用于胎面的橡胶组合物及充气轮胎的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种改进了包含异戊二烯系橡胶的橡胶组合物的燃料效率并提供了良好耐磨性和断裂伸长的胎面用橡胶组合物，以及包括由该橡胶组合物形成的胎面的充气轮胎。本发明涉及一种胎面用橡胶组合物，其包含：橡胶组分；特定量的具有预定氮吸附比表面积的炭黑；特定量的硫；以及特定量的如下式(I)所示的化合物，该橡胶组分包含特定量的异戊二烯系橡胶和具有预定顺式含量的高顺式丁二烯橡胶。
【专利说明】用于胎面的橡胶组合物及充气轮胎
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于胎面、胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶、或结合胶的橡胶组合物，以及还涉及包括选自于分别由该橡胶组合物形成的胎面、胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶、以及结合胶中的至少一个的充气轮胎。
【背景技术】
[0002]近年来，对高效率燃料汽车的需求日益增长，以及随着该增长，需要具有出色燃料效率的轮胎用橡胶组合物。已知为了改进燃料效率，丁苯橡胶或丁二烯橡胶被改性以促进填料的分散。例如，提出具有用包含氮功能团的烷氧基硅烷改性的末端的橡胶作为用于二氧化硅配方的改性橡胶，以及提出结合了锡的末端改性丁二烯橡胶作为用于炭黑配方的改性橡胶。此外，已知专利文献I中公开的含巯基的硅烷偶联剂与二氧化硅具有高反应性，从而促进了二氧化硅的分散。
[0003]虽然上述所有用于改进燃料效率的技术对丁苯橡胶或丁二烯橡胶均是有效的，但其对于异戊二烯系橡胶例如天然橡胶、高纯化天然橡胶、异戊二烯橡胶和环氧化天然橡胶是不充分有效的。
[0004]除了丁苯橡胶或丁二烯橡胶外，轮胎用橡胶组合物通常还包含异戊二烯系橡胶。特别地，用于要求具有出色橡胶强度的重型轮胎的橡胶组合物包含异戊二烯系橡胶作为主要组分。因此，期待 可有效地用于改进异戊二烯系橡胶的燃料效率的技术。
[0005]引用列表
[0006]专利文献
[0007]专利文献I JP 2012-122015A
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]本发明致力于解决上述问题并提供用于胎面的橡胶组合物以及包括由该橡胶组合物形成的胎面的充气轮胎，该橡胶组合物改进了包含异戊二烯系橡胶的橡胶组合物的燃料效率并提供了良好的耐磨性和断裂伸长。
[0010]本发明还致力于解决上述问题并提供用于胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶或结合胶的橡胶组合物，该橡胶组合物改进了包含异戊二烯系橡胶的橡胶组合物的燃料效率并提供了良好的耐磨性、断裂伸长和加工性能；以及包括选自于分别由该橡胶组合物形成的胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶和结合胶中的至少一个的充气轮胎。
[0011]解决问题的方案
[0012]本发明的第一方面涉及一种用于胎面的橡胶组合物，其包含:
[0013]橡胶组分；[0014]氮吸附比表面积为80_250m2/g的炭黑；
[0015]硫；以及
[0016]如下式⑴所示的化合物，
[0017]以100质量％的橡胶组分为基准，橡胶组分包含35-95质量％的异戊二烯系橡胶以及5-65质量％的顺式含量为90质量％以上的高顺式丁二烯橡胶，
[0018]相对于100质量份的橡胶组分,炭黑的量为20-70质量份，
[0019]相对于100质量份的橡胶组分,硫的量为0.5-1.6质量份，
[0020]相对于100质量份的炭黑,式(I)所示的化合物的量为0.1-20质量份:
[0021]
【权利要求】
1.一种充气轮胎，其包括由胎面用橡胶组合物形成的胎面，所述胎面用橡胶组合物包含: 橡胶组分； 氮吸附比表面积为80-250m2/g的炭黑； 硫；以及 如下式(I)所示的化合物， 以100质量％的橡胶组分为基准，所述橡胶组分包含35-95质量％的异戊二烯系橡胶以及5-65质量％的顺式含量为90质量％以上的高顺式丁二烯橡胶， 相对于100质量份的橡胶组分,所述炭黑的量为20-70质量份， 相对于100质量份的橡胶组分,所述硫的量为0.5-1.6质量份， 相对于100质量份的炭黑，所述式(I)所示的化合物的量为0.1-20质量份:
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述式(I)所示的化合物为如下式(1-1)、(1-2)或(1-3)所示的化合物:H
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，所述金属离子为钠离子、钾离子或锂离子。
4.如权利要求1-3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述高顺式丁二烯橡胶是在稀土催化剂存在下合成的稀土丁二烯橡胶、且具有1.0质量％以下的乙烯基含量以及95质量％以上的顺式含量，并且 相对于100质量份的所述炭黑，所述式(I)所示的化合物的量为0.5-5质量份。
5.如权利要求1-4中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，相对于100质量份的橡胶组分，胎面用橡胶组合物的硬脂酸、硬脂酸钙以及脂肪酸锌盐的组合含量为3.5-6质量份。
6.如权利要求1-5中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,相对于100质量份的橡胶组分，所述胎面用橡胶组合物具有7质量份以下的油含量以及1.5-3.99质量份的氧化锌含量。
7.如权利要求1-6中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎面用橡胶组合物包含通过捏合异戊二烯系橡胶、炭黑以及式(I)所示的化合物获得的母料， 其中所述母料包含: 相对于100质量份的异戊二烯系橡胶，10-50质量份的炭黑，以及 相对于100质量份的炭黑，0.5-5质量份的式(I)所示的化合物。
8.一种充气轮胎，包括各自由用于胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶或结合胶的橡胶组合物所形成的选自胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶和结合胶中的至少一种，所述橡胶组合物包含: 橡胶组分； 氮吸附比表面积为20-90m2/g的炭黑； 硫；以及 如下式(I)所示的化合物， 以100质量％的橡胶组分为基准，所述橡胶组分包含40-75质量％的异戊二烯系橡胶以及25-60质量％的丁二烯橡胶， 相对于100质量份的橡胶组分,所述炭黑的量为15-55质量份， 相对于100质量份的橡胶组分,所述硫的量为1.0-2.3质量份，相对于100质量份的炭黑，所述式(I)所示的化合物的量为0.1-20质量份:
9.如权利要求8所述的充气轮胎，其特征在于，式(I)所示的化合物为如下式(1-1)、(1-2)或(1-3)所示的化合物:
10.如权利要求8或9所述的充气轮胎，其特征在于，所述金属离子为钠离子、钾离子或锂离子。
11.如权利要求8-10中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，相对于100质量份的炭黑，所述式(I)所示的化合物的量为0.5-5质量份。
12.如权利要求8-11中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 所述炭黑的氮吸附比表面积为20-70m2/g，并且 相对于100质量份的橡胶组分,所述炭黑的量为15-50质量份。
13.如权利要求8-12中任一项所述的充气轮胎，其特征在于， 所述丁二烯橡胶为选自于下组的至少一种:包含间规立构晶体的丁二烯橡胶、在稀土催化剂存在下合成的稀土丁二烯橡胶以及锡改性丁二烯橡胶，并且以100质量％的橡胶组分为基准，包含间规立构晶体的丁二烯橡胶、稀土丁二烯橡胶以及锡改性丁二烯橡胶 的组合含量为10-60质量％。
【文档编号】C08K5/20GK103804731SQ201310545729
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2012年11月8日
【发明者】宫崎达也, 中村匡伸 申请人:住友橡胶工业株式会社