橡胶组合物和轮胎制造技术

本发明专利技术的目的为提供一种橡胶组合物，其可以高水平兼顾增强性和低损耗性。该橡胶组合物包括橡胶组分、炭黑、和二氧化硅，并且其特征在于，所述二氧化硅的CTAB吸附比表面积为250m2/g以上，并且当通过圆盘离心粒度分析检测时，所述二氧化硅的聚集体直径(D

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶组合物和轮胎


[0001]本专利技术涉及橡胶组合物和轮胎。

技术介绍

[0002]通常，需要充气轮胎具有可以同时满足多个性能要求的高性能。其中，强烈期望如胎面等轮胎构件抑制轮胎的滚动阻力，同时耐磨耗性优异。然而，这些性质彼此不一致，因此到目前为止有许多试验和错误。
[0003]在应用于轮胎的胎面的橡胶组合物中，二氧化硅为常用的增强用填料之一。然而，通常，增加二氧化硅的含量提高了轮胎的增强性，这可以在一定程度上改善耐磨耗性，但是倾向于使低损耗性劣化。如果二氧化硅的含量太高，则未硫化橡胶的粘度可能会增加到超过必要的程度，从而使加工性劣化。
[0004]因此，为了同时实现橡胶组合物的增强性和低损耗性两者，例如，PTL 1公开了一种通过组合使用具有预定值以上的CTAB比表面积和预定值以上的BET比表面积的二氧化硅与含巯基的硅烷偶联剂来改善二氧化硅的分散性的技术。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]PTL 1：JP2011140612A

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]然而，虽然PTL 1的技术利用硅烷偶联剂的效果可以获得一定的低损耗性，但是二氧化硅的粒径大，并且需要进一步改善增强性。
[0010]因此，可以有助于提供一种橡胶组合物，其以高水平兼顾增强性和低损耗性，以及一种轮胎，其以高水平兼顾增强性和低损耗性。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本专利技术人为了解决上述问题而进行了研究并且发现，与以往相比，减小二氧化硅的粒径(一次粒径)改善了橡胶组合物的增强性，并且增加二氧化硅的聚集体(aggregate)形态获得了优异的低损耗性而不会降低增强性。本专利技术人还发现，在橡胶组分中包含特定的改性橡胶可以提高二氧化硅的分散性，这可以更加改善增强性和低损耗性，并且优化填料中炭黑的含量比例可以更加改善增强性。
[0013]本专利技术提供：
[0014]一种橡胶组合物，其包括橡胶组分和二氧化硅，其中所述二氧化硅的CTAB吸附比表面积为250m2/g以上；所述二氧化硅的通过圆盘离心粒度分析(disc centrifugal particle size analysis)测量的聚集体形态的直径(D
CPS
)和一次粒径(D
I
)满足：
[0015]700≥D
CPS3
/D
I3
≥300
ꢀꢀꢀ
(1)；
[0016]所述橡胶组分包含选自天然橡胶和聚异戊二烯橡胶中的至少一种，以及选自改性
丁二烯橡胶和改性苯乙烯丁二烯橡胶中的至少一种；
[0017]炭黑的质量含量相对于炭黑和二氧化硅的总质量含量的比例为70％以上；并且
[0018]选自改性丁二烯橡胶和改性苯乙烯丁二烯橡胶中的至少一种通过选自由以下的由式(IV)表示的烃氧基硅烷化合物、由式(V)表示的烃氧基硅烷化合物、由式(III)表示的烃氧基硅烷化合物、由式(VI)表示的偶联剂、由式(VII)表示的偶联剂、由式(VIII)表示的氨基锂、和乙烯基吡啶组成的组中的至少一种进行了改性：
[0019][0020][其中：q1+q2＝3(其中q1为0～2的整数，并且q2为1～3的整数)；R
31
表示具有1～20个碳原子的二价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的二价芳香族烃基；R
32
和R
33
各自独立地表示水解性基团、具有1～20个碳原子的一价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基；R
34
表示具有1～20个碳原子的一价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基，当q1为2时，其可以相同或不同；并且R
35
表示具有1～20个碳原子的一价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基，当q2为2以上时，其可以相同或不同]；
[0021][0022][其中：r1+r2＝3(其中r1为1～3的整数，并且r2为0～2的整数)；R
36
表示具有1～20个碳原子的二价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的二价芳香族烃基；R
37
表示二甲基氨基甲基、二甲基氨基乙基、二乙基氨基甲基、二乙基氨基乙基、甲基甲硅烷基(甲基)氨基甲基、甲基甲硅烷基(甲基)氨基乙基、甲基甲硅烷基(乙基)氨基甲基、甲基甲硅烷基(乙基)氨基乙基、二甲基甲硅烷基氨基甲基、二甲基甲硅烷基氨基乙基、具有1～20个碳原子的一价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基，当r1为2以上时，其可以相同或不同；并且R
38
表示具有1～20个碳原子的烃氧基、具有1～20个碳原子的一价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基，当r2为2时，其可以相同或不同]；
[0023][0024][其中：A1表示具有选自(硫代)环氧、(硫代)异氰酸酯、(硫代)酮、(硫代)醛、亚胺、酰胺、异氰脲酸三烃基酯、(硫代)羧酸酯、(硫代)羧酸的金属盐、羧酸酐、羧酸酰卤、和碳酸二烃基酯(dihydrocarbonate carbylester)中的至少一种官能团的一价基团；R1表示单键或二价非活性烃基；R2和R3各自独立地表示具有1～20个碳原子的一价脂肪族烃基或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基；n为0～2的整数；当存在多个R2时，R2可以相同或不同，当
存在多个OR3时，OR3可以相同或不同，并且分子中不含活性质子和鎓盐]；
[0025][0026][其中：R
12
、R
13
、和R
14
各自独立地表示单键或具有1～20个碳原子的亚烷基；R
15
、R
16
、R
17
、R
18
、和R
20
各自独立地表示具有1～20个碳原子的烷基；R
19
和R
22
各自独立地表示具有1～20个碳原子的亚烷基；R
21
表示具有1～20个碳原子的烷基或三烷基甲硅烷基；m表示1～3的整数；p表示1或2；当存在多个R
12
～R
22
、m和p时，它们彼此独立；i、j、和k各自独立地表示0～6的整数，其中(i+j+k)为3～10的整数；并且A表示具有1～20个碳原子的烃基或有机基团，所述有机基团具有选自由氧原子、氮原子、硅原子、硫原子、和磷原子组成的组中的至少一种原子且不具有活性氢]；
[0027](R3)
a
ZX
b
…
(VII)
[0028][其中：Z表示锌或硅；(R3)选自由具有1～20个碳原子的烷基、具有3～20个碳原子的环烷基、具有6～20个碳原子的芳基、和具有7～20个碳原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种橡胶组合物，其包括橡胶组分、炭黑、和二氧化硅，其中所述二氧化硅的CTAB吸附比表面积为250m2/g以上；所述二氧化硅的通过圆盘离心粒度分析测量的聚集体形态的直径(D
CPS
)和一次粒径(D
I
)满足：700≥D
CPS3
/D
I3
≥300
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)；所述橡胶组分包含选自天然橡胶和聚异戊二烯橡胶中的至少一种，以及选自改性丁二烯橡胶和改性苯乙烯丁二烯橡胶中的至少一种；所述炭黑的质量含量相对于所述炭黑和所述二氧化硅的总质量含量的比例为70％以上；并且所述选自改性丁二烯橡胶和改性苯乙烯丁二烯橡胶中的至少一种通过选自由以下的由式(IV)表示的烃氧基硅烷化合物、由式(V)表示的烃氧基硅烷化合物、由式(III)表示的烃氧基硅烷化合物、由式(VI)表示的偶联剂、由式(VII)表示的偶联剂、由式(VIII)表示的氨基锂、和乙烯基吡啶组成的组中的至少一种进行了改性：其中：q1+q2＝3，其中q1为0～2的整数，并且q2为1～3的整数；R
31
表示具有1～20个碳原子的二价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的二价芳香族烃基；R
32
和R
33
各自独立地表示水解性基团、具有1～20个碳原子的一价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基；R
34
表示具有1～20个碳原子的一价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基，当q1为2时，R
34
可以相同或不同；并且R
35
表示具有1～20个碳原子的一价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基，当q2为2以上时，R
35
可以相同或不同；其中：r1+r2＝3，其中r1为1～3的整数，并且r2为0～2的整数；R
36
表示具有1～20个碳原子的二价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的二价芳香族烃基；R
37
表示二甲基氨基甲基、二甲基氨基乙基、二乙基氨基甲基、二乙基氨基乙基、甲基甲硅烷基(甲基)氨基甲基、甲基甲硅烷基(甲基)氨基乙基、甲基甲硅烷基(乙基)氨基甲基、甲基甲硅烷基(乙基)氨基乙基、二甲基甲硅烷基氨基甲基、二甲基甲硅烷基氨基乙基、具有1～20个碳原子的一价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基，当r1为2以上时，R
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可以相同或不同；并且R
38
表示具有1～20个碳原子的烃氧基、具有1～20个碳原子的一价脂肪族基团或脂环式烃基、或具有6～18个碳原子的一价芳香族烃基，当r2为2时，R
38
可以相同或不同；
其中：A1表示具有选自(硫代)环氧、(硫代)异氰酸酯、(硫代)酮、(硫代)醛、亚胺、酰胺、异氰脲酸三烃基酯、(硫代)羧酸酯、(硫代)羧酸的金属盐、羧酸酐、羧酸酰卤、和碳酸二烃基酯中的至少一种官能团的一价基团；R1表示单键或二价非活性烃基；R2和R3各自独立地表示具有1～20个碳原子的一价脂肪族烃基或具有6～18个碳原子的一价...

【专利技术属性】
技术研发人员：土田和孝，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：