[发明专利]橡胶组合物的制造方法及橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含橡胶湿法母炼胶的橡胶组合物的制造方法以及橡胶组合物，具体而言，涉及填充材料的分散性优异、加工性或补强性以及低发热性能等橡胶物性提高的橡胶组合物的制造方法、以及由该制造方法制造的橡胶组合物。

背景技术

通常，作为橡胶制品原料的橡胶组合物经由以下3个工序而制造。

(素炼工序)

将单独的橡胶组分、或仅包含炭黑等填充剂而不含其他配合剂的橡胶组分，用混合分散机进行拌合的工序。籍由素炼工序，切断橡胶成分中的橡胶分子链，且使分子链长均匀化。此外，橡胶组分的弹性降低，可塑性提高，使得其后的橡胶拌合加工性良好。

(混炼工序)

在素炼工序后所得的橡胶成分中，投入硬脂酸、氧化锌、抗老化剂等除硫化系配合剂之外的配合剂，在素炼工序中未进行配合的情况下进一步投入填充剂，而使用混合分散机进行拌合的工序。在混炼工序中，通过将这些配合剂混入橡胶成分，可获得以下效果：提高硫化后的橡胶制品的强度、使橡胶的混炼加工性良好、防止由通过橡胶分子链的切断而产生的自由基引起的橡胶劣化等。

(硫化系配合剂混炼工序)

在混炼工序后所得的橡胶组合物中，投入硫等硫化剂或硫化促进剂等硫化系配合剂，将整体进行搅拌混合。将硫化系配合剂混炼工序后所得的橡胶组合物加热至给定温度以上时，橡胶组合物中的硫化剂与橡胶分子发生反应，在橡胶分子间形成交联结构，而使分子发生三维网络化，赋予橡胶弹性。

上述3个工序通常并非是连续进行的，例如以下情况较多见：素炼工序后所得的橡胶成分暂时从混合分散机中排出，再次投入其他混合分散机内后，进行混炼工序。然而，在素炼工序后暂时排出的、冷却至接近室温的橡胶，在混炼工序中再次进行加热同时混炼的话，则白白浪费能量。此外，若对暂时冷却状态的橡胶成分施加机械能而进行混炼，则由加热引起的橡胶粘度的降低不足，从而至少橡胶成分的一部分被赋予高剪切力。其结果是，存在聚合物分子被过度切断，最终所得的硫化橡胶的拉伸应力等降低等问题。

在下述专利文献1中，记载了橡胶组合物的制造方法，其中在第一混炼机中将含有橡胶成分和填充剂的母炼胶进行素炼后，使用第二混炼机而进一步混合配合剂。然而，在该制造方法中，未能解决上述问题。

在下述专利文献2中，记载了在橡胶的素炼工序中使用了窍门的橡胶组合物的制造方法。然而，在该制造方法中，混炼配合剂的工序与现有方法相同，仍未能解决上述问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010-65126号公报

专利文献2：特开2011-511148号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述事实而完成的，本发明的目的在于，提供橡胶组合物及其制造方法，所述橡胶组合物的填充剂的分散性优异，硫化后的橡胶的低发热性能提高，且可抑制热降解。

解决问题的手段

上述目的通过如下所述的本发明而实现。即，本发明涉及橡胶组合物的制造方法，其用于制造含有橡胶湿法母炼胶的橡胶组合物，所述方法的特征在于，具有仅将所述橡胶湿法母炼胶进行可塑化、分散化的素炼工序、和在所述素炼工序后所得的所述橡胶湿法母炼胶中加入除硫化系配合剂之外的配合剂进行混合的混炼工序，所述素炼工序和所述混炼工序使用同一个混合分散机而进行，所述素炼工序具有以下步骤：步骤1，在具有可通过控制部自动控制转速的搅拌转子、且可检测并输出内部温度的密闭式混炼室内，投入所述橡胶湿法母炼胶；步骤2，对所述控制部进行有关第1控制时间和第1目标温度的设定；步骤3，在所述两个步骤结束后，在经过所述第1控制时间为止的时间段内，基于关于所述混炼室内的实测温度的信息和所述第1目标温度，通过所述控制部，由用于使所述实测温度达到所述第1目标温度的PID控制自动控制所述转速，同时在所述混炼室内进行搅拌。

在所述制造方法中，素炼工序和混炼工序使用同一个混合分散机而进行。也即，在素炼工序后，橡胶湿法母炼胶不从混合分散机中排出，而是继续在同一混合分散机内进行混炼工序。因此，在素炼工序后，可在不使橡胶成分的温度降低的情况下，继续进行混炼工序。由此，在混炼工序中，可以防止橡胶湿法母炼胶中的聚合物分子的过度切断，维持最终所得的硫化橡胶的拉伸应力等橡胶物性。