橡胶组合物及其制造方法、和轮胎技术

本发明专利技术的目的是提供：在轮胎中可以以高水平同时实现优异的加工性、耐磨耗性和滚动阻力的橡胶组合物；和轮胎部件和构件。本发明专利技术的另一个的目的是抑制橡胶组合物的收缩。根据本发明专利技术，相对于100质量份橡胶组分，添加90‑130重量份大粒径炭黑，并且将甘油脂肪酸酯组合物与橡胶组合物配混，以改善大粒径炭黑在橡胶组合物中的分散性。这可以因未硫化的橡胶组合物的粘度降低而改善加工性，并且提供改善了耐磨耗性、滚动阻力和加工性的轮胎用橡胶组合物、以及其中使用该组合物的轮胎。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种橡胶组合物，其中具有大粒径的炭黑高度地分散由此提高未硫化阶段的操作性并且可以使轮胎性能改善和最优化；本专利技术还涉及该橡胶组合物的制造方法；和通过使用该橡胶组合物作为构件生产的轮胎。
技术介绍
迄今已经使用炭黑作为轮胎用补强剂。炭黑通过例如烃的热分解或不完全燃烧法来生产，并且在以上方法中，包括无定形碳的纳米级别的细颗粒占有95％以上。现在，炭黑的制造方法不限于以上制造方法。具有各种性质的炭黑导致与橡胶组分的物理相互作用，并且该相互作用是发挥轮胎的补强效果的主要因素。影响物理相互作用的炭黑的性质包括其粒径、表面积、炭黑的颗粒表面上的官能团、和结构等，并且它们承担对炭黑的补强效果的大的作用。这些性质当中，炭黑的粒径可以通过传统技术来改变，由此如果轮胎的性能可以通过炭黑的粒径来改善，则其会是实用上有利的。然而，通常，当炭黑在粒径上增加且在表面积上必然地降低时，预期的是，炭黑与橡胶组分之间的前述物理相互作用趋于下降。因此，这就是为什么迄今尚未关注通过使用具有小表面积和大粒径的炭黑来改善轮胎的补强效果。另一方面，变得清楚的是，使用甘油脂肪酸酯对在橡胶组合物中的填料颗粒的分散发挥影响，从而可以提高配混有如二氧化硅等填料的橡胶组合物的特性。在这样的情况下，近年来已经开发其中使用甘油脂肪酸酯以改善除了加工性以外的橡胶组合物的各种性质的技术。已知为用于改善通过使用甘油脂肪酸酯等制备的配混有二氧化硅作为填料的橡胶组合物中的加工性等的技术的是，例如：1)一种静电带电性改善的橡胶组合物，其通过将包含90重量份以上的二烯系橡胶的100重量份橡胶、与其中白色填料占有40重量％以上的30至120重量份填料、0.2至8重量份非离子系表面活性剂配混来制备(参考，例如专利文献1)，和2)一种轮胎胎面用橡胶组合物，其包含选自二烯系橡胶的组的至少一种聚合物，以及基于100重量份包含在橡胶组合物中的橡胶各自为5至100重量份细粉末沉淀硅酸、0至80重量份炭黑、和0.5至20重量份至少一种非芳香族粘度降低物质，其中上述非芳香族粘度降低物质是选自由以下组成的组的至少一种物质：甘油单硬脂酸酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、脱水山梨糖醇单油酸酯和三羟甲基丙烷(2-乙基-2-羟甲基-1,3-丙二醇)(参考，例如专利文献2)。专利文献1至2中的专利文献1中记载了其中在实施例之一中甘油脂肪酸单酯与作为填料的二氧化硅配混在一起的橡胶组合物，并且此处记载的是，获得了与本专利技术的效果不同的带电防止效果以及该效果对于由于摩擦而磨耗的轮胎胎面部也是有效的。然而，此处既没有记载也没有暗示的是，获得了粘度降低效果以及抑制了通过将填料配混的橡胶组合物与甘油脂肪酸单酯配混制备的轮胎在耐磨耗性上降低。同时，在前述专利文献2中记载了当轮胎配混有甘油脂肪酸单酯与作为填料的二氧化硅一起时观察到的粘度降低效果，但此处既没有记载也没有暗示的是，通过将填料配混的橡胶组合物与甘油脂肪酸单酯配混制备的轮胎是否能够使耐磨耗性与粘度降低效果相一致。在专利文献3中，甘油脂肪酸酯，尤其甘油脂肪酸三酯用于改善雪地轮胎(snowtire)的耐磨耗性等。然而，在以上专利文献中也既没有记载也没有暗示的是，具有大粒径和小表面积的炭黑用于改善轮胎的特性。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开WO95/31888(权利要求、实施例和其它)专利文献2：日本专利申请特开No.Hei.9-118786(权利要求、实施例和其它)专利文献3：专利申请No.2005-537369的PCT国际公开的日文译文(权利要求、实施例和其它)
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术意于解决关于上述传统技术等的问题。即，本专利技术的目的是提供在轮胎中加工性、耐磨耗性和滚动阻力可以高度良好地一致的橡胶组合物，和轮胎用部件和构件。除了以上以外，本专利技术的目的是提供一种橡胶组合物，其中甘油脂肪酸酯中的甘油脂肪酸单酯的比例改变由此抑制橡胶组合物的收缩或进一步改善如加工性、滚动阻力和耐磨耗性等的其特性。用于解决问题的方案鉴于关于上述传统技术等的问题，本专利技术人已经重复了深入的研究，结果发现，满足上述目的且在耐磨耗性、滚动阻力和加工性上提高的橡胶组合物以及通过使用以上橡胶组合物制备的轮胎通过以下来获得：改善橡胶组合物中的具有大粒径的炭黑的分散由此降低未硫化的橡胶组合物的粘度并且提高其加工性，配混基于100质量份橡胶组分为90至130重量份的具有大粒径的炭黑(氮吸附比表面积：95m2/g以下)，并且配混甘油脂肪酸酯。即，本专利技术存在于以下项目(1)至(15)中。(1)一种橡胶组合物，其通过将选自天然橡胶和/或二烯系合成橡胶的至少一种橡胶组分与炭黑和甘油脂肪酸酯组合物配混来制备，其中所述炭黑的氮吸附比表面积为75至90m2/g；基于100质量份所述橡胶组分配混有90至130质量份的所述炭黑；并且所述甘油脂肪酸酯组合物的配混量基于100质量份所述橡胶组分为0.5至15质量份。(2)根据以上项目(1)所述的橡胶组合物，其中所述甘油脂肪酸酯组合物包含甘油脂肪酸单酯和甘油脂肪酸二酯，并且所述甘油脂肪酸酯组合物中的所述甘油脂肪酸单酯的含量为35至85质量％。(3)根据以上项目(1)或(2)所述的橡胶组合物，其中所述甘油脂肪酸酯组合物的配混量基于100质量份所述炭黑为1.0至2.5质量份。(4)根据以上项目(1)所述的橡胶组合物，其中所述甘油脂肪酸酯组合物包含甘油脂肪酸单酯，并且所述甘油脂肪酸酯组合物中的甘油脂肪酸单酯的含量以质量比计为85至100质量％。(5)根据以上项目(2)所述的橡胶组合物，其中所述甘油脂肪酸单酯是甘油和两种以上的脂肪酸的酯，并且构成该甘油脂肪酸酯的两种以上的脂肪酸中最多的脂肪酸组分在全部脂肪酸中占有10至90质量％。(6)根据以上项目(1)至(5)任一项所述的橡胶组合物，其通过将所述选自天然橡胶和/或二烯系合成橡胶的至少一种橡胶组分与所述炭黑和所述甘油脂肪酸酯组合物配混后进行混炼来获得。(7)根据以上项目(1)至(6)任一项所述的橡胶组合物，其进一步配混有硅烷偶联剂。(8)根据以上项目(1)至(7)任一项所述的橡胶组合物，其中所述天然橡胶和/或二烯系合成橡胶包含至少一种天然橡胶、至少一种苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶和至少一种聚丁二烯橡胶。(9)根据以上项目(1)至(8)任一项所述的橡胶组合物，其中甘油脂肪酸酯的合成反应的反应溶液用作包含所述甘油脂肪酸单酯的所述甘油脂肪酸酯组合物。(10)一种橡胶组合物的制造方法，所述橡胶组合物包括天然橡胶和/或二烯系橡胶组分、包含甘油脂肪酸单酯的甘油脂肪酸酯组合物、和炭黑，其中所述炭黑的氮吸附比表面积为75至90m2/g，并且在所述橡胶组合物中包含基于100质量份所述橡胶组分为90至130质量份的所述炭黑。(11)根据以上项目(10)所述的橡胶组合物的制造方法，其中甘油脂肪酸酯的合成反应的反应溶液用作所述包含甘油脂肪酸单酯的甘油脂肪酸酯组合物。(12)根据以上项目(11)所述的橡胶组合物的制造方法，其中通过其中控制所述甘油脂肪酸单酯的量的所述甘油脂肪酸酯的合成反应来制备所述包含甘油脂肪酸单酯的甘油脂肪酸酯组合物。(13)一种轮胎，其通过使用根据以上项目(1)至(9)任一项所述的橡胶组合物作为构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶组合物，其通过将选自天然橡胶和/或二烯系合成橡胶的至少一种橡胶组分与炭黑和甘油脂肪酸酯组合物配混来制备，其中所述炭黑的氮吸附比表面积为75至90m2/g；基于100质量份所述橡胶组分配混有90至130质量份的所述炭黑；并且所述甘油脂肪酸酯组合物的配混量基于100质量份所述橡胶组分为0.5至15质量份。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.17 JP 2014-1246331.一种橡胶组合物，其通过将选自天然橡胶和/或二烯系合成橡胶的至少一种橡胶组分与炭黑和甘油脂肪酸酯组合物配混来制备，其中所述炭黑的氮吸附比表面积为75至90m2/g；基于100质量份所述橡胶组分配混有90至130质量份的所述炭黑；并且所述甘油脂肪酸酯组合物的配混量基于100质量份所述橡胶组分为0.5至15质量份。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中所述甘油脂肪酸酯组合物包含甘油脂肪酸单酯和甘油脂肪酸二酯，并且所述甘油脂肪酸酯组合物中的所述甘油脂肪酸单酯的含量为35至85质量％。3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中所述甘油脂肪酸酯组合物的配混量基于100质量份所述炭黑为1.0至2.5质量份。4.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中所述甘油脂肪酸酯组合物包含甘油脂肪酸单酯，并且所述甘油脂肪酸酯组合物中的甘油脂肪酸单酯的含量以质量比计为85至100质量％。5.根据权利要求2所述的橡胶组合物，其中所述甘油脂肪酸单酯是甘油和两种以上的脂肪酸的酯，并且构成该甘油脂肪酸酯的两种以上的脂肪酸中最多的脂肪酸组分在全部脂肪酸中占有10至90质量％。6.根据权利要求1至5任一项所述的橡胶组合物，其通过将所述选自天然橡胶和/或二烯系合成橡胶的至少一种橡胶组分与所述炭黑和所述甘油脂肪酸酯组合物配混后进行混...

【专利技术属性】
技术研发人员：山岸欣，
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