專利名稱：用于輪胎胎面和充氣輪胎的橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于充氣輪胎胎面的橡膠組合物，以及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。
背景技術(shù)：
充氣輪胎需要改善有利于燃油效率的滾動阻力性能，以及濕地性能即在潮濕路表面的抓地性能。然而，這些性能通常具有相互矛盾的關(guān)系，難以同時滿足滾動阻力性能和濕地性能兩種特征。為同時滿足這些性能，加入二氧化硅作為填料。二氧化硅在橡膠組分中通常難以分散。因此，加入硅烷偶聯(lián)劑以改善二氧化硅的分散性。然而，這種分散性仍然不夠，且不能說二氧化硅的特性被充分發(fā)揮。為改善二氧化硅的分散性，已作出嘗試，例如提高混合能量，改變二氧化硅的結(jié)構(gòu) 和粒徑，或使用含有二烯橡膠的改性橡膠，所述二烯橡膠中被引入羥基、氨基等基團(tuán)(例如，參見下文的專利文件I和2)。此外，下文的專利文件3公開了將木質(zhì)素衍生物如木質(zhì)素磺酸鹽加入二烯橡膠，以便改善二氧化硅的分散性，由此改善滾動阻力性能。在這些現(xiàn)有技術(shù)中，由于二氧化硅分散性的改善，在改善滾動阻力性能和濕地性能中可見一定程度的效果，但不能說這些效果足夠。另一方面，下文的專利文件4公開了一種用于輪胎胎面的橡膠組合物，為改善滾動阻力性能和濕地性能，其包括油充橡膠(oil extended rubber)組分A,其含有具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的丁苯橡膠；炭黑母煉膠(masterbatch)，其含有橡膠組分B (其含有具有低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的丁苯橡膠)和炭黑的混合物，所述母煉膠具有高于油充橡膠組分A的門尼粘度；以及二氧化硅。該專利文件公開了含有二氧化硅的油充橡膠組分A和含有炭黑的橡膠組分B以適當(dāng)不均勻的狀態(tài)不均勻地分布于橡膠組合物中，同時各自具有適當(dāng)?shù)募嫒菪?，由此發(fā)揮出每種橡膠組分的特性。然而，二氧化硅僅通過門尼粘度的差異不能在油充橡膠組分A中良好分散，且滾動阻力性能和濕地性能的改善效果不足夠。專利文件I :W096/23027專利文件2 W003/029299專利文件3 JP 2009-108308A專利文件4 JP 11-60816A(1999)

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于輪胎胎面的橡膠組合物，其能夠改善滾動阻力性能和濕地性能之間的平衡，以及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。根據(jù)本發(fā)明用于輪胎胎面的橡膠組合物包括含有丁苯橡膠和/或聚丁二烯橡膠的改性二烯橡膠，其具有至少一個選自氨基、羥基、環(huán)氧基、烷基甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基和羧基的官能團(tuán)；二氧化硅；硅烷偶聯(lián)劑；木質(zhì)素衍生物；以及炭黑母煉膠。所述炭黑母煉膠含有丁苯橡膠和吸碘值為60至130g/kg的炭黑。炭黑母煉膠中丁苯橡膠的量(B)與改性二烯橡膠的量(A)的重量比例(B/A)為0. 25至I。橡膠組合物中含有的炭黑和二氧化硅的總量為40至100重量份每100重量份橡膠組分，且二氧化硅在炭黑和二氧化硅的總量中的比例為25至80重量％。木質(zhì)素衍生物的含量為0. I至10重量份每100重量份橡膠組分。本發(fā)明的充氣輪胎包括含有所述橡膠組合物的胎面。根據(jù)本發(fā)明，炭黑的分散性可通過使用所述炭黑母煉膠改善，且額外地，二氧化硅的分散性可通過木質(zhì)素衍生物與改性二烯橡膠的結(jié)合改善。作為結(jié)果，可改善滾動阻力性能和濕地性能之間的平衡。


