橡胶组合物以及充气轮胎制造技术

本发明专利技术提供能够均衡地改善加工性、低油耗性、橡胶强度、耐磨性、湿抓地性能和操纵稳定性的橡胶组合物以及使用该橡胶组合物得到的充气轮胎。本发明专利技术涉及一种橡胶组合物，其橡胶成分100质量％中包含35质量％以上的丁苯橡胶，所述橡胶组合物包含共轭二烯系聚合物和氮吸附比表面积为40～400m2/g的二氧化硅，所述共轭二烯系聚合物由使用下述式(I)表示的聚合引发剂使包含共轭二烯化合物以及含硅乙烯基化合物的单体成分聚合得到的共聚物的活性末端，与含氮原子及/或硅原子的化合物反应而得到，所述橡胶成分100质量％中，所述共轭二烯系聚合物的含量为1～90质量％，聚异戊二烯系橡胶的含量为0～40质量％，相对于所述橡胶成分100质量份，所述二氧化硅的含量为10～150质量份。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶组合物以及充气轮胎
本专利技术涉及橡胶组合物以及使用其制作的充气轮胎。
技术介绍
近年，由于对环境问题的关注高涨，对汽车低油耗化的要求正在变得强烈，对于汽车用轮胎中所使用的橡胶组合物，也要求优异的低油耗性。作为汽车轮胎用的橡胶组合物，一般使用的是含有聚丁二烯或丁二烯-苯乙烯共聚物等共轭二烯系聚合物、和炭黑或二氧化硅等填充剂的橡胶组合物等。作为改善低油耗性的方法，例如，专利文献1中提出了使用由含有氨基以及烷氧基的有机硅化合物改性的二烯系橡胶(改性橡胶)的方法。但是，使用改性橡胶时，一方面提高二氧化硅与橡胶(聚合物)的反应效率，低油耗性得以改善，但另一方面有门尼粘度变高，加工性恶化的倾向，因此很难兼顾低油耗性和加工性。此外，使用改性橡胶时，二氧化硅与橡胶的结合过于紧密，橡胶强度、耐磨性有时也会降低。另外，汽车轮胎用橡胶组合物，从安全性方面考虑，其需要具有优异的湿抓地性能或操纵稳定性，所以在寻求低油耗性、加工性、橡胶强度以及耐磨性的同时，还寻求高水平地均衡得到这些性能的方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2000－344955号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的目的在于解决上述课题，提供一种能够均衡地改善加工性、低油耗性、橡胶强度、耐磨性、湿抓地性能以及操纵稳定性的橡胶组合物，以及使用该橡胶组合物的充气轮胎。解决课题的手段本专利技术涉及一种橡胶组合物，其橡胶成分100质量％中包含35质量％以上的丁苯橡胶，所述橡胶组合物包含共轭二烯系聚合物和氮吸附比表面积为40～400m2/g的二氧化硅，所述共轭二烯系聚合物由使用下述式(I)表示的聚合引发剂使包含共轭二烯化合物以及含硅乙烯基化合物的单体成分聚合得到的共聚物的活性末端，与含氮原子及/或硅原子的化合物反应而得到，所述橡胶成分100质量％中，所述共轭二烯系聚合物的含量为1～90质量％，聚异戊二烯系橡胶的含量为0～40质量％，相对于所述橡胶成分100质量份，所述二氧化硅的含量为10～150质量份，[化1](式(I)中，i为0或1，R11表示碳原子数1～100的亚烃基，R12以及R13表示可以具有取代基的烃基或三烃基甲硅烷基，或者R12与R13键合，表示可以具有选自硅原子、氮原子以及氧原子形成的原子组群的至少1种原子作为杂原子的亚烃基，M表示碱金属原子)优选所述式(I)的R11为下述式(Ia)表示的基团，[化2](式(Ia)中，R14表示由源自共轭二烯化合物的结构单元及/或源自芳香族乙烯基化合物的结构单元形成的亚烃基，n表示1～10的整数)优选所述式(Ia)的R14为由1～10个单元的源自异戊二烯的结构单元形成的亚烃基。优选所述含硅乙烯基化合物为下述式(II)表示的化合物，[化3](式(II)中，m为0或1，R21表示亚烃基，X1、X2以及X3表示取代氨基、烃氧基，或可以具有取代基的烃基)优选所述共轭二烯系聚合物具有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元。优选所述二氧化硅包含氮吸附比表面积在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(1)，和氮吸附比表面积在120m2/g以上的二氧化硅(2)。优选上述橡胶组合物中，相对于所述橡胶成分100质量份，包含1～30质量份的玻璃化转变温度为60～120℃的固体树脂。优选所述二氧化硅包含氮吸附比表面积在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(1)，和氮吸附比表面积在120m2/g以上的二氧化硅(2)，相对于所述橡胶成分100质量份，包含1～30质量份的玻璃化转变温度为60～120℃的固体树脂。优选所述橡胶组合物中，相对于所述二氧化硅100质量份，包含0.5～20质量份的具有巯基的硅烷偶联剂。优选所述橡胶组合物中，相对于所述二氧化硅100质量份，包含0.5～20质量份的具有巯基的硅烷偶联剂，所述二氧化硅包含氮吸附比表面积在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(1)，和氮吸附比表面积在120m2/g以上的二氧化硅(2)。优选所述橡胶组合物中，相对于所述二氧化硅100质量份，包含0.5～20质量份的具有巯基的硅烷偶联剂，相对于所述橡胶成分100质量份，包含1～30质量份的玻璃化转变温度为60～120℃的固体树脂。优选所述橡胶组合物中，相对于所述二氧化硅100质量份，包含0.5～20质量份的具有巯基的硅烷偶联剂，所述二氧化硅包含氮吸附比表面积在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(1)，和氮吸附比表面积在120m2/g以上的二氧化硅(2)，相对于所述橡胶成分100质量份，包含1～30质量份的玻璃化转变温度为60～120℃的固体树脂。优选所述橡胶组合物中，相对于所述二氧化硅100质量份，包含0.5～20质量份的具有巯基的硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂是下述式(1)表示的化合物，及/或是包含下述式(2)表示的键合单元A和下述式(3)表示的键合单元B的化合物。[化4](式(1)中，R101～R103表示含支链或者不含支链的碳原子数1～12的烷基、含支链或者不含支链的碳原子数1～12的烷氧基，或-O-(R111-O)z-R112表示的基团，其中，z个R111表示含支链或者不含支链的碳原子数1～30的2价烃基，z个R111分别可以相同也可以不同，R112表示含支链或者不含支链的碳原子数1～30的烷基、含支链或者不含支链的碳原子数2～30的烯基、碳原子数6～30的芳基或碳原子数7～30的芳烷基，z表示1～30的整数，R101～R103分别可以相同也可以不同，R104表示含支链或者不含支链的碳原子数1～6的亚烷基)[化5][化6](式(2)以及(3)中，R201表示氢、卤素、含支链或者不含支链的碳原子数1～30的烷基、含支链或者不含支链的碳原子数2～30的烯基、含支链或者不含支链的碳原子数2～30的炔基，或该烷基的末端的氢被羟基或者羧基取代后得到的基团，R202表示含支链或者不含支链的碳原子数1～30的亚烷基、含支链或者不含支链的碳原子数2～30的亚烯基、或含支链或者不含支链的碳原子数2～30的亚炔基，R201与R202也可以形成环状结构)优选所述二氧化硅包含氮吸附比表面积在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(1)，和氮吸附比表面积在120m2/g以上的二氧化硅(2)，所述二氧化硅(1)以及(2)的氮吸附比表面积以及含量满足以下式子，(二氧化硅(2)的氮吸附比表面积)/(二氧化硅(1)的氮吸附比表面积)≧1.4(二氧化硅(1)的含量)×0.06≦(二氧化硅(2)的含量)≦(二氧化硅(1)的含量)×15。优选所述橡胶组合物包含玻璃化转变温度为-40～20℃的液态树脂以及/或者玻璃化转变温度为-40～20℃的增塑剂，所述液态树脂为选自由芳香族系石油树脂、萜烯系树脂和松香系树脂组成的组群中的至少一种，相对于所述橡胶成分100质量份，所述液态树脂以及所述增塑剂的合计含量为1～30质量份。优选所述橡胶组合物的tanδ峰温度为-16℃以上。优选所述橡胶组合物用于胎面。本专利技术还涉及一种使用所述橡胶组合物制作的充气轮胎。专利技术效果根据本专利技术，由于是分别配入了特定量的特定的共轭二烯系聚合物和二氧化硅的橡胶组合物，且该橡胶组合物中含有特定量的丁苯橡胶，因而能够提供一种均衡地改善了加工性、低油耗性、橡胶强度、耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橡胶组合物，其橡胶成分100质量％中包含35质量％以上的丁苯橡胶，所述橡胶组合物包含共轭二烯系聚合物和氮吸附比表面积为40～400m2/g的二氧化硅，所述共轭二烯系聚合物由使用下述式(I)表示的聚合引发剂使包含共轭二烯化合物以及含硅乙烯基化合物的单体成分聚合得到的共聚物的活性末端，与含氮原子及/或硅原子的化合物反应而得到，所述橡胶成分100质量％中，所述共轭二烯系聚合物的含量为1～90质量％，聚异戊二烯系橡胶的含量为0～40质量％，相对于所述橡胶成分100质量份，所述二氧化硅的含量为10～150质量份，[化1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.24 JP 2011-256603;2011.11.24 JP 2011-256601.一种橡胶组合物，其橡胶成分100质量％中包含35质量％以上的丁苯橡胶，所述橡胶组合物包含共轭二烯系聚合物和氮吸附比表面积为40～400m2/g的二氧化硅，所述共轭二烯系聚合物由使用下述式(I)表示的聚合引发剂使包含共轭二烯化合物以及含硅乙烯基化合物的单体成分聚合得到的共聚物的活性末端，与含氮原子及/或硅原子的化合物反应而得到，所述橡胶成分100质量％中，所述共轭二烯系聚合物的含量为1～90质量％，聚异戊二烯系橡胶的含量为0～40质量％，相对于所述橡胶成分100质量份，所述二氧化硅的含量为10～150质量份，[化1]式(I)中，i为0或1，R12以及R13分别为链烷基，或R12和R13键合以形成亚烷基，M表示碱金属原子；R11为下述式(Ia)表示的碳原子数7～80的亚烃基，[化2]其中，R14为由1～10个单元的源自异戊二烯的结构单元形成的亚烃基，n表示1～10的整数。2.如权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述含硅乙烯基化合物为下述式(II)表示的化合物，[化3]式(II)中，m为0或1，R21表示亚烃基，X1、X2以及X3表示取代氨基、烃氧基，或可以具有取代基的烃基。3.如权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述共轭二烯系聚合物具有源自芳香族乙烯基化合物的结构单元。4.如权利要求1～3的任一项中所述的橡胶组合物，其中，所述二氧化硅包含氮吸附比表面积在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(1)，和氮吸附比表面积在120m2/g以上的二氧化硅(2)。5.如权利要求1～3的任一项中所述的橡胶组合物，其中，相对于所述橡胶成分100质量份，包含1～30质量份的玻璃化转变温度为60～120℃的固体树脂。6.如权利要求1～3的任一项所述的橡胶组合物，其中，所述二氧化硅包含氮吸附比表面积在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(1)，和氮吸附比表面积在120m2/g以上的二氧化硅(2)，相对于所述橡胶成分100质量份，包含1～30质量份的玻璃化转变温度为60～120℃的固体树脂。7.如权利要求1～3的任一项中所述的橡胶组合物，其中，相对于所述二氧化硅100质量份，包含0.5～20质量份的具有巯基的硅烷偶联剂。8.如权利要求1～3的任一项中所述的橡胶组合物，其中，相对于所述二氧化硅100质量份，包含0.5～20质量份的具有巯基的硅烷偶联剂，所述二氧化硅包含氮吸附比表面积在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(1)，和氮吸附比表面积在120m2/g以上的二氧化硅(2)。9.如权利要求1～3的任一项中所述的橡胶组合物，其中，相对于所述二氧化硅100质量份，包含0.5～20质量份的具有巯基的硅烷偶联剂，相对于所述橡胶成分100质量份，包含1～30质量份的玻璃化转变温度为60～120℃的固体树脂。10.如权利要求1～3的任一项中所述的橡胶组...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤大辅，鸟田一哉，石野崇，
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