DE112017005906T5 - Kautschukzusammensetzung und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

Kautschukzusammensetzung und Verfahren zum Herstellen derselben Download PDF

Info

Publication number
DE112017005906T5
DE112017005906T5 DE112017005906.2T DE112017005906T DE112017005906T5 DE 112017005906 T5 DE112017005906 T5 DE 112017005906T5 DE 112017005906 T DE112017005906 T DE 112017005906T DE 112017005906 T5 DE112017005906 T5 DE 112017005906T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rubber
carbon black
weight
rubber composition
wet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE112017005906.2T
Other languages
English (en)
Other versions
DE112017005906B4 (de
Inventor
Souichiro Miura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire Corp filed Critical Toyo Tire Corp
Publication of DE112017005906T5 publication Critical patent/DE112017005906T5/de
Application granted granted Critical
Publication of DE112017005906B4 publication Critical patent/DE112017005906B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • C08L7/02Latex
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/205Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
    • C08J3/21Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
    • C08J3/212Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase and solid additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • C08J3/226Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • C08L21/02Latex
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

Eine Kautschukzusammensetzung umfasst einen nassen Kautschukmasterbatch, bei dem eine Kautschuklatexlösung und eine Ruß (A) enthaltende Aufschlämmung als Rohmaterialien, Kautschuk und Ruß (B) verwendet werden, wobei die Menge des Rußes (A) in dem nassen Kautschukmasterbatch 1 bis 35 Gewichtsteile mit Bezug auf 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponente in dem nassen Kautschukmasterbatch beträgt und die Gesamtmenge des Rußes (A) und (B) in der Kautschukzusammensetzung 50 Gewichtsteile oder mehr mit Bezug auf 100 Gewichtsteile der gesamten Kautschukkomponente in der Kautschukzusammensetzung beträgt. Dementsprechend kann die vorliegende Erfindung eine Kautschukzusammensetzung aus der vulkanisierter Kautschuk, der ausgezeichnete geringe wärmeerzeugende Eigenschaften und Verschleißfestigkeit aufweist, erhalten werden, und ein Verfahren zum Herstellen der Kautschukzusammensetzung bereitstellen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung und ein Verfahren zum Herstellen der Zusammensetzung.
  • STAND DER TECHNIK
  • In der Kautschukindustrie war bislang bekannt, dass bei der Herstellung einer Kautschukzusammensetzung, die Ruß enthält, ein nasser Kautschukmasterbatch eingesetzt wird, um die Bearbeitbarkeit der Zusammensetzung und die Dispergierbarkeit des Rußes darin zu verbessern. Diese Technik ist eine Technik des Mischens von Ruß und eines Dispersionslösungsmittels im Voraus in einem vorgegebenen Verhältnis miteinander, Dispergierens von Ruß durch eine mechanische Kraft in das Dispersionslösungsmittel, Mischens der sich ergebenden, rußhaltigen Aufschlämmungslösung mit einer Kautschuklatexlösung in einer flüssigen Phase, Zusetzens eines Verfestigungsmittels, wie beispielsweise einer Säure, nach dem Mischen zur Mischung, um die Mischung zu verfestigen, Sammelns der verfestigten Mischung und dann Trocknens der Mischung.
  • Es ist bekannt, dass die Verwendung eines nassen Kautschukmasterbatches eine Kautschukzusammensetzung ergibt, die bessere physikalische Kautschukeigenschaften wie Verschleißfestigkeit und niedrige Exothermizität aufweist, als die Verwendung eines trockenen Kautschukmasterbatches, das durch Mischen von Ruß und Kautschuk in einer festen Phase miteinander erhalten wird, da im Falle ersterer Verwendung Ruß eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit aufweist (Patentdokumente 1 bis 4).
  • DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
  • Patentdokumente
    • Patentdokument 1: JP-A-2007-224067
    • Patentdokument 2: JP-A-2007-203903
    • Patentdokument 3: JP-A-2006-225599
    • Patentdokument 4: JP-A-2006-169483
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Von der Erfindung zu lösende Probleme
  • Von Obigen abgesehen, sind auf dem Markt für Kautschukprodukte (vulkanisierte Kautschuke), die jeweils unter Anwendung einer Kautschukzusammensetzung als Rohmaterial erhalten werden, insbesondere für Laufflächenkautschuke für Reifen für Leichtlastkraftwagen, Kautschuke, die eine niedrigere Exothermizität und Verschleißfestigkeit aufweisen, erwünscht.
  • Jedoch erfüllen vulkanisierte Kautschuke, die jeweils aus Kautschukzusammensetzungen, wie in den oben erwähnten Patentdokumenten beschrieben, erhalten werden, diese Eigenschaften nicht.
  • Angesichts der oben erwähnten tatsächlichen Situation ist die vorliegende Erfindung gemacht worden. Eine Aufgabe davon besteht darin, eine Kautschukzusammensetzung, aus der ein vulkanisierter Kautschuk, der eine ausgezeichnete niedrige Exothermizität und Verschleißfestigkeit aufweist, erhalten werden kann, und ein Verfahren zum Herstellen der Kautschukzusammensetzung bereitzustellen.
  • Mittel zur Lösung der Probleme
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung, die einen nassen Kautschukmasterbatch umfasst, wobei als Rohmaterialien eine Kautschuklatexlösung und eine einen Ruß (A) enthaltende Aufschlämmung, ein Kautschuk und ein Ruß (B) verwendet werden; wobei eine Menge des Rußes (A) in dem nassen Kautschukmasterbatch 1 bis 35, auf das Gewicht bezogen, pro 100 Gewichtsteile einer Kautschukkomponente in dem nassen Kautschukmasterbatch beträgt und wobei eine Gesamtmenge der Ruße (A) und (B) in der Kautschukzusammensetzung 50 Gewichtsteile oder mehr pro 100 Gewichtsteile aller Kautschukkomponenten in der Kautschukzusammensetzung beträgt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen der oben definierten Kautschukzusammensetzung umfassend: einen Schritt (i) des Mischens der Kautschuklatexlösung mit der Aufschlämmungslösung, die den Ruß enthält (A), um eine Kautschuklatexlösung herzustellen, die den Ruß (A) enthält, einen Schritt (ii) des Verfestigens und Trocknens der sich ergebenden Kautschuklatexlösung, die den Ruß (A) enthält, um einen nassen Kautschukmasterbatch herzustellen, und einen Schritt (iii) des Eingebens des Kautschuks und des Rußes (B) noch weiter in den sich ergebenden nassen Kautschukmasterbatch und Trockenmischens dieser Komponenten miteinander.
  • WIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung, die einen nassen Kautschukmasterbatch enthält, das eine spezifizierte Menge (geringe Füllmenge) eines Rußes (A), eines Kautschuks und eines Rußes (B) enthält, und eine Zusammensetzung, wobei die Gesamtheit der Ruße (A) und (B) in einer vorbestimmten Menge oder mehr integriert ist. Es wird angenommen, dass durch Ausführen der vorliegenden Erfindung mit dieser Zusammensetzung der Ruß (B) in der Kautschukzusammensetzung ungleichmäßig in dem oder einer Schicht des Kautschuk(s), die getrennt von dem bzw. von der Schicht des Kautschuk(s) in dem nassen Kautschukmasterbatch zugesetzt wird, verteilt ist, da die Menge des Rußes (A), die in den nassen Kautschukmasterbatch gefüllt ist, gering ist. So wird angenommen, dass die Ruße (A) und (B) in der Gesamtheit der Kautschukkomponenten (Kautschukmatrix) in der Kautschukzusammensetzung gleichmäßig verteilt werden können, so dass ein vulkanisierter Kautschuk, der aus der Kautschukzusammensetzung erhalten wird, bezüglich niedriger Exothermizität und Verschleißfestigkeit verbessert ist.
  • Es wird auch angenommen, dass, wenn die Ruße (A) und (B) verwendet werden, die jeweils eine spezifizierte DBP-Absorptionsmenge (DibutylphthalatAbsorptionsmenge) und eine spezifizierte lodadsorptionsmenge aufweisen, eine Erhöhung der Menge an gebundenem Kautschuk der Ruße und der Kautschukkomponenten in der Kautschukzusammensetzung erfolgt, so das der vulkanisierte Kautschuk, der aus der Kautschukzusammensetzung erhalten wird, noch weiter bezüglich der Verschleißfestigkeit verbessert ist.
  • VERFAHREN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • < Kautschukzusammensetzung >
  • Die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst einen nassen Kautschukmasterbatch, bei dem als Rohmaterialien eine Kautschuklatexlösung und eine Ruß (A) enthaltende Aufschlämmung, ein Kautschuk und ein Ruß (B) verwendet werden. Eine geeignete Kombination von zwei oder mehr verschiedenen Verschnittmitteln kann in die Kautschukzusammensetzung integriert werden.
  • < Nasser Kautschukmasterbatch >
  • Der nasse Kautschukmasterbatch ist ein Masterbatch, der durch Mischen der Kautschuklatexlösung mit der den Ruß (A) enthaltenden Aufschlämmung in einer flüssigen Phase und weiteres Trocknen der Mischung erhalten wird.
  • Als Kautschuklatexlösung sind eine Naturkautschuklatexlösung und eine Synthesekautschuklatexlösung verwendbar.
  • Die Naturkautschuklatexlösung ist ein natürliches Produkt, das auf einer metabolischen Wirkung von Pflanzen basiert, und ist bevorzugt eine Latexlösung auf der Basis von Naturkautschuk/Wasser, in der insbesondere Wasser ein Dispersionslösungsmittel ist. Das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht des Naturkautschuks in dem Naturkautschuklatex beträgt bevorzugt 2.000.000 oder mehr, noch bevorzugter 2.500.000 oder mehr. Bezüglich der Naturkautschuklatexlösung können konzentrierter Latex und frischer Latex, der Feldlatex genannt wird, verwendet werden, ohne dass ein Unterschied zwischen ihnen gemacht wird. Die Synthesekautschuk-Latexlösung ist beispielsweise eine Latexlösung, wobei ein Dien-Synthesekautschuk durch Emulsionspolymerisation hergestellt wird. Beispiele dieses Kautschuks umfassen Isopren-Kautschuk (IR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadien-Kautschuk (BR), Nitrilkautschuk (NBR) und Chloropren-Kautschuk (CR). Derartige Kautschuklatexlösungen können einzeln oder in irgendeiner Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
  • Die Aufschlämmung, die den Ruß (A) enthält, ist eine Aufschlämmung, in der der Ruß (A) in einem Dispersionslösungsmittel dispergiert ist.
  • Der Ruß (A) ist irgendein Ruß, der üblicherweise in der Kautschukindustrie verwendet wird, wie beispielsweise SAF, ISAF, HAF, FEF oder GPF. Der Ruß kann ein elektrisch leitfähiger Ruß wie beispielsweise Acetylenschwarz oder Ketchen-Schwarz sein. Der Ruß (A) kann irgendein granulierter Ruß, der unter Berücksichtigung der Handhabungsfähigkeit des Rußes in einer gewöhnlichen Kautschukindustrie granuliert worden ist, oder irgendein nichtgranulierter Ruß sein. Derartige Ruße (A) können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
  • Der Ruß (A) weist bevorzugt eine DBP-Absorptionsmenge (Dibutylphthalatabsorptionsmenge) von 100 bis 150 cm3/100 g und eine lodadsorptionsmenge von 110 bis 160 mg/g auf. Bezüglich des Rußes (A) beträgt die DBP-Absorptionsmenge bevorzugter 110 bis 140 cm3/100 g und die lodadsorptionsmenge beträgt bevorzugt 120 bis 150 mg/g vom Standpunkt einer ausgezeichneten Verschleißfestigkeit des sich ergebenden vulkanisierten Kautschuks aus.
  • Das Dispersionslösungsmittel ist besonders bevorzugt Wasser und kann beispielsweise Wasser, das ein organisches Lösungsmittel enthält, sein. Derartige Dispersionslösungsmittel können einzeln oder in irgendeiner Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
  • Die Konzentration des Rußes (A) in der Aufschlämmung, die den Ruß (A) enthält, ist nicht besonders beschränkt und kann beispielsweise 1 bis 20 Gew.-% oder 3 bis 10 Gew.-% betragen.
  • Neben der Kautschuklatexlösung und der Aufschlämmung, die den Ruß (A) enthält, können Verschnittmittel, die üblicherweise in der Kautschukindustrie verwendet werden, falls erwünscht, in den nassen Kautschukmasterbatch eingemischt werden. Beispiele dieser Mittel umfassen ein Tensid, Zinkoxid, Stearinsäure und Alterungsverhinderungsmittel, Weichmacher wie Wachs und Öl und ein Arbeitshilfsmittel.
  • < Kautschuk >
  • Der oben erwähnte Kautschuk ist eine Komponente, die von der Kautschukkomponente, die aus dem nassen Kautschukmasterbatch stammt, getrennt verwendet wird. Beispiele des Kautschuks umfassen Naturkautschuk (NR) und Dien-Synthesekautschuke wie Isopren-Kautschuk (IR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadien-Kautschuk (BR), Chloropren-Kautschuk (CR) und Nitrilkautschuk (NBR). Derartige Kautschuke können einzeln oder in irgendeiner Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
  • Bezüglich der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung sind die Kautschukkomponenten (die Kautschukkomponente, die aus der Kautschuklatexlösung stammt, und der oben erwähnte Kautschuk) in dieser Kautschukzusammensetzung bevorzugt Verschnittkautschukkomponenten von einem Naturkautschuk und einem Dien-Synthesekautschuk. Es wird vom Standpunkt des Ausgezeichnetmachens der niedrigen Exothermizität und der Verschleißfestigkeit aus besonders bevorzugt, dass die Kautschukkomponente, die aus der Kautschuklatexlösung stammt, ein Naturkautschuk ist und der Kautschuk ein Dien-Synthesekautschuk ist. Der Dien-Synthesekautschuk ist bevorzugt Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) oder Butadien-Kautschuk (BR).
  • < Ruß (B) >
  • Der Ruß (B) kann derselbe oder ähnlich wie der Ruß (A) sein. Derartige Ruße (B) können einzeln oder in irgendeiner Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden. Der Ruß (B) kann derselbe oder verschieden von dem Ruß (A) bezüglich der Spezies sein.
  • Im Folgenden wird eine Beschreibung der Verschnittmenge jeder der Komponenten der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung aufgeführt.
  • Bezüglich des nassen Kautschukmasterbatches beträgt die Menge des Rußes (A) in diesem nassen Kautschukmasterbatch 1 bis 35, auf das Gewicht bezogen, pro 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponente in dem nassen Kautschukmasterbatch. Die Menge des Rußes (A) in dem nassen Kautschukmasterbatch beträgt 3 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponente in dem nassen Kautschukmasterbatch vom Gesichtspunkt des Ausgezeichnetmachens der niedrigen Exothermizität und der Verschleißfestigkeit des vulkanisierten Kautschuks.
  • Bezüglich der Kautschukzusammensetzung beträgt die Menge der Gesamtheit der Ruße (A) und (B) in dieser Kautschukzusammensetzung 50 Teile oder mehr, auf das Gewicht bezogen, pro 100 Gewichtsteile aller Kautschukkomponenten in der Kautschukzusammensetzung. Vom Gesichtspunkt des Ausgezeichnetmachens der niedrigen Exothermizität und der Verschleißfestigkeit des vulkanisierten Kautschuks her beträgt die Menge der Gesamtheit der Ruße (A) und (B) in der Kautschukzusammensetzung bevorzugt 55 Teile oder mehr, auf das Gewicht bezogen, pro 100 Gewichtsteile aller Kautschukkomponenten in der Kautschukzusammensetzung und beträgt daher bevorzugt 100 Teile oder weniger, auf das Gewicht bezogen, noch bevorzugter 80 Teile oder weniger, auf das Gewicht bezogen.
  • In der Kautschukzusammensetzung beträgt der Gehalt, auf den Anteil des Rußes (A) bezogen, bevorzugt 1 bis 25 Gew.-%, noch bevorzugter 3 bis 20 Gew.-%, der Gesamtheit der Ruße (A) und (B), die in der Kautschukzusammensetzung enthalten ist, vom Gesichtspunkt des Erhöhens der Verschleißfestigkeit des vulkanisierten Kautschuks aus.
  • Wenn die Kautschukkomponenten in der Kautschukzusammensetzung Verschnittkomponenten eines Naturkautschuks und eines Dien-Synthesekautschuks sind, beträgt der Anteil des Naturkautschuks in den Verschnittkautschukkomponenten bevorzugt 20 bis 50 Gew.-%, noch bevorzugter 30 bis 45 Gew.-%.
  • < Verschiedene Verschnittmittel >
  • In der Kautschukzusammensetzung sind ferner verschiedene Verschnittmittel verwendbar. Die verwendbaren Verschnittmittel sind Verschnittmittel, die üblicherweise in der Kautschukindustrie verwendet werden. Beispiele davon umfassen Vulkanisationsmittel auf Schwefelbasis, Vulkanisationspromotoren, Alterungsverhinderungsmittel, Siliciumdioxid, Silanhaftvermittler, Zinkoxid, Methylenakzeptoren und Methylendonoren, Stearinsäure, Vulkanisationspromotorhilfsmittel, Vulkanisationsverzögerer, organische Peroxide, Weichmacher wie Wachs und Öl und Arbeitshilfsmittel.
  • Die Schwefelspezies für die Vulkanisationsmittel auf Schwefelbasis kann irgendeine gewöhnliche Schwefelspezies für Kautschuke sein. Beispiele der Spezies umfassen pulverförmigen Schwefel, ausgefällten Schwefel, unlöslichen Schwefel und hochdispergierten Schwefel. Die Vulkanisationsmittel auf Schwefelbasis können einzeln oder in irgendeiner Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
  • Der Gehalt der Schwefelspezies beträgt bevorzugt 0,3 bis 6,5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponenten, die in der Kautschukzusammensetzung enthalten sind. Wenn der Gehalt der Schwefelspezies geringer als 0,3 Gewichtsteile ist, fehlt es dem vulkanisierten Kautschuk an Vernetzungsdichte, wodurch er eine geringere Festigkeit und anderes aufweist. Wenn der Gehalt höher als 6,5 Gewichtsteile ist, ist der vulkanisierte Kautschuk insbesondere bezüglich der Hitzefestigkeit und Dauerhaftigkeit verschlechtert. Der Gehalt der Schwefelspezies beträgt noch bevorzugter 1,0 bis 5,5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponenten, die in der Kautschukzusammensetzung enthalten sind, um zu verursachen, dass der vulkanisierte Kautschuk eine gute Kautschukfestigkeit beibehält und bezüglich der Hitzefestigkeit und Dauerhaftigkeit noch weiter verbessert ist.
  • Die Vulkanisationspromotoren können jeweils ein gewöhnlicher Vulkanisationspromotor für Kautschuke sein. Beispiele davon umfassen Vulkanisationspromotoren auf Sulfanamidbasis, Thiurambasis, Thiazolbasis, Thioharnstoffbasis, Guanidinbasis und Dithiocarbaminsäuresalzbasis. Die Vulkanisationspromotoren können einzeln oder in irgendeiner Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
  • Der Gehalt des Vulkanisationsprotors/der Vulkanisationspromotoren beträgt bevorzugt 1 bis 5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponenten, die in der Kautschukzusammensetzung enthalten sind.
  • Die Alterungsverhinderungsmittel können jeweils gewöhnliche Alterungsverhinderungsmittel für Kautschuke sein. Beispiele davon umfassen Alterungsverhinderungsmittel auf der Basis von aromatischem Amin, auf Amin-Ketonbasis, Monophenolbasis, Bisphenolbasis, Polyphenolbasis, Dithiocarbaminsäuresalzbasis und Thioharnstoffbasis. Die Alterungsverhinderungsmittel können einzeln oder in irgendeiner Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
  • Der Gehalt des Alterungsverhinderungsmittels/der Alterungsverhinderungsmittel beträgt bevorzugt 1 bis 5 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponenten, die in der Kautschukzusammensetzung enthalten sind.
  • < Verfahren zum Herstellen der Kautschukzusammensetzung >
  • Im Folgenden wird eine Beschreibung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zum Herstellen einer Kautschukzusammensetzung aufgeführt. Dieses Herstellungsverfahren umfasst einen Schritt (i) des Mischens der oben definierten Kautschuklatexlösung mit der oben definierten Aufschlämmungslösung, die den Ruß (A) enthält, um eine Kautschuklatexlösung herzustellen, die den Ruß enthält, einen Schritt (ii) des Verfestigens und Trocknens der sich ergebenden Kautschuklatexlösung, die den Ruß (A) enthält, um einen nassen Kautschukmasterbatch herzustellen, und einen Schritt (iii) des Zusetzens des oben definierten Kautschuks und des Rußes (B) noch weiter in den sich ergebenden nassen Kautschukmasterbatch und Trockenmischens dieser Komponenten miteinander.