圖I是示出實(shí)施例和對比實(shí)施例中滾動阻力性能和濕地性能之間關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施方案在下文中詳細(xì)記載。本實(shí)施方案的橡膠組合物包括(a) —種改性二烯橡膠，其含有一個對二氧化硅有反應(yīng)活性或親和性的官能團(tuán)、(b) 二氧化硅、(C) 一種硅烷偶聯(lián)劑、(d) —種木質(zhì)素衍生物和(e) 一種炭黑母煉膠。木質(zhì)素衍生物與二氧化硅一起使用能改善二氧化硅在改性二烯橡膠中的分散性，且能通過改性二烯橡膠的官能團(tuán)與二氧化硅之間的相互作用將二氧化硅和改性二烯橡膠有效地連接。另一方面，當(dāng)其他二烯橡膠與含有改性二烯橡膠和木質(zhì)素衍生物的橡膠組合物進(jìn)一步混合，炭黑很難在所述其他二烯橡膠中分散，且強(qiáng)化性能可能會劣化。另一方面，本實(shí)施方案使用具有預(yù)先分散于其中的炭黑的炭黑母煉膠。本實(shí)施方案能改善炭黑在待與改性二烯橡膠混合的二烯橡膠中的分散性。因此，本實(shí)施方案的橡膠組合物能改善作為填料的二氧化硅和炭黑的分散性，從而顯著改善滾動阻力性能和濕地性能之間的平衡。作為改性二烯橡膠(a)，可以使用具有至少一個選自氨基、羥基、環(huán)氧基、烷基甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基和羧基的官能團(tuán)的丁苯橡膠(SBR)和/或聚丁二烯橡膠(BR)。已知這些官能團(tuán)與二氧化硅的硅烷醇基(Si-OH)具有相互作用。此處使用的術(shù)語“相互作用”意味著由二氧化硅的硅烷醇基產(chǎn)生借由化學(xué)反應(yīng)或氫鍵的化學(xué)鍵接。當(dāng)具有所述官能團(tuán)的改性二烯橡膠與木質(zhì)素衍生物結(jié)合使用，具有改善的分散性能的二氧化硅通過相互作用被有效連接至改性二烯橡膠，且能改善滾動阻力性能和濕地性能之間的平衡。在官能團(tuán)中，氨基不限于伯氨基，也可以是仲氨基。烷基甲硅烷基可以是任意單烷基甲娃燒基、_■燒基甲娃燒基、和二燒基甲娃燒基。燒氧基甲娃燒基意味著甲娃燒基的二個氫中至少一個氫被烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基)代替的基團(tuán)，且包括三烷氧基甲硅烷基、烷基二烷氧基甲硅烷基和二烷基烷氧基甲硅烷基。這些官能團(tuán)可被引入丁苯橡膠或聚丁二烯橡膠的聚合物端位，或可被引入聚合物鏈中。具有所述官能團(tuán)的改性二烯橡膠是已知的，且不限制其制備方法等。例如，官能團(tuán)可以通過使用改性劑改性丁苯橡膠或聚丁二烯橡膠(其通過陰離子聚合合成)而引入，或可通過將含有所述官能團(tuán)的單體與苯乙烯或丁二烯(其為構(gòu)成原料聚合物的單體)共聚而被引入聚合物鏈中。尤其，羥基改性二烯橡膠可通過例如公開于上文專利文件I的方法制備。氨基改性二烯橡膠可通過例如公開于上文專利文件2的方法制備。羧基改性二烯橡膠可通過例如公開于JP 5-255408A(1993)的方法制備。改性二烯橡膠優(yōu)選為通過溶液聚合得到的丁苯橡膠和/或聚丁二烯橡膠，且更優(yōu)選溶液聚合丁苯橡膠(SSBR)。在改性SSBR中，不特別限定苯乙烯含量(St)，且其優(yōu)選為10至45重量％，且更優(yōu)選15至40重量％。所述改性SSBR具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選-50至-10°C，且更優(yōu)選-40至-20°C。此處使用的苯乙烯含量是由1HNMR譜圖的積分比率計(jì)算出的數(shù)值。此處使用的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是根據(jù)JIS K7121通過差示掃描量熱法(DSC)以升溫速率20°C /分鐘(測量溫度范圍-150至50°C )測定的值。二氧化硅(b)不特別限定，且包括濕二氧化硅(水合硅酸)、干二氧化硅(無水硅酸)、硅酸鈣和硅酸鋁。其中，優(yōu)選使用濕二氧化硅。二氧化硅的膠體性能不特別限定。二氧化硅通過BET法測定的氮?dú)馕奖缺砻娣e(BET)優(yōu)選150至250m2/g，更優(yōu)選180至230m2/go 二氧化硅的BET根據(jù)ISO 5794記載的BET方法測定。硅烷偶聯(lián)劑(C)不具體限定，且可以使用多種常規(guī)硅烷偶聯(lián)劑?？墒褂玫墓柰榕肌ぢ?lián)劑的實(shí)例包括硫化硅烷如雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、雙(3-三乙氧基甲娃燒基丙基)~■硫化物或雙(2_ 二乙氧基甲娃燒基乙基)四硫化物；受保護(hù)的疏基娃燒如3_羊酸硫基-I-丙基二乙氧基娃燒或3_丙酸硫基丙基二甲氧基娃燒。木質(zhì)素衍生物(d)改善二氧化硅的分散性，且優(yōu)選使用木質(zhì)素磺酸鹽。所述木質(zhì)素磺酸鹽具有源自木質(zhì)素的酚羥基，以及磺酸鹽基。因此，木質(zhì)素磺酸鹽可進(jìn)一步改善二氧化娃的分散性。所述木質(zhì)素衍生物可通過亞硫酸鹽制衆(zhòng)法(Sulfite pulping method)得至IJ，或可通過牛皮紙制漿法得到。優(yōu)選使用通過亞硫酸鹽法制漿法得到的木質(zhì)素磺酸鹽。木質(zhì)素磺酸鹽的實(shí)例包括木質(zhì)素磺酸的堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽和醇胺鹽。它們可單獨(dú)使用或作為其中兩種或多種的混合物使用。優(yōu)選的木質(zhì)素磺酸鹽是木質(zhì)素磺酸的堿金屬鹽和/或堿土金屬鹽，且其實(shí)例包括鉀鹽、鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽、鋰鹽、和鋇鹽。可使用這些鹽的混合物。所述木質(zhì)素磺酸鹽可含有糖類如單糖或多糖。糖類的實(shí)例包括木材組分的纖維素、纖維素的構(gòu)成單元葡萄糖、葡萄糖聚合物，例如己糖、戊糖、甘露糖、半乳糖、核糖、木糖、阿糖、來蘇糖、核糖、塔羅糖、阿卓糖、阿洛糖、古洛糖、艾杜糖、淀粉、淀粉水解物、葡聚糖、糊精和半纖維素。糖類在木質(zhì)素磺酸鹽中的含量優(yōu)選0至50重量％，更優(yōu)選40重量％或更少。木質(zhì)素磺酸鹽可以是已經(jīng)通過純化移除糖類的產(chǎn)物。作為炭黑母煉膠(e)，使用丁苯橡膠和吸碘值60至130g/kg的炭黑的混合物。因此，使用預(yù)先將炭黑和丁苯橡膠混合得到的母煉膠可改善炭黑的分散性。也就是，在使用改性二烯橡膠的情況下，特別是在其官能團(tuán)是不僅與二氧化硅而且與炭黑有相互作用的氨基的情況下，當(dāng)炭黑直接與二氧化娃一起加入，炭黑很難與待與改性二烯橡膠混合的其他二烯橡膠(丁苯橡膠)混合，且具有差的分散性。然而，當(dāng)母煉膠中預(yù)先含有炭黑，炭黑可在丁苯橡膠中均勻分散。另一方面，二氧化硅通過木質(zhì)素衍生物和改性二烯橡膠的官能團(tuán)被有效引入改性二烯橡膠，且在改性二烯橡膠中均勻分散。因此，作為填料的二氧化硅和炭黑在各個橡膠組分中均勻分散。作為結(jié)果，能夠顯著改善滾動阻力性能和濕地性能之間的平衡。
作為炭黑母煉膠中使用的丁苯橡膠，優(yōu)選使用通過乳液聚合得到的橡膠(ESBR)。在所述ESBR中，苯乙烯含量(St)優(yōu)選大于在改性二烯橡膠(a)中的含量。盡管不特別限定，苯乙烯含量優(yōu)選15至45重量％，更優(yōu)選20至40重量％。丁苯橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選低于改性二烯橡膠(a)。盡管不特別限定，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選-60至-35°C，更優(yōu)選-55至-40°C。炭黑母煉膠中使用的炭黑具有吸碘值(IA)60至130g/kg。當(dāng)使用具有該范圍吸碘值的炭黑，能夠改善滾動阻力性能和濕地性能之間的平衡。當(dāng)吸碘值太小，濕地性能和耐磨性能可能降低。另一方面，當(dāng)吸碘值太大，滾動阻力性能可能降低。吸碘值更優(yōu)選80至120g/kg，且進(jìn)一步優(yōu)選100至120g/kg。炭黑的吸碘值根據(jù)ASTM D1510測定。炭黑母煉膠中的炭黑含量不具體限定。該含量優(yōu)選每100重量份丁苯橡膠30至120重量份，且更優(yōu)選40至100重量份。所述炭黑母煉膠可含有油類如操作油(processoil)。加入油的量不特別限定，且優(yōu)選每100重量份丁苯橡膠100重量份或更少，且更優(yōu)選
5至70重量份。炭黑母煉膠可通過混合丁苯橡膠、炭黑、和油(如果需要)制備?；旌峡墒褂贸Ｒ?guī)方法實(shí)現(xiàn)。例如，混合優(yōu)選使用混合機(jī)械如班伯里密煉機(jī)進(jìn)行。在本實(shí)施方案的橡膠組合物中，改性二烯橡膠(a)和炭黑母煉膠(e)中的作為橡膠組分的丁苯橡膠的混合比例按如下確定。炭黑母煉膠中丁苯橡膠的量(B)與改性二烯橡膠的量(A)的重量比定為B/A = 0.25至I。當(dāng)B/A之比小于0.25，作為炭黑母煉膠混合的丁苯橡膠的量(B)太少，改善炭黑分散性的效果被削弱。另一方面，當(dāng)B/A之比超過1，改性二烯橡膠的量(A)小，改善二氧化硅分散性的效果被削弱。B/A之比的下限更優(yōu)選地為0.3或更大，進(jìn)一步優(yōu)選0. 4或更大，且特別優(yōu)選0. 5或更大，且上限為0. 9或更小。在本實(shí)施方案的橡膠組合物中，橡膠組分含有改性二烯橡膠(a)、和存在于炭黑母煉膠(e)中的丁苯橡膠。橡膠組分可進(jìn)一步含有其他二烯橡膠。其他二烯橡膠包括通常在用于胎面的橡膠組合物中使用的各種二烯橡膠，如天然橡膠(NR)、異戊二烯橡膠(IR)、丁二烯橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、苯乙烯-異戊二烯共聚橡膠、丁二烯-異戊二烯共聚橡膠、和苯乙烯-異戊二烯-丁二烯共聚橡膠。這些橡膠可單獨(dú)使用或作為其中兩種或多種的混合物使用。為更好實(shí)現(xiàn)上文記載的本發(fā)明的效果，這些其他二烯橡膠的加入量作為在橡膠中組分的比例優(yōu)選30重量％或更少(即在100重量份橡膠組分中30重量份或更少)，且更優(yōu)選20重量％或更少。在本實(shí)施方案的橡膠組合物中，炭黑和二氧化硅的總量(即，填料總量)優(yōu)選40至100重量份每100重量份橡膠組分。如果填料總量少于40重量份，難以得到作為用于輪胎胎面的橡膠組合物的強(qiáng)化性能，且耐磨性能劣化。另一方面，當(dāng)填料的總量超過100重量份，難以得到滾動阻力性能。填料的總量優(yōu)選60至100重量份，且更優(yōu)選70至100重量份。二氧化硅在填料總量中的比例優(yōu)選25至80重量％。當(dāng)二氧化硅的比例少于25重量％，難以得到滾動阻力性能和濕地性能之間的平衡。當(dāng)二氧化硅的比例超過80重量％，削弱組分(e)中丁苯橡膠的強(qiáng)化性能。二氧化硅的比例更優(yōu)選為30至70重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為40至60重量％。盡管沒有特別限制，二氧化硅的量優(yōu)選為每100重量份橡膠組分20至70重量份，且更優(yōu)選30至60重量份，。在本實(shí)施方案的橡膠組合物中，除存在于炭黑母煉膠(e)中的炭黑，炭黑還可包括與改性二烯橡膠(a)連同(b)至(d)各個組分直接混合的炭黑。為良好發(fā)揮本實(shí)施方案的效果，炭黑母煉膠中的炭黑含量優(yōu)選50重量％或更多，且更優(yōu)選50至90重量％，基于橡膠組合物中含有的炭黑重量計(jì)。