轮胎用橡胶组合物制造技术

本发明专利技术提供低滚动阻力性、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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术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。
技术介绍
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(tanδ)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。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℃的tanδ)，提高湿路抓地性(0℃的tanδ)。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。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。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-91498号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术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。用于解决课题的方法实现上述目的的本专利技术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。专利技术的效果本专利技术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。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)～(III)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，X1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。X3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，n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。)作为所述改性共轭二烯系聚合物橡胶(a)，优选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％。由此，因为改性共轭二烯系聚合物橡胶(a)形成微细的相分离形态，所以末端改性基有效地作用于二氧化硅，使二氧化硅的分散性更加良好，从而大幅降低充气轮胎的低滚动阻力性，进一步提高干路性能和湿路性能。作为二氧化硅，优选氮吸附比表面积(N2SA)为194～225m2/g，CTAB比表面积(CTAB)为170～210m2/g，DBP吸收量为190ml/100g以上，所述N2SA与CTAB的比(N2SA/CTAB)为0.9～1.4。通过配合这样的二氧化硅，从而二氧化硅的分散性和增强性形成最佳的状态，与改性共轭二烯系聚合物橡胶(a)的亲和性进一步提高，能够在进一步降低滚动阻力的同时，使干路性能和湿路性能更高。另外优选相对于所述二烯系橡胶100质量份，配合软化点为100～150℃的芳香族改性萜烯树脂3～20质量份，从而能够在维持优异的低滚动阻力性的同时进一步提高湿路性能、特别是湿润路面的操纵稳定性。进而所述二烯系橡胶可以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％，可以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℃，重均分子量(Mw)为90万～140万，该重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)为2.3以上。通过含有具有这样的特性的末端改性共轭二烯系聚合物橡胶(b)，能够在进一步降低滚动阻力的同时使干路性能和湿路性能更高，并且加工性也能够进一步优化。优选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，由此可以使干燥和湿润路面的操纵稳定性为更高的水平。胎面部使用了该橡胶组合物的充气轮胎，低滚动阻力性、干路性能和湿路性能、以及加工性可以提高到现有水平以上。附图说明图1是显示本专利技术的实施例、比较例的各组合物的配合、评价的图。图2是显示本专利技术的实施例、比较例的各组合物的配合、评价的图。图3是本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.08 JP 2012-051967;2012.08.31 JP 2012-192041.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。
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)～(III)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，X1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；X3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，n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1～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉浦裕记，芦浦诚，佐藤正树，
申请(专利权)人：横滨橡胶株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP