專利名稱：：橡膠組合物及充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種橡膠組合物以及一種充氣輪胎。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)上，人們已進(jìn)行了許多研究以通過(guò)降低輪胎的滾動(dòng)阻力(也稱為"通過(guò)提高滾動(dòng)阻力性能")來(lái)降低燃料消耗。例如，輪胎的胎面形成為雙層結(jié)構(gòu)(內(nèi)層和表面層)，以及內(nèi)層的胎面基部由具有出色的低發(fā)熱性的橡膠組合物制成。然而，近年來(lái)，越來(lái)越強(qiáng)烈地需要進(jìn)一步降低燃料消耗，并且要求用于胎面的橡膠組合物具有更出色的低發(fā)熱性，其中作為輪胎各種組件中的胎面占據(jù)輪胎的較大部分。已知的用于使胎面用橡膠組合物具有充足的低發(fā)熱性的方法為其中降低橡膠組合物中的增強(qiáng)填料含量的方法。然而，在該情況中，橡膠組合物的硬度降低，于是獲得的輪胎發(fā)生軟化，這不利地導(dǎo)致操控性能(操控穩(wěn)定性)以及汽車的濕防滑性降低，并且導(dǎo)致輪胎的耐磨性降低。傳統(tǒng)上，將除了具有出色的抗扯強(qiáng)度的天然橡膠外，還含有用于提高抗撓裂性的丁二烯橡膠和用于提高耐候性和增強(qiáng)性的炭黑的橡膠組合物用作用于輪胎的胎側(cè)壁的橡膠組合物。然而，如上所述，越來(lái)越強(qiáng)烈地需要進(jìn)一步降低燃料消耗，從而要求不僅胎面而且胎側(cè)壁均具有提高的滾動(dòng)阻力性能。為降低胎側(cè)壁的滾動(dòng)阻力，與用于胎面的方法相同，使用已知的其中增強(qiáng)填料含量被降低的方法。然而，不幸的是，橡膠組合物的強(qiáng)度會(huì)降低，于是獲得的輪胎變得易于損壞。天然橡膠可在各個(gè)輪胎部件中被使用，這是因?yàn)槠渚哂休^高的機(jī)械強(qiáng)度和出色的耐磨性。然而，在天然橡膠的情況中，由于過(guò)度硫化產(chǎn)生的返硫現(xiàn)象趨于發(fā)生，并且，不利地，燃料消耗易于增加。為抑制返硫現(xiàn)象并提高用于橡膠產(chǎn)品比如輪胎的可硫化橡膠組合物的耐熱性，傳統(tǒng)上已知的方法有其中硫化促進(jìn)劑的混入量相對(duì)于作為硫化劑的硫的量而增加的方法，其中秋蘭姆型硫化促進(jìn)劑作為硫化促進(jìn)劑被混入的方法、以及其他方法。也已知通過(guò)在橡膠組合物中混入能形成由-(CH》e-S-表示的長(zhǎng)鏈交聯(lián)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)劑可抑制橡膠組合物的返硫。至于交聯(lián)劑，已知有PERKALINK900和DuralinkHTS(皆由Flexsys公司制造)，以及VulcurenKA9188(由BayerAG公司制造)。這樣的方法可抑制返硫現(xiàn)象；然而，燃料消耗會(huì)增加，并且機(jī)械強(qiáng)度降低，這不利地破壞了各種性能的平衡。專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種用于輪胎的包含無(wú)水二氧化硅和含水二氧化硅的橡膠組合物，用于提高濕防滑性而不降低耐磨性和不提高燃料消耗。然而，在低發(fā)熱性方面，仍有改進(jìn)的空間。專利文獻(xiàn)1:JP2003-192842A。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種橡膠組合物以及使用該橡膠組合物的充氣輪胎，該橡膠組合物解決了上述問(wèn)題并且具有出色的低發(fā)熱性和較高的強(qiáng)度。本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，該橡膠組合物包含橡膠組分和以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)10150質(zhì)量份的二氧化硅。橡膠組分包含用式(1)表示的化合物改性的丁二烯橡膠<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(1)其中，R1、R2和R3是相同的或不同的，并且各自獨(dú)立地代表烷基、烴氧基、甲硅氧基、縮醛基、羧基、巰基、或其衍生物；W和R5是相同的或不同的，并且各自獨(dú)立地代表氫原子或烷基；并且n代表整數(shù)。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，優(yōu)選橡膠組合物還包括18質(zhì)量份的脂肪族羧酸的鋅鹽與芳香族羧酸的鋅鹽的混合物。改性丁二烯橡膠中的乙烯基含量?jī)?yōu)選為35質(zhì)量％以下。橡膠組合物優(yōu)選用作用于胎面基部或胎側(cè)壁的橡膠組合物。本發(fā)明還涉及一種使用上述橡膠組合物制造的充氣輪胎。根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，其包含橡膠組分和以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)10150質(zhì)量份的二氧化硅，其中該橡膠組分包含用特定化合物改性的丁二烯橡膠。于是，通過(guò)使用該橡膠組合物制備輪胎部件比如胎面基部和胎側(cè)壁，可以提供具有出色的低發(fā)熱性和較高強(qiáng)度的充氣輪胎。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的橡膠組合物包含橡膠組分和以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)10150質(zhì)量份的二氧化硅。待混入橡膠組合物中的橡膠組分包含用上述式(1)表示的化合物改性的丁二烯橡膠(改性丁二烯橡膠)。包含改性丁二烯橡膠和二氧化硅的橡膠組合物可具有出色的低發(fā)熱性同時(shí)保持較高的橡膠強(qiáng)度。在式(1)所示的化合物中，1^、12和13是相同的或不同的，并且各自獨(dú)立地代表烷基、烴氧基、甲硅氧基、縮醛基、羧基(-C00H)、巰基(-SH)、或其衍生物。烷基的例子包括(V4(碳原子數(shù)為14個(gè))烷基比如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、以及叔丁基。烴氧基的例子包括C卜s(優(yōu)選為(Ve，進(jìn)一步優(yōu)選為C卜4)烷氧基比如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、以及叔丁氧基。烴氧基還包括環(huán)烷氧基(例如，(V8環(huán)烷氧基比如環(huán)己氧基)、和芳氧基(例如，C6—8芳氧基比如苯氧基和芐氧基)甲硅氧基的例子包括用(V2。脂肪基或芳基取代的甲硅氧基(比如三甲基甲硅氧基、三乙基甲硅氧基、三異丙基甲硅氧基、二乙基異丙基甲硅氧基、叔丁基二甲基甲硅氧基、叔丁基二苯基甲硅氧基、三苯甲基甲硅氧基、三苯基甲硅氧基、以及三-對(duì)-二甲苯基甲硅氧基)?？s醛基的例子包括用化學(xué)式比如-C(RR')-0R"和-O-C(RR')-0R"表示的縮醛基。由前式-C(RR')-OR"表示的縮醛基的例子包括甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、丁氧基甲基、異丙氧基甲基、叔丁氧基甲基、以及新戊氧基甲基。由后式-O-C(RR')-OR"表示的縮醛基的例子包括甲氧甲氧基、乙氧甲氧基、丙氧甲氧基、異丙氧甲氧基、正丁氧甲氧基、叔丁氧甲氧基、正戊氧甲基、正己氧甲氧基、環(huán)戊氧甲氧基、以及環(huán)己氧甲氧基。R1、R2和R3中的每一個(gè)均優(yōu)選為烷氧基，于是可有利地獲得低發(fā)熱性和較高的橡膠強(qiáng)度。至于作為R4或R5的烷基，可例舉與上述那些相同的烷基。n(整數(shù))優(yōu)選為15，從而可有利地獲得低發(fā)熱性和較高的橡膠強(qiáng)度。n進(jìn)一步優(yōu)選為24，最優(yōu)選為3。如果n為O，那么在硅原子與氮原子之間的鍵合較難發(fā)生。如果n為6以上，那么作為改性劑的化合物的有效性會(huì)弱化。由式(1)表示的化合物的具體例子包括3-氨基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3_氨基丙基乙基二甲氧基硅烷、3_氨基丙基三甲氧基硅烷、3_氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、3_氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3_氨基丙基三乙氧基硅烷、3_氨基丙基二甲基丁氧基硅烷、3_氨基丙基甲基二丁氧基硅烷、二甲基氨基甲基三甲氧基硅烷、2-二甲基氨基乙基三甲氧基硅烷、3-二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、4-二甲基氨基丁基三甲氧基硅烷、二甲基氨基甲基二甲氧基甲基硅烷、2-二甲基氨基乙基二甲氧基甲基硅烷、3_二甲基氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、4-二甲基氨基丁基二甲氧基甲基硅烷、二甲基氨基甲基三乙氧基硅烷、2-二甲基氨基乙基三乙氧基硅烷、3-二甲基氨基丙基三乙氧基硅烷、4-二甲基氨基丁基三乙氧基硅烷、二甲基氨基甲基二乙氧基甲基硅烷、2-二甲基氨基乙基二乙氧基甲基硅烷、3-二甲基氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、4-二甲基氨基丁基二乙氧基甲基硅烷、二乙基氨基甲基三甲氧基硅烷、2-二乙基氨基乙基三甲氧基硅烷、3-二乙基氨基丙基三甲氧基硅烷、4-二乙基氨基丁基三甲氧基硅烷、二乙基氨基甲基二甲氧基甲基硅烷、2-二乙基氨基乙基二甲氧基甲基硅烷、3-二乙基氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、4-二乙基氨基丁基二甲氧基甲基硅烷、二乙基氨基甲基三乙氧基硅烷、2-二乙基氨基乙基三乙氧基硅烷、3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷、4-二乙基氨基丁基三乙氧基硅烷、二乙基氨基甲基二乙氧基甲基硅烷、2-二乙基氨基乙基二乙氧基甲基硅烷、3-二乙基氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、以及4-二乙基氨基丁基二乙氧基甲基硅烷。這些化合物可單獨(dú)使用，也可兩個(gè)以上地組合使用。至于用于通過(guò)式(1)所示的化合物(改性劑)來(lái)改性丁二烯橡膠的方法，可以使用傳統(tǒng)上已知的方法比如在例如JPH06-53768B和JPH06-57767B中公開(kāi)的方法。例如，要求改性方法允許丁二烯橡膠與改性劑接觸；例如，涉及其中丁二烯橡膠被聚合、并且改性劑以預(yù)定的量添加到聚合橡膠溶液中的方法；其中改性劑添加到丁二烯橡膠溶液中以彼此接觸的方法；以及類似方法。待改性的丁二烯橡膠(BR)沒(méi)有特別限定。其例子包括具有高順式含量的BR比如BR1220(由ZEON公司制造)、BR130B和BR150B(皆由宇部興產(chǎn)工業(yè)株式會(huì)社制造)；以及包含間同立構(gòu)的聚丁二烯晶體的BR比如VCR412和VCR617(各自由宇部興產(chǎn)工業(yè)株式會(huì)社制造)。改性丁二烯橡膠中的乙烯基含量?jī)?yōu)選為35質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為25質(zhì)量％以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為20質(zhì)量％以下。如果其乙烯基含量超過(guò)35質(zhì)量％，那么低發(fā)熱性趨5于劣化。乙烯基含量的下限沒(méi)有特別限定。乙烯基含量(丁二烯單元中的1，2-鍵含量)可通過(guò)紅外吸收譜分析法測(cè)定。在100質(zhì)量％的橡膠組分中，改性丁二烯橡膠的含量?jī)?yōu)選為10質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為15質(zhì)量％以上。如果其含量低于10質(zhì)量％，那么可能未充分實(shí)現(xiàn)低發(fā)熱性。改性丁二烯橡膠含量的上限沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選為90質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為80質(zhì)量％以下。如果其含量超過(guò)90質(zhì)量％，那么橡膠強(qiáng)度趨于不充足。至于除了改性丁二烯橡膠之外的待用于橡膠組合物的其他橡膠材料，可以例舉二烯型橡膠。二烯型橡膠的例子包括天然橡膠(NR)、環(huán)氧化天然橡膠(ENR)、丁二烯橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、異戊二烯橡膠(IR)、三元乙丙橡膠(EP匿)、丁基橡膠(1IR)、鹵代丁基橡膠(X-IIR)、氯丁橡膠(CR)、丁腈橡膠(NBR)、以及異單烯烴與對(duì)烷基苯乙烯的鹵代共聚物。特別地，考慮到提高強(qiáng)度，優(yōu)選將天然橡膠與改性丁二烯橡膠組合使用。NR沒(méi)有特別限定。例如，可以使用通常用于輪胎工業(yè)中的天然橡膠，比如SIR20、RSSft3、和TSR20。在100質(zhì)量％的橡膠組分中，天然橡膠的量?jī)?yōu)選為20質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為30質(zhì)量％以上。如果其量低于20質(zhì)量％，那么強(qiáng)度趨于降低。天然橡膠的量?jī)?yōu)選為90質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為80質(zhì)量％以下。如果其量超過(guò)90質(zhì)量％，那么抗撓裂生長(zhǎng)性趨于劣化。橡膠組合物包含二氧化硅。同時(shí)包含二氧化硅和改性丁二烯橡膠使該橡膠組合物可具有良好的低發(fā)熱性和較高的橡膠強(qiáng)度。二氧化硅沒(méi)有特別限定。其例子包括干法二氧化硅(硅酸酐)和濕法二氧化硅(含水硅酸)。濕二氧化硅是優(yōu)選的，這是因?yàn)槠渚哂懈嗟墓柰榇蓟?。二氧化硅的平均一次粒徑?yōu)選為10nm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為15nm以上。如果其平均一次粒徑小于10nm，那么低發(fā)熱性和橡膠加工性趨于較差。二氧化硅的平均一次粒徑優(yōu)選為40nm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為30nm以下。如果其平均一次粒徑超過(guò)40nm，那么斷裂強(qiáng)度趨于降低。例如，二氧化硅的平均一次粒徑可通過(guò)如下步驟確定用電子顯微鏡觀察二氧化硅；測(cè)定任意50個(gè)顆粒的粒徑；并且平均這些粒徑。以IOO質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，二氧化硅的量為10質(zhì)量份以上，優(yōu)選為20質(zhì)量份以上。如果二氧化硅的量低于10質(zhì)量份，那么混入二氧化硅的效果未得到充分發(fā)揮。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，二氧化硅的量為150質(zhì)量份以下，優(yōu)選為120質(zhì)量份以下。如果二氧化硅的量超過(guò)150質(zhì)量份，那么二氧化硅將難以分散在橡膠組分中，這導(dǎo)致較差的橡膠加工性。橡膠組合物優(yōu)選包含硅烷偶聯(lián)劑。可以使用傳統(tǒng)上與二氧化硅一起在橡膠工業(yè)中組合使用的任何硅烷偶聯(lián)劑。其例子包括硫化物型硅烷偶聯(lián)劑比如二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、二(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、二(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、二(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、二(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、二(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、二(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、二(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、二(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、二(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、二(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、二(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、二(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、2-三甲氧基甲硅烷基乙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫化物、以及3-三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫化物；巰基型硅烷偶聯(lián)劑比如3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三乙氧基硅烷、2-巰基乙基三甲氧基硅烷、以及2-巰基乙基三乙氧基硅烷；乙烯基型硅烷偶聯(lián)劑比如乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷；環(huán)氧丙氧基型硅烷偶聯(lián)劑比如Y-環(huán)氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、Y-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、Y-環(huán)氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、和Y_環(huán)氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅焼；硝基型硅烷偶聯(lián)劑比如3-硝基丙基三甲氧基硅烷和3-硝基丙基三乙氧基硅烷；以及氯代型硅烷偶聯(lián)劑比如3-氯代丙基三甲氧基硅烷、3-氯代丙基三乙氧基硅烷、2_氯代乙基三甲氧基硅烷和2-氯代乙基三乙氧基硅烷。至于其商品名，可列舉Si69、Si75、禾口Si363(皆由DegussaAG公司制造)、NXT、NXT-LV、NXT-ULV、以及NXT-Z(皆由通用(GE)公司制造)。在這些中，優(yōu)選二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物。這些硅烷偶聯(lián)劑可以單獨(dú)使用或兩種以上的組合使用。以100質(zhì)量份的二氧化硅為基準(zhǔn)，硅烷偶聯(lián)劑的量?jī)?yōu)選為5質(zhì)量份以上，進(jìn)一步優(yōu)選為8質(zhì)量份以上。如果其量低于5質(zhì)量份，那么斷裂強(qiáng)度趨于較大地降低。以100質(zhì)量份的二氧化硅為基準(zhǔn)，硅烷偶聯(lián)劑的量?jī)?yōu)選為15質(zhì)量份以下，進(jìn)一步優(yōu)選為IO質(zhì)量份以下。如果其量超過(guò)15質(zhì)量份，那么趨向于未發(fā)揮添加硅烷偶聯(lián)劑的效果，比如提高斷裂強(qiáng)度和降低滾動(dòng)阻力。優(yōu)選橡膠組合物還包含脂肪族羧酸的鋅鹽與芳香族羧酸的鋅鹽的混合物。該鋅鹽對(duì)抑制丁二烯橡膠的返硫特別有效，并且能提高混有二氧化硅的組合物的加工性；于是，可有效地抑制混有二氧化硅的組合物的返硫。返硫的抑制使其可實(shí)現(xiàn)較好的燃料經(jīng)濟(jì)性。芳香族羧酸的例子包括來(lái)源于植物油比如椰子油、棕櫚堅(jiān)果油、茶油、橄欖油、杏仁油、卡諾拉(canolaoil)油、花生油、米糠油、可可脂、棕櫚油、豆油、棉籽油、芝麻油、亞麻籽油、蓖麻油和菜籽油的脂肪族羧酸；來(lái)源于動(dòng)物油比如牛油的脂肪族羧酸；以及從石油等材料中化學(xué)合成的脂肪族羧酸。植物油衍生的脂肪族羧酸是優(yōu)選的，這是因?yàn)樗鼈兪黔h(huán)境友好的從而為將來(lái)石油供應(yīng)的降低做準(zhǔn)備，并且可充分地抑制返硫現(xiàn)象。來(lái)源于椰子油、棕櫚堅(jiān)果油、或棕櫚油的脂肪族羧酸是進(jìn)一步優(yōu)選的。脂肪族羧酸中的碳原子數(shù)優(yōu)選為4個(gè)以上，進(jìn)一步優(yōu)選為6個(gè)以上。如果脂肪族羧酸中的碳原子數(shù)少于4個(gè)，那么其分散性趨于劣化。脂肪族羧酸中的碳原子數(shù)優(yōu)選為16個(gè)以下，進(jìn)一步優(yōu)選為14個(gè)以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為12個(gè)以下。如果脂肪族羧酸中的碳原子數(shù)超過(guò)16個(gè)，那么返硫現(xiàn)象趨于未受充分地抑制。脂肪族羧酸中的脂肪基可以是具有鏈狀結(jié)構(gòu)的脂肪基比如烷基、或者具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的脂肪基比如環(huán)烷基。芳香族羧酸的例子包括安息香酸、鄰苯二甲酸、苯六甲酸、苯連三酸、苯偏三酸、聯(lián)苯甲酸、甲苯甲酸、以及萘甲酸?？紤]到充分地抑制硫現(xiàn)象，安息香酸、鄰苯二甲酸、或萘甲酸是特別優(yōu)選的?；旌衔镏械闹咀弭人岬匿\鹽與芳香族羧酸的鋅鹽的含量比(摩爾比(脂肪族羧酸的鋅鹽)/(芳香族羧酸的鋅鹽)，在此稱為"含量比")優(yōu)選為1/20以上，進(jìn)一步優(yōu)選為1/15以上，更進(jìn)一步優(yōu)選為1/10以上。如果其含量比低于1/20，那么不可能是環(huán)境友好的從而不可能為將來(lái)石油供應(yīng)的降低做準(zhǔn)備，此外，混合物的分散性和穩(wěn)定性趨于劣化。其含量比優(yōu)選為20/1以下，進(jìn)一步優(yōu)選為15/1以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為10/1以下。如果其含量比超過(guò)20/1，那么返硫現(xiàn)象的抑制趨于不充分?；旌衔镏械匿\含量?jī)?yōu)選為3質(zhì)量％以上，更進(jìn)一步優(yōu)選為5質(zhì)量％以上。如果混合物中的鋅含量低于3質(zhì)量％，那么返硫現(xiàn)象的抑制趨于不充分?；旌衔镏械匿\含量?jī)?yōu)選為30質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為25質(zhì)量％以下。如果混合物中的鋅含量超過(guò)30質(zhì)量％，那么加工性趨于劣化并且成本不必要地提高。以IOO質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，混合物的量?jī)?yōu)選為l質(zhì)量份以上，進(jìn)一步優(yōu)選為2質(zhì)量份以上，更進(jìn)一步優(yōu)選為3質(zhì)量份以上。如果混合物的量低于1質(zhì)量份，那么返硫現(xiàn)象的抑制是不充分的，從而難以實(shí)現(xiàn)充分地提高。以ioo質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，混合物的量?jī)?yōu)選為8質(zhì)量份以下，進(jìn)一步優(yōu)選為7質(zhì)量份以下，更進(jìn)一步優(yōu)選為5質(zhì)量份以下。如果混合物的量超過(guò)8質(zhì)量份，那么很可能發(fā)生滲出，于是相對(duì)于額外量的混合物，產(chǎn)生較小的效果；于是成本不必要地提高。橡膠組合物可以包含炭黑。炭黑可提高橡膠強(qiáng)度。炭黑的例子包括GPF、HAF、ISAF、以及SAF。在使用炭黑的情況中，炭黑的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選為30m2/g以上，進(jìn)一步優(yōu)選為70m7g以上。如果N^A小于30m7g，那么由炭黑提供的增強(qiáng)性趨于不充分。炭黑的N2SA優(yōu)選為250m7g以下，進(jìn)一步優(yōu)選為150m7g以下。如果N2SA超過(guò)250m7g，那么硫化前的粘度非常高，于是加工性趨于劣化，或者燃料消耗趨于提高。炭黑的氮吸附比表面積由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK6217-7中的方法確定。以IOO質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，炭黑的量?jī)?yōu)選為IO質(zhì)量份以上，進(jìn)一步優(yōu)選為20質(zhì)量份以上。如果其量低于10質(zhì)量份，那么由炭黑提供的增強(qiáng)性趨于不充分。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，炭黑的量?jī)?yōu)選為60質(zhì)量份以下，進(jìn)一步優(yōu)選為50質(zhì)量份以下。如果其量超過(guò)60質(zhì)量份，那么趨于產(chǎn)生更多的熱。除了橡膠組分比如改性丁二烯橡膠、二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑、脂肪族羧酸的鋅鹽與芳香族羧酸的鋅鹽的混合物、以及上述炭黑之外，本發(fā)明的橡膠組合物可以可選地包含通常用于橡膠組合物的制造中的配合劑。配合劑的例子包括增強(qiáng)填料比如粘土；氧化鋅；硬脂酸；各種抗老化劑；油比如芳香油；蠟；硫化劑比如硫；以及硫化促進(jìn)劑。本發(fā)明的橡膠組合物可通過(guò)已知的方法制造。例如，可以通過(guò)使用橡膠捏合機(jī)比如開(kāi)放式輥機(jī)或班伯里密煉機(jī)將上述組分捏合在一起，然后硫化混合物來(lái)制造橡膠組合8物。本發(fā)明的橡膠組合物可以用作用于輪胎的各個(gè)組件的橡膠組合物。特別地，該橡膠組合物適于用于胎面基部和胎側(cè)壁。胎面基部的例子包括作為包含胎面行駛面和胎面基部的雙層輪胎胎面一部分的胎面基部以及類似的胎面基部。本發(fā)明的充氣輪胎可使用上述橡膠組合物通過(guò)通常的方法制造。