  • < Schritt (i) >
  • Der Schritt (i) in der vorliegenden Erfindung umfasst einen Arbeitsablauf des Mischens der Kautschuklatexlösung mit der Aufschlämmungslösung, die den Ruß (A) enthält, um eine Kautschuklatexlösung herzustellen, die den Ruß (A) enthält.
  • Die Aufschlämmung, die den Ruß (A) enthält, ist eine Aufschlämmung, in der der Ruß (A) in dem oben definierten Dispersionslösungsmittel dispergieren ist. Bei der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt (i) insbesondere bevorzugt einen Schritt (i-(a)) des Zusetzens, zum Zeitpunkt des Dispergierens des Rußes (A) in das Dispersionslösungsmittel, von mindestens einem Anteil der Kautschuklatexlösung in das Dispersionslösungsmittel, um eine Aufschlämmungslösung herzustellen, die den Ruß (A) enthält, an den Kautschuklatexteilchen anhaften, und einen Schritt (i-(b)) des Mischens der sich ergebenden Aufschlämmungslösung, die den Ruß (A) enthält, an den die Kautschuklatexteilchen anhaften, mit dem Rest der Kautschuklatexlösung, um eine Kautschuklatexlösung herzustellen, die den Ruß (A) enthält, an den die Kautschuklatexteilchen anhängen. Im Folgenden wird eine Beschreibung des Schritts (i-(a)) und des Schritts (i-(b)) aufgeführt.
  • < Schritt (i-(a)) >
  • In Schritt (i-(a)) der vorliegenden Erfindung wird zum Zeitpunkt des Dispergierens des Rußes (A) in das Dispersionslösungsmittel mindestens ein Anteil der Kautschuklatexlösung dem Dispersionslösungsmittel zugesetzt, um eine Aufschlämmungslösung herzustellen, die den Ruß (A) enthält, an den Latexteilchen anhängen. Es ist zulässig, die Kautschuklatexlösung vorher mit dem Dispersionslösungsmittel zu mischen und dann den Ruß (A) zu der Mischung zuzusetzen, um den Ruß in der Mischung zu dispergieren. Es ist auch zulässig: den Ruß (A) dem Dispersionslösungsmittel zuzusetzen und als nächstes die Kautschuklatexlösung mit einer vorbestimmten Zusetzgeschwindigkeit dazu zuzusetzen und gleichzeitig den Ruß (A) in das Dispersionslösungsmittel zu dispergieren. Alternativ ist es zulässig, den Ruß (A) dem Dispersionslösungsmittel zuzusetzen und als nächstes ein vorbestimmtes Volumen der Kautschuklatexlösung mehrere Male durch Arbeitsabläufe, die voneinander getrennt sind, zuzusetzen und gleichzeitig den Ruß (A) in dem Dispersionslösungsmittel zu dispergieren. Durch Dispergieren des Rußes in das Dispersionslösungsmittel in Gegenwart der Kautschuklatexlösung kann die Aufschlämmungslösung hergestellt werden, die den Ruß (A) enthält, an den die Kautschuklatexteilchen anhängen. Die Zugabemenge der Kautschuklatexlösung in Schritt (i-(a)) beträgt beispielsweise 0,075 bis 12 Gew.-% der Gesamtmenge der Kautschuklatexlösung, die verwendet werden soll (der Gesamtmenge von Anteilen dieser Latexlösung, die in Schritt (i-(a)) und in Schritt (i-(b)) zugesetzt werden soll.
  • In Schritt (i-(a)) beträgt der Anteil der Kautschukkomponente in der Kautschuklatexlösung, die zugesetzt werden soll, 0,25 bis 15, noch bevorzugter 0,5 bis 6 Gew.-% des Rußes (A). Die Konzentration der Kautschukkomponente in der Kautschuklatexlösung, die zugesetzt werden soll, beträgt bevorzugt 0,2 bis 5 Gew.-%, noch bevorzugter 0,25 bis 1,5 Gew.-%. In diesen Fällen kann ein nasser Kautschukmasterbatch hergestellt werden, wobei der Dispersionsgrad des Rußes (A) erhöht ist, während die Kautschuklatexteilchen mit Sicherheit dazu gebracht werden, an dem Ruß (A) anzuhängen.
  • In Schritt (i-(a)) ist das Verfahren zum Mischen des Ruß es (A) und des Dispersionslösungsmittel miteinander in Gegenwart der Kautschuklatexlösung beispielsweise ein Verfahren zum Dispergieren des Rußes unter Anwendung einer gewöhnlichen Dispergiermaschine wie beispielsweise einer Mischvorrichtung mit hoher Scherwirkung, eines Hochschermischers, eines Homomischers, einer Kugelmühle, einer Perlmühle, eines Hochdruckhomogenisator, eines Ultraschallhomogenisator oder einer Kolloidmühle.
  • „Mischvorrichtung mit hoher Scherwirkung“ meint eine Mischvorrichtung, die einen drehbaren Hochgeschwindigkeitsrotor und einen stationären Stator aufweist, wobei im Zustand des Festsetzens eines genauen Abstands zwischen dem Rotor und dem Stator der Rotor so gedreht wird, das eine hohe Scherwirkung wirkt. Um eine derartige hochscherende Wirkung zu erzeugen, wird es bevorzugt, den Abstand zwischen dem Rotor und dem Stator auf 0,8 mm oder weniger festzusetzen und die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors auf 5 m/s oder mehr einzustellen. Eine derartige Mischvorrichtung mit hoher Scherwirkung kann ein im Handel erhältliches Produkt sein. Ein Beispiel davon ist der von der Firma Silverson hergestellte Mischer „High Shear Mixer“.
  • Bei der vorliegenden Erfindung kann zum Zeitpunkt des Mischens des Rußes (A) mit dem Dispersionslösungsmittel in Gegenwart der Kautschuklatexlösung zum Herstellen der Aufschlämmungslösung, die den Ruß (A) enthält, an den die Kautschuklatexteilchen anhängen, ein Tensid dazu zugesetzt werden, um den Ruß (A) bezüglich der Dispergierbarkeit zu verbessern. Das Tensid kann ein Tensid, das in der Kautschukindustrie bekannt ist, sein. Beispiele davon umfassen nichtionische Tenside, anionische Tenside, kationische Tenside und amphotere Tenside. Statt des Tensids oder zusätzlich zu dem Tensid kann ein Alkohol wie Ethanol verwendet werden. Jedoch wird befürchtet, wenn das Tensid verwendet wird, dass der schließlich erhaltene vulkanisierte Kautschuk geringere physikalische Kautschukeigenschaften aufweist. So beträgt die Verschnittmenge des Tensids bevorzugt 2 Teile oder weniger, auf das Gewicht bezogen, noch bevorzugter 1 Teil oder weniger, auf das Gewicht bezogen, pro 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponente in der Kautschuklatexlösung. Es wird vorgezogen, keine erhebliche Menge Tensid zu verwenden.
