上配混劑。
[0112] 同時,本發(fā)明的橡膠組合物通過以下來獲得:將橡膠組分、二氧化硅和具有上述特 性的甘油脂肪酸酯與適當(dāng)?shù)剡x擇的各種配混劑配混從而獲得混合物,并且混煉和硫化該混 合物。橡膠組合物通過以下來獲得:例如將上述混合物通過例如棍和內(nèi)部混合機(jī)(internal mixer)等的混煉設(shè)備的方式來混煉、熟化和擠出,并且其在制造后硫化,因此其可以適當(dāng)?shù)?用于輪胎的輪胎部件的用途,例如輪胎胎面、胎面層下緩沖層、胎體、胎側(cè)、和胎圈部等。
[0113] 從硫化特性和彈性模量的觀點,基于100質(zhì)量份的橡膠組分,在本發(fā)明的橡膠組 合物中的氧化鋅的配混量優(yōu)選1. 5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選2. 2質(zhì)量份以上;并且從耐斷裂強(qiáng)度 的觀點,其優(yōu)選12. 0質(zhì)量份以下,更優(yōu)選10. 0質(zhì)量份以下。
[0114] 如下猜測因此構(gòu)成的橡膠組合物改善在橡膠組合物中的二氧化硅等的分散性,抑 制橡膠變黃,不損害硫化速度,抑制由收縮引起的加工性惡化,改善耐熱性,并且使加工性 較好的原因。
[0115] 即,在本發(fā)明的橡膠組合物中,將其中控制了單酯的量并且其中脂肪酸具有8至 28個碳原子的疏水化二氧化硅的表面并且用作潤滑劑的第一實施方案的甘油脂肪酸酯組 合物的至少一種、或具有第二實施方案的特定的比的甘油脂肪酸單酯和甘油脂肪酸二酯用 于其中選自天然橡膠和/或二烯系合成橡膠的至少一種橡膠組分與二氧化硅配混的配混 體系,因此,如單酯單一體的情況,其可以與作為填料的二氧化硅反應(yīng);并且因為其具有潤 滑劑的作用,未硫化橡膠的粘度進(jìn)一步降低。此外,猜測的是,收縮性和韌性降低也通過二 氧化硅的疏水化作用、潤滑作用和增塑作用而改善。其中控制了單酯的量的甘油脂肪酸酯 組合物、或具有特定的比的甘油脂肪酸單酯和甘油脂肪酸二酯與叔胺和單烷醇酰胺等相比 具有較高的二氧化硅表面疏水化效果,并且降低了未硫化橡膠的粘度;并且,與以上化合物 相比,其降低了收縮并且改善了加工性(這些點會進(jìn)一步詳細(xì)地在后述的實施例和比較例 中說明)。
[0116] 輪胎和未硫化橡膠的粘度降低方法:
[0117] 輪胎可以使用本發(fā)明的橡膠組合物通過通常方法來生產(chǎn)。例如,將如上所述的與 各種配混劑配混的本發(fā)明的橡膠組合物擠出和加工為輪胎部件,例如,在未硫化階段的胎 面用部件;并且將該部件貼附至在輪胎成型機(jī)中通過通常方法成型的輪胎上,因此生胎成 型。將以上生胎在硫化機(jī)中加熱和加壓,從而獲得低發(fā)熱性優(yōu)異并且具有低燃料損耗,并且 因為以上橡膠組合物的良好的加工性其生產(chǎn)性也優(yōu)異的輪胎。
[0118] 因此,根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠的粘度降低方法是用于通過以下制備的未硫化橡 膠的粘度降低方法: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。
[0119] 同時,根據(jù)本發(fā)明的未硫化橡膠的粘度降低方法是用于通過以下制備的未硫化橡 膠的粘度降低方法: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 0. 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。
[0120] 優(yōu)選的各個組分和其優(yōu)選的范圍與在上述第一實施方案和第二實施方案中的橡 膠組合物相同。
[0121] 實施例
