輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種組合物，其特征在于，相對于由順-1,4鍵的含量為97％以上、100℃下的門尼粘度(ML1+4)為45以上、且25℃下的5質量％甲苯溶液粘度(T-cp)〔cps〕與門尼粘度之比即(T-cp)/(ML1+4)為2.0以上的30～70質量％的丁二烯橡膠，及30～70質量％的其他二烯類橡膠所構成的100質量份的橡膠成分，配混55～75質量份的氮吸附比表面積為35m2/g以上且低于50m2/g的炭黑(1)，5～20質量份的氮吸附比表面積為50m2/g以上95m2/g以下的炭黑(2)，且炭黑(1)及(2)的合計為60～95質量份。
【專利說明】輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣 輪胎

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，及使用該橡膠組合物的充氣輪 胎，具體而言，涉及一種能夠高度兼顧低發(fā)熱性與硬度、耐磨損性、及耐壓縮永久變形性的 輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。

【背景技術】
[0002] 輪胎胎踵（tirerimcushion)或胎趾（力、A7 4 二7シy夕，rubberfinishing) 用橡膠，因為要支撐車輛載荷，因此將承受很強的壓縮載荷，所以要求有較高的橡膠硬 度。另外，還要求即使受到壓縮變形，橡膠也難以永久變形的性質，即耐壓縮永久變形性 (resistancetocompressionset)，和耐磨損性等性質。
[0003] 近年來，隨著環(huán)境意識的提高，改善輪胎低油耗性的要求也日益高漲。作為實現(xiàn)輪 胎胎踵或胎趾用橡膠的低發(fā)熱化的方法之一，可以舉出減少充填物配混量的方法，但是這 種方法會降低硬度，且耐磨損性也會惡化。
[0004] 因此，在以往技術中，高度兼顧低發(fā)熱性與硬度、耐磨損性、及耐壓縮永久變形性 非常困難。
[0005] 并且，在下述專利文獻1中公開了一種含有具有特定的粘度比的聚丁二烯橡膠的 輪胎墊帶用橡膠組合物。可是，以專利文獻1所述的技術，不能同時高水準的滿足低發(fā)熱性 與硬度、耐磨損性、及耐壓縮永久變形性。
[0006] 現(xiàn)有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本專利特開2006-56978號公報


【發(fā)明內容】

[0009] 發(fā)明要解決的問題
[0010] 由此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠高度兼顧低發(fā)熱性與硬度、耐磨損性、及 耐壓縮永久變形性的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。
[0011] 技術方案
[0012] 本
【發(fā)明者】們經過銳意研宄最終發(fā)現(xiàn)，通過對具有特定特性的丁二烯橡膠，并用特 定量的具有特定的氮吸附比表面積的2種炭黑，能夠解決上述問題，并且完成了本發(fā)明。
[0013] SP，本發(fā)明如下所述。
[0014] 1. -種輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，相對于含有順-1，4鍵的含量 為97%以上、100°C下的門尼粘度（ML1+4)為45以上、且25°C下的5質量％甲苯溶液粘度 (T-cp)〔cps〕與該門尼粘度之比即（T-cpV(MLl+4)為2. 0以上的30?70質量％的丁二 烯橡膠及30?70質量％的其他二烯類橡膠的100質量份橡膠成分，
[0015]配混55?75質量份的氮吸附比表面積為35m2/g以上且低于50m2/g的炭黑（1)， 且5?20質量份的氮吸附比表面積為50m2/g以上95m2/g以下的炭黑（2)，所述炭黑（1)及 (2)的合計為60?95質量份。
[0016] 2.如所述1中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，當所述炭黑 (2)的配混量即質量為1時，所述炭黑⑴的配混量即質量在5?15的范圍內。
[0017] 3.如所述2中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，當所述炭黑 (2)的配混量即質量為1時，所述炭黑⑴的配混量即質量在5?10范圍內。
[0018] 4.如所述1中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述順-1，4 鍵的含量為98以上。
[0019] 5.如所述1中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述門尼粘 度（ML1+4)為 45 ?70。
[0020] 6.如所述5中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述門尼粘 度（ML1+4)為 50 ?70。
[0021] 7.如所述1中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述（T-cp)/ (ML1+4)為2. 0以上且小于3. 3。
[0022] 8.如所述7中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述（T-cp) / (ML1+4)為2. 2以上且小于2. 5。
[0023] 9.如所述7中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述（T-cp) / (ML1+4)為2. 3以上且小于2. 5。
[0024] 10.如所述1中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠成 分由40?50質量％的丁二烯橡膠，及50?60質量％的其他二烯類橡膠所構成。
[0025] 11.如所述1中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述炭黑 (1)的氮吸附比表面積（N2SA)為35?45m2/g，所述炭黑⑵的氮吸附比表面積（N2SA)為 65 ?85m2/g〇
[0026] 12.如所述1中所記載的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述炭黑 (1)的配混量為，相對于所述橡膠成分100質量份為60?70質量份，所述炭黑（2)的配混 量為，相對于所述橡膠成分100質量份為5?15質量份，且所述炭黑（1)及（2)的合計配 混量為65?85質量份。
[0027] 13. -種充氣輪胎，其將所述1中所記載的橡膠組合物用于輪胎胎踵或胎趾。
[0028] 發(fā)明效果
[0029] 根據本發(fā)明可以提供一種輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，及使用該橡膠組合物的 充氣輪胎，其對具有特定特性的丁二烯橡膠，并用特定量的具有特定的氮吸附比表面積的2 種炭黑，因此能夠高度兼顧低發(fā)熱性與硬度、耐磨損性、及耐壓縮永久變形性。

【具體實施方式】
[0030] 以下，詳細說明本發(fā)明。
[0031] (丁二烯橡膠）
[0032] 本發(fā)明所使用的丁二烯橡膠（BR)必須滿足順-1，4鍵含量為97%以上，KKTC下的 門尼粘度（ML1+4)為45以上，且25°C下的5質量％甲苯溶液粘度（T-cp)〔cps〕與該門尼 粘度之比即（T-cp)AML1+4)為2.0以上，以下稱為"特定BR"。如果不全部滿足上述各特 性，則不能發(fā)揮本發(fā)明的效果。
[0033] 順-1，4鍵含量是使用核磁共振裝置（NMR)測定的值，順-1，4鍵含量優(yōu)選為98% 以上。
[0034] 門尼粘度是依據JIS 6300-1使用L型轉子測定的值。門尼粘度必須為45以上， 如此則能夠兼顧硬度與低油耗性。門尼粘度優(yōu)選為50以上。另外，門尼粘度的上限并無特 別限定，但優(yōu)選為70以下。
[0035] 所述（T-cp)AML1+4)是BR聚合物鏈的支化度的指標，該值越大，則支化度越小即 直線性越高。該值小于2. 0,則不能改善低發(fā)熱性、硬度、耐磨損性、及耐壓縮永久變形性中 任一個。從本發(fā)明效果的觀點考慮，（T-cpV(MLl+4)的值優(yōu)選為2. 0以上且小于3. 3,更優(yōu) 選為2. 2以上且小于2. 5,特別優(yōu)選為2. 3以上且小于2. 5。
[0036] 此處，甲苯溶液粘度（T-cp)是通過將試樣橡膠在甲苯中溶解為5質量％溶液，并 利用佳能芬斯克粘度計測定該溶液在25°C下的粘度而獲得的值。
[0037](其他二烯類橡膠）
[0038] 作為本發(fā)明中使用的其他二烯類橡膠，可列舉天然橡膠（NR)、異戊二烯橡膠 (IR)、所述特定BR以外的丁二烯橡膠、丁苯橡膠（SBR)及丁腈橡膠（NBR)等二烯類橡膠。這 些可單獨使用，也可并用兩種以上。此外，其分子量和顯微結構并無特別限制，可以被胺基、 酰胺基、甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、羧基、羥基等末端改性，也可以被環(huán)氧化。
[0039] 本發(fā)明中，在所述特定BR與其他二稀類橡膠的合計100質量份中，所述特定BR必 須占30?70質量％，其他二烯類橡膠必須占30?70質量％，且所述特定BR及所述其他 二烯類橡膠的合計為100質量份。如果特定BR低于30質量％，則低發(fā)熱性會惡化。相反 如果超過70質量％，則硬度或破斷強度會惡化。
[0040] 特定BR和其他二烯類橡膠的比例優(yōu)選為特定BR占40?50質量％，其他二烯類 橡膠占50?60質量％。
[0041](炭黑）
[0042] 本發(fā)明將并用具有特定的氮吸附比表面積的2種炭黑作為一個特征。
[0043]S卩，本發(fā)明并用氮吸附比表面積（N2SA)為35m2/g以上且小于50m2/g的炭黑⑴與 氮吸附比表面積（N2SA)為50m2/g以上95m2/g以下的炭黑（2)。
[0044] 在只使用炭黑⑴或⑵中任一方時，或者，使用炭黑⑴及⑵以外的其他炭黑 時，兼顧低發(fā)熱性與硬度、耐磨損性、及耐壓縮永久變形性會比較困難。
[0045] 從提高本發(fā)明的效果的觀點來看，炭黑（1)的更優(yōu)選的氮吸附比表面積（N2SA)為 35?45m2/g，炭黑⑵的更優(yōu)選的氮吸附比表面積（N2SA)為65?85m2/g。
[0046] 另外，氮吸附比表面積是依據JISK6217測定的值。
[0047](填充劑）
[0048] 本發(fā)明的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，除了所述炭黑以外，還可以配混各種填 充劑。作為填充劑并無特別限制，可根據用途適當選擇，例如可列舉二氧化硅、粘土、滑石及 碳酸鈣等無機填充劑。
[0049](輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物的混配比例）
[0050] 本發(fā)明的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，相對于所述橡膠成分100 質量份，配混55?75質量份的氮吸附比表面積（N2SA)為35m2/g以上且小于50m2/g的炭 黑⑴，5?20質量份的氮吸附比表面積（N2SA)為50m2/g以上95m2/g以下的炭黑（2)，且 所述炭黑⑴及⑵的合計為60?95質量份。
[0051] 所述炭黑（1)的混配量相對于所述橡膠成分100質量份，低于55質量份時，硬度、 耐磨損性會惡化，相反超過75質量份時，則將得不到低發(fā)熱性，耐壓縮永久變形性也會惡 化。
[0052] 所述炭黑⑵的混配量相對于所述橡膠成分100質量份，低于5質量份時，硬度會 惡化，相反超過20質量份時，則將得不到低發(fā)熱性，耐壓縮永久變形性也會惡化。
[0053] 所述炭黑（1)及（2)的合計低于60質量份時，硬度、耐磨損性會惡化，相反超過95 質量份時，則將得不到低發(fā)熱性，耐壓縮永久變形性也會惡化。
[0054] 所述炭黑（1)的更優(yōu)選的混配量，相對于所述橡膠成分100質量份，為60?70質 量份。
[0055] 所述炭黑（2)的更優(yōu)選的混配量，相對于所述橡膠成分100質量份，為5?15質 量份。
[0056] 所述炭黑（1)及（2)的更優(yōu)選的合計混配量為65?85質量份。
[0057] 而且，所述炭黑（1)及（2)的混配量的量的比率，從進一步提高本發(fā)明的效果，即 進一步高度兼顧低發(fā)熱性與硬度、耐磨損性、及耐壓縮永久變形性的觀點來看，當所述炭黑 (2)的配混量為1質量時，所述炭黑（1)的配混量優(yōu)選為5?15質量，更優(yōu)選為5?10質 量。
[0058] 在本發(fā)明輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物中，除了所述成分以外，還能夠配混硫化 或交聯(lián)劑、硫化或交聯(lián)促進劑、各種油、防老化劑及可塑劑等一般配混在橡膠組合物中的各 種添加劑，該添加劑可通過一般方法混煉成組合物，用于硫化或交聯(lián)。在不違反本發(fā)明目的 的前提下，這些添加劑的配混量可以設定為以往的一般配混量。
[0059] 此外，本發(fā)明輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物可按照以往的充氣輪胎的制造方法， 用于制造充氣輪胎。
[0060] 本發(fā)明的橡膠組合物能夠高度兼顧低發(fā)熱性與硬度、耐磨損性、及耐壓縮永久變 形性，由此，特別適用于輪胎胎踵或胎趾。
[0061] 實施例
[0062] 以下，通過實施例和比較例進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于下述事例。
[0063] 實施例1?6及比較例1?11
[0064] 樣品的制備
[0065] 在表1所示的配混質量份中，利用1. 5升的密閉式班伯里密煉機將硫化促進劑和 硫磺以外的成分混煉5分鐘后，在溫度150°C下放出主料，并進行室溫冷卻。然后利用輥 式煉膠機將該主料加入硫化促進劑和硫磺后混煉2分鐘，獲得輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合 物。繼而在規(guī)定的模具中于160°C下將所獲得的橡膠組合物加壓硫化20分鐘，制備成硫化 橡膠試驗片。通過下述試驗法，測定所獲得的硫化橡膠試驗片的物性。
[0066] 硬度：依據JISK6253測定20°C下的肖氏A硬度。以比較例1的值為指數100,表 示其結果。指數越大，則表示硬度越高。
[0067] 發(fā)熱性：使用（株）東洋精機制作所制造的粘彈性分光計，在初始變形=10%、振 幅=±2%、頻率=20Hz的條件下測定tan8 (60°C)，以該值評價發(fā)熱性。以比較例1的值 為指數100,表示其結果。指數越小，則表示越低發(fā)熱性。
[0068] 耐磨損性：依據ASTM-D2228,使用皮克磨耗試驗機測定了磨耗量。以比較例1的 值的倒數為指數100,表示其結果。指數越大，則表示耐磨損性越優(yōu)異。
[0069] 耐壓縮永久變形性：依據113 1(6262，在701：\22小時、初始應變25%的條件下 測定耐壓縮永久變形性。以比較例1的值為指數100,表示其結果。指數越大，則表示耐壓 縮永久變形性越優(yōu)異。
[0070] 結果一同不于表1中。
[0071]

【權利要求】
1. 一種輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，相對于100質量份橡膠成分配混 進了 55?75質量份的氮吸附比表面積為35m2/g以上且低于50m2/g的炭黑1、和5?20質 量份的氮吸附比表面積為50m2/g以上95m2/g以下的炭黑2,所述炭黑1及炭黑2的合計為 60?95質量份， 所述橡膠成分中含有30?70質量％的丁二烯橡膠和30?70質量％的其他二烯類橡 膠， 所述丁二烯橡膠，其順_1，4鍵的含量為97%以上、1001：下的門尼粘度（1^1+4)為45 以上、且25°C下的5質量％甲苯溶液粘度（T-cp)〔cps〕與所述門尼粘度之比即（T-cp)/ (ML1+4)為 2. 0 以上。
2. 如權利要求1所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，當所述炭黑2的質 量配混量為1時，所述炭黑1的質量配混量在5?15的范圍內。
3. 如權利要求2所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，當所述炭黑2的質 量配混量為1時，所述炭黑1的質量配混量在5?10的范圍內。
4. 如權利要求1所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述順-1，4鍵的 含量為98以上。
5. 如權利要求1所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述門尼粘度 (ML1+4)為 45 ?70。
6. 如權利要求5所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述門尼粘度 (ML1+4)為 50 ?70。
7. 如權利要求1所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述（T-cp)/ (ML1+4)為2. 0以上且小于3. 3。
8. 如權利要求7所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述（T-cp)/ (ML1+4)為2. 2以上且小于2. 5。
9. 如權利要求7所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述（T-cp)/ (ML1+4)為2. 3以上且小于2. 5。
10. 如權利要求1所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠成分由 40?50質量％的所述丁二烯橡膠及50?60質量％的其他二烯類橡膠構成。
11. 如權利要求1所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述炭黑1的氮 吸附比表面積（N2SA)為35?45m2/g，所述炭黑2的氮吸附比表面積（N2SA)為65?85m 2/ g°
12. 如權利要求1所述的輪胎胎踵或胎趾用橡膠組合物，其特征在于，所述炭黑1的配 混量相對于所述橡膠成分100質量份為60?70質量份，所述炭黑2的配混量相對于所述橡 膠成分100質量份為5?15質量份，且所述炭黑1及2的合計配混量為65?85質量份。
13. -種充氣輪胎，輪胎胎踵或胎趾中使用了權利要求1所述的橡膠組合物輪胎胎踵 胎趾。
【文檔編號】C08L9/00GK104508034SQ201380040694
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權日:2012年8月2日
【發(fā)明者】和田智之 申請人:橫濱橡膠株式會社