專利名稱：輪胎側(cè)壁用橡膠組合物以及使用該橡膠組合物的充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面向乘用車的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物以及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。
背景技術(shù)：
為了減小輪胎的滾動阻力，人們想到輪胎的輕量化。作為已有的輪胎輕量化的方法，有減少構(gòu)成輪胎的橡膠使用量的方法，但是這種方法使輪胎的耐久性降低。另外，由于橡膠的使用量減少，輪胎的剛性和操縱穩(wěn)定性降低。若減少橡膠配合中填充劑的量，雖然可以降低滾動阻力，但橡膠的增強性降低。
另外，若在橡膠成分中作為纖維的增強劑配合熱塑性彈性體、烯烴系樹脂，則既能改善橡膠的疲勞度，又能降低其發(fā)熱性的技術(shù)已被公知(參照日本專利，特開平7-309974號公報和特開平7-309975號公報)。若配合聚乙烯等的聚烯烴，可使橡膠高彈性和高剛性化，而且還可改善其破壞特性的技術(shù)也被公知(參照日本專利，特開平9-272307號公報、特開平10-315717號公報和特開平10-195249號公報)。但是，若使用上述公知技術(shù)，由于橡膠組合物的混煉溫度高，超過了聚烯烴的熔點，配合后的聚烯烴不能完全分散。因此，操縱穩(wěn)定性不充分，從而不能制造輕量化的輪胎。而且，由于所述聚烯烴的粉末與二烯烴系橡膠的粘附不好，容易成為破壞的核心。
為了減少輪胎的道路噪音，有公知技術(shù)即在胎側(cè)埋設(shè)熱塑性彈性體組合物(參照日本專利，特開平9-300921號公報)，該技術(shù)雖然能保持操縱穩(wěn)定性，但不能減少滾動阻力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，在不使耐久性降低的同時，使輪胎輕量化、減小輪胎的滾動阻力、且提高操縱穩(wěn)定性。
本發(fā)明涉及一種輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，所述輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，含有橡膠成分100重量份，含有無機填充劑20～70重量份和聚丙烯粉末5～35重量份，且滿足下式，(聚丙烯粉末的配合量)≤(無機填充劑的配合量+聚丙烯粉末的配合量)/2
理想的是所述聚丙烯粉末的粒徑在500μm以下。
所述橡膠成分，最好是含有選自丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丁基橡膠和鹵化丁基橡膠中的至少一種以上的橡膠70重量份以下。
此外，本發(fā)明還涉及使用所述輪胎側(cè)壁用橡膠組合物的充氣輪胎。
具體實施例方式
本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物包括橡膠成分、無機填充劑、聚丙烯粉末。
本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其橡膠成分包括天然橡膠(NR)、丁二烯橡膠(BR)、異戊二烯橡膠(IR)、丁基橡膠(IIR)、鹵化丁基橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、腈基丁二烯橡膠(NBR)等二烯烴系橡膠。橡膠成分100重量份中NR的配合量，較好的是30～100重量份，更好的是40～70重量份。作為NR以外的橡膠成分，含有選自丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丁基橡膠和鹵化丁基橡膠中的至少一種以上的橡膠成分最好是在0～70重量份。這些NR以外的橡膠成分的配合量若超過70重量份，容易有加工性和作業(yè)性下降的傾向。由丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丁基橡膠和鹵化丁基橡膠組成的族中選出至少一種以上的橡膠成分，是從提高耐彎曲龜裂增長性方面考慮，而使本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物所包含。
本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其無機填充劑包括炭黑和/或二氧化硅。所述炭黑的種類，沒有特殊限制，可例舉出，HAF、ISAF、SAF等。所述二氧化硅的種類，也沒有特殊限制，例如，可例舉出干式法二氧化硅(無水硅酸)、濕式法二氧化硅(含水硅酸)等。作為無機填充劑的炭黑和/或二氧化硅的配合量，相對于橡膠成分100重量份為20～70重量份。較好的是35～70重量份，更好的是40～60重量份。若炭黑和/或二氧化硅的配合量不足20重量份，則增強性顯著降低，若超過70重量份，其滾動阻力惡化也不理想。
本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，含有聚丙烯粉末(以下稱為PP)。PP粉末可以是聚合后干燥過的、也可以是將聚合后被干燥的物質(zhì)再凍結(jié)粉碎，關(guān)于PP粉末的制造方法沒有特別的限定。PP粉末的配合量，相對于橡膠成分100重量份為5～35重量份。更好的是10～20重量份。若PP粉末的含有量不足5重量份，則達不到所期望的輕量化和操縱穩(wěn)定性的提高。而若超過35重量份，則橡膠變脆，其強度降低耐久性降低。本發(fā)明所使用的PP粉末，是指粒徑小的粉末。PP粉末的粒徑較好的是在500μm以下，更好的是1～300μm，特別好的是1～100μm。PP粉末的粒徑若超過500μm，由于PP粉末在橡膠中不能分散而作為異物殘留，會降低耐久性。PP粉末，從其高熔點以及硬度的角度考慮，高結(jié)晶性比較理想。
向所述橡膠成分中混合PP粉末時，混煉時的溫度理想的是110～165℃，更好的是110～160℃。若在超過165℃的溫度下進行混煉，PP粉末就會熔化、發(fā)生相變換而橡膠不能成為一個整體，使橡膠片加工性降低。而溫度不足110℃往往混煉不充分，分散狀態(tài)不好。
本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，滿足下式，(聚丙烯粉末的配合量)≤(無機填充劑的配合量+聚丙烯粉末的配合量)/2(聚丙烯粉末的配合量)為(無機填充劑的配合量+聚丙烯粉末的配合量)的20～40％為佳。若(聚丙烯粉末的配合量)超過(無機填充劑的配合量+聚丙烯粉末的配合量)的1/2，則有橡膠強度下降、耐久性不好的傾向。