更具體地說(shuō)，在未硫化階段，將通過(guò)視需要混入上述配合劑而制得的本發(fā)明的橡膠組合物擠壓加工成各個(gè)輪胎部件比如胎面基部和胎側(cè)壁的形狀，接著，在輪胎造型機(jī)上將其與其他的輪胎部件層壓在一起并用通常的方法塑模以獲得生胎。然后，在硫化機(jī)中加熱、加壓生胎以獲得本發(fā)明的輪胎。本發(fā)明的充氣輪胎可應(yīng)用的汽車沒(méi)有特別限定。實(shí)施例下面基于實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。下面列舉用于實(shí)施例和對(duì)照例的各個(gè)化學(xué)品。NR(l):RSS#3。NR(2):TSR20。丁二烯橡膠(BR(l)):NipolBR1220(乙烯基含量1質(zhì)量％，未改性)，ZEON公司制造。丁二烯橡膠(BR(2)):改性丁二烯橡膠(乙烯基含量15質(zhì)量％，R1、R2和R3=-0CH3;R4和R5=_CH2CH3;n=3))，住友化學(xué)株式會(huì)社制造?；旌衔顰ctivator73A((i)脂肪族羧酸的鋅鹽源于椰子油的脂肪酸(碳原子數(shù)812個(gè))的鋅鹽，(ii)芳香族羧酸的鋅鹽苯甲酸鋅，摩爾含量比1/1，鋅含量17質(zhì)量％)，Struktol公司制造。炭黑(1):SH0BLACKN330.(N2SA:79m7g)，ShowaCabotK.K公司制造。炭黑(2):SEASTNH(N2SA:74m7g)，TokaiCarbon有限公司制造。二氧化硅ULTRASILVN3(平均一次粒徑15nm)，DegussaAG公司制造。硅烷偶聯(lián)劑Si75(二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)，Degussa-HuelsAG公司制造。氧化鋅鋅華#1，三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社制造。硬脂酸硬脂酸"TSUBAKI"，日本油脂株式會(huì)社制造。芳香油ProcessX_140，JAPAN-ENERGY公司制造?？估匣瘎〢ntigene6C(N-(1，3-二甲基丁基)N'_苯基_對(duì)苯二胺)，住友化學(xué)株式會(huì)社制造。蠟S皿nocN，大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造。硫硫粉，輕井擇硫株式會(huì)社制造。硫化促進(jìn)劑(1):N0CCELERCZ(N-環(huán)己基_2_苯并噻唑亞磺酰胺)，大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造。硫化促進(jìn)劑(2):N0CCELERD(N，N'-二苯胍)，大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造。實(shí)施例114和對(duì)照例116根據(jù)表14所示的各個(gè)配方，通過(guò)班伯里密煉機(jī)，將除了硫和硫化促進(jìn)劑之外的9化學(xué)品捏合4分鐘以提供捏合品。向該獲得的捏合品中添加硫和硫化促進(jìn)劑，然后用開(kāi)放式輥機(jī)捏合4分鐘以提供生膠組合物。之后，在17(TC下，加壓硫化該制得的生膠組合物12分鐘以提供硫化橡膠組合物(硫化橡膠薄片)?；谌缦聵?biāo)準(zhǔn)分別評(píng)估上述獲得的硫化橡膠薄片。表14顯示了結(jié)果。[OOSS](粘彈性試驗(yàn))硫化橡膠組合物在17(TC下熱氧化老化12分鐘。然后，使用粘彈性光譜儀(巖本制作所株式會(huì)社制造)，在10Hz的頻率、10%的初始應(yīng)變、以及2%的動(dòng)態(tài)應(yīng)變的條件下，測(cè)定硫化橡膠薄片在3(TC下的損耗角正切tanS。假定對(duì)照例1(表1)、對(duì)照例8(表2)、對(duì)照例15(表3)、以及對(duì)照例16(表4)中的每一個(gè)的低發(fā)熱性指數(shù)值為100，那么將各個(gè)硫化組合物的tanS表示為通過(guò)下式計(jì)算的指數(shù)值。低發(fā)熱性的指數(shù)值越大，表明越少的熱產(chǎn)生、以及越出色的低發(fā)熱性。(低發(fā)熱性指數(shù))=(對(duì)照例1、8、15或16的tanS值)/(各個(gè)硫化組合物的tanS值)XIOO。(拉伸試驗(yàn))根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK6251"硫化橡膠或熱塑性橡膠-拉伸應(yīng)力-應(yīng)變性能的確定"，使用由硫化橡膠薄片制備的No.3鵬鈴型樣品進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。然后，測(cè)定斷裂拉伸強(qiáng)度(TB)和斷裂伸長(zhǎng)(EB)并由此計(jì)算斷裂能(TBXEB/2)。假定對(duì)照例1(表1)、對(duì)照例8(表2)、對(duì)照例15(表3)、以及對(duì)照例16(表4)中的每一個(gè)的強(qiáng)度指數(shù)值為100，那么各個(gè)硫化組合物的斷裂能表示為通過(guò)下式計(jì)算的指數(shù)值。強(qiáng)度的指數(shù)值越大表明機(jī)械強(qiáng)度越出色。(強(qiáng)度指數(shù))=(各個(gè)硫化組合物的斷裂能)/(對(duì)照例l、8、15或16的斷裂能)X亂<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>在其中同時(shí)使用改性丁二烯橡膠和二氧化硅的實(shí)施例18中，獲得的橡膠組合物顯示出較高的機(jī)械強(qiáng)度和出色的低發(fā)熱性。另一方面，在其中用未改性的丁二烯橡膠代對(duì)照例16<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>替改性丁二烯橡膠的對(duì)照例27和914中，機(jī)械強(qiáng)度降低。低發(fā)熱性也有劣化的趨勢(shì)。此外，在其中未混入二氧化硅的對(duì)照例1和8中，低發(fā)熱性處于不充分的水平。在其中除了改性丁二烯橡膠和二氧化硅之外進(jìn)一步添加混合物的實(shí)施例914中，與其中使用了改性丁二烯橡膠但未混入二氧化硅和混合物的對(duì)照例15和16相比，低發(fā)熱性和機(jī)械強(qiáng)度得到較大地提高。權(quán)利要求一種橡膠組合物，包括橡膠組分；和以100質(zhì)量份所述橡膠組分為基準(zhǔn)，10～150質(zhì)量份的二氧化硅，所述橡膠組分包含用式(1)表示的化合物改性的丁二烯橡膠其中，R1、R2和R3是相同的或不同的，并且各自獨(dú)立地代表烷基、烴氧基、甲硅氧基、縮醛基、羧基、巰基、或它們的衍生物；R4和R5是相同的或不同的，并且各自獨(dú)立地代表氫原子或烷基；并且n代表整數(shù)。F2009101668936C0000011.tif2.如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，其特征在于，以100質(zhì)量份的所述橡膠組分為基準(zhǔn)，所述橡膠組合物還包含18質(zhì)量份的脂肪族羧酸的鋅鹽與芳香族羧酸的鋅鹽的混合物。3.如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，其特征在于，所述改性丁二烯橡膠中的乙烯基含量為35質(zhì)量％以下。4.如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，其特征在于，所述橡膠組合物用作用于胎面基部或胎側(cè)壁的橡膠組合物。5.—種使用如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物制備的充氣輪胎。全文摘要本發(fā)明的目的在于提供一種具有出色的低發(fā)熱性和較高的強(qiáng)度的橡膠組合物，以及一種使用該橡膠組合物制造的充氣輪胎。本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，其包含橡膠組分和以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)10～150質(zhì)量份的二氧化硅。該橡膠組分包含用式(1)表示的化合物改性的丁二烯橡膠其中，R1、R2和R3是相同的或不同的，并且各自獨(dú)立地代表烷基、烴氧基、甲硅氧基、縮醛基、羧基、巰基、或其衍生物；R4和R5是相同的或不同的，并且各自獨(dú)立地代表氫原子或烷基；并且n代表整數(shù)。文檔編號(hào)C08K3/36GK101712776SQ20091016689公開(kāi)日2010年5月26日申請(qǐng)日期2009年8月26日優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日發(fā)明者上坂憲市,松尾俊朗申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社