轮胎用橡胶组合物和充气轮胎的制作方法_3

文档序号:9568183阅读:来源:国知局
、辛炔基、壬炔基、癸炔基、^^一碳炔基、 十二碳炔基、十三碳炔基、十四碳炔基、十五碳炔基、十七碳炔基、十八碳炔基、二十碳炔基、 二十三碳炔基和二十六碳炔基。
[0062] C6-C26烷基的例子包括己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、^^一烷基、 十^烷基、十二烷基、十四烷基、十五烷基、十八烷基、十七烷基、十八烷基、^十烷基、 二十三烷基和二十六烷基。
[0063] R1优选为C6-C26的烯基或C6-C26的炔基,更优选为C6-C26的烯基。
[0064] 非离子型表面活性剂的d (整数)越大,则显示亲水-亲油平衡的HLB值越大,趋 于更快地移动到橡胶表面。本发明中,d的值没有特别限定,可以根据使用条件、目的等适 当地选择。特别地,d的值优选2-25,更优选4-20,进一步优选8-16,特别优选10-14。
[0065] 式(1)表示的非离子型表面活性剂的例子包括乙二醇单油酸酯、乙二醇单棕榈酸 酯、乙二醇甘油单棕榈酸酯、乙二醇单异油酸酯、乙二醇单亚油酸酯、乙二醇单亚麻酸酯、乙 二醇单花生四烯酸酯、乙二醇单硬脂酸酯、乙二醇单软脂酸酯和乙二醇单月桂酯。这些均可 以各自单独使用,或两种以上组合使用。考虑到易获取性和成本,这些之中优选乙二醇单油 酸酯、乙二醇单月桂酯、乙二醇单硬脂酸酯和乙二醇甘油单棕榈酸酯。
[0066] 式(2)中,R2和R3相同或者不同,分别表示C6-C26的烃基。如果R 2或R3是碳原 子数为5以下的烃基,则这样的非离子型表面活性剂难以渗透橡胶并且向橡胶表面迀移地 过快,结果橡胶表面的外观趋向于不良。同样,如果R2或R3是碳原子数在27以上的烃基, 则这样的物质难以得到或昂贵,因此是不合适的。当R2或R3各自为碳数在上述范围以内的 烃基时,可以适当地控制非离子型表面活性剂的喷霜,可以更适当地获得本发明的效果。
[0067] 优选R2或R3各自优选具有8-24个碳原子、更优选为10-22个碳原子、进一步优选 为14-20个碳原子的烃基。
[0068] 作为R2或R3的C6-C26烃基的例子包括C6-C26烯基、C6-C26炔基和C6-C26烷基。
[0069] C6-C26烯基、C6-C26炔基和C6-C26烷基的例子包括作为上述R1所提到的那些基 团。
[0070] R2和R3各自优选为C6-C26的烯基或C6-C26的炔基,更优选为C6-C26的烯基。
[0071] 非离子型表面活性剂的e (整数)越大,则显示亲水-亲油平衡的HLB值越大,趋 于更快地移动到橡胶表面。本发明中,e的值没有特别限定,可以根据使用条件、目的等适 当地选择。特别地,e的值优选2-25,更优选4-20,进一步优选8-16,特别优选10-14。
[0072] 式(2)表示的非离子型表面活性剂的例子包括乙二醇二油酸酯、乙二醇二棕榈酸 酯、乙二醇二棕榈酸酯、乙二醇二异油酸酯、乙二醇二亚油酸酯、乙二醇二亚麻酸酯、乙二醇 二花生四烯酸酯、乙二醇二硬脂酸酯、乙二醇二软脂酸酯和乙二醇二月桂酯。这些均可以各 自单独使用,或两种以上组合使用。考虑到易获取性和成本,这些之中优选乙二醇二油酸 酯、乙二醇二月桂酯、乙二醇二硬脂酸酯和乙二醇二棕榈酸酯。
[0073] 下面说明普朗尼克型非离子型表面活性剂。 所述普朗尼克型非离子型表面活性剂也称为聚氧乙烯聚丙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌 段聚合物或聚丙二醇环氧乙烷加合物,通常为由下述式(I)表示的非离子型表面活性剂。 如式(I)所述,所述普朗尼克型非离子型表面活性剂的两端均包含具有环氧乙烷结构的亲 水基团,并且在亲水基团之间包含具有环氧丙烷结构的疏水基团。
式⑴中,a、b和c各自表示整数。
[0074] 所述普朗尼克型非离子型表面活性剂中,聚环氧丙烷嵌段的聚合度(式(I)中的 b)和添加的聚环氧乙烷单元数目(式⑴中的a+c)没有特别限定,可以根据使用条件、目 的等适当选择。表面活性剂的聚环氧丙烷嵌段的比例越高,与橡胶的亲合力趋于越高,这 样,向橡胶表面迀移的速率就越低。特别地,为了适当地控制非离子型表面活性剂的喷霜, 并适当地获得本发明的效果,聚环氧丙烷嵌段的聚合度(式(I)中的b)优选为100以下, 更优选为10-70,进一步优选为10-60,特别优选为20-60,最优选为20-45。为了同样的理 由,添加的聚环氧乙烷单元数目(式(I)中的a+c)优选为100以下,更优选为3-65,进一步 优选为5-55,特别优选为5-40,最优选为10-40。当聚环氧丙烷嵌段的聚合度和添加的聚环 氧乙烷单元数目分别在上述说明的范围以内时,可以适当地控制非离子型表面活性剂的喷 霜,且可以更适当地获得本发明的效果。
[0075] 普朗尼克型非离子型表面活性剂的例子包括可从巴斯夫日本有限公司获得的普 朗尼克系列、可从三洋化学工业株式会社获得的Newpol PE系列、可从Adeka公司获得的 Adeka Pluronic L或F系列、可从DKS公司获得的Epan系列和可从N0F株式会社获得的 Pronon系列或者UNILUB。这些均可以分别单独使用,或两种以上组合使用。
[0076] 相对于100质量份橡胶成分,式⑴表示的非离子型表面活性剂、式⑵表示的非 离子型表面活性剂和普朗尼克型非离子型表面活性剂的总量(非离子型表面活性剂的量) 为〇. 1质量份以上,优选为〇. 3质量份以上,更优选为0. 5质量份以上,进一步优选为1质 量份以上,特别优选为1. 2质量份以上。如果所述总量小于0. 1质量份,则难以充分地获得 本发明的效果。并且,所述总量为5. 0质量份以下,优选为4. 0质量份以下,更优选为3. 0 质量份以下,进一步优选为2. 0质量份以下。如果所述总量大于5. 0质量份,则断裂伸长和 燃料经济性恶化。
[0077] 苯二胺抗氧化剂用于本发明中。通过使用这样的特定的抗氧化剂以及特定的表面 活性剂和可选的石油衍生蜡,可在广泛的温度范围内提供极好的抗臭氧性,同时充分地抑 制变色。这些抗氧化剂可以单独地使用,或者两种以上地组合使用。
[0078] 苯二胺抗氧化剂的例子包括N- (1,3-二甲基丁基)-Ν' -苯基对苯二胺、N- (1,4-二 甲基丁基)-Ν' -苯基对苯二胺、N-异丙基-Ν' -苯基对苯二胺、Ν,Ν' -二苯基对苯二胺、N, Ν' -二-2-萘基对苯二胺、Ν-环已基-Ν' -苯基对苯二胺、Ν,Ν' -双(1-甲基庚基)对苯二 胺、Ν,Ν' -双(1,4_二甲基戊基)对苯二胺、Ν,Ν' -双(1-乙基-3-甲基戊基)对苯二胺、 Ν-4-甲基-2-戊基-Ν' -苯基对苯二胺、Ν,Ν' -二芳基对苯二胺、受阻二芳基对苯二胺、苯 基己基对苯二胺和苯基辛基对苯二胺。在这些之中,优选N-(l,3-二甲基丁基)-Ν' -苯基 对苯二胺。
[0079] 醌抗氧化剂可与苯二胺抗氧化剂一同使用。醌抗氧化剂的例子包括苯醌抗氧化 剂、氢醌抗氧化剂、儿茶酚抗氧化剂、醌二亚胺抗氧化剂、醌甲烷抗氧化剂和醌二甲烷抗氧 化剂。在这些之中优选醌二亚胺抗氧化剂。
[0080] 醌二亚胺抗氧化剂的例子包括Ν-异丙基-Ν'-苯基对醌二亚胺、N-(l,3-二甲基丁 基)-Ν' -苯基醌二亚胺、Ν,Ν' -二苯基对醌二亚胺、Ν-环己基-Ν' -苯基对醌二亚胺、Ν-正 己基-Ν' -苯基对醌二亚胺和Ν,Ν' -二辛基对醌二亚胺。在这些之中,优选N-(l,3-二甲 基丁基)_Ν' -苯基醌二亚胺(6QDI)。
[0081] 相对于100质量份橡胶成分,苯二胺抗氧化剂的量为1. 0质量份以上,优选为1. 5 质量份以上,更优选为1. 8质量份以上。如果所述量小于1. 0质量份,则难以获得充分的抗 臭氧性或者断裂伸长。并且,所述总量为8. 0质量份以下,优选为5. 0质量份以下,更优选 为4. 5质量份以下。如果所述总量大于8.0质量份,则燃料经济性恶化,并且出现变色(褐 变色(brown discoloration))。
[0082] 在本发明的橡胶组合物中,相对于100质量份橡胶成分,炭黑和二氧化硅的总量 为20-45质量份,优选为24-43质量份,更优选为27-40质量份。如果所述总量小于20质量 份,则断裂伸长、抗臭氧性或者抗变色性减低,同时,如果所述总量大于45质量份,则燃料 经济性或者抗臭氧性、尤其是燃料经济性恶化。此外,如果为了保证更好的抗裂口生长性而 使用了更大量的油,则抗氧化剂和蜡喷霜更快,从而长期的抗臭氧性趋于降低。此外,当炭 黑和二氧化硅的总量在上述范围以内时,添加上述表面活性剂会显著降低断裂伸长。相反, 在本发明中,由于使用高粘度聚丁二烯橡胶例如特定的非充油聚丁二烯橡胶或者特定的充 油聚丁二烯橡胶以及特定的表面活性剂,可以在维持或者改进良好的断裂伸长和良好的燃 料经济性的同时,保证抗变色性和抗臭氧性。
[0083] 本发明中,可单独使用炭黑或者二氧化硅,或者二者并用。
[0084] 本发明的橡胶组合物优选包含炭黑。炭黑的添加带来了增强效果和紫外线阻隔效 果,因此可以很好地获得本发明的效果。可用的炭黑的例子包括GPF、FEF、HAF、ISAF和SAF。
[0085] 炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为20-200m2/g,更优选为30-60m 2/g。如果N2SA 小于20m2/g,则耐用性或者操作稳定性可能减低。如果N2SA大于200m2/g,则可能不能得到 充分的燃料经济性或者可加工性。此处,炭黑的氮吸附比表面积可以按照JIS K 6217-2: 2001确定。
[0086] 如果橡胶组合物包含炭黑,那么相对于100质量份橡胶成分,炭黑的量优选为 2-45质量份,更优选为20-43质量份,进一步优选为24-40质量份。如果所述量小于2质 量%,则倾向于不能得到足够的补强性,并且耐用性、断裂伸长、操作稳定性、抗臭氧性或者 抗变色性趋于恶化。如果所述总量大于45质量份,则燃料经济性或者抗臭氧性可能恶化。
[0087] 本发明的橡胶组合物可以包含二氧化硅。任何二氧化硅都可以使用,例子包括干 法二氧化硅(无水氧化硅)和湿法二氧化硅(含水氧化硅)。优选湿法二氧化硅(含水氧 化硅),因为其含有大量硅烷醇基。
[0088] 如果橡胶组合物包含二氧化硅,则考虑本发明的效果等,二氧化硅的量可适当选 择。例如,对于用于胎侧或搭接部的用途,相对于100质量份橡胶成分,二氧化硅的量优选 为0. 1-40质量份。如果所述量大于40质量份,则燃料经济性可能恶化。
[0089] 如果橡胶组合物包含二氧化硅,则橡胶组合物优选连同二氧化硅还包含硅烷偶联 剂。然而,如果炭黑的量在15质量份以上,并且二氧化硅的量在12质量份以上,则没有必 要添加硅烷偶联剂,因为在这种情况下,二氧化硅在炭黑凝胶中固定化,因此不易再聚集。 可以使用在橡胶工业中与二氧化硅一同使用的任何常规的硅烷偶联剂。例子包括硫化 物硅烷偶联剂例如双(3-二乙氧基甲娃烷基丙基)二硫化物;疏基硅烷偶联剂例如3-疏 基丙基二甲氧基硅烷;乙烯基硅烷偶联剂例如乙烯基二乙氧基硅烷;氣基硅烷偶联剂例如 3-氨丙基三乙氧基癸烷;缩水甘油氧基硅烷偶联剂例如γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅 烧;硝基硅烷偶联剂例如3_硝基丙基二甲氧基硅烷和氣代硅烷偶联剂例如3_氣丙基二甲 氧基硅烷。
[0090] 本发明的橡胶组合物可以包含天然存在的蜡,所述蜡含有40-98质量%的酯成 分。所述天然存在的蜡捕获了抗氧化剂,从而抑制抗氧化剂向轮胎表面迀移。于是,适度地 减缓了抗氧化剂的喷霜,以便抗氧化剂长时间地留在橡胶组合物中。因此,可以在广泛的温 度范围内保证极好的抗臭氧性。此外,可以防止抗氧化剂在短期内过度喷霜,因此还可以防 止轮胎表面的白变色和褐变色。
[0091] 相对于100质量%天然存在的蜡,酯成分的量(含量)优选为50-98质量%,更优 选为60-98质量%。如果蜡包含的酯成分大于98质量%,则柔韧性趋于减小,因此会形成 更脆弱的薄膜。
[0092] 相对于100质量%天然存在的蜡,游离醇或者非酯化脂肪酸的量独立地优选为
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1