。第一類包括主要具備小的初級粒徑的炭黑顏料,第二類 具備中級至大粒徑。黑色和灰色涂料的主要目的是裝飾和保護。在黑色涂層中,即成塊墨 色著色,粒度細黑顏料表現(xiàn)出藍色底色而粗黑顏料表現(xiàn)出褐色底色。在汽車和家居工業(yè)主 要需求深黑涂料。然而更需要表現(xiàn)出顯著藍色底色的炭黑顏料。這是由于藍黑色看起來比 具備褐色底色的顏色更黑。到目前為止這只能通過生產(chǎn)具備更小粒徑的炭黑滿足。由于聚 集體是最小分散單元,ASD也對黑度并且特別是底色(更藍)有影響。ASD越窄特別是ASD 越對稱,粗顆粒(聚集體)的量越少并且底色越藍。
[0062] 高色組(HC)和中色組(MC)的炭黑主要作為黑色顏料用于塑料的深著色。這 些炭黑可見于各種最終產(chǎn)品如鑲板、包裝、纖維、覆板、鞋類等,它們中的許多是注塑成型 制品。為了提高測定的聚合物黑度乂可以使用具備較小初級粒徑的炭黑、低結(jié)構(gòu)炭黑或 提高炭黑濃度。使用前兩種選項炭黑的分散變得更難并且能導致相反效果。在實踐中 聚合物中的炭黑濃度可以在一定程度上提高,因為許多塑料的機械性能通常在更高濃度 jhr=每一百份橡膠中的份數(shù) 下被不利影響。提供窄特別是更對稱ASD的炭黑導致聚合物更高黑度而不會危害機械 性能或降低分散性能。
[0063] 在噴墨油墨應(yīng)用中趨勢是更小的液滴,其需要直徑僅為幾微米的打印頭噴嘴。防 止噴嘴堵塞和在打印頭的沉積對于保證長期的打印可靠性是至關(guān)重要的。染料的顆粒細度 (聚集體)是滿足這些打印可靠性需求的關(guān)鍵因素之一。尤其是少量粗顆粒影響過濾性能 以及最終著色的噴墨油墨的可打印性。ASD越窄則粗顆粒(聚集體)含量越少并因此打印 不可靠性的風險越低。
[0064] 在所述顏料組合物中炭黑存在量為約0.3至約45%b.w.,優(yōu)選約1至約25% b.w. 〇
[0065] 聚合物組合物,橡膠組合物和最終產(chǎn)物
[0066] 本發(fā)明的另一個目的是含有新炭黑組合物的聚合物,該炭黑組合物表現(xiàn)出 ?ADm/D_數(shù)值為約0. 58至約0. 65,優(yōu)選約0. 60至約0. 63,并且更優(yōu)選約0. 62至約 0. 63 ; ?相對跨距為約0. 50至約0. 80,優(yōu)選約0. 55至約0. 75,更優(yōu)選約0. 60至約0. 72,并 且最優(yōu)選約〇. 64至約0. 70,并且任選 ?四分位數(shù)比率為約1. 2至約1. 5,優(yōu)選約1. 30至約1. 48并且更優(yōu)選約1. 35至約 1.45,和/或 ?多分散性指數(shù)小于1. 35,優(yōu)選小于1. 33并且更優(yōu)選小于1. 31。
[0067] 聚合物可以選自組包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯,但優(yōu)選地聚合物 是合成或天然橡膠。
[0068] 在所述顏料組合物中炭黑含量為約0.3至約45%b.w.,優(yōu)選約1至約25%b.w.。
[0069] 如果聚合物組合物是被用作輪胎底物的橡膠組合物,該組合物通常含有彈性體組 合物、增強填充料和部分硅烷偶聯(lián)劑。該組合物可以使用硫黃型硫化劑和各種加工助劑,包 括促進劑固化。
[0070] 橡膠
[0071] 任何通常使用的橡膠配合彈性體潛在地適用于本發(fā)明的橡膠組合物??蓾撛谟糜?示例組合物的彈性體的非限制實例,包括以下化合物,根據(jù)橡膠化合物最終想要的粘彈特 性單獨以及相互結(jié)合:天然橡膠、聚異戊二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、聚丁二烯橡膠、丁基 橡膠、鹵化丁基橡膠、乙稀丙稀橡膠、交聯(lián)聚乙稀、氯丁橡膠、丁晴橡膠、氯化聚乙稀橡膠、娃 酮橡膠、特種耐熱耐油橡膠、其他特種橡膠、以及熱塑橡膠,如在范德比爾特橡膠手冊,第13 版(1990)中使用的術(shù)語。這些彈性體可以含有各種功能基團,包括,但不限于含有錫、硅以 及氣基的官能團。
[0072] 這類聚合物混合物的比例可以根據(jù)聚合橡膠化合物最終想要的粘彈性質(zhì)在盡可 能寬泛的范圍內(nèi)變化。無需過渡實驗本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地決定哪些彈性體以及以何 種相對用量適用于最終想要的粘彈性能范圍。橡膠組合物可以包括 ?液態(tài)羥基封端的聚烷烯; ?異丁烯和對甲基苯乙烯的鹵代共聚物,或兩者; ?EPDM-基橡膠; ?異烯烴和對烷基苯乙烯的鹵代共聚物; ?苯乙稀-丁二稀橡膠,包括高反式苯乙稀-丁二稀橡膠和/或 ?高乙烯基聚丁二烯彈性體。
[0073] 增強填充料
[0074] 通常橡膠組合物復配有增強填充料,包括炭黑和二氧化硅。炭黑的存在量可以為 約10至約120phr,或約35至約lOOphr或約40至約60phr。炭黑可以為顆粒型或非顆粒 絮凝狀。
[0075] 適當?shù)亩趸拊鰪娞畛淞习?,但不限于,水合無定形氧化娃、沉淀無定形氧化 硅、濕氧化硅(水合硅酸)、干氧化硅(無水硅酸)、氣相氧化硅、硅酸鈣等。
[0076] 硅烷偶聯(lián)劑
[0077] 可以使用硅烷偶聯(lián)劑將二氧化硅化學連接至橡膠。一般來說可以使用常規(guī)類型 的硅烷偶聯(lián)劑,如那些含有硅烷和可以與橡膠,特別是硫黃硫化橡膠反應(yīng)的組成成分或單 體。因此偶聯(lián)劑用作二氧化硅和橡膠之間的連接橋。硅烷偶聯(lián)劑的橡膠反應(yīng)性基團包括 巰基、多硫化物、氨基、乙烯基和環(huán)氧基。適當?shù)墓柰榕悸?lián)劑實例包括N-(氨基乙基)_氨 基丙基三甲氧基硅烷、-氨基丙基三乙氧基硅烷、雙(_羥乙基)一氨基丙基三乙氧基硅 烷、_(3, 4-環(huán)氧環(huán)己基)_乙基三甲氧基硅烷、-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、-甲基丙 烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、和乙烯基三(_甲氧基 乙基)硅烷。通常,硅烷偶聯(lián)劑可以含有聚硫成分,或結(jié)構(gòu),如例如雙(3 -烷氧基甲娃烷基) 聚硫化物,其中用于烷氧基的烷基選自甲基和乙基,用于硅烷部分的烷基選自乙基、丙基和 丁基,并且多硫橋含有:(a) 2至6,并且平均為2. 1至2. 8個硫原子;或(b) 2至8,并且平均 為3. 5至4. 5個硫原子。
[0078] 該偶聯(lián)劑的代表實例是(a)多硫橋中含有2至6,并且平均為2. 1至2. 8個硫原 子;或(b)多硫橋中含有2至8,并且平均為3. 5至4. 5個硫原子的雙-(3-三乙氧基甲硅 烷基丙基)-聚硫化物。示例偶聯(lián)劑包括雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-四硫化物,也已 知為由Evonik生產(chǎn)的SM9?,以及雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)-二硫化物。其他額外 偶聯(lián)劑包括3-辛?;虼?1-丙基三乙氧基硅烷和巰基功能化有機硅烷。其他適當?shù)墓?烷偶聯(lián)劑在EP0857752B1中給出,其在此全文引入。
[0079] 硅烷偶聯(lián)劑的用量可以改變,但通常為約3至約24phf2或約15至約13phf。
[0080] 橡膠復合組合物
[0081] 加工助劑。橡膠組合物可以通過,例如將各種硫黃型硫化成分橡膠與各種通常使 用的添加材料,如例如固化助劑如硫、激活物、延遲劑和促進劑、加工助劑如油類、樹脂包括 粘性樹脂、二氧化硅、和增塑劑、填料、顏料、脂肪酸、氧化鋅、蠟、抗氧化劑和抗臭氧劑、膠溶 劑、和增強材料如炭黑混合而復配。
[0082] 加工助劑的用量可以為約0至約lOphr。這類加工助劑可以包括,例如芳香、環(huán)烷、 和/或鏈烷烴加工油。抗氧化劑的典型用量可以為約1至約5phr??寡趸瘎┑拇砜梢?是,例如二苯基-對苯二胺、TMQ、和其他在范德比爾特橡膠手冊(1978),第344-346頁中公 開的那些。抗臭氧劑,如N-(l,3-二甲基丁基)-N'_苯基-1,4-苯二胺(6PPD)的典型用量 可以為約1至5phr。如果使用脂肪酸,其可包括硬脂酸,其典型用量為約0. 5至約3phr。氧 化鋅的典型用量為約1至約5phr。蠟的典型用量為約1至約5phr。通常使用微晶蠟。塑 解劑的典型用量為約〇. 1至約Iphr。典型塑解劑可以是例如五氯硫酚和二苯甲酰胺基二苯 二硫。也可以使用加工助劑如酚醛樹脂(約2phr)和C5脂肪族HC樹脂(約5phr)(膠黏 劑)
