专利名称：：具有改善的湿牵引性能的轮胎橡胶组合物的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种具有改善的湿牵引性能的轮胎橡胶组合物，所述组合物包括通过将天然脂肪与改性松香基树脂(modifiedrosin-basedresin)组合(combine)获得的油，更具体而言，本发明涉及一种具有改善的湿牵引性能的轮胎橡胶组合物，所述轮胎橡胶组合物包括，相对于100重量份的橡胶原料，l至50重量份的油，所述油由组合有改性松香基树脂的天然脂肪组成。
背景技术：
：对于轮胎橡胶组合物，当混合具有不同极性性质和/或粘性的弹性材料时，通常使用工艺油以提高组合能量效率，并提高橡胶的加工性质。这种工艺油可以作为软化剂采用，以替代现有的具有更差性质的石油基橡胶油，以提高与橡胶的相容性，以及增加油的分子量，这反过来减少了迁移效应，从而防止了橡胶随着时间流逝而导致的老化。此外，使用白色工艺油替代常规的茶褐色工艺油可以提高与橡胶的相容性。当使用含有上述白色工艺油的橡胶组合物制造的橡胶生产轮胎时，可以改善轮胎的外观，并提高橡胶表面的黑度。通常，加入到橡胶组合物中以制造轮胎橡胶的工艺油是一种由烃化合物组成的粘性油，所述烃例如为芳香族化合物、石蜡以及环烷系成分。工艺油的特性根据三种成分的构成组成而异。然而，工艺油中含有的芳香族烃通常包括作为有害物质的多环芳香烃(PAH)。在上文提到的3三种成分中，芳香族化合物成分是与橡胶最相容的，因而需要它作为工艺油的重要组分。相应地，通过降低加入到组合物中的工艺油的量，以及通过降低芳香族化合物成分的含量减少作为有害物质的PAH,同时稳定地维持或增加加入到轮胎橡胶组合物中工艺油的量，进行了许多研究和探索，以改善轮胎橡胶组合物的生态友好的特征。然而，还没有"R出一种完全消除了诸如PAH的有害物质的新型工艺油。此外，对于含有比例降低的芳香族化合物的工艺油的轮胎橡胶组合物而言，与现有的组合物相比，所述组合物可具有物理性质、效率和/或经济性降低的问题。对本发明而言，已经公开了常规技术。例如，公开号为2005-0002643的韩国专利申请描述了一种橡胶组合物，其包括相对于100重量份的高弹体，约40至约90重量份的聚合的苯乙烯-丁二烯溶液，所述溶液的苯乙烯含量大于38重量百分比("wt.%")且玻璃态转变温度从约-10。C至约-25。C;约10至约60重量份的至少一种额外的高弹体；以及约10至约70重量份的工艺油，所述工艺油的玻璃态转变温度从约-80。C至约-4(TC且由IP346法测定的多环芳香烃的含量小于3wt.%。在引用的专利中公开的工艺油包括可能稀疏诸如PAH的有害物质的芳香族化合物成分。因此，在环境保护方面，还是具有解决上述问题的需要。
发明内容因此，本发明的一个目的是提供一种轮胎橡胶组合物，所述轮胎橡胶组合物利用一种作为工艺油的规定的油制备，所述工艺油用于轮胎橡胶组合物，并通过作为生态友好且经济的改进的天然油的天然脂肪与改性松香基树脂的组合获得，以使橡胶组合物表现出与原材料组合的极佳的工艺性能，和物理性能的改善，尤其是湿牵引性能的改善。本发明的另一目的是提供一种包括上述的橡胶组合物的橡胶。本发明的进一步的目的是提供一种利用含有上述橡胶组合物的橡胶生产的轮胎。为了实现上述目的，提供了一种具有改善的湿牵引性能的轮胎橡胶组合物，其包括相对于100重量份的橡胶原料，l至50重量份的油，所述油由组合有改性松香基树脂的天然脂肪组成。同时，本发明提供了一种包括上述橡胶组合物的橡胶，以及一种利用包括上述橡胶组合物的橡胶生产的轮胎。