胎面用橡胶组合物及使用该橡胶组合物的轮胎制造技术

提供一种胎面用橡胶组合物，其能够降低滚动阻力同时改进耐磨耗性和抗撕裂性。所述胎面用橡胶组合物包括：包含具有至少一种含氮官能团的改性共轭二烯类聚合物的橡胶组分；和通过特定方法获得的炭黑。在多阶段急冷介质导入用手段中的炭黑具有满足关系（Ｉ）和（ＩＩ）的甲苯萃取物透光率，１０＜Ｘ＜４０　　　　（Ｉ）９０＜Ｚ＜１００　　　（ＩＩ）［在关系式中，Ｘ是在首先从原料导入口定位的导入阶段第一急冷介质导入后获得的炭黑的甲苯萃取物透光率（％），和Ｚ是在最后急冷介质导入后获得的炭黑的甲苯萃取物透光率（％）］。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及胎面用橡胶组合物和使用该胎面用橡胶组合物的轮胎。特别地，本专利技术涉及能够以兼顾的方式改进耐久性如耐磨耗性和抗撕裂性以及降低滚动阻力的胎面用橡胶组合物。
技术介绍
近年来，由于对于节约能量和天然资源的社会需求，为了节约机动车的燃料消耗， 存在对于具有低滚动阻力的轮胎的需求。用于降低滚动阻力以满足如上所述的此类要求的已知技术的实例包括以下方法通过降低其中炭黑的使用量和/或使用低等级炭黑而降低橡胶组合物的滞后损失；在轮胎构件，特别是胎面胶中使用橡胶组合物。然而，简单地降低橡胶组合物中的炭黑的使用量可能导致橡胶组合物耐磨耗性的劣化。在另一种情况下，当通过增加橡胶组合物的橡胶组分中的聚丁二烯橡胶的比例和/或使得橡胶组合物高度弹性化而降低或改进轮胎的滚动阻力时，产生可能劣化橡胶组合物的抗撕裂性的问题。JP 2005-041975公开了一种橡胶组合物，其能够通过借助使用末端改性的聚合物如末端改性聚丁二烯橡胶改进炭黑的分散性，而以兼顾的方式同时改进耐磨耗性和滚动阻力。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题根据在JP 2005-041975中公开的橡胶组合物，降低末端改性聚丁二烯的滞后损失，并且获得使得兼顾耐磨耗性和滚动阻力至一定程度的效果。然而，在JP 2005-041975 中还存在对于改进这两种性能即耐磨耗性和滚动阻力的空间。本专利技术的目的在于解决上述现有技术的问题，并且提供能够以兼顾的方式改进耐久性如耐磨耗性和抗撕裂性以及降低滚动阻力的胎面用橡胶组合物。此外，本专利技术的另一目的在于提供使用胎面用橡胶组合物的轮胎，其中耐磨耗性、抗撕裂性和滚动阻力以高度平衡的方式改进。用于解决问题的方案作为为了实现上述目的的锐意研究的结果，本专利技术的专利技术人已发现，轮胎的耐久性和滚动阻力能够通过在轮胎的胎面中使用橡胶组合物以兼顾的方式改进，所述橡胶组合物通过共混在表面上具有相对少量的焦油组分(特别地为多环芳香烃)的炭黑与含有具有含氮官能团的改性共轭二烯类聚合物的橡胶组分获得，由此完成本专利技术。具体地，根据本专利技术的胎面用橡胶组合物是通过共混炭黑与含有具有至少一种含氮官能团的改性共轭二烯类聚合物的橡胶组分而获得的胎面用橡胶组合物，其特征在于， 所述炭黑通过以下获得准备具有连续设置的燃烧气体生成区、反应区和反应停止区的反应设备；在反应设备的燃烧气体生成区中生成高温燃烧气体；将原料导入反应区，从而形成含有炭黑的反应气流；然后将反应停止区中的反应气流通过多阶段急冷介质导入手段急冷从而终止反应，其中在多阶段急冷介质导入手段处观察到的甲苯萃取物透光率满足下式(I)和式(II) 的关系10 < X < 40 …(I)90 < Z < 100 — (II)在式中，X表示在导入从原料导入位置算起的第一急冷介质后炭黑的甲苯萃取物透光率(％)，和Z表示在导入从原料导入位置算起的最后急冷介质后炭黑的甲苯萃取物透光率(％ )。在导入从原料导入位置算起的最后急冷介质后的炭黑的甲苯萃取物透光率，与在完成生产过程后炭黑的甲苯萃取物透光率同义。在本专利技术的胎面用橡胶组合物的优选实例中，橡胶组分进一步包括天然橡胶。在本专利技术的胎面用橡胶组合物的另一优选实例中，炭黑具有在40-180cm7l00g范围内的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收量；在40-300m2/g范围内的氮吸附比表面积(N2SA)；在50-150%范围内的着色强度(TINT)；和不低于90%的甲苯萃取物透光率，其中氮吸附比表面积(N2SA)和甲苯萃取物透光率的值满足下式(III)0. 0283XAX (100-B)彡 40 …(III)在式中，A表示氮吸附比表面积(m2/g)和B表示甲苯萃取物透光率(％ )。