橡膠組合物以及充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠平衡良好地改善低燃耗性、濕抓地性能、干抓地性能的橡膠組合物以及將該橡膠組合物用于輪胎的各部件（特別是胎面）的充氣輪胎。本發(fā)明涉及一種含有橡膠成分和二氧化硅的橡膠組合物，所述橡膠成分含有共聚物，所述共聚物是將1,3-丁二烯、苯乙烯以及下述式（I）表示的化合物共聚而得到的，所述共聚物的一個末端具有胺基，另一個末端具有含有選自由氮、氧和硅組成的群組中的至少1種原子的官能團，共聚物的重均分子量為1.0×105～2.5×106，所述二氧化硅中，設(shè)與1個粒子鄰接的粒子有3個以上的粒子為分支粒子Z時，包括分支粒子Z的分支粒子間Z-Z的平均長度W1為30～400nm。（式中，R1表示碳原子數(shù)為1～10的烴基。）
【專利說明】橡膠組合物以及充氣輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種橡膠組合物以及使用該橡膠組合物制備的充氣輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，從節(jié)省資源、節(jié)省能源以及環(huán)境保護的立場，社會對降低二氧化碳排放量的要求越來越強烈。即使對汽車，出于降低二氧化碳排放量的目的，對汽車的輕量化、電能的利用等各種對策進行了研究。
[0003]作為汽車共同的問題，需要通過改善輪胎的滾動阻力來提高低燃耗性，此外對汽車，提高行駛時的安全性的要求也越來越強烈。汽車的這些低燃耗性和安全性很大程度上有賴于輪胎的性能，對汽車用輪胎的低燃耗性、濕抓地性能、駕駛穩(wěn)定性、耐久性的改善要求越來越強烈。輪胎的這些特性取決于輪胎的結(jié)構(gòu)、使用材料等各種要素，特別是很大程度上取決于與路面接觸的胎面部分所使用的橡膠組合物的性能。因此，對輪胎用橡膠組合物的技術(shù)改良進行了很多的研究和建議，并投入實際使用。
[0004]例如，作為輪胎胎面橡膠的性能，要提高低燃耗性需要滯后損耗小，要提高濕抓地性能需要抗?jié)窕愿?。然而，低滯后損耗與高抗?jié)窕缘年P(guān)系是相反的關(guān)系，現(xiàn)狀是只提高一方面的性能難以解決問題點。改良輪胎用橡膠組合物的代表性方法是改良所使用的原材料，并進行了以丁苯橡膠和 丁二烯橡膠為代表的原料橡膠的結(jié)構(gòu)的改良、炭黑、二氧化硅等的補強用填充劑、硫化劑、增塑劑等的結(jié)構(gòu)和組成的改良。
[0005]作為平衡良好地改善低燃耗性和濕抓地性能的方法，可以列舉使用二氧化硅作為填充劑的方法，但在二氧化硅的自凝集性強、分散困難方面還有進一步改善的余地。此外，雖然在專利文獻I中記載了將用含有氮原子和硅原子的特定的化合物對末端進行改性的丁苯橡膠和脂肪族羧酸鋅鹽等混合而獲得低燃耗性和濕抓地性能優(yōu)良的橡膠組合物的方法，但也需要提供其他的方法。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本專利特開2010-111754號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種能夠平衡良好地提高低燃耗性、濕抓地性能、干抓地性能的橡膠組合物以及將該橡膠組合物用于輪胎的各個部件(特別是胎面)的充氣輪胎。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]本發(fā)明涉及一種橡膠組合物，其包含橡膠成分和二氧化硅，所述橡膠成分含有共聚物，所述共聚物由I，3- 丁二烯、苯乙烯以及下述式(I)表示的化合物共聚得到，所述共聚物的一個末端具有胺基，另一個末端具有含有選自由氮、氧和硅組成的群組中的至少I種原子的官能團，共聚物的重均分子量為1.0X IO5~2.5 X 106，所述二氧化硅中，設(shè)與I個粒子鄰接的粒子為3個以上的粒子作為分支粒子Z時，包括分支粒子Z的分支粒子間Z-Z的平均長度W1為30~400nm。
[0013][化1]
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種橡膠組合物，其特征在于，該橡膠組合物含有橡膠成分和二氧化硅，所述橡膠成分含有共聚物，所述共聚物是將1，3-丁二烯、苯乙烯以及下述式(I)表示的化合物共聚而得到的，所述共聚物的一個末端具有胺基，另一個末端具有含有選自由氮、氧和硅組成的群組中的至少I種原子的官能團，所述共聚物的重均分子量為1.0X IO5~2.5X 106，所述二氧化硅中，設(shè)與I個粒子鄰接的粒子為3個以上的粒子為分支粒子Z時，包括分支粒子Z的分支粒子間Z-Z的平均長度W1為30~400nm，
