橡胶组合物和使用了该橡胶组合物的充气轮胎制造技术

本发明专利技术提供一种橡胶组合物，其含有（ｉ）甲苯溶胀指数为１６～７０的共轭二烯类橡胶凝胶、（ｉｉ）天然橡胶、聚异戊二烯、芳香族乙烯基单体－共轭二烯共聚物橡胶和／或聚丁二烯橡胶等的二烯类橡胶、以及（ｉｉｉ）任选含有的炭黑和／或二氧化硅；提供（ａ）一种在保持高硬度增强橡胶的硬度的状态下、挤出成型时的流动性和尺寸稳定性得到改良的、在从胎圈部沿着轮胎侧壁延伸的高硬度增强层中使用了上述橡胶组合物的充气轮胎，（ｂ）一种在轮胎胎面挤出物的两端部使用了上述橡胶组合物的、在维持弯曲疲劳性的状态下、其挤出加工性和挤出尺寸稳定性得到改良的充气轮胎，以及（ｃ）一种使用上述橡胶组合物作为厚度为１．５ｍｍ～６ｍｍ的胎面底面的、高模量、且配置了高模量的较厚尺寸的加工性良好的胎面底面、加工性和操作稳定性优异的充气轮胎。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种橡胶组合物和使用了该橡胶组合物的充气轮胎，更详细地说，涉及一种配合有甲苯溶胀指数为16～70的共轭二烯共聚物橡胶的、(a)在保持从胎圈部沿着轮胎侧壁延伸的高硬度增强层的弯曲疲劳性的同时，制造时的挤出流动性和挤出尺寸稳定性得到改良的充气轮胎，(b)胎面的两端部的挤出加工性和挤出尺寸稳定性得到改良的充气轮胎，(c)湿路性能非常高的、以及湿路性能非常高并且耐磨耗性也优异的轮胎胎面用橡胶组合物，(d)即使为了兼具湿路性能、低燃料费性而提高二氧化硅填料的配合率，挤出时的加工性也没有问题的轮胎胎面用橡胶组合物，以及(e)配置了高模量的较厚尺寸的加工性良好的胎面底面、操作稳定性优异的充气轮胎。
技术介绍
为了提高轮胎的刚性，通常在胎侧的内侧配置从胎圈部沿着轮胎侧壁延伸的高硬度增强橡胶(胎圈填料)。在该现有的高硬度橡胶组合物中，由于未硫化时的粘度高，所以挤出加工时的温度上升大，经常发生焦化等的问题，有时使其后的工序中的橡胶成型精度恶化。为了改良高硬度橡胶的良好的加工性和高抗焦性等，提出了在具有双键的橡胶(具体来说是天然橡胶(NR)、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、聚丁二烯橡胶(BR)等)中，配合玻璃化转变温度低于-60℃的聚丁二烯橡胶的粒子(具体来说是甲苯溶胀指数为1～50的橡胶凝胶)的技术(特开2001-354807号公报)、公开了通过配合该聚丁二烯橡胶的粒子可以降低挤出物胀大(die swell)。但是，用聚丁二烯橡胶凝胶粒子，不能充分应对本专利技术的目的。另外，在作为本专利技术的基础的特开2002-60437号公报中公开了，新的的甲苯溶胀指数为16～70的共轭二烯类橡胶凝胶，以及通过在可以被硫交联的橡胶中配合该橡胶凝胶，可以获得在保持良好的机械特性的状态下、显示优异的耐磨耗性、低发热性的橡胶组合物。但是，在该在先基础专利技术中，没有公开将该橡胶凝胶与特定量的炭黑一起配合到二烯类橡胶中，改良胎圈填料的高硬度增强层的挤出成型时的流动性和尺寸稳定性的技术，进而没有提示将该橡胶凝胶与特定量的含有90重量％以上的顺式1，4-结构的聚丁二烯橡胶一起配合到二烯类橡胶中，改良胎面挤出物的两端部的挤出加工性和尺寸稳定性的技术。另外，在国际公开第02/000779号小册子中，公开了一种橡胶组合物，其配合有交联橡胶粒子、具有良好的加工性、滚动阻力小、具有优异的耐湿式滑移性和良好的耐磨耗性、抗拉强度等。但是，由于该专利技术的交联橡胶粒子以高聚合转化率获得，所以存在甲苯不溶成分多、不能获得充分的机械特性、弯曲疲劳性恶化、耐磨耗性的改良不充分的问题。轮胎胎面通常通过挤出成型来制作，但是存在下述问题在挤出时胎面端部经常出现皲裂裂纹、其后工序中的轮胎成型精度恶化。已知为了改善该挤出加工性而配合1，2-间规立构的聚丁二烯等的微晶的技术，但是在用于胎面端部、侧部那样的会产生很大变形的部分的情况下，经常出现耐久性的问题。另外，在特开平10-204217号公报中，公开了将SBR橡胶凝胶(甲苯溶胀指数为1～15)配合在二烯类橡胶中而成的橡胶组合物用在轮胎胎面中。但是，在该橡胶组合物中配合的SBR橡胶凝胶，其甲苯溶胀指数很低、为1～15，即，是凝胶化度很高的橡胶凝胶，是与本专利技术中使用的物质不同，其配合目的也不同的物质。进而，在特开2001-139729号公报中，公开了将配合有凝胶化橡胶(甲苯溶胀指数为16～150)的二烯类橡胶组合物用于湿路性能、低滚动阻抗性优异的轮胎。但是，在该专利技术中，没有公开将该凝胶化橡胶与含有90重量％以上的顺式1，4-结构的聚丁二烯合并使用，也没有公开将该橡胶组合物配合于胎面的两端部来使用。为了使轮胎兼具湿路性能和低燃料费性，广泛使用二氧化硅配合胎面橡胶。一般来说，二氧化硅相对于炭黑的配合比例越大，其效果越大。但是，由于配合有大量二氧化硅的胎面橡胶的挤出物膨胀大，所以挤出时的加工性经常出现问题。有为了使轮胎兼具湿路性能和低燃料费性而配合凝胶化橡胶的现有技术。该凝胶化橡胶配合的橡胶组合物的性能，受作为凝胶的硬度的指标的甲苯溶胀指数(Q)的影响。如上述特开平10-204217号公报中所公开的那样，在Q为15以下的情况下，由于橡胶凝胶充分硬，基本丧失作为橡胶的性质，因此可以作为填料而加以配合。但是Q为15以下的橡胶凝胶填料，与一般使用的炭黑、二氧化硅等的增强剂相比较，力学特性差，所以为了实用化，进一步配合添加剂是有必要的(参照例如特开2000-72920号公报、特开2000-72921号公报、特开2000-86825号公报、特开2001-31798号公报、特开2001-89606号公报和特开2001-187841号公报)。这样的操作会产生加工性、成本等的新的问题，因此还不能说是完善的技术。另外，在特开平10-204217号公报中，没有公开为了降低二氧化硅配合橡胶组合物的挤出物胀大，并且增大二氧化硅填料的配合比例，而使用该橡胶凝胶。另一方面，甲苯溶胀指数(Q)为16以上的橡胶凝胶，具有作为橡胶的性能，如特开2001-139729号公报和特开2001-354807号公报等中所示那样，通过选择具有适度的玻璃化转变温度Tg的橡胶凝胶，可以比较容易地提高轮胎性能，但是因为橡胶凝胶不充当填料，所以如果配合大量填料，则要另外花费混合时间，导致生产率恶化。因此，仅通过单纯配合橡胶凝胶，不能期待大幅度的性能提高。另外，Q为16以上的橡胶凝胶，湿路性能和低燃料费性改良，但是在用作轮胎胎面用时，存在耐磨耗性不充分的问题。进而，在特开2001-139729号公报中，公开了将配合有凝胶化橡胶(甲苯溶胀指数为16～150)的二烯类橡胶组合物用于湿路性能、滚动性优异的轮胎。但是，在该在先专利技术中，也没有暗示由于与二氧化硅填料的配合比的关系而使用该橡胶。另外，上述国际公开第02/000779号小册子中公开的交联橡胶粒子，其甲苯不溶成分多，在二氧化硅填料的配合率高的橡胶组合物中，不能说挤出时的加工性的问题得到充分解决，另外，在湿路性能和低燃料费性的平衡方面不能说是充分的。基于制动性能提高、操作稳定性提高和低燃料费化的目的，一般使用高模量且比较厚的尺寸的胎面底面(参照例如特开平5-178011号公报、特开平9-176384号公报、特开平9-227720号公报和特开平9-150606号公报)。但是，如果使其为高模量并且使尺寸很厚，则在胎面底面的加工性方面出现问题。为了使其为高模量，一般大量配合例如小粒径的炭黑。其结果为，由于未硫化时的粘度高、挤出时的发热变大，所以挤出加工中容易出现焦化。另外，如果尺寸很厚，则挤出时的发热变多，因此依然容易焦化。进而，如果粘度很高，则挤出的挤出物胀大也变大，挤出物容易收缩。另外，在特开2002-60437号公报中，公开了甲苯溶胀指数为16～70的共轭二烯类橡胶凝胶，以及通过在可以被硫交联的橡胶中配合该共轭二烯类橡胶凝胶，可以获得在保持良好的机械特性的状态下、显示优异的耐磨耗性、低发热性的橡胶组合物，但是没有公开改良高硬度增强橡胶的挤出成型时的流动性和尺寸稳定性、胎面两端部的橡胶、胎面底面的挤出加工性的技术。
技术实现思路
本专利技术的第1形态的目的在于提供一种在保持从胎圈部沿着轮胎侧壁延伸的高硬度增强层中的高硬度增强橡胶的充分的硬度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶组合物，其是含有１００重量份的橡胶和６０～１２０重量份的炭黑而成的，所述的橡胶中含有３０～８５重量份的天然橡胶、任选的０～６５重量份的芳香族乙烯基单体－共轭二烯共聚物橡胶和４０～５重量份的甲苯溶胀指数为１６～７０的共轭二烯类橡胶凝胶。

【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：网野直也，日座操，城川隆，中村昌生，远藤孝一，
申请(专利权)人：横滨橡胶株式会社，日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]