橡胶组合物及具有由所述橡胶组合物制造的胎面的充气轮胎制造技术

本发明专利技术提供一种能够在提供良好的加工性的同时在提高燃料效率，耐磨性和湿抓地性能方面具有良好平衡的橡胶组合物，以及具有由该橡胶组合物制造的胎面的充气轮胎。该橡胶组合物包含：通过共聚共轭二烯单体和下式(1)所表示的不饱和非环状单酯合成的共聚物；以及炭黑和/或二氧化硅，其中，R1代表氢或C1-C30烃基，以及R2代表氢或C1-C30烃基。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种橡胶组合物以及具有由该橡胶组合物制造的胎面的充气轮胎。
技术介绍
轮胎胎面主要需要具有高水平的燃料效率，耐磨性，湿抓地性能和其它性能，并且 已经考虑出了多种用于提高这些性能的方法。 例如，已知可以通过将对填料具有亲和性的功能性基团引入到聚合物末端来提高 燃料效率；通过使用分子量在250, 000以上的高分子量聚合物来提高耐磨性；以及通过使 用具有高玻璃态转变温度（Tg)的聚合物来提高湿抓地性能。 然而，对填料具有亲和性的功能性基团的引入，高分子量聚合物的使用，以及由提 高的苯乙烯含量所导致的具有高Tg的聚合物的使用均会导致橡胶组合物具有增加的硬 度，从而具有较差的加工性。 专利文献1公开了一种轮胎用橡胶组合物，其通过加入软化点为-20至45°C的液 体树脂和特定的二氧化硅来提高燃料效率，耐磨性和湿抓地性能。但是，在提供良好的加工 性的同时在实现这些性能的平衡提高方面依然存在改善的空间。 引用列表 专利文献 专利文献 1 :JP 2013-053296A
技术实现思路
抟术问题 本专利技术旨在解决上述问题，并提供一种能够在提供良好的加工性的同时在提高燃 料效率，耐磨性和湿抓地性能方面具有良好平衡的橡胶组合物，以及具有由该橡胶组合物 制造的胎面的充气轮胎。 解决方法 本专利技术涉及一种橡胶组合物，其包含：由共辄二烯单体与由下式（1)所表示的不 饱和的非环单酯共聚合成的共聚物；以及炭黑和二氧化硅中的至少一种， 其中R1代表氢或C1-C30烃基，R2代表氢或C1-C30烃基。 每100质量％的上述共聚物的结构单元中，该共聚物优选包含5质量％至95质 量％的衍生于共辄二烯单体的单元和5质量％至95质量％的衍生于不饱和的非环单酯的 单元。 优选地，该共聚物通过乳液聚合合成，并且其分子量范围是5, 000至2, 000, 000， 其分子量分布范围是2.1至11。 优选地，R1为氢或甲基，R2为甲基。 该共辄二烯单体优选为1，3- 丁二烯。 优选地，该共聚物由下式（2)所代表的另一种化合物通过乳液聚合合成，并且每 100质量％的该共聚物结构单元中，包含1质量％至50质量％的衍生于该共聚单体的单元， 其中R21代表氢，C1-C3脂肪烃基，C3-C8脂环烃基，或C6-C10芳香烃基，R 22代表 氢或甲基。 该共聚物优选使用包含巯基和对填料具有亲和性的功能性基团的化合物作为链 转移剂来合成。 本专利技术也涉及一种充气轮胎，其具有由该橡胶组合物制作的胎面。 专利技术的有益效果 由于本专利技术提供的橡胶组合物包含：由共辄二烯单体与上式（1)所表示的不饱和 的非环单酯共聚合成的共聚物；以及炭黑和/或二氧化硅，故其能够在提供良好的加工性 的同时平衡地提高燃料效率，耐磨性和湿抓地性能。【具体实施方式】 本专利技术的橡胶组合物包含通过共聚共辄二烯单体与上式（1)所表示的不饱和的 非环单酯合成的共聚物，以及炭黑和/或二氧化硅。当通过共聚共辄二烯单体以及上式（1) 所表示的不饱和的非环单酯而形成的共聚物与炭黑或二氧化硅一起使用时，未硫化的橡胶 组合物能够在提供良好的加工性的同时平衡地提高燃料效率，耐磨性和湿抓地性能；因此， 本专利技术提供的橡胶组合物在这些性能的平衡方面是出色的。 该共聚物以衍生于共辄二烯单体的单体单元作为结构单元。该共辄二烯单体优选 具有4至8个碳原子，其例子包括1，3- 丁二烯、异戊二烯和2, 3-二甲基-1，3- 丁二烯。尤 其考虑到燃料效率，耐磨性和湿抓地性能，优选1，3- 丁二烯和异戊二烯，且更优选1，3- 丁 二烯。这些单体可以单独使用，也可以两种以上组合使用。 在该共聚物中，每100质量％的共聚物结构单元中，衍生于共辄二烯单体的单元 的含量优选为5质量％以上，更优选为30质量％以上，进一步优选为50质量％以上，特别 优选为60质量％以上，同时该含量也优选为95质量％以下，更优选为90质量％以下，进一 步优选为80质量％以下。如果该含量低于5质量％，那么耐磨性会降低。如果该含量超过 95质量％，那么燃料效率会降低。 该共聚物以衍生于下式（1)所表示的不饱和的非环单酯的单体单元作为结构单 元。通过使用具有衍生于共辄二烯单体的单体单元，优选衍生于1，3-丁二烯的单体单元以 及衍生于式（1)所表示的不饱和的非环单酯的单体单元的共聚物，能够在提供良好的加工 性的同时平衡地提高燃料效率，耐磨性和湿抓地性能。 在式（1)中，R1代表氢或C1-C30烃基，R2代表氢或C1-C30烃基。 例如，R1和R2代表的烃基可以是非环的（如，直链的或带支链的）烃基，优选为脂 肪烃基。碳原子数优选为1至20,更优选为1至10,进一步优选为1至3。其优选的例子为 烷基。烷基的优选碳原子数如上所述。烷基的例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、 异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、^^一烷基、十二烷 基、十二烷基、十四烷基、十五烷基和十八烷基。 R1优选为氢或C1-C3烷基，更优选为氢或甲基，进一步优选为甲基。在这种情况中， 可以更好地实现本专利技术的效果。 R2优选为C1-C3烷基，更优选为甲基。在该情况中，可以更好地实现本专利技术的效果。 式⑴所表示的不饱和的非环状单酯的具体例子包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯 酸叔丁酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、 丙烯酸四氢糠基酯和甲基丙烯酸四氢糠基酯。上述中，优选丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯， 更优选甲基丙烯酸甲酯，因为它们有助于在提供良好的加工性的同时显著地提高下列性能 的平衡：燃料效率，耐磨性和湿抓地性能。这些不饱和的非环状单酯可以单独使用，也可以 两种以上组合使用。 在共聚物中，每100质量％的共聚物结构单元中，衍生于式（1)所表示的不饱和的 非环状单酯的单元的量优选为5质量％以上，更优选为8质量％以上，进一步优选为10质 量％以上，特别优选为20质量％以上，同时该量优选为95质量％以下，更优选为70质量％ 以下，进一步优选为50质量％以下，特别优选为40质量％以下。如果该量低于5质量％， 燃料效率会降低，如果该量超过95质量％，耐磨性会降低。 共聚物可以具有衍生于除共辄二烯单体和式（1)所表示的不饱和的非环状单酯 之外的其他单体的单体单元作为结构单元。 共聚物中，每100质量％的共聚物结构单元中，衍生于共辄二烯单体和衍生于式 (1)所表示的不饱和的非环状单酯的单元的混合量优选为60质量％以上，更优选为80质 量％以上，进一步优选为90质量％以上，以及其可以为100质量％。当该混合量落入上述 范围内时，可以更好地实现本专利技术的效果。 共聚物优选具有衍生于下式（2)所表示的化合物的单体单元作为结构单元。如果 共聚物除了上述结构单元之外还含有衍生于式（2)所表示的化合物的单体单元优选苯乙 烯时，可以更显著地提高湿抓地性能和耐磨性，尤其是湿抓地性能，因此能够在提供良好的 加工性的同时更显著地提高下列性能的平衡：燃料效率，耐磨性和湿抓地性能。 在式（2)中，R21代表氢，C1-C3脂肪烃基，C3-C8脂环烃基，或C6-C10芳香烃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充气轮胎，具有由橡胶组合物制造的胎面，所述橡胶组合物包含：共聚物，其通过共聚共轭二烯单体和下式(1)所示的不饱和非环状单酯合成；以及炭黑和二氧化硅中的至少一种，其中，R1代表氢或C1‑C30烃基，R2代表氢或C1‑C30烃基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：渡边显哉，马渕贵裕，端场俊文，藤盛大幸，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP