TW296397B

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Publication number: TW296397B
Application number: TW084102198A
Authority: TW
Original assignee: Ppg Industries Inc
Priority date: 1993-12-20
Filing date: 1995-03-08
Publication date: 1997-01-21
Also published as: US5605950A; WO1995017459A1

Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（1 ) 輪胎係許多種各帶有特定且獨特功能之橡膠成分之複合物，例如，外胎面為輪眙與路面接觸之抗磨損成份；因此外胎面姐合物係調配成具高摩擦抗性，高的乾牽引力’高的濕牽引力，高的冰牽引力，良好速度安定性及良好包覆保護性。輪胎腹主要控制行駛性能及支座；因此輪胎腹組合物係調配成耐磨耗，耐臭氧，耐磨損，耐撕裂及耐故射狀及周圍破裂，及調配成良好疲勞奏命。肩部楔子係置於皮帶邊緣下方Μ降低皮帶邊緣層間之應力張力；因此肩部楔子組合物調配成高動力堅硬度，良好接著性，對疲勞之高抗性，及高撕裂抗性··基底為置於不滑車胎溝槽底部與胎胴體間之橡膠姐合物；基底組合物係調成低磁滯現象，良好接著性，疲勞及撕裂抗性及高耐用性。緩衝墊為置於外胎面及皮帶之間或於外胎面基底與皮帶之間之橡膠姐合物；緩衝墊組合物係配成可得良好接著性，低的熱增加性，良好疲勞抗性，良好老化抗性及與外胎面姐合物之相容性。該褶皴線係置於珠粒上方較低輪眙腹區内之橡膠楔子 ;其係結合成褶並被褶（及若存在之風鏟）所圍繞，且對較低輪胎腹提供剛性而用Μ彎折耐久性及側生堅硬性構皺線組合物係配成良好動力堅硬度，伸縮疲勞，撕裂強度，接著性及耐用性襯裡為層壓於管狀輪胎内側Μ確使壓縮空氣留存之橡膠組合物之薄層；襯裡姐合物係配成提供良好之空氣及濕氣不滲透性，高伸縮疲勞抗性及良好耐用性◊除了前述之外，有数種橡膠姐合物係用Μ提供一或多種主要橡膠成分與一或多種機械成份如皮帶，索，股及織本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (-請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 tl 2〇 β3 ΰ 7 Α7 ___Β7五、發明説明（2 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製物間之接著性。由於置各種橡膠成份上之需求對許多道路非常不同，因此單一種橡膠姐合物無法接受於琨代橡膠輪眙之所有目的；較好各組合物係涸別調成符合許多不同道路之髂求矽石已使用作為強化顔料而與輪胎外胎面部份中之強化碳黑組合使用，例如參見美國專利第3 , 20 3 , 8】9 ; 3.451,458； 3,664,403； 3,737,334； 3,746,669； 3,814,160 ； 3,768,537 ; 3,881.536 ； 3,884,285 ； 3,994,742¾ 5,227,425 〇現已發琨於熟化外胎面橡膠組合物中存在有高度強化之補強非晶形沈澱δ々石（如述於美國專利第5,094 , 829號） *可導致改良之輪胎效能特性，特別是改良具有此種外胎面橡膠組合物之外眙面之輪胎之高速道路抓地性能此種效能特性之例子包含滾動抗性，濕抓緊牽引力及乾抓緊牽引力（如上述），例如述於美國專利第4 , 925 , 894號者，更特別地，已發琨存在有高度強化之補強非晶形沈澱δ夕石通常可賦與改良之拐彎係數且經常可賦與改良之滾動抗性及/或冰上牽引力。亦已發現（η用於有機橡膠輪胎外胎面姐合物之強化補強之非晶形沈澱矽石之表面積可些許低於此專利中陳述之2 2 0米2 /克而不會不當地犧牲使用本發明所達之改良性能.及（2 )结！迫入體積之值對高速道路上之性能有少許影響。雖然美國專利第5,094,829號陳述（第2橘第1 9 — 23行）其内所述之強化補強之沈澱矽石可使用作為笨乙烯一丁二烯橡膠及其他有機橡膠之強化填充劑 - 5 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS )八4規格（210Χ297公釐） 0請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ο.. 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) ，侣此專利Π丨並未討論有機橡膠輪胎，（2 )並未區別輪胎之各種不同有機橡膠組合物，或（3 >並未揭示使用強化補強沈澱δθ石於有機橡膠輪胎外胎面中之益處。據此於包括（a)具有胎頂之胎胴體；及（b)黏接至胎胴髑胎頂之熟化外眙面橡膠姐合物之輪胎中，本發明之改良處為其中此熟化之外胎面橡膠姐合物包括有：（c )有機橡膠；（d)自0至20 phr強化碳黑；及（e)自40至120 phr· 之強化補強之非晶形沈澱δ夕石，其中此強化補強非晶形沈澱矽石具有自160至340米2 /克之表面積及在最大體積孔徑分佈函數下為5至1 9毫微米之孔直徑：此強化之補強非晶形沈澱矽石可在存有適當比例之適宜矽烷偶合劑下使用，如述於美國專利第4 , 5 1 9 , 4 3 0 ; 4,820,75 ]; 5,227,425;及 5,162,409 號者：·然而亦意外地發琨雖然矽烷偶合劑可存在於輪胎外胎面組合物中，但若輪胎外胎面姐合物本質上不含矽烷偶合劑，則需進一步之改良结果確實，若輪眙外胎面組合物本質上不含任何挿類之偶合劑則可獲得改良結果·由輪胎外胎面姐合物之疏水性質與非晶形沈澱矽石之親水性質觀之，其進一步之改良相當無法預期：不使用偶合劑之明顯優點不僅因為改良性能，亦因為成本之明顯節省。用於本發明之熟化外胎面橡膠組合物特別可調成用於低燃料消耗之輪胎外胎而，如述於美國專利第4 , 748 , 1 99號本文及申請專利範圍中所用之胎腕體包括輪胎之所有部 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (-請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（4 ) 份，除了熟化之外胎面橡膠組合物及若存在之一或多個插人黏著喔及/或基底層。此熟化之外眙面橡膠組合物可直接黏著於胎胴體之胎頂*亦即不存有一或多個插入黏著層及/或基底層。或者，此熟化之外胎面橡膠姐合物可經由一或多個插入黏著阍及/或基底阍而黏著於胎胴體之胎頂。此種構造本身為本技繇眾所遇知（但本發明之改良處例外）° 廣泛種類之有機橡膠及其混合物適用於本發明使用之輪胎外胎面組合物之一般用途。此種有機橡膠之實例包含天然橡膠；順-1 , 4 -聚巽f戈間二烯；順-1 , 4 -聚丁二烯；反 -1，4 -聚丁二烯；1 , 2 -聚丁二烯；由各種百分比之苯乙稀與剛才所述之變化微結構之聚T二烯所構成之共一（笨乙烯一 T二烯）；丙烯腈為主之橡膠姐合物；及異Γ烯為主之橡膠姐合物；或其混合物；如述於美國專利第 4,530,959 ； 4,616,065 ； 4,748,199 ； 4,866,131 ； 4,894,420; 4,925,894; 5,082,901;及 5,162,409號。經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 -請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 存在於熟化外胎面橡膠姐合物中之有機橡膠組合物可廣泛變化。大部份例子中，有機橡膠構成熟化外胎面橡膠姐合物之20至70重最％ ;經常有機橡膠構成熟化外胎面橡膠姐合物之3 0至6 5重量％，Μ自3 7至6 0重量％較佳。用Μ製備未熟化輪胎外胎面組合物之有機橡膠之比例本質上與存在於熟化外胎面橡膠姐合物中之比例相同。慣用於橡膠姐合物中之任何強化碳黑均可用於此熟化外胎面橡膠組合物|可使用單檷強化碳黑或不同強化碳黑之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（4 ) 混合物。用Μ製備未熟化輪胎外胎面姐合物之強化碳黑之比例本質h同於存在於熟化外胎面橡膠姐合物之比例。此強化碳黑構成熟化外胎面橡膠姐合物之每1 〇〇重量份橡膠自〇至2 0份（p h「> ，經常，此強化碳黑構成熟化外胎面橡膠組合物之0至〗5 p h r，通常，強化碳黑構成熟化外胎面橡膠組合物之〇至1 〇 P h r 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 雖然均為矽石，但重要的是區別沈澱矽石與矽膠，只要這些不同物質具有不同性質·闞於此點可參考R . K . I I e r 之砂石化學（The Chemistry of Silica〉，狃約約翰威利父子公司（〗9 7 9 )，圖書館協會目錄第Q D 1 8 1 . S 6 1 4 4號特別是第 1 Γ) — 2 9 頁，1 7 2 — ] 7 6 頁，2 ] 8 — 2 3 3 頁，3 6 4 — 3 6 5 頁，4 6 2 - 4 6 5頁，5 5 4 - 5 6 4頁及5 7 8 - 5 7 9頁，其全部揭示併於本文供參考矽膠·般係Μ酸使可溶性金屬矽酸鹽（慣用矽酸納）之水溶液酸化而在低出下商業製得者。所用之酸通常為強無機酸如硫酸或鹽酸，雖然有時候可使用二氧化碳| R要凝膠相與周圍液體相之間密度本質上無差異同時黏度亦低，則凝膠相就不會沈降出來，亦即不會沈澱。然後矽膠可敘述成膠體非晶形矽石之連讀顆粒之非沈澱、附聚、剛質之三維網路。狀態次區分範圍係自大固體塊至次微觀顆粒，及水合程度自幾乎含水矽石至每重量份矽石含1 0 0重最份水之鈒次之柔軟膠凝塊，雖然高度水合態很少使用。沈澱的石通常係藉使可溶性金鼷矽酸鹽* 一般為_金鼷矽酸鹽如矽酸納之水溶液與酸合併而商業上地製造，因而本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（6 ) 膠質顆粒將於弱鹼性溶液中生長並藉所得可溶性鹼金屬鹽之鹼金驅離子而凝結。可使用各種鹽，包含無機酸及/或二氧化碳。在缺乏凝結劑中，矽石在任何凼下不會自溶液中沈澱；用Μ進行沈澱作用之凝結劑可為在形成膠體矽石顆粒期間產生之可溶性鹼金屬鹽，其可添加雷解質如钉溶性無機或有機翻，或可為兩者之組合。接著沈澱5々石可敘述為在製備期間任何點時不存有微膠凝膠之膠體非晶形矽石之最終顆粒之沈澱凝結物1凝結物大小與水合程度可廣泛變化。