橡胶组合物及使用了其的充气轮胎制造技术

本发明专利技术的课题在于提供可同时实现优异的硫化物性和低发热化的橡胶组合物及使用了其的充气轮胎。本发明专利技术的橡胶组合物含有二烯系橡胶(A)、二氧化硅(B)、硅烷偶联剂(C)、和酸改性聚烯烃(D)，上述二烯系橡胶(A)包含30质量％以上的芳香族乙烯基化合物‑共轭二烯共聚橡胶，上述酸改性聚烯烃(D)具有选自丙烯、1‑丁烯、及1‑辛烯中的至少1种重复单元，相对于上述二烯系橡胶(A)100质量份，上述二氧化硅(B)的含量为5～150质量份，相对于上述二烯系橡胶(A)100质量份，上述硅烷偶联剂(C)及上述酸改性聚烯烃(D)的合计含量为5～30质量份。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】橡胶组合物及使用了其的充气轮胎
本专利技术涉及橡胶组合物及使用了其的充气轮胎。
技术介绍
近年来，从保护地球环境的观点考虑，针对充气轮胎也要求考虑环境，具体而言，期望在维持高强度的同时使燃油效率提高的性能。为了改善燃油效率，可以使用能够抑制行车时的发热的橡胶组合物制作充气轮胎，尤其是，认为通过降低在行车时与路面接触的胎面冠部、行车时反复变形大的胎侧部的发热，可改善燃油效率。这样，专利文献1中，本申请人出于在维持硬度及模量(modulus)的同时实现低发热性、并赋予高断裂伸长率等目的，提供了“一种轮胎用橡胶组合物，其特征在于，相对于选自天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、异戊二烯橡胶及乙烯-丙烯-二烯三元聚合物中的至少1种二烯系橡胶100质量份，配合有1～80质量份再生聚对苯二甲酸乙二醇酯粉末。”([权利要求1][0005])，另外，从进一步提高上述目的(效果)的观点考虑，提出了“相对于二烯系橡胶100质量份，配合1～30质量份的含有羧基或羧酸酐基的聚乙烯”([权利要求2][0007])。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-153168号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术人等针对专利文献1中记载的轮胎用橡胶组合物进行了研究，结果发现，对于未配合再生聚对苯二甲酸乙二醇酯粉末的体系、或根据二烯系橡胶的种类的不同，有时无法同时实现硬度、模量及断裂伸长率等硫化物性、和低发热化。因此，本专利技术的课题在于提供可同时实现优异的硫化物性和低发热化的橡胶组合物及使用了其的充气轮胎。用于解决课题的手段本专利技术人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，含有包含规定量的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶的二烯系橡胶、二氧化硅、硅烷偶联剂、及特定的酸改性聚烯烃的橡胶组合物可同时实现优异的硫化物性和低发热化，从而完成了本专利技术。即，本专利技术人发现，通过以下的构成可解决上述课题。[1]一种橡胶组合物，其含有二烯系橡胶(A)、二氧化硅(B)、硅烷偶联剂(C)、和酸改性聚烯烃(D)，上述二烯系橡胶(A)包含30质量％以上的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶，上述酸改性聚烯烃(D)具有选自丙烯、1-丁烯、及1-辛烯中的至少1种的重复单元，相对于上述二烯系橡胶(A)100质量份，上述二氧化硅(B)的含量为5～150质量份，相对于上述二烯系橡胶(A)100质量份，上述硅烷偶联剂(C)及上述酸改性聚烯烃(D)的含量分别为1质量份以上，相对于上述二烯系橡胶(A)100质量份，上述硅烷偶联剂(C)及上述酸改性聚烯烃(D)的合计含量为5～30质量份。[2]根据[1]所述的橡胶组合物，其中，上述酸改性聚烯烃(D)为选自丙烯、1-丁烯、及1-辛烯中的1种重复单元、与选自乙烯、丙烯、1-丁烯、及1-辛烯中的1种重复单元的共聚物。[3]根据[1]或[2]所述的橡胶组合物，其中，以预先混合上述二氧化硅(B)及上述酸改性聚烯烃(D)而成的混合物(E)的形式含有上述二氧化硅(B)及上述酸改性聚烯烃(D)。[4]根据[3]所述的橡胶组合物，其中，上述混合物(E)中的上述酸改性聚烯烃(D)与上述二氧化硅(B)的质量比为100：5～100：60。[5]根据[3]或[4]所述的橡胶组合物，其中，相对于上述二烯系橡胶(A)100质量份，上述混合物(E)的含量为3～30质量份。[6]根据[3]～[5]中任一项所述的橡胶组合物，其中，上述混合物(E)中的上述二氧化硅(B)的至少一部分键合于上述酸改性聚烯烃(D)的酸改性部位。[7]根据[1]～[6]中任一项所述的橡胶组合物，其中，上述酸改性聚烯烃(D)为经马来酸酐改性的聚烯烃。[8]一种充气轮胎，其构成构件中使用了[1]～[7]中任一项所述的橡胶组合物。专利技术的效果通过本专利技术，可提供一种可同时实现优异的硫化物性和低发热化的橡胶组合物及使用了其的充气轮胎。附图说明[图1]为表示本专利技术的充气轮胎的实施方式的一例的轮胎的示意性部分剖视图。具体实施方式〔橡胶组合物〕本专利技术的橡胶组合物含有二烯系橡胶(A)、二氧化硅(B)、硅烷偶联剂(C)、和酸改性聚烯烃(D)，上述二烯系橡胶(A)包含30质量％以上的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶，上述酸改性聚烯烃(D)具有选自丙烯、1-丁烯、及1-辛烯中的至少1种重复单元。另外，相对于上述二烯系橡胶(A)100质量份，上述二氧化硅(B)的含量为5～150质量份。此外，相对于上述二烯系橡胶(A)100质量份，上述硅烷偶联剂(C)及上述酸改性聚烯烃(D)的含量分别为1质量份以上，相对于上述二烯系橡胶(A)100质量份，上述硅烷偶联剂(C)及上述酸改性聚烯烃(D)的合计含量为5～30质量份。本专利技术中，通过相对于包含30质量％以上的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶的二烯系橡胶，在含有二氧化硅及硅烷偶联剂的同时，还含有特定的酸改性聚烯烃(D)，可同时实现优异的硫化物性和低发热化。其详细机理虽然并不清楚，但大致推测如下。即，认为具有特定的重复单元的酸改性聚烯烃由于存在酸改性基团(例如，马来酸酐基)，因而与二氧化硅的亲和性提高，认为与硅烷偶联剂一同，有助于二氧化硅的分散。此外，认为聚烯烃部位为疏水性，与橡胶的物理相互作用优异。另外，如果考虑到在配合仅具有乙烯作为重复单元的酸改性聚烯烃(以下称为“酸改性聚乙烯”)的情况下不呈现上述效果(如后述的比较例7所示)，则还认为选自丙烯、1-丁烯、及1-辛烯中的重复单元所具有的叔碳对于由与橡胶的物理相互作用带来的硫化物性的提高而言是必需的。以下，对本专利技术的橡胶组合物所含有的各成分详细进行说明。＜二烯系橡胶(A)＞本专利技术的橡胶组合物所含有的二烯系橡胶(A)只要包含至少30质量％以上的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶，就没有特别限制。此处，上述芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶的末端可被羟基、聚有机硅氧烷基、羰基、氨基等改性。另外，作为上述芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶，例如，可举出苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯-异戊二烯橡胶(SBIR)等，其中，优选为SBR。此外，上述芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶的重均分子量没有特别限制，从加工性的观点考虑，优选为10万～250万，更优选为30万～200万。需要说明的是，芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶的重均分子量(Mw)是利用以四氢呋喃为溶剂的凝胶渗透色谱法(GPC)、按照标准聚苯乙烯换算而测得的值。本专利技术中，上述芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶可进一步谋求低发热化，另外，从低发热性和湿地抓地性能的均衡性的观点考虑，优选在二烯系橡胶中包含35～100质量％的上述芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶，更优选包含40～90质量％的上述芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶。另外，本专利技术中，对于上述芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶而言，从加工性、耐磨耗性的观点考虑，优选的是，包含20～50质量％的芳香族乙烯基化合物，包含20～70质量％的共轭二烯中的乙烯键量。本专利技术中，在含有上述芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶以外的二烯系橡胶的情况下，该二烯系橡胶只要在主链上具有双键，则没有特别限制，作为其具体例，可举出天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶组合物，其含有二烯系橡胶(A)、二氧化硅(B)、硅烷偶联剂(C)、和酸改性聚烯烃(D)，所述二烯系橡胶(A)包含30质量％以上的芳香族乙烯基化合物‑共轭二烯共聚橡胶，所述酸改性聚烯烃(D)具有选自丙烯、1‑丁烯、及1‑辛烯中的至少1种重复单元，相对于所述二烯系橡胶(A)100质量份，所述二氧化硅(B)的含量为5～150质量份，相对于所述二烯系橡胶(A)100质量份，所述硅烷偶联剂(C)及所述酸改性聚烯烃(D)的含量分别为1质量份以上，相对于所述二烯系橡胶(A)100质量份，所述硅烷偶联剂(C)及所述酸改性聚烯烃(D)的合计含量为5～30质量份。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.27 JP 2014-133001;2014.06.27 JP 2014-133111.一种橡胶组合物，其含有二烯系橡胶(A)、二氧化硅(B)、硅烷偶联剂(C)、和酸改性聚烯烃(D)，所述二烯系橡胶(A)包含30质量％以上的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯共聚橡胶，所述酸改性聚烯烃(D)具有选自丙烯、1-丁烯、及1-辛烯中的至少1种重复单元，相对于所述二烯系橡胶(A)100质量份，所述二氧化硅(B)的含量为5～150质量份，相对于所述二烯系橡胶(A)100质量份，所述硅烷偶联剂(C)及所述酸改性聚烯烃(D)的含量分别为1质量份以上，相对于所述二烯系橡胶(A)100质量份，所述硅烷偶联剂(C)及所述酸改性聚烯烃(D)的合计含量为5～30质量份。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中，所述酸改性聚烯烃(D)为选自丙烯、1-丁烯、及...

【专利技术属性】
技术研发人员：田边祐介，佐藤峻，
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