[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、胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶、或结合胶的橡胶组合物，以及还涉及包括选自于分别由该橡胶组合物形成的胎面、胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶、以及结合胶中的至少一个的充气轮胎。

背景技术

近年来，对高效率燃料汽车的需求日益增长，以及随着该增长，需要具有出色燃料效率的轮胎用橡胶组合物。已知为了改进燃料效率，丁苯橡胶或丁二烯橡胶被改性以促进填料的分散。例如，提出具有用包含氮功能团的烷氧基硅烷改性的末端的橡胶作为用于二氧化硅配方的改性橡胶，以及提出结合了锡的末端改性丁二烯橡胶作为用于炭黑配方的改性橡胶。此外，已知专利文献1中公开的含巯基的硅烷偶联剂与二氧化硅具有高反应性，从而促进了二氧化硅的分散。

虽然上述所有用于改进燃料效率的技术对丁苯橡胶或丁二烯橡胶均是有效的，但其对于异戊二烯系橡胶例如天然橡胶、高纯化天然橡胶、异戊二烯橡胶和环氧化天然橡胶是不充分有效的。

除了丁苯橡胶或丁二烯橡胶外，轮胎用橡胶组合物通常还包含异戊二烯系橡胶。特别地，用于要求具有出色橡胶强度的重型轮胎的橡胶组合物包含异戊二烯系橡胶作为主要组分。因此，期待可有效地用于改进异戊二烯系橡胶的燃料效率的技术。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2012-122015A

发明内容

技术问题

本发明致力于解决上述问题并提供用于胎面的橡胶组合物以及包括由该橡胶组合物形成的胎面的充气轮胎，该橡胶组合物改进了包含异戊二烯系橡胶的橡胶组合物的燃料效率并提供了良好的耐磨性和断裂伸长。

本发明还致力于解决上述问题并提供用于胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶或结合胶的橡胶组合物，该橡胶组合物改进了包含异戊二烯系橡胶的橡胶组合物的燃料效率并提供了良好的耐磨性、断裂伸长和加工性能；以及包括选自于分别由该橡胶组合物形成的胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶和结合胶中的至少一个的充气轮胎。

解决问题的方案

本发明的第一方面涉及一种用于胎面的橡胶组合物，其包含：

橡胶组分；

氮吸附比表面积为80-250m²/g的炭黑；

硫；以及

如下式(I)所示的化合物，

以100质量％的橡胶组分为基准，橡胶组分包含35-95质量％的异戊二烯系橡胶以及5-65质量％的顺式含量为90质量％以上的高顺式丁二烯橡胶，

相对于100质量份的橡胶组分，炭黑的量为20-70质量份，

相对于100质量份的橡胶组分，硫的量为0.5-1.6质量份，

相对于100质量份的炭黑，式(I)所示的化合物的量为0.1-20质量份：

其中R¹和R²是彼此相同或不同的，并且各自代表氢原子、C1-C20烷基、C1-C20烯基、或C1-C20炔基；M^r+代表金属离子；以及r代表金属离子的化合价。

式(I)所示的化合物优选为如下式(I-1)、(I-2)或(I-3)所示的化合物：

金属离子优选为钠离子、钾离子或锂离子。

优选地，高顺式丁二烯橡胶是在稀土催化剂存在下合成的稀土丁二烯橡胶并具有1.0质量％以下的乙烯基含量以及95质量％以上的顺式含量，以及

相对于100质量份的炭黑，式(I)所示的化合物的量为0.5-5质量份。

相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物的硬脂酸、硬脂酸钙以及脂肪酸锌盐的组合量优选为3.5-6质量份。

相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物中油的量优选7质量份以下、并且氧化锌的量优选1.5-3.99质量份。

橡胶组合物优选包含通过捏合异戊二烯系橡胶、炭黑以及式(I)所示的化合物获得的母料，

其中母料包含：

相对于100质量份的异戊二烯系橡胶，10-50质量份的炭黑，以及

相对于100质量份的炭黑，0.5-5质量份的式(I)所示的化合物。

本发明的第一方面还涉及包括由该橡胶组合物形成的胎面的充气轮胎。

本发明的第二方面涉及一种用于胎侧壁、胎面侧面胶、胎面基部、胎侧壁填充胶、缓冲层隔离胶或结合胶的橡胶组合物，该橡胶组合物包含：