專利名稱：：制造無釘防滑輪胎的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種制造無釘防滑輪胎的方法。
背景技術(shù)：
：雖然人們己使用有釘輪胎或雪鏈在結(jié)冰的道路上開車，但為抑制環(huán)境問題比如由灰塵導(dǎo)致的污染，己經(jīng)取代性地開發(fā)無釘防滑輪胎作為用于在結(jié)冰的道路上行駛的輪胎。用于無釘防滑輪胎的材料和無釘防滑輪胎的設(shè)計(jì)應(yīng)如此選擇與在普通的道路上行駛相比，同樣適合于在顯著不規(guī)則的結(jié)冰的道路上行駛。為改進(jìn)在結(jié)冰道路上的抓地特性，日本未審査的專利公開No.9-87427(1997)公開了一種用于無釘防滑輪胎的橡膠組合物，其含有選自由天然橡膠、異戊二烯橡膠和丁二烯橡膠所構(gòu)成的組中的至少一種橡膠組分、二氧化硅、硅化試劑、炭黑和礦物油。為提供出色的耐磨性和熱穩(wěn)定性，并且抑制在結(jié)冰和積雪道路上開車中的抓地特性的下降，日本未審查的專利公開No.2001-288296公開了一種用于輪胎的胎面膠組合物，其含有天然橡膠、合成聚異戊二烯橡膠和聚丁二烯橡膠中的至少一種、硫和有機(jī)過氧化物。然而，在這兩個(gè)案子中，都需要進(jìn)一步改進(jìn)冰上性能(iceperformance)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種制造具有出色耐磨性、同時(shí)在低溫下將橡膠硬度設(shè)定至低水平的無釘防滑輪胎的方法，以便改進(jìn)其冰上/雪上性能。根據(jù)本發(fā)明的制造無釘防滑輪胎的方法包括第一步、第二步和第三步。在第一步，通過捏和含有充礦物油丁二烯橡膠的復(fù)合橡膠組分和除硫和硫化促進(jìn)劑之外的配合劑，得到捏和后的物質(zhì)。在第二步，通過捏和所述捏和后的物質(zhì)、同時(shí)向其中加入硫和硫化促進(jìn)劑，得到生膠組合物。在第三步，在用于輪胎胎面的模具中，在加壓/加熱下硫化生膠組合物。在根據(jù)本發(fā)明的制造無釘防滑輪胎的方法中，復(fù)合橡膠組分中的橡膠組分優(yōu)選含有以橡膠含量計(jì)的20至80質(zhì)量％的充礦物油丁二烯橡膠。3在根據(jù)本發(fā)明的制造無釘防滑輪胎的方法中，第一步優(yōu)選包括捏和獲得的捏和后物質(zhì)、同時(shí)向其中加入油的步驟。在根據(jù)本發(fā)明的制造無釘防滑輪胎的方法中，以IOO質(zhì)量份的復(fù)合橡膠組分中的橡膠組分為基準(zhǔn)，在第一步中油的加入量優(yōu)選是5至10質(zhì)量份。通過根據(jù)本發(fā)明的制場無釘防滑輪胎的方法而得到的無釘防滑輪胎可以適合地獲得出色的冰上性能和出色的耐磨性?；诒景l(fā)明的下述具體實(shí)施方式，本發(fā)明的上述目的及其他目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。具體實(shí)施例方式<用于無釘防滑輪胎的配合劑>(復(fù)合橡膠組分)在根據(jù)本發(fā)明的制造無釘防滑輪胎的方法中，含有充礦物油丁二烯橡膠(在下文中也稱為"充礦物油BR")的復(fù)合橡膠組分被用作配合劑。這是因?yàn)?，如果使用非充油橡膠，則由于隨后作為軟化劑加入的油的影響，增強(qiáng)劑比如炭黑的分散性會(huì)降低，并且耐磨性會(huì)下降。根據(jù)本發(fā)明，礦物油作為用于填充丁二烯橡膠的填充油而被使用。這是因?yàn)?，芳香方矣礦物油或者環(huán)烷礦物油具有如此高的動(dòng)態(tài)粘度，以致于橡膠硬度的溫度依賴性被提高，從而難以確保足夠的輪胎機(jī)動(dòng)性。而用礦物油填充丁二烯橡膠的方法不作特別限制。通過將礦物油加入并混合入丁二烯橡膠的聚合溶液或乳液、并且此后通過加入固化劑等或者直接脫溶劑而獲得夾層(clam)，可以得到充礦物油丁二烯橡膠。作為另一種選擇，通過將丁二烯橡膠和礦物油在熔化狀態(tài)下互相混合，可以制備出充礦物油BR。以100質(zhì)量份的丁二烯橡膠為基準(zhǔn)，用于填充丁二烯橡膠的礦物油的量優(yōu)選是10至60質(zhì)量份。如果礦物油的量小于IO質(zhì)量份，則此后作為用于降低溫度依賴性的軟化劑而加入的油量會(huì)被提高，并且耐磨性很難確保。為獲得出色的特性比如橡膠強(qiáng)度和彈性系數(shù)，除上述的充礦物油BR之外，二烯橡膠被用作根據(jù)本發(fā)明制造的無釘防滑輪胎的復(fù)合橡膠組分。作為這樣的二烯橡膠的例子，可以列舉出天然橡膠(NR)、丁苯橡膠(SBR)、異戊二烯橡膠(IR)和異丁烯-異戊二烯橡膠(IIR)。這些材料中的一種可以單獨(dú)使用，或者至少兩種材料可以彼此組合使用。至于充礦物油BR和二烯橡膠之間的混合比率，復(fù)合橡膠組分中的橡膠組分優(yōu)選含有以橡膠含量計(jì)的20至80質(zhì)量％的充礦物油BR。換句話說，充礦物油BR和二烯橡膠優(yōu)選是如此混合例如，假定在充礦物油BR中除礦物油外的橡膠成分的質(zhì)量和二烯橡膠的質(zhì)量的總和是100質(zhì)量份，則除礦物油外的橡膠成分的質(zhì)量是20至80質(zhì)量份。如果除礦物油外的橡膠成分的質(zhì)量小于20%,則難以充分地獲得降低橡膠硬度溫度依賴性的效果，并且難以確保根據(jù)本發(fā)明的耐磨性。另一方面，如果除礦物油外的橡膠成分的質(zhì)量超過80質(zhì)量％,則雖然冰上性能得到改善，但耐磨性降低。更優(yōu)選復(fù)合橡膠組分中的橡膠組分含有以橡膠含量計(jì)的30至70質(zhì)量％的充礦物油BR。(油)在根據(jù)本發(fā)明的制造無釘防滑輪胎的方法中，除了作為填充油使用的礦物油之外，油可以作為軟化劑而被單獨(dú)地混入。礦物油或芳香油可以用作油?？紤]到耐磨性，以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，油的含量優(yōu)選是0至40質(zhì)量份。上述的油可以在初始階段與另一種配合劑一起同時(shí)導(dǎo)入復(fù)合橡膠組分中。作為另一種選擇，僅將油另外導(dǎo)入，并且在臨時(shí)獲得復(fù)合橡膠組分與另一配合劑的捏和后物質(zhì)之后進(jìn)行捏和。當(dāng)油在初始階段與另一種配合劑一起同時(shí)導(dǎo)入復(fù)合橡膠組分中時(shí)，以100質(zhì)量份的復(fù)合橡膠組分中的橡膠組分為基準(zhǔn)，在初始階段導(dǎo)入的油含量優(yōu)選是不超過20質(zhì)量份，以兔抑制填料比如炭黑或二氧化硅的分散性。(另一種配合劑)在根據(jù)本發(fā)明的制造無釘防滑輪胎的方法中，必要時(shí)可以使用增強(qiáng)劑或填料比如炭黑或二氧化硅；用于使二氧化硅和橡膠組分彼此相結(jié)合的硅烷偶聯(lián)劑；各種添加劑比如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、硫化助劑、抗氧化劑、軟化劑和增塑劑。以100質(zhì)量份的復(fù)合橡膠組分中的橡膠組分為基準(zhǔn)，優(yōu)選混入5至100質(zhì)量份的炭黑。為使在潤濕道路上的滾動(dòng)阻力和摩擦性能之間能夠相容，優(yōu)選混入二氧化硅，并且以IOO質(zhì)量份的復(fù)合橡膠組分中的橡膠組分為基準(zhǔn)，該二氧化硅的含量優(yōu)選是5至100質(zhì)量份。<制造無釘防滑輪胎的方法>根據(jù)本發(fā)明制造無釘防滑輪胎的方法包括第一步，通過捏和含有充礦物油丁二烯橡膠的復(fù)合橡膠組分和除硫和硫化促進(jìn)劑之外的配合劑，獲得捏和后的物質(zhì)；第二步，通過捏和所述捏和后的物質(zhì)同時(shí)向其中加入硫和硫化促進(jìn)劑，獲得生膠組合物；以及第三步，在用于輪胎的模具中，在加壓/加熱下硫化生膠組合物。(第一步)在第一步，通過捏和含有充礦物油丁二烯橡膠的復(fù)合橡膠組分和除硫和硫化促進(jìn)劑之外的配合劑，得到捏和后的物質(zhì)。此時(shí)，除了作為填充油使用的礦物油之外，油可以作為軟化劑而被單獨(dú)地混入。該油可以在初始階段與另一種配合劑一起同時(shí)導(dǎo)入復(fù)合橡膠組分中。作為另一種選擇，僅將油另外導(dǎo)入，并且在臨時(shí)獲得復(fù)合橡膠組分與另一種配合劑的捏和后物質(zhì)之后進(jìn)行捏禾卩。當(dāng)單獨(dú)地導(dǎo)入油和填料例如炭黑或二氧化硅時(shí)，填料的分散'性以及胎面膠的耐磨性可以被進(jìn)一步改進(jìn)。因此，優(yōu)選在臨時(shí)獲得捏和后的物質(zhì)之后將油另外導(dǎo)入。捏和方法沒有特別限制，但可以使用眾所周知的方法，比如，一種方法是，在班布里密煉機(jī)等中在100至160。C溫度下捏和材料1至10分鐘。同樣，在另外僅導(dǎo)入油的情7兄中，也可以使用眾所周知的方法，比如，該方法是，在班布里密煉機(jī)等中在100至160。C溫度下捏和材料1至10分鐘。(第二步)在第二步，通過捏和在第一步中獲得的捏和后的物質(zhì)，同時(shí)向其中加入硫和硫化促進(jìn)劑，得到生膠組合物。捏和方法沒有特別限制，但可以使用眾所周知的方法，比如，一禾中方法是，在敞開式輥磨機(jī)等中在6Q至100。C溫度下捏和材料1至5分鐘。(第三步)根據(jù)本發(fā)明的制造無釘防滑輪胎的方法沒有特別限制，但例如可以使用普遍使用的方法，比如一種方法是，通過以對(duì)應(yīng)于輪胎胎面的形狀擠出生膠組合物，并且用輪胎成型豐幾對(duì)其加壓/加熱，從而得到輪胎。[實(shí)施例].現(xiàn)在參考實(shí)施例和對(duì)照例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體的描述。<實(shí)施例1~5和對(duì)照例1~3>(生膠組合物和無釘防滑輪胎的制備)將具有在表1"導(dǎo)入物1"中顯示的含量的化學(xué)品導(dǎo)入班布里密煉機(jī)中，并且在約150。C溫度下捏和五分鐘。在實(shí)施例2和3以及對(duì)照例2和3的每一個(gè)中，進(jìn)一步加入具有在表l中"導(dǎo)入物2"中顯示的含量的礦物油，并且在約150。C溫度下將材料捏和五分鐘。此后將具有在表l中"第二步"中顯示的含量的硫和硫化促進(jìn)劑加至在表l中顯示的"第一步"中獲得的捏和后的物質(zhì)中，并且將捏和后的物質(zhì)在敞開式輥磨機(jī)中在約80。C溫度下捏和三個(gè)分鐘，從而得到生膠組合物。使生膠組合物形成胎面形狀，與其他的輪胎組件結(jié)合，并且在170°C溫度下硫化15分鐘，借此制備根據(jù)實(shí)施例1至5和對(duì)照例1至3的無釘防滑輪胎。對(duì)獲得的生膠組合物和無釘防滑輪胎進(jìn)行下述項(xiàng)目的評(píng)估(打滑性)橡膠在第二步的捏和中不抓緊轉(zhuǎn)動(dòng)件的這樣一種現(xiàn)象被稱為"打滑"。如果發(fā)生打滑，橡膠混煉就不能進(jìn)行。存在/不存在打滑的評(píng)估如下A:不打滑B:打滑(碳分散性)將上述生膠組合物在170。C溫度下硫化12分鐘，并且用冷凍顯微切片機(jī)從其中制備生膠組合物薄截面。對(duì)于該生膠組合物的薄截面，通過根據(jù)ASTMD2663B用光學(xué)顯微鏡測量每單位面積橡膠的未分散的碳的數(shù)量，計(jì)算出未分散的炭黑的比率。將其中碳完全分散進(jìn)入橡膠組分的狀態(tài)設(shè)定為100%，那么數(shù)值會(huì)隨著分散性降低而減小。(拉伸斷裂強(qiáng)度)將上述生膠組合物在170。C溫度下硫化12分鐘，從其上切割出2mm厚的試驗(yàn)片。根據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK6251"硫化橡膠和熱塑性橡膠-獲得拉伸特性的方法"，用3號(hào)啞鈴在試驗(yàn)片上進(jìn)行抗拉試驗(yàn)，以測量各個(gè)組合物的拉伸斷裂強(qiáng)度(TB)，并且由以對(duì)照例1(100)為基準(zhǔn)，根據(jù)下述等式得到指數(shù)。拉伸斷裂強(qiáng)度隨著數(shù)值的提高而增加。(拉伸斷裂強(qiáng)度指數(shù))=(各個(gè)組合物的拉伸斷裂強(qiáng)度)/(對(duì)照例1的拉伸斷裂強(qiáng)度)x100(冰上制動(dòng)性能)將19/65R15型的DS-2無釘防滑輪胎安裝在國產(chǎn)的2000cc的RF汽車上，并且在下列條件下評(píng)估其實(shí)際性能.-試驗(yàn)場所北海道名寄試驗(yàn)場氣溫"至-6。C至于冰上制動(dòng)性能，測量在30km/h的速度下踏住制動(dòng)器(antilock)剎車之后直至i亭止的停車距離，并且以對(duì)照例l(100)為基準(zhǔn)，由下述等式得到指數(shù)。冰上制動(dòng)性能隨著數(shù)值的增加而提高。(冰上制動(dòng)性能)=(對(duì)照例1的停車距離)/(各個(gè)組合物的停車距離)x100(耐磨性)至于耐磨性，將195/65R15型的DS-2無釘防滑輪胎安裝在國產(chǎn)的RF汽車上，測量在行進(jìn)8000km之后輪胎胎面的凹槽深度，用于計(jì)算當(dāng)輪胎花紋凹槽的深度降低1mm時(shí)的行駛距離，并且以對(duì)照例l(100)為基準(zhǔn)，由下述等式得到指數(shù)。耐磨性隨著數(shù)值的增加而提高。(耐磨性)-(各個(gè)組合物的行駛距離)/(對(duì)照例1的行駛距離)x100<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>NR:RSS#3BR:BR150B，宇部興產(chǎn)株式會(huì)社生產(chǎn)(順式1,4結(jié)合量=97%,ML1+4(100。C)=35，在25。C下5%甲苯溶液的粘度=48,Mw/Mn=3.3)充礦物油BR:BR133P,宇部興產(chǎn)株式會(huì)社制造(順式1,4結(jié)合量=98%,MLi+4(100°C)=35,在25。C下5%甲苯溶液的粘度=48，Mw/Mn=2.8，以100重量份的丁二烯橡膠為基準(zhǔn)混入37.5重量份的礦物油)炭黑DiaBlackI，三菱化學(xué)公司生產(chǎn)(ISAF炭黑，平均粒徑23mm，DBP吸油量-114ml/100g，氮吸附比表面積114m2/g)二氧化硅UltrasilVN3，德固賽公司生產(chǎn)(比表面積175m2/g)硅垸偶聯(lián)劑Si-69，德固賽公司生產(chǎn)礦物油PS-32,出光興產(chǎn)株式會(huì)社生產(chǎn)硬脂酸Kiri,日本油脂株式會(huì)社生產(chǎn)氧化鋅購自三井金屬礦業(yè)株式會(huì)社的兩種類型氧化鋅抗氧化劑Nocrack6C，大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)蠟Ozoace蠟，日本精蠟株式會(huì)社生產(chǎn)硫粉末硫，鶴見化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn)硫化促進(jìn)劑NOCCELERNS，大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn)(性能評(píng)估)在實(shí)施例1、4和5中的每一個(gè)中均使用了充礦物油BR。實(shí)施例1的冰上制動(dòng)性能與對(duì)照例1相當(dāng)，并且拉伸斷裂強(qiáng)度和耐磨性出色。與實(shí)施例l相比，實(shí)施例4具有較大含量的充礦物油BR，并且冰上制動(dòng)性能出色。實(shí)施例5的冰上制動(dòng)性能比對(duì)照例1稍差，但拉伸斷裂強(qiáng)度和耐磨性出色。在實(shí)施例2和3的每一個(gè)中，使用充礦物油BR，并且在第一步，礦物油與填料相分離地導(dǎo)入。實(shí)施例2和3中的每一個(gè)的冰上制動(dòng)性能與對(duì)照例1相當(dāng)，并且拉伸斷裂強(qiáng)度和耐磨性出色。在對(duì)照例1至3中的每一個(gè)都沒有使用充礦物油BR。對(duì)照例2造成打滑。對(duì)照例3在所有的評(píng)估項(xiàng)目中都與對(duì)照例1相當(dāng)。雖然對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述和詳細(xì)示例，但是，應(yīng)清楚地理解，例證和實(shí)施例僅用于i兌明而非用于限制。本發(fā)明的保護(hù)范圍被解釋于附后的權(quán)利要求中。10權(quán)利要求1.一種制造無釘防滑輪胎的方法，其包括第一步，通過捏和含有充礦物油丁二烯橡膠的復(fù)合橡膠組分和除硫和硫化促進(jìn)劑之外的配合劑，得到捏和后的物質(zhì)；第二步，通過一邊捏和所述捏和后的物質(zhì)、一邊向其中加入硫和硫化促進(jìn)劑，得到生膠組合物；以及第三步，在輪胎胎面用模具中，在加壓/加熱下使所述生膠組合物硫化。2.如權(quán)利要求1所述的制造無釘防滑輪胎的方法，其特征在于，所述復(fù)合橡膠組分中的橡膠組分含有以橡膠含量計(jì)的20至80質(zhì)量％的所述充礦物油丁二烯橡膠。'3.如權(quán)利要求1所述的制造無釘防滑輪胎的方法，其特征在于，所述第一步包括一邊捏和獲得的所述捏和后的物質(zhì)、一邊向其中加入油的步驟。4.如權(quán)利要求3所述的制造無釘防滑輪胎的方法，其特征在于，以100質(zhì)量份所述復(fù)合橡膠組分中的所述橡膠組分為基準(zhǔn)，在所述第一步中加入的戶/f述油的含量是5至10質(zhì)量份。全文摘要根據(jù)本發(fā)明的制造無釘防滑輪胎的方法包括第一步、第二步和第三步。在第一步，通過捏和含有充礦物油丁二烯橡膠的復(fù)合橡膠組分和除硫和硫化促進(jìn)劑之外的配合劑，得到捏和后的物質(zhì)。在第二步，通過捏和在第一步中獲得的捏和后的物質(zhì)、同時(shí)向其中加入硫和硫化促進(jìn)劑，得到生膠組合物。在第三步，在用于輪胎胎面的模具中，在加壓/加熱下硫化生膠組合物。文檔編號(hào)B29D30/08GK101683770SQ20091013946公開日2010年3月31日申請(qǐng)日期2009年6月18日優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日發(fā)明者兒島良治申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社