[0122] 下一步,會參考生產(chǎn)例、實施例和比較例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明,但本發(fā)明絕不 會限制于以下實施例。
[0123] 生產(chǎn)例1至9
[0124] 使用通過以下各個生產(chǎn)方法而獲得的甘油脂肪酸酯組合物。將在生產(chǎn)的各個甘油 脂肪酸酯組合物中的甘油脂肪酸單酯(單甘油酯)、甘油脂肪酸二酯、甘油脂肪酸三酯和甘 油的各個組分的含量通過上述方法計算從而測定各個組合物。
[0125] 生產(chǎn)例1 :其中脂肪酸具有8個碳原子的甘油脂肪酸酯(用于實施例1)
[0126] 將裝配有攪拌器、脫水冷凝管、溫度計和氮氣導(dǎo)入管的1升的四頸燒瓶裝填有 450g的甘油和352g的辛酸(Lunac 8-98, Kao Corporation制造)(甘油/脂肪酸(摩爾 比)=2. 0),并且將溶解在小量的水中的氫氧化鈉以按鈉換算IOppm的量添加至其中。然 后,將燒瓶在400r/min的攪拌下在約1. 5小時內(nèi)加熱至240°C,同時使氮氣以100mL/分鐘 的速度流至液體的上方空間。在達(dá)到240°C之后,除去水同時將酸組分在燒瓶中回流,反應(yīng) 在以上溫度下持續(xù)。反應(yīng)后在產(chǎn)物中的單甘油酯的含量是67面積%。
[0127] 接著,將反應(yīng)混合物冷卻至170°C,并且將甘油通過在以上溫度和2. 7kPa的減壓 下蒸餾混合物而除去。進(jìn)一步,將水蒸氣在2小時內(nèi)在150°C和2kPa下供給至燒瓶。然后, 將混合物在通過Zeta Plus 30S (CUNO Inc.制造)來施加壓力下進(jìn)行吸附過濾,從而獲得 含單甘油酯的組合物。將因此獲得的組合物通過GPC來測量,因此測定各個組分的組合物。
[0128] 生產(chǎn)例2 :其中脂肪酸具有10個碳原子的甘油脂肪酸酯(用于實施例2)
[0129] 除了在上述實施例1中,辛酸改變?yōu)榈饶柫康墓锼幔↙unac 10-98, Rao Corporation制造)以外,以與實施例1相同的方式來進(jìn)行反應(yīng),并且以相同的方式除去甘 油,接著將混合物進(jìn)行吸附過濾。將在吸附過濾之后獲得的含單甘油酯的組合物通過GPC 來測量,因此測定各個組分的組合物。
[0130] 生產(chǎn)例3 :其中脂肪酸具有12個碳原子的甘油脂肪酸酯(用于實施例3和12)
[0131] 除了在上述實施例1中,辛酸改變?yōu)榈饶柫康脑鹿鹚幔↙unac L-98, Kao Corporation制造)以外,以與實施例1相同的方式來進(jìn)行反應(yīng),并且以相同的方式除去甘 油,接著將混合物進(jìn)行吸附過濾。將在吸附過濾之后獲得的含單甘油酯的組合物通過GPC 來測量,因此測定各個組分的組合物。
[0132] 生產(chǎn)例4 :其中脂肪酸具有16個碳原子的甘油脂肪酸酯(用于實施例4、8至9、 13、17至19、22至23、25至28,和比較例4)
[0133] 通過除了在上述實施例1中,辛酸改變?yōu)榈饶柫康淖貦八幔↙unac P-95, Kao Corporation制造)以外,以與實施例1相同的方式來進(jìn)行反應(yīng),以相同的方式除去甘油, 并且將混合物進(jìn)行吸附過濾,生產(chǎn)用于實施例4、13、19、23和25至28的甘油脂肪酸酯組合 物。將在吸附過濾之后獲得的含單甘油酯的組合物通過GPC來測量,因此測定各個組分的 組合物。
[0134] 同時,通過將在生產(chǎn)例4中獲得的甘油脂肪酸酯組合物進(jìn)行吸附過濾來制備用于 比較例4的甘油脂肪酸酯組合物。
[0135] 通過將在生產(chǎn)例4中生產(chǎn)的甘油脂肪酸酯組合物和用于比較例4的甘油脂肪酸酯 組合物以70:30的重量比混合來制備用于實施例8、17和22的甘油脂肪酸酯組合物。
[0136] 通過將在生產(chǎn)例4中生產(chǎn)的甘油脂肪酸酯組合物和用于比較例4的甘油脂肪酸酯 組合物以35:65的重量比混合來制備用于實施例9和18的甘油脂肪酸酯組合物。
[0137] 生產(chǎn)例5 :其中脂肪酸具有16個碳原子的甘油脂肪酸酯(用于實施例7、16、21和 30)
[0138] 除了在上述實施例1中,甘油的量改變?yōu)?80g和辛酸改變?yōu)?20g的棕櫚酸 (Lunac P-95,Kao Corporation制造)(甘油/脂肪酸(摩爾比)=1.5)以外,以與實施例 1相同的方式來進(jìn)行反應(yīng),并且以相同的方式除去甘油,接著將混合物進(jìn)行吸附過濾。將在 吸附過濾之后獲得的含單甘油酯的組合物通過GPC來測量,因此測定各個組分的組合物。
[0139] 生產(chǎn)例6 :其中脂肪酸具有16個碳原子的甘油脂肪酸酯(用于實施例10)
[0140] 除了在上述實施例1中,甘油的量改變?yōu)?60g和辛酸改變?yōu)?57g的棕櫚酸 (Lunac P-95,Kao Corporation制造)(甘油/脂肪酸(摩爾比)=0.67)以外,以與實施例 1相同的方式來進(jìn)行反應(yīng),并且以相同的方式除去甘油,接著將混合物進(jìn)行吸附過濾。將在 吸附過濾之后獲得的含單甘油酯的組合物通過GPC來測量,因此測定各個組分的組合物。
[0141] 生產(chǎn)例7 :其中脂肪酸具有18個碳原子的甘油脂肪酸酯(用于實施例5、14、20、24 和29)
[0142] 除了在上述實施例1中,辛酸改變?yōu)榈饶柫康挠仓幔↙unac 8-98, Kao Corporation制造)以外,以與實施例1相同的方式來進(jìn)行反應(yīng),并且以相同的方式除去甘 油,接著將混合物進(jìn)行吸附過濾。將在吸附過濾之后獲得的含單甘油酯的組合物通過GPC 來測量,因此測定各個組分的組合物。
[0143] 生產(chǎn)例8 :其中脂肪酸具有22個碳原子的甘油脂肪酸酯(用于實施例6和15)
[0144] 除了在上述實施例1中,辛酸改變?yōu)榈饶柫康纳郊幔↙unac BA,Kao Corporation制造)以外,以與實施例1相同的方式來進(jìn)行反應(yīng),并且以相同的方式除去甘 油,接著將混合物進(jìn)行吸附過濾。將在吸附過濾之后獲得的含單甘油酯的組合物通過GPC 來測量,因此測定各個組分的組合物。
[0145] 生產(chǎn)例9 :其中脂肪酸具有28個碳原子的甘油脂肪酸酯(用于實施例11)
[0146] 除了在上述實施例1中,辛酸改變?yōu)榈饶柫康暮置核幔ǘ怂幔琓okyo Kasei Industry Co.,Ltd.制造)以外,以與實施例1相同的方式來進(jìn)行反應(yīng),并且以相同的方式 除去甘油,接著將混合物進(jìn)行吸附過濾。將在吸附過濾之后獲得的含單甘油酯的組合物通 過GPC來測量,因此測定各個組分的組合物。
[0147] 實施例1至30和比較例1至9
[0148] 根據(jù)以下表1至表7中示出的配混配方通過通常方法來制備橡膠組合物。將在生 產(chǎn)例中獲得的各個甘油脂肪酸酯組合物在表1至表7的上欄中描述。在表1至表7中甘油 脂肪酸酯組合物的欄以下的欄中示出的數(shù)值以質(zhì)量份計而示出。
[0149] 將因此獲得的各個橡膠組合物用于測量未硫化橡膠的粘度、焦燒時間、收縮和韌 性 @100。
[0150] 其結(jié)果在以下表1至表7中示出。二氧化硅的類型在表2和表4中示出,并且其 中硅烷偶聯(lián)劑的種類等改變的配混配方在表3和表5中示出。
[0151] 未硫化橡膠的粘度和焦燒時間的測量方法:
[0152] 未硫化橡膠的粘度和焦燒時間根據(jù)JIS K 6300-1:2001(門尼粘度和門尼焦燒時 間)來測量。
[0153] 結(jié)果由指數(shù)表示,其中設(shè)定為100的是在表1中的比較例1、在表2中的比較例5、 在表3中的比較例6、在表4中的