[发明专利]无钉防滑轮胎用橡胶组合物及无钉防滑轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种无钉防滑轮胎(冬胎)用橡胶组合物及无钉防滑轮胎。

背景技术

用于在冰雪覆盖道路上行驶的防滑钉轮胎或具有防滑链的轮胎被用在车上。然而，这会引起环境问题例如粉尘污染，并因此发展无钉防滑轮胎。无钉防滑轮胎已改进了其材料和设计。例如，使用含有大量矿物油和具有出色低温性能的二烯橡胶的橡胶组合物。然而，如果增加矿物油的含量，那么耐磨性通常下降。

同时，随着近来全球气候变暖，日益增多的具有无钉防滑轮胎的车辆行驶在铺有路面的道路上。因此，需要改进包括无钉防滑轮胎的干燥性能和湿性能的总性能。尤其是，由于影响驾驶安全，强烈需要轮胎湿性能的改进。另一方面，需要进一步改进轮胎冰雪上性能，并且因此胎面橡胶组合物的玻璃化转变温度趋向于被设定为较低。在此情况下，难以同时保障湿性能。因此，对于传统工艺难以以良好平衡方式改进冰雪上性能、湿性能、和耐磨性。

专利文献1～3公开了包括环氧化聚异戊二烯、环氧化天然橡胶等的橡胶组合物。然而，所述橡胶组合物并未意图改进冰雪上性能。此外，所述橡胶组合物并不是足以用于以良好平衡方式改进冰雪上性能、湿性能、和耐磨性的方法。

专利文献1：JP 2006-188571A

专利文献2：JP 2006-348222A

专利文献3：JP 2008-303332A

发明内容

本发明意图解决上述问题，并提供一种无钉防滑轮胎用橡胶组合物，所述组合物能以良好的平衡方式改进冰雪上性能、湿性能和耐磨性；以及一种具有由所述橡胶组合物生产的胎面的无钉防滑轮胎。

本发明涉及一种无钉防滑轮胎用橡胶组合物，其包含：包括改性天然橡胶和丁二烯橡胶的橡胶组分；芳香油；二氧化硅；以及炭黑，其中，相对于100质量份的橡胶组分，芳香油的量为15～80质量份，并且二氧化硅的量为15～80质量份。

改性天然橡胶优选环氧化天然橡胶。

基于100质量％的橡胶组分，环氧化天然橡胶的量优选为1～60质量％。

环氧化天然橡胶优选具有2～35mol％的环氧化率。

无钉防滑轮胎用橡胶组合物优选进一步包括天然橡胶。

基于100质量％的二氧化硅和炭黑的总量，二氧化硅的量优选为50质量％以上。

本发明还涉及一种具有由所述橡胶组合物所生产胎面的无钉防滑轮胎。

根据本发明，无钉防滑轮胎用橡胶组合物包括：包括改性天然橡胶和丁二烯橡胶的橡胶组分；芳香油；二氧化硅；和炭黑，并且包含大量芳香油和二氧化硅。因此，可以显著改进冰雪上性能、湿性能、和耐磨性的平衡。因此，具有由所述橡胶组合物所生产胎面的无钉防滑轮胎能够以良好平衡方式获得高水平的这些性能。

具体实施方式

根据本发明的无钉防滑轮胎用橡胶组合物包括：包括改性天然橡胶和丁二烯橡胶(BR)的橡胶组分；芳香油；二氧化硅；和炭黑，并且包含预定量芳香油和二氧化硅。亦即，改性天然橡胶和丁二烯橡胶组合使用作为上述橡胶组分，并且添加相对较大量的芳香油和二氧化硅。

根据本发明，丁二烯橡胶和改性天然橡胶例如环氧化天然橡胶的组合增加了聚合物本身的滞后损失。因此，在没有降低冰雪上性能的情况下，改进了湿性能。

如上所述，因为其良好的低温性能，矿物油的使用保证了足够的冰雪上性能，但是这降低了耐磨性。因此，这些性能不能同时获得。而且，使用芳香油取代矿物油引起低温性能的下降，并且冰雪上性能因此不足。相反，根据本发明，大量芳香油和二氧化硅的组合使得在没有降低耐磨性的情况下改进了低温性能，并且因此可以同时获得冰雪上性能和耐磨性。此外，低温区域中的tanδ上升，并且可以显著改进湿性能。

因此，根据本发明，BR和改性天然橡胶例如ENR被组合使用，并添加大量芳香油和二氧化硅，这可以显著改进冰雪上性能、湿性能和耐磨性的平衡。

改性天然橡胶的例子优选包括但不局限于环氧化天然橡胶(ENR)。ENR的使用在没有大幅增加橡胶组合物低温下硬度的情况下改进了湿性能，以便可以良好平衡方式获得上述性能。

ENR没有特别限制，并可使用市场上可买到的环氧化天然橡胶，或者也可通过对天然橡胶(NR)进行环氧化来制备。对天然橡胶进行环氧化的方法的例子包括但不限于：氯醇法、直接氧化法、过氧化氢法、烷基过氧化氢法、和过酸法。

将被环氧化的天然橡胶的例子包括但不限于：在轮胎产业中通常使用的那些，例如SIR20、RSS#3、TSR20、脱蛋白质天然橡胶(DPNR)、和高纯度天然橡胶(HPNR)。