[发明专利]母料、橡胶组合物以及充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种母料、包含该母料的橡胶组合物、以及使用该橡胶组合物制造的充气轮胎。

背景技术

将微纤维化植物纤维(比如纤维素纤维)作为填料添加到橡胶组合物中能够增强橡胶组合物并且提高橡胶组合物的硬度和模量。然而，微纤维化植物纤维与橡胶组分具有较差的相容性并且因此具有较差的分散性，于是，它们会导致拉伸性能和燃料经济性劣化。因此，需要一种方法以提高微纤维化植物纤维的分散性。

专利文献1公开了一种方法，其通过化学改性微纤维化植物纤维来改善橡胶组分与微纤维化植物纤维之间的相容性。然而，甚至该方法也是令人不满意的并且应当被改进，这是因为这种纤维与传统填料比如炭黑和/或二氧化硅相比在增强性和成本方面是没有优势的。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 4581116B

发明内容

技术问题

本发明致力于提供一种母料、包含该母料的橡胶组合物、以及使用该橡胶组合物制造的充气轮胎，该母料可解决上述问题并且能使微纤维化植物纤维较好地分散在橡胶组合物中使得它们能提供等于或大于传统填料所能提供的增强性。

解决问题的方法

本发明涉及一种母料，其包含：磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶；以及微纤维化植物纤维。

优选地，初始形态的微纤维化植物纤维具有4nm-10μm的平均纤维直径和100nm-200μm的平均纤维长度。

优选地，以100质量份的改性天然橡胶为基准，微纤维化植物纤维的含量为5-30质量份。

本发明还涉及一种橡胶组合物，其包含上述母料，其中以100质量份的橡胶组合物中的橡胶组分为基准，微纤维化植物纤维的含量为1-10质量份。

优选地，橡胶组合物进一步包含氮吸附比表面积为25-190m²/g的炭黑和氮吸附比表面积为70-300m²/g的二氧化硅中的至少一种，其中以100质量份的橡胶组合物中的橡胶组分为基准，该橡胶组合物中的炭黑和二氧化硅的总含量为25-80质量份。

优选地，橡胶组合物具有1.2-4.0的E*a/E*b的比率，其中E*a是挤出方向的复数模量，E*b是与挤出方向垂直的方向的复数模量，并且复数模量E*a和E*b均在70℃的温度以及2％的动态应变下测定。

优选地，该橡胶组合物用于轮胎组件。

优选地，上述轮胎组件为胎侧壁、搭接部、胎面基部、结合胶、胎圈三角胶、或用于高性能轮胎的胎面。

本发明还涉及使用该橡胶组合物制造的充气轮胎。

本发明的优良效果

根据本发明，该母料包含磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶、以及微纤维化植物纤维。于是，使用该母料制备的橡胶组合物可包含均一地分散在其内的微纤维化植物纤维。进一步地，将该橡胶组合物用于轮胎组件比如胎侧壁可提供以平衡方式在操纵稳定性、乘坐舒适性、以及滚动阻力方面得到改善的充气轮胎。

附图说明

图1为显示初始形态微纤维化植物纤维的示意图。

图2为显示二次形态微纤维化植物纤维的的示意图。

具体实施方式

(母料)

本发明的母料包含磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶、以及微纤维化植物纤维。传统地，可以将微纤维化植物纤维分散在母料中；然而，不利地，在将母料添加到橡胶组合物的情况中，难以将纤维均一地分散在橡胶组合物中。本发明的母料通过使用磷含量为200ppm以下的改性天然橡胶可解决该问题。该改性天然橡胶没有典型地存在于天然橡胶中的由蛋白质和磷脂形成的蜂巢状小室。于是，该改性天然橡胶趋于较容易结合填料，并且趋于与其他聚合物具有较高的相容性。因此，组合使用微纤维化植物纤维和改性天然橡胶导致制得可使微纤维化植物纤维均一地分散于橡胶组合物中的母料。

该改性天然橡胶(HPNR：高度纯化的天然橡胶)具有200ppm以下的磷含量。如果其磷含量超过200ppm，那么橡胶中的凝胶含量在储存期间增加，导致硫化橡胶的tanδ增加并因此导致其具有较差的燃料经济性。此外，硫化橡胶组合物的门尼粘度增加，导致较差的加工性。其磷含量为200ppm以下，优选为120ppm以下。此处的磷含量可通过任何传统的方法比如ICP发光谱计来确定。磷来源于磷脂(磷的化合物)。