專利名稱：外胎面用橡膠組合物及使用該組合物的充氣輪胎的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種外胎面用橡膠組合物及使用該組合物的充氣輪胎，所述外胎面用橡膠組合物及使用該組合物的充氣輪胎提高了在潮濕路面上的抗滑性，特別是提高了在結(jié)冰路面和積雪路面上的抗滑性和耐摩損性。
背景技術(shù)：
近年來，人們?yōu)闈M足汽車低燃料消耗的要求，在降低轉(zhuǎn)動(dòng)阻力的同時(shí)，對(duì)提高抗?jié)窕缘妮喬ミM(jìn)行了開發(fā)。作為降低轉(zhuǎn)動(dòng)阻力的技術(shù)，以往是用二氧化硅部分置換廣泛用作補(bǔ)強(qiáng)劑的炭黑，試圖對(duì)存在著難于兼顧關(guān)系的低燃料消耗性和抗滑性進(jìn)行平衡。
作為現(xiàn)有技術(shù)的例子，如NO.5,227,425美國(guó)專利揭示了一種將特定的二氧化硅和混煉方法組合而提高抗滑性的技術(shù)。
此外，在日本專利公開特開平2-135241號(hào)公報(bào)中，揭示了相對(duì)于天然橡膠/或二烯烴系合成橡膠100重量份，滲入凝固點(diǎn)在-48℃以下的低溫性增塑劑10～80重量份、平均粒徑為0.1～1毫米的碳化硅、氮化硅等5～40重量份，以改善冰面抗滑性的技術(shù)。
而在日本專利公開特開昭60-147450號(hào)公報(bào)中，揭示了一種相對(duì)于天然橡膠/或二烯烴系合成橡膠100重量份，滲入凝固點(diǎn)在-40℃以下的低溫性增塑劑10～80重量份，平均粒徑0.01～0.5毫米的氧化鋁5～45重量份、在冰上具有高摩擦特性的輪胎用外胎面橡膠組合物。
再有，在日本專利公開特開2001-181447號(hào)公報(bào)上，揭示了一種外胎面橡膠組合物，所述橡膠組合物為了在提高抗滑性和耐摩損性這二個(gè)特性的同時(shí)，也減小轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，對(duì)于含有苯乙烯重量含量20～60％的苯乙烯-丁二烯共聚物60重量份以上的橡膠組分100重量份，滲入輕載體積比重在0.6克/厘米2以下、DOP吸油量70厘米3/100克以上、250厘米3/100克以下、BET比表面積30米2/克以上、350米2/克以下的氫氧化鋁5～80重量份，以及BEF比表面積70米2/克以上的炭黑10～100重量份。
但是，上述現(xiàn)有技術(shù)無論在常溫(約20℃)還是在低溫(約0℃)都不能同時(shí)改善耐摩損性和抗滑性，而歷來要求即使在低溫下，也能保持和常溫相同性能的外胎面用橡膠組合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種外胎面用橡膠組合物以及使用它的充氣輪胎，所述外胎面用橡膠組合物以及使用它的充氣輪胎系一種在常溫和低溫時(shí)的硬度變化小、在低溫時(shí)為柔軟的橡膠組合物，且是一種在熱老化條件下硬度變化少的橡膠組合物，其特征在于，所述外胎面用橡膠組合物以及使用它的充氣輪胎用在結(jié)冰路面和積雪路面上行走時(shí)具有優(yōu)良的抗滑性，而且耐摩損性提高。
本發(fā)明的外胎面用橡膠組合物的特征在于，相對(duì)于含有聚異戊二烯橡膠或聚丁二烯橡膠中之至少一種50％質(zhì)量以上的橡膠組分100質(zhì)量份，滲入輕載體積比重在0.60克/厘米3以下、DOP吸油量在70厘米3/100克以上、250厘米3/100克以下、BET比表面積在30米2/克以上、350米2/克以下的氫氧化鋁5～60質(zhì)量份，其tanδ的峰值溫度在-45℃以下，在0℃時(shí)由A型杜羅回跳式硬度計(jì)(Darometer)測(cè)得的硬度在64以下。
所述氫氧化鋁的輕載體積比重優(yōu)選在0.10克/厘米3以上、0.35克/厘米3以下。而所述氫氧化鋁的結(jié)晶結(jié)構(gòu)是勃姆石型，勃姆石(020)面的微晶徑優(yōu)選在5納米(nm)以上、20納米以下。
本發(fā)明的外胎面用橡膠組合物含有至少一種如下通式(1)或通式(2)所示的硅烷偶聯(lián)劑，其相對(duì)于橡膠組分100質(zhì)量份的滲合量?jī)?yōu)選在1～10質(zhì)量份。
(CnH2n+1)3Si-(CH2)m-Sk-(CH2)m-Si(CnH2n+1O)3(1)式中，m為1～6整數(shù)、n為1～4整數(shù)、K為1～6整數(shù)(CnH2n+1O)3Si-(CH2)m-R (2)式中，m為1～6整數(shù)、n為1～4整數(shù)、R為具有巰基、氨基、環(huán)氧基或乙烯基的有機(jī)官能基團(tuán)。
本發(fā)明輪胎用橡膠組合物，其全部橡膠組分中聚異戊二烯和/或聚丁二烯的混合量?jī)?yōu)選為80％質(zhì)量以上，而且，本發(fā)明涉及一種使用所述外胎面用橡膠組合物的充氣輪胎。
具體實(shí)施例方式
橡膠組分本發(fā)明的橡膠組合物由以聚異戊二烯或聚丁二烯橡膠中至少一種作為主組分的橡膠組分構(gòu)成。在此的聚異戊二烯橡膠是包括了天燃橡膠(NR)和合成聚異戊二烯橡膠(IR)的概念，較好的是，使用天然橡膠。而聚丁二烯橡膠(BR)包括順式1，4鍵在60％以上的高順式1，4聚丁二烯橡膠、低順式1，4聚丁二烯橡膠，以及具有1，2鍵的1，2聚丁二烯橡膠。優(yōu)選使用天然橡膠、合成聚異戊二烯橡膠、順式1，4鍵占90％以上的高順式聚丁二烯橡膠。
本發(fā)明的橡膠組合物，其橡膠組分中聚異戊二烯橡膠和/或聚丁二烯橡膠占50％質(zhì)量以上。為了使其在低溫時(shí)硬度變化小，而且在熱老化條件下硬度變化也小，并能長(zhǎng)期保持穩(wěn)定且優(yōu)良的抗滑性，有必要使橡膠組分中聚異戊二烯橡膠和/或聚丁二烯橡膠占50％質(zhì)量以上，優(yōu)選在80％質(zhì)量以上。
在本發(fā)明的外胎面用橡膠組合物中，與聚異戊二烯橡膠和/或聚丁二烯橡膠混合的其他橡膠組分有苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠(SBR)、丁基橡膠(IIR)、鹵代丁基橡膠、丁腈橡膠(NBR)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠、氯丁橡膠、乙烯-丙烯共聚物橡膠、苯乙烯-異戊二烯共聚物橡膠、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯共聚物橡膠、異戊二烯-丁二烯共聚物橡膠、氯磺化聚乙烯、丙烯酸酯橡膠、表氯醇橡膠、硅橡膠、聚氨酯橡膠等。所述其他橡膠組分可單獨(dú)使用，也可二種以上混合使用。
為了提高橡膠組合物的加工性、耐摩損性，特別優(yōu)選苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯共聚物橡膠等。所述苯乙烯-丁二烯共聚物橡膠優(yōu)選苯乙烯含量為20～60％重量的苯乙烯-丁二烯共聚物。當(dāng)苯乙烯含量在20％重量以上時(shí)，可提高在低溫領(lǐng)域和高溫領(lǐng)域的抗滑性。當(dāng)苯乙烯含量超過60％重量時(shí)，橡膠組合物的硬度變高，不能得到所設(shè)定的在積雪路面上的抗滑性。苯乙烯含量特別優(yōu)選的是20～45％重量。所述苯乙烯-丁二烯共聚物可用乳液聚合或溶液聚合等方法合成。氫氧化鋁在本發(fā)明中使用的氫氧化鋁的輕載體積比重，按照J(rèn)IS R9301-2-3測(cè)定為0.60克/厘米3以下，優(yōu)選在0.10克/厘米3以上、0.35克/厘米3以下。當(dāng)氫氧化鋁的輕載體積比重高于0.60克/厘米3時(shí)，橡膠組合物的耐摩損性顯著下降，而其輕載體積比重過分低時(shí)，則在氫氧化鋁和橡膠混練時(shí)的混練轉(zhuǎn)矩上升，操作性下降。
在本發(fā)明中使用的氫氧化鋁的DOP吸油量，按照J(rèn)IS K6221(1982)測(cè)定為70厘米3/100克以上、250厘米3/100克以下。優(yōu)選在90厘米3/100克以上，150厘米3/100克以下。如果DOP吸油量在所述范圍以外，則橡膠組合物的耐摩損性下降。
所述氫氧化鋁的BET比表面積，用氮?dú)馕椒y(cè)定為30米2/克以上，350米2/克以下。優(yōu)選在30米2/克以上、200米2/克以下。更優(yōu)選在100米2/克以上，200米2/克以下。當(dāng)BET比表面積在30米2/克以下時(shí)，呈現(xiàn)耐摩損性下降傾向，而BET比表面積超過350米2/克時(shí)，則在氫氧化鋁和橡膠混練時(shí)的混練轉(zhuǎn)矩上升，操作性下降。
為提高橡膠組合物的抗滑性和耐摩損性，本發(fā)明使用的氫氧化鋁的結(jié)晶結(jié)構(gòu)優(yōu)選勃姆石型，而且優(yōu)選勃姆石(020)面的微晶徑在5納米以上、20納米以下。
微晶徑的計(jì)算按以下方法進(jìn)行，由使用X射線衍射裝置所得的曲線中測(cè)定勃姆石(020)面的峰值。使用RINT2100的“多重峰分離”軟件，根據(jù)各結(jié)晶面上峰的高斯分布進(jìn)行選配，通過計(jì)算結(jié)果的半徑幅度和重心法用峰角，并按照Scherrer式計(jì)算出微晶粒徑。X射線衍射的測(cè)定條件如下裝置理學(xué)(Rigaku)株式會(huì)社制，Rint-2100V測(cè)定條件Ca靶、電壓×電流＝40kV×40mA縫隙DS1°-SS1°-RS 0.3毫米掃描方式連續(xù)掃描速度＝2°/分掃描行程＝0.010°/行程掃描軸2θ/θ掃描范圍2～70°旋轉(zhuǎn)速度0rpm所述氫氧化鋁的滲合量，相對(duì)于所述橡膠組分100質(zhì)量份，為5～60質(zhì)量份，優(yōu)選5～40質(zhì)量份。氫氧化鋁的滲合，可使橡膠組合物在低溫時(shí)保持較低的硬度，并在使用初期對(duì)結(jié)冰路面和積雪路面具有良好的抗滑性。即使將其滲合入橡膠組合物中對(duì)硬度的增加率也小，因此抑制了軟化劑的使用量，而且可減少因長(zhǎng)期使用后硬度的增加，從而保持其對(duì)結(jié)冰路面和積雪路面的抗滑性。當(dāng)氫氧化鋁滲合量在5質(zhì)量份以下時(shí)，抗摩損性的效果差，但超過60質(zhì)量份時(shí)，使橡膠組合物的粘度增加，且加工性下降，同時(shí)硬度增加，對(duì)結(jié)冰路面和積雪路面的抗滑性下降。tanδ的峰值溫度須使本發(fā)明橡膠組合物的tanδ的峰值溫度在-45℃以下。當(dāng)tanδ的峰值溫度超過-45℃時(shí)，橡膠組合物在低溫時(shí)的硬度增高，而且在熱老化條件下的硬度變化也增大。在提高對(duì)結(jié)冰路面和積雪路面上優(yōu)良的抗?jié)窕酝瑫r(shí)，不能使耐摩損性得到改善。優(yōu)選的tanδ的峰值溫度在-51℃以下。橡膠組合物的A型杜羅(Duro)硬度本發(fā)明的橡膠組合物在0℃時(shí)A型杜羅(Duro)硬度在64以下。低溫(0℃)時(shí)橡膠組合物的硬度對(duì)結(jié)冰路面和積雪路面的抗滑性有很大影響。橡膠組合物的溫度從常溫降至低溫，一般其硬度增高。因而，即使是在常溫時(shí)耐摩損性和抗滑性優(yōu)良的橡膠組合物，在低溫時(shí)硬度增高，使其抗滑性顯著下降。本發(fā)明由于將因溫度變化引起的硬度變化控制在最低限度，因而即使在低溫時(shí)也可保持和常溫(20℃)時(shí)相同的抗滑性和耐摩損性。本發(fā)明的橡膠組合物在0℃時(shí)A型杜羅(Duro)硬度(H3)優(yōu)選48～55，在室溫(20℃)時(shí)A型杜羅(Duro)硬度(H1)為46～53。因此，兩者的硬度差(H3-H1)優(yōu)選在3以下。氫氧化鋁的制造方法本發(fā)明使用的氫氧化鋁的制造方法可列舉出，例如將烷醇鋁加水分解后，制得氫氧化鋁漿料，其次將所得的氫氧化鋁漿料通過連續(xù)濕式粉碎機(jī)形成懸濁液，接著將所得的懸濁液調(diào)整成堿性后，于100℃～140℃時(shí)熱處理約10～約100小時(shí)，然后用氣流干燥機(jī)等進(jìn)行干燥的方法。在所述的氫氧化鋁制造方法中，對(duì)熱處理后的懸濁液進(jìn)行固液分離，使固體組分(氫氧化鋁)和液體分開后，固體組分經(jīng)水洗后除去雜質(zhì)為宜。硅烷偶聯(lián)劑本發(fā)明的橡膠組合物，為強(qiáng)化所述氫氧化鋁的補(bǔ)強(qiáng)性，較好是添加硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑的滲合量，相對(duì)于橡膠組分100質(zhì)量份，優(yōu)選1～10質(zhì)量份。當(dāng)硅烷偶合劑的滲合量少于1質(zhì)量份時(shí)，橡膠組合物的補(bǔ)強(qiáng)效果不充分，且耐摩損性、耐切割性也不充分。而硅烷偶合劑的滲合量超過10質(zhì)量份時(shí)，橡膠組合物的硬度增高，對(duì)積雪路面和結(jié)冰路面的抗滑性不充分。
在此的硅烷偶聯(lián)劑適于使用如下通式(1)或通式(2)所示化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物。
(CnH2n+1O)3Si-(CH2)m-Sk-(CH2)m-Si(CnH2n+1O)3(1)式中m為1～6整數(shù)、n為1～4整數(shù)、K為1～6整數(shù)。
(CnH2n+1O)3Si-(CH2)m-R (2)式中m為1～6整數(shù)、n為1～4整數(shù)、R為具有巰基、氨基、環(huán)氧基或乙烯基的有機(jī)官能基團(tuán)。
上述通式(1)、通式(2)所示具體的硅烷偶聯(lián)劑可列舉雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、雙(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、雙(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、2-巰基乙基三甲氧基硅烷、2-巰基乙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基三甲氧基硅烷、2-氯乙基三乙氧基硅烷、3-乙烯基三甲氧基硅烷、3-乙烯基三乙氧基硅烷等。從偶聯(lián)劑的添加效果和成本二方面考慮，優(yōu)選雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物等。
上述結(jié)構(gòu)的硅烷偶聯(lián)劑，與橡膠分子和氫氧化鋁雙方進(jìn)行有效的反應(yīng)，可進(jìn)一步提高橡膠組合物的補(bǔ)強(qiáng)性。炭黑滲合在本發(fā)明的外胎用橡膠組合物中的炭黑，用氮?dú)馕椒y(cè)得其BET比表面積在70米2/克以上，較好為70～220米2/克、更好為70～200米2/克。如在70米2/克以下，則不能得到充分的耐摩損性，因此不可取。在此，BET比表面積按照ASTM D6556-01a法求得。
所需的炭黑滲合量，相對(duì)于所述橡膠組分100質(zhì)量份，為10～100質(zhì)量份，較好為10～50質(zhì)量份。如果炭黑的滲合量在10質(zhì)量份以下，則耐摩損性差，如果超過100質(zhì)量份，則由于橡膠的粘度上升，導(dǎo)致加工性差，因此不可取。其他滲合劑本發(fā)明的橡膠組合物可滲合入二氧化硅。在此的二氧化硅可使用干式法二氧化硅和濕式法二氧化硅(含水硅酸)中任何一種。從改進(jìn)輪胎的外胎面用橡膠組合物的低燃料消耗性和耐摩損性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選其BET比表面積70～300米2/克。二氧化硅可和炭黑組合使用，也可單獨(dú)使用。二氧化硅的滲合量，相對(duì)于橡膠組分100質(zhì)量份，優(yōu)選5～70質(zhì)量份的范圍。
本發(fā)明也可組合使用粘土、碳酸鈣等填充劑、其他的(橡膠)加工油、抗氧化劑、抗老化劑、硬脂酸、氧化鋅、蠟等添加劑，還可適當(dāng)滲合硫、硫化促進(jìn)劑等硫化劑。
實(shí)施例和比較例中使用的氫氧化鋁的制法如下，其物性示于表1。
氫氧化鋁A將鋁醇鹽加水分解所得的氫氧化鋁(輕載體積比重0.77克/厘米3、DOP吸油量70厘米3/100克)376克和5分米3水混合，調(diào)制成含固量7％重量的懸濁液。將該懸濁液通過連續(xù)型玻璃珠輥煉機(jī)，使氫氧化鋁均勻分散在懸濁液中。將分散后的懸濁液放入不銹鋼制燒杯中，用1N的NaOH將懸濁液的PH值調(diào)整到10。在不銹鋼燒杯中配置回流裝置后，加熱不銹鋼燒杯中的懸濁液，溫度保持在100℃放置60小時(shí)。對(duì)懸濁液冷卻后用離心分離機(jī)進(jìn)行固液分離，接著除去上部澄清液，在固體組分中加入5分米3水使之分散后，再用離心分離機(jī)進(jìn)行固液分離。再在所得的固體組分中加入5分米3的水使之分散，從而得到氫氧化鋁水漿料。然后通過連續(xù)型玻璃珠輥煉機(jī)后，用氣流干燥機(jī)(商品名溢料式射流干燥機(jī)，Seishin株式會(huì)社制)進(jìn)行干燥，從而制得氫氧化鋁A。
所得的氫氧化鋁A的物性示于表1。氫氧化鋁B將鋁醇鹽加水分解所得的氫氧化鋁(輕載體積比重0.77克/厘米3、DOP吸油量70厘米3/100克)376克和5分米3水混合，調(diào)制成含固量7％重量的懸濁液。用1N的NaOH將該懸濁液的PH值調(diào)制到10后，放置在熱壓罐中溫度在120℃保持24小時(shí)，懸濁液冷卻后用離心分離機(jī)進(jìn)行固液分離。接著除去上部澄清液，在固體組分中加入5分米3水使之分散后，再用離心分離機(jī)進(jìn)行固液分離。再在所得的固體組分中加入5分米3的水使之分散，從而得到氫氧化鋁水漿料，然后通過連續(xù)型玻璃珠輥煉機(jī)后，用氣流干燥機(jī)(商品名溢料式射流干燥機(jī)，Seishin株式會(huì)社制)進(jìn)行干燥，從而制得氫氧化鋁B。
所得的氫氧化鋁B的物性示于表1。氫氧化鋁C在2分米3配置檔板的不銹鋼槽內(nèi)，于一邊冷凍一邊用均相混合器(特殊機(jī)化工業(yè)株式會(huì)社制，商品名T.K.均相噴洗器M型)，在使速度梯度為11000秒-1(速度梯度系通過由均相混合器的透平周速X米/秒，以及該透平和定子的間距Y毫米，使用式X/Y×103秒-1導(dǎo)出)的條件下，一邊攪拌，一邊在約三分鐘內(nèi)加入533厘米3作為堿性溶液的鋁酸鈉溶液(堿濃度換算成Na2O為125克/分米3。Na2O/Al2O3的摩爾比1.55)，以及880厘米3作為酸性溶液的硫酸鋁水溶液(氧化鋁濃度換算成Al2O3為5.3％重量)，使之進(jìn)行中和反應(yīng)。然后，繼續(xù)攪拌15分鐘，從而制得氫氧化鋁水漿料。中和反應(yīng)時(shí)的最高溫度達(dá)到15℃。
將所得的氫氧化鋁水漿料用離心分離機(jī)進(jìn)行固液分離，得到固體組分。在所得的固體組分中加入6分米3的水，使之分散后又得到氫氧化鋁水漿料，其次再用離心分離機(jī)進(jìn)行固液分離。上述操作方法反復(fù)進(jìn)行七次，然后洗凈氫氧化鋁。在洗凈后的固體組分中加水再次得到氫氧化鋁水漿料，接著用噴霧干燥機(jī)(Niro社制，商品名便攜式小型，干燥溫度干燥機(jī)入口溫度250℃、出口溫度100℃，噴霧壓0.12兆帕(MPa))干燥，從而得到氫氧化鋁C，所得的氫氧化鋁C的物性示于表1。氫氧化鋁D直接使用市售的氫氧化鋁(昭和電工(株)制，Higilite H-43)。
如表1所示，氫氧化鋁C與氫氧化鋁A和氫氧化鋁B相比，前者的輕載體積比重大，勃姆石(020)晶格徑小。氫氧化鋁D的BET比表面積和DOP吸油量小，其結(jié)晶結(jié)構(gòu)為三水鋁，不同于前述的勃姆石。
表1

表2

表2中所使用的滲合劑的說明如下。注1)NR天然橡膠RSS#1。注2)BR聚丁二烯橡膠BR150L(日本瑞翁(株)Nippon Zeon制)注3)SBR3苯乙烯-丁二烯共聚橡膠SBR1502(住友化學(xué)(株)制)苯乙烯含量23.5％重量注4)炭黑昭黑I(N339、昭和卡伯特(株)Showa Cabot制)用氮?dú)馕降腂ET比表面積88米2/克注5)二氧化硅VN3(迪高沙Degussa制)注6)硅烷偶聯(lián)劑TESPTSi-69(迪高沙制)注7)橡膠加工油橡膠加工油X140(Japan Energy(株)制)注8)抗老化制Ozonon 6C(精工化學(xué)(株)制)注9)蠟Sannoc蠟(大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)(株)制)注10)硬脂酸桐(日本油脂(株)制)注11)氧化鋅氧化鋅#2(三井金屬礦業(yè)(株)制)注12)硫粉術(shù)硫(輕進(jìn)澤硫黃(株)制)注13)硫化促進(jìn)劑Nocceler CZ(大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)(株)制)以下說明實(shí)施例和比較例中進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。
1、tanδ的峰值溫度(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)使用巖本制作所制的粘彈性分光計(jì)，在頻率10赫茲、初期變形10％、振幅±0.25％、升溫速度2℃/min的條件下，測(cè)定tanδ的溫度分布曲線，再根據(jù)tanδ的溫度分布曲線測(cè)定tanδ峰值溫度。
2、A型杜羅(Duro)硬度使用按照J(rèn)IS K6253的A型杜羅硬度計(jì)(Durometer)測(cè)定。A型杜羅(Duro)硬度的數(shù)值越小，對(duì)結(jié)冰路面和積雪路面的抗滑性越佳。
將室溫和0℃的測(cè)定結(jié)果分別設(shè)定為室溫硬度(H1)、0℃硬度(H3)。再在85℃的烘箱中熱老化14日，將冷卻到室溫后的測(cè)定結(jié)果設(shè)定為熱老化后的硬度(H2)。熱老化后硬度變化越小，就越可能長(zhǎng)期穩(wěn)定地保持抗滑性。
3、耐摩損性使用Lambourn摩損試驗(yàn)機(jī)FT-702(巖本制作所制)，按照J(rèn)IS K6264進(jìn)行摩損試驗(yàn)。在溫度23℃、滑移率20％、負(fù)荷重量40N、時(shí)間5分鐘的條件下測(cè)定摩損減少量的容積，以比較例1的摩損減少量設(shè)定為100時(shí)的指數(shù)表示，該指數(shù)越大，則耐摩損性越好。
表3

評(píng)價(jià)結(jié)果比較例1、2，由于都沒有滲合氫氧化鋁，因此，熱老化后的硬度變化(H2-H1)大，由溫度引起的硬度變化(H3-H1)也大。比較例3是滲合輕載體積比重大、DOP吸油量小的氫氧化鋁C 20質(zhì)量份的例子，因此耐摩損性顯著差。比較例4是滲合DOP吸油量小、結(jié)晶結(jié)構(gòu)為三水鋁的氫氧化鋁D 20質(zhì)量份的例子，因此耐摩損性差。比較例5是滲合輕載體積比重小、DOP吸油量和BET比表面積在本發(fā)明規(guī)定范圍的氫氧化鋁A 20質(zhì)量份的例子，其橡膠組合物的tanδ峰值溫度為-43℃，由于高于-45℃，因此，熱老化后的硬度變化(H2-H1)大，以及由溫度引起的硬度變化(H3-H1)也大。
實(shí)施例1是在滲合氫氧化鋁A 20質(zhì)量份同時(shí)，還滲合炭黑30質(zhì)量份的例子。實(shí)施例2、3是滲合氫氧化鋁A 20質(zhì)量份的同時(shí)，還滲合炭黑和二氧化硅的例子。而實(shí)施例4是在滲合氫氧化鋁B 20質(zhì)量份同時(shí)，還滲合炭黑30質(zhì)量份的例子。這些實(shí)施例中無論哪一個(gè)，其熱老化后的硬度變化(H2-H1)小，由溫度引起的硬度變化(H3-H1)也小，而且耐摩損性優(yōu)良。
如上所述的本發(fā)明，由于將輕載體積比重小、DOP吸油量和BET比表面積在特定范圍內(nèi)的氫氧化鋁滲合入以聚異戊烯橡膠或/或聚丁二烯橡膠為主體的橡膠組合物中，同時(shí)還調(diào)整了A型杜羅(Duro)硬度和tanδ的峰值溫度，因此，使其可在低溫時(shí)保持低硬度，即使在熱老化條件下的硬度變化也小，而且對(duì)結(jié)冰路面和積雪路面具有優(yōu)良的抗滑性，并使耐摩損性進(jìn)一步提高。從而可制得加工性良好的外胎面橡膠組合物以及使用它的充氣輪胎。
以上所述和實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說明，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍只在所申請(qǐng)的權(quán)項(xiàng)中加以限定。
權(quán)利要求
1.一種外胎面用橡膠組合物，其特征在于，相對(duì)于含聚異戊二烯橡膠或聚丁二烯橡膠中至少任何一種在50％質(zhì)量以上的橡膠組分100質(zhì)量份，含有輕載體積比重0.60克/厘米3以下、DOP吸油量70厘米3/100克以上、250厘米3/100克以下、BET比表面積30米2/克以上、350米2/克以下的氫氧化鋁5～60質(zhì)量份，所述外胎面用橡膠組合物的tanδ的峰值溫度-45℃以下，0℃時(shí)的A型杜羅硬度64以下。
2.如權(quán)利要求1所述的外胎面用橡膠組合物，其特征在于，氫氧化鋁的輕載體積比重在0.10克/厘米3以上、0.35克/厘米3以下。
3.如權(quán)利要求1所述的外胎面用橡膠組合物，其特征在于，氫氧化鋁的結(jié)晶結(jié)構(gòu)為勃姆石型。
4.如權(quán)利要求3所述的外胎面用橡膠組合物，其特征在于，氫氧化鋁的勃姆石(020)面的微晶徑在5納米以上、20納米以下。
5.如權(quán)利要求1所述的外胎面用橡膠組合物，其特征在于，相對(duì)于橡膠組分100質(zhì)量份，滲合如下通式(1)或通式(2)所示硅烷偶聯(lián)劑中至少一種1～10質(zhì)量份；(CnH2n+1O)3Si-(CH2)m-Sk-(CH2)m-Si(CnH2n+1O)3(1)式中m為1～6的整數(shù)、n為1～4的整數(shù)、k為1～6的整數(shù)；(CnH2n+1O)3Si-(CH2)m-R (2)式中m為1～6的整數(shù)、n為1～4的整數(shù)、R為具有巰基、氨基、環(huán)氧基或乙烯基的有機(jī)官能基團(tuán)。
6.如權(quán)利要求1所述的外胎面用橡膠組合物，其特征在于，在全部橡膠組分中聚異戊二烯橡膠和/或聚丁二烯橡膠的含量在80％質(zhì)量以上。
7.一種充氣輪胎，所述充氣輪胎使用權(quán)利要求1所述的外胎面用橡膠組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在結(jié)冰路面和積雪路面上的抗滑性和耐摩損性均得到提高的外胎面用橡膠組合物。其特征在于，外胎面用橡膠組合物相對(duì)于含聚異戊二烯橡膠或聚丁二烯橡膠中至少一種在50％質(zhì)量以上的橡膠組分100質(zhì)量份，含有輕載體積比重在0.60克/厘米
文檔編號(hào)B60C1/00GK1440883SQ0310701
公開日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2003年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者菊地尚彥 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社