橡胶组合物、交联的橡胶组合物和轮胎制造技术

本发明专利技术解决了提供当用于例如胎面的轮胎部件时具有优异的耐磨耗性、不导致滚动阻力恶化的橡胶组合物的问题。上述问题通过由将橡胶组分、水合硅酸和表面活性剂组合而获得的橡胶组合物来解决。所述橡胶组合物的特征在于，在与所述橡胶组分混炼之前，将所述水合硅酸通过表面活性剂改性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶组合物、交联的橡胶组合物和轮胎
本专利技术涉及一种当用于轮胎部件时、与传统技术相比展示出优异的耐磨耗性的橡胶组合物；和使用其的轮胎。
技术介绍
通常，充气轮胎需要具有如此高的性能以致同时满足多种性能要求。强烈期望的是具有可以减少轮胎的滚动阻力并且耐磨耗性优异的尤其例如胎面的轮胎部件。在这些性能之间存在权衡关系，然而，其已经需要迄今的多年来的试验和误差。用于轮胎胎面的橡胶组合物使用水合硅酸作为补强填料。通常，随着水合硅酸的含量增加，轮胎的耐磨耗性改善至一定程度，但是滚动阻力会恶化。在一些情况下，未硫化的橡胶的粘度超出需要地增加，其会导致加工性下降。在这样的情况下，已经开发了硅烷偶联剂来解决前述问题，但充分的二氧化硅的分散程度尚未实现，使其难以提供工业级的二氧化硅颗粒的良好分散。因此，为了获得二氧化硅的进一步改善的分散性，JPH06248116A(PTL1)公开了一种技术：硅烷偶联剂的反应通过将其与具有用疏水性试剂处理的表面的二氧化硅颗粒混炼来促进。另外，WO2009091057A1(PTL2)公开了一种技术：将橡胶组合物的耐磨耗性和补强性通过包括包含于橡胶组合物中的具有特定结构的水合硅酸来改善。引用列表专利文献PTL1：JPH06248116APTL2：WO2009091057A1
技术实现思路
专利技术要解决的问题PTL1和PTL2中公开的技术实现了一定水平的二氧化硅的分散性，然而是不充分的。因此存在对橡胶组合物的耐磨耗性的进一步改善的需要。因此，本专利技术的一个目的是提供当用于例如胎面的轮胎部件时，可以赋予优异的耐磨耗性而不恶化例如滚动阻力的性能的橡胶组合物，通过交联所述橡胶组合物形成的交联的橡胶组合物，和使用所述组合物之一作为材料生产的轮胎。用于解决问题的方案本专利技术的专利技术人锐意研究了如何解决以上问题。结果，专利技术人发现将水合硅酸和表面活性剂包括在橡胶组合物中，并且在与前述橡胶组分混炼之前，将所述表面活性剂添加至水合硅酸从而用所述表面活性剂改性，可以提供与传统技术相比水合硅酸的高分散性，产生优异的耐磨耗性而不恶化例如滚动阻力的性能。本专利技术根据该发现完成。基于这些发现做出本专利技术，并且其要旨如下：1、一种橡胶组合物，其通过将橡胶组分、水合硅酸和表面活性剂共混而获得，其中在与所述橡胶组分混炼之前，所述水合硅酸通过所述表面活性剂改性。2、根据以上方面1所述的橡胶组合物，其中所述水合硅酸具有1质量％以下的碳含量。3、根据以上方面1所述的橡胶组合物，其中所述表面活性剂是非离子表面活性剂。4、根据以上方面1所述的橡胶组合物，其中所述表面活性剂是阳离子表面活性剂。5、根据以上方面1所述的橡胶组合物，其中相对于每100质量份的所述水合硅酸，改性所述水合硅酸的所述表面活性剂的配混量是0.05质量份至1.0质量份。6、根据以上方面1所述的橡胶组合物，其中所述水合硅酸具有溴化十六烷基三甲铵(CTAB)吸附比表面积为50m2/g至300m2/g。7、根据以上方面1所述的橡胶组合物，其中相对于每100质量份的所述橡胶组分，所述水合硅酸的配混量是10质量份至150质量份。8、根据以上方面1所述的橡胶组合物，其中所述橡胶组分是选自天然橡胶和二烯系合成橡胶的至少一种橡胶。9、一种交联的橡胶组合物，其通过交联根据以上方面1所述的橡胶组合物而获得。10、一种轮胎，其通过使用根据以上方面1所述的橡胶组合物或根据以上方面9所述的交联的橡胶组合物作为材料来生产。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种具有优异的耐磨耗性而不恶化滚动阻力的橡胶组合物，和通过交联所述橡胶组合物而获得的交联的橡胶组合物。因此，具有与传统技术相比优异的耐磨耗性的高性能充气轮胎可以通过使用所述橡胶组合物或所述交联的橡胶组合物作为材料来提供。具体实施方式以下现在将详细描述本专利技术。(橡胶组合物)根据本专利技术的橡胶组合物通过将橡胶组分和水合硅酸共混而获得。<橡胶组分>对包含于橡胶组合物的橡胶组分不设有特别限制。优选地，从获得优异的耐磨耗性的观点，天然橡胶和二烯系合成橡胶可以单独地或以组合使用。这样的二烯系合成橡胶的实例包括聚异戊二烯橡胶(IR)、丁苯橡胶(SBR)和聚丁二烯橡胶(BR)等。这些中，优选的是丁苯橡胶(SBR)。注意的是这些类型的二烯系合成橡胶可以单独地或作为两种以上的共混物使用。<水合硅酸>再者，对前述的水合硅酸不设有特别限制。其实例包括湿法二氧化硅、胶体二氧化硅、硅酸钙和硅酸铝。这些中，水合硅酸优选是湿法二氧化硅。这是因为湿法二氧化硅在改善分散性方面具有明显的效果。此外，水合硅酸优选地具有溴化十六烷基三甲铵(CTAB)吸附比表面积为50m2/g至300m2/g。原因是如果CTAB吸附比表面积小于50m2/g，则橡胶组合物的贮能弹性模量会明显地降低，并且如果CTAB吸附比表面积大于300m2/g，则在未硫化状态下的橡胶组合物的粘度会增加。如此处使用的，术语“溴化十六烷基三甲铵(CTAB)吸附比表面积”是指由吸附在水合硅酸表面上的CTAB的量计算的水合硅酸的比表面积(m2/g)。CTAB吸附比表面积可以根据ASTMD3765-92方法来测量。以略微修改使用ASTMD3765-92方法，这是因为其设计为用于炭黑的CTAB吸附比表面积的测量。具体地，制备CTAB标准溶液代替标准炭黑产品，从而因此将水合硅酸OT(二-2-乙基己基磺基丁二酸钠)溶液标准化并且通过假定吸附在水合硅酸表面上的各个CTAB分子的截面面积是0.35nm2，由CTAB的吸附量计算比表面积。相对于每100质量份的橡胶组分，水合硅酸的含量优选是10质量份至150质量份，并且更优选30质量份至100质量份。如果水合硅酸的含量小于10质量份，则所得轮胎会遭受耐磨耗性的恶化。另一方面，如果水合硅酸的含量超过150质量份，则橡胶的加工性会降低，并且橡胶组合物会具有不良的低发热性能而导致滚动阻力恶化。注意的是对于将橡胶组分与水合硅酸的混炼方法不设有特别限制。例如，橡胶组分可以使用例如辊的开放式混炼机和例如Banbury混炼机的密闭式混炼机等来与水合硅酸混炼。<表面活性剂>此外，根据本专利技术的橡胶组合物通过进一步共混表面活性剂而获得，其中在与橡胶组分混炼之前，水合硅酸通过表面活性剂改性。包含于橡胶组合物的表面活性剂能够改善水合硅酸在橡胶组合物中的分散性，其可以提供优异的耐磨耗性而不损害滚动阻力。此处，在与橡胶组分混炼之前，将水合硅酸通过表面活性剂改性的原因是：水合硅酸的分散性接着可以通过添加少量的表面活性剂而有效地改善。注意的是：只要在与橡胶组合物混合之前添加表面活性剂，表面活性剂可以在任何时候添加，包括，但不限于，在反应容器中生产水合硅酸的步骤中，在压滤机中进行过滤和水洗的步骤中，在用乳化装置从湿滤饼制备浆料的步骤中，和在从干燥的水合硅酸制备浆料的步骤中。这是因为如果在水合硅酸与橡胶组分混炼时添加表面活性剂，则橡胶组分和其它添加剂抑制了表面活性剂在水合硅酸表面上的吸附，结果将需要较大量的表面活性剂来改善分散性。当在水合硅酸与橡胶组分混炼时以大量添加表面活性剂时，橡胶组合物遭受低损耗性能的恶化。对于用表面活性剂改性水合硅酸的方法不设有特别限制，并且例如，该改性可以在生产水合硅酸的工艺中通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶组合物，其通过将橡胶组分、水合硅酸和表面活性剂共混而获得，其中在与所述橡胶组分混炼之前，所述水合硅酸通过所述表面活性剂改性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.08 JP 2012-1070661.一种橡胶组合物，其通过将橡胶组分、表面活性剂和水合硅酸共混而获得，其中在与所述橡胶组分混炼之前，通过在所述水合硅酸的浆料中仅加入所述表面活性剂使得所述水合硅酸通过所述表面活性剂进行改性，并且使其干燥，所述表面活性剂是非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂，相对于每100质量份的所述水合硅酸，改性所述水合硅酸的所述表面活性剂的量是0.05质量份至1.0质量份。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中所述水合硅酸具有1质量％以下的碳含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤孝一，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本;JP