轮胎用橡胶组合物的制作方法
【专利摘要】本发明提供低滚动阻力性、干路性能和湿路性能、以及加工性提高到了现有水平以上的轮胎用橡胶组合物。其特征在于，相对于包含末端改性基的至少一部分具有硅氧烷结构的改性共轭二烯系聚合物橡胶25质量％以上的二烯系橡胶100质量份，配合了二氧化硅90～150质量份，并且配合了相对于所述二氧化硅量为3～20质量％的硅烷偶联剂、相对于所述二氧化硅量为0.1～20质量％的具有碳原子数7～20的烷基的烷基三乙氧基硅烷。
【专利说明】轮胎用橡胶组合物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轮胎用橡胶组合物，更详细地涉及低滚动阻力性、干路性能和湿路性 能、以及加工性提高到了现有水平以上的轮胎用橡胶组合物。
【背景技术】
[0002] 作为对面向高性能车辆的充气轮胎的性能要求，除了要求干燥路面和湿润路面 走行时的抓地性能优异之外，随着对地球环境问题的关心的提高，还要求燃料消耗性能优 异。因而通过在构成胎面部的橡胶组合物中配合二氧化硅，从而对胎面橡胶的损耗角正切 (tan δ )等动态粘弹性特性进行改性，在抑制发热、降低滚动阻力并提高燃料消耗性能的同 时，改良湿路性能。但是二氧化硅缺乏与二烯系橡胶的亲和性而容易发生分散不良，未必能 够充分获得改良低滚动阻力性和湿路性能的所期望的效果。如果为了改良二氧化硅的分 散不良、并实现低发热，而削减二氧化硅和增强性填充剂的配合量，则不仅导致轮胎刚性降 低，而且导致干路抓地性能和湿路抓地性能降低，因此难以使全部性能同时成立。
[0003] 因而专利文献1提出了通过在将末端用聚有机硅氧烷等改性后的末端改性溶液 聚合苯乙烯丁二烯橡胶中配合了二氧化硅的橡胶组合物，来改良二氧化硅的分散性，降低 发热性（60°C的tan δ )，提高湿路抓地性（(TC的tan δ )。另一方面，尝试了通过合并使用各 种硅烷偶联剂，来增加二氧化硅配合量，使低滚动阻力性和湿路抓地性能同时成立。但是， 如果增加末端改性溶液聚合苯乙烯丁二烯橡胶和/或二氧化硅的配合量，则存在橡胶组合 物的粘度增大、加工性恶化这样的问题。
[0004] 因此，在维持优异的加工性的同时大幅提高低滚动阻力性、干路性能和湿路性能 是困难的。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2009-91498号公报
【发明内容】
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 本发明的目的是提供低滚动阻力性、干路性能和湿路性能、以及加工性提高到现 有水平以上的轮胎用橡胶组合物。
[0010] 用于解决课题的方法
[0011] 实现上述目的的本发明的轮胎用橡胶组合物的特征在于，相对于包含末端改性基 的至少一部分具有硅氧烷结构的改性共轭二烯系聚合物橡胶（a) 25质量％以上的二烯系 橡胶100质量份，配合了二氧化硅90?150质量份，并且配合了相对于所述二氧化硅量为 3?20质量％的硅烷偶联剂、相对于所述二氧化硅量为0. 1?20质量％的烷基三乙氧基硅 烷，该烷基三乙氧基硅烷具有碳原子数7?20的烷基。
[0012] 发明的效果
[0013] 本发明的轮胎用橡胶组合物由于二烯系橡胶含有末端改性基的至少一部分具有 硅氧烷结构的改性共轭二烯系聚合物橡胶（a) 25质量％以上，并且在二氧化硅中配合硅烷 偶联剂，因而二烯系橡胶与二氧化硅的亲和性提高、二氧化硅的分散性提高，从而可以在减 小发热性、降低滚动阻力的同时，改良干路性能和湿路性能。另外通过配合具有碳原子数 7?20的烷基的烷基三乙氧基硅烷，从而即使二氧化硅的配合量多达90?150质量份，也 能够维持良好的发热性，此外能够抑制橡胶组合物的粘度增大，确保良好的加工性。
[0014] 作为所述硅氧烷结构，可以是来源于选自下述通式（I)?（III)中的至少1种硅 氧烷化合物的结构（例如，包含选自下述通式（I)?（ΠΙ)中的至少1种硅氧烷化合物的 结构）。
[0015]
【权利要求】
1. 轮胎用橡胶组合物，其特征在于，相对于包含末端改性基的至少一部分具有硅氧烷 结构的改性共轭二烯系聚合物橡胶（a) 25质量％以上的二烯系橡胶100质量份， 配合了二氧化娃90?150质量份，并且 配合了相对于所述二氧化娃量为3?20质量％的娃烧偶联剂、 相对于所述二氧化硅量为〇. 1?20质量％的烷基三乙氧基硅烷，该烷基三乙氧基硅烷 具有碳原子数7?20的烷基。
2. 根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述硅氧烷结构，是来源于 选自下述通式（I)?（ΠΙ)中的至少1种硅氧烷化合物的结构，
上述式（I)中，R1?R8是碳原子数1?6的烷基或碳原子数6?12的芳基，它们彼此 可以相同也可以不同；X1和X4是具有与活性共轭二烯系聚合物链的活性末端反应的官能团 的基团，或者是碳原子数1?6的烷基或碳原子数6?12的芳基，X 1和X4彼此可以相同也 可以不同；X2是具有与活性共轭二烯系聚合物链的活性末端反应的官能团的基团；X 3是含 有2?20个烷撑二醇重复单元的基团，X3的一部分也可以是由含有2?20个烷撑二醇重 复单元的基团衍生的基团；m是3?200的整数，η是0?200的整数，k是0?200的整 数，
上述式（II)中，R9?R16是碳原子数1?6的烷基或碳原子数6?12的芳基，它们彼 此可以相同也可以不同；X5?X8是具有与活性共轭二烯系聚合物链的活性末端反应的官能 团的基团，
上述式（III)中，R17?R19是碳原子数1?6的烷基或碳原子数6?12的芳基，它们 彼此可以相同也可以不同；X9?X11是具有与活性共轭二烯系聚合物链的活性末端反应的 官能团的基团；S是1?18的整数。
3. 根据权利要求1或2所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述改性共轭二烯系聚 合物橡胶（a)具有芳香族乙烯基单元，该芳香族乙烯基单元的含量为15?48质量％。
4. 根据权利要求1?3的任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述二氧化 硅，氮吸附比表面积即N2SA为194?225m 2/g，CTAB比表面积即CTAB为170?210m2/g、DBP 吸收量为190ml/100g以上，所述N 2SA与CTAB的比即N2SA/CTAB为0. 9?1. 4。
5. 根据权利要求1?4的任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，相对于所述 二烯系橡胶100质量份，配合了软化点为100?150°C的芳香族改性萜烯树脂3?20质量 份。
6. 根据权利要求1?5的任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述二烯系 橡胶包含具有与硅烷醇基有反应性的官能团的末端改性共轭二烯系聚合物橡胶（b)40? 75质量％，该末端改性共轭二烯系聚合物橡胶（b)的芳香族乙烯基单元含量为25?40质 量％，乙烯基单元含量为36?65质量％，玻璃化转变温度为-40?-22 °C，重均分子量Mw 为90万?140万，该重均分子量Mw与数均分子量Μη的比Mw/Mn为2. 3以上。
7. 根据权利要求1?6的任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合 物包含油和/或芳香族改性萜烯树脂，相对于所述二烯系橡胶100质量份，橡胶组合物中的 油和/或芳香族改性萜烯树脂合计为40质量份以下。
8. 根据权利要求1?7的任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述二烯系橡 胶100质量％中，还包含丁二烯橡胶20?35质量％、以及除了所述改性共轭二烯系聚合物 橡胶和所述丁二烯橡胶以外的橡胶成分25?40质量％。
9. 充气轮胎，使用了权利要求1?8的任一项所述的轮胎用橡胶组合物。
【文档编号】C08L9/00GK104302696SQ201380023710
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2012年3月8日
【发明者】杉浦裕记, 芦浦诚, 佐藤正树 申请人:横滨橡胶株式会社