对喷式气流粉碎机(counter jet mill)、双定盘粉碎机(contraplex mill)等)。另外,使用通常应用于医疗技术或生物技术中的膜过滤器,可以筛选出具有特 定BET值的颗粒,然后可作为配合剂混入橡胶中。
[0067] 以100质量份的橡胶组分为基准,无机补强剂的含量至少为1质量份,优选至少为 2质量份,更优选为至少3质量份。如果低于1质量份,无法获得足够的湿抓地性。该配合 量为70质量份以下,优选为60质量份以下,更优选为55质量份以下。如果超过70质量份, 耐磨性会恶化到无法通过混合其它材料来补偿的程度。另外,抗拉强度也会恶化。
[0068] 本实施例的橡胶组合物包含BET值在特定范围内的二氧化硅和/或炭黑。上述二 氧化硅或炭黑可以单独使用或者组合使用。
[0069] 二氧化硅的BET值为IOOmVg以上。通过配合使用BET值在IOOmVg以上的二氧 化硅,可以获得足够的耐磨性和湿抓地性。二氧化硅的BET值优选为IlOmVg以上,更优选 为160m2/g以上。二氧化硅的BET值优选为300m2/g以下,更优选为250m2/g以下,更加优 选为200m2/g以下。如果超过300m2/g,加工性和低油耗性会降低。
[0070] 炭黑的BET值为IOOmVg以上。通过配合使用BET值在100m2/g以上的炭黑,可以 获得足够的耐磨性和湿抓地性。炭黑的BET值优选为110m2/g以上,更优选为140m2/g以 上。炭黑的BET值优选为300m2/g以下,更优选为250m2/g以下,更加优选为200m2/g以下。 如果超过300m2/g,加工性和低油耗性会降低。
[0071] 以100质量份的橡胶组分为基准,所述二氧化硅和炭黑的总含量优选至少为50质 量份,更优选至少为60质量份。如果低于50质量份,无法获得足够的耐磨性和湿抓地性。 另外,该总含量优选为不超过130质量份,更优选为不超过110质量份,更加优选为不超过 100质量份。如果超过130质量份,低油耗性会降低。
[0072] 本实施例的橡胶组合物中可以混入硅烷偶联剂。例如,优选使用由下式(1)所表 示的化合物。通过将硅烷偶联剂与橡胶组分和二氧化硅配合使用,二氧化硅被良好地分散, 并且耐磨性和湿抓地性显著地提高。另外,下式(1)所表示的硅烷偶联剂不会引起橡胶焦 烧,在生产工序中可使橡胶在高温下挤出。
[0073] (CpH2p+10)3Si-CqH2q-S-C0-CkH2k+1 ? ? ? (1)
[0074](上式中,"p"为1~3的整数,"q"为1~5的整数,并且"k"为5~12的整数)
[0075] 上式中,"p"为1~3的整数,但是优选为2,如果"p"为4以上,则偶联反应趋于 变慢。
[0076] 上式中,"q"为1~5的整数,但是优选为2~4,更优选为3。如果"q"为0或6 以上,其难以合成。
[0077] 上式中,"k"为5~12的整数,但是优选为5~10,更优选为6~8,并且更加优 选为7。
[0078] 上式⑴所表示的化合物的例子包括迈图高新材料有限公司制造的NXT等。上式 (1)所表示的硅烷偶联剂可以单独使用或者与其它硅烷偶联剂例如,迈图高新材料有限公 司制造的NXT-Z45、赢创德固赛公司制造的Si69或Si75组合使用。以100质量份的二氧化 硅为基准,硅烷偶联剂的含量优选为0. 5~20质量份,更优选为1~10质量份,更加优选 为2~7质量份。如果该含量在上述范围内,本发明的效果能充分地实现。
[0079] 本实施例的橡胶组合物可以包含软化点为-20~160°C的香豆酮-茚树脂和/或 软化点为100~170°C的萜烯树脂。通过配合使用香豆酮-茚树脂和/或萜烯树脂,耐磨性 和抗拉强度进一步提尚。
[0080] 香豆酮-茚树脂含香豆酮和茚作为单体组分形成的树脂骨架(主链)。除香豆酮 和茚之外,骨架的单体组分包括苯乙烯、a _甲基苯乙烯、甲基茚、乙烯基甲苯等。
[0081] 香豆酮-茚树脂的软化点为-20~160°C。上限优选为145°C以下,更优选为130°C 以下。下限优选为-l〇°C以上,更优选为_5°C以上。如果软化点超过160°C,捏合工序中树 脂的分散性降低,且低油耗性趋于恶化。另一方面,软化点低于_20°C不仅会引发生产的困 难也会引发树脂向其它材料的转变以及高挥发性,因此导致性能上的改变。本申请中,香豆 酮-茚树脂的软化点根据JIS K 6220-1 :2001标准通过环球法测定装置测定,软化点为球 掉落时的温度。
[0082] 萜烯树脂的例子有例如a _蒎烯树脂、P _蒎烯树脂、柠檬烯树脂、二戊烯树脂和 P _蒎烯/柠檬烯树脂、含萜烯化合物和芳香族化合物的芳香改性萜烯树脂、含萜烯化合物 和酚类化合物的萜烯酚醛树脂、通过向萜烯树脂进行加氢的氢化萜烯树脂等。用于形成芳 香改性砲稀树脂的芳香族化合物的例子为苯乙稀、a -甲基苯乙稀、乙烯基甲苯、二乙稀甲 苯等。用于制造萜烯酚醛树脂的酚类化合物为苯酚、双酚A、甲酚、二甲酚等。
[0083] 萜烯树脂的软化点为100~170°C。上限优选为165°C以下,更优选为160°C以下。 下限优选为l〇5°C以上,更优选为108°C以上,更加优选为112°C以上。如果超过170°C,在 捏合工序中难以分散树脂。如果低于l〇〇°C,难以产生与NR相、SBR相或BR相的良好分散。 本实施例中,萜烯树脂的软化点通过与测定香豆酮-茚树脂相同的方法进行测定。
[0084] 以100质量份的橡胶组分为基准,香豆酮-茚树脂的含量优选为至少0. 5质量份, 更优选为至少1质量份,更加为优选至少2质量份。另外,该含量优选不超过60质量份,更 优选为不超过50质量份,更加优选为不超过45质量份。如果该含量低于0. 5质量份,耐磨 性和抗拉强度的提高会不足,如果超过60质量份,耐磨性和抗拉强度不会得到提高,且低 油耗性会降低。
[0085] 以100质量份的橡胶组分为基准,萜烯树脂的含量至少为1质量份,优选为至少3 质量份。另外,该含量优选不超过40质量份,更优选为不超过30质量份。如果该含量低于 1质量份,耐磨性和抗拉强度的提高会不足,如果超过40质量份,耐磨性和抗拉强度不会得 到提高,且低油耗性会降低。
[0086] 本实施例的橡胶组合物通常包含交联剂例如硫、或混合交联剂。通常用于橡胶工 业的硫的例子为粉末硫、沉淀硫、胶态硫、不溶性硫、高分散性硫、可溶性硫等。混合交联剂 的例子为市售的KA9188等。
[0087] 本实施例的橡胶组合物中,以100质量份的固体橡胶组分为基准,源于交联剂的 硫的总含量优选为至少〇. 4质量份,更优选为至少0. 5质量份,更加优选为至少0. 8质量 份。另外,硫的总含量优选为不超过2. 0质量份,更优选为不超过1. 6质量份,更加优选为 1.4质量份。如果其低于0.4质量份,硫化后的硬度(Hs)不足,且与相邻橡胶组分的共交联 会不足。如果该含量超过2.0质量份,耐磨性会降低。源于交联剂的硫的总含量是完成捏 合中添加的所有交联剂所包含的硫的净含量。例如,如果不溶性硫(包含油)被用作交联 剂,硫的净含量为不包括油组分的含量。
[0088] 本实施例的橡胶组合物中,以100质量份的橡胶组分为基准,充油橡胶例如高分 子量充油BR或充油SBR所包含的油之外的加工油的含量优选为不超过14质量份,更优选 为不超过7质量份。也可以不加入额外的加工油。当单独添加到橡胶组分中的加工油的含 量被设定为不超过14质量份时,可在保持预定的硬度的同时提高抓地性能、耐磨性和抗拉 强度。另外,易于在捏合工序中增加填料和无机补强剂的分散转矩。
[0089] 本实施例的橡胶组合物中,可配合使用其它通常用于轮胎工业的材料,例如蜡、氧 化锌、抗氧化剂、脱模剂等。
[0090] 本实施例的橡胶组合物可使用公知的包括捏合工序例如基础捏合工序和完成捏 合工序的方法生产。捏合工序通过使用捏合机捏合上述组分进行。捏合机的例子为常规公 知的捏合机例如班伯里密炼机、密炼机、捏合机和开炼机。
[0091] 基础捏合工序的排出温度,至少捏合上述橡胶组分和无机补强剂的工序的排出温 度(例如,如果基础捏合工序在一个步骤中完成的,为该步骤的排出温度;如果基础捏合 工序为一个后述的拆分的工序,为加入无机补强剂与橡胶组分进行捏合时的排出温度)至 少为150°C,优选为155°C以上,更优选为160 °C以上,更加优选为165 °C以上,特别优选为 170°C以上。例如,即使氢氧化铝的热分解(脱水反应)的温度范围如图3所示;即,氢氧化 铝的热分解温度(DSC :吸热反应温度)具有220~350°C的吸热峰。然而,根据在橡胶捏 合试验中观察到的湿抓地性和耐磨性,推测图1所示的与二氧化硅发生的脱水反应发生在 大约140°C。因此,通过设定为上述的排出温度,氢氧化铝可适当地转化为氧化铝,导致上 述(1)~(3)所描述的良好的均衡效果,并且可显著地提高湿抓地性。如果排出温度低于 150°C,橡胶组合物中氢氧化铝向氧化铝的转化率会降低,湿抓地性会降低。同时,排出温度 的上限没有设定特别的数值,而且可以在适当地在可获得希望的特性且不会导致橡胶焦烧 的范围内进行调整。然而,其优选为190°C以下,更优选为185°C以下。
[0092] 可以在一个步骤中实施基础捏合以捏合橡胶组合物和无机补强剂,或者可以将基 础捏合拆分为下列步骤:x捏合工序用于捏合橡胶组合物、炭黑、三分之二的二氧化硅、和 三分之二的硅烷偶联剂;Y捏合工序用于捏合X捏合工序中获得的混合物、剩余的二氧化 硅、剩余的硅烷偶联剂、和其它组分包括硫和硫化促进剂;Z捏