輪胎用橡膠組合物和充氣輪胎的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輪胎用橡膠組合物，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學品；和通過使用所述橡膠組合物生產(chǎn)的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了改善重負荷車輛用輪胎的胎圈部從而降低其發(fā)熱性，迄今已經(jīng)嘗試了各種手 段，例如改變炭黑的配混量和炭黑種類，和/或使用分散改進劑等。發(fā)熱性可以通過以上傳 統(tǒng)方法來改善，但發(fā)現(xiàn)耐久性和抗龜裂性降低，并且通過傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的輪胎沒有滿足在 苛刻條件下使用的重負荷車輛的應(yīng)用。
[0003] 特別地，當炭黑種類嘗試改變時，包括通過爐子的改造來生產(chǎn)的包括市售品的各 種炭黑是可獲得的。然而，炭黑的性能不能必要地按需要選擇，并且不容易通過試錯法選擇 滿足目的的炭黑種類。
[0004] 在以上情況下，如果可以使用具有起源于兩種以上炭黑種類的性能的炭黑，則期 望的是，炭黑的選擇擴大和預(yù)期的性能容易通過改變其配混比來預(yù)估的優(yōu)勢。
[0005] 在專利文獻1中公開的是，稱為具有氮吸附比表面積為60m2/g以上的硬質(zhì)炭黑的 產(chǎn)物和稱為具有氮吸附比表面積為50m2/g以下的軟質(zhì)炭黑以混合物使用。從氮吸附比表 面積的兩種分類的選擇在其中示出，然而，各分類之間的關(guān)系未示出。
[0006] 在專利文獻2中公開的是，具有碘吸附編號為小于115的大粒徑的炭黑和具有碘 吸附編號為大于115的小粒徑的炭黑的兩種以混合物使用，但從其中115設(shè)定為作為粒徑 標準的碘吸附編號的邊界的兩種分類的選擇在以上文獻示出，然而，各分類之間的關(guān)系未 示出。相似地，由DBP編號和碘吸附編號規(guī)定的分類也在其中公開，然而，從其中110設(shè)定 為DBP編號的邊界的兩種分類的選擇也在以上情況中示出，并且各分類之間的關(guān)系未在其 中示出。
[0007] 在專利文獻3中公開的是，由氮吸附比表面積和鄰苯二甲酸二丁酯吸附規(guī)定的兩 種炭黑以混合物使用，然而，在其中未示出的是，與以上炭黑的粒徑相關(guān)的物理性能值之間 必須存在的關(guān)系。僅使用兩種特定的炭黑，并且基于以上物理性能值大于或小于特定的閾 值的分類，選擇各炭黑。同時，與由混合炭黑引起的效果相比，由其它特定組分引起的效果 是更主要的，并且由兩種炭黑的配混比之間的差引起的效果是不明確的。
[0008] 在專利文獻4中公開的是，其中規(guī)定了十六烷基三甲基溴化銨吸附比表面積和鄰 苯二甲酸二丁酯吸附之間的關(guān)系的兩種炭黑以混合物使用，然而，兩種炭黑的物理性能值 之間的關(guān)系是不明確的。
[0009] 同時，基于例如炭黑的粒徑或粒徑等的更基礎(chǔ)的物理性能值的炭黑的混合方法沒 有在專利文獻1至4中的任一者中公開。
[0010] 先前技術(shù)文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1 :日本專利申請?zhí)亻_No.JP-A2003-128845
[0013] 專利文獻2:日本專利申請?zhí)亻_No.JP-AH07-041602
[0014] 專利文獻3:日本專利No. 3778662
[0015] 專利文獻4:日本專利申請?zhí)亻_No.JP-AH06-212024

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 提供了一種橡膠組合物，雖然難以通過單一種類的炭黑來改善，但所述橡膠組合 物改善從而確保低發(fā)熱性和抗龜裂性，并且其耐久地用于重負荷用輪胎。
[0017] 發(fā)明要解決的問題
[0018] 本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：示出特定的粒度分布行為的炭黑良好地分散在橡膠中，并且 與分散改進劑以組合使用的炭黑提供了一種橡膠組合物，其適合于迄今不可能的具有超低 的發(fā)熱性同時保持與抗龜裂性的平衡的重負荷用輪胎的軟質(zhì)加強件部分，因此，本發(fā)明人 已經(jīng)完成了本發(fā)明。
[0019] SP，本發(fā)明存在于以下項目⑴至（7)。
[0020] (1) -種橡膠組合物，其包括天然橡膠和/或合成橡膠，其中包含于橡膠中的炭 黑㈧的ADS。和ADi。滿足0.Olym彡粒度分布ADS。彡0. 06ym和0. 2ym彡粒度分布 AD1Q< 0. 6ym，并且所述組合物包含選自由雙馬來酰亞胺（B)、烷叉基酰肼（C)、雙硫烷（D) 和羧酸酰肼（E)組成的炭黑偶聯(lián)劑中的至少一種化合物；
[0021] (其中ADS。和ADi。各自表示在根據(jù)JISK6217-6通過圓盤離心沉降式粒度分布 測量獲得的聚集體質(zhì)量分布曲線中，頻率高度的最大點的80%和10%處的分布寬度）。
