橡膠組合物和使用所述橡膠組合物來生產(chǎn)的輪胎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種橡膠組合物和通過使用所述橡膠組合物來生產(chǎn)的輪胎；更具體 地，涉及一種橡膠組合物，其改善了在橡膠組合物中的二氧化硅的分散性，和通過使用以上 橡膠組合物來制備的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 依照近年來對能源節(jié)約的社會需要，為了節(jié)約汽車的燃料消耗的目的，作為使輪 胎用橡膠組合物的低的發(fā)熱性與在濕路面上的輪胎的抓地性相一致的填料如此頻繁地配 混和使用二氧化娃。
[0003] 使用的二氧化硅趨于通過作為表面官能團的硅烷醇基的氫鍵的作用導(dǎo)致顆粒本 身聚集，并且為了改善在橡膠中的二氧化硅的分散性，混煉時間必須延長。同時，二氧化硅 具有缺陷：由于在橡膠中的二氧化硅不滿意的分散性，橡膠組合物的門尼粘度升高；和橡 膠組合物在例如擠出等的加工性方面差。進一步，二氧化硅的表面是酸性的，因此其包括 缺陷：二氧化硅將用作硫化促進劑的堿性物質(zhì)吸附在其上，從而抑制橡膠組合物充分硫化； 和貯存模量沒有提高。因此，迄今已經(jīng)期望二氧化硅配混的橡膠組合物來改善加工性等。
[0004] 迄今已知用于改善通過使用甘油脂肪酸酯制備的二氧化硅配混的橡膠組合物的 加工性等的技術(shù)，例如：
[0005] 1) -種靜電性改善的橡膠組合物，其通過以下來制備：將含有90重量份以上的二 烯系橡膠的100重量份的橡膠與含有40重量％以上的白色填料和0. 2至8重量份的非離 子性表面活性劑的30至120重量份的填料配混（參考，例如，專利文獻1)，和
[0006] 2) -種輪胎胎面用橡膠組合物，其包含選自二烯系橡膠的組的至少一種聚合物， 和各自基于100重量份的包含于橡膠組合物的橡膠，5至100重量份的細粉末非沉淀的硅 酸、0至80重量份的炭黑、和5至80重量份的至少一種非芳香族粘度降低物質(zhì)，其中上述非 芳香族粘度降低物質(zhì)是選自由甘油單硬脂酸酯、失水山梨糖醇單硬脂酸酯、失水山梨糖醇 單油酸酯、和三羥甲基丙烷（2-乙基-2-羥基甲基-1，3-丙二醇）組成的組的至少一種物 質(zhì)（參考，例如，專利文獻2)。
[0007] 另一方面，已知作為用于改善通過使用除了上述甘油脂肪酸酯以外的化合物制備 的二氧化硅配混的橡膠組合物的在橡膠中的二氧化硅的分散性和加工性等的技術(shù)的是，例 如：
[0008] 3)㈧一種組合物，其通過以下來制備：通過將基于100質(zhì)量份的含有天然橡膠和 /或二烯系合成橡膠的橡膠組分的15至85重量份的二氧化硅、和基于二氧化硅的量比例 為1至15重量％的例如二甲基烷基胺等的特定的叔胺化合物配混；和一種充氣輪胎，其通 過使用以上輪胎胎面用組合物來制備（參考，例如，專利文獻3)，和
[0009] 4) -種輪胎胎面用橡膠組合物，其通過以下來制備：將含有天然橡膠和/或二烯 系橡膠的100重量份的橡膠組合物與白色填料和至少一種特定的單烷醇酰胺配混；和一種 輪胎，其通過使用以上組合物來制備（參考，例如，專利文獻4)。
[0010] 在專利文獻1至4中的專利文獻1中記載的是，甘油脂肪酸單酯在實施例之一中 配混從而獲得抑制帶電的效果，所述帶電可能在配混二氧化硅時引起并且不同于本發(fā)明， 但在其中沒有記載或討論粘度降低效果。
[0011] 同時，與本發(fā)明相近的技術(shù)公開于上述專利文獻2,并且其中記載的是，將甘油脂 肪酸單酯配混從而在配混二氧化硅時獲得粘度降低效果。然而，其中沒有記載或討論可能 在將二氧化硅配混的橡膠組合物與甘油脂肪酸單酯配混時導(dǎo)致的收縮（由收縮導(dǎo)致的加 工性的惡化）。
[0012] 進一步，在上述專利文獻3和4中制備的橡膠組合物改善在橡膠中的二氧化硅的 分散性和發(fā)熱性至迄今尚未觀察到的這樣的程度，但由于收縮輕度降低了加工性。同時，在 專利文獻3中引起焦燒時間加快從而導(dǎo)致橡膠變黃的問題。
[0013] 先前技術(shù)文獻
[0014] 專利文獻
[0015] 專利文獻1 :國際公布W095/31888(權(quán)利要求和實施例等）
[0016] 專利文獻2 : JP-A Hei 9-118786(權(quán)利要求和實施例等）
[0017] 專利文獻3 :國際公布W097/35461 (權(quán)利要求和實施例等）
[0018] 專利文獻4 :國際公布W0/2012/070626(權(quán)利要求和實施例等）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 本發(fā)明將要解決關(guān)于上述傳統(tǒng)技術(shù)的問題等，并且其目的是提供一種橡膠組合 物，所述橡膠組合物改善了在橡膠組合物中的二氧化硅的分散性并且通過降低未硫化橡膠 的粘度提高了加工性，并且所述橡膠組合物抑制橡膠變黃，抑制收縮而不延遲硫化速度并 且改善耐熱性；通過使用以上橡膠組合物來生產(chǎn)的輪胎；和未硫化橡膠的粘度降低方法。
[0020] 鑒于關(guān)于上述傳統(tǒng)技術(shù)的問題等，本發(fā)明人重復(fù)的深入研宄已經(jīng)導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)：滿足 上述目的的橡膠組合物、通過使用以上橡膠組合物來生產(chǎn)的輪胎、和未硫化橡膠的粘度降 低方法通過將選自天然橡膠和/或二烯系合成橡膠的至少一種橡膠組分與二氧化硅和特 定的化合物配混來獲得，因此，本發(fā)明人已經(jīng)完成了本發(fā)明。
[0021] BP，本發(fā)明存在于以下項（1)至（19)。
[0022] (1) -種橡膠組合物，其通過以下來制備：將選自天然橡膠和/或二烯系合成橡膠 的至少一種橡膠組分與二氧化硅和甘油脂肪酸酯組合物配混，其中基于100質(zhì)量份的所述 橡膠組分，所述甘油脂肪酸酯組合物的配混量是0. 5至15質(zhì)量份；所述脂肪酸具有8至28 個碳原子；所述甘油脂肪酸酯組合物包括甘油脂肪酸單酯和甘油脂肪酸二酯；并且在所述 甘油脂肪酸酯組合物中的所述甘油脂肪酸單酯的含量是85質(zhì)量％以下。
[0023] (2)根據(jù)以上項⑴所述的橡膠組合物，其中在所述甘油脂肪酸酯組合物中的所 述甘油脂肪酸單酯的含量是35至85質(zhì)量％。
[0024] (3)根據(jù)以上項⑴或⑵所述的橡膠組合物，其中在所述甘油脂肪酸酯組合物中 的所述甘油脂肪酸二酯的含量是10至65質(zhì)量％。
[0025] (4)根據(jù)以上項⑴至（3)任一項所述的橡膠組合物，其中在所述甘油脂肪酸酯組 合物中的所述甘油脂肪酸單酯/所述甘油脂肪酸二酯的質(zhì)量比是〇. 5至10。
[0026] (5)根據(jù)以上項⑴至（4)任一項所述的橡膠組合物，其中在所述甘油脂肪酸酯組 合物中的所述甘油脂肪酸單酯的含量是50至85質(zhì)量％ ;并且所述甘油脂肪酸二酯和甘油 脂肪酸三酯的總含量是15至50質(zhì)量％。
[0027] (6)根據(jù)以上項⑴至（5)任一項所述的橡膠組合物，其中在所述甘油脂肪酸酯組 合物中的所述甘油脂肪酸單酯的含量是50至85質(zhì)量％，并且所述甘油脂肪酸二酯的含量 是15至50質(zhì)量％。
[0028] (7)根據(jù)以上項⑴至（4)任一項所述的橡膠組合物，其中在所述甘油脂肪酸酯組 合物中的所述甘油脂肪酸三酯的含量是10質(zhì)量％以下。
[0029] (8)根據(jù)以上項⑴至（7)任一項所述的橡膠組合物，其中基于100質(zhì)量份的所述 二氧化硅，所述甘油脂肪酸酯組合物的配混量是〇. 5至20質(zhì)量份。
[0030] (9)根據(jù)以上項⑴至⑶任一項所述的橡膠組合物，其通過以下來獲得：將選自 所述天然橡膠和/或所述二烯系合成橡膠的至少一種橡膠組分與所述二氧化硅和所述甘 油脂肪酸酯組合物配混，然后混煉和硫化混合物。
