无钉防滑轮胎用橡胶组合物及用该组合物的无钉防滑轮胎制造技术

技术编号:3905107 阅读:145 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的在于提供一种用于无钉防滑轮胎的橡胶组合物、以及使用该橡胶组合物的高性能的无钉防滑轮胎,其中该橡胶组合物有助于获得在冰上或雪上的良好的制动力和较高的操作稳定性。用于无钉防滑轮胎的橡胶组合物包含:脂肪族羧酸的锌盐与芳香族羧酸的锌盐的混合物;操作油或增塑剂;以及橡胶组分,其中相对于100质量%的橡胶组分总量,该橡胶组分包含40质量%以上的丁二烯橡胶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于无钉防滑轮胎(冬胎)的橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的无 钉防滑轮胎。
技术介绍
钉面轮胎的使用己被日本法律所禁止,以防止钉面轮胎产生的粉末粉尘污染,因此5见 在在寒冷的区域使用无钉防滑轮胎代替钉面轮胎。为提高无钉防滑轮胎在冰上或在雪上的 抓地性能,存在降低低温处的弹性模量从而提高牵引力的方法。特别地,在冰上的制动力 较大程度地受橡胶与冰之间的有效接触面积的影响。为扩大有效接触面积,希望获得在低 温处柔韧的橡胶。另一方面,例如,在通过使用包含增加的油的含量来单独地降低橡胶的硬度的方法中, 存在降低操作稳定性的问题。通常,天然橡胶或丁二烯橡胶经常用作无钉防滑轮胎的胎面橡胶中的主要成分(例如, 参见日本专利申请JP2007-176417A)。这是因为即使这些橡胶具有较高的强度,它们也具 有较低的玻璃态转变温度和柔韧性。然而,当天然橡胶或丁二烯橡胶用硫硫化时,存在返 硫现象。在该现象中,橡胶降解或其交联状态变差,于是低温处的弹性模量也降低。然而, 本专利技术的专利技术人从他们的研究中已经发现,硬度也过度地降低从而降低了操作稳定性和耐 磨性。此外,该返硫现象会过度地提高高温处的损耗角正切tanS,从而降低了燃料经济性。至于包括无钉防滑轮胎在内的一些轮胎,为提高轮胎的生产率,在更高的温度处进行 硫化。在该情况中,上述现象是特别地更为突出。于是,存在返硫引起的降低耐磨性的附 加的问题。.为抑制能被硫化并用于橡胶制品比如轮胎的橡胶组合物的返硫,从而提高橡胶组合物 的耐热性,已知的方法包括增加加入到作为硫化剂的硫中的硫化促进剂的含量的方法,混入秋兰姆型硫化促进剂作为硫化促进剂的方法等。此外,已知PERKAUNK 900和 Duralink HTS (Flexsys制造)、Vulcuren KA9188 (Bayer AG制造)等是能产生表示为-(CH2)6-S-等的长链交联的交联剂。众所周知,在橡胶组合物中混入这样的交联剂可以抑制橡胶组合物的返硫。然而,虽然这样的方法在抑制天然橡胶和异戊二烯橡胶的返硫上有效, 但它们在抑制丁二烯橡胶的返硫方面没有或几乎没有效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题,并且提供一种用于无钉防滑轮胎的橡胶组合物、以 及使用该橡胶组合物的高性能的无钉防滑轮胎,其中该橡胶组合物有助于获得在冰上或雪 上的良好的制动力和较高的操作稳定性。此外,本专利技术的另一目的在于以更髙的生产率和 更低的价格向消费者提供橡胶组合物和无钉防滑轮胎。本专利技术涉及一种用于无钉防滑轮胎的橡胶组合物,该橡胶组合物包含脂肪族羧酸的 锌盐和芳香族羧酸的锌盐的混合物;操作油或增塑剂;以及橡胶组分,其中相对于100质 量%的橡胶组分总量,该橡胶组分包含40质量%以上的丁二烯橡胶。以100质量份的橡胶组分为基准,优选该橡胶组合物还包含10质量份以上的二氧化娃o本专利技术还涉及一种包括由上述橡胶组合物制成的胎面的无钉防滑轮胎。具体实施方式本专利技术的用于无钉防滑轮胎的橡胶组合物包含脂肪族羧酸的锌盐和芳香族羧酸的锌 盐的混合物;操作油或增塑剂;以及橡胶组分,其中相对于100质量%的橡胶组分总量, 该橡胶组分包含40质量%以上的丁二烯橡胶。以100质量%的橡胶组分的总量为基准,该橡胶组合物包含40质量%以上的丁二烯 橡胶。混入丁二烯橡胶可提高无钉防滑轮胎在冰上的制动性能、以及无钉防滑轮胎在冰上 和雪上的操作稳定性。丁二烯橡胶含量的下限优选为45质量%,进一步优选为55质量%, 更进一步优选为60质量%。就在冰上和雪上的制动力和操作稳定性来说,更优选丁二烯橡胶的更高含量,于是丁二烯橡胶的含量优选为80质量%以上并且最优选为100质量%。 如果丁二烯橡胶的含量低于40质量%,那么玻璃态转变温度倾向于不降低,于是在冰上 或在雪上的制动力会降低。另一方面,如果丁二烯橡胶的含量太高,那么虽然可以获得在 冰上和雪上的良好性能,但机械强度和耐磨性倾向于降低。在该情况下,丁二烯橡胶的含 量优选为85质量%以下,进一步优选为75质量%以下,更进一步优选为65质量%以下。 根据本专利技术,可以提高丁二烯橡胶的含量以便有助于耐磨性以及在冰上和雪上的性能。至于上述丁二烯橡胶,可以混入具有95%以上的顺式含量、并且其5%的甲苯溶液在 25 。C下粘度为80cps以上的丁二烯橡胶。混入该丁二烯橡胶可以提高加工性能和耐磨性。 上述粘度优选为200cps以下。粘度超过200cps的丁二烯橡胶可能是太粘的,从而倾向于 降低加工性能并且与其他橡胶不易混合。粘度的下限进一步优选为110cps,并且其上限进 一步优选为150cps。如果使用分子量分布(Mw/Mn)为3.0以下的丁二烯橡胶,那么可以提高耐磨性。此 外,可以使用Mw/Mn为3.0 3.4的丁二烯橡胶。使用这样的丁二烯橡胶可以提高加工性 能和耐磨性。如果丁二烯橡胶与另一橡胶的混合物用作橡胶组分,那么另一橡胶没有特别限定。另 一橡胶的例子包括天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶(ENR)、 丁苯橡胶(SBR)、异戊二 烯橡胶(IR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、 丁腈橡胶(NBR)、 丁基橡胶(IIR)、 以及卤化丁基橡胶(X-IIR)。特别优选包含NR和/或ENR,这是因为它们是环境友好的从 而为将来石油供应的降低做准备,并且可改善耐磨性。橡胶组分可以包含选自于由烷氧基、烷氧基甲硅烷基、环氧基、縮水甘油基、羰基、 酯、羟基、氨基、以及硅垸醇构成的组中的至少一个官能团(以下简称为官能团)。市场 上可买到的橡胶或其合适的改性橡胶可用作包含官能团的橡胶。在使用丁二烯橡胶与天然橡胶和/或聚异戊二烯橡胶的混合物的情况下,橡胶组分中的 这些橡胶的总量优选为70质量%以上。使用70质量%以上的含量,可以获得在冰上和雪 上的良好性能以及良好的耐磨性,从而提高了抗返硫性。这些橡胶的含量优选为80质量 %以上,更进一步优选为90质量%以上,最优选为100质量%。5橡胶组合物包含脂肪族羧酸的锌盐和芳香族羧酸的锌盐。锌盐对丁二烯橡胶的返硫特 别地有效,并且能提高包含二氧化硅的组合物的加工性能,从而可更有效地抑制包含二氧 化硅的组合物的返硫。脂肪族羧酸的例子包括来源于植物油比如椰子油、棕榈坚果油、茶油、橄榄油、杏 仁油、卡诺拉油、花生油、米糠油、可可脂、棕榈油、豆油、棉籽油、芝麻油、亚麻籽油、 蓖麻油和菜籽油的脂肪族羧酸;来源于动物油比如牛脂的脂肪族羧酸;由石油等化学合成 的脂肪族羧酸。优选的脂肪族羧酸是来源于植物油的脂肪族羧酸,更优选的脂肪族羧酸是 来源于椰子油、棕榈坚果油或棕榈油的脂肪族羧酸,这是因为它们是环境友好的从而为将 来的石油供应的降低做好准备,并且可充分地提高耐磨性。脂肪族羧酸中的碳原子数优选为4个以上,进一步优选为6个以上。如果碳原子数低 于4个,那么分散性倾向于降低。脂肪族羧酸中的碳原子数优选为16个以下,进一步优 选为14个以下,更进一步优选为12个以下。如果碳原子数超过16个,那么返硫倾向于未受充分地抑制。此处,脂肪族羧酸中的脂肪族基可以是具有链状结构的脂肪族基比如烷基、或者具有 环状结构的脂肪族基比如环烷基。芳香族羧酸的例子包括安息香酸、邻苯二甲酸、苯六甲酸、苯连三酸、苯偏三酸、联 苯甲酸、甲本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于无钉防滑轮胎的橡胶组合物,其包含: 脂肪族羧酸的锌盐与芳香族羧酸的锌盐的混合物; 操作油或增塑剂;以及 橡胶组分,其中相对于100质量%的橡胶组分总量,该橡胶组分包含40质量%以上的丁二烯橡胶。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:服部高幸儿岛良治菊地尚彦
申请(专利权)人:住友橡胶工业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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