輪胎用橡膠組合物以及充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種耐磨損性、燃油經(jīng)濟性和加工性得到良好平衡改善的橡膠組合物，其制備方法以及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。涉及通過將含丁二烯橡膠1、二氧化硅1、硫含量20質(zhì)量％以上的硅烷偶聯(lián)劑1和油1的混煉物與丁苯橡膠2以及硫含量小于20質(zhì)量％的硅烷偶聯(lián)劑2混煉得到的輪胎用橡膠組合物。
【專利說明】輪胎用橡膠組合物以及充氣輪胎
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輪胎用橡膠組合物、該橡膠組合物的制備方法，以及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。
【背景技術】
[0002]近年來，從節(jié)約資源和能源以及環(huán)境保護的立場來說，減少廢氣中的二氧化碳的社會需求不斷增長，為此，人們在研究將汽車輕量化、利用電能等的各種對策。因此，為滿足提高汽車用輪胎的耐磨損性、耐久性，致力于節(jié)省資源的要求，對輪胎用橡膠組合物的各種改進也進行了研究。
[0003]例如，作為提高耐磨損性等的方法，已知有減少輪胎用橡膠組合物中的硫含量的方法，但其存在燃油經(jīng)濟性差的課題。此外，有人還提出了制作母煉膠提高二氧化硅分散性的方法，但其存在含丁二烯橡膠和二氧化硅的母煉膠的坯子差，片材輸送困難，加工性能差等問題。因此，要想平衡性良好地改善耐磨損性、燃油經(jīng)濟性和加工性一般較困難，故要求進行進一步改良。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術問題
[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種耐磨損性、燃油經(jīng)濟性和加工性得到良好平衡改善的輪胎用橡膠組合物，其制備方法以及使用該組合物的充氣輪胎。
[0006]解決技術問題的手段
[0007]本發(fā)明涉及一種將含丁二烯橡膠1、二氧化硅1、硫含量20質(zhì)量％以上的硅烷偶聯(lián)劑I和油I的混煉物與丁苯橡膠2以及硫含量小于20質(zhì)量％的硅烷偶聯(lián)劑2混煉得到的輪胎用橡膠組合物。
[0008]100質(zhì)量％的橡膠成分中，丁二烯橡膠和丁苯橡膠的總含量為80~100質(zhì)量％，天然橡膠的含量為O~20質(zhì)量相對于該橡膠成分為100質(zhì)量份,二氧化娃的含量為20~150質(zhì)量份。
[0009]優(yōu)選所述混煉物中含有的橡膠成分I的含量(A)，填充物I的含量(B)，所述二氧化硅的含量(C)以及所述油I的含量(D)滿足下述式(I)及(II)。
[0010]D/ (A+B+C+D) XlOO ≥ 15 (I)
[0011]30 芻 C/ (A+B+C+D) XlOO ≤45 (II)
[0012]本發(fā)明涉及輪胎用橡膠組合物的制備方法，其包括制備所述含丁二烯橡膠1、所述二氧化硅1、所述硅烷偶聯(lián)劑I以及所述油I的所述混煉物的工序1，以及將該混煉物與所述丁苯橡膠2和所述硅烷偶聯(lián)劑2進行混煉的工序2。
[0013]本發(fā)明還涉及使用該橡膠組合物制備的充氣輪胎。
[0014]發(fā)明效果
[0015]通過本發(fā)明，由于是將含丁二烯橡膠、二氧化硅、高硫含量硅烷偶聯(lián)劑和油的混煉物，與丁苯橡膠以及低硫含量硅烷偶聯(lián)劑混煉得到輪胎用橡膠組合物，故在通過該混煉物可制備良好坯子的同時，進而能提供一種耐磨損性、燃油經(jīng)濟性和加工性得到良好平衡改善的橡膠組合物。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明的輪胎用橡膠組合物通過將含丁二烯橡膠1、二氧化硅1、硫含量20質(zhì)量％以上的硅烷偶聯(lián)劑I和油I的混煉物，與丁苯橡膠2以及硫含量小于20質(zhì)量％的硅烷偶聯(lián)劑2混煉得到。
[0017]含丁二烯橡膠、二氧化硅以及硅烷偶聯(lián)劑的母煉膠由于因丁二烯橡膠的特性，其成片困難，制造而成的坯子狀態(tài)差等，加工性不好，此外，與二氧化硅的親和性低，故難以大量混合。進一步，使用高硫含量的硅烷偶聯(lián)劑一方面能改善燃油經(jīng)濟性，但同時也會降低斷裂伸長率，同樣，降低硫磺硫化劑相對提高硫化促進劑比率，一方面能改善耐磨損性和耐熱老化性，但會降低燃油經(jīng)濟性。
[0018]與此相反，本發(fā)明的橡膠組合物，通過預先制得含丁二烯橡膠、二氧化硅、高硫含量硅烷偶聯(lián)劑以及油的混煉物(母煉膠)，可以得到具有良好質(zhì)地、加工性優(yōu)良的母煉膠，同時，通過在制備該混煉物時混煉高硫含量硅烷偶聯(lián)劑，在與丁苯橡膠混煉時加入低硫含量硅烷偶聯(lián)劑混煉，能夠改善橡膠組合物的耐磨損性、燃油經(jīng)濟性以及加工性。因此，本發(fā)明通過配制具有優(yōu)良加工性的母煉膠的同時，也可以獲得耐磨損性、燃油經(jīng)濟性以及加工性的性能平衡得到顯著改善的橡膠組合物。
[0019]本發(fā)明的橡膠組合物，例如，優(yōu)選通過包括以下工序的制備方法制得:制備含丁二稀橡I父1、氧化娃1、硫含量20質(zhì)量％以上的硅烷偶聯(lián)劑I和油I的混煉物的工序I，以及將工序I得到的混煉物與丁苯橡膠2以及硫含量小于20質(zhì)量％的硅烷偶聯(lián)劑2混煉的工序2。
[0020]< 工序 1>
[0021]在工序I中，制備含丁二烯橡膠1、二氧化硅1、硫含量20質(zhì)量％以上的硅烷偶聯(lián)劑I和油I的混煉物(母煉膠)。
[0022]對工序I中混合的丁二烯橡膠I (BRl)沒有特別的限制，例如，可以為日本Zeon(株)制的BR1220，宇部興產(chǎn)(株)制BR150B、JSR (株)制的BR730等高順式含量的BR等輪胎行業(yè)中一般使用的物質(zhì)。其中，從耐磨損性等的性能優(yōu)良的理由來說，優(yōu)選順式含量為95質(zhì)量％以上的BR。
[0023]在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，工序I中混合的橡膠成分I可以適當混合BRl以外的橡膠成分，例如，可以列舉天然橡膠(NR)、異戊二烯橡膠(IR)、丁苯橡膠(SBR)、苯乙烯-異戊二烯橡膠(SIR)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠(SIBR)、乙烯-丙烯二烯橡膠(EPDM)、氯丁橡膠(CR)、丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)、丁基橡膠(IIR)等。
[0024]作為工序I中混合的二氧化硅1，舉例有:干式二氧化硅(無水二氧化硅)、濕式二氧化硅(含水二氧化硅)等。其中，從硅烷醇基多的理由來說，優(yōu)選為濕式二氧化硅。上述二氧化硅可以單獨使用，也可以兩種以上混合使用。
[0025]二氧化硅I的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選為30m2/g以上，進一步優(yōu)選為100m2/g以上，且優(yōu)選為300m2/g以下，進一步優(yōu)選為280m2/g以下。其比表面積在上述范圍時，能達到燃油經(jīng)濟性和加工性能的良好平衡。此外，二氧化硅的N2SA為按照ASTMD3037-81基準通過BET法測定的值。
[0026]相對于混煉物中的橡膠成分I (100質(zhì)量份)，工序I中二氧化硅I的混合量優(yōu)選為20質(zhì)量份以上，進一步優(yōu)選為50質(zhì)量份以上。其含量不足20質(zhì)量份時，不能獲得足夠的燃油經(jīng)濟性。此外，其混合量優(yōu)選為150質(zhì)量份以下，進一步優(yōu)選為110質(zhì)量份以下。其含量超過150質(zhì)量份時，二氧化硅均勻分散困難，會使加工性能惡化，且滾動阻力也會增加。
[0027]作為工序I中混合的硅烷偶聯(lián)劑1，只要其為硫含量在20質(zhì)量％以上的硅烷偶聯(lián)劑，對其沒有特別的限定，可以為規(guī)定硫含量的硫醚系、巰基系、乙烯基系、氨基系、環(huán)氧丙氧基系、硝基系、氯系硅烷偶聯(lián)劑等。其中，從充分獲得本發(fā)明的效果的點來說，優(yōu)選硫醚系硅烷偶聯(lián)劑。
[0028]具體而言，硅烷偶聯(lián)劑I可以為二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚、雙(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫醚、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫醚、雙(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫醚、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫醚、3-三甲氧基甲硅烷基丙基-N，N- 二甲基硫代氨基甲酰四硫醚、3-三乙氧基甲硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫醚、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫醚、2-三甲氧基甲硅烷基乙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫醚、3-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑四硫醚、3-三乙氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑四硫醚等。上述硅烷偶聯(lián)劑可以單獨使用，也可以兩種以上混合使用。
[0029]相對于混煉物中的二氧化硅I (100質(zhì)量份)，工序I中硅烷偶聯(lián)劑I的混合量優(yōu)選為4質(zhì)量份以上，進一步優(yōu)選為5質(zhì)量份以上。其含量不足4質(zhì)量份時，硅烷偶聯(lián)劑的效果不能得到充分體現(xiàn) ，有降低耐磨損性的趨勢。此外，其混合量優(yōu)選為14質(zhì)量份以下，進一步優(yōu)選為12質(zhì)量份以下。當其含量超過14質(zhì)量份時，雖然成本上升但不能取得相應的效果，反而補強性、耐磨損性有降低的趨勢。
[0030]作為工序I中混合的填充物I可以為二氧化硅I以外的物質(zhì)，例如，可以列舉炭黑、氫氧化鋁、粘土、碳酸鈣、蒙脫土、纖維素、玻璃氣球、各種短纖維等輪胎行業(yè)公知的其它填充物等。
[0031]相對于混煉物中的橡膠成分I (100質(zhì)量份)，工序I中填充物I的混合量優(yōu)選為20質(zhì)量份以上，進一步優(yōu)選為50質(zhì)量份以上。其含量小于20質(zhì)量份時，不能獲得足夠的補強性。此外，其混合量優(yōu)選為150質(zhì)量份以下，進一步優(yōu)選為110質(zhì)量份以下。其含量超過150質(zhì)量份時，不能得到充分的燃油經(jīng)濟性和加工性。
[0032]對工序I中混合的油I沒有特別限定，例如，可以為石蠟系操作油、環(huán)烷系操作油、芳香族系操作油(芳香油)等的操作油等。
[0033]相對于混煉物中的橡膠成分I (100質(zhì)量份)，工序I中油I的混合量優(yōu)選為10質(zhì)量份以上，進一步優(yōu)選為30質(zhì)量份以上。其混合量小于10質(zhì)量份時，加工性低。此外，其混合量優(yōu)選為100質(zhì)量份以下，進一步優(yōu)選為50質(zhì)量份以下。其混合量大于100質(zhì)量份時，耐磨損性會降低。
[0034]對于工序I中制備的混煉物，優(yōu)選該混煉物中含有的橡膠成分I的含量(A)，填充物I的含量(B)，二氧化硅的含量(C)以及油I的含量(D)滿足下述式(I)及(II)，其滿足下式時，可以制備加工性優(yōu)異的母煉膠，同時還能獲得顯著的改善耐磨損性、燃油經(jīng)濟性與加工性 的性能平衡這一上述效果。
[0035]D/ (A+B+C+D) XlOO ^ 15 (I)
[0036]30 芻 C/ (A+B+C+D) XlOO ^ 45 (II)
[0037]式(I)中表示的油I的含量，進一步優(yōu)選為15 ^ D/ (A+B+C+D) XlOO ^ 18，更進一步優(yōu)選為 15 ^ D/ (A+B+C+D) XlOO ^ 17。D/ (A+B+C+D) X 100 小于 15 時，加工性不能得到保障，大于18時,粘附力太大。
[0038]式(II)中表示的二氧化硅I的含量，進一步優(yōu)選32 ^ C/ (A+B+C+D)X 100 ^ 43。C/ (A+B+C+D) XlOO小于30時，工序I中含有的二氧化硅的量少，不能充分得到本發(fā)明的效果。其大于45時,工序I中含有的二氧化娃量過多而導致分散不充分。
[0039]在工序I中，除了 BRl等橡膠成分1、二氧化硅I等填充物1、硅烷偶聯(lián)劑1、油I以外，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，可以混合橡膠組合物中一般使用的添加劑。
[0040]< 工序 2>
[0041]在工序2中，將工序I制備的混煉物(母煉膠)與丁苯橡膠2以及硫含量小于20質(zhì)量％的硅烷偶聯(lián)劑2混煉。
[0042]對工序2中混合的丁苯橡膠2 (SBR2)沒有特別的限定，例如可以列舉乳液聚合SBR (E-SBR)，溶液聚合SBR (S-SBR)等。其中，從獲得良好的燃油經(jīng)濟性等性能來說，作為SBR，優(yōu)選使用改性劑改性后的SBR (改性SBR)。
[0043]作為改性SBR，可以是在輪胎行業(yè)中一般使用的SBR經(jīng)過改性劑處理后得到的改性SBR。作為上述改性劑，舉例有:3_氨基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氣基丙基乙基二甲氧基硅烷、3-氣基丙基二甲氧基硅烷、3_ (2-氣基乙基氣基)丙基三甲氧基硅烷、四氯化錫、丁基三氯化錫、N-甲基吡咯烷酮等。上述改性劑可以一種單獨使用或兩種以上混合使用。其中，從本發(fā)明獲得良好的效果的點來說，優(yōu)選使用N-甲基吡咯烷酮。
[0044]作為上述使用改性劑對SBR改性的方法，可以使用現(xiàn)有技術日本專利特公平6-53768號公報、日本特公平6-57767號公報、日本特表2003-514078公報中記載的方法。例如，可以列舉讓SBR和改性劑接觸即可，在陰離子聚合合成SBR之后，在該聚合物橡膠溶液中加入規(guī)定量的改性劑，使SBR的聚合末端(活性末端)和改性劑反應的方法，在SBR溶液中添加改性劑進行反應的方法等。
[0045]在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，工序2中混合的橡膠成分2可以適量混合SBR2以外的橡膠成分，例如可列舉丁二烯橡膠等上述所列舉的各種橡膠成分。
[0046]在工序2中，優(yōu)選混合二氧化硅2。作為二氧化硅2，可以列舉上述二氧化硅I等，優(yōu)選具有同樣的氮吸附比表面積(n2sa)。
[0047]相對于該工序2中混煉的橡膠成分2 (100質(zhì)量份)，工序2中二氧化硅2的混合量優(yōu)選為20質(zhì)量份以上，進一步優(yōu)選為50質(zhì)量份以上。其混合量小于20質(zhì)量份時，不能得到令人滿意的燃油經(jīng)濟性。此外，其混合量優(yōu)選為150質(zhì)量份以下，進一步優(yōu)選為110質(zhì)量份以下。其混合量大于150質(zhì)量份時，二氧化硅難于均勻分散，加工性差，且滾動阻力也會增加。
[0048]作為工序2中混合的硅烷偶聯(lián)劑2，只要其含硫量小于20%，對其沒有特別限定，可以列舉規(guī)定硫含量的硫釀系、疏基系、乙烯基系、氣基系、環(huán)氧丙氧基系、硝基系、氣系硅烷偶聯(lián)劑等。其中，從充分獲得本發(fā)明的效果的點來說，優(yōu)選硫醚系硅烷偶聯(lián)劑。
[0049]具體而言，可以為:二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫醚、雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫醚、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫醚、3-三乙氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯單硫醚、3-三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯單硫醚等。上述硫醚可以單獨使用，也可以兩種以上混合使用。
[0050]工序2中硅烷偶聯(lián)劑2的混合量相對于該工序2中混煉的二氧化硅2 (100質(zhì)量份)，優(yōu)選為4質(zhì)量份以上，進一步優(yōu)選為5質(zhì)量份以上。其混合量小于4質(zhì)量份時，不能充分得到加入硅烷偶聯(lián)劑的效果，耐磨損性有降低的趨勢。此外，其混合量優(yōu)選為14質(zhì)量份以下，進一步優(yōu)選為12質(zhì)量份以下。其混合量大于14質(zhì)量份時，成本上升，但不能獲得相應的效果，補強性、耐磨損性反而有降低的趨勢。
[0051]作為工序2中混合的填充物2，可以是二氧化硅2以外的物質(zhì)，例如，可以是上述填充物I等。此外，在工序2中可以混合油2，例如可列舉上述油I等。另外，優(yōu)選填充物2相對于工序2中混煉的橡膠成分2 (100質(zhì)量份)的混合量等同于工序I中其相對于混煉物中的橡膠成分I的量，油2相對于工序2中混煉的橡膠成分2 (100質(zhì)量份)的混合量等同于工序I其相對于混煉物中的橡膠成分I的量。 [0052]工序2中，在不妨害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，除了 SBR2等的橡膠成分2、二氧化硅2等的填充物2、硅烷偶聯(lián)劑2、油2之外，還可以混合在橡膠組合物中一般使用的添加劑。
[0053]工序I的混煉物(母煉膠)可以使用班伯里混煉機、開放式輥等橡膠行業(yè)中使用的一般的混煉機，將BRl等橡膠成分1、二氧化硅I等填充物1、硅烷偶聯(lián)劑1、油I以及根據(jù)需要添加的其他成分通過混煉獲得，工序2的混煉工序中，使用該混煉機，混煉SBR2等的橡膠成分2、二氧化硅2等的填充物2、硅烷偶聯(lián)劑2、油2以及根據(jù)需要添加的其他成分。
[0054]工序I和工序2的混煉溫度優(yōu)選為80~200°C，進一步優(yōu)選為100~160°C。另外，對混煉時間沒有特別限定，通常為30秒以上，優(yōu)選為I~30分鐘。
[0055]< 工序 3>
[0056]工序2的混煉工序之后，通常還進行混煉膠工序，例如，將工序2得到的混煉物、硫等硫化劑、硫化促進劑等在70~85°C的條件下混煉2~4分鐘的工序,通過后續(xù)的硫化工序,得到本發(fā)明的硫化橡膠組合物(混煉膠工序、硫化工序)。此外,對工序1-3中混煉工序的次數(shù)沒有特別限定，可以為I次、也可以為2次以上(增加混煉、添加劑的分批等)。
[0057]在由上述方法得到的本發(fā)明的橡膠組合物，100質(zhì)量％橡膠成分(橡膠成分中含有的全部橡膠成分，以下同)中丁二烯橡膠以及丁苯橡膠的總含量優(yōu)選為80質(zhì)量％以上，進一步優(yōu)選為90質(zhì)量％以上,也可以為100質(zhì)量％。兩者的含量小于80質(zhì)量％時,燃油經(jīng)濟性和耐磨損性等性能降低，不能充分獲得本發(fā)明的效果。
[0058]由上述制造方法等得到的本發(fā)明的橡膠組合物中，100質(zhì)量％橡膠成分中丁二烯橡膠的含量優(yōu)選為10質(zhì)量％以上，進一步優(yōu)選為20質(zhì)量％以上。丁二烯橡膠的含量小于10質(zhì)量％時，不能獲得足夠的燃油經(jīng)濟性、耐磨損性。此外，其含量優(yōu)選為70質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為50質(zhì)量％以下。其含量大于70質(zhì)量％時，不能獲得足夠的加工性。
