轮胎用橡胶组合物和轮胎制造技术

提供一种轮胎用橡胶组合物，其平衡改善高速行驶时的湿抓地性、耐磨性、操纵稳定性和燃料经济性并且还具有减少的长期使用后的性能劣化。还提供一种包含该橡胶组合物的轮胎。涉及一种轮胎用橡胶组合物，以轮胎用橡胶组合物中的橡胶成分为100质量％计，该轮胎用橡胶组合物含有：3‑25质量％的衍生自芳香族乙烯基单体的成分；0‑15质量％的衍生自丁二烯单体且具有乙烯基构造的成分；1‑90质量％的衍生自丁二烯单体且具有顺式构造的成分；和1‑6质量％的衍生自异戊二烯单体且具有顺式构造的成分，橡胶组合物在硫化后的物理性质满足下述关系式(1)和(2)：‑25℃

Rubber compositions and tyres for tyres

【技术实现步骤摘要】
轮胎用橡胶组合物和轮胎
本专利技术涉及轮胎用橡胶组合物和轮胎。
技术介绍
近年来，特别是，对具有良好平衡的燃料经济性、抓地性和耐磨性的机动车轮胎的需求不断增长。响应于该需求，专利文献1例如公开了一种涉及将特定改性二烯系橡胶与特定二氧化硅组合的技术。引用文献列表专利文献专利文献1：WO2013/125614
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题可认为，抓地性(例如，湿抓地性)可通过添加大量增塑剂比如树脂来改善，而耐磨性可通过添加大量填料比如二氧化硅来改善。然而，采用这些技术，二氧化硅难以分散，并由此耐磨性倾向于不充分改善。此外，如在欧洲国家中期望高速行驶时，例如，其倾向于特别难以同时获得耐磨性和燃料经济性。此外，由于耐磨性上的改善会延长轮胎寿命，因此即使在长期使用之后也期望防止其性能劣化。然而，在长期使用后的性能劣化方面仍有改进的空间。此外，与轮胎在低速到中速范围内使用时相比，当轮胎高速行驶条件下长时间使用时，如现有技术中所述地仅增加填料(通常，二氧化硅)或增塑剂的量倾向于未能确保充分的耐磨性、湿抓地性和操纵稳定性。因此，需要开发一种能够耐受在高速行驶条件下长期使用的橡胶组合物。用于确保良好平衡的性能(包括燃料经济性和湿抓地性)的常用技术是混入与单体成分或微结构不同的多种橡胶种类，例如丁苯橡胶(SBR)和聚丁二烯橡胶(BR)。然而，混入多种橡胶种类可能会引起下述问题，例如：相分离不能达到预期的性能；在某些温度范围内性能下降；或不均匀的填料分布导致耐磨性降低。为了改善燃料经济性，已知使用高顺式BR或SBR(其具有低(约10质量％)的苯乙烯和乙烯基含量)作为橡胶成分(其具有降低量的可以产生高热量积聚的单体成分(例如，苯乙烯单元和乙烯基单元))。然而，采用这样的技术，由于苯乙烯和乙烯基单元的量的减少，因而抓地性倾向于降低。进一步地，由于乙烯基单元(它们容易有助于交联)的量降低，因而机械强度倾向于不充分，从而导致耐磨性降低。此外，还开发了一种混入热塑性弹性体以改善耐磨性和加工性的技术。然而，由于一般的热塑性弹性体具有较低的高温硬度，因此该技术倾向于引起高速行驶时操纵稳定性降低。如上所述，其难以在考虑到维持高速行驶时或长期使用后的性能的同时获得平衡改善的轮胎性能(比如燃料经济性)。本专利技术目的在于解决上述问题并且提供：一种轮胎用橡胶组合物，该轮胎用橡胶组合物提供平衡改善的高速行驶时的湿抓地性、耐磨性、操纵稳定性和燃料经济性，并且还具有较少的长期使用后的性能劣化；以及一种包含所述橡胶组合物的轮胎。解決问题的方案本专利技术涉及一种轮胎用橡胶组合物，以轮胎用橡胶组合物中的橡胶成分为100质量％计，所述轮胎用橡胶组合物含有：3～25质量％的衍生自芳香族乙烯基单体的成分；0～15质量％的衍生自丁二烯单体且具有乙烯基构造的成分；1～90质量％的衍生自丁二烯单体且具有顺式构造的成分；以及1～6质量％的衍生自异戊二烯单体且具有顺式构造的成分，所述橡胶组合物在硫化后的物理性质满足下述关系式(1)和(2)：-25℃<Tg<0℃(1)，式中，Tg表示在10Hz的频率、10％的初始应变和0.25％的动态应变振幅下通过黏弹性测定测得的在tanδ峰处的温度；以及65<Hs<75(2)，式中，Hs表示根据JISK6253测得的在23℃时的硬度。优选地，所述橡胶组合物在10Hz的频率、10％的初始应变和0.25％的动态应变振幅下通过黏弹性测定测得的黏弹性谱在-80℃以上具有单峰。优选地，所述黏弹性谱在-90℃以上显示单峰。