无钉防滑冬胎制造技术

本发明专利技术提供一种包括胎面(多层胎面中的行驶面胎面)的无钉防滑冬胎，所述无钉防滑冬胎显示出减小的低温下硬度的增加并且同时实现冰雪上的性能和耐磨性的平衡提高。本发明专利技术还提供一种包括基部胎面的无钉防滑冬胎，所述无钉防滑冬胎显示出减小的低温下硬度的增加并且同时实现冰雪上的性能和耐久性的平衡提高。所述无钉防滑冬胎包括由橡胶组合物形成的胎面或基部胎面，所述橡胶组合物包含预定量的二氧化硅和包括天然橡胶和特定的改性共轭二烯聚合物的橡胶组分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括由特定橡胶组合物形成的胎面或基部胎面的无钉防滑冬胎。
技术介绍
镶钉轮胎或者轮胎上的雪链被用于在冰雪路面上行驶；然而，遗憾地，它们会引发 环境问题例如粉尘污染。因此无钉防滑冬胎被开发用作在冰雪路面上行驶的备选轮胎。由 于无钉防滑冬胎被用于比普通路面具有更粗糙表面的冰雪路面，故其与路面接触的胎面的 材料和结构被特别地设计。例如，用于胎面的橡胶组合物已经被开发，其包含具有出色低温 性能的二烯橡胶并且进一步包含二氧化硅以减少硬度在低温下的增加。二烯橡胶中，高顺 式聚丁二烯橡胶通常被用于寻求低温性能。 已经做了一些尝试用于提高无钉防滑冬胎在冰雪上的性能，例如，通过增加胎面 用橡胶组合物中聚丁二烯橡胶的量。然而，过大的聚丁二烯橡胶的量会在橡胶中产生额外 的高迀移率，导致化学试剂的析出。因此，聚丁二烯橡胶的量存在可以增加的限度。另外， 在聚丁二烯橡胶的量增加的情况中，橡胶组合物中天然橡胶的比例会随着聚丁二烯橡胶的 量的增加而减少，这遗憾地导致橡胶强度的不足和耐磨性的劣化。 另一种用于提高无钉防滑冬胎在冰雪上的性能的可能方法是增加二氧化硅的量。 然而，二氧化硅的量的增加会带来确保二氧化硅在胎面用橡胶组合物中分散性的困难，以 及因而不利地影响和劣化耐磨性。 如上所述，常规的用于无钉防滑冬胎的胎面的橡胶组合物仍存在改善的空间。 此外，当多层胎面，例如，由行驶面胎面（外表面层）和基部胎面（内表面层）组 成的双层胎面，被使用时，最外层，行驶面胎面，会碰到与上述相同的问题。而且，由于行驶 面胎面之外的内层，即基部胎面，通常包含炭黑以维持耐用性，故如果行驶面胎面被磨损掉 以致于基部胎面被暴露，则冰雪上的性能会严重地降低。 用于提高基部胎面的冰雪上性能的方法可如行驶面胎面中所述包括添加二氧化 硅。然而，包含二氧化硅的基部胎面可能具有较差的耐久性，这是因为由于拉伸性能较低而 可能在橡胶内部产生断裂引发位点。 如上所述，常规的用于无钉防滑冬胎的基部胎面的橡胶组合物也仍存在改善的空 间。
技术实现思路
抟术问题 如上所述，在使得无钉防滑冬胎的胎面（多层胎面中的行驶面胎面）同时具有高 水平的冰雪上性能和耐磨性方面仍存在改善的空间。在使得无钉防滑冬胎的基部胎面同时 具有高水平的冰雪上性能和耐久性方面也存在改善的空间。 本专利技术旨在通过提供一种无钉防滑冬胎解决上述问题，所述无钉防滑冬胎包括显 示出可减小低温下硬度的增加以及可同时实现冰雪上性能和耐磨性平衡提高的胎面（多 层胎面中的行驶面胎面）。本专利技术也旨在提供一种包括基部胎面的无钉防滑冬胎，所述基部 胎面显示出可减小低温下硬度的增加以及可同时实现冰雪上性能和耐用性的平衡提高 解决问题的方法 本专利技术涉及一种无钉防滑冬胎，包括由橡胶组合物形成的胎面， 所述橡胶组合物包含： 橡胶组分，其包括天然橡胶和改性共辄二烯聚合物；和 二氧化硅， 所述改性共辄二烯聚合物通过包括下列步骤的制备方法制备： 改性步骤（A)，进行改性反应以将具有包括烷氧基甲硅烷基在内的至少两种反应 基的烷氧基硅烷化合物导入到，具有94. 0质量％以上的顺式-1，4结合量的末端为活性的 共辄二烯聚合物的活性链末端上；以及 缩合步骤（B)，在导入到活性链末端上的烷氧基硅烷化合物的残基上进行缩合反 应，所述缩合反应在包含选自于由元素周期表中第4族、第12族、第13族、第14族和第15 族元素构成的组中的至少一种元素的缩合催化剂的存在下进行， 所述共辄二烯聚合物在催化剂组合物的存在下被聚合，该催化剂组合物主要包含 下列组分（a)至（c)的混合物， 所述改性共辄二烯聚合物具有_40°C以下的玻璃态转变温度， 以100质量％的橡胶组分为基准，天然橡胶和所述改性共辄二烯聚合物的混合量 为20-100质量％， 以100质量％的橡胶组分为基准，所述改性共辄二烯聚合物的量为10-90质量％， 以100质量份的橡胶组分为基准，二氧化硅的量为1质量份以上， 组分（a)为包含选自于由镧系元素构成的组中的至少一种元素的含镧系元素的 化合物，或者为通过含镧系元素的化合物与路易斯碱之间的反应获得的反应产物。 组分（b)为选自于由铝氧烷和由式（I)AlR1R2R3表示的有机铝化合物构成的组中 的至少一种化合物：式（1)中，R1和R2彼此相同或不同，每个代表C1-C1。