Каучуковая композиция и пневматическая покрышка

Каучуковая композиция и пневматическая покрышка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к каучуковой композиции и к пневматической покрышке, использующей данную композицию, а говоря более конкретно, к каучуковой композиции, которая демонстрирует превосходную перерабатываемость при переработке каучука и может обеспечить получение покрышки, демонстрирующей превосходные эксплуатационные характеристики по торможению и движению на дорожных поверхностях, имеющих покрытие изо льда и снега (превосходные эксплуатационные характеристики на льду), и превосходное сопротивление истиранию, и к пневматической покрышке, которую получают в результате использования каучуковой композиции при изготовлении протектора и которая демонстрирует описанные ранее эксплуатационные характеристики.

Уровень техники

С момента запрещения использования шипованных покрышек было проведено множество исследований, направленных на улучшение эксплуатационных характеристик по торможению и движению на дорожных поверхностях, имеющих покрытие изо льда и снега (здесь и далее в настоящем документе называемых эксплуатационными характеристиками на льду), а в частности множество исследований в отношении протектора покрышки. На дорожных поверхностях, имеющих покрытие изо льда и снега, наблюдается тенденция к образованию водяных пленок вследствие действия теплоты трения, высвобождающейся между дорожной поверхностью, имеющей покрытие изо льда и снега, и покрышкой, и образовавшиеся водяные пленки уменьшают коэффициент трения между покрышкой и дорожной поверхностью, имеющей покрытие изо льда и снега. Поэтому для улучшения эксплуатационных характеристик покрышки на льду необходимо усовершенствовать функцию протектора покрышки по удалению водяных пленок и улучшению воздействия кромок и воздействия выступов протектора покрышки.

Для придания протектору покрышки функции удаления водяных пленок на поверхности протектора, которая находится в контакте с дорожными поверхностями, формируют большое количество крошечных канавок для спуска воды (как глубина, так и ширина имеют приблизительно 100 мкм), и водяные пленки удаляются через канавки, что увеличивает коэффициент трения между покрышкой и дорожной поверхностью, имеющей покрытие изо льда и снега. Однако в данном способе возникает проблема, заключающаяся в том, что эксплуатационные характеристики на льду постепенно ухудшаются по мере прохождения истирания покрышки, хотя в начальный период использования покрышки эксплуатационные характеристики на льду могут и улучшаться. Для предотвращения ухудшения эксплуатационных характеристик на льду даже и в случае истирания покрышки в протекторе предусматривается формирование воздушных ячеек, так что реализация эффекта удаления крошечных водяных пленок становится возможной. Что касается воздушных ячеек в протекторе, то в дополнение к сферическим ячейкам могут быть предусмотрены также и цилиндрические ячейки, сформированные при использовании волокон из органической смолы.

Было предложено увеличить коэффициент трения с дорожной поверхностью, имеющей покрытие изо льда и снега, в результате добавления к органическим волокнам мелких частиц для дополнительного улучшения царапающего воздействия на дорожную поверхность (например, Японская выложенная патентная заявка №2003-201371 и Японская выложенная патентная заявка №2001-233993).

Эксплуатационные характеристики на льду могут быть улучшены вследствие улучшения эффекта спуска воды и царапающего воздействия в результате формирования в каучуковой композиции цилиндрических ячеек при использовании волокна из органической смолы или добавления к каучуковой композиции ячеистых материалов, имеющих удлиненную форму и содержащих мелкие частицы. Однако одновременной демонстрации превосходного сопротивления истиранию и превосходных эксплуатационных характеристик на льду в достаточной степени добиться не удавалось.

Что касается каучукового компонента, использующегося при изготовлении протектора, то использовали натуральный каучук и полибутадиен, характеризующийся высоким уровнем содержания цис-звеньев, которые имеют температуры стеклования, равные 60°С и менее. В частности, низкую температуру стеклования имеет полибутадиеновый каучук, характеризующийся высоким уровнем содержания цис-звеньев, и в результате увеличения в каучуковом компоненте относительного количества полибутадиена, характеризующегося высоким уровнем содержания цис-звеньев, эксплуатационные характеристики на льду улучшаются. Однако в случае увеличения относительного количества полибутадиенового каучука, характеризующегося высоким уровнем содержания цис-звеньев, возникает проблема, заключающаяся в ухудшении эксплуатационных характеристик на сухих дорожных поверхностях.

Что касается использующегося при изготовлении протектора компонента, образуемого наполнителем, то обычно используют технический углерод и диоксид кремния. Диоксид кремния используют в качестве компонента, который может улучшить эксплуатационные характеристики на мокрых дорожных поверхностях и экономию топлива. В общем случае при использовании диоксида кремния в комбинации с диоксидом кремния используют силановый аппрет для того, чтобы наверняка была бы обеспечена демонстрация армирующей способности наполнителя и способности диспергирования в каучуковом компоненте.

Для улучшения описанных ранее как проблемные характеристик на сухих дорожных поверхностях и сопротивления истиранию может быть предусмотрено увеличение количества армирующего наполнителя. Однако при простом увеличении количества эксплуатационные характеристики на льду и перерабатываемость неизбежно ухудшаются.

Описание изобретения

В вышеизложенных обстоятельствах настоящее изобретение имеет целью предложение каучуковой композиции, которая демонстрирует превосходную перерабатываемость при переработке каучука и может обеспечить получение покрышки, демонстрирующей превосходные эксплуатационные характеристики по торможению и движению на дорожных поверхностях, имеющих покрытие изо льда и снега (превосходные эксплуатационные характеристики на льду), и превосходное сопротивление истиранию, и пневматической покрышки, которую получают в результате использования каучуковой композиции при изготовлении протектора и которая демонстрирует описанные ранее эксплуатационные характеристики.

Как было установлено в результате проведения изобретателем настоящего изобретения интенсивных исследований, направленных на достижение вышеупомянутой цели, количество наполнителя могло бы быть увеличено без ухудшения перерабатываемости в результате использования каучуковой композиции, которая включает замкнутые ячейки и которую получают в результате добавления специального силанового аппрета, диоксида кремния и органического волокна к каучуковому компоненту, содержащему натуральный каучук и полимер на основе сопряженного диена, и цель настоящего изобретения могла бы быть достигнута. Настоящее изобретение было сделано на основании данных сведений.

Настоящее изобретение предлагает нижеследующее:

(1) Каучуковая композиция, которая включает замкнутые ячейки и содержит (А) по меньшей мере, один каучуковый компонент, выбираемый из натурального каучука и синтетических каучуков на диеновой основе, (В) диоксид кремния в количестве в диапазоне от 10 до 150 массовых частей при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента, (С) органическое волокно в количестве в диапазоне от 0,02 до 20 массовых частей при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента и (D) силановый аппрет, имеющий общую формулу (I):

где R¹ является группой, представляющей собой R⁶O-, R⁶C(=O)O-, R⁶R⁷C=NO-, R⁶R⁷NCO-, R⁶R⁷N- или -(OSiR⁶R⁷)_m(OSiR⁵R⁶R⁷) (при этом каждый из R⁶ и R⁷ независимо представляет собой атом водорода или одновалентную углеводородную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, a m представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 10), R² является атомом или группой, представляющими собой R¹, атом водорода или одновалентную углеводородную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, R³ является атомом или группой, представляющей собой R¹ или R², или группой, представляющей собой -[O(R⁸O)_aH] (при этом R⁸ представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, и а представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 4), R⁴ представляет собой двухвалентную углеводородную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, R⁵ представляет собой одновалентную углеводородную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, и х, у и z представляют собой числа, удовлетворяющие соотношениям х+у+z=3,0≤х≤3,0≤у≤2 и 0≤z≤1; в количестве в диапазоне от 1 до 30% (масс.) при расчете на величину массы диоксида кремния из компонента (В);

(2) Каучуковая композиция, описанная в позиции (1), где компонент (С) представляет собой (F) органическое волокно, содержащее мелкие частицы, которое содержит (Е) мелкие частицы;

(3) Каучуковая композиция, описанная в любой одной из позиций (1) и (2), где компонент (F) содержит компонент (Е) в количестве в диапазоне от 5 до 90 массовых частей при расчете на 100 массовых частей материала исходного сырья, составляющего компонент (С);

(4) Каучуковая композиция, описанная в позиции (1), где волокно, использующееся при получении компонента (С), имеет диаметр в диапазоне от 0,01 до 0,1 мм и длину в диапазоне от 0,5 до 20 мм;

(5) Каучуковая композиция, описанная в позиции (2), где материал исходного сырья, составляющий компонент (С), представляет собой кристаллическую макромолекулу, включающую полиэтилен и/или полипропилен, и имеет температуру плавления, равную 190°С и менее;

(6) Каучуковая композиция, описанная в позиции (1), где компонент (Е) характеризуется твердостью по Мосу, равной 2 и более, и распределением частиц по диаметрам, таким, что диаметр частиц в диапазоне от 10 до 50 мкм соответствует частоте в распределении, равной 80% (масс.) и более, и средним диаметром частиц для мелких частиц в диапазоне от 10 до 30 мкм;

(7) Каучуковая композиция, описанная в позиции (1), где частота при пиковом значении в распределении частиц по диаметрам для компонента (Е) составляет 20 масс.% и более;

(8) Каучуковая композиция, описанная в позиции (1), где компонент (Е) характеризуется отношением, равным 1,1 и более, и имеет острые части;

(9) Каучуковая композиция, описанная в позиции (1), где компонент (Е) выбирают из неорганических мелких частиц и органических мелких частиц;

(10) Каучуковая композиция, описанная в позиции (1), которая дополнительно содержит (G) соединение, описывающееся следующей общей формулой (II):

НООС-СН=СН-СОО-А-ОС-СН=СН-СООН, (II)

где А является группой, представляющей собой -R⁹O-, -(R¹⁰O)_s-, -СН₂СH(OH)СН₂О- или -(R¹¹OOC-R¹²-COO-)_tR¹¹O-, при этом R⁹ представляет собой двухвалентную углеводородную группу, содержащую от 2 до 36 атомов углерода, R¹⁰ представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 2 до 4 атомов углерода, s представляет собой среднее число присоединения в молях, которое представляет собой число в диапазоне от 1 до 60, R¹¹ представляет собой двухвалентную углеводородную группу, содержащую от 2 до 18 атомов углерода, или группу, представляющую собой -(R¹³O)_uR¹³- (при этом R¹³ представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 2 до 4 атомов углерода, а u представляет собой среднее число присоединения в молях, которое представляет собой число в диапазоне от 1 до 30), R¹² представляет собой двухвалентную углеводородную группу, содержащую от 2 до 18 атомов углерода, a t представляет собой среднее число, которое находится в диапазоне от 1 до 30; в количестве в диапазоне от 0,3 до 7 массовых частей при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента из компонента (А);

(11) Пневматическая покрышка, которая использует каучуковую композицию, описанную в позиции (1), на поверхности протекторной части, которая по существу находится в контакте с дорожными поверхностями; и

(12) Пневматическая покрышка, описанная в позиции (11), где степень вспенивания каучукового слоя в протекторной части, которая по существу находится в контакте с дорожными поверхностями, находится в диапазоне от 3 до 50%.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 представляет собой диаграмму, схематически демонстрирующую секцию покрышки настоящего изобретения.

Фигуры 2(а) и 2(b) представляют собой диаграммы, схематически демонстрирующие секции протекторной части, вырезанные в направлении по окружности и в поперечном направлении, соответственно, из протекторной части покрышки настоящего изобретения.

Фигура 3 представляет собой диаграмму, описывающую принцип ориентирования органического волокна, содержащего мелкие частицы, в одном конкретном направлении.

На фигурах номера позиций обозначают нижеследующее:

1: Пара закраинных частей

2: Каркас

3: Брекер

4: Покрышка

5: Протектор

6: Часть, образуемая беговой дорожкой протектора

6А: Вулканизованный каучук

7: Подпротекторная часть

8: Ячейки, имеющие удлиненную форму

9: Вдавленная часть

10: Защитный слой

11: Сферическая ячейка

12: Вогнутая часть сферической ячейки

13: Мелкая частица

14: Органическое волокно, содержащее мелкие частицы

15: Каучуковая композиция

16: Металлический мундштук

17: Направление экструдирования

Наиболее предпочтительный вариант реализации изобретения

Каучуковая композиция настоящего изобретения включает замкнутые ячейки и содержит (А) по меньшей мере, один каучуковый компонент, выбираемый из натурального каучука и синтетических каучуков на диеновой основе, (В) диоксид кремния, (С) органическое волокно и (D) силановый аппрет, включающий защищенный меркаптосилан.

Каучуковую композицию, включающую описанные ранее замкнутые ячейки, в выгодном случае используют в качестве протекторного каучука, имеющего ячеистый слой, который по существу находится в контакте с дорожными поверхностями. Ячеистый каучуковой слой характеризуется степенью вспенивания в диапазоне от 3 до 50%, а предпочтительно в диапазоне от 15 до 40%.

В случае нахождения степени вспенивания в вышеупомянутом диапазоне могут быть продемонстрированы превосходные эксплуатационные характеристики на льду благодаря надежному сохранению объема вдавленных частей в протекторе при одновременном выдерживании сопротивления истиранию и эксплуатационных характеристик на сухих дорожных поверхностях.

Каучуковый компонент из компонента (А) может содержать один только натуральный каучук, один только полимер на основе сопряженного диена или их обоих. На полимер на основе сопряженного диена каких-либо конкретных ограничений не накладывают, и в соответствии с целью в подходящем случае он может быть выбран из обычно использующихся полимеров на основе сопряженного диена. Примеры полимера на основе сопряженного диена включают сополимеры стирола-бутадиена (СБК), полиизопрен (ИК) и полибутадиен (БК). В числе данных синтетических каучуков на основе сопряженного диена предпочтительным является цис-1,4-полибутадиен вследствие своих низкой температуры стеклования и большого эффекта в отношении эксплуатационных характеристик на льду, а более предпочтительным является цис-1,4-полибутадиен, характеризующийся уровнем содержания цис-звеньев, равным 90% и более.

В случае использования каучуковой композиции настоящего изобретения при изготовлении протектора покрышки в качестве каучукового компонента предпочтительным является каучук, имеющий температуру стеклования, равную 60°С и менее. Использование каучукового компонента, имеющего описанную ранее температуру стеклования, является выгодным, поскольку полученный протектор сохраняет достаточную эластичность каучука в низкотемпературных областях и демонстрирует превосходные эксплуатационные характеристики на льду.

В каучуковой композиции настоящего изобретения в качестве компонента (D) используют силановый аппрет, включающий защищенный меркаптосилан, описывающийся следующей общей формулой (I):

В общей формуле (I) R¹ является группой, представляющей собой R⁶O-, R⁶C(=O)O-, R⁶R⁷C=NO-, R⁶R⁷NCO-, R⁶R⁷N- или -(OSiR⁶R⁷)_m(OSiR⁵R⁶R⁷) (при этом каждый из R⁶ и R⁷ независимо представляет собой атом водорода или одновалентную углеводородную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, a m представляет собой целое число в диапазоне от 0 до 10), R² является атомом или группой, представляющими собой R¹, атом водорода или одновалентную углеводородную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, R³ является атомом или группой, представляющей собой R¹ или R² или -[O(R⁸O)_aH] (при этом R⁸ представляет собой алкиленовую группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, и а представляет собой целое число в диапазоне от 1 до 4), R⁴ представляет собой двухвалентную углеводородную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, R⁵ представляет собой одновалентную углеводородную группу, содержащую от 1 до 18 атомов углерода, и х, у и z представляют собой числа, удовлетворяющие соотношениям х+у+z=3,0≤х≤3,0≤у≤2 и 0≤z≤1.

В продемонстрированной ранее общей формуле (I) примеры одновалентного углеводорода, содержащего от 1 до 18 атомов углерода, включают алкильные группы, содержащие от 1 до 18 атомов углерода, алкенильные группы, содержащие от 2 до 18 атомов углерода, арильные группы, содержащие от 6 до 18 углерода, и аралкильные группы, содержащие от 7 до 18 атомов углерода. Алкильная группа и алкенильная группа могут представлять собой любую группу, выбираемую из линейных групп, разветвленных групп и циклических групп. Арильная группа и аралкильная группа могут иметь в ароматическом кольце заместителей, таких как низшие алкильные группы.

Конкретные примеры одновалентной углеводородной группы, содержащей от 1 до 18 атомов углерода, включают метильную группу, этильную группу, н-пропильную группу, изопропильную группу, н-бутильную группу, изобутильную группу, втор-бутильную группу, трет-бутильную группу, пентильную группу, гексильную группу, октильную группу, децильную группу, додецильную группу, циклопентильную группу, циклогексильную группу, винильную группу, пропенильную группу, аллильную группу, гексенильную группу, октенильную группу, циклопентенильную группу, циклогексенильную группу, фенильную группу, толильную группу, ксилильную группу, нафтильную группу, бензильную группу, фенетильную группу и нафтилметильную группу.

В продемонстрированной ранее общей формуле (I) алкиленовая группа, содержащая от 1 до 18 атомов углерода, которая представляет собой R⁸, может являться любой группой, выбираемой из линейной группы, разветвленной группы и циклической группы. В частности, предпочтительной является линейная группа.

Примеры линейной алкиленовой группы включают метиленовую группу, этиленовую группу, триметиленовую группу, тетраметиленовую группу, пентаметиленовую группу, гексаметиленовую группу, октаметиленовую группу, декаметиленовую группу и додекаметиленовую группу.

Примеры двухвалентной углеводородной группы, содержащей от 1 до 18 атомов углерода, которая представляет собой R⁴, включают алкиленовые группы, содержащие от 1 до 18 атомов углерода, алкениленовые группы, содержащие от 2 до 18 атомов углерода, циклоалкиленовые группы, содержащие от 5 до 18 атомов углерода, циклоалкилалкиленовые группы, содержащие от 6 до 18 атомов углерода, ариленовые группы, содержащие от 6 до 18 атомов углерода, и аралкиленовые группы, содержащие от 7 до 18 атомов углерода. Алкиленовая группа и алкениленовая группа могут представлять собой любую группу, выбираемую из линейных групп, разветвленных групп и циклических групп. Циклоалкиленовая группа, циклоалкилалкиленовая группа, ариленовая группа и аралкиленовая группа могут иметь в кольце заместителей, таких как низшие алкильные группы.

Что касается группы, представляющей собой R⁴, то предпочтительными являются алкиленовые группы, содержащие от 1 до 6 атомов углерода, и предпочтительными являются линейные алкиленовые группы, такие как метиленовая группа, этиленовая группа, триметиленовая группа, тетраметиленовая группа, пентаметиленовая группа и гексаметиленовая группа.

Примеры силанового аппрета, описывающегося общей формулой (I), включают 3-гексаноилтиопропилтриэтоксисилан, 3-октаноилтиопропилтриэтоксисилан, 3-деканоилтиопропилтриэтоксисилан, 3-лауроилтиопропилтриэтоксисилан, 2-гексаноилтиоэтилтриэтоксисилан, 2-октаноилтиоэтилтриэтоксисилан, 2-деканоилтиоэтилтриэтоксисилан, 2-лауроилтиоэтилтриэтоксисилан, 3-гексаноилтиопропилтриметоксисилан, 3-октаноилтиопропилтриметоксисилан, 3-деканоилтиопропилтриметоксисилан, 3-лауроилтиопропилтриметоксисилан, 2-гексаноилтиоэтилтриметоксисилан, 2-октаноилтиоэтилтриметоксисилан, 2-деканоилтиоэтилтриметоксисилан и 2-лауроилтиоэтилтриметоксисилан.

Благодаря использованию в качестве компонента (D) описанного ранее силанового аппрета каучуковая композиция настоящего изобретения будет демонстрировать превосходную перерабатываемость при переработке каучука вследствие уменьшения вязкости невулканизованного каучука, и становится возможным увеличение количества наполнителя. В результате может быть получена пневматическая покрышка, демонстрирующая превосходное сопротивление истиранию.

В настоящем изобретении могут быть использованы один вид силанового аппрета из компонента (D) или комбинация из двух и более видов. Количество выбирают в диапазоне от 2 до 30% при расчете на массу диоксида кремния из компонента (В). В случае нахождения количества силанового аппрета в вышеупомянутом диапазоне эффект от настоящего изобретения может быть продемонстрирован в достаточной степени. Предпочитается, чтобы данное количество находилось бы в диапазоне от 5 до 15 масс.%.

Предпочитается на конечной стадии перемешивания в качестве агента, удаляющего защищающего агента, добавлять донор протона, типичные примеры которого включают ДФГ (дифенилгуанидин), что обеспечит протекание реакции сочетания между полимером и силановым аппретом. Предпочтительно количество находится в диапазоне от 0,1 до 5,0 массовой части, а более предпочтительно от 0,2 до 3,0 массовой части, при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента.

В каучуковой композиции настоящего изобретения примеры диоксида кремния, использующегося в качестве компонента (В), включают влажный диоксид кремния (водный диоксид кремния) и сухой диоксид кремния (безводный диоксид кремния). В числе данных диоксидов кремния предпочтительным является влажный диоксид кремния, поскольку в данном случае эффект улучшения характеристик разрушения демонстрируется наиболее заметно, и одновременно с этим наиболее заметно демонстрируются характеристики сцепления с мокрыми дорогами и небольшое сопротивление качению.

С точки зрения баланса между армирующей способностью, перерабатываемостью, характеристиками сцепления с мокрыми дорогами и сопротивлением истиранию предпочтительно влажный диоксид кремния характеризуется определяемой по адсорбции азота площадью удельной поверхности (N₂SA), полученной в соответствии с методом БЭТ, в диапазоне от 140 до 280 м²/г, а более предпочтительно от 170 до 250 м²/г. Примеры предпочтительного влажного диоксида кремния включают марки AQ, VN3, LP и NA, изготовленные в компании TOSO SILICA Co., Ltd., и марку ULTRASIL VN3 (N₂SA: 210 м²/г), изготовленную в компании DEGUSSA Company.

Диоксид кремния из компонента (В) используют в количестве в диапазоне от 20 до 150 массовых частей, а предпочтительно в диапазоне от 40 до 90 массовых частей, при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента из компонента (А). В случае количества диоксида кремния, меньшего чем 20 массовых частей, эффект улучшения армирующей способности и других физических свойств будет недостаточным. В случае превышения данным количеством 150 массовых частей перерабатываемость и сопротивление качению ухудшатся.

В каучуковой композиции настоящего изобретения в комбинации с описанным ранее диоксидом кремния по мере надобности может быть использован и технический углерод. С точки зрения армирующей способности, перерабатываемости и других свойств предпочтительно количество технического углерода находится в диапазоне от 30 до 160 массовых частей, а более предпочтительно от 50 до 100 массовых частей, при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента из компонента (А). Примеры технического углерода включают марки HAF, N339, IISAF, ISAF и SAF. Предпочтительно технический углерод характеризуется определяемой по адсорбции азота площадью удельной поверхности (N₂SA; в соответствии с методом из документа Japanese Industrial Standard K 6217-2:2001) в диапазоне от 70 до 160 м²/г, а более предпочтительно от 90 до 160 м²/г. Предпочтительным является технический углерод, характеризующийся поглощением дибутилфталата (ДБФ; в соответствии с методом из документа Japanese Industrial Standard K 6217-4:2001) в диапазоне от 80 до 170 см³/100 г. В результате использования описанного ранее технического углерода эффект улучшения различных свойств и, в частности, характеристик разрушения увеличивается. С точки зрения сопротивления истиранию предпочтительной является марка SAF, характеризующаяся очень малым диаметром частиц.

В той мере, в которой на цель настоящего изобретения не будет оказываться неблагоприятного воздействия, при необходимости в подходящих количествах могут быть использованы и неорганические наполнители, отличные от диоксида кремния. Примеры неорганического наполнителя, отличного от диоксида кремния, включают соединения, описывающиеся следующей общей формулой (III):

где М¹ представляет собой, по меньшей мере, одного представителя, выбираемого из металлов, выбираемых из группы, состоящей из алюминия, магния, титана, кальция и циркония, оксидов и гидроксидов данных металлов, гидратов данных металлов и карбонатов данных металлов; и m, х, у и z представляют собой целое число в диапазоне от 1 до 5, целое число в диапазоне от 0 до 10, целое число в диапазоне от 2 до 5 и целое число в диапазоне от 0 до 10, соответственно. В случае равенства в приведенной ранее общей формуле как х, так и z 0 неорганическое соединение будет представлять собой, по меньшей мере, одно неорганическое соединение металлов, выбираемых из алюминия, магния, титана, кальция и циркония, и оксидов и гидроксидов данных металлов.

В качестве неорганического наполнителя, описывающегося продемонстрированной ранее общей формулой, могут быть использованы оксид алюминия (Al₂O₃), такой как γ-оксид алюминия и α-оксид алюминия, гидраты оксида алюминия (Al₂O₃·Н₂О), такие как бомит и диаспор, гидроксид алюминия [Al(ОН)₃], такой как гиббсит и биалит, карбонат алюминия [Al₂(СО₃)₂], гидроксид магния [Mg(OH)₂], оксид магния (MgO), карбонат магния (MgCO₃), тальк (3MgO·4SiO₂·H₂O), аттапульгит (5MgO·8SiO₂·9H₂O), титановый белый пигмент (TiO₂), титановый черный пигмент (TiO_2n-1), оксид кальция (СаО), гидроксид кальция [Са(ОН)₂], оксид алюминия-магния (MgO·Al₂O₃), глина (Al₂O₃·2SiO₂), каолин (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O), пирофиллит (Al₂O₃·4SiO₂·H₂O), бентонит (Al₂O₃·4SiO₂·2H₂O), силикат алюминия (Al₂SiO₅, Al₄·3SiO₄·5H₂O и тому подобное), силикат магния (Mg₂SiO₄, MgSiO₃ и тому подобное), силикат кальция (Ca₂·SiO₄ и тому подобное), силикат алюминия-кальция (Al₂O₃·СаО·2SiO₂ и тому подобное), силикат магния-кальция (CaMgSiO₄), карбонат кальция (СаСО₃), оксид циркония (ZrO₂), гидроксид циркония [ZrO(OH)₂·nH₂O], карбонат циркония [Zr(СО₃)₂] и кристаллические алюмосиликаты, содержащие водород, щелочной металл или щелочноземельный металл для модифицирования электрического заряда, такие как различные типы цеолита. Предпочитается, чтобы М¹ в общей формуле (III) представлял бы собой, по меньшей мере, одного представителя, выбираемого из металла или соединения, выбираемых из металлического алюминия, оксида алюминия и гидроксидов алюминия, гидратов металла и соединений и карбоната алюминия.

Могут быть использованы один вид неорганического соединения, описывающегося вышеприведенной формулой, или комбинация из двух и более видов.

Что касается каучуковой композиции настоящего изобретения, то необходимо, чтобы композиция в качестве компонента (С) содержала бы органическое волокно. Предпочитается, чтобы компонент (С) и (F) органическое волокно, содержащее мелкие частицы, которое содержит (Е) мелкие частицы, использовались бы в комбинации.

В случае использования описанного ранее компонента (F) в ячеистом слое описанного ранее каучука может быть продемонстрирован превосходный эффект удаления воды с поверхности покрышки и увеличения трения поверхности покрышки, и могут быть улучшены эксплуатационные характеристики на льду. В случае использования в качестве компонента (Е), который используют в описанном далее компоненте (F), материала, характеризующегося относительно большой твердостью, данный материал в зависимости от диаметра органического волокна в каучуке будет оказывать неблагоприятное воздействие на состояние поверхности вулканизованного каучука и формованного продукта во время экструдирования, и это станет одним из факторов, ухудшающих перерабатываемость в производственной установке. Поэтому предпочитается, чтобы описанный ранее каучуковый слой в комбинации с компонентом (F) содержал бы специфическое количество компонента (С), который не содержит мелких частиц.

Что касается описанного ранее специфического количества, то предпочтительно соотношение между массовыми количествами компонента (С) и компонента (F) находятся в диапазоне от 98/2 до 2/98, а более предпочтительно в диапазоне от 95/5 до 5/95. Предпочтительно количество компонента (F) находится в диапазоне от 0,05 до 10 массовых частей, а более предпочтительно в диапазоне от 0,01 до 5 массовых частей, при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента из компонента (А).

В каучуковой композиции настоящего изобретения предпочтительно сумма массовых количеств компонента (С) и компонента (F) находится в диапазоне от 1 до 20 массовых частей, а более предпочтительно от 1,5 до 15 массовых частей, при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента из компонента (А).

В случае нахождения суммы данных количеств в пределах вышеупомянутого диапазона перерабатываемость при экструдировании улучшится, обеспечивая подавление формирования грубой оболочки, и эффект от использования волокна может быть получен в достаточной степени. В случае протектора покрышки формирование трещин будет подавлено, и может быть выявлено достаточное улучшение воздействия кромок или воздействия выступов и эксплуатационных характеристик на льду в соответствии с данным воздействием.

Что касается органических волокон, использующихся в случае компонента (С) и компонента (F), то не требуется, чтобы для обоих компонентов использовались бы волокна, характеризующиеся одним и тем же материалом исходного сырья, одной и той же формой, одним и тем же диаметром или одной и той же длиной, и могут быть использованы органические волокна, отличные друг от друга. Предпочтительным является использование для обоих компонентов органических волокон, обладающих свойствами, находящимися в диапазоне, описанном в последующем изложении.

На материал исходного сырья для органического волокна и органическое волокно, использующееся для компонента (F), каких-либо конкретных ограничений не накладывают, и в подходящем случае они могут быть выбраны в соответствии с целью. Однако исходя из взаимосвязи с описанным ранее каучуковым компонентом из компонента (А) в настоящем изобретении предпочтительным является использование смолы, составляющей волокно, которая демонстрирует характеристики вязкости, такие, что вязкость становится меньшей, чем вязкость каучуковой матрицы каучукового компонента из компонента (А), до того, как во время вулканизации температура каучуковой композиции достигнет максимальной температуры вулканизации. Другими словами, что касается смолы, составляющей органическое волокно, то смола демонстрирует теплофизические характеристики, такие, что смола расплавляется (в том числе размягчается) до того, как температура каучуковой композиции достигнет максимальной температуры вулканизации.

В случае наличия у описанной ранее смолы, составляющей органическое волокно, описанных ранее теплофизических характеристик в вулканизованном каучуке, полученном в результате вулканизации каучуковой композиции, могут быть легко сформированы описанные ранее ячейки, имеющие удлиненную форму, которые могут исполнять функцию крошечных канавок для спуска воды.

Максимальная температура вулканизации обозначает максимальную температуру, демонстрируемую каучуковой композицией во время вулканизации каучуковой композиции. Например, в случае вулканизации в форме максимальная температура вулканизации обозначает максимальную температуру, демонстрируемую каучуковой композицией в течение периода времени от момента размещения каучуковой композиции в форме до момента выемки каучуковой композиции из формы и охлаждения. Максимальная температура вулканизации может быть измерена, например, в результате внедрения в каучуковую композицию термопары. Вязкость каучуковой матрицы обозначает вязкость потока, которую измеряют, например, при использовании конического пластометра или капиллярного пластометра. Вязкость смолы, составляющей органическое волокно, обозначает вязкость расплава, которую измеряют, например, при использовании конического пластометра или капиллярного пластометра.

Поэтому примеры предпочтительной смолы, выбираемой в настоящем изобретении, включают кристаллические макромолекулярные смолы, имеющие температуру плавления, меньшую, чем максимальная температура вулканизации.

В случае описанной ранее кристаллической макромолекулы вязкость макромолекулы становится меньшей, чем вязкость каучуковой матрицы, раньше, если разность между температурой плавления макромолекулы и максимальной температурой вулканизации каучуковой композиции будет большей вследствие более быстрого плавления макромолекулы во время вулканизации каучуковой композиции. В случае плавления макромолекулы газы, присутствующие в каучуковой композиции, такие как газы, образующиеся из пенообразователя, примешанного к каучуковой композиции, будут собираться внутри макромолекулы, демонстрирующей меньшую вязкость, чем вязкость каучуковой матрицы. В результате в вулканизованном каучуке будут эффективно формироваться и не раздавливаться замкнутые ячейки, имеющие на межфазной границе с каучуковой матрицей слой смолы, содержащий мелкие частицы, то есть ячейки в виде капсул, имеющие удлиненную форму и покрытие из вышеупомянутой смолы.

В протекторном каучуке покрышки, который по существу находится в контакте с дорожными поверхностями, ячейки в виде капсул, имеющие удлиненную форму, располагаются на поверхности протектора. Канавки, сформированные в результате истирания поверхности, исполняют функцию крошечных канавок для спуска воды, и в комбинации с эффектом удаления водяных пленок будут в достаточной степени продемонстрированы и воздействие кромок, и воздействие выступов.

В противоположность этому, в случае близости температуры плавления смолы, составляющей органическое волокно, к максимальной температуре вулканизации каучуковой композиции смола не будет быстро расплавляться в начальный период вулканизации, а будет расплавляться в конечный период вулканизации. В случае расплавления смолы в конечный период вулканизации часть газов, присутствующих в каучуковой композиции, не