橡膠組合物以及充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠均衡地改善加工性、低油耗性、橡膠強(qiáng)度、耐磨性、濕抓地性能和操縱穩(wěn)定性的橡膠組合物以及使用該橡膠組合物得到的充氣輪胎。本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，其包含共軛二烯系聚合物和氮吸附比表面積為40～400m2/g的二氧化硅，所述共軛二烯系聚合物由使用下述式(I)表示的聚合引發(fā)劑使包含共軛二烯化合物以及含硅乙烯基化合物的單體成分聚合得到的共聚物的活性末端，與含氮原子及/或硅原子的化合物反應(yīng)而得到，橡膠成分100質(zhì)量％中，所述共軛二烯系聚合物的含量為1～90質(zhì)量％，聚異戊二烯系橡膠的含量為0～70質(zhì)量％，相對(duì)于所述橡膠成分100質(zhì)量份，所述二氧化硅的含量為10～150質(zhì)量份。[化1]
【專利說(shuō)明】橡膠組合物以及充氣輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橡膠組合物以及使用其制作的充氣輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，由于對(duì)環(huán)境問題的關(guān)注高漲，對(duì)汽車低油耗化的要求正在變得強(qiáng)烈，對(duì)于汽車用輪胎中所使用的橡膠組合物，也要求優(yōu)異的低油耗性。作為汽車輪胎用的橡膠組合物，一般使用的是含有聚丁二烯或丁二烯-苯乙烯共聚物等共軛二烯系聚合物、和炭黑或二氧化硅等填充劑的橡膠組合物等。
[0003]作為改善低油耗性的方法，例如，專利文獻(xiàn)I中提出了使用由含有氨基以及烷氧基的有機(jī)硅化合物改性的二烯系橡膠(改性橡膠)的方法。但是，使用改性橡膠時(shí)，一方面提高二氧化硅與橡膠(聚合物)的反應(yīng)效率，低油耗性得以改善，但另一方面有門尼粘度變高，加工性惡化的傾向，因此，很難兼顧低油耗性和加工性。此外，使用改性橡膠時(shí)，二氧化硅與橡膠的結(jié)合過(guò)于緊密，橡膠強(qiáng)度、耐磨性有時(shí)也會(huì)降低。
[0004]另外，汽車輪胎用橡膠組合物，從安全性方面考慮，其需要具有優(yōu)異的濕抓地性能或操縱穩(wěn)定性，所以在尋求低油耗性、加工性、橡膠強(qiáng)度以及耐磨性的同時(shí)，還尋求高水平地均衡得到這些性能的方法。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2000-344955號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明要解決的課題
[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供一種能夠均衡地改善加工性、低油耗性、橡膠強(qiáng)度、耐磨性、濕抓地性能以及操縱穩(wěn)定性的橡膠組合物，以及使用該橡膠組合物的充氣輪胎。
解決課題的手段
[0007]本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，其包含共軛二烯系聚合物和氮吸附比表面積為40~400m2/g的二氧化硅，所述共軛二烯系聚合物由使用下述式(I)表示的聚合引發(fā)劑使包含共軛二烯化合物以及含硅乙烯基化合物的單體成分聚合得到的共聚物的活性末端，與含氮原子及/或硅原子的化合物反應(yīng)而得到，橡膠成分100質(zhì)量％中，所述共軛二烯系聚合物的含量為I~90質(zhì)量聚異戍二 烯系橡膠的含量為O~70質(zhì)量％,相對(duì)于所述橡膠成分100質(zhì)量份,所述二氧化娃的含量為10~150質(zhì)量份，
[化I]
【權(quán)利要求】
1.一種橡膠組合物，其包含共軛二烯系聚合物和氮吸附比表面積為40~400m2/g的二氧化硅， 所述共軛二烯系聚合物由使用下述式(I)表示的聚合引發(fā)劑使包含共軛二烯化合物以及含硅乙烯基化合物的單體成分聚合得到的共聚物的活性末端，與含氮原子及/或硅原子的化合物反應(yīng)而得到， 橡膠成分100質(zhì)量％中，所述共軛二烯系聚合物的含量為1~90質(zhì)量％，聚異戊二烯系橡膠的含量為O~70質(zhì)量％， 相對(duì)于所述橡膠成分100質(zhì)量份,所述二氧化娃的含量為10~150質(zhì)量份， [化I]
2.如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，其中，所述式⑴的R11為下述式(Ia)表示的基團(tuán)， [化2]
3.如權(quán)利要求2所述的橡膠組合物，其中，所述式(Ia)的R14為由I~10個(gè)單元的源自異戊二烯的結(jié)構(gòu)單元形成的亞烴基。
4.如權(quán)利要求1~3的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，所述含硅乙烯基化合物為下述式(II)表不的化合物， [化3]
5.如權(quán)利要求1~4的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，所述共軛二烯系聚合物具有源自芳香族乙烯基化合物的結(jié)構(gòu)單元。
6.如權(quán)利要求1~5的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，所述二氧化硅包含氮吸附比表面積在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(I)，和氮吸附比表面積在120m2/g以上的二氧化硅⑵。
