[發明專利]硫化橡膠組合物的制備方法、硫化橡膠組合物以及使用其的無釘防滑輪胎

有效

• 申請號: 201580059288.2
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN107108910B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 竹中美夏子;兒島良治
• 申請（專利權）人: 住友橡膠工業株式會社
• 主分類號: C08J3/22
• 分類號: C08J3/22;B60C1/00;C08K3/36;C08L9/00;C08L91/00
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 湯國華

根據本發明的硫化橡膠組合物的制備方法，其包括：(a)制備包含丁二烯橡膠和二氧化硅的母料的步驟，(b)制備包含異戊二烯橡膠和二氧化硅的母料的步驟，(c)將(a)中獲得的母料與(b)中獲到的母料進行混煉的步驟，以及(d)將(c)中獲得的混煉物進行硫化的步驟，其中，所獲得的硫化橡膠組合物具有彼此不相容的BR相和IR相，規定的BR相中的二氧化硅的豐度比α滿足0.3≤α≤0.7(關系式1)，丁二烯橡膠的比例β滿足0.4≤β≤0.8(關系式2)，其可以良好平衡改善冰上性能和耐磨性，并且可以提供冰上性能和耐磨性優異的硫化橡膠組合物、以及具有使用該硫化橡膠組合物制得的胎面的無釘防滑輪胎。

技術領域

本發明涉及硫化橡膠組合物的制備方法、硫化橡膠組合物和使用該硫化橡膠組合物制備的無釘防滑輪胎。

背景技術

為了在冰雪道路上行駛，迄今為止已經采用使用鑲釘防滑輪胎(studded tire)和在輪胎上安裝鏈條，并且為了應對由此引起的環境問題諸如粉塵問題，已經開發出無釘防滑輪胎。為了提高無釘防滑輪胎的低溫特性，已經從材料和設計點的觀點出發，進行了各種改進，例如，已使用通過將大量礦物油混入低溫特性優異的二烯系橡膠中而制成的橡膠組合物等。然而，通常隨著礦物油量的增加，耐磨性將降低。

在冰雪覆蓋的道路上，與正常的路面相比，輪胎的摩擦系數明顯降低，容易發生打滑。因此，對于無釘防滑輪胎，不僅要求低溫性能，而且還要求良好平衡的冰雪上性能(冰雪上抓地性能)和耐磨性。然而，在許多情況下，冰雪上性能與耐磨性不一致，通常難以同時改善這兩種性能。

為了以良好平衡改善冰雪上性能和耐磨性，存在大量混合二氧化硅和軟化劑的現有技術(專利文獻1)。然而，就良好平衡改善這兩種性能的觀點來看，仍然存在改進的余地。

進一步地，已經采用了混合多種聚合物(橡膠)成分(聚合物共混物)的方法作為以良好平衡改善各種輪胎性能(例如，低溫性能、冰雪性能和耐磨性)的方法。具體地說，該方法的主流是將以苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、丁二烯橡膠(BR)和天然橡膠(NR)為代表的一些聚合物成分共混作為輪胎用橡膠成分。這是一種充分利用各聚合物成分的特征并導出僅由單一聚合物成分無法導出的橡膠組合物的物理性能的手段。

在該聚合物共混物中，硫化后的各橡膠成分的相結構(形態)和各橡膠相中填料的分布(局部化(localization))程度將是決定物性的重要因素。用于決定形態和填料的局部化的控制的要素非常復雜，為了以良好平衡顯示輪胎的物理性能已進行了各種研究，但是在任何研究中均存在改善的余地。

例如，專利文獻2公開了一種規定包含苯乙烯-丁二烯橡膠的輪胎胎面用橡膠組合物的海島基質中的島相粒徑和二氧化硅分布的技術。然而，關于能夠實現其形態的具體方法，其中僅描述了使用包含二氧化硅的母料、和調整混煉時間和轉子的旋轉扭矩，并且在這種方法中，形態極大地受到混煉和硫化條件的影響，因此難以穩定控制形態。進一步地，實施例中公開的橡膠成分是具有相對相似極性的苯乙烯-丁二烯橡膠的組合。因此，顯而易見的是，所公開的技術不能應用于具有顯著不同極性的橡膠成分的共混，即對于二氧化硅的親和力顯著不同的橡膠成分的共混，如丁二烯橡膠和天然橡膠的共混。

特別是在使用包含二氧化硅的母料來控制二氧化硅在相間分散的情況下，即使暫時實現所期望的形態和二氧化硅分散，但在許多情況下，形態和二氧化硅分散隨時間而變化，并由此難以形成經過超過幾個月的時間流逝的穩定形態。

專利文獻3公開了一種涉及控制在包含天然橡膠和丁二烯橡膠的配方中的形態和二氧化硅的局部化的技術。然而，其中不存在關于“在對二氧化硅的局部化不利的丁二烯橡膠形成連續相的情況下，控制二氧化硅在丁二烯橡膠側中的局部化”的描述。