[发明专利]用于边口衬胶的橡胶组合物以及充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及用于边口衬胶的橡胶组合物，以及使用其的充气轮胎。

背景技术

存在降低轮胎滚动阻力来抑制生热性从而改进车辆的燃料经济性的方法。近年来，对于通过轮胎的改进来提高燃料经济性的需要增加了。除了胎面和胎侧壁之外，还要求改进其他轮胎组件比如边口衬胶以有助于更好的燃料经济性（低生热性）

用于降低边口衬胶等组件用橡胶组合物生热性的已知方法的例子包括：使用半增强填料的方法、使用较小量填料的方法以及使用二氧化硅作为填料的方法。然而，这类方法导致增强橡胶组合物的效果降低，并因此导致断裂性能难以解决的降低。因此，难以同时实现良好的燃料经济性和较高的断裂性能。

同时，边口衬胶通常使用天然橡胶制造。此处，天然橡胶具有比合成橡胶更高的门尼粘度从而具有较低的加工性。因此，待使用的天然橡胶通常与塑解剂混合使用并被塑炼以便橡胶具有降低的门尼粘度。在使用天然橡胶的情况中，这类工艺的要求降低了生产率。此外，该塑炼导致天然橡胶中的分子链断裂，从而导致天然橡胶本质上所具有的高分子量聚合物的性能（例如燃料经济性和橡胶强度）难以解决的丧失。

专利文献1公开了使用天然橡胶制备的橡胶组合物，其中该天然橡胶已被脱蛋白化以将其总的氮含量降低到0.1wt%以下。然而，就以平衡方式改进燃料经济性、抗挠曲裂纹生长性以及加工性来说，该橡胶组合物仍有改进的空间。

引用列表

专利文献：

专利文献1：JP H06-329838A

发明内容

技术问题

本发明致力于提供一种用于边口衬胶的橡胶组合物，该橡胶组合物可解决上述问题并以平衡方式改进燃料经济性、抗挠曲裂纹生长性以及加工性。本发明还致力于提供使用该橡胶组合物的充气轮胎。

解决问题的方法

本发明涉及一种用于边口衬胶的橡胶组合物，其包括：包含磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶的橡胶组分；以及炭黑和白色填料中的至少一种。

以100质量%的橡胶组分为基准，橡胶组合物优选包含5质量%以上的改性天然橡胶。改性天然橡胶优选具有0.3质量%以下的氮含量和20质量%以下的凝胶含量，该凝胶含量被确定为甲苯不溶物的含量。

改性天然橡胶优选通过皂化天然橡胶胶乳来制造。改性天然橡胶优选通过如下步骤制造：（A）皂化天然橡胶胶乳以制备经皂化的天然橡胶胶乳；（B）使经皂化的天然橡胶胶乳凝结并用碱处理该制得的凝结橡胶；以及（C）洗涤制得的橡胶直至橡胶中的磷含量降至200ppm以下为止。白色填料优选为二氧化硅。

本发明还涉及包括由上述橡胶组合物制得的边口衬胶的充气轮胎。

本发明的技术效果

本发明中的用于边口衬胶的橡胶组合物包括含有磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶的橡胶组分；以及炭黑和白色填料中的至少一种。于是，可以平衡方式改进燃料经济性、抗挠曲裂纹生长性以及加工性。

具体实施方式

本发明中的用于边口衬胶的橡胶组合物包括含有磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶的橡胶组分；以及炭黑和白色填料中的至少一种。

通过降低或除去天然橡胶中的磷脂制得的改性天然橡胶的使用可改进燃料经济性。包含改性天然橡胶的未硫化橡胶组合物具有出色的加工性从而可不用任何塑炼步骤而被充分地捏合。因此，塑炼导致的天然橡胶性能比如断裂性能的降低被抑制，并且燃料经济性和抗挠曲裂纹生长性可被有效地改进。除了磷脂含量之外，降低蛋白质含量和凝胶含量进一步改进了这些性能。

改性天然橡胶还具有出色的生产率，这是因为其不含杂质比如小石子和木屑从而不需要除去这类杂质的步骤。

因此，根据本发明的橡胶组合物同时实现了良好的燃料经济性和较高的断裂性能，并且具有出色的加工性和生产率。

改性天然橡胶具有200ppm以下的磷含量。超过200ppm的磷含量趋向于导致tanδ增大，从而导致较差的燃料经济性。这样的磷含量也趋向于导致未硫化橡胶组合物的门尼粘度增加，从而导致较差的加工性。改性天然橡胶的磷含量优选为150ppm以下，更优选100ppm以下。此处，磷含量可通过传统方法比如ICP发射光谱法测定。磷来源于磷脂（磷化合物）。

改性天然橡胶优选具有0.3质量%以下、更优选0.15质量%以下的氮含量。超过0.3质量%的氮含量趋于降低燃料经济性，从而导致储存期间的门尼粘度增大，导致较差的加工性。氮含量可通过传统方法比如凯氏定氮法（Kjeldahl法）确定。氮来源于蛋白质。