CN105086027A - 橡胶组合物以及轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一种其能够在保持耐磨性和湿抓地性能的同时防止模具污染的橡胶组合物、以及一种包含由该橡胶组合物构成的胎面的轮胎。以二烯橡胶组分为基准,本发明的橡胶组合物含有预定量的选自由硬脂酸、饱和脂肪酸的金属盐和特定的脱模剂构成的组中的至少一种,特定的树脂,二氧化硅和硅烷偶联剂,并且其中硫化前该橡胶组合物中未反应的硅烷偶联剂的量在预定的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及一种橡胶组合物以及包含由该橡胶组合物构成的胎面的轮胎。
背景技术
作为改善橡胶组合物的湿抓地性能和滚动阻力的方法,已进行了增加二氧化硅,增粘树脂,抗老化剂等的用量。另外,作为改善耐磨性的方法,已混合使用高分子聚合物和/或颗粒状填料,但是抗裂性趋于恶化。因此,为了防止抗裂性的恶化,需要增加抗老化剂的用量。
然而,存在的一个问题:上述这些试剂在生胎的表面喷霜,并形成一层粘性涂层,并且该粘性涂层和/或其它橡胶片(切下的气孔须(spew)、撕开的橡胶涂层等)粘连并沉积在模具中,因此导致模具变得易被污染,增加了清洗模具的频率,严重降低了生产力。此外,若继续使用已污染的模具,则橡胶组合物(例如轮胎)表面的颜色和光泽度变得不均匀,若进一步使用该模具,则会在橡胶组合物的表面感觉到凹凸不平。
特别地,存在的一个问题:由于富含二氧化硅的配方,模具易被污染,但是近来由于粘合赋予树脂用量的增加,模具容易进一步被污染。另外,虽然已知可配合使用硅烷偶联剂用于提高二氧化硅的分散性,但是众所周知,如果捏合的量小和/或捏合的时间短,或未进行脱气处理(在使用班伯里密炼机捏合的过程中将乙醇或水排出至容器中几秒以促进偶联反应的处理),则即使在捏合完成后硅烷偶联剂作为未反应的单体依然会残留在捏合产物中。如果该未反应的硅烷偶联剂残留的比例高,则存在的问题是:生胶会过多地粘附在加工滚轮上而导致非常危险的操作以及生产效率的恶化;以及生胎过度地粘附在模具上,由此模具变得易被污染。
在日本专利文献JP5153961B中,公开了一种橡胶组合物,其包含特定的二氧化硅以及选自由硬脂酸、饱和脂肪酸金属盐和特定的脱模剂构成的组中的至少一种。然而,该橡胶组合物旨在防止胎肩主沟槽上胎面沟槽裂纹,并没有公开减小硅烷偶联剂的未反应比例和防止模具污染的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5153961号公报
发明内容
本发明旨在提供一种橡胶组合物、以及包含由该橡胶组合物构成的胎面的轮胎,所述橡胶组合物在保持耐磨性与湿抓地性能的同时能够防止模具污染。
本发明涉及的橡胶组合物,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,所述橡胶组合物包含2.5至8.0质量份的选自由硬脂酸、饱和脂肪酸金属盐和脱模剂构成的组中的至少一种,上述脱模剂包含选自由脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺和酰胺酯构成的组中的至少一种;1至50质量份的软化点为-40至170℃的树脂;以及30至140质量份的BET比表面积为80至270m2/g的二氧化硅,以100质量份的二氧化硅为基准,该橡胶组合物进一步包含3至10质量份的硅烷偶联剂,其中以100质量份的二烯橡胶组分为基准,硫化前橡胶组合物中未反应的硅烷偶联剂的量为0至1.0质量份。
以100质量份的二烯橡胶组分为基准,该橡胶组合物优选进一步包含2.5质量份以下的氧化锌。
以100质量份的二烯橡胶组分为基准,硫化前该橡胶组合物中未反应的硅烷偶联剂的量优选为0至0.2质量份。
以100质量份的二烯橡胶组分为基准,该橡胶组合物优选进一步包含0.1至2.4质量份的喹啉抗老化剂。
上述硅烷偶联剂优选为巯基硅烷偶联剂。
上述树脂的软化点优选为82至160℃。
本发明进一步涉及一种包含由该橡胶组合物构成的胎面的轮胎。
根据本发明,通过使用如下橡胶组合物提供一种能够在保持耐磨性和湿抓地性能的同时防止模具污染的橡胶组合物:以二烯橡胶组分为基准,所述橡胶组合物包含预定量的选自由硬脂酸、饱和脂肪酸金属盐和特定的脱模剂构成的组中的至少一种,特定的树脂,二氧化硅以及硅烷偶联剂,其中硫化前该橡胶组合物中未反应的硅烷偶联剂的量在预定的范围内。根据本发明,提供一种包含由该橡胶组合物构成的胎面的轮胎。
具体实施方式
以二烯橡胶组分为基准,本发明的橡胶组合物包含预定量的选自由硬脂酸、饱和脂肪酸的金属盐和特定的脱模剂构成的组中的至少一种,特定的树脂,二氧化硅以及硅烷偶联剂,其特征在于,硫化前该橡胶组合物中未反应的硅烷偶联剂的量在预定的范围内。
二烯橡胶的例子包括天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯橡胶(SIR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)以及丁基橡胶(IIR)。这些二烯橡胶可以单独使用,也可以两种以上混合使用。由于可以获得湿抓路性与耐磨性的良好平衡,在上述中优选使用NR、BR和SBR,由于可获得更出色的湿抓路性更优选使用SBR。
SBR并没有特别地限定,例如乳液聚合的丁苯橡胶(E-SBR)和溶液聚合的丁苯橡胶(S-SBR)等均可使用。另外,末端改性的S-SBR(改性S-SBR)或E-SBR(改性E-SBR)也可使用,并且改性S-SBR和改性E-SBR的例子用包含氨基、环氧基和烷氧基等的有机硅化合物改性的改性S-SBR和改性E-SBR。
SBR中苯乙烯的含量优选为20质量%以上,更优选为25质量%以上。如果SBR中苯乙烯的含量低于20质量%,则趋于无法获得足够的湿抓地性能。另一方面,SBR中苯乙烯的含量优选为不超过60质量%,更优选为不超过50质量%。如果SBR中苯乙烯的含量超过60质量%,则耐磨性趋于降低,另外,橡胶硬度对温度的依赖性(具体来说,23℃的硬度与100℃橡胶硬度之间的差别)会增大,因此与温度变化有关的性能变化的增加。
在橡胶组合物包含SBR作为二烯橡胶组分的情况中,SBR的含量优选为不低于20质量%,更优选为不低于30质量%。如果SBR的含量低于20质量%,则趋于无法获得足够的耐热性与湿抓地性能。另一方面,SBR的含量优选为不超过90质量%,更优选为不超过80质量%。如果SBR的量超过90质量%,生热性与抗裂纹生长性会趋于恶化。
BR的例子包括高顺式1,4-聚丁二烯橡胶(高顺式BR)以及特别是由稀土金属催化的高顺式BR、包含1,2-间同聚丁二烯晶体的丁二烯橡胶(含SPB的BR)、改性聚丁二烯橡胶(改性BR)等,这些橡胶可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
上述高顺式BR为顺式1,4结合的含量为90质量%以上的丁二烯橡胶,尤其是稀土金属催化的高顺式BR为优选。
稀土金属催化的高顺式BR为使用含稀土元素的催化剂合成的高顺式1,4-聚丁二烯橡胶,其特征在于顺式含量高而乙烯基含量低。通常在轮胎生产中的那些可以用作稀土金属催化的高顺式BR。
熟知的含稀土元素的催化剂均可用作用于稀土金属催化的高顺式BR合成的含稀土元素的催化剂,其例子包括包含如下的催化剂:含镧系元素的化合物、有机铝化合物、铝氧烷或含卤素的化合物,并且可选择性地包含路易斯碱。在上述化合物中,尤其优选使用的是使用含钕(Nd)化合物作为含镧系元素的化合物的的含Nd催化剂。
含镧系元素的化合物的例子包括:具有原子序数为57至71的稀土金属的卤化物、羧酸酯、醇化物、硫醇盐和酰胺。上述中,优选的是含Nd的催化剂,因为能够获得具有高顺式含量和低乙烯基含量的BR。
对于有机铝化合物,可使用AlRaRbRc(其中Ra、Rb和Rc可以彼此相同或不同,并且各自代表氢原子或具有1至8个碳原子的烃基)所示化合物。铝氧烷的例子包括链铝氧烷和环铝氧烷。含卤素的化合物的例子包括AlXkRd 3-k(其中X代表卤素,Rd代表烷基、芳基、或具有1至20个碳原子的芳烷基,k代表1、1.5、2或3)所示卤化铝,卤化锶例如Me3SrCl、Me2SrCl2、MeSrHCl2和MeSrCl3,以及金属卤化物例如四氯化硅、四氯化锡和四氯化钛。路易斯碱可用于配合含镧系元素的化合物,其适合的例子包括乙酰丙酮、酮、醇等。
在丁二烯的聚合中,含稀土元素的催化剂可溶于有机溶剂(例如正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯或苯)中使用,也可由适当的载体例如二氧化硅、氧化镁、或氯化镁携带使用。聚合条件可是溶液聚合或本体聚合中的一种。聚合温度优选为-30至150℃,且聚合压力可取决于其它条件可选地设定。
该稀土金属催化的高顺式BR的门尼粘度ML1+4(100℃)优选为不低于35,更优选为不低于40。门尼粘度低于35会导致未硫化橡胶组合物的粘度低,并且无法保证硫化后的橡胶的适当厚度。进一步,门尼粘度优选为不超过55,更优选为不超过50。当门尼粘度超过55时,未硫化的橡胶组合物趋于变得太硬而难以以平衡边缘挤出。请注意门尼粘度根据ISO289或JISK6300进行测定。
该稀土金属催化的高顺式BR的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)的比值(Mw/Mn)优选为不低于1.2,更优选为不低于1.5。当Mw/Mn低于1.2时,加工性趋于显著地恶化。进一步,Mw/Mn优选为不超过5,更优选为不超过4。当Mw/Mn超过5时,生热性趋于恶化。
该稀土金属催化的高顺式BR的Mw优选为不低于300,000,更优选为不低于320,000。另一方面,其Mw优选为不超过1,500,000,更优选为不超过1,300,000。此外,该稀土金属催化的高顺式BR的Mn优选为不低于100,000,更优选为不低于150,000。另一方面,其Mn优选为不超过1,000,000,更优选为不超过800,000。如果其Mw或Mn低于其优选的下限,生热性和断裂伸长率会恶化。另一方面,如果其Mw或Mn超过其优选的上限,加工性的恶化变得令人担心。本发明中,其Mw或Mn可使用凝胶渗透色谱法(GPC)利用聚苯乙烯标准进行计算。
该稀土金属催化的高顺式BR的顺式1,4-键的量为不低于90质量%,优选为不低于93质量%,更优选为不低于95质量%。如果该含量低于90质量%,断裂伸长率和耐磨性会趋于恶化。
该稀土金属催化的高顺式BR的乙烯基含量优选为不超过1.8质量%,更优选为不超过1.0质量%,进一步优选为不超过0.5质量%,更优选为不超过0.3质量%。如果该含量超过1.8质量%,断裂伸长率和耐磨性趋于恶化。应当注意在本发明中,乙烯基的含量(1,2-键丁二烯单元数量)和高顺式BR、稀土金属催化的高顺式BR和改性BR的顺式1,4-键含量可通过红外吸收光谱进行测定。
含SPB的BR并不是将1,2-间同聚丁二烯晶体(SPB)简单地分散在BR中,而是将1,2-间同聚丁二烯晶体(SPB)与BR化学成键并分散,因为上述含SPB的BR抗裂纹生长性出色。
该1,2-间同聚丁二烯晶体的熔点优选为不低于180℃,更优选为不低于190℃。当该1,2-间同聚丁二烯晶体的熔点低于180℃时,在轮胎硫化期间该晶体趋于熔化,并且橡胶组合物的硬度降低。另一方面,该1,2-间同聚丁二烯晶体的熔点优选不超过220℃,更优选不超过210℃。当该1,2-间同聚丁二烯晶体的熔点超过220℃时,存在如下趋势:由于BR分子量的增加,橡胶组合物中的分散性恶化并且挤出加工性恶化。
含SPB的BR中沸腾的正己烷不溶物的含量优选为不低于2.5质量%,更优选为不低于8质量%。当该含量低于2.5质量%时,橡胶组合物的硬度趋于不足。另一方面,沸腾的正己烷不溶物的含量优选为不超过22质量%,更优选为不超过20质量%,进一步优选为不超过18质量%。当该含量超过22质量%时,BR自身的粘度变大,并且存在橡胶组合物中BR和填料填料的分散性恶化的趋势。这里,沸腾的正己烷不溶物指示了含SPB的BR中的1,2-间同聚丁二烯。
改性BR的例子包括与锡结合的末端改性的BR以及具有烷氧硅烷基和/或氨基的末端改性的BR。上述中,优选如下改性BR:以锂引发剂进行1,3-丁二烯的聚合,然后添加锡化合物,并且进一步具有锡-碳键结合的末端分子。
锂引发剂的例子包括锂化合物例如烷基锂、芳基锂、乙烯基锂、有机锡锂化合物以及有机氮锂化合物、金属锂等。使用锂引发剂用作用于改性BR的引发剂,能够制得具有高乙烯基含量和低顺式含量的改性BR。
锡化合物的例子包括四氯化锡、丁基三氯化锡、二丁基二氯化锡、二辛基二氯化锡、三丁基氯化锡、氯化三苯锡、二苯基二丁基锡、三苯基乙醇锡、二苯基二甲基锡、二甲苯基氯化锡、二苯基二辛酸锡、二乙烯基二乙锡、四卞锡、二硬脂酸二丁锡、四烯丙基锡、对三丁基苯乙烯锡等,这些锡化合物可以单独使用,或两种以上组合使用。
改性BR中锡原子的含量优选为不低于50ppm,更优选为不低于60ppm上。当锡原子的含量低于50ppm时,促进炭黑在改性BR中分散的效果会变小,另外tanδ趋于增大。另一方面,锡原子的含量优选为不超过3000ppm,更优选为不超过2500ppm,进一步优选为不超过250ppm。当锡原子的含量超过3000ppm,捏合产物的粘结性会变差,它的边缘趋于不平滑,因此捏合产物的挤出加工性会恶化。
改性BR的分子量分布(Mw/Mn)优选为不超过2.0,更优选为不超过1.5。当改性BR的Mw/Mn超过2.0,炭黑的分散性趋于恶化并且tanδ趋于增大。应当注意本发明中的Mw和Mn的数值可使用凝胶渗透色谱法(GPC)利用聚苯乙烯标准进行计算。
改性BR中乙烯基的结合量优选为不低于5质量%,更优选为不低于7质量%。当改性BR中乙烯基结合量低于5质量%时,趋于难以聚合(生产)改性BR。另一方面,改性BR中乙烯基结合量优选为不超过50质量%,更优选为不超过20质量%。当改性BR中乙烯基的结合量超过50质量%,存在生热性增大并且滚动阻力恶化的趋势。
当橡胶组合物包含BR作为二烯橡胶组分时,其含量优选为不低于10质量%,更优选为不低于15质量%。如果BR的含量低于10质量%,耐磨性和抗裂纹生长性趋于不足。另一方面,BR的含量优选为不超过80质量%,更优选为不超过70质量%,进一步优选为不超过60质量%。如果BR的含量超过80质量%,抓路性趋于不足。另外,当两种以上的BR一起使用时,混合BR的总量被视为BR的含量。
NR并没有特别地限定,一般用于轮胎制造的那些均可使用,其例子包括SIR20、RSS#3、TSR20等。
当橡胶组合物包含NR作为二烯橡胶组分时,从干抓地性能和湿抓地性能方面考虑,其含量优选为不低于10质量%,更优选为不低于15质量%。另一方面,NR的含量优选为不超过60质量%,更优选为不超过50质量%,进一步优选为不超过40质量%。如果NR的含量超过60质量%,湿抓地性能趋于不足。
通过使用包含选自由硬脂酸、饱和酸的金属盐和特定的脱模剂构成的组中的至少一种的橡胶组合物,本发明的橡胶组合物能够防止生胶过度粘附在模具上,从而能够防止模具的污染。
硬脂酸并没有特别地限定,一般应用于轮胎制造的硬脂酸均可使用。优选含硬脂酸的橡胶组合物,因为可以降低加工粘度并且可以确保合适的硫化速度。此外,优选因为与下述的氧化锌结合的硬脂酸锌在橡胶表面上喷霜(bloom)从而提高滑动性并防止模具污染,或者可以预期氧化锌分散性的改进。另外,优选因为通过将硬脂酸与特定的脱模剂一起使用能够在保持加工性、硫化速度和轮胎性能的同时防止模具污染。
一般应用于轮胎制造中的饱和脂肪酸金属盐均可用作饱和脂肪酸金属盐。其例子包括硬脂酸锌、具有不同碳原子数的饱和脂肪酸锌皂的混合物等。
硬脂酸锌没有特别地限定,一般用于轮胎制造中的硬脂酸均可使用。优选使用硬脂酸锌,因为其具有对橡胶的出色低溶解度,并且存在在轮胎成型机上使用硬脂酸锌作为防粘剂的情况,并且由此当橡胶组合物中含有硬脂酸锌时,其可以作为白色结晶颗粒在橡胶的表面喷霜以提高滑动性,生胶难以过度粘附在模具上,并防止模具污染。
具有不同碳原子数的饱和脂肪酸锌皂的混合物的例子包括由RheinChemie公司制造的AktiplastPP(主要由具有17个碳原子的饱和脂肪酸的锌皂构成)等。通过制备含这种混合物的橡胶组合物,在不劣化对胎体(casing)的胎面粘着性的情况下,生胶几乎不会过度粘附在模具上,且可以防止模具污染。
上述特定的脱模剂是包含选自由脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺和酰胺酯构成的组中的至少一种的脱模剂。脂肪酸金属盐中金属的例子包括钙、锌、钾、钠等。上述中,优选脂肪酸钙盐,因为其不贵,不会引起环境问题且不会影响硫化速度。
特定的脱模剂的例子包括由Struktol有限公司制造的脂肪酸钙盐和脂肪酸酰胺的混合物WB16、由RheinChemie公司制造的脂肪酸钙盐和酰胺酯的混合物Aflux16、由RheinChemie公司制造的含酰胺酯等的Aflux37。
以100质量份的二烯橡胶组分为基准,选自由硬脂酸、饱和脂肪酸金属盐和特定的脱模剂构成的组中至少一种的化合物的总含量为不低于2.5质量份上,优选为不低于3.5质量份,更优选为不低于4.0质量份。如果该总含量低于2.5质量份,则加工性趋于恶化且防止模具污染的效果趋于不足。另一方面,该总含量为不超过8.0质量份,优选为不超过7.0质量份。如果该总含量超过8.0质量份,则耐磨性、橡胶的粘着性和粘结性(cohesiveness)、与相邻部件的粘着性趋于恶化。
在橡胶组合物包含硬脂酸的情况中,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,硬脂酸的含量优选为不低于1.5质量份,更优选为不低于2.0质量份。如果硬脂酸的含量低于1.5质量份,则加工性趋于劣化,且橡胶的硬度趋于降低。另一方面,硬脂酸的含量优选为不超过5.0质量份,更优选为不超过4.5质量份。如果硬脂酸的含量超过5.0质量份,则氧化降解时的粘着性和断裂伸长率趋于恶化。
在橡胶组合物包含硬脂酸锌作为饱和脂肪酸金属盐的情况中,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,硬脂酸锌的含量优选为不低于0.2质量份,更优选为不低于0.3质量份。如果硬脂酸锌的含量低于0.2质量份,则防止模具污染的效果趋于较小。另一方面,硬脂酸锌的含量优选为不超过0.5质量份,更优选为不超过0.4质量份。如果硬脂酸锌的含量超过0.5质量份,则在生胶的表面的喷霜变得过度,且存在与相邻部件的粘着性恶化的趋势。
在橡胶组合物包含具有不同碳原子数的饱和脂肪酸锌皂混合物作为饱和脂肪酸金属盐的情况中,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,该混合物的含量优选为不低于0.5质量份,更优选为不低于1.0质量份。如果该混合物的含量低于0.5质量份,则存在与模具间的滑动性和防止模具污染的效果不足的趋势。另一方面,该混合物的含量优选为不超过2.0质量份,更优选为不超过1.5质量份。如果该混合物的含量超过2.0质量份,则存在对胎体的胎面粘着性恶化且容易产生发泡橡胶(其中其界面粘结以水泡状剥离的橡胶组合物)。
在橡胶组合物包含特定的脱模剂的情况中,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,脱模剂的含量优选为不低于0.1质量份,更优选为不低于0.5质量份。如果特定的脱模剂的含量低于0.1质量份,则硫化步骤中的橡胶组合物的滑动性趋于不能被充分改进,并且防止模具污染的效果趋于不足。另一方面,特定的脱模剂的含量优选为不超过4.0质量份,更优选为不超过3.5质量份。如果该含量超过4.0质量份,对胎体的胎面粘着性趋于恶化。
通过使用含有树脂的橡胶组合物,可提高干抓地性能、湿抓地性能和断裂伸长率。
树脂的软化点为不低于-40℃,优选为不低于-35℃,更优选为不低于82℃。当软化点低于-40℃时,则存在如下趋势:树脂与橡胶组分之间的亲和性趋于恶化,干抓地性能改进不足,并且由于随时间的挥发和向相邻部件的转移,树脂的量降低。另一方面,树脂的软化点为不高于170℃,优选为不高于165℃,更优选为不高于160℃。当软化点高于170℃时,则能量损耗增加,且存在燃料效率降低的趋势,在捏合过程中变得难以分散,且断裂伸长率和/或耐磨性恶化。在本申请的说明书中,树脂的软化点是在JISK6220-1:2001中的规定的软化点,并且是在使用环球式软化点测定装置的测定中球落下时的温度。
上述树脂并没有特别地限定,其例子包括C5聚合物、C9聚合物、芳香乙烯基聚合物、香豆酮-茚树脂、-茚树脂、聚萜烯树脂、芳香萜烯树脂以及萜烯酚醛树脂。上述中,优选的是芳香乙烯基聚合物、香豆酮-茚树脂、聚萜烯树脂、芳香萜烯树脂和萜烯酚醛树脂,因为可以以良好平衡方式获得燃料效率与湿抓地性能,并且更优选的是芳香萜烯树脂和芳香乙烯基树脂。
以100质量份的二烯橡胶组分为基准,树脂的含量为不低于1质量份,优选为不低于2质量份,更优选为不低于3质量份。当树脂的含量低于1质量份时,通过使用含这种树脂的橡胶组合物获得的效果趋向于无法获得。另一方面,树脂的含量不超过为50质量份,优选为不超过40质量份,对于市售的乘用车用轮胎,该含量优选为不超过35质量份。当树脂的含量超过50质量份时,趋于存在如下问题例如:对捏合机的橡胶粘合性、缺陷排放(defectivedischarges)、升降门开闭不便、硫化模具污染以及在较冷的天气中易出现湿抓地性能不足。
二氧化硅的例子包括通过干法制得的二氧化硅(硅酸酐)和通过湿法制得的二氧化硅(含水硅酸)。通过使用含二氧化硅的橡胶组合物可以提高湿抓地性能。优选通过湿法制得的二氧化硅,因为其表面具有更多的硅烷醇基且可以具有与硅烷偶联剂更多的反应点。
二氧化硅的BET比表面积为不低于80m2/g,优选为不低于85m2/g,更优选为不低于90m2/g,进一步优选为不低于100m2/g。如果BET比表面积小于80m2/g,耐磨性趋于不足。另一方面,二氧化硅的BET比表面积为不超过270m2/g,优选为不超过265m2/g,更优选为不超过260m2/g,进一步优选为不超过255m2/g。如果BET比表面积超过270m2/g,则存在加工性与湿抓地性能恶化的趋势。应当注意的是,在本申请的说明书中二氧化硅的BET比表面积是根据ASTMD3037-81利用BET法测定的。
以100质量份的二烯橡胶组分为基准,二氧化硅的含量为不低于30质量份,优选为不低于35质量份,更优选为不低于40质量份。如果二氧化硅的含量低于30质量份,利用二氧化硅来提高湿抓地性能的效果趋于不足。另一方面,二氧化硅的含量为不超过140质量份,优选为不超过135质量份,更优选为不超过130质量份。如果二氧化硅的含量超过140质量份,则存在加工性和抗断裂性(耐崩裂性)恶化的趋势。
通常可使用任一种硅烷偶联剂,其例子包括:硫化物硅烷偶联剂例如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、2-三甲氧基甲硅烷基乙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物以及3-三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸单硫化物;巯基硅烷偶联剂例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、2-巯基乙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷以及8-巯基辛酰基三乙氧基硅烷;乙烯基硅烷偶联剂例如乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷;氨基硅烷偶联剂例如3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷以及3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷;环氧丙氧基硅烷偶联剂例如γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷以及γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷;硝基硅烷偶联剂例如3-硝基丙基三甲氧基硅烷和3-硝基丙基三乙氧基硅烷;氯代类硅烷偶联剂例如3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基三甲氧基硅烷以及2-氯乙基三乙氧基硅烷等。这些硅烷偶联剂可以单独使用,也可以两种以上组合使用。上述中,从良好的加工性角度考虑优选双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物和/或双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物。进一步,从与二氧化硅的强结合力和出色的生热性角度考虑,优选硫化物硅烷偶联剂和巯基硅烷偶联剂。另外,巯基硅烷偶联剂更为优选因为其能够适当地提高燃料效率与耐磨性。优选使用与二氧化硅或聚合物具有高反应活性的巯基硅烷偶联剂作为硅烷偶联剂,因为这种硅烷偶联剂的未反应组分在捏合后几乎不残留,生胶几乎不会过度地粘附在模具上,并防止模具污染。另外,由于硅烷偶联剂的未反应组分很较小,可以防止挤出中的收缩与乙醇发泡。应当注意的是乙醇发泡是一种现象,其中由于挤出加工中的热量,未反应的硅烷偶联剂引起偶联反应,并且在挤出后的橡胶产品中生成微小的乙醇气泡。巯基硅烷偶联剂的例子包括由MomentivePerformanceMaterials公司生产的NXT-Z100、NXT-Z45和NXT以及由EvonikDegussa公司生产的Si363。
以100质量份的二氧化硅为基准,硅烷偶联剂的含量为不低于3质量份,优选为不低于4质量份,更优选为不低于5质量份。如果硅烷偶联剂的含量低于3质量份,则提高分散性的效果等趋向于不能充分获得,并且耐磨性趋于不足。另一方面,硅烷偶联剂的含量为不超过10.0质量份,优选为不超过9.5质量份,更优选为不超过9.0质量份。如果硅烷偶联剂的含量超过10.0质量份,则存在如下趋势:无法获得充分的偶联效果与的分散二氧化硅的充分效果,补强性会劣化,捏合后的未反应的硅烷偶联剂容易残留且硫化物的交联密度会变得过高。
由于可防止模具污染,挤出中的收缩以及乙醇的发泡,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,硫化前橡胶组合物中未反应的硅烷偶联剂的含量为不超过1.0质量份,优选为不超过0.2质量份,更优选为0质量份。应当注意的是本申请的说明书中,硫化前橡胶组合物中未反应的硅烷偶联剂的含量是通过气相色谱-质谱法(GC-MS)对捏合步骤F后直接保存在不高于10℃的冷藏库中的捏合产物在两小时内定量的数值。根据GC-MS的定量方式,目标捏合产物中硅烷偶联剂的量是基于硅烷偶联剂的标准洗脱图行计算的。
除上述组分之外,本发明中的橡胶组合物也可包含一般在橡胶组合物生产中使用的配合剂,其例子包括用于补强的填料填料例如炭黑、氧化锌、抗老化剂、油、蜡、硫化剂例如硫、硫化促进剂等。
由于可以提高橡胶组合物的补强性、抗紫外线恶化性和耐磨性,优选橡胶组合物包含炭黑。炭黑的例子包括通常在轮胎生产中使用的炭黑例如SAF、ISAF、HAF、FF、FEF和GPF,这些炭黑可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
在橡胶组合物包含炭黑的情况中,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,炭黑的含量优选为不低于5质量份,更优选为不低于10质量份,进一步优选为不低于20质量份。如果炭黑的含量低于5质量份,则抗紫外线恶化性和补强性趋于恶化。另一方面,炭黑的含量优选为不超过120质量份,更优选为不超过100质量份,对于市售的乘用车用轮胎,该含量优选为不超过60质量份。如果炭黑的含量超过120质量份,则存在如下趋势:生热性增大,并且在干抓地性能提高的同时滚动阻力会恶化。
由于可以提高加工性和抗返硫性,优选橡胶组合物包含有氧化锌。进一步,通过与上述硬脂酸共同使用,反应通过硫化步骤中的加热引发,从而生成硬脂酸锌,且这种硬脂酸锌可以进一步提高胎面用橡胶组合物的滑动性,因此生胶几乎不会过度粘附在模具上且可防止模具污染。
在橡胶组合物包含氧化锌的情况中,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,氧化锌的含量优选为不低于0.5质量份,更优选为不低于1.0质量份。如果氧化锌的含量低于0.5质量份,加工性趋于恶化(由于高粘度)。另一方面,氧化锌的含量优选为不超过2.5质量份,更优选为不超过2.0质量份。如果氧化锌的含量超过2.5质量份,则存在如下趋势:氧化锌趋于粘附在二氧化硅的表面并抑制偶联反应,未反应的硅烷偶联剂增加且模具污染变得更严重。
抗老化剂并没有特别地限定,只要一般在橡胶组合物生产中使用的均可使用,其例子包括胺抗老化剂例如二苯胺抗老化剂和苯二胺抗老化剂;喹啉抗老化剂;酚抗老化剂例如单酚抗老化剂、双酚抗老化剂、三酚抗老化剂以及多酚抗老化剂。
对于胺抗老化剂,二苯胺抗老化剂的例子包括对异丙氧基二苯胺、对(对甲苯磺酰胺)二苯胺、N,N-二苯基乙二胺、辛基化二苯胺等。苯二胺抗老化剂的例子包括N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基对苯二胺、N,N’-二苯基对苯二胺、N,N’-二(2-萘基)对苯二胺、N-环己基-N’-苯基对苯二胺、N,N’-双(1-甲基庚基)对苯二胺、N,N’-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺、N,N’-双(1-乙基-3-甲基戊基)对苯二胺、N-4-甲基-2-戊基-N’-苯基对苯二胺、N,N’-二芳基对苯二胺、受阻二芳基对苯二胺、苯基己基对苯二胺、苯基辛基对苯二胺、N-苯基-N’-(3-甲基丙烯酸-2-羟丙基)对苯二胺等。
喹啉抗老化剂的例子包括2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉,6-苯胺基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉、聚2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉等。
对于酚抗老化剂,单酚抗老化剂的例子包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚、1-氧-3-甲基-4-异丙苯、2-甲基-4,6-双(辛硫基)苯酚、羟基茴香二丁酯、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、正十八烷基-3-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯、苯乙烯化苯酚和苯酚衍生物等。双酚抗老化剂、三酚抗老化剂和多酚抗老化剂的例子包括2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1’-双(4-羟苯基)环己烷、四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟苯基)丙酸酯]甲烷等。
上述这些抗老化剂中,喹啉抗老化剂和胺抗老化剂为优选,且共同使用喹啉类抗老化剂与胺抗老化剂更为优选。虽然胺抗老化剂容易挥发,易引起橡胶表面发生褐变以及tanδ的增大,而喹啉抗老化剂引起较低的抗臭氧性和模具污染,但是通过同时使用喹啉抗老化剂和胺抗老化剂,能够补偿上述特性,并且可以生产如下效果出色的橡胶组合物:防止由于热氧化而降解的效果、防止臭氧龟裂的效果以及防止橡胶组分热分解的效果。
在橡胶组合物包含抗老化剂的情况中,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,抗老化剂的含量优选为不低于2质量份,更优选为不低于3质量份。如果抗老化剂的含量低于2质量份,则防止由于热氧化而降解的效果、防止臭氧龟裂的效果、防止橡胶组分热分解的效果趋于不足。另一方面,抗老化剂的含量优选为不超过10质量份,更优选为不超过8质量份。如果抗老化剂的含量超过10质量份,则存在如下趋势:橡胶表面发生褐变且tanδ和模具的污染恶化。另外,当两种以上的抗老化剂一起使用时,将混合的抗老化剂的总含量视作抗老化剂的含量。
在橡胶组合物包含胺抗老化剂的情况中,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,胺抗老化剂的含量优选为不低于1.5质量份,更优选为不低于2.0质量份。如果胺抗老化剂的含量低于1.5质量份,则防止由于热氧化而降解的效果、防止臭氧龟裂的效果、防止橡胶组分热分解的效果趋于不足。另一方面,胺抗老化剂的含量优选为不超过8质量份,更优选为不超过7质量份。如果胺抗老化剂的含量超过8质量份,则会引发橡胶表面发生褐变且tanδ会趋于恶化。
在橡胶组合物包含喹啉抗老化剂的情况中,由于可获得出色的防止由于热氧化而降解的效果防止橡胶组分热分解的效果,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,喹啉抗老化剂的含量优选为不低于0.1质量份,更优选为不低于0.4质量份。另一方面,由于可进一步防止模具污染,喹啉抗老化剂的含量优选为不超过2.4质量份,更优选为不超过0.9质量份。如果喹啉抗老化剂的含量超过2.4质量份,模具污染趋于变得更严重。
在橡胶组合物包含酚抗老化剂的情况中,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,酚抗老化剂的含量优选为不低于0.1质量份,更优选为不低于0.2质量份。如果酚类抗老化剂的含量低于0.1质量份,则防止由于热氧化而降解的效果和防止橡胶组分热分解的效果趋于不足。另一方面,酚抗老化剂的含量优选为2.0质量份以下,更优选为1.5质量份以下。如果酚抗老化剂的含量超过2.0质量份,则tanδ会趋于恶化。
用于本发明橡胶组合物的油的例子包括芳香油、加工油、矿物油例如石蜡油等。
在橡胶组合物包含油的情况中,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,油的含量优选为不低于5质量份,更优选为不低于15质量份。如果油的含量低于5质量份,则存在喷霜产物的粘着性趋于增大且模具污染易于发生。另一方面,油的含量优选为不超过50质量份,更优选为不超过45质量份。如果有的含量超过50质量份,则转向稳定性和耐磨性趋于恶化。
熟知的方法均可用作橡胶组合物的生产方法,例如,利用班伯里密炼机、捏合机或开放式辊轧机对上述每种配方试剂进行捏合、然后硫化的方法来生产橡胶组合物。
本发明的橡胶组合物可用作轮胎的各部件,鞋的橡胶底,橡胶带,强抓地材料(stronggripfloormaterial)等。由于能够在保持耐磨性和湿抓地性能的同时防止模具污染,优选含有由本发明的橡胶组合物构成的胎面的轮胎。
本发明的轮胎可通过一般的方法使用本发明的橡胶组合物进行生产。即,将以二烯橡胶组分为基准含有上述必要配合剂本发明的橡胶组合物以未硫化状态下通过挤出加工成单层胎面或胎面行驶面(如果所述胎面是由胎面行驶面(表层)和基部胎面(里层)构成的两层胎面时),然后在轮胎成型机上与轮胎的其它部件进行层压,并且通过一般的方法成型以生产未硫化的轮胎。该未硫化的轮胎在硫化器中加热加压,并可生产本发明的轮胎。
实施例
虽然以实施例为基础对本发明进行说明,但本发明并不限于实施例。
对实施例和对照例中使用的各种化学试剂描述如下。
NR:TSR20
高顺式BR:CB25(Nd催化的高顺式BR,门尼粘度ML1+4:44,Mw/Mn:1.78,Mw:500,000,Mn:280,000,顺式1,4键的含量:96.2质量%,反式1,4键的含量:3.1质量%,乙烯基含量:0.7质量%),Lanxess公司制造
改性S-SBR:通过下列改性S-SBR的制备例制备的改性S-SBR(苯乙烯的含量:37质量%,乙烯基的含量:56质量%,Mw:270,000)
炭黑:SHOBLACKN220(N220,BET:114m2/g),CABOT日本公司制造
二氧化硅1:ULTRASILU360(BET:50m2/g),EvonikDegussa公司制造
二氧化硅2:Z1085Gr(BET:80m2/g),Rhodia公司制造
二氧化硅3:Z115Gr(BET:115m2/g),Rhodia公司制造
二氧化硅4:ULTRASILVN3(BET:175m2/g),EvonikDegussa公司制造
二氧化硅5:ULTRASILU9000Gr(BET:235m2/g),EvonikDegussa公司制造的
硅烷偶联剂1:NXT-Z45,迈图高新材料公司制造
硅烷偶联剂2:NXT(8-巯基辛酰基三乙氧基硅烷),迈图高新材料公司制造
硅烷偶联剂3:Si69(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物),EvonikDegussa公司制造
硅烷偶联剂4:Si75(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物),EvonikDegussa公司制造
硅烷偶联剂5:Si363,EvonikDegussa公司制造
树脂1:SYLVARESSA85(α-甲基苯乙烯与苯乙烯的共聚物,软化点85℃,Mw:1000),亚利桑那化学公司制造
树脂2:NOVARESC120(香豆酮-茚树脂,软化点:115至125℃),罗格斯化学制造
树脂3:NOVARESC10(液态香豆酮-茚树脂,软化点:5至15℃),罗格斯化学公司
树脂4:SYLVARESTR7125(聚萜烯树脂,软化点:125℃),亚利桑那化学公司制造
树脂5:YS树脂PX1150(聚萜烯树脂,软化点:115℃),安原化学株式会社制造
树脂6:YS树脂PX800(聚萜烯树脂,软化点:80℃),安原化学株式会社制造
树脂7:SYLVARESTP160(萜烯酚醛树脂,软化点:160℃),亚利桑那化学公司制造
树脂8:SYLVARESTP115(萜烯酚醛树脂,软化点:115℃),亚利桑那化学公司制造
树脂9:YS树脂TO125(芳香族改性的萜烯树脂,软化点:125℃),安原化学株式会社制造
油:VIVATEC500(TDAE油),H&R公司制造
蜡:OZOACE355,日本精蜡株式会社制造
抗老化剂1:Antigen6C(6PPD,N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺,住友化学株式会社制造
抗老化剂2:Nocrac224(TMQ,2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物),大内新兴化学工业株式会社制造
抗老化剂3:NocracNS-5(2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)),大内新兴化学工业株式会社制造
氧化锌:GinreiR,东邦锌业公司制造
硬脂酸:硬脂酸“Tsubaki”,日油株式会社制造
脱模剂1:WB16(脂肪酸金属盐(脂肪酸钙)与脂肪酸酰胺的混合物),Struktol公司制造
脱模剂2:Aflux37(含酰胺酯),RheinChemie公司制造
脱模剂3:Aflux16(脂肪酸钙盐和酰胺酯的混合物),RheinChemie公司制造
硫:HK200-5(含5%油的粉末硫),Hosoi化学工业株式会社制造
硫化促进剂1:NOCCELERNS-G(TBBS,N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺),大内新兴化学工业株式会社制造
硫化促进剂2:NOCCELERCZ(CBS,N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺),大内新兴化学工业株式会社制造
硫化促进剂3:NOCCELERD(DPG,1,3-二苯胍),大内新兴化学工业株式会社制造
硫化促进剂4:ACCELTBZT(TBZTD,四苄基秋兰姆化二硫),川口工业化学株式会社制造
接下来将说明改性S-SBR的制备例以及其分析方法。
末端改性剂的制备
在氮气环境下,向100mL量瓶中加入23.6g的3-(N,N’-二甲基氨基)丙基三甲氧基硅烷(AZmax公司制造)和无水己烷(关东化学株式会社制造)使总量达到100mL。由此,获得末端改性剂。
改性S-SBR的制备
向30L充分由氮气置换的耐压容器中加入18L正己烷(关东化学株式会社制造)、740g苯乙烯(关东化学株式会社制造)、1260g丁二烯(源自高千穗贸易有限公司)和10mmol的四甲基乙二胺(关东化学株式会社制造),并将温度升至40℃。然后加入10mL的丁基锂(关东化学株式会社制造)并将温度升至50℃,随后搅拌3小时。然后加入11mL上述末端改性剂,随后搅拌30分钟。向反应溶液中添加15mL的甲醇(关东化学株式会社制造)和0.1g的Nocrac200(大内新兴化学工业株式会社制造),然后将反应溶液放入到装有18L甲醇的不锈钢容器中以回收聚合物。将获得的聚合物减压干燥24小时以获得改性的S-SBR。作为分析的结果,Mw为270,000,苯乙烯的含量为37质量%,乙烯基的含量为56质量%,玻璃化转变温度为-15℃。
重均分子量Mw的测定方法
共聚物的重均分子量Mw基于凝胶渗透色谱法(GPC)(由Tosoh公司制造的GPC-8000系列,检测器:差示折光计,柱子:由Tosoh公司制造的TSKGELSUPERMALTPOREHZ-M)测定的数据以聚苯乙烯标准进行计算。
共聚物的结构鉴定方法
使用由JEOL公司制造的JNM-ECA系列设备对共聚物的结构进行鉴定。由测定的结果,可以计算出共聚物中苯乙烯和乙烯基的含量。
实施例1至43以及对照例1至9
捏合步骤
根据表1至5所示的配方,使用表1-5所示从混炼机中排出时的温度进行基本捏合步骤:使用4L的班伯里密炼机将橡胶组分、所有的炭黑和一半量的二氧化硅捏合5分钟(X捏合),并加入除硫化剂(硫。硫化促进剂、交联辅助剂)之外的其它化学试剂,然后捏合4分钟(Y捏合)。每次完成X捏合和Y捏合后,将混合物处理成厚度为10mm的薄片并使用大风扇在室温下冷却20分钟。然后,,进行向基本捏合步骤中获得的捏合产物中加入硫化剂并在100℃的从混炼机排出时的化合物温度下捏合3分钟的F捏合,将混合物处理成厚度为10mm的薄片并使用大风扇在室温下冷却30分钟以获得未硫化的橡胶组合物。
挤出步骤
使用上述获得的未硫化的橡胶组合物作为胎面行驶面的橡胶组合物,使用冷进料的三重挤出机将该未硫化的橡胶组合物和基部胎面以及胎侧翼橡胶一起挤出成型以获得生胎面挤出物。
轮胎成型步骤
将获得的生胎面挤出物和轮胎的其它部件在成型机上进行层压以获得未硫化的生胎。
硫化步骤
使用硫化囊在183℃的条件下对上述未硫化的生胎加压硫化10分钟以生产试验用轮胎(乘用车用无钉防滑轮胎,尺寸:245/40R18)。
直接使用捏合步骤F后的捏合产物、未硫化的生胎和获得的试验用轮胎进行下列试验。
<未反应的硅烷偶联剂的定量检测>
将捏合步骤F直接获得的捏合产物保存在温度不超过10℃冷藏库中24小时之后,将捏合产物从冷藏库中取出,接下来以利用气相色谱-质谱联用仪GC-MS(HS-20系列,由Shimadzu公司制造)获得的已使用的硅烷偶联剂的参考数据为基础对未反应的硅烷偶联剂的量进行定量测定,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,计算未反应的硅烷偶联剂的量(质量份)。数值越小,硫化前的橡胶组合物中未反应的硅烷偶联剂的量越少,这意味着更多的硅烷偶联剂在捏合步骤期间反应,并且这是有利的。
(胎面表面的污染)
使用被污染物已通过模具的喷砂处理或激光清洁法被除去的用于夏季图案轮胎的模具,在183℃的条件下对未硫化的生胶连续硫化10分钟并且在胎面表面污染前统计已硫化的轮胎的数量(从胎面肩部到支撑部分(buttressportion)能够观察到与外部不同的黑色无光泽)。结果表示为指数,并且其中将观察到的胎面表面污染的个数1650视作100。另外,胎面表面污染的指数的目标值为140以上。
(耐磨性)
将试验轮胎装在排气量为2000cc的国产FR型车上,然后在干燥的沥青路面上进行行驶试验。每行驶1000km交换对比轮胎与试验轮胎的安装位置以平均由于行驶对耐磨性的影响。在行驶30,000km后测量试验轮胎上胎面橡胶的残留沟槽的量(全新产品中为8.0mm)并用指数表示结果,对照例1中的数值被视为100。另外,耐磨性指数的目标值为90以上。
(湿抓地性能)
将试验轮胎装在排气量为2000cc的国产FR型车上,然后在湿的沥青路面上进行10圈行驶试验。转向控制的稳定性通过试验驾驶员在试验期间的感受进行评估并用指数进行表示,对照例1中的数值被视为100。另外,湿抓地性能指数的目标值为90以上。
如表1至5所示,可以发现在使用如下橡胶组合物的实施例中能生产其中在防止模具污染同时维持耐磨性和湿抓地性能的橡胶组合物:以二烯橡胶组分为基准,所述橡胶组合物含有预定量的选自由硬脂酸、饱和脂肪酸的金属盐和特定的脱模剂构成的组中的至少一种,特定的树脂,二氧化硅和硅烷偶联剂,并且其中硫化前的橡胶组合物中未反应的硅烷偶联剂的量在预定的范围内。
Claims (7)
1.一种橡胶组合物,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,其包含:
2.5至8.0质量份的选自下组的至少一种:硬脂酸、饱和脂肪酸金属盐和脱模剂,所述脱模剂包含选自由脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺和酰胺酯构成的组中的至少一种;
1至50质量份的软化点为-40至170℃的树脂;以及
30至140质量份的BET比表面积为80至270m2/g的二氧化硅,
以100质量份的二氧化硅为基准,所述橡胶组合物进一步包含3至10质量份的硅烷偶联剂,
其中以100质量份的二烯橡胶组分为基准,硫化前橡胶组合物中未反应硅烷偶联剂的量为0至1.0质量份。
2.如权利要求1所述的橡胶组合物,其特征在于,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,所述橡胶组合物进一步包含不超过2.5质量份的氧化锌。
3.如权利要求1或2所述的橡胶组合物,其特征在于,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,硫化前橡胶组合物中未反应的硅烷偶联剂的量为0至0.2质量份。
4.如权利要求1至3中任一项所述的橡胶组合物,其特征在于,以100质量份的二烯橡胶组分为基准,所述橡胶组合物进一步包含0.1至2.4质量份的喹啉抗老化剂。
5.如权利要求1至4中任一项所述的橡胶组合物,其特征在于,所述硅烷偶联剂为巯基硅烷偶联剂。
6.如权利要求1至5中任一项所述的橡胶组合物,其特征在于,所述树脂的软化点为82至160℃。
7.一种轮胎,其具有由如权利要求1至6中任一项所述的橡胶组合物构成的胎面。
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