CN109776977A - 轮胎用橡胶组合物及充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轮胎用橡胶组合物，其含有丁基类橡胶、硅油。所述硅油含有至少具有两个巯基的硅酮。所述轮胎用橡胶组合物可用作内衬层用橡胶组合物。

Description

轮胎用橡胶组合物及充气轮胎
技术领域
本公开涉及轮胎用橡胶组合物及充气轮胎。
背景技术
内衬层优选难以透过空气，即优选抗空气透过性优异。这是由于内衬层承担着保持充气轮胎的空气压的作用。
内衬层还优选对重复的弯曲变形强，即优选耐疲劳性优异。这是由于内衬层因充气轮胎的转动而受到重复的弯曲变形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-118419号公报
发明内容
本发明要解决的技术问题
内衬层的耐疲劳性虽能够通过将通常用于内衬层的油添加到橡胶中而得以提高，但却存在抗空气透过性下降的倾向。
本公开的目的在于提供一种可提高耐疲劳性与抗空气透过性这两者的轮胎用橡胶组合物。本公开的另一目的在于提供一种充气轮胎。
解决技术问题的技术手段
本公开的轮胎用橡胶组合物含有丁基类橡胶、硅油，所述硅油含有至少具有两个巯基的硅酮。本公开的充气轮胎具有使用所述轮胎用橡胶组合物而制造的内衬层。
具体实施方式
本公开的实施方式的轮胎用橡胶组合物含有丁基类橡胶、硅油，所述硅油含有至少具有两个巯基的硅酮。
本公开的实施方式的轮胎用橡胶组合物能够提高耐疲劳性。这被认为是由于硅油中硅酮的巯基能够与丁基类橡胶的双键进行反应，从而可形成柔软性优异的结构。
本公开的实施方式的轮胎用橡胶组合物能够提高抗空气透过性。这被认为是由于硅酮可束缚丁基类橡胶，从而能够抑制漏气。
优选所述硅酮至少在两末端具有巯基。由此，能够进一步提高耐疲劳性与抗空气透过性。
以下，对本公开的实施方式1进行说明。
实施方式1的轮胎用橡胶组合物含有丁基类橡胶。作为丁基类橡胶，例如可列举出卤化丁基橡胶、丁基橡胶(IIR)。作为卤化丁基橡胶，例如可列举出溴化丁基橡胶(BIIR)、氯化丁基橡胶(CIIR)。这些丁基类橡胶可使用一种或两种以上。实施方式1的轮胎用橡胶组合物可进一步含有除丁基类橡胶以外的橡胶。作为这样的橡胶，例如可列举出天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯共聚物橡胶、丁二烯-异戊二烯共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物橡胶等。相对于橡胶组合物中的橡胶(丁基类橡胶与除丁基类橡胶以外的橡胶相加的所用橡胶)100质量％，丁基类橡胶的量优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上，进一步优选为100质量％。
实施方式1的轮胎用橡胶组合物含有硅油。硅油的25℃的粘度例如可以为500mm2/s以下。25℃的粘度的下限例如可以为20mm2/s、40mm2/s等。相对于橡胶组合物中的橡胶100质量份，硅油的量优选为0.5质量份以上，更优选为1质量份以上，进一步优选为2质量份以上。另一方面，相对于橡胶100质量份，硅油的量的上限例如为20质量份、15质量份、10质量份等。
硅油含有至少具有两个巯基的硅酮。硅酮优选具有二甲基聚硅氧烷结构。这是由于二甲基聚硅氧烷结构的柔软性优异。具体而言，硅酮优选在主链上具有二甲基聚硅氧烷结构。在二甲基聚硅氧烷结构中，一个或多个甲基可被具有巯基的基团取代。由此，硅酮可在侧链上具有巯基，但优选在两末端具有巯基。此时，优选硅酮在分子内具有两个巯基。
实施方式1的轮胎用橡胶组合物可含有将沥青碳细小粉碎后的沥青碳粉碎物。沥青碳粉碎物能够提高抗空气透过性。沥青碳粉碎物的平均粒径例如可以为0.5μm以上、1μm以上。沥青碳粉碎物中平均粒径的上限例如可以为100μm、30μm等。平均粒径可通过激光衍射散射法进行测定。沥青碳粉碎物的长径比例如可以为5～30。长径比为长径(平面部的最大尺寸)相对于厚度的比。长径比可使用透射型电子显微镜(TEM)而求出。具体而言，在TEM的图像中随机抽取10个颗粒，对这些颗粒测量长径与厚度并计算各颗粒的长径比。“沥青碳粉碎物的长径比”为这些长径比的算数平均数。相对于橡胶组合物中的橡胶100质量份，沥青碳粉碎物的量优选为5质量份以上。另一方面，相对于橡胶100质量份，沥青碳粉碎物的量的上限例如为50质量份、40质量份、30质量份等。
实施方式1的轮胎用橡胶组合物可含有作为填料的炭黑。炭黑的碘吸附量(IA)例如可以为15mg/g～55mg/g。IA为以JIS K6217-1为基准测定的值。炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油值例如可以为75cm3/100g～125cm3/100g。DBP吸油值为以JIS K6217-4为基准测定的值。具体而言，优选GPF级炭黑。相对于橡胶组合物中的橡胶100质量份，炭黑的量优选为30质量份以上，更优选为40质量份以上。另一方面，相对于橡胶100质量份，炭黑的量的上限例如为70质量份、60质量份等。实施方式1的轮胎用橡胶组合物也可含有作为填料的滑石、粘土等。
相对于橡胶组合物中的橡胶100质量份，炭黑与沥青碳粉碎物的总量优选为40质量份以上，更优选为50质量份以上。另一方面，相对于橡胶100质量份，总量的上限例如为120质量份、110质量份、100质量份等。
实施方式1的轮胎用橡胶组合物可含有增粘剂。增粘剂优选烃树脂。作为烃树脂，可列举出脂肪族类石油树脂、芳香族类石油树脂、脂肪族/芳香族共聚类石油树脂等。相对于橡胶组合物中的橡胶100质量份，增粘剂的量优选为1质量份以上，更优选为2质量份以上。另一方面，相对于橡胶100质量份，增粘剂的量的上限例如为15质量份、10质量份、5质量份等。
实施方式1的轮胎用橡胶组合物可含有锌华。相对于橡胶组合物中的橡胶100质量份，锌华的量优选为1质量份以上，更优选为2质量份以上。另一方面，相对于橡胶100质量份，锌华的量的上限例如为5质量份、4质量份等。
实施方式1的轮胎用橡胶组合物可进一步含有硬脂酸、抗老化剂、硫、硫化促进剂等。
实施方式1的轮胎用橡胶组合物可用于构成轮胎的轮胎构件的制造，可特别优选用于内衬层的制造。
实施方式1的充气轮胎具有使用轮胎用橡胶组合物而制造的内衬层。具体而言，实施方式1的充气轮胎具有由轮胎用橡胶组合物形成的内衬层。内衬层可位于胎体层的内侧。
实施例
以下，对本公开的实施例进行说明。
原料及试剂如下所示。
溴化丁基橡胶“溴丁基2222”，ExxonMobil Chemical Company制造。
炭黑“Seast V”，Tokai Carbon Co.,Ltd.制造(GPF IA26mg/g，DBP吸油值87cm3/100g)。
沥青碳粉碎物“Austin Black 325”,COAL FILLERS INC.制造。
增粘剂“ESCOREZ 1102”，ExxonMobil Chemical Company制造。
油“NC-140”，JXTG NIPPON OIL&ENERGY CORPORATION制造。
硅油A“KF-2001”，Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.制造(含有在侧链上具有巯基的硅酮的硅油，25℃的粘度200mm2/s)。
硅油B“X-22-167B”，Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.制造(含有在两末端具有巯基的硅酮的硅油，25℃的粘度55mm2/s)
锌华“锌华3号”，MITSUI MINING&SMELTING CO.,LTD.制造。
硬脂酸“Lunac S-20”，Kao Corporation制造。
硫化促进剂“NOCCELER DM-P”，OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO.,LTD.制造。
硫“添加有5％油的微粉末硫”，Tsurumi Chemical Industry Co.,ltd.制造。
未硫化橡胶的制备
按照表1向橡胶中添加去除了硫与硫化促进剂的掺合剂，使用KOBE STEEL,LTD.制造的B型班伯里混炼机进行混炼，排出橡胶混合物。使用B型班伯里混炼机将橡胶混合物、硫及硫化促进剂混炼，得到未硫化橡胶。
抗空气透过性
以160℃、30分钟对未硫化橡胶进行硫化，制备厚度为1mm的硫化橡胶片。使用气体透过率试验器(“BT-3”，TOYO SEIKI KOGYO CO.LTD.制造)测定硫化橡胶片的空气透过率，利用将比较例1的值设为100时的指数来表示各例的值。指数越大，则空气越难以通过，抗空气透过性越优异。
耐疲劳性
以160℃、30分钟对未硫化橡胶进行硫化，制备试验片。以JIS K6260为基准，使用DEMATTIA弯曲试验机测定试验片的裂纹扩展次数(亀裂成長回数)。利用将比较例1的值设为100时的指数来表示各例的值。指数越大，则耐疲劳性越优异。
[表1]
通过向橡胶中添加硅油以代替油(NC-140)，能够同时提高硫化橡胶的抗空气透过性与耐疲劳性。例如，通过向橡胶中添加硅油A以代替油(NC-140)，抗空气透过性提高了8个点，耐疲劳性提高了25个点(参考比较例1、实施例1)。另一方面，通过向橡胶中添加硅油B，抗空气透过性提高了11个点，耐疲劳性提高了31个点(参考比较例1、实施例3)。

Claims (10)

1.一种轮胎用橡胶组合物，其含有丁基类橡胶、硅油，所述硅油含有至少具有两个巯基的硅酮。
2.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其中，所述硅酮至少在两末端具有巯基。
3.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其中，所述硅酮具有二甲基聚硅氧烷结构。
4.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其中，进一步含有沥青碳粉碎物。
5.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其中，进一步含有炭黑。
6.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其中，进一步含有增粘剂。
7.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其中，进一步含有硫。
8.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其中，相对于含有所述丁基类橡胶的橡胶100质量份，所述硅油的量为0.5质量份～20质量份。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其用作内衬层用橡胶组合物。
10.一种充气轮胎，其具备使用权利要求1～9中任一项所述的轮胎用橡胶组合物而制造的内衬层。
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