CN109721771A - 橡胶组合物和充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可均衡地改善耐磨性能、拉伸性能的橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎。本发明涉及一种橡胶组合物,所述橡胶组合物含有橡胶成分、炭黑和/或二氧化硅、硫和/或含硫化合物、阿魏酸酯化合物;相对于橡胶成分100质量份,阿魏酸酯化合物的含量为0.01~10质量份。
Description
技术领域
本发明涉及橡胶组合物和充气轮胎。
背景技术
添加有二烯系橡胶的橡胶组合物中,通常除了使用硫化促进剂、氧化锌、脂肪酸以外,还使用粉末硫、不溶性硫等的硫。还存在下述情况:为了进一步改善耐磨性能、拉伸性能,而将硫与富莱克斯(Flexsys)公司制造的PERKALINK900(1,3-双(柠康酰亚胺甲基)苯)、田冈化学工业株式会社制造的TACKIROL V200(烷基酚氯化硫缩合物)等杂化交联剂并用。
此外,还存在下述情况:使用含硫粉体、含硫液状化合物等含硫化合物,例如朗盛(LANXESS)公司制造的Vulcuren VP KA9188(1,6-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)己烷)、川口化学工业株式会社制造的2OS4(聚-3,6-二氧杂辛烷-四硫化物)来代替硫(例如专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2012-111888号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明人进行深入研究后认识到:在添加有硫和/或含硫化合物的情况下,在混炼橡胶组合物时硫原子会产生自由基,故而聚合物被切断,填料与聚合物的混合性、胶料的加工性得到改善,另一方面有时会出现耐磨性能、拉伸性能降低的情况。拉伸性能中,在100℃时的拉伸性能,对轮胎发热时、高温环境下的耐久性、切唇(cut lip)性有影响。
本发明的目的在于提供可均衡地改善耐磨性能、拉伸性能的橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎。
[解决问题的手段]
本发明人进行深入研究后发现:虽然在橡胶组合物中,作为防老剂而混合有N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-对苯二胺等对苯二胺系防老剂,但是仅仅以对苯二胺系防老剂,无法抑制聚合物的切断。本发明人对对于聚合物的切断有效的成分进行探索后,发现通过阿魏酸酯化合物可以抑制聚合物的切断,继而完成了本发明。
即,本发明涉及一种橡胶组合物,该橡胶组合物含有橡胶成分、炭黑和/或二氧化硅、硫和/或含硫化合物、阿魏酸酯化合物,相对于橡胶成分100质量份,阿魏酸酯化合物的含量为0.01~10质量份。
优选地,所述阿魏酸酯化合物为γ-谷维素(γ-oryzanol)。
优选地,相对于橡胶成分100质量份,γ-谷维素的含量为0.01~1.0质量份。
优选地,相对于橡胶成分100质量份,米油(rice oil)的含量为9质量份以下。
优选地,所述橡胶组合物含有对苯二胺系防老剂。
优选地,所述橡胶组合物含有松香酯树脂。
优选为,所述橡胶组合物为轮胎用橡胶组合物。
此外,本发明还涉及一种具有使用上述橡胶组合物制得的轮胎部件的充气轮胎。
[发明效果]
根据本发明,由于是下述橡胶组合物故而可均衡地改善耐磨性能、拉伸性能:所述橡胶组合物含有橡胶成分、炭黑和/或二氧化硅、硫和/或含硫化合物、阿魏酸酯化合物,其中相对于橡胶成分100质量份,阿魏酸酯化合物的含量为0.01~10质量份。
具体实施方式
本发明的橡胶组合物含有橡胶成分、炭黑和/或二氧化硅、硫和/或含硫化合物、阿魏酸酯化合物,其中相对于橡胶成分100质量份,阿魏酸酯化合物的含量为0.01~10质量份。
虽然通过添加阿魏酸酯化合物可以均衡地改善耐磨性能、拉伸性能的理由未必清楚,但是推测为如下。
如上所述,由于硫和/或含硫化合物在混炼于聚合物的过程中产生自由基,切断聚合物,故而即使在使用丁基橡胶和SBR、NR等任意聚合物时,耐磨性能、拉伸性能也仍会恶化。对此,推测:添加有阿魏酸酯化合物时,源于阿魏酸(由下式表示的化合物)的芳香族环和侧链所具有的双键共振,吸收自由基,可以抑制聚合物的切断,获得良好的拉伸性能。另外,推测:由于可以抑制聚合物的切断,故而可以将聚合物的分子量维持得较高,获得良好的耐磨性能。这一事实也得到以下事实的支持:在添加有阿魏酸酯化合物时,粘度高,可以均衡地改善耐磨性能、拉伸性能。
另外,也推测:历来在橡胶组合物中作为防老剂而添加的对苯二胺系防老剂等在常温~80℃附近发挥效果,而阿魏酸酯化合物可以在更高温的100℃~大于200℃的温度范围适当地抑制聚合物的切断,故而可以均衡地改善耐磨性能、拉伸性能。
另外,本说明书中,简记为拉伸性能时,认定为是指常温时的拉伸性能“拉伸性能(常温)”、在100℃时的拉伸性能“拉伸性能(100℃)”两者。
[化1]
上述橡胶组合物含有阿魏酸酯化合物。作为阿魏酸酯化合物,只要是阿魏酸与醇的酯化合物就无特别的限定,从更适当地获得效果的理由考虑,优选γ-谷维素。
本说明书中,γ-谷维素是指甾醇酯键合于阿魏酸的酯化合物。
γ-谷维素是米糠油(rice bran oil)、米胚芽油中特有的成分,例如,市售的米油中,含有0.2~0.5质量%的γ-谷维素。通常,γ-谷维素不是化学合成而是从米糠油或米胚芽油中提取、精制。例如,可从稻科稻(Oryza sativa Linne)的种皮(稻壳)中提取、精制。因此,天然来源的γ-谷维素不是单一物质,而是将数种甾醇酯键合于阿魏酸的酯化合物的混合物。
作为键合于阿魏酸的甾醇,并无特别限定,其中优选植物甾醇。作为在天然来源的γ-谷维素中键合于阿魏酸的甾醇,已知环阿屯醇(cycloartenol)(碳数30)、24-亚甲基环木菠萝烷醇(24-methylene cycloartanol)(碳数31)、菜油甾醇(碳数28)、β-谷甾醇(碳数29)、环布来醇(cyclobranol)(碳数31)等碳数25~35(优选地,碳数27~33)的甾醇。
作为γ-谷维素,可列举环阿屯醇阿魏酸酯、24-亚甲基环木菠萝烷醇阿魏酸酯、菜油甾醇阿魏酸酯、β-谷甾醇阿魏酸酯、环布来醇阿魏酸酯等。
市售的γ-谷维素通常为环阿屯醇阿魏酸酯、24-亚甲基环木菠萝烷醇阿魏酸酯、菜油甾醇阿魏酸酯、β-谷甾醇阿魏酸酯、环布来醇阿魏酸酯的混合物。其中,优选环阿屯醇阿魏酸酯。
作为阿魏酸酯化合物(γ-谷维素),可使用例如Oryza油化株式会社、築野食品株式会社等的制品。
相对于橡胶成分100质量份,阿魏酸酯化合物(γ-谷维素)的含量为0.01质量份以上,优选为0.02质量份以上,更优选为0.05质量份以上,进一步优选为0.07质量份以上,特别优选为0.08质量份以上。在0.01质量份以上(尤其是,0.07质量份以上)时,可维持良好的加工性能,同时均衡地改善耐磨性能、拉伸性能。另外,该含量为10.0质量份以下,优选为7.00质量份以下,更优选为5.00质量份以下,进一步优选为3.00质量份以下,特别优选为1.00质量份以下,最优选为0.70质量份以下。在10.0质量份以下时,可维持良好的加工性能,同时均衡地改善耐磨性能、拉伸性能。
如上所述,市售的米油中,含有0.2~0.5质量%的γ-谷维素。然而,由于米油中所含的γ-谷维素量少,故而如果要想添加理想的量的γ-谷维素,那么米油的添加量就会变大量,与使用在轮胎用橡胶组合物中优选使用的石油系操作油的情况相比,存在耐磨性能恶化的担忧。因此,上述橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,米油的含量优选为9质量份以下,更优选为5质量份以下,进一步优选为3质量份以下,特别优选为1质量份以下,最优选为0质量份(实质上/基本上不含有)。
作为可在上述橡胶组合物中使用橡胶成分,可列举异戊二烯系橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶(丁苯橡胶;SBR))、丁二烯橡胶(BR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚橡胶(SIBR)等二烯系橡胶。它们既可单独使用,也可2种以上组合使用。由于阿魏酸酯化合物对于任意的二烯系橡胶均具有抑制聚合物的切断的效果,故而作为橡胶成分,并无特别限定,优选SBR、BR、异戊二烯系橡胶。将上述橡胶组合物用于卡车·客车用轮胎的胎面时,优选异戊二烯系橡胶,可将异戊二烯系橡胶与BR一并使用。将上述橡胶组合物用于乘用车用轮胎的胎面时,优选SBR、BR,更优选并用SBR与BR。将上述橡胶组合物用于胎搭接部(clinch)时,优选为BR、异戊二烯系橡胶,更优选并用BR与异戊二烯系橡胶。
作为SBR,并无特别的限定,可使用例如乳液聚合丁苯橡胶(E-SBR)、溶液聚合丁苯橡胶(S-SBR)等。它们既可单独使用,也可并用2种以上。
SBR的苯乙烯量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,进一步优选为15质量%以上。另外,该苯乙烯量优选为50质量%以下,更优选为40质量%以下,进一步优选为30质量%以下。在上述范围内时,有良好地获得效果的倾向。
另外,本说明书中,SBR的苯乙烯量通过H1-NMR测定算出。
SBR的Mw优选为10万以上,更优选为20万以上。另外,该Mw优选为160万以下,更优选为150万以下,进一步优选为140万以下。在上述范围内时,有良好地获得效果的倾向。
另外,本说明书中,橡胶成分的重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)可基于由凝胶渗透色谱法(GPC)(东曹株式会社制造的GPC-8000系列、检测器:差示折光计、色谱柱:东曹株式会社制造的TSKGEL SUPERMALTPORE HZ-M)测得的测定值,通过标准聚苯乙烯换算,来求取。
另外,作为SBR,既可为非改性SBR,也可为改性SBR。它们既可单独使用,也可组合使用2种以上。
作为改性SBR,只要为具有与二氧化硅等填料相互作用的官能团的SBR即可,可举例如,用具有上述官能团的化合物(改性剂)将SBR中的至少一个末端进行了改性的末端改性SBR(在末端具有上述官能团的末端改性SBR);在主链具有上述官能团的主链改性SBR;在主链和末端具有上述官能团的主链末端改性SBR(例如,在主链具有上述官能团,且用上述改性剂将至少一个末端进行了改性的主链末端改性SBR);通过在分子中具有2个以上环氧基的多官能化合物改性(偶联),引入羟基、环氧基的末端改性SBR等。它们既可单独使用,也可组合使用2种以上。
作为上述官能团,可举例如,氨基、酰氨基、甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、异氰酸酯基、亚氨基、咪唑基、脲基(urea group)、醚基、羰基、氧代羰基、巯基、硫基(sulfidegroup)、二硫基(disulfide group)、磺酰基、亚硫酰基(sulfinyl group)、硫代羰基、铵基、亚氨基、亚肼基(hydrazo group)、偶氮基、重氮基、羧基、氰基(nitrile group)、吡啶基、烷氧基、羟基、氧基、环氧基等。此外,这些官能团可具有(具有或不具有)取代基。其中,从更适宜地获得效果的理由考虑,优选氨基(优选地,氨基所具有的氢原子被碳数1~6的烷基取代后的氨基)、烷氧基(优选地,碳数1~6的烷氧基)、烷氧基甲硅烷基(优选地,碳数1~6的烷氧基甲硅烷基)。
作为SBR,可使用例如由住友化学株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本瑞翁(Zeon)株式会社等制造·出售的SBR。
作为BR,并无特别的限定,可使用例如高顺式含量的BR、含有间同立构聚丁二烯晶体的BR、使用稀土类元素系催化剂来合成的丁二烯橡胶(稀土类系BR)等。它们既可单独使用,也可组合使用2种以上。其中,优选稀土类系BR。
BR既可为非改性BR,也可为改性BR。它们既可单独使用,也可组合使用2种以上。
作为改性BR,可列举引入有与上述改性SBR同样的官能团的改性BR。
稀土类系BR是稀土类元素系催化剂来合成的丁二烯橡胶,具有顺式含量高且乙烯基含量低这样的特征。作为稀土类系BR,可使用轮胎制造中的通用品。
作为上述稀土类元素系催化剂,可以使用公知的物质,可举例如含有镧系稀土类元素化合物、有机铝化合物、铝氧烷(aluminoxane)、含卤素的化合物、根据需要的含路易斯碱的催化剂。其中,作为镧系稀土类元素化合物,特别优选使用含有钕(Nd)的化合物的Nd系催化剂。
作为镧系稀土类元素化合物,可列举原子序号57~71的稀土类金属的卤化物、羧酸盐、醇化物(alcoholate)、硫醇化物(thioalcoholate)、酰胺等。其中,如前所述,从获得高顺式含量、低乙烯基含量的BR的角度考虑,优选使用Nd系催化剂。
作为有机铝化合物,可使用由AlRaRbRc(式中,Ra、Rb、Rc相同或不同,表示氢或碳数1~8的烃基。)表示的化合物。作为铝氧烷,可列举链状铝氧烷、环状铝氧烷。作为含卤素的化合物,可列举由AlXkRd 3-k(式中,X表示卤素,Rd表示碳数1~20的烷基、芳基或芳烷基,k表示1、1.5、2或3。)表示的卤化铝;Me3SrCl、Me2SrCl2、MeSrHCl2、MeSrCl3等卤化锶;四氯化硅、四氯化锡、四氯化钛等金属卤化物。路易斯碱用于将镧系稀土类元素化合物络合化,适宜使用乙酰丙酮、酮、醇等。
关于上述稀土类元素系催化剂,在聚合丁二烯时,既可在溶解于有机溶剂(正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯、苯等)的状态下使用,也可使之负载于二氧化硅、镁、氯化镁等适当的载体上而使用。作为聚合条件,可为溶液聚合或本体聚合中的任意种,优选的聚合温度为-30~150℃,聚合压力可依照其它条件任意地选择。
关于上述稀土类系BR,其重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)优选为1.2以上,更优选为1.5以上。通过调至下限以上,有获得良好的加工性的倾向。该Mw/Mn优选为5以下,更优选为4以下,进一步优选为3以下,特别优选为2以下,最优选为1.9以下。通过调至上限以下,有获得良好的耐磨性能的倾向。
上述稀土类系BR的Mw优选为20万以上,更优选为25万以上,另优选为90万以下,更优选为60万以下。此外,上述稀土类系BR的Mn优选为10万以上,更优选为15万以上,另优选为80万以下,更优选为70万以下。通过将Mw、Mn调至下限以上,有获得良好的耐磨性能的倾向。通过调至上限以下,有获得良好的加工性的倾向。
上述稀土类系BR的顺式含量优选为90质量%以上,更优选为93质量%以上,进一步优选为95质量%以上。通过调至下限以上,有获得良好的耐磨性能的倾向。
另外,本说明书中,橡胶成分的顺式含量可通过红外吸收光谱分析法来测定。
上述稀土类系BR的乙烯基含量优选为1.8质量%以下,更优选为1.0质量%以下,进一步优选为0.5质量%以下,特别优选为0.3质量%以下。通过调至上限以下,有获得良好的耐磨性能的倾向。
另外,本说明书中,橡胶成分的乙烯基含量可通过红外吸收光谱分析法来测定。
作为BR,可使用例如宇部兴产株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本瑞翁(Zeon)株式会社等的制品。
作为异戊二烯系橡胶,可列举天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、改性NR、改性NR、改性IR等。作为NR,可使用例如SIR20、RSS#3、TSR20等轮胎工业中常用的物质。作为IR,并无特别限定,可使用例如IR2200等轮胎工业中常用的物质。作为改性NR,可列举脱蛋白天然橡胶(DPNR)、高纯度天然橡胶(UPNR)等;作为改性NR,可列举环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶(HNR)、接枝化天然橡胶等;作为改性IR,可列举环氧化异戊二烯橡胶、氢化异戊二烯橡胶、接枝化异戊二烯橡胶等。它们既可单独使用,也可2种以上并用。
SBR、BR、异戊二烯系橡胶的含量根据用途而适当地进行调整即可。
在将上述橡胶组合物用于卡车·客车用轮胎的胎面时,橡胶成分的含量优选如下所述。据此,可更适宜地获得效果。
橡胶成分100质量%中的异戊二烯系橡胶的含量优选为10质量%以上,更优选为30质量%以上,进一步优选为60质量%以上,特别优选为70质量%以上,也可为100质量%。
另一方面,在将异戊二烯系橡胶与BR一并使用时,橡胶成分100质量%中的异戊二烯系橡胶的含量的上限优选为90质量%。另外,橡胶成分100质量%中的BR的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,另优选为40质量%以下,更优选为30质量%以下。
在将上述橡胶组合物用于乘用车用轮胎的胎面时,橡胶成分的含量优选如下所述。据此,可更适宜地获得效果。
橡胶成分100质量%中的SBR的含量优选为10质量%以上,更优选为30质量%以上,进一步优选为60质量%以上,特别优选为70质量%以上,其上限在以具有高抓地性能为目标时也可为100质量%,其中优选为95质量%以下,更优选为90质量%以下。
关于橡胶成分100质量%中的BR的含量,从耐磨性能优异的角度考虑,其优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,进一步优选为20质量%以上;从抓地性能优异的角度考虑,其优选为90质量%以下,更优选为70质量%以下,进一步优选为40质量%以下,特别优选为30质量%以下。
在将上述橡胶组合物用于胎搭接部时,异戊二烯系橡胶与BR为主体,橡胶成分的含量优选如下所述。据此,可更适宜地获得效果。
从拉伸性能优异的角度考虑,橡胶成分100质量%中的异戊二烯系橡胶的含量优选为10质量%以上,更优选为20质量%以上,进一步优选为30质量%以上,另优选为80质量%以下,更优选为70质量%以下,进一步优选为60质量%以下,特别优选为40质量%以下。
从耐磨性能优异的角度考虑,橡胶成分100质量%中的BR的含量优选为10质量%以上,更优选为30质量%以上,进一步优选为50质量%以上,特别优选为60质量%以上,最优选为65质量%以上,另优选为95质量%以下,更优选为90质量%以下,进一步优选为80质量%以下,特别优选为75质量%以下。
上述橡胶组合物含有炭黑和/或二氧化硅。据此,可适宜地获得效果。在将上述橡胶组合物用于乘用车用轮胎的胎面时,从获得良好的低油耗性能的理由考虑,优选添加二氧化硅。另一方面,在将上述橡胶组合物用于胎搭接部或卡车·客车用轮胎的胎面时,从获得良好的橡胶强度、耐磨性能、拉伸性能的理由考虑,优选添加炭黑。
作为炭黑,并无特别限定,可列举N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351等。它们既可单独使用,也可2种以上并用。
在将上述橡胶组合物用于胎面时,炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为70m2/g以上,更优选为80m2/g以上,进一步优选为100m2/g以上。在70m2/g以上时,存在补强性提高、获得充分的耐磨性能的倾向。另外,上述N2SA优选为300m2/g以下,更优选为250m2/g以下,进一步优选为200m2/g以下,特别优选为150m2/g以下。在300m2/g以下时,存在容易获得炭黑的良好分散、良好地获得效果的倾向。
另外,炭黑的氮吸附比表面积通过JIS K 6217-2:2001求得。
在将上述橡胶组合物用于胎搭接部时,炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为40m2/g以上,更优选为50m2/g以上,进一步优选为60m2/g以上。在40m2/g以上时,存在补强性提高、获得充分的耐磨性能的倾向。另外,上述N2SA优选为200m2/g以下,更优选为150m2/g以下,进一步优选为130m2/g以下,特别优选为100m2/g以下。在200m2/g以下时,存在容易获得炭黑的良好分散、良好地获得效果的倾向。
作为炭黑,例如可以使用旭碳株式会社、卡博特日本株式会社、东海碳株式会社、三菱化学株式会社、狮王株式会社、新日化碳株式会社、哥伦比亚碳公司等的产品。
相对于橡胶成分100质量份,炭黑的含量优选为2质量份以上,更优选为3质量份以上。在2质量份以上时,可获得充足的耐紫外线裂纹性能、补强性,有获得良好的耐磨性能的倾向。另外,该含量优选为150质量份以下,更优选为120质量份以下,进一步优选为80质量份以下。在150质量份以下时,可良好地分散炭黑,有获得良好的耐磨性能的倾向。
另外,在将上述橡胶组合物用于胎搭接部或卡车·客车用轮胎的胎面时,炭黑的含量的下限进一步优选为20质量份,特别优选为30质量份,最优选为40质量份,进一步最优选为50质量份。另一方面,在将上述橡胶组合物用于乘用车用轮胎的胎面时,炭黑的含量的上限特别优选为80质量份,最优选为70质量份,进一步最优选为60质量份,还更进一步最优选为40质量份,尤其最优选为20质量份,还更进一步最优选为10质量份。
作为二氧化硅,可举例如干式法二氧化硅(无水硅酸)、湿式法二氧化硅(含水硅酸)等,其中从硅烷醇基多的理由考虑,优选湿式法二氧化硅。它们既可单独使用,也可组合使用2种以上。
二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)优选为70m2/g以上,更优选为150m2/g以上。通过调至70m2/g以上,有耐磨性能提高的倾向。另外,该N2SA优选为300m2/g以下,更优选为200m2/g以下。通过调至300m2/g以下,有加工性能得到改善的倾向。
另外,二氧化硅的氮吸附比表面积为按照ASTM D3037-81用BET法测得的值。
作为二氧化硅,可使用例如德固赛(Degussa)公司、罗地亚(Rhodia)公司、东曹硅化工株式会社(TOSOH SILICA CORPORATION)、索尔维日本(Solvay Japan)株式会社、株式会社德山(Tokuyama)等的制品。
相对于橡胶成分100质量份,二氧化硅的含量优选为2质量份以上,更优选为5质量份以上,进一步优选为10质量份以上,特别优选为30质量份以上,最优选为60质量份以上。在2质量份以上时,有抓地性能、低油耗性能得到改善的倾向。另外,该含量优选为150质量份以下,更优选为140质量份以下,进一步优选为130质量份以下,特别优选为100质量份以下。在150质量份以下时,可良好地分散二氧化硅,有获得良好的耐磨性能的倾向。
优选地,在上述橡胶组合物含有二氧化硅时,上述橡胶组合物还含有硅烷偶联剂。
作为硅烷偶联剂,并无特别限定,可举例如双(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(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)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基四硫化物、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯单硫化物等硫化物系;3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、Momentive公司制造的NXT、NXT-Z等巯基系;乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基系;3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基系;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等环氧丙氧基系;3-硝基丙基三甲氧基硅烷、3-硝基丙基三乙氧基硅烷等硝基系;3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷等氯系;等。作为市售品,可使用德固赛公司、Momentive公司、信越有机硅株式会社、东京化成工业株式会社、Azmax株式会社、东丽-道康宁株式会社等的制品。它们既可单独使用,也可2种以上并用。其中,从有良好地获得效果的倾向的角度考虑,优选硫化物系硅烷偶联剂。