[0031] (10) -種橡膠組合物，其通過以下來制備：將選自天然橡膠和/或二烯系合成橡 膠的至少一種橡膠組分與二氧化硅、甘油脂肪酸單酯和甘油脂肪酸二酯配混，其中所述脂 肪酸具有8至28個碳原子；基于100質(zhì)量份的所述橡膠組分，所述甘油脂肪酸單酯和所述 甘油脂肪酸二酯的總配混量是〇. 5至15質(zhì)量份；并且所述甘油脂肪酸單酯/所述甘油脂肪 酸二酯的配混質(zhì)量比是0. 5至10。
[0032] (11)根據(jù)以上項（10)所述的橡膠組合物，其中配混了基于100質(zhì)量份的所述橡膠 組分的0. 25至10質(zhì)量份的所述甘油脂肪酸單酯。
[0033] (12)根據(jù)以上項（10)或（11)所述的橡膠組合物，其中配混了基于100質(zhì)量份的 所述橡膠組分的〇. 25至10質(zhì)量份的所述甘油脂肪酸二酯。
[0034] (13)根據(jù)以上項（10)至（12)任一項所述的橡膠組合物，其通過以下來獲得：將 選自所述天然橡膠和/或所述二烯系合成橡膠的至少一種橡膠組分與所述二氧化硅、所述 甘油脂肪酸單酯和所述甘油脂肪酸二酯配混，然后混煉和硫化混合物。
[0035] (14)根據(jù)以上項⑴至（13)任一項所述的橡膠組合物，其中配混了基于100質(zhì)量 份的所述橡膠組分的5至200質(zhì)量份的所述二氧化硅。
[0036] (15)根據(jù)以上項⑴至（14)任一項所述的橡膠組合物，其進一步配混硅烷偶聯(lián) 劑。
[0037] (16) -種根據(jù)以上項⑴至（15)任一項所述的橡膠組合物的制造方法，其包括以 下工序：將選自天然橡膠和/或二烯系合成橡膠的至少一種橡膠組分與二氧化硅和甘油脂 肪酸酯配混從而獲得混合物，然后混煉和硫化所述混合物。
[0038] (17) -種輪胎，其在輪胎部件中使用根據(jù)以上項⑴至（15)任一項所述的橡膠組 合物。
[0039] (18) -種未硫化橡膠的粘度降低方法，所述未硫化橡膠通過以下來制備：將選自 天然橡膠和/或二烯系合成橡膠的至少一種橡膠組分與二氧化硅和甘油脂肪酸酯組合物 配混，其中基于100質(zhì)量份的所述橡膠組分，所述甘油脂肪酸酯組合物的配混量是〇. 5至 15質(zhì)量份；所述脂肪酸具有8至28個碳原子；所述甘油脂肪酸酯組合物包括甘油脂肪酸單 酯和甘油脂肪酸二酯；并且在所述甘油脂肪酸酯組合物中的所述甘油脂肪酸單酯的含量是 85質(zhì)量％以下。
[0040] (19) 一種未硫化橡膠的粘度降低方法，所述未硫化橡膠通過以下來制備：將選自 天然橡膠和/或二烯系合成橡膠的至少一種橡膠組分與二氧化硅、甘油脂肪酸單酯和甘油 脂肪酸二酯配混，其中所述脂肪酸具有8至28個碳原子；基于100質(zhì)量份的所述橡膠組分， 所述甘油脂肪酸單酯和所述甘油脂肪酸二酯的總配混量是〇. 5至15質(zhì)量份；并且所述甘油 脂肪酸單酯/所述甘油脂肪酸二酯的配混質(zhì)量比是〇. 5至10。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明，提供的是一種橡膠組合物，所述橡膠組合物改善了二氧化硅的分散 性并且通過降低未硫化橡膠的粘度提高了加工性，并且所述橡膠組合物抑制橡膠變黃，抑 制收縮而不延遲硫化速度并且改善耐熱性；通過使用以上橡膠組合物來生產(chǎn)的輪胎；和未 硫化橡膠的粘度降低方法。
【具體實施方式】
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的橡膠組合物的特征在于：一種橡膠組合物，其通過 以下來制備：將選自天然橡膠和/或二烯系合成橡膠的至少一種橡膠組分與二氧化硅和甘 油脂肪酸酯組合物配混，其中所述脂肪酸具有8至28個碳原子；以上組合物包括甘油脂 肪酸單酯和甘油脂肪酸二酯；并且在以上組合物中的所述甘油脂肪酸單酯的含量是85質(zhì) 量％以下。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的第二