轮胎用橡胶组合物和充气轮胎的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物，其配混有具有特定的粒度分布的炭黑和用于 抑制炭黑的聚集的化学品；和通过使用所述橡胶组合物生产的轮胎。
【背景技术】
[0002] 为了改善重负荷车辆用轮胎的胎圈部从而降低其发热性，迄今已经尝试了各种手 段，例如改变炭黑的配混量和炭黑种类，和/或使用分散改进剂等。发热性可以通过以上传 统方法来改善，但发现耐久性和抗龟裂性降低，并且通过传统方法生产的轮胎没有满足在 苛刻条件下使用的重负荷车辆的应用。
[0003] 特别地，当炭黑种类尝试改变时，包括通过炉子的改造来生产的包括市售品的各 种炭黑是可获得的。然而，炭黑的性能不能必要地按需要选择，并且不容易通过试错法选择 满足目的的炭黑种类。
[0004] 在以上情况下，如果可以使用具有起源于两种以上炭黑种类的性能的炭黑，则期 望的是，炭黑的选择扩大和预期的性能容易通过改变其配混比来预估的优势。
[0005] 在专利文献1中公开的是，称为具有氮吸附比表面积为60m2/g以上的硬质炭黑的 产物和称为具有氮吸附比表面积为50m2/g以下的软质炭黑以混合物使用。从氮吸附比表 面积的两种分类的选择在其中示出，然而，各分类之间的关系未示出。
[0006] 在专利文献2中公开的是，具有碘吸附编号为小于115的大粒径的炭黑和具有碘 吸附编号为大于115的小粒径的炭黑的两种以混合物使用，但从其中115设定为作为粒径 标准的碘吸附编号的边界的两种分类的选择在以上文献示出，然而，各分类之间的关系未 示出。相似地，由DBP编号和碘吸附编号规定的分类也在其中公开，然而，从其中110设定 为DBP编号的边界的两种分类的选择也在以上情况中示出，并且各分类之间的关系未在其 中示出。
[0007] 在专利文献3中公开的是，由氮吸附比表面积和邻苯二甲酸二丁酯吸附规定的两 种炭黑以混合物使用，然而，在其中未示出的是，与以上炭黑的粒径相关的物理性能值之间 必须存在的关系。仅使用两种特定的炭黑，并且基于以上物理性能值大于或小于特定的阈 值的分类，选择各炭黑。同时，与由混合炭黑引起的效果相比，由其它特定组分引起的效果 是更主要的，并且由两种炭黑的配混比之间的差引起的效果是不明确的。
[0008] 在专利文献4中公开的是，其中规定了十六烷基三甲基溴化铵吸附比表面积和邻 苯二甲酸二丁酯吸附之间的关系的两种炭黑以混合物使用，然而，两种炭黑的物理性能值 之间的关系是不明确的。
[0009] 同时，基于例如炭黑的粒径或粒径等的更基础的物理性能值的炭黑的混合方法没 有在专利文献1至4中的任一者中公开。
[0010] 先前技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1 :日本专利申请特开No.JP-A2003-128845
[0013] 专利文献2:日本专利申请特开No.JP-AH07-041602
[0014] 专利文献3:日本专利No. 3778662
[0015] 专利文献4:日本专利申请特开No.JP-AH06-212024
【发明内容】
[0016] 提供了一种橡胶组合物，虽然难以通过单一种类的炭黑来改善，但所述橡胶组合 物改善从而确保低发热性和抗龟裂性，并且其耐久地用于重负荷用轮胎。
[0017] 发明要解决的问题
[0018] 本发明人已经发现：示出特定的粒度分布行为的炭黑良好地分散在橡胶中，并且 与分散改进剂以组合使用的炭黑提供了一种橡胶组合物，其适合于迄今不可能的具有超低 的发热性同时保持与抗龟裂性的平衡的重负荷用轮胎的软质加强件部分，因此，本发明人 已经完成了本发明。
[0019] SP，本发明存在于以下项目⑴至（7)。
[0020] (1) -种橡胶组合物，其包括天然橡胶和/或合成橡胶，其中包含于橡胶中的炭 黑㈧的ADS。和ADi。满足0.Olym彡粒度分布ADS。彡0. 06ym和0. 2ym彡粒度分布 AD1Q< 0. 6ym，并且所述组合物包含选自由双马来酰亚胺（B)、烷叉基酰肼（C)、双硫烷（D) 和羧酸酰肼（E)组成的炭黑偶联剂中的至少一种化合物；
[0021] (其中ADS。和ADi。各自表示在根据JISK6217-6通过圆盘离心沉降式粒度分布 测量获得的聚集体质量分布曲线中，频率高度的最大点的80%和10%处的分布宽度）。
[0022] (2)根据以上项目（1)所述的橡胶组合物，其中所述包含于橡胶中的炭黑（A)的 ADi。中心值是0. 1ym以上且0. 2ym以下；
[0023](其中所述ADi。中心值是在根据JISK6217-6通过圆盘离心沉降式粒度分布测 量获得的聚集体质量分布曲线中，频率高度的最大点的10%处的分布的中心值）。
[0024] (3)根据以上项目⑴或⑵所述的橡胶组合物，其中所述包含于橡胶中的炭黑 (A) 的ADS。中心值是0.03ym以上且0? 15ym以下；
[0025](其中所述ADs。中心值是在根据JISK6217-6通过圆盘离心沉降式粒度分布测 量获得的聚集体质量分布曲线中，频率高度的最大点的80%处的分布的中心值）。
[0026] (4)根据以上项目⑴至（3)任一项所述的橡胶组合物，其中所述炭黑（A)通过在 制造炉中的烧制以单一步骤获得，或通过将两组分以上的炭黑混合或从具有宽的粒度分布 的炭黑部分除去一部分粒度分布区域的炭黑来制备获得。
[0027] (5)根据以上项目⑴至⑷任一项所述的橡胶组合物，其中所述炭黑（A)通过将 两组分以上的炭黑混合来制备获得。
[0028] (6)根据以上项目⑴至（5)任一项所述的橡胶组合物，其中所述炭黑（A)满足 0? 25ym彡粒度分布AD10< 0? 45ym和0? 03ym彡粒度分布AD80彡0? 05ym〇
[0029] (7)根据以上项目（1)至（6)任一项所述的橡胶组合物，其中所述双马来酰亚胺 (B) 包含选自由以下式（I)表示的化合物组成的组的至少一种：
[0030]
[0031](其中R表示具有6至30个碳原子的二价芳香族烃基或具有7至24个碳原子的 二价烷基芳香族烃基，并且x和y各自独立地表示0至3的整数）。
[0032] (8)根据以上项目⑴至（7)任一项所述的橡胶组合物，其中所述烷叉基酰肼（C) 包含选自由以下式（II)或（III)表示的化合物组成的组的至少一种：
[0033]
[0034](其中RA表示选自具有6至30个碳原子的二价芳香族烃基、通过将任何位置的两 个氢原子从具有〇至18个碳原子的饱和或不饱和脂族烃除去而获得的二价烃基、和羰基中 的一种；RB表示具有6至30个碳原子的二价芳香族基团；1^的取代基X是选自羟基和氨基 中的一种，或私是吡啶二基（pyridinediylgroup)，并且X是氢原子从而使1^-?(形成R比啶 基；&至1?4表示氢和具有1至18个碳原子的直链、支链或环状的烷基，或芳香族基团，并且 其可以彼此相同或不同）。
[0035] (9)根据以上项目⑴至⑶任一项所述的橡胶组合物，其中所述双硫烷⑶包含 选自由以下式（IV)表示的化合物组成的组的至少一种：
[0036]Rd-S-S-Rd (IV)
[0037](其中RD表示硫代氨基甲酰基，或连接至苯并咪唑基或胍基的各自具有2至8个 碳原子的直链或支链的烷基链的烷基、酰基、烷基氨基和烷基酰胺基中的任一种；所述硫代 氨基甲酰基具有：具有6至10个碳原子的直链、支链或脂环族的烷基和由芳香族基团取代 的芳烷基中的任一种；在所述苯并咪唑骨架的碳原子和氮原子上的氢可以由具有1至4个 碳原子的直链或支链的烷基、卤素原子、氨基、羟基和巯基中的任一种取代；并且所述胍基 可以由具有1至8个碳原子的直链、支链或脂环族的烷基和芳基中的任一种取代）。
[0038] (10)根据以上项目⑴至（9)任一项所述的橡胶组合物，其中所述羧酸酰肼（E) 包含选自由以下式（V)表示的化合物组成的组的至少一种：
[0039]
[0040](其中RE表示连接至苯并咪唑基或胍基的各自具有2至8个碳原子的直链或支链 的烷基链的烷基、酰基、烷基氨基和烷基酰胺基中的任一种；在所述苯并咪唑骨架的碳原子 和氮原子上的氢可以由具有1至4个碳原子的直链或支链的烷基、卤素原子、氨基、羟基和 巯基中的任一种取代；并且所述胍基可以由具有1至8个碳原子的直链、支链或脂环族的烷 基和芳基中的任一种取代）。
[0041] (11)根据以上项目⑴至（10)任一项所述的橡胶组合物，其中基于100重量份的 所述橡胶组分，选自化合物（B)至（E)中的至少一种炭黑偶联剂的总配混量是0.05至20 重量份。
[0042] (12) -种重负荷用轮胎，其将根据以上项目⑴至（11)任一项所述的橡胶组合物 配置在与胎圈相比更上方（胎面侧）部分的至少一部分中。
[0043] 根据本发明的以上项目（1)至（3)，具有本发明规定的粒度分布的炭黑可以良好 地分散在橡胶组分中，并且结果，获得了赋予有良好平衡的低发热性和抗龟裂性的橡胶组 合物。根据项目（4)或（5)，获得了通过使用制备从而具有项目（1)至（3)示出的聚集体质 量分布的炭黑来生产的橡胶组合物。根据项目（6)，示出更优选的粒度分布的条件，并且获 得了其中低发热性和抗龟裂性一致并且优异的用于软质加强件的橡胶组合物。
[0044] 根据项目（7)至（11)，炭