專利名稱：：三角膠條用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種三角膠條用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的輪胎。
背景技術(shù)：
：近幾年，由于汽車性能的提高，道路網(wǎng)的發(fā)達，輪胎業(yè)需要駕駛穩(wěn)定性。為了得到輪胎的優(yōu)異的駕駛穩(wěn)定性，需要提高三角膠條的剛性，開發(fā)了一種混合有比以前多的炭黑的三角膠條用橡膠組合物?？墒钱a(chǎn)生以下不利的情形，雖然可以實現(xiàn)三角膠條的高剛性化，但是由于損耗角正切值(tanS)增大而使輪胎在行駛中容易發(fā)熱，由于熱疲勞而損害耐久性，并且輪胎的滾動阻力增大(滾動阻力特性降低)。近幾年，環(huán)境問題越來越受到重視，強化C02排出的規(guī)定，又由于石油資源有限，其供給量逐年減少，所以預(yù)測將來石油價格將高漲，炭黑等的來自石油資源的原材料的使用有界限。因此，估計將來石油枯竭時，在三角膠條用橡膠組合物中也需要使用NR、二氧化硅、碳酸鈣等的非石油資源。此時，存在的問題是不能得到與以前所用的通過使用石油資源得到的三角膠條的剛性等同等或其以上的性能。日本專利特開2003-63206號公報公開了一種技術(shù)，其公開了展示假定石油枯竭時的輪胎用原材料的技術(shù)，但并未揭示充分地降低滾動阻力、駕駛穩(wěn)定性優(yōu)異的三角膠條用橡膠組合物。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種三角膠條用橡膠組合物及具有使用該三角膠條用橡膠組合物的三角膠條的輪胎，該三角膠條用橡膠組合物既可以環(huán)保，也可以防備將來的石油的供給量的減少，并且也可以降低滾動阻力，提高駕駛穩(wěn)定性。本發(fā)明涉及一種三角膠條用橡膠組合物，相對于100重量份的含有30~100重量％的天然橡膠的橡膠成分，還含有20120重量份的二氧化硅以及580重量份的石墨。上述石墨的平均粒徑優(yōu)選350ym。本發(fā)明還涉及一種具有用所述三角膠條用橡膠組合物的三角膠條的輪胎。圖1是具有用本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物的三角膠條的輪胎的胎圈部的剖面圖。具體實施例方式本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物含有橡膠成分、二氧化硅及石墨。橡膠成分含有天然橡膠(NR)。通過含有NR，既環(huán)保，又可以防備將來的石油的供給量的減少，并且也可以降低滾動阻力，提高硬度、耐久性及耐疲勞特性。NR可以使用RSS#3、TSR20等的在橡膠工業(yè)中一般使用的。橡膠成分中的NR的含量在30重量％以上，優(yōu)選50重量％以上。NR的含量不到30重量％，不僅不能環(huán)保以及防備將來的石油的供給量的減少，而且也難以充分地降低滾動阻力、提高耐久性及耐疲勞特性。又，從駕駛穩(wěn)定性和滾動阻力優(yōu)異的方面看，NR的含量在100重量％以下，優(yōu)選在90重量％以下，更優(yōu)選在80重量％以下。作為橡膠成分，可以在使用NR的同時，適當(dāng)?shù)厥褂枚┫迪鹉z。在這里，作為除NR之外的二烯系橡膠，可以并用例如環(huán)氧化天然橡膠(ENR)、丁苯橡膠(SBR)、聚丁二烯橡膠(BR)、異苯橡膠(SIR)、丁基橡膠(IIR)、鹵化丁基橡膠(X-IIR)、異單烯和對垸基苯乙烯的共聚物的鹵化物等。尤其，從降低滾動阻力，提高硬度、耐久性及耐疲勞特性方面考慮，優(yōu)選ENR、SBR、BR、IR，從可以環(huán)保、可以防備將來的石油的供給量的減少方面考慮，更優(yōu)選ENR。ENR可以使用在市場出售的ENR,也可以將NR環(huán)氧化進行使用。對將NR環(huán)氧化的方法沒有特別的限定，可以使用氯乙醇法、直接氧化法、過氧化氫法、烷基氫過氧化物法、過酸法等的方法進行。過酸法舉例有例如使NR與過醋酸或過蟻酸等的有機過酸反應(yīng)的方法等。從低發(fā)熱性優(yōu)良、可以抑制發(fā)熱方面，橡膠成分中的ENR的含量優(yōu)選在70重量％以下，更優(yōu)選在50重量％以下。又，從駕駛穩(wěn)定性和滾動阻力優(yōu)異的方面看，ENR的含量優(yōu)選在0重量％以上，更優(yōu)選在10重量％以上，更優(yōu)選在20重量％以上。對二氧化硅沒有特別的限制，可以使用在輪胎工業(yè)中通常使用的。二氧化硅的含量相對于100重量份的橡膠成分，在20重量份以上，優(yōu)選在30重量份以上，更優(yōu)選在40重量份以上。二氧化硅的含量不到20重量份，則不僅不能保護環(huán)境，防備將來的石油資源的供給量的減少，而且不能得到作為三角膠條用橡膠組合物的充分的硬度。又，二氧化硅的含量在120重量份以下，優(yōu)選在IOO重量份以下，更優(yōu)選在90重量份以下。二氧化硅的含量若超過120重量份，則橡膠的加工變得困難。本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物的目的在于既可以保護環(huán)境，又可以防備將來的石油資源的供給量減少，理想的是不使用通常作為補強用填充劑使用的炭黑。作為補強用填充劑，舉例有例如粘土、氧化鋁、滑石、碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化鎂、氧化鈦等，也可以從這些補強用填充劑中選擇1種或2種以上與二氧化硅并用。本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物優(yōu)選并用二氧化硅以及硅垸偶聯(lián)劑。尤其，從可以改善13016(TC混煉時的混煉加工性以及擠出加工性方面看，優(yōu)選下述通式表示的有機硅垸偶聯(lián)劑。(RO)3-Si-(CH2)X-Sn-(CH2)y-Si-(OR)3(式中，R是直鏈狀或含分支鏈狀的具有1~8個碳原子數(shù)的垸基；x以及y相同或不同，都是1~8的整數(shù)；n是2~8的整數(shù))作為滿足上述式的化合物，舉例有雙(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物、雙(2-三乙氧基硅垸基乙基)四硫化物、雙(4-三乙氧基硅烷基丁基)四硫化物、雙(3-三甲氧基硅垸基丙基)四硫化物、雙(2-三甲氧基硅烷基乙基)四硫化物、雙(4-三甲氧基硅烷基丁基)四硫化物、雙(3-三乙氧基硅烷基丙基)三硫化物、雙(2-三乙氧基硅烷基乙基)三硫化物、雙(4-三乙氧基硅烷基丁基)三硫化物、雙(3-三甲氧基硅烷基丙基)三硫化物、雙(2-三甲氧基硅垸基乙基)三硫化物、雙(4-三甲氧基硅烷基丁基)三硫化物、雙(3-三乙氧基硅烷基丙基)二硫化物、雙(三乙氧基硅垸基丙基)二硫化物、雙(2-三乙氧基硅烷基乙基)二硫化物、雙(4-三乙氧基硅烷基丁基)二硫化物、雙(3-三甲氧基硅烷基丙基)二硫化物、雙(2-三甲氧基硅烷基乙基)二硫化物、雙(4-三甲氧基硅垸基丁基)二硫化物等的硫化物系等。從橡膠的混煉以及擠出時的加工性優(yōu)異方面看，硅垸偶聯(lián)劑的含量相對于100重量份的二氧化硅，優(yōu)選在4重量份以上，更優(yōu)選在8重量份以上。從橡膠的混煉以及擠出時的加工性的改善效果優(yōu)異，也可以抑制成本方面看，硅垸偶聯(lián)劑的含量優(yōu)選在20重量份以下，更優(yōu)選在15重量份以下。作為補強用填充劑，只含有二氧化硅這樣的白色填充劑的話，由于白色填充劑的光的遮蔽度低，容易透過光，光到達三角膠條的內(nèi)層，促進橡膠的劣化。以前通過使用炭黑得到遮蔽效果，但由于其是來自石油資源的原材料，而不理想，因此在本發(fā)明中，通過使用具有同樣效果的非石油資源的石墨，可以彌補上述白色填充劑的問題。在本發(fā)明中，石墨是具有六角板狀的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的層狀的石墨，不包含炭黑等。從能夠得到充分的硬度方面考慮，石墨的平均粒徑優(yōu)選在3ym以上，更優(yōu)選在5ym以上，更優(yōu)選在10ym以上。又從強度優(yōu)良，不易成為破壞的起點，破裂強度以及耐撓曲龜裂性能也優(yōu)異方面考慮，石墨的平均粒徑優(yōu)選50um以下，更優(yōu)選20ym以下。石墨的含量相對于100重量份橡膠成分在5重量份以上，優(yōu)選在10重量份以上。石墨的含量不足5重量份，則不能得到充分的補強效果。又，石墨的含量在80重量份以下，優(yōu)選在50重量份以下。石墨的含量超過80重量份，則耐久性及耐疲勞特性下降。在本發(fā)明中，通過使石墨的含量為580重量份，可以降低滾動阻力，提高耐久性及耐疲勞特性。本發(fā)明的三角膠用橡膠組合物優(yōu)選進一步含有熱固性樹脂。在這里熱固性樹脂具體舉例有苯酚系樹脂、甲酚系樹脂等。苯酚系樹脂舉例有例如烷基苯酚樹脂、腰果油改性苯酚樹脂或用其他油改性的苯酚樹脂等的油改性苯酚樹脂等。從可得到高硬度方面考慮，熱固性樹脂優(yōu)選苯酚系樹脂。從可得到作為三角膠條用橡膠組合物的充分的硬度方面考慮，熱固性樹脂的含量相對于100重量份的橡膠成分優(yōu)選在1重量份以上，更優(yōu)選在3重量份以上。又，從未硫化橡膠不會過硬，加工性方面考慮，熱固性樹脂的含量優(yōu)選在20重量份以下，更優(yōu)選在15重量份以下。本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物目的在于保護環(huán)境，防備將來的石油的供給量的減少，優(yōu)選不含芳族油，即使不使用油，也可得到駕駛穩(wěn)定性或滾動阻力等的充分的物性。本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物中除了混合上述橡膠成分、二氧化硅、補強用填充劑、硅垸偶聯(lián)劑、石墨及熱固性樹脂之外，也可以適當(dāng)?shù)鼗旌弦郧霸谙鹉z工業(yè)通常使用的硫磺等的硫化劑、硫化促進劑、蠟、各種防老化劑、硬脂酸、氧化鋅等的添加劑。本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物用一般的方法制造。S卩，通過用本伯里密煉機、捏合機、開煉機等，將上述橡膠成分、二氧化硅、石墨、以及根據(jù)需要添加的其他混合劑進行混煉，然后進行硫化，可以制造本發(fā)明的三角膠條橡膠組合物。本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物尤其用于輪胎構(gòu)件中的三角膠條。本發(fā)明的輪胎可以使用本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物，通過通常的方法進行制造。即，將根據(jù)需要混合上述添加劑的本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物在未硫化狀態(tài)中按照輪胎的三角膠條的形狀進行擠出加工，與其他的輪胎構(gòu)件貼合，形成未硫化輪胎。通過在硫化機中對該未硫化輪胎進行加熱加壓，可以得到輪胎。本發(fā)明的輪胎具有用本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物的三角膠條。圖1是具有用本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物的三角膠條的輪胎的胎圈部的剖面圖。在這里，該輪胎具有一對胎圈1和胎體5，該胎圈1形成于在胎面兩側(cè)相連的一對胎側(cè)2上，該胎體5的兩端部在該胎圈1中的胎圈芯4折返，三角膠條3是指如圖1所示配置在該胎體5的折返間、向輪胎的胎側(cè)2的方向延伸的輪胎部位，在三角膠條3中，a表示三角膠條的高度，b表示三角膠條的厚度，理想的是這些偏差小。另外，使用本發(fā)明的三角膠條用橡膠組合物的輪胎可以保護環(huán)境，也可以防備將來石油供給量的減少，可以作為環(huán)保輪胎。實施例根據(jù)實施例，對本發(fā)明進行具體地說明，但本發(fā)明并不限于此。下面，對實施例以及比較例中使用的各種藥品進行詳細地說明。天然橡膠(NR):RSS#3(夕<制造)石墨日本石墨工業(yè)株式會社制造的CP(平均粒徑19ym)二氧化硅Degussa公司制造的VN3(BET:175m2/g)硅垸偶聯(lián)劑degussa公司制造的Si75:雙(三乙氧基硅烷基丙基)二硫化物熱固性樹脂住友Bakelite株式會社制造的苯酚系硬樹脂"SUMILITE樹脂PR12686"硬脂酸日本油脂株式會社制造的"椿"氧化鋅三井金屬礦業(yè)株式會社制造防老化劑住友化學(xué)株式會社制造的ANTIGENE6C(N-(1，3-二甲基丁基)-N'-苯基對苯二胺)硫磺鶴見化學(xué)工業(yè)株式會社制造硫化促進劑NS:大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會社制造的NoccelerNS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基亞磺酰胺)硫化促進劑H:大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會社制造的NoccelerH(環(huán)六亞甲基四胺)實施例1~3以及比較例14根據(jù)表l所示的配方，用株式會社祌戶第IJ鋼所制造的1.7L本伯里密煉機，在150'C的條件下，對除硫磺及硫化促進劑之外的藥品混煉4分鐘，得到混煉物。往得到的混煉物中添加硫磺及硫化促進劑，使用雙軸輥，在8(TC的條件下混煉4分鐘，得到未硫化橡膠組合物。再通過將得到的未硫化橡膠組合物成形為三角膠條形狀，與其他輪胎構(gòu)件貼合，形成未硫化輪胎，在15(TC及25kgf(245.16625N)的條件下硫化35分鐘，制作實施例1~3以及比較例14的試驗用子午線輪胎(輪胎尺寸195/65R15,H范圍(range))。(駕駛穩(wěn)定性)將制造的試驗用子午線輪胎安裝在車輛(國產(chǎn)FF2000cc)的全軸上，實車在試驗場行駛，通過駕駛員的感官評價對駕駛穩(wěn)定性進行評價。另外，評價是以10分作為滿分，將比較例1的駕駛穩(wěn)定性作為6分，進行相對評價。又，駕駛穩(wěn)定性的評分越大，表示越優(yōu)良。(滾動阻力)通過使制造的試驗用子午線輪胎在轉(zhuǎn)鼓上轉(zhuǎn)動，測定阻力的轉(zhuǎn)矩(滾動阻力)，將比較例1的滾動阻力指數(shù)作為100,通過下列計算式，對各配比的滾動阻力進行指數(shù)表示。另外，滾動阻力指數(shù)越大，表示滾動阻力越降低，滾動阻力特性越優(yōu)良。(滾動阻力指數(shù))=(比較例1的滾動阻力)/(各配比的滾動阻力)x100將上述試驗的評價結(jié)果表示于表1中。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種三角膠條用橡膠組合物及使用該三角膠條用橡膠組合物的輪胎，該三角膠條用橡膠組合物通過含有規(guī)定量的規(guī)定的橡膠成分、二氧化硅及石墨，既可以保護環(huán)境，也可以防備將來的石油的供給量的減少，并且也可以降低滾動阻力，提高駕駛穩(wěn)定性。權(quán)利要求1.一種三角膠條用橡膠組合物，相對于100重量份的含有30重量％以上的天然橡膠的橡膠成分，還含有20～120重量份的二氧化硅以及5～80重量份的石墨。2.如權(quán)利要求1所述的三角膠條用橡膠組合物，石墨的平均粒徑為3~50um。3.—種輪胎，具有使用了權(quán)利要求1或2所述的三角膠條用橡膠組合物的三角膠條。全文摘要本發(fā)明可以提供一種三角膠條用橡膠組合物以及使用該三角膠條用橡膠組合物的輪胎，其通過相對于100重量份的含有30重量％以上的天然橡膠的橡膠成分，還含有20～120重量份的二氧化硅以及5～80重量份的石墨，既可以保護環(huán)境，也可以防備將來的石油資源的供給量的減少，又可以降低滾動阻力，提高駕駛穩(wěn)定性。文檔編號B60C15/06GK101443401SQ20078001748公開日2009年5月27日申請日期2007年4月25日優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日發(fā)明者保地和郎申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社