橡胶组合物及使用了其的充气轮胎制造技术

本发明专利技术提供一种在不降低加工性、硬度的情况下、提高二氧化硅的分散性、并且低燃料消耗性优异的橡胶组合物及使用了其的充气轮胎。本发明专利技术的橡胶组合物中，相对于100质量份的(A)二烯系橡胶，配合有5～200质量份的(B)二氧化硅，相对于二氧化硅，配合有1～20质量％的(C)硅烷偶联剂，相对于二氧化硅的质量，配合有1～20质量％的(D)来源于碳原子数8～24的脂肪酸的单脂肪酸甘油酯，(A)100质量份中的10质量份以上在主链及/或末端具有含有杂原子的官能团。

Rubber composition and pneumatic tire using the same

The present invention provides a rubber composition which is excellent in improving the dispersibility of silicon dioxide, and has low fuel consumption, and a pneumatic tire using the same. The rubber composition of the invention, relative to 100 parts by weight of a diene rubber (A), with 5 to 200 parts by weight of silica (B), compared with silica, with 1 to 20 mass% (C) silane coupling agent, silica with respect to quality, with 1 to 20 mass% (D) from the number of carbon atoms of fatty acid monoglyceride 8 ~ 24 fatty acids (A), 100 copies of 10 copies of quality quality above in the main chain and / or end having a functional group containing hetero atoms.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及橡胶组合物及使用了其的充气轮胎，详细地说，涉及在不降低硬度的情况下、二氧化硅的分散性、加工性及低燃料消耗性优异的橡胶组合物及使用了其的充气轮胎。
技术介绍
近年来，伴随着日益严格的对轮胎高性能化的要求，已知在轮胎中配合二氧化硅的方法。然而，对于二氧化硅而言，由存在于其粒子表面的硅烷醇基而导致形成氢键，因而具有凝集的倾向，通常，提高其分散性是困难的。因此，提出了在构成橡胶组合物的基体的聚合物中导入与二氧化硅相互作用的官能团的技术。然而，对于这样的聚合物而言，二氧化硅-聚合物之间、聚合物-聚合物之间的相互作用强，存在下述这样的问题：未硫化橡胶的粘度升高，加工性变差。因此，虽然通过增加操作油等软化剂的配合量，可实现粘度的降低，但这种情况下，存在下述这样的问题：硬度降低，操作稳定性受到损害，而且tanδ(60℃)变差，无法得到所期望的低燃料消耗性。需要说明的是，尝试了使用表面活性剂作为分散剂，以提高二氧化硅的分散性。例如，下述专利文献1中公开了使用二乙二醇的技术，专利文献2中公开了使用脂肪酸及三羟甲基丙烷的技术。然而，现有技术中，均得不到二氧化硅的充分的分散性，无法在不降低加工性、硬度的情况下，同时改善硬度和低燃料消耗性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平8-302077号公报专利文献2：日本特开2006-52407号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题因此，本专利技术的目的在于提供在不降低加工性、硬度的情况下、提高二氧化硅的分散性、并且低燃料消耗性优异的橡胶组合物及使用了其的充气轮胎。用于解决课题的手段本专利技术人等反复进行了深入研究，结果发现，通过相对于具有特定的组成的二烯系橡胶，以特定量配合二氧化硅、硅烷偶联剂及特定的单脂肪酸甘油酯，能解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。1.一种橡胶组合物，其特征在于，相对于100质量份(A)二烯系橡胶，配合有5～200质量份的(B)二氧化硅，相对于前述二氧化硅，配合有1～20质量％的(C)硅烷偶联剂，以及，相对于前述(B)二氧化硅的质量，配合有1～20质量％的(D)来源于碳原子数8～24的脂肪酸的单脂肪酸甘油酯，前述(A)二烯系橡胶的100质量份中的10质量份以上在主链及/或末端具有含有杂原子的官能团。2.根据上述1所述的橡胶组合物，其特征在于，还配合有下述(1)～(3)的共聚物及下述(4)的氢化物中的至少1种。(1)α-蒎烯-芳香族乙烯基化合物共聚物(2)β-蒎烯-芳香族乙烯基化合物共聚物(3)由α-蒎烯、β-蒎烯、双戊烯(dipentene)组成的组中的至少2种与芳香族乙烯基化合物的共聚物(4)上述(1)～(3)的共聚物的氢化物。3.根据上述1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，前述在主链及/或末端具有含有杂原子的官能团的二烯系橡胶是通过使具有活性末端的共轭二烯系聚合物链与下述通式(I’)表示的聚有机硅氧烷反应而得到的共轭二烯系橡胶(A’)，所述具有活性末端的共轭二烯系聚合物链是通过在下述聚合物嵌段(B)的基础上以与前述聚合物嵌段(B)连成一体的方式形成下述聚合物嵌段(C)而得到的。前述聚合物嵌段(B)是包含80～95质量％的异戊二烯单体单元及5～20质量％的芳香族乙烯基化合物单体单元的具有活性末端的重均分子量为500～15,000的聚合物嵌段。前述聚合物嵌段(C)是包含1,3-丁二烯及/或芳香族乙烯基化合物单体的具有活性末端的聚合物嵌段。(前述通式(I’)中，R101～R108为碳原子数1～6的烷基、或碳原子数6～12的芳基，它们彼此可以相同也可以不同。X101及X104为选自碳原子数1～6的烷基、碳原子数6～12的芳基、碳原子数1～5的烷氧基、及含有环氧基的碳原子数4～12的基团中的任意基团，它们彼此可以相同也可以不同。X102为碳原子数1～5的烷氧基、或含有环氧基的碳原子数4～12的基团，多个X102彼此可以相同也可以不同。X103为含有2～20个亚烷基二醇的重复单元的基团，X103存在有多个时，它们彼此可以相同也可以不同。m’为3～200的整数，n’为0～200的整数，k’为0～200的整数。)4.根据上述1～3中任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，还配合有相对于前述二氧化硅为1～10质量％的下述通式(1)表示的化合物。(前述通式(1)中，R100表示碳原子数1～20的烷基，Et表示乙基。)5.根据上述1～4中任一项所述的橡胶组合物，其特征在于，前述(D)单脂肪酸甘油酯包含不饱和键。6.一种充气轮胎，其胎面使用了权利要求1～5中任一项所述的橡胶组合物。专利技术的效果根据本专利技术，由于相对于(A)具有特定的组成的二烯系橡胶，以特定量配合(B)二氧化硅、(C)硅烷偶联剂及特定的(D)单脂肪酸甘油酯，因此，可提供可在不降低加工性、硬度的情况下、提高二氧化硅的分散性、并且低燃料消耗性优异的橡胶组合物及使用了其的充气轮胎。具体实施方式以下，进一步详细地说明本专利技术。(A)二烯系橡胶作为本专利技术中使用的(A)二烯系橡胶，可使用通常的可在橡胶组合物中配合的任意的二烯系橡胶，例如，可举出天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶(NBR)等。它们可单独使用，也可并用2种以上。需要说明的是，本专利技术中，为了提高二氧化硅的分散性，(A)二烯系橡胶的100质量份中的10质量份以上需要为在主链及/或末端具有含有杂原子的官能团的二烯系橡胶(以下，称为改性橡胶)。对于这样的改性橡胶而言，通过含有杂原子的官能团而具有极性，通过与二氧化硅相互作用从而提高分散性，可得到分散性、低发热性优异的橡胶组合物。对于本专利技术中使用的改性橡胶及其制造方法而言，作为一例，在国际公开WO2012/073841号小册子、日本专利第5240410号公报中被公开而为人所知，具体而言，可举出下述改性橡胶，所述改性橡胶是在烃溶剂中，使使用有机活性金属化合物作为引发剂、使共轭二烯系单体与芳香族乙烯基化合物单体共聚而成的活性共轭二烯系聚合物链、与具有可与该聚合物链的活性末端反应的官能团的至少1种化合物反应而得到的，所述改性橡胶具有末端改性基团，且该末端改性基团包含具有与二氧化硅的相互作用的官能团，并且该改性共轭二烯系聚合物橡胶的芳香族乙烯基化合物单元含量为38～48重量％，乙烯基单元含量为20～35％，重均分子量为60万～100万。作为具有可与活性共轭二烯系聚合物链的活性末端反应的官能团的化合物，例如，可举出锡化合物、硅化合物、硅烷化合物、酰胺化合物及/或酰亚胺化合物、异氰酸酯及/或异硫氰酸酯化合物、酮化合物、酯化合物、乙烯基化合物、环氧乙烷化合物、环硫乙烷化合物、氧杂环丁烷化合物、聚硫醚化合物、聚硅氧烷化合物、聚有机硅氧烷化合物、聚醚化合物、多烯化合物、卤素化合物、具有富勒烯类等的化合物。其中，优选聚有机硅氧烷化合物。对于这些化合物而言，可以以一种化合物与聚合物键合，或者将多种化合物组合与聚合物键合。作为聚有机硅氧烷化合物，可例举选自下述通式(I)～(III)中的至少1种聚有机硅氧烷化合物。(上述式(I)中，R1～R8为碳原子数1～6的烷基或碳原子数6～12的芳基，它们彼此可以相同也可以不同。X1及X4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶组合物，其特征在于，相对于100质量份的(A)二烯系橡胶，配合有5～200质量份的(B)二氧化硅，相对于所述二氧化硅，配合有1～20质量％的(C)硅烷偶联剂，以及，相对于所述(B)二氧化硅的质量，配合有1～20质量％的(D)来源于碳原子数8～24的脂肪酸的单脂肪酸甘油酯，所述(A)二烯系橡胶的100质量份中的10质量份以上在主链及/或末端具有含有杂原子的官能团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.07 JP 2014-160949;2015.03.10 JP 2015-047151.一种橡胶组合物，其特征在于，相对于100质量份的(A)二烯系橡胶，配合有5～200质量份的(B)二氧化硅，相对于所述二氧化硅，配合有1～20质量％的(C)硅烷偶联剂，以及，相对于所述(B)二氧化硅的质量，配合有1～20质量％的(D)来源于碳原子数8～24的脂肪酸的单脂肪酸甘油酯，所述(A)二烯系橡胶的100质量份中的10质量份以上在主链及/或末端具有含有杂原子的官能团。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于，还配合有下述(1)～(3)的共聚物及下述(4)的氢化物中的至少1种，(1)α-蒎烯-芳香族乙烯基化合物共聚物；(2)β-蒎烯-芳香族乙烯基化合物共聚物；(3)由α-蒎烯、β-蒎烯、双戊烯组成的组中的至少2种与芳香族乙烯基化合物的共聚物；(4)上述(1)～(3)的共聚物的氢化物。3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于，所述在主链及/或末端具有含有杂原子的官能团的二烯系橡胶是通过使具有活性末端的共轭二烯系聚合物链与下述通式(I’)表示的聚有机硅氧烷反应而得到的共轭二烯系橡胶(A’)，所述具有活性末端的共轭二烯系聚合物链是通过在下述聚合物嵌段(B)的基础上以与所述聚合物嵌段(B)连成一体的方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：筑岛新，冈美幸，芦浦诚，
申请(专利权)人：横滨橡胶株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP