[发明专利]橡胶组合物和充气轮胎

说明书

本发明提供了一种橡胶组合物，尽管该橡胶组合物含有白色填料，但其由于在捏合期间具有低的橡胶粘度而具有优异的加工性，并且还具有优异的燃料经济性和优异的耐磨性。本发明还提供了由该橡胶组合物形成的充气轮胎。本发明涉及一种橡胶组合物，包含：橡胶组分、白色填料和由下式(1)表示的化合物，其中，X代表‑CONH‑或‑COO‑；R¹代表C7‑C23烷基或C7‑C23烯基；R²代表C1‑C3亚烷基；以及R³和R⁴各自独立地代表氢原子、C1‑C3烷基或C1‑C3羟烷基，R³或R⁴中的至少一个为羟烷基。

技术领域

本发明涉及橡胶组合物和由该橡胶组合物形成的充气轮胎。

背景技术

最近社会对节能的需求产生了对汽车具有低发热性(燃料经济性)和耐磨性的需求。这种需求还产生了对轮胎用橡胶组合物具有燃料经济性和耐磨性的需求。在这种情况下，白色填料例如二氧化硅或氢氧化铝被广泛用于轮胎用橡胶组合物中以改善燃料经济性。

白色填料如二氧化硅和微细分的氢氧化铝具有化合物粘度过大、挤出加工性差和片材加工性差的问题，因为这些颗粒在捏合期间倾向于结合形成聚集体。因此，需要改进含白色填料的橡胶组合物的加工性。

现有技术报道了用于改善含有白色填料如二氧化硅的橡胶组合物的加工性的技术。例如，专利文献1公开了一种酰胺化合物，其用作加工助剂以改善二氧化硅在橡胶组合物中的分散性。该酰胺化合物具有与二氧化硅弱化学反应的极性末端和与弹性聚合物弱化学反应的非极性末端。该文献还描述了包括将酰胺化合物添加到含二氧化硅的橡胶组合物中的技术。此外，专利文献2至专利文献5公开了包括将脂肪酸单乙醇酰胺或脂肪酸二乙醇酰胺添加到含白色填料如二氧化硅的橡胶组合物中的技术。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2003-533574 T

专利文献2：WO 2013/070626

专利文献3：JP 2013-245265 A

专利文献4：JP 2014-167055 A

专利文献5：JP 2013-159653 A

发明内容

技术问题

虽然用于改善白色填料的分散性的传统试剂，即脂肪酸酰胺、脂肪酸单乙醇酰胺和脂肪酸二乙醇酰胺抑制了白色填料如二氧化硅的聚集，不幸的是，它们在捏合期间降低橡胶粘度的效果很小，并因此不能充分改善白色填料在橡胶中的分散性。另外，这些传统化合物在改善橡胶组合物的燃料经济性(tanδ)、耐磨性或其它橡胶性能方面不够有效。

本发明的目的在于解决该问题并提供一种橡胶组合物以及由该橡胶组合物形成的充气轮胎，尽管该橡胶组合物含有白色填料，但其由于在捏合期间具有低的橡胶粘度而具有优异的加工性，并且还具有优异的燃料经济性和优异的耐磨性。

解决问题的方案

为了获得白色填料如二氧化硅在橡胶组合物中的良好分散，白色填料需要被疏水化。为了增强白色填料的疏水化，必须使具有疏水基团和吸附于白色填料的基团的化合物(例如表面活性剂)“改善对白色填料的吸附”并且还“改善吸附的化合物本身的疏水化能力”。从这些观点出发，本发明人研究发现了用于改善白色填料分散性的新型试剂。结果，他们发现，当将对白色填料具有高吸附性的由下式(1)表示的化合物掺入到含有白色填料的橡胶组合物中时，捏合期间的橡胶粘度减少以改善加工性，并且进一步改善了白色填料的分散性，从而改善了燃料经济性、耐磨性和湿抓地性能。该发现导致了本发明的完成。应该注意的是，通过增加二氧化硅的量同时降低捏合期间的橡胶粘度并改善燃料经济性，可以改善湿抓地性能。