[0059]此外，本發(fā)明的橡膠組合物中含有的全部丁二烯橡膠100質(zhì)量％中，優(yōu)選70質(zhì)量％以上、進一步優(yōu)選80質(zhì)量％以上在工序I制備混煉物中作為BRl混合，也可以100質(zhì)量％混合。如此，在確保加工性等性能的同時，BRl中的二氧化硅能夠充分分散。[0060]通過上述制備方法等得到的本發(fā)明的橡膠組合物中，100質(zhì)量％的橡膠成分中丁苯橡膠的含量優(yōu)選為20質(zhì)量％以上,進一步優(yōu)選為40質(zhì)量％以上。其含量小于20質(zhì)量％時，不能得到足夠的燃油經(jīng)濟性。此外，其含量優(yōu)選為90質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為70質(zhì)量％以下。其含量超過90質(zhì)量％時,耐磨損性有降低的趨勢。
[0061]此外，本發(fā)明橡膠組合物中含有的全部丁苯橡膠100質(zhì)量％中，優(yōu)選70質(zhì)量％以上，進一步優(yōu)選80質(zhì)量％以上在工序2的混煉工序中作為SBR2混入，也可以100質(zhì)量％混入。如此，二氧化硅可以在SBR2中充分分散。
[0062]通過上述制備方法等得到的本發(fā)明的橡膠組合物中，100質(zhì)量％的橡膠成分中NR的含量優(yōu)選為20質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選為10質(zhì)量％以下，也可以不進行混合。其含量大于20質(zhì)量％時，可能不能充分獲得本發(fā)明的效果。
[0063]通過上述方法等得到的本發(fā)明的橡膠組合物中，相對于100質(zhì)量份橡膠成分，二氧化硅的總含量優(yōu)選為20質(zhì)量份以上，進一步優(yōu)選為50質(zhì)量份以上。其含量小于20質(zhì)量份時，不能獲得足夠的燃油經(jīng)濟性。此外，其總含量優(yōu)選為150質(zhì)量份以下，進一步優(yōu)選為110質(zhì)量份以下。當其總含量大于150質(zhì)量份時，二氧化硅的均勻分散困難，加工性差，且滾動阻力也會增大。
[0064]通過上述方法等得到的本發(fā)明的橡膠組合物中，相對于100質(zhì)量份二氧化硅成分，硅烷偶聯(lián)劑的總含量優(yōu)選為4質(zhì)量份以上，進一步優(yōu)選為5質(zhì)量份以上。其含量小于4質(zhì)量份時，不能充分獲得硅烷偶聯(lián)劑應給予的效果，且耐磨損性有降低的趨勢。此外，其總含量優(yōu)選為14質(zhì)量 份以下，進一步優(yōu)選為12質(zhì)量份以下。當其總含量大于14質(zhì)量份時，成本增加，但不能取得相應的效果，反而會使補強性和耐磨損性有降低的趨勢。
[0065]此外，本發(fā)明的橡膠組合物中含有的所有的高硫含量硅烷偶聯(lián)劑I和所有的低硫含量硅烷偶聯(lián)劑2在各自總量100質(zhì)量％中優(yōu)選70質(zhì)量％以上，進一步優(yōu)選80質(zhì)量％以上在工序I制備混煉物中作為硅烷偶聯(lián)劑1、工序2的混煉工序中作為硅烷偶聯(lián)劑2混入，其混合量也可以為100質(zhì)量％。由此，二氧化硅可以在BR1、SBR2中充分分散。
[0066]通過上述方法等得到的本發(fā)明的橡膠組合物中，相對于100質(zhì)量份橡膠成分，油的總含量優(yōu)選為10質(zhì)量份以上，進一步優(yōu)選為30質(zhì)量份以上。其含量小于10質(zhì)量份時，加工性降低。此外，其總含量優(yōu)選為100質(zhì)量份以下，進一步優(yōu)選為50質(zhì)量份以下。當其總含量大于100質(zhì)量份時，耐磨損性會降低。
[0067]本發(fā)明的橡膠組合物中，優(yōu)選含有炭黑，例如，可以在工序I和2中適當進行混合。更具體地說，可以使用輪胎行業(yè)常用的GPF，F(xiàn)EF, HAF, ISAF, SAF等。
[0068]炭黑的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選為50~180m2/g，進一步優(yōu)選為120~150m2/go此外，炭黑的鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量優(yōu)選為80~180mL/100g，進一步優(yōu)選為110~140mL/100g。這些特性小于該下限時，不能獲得充分的補強性。大于上述上限時，加工性有惡化的傾向。另外，炭黑的N2SA是按照JIS K6217-2:2001基準、DBP吸油量按照JISK6217-4:2001基準進行測定。
[0069]通過上述方法等得到的本發(fā)明的橡膠組合物中，相對于100質(zhì)量份橡膠成分，炭黑的含量優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以上，進一步優(yōu)選為I質(zhì)量份以上。其含量小于0.5質(zhì)量份時，不能獲得充分的補強性和耐候性。此外，其總含量優(yōu)選為20質(zhì)量份以下，進一步優(yōu)選為10質(zhì)量份以下。當其總含量大于20質(zhì)量份時，燃油經(jīng)濟性有降低的趨勢。[0070]通過上述方法等得到的本發(fā)明的橡膠組合物中，填充物(優(yōu)選為二氧化硅和炭黑的合計)100質(zhì)量％中的二氧化硅的含量優(yōu)選為50質(zhì)量％以上，進一步優(yōu)選為60質(zhì)量％以上，更進一步優(yōu)選為80質(zhì)量％以上。由此，可以獲得更好的發(fā)明效果。
[0071]本發(fā)明的橡膠組合物中，除了上述成分之外，還可以適當混合硬脂酸、氧化鋅、防老劑、潤滑劑、蠟、硫化劑、硫化促進劑等輪胎行業(yè)中常用的添加劑。此外，硬脂酸、氧化鋅、防老劑、增塑劑、潤滑劑和蠟可在任意工序中進行混煉，優(yōu)選分批在工序1、工序2中進行混煉。另一方面，硫化劑和硫化促進劑通常在混煉膠工序中混煉。
[0072]作為硫化劑，舉例有:硫粉、沉淀硫、膠態(tài)硫、表面處理硫磺、不溶性硫磺等。此外，在本發(fā)明的橡膠組合物中，相對于100質(zhì)量份橡膠成分,硫的含量優(yōu)選為0.1~4.0質(zhì)量份，進一步優(yōu)選為0.3~3.0質(zhì)量份。
[0073]作為硫化促進劑，例如，可以列舉次磺酰胺系、噻唑系、秋蘭姆系、硫脲系、胍系、二硫代氨基甲酸系、醛-胺系或者醛-氨系、咪唑啉系、黃酸酯系硫化促進劑等，其中，從硫化特性好的點來說，優(yōu)選為次磺酰胺系、胍系硫化促進劑。
[0074]作為次磺酰胺系硫化促進劑，可以列舉CBS (N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)、TBBS (N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)，N，N- 二環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等，作為胍系硫化促進劑，可以列舉二苯胍(DPG)等。此外，相對于100質(zhì)量份橡膠成分，本發(fā)明的橡膠組合物中硫化促進劑的含量優(yōu)選為1.0~6.0質(zhì)量份,進一步優(yōu)選為1.5~5.0質(zhì)量份。
[0075]本發(fā)明的橡膠組合物可用于輪胎各個部件，其中，特別適合用于胎面。
[0076]本發(fā)明的充氣輪胎使用上述橡膠組合物通過常規(guī)方法制備。也就是說，將根據(jù)需要混合各種添加劑的橡膠組合物，在未硫化階段按照輪胎各部件的形狀進行擠壓加工，在輪胎成型機上使用常用的方法形成未硫化的輪胎之后，在硫化機中加熱加壓制備。
[0077]本發(fā)明的充氣輪胎適用于任意輪胎，其中，特別適合作為乘用車輪胎使用。
[0078][實施例]
[0079]以下根據(jù)實施例對本發(fā)明進行具體說明，但是，本發(fā)明并不限于下述實施例。
[0080]以下對母煉膠的制備、實施例和比較例所用的各種化學品進行匯總說明。
[0081]SBR:日本Zeon(株)制的NS116R(由N-甲基吡咯烷酮進行過單末端改性的S-SBR，苯乙烯含量:22質(zhì)量％，乙烯基結合量:65質(zhì)量％ )
[0082]BRJSR (株)制的 BR730
[0083]二氧化硅:于夕'' 7寸公司制的々卟卜9 -7' ^ VN3 (N2SA: 175m2/g)
[0084]炭黑:昭和Cabot (株)制的 N220 (N2SA: 143m2/g, DBP 吸油量:113mL/100g)
[0085]硅烷偶聯(lián)劑1:EV0NIK-DE⑶SSA社制的Si69 (雙(3_三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚，硫含量:22.5質(zhì)量％)
[0086]硅烷偶聯(lián)劑2:EV0NIK-DE⑶SSA社制的Si266 (雙(3_三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫醚，硫含量:14.4質(zhì)量％)
[0087]油:日本能源公司制的X-140
[0088]防老劑:大內(nèi)新興化學工業(yè)(株)制的N0CRAC6C (N- (1，3_ 二甲基丁基)-N’-苯
基-對苯二胺)
[0089]硬脂酸:日油(株)制的硬脂酸“椿” [0090]氧化鋅:三井金屬礦業(yè)(株)制的鋅白I號[0091]蠟:大內(nèi)新興化學工業(yè)(株)制的寸> ^ 〃夕N
[0092]硫:鶴見化學工業(yè)(株)制的硫粉(硫含量:100% )
[0093]硫化促進劑:三新化學工業(yè)(株)制的寸 > 七9 一 NS
[0094]硫化促進劑:三新化學工業(yè)(株)制的寸 > 七9 一 D-G
[0095]〈實施例和比較例〉
[0096](母煉膠的制備(工序I))
[0097]按照表1的配方，使用(株)神戶制鋼所制1.7L班伯里混煉機，在145°C的條件下混煉5分鐘，獲得混煉物(母煉膠I~5)。
[0098]將得到的母煉膠I~5進行下述加工性(目測)評價。結果如表1所示。
[0099](加工性能(目測))
[0100]將得到的母煉膠的質(zhì)地通過目視對其進行評分。評分分為5個等級，數(shù)值越大表示其質(zhì)地狀態(tài)越好。評分3為能生產(chǎn)化的下限級別。
[0101][表1]
[0102]
【權利要求】
1.一種輪胎用橡膠組合物，通過將含丁二烯橡膠1、二氧化硅1、硫含量20質(zhì)量％以上的硅烷偶聯(lián)劑1和油1的混煉物，與丁苯橡膠2以及硫含量小于20質(zhì)量％的硅烷偶聯(lián)劑2混煉得到。
2.根據(jù)權利要求1所述的輪胎用橡膠組合物，其中，100質(zhì)量％的橡膠成分中，丁二烯橡膠和丁苯橡膠的總含量為80~100質(zhì)量％，天然橡膠的含量為O~20質(zhì)量％，相對于該橡膠成分100質(zhì)量份,二氧化娃的含量為20~150質(zhì)量份。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的輪胎用橡膠組合物，其中，所述混煉物中含有的橡膠成分1的含量A，填充物1的含量B，所述二氧化硅I的含量C以及所述油1的含量D滿足下述式(I)及(II): D/ (A+B+C+D) XlOO ^ 15 (I)
30 ^ C/ (A+B+C+D) XlOO ^ 45 (II)。
4.一種權利要求1至3任一項所述的輪胎用橡膠組合物的制備方法，其特征在于，包含制備所述混煉物的工序1以及混煉該混煉物、所述丁苯橡膠2和所述硅烷偶聯(lián)劑2的混煉工序2，所述混煉物含有所述丁二烯橡膠1、所述二氧化硅1、所述硅烷偶聯(lián)劑1以及所述油1。
5.一種充氣輪胎，使用權利要求1至3任一項所述橡膠組合物制造而成。
【文檔編號】C08K5/548GK103965528SQ201410006510
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權日:2013年1月30日
【發(fā)明者】石野崇 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社