Каучуковая композиция для шины
Настоящее изобретение относится к каучуковой композиции для шины, которая в основном предназначена для использования на участке протектора пневматической шины. Данная каучуковая композиция содержит в диеновом каучуке от 30% масс. до 50% масс. натурального каучука и от 30% масс. до 50% масс. бутадиенового каучука, наполнитель и масло. Бутадиеновый каучук синтезирован с применением титанового катализатора. Наполнитель содержит углеродную сажу и кремнезем, причем общее количество углеродной сажи и кремнезема в смеси составляет от 50 частей по массе до 100 частей по массе на 100 частей по массе диенового каучука. Общее количество масляного компонента, содержащего масло, составляет 15% или менее от общего количества углеродной сажи и кремнезема в смеси. Технический результат – разработка каучуковой композиции для шины, способной обеспечить в значительной степени сопоставимые характеристики на сухом покрытии и характеристики на снегу, а также хорошую экструдируемость. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 табл., 22 пр.
Область техники
Настоящее изобретение относится к каучуковой композиции для шины, которая в основном предназначена для использования на участке протектора пневматической шины.
Уровень техники
Так называемая всесезонная пневматическая шина, предназначенная для использования в течение всего года, должна демонстрировать превосходные ходовые характеристики как на сухих, так и на заснеженных дорожных покрытиях зимой. В частности, каучуковая композиция для шины, используемая на участке протектора, который контактирует с дорожным покрытием, должна обеспечивать сопоставимые характеристики на сухом покрытии и на снегу (см., например, публикацию JP 2020-097644 A).
Например, в качестве способа улучшения характеристик на сухом покрытии известно уменьшение количества ароматического масла в смеси. Однако при простом уменьшении количества ароматического масла в смеси каучук демонстрирует высокую степень твердости, и, как правило, сложно обеспечить хорошие характеристики на снегу. Кроме того, существует проблема, заключающаяся в том, что во время экструзии происходит подгорание и наблюдается плохая экструдируемость. Таким образом, даже при уменьшении количества ароматического масла в смеси для улучшения характеристик на сухом покрытии необходимы меры для обеспечения хороших характеристик на снегу и надлежащей экструдируемости.
Техническая задача
Задача настоящего изобретения заключается в разработке каучуковой композиции для шины, способной обеспечить в значительной степени сопоставимые характеристики на сухом покрытии и характеристики на снегу, а также хорошую экструдируемость.
Решение задачи
Каучуковая композиция для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, которая позволяет решить описанную выше задачу, содержит в диеновом каучуке от 30% масс. до 50% масс. натурального каучука и от 30% масс. до 50% масс. бутадиенового каучука, синтезированного с применением титанового катализатора, наполнитель, содержащий углеродную сажу и кремнезем, и масло, причем общее количество углеродной сажи и кремнезема в смеси составляет от 50 частей по массе до 100 частей по массе на 100 частей по массе диенового каучука, а общее количество масляного компонента, содержащего масло, составляет 15% или менее от общего количества углеродной сажи и кремнезема в смеси.
Преимущества изобретения
Поскольку каучуковую композицию для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения смешивают, как описано выше, каучуковая композиция может обеспечивать превосходную экструдируемость, при этом обеспечивая в значительной степени сопоставимые характеристики на сухом покрытии и характеристики на снегу. В частности, характеристики на сухом покрытии могут быть улучшены за счет того, что общее количество масляного компонента достаточно мало. При этом, благодаря использованию бутадиенового каучука, синтезированного с применением титанового катализатора в виде бутадиенового каучука, могут быть улучшены характеристики на снегу и обеспечена превосходная экструдируемость.
В каучуковой композиции для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения диеновый каучук предпочтительно содержит 30% масс. или менее бутадиен-стирольного каучука с содержанием винила 60% масс. или более. За счет достаточно высокого содержания винила могут быть дополнительно существенно улучшены характеристики на снегу.
В каучуковой композиции для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения йодное число углеродной сажи предпочтительно составляет 100 г/кг или более. Благодаря использованию такой углеродной сажи дополнительно улучшаются физические свойства каучука, а также может быть повышена устойчивость к выкрашиванию.
В каучуковой композиции для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения удельная площадь поверхности по адсорбции азота для кремнезема предпочтительно составляет 180 м2/г или менее. Использование такого кремнезема позволяет существенно повысить устойчивость к выкрашиванию.
Каучуковая композиция для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может быть пригодна для использования на участке протектора пневматической шины. Пневматическая шина, в которой используется каучуковая композиция для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения на участке протектора, может демонстрировать превосходные характеристики на сухом покрытии и на снегу благодаря описанным выше физическим свойствам каучука.
Описание вариантов осуществления изобретения
В каучуковой композиции для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения каучуковый компонент представляет собой диеновый каучук и всегда содержит натуральный каучук и бутадиеновый каучук. В качестве натурального каучука может быть использован каучук, обычно используемый в каучуковых композициях для шин. При этом в качестве бутадиенового каучука всегда используют бутадиеновый каучук, синтезированный с применением титанового катализатора. Благодаря использованию комбинации натурального каучука и бутадиенового каучука, синтезированного с применением титанового катализатора, как описано выше, может быть обеспечена надлежащая экструдируемость при одновременном улучшении характеристик на сухом покрытии (в частности, устойчивости рулевого управления на сухих дорожных покрытиях) и характеристик на снегу. Следует отметить, что если бутадиеновый каучук представляет собой бутадиеновый каучук, синтезированный с применением катализатора, отличного от титанового катализатора (например, кобальтового катализатора, никелевого катализатора, неодимового катализатора), то, несмотря на обеспечение характеристик на сухом покрытии и характеристик на снегу ухудшается экструдируемость и, как правило, возникает проблема краевого разрыва.
Количество натурального каучука составляет от 30% масс. до 50% масс. и предпочтительно составляет от 35% масс. до 45% масс. на 100 частей по массе диенового каучука. Количество бутадиенового каучука, синтезированного с применением титанового катализатора, в смеси составляет от 30% масс. до 50% масс. и предпочтительно составляет от 35% масс. до 45% масс. на 100 частей по массе диенового каучука. Задание количества в смеси, как описано выше, при использовании комбинации натурального каучука и бутадиенового каучука, синтезированного с применением титанового катализатора, имеет преимущества с точки зрения обеспечения превосходной экструдируемости при одновременном улучшении характеристик на сухом покрытии и характеристик на снегу. Если количество натурального каучука в смеси составляет менее 30% масс., невозможно обеспечить достаточный эффект улучшения характеристик на снегу. Если количество натурального каучука в смеси составляет более 50% масс., быстрее происходит подгорание и ухудшается экструдируемость, а также, как правило, возникает такая проблема, как подгорание. Если количество бутадиенового каучука, синтезированного с применением титанового катализатора, в смеси составляет менее 30% масс., невозможно обеспечить достаточный эффект улучшения характеристик на снегу. Если количество бутадиенового каучука, синтезированного с применением титанового катализатора, в смеси составляет более 50% масс., ухудшается экструдируемость и, как правило, возникает такая проблема, как подгорание.
В варианте осуществления настоящего изобретения каучуковый компонент может содержать бутадиен-стирольный каучук с содержанием винила предпочтительно 60% масс. или более и более предпочтительно от 60% масс. до 75% масс. В случае использования такого бутадиен-стирольного каучука его количество в смеси предпочтительно составляет 30% масс. или менее и более предпочтительно от 15% масс. до 25% масс. на 100 частей по массе диенового каучука. Преимущество использования описанного выше бутадиен-стирольного каучука в дополнение к каучуковому компоненту заключается в улучшении характеристик на сухом покрытии и характеристик на снегу, а также в обеспечении превосходной экструдируемости. При содержании винила в бутадиен-стирольном каучуке менее 60% масс. сложно обеспечить надлежащие характеристики на снегу. Если количество бутадиен-стирольного каучука в смеси составляет более 30% масс., невозможно обеспечить надлежащие количества натурального каучука и бутадиенового каучука в смеси и сложно обеспечить сбалансированные характеристики на сухом покрытии и на снегу, а также экструдируемость. Следует отметить, что содержание винила в бутадиен-стирольном каучуке измеряют с помощью инфракрасной спектроскопии (способа Хэмптона). Увеличение или уменьшение содержания винила в бутадиен-стирольном каучуке можно соответствующим образом регулировать обычным способом, например, с помощью катализатора.
Каучуковая композиция для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может содержать еще один диеновый каучук, помимо описанного выше натурального каучука, бутадиенового каучука и бутадиен-стирольного каучука. В качестве такого еще одного диенового каучука может быть использован каучук, который, как правило, может использоваться в каучуковой композиции для шины помимо указанных трех типов, описанных выше. Примеры такого каучука включают изопреновый каучук. Такой еще один диеновый каучук можно использовать отдельно или в виде свободно выбранной смеси.
В каучуковой композиции для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения наполнитель, содержащий углеродную сажу и кремнезем, всегда смешивают с описанным выше диеновым каучуком. В случае использования для получения наполнителя указанной смеси при изготовлении пневматической шины можно достичь высокой твердости каучука каучуковой композиции и обеспечить превосходную устойчивость рулевого управления. Наполнитель всегда содержит углеродную сажу и кремнезем, описанные выше, а также может содержать еще один наполнитель помимо углеродной сажи и кремнезема. Примеры другого наполнителя включают карбонат кальция, карбонат магния, тальк, глину, глинозем, гидроксид алюминия, оксид титана и сульфат кальция. Может быть использован только один из перечисленных других типов наполнителей или комбинация из двух или более перечисленных типов наполнителей.
В случае использования для получения наполнителя указанной смеси общее количество углеродной сажи и кремнезема в смеси составляет от 50 частей по массе до 100 частей по массе и предпочтительно от 60 частей по массе до 80 частей по массе на 100 частей по массе диенового каучука, описанного выше. При общем количестве углеродной сажи и кремнезема в смеси менее 50 частей по массе твердость каучука становится низкой, и не могут быть надлежащим образом улучшены характеристики на сухом покрытии. Если общее количество углеродной сажи и кремнезема в смеси составляет более 100 частей по массе, диспергируемость наполнителя в каучуке становится низкой и, таким образом, усложняется обработка путем экструзии. В результате этого повышается сопротивление качению и ухудшаются характеристики на снегу. Количества углеродной сажи и кремнезема в смеси не имеют конкретных ограничений, и массовое соотношение (Ms/Mc) количества кремнезема (Ms) в смеси к количеству углеродной сажи (Mc) в смеси предпочтительно составляет от 0,1 до 4,0, более предпочтительно от 0,5 до 3,0 и еще более предпочтительно от 1,0 до 2,0. Если массовое соотношение (Ms/Mc) меньше 0,1, невозможно достичь достаточно малого сопротивления качению. Если массовое соотношение (Ms/Mc) больше 4,0, невозможно надлежащим образом улучшить характеристики на сухом покрытии.
В углеродной саже, используемой в варианте осуществления настоящего изобретения, йодное число предпочтительно составляет 100 г/кг или менее и более предпочтительно от 70 г/кг до 100 г/кг. Задав йодное число углеродной сажи равным 100 г/кг или менее, можно достичь превосходных физических свойств каучуковой композиции и повысить устойчивость к выкрашиванию. Если йодное число углеродной сажи превышает 100 г/кг, невозможно повысить устойчивость к выкрашиванию. Следует отметить, что йодное число углеродной сажи представляет собой значение, измеренное в соответствии со стандартом JIS K 6217-1.
Примеры кремнезема, используемого в варианте осуществления настоящего изобретения, включают влажный кремнезем (водную кремниевую кислоту), сухой кремнезем (кремниевый ангидрид), силикат кальция и силикат алюминия. Можно использовать только один из перечисленных типов или комбинацию из двух или более перечисленных типов. Кроме того, также можно использовать кремнезем с обработанной поверхностью, причем обработку поверхности проводят с применением силанового связывающего агента.
