橡膠組合物及充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能以平衡方式改進(jìn)橡膠強(qiáng)度和燃料經(jīng)濟(jì)性的橡膠組合物，以及由該橡膠組合物形成的充氣輪胎。本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，其包含橡膠組分、炭黑以及如下式（I）所示的化合物，其中相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分，炭黑的量為10-100質(zhì)量份：其中R1和R2是彼此相同或不同的，并且各自代表氫原子、C1-C20烷基、C1-C20烯基，或C1-C20炔基；Mr+代表金屬離子；以及r代表金屬離子的化合價(jià)。
【專利說明】橡膠組合物及充氣輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及橡膠組合物以及由該橡膠組合物形成的充氣輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，日益增長(zhǎng)的對(duì)汽車更好燃料經(jīng)濟(jì)性的期望需要具有出色燃料經(jīng)濟(jì)性的輪胎用橡膠組合物。降低橡膠組合物的滯后損失通常對(duì)改善燃料經(jīng)濟(jì)性是有效的。
[0003]輪胎用橡膠組合物通常包含炭黑作為填料，這是因?yàn)槠涮峁┝肆己玫脑鰪?qiáng)效果和出色的耐磨性。為了改善炭黑配方中的燃料經(jīng)濟(jì)性，可考慮使用具有較大粒徑的炭黑或降低炭黑的量。然而，在該情況下，橡膠強(qiáng)度、耐磨性、濕抓地性能等被降低。因此，仍存在改進(jìn)的空間。
[0004]已知使用二氧化硅代替炭黑以改善燃料經(jīng)濟(jì)性。然而，由于二氧化硅提供比炭黑更低的增強(qiáng)，故在該情況中，橡膠強(qiáng)度等降低。因此，仍存在改進(jìn)的空間。
[0005]作為用于改善燃料經(jīng)濟(jì)性的方法，專利文獻(xiàn)I公開了在二氧化硅配方中向橡膠添加特定的極性基團(tuán)以提高二氧化硅的分散性。然而，近年來，需要進(jìn)一步改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性。此外，該方法仍有改進(jìn)的空間，因?yàn)槠湎鹉z強(qiáng)度比炭黑配方中的低。
[0006]作為改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性的另一方法，專利文獻(xiàn)2公開了添加胺化合物以提高炭黑的分散性。該方法在以平衡方式改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性、橡膠強(qiáng)度、耐磨性和加工性能方面仍存在改進(jìn)的空間。
[0007]另一改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性的已知方法是形成包括胎面基部和胎面行駛面的雙層結(jié)構(gòu)的胎面部分并在胎面基部中使用`具有出色燃料經(jīng)濟(jì)性的橡膠組合物。專利文獻(xiàn)3公開了通過使用錫改性丁二烯橡膠和紙纖維來改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性和操縱穩(wěn)定性的方法。該方法在以平衡方式改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性和加工性能方面仍存在改進(jìn)的空間。
[0008]同時(shí)，近來，日益要求用于纖維簾線貼膠的橡膠組合物提供改進(jìn)的燃料經(jīng)濟(jì)性、包括高速行駛期間的剎車性能的操縱穩(wěn)定性以及乘車舒適性。用于改進(jìn)操縱穩(wěn)定性的已知方法為向纖維簾線貼膠用橡膠組合物中添加酚醛樹脂以改進(jìn)彈性復(fù)數(shù)模量(E*)，由此提高剛性。然而，該方法增加了 tan δ并劣化了燃料經(jīng)濟(jì)性。因此，仍存在改進(jìn)的空間。
[0009]用于改進(jìn)Ε*并降低tan δ的已知方法是使可交聯(lián)的樹脂例如間苯二酚縮合物或改性間苯二酚縮合物與亞甲基供體例如六羥甲基三聚氰胺五甲基醚(HMMPME)的部分縮合物或六甲氧基羥甲基三聚氰胺(HMMM)的部分縮合物發(fā)生交聯(lián)。專利文獻(xiàn)4公開了一種橡膠組合物，其與胎體簾線具有較好的粘附性，且能抑制裂縫擴(kuò)展、發(fā)熱性以及橡膠性能的降低。然而，近年來，需要進(jìn)一步改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0010]引用列表
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)I JP-A2001-114939
[0013]專利文獻(xiàn)2:日本專利N0.2912845
[0014]專利文獻(xiàn)3 JP-A2011-252116[0015]專利文獻(xiàn)4 JP-A2006-328194
【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]技術(shù)問題
[0017]本發(fā)明致力于解決上述問題并提供:具有以平衡方式改進(jìn)的橡膠強(qiáng)度和燃料經(jīng)濟(jì)性的橡膠組合物；尤其是具有以平衡方式改進(jìn)的燃料經(jīng)濟(jì)性、橡膠強(qiáng)度、耐磨性和加工性能的橡膠組合物，具有以平衡方式改進(jìn)的燃料經(jīng)濟(jì)性、操縱穩(wěn)定性和加工性能的橡膠組合物，以及具有以平衡方式改進(jìn)的加工性能、橡膠強(qiáng)度、抗撓曲裂紋擴(kuò)展性以及對(duì)簾線的粘附性的橡膠組合物；以及由這些橡膠組合物中的任何一種形成的充氣輪胎。
[0018]解決問題的方案
[0019]本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，其包含橡膠組分、炭黑以及如下式(I)所示的化合物，其中相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分,炭黑的量為10-100質(zhì)量份:
【權(quán)利要求】
1.一種充氣輪胎，其由包含橡膠組分、炭黑以及如下式(I)所示的化合物的橡膠組合物形成，其中， 相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分,炭黑的量為10-100質(zhì)量份:
2.如權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其特征在于: 式(I)所示的化合物為如下式(1-1)、(1-2)或(1-3)所示的化合物:
3.如權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其特征在于，所述金屬離子為鈉、鉀或鋰離子。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，在所述橡膠組合物中，相對(duì)于100質(zhì)量份的炭黑，式(I)所示的化合物的量為0.5-20質(zhì)量份。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，所述炭黑具有至多7.9的PH以及至少0.8質(zhì)量％的揮發(fā)物含量。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，所述炭黑具有20-330m2/g的氮吸附比表面以及40-200cm3/100g的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，在所述橡膠組合物中，以100質(zhì)量％的橡膠組分為基準(zhǔn)，天然橡膠和異戊二烯橡膠的組合含量為60-80質(zhì)量％，丁二烯橡膠的含量為20-40質(zhì)量％， 所述炭黑具有70-200m2/g的氮吸附比表面積以及75-130cm3/100g的鄰苯二甲酸二丁酯吸油量，以及 相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分,所述炭黑的量為40-60質(zhì)量份。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，在所述橡膠組合物中，以100質(zhì)量％的橡膠組分為基準(zhǔn)，錫改性丁二烯橡膠的量為5-50質(zhì)量％，所述錫改性丁二烯橡膠通過使用鋰引發(fā)劑聚合制得，并且具有50-3000ppm的錫原子含量、5_50質(zhì)量％的乙烯基鍵含量和至多為2的分子量分布，以及 相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分,所述炭黑的量為15-50質(zhì)量份。
9.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其特征在于，所述橡膠組合物包含: 硫； 至少一種可交聯(lián)樹脂，其選自于下組:甲酚樹脂、間苯二酚樹脂和改性間苯二酚樹脂；以及 至少一種亞甲基供體，其選自于下組:六甲氧基羥甲基三聚氰胺的部分縮合物和六羥甲基三聚氰胺五甲基醚的部分縮合物， 其中所述橡膠組分是 包含選自于下組的至少一種二烯橡膠的橡膠組分:異戊二烯系橡膠、丁二烯橡膠和丁苯橡膠， 所述炭黑具有20-130m2/g的氮吸附比表面積， 相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分,炭黑的量為10-60質(zhì)量份,硫的量為2-3.5質(zhì)量份,可交聯(lián)樹脂的量為0.5-10質(zhì)量份,亞甲基供體的量為0.1-3質(zhì)量份，以及相對(duì)于100質(zhì)量份的炭黑，式(I)所示的化合物的量為0.5-20質(zhì)量份。
【文檔編號(hào)】C08L7/00GK103804724SQ201310545660
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月8日
【發(fā)明者】中村匡伸, 宮崎達(dá)也 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社