7.如權(quán)利要求1~6的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，相對(duì)于所述橡膠成分100質(zhì)量份，包含I~30質(zhì)量份的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60~120°C的固體樹脂。
8.如權(quán)利要求1~7的任一項(xiàng)所述的橡膠組合物，其中，所述二氧化硅包含氮吸附比表面積在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(I)，和氮吸附比表面積在120m2/g以上的二氧化硅⑵， 相對(duì)于所述橡膠成分100質(zhì)量份，包含I~30質(zhì)量份的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60~120°C的固體樹脂。
9.如權(quán)利要求1~8的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，相對(duì)于所述二氧化硅100質(zhì)量份，包含0.5~20質(zhì)量份的具有巰基的硅烷偶聯(lián)劑。
10.如權(quán)利要求1~9的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，相對(duì)于所述二氧化硅100質(zhì)量份，包含0.5~20質(zhì)量份的具有巰基的硅烷偶聯(lián)劑， 所述二氧化硅包含氮吸附比表面積在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(I)，和氮吸附比表面積在120m2/g以上的二氧化硅⑵。
11.如權(quán)利要求1~10的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，相對(duì)于所述二氧化硅100質(zhì)量份，包含0.5~20質(zhì)量份的具有巰基的硅烷偶聯(lián)劑， 相對(duì)于所述橡膠成分100質(zhì)量份，包含I~30質(zhì)量份的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60~120°C的固體樹脂。
12.如權(quán)利要求1~11的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，相對(duì)于所述二氧化硅100質(zhì)量份，包含0.5~20質(zhì)量份的具有巰基的硅烷偶聯(lián)劑， 所述二氧化硅包含氮吸附比表面積在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(I)，和氮吸附比表面積在120m2/g以上的二氧化硅⑵， 相對(duì)于所述橡膠成分100質(zhì)量份，包含I~30質(zhì)量份的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60~120°C的固體樹脂。
13.如權(quán)利要求1~12的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，相對(duì)于所述二氧化硅100質(zhì)量份，包含0.5~20質(zhì)量份的具有巰基的硅烷偶聯(lián)劑， 所述硅烷偶聯(lián)劑是下述式(I)表示的化合物，及/或是包含下述式(2)表示的鍵合單元A和下述式(3)表示的鍵合單元B的化合物， [化4]

14.如權(quán)利要求1~13的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，所述二氧化硅包含氮吸附比表面積在50m2/g以上、小于120m2/g的二氧化硅(I)，和氮吸附比表面積在120m2/g以上的二氧化硅(2)， 所述二氧化硅(I)以及(2)的氮吸附比表面積以及含量滿足以下式子， (二氧化硅⑵的氮吸附比表面積)/( 二氧化硅⑴的氮吸附比表面積)3 1.4(二氧化硅⑴的含量)X0.06 = (二氧化硅⑵的含量)含(二氧化硅⑴的含量)X15。
15.如權(quán)利要求1~14的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，所述橡膠組合物包含玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-40~20°C的液態(tài)樹脂以及/或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-40~20°C的增塑劑，所述液態(tài)樹脂為選自由芳香族系石油樹脂、萜烯系樹脂和松香系樹脂組成的組群中的至少一種，相對(duì)于所述橡膠成分100質(zhì)量份，所述液態(tài)樹脂以及所述增塑劑的合計(jì)含量為I~30質(zhì)量份。
16.如權(quán)利要求1~15的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，所述橡膠組合物的tanδ峰溫度小于-16°C。
17.如權(quán)利要求1~16的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物，其中，所述橡膠組合物用于胎面。
18.一種充氣輪胎，使 用權(quán)利要求1~17的任一項(xiàng)中所述的橡膠組合物制作。
【文檔編號(hào)】C08K5/548GK103946302SQ201280055156
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月24日
【發(fā)明者】佐藤大輔, 鳥田一哉, 石野崇 申請(qǐng)人:住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社