充气轮胎及制造充气轮胎的方法技术

本发明专利技术提供了一种具有良好改善的燃料经济性、橡胶拉伸强度和耐磨性，并保持充足生产率的充气轮胎。本发明专利技术涉及一种由橡胶组合物形成的充气轮胎，所述橡胶组合物含有氢化共聚物和硫供体，所述氢化共聚物含有衍生自芳香族乙烯基化合物的结构单元和衍生自共轭二烯化合物的结构单元，所述氢化共聚物的共轭二烯部分的氢化度为75摩尔％以上，在橡胶组合物中，基于100质量％的橡胶组分，所述氢化共聚物以75质量％以上的含量存在；相对于每100质量份的橡胶组分，硫供体以0.2‑8质量份的含量存在。

Pneumatic tire and method for manufacturing pneumatic tire

The present invention provides an inflated tire with improved fuel economy, rubber tensile strength and abrasion resistance, and sufficient productivity. The invention relates to a pneumatic tire formed by the rubber composition, the rubber composition containing hydrogenated copolymer and sulfur donor, the hydrogenated copolymer containing structural units derived aromatic vinyl compounds and structural units derived conjugated diene compounds, the hydrogenated conjugated diene copolymer partial hydrogenation degree is more than 75 Moore%, in the rubber composition, rubber group of 100 mass% points based on the content of hydrogenated copolymer exists in more than 75 mass%; compared with rubber group every 100 parts quality, sulfur donor exists in content of 8 parts by weight of 0.2.

【技术实现步骤摘要】
充气轮胎及制造充气轮胎的方法
本专利技术涉及一种充气轮胎和制造所述充气轮胎的方法，所述充气轮胎由特定橡胶组合物形成。
技术介绍
随着近来对环境问题的关注的提高，对燃料高效汽车的需求一直在增加。也需要用于燃料经济性更高的汽车轮胎的橡胶组合物。例如，在汽车轮胎中，使用含有共轭二烯聚合物例如聚丁二烯或丁二烯-苯乙烯共聚物、和填料例如炭黑或二氧化硅的橡胶组合物。例如，专利文献1提出了：通过使用已经用含有氨基和烷氧基的有机硅化合物进行改性的二烯橡胶(改性橡胶)来改善燃料经济性的方法。虽然这种传统的技术可以改善燃料经济性，但是从经济学和安全性的立场，确保足够的耐磨性和拉伸性能(橡胶拉伸强度)也是很重要的。不幸的是，在传统工艺中，与燃料经济性处于权衡关系的耐磨性不足以解决该挑战，并可能引起橡胶碎屑。因此，难以同时改善燃料经济性、橡胶拉伸强度和耐磨性。专利文献2公开了一种通过使用氢化的二烯聚合物改善橡胶拉伸强度、耐磨性、和其它性能的方法。引用文献列表专利文献专利文献1：JP2000-344955A专利文献2：JPH2-147647A
技术实现思路
技术问题专利文献2的方法可以在维持良好燃料经济性的同时改善橡胶拉伸强度和耐磨性。然而，本申请专利技术人在研究后发现，含有氢化二烯聚合物(下文中也称之为氢化共聚物)的橡胶组合物具有以下缺点：硫化速率不足和由此导致的生产率较差。本专利技术旨在解决上述问题，并且提供一种具有良好改善的燃料经济性、橡胶拉伸强度和耐磨性，并保持充足生产率的充气轮胎。解決问题的方案本专利技术涉及一种充气轮胎，其由橡胶组合物形成，该橡胶组合物包括氢化共聚物和硫供体，所述氢化共聚物含有衍生自芳香族乙烯基化合物的结构单元和衍生自共轭二烯化合物的结构单元，并且所述氢化共聚物的共轭二烯部分的氢化度为75摩尔％以上；在橡胶组合物中，基于100质量％的橡胶组分，所述氢化共聚物存在的量为75质量％以上；相对于100质量份的橡胶组分，所述硫供体存在的量为0.2至8质量份。氢化共聚物的重均分子量优选为200,000至2,000,000。氢化共聚物的氢化度优选为90摩尔％以上。氢化共聚物优选是氢化苯乙烯-丁二烯共聚物。氢化苯乙烯-丁二烯共聚物优选是氢化改性苯乙烯-丁二烯共聚物。氢化苯乙烯-丁二烯共聚物优选含有5质量％至40质量％的苯乙烯含量。基于100质量％的橡胶组分，所述氢化苯乙烯-丁二烯共聚物存在的量优选为90质量％至100质量％。优选地，相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物还包含1至200质量份的二氧化硅和1质量份以上的炭黑。本专利技术也涉及一种制造上述充气轮胎的方法，该方法包括：捏合含有氢化共聚物的橡胶组分的基础捏合步骤，以及向基础捏合步骤中得到的捏合物中添加硫供体然后捏合它们的最终捏合步骤。本专利技术的有益效果本专利技术的充气轮胎由橡胶组合物形成，该橡胶组合物包括特定的氢化共聚物和硫供体，所述氢化共聚物的氢化度为75摩尔％以上，基于100质量％的橡胶组分，所述氢化共聚物的含量为75质量％以上；相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包括0.2至8质量份的硫供体。因此，可以提供一种具有良好改善的燃料经济性、橡胶拉伸强度和耐磨性，并保持充足生产率的充气轮胎。具体实施方式本专利技术的充气轮胎由橡胶组合物形成。以100质量％的橡胶组分为基准，橡胶组合物包含75质量％以上的氢化共聚物，所述氢化共聚物是通过如下方式获得的：共聚合芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物以生产含有衍生自芳香族乙烯基化合物的结构单元和衍生自共轭二烯化合物的结构单元的共聚物(下文中也称之为芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物)，并氢化共聚物的共轭二烯部分(衍生自共轭二烯化合物的结构单元)以得到75摩尔％以上的氢化度。相对于100质量份橡胶组分，所述橡胶组合物还包含0.2至8质量份的硫供体。基于100质量％的橡胶组分，本专利技术的橡胶组合物包含75质量％以上的氢化共聚物，所述氢化共聚物通过以下方法得到：将芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物的共轭二烯部分进行氢化，以提供75摩尔％以上的氢化度。这改善了橡胶拉伸强度和耐磨性，并同时维持或改善了良好的燃料经济性。如前所述，掺入了氢化共聚物的橡胶组合物通常趋于表现出不足的硫化速率，并因此导致生产率较差。尤其对于氢化度为75摩尔％以上的氢化共聚物，这种趋势是明显的。包括硫供体的本专利技术的橡胶组合物能够表现出改善的硫化速率、从而确保足够的生产率。本专利技术中的橡胶组合物的特征在于：在橡胶组分中，含有氢化共聚物，其通过将芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物的共轭二烯部分进行氢化而获得。传统的橡胶包括大量的可以发生交联反应的双键，因此导致交联浓度的变化，这被认为会导致引发破裂的应力集中。根据本专利技术，氢化处理会降低双键的数量从而降低用于交联的反应位点的数量。因此，期望降低交联浓度的变化使得应力集中被缓和，从而在耐磨性和其它性能方面带来改善。芳香族乙烯基化合物的例子包括：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、1-乙烯基萘、3-乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯、4-环己基苯乙烯、以及2，4，6-三甲基苯乙烯。这些化合物中的每种可以单独使用或者两种以上组合使用。在这些例子中，鉴于实际操作方面例如单体的可用性以及可以更适当地取得本专利技术的效果，特别优选苯乙烯。共轭二烯化合物的例子包括：1，3-丁二烯、异戊二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基丁二烯、2-苯基-1，3-丁二烯、以及1，3-己二烯。这些化合物中的每种可以单独使用或者两种以上组合使用。在这些例子中，鉴于实际操作方面例如单体的可用性以及可以更适当地取得本专利技术的效果，优选1，3-丁二烯或者异戊二烯，更优选1，3-丁二烯。芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物优选是苯乙烯和1，3-丁二烯的共聚物(苯乙烯-丁二烯共聚物)，因为它和硫供体的组合使用具有显著改善的效果。因此优选地，氢化共聚物为氢化苯乙烯-丁二烯共聚物。此外，氢化苯乙烯-丁二烯共聚物优选是如下所述的被改性的氢化改性苯乙烯-丁二烯共聚物。苯乙烯-丁二烯共聚物可以通过以任何顺序共聚苯乙烯和1，3-丁二烯生产，并且可以通过无规共聚或者嵌段共聚生产，优选通过无规共聚生产。除了苯乙烯-丁二烯共聚物以外，这同样适用于其它芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物。氢化共聚物的氢化度(芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物的共轭二烯部分的氢化度)为75摩尔％以上，优选80摩尔％以上，更优选90摩尔％以上，还更优选93摩尔％以上。如果氢化度小于75摩尔％，不容易改善橡胶拉伸强度和耐磨性。氢化共聚物的氢化度也优选为99摩尔％以下，更优选98摩尔％以下。如果氢化度大于99摩尔％，所得橡胶组合物可能变硬。可以根据对应不饱和键的1H-NMR光谱的强度上的减少率计算氢化度。氢化共聚物的重均分子量(Mw)优选为200,000以上，更优选400,000以上。当氢化共聚物的Mw小于200,000时，不能得到良好的橡胶拉伸强度和良好的耐磨性。氢化共聚物的Mw还优选为2,000,000以下，更优选1,000,000以下，还更优选700,000以下。当氢化共聚物的Mw大于2,000,000时，可加工性趋于降低。本文中，可以通过使用聚苯乙烯标准品校正的凝胶渗透色谱(GP本文档来自技高网...

【技术保护点】
充气轮胎，其由橡胶组合物形成，其特征在于，所述橡胶组合物包含氢化共聚物和硫供体，所述氢化共聚物含有衍生自芳香族乙烯基化合物的结构单元和衍生自共轭二烯化合物的结构单元，并且所述氢化共聚物的共轭二烯部分的氢化度为75摩尔％以上，在所述橡胶组合物中，基于100质量％的橡胶组分，所述氢化共聚物以75质量％以上的含量存在，相对于100质量份的橡胶组分，所述硫供体以0.2至8质量份的量存在。

【技术特征摘要】
2016.02.18 JP 2016-0290751.充气轮胎，其由橡胶组合物形成，其特征在于，所述橡胶组合物包含氢化共聚物和硫供体，所述氢化共聚物含有衍生自芳香族乙烯基化合物的结构单元和衍生自共轭二烯化合物的结构单元，并且所述氢化共聚物的共轭二烯部分的氢化度为75摩尔％以上，在所述橡胶组合物中，基于100质量％的橡胶组分，所述氢化共聚物以75质量％以上的含量存在，相对于100质量份的橡胶组分，所述硫供体以0.2至8质量份的量存在。2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述氢化共聚物的重均分子量为200,000至2,000,000。3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述氢化共聚物的氢化度为90摩尔％以上。4.如权利要求1-3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述氢化共...

【专利技术属性】
技术研发人员：山城裕平，中园健夫，
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