胎面用橡胶组合物及充气轮胎的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够良好平衡改善低油耗性、湿抓地性能和耐磨耗性的胎面用橡胶组合物，以及使用该胎面用橡胶组合物的充气轮胎。本发明涉及一种胎面用橡胶组合物，其含有橡胶成分、二氧化硅和具有巯基的硅烷偶联剂；上述橡胶成分100质量％中，共聚物的至少一端被化合物(G)或烷氧基硅烷化合物改性的共轭二烯系聚合物(A)的含量在5质量％以上，所述共轭二烯系聚合物(A)具有基于共轭二烯的单体单元、基于下述式(1)所示的化合物的单体单元和基于下述式(2)所示的化合物的单体单元；相对于上述橡胶成分100质量份，上述二氧化硅的含量为5～150质量份。化合物(G)：选自由具有可以具有取代基的氨基以及羰基的化合物、和具有可以具有取代基的氨基以及硫代羰基的化合物构成的化合物群中的至少1种的化合物。(式(1)、(2)中，V1和V2表示具有聚合性碳-碳双键的烃基，S1表示取代甲硅烷基，A2表示取代氨基或含氮杂环基。)[化1]V1-S1(1)[化2]V2-A2(2)。
【专利说明】胎面用橡胶组合物及充气轮胎
【技术领域】
[0001] 本发明涉及胎面用橡胶组合物以及使用该组合物制作的充气轮胎。
【背景技术】
[0002] 作为汽车轮胎用的橡胶组合物，可使用含有聚丁二烯或丁二烯-苯乙烯共聚物等 共轭二烯系聚合物、和炭黑或二氧化硅等填充剂的橡胶组合物等。近年来，由于对环境问题 的关注高涨，对汽车低油耗化的要求正在变得强烈，对于汽车轮胎中所使用的橡胶组合物， 也要求优异的低油耗性。
[0003] 作为改善低油耗性的方法，例如，专利文献1中提出了使用由含有氨基以及烷氧 基的有机硅化合物改性而得的二烯系橡胶（改性橡胶）的方法。但是，近年来由于对环境 问题的关注高涨，要求进一步低油耗性的改善。此外，作为汽车轮胎用的橡胶组合物所要 求的性能，还可举出湿抓地性能和耐磨耗性，但这些性能通常与低油耗性呈相悖的关系，因 而，难以高水平地良好均衡得到各自的性能。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本专利特开2000-344955号公报
【发明内容】
[0007] 发明要解决的课题
[0008] 本发明的目的在于解决上述课题，并提供一种能够良好均衡地改善低油耗性、湿 抓地性能和耐磨耗性的胎面用橡胶组合物以及使用该胎面用橡胶组合物的充气轮胎。
[0009] 解决课题的手段
[0010] 第一的本发明涉及一种胎面用橡胶组合物，其含有橡胶成分、二氧化硅以及具有 疏基的娃烧偶联剂；
[0011] 上述橡胶成分100质量％中，共聚物的至少一端被下述化合物（G)或烷氧基硅烷 化合物改性的共轭二烯系聚合物（A)的含量在5质量％以上，所述共轭二烯系聚合物（A) 具有基于共轭二烯的单体单元、基于下述式（1)所示的化合物的单体单元以及基于下述式 (2)所示的化合物的单体单元；
[0012] 并且相对于上述橡胶成分100质量份，上述二氧化娃的含量为5?150质量份。
[0013] [化 1]
[0014] V1-S1 (1)
[0015] (式中，V1表示具有聚合性碳-碳双键的烃基，S1表示取代甲硅烷基。）
[0016] [化 2]
[0017] V2-A2 (2)
[0018] (式中，V2表示具有聚合性碳-碳双键的烃基，A2表示取代氨基或含氮杂环基。） [0019] 化合物（G):选自由具有可以具有取代基的氨基以及羰基的化合物、和具有可以 具有取代基的氨基以及硫代羰基的化合物构成的化合物群中的至少1种的化合物。
[0020] 上述式（2)中的V2所示的基团优选为下述式（2-V1)所示的基团。
[0021] [化 3]
[0022]
【权利要求】
1. 一种胎面用橡胶组合物，其含有橡胶成分、二氧化硅和具有巯基的硅烷偶联剂； 所述橡胶成分100质量％中，共聚物的至少一端被下述化合物（G)或烷氧基硅烷化合 物改性的共轭二烯系聚合物（A)的含量在5质量％以上，所述共轭二烯系聚合物（A)具有 基于共轭二烯的单体单元、基于下述式（1)所示的化合物的单体单元以及基于下述式（2) 所示的化合物的单体单元； 相对于所述橡胶成分100质量份，所述二氧化娃的含量为5?150质量份； [化1] V1-S1 (1) 式（1)中，V1表示具有聚合性碳-碳双键的烃基，S1表示取代甲硅烷基； [化2] V2-A2 (2) 式（2)中，V2表示具有聚合性碳-碳双键的烃基，A2表示取代氨基或含氮杂环基； 化合物（G):选自由具有可以具有取代基的氨基以及羰基的化合物、和具有可以具有 取代基的氨基以及硫代羰基的化合物构成的化合物群中的至少1种的化合物。
2. 如权利要求1记载的胎面用橡胶组合物，其中，所述式（2)中的V2所示的基团为下 述式（2-V1)所示的基团； [化3]
式（2-V1)中，R21表示氢原子或烃基，m为0或1，R22表示亚烃基。
3. 如权利要求1或2记载的胎面用橡胶组合物，其中，所述式（2)中的A2的取代氨基 为下述式（2-A)所示的基团； [化4]
式（2-A)中，R25和R26各自表示烃基或三烃基甲硅烷基，或者R25和R 26键合，表示为可 以具有氮原子和/或氧原子作为杂原子的亚烃基，或者R25和R26为1个基团，表示与氮原子 以双键键合的基团。
4. 如权利要求1?3中的任一项记载的胎面用橡胶组合物，其中，所述化合物（G)为下 述式（3)所示的化合物，所述烷氧基硅烷化合物为下述式（4)所示的化合物； [化5]
式（3)中，E表示氧原子或硫原子，Z1和Z2表示取代氨基、氢原子、可以具有取代基的 烃基、或可以具有取代基的烃氧基，Z1和Z2中的至少1个是具有取代氨基的基团，或者Z 1和 Z2键合，表示为通过Z1和Z2以及羰基碳形成具有取代氨基的环结构的基团； [化6]
式⑷中，V表示1?10的整数，R41、R42和R43各自独立地表示烷基或烷氧基，R 41、R42和R43中的至少1个是烷氧基，A4表示取代氨基。
5. 如权利要求4记载的胎面用橡胶组合物，其中，所述式（3)中，E为氧原子，Z1为下 述式（3-Z)所示的基团，Z2表示烃基或下述式（3-Z)所示的基团； [化7] -(T)p-A3 (3-Z) 式（3-Z)中，p为0或1，T表示碳原子数1?10的亚烃基、下述式（3-Ta)所示的基团 或下述式（3-Tb)所示的基团，A3表示取代氨基；式（3)的Z2为烃基时，Z1的A 3和Z2的烃 基可以键合；式（3)的Z2为式（3-Z)所示的基团时，Z1的A3和Z 2的A3可以键合； [化8] -O-R31- (3-Ta) 式（3-Ta)中，R31表示碳原子数1?10的亚烃基，R31与A3键合； [化9]
式（3-Tb)中，R32表示碳原子数1?10的亚烃基，R33表示氢原子或碳原子数为1?10 的烃基，R32和A3键合。
6. 如权利要求1?5中的任一项记载的胎面用橡胶组合物，其中，所述式（1)中的V1所示的基团为下述式（I-Vl)所示的基团，式（1)中的S1所示的基团为下述式（I-S)所示 的基团； [化 10]
式（I-Vl)中，R11表示氢原子或烃基，n为0或1，R12表示亚烃基； [化 11]
式（I-S)中，X1、X2和X3各自独立地表示取代氨基或可以具有取代基的烃基，X 1、X2和 X3中的至少1个为取代氨基。
7. 如权利要求6记载的胎面用橡胶组合物，其中，所述式（I-Vl)的R11为氢原子，n为 0〇
8. 如权利要求1?7中的任一项记载的胎面用橡胶组合物，其中，将基于共轭二烯的 构成单元的含量设为100摩尔％，所述共轭二烯系聚合物（A)的乙烯基键量为20摩尔％以 上、70摩尔％以下。
9. 一种胎面用橡胶组合物，其含有橡胶成分、二氧化硅和具有巯基的硅烷偶联剂； 所述橡胶成分100质量％中，具有基于共轭二烯的单体单元、基于下述式（5)所示的化 合物的单体单元以及基于下述式（6)所示的化合物的单体单元的共轭二烯系聚合物（B)的 含量在5质量％以上； 相对于所述橡胶成分100质量份，所述二氧化娃的含量为5?150质量份； [化 12]
式（5)中，R51表示氢原子或烃基，w为0或1，R52表示亚烃基，X51、X 52和X53各自独立 地表示取代氨基或可以具有取代基的烃基，X51、X52和X53中的至少1个为取代氨基； [化 13]
式（6)中，R61表示氢原子或烃基，X为0或1，R62表示亚烃基，A6表示取代氨基或含氮 杂环基。
10. 如权利要求9记载的胎面用橡胶组合物，其中，所述式（5)的R51为氢原子，w为0。
11. 如权利要求9或10记载的胎面用橡胶组合物，其中，所述式（6)的R61为氢原子，X 为1，R62为下述式出-Y)所示的基团，A为取代氨基； [化 14]
式（6-Y)中，y表示0?5的整数，y为1?5的整数的情况下，（CH2)y为苯环上的取代 基，（CH2)y与A6键合，y为0的情况下，（CH2) y表示苯环与A6的键。
12. 如权利要求9?11中的任一项记载的胎面用橡胶组合物，其中，将基于共轭二烯的 构成单元的含量设为100摩尔％，所述共轭二烯系聚合物（B)的乙烯基键量为20摩尔％以 上、70摩尔％以下。
13.如权利要求1?12中的任一项所述的胎面用橡胶组合物，其中，所述硅烷偶联剂 为下述式（I)所示的硅烷偶联剂和/或包含下述式（II)所示的键合单元B与下述式（III) 所示的键合单元A的娃烧偶联剂； [化 15]
式⑴中，Rltl1?Rltl3表示含支链或者不含支链的碳原子数1?12的烷基、含支链或者 不含支链的碳原子数1?12的烷氧基，或-O-(R111-O)b-R112所示的基团；其中，b个R m表 示含支链或者不含支链的碳原子数1?30的2价烃基，b个Rm可以各自相同或不同，R112表示含支链或者不含支链的碳原子数1?30的烷基、含支链或者不含支链的碳原子数2? 30的烯基、碳原子数6?30的芳基或碳原子数7?30的芳烷基，b表示1?30的整数； R1qi?Rl〇3可以各自相同或不同，RlM表示含支链或者不含支链的碳原子数1?6的亚 烧基；
式（II)、（III)中，R2ci1表不氢、齒素、含支链或者不含支链的碳原子数1?30的烧基、 含支链或者不含支链的碳原子数2?30的烯基、含支链或者不含支链的碳原子数2?30 的炔基，或该烷基的末端的氢被羟基或者羧基取代的基团；R2tl2表示含支链或者不含支链的 碳原子数1?30的亚烷基、含支链或者不含支链的碳原子数2?30的亚烯基、或含支链或 者不含支链的碳原子数2?30的亚炔基；R2tl1和R2tl2也可以形成环状结构。
14. 一种充气轮胎，其使用权利要求1?13中的任一项记载的橡胶组合物制作而成。
【文档编号】B60C1/00GK104334629SQ201380027201
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年6月7日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】井本洋二, 川濑正人, 中谷雅子, 时宗隆一, 长荣昭宪 申请人:住友橡胶工业株式会社