КАУЧУКОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ И ПОКРЫШКА, ПОЛУЧЕННАЯ ИЗ НЕЕ
RUBBER COMPOSITION AND TIRE OBTAINED THEREFROM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к каучуковой композиции и покрышке, полученной из нее, говоря более конкретно, к каучуковой композиции, демонстрирующей превосходные стойкость к разрушению, износостойкость и эксплуатационные характеристики на льду, и покрышке, полученной из нее, а, говоря более конкретно, к нешипованной покрышке.
Уровень техники
Обычно с точки зрения улучшения безопасности транспортного средства проводились различные исследования в целях улучшения тормозных эксплуатационных характеристик и ходовых эксплуатационных характеристик покрышки на различных дорожных поверхностях, включающих не только сухую дорожную поверхность, но также и мокрую дорожную поверхность, обледеневшую/заснеженную дорожную поверхность и тому подобное.
Например, в целях улучшения сбалансированным образом эксплуатационных характеристик на льду, эксплуатационных характеристик в связи с низким потреблением топлива, износостойкости и стойкости к тепловому старению покрышки в патентном документе 1 предлагается каучуковая композиция для нешипованной покрышки, которая содержит: модифицированный натуральный каучук, который является высокоочищенным и характеризуется значением рН, подстроенным в диапазоне от 2 до 7, и технический углерод и/или светлый наполнитель.
Соответствующий документ предшествующего уровня техники
Патентный документ
Патентный документ 1: Публикация японской нерассмотренной патентной заявки № 2014-227487
Сущность изобретения
Проблемы, решаемые в изобретении
У нешипованных покрышек, полученных из каучуковой композиции, предназначенной для нешипованной покрышки, раскрытой в патентном документе 1, и, кроме того, из различных каучуковых композиций, которые были предложены на сегодняшний день, было достигнуто улучшение эксплуатационных характеристик на льду совместно с различными эксплуатационными характеристиками покрышки. Однако, в настоящее время все еще желательным является дополнительное улучшение таких эксплуатационных характеристик.
Таким образом, одна цель настоящего изобретения заключается в предложении каучуковой композиции, демонстрирующей превосходные стойкость к разрушению, износостойкость и эксплуатационные характеристики на льду, и покрышки, полученной из нее, говоря более конкретно, нешипованной покрышки.
Пути решения проблем
Для решения вышеупомянутых проблем изобретатели настоящего изобретения провели интенсивные исследования в целях выявления использования конкретного поверхностно-активного вещества совместно с коротким волокном, в результате чего вышеупомянутые проблемы могут быть решены, и таким образом было создано настоящее изобретение.
Говоря другими словами, каучуковая композиция настоящего изобретения является каучуковой композицией, содержащей: каучуковый компонент на диеновой основе; короткое волокно; и поверхностно-активное вещество, в которой поверхностно-активное вещество содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбираемое из группы, состоящей из сложного эфира, полученного из жирной кислоты и многоатомного спирта, поверхностно-активного вещества, относящегося к типу неионного сложного эфира, поверхностно-активного вещества, относящегося к типу алканоламида, и поверхностно-активного вещества, относящегося к типу сульфоновой кислоты.
Каучуковая композиция настоящего изобретения подходящим для использования образом может быть компаундирована с пенообразователем. Помимо этого, предпочтительно короткое волокно и поверхностно-активное вещество предварительно смешивают друг с другом для получения композита, а композит компаундируют. Кроме того, предпочтительно поверхностно-активное вещество содержит сложный эфир, полученный из жирной кислоты и многоатомного спирта, поверхностно-активное вещество, относящееся к типу неионного сложного эфира, поверхностно-активное вещество, относящееся к типу алканоламида, и поверхностно-активное вещество, относящееся к типу сульфоновой кислоты. Кроме того еще, предпочтительно при расчете на 100 массовых частей поверхностно-активного вещества содержится от 40 до 70 массовых частей поверхностно-активного вещества, относящегося к типу неионного сложного эфира.
Покрышка настоящего изобретения характеризуется тем, что она получена из каучуковой композиции.
Покрышка настоящего изобретения предпочтительно является нешипованной покрышкой.
Эффекты изобретения
В соответствии с настоящим изобретением могут быть предложены каучуковая композиция, демонстрирующая превосходные стойкость к разрушению, износостойкость и эксплуатационные характеристики на льду, и покрышка, полученная из нее, говоря более конкретно, нешипованная покрышка.
Краткое описание чертежа
Фиг. 1 представляет собой график, иллюстрирующий соотношение между эксплуатационными характеристиками дисперсии волокна и эксплуатационными характеристиками на льду в примерах и сравнительных примерах.
Осуществление изобретения
Ниже в настоящем документе будут конкретно описываться варианты осуществления настоящего изобретения.
Каучуковая композиция настоящего изобретения является каучуковой композицией, содержащей: каучуковый компонент на диеновой основе; короткое волокно; и поверхностно-активное вещество, в которой поверхностно-активное вещество содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбираемое из группы, состоящей из сложного эфира, полученного из жирной кислоты и многоатомного спирта, поверхностно-активного вещества, относящегося к типу неионного сложного эфира, поверхностно-активного вещества, относящегося к типу алканоламида, и поверхностно-активного вещества, относящегося к типу сульфоновой кислоты.
На каучуковый компонент на диеновой основе, который может быть использован для каучуковой композиции настоящего изобретения, конкретных ограничений не накладывают, и могут быть использованы натуральный каучук (NR), а также синтетический каучук, такой как полиизопреновый каучук (IR), стирол-бутадиеновый сополимерный каучук (SBR), полибутадиеновый каучук (BR), этилен-пропилен-диеновый каучук (EPDM), хлоропреновый каучук (CR), галогенированный бутилкаучук и акрилонитрил-бутадиеновый каучук (NBR), а в особенности предпочтительными являются натуральный каучук (NR), стирол-бутадиеновый сополимерный каучук (SBR) и бутадиеновый каучук (BR). Такие каучуковые компоненты могут быть использованы индивидуально или в комбинации их двух и более их представителей.
Каучуковая композиция настоящего изобретения содержит совместно с каучуковым компонентом на диеновой основе, соответствующим представленному выше описанию, короткое волокно и конкретное поверхностно-активное вещество, при этом, демонстрируя превосходные стойкость к разрушению, износостойкость и эксплуатационные характеристики на льду, а покрышка, полученная из такой каучуковой композиции, в особенности предпочтительно является нешипованной покрышкой.
На материал короткого волокна конкретных ограничений не накладывают, и подходящим для использования образом может быть применено короткое волокно, полученное из обычной синтетической смолы. В случае использования каучуковой композиции для протектора, компаундированной с таким коротким волокном, по мере изнашивания протектора после вулканизации будет формироваться дренажный желобок, обусловленный данным коротким волокном, и эксплуатационные характеристики на льду улучшатся. Предпочтительно каучуковую композицию компаундируют совместно с пенообразователем, в результате чего вдоль данного короткого волокна образуются пузырьки, имеющие длинную форму, и может быть получено дополнительное улучшение дренажных эксплуатационных характеристик. Кроме того, в качестве смолы, которая образует короткое волокно, применяют гидрофильную смолу, тем самым, используя сродство с водой для получения способности демонстрировать дополнительные благоприятные дренажные эксплуатационные характеристики.
В качестве смолы, которая образует короткое волокно, могут быть упомянуты полиэтилен (РЕ), полипропилен, сополимер этилена-винилового спирта (EVOH), гомополимер винилового спирта, поли(мет)акриловая кислота или ее сложный эфир, полиэтиленгликоль, карбокси-виниловый сополимер, сополимер стирола-малеиновой кислоты, поливинилпирролидон, сополимер винилпирролидона-винилацетата, меркаптоэтанол и тому подобное. В особенности предпочтительными являются сополимер этилена-винилового спирта, гомополимер винилового спирта и поли(мет)акриловая кислота, а, в частности, предпочтительным является сополимер этилена-винилового спирта.
Средняя длина короткого волокна, использующегося в настоящем изобретении, предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 до 500 мм, более предпочтительно от 0,1 до 7 мм. Помимо этого, средний диаметр предпочтительно находится в диапазоне от 0,001 до 2 мм, более предпочтительно от 0,005 до 0,5 мм. Если средняя длина и средний диаметр находятся в пределах вышеупомянутых предпочтительных диапазонов, то будет отсутствовать риск переплетения волокон друг с другом, больший, чем необходимо, и риск подавления благоприятных эксплуатационных характеристик дисперсии. Кроме того, аспектное соотношение предпочтительно находится в диапазоне от 10 до 4000, более предпочтительно от 50 до 2000.
Помимо этого, количество короткого волокна, компаундированного при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента, предпочтительно находится в диапазоне от 0,1 до 100 массовых частей, более предпочтительно от 0,1 до 50 массовых частей. Количество короткого волокна адаптируют таким образом, чтобы оно находилось в пределах вышеупомянутого предпочтительного диапазона, тем самым, добиваются получения способности эффективно достигать как благоприятные дренажные эксплуатационные характеристики, так и превосходные эксплуатационные характеристики дисперсии в каучуковом компоненте.
Поверхностно-активное вещество, которое может быть использовано в настоящем изобретении, содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбираемое из группы, состоящей из сложного эфира, полученного из жирной кислоты и многоатомного спирта, поверхностно-активного вещества, относящегося к типу неионного сложного эфира, поверхностно-активного вещества, относящегося к типу алканоламида, и поверхностно-активного вещества, относящегося к типу сульфоновой кислоты. Такое поверхностно-активное вещество смешивают совместно с коротким волокном, в результате чего улучшаются эксплуатационные характеристики дисперсии, и может быть получено улучшение стойкости к разрушению, износостойкости и эксплуатационных характеристик на льду. Предпочтительными являются сложный эфир, полученный из жирной кислоты и многоатомного спирта, поверхностно-активное вещество, относящееся к типу неионного сложного эфира, поверхностно-активное вещество, относящееся к типу алканоламида, и поверхностно-активное вещество, относящееся к типу сульфоновой кислоты. Кроме того, при расчете на 100 массовых частей поверхностно-активного вещества содержится от 40 до 70 массовых частей поверхностно-активного вещества, относящегося к типу неионного сложного эфира.
В качестве сложного эфира, полученного из жирной кислоты и многоатомного спирта, могут быть упомянуты глицеринмонолауринат, глицеринмоноолеинат, глицеринмоностеарат, глицериндилауринат, глицериндиолеинат, глицериндистеарат, глицеринтрилауринат, глицеринтриолеинат, глицеринтристеарат, сорбитанмонолауринат, сорбитанмоноолеинат, сорбитанмоностеарат, сорбитандилауринат, сорбитандиолеинат, сорбитандистеарат, сорбитантрилауринат, сорбитантриолеинат, сорбитанстеарат, касторовое масло, отвержденное касторовое масло и тому подобное.
В качестве поверхностно-активного вещества, относящегося к типу неионного сложного эфира, могут быть упомянуты полиоксиалкиленгликольмонолауринат, полиоксиалкиленгликольмоноолеинат, полиоксиалкиленгликольмоностеарат, полиоксиалкиленгликольдилауринат, полиоксиалкиленгликольдиолеинат, полиоксиалкиленгликольдистеарат, полиоксиалкиленгликольтрилауринат, полиоксиалкиленгликольтриолеинат, полиоксиалкиленгликольтристеарат, полиоксиалкиленсорбитанмонолауринат, полиоксиалкиленсорбитанмоноолеинат, полиоксиалкиленсорбитанмоностеарат, полиоксиалкиленсорбитандилауринат, полиоксиалкиленсорбитандиолеинат, полиоксиалкиленсорбитандистеарат, полиоксиалкиленсорбитантрилауринат, полиоксиалкиленсорбитантриолеинат, полиоксиалкиленсорбитантристеарат, монолауринат полиоксиалкиленкасторового масла, моноолеинат полиоксиалкиленкасторового масла, моностеарат полиоксиалкиленкасторового масла, дилауринат полиоксиалкиленкасторового масла, диолеинат полиоксиалкиленкасторового масла, дистеарат полиоксиалкиленкасторового масла, трилауринат полиоксиалкиленкасторового масла, триолеинат полиоксиалкиленкасторового масла, тристеарат полиоксиалкиленкасторового масла, монолауринат отвержденного полиоксиалкиленкасторового масла, моноолеинат отвержденного полиоксиалкиленкасторового масла, моностеарат отвержденного полиоксиалкиленкасторового масла, дилауринат отвержденного полиоксиалкиленкасторового масла, диолеинат отвержденного полиоксиалкиленкасторового масла, дистеарат отвержденного полиоксиалкиленкасторового масла, трилауринат отвержденного полиоксиалкиленкасторового масла, триолеинат отвержденного полиоксиалкиленкасторового масла, тристеарат отвержденного полиоксиалкиленкасторового масла и тому подобное.
В качестве поверхностно-активного вещества, относящегося к типу алканоламида, могут быть упомянуты диэтаноламид лауриновой кислоты, диэтаноламид жирных кислот кокосового масла, диэтаноламид миристиновой кислоты, диэтаноламид пальмитиновой кислоты, диэтаноламид стеариновой кислоты, диэтаноламид олеиновой кислоты, полиоксиэтиленоктиламид, полиоксиэтиленлауриламид, полиоксиэтиленстеариламид, полиоксиэтиленолеиламид и тому подобное.
В качестве поверхностно-активного вещества, относящегося к типу сульфоновой кислоты, могут быть упомянуты алкилсульфонат, такой как октилсульфонат натрия, децилсульфонат натрия, додецилсульфонат натрия, тетрадецилсульфонат лития и гексадецилсульфонат калия; алкилбензолсульфонат, содержащий алкильную группу, такой как октилбензолсульфонат калия и додецилбензолсульфонат натрия; 1,2-бис(диалкилоксикарбонил)этансульфонат, содержащий алкильную группу, такой как 1,2-бис(дибутилоксикарбонил)этансульфонат натрия, 1,2-бис(дипентилоксикарбонил)этансульфонат калия, 1,2-бис(дигексилоксикарбонил)этансульфонат лития, 1,2-бис(дигептилоксикарбонил)этансульфонат натрия, 1,2-бис(диоктилоксикарбонил)этансульфонат натрия, 1,2-бис(динонилоксикарбонил)этансульфонат лития, 1,2-бис(дидецилоксикарбонил)этансульфонат натрия, 1,2-бис(диундецилоксикарбонил)этансульфонат натрия, 1,2-бис(дидодецилоксикарбонил)этансульфонат натрия и тому подобное.
Помимо этого, количество поверхностно-активного вещества в 100 массовых частях каучукового компонента предпочтительно находится в диапазоне от 0,0003 до 15,0 массовой части, более предпочтительно от 0,003 до 10,0 массовой части. Кроме того, демонстрирующее адгезию количество поверхностно-активного вещества на поверхности волокна при расчете на 100 массовых частей волокна предпочтительно находится в диапазоне от 0,03 массовой части до 15,0 массовой части, более предпочтительно от 0,3 массовой части до 10,0 массовой части. Используют количество поверхностно-активного вещества, которое находится в пределах вышеупомянутого предпочтительного диапазона, в результате чего могут быть получены превосходные эксплуатационные характеристики дисперсии короткого волокна при отсутствии неблагоприятного воздействия на различные физические свойства.
В каучуковой композиции настоящего изобретения предпочтительно поверхностно-активное вещество предварительно наносят на поверхность короткого волокна в целях получения композита, который после этого компаундируют с каучуковым компонентом на диеновой основе. Тем самым, могут быть дополнительно улучшены эксплуатационные характеристики дисперсии короткого волокна.
Демонстрирующий адгезию уровень процентного содержания поверхностно-активного вещества в композите предпочтительно находится в диапазоне от 0,3 до 0,6 мас.%.
Каучуковую композицию настоящего изобретения предпочтительно компаундируют с пенообразователем, и компаундирование пенообразователя делает возможным диспергирование в каучуке газа, образовавшегося из пенообразователя в ходе технологического процесса вулканизации, и делает возможным образование таким газом пузырьков, имеющих форму в соответствии с формой короткого волокна в расплавленном состоянии. Такие пузырьки присутствуют в каучуке, тем самым, обладая способностью обеспечивать проявление функции дренажного желобка по мере изнашивания покрышки и обеспечивать придание покрышке дополнительных превосходных дренажных эксплуатационных характеристик.
Говоря конкретно, в качестве вышеупомянутого пенообразователя могут быть упомянуты, например, азодикарбонамид (ADCA), динитрозопентаметилентетраамин (DPT), динитрозопентастиролтетраамин, бензолсульфонилгидразидные производные, р,р’-оксибисбензолсульфонилгидразид (OBSH), бикарбонат аммония, бикарбонат натрия и карбонат аммония, которые образуют диоксид углерода, нитрозосульфонилазо-соединение, N,N’-диметил-N,N’-динитрозофталамид, толуолсульфонилгидразид, р-толуолсульфонилсемикарбазид, р,р’-оксибисбензолсульфонилсемикарбазид, которые образуют азот, и тому подобное. С точки зрения технологичности в особенности предпочтительными являются азодикарбонамид (ADCA), динитрозопентаметилентетраамин (DPT). Такие пенообразователи могут быть использованы индивидуально или в комбинации из двух и более их представителей. Помимо этого, на количество компаундированного пенообразователя конкретных ограничений не накладывают, но предпочтительно оно находится в пределах диапазона от 0,1 до 10 массовых частей при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента. Следует обратить внимание на то, что вышеупомянутый пенообразователь может содержаться в коротком волокне.
Помимо этого, вышеупомянутый пенообразователь желательно использовать в комбинации с веществом, способствующим вспениванию, таким как мочевина, стеарат цинка, бензолсульфиновая кислота-цинк, цинковые белила и тому подобное. Они могут быть использованы индивидуально или в комбинации из двух и более их представителей. Совместное использование вспомогательного вещества для вспенивания, тем самым, обеспечивает способность промотировать реакцию вспенивания для улучшения полноты прохождения реакции и ингибировать необязательное ухудшение качества с течением времени.
Следует обратить внимание на то, что в вулканизованном каучуке, полученном после вулканизации каучуковой композиции, содержащей вышеупомянутый пенообразователь, его степень вспенивания обычно находится в диапазоне от 1 до 50%, предпочтительно от 5 до 40%. В случае компаундирования пенообразователя, если степень вспенивания будет чрезмерно большой, то большой также станет зазор на поверхности каучука, так что будет иметь место риск того, что достаточный контакт с грунтом не будет обеспечен, в то время как при нахождении степени вспенивания в пределах вышеупомянутого диапазона количество пузырьков будет подходящим для использования при одновременном обеспечении образования пузырьков, которые эффективно функционируют в качестве дренажного желобка, так что будет отсутствовать также и риск ухудшения долговечности. В настоящем документе термин «степень вспенивания» для вулканизованного каучука в соответствии с представленным выше описанием обозначает среднюю степень вспенивания Vs, а, говоря конкретно, обозначает значение, рассчитанное при использовании уравнения (I), представленного ниже:
0
1
Vs = (ρ/ρ - 1) × 100 (%), ... (I)
1
0
3
3
где ρ обозначает плотность (г/см) вулканизованного каучука (вспененного каучука), а ρ обозначает плотность (г/см) твердофазной части в вулканизованном каучуке (вспененном каучуке).
В каучуковой композиции настоящего изобретения каучуковый компонент на диеновой основе может быть компаундирован совместно с коротким волокном и конкретным поверхностно-активным веществом, а также пенообразователем и веществом, способствующим вспениванию, в соответствии с представленным выше описанием, в такой степени, чтобы не ухудшить достижение цели настоящего изобретения, по мере надобности подходящим для использования образом может быть компаундирована добавка для компаундирования, которую обычно используют в резиновой промышленности, такая как наполнитель, например, технический углерод, мягчитель, стеариновая кислота, противостаритель, цинковые белила, ускоритель вулканизации и вулканизатор.
В соответствии с одним аспектом способа изготовления каучуковой композиции настоящего изобретения каучуковый компонент на диеновой основе, короткое волокно и поверхностно-активное вещество смешивают друг с другом за один прием. После этого в соответствии с обычной методикой проводят стадию, такую как замешивание.
В соответствии с еще одним аспектом способа изготовления каучуковой композиции настоящего изобретения поверхностно-активное вещество предварительно наносят на поверхность короткого волокна в целях получения композита, который после этого компаундируют с каучуковым компонентом на диеновой основе. Тем самым, вне зависимости от последующей стадии, такой как замешивание, может быть дополнительно обеспечено образование слоя поверхностно-активного вещества на поверхности короткого волокна.
Что касается покрышки настоящего изобретения, то используют вышеупомянутую каучуковую композицию или вышеупомянутый вулканизованный каучук после стадии вулканизации. В соответствии с типом и элементом применяющейся покрышки может быть использована каучуковая композиция в невулканизованном состоянии, которая может быть вулканизована после формования для получения изделия, или может быть использован и сформован полувулканизованный каучук после стадии предварительной вулканизации и тому подобного, который после этого дополнительно полностью вулканизуют для получения изделия. В числе различных элементов покрышки с точки зрения способности в достаточной степени проявлять благоприятные дренажные эксплуатационные характеристики, превосходную стойкость к разрушению и превосходную износостойкость предпочтительным является использование в отношении протекторного элемента, а предпочтительно нешипованной покрышки. Следует обратить внимание на то, что в качестве газа, заполняющего собой покрышку, могут быть использованы инертный газ, такой как азот, аргон или гелий, а также обычный воздух или воздух при подстраивании парциального давления кислорода.
ПРИМЕРЫ
Ниже в настоящем документе настоящее изобретение будет описываться более подробно при обращении к примерам и сравнительным примерам.
Следует обратить внимание на то, что оценку в примерах и сравнительных примерах проводили так, как указано ниже.
Эксплуатационные характеристики дисперсии
При использовании микроскопа (VHX-500, производства компании Keyence Corporation) подсчитывали количество волокон, присутствующих на экране при увеличении в 100 раз, его подсчитывали в 10 различных точках на одном и том же каучуке, определяли среднеквадратическое отклонение для количества волокон и по отношению к сравнительному примеру 1, принимаемому за 100, получали показатель, выражаемый через индекс. Как это показано, чем большим будет индекс, тем более благоприятными будут эксплуатационные характеристики дисперсии.
Степень вспенивания
Вычисление проводили при использовании уравнения (I), представленного выше.
(Предел прочности при растяжении (Tb))
Предел прочности при растяжении (МПа) определяли в соответствии с документом JIS K 6301.
(Предел прочности при растяжении после компенсирования степени вспенивания)
В соответствии с уравнением (II), представленным ниже, исходя из полученного представленного выше предела прочности при растяжении (Tb) рассчитывали предел прочности при растяжении (МПа) для степени вспенивания 0 %.
Предел прочности при растяжении после компенсирования степени вспенивания = предел прочности при растяжении/{(100 - степень вспенивания)/100} (МПа) ... (II)
По отношению к сравнительному примеру 1, принимаемому за 100, получали показатель, выражаемый через индекс. Как это показано, чем большим будет индекс, тем более высоким будет предел прочности при растяжении.
Относительное удлинение при растяжении
Относительное удлинение после разрушения (%) измеряли в соответствии с документом JIS K 6301 и по отношению к сравнительному примеру 1, принимаемому за 100, получали показатель, выражаемый через индекс. Как это показано, чем большим будет индекс, тем более высоким будет относительное удлинение при растяжении.
Демонстрирующий адгезию уровень процентного содержания поверхностно-активного вещества
Взвешивали фильтровальную бумагу и регистрировали ее массу. После этого в фильтровальную бумагу вводили от 3 до 5 г образца и взвешивали ее массу с точностью в 0,1 мг. Фильтровальную бумагу, содержащую внутри себя образец, вносили в экстрактор Сокслета и непрерывно проводили экстрагирование в течение 8 и более часов при использовании ацетона в качестве растворителя. После экстрагирования фильтровальную бумагу извлекали, высушивали при использовании воздуха в вытяжном шкафу, а после этого в достаточной степени высушивали в сушильном шкафу при 70°С. При использовании уравнения (III), представленного ниже, рассчитывали экстрагированное количество в целях получения демонстрирующего адгезию уровня процентного содержания поверхностно-активного вещества в композите:
0
1
демонстрирующий адгезию уровень процентного содержания поверхностно-активного вещества = 100 × (W - W)/(масса образца (г)), ... (III)
0
1
где W обозначает массу (г) фильтра и образца до экстрагирования, а W (г) обозначает массу (г) фильтра и образца после экстрагирования.
Поверхностно-активное вещество
В качестве примеров использовали поверхностно-активные вещества, содержащие комбинацию, соответствующую указанию в таблице 1, представленной ниже. Численные значения в таблице указываются в массовых частях.
Таблица 1
Поверхностно-активное вещество
Сложный эфир, полученный из жирной кислоты и многоатомного спирта
Поверхностно-активное вещество, относящееся к типу неионного сложного эфира
Поверхностно-активное вещество, относящееся к типу алканоламида
Поверхностно-активное вещество, относящееся к типу сульфоновой кислоты
а-1
30
70
а-2
30
60
10
а-3
30
60
10
а-4
40
50
5
5
а-5
5
70
15
10
b-1
100
c-1
50
10
20
20
В таблице 1 каждое из поверхностно-активных веществ описано далее:
сложный эфир, полученный из жирной кислоты и многоатомного спирта: Rheodol SP-L10, производства компании Kao Corp.;
поверхностно-активное вещество, относящееся к типу неионного сложного эфира: Rheodol TW-L120, производства компании Kao Corp.;
поверхностно-активное вещество, относящееся к типу алканоламида: Nymeen O-205, производства компании NOF CORPORATION; и
поверхностно-активное вещество, относящееся к типу сульфоновой кислоты: Newcol 211-MB, производства компании Nippon Nyukazai Co., Ltd..
Композит из короткого волокна и поверхностно-активного вещества
Композиты получали при использовании коротких волокон, использующихся в примерах в соответствии с указанием в таблице 2, представленной ниже, и поверхностно-активных веществ в соответствии с указанием в таблице 1, представленной выше. При получении таких композитов сначала смешивали каждый компонент поверхностно-активных веществ в соответствии с указанием в таблице 1, после этого такое поверхностно-активное вещество наносили на поверхность волокна из полиэтилена (РЕ) (волокно Х), характеризующегося диаметром волокна 10 мкм, или волокна из сополимера этилена-винилового спирта (EVOH) (волокна Y) в обоих случаях в соответствии с указанием в таблице 2, представленной ниже, в количестве 0,5 массовой части при расчете на 100 массовых частей волокна и волокно в полученном состоянии разрезали в целях получения длины 5 мм. Следует обратить внимание на то, что в сравнительном примере 1 и сравнительном примере 2 использовали только соответствующие короткие волокна без использования поверхностно-активного вещества.
Демонстрирующий адгезию уровень процентного содержания поверхностно-активного вещества в композите рассчитывали при использовании уравнения (III), представленного выше, и он составлял 0,45 мас.% в любом из примеров от 1 до 14.
Таблица 2
Тип композита
Состав композита
Волокно Х
РЕ (производства компании Japan Polyethylene Co., Ltd., Novatec HJ360 (СТР: 5,5, Tm: 132°C))
Волокно В-1
РЕ + поверхностно-активное вещество b-1
Волокно С-1
РЕ + поверхностно-активное вещество с-1
Волокно А-1
РЕ + поверхностно-активное вещество а-1
Волокно А-2
РЕ + поверхностно-активное вещество а-2
Волокно А-3
РЕ + поверхностно-активное вещество а-3
Волокно А-4
РЕ + поверхностно-активное вещество а-4
Волокно А-5
РЕ + поверхностно-активное вещество а-5
Волокно Y
ЕVOH (производства компании Kuraray Co., Ltd., Evar G156B (Tm: 160°C))
Волокно B-2
ЕVOH + поверхностно-активное вещество b-1
Волокно C-2
ЕVOH + поверхностно-активное вещество c-1
Волокно A-6
ЕVOH + поверхностно-активное вещество a-1
Волокно A-7
ЕVOH + поверхностно-активное вещество a-2
Волокно A-8
ЕVOH + поверхностно-активное вещество a-3
Волокно A-9
ЕVOH + поверхностно-активное вещество a-4
Волокно A-10
ЕVOH + поверхностно-активное вещество a-5
Примеры от 1 до 14 и сравнительные примеры 1 и 2
При использовании только коротких волокон и композитов, соответствующих представленному выше описанию изобретения, получали каждую каучуковую композицию в соответствии с рецептурами компаундирования, соответствующими указанию в представленных ниже таблице 3 и таблице 4 (в массовых частях).
При использовании каждой из каучуковых композиций в полученном состоянии для протектора в соответствии с обычной методикой изготавливали подвергаемые испытанию радиальные покрышки для автомобилей (размер: 195/65R15) и проводили испытания на эксплуатационные характеристики на льду и износостойкость. Каждый метод испытания описывается ниже.
Износостойкость
При использовании транспортного средства, использующего представленные выше покрышки, подвергаемые испытанию, по завершении 10000 км пробега на мощеной дорожной поверхности измеряли глубину желобка в оставшемся состоянии, соотносительно сопоставляли друг с другом расстояния пробега, требуемые для изнашивания протектора на 1 мм, и по отношению к покрышке из сравнительного примера 1, принимаемого за 100, получали показатель, выражаемый через индекс. Как это показано, чем большим будет индекс, тем более благоприятными будут эксплуатационные характеристики износостойкости. Результаты оценки указываются в таблицах 3 и 4, представленных ниже.
Эксплуатационные характеристики на льду
Вышеупомянутые четыре покрышки, подвергаемые испытанию, (размер: 195/65R15) устанавливали на отечественный пассажирский автомобиль, относящийся к классу 1600 СС, в целях проверки тормозных эксплуатационных характеристик на льду при температуре льда - 1°С. При использовании покрышки из сравнительного примера 1 в качестве контрольного образца устанавливают то, что эксплуатационные характеристики на льду = (тормозной путь для контрольной покрышки/тормозной путь из других примеров) × 100. Как это показано, чем большим будет численное значение, тем более превосходными будут эксплуатационные характеристики на льду. Результаты оценки указываются в таблицах 3 и 4, представленных ниже.