  • < Schritt (i-(b)) >
  • In Schritt (i-(b)) wird die Aufschlämmungslösung, die den Ruß (A) enthält, an den die Kautschuklatexteilchen anhängen, mit dem Rest der Kautschuklatexlösung gemischt, um eine Kautschuklatexlösung herzustellen, die den Ruß (A) enthält, an den die Kautschuklatexteilchen anhängen. Das Verfahren zum Mischen der Aufschlämmungslösung, die den Ruß (A) enthält, an den die Kautschuklatexteilchen anhängen, mit dem Rest der Kautschuklatexlösung in einer flüssigen Phase ist nicht besonders beschränkt und kann ein Verfahren zum Mischen der Aufschlämmungslösung, die den Ruß (A) enthält, an den die Kautschuklatexteilchen anhängen, mit dem Rest der Kautschuklatexlösung unter Anwendung einer gewöhnlichen Dispergiermaschine sein, wie beispielsweise einer Mischvorrichtung mit hoher Scherwirkung, eines Hochschermischers, eines Homomischers, einer Kugelmühle, einer Perlmühle, eines Hochdruckhomogenisator, eines Ultraschallhomogenisator oder einer Kolloidmühle. Zum Zeitpunkt des Mischens kann die Gesamtheit des Mischsystems, beispielsweise die Dispergiermaschine, wahlweise erhitzt werden.
  • Im Falle des Inbetrachtziehens der Trocknungszeitspanne und der -arbeit im nächsten Schritt (ii) liegt die Konzentration der Kautschukkomponente im Rest der Kautschuklatexlösung bevorzugt höher als diejenige in der Kautschuklatexlösung, die in Schritt (i-(a)) zugesetzt wird. Spezifisch beträgt die Konzentration ersterer Kautschukkomponente bevorzugt 10 bis 60 Gew.-%, noch bevorzugter 20 bis 30 Gew.-%.
  • < Schritt (ii) >
  • Der Schritt (ii) bei der vorliegenden Erfindung umfasst einen Arbeitsvorgang des Verfestigens und Trocknens der sich ergebenden Kautschuklatexlösung, die den Ruß (A) enthält, um einen nassen Kautschukmasterbatch herzustellen.
  • Das Verfahren zum Verfestigen ist beispielsweise ein Verfahren des Integrierens eines Verfestigungsmittels in die Kautschuklatexlösung, die den Ruß (A) enthält, um ein verfestigtes Kautschukprodukt zu ergeben, das den Ruß (A) enthält. In diesem Fall umfassen verwendbare Beispiele des Verfestigungsmittels Säuren wie Ameisensäure und Schwefelsäure und Salze wie Natriumchlorid, wobei diese Säuren und Salze gewöhnlich solche sind, die gewöhnlich zum Verfestigen einer Kautschuklatexlösung verwendet werden.
  • Das Verfahren zum Trocknen kann ein Verfahren sein, bei dem eine Trockenmaschine verwendet wird, die verschiedenen Typs sein kann, wie beispielsweise ein uniaxialer Extruder, ein Ofen, ein Vakuumtrockner oder ein Lufttrockner.
  • Vor oder nach dem Verfestigungsschritt kann, um die Menge an Wasser, die das verfestigte Kautschukprodukt enthält, das den Ruß (A) enthält, in geeignetem Maße zu reduzieren, ein Feststoff-Flüssigkeitstrennschritt, wie beispielsweise ein Zentrifugenschritt oder ein Erhitzungsschritt, wie erforderlich, festgelegt werden. Beim Feststoff-Flüssigkeitstrennschritt ist es gestattet, wie erforderlich ein Koagulans in die Kautschuklatexlösung, die den Ruß (A) enthält, zu integrieren und dann das sich ergebende koagulierte Produkt aufzusammeln und zu trocknen. Es ist möglich, eine Substanz als Koagulans, die als Koagulans für Kautschuklatexlösungen bekannt ist, ohne Einschränkung zu verwenden. Spezifische Beispiele davon umfassen kationische Koagulantien.
  • < Schritt (iii) >
  • Der Schritt (iii) bei der vorliegenden Erfindung umfasst einen Arbeitsablauf des Zusetzens des oben definierten Kautschuks und des Rußes (B) noch weiter in den nassen Kautschukmasterbatch und das Trockenmischen dieser Komponenten miteinander. Ferner können beim Trockenmischen dieselben Verschnittmittel wie oben beschrieben in die Zusammensetzung wie erforderlich eingemischt werden.
  • In Schritt (iii) ist das Verfahren zum Einmischen der einzelnen Rohmaterialien (einzelnen Komponenten) dort hinein nicht besonders beschränkt. Das Verfahren ist beispielsweise ein Verfahren des Zusetzens von Komponenten, bei denen es sich nicht mit dem Vulkanisieren verbundene Komponenten handelt, wie beispielsweise Vulkanisationsmittel auf Schwefelbasis und irgendeinen Vulkanisationspromotor in irgendeiner Reihenfolge zu einem Knetsystem und dann des Knetens der Komponenten; ein Verfahren des gleichzeitigen Zusetzens dazu und dann des Knetens der Komponenten; oder ein Verfahren des Zusetzens aller Komponenten gleichzeitig dazu und dann des Knetens dieser Komponenten.
  • Das Verfahren zum Trockenmischen ist beispielsweise ein Verfahren des Knetens der Komponenten unter Anwendung einer Knetmaschine, die in der normalen Kautschukindustrie verwendet wird, wie beispielsweise ein Banbury-Mischer, eine Knetvorrichtung oder eine Walze. Die Anzahl der Male des Knetens kann einmal oder mehrere Male sein. Die Zeitspanne des Knetens ist je nach der Größe einer zu verwendenden Knetmaschine und anderen Faktoren verschieden. Es ist ratsam, die Zeitspanne gewöhnlich in den Bereich von etwa 2 bis 5 Minuten festzulegen. Wenn die Kautschukzusammensetzung keine mit dem Vulkanisieren verbundene Komponenten umfasst, kann die Austrittstemperatur der Zusammensetzung in der Knetmaschine auf einen Bereich von bevorzugt 120 bis 180 °C, noch bevorzugter 120 bis 150 °C festgelegt. Wenn die Kautschukzusammensetzung eine oder mehrere der mit dem Vulkanisieren verbundenen Komponenten umfasst, wird die Austrittstemperatur in der Knetmaschine auf einen Bereich von bevorzugt 80 bis 110 °C, noch bevorzugter 80 bis 100 °C festgelegt.
  • Ein vulkanisierter Kautschuk, der aus der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung geliefert wird, weist eine niedrige Exothermizität und eine Verschleißfestigkeit, die für Laufflächenkautschuke von Reifen für Leichtlastkraftwagen geeignet ist, auf.
  • Beispiele
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung durch Arbeitsbeispiele davon beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nie durch diese Arbeitsbeispiele beschränkt.
  • (Verwendete Rohmaterialien)
    1. a) Ruße (CB):
      • Ruß 1 (CB1): „SEAST 9H (SAF-HS)“ (DBP-Absorptionsmenge: 130 cm3/100 g) und lodadsorptionsmenge: 139 mg/g) (von Tokai Carbon Co., Ltd. hergestellt) und Ruß 2 (CB2): „SEAST 7HM (N234)“ (DBP-Absorptionsmenge: 125 cm3/100 g) und lodadsorptionsmenge: 120 mg/g) (von Tokai Carbon Co., Ltd. hergestellt);
    2. b) Dispersionslösungsmittel: Wasser;
    3. c) Kautschuklatexlösung:
      • Naturkautschuklatexlösung „NR field latex“ (von der Firma Golden Hope hergestellt) (DRC = 31,2 verfestigen %);
    4. d) Verfestigungsmittel: Ameisensäure (Lösung, die durch Verdünnen einer 85 %-igen Lösung erster Klasse davon zu einer Lösung von 10 % und Einstellen des pH-Werts der verdünnten Lösung auf 1,2 erhalten wird), (von Nacalai Tesque, Inc. hergestellt);
    5. e) Öl: „PROCESS NC140“, von Japan Energy Corp. hergestellt;
    6. f) Zinkoxid: „Zinc Flower No. 1“ (von Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. hergestellt);
    7. g) Alterungsverhinderungsmittel: N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin „NOCRAC 6C“ (von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. hergestellt);
    8. h) Stearinsäure: „RUNACK S-20“ (von Kao Corp. hergestellt);
    9. i) Wachs: „OZOACE 0355“ (von Nippon Seiro Co., Ltd. hergestellt);
    10. j) Schwefel: „5%-OIL-INCORPORATED FINELY-POWDERY SULFUR“ (von Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. hergestellt);
    11. k) Vulkanisationspromotor: „SOXINOL CZ“ (von Sumitomo Chemical Co., Ltd. hergestellt);
    12. l) Naturkautschuk (NR): „RSS#3“;
    13. m) Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR): „SBR 1502“ (von JSR Corp. hergestellt); und
    14. n) Butadien-Kautschuk (BR): „ BR 150B “ (von Ube Industries, Ltd. hergestellt).
  • < Beispiel 1 >
  • < Herstellung von nassem Kautschukmasterbatch (WMB) >
  • Zu einer verdünnten Naturkautschuklatexlösung, die eine eingestellte Konzentration von 0,5 Gew.-% aufwies, wurde der Ruß zugesetzt, um eine in Tabelle 1 gezeigte Verschnittmenge (der Gewichtsanteil der Kautschukkomponente in der Latexlösung betrug 1 Gew.-% des Rußes) zu ergeben. Eine von PRIMIX Corp. hergestellte Vorrichtung „ROBOMIX“ wurde verwendet (ROBOMIX-Bedingungen: 9000 UpM, 30 Minuten lang), um den Ruß in dieser flüssigen Phase zu dispergieren, um eine Aufschlämmungslösung herzustellen, die den Ruß enthielt, an den die Naturkautschuklatexteilchen anhängen (i-(a))). Als nächstes wurde zu der sich ergebenden Aufschlämmungslösung, die den Ruß enthielt, an den die Naturkautschuklatexteilchen anhängen, der Rest der konzentrierten Naturkautschuklatexlösung zugesetzt (die auf eine Konzentration von Feststoff (Kautschuk) von 25 Gew.-% durch Zugabe von Wasser eingestellt worden war), um die Menge der Kautschukkomponente in einer Kombination dieses Rests der Kautschuklatexlösung mit der Naturkautschuklatexlösung, die in Schritt (i)-(a) i verwendet wird, auf 100 Gewichtsteile festzulegen. Daraufhin wurde eine von SANYO Electric Co., Ltd. hergestellte Mischvorrichtung für den Heimgebrauch „Modell SM-L 56“ zum Mischen der einzelnen Komponenten miteinander verwendet (Mischvorrichtungsbedingungen: 11300 UpM, 30 Minuten lang), um eine Naturkautschuklatexlösung herzustellen, die den Ruß enthielt, an den die Naturkautschuklatexteilchen anhängen (Schritt (i)-(b)).
  • Zu der sich ergebenden Naturkautschuklatexlösung, die den Ruß enthielt, an denen die Naturkautschuklatexteilchen anhängen, wurde eine Lösung von 10 Gew.-% Ameisensäure in Wasser als Verfestigungsmittel zugesetzt, bis der pH-Wert der Latexlösung 4 betrug. Das Sichergebende wurde auf 60 °C erhitzt. In diesem Zustand war die Naturkautschuklatexlösung, die den Ruß enthielt, an den die Naturkautschuklatexteilchen anhängen, verfestigt, um ein verfestigtes Produkt zu ergeben. In dem Zustand, in dem das verfestigte Produkt auf 60 °C erhitzt wurde, wurde das verfestigte Produkt von der Lösung (durch Filtriertrennung mit einem von SUS Corp. hergestellten Stanzmetall eines Durchmessers von 2,0 und 3,5 P) getrennt und ein von SUEHIRO EPM Corp. hergestelltes uniaxiales Extrudierentwässerungsgerät (Modell V-02), wurde zum Trocknen des verfestigten Produkts verwendet, um einen nassen Naturkautschukmasterbatch (WMB (4)) (Schritt (ii)) herzustellen.
  • < Herstellung der Kautschukzusammensetzung >
  • Ein Banbury-Mischer wurde zum Trockenmischen des nassen Kautschukmasterbatches (WMB (4)), das wie oben beschrieben geliefert worden war, mit einzelnen Materialien (d.h. Komponenten, bei denen es sich nicht um Schwefel und irgendeinen Vulkanisationspromotor handelt), die in Tabelle 2 gezeigt sind (Knetzeitraum: 3 Minuten, Zusammensetzungsaustritttemperatur: 150 °C) verwendet. Auf diese Weise wurde eine Kautschukzusammensetzung hergestellt. Als nächstes wurden zu der sich ergebenden Kautschukzusammensetzung Schwefel und in Vulkanisationspromotor, die in der Tabelle 2 gezeigt sind, zugesetzt und dann wurde der Banbury-Mischer zum Trockenmischen aller Komponenten verwendet (Knetzeitraum: 1 Minute, Zusammensetzungsaustritttemperatur: 90 °C). Auf diese Weise wurde eine unvulkanisierte Kautschukzusammensetzung hergestellt (Schritt (iii)). Das Verschnittverhältnis irgendeiner Komponente in Tabelle 2 ist durch den Zahlenwert (phr) Des Gewichtsteil des/der Gewichtsteile dieser Komponente dargestellt, wenn die Gesamtmenge der Kautschukkomponenten, die in der entsprechenden Kautschukzusammensetzung enthalten sind, als 100 Gewichtsteile betrachtet wird.
  • < Beispiele 2 bis 30 >
  • Bei jedem der Beispiele wurden eine nasse Kautschukzusammensetzung und eine unvulkanisierte Kautschukzusammensetzung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die jeweilige Spezies der einzelnen Rohmaterialien und die jeweiligen Verschnittmengen davon wie in einer der Tabellen 1 bis 4 gezeigt, geändert wurden.
  • < Vergleichsbeispiele 1 und 2, 11 und 12 und 21 und 22 >
  • Bei jedem dieser Beispiele wurde ein Banbury-Mischer zum Trockenmischen einzelner Rohmaterialien (d. h. Komponenten, bei denen es sich nicht um Schwefel und irgendeinen Vulkanisationspromotor handelt), die in einer der Tabellen 2 bis 4 gezeigt sind, verwendet (Knetzeitraum: 3 Minuten, Zusammensetzungsaustritttemperatur: 150 °C). Auf diese Weise wurde eine Kautschukzusammensetzung hergestellt. Als nächstes wurden zu der sich ergebenden Kautschukzusammensetzung Schwefel und ein Vulkanisationspromotor, die in einer der Tabellen 2 bis 4 gezeigt sind, zugesetzt und dann wurde der Banbury-Mischer zum Trockenmischen aller Komponenten verwendet (Knetzeitraum: 1 Minute, Zusammensetzungsaustritttemperatur: 90 °C). Auf diese Weise wurde eine unvulkanisierte Kautschukzusammensetzung hergestellt.
  • < Vergleichsbeispiele 3 bis 10, 13 bis 20 und 23 bis 30 >
  • Bei jedem der Beispiele wurden eine nasse Kautschukzusammensetzung und eine unvulkanisierte Kautschukzusammensetzung auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die jeweilige Spezies der einzelnen Rohmaterialien und die jeweiligen Verschnittmengen davon wie in einer der Tabellen 1 bis 4 gezeigt, geändert wurden.
  • Die unvulkanisierte Kautschukzusammensetzung, die bei jedem der Arbeitsbeispiele und der Vergleichsbeispiele erhalten worden war, wurde 30 Minuten lang bei 150 °C vulkanisiert, um einen vulkanisierten Kautschuk herzustellen. Der sich ergebende vulkanisierte Kautschuk wurde wie unten beschrieben beurteilt. Die Beurteilungsergebnisse sind in den Tabellen 2 bis 4 gezeigt.
  • < Beurteilung niedriger Exothermizität >
  • Bezüglich der Beurteilung der Exothermizität jedes der Beispiele wurde ein von Toyo Seiki Kogyo Co., Ltd. hergestelltes Viskoseelastizitätsmessinstrument zum Messen des Verlustkoeffizienten tanδ unter Bedingungen einer statischen Belastung von 10 %, einer dynamischen Belastung von ±1%, einer Frequenz von 10 Hz und einer Temperatur von 60 °C verwendet. Der Verlustkoeffizient bei jedem der Beispiele 1 bis 10 und der Vergleichsbeispiele 2 bis 10 wurde durch einen Index mit Bezug auf den Wert davon im Vergleichsbeispiel 1 dargestellt, wobei dieser Wert als 100 betrachtet wird; der Verlustkoeffizient bei jedem von 11 bis 20 und den Vergleichsbeispielen 12 bis 20 durch einen Index mit Bezug auf den Wert davon im Vergleichsbeispiel 11, der als 100 betrachtet wurde, und der Verlustkoeffizient bei jedem der Beispiele 21 bis 30 und der Vergleichsbeispiele 22 bis 30 durch einen Index mit Bezug auf den Wert davon im Vergleichsbeispiel 21, der als 100 betrachtet wurde. Da der Index der vulkanisierten Kautschuke geringer ist, erzeugen die vulkanisierten Kautschuke weniger leicht Wärme. Diese Tatsache bedeutet, dass die Kautschuke bezüglich der niedrigen Exothermizität besser sind.
  • < Beurteilung der Verschleißfestigkeit >
  • Bezüglich der Beurteilung der Verschleißfestigkeit JISK6264 entsprechend wurde ein von Iwamoto Seisakusho Co., Ltd. hergestellter Lambpurn- Verschleißtester zum Messen des Verschleißverlusts eines Probestücks aus dem sich ergebenden vulkanisierten Kautschuk aus dem Beispiel bei einer Belastung von 40 N, einem Rutschprozentsatz von 30 %, einer Temperatur von 23 °C und einer Menge an abgeworfenem Sand von 20 g/Minute verwendet. Die umgekehrte Zahl des Verschleißverlusts bei jedem der Beispiele 1 bis 10 und der Vergleichsbeispiele 2 bis 10 wurde durch einen Index mit Bezug auf den Wert davon im Vergleichsbeispiel 1 dargestellt, wobei dieser Wert als 100 betrachtet wird; die Zahl bei jedem der Beispiele 11 bis 20 und der Vergleichsbeispiele 12 bis 20 durch einen Index mit Bezug auf den Wert davon im Vergleichsbeispiel 11, der als 100 betrachtet wurde; und die Zahl bei jedem der Beispiele 21 bis 30 und der Vergleichsbeispiele 22 bis 30 durch einen Index mit Bezug auf den Wert davon Vergleichsbeispiel 21, der als 100 betrachtet wurde. Da der Index der vulkanisierten Kautschuke ist, ist der Verschleißverlust davon geringer. Diese Tatsache bedeutet, dass die vulkanisierten Kautschuke eine bessere Verschleißfestigkeit aufweisen. Tabelle 1
    WMB(1) WMB(2) WMB(3) WMB(4) WMB(5) WMB(6) WMB(7) WMB(8)
    Herstellung von nassem Kautschukmasterbatch Schritte (i) bis (ii) NR (KautschukKomponente) 100 100 100 100 100 100 100 100
    CB1 40 20 5 30 10
    CB2 40 20 5 30 10
    Figure DE112017005906T5_0001
    Figure DE112017005906T5_0002
    Figure DE112017005906T5_0003
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2007224067 A [0003]
    • JP 2007203903 A [0003]
    • JP 2006225599 A [0003]
    • JP 2006169483 A [0003]
    • BR 150 B [0054]

Claims (4)

  1. Kautschukzusammensetzung, umfassend: einen nassen Kautschukmasterbatch, bei dem als Rohmaterialien eine Kautschuklatexlösung und eine einen Ruß (A) enthaltende Aufschlämmung, ein Kautschuk und ein Ruß (B) verwendet werden, wobei eine Menge des Rußes (A) in dem nassen Kautschukmasterbatch 1 bis 35, auf das Gewicht bezogen, pro 100 Gewichtsteile einer Kautschukkomponente in dem nassen Kautschukmasterbatch beträgt und eine Gesamtmenge der Ruße (A) und (B) in der Kautschukzusammensetzung 50 Teile oder mehr, auf das Gewicht bezogen, pro 100 Gewichtsteile aller Kautschukkomponenten in der Kautschukzusammensetzung beträgt.