在本专利技术的胎面用橡胶组合物的又一优选实例中，要共混的炭黑的含量相对于 100质量份橡胶组分为小于40质量份，要共混的二氧化硅的含量相对于100质量份橡胶组分为不大于20质量份。在该实施例中，橡胶组合物的低发热性得到改进。在本专利技术的胎面用橡胶组合物的又一优选实例中，橡胶组合物包含相对于二氧化硅为10质量份以下的硅烷偶联剂。在该实施例中，二氧化硅的分散性得到改进，由此提高由二氧化硅引起的补强效果。在本专利技术的胎面用橡胶组合物的又一优选实例中，在橡胶组合物中共混的炭黑的含量相对于100质量份橡胶组分为至少40质量份。在本专利技术的胎面用橡胶组合物中，改性共轭二烯类聚合物的含氮官能团的优选实例包括取代的或未取代的氨基、酰胺基、亚氨基、咪唑基、腈基和吡啶基。含氮官能团更优选为由下式(IV)表示的取代的氨基或由下式(V)表示的环氨基权利要求1.一种胎面用橡胶组合物，其通过将炭黑与包含具有至少一种含氮官能团的改性共轭二烯类聚合物的橡胶组分共混而获得，其特征在于，所述炭黑通过以下获得准备具有连续设置的燃烧气体生成区、反应区和反应停止区的反应设备；在所述反应设备的燃烧气体生成区中生成高温燃烧气体；将原料导入所述反应区，从而形成含有炭黑的反应气流；和然后在所述反应停止区中，将所述反应气流通过多阶段急冷介质导入手段急冷，从而终止反应，并且在所述多阶段急冷介质导入手段处观察到的甲苯萃取物透光率满足下式(I)和式(II)的关系10 < X < 40 …(I)90 < Z < 100 — (II)在式中，X表示在导入从原料导入位置算起的第一急冷介质后的炭黑的甲苯萃取物透光率(％)，和Z表示在导入从原料导入位置算起的最后急冷介质后的炭黑的甲苯萃取物透光率(％ )。2.根据权利要求1所述的胎面用橡胶组合物，其中所述橡胶组分进一步包括天然橡胶。3.根据权利要求1所述的胎面用橡胶组合物，其中所述炭黑具有在40-180cm7l00g范围内的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收量；在40-300m2/g范围内的氮吸附比表面积(N2SA)；在50-150%范围内的着色强度(TINT)；和不低于90%的甲苯萃取物透光率，和所述氮吸附比表面积(N2SA)和所述甲苯萃取物透光率的值满足下式(III)0. 0283XAX (100-B)彡 40 …(III)在式中，A表示氮吸附比表面积(m2/g)和B表示甲苯萃取物透光率(％ )。4.根据权利要求1所述的胎面用橡胶组合物，其中所述要共混的炭黑的含量相对于 100质量份所述橡胶组分为小于40质量份，和要共混的二氧化硅的含量相对于100质量份所述橡胶组分为不大于20质量份。5.根据权利要求4所述的胎面用橡胶组合物，其中所述橡胶组合物包含相对于二氧化硅为10质量份以下的硅烷偶联剂。6.根据权利要求1所述的胎面用橡胶组合物，其中在所述橡胶组合物中共混的炭黑的含量相对于100质量份所述橡胶组分为至少40质量份。7.根据权利要求1所述的胎面用橡胶组合物，其中所述含氮官能团的实例包括取代的或未取代的氨基、酰胺基、亚氨基、咪唑基、腈基和吡啶基。8.根据权利要求7所述的胎面用橡胶组合物，其中所述含氮官能团选自由下式(IV)表示的取代的氨基和由下式(V)表示的环氨基表示的环氨基组成的组9.根据权利要求8所述的胎面用橡胶组合物，其中所述含氮官能团是六亚甲基亚氨基。10.根据权利要求1或9所述的胎面用橡胶组合物，其中所述共轭二烯类聚合物是聚丁二烯橡胶。11.根据权利要求2所述的胎面用橡胶组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胎面用橡胶组合物，其通过将炭黑与包含具有至少一种含氮官能团的改性共轭二烯类聚合物的橡胶组分共混而获得，其特征在于，所述炭黑通过以下获得：准备具有连续设置的燃烧气体生成区、反应区和反应停止区的反应设备；在所述反应设备的燃烧气体生成区中生成高温燃烧气体；将原料导入所述反应区，从而形成含有炭黑的反应气流；和然后在所述反应停止区中，将所述反应气流通过多阶段急冷介质导入手段急冷，从而终止反应，并且在所述多阶段急冷介质导入手段处观察到的甲苯萃取物透光率满足下式（Ｉ）和式（ＩＩ）的关系：１０＜Ｘ＜４０　　　　…（Ｉ）９０＜Ｚ＜１００　　　…（ＩＩ）在式中，Ｘ表示在导入从原料导入位置算起的第一急冷介质后的炭黑的甲苯萃取物透光率（％），和Ｚ表示在导入从原料导入位置算起的最后急冷介质后的炭黑的甲苯萃取物透光率（％）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：米元大吾，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：JP