在本實(shí)施方案的橡膠組合物中，硅烷偶聯(lián)劑的量不特別限定，且優(yōu)選每100重量份二氧化硅2至25重量份，更優(yōu)選5至20重量份。當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑的含量太少，可能會劣化改善二氧化硅分散性的效果。另一方面，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑的含量超過25重量份，進(jìn)一步改善效果較小，且這種用量不經(jīng)濟(jì)。在本實(shí)施方案的橡膠組合物中，為有效發(fā)揮改善二氧化硅分散性的效果，木質(zhì)素衍生物的含量優(yōu)選每100重量份橡膠組分0. I至10重量份，更優(yōu)選I至7重量份。除上述組分，本實(shí)施方案的橡膠組合物可進(jìn)一步含有通常用于輪胎胎面用橡膠組合物的各種添加劑，如軟化劑、增塑齊U、抗老化齊U、鋅華、硬脂酸、硫化劑和硫化促進(jìn)齊U。硫化劑包括硫和含硫化合物。盡管不特別限定，硫化劑的量優(yōu)選每100重量份橡膠組分0. I至 10重量份，且更優(yōu)選0. 5至5重量份。并且，硫化促進(jìn)劑的量優(yōu)選每100重量份橡膠組分0. I至7重量份，且更優(yōu)選0. 5至5重量份。本實(shí)施方案的橡膠組合物根據(jù)使用橡膠捏合機(jī)的常規(guī)方法捏合(kneading)必需組分而制備，所述捏合機(jī)如普通班伯里密煉機(jī)或捏合機(jī)。例如，在第一捏合步驟，加入二氧化硅(b)、硅烷偶聯(lián)劑(C)、木質(zhì)素衍生物(d)、炭黑母煉膠(e)和不包括硫化劑和硫化促進(jìn)劑的其他添加劑并與改性二烯橡膠(a)混合，隨后加入硫化劑和硫化促進(jìn)劑并在最終混合步驟與得到的混合物混合。這樣，可制備橡膠組合物。由此得到的橡膠組合物優(yōu)選用于構(gòu)成充氣輪胎接地面的胎面橡膠。例如，胎面部分可根據(jù)常規(guī)方法通過在140至200°C溫度下將橡膠組合物硫化成型而形成。充氣輪胎的胎面部分含有頂橡膠(cap rubber)和底橡膠(base rubber)的雙層結(jié)構(gòu),或含有它們整體的單層結(jié)構(gòu)。在作為優(yōu)選實(shí)施方案在構(gòu)成接地面的橡膠中使用所述橡膠組合物的情況下，當(dāng)胎面部分具有單層結(jié)構(gòu)時，整個胎面部分優(yōu)選包括所述橡膠組合物，且當(dāng)胎面部分具有雙層結(jié)構(gòu)時，頂橡膠優(yōu)選包括所述橡膠組合物。實(shí)施例本發(fā)明通過參考實(shí)施例在下文中更詳細(xì)記載，但應(yīng)該理解本發(fā)明不應(yīng)解釋為限制于此。用于輪胎胎面的橡膠組合物根據(jù)下文表I和2列出的制劑(重量份)以常規(guī)方法使用班伯里密煉機(jī)制備。詳細(xì)地，在第一捏合步驟，加入不包括硫和硫化促進(jìn)劑的配合成分并與橡膠組分捏合。在最終混合步驟加入硫和硫化促進(jìn)劑并與得到的經(jīng)捏合的混合物捏合。這樣，制備了每種橡膠組合物。表I和2中的各個組分如下未改性SBRl :未改性ESBR(St :37重量％，Tg -40°C ),34重量份油充橡膠，JSRCorporation 生產(chǎn)的 SBR0122CMBl :炭黑母煉膠，ESBR(St :23. 5 重量％，Tg :_53°C )/炭黑(IA : 120g/kg)/ 油=100/52/10 (重量比)，ISP 生產(chǎn)的 ISP4684CMB2 :炭黑母煉膠，ESBR(St :23. 5 重量％，Tg :_51°C )/炭黑(IA :118g/kg)/油=100/60/20 (重量比)Mitsubishi Chemical Corporation 生產(chǎn)的 Diapol S960。CMB3 :炭黑母煉膠，ESBR(St :23. 5 重量％，Tg -53°C )/ 炭黑(IA :90g/kg)/ 油=100/82. 5/62. 5 (重量比)，ISP 生產(chǎn)的 ISP1848CMB4 :炭黑母煉膠，ESBR(St :23. 5 重量％，Tg -53°C )/ 炭黑(IA :71g/kg)/ 油=100/52/10 (重量比)，ISP 生產(chǎn)的 ISP1606LCMB5 :炭黑母煉膠，ESBR(St :23. 5 重量％，Tg -51°C )/ 炭黑(IA :36g/kg)/ 油=100/90/20 (重量比)，Mitsubishi C hemical Corporation 生產(chǎn)的 Diapol S920。CMB6 :炭黑母煉膠，ESBR(St :23. 5 重量％，Tg :_49°C )/炭黑(IA : 145g/kg)/ 油=100/52/12 (重量比)，Mitsubishi Chemical Corporation 生產(chǎn)的 Diapol S970。未改性SBR2 :未改性 ESBR(St 23. 5 重量％，Tg -51°C )，JSR Corporation 生產(chǎn)的 SBRl502改性SSBRl :氨基改性 SSBR(St 20 重量％，Tg -35°C )，JSR Corporation 生產(chǎn)的HPR350改性SSBR2 :羥基改性SSBR(St 36重量％，Tg -35°C )，37. 5重量份油充橡膠，Asahi Kasei Corporation 生產(chǎn)的 TUFDENE E580改性SSBR3 :羧基改性SSBR(St 24重量％，Tg -26°C )，37. 5重量份油充橡膠，LANXESS 生產(chǎn)的 PBR4003NR RSS#3炭黑！MitsubishiChemical Corporation 生產(chǎn)的 DIABLACK N339二氧化娃Tosoh Silica Corporation 生產(chǎn)的 NIPSIL AQ(BET 205m2/g)油JapanEnergy Corporation 生產(chǎn)的 PROCESS NC140硅烷偶聯(lián)劑雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)_ 二硫化物，Degussa生產(chǎn)的Si75木質(zhì)素衍生物木質(zhì)素磺酸鈉，Nippon Paper Chemicals生產(chǎn)的VANILEX N硬脂酸KaoCorporation 生產(chǎn)的 LUNAC S-20鋒華MitsuiMining and Smelting Co. , Ltd 生產(chǎn)的 I 級鋒華抗老化劑SumitomoChemical Co. , Ltd 生產(chǎn)的 ANTIGEN 6C蠟NipponSeiro Co.，Ltd 生產(chǎn)的 0Z0ACE 0355硫化促進(jìn)劑SumitomoChemical Co. , Ltd 生產(chǎn)的 S0CCIN0L CZ硫TsurumiChemical Industry Co. , Ltd 生產(chǎn)的粉末硫橫在表中，關(guān)于未改性SBRl和改性SSBR2和3的用量，括號中的數(shù)值是在油充橡膠中橡膠聚合物的比例(重量份)，且關(guān)于CMBl至6的用量，括號中的數(shù)值是在炭黑母煉膠中橡膠聚合物的比例(重量份)得到的每種橡膠組合物在160°C下硫化20分鐘制備試驗(yàn)片，并且評估其濕地性能、滾動阻力性能和耐磨性能。每種評估方法如下。濕地性能損耗系數(shù)tan 6在頻率10Hz、靜態(tài)應(yīng)變10%、動態(tài)應(yīng)變±1%且溫度0°C下使用Toyo Seiki生產(chǎn)的粘彈性測試機(jī)測定。通過設(shè)定對比實(shí)施例I的值為100獲得的指標(biāo)表示濕地性能。指標(biāo)越大，tan 8越大且濕地性能越優(yōu)。滾動阻力性能損耗系數(shù)tan 6在頻率10Hz、靜態(tài)應(yīng)變10%、動態(tài)應(yīng)變± I %且溫度60°C下使用Toyo Seiki生產(chǎn)的粘彈性測試機(jī)測定。滾動阻力性能通過指標(biāo)表示，所述指標(biāo)為測定值的倒數(shù)與設(shè)定為100的對比實(shí)施例I的值的倒數(shù)的比值((對比實(shí)施例I的tan 8 ) xlOO/ (每個試驗(yàn)片的tan 5 ))。指標(biāo)越大,tan 8越小且滾動阻力性能(即,燃油效率)越優(yōu)。耐磨性能磨損體積在3kg負(fù)荷、滑移率20%且溫度23°C下根據(jù)JIS K6264使用Lambourn摩擦測試儀測定。耐磨性能通過指標(biāo)表示,所述指標(biāo)為測定值的倒數(shù)與作為100的對比實(shí)施例I的值的倒數(shù)的比值((對比實(shí)施例I的磨損體積)xl00/(每個試驗(yàn)片的磨損體積))。指標(biāo)越大，磨損體積越小且耐磨性能越優(yōu)。表I
權(quán)利要求
1.一種用于輪胎胎面的橡膠組合物，包括 一種含有丁苯橡膠和/或聚丁二烯橡膠的改性二烯橡膠，其含有至少一個選自氨基、羥基、環(huán)氧基、烷基甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基和羧基的官能團(tuán)； 二氧化硅； 一種娃燒偶聯(lián)劑； 一種木質(zhì)素衍生物；以及 一種炭黑母煉膠； 其中所述炭黑母煉膠含有一種丁苯橡膠和吸碘值為60至130g/kg的炭黑； 所述炭黑母煉膠中丁苯橡膠的量(B)與改性二烯橡膠的量(A)的重量比例(B/A)為·O.25 至 I ; 所述橡膠組合物中含有的炭黑和二氧化硅的總量為40至100重量份每100重量份橡膠組分，且二氧化硅在炭黑和二氧化硅的總量中的比例為25至80重量％ ;且木質(zhì)素衍生物的含量為O. I至10重量份每100重量份橡膠組分。
2.權(quán)利要求I所述的用于輪胎胎面的橡膠組合物，其中炭黑母煉膠中含有的炭黑量為橡膠組合物中含有的炭黑量的50重量％或更多。
3.權(quán)利要求I所述的用于輪胎胎面的橡膠組合物，其中木質(zhì)素衍生物是木質(zhì)素磺酸鹽。
4.權(quán)利要求I所述的用于輪胎胎面的橡膠組合物，其中硅烷偶聯(lián)劑的含量為2至25重量份每100重量份二氧化硅。
5.權(quán)利要求I所述的用于輪胎胎面的橡膠組合物，其中改性二烯橡膠是一種改性的溶液聚合丁苯橡膠，且炭黑母煉膠中的丁苯橡膠是一種乳液聚合丁苯橡膠。
6.權(quán)利要求5所述的用于輪胎胎面的橡膠組合物，其中炭黑母煉膠中的丁苯橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低于改性二烯橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
7.一種充氣輪胎，包括含有權(quán)利要求I至6中任一條所述的橡膠組合物的胎面。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于輪胎胎面的橡膠組合物，其能夠改善滾動阻力性能和濕地性能之間的平衡。所述橡膠組合物包括一種含有官能團(tuán)如氨基或羧基的改性丁苯橡膠、二氧化硅、一種硅烷偶聯(lián)劑、一種木質(zhì)素衍生物和一種炭黑母煉膠。所述炭黑母煉膠含有一種丁苯橡膠，以及吸碘值為60至130g/kg的炭黑，且炭黑母煉膠中橡膠的量(B)與改性丁苯橡膠的量(A)的重量比例(B/A)為0.25至1。炭黑和二氧化硅的總量為40至100重量份每100重量份橡膠組分，二氧化硅在填料中的比例為25至80重量%，且木質(zhì)素衍生物的含量為0.1至10重量份。
文檔編號C08K13/02GK102796295SQ20121015993
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者鐮田晉作 申請人:東洋橡膠工業(yè)株式會社