Натуральный каучук и способ его получения, резиновая смесь и пневматическая шина, выполненная с использованием этой смеси, модифицированный и натуральный каучук и способ его получения и резиновая смесь для протектора или покрытия корда каркаса, и пневматическая шина, выполненная с использованием этого материала

Натуральный каучук и способ его получения, резиновая смесь и пневматическая шина, выполненная с использованием этой смеси, модифицированный и натуральный каучук и способ его получения и резиновая смесь для протектора или покрытия корда каркаса, и пневматическая шина, выполненная с использованием этого материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к натуральному каучуку и способу его получения, резиновой смеси и пневматической шине, выполненной с использованием этой смеси, модифицированному натуральному каучуку и способу получения модифицированного натурального каучука, и резиновой смеси для протектора или покрытия корда каркаса, и пневматической шине, выполненной с использованием этого материала, и пневматической шине, выполненной с использованием резиновой смеси для протектора и/или резиновой смеси для покрытия корда каркаса.

Уровень техники Натуральный каучук используют в различных изделиях, включающих промышленные изделия, такие как шины, приводные ремни и валки, и спортивные изделия, такие как теннисные мячи. Резиновое изделие обычно подвергают сжатию, упругому восстановлению и растяжению, повторяющимся при использовании, что приводит к аккумуляции выделенной энергии с получением тепла. Данное тепло приводит к усталости резины и, таким образом, к уменьшению срока службы резинового изделия. Большее количество выделенной энергии, представленное посредством тангенса угла потерь, tan δ, приводит к более высокому производству тепла. Далее, из эксперимента известно, что сопротивление качению шины зависит от величины tan δ при температуре от 50°С до 70°С. Это означает, что существуют проблемы, состоящие в том, что большая величина tan δ вызывает увеличение не только выделения тепла, но также и увеличение сопротивления качению, и, таким образом, вызывает уменьшение экономии топлива транспортного средства. Соответственно, желательно для протектора сберегающей топливо шины иметь небольшое значение tan δ при температуре от 50°С до 70°С.

В некоторых патентных документах описывают способы уменьшения содержания белка и геля в натуральном каучуке для уменьшения tan δ резиновой смеси. Например, в патентном документе 1 описывают способ вымачивания твердого натурального каучука, распухающего с растворителем в растворе едкой щелочи. В патентном документе 2 описывают способ удаления фосфата магния путем добавления фосфата в латекс натурального каучука. В патентном документе 3 описывают способ добавления протеазы и поверхностно-активного вещества в латекс натурального каучука и окисление латекса. В патентном документе 4 описывают способ добавления поверхностно-активного вещества в латекс натурального каучука и выполнение обработки промывкой.

Эти способы могут уменьшить до некоторой степени содержание белка и геля, однако несущественно. Также при депротеинизации обычно можно уменьшить содержание белка, но его нельзя удалить в достаточной степени, особенно фосфолипиды, которые считают одним из факторов образования геля в натуральном каучуке.

При этом натуральный каучук обычно модифицируют в состоянии латекса, стабилизированного поверхностно-активным веществом, учитывая стоимость и легкость обработки, однако иногда его модифицируют в состоянии твердого каучука или каучукового раствора. Однако латекс натурального каучука обычно содержит примерно 5% не каучукового компонента, такого как белок. Промышленно поставляемый концентрированный каучук также содержит примерно 3% не каучукового компонента. В результате не каучуковый компонент, особенно белок, препятствует модифицированию натурального каучука. Это, например, уменьшает степень привитой сополимеризации и эффективность получения привитого сополимера в привитой сополимеризации, что не приводит к достижению высокой степени модифицирования и высокой эффективности модифицирования.

Для того чтобы достичь в этом случае высокой эффективности модифицирования, исследовали депротеинизированный латекс. Например, в патентных документах 5 и 6 описывают способ добавления протеазы в латекс для разрушения белка и способ получения модифицированного натурального каучука путем эпоксидирования депротеинизированного натурального каучука, который получают путем повторяющейся промывки латекса поверхностно-активным веществом. В этих способах можно до некоторой степени уменьшить содержание белка. Однако в этих способах нельзя в достаточной степени удалить фосфолипиды, которые являются одним из факторов, препятствующих модифицированию натурального каучука, и все еще существует возможность улучшения.

Более того, существует подход к уменьшению сопротивления качению шины, состоящий в подавлении выделения тепла и, таким образом, достижения экономии топлива транспортного средства. В последние годы возрастает потребность в достижении экономии топлива транспортного средства, связанной с шинами. Данная потребность особенно значительна для достижения экономии с точки зрения улучшения протектора, который занимает большую часть шины по сравнению с другими элементами шины. Примеры известных способов достижения низкой выработки тепла резиновой смесью включают способ применения слабо усиливающего наполнителя и способ уменьшения содержания усиливающего наполнителя. Также пытаются достичь экономии топлива, используя диоксид кремния в качестве наполнителя так, чтобы уменьшить сопротивление качению.

Описанные выше способы достижения экономии топлива, связанные с наполнителями, уменьшают твердость резиновой смеси, что смягчает шину и вряд ли уменьшает сопротивление износу. Следовательно, трудно достичь как высокой экономии топлива (низкого сопротивления качению), так и высокого сопротивления износу.

Шины транспортных средств подвергаются большой нагрузке и поэтому шины обычно имеют корды каркаса, такие как стальные корды, в качестве усиливающих элементов. Корд каркаса может, однако, отделяться от резиновой смеси, особенно в результате нагрева шины во время движения транспортного средства, что может вызвать сильное повреждение шины. Следовательно, резиновая смесь для покрытия корда каркаса должна обладать высокой прочностью резины и высокой адгезией к корду каркаса.

Резиновые смеси для покрытия корда каркаса, которые использовали до настоящего времени, содержат натуральный каучук (НК) и/или изопреновый каучук (ИК) и полимеризованный в эмульсии стирол-бутадиеновый каучук (Э-СБК) в качестве каучукового компонента и содержат сажу в качестве усиливающего наполнителя. Это приводит к проблеме низкой экономии топлива. Для того чтобы повысить экономию топлива, обычно вместо сажи используют диоксид кремния в качестве усиливающего наполнителя. Однако использование диоксида кремния уменьшает требуемую адгезию резиновой смеси для покрытия корда каркаса к корду каркаса, что делает трудным достижение как достаточной адгезии, так и высокой экономии топлива (низкого сопротивления качению).

С точки зрения приведенной выше проблемы, в патентном документе 7 описывают способ достижения как достаточной экономии топлива, так и адгезии путем использования полимеризованного в растворе стирол-бутадиенового каучука, содержащего модифицированную группу, которая взаимодействует с диоксидом кремния. Однако в данном документе исследуют только стирол-бутадиеновый каучук среди диеновых каучуков, и не исследуют натуральный каучук.

Натуральный каучук имеет более высокую вязкость по Муни, чем другие синтетические каучуки и, таким образом, имеет более низкую обрабатываемость. Поэтому в натуральный каучук обычно добавляют пластификатор и затем пластицируют так, чтобы каучук имел пониженную вязкость по Муни до применения. Необходимость такого способа в случае использования натурального каучука уменьшает производительность. Далее, пластикация вызывает разрыв молекулярной цепи в натуральном каучуке, таким образом приводя к потере качеств высокомолекулярного полимера, которыми по существу обладает натуральный каучук (например, высокое сопротивление износу, экономия топлива и прочность каучука).

Латекс натурального каучука представляет собой сок, выделяемый из деревьев гевеи, и содержит такие компоненты, как вода, белок, липиды и неорганические соли, также как и каучуковый компонент. Сообщают, что удаление белка, содержащегося в натуральном каучуке, улучшает обрабатываемость каучука. В некоторых патентных документах описывают способы уменьшения содержания белка или других компонент в натуральном каучуке. Например, в патентном документе 1 описывают способ вымачивания твердого натурального каучука, распухающего с растворителем в растворе едкой щелочи. В патентном документе 2 описывают способ удаления фосфата магния путем добавления фосфата в латекс натурального каучука. В патентных документах 3 и 8 описывают способ добавления протеазы и поверхностно-активного вещества в латекс натурального каучука и окисление латекса. В патентном документе 9 описывают способ добавления поверхностно-активного вещества в латекс натурального каучука и выполнение обработки промывкой.

Используя способы, описанные в патентных документах 1-3, 8 и 9, можно удалить некоторые компоненты, такие как белок, до некоторой степени, но не до достаточного уровня. Также существует проблема, что, используя эти способы, можно удалить в значительном количестве некоторые компоненты, такие как фосфолипиды. Далее, не исследовали применение полученного путем этих способов натурального каучука для протектора шины или резиновой смеси для покрытия корда каркаса.

Патентный документ 1: JP H11-012306 А

Патентный документ 2: JP 2004-250546 А

Патентный документ 3: JP 2005-082622 А

Патентный документ 4: JP H06-329838 А

Патентный документ 5: JP 2004-359773 А

Патентный документ 6: JP 2005-041960 А

Патентный документ 7: JP 2007-145898 А

Патентный документ 8: JP H08-012814 А

Патентный документ 9: JP 3294901 В

Краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является обеспечение натурального каучука, используя который решают приведенные выше проблемы, который имеет превосходную обрабатываемость и способствует улучшению экономии топлива шиной, резиновой смеси, содержащей натуральный каучук, и шины, в которой достигают низкого нагрева и низкого сопротивления качению.

Целью настоящего изобретения также является обеспечение модифицированного натурального каучука, используя который решают приведенные выше проблемы, который имеет превосходную степень модифицирования, и способа получения модифицированного натурального каучука с высокой эффективностью модифицирования.

Далее, целью настоящего изобретения также является обеспечение резиновой смеси для протектора шины, используя которую решают приведенные выше проблемы, и которая может обеспечить как большую экономию топлива (низкое сопротивление качению), так и высокое сопротивление износу, в тоже время обладая превосходной обрабатываемостью, достаточной для того, чтобы устранить потребность в пластикации. Также целью настоящего изобретения является обеспечение пневматической шины, имеющей протектор, который изготавливают с применением описанной выше резиновой смеси.

Более того, целью настоящего изобретения является обеспечение резиновой смеси для покрытия корда каркаса, которая имеет улучшенную адгезию к корду каркаса и которая может достичь большой экономии топлива (низкого сопротивления качению) и высокой прочности резины, в то же время обладая превосходной обрабатываемостью, достаточной для того, чтобы устранить потребность в пластикации. Также целью настоящего изобретения является обеспечение пневматической шины, имеющей каркас, который изготавливают с применением описанной выше резиновой смеси.

Настоящее изобретение относится к натуральному каучуку, который содержит 200 частей на млн. или менее фосфора.

Натуральный каучук предпочтительно содержит 20 масс.% или менее геля, который определяют как нерастворимое в толуоле вещество.

Натуральный каучук предпочтительно не показывает пика, соответствующего фосфолипидам, от -3 частей на млн. до 1 части на млн. в ³¹Р-ЯМР спектре его экстракта, выделенного с использованием хлороформа и, таким образом, по существу не содержит фосфолипидов.

Натуральный каучук предпочтительно содержит 0,3 масс.% или менее азота.

Натуральный каучук предпочтительно содержит 0,15 масс.% или менее азота.

Настоящее изобретение также относится к способу получения натурального каучука, включающему стадии:

омыления латекса натурального каучука щелочью;

промывки коагулировавшего из него каучука после омыления и

сушки каучука,

где эти стадии завершают в пределах 15 дней после выделения латекса натурального каучука.

В способе получения натурального каучука содержание фосфора в натуральном каучуке из латекса натурального каучука предпочтительно уменьшают до 200 частей на млн. или менее путем удаления соединения фосфора, отделенного при омылении, посредством промывки.

В способе получения натурального каучука натуральный каучук предпочтительно содержит 20 масс.% или менее геля, который определяют как нерастворимое в толуоле вещество.

В способе получения натурального каучука натуральный каучук предпочтительно содержит 0,3 масс.% или менее азота.

В способе получения натурального каучука натуральный каучук предпочтительно содержит 0,15 масс.% или менее азота.

Настоящее изобретение также относится к резиновой смеси, содержащей описанный выше натуральный каучук и вулканизирующий агент.

Настоящее изобретение также относится к пневматической шине, полученной с использованием вышеописанной резиновой смеси.

Настоящее изобретение также относится к модифицированному натуральному каучуку, который модифицируют путем привитой сополимеризации натурального каучука, содержащего 200 частей на млн. или менее фосфора, с органическим соединением, которое имеет ненасыщенную связь.

Настоящее изобретение также относится к модифицированному натуральному каучуку, который модифицируют путем реакции присоединения органического соединения с натуральным каучуком, который содержит 200 частей на млн. или менее фосфора.

Настоящее изобретение также относится к модифицированному натуральному каучуку, который модифицируют путем эпоксидирования натурального каучука, который содержит 200 частей на млн. или менее фосфора.

Описанный выше натуральный каучук, содержащий 200 частей на млн. или менее фосфора, предпочтительно получают путем омыления латекса натурального каучука.

Модифицированный натуральный каучук предпочтительно не показывает пика, соответствующего фосфолипидам, от -3 частей на млн. до 1 части на млн. в ³¹Р-ЯМР спектре его экстракта, выделенного с использованием хлороформа и, таким образом, по существу не содержит фосфолипидов.

Настоящее изобретение также относится к способу получения описанного выше модифицированного натурального каучука, причем данный способ включает стадии:

удаления соединения фосфора в латексе натурального каучука для получения натурального каучука, содержащего 200 частей на млн. или менее фосфора, и

привитой сополимеризации полученного натурального каучука с органическим соединением, которое имеет ненасыщенную связь.

Настоящее изобретение также относится к способу получения описанного выше модифицированного натурального каучука, причем данный способ включает стадии:

удаления соединения фосфора в латексе натурального каучука для получения натурального каучука, содержащего 200 частей на млн. или менее фосфора, и

реакции присоединения органического соединения с полученным натуральным каучуком.

Настоящее изобретение также относится к способу получения описанного выше модифицированного натурального каучука, причем данный способ включает стадии:

удаления соединения фосфора в латексе натурального каучука для получения натурального каучука, содержащего 200 частей на млн. или менее фосфора, и

эпоксидирования полученного натурального каучука.

В описанных выше способах получения модифицированного натурального каучука удаление соединения фосфора предпочтительно достигают омылением латекса натурального каучука.

Настоящее изобретение также относится к резиновой смеси для протектора шины, содержащей:

каучуковый компонент с 5 масс.% или более натурального каучука, который содержит 200 частей на млн. или менее фосфора, и

сажу и/или светлый наполнитель.

Натуральный каучук предпочтительно содержит 0,3 масс.% или менее азота.

Натуральный каучук предпочтительно содержит 0,15 масс.% или менее азота.

Натуральный каучук предпочтительно содержит 20 масс.% или менее геля, который определяют как нерастворимое в толуоле вещество.

Натуральный каучук предпочтительно получают путем омыления латекса натурального каучука.

Светлый наполнитель предпочтительно представляет собой диоксид кремния.

Настоящее изобретение также относится к способу получения резиновой смеси для протектора шины, причем данный способ не включает стадию

пластикации натурального каучука.

Настоящее изобретение также относится к пневматической шине, имеющей протектор, изготовленный с применением резиновой смеси для протектора шины.

Настоящее изобретение также относится к резиновой смеси для покрытия корда каркаса, содержащей:

каучуковый компонент с 5 масс.% или более натурального каучука, который содержит 200 частей на млн. или менее фосфора, и

сажу и/или светлый наполнитель.

Натуральный каучук предпочтительно содержит 0,3 масс.% или менее азота.

Натуральный каучук предпочтительно содержит 0,15 масс.% или менее азота.

Натуральный каучук предпочтительно содержит 20 масс.% или менее геля, который определяют как нерастворимое в толуоле вещество.

Натуральный каучук предпочтительно получают путем омыления латекса натурального каучука.

Светлый наполнитель предпочтительно представляет собой диоксид кремния.

Содержание натурального каучука предпочтительно составляет от 60 до 100 масс.% в 100 масс.% каучукового компонента.

Резиновая смесь предпочтительно содержит от 4 до 15 массовых частей оксида цинка на 100 массовых частей каучукового компонента.

Настоящее изобретение также относится к способу получения резиновой смеси для покрытия корда каркаса, причем данный способ не включает стадию

пластикации натурального каучука.

Настоящее изобретение также относится к пневматической шине, имеющей каркас, изготовленный с применением резиновой смеси для покрытия корда каркаса.

Настоящее изобретение обеспечивает натуральный каучук, из которого удаляют соединения фосфора, по существу содержащиеся в натуральном каучуке, настолько, насколько это возможно, путем омыления и промывки чистого латекса натурального каучука. Соответственно, резиновая смесь, содержащая описанный выше натуральный каучук (далее здесь называемая резиновой смесью по настоящему изобретению), имеет превосходные нетрадиционные свойства, включая следующие свойства: небольшую величину tan δ при температуре от 50°С до 70°С, превосходное уменьшение нагревания и сопротивления качению, высокую прочность, улучшенное сопротивление раздиру, вязкость по Муни ниже пластицированной резиновой смеси, что приводит к высокой обрабатываемости, и превосходную производительность в результате исключения пластикации. Далее, использование резиновой смеси в качестве материала для шины увеличивает экономию топлива и характеристику сцепления шины с мокрым дорожным покрытием, так как в данной резиновой смеси достигают низкого нагрева и низкого сопротивления качению.

Далее, настоящее изобретение обеспечивает способ, включающий модифицирование (привитую сополимеризацию с органическим соединением, которое имеет ненасыщенную связь, реакцию присоединения органического соединения или эпоксидирование) натурального каучука, из которого удаляют соединения фосфора (например, фосфолипиды), по существу содержащиеся в натуральном каучуке, настолько, насколько это возможно, путем таких технологий, как омыление латекса натурального каучука и последующая промывка латекса. Это приводит к получению модифицированного натурального каучука, который имеет превосходную степень модифицирования (например, модифицированный натуральный каучук с высокой степенью получения привитого сополимера в случае привитой сополимеризации), и модифицированию натурального каучука с высокой эффективностью модифицирования (например, с высокой эффективностью получения привитого сополимера в случае привитой сополимеризации).

Более того, в настоящем изобретении используют натуральный каучук, содержащий 200 частей на млн. или менее фосфора и, таким образом, обеспечивают превосходную обрабатываемость и устраняют потребность в пластикации. Также настоящее изобретение обеспечивает резиновую смесь, содержащую натуральный каучук с содержанием фосфора 200 частей на млн. или менее, и сажу и/или светлый наполнитель, и данную резиновую смесь можно использовать для протектора шины (далее здесь такую резиновую смесь также называют резиновой смесью для протектора шины по настоящему изобретению). Это делает возможным достижение как большой экономии топлива (низкого сопротивления качению), так и высокого сопротивления износу. Более того, описанную выше резиновую смесь можно использовать в качестве резиновой смеси для покрытия корда каркаса (далее здесь также называемой резиновой смесью для покрытия корда каркаса по настоящему изобретению). В этом случае возможно достичь улучшенной адгезии резиновой смеси к корду каркаса, также как и большой экономии топлива (низкого сопротивления качению) и высокой прочности резины.

Наилучший способ осуществления изобретения

Натуральный каучук

Натуральный каучук по настоящему изобретению содержит 200 частей на млн. или менее фосфора.

Натуральный каучук по настоящему изобретению содержит 200 частей на млн. или менее фосфора, и предпочтительно содержит 150 частей на млн. или менее, и более предпочтительно 100 частей на млн. или менее фосфора. Содержание фосфора более 200 частей на млн. приводит к увеличению содержания геля в течение хранения и увеличению tan δ вулканизированной резиновой смеси. Содержание фосфора можно измерить путем обычного способа, такого как эмиссионная спектрометрия с индукционной плазмой. Фосфор получают из фосфолипидов (соединений фосфора).

Натуральный каучук по настоящему изобретению предпочтительно содержит 20 масс.% или менее, и более предпочтительно 10 масс.% или менее геля. Содержание геля более 20 масс.% приводит к уменьшенной обрабатываемости, такой как повышенная вязкость по Муни. Содержанием геля называют количество вещества, нерастворимого в толуоле, который является неполярным растворителем. Далее здесь такое содержание называют просто «содержанием геля» или «фракцией геля». Содержание геля определяют путем следующего способа. Сперва образец натурального каучука погружают в обезвоженный толуол и оставляют на одну неделю в темном месте, защищенном от света. Затем раствор толуола центрифугируют в течение 30 минут при скорости 1,3×10⁵ об/мин так, чтобы отделить друг от друга фракцию нерастворимого в толуоле геля и фракцию растворимого в толуоле геля. В нерастворимую в толуоле фракцию добавляют метанол для отверждения и затем сушат. Окончательно содержание геля можно определить из отношения массы высушенной фракции геля и первоначальной массы образца.

Натуральный каучук по настоящему изобретению предпочтительно в основном не содержит фосфолипидов. Здесь утверждение, что натуральный каучук «в основном не содержит фосфолипидов», означает, что натуральный каучук не показывает пика, соответствующего фосфолипидам, от -3 частей на млн. до 1 части на млн. в ³¹Р-ЯМР спектре экстракта, выделенного с использованием хлороформа из образца натурального каучука. Пик, соответствующий фосфору, от -3 частей на млн. до 1 части на млн., относится к пику, соответствующему структуре сложного фосфатного эфира в фосфорном компоненте фосфолипидов.

Натуральный каучук по настоящему изобретению предпочтительно содержит 0,3 масс.% или менее, и более предпочтительно 0,15 масс.% или менее азота. Содержание азота более 0,3 масс.% приводит к увеличению вязкости по Муни в течение хранения. Азот получают из белка. Содержание азота можно определить путем стандартного способа, такого как метод Кьельдаля.

Примеры способа получения натурального каучука по настоящему изобретению включают способ получения натурального каучука путем омыления латекса натурального каучука щелочью, промывку коагулировавшего каучука после омыления и последующую сушку каучука. Омыление выполняют путем добавления щелочи и, при необходимости, поверхностно-активного вещества в латекс натурального каучука и оставления смеси на некоторое время при заранее заданной температуре. Смесь можно, при необходимости, перемешивать или подвергать другим воздействиям. В способе по настоящему изобретению удаляют соединения фосфора, которые отделяют при омылении, путем промывки, и таким образом можно уменьшить содержание фосфора в натуральном каучуке. Далее, омыление разрушает белок в натуральном каучуке, что делает возможным уменьшить содержание азота в натуральном каучуке. В настоящем изобретении омыление выполняют путем добавления щелочи в латекс натурального каучука. Данное добавление в латекс натурального каучука приводит к эффективному омылению.

Латекс натурального каучука представляет собой сок, выделенный из деревьев гевеи, и содержит такие компоненты, как вода, белок, липиды и неорганические соли, также как и каучуковый компонент. Считают, что гель в каучуке получают из различных примесей, содержащихся в каучуке. Латекс, используемый в настоящем изобретении, может быть сырым латексом, полученным из деревьев гевеи путем надрезания деревьев, или очищенным латексом, концентрированным путем центрифугирования. Альтернативно можно использовать латекс с высоким содержанием аммиака, который получают путем добавления аммиака в сырой каучуковый латекс обычным способом так, чтобы препятствовать порче сырого каучукового латекса, вызванной бактериями, присутствующими в латексе, и для предотвращения коагуляции латекса. В способе получения по настоящему изобретению каучуковый латекс, используемый для получения сырого каучука, должен быть латексом, который получили выделением из деревьев, как описано выше, не более 15 дней, и предпочтительно не более 10 дней назад.

Примеры щелочей, используемых в омылении, включают гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид кальция и соединения амина. Среди них гидроксид натрия и гидроксид калия особенно предпочтительны в показателях влияния на омыление и влияния на стабильность латекса натурального каучука.

Количество добавляемой щелочи особенно не ограничивают. Минимальное количество добавляемой щелочи составляет предпочтительно 0,1 масс. частей или более, и более предпочтительно 0,3 масс. частей или более на 100 масс. частей твердых веществ в латексе натурального каучука. Далее, максимальное количество добавляемой щелочи предпочтительно составляет 12 масс. частей или менее, более предпочтительно 10 масс. частей или менее, еще более предпочтительно 7 масс. частей или менее, и особенно предпочтительно 5 масс. частей или менее на 100 масс. частей твердых веществ в латексе натурального каучука. При количестве добавляемой щелочи менее 0,1 масс. частей, для омыления может потребоваться длительное время. С другой стороны, при количестве добавляемой щелочи более 12 масс. частей может произойти дестабилизация латекса натурального каучука.

Используемое поверхностно-активное вещество может быть по меньшей мере одним из анионных поверхностно-активных веществ, неионных поверхностно-активных веществ и амфолитных поверхностно-активных веществ. Примеры анионных поверхностно-активных веществ включают анионные поверхностно-активные вещества на основе карбоновых кислот, анионные поверхностно-активные вещества на основе сульфоновых кислот, сульфатные анионные поверхностно-активные вещества и фосфатные анионные поверхностно-активные вещества. Примеры неионных поверхностно-активных веществ включают неионные поверхностно-активные вещества на основе полиоксиалкиленовых эфиров, неионные поверхностно-активные вещества на основе сложных полиоксиалкиленовых эфиров, неионные поверхностно-активные вещества на основе сложных эфиров жирных кислот и многоатомных спиртов, неионные поверхностно-активные вещества на основе сложных эфиров жирных кислот и сахаров и неионные поверхностно-активные вещества на основе алкилполигликозидов. Примеры амфолитных поверхностно-активных веществ включают амфолитные поверхностно-активные вещества на основе аминокислот, амфолитные поверхностно-активные вещества на основе бетаинов и амфолитные поверхностно-активные вещества на основе аминоксидов.

Минимальное количество добавляемого поверхностно-активного вещества предпочтительно составляет 0,01 масс. частей или более, и более предпочтительно 0,1 масс. частей или более на 100 масс. частей твердых веществ в латексе натурального каучука. Максимальное количество добавляемого поверхностно-активного вещества предпочтительно составляет 6 масс. частей или менее, более предпочтительно 5 масс. частей или менее, еще более предпочтительно 3,5 масс. частей или менее, и особенно предпочтительно 3 масс. частей или менее на 100 масс. частей твердых веществ в латексе натурального каучука. При количестве добавляемого поверхностно-активного вещества менее 0,01 масс. частей может произойти дестабилизация латекса натурального каучука в течение омыления. С другой стороны, при количестве добавляемого поверхностно-активного вещества более 6 масс. частей может произойти чрезвычайно сильная стабилизация латекса натурального каучука, которая может сделать затруднительной коагуляцию латекса натурального каучука.

Температуру в течение омыления можно выбрать надлежащим образом в пределах диапазона, в котором возможно осуществление омыления щелочью с достаточной скоростью реакции и в котором не происходит денатурация латекса натурального каучука, такая как коагуляция. Обычно температура в течение омыления предпочтительно составляет от 20 до 70°С и более предпочтительно от 30 до 70°С. Далее, время омыления в случае неподвижного состояния латекса натурального каучука предпочтительно составляет от 3 до 48 часов и более предпочтительно от 3 до 24 часов с точки зрения достижения достаточного уровня омыления и улучшения производительности. Продолжительность данного периода времени зависит от температуры в течение омыления.

После омыления коагулированный каучук разрушают и затем промывают. Примеры способов коагулирования включают способ добавления кислоты, такой как муравьиная кислота, в латекс, так чтобы отрегулировать рН латекса. Далее, примеры способов промывки включают способ разбавления коагулированного каучука водой для промывки и центрифугирования данной смеси для выделения каучука. До центрифугирования сперва выполняют разбавление водой, так чтобы содержание каучука, образованного из латекса натурального каучука, составляло от 5 до 40 масс.%, и более предпочтительно от 10 до 30 масс.%. Затем разбавленную каучуковую смесь можно центрифугировать в течение от 1 до 60 минут при скорости от 500 до 10000 об/мин. После завершения промывки можно получить обработанный путем омыления латекс натурального каучука. Затем сушка обработанного путем омыления латекса натурального каучука обеспечивает натуральный каучук по настоящему изобретению.

В способе получения по настоящему изобретению омыление, промывку и сушку завершают в пределах 15 дней после выделения латекса натурального каучука. Далее, предпочтительно завершить омыление, промывку и сушку в пределах 10 дней (более предпочтительно в пределах 5 дней) после выделения латекса. Причина состоит в том, что содержание геля возрастает, если латекс оставляют в неподвижном состоянии более чем на 15 дней без отверждения после выделения.

Резиновая смесь

Резиновая смесь по настоящему изобретению содержит вулканизирующий агент, также как и описанный выше натуральный каучук. Примеры вулканизирующих агентов включают серу, пероксиды органических соединений и тиурам.

Примешиваемое количество вулканизирующего агента предпочтительно составляет от 0,1 до 5 масс. частей на 100 масс. частей каучукового компонента. Минимальное примешиваемое количество вулканизирующего агента более предпочтительно составляет 0,5 масс. частей и максимальное примешиваемое количество более предпочтительно составляет 3 масс. частей. Примешивание менее 0,1 масс. частей вулканизирующего агента может не привести к достаточной степени сшивания. С другой стороны, примешивание более 5 масс. частей вулканизирующего агента может привести к чрезвычайно высокой степени сшивания, которая может ухудшить физические свойства вулканизированной резиновой смеси.

Помимо вулканизирующего агента резиновая смесь по настоящему изобретению может содержать различные ингредиенты смеси и добавки, которые можно примешивать в резиновые смеси для шины или другие обычно используемые резиновые смеси. Примеры ингредиентов смеси и добавок включают усиливающие агенты, такие как диоксид кремния и сажа, ускорители вулканизации, различные масла, ингибиторы старения, смягчители и пластификаторы. Ингредиенты смеси и добавки могут присутствовать в обычно используемом количестве.

Пневматическая шина

Настоящее изобретение относится к пневматической шине, изготовленной с применением описанной выше резиновой смеси. Пневматическую шину изготавливают с применением резиновой смеси по настоящему изобретению в соответствии с общим способом. Конкретно, резиновую смесь по настоящему изобретению с описанными выше различными химическими агентами, при необходимости примешанными к ней, до вулканизации экструдируют и обрабатывают, придавая форму составной части шины, и формуют обычным образом на станке для сборки шин с получением невулканизированной шины. Невулканизированную шину затем подвергают нагреву и прессованию в вулканизаторе, и таким образом можно получить шину. В полученной таким образом пневматической шине по настоящему изобретению можно достичь как достаточной характеристики сцепления с ледяным покрытием, так и устойчивости управления на сухих дорогах.

Модифицированный натуральный каучук

Модифицированный натуральный каучук по настоящему изобретению получают путем модифицирования натурального каучука, который содержит 200 частей на млн. или менее фосфора (натуральный каучук по настоящему изобретению). Хотя здесь описывают натуральный каучук, содержащий 200 частей на млн. или менее фосфора, натуральный каучук предпочтительно содержит 100 частей на млн. или менее фосфора. Содержание фосфора более 200 частей на млн. приводит к уменьшению степени модифицирования и эффективности модифицирования (например, эффективности получения привитого сополимера в случае привитой сополимеризации) при получении модифицированного натурального каучука из натурального каучука.

Натуральный каучук по настоящему изобретению можно получить, например, путем омыления латекса натурального каучука щелочью и промывки образовавшегося коагулированного каучука, как описано выше. Высокая эффективность модифицирования, по видимому, обеспечивалась путем омыления свежедобытого латекса натурального каучука и достаточной промывкой смыленного латекса водой для удаления фосфолипидов, которые являются не-каучуковым компонентом, на поверхности частиц латекса натурального каучука.

Модификации натурального каучука, который содержит 200 частей на млн. или менее фосфора (натуральный каучук по настоящему изобретению), можно достичь, например, путем применения способа, аналогичного известному способу модифицирования латекса натурального каучука, к описанному выше обработанному омылением латексу натурального каучука.

Среди модифицированных натуральных каучуков по настоящему изобретению можно получить модифицированный натуральный каучук, образованный посредством привитой сополимеризации с органическим соединением, имеющим ненасыщенную связь, путем добавления органического соединения, которое имеет ненасыщенную связь, к обработанному омылением лате