專利名稱：：輪胎胎面用橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及輪胎胎面用橡膠組合物，更詳細(xì)地說，涉及能夠解決因使用通常的二氧化硅而產(chǎn)生的分散性的問題，能夠提高制動(dòng)性能、低耗燃料量性能和耐磨耗性能的輪胎胎面用橡膠組合物。
背景技術(shù)：
：一般地說，以往，為了提高輪胎胎面的耐磨耗性，主要利用對原料橡膠加以變化或使用增強(qiáng)劑的方法。此處，作為使用增強(qiáng)劑的方法，可列舉例如應(yīng)用粒子大小小而具有高表面積的炭黑，或者使用以硅進(jìn)行了表面處理的炭黑，或者使用分散性不同的2種炭黑。然而，最近，為了提高低耗燃料量特性和在濕滑路面的制動(dòng)性能，提出了將二氧化硅作為增強(qiáng)劑的方案，從對環(huán)境友好的方面來說，這也是優(yōu)選的。另一方面，盡管具有上述那樣的優(yōu)點(diǎn)，使用二氧化硅作為增強(qiáng)劑時(shí)，與使用炭黑作為增強(qiáng)劑的輪胎胎面用橡膠組合物相比，存在磨耗特性降低的問題。此外，在橡膠組合物中應(yīng)用二氧化硅時(shí)，分散性不良，粘度上升，若長期放置，則會頻繁發(fā)生凝膠化反應(yīng)等經(jīng)時(shí)變化而橡膠組合物的穩(wěn)定性降低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決上述那樣的問題而完成的，更詳細(xì)地說，其目的在于提供如下的輪胎胎面用橡膠組合物，即，將以往通常使用的二氧化硅增強(qiáng)劑換成具有納米細(xì)孔(Nanopore)的中孔二氧化硅或兩者混合使用，通過二氧化硅的增強(qiáng)性提高、輕量化和高表面積帶來的結(jié)合力提高等，而適用比已有的二氧化硅橡膠組合物更進(jìn)一層的納米技術(shù)。本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)在下面說明，并可通過本發(fā)明的實(shí)施例而明確。此外，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過在所要求保護(hù)的范圍中示出的方法和組合來實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述的輪胎胎面用橡膠組合物含有原料橡膠和作為增強(qiáng)劑的中孔二氧化硅。作為所述原料橡膠，只要是作為以往的含有二氧化硅的橡膠組合物的原料橡膠而使用的橡膠即可，作為這樣的原料橡膠的一例，可以分別單獨(dú)使用天然橡膠或苯乙烯-丁二烯橡膠、丁二烯橡膠這樣的合成橡膠，還可以使用以天然橡膠與合成橡膠為1:9~9:1的比率混合而成的混合橡膠。以下，對作為增強(qiáng)劑而使用的中孔二氧化硅進(jìn)行詳細(xì)說明。一般地i兌，具有細(xì)孔的無機(jī)物質(zhì)由于具有高表面積而傳統(tǒng)上廣泛用作催化劑或催化劑擔(dān)體物質(zhì)，根據(jù)細(xì)孔大小，可以大體分類為微孔(microporous、<2nm)、中孑L(mesoporous、2~50nm)、大孑L(macroporous、>50nm)的物質(zhì)。在本發(fā)明中，可以將具有內(nèi)部細(xì)孔10~50nm的立方體結(jié)構(gòu)的中孔二氧化硅與以往的二氧化硅增強(qiáng)劑混合使用或代替以往的二氧化硅增強(qiáng)劑來使用。所述中孔二氧化硅的中孔大小優(yōu)選為10nm50nm，小于10nm時(shí)，由于細(xì)孔大小過小而存在無法得到反應(yīng)部位的增加效果的問題，超過50nm時(shí)，存在與一般的二氧化硅增強(qiáng)劑沒有大區(qū)別的問題。此外，在本發(fā)明中，作為增強(qiáng)劑而使用的中孔二氧化硅優(yōu)選以相對于原料橡膠100重量份為10~85重量份的方式被含有。如果中孔二氧化硅的含量小于10重量份，則存在中孔少而無法獲得結(jié)合部位的增加效果的問題，如果超過85重量份，則存在在濕滑路面的制動(dòng)性能降低和不利于作業(yè)性的問題。通過使用這樣的中孔二氧化硅，可提供高表面積，可以期待因結(jié)合部位增加帶來的結(jié)合力的提高。因此，可以解決因單獨(dú)使用未形成細(xì)孔的二氧化硅時(shí)會產(chǎn)生的分散性降低的問題。此外，通過在胎面橡膠組合物內(nèi)形成內(nèi)部細(xì)孔，可以輕量化、實(shí)現(xiàn)輪胎胎面的輕量化，還可以二次地改善低耗燃料量性能。另一方面，可以將中孔二氧化硅和通常使用的未形成細(xì)孔的二氧化硅混合使用來作為增強(qiáng)劑使用，在本發(fā)明中，未形成細(xì)孔的二氧化硅可以使用氮吸附(BET)比表面積為400m2/g以下、十六烷基三曱基溴化銨(CTAB)比表面積為400m2/g以下的二氧化珪。此外，未形成細(xì)孔的二氧化硅可以以相對于原料橡膠100重量份為100重量份的方式而被含有，超過100重量份時(shí)，在橡膠配合物內(nèi)分散性降低而完成制品顯示出不均一的磨耗特性，抓地(grip)性能和乘車感變差。本發(fā)明的輪胎胎面用橡膠組合物除了上述組成之外，作為添加劑，當(dāng)然可以含有作為硫化劑的硫、作為硫化活性劑的氧化鋅、硬脂酸、作為軟化劑的芳香油、作為硫化促進(jìn)劑的CBS和1，3-二苯胍(DPG)和防老劑等。