[发明专利]胎面用橡胶组合物及充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种胎面用橡胶组合物及具有由该组合物生产的胎面的充气轮胎。

背景技术

通常，通过降低轮胎的滚动阻力(即，改进滚动阻力)来改进车辆的燃料消耗。近年来已经越来越强烈地需要进一步降低车辆燃料消耗，并且用于生产在各种轮胎组件中占据较大区域的胎面的橡胶组合物需要具有出色的滚动阻力。

作为一种已知的改进橡胶组合物滚动阻力的方法是减少橡胶组合物中的补强填料的含量。然而，这种方法引起了橡胶组合物硬度的下降，问题是这导致了轮胎操纵稳定性和湿滑性能(wet skid performance)的下降。

作为已知的用于解决这一问题的方法是将二氧化硅用作补强填料。由于二氧化硅对橡胶组分具有低亲和性，所以二氧化硅通常与硅烷偶联剂(例如硫化物硅烷和巯基硅烷)组合使用。例如，专利文献1公开了一种含有二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物的橡胶组合物。

然而，硫化物硅烷的使用趋向于增加该组合物的加工粘度，并且巯基硅烷的使用倾向于减少焦烧时间。因此，由于橡胶组合物的加工性趋向于下降，需要改进传统的硅烷偶联剂。此外，因为由于二氧化硅的补强性能比其它补强填料例如炭黑低，导致耐磨性趋向于未被充分改进，所以需要改进使用二氧化硅的方法。

专利文献1：JP 2002-363346A

发明内容

本发明的目标是提供：一种胎面用橡胶组合物，该组合物以良好平衡方式改进加工性、滚动阻力、湿滑性能、耐磨性、和操纵稳定性以便解决上述问题；以及一种具有由该橡胶组合物生产的胎面的充气轮胎。

本发明涉及一种胎面用橡胶组合物，该组合物包含：橡胶组分；芳香族乙烯基聚合物；二氧化硅；以及含有巯基的硅烷偶联剂，其中所述芳香族乙烯基聚合物是通过α-甲基苯乙烯和/或苯乙烯的聚合所得到的树脂，并且以100质量份的橡胶组分为基准，所述芳香族乙烯基聚合物的量为3至25质量份，并且二氧化硅的量为15至150质量份。

芳香族乙烯基聚合物理想的是α-甲基苯乙烯的均聚物或α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物。

理想的是，含有巯基的硅烷偶联剂是包含通式(1)所示单元A和通式(2)所示单元B的共聚物，并且单元B的比例为单元A和单元B的总摩尔含量的1至70mol％。

在通式(1)和(2)中，x和y各是1以上的整数，R¹表示氢、卤素、有支链或无支链的C_1-30烷基或亚烷基、有支链或无支链的C_2-30烯基或亚烯基、有支链或无支链的C_2-30炔基或亚炔基、或者通过用羟基或者羧基取代烷基或烯基末端所获得的基团，R²表示氢、有支链或无支链的C_1-30烷基或亚烷基、有支链或无支链的C_2-30亚烯基或烯基、或者有支链或无支链的C_2-30炔基或亚炔基，并且R¹和R²可以一起形成环状结构。

芳香族乙烯基聚合物理想的是具有100℃以下软化点。

橡胶组分理想的是同时包括丁苯橡胶与丁二烯橡胶或天然橡胶。

本发明还涉及一种具有由所述橡胶组合物生产的胎面的充气轮胎。

除了含有二氧化硅的组合物之外，根据本发明的橡胶组合物还包含特定的芳香族乙烯基聚合物和含有巯基的硅烷偶联剂。此胎面用橡胶组合物的使用提供了一种在加工性、滚动阻力、湿滑性能、耐磨性和操纵稳定性之间具有良好平衡的充气轮胎。

具体实施方式

本发明的胎面用橡胶组合物包含预定量的特定芳香族乙烯聚合物和二氧化硅，并且还包含含有巯基的硅烷偶联剂。包含芳香族乙烯基聚合物的橡胶组合物改进了操纵稳定性和湿滑性能。在使用含有巯基的硅烷偶联剂的情况下，焦烧时间趋向于减少；然而根据本发明，芳香族乙烯基聚合物的使用与此倾向对抗并且还可改进捏合加工性和挤出加工性。此外，芳香族乙烯基聚合物、二氧化硅、和硅烷偶联剂的组合使用在保持加工性的同时改进了滚动阻力，并且同时改进了耐磨性。因此，可以平衡方式改进传统上难以同时获得的性能(特别是耐磨性、湿滑性能、和滚动阻力)。