[发明专利]用于胎面的橡胶组合物及充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于胎面的橡胶组合物，以及由该橡胶组合物形成的充气轮胎。

背景技术

对于其中每单位面积的接触压力较低的客车用轮胎以及运动型多功能车用轮胎而言，需要接触路面的胎面部分同时具有良好的耐磨性、湿抓地性能以及燃料经济性，尤其是良好的耐磨性。

就用于改善耐磨性的方法来说，引入了如下技术(例如专利文献1)：通过使用具有较大氮吸附比表面积的二氧化硅(微细二氧化硅(finely divided silica))或具有较大氮吸附比表面积的炭黑(微细炭黑(finely divided carbon black))来改善湿抓地性能、燃料经济性以及耐磨性。

不幸的是，微细二氧化硅和炭黑具有较强的团聚趋势，从而难以均一地分散。因此，二氧化硅制造商试图通过调节二氧化硅的表面活性和颗粒分布来改善二氧化硅在橡胶组合物中的分散性。然而，例如，在包含改性聚合物的橡胶组合物的情况中，在捏合的初始阶段，改性聚合物可能与二氧化硅成键，从而抑制二氧化硅的分散。于是，微细二氧化硅和炭黑难以均一地分散，并且微细二氧化硅或炭黑的添加趋于降低断裂伸长性。

用于改善耐磨性的另一种方法是降低硫黄用量，并且使用含硫交联剂比如1，6-二(N，N′-二苯甲基硫代氨甲酰二硫)己烷、二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物以及聚3，6-二氧杂辛烷-四硫化物。不幸的是，这些含硫交联剂通常是昂贵的，同时它们仅能提高耐磨性约10％。于是耐磨性需要进一步改进。

用于改善耐磨性的另一种方法是用二氧化硅(或炭黑)与一部分聚合物组分形成母料。然而，该方法仅使耐磨性提高约10％，于是耐磨性需要进一步改进。

用于改善耐磨性的另一种方法是将可与二氧化硅反应的改性基团引入丁苯橡胶的末端或主链上，以改进二氧化硅的分散性。然而，该方法仅使耐磨性提高约10％，于是耐磨性需要进一步改进。

作为用于改善耐磨性的方法，通常也已知有如下技术：其中以100质量％的橡胶组分为基准，使用约10-35质量％的用Nd催化剂合成的高顺式丁二烯橡胶以便利用丁二烯橡胶本身的良好耐磨性。不幸的是，该技术可能导致其中接触压力较低的客车用轮胎和运动型多功能车用轮胎的湿抓地性能发生较大的降低。因此，以100质量％的橡胶组分为基准，使用的高顺式丁二烯橡胶的量被限制为不超过约35质量％。

如上所述，希望提供一种用于胎面的橡胶组合物，其具有出色的耐磨性和良好的湿抓地性能、并且还可提供良好的燃料经济性和断裂伸长性。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP2011-132307A。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于解决上述问题，并且提供一种用于胎面的橡胶组合物、以及由该橡胶组合物形成的充气轮胎(尤其用于客车以及用于运动型多功能车)，该橡胶组合物具有出色的耐磨性和良好的湿抓地性能、并且还可提供良好的燃料经济性和断裂生长性。

解决问题的方案

本发明涉及一种用于胎面的橡胶组合物，该橡胶组合物包括：以100质量％的橡胶组分为基准，40-75质量％的丁二烯橡胶和25-55质量％的丁苯橡胶；以及相对于100质量份橡胶组分，40-120质量份的氮吸附比表面积为160-270m²/g的二氧化硅，和15-50质量份的氮吸附比表面积为100-250m²/g的炭黑，其中，二氧化硅的总含量相对于丁苯橡胶的总含量的比率为0.70-2.50，炭黑的总含量相对于丁二烯橡胶的总含量的比率为0.25-0.75。

优选地，所述丁二烯橡胶包括选自于用稀土催化剂合成的丁二烯橡胶和用于二氧化硅的改性丁二烯橡胶中的至少一种，并且所述橡胶组分包括8质量％以上的用于二氧化硅的改性丁苯橡胶。

优选地，所述橡胶组分包含5质量％以上的用稀土催化剂合成的丁二烯橡胶、以及5质量％以上的用于二氧化硅的改性丁二烯橡胶；相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物包含15-50质量份的氮吸附比表面积为100-180m²/g的炭黑；炭黑的总含量相对于丁二烯橡胶的总含量的比率为0.40-0.75。

优选地，橡胶组合物包含软化点为-20～45℃的液态树脂，该液态树脂是液态香豆酮茚树脂和液态萜烯树脂中的至少一种。