苯乙烯-丁二烯橡胶复合物和包含其的用于轮胎胎边芯的橡胶组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种苯乙烯‑丁二烯橡胶复合物和包含该复合物的用于轮胎胎边芯的橡胶组合物，更具体地，涉及一种即使当使用具有不同的苯乙烯含量的苯乙烯‑丁二烯橡胶代替常规天然橡胶与酚类树脂的组合时也能够改善刚度和硬度的苯乙烯‑丁二烯橡胶复合物，以及包含该复合物的用于轮胎胎边芯的橡胶组合物。

Styrene butadiene rubber compound and rubber composition for tire sidewall core containing the same

The present invention relates to a styrene styrene butadiene rubber compound and a rubber composition containing the compound for the side core of a tire. More specifically, the stiffness can be improved even when the combination of styrene and styrene butadiene rubber with different styrene content instead of the combination of conventional natural rubber and phenolic resin is also improved. Styrene rubber butadiene rubber compound with hardness, and rubber composition for tire sidewall core containing the composite.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】苯乙烯-丁二烯橡胶复合物和包含其的用于轮胎胎边芯的橡胶组合物
本申请要求于2016年11月10日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2016-0149391的优先权和权益，该申请的公开内容通过引用全部并入本申请中。本专利技术涉及一种具有优异的刚度和硬度的苯乙烯-丁二烯橡胶复合物，以及包含该苯乙烯-丁二烯橡胶复合物的用于轮胎胎边芯的橡胶组合物。
技术介绍
当将轮辋安装在轮胎中时，为了支撑转移至轮辋的车辆的负载，当与其它部件中的橡胶复合物相比时，轮胎胎边芯橡胶需要更高的刚度和硬度。此外，需要高的橡胶刚度以防止汽车行驶过程中可能引起的胎圈脱落。使用增加无机物质(如粘土)的含量来提高橡胶的硬度和刚度的方法，以改善轮胎胎边芯橡胶的刚度。然而，采用这种方法，当粘土的含量高时，橡胶的硬度提高，但是由于粘土与橡胶之间产生的热量增加，轮胎的滚动阻力性能会劣化，橡胶混合特性会劣化，并且拉伸强度会降低。此外，由于其低的油吸附量，本领域中常用的粘土对橡胶组合物具有低的增强效果。作为改善轮胎胎边芯橡胶的刚度的另一方法，还提出使用酚醛清漆型酚类树脂或改性酚类树脂来改善橡胶的刚度和硬度的方法。这种方法的优点在于，橡胶的刚度和硬度得到改善，但是它的缺点为，由于在高温条件，即，轮胎安装后的行驶条件下，树脂的刚度降低，因此，橡胶的刚度会降低。作为这种方法的替代方案，韩国未审查专利公开No.2011-0071605公开了在生橡胶中使用具有不同的物理性能的两种类型的炭黑，韩国未审查专利公开No.2016-0077895公开了在生橡胶中使用热塑性弹性体以促进橡胶刚度的改善。这些方法的优点在于刚度有所改善，但是它们没有产生令人满意的结果。特别地，如在专利中所公开的，由于在橡胶组合物中使用天然橡胶，因此，由于与和天然橡胶一起添加的合成橡胶的低相容性，不能确保最终制备的胎边芯的足够的硬度。[现有技术文献][专利文献]韩国未审查专利公开No.1998-0009357(1998.04.30)，标题为“RubberCompositionforTireBeadFillers”韩国未审查专利公开No.2011-0071605(2011.06.29，标题为“RubberCompositionforTireBeadFillersandTireManufacturedUsingtheSame”韩国未审查专利公开No.2016-0077895(2016.07.04)，标题为“RubberCompositionforTireBeadFillersandTireManufacturedUsingtheSame”
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术人已经进行研究，以仅使用合成橡胶制备轮胎的胎边芯来提高硬度和刚度，并且发现，由于当使用具有不同的苯乙烯含量的苯乙烯-丁二烯橡胶的混合物时硬度和刚度得到改善，因此，苯乙烯-丁二烯橡胶可以用作天然橡胶和酚类树脂的替代物。因此，基于这些事实而完成本专利技术。因此，本专利技术的一个方面是提供一种具有高的硬度和刚度的用于轮胎胎边芯的橡胶组合物。技术方案为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供一种苯乙烯-丁二烯橡胶复合物，包含：a)第一苯乙烯-丁二烯橡胶，苯乙烯含量为60重量％至95重量％，粒子尺寸为100nm至200nm，混合之前/混合之后的门尼粘度差(ΔMV)为3至7；以及b)第二苯乙烯-丁二烯橡胶，苯乙烯含量为5重量％至10重量％。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于轮胎胎边芯的橡胶组合物，包含：橡胶、增强剂和添加剂，其中，所述橡胶包含上述苯乙烯-丁二烯橡胶复合物。有益效果本专利技术中提供的橡胶组合物能够仅使用合成橡胶制备轮胎，因为可以排除刚度有问题的常规树脂如酚类树脂的使用，并且可以由其替代天然橡胶和酚类树脂。具体实施方式本专利技术提供一种复合物，该复合物通过仅使用合成橡胶而不使用用于制备轮胎的胎边芯的天然橡胶和酚类树脂，能够改善诸如强度和刚度的物理性能；以及包含所述复合物的用于轮胎胎边芯的橡胶组合物。苯乙烯-丁二烯橡胶由苯乙烯重复单元和丁二烯重复单元组成。常规苯乙烯-丁二烯橡胶在丁二烯橡胶中的苯乙烯总含量为23.5重量％。将苯乙烯含量高于上述苯乙烯-丁二烯橡胶的苯乙烯含量的丁二烯橡胶称为高苯乙烯-丁二烯橡胶，将苯乙烯含量低于上述苯乙烯-丁二烯橡胶的苯乙烯含量的丁二烯橡胶称为低苯乙烯-丁二烯橡胶。使用具有不同的苯乙烯含量的苯乙烯-丁二烯橡胶，即，高苯乙烯-丁二烯橡胶(以下称为“第一苯乙烯-丁二烯橡胶”)和低苯乙烯-丁二烯橡胶(以下称为“第二苯乙烯-丁二烯橡胶”)的混合物作为本专利技术中提供的复合物。通常，具有不同的苯乙烯含量的苯乙烯-丁二烯橡胶不容易混合。然而，在本专利技术中，使用粒子尺寸和门尼粘度得到控制的苯乙烯-丁二烯橡胶作为具有高的苯乙烯含量的第一苯乙烯-丁二烯橡胶，并且使用聚合过程得到控制的苯乙烯-丁二烯橡胶作为具有低的苯乙烯含量的第二苯乙烯-丁二烯橡胶。在这种情况下，可以在混合后表现出优异的热稳定性，并且可以改善加工过程中的加工性能和粘合性，使得可以制备具有改善的物理性能，特别是刚度(即，拉伸强度)和硬度的模制品。下文中，将详细描述各个苯乙烯-丁二烯橡胶。第一苯乙烯-丁二烯橡胶作为本专利技术中提供的橡胶组合物的第一组分，如上所述，第一苯乙烯-丁二烯橡胶的苯乙烯含量为60重量％至95重量％，优选地，苯乙烯含量为80重量％至90重量％，并且具有交联结构。理论上，使用具有不同的苯乙烯含量的苯乙烯-丁二烯橡胶具有的优点在于，可以确保相互补偿物理性能的效果，但是由于低混溶性，当将苯乙烯-丁二烯橡胶实际应用于工艺时存在各种问题。然而，当使用粒子尺寸为100nm至200nm并且混合之前/混合之后的门尼粘度(100℃下的ML(1+4))差(ΔMV)为3至7的苯乙烯-丁二烯橡胶作为本专利技术的第一苯乙烯-丁二烯橡胶时，第一苯乙烯-丁二烯橡胶和第二苯乙烯-丁二烯橡胶之间的混溶性可以得到提高。第一苯乙烯-丁二烯橡胶的粒子尺寸可以使用用于测量胶乳的粒子尺寸的常规装置来测量。在这种情况下，第一苯乙烯-丁二烯橡胶的平均粒径满足所述范围，即，100nm至200nm的范围，优选地为120nm至180nm的范围。当平均粒径落在所述粒子尺寸范围内时，第一苯乙烯-丁二烯橡胶与第二苯乙烯-丁二烯橡胶的混溶性可以提高，可以预期通过使用第一苯乙烯-丁二烯橡胶和第二苯乙烯-丁二烯橡胶的混合物而得到的改善刚度和硬度的效果。当粒子尺寸太小时，会发生粒子之间的聚集，使得不能均匀地混合第一苯乙烯-丁二烯橡胶和第二苯乙烯-丁二烯橡胶。另一方面，当粒子尺寸太大时，不能得到理想的刚度和硬度规格。另外，使用混合之前和混合之后的门尼粘度差落在预定粘度范围内的苯乙烯-丁二烯橡胶作为本专利技术的第一苯乙烯-丁二烯橡胶。术语“门尼粘度”指根据温度测量的由橡胶或橡胶复合物(或化合物)的粘度行为转化的值。在这种情况下，测量标准表达为ML1+4(100℃下)。此处，ML指转子的尺寸为“大”，“1+4”中的数字1和4分别表示在特定温度下用于加热试样的时间为1分钟并且测量时间为4分钟，100℃表示测定温度。换言之，门尼粘度表示为表明在某一温度下经某一时间施加的力的水平的数值。在这种情况下，门尼粘度为3表示将大圆盘(la本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯乙烯‑丁二烯橡胶复合物，包含：a)第一苯乙烯‑丁二烯橡胶，苯乙烯含量为60重量％至95重量％，粒子尺寸为100nm至200nm，混合之前/混合之后的门尼粘度差(ΔMV)为3至7；以及b)第二苯乙烯‑丁二烯橡胶，苯乙烯含量为5重量％至10重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.10 KR 10-2016-01493911.一种苯乙烯-丁二烯橡胶复合物，包含：a)第一苯乙烯-丁二烯橡胶，苯乙烯含量为60重量％至95重量％，粒子尺寸为100nm至200nm，混合之前/混合之后的门尼粘度差(ΔMV)为3至7；以及b)第二苯乙烯-丁二烯橡胶，苯乙烯含量为5重量％至10重量％。2.根据权利要求1所述的苯乙烯-丁二烯橡胶复合物，其中，所述橡胶复合物包含75重量％至99.5重量％的所述第一苯乙烯-丁二烯橡胶和0.5重量％至25重量％的所述第二苯乙烯-丁二烯橡胶。3.根据权利要求1所述的苯乙烯-丁二烯橡胶复合物，其中，所述苯乙烯-丁二烯橡胶复合物的苯乙烯总含量为23±2重量％，门尼粘度(ML(1+4)/100℃)为46±3。4.根据权利要求1所述的苯乙烯-丁二烯橡胶复合物，其中，所述第一苯乙烯-丁二烯橡胶的重均分子量为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世恩，金炳伦，赵仁晟，李宰慜，崔祐硕，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR