РЕЗИНОВАЯ СМЕСЬ И ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА, ВЫПОЛНЕННАЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭТОЙ СМЕСИ Российский патент 2012 года по МПК C08L7/00 C08L93/00 B60C1/00 B60C15/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к резиновой смеси и пневматической шине, выполненной с применением этой резиновой смеси.

Уровень техники

В последнее время, при возросшем внимании к проблемам охраны окружающей среды, в различных областях техники изучают способы снижения используемого количества сырья, получаемого из нефтяных источников. Половина или более общей массы обычных шин, выпускаемых в настоящее время, состоит из сырья, полученного из нефтяных источников. Например, поскольку шина для обычного легкового автомобиля содержит примерно 20% мас. синтетического каучука, примерно 20% мас. сажи, мягчитель и синтетическое волокно, примерно 50% мас. или более всей шины состоит из сырья, полученного из нефтяных источников. К тому же, с целью улучшения перерабатываемости путем улучшения липкости и снижения вязкости, в резиновую смесь для шины вводят агент, придающий липкость, и в качестве такого агента, придающего липкость, обычно используют смолу, полученную из нефтяных источников, такую как смола на основе углеводородов С5, смола на основе углеводородов С9 и смола на основе фенола. Таким образом, существует потребность в разработке резины для шины, в которой используют сырье, получаемое из природных источников, и которая удовлетворяет требуемым свойствам, обеспечивая их на том же или более высоком уровне по сравнению со свойствами смеси, в которой используют сырье, получаемое из нефтяных источников.

При этом с целью обеспечения резиновой смеси для протектора, удовлетворяющей промышленной применимости и с помощью которой получают отличную характеристику сцепления с дорожным покрытием, была предложена резиновая смесь для протектора, содержащая от 100 до 150 массовых частей смолы на основе терпена на 100 массовых частей каучука на основе диена. К тому же, также известна технология, способная обеспечить резиновую смесь для шины, в которой заменено ароматическое масло на основе нефтепродуктов и которая оказывает незначительное влияние на окружающую среду, причем указанная смесь содержит 50 массовых частей или более натурального каучука или полиизопренового каучука среди компонентов на основе диеновых каучуков и от 1 до 50 массовых частей терпеновой смолы, имеющей определенную динамическую вязкость. Кроме того, для аналогичной цели была предложена резиновая смесь для протектора шины, содержащая 50 массовых частей или более натурального каучука среди компонентов на основе диеновых каучуков, усиливающий наполнитель, содержащий 60% мас. или более диоксида кремния, и от 0,5 до 15 массовых частей модифицированной фенолом терпеновой смолы, имеющей определенную температуру размягчения, определенное гидроксильное число и определенную динамическую вязкость. Однако, хотя эти резиновые смеси оказывают пониженное влияние на окружающую среду благодаря тому, что в их состав входит большое количество материалов из природных источников, здесь не рассматриваются резиновая смесь для боковины и характеристики, требуемые для этой смеси, а их перерабатываемость не вполне удовлетворительна. Хотя эти резиновые смеси оказывают пониженное влияние на окружающую среду благодаря тому, что в их состав входит большое количество материалов из природных источников, не рассматривается их применение в различных элементах шины (резина обжимной части, подканавочный слой протектора, прилегающий к внутренней стороне беговой дорожки протектора, резиновая смесь для слоя каркаса, наполнителя борта и т.д.), а также рабочие характеристики, требуемые для каждого из этих элементов, и их перерабатываемость не вполне удовлетворительна.

Кроме того, в опубликованном патенте Японии №11-11106 (патентный документ 1) описана бескамерная шина без внутренней прокладки, выполненная с применением резиновой смеси для слоя резины, покрывающего остов из корда, которая содержит от 1 до 10 массовых частей придающего липкость агента на 100 массовых частей каучукового компонента, состоящего из каучука на основе диена и бромированного сополимера изобутилена и п-метилстирола, и в качестве примеров такого придающего липкость агента приведены терпеновая смола и производное канифоли. Согласно патентному документу 1 применение такой резиновой смеси обеспечивает отличную способность к адгезии с другими элементами шины.

Кроме того, в опубликованном патенте Японии №2004-2584 (патентный документ 2) описана резиновая смесь, содержащая от 40 до 500 массовых частей наполнителя и 15 массовых частей или более смолы на 100 массовых частей каучукового компонента, и в качестве примеров такой смолы приведены терпеновая смола и канифольная смола. Согласно патентному документу 2 путем применения такой смеси и использования ее в качестве протектора можно обеспечить как характеристику сцепления на мокром покрытии, так и сопротивление истиранию.

Дополнительно, в опубликованном патенте Японии №2006-63093 (патентный документ 3) описана резиновая смесь для протектора, содержащая 8 массовых частей или более смолы и наполнитель, состоящий на 80% или более из белого наполнителя, на 100 массовых частей каучукового компонента, содержащего 80% мас. или более натурального каучука и/или эпоксидированного натурального каучука, и в качестве примеров такой смолы приведены терпеновая смола, модифицированная ароматическим соединением терпеновая смола и канифольная смола. Согласно патентному документу 3 повышено содержание сырья, полученного из источника, отличного от нефти, и в то же время прежние рабочие характеристики можно сохранить на аналогичном уровне.

Однако в изобретениях, раскрытых в патентных документах 1-3, не рассматриваются вышеупомянутое применение для различных элементов и рабочие характеристики, требуемые для этих элементов, а также трудно сказать, что перерабатываемость этих смесей является удовлетворительной.

Патентный документ 1: опубликованный патент Японии №11-11106

Патентный документ 2: опубликованный патент Японии №2004-2584

Патентный документ 3: опубликованный патент Японии №2006-63093

Сущность изобретения

Задачи, решаемые изобретением

Настоящее изобретение направлено на решение вышеупомянутых проблем, и его целью является создание резиновой смеси, в которой можно реализовать как поддержание свойств, требуемых в различных применениях, так и улучшение перерабатываемости, с одновременным снижением используемого количества исходных материалов, полученных из нефтяных источников, и пневматической шины, выполненной с применением этой смеси.

Средства решения задач изобретения

Резиновая смесь согласно изобретению включает каучуковый компонент и 0,5 массовых частей или более по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли на 100 массовых частей каучукового компонента, где каучуковый компонент содержит натуральный каучуковый компонент, состоящий по меньшей мере из одного каучука, выбранного из натурального каучука и модифицированного натурального каучука, в количестве от 20 до 100% мас.

Здесь, предпочтительно, модифицированный натуральный каучук представляет собой эпоксидированный натуральный каучук.

Предпочтительно, каучуковый компонент в резиновой смеси согласно изобретению состоит из натурального каучукового компонента.

Предпочтительно, резиновая смесь согласно изобретению представляет собой любую из следующих смесей:

- смесь для резины обжимной части;

- смесь для подканавочного слоя протектора;

- смесь для протектора, и дополнительно включает 45 массовых частей или более диоксида кремния и 5 массовых частей или менее сажи на 100 массовых частей каучукового компонента;

- смесь для слоя каркаса, и дополнительно включает от 20 до 60 массовых частей диоксида кремния на 100 массовых частей каучукового компонента;

- смесь для наполнителя борта, и дополнительно включает 60 массовых частей или более диоксида кремния, 5 массовых частей или менее сажи и от 0,1 до 0,8 массовых частей пептизирующего агента на 100 массовых частей каучукового компонента.

В настоящем изобретении также предложена пневматическая шина, представляющая собой любую из следующих шин:

- пневматическая шина, снабженная резиной обжимной части, состоящей из резиновой смеси согласно изобретению для резины обжимной части;

- пневматическая шина, снабженная подканавочным слоем протектора, состоящим из резиновой смеси согласно изобретению для подканавочного слоя протектора;

- пневматическая шина, снабженная резиной протектора, состоящей из резиновой смеси согласно изобретению для протектора;

- пневматическая шина, снабженная резиновой смесью согласно изобретению для слоя каркаса, и слой каркаса сформирован из корда для шины, внедренного в резиновую смесь;

- пневматическая шина, снабженная наполнителем борта, состоящим из резиновой смеси согласно изобретению для наполнителя борта.

Технические эффекты изобретения

Согласно настоящему изобретению можно обеспечить резиновую смесь, в которой можно реализовать как поддержание свойств, требуемых для различных применений (жесткость, твердость, механическая прочность и т.д. при применении в качестве резины обжимной части; сопротивление качению, устойчивость при управлении и т.д. при применении в подканавочном слое протектора; характеристику сцепления с дорогой, долговечность, включая сопротивление истиранию, сопротивление качению, тепловыделение и т.д. при применении в протекторе, и твердость, сопротивление разрушению и т.д. при применении в качестве наполнителя борта), так и улучшение перерабатываемости, при уменьшении используемого количества материалов, полученных из нефтяных источников, и пневматическую шину, выполненную с применением этой резиновой смеси.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой вид в разрезе, показывающий пример пневматической шины согласно изобретению.

Описание условных обозначений

На данном чертеже 1 - шина, 2 - протектор, 2а - беговая дорожка протектора; 2b - подканавочный слой протектора; 3 - боковина; 4 - борт; 5 - сердечник борта; 6 - каркас, 6а - слой каркаса, 7 - брекерный пояс; 8 - резина наполнителя борта; 9 - резина внутренней прокладки и 4G - резина обжимной части.

Лучшие способы осуществления изобретения

Резиновая смесь согласно изобретению включает каучуковый компонент и 0,5 массовых частей или более по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, на 100 массовых частей каучукового компонента, где каучуковый компонент содержит натуральный каучуковый компонент, состоящий по меньшей мере из одного каучука, выбранного из натурального каучука и модифицированного натурального каучука, в количестве от 20 до 100% мас. Такую резиновую смесь согласно изобретению можно подходящим способом использовать для резины обжимной части или подканавочного слоя протектора. К тому же, резиновую смесь согласно изобретению, когда она дополнительно включает 45 массовых частей или более диоксида кремния и 5 массовых частей или менее сажи на 100 массовых частей каучукового компонента, можно подходящим образом использовать для протектора. К тому же, резиновую смесь согласно изобретению, когда она дополнительно включает от 20 до 60 массовых частей диоксида кремния на 100 массовых частей каучукового компонента, можно подходящим образом использовать для слоя каркаса. Кроме того, резиновую смесь согласно изобретению, когда она дополнительно включает 60 массовых частей или более диоксида кремния, 5 массовых частей или менее сажи и от 0,1 до 0,8 массовых частей пептизирующего агента, можно подходящим образом использовать для наполнителя борта.

Резиновая смесь согласно изобретению содержит каучуковый компонент и 0,5 массовых частей или более по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, на 100 массовых частей каучукового компонента. К тому же, каучуковый компонент, используемый в настоящем изобретении, содержит натуральный каучуковый компонент, состоящий по меньшей мере из одного каучука, выбранного из натурального каучука (НК) или модифицированного натурального каучука (в дальнейшем называемый здесь просто «натуральный каучуковый компонент»), в количестве от 20 до 100% мас.

Каучуковый компонент

В резиновой смеси согласно изобретению каучуковый компонент содержит натуральный каучуковый компонент, состоящий по меньшей мере из одного каучука, выбранного из натурального каучука и модифицированного натурального каучука (ЭНК). Таким образом, натуральный каучуковый компонент в настоящем изобретении может содержать только натуральный каучук, может содержать только модифицированный натуральный каучук или может включать оба эти каучука.

Натуральный каучук, используемый в настоящем изобретении, включает любой известный натуральный каучук, и место его происхождения и подобные характеристики не ограничены. Такой натуральный каучук содержит в основном цис-1,4-полиизопрен и может содержать транс-1,4-полиизопрен в зависимости от требуемых свойств. Поэтому натуральный каучук включает, в дополнение к натуральному каучуку, содержащему в основном цис-1,4-полиизопрен, натуральный каучук, содержащий в основном транс-1,4-полиизопрен, такой как балата, получаемый из одного из видов каучуконосных растений семейства сапотовых (Sapotaceae), произрастающих в Южной Америке. Натуральный каучуковый компонент в настоящем изобретении может содержать один вид или два или более видов таких натуральных каучуков (т.е. один компонент или два или более компонентов). В качестве такого натурального каучука, например, можно подходящим образом применять натуральный каучук таких марок, как RSS#3 и TSR.

Модифицированный натуральный каучук, используемый в настоящем изобретении, относится к модифицированному или очищенному вышеупомянутому каучуку, и примеры включают такие каучуки, как эпоксидированный натуральный каучук (ЭНК), депротеинизированный натуральный каучук (ДПНК) и гидрированный натуральный каучук. Натуральный каучуковый компонент в настоящем изобретении может содержать один вид, или два или более видов таких модифицированных натуральных каучуков. Предпочтительно натуральный каучуковый компонент в настоящем изобретении содержит в качестве модифицированного натурального каучука эпоксидированный натуральный каучук.

Эпоксидированный натуральный каучук является одним из видов модифицированных натуральных каучуков, в котором ненасыщенная двойная связь натурального каучука эпоксидирована, и сила молекулярного сцепления увеличена с помощью эпоксигруппы, которая является полярной группой. По этой причине температура стеклования (T_g) является более высокой, чем у натурального каучука, а механическая прочность, сопротивление истиранию и сопротивление проникновению воздуха являются превосходными. В качестве такого эпоксидированного натурального каучука можно использовать промышленно выпускаемый эпоксидированный натуральный каучук, такой как ENR25 (производитель Kumpulan Guthrie Berhad) (степень эпоксидирования 25%) и ENR50 (производитель Kumpulan Guthrie Berhad) (степень эпоксидирования 50%), и можно использовать эпоксидированный натуральный каучук. Способ эпоксидирования натурального каучука не ограничен особым образом и включает такие способы, как хлоргидриновый способ, способ прямого окисления, способ с использованием перекиси водорода, способ с использованием алкилгидропероксида и способ с использованием перкислоты. Примеры способа с использованием перкислоты включают способ взаимодействия органической перкислоты, такой как перуксусная кислота и премуравьиная кислота, в качестве эпоксидирующего агента с эмульсией натурального каучука.

Предпочтительно степень эпоксидирования эпоксидированного натурального каучука (ЭНК) составляет 5% мол. или более. Здесь степень эпоксидирования означает отношение числа эпоксидированных двойных связей к общему числу двойных связей в натуральном каучуке до эпоксидирования ((число эпоксидированных двойных связей)/(число двойных связей до эпоксидирования)), и ее определяют путем, например, титриметрического анализа или анализа методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Когда степень эпоксидирования эпоксидированного натурального каучука (ЭНК) составляет менее 5% мол., поскольку температура стеклования эпоксидированного натурального каучука (ЭНК) является низкой, твердость резины резиновой смеси понижена. По этой причине существует тенденция, что при использовании резиновой смеси, в которой степень эпоксидирования эпоксидированного натурального каучука составляет менее 5% мол., для обжимной части или протектора, долговечность и сопротивление усталости пневматической шины, в которой применяют эти элементы, понижены; когда эту смесь применяют для подканавочного слоя протектора, устойчивость при управлении пневматической шины, в которой применяют этот элемент, понижена; а когда смесь применяют для наполнителя борта, трудно получить высокую твердость, высокую долговечность, высокое сопротивление усталости и высокое сопротивление качению пневматической шины, в которой применяют этот элемент. Кроме того, когда резиновую смесь согласно изобретению применяют в резине обжимной части, подканавочном слое протектора или протекторе, степень эпоксидирования эпоксидированного натурального каучука более предпочтительно составляет 10% мол. или более; когда резиновую смесь настоящего изобретения применяют в наполнителе борта, степень эпоксидирования эпоксидированного натурального каучука более предпочтительно составляет 25% мол. или более.

Кроме того, когда резиновую смесь согласно изобретению применяют в резине обжимной части, подканавочном слое протектора или протекторе, степень эпоксидирования эпоксидированного натурального каучука предпочтительно составляет 65% мол. или менее, более предпочтительно 60% мол. или менее. В этом случае, когда степень эпоксидирования эпоксидированного натурального каучука превышает 65% мол., существует тенденция, что механическая прочность уменьшается из-за слишком твердой резиновой смеси. К тому же, когда резиновую смесь согласно изобретению применяют в наполнителе борта, степень эпоксидирования эпоксидированного натурального каучука предпочтительно составляет 50% мол. или менее, более предпочтительно 30% мол. или менее. В этом случае, когда степень эпоксидирования эпоксидированного натурального каучука (ЭНК) превышает 50% мол., существует тенденция, что твердость чрезвычайно возрастает и сопротивление усталости при изгибе уменьшается в пневматической шине, снабженной наполнителем борта с использованием этой резиновой смеси.

Наиболее типичные примеры эпоксидированного натурального каучука (ЭНК) включают эпоксидированный натуральный каучук, имеющий степень эпоксидирования 25% мол., и эпоксидированный натуральный каучук, имеющий степень эпоксидирования 50% мол.

В настоящем изобретении содержание натурального каучукового компонента в каучуковом компоненте составляет 20% мас. или более. Когда содержание натурального каучукового компонента составляет менее 20% мас., не получают достаточного эффекта уменьшения используемого количества исходных материалов, полученных из нефтяных источников. Содержание натурального каучукового компонента в каучуковом компоненте предпочтительно составляет 30% мас. или более, более предпочтительно 40% мас. или более. К тому же, в частности, когда резиновую смесь настоящего изобретения применяют в слое каркаса, содержание натурального каучукового компонента в каучуковом компоненте предпочтительно составляет 50% мас. или более, более предпочтительно 70% мас. или более, особенно предпочтительно 90% мас. или более. Хотя с точки зрения лучшего эффекта уменьшения используемого количества исходных материалов, полученных из нефтяных источников, предпочтительно, чтобы содержание натурального каучукового компонента в каучуковом компоненте составляло 100% мас. (т.е. каучуковый компонент состоит из натурального каучукового компонента), например, содержание натурального каучукового компонента в каучуковом компоненте может составлять 50% мас. или менее, 30% мас. или менее, и можно, в качестве остальной части каучукового компонента, вводить каучук, отличный от натурального каучукового компонента.

Кроме того, когда резиновую смесь согласно изобретению применяют в слое каркаса, предпочтительно вышеупомянутый каучуковый компонент содержит натуральный каучуковый компонент, состоящий из от 30 до 70% мас. натурального каучука (НК) и от 30 до 70% мас. модифицированного натурального каучука.

Кроме того, каучуковый компонент может содержать каучук, полученный из нефтяного источника, в таком количестве, чтобы эффект настоящего изобретения не ухудшался. Примеры каучука, полученного из нефтяного источника, включают такие каучуки, как бутадиен-стирольный каучук (БСК), бутадиеновый каучук (БДК), изопрен-стирольный сополимерный каучук, изопреновый каучук (ИК), бутиловый каучук (БК), хлоропреновый каучук (ХК), акрилонитрил-бутадиеновый каучук (БНК), галогенированный бутиловый каучук (ГБК) и галогенированный сополимер изопрена и п-метилстирола. Среди них БСК, БДК и ИК являются предпочтительными благодаря тому, что в случае, когда твердость резиновой смеси настоящего изобретения может быть выше и резиновую смесь настоящего изобретения применяют в резине обжимной части, особенно лучшие долговечность и сопротивление усталости можно придать пневматической шине, используя эти каучуки, и в случае, когда резиновую смесь настоящего изобретения применяют в подканавочном слое протектора, можно придать долговечность пневматической шине, используя эти каучуки, и в случае, когда резиновую смесь настоящего изобретения применяют в протекторе, можно придать механическую прочность пневматической шине, используя эти каучуки. Кроме того, в случае, когда резиновую смесь согласно изобретению применяют в наполнителе борта, можно придать высокую твердость, высокую долговечность, высокое сопротивление усталости и высокое сопротивление качению пневматической шине, используя эти каучуки.

Смола на основе терпена и смола на основе канифоли

Резиновая смесь согласно изобретению содержит по меньшей мере одну смолу, выбранную из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, в качестве смолы с применением натурального материала. Таким образом, резиновая смесь согласно изобретению может содержать только смолу на основе терпена, может содержать только смолу на основе канифоли или может содержать обе эти смолы. Альтернативно, смесь может содержать множество видов смол на основе терпена и смол на основе канифоли.

Используемый здесь термин «смола на основе терпена» означает смолу, полученную полимеризацией, в качестве основного мономера, терпенового соединения, содержащегося в растительном эфирном масле, полученном в основном из деревьев, листьев, корней или другого растительного сырья. Терпеновое соединение обычно является полимером изопрена (C₅H₈) и представляет собой соединение, в котором основным скелетом является терпен, подразделенный на такие соединения, как монотерпен (C₁₀H₁₆), сесквитерпен (C₁₅H₂₄) и дитерпен (С₂₀Н₃₂). Примеры включают такие соединения, как α-пинен, β-пинен, дипентен, лимонен, мирцен, алло-оцимен, оцимен, α-фелландрен, α-терпинен, γ-терпинен, терпинолен, 1,8-цинеол, 1,4-цинеол, α-терпинеол, β-терпинеол, γ-терпинеол, камфен, трициклен, сабинен, параментадиены и карены.

Смола на основе терпена согласно изобретению также включает, в дополнение к терпеновой смоле, такой как α-пиненовая смола, β-пиненовая смола, лимоненовая смола, дипентеновая смола и смола на основе β-пинена и лимонена, полученные из вышеупомянутых терпеновых соединений в качестве исходных материалов, модифицированную ароматическим соединением терпеновую смолу, полученную из терпенового соединения и ароматического соединения в качестве исходных материалов, терпен-фенольную смолу, полученную из терпенового соединения и соединения на основе фенола в качестве исходных материалов, и гидрированную терпеновую смолу, в которой терпеновая смола подвергнута обработке гидрированием. Здесь примеры ароматического соединения, применяемого в качестве исходного материала для получения модифицированной ароматическим соединением терпеновой смолы в настоящем изобретении, включают стирол, α-метилстирол, винилтолуол и дивинилтолуол, и примеры соединения на основе фенола, применяемого в качестве исходного материала для получения терпен-фенольной смолы, включают фенол, бисфенол А, крезол и ксиленол.

В качестве такой смолы на основе терпена можно подходящим образом использовать такие промышленно выпускаемые продукты, как PX300N (производитель YASUHARA CHEMICAL CO., LTD.) и PX100N (производитель YASUHARA CHEMICAL CO., LTD.).

Когда резиновая смесь согласно изобретению содержит смолу на основе терпена, указанная смола имеет температуру размягчения предпочтительно 150°С или ниже, более предпочтительно 120°С или ниже. Когда температура размягчения превышает 150°С, смола трудно диспергируется, и липкость является низкой.

Кроме того, используемый здесь термин «смола на основе канифоли» означает гидрированную канифольную смолу, модифицированную канифольную смолу, такую как модифицированная малеиновой кислотой канифольная смола, модифицированную канифолью фенольную смолу и диспропорционированную канифольную смолу, полученную путем реакции диспропорционирования сложного эфира канифоли, такого как глицериновый сложный эфир канифоли; или канифольную смолу, содержащую, в дополнение к натуральной канифольной смоле (полимеризованной канифоли), такой как живичная канифоль, экстракционная канифоль и талловая канифоль, в качестве основного компонента, смоляную кислоту, такую как абиетиновая кислота, неоабиетиновая кислота, парастриновая кислота, левопимаровая кислота, пимаровая кислота, изопимаровая кислота и дегидроабиетиновая кислота, полученные путем переработки канифоли.

В качестве такой смолы на основе канифоли подходит для применения промышленно выпускаемый продукт, такой как таловая канифоль ТР90В (производитель Harima Chemicals, Inc.).

Когда резиновая смесь согласно изобретению содержит смолу на основе канифоли, указанная смола имеет температуру размягчения предпочтительно 150°С или ниже, более предпочтительно 120°С или ниже. Когда температура размягчения превышает 150°С, смола трудно диспергируется, и липкость является низкой.

Резиновая смесь согласно изобретению содержит по меньшей мере одну смолу, выбранную из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, в количестве 0,5 массовых частей или более на 100 массовых частей каучукового компонента. Здесь, когда смесь содержит как смолу на основе терпена, так и смолу на основе канифоли, общее количество этих смол составляет 0,5 массовых частей или более на 100 массовых частей каучукового компонента. Когда содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, составляет менее 0,5 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента, это является недостатком, поскольку липкость, необходимая для обработки, является недостаточной.

Кроме того, в резиновой смеси согласно изобретению, когда резиновую смесь используют в резине обжимной части или подканавочном слое протектора, вышеупомянутое содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, предпочтительно составляет 20 массовых частей или менее, более предпочтительно 15 массовых частей или менее на 100 массовых частей каучукового компонента. Когда резиновую смесь используют в резине обжимной части или подканавочном слое протектора, в случае, если содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, превышает 20 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента, твердость и механическая прочность не соответствуют требованиям, предъявляемым к этим характеристикам для обжимной части или подканавочного слоя протектора.

Кроме того, в резиновой смеси согласно изобретению, когда резиновую смесь используют в протекторе, вышеупомянутое содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, предпочтительно составляет 100 массовых частей или менее, более предпочтительно 70 массовых частей или менее на 100 массовых частей каучукового компонента. Когда резиновую смесь используют в протекторе, в случае, если содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, превышает 100 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента, липкость становится слишком высокой, а перерабатываемость, наоборот, ухудшается.

Кроме того, в резиновой смеси согласно изобретению, когда резиновую смесь используют в слое каркаса, вышеупомянутое содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли (в особенности, смолы на основе терпена), предпочтительно составляет 15 массовых частей или менее на 100 массовых частей каучукового компонента. Когда резиновую смесь используют в слое каркаса, в случае, если содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, превышает 15 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента, характеристики при растяжении ухудшаются. Когда резиновую смесь используют в слое каркаса, содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, предпочтительно составляет от 2 до 10 массовых частей, более предпочтительно от 3 до 5 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента.

Кроме того, в резиновой смеси согласно изобретению, когда резиновую смесь используют в наполнителе борта, вышеупомянутое содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, предпочтительно составляет 15 массовых частей или менее, более предпочтительно 10 массовых частей или менее на 100 массовых частей каучукового компонента. Когда резиновую смесь используют в наполнителе борта, в случае, если содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, превышает 15 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента, твердость может быть понижена. Когда резиновую смесь используют в наполнителе борта, с точки зрения сохранения на оптимальном уровне силы приклеивания, содержание по меньшей мере одной смолы, выбранной из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли, предпочтительно составляет 0,5 массовых частей или более, более предпочтительно 2 массовые части или более на 100 массовых частей каучукового компонента.

Диоксид кремния

Резиновая смесь согласно изобретению предпочтительно дополнительно содержит диоксид кремния. Диоксид кремния случит в качестве усиливающего наполнителя, и путем добавления диоксида кремния можно улучшить прочность при растяжении. К тому же, поскольку диоксид кремния получают из источника, отличного от нефти, в резиновой смеси можно снизить используемое количество сырья, полученного из нефтяных источников, по сравнению, например, со случаем, когда в качестве основного усиливающего агента вводят усиливающий агент, полученный из нефтяных источников, такой как сажа.

Когда диоксид кремния входит в состав в резиновой смеси, предпочтительно использовать диоксид кремния, имеющий удельную площадь поверхности по БЭТ 50 м²/г или более, и более предпочтительно использовать диоксид кремния, имеющий удельную площадь поверхности по БЭТ 80 м²/г или более. Когда используют диоксид кремния, имеющий удельную площадь поверхности по БЭТ менее 50 м²/г, можно не достичь достаточной твердости. Кроме того, удельная площадь поверхности по БЭТ диоксида кремния предпочтительно составляет 500 м²/г или менее, более предпочтительно 300 м²/г или менее. Когда используют диоксид кремния, имеющий удельную площадь поверхности по БЭТ, превышающую 500 м²/г, может ухудшаться перерабатываемость каучука. Вышеупомянутую удельную площадь поверхности по БЭТ диоксида кремния можно измерить, например, с помощью метода согласно ASTM-D-4820-93.

Когда диоксид кремния входит в состав в резиновой смеси, его содержание особым образом не ограничено, но когда резиновую смесь согласно изобретению используют в резине обжимной части или подканавочном слое протектора, это содержание составляет 35 массовых частей или более, предпочтительно 45 массовых частей или более на 100 массовых частей каучукового компонента. Когда содержание диоксида кремния составляет менее 35 массовых частей на 100 массовых частей вышеупомянутого каучукового компонента, можно не достичь достаточной прочности обжимной части или подканавочного слоя протектора и, в особенности, достаточной прочности при растяжении. Кроме того, когда резиновую смесь согласно изобретению используют в резине обжимной части или подканавочном слое протектора, содержание диоксида кремния предпочтительно составляет 150 массовых частей или менее, более предпочтительно 130 массовых частей или менее на 100 массовых частей каучукового компонента. Когда резиновую смесь согласно изобретению используют в резине обжимной части или подканавочном слое протектора, в случае, если содержание диоксида кремния превышает 150 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента, перерабатываемость сырой резины ухудшается, и в то же время тепловыделение резины при движении становится высоким.

Кроме того, когда резиновую смесь согласно изобретению используют в протекторе, содержание диоксида кремния составляет 45 массовых частей или более, предпочтительно 60 массовых частей или более на 100 массовых частей вышеупомянутого каучукового компонента. Когда содержание диоксида кремния составляет менее 45 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента, можно не достичь достаточной прочности резины протектора и, в особенности, достаточной прочности при растяжении. К тому же, когда резиновую смесь согласно изобретению используют в протекторе, содержание диоксида кремния предпочтительно составляет 150 массовых частей или менее, более предпочтительно 130 массовых частей или менее на 100 массовых частей каучукового компонента. Когда резиновую смесь согласно изобретению используют в протекторе, в случае, если содержание диоксида кремния превышает 150 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента, перерабатываемость сырой резины ухудшается, и в то же время в резине протектора, выполненной с использованием этой резиновой смеси, становится высоким тепловыделение при движении.

Кроме того, когда резиновую смесь согласно изобретению используют в наполнителе борта, содержание диоксида кремния предпочтительно составляет 60 массовых частей или более на 100 массовых частей вышеупомянутого каучукового компонента. Когда резиновую смесь согласно изобретению используют в наполнителе борта, в случае, если содержание диоксида кремния составляет менее 60 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента, можно не достичь достаточной твердости в полученном наполнителе борта и, в частности, можно не достичь достаточной прочности при растяжении. Кроме того, когда резиновую смесь согласно изобретению используют в наполнителе борта, содержание диоксида кремния предпочтительно составляет 120 массовых частей или менее, более предпочтительно 100 массовых частей или менее на 100 массовых частей вышеупомянутого каучукового компонента. Когда содержание диоксида кремния превышает 120 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента, прочность на разрыв понижается.

Диоксид кремния может представлять собой диоксид кремния, полученный мокрым способом, или диоксид кремния, полученный сухим способом. Примеры предпочтительных промышленно выпускаемых продуктов включают такие продукты, как Ultrasil VN2 (производитель Evonik Degussa Japan. Co., Ltd.) (удельная площадь поверхности по БЭТ 125 м²/г) и Ultrasil VN3 (производитель Evonik Degussa Japan. Co., Ltd.) (удельная площадь поверхности по БЭТ 175 м²/г).

Силановый связующий агент

Когда диоксид кремния входит в состав резиновой смеси согласно изобретению, предпочтительно вводить силановый связующий агент совместно с диоксидом кремния. В качестве силанового связующего агента можно использовать ранее известные силановые связующие агенты, и их примеры включают силановые связующие агенты на основе сульфида, такие как

бис(3-триэтоксисилилпропил)тетрасульфид,

бис(2-триэтоксисилилэтил)тетрасульфид,

бис(4-триэтоксисилилбутил)тетрасульфид,

бис(3-триметоксисилилпропил)тетрасульфид,

бис(2-триметоксисилилэтил)тетрасульфид,

бис(4-триметоксисилилбутил)тетрасульфид,

бис(3-триэтоксисилилпропил)трисульфид,

бис(2-триэтоксисилилэтил)трисульфид,

бис(4-триэтоксисилилбутил)трисульфид,

бис(3-триметоксисилилпропил)трисульфид,

бис(2-триметоксисилилэтил)трисульфид,

бис(4-триметоксисилилбутил)трисульфид,

бис(3-триэтоксисилилпропил)дисульфид,

бис(2-триэтоксисилилэтил)дисульфид,

бис(4-триэтоксисилбутил)дисульфид,

бис(3-триметоксисилилпропил)дисульфид,

бис(2-триметоксисилилэтил)дисульфид,

бис(4-триметоксисилилбутил)дисульфид,

3-триметоксисилилпропил-N,N-диметилтиокарбамоилтетрасульфид,

3-триэтоксисилилпропил-N,N-диметилтиокарбамоилтетрасульфид,

2-триэтоксисилилэтил-N,N-диметилтиокарбамоилтетрасульфид,

2-триметоксисилилэтил-N,N-диметилтиокарбамоилтетрасульфид,

3-триметоксисилилпропилбензотиазолилтетрасульфид,

3-триэтоксисилилпропилбензотиазолтетрасульфид,

3-триметоксисилилпропилметакрилатмоносульфид и

3-триэтоксисилилпропилметакрилатмоносульфид;

силановые связующие агенты на основе меркаптана, такие как 3-меркаптопропилтриметоксисилан, 3-меркаптопропилтриэтоксисилан, 2-меркаптоэтилтриметоксисилан и 2-меркаптоэтилтриэтоксисилан; силановые связующие агенты, содержащие винильную группу, такие как винилтриэтоксисилан и винилтриметоксисилан; силановые связующие агенты, содержащие аминогруппу, такие как 3-аминопропилтриэтоксисилан, 3-аминопропилтриметоксисилан, 3-(2-аминоэтил)аминопропилтриэтоксисилан и 3-(2-аминоэтил)аминопропилтриметоксисилан; силановые связующие агенты, содержащие глицидоксигруппу, такие как γ-глицидоксипропилтриэтоксисилан, γ-глицидоксипропилтриметоксисилан, γ-глицидоксипропилметилдиэтоксисилан и γ-глицидоксипропилметилдиметоксисилан; силановые связующие агенты, содержащие нитрогруппу, такие как 3-нитропропилтриметоксисилан и 3-нитропропилтриэтоксисилан; силановые связующие агенты, содержащие хлор, такие как 3-хлорпропилтриметоксисилан, 3-хлорпропилтриэтоксисилан, 2-хлорэтилтриметоксисилан и 2-хлорэтилтриэтоксисилан. Эти силановые связующие агенты можно использовать по отдельности, или два или более видов этих агентов можно использовать в сочетании.

Среди них, с точки зрения лучшей перерабатываемости, предпочтительно используют Si69 (производитель Evonik Degussa Japan. Co., Ltd.) (бис(3-триэтоксисилилпропил)тетрасульфид) и Si266 (производитель Evonik Degussa Japan. Co., Ltd.) (бис(3-триэтоксисилилпропил)дисульфид).

Когда в резиновой смеси дополнительно присутствует силановый связующий агент, его содержание не ограничено особым образом, но предпочтительно составляет 4 массовых части или более, более предпочтительно 6 массовых частей или более на 100 массовых частей диоксида кремния. Когда содержание силанового связующего агента составляет менее 4 массовых частей на 100 массовых частей диоксида кремния, прочность резины может быть понижена. Кроме того, содержание силанового связующего агента предпочтительно составляет 20 массовых частей, более предпочтительно 15 массовых частей на 100 массовых частей диоксида кремния. Когда содержание силанового связующего агента превышает 20 массовых частей на 100 массовых частей диоксида кремния, эффект улучшения смешивания и обрабатываемости небольшой, с другой стороны, возрастает стоимость, и имеется тенденция к понижению прочности резины.

Сажа

Резиновая смесь согласно изобретению может дополнительно содержать сажу в качестве усиливающего агента, в таком количестве, чтобы не ухудшать эффект настоящего изобретения. Путем добавления сажи придают лучшую механическую прочность, но поскольку сажу обычно получают из нефтяных источников, то для снижения используемого количества материалов, полученных из нефтяных источников, предпочтительно, чтобы добавляемое количество сажи составляло 5 массовых частей или менее, более предпочтительно 3 массовые части или менее, еще более предпочтительно 2 массовые части или менее на 100 массовых частей каучукового компонента. Когда резиновую смесь согласно изобретению используют в протекторе, обычно добавляют сажу в качестве усиливающего агента.

С другой стороны, при добавлении сажи, в случае, если резиновую смесь согласно изобретению используют в обжимной части, подканавочном слое протектора или протекторе, добавляемое количество сажи предпочтительно составляет 10 массовых частей или более, более предпочтительно 15 массовых частей или более на 100 массовых частей каучукового компонента, поскольку достигают более высокого эффекта повышения механической прочности, обусловленного добавлением сажи. Кроме того, по аналогичным причинам, при использовании резиновой смеси согласно изобретению в слое каркаса добавляемое количество сажи предпочтительно составляет 5 массовых частей или более, более предпочтительно 10 массовых частей или более на 100 массовых частей каучукового компонента. Кроме того, по аналогичным причинам, когда резиновую смесь согласно изобретению используют в наполнителе борта, добавляемое количество сажи предпочтительно составляет 3 массовые части или более, более предпочтительно 5 массовых частей или более на 100 массовых частей каучукового компонента.

Примеры предпочтительных промышленно выпускаемых продуктов сажи включают Show Black N220 (производитель Cabot Japan K.K.).

Пептизирующий агент

Кроме того, когда резиновую смесь согласно изобретению используют в наполнителе борта, предпочтительно смесь дополнительно содержит пептизирующий агент. Пептизирующий агент также называют пептизатором или ускорителем пластикации и его добавляют, чтобы химическим путем разрезать молекулу каучука в исходном материале невулканизированной резины для ускорения пластикации и способствовать понижению вязкости каучука для сокращения времени пластикации. В качестве пептизирующего агента можно использовать ранее известные подходящие пептизирующие агенты, такие как ароматическое меркаптановое соединение, соединение на основе дисульфида и его цинковая соль, органический пероксид, нитросоединение и нитрозосоединение. В резиновой смеси для наполнителя борта согласно изобретению содержание пептизирующего агента составляет от 0,1 до 0,8 массовых частей на 100 массовых частей вышеупомянутого каучукового компонента.

Другие компоненты смеси

В резиновую смесь согласно изобретению, в дополнение к вышеупомянутым компонентам, можно вводить другие компоненты смеси, обычно используемые в резиновой промышленности, например вулканизирующий агент, стеариновую кислоту, ускоритель вулканизации, вспомогательный ускоритель вулканизации, масло, отвержденную смолу, воск и агент, препятствующий старению.

В качестве вулканизирующего агента можно использовать органический пероксид или вулканизирующий агент на основе серы и в качестве органического пероксида можно использовать, например, бензоилпероксид, дикумилпероксид, ди-трет-бутилпероксид, трет-бутилкумилпероксид, метилэтилкетонпероксид, кумолгидропероксид, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, 2,5-диметил-2,5-ди(бензоилперокси)гексан, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексин-3 или 1,3-бис(трет-бутилпероксипропил)бензол, ди-трет-бутилперокси-диизопропилбензол, трет-бутилпероксибензол, 2,4-дихлорбензоилпероксид, 1,1-ди-трет-бутилперокси-3,3,5-триметилсилоксан и н-бутил-4,4-ди-трет-бутилпероксивалерат. Среди них предпочтительными являются дикумилпероксид, трет-бутилпероксибензол и бис-трет-бутилперокси-диизопропилбензол. Кроме того, в качестве вулканизирующего агента на основе серы можно использовать серу и морфолиндисульфид. Из них предпочтительно используют серу. Эти вулканизирующие агенты можно использовать по отдельности, или два или более вида из них можно использовать в сочетании.

