橡胶组合物和充气轮胎制造技术

本发明专利技术提供在运行的初期至后期阶段实现了抓地性能和耐磨性的均衡改善的橡胶组合物，以及由橡胶组合物形成的充气轮胎。本发明专利技术涉及含有橡胶成分、硫、固体树脂和增塑剂的熔融混合物的橡胶组合物，所述固体树脂的SP值为9.2～13和/或软化点为130℃以上，所述增塑剂包括选自磷酸酯、邻苯二甲酸酯、脂族多元酸酯、偏苯三酸酯、乙酸酯和蓖麻油酸酯中的至少一种化合物，相对于100质量份橡胶成分，所述固体树脂的量为1质量份以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶组合物和充气轮胎
本专利技术涉及橡胶组合物，橡胶组合物的制造方法以及由橡胶组合物形成的充气轮胎。
技术介绍
具有高软化点或高SP值的树脂通常用于赛车轮胎和其它类似的轮胎中，以便在行驶期间即高温条件下提供高抓地性能。然而，当它们大量混合时，常温下的硬度(Hs)增加，结果是在比赛的初期期间与路面不规则性的一致性降低，并且在运行的初期期间的抓地性能恶化。同时还有人提议添加低温增塑剂如TOP(磷酸酯)来确保初期抓地性能。然而，在用于胎面的化合物如二烯橡胶化合物的情况下，随着温度的升高，TOP向橡胶表面渗出，导致抓地性能的降低。该方法也会不利地导致耐磨性的劣化。因此，需要有一种橡胶组合物，其在初期至中期乃至后期的运行期间提供具有良好抓地性能，同时确保优异的耐磨性。
技术实现思路
技术课题本专利技术的目的在于解决上述问题，并且提供一种能够在运行的初期至晚期阶段获得抓地性能的均衡改善和耐磨性的橡胶组合物，并且还提供由橡胶组合物形成的充气轮胎。本专利技术涉及一种橡胶组合物，其含有橡胶成分、硫、以及固体树脂和增塑剂的熔融混合物，该固体树脂具备SP值为9.2至13或软化点130°以上的条件的至少其一，增塑剂包括选自磷酸酯，邻苯二甲酸酯，脂族多元酸酯，偏苯三酸酯，乙酸酯和蓖麻油酸酯中的至少一种化合物，相对于100质量份的橡胶成分，所述固体树脂的含量在1质量份以上。该化合物的SP值优选为8.3～9.5。固体树脂优选为SP值为9.2～13的丙烯酸树脂。优选地，化合物的凝固点为-50～-10℃，增塑剂的闪点为200℃以上。增塑剂优选包括脂族多元酸酯。脂肪多元酸酯优选为己二酸二[2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯]。橡胶组合物优选为胎面用橡胶组合物或鞋底用橡胶组合物。本专利技术还涉及一种橡胶组合物的制造方法，该方法包括：熔融步骤，包括制备固体树脂和增塑剂的熔融混合物；基础捏合步骤，包括将熔融混合物与橡胶成分捏合以制备捏合混合物；和最后的捏合步骤，包括将捏合的混合物与硫捏合。本专利技术还涉及一种充气轮胎，其包括由橡胶组合物形成的胎面。专利技术的有益效果本专利技术的橡胶组合物含有橡胶成分、硫、由具有规定的SP值和/或软化点的固体树脂和包含特定化合物的增塑剂构成的熔融混合物。这样的橡胶组合物，其运行的初期到后期阶段的抓地性能和耐磨性均实现了均衡改善。具体实施方式本专利技术的橡胶组合物含有橡胶成分、硫、具有规定的SP值和/或软化点的固体树脂和包含特定化合物的增塑剂组成的熔融混合物。通过加入预先熔融混合特定固体树脂和包含特定化合物的增塑剂而获得的熔融混合物，本专利技术的橡胶组合物在运行的初期，中期和后期阶段提供良好的抓地性能，同时确保优异的耐磨性。与简单地通过将固体树脂与增塑剂混合制备的橡胶组合物相比，实现了抓地性能(在运行的初期，中期和后期阶段)和耐磨性方面的均衡改进。这种效果的原因不清楚，但推测如下。将预先通过将具有高SP值或高软化点的树脂熔融并完全分散在增塑剂如磷酸酯中得到的粘稠液体(熔融混合物)与橡胶成分和其它成分捏合时，在捏合过程中，树脂的每个分子与聚合物或填料缠结，因此其自聚集减少。根据该技术，即使固体树脂或难以分散的其它树脂也可以高度分散在橡胶中。因此，可以降低常温下的硬度(HS)，并且还能够使稳定量的树脂渗透到橡胶表面，从而实现对道路表面的高度一致性，以及不仅在运行的中期和后期阶段，在运行的初期也实现了良好的抓地性能。此外，由于树脂高度分散，所以耐磨性也提高。因此，本专利技术在运行的初期，中期和后期阶段均实现了抓地性能和耐磨性的均衡提高。橡胶成分的非限定性实例包括异戊二烯橡胶例如天然橡胶(NR)，高纯度NR(UPNR)，脱蛋白NR(DPNR)，环氧化NR(ENR)和聚异戊二烯橡胶(IR))；苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，聚丁二烯橡胶(BR)，苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)，氯丁橡胶(CR)，丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)和丁基橡胶(IIR)。其中，考虑到抓地性能和耐磨性，优选SBR或BR，更优选SBR。可以使用任何的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，并且实例包括乳液聚合的SBR(E-SBR)和溶液聚合的SBR(S-SBR)，所有这些都可以是或不是加油的(oilextended)的。特别是考虑到抓地性能，优选加油的高分子量SBR。还可以适当地使用改性的SBR，例如链端改性的S-SBR或主链改性的S-SBR，其与填充剂的相互作用增强。这些类型的SBR可以单独使用或两种以上组合使用。改性SBR优选与例如锡或硅偶联的物品。改性SBR可以通过常规的偶联方法制备，例如通过将待改性的SBR的分子链末端的碱金属(例如Li)或碱土金属(例如Mg)与例如卤化锡或硅卤化物反应。改性SBR优选含有伯氨基或烷氧基甲硅烷基的苯乙烯和丁二烯的共聚物。伯氨基可以与聚合引发末端，聚合终止末端，聚合物主链和侧链中的任一个键合。然而，优选将其引入到聚合引发末端或聚合终止末端，因为能够从聚合物末端抑制能量的消失以能够改善磁滞损耗特性。改性SBR可以适宜地是使用下式(I)表示的化合物对溶液聚合的丁苯橡胶(S-SBR)的聚合端(活性末端)进行改性而得到的改性S-SBR(JP2010-111753A中公开的改性SBR)。在这种情况下，可以容易地控制聚合物的分子量，从而可以降低能增加tanδ的低分子量成分的量。此外，填料和聚合物链之间的键可被加强，以进一步提高抓地性能，耐磨性，和其它性质。在式(I)中，R1，R2和R3相同或不同，各自表示烷基，烷氧基(优选C1-C8，更优选C1-C6，更优选C1-C4烷氧基)，甲硅烷氧基，缩醛基，羧基(-COOH)，巯基(-SH)或其衍生物；R4和R5相同或不同，各自表示氢原子或烷基(优选C1-C4烷基)；q表示整数(优选为1～5，更优选为2～4，进一步优选为3)。R1，R2和R3各自优选为烷氧基，且R4和R5各自优选为烷基。此时，可以获得优异的抓地性能和优异的耐磨性。式(I)化合物的具体实例包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基二甲基甲氧基硅烷，3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，2-二甲基氨基乙基三甲氧基硅烷，3-二乙基氨基丙基三甲氧基硅烷和3-(N，N-二甲基氨基)丙基三甲氧基硅烷。这些化合物可以单独使用或两种以上组合使用。苯乙烯-丁二烯橡胶与式(I)的化合物(改性剂)的改性可以通过例如JPH06-53768B，JPH06-57767B和JP2003-514078T中公开的常规方法进行。例如，可以通过使丁苯橡胶与改性剂相接触来实现改性，举例如下。在通过阴离子聚合合成苯乙烯-丁二烯橡胶之后，将预定量的改性剂加入到聚合物橡胶溶液中以使苯乙烯-丁二烯橡胶的聚合端(活性末端)与改性剂反应。或者，将改性剂加入到丁苯橡胶的溶液中以使它们反应。优选SBR中的苯乙烯含量为19质量％以上，更优选为21质量％以上，进一步优选为25质量％以上，特别优选为30质量％以上。苯乙烯含量也优选为60质量％以下，更优选为55质量％以下，进一步优选为50质量％以下，特别优选为45质量％以下。当苯乙烯含量小于19质量％时，获得不充分的抓地性能，而当苯乙烯含量大于60质量％时，苯乙烯基团可能彼此相邻从而使聚合物变得过硬，容易导致交联不均匀，耐久性下降。此外，温度依赖性倾向于增加，从而相对于温度变化获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
橡胶组合物，其包含橡胶成分、硫、以及固体树脂和增塑剂的熔融混合物，所述固体树脂具备9.2至13的SP值和/或130℃以上的软化点，所述增塑剂包括选自磷酸酯，邻苯二甲酸酯，脂族多元酸酯，偏苯三酸酯，乙酸酯和蓖麻油酸酯中的至少一种化合物，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述固体树脂的含量为1质量份以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.21 JP 2015-0870021.橡胶组合物，其包含橡胶成分、硫、以及固体树脂和增塑剂的熔融混合物，所述固体树脂具备9.2至13的SP值和/或130℃以上的软化点，所述增塑剂包括选自磷酸酯，邻苯二甲酸酯，脂族多元酸酯，偏苯三酸酯，乙酸酯和蓖麻油酸酯中的至少一种化合物，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述固体树脂的含量为1质量份以上。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述化合物的SP值为8.3至9.5。3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中，固体树脂是SP值为9.2至13的丙烯酸树脂。4.根据权利要求1至3中任一项所述的橡胶组合物，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎达也，
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