[發明專利]橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣輪胎

有效

• 申請號: 200580046082.2
• 申請日: 2005-11-02
• 公開（公告）號: CN101098922A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 金子智
• 申請（專利權）人: 株式會社普利司通
• 主分類號: C08L9/06
• 分類號: C08L9/06;C08L7/00;C08K3/36;C08K3/38;C08K5/092;B60C1/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及橡膠組合物及使用該橡膠組合物的充氣輪胎， 更具體地，涉及能改進輪胎的操縱穩定性并且硫化生產率和擠 出加工性優異的橡膠組合物。

背景技術

隨著近來對降低機動車燃料消耗的要求，需要具有低滾動 阻力的輪胎。在這方面，提出了使用無機填料如二氧化硅等作 為填料或使用該無機填料與炭黑的橡膠組合物(參見 JP-A-2000-80205和JP-A-2002-179841)。在胎面中使用這類橡膠 組合物的輪胎的滾動阻力低，低燃料消耗以及以抗濕滑性(wet skid?resistance)為代表的濕路上的操縱穩定性優良。然而，這種 輪胎中存在這樣的問題：在干燥狀態的操縱穩定性差，這是因 為其耐磨性差且彈性模量低。

當在輪胎胎面中使用配混有無機填料如二氧化硅等的橡膠 組合物時，作為輪胎耐磨性、彈性模量等惡化的原因，認為： 與通常用作填料的炭黑相比，無機填料對于作為胎面的橡膠組 分的共軛二烯橡膠的親合力低，因此無機填料在共軛二烯基橡 膠中的分散性差，且不能獲得充分的補強效果。

相反，開發并使用各種硅烷偶聯劑以改進無機填料對于共 軛二烯基橡膠的親合力，但無機填料在共軛二烯基橡膠中的分 散性仍然不夠，尚有改進的空間。

另一方面，JP-A-2003-176378公開一種橡膠組合物，其中 通過使用分子中具有至少一個對橡膠組分的活性基團a且具有 兩個以上對無機填料的吸附基團b的化合物來改進無機填料在 共軛二烯基橡膠中的分散性以改進儲能模量。

發明內容

然而，發明人已進一步研究并發現：具有至少一個對橡膠 組分的活性基團a和在同一個分子中兩個以上對無機填料的吸 附基團b的化合物會延緩橡膠組合物的硫化速率，因此輪胎的硫 化生產率惡化。相反，若試圖通過作為傳統方法的以硫化促進 劑調節而保持硫化速率，則橡膠組合物的抗焦燒性惡化而且擠 出加工性也惡化，所以發現不能以硫化促進劑調節來補償硫化 生產率。

因此，本發明目的在于提供能改進輪胎操縱穩定性并具有 優異的硫化生產率和擠出加工性的橡膠組合物。還有，本發明 的另一個目的在于提供使用該橡膠組合物并且操縱穩定性和生 產率優異的充氣輪胎。

發明人進行了大量的研究以達到上述目的，發現：通過在 橡膠組合物中使用無機填料、具有與橡膠組分良好的相容性并 與對無機填料有親合力的特定化合物以及硼酸鈉，在不降低橡 膠組合物的擠出加工性的情況下，能夠改進橡膠組合物的硫化 速率，通過在輪胎中使用該橡膠組合物可大大改進輪胎的硫化 生產率，結果完成了本發明。

即，根據本發明的橡膠組合物的特征在于包含由天然橡膠 和基于二烯的合成橡膠中至少一種構成的橡膠組分、至少含無 機填料的填料、由下式(I)表示的化合物和硼酸鈉：

HOOC-CH＝CH-COO-R¹-CO-CH＝CH-COOH…(I)

[其中R¹為由式-R²O-表示的基團{其中R²為具有碳數目2-36的 亞烷基或亞烯基或者二價的芳香烴基}，由式-(R³O)_s-表示的基 團{其中R³為具有碳數目2-4的亞烷基；s為1到60的數，其表示 加成的氧化烯基的平均摩爾數}，由式-CH₂CH(OH)CH₂O-表示 的基團或由式-(R⁴O-COR⁵-COO-)_tR⁴O-表示的基團{其中R⁴為具 有碳數目2-18的亞烷基或亞烯基、二價芳香烴基或由式 -(R⁶O)_uR⁶-表示的基團(其中R⁶為具有碳數目2-4的亞烷基；且u 為1-30的數，其表示加成的氧化烯基的平均摩爾數)；R⁵為具有 碳數目2-18的亞烷基或亞烯基或二價芳香烴基；t為作為平均值 1-30的數}]。

根據本發明橡膠組合物中，所配混的硼酸鈉的量優選為 5-80質量％，更優選為20-50質量％，基于式(I)表示的化合物。 在這種情況下，硫化生產率能在良好地保持擠出加工性的同時 得以提高。