烃基或氢原子，R3 与R1、R2相同或不同，代表C^C1。经基。 组分（C)为在其分子结构中包含至少一个碘原子的含碘化合物。 优选地，所述共辄二烯聚合物具有3. 5以下通过凝胶渗透色谱法测得的重均分子 量（Mw)对数均分子量（Mn)的比率（Mw/Mn)。 优选地，所述共辄二烯聚合物具有0. 5质量％以下的1，2-乙烯基结合量。 优选地，所述缩合催化剂包含钛（Ti)。 优选地，所述烷氧基硅烷化合物包含选自于由下列基团（f)至（i)构成的组中的 至少一种功能性基团： (f)环氧基； (g)异氰酸酯基； (h)羰基；和 ⑴氰基。 优选地，改性步骤（A)包括添加烷氧基硅烷化合物，该烷氧基硅烷化合物包含选 自于由下列基团（j)至（1)构成的组中的至少一种功能性基团： (j)氨基； (k)亚氨基；和 (1)疏基。 优选地，缩合步骤（B)中的缩合反应在pH为9至14、温度为85°C至180°C的水溶 液中进行。 优选地，所述改性共辄二烯聚合物由选自于由1，3_ 丁二烯、异戊二烯、和2, 3-二 甲基-1，3- 丁二烯构成的组中的至少一种共辄二烯化合物形成。 优选地，二氧化硅的氮吸附比表面积为80至200m2/g。 优选地，以100质量份的橡胶组分为基准，二氧化硅的量为10至80质量份。 优选地，以100质量份的橡胶组分为基准，所述橡胶组合物进一步包含10至50质 量份的油。 优选地，所述橡胶组合物进一步包含硫化剂和硫化促进剂，并且通过如下步骤获 得：混合并捏合除硫化剂和硫化促进剂之外的组分，在150°C至180°C下保持10至120秒， 然后进一步将获得的捏合混合物与硫化剂和硫化促进剂混合并捏合，然后硫化。 优选地，所述橡胶组合物根据JISK6253标准在0°C下使用A型硬度计测得的硬 度为40至70。 本专利技术也涉及一种无钉防滑冬胎，其包括由橡胶组合物形成的基部胎面， 所述橡胶组合物包含： 橡胶组分，其包括天然橡胶和改性共辄二烯橡胶；和 二氧化硅， 所述改性共辄二烯聚合物通过包括下列步骤的制备方法制备： 改性步骤（A)，进行改性反应以将具有包括烷氧基甲硅烷基在内的至少两种反应 基的烷氧基硅烷化合物导入到，具有94. 0质量％以上的顺式-1，4结合量的末端活性的共 辄二烯聚合物的活性链末端；以及 缩合步骤（B)，在导入到活性链末端的烷氧基硅烷化合物的残基上进行缩合反应， 所述缩合反应在包含选自于由元素周期表中第4族、第12族、第13族、第14族和第15族 的元素所构成的组中的至少一种元素的缩合催化剂的存在下进行， 所述共辄二烯聚合物在催化剂组合物的存在下被聚合，该催化剂组合物主要包含 下列组分（a)至（c)的混合物， 所述改性共辄二烯聚合物具有_40°C以下的玻璃态转变温度， 以100质量％的橡胶组分为基准，天然橡胶和所述改性共辄二烯聚合物的混合量 为20-100质量％， 以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无钉防滑冬胎，包含由橡胶组合物形成的胎面，所述橡胶组合物包含：橡胶组分，其包括天然橡胶和改性共轭二烯聚合物；和二氧化硅，所述改性共轭二烯聚合物通过包含下列步骤的制备方法制备：改性步骤(A)：进行改性反应，以将烷氧基硅烷化合物导入到末端活性共轭二烯聚合物的活性链末端，所述烷氧基硅烷化合物具有包括烷氧基甲硅烷基在内的至少两种反应基，所述末端活性共轭二烯聚合物具有94.0质量％以上的顺式‑1,4‑结合量；以及缩合步骤(B)：在缩合催化剂的存在下，在被导入到活性链末端的烷氧基硅烷化合物残基上进行缩合反应，所述缩合催化剂包含选自于由元素周期表上第4族、第12族、第13族、第14族和第15族的元素构成的组中的至少一种元素，所述共轭二烯聚合物在催化剂组合物的存在下被聚合，所述催化剂组合物主要包含下列组分(a)至(c)的混合物，所述改性共轭二烯聚合物具有‑40℃以下的玻璃态转变温度，以100质量％的橡胶组分为基准，所述天然橡胶和所述改性共轭二烯聚合物以20至100质量％的组合量存在，以100质量％的橡胶组分为基准，所述改性共轭二烯聚合物的量为10至90质量％，相对每100质量份的橡胶组分，所述二氧化硅的量为1质量份以上，组分(a)为包含选自于由镧系元素构成的组中的至少一种元素的含镧系元素化合物，或者为通过含镧系元素的化合物与路易斯碱之间的反应获得的反应产物，组分(b)为选自于由铝氧烷和如式(1)所示的有机铝化合物构成的组中的至少一种化合物，式(1)：AlR1R2R3，其中，R1和R2彼此相同或不同且各自代表C1‑C10烃基或氢原子，R3与R1、R2相同或不同且代表C1‑C10烃基，组分(c)为在其分子结构中包含至少一个碘原子的含碘化合物。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：儿岛良治，竹中美夏子，石野崇，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP