輪胎用橡膠組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及將橡膠硬度、強(qiáng)度及加工性提高至目前水平以上的輪胎用橡膠組合 物。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在輪胎用橡膠組合物中，為確保增量效果（成本消減）及成形穩(wěn)定性而有時(shí) 配合粘土。但是，配合粘土來(lái)代替炭黑的橡膠組合物與配合炭黑的橡膠組合物相比，存在橡 膠硬度、強(qiáng)度降低的課題。
[0003] 專利文獻(xiàn)1中提出了配合了平均粒徑為10 ym以下的粘土及氮吸附比表面積為 70~300m2/g的炭黑的輪胎胎面用橡膠組合物。
[0004] 但是，配合了平均粒徑10 ym以下的粘土的橡膠組合物中，有時(shí)其加工性惡化，兼 具橡膠硬度、強(qiáng)度和加工性這樣的輪胎用橡膠組合物尚未確立。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-80638號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所要解決的課題
[0009] 本發(fā)明的目的在于，提供，配合有粘土并且將橡膠硬度、強(qiáng)度及加工性提高至目前 的水平以上的輪胎用橡膠組合物。
[0010] 用于解決課題的手段
[0011] 實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的輪胎用橡膠組合物，其特征在于，在二烯系橡膠100重 量份中配合有30~100重量份的炭黑、10~80重量份的無(wú)機(jī)充填劑，并且，所述無(wú)機(jī)充填 劑中粒徑5 ym以下的粒子占20~80 %，在將所述無(wú)機(jī)充填劑中的鋁含有率記為Wal重 量％、將硅含有率記為Wsi重量％時(shí)，鋁含有率Wal重量％為11~40重量％，鋁相對(duì)于鋁 和硅的合計(jì)的比例WaV(Wal+Wsi) X 100為15~38重量％。
[0012] 發(fā)明效果
[0013] 本發(fā)明的輪胎用橡膠組合物由于配合限定了粒徑以及鋁和硅的含有率的特定的 無(wú)機(jī)充填劑，所以可以將橡膠硬度、強(qiáng)度及加工性改良至目前水平以上。
[0014] 作為所述炭黑，優(yōu)選氮吸附比表面積為15~40m2/g，DBP吸收量為50~ 120ml/100g〇
[0015] 使用本發(fā)明的輪胎用橡膠組合物形成胎圈部的充氣輪胎，可以穩(wěn)定地維持高的品 質(zhì)地制造具有優(yōu)異的輪胎性能的充氣輪胎。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是表示使用本發(fā)明的輪胎用橡膠組合物的充氣輪胎的實(shí)施方式的一例的輪 胎子午線方向的局部截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1表示在胎面部使用了輪胎用橡膠組合物的充氣輪胎的實(shí)施方式的一例，包含 胎面部1、胎側(cè)部2、胎圈部3。其中，胎圈部3使用本發(fā)明的輪胎用橡膠組合物。
[0018] 圖1中，在左右的胎圈部3之間延設(shè)有2層簾布層4,其兩端部繞埋設(shè)于胎圈部3 中的胎圈芯5并以?shī)A著胎圈填料6的方式從輪胎軸方向內(nèi)側(cè)向外側(cè)折回，所述簾布層4通 過(guò)將向輪胎徑方向延伸的加強(qiáng)簾線沿輪胎周方向以規(guī)定間隔排列并埋設(shè)于橡膠層中而成。 在簾布層4的內(nèi)側(cè)配置有內(nèi)襯層7。在胎面部1的簾布層4的外周側(cè)配置有2層帶束層8， 該帶束層8通過(guò)將沿輪胎周方向傾斜延伸的加強(qiáng)簾線沿輪胎軸方向以規(guī)定間隔排列并埋 設(shè)于橡膠層中而成。該2層帶束層8的加強(qiáng)簾線在層間相對(duì)于輪胎周方向的傾斜方向相互 反向且交叉。在帶束層8的外周側(cè)配置有帶罩層9。在該帶罩層9的外周側(cè)，由胎面橡膠層 12形成胎面部1。在各胎側(cè)部2的簾布層4的外側(cè)配置有側(cè)橡膠層13,且在各胎圈部3的 簾布層4的折回部外側(cè)設(shè)置有輪輞緩沖橡膠層14。
[0019]本發(fā)明的輪胎用橡膠組合物的橡膠成分含有二烯系橡膠。作為二烯系橡膠，例如 可舉出天然橡膠、異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁基橡膠、丙烯腈-丁 二烯橡膠等。其中，優(yōu)選為天然橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠。在二烯系橡膠由天然橡膠及 苯乙烯-丁二烯橡膠組成時(shí)，其優(yōu)選的組成中，天然橡膠在二烯系橡膠100重量％中優(yōu)選 為30~90重量％、更優(yōu)選為50~80重量％，在苯乙烯-丁二烯橡膠中優(yōu)選為10~70重 量％、更優(yōu)選為20~50重量％。
[0020] 該橡膠組合物必需在上述的二烯系橡膠中配合炭黑及無(wú)機(jī)充填劑。相對(duì)于二烯系 橡膠100重量份，無(wú)機(jī)充填劑的配合量為10~80重量份，優(yōu)選為20~60重量份。通過(guò)使 無(wú)機(jī)充填劑的配合量為10~80重量份，可以在橡膠組合物的特性中反映出配合特定的無(wú) 機(jī)充填劑帶來(lái)的效果。
[0021]對(duì)于無(wú)機(jī)充填劑，粒徑為5 y m以下的粒子的比例為20~80 %，優(yōu)選為20~60 %。 通過(guò)使5 ym以下的粒子的比例為20%以上，可以提高橡膠組合物的橡膠硬度、強(qiáng)度等增強(qiáng) 性能。另外，通過(guò)使5 ym以下的粒子的比例為80%以下，可以抑制橡膠組合物的粘度的增 大，得到良好的加工性。本說(shuō)明書中，無(wú)機(jī)充填劑的粒徑基于JIS 8825-1通過(guò)激光衍射法 來(lái)測(cè)定。另外，對(duì)于5 ym以下的粒子的比例，根據(jù)得到的測(cè)定值求表示粒徑和其個(gè)數(shù)的關(guān) 系的累計(jì)粒度分布，算出5 ym以下的粒子的數(shù)量比例。
[0022] 另外，無(wú)機(jī)充填劑為含有鋁及硅的無(wú)機(jī)充填劑。本發(fā)明中，在將無(wú)機(jī)充填劑的鋁含 有率記為Wal重量％，將硅含有率記為Wsi重量％時(shí)，使鋁含有率Wal為11~40重量％， 使鋁相對(duì)于鋁和硅的合計(jì)的比例WaV(Wal+Wsi) X 100為15~38重量％。
[0023]無(wú)機(jī)充填劑的鋁含有率Wal為11~40重量％，優(yōu)選為11~35重量％。通過(guò)使 鋁含有率Wal為11重量％以上，可以提高橡膠組合物的硬度。另外，通過(guò)使鋁含有率Wal 為40重量％以下，可以使橡膠組合物的加工性優(yōu)良。
[0024]無(wú)機(jī)充填劑中的鋁相對(duì)于鋁和硅的合計(jì)的比例WaV(Wal+Wsi) X100為15~ 38重量％，優(yōu)選為16~35重量％。通過(guò)使比例WaV(Wal+Wsi) X100為15重量％以 上，可以增大橡膠組合物的硬度?拉伸強(qiáng)度，得到良好的增強(qiáng)性。另外，通過(guò)使比例Wal/ (Wal+Wsi) X 100為38重量％以下，可以抑制橡膠組合物的粘度的增大，得到良好的加工 性。
[0025] 本說(shuō)明書中，無(wú)機(jī)充填劑中的鋁含有率Wal重量％、硅含有率Wsi重量％基于JIS K0119并通過(guò)熒光X射線分析法來(lái)測(cè)定。
[0026] 作為無(wú)機(jī)充填劑的種類，只要滿足上述的粒徑及鋁、硅的組成范圍，就沒有特別限 定。作為無(wú)機(jī)充填劑，例如可示例粘土、云母類、蠟石礦物類等。其中優(yōu)選粘土。
[0027] 本發(fā)明的橡膠組合物必需要配合炭黑。相對(duì)于二烯系橡膠100重量份，炭黑的配 合量為30~100重量份，優(yōu)選為40~85重量份。通過(guò)使炭黑的配合量為30重量份以上， 可以提高拉伸強(qiáng)度?硬度。另外，通過(guò)使炭黑的配合量為100重量份以下，可以抑制加工性 的惡化。
[0028]另外，本發(fā)明的輪胎用橡膠組合物中，作為上述的無(wú)機(jī)充填劑和炭黑的配合量之 比，重量比（無(wú)機(jī)充填劑/炭黑）可以優(yōu)選為（10/90)~（70/30)，更優(yōu)選為（30/70)~ (60/40)。通過(guò)使重量比（無(wú)機(jī)充填劑/炭黑）為（10/90)以上，可以抑制加工性的惡化。 另外，通過(guò)使重量比（無(wú)機(jī)充填劑/炭黑）為（70/30)以下，可以使加工性優(yōu)良。
[0029] 炭黑的氮吸附比表面積可以優(yōu)選為15~40m2/g，更優(yōu)選為25~35m 2/g。通過(guò)使 氮吸附比表面積為15m2/g以上，可以增大硬度。另外，通過(guò)使氮吸附比表面積為40m 2/g以 下，可以使加工性優(yōu)良。本說(shuō)明書中，炭黑的氮吸附比表面積基于ASTM D1993-03并通過(guò) BET法來(lái)測(cè)定。
[0030] 炭黑的DBP吸收量可以優(yōu)選為50~120m2/g，更優(yōu)選為80~100m 2/g。通過(guò)使DBP 吸收量為50m2/g以上，可以增大拉伸強(qiáng)度?硬度。另外，通過(guò)使DBP吸收量為120m 2/g以 下，可以抑制加工性惡化。本說(shuō)明書中，炭黑的DBP吸收量基于JIS K6217-4并通過(guò)BET法 來(lái)測(cè)定。
[0031] 本發(fā)明中，可以在橡膠組合物及橡膠組合物中配合上述限定的無(wú)機(jī)充填劑、炭黑 以外的其它充填劑。作為其它充填劑，例如可示例滑石、云母、碳酸鈣、氫氧化鋁、氧化鋁、氧 化欽等。
[0032] 本發(fā)明的輪胎用橡膠組合物中，橡膠組合物及橡膠組合物，在不阻礙本發(fā)明的目 的的范圍內(nèi)可以配合硫化或交聯(lián)劑、硫化促進(jìn)劑、抗老化劑、增塑劑、加工助劑、液狀聚合 物