  2. Kautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Ruße (A) und (B) jeweils eine DBP-Absorptionsmenge von 100 bis 150 cm3/100 g und eine lodadsorptionsmenge von 110 bis 160 mg/g aufweisen.
  3. Kautschukzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kautschukkomponenten in der Kautschukzusammensetzung Verschnittkautschukkomponenten eines Naturkautschuks und eines Dien-Synthesekautschuks sind.
  4. Verfahren zum Herstellen der Kautschukzusammensetzung, die in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3 aufgeführt ist, umfassend: einen Schritt (i) des Mischens der Kautschuklatexlösung mit der den Ruß (A) enthaltenden Aufschlämmungslösung, um eine Kautschuklatexlösung herzustellen, die den Ruß (A) enthält, einen Schritt (ii) des Verfestigens und Trocknens der sich ergebenden, den Ruß (A) enthaltenden Kautschuklatexlösung, um einen nassen Kautschukmasterbatch herzustellen, und einen Schritt (iii) des Zusetzens des Kautschuks und des Rußes (B) noch weiter in den sich ergebenden nassen Kautschukmasterbatch und Trockenmischens dieser Komponenten miteinander.
DE112017005906.2T 2016-11-22 2017-06-05 Kautschukzusammensetzung und Verfahren zum Herstellen derselben Active DE112017005906B4 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016226535A JP6778088B2 (ja) 2016-11-22 2016-11-22 ゴム組成物およびその製造方法
JP2016-226535 2016-11-22
PCT/JP2017/020823 WO2018096715A1 (ja) 2016-11-22 2017-06-05 ゴム組成物およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE112017005906T5 true DE112017005906T5 (de) 2019-09-12
DE112017005906B4 DE112017005906B4 (de) 2022-08-18

Family

ID=62195981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112017005906.2T Active DE112017005906B4 (de) 2016-11-22 2017-06-05 Kautschukzusammensetzung und Verfahren zum Herstellen derselben

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11261311B2 (de)
JP (1) JP6778088B2 (de)
CN (1) CN109923154B (de)
DE (1) DE112017005906B4 (de)
WO (1) WO2018096715A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102465088B1 (ko) * 2021-01-15 2022-11-09 계명대학교 산학협력단 진동감쇄형 카본습식분산 마스터배치 제조방법 및 이를 이용한 고무조성물

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006169483A (ja) 2004-12-20 2006-06-29 Bridgestone Corp ゴム組成物およびタイヤ
JP2006225599A (ja) 2005-02-21 2006-08-31 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2007203903A (ja) 2006-02-02 2007-08-16 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りタイヤ
JP2007224067A (ja) 2006-02-21 2007-09-06 Bridgestone Corp ゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤ

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06287356A (ja) 1993-04-06 1994-10-11 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2005220187A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Bridgestone Corp ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ
WO2011145586A1 (ja) * 2010-05-19 2011-11-24 株式会社ブリヂストン ウエットマスターバッチの製造方法、ゴム組成物及びタイヤ
JP5946387B2 (ja) * 2012-10-11 2016-07-06 東洋ゴム工業株式会社 ゴムウエットマスターバッチ
US9757989B2 (en) * 2013-03-11 2017-09-12 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with ribbed tread
JP6370631B2 (ja) 2014-08-04 2018-08-08 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP6496218B2 (ja) * 2015-09-09 2019-04-03 Toyo Tire株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006169483A (ja) 2004-12-20 2006-06-29 Bridgestone Corp ゴム組成物およびタイヤ
JP2006225599A (ja) 2005-02-21 2006-08-31 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2007203903A (ja) 2006-02-02 2007-08-16 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りタイヤ
JP2007224067A (ja) 2006-02-21 2007-09-06 Bridgestone Corp ゴム組成物及びそれを使用した空気入りタイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
US20210292517A1 (en) 2021-09-23
JP2018083875A (ja) 2018-05-31
CN109923154A (zh) 2019-06-21
JP6778088B2 (ja) 2020-10-28
CN109923154B (zh) 2021-10-22
US11261311B2 (en) 2022-03-01
WO2018096715A1 (ja) 2018-05-31
DE112017005906B4 (de) 2022-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112013004986B4 (de) Nasser Kautschuk-Masterbatch, Kautschukzusammensetzung, vulkanisierter Kautschuk sowie pneumatischer Reifen
DE112011105071B4 (de) Nicht vulkanisierte Kautschukzusammensetzung, Verfahren zu deren Herstellung und pneumatischer Reifen
DE112012006084B4 (de) Kautschukzusammensetzungsherstellungsverfahren
DE112015002585B4 (de) Kautschukzusammensetzung, Verfahren zu deren Herstellung und pneumatischer Reifen
DE112016003804B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines nassen Kautschukmasterbatches, Verfahren zum Herstellen einer Kautschukzusammensetzung und Verfahren zum Herstellen eines Reifens
DE112014005134B4 (de) Kautschukzusammensetzung und Luftreifen
DE112012005710B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines feuchten Kautschuk-Masterbatches, feuchter Kautschuk-Masterbatch und Kautschukzusammensetzung, die einen feuchten Kautschuk-Masterbatch enthält
DE112017006639B4 (de) Verfahren zur herstellung eines nassen kautschukmasterbatches und einer kautschukzusammensetzung
DE102017120084B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Reifenelementes
DE102017120097A1 (de) Reifenelement, Reifen, Reifenelementherstellungsverfahren und Reifenherstellungsverfahren
DE60129749T3 (de) Kautschukzusammensetzung
DE102017129849B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines nassen Kautschukmasterbatches
DE102017120073B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Reifenelementes
DE112016004131B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines nassen Kautschukmasterbatches und einer Kautschukzusammensetzung
DE112015003098B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines nassen Kautschuk-Masterbatches
DE102017120078B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Reifenelementes
DE112017005906B4 (de) Kautschukzusammensetzung und Verfahren zum Herstellen derselben
DE112016003827T5 (de) Verfahren zur Herstellung eines nassen Kautschuk-Masterbatches, Verfahren zur Herstellung einer Kautschukzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung eines Reifens
DE112017005221B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Reifenelements
DE112016003810T5 (de) Verfahren zum Herstellen eines nassen Kautschukmasterbatches, Verfahren zum Herstellen einer Kautschukzusammensetzung und Verfahren zum Herstellen eines Reifens
DE102017121567B4 (de) Reifenelementherstellungsverfahren und diese Verfahren umfassendes Reifenherstellungsverfahren
DE102017120081B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines nassen Kautschukmasterbatches
DE112017006772B4 (de) Extruder, Masterbatch-Herstellungsverfahren und Reifenherstellungsverfahren
DE112017004818B4 (de) Masterbatch-Herstellungsverfahren und Reifenherstellungsverfahren
DE112017006279B4 (de) Masterbatch-herstellungsverfahren, herstellungsverfahren für eine kautschukzusammensetzung und reifenherstellungsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R082 Change of representative

Representative=s name: CBDL PATENTANWAELTE GBR, DE

R020 Patent grant now final