胎面冠部用橡胶组合物和充气轮胎制造技术

本发明专利技术提供胎面冠部用橡胶组合物和由该橡胶组合物形成的充气轮胎，其在高速行驶时的抓地性能和耐磨性优异。提供一种胎面冠部用橡胶组合物，包含：苯乙烯丁二烯橡胶和/或聚丁二烯橡胶、异戊二烯系橡胶、填料和增塑剂；以橡胶组分为100质量％计，所述橡胶组合物含有合计量至少为90质量％的苯乙烯丁二烯橡胶和/或聚丁二烯橡胶和0.3质量％～10质量％的异戊二烯系橡胶；以填料为100质量％计，所述填料含有至少80质量％的二氧化硅；相对于100质量份橡胶组分，所述橡胶组合物含有至少110质量份的二氧化硅和至少50质量份的增塑剂；以增塑剂为100质量％计，所述增塑剂包含不超过30质量％的液体增塑剂。

【技术实现步骤摘要】
胎面冠部用橡胶组合物和充气轮胎本申请是基于以下中国专利申请的分案申请：原案申请日：2018年02月13日原案申请号：201810150205.6原案申请名称：胎面冠部用橡胶组合物和充气轮胎
本专利技术涉及胎面冠部用橡胶组合物和充气轮胎。
技术介绍
目前，汽车轮胎特别需要抓地性能和耐磨性。因此，已经提出了例如使用改性SBR和特定二氧化硅的技术。其他已提出的技术包括掺入大量增塑剂如树脂以增强抓地性能的技术；以及掺入大量填料如二氧化硅以增强耐磨性的技术。然而，二氧化硅难以分散在这样的复合体系中，并且不幸的是耐磨性不能提高到理想水平。而且，在高速公路上(例如欧洲的高速公路)高速行驶期间，需要在各种温度范围内的高速抓地性能和耐磨性。然而，还没有开发出令人满意的技术，因此需要在高速行驶期间的抓地性能和耐磨性优异的橡胶组合物。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于解决上述问题，并提供一种胎面冠部用橡胶组合物和由该橡胶组合物形成的充气轮胎，其在高速行驶期间抓地性能和耐磨性优异。技术方案本专利技术涉及一种胎面冠部用橡胶组合物，其包含：苯乙烯丁二烯橡胶或聚丁二烯橡胶中的至少一种、异戊二烯系橡胶、填料和增塑剂；以橡胶组分为100质量％计，所述橡胶组合物含有合计量至少为90质量％的苯乙烯丁二烯橡胶或聚丁二烯橡胶中的至少一种和0.3质量％～10质量％异戊二烯系橡胶；以填料为100质量％计，所述填料含有至少80质量％的二氧化硅；相对于100质量份橡胶组分，所述橡胶组合物含有至少110质量份二氧化硅和至少50质量份的增塑剂；以增塑剂为100质量％计，所述增塑剂包含不超过30质量％的液体增塑剂。苯乙烯丁二烯橡胶优选具有70摩尔％以下的乙烯基含量。苯乙烯丁二烯橡胶优选是含有与二氧化硅相互作用的官能团的改性苯乙烯丁二烯橡胶。以橡胶组分为100质量％计，苯乙烯丁二烯橡胶优选以80质量％以上的量存在。以增塑剂为100质量％计，增塑剂优选包含不超过20质量％的液体增塑剂。所述二氧化硅的氮吸附比表面积为190m2/g以上。本专利技术还涉及一种充气轮胎，其包括：由所述橡胶组合物形成的胎面冠部；和胎面基部。胎面基部优选由胎面基部用橡胶组合物形成，以橡胶组分为100质量％计，所述胎面基部用橡胶组合物包含至少20质量％的异戊二烯系橡胶。专利技术的有益效果本专利技术的胎面冠部用橡胶组合物含有：苯乙烯丁二烯橡胶和/或聚丁二烯橡胶，异戊二烯系橡胶；填料；和增塑剂。橡胶组合物的橡胶组分具有预定合计量的苯乙烯丁二烯橡胶和聚丁二烯橡胶以及预定的异戊二烯系橡胶含量。填料具有预定的二氧化硅含量。此外，二氧化硅和增塑剂相对于橡胶组分以预定量存在。这样的胎面冠部用橡胶组合物在高速行驶时能够显著提高抓地性能和耐磨性。具体实施方式[胎面冠部]本专利技术的胎面冠部用橡胶组合物含有：苯乙烯丁二烯橡胶和/或聚丁二烯橡胶，异戊二烯系橡胶；填料；和增塑剂。橡胶组合物的橡胶组分具有预定合计量的苯乙烯丁二烯橡胶和聚丁二烯橡胶以及预定的异戊二烯系橡胶含量。填料具有预定的二氧化硅含量。此外，二氧化硅和增塑剂相对于橡胶组分以预定量存在。通过满足所有这些要求，能够实现传统上难以实现的高速行驶时的抓地性能(低温和高温路面上)和耐磨性的均衡提高。而且，还可以获得良好的湿抓地性能。在本专利技术中，将少量异戊二烯系橡胶作为橡胶组分添加到含有预定量的具有高SBR和/或BR含量的橡胶组分，具有高二氧化硅含量的填料和增塑剂的混合物中，从而形成与其它橡胶组分不相容的细小岛，由此导致二氧化硅的分散性提高。这里，可以预期，如果在橡胶基质中含有不相容的橡胶组分，则可以在界面上留下大量的二氧化硅，交联形态可以在界面处变化。但是，由于通过掺入少量的异戊二烯系橡胶而形成的微细不均匀区域的存在，因此认为二氧化硅的分散性提高从而在高速运行中低温和高温路面上的抓地性能和耐磨性可以得到显著改善。在胎面冠部用橡胶组合物中，以橡胶组分为100质量％计，SBR和BR的组合含量(合计量)为90质量％以上，优选为92质量％以上，更优选为93质量％以上，以获得足够的抓地性能(在低温和高温路面上)。为了获得足够的抓地性能(在低温和高温路面上)，以橡胶组分为100质量％计，SBR含量(量)优选为40质量％以上，更优选60质量％以上，进一步更优选70质量％以上，特别优选80质量％以上。考虑到耐磨性，SBR含量优选为98质量％以下，更优选为97质量％以下。