本說明書和所要求保護(hù)的范圍中使用的術(shù)語和單詞不能限定于通常或辭典的意思來解釋，發(fā)明人為了用最佳方法說明自己的發(fā)明，應(yīng)當(dāng)基于能夠恰當(dāng)?shù)囟x術(shù)語概念的原則，以符合本發(fā)明的技術(shù)思想的意思和概念的形式來進(jìn)行解釋。因此，本說明書中記載的的實(shí)施例和在附圖中示出的構(gòu)成只不過是本發(fā)明最優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例，并不能全部表達(dá)本發(fā)明的技術(shù)思想，因此，應(yīng)當(dāng)理解在本申請時(shí)能夠置換這些方式的多種等同物和變形例是可能的。以下，通過實(shí)施例和比較例對本發(fā)明所述的輪胎胎面用橡膠組合物進(jìn)行更具體的說明。但是，要明確本發(fā)明并不限于以下的實(shí)施例。用班伯里混合機(jī)將下述表i所示的組成混合后，在150x:放出，制造橡膠組合物。實(shí)施例1~4和比較例1、2實(shí)施例1，相對于由苯乙烯-丁二烯橡膠和丁二烯橡膠形成的原料橡膠100重量份，使用將二氧化硅65重量份和中孔二氧化硅20重量份混合使用的增強(qiáng)劑，制造橡膠組合物。實(shí)施例2和實(shí)施例3，除了改變作為增強(qiáng)劑的二氧化硅和中孔二氧化硅的含量以外，在與實(shí)施例l相同的條件下實(shí)施；實(shí)施例4，除了僅使用85重量份的中孔二氧化硅作為增強(qiáng)劑以外，在與實(shí)施例l相同的條件下實(shí)施。比較例1，除了僅使用85重量份的二氧化硅以外，在與實(shí)施例l相同的條件下實(shí)施；比較例2，除了使用二氧化硅45重量份和炭黑40重量份之外，在與實(shí)施例l相同的條件下實(shí)施。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>根據(jù)ASTM的相關(guān)規(guī)定如下測定比較例和實(shí)施例的橡膠試驗(yàn)片的物性，其結(jié)果示于下述的表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(1)燒焦時(shí)間用門尼粘度計(jì)測定，是以從門尼最小值上升5點(diǎn)所需要的時(shí)間而測定的，時(shí)間越長則燒焦穩(wěn)定性越提高。(2)將試驗(yàn)片切成啞鈴型，用INSTRON公司制作的拉伸試驗(yàn)機(jī)實(shí)施模量測定。300%模量是將試驗(yàn)片拉伸300。/。時(shí)作用于試驗(yàn)片的應(yīng)力。(3)0匸Tan5作為輪胎的制動(dòng)性能的代用數(shù)值使用，該數(shù)值越大則顯示越優(yōu)異的性能。60X:Tan5作為輪胎旋轉(zhuǎn)抵抗值的代用數(shù)值使用，該數(shù)值越小則顯示旋轉(zhuǎn)抵抗越優(yōu)異。(4)磨耗是指表示在常溫下滑動(dòng)率為25%、荷重為1.5kg的條件下使之旋轉(zhuǎn)而磨耗的橡膠的損失量的Lambourn磨耗(Lambournabrasion),用相對指數(shù)表示，該數(shù)值越大則顯示磨耗性能越優(yōu)異。由表2可知，本發(fā)明的實(shí)施例與比較例相比，加工物性顯示出同等的水平，在拉伸物性方面顯示出模量增加的傾向，在機(jī)械性能方面有利，此外，制動(dòng)性能、旋轉(zhuǎn)抵抗性能優(yōu)異，在磨耗性能方面也優(yōu)異。具體地說，實(shí)施例1~3在粘彈性方面顯示顯著的效果，可以期待制動(dòng)性能和旋轉(zhuǎn)抵抗性能的提高，實(shí)施例4在拉伸物性方面模量大幅提高，可以期待在機(jī)械性能方面有利。8以上這樣的本發(fā)明所述的輪胎胎面用橡膠組合物提供如下效果。通過替代或混用中孔二氧化硅作為增強(qiáng)劑，可以解決單獨(dú)使用通常的二氧化硅時(shí)產(chǎn)生的分散性的問題，可以提高制動(dòng)性能、低耗燃料量性能和耐磨耗性能。此外，還具有如下優(yōu)點(diǎn)可以通過存在于胎面橡膠組合物內(nèi)的細(xì)孔而實(shí)現(xiàn)輕量化，由此可以期待二次的低耗燃料量性能提高。權(quán)利要求1、一種輪胎胎面用橡膠組合物，其特征在于，含有原料橡膠和中孔二氧化硅，該中孔二氧化硅相對于該原料橡膠100重量份為10～85重量份。2、如權(quán)利要求l所述的輪胎胎面用橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠組合物進(jìn)一步含有100重量份以下的未形成細(xì)孔的二氧化硅。3、如權(quán)利要求l所述的輪胎胎面用橡膠組合物，其特征在于，所述中孔二氧化硅的中孔大小為10nm50nm。全文摘要本發(fā)明涉及輪胎胎面用橡膠組合物，本發(fā)明所述的輪胎胎面用橡膠組合物含有原料橡膠和中孔二氧化硅，該中孔二氧化硅相對于該原料橡膠100重量份為10～85重量份。這樣的橡膠組合物能夠解決分散性問題，通過中孔的存在能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化，能夠提高二次的低耗燃料量性能。文檔編號C08L21/00GK101434722SQ200810149628公開日2009年5月20日申請日期2008年9月11日優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日發(fā)明者吳暎權(quán)申請人:韓國輪胎株式會社