklatexlösung vermischt wird, um die Ruß enthaltende Kautschuklatexlösung herzustellen, in der Kautschuklatexpartikel am Ruß haften.
Luftreifen, umfassend einen Lagenbeschichtungsgummi, der durch Anwendung der in einem der Ansprüche 1 bis 4 angeführten Kautschukzusammensetzung erhalten wird.
Luftreifen, umfassend einen Laufflächengummi, der durch Anwendung der Kautschukzusammensetzung erhalten wird, die in einem der Ansprüche 1 bis 4 angeführt wird.
Luftreifen, umfassend einen Kernreitergummi, der durch Anwendung der Kautschukzusammensetzung erhalten wird, die in einem der Ansprüche 1 bis 4 angeführt wird.