为了获得足够的抓地性能(在低温和高温路面上)，并考虑到与燃料经济性的平衡，以橡胶组分为100质量％计，BR含量(量)优选为0至60质量％，更优选0至50质量％，还更优选10至30质量％。适用的SBR的非限制性实例包括乳液聚合的苯乙烯丁二烯橡胶(E-SBR)和溶液聚合的苯乙烯丁二烯橡胶(S-SBR)。SBR可以是未改性的SBR或改性的SBR。特别优选含有与二氧化硅相互作用的官能团(二氧化硅相互作用官能团)的改性SBR。这种SBR提高了抓地性能(在低温和高温路面上)和耐磨性。官能团可以位于主链或末端。二氧化硅相互作用官能团可以是与二氧化硅相互作用(反应性)的任何基团。实例包括可被取代的氨基，酰胺基，甲硅烷基，烷氧基甲硅烷基，异氰酸酯基，亚氨基，咪唑基，脲基，醚基，羰基，氧羰基，巯基，硫醚基，二硫醚基，磺酰基，亚磺酰基，硫代羰基，铵基，酰亚胺基，肼基，偶氮基，重氮基，羧基，腈基，吡啶基，烷氧基，羟基，氧基和环氧基。考虑到抓地性能(低温和高温路面上)和耐磨性，在这些中，优选氨基(优选其中氢原子被C1-C6烷基取代)，烷氧基(优选C1-C6烷氧基)，以及烷氧基甲硅烷基(优选C1-C6烷氧基甲硅烷基)。改性SBR优选为用下式(1)表示的化合物(改性剂)改性的苯乙烯丁二烯橡胶，特别优选用式(1)表示的化合物改性聚合末端(活性末端)的S-SBR：式中R1，R2和R3相同或不同，各自代表烷基，烷氧基，甲硅烷氧基，缩醛基，羧基(-COOH)或巯基(-SH)或其衍生物；R4和R5相同或不同，各自表示氢原子或烷基，R4和R5可以与氮原子连接在一起以形成环结构；并且n表示整数。在式(1)中，R1，R2和R3可以各自合适地为烷氧基，优选C1-C8，更优选C1-C4烷氧基；R4和R5可以各自合适地为烷基，优选C1-C3烷基；n优选为1～5，更优选为2～4，进一步优选为3。在R4和R5与氮原子连接在一起形成环结构的情况下，环结构优选为4元环至8元环。术语“烷氧基”包括环烷氧基(例如环己氧基)和芳氧基(例如苯氧基和苄氧基)。式(1)的化合物的具体实例包括2-二甲基氨基乙基三甲氧基硅烷，3-二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷，2-二甲基氨基乙基三乙氧基硅烷，3-二甲基氨基丙基三乙氧基硅烷，2-二乙基氨基乙基三甲氧基硅烷，3-二乙基氨基丙基三甲氧基硅烷，2-二乙基氨基乙基三乙氧基硅烷，和3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷。考虑到抓地性能(在低温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.充气轮胎，包括胎面冠部和胎面基部，/n所述胎面冠部由胎面冠部用橡胶组合物形成，所述胎面冠部用橡胶组合物包含：/n苯乙烯丁二烯橡胶或聚丁二烯橡胶中的至少一种；/n异戊二烯系橡胶；/n填料；和/n增塑剂，/n以胎面冠部用橡胶组合物中的橡胶组分为100质量％计，所述橡胶组合物含有合计量至少为90质量％的苯乙烯丁二烯橡胶或聚丁二烯橡胶中的至少一种和0.3质量％～10质量％的异戊二烯系橡胶，/n以填料为100质量％计，所述填料含有至少80质量％的二氧化硅，/n相对于胎面冠部用橡胶组合物中的100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物含有至少110质量份的二氧化硅和至少50质量份的增塑剂，/n以增塑剂为100质量％计，所述增塑剂包含不超过30质量％的液体增塑剂。/n

【技术特征摘要】
20170220 JP 2017-0290611.充气轮胎，包括胎面冠部和胎面基部，
所述胎面冠部由胎面冠部用橡胶组合物形成，所述胎面冠部用橡胶组合物包含：
苯乙烯丁二烯橡胶或聚丁二烯橡胶中的至少一种；
异戊二烯系橡胶；
填料；和
增塑剂，
以胎面冠部用橡胶组合物中的橡胶组分为100质量％计，所述橡胶组合物含有合计量至少为90质量％的苯乙烯丁二烯橡胶或聚丁二烯橡胶中的至少一种和0.3质量％～10质量％的异戊二烯系橡胶，
以填料为100质量％计，所述填料含有至少80质量％的二氧化硅，
相对于胎面冠部用橡胶组合物中的100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物含有至少110质量份的二氧化硅和至少50质量份的增塑剂，
以增塑剂为100质量％计，所述增塑剂包含不超过30质量％的液体增塑剂。


2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述苯乙烯丁二烯橡胶具有70摩尔％以下的乙烯基含量。


3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，苯乙烯丁二烯橡胶是含有与二氧化硅相互作用的官能团的改性苯乙烯丁二烯橡胶。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：横山结香，出云优，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP