專利名稱：氣密層用橡膠組合物及充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣密層用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)：
存在一種降低輪胎滾動(dòng)阻力從而抑制生熱量并由此獲得車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性的方 法。近年來，從輪胎方面實(shí)現(xiàn)車輛燃料經(jīng)濟(jì)性的需求已經(jīng)增加。人們期望從需要高氣密性 的氣密層和占據(jù)輪胎大部分的胎面的改進(jìn)方面獲得燃料經(jīng)濟(jì)性。用于獲得氣密層用橡膠組 合物的低生熱性的已知方法的例子包括使用低補(bǔ)強(qiáng)填料的方法、以及減少補(bǔ)強(qiáng)填料含量的 方法。此外，人們還試圖通過使用二氧化硅作為填料從而獲得低生熱。然而，用于從填料方面獲得燃料經(jīng)濟(jì)性(低生熱性)的上述方法的問題在于橡膠 組合物的硬度降低，這使得輪胎變軟并降低了抗撓曲疲勞性。因此，難以同時(shí)獲得出色的低 生熱性和高抗撓曲疲勞性。同時(shí)，天然橡膠已廣泛用于氣密層。天然橡膠具有比其它合成橡膠更高的門尼粘 度，因此具有低加工性。因此，所使用的天然橡膠通常與膠溶劑一起加入，然后進(jìn)行素?zé)捯?便橡膠具有降低的門尼粘度。在使用天然橡膠的情況下，這種工藝的要求降低了生產(chǎn)率。此 外，素?zé)捯鹆颂烊幌鹉z中的分子鏈斷裂，由此，存在的問題是會(huì)導(dǎo)致天然橡膠實(shí)質(zhì)具有的 高重均分子量聚合物的性能的損失(例如，高耐磨性、燃料經(jīng)濟(jì)性、和橡膠強(qiáng)度)。專利文獻(xiàn)1公開了一種使用天然橡膠和環(huán)氧化天然橡膠所生產(chǎn)的橡膠組合物以 便增加非石油資源的含量。然而，該橡膠組合物仍然在如下方面存在改進(jìn)的空間獲得低生 熱性和抗撓曲裂紋生長(zhǎng)性的同時(shí)獲得良好氣密性以及同時(shí)改進(jìn)加工性。專利文獻(xiàn)1 JP 2007-169431A。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種氣密層用橡膠組合物，該組合物解決了上述問題，并且 能夠在具有足夠出色的加工性能以致消除對(duì)素?zé)挼男枨蟮耐瑫r(shí)，可獲得出色的低生熱性和 較高的抗撓曲裂紋生長(zhǎng)性，并進(jìn)一步獲得良好的氣密性。本發(fā)明的目的還在于提供一種使 用該橡膠組合物所生產(chǎn)的充氣輪胎。本發(fā)明涉及一種氣密層用橡膠組合物，其包括包含具有200ppm以下磷含量的改 性天然橡膠的橡膠組分；以及炭黑和/或白色填料?；?00質(zhì)量％的橡膠組分，橡膠組合物優(yōu)選包含1至30質(zhì)量％的改性天然橡 膠。改性天然橡膠優(yōu)選包含0.3質(zhì)量％以下的氮。此外，改性天然橡膠優(yōu)選具有20質(zhì)量％ 以下的凝膠含量，所述凝膠含量被測(cè)定作為甲苯不溶物的含量。改性天然橡膠優(yōu)選通過對(duì)天然膠乳進(jìn)行皂化來生產(chǎn)。白色填料優(yōu)選二氧化硅。本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)氣密層用橡膠組合物的方法，該方法沒有素?zé)捀男蕴烊幌?膠的步驟。
本發(fā)明還涉及包括使用該橡膠組合物生產(chǎn)的氣密層的充氣輪胎。根據(jù)本發(fā)明的橡膠組合物包括具有200ppm以下的磷含量的改性天然橡膠(在下 文中，也稱為“HPNR” )；以及炭黑和/或白色填料，并且因此同時(shí)具有出色的低生熱性和較 高的抗撓曲裂紋生長(zhǎng)性，并進(jìn)一步具有良好的氣密性。該橡膠組合物也具有足夠出色的加 工性能以消除對(duì)素?zé)挼奶貏e需要。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的氣密層用橡膠組合物包括包含具有200ppm以下的磷含量的改性天然 橡膠的橡膠組分；以及炭黑和/或白色填料。本發(fā)明采用具有較低水平或不含蛋白質(zhì)、凝膠 部分、和包含于天然橡膠(NR)中的磷脂的改性天然橡膠(HPNR)，并且因此，可在不降低炭 黑和/或白色填料含量的同時(shí)獲得燃料經(jīng)濟(jì)性。因此，通過填料的補(bǔ)強(qiáng)作用可同時(shí)獲得較 高的橡膠強(qiáng)度，以便兼顧獲得低生熱性和抗撓曲裂紋生長(zhǎng)性。此外，本發(fā)明的包含HPNR的橡膠組合物與僅包含丁基橡膠或丁基橡膠和普通NR 的組合作為橡膠組分的橡膠組合物相比，具有改進(jìn)的氣密性。具有HPNR的未硫化橡膠組合 物也具有出色的生產(chǎn)率，這是因?yàn)楫?dāng)其沒有預(yù)先素?zé)捑团c其它組分例如填料混合時(shí)呈現(xiàn)出 良好的加工性。改性天然橡膠(HPNR)具有200ppm以下的磷含量。超過200ppm的磷含量趨向于 在存儲(chǔ)期間增加凝膠含量并增加硫化橡膠組合物的tan δ。磷含量?jī)?yōu)選150ppm以下，并更 優(yōu)選IOOppm以下。此處，磷含量可以通過常規(guī)方法例如ICP發(fā)射光譜法來測(cè)定。磷來源于 磷脂(磷化合物)。改性天然橡膠優(yōu)選基本上不含磷脂。此處，“基本上不含磷脂的”的改性天然橡 膠是指改性天然橡膠在其樣品的氯仿提取物的Mp-NMR譜中沒有與磷脂對(duì)應(yīng)的在_3ppm至 Ippm之間的峰。與磷對(duì)應(yīng)的在_3ppm和Ippm之間的峰是指在磷脂磷組分中與磷酸酯結(jié)構(gòu) 對(duì)應(yīng)的峰。改性天然橡膠優(yōu)選包含0.3質(zhì)量％以下、更優(yōu)選包含0. 15質(zhì)量％以下的氮。超過 0.3質(zhì)量％的氮含量趨向于增加存儲(chǔ)期間的門尼粘度。氮源于蛋白質(zhì)。氮含量可通過常規(guī) 方法例如凱氏定氮法來測(cè)定。改性天然橡膠優(yōu)選具有20質(zhì)量％以下的凝膠含量，更優(yōu)選15質(zhì)量％以下，并且更 加優(yōu)選10質(zhì)量％以下。超過20質(zhì)量％的凝膠含量趨向于引起加工性能的降低例如門尼粘 度上升。凝膠含量是指測(cè)定的作為不溶于非極性溶劑甲苯的物質(zhì)的含量。在下文中，這一 含量也簡(jiǎn)單表示為“凝膠含量”或者“凝膠部分”。凝膠含量通過以下方法測(cè)定。首先，將天 然橡膠樣品浸沒在脫水甲苯中并避光在暗處放置一周。然后，將甲苯溶液以1.3X 105rpm離 心分離30分鐘，以便不溶于甲苯的凝膠部分和可溶于甲苯的部分相互分離。將甲醇加入不 溶于甲苯的凝膠部分從而固化，然后干燥。最后，凝膠含量可由干燥后的凝膠部分的質(zhì)量與 樣品的初始質(zhì)量的比例來測(cè)定。用于生產(chǎn)改性天然橡膠的方法的例子包括如下生產(chǎn)改性天然橡膠的方法通過用 堿皂化天然膠乳，在皂化反應(yīng)后清洗由此凝結(jié)的橡膠，然后干燥橡膠。通過向天然膠乳加入 堿和可選地加入表面活性劑，并將混合物在預(yù)定溫度下靜置一段時(shí)間，來進(jìn)行皂化。此處， 混合物可選地進(jìn)行攪拌或進(jìn)行其它操作。所述方法通過清洗除去了在皂化反應(yīng)中分離的磷化合物，并由此可降低天然橡膠中的磷含量。此外，皂化反應(yīng)降解天然橡膠中的蛋白質(zhì)，這 能夠降低天然橡膠中的氮含量。在本發(fā)明中，可通過向天然膠乳中加入堿來進(jìn)行皂化反應(yīng)， 并且向天然膠乳中的該添加會(huì)導(dǎo)致高效的皂化反應(yīng)。天然膠乳是從橡膠樹中提取的樹液，并且包含組分例如水、蛋白質(zhì)、脂類、和無機(jī) 鹽，以及橡膠組分。橡膠中的凝膠部分被認(rèn)為是源自處于組合狀態(tài)中的這些不同雜質(zhì)。用 于本發(fā)明的膠乳可能是通過割開樹從橡膠樹中取得的生膠乳，或者通過離心處理濃縮的純 化膠乳?？蛇x地，可使用通過如下方法生產(chǎn)的高氨膠乳經(jīng)由普通方法將氨加入生橡膠膠乳 中以便抑制由于膠乳中存在的細(xì)菌引起的生橡膠膠乳的腐敗并防止膠乳的凝結(jié)。用于皂化反應(yīng)的堿的例子包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、和胺類化合物。在 這些之中，根據(jù)皂化反應(yīng)效果和天然膠乳的穩(wěn)定性效果，特別優(yōu)選氫氧化鈉和氫氧化鉀。堿的添加量沒有特別限制?；?00質(zhì)量份天然膠乳中的固體，堿的最小添加量 優(yōu)選0. 1質(zhì)量份以上，并且更優(yōu)選0. 3質(zhì)量份以上?；?00質(zhì)量份天然膠乳中的固體，堿 的最大添加量?jī)?yōu)選12質(zhì)量份以下，更優(yōu)選10質(zhì)量份以下，更加優(yōu)選7質(zhì)量份以下，并且特 別優(yōu)選5質(zhì)量份以下。低于0.1質(zhì)量份的堿的添加量可能需要長(zhǎng)時(shí)間的皂化反應(yīng)。另一方 面，超過12質(zhì)量份的堿的添加量可使天然膠乳不穩(wěn)定。所使用的表面活性劑可以是陰離子表面活性劑、非離子型表面活性劑、或兩性表 面活性劑。陰離子表面活性劑的例子包括羧酸陰離子表面活性劑、磺酸陰離子表面活性劑、 硫酸陰離子表面活性劑、和磷酸陰離子表面活性劑。非離子型表面活性劑的例子包括聚氧 化烯基醚非離子型表面活性劑、聚氧化烯基酯非離子型表面活性劑、多元醇脂肪酸酯非離 子型表面活性劑、糖脂肪酸酯非離子型表面活性劑、和烷基聚糖苷非離子型表面活性劑。兩 性表面活性劑的例子包括氨基酸兩性表面活性劑、甜菜堿兩性表面活性劑、氧化胺兩性表 面活性劑。基于100質(zhì)量份天然膠乳中的固體，表面活性劑的最小添加量?jī)?yōu)選0.01質(zhì)量份以 上，并且更優(yōu)選0. 1質(zhì)量份以上。基于100質(zhì)量份天然膠乳中的固體，表面活性劑的最大添 加量?jī)?yōu)選6質(zhì)量份以下，更優(yōu)選5質(zhì)量份以下，更加優(yōu)選3. 5質(zhì)量份以下，并且特別優(yōu)選3 質(zhì)量份以下。低于0. 01質(zhì)量份的表面活性劑的添加量可使皂化反應(yīng)期間天然膠乳不穩(wěn)定。 另一方面，超過6質(zhì)量份的表面活性劑的添加量可過分穩(wěn)定天然膠乳，這使得天然膠乳難 以凝結(jié)。皂化期間的溫度可適當(dāng)設(shè)定在允許使用堿的皂化反應(yīng)以足夠的反應(yīng)速率進(jìn)行的 范圍內(nèi)、和不會(huì)引起天然膠乳變性例如凝結(jié)的范圍內(nèi)。通常，皂化期間的溫度優(yōu)選20°C至 70°C，并且更優(yōu)選30°C至70°C。此外，在皂化期間將天然膠乳靜置的情況下，皂化時(shí)間優(yōu)選 3至48小時(shí)，考慮到皂化的充分程度和生產(chǎn)率的改進(jìn)，皂化時(shí)間更優(yōu)選3至M小時(shí)。皂化 時(shí)間的長(zhǎng)度取決于皂化期間的溫度。在皂化后，進(jìn)行凝結(jié)，并將凝結(jié)后的橡膠粉碎并洗滌。凝結(jié)方法的例子包括將酸例 如甲酸加入到膠乳中以便調(diào)節(jié)膠乳的PH的方法。洗滌方法的例子包括如下方法用水稀釋 凝結(jié)橡膠用于洗滌，并且離心混合物從而萃取橡膠。在離心之前，首先用水進(jìn)行稀釋以便由 天然膠乳所形成的橡膠的含量為5至40質(zhì)量％，并且優(yōu)選10至30質(zhì)量％。然后，以5000 至IOOOOrpm的速度離心稀釋后的橡膠混合物1至60分鐘。在洗滌完成后，可生產(chǎn)經(jīng)皂化 處理的天然膠乳。然后，干燥經(jīng)皂化處理的天然膠乳以提供本發(fā)明的改性天然橡膠。
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在此生產(chǎn)方法中，皂化、洗滌和干燥優(yōu)選在萃取天然膠乳后的15天內(nèi)完成。此外， 更優(yōu)選皂化、洗滌和干燥在萃取天然膠乳后的10天內(nèi)完成，并且進(jìn)一步優(yōu)選5天內(nèi)完成。這 是因?yàn)槿绻z乳在萃取后在沒有固化的情況下被放置超過15天，凝膠含量增加。在本發(fā)明的橡膠組合物中，在100質(zhì)量％的橡膠組分中，改性天然橡膠的含量?jī)?yōu) 選1質(zhì)量％以上，并且更優(yōu)選5質(zhì)量％以上。低于1質(zhì)量％的改性天然橡膠的含量不能獲得 出色的低生熱性。在100質(zhì)量％的橡膠組分中，改性天然橡膠的含量?jī)?yōu)選30質(zhì)量％以下， 更優(yōu)選25質(zhì)量％以下，更加優(yōu)選20質(zhì)量％以下，并且特別優(yōu)選10質(zhì)量％以下。超過30質(zhì) 量％的改性天然橡膠的含量可能不能獲得高氣密性。 在本發(fā)明中，考慮到氣密性，丁基橡膠優(yōu)選與改性天然橡膠組合使用。丁基橡膠的 例子包括鹵化丁基橡膠(X-IIR)例如溴化丁基橡膠(Br-IIR)和氯化丁基橡膠(Cl-IIR)； 以及丁基橡膠(IIR)。這些丁基橡膠中的每一個(gè)可單獨(dú)使用，或者兩種以上組合使用?？紤] 到低生熱性，優(yōu)選使用X-UR例如Cl-nR。在本發(fā)明中，當(dāng)橡膠組合物包含丁基橡膠作為橡膠組分的時(shí)候，在100質(zhì)量％的 橡膠組分中，丁基橡膠的含量?jī)?yōu)選70質(zhì)量％以上，更優(yōu)選80質(zhì)量％以上，并且更加優(yōu)選95 質(zhì)量％以上。低于70質(zhì)量％的丁基橡膠的含量可能不能獲得出色的氣密性。在100質(zhì)量％ 的橡膠組分中，丁基橡膠的含量?jī)?yōu)選99質(zhì)量％以下。超過99質(zhì)量％的丁基橡膠的含量可 能不能獲得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性。在本發(fā)明中，其它可用的橡膠包括天然橡膠(NR)、異戊二烯橡膠(IR)、丁二烯橡 膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、丁腈橡膠(NBR)、氯丁橡膠(CR)等。炭黑的例子包括但不限于GPF、FEF、HAF、ISAFjP SAF。炭黑的使用給予了補(bǔ)強(qiáng)效 果，并且因此，所得橡膠組合物可呈現(xiàn)出良好的抗撓曲裂紋生長(zhǎng)性。因此，炭黑與HPNR的組 合使用導(dǎo)致本發(fā)明的良好效果。炭黑的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選10m2/g以上，更優(yōu)選20m2/g以上，并且更加優(yōu) 選23m2/g以上。小于10m2/g WN2SA可導(dǎo)致粘附性和橡膠強(qiáng)度不足。而且，炭黑的N2SA優(yōu) 選150m2/g以下，更優(yōu)選120m2/g以下，并且更加優(yōu)選100m2/g以下。大于150m2/g的N2SA 可降低加工性能并增加生熱性。可根據(jù)JIS K 6217中的方法A測(cè)定此處炭黑的氮吸附比表面積。當(dāng)橡膠組合物包含炭黑時(shí)，基于100質(zhì)量份的橡膠組分，炭黑的含量?jī)?yōu)選5質(zhì)量份 以上，更優(yōu)選10質(zhì)量份以上，并且更加優(yōu)選15質(zhì)量份以上。低于5質(zhì)量份的炭黑含量可導(dǎo) 致耐磨性、粘附性和橡膠強(qiáng)度不足?；?00質(zhì)量份的橡膠組分，炭黑的含量?jī)?yōu)選100質(zhì)量 份以下，更優(yōu)選80質(zhì)量份以下，并且更加優(yōu)選60質(zhì)量份以下。超過100質(zhì)量份的炭黑含量 趨向于降低可分散性和加工性能。白色填料可以是通常在橡膠工業(yè)中使用的填料，包括二氧化硅、碳酸鈣、云母例如 絹云母、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、粘土、滑石、礬土、或者氧化鈦。在這些之中，根據(jù)燃料 經(jīng)濟(jì)性和橡膠強(qiáng)度，優(yōu)選二氧化硅。二氧化硅的例子包括但不限于通過干法生產(chǎn)的二氧化硅(無水硅酸)和/或通 過濕法生產(chǎn)的二氧化硅(水合硅酸)等。在這些之中，優(yōu)選通過濕法生產(chǎn)的二氧化硅(水 合硅酸)，這是由于該種二氧化硅包含許多硅烷醇基。根據(jù)BET法的二氧化硅的氮吸附比表面積優(yōu)選30m2/g以上，并更優(yōu)選100m2/g以上。小于30m2/g的二氧化硅的氮吸附比表面積趨向于降低硫化后橡膠組合物的斷裂強(qiáng)度。 而且，根據(jù)BET法的二氧化硅的氮吸附比表面積優(yōu)選500m2/g以下，更優(yōu)選300m2/g以下，并 且更加優(yōu)選200m2/g以下。超過500m2/g的二氧化硅的氮吸附比表面積趨向于降低加工性 能。此處，根據(jù)BET法的二氧化硅的氮吸附比表面積可通過根據(jù)ASTM-D-4820-93的方法來 測(cè)定?；?00質(zhì)量份的橡膠組分，橡膠組合物優(yōu)選包含5質(zhì)量份以上的二氧化硅，更有 優(yōu)選10質(zhì)量份以上，并且更加優(yōu)選30質(zhì)量份以上。低于5質(zhì)量份的二氧化硅含量可導(dǎo)致 燃料經(jīng)濟(jì)性不足。而且，基于100質(zhì)量份的橡膠組分，橡膠組合物優(yōu)選包含100質(zhì)量份以下 的二氧化硅，并且更優(yōu)選80質(zhì)量份以下。超過100質(zhì)量份的二氧化硅含量趨向于降低加工 性能。本發(fā)明的橡膠組合物優(yōu)選同時(shí)包含硅烷偶聯(lián)劑和二氧化硅。硅烷偶聯(lián)劑的例子包 括硫化物型硅烷偶聯(lián)劑、巰基型硅烷偶聯(lián)劑、乙烯基型硅烷偶聯(lián)劑、氨基型硅烷偶聯(lián)劑、環(huán) 氧丙氧基型硅烷偶聯(lián)劑、硝基型硅烷偶聯(lián)劑、以及氯代型硅烷偶聯(lián)劑。在這些之中，優(yōu)選的 是硫化物型硅烷偶聯(lián)劑例如二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、二(2-三乙氧基甲 硅烷基乙基)四硫化物、二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、和二(2-三乙氧基甲硅 烷基乙基)二硫化物，并且特別優(yōu)選二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物。當(dāng)橡膠組合物包含硅烷偶聯(lián)劑時(shí)，基于100質(zhì)量份的二氧化硅，硅烷偶聯(lián)劑的含 量?jī)?yōu)選2質(zhì)量份以上，并且更優(yōu)選4質(zhì)量份以上。低于2質(zhì)量份的硅烷偶聯(lián)劑含量可降低 橡膠強(qiáng)度和耐磨性。而且，基于100質(zhì)量份的二氧化硅，硅烷偶聯(lián)劑的含量?jī)?yōu)選15質(zhì)量份 以下，并且更優(yōu)選13質(zhì)量份以下。超過15質(zhì)量份的硅烷偶聯(lián)劑含量可能不能導(dǎo)致降低橡 膠強(qiáng)度和耐磨性的改進(jìn)，并且成本趨向于增加。在本發(fā)明的橡膠組合物中，在100質(zhì)量份的橡膠組分中，炭黑和白色填料的總量 優(yōu)選30質(zhì)量份以上，更優(yōu)選35質(zhì)量份以上，并且更加優(yōu)選40質(zhì)量份以上。低于30質(zhì)量份 的炭黑和白色填料的總量可導(dǎo)致耐磨性不足。而且，基于100質(zhì)量份的橡膠組分，炭黑和白 色填料的總量?jī)?yōu)選150質(zhì)量份以下，更優(yōu)選120質(zhì)量份以下，并且更加優(yōu)選100質(zhì)量份以 下。超過150質(zhì)量份的炭黑和白色填料的總量可降低加工性能并導(dǎo)致低生熱性不足。除了上述組分之外，本發(fā)明的橡膠組合物還可任意包含通常用于生產(chǎn)橡膠組合物 的配合劑。配合劑的例子包括氧化鋅、硬脂酸、各種抗老化劑、油例如芳香油、蠟、硫化劑、 以及硫化促進(jìn)劑。本發(fā)明的橡膠組合物可通過常用方法生產(chǎn)。具體地說，例如，將上述各組分用裝 置例如班伯里混煉機(jī)、捏合機(jī)或者開煉機(jī)混合，然后硫化，由此生產(chǎn)橡膠組合物。當(dāng)生產(chǎn)含 有天然橡膠的橡膠組合物時(shí)，天然橡膠通常在各組分例如橡膠組分和填料混合之前進(jìn)行素 煉。根據(jù)使用改性天然橡膠的本發(fā)明，如果橡膠組合物不包含(未改性)天然橡膠，那么混 合可以在不進(jìn)行素?zé)挼那闆r下進(jìn)行，以便能夠生產(chǎn)所需要的橡膠組合物。本發(fā)明的橡膠組合物用于形成作為輪胎內(nèi)腔表面的氣密層，并且此輪胎組件可以 通過降低透氣性保持輪胎的內(nèi)壓。更具體地說，該橡膠組合物可用于JP 2008-291091A的

圖1中、JP 2007-160980A的圖1和圖2中所公開的輪胎組件。本發(fā)明的充氣輪胎通過常用方法使用上述橡膠組合物來生產(chǎn)。具體地說，將其中 混有任選的添加劑的未硫化橡膠組合物擠出并加工為輪胎氣密層的形狀，然后將其與其他輪胎組件組合，并在輪胎造型機(jī)上以常用方式成型，從而獲得未硫化輪胎。然后，在硫化器 中，對(duì)該未硫化輪胎進(jìn)行加熱加壓，由此生產(chǎn)輪胎。包括使用本發(fā)明的橡膠組合物所生產(chǎn)的氣密層的輪胎特別適用于乘用輪胎、以及 卡車和公共汽車用輪胎。實(shí)施例以下將結(jié)合實(shí)施例更具體地?cái)⑹霰景l(fā)明，但是本發(fā)明不限于此。在實(shí)施例中使用的各個(gè)化學(xué)試劑如下。天然膠乳從Thaitex公司獲得的生膠乳(field latex)經(jīng)皂化的天然橡膠A 下述制造例1經(jīng)皂化的天然橡膠B 下述制造例2未經(jīng)處理的天然橡膠下述制造例3TSR 天然橡膠(TSR)丁基橡膠氯化丁基橡膠(Exxon chlorobutyl 1066，Exxon Mobile 公司生產(chǎn))炭黑SEASTV(N660, N2SA :27m2/g)，TOKAI CARBON 公司生產(chǎn)二氧化硅=Silica 115Gr (BET 比表面積:110m2/g)，Rhodia Japan 生產(chǎn)硅烷偶聯(lián)劑SU66( 二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)，Degussa AG生
產(chǎn)氧化鋅氧化鋅#1，三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)硬脂酸硬脂酸“TSUBAKI”，日油株式會(huì)社生產(chǎn)抗老化劑Antage RD (聚合2，2，4_三甲基-1，2_ 二氫化氮雜萘)，川口化學(xué)工業(yè) 株式會(huì)社生產(chǎn)硫磺硫磺粉末，鶴見化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn)硫化促進(jìn)劑A :N0CCELER DM ( 二 _2_苯并噻唑基二硫化物)，大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株 式會(huì)社生產(chǎn)硫化促進(jìn)劑B :N0CCELER M (2-巰基苯并噻唑)，大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)表面活性劑Emal-E，花王株式會(huì)社生產(chǎn)NaOH :Na0H，和光純藥工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)(用堿皂化的天然橡膠的生產(chǎn))制造例1將天然膠乳的固體含量(DRC)調(diào)整為30% (w/v)。然后，加入IOOOg的天然膠乳 與IOg的Emal-E和20g的NaOH，隨后在室溫下皂化48小時(shí)，由此生產(chǎn)經(jīng)皂化的天然膠乳。 該經(jīng)皂化的膠乳加入水稀釋至15% (w/v)的DRC。然后稀釋后的膠乳在緩慢攪拌的同時(shí)加 入甲酸，以便將PH調(diào)整到4.0至4.5。膠乳凝結(jié)，并且將凝結(jié)后的橡膠粉碎，并用IOOOmL的 水重復(fù)洗滌。然后，將橡膠在110°C下干燥2小時(shí)，由此獲得固體橡膠(經(jīng)皂化的天然橡膠 A)。制造例2將天然膠乳的固體含量(DRC)調(diào)整為30% (w/v)。然后，加入IOOOg的天然膠乳 與IOg的Emal-E和15g的NaOH，隨后在室溫下皂化48小時(shí)，由此生產(chǎn)經(jīng)皂化的天然膠乳。 該經(jīng)皂化的膠乳加入水稀釋至15% (w/v)的DRC。然后稀釋后的膠乳在緩慢攪拌的同時(shí)加 入甲酸，以便將PH調(diào)整到4.0至4.5。膠乳凝結(jié)，并且將凝結(jié)后的橡膠粉碎，并用IOOOmL的水重復(fù)洗滌。然后，將橡膠在110°C下干燥2小時(shí)，由此獲得固體橡膠(經(jīng)皂化的天然橡膠 B)。制造例3將天然膠乳的固體含量(DRC)調(diào)整為30 % (w/v)。然后，天然膠乳在緩慢攪拌的同 時(shí)加入甲酸，以便將PH調(diào)整到4. 0至4. 5。膠乳凝結(jié)，并且將凝結(jié)后的橡膠粉碎并在110°C 下干燥2小時(shí)，并由此獲得固體橡膠(未經(jīng)處理的天然橡膠)。通過如下方法測(cè)定在制造例1至3中所生產(chǎn)的TSR和固體橡膠的氮含量、磷含量 和凝膠含量。結(jié)果如表1所示。(氮含量的測(cè)定)用CHN CORDER MT_5 (Yanaco分析儀器公司生產(chǎn))測(cè)定氮含量。在測(cè)定中，首先，用 安替比林(antipyrin)作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)獲得用于測(cè)定含氮量的校準(zhǔn)曲線。然后，稱出約IOmg 的在各個(gè)制造例中生產(chǎn)的TSR或天然橡膠并進(jìn)行測(cè)定。由三個(gè)測(cè)定結(jié)果計(jì)算平均值，并且 該平均值被認(rèn)為是樣品中的氮含量。(磷含量的測(cè)定)用ICP發(fā)射光譜儀(ICPS-8100，島津制作所株式會(huì)社生產(chǎn))來測(cè)定磷含量。(凝膠含量的測(cè)定)將切為ImmX Imm大小的各個(gè)生膠樣品稱出70. OOmg,并加入35mL的甲苯，并在陰 冷暗處?kù)o置一周。然后，將混合物離心以便沉淀不溶于甲苯的凝膠部分，并且除去溶于甲苯 的上層清液。然后，僅凝膠部分用甲醇固化并干燥。測(cè)定干燥后的凝膠部分的質(zhì)量，然后使 用如下公式確定凝膠含量(％ )。凝膠含量(質(zhì)量<% )=[干燥后凝膠部分的質(zhì)量(mg)/原始樣品的質(zhì)量 (mg) ] XlOO[表 1]
權(quán)利要求
1.一種氣密層用橡膠組合物，包括包含磷含量為200ppm以下的改性天然橡膠的橡膠組分，以及 炭黑和/或白色填料。
2.如權(quán)利要求1所述的氣密層用橡膠組合物，其特征在于，基于100質(zhì)量％的橡膠組分，所述橡膠組合物包含1至30質(zhì)量％的改性天然橡膠。
3.如權(quán)利要求1所述的氣密層用橡膠組合物，其特征在于， 所述改性天然橡膠包含0. 3質(zhì)量％以下的氮。
4.如權(quán)利要求1所述的氣密層用橡膠組合物，其特征在于，所述改性天然橡膠具有20質(zhì)量％以下的凝膠含量，所述凝膠含量被測(cè)定作為不溶于 甲苯的物質(zhì)的含量。
5.如權(quán)利要求1所述的氣密層用橡膠組合物，其特征在于， 所述改性天然橡膠通過對(duì)天然膠乳進(jìn)行皂化來生產(chǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的氣密層用橡膠組合物，其特征在于， 所述白色填料是二氧化硅。
7.—種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的氣密層用橡膠組合物的方法，該方法不包括素?zé)捤?改性天然橡膠的步驟。
8.一種充氣輪胎，包括使用如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物所生產(chǎn)的氣密層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種氣密層用橡膠組合物，該組合物能夠在具有足夠出色的加工性能從而消除對(duì)于素?zé)挼男枰耐瑫r(shí)具有出色的低生熱性和較高的抗撓曲裂紋生長(zhǎng)性，并且進(jìn)一步具有良好的氣密性，并且本發(fā)明還提供了一種使用該橡膠組合物生產(chǎn)的充氣輪胎。本發(fā)明涉及一種氣密層用橡膠組合物，該組合物包括包含具有200ppm以下磷含量的改性天然橡膠的橡膠組分；以及炭黑和/或白色填料。
文檔編號(hào)C08K3/04GK102127268SQ201010591408
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者杉本睦樹 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社