專利名稱：：輪胎胎面基部用橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及輪胎胎面基部用橡膠組合物，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及具有優(yōu)異的橡膠拉伸強(qiáng)度及優(yōu)異的低發(fā)熱性能的輪胎胎面基部用橡膠組合物。
背景技術(shù)：
：在輪胎中，胎面基部位于胎面部與帶束部之間，代替與帶束的粘接性較差的胎面行駛面形成粘接層，防止胎面行駛面花紋塊的移動(dòng)以提高乘坐感。另外，還能夠起到防止胎面以及帶束部所產(chǎn)生的熱量而增強(qiáng)輪胎的耐久性，減少熱能損失并減少旋轉(zhuǎn)阻力從而使耗燃料性能得到提高的作用。要抑制含有胎面基部橡膠的輪胎在高速行駛時(shí)胎面基部的發(fā)熱，有使用形態(tài)學(xué)變化較少的碳黑，或者相對(duì)減少碳黑使用量的方法，但是這樣存在著使胎面基部的剛性下降的問(wèn)題。同時(shí)考慮低發(fā)熱性與高剛性的現(xiàn)有技術(shù)有添加相轉(zhuǎn)移物質(zhì)和粘接增進(jìn)劑的技術(shù)，但存在加工過(guò)程中分散性非常差，不能發(fā)揮顯著效果的缺點(diǎn)。其他還有使用漿化的高模量的硬質(zhì)棒狀液晶纖維作為纖維增強(qiáng)劑的技術(shù)，和使用以二氧化硅代替部分碳黑作為補(bǔ)強(qiáng)填充劑的技術(shù)，雖然想通過(guò)改變橡膠組合物的添加量來(lái)改善低發(fā)熱性能，但由于行駛時(shí)胎面部與帶束部的升溫導(dǎo)致胎面基部的高發(fā)熱沒(méi)有得到根本解決。
發(fā)明內(nèi)容為此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠同時(shí)得到橡膠的拉伸強(qiáng)度及低發(fā)熱性能的提高效果的輪胎胎面基部用橡膠組合物。另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種橡膠的拉伸強(qiáng)度及低發(fā)熱性能得到提高的輪胎胎面基部。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種輪胎胎面基部用橡膠組合物，其特征在于，含有原料橡膠、以及包含天然橡膠70-80重量％和微嚢20~30重量％的混合母料(masterbatch),所述微嚢由一個(gè)以上的單元(cell)構(gòu)成，所述單元的內(nèi)部形成有含有相轉(zhuǎn)移物質(zhì)的核，所述微嚢的含量相對(duì)于原料橡膠100重量份為1~20重量份。為了實(shí)現(xiàn)上述的另一目的，本發(fā)明提供一種由上述輪胎胎面基部用橡膠組合物制造的輪胎胎面基部。具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如下。本發(fā)明提供一種輪胎胎面基部用橡膠組合物，該組合物含有原料橡膠、以及包含天然橡膠70~80重量％和微嚢20-30重量％的混合母料。上述微嚢由一個(gè)以上的單元構(gòu)成，上述單元的內(nèi)部形成有含有相轉(zhuǎn)移物質(zhì)的核。上述本發(fā)明涉及的輪胎胎面基部用橡膠組合物中所含的微嚢在用天然橡膠進(jìn)行前處理形成混合母料后，將其與原料橡膠混合從而提供輪胎胎面基部用橡膠組合物。本發(fā)明涉及的輪胎胎面基部用橡膠組合物的原料橡膠的混合性優(yōu)異，可以彌補(bǔ)使用微嚢時(shí)所產(chǎn)生的分散性差導(dǎo)致的物性下降。上述混合母料是用天然橡膠前處理微嚢得到的一種微嚢與天然橡膠的混合組合物，對(duì)上述前處理過(guò)程的一個(gè)例子更具體的說(shuō)明的話，可為將塊狀的天然橡膠放入開(kāi)煉機(jī)(openmill)中長(zhǎng)時(shí)間旋轉(zhuǎn)制成片狀之后，以天然橡膠70~80重量％及微嚢2030重量％放入開(kāi)煉機(jī)中旋轉(zhuǎn)混合。將片冷卻以后放入擠出機(jī)，將母料拉長(zhǎng)然后用切割機(jī)切斷。上述混合母料內(nèi)的天然橡膠通常用作輪胎胎面基部用橡膠組合物，作為例子可舉出從自然獲得的聚異戊二烯等。上述混合母料含有天然橡膠70~80重量％及微嚢20-30重量％,微嚢的含量小于20重量％時(shí)，由于與其他配合劑的混合比例發(fā)生變化從而產(chǎn)生物性降低的問(wèn)題；含量超過(guò)30重量％時(shí)，由于微嚢的分散性得不到提高而沒(méi)有增強(qiáng)拉伸強(qiáng)度及低發(fā)熱性能的效果。4這樣，通過(guò)含有用天然橡膠進(jìn)行前處理的微嚢，能夠使微嚢與橡膠基質(zhì)的結(jié)合力增大，加工過(guò)程中的分散性得到很大的提高，能夠在微嚢的單元結(jié)構(gòu)被破壞時(shí)相轉(zhuǎn)移物質(zhì)的分散性得到提高。優(yōu)選相對(duì)于原料橡膠100重量份，含有120重量份的上述微嚢，更優(yōu)選含有5~15重量份。相對(duì)于原料橡膠100重量份，微嚢的含量小于l重量份時(shí)，則沒(méi)有在高溫時(shí)防止輪胎胎面基部溫度上升的效果，達(dá)不到防止橡膠的剛性下降及低發(fā)熱的效果；超過(guò)20重量份時(shí)，橡膠的硬度變大，不僅會(huì)出現(xiàn)性能下降還會(huì)在擠出時(shí)出現(xiàn)破碎的現(xiàn)象。上述原料橡膠是天然橡膠、丁苯橡膠等通常用作輪胎胎面基部用組合物的橡膠，天然橡膠優(yōu)選從自然中獲得的聚異戊二烯，上述丁苯橡膠優(yōu)選以在微細(xì)結(jié)構(gòu)組成中，苯乙烯含量為2025重量％,IOO'C門(mén)尼粘度為48~58，用浸漬聚合法制得的。丁苯橡膠的門(mén)尼粘度高時(shí)，難以加工；上述丁苯橡膠使用過(guò)量，則與帶束部的粘著力會(huì)下降。原料橡膠優(yōu)選含有天然橡膠50-80重量％及丁苯橡膠20-50重量％。以下，對(duì)上述微嚢進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明。上述微嚢由一個(gè)以上的單元構(gòu)成，上述單元的內(nèi)部形成有含有相轉(zhuǎn)移物質(zhì)的核。上述單元優(yōu)選用選自丙烯酸酯單體、芳香族乙烯基系單體、乙烯基氰系單體、及馬來(lái)酰亞胺單體中的一個(gè)以上的單體制造。形成上述微嚢的單元的核中所含的相轉(zhuǎn)移物質(zhì)(PhaseChangeMaterial;通常稱為"PCM，，)是指，在規(guī)定溫度范圍無(wú)溫度變化地從固相轉(zhuǎn)成液相或者從液相轉(zhuǎn)成氣相或者相反地轉(zhuǎn)相(phase),并且能夠吸收或放出熱能的物質(zhì)，相變時(shí)保持相同溫度所吸收或者放出的熱稱為潛熱o即，相轉(zhuǎn)移物質(zhì)通過(guò)由固體變?yōu)橐后w的相變過(guò)程吸熱積蓄潛熱，相反，相轉(zhuǎn)移物質(zhì)在溫度低至由液體變?yōu)楣腆w的凝固點(diǎn)以下時(shí)，則放出所積蓄的潛熱使周邊溫度提高。上述相轉(zhuǎn)移物質(zhì)優(yōu)選凝固點(diǎn)在44.4'C61.4'C范圍的碳原子數(shù)2228的正烷烴系、環(huán)狀烷烴系、含有芳香族的烷烴系化合物，另外也可以是這些物質(zhì)中的l個(gè)以上的的混合物。上述垸烴系化合物是與輪胎用橡膠組合物中含有的蠟類似的物質(zhì)，具有在行駛時(shí)即使微嚢的單元結(jié)構(gòu)被破壞也能夠很好分散于橡膠中的優(yōu)點(diǎn)。更具體地，相轉(zhuǎn)移物質(zhì)的例子，可以列舉二十八烷、二十七烷、二十六烷、二十三烷等烷烴族烴與六水合氯化鈞(CaCl2'6H20)、三水合氮化鋰(Li3N.3H20)、六水合氮化鋅(Zn3N2'6H20)等無(wú)機(jī)氫氧^tt:鹽。本發(fā)明涉及的輪胎胎面基部用橡膠組合物中，上述相轉(zhuǎn)移物質(zhì)可以單獨(dú)使用純粹的單一物質(zhì)，但使用純粹的單一物質(zhì)時(shí)會(huì)引起在窄的溫度范圍內(nèi)發(fā)生相變，因此優(yōu)選混合2種以上上述相轉(zhuǎn)移物質(zhì)形成共融混合物，或者使用調(diào)節(jié)7K合程度獲得的可在較廣溫度范圍發(fā)生伴隨有高熱量進(jìn)出的相變的相變物質(zhì)。上述微嚢的結(jié)構(gòu)由多個(gè)堅(jiān)硬(rigid)單元構(gòu)成，上述單元內(nèi)部形成有含有相轉(zhuǎn)移物質(zhì)的核(Core)。此時(shí)，用于制造將上述相轉(zhuǎn)移物質(zhì)微嚢化(Microcapsulation)的單元的單體，可以使用選自丙烯酸酯單體、芳香族乙烯基系單體、乙烯基氰系單體、及馬來(lái)酰亞胺單體等中的1個(gè)以上。作為丙烯酸酯單體的具體例子，可以列舉曱基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-2-乙基己基酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等。作為芳香族乙烯基系單體的具體例子，可以列舉苯乙烯、叔丁基苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、一氯苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基萘、二乙烯基苯等。乙烯基氰系單體的具體例子，可以列舉丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈等，馬來(lái)酰亞胺單體的具體例子，可以列舉馬來(lái)酰亞胺、N-甲基馬來(lái)酰亞胺、N-乙基馬來(lái)酰亞胺、N-丁基馬來(lái)酰亞胺、N-己基馬來(lái)酰亞胺、N-二氯己基馬來(lái)酰亞胺、N-苯基馬來(lái)酰亞胺、N-三馬來(lái)酰亞胺等。本發(fā)明使用了含有相轉(zhuǎn)移物質(zhì)的微嚢，通過(guò)在維持高溫下的拉伸強(qiáng)度的同時(shí)使低發(fā)熱性能增強(qiáng)，從而可以克服不能達(dá)到同時(shí)增強(qiáng)橡膠的拉伸強(qiáng)度及低發(fā)熱性能的效果的現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，尤其是使用天然橡膠-微嚢的混合母料時(shí)，由于微嚢的分散性最大化而得到更加優(yōu)異的效果。另一方面，本發(fā)明涉及的輪胎胎面基部用橡膠組合物還可以含有配合劑。上述配合劑可以是公知的輪胎胎面基部用橡膠組合物中通常含有的物質(zhì)，例如可按照通常的方法添加碳黑、二氧化硅、二氧化硅偶聯(lián)劑(:i;力力少yi;》y剤)、氧化鋅、硬脂酸、油、防老劑、蠟、樹(shù)脂、硫、硫化促進(jìn)劑等。相對(duì)于原料橡膠100重量份可含有6080重量份的上述配合劑。另外，本發(fā)明提供一種由上述本發(fā)明涉及的輪胎胎面基部用橡膠組合物制造的輪胎胎面基部。上述本發(fā)明涉及的輪胎胎面基部，分散于胎面基部中的相轉(zhuǎn)移物質(zhì)可以防止在行駛時(shí)由胎面行駛部與帶束部產(chǎn)生的熱導(dǎo)致的胎面基部溫度的上升，防止行駛時(shí)胎面基部剛性的下降，通過(guò)提高低發(fā)熱性能，從而使輪胎耐久性提高。本說(shuō)明書(shū)以及要求保護(hù)的范圍中所使用的詞匯或者單詞并不限定于一般情況或者字典中的意思，基于發(fā)明者為了能夠用最好的方式說(shuō)明自己的發(fā)明而可以將詞匯的概念適當(dāng)定義的原則，需解釋為符合本發(fā)明技術(shù)思想的意思和概念。因此，本說(shuō)明書(shū)中記載的實(shí)施例和附圖所示的構(gòu)成僅為本發(fā)明最為優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例，并非表明本發(fā)明的全部技術(shù)思想，因此需理解在本申請(qǐng)?zhí)岢鰰r(shí)可有將這些替換而得到的多種均等物及變形例。實(shí)施例硫化前的橡膠片以下表i中所記載的配合比率，將橡膠與添加劑按照通常的混合方法混合，將混和得到的橡膠在160。C硫化20分鐘后準(zhǔn)備好測(cè)定試驗(yàn)片。另外，下表2表示如上述方法準(zhǔn)備的橡膠組合物的物性結(jié)果，將上述比較例及實(shí)施例的橡膠組合物制成半成品，然后制造含有該半成品的205/55R16規(guī)格的輪胎，下表3表示對(duì)于該輪胎的發(fā)熱的相對(duì)比率。7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注)1)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-54。C、苯乙烯含量24%2)碘吸附比表面積為35mg/g以上，DBP(鄰苯二曱酸二丁酯)吸油量為90mL/100g。3)是將凝固點(diǎn)為61.4。C的正二十八烷作為相轉(zhuǎn)移物質(zhì)形成核，將曱基丙烯酸甲酯單體聚合形成單元的美國(guó)OutlastTechnologies公司的Thermocules。4)是天然橡膠80%及微嚢20%的混合母料，()中的數(shù)字表示混合母料中的實(shí)際的微嚢的量，根據(jù)混合母料中的天然橡膠的量來(lái)調(diào)節(jié)原料天然橡膠的量。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注)1)假定比較例1為100時(shí)的胎面基部發(fā)熱的相對(duì)比率根據(jù)上述表2及表3的結(jié)果，可知實(shí)施例l及實(shí)施例2的橡膠組合物與比較例l及比較例2相比，可以維持同等以上的硬度及拉伸強(qiáng)度，發(fā)熱指數(shù)較低，尤其是使用天然橡膠-微嚢的混合母料的實(shí)施例1及實(shí)施例2的情況，比單獨(dú)使用微嚢的情況，顯示出更優(yōu)異的80。C拉伸強(qiáng)度及發(fā)熱指數(shù)，其結(jié)果，可以確認(rèn)天然橡膠-微嚢的混合母料所致的分散性變大。本發(fā)明涉及的輪胎胎面基部用橡膠組合物能夠同時(shí)獲得提高橡膠的拉伸強(qiáng)度及低發(fā)熱性能的效果。權(quán)利要求1、一種輪胎胎面基部用橡膠組合物，其特征在于，含有原料橡膠、以及包含天然橡膠70～80重量％和微囊20～30重量％的混合母料，所述微囊由一個(gè)以上的單元構(gòu)成，所述單元的內(nèi)部形成有含有相轉(zhuǎn)移物質(zhì)的核，所述微囊的含量相對(duì)于原料橡膠100重量份為1～20重量份。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪胎胎面基部用橡膠組合物，其特征在于，所述相轉(zhuǎn)移物質(zhì)的凝固點(diǎn)在44.4。C61.4'C，是選自正烷烴系、環(huán)狀烷烴系、及含有芳香族的烷烴系化合物中的一個(gè)以上的物質(zhì)。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的輪胎胎面基部用橡膠組合物，其特征在于，形成所述微嚢的所述單元是由選自丙烯酸酯單體、芳香族乙烯基系單體、乙烯基氰系單體、及馬來(lái)酰亞胺單體中的一個(gè)以上的單體制造的。4、根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的輪胎胎面基部用橡膠組合物，其特征在于，相對(duì)于原料橡膠100重量份，還含有60-80重量份的選自碳黑、二氧化硅、二氧化硅偶聯(lián)劑、氧化鋅、硬脂酸、油、防老劑、蠟、樹(shù)脂、硫、及硫化促進(jìn)劑中的一個(gè)以上的配合劑。5、一種輪胎胎面基部，由權(quán)利要求l的輪胎胎面基部用橡膠組合物制造。全文摘要本發(fā)明的目的在于提供一種輪胎胎面基部用橡膠組合物，其特征在于，含有原料橡膠、以及包含天然橡膠和微囊的混合母料，所述微囊由一個(gè)以上的單元構(gòu)成，所述單元的內(nèi)部形成有含有相轉(zhuǎn)移物質(zhì)的核心，所述微囊的含量相對(duì)于原料橡膠的100重量份為1～20重量份。本發(fā)明所涉及的輪胎胎面基部用橡膠組合物在橡膠的拉伸強(qiáng)度及低發(fā)熱性上具有優(yōu)異的效果。文檔編號(hào)C08K9/00GK101684187SQ200810185140公開(kāi)日2010年3月31日申請(qǐng)日期2008年12月11日優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日發(fā)明者申賢秀申請(qǐng)人:韓國(guó)輪胎株式會(huì)社