2.一種橡膠組合物，其特征在于，該橡膠組合物是將重均分子量為1.0X IO5~2.5X IO6的共聚物與硅溶膠混煉而得到，所述共聚物通過將1，3-丁二烯、苯乙烯以及下述式(I)表示的化合物共聚而得到，所述共聚物的一個末端具有胺基，另一個末端具有含有選自由氮、氧和硅組成的群組中的至少I種原子的官能團， [化2]
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橡膠組合物，所述官能團為烷氧基甲硅烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橡膠組合物，所述官能團為烷氧基甲硅烷基和胺基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項所述的橡膠組合物，所述一個末端具有的胺基是烷基氨基或下述式(II)表示的基團； [化3]
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橡膠組合物，所述式(II)表示的基團為下述式(III)表示的基團； [化4]
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項所述的橡膠組合物，在所述一個末端具有胺基的同時，還具有異戊二烯單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項所述的橡膠組合物，所述共聚物中，所述式(I)表示的化合物的含量為0.05~35質(zhì)量％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8任一項所述的橡膠組合物，所述共聚物是如下得到的:以具有鋰離子和氨基的化合物作為聚合引發(fā)劑，將1，3-丁二烯、苯乙烯以及下述式(I)表示的化合物共聚后，通過具有含有選自由氮、氧和硅組成的群組中的至少I種原子的官能團的改性劑對聚合末端改性而得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的橡膠組合物，所述改性劑為下述式(IV)、下述式(V)或下述式(VI)表示的化合物；
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的橡膠組合物，所述聚合引發(fā)劑具有烷基氨基或下述式(II)表不的基團； [化8]
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的橡膠組合物，所述式(II)表示的基團為下述式(III)表示的基團； [化9]
13.根據(jù)權(quán)利要求9~12的任一項所述的橡膠組合物，所述聚合引發(fā)劑具有異戊二烯單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求1~13的任一項所述的橡膠組合物，所述橡膠成分100質(zhì)量％中，所述共聚物的含量為5質(zhì)量％以上。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或3~14的任一項所述的橡膠組合物，相對于所述橡膠成分100質(zhì)量份，具有5~150質(zhì)量份的所述二氧化娃。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或3~15的任一項所述的橡膠組合物，所述二氧化硅是，設(shè)平均一次粒徑為D時，包括分支粒子Z的分支粒子間Z-Z的平均長寬比WVd為3~100的物質(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或3~16的任一項所述的橡膠組合物，所述二氧化硅的平均一次粒徑D為5~1000nm。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或3~17的任一項所述的橡膠組合物，相對于二氧化硅100質(zhì)量份，含有I~20質(zhì)量份的硅烷偶聯(lián)劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求1~18的任一項所述的橡膠組合物，其用作輪胎胎面用橡膠組合物。
20.一種充氣輪胎，使用權(quán)利要求1~19的任一項所述的橡膠組合物制造。
【文檔編號】B60C1/00GK103764746SQ201280040947
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月23日
【發(fā)明者】岡部升, 上坂憲市 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社