沈澱砂石粉末不同於具有更開放结構（即較高之比孔體積）之-般已研磨之的膠：·然而*使用氮作為被吸附物W B r u n a u e r , E m m e 11 , T e 1 i. e r ( Β Ε Τ )方法測得之沈瑕石之比表面積經常低於矽Ρ之比表面積。製造期間參數及/或條件之變化導致所得沈澱矽石種類之寒化：雖然其均廣稱為沈澱δθ石，但沈澱矽石之種類之物理性質經常明顯不同&有時候化學性質亦不同。這些性質差異相當重要且經常導致一種對特定目的特別有用之種類，但對其他用途則利用性受到限制，而其他種類則相當適用於其他目的，但對第一個目的之利用性則受到限制：沈澱矽石之強化作用*亦即於先前沈澱之矽石之凝结物之沈積矽石為本身已知者，然而已發現藉由控制矽石沈暇之條件及多重強化步驟•矽石可製成使其特別適用於強化有機橡膠之性質| 雖然不期望受任何理論限制，但相信當沈澱69石為乾燥 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -δ tr 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（7 ) 時，物質會捲縮，因此孔直徑降低，表面積降低且孔隙體穑降低。又相信在乾燥前充分強化矽石，則在乾燥後會得到更開放之结構。不考慮理論，本發明所用之強化之補強非晶形沈澱δ々石結果具有大的孔直徑及對所得表面積之大的缌擠人體積。可使用之強化補強之非晶形沈澱矽石為述於美國專利第5 , 0 9 4 , 8 2 9號者、然而已發琨使用矽酸鉀取代某些或所有矽酸納導致產生具較低表面積之強化補強之非晶形沈澱矽石。本發明中使闬之強化補強非晶形沈澱矽石之特徵在於" 強化〃，由於其可強化熟化之橡膠姐合物之故：其特'徵為 ν'補強"之原因為其在前述之矽石製備期間為經補強者。 Μ無塗料及無浸潰液為準，具有每克160至340平方米（米2 /克）之表面積及在最大體積孔徑分佈函數下為5至 1 9毫微米（n in )之孔直徑之強化補強之非晶形沈澱矽石可由包栝下列之方法製得：（a )建立一個含有0 . 5至4重量％ SiOpfl具SiOs»: 莫耳比自].6至3.9之_金圈矽酸鹽初水溶液；（b ) Μ至少2 0分鐘攪動，在低於5 0 °C之溫度]' 添加酸至該鹼金屬矽酸鹽初水溶液中，Μ中和鹸金靨初水溶液存在之H 2 0之至少6 01»；且因而形成第一反應混合物； (c) Μ 1 1 5至240分鐘攪動及在自80°C至95f之溫度F *本質h同時添加下列至第一反應混合物中：（1 >另外之鹼金屬的酸镧水溶液，及（2 )酸，因而形成第二反應混合物，其中所添加之另外鹼金靨矽酸鹽水溶液之量為使添加之 S i 0 a量為存在於步驟（a )所建立之鹼金靨矽酸鹽初水溶液 (*請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) io 、νβ -Q. -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 A7 B7 五、發明説明（8 ) 之S ϊ 0 2最之0 . 5至2倍，且其中添加之酸之量為可中和同時添加期間所添加之另外鹼金屬矽酸鹽水溶液中所含之Μ 2 0 之罕少β 0 % ;( b )在自8 0 t至9 5 t溫度下在攪動下添加酸辛第二反應混合物中而形成出低於9之第三反應混合物； (e >在出低於9及在自8 Ο Τ'至9 5 UC之溫度下藉攪動使第三反應涓合物老化自1至1 2 0分鐘；（在播動及自8 (TO至 9 5 °C之溫摩下，於老化之第三反應混合物中添加其他鹼金 _ δ々酸镧水溶液，Μ形成pH自7 . 5至D之第四反應混合物； (g )在播動及自8 0 t至9 5 T1之溫度下，添加進一步量之其他_金_ δθ酸鹽水溶液至第四反應混合物中，且若需要則添加酸Μ維持添加進一步鼉之其他_金圓矽酸鹽水溶液期間之pH在自7 . 5至9，Μ形成第五反應混合物，其中：U > 步驟< f )及（g )中添加之其他_金屬矽酸鹽水溶液之量為使得步驟（f >及i g >中添加之S i 0 2最為存在於第三反懕混合物中之S i 0 2鼉之0 . 0 5至0 . 7 5倍，及（2>在步驟< f )及（g )中，其他_金靨矽酸鹽水溶液係Μ至少4 0分鐘之時間添加； (h ) Κ许自8 0 至9 5 之溫度下播動自5至6 0分鐘而老化第Η反應混合物；（i )在自8 0 V至9 Γ) 1C之溫度及攪動下添加酸至老化之第五反應混合物中Μ形成出低於7之第六反應混合物；（j )在出低於7及自8 0 至9 5 m之溫度下藉搢動老化第六反應涓合物至少1分鐘；（k )自老化之第六反應混合物之大部份液體中分離補強之沈澱矽石；（1) Μ水洗滌所分離之補強沈澱矽石；及（m >乾燥所洗滌之補強沈澱5$石•其中：（η )鹼金靨矽酸鹽為矽酸鋰，矽酸納，矽 - ]1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） -請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、\'a tr 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2963^7 A7 B7 五、發明説明（9 ) 酸押或其混合物；及（0 ) Μ為鋰、納、鉀或其混合物· 視情況而定*步驟（c )之前，第一反應混合物在自3 0 t 罕95 之溫度播動下老化5至1 80分鐘：，步驟< a >中所建立之鹸金靨矽酸鹽初水溶液之組成可廣泛攀化；通常此_金画矽酸鹽初水溶液包括自0 . 5至4重量 % S i 0 β。許多情況中，鹼金_矽酸鹽初水溶液包括自1至 3重畢％ S ί ，Κ自1 . 5至2 . 5重量％ S丨f) 2較佳。一般，鹼金驅的酸镧初水溶液具有自1.6至3,9之Si02:M20莫耳比例，锊常莫耳比例係自2.5至3.6，較好Si()2:M20莫耳比例自2 . 9罕3 . 6，更佳之S i 0 2 : Μ 2 0莫耳比例係自3 . 2至 3.3: 其他鹼金矚矽酸鹽水溶液之組成亦可廣泛變化，通常此其他鹼金鼷矽酸鹽水溶液包栝自2至3 0重量％ S i 0 2，經常比其他鹼金鼷矽酸鹽水溶液包括自1 〇至〗5重量％ S i ，Μ 自12至13電量％Si02較佳。經常灶其他鹼金靨矽酸鹽紉水溶液之S i 0 a : Μ 2 0莫耳比例係自1 . β至3 . 9，許多情況下， S i 0 2 : Μ 2 0轉耳比例係自2 . 5至約3 . 6，較好S i 0 2 : Μ 2 0莫耳比例係自2 . 9至3 . 6，經常S i 0 2 ·· Μ 2 0莫耳比例係自3 . 2至3 . 3 具有相同組成之其他_金_矽__水溶液可用於整個各種矽醃铺添加中，或具有不同組成之其他鹼金覇δθ酸鹽水溶液可用於不同之的酸鹽添加步驟中。本方法中所用之酸亦可廣泛變化，通常步驟（b ) * ( c )及 (R)中添加之酸需強至足以中和_金靨矽酸鹽並引起矽石沈澱。步驟（d >及（ί )中添加之酸需強至足Μ降低出至所界 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 _tr 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 A7 B7 五、發明説明（10 ) 定範圍内之所期望值。各種酸添加步驟中所用之酸可相同或不同，但較奸為相同、藉導人二氧化碳至反應混合物中所產生之弱酸如碳酸可用Μ沈澱矽石，但當需要降低出至低於7 ，則步驟（d )及（i )中需使用強酸。在整個方法中較好使闬強酸。強酸之實例包含碲酸，鹽酸，硝酸，磷酸及乙酸強無機酸如硫酸，鹽酸，硝酸，及磷酸較佳；以碲酸為特佳。步驟（b )中酸之添加係Κ至少2 0分鐘完成，較好步驟 (b )中酸之添加自20至60分鐘完成，更好為26至32分鐘步驟（b )中添加酸期間之反應混合物溫度係低於5 0 t， W,自30 t：至40 t較佳。步驟（b )中添加酸期間，鹼金屬矽酸鹽初水溶液中存在之Μ 2 0之至少6 0 it被中和，若需要Μ 2 0可1 0 0 35被中和，較奸Μ 2 0被中和自7 5至8 5 % 。步驟（c)中之添加係以115至240分鐘完成，較好添加係自1 1 5至]2 5分鐘完成| 步驟U >添加期間，反應混合物之溫度係自8 0 至9 5 Γ ，較好自9 0 T1罕9 5 。步驟（c )中*所添加之其他_金_矽酸鹽水溶液之虽為使得所添加之S i 0 2量為步驟（a )中建立之鹼金驅矽酸鹽初水溶液中存在之S i 0 2量之0 . 5至2倍。較好為_金屬矽酸鹽初水溶液中存在之Si 0：?量之0.9至1.1倍。 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (·請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（11 ) 步驟U)中添加之酸之量為可使步驟（C)中添加之鹼金麗矽酸锞水溶液中存在之M20之至少60¾被中和，若需要 Μ 2 (〕可1 〇〇 %被中和*較好Μ 0被中和自7 5至8 5 % 。步驟（d )之酸添加期間，反應混合物之溫度係自8 0 °C至 9 ，K 9 0 10 至 9 5 Γ 較佳。步驟（中，酸添加係可使第三反應混合物之出低於9 ，經常出係自2 . 5至低於9 ，以pH自4至8 . 9較佳。同樣地*步驟（e )中第三反應混合物係在出低於9之下老化，經常pH係自2 . 5至低於9，較好出自4至8 . 9 _ 步驟（e )老化期間，第三反應混合物溫度係自8 0 t至 9 5 t，Μ 9 0 罕 9 5 較佳。步驟U >之老化係進行1至1 2 0分鐘，許多情況中*第三反應混合物係老化1 5罕1 2 0分鐘，Μ〗5至3 0分鐘較佳。步驟（f )中添加其他鹼金屬酸翻水溶液期間，反應混合物之溫度係自8 0 T、至9 5 °Γ ，Μ 9 0 °C至9 5 t V較佳' 步驟（f )中形成之第四反應混合物之cH係自7 . 5至9，Μ 出自8至9較佳。步驟（g )中若需要可添加酸Μ維持添加進一步量之其他鹼金鼷砷酸翻水溶液期間之反應混合物之出在7 . 5至9，Μ pH自8罕9較佳。經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 步驟（Π及（g )中添加之其他鹼金靨矽酸鹽水溶液之虽為使步驟（f )及（g )中添加之S丨0 2鼉為第三反應混合物中存在之 Si0：>最之0.05至0.75倍，較好步驟（f)及（g)中添加之其他驗金_S9酸鹽水溶液之最為使步驟（f)及（g)中添加之 — 14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐〉經濟部中央標準局員工消費合作社印黎 A7 B7 五、發明説明（12)

Si〇p暈為第三反應混合物中存在之s丨02量之0.25至0.6倍步驟（f )及U )中其他_金屬矽酸鹽水溶液係以至少4 0分鐘之時間添加；經常使用自40至240分鐘之時間* Μ自 7 0至1 0 0分鐘較佳。步驟（h )老化期間，第四反應混合物之溫度係自8 0 Ό至 9 5 V，Μ 9 0 T1至9 5勺較佳。步驟（h )中，第四反應混合物係老化5至6 0分鐘* Μ 3 0至9 0分鐘較佳。步驟（i )之酸添加期間，反應混合物溫度係自8 0 t至 9 Γ) V，以 9 0 t' 至 9 5 t 較佳。步驟（i >中，係添加酸Μ使第六反應混合物之出在低於 7 ，緙常出係自2 , 5至低於7，Μ出自4至5較佳。步驟U )中第六反應混合物係在pH低於7之下老化，許多情況中，pH係自2 . 5罕低於7，M pH自4至5較佳。步驟（j )之老化期間，第六反應混合物之溫度係自8 0 t 牵 9 5 ，Μ 9 0 t 至 9 5 t 較佳。步驟（.i )中，第六反應混合物係老化至少1分鐘，經常老化時間為至少30分鐘，Μ至少50分鐘之老化時間較佳：步驟（k )之分離可藉-或多種自液體分離固體之技術完成，如過滅法，離心法，傾析法及其他。步驟（丨）之洗滌係Μ本技藝已知之洗滌固體之步驟進行，此種步驟之實例包含使水通過過濾餅•及使補強沈澱砂石於水中再成漿料，接著自液體分離固體。若需要可使用 -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ο.. A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（ο ) 一次洗漉循環或依序洗滌循環。洗滌之主要目的係移除由各挿中和作用所形成之鹽至所期望之低量。通常補強沈澱的石係洗滌牵镧於乾燥補強沈澱矽中之濃度低於或等於2 爾最％。較好補強沈澱矽石係洗滌至鹽漘度低於或等於 0 . 7 爾畢：％ :_ 步驟（m )之乾燥係藉一或多種已知技術完成*例如，此補強之沈殺矽石可於空氣烘箱中或於抽氣烘箱中乾燥。較好補強之沈澱矽石係分散於水中並於熱空氣之管柱中乾燥進行乾燥之溫度並無限制，但-般操作係使用至少70 Γ 之溫度，通常乾燥溫度為低於7 〇〇 t ;大部份情況中，係繼鑲乾燥至補強沈澱矽石具有粉末特徵。一般，乾燥之補強沈澱讷石並非絕對乾燥但含有各種量之結合水（自2至 5電最％ )及吸附水（自I至7重量％ )，後者主要與普遍之相對濕度有關*吸附水為可藉在1 0 5 3C 下在實驗室烘箱中在大氣壓下加熱2 4小時而移除之水結合水為可在自例如1 0 0 0 t牵1 2 0 0 10之燒溫度下再加熱矽石而移除之水。闬於本發明各種步驟中之播動程度可相當變化。添加一或多揷反應物期間所用之攪動需至少足以提供反應物之充分分散，民可避免反應混合物超過一般之反應物局部高潢度，並確使矽石沈積均勻發生因而避免於大規模之膠凝。老化期間所用之播動需至少足Μ避免固體沈降Μ確使矽石沈積在整個矽石顆粒塊中均勻發生，而非發生於或接近顆粒之沈降層上端。播動程度可為且較好為大於最小者通常Μ刺烈播動較佳。 -請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) d. Q. - 16 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（u) 製造Μ不含塗料及不含浸潰液為準，具有自1 90至3 4 0米 2 /克之表面積及在最大體積孔徑分佈函數為5至1 9毫微米之孔苜徑之補強非晶形沈澱矽石之較佳具體例方法為包括下列之方法：（a )建立一個含有0 . 5至4重量％ S i 0 2且具 S i 〇 p : h 0草耳比自1 . 6至3 . 9之鹸金鼷矽酸鹽初水溶液； (h ) W辛’!> 2 0分鐘播動，在3 0 °0至4 0 Τ'!之溫度下添加酸至該鹼金_ δθ酸镧初水溶液中，Μ中和鹼金屬初水溶液存在之Μ ρ 0之7 5罕8 5 %目.因而形成第-反應混合物；（c ) Μ Π 5辛1 2 5分鑰播動及在自9 0 t至9 5 °C之溫度下，本質上同時添加下列至第一反應混合物中：（1 )另外之鹼金鼷矽酸薷水溶液，及（2 >酸，因而形成第二反應混合物，其中所添加之另外鹼金靨矽酸鹽水溶液之鼉為使添加之S i 0 2量為存在於步驟< a )所建立之鹼金画矽酸鹽初水溶液之S i 0 2量之〇. 9至1.1倍，a其中添加之酸之量為可中和同時添加期間所添加之另外_金鼷矽酸鹽水溶液中所含之M20之75至 8 5 % ;( b )在自9 0 至9 5 T1溫度下在攪動下添加酸至第二反應混合物中而形成出4至9之第三反應混合物；（e >在自 9 0 P牵9 Γ) 之溫度下藉播動使第三反應混合物老化自〗5至 3 0分鏞；（f )在播動及自9 0 T至9 5 10之溫度下，於老化之第三反應混合物中添加其他鹼金腸矽酸鹽水溶液，Μ形成 pH自8辛9之第四反應涓合物；（g >在播動及自9 0 至9 5 Ρ 之溫度下，添加進一步量之其他鹼金鼷矽酸鹽水溶液至第四反應潖合物中* a若需要則添加酸Μ維持添加進一步量之其他鹼金鼷矽酸鹽水溶液期間之出在自8至9，Μ形成第 - 17 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） (*請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,1Τ Q. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（15) 五反應混合物，其中：U )步驟（f )及（g )中添加之其他驗余屬讷酸镧水溶液之鼉為使得步驟（f )及（g )中添加之 S ; 0 7 S為存在於第三反應混合物中之s i 0 2鼉之0 . 2 5至0 · 6 倍，及（2)在步驟（f)及U)中，其他鹼金靨矽酸鹽水溶液係W 7 0罕]0 0分鐘之時間添加；（h ) Μ在自9 0C至9 5 之溫度下播動自3 〇至6 0分鐘而老化第五反應混合物；（i )在自9 Ο Τ'罕9 5 f之溫度及播動下添加酸至老化之第五反應混合物中Μ形成pH自4至5之第六反應混合物；（j )在自9 〇 Γ 罕9 5 m之谧度下藉攪動老化第六反應混合物至少5 0分鐘； (k >自老化之第六反應混合物之大部份液體中分離補強之沈澱的石；（丨）以水洗滌所分離之補強沈澱矽石；及（m ί 乾燥所洗滌之補強沈澱矽石，其中：（η>鹼金屬矽酸鹽為阽_鋰，矽酸納，69酸鉀或其混合物；及（〇 ) Μ為鋰、納、鉀或其混合物。需明瞭在較佳具體例中可使用對應於本方法較寬之敘述之更廣範圍之一或多個範圍。罕於本發明說明書及申請專利範圍中使用者*強化之補強非晶形沈澱矽石之表面積為依據ASTM C-819-77之 R r u n a u e「，R m m e 11 , T e 1 1 e「（ Β Ε Τ )方法，使用氮作為被吸附物，但K使系統排出氣體而改良，且樣品在〗8 0 °C 處理 1小時而測定之表面積。此表面稽係自Π5 0至3 4 0米2 /克，許多情況中，表面積係自1 80至340米2/克，Μ自200至 3 4 0米2 /克較佳。強化補強非晶形沈澱石之體積平均孔徑分佈函數係使 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 - 1 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐〉經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（16 ) 用自動掃描水銀孔率計（Q u a n t a c h r 〇 m e公司）依據所附之櫟作手冊藉水銀孔率計測定。操作此孔率計中’掃描係於高颳範圍（自]0 3仟巴斯卡絕對值（k i 1 ο P a s c a 1 s absolute)罕227百萬巴斯卡絕對值（megapascals a b s ο ! u te ))内進行。體積孔徑分佈函數可由F列程式獲得

Dv(d) = P dV d dP 其中： D v ( d )為賵積孔徑分佈函數，通常表示為公分3 / (毫米 •克）； d為孔直徑，通常表示為毫米； P為K力，通常表示為每平方吋絕對磅數；及 V為每單位質量之孔體積，通常表示為公分3 /克％ I) v < d )係由V對P繪圖或較好由主要數據取A P之些微值之A V / △ P而決定，A V / △ P各值係乘K間隔上限端之壓力及除Μ對應之孔直徑。所得值對孔直徑繪圖，接著自所编製之圖取出在最大體積孔徑分佈函數之孔直徑之值。若需要可使用座檷Μ外之數字方法。對本發明所用之強化補強非晶形沈澱矽石而言•在最大體積孔徑分佈函數之孔直枰為5罕1 9毫微米，較奸在最大函數之孔直徑為8至1 8毫微米。 - 19 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-=a 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 2θ63ύ7 A1 Β7 五、發明説明（17) 強化補強之非晶形沈澱矽石之最終粒徑可廣泛變化。通常平均最終粒徑（不考慮是否凝聚最終顆粒）Μ透射電子顯微鏡測得為小於0 . 1微米。經常之平均最終粒徑為小方$ 0 . 0 5微米*較奸強化之補強非晶形沈澱矽石之平均最終粒徑為小於0 . 0 3微米。使用於本發明之強化補強非晶形沈澱δ夕石為顆粒狀。至於存在於熟化外胎面橡膠姐合物者，強化之補強非晶形沈澱5々石顆粒可罕最終顆粒狀，最終顆粒之凝结物或兩者之組合態。大部份情況中，用以製備此熟化之外胎面橡膠姐合物之強化補強非晶形沈澱矽石之至少9 0重量％，具有Μ A S T M C 6 9 0 - 8 0使用T A I 1[型犁刀計數器（C 〇 u丨t e r R 1 e r t r ο n i c s公司）[但使用四漿菓，4 . 4 4 5公分直徑之椎進器褓伴機藉於〗s 0 t ο η 11雷解質（C u r t ί η Μ a U e s ο η科學丁業公司 > 中攪拌填充劑1 0分鐘而修正]測定為1罕4 0微米範圍之大略粒徑·較好強化之補強非晶形沈澱矽石之至少9 0重最％具有自5至3 0微米之大略粒徑、可預期填充劑凝結物之大小在使成份加工而製備熟化之外胎面橡膠組合物期間會減小。據此，於熟化外胎面橡膠姐合物中大略粒徑分佈係小於原來之強化補強非晶形沈澱δ夕石本身：鹼金騰的醃鹽Μ酸中和而產生本發明所用之強化補強之非晶形沈澱讷石，該中和作用亦會Μ副產物產生用Μ中和反應之酸之鹸金画醱。較好此種鼸強化補強非晶形沈澱矽石牽物所產生之鹽之最係低鼉當此補強之非晶形沈澱砂 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、ye A7 B7 五、發明説明（18 ) 石係老化之第六反應混合物液體中分離時，大部份鹽類隨筲液體而移除。其他最之_可便利地藉水洗滌所分離之補強非晶形沈澱矽石而移除，通常，洗滌所用之水用量愈大，最终乾燥產物中鹽含鼉愈低。通常較好此強化補強之非晶形沈澱矽石含有少於1重量之鹼金鼷鹽*特佳者，為此強化補強之非晶形沈澱δ々石弇有少於0 . 7重量％之鹼金矚镧此強化補強之非晶形沈澱矽石構成此熟化外胎面橡膠姐合物之40至〗20 phr ，經常此強化補強之非晶形沈澱矽石構成此熟化外胎面橡膠姐合物之自40至〗00 p h「，較好此強化補強之非晶形沈澱矽石構成此熟化外胎面橡膠姐合物之 4 0 罕 8 0 p h r。此熟化外胎面橡膠姐合物可慣例地及/或視情況存有許多其他物質，包含硫化劑（通常為碲，但非必要），促進劑*潤滑劑，獵，抗氧化劑，半強化碳黑，非強化碳黑，其他顏料，硬脂酸及/或氧化鋅列示之此等物質非消耗性物質：這些及其他成份可K其慣用西的所用之慣用虽使用，R要不嚴重千擾橡_輪胎外胎面配製時之良奸操作即可。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 01 可熟化之輪胎外胎面組合物可籍本技藝已知之任何方式自諸成份形成。混合及研磨為最常使用者。同樣地，輪胎可依撺本技藝已知之任何一般方法及技術，使用可熟化之輪胎外胎面組合物而建造，模製及熟化。在輪胎腹與外胎面结合之區域•結構通常為外眙面包覆輪胎腹（T0S )或輪 -2 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19 ) 眙_包覆外胎面（S W 0 T )。此T (〕S結構之特徵為外眙面橡膠之周緣内側面黏附於輪胎腹上端部份之外側面：S WOT結構之特徵為輪胎瞧h端部份之内側面與外胎面橡膠之側面緊密連接；參見美阈專利第5 , 0 88 , 5 37號_此T0S結構， SWOT結構或其他結構均可使用，佾由於T0S結構更易於完成再牛輪胎因而較佳。本發明將配合下列實例進-步説明•惟實例僅用Μ說明而非限制，η所有份數均為重量份a所有百分比均為重量計，除非另有說明。

鬣例A 於反應器中建立5 8 . 8 8 1升虽之矽酸納初水溶液。此矽酸納初水溶液含有約2重量％ S i 0 «及S i 0 2 : N a 2 0之莫耳比例約3 . 3 。此矽酸納初水溶液加熱至3 4 Γ，並W 2 8分鐘及掃動下添加2 β . 7 0 8升之約2電最％之硫酸水溶液至該鹼金屬矽酸薷初水溶液中* Μ中和約8 0 5S之Μ a 2 0並形成第一反應潟合物 Μ 1 2〗分鐘及播動下，在8 之溫度，同時於第 --反應琨合物中加入9 . 0 5 9升含約1 3 %電量S i () 2 S i 0 2 : fj a P 0草耳比例約3 . 3之其他矽酸納水溶液氣流及1 5 . 3 2〗升之約4重最％硫酸水溶液氣流，Μ形成第二反應混合物。第二反應混合物之pH為9 . 1 。存8 0 ΰΓ之溫度及攪動f於第二反應混合物中添加約8升之約4重量％硫酸水溶液氣流，Μ形成pH 4 . 5之第三反應混合物。此第三反應混合物在 8 0 t播動3 0分鐘而老化。此老化之第三反應混合物分成兩 -22 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) d. 、-α 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（20 ) 俩約等量之部份〇此老化第反應混合物之 — 部份在 80 及 m 動下 > 添加 0 . 45升約 13 重量 % Si 〇2 且具 Si 〇2 ： Na .-〇 Μ 耳比例約 3 . 3 之其他矽酸 8内水溶液 * K 形成 8 . Γ)之第四反應混合物· 藉由在攢動及80°C溫度F， •添加 2 . 27 1 升含約 13 謂最 % Si 〇2 a 具 S i 〇2 ： Na ?0 莫耳比例約 3 . 3 之其他酸鈉水溶液及同時藉添加 5 . 5 升約 4 重量 % 硫酸水溶液罕第四應混合物中 Μ 維持 pH 在約 8 . 5 而形成第 η 反 aft；聰琨合物 W 43分鐘時間完成依序添加而形成第四及第 η 反 p|¥- m 混合物〇第五反 ttte ϋ 混 △ η 物在 8 0 T 播動 4 5分鐘而老化在播動下 » 添加 5 升約 4 重量 % 硫酸水溶液至老化之第反 nig 腿混合物中而形成 cH 4 • 5 之第反應混物 » 此第反應混合物在 80 播 ay, 動 60 分鐘而老化 * 此老化之第反 ata IS 渭合物使用 -一組瓷漏斗而抽氣過嫌 y 在空氣通過各 m 餅之前 1 添加 1 6升水至漏斗上 Μ 清洗滅餅 ♦ 空氣簡單地通過此洗滌之漉餅 ♦ 此濕 m 餅含有 9 . 9 重量 % 固體 C' 漏斗柊開 m 餅後 > 此濕滤餅 Μ 推進器型攪動徹攪拌而形成固體於液體中之懸浮液此懸浮液於 N i r 〇噴霧乾燥彌 ( 入 π 溫庠約 3 R 0 °C * 出 P 溫度約 1 2 8 r ) 中乾燥 1 形成批乾燥之補弹沈 m 石〇此產物具有 3 3 3 米 2/ 克之表面積 * 在最大 m 積孔 m 分佈函數下之孔肓徑為 9 毫微米 ♦ 及總迫入體稽為 3 . 21 公分 3/ 克此產物於流體能虽研磨 m 中使用 m 縮空氣作為加 1：流體而微粒化 (·請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-=3 0. - 2 3 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Α7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Β7五、發明説明（21 ) 鬣蓋....B. 於反應器中建立3 4 0 . 7升虽之矽酸納初水溶液。此矽酸納初水溶液含有約2重量％Si0i^Si02: Na20之莫耳比例約3 . 3 。此矽酸納初水溶液加熱辛3 7 °C，並Μ 3 0分鐘及攪動下Μ俩別氣流添加2 . 4 4 9升之約3 0重量％之硫酸水溶液及1 3 7 . 4 2 6升水罕該鹼金鼷矽酸鹽初水溶液中，Μ中和約 80%之Nad並形成第一反應混合物。此第一反應混合物在擇動下加熱至9 5 Γ，加熱期間添加7 4 . 8升水，接著此稀釋之第一反應混合物在9 5 Τ'攪動β 0分鐘而老化。Μ 1 2 0分鐘及播動下，在9 5 Γ之溫度，於此老化之稀釋第一反應混合物中，添加5 2 . 4 ]升之含約]3重曇％ S i 0 2且具S i 0 2 : N a P 0草耳比例約3 . 3之其他矽酸納水溶液氣流及約3 0重量 %碲酸水溶液氣流，Μ形成第二反應混合物。第二反應混合物之出為9 . 1 。在9 5 t之溫度及播動下於第二反應混合物中添加約8升之約3 0重最％硫酸水溶液氣流，Μ形成出 4 . 5之第三反應混合物：此第三反應混合物在9 5 f播動 3 0分鐘而老化。此老化第三反應混合物在9 5 f及攪動下，添加β . 5 7升含約1 3重最％ S i 0 具S ί 0 2 : N a 2 0莫耳比例約 3 . .3之其他的酸納水溶液，Μ形成出 8 . 7之第四反應混合物由在播動及9 5 t溫度下，添加3 0 . 1 8升含約1 3重最％ S i 0 目具S i 0 2 : N a 2 0奠耳比例約3 . 3之其他矽酸納水溶液及若需要藉添加f)升約3 0重最％碲酸水溶液至第四反應涓合物中Μ維持出在約8 . 7而形成第五反應混合物。Μ 8 4分鐘時間完成依序添加而形成第四及第五反應混合物 -請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) d. 訂 0. -2 4 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（22) 第五反應混合物在9 5 t攪動4 5分鐘而老化_在攪動下，添加3 . 5升約3 0重最％碲酸水溶液至老化之第五反應混合物中而形成出 4 . 5之第六反應混合物，此第六反應混合物在 9 5 Γ播動6 0分鐘目.陳後於未維持溫度下攪動9 0 0分鐘而老化| 900分鐘期間最終溫度為66 V。此老化之第六反應混合物Μ濾器加壓過濾，濾餅Μ水洗滌至濾液導電度降至 9 0微歐姆/公分，此濕濾餅與所添加之水以C 〇 W 1 e s销葉混合而形成含9 . 7重量％固體之固體於液體中之懸浮液。此懸浮液於N i r 〇 _霧乾燥機（入口溫度約3 6 0 ;出口溫度約1 2 8 V ) 中乾燥，形成補強沈澱矽石產物。此產物具有 2 3 2米2 /克之表面積，在最大體靖孔徑分佈函數下之孔直徑為1 4毫微米，及總迫入體積為3 . 0 9公分3 /克〃此產物於 '流體能最研磨機中使用壓縮空氣作為加工流體而微粒化。實JL.C… 於反應器中建立4 1 3 1 4升量之矽酸納初水溶液此矽酸納初水溶液含有約2重量！^ S i 0 2及S i 0 2 : N a 2 0之莫耳比例約3 . 2 此的酸納初水溶液加熱至3 4 Γ，並Μ 3 3分鐘及攪動下添加1 0 8 6升之約3 0重最％之硫酸水溶液及1 1 3 5 6升之水罕該鹼金屬矽醃鹽初水溶液中，以中和約8 0 %之N a 2 0並形成第一反應涓合物。此第一反應混合物在攪動下Μ 2小時時間加熱罕9 5 V，接著第一反應混合物在9 5 °C播動6 5分鐘而老化，加熱及老化期間共添加2 5 57升水。Μ 1 1 9分鐘 -25 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5 α. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（U) 及撵動下，在9 5 f之溫度，同時於第一反應混合物中加入 Γ) 31 4并含約1 2 . 6 %重最S ί 0 2 ft S i 0 ? : N a 2 0莫耳比例約3 . 2 之其他矽酸納水溶液氣流及〗124升之約3 0重量％硫酸水溶液氣流及549升水之氣流，以形成第二反應混合物。第二反應混合物之出為9 . 6 。在9 5 之溫度及播動下於第二反應混合物中添加約7 7 7升之約3 0重量％硫酸水溶液氣流及 1 1 7升水之氣流，Μ形成pH 4 . 5之第三反應混合物。此第三反應混合物在9 5 搢動3 0分鐘而老化，期間添加4 6升之水。此老化之第三反應混合物在9 5 °C及攪動T，添加水及 8 9 0升含約]2 . 6重量％ S i 0 2 ϋ具S i 0 2 : H a 2 ()莫耳比例約 3 . 2之其他矽酸钠水溶液而形成出 8 . 5之第四反應混合物。藉由存播動及9 5 10溫度下*添加水及3 5 2 8升含約1 2 . 6重最％ S i (1 p 具S i 0 2 : N a β 0莫耳比例約3 . 2之其他矽酸納水溶液及若需要藉添加84β升約30重最％碕酸水溶液至第四反應混合物中Μ維持出在約8 . 5而形成第五反應混合物< W 8 0分鐮時間完成依序添加而形成第四及第五反應混合物。第五反應混合物在95 °C攪動45分鐘而老化。在攪動下，添加水及2 5 9升約3 0車鼉％硫酸水溶液至老化之第五反應混合物中而形成出 4 . 5之第六反應混合物；形成第四至第六反應涓合物期間共添加5 6 8升水，此第六反應混合物在揮動下及未維持溫度下老化6 5 3分鐘。最终溫度為8 2 t。此老化之第六反應潖合物分成分別為約4 0 5 0升及3 9 7 4 7升之兩枇次。各枇次於滤器加匾過滤，濾餅Μ水洗滌至濾液導窜度降至約5微歐姆/公分、得自第一滤器加壓批次之 -2 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (•請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 'va Q. 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 A7 B7 五、發明説明（24 ) 洗滌濾餅部份經移開並置於一側。經洗滌濾餅殘餘部份與所添加之水藉C 〇 w ] e s槳葉混合而形成含1 2重最％固體之固髑於液髑中之懸浮液1懸浮液於B 〇 W e η噴霧乾燥器（人 Π溫摩約β 2 Ο Τ1 ;出口溫度約1 3 Ο Γ )中乾燥 > 而形成補強之沈澱矽石牽物，此產物具有2 3 6米：ί /克之表面積，在最大體積孔徑分佈函數下之孔直徑為15毫微米，及缌迫入體穑為3 . 2公分3 /克。

窨例D

於反應器中建立6 4 . 3 0升量之矽酸鉀初水溶液此矽酸鉀初水溶液含有約2重量％ S i 0 2及S i 0 2 : Κ 2 0之莫耳比例約 3 . 0 5。此砂酸鉀初水溶液加熱至：U °C，並以2 9分鐘及播動下添加27.20升之約2重量％之硫酸水溶液至該鹼金屬矽酸薷初水溶液中，W中和約8 0 %之K 2 0並形成第一反應混合物：W 1 20分鐘及播動下，在94 V之溫度，同時於第--反應涓合物中加入10.050升含約13%重量 S i 0 p : Κ p 0莫耳比例約3 . 0 5之其他矽酸鉀水溶液氣流及 1 5 . 6 0升之約4重最％硫酸水溶液氣流，Μ形成第二反應混合物。第二反應混合物之出為9 . 4 •在9 5 X〕之溫度及播動下於第二反應混合物中添加約8升之約4重量％碗酸水溶液氣流，Μ形成出 4 . 5之第三反應混合物。此第三反應混合物在9 5 t摧動3 0分鐘而老化此老化之第三反應混合物在9 4 ‘Γ及攪動下，添加1 . 1升含約1 3重最S ί 0 2且具 S i 0 => U莫耳比例約3 . 0 5之其他矽酸鉀水溶液，Μ形成cH -27 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I ο! (_請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、v9 tr 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（25 ) 8 . 5之第四反應混合物。藉由在播動及9 4 f溫度下，添加 R . 9 3 3升弇約1 3電最％ S i 0 p fl具S i〔) 2 : K 2 0莫耳比例約 3 . 0 5之其他矽酸鉀水溶液及同時藉添加9 . 5升約4重量％硫酸水溶液罕第四反應混合物中Μ維持pH在約8 . 5而形成第五反應涓合物◊ W 8 3分鐘時間完成依序添加而形成第四及第五反應混合物。第五反應混合物在9 4 t攪動4 5分鐘而老化·、存播動下*添加3 . 0升約4電量％碲酸水溶液至老化之第五反應混合物中而形成pH 4 . 5之第六反應混合物，此第六反應混合物在9 4 t攪動6 0分鐘而老化；此老化之第六反應潖合物使用一 ffl瓷漏斗而抽氣過濾，在空氣通過各濾餅之前*添加1 2升水至漏斗JL以清洗滤餅，空氣簡單地通過此洗滌之滤餅；此濕濾餅含有9 . 9重量％固體自漏斗柊開濾餅後，此濕濾餅Μ推進器塱播動機《拌而形成固聘於液體中之懸浮液。此懸浮液於N i r 〇噴霧乾燥機（入口溫庠約3 fi Ο °Γ :出口溫度約1 2 8 Τ ) 中乾燥，形成一枇乾燥之補強沈澱矽石：此產物具有2 0 4米2 /克之表面積，在爵大髑榑孔徑分佈函數下之孔直徑為1 7 . 6毫微米，及缌迫入體積為4 . 8 1公分3 /克·此產物於流體能量研磨機中使用壓縮空氣作為加工流體而微粒化。表示顯示闬Μ使未熟化及熟化外胎面橡膠姐合物特徵化之物理測試方法| - 2 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

Cr 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（2〇轰_______________L 物揮測試方法橡膠性質激M JLit. 熟化 ASTMD2084-92 最大杻轉最小拼轉 TSp焦化 T 6 D熟化 Τ ί» η熟化 -請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) d. t£B 庠 ASTM D 2240-86 冋彈 ISO 4662 張力 ASTM I) 412-87 破 m 伸長度 rrf? rox m 強庠模 m m 製四槽撕裂強度 ASTM D 2262-87 9 藉不使用橡膠試H 上之嫌物裡襯而修飾者 Γι 達馬提切割牛長 ASTM D81 3-87 動能 »u>' 質 ASTM D 2 2 3 1 - 8 7 褥合模數 G* 貯存椹數 (;, 損害樽齡 Q " -29 - 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

、1T _cr A7 B7 五、發明説明（27 ) 耖化外胎面橡膠組合物之預測輪胎性能特徵若適當分析可使用於熟化橡膠試Η之實驗室數據而進行因此，使用在溫度掃拂樽式操作之雷流式R丨)A 1 1動態機械分光計’可產牛數撺，當使用於輪脸且_垦及―技^版―，1A ’ 2 - 1 2 (1 9 9 0 ) 所報導之稈式分析時*該等數據可預測輪胎產品性能，並概述於下表2 。表一 —-.—2— 預祖輪脸1能_程式性能特徽祖胤愈ill. 溫度c 滾動抗性 0 " / ( G * ) ° - 8 60 濕牽引力 G " / ( G * ) ° 1 0 乾牽引力 G ” / ( G ” 1 - 8 0 冰牽引力 1 / G* -30 拐彎係數 60 S.—掘..】 4

