专利名称：：轮胎胎面用橡胶组合物的制作方法
技术领域：
：本发明涉及轮胎胎面用橡胶组合物，更详细地说，涉及能够解决因使用通常的二氧化硅而产生的分散性的问题，能够提高制动性能、低耗燃料量性能和耐磨耗性能的轮胎胎面用橡胶组合物。
背景技术：
：一般地说，以往，为了提高轮胎胎面的耐磨耗性，主要利用对原料橡胶加以变化或使用增强剂的方法。此处，作为使用增强剂的方法，可列举例如应用粒子大小小而具有高表面积的炭黑，或者使用以硅进行了表面处理的炭黑，或者使用分散性不同的2种炭黑。然而，最近，为了提高低耗燃料量特性和在湿滑路面的制动性能，提出了将二氧化硅作为增强剂的方案，从对环境友好的方面来说，这也是优选的。另一方面，尽管具有上述那样的优点，使用二氧化硅作为增强剂时，与使用炭黑作为增强剂的轮胎胎面用橡胶组合物相比，存在磨耗特性降低的问题。此外，在橡胶组合物中应用二氧化硅时，分散性不良，粘度上升，若长期放置，则会频繁发生凝胶化反应等经时变化而橡胶组合物的稳定性降低。
发明内容本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，更详细地说，其目的在于提供如下的轮胎胎面用橡胶组合物，即，将以往通常使用的二氧化硅增强剂换成具有纳米细孔(Nanopore)的中孔二氧化硅或两者混合使用，通过二氧化硅的增强性提高、轻量化和高表面积带来的结合力提高等，而适用比已有的二氧化硅橡胶组合物更进一层的纳米技术。本发明的其他目的和优点在下面说明，并可通过本发明的实施例而明确。此外，本发明的目的和优点可以通过在所要求保护的范围中示出的方法和组合来实现。具体实施例方式本发明所述的轮胎胎面用橡胶组合物含有原料橡胶和作为增强剂的中孔二氧化硅。作为所述原料橡胶，只要是作为以往的含有二氧化硅的橡胶组合物的原料橡胶而使用的橡胶即可，作为这样的原料橡胶的一例，可以分别单独使用天然橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶这样的合成橡胶，还可以使用以天然橡胶与合成橡胶为1:9~9:1的比率混合而成的混合橡胶。以下，对作为增强剂而使用的中孔二氧化硅进行详细说明。一般地i兌，具有细孔的无机物质由于具有高表面积而传统上广泛用作催化剂或催化剂担体物质，根据细孔大小，可以大体分类为微孔(microporous、<2nm)、中孑L(mesoporous、2~50nm)、大孑L(macroporous、>50nm)的物质。在本发明中，可以将具有内部细孔10~50nm的立方体结构的中孔二氧化硅与以往的二氧化硅增强剂混合使用或代替以往的二氧化硅增强剂来使用。所述中孔二氧化硅的中孔大小优选为10nm50nm，小于10nm时，由于细孔大小过小而存在无法得到反应部位的增加效果的问题，超过50nm时，存在与一般的二氧化硅增强剂没有大区别的问题。此外，在本发明中，作为增强剂而使用的中孔二氧化硅优选以相对于原料橡胶100重量份为10~85重量份的方式被含有。如果中孔二氧化硅的含量小于10重量份，则存在中孔少而无法获得结合部位的增加效果的问题，如果超过85重量份，则存在在湿滑路面的制动性能降低和不利于作业性的问题。通过使用这样的中孔二氧化硅，可提供高表面积，可以期待因结合部位增加带来的结合力的提高。因此，可以解决因单独使用未形成细孔的二氧化硅时会产生的分散性降低的问题。此外，通过在胎面橡胶组合物内形成内部细孔，可以轻量化、实现轮胎胎面的轻量化，还可以二次地改善低耗燃料量性能。另一方面，可以将中孔二氧化硅和通常使用的未形成细孔的二氧化硅混合使用来作为增强剂使用，在本发明中，未形成细孔的二氧化硅可以使用氮吸附(BET)比表面积为400m2/g以下、十六烷基三曱基溴化铵(CTAB)比表面积为400m2/g以下的二氧化珪。此外，未形成细孔的二氧化硅可以以相对于原料橡胶100重量份为100重量份的方式而被含有，超过100重量份时，在橡胶配合物内分散性降低而完成制品显示出不均一的磨耗特性，抓地(grip)性能和乘车感变差。本发明的轮胎胎面用橡胶组合物除了上述组成之外，作为添加剂，当然可以含有作为硫化剂的硫、作为硫化活性剂的氧化锌、硬脂酸、作为软化剂的芳香油、作为硫化促进剂的CBS和1，3-二苯胍(DPG)和防老剂等。本说明书和所要求保护的范围中使用的术语和单词不能限定于通常或辞典的意思来解释，发明人为了用最佳方法说明自己的发明，应当基于能够恰当地定义术语概念的原则，以符合本发明的技术思想的意思和概念的形式来进行解释。因此，本说明书中记载的的实施例和在附图中示出的构成只不过是本发明最优选的一个实施例，并不能全部表达本发明的技术思想，因此，应当理解在本申请时能够置换这些方式的多种等同物和变形例是可能的。以下，通过实施例和比较例对本发明所述的轮胎胎面用橡胶组合物进行更具体的说明。但是，要明确本发明并不限于以下的实施例。用班伯里混合机将下述表i所示的组成混合后，在150x:放出，制造橡胶组合物。实施例1~4和比较例1、2实施例1，相对于由苯乙烯-丁二烯橡胶和丁二烯橡胶形成的原料橡胶100重量份，使用将二氧化硅65重量份和中孔二氧化硅20重量份混合使用的增强剂，制造橡胶组合物。实施例2和实施例3，除了改变作为增强剂的二氧化硅和中孔二氧化硅的含量以外，在与实施例l相同的条件下实施；实施例4，除了仅使用85重量份的中孔二氧化硅作为增强剂以外，在与实施例l相同的条件下实施。比较例1，除了仅使用85重量份的二氧化硅以外，在与实施例l相同的条件下实施；比较例2，除了使用二氧化硅45重量份和炭黑40重量份之外，在与实施例l相同的条件下实施。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>根据ASTM的相关规定如下测定比较例和实施例的橡胶试验片的物性，其结果示于下述的表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>(1)烧焦时间用门尼粘度计测定，是以从门尼最小值上升5点所需要的时间而测定的，时间越长则烧焦稳定性越提高。(2)将试验片切成哑铃型，用INSTRON公司制作的拉伸试验机实施模量测定。300%模量是将试验片拉伸300。/。时作用于试验片的应力。(3)0匸Tan5作为轮胎的制动性能的代用数值使用，该数值越大则显示越优异的性能。60X:Tan5作为轮胎旋转抵抗值的代用数值使用，该数值越小则显示旋转抵抗越优异。(4)磨耗是指表示在常温下滑动率为25%、荷重为1.5kg的条件下使之旋转而磨耗的橡胶的损失量的Lambourn磨耗(Lambournabrasion),用相对指数表示，该数值越大则显示磨耗性能越优异。由表2可知，本发明的实施例与比较例相比，加工物性显示出同等的水平，在拉伸物性方面显示出模量增加的倾向，在机械性能方面有利，此外，制动性能、旋转抵抗性能优异，在磨耗性能方面也优异。具体地说，实施例1~3在粘弹性方面显示显著的效果，可以期待制动性能和旋转抵抗性能的提高，实施例4在拉伸物性方面模量大幅提高，可以期待在机械性能方面有利。8以上这样的本发明所述的轮胎胎面用橡胶组合物提供如下效果。通过替代或混用中孔二氧化硅作为增强剂，可以解决单独使用通常的二氧化硅时产生的分散性的问题，可以提高制动性能、低耗燃料量性能和耐磨耗性能。此外，还具有如下优点可以通过存在于胎面橡胶组合物内的细孔而实现轻量化，由此可以期待二次的低耗燃料量性能提高。权利要求1、一种轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于，含有原料橡胶和中孔二氧化硅，该中孔二氧化硅相对于该原料橡胶100重量份为10～85重量份。2、如权利要求l所述的轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物进一步含有100重量份以下的未形成细孔的二氧化硅。3、如权利要求l所述的轮胎胎面用橡胶组合物，其特征在于，所述中孔二氧化硅的中孔大小为10nm50nm。全文摘要本发明涉及轮胎胎面用橡胶组合物，本发明所述的轮胎胎面用橡胶组合物含有原料橡胶和中孔二氧化硅，该中孔二氧化硅相对于该原料橡胶100重量份为10～85重量份。这样的橡胶组合物能够解决分散性问题，通过中孔的存在能够实现轻量化，能够提高二次的低耗燃料量性能。文档编号C08L21/00GK101434722SQ200810149628公开日2009年5月20日申请日期2008年9月11日优先权日2007年11月14日发明者吴暎权申请人:韩国轮胎株式会社