橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎制造技术

公开了具有高贮能模量（Ｇ′）和低损耗角正切（ｔａｎδ）的橡胶组合物。特别地公开了特征在于包含２至６０质量份具有至少一个官能团的低分子量芳香族乙烯基化合物－共轭二烯化合物共聚物（Ｂ）的橡胶组合物，基于每１００质量份橡胶组分（Ａ）。该橡胶组分（Ａ）由选自天然橡胶和合成二烯类橡胶的至少一种橡胶组成。该低分子量芳香族乙烯基化合物－共轭二烯化合物共聚物（Ｂ）特征在于具有芳香族乙烯基化合物含量５至８０质量％、共轭二烯化合物部分中的乙烯基键含量５至８０质量％、重均分子量５，０００至５００，０００，该重均分子量通过凝胶渗透色谱测量并以聚苯乙烯换算。

【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以及至少在胎面部的^妄地部分使用该橡胶组合物的充气轮胎，更具体地涉及具有高贮能模量(G') 和低损耗角正切(tan5)的橡胶组合物。
技术介绍
近来，考虑到与环境问题方面逐渐增长的兴趣有关的世界 范围的二氧化碳排放控制，强烈要求降低汽车的燃料消耗。为 了迎合此种需求，要求降低作为轮胎性能的滚动阻力。作为降 低轮胎滚动阻力的方式，使用具有较小损耗角正切(tan5)和低生 热性的橡胶组合物作为应用于轮胎的胎面部的橡胶组合物是有 效的。另一方面，作为应用于轮胎胎面部的橡胶组合物，优选具 有高贮能模量(G')的橡胶组合物，所以要求具有低损耗角正切 (tan5)和高贮能模量(G')的橡胶组合物。就此而论，作为提高橡 胶组合物的贮能模量(G')的手段，已知其中增加橡胶组合物中 炭黑配混量的方法，如JP-A-2002-121 326中所述的其中配混具 有特定结构的双马来酰亚胺(BMI)如N，N'-(4,4'-二苯甲烷)-双马 来酰亚胺等的技术，以及如JP-A画2003画176378中所述的其中配 混具有对橡胶组分的反应性基团和对填料的吸附基团两者的化 合物如聚乙二醇二马来酸酯(PEGM)等的技术。
技术实现思路
然而，当橡胶组合物中炭黑的配混量增加，橡胶组合物的 贮能模量(G')可以得到提高，但橡胶组合物的损耗角正切(tan5)同时升高以致劣化橡胶组合物的低生热性，并进一步地存在橡 胶组合物的门尼粘度升高以致劣化可加工性的问题。同样，当将双马来酰亚胺(BMI)或者具有对橡胶组分的反 应性基团和对填料的吸附基团的化合物配混到橡胶组合物中时，橡胶组合物的贮能模量(G')可以得到提高，但橡胶组合物 的损耗角正切(tanS)大致相等，橡胶组合物的低生热性不能得到 充分提高。因此，本专利技术的目的是解决传统技术的上述问题并提供具 有高贮能模量(G')和低损耗角正切(tan5)的橡胶组合物。而且， 本专利技术的另 一 目的是提供至少在胎面部的接地部分使用此橡胶 组合物的充气轮胎。为了达到上述目的，专利技术人已进行各种研究并发现通过 在橡胶组合物中使用具有特定的芳香族乙烯基化合物含量、乙 烯基键含量和重均分子量以及至少 一 个官能团的相对低分子量 的芳香族乙歸基化合物-共轭二烯化合物共聚物代替通常使用 的软化剂如芳香族油等，可将橡胶组合物的损耗角正切(t a n 5) 大大降低同时大幅提高贮能模量(G')，结果完成了本专利技术。即，根据本专利技术的橡胶组合物包含2至6 0质量份的低分子量 芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物(B),基于IOO质量 份由天然橡胶和合成二烯类橡胶的至少之 一 组成的橡胶组分(A) ，该低分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物(B) 具有芳香族乙烯基化合物含量为5至80质量％,共轭二烯化 合物部分的乙烯基键含量为5至80质量％，重均分子量5，000至 500,000和具有至少一个官能团，该重均分子量通过凝胶渗透色 谱测量并以聚苯乙烯换算。在根据本专利技术的橡胶组合物中，优选低分子量芳香族乙烯 基化合物-共轭二烯化合物共聚物(B)通过用含锡化合物、含硅化合物或含氮化合物改性而形成。在根据本专利技术的橡胶组合物的优选实施方案中，低分子量 芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物(B)的官能团为含锡官能团、含硅官能团或含氮官能团。在根据本专利技术的橡胶组合物的另一个优选实施方案中，不少于5 0质量％的橡胶组分(A)为笨乙烯-丁 二烯共聚物橡胶。在 此情况下，通过配混低分子量共聚物(B)提高贮能模量(G')和 降低损耗角正切(tan。的效果变得显著。在根据本专利技术的橡胶组合物的又一个优选实施方案中，在 低分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物(B)中的 芳香族乙烯基化合物为苯乙烯。在根据本专利技术的橡胶组合物的进一步优选实施方案中，在 低分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物(B)中的 共辄二烯化合物为1，3-丁二烯。根据本专利技术的橡胶组合物优选进一步包含30至90质量份的 填料，基于IOO质量份的橡胶组分(A)。在此情况下，橡胶组合 物的可加工性良好并且进 一 步的通过将橡胶组合物硫化获得的 硫化橡胶的断裂特性和耐磨耗性足够高。此外，更优选填料为 炭黑和/或二氧化硅。在根据本专利技术的橡胶组合物的另 一个优选实施方案中，低 分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物(B)和配混 的软化剂的总量为2至80质量份，基于IOO质量份的橡胶组分 (A)。在此情况下，将橡胶组合物进行硫化获得的硫化橡胶的断 裂特性足够高。在根据本专利技术的橡胶组合物中，低分子量芳香族乙烯基化 合物-共轭二烯化合物共聚物(B)优选具有重均分子量20，000至400,000，更优选50，000至權,000,该重均分子量通过凝胶渗透 色谱测量并以聚苯乙烯换算。在根据本专利技术的橡胶组合物中，该低分子量芳香族乙烯基 化合物-共轭二烯化合物共聚物(B)优选在引入官能团之前具有重均分子量5，000至200,000,更优选20，000至150,000,甚至更 优选50,000至150，000,该重均分子量通过凝胶渗透色镨测量并 以聚苯乙烯换算。在根据本专利技术的橡胶组合物中，优选低分子量芳香族乙烯基 化合物-共轭二烯化合物共聚物(B)具有玻璃化点(Tg)不高于(TC 。在根据本专利技术的橡胶组合物的另 一个优选实施方案中，低 分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物(B)通过使 用有机碱金属化合物或稀土金属化合物的聚合而形成。此外， 作为有机碱金属化合物优选烷基锂。在根据本专利技术的橡胶组合物中，作为低分子量芳香族乙烯 基化合物-共轭二烯化合物共聚物(B)的含氮官能团，优选取代 或非取代的氨基、酰胺基、亚氨基、咪唑基、腈基和吡啶基， 特别是更优选由下式(I)表示的取代氨基和由下式(II)表示的环 氨基,。这些含氮官能团对配混有各种填料如炭 黑、二氧化硅、氩氧化铝等的橡胶组合物中的分散填料具有很 强的作用，并且能够显著降低具有任意配方的橡胶组合物的损耗角正切(tan5),同时大大提高其贮能模量(G')。而且，根据本专利技术的充气轮胎其特征在于至少胎面部的接 地部分使用上述橡胶组合物。根据本专利技术，可提供具有高贮能模量(G')和低损耗角正切 (t a n 5)并且使用具有特定的芳香族乙烯基化合物含量、乙烯基键 含量和重均分子量及至少一个官能团的液态低分子量芳香族乙 烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物的橡胶组合物。并且，可提 供在至少胎面部的接地部分使用此橡胶组合物的充气轮胎。具体实施方式以下将具体描述本专利技术。根据本专利技术的橡胶组合物包含2 至60质量份的低分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物 共聚物(B)，基于IOO质量份由天然橡胶和合成二烯类橡胶的至 少之一组成的橡胶组分(A),该低分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物(B)具有芳香族 乙雄基化合物含量5至80 质量％、共轭二烯化合物部分中的乙烯基键含量5至80质量％、 重均分子量5，000至500,000和至少一个官能团，该重均分子量 通过凝胶渗透色谱测量并以聚苯乙烯换算。专利技术人已进行研究并发现通过将低分子量芳香族乙烯基 化合物-共轭二烯化合物共聚物代替软化剂例如芳香族油等配 混入橡胶组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶组合物，其包含２至６０质量份低分子量芳香族乙烯基化合物－共轭二烯化合物共聚物（Ｂ），基于１００质量份由天然橡胶和合成二烯类橡胶的至少之一组成的橡胶组分（Ａ），该低分子量芳香族乙烯基化合物－共轭二烯化合物共聚物（Ｂ）具有芳香族乙烯基化合物含量５至８０质量％，共轭二烯化合物部分中的乙烯基键含量５至８０质量％，重均分子量５，０００至５００，０００，并具有至少一个官能团，该重均分子量通过凝胶渗透色谱测量并以聚苯乙烯换算。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：森贺子，铃木英寿，真崎孝二，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：JP[日本]