简要而言，本发明可提供一种具有改善的物理性能，尤其是湿牵引性能的轮胎橡胶组合物，一种包括上述橡胶组合物的橡胶，以及一种利用包括上述橡胶组合物的橡胶生产的轮胎。具体实施例方式根据本发明的轮胎橡胶组合物包括相对于IOO重量份的橡胶原料，1至50重量份的油，所述油通过組合天然脂肪和改性松香基树脂获得。此处使用的橡胶原料可以包括选自天然橡胶和合成橡胶的至少一种。橡胶原料的一个实例可以是包括混合比例为重量比1:9至9:1的一种天然橡胶和一种合成橡胶的橡胶混合物。橡胶原料可以包括这样一种橡胶混合物，其包括至少两种合成橡胶。包括至少两种合成橡胶的橡胶混合物的实例可以是包括混合比例为重量比l:9至9:1的一种合成橡胶和另一种合成橡胶的橡胶混合物。此处使用的天然橡胶和合成橡胶没有具体限制，只要其可用于轮胎橡胶组合物即可。合成橡胶的实例可包括选自由下述物质组成的组的至少一种丁苯橡胶(SBR)、改性丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶(BR)、改性聚丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯醇橡胶、氟橡胶、硅橡胶、丁腈橡胶(nitrilerubber)、氢化丁腈橡胶、丁腈橡胶(NBR)、改性丁腈橡胶、氯化聚乙烯橡胶、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙(EPDM)橡胶、海帕伦橡胶(hypalonrubber)、氯丁二烯橡胶、乙烯-乙酸乙烯共聚物橡胶、丙烯酸酯橡胶、海德林橡胶(hydrinrubber)、氯甲基苯乙烯-苯乙烯-丁二烯橡胶(vinylbenzylchloridestyrene-butadienerubber)、溴甲基苯乙烯丁基才象月交(bromomethylstyrenebutylrubber)、马来酸苯乙歸-丁二烯橡股(maleicacidstyrene-butadienerubber)、羧酸苯乙烯-丁二烯橡胶(carboxylicacidstyrene-butadienerubber)、环氧异戊二丈希才象月交(epoxyisoprenerubber)、马来酸乙蹄丙歸橡胶(maleicacidethylenepropylenerubber)、羧酸丁腈橡胶(carboxylicacidnitrile-butadienerubber)、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物(BIMS)、以及类似的物质。所述改性松香基树脂可以通过在松香基树脂中加入选自由粘土以及d至d。脂肪酸烷基酯组成的组的至少一种物质，然后搅拌所得混合物而制备，然而，本发明并不具体限于如此。所述脂肪酸烷基酯可包括，例如，脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸异丙酯、脂肪酸辛酯和/或其混合物，然而，本发明并不具体限于如此。作为此处使用的改性松香基树脂的一个实例，粘土改性的松香基树脂可以通过将粒径为0.1至100pm的粘土与松香基树脂混合，然后在100至1000rpm搅拌所得混合物1至10小时制备。改性松香基树脂可以通过将5至20wt.%的粘土或脂肪酸烷基酯与80至95wt.%的松香基树脂混合，然后在100至lOOOrpm搅拌所得混合物1至10小时制备。包括天然脂肪和改性松香基树脂的组合的油可以通过使天然脂肪与改性松香基树脂反应制备。包括天然脂肪和改性松香基树脂的组合的油可以通过使50至99wt.%的天然脂肪与1至50wt.%的改性松香基树脂反应制备。包括天然脂肪和改性松香基树脂的组合的油可以通过使50至99wt.%的天然脂肪与1至50wt.%的改性松香基树脂在300。C至40(TC反应3至6小时制备。至于改性松香基树脂，可以使用粘土或d至Cuj脂肪酸烷基酯提高天然脂肪和松香基树脂在其组合期间的结合力。也就是说，粘土或d至C10脂肪酸烷基酯可以提高天然脂肪和松香基树脂的组合期间松香基树脂的分散性能，从而增加天然脂肪和松香基树脂的结合力。如果改性松香基树脂在包括天然脂肪和改性松香基树脂的组合的油中的含量小于lwt.%,则橡胶组合物的物理性能可能会降低。相反，使用大于50wt.%的改性松香基树脂会遇到诸如组合加工性能降低和/或湿牵引性能恶化等问题。因此，包括天然脂肪和改性松香基树脂的组合的油优选含50至99wt.%的天然脂肪和1至50wt.%的改性*>香基树脂。天然脂肪可以包括，例如，选自由棕榈油、橄榄油、大豆油、油菜籽油、向日葵油、葡萄籽油、棉籽油、加拿大油菜油以及腰果壳油(CNSL)组成的组的至少一种或两种。包括天然脂肪和改性松香基树脂的组合的油可以以相对于100重量份的橡胶原料，1至50重量份的量添加。如果油的量小于相对于100重量份的橡胶原料1重量份，则油会稍微兼起处理软化剂的作用。另一方面，如果油的量大于相对于100重量份的橡胶原料50重量份，则由于在混合期间橡胶在油上的滑动导致的能量损失会增加。此处使用的松香基树脂可以包括脂松香(gumrosin)、木松香、塔尔油松香(tolloilrosin)和/或其混合物。本发明的轮胎橡胶组合物可进一步包括用于提高橡胶组合物的补强性能的填料。此处使用的填料的量可以在相对于100重量卩分的橡胶原料乂人30至80重量份的范围内。如果填料的量小于相对于100重量份的橡胶原料30重量份，橡胶组合物具有微小的补强性能。当填料的量超过相对于100重量份的橡胶原料80重量份时，会降低橡胶组合物的加工性能。因此，填料的量优选以相对于100重量份的橡胶原料从30至80重量份的量添加。填料可包括，例如，选自由炭黑、硅石、二氧化钛、层状硅酸盐、鴒、滑石以及间同-l，2-聚丁二烯(SPB)组成的组的至少一种。在所述填料中，炭黑的粒径可为10至100nm。在所述填料中，炭黑的碘吸附值可为70至120mg/g。在所述填料中，炭黑的DBP吸附值可为80至150mg/100g。优选地，所述炭黑可以是碘吸附值为70至120mg/g且DBP吸附值为80至150mg/100g。更优选地，炭黑可以是粒径为10至100nm、碘吸附值为70至120mg/g且DBP吸附值为80至150mg/100g。在所述填料中，硅石的BET吸附值可为140至200(m2/g)。在所述填料中，珪石的DBP吸附值可为170至230(ml/100g)。在所述填料中，石圭石的细孔体积可为0.005至0.020(cc/g)。优选地，所述硅石可以是BET吸附值为140至200(m2/g)且DBP吸附值为170至230(mg/100g)。更优选地，所述硅石可以是BET吸附值为140至200(m2/g)、DBP吸附值为170至230(ml/100g)且细孔体积可为0.005至0.020(cc/g)。在所述填料中，层状硅酸盐的层间距可为0.1至10nm。在所述填料中，层状硅酸盐的纵横比(1/d)可大于5，纵横比的意思是平面宽度(1)与厚度(d)的比例。在所述填料中，层状硅酸盐的纵横比优选为5至100。在所述填料中，层状硅酸盐可包括用于阳离子交换反应和/或阴离子交换反应的天然层状硅酸盐。在所述填料中，层状硅酸盐可包括用于阳离子交换反应和/或阴离子交换反应的合成层状硅酸盐。所述层状硅酸盐可包括有机层状硅酸盐，所述有机层状硅酸盐通过具有阳离子和/或阴离子基团的原料有机地处理。层状硅酸盐可包括，例如，选自由下述物质组成的组的至少一种蒙脱石、皂石、锂蒙脱石、钠板石、蛭石、云母、伊利石、高岭石、钠蒙脱石(Na-MMT)和有机I占土(Cloisite15A)。在所述填料中，间同-l,2-聚丁二烯(SPB)的直径可为0.01至O.ljim，且比表面积为80至90m2/g。或者，SPB的直径可为1至10(im,且比表面积为100至120m2/g。本发明的轮胎橡胶组合物可以以需要的量包括上述的橡胶原料、包括天然脂肪和改性松香基树脂的组合的油、补强填料以及，任选地，通常用于常规的轮胎橡胶组合物的其它添加剂，诸如，填料、活化剂、抗老化剂、粘合剂、硫化剂、硫化促进剂、硫化延緩剂，诸如此类。然而，8这种添加剂不认为是本发明橡胶组合物的重要成分，而是包括在轮胎橡胶组合物中通常含有的已知成分。因此，下文将省略对其详细描述，否则将导致本发明的主题反而变得不清楚。作为在各种条件，诸如成分的种类、含量等下应用轮胎橡胶组合物的结果，可以相信，本发明的轮胎橡胶组合物在上述条件下被优选地采用，以实现本发明的目的。本发明可包括含有上述轮胎橡胶组合物的橡胶。本发明可包括一种轮胎，所述轮胎包括含有上述轮胎橡胶组合物的橡胶。本发明可包括一种轮胎，所述轮胎具有由含有上述轮胎橡胶组合物的橡胶制成的胎面。包括含有上述轮胎橡胶组合物的橡胶的轮胎可包括选自由下述專仑胎组成的组中的至少一种汽车轮胎、卡车轮胎、公共汽车轮胎、摩托车轮胎，以及飞枳4仑胎，然而，本发明并不具体限于此。在下文中，本发明的优选实施方案将在下述实施例中进行详细描述，所述实施例i^又以示例性目的而才是供，而不应该解释成对本发明精神和范围的限制。实施例1作为橡胶原料，使用了丁苯橡胶(SBR)。将70重量份的硅石和作为工艺油的10重量份的油与100重量份的SBR混合，以制备橡胶混合物，所述油包括天然脂肪和粘土改性松香基树脂的组合。在所述橡胶混合物中加入作为碌u化剂的2.0重量份的石克，以及作为碌u化促进剂的1.0重量份的N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DCBS),随后在160。C硫化所得混合物25分钟，以获得橡胶样品。所用的硅石的BET吸附值为150±10m2/g且DBP吸附值为190±10ml/100g。本实施例中使用的包括天然脂肪和粘土改性松香基树脂的组合的油通过在30(TC加热30wt1的粘土改性爭^香基树脂和70wt1的作为天然脂肪的棕榈油3小时制备，其中改性松香基树脂通过混合20wt.%的粒径为50±5pm的粘土以及作为松香基树脂的80wt.%的脂松香基树脂，然后在500rpm搅拌所得混合物3小时获得。该橡胶样品的组成在下表1中列出。实施例2除了用脂肪酸甲酯替代粘土外，重复与实施例1所述相同的步骤，以制备橡胶样品。制备的橡胶样品的组成在下表1中列出。实施例3除了用脂肪酸乙酯替代粘土外，重复与实施例1所述相同的步骤，以制备橡胶样品。制备的橡胶样品的组成在下表l中列出。实施例4除了用脂肪酸异丙酯替代粘土外，重复与实施例l所述相同的步骤，以制备橡胶样品。制备的橡胶样品的组成在下表l中列出。实施例5除了用脂肪酸辛酯替代粘土外，重复与实施例1所述相同的步骤，以制备橡胶样品。制备的橡胶样品的组成在下表1中列出。对比实施例除了用10重量份的常规芳香油(A#2油)作为工艺油替换包括天然脂肪和粘土改性松香基树脂的组合的油之外，重复与实施例1所述相同的步骤，以制备橡胶样品。表1根据各实施例和对比实施例的橡胶组合物(单位重量份)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>*包括天然脂肪和改性的松香基树脂的组合的油实验实施例对于每一个实施例1至5和对比实施例制得的橡胶样品，才艮据ASTM规程测量样品的物理性质，其结果在下表2中示出。表2根据实施例1至5和对比实施例的橡胶的物理性质<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>关于表2中所列的抗拉性质，*老化在将橡胶样品在105。C热老化24小时，并使老化后的样品在室温放置后测定的每一橡胶样品的老化状况；*"-"意思是不可能进行测量；*Tan5@0°C:用于评价轮胎性能中的湿牵引性能的值，其中当该值较大时，湿牵引性能更佳；*Tan5@70°C:用于评价轮胎性能中的滚动阻力的值，其中当该值较小时，滚动阻力更佳；以及*磨耗表示磨损的橡胶样品的量，其中当测量值较小时，样品的磨耗性能更佳。从表2所示的结果可以看出，与对比实施例中利用常规的芳香油制备的橡胶样品相比，在本发明的实施例中，利用包括天然脂肪和改性松香基树脂的组合的油制造的每一个橡胶样品具有更优越的特性，诸如混合性能、分散性能、硫化速率、湿牵引性能、硬度、补强性能等。因此，与用含芳香族化合物成分的工艺油的常规轮胎橡胶组合物相比，本发明可提供一种具有改善的物理性能，尤其是提高的湿牵引性能的生态友好的轮胎橡胶组合物。尽管本发明参照示例性的实施方案进行了描述，本领域技术人员应该理解，可以对本发明进行各种改进和变型而不偏离所附权利要求限定的本发明的范围。1权利要求1.一种轮胎橡胶组合物，其包括相对于100重量份的橡胶原料，1至50重量份的油，所述油通过使天然脂肪与改性松香基树脂组合形成。2.根据权利要求1所述的轮胎橡胶组合物，其特征在于，所述改性松香基树脂通过在松香基树脂中加入选自由粘土以及Q至do脂肪酸烷基酯组成的组的至少一种获得。3.根据权利要求2所述的轮胎橡胶组合物，其特征在于，所述脂肪酸烷基酯是选自由脂肪酸曱酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸异丙酯和脂肪酸辛酯组成的组的至少一种。4.根据权利要求2所述的轮胎橡胶组合物，其特征在于，所述粘土的粒径在从0.1至100pm的范围内。5.根据权利要求1所述的轮胎橡胶组合物，其特征在于，所述包括天然脂肪和改性松香基树脂的组合的油通过使50至99wt.%的天然脂肪与1至50wt.%的改性松香基树脂在30(TC至40(TC反应3至6小时获得。6.根据权利要求1所述的轮胎橡胶组合物，其特征在于，所述天然脂肪是选自由棕榈油、橄榄油、大豆油、油菜籽油、向日葵油、葡萄籽油、棉籽油、加拿大油菜油以及腰果壳油(CNSL)组成的组的至少一种。7.根据权利要求1所述的轮胎橡胶组合物，其特征在于，所述松香基树脂是选自由脂松香、木松香和塔尔油松香组成的组的至少一种。8.—种含根据权利要求1所述的橡胶组合物的橡胶。9.一种包括含根据权利要求1所述的橡胶组合物的橡胶的轮胎。10.根据权利要求9所述的轮胎，其特征在于，所述橡胶是所述轮胎的胎面部分。全文摘要本发明公开了一种具有改善的湿牵引性能的轮胎橡胶组合物，其包括通过将天然脂肪与改性松香基树脂组合获得的油。所述具有改善的湿牵引性能的轮胎橡胶组合物包括，相对于100重量份的橡胶原料，1至50重量份的油，所述油由组合有改性松香基树脂的天然脂肪组成。文档编号B60C1/00GK101565521SQ20091013724公开日2009年10月28日申请日期2009年4月27日优先权日2008年4月25日发明者李英得申请人:锦湖轮胎株式会社