优选地，所述橡胶组合物在硫化后的物理性质满足下述关系式(3)和(4)：tanδ1>0.80(3)以及tanδ2<0.15(4)，式中，tanδ1表示在10Hz的频率、10％的初始应变和2％的动态应变振幅下通过黏弹性测定测得的在-5℃时的tanδ，以及式中，tanδ2表示在10Hz的频率、10％的初始应变和2％的动态应变振幅下通过黏弹性测定测得的在80℃时的tanδ。优选地，所述橡胶成分包含溶液聚合的丁苯橡胶，以衍生自丁二烯单体的成分为100质量％计，所述溶液聚合的丁苯橡胶具有25质量％以下的衍生自丁二烯单体且具有乙烯基构造的成分。优选地，所述溶液聚合的丁苯橡胶的重均分子量在800,000以上。优选地，所述橡胶成分包含选自氢化丁苯橡胶、苯乙烯系热塑性弹性体和烯烃/共轭二烯/苯乙烯共聚物中的至少一种。优选地，相对于橡胶成分100质量份，所述橡胶组合物含有100～300质量份的二氧化硅。优选地，所述橡胶成分具有单相形态。优选地，相对于橡胶成分100质量份，所述橡胶组合物含有1～60质量份的软化点在25℃以上的树脂。优选地，所述树脂为选自苯乙烯系树脂、萜烯系树脂、C5系树脂、C5/C9系树脂、DCPD系树脂和松香系树脂中的至少一种。优选地，所述橡胶组合物为胎面行驶面(captread)用橡胶组合物。本专利技术的另一方面涉及一种轮胎，其包括：包含上述橡胶组合物的胎面行驶面；以及包含下述橡胶组合物的胎面基部：以该橡胶组合物中的橡胶成分为100质量％计，该橡胶组合物含有10％质量以上的丁苯橡胶。专利技术的有益效果以轮胎用橡胶组合物中的橡胶成分为100质量％计，本专利技术的轮胎用橡胶组合物含有：3～25质量％的衍生自芳香族乙烯基单体的成分；0～15质量％的衍生自丁二烯单体且具有乙烯基构造的成分；1～90质量％的衍生自丁二烯单体且具有顺式构造的成分；以及1～6质量％的衍生自异戊二烯单体且具有顺式构造的成分。此外，所述橡胶组合物硫化后的物理性质满足关系式(1)和(2)。这种橡胶组合物平衡改善高速行驶时的湿抓地性、耐磨性、操纵稳定性和燃料经济性，并且还具有较少的长期使用后的性能劣化。具体实施方式以橡胶组合物中的橡胶成分为100质量％计，本专利技术的橡胶组合物含有：3～25质量％的衍生自芳香族乙烯基单体的成分；0～15质量％的衍生自丁二烯单体且具有乙烯基构造的成分；1～90质量％的衍生自丁二烯单体且具有顺式构造的成分；以及1～6质量％的衍生自异戊二烯单体且具有顺式构造的成分。此外，所述橡胶组合物在硫化后的物理性质满足关系式(1)和(2)。在橡胶组合物通过控制橡胶成分的组成以满足上述范围并且还调节硫化后的物理性质以满足关系式(1)和(2)而制备时，所述橡胶组合物平衡改善高速行驶时的湿抓地性、耐磨性、操纵稳定性和燃料经济性，这难以通过常规方法获得。此外，硫化后的物理性质满足关系式(1)和(2)的橡胶组合物可通过下述方法制备：控制橡胶成分的组成以满足上述范围，并且任选地添加填料、增塑剂或其它的化学品。组成被控制为满足上述范围的橡胶成分会使得化学品良好地分散在橡胶组合物中，从而降低化学品迁移至其它轮胎部件或表面。因此，可以降低长期使用后的性能劣化。关系式(1)如下所示：-25℃<Tg<0℃(1)，式中，Tg表示在10Hz的频率、10％的初始应变和0.25％的动态应变振幅下通过黏弹性测定测得的在tanδ峰处的温度(玻璃化转变温度)。考虑到燃料经济性及其它性能，已经研发出含有具有约10质量％的苯乙烯和乙烯基含量的SBR的橡胶组合物。这样的橡胶组合物大多数具有低于－25℃的Tg，这倾向于导致高速行驶时的湿抓地性或操纵稳定性降低。与此相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎，包括胎面行驶面，其中，胎面行驶面包含轮胎用橡胶组合物，以橡胶组合物中的橡胶成分为100质量％计，橡胶组合物包含：3～25质量％的衍生自芳香族乙烯基单体的成分；0～15质量％的衍生自丁二烯单体且具有乙烯基构造的成分；1～90质量％的衍生自丁二烯单体且具有顺式构造的成分；以及1～6质量％的衍生自异戊二烯单体且具有顺式构造的成分，橡胶组合物在硫化后的物理性质满足下述关系式(1)和(2)：‑25℃<Tg<0℃    (1)，式中，Tg表示在10Hz的频率、10％的初始应变和0.25％的动态应变振幅下通过黏弹性测定测得的在tanδ峰处的温度；以及65<Hs<75     (2)，式中，Hs表示根据JIS K6253测得的在23℃时的硬度。

【技术特征摘要】
2018.04.09 JP 2018-0747861.一种轮胎，包括胎面行驶面，其中，胎面行驶面包含轮胎用橡胶组合物，以橡胶组合物中的橡胶成分为100质量％计，橡胶组合物包含：3～25质量％的衍生自芳香族乙烯基单体的成分；0～15质量％的衍生自丁二烯单体且具有乙烯基构造的成分；1～90质量％的衍生自丁二烯单体且具有顺式构造的成分；以及1～6质量％的衍生自异戊二烯单体且具有顺式构造的成分，橡胶组合物在硫化后的物理性质满足下述关系式(1)和(2)：-25℃<Tg<0℃(1)，式中，Tg表示在10Hz的频率、10％的初始应变和0.25％的动态应变振幅下通过黏弹性测定测得的在tanδ峰处的温度；以及65<Hs<75(2)，式中，Hs表示根据JISK6253测得的在23℃时的硬度。2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，橡胶组合物在10Hz的频率、10％的初始应变和0.25％的动态应变振幅下通过黏弹性测定测得的黏弹性谱在-80℃以上具有单峰。3.根据权利要求2所述的轮胎，其中，黏弹性谱在-90℃以上显示单峰。4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮胎，其中，橡胶组合物在硫化后的物理性质满足下述关系式(3)和(4)：tanδ1>0.80(3)以及tanδ2<0.15(4)，式中，tanδ1表示在10Hz的频率、10％的初始应变和2％的动态应变振幅下通过黏弹性测定测得的在-5℃时的tanδ，以及tanδ2表示在10Hz的...

【专利技术属性】
技术研发人员：横山结香，出云优，
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