轮胎胎面用橡胶组合物及充气轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种轮胎胎面用橡胶组合物，其含有相对于100质量份二烯类橡胶，10-150质量份强化性性填充剂和0.1-30质量份90％体积粒径(D90)为500μm以下的酸处理丝粉末。另外，还涉及一种充气轮胎，其包括使用该橡胶组合物形成的胎面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轮胎胎面用橡胶组合物和使用该橡胶组合物的充气轮胎。
技术介绍
与普通路面相比，冰雪路面的摩擦系数显著下降而容易滑动。因此，为了提高在冰雪地面上的接地性，对于无钉防滑轮胎或雪地轮胎等冬用轮胎(冬季轮胎)的胎面橡胶，设定的低温下的橡胶硬度比夏用轮胎更低。另外，为了提高冰上摩擦力，关于配合发泡橡胶形成胎面橡胶的方法或将中空粒子或玻璃纤维、铝晶须等硬质材料的方法提出了各种方案。例如，特开平10-007841号公报公开了通过配合将种子的壳或果实的核粉碎而成的植物性粒状体，经由刮擦效果提高冰上摩擦力。但是，由于植物性粒状体没有强化性，因而存在耐磨损性下降的倾向。因此，如果为了使冰上性能进一步提高而增加植物性粒状体的配合量，耐磨损性将下降。因此，需要在抑制耐磨损性下降的同时，提高冰上性能。另外，关于轮胎用橡胶组合物，特开2008-115316号公报公开了与炭黑或二氧化硅等填料一起配合经碱处理的丝粉末。该文献中，记载了通过配合经碱处理的丝粉末来提高填料的分散性，改善加工性、强化性及滚动阻力。但是，关于冰上性能，该文献中没有公开。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术鉴于上述情况，目的在于提供一种能够抑制耐磨损性的下降，同时提高冰上性能的轮胎胎面用橡胶组合物，以及使用它的充气轮胎。解决课题的方法(1)本实施方案的轮胎胎面用橡胶组合物，相对于100质量份二烯类橡胶，含有10-150质量份强化性填充剂、0.1-30质量份90％体积粒径(D90)为500μm以下的酸处理丝粉末。另外，本实施方案的充气轮胎包括含有该橡胶组合物的胎面。(2)在所述(1)中，酸处理丝粉末可以是将精炼前的绢原料不进行碱处理而进行酸处理并粉碎形成。(3)在所述(1)或(2)中，酸处理丝粉末是通过酸处理而脆化的丝粉末，其表面上有丝胶的同时，在所述丝胶的内侧有丝心蛋白，丝胶的含有率可以为30-15质量％，且丝心蛋白的含有率可以为70-85质量％。(4)在所述(1)-(3)的任一项中，酸处理丝粉末可以是对经酸处理的丝粉末实施橡胶粘接性改良表面处理而形成的粉末。(5)在所述(1)-(4)的任一项中，植物性粒状体和/或植物的多孔性碳化物的粉碎物，以两者的总量计，相对于100质量份二烯类橡胶，可含有1-20质量份。具体实施方式本实施方案的橡胶组合物是在二烯类橡胶中配合强化性填充剂和酸处理丝粉末而形成的组合物。通过以此方式配合酸处理丝粉末，能够抑制耐磨损性的下降，同时提高冰上性能。在该橡胶组合物中，作为橡胶成分使用的二烯类橡胶例如可以列举：天然橡胶(NR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯共聚物橡胶、丁二烯-异戊二烯共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物橡胶等。这些二烯类橡胶可以单独使用任意一种，也可以两种以上混合使用。所述橡胶成分，优选为天然橡胶、聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶，或其2种以上的混合物。作为二烯类橡胶，优选为天然橡胶和其他的二烯类橡胶的混合物，特别优选使用天然橡胶(NR)和聚丁二烯橡胶(BR)的混合橡胶。在这种情况下，若BR的比率过少，则难以得到橡胶组合物的低温特性。相反，若BR的比率变得过多，则存在加工性恶化或耐撕裂性能下降的倾向。因此，NR/BR的比率以质量比计，优选为30/70-80/20左右，更优选为40/60-70/30左右。作为所述强化填充剂，优选使用炭黑和/或二氧化硅。即，强化填充剂可单独使用炭黑，单独使用二氧化硅，也可联合使用炭黑和二氧化硅。优选为炭黑或联合使用炭黑和二氧化硅。强化填充剂的配合量相对于100质量份上述二烯类橡胶，为10-150质量份，更优选为20-100质量份，进一步优选为30-80质量份。所述炭黑没有特别限定，可使用公知的各种品种。例如，当用于无钉防滑轮胎等冬季轮胎的胎面部时，从橡胶组合物的低温性能、耐磨损性或橡胶的强化性等观点来看，优选使用氮气吸附比表面积(N2SA)(JIS K6217-2)为70-150m2/g、且DPB吸油量(JIS K6217-4)为100-150ml/100g的炭黑。具体地，可例示SAF级、ISAF级、HAF级的炭黑。作为炭黑的配合量，相对于100质量份二烯类橡胶，优选为10-80质量份左右的范围，更优选15-50质量份。二氧化硅没有特别限定，但优选使用湿式沉降法二氧化硅或湿式凝胶法二氧化硅等湿式二氧化硅。二氧化硅的BET比表面积(根据JISK6430中记载的BET法测定)没有特别限定，但优选为90-250m2/g，更优选为150-220m2/g。二氧化硅的配合量，从橡胶的tanδ的平衡和强化性等观点来看，相对于100质量份二烯类橡胶，优选为10-50质量份，更优选为15-50质量份。当配合二氧化硅时，优选联合使用硫化物硅烷(sulfide silane)、巯基硅烷等硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的配合量相对于二氧化硅的配合量，优选为2-20质量％。在本实施方案的橡胶组合物中，配合酸处理过的丝粉末(即，酸处理丝粉末)。作为酸处理丝粉末，使用将精炼前的绢原料不进行碱处理而进行酸处理并粉碎形成的粉末。更具体地，将蚕茧或生丝、蚕丝等精炼前的绢原料浸渍在盐酸或硫酸等酸性水溶液(例如，常温下的pH为2.1以下)中，在酸性条件下进行加热的酸处理，使其脆化后，用碱中和(pH＝6.5-7.5)。接下来，通过将中和后的脆化物水洗并干燥后，使用锤式研磨机或振动式研磨机等粉碎机粉碎，得到酸处理丝粉末。一般地，绢原料具有丝胶包围作为绢的丝心蛋白的结构，通过进行碱处理等精炼而除去丝胶。因此，碱处理过的丝粉末中，表面上不存在作为蛋白质的丝胶。与此相比，酸处理丝粉末是通过酸处理而脆化的丝粉末，其表面上具有丝胶，同时该丝胶的内侧具有作为蛋白质的丝心蛋白。丝胶的氨基酸组成含有很多丝氨酸及天冬氨酸，因此侧链上具有来自这些的-OH、-COOH。此外，还有来自精氨酸、赖氨酸、组氨酸等碱性氨基酸的碱性的-NH2。另外，丝心蛋白的氨基酸组成含有很多甘氨酸、丙氨酸及丝氨酸，因此侧链上具有来自这些的-CH3、-CH2OH、-CH2-C6H4-OH。认为这些侧链结构在酸处理丝粉末的情况下，可以提高在橡胶中的相溶性，并且可以提高强化性填充剂的分散性，发挥强化性能。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮胎胎面用橡胶组合物，其含有相对于100质量份二烯类橡胶，10‑150质量份强化性填充剂和0.1‑30质量份90％体积粒径(D90)为500μm以下的酸处理丝粉末。

【技术特征摘要】
2013.09.18 JP 2013-1932871.一种轮胎胎面用橡胶组合物，其含有相对于100质量份二烯类橡
胶，10-150质量份强化性填充剂和0.1-30质量份90％体积粒径(D90)
为500μm以下的酸处理丝粉末。
2.权利要求1所述的轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于，所述酸
处理丝粉末为对精炼前的绢原料不进行碱处理而进行酸处理并粉碎的
组合物。
3.权利要求1所述的轮胎胎面用橡胶组合物，所述酸处理丝粉末为
通过酸处理脆化的丝粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：镰田晋作，
申请(专利权)人：东洋橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP