作为可以同时改善轮胎的冰上性能和耐磨耗性的橡胶组合物提供了一种橡胶组合物，其特征在于：‑20℃下的储能弹性模量(E’)为5MPa以上且10MPa以下；‑20℃下的储能弹性模量(E’)和‑20℃下的损耗角正切(tanδ)满足式(1)的关系：0.02×(E’‑20℃)+0.25≤(tanδ‑20℃)≤0.65[在该式中，(E’‑20℃)为‑20℃下的储能弹性模量(MPa)并且(tanδ‑20℃)为‑20℃下的损耗角正切]；所述橡胶组合物包含二氧化硅、树脂和至少一种二烯系聚合物；并且二氧化硅含量(质量份)和树脂含量(质量份)的质量比(二氧化硅含量/树脂含量)为1.00～4.00。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶组合物和轮胎
本专利技术涉及橡胶组合物和轮胎。
技术介绍
传统上使用具有相对软的胎面橡胶的无钉防滑轮胎(studlesstire)作为用于在冰上以及干燥路面上安全行驶的轮胎。已知的是，当使得轮胎的胎面橡胶相对软时，轮胎的冰上性能改善。然而，具有柔软的胎面橡胶的轮胎通常具有以下问题：轮胎在干燥路面上展现差的耐磨耗性。简言之，轮胎的冰上性能和耐磨耗性不能以兼容的方式同时改善。在这点上，PTL1提出了一种橡胶组合物，其包含相对于100重量份的含有天然橡胶和丁二烯橡胶的橡胶组分为0.5-20重量份的钛酸钾纤维和5-200重量份的具有100-300mg/g的碘吸附量的炭黑。PTL1报道了该橡胶组合物在包括胎面顶部和胎面基部的双层胎面的胎面顶部层中的使用改善了冰(和雪)上的性能，同时良好地抑制了轮胎的耐磨耗性的劣化。引用列表专利文献PTL1：JP2008-303334A
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，如PTL1的表1中所公开的，包含特定含量范围的钛酸钾纤维的橡胶组合物在轮胎的胎面顶部中的使用改善了冰上性能(冰上摩擦系数)，但轻微地使轮胎的耐磨耗性劣化，由此不能同时改善轮胎的冰上性能和耐磨耗性。鉴于此，本专利技术的目的是提供能够解决上述的现有技术问题且显著地同时改善轮胎的冰上性能和耐磨耗性的橡胶组合物。进一步，本专利技术的另一目的是提供冰上性能和耐磨耗性二者都优异的轮胎。用于解决问题的方案用于解决现有技术问题的本专利技术的主要特征如下。本专利技术的橡胶组合物包含至少一种二烯系聚合物、二氧化硅和树脂，其中：5MPa≤所述橡胶组合物的-20℃下的储能弹性模量(E’)≤10MPa；所述橡胶组合物的-20℃下的储能弹性模量(E’)和-20℃下的损耗角正切(tanδ)满足以下式(1)：0.02×(E’-20℃)+0.25≤(tanδ-20℃)≤0.65…(1)(在该式中，(E’-20℃)表示橡胶组合物的-20℃下的储能弹性模量(MPa)并且(tanδ-20℃)表示橡胶组合物的-20℃下的损耗角正切)；并且所述二氧化硅的含量(质量份)相对于所述树脂的含量(质量份)的质量比，即(二氧化硅含量/树脂含量)在1.00至4.00的范围内。根据本专利技术的橡胶组合物，可以通过将橡胶组合物应用于轮胎而同时改善轮胎的冰上性能和耐磨耗性。在本专利技术的橡胶组合物中优选的是，所述二烯系聚合物中的至少一种具有改性的末端。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，轮胎的低燃料消耗性能以及冰上性能改善。在本专利技术的橡胶组合物中优选的是，所述二氧化硅的含量相对于所述二烯系聚合物的总质量100质量份为≥20质量份，并且所述橡胶组合物进一步包含相对于所述二烯系聚合物的总质量100质量份的含量为≥20质量份的炭黑。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，轮胎的冰上性能和耐磨耗性进一步改善。在这点上，所述二氧化硅和所述炭黑的总含量相对于所述二烯系聚合物的总质量100质量份优选为≥60质量份。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，轮胎的冰上性能和耐磨耗性甚至进一步改善。所述二氧化硅的含量优选等于或高于所述炭黑的含量。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，可以实现轮胎的冰上性能的进一步改善以及低燃料消耗性能的进一步改善。在本专利技术的橡胶组合物中优选的是，所述二烯系聚合物包括形成互相不混溶的多个聚合物相的至少两种二烯系聚合物；并且在所述聚合物当中的含量最高的二烯系聚合物和含量第二高的二烯系聚合物中，玻璃化转变温度(Tg)较低的二烯系聚合物(A)的含量为玻璃化转变温度(Tg)较高的二烯系聚合物(B)的含量的≥80质量％。在此情况下，可以确保橡胶组合物的令人满意的柔软并因而实现冰上性能的进一步改善。聚合物相的不混溶性在本专利技术中通过以下来评价：将要检测的橡胶组合物通过使用试验用辊加工为片状构造；该片材通过使用试验用模具(15cm×15cm×1cm)在150℃下进行加压硫化30分钟，以制备硫化橡胶片；将硫化橡胶片由超薄切片机来切割，由此获得硫化橡胶片的超薄切片；并且通过使用扫描探针显微镜观察由此获得的切片。当在该切片中确认相分离结构时，判断聚合物相为互相不混溶的。本专利技术中的二烯系聚合物的玻璃化转变温度(Tg)由根据ASTMD3418-82通过使用差示扫描量热仪(DSC)测量的外推起始温度(Tf)表示。在本专利技术的橡胶组合物中优选的是，所述二烯系聚合物(A)具有改性的末端。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，轮胎的低燃料消耗性能以及冰上性能和耐磨耗性改善。在本专利技术的橡胶组合物中优选的是，具有改性的末端的所述二烯系聚合物(A)的含量(质量份)相对于所述树脂的含量(质量份)的质量比，即(具有改性的末端的二烯系聚合物(A)的含量/树脂的含量)在1.2至7.5的范围内。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，轮胎的冰上性能和耐磨耗性进一步改善。进一步，在本专利技术的橡胶组合物中优选的是，所述二氧化硅的含量(质量份)相对于所述树脂的含量(质量份)的质量比，即(二氧化硅含量/树脂含量)在1.00至2.95的范围内。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，轮胎的冰上性能和耐磨耗性进一步改善。又进一步，在本专利技术的橡胶组合物中，所述树脂的含量(质量份)相对于所述橡胶组合物的发泡率(％)的比例，即[树脂的含量(质量份)/橡胶组合物的发泡率(％)]优选在0.4至4.0的范围内，更优选在0.4至3.5的范围内，并且进一步更优选在0.4至2.0的范围内。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，轮胎的冰上性能和耐磨耗性进一步改善。又进一步，本专利技术的橡胶组合物的-20℃下的损耗角正切(tanδ)优选为≥0.46且≤0.55。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，轮胎的冰上性能和耐磨耗性进一步改善。所述二烯系聚合物(A)优选具有丁二烯骨架。在此情况下，使得橡胶组合物相对软，由此当将橡胶组合物用于轮胎的胎面时，增加胎面的接地面积并因而改善轮胎的冰上性能。在这点上，所述二烯系聚合物(A)优选为聚丁二烯橡胶，因为于是使得橡胶组合物进一步软，由此进一步增加接地面积并因而进一步改善轮胎的冰上性能。所述二烯系聚合物(B)优选具有异戊二烯骨架。在此情况下，橡胶组合物展现更好的增强性并因而得到更好的耐磨耗性。在这点上，所述二烯系聚合物(B)优选为天然橡胶。在此情况下，橡胶组合物展现甚至更好的增强性并因而得到甚至更好的耐磨耗性。进一步，优选的是，所述二烯系聚合物(A)具有由硅烷化合物改性的末端。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，轮胎的冰上性能进一步改善。在这点上，优选的是，所述硅烷化合物具有环氧丙氧基。在此情况下，当将橡胶组合物应用于轮胎时，轮胎的冰上性能甚至进一步改善。优选的是，根据本专利技术的橡胶组合物进一步包含发泡剂。通过借助在其胎面橡胶中使用包含发泡剂的橡胶组合物来制造轮胎，当生胎硫化时，可以在胎面橡胶中形成源自发泡剂的气泡，由此通过由胎面中的气泡(发泡孔)导致的刮痕效果和排水效果而进一步改善轮胎的冰上性能。优选的是，根据本专利技术的橡胶组合物具有在其中形成的发泡孔。通过在轮胎的胎面橡胶中使用在其中具有发泡孔的橡胶组合物，可以通过由轮胎的胎面中的发泡孔(气泡)导致的刮痕效果和排水效果而进一步改善轮胎的冰上性能。优选的是，根据本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种橡胶组合物，其包含至少一种二烯系聚合物、二氧化硅和树脂，其中：所述橡胶组合物的‑20℃下的储能弹性模量(E’)为5MPa以上且10MPa以下；所述橡胶组合物的‑20℃下的储能弹性模量(E’)和‑20℃下的损耗角正切(tanδ)满足以下式(1)：0.02×(E’‑20℃)+0.25≤(tanδ‑20℃)≤0.65…(1)在该式中，(E’‑20℃)表示所述橡胶组合物的‑20℃下的储能弹性模量(MPa)并且(tanδ‑20℃)表示所述橡胶组合物的‑20℃下的损耗角正切；并且所述二氧化硅的含量(质量份)相对于所述树脂的含量(质量份)的质量比，即二氧化硅含量/树脂含量在1.00至4.00的范围内。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.19 JP 2016-0082081.一种橡胶组合物，其包含至少一种二烯系聚合物、二氧化硅和树脂，其中：所述橡胶组合物的-20℃下的储能弹性模量(E’)为5MPa以上且10MPa以下；所述橡胶组合物的-20℃下的储能弹性模量(E’)和-20℃下的损耗角正切(tanδ)满足以下式(1)：0.02×(E’-20℃)+0.25≤(tanδ-20℃)≤0.65…(1)在该式中，(E’-20℃)表示所述橡胶组合物的-20℃下的储能弹性模量(MPa)并且(tanδ-20℃)表示所述橡胶组合物的-20℃下的损耗角正切；并且所述二氧化硅的含量(质量份)相对于所述树脂的含量(质量份)的质量比，即二氧化硅含量/树脂含量在1.00至4.00的范围内。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中所述二烯系聚合物中的至少一种具有改性的末端。3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中所述二氧化硅的含量相对于所述二烯系聚合物的总质量100质量份为20质量份以上，并且所述橡胶组合物进一步包含相对于所述二烯系聚合物的总质量100质量份的含量为20质量份以上的炭黑。4.根据权利要求3所述的橡胶组合物，其中所述二氧化硅和所述炭黑的总含量为60质量份以上。5.根据权利要求3或4所述的橡胶组合物，其中所述二氧化硅的含量等于或高于所述炭黑的含量。6.根据权利要求1至5任一项所述的橡胶组合物，其中：所述二烯系聚合物包括形成互相不混溶的多个聚合物相的至少两种二烯系聚合物；并且在所述聚合物当中的含量最高的二烯系聚合物和含量第二高的二烯系聚合物中，玻璃化转变温度(Tg)较低的二烯系聚合物(A)的含量为玻璃化转变温度(Tg)较高的二烯系聚合物(B)的含量的80质量％以上。...
【专利技术属性】
技术研发人员：额贺英幸，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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