轮胎用橡胶组合物和充气轮胎制造技术

提供一种轮胎用橡胶组合物以及由该橡胶组合物形成的充气轮胎，该轮胎用橡胶组合物在比如燃料经济性、加工性、耐热老化性、耐磨性、湿抓地性能、冰雪上性能以及操纵稳定性等性能上显示出均衡的改善。本发明专利技术涉及一种轮胎用橡胶组合物，其含有：pH被调节至2～7的高度纯化的改性天然橡胶、和CTAB比表面积为180m2/g以上且BET比表面积为185m2/g以上的二氧化硅，并且本发明专利技术还涉及一种由该橡胶组合物形成的充气轮胎。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轮胎用橡胶组合物以及由该橡胶组合物形成的充气轮胎。
技术介绍
近年来，燃料价格的激增和环境规则的引入产生了对高燃料效率的轮胎的要求，并且需要大大有助于燃料经济性的胎面燃料效率更高。由于大部分胎面包含天然橡胶，所以还需要改善天然橡胶的燃料经济性以改善整个轮胎的燃料经济性。例如，专利文献1公开了天然橡胶的改性以改善燃料经济性，其中，将天然橡胶乳胶与表面活性剂混合并洗涤。然而，该方法虽然可以将蛋白质和凝胶含量降低在一定程度，但是无法降低至期望水平，并且期望进一步降低tanδ。此外，轮胎用橡胶还需要耐热老化性和其它的性能。然而，专利文献1的方法无法提供充分的耐热性，并且需要同时确保燃料经济性和耐热老化性的改善。天然橡胶具有比其它合成橡胶更高的门尼粘度且加工性较差。通常，在使用之前，将天然橡胶与胶溶剂进行混合，并进行素炼以降低门尼粘度，这导致了生产率较差。进一步地，因为素炼切断了天然橡胶的分子链，所以制得的天然橡胶不幸地失去了天然橡胶原有的高分子量聚合物特性，比如良好的燃料经济性、耐磨性和橡胶强度。同时，现今许多轮胎具有由胎面基部和胎面行驶面构成的两层结构。期望作为直接接触路面的部件的胎面行驶面具有匹配各种环境的性能以及耐磨性。针对在夏胎中的应用，期望其特别地具有湿抓地性能，而针对在无钉防滑冬胎中的应用，则期望其特别具有抓地性能比如冰雪上性能。此外，随着汽车性能上的改善以及公路网的开发，形成内部部件的胎面基部还需要赋予轮胎改善的操纵稳定性，特别是高速行驶期间的改善的操纵稳定性。如上所述，期待一种轮胎用橡胶组合物，其在性能比如燃料经济性、加工性、耐热老化性、耐磨性、湿抓地性能、冰雪上性能和操纵稳定性上获得了进一步的改善。引用文献列表专利文献专利文献1：JP3294901B
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术目的在于解决上述问题，并提供一种轮胎用橡胶组合物以及由该橡胶组合物形成的充气轮胎，该轮胎用橡胶组合物在性能比如燃料经济性、加工性、耐热老化性、耐磨性、湿抓地性能、冰雪上性能以及操纵稳定性上显示了均衡的改善。解決课题的方法本专利技术涉及轮胎用橡胶组合物，其含有：pH调节至2～7的高度纯化的改性天然橡胶、和CTAB比表面积为180m2/g以上且BET比表面积为185m2/g以上的二氧化硅。优选地，所述改性天然橡胶通过除去天然橡胶中的非橡胶成分，而后使用酸性化合物进行处理来获得，且所述改性天然橡胶的pH为2～7。优选地，所述改性天然橡胶通过洗涤皂化天然橡胶乳胶、并使用酸性化合物处理经洗涤的皂化天然橡胶乳胶来获得，且所述改性天然橡胶的pH为2～7。优选地，所述改性天然橡胶通过洗涤脱蛋白天然橡胶乳胶并使用酸性化合物处理经洗涤的脱蛋白天然橡胶乳胶来获得，且所述改性天然橡胶的pH为2～7。优选地，所述改性天然橡胶的磷含量为200ppm以下。优选地，所述改性天然橡胶的氮含量为0.15质量％以下。优选地，所述pH通过下述方法测定：将所述改性天然橡胶切成每边至多2mm的方形样片，将所述样片浸渍在蒸馏水中，并使用微波照射经浸渍的样片，以在90℃下进行萃取15分钟，然后使用pH计测定所获得的浸渍水。优选地，所述改性天然橡胶的耐热老化性指数为75～120％，所述耐热老化性指数基于根据JISK6300：2001-1测定的130℃下的门尼粘度ML(1+4)，通过以下等式进行定义：耐热老化性指数(％)＝(在80℃下热处理18小时后测得的所述改性天然橡胶的门尼粘度)/(热处理前的所述改性天然橡胶的门尼粘度)×100。橡胶组合物优选含有硅烷偶联剂。所述二氧化硅的平均一次粒径为16nm以下。优选地，所述改性天然橡胶不经过素炼制得。本专利技术的另一方面涉及充气轮胎，其由所述轮胎用橡胶组合物形成。专利技术的有益效果本专利技术的轮胎用橡胶组合物含有pH被调节至2～7的高度纯化的改性天然橡胶，以及具有特定CTAB比表面积和特定BET比表面积的二氧化硅。这种橡胶组合物可以在比如燃料经济性、加工性、耐热老化性、耐磨性、湿抓地性能、冰雪上性能和操纵稳定性等性能上实现均衡改善。具体实施方式本专利技术的轮胎用橡胶组合物含有：pH被调节至2～7的高度纯化的改性天然橡胶、以及CTAB比表面积为180m2/g以上且BET比表面积为185m2/g以上的二氧化硅。所述改性天然橡胶已被高度纯化，并且所述改性天然橡胶的pH被调节至2～7。通过除去非橡胶成分比如蛋白质和磷脂，所述改性天然橡胶已被高度纯化；进一步地，所述改性天然橡胶的pH被控制为适当值。这种改性天然橡胶将改善加工性、燃料经济性、耐磨性、湿抓地性能、冰雪上性能和操纵稳定性。当从中除去非橡胶成分时或当橡胶呈现碱性或强酸性时，橡胶容易降解。然而，通过将橡胶的pH调节在预定范围之内，抑制了储存时的分子量的降低，从而获得良好的耐热老化性。这使得其可以防止橡胶物理性能上的劣化，并改善捏合期间填料的分散性，从而改善上述各种性能的平衡。除了所述改性天然橡胶之外，本发明还涉及特定的二氧化硅的掺入。这将协同地改善上述性能的平衡，从而显著改善该性能的平衡。术语“高度纯化”是指，将除天然聚类异戊二烯组分(polyisoprenoidcomponents)之外的杂质，例如磷脂和蛋白质除去。天然橡胶的结构类似于其中类异戊二烯组分被这些杂质组分所覆盖的结构。通过除去杂质组分，而认为类异戊二烯组分的结构被改变，使得与配合剂的相互作用被改变，从而减少能量损耗，并且改善耐久性，由此可以制备更高质量的橡胶组合物。pH被调节至2～7的高度纯化的改性天然橡胶可以是任何改性天然橡胶，该改性天然橡胶通过减少非橡胶成分的量而被高度纯化，并且该改性天然橡胶的pH为2～7。其具体例子包括：(1)改性天然橡胶，该改性天然橡胶通过除去天然橡胶中的非橡胶成分，而后使用酸性化合物进行处理来获得，且该改性天然橡胶的pH为2～7；(2)改性天然橡胶，该改性天然橡胶通过洗涤皂化天然橡胶乳胶并使用酸性化合物处理经洗涤的皂化天然橡胶乳胶来获得，且该改性天然橡胶的pH为2～7；和(3)改性天然橡胶，该改性天然橡胶通过洗涤脱蛋白天然橡胶乳胶并使用酸性化合物处理经洗涤的脱蛋白天然橡胶乳胶来获得，且该改性天然橡胶的pH为2～7。如上所述，所述改性天然橡胶可以通过下列方法进行制备，例如，使用蒸馏水等洗涤皂化天然橡胶乳胶或脱蛋白天然橡胶乳胶，然后使用酸性化合物处理经洗涤的乳胶的方法。有必要通过使用酸性化合物进行处理将pH调至本文档来自技高网...

【技术保护点】
轮胎用橡胶组合物，其包含：pH被调节至2～7的高度纯化的改性天然橡胶，以及CTAB比表面积为180m2/g以上且BET比表面积为185m2/g以上的二氧化硅。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.27 JP 2013-2720051.轮胎用橡胶组合物，其包含：
pH被调节至2～7的高度纯化的改性天然橡胶，以及
CTAB比表面积为180m2/g以上且BET比表面积为185m2/g以上的二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其中，
所述改性天然橡胶通过下列方法获得：除去天然橡胶中的非橡胶成分，而后使用酸性
化合物进行处理；以及
所述改性天然橡胶的pH为2～7。
3.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其中，
所述改性天然橡胶通过下列方法获得：洗涤皂化天然橡胶乳胶，并使用酸性化合物处
理经过洗涤的皂化天然橡胶乳胶；以及
所述改性天然橡胶的pH为2～7。
4.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其中，
所述改性天然橡胶通过下列方法获得：洗涤脱蛋白天然橡胶乳胶，并使用酸性化合物
处理经洗涤的脱蛋白天然橡胶乳胶；以及
所述改性天然橡胶的pH为2～7。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其中，所述改性天然橡胶的
磷含量为200ppm以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其中，所述改性天然橡胶的
氮...

【专利技术属性】
技术研发人员：榊俊明，横山结香，破田野晴司，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP