轮胎橡胶组合物和充气轮胎制造技术

提供了轮胎用橡胶组合物，该橡胶组合物提供了改善的二氧化硅分散性和燃料经济性，同时保持良好的硬度，以及包括该橡胶组合物的充气轮胎。本发明专利技术涉及轮胎用橡胶组合物，该橡胶组合物包含橡胶组分、二氧化硅和由下式(I)表示的二氧化硅分散剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮胎橡胶组合物和充气轮胎
本专利技术涉及轮胎用橡胶组合物以及包含该橡胶组合物的充气轮胎。
技术介绍
通常，通过降低轮胎的滚动阻力(或改善其滚动阻力性能)来减少车辆的燃料消耗。近年来，由于对低燃耗车辆的需求不断增长，要求用于生产胎面(其在轮胎部件中占轮胎体积的很大比例)的橡胶组合物具有优异的低生热性能(燃料经济性)。已知的赋予橡胶组合物令人满意的低生热性能的技术为减少增强填料的量。然而，该技术可能不利地导致橡胶组合物的硬度降低并因此导致轮胎软化，导致车辆操纵性能(操纵稳定性)降低。专利文献1公开了通过掺入由硅烷偶联剂聚合而生产的聚合物可提高燃料经济性，但该技术仍留有改进余地。此外，还需发展其他技术。参考文献专利文献专利文献1：JP2012-52128A
技术实现思路
技术问题本专利技术旨在解决这些问题，并提供轮胎用橡胶组合物，该橡胶组合物提供改善的二氧化硅分散性和燃料经济性同时保持良好的硬度，以及包含该橡胶组合物的充气轮胎。技术方案本专利技术人进行了广泛的研究，发现可掺入特定化合物以改善二氧化硅分散性和燃料经济性，同时保持良好的硬度。此发现促使本专利技术的完成。具体地，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；二氧化硅；以及由下式(I)表示的二氧化硅分散剂：其中，R1表示烃基；R2和R3相同或不同且各自表示氢原子、烃基或-(AO)n-H基团，其中，n表示整数，R2和R3的每个n可相同或不同，每个AO相同或不同且表示具有3个以上碳原子的氧化烯基，R2或R3中的至少一个为-(AO)n-H基团。优选地，以100wt％橡胶组分为基准计，橡胶组分包含30质量％至100质量％丁苯橡胶。优选地，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含0.1至10.0质量份的二氧化硅分散剂。优选地，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含20至140质量份的二氧化硅。优选地，相对于100质量份的橡胶组分，二氧化硅和炭黑的总量为20至160质量份。优选地，所述轮胎用橡胶组合物用作胎面用橡胶组合物。本专利技术还涉及充气轮胎，所述充气轮胎包括由所述橡胶组合物形成的轮胎部件。优选地，所述轮胎部件是胎面。专利技术的有益效果本专利技术的轮胎用橡胶组合物包含橡胶组分、二氧化硅和式(I)的二氧化硅分散剂。此种橡胶组合物提供了改善的二氧化硅分散性和燃料经济性，同时保持良好的硬度。因此，通过在轮胎部件(例如胎面)中使用橡胶组合物，可提供上述性能优异的充气轮胎。具体实施方式本专利技术的轮胎用橡胶组合物包含橡胶组分、二氧化硅和式(I)的二氧化硅分散剂。所述橡胶组合物提供改善的二氧化硅分散性和燃料经济性同时保持良好硬度的原因尚不清楚，但可解释如下。无机填料(例如二氧化硅)具有高表面亲水性，但令人遗憾地其在橡胶中的分散性差。本专利技术涉及将本文特定的二氧化硅分散剂与二氧化硅一起掺入以改善二氧化硅分散性和燃料经济性，同时保持良好的硬度。这可能是由于本文特定的二氧化硅分散剂的结构，该结构同时包含与橡胶相互作用的烃基(即疏水部分)以及与二氧化硅相互作用的-(AO)n-H基团(即亲水部分)，从而改善二氧化硅的分散性。如果与二氧化硅的相互作用太强，则改善二氧化硅分散性的效果将降低。但是，在本专利技术中，-(AO)n-H基团中的AO具有3个以上的碳原子；即，亲水部分体积大，因此可与二氧化硅适度地相互作用。因此，二氧化硅分散剂不太可能吸附到二氧化硅上且不太可能抑制二氧化硅和硅烷偶联剂之间的反应。可能由于此原因，二氧化硅分散性得到进一步改善且同时提供更好的燃料经济性。此外，在本专利技术中，可保持良好的硬度，并因此提供良好的车辆操纵性能(操纵稳定性)、湿抓地性能和耐磨性。可用于橡胶组分中的材料的实例包括：天然橡胶(NR)、聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)和丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)。橡胶组分可由单一材料或两种以上材料的组合组成。为了更适当地获得有利效果，其中，优选为SBR和/或BR，更优选为SBR和BR的组合。SBR的非限制性实例包括乳液聚合的丁苯橡胶(E-SBR)和溶液聚合的丁苯橡胶(S-SBR)。这些可单独使用或两种以上组合使用。SBR的苯乙烯含量优选为15质量％以上，更优选为20质量％以上。SBR的苯乙烯含量也优选为50质量％以下。当橡胶组合物包含苯乙烯含量在上述范围内的SBR时，可更适当地获得有利效果。苯乙烯含量可通过1H-NMR确定。SBR可为例如由JSRCorporation、SumitomoChemicalCo.,Ltd.、AsahiKaseiChemicalsCorporation、ZeonCorporation、Lanxess或Trinseo制造或销售的产品。在含有SBR的橡胶组合物的情况下，以100质量％橡胶组分为基准计，SBR的量优选为30质量％以上，更优选为40质量％以上，进一步更优选为60质量％以上。SBR的量可为100质量％，优选为95质量％以下，更优选为90质量％以下。当SBR的量在上述范围内时，可更适当地获得有利效果。BR的非限制性实例包括：高顺式BR，例如可从ZeonCorporation购买的BR1220、可从UbeIndustries,Ltd.购买的BR130B和BR150B和可从JSRCorporation购买的BR730；以及含有间规聚丁二烯晶体的BR，例如都可从UbeIndustries,Ltd.购买的VCR412和VCR617。这些可单独使用或两种以上组合使用。特别地，BR的顺式含量优选为90质量％以上以更适当地获得有利效果。此处，橡胶组分的顺式含量可通过红外吸收光谱法测量。在含有BR的橡胶组合物的情况下，以100质量％橡胶组分为基准计，BR的量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上。BR的量优选为60质量％以下，更优选为40质量％以下，进一步优选为30质量％以下。当BR的量在上述范围内时，可更适当地获得有利效果。以100质量％橡胶组分为基准计，SBR和BR的总量优选为60质量％以上，更优选为80质量％以上，且可为100质量％。当SBR和BR的总量在上述范围内时，可更适当地获得有利效果。本专利技术涉及使用由下式(I)表示的二氧化硅分散剂。通过将本文中特定的二氧化硅分散剂与二氧化硅一起掺入，可改善二氧化硅分散性和燃料经济性，同时保持良好的硬度。二氧化硅分散剂可由单一材料或两种以上材料的组合组成。在式(I)中，R1表示烃基；R2和R3相同或不同且各自表示氢原子(-H)、烃基或-(AO)n-H基团，其中，n表示整数，R2和R3的每个n可相同或不同，每个AO相同或不同且表示具有3个以上碳原子的氧化烯基，R2或R3中的至少一个为-(AO)n-H基团。R1至R3的烃基可为直链本文档来自技高网...

【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：/n橡胶组分；/n二氧化硅；以及/n由下式(I)表示的二氧化硅分散剂：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180515 JP 2018-0938421.一种轮胎用橡胶组合物，其中，所述橡胶组合物包含：
橡胶组分；
二氧化硅；以及
由下式(I)表示的二氧化硅分散剂：



式中，R1表示烃基；R2和R3相同或不同且各自表示氢原子、烃基或-(AO)n-H基团，其中，n表示整数，R2和R3的每个n可相同或不同，每个AO相同或不同且表示具有3个以上碳原子的氧化烯基，R2或R3中的至少一个为-(AO)n-H基团。


2.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，
其中，以100质量％橡胶组分为基准计，所述橡胶组分包含30质量％至100质量％的丁苯橡胶。


3.根据权利要求1或2所述的轮胎用橡胶组合物，
其中，相对于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉安勇人，
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