充气轮胎制造技术

本发明专利技术提供一种能够均衡地提高燃料经济性、耐磨性和加工性的充气轮胎。一种由橡胶组合物形成的充气轮胎，所述橡胶组合物包括含有氢化共聚物和通用橡胶的橡胶组分，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，所述氢化共聚物具有30～100摩尔％的共轭二烯部分的氢化度，50000～2000000的重均分子量，5～50质量％的苯乙烯含量，所述通用橡胶为选自天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯‑丁二烯橡胶和聚丁二烯橡胶中的至少一种，以橡胶组分为100质量％计，所述橡胶组分包含10质量％～80质量％的氢化共聚物。

【技术实现步骤摘要】
充气轮胎
本专利技术涉及由特定的橡胶组合物形成的充气轮胎。
技术介绍
随着近期对环境问题的担忧增加，对燃料效率汽车的需求不断增加。也存在对具有优异的燃料经济性的用于汽车轮胎的橡胶组合物的需求。例如，在汽车轮胎中使用含有共轭二烯聚合物如聚丁二烯或丁二烯-苯乙烯共聚物和填料如炭黑或二氧化硅的橡胶组合物。例如，专利文献1中提出了通过使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)来提高燃料经济性的技术。虽然这种常规技术提高了燃料经济性，但从经济和安全的角度来看确保足够的耐磨性也是很重要的。这种常规技术的问题在于与燃料经济性呈相悖的性能关系的耐磨性不足以解决上述课题。因此，难以同时提高燃料经济性和耐磨性。此外，专利文献2提出了通过使用氢化二烯聚合物来提高耐磨性和其它特性的技术。引用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的方法在确保良好的燃料经济性的同时提高了耐磨性。如专利文献2的方法中所述的氢化二烯聚合物(以下也称为氢化共聚物)的硫化速度比轮胎材料中使用的通用橡胶的硫化速度慢，该通用橡胶为例如天然橡胶(NR)，聚异戊二烯橡胶(IR)，苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，聚丁二烯橡胶(BR)。基于上述原因，认为如果将氢化共聚物与通用橡胶组合使用，则不能发挥它们改善耐磨性的效果。因此，作为橡胶组分，氢化共聚物通常单独使用。然而，其橡胶组分仅由氢化共聚物组成的混合物由于该硫化速度而倾向于与相邻部件具有较差的粘合性。此外，含有具有更高氢化度的氢化共聚物的橡胶组合物具有更高的门尼粘度，因此倾向于具有差的加工性。如上所述，通过传统的技术，难以获得加工性(与相邻部件的粘合性和适当的门尼粘度)以及燃料经济性和耐磨性优异的轮胎用橡胶组合物。本专利技术旨在解决上述问题并提供一种能够均衡地提高燃料经济性、耐磨性和加工性的充气轮胎。解决问题的技术方案本专利技术的专利技术人研究了上述问题，并发现当将氢化共聚物与作为通用橡胶的选自NR、IR、SBR和BR中的至少一种组合使用时，可以确保相对较好的燃料经济性和耐磨性，并且还可以获得对相邻部件的良好粘合性和良好的门尼粘度。因此，专利技术人成功地解决了上述问题，完成了本专利技术。具体地说，本专利技术涉及一种由橡胶组合物形成的充气轮胎，该橡胶组合物含有包含氢化共聚物和通用橡胶的橡胶组分，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，所述氢化共聚物具有30～100摩尔％的共轭二烯部分的氢化度，50000～2000000的重均分子量，5～50质量％的苯乙烯含量，通用橡胶为选自天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和聚丁二烯橡胶中的至少一种，以橡胶组分为100质量％计，所述橡胶组分包含10质量％～80质量％的氢化共聚物。氢化共聚物的氢化度优选为60～100摩尔％。氢化共聚物的氢化度优选为90～100摩尔％。氢化共聚物优选为氢化苯乙烯-丁二烯共聚物。氢化共聚物优选为氢化改性苯乙烯-丁二烯共聚物。氢化共聚物的重均分子量优选为200000～2000000。以橡胶组分为100质量％计，橡胶组分优选含有10～60质量％的氢化共聚物。以橡胶组分为100质量％计，橡胶组分优选以其为100质量％计，有10～40质量％的氢化共聚物。氢化共聚物的苯乙烯含量优选为20～50质量％。相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物优选含有1～200质量份的二氧化硅。相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物优选含有1质量份以上的炭黑。充气轮胎优选具有由橡胶组合物形成的胎面。充气轮胎优选具有由橡胶组合物形成的胎侧壁。专利技术的有益效果本专利技术的充气轮胎由含有特定氢化共聚物和特定通用橡胶的橡胶组合物形成，以提供良好的燃料经济性、耐磨性、对相邻部件的粘合性和门尼粘度。因此，能够提供实现燃料经济性，耐磨性和加工性的均衡提高的充气轮胎。具体实施方式本专利技术的充气轮胎由含有氢化共聚物和通用橡胶的橡胶组合物形成。氢化共聚物通过如下方式制备：使芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物共聚来制造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(以下也称为芳香族乙烯基化合物和共轭二烯化合物的共聚物)，并使所述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)氢化。氢化共聚物具有落入各自的预定范围内的氢化度，重均分子量和苯乙烯含量。通用橡胶是选自NR、IR、SBR和BR中的至少一种。本专利技术的橡胶组合物的橡胶组分包括氢化共聚物以改善耐磨性，同时保持或提高良好的燃料经济性。本专利技术的橡胶组合物的橡胶组分还包括至少一种选自NR、IR、SBR和BR的通用橡胶。这提高了对相邻部件的粘合性和门尼粘度，同时保持了良好水平的燃料经济性和耐磨性。由于上述效果，可以提供一种能够均衡地提高燃料经济性、耐磨性和加工性的充气轮胎。通用橡胶含有大量可发生交联反应的双键，因此会发生交联浓度的变化，这些交联浓度的变化被认为导致可引发断裂的应力集中。在本专利技术中使用的氢化共聚物中，通过氢化处理减少双键的数量，以减少用于交联的反应位点。因此，交联浓度的变化有望减小，使得应力集中降低，从而导致耐磨性和其它性能的改善。芳香族乙烯基化合物的实例包括苯乙烯、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-环己基苯乙烯和2,4,6-三甲基苯乙烯。这些化合物可以单独使用，也可以两种以上组合使用。在这些实例中，考虑到诸如单体可用性等实用方面，并且由于可以更适当地实现本专利技术的效果，苯乙烯是特别优选的。共轭二烯化合物的实例包括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-丁二烯和1,3-己二烯。这些化合物可以单独使用，也可以两种以上组合使用。在这些实例中，考虑到诸如单体可用性等实用方面，并且由于可以更适当地实现本专利技术的效果，优选1,3-丁二烯或异戊二烯，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为苯乙烯与1,3-丁二烯的共聚物(苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR))。因此，氢化共聚物优选为氢化苯乙烯-丁二烯共聚物(氢化SBR)。此外，氢化苯乙烯-丁二烯共聚物优选为后述进行了改性的氢化改性苯乙烯-丁二烯共聚物(氢化改性SBR)。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-丁二烯来制备，并且也可以通过无规共聚或嵌段共聚制备，优选通过无规共聚制备。同样的方法适用于制备除了苯乙烯-丁二烯共聚物以外的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30摩尔％以上。考虑到耐磨性，氢化度优选为60摩尔％以上，更优选为90摩尔％以上。氢化度的上限没有特别限定，可以为100摩尔％。氢化度可以由对应于不饱和键的1H-NMR谱的强度降低率计算得到。氢化共聚物的重均分子量(Mw)为50000以上。考虑到耐磨性，Mw优选为200000以上，更优选为400000以上。此外，氢化共聚物的Mw为2000000以下。鉴于门尼粘度，Mw优选为1000000以下，更优选为700000以下。这里，重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)本文档来自技高网...

【技术保护点】
充气轮胎，由橡胶组合物形成，所述橡胶组合物包括含有氢化共聚物和通用橡胶的橡胶组分，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，所述氢化共聚物具有30～100摩尔％的共轭二烯部分的氢化度、50000～2000000的重均分子量和5～50质量％的苯乙烯含量，所述通用橡胶为选自天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯‑丁二烯橡胶和聚丁二烯橡胶中的至少一种，以橡胶组分为100质量％计，所述橡胶组分包含10质量％～80质量％的氢化共聚物。

【技术特征摘要】
2016.11.22 JP 2016-2269231.充气轮胎，由橡胶组合物形成，所述橡胶组合物包括含有氢化共聚物和通用橡胶的橡胶组分，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，所述氢化共聚物具有30～100摩尔％的共轭二烯部分的氢化度、50000～2000000的重均分子量和5～50质量％的苯乙烯含量，所述通用橡胶为选自天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和聚丁二烯橡胶中的至少一种，以橡胶组分为100质量％计，所述橡胶组分包含10质量％～80质量％的氢化共聚物。2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，氢化共聚物的氢化度为60～100摩尔％。3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其中，氢化共聚物的氢化度为90～100摩尔％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其中，氢化共聚物是氢化苯乙烯-丁二烯共聚物。5.根据权利要求4所述的充气轮胎，其中，氢化共聚物是氢化改性苯乙烯-丁二烯共聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：山城裕平，
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