[0083] 硫化劑。在硫黃型硫化劑的存在下可以進行硫化。適當?shù)牧螯S型硫化劑實例包括 元素硫(自由硫)或給硫體硫化劑,例如二硫化胺、聚合多硫化物、或硫烯烴加成物。硫黃 型硫化劑用量可以為約〇? 5至約8phr。2phf=_100份填料中的分數(shù)
[0084] 促進劑。促進劑用于控制硫化所需的時間和/或溫度并且改善硫化性能。在一個 實施方案中可以使用單一促進劑系統(tǒng),即初級促進劑。初級促進劑的使用總量為約〇. 5至 約4phr。在另一個實施方案中可以使用初級和第二促進劑的結(jié)合,其中第二促進劑用量較 少(約0. 05至約3phr),從而激活并改善硫化性能。此外,可以使用延遲作用促進劑,其不 會受到常規(guī)加工溫度的影響,但是在常規(guī)硫化溫度向產(chǎn)生令人滿意的固化。也可以使用硫 化延遲劑。可以使用的促進劑的適當類型是胺、二硫化物、胍、硫脲、秋蘭姆(thiurams)、磺 酰胺類、二硫代氨基甲酸鹽、黃原酸鹽和次磺酰胺。初級促進劑可以是噻唑,如苯并噻唑基 促進劑。示例苯并噻唑基促進劑可以包括N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)、N-叔丁 基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)、4_氧聯(lián)二乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(OBTS)、N,N' -二環(huán) 己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(0CBS)、2_巰基苯并噻唑(MBT)和二硫化二苯并噻唑(MBTS), 并且用量可以為約〇. 8至約1. 2phr。在一個實施方案中苯并噻唑促進劑的用量可以為硫黃 型硫化劑的約30至約60%b.w.。
[0085] 充氣輪胎
[0086] 本發(fā)明的最后一個目的是含有新炭黑或含有所述炭黑組合物作為添加劑的橡膠 組合物的充氣輪胎。優(yōu)選地所述輪胎是公車輪胎或卡車輪胎。
[0087] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案充氣輪胎通過在輪胎胎面上使用上述炭黑組合物和/或 含有所述炭黑組合物的橡膠組合物,表現(xiàn)出改善的抗磨損性能和低熱積聚率。此外根據(jù)該 實施方案充氣輪胎具有通常已知的結(jié)構(gòu)并且并不特別限定,可以使用常用方法制造。根據(jù) 實施方案可以使用空氣或含有調(diào)整氧分壓的空氣作為填充氣體,但也可以使用惰性氣體如 氮氣、氬氣、氦氣等。
[0088] 充氣輪胎的一個實例優(yōu)選是含有一對輪胎圈、在輪胎圈之間剛性延展的胎體、套 箍在胎體胎冠上的帶束和胎面等的充氣輪胎。根據(jù)本發(fā)明的實施方案充氣輪胎可以具有子 午線(radial)結(jié)構(gòu)或斜交(bias)結(jié)構(gòu)。
[0089] 胎面結(jié)構(gòu)不特別限定,并且可以是單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)或所謂的冠底結(jié)構(gòu),其由 一個直接與道路表面接觸的上層冠部和與充氣輪胎冠部內(nèi)側(cè)相鄰設(shè)置的下層底部構(gòu)成。在 該實施方案中,優(yōu)選使用本發(fā)明實施方案的橡膠組合物至少形成冠部。根據(jù)該實施方案的 充氣輪胎不特別限定于制造方法并可以例如如下制造。即,首先根據(jù)上述實施方案制備橡 膠組合物,并將得到的橡膠組合物附著在已經(jīng)與綠色充氣輪胎的框架冠部相連的未固化底 部上,并隨后在預(yù)先設(shè)定的溫度和壓力下在給定模具中硫化。 實施例
[0090] 實施例1至3
[0091] 具備窄ASD的炭黑組合物的