專利名稱：無釘防滑輪胎用橡膠組合物及無釘防滑輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無釘防滑輪胎(冬胎)用橡膠組合物及無釘防滑輪胎。
背景技術(shù)：
用于在冰雪覆蓋道路上行駛的防滑釘輪胎或具有防滑鏈的輪胎被用在車上。然而，這會引起環(huán)境問題例如粉塵污染，并因此發(fā)展無釘防滑輪胎。無釘防滑輪胎已改進了其材料和設(shè)計。例如，使用含有大量礦物油和具有出色低溫性能的二烯橡膠的橡膠組合物。然而，如果增加礦物油的含量，那么耐磨性通常下降。同時，隨著近來全球氣候變暖，日益增多的具有無釘防滑輪胎的車輛行駛在鋪有路面的道路上。因此，需要改進包括無釘防滑輪胎的干燥性能和濕性能的總性能。尤其是， 由于影響駕駛安全，強烈需要輪胎濕性能的改進。另一方面，需要進一步改進輪胎冰雪上性能，并且因此胎面橡膠組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度趨向于被設(shè)定為較低。在此情況下，難以同時保障濕性能。因此，對于傳統(tǒng)工藝難以以良好平衡方式改進冰雪上性能、濕性能、和耐磨性。專利文獻1 3公開了包括環(huán)氧化聚異戊二烯、環(huán)氧化天然橡膠等的橡膠組合物。 然而，所述橡膠組合物并未意圖改進冰雪上性能。此外，所述橡膠組合物并不是足以用于以良好平衡方式改進冰雪上性能、濕性能、和耐磨性的方法。專利文獻1 JP 2006-188571A專利文獻2 JP 2006-348222A專利文獻3 JP 2008-303332A

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明意圖解決上述問題，并提供一種無釘防滑輪胎用橡膠組合物，所述組合物能以良好的平衡方式改進冰雪上性能、濕性能和耐磨性；以及一種具有由所述橡膠組合物生產(chǎn)的胎面的無釘防滑輪胎。本發(fā)明涉及一種無釘防滑輪胎用橡膠組合物，其包含包括改性天然橡膠和丁二烯橡膠的橡膠組分；芳香油；二氧化硅；以及炭黑，其中，相對于100質(zhì)量份的橡膠組分，芳香油的量為15 80質(zhì)量份，并且二氧化硅的量為15 80質(zhì)量份。改性天然橡膠優(yōu)選環(huán)氧化天然橡膠。基于100質(zhì)量％的橡膠組分，環(huán)氧化天然橡膠的量優(yōu)選為1 60質(zhì)量％。環(huán)氧化天然橡膠優(yōu)選具有2 35mol %的環(huán)氧化率。無釘防滑輪胎用橡膠組合物優(yōu)選進一步包括天然橡膠?；?00質(zhì)量％的二氧化硅和炭黑的總量，二氧化硅的量優(yōu)選為50質(zhì)量％以上。本發(fā)明還涉及一種具有由所述橡膠組合物所生產(chǎn)胎面的無釘防滑輪胎。根據(jù)本發(fā)明，無釘防滑輪胎用橡膠組合物包括包括改性天然橡膠和丁二烯橡膠的橡膠組分；芳香油；二氧化硅；和炭黑，并且包含大量芳香油和二氧化硅。因此，可以顯著改進冰雪上性能、濕性能、和耐磨性的平衡。因此，具有由所述橡膠組合物所生產(chǎn)胎面的無釘防滑輪胎能夠以良好平衡方式獲得高水平的這些性能。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的無釘防滑輪胎用橡膠組合物包括包括改性天然橡膠和丁二烯橡膠 (BR)的橡膠組分；芳香油；二氧化硅；和炭黑，并且包含預(yù)定量芳香油和二氧化硅。亦即，改性天然橡膠和丁二烯橡膠組合使用作為上述橡膠組分，并且添加相對較大量的芳香油和二
氧化硅。根據(jù)本發(fā)明，丁二烯橡膠和改性天然橡膠例如環(huán)氧化天然橡膠的組合增加了聚合物本身的滯后損失。因此，在沒有降低冰雪上性能的情況下，改進了濕性能。如上所述，因為其良好的低溫性能，礦物油的使用保證了足夠的冰雪上性能，但是這降低了耐磨性。因此，這些性能不能同時獲得。而且，使用芳香油取代礦物油引起低溫性能的下降，并且冰雪上性能因此不足。相反，根據(jù)本發(fā)明，大量芳香油和二氧化硅的組合使得在沒有降低耐磨性的情況下改進了低溫性能，并且因此可以同時獲得冰雪上性能和耐磨性。此外，低溫區(qū)域中的tan δ上升，并且可以顯著改進濕性能。因此，根據(jù)本發(fā)明，BR和改性天然橡膠例如ENR被組合使用，并添加大量芳香油和二氧化硅，這可以顯著改進冰雪上性能、濕性能和耐磨性的平衡。改性天然橡膠的例子優(yōu)選包括但不局限于環(huán)氧化天然橡膠(ENR)。ENR的使用在沒有大幅增加橡膠組合物低溫下硬度的情況下改進了濕性能，以便可以良好平衡方式獲得上述性能。ENR沒有特別限制，并可使用市場上可買到的環(huán)氧化天然橡膠，或者也可通過對天然橡膠(NR)進行環(huán)氧化來制備。對天然橡膠進行環(huán)氧化的方法的例子包括但不限于氯醇法、直接氧化法、過氧化氫法、烷基過氧化氫法、和過酸法。將被環(huán)氧化的天然橡膠的例子包括但不限于在輪胎產(chǎn)業(yè)中通常使用的那些，例如511 20、1 3#3、131 20、脫蛋白質(zhì)天然橡膠(DPNR)、和高純度天然橡膠(HP·)。ENR的環(huán)氧化率優(yōu)選aiiol %以上，更優(yōu)選!Mol %以上，并且更優(yōu)選5mol %以上。 如果環(huán)氧化率低于2mol %，那么不能充分改進濕性能。環(huán)氧化率優(yōu)選35mol %以下，更優(yōu)選 25mol %以下，并且更優(yōu)選15mol %以下。如果環(huán)氧化率大于35mol %，那么冰雪上性能趨向于下降。在本發(fā)明中，環(huán)氧化率是指環(huán)氧化雙鍵數(shù)占環(huán)氧化之前的橡膠中的雙鍵總數(shù)的比例(m0l%)。環(huán)氧化率可通過在稍后提及的實施例中所述方法來測定。基于100質(zhì)量％的橡膠組分，ENR量優(yōu)選1質(zhì)量％以上，更優(yōu)選5質(zhì)量％以上，更優(yōu)選10質(zhì)量％以上。如果該含量低于1質(zhì)量％，則不能充分改進濕性能?；?00質(zhì)量％ 的橡膠組分，ENR量優(yōu)選60質(zhì)量％以下，更優(yōu)選50質(zhì)量％以下，更加優(yōu)選40質(zhì)量％以下。 如果該含量超過60質(zhì)量％，那么Tg趨向于增加，可能導(dǎo)致冰雪上性能的下降。本發(fā)明橡膠組合物包含BR。BR沒有特別限制，可使用通常用于輪胎工業(yè)的那些 BR。為了保障足夠的低溫性能，優(yōu)選使用具有90質(zhì)量％以上順式含量的BR。BR優(yōu)選具有10以上、更優(yōu)選30以上的門尼粘度(ML1+4(10(TC ))。如果門尼粘度低于10，那么填料的分散性趨向于下降。BR的門尼粘度優(yōu)選為120以下，更優(yōu)選80以下。
4如果門尼粘度超過120，那么橡膠焦燒(變色)可能出現(xiàn)在擠出過程中。BR的分子量分布(Mw/Mn)優(yōu)選1. 5以上，更優(yōu)選2. 5以上。如果BR的Mw/Mn低于 1. 5，那么加工性可能下降。BR的Mw/Mn優(yōu)選為5. 0以下，更優(yōu)選4. 0以下。如果BR的Mw/ Mn大于5. 0，那么耐磨性趨向于下降。在本發(fā)明中，Mn和Mw通過凝膠滲析色譜法(GPC)相對于聚苯乙烯標準來測定。為了使橡膠組合物具有所需的冰雪上性能，基于100質(zhì)量％的橡膠組分，BR含量優(yōu)選10質(zhì)量％以上，更優(yōu)選20質(zhì)量％以上，更優(yōu)選30質(zhì)量％以上，并特別優(yōu)選50質(zhì)量％ 以上。為了改進加工性，基于100質(zhì)量％的橡膠組分，BR含量優(yōu)選80質(zhì)量％以下，更優(yōu)選 70質(zhì)量％以下，更優(yōu)選60質(zhì)量％以下。除了 ENR和BR以外，可用的橡膠組分的例子還包括天然橡膠(NR)、丁苯橡膠 (SBR)、苯乙烯-異戌二烯-丁二烯橡膠(SIBR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、氯丁橡膠(CR)、丁腈橡膠(NBR)、以及異單烯烴和對烷基苯乙烯的鹵化共聚物。特別優(yōu)選使用NR。值得注意的是，NR沒有特別限制，可使用輪胎產(chǎn)業(yè)中通常使用的那些NR?；?00質(zhì)量％的橡膠組分，BR、ENR和NR的總含量優(yōu)選80質(zhì)量％以上，更優(yōu)選 90質(zhì)量％以上，更優(yōu)選100質(zhì)量％以上。該范圍同時導(dǎo)致良好的濕性能和較高的冰雪上性能，并且因此可以良好平衡方式改進上述性能。在本發(fā)明中，可使用比較大量的芳香油和二氧化硅。同時向改性天然橡膠例如ENR 添加二氧化硅和芳香油可同時導(dǎo)致良好的耐磨性和較高的冰雪上性能，并且同時改進傳統(tǒng)的無釘防滑輪胎較差的濕抓地性能。例如，根據(jù)ASTM D 2140，以質(zhì)量百分比為單位，芳香油優(yōu)選具有15質(zhì)量％以上的芳香烴含量。為了陳述更清楚，根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)，操作油包含芳香烴(Ca)、石蠟烴(Cp)、和環(huán)烷烴(Cn)?；贑a(質(zhì)量％ )、CP(質(zhì)量％ )、和Cn(質(zhì)量％ )，操作油粗分為芳香油、石蠟油、 或環(huán)烷油。用于本發(fā)明的芳香油優(yōu)選具有15質(zhì)量％以上、更優(yōu)選17質(zhì)量％以上的Ca含量。 而且，芳香油優(yōu)選具有70質(zhì)量％以下、更優(yōu)選65質(zhì)量％以下的Ca含量。市場上可買到的芳香油的例子包括出光興產(chǎn)株式會社生產(chǎn)的AC-12、AC-460、 AH-16、AH-24、和 AH-58，以及 Japan Energy Corporation 生產(chǎn)的 Process NC300S。相對于100質(zhì)量份橡膠組分，芳香油含量優(yōu)選15質(zhì)量份以上，更優(yōu)選30質(zhì)量份以上，更優(yōu)選45質(zhì)量份以上，并特別優(yōu)選60質(zhì)量份以上。較大含量的芳香油導(dǎo)致更好的軟化作用和更好的低溫性能，這導(dǎo)致冰雪上性能的改進。芳香油含量優(yōu)選80質(zhì)量份以下。超過 80質(zhì)量份的芳香油含量可降低性能例如加工性、耐磨性、和抗老化性能。二氧化硅的例子包含但不限于濕法制造的二氧化硅、以及干法制造的二氧化硅。二氧化硅的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選80m2/g以上，并更優(yōu)選150m2/g以上。小于80m2/g的二氧化硅的N2SA可導(dǎo)致拉伸強度的大幅下降，并因此難以保證耐磨性。而且， 二氧化硅的N2SA優(yōu)選250m2/g以下，并更優(yōu)選180m2/g以下。大于250m2/g的二氧化硅N2SA 可大幅增加所得橡膠組合物的粘度，降低加工性。此處，二氧化硅的N2SA可根據(jù)ASTM D 3037-81的BET法來測定。相對于100質(zhì)量份橡膠組分，二氧化硅含量優(yōu)選15質(zhì)量份以上，更優(yōu)選30質(zhì)量份以上，并且更加優(yōu)選是45質(zhì)量份以上。小于15質(zhì)量份的二氧化硅含量不會導(dǎo)致冰雪上性能的改進。相對于100質(zhì)量份橡膠組分，二氧化硅的含量優(yōu)選80質(zhì)量份以下，更優(yōu)選70質(zhì)量份以下，并且更優(yōu)選60質(zhì)量份以下。超過80質(zhì)量份的二氧化硅含量可降低加工性和可操作性，并且導(dǎo)致由于填料量增加引起的不良低溫性能。橡膠組合物優(yōu)選同時包含硅烷偶聯(lián)劑和二氧化硅。硅烷偶聯(lián)劑的例子包括但不限于通常用于輪胎工業(yè)的那些硅烷偶聯(lián)劑，例如硫化物型硅烷偶聯(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、和氯代型硅烷偶聯(lián)劑。特別優(yōu)選的是硫化物型硅烷偶聯(lián)劑，例如雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物，雙(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物，雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基) 二硫化物，以及雙(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物。相對于100質(zhì)量份二氧化硅，硅烷偶聯(lián)劑的含量優(yōu)選2質(zhì)量份以上，并且更優(yōu)選5 質(zhì)量份以上。硅烷偶聯(lián)劑的含量優(yōu)選20質(zhì)量份或以下，并且更優(yōu)選15質(zhì)量分或以下。在該范圍內(nèi)的硅烷偶聯(lián)劑含量導(dǎo)致良好地獲得本發(fā)明的效果。本發(fā)明中的橡膠組合物包含提供補強的炭黑。而且，同時向改性天然橡膠和BR中添加炭黑和芳香油及二氧化硅可以良好平衡方式改進耐磨性、冰雪上性能和濕抓地性能。 炭黑的例子包含但不限于SAF、ISAF、HAF、FF、&GPF。炭黑優(yōu)選具有31nm以下的平均粒徑和/或100ml/100g以上的DBP吸油量。此種炭黑的添加提供了所需的補強性，保證嵌段剛性、耐非均勻磨損性和拉伸強度，并導(dǎo)致良好地獲得本發(fā)明的效果。平均粒徑大于31nm的炭黑可導(dǎo)致拉伸強度的大幅下降，并難以保證耐磨性。炭黑的平均粒徑更優(yōu)選25nm以下，并更選23nm以下。而且，炭黑的平均粒徑優(yōu)選15nm以上，并更優(yōu)選19nm以上。平均粒徑小于15nm的炭黑顯著增加所獲得的橡膠組合物的粘度，并降低加工性。在本發(fā)明中，平均粒徑是數(shù)均粒徑，并可通過透射電鏡測定。小于100ml/100g的炭黑的DBP吸油量(鄰苯二甲酸二丁酯吸油量)會導(dǎo)致較低的補強性并難以保證耐磨性。DBP吸油量更優(yōu)選105ml/100g以上，并更加優(yōu)選110ml/100g 以上。而且，DBP吸油量優(yōu)選160ml/100g以下，并更優(yōu)選150ml/100g以下。首要的是，難以生產(chǎn)超過160ml/100gDBP吸油量的炭黑。此處，炭黑的DBP吸油量可根據(jù)如日本工業(yè)標準JIS K6217-4中所述的測量方法來測定。炭黑的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選80m2/g以上，并更優(yōu)選110m2/g以上。小于 80m2/g的N2SA可導(dǎo)致拉伸強度的大幅下降，并難以保證耐磨性。炭黑的N2SA優(yōu)選200m2/g 以下，并更優(yōu)選150m2/g以下。超過200m2/g的RSA可大幅增加所得橡膠組合物的粘度，并因此降低加工性能。此處，炭黑的N2SA可根據(jù)如日本工業(yè)標準JIS K6217中所述的方法A測定。相對于100質(zhì)量份橡膠組分，炭黑的含量優(yōu)選2質(zhì)量份以上，并且更優(yōu)選5質(zhì)量份以上。小于2質(zhì)量份的炭黑含量可導(dǎo)致低補強性。炭黑含量優(yōu)選50質(zhì)量份以下，更優(yōu)選20 質(zhì)量份以下，并且更優(yōu)選是15質(zhì)量份以下。大于50質(zhì)量份的炭黑含量趨向于導(dǎo)致較差的低溫性能。基于100質(zhì)量％的二氧化硅和炭黑的總量，二氧化硅的量(比例)優(yōu)選為50質(zhì)量％以上，更優(yōu)選陽質(zhì)量％以上。小于50質(zhì)量％的二氧化硅含量可能不能同時導(dǎo)致良好的冰雪上性能和良好的耐磨性，從而不能充分發(fā)揮本發(fā)明的效果?；?00質(zhì)量％的二氧CN 102372865 A
說明書
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化硅和炭黑的總量，二氧化硅含量優(yōu)選為95質(zhì)量％以下，更優(yōu)選90質(zhì)量％以下。超過95 質(zhì)量％的二氧化硅含量可導(dǎo)致耐候性和抗臭氧性的顯著下降。除上述成份之外，橡膠組合物還可以可選地包含通常的用于橡膠工業(yè)中的配合劑。配合劑的例子包括其它填料、硬脂酸、抗氧化劑、抗老化劑、氧化鋅、過氧化物、硫化劑例如硫磺和含硫化合物、以及硫化促進劑。優(yōu)選的硫化促進劑是亞磺酰胺硫化促進劑(例如N-叔丁基-2-苯并噻唑基亞磺酰胺(TBBS)、N-環(huán)己基-2-苯并噻唑基亞磺酰胺(CBS)、N, N- 二環(huán)己基_2_苯并噻唑基亞磺酰胺(DCBQ、和N，N- 二異丙基-2-苯并噻唑亞磺酰胺)、胍硫化促進劑(例如二苯胍 (DPG)、二鄰甲苯胍、三苯胍、鄰甲苯二胍、以及鄰苯二甲酸二苯胍)。這些硫化促進劑中，特別優(yōu)選TBBS和DPG的組合。本發(fā)明中的橡膠組合物適用于無釘防滑輪胎的胎面。此外，盡管同樣適用于車輛例如卡車和公共汽車，但所述橡膠組合物特別優(yōu)選用于需要較高冰雪上操縱穩(wěn)定性的乘用車的無釘防滑輪胎。可通過常用方法生產(chǎn)具有本發(fā)明橡膠組合物的無釘防滑輪胎。亦即，無釘防滑輪胎可通過如下步驟生產(chǎn)由上述橡膠組合物制備輪胎組件例如胎面，將所制備輪胎組件與其它組件組裝，并在壓力下于輪胎成型機上加熱所組裝的組件。實施例本發(fā)明將基于實施例進行更詳細的說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。在下文中，列出了用于實施例和比較例中的各化學試劑。NR :RSS#3ENR2:參見制備例1。ENR5:參見制備例2。ENRlO 參見制備例3。ENR25 參見制備例4。ENR35 參見制備例5。BR:宇部興產(chǎn)工業(yè)株式會社生產(chǎn)的BR150B(順式_1，4鍵含量97質(zhì)量％， ML1+4(100°C ) :40，在 25°C下 5%溶于甲苯的溶液粘度:48cps，Mw/Mn :3.3)炭黑CabotJapan K. K.生產(chǎn)的 N220 (N2SA 120m2/g，平均粒徑23nm ;DBP 吸油量:115ml/100g)二氧化硅DegussaAG 公司生產(chǎn)的 Ultrasil VN3 (N2SA :175m2/g)硅烷偶聯(lián)劑=DegussaAG公司生產(chǎn)的SU66( 二(3_三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)礦物油出光興產(chǎn)株式會社生產(chǎn)的PS_32(石蠟操作油)芳香油Japan Energy Corporation公司生產(chǎn)的操作油NC300S(芳香烴(Ca)含量 質(zhì)量％ )硬脂酸日油株式會社生產(chǎn)的Kiri氧化鋅三井金屬礦業(yè)株式會社生產(chǎn)的氧化鋅2號抗老化劑大內(nèi)新興化學工業(yè)株式會社生產(chǎn)的NOCRAC 6C (N-(1，3_ 二甲基丁
基)-N’ -苯基對苯二胺)
蠟日本精蠟株式會社生產(chǎn)的OZOACE蠟硫磺鶴見化學株式會社生產(chǎn)的硫磺粉末硫化促進劑TBBS 大內(nèi)新興化學工業(yè)株式會社生產(chǎn)的NOCCELER NS (N-叔丁基-2-苯并噻唑基亞磺酰胺)硫化促進劑DPG:大內(nèi)新興化學工業(yè)株式會社生產(chǎn)的NOCCELER D((N，N，_二苯胍)制備例1 (ENR2的制備)ENR2采用與以下制備例2中相同的方法制備，不同的是改變了過乙酸含量和反應(yīng)時間。 制備例2 (ENR5的制備)將1500g高氨類天然橡膠膠乳(來自野村貿(mào)易株式會社的Hytex，固體含量: 60% )引入裝有攪拌器、滴液漏斗、冷凝器的5L容器中。橡膠膠乳用1. 5L蒸餾水稀釋，以便將混合物固體含量調(diào)整到30%，并且將溫度調(diào)整至20°C。將9g非離子型乳化劑(花王株式會社生產(chǎn)的“EMULGEm06”)加至攪拌中的混合物中。然后，緩慢添加800g具有2. 5mol/ L濃度的過乙酸溶液，同時用2. 8%氨水將膠乳混合物的pH調(diào)節(jié)到5 6的范圍。在添加后，反應(yīng)在室溫下進行五小時。然后，逐滴加入甲酸或者甲醇并且僅橡膠組分凝固。凝固物用蒸餾水洗滌數(shù)次并干燥，由此制備ENR5。制備例3 (ENR10的制備)ENRlO采用與上述制備例2中相同的方法制備，不同的是改變了過乙酸含量和反應(yīng)時間。制備例4 (ENR25的制備)ENR25采用與上述制備例2中相同的方法制備，不同的是改變了過乙酸含量和反應(yīng)時間。制備例5 (ENR35的制備)ENR35采用與上述制備例2中相同的方法制備，不同的是改變了過乙酸含量和反應(yīng)時間。將在制備例1至5中制備的每一 ENR溶解于氘化三氯甲烷中，并且進行核磁共振 (NMR(日本電子株式會社生產(chǎn)的JNM-ECA系列))譜分析，從而獲得碳-碳雙鍵部分峰頂區(qū)域的積分值h(ppm)和脂族部分峰頂區(qū)域的積分值h(ppm)。各ENR的環(huán)氧化率通過下式由所得積分值h的比率確定(環(huán)氧化率)=3Xh(2. 69)/(3Xh(2. 69) +3Xh(5. 14) +h(0· 87)) X 100.所獲得的各ENR的環(huán)氧化率如下所示ENR2 :2mol% ；ENR5 :5mol% ；ENRlO IOmol % ；ENR25 :25mol% ；ENR35 :35mol%。實施例1 9禾Π比較例1 6根據(jù)如表1工序1所示配方量，將化學試劑加入班伯里混煉機中。將它們混合5 分鐘，以便將出口溫度升高至約150°C (應(yīng)當注意的是，礦物油分兩部分添加)。隨后，將硫磺和硫化促進劑按工序2所示量加入工序1中所獲得的混合物中，并且將所述混合物用開煉機在約80°C下混合3分鐘，由此生產(chǎn)未硫化橡膠組合物。在170°C下將所獲得的未硫化橡膠組合物加壓硫化10分鐘，以便生產(chǎn)硫化橡膠組合物(硫化橡膠薄片)。并且，將所獲得的未硫化橡膠組合物模壓為胎面形狀，并與其它輪胎組件組合，然后在170°C下將組件硫化15分鐘，從而生產(chǎn)試驗用無釘防滑輪胎。硫化橡膠薄片和試驗用無釘防滑輪胎用以下方法進行評估。(1)硬度根據(jù)日本工業(yè)標準JIS K 6253“硫化或熱塑性橡膠——硬度測試”，用A型硬度計在0°C下測定硫化橡膠薄片的硬度。各硬度測定值表示為基于比較例1的值為100的指數(shù)。 較小的指數(shù)值表示較低的硬度和較好的低溫性能。(2)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)從各硫化橡膠薄片中切出預(yù)定尺寸的試驗片。然后，各測試片從-100°C至100°C 的tan δ溫度曲線通過Iwamoto Seisakusho有限公司生產(chǎn)的粘彈性分光計VES在以下條件測定10%初始應(yīng)變、0. 5%動態(tài)應(yīng)變、IOHz頻率和士0. 25%振幅、和2V /min溫度升高速度。從所得溫度曲線中，確定tan δ峰值溫度，并且此溫度被認為是Tg。(3)冰雪上性能在以下條件下評估試驗用無釘防滑輪胎用于車上(on-vehicle)的冰雪上性能。 此處，生產(chǎn)具有195/65R15尺寸和DS-2圖案的乘用車用無釘防滑輪胎作為試驗用無釘防滑輪胎，并且將各組輪胎按裝在日本制造的2000cc的FR汽車上。該實驗在日本北海道名寄市住友橡膠工業(yè)株式會社的試驗場中進行。冰上溫度為_6°C至_1°C，并且雪上溫度為-10°C 至-2°C。剎車性能(冰上剎車制動距離)測定冰上剎車制動距離，即在30km/h下將剎車鎖定后車輛停止所需要的距離。然后，將比較例1作為參考，剎車性能指數(shù)通過下式計算(剎車性能指數(shù))=(比較例1的剎車制動距離)/(各輪胎的剎車制動距離)XlOO指數(shù)越大，剎車性能越好。(4)濕性能用上述試驗用無釘防滑輪胎(輪胎尺寸195/65R15)，在具有潮濕浙青表面的試驗場中進行實際車輛行駛試驗。在該試驗中，通過感覺評估抓地性能(抓地感、制動性能、 牽引性能)。在評估中，比較例1中的輪胎被認為是標準，并且該輪胎的性能被評為100。然后，以這樣的方式評分如果該試驗駕駛員判斷性能顯著改進，則該輪胎評定為120 ；如果該試驗駕駛員判斷性能是之前從未獲得的高水平，則輪胎評定為140。(5)耐磨性將各組試驗用無釘防滑輪胎(輪胎尺寸195/65RM)安裝在日本制造的FF汽車上，并且在汽車行駛8000km之后，測定胎面的凹槽深度。從測定值計算輪胎凹槽深度減少 Imm所行駛的距離，然后，所獲得的行駛距離用于以下等式，從而計算耐磨性指數(shù)。(耐磨性指數(shù))=(對于各輪胎減少Imm輪胎凹槽的行駛距離)/(比較例1中減小Imm輪胎凹槽的行駛距離)X 100指數(shù)越大，耐磨性越好。
各實驗的評估結(jié)果如表1所示。
[表1]
與比較例的橡膠組合物相比，通過將ENR與丁二烯橡膠和炭黑混合、并添加預(yù)定量的芳香油和二氧化硅所制備的實施例的橡膠組合物呈現(xiàn)出良好平衡的較高水準的冰雪上性能、濕性能、和耐磨性。
權(quán)利要求
1.無釘防滑輪胎用橡膠組合物，其包含包括改性天然橡膠和丁二烯橡膠的橡膠組分； 芳香油； 二氧化硅；以及炭黑，其中，相對于100質(zhì)量份的橡膠組分，芳香油的量為15 80質(zhì)量份，二氧化硅的量為 15 80質(zhì)量份。
2.如權(quán)利要求1所述的無釘防滑輪胎用橡膠組合物，其特征在于， 所述改性天然橡膠是環(huán)氧化天然橡膠。
3.如權(quán)利要求2所述的無釘防滑輪胎用橡膠組合物，其特征在于，基于100質(zhì)量％的所述橡膠組分，所述環(huán)氧化天然橡膠的量為1 60質(zhì)量％。
4.如權(quán)利要求2所述的無釘防滑輪胎用橡膠組合物，其特征在于， 所述環(huán)氧化天然橡膠具有2 35mol%的環(huán)氧化率。
5.如權(quán)利要求1所述的無釘防滑輪胎用橡膠組合物，其特征在于，進一步包含天然橡膠。
6.如權(quán)利要求1所述的無釘防滑輪胎用橡膠組合物，其特征在于，基于100質(zhì)量％的所述二氧化硅和炭黑的總量，所述二氧化硅的量為50質(zhì)量％以上。
7.無釘防滑輪胎，其包含由權(quán)利要求1-6中任一項所述的橡膠組合物生產(chǎn)的胎面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無釘防滑輪胎用橡膠組合物，所述組合物能以良好的平衡方式改進冰雪上性能、濕性能和耐磨性；以及一種具有由所述橡膠組合物所生產(chǎn)胎面的無釘防滑輪胎。該無釘防滑輪胎用橡膠組合物包含包括改性天然橡膠和丁二烯橡膠的橡膠組分；芳香油；二氧化硅；以及炭黑，其中，相對于100質(zhì)量份的橡膠組分，芳香油的量為15～80質(zhì)量份，并且二氧化硅的量為15～80質(zhì)量份。
文檔編號C08K3/04GK102372865SQ20111019413
公開日2012年3月14日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者兒島良治 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社