在本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物中，可以配合操作油劑(鏈烷烴系操作油、環(huán)烷烴系操作油、芳香族系操作油)。操作油劑的配合量，相對于橡膠成分100重量份，較好的是1～40重量份，更好的是1～20重量份。若操作油劑的配合量不足1重量份，會有加工性方面惡化的傾向，若超過40重量份，會有橡膠的硬度降低、操縱穩(wěn)定性惡化的傾向。
在本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物中，還可以配合與所述二氧化硅并用的有機硅烷偶合劑。另外，除了橡膠成分、無機填充劑、PP粉末之外，通常作為橡膠組合物所使用的配合劑，例如，蠟、防老化劑、硬脂酸、鋅白、伸展油、硫化劑、硫化促進劑等也可適當(dāng)?shù)嘏浜稀?br> 本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物是將橡膠成分、由炭黑和/或二氧化硅組成的無機填充劑、PP粉末以及根據(jù)需要配合的其他配合劑，使用通常的加工裝置，例如，滾筒、班伯里密煉機、捏合機等通過混煉而得到。
所述橡膠組合物，對需要高硬度的配合的部位都適用，而應(yīng)用于為了保持耐久性而要求具有高硬度、高剛性等特性的胎側(cè)配合最有效果。
本發(fā)明的輪胎，使用上述輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，按常規(guī)方法制造。
下面根據(jù)實施例對本發(fā)明的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物作進一步的詳細說明，但本發(fā)明并不限定于此。
實施例1～3和比較例1～3將不加硫磺、硫化促進劑的成分，用(株)神戶制剛所制造的1.7L班伯里混煉后，得到混煉物，向該混煉物中加硫磺、硫化促進劑用雙軸滾筒混合。將得到的混合物在150℃的溫度中進行30分鐘的硫化即得到輪胎側(cè)壁用橡膠組合物。表1示出了實施例、比較例所使用的各成分。所使用的PP粉末，是出光石油化學(xué)(株)制造的粒徑為70μm、熔點為165℃的H-700。在實施例及比較例中，在胎側(cè)中使用PP粉末進行制作，但本發(fā)明并不僅限制于此。
表1

測定項目硬度(JIS-A)對調(diào)制后的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物的硬度，在25℃下用JIS-A硬度表進行了測定。粘彈性使用(株)巖本制作所制造的VES-F-3，頻率10Hz、初始變形10％、動變形2％，在60℃下測定了復(fù)彈性模數(shù)(E*)和損耗角正切值(tanδ)。該E*值越大其剛性越高、操縱穩(wěn)定性越優(yōu)異。而(tanδ)值越小，越不容易發(fā)熱。
拉力試驗以JIS-K6251為基準使用3號啞鈴，對調(diào)制后的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物實施了拉力試驗，測定了斷裂強度(TB)、斷裂伸長(EB)。表示的數(shù)值越大，橡膠的強度越良好。操縱穩(wěn)定性以及乘座感覺按常規(guī)方法制作195/60R15號的輪胎。使用安裝該輪胎的普通乘用車，在試驗場實施了功能試驗。
輪胎的輕量化在無風(fēng)的狀態(tài)下，用重量表測定了制成的輪胎的重量。考慮到偏差，對同一規(guī)格的輪胎測定N＝3以上，其平均值作為輪胎的重量。表2所記載的值表示與基準輪胎比較時的輕量化程度。評定結(jié)果表2

在實施例1中，與比較例1進行比較，其硬度和E*值高，操縱穩(wěn)定性也提高了。輕量化的效果也得到認可。而在比較例2中，其硬度和E*值稍高，但操縱穩(wěn)定性和輕量化方面，沒達到效果。比較例3中橡膠強度降低。
一般的，聚丙烯的比重在1以下(0.91)，而橡膠的比重在1以上。如本發(fā)明所示，通過向輪胎側(cè)壁用橡膠組合物中配合低比重的聚丙烯，達到輪胎的輕量化。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如采用本發(fā)明，在不使耐久性降低的同時，使輪胎輕量化、減小輪胎的滾動阻力，且達到改善操縱穩(wěn)定性的效果。
權(quán)利要求
1.一種輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，含有橡膠成分100重量份、無機填充劑20～70重量份和聚丙烯粉末5～35重量份，且滿足下式，(聚丙烯粉末的配合量)≤(無機填充劑的配合量+聚丙烯粉末的配合量)/2
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述聚丙烯粉末的粒徑在500μm以下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠成分，含有選自丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丁基橡膠和鹵化丁基橡膠中的至少一種以上的橡膠70重量份以下。
4.一種充氣輪胎，它使用權(quán)利要求1、2或3所述的輪胎側(cè)壁用橡膠組合物。
全文摘要
本發(fā)明在不使耐久性降低的同時，使輪胎輕量化、減小輪胎的滾動阻力，且提高輪胎的操縱穩(wěn)定性。具體的是涉及一種輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，該輪胎側(cè)壁用橡膠組合物，含有橡膠成分100重量份、無機填充劑20～70重量份和聚丙烯粉末5～35重量份，且滿足下式，(聚丙烯粉末的配合量)≤(無機填充劑的配合量+聚丙烯粉末的配合量)/2。
文檔編號B60C1/00GK1536008SQ20041003248
公開日2004年10月13日 申請日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月10日
發(fā)明者中村崇, 國澤鐵也, 松尾俊朗, 也, 朗 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社