轮胎用橡胶组合物及轮胎

申请号 CN200980135937.7 申请日 2009-09-30 公开(公告)号 CN102149766B 公开(公告)日 2013-04-24
申请人 住友橡胶工业株式会社; 发明人 井上智; 寺川克美;
摘要 本 发明 提供一种均衡地改善油耗性能( 滚动阻 力 性能)及磨耗性能的轮胎用 橡胶 组合物及轮胎。进一步地,提供一种均衡地改善油耗性能、磨耗性能以及抓地性能的轮胎用橡胶组合物及轮胎。本发明涉及含有天然橡胶的主链与羟基直接键合的改性天然橡胶和硫化剂的轮胎用橡胶组合物。
权利要求

1.一种轮胎用橡胶组合物,含有天然橡胶的主链与羟基直接键合的改性天然橡胶和硫化剂,
所述改性天然橡胶具有下述式(1)、(2)、(3)及(4)表示的结构单元的至少一个和环基,
[化1]
式中,x、y分别为1以上的整数。
2.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,改性天然橡胶具有下述式(5)表示的结构单元,
[化2]
式中,x为1以上的整数。
3.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,改性天然橡胶的羟基的含量相对于异戊二烯单元为1~20摩尔%。
4.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,在橡胶成分100质量%中,改性天然橡胶的含量为20质量%以上。
5.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,含有相对于橡胶成分100质量份为10~
100质量份的二氧化
6.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,含有相对于橡胶成分100质量份为3~
20质量份的炭黑
7.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,含有相对于橡胶成分100质量份为
0.5~6质量份的硫化促进剂。
8.一种轮胎,使用权利要求1~7中任一项所述的橡胶组合物制作而成。

说明书全文

轮胎用橡胶组合物及轮胎

技术领域

[0001] 本发明涉及轮胎用橡胶组合物以及轮胎。

背景技术

[0002] 以往,作为轮胎用的橡胶,对丁二烯橡胶(BR)等合成橡胶、炭黑等来自石油资源的原材料的依存度高,但近几年,环境问题受到重视,增强了二排放量的限制。此外,石油资源是有限的,来自石油资源的原材料的使用是有限度的。因此,希望开发一种轮胎用橡胶组合物,将现在使用的来自石油资源的原材料的一部分或全部替换成来自非石油的原材料,各种性能优异,能够应用于胎面等。
[0003] 例如,专利文献1提出一种胎面用橡胶组合物,以均衡地改善抓地性能、油耗性能、磨耗性能为目的,而含有环氧化天然橡胶及二氧化。此外,公开了一种改善耐磨性、抓地性能等性能的含有环氧化天然橡胶、炭黑及根据需要含有的二氧化硅等的轮胎胎面用橡胶组合物(参考专利文献2~3)。
[0004] 然而,对省油耗化及耐磨性的要求进一步提高,希望更均衡地改善这两特性。进一步地,不仅是省油耗化及耐磨性,也希望同时均衡地改善抓地性能,所述橡胶组合物还有改善的余地。
[0005] 专利文献1:日本专利特开2007-246712号公报
[0006] 专利文献2:日本专利特开2004-182905号公报;
[0007] 专利文献3:日本专利特开2006-199858号公报

发明内容

[0008] 发明要解决的课题
[0009] 本发明的目的在于解决上述课题,提供一种均衡地改善油耗性能(滚动阻性能)及磨耗性能的轮胎用橡胶组合物及轮胎。进一步地,目的在于提供一种均衡地改善油耗性能、磨耗性能以及抓地性能的轮胎用橡胶组合物及轮胎。
[0010] 解决课题的手段
[0011] 本发明涉及含有天然橡胶的主链与羟基直接键合的改性天然橡胶和硫化剂的轮胎用橡胶组合物。
[0012] 优选上述改性天然橡胶具有下述式(1)、(2)、(3)及(4)表示的结构单元的至少一个。
[0013] [化1]
[0014]
[0015] (式中,x、y分别为1以上的整数。)
[0016] 优选上述改性天然橡胶具有环氧基。
[0017] 优选上述改性天然橡胶具有下述式(5)表示的结构单元。
[0018] [化2]
[0019]
[0020] (式中,x为1以上的整数。)
[0021] 优选上述改性天然橡胶的羟基的含量相对于异戊二烯单元为1~20摩尔%。
[0022] 优选在橡胶成分100质量%中,上述改性天然橡胶的含量为20质量%以上。
[0023] 优选含有相对于上述橡胶成分100质量份为10~100质量份的二氧化硅。
[0024] 本发明还涉及使用上述橡胶组合物制作的轮胎。
[0025] 发明的效果
[0026] 根据本发明,可以提供一种橡胶组合物及轮胎,该橡胶组合物由于采用天然橡胶的主链与羟基直接键合的改性天然橡胶和硫化剂,所以能够均衡地改善油耗性能(滚动阻力性能)及磨耗性能。此外,可以均衡地改善油耗性能和磨耗性能以及抓地性能。

具体实施方式

[0027] 本发明的轮胎用橡胶组合物含有天然橡胶的主链与羟基直接键合的改性天然橡胶(羟基化天然橡胶)和硫化剂。作为橡胶成分,因为使用主链与羟基直接键合的天然橡胶,所以在硫化橡胶组合物中,可以均衡地改善油耗性能(滚动阻力性能)及磨耗性能,可以较好地兼顾两个性能。尤其,作为改性天然橡胶,使用具有与主链直接键合的羟基的环氧化天然橡胶(羟基化环氧化天然橡胶)时,可以均衡地改善油耗性能、磨耗性能及抓地性能,良好地获得全部的性能。
[0028] 本发明中,通过使羟基与天然橡胶的主链直接键合,可以获得加强二氧化硅等的填料与天然橡胶的相互作用(优化融合度)的效果,促进填料的均一分散,可以均衡地提高油耗性能及摩耗性能。此外,通过使羟基与天然橡胶的主链直接键合,而且,通过进一步实施环氧化,可以进一步提高上述相互作用、均一分散的作用效果,可以使油耗性能及磨耗性能以及抓地性能在更高的平下均衡地并存。
[0029] 改性天然橡胶的羟基的含量(羟基化率:相对于天然橡胶的异戊二烯单元,羟基键合的比例)优选1摩尔%以上,更优选2摩尔%以上,更优选3摩尔%以上。此外,羟基化率优选20摩尔%以下,更优选15摩尔%以下,更优选8摩尔%以下。小于1摩尔%时,提高上述相互作用的效果小,超过20摩尔%时,有橡胶容易变硬、磨耗性能下降的倾向。
[0030] 改性天然橡胶的环氧化率(环氧基相对于天然橡胶的异戊二烯单元的比例)优选5摩尔%以上,更优选10摩尔%以上,更优选15摩尔%以上。此外,上述环氧化率优选40摩尔%以下,更优选35摩尔%以下,更优选30摩尔%以下。小于5摩尔%时,抓地性能的改善效果小,超过40摩尔%时,有橡胶变得过硬、并且油耗性能下降的倾向。
[0031] 另外,上述羟基化率及环氧化率可以通过后述的实施例所述的方法进行测定。
[0032] 上述改性天然橡胶优选具有选自下述式(1)、(2)、(3)及(4)中的至少一种的结构单元。由此,可以提高填料和天然橡胶的相互作用,促进填料的均一分散,均衡地改善油耗性能及磨耗性能。此外,上述改性天然橡胶优选具有下述式(5)表示的结构单元。由此,可以进一步提高上述相互作用、均一分散的作用效果,均衡地改善油耗性能及磨耗性能、抓地性能。
[0033] 本发明中的改性天然橡胶可以是未经过胺类改性的物质(例如,主链未与胺类键合)。
[0034] 另外,上述改性天然橡胶可以单独使用,也可以2种以上并用。
[0035] 制造改性天然橡胶(羟基化天然橡胶、羟基化环氧化天然橡胶)的方法无特别限定,例如可以通过采用公知的方法在天然橡胶或环氧化天然橡胶的主链上导入羟基,进行制造。例如,将天然橡胶或环氧化天然橡胶溶解在有机溶剂中,然后,加入规定量的酸催化剂及水,边将反应溶液维持在室温以上、反应溶液的回流温度以下的温度下,边进行反应。反应时间主要受酸催化剂及水的添加量、反应温度的影响,通过控制它们,可以控制相对于天然橡胶或环氧化天然橡胶的不饱和键的羟基改性率。
[0036] 天然橡胶可以举例有RSS#3、TSR20等在橡胶业界通常使用的。
[0037] 此外,环氧化天然橡胶(ENR)可以使用在市场出售的ENR,也可以将天然橡胶(NR)环氧化后使用。对将NR进行环氧化的方法不特别的限定,可以使用氯乙醇法、直接氧化法、过氧化氢法、烷基氢过氧化物法、过酸法等的方法进行(日本专利特公平4-26617号公报,日本专利特开平2-110182号公报,UK Patent GB 2113692等)。过酸法例举有例如使NR与过醋酸或过蚁酸等的有机过酸反应的方法等。
[0038] 橡胶成分除了改性天然橡胶,还可以并用天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶(ENR)、丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(X-IIR)、异单烯与对烷基苯乙烯的共聚物的卤化物等橡胶,尤其,从可以均衡地改善油耗性能、磨耗性能及抓地性能方面考虑,优选BR、SBR。此外,优选来自非石油的橡胶即NR、ENR等的天然橡胶的橡胶成分,理由是这样不仅仅可以改善这些性能,还可以通过提高非石油资源的含有率来保护地球,防备将来石油的供给量减少。
[0039] 橡胶组合物中,改性天然橡胶的混合量在橡胶成分100质量%中优选20质量%以上,更优选30质量%以上。小于20质量%时,有油耗性能及磨耗性能的均衡提高效果小的倾向。此外,上述改性天然橡胶的混合量可以是100质量%。
[0040] 橡胶组合物含有BR时,BR的混合量在橡胶成分100质量%中优选10质量%以上,更优选15质量%以上。此外,上述BR的混合量优选70质量%以下,更优选60质量%以下。
[0041] 橡胶组合物含有SBR时,SBR的混合量在橡胶成分100质量%中优选80质量%以下,更优选70质量%以下。超过80质量%时,有油耗性能、磨耗性能的均衡提高效果小的倾向。
[0042] 橡胶组合物含有NR时,NR的混合量在橡胶成分100质量%中优选10质量%以上,更优选15质量%以上。此外,上述NR的混合量优选80质量%以下,更优选70质量%以下。
[0043] 橡胶组合物含有ENR时,ENR的混合量在橡胶成分100质量%中优选10质量%以上,更优选15质量%以上。此外,上述ENR的混合量优选80质量%以下,更优选70质量%以下。
[0044] 本发明的橡胶组合物含有硫化剂。上述橡胶组合物的交联,以硫化剂产生的共价交联为主。
[0045] 硫化剂可以举例有例如有机过氧化物或硫黄系硫化剂。有机过氧化物举例有过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化甲乙、过氧化氢异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化叔丁基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化苯甲酰)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(过氧化叔丁基)-3-己炔或1,3-双(叔丁基过氧化丙基)苯等。此外,硫黄系硫化剂举例有硫黄、吗啉二硫化物等。尤其,从混合效果及强度特性方面考虑,优选硫黄等硫黄系硫化剂。
[0046] 硫化剂的含量相对于橡胶成分100质量份,优选1质量份以上,更优选1.5质量份以上,更优选2质量份以上。此外,上述含量优选10质量份以下,更优选8质量份以下,更优选5质量份以下。小于1质量份时,橡胶组合物有硫化不充分的倾向。超过10质量份时,橡胶组合物有硫化过度的倾向。
[0047] 在橡胶组合物中,可以将硫化促进剂与硫化剂一起混合。
[0048] 硫化促进剂举例有亚磺酰胺系、噻唑系、秋兰姆系、硫脲系、胍系、二硫代甲酸系、-胺系、醛-氨系、咪唑啉系、黄原酸酯或盐系硫化促进剂等。尤其,从交联反应性优异方面考虑,优选亚磺酰胺系硫化促进剂。
[0049] 亚磺酰胺系硫化促进剂举例有CBS(N-环己基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺)、TBBS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺)、N,N-双环己基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺、N-氧联二乙基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺等亚磺酰胺系化合物等。
[0050] 硫化促进剂的含量相对于橡胶成分100质量份,优选0.5质量份以上,更优选1质量份以上,更优选1.5质量份以上。上述含量优选6质量份以下,更优选4质量份以下,更优选2质量份以下。小于0.5质量份时,有橡胶组合物未充分硫化,不能获得需要的橡胶特性的倾向。超过6质量份时,橡胶组合物有硫化过度的倾向。
[0051] 本发明的橡胶组合物中可以混合填料,例如可以适宜地使用作为来自非石油的填料二氧化硅。对于二氧化硅无特别限定,例如举例有通过湿式法或干式法调制的二氧化硅。
[0052] 二氧化硅的BET比表面积(BET)优选30m2/g以上,更优选50m2/g以上。小于30m2/2
g时,耐磨性、抓地性能有下降的倾向。此外,二氧化硅的BET优选250m/g以下,更优选
2 2
200m/g以下。超过250m/g时,有以下倾向:加工性恶化,同时二氧化硅的分散性下降,不能均衡地提高上述性能。在这里,BET比表面积是依据ASTM D 3037-81采用BET法进行测定的值。
[0053] 二氧化硅的含量相对于橡胶成分100质量份,优选10质量份以上,更优选20质量份以上。小于10质量份时,有以下倾向:强度或刚性变得过低,需要大量的炭黑等来自石油的补强材料的并用量,来自石油的成分的混合比变大。此外,该二氧化硅的含量优选100质量份以下,更优选80质量份以下。超过100质量份时,加工性有下降的倾向。
[0054] 本发明中,优选并用二氧化硅以及硅烷偶联剂。对硅烷偶联剂无特别限制,可以使用以往在轮胎工业中与二氧化硅并用的硅烷偶联剂,举例有例如、双(3-三乙氧基硅丙基)四硫化物、双(2-三乙氧基硅乙基)四硫化物、双(4-三乙氧基硅丁基)四硫化物、双(3-三甲氧基硅丙基)四硫化物、双(2-三甲氧基硅乙基)四硫化物、双(4-三甲氧基硅丁基)四硫化物、双(3-三乙氧基硅丙基)三硫化物、双(2-三乙氧基硅乙基)三硫化物、双(4-三乙氧基硅丁基)三硫化物、双(3-三甲氧基硅丙基)三硫化物、双(2-三甲氧基硅乙基)三硫化物、双(4-三甲氧基硅丁基)三硫化物、双(3-三乙氧基硅丙基)二硫化物、双(2-三乙氧基硅乙基)二硫化物、双(4-三乙氧基硅丁基)二硫化物、双(3-三甲氧基硅丙基)二硫化物、双(2-三甲氧基硅乙基)二硫化物、双(4-三甲氧基硅丁基)二硫化物、3-三甲氧基硅丙基-N,N-二甲硫基氨基甲酰基四硫化物、3-三乙氧基硅丙基-N,N-二甲硫基氨基甲酰基四硫化物、2-三乙氧基硅乙基-N,N-二甲硫基氨基甲酰基四硫化物、2-三甲氧基硅乙基-N,N-二甲硫基氨基甲酰基四硫化物、3-三甲氧基硅丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基硅丙基苯并噻唑四硫化物、甲基丙烯酸-3-三乙氧基硅丙酯单硫化物、甲基丙烯酸-3-三甲氧基硅丙基酯单硫化物等硫化物系、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、2-巯基乙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷等巯基系、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基系、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基系、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷等环氧丙氧基系、3-硝基丙基三甲氧基硅烷、3-硝基丙基三乙氧基硅烷等硝基系、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等氯系等。它们可以单独使用,也可以2种以上并用。
[0055] 含有硅烷偶联剂时,硅烷偶联剂的含量相对于二氧化硅100质量份,优选0.5质量份以上,更优选1质量份以上。小于0.5质量份,有与二氧化硅反应不充分,补强性没有提高的倾向。此外,该硅烷偶联剂的含量优选在15质量份以下,更优选13质量份以下。超过15质量份时,有看不到混合硅烷偶联剂带来的橡胶强度及耐磨性的改善效果,成本增加的倾向。
[0056] 上述橡胶组合物可以混合炭黑。由此可以提高橡胶的强度。炭黑可以使用例如HAF、ISAF、SAF、GPF、FEF等。
[0057] 使用炭黑时,炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选25m2/g以上,更优选30m2/g以上。2 2
N2SA小于25m/g时,橡胶的补强性有下降的倾向。此外,炭黑的N2SA优选280m/g以下,更
2 2
优选250m/g以下。N2SA超过280m/g时,有以下倾向,未硫化时的粘度变得非常高,加工性恶化或者油耗恶化。炭黑的氮吸附比表面积可以通过JIS K 6217、7项的A法求得。
[0058] 炭黑的含量相对于橡胶成分100质量份优选3质量份以上,更优选4质量份以上,更优选5质量份以上。小于3质量份时,耐气候性及耐臭氧性有下降的倾向。此外,炭黑的含量优选20质量份以下,更优选15质量份以下,更优选10质量份以下。超过20质量份,有增加来自石油资源的原材料的量,变得不环保的倾向。
[0059] 本发明的橡胶组合物中,除了混合有改性天然橡胶、上述其他的橡胶成分、硫化剂、硫化促进剂、二氧化硅、硅烷偶联剂、炭黑之外,还可以适当混合通常在橡胶工业中使用的添加剂例如氧化锌、硬脂酸、各种防老剂、蜡等。
[0060] 本发明的橡胶组合物的制造方法可以使用公知的方法,例如,可以通过采用开炼机、本伯里密炼机、密闭式混炼机等的橡胶混炼装置对上述各成分进行混炼,然后进行硫化的方法,进行制造。
[0061] 本发明的橡胶组合物可以应用在汽车用轮胎,可以均衡地改善油耗性能(滚动阻力性能)及磨耗性能、甚至抓地性能。
[0062] 上述橡胶组合物可适用于轮胎的各个构件,尤其适合用于胎面、基部胎面、胎侧、边口衬胶(clinch)、胎圈包布(chafer)、帘布层、束带层(band)、缓冲层
[0063] 本发明的轮胎是使用上述橡胶组合物通过通常的方法制造的。即,可以将根据需要混合了各种添加剂的橡胶组合物在未硫化阶段按照轮胎的各个构件的形状进行挤出加工,在轮胎成型机上用通常的方法成形,形成未硫化轮胎,然后,在硫化机中进行加热加压,制造轮胎。
[0064] 此外,可以应用本发明的轮胎的汽车,无特别限定,尤其适合于小汽车、卡车·公共汽车以及应对保护地球环境的低公害车辆(环保车)。实施例
[0065] 根据实施例,对本发明进行具体说明,但本发明并不限于此。
[0066] (材料)
[0067] 羟基化天然橡胶a:下述制造例1制造的
[0068] 羟基化天然橡胶b:下述制造例2制造的
[0069] 羟基化天然橡胶c:下述制造例3制造的
[0070] 羟基化环氧化天然橡胶A:下述制造例4制造的
[0071] 羟基化环氧化天然橡胶B:下述制造例5制造的
[0072] 羟基化环氧化天然橡胶C:下述制造例6制造的
[0073] 天然橡胶:SMR-CV60(来西亚产的固体天然橡胶,Mw130万)
[0074] 环氧化天然橡胶:环氧化率28摩尔%的环氧化天然橡胶
[0075] SBR:SBR1500(JSR(株)生产)
[0076] BR:BR150(宇部兴产(株)生产)
[0077] 二氧化硅:Degussa公司生产的Ultrasil VN3(N2SA:210m2/g)
[0078] 炭黑(HAF):三菱化学(株)生产的DIABLACK H(N2SA:79m2/g)
[0079] 硅烷偶联剂:Degussa公司生产的Si266(双(3-三乙氧基硅丙基)二硫化物)[0080] 硬脂酸:日油(株)生产的硬脂酸
[0081] 氧化锌:三井金属矿业(株)生产的氧化锌2号
[0082] 硫黄:鹤见化学工业(株)生产的硫黄
[0083] 硫化促进剂:大内振兴化学工业(株)制的Nocceler NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺)
[0084] 制造例1羟基化天然橡胶a
[0085] 在5000ml的玻璃反应容器上安装温度计及氟化碳树脂叶片的机械搅拌机,设置在可控制温度的浴槽中,将其作为反应器。使天然橡胶100质量份溶解在甲苯中,然后,分别添加2质量份酸催化剂(对甲苯磺酸)及20质量份的水。边剧烈地搅拌溶液,边使反应溶液保持在反应溶液的回流温度,搅拌5小时。通过甲醇使反应溶液凝固,水洗后,在50~60℃下进行6小时的真空干燥,获得羟基化率1%的羟基化天然橡胶a。
[0086] 制造例2羟基化天然橡胶b
[0087] 将酸催化剂及水的添加量分别变更为10质量份、80质量份,除此之外,与制造例1的羟基化天然橡胶a的制备同样地操作,获得羟基化天然橡胶b。
[0088] 制造例3羟基化天然橡胶c
[0089] 将酸催化剂及水的添加量分别变更为19质量份、100质量份,除此之外,与制造例1的羟基化天然橡胶a的制备同样地操作,获得羟基化天然橡胶c。
[0090] 制造例4羟基化环氧化天然橡胶A
[0091] 使用环氧化天然橡胶代替天然橡胶,除此之外,与制造例1的羟基化天然橡胶a的制备同样地操作,获得羟基化环氧化天然橡胶A。
[0092] 制造例5羟基化环氧化天然橡胶B
[0093] 将酸催化剂及水的添加量分别变更为5质量份、80质量份,除此之外,与制造例4的羟基化环氧化天然橡胶A的制备同样地操作,获得羟基化环氧化天然橡胶B。
[0094] 制造例6羟基化环氧化天然橡胶C
[0095] 将酸催化剂及水的添加量分别变更为10质量份、100质量份,除此之外,与制造例4的羟基化环氧化天然橡胶A的制备同样地操作,获得羟基化环氧化天然橡胶C。
[0096] (环氧化率、羟基化率的测定方法)
[0097] 将得到的干燥橡胶溶解在氘代氯仿中,通过核磁共振(NMR)分光分析,用下面的计算式由碳-碳双键部和脂肪族部的积分值h(ppm)之比算出环氧化率。由该变化率和通-1过全反射傅里叶变换红外分光法(ATR-FTIR)测定的羟基吸收峰(3400cm )的变化率算出羟基化率。
[0098] (环氧化率E%)=3×h(2.69)/(3×h(2.69)+3×h(5.14)+h(0.87))×100[0099] 将制备得到的羟基化天然橡胶a~c的羟基化率、羟基化环氧化天然橡胶A~C的羟基化率、环氧化率示于表1~2中。
[0100] 此外,通过上述分析,观察到羟基化天然橡胶a~c具有上述式(1)及(2)表示的结构单元,羟基化环氧化天然橡胶A~C具有上述式(1)、(2)及(5)表示的结构单元。
[0101] [表1]
[0102] 羟基化天然橡胶
[0103]a b c
羟基化率(摩尔%) 1 8 20
[0104] [表2]
[0105] 羟基化环氧化天然橡胶
[0106]A B C
羟基化率(摩尔%) 1 8 20
环氧化率(摩尔%) 28 20 9
[0107] 实施例1~8及比较例1~4
[0108] <评价试样的制作>
[0109] 根据表3~6的混合配方,采用(株)东洋精机制作所生产的250cc转矩流变仪(labo plastomill),混炼除硫黄、硫化促进剂以外的药品,然后,采用开炼机混炼硫黄、硫化促进剂。通过将得到的未硫化橡胶组合物在160℃的条件下加压硫化20分钟,得到评价用试样。使用得到的评价用试样,进行下述评价1~4。将各自的试验结果示于表3~6中。
[0110] <评价1(实施例1~3及比较例1)>
[0111] (滚动阻力指数)
[0112] 采用(株)岩本制作所生产的粘弹性分光光度计,在温度70℃、初期应变10%、动态应变2%、频率10Hz的条件下,测定评价用试样的损耗正切值(tanδ),将比较例1的滚动阻力指数当作100,通过下述计算式算出。滚动阻力指数越大,表明滚动阻力越低,而优选。
[0113] (滚动阻力指数)=((比较例1的tanδ)/(各配方的tanδ))×100
[0114] (磨耗试验指数)
[0115] 通过兰伯恩(Lambourn)磨耗试验机((株)岩本制作所生产),在打滑率20%、试验时间5分钟的条件下,测定各评价用试样的容积损失量。将比较例1的耐磨性指数设定为100,通过下述计算式,用指数表示各配方的容积损失量。耐磨性指数越大,耐磨性越优异。
[0116] (磨耗试验指数)=((比较例1的容积损失量)/(各配方的容积损失量))×100[0117] <评价2(实施例4及比较例2)>
[0118] (滚动阻力指数)
[0119] 除了将比较例2的滚动阻力指数设为100之外,其他与上述同样地算出。
[0120] (磨耗试验指数)
[0121] 除了将比较例2的耐磨性指数设为100之外,其他与上述同样地算出。
[0122] <评价3(实施例5及比较例3)>
[0123] (滚动阻力指数)
[0124] 除了将比较例3的滚动阻力指数设为100之外,其他与上述同样地算出。
[0125] (磨耗试验指数)
[0126] 除了将比较例3的耐磨性指数设为100之外,其他与上述同样地算出。
[0127] <评价4(实施例6~8及比较例4)>
[0128] (滚动阻力指数)
[0129] 除了将比较例4的滚动阻力指数设为100之外,其他与上述同样地算出。
[0130] (磨耗试验指数)
[0131] 除了将比较例4的耐磨性指数设为100之外,其他与上述同样地算出。
[0132] (抓地指标指数)
[0133] 采用(株)岩本制作所生产的粘弹性分光光度计,在温度0℃、初期应变10%、动态应变0.5%、频率10Hz的条件下,测定评价用试样的损耗角正切值(tanδ),将比较例4的滚动阻力指数设为100,通过下述计算式算出。抓地指标指数越大,表明抓地性能越优异。
[0134] (抓地指标指数)=((各配方的tanδ)/(比较例4的tanδ))×100
[0135] [表3]
[0136]比较例1 实施例1 实施例2 实施例3
羟基化天然橡胶a 100
羟基化天然橡胶b 20
羟基化天然橡胶c 20
天然橡胶 100 80 80
SBR
BR
二氧化硅 40 40 40 40
炭黑 10 10 10 10
硅烷偶联剂 3.2 3.2 3.2 3.2
硬脂酸 2 2 2 2
氧化锌 3 3 3 3
硫黄 2 2 2 2
硫化促进剂 1.5 1.5 1.5 1.5
滚动阻力指数 100 105 107 105
磨耗试验指数 100 103 106 103
[0137] [表4]
[0138]比较例2 实施例4
羟基化天然橡胶a
羟基化天然橡胶b 30
羟基化天然橡胶c
天然橡胶 30
SBR 70 70
BR
二氧化硅 50 50
炭黑 5 5
硅烷偶联剂 4 4
硬脂酸 2 2
氧化锌 3 3
硫黄 2 2
硫化促进剂 1.5 1.5
滚动阻力指数 100 110
磨耗试验指数 100 105
[0139] [表5]
[0140]比较例3 实施例5
羟基化天然橡胶a
羟基化天然橡胶b 40
羟基化天然橡胶c
天然橡胶 40
SBR
BR 60 60
二氧化硅 20 20
炭黑 30 30
硅烷偶联剂 1.6 1.6
硬脂酸 2 2
氧化锌 3 3
硫黄 2 2
硫化促进剂 1.5 1.5
滚动阻力指数 100 109
磨耗试验指数 100 106
[0141] [表6]
[0142]比较例4 实施例6 实施例7 实施例8
羟基化环氧化天然橡胶A 100
羟基化环氧化天然橡胶B 20
羟基化环氧化天然橡胶C 20
环氧化天然橡胶 100 80 80
二氧化硅 40 40 40 40
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