轮胎胎面用橡胶组合物及使用该橡胶组合物的充气轮胎的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轮胎胎面用橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎。
【背景技术】
[0002] 以往，从车辆行驶时的低燃耗性方面考虑，要求降低轮胎的滚动阻力。此外，从安 全性方面考虑，要求湿路性能的提高。与此相对，已知下述方法：在构成轮胎胎面部的橡胶 成分中配合二氧化硅，兼具低滚动阻力性和湿路性能的方法。
[0003] 然而，二氧化硅与橡胶成分的亲和性低，此外，二氧化硅彼此的凝集性高，因此即 使在橡胶成分中仅配合二氧化硅，二氧化硅也不分散，有不能充分地获得降低滚动阻力的 效果、提高湿路性能的效果这样的问题。
[0004] 其中，作为二氧化硅的分散技术，本申请申请人提出了含有含硫硅烷偶联剂和烷 基三乙氧基硅烷的橡胶组合物（专利文献1)。
[0005] 此外，对于轮胎胎面用橡胶组合物，同时要求储存阶段、硫化工序前阶段的交联 (橡胶燃烧）少。即，要求优异的加工性（例如，为适当的粘度，耐焦烧性、挤出性优异。以 下同样。）。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特许4930661号公报
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的课题
[0010] 近年来，由于环境问题和资源问题，要求车辆的进一步低燃耗性，与此相伴，要求 轮胎的低滚动阻力性的进一步提高。此外，伴随所要求的安全水平的提高，对于湿路性能也 要求进一步提高。基于这样的理由，对于含有能够与二氧化硅反应的巯基硅烷的橡胶组合 物，本申请发明人认为对于低滚动阻力性、湿路性能有改善的余地。
[0011] 本申请发明人对于专利文献1所记载的橡胶组合物所使用的含有烷基三乙氧基 硅烷和以往的含硫硅烷偶联剂的橡胶组合物进行了研究，结果明确了低滚动阻力性、湿路 性能和加工性未满足近来所要求的水平（其对应于后述的标准例1。）。
[0012] 因此，本发明鉴于上述实际情况，目的在于提供制成轮胎时湿路性能和低滚动阻 力性优异，并且加工性优异的轮胎胎面用橡胶组合物。
[0013] 用于解决课题的方法
[0014] 本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现下述橡胶组合物为湿路 性能和低滚动阻力性优异，并且加工性优异的轮胎胎面用橡胶组合物，其含有二烯系橡胶、 ^氧化娃、含硫硅烷偶联剂和式（I)所不的烷基二乙氧基硅烷，上述^氧化娃的含量相对 于上述二烯系橡胶100质量份为60~200质量份，上述含硫硅烷偶联剂为式（1)所示的聚 硅氧烷，上述含硫硅烷偶联剂的含量相对于上述^?氧化娃的含量为1~20质量％，上述烧 基三乙氧基硅烷的含量相对于上述二氧化硅的含量为0. 2~20质量％，完成了本发明。
[0015] (A) a (B) b (C) c (D) d (R1) eSiO(4 2a b c d e)/2 (1)
[0016] [式（1)为平均组成式，式（1)中，A表示含有硫醚基的2价有机基团，B表示碳原 子数5~10的1价经基，C表不水解性基团，D表不含有疏基的有机基团，R1表不碳原子数 1 ~4 的 1 价烃基，a~e满足 0 彡a< 1、0 彡b< 1、0 <c< 3、0 <d< 1、0 彡e< 2、0 < 2a+b+c+d+e< 4的关系式。其中a、b的任一者不为0。]
[0017]
[0018] [式（I)中，R表示碳原子数7~20的烷基。]
[0019] S卩，本发明提供下述轮胎用橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎。
[0020] 1. -种轮胎胎面用橡胶组合物，其含有二烯系橡胶、二氧化硅、含硫硅烷偶联剂和 下述式（I)所示的烷基三乙氧基硅烷，
[0021] 上述二氧化硅的含量相对于上述二烯系橡胶100质量份为60~200质量份，
[0022] 上述含硫硅烷偶联剂为下述式（1)所示的聚硅氧烷，
[0023] 上述含硫硅烷偶联剂的含量相对于上述二氧化硅的含量为1~20质量％，
[0024] 上述烷基三乙氧基硅烷的含量相对于上述二氧化硅的含量为0. 2~20质量％。
[0025] (A) a (B) b (C) c (D) d (R1) eSiO(4 2a b c d e)/2 (1)
[0026] [式（1)为平均组成式，式（1)中，A表示含有硫醚基的2价有机基团，B表示碳原 子数5~10的1价经基，C表不水解性基团，D表不含有疏基的有机基团，R1表不碳原子数 1 ~4 的 1 价烃基，a~e满足 0 彡a< 1、0 彡b< 1、0 <c< 3、0 <d< 1、0 彡e< 2、0 < 2a+b+c+d+e< 4的关系式。其中a、b的任一者不为0。]
[0027]
[0028] [式（I)中，K表不候原于数7~卻的烷盎。」
[0029] 2.根据上述1所述的轮胎胎面用橡胶组合物，其进一步含有萜烯系树脂，上述萜 烯系树脂的量相对于上述二烯系橡胶1〇〇质量份为1~30质量份，上述萜烯系树脂是软化 点为60~150°C的芳香族改性萜烯树脂。
[0030] 3?根据上述1或2所述的轮胎胎面用橡胶组合物，上述式（1)中，b大于0。
[0031] 4. -种充气轮胎，其在轮胎胎面中使用了上述1~3的任一项所述的轮胎胎面用 橡胶组合物。
[0032] 发明的效果
[0033] 根据本发明，可以提供制成轮胎时湿路性能和低滚动阻力性优异，并且加工性优 异的轮胎胎面用橡胶组合物，以及在轮胎胎面中使用了该轮胎胎面用橡胶组合物的充气轮 胎。
【附图说明】
[0034] 图1为表示本发明的充气轮胎的实施方式的一例的轮胎的局部截面概略图。
【具体实施方式】
[0035] 对于本发明，以下详细地说明。
[0036] 本发明的轮胎胎面用橡胶组合物含有二烯系橡胶、二氧化硅、含硫硅烷偶联剂和 下述式（I)所示的烷基三乙氧基硅烷，
[0037] 上述二氧化硅的含量相对于上述二烯系橡胶100质量份为60~200质量份，
[0038] 上述含硫硅烷偶联剂为下述式（1)所示的聚硅氧烷，
[0039] 上述含硫硅烷偶联剂的含量相对于上述二氧化硅的含量为1~20质量％，
[0040] 上述烷基三乙氧基硅烷的含量相对于上述二氧化硅的含量为0. 2~20质量％。
[0041 ] (A)a (B)b (C)c (D)d (R1)eSiO(42abcde)/2 (1)
[0042] [式（1)为平均组成式，式（1)中，A表示含有硫醚基的2价有机基团，B表示碳原 子数5~10的1价经基，C表不水解性基团，D表不含有疏基的有机基团，R1表不碳原子数 1 ~4 的 1 价烃基，a~e满足 0 彡a< 1、0 彡b< 1、0 <c< 3、0 <d< 1、0 彡e< 2、0 < 2a+b+c+d+e< 4的关系式。其中a、b的任一者不为0。]
[0043]
[0044] [式（I)中，R表示碳原子数7~20的烷基。]
[0045] 以下，有时将本发明的轮胎胎面用橡胶组合物称为"本发明的组合物"。此外，有时 将式（1)所示的聚硅氧烷称为"式（1)的平均组成式所示的聚硅氧烷"。
[0046] 本发明的组合物通过相对于包含二烯系橡胶和二氧化硅的橡胶组合物，使用作为 含硫硅烷偶联剂的式（1)的平均组成式所示的聚硅氧烷和特定的烷基三乙氧基硅烷，从而 湿路性能、低滚动阻力性、加工性优异。
[0047] 在本发明中，式（1)的平均组成式所示的聚硅氧烷可以使二氧化硅在橡胶组合物 中大量配合，并且可以使大量的二氧化硅充分地分散于橡胶组合物中。
[0048] 对于本发明的轮胎用橡胶组合物实现上述那样的效果，本申请发明人如下考虑。
[0049] 本发明的轮胎用橡胶组合物所包含的含硫硅烷偶联剂[式（1)的平均组成式所示 的聚硅氧烷]，其骨架为硅氧烷结构。此外，可以认为在该含硫硅烷偶联剂具有B所示的碳 原子数5~10的1价烃基的情况下，该B可以作为相对于巯基的有效保护基起作用。因此 认为，通过骨架的硅氧烷结构，在具有B的情况下进一步通过该B的存在，含硫硅烷偶联剂 所具有的巯基的周边与以往的巯基硅烷相比体积更大。
[0050] 通过这样的体积大的（庞大的）结构，含硫硅烷偶联剂所具有的巯基被保护，本发 明的轮胎用橡胶组合物的门尼焦烧时间长，可确保加工稳定性。
[0051] 然而，在本发明中，含硫硅烷偶联剂所具有的这样的体积大的结构可以不阻碍硫 化时的硫化速度的促进。可以认为通过硫化时的加热等，含硫硅烷偶联剂所具有的疏基可 以与二烯系橡胶进行相互作用和/或反应。因此，本发明的组合物可以兼具加工稳定性和 硫化时的硫化速度快。
[0052] 此外，该含硫硅烷偶联剂具有C所不的水解性基团、硅氧烷结构，因此认为与以往 的巯基硅烷相比，与二氧化硅的亲和性、反应性优异。进一步在该含硫硅烷偶联剂的分子量 为适当的范围的情况下，可预料与二氧化硅的亲和性、反应性更优异。通过这样，认为本发 明的轮胎用橡胶组合物可实现优异的湿路性能、耐磨耗性。
[0053] 此外，在本发明中可以认为，特定的烷基三乙氧基硅烷促进二氧化硅的分散性，这 与促进二氧化硅与含硫硅烷偶联剂的反应（硅烷化）而使二氧化硅的分散性进一步提高相 关。此外认为，该烷基三乙氧基硅烷与二烯系橡胶（特别是，SBR)相互作用，可以促进含硫 硅烷偶联剂与二烯系橡胶的