經濟部中央標準局員工消費合作社印I -請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 表3顯示可用於低燃料消耗客用輪胎外胎面之橡膠組合物配方。 -30 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉五、發明説明（28 ) A7 B7 笨乙烯一 T二烯橡膠1 75 丁二烯橡膠2 25 強fh碳黑可變 6々石可變支撐的烷偶合劑3 可變加T油4 25 杭降解劑β 3 . 5 碑脂酸 2 硫 1.4 氧化鋅 2.5 促進劑β 3.7 -請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 S h e丨1 C a r i f】e X ^ 1 2 1 5，蜆殼化學公司 2 B R 1 2 Ο 7 ,固特異輪胎橡膠公司 3 5 0 S；.雙（3 -(三乙氧矽烷基）丙基）四硫化物：5 0 % N - 3 3 0強化碳黑 4 S u n d e X 8 1 2 5 ,太陽化學公司 δ W i η κ s t a y ®> 1 0 0抗氧化劑，固特異輪胎橡膠公司，2 . 0 p h r ; S u η ο Π t, e 2 4 0 ,威可化學公司；]..5 p h r。 e S a η 1. 〇 c u r e ® N S促進劑，孟山多化學公司，1 . 7 p h r ; D P G促進劑*孟山多化學公司；2 . 0 p h r‘ -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -Q. A7 B7 五、發明説明（29 ) 表3之成份依據ASTM D 3 1 82 -87，Μ所述之次序及量混合而形成可熟化橡_組合物，未使用偶合劑。霣例1係使用β . 5 ρ h r Ν - 3 3 0強fb碳黑及6 5 p h r之美國專利第 5 , Ο 9 4 , 8 2 9號製得之強化補強非晶形沈澱矽石，該的石具有22 3米2/克之BET氮表面槽及在最大體積孔徑分佈函數為1 5 . 8毫微米之孔直徑，實例2係使用6 . 5 p h r N - 3 3 0強化碳黑及6 S p h r之美國專利第5 , 0 9 4 , 8 2 9號製得之強化補強非晶形沈澱矽石，該矽石具有2 4 0米2 /克之B E T氮表面積及在最大體積孔徑分佈函數為1 4 . 7毫微米之孔直徑。對照絹1係使用6.5 phr H-330強化碳黑及65 phr N-100 弥化碳黑但不使用讷石；對照組2係使用6 . 5 p h r N - 3 3 0 強化碳黑及6 5 p h r非晶形沈澱δ々石（具有1 5 0米2 /克之 RRT氡表而積及在最大體穡孔徑分佈函數為32 . 4毫微米之孔直徑）、各可熟化組合物形成椹製試片並在1 5 Ο t 熟化 2 0分鐘。冷卻後，熟化婼合物之樣品Μ表1所示方法测試各棟物理性質，樣品之物理測試結果示於表4 。表2所示之動態分析及預測之輪胎性能程式之結果示於表5 · (•請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -3

Cr 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 - 3 2 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5〇 ) 表 _________________4 相鼴Jh.合„物®LHI_ 橡膠性質 __置_@L _對照姐 1 —」…― 2 柑轉N . m 最小 14.08 13.72 4.14 8.16 最大 32.60 3 1.44 2 5.50 27.53 T S p焦化，分鐘 1.36 1 . 40 1.96 2.85 T B。熟化，分鏔 3.50 3.74 3.29 6.21 熟化，分鐘 34.41 35.74 4.98 24.61 蕭氐Α硬度在 2 0 Τ' 7 5 7 5 72 66 在 1 ο 〇 _r 80 77 7 3 70 _彈，％ 23 V 41.2 44,4 44.2 43.2 rp 1 ο ο v 61.0 63.0 66.6 63.2 破裂張力，MPa 20.7 21.4 22 . 8 19.3 破裂伸長库1，％ 865 81 8 502 831 模數，MPa ίΐ 20% 1 . 27 1.06 1.05 0.86 在 1 0 0 ϊ； 1.66 1.53 2.69 1.27 在 300¾ 4.31 4.42 12.78 3 . 70 達馬提切割生長 in m 7Ϊ 3 6 k c 12.1 8.5 失敗w 5 . 7 -3 3 - I-------0^------訂------0— c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）五、發明説明（51 )

達3 6 k c之前切割生長為2 4 . 0毫米時表示樣品失敗I 表__________________5 預測輪胎性能程mm 預測輪胎性質實例 ------------------------------- —…對照組 — —1 ————. 1— — —… —…-1-一… ——」濕牽引力，無單位 5.74 5 .0 8 6.84 4 _ 57 乾牽引力， _無單位 0.77 0 .73 0 . 95 0 · 89 冰牽引力1 '(MPa )~ 1 1 . 49 1 • 26 1.02 ]. 5 3 滾動抗性， '無單位 2.02 2 .18 3.58 2 . 2 5 枴 m 係數' _ MP a 0.83 0 .72 0.52 0 . 51 (•請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 表！5之結果顯示使用美國專利第5 , 0 9 4 , 8 2 9號製得之強化補強非晶形沈澱δθ石相對於強化碳黑可增加預測輪眙之冰牽引力，增加預測輪胎之拐彎係數，及降低預測輪眙之滾動抗性；Η.相對於非由美國專利第5 , 0 9 4 , 8 2 9號製得之非晶形沈澱讷石，可增加預測輪胎之濕牽引力及預測輪胎之拐彎係黻。表.3之成份依據A S T Μ丨）3〗8 2 - 8 7之方法，依所示次序及最混合而形成可熟化橡膠姐合物。實例3使用6 5 ρ h r強化補強非晶形沈澱矽石（其係依據美國專利第5 , 0 9 4 , 8 2 9號本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 2Γύ63^7 ΑΊ Β7 五、發明説明（52 ) 製得Η具有2 2 3米2 /克之Β Ε Τ氮表面積及在最大體積孔徑分佈函數為1 5 . 8毫微米之孔直徑）及1 3 ρ h r表3所示之支撐矽烷偶合劑；實例4係使用6 5 p h r強化補強非晶形沈殺 δθ石（依撺美國專利第5 , 0 9 4 , 8 2 9號製得且具有2 4 0米 2 /克之B R Τ氮表面糟ft在最大體積孔徑分佈函數為丨4 . 7毫渤米之孔商釋）及1 3 p h r表,3之支撐矽烷偶合劑' 僅有實例3及4中存存之碳黑係Μ支撐矽烷偶合劑之·部份導入對照組1使用fi . 5 p h r Ν - 3 3 0強化碳黒及6 5 p h r Ν - 1 1 0強化碳黑，未使用的石及前述之矽烷偶合劑；對照姐3係使用β . 5 p h r N - 3 3 0強化碳黑，6 5 p h r非晶形沈澱矽石（具有1 5 0米2 /克之B R T氮表面積及在最大體積孔徑分佈函數為3 2 . 4毫微米之孔育徑）及1 3 p h r表3之支撐矽烷偶合劑。各可熟化組合物形成模製試Η並在1 5 0 t 熟化2 0分鐘，冷卻後，熟化鉬合物樣品以表1所示測試方法測試各種物理性質。樣品之物理測試結果示於表6 。表2所示之動態分析及預測輪胎性能程式之結果示於表7 。 c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 0. 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） A7 B7五、發明説明（55 ) 表______________________β 祖關I合物物里性置經濟部中央標準局員工消費合作社印製橡膠性質 S_1L ——-- iLUL …—4 __ 1 拼轉N . Β1 最小 6.77 7.09 4.14 3.65 最大 29.74 2 8.85 2 5.50 3 2.80 TSe焦化，分鐘 1 . 07 1 . 06 T . 96 4.40 Ts。熟化，分_ 7.43 7.24 3.29 8.80 T 熟化，分鐘 3 0.66 2 9.17 4.98 16.49 蕭氐A硬度 tf 2 〇 r 72 70 72 72 在 1 ο o r 7 5 75 73 73 冋彈，％ tf 2 3 r 41.0 42.0 44.2 44 . 2 在 1 ο ο r' 6 3.8 65.0 66.6 66.6 破裂強度* MPa 2 5.6 2 5.8 22.8 2 1.3 破裂伸長度，％ 578 57 5 502 449 樺齡，MPa 在20% 1.15 1.11 1.05 1.09 7F 10 0¾ 2.30 2.28 2.69 2.91 ft 300% 9 . 0 5 9.31 12.78 12.65 達馬提切割生長 m m 3 6 k c 16.4 18.7 失敗" 15.8 3 6 - C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐）五、發明説明（54 ) A7 B7 達：k π前若切割生長為2 4 . 0毫米則樣品失敗轰 Λ 預測輪胎性JL里H分1篮_1_ 預測繼胎性質奮例對照钡 ——一 4 1 ———_3 濕牽引力，無單位 4.80 4 . 02 6 84 3.74 乾牽引力，無單位 0.96 1 . 20 0 9 5 1.03 冰牽引力， (MPa )-χ 1.34 1 . 42 1 02 1 . 26 滾動抗件，無單位 2,13 1 . 9 7 3 5 8 2.08 拐彎係數， HP a 0.90 1 . 0 6 0 5 2 0.58 《請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製表7之結果顯示使用美_專利第5 , 0 9 4 , 8 2 9號製得之強化補強非晶形沈澱矽石可增加預測輪胎冰牽引力及預測輪胎拐鬻係數。表4及R之結果顯示使用強化補強非晶形沈澱矽石但不使用偶合劑者，可降低切割生長，其被視為有利之效果· 表5及7之结果顯示使用強化補強非晶形沈澱矽石但無偶合劑者可增加預測輪胎之濕牽引力，其被視為有利效果 37 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 S h e丨1 C a r ί f丨e X ® 1 2 1 5 ,蜆殼化學公司 2 B R 1 2 Ο 7 ,固特異輪眙橡膠公司 3CV-60 4Sundex® 81 25 ,太陽化學公司 5 W i n i? S t a y ® 1 0 0抗氧化劑，固特異輪胎橡膠公司，2 . 0 A7 B7 五、發明説明（35) 實例—5—::』— 表8顯示可闬於低燃料消耗客用輪胎外胎面之橡_組合物配方。迤i碳黑—镇…人mil合1」—山笨乙烯 — 丁二烯橡膠1 55 T 二烯橡膠2 2 5 天 m 橡 P 3 20 強化碳黑可變的石可變加 T 油 4 2 5 抗降解劑 5 3.5 硬脂酸 2 硫 1.4 氣化鋅 2.5 促進劑 β 3 . 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X25)7公釐） t請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7五、發明説明（56 ) P h r ; S u η ο 1 i t, e ® 2 4 0 ,威可化學公司；1 . 5 p h r。 e S a n t o c u r e N S促進劑，孟山多化學公司，〗· 7 P h r ; [)P fi促進劑，孟山多化學公司；2 . 0 p h r。經濟部中央標準局員工消費合作社印製表8之成份依據A S T M D 31 8 2 - 8 7之方法依所示次序及量混合*而形成可熟化橡膠組合物、未使用偶合劑·實例5 使用ft 5 p h r之美國專利第5 , 0 9 4 , 8 2 9號製得之強化補強非晶形沈澱δ々石（具有2 2 3米2 /克之B E T氮表面積及在最大體積孔徑分佈函數為〗5 . 8毫微米之孔直徑）：實例6使用 β 5 ρ h r之美阚專利第5 , 0 9 4 , 8 2 9號製得之強化補強非晶形沈澱肿石（具有2 5 9米2 /克之Β ΓΓ氮表面積及在最大體積孔徑分佈函數為1 2 . 0毫微米之孔直徑）。實例5及6之組合物不含碳黑。對照姐4係使用B 5 p h「N - 2 2 0強化碳黑fl 不使闬矽石；對照姐5係使用6 5 p h r非晶形沈澱矽石（具有1 50米2 /克之B RT氮表面積及在最大體積孔徑分佈函數為32 . 4奄微米之孔直徑）··各可熟化姐合物形成模製試Η 並存1 5 Ο ΊΓ 熟化2 0分鐘。冷卻後，熟化姐合物樣品Μ表1 所示方法測試各種物理性質•樣品物理測試結果示於表9 :表2所示之動態分析及預測輪眙性能程式之結果示於表 10，:. -3 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) Α4規格（210X 297公釐） ("請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2963^7 A7 B7五、發明説明（57 ) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製轰一 —.—一_^_9.. 祖麗北.合愈^物_理_性_ 質橡膠性質 ....... 菁例 — 對照網 5 β ___________________4..…——— ___________5_ 杻轉N . m 最小 1 . 6 1 . 6 2.7 1.4 昜大 18.6 18.8 16.2 16.9 焦化，分鐘 1 . 6 1,6 1 . 2 1.4 T0。熟化，分鐘 3.7 3 . 8 2.7 3.3 破裂強度，MPa 22 . 0 20 . 8 21.3 19.9 破裂伸畏度，％ 742 707 604 689 模數，MPa 在20% 0.87 0 . 90 0 . 86 0 . 8 在 300¾ 6.1 6.7 8.7 6,1 椹製m槽撕裂強度，kN /tn 17.9 16.1 12.1 14,0 達馬提切割生長 mm 3 6 k c 12.6 12.0 22.6 15.0 - 40 - t請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（2〗0X297公釐〉 2063^7 A7 B7五、發明説明（58) 表——_______11 mm 輪_胎. 性i 稃式分析結果預測 IS 胎性質 .. - ----------- 賓例 --- ----一對照組 ——5 ------------ 6 1 -—--—- 4 ———[ 濕牽引力，無單位 4 . 3 4 3 . 88 4 . 8 5 4.37 乾牽引力，無單位 1 . 4 5 1 . 6 1 1 . 10 1.18 冰牽引力， (MPa ) - 1 1 . 80 1 . 61 1 . 6 8 1.68 m 動杭忡，無單位 3 . 1 0 2 . 88 3 · 49 3.32 拐 m 係數， HP a 0 . 84 0 . 90 0 . 72 0.71 表1 0之結果顯示相對於強化碳黑，使用美國專利第 5 . 0 94 , 8 2 9號製得之強化補強非晶形沈澱矽石可增加預測輪眙之乾牽引力及預測輪眙之拐彎係數，並減少預測輪胎之滾動抗性*並相對於非由美國專利第5 , 0 9 4 , 8 2 9號製得之矽石，其可增加預測輪胎之乾牽引力及預測輪胎之拐彎雖然本發明已參考其某些具體例之特定细節加Μ敘述但此等酣節並非用W限制本發明之範圍，但包含於附鼷之申請專利範圖中。 1請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .1 装.

*tT 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - — V ；卜·. 296397 -t诔τ期1 84.03.0« 案號 84102198 ；ψ 別 '..«1 , II ^oki. LP；< l if U 以上各襴由本局填註）

.... j年P 中文說明書修(後％讲月Γ ''A4 C4 238397

II 專利説明書中文發明新型名稱包含具有胎頂之眙胴體、及鈷接至該胎胴體之該抬頂之熟化外胎面橡嘐組合物之輪眙 _s_ 英文 "TIRE COMPRISING A CARCASS HAVING A CROWN, AND CURED TRKAD RUBBER COHPQSITIOtl ADHERED TO SAID CROWN OF SAID CARCASS" 姓名國籍 1·賴瑞，R .伊文斯 2_瓦特.Η，華德爾 a湯瑪斯·G·克利華克裝發明創作人住、居所姓名 (名稱）美國 L美國賓州珍妮特市佛萊路郵政倌箱U)8號R.Dtfl 2美國賓卅匹Η堡市英帕拉大道5026號 3.美國賓州艾爾文市高景圓環2號美商片片堅工業公司訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製線國藉美國申請人住、居所 (事務所）代表人姓名美國賓夕凡尼亞州畢士堡市片片堅廣場1號海倫·安，巴里克本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims

^H84102198M ^i#6397 本（85年5 月） A8 B8 C8 D8 • y·： t —六、+請專利範圍 1 - m - v4丄丄」: 1 . 一種包含具有胎頂之胎胴體、及黏接至該胎胴體之該胎頂之熟化外胎面橡膠姐合物之輪胎，其中該熟化外胎面橡膠姐合物包含： (a) 構成該熟化外胎面橡膠姐合物之3 7至6 0重量％之有機橡膠，有機橡膠包含天然橡膠，順-1 , 4 -聚異戊間二烯，順-1,4-聚丁二烯，反-1,4-聚丁二烯， 1,2 -聚丁二烯，共-(苯乙烯-丁二烯），丙烯腈為主之橡膠姐合物，異丁烯為主之橡膠姐合物或其混合物； (b) 構成該熟化外胎面橡膠姐合物0至1 0 p h「之強化碳黒；及 (〇構成該热化外胎面橡膠组合物4 0至8 0 p h r之強化補強非晶形沈澱矽石，該強化補強非晶形沈澱矽石具有200至340米2 /克之表面積，及在最大體積孔大小分佈函數下為8至1 8毫微米之孔直徑。 2. 根據申請專利範圍第1項之輪胎，其中該強化補強非晶形沈澱矽石具有小於0 . 1毫微米之平均最终粒子大小。 3 . 根據申請專利範圍第1或2項之輪胎，其本質上不含偶-合劑。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 X請先閱讀背面之注意事項再#寫本頁) 4. 根據申請專利範圍第3項之輪胎，其本質上不含矽烷偶合劑。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）