Помимо этого, на фиг. 1 проиллюстрировано соотношение между эксплуатационными характеристиками дисперсии волокна и эксплуатационными характеристиками на льду в каждом из примеров и сравнительных примеров.
Таблица 3
Сравни-тельный пример 1
Пример1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Пример 5
Пример 6
Пример 7
Натуральный каучук <sup>* 1</sup>
60
60
60
60
60
60
60
60
Бутадиеновый каучук <sup>* 2</sup>
40
40
40
40
40
40
40
40
Технический углерод <sup>* 3</sup>
30
30
30
30
30
30
30
30
Диоксидкремния <sup>* 4</sup>
40
40
40
40
40
40
40
40
Силановыйаппрет <sup>* 5</sup>
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
Стеариновая кислота
2
2
2
2
2
2
2
2
Цинковые белила
6
6
6
6
6
6
6
6
Ускоритель вулканизации<sup>* 6</sup>
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
Нерастворимаясера
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
Пенообразова-тель<sup>* 7</sup>
7
7
7
7
7
7
7
7
Волокно Х
5
Волокно В-1
5
Волокно С-1
5
Волокно А-1
5
Волокно А-2
5
Волокно А-3
5
Волокно А-4
5
Волокно А-5
5
Волокно Y
Волокно В-2
Волокно С-2
Волокно А-6
Волокно А-7
Волокно А-8
Волокно А-9
Волокно А-10
Степень вспенивания (%)
32
34
33
33
34
35
33
33
Эксплуатационные характеристики дисперсии (индекс)
100
103
104
107
110
111
116
116
Предел прочности при растяжении (предел прочности при растяжениипосле компенсирования степени вспенивания)
100
100
102
106
109
110
112
113
Относительное удлинение прирастяжении (индекс)
100
100
102
106
107
109
114
115
Эксплуатационные характеристики нальду (индекс)
100
101
101
103
105
108
113
112
Износостойкость (индекс)
100
101
103
104
108
111
109
112
* 1: Сорта TSR 20
* 2: цис-1,4-полибутадиен, «BR01», производства компании JSR Co., Ltd.
* 3: «carbon N220», производства компании Asahi Carbon Co., Ltd.
* 4: «Nipsil AQ», производства компании Nihon Silica Co., Ltd.
* 5: «Si69», производства компании Degussa Co., Ltd.
* 6: ди-2-бензотиазилдисульфид, «NOCCELER DM», производства компании Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
* 7: динитрозопентаметилентетраамин (DPT), «Cellmic AN», производства компании Sankyo Kasei Co., Ltd.
Таблица 4
Сравни-тельный пример 2
Пример 8
Пример 9
Пример 10
Пример 11
Пример 12
Пример 13
Пример 14
Натуральный каучук <sup>* 1</sup>
60
60
60
60
60
60
60
60
Бутадиеновый каучук <sup>* 2</sup>
40
40
40
40
40
40
40
40
Технический углерод <sup>* 3</sup>
30
30
30
30
30
30
30
30
Диоксид кремния <sup>* 4</sup>
40
40
40
40
40
40
40
40
Силановый аппрет <sup>* 5</sup>
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
3,6
Стеариновая кислота
2
2
2
2
2
2
2
2
Цинковые белила
6
6
6
6
6
6
6
6
Ускоритель вулканизации <sup>* 6</sup>
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
Нерастворимая сера
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
Пенообразователь <sup>* 7</sup>
7
7
7
7
7
7
7
7
Волокно Х
Волокно В-1
Волокно С-1
Волокно А-1
Волокно А-2
Волокно А-3
Волокно А-4
Волокно А-5
Волокно Y
5
Волокно В-2
5
Волокно С-2
5
Волокно А-6
5
Волокно А-7
5
Волокно А-8
5
Волокно А-9
5
Волокно А-10
5
Степень вспенивания (%)
32
32
33
31
34
31
32
31
Эксплуатационные характеристики дисперсии (индекс)
70
78
80
86
87
89
99
98
Предел прочности прирастяжении (предел прочности при растяжении после компенсирования степени вспенивания)
71
76
85
84
88
91
96
96
Относительное удлинение при растяжении (индекс)
76
78
80
81
83
86
92
90
Эксплуатационные характеристики на льду (индекс)
105
107
109
111
112
113
116
116
Износостойкость (индекс)
80
82
83
86
86
87
94
92