相对于二氧化硅100质量份,硅烷偶联剂的含量优选为3质量份以上,更优选为5质量份以上。在3质量份以上时,有获得由添加带来的效果的倾向。另外,上述含量优选为20质量份以下,更优选为15质量份以下。在20质量份以下时,存在获得与添加量相称的效果、获得良好的混炼时的加工性的倾向。
上述橡胶组合物含有硫和/或含硫化合物。据此,可适宜地获得效果。
作为硫,可列举橡胶工业中常用的粉末硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫、可溶性硫等。它们既可单独使用,也可2种以上并用。
作为硫,可使用例如鹤见化学工业株式会社、轻井泽硫磺株式会社、四国化成工业株式会社、Flexis公司、日本干馏工业株式会社(NIPPON KANRYU INDUSTRY CO.,LTD.)、细井化学工业株式会社等的制品。
作为含硫化合物,只要是含有硫、可作为硫化剂使用的化合物便并无特别限定,可举例如1,2-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)乙烷、1,3-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)丙烷、1,4-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)丁烷、1,5-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)戊烷、1,6-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)己烷、1,7-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)庚烷、1,8-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)辛烷、1,9-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)壬烷、1,10-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)癸烷、聚-3,6-二氧杂辛烷-四硫化物、1,6-六亚甲基-二硫代硫酸钠·二水合物等。它们既可单独使用,也可2种以上并用。
作为含硫化合物,可使用例如朗盛(LANXESS)公司、川口化学工业株式会社等的制品。
相对于橡胶成分100质量份,硫、含硫化合物的合计含量(优选地,硫的含量)优选为0.1质量份以上,更优选为0.5质量份以上。另外,上述含量优选为10质量份以下,更优选为5.0质量份以下,进一步优选为3.0质量份以下。在上述范围内时,有良好地获得效果的倾向。
优选地,上述橡胶组合物含有松香酯树脂。
认为:在添加有松香酯树脂时,松香酯树脂中的芳香族部位吸收在分散于聚合物中的过程中所产生的硫的自由基,使之在橡胶中产生适当的剪切扭矩,促进硫分散。另外,认为:松香酯树脂中的COOH基与硫结合,促进硫分散。认为:通过这些情况,可以抑制聚合物的分子切断,同时使硫均一地分散,故而可进一步改善耐磨性能。推测:该效果通过添加阿魏酸酯化合物连同松香酯树脂而协同地产生,可更均衡地改善耐磨性能、拉伸性能。
作为松香酯树脂,可使用松香类的酯化物,作为该松香类,可列举脂松香、木松香、妥尔油松香(tall oil rosin)等原料松香;原料松香的歧化物;将原料松香进行了氢化处理的稳定化松香;聚合松香等。松香类的主成分为松香酸、长叶松酸、新松香酸(neoabieticacid)、海松酸、异海松酸、脱氢松香酸等树脂酸。
松香酯树脂可通过上述松香类与多元醇(丙三醇、季戊四醇等多元醇)的酯化反应来生成。酯化反应可通过公知的方法进行,例如可通过在不活泼气体的气氛下,将松香类与多元醇加热至200~300℃,将生成的水除去至体系外,来进行。
松香酯树脂的酸价(mgKOH/g)优选为1以上,更优选为5以上,另优选为100以下,更优选为80以下,进一步优选为50以下,特别优选为30以下。酸价在上述范围内时,可更适宜地获得效果。
本说明书中,酸价是指,以毫克数来表示中和树脂1g中所含的酸所需的氢氧化钾的量,是通过电位差滴定法(JIS K0070)来测定的值。
松香酯树脂的软化点优选为-20℃以上,更优选为0℃以上,进一步优选为40℃以上,特别优选为60℃以上。松香酯树脂的软化点优选为180℃以下,更优选为140℃以下,进一步优选为100℃以下。软化点在上述范围内时,可更适宜地获得效果。
另外,本说明书中,软化点是指,JIS K6220:2001中规定的用环球式软化点测定装置来测定软化点,球所下降的温度。
相对于橡胶成分100质量份,松香酯树脂的含量优选为0.5质量份以上,更优选为1质量份以上。松香酯树脂的含量优选为20质量份以下,更优选为10质量份以下,进一步优选为5质量份以下。含量在上述范围内时,可更适宜地获得效果。
另外,上述橡胶组合物可含有松香酯树脂之外的树脂。作为树脂,只要是在轮胎工业中通用的树脂就无特别限定,可列举松香酯树脂之外的松香系树脂、苯并呋喃茚树脂、α-甲基苯乙烯系树脂、萜烯系树脂、对叔丁基苯酚乙炔树脂、丙烯酸(酯)类树脂(acrylicresin)、C5树脂、C9树脂等。作为市售品,可使用丸善石油化学株式会社、住友电木株式会社、安原化学株式会社、东曹株式会社、Rutgers Chemicals公司、BASF公司、亚利桑那化学公司、日涂化学株式会社、株式会社日本触媒、捷客斯能源株式会社、荒川化学工业株式会社、田冈化学工业株式会社、东亚合成株式会社等的制品。它们既可单独使用,也可2种以上并用。
优选地,上述橡胶组合物含有防老剂。
作为防老剂,可举例如苯基-α-萘胺等萘胺系防老剂;辛基化二苯胺、4,4′-双(α,α′-二甲基苄基)二苯胺等二苯胺系防老剂;N-异丙基-N′-苯基-对苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-对苯二胺、N,N′-二-2-萘基-对苯二胺等对苯二胺系防老剂;2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉的聚合物等喹啉系防老剂;2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化苯酚等单苯酚系防老剂;四-[亚甲基-3-(3′,5′-二叔丁基-4′-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等双、三、多酚系防老剂等。它们既可单独使用,也可组合使用2种以上。其中,优选对苯二胺系防老剂、喹啉系防老剂,更优选对苯二胺系防老剂。通过添加阿魏酸酯化合物连同对苯二胺系防老剂来产生协同效应,可更均衡地改善耐磨性能、拉伸性能。在添加有异戊二烯系橡胶时,可更显著地获得该效果。
作为防老剂,可使用例如精工化学株式会社、住友化学株式会社、大内新兴化学工业株式会社、Flexis公司等的制品。
相对于橡胶成分100质量份,防老剂(优选地,对苯二胺系防老剂)的含量优选为0.5质量份以上,更优选为1质量份以上。另外,上述含量优选为10质量份以下,更优选为5质量份以下。含量在上述范围内时,可更适宜地获得效果。
优选地,上述橡胶组合物含有蜡。
作为蜡,并无特别限定,可列举石蜡、微晶蜡等石油系蜡;植物系蜡、动物系蜡等天然蜡;乙烯、丙烯等的聚合物等合成蜡等。它们既可单独使用,也可2种以上组合使用。其中,优选石油系蜡,更优选石蜡。
作为蜡,可使用例如大内新兴化学工业株式会社、日本精蜡株式会社、精工化学株式会社等的制品。
从前述性能平衡的角度考虑,相对于橡胶成分100质量份,蜡的含量优选为0.3质量份以上,更优选为0.5质量份以上,另优选为20质量份以下,更优选为10质量份以下。
优选地,上述橡胶组合物含有脂肪酸作为硫化促进助剂。
作为脂肪酸,可使用以往公知的物质,可举例如硬脂酸、油酸、棕榈酸等,从有良好地获得效果的倾向的角度考虑,优选硬脂酸。
作为脂肪酸,可使用日油株式会社、NOF公司、花王株式会社、和光纯药工业株式会社、千叶脂肪酸株式会社等的制品。
相对于橡胶成分100质量份,脂肪酸的含量优选为0.5质量份以上,更优选为1质量份以上。另外,上述含量优选为10质量份以下,更优选为5质量份以下。在上述数值范围内时,可更适宜地获得效果。
上述橡胶组合物可含有油,在以具有高度的耐磨性能为目标时,也可不含有油。
作为油,可举例如操作油、植物油脂、或其混合物。作为操作油,可使用例如链烷烃系操作油、芳香系操作油、环烷系操作油等。作为植物油脂,可列举米油、蓖麻油、棉籽油、亚麻籽油、菜籽油、大豆油、棕榈油、椰子油、花生油、松香、松油、松焦油、妥尔油、玉米油、红花油、芝麻油、橄榄油、向日葵油、棕榈仁油、山茶油、霍霍巴油(jojoba oil)、澳洲坚果油(macadamia nut oil)、桐油(tung oil)等。作为市售品,可使用出光兴产株式会社、三共油化工业株式会社、日本能源株式会社、奥里索(Olisoy)公司、H&R公司、丰国制油株式会社、昭和壳牌石油株式会社、富士兴产株式会社等的制品。它们既可单独使用,也可2种以上并用。其中,优选芳香系操作油。
相对于橡胶成分100质量份,油的含量优选为1质量份以上,更优选为5质量份以上。另外,上述含量优选为50质量份以下,更优选为30质量份以下。在上述数值范围内时,可更适宜地获得效果。
优选地,上述橡胶组合物含有氧化锌作为硫化促进助剂。
作为氧化锌,可使用以往公知的物质,可使用例如三井金属矿业株式会社、东邦锌株式会社、HAKUSUI TECH株式会社、正同化学工业株式会社、堺化学工业株式会社等的制品。
相对于橡胶成分100质量份,氧化锌的含量优选为0.5质量份以上,更优选为1质量份以上。另外,上述含量优选为10质量份以下,更优选为5质量份以下。在上述数值范围内时,有更良好地获得效果的倾向。
优选地,上述橡胶组合物含有硫化促进剂。
作为硫化促进剂,可列举2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫化物、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等噻唑系硫化促进剂;二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)、二硫化四(2-乙基己基)秋兰姆(TOT-N)等秋兰姆系硫化促进剂;N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N-氧化乙烯-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧化乙烯-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N′-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺等次磺酰胺系硫化促进剂;二苯胍、二邻甲苯胍、邻甲苯二胍等胍系硫化促进剂。它们既可单独使用,也可2种以上并用。其中,从更适宜地获得效果的理由考虑,优选次磺酰胺系硫化促进剂、胍系硫化促进剂。
相对于橡胶成分100质量份,硫化促进剂的含量优选为0.5质量份以上,更优选为0.7质量份以上,进一步优选为1质量份以上,特别优选为1.5质量份以上。另外,上述含量优选为10质量份以下,更优选为7质量份以下。在上述数值范围内时,可更适宜地获得效果。
上述橡胶组合物中,除上述成分之外,还可添加轮胎工业中常用的添加剂,例如可例示有机过氧化物、碳酸钙、滑石、氧化铝、黏土、氢氧化铝、硫酸镁、橡胶粉等填料等。相对于橡胶成分100质量份,这些填料的各含量优选为0.1质量份以上,另优选为200质量份以下。
上述橡胶组合物可通过例如下述方法等制备:使用开放式辊(open roll)、班伯里密炼机(Bunbury mixer)等橡胶混炼装置将上述各成分进行混炼,然后进行硫化的方法。
作为混炼条件,在将交联剂(硫化剂)和硫化促进剂之外的添加剂混炼的基础混炼工序中,混炼温度通常为100~180℃,优选为120~170℃。在将硫化剂、硫化促进剂混炼的最终混炼工序中,混炼温度通常为120℃以下,优选为85~110℃。另外,将硫化剂、硫化促进剂进行了混炼的组合物,通常可实施加压硫化等硫化处理。作为硫化温度,通常为140~190℃,优选为150~185℃。
上述橡胶组合物可在轮胎、鞋底橡胶、工业用带(belt)、包装、免震橡胶、药塞等中使用,其中,可适宜于在轮胎中使用。
上述橡胶组合物可适宜于在需要良好的耐磨性能的胎面(胎面行驶面(captread))、胎搭接部中使用,另外,由于上述橡胶组合物具有良好的拉伸性能,故而也可在除了胎面、胎搭接部之外的轮胎部件,例如胎侧(sidewall)、基部胎面(base tread)、底胎面(under tread)、胎圈三角胶(bead apex)、缓冲层缓冲橡胶(breaker cushion rubber)、胎体帘线(carcass cord)包覆用橡胶、隔离(insulation)胶、胎圈包布、内衬层等、缺气保用轮胎(run flat tyre)的胎侧补强层中使用。
胎搭接部是指存在于胎侧下部的包覆与轮辋接触的接触部的橡胶部,也称为胎搭接部三角胶或橡胶胎圈包布(rubber chafer)。具体地,例如是日本专利特开2008-75066号公报的图1等中所示的部件。
(充气轮胎)
本发明的充气轮胎可使用上述橡胶组合物通过通常的方法来制备。即,将添加有上述成分的橡胶组合物在未硫化阶段按照胎面等各轮胎部件的形状进行挤出加工,与其它轮胎部件一并在轮胎成型机上以通常的方法成形,由此形成未硫化轮胎。通过在硫化机中对该未硫化轮胎进行加热加压,从而获得轮胎。
上述充气轮胎可适宜于在乘用车用轮胎、大型乘用车用轮胎、大型SUV用轮胎、卡车·客车用轮胎、比赛用轮胎、无钉防滑轮胎(冬用轮胎)、双轮车用轮胎、缺气保用轮胎、航空机用轮胎、矿山用轮胎等中使用。
实施例
基于实施例,对本发明具体地说明,但本发明并非仅限于这些实施例。
以下,对实施例以及比较例中使用的各种化学品汇总说明。
NR:TSR20
SBR:日本瑞翁(Zeon)株式会社制造的NS616(非充油SBR、苯乙烯量:20质量%、乙烯基量:66质量%、Tg:-23℃、Mw:24万)
BR:朗盛(LANXESS)公司制造的CB25(使用Nd系催化剂合成的BR(Nd系BR)、顺式含量:97质量%、乙烯基含量:0.7质量%、Mw/Mn:1.78、Mw:50万、Mn:28万)
炭黑1(N220):卡博特日本株式会社制造的SHOBLACKN220(炭黑、N2SA:114m2/g)
炭黑2(N330):卡博特日本株式会社制造的SHOBLACKN330(炭黑、N2SA:79m2/g)
二氧化硅:德固赛(Degussa)公司制造的Ultrasil VN3(N2SA:175m2/g)
硅烷偶联剂:德固赛公司制造的Si75(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)
松香酯树脂:哈利玛(Harima)化成株式会社制造的HARIESTER TF(软化点80℃、酸价10mgKOH/g)
萜烯苯乙烯树脂:安原化学株式会社制造的YS RESIN TO125(芳香族改性萜烯树脂、软化点:125℃、酸价:0mgKOH/g、Mw:800、Tg:64℃)
α-甲基苯乙烯树脂:亚利桑那化学(Arizona Chemical)公司制造的Sylvatraxx4401(α-甲基苯乙烯系树脂(α-甲基苯乙烯与苯乙烯的共聚物)、软化点:85℃、酸价:0mgKOH/g、羟值:0mgKOH/g、Mw:700、Tg:43℃)
C5树脂:丸善石油化学工业株式会社制造的Marukarez T-100AS
石蜡系蜡:日本精蜡株式会社制造的Ozoace 0355
硬脂酸:日油株式会社制造的椿(TSUBAKI)
AH-24:出光兴产株式会社制造的Diana Process AH-24(芳香系操作油)
米油:米油(米油的构成脂肪酸100质量%中的油酸的含量:41质量%、米油的构成脂肪酸100质量%中的棕榈酸的含量:17质量%、米油的构成脂肪酸100质量%中的亚油酸的含量:37质量%)
氧化锌:三井金属矿业(株式会社)制造的氧化锌#2
6PPD:住友化学株式会社制造的Antigen 6C(防老剂、N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-对苯二胺)
TMQ:FLEXSYS株式会社制造的FLECTOL TMQ(2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物)
γ-谷维素:Oryza油化株式会社制造的γ-谷维素(从稻科稻(Oryza sativaLinne)的种皮提取、精制而得到的γ-谷维素(环阿屯醇阿魏酸酯的含量:98质量%以上))
含5%油的粉末硫:细井化学工业株式会社制造的HK-200-5(含5质量%油的粉末硫)
TBBS:大内新兴化学工业株式会社制造的NoccelerNS(硫化促进剂、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)
DPG:大内新兴化学工业株式会社制造的NoccelerD(硫化促进剂、1,3-二苯胍)
(实施例和比较例)
根据表1所示的配方,使用株式会社神户制钢所制造的1.7L班伯里密炼机,在设定温度150℃的条件下将除硫和硫化促进剂之外的化学品进行混炼5分钟,获得混炼物。接着,向所获得的混炼物中添加硫和硫化促进剂,使用开放式辊(open roll),在100℃的条件下捏合5分钟,获得未硫化橡胶组合物。在表1中所述的硫化条件下将所获得的未硫化橡胶组合物进行加压硫化,据此获得硫化橡胶组合物。
另外,将所获得的未硫化橡胶组合物成形为胎面的形状,与其它轮胎部件一并贴合,制作未硫化轮胎,在表1中所述的硫化条件下进行加压硫化,获得试验用轮胎(尺寸:205/65R15(乘用车用轮胎)、11R22.5(卡车·客车用轮胎))。
使用所获得的未硫化橡胶组合物、硫化橡胶组合物、试验用充气轮胎,进行下述评价。各自的试验结果示于表1。另外,卡车·客车1中,以比较例1-1为基准比较例;卡车·客车2中,以比较例2-1为基准比较例;乘用车1中,以比较例3-1为基准比较例;乘用车2中,以比较例4-1为基准比较例;胎搭接部中,以比较例5-1为基准比较例。
(门尼粘度)
按照JIS K 6300-1“未硫化橡胶-物理特性-第1部分:用门尼粘度计测定粘度及焦烧时间的测定方法”,使用门尼粘度试验机,在通过1分钟的预热来使之加热到130℃的温度条件下,使小转子旋转,测定在经过了4分钟的时点的上述未硫化橡胶组合物的门尼粘度(ML1+4/130℃)。关于测定结果,以基准比较例的结果为100,指数表示各配方的门尼粘度。指数越大,则表示粘度越高,越能够抑制聚合物的切断,具有越良好的加工性能。
(断裂伸长率)
按照JIS K 6251“硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸特性的测定方法”,使用由硫化橡胶形成的3号哑铃型试验片,实施拉伸试验,在常温(23℃)、100℃的条件下测定硫化橡胶试验片的断裂伸长率(拉伸伸长率;EB〔%〕),以基准比较例为100,以指数表示(断裂伸长率指数)。断裂伸长率指数(常温)越大,则表示拉伸性能(常温)越优异,断裂伸长率指数(100℃)越大,则表示拉伸性能(100℃)(高温环境下的拉伸性能)越优异。
(耐磨性能)
(胎面用橡胶组合物)
将上述试验用轮胎安装在车辆上,测定行驶距离8000km后的胎面的沟槽深度。然后,算出沟槽深度减少1mm时的行驶距离,通过下式,以指数表示。
数值越大,则表示耐磨性能越优异。
(耐磨性指数)=(各配方的沟槽深度减少1mm时的行驶距离)/基准比较例的沟槽深度减少1mm时的行驶距离)×100
(胎搭接部用橡胶组合物)
使用兰伯恩磨耗试验机,在温度20℃、打滑率20%以及试验时间2分钟的条件下测定上述硫化橡胶片的兰伯恩磨耗量。然后,从测得的兰伯恩磨耗量计算容积损失量,通过下述算式,以指数表示各配方的容积损失量。另外,兰伯恩磨耗指数越大,则表示耐磨性能越优异。
(兰伯恩磨耗指数)=(基准比较例的容积损失量)/(各配方的容积损失量)×100
(综合性能)
表1中,以断裂伸长率指数(常温)、断裂伸长率指数(100℃)、耐磨性能指数的合计为综合性能,进行评价。
[表1]
根据表1可知,实施例(其含有橡胶成分、炭黑和/或二氧化硅、硫和/或含硫化合物、和阿魏酸酯化合物,其中,相对于橡胶成分100质量份,阿魏酸酯化合物的含量为0.01~10质量份)维持良好的加工性能(高橡胶粘度,即表示在混炼工序中可以抑制因聚合物的切断而导致的粘度下降),同时可以均衡地改善耐磨性能、拉伸性能。尤其是,乘用车用轮胎的胎面中,拉伸性能(100℃)、耐磨性能显著提高。
Claims (8)
1.一种橡胶组合物,其含有橡胶成分、炭黑和/或二氧化硅、硫和/或含硫化合物、阿魏酸酯化合物;
相对于橡胶成分100质量份,阿魏酸酯化合物的含量为0.01~10质量份。
2.根据权利要求1所述的橡胶组合物,其中,所述阿魏酸酯化合物为γ-谷维素。
3.根据权利要求2所述的橡胶组合物,其中,相对于橡胶成分100质量份,γ-谷维素的含量为0.01~1.0质量份。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的橡胶组合物,其中,所述橡胶组合物还含有米油;相对于橡胶成分100质量份,米油的含量为9质量份以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的橡胶组合物,其中,所述橡胶组合物含有对苯二胺系防老剂。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的橡胶组合物,其中,所述橡胶组合物含有松香酯树脂。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的橡胶组合物,其中,所述橡胶组合物为轮胎用橡胶组合物。
8.一种充气轮胎,其中,所述充气轮胎具有使用权利要求1~6中任一项所述的橡胶组合物制得的轮胎部件。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012122016A (ja) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
JP2012149133A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
JP2012149132A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
CN103732670A (zh) * | 2011-08-09 | 2014-04-16 | 住友橡胶工业株式会社 | 轮胎用橡胶组合物及充气轮胎 |
WO2016137407A1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-09-01 | Thai Synthetic Rubbers Co., Ltd. | Oil-extended rubber, rubber composition, and method for manufacturing the oil-extended rubber |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115803380A (zh) * | 2020-03-27 | 2023-03-14 | 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 | 羟基肉桂酸盐用于稳定有机材料的用途、稳定化的有机材料、用于稳定有机材料的方法、特定的稳定剂和稳定剂组合物 |
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