В качестве ускорителя вулканизации можно применять ускоритель, содержащий по меньшей мере один из ускорителей вулканизации на основе сульфенамида, на основе тиазола, на основе тиурама, на основе тиомочевины, на основе гуанидина, на основе дитиокарбаминовой кислоты, на основе альдегидамина или на основе альдегидаммиака, и на основе имидазолина или на основе ксантата. В качестве ускорителя вулканизации на основе сульфенамида можно использовать такие соединения на основе сульфенамида, как N-циклогексил-2-бензотиазилсульфенамид (ЦВС), N-трет-бутил-2-бензотиазилсульфенамид (ТББС), N,N-дициклогексил-2-бензотиазилсульфенамид, N-оксидиэтилен-2-бензотиазилсульфенамид и N,N-диизопропил-2-бензотиазолсульфенамид. В качестве ускорителя вулканизации на основе тиазола можно использовать такие соединения на основе тиазола, как 2-меркаптобензотиазол (МБТ), дибензотиазилдисульфид (MBTS), натриевую соль, цинковую соль или медную соль 2-меркаптобензотиазола, циклогексиламиновую соль, 2-(2,4-динитрофенил)меркаптобензотиазол и 2-(2,6-диэтил-4-морфолинтио)бензотиазол. В качестве ускорителя вулканизации на основе тиурама можно использовать такие соединения на основе тиурама, как ТМТД (тетраметилтиурамдисульфид), тетраэтилтиурамдисульфид, тетраметилтиураммоносульфид, дипентаметилентиурамдисульфид, дипентаметилентиураммоносульфид, дипентаметилентиурамтетрасульфид, дипентаметилентиурамгексасульфид, тетрабутилтиурамдисульфид и пентаметилентиурамтетрасульфид. В качестве ускорителя вулканизации на основе тиомочевины можно использовать такие соединения на основе тиомочевины, как тиокарбамид, диэтилтиомочевина, дибутилтиомочевина, триметилтиомочевина и диортотолилтиомочевина. В качестве ускорителя вулканизации на основе гуанидина можно использовать такие соединения на основе гуанидина, как дифенилгуанидин, диортотолилгуанидин, трифенилгуанидин, ортотолилбигуанидин и дифенилгуанидинфталат. В качестве ускорителя вулканизации на основе дитиокарбаминовой кислоты можно использовать такие соединения на основе дитиокарбаминовой кислоты, как этилфенилдитиокарбамат цинка, бутилфенилдитиокарбамат цинка, диметилдитиокарбамат натрия, диметилдитиокарбамат цинка, диэтилдитиокарбамат цинка, дибутилдитиокарбамат цинка, диамилдитиокарбамат цинка, дипропилдитиокарбамат цинка, комплексная соль пентаметилендитиокарбамата цинка и пиперидина, гексадецил (или октадецил)изопропилдитиокарбамат цинка, дибензилдитиокарбамат цинка, диэтилдитиокарбамат натрия, соль пентаметилендитиокарбаминовой кислоты и пиперидина, диметилдитиокарбамат селена, диэтилдитиокарбамат теллура и диамилдитиокарбамат кадмия. В качестве ускорителя вулканизации на основе альдегидамина или альдегидаммиака можно использовать такие соединения на основе альдегидамина или альдегидаммиака, как продукт реакции ацетальдегида и анилина, продукт конденсации бутилальдегида и анилина, гескаметилентетрамин и продукт реакции ацетальдегида и аммиака. В качестве ускорителя вулканизации на основе имидазолина можно использовать такие соединения на основе имидазолина, как 2-меркаптоимидазолин. В качестве ускорителя вулканизации на основе ксантата можно использовать такие соединения на основе ксантата, как дибутилксантогенат цинка. Эти ускорители вулканизации можно использовать по отдельности или два или более вида из них можно использовать в сочетании.

В качестве вспомогательного ускорителя вулканизации можно использовать, например, оксид цинка и стеариновую кислоту.

В качестве препятствующего старению агента (противостарителя) можно использовать надлежащим образом выбранный агент на основе амина, агент на основе фенола и агент на основе имидазола, а также металлическую соль карбамата.

Резиновая смесь согласно изобретению может содержать металлическую соль стеариновой кислоты. Примеры металлических солей стеариновой кислоты включают такие соли, как стеарат магния, 12-гидроксистеарат магния, стеарат кальция, 12-гидроксистеарат кальция, стеарат бария, 12-гидроксистеарат бария, стеарат цинка и 12-гидроксистеарат цинка. Среди металлических солей стеариновой кислоты, с точки зрения эффекта улучшения термостойкости и совместимости с эпоксидированным натуральным каучуком, предпочтительной является соль стеариновой кислоты и щелочноземельного металла, и более предпочтительными являются стеарат кальция, 12-гидроксистеарат кальция, стеарат бария и 12-гидроксистеарат бария.

Примеры масла включают технологическое масло, растительное масло или их смесь. Примеры технологического масла включают технологическое масло на основе парафинов, технологическое масло на основе нафтенов и технологическое масло на основе ароматических соединений. Примеры растительного масла включают касторовое масло, хлопковое масло, льняное масло, рапсовое масло, соевое масло, пальмовое масло, кокосовое масло, арахисовое масло, хвойное масло, хвойную смолу, таловое масло, кукурузное масло, рисовое масло, сафлоровое масло, кунжутное масло, оливковое масло, подсолнечное масло, пальмоядровое масло, масло камелии, масло жожоба, масло австралийского ореха, сафлоровое масло и масло павловнии.

Физические свойства

Резиновая смесь согласно изобретению дает возможность реализовать как сохранение свойств, требуемых при различных применениях (жесткость, твердость, механическая прочность и т.д. при применении в качестве резины обжимной части; сопротивление качению, устойчивость при управлении и т.д. при применении в качестве подканавочного слоя протектора; характеристику сцепления с дорожным покрытием, долговечность, включая сопротивление истиранию, сопротивление качению, тепловыделение и т.д. при применении в качестве протектора, и твердость, характеристики при разрушении и т.д. при применении в качестве наполнителя борта), так и улучшение перерабатываемости, при одновременном снижении используемого количества исходных материалов, полученных из нефтяных источников. Здесь улучшенная «перерабатываемость» означает, что показатель липкости, рассчитанный по приведенному ниже расчетному уравнению, исходя из силы приклеивания невулканизированной резиновой смеси, измеренной (подробности, такие как условия измерения описаны далее) при помощи тестера PICMATAC (производитель Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.), составляет 105 или более (более предпочтительно 110 или более) при использовании резиновой смеси согласно изобретению в слое каркаса или наполнителе борта.

Показатель липкости = (сила приклеивания резиновой смеси согласно изобретению)/(сила приклеивания резиновой смеси стандартного состава)·100.

Кроме того, при использовании резиновой смеси согласно изобретению в резине обжимной части, подканавочном слое протектора или протекторе, улучшенная «перерабатываемость» означает, что вышеупомянутый показатель липкости составляет 105 или более (более предпочтительно, 110 или более), и дополнительно, показатель вязкости по Муни, рассчитанный по приведенному ниже расчетному уравнению, исходя из вязкости по Муни невулканизированной резиновой смеси, измеренной (подробности, такие как условия измерения, описаны далее) при помощи вискозиметра Муни (производитель Shimazdu Corporation) согласно методу JIS K6300, составляет 105 или более (более предпочтительно, 110 или более).

Показатель вязкости по Муни = (вязкость по Муни резиновой смеси стандартного состава)/(вязкость по Муни резиновой смеси согласно изобретению)·100.

Резиновая смесь стандартного состава в каждом из расчетных уравнений относится к резиновой смеси, которая имеет тот же состав, что и резиновая смесь согласно изобретению, за исключением того, что она не содержит по меньшей мере одну смолу, выбранную из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли.

Пневматическая шина

В настоящем изобретении также предложена пневматическая шина, выполненная с применением вышеупомянутой резиновой смеси согласно изобретению. Здесь на Фиг.1 представлено схематическое поперечное сечение, показывающее один из примеров пневматической шины согласно изобретению. Пневматическая шина 1 включает протектор 2, снабженный беговой дорожкой 2а протектора и подканавочным слоем 2b протектора, пару боковин 3, проходящих внутрь в радиальном направлении шины с обоих концов протектора 2, и борт 4, расположенный на внутреннем крае каждой боковины 3. Кроме того, борта 4, 4 соединены каркасом 6, и в то же время, для усиления протектора 2, на внешней стороне этого каркаса 6 и в протекторе 2 расположен брекерный пояс 7, который обладает стягивающим эффектом.

Указанный каркас 6 образован одним или более слоями 6а каркаса, в которых расположены корды каркаса, например, под углом от 70 до 90° по отношению к экватору СО шины, и этот слой 6а каркаса фиксирован благодаря тому, что загнут от внутренней стороны к внешней стороне в осевом направлении шины вокруг сердечника 5 борта 4 по пути от протектора 2 к боковине 3.

Указанный брекерный пояс 7 образован двумя или более слоями 7а брокера, в которых корды брокера расположены, например, под углом 40° или менее по отношению к экватору СО шины, и корды каждого брокера уложены в различных направлениях так, чтобы между слоями было их пересечение. При необходимости, по меньшей мере с внешней стороны брекерного пояса 7 может быть обеспечен слой бандажа (не показан), для предотвращения отставания обоих концов брекерного пояса 7, и в этом случае слой бандажа сформирован из непрерывного слоя, полученного спиральной намоткой корда из органического волокна, имеющего низкий модуль упругости, приблизительно параллельно экватору СО шины.

Кроме того, в борте 4 расположена резина 8 наполнителя борта, проходящая наружу в радиальном направлении от сердечника 5 борта, и в то же время на внутренней стороне каркаса 6 расположена прилегающая к нему резина 9 внутренней прокладки, которая образует поверхность внутренней полости шины, и внешняя сторона каркаса 6 защищена резиной 4G обжимной части и резиной 3G боковины. Резиновую смесь согласно изобретению можно применять по меньшей мере в одном элементе, выбранном из резины 4G обжимной части, подканавочного слоя 2b протектора, беговой дорожки 2а протектора, слоя 6а каркаса и резины 8 наполнителя борта.

На Фиг.1 представлен пример пневматической шины для легкового автомобиля, однако настоящее изобретение не ограничивается этим, и в нем предложена пневматическая шина, которую можно применять в различных транспортных средствах, таких как легковой автомобиль, грузовик, автобус и большегрузный автомобиль.

Пневматическую шину согласно изобретению получают ранее известным способом, используя резиновую смесь согласно изобретению. Это означает, что резиновую смесь, содержащую вышеупомянутые существенные компоненты и другие компоненты смеси, добавляемые при необходимости, перемешивают, резиновую смесь экструдируют, придавая ей форму по меньшей мере одного элемента, выбранного из обжимной части, подканавочного слоя протектора, резины протектора, слоя каркаса и наполнителя борта шины, на стадии, предшествующей вулканизации, и формуют совместно с другими элементами шины в машине для формовки шин традиционным способом с получением невулканизированной шины. Путем нагревания под давлением этой невулканизированной шины в вулканизаторе получают пневматическую шину согласно изобретению.

Кроме того, при использовании резиновой смеси согласно изобретению в слое каркаса, после того как смесь в вышеупомянутом невулканизированном состоянии экструдируют с получением формы слоя каркаса, ее наносят на нижнюю поверхность и верхнюю поверхность внедряемого корда для шины с получением слоя каркаса, и слой каркаса, совместно с другими элементами шины, формуют в машине для формовки шин традиционным способом. В этом случае слой каркаса особым образом не ограничен, кроме того, что он содержит вышеупомянутую резиновую смесь для слоя каркаса согласно изобретению, и можно также использовать подходящие материалы, которые ранее были известны в качестве материалов шинного корда (например, вискозное волокно, очищенное целлюлозное волокно и т.д.).

Поскольку в пневматической шине согласно изобретению используют резиновую смесь, в которой доля компонентов, полученных из нефтяных источников, дополнительно снижена, в существенной степени приняты во внимание соображения сохранения ресурсов и защиты окружающей среды и в то же время реализовано как поддержание улучшенных физических свойств, требуемых в зависимости от применения, так и улучшенная перерабатываемость; эта шина представляет собой «экологичную шину», которая не оказывает влияния на окружающую среду и в то же время обладает улучшенной перерабатываемостью и требуемыми характеристиками, такими как улучшенная долговечность и устойчивость при управлении в резине обжимной части, подканавочном слоем протектора или наполнителе борта, требуемыми характеристиками, такими как характеристика сцепления с дорожным покрытием, долговечность, включающая сопротивление истиранию, сопротивление качению и тепловыделение в протекторе, и требуемыми характеристиками в качестве слоя каркаса.

Настоящее изобретение более подробно описано ниже посредством примеров и сравнительных примеров, однако настоящее изобретение не ограничено этими примерами.

Примеры 1-3 и сравнительные примеры 1 и 2: резиновая смесь для резины обжимной части

Согласно составам смесей, показанным в таблице 1, и используя смеситель Бенбери емкостью 1,7 л, изготовленный KOBE STEEL, LTD., смешиваемые компоненты, за исключением серы и ускорителя вулканизации, загружали до степени загрузки 58% и перемешивали со скоростью вращения 80 об/мин в течение 3 мин до достижения температуры 140°С. Затем, после добавления серы и ускорителя вулканизации в полученный перемешанный продукт в количестве, указанном в таблице 1, смесь перемешивали при 80°С в течение 5 мин, используя открытые вальцы, с получением невулканизированных резиновых смесей, относящихся к примерам 1-3 и сравнительным примерам 1 и 2.

Ниже подробно описаны компоненты, использованные в примерах 1-3 и сравнительных примерах 1 и 2.

(1) Натуральный каучук (НК): SIR (изготовлен в Индонезии)

(2) Эпоксидированный натуральный каучук (ЭНК): ENR25 (производитель Malaysian Rubber Board) (степень эпоксидирования 25%)

(3) Сажа: Show Black N220 (производитель Cabot Japan K.K.)

(4) Диоксид кремния: Ultrasil VN3 (производитель Evonik Degussa Japan Co., Ltd.) (Удельная площадь поверхности по БЭТ: 175 м²/г)

(5) Силановый связующий агент: Si266 (производитель Evonik Degussa Japan Co., Ltd.)

(6) Масло: NH60 (производитель Idemitsu Kosan Co., Ltd.)

(7) Смола (1): Marcalets T100AS (производитель Maruzen Petrochemical Co., Ltd.)

(8) Смола (2): Терпеновая смола PX300N (производитель YASUHARA CHEMICAL Co., LTD.)

(9) Воск: Sunnoc Wax (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.)

(10) Противостаритель: Nocrac 6C (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.) (N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамин)

(11) Стеариновая кислота: Paulownia (производитель Nippon Oil & Fat Co., Ltd.)

(12) Оксид цинка: Zinc white (производитель MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD.)

(13) Сера: порошковая сера (производитель Tsurumi Chemical Co., Ltd.)

(14) Ускоритель вулканизации: Nocceler NS (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.)

На невулканизированных резиновых смесях, полученных в примерах 1-3 и сравнительных примерах 1 и 2, проведены следующие испытания. В таблице 1 также представлены результаты испытаний.

Испытания на липкость

Используя тестер PICMATAC (изготовитель Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.), измеряли силу приклеивания (Н) невулканизированной смеси при температуре 23°С и влажности 55% при условиях скорости подъема (отдира) 30 мм/мин и времени измерения 2,5 с. Далее, принимая показатель липкости резиновой смеси сравнительного примера 1, как резиновой смеси стандартного состава, равным 100, силу приклеивания выражали показателем, рассчитанным по приведенному ниже расчетному уравнению. Более высокая величина показателя липкости указывает на то, что сила приклеивания больше, что является лучшей характеристикой.

Показатель липкости = (сила приклеивания каждого примера и каждого сравнительного примера)/(сила приклеивания стандартной смеси)·100.

Показатель вязкости по Муни

Вязкость по Муни невулканизированной резиновой смеси измеряли при 130°С согласно JIS K6300 и, принимая резиновую смесь сравнительного примера 1 как резиновую смесь стандартного состава за 100, вязкость по Муни выражали показателем, рассчитанным по приведенному ниже расчетному уравнению. Большая величина показателя вязкости по Муни указывает на то, что вязкость ниже и обработка легче.

Показатель вязкости по Муни = (вязкость по Муни резиновой смеси стандартного состава)/(вязкость по Муни резиновой смеси согласно изобретению)·100.

Примеры 4-6 и сравнительные примеры 3 и 4: резиновая смесь для подканавочного слоя протектора

Согласно составам смесей, показанным в таблице 2, и используя смеситель Бенбери емкостью 1,7 л, изготовленный KOBE STEEL, LTD., смешиваемые компоненты, за исключением серы и ускорителя вулканизации, загружали до степени загрузки 58% и смесь перемешивали в течение 3 мин со скоростью вращения 80 об/мин до достижения температуры 160°С. Затем к полученному перемешанному продукту добавляли серу и ускоритель вулканизации в количестве, указанном в таблице 2, смесь перемешивали при 80°С в течение 5 мин, используя открытые вальцы, с получением невулканизированных резиновых смесей составов, относящихся к примерам 4-6 и сравнительным примерам 3 и 4.

Ниже подробно описаны компоненты, использованные в примерах 4-6 и сравнительных примерах 3 и 4.

(1) Натуральный каучук (НК): SIR (изготовлен в Индонезии)

(2) Эпоксидированный натуральный каучук (ЭНК): ENR25 (производитель Malaysian Rubber Board) (степень эпоксидирования 25%)

(3) Сажа: Show Black N220 (производитель Cabot Japan K.K.)

(4) Диоксид кремния: Ultrasil VN3 (производитель Evonik Degussa Japan Co., Ltd.) (Удельная площадь поверхности по БЭТ: 175 м²/г)

(5) Силановый связующий агент: Si266 (производитель Evonik Degussa Japan Co., Ltd.)

(6) Масло: NH60 (производитель Idemitsu Kosan Co., Ltd.)

(7) Смола (1): Marcalets T100AS (производитель Maruzen Petrochemical Co., Ltd.)

(8) Смола (2): Терпеновая смола PX300N (производитель YASUHARA CHEMICAL Co., LTD.)

(9) Воск: Sunnoc Wax (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.)

(10) Противостаритель: Nocrac 6C (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.) (N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамин)

(11) Стеариновая кислота: Paulownia (производитель Nippon Oil & Fat Co., Ltd.)

(12) Оксид цинка: Zinc white (производитель MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD.)

(13) Сера: порошковая сера (производитель Tsurumi Chemical Co., Ltd.)

(14) Ускоритель вулканизации: Nocceler NS (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.)

На невулканизированных резиновых смесях, полученных в примерах 4-6 и сравнительных примерах 3 и 4, проведены следующие испытания. В таблице 2 также представлены результаты испытаний.

Испытания на липкость

Испытания проводили, как описано выше, за исключением того, что показатель липкости резиновой смеси сравнительного примера 3 как резиновой смеси стандартного состава составлял 100, и выражали силу приклеивания с помощью показателя.

Показатель вязкости по Муни

Испытания проводили, как описано выше, за исключением того, что резиновую смесь сравнительного примера 3 как резиновую смесь стандартного состава принимали за 100, вязкость по Муни выражали показателем.

Характеристика сопротивления качению

Используя резиновые смеси, полученные в примерах 4-6 и сравнительных примерах 3 и 4, приготавливали испытательные образцы размером 4,0 мм (ширина) × 30 мм (длина) × 2,0 мм (толщина), измеряли тангенс угла потерь (tan δ) при условиях температуры 70°С, начальной деформации 10% и динамической деформации 2%, при помощи спектрометра для измерения вязкоупругих свойств (изготовитель IWAMOTO Quartz GlassLab Co., Ltd.), и, принимая резиновую смесь сравнительного примера 3 как резиновую смесь стандартного состава за 100, характеристику сопротивления качению выражали в виде показателя, рассчитанного по представленному ниже расчетному уравнению. Более высокая величина показателя характеристики сопротивления качению указывает на то, что характеристика сопротивления качению выше.

Показатель характеристики сопротивления качению = (tan δ сравнительного примера 3)/(tan δ каждой смеси)·100.

Устойчивость при управлении

Используя резиновые смеси, полученные в примерах 4-6 и сравнительных примерах 3 и 4, приготавливали испытательные образцы размером 4,0 мм (ширина) × 30 мм (длина) × 2,0 мм (толщина), измеряли комплексный модуль упругости (Е*) при условиях температуры 70°С, начальной деформации 10% и динамической деформации 2%, при помощи спектрометра для измерения вязкоупругих свойств (изготовитель IWAMOTO Quartz GlassLab Co., Ltd.), и, принимая резиновую смесь сравнительного примера 3 как резиновую смесь стандартного состава за 100, устойчивость при управлении выражали в виде показателя, рассчитанного по представленному ниже расчетному уравнению. Более высокая величина показателя устойчивости при управлении указывает на то, что устойчивость при управлении лучше.

Показатель устойчивости при управлении = (Е* каждой смеси)/(Е* сравнительного примера 3)·100.

Примеры 7 и 8 и сравнительные примеры 5 и 6: резиновая смесь для протектора

Согласно составам смесей, показанным в таблице 3, и используя смеситель Бенбери емкостью 1,7 л, изготовленный KOBE STEEL, LTD., смешиваемые компоненты, за исключением серы и ускорителя вулканизации, загружали до степени загрузки 58% и смесь перемешивали в течение 3 мин со скоростью вращения 80 об/мин до достижения температуры 160°С. Затем к полученному перемешанному продукту добавляли серу и ускоритель вулканизации в количестве, указанном в таблице 3, и смесь перемешивали при 80°С в течение 5 мин, используя открытые вальцы, с получением невулканизированных резиновых смесей составов, относящихся к примерам 7 и 8 и сравнительным примерам 5 и 6.

Таблица 3   Пример 7 Пример 8 Сравнит. пример 5 Сравнит. пример 6 Количество в смеси, мас.ч. Натуральный каучук 30 30 30 30 Эпоксидированный натуральный каучук 70 70 70 70 Сажа 5 5 5 5 Диоксид кремния 75 75 75 75 Силановый связующий агент 6 6 6 6 Масло 12 14 14 12 Смола (1) - - 1 3 Смола (2) 1 3 - - Воск 1,5 1,5 1,5 1,5 Противостаритель 2 2 2 2 Стеариновая кислота 2 2 2 2 Оксид цинка 3 3 3 3 Сера 1,5 1,5 1,5 1,5 Ускоритель вулканизации 2,0 2,0 2,0 2,0 Перерабатываемость резины Липкость 110 115 100 110 Снижение вязкости 110 115 100 100 Характеристика сцепления с дорожным покрытием Сухим 100 110 100 110 Мокрым 100 100 100 100 Сопротивление истиранию 100 98 100 98 Характеристика сопротивления качению 100 95 100 95 Характеристика тепловыделения 100 95 100 95

Ниже подробно описаны компоненты, использованные в примерах 7 и 8 и сравнительных примерах 5 и 6.

(1) Натуральный каучук (НК): SIR (изготовлен в Индонезии)

(2) Эпоксидированный натуральный каучук (ЭНК): ENR25 (производитель Malaysian Rubber Board) (степень эпоксидирования 25%)

(3) Сажа: Show Black N220 (производитель Cabot Japan K.K.)

(4) Диоксид кремния: Ultrasil VN3 (производитель Evonik Degussa Japan Co., Ltd.) (Удельная площадь поверхности по БЭТ: 210 м²/г)

(5) Силановый связующий агент: Si266 (производитель Evonik Degussa Japan Co., Ltd.)

(6) Масло: NH60 (производитель Idemitsu Kosan Co., Ltd.)

(7) Смола (1): Marcalets T100AS (производитель Maruzen Petrochemical Co., Ltd.)

(8) Смола (2): Терпеновая смола PX300N (производитель YASUHARA CHEMICAL Co., LTD.)

(9) Воск: Sunnoc Wax (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.)

(10) Противостаритель: Nocrac 6C (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.) (N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамин)

(11) Стеариновая кислота: Paulownia (производитель Nippon Oil & Fat Co., Ltd.)

(12) Оксид цинка: Zinc white (производитель MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD.)

(13) Сера: порошковая сера (производитель Tsurumi Chemical Co., Ltd.)

(14) Ускоритель вулканизации: Nocceler NS (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.)

На невулканизированных резиновых смесях, полученных в примерах 7 и 8 и сравнительных примерах 5 и 6, проведены следующие испытания. В таблице 3 также представлены результаты испытаний.

Испытания на липкость

Испытания проводили, как описано выше, за исключением того, что показатель липкости резиновой смеси сравнительного примера 5 как резиновой смеси стандартного состава составлял 100, силу приклеивания выражали показателем.

Показатель вязкости по Муни

Испытания проводили, как описано выше, за исключением того, что резиновую смесь сравнительного примера 5 как резиновую смесь стандартного состава принимали за 100, вязкость по Муни выражали показателем.

Характеристика сцепления с дорожным покрытием

Используя резиновые смеси, полученные в примерах 7 и 8 и сравнительных примерах 5 и 6, приготавливали испытательные образцы размером 4,0 мм (ширина) × 30 мм (длина) × 2,0 мм (толщина), измеряли тангенс угла потерь (tan δ) при условиях температуры 30°С, начальной деформации 10% и динамической деформации 2%, в отношении характеристики сцепления с сухим дорожным покрытием, или при условиях температуры 0°С, начальной деформации 10% и динамической деформации 2%, в отношении характеристики сцепления с мокрым дорожным покрытием, при помощи спектрометра для измерения вязкоупругих свойств (изготовитель IWAMOTO Quartz GlassLab Co., Ltd.), и, принимая резиновую смесь сравнительного примера 5 как резиновую смесь стандартного состава за 100, характеристику сцепления с дорожным покрытием выражали в виде показателя, рассчитанного по представленному ниже расчетному уравнению. Более высокая величина показателя характеристики сцепления с дорожным покрытием указывает на то, что характеристика сцепления с дорожным покрытием лучше.

Показатель характеристики сцепления с дорожным покрытием = (tan δ сравнительного примера 5)/(tan δ каждой смеси)·100.

Сопротивление истиранию

Используя резиновые смеси, полученные в примерах 7 и 8 и сравнительных примерах 5 и 6, приготавливали испытательные образцы размером 4,9 мм (внешний диаметр) ×5,0 мм (толщина), измеряли потерю массы при истирании при условиях температуры 23°С, нагрузки 30 Н и степени проскальзывания 40%, используя машину Lambourn для испытаний на истирание (изготовитель Ueshima Seisakusho Co., Ltd.) согласно методу JIS К-6246, и, принимая резиновую смесь сравнительного примера 5 как резиновую смесь стандартного состава за 100, сопротивление истиранию выражали в виде показателя, рассчитанного по представленному ниже расчетному уравнению. Более высокая величина показателя сопротивления истиранию лучше.

Показатель сопротивления истиранию = (потеря массы при истирании сравнительного примера 5)/(потеря массы при истирании каждой смеси)·100.

Характеристика сопротивления качению

Используя резиновые смеси, полученные в примерах 7 и 8 и сравнительных примерах 5 и 6, приготавливали испытательные образцы размером 4,0 мм (ширина) × 30 мм (длина) × 2,0 мм (толщина), измеряли тангенс угла потерь (tan δ) при условиях температуры 70°С, начальной деформации 10% и динамической деформации 2%, при помощи спектрометра для измерения вязкоупругих свойств (изготовитель IWAMOTO Quartz GlassLab Co., Ltd.), и, принимая резиновую смесь сравнительного примера 5 как резиновую смесь стандартного состава за 100, характеристику сопротивления качению выражали в виде показателя, рассчитанного по представленному ниже расчетному уравнению. Более высокая величина показателя характеристики сопротивления качению указывает на то, что характеристика сопротивления качению выше.

Показатель характеристики сопротивления качению = (tan δ сравнительного примера 5)/(tan δ каждой смеси)·100.

Характеристика тепловыделения

Используя резиновые смеси, полученные в примерах 7 и 8 и сравнительных примерах 5 и 6, приготавливали испытательные образцы размером 4,0 мм (ширина) × 30 мм (длина) × 2,0 мм (толщина), измеряли потери при податливости при условиях температуры 100°С, начальной деформации 10% и динамической деформации 2%, при помощи спектрометра для измерения вязкоупругих свойств (изготовитель IWAMOTO Quartz GlassLab Co., Ltd.), и, принимая резиновую смесь сравнительного примера 5 как резиновую смесь стандартного состава за 100, характеристику тепловыделения выражали в виде показателя, рассчитанного по представленному ниже расчетному уравнению. Более высокая величина показателя характеристики тепловыделения указывает на то, что характеристика тепловыделения лучше.

Показатель характеристики тепловыделения = (потери при податливости сравнительного примера 5)/(потери при податливости каждой смеси)·100.

Пример 9, сравнительные примеры 7 и 8: резиновая смесь для слоя каркаса

Согласно составам смесей, показанным в таблице 4, и используя смеситель Бенбери емкостью 1,7 л, изготовленный KOBE STEEL, LTD., смешиваемые компоненты, за исключением серы и ускорителя вулканизации, загружали до степени загрузки 58% и смесь перемешивали в течение 3 мин со скоростью вращения 80 об/мин до достижения температуры 140°С. Затем к полученному перемешанному продукту добавляли серу и ускоритель вулканизации в количестве, указанном в таблице 4, и смесь перемешивали при 80°С в течение 5 мин, используя открытые вальцы, с получением невулканизированных резиновых смесей составов, относящихся к примеру 9 и сравнительным примерам 7 и 8.

Таблица 4   Пример 9 Сравнит. пример 7 Сравнит. пример 8   Натуральный каучук 70 70 70 Эпоксидированный натуральный каучук 30 30 30 Сажа 15 15 15 Диоксид кремния 50 50 50 Силановый связующий агент 6 6 6 Количество в смеси, мас.ч. Масло 15 15 15 Смола (1) - 3 - Смола (2) 3 - - Воск 1,5 1,5 1,5 Противостаритель 2 2 2 Стеариновая кислота 2 2 2 Оксид цинка 3 3 3 Сера 1,5 1,5 1,5 Ускоритель вулканизации 2,0 2,0 2,0 Перерабатываемость резины Липкость 110 100 65

Ниже подробно описаны компоненты, использованные в примере 9 и сравнительных примерах 7 и 8.

(1) Натуральный каучук (НК): RSS#3 (производитель Teck Bee Hung)

(2) Эпоксидированный натуральный каучук (ЭНК): ENR25 (производитель Kumpulan Guthrie Berhard) (степень эпоксидирования 25%)

(3) Сажа: Show Black N220 (производитель Cabot Japan K.K.)

(4) Диоксид кремния: Ultrasil VN3 (производитель Evonik Degussa Japan Co., Ltd.)

(5) Силановый связующий агент: Si69 (производитель Evonik Degussa Japan Co., Ltd.)

(6) Масло: NH60 (производитель Idemitsu Kosan Co., Ltd.)

(7) Смола (1): Смола на нефтяной основе (Marcalets T100AS (производитель Maruzen Petrochemical Co., Ltd.))

(8) Смола (2): Терпеновая смола (PX300N (производитель YASUHARA CHEMICAL Co., LTD.))

(9) Воск: Sunnoc Wax (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.)

(10) Противостаритель: Sanflex 6PPD (производитель Flexsys)

(11) Стеариновая кислота: Paulownia (производитель Nippon Oil & Fat Co., Ltd.)

(12) Оксид цинка: Zinc white (производитель MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD.)

(13) Сера: порошковая сера (производитель Tsurumi Chemical Co., Ltd.)

(14) Ускоритель вулканизации: Nocceler NS (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.)

На невулканизированных резиновых смесях, полученных в примере 9 и сравнительных примерах 7 и 8, были проведены следующие испытания. В таблице 4 также представлены результаты испытаний.

Испытания на липкость

Силу приклеивания (Н) невулканизированной резиновой смеси измеряли при условиях температуры измерений 20°С, нагрузки 4,9 Н, времени выдержки 10 с и скорости отдира 30 мм/мин, с помощью тестера PICMATAC (изготовитель Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.), согласно методу JIS-T 9233. Далее, принимая показатель липкости резиновой смеси сравнительного примера 7 как резиновой смеси стандартного состава равным 100 силу приклеивания выражали показателем, рассчитанным по приведенному ниже расчетному уравнению. Большая величина показателя липкости указывает на то, что сила приклеивания больше, что является лучшей характеристикой.

Показатель липкости = (сила приклеивания каждого примера и каждого сравнительного примера)/(сила приклеивания стандартной смеси)·100.

Пример 10, сравнительные примеры 9 и 10: резиновая смесь для слоя наполнителя борта

Согласно составам смесей, показанным в таблице 5, и используя смеситель Бенбери емкостью 1,7 л, изготовленный KOBE STEEL, LTD., смешиваемые компоненты, за исключением серы и ускорителя вулканизации, загружали до степени загрузки 58% и смесь перемешивали в течение 3 мин со скоростью вращения 80 об/мин до достижения температуры 140°С. Затем к полученному перемешанному продукту добавляли серу и ускоритель вулканизации в количестве, указанном в таблице 5, и смесь перемешивали при 80°С в течение 5 мин, используя открытые вальцы, с получением невулканизированных резиновых смесей составов, относящихся к примеру 10 и сравнительным примерам 9 и 10.

Таблица 5   Пример 10 Сравнит. пример 9 Сравнит. пример 10 Количество в смеси, мас.ч. Натуральный каучук 100 100 100 Пептизирующий агент 0,5 0,5 0,5 Смола (1) - 3 - Смола (2) 3 - - Сажа 5 5 5 Диоксид кремния 70 70 70 Силановый связующий агент 5,6 5,6 5,6 Противостаритель 2 2 2 Стеариновая кислота 2 2 2 Оксид цинка 4 4 4 Сера 2,4 2,4 2,4 Ускоритель вулканизации 2,8 2,8 2,8 Перерабатываемость резины Липкость 108 100 15

Ниже подробно описаны компоненты, использованные в примере 10 и сравнительных примерах 8 и 9.

(1) Натуральный каучук (НК): RSS#3 (производитель Teck Bee Hung)

(2) Пептизирующий агент: Noctizer SD (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.)

(3) Смола (1): Смола на нефтяной основе (Marcalets T100AS (производитель Maruzen Petrochemical Co., Ltd.))

(4) Смола (2): Смола на основе терпена (PX300N (производитель YASUHARA CHEMICAL Co., LTD.))

(5) Сажа: Show Black N220 (производитель Cabot Japan K.K.)

(6) Диоксид кремния: Ultrasil VN3 (производитель Evonik Degussa Japan Co., Ltd.)

(7) Силановый связующий агент: Si69 (производитель Evonik Degussa Japan Co., Ltd.)

(8) Противостаритель: Nocrac 6C (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.) (N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамин)

(9) Стеариновая кислота: Paulownia (производитель Nippon Oil & Fat Co., Ltd.)

(10) Оксид цинка: Zinc white (производитель MITSUI MINING & SMELTING CO., LTD.)

(11) Сера: порошковая сера (производитель Tsurumi Chemical Co., Ltd.)

(12) Ускоритель вулканизации: Nocceler NS (производитель OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.)

На невулканизированных резиновых смесях, полученных в примере 10 и сравнительных примерах 9 и 10, были проведены следующие испытания. В таблице 5 также представлены результаты испытаний.

Испытания на липкость

Силу приклеивания (Н) невулканизированной резиновой смеси измеряли при условиях температуры измерений 20°С, нагрузки 4,9 Н, времени выдержки 10 с и скорости отдира 30 мм/мин, с помощью тестера PICMATAC (изготовитель Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) согласно методу JIS-T 9233. Далее, принимая показатель липкости резиновой смеси сравнительного примера 9 как резиновой смеси стандартного состава равным 100, силу приклеивания выражали показателем, рассчитанным по приведенному ниже расчетному уравнению. Более высокая величина показателя липкости указывает на то, что сила приклеивания больше, что является лучшей характеристикой.

Показатель липкости = (сила приклеивания каждого примера и каждого сравнительного примера)/(сила приклеивания стандартной смеси)·100.

Хотя настоящее изобретение описано и проиллюстрировано подробно, следует понимать, что это сделано только в качестве примера и иллюстрации и не может считаться ограничением, при этом объем защиты изобретения определяется признаками прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к резиновой смеси для пневматической шины. Пневматическая шина снабжена наполнителем борта, состоящим из резиновой смеси, включающей каучуковый компонент, по меньшей мере одну смолу, выбранную из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли в количестве от 0,5 мас.ч. до 15 мас.ч., от 60 до 120 мас.ч. диоксида кремния, 5 мас.ч. или менее сажи и от 0,1 до 0,8 мас.ч. пептизирующего агента на 100 мас.ч. указанного каучукового компонента. Пневматическая шина дополнительно снабжена резиной обжимной части, состоящей из резиновой смеси, включающей каучуковый компонент, по меньшей мере одну смолу, выбранную из смолы на основе терпена и смолы на основе канифоли в количестве от 0,5 мас.ч. до 20 мас.ч. и от 35 до 150 мас.ч. диоксида кремния на 100 мас.ч. указанного каучукового компонента. Каучуковый компонент состоит из натурального каучукового компонента, состоящего из по меньшей мере одного из каучуков, выбранных из натурального каучука и эпоксидированного натурального каучука. Пневматическая шина выполнена с использованием резиновых смесей, в которых материалы, полученные из нефтяных ресурсов, используют в меньшем количестве и которые способны обеспечивать свойства, требуемые для целевого применения, и обладают улучшенной перерабатываемостью. 3 з.п. ф-лы, 5 табл., 1 ил., 10 пр.

1. Пневматическая шина, снабженная наполнителем борта, состоящим из резиновой смеси, включающей:
каучуковый компонент, по меньшей мере одну смолу, выбранную из смолы на основе терпена с температурой размягчения 150°С или ниже, и смолы на основе канифоли с температурой размягчения 150°С или ниже, в количестве от 0,5 массовых частей до 15 массовых частей, от 60 до 120 массовых частей диоксида кремния, 5 массовых частей или менее сажи и от 0,1 до 0,8 массовых частей пептизирующего агента на 100 массовых частей указанного каучукового компонента,
где указанный каучуковый компонент состоит из натурального каучукового компонента, состоящего из по меньшей мере одного из каучуков, выбранных из натурального каучука и эпоксидированного натурального каучука;
и пневматическая шина дополнительно снабжена резиной обжимной части, состоящей из резиновой смеси, включающей:
каучуковый компонент и по меньшей мере одну смолу, выбранную из смолы на основе терпена с температурой размягчения 150°С или ниже, и смолы на основе канифоли с температурой размягчения 150°С или ниже, в количестве от 0,5 массовых частей до 20 массовых частей, и от 35 до 150 массовых частей диоксида кремния на 100 массовых частей указанного каучукового компонента,
где указанный каучуковый компонент состоит из натурального каучукового компонента, состоящего из по меньшей мере одного из каучуков, выбранных из натурального каучука и эпоксидированного натурального каучука.

2. Пневматическая шина по п.1, дополнительно снабженная подканавочным слоем протектора, состоящим из резиновой смеси, включающей:
каучуковый компонент и по меньшей мере одну смолу, выбранную из смолы на основе терпена с температурой размягчения 150°С или ниже, и смолы на основе канифоли с температурой размягчения 150°С или ниже, в количестве от 0,5 массовых частей до 20 массовых частей, и от 35 до 150 массовых частей диоксида кремния на 100 массовых частей указанного каучукового компонента,
где указанный каучуковый компонент состоит из натурального каучукового компонента, состоящего из по меньшей мере одного из каучуков, выбранных из натурального каучука и эпоксидированного натурального каучука.

3. Пневматическая шина по п.1, дополнительно снабженная протектором, состоящим из резиновой смеси, включающей:
каучуковый компонент и по меньшей мере одну смолу, выбранную из смолы на основе терпена с температурой размягчения 150°С или ниже, и смолы на основе канифоли с температурой размягчения 150°С или ниже, в количестве от 0,5 массовых частей до 100 массовых частей, от 45 до 150 массовых частей диоксида кремния и 5 массовых частей или менее сажи на 100 массовых частей указанного каучукового компонента,
где указанный каучуковый компонент состоит из натурального каучукового компонента, состоящего из по меньшей мере одного из каучуков, выбранных из натурального каучука и эпоксидированного натурального каучука.

4. Пневматическая шина по п.1, дополнительно снабженная слоем каркаса, включающим резиновую смесь, включающую:
каучуковый компонент и по меньшей мере одну смолу, выбранную из смолы на основе терпена с температурой размягчения 150°С или ниже, и смолы на основе канифоли с температурой размягчения 150°С или ниже, в количестве от 0,5 массовых частей до 15 массовых частей и от 20 до 60 массовых частей диоксида кремния на 100 массовых частей указанного каучукового компонента,
где указанный каучуковый компонент состоит из натурального каучукового компонента, состоящего из по меньшей мере одного из каучуков, выбранных из натурального каучука и эпоксидированного натурального каучука.