轮胎用橡胶组合物和充气轮胎制造技术

本发明专利技术提供一种提供改善的耐磨性的轮胎用橡胶组合物，以及含有该橡胶组合物的充气轮胎。本发明专利技术涉及包含橡胶组分的轮胎用橡胶组合物，该橡胶组分包含合计量至少80质量％的异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶或苯乙烯‑丁二烯橡胶中的至少一种；相对于100质量份的橡胶组分，该橡胶组合物包含3至250质量份的补强填料和0.2至10质量份的特定四嗪系化合物。

Rubber compositions and pneumatic tyres for tyres

The invention provides a rubber composition for tires providing improved wear resistance, and a pneumatic tire containing the rubber composition. The invention relates to a rubber composition for tire containing a rubber component, which comprises at least one of isoprene rubber, polybutadiene rubber or styrene butadiene rubber with a total amount of at least 80% by mass; relative to a rubber component with a mass of 100, the rubber component comprises a reinforcing filler with a mass of 3 to 250 and a specific tetrazine compound with a mass of 0.2 to 10.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮胎用橡胶组合物和充气轮胎
本专利技术涉及一种轮胎用橡胶组合物和一种充气轮胎。
技术介绍
最近，对具有改善的耐磨性的轮胎的需求不断增长。然而，目前对耐磨性的改善并不令人满意。同时，专利文献1公开了将四嗪系化合物引入丁基系橡胶组合物中以改善耐挠曲疲劳性(flexfatigueresistance)。如非专利文献1中所描述，已知此种四嗪系化合物为用于Diels-Alder反应的试剂。此外，如非专利文献2和3中所描述，已知各种四嗪系化合物。引用列表专利文献专利文献1：JP2015-93928A非专利文献非专利文献1：四嗪介导的后聚合改性(Tetrazine-MediatedPostpolymerizationModification)，SarthakJain、KevinNeumann、YichuanZhang、JinGeng和MarkBradley非专利文献2：http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/ald00098？lang＝ja&region＝JP非专利文献3：http://www.tcichemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D3640/
技术实现思路
技术问题专利文献1没有描述丁基系橡胶和四嗪系化合物之间的反应机理，也没有阐明改善耐挠曲疲劳性的机理。本专利技术人推测，在丁基系橡胶和四嗪系化合物之间可能存在一些反应，并且发现四嗪系化合物可用于补强聚合物并因此改善充气轮胎的耐磨性。本专利技术的目的在于提供一种使用四嗪系化合物提高耐磨性的轮胎用橡胶组合物，以及含有该橡胶组合物的充气轮胎。技术方案作为本专利技术人大量研究的结果，认为四嗪系化合物可与聚合物的双键反应。继而，认为专利文献1的专利技术中用作橡胶组分的丁基系橡胶与四嗪系化合物的反应性低，因为除了其中少量的异戊二烯单元外它们没有双键。因此，本专利技术人尝试使用二烯系橡胶作为橡胶组分，发现二烯系橡胶提供良好的耐磨性。这可能是因为这些橡胶组分(特别是二烯系橡胶的双键)与四嗪系化合物反应，使得橡胶组分的侧链数量增加，并且这些侧链与补强填料(特别是炭黑或二氧化硅)相互作用，从而提高耐磨性。此外，认为侧链数量增加的橡胶组分与烃类树脂的亲和性也被改善。因此，当烃类树脂与四嗪系化合物结合时，它们之间的比例似乎是重要的，因此专利技术人发现了本专利技术的关系式。利用这些特征，可以改善整体性能，不仅包括耐磨性，还包括燃料经济性和湿抓地性能。基于上述发现完成的本专利技术涉及一种轮胎用橡胶组合物，该橡胶组合物包含橡胶组分，该橡胶组分包含合计量至少80质量％的异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶中的至少一种，相对于100质量份的橡胶组分，该橡胶组合物包含3至250质量份的补强填料和0.2至10质量份的由下式(1)表示的四嗪系化合物：式中，R1和R2可相同或不同，各自表示氢原子、其中R3表示氢原子或烷基的-COOR3，或可选地含有杂原子的C1-C11一价烃基，并且R1和R2可各自形成盐，该橡胶组合物包含烃类树脂，该橡胶组合物满足下式：Y/X＝3至100，其中X和Y分别表示相对于100质量份的橡胶组分的四嗪系化合物和树脂的量。四嗪系化合物优选为由下式(1-1)、(1-2)、(1-3)或(1-4)表示的化合物：其中，在式(1-1)中，R11表示氢原子、其中R17表示氢原子或烷基的-COOR17，或可选地含有杂原子的C1-C11一价烃基，并且R11可形成盐；在式(1-2)中，R12表示含有选自氮原子、氧原子、硫原子、氟原子和硅原子中的至少一种原子的官能团，并且R12可形成盐；在式(1-3)中，R13和R14可相同或不同，各自表示氢原子或烷基，并且R13和R14可各自形成盐；以及在式(1-4)中，R15和R16可相同或不同，各自表示氢原子、其中R18表示氢原子或烷基的-COOR18，或含有选自氮原子、氧原子、硫原子、氟原子和硅原子中的至少一种原子的官能团，并且R15和R16可各自形成盐。四嗪系化合物优选为由下式(1-1-1)、(1-1-2)、(1-2-1)、(1-3-1)、(1-4-1)或(1-4-2)表示的化合物：优选地，树脂具有占氢原子总数的5％以下的H1-NMR化学位移在至少4ppm但不超过6ppm范围内的多个氢原子。本专利技术还涉及一种轮胎用橡胶组合物，该橡胶组合物包含橡胶组分，该橡胶组分包含合计量至少80质量％的异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶中的至少一种；相对于100质量份的橡胶组分，该橡胶组合物包含3至50质量份的炭黑和0.2至10质量份的由下式(1-1)、(1-2)、(1-3)或(1-4)表示的四嗪系化合物：其中，在式(1-1)中，R11表示氢原子、其中R17表示氢原子或烷基的-COOR17，或可选地含有杂原子的C1-C11一价烃基，并且R11可形成盐；在式(1-2)中，R12表示含有选自氮原子、氧原子、硫原子、氟原子和硅原子中的至少一种原子的官能团，并且R12可形成盐；在式(1-3)中，R13和R14可相同或不同，各自表示氢原子或烷基，R13和R14可各自形成盐；以及在式(1-4)中，R15和R16可相同或不同，各自表示氢原子、其中R18表示氢原子或烷基的-COOR18，或含有选自氮原子、氧原子、硫原子、氟原子和硅原子中的至少一种原子的官能团，并且R15和R16可各自形成盐。本专利技术还涉及一种充气轮胎，具有含有该橡胶组合物的胎面。专利技术的有益效果根据本专利技术第一方面的轮胎用橡胶组合物包含橡胶组分，该橡胶组分包含合计量至少80质量％的异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶中的至少一种。此外，相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物包含3至250质量份的补强填料、0.2至10质量份的式(1)的四嗪系化合物和烃类树脂。此外，该橡胶组合物满足下式：Y/X＝3至100，其中X和Y分别表示相对于100质量份的橡胶组分的四嗪系化合物和树脂的量。因此，该橡胶组合物提供改善的耐磨性。根据本专利技术第二方面的轮胎用橡胶组合物包含橡胶组分，该橡胶组分包含合计量至少80质量％的异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶中的至少一种。此外，相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物包含3至50质量份的炭黑和0.2至10质量份的式(1-1)、(1-2)、(1-3)或(1-4)的四嗪系化合物。因此，该橡胶组合物提供改善的耐磨性。具体实施方式本专利技术的轮胎用橡胶组合物含有橡胶组分，该橡胶组分包含合计量至少80质量％的异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶中的至少一种。此外，相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物包含：0.2至10质量份的特定四嗪系化合物，以及补强填料。本专利技术改善了耐磨性。此种效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮胎用橡胶组合物，其中，所述橡胶组合物包含橡胶组分，所述橡胶组分包含合计量至少80质量％的异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶中的至少一种，/n相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含3至250质量份的补强填料和0.2至10质量份的由下式(1)表示的四嗪系化合物：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170414 JP 2017-0809681.一种轮胎用橡胶组合物，其中，所述橡胶组合物包含橡胶组分，所述橡胶组分包含合计量至少80质量％的异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶或苯乙烯-丁二烯橡胶中的至少一种，
相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含3至250质量份的补强填料和0.2至10质量份的由下式(1)表示的四嗪系化合物：



式中，R1和R2可相同或不同，各自表示氢原子、其中R3表示氢原子或烷基的-COOR3，或可选地含有杂原子的C1-C11一价烃基，并且R1和R2可各自形成盐，
所述橡胶组合物包含烃类树脂，
所述橡胶组合物满足下式：Y/X＝3至100，其中X和Y分别表示相对于100质量份的橡胶组分的四嗪系化合物和树脂的量。


2.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，
其中，四嗪系化合物是由下式(1-1)、(1-2)、(1-3)或(1-4)表示的化合物：



在式(1-1)中，R11表示氢原子、其中R17表示氢原子或烷基的-COOR17，或可选地含有杂原子的C1-C11一价烃基，并且R11可形成盐；
在式(1-2)中，R12表示含有选自氮原子、氧原子、硫原子、氟原子和硅原子中的至少一种原子的官能团，并且R12可形成盐；
在式(1-3)中，R13和R14可相同或不同，各自表示氢原子或烷基，并且R13和R14可各自形成盐；以及
在式(1-4)中，R15和R16可相同或不同，各自表示氢原子、其中R18表示氢原子或烷基的-COOR18，或含有选自氮原子、氧原子、硫原子、氟原子和硅原子中的至少一种原子的官能团，并且R15和R16可各自形成盐。

【专利技术属性】
技术研发人员：北浦健大，远矢昴，吉安勇人，山田宏明，
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