橡胶组合物制造技术

技术编号:12696429 阅读:99 留言:0更新日期:2016-01-13 15:08
一种具有改善的滚动阻力和耐磨耗性同时不降低湿路面抓着性能的橡胶组合物。所述橡胶组合物包括:100质量份的包含30质量%以上的聚异戊二烯的橡胶组分;和2至200质量份的炭黑,所述炭黑具有0.2质量%以上的氢释放率和/或1.2至1.5的氮吸附比表面积N2SA与十六烷基三丁基铵吸附比表面积CTAB的比N2SA/CTAB、以及160-300m2/g的氮吸附比表面积N2SA。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及橡胶组合物,具体而言涉及滚动阻力和耐磨耗性改善同时不降低湿路 面抓着性能的橡胶组合物。
技术介绍
按照近年来对汽车安全性的日益增加的关注,不仅对低燃料消耗性而且对操纵稳 定性的要求都已提高。为了满足这些要求,要求轮胎性能中的通过减少滚动阻力实现的低 发热性、在湿路面和干路面上的操纵稳定性以及耐磨耗性高度令人满意的轮胎。此外,为了 实现如上所述的要求,尝试补强填料和橡胶组分来改善。 进行(a)增加填料的量、(b)提高填料的级别(微粒子化(atomization)、高结构 化)和(c)降低使用的聚合物的玻璃化转变温度Tg(增加天然橡胶NR和丁二烯橡胶BR的 使用比例)的方法以改善耐磨耗性。然而,关于关注的轮胎性能,通过上述方法,滚动阻力 劣化或在牺牲湿路面抓着性能下改善耐磨耗性。 如果将填料的配混量增加或将填料提高至更高的级别,不仅滚动阻力劣化,而且 精炼橡胶时的加工性变差,它们需要被改善。因此,在许多情况下,增加油量,但是这种方法 伴随着滚动阻力的劣化和磨耗性的降低,目标的耐磨耗性的改善效果受到限制。 炭黑用作补强用填料。这归因于炭黑可以提供具有高耐磨耗性的橡胶组合物。然 而,难以通过单独使用炭黑而获得湿路面抓着性能、耐磨耗性和低燃料消耗性高水平地平 衡的橡胶组合物,配混二氧化硅来代替炭黑作为用于其的改善方法。然而,发现了当二氧化 硅用作填料时,炭黑的配混量相对减少,以致橡胶组合物的断裂强度和耐磨耗性不可避免 地下降。此外,这里涉及的问题是二氧化硅具有在橡胶中的低劣的分散性和橡胶组合物在 混炼时的门尼粘度增加且加工性如挤出性低劣。 为了获得低燃料消耗性和湿路面抓着性能优异而不降低耐磨耗性的橡胶组合物 的目的,在专利文献1至3中提出,除了炭黑和二氧化硅作为填料之外还包含橡胶组分和无 机化合物粉末的轮胎胎面用橡胶组合物。 然而,在专利文献1至3中记载的橡胶组合物中,为了获得令人满意的改善湿路面 抓着性能和燃料消耗性的效果,以相对大的量配混无机化合物粉末。在该情况下,耐磨耗性 趋向于容易降低,因此未获得湿路面抓着性能、耐磨耗性与低燃料消耗性之间的平衡进一 步优异的轮胎用橡胶组合物。 当使用具有低玻璃化转变温度的聚合物时,耐磨耗性和滚动阻力同时改善,但另 一方面,其中涉及湿路面抓着性能大幅降低的问题。二氧化硅的配混量通常增加以解决该 问题,结果,不仅滚动阻力而且精炼和挤出加工劣化。如果将配混量控制在其中生产性不损 坏的范围内的最佳量,耐磨耗性和滚动阻力仅小幅改善并且与现有的一类保持没有变化。 专利文献4中提出的是一种轮胎胎面用橡胶组合物,所述橡胶组合物的湿路面抓 着性能和耐磨耗性通过除了二烯类橡胶组分和二氧化硅之外还使用规定由聚集体的二维 投影图像分析计算的特征和诸如DBP、N2SA等性能的炭黑来改善,所述二烯类橡胶组分包含 70质量%以上的玻璃化转变温度为-35°C以上的苯乙烯-丁二烯橡胶。然而,除了湿路面 抓着性能和耐磨耗性也没有令人满意地满足低燃料消耗性 此外,本申请人先前在日本提交了通过使用在本专利技术中使用的新型炭黑制备的轮 胎用橡胶组合物(专利申请2013-097622)。 现有抟术f献 专利f献 专利文献1:日本专利申请特开2002-338750 专利文献2 :日本专利申请特开2003-55503 专利文献3:日本专利申请特开2005-213353 专利文献4:日本专利申请特开2012-158661
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术鉴于如上所述的这样存在的状况来进行,并且其目的是提供耐磨耗性和滚 动阻力改善同时不降低湿路面抓着性能的轮胎用橡胶组合物。 用于解决问题的方案 通过本专利技术人重复深入的研究已发现将包含适合量的具有低玻璃化转变温度 (Tg)的橡胶和具有高Tg的橡胶的橡胶组分与特定量的具有高表面活性的微粒径的炭黑配 混于轮胎胎面用橡胶组合物中,其可以实现改善耐磨耗性和滚动阻力同时充分利用两种橡 胶的特性而不降低湿路面抓着性能的目的,因此完成本专利技术。 S卩,本专利技术涉及一种橡胶组合物,所述橡胶组合物通过将100质量份的包含30质 量%以上的作为具有低Tg的聚合物的聚异戊二烯的橡胶组分与2至200质量份的作为补 强填料的炭黑配混来制备,其中所述炭黑具有〇. 2质量%以上的氢释放率和/或1. 2至1. 5 的氮吸附比表面积(N2SA)和十六烷基三丁基铵吸附比表面积(CTAB)的比N2SA/CTAB,和 160至300m2/g的氮吸附比表面积N2SA。 专利技术的效果 根据本专利技术,获得了湿路面抓着性能和耐磨耗性优异并且具有低滚动阻力和低燃 料消耗性的轮胎胎面用橡胶组合物。【附图说明】 图1是用于实施例中的炭黑的制造炉的概要的图。【具体实施方式】 下面将详细解释本专利技术的实施方案。 本专利技术的橡胶组合物通过将100质量份的包括具有高Tg的橡胶和具有低Tg的橡 胶的橡胶组分与2-200质量份具有高表面活性的微粒径的炭黑配混而制备。 聚异戊二烯可以用作用于本专利技术的具有低Tg的橡胶,天然橡胶(NR)是特别优选 的。天然橡胶所归属的聚异戊二烯具有约-70°C的Tg。 当使用聚异戊二烯时,橡胶组分中的聚异戊二烯的比例为30质量%以上,优选60 质量%以下,和特别地天然橡胶的比例更优选30-40质量%。 此外,其中具有与炭黑的高反应性的官能团引入丁二烯橡胶(BR)分子中的活性 部位的改性丁二烯橡胶可以用作橡胶组分中的具有低Tg的橡胶。改性丁二烯橡胶例如是, 具有改性基团的丁二烯橡胶,所述改性基团在聚合活性末端、聚合引发末端和聚合物链的 任一个中,包含选自硅原子、锡原子、硫原子、氧原子和钛原子的至少之一,和/或所述改性 基团包含选自伯胺、仲胺、叔胺和环状胺的结构。上述改性的BR具有约-80°C的Tg。 当改性的BR用作具有低Tg的橡胶组分时,橡胶组分中的改性的BR的比例为15 质量%以上和40质量%以下,优选15-20质量%以下。 另一方面,具有高Tg的橡胶组分对于改善耐磨耗性和滚动阻力是有效的。此 类具有高Tg的橡胶包括苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR),和特别地,优选使用通过乳液聚合 (e-SBR)制备的SBR。e-SBR具有约-55°C的Tg。例如,商购可得的JSR1723和JSR0122(JSR Corporation制)可以用作e-SBR〇 此外,改性的SBR与e-SBR组合用作具有高Tg的橡胶组分。 具有含氨基的烷氧基硅烷作为改性基团的SBR可以用作改性的SBR。 改性的SBR具有约-20°C的Tg。 在本专利技术的橡胶组合物中,大量的具有高Tg的橡胶用于橡胶组分以形成主要基 质,比具有高Tg的橡胶的量少的量的具有低Tg的橡胶与其组合使用,由此可以将炭黑在具 有低Tg的橡胶中局域化,从而降低滚动阻力而没有降低湿路面抓着性能。在这种情况下, 具有高Tg的橡胶和具有低Tg的橡胶保留两相以上的相从而形成非相容体系。 具有高Tg的橡胶和具有低Tg的橡胶形成非相容体系,当配混相对大的量的NR作 为具有低Tg的橡胶从而形成连续的NR结构时,耐断裂性和耐磨耗性改善。 此外,当改性的BR用作具有低Tg的橡胶组分时,改性的BR的量与NR的量相比是 小的,与具有高Tg的橡胶形成相容体系。 本专利技术的橡胶组本文档来自技高网
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橡胶组合物

【技术保护点】
一种橡胶组合物,其特征在于,所述橡胶组合物通过将100质量份的包含30质量%以上的聚异戊二烯的橡胶组分与2至200质量份的炭黑配混来制备,其中所述炭黑具有0.2质量%以上的氢释放率和160至300m2/g的氮吸附比表面积N2SA。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:青松庆一
申请(专利权)人:株式会社普利司通
类型:发明
国别省市:日本;JP

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