CN1440883A - 外胎面用橡胶组合物及使用该组合物的充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在结冰路面和积雪路面上的抗滑性和耐摩损性均得到提高的外胎面用橡胶组合物。其特征在于，外胎面用橡胶组合物相对于含聚异戊二烯橡胶或聚丁二烯橡胶中至少一种在50％质量以上的橡胶组分100质量份，含有轻载体积比重在0.60克/厘米3以下、DOP吸油量在70厘米3/100克以上、250厘米3/100克以下、BET比表面积在30米2/克以上、350米2/克以下的氢氧化铝5～60质量份，tanδ的峰值温度在－45℃以下，0℃时的A型杜罗(Duro)硬度在64以下。

Description

外胎面用橡胶组合物及使用该组合物的充气轮胎
                                发明背景
本发明涉及一种外胎面用橡胶组合物及使用该组合物的充气轮胎，所述外胎面用橡胶组合物及使用该组合物的充气轮胎提高了在潮湿路面上的抗滑性，特别是提高了在结冰路面和积雪路面上的抗滑性和耐摩损性。
                                背景技术
近年来，人们为满足汽车低燃料消耗的要求，在降低转动阻力的同时，对提高抗湿滑性的轮胎进行了开发。作为降低转动阻力的技术，以往是用二氧化硅部分置换广泛用作补强剂的炭黑，试图对存在着难于兼顾关系的低燃料消耗性和抗滑性进行平衡。
作为现有技术的例子，如NO.5,227,425美国专利揭示了一种将特定的二氧化硅和混炼方法组合而提高抗滑性的技术。
此外，在日本专利公开特开平2-135241号公报中，揭示了相对于天然橡胶/或二烯烃系合成橡胶100重量份，渗入凝固点在-48℃以下的低温性增塑剂10～80重量份、平均粒径为0.1～1毫米的碳化硅、氮化硅等5～40重量份，以改善冰面抗滑性的技术。
而在日本专利公开特开昭60-147450号公报中，揭示了一种相对于天然橡胶/或二烯烃系合成橡胶100重量份，渗入凝固点在-40℃以下的低温性增塑剂10～80重量份，平均粒径0.01～0.5毫米的氧化铝5～45重量份、在冰上具有高摩擦特性的轮胎用外胎面橡胶组合物。
再有，在日本专利公开特开2001-181447号公报上，揭示了一种外胎面橡胶组合物，所述橡胶组合物为了在提高抗滑性和耐摩损性这二个特性的同时，也减小转动阻力，对于含有苯乙烯重量含量20～60％的苯乙烯-丁二烯共聚物60重量份以上的橡胶组分100重量份，渗入轻载体积比重在0.6克/厘米2以下、DOP吸油量70厘米3/100克以上、250厘米3/100克以下、BET比表面积30米2/克以上、350米2/克以下的氢氧化铝5～80重量份，以及BEF比表面积70米2/克以上的炭黑10～100重量份。
但是，上述现有技术无论在常温(约20℃)还是在低温(约0℃)都不能同时改善耐摩损性和抗滑性，而历来要求即使在低温下，也能保持和常温相同性能的外胎面用橡胶组合物。
                                发明内容
本发明提供了一种外胎面用橡胶组合物以及使用它的充气轮胎，所述外胎面用橡胶组合物以及使用它的充气轮胎系一种在常温和低温时的硬度变化小、在低温时为柔软的橡胶组合物，且是一种在热老化条件下硬度变化少的橡胶组合物，其特征在于，所述外胎面用橡胶组合物以及使用它的充气轮胎用在结冰路面和积雪路面上行走时具有优良的抗滑性，而且耐摩损性提高。
本发明的外胎面用橡胶组合物的特征在于，相对于含有聚异戊二烯橡胶或聚丁二烯橡胶中之至少一种50％质量以上的橡胶组分100质量份，渗入轻载体积比重在0.60克/厘米3以下、DOP吸油量在70厘米3/100克以上、250厘米3/100克以下、BET比表面积在30米2/克以上、350米2/克以下的氢氧化铝5～60质量份，其tanδ的峰值温度在-45℃以下，在0℃时由A型杜罗回跳式硬度计(Darometer)测得的硬度在64以下。
所述氢氧化铝的轻载体积比重优选在0.10克/厘米3以上、0.35克/厘米3以下。而所述氢氧化铝的结晶结构是勃姆石型，勃姆石(020)面的微晶径优选在5纳米(nm)以上、20纳米以下。
本发明的外胎面用橡胶组合物含有至少一种如下通式(1)或通式(2)所示的硅烷偶联剂，其相对于橡胶组分100质量份的渗合量优选在1～10质量份。
(CnH2n+1)3Si-(CH2)m-Sk-(CH2)m-Si(CnH2n+1O)3            (1)
式中，m为1～6整数、n为1～4整数、K为1～6整数
(CnH2n+1O)3Si-(CH2)m-R                                       (2)
式中，m为1～6整数、n为1～4整数、R为具有巯基、氨基、环氧基或乙烯基的有机官能基团。
本发明轮胎用橡胶组合物，其全部橡胶组分中聚异戊二烯和/或聚丁二烯的混合量优选为80％质量以上，而且，本发明涉及一种使用所述外胎面用橡胶组合物的充气轮胎。
                              具体实施方式橡胶组分
本发明的橡胶组合物由以聚异戊二烯或聚丁二烯橡胶中至少一种作为主组分的橡胶组分构成。在此的聚异戊二烯橡胶是包括了天燃橡胶(NR)和合成聚异戊二烯橡胶(IR)的概念，较好的是，使用天然橡胶。而聚丁二烯橡胶(BR)包括：顺式1，4键在60％以上的高顺式1，4聚丁二烯橡胶、低顺式1，4聚丁二烯橡胶，以及具有1，2键的1，2聚丁二烯橡胶。优选使用天然橡胶、合成聚异戊二烯橡胶、顺式1，4键占90％以上的高顺式聚丁二烯橡胶。
本发明的橡胶组合物，其橡胶组分中聚异戊二烯橡胶和/或聚丁二烯橡胶占50％质量以上。为了使其在低温时硬度变化小，而且在热老化条件下硬度变化也小，并能长期保持稳定且优良的抗滑性，有必要使橡胶组分中聚异戊二烯橡胶和/或聚丁二烯橡胶占50％质量以上，优选在80％质量以上。
在本发明的外胎面用橡胶组合物中，与聚异戊二烯橡胶和/或聚丁二烯橡胶混合的其他橡胶组分有：苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、丁基橡胶(IIR)、卤代丁基橡胶、丁腈橡胶(NBR)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、氯丁橡胶、乙烯-丙烯共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物橡胶、异戊二烯-丁二烯共聚物橡胶、氯磺化聚乙烯、丙烯酸酯橡胶、表氯醇橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶等。所述其他橡胶组分可单独使用，也可二种以上混合使用。
为了提高橡胶组合物的加工性、耐摩损性，特别优选苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物橡胶等。所述苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶优选苯乙烯含量为20～60％重量的苯乙烯-丁二烯共聚物。当苯乙烯含量在20％重量以上时，可提高在低温领域和高温领域的抗滑性。当苯乙烯含量超过60％重量时，橡胶组合物的硬度变高，不能得到所设定的在积雪路面上的抗滑性。苯乙烯含量特别优选的是20～45％重量。所述苯乙烯-丁二烯共聚物可用乳液聚合或溶液聚合等方法合成。氢氧化铝
在本发明中使用的氢氧化铝的轻载体积比重，按照JIS R9301-2-3测定为0.60克/厘米3以下，优选在0.10克/厘米3以上、0.35克/厘米3以下。当氢氧化铝的轻载体积比重高于0.60克/厘米3时，橡胶组合物的耐摩损性显著下降，而其轻载体积比重过分低时，则在氢氧化铝和橡胶混练时的混练转矩上升，操作性下降。
在本发明中使用的氢氧化铝的DOP吸油量，按照JIS K6221(1982)测定为70厘米3/100克以上、250厘米3/100克以下。优选在90厘米3/100克以上，150厘米3/100克以下。如果DOP吸油量在所述范围以外，则橡胶组合物的耐摩损性下降。
所述氢氧化铝的BET比表面积，用氮气吸附法测定为30米2/克以上，350米2/克以下。优选在30米2/克以上、200米2/克以下。更优选在100米2/克以上，200米2/克以下。当BET比表面积在30米2/克以下时，呈现耐摩损性下降倾向，而BET比表面积超过350米2/克时，则在氢氧化铝和橡胶混练时的混练转矩上升，操作性下降。
为提高橡胶组合物的抗滑性和耐摩损性，本发明使用的氢氧化铝的结晶结构优选勃姆石型，而且优选勃姆石(020)面的微晶径在5纳米以上、20纳米以下。
微晶径的计算按以下方法进行，由使用X射线衍射装置所得的曲线中测定勃姆石(020)面的峰值。使用RINT2100的“多重峰分离”软件，根据各结晶面上峰的高斯分布进行选配，通过计算结果的半径幅度和重心法用峰角，并按照Scherrer式计算出微晶粒径。X射线衍射的测定条件如下：
装置：理学(Rigaku)株式会社制，Rint-2100V
测定条件：Ca靶、电压×电流＝40kV×40mA
缝隙：DS1°-SS1°-RS 0.3毫米
扫描方式：连续
扫描速度＝2°/分
扫描行程＝0.010°/行程
扫描轴：2θ/θ
扫描范围：2～70°
旋转速度：0rpm
所述氢氧化铝的渗合量，相对于所述橡胶组分100质量份，为5～60质量份，优选5～40质量份。氢氧化铝的渗合，可使橡胶组合物在低温时保持较低的硬度，并在使用初期对结冰路面和积雪路面具有良好的抗滑性。即使将其渗合入橡胶组合物中对硬度的增加率也小，因此抑制了软化剂的使用量，而且可减少因长期使用后硬度的增加，从而保持其对结冰路面和积雪路面的抗滑性。当氢氧化铝渗合量在5质量份以下时，抗摩损性的效果差，但超过60质量份时，使橡胶组合物的粘度增加，且加工性下降，同时硬度增加，对结冰路面和积雪路面的抗滑性下降。tanδ的峰值温度
须使本发明橡胶组合物的tanδ的峰值温度在-45℃以下。当tanδ的峰值温度超过-45℃时，橡胶组合物在低温时的硬度增高，而且在热老化条件下的硬度变化也增大。在提高对结冰路面和积雪路面上优良的抗湿滑性同时，不能使耐摩损性得到改善。优选的tanδ的峰值温度在-51℃以下。橡胶组合物的A型杜罗(Duro)硬度
本发明的橡胶组合物在0℃时A型杜罗(Duro)硬度在64以下。低温(0℃)时橡胶组合物的硬度对结冰路面和积雪路面的抗滑性有很大影响。橡胶组合物的温度从常温降至低温，一般其硬度增高。因而，即使是在常温时耐摩损性和抗滑性优良的橡胶组合物，在低温时硬度增高，使其抗滑性显著下降。本发明由于将因温度变化引起的硬度变化控制在最低限度，因而即使在低温时也可保持和常温(20℃)时相同的抗滑性和耐摩损性。本发明的橡胶组合物在0℃时A型杜罗(Duro)硬度(H3)优选48～55，在室温(20℃)时A型杜罗(Duro)硬度(H1)为46～53。因此，两者的硬度差(H3-H1)优选在3以下。氢氧化铝的制造方法
本发明使用的氢氧化铝的制造方法可列举出，例如：将烷醇铝加水分解后，制得氢氧化铝浆料，其次将所得的氢氧化铝浆料通过连续湿式粉碎机形成悬浊液，接着将所得的悬浊液调整成碱性后，于100℃～140℃时热处理约10～约100小时，然后用气流干燥机等进行干燥的方法。在所述的氢氧化铝制造方法中，对热处理后的悬浊液进行固液分离，使固体组分(氢氧化铝)和液体分开后，固体组分经水洗后除去杂质为宜。硅烷偶联剂
本发明的橡胶组合物，为强化所述氢氧化铝的补强性，较好是添加硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的渗合量，相对于橡胶组分100质量份，优选1～10质量份。当硅烷偶合剂的渗合量少于1质量份时，橡胶组合物的补强效果不充分，且耐摩损性、耐切割性也不充分。而硅烷偶合剂的渗合量超过10质量份时，橡胶组合物的硬度增高，对积雪路面和结冰路面的抗滑性不充分。
在此的硅烷偶联剂适于使用如下通式(1)或通式(2)所示化学结构的化合物。
(CnH2n+1O)3Si-(CH2)m-Sk-(CH2)m-Si(CnH2n+1O)3         (1)
式中：m为1～6整数、n为1～4整数、K为1～6整数。
(CnH2n+1O)3Si-(CH2)m-R                                     (2)
式中：m为1～6整数、n为1～4整数、R为具有巯基、氨基、环氧基或乙烯基的有机官能基团。
上述通式(1)、通式(2)所示具体的硅烷偶联剂可列举：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(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、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、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、2-氯乙基三乙氧基硅烷、3-乙烯基三甲氧基硅烷、3-乙烯基三乙氧基硅烷等。从偶联剂的添加效果和成本二方面考虑，优选双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物等。
上述结构的硅烷偶联剂，与橡胶分子和氢氧化铝双方进行有效的反应，可进一步提高橡胶组合物的补强性。炭黑
渗合在本发明的外胎用橡胶组合物中的炭黑，用氮气吸附法测得其BET比表面积在70米2/克以上，较好为70～220米2/克、更好为70～200米2/克。如在70米2/克以下，则不能得到充分的耐摩损性，因此不可取。在此，BET比表面积按照ASTM D6556-01a法求得。
所需的炭黑渗合量，相对于所述橡胶组分100质量份，为10～100质量份，较好为10～50质量份。如果炭黑的渗合量在10质量份以下，则耐摩损性差，如果超过100质量份，则由于橡胶的粘度上升，导致加工性差，因此不可取。其他渗合剂
本发明的橡胶组合物可渗合入二氧化硅。在此的二氧化硅可使用干式法二氧化硅和湿式法二氧化硅(含水硅酸)中任何一种。从改进轮胎的外胎面用橡胶组合物的低燃料消耗性和耐摩损性的观点考虑，优选其BET比表面积70～300米2/克。二氧化硅可和炭黑组合使用，也可单独使用。二氧化硅的渗合量，相对于橡胶组分100质量份，优选5～70质量份的范围。
本发明也可组合使用粘土、碳酸钙等填充剂、其他的(橡胶)加工油、抗氧化剂、抗老化剂、硬脂酸、氧化锌、蜡等添加剂，还可适当渗合硫、硫化促进剂等硫化剂。
实施例实施例1～4和比较例1～5
外胎面用橡胶组合物的调制用以下方法进行。按表2所示的渗合量，将各渗合组分在班佰里(Banbury)混炼机中混炼，调剂成橡胶组合物。其次，将各橡胶组合物在挤出机中挤出成片状，硫化成形。用所得的试料片进行tanδ的峰值温度、A型杜罗(Duro)硬度、耐摩损性的评价，其评价结果示于表3。
实施例和比较例中使用的氢氧化铝的制法如下，其物性示于表1。
氢氧化铝A
将铝醇盐加水分解所得的氢氧化铝(轻载体积比重：0.77克/厘米3、DOP吸油量：70厘米3/100克)376克和5分米3水混合，调制成含固量7％重量的悬浊液。将该悬浊液通过连续型玻璃珠辊炼机，使氢氧化铝均匀分散在悬浊液中。将分散后的悬浊液放入不锈钢制烧杯中，用1N的NaOH将悬浊液的PH值调整到10。在不锈钢烧杯中配置回流装置后，加热不锈钢烧杯中的悬浊液，温度保持在100℃放置60小时。对悬浊液冷却后用离心分离机进行固液分离，接着除去上部澄清液，在固体组分中加入5分米3水使之分散后，再用离心分离机进行固液分离。再在所得的固体组分中加入5分米3的水使之分散，从而得到氢氧化铝水浆料。然后通过连续型玻璃珠辊炼机后，用气流干燥机(商品名：溢料式射流干燥机，Seishin株式会社制)进行干燥，从而制得氢氧化铝A。
所得的氢氧化铝A的物性示于表1。氢氧化铝B
将铝醇盐加水分解所得的氢氧化铝(轻载体积比重：0.77克/厘米3、DOP吸油量：70厘米3/100克)376克和5分米3水混合，调制成含固量7％重量的悬浊液。用1N的NaOH将该悬浊液的PH值调制到10后，放置在热压罐中温度在120℃保持24小时，悬浊液冷却后用离心分离机进行固液分离。接着除去上部澄清液，在固体组分中加入5分米3水使之分散后，再用离心分离机进行固液分离。再在所得的固体组分中加入5分米3的水使之分散，从而得到氢氧化铝水浆料，然后通过连续型玻璃珠辊炼机后，用气流干燥机(商品名：溢料式射流干燥机，Seishin株式会社制)进行干燥，从而制得氢氧化铝B。
所得的氢氧化铝B的物性示于表1。氢氧化铝C
在2分米3配置档板的不锈钢槽内，于一边冷冻一边用均相混合器(特殊机化工业株式会社制，商品名：T.K.均相喷洗器M型)，在使速度梯度为11000秒-1(速度梯度系通过由均相混合器的透平周速X米/秒，以及该透平和定子的间距Y毫米，使用式X/Y×103秒-1导出)的条件下，一边搅拌，一边在约三分钟内加入533厘米3作为碱性溶液的铝酸钠溶液(碱浓度：换算成Na2O为125克/分米3。Na2O/Al2O3的摩尔比：1.55)，以及880厘米3作为酸性溶液的硫酸铝水溶液(氧化铝浓度：换算成Al2O3为5.3％重量)，使之进行中和反应。然后，继续搅拌15分钟，从而制得氢氧化铝水浆料。中和反应时的最高温度达到15℃。
将所得的氢氧化铝水浆料用离心分离机进行固液分离，得到固体组分。在所得的固体组分中加入6分米3的水，使之分散后又得到氢氧化铝水浆料，其次再用离心分离机进行固液分离。上述操作方法反复进行七次，然后洗净氢氧化铝。在洗净后的固体组分中加水再次得到氢氧化铝水浆料，接着用喷雾干燥机(Niro社制，商品名：便携式小型，干燥温度：干燥机入口温度250℃、出口温度100℃，喷雾压：0.12兆帕(MPa))干燥，从而得到氢氧化铝C，所得的氢氧化铝C的物性示于表1。氢氧化铝D
直接使用市售的氢氧化铝(昭和电工(株)制，Higilite H-43)。
如表1所示，氢氧化铝C与氢氧化铝A和氢氧化铝B相比，前者的轻载体积比重大，勃姆石(020)晶格径小。氢氧化铝D的BET比表面积和DOP吸油量小，其结晶结构为三水铝，不同于前述的勃姆石。
                                       表1
 轻载视比重克/厘米3   DOP吸油量厘米3/100克 BET比表面积米2/克 结晶结构   勃姆石(020)微晶径纳米
氢氧化铝A     0.21     121     153   勃姆石     12.9
氢氧化铝B     0.33     80     208   勃姆石     7.3
氢氧化铝C     0.94     54     250   勃姆石     2.4
氢氧化铝D     0.20     55     8   三水铝      -
                                                   表2
(重量份)                    实施例                           比较例
    1     2     3     4     1     2     3     4     5
渗合 NR             注1     70     70     70     70     70     70     70     70     70
 BR            注2     30     30     30     30     30     30     30     30     -
 SBR           注3     -     -     -     -     -     -     -     -     30
炭黑N339       注4     30     30     10     30     50     30     30     30     30
氢氧化铝A     20     20     20      -     -     -     -     -     20
氢氧化铝B     -     -     -     20     -     -     -     -     -
氢氧化铝C     -     -     -     -     -     -     20     -     -
氢氧化铝D     -     -     -     -     -     -     -     20     -
二氧化硅VN3   注5     -     20     20     -     -     20     -     -     20
硅烷偶联剂    注6   1.6     3.2     3.2     1.6     -     1.6    1.6     1.6     1.6
芳香油        注7   10     30     10     15     30     30    10     10     30
抗老化剂      注8   2.0     2.0     2.0     2.0    2.0     2.0    2.0     2.0     2.0
蜡            注9   2.0     2.0     2.0     2.0    2.0     2.0    2.0     2.0     2.0
硬脂酸        注10   2.0     2.0     2.0     2.0    2.0     2.0    2.0     2.0     2.0
氧化锌        注11   3.0     3.0     3.0     3.0    3.0     3.0    3.0     3.0     3.0
硫            注12   1.5     1.5     1.5     1.5    1.5     1.5    1.5     1.5     1.5
硫化促进剂    注13   1.0     1.0     1.0     1.0    1.0     1.0    1.0     1.0     1.0
表2中所使用的渗合剂的说明如下。注1)NR：天然橡胶RSS#1。注2)BR：聚丁二烯橡胶BR150L(日本瑞翁(株)Nippon Zeon制)注3)SBR3苯乙烯-丁二烯共聚橡胶SBR1502(住友化学(株)制)苯乙烯含量23.5％重量注4)炭黑：昭黑I(N339、昭和卡伯特(株)Showa Cabot制)用氮气吸附的BET比表面积88米2/克注5)二氧化硅：VN3(迪高沙Degussa制)注6)硅烷偶联剂TESPT：Si-69(迪高沙制)注7)橡胶加工油：橡胶加工油X140(Japan Energy(株)制)注8)抗老化制：Ozonon 6C(精工化学(株)制)注9)蜡：Sannoc蜡(大内新兴化学工业(株)制)注10)硬脂酸：桐(日本油脂(株)制)注11)氧化锌：氧化锌#2(三井金属矿业(株)制)注12)硫：粉术硫(轻进泽硫黄(株)制)注13)硫化促进剂：Nocceler CZ(大内新兴化学工业(株)制)以下说明实施例和比较例中进行评价的方法。
1、tanδ的峰值温度(玻璃化转变温度)
使用岩本制作所制的粘弹性分光计，在频率10赫兹、初期变形10％、振幅±0.25％、升温速度2℃/min的条件下，测定tanδ的温度分布曲线，再根据tanδ的温度分布曲线测定tanδ峰值温度。
2、A型杜罗(Duro)硬度
使用按照JIS K6253的A型杜罗硬度计(Durometer)测定。A型杜罗(Duro)硬度的数值越小，对结冰路面和积雪路面的抗滑性越佳。
将室温和0℃的测定结果分别设定为室温硬度(H1)、0℃硬度(H3)。再在85℃的烘箱中热老化14日，将冷却到室温后的测定结果设定为热老化后的硬度(H2)。热老化后硬度变化越小，就越可能长期稳定地保持抗滑性。
3、耐摩损性
使用Lambourn摩损试验机FT-702(岩本制作所制)，按照JIS K6264进行摩损试验。在温度23℃、滑移率20％、负荷重量40N、时间5分钟的条件下测定摩损减少量的容积，以比较例1的摩损减少量设定为100时的指数表示，该指数越大，则耐摩损性越好。
                                                       表3
               实施例                     比较例
   1    2    3    4    1    2    3    4    5
tanδ峰值温度 -55 -52 -55 -54 -51 -52 -54 -54 -43
  A型杜罗(Duro)硬度(室温H1)   48   50   49   51   50   49   49   52   53
  A型杜罗硬度(热老化后)(H2)   51   56   52   55   58   56   52   56   62
  硬度变化(H2-H1)   +3   +6   +3   +4   +8   +7   +3   +4   +9
  A型杜罗硬度(0℃)(H3)   50   52   51   53   55   53   51   55   62
  由温度引起的硬度变化(H3-H1)   +2   +2   +2   +2   +5   +4   +2   +3   +9
  耐摩损性   106   102   104   107   100   98   63   80   93
评价结果
比较例1、2，由于都没有渗合氢氧化铝，因此，热老化后的硬度变化(H2-H1)大，由温度引起的硬度变化(H3-H1)也大。比较例3是渗合轻载体积比重大、DOP吸油量小的氢氧化铝C 20质量份的例子，因此耐摩损性显著差。比较例4是渗合DOP吸油量小、结晶结构为三水铝的氢氧化铝D 20质量份的例子，因此耐摩损性差。比较例5是渗合轻载体积比重小、DOP吸油量和BET比表面积在本发明规定范围的氢氧化铝A 20质量份的例子，其橡胶组合物的tanδ峰值温度为-43℃，由于高于-45℃，因此，热老化后的硬度变化(H2-H1)大，以及由温度引起的硬度变化(H3-H1)也大。
实施例1是在渗合氢氧化铝A 20质量份同时，还渗合炭黑30质量份的例子。实施例2、3是渗合氢氧化铝A 20质量份的同时，还渗合炭黑和二氧化硅的例子。而实施例4是在渗合氢氧化铝B 20质量份同时，还渗合炭黑30质量份的例子。这些实施例中无论哪一个，其热老化后的硬度变化(H2-H1)小，由温度引起的硬度变化(H3-H1)也小，而且耐摩损性优良。
如上所述的本发明，由于将轻载体积比重小、DOP吸油量和BET比表面积在特定范围内的氢氧化铝渗合入以聚异戊烯橡胶或/或聚丁二烯橡胶为主体的橡胶组合物中，同时还调整了A型杜罗(Duro)硬度和tanδ的峰值温度，因此，使其可在低温时保持低硬度，即使在热老化条件下的硬度变化也小，而且对结冰路面和积雪路面具有优良的抗滑性，并使耐摩损性进一步提高。从而可制得加工性良好的外胎面橡胶组合物以及使用它的充气轮胎。
以上所述和实施例是对本发明的说明，而并非是对本发明的限制，本发明的实质和范围只在所申请的权项中加以限定。

Claims (7)

1.一种外胎面用橡胶组合物，其特征在于，相对于含聚异戊二烯橡胶或聚丁二烯橡胶中至少任何一种在50％质量以上的橡胶组分100质量份，含有轻载体积比重0.60克/厘米3以下、DOP吸油量70厘米3/100克以上、250厘米3/100克以下、BET比表面积30米2/克以上、350米2/克以下的氢氧化铝5～60质量份，所述外胎面用橡胶组合物的tanδ的峰值温度-45℃以下，0℃时的A型杜罗硬度64以下。
2.如权利要求1所述的外胎面用橡胶组合物，其特征在于，氢氧化铝的轻载体积比重在0.10克/厘米3以上、0.35克/厘米3以下。
3.如权利要求1所述的外胎面用橡胶组合物，其特征在于，氢氧化铝的结晶结构为勃姆石型。
4.如权利要求3所述的外胎面用橡胶组合物，其特征在于，氢氧化铝的勃姆石(020)面的微晶径在5纳米以上、20纳米以下。
5.如权利要求1所述的外胎面用橡胶组合物，其特征在于，相对于橡胶组分100质量份，渗合如下通式(1)或通式(2)所示硅烷偶联剂中至少一种1～10质量份；(CnH2n+1O)3Si-(CH2)m-Sk-(CH2)m-Si(CnH2n+1O)3       (1)
式中：m为1～6的整数、n为1～4的整数、k为1～6的整数；
(CnH2n+1O)3Si-(CH2)m-R                           (2)
式中：m为1～6的整数、n为1～4的整数、R为具有巯基、氨基、环氧基或乙烯基的有机官能基团。
6.如权利要求1所述的外胎面用橡胶组合物，其特征在于，在全部橡胶组分中聚异戊二烯橡胶和/或聚丁二烯橡胶的含量在80％质量以上。
7.一种充气轮胎，所述充气轮胎使用权利要求1所述的外胎面用橡胶组合物。
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