Для кремнезема, используемого в варианте осуществления настоящего изобретения, удельная площадь поверхности по адсорбции азота предпочтительно составляет 180 м2/г или менее и более предпочтительно от 150 м2/г до 180 м2/г. Задав удельную площадь поверхности по адсорбции азота для кремнезема равной 180 м2/г или менее, можно достичь превосходных физических свойств каучуковой композиции и повысить устойчивость к выкрашиванию. Если удельная площадь поверхности по адсорбции азота для кремнезема составляет более 180 м2/г, невозможно повысить устойчивость к выкрашиванию. Следует отметить, что удельная площадь поверхности по адсорбции азота для кремнезема представляет собой значение, измеренное в соответствии со стандартом JIS K 6217-2.
При смешивании кремнезема, как описано выше, предпочтительно вместе с ним используют силановый связывающий агент. Силановый связывающий агент может улучшать диспергируемость кремнезема. Количество силанового связывающего агента в смеси предпочтительно составляет от 4% масс. до 20% масс., более предпочтительно от 4% масс. до 16% масс. и еще более предпочтительно от 5% масс. до 15% масс. от количества кремнезема в смеси. Если количество силанового связывающего агента в смеси составляет менее 4% масс., диспергируемость кремнезема не может быть надлежащим образом улучшена. Если количество силанового связывающего агента в смеси составляет более 20% масс., как правило, происходит преждевременное затвердевание каучуковой композиции и технологическая пригодность для обработки путем формования, как правило, ухудшается.
Силановый связывающий агент не имеет конкретных ограничений при условии, что он представляет собой силановый связывающий агент, который может быть использован для каучуковых композиций для шины. Его примеры включают серосодержащие силановые связывающие агенты, такие как бис(3-триэтоксисилилпропил)тетрасульфид, бис(3-триэтоксисилилпропил)дисульфид, 3-триметоксисилилпропил бензотиазол тетрасульфид, γ-меркаптопропил триэтоксисилан и 3-октаноилтиопропил триэтоксисилан. Среди них предпочтительным является силановый связывающий агент, имеющий меркаптогруппу, при использовании которого может быть повышена аффинность к кремнезему и улучшена диспергируемость. Один тип этих силановых связывающих агентов может быть примешан отдельно, или может быть примешана комбинация из множества их типов.
В каучуковой композиции для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения масло всегда смешивают с описанным выше диеновым каучуком. Примеры масла включают натуральные масла, синтетические масла и масла, добавляемые во время получения каучуковой композиции, такие как пластификаторы. При примешивании масла, как описано выше, его количество в смеси определяют как общее количество вышеописанного масла, добавленного в процессе приготовления, и масляного компонента для наполнения каучука, содержащегося в диеновом каучуке (в дальнейшем именуемого общим количеством масляного компонента). В частности, общее количество масляного компонента составляет 15% или менее и предпочтительно от 5% до 15% от общего количества углеродной сажи и кремнезема в смеси. Обеспечение достаточного количества масла, как описано выше, позволяет обеспечить сопоставимые и сбалансированные характеристики на сухом покрытии и на снегу, а также надлежащую экструдируемость. При общем количестве масляного компонента более 15% твердость каучука снижается и ухудшаются характеристики на сухом покрытии (в частности, устойчивость рулевого управления на сухих дорожных покрытиях). Следует отметить, что количество масла в смеси, отличного от масляного компонента для наполнения каучука, содержащегося в диеновом каучуке (масла, добавленного при получении каучуковой композиции), может быть задано равным, например, от 5 частей по массе до 15 частей по массе на 100 частей по массе диенового каучука.
Каучуковая композиция для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения также может содержать различные добавки, обычно используемые в каучуковой композиции для шины, в диапазоне, который не влияет на достижение задачи настоящего изобретения. Их примеры включают агент для вулканизации или сшивающий агент, ускоритель вулканизации, реагент, предотвращающий старение, пластификатор, технологическую добавку, жидкий полимер, терпеновую смолу и термоотверждающуюся смолу. Эти добавки могут быть примешаны любым общеизвестным способом для образования каучуковой композиции и могут использоваться для вулканизации или сшивания. Количества данных добавок в смеси могут соответствовать любому их обычному количеству при условии, что это не препятствует достижению задачи настоящего изобретения.
Каучуковая композиция для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения обеспечивает превосходные характеристики на сухом покрытии и на снегу, а также превосходную экструдируемость в процессе производства, как описано выше. Таким образом, каучуковая композиция для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может быть соответствующим образом использована для образования участка протектора пневматической шины (в частности, всесезонной шины). Пневматическая шина, в которой используется каучуковая композиция для шины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения на участке протектора, может демонстрировать превосходные характеристики на сухом покрытии и на снегу благодаря описанным выше физическим свойствам каучука.
Вариант осуществления настоящего изобретения будет дополнительно описан ниже на примерах, но объем варианта осуществления настоящего изобретения не ограничен представленными примерами.
Примеры
Каждая из каучуковых композиций для шин (типовой пример 1, сравнительные примеры 1-10 и примеры 1-12) была приготовлена в соответствии с рецептурами, приведенными в таблицах 1 и 2, с компаундирующими агентами, приведенными в таблице 3 и используемыми в качестве общих компонентов. Компоненты (за исключением серы и ускорителей вулканизации) замешивали в закрытом смесителе Бенбери объемом 1,7 л в течение 5 минут, а затем выгружали из смесителя и охлаждали до комнатной температуры. Смесь помещали в закрытый смеситель Бенбери объемом 1,7 л, затем добавляли серу и ускорители вулканизации и перемешивали, получая, таким образом, каучуковую композицию для шины.
Следует отметить, что в строках «SBR2» (бутадиен-стирольный каучук) в таблицах 1 и 2 чистое введенное в смесь количество SBR2, за исключением количества масляного компонента для наполнения каучука, указано в скобках в дополнение к введенному в смесь количеству продукта. Параметр «Общее количество наполнителя» в таблицах 1 и 2 представляет собой общее количество введенной в смесь углеродной сажи и количество введенного в смесь кремнезема. Параметр «Общее количество масляного компонента» в таблицах 1 и 2 представляет собой общее количество масляного компонента, содержащегося в каучуковой композиции, а если бутадиен-стирольный каучук содержит масляный компонент для наполнения каучука, представляет собой общее количество ароматического масла и масляного компонента для наполнения каучука. В таблицах 1 и 2 параметр «доля масляного компонента» представляет собой долю от общего количества масляного компонента, описанного выше, в общем количестве наполнителя, описанного выше.
Экструдируемость полученной каучуковой композиции для шины оценивали описанным ниже способом. Дополнительно пневматическую радиальную шину (размер шины: 265/60R18) формовали путем вулканизации с использованием полученной каучуковой композиции для шины с получением резины протектора, а характеристики на снегу, устойчивость к выкрашиванию и характеристики на сухом покрытии оценивали описанными ниже способами.
Экструдируемость
Используя каждую из каучуковых композиций для шины, получали экструзионный образец с помощью мундштука Гарви в соответствии со стандартом ASTM D 2230-77 и визуально наблюдали внешний вид экструдированного образца (резкость края и гладкость текстуры поверхности). Если на наружном виде не были обнаружены дефекты, результат оценки определяли как «удв.», а в случае возникновения проблем, таких как краевой разрыв и подгорание, результат оценки определяли как «неуд.».
Характеристики на снегу
Полученную пневматическую шину устанавливали на стандартный диск (размер диска: 265/60R18), накачивали до давления воздуха 250 кПа, устанавливали на испытательное транспортное средство и проезжали по спрессованному заснеженному дорожному покрытию, измеряя тормозной путь во время торможения с начальной скоростью 40 км/ч. Результаты оценки выражали в виде индексных значений с использованием значений, обратных значениям измерений, при этом результатам типового примера 1 присваивали индекс 100. Большее индексное значение указывает на более короткий тормозной путь и превосходные характеристики на снегу. Следует отметить, что индексное значение «99» или более указывает на то, что в сравнении с типовым примером 1 характеристики были такими же или лучшими.
Устойчивость к выкрашиванию
Полученную пневматическую шину устанавливали на стандартный диск (размер диска: 265/60R18), накачивали до давления воздуха 250 кПа, устанавливали на испытательное транспортное средство и после прохождения 1000 км по испытательной дорожке, соответствующей грунтовой дороге, измеряли степень выкрашивания на участке протектора. Результаты оценки выражали в виде индексных значений с использованием значений, обратных значениям измерений, при этом результатам типового примера 1 присваивали индекс 100. Более высокое индексное значение указывает на меньшую степень выкрашивания и превосходную устойчивость к выкрашиванию. Следует отметить, что индексное значение «98» или более указывает на то, что в сравнении с типовым примером 1 характеристики были такими же или лучшими.
Характеристики на сухом покрытии
Полученную пневматическую шину устанавливали на стандартный диск (размер диска: 265/60R18), накачивали до давления воздуха 250 кПа, устанавливали на испытательное транспортное средство, и водитель-испытатель проводил сенсорную оценку на испытательной трассе с сухим дорожным покрытием. Результаты оценки выражали в виде индексных значений, причем типовому примеру 1 было присвоено индексное значение 100. Большие индексные значения указывают на превосходные характеристики на сухом покрытии (устойчивость рулевого управления на сухих дорожных покрытиях).
Таблица 1
| Стан дартный пример 1 | Пример 1 | Сравнительный пример 1 | Сравнитель ный пример 2 | Сравнительный пример 3 | Сравнитель ный пример 4 | Пример 2 | Пример 3 | Сравнитель ный пример 5 | Пример 4 | Пример 5 | Сравнитель ный пример 6 | ||
| NR | Частей по массе | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 20 | 30 | 50 | 60 |
| SBR 1 | Частей по массе | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 40 | 30 | 10 | 10 | |
| SBR 2 | Частей по массе | 25 (20) |
|||||||||||
| BR1 | Частей по массе | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 30 | |||
| BR2 | Частей по массе | 40 | 40 | ||||||||||
| BR3 | Частей по массе | 40 | |||||||||||
| CB 1 | Частей по массе | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 |
| CB 2 | Частей по массе | ||||||||||||
| Кремнезем 1 | Частей по массе | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| Кремнезем 2 | Частей по массе | ||||||||||||
| Силановый связывающий агент | Частей по массе | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 |
| Ароматическое масло | Частей по массе | 15 | 10 | 10 | 10 | 20 | 15 | 11 | 3 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Общее количество напол нителя | Частей по массе | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 |
| Общее количество масляного компонента | Частей по массе | 20 | 10 | 10 | 10 | 20 | 15 | 11 | 3 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Доля масляного компонента | % | 27 | 13 | 13 | 13 | 27 | 20 | 15 | 4 | 13 | 13 | 13 | 13 |
| Характеристики на снегу | Индексное значение | 100 | 110 | 110 | 110 | 120 | 115 | 112 | 101 | 80 | 107 | 115 | 100 |
| Устойчивость к выкрашиванию | Индексное значение | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 105 | 80 | 99 | 103 | 101 |
| Характеристики на сухом покрытии | Индексное значение | 100 | 120 | 120 | 120 | 85 | 90 | 118 | 127 | 95 | 120 | 120 | 100 |
| Экструдруемость | Удв. | Удв. | Неуд. | Неуд. | Удв. | Удв. | Удв. | Удв. | Удв. | Удв. | Удв. | Неуд. |
Таблица 2
| Сравнительный пример 7 | Пример 6 | Пример 7 | Сравнительный пример 8 | Пример 8 | Пример 9 | Пример 10 | Сравнительный пример 9 | Пример 11 | Пример 12 | Сравнитель ный пример 10 | ||
| NR | Частей по массе | 40 | 40 | 40 | 30 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| SBR 1 | Частей по массе | 40 | 30 | 10 | 10 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| SBR 2 | Частей по массе | 25 (20) |
||||||||||
| BR1 | Частей по массе | 20 | 30 | 50 | 60 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
| BR2 | Частей по массе | 40 | ||||||||||
| BR3 | Частей по массе | |||||||||||
| CB 1 | Частей по массе | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 35 | 20 | 30 | 50 | 30 | |
| CB 2 | Частей по массе | 35 | ||||||||||
| Кремнезем 1 | Частей по массе | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | 20 | 20 | 50 | 70 | |
| Кремнезем 2 | Частей по массе | 40 | ||||||||||
| Силановый связывающий агент | Частей по массе | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 3,2 | 1,6 | 1,6 | 4 | 5,6 |
| Ароматическое масло | Частей по массе | 10 | 10 | 10 | 10 | 5 | 10 | 10 | 5 | 6 | 13 | 14 |
| Общее количество наполнителя | Частей по массе | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 75 | 40 | 50 | 100 | 110 |
| Общее количество масляного компонента | Частей по массе | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 5 | 6 | 13 | 14 |
| Доля масляного компонента | % | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | 13 | 12 | 13 | 13 |
| Характеристики на снегу | Индексное значение | 75 | 105 | 130 | 120 | 99 | 100 | 100 | 105 | 115 | 107 | 85 |
| Устойчи вость к выкрашиванию | Индексное значение | 95 | 100 | 100 | 90 | 105 | 99 | 98 | 80 | 99 | 103 | 105 |
| Характеристики на сухом покрытии | Индексное значение | 95 | 124 | 118 | 95 | 102 | 115 | 110 | 70 | 105 | 120 | 103 |
| Экструдируемость | Удв. | Удв. | Удв. | Неуд. | Удв. | Удв. | Удв. | Удв. | Удв. | Удв. | Неуд. |
Таблица 3
| Количество в смеси | ||
| Технологическая добавка | Частей по массе | 1 |
| Реагент 1, предотвращающий старение | Частей по массе | 3 |
| Реагент 2, предотвращающий старение | Частей по массе | 1 |
| Воск 1 | Частей по массе | 1 |
| Воск 2 | Частей по массе | 0,65 |
| Оксид цинка | Частей по массе | 2,7 |
| Стеариновая кислота | Частей по массе | 2 |
| Ускоритель 1 вулканизации | Частей по массе | 0,3 |
| Ускоритель 2 вулканизации | Частей по массе | 2,3 |
| Замедлитель вулканизации | Частей по массе | 0,3 |
| Сера | Частей по массе | 2,1 |
Ниже описаны типы сырья, использованного согласно таблицам 1-3.
NR: Натуральный каучук, SIR-20
SBR1: Бутадиен-стирольный каучук, NIPOL NS616, производимый компанией Zeon Corporation (содержание стирола: 23%; содержание винила: 70%; продукт без масляного компонента для наполнения каучука)
SBR2: Бутадиен-стирольный каучук, TUFDENE F3420, производимый компанией Asahi Kasei Corporation (содержание стирола: 36%; содержание винила: 40%; продукт с масляным компонентом для наполнения каучука, содержащий 25% масс. масла на 100 весовых частей каучукового компонента)
BR1: Бутадиеновый каучук, синтезированный с применением титанового катализатора, BR-1203 Ti, производимый компанией VORONEZH SYNTHEZ KAUCHUK JSC
BR2: Бутадиеновый каучук, синтезированный с применением неодимового катализатора, BR-1243 Nd, производимый компанией VORONEZH SYNTHEZ KAUCHUK JSC
BR 3: Бутадиеновый каучук, синтезированный с применением кобальтового катализатора; NIPOL BR 1220, производимый компанией Zeon Corporation
CB1: углеродная сажа Show Black N339, производимая компанией Cabot Japan K.K. (йодное число: 90 г/кг)
CB2: углеродная сажа N-134, производимая компанией Thai Tokai Carbon (йодное число: 140 г/кг)
Кремнезем 1: ULTRASIL 7000 GR, производимый компанией Evonik Industries AG (удельная площадь поверхности по адсорбции азота: 175 м2/г)
Кремнезем 2: ZEOSIL PREMIUM 200MP, производимый компанией Solvay (удельная площадь поверхности по адсорбции азота: 205 м2/г)
Ароматическое масло: VIVATEC 500, производимое компанией H&R Chemical
Технологическая добавка: Struktol A50P, производимая компанией Struktol Corp.
Реагент 1, предотвращающий старение: Santoflex 6PPD, производимый компанией Solutia Europe
Реагент 2, предотвращающий старение: Pilnox TDQ, производимый компанией Nocil Limited
Воск 1: OZOACE-0015A, производимый компанией Nippon Seiro Co., Ltd.
Воск 2: OZOACE-0038, производимый компанией Nippon Seiro Co., Ltd.
Силановый связывающий агент: Si 69, производимый компанией Evonik Industries AG
Оксид цинка: оксид цинка III (производимый компанией Seido Chemical Industry Co., Ltd.)
Стеариновая кислота: стеариновая кислота в виде гранул, производимая компанией NOF Corporation
Ускоритель 1 вулканизации: NOCCELER CZ-G (CZ), производимый компанией Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
Ускоритель 2 вулканизации: Soxinol D-G (DPG), производимый компанией Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Замедлитель вулканизации: замедлитель CTP, производимый компанией Toray Fine Chemicals Co., Ltd.
Сера: обработанный маслом порошок серы Golden Flower (содержание серы: 95,24% масс.), производимый компанией Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
Как можно видеть из таблиц 1 и 2, каучуковые композиции для шин согласно примерам 1-12 демонстрировали превосходную экструдируемость, тогда как характеристики на снегу, устойчивость к выкрашиванию и характеристики на сухом покрытии были улучшены до значений, которые были равны или превышали значения для типового примера 1, и эти характеристики были обеспечены с высокой степенью сопоставимости.
С другой стороны, поскольку в сравнительном примере 1 использовали бутадиеновый каучук с другим катализатором (BR2, синтезированным с применением неодимового катализатора), экструдируемость ухудшалась. Поскольку в сравнительном примере 2 использовали бутадиеновый каучук с другим катализатором (BR3, синтезированным с применением кобальтового катализатора), экструдируемость ухудшалась. Поскольку каждый из сравнительных примеров 3 и 4 характеризовался большим содержанием масла, характеристики на сухом покрытии ухудшались. Поскольку сравнительный пример 5 характеризовался небольшим количеством натурального каучука в смеси, ухудшались характеристики на снегу, устойчивость к выкрашиванию и характеристики на сухом покрытии. Поскольку сравнительный пример 6 характеризовался большим количеством натурального каучука в смеси, экструдируемость ухудшалась. Поскольку сравнительный пример 7 характеризовался небольшим количеством бутадиенового каучука в смеси, ухудшались характеристики на снегу, устойчивость к выкрашиванию и характеристики на сухом покрытии. Поскольку сравнительный пример 8 характеризовался большим количеством бутадиенового каучука в смеси, ухудшились устойчивость к выкрашиванию, характеристики на сухом покрытии и экструдируемость. Поскольку сравнительный пример 9 характеризовался небольшим общим количеством наполнителя (общим количеством углеродной сажи и кремнезема в смеси), устойчивость к выкрашиванию и характеристики на сухом покрытии ухудшились. Поскольку сравнительный пример 10 характеризовался большим общим количеством наполнителя (общим количеством углеродной сажи и кремнезема в смеси), ухудшились характеристики на снегу и экструдируемость.
1. Каучуковая композиция для шины, содержащая в диеновом каучуке от 30% масс. до 50% масс. натурального каучука и от 30% масс. до 50% масс. бутадиенового каучука, синтезированного с применением титанового катализатора, наполнитель, содержащий углеродную сажу и кремнезем, и масло, причем общее количество углеродной сажи и кремнезема в смеси составляет от 50 частей по массе до 100 частей по массе на 100 частей по массе диенового каучука, а общее количество масляного компонента, содержащего масло, составляет 15% или менее от общего количества углеродной сажи и кремнезема в смеси.
2. Каучуковая композиция для шины по п. 1, в которой диеновый каучук содержит 30% масс. или менее бутадиен-стирольного каучука с содержанием винила 60% масс. или более.
3. Каучуковая композиция для шины по п. 1 или 2, в которой йодное число углеродной сажи составляет 100 г/кг или менее.
4. Каучуковая композиция для шины по п. 3, в которой удельная площадь поверхности кремнезема по адсорбции азота составляет 180 м2/г или менее.
5. Каучуковая композиция для шины по п. 1 или 2, в которой удельная площадь поверхности кремнезема по адсорбции азота составляет 180 м2/г или менее.
6. Пневматическая шина, содержащая каучуковую композицию для шины по любому из пп. 1-5 на участке протектора.
