輪胎側(cè)壁用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抑制硬度降低同時(shí)改善低油耗性、且耐切割性和耐彎曲疲勞性也優(yōu)異的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。該輪胎側(cè)壁用橡膠組合物及在側(cè)壁（2）中使用該橡膠組合物的充氣輪胎的特征在于，所述橡膠組合物相對(duì)于由順-1,4鍵含量為97%以上、100℃下的門尼粘度（ML1+4）為45以上、25℃下的5質(zhì)量%甲苯溶液粘度（T-cp）〔cps〕與該門尼粘度之比即（T-cp）/（ML1+4）為2.0以上的30～70質(zhì)量%的丁二烯橡膠，及30～70質(zhì)量%的其他二烯類橡膠這二者所構(gòu)成的100質(zhì)量份的橡膠成分，含有氮吸附比表面積為20～35m2/g且DBP吸油量為50～95cm3/100g的30～40質(zhì)量份的碳黑。
【專利說明】輪胎側(cè)壁用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輪胎側(cè)壁用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣輪胎，具體地說，涉及一種抑制硬度降低同時(shí)改善低油耗性、且耐切割性和耐彎曲疲勞性也優(yōu)異的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著環(huán)境意識(shí)的提高，改善輪胎低油耗性的要求也日益高漲。關(guān)于輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，業(yè)內(nèi)不僅強(qiáng)烈要求改良耐破壞性，還強(qiáng)烈要求改善低油耗性。
[0003]作為為實(shí)現(xiàn)輪胎側(cè)壁用橡膠組合物的低發(fā)熱化而提出的方法，可列舉例如減少填充料配混量的方法。但是，使用這些方法時(shí)，其硬度會(huì)降低，從而輪胎強(qiáng)度也會(huì)降低。此外，還提出了使用低分子化的末端改性二烯類橡膠和大量改性劑來減少發(fā)熱的方法，但此時(shí)也會(huì)存在因填充料過于分散而硬度降低的問題。另一方面，如果為了抑制硬度降低而增加硫化類配混量、提高交聯(lián)密度，則雖然可以兼顧硬度和低發(fā)熱性，但耐彎曲疲勞性反而會(huì)惡化。
[0004]另外，在下述專利文獻(xiàn)I中，公開了一種對(duì)于含有特定丁二烯橡膠的二烯類橡膠成分配混具有特定比表面積的碳黑的技術(shù)。但是按照專利文獻(xiàn)I中記載的技術(shù)，無法高度滿足抑制硬度降低、低油耗性、耐切割性及耐彎曲疲勞性的要求。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2006-63287號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明擬解決的問題
[0009]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種抑制硬度降低同時(shí)改善低油耗性、且耐切割性和耐彎曲疲勞性也優(yōu)異的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。
[0010]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本
【發(fā)明者】們經(jīng)過銳意研究最終發(fā)現(xiàn)，通過對(duì)具有特定特性的丁二烯橡膠配混特定量的具有特定的氮吸附比表面積和DBP吸油量的碳黑，能夠解決上述問題，并且完成了本發(fā)明。
[0012]SP，本發(fā)明如下所述。
[0013]1.一種輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，相對(duì)于由順-1，4鍵的含量為97%以上、100°C下的門尼粘度(ML1+4)為45以上、且25°C下的5質(zhì)量％甲苯溶液粘度(T_cp)〔cps)與該門尼粘度之比即(T-cp) / (ML1+4)為2.0以上的30~70質(zhì)量％的丁二烯橡膠，及30~70質(zhì)量％的其他二烯類橡膠這二者所構(gòu)成的100質(zhì)量份的橡膠成分，
[0014]含有氮吸附比表面積為20~35m2/g且DBP吸油量為50~95cm3/100g的30~40質(zhì)量份的碳黑。[0015]2.如所述I中記載的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，在所述橡膠組合物中，相對(duì)于所述丁二烯橡膠的碳分配比率為40%~90%。
[0016]3.如所述I中記載的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述順-1，4鍵含量為98%以上。
[0017]4.如所述I中記載的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述門尼粘度(ML1+4)為45~70。
[0018]5.如所述I中記載的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述(T-cp)/ (ML1+4)為2.0以上且低于3.3。
[0019]6.如所述5中記載的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述(T-cp)/ (ML1+4)為2.2以上且低于2.5。
[0020]7.如所述5中記載的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述(T-cp)/ (ML1+4)為2.3以上且低于2.5。
[0021 ] 8.如所述I~7中任一項(xiàng)所記載的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠成分由30~40質(zhì)量％的丁二烯橡膠和60~70質(zhì)量％的其他二烯類橡膠構(gòu)成。
[0022]9.如所述I~8中任一項(xiàng)所記載的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠成分，所述碳黑的配混量為32~38質(zhì)量份。
[0023]10.一種充氣輪胎，其在側(cè)壁中使用如所述I~9中任一項(xiàng)所記載的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物。
[0024]發(fā)明效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于具有特定特性的丁二烯橡膠配混特定量的具有特定氮吸附比表面積和DBP吸油量的碳黑，因此，能夠提供一種抑制硬度降低同時(shí)改善低油耗性、且耐切割性和耐彎曲疲勞性也優(yōu)異的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是充氣輪胎示例的局部剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下，詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0028]圖1是乘用車用充氣輪胎實(shí)例的局部剖面圖。
[0029]在圖1中，充氣輪胎由左右一對(duì)胎圈部1、側(cè)壁2及與兩側(cè)壁2連接的胎面3構(gòu)成，胎圈部1、I間架裝著埋設(shè)有纖維簾線的簾布層4，簾布層4的端部在胎圈芯5和胎圈填膠6周圍從輪胎內(nèi)側(cè)向外側(cè)折回并卷起。在胎面3中，帶束層7在輪胎整周上配置于簾布層4的外側(cè)。此外，在胎圈部I上與輪輞連接的部分配置著輪輞護(hù)膠8。
[0030]以下說明的本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物對(duì)于側(cè)壁2特別有用。
[0031](丁二烯橡膠)
[0032]本發(fā)明所使用的丁二烯橡膠(BR)中必須滿足順-1，4鍵含量為97%以上，100°C下的門尼粘度(ML1+4)為45以上，且25°C下的5質(zhì)量％甲苯溶液粘度(T-cp) (cps)與該門尼粘度之比即(T-cp)/ (1^1+4)為2.0以上(以下稱為“特定81?”)。如果不全部滿足上述各特性，則不能發(fā)揮本發(fā)明的效果。[0033]順-1，4鍵含量是使用核磁共振裝置(NMR)測(cè)定的值，順-1，4鍵含量?jī)?yōu)選為98%以上。
[0034]門尼粘度是依據(jù)JIS6300-1使用L型轉(zhuǎn)子測(cè)定的值。門尼粘度必須為45以上，如此則能夠兼顧硬度和低油耗性。門尼粘度優(yōu)選為50以上。另外，門尼粘度的上限并無特別限定，但優(yōu)選為70以下。[0035]所述(T-cp) / (ML1+4)是BR聚合物鏈的支化度的指標(biāo)，該值越大，則支化度越小即直線性越高。該值低于2.0時(shí)，則抑制硬度降低、低油耗性、耐切割性及耐彎曲疲勞性都無法得到改善。從本發(fā)明效果的觀點(diǎn)考慮，(T-cp) /化1^1+4)的值優(yōu)選為2.0以上且低于
3.3，更優(yōu)選為2.2以上且低于2.5，特別優(yōu)選為2.3以上且低于2.5。
[0036]此處，甲苯溶液粘度(T-cp)是通過將試樣橡膠在甲苯中溶解為5質(zhì)量％溶液，并利用佳能芬斯克黏度計(jì)測(cè)定該溶液在25°C下的粘度而獲得的值。
[0037](其他二烯類橡膠)
[0038]作為本發(fā)明中使用的其他二烯類橡膠，可列舉天然橡膠(NR)、異戊二烯橡膠(IR)、所述特定BR以外的丁二烯橡膠、丁苯橡膠(SBR)及丁腈橡膠(NBR)等二烯類橡膠。它們可單獨(dú)使用，也可兩種以上并用。此外，其分子量和顯微結(jié)構(gòu)并無特別限制，可以被胺基、酰胺基、甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、羧基、羥基等末端改性，也可以被環(huán)氧化。
[0039]本發(fā)明中，在所述特定BR和其他二烯類橡膠的合計(jì)100質(zhì)量份中，所述特定BR必須占30~70質(zhì)量％，其他二烯類橡膠必須占30~70質(zhì)量％。如果特定BR低于30質(zhì)量％，則耐彎曲疲勞性會(huì)惡化。反之，如果高于70質(zhì)量％，則硬度和耐切割性會(huì)惡化。
[0040]特定BR和其他二烯類橡膠的比例優(yōu)選為特定BR占30~40質(zhì)量％，其他二烯類橡膠占60~70質(zhì)量％。
[0041](碳黑)
[0042]本發(fā)明中，使用氮吸附比表面積(N2SA)為20~35m2/g且DBP吸油量為50~95cm3/100g的碳黑(以下稱為“特定CB”)。
[0043]如果N2SA低于20m2/g，則增強(qiáng)性會(huì)惡化，且硬度會(huì)降低。
[0044]如果N2SA高于35m2/g,則發(fā)熱性會(huì)惡化。
[0045]如果DBP吸油量低于50cm3/100g，則增強(qiáng)性會(huì)惡化，且硬度會(huì)降低。
[0046]如果DBP吸油量高于95cm3/100g，則發(fā)熱性會(huì)惡化。
[0047]此外，本發(fā)明中，從其效果的觀點(diǎn)考慮，相對(duì)于所述特定BR的碳分配比率優(yōu)選為40% ~90%。
[0048]所述碳分配比率是測(cè)定特定CB以多少比例存在于硫化后橡膠組合物的特定BR中的值。具體地說，碳分配比率可通過使橡膠組合物硫化，配制測(cè)定片，用電子顯微鏡觀察該測(cè)定片的剖面，計(jì)算特定BR中特定CB的面積在分散的特定CB的總面積中所占的百分比而獲得。一般而言，橡膠組合物的電子顯微鏡圖像可確認(rèn)海島結(jié)構(gòu)，并且特定BR形成了島部分，因此，通過利用圖像分析軟件計(jì)算出整個(gè)海島結(jié)構(gòu)的特定CB的面積和島部分的特定CB的面積，能夠求得所述碳分配比率。
[0049]另外，為了使所述碳分配比率達(dá)到40%~90%，在配制橡膠組合物時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整二烯類橡膠、碳黑、油及其他配混劑的投入順序和混煉時(shí)間。
[0050]碳分配比率更優(yōu)選為50%~70%。[0051]另外，氮吸附比表面積是依據(jù)JIS K6217測(cè)定的值，DBP吸油量是依據(jù)JIS K6217測(cè)定的值。
[0052](填充劑)
[0053]本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物除了所述碳黑以外，還能夠配混各種填充劑。作為填充劑并無特別限制，可根據(jù)用途適當(dāng)選擇，例如可列舉二氧化硅、黏土、滑石及碳酸鈣等無機(jī)填充劑。
[0054](輪胎側(cè)壁用橡膠組合物的配混比例)
[0055]本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物的特征在于，相對(duì)于100質(zhì)量份的所述橡膠成分，配混30~40質(zhì)量份的特定CB。
[0056]如果特定CB的配混量低于30質(zhì)量份，則不能改善硬度、耐切割性及耐彎曲疲勞性。反之，如果超過40質(zhì)量份，則發(fā)熱性會(huì)惡化。
[0057]所述配混比例更優(yōu)選為，相對(duì)于100質(zhì)量份的所述橡膠成分，特定CB為32~38
質(zhì)量份。
[0058]在本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物中，除了所述成分以外，還能夠配混硫化或交聯(lián)劑、硫化或交聯(lián)促進(jìn)劑、各種油、防老化劑及可塑劑等一般配混在橡膠組合物中的各種添加劑，該添加劑可通過一般方法混煉成組合物，用于硫化或交聯(lián)。在不違反本發(fā)明目的的前提下，這些添加劑的配混量可以是以往的一般配混量。
[0059]此外，本發(fā)明 的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物可按照以往的充氣輪胎的制造方法，用于制造充氣輪胎。
[0060]實(shí)施例
[0061]以下，通過實(shí)施例和比較例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于下述事例。
[0062]實(shí)施例1~6及比較例I~11
[0063]樣品的配制
[0064]在表1所示的配混(質(zhì)量份)中，利用1.5升的密閉式班伯里密煉機(jī)將硫化促進(jìn)劑和硫磺以外的成分混煉5分鐘后，在溫度150°C下放出熟料，并進(jìn)行室溫冷卻。然后利用輥式煉膠機(jī)將該熟料加入硫化促進(jìn)劑和硫磺后混煉2分鐘，獲得輪胎側(cè)壁用橡膠組合物。繼而在規(guī)定的模具中于160°C下將所獲得的橡膠組合物加壓硫化20分鐘，配制成硫化橡膠試驗(yàn)片。通過下述試驗(yàn)法，測(cè)定所獲得的橡膠組合物或者硫化橡膠試驗(yàn)片的物性。
[0065]硬度:依據(jù)JIS K6253測(cè)定20°C下的肖氏A硬度。以比較例I的值為指數(shù)100，表示其結(jié)果。指數(shù)越大，則表示硬度越高。
[0066]發(fā)熱性:使用(株)東洋精機(jī)制作所產(chǎn)的黏彈性分光計(jì)，在初始變形=10%、振幅=±2%、頻率=20Hz的條件下測(cè)定tan δ (60°C),以該值評(píng)價(jià)發(fā)熱性。以比較例I的值為指數(shù)100，表示其結(jié)果。指數(shù)越低，則表示發(fā)熱性越低。
[0067]耐切割性:依據(jù)JIS K6264的皮克磨耗試驗(yàn)，測(cè)定磨耗量。以比較例I的值為指數(shù)100，表示其結(jié)果。指數(shù)越大，則表示耐切割性越良好。
[0068]耐彎曲疲勞性:依據(jù)JIS K6260反復(fù)施加變形，測(cè)定斷裂時(shí)的重復(fù)次數(shù)。以比較例I的值為指數(shù)100，表示其結(jié)果。指數(shù)越大，則表示耐彎曲疲勞性越優(yōu)異。
[0069]結(jié)果一同不于表1中。
[0070]表1
【權(quán)利要求】
1.一種輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，相對(duì)于由順-1，4鍵含量為97%以上、100°C下的門尼粘度(MLI +4)為45以上、且25°C下的5質(zhì)量％甲苯溶液粘度(T_cp)〔 cps〕與該門尼粘度之比即(T-cp)/ (ML1+4)為2.0以上的30~70質(zhì)量％的丁二烯橡膠，及30~70質(zhì)量％的其他二烯類橡膠這二者所構(gòu)成的100質(zhì)量份的橡膠成分， 含有氮吸附比表面積為20~35m2/g且DBP吸油量為50~95cm3/100g的30~40質(zhì)量份的碳黑。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，在所述橡膠組合物中，相對(duì)于所述丁二烯橡膠的碳分配比率為40%~90%。
3.如權(quán)利要求1所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述順-1，4鍵含量為98%以上。
4.如權(quán)利要求1所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述門尼粘度(ML1+4)為45 ~70。
5.如權(quán)利要求1所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述(T-cp)/(ML1+4)為2.0以上且低于3.3。
6.如權(quán)利要求5所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述(T-cp)/(ML1+4)為2.2以上且低于2.5。
7.如權(quán)利要求5所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述(T-cp)/(ML1+4)為2.3以上且低于2.5。
8.如權(quán)利要求1至權(quán)利要 求7中任一項(xiàng)所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠成分由30~40質(zhì)量％的丁二烯橡膠和60~70質(zhì)量％的其他二烯類橡膠構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任一項(xiàng)所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠成分，所述碳黑的配混量為32~38質(zhì)量份。
10.一種充氣輪胎，其在側(cè)壁中使用如權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中任一項(xiàng)所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物。
【文檔編號(hào)】C08L9/00GK103476850SQ201280018522
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月19日
【發(fā)明者】和田智之 申請(qǐng)人:橫濱橡膠株式會(huì)社