[0022] (2)根據(jù)以上項目（1)所述的橡膠組合物，其中所述包含于橡膠中的炭黑（A)的 ADi。中心值是0. 1ym以上且0. 2ym以下；
[0023](其中所述ADi。中心值是在根據(jù)JISK6217-6通過圓盤離心沉降式粒度分布測 量獲得的聚集體質(zhì)量分布曲線中，頻率高度的最大點的10%處的分布的中心值）。
[0024] (3)根據(jù)以上項目⑴或⑵所述的橡膠組合物，其中所述包含于橡膠中的炭黑 (A) 的ADS。中心值是0.03ym以上且0? 15ym以下；
[0025](其中所述ADs。中心值是在根據(jù)JISK6217-6通過圓盤離心沉降式粒度分布測 量獲得的聚集體質(zhì)量分布曲線中，頻率高度的最大點的80%處的分布的中心值）。
[0026] (4)根據(jù)以上項目⑴至（3)任一項所述的橡膠組合物，其中所述炭黑（A)通過在 制造爐中的燒制以單一步驟獲得，或通過將兩組分以上的炭黑混合或從具有寬的粒度分布 的炭黑部分除去一部分粒度分布區(qū)域的炭黑來制備獲得。
[0027] (5)根據(jù)以上項目⑴至⑷任一項所述的橡膠組合物，其中所述炭黑（A)通過將 兩組分以上的炭黑混合來制備獲得。
[0028] (6)根據(jù)以上項目⑴至（5)任一項所述的橡膠組合物，其中所述炭黑（A)滿足 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)根據(jù)以上項目（1)至（6)任一項所述的橡膠組合物，其中所述雙馬來酰亞胺 (B) 包含選自由以下式（I)表示的化合物組成的組的至少一種：
[0030]
[0031](其中R表示具有6至30個碳原子的二價芳香族烴基或具有7至24個碳原子的 二價烷基芳香族烴基，并且x和y各自獨立地表示0至3的整數(shù)）。
[0032] (8)根據(jù)以上項目⑴至（7)任一項所述的橡膠組合物，其中所述烷叉基酰肼（C) 包含選自由以下式（II)或（III)表示的化合物組成的組的至少一種：
[0033]
[0034](其中RA表示選自具有6至30個碳原子的二價芳香族烴基、通過將任何位置的兩 個氫原子從具有〇至18個碳原子的飽和或不飽和脂族烴除去而獲得的二價烴基、和羰基中 的一種；RB表示具有6至30個碳原子的二價芳香族基團；1^的取代基X是選自羥基和氨基 中的一種，或私是吡啶二基（pyridinediylgroup)，并且X是氫原子從而使1^-?(形成R比啶 基；&至1?4表示氫和具有1至18個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀的烷基，或芳香族基團，并且 其可以彼此相同或不同）。
[0035] (9)根據(jù)以上項目⑴至⑶任一項所述的橡膠組合物，其中所述雙硫烷⑶包含 選自由以下式（IV)表示的化合物組成的組的至少一種：
[0036]Rd-S-S-Rd (IV)
[0037](其中RD表示硫代氨基甲酰基，或連接至苯并咪唑基或胍基的各自具有2至8個 碳原子的直鏈或支鏈的烷基鏈的烷基、酰基、烷基氨基和烷基酰胺基中的任一種；所述硫代 氨基甲?；哂校壕哂?至10個碳原子的直鏈、支鏈或脂環(huán)族的烷基和由芳香族基團取代 的芳烷基中的任一種；在所述苯并咪唑骨架的碳原子和氮原子上的氫可以由具有1至4個 碳原子的直鏈或支鏈的烷基、鹵素原子、氨基、羥基和巰基中的任一種取代；并且所述胍基 可以由具有1至8個碳原子的直鏈、支鏈或脂環(huán)族的烷基和芳基中的任一種取代）。
[0038] (10)根據(jù)以上項目⑴至（9)任一項所述的橡膠組合物，其中所述羧酸酰肼（E) 包含選自由以下式（V)表示的化合物組成的組的至少一種：
[0039]
[0040](其中RE表示連接至苯并咪唑基或胍基的各自具有2至8個碳原子的直鏈或支鏈 的烷基鏈的烷基、酰基、烷基氨基和烷基酰胺基中的任一種；在所述苯并咪唑骨架的碳原子 和氮原子上的氫可以由具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、鹵素原子、氨基、羥基和 巰基中的任一種取代；并且所述胍基可以由具有1至8個碳原子的直鏈、支鏈或脂環(huán)族的烷 基和芳基中的任一種取代）。
[0041] (11)根據(jù)以上項目⑴至（10)任一項所述的橡膠組合物，其中基于100重量份的 所述橡膠組分，選自化合物（B)至（E)中的至少一種炭黑偶聯(lián)劑的總配混量是0.05至20 重量份。
[0042] (12) -種重負荷用輪胎，其將根據(jù)以上項目⑴至（11)任一項所述的橡膠組合物 配置在與胎圈相比更上方（胎面?zhèn)龋┎糠值闹辽僖徊糠种小?br>[0043] 根據(jù)本發(fā)明的以上項目（1)至（3)，具有本發(fā)明規(guī)定的粒度分布的炭黑可以良好 地分散在橡膠組分中，并且結(jié)果，獲得了賦予有良好平衡的低發(fā)熱性和抗龜裂性的橡膠組 合物。根據(jù)項目（4)或（5)，獲得了通過使用制備從而具有項目（1)至（3)示出的聚集體質(zhì) 量分布的炭黑來生產(chǎn)的橡膠組合物。根據(jù)項目（6)，示出更優(yōu)選的粒度分布的條件，并且獲 得了其中低發(fā)熱性和抗龜裂性一致并且優(yōu)異的用于軟質(zhì)加強件的橡膠組合物。
[0044] 根據(jù)項目（7)至（11)，炭