胎面用橡膠組合物及充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供胎面用橡膠組合物，以及由其形成的充氣輪胎(尤其用于乘用車和運(yùn)動型多功能車)，所述橡膠組合物同時(shí)具有出色的耐磨性和良好的濕抓地性能并且還提供良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和斷裂伸長率。本發(fā)明涉及一種胎面用橡膠組合物，以100質(zhì)量％橡膠組分為基準(zhǔn)，其包含8-40質(zhì)量％的順式含量為50質(zhì)量％以下的用于二氧化硅的改性聚丁二烯橡膠，和25-75質(zhì)量％丁苯橡膠；相對于100質(zhì)量份橡膠組分，所述橡膠組合物進(jìn)一步包含40-120質(zhì)量份的氮吸附比表面積為160-270m2/g的二氧化硅。
【專利說明】胎面用橡膠組合物及充氣輪胎

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種胎面用橡膠組合物及由該橡膠組合物形成的充氣輪胎。

【背景技術(shù)】
[0002] 乘用車及運(yùn)動型多功能車的輪胎單位面積的觸點(diǎn)壓力低，與路面接觸的胎面部分 需要同時(shí)具備良好的耐磨性，濕抓地性能和燃料經(jīng)濟(jì)性，尤其是良好的耐磨性。
[0003] 作為改善耐磨性方法的例子，引入使用氮吸附比表面積大的二氧化硅（微粉二氧 化硅）或氮吸附比表面積大的炭黑（微粉炭黑）的技術(shù)手段以改善濕抓地性能、燃料經(jīng)濟(jì) 性和耐磨性。（參見，例如，專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 遺憾地，微粉二氧化硅與微粉炭黑具有較強(qiáng)的聚合傾向，因此很難均勻地分散。關(guān) 于這一點(diǎn)，二氧化硅的制造商們試圖通過調(diào)整二氧化硅的表面活性和顆粒分布來提高其在 橡膠組合物中的分散性。然而，在含改性聚合物的橡膠組合物的制備過程中，例如，這些改 性聚合物在捏合的初始階段會與二氧化硅結(jié)合抑制二氧化硅的分散。因此，微粉二氧化硅 或微粉炭黑很難均勻地分散，而微粉二氧化硅或炭黑的使用更傾向于降低斷裂伸長率。
[0005] 另一種熟知的改善耐磨性的方法是使用含硫的交聯(lián)劑，例如，1，6-雙（N，Ν'-二苯 基硫代氨甲酰二硫代）己烷，雙（3-三乙氧基甲硅烷丙基）四硫化物或者聚-3, 6-二氧雜 辛烷四硫化物，且減少環(huán)狀硫（S8)的使用。遺憾的是，這些含硫交聯(lián)劑價(jià)格昂貴而且只能 改善約10%的耐磨性。其它熟知的方法是制備含有二氧化硅（或炭黑）和部分量的聚合物 的母料，以及在丁苯橡膠的鏈端或主鏈上添加可與二氧化硅相互作用的改性基團(tuán)來改善二 氧化硅的分散性。然而，類似地，這些方法均只能改善約10%的耐磨性，因此需要進(jìn)一步改 善耐磨性。
[0006] 還有另一種熟知的改善耐磨性的技術(shù)是在每100質(zhì)量％橡膠組分中加入約10-35 質(zhì)量％使用Nd催化劑合成的高順式聚丁二烯橡膠從而利用聚丁二烯橡膠自身的特性。遺 憾地，這種技術(shù)手段會明顯地降低乘用車輪胎和運(yùn)動型多功能車用輪胎胎面（這些輪胎中 每單位面積與路面的觸電壓力低）的濕抓地性能?；诖嗽颍?00質(zhì)量％橡膠組分中 聚丁二烯橡膠的含量被嚴(yán)格地限制為約35質(zhì)量％。
[0007] 如上所述，我們需要提供一種胎面用橡膠組合物，其在具備良好的耐磨性和濕抓 地性能的同時(shí)能夠提供良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和良好的斷裂伸長率。
[0008] 引用列表 [0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn) I :JP 2011-132307A


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 技術(shù)問題
[0012] 本發(fā)明的目標(biāo)在于解決上述問題，即提供胎面用橡膠組合物，其在具備出色的耐 磨性和濕抓地性能的同時(shí)能夠提供良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和斷裂伸長率，同時(shí)提供一種由該橡 膠組合物所制得的充氣輪胎（尤其針對乘用車和運(yùn)動型多功能車）。
[0013] 解決問題的技術(shù)方案
[0014] 本發(fā)明涉及一種胎面用橡膠組合物，以100質(zhì)量％橡膠組分為基準(zhǔn)，其包含，8-40 質(zhì)量％的順式含量為50質(zhì)量％以下的用于二氧化硅的改性聚丁二烯橡膠和25-55質(zhì)量％ 的丁苯橡膠；以及相對于100質(zhì)量份的橡膠組分，其進(jìn)一步包含，40-120質(zhì)量份氮吸附比表 面積為160-270m2/g的二氧化硅。
[0015] 用于二氧化硅的改性聚丁二烯橡膠優(yōu)選為選自于由以下化合物構(gòu)成的組中的至 少一種：由下式（1)所示化合物改性的聚丁二烯橡膠，由在分子內(nèi)包含縮水甘油氨基的低 分子量化合物改性的聚丁二烯橡膠，以及由在分子內(nèi)包含縮水甘油氨基的低分子量化合物 與該低分子量化合物的二聚物或高階低聚物構(gòu)成的混合物改性的聚丁二烯橡膠，
[0016]

【權(quán)利要求】
1. 一種胎面用橡膠組合物， 以100質(zhì)量％橡膠組分為基準(zhǔn)，所述橡膠組合物包含：8-40質(zhì)量％的順式含量為50質(zhì) 量％以下的用于二氧化硅的改性聚丁二烯橡膠，和25-75質(zhì)量％丁苯橡膠；以及 相對于100質(zhì)量份橡膠組分，所述橡膠組合物進(jìn)一步包含40-120質(zhì)量份的氮吸附比表 面積為160-270m2/g的二氧化硅。
2. 如權(quán)利要求1所述的胎面用橡膠組合物， 其中，用于二氧化硅的改性聚丁二烯橡膠為選自于由如下聚丁二烯橡膠構(gòu)成的組中的 至少一種：由下式（1)所示的化合物改性的聚丁二烯橡膠，由分子內(nèi)包含縮水甘油氨基的 低分子量化合物改性的聚丁二烯橡膠，和由混合物改性的聚丁二烯橡膠，所述混合物包含 在分子內(nèi)含有縮水甘油氨基的低分子量化合物和所述低分子量化合物的二聚物或高階低 聚物，
其中R1，R2和R3彼此相同或不同，且各自代表烷基、烷氧基、甲硅烷氧基、縮醛基、羧基， 巰基或者它們的衍生物；R4和R5彼此相同或不同，且各自代表氫原子或者烷基，R4和R5可 以彼此結(jié)合連同氮原子一起形成環(huán)結(jié)構(gòu)；以及n為整數(shù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的胎面用橡膠組合物， 其中，所述分子內(nèi)包含縮水甘油氨基的低分子量化合物為下式所示的化合物：
其中，R11和R12彼此相同或不同，且各自代表C1-10烴基，所述C1-10烴基可選地包含 選自于由醚和叔胺基構(gòu)成的組中的至少一種；R13和R14彼此相同或不同，且各自代表氫原子 或者C1-20烴基，所述C1-20烴基可選地包含選自于由醚和叔胺基構(gòu)成的組中的至少一種； R15代表C1-20烴基，所述C1-20烴基可選地包含選自于由醚、叔胺基、環(huán)氧基、羰基和鹵素 基團(tuán)構(gòu)成的組中的至少一種；以及m為1-6的整數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的胎面用橡膠組合物， 其中，所述丁苯橡膠包含用于二氧化硅的改性丁苯橡膠。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的胎面用橡膠組合物， 其中，相對于100質(zhì)量份的二氧化硅，所述橡膠組合物包含1-15質(zhì)量份的選自于由如 下化合物構(gòu)成的組中的至少一種硅烷偶聯(lián)劑： 如式⑴所示的化合物：
其中，R1(l1至R1(13各自代表有支鏈或無支鏈的C1-12烷基，有支鏈或無支鏈的C1-12烷 氧基，或者-〇-(Rm_〇)Z_R112,其中z個(gè)R111各自代表有支鏈或無支鏈的C1-30二價(jià)烴基，z 個(gè)R111彼此相同或不同，R112代表有支鏈或無支鏈的C1-30烷基、有支鏈或無支鏈的C2-30 鏈烯基、C6-30芳基或C7-30芳烷基，以及z代表1-30的整數(shù)，R1(l1至R1(13彼此相同或不同； 以及R1M代表有支鏈或無支鏈的C1-6亞烷基， 包含如式（II)所示的連接單元A和如式（III)所示的連接單元B的化合物：
其中，R2(i1代表氫、鹵素、有支鏈或無支鏈的C1-30烷基、有支鏈或無支鏈的C2-30鏈烯 基、有支鏈或無支鏈的C2-30炔基、或末端氫被羥基或羧基取代的烷基，R2°2代表有支鏈或 無支鏈的C1-30亞烷基、有支鏈或無支鏈的C2-30亞烯基、或有支鏈或無支鏈的C2-30亞炔 基，R2(l1和R2(12可以一起形成環(huán)結(jié)構(gòu)，以及 如下式所示的化合物：
〇
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的胎面用橡膠組合物， 其中，以100質(zhì)量％橡膠組分為基準(zhǔn)，使用稀土催化劑合成的聚丁二烯橡膠的量為40 質(zhì)量％以下。
7. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的胎面用橡膠組合物，其中， 所述橡膠組合物包含軟化點(diǎn)為-20?45°C的液態(tài)樹脂， 所述液態(tài)樹脂為液態(tài)香豆酮-茚樹脂和液態(tài)萜烯樹脂中的至少一種。
8. 如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的胎面用橡膠組合物，其中， 所述橡膠組合物包含選自于由軟化點(diǎn)為46?160°C的萜烯樹脂、軟化點(diǎn)為46?140°C的松香樹脂、軟化點(diǎn)為46?140°C的C5石油樹脂、和軟化點(diǎn)為46?140°C的芳香樹脂構(gòu)成 的組中的至少一種樹脂。
9. 一種充氣輪胎，其由如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的橡膠組合物制得。
10. 如權(quán)利要求9所述的充氣輪胎，其用于乘用車或運(yùn)動型多功能車。
【文檔編號】C08C19/22GK104487506SQ201380038132
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月3日
【發(fā)明者】宮崎達(dá)也 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社