用于边口衬胶的橡胶组合物以及充气轮胎制造技术

技术编号:8714292 阅读:212 留言:0更新日期:2013-05-17 17:55
本发明专利技术提供一种以平衡方式改进燃料经济性、抗挠曲裂纹生长性以及加工性的用于边口衬胶的橡胶组合物,并且还提供使用该橡胶组合物制造的充气轮胎。本发明专利技术涉及一种用于边口衬胶的橡胶组合物,其包括:磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶;以及炭黑和白色填料中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于边口衬胶的橡胶组合物,以及使用其的充气轮胎。
技术介绍
存在降低轮胎滚动阻力来抑制生热性从而改进车辆的燃料经济性的方法。近年来,对于通过轮胎的改进来提高燃料经济性的需要增加了。除了胎面和胎侧壁之外,还要求改进其他轮胎组件比如边口衬胶以有助于更好的燃料经济性(低生热性)用于降低边口衬胶等组件用橡胶组合物生热性的已知方法的例子包括:使用半增强填料的方法、使用较小量填料的方法以及使用二氧化硅作为填料的方法。然而,这类方法导致增强橡胶组合物的效果降低,并因此导致断裂性能难以解决的降低。因此,难以同时实现良好的燃料经济性和较高的断裂性能。同时,边口衬胶通常使用天然橡胶制造。此处,天然橡胶具有比合成橡胶更高的门尼粘度从而具有较低的加工性。因此,待使用的天然橡胶通常与塑解剂混合使用并被塑炼以便橡胶具有降低的门尼粘度。在使用天然橡胶的情况中,这类工艺的要求降低了生产率。此外,该塑炼导致天然橡胶中的分子链断裂,从而导致天然橡胶本质上所具有的高分子量聚合物的性能(例如燃料经济性和橡胶强度)难以解决的丧失。专利文献I公开了使用天然橡胶制备的橡胶组合物,其中该天然橡胶已被脱蛋白化以将其总的氮含量降低到0.lwt%以下。然而,就以平衡方式改进燃料经济性、抗挠曲裂纹生长性以及加工性来说,该橡胶组合物仍有改进的空间。引用列表专利文献:专利文献I JP H06-329838A
技术实现思路
技术问题本专利技术致力于提供一种用于边口衬胶的橡胶组合物,该橡胶组合物可解决上述问题并以平衡方式改进燃料经济性、抗挠曲裂纹生长性以及加工性。本专利技术还致力于提供使用该橡胶组合物的充气轮胎。解决问题的方法本专利技术涉及一种用于边口衬胶的橡胶组合物,其包括:包含磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶的橡胶组分;以及炭黑和白色填料中的至少一种。以100质量%的橡胶组分为基准,橡胶组合物优选包含5质量%以上的改性天然橡胶。改性天然橡胶优选具有0.3质量%以下的氮含量和20质量%以下的凝胶含量,该凝胶含量被确定为甲苯不溶物的含量。改性天然橡胶优选通过皂化天然橡胶胶乳来制造。 改性天然橡胶优选通过如下步骤制造:(A)皂化天然橡胶胶乳以制备经皂化的天然橡胶胶乳;(B)使经皂化的天然橡胶胶乳凝结并用碱处理该制得的凝结橡胶;以及(C)洗涤制得的橡胶直至橡胶中的磷含量降至200ppm以下为止。白色填料优选为二氧化硅。本专利技术还涉及包括由上述橡胶组合物制得的边口衬胶的充气轮胎。本专利技术的技术效果本专利技术中的用于边口衬胶的橡胶组合物包括含有磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶的橡胶组分;以及炭黑和白色填料中的至少一种。于是,可以平衡方式改进燃料经济性、抗挠曲裂纹生长性以及加工性。具体实施例方式本专利技术中的用于边口衬胶的橡胶组合物包括含有磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶的橡胶组分;以及炭黑和白色填料中的至少一种。通过降低或除去天然橡胶中的磷脂制得的改性天然橡胶的使用可改进燃料经济性。包含改性天然橡胶的未硫化橡胶组合物具有出色的加工性从而可不用任何塑炼步骤而被充分地捏合。因此,塑炼导致的天然橡胶性能比如断裂性能的降低被抑制,并且燃料经济性和抗挠曲裂纹生长性可被有效地改进。除了磷脂含量之外,降低蛋白质含量和凝胶含量进一步改进了这些性能。改性天然橡胶还具有出色的生产率,这是因为其不含杂质比如小石子和木屑从而不需要除去这类杂质的步骤。因此,根据本专利技术的橡胶组合物同时实现了良好的燃料经济性和较高的断裂性能,并且具有出色的加工性和生产率。改性天然橡胶具有200ppm以下的磷含量。超过200ppm的磷含量趋向于导致tan δ增大,从而导致较差的燃料经济性。这样的磷含量也趋向于导致未硫化橡胶组合物的门尼粘度增加,从而导致较差的加工性。改性天然橡胶的磷含量优选为150ppm以下,更优选IOOppm以下。此处,磷含量可通过传统方法比如ICP发射光谱法测定。磷来源于磷脂(磷化合物)。改性天然橡胶优选具有0.3质量%以下、更优选0.15质量%以下的氮含量。超过0.3质量%的氮含量趋于降低燃料经济性,从而导致储存期间的门尼粘度增大,导致较差的加工性。氮含量可通过传统方法比如凯氏定氮法(Kjeldahl法)确定。氮来源于蛋白质。改性天然橡胶优选具有20质量%以下、更优选10质量%以下、更优选7质量%以下的凝胶含量。超过20质量%的凝胶含量趋于导致较差的加工性和较差的燃料经济性。凝胶含量是指测定的作为不溶于非极性溶剂甲苯的物质的量的值。在下文中,这一含量简单表示为“凝胶含量”或“凝胶部分(gel fraction)”。凝胶含量通过如下方法确定。首先,将天然橡胶试样浸入脱水甲苯中,并避光在暗处放置I周。接下来,以1.3X 105rpm的转速将甲苯溶液离心30分钟以便不溶于甲苯的凝胶部分和可溶于甲苯的部分彼此分离。向不溶于甲苯的凝胶部分中添加甲醇用于固化,并且接着干燥所获得的固体。最后,根据干燥的凝胶部分的质量与初始试样的质量的比率确定凝胶含量。改性天然橡胶优选基本不含磷脂。 此处,“基本不含磷脂”是指在天然橡胶试样的氯仿提取物的31P-NMR测定中没有在-3至Ippm之间的磷脂的峰。在_3至Ippm之间的磷脂的峰是指来源于磷脂的磷组分中磷酸酯结构的峰。改性天然橡胶可通过例如JP2010-138359A中公开的方法制造。优选的制造方法包括如下步骤:(A)皂化天然橡胶胶乳以制备经皂化的天然橡胶胶乳;(B)使经皂化的天然橡胶胶乳凝结并用碱处理该制得的凝结橡胶;以及(C)洗涤制得的橡胶直至橡胶中的磷含量降至200ppm以下。通过该方法可有效地降低磷含量。在使用酸凝结之后,由于保留在凝结橡胶中的酸通过碱处理被中和,故该橡胶不仅可防止酸降解,而且橡胶中的氮含量等也可被进一步降低。通过使用由该方法获得的改性天然橡胶,可显著地改进燃料经济性、抗挠曲裂纹生长性以及加工性,并且可获得高水平的这些性能。在上述制造方法中,可通过向天然橡胶胶乳中添加碱和可选的表面活性剂并使混合物在预定温度处静置一定期间来进行皂化。此处,该混合物可选地被搅拌或经受其他操作。该方法可制造具有降低含量的磷和氮的天然橡胶。至于天然橡胶胶乳,可使用传统已知的乳胶比如生胶乳、经纯化的胶乳以及高氨胶乳。皂化中使用的碱的例子包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙以及胺化合物。其中,氢氧化钠和氢氧化钾是特别优选的。至于表面活性剂,可以使用已知的阴离子型、非离子型或两性表面活性剂。其中,阴离子型表面活性剂是优选的,并且磺酸阴离子型表面活性剂是更优选的。皂化中碱的添加量可被合适地确定,并且以100质量份的天然橡胶胶乳中的固体为基准,碱的添加量优选为0.1至10质量份。以100质量份的天然橡胶胶乳中的固体为基准,表面活性剂的添加量优选为0.01至6.0质量份。皂化中的温度和时间也可被合适地确定,并且通常分别为20°C至70°C和I至72小时。在皂化之后,使制得的经皂化的天然橡胶胶乳凝结,然后可选地将该凝结橡胶粉碎。随后,该凝结橡胶或粉碎橡胶通过与碱接触经受碱处理。通过碱处理,橡胶中的氮含量等可被有效地降低并且本专利技术的效果被进一步增强。凝结方法的例子包括其中酸比如蚁酸被添加到乳胶中的方法。碱处理方法没有特别限定,只要该方法通过使橡胶与碱接触来进行即可。碱处理方本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于边口衬胶的橡胶组合物,其包括:橡胶组分,其包含磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶;以及炭黑和白色填料中的至少一种。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:津森勇市川直哉
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

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1