[發明專利]輪胎用橡膠組合物及充氣輪胎

有效

• 申請號: 201210031069.1
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102746538A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 宮崎達也
• 申請（專利權）人: 住友橡膠工業株式會社
• 主分類號: C08L9/00
• 分類號: C08L9/00;C08L7/00;C08L45/02;C08K3/06;B60C1/00
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 徐申民;杜娟

技術領域

本發明涉及輪胎用橡膠組合物以及使用其的充氣輪胎。

背景技術

在將通常用于輪胎用橡膠組合物(比如用于緩沖層貼膠(breaker?topping)、胎面基部、搭接部、胎側壁以及輪胎插件(inserts))的硫溶于聚合物的情況中，由于硫具有S8結構并且還具有與乙二醇近似相同程度的極性，故通常難以將硫均勻地分散于各自具有較低極性的天然橡膠、丁二烯橡膠或丁苯橡膠中。

為了解決該問題，人們提出了一些降低S8含量的方法，例如，使用含硫的混合交聯劑(1，6-二(N，N’-二苯甲基硫代氨基甲酰基二硫)己烷)或烷基酚-氯化硫縮合物。然而，含硫的混合交聯劑通常是昂貴的，并且烷基酚-氯化硫縮合物本身具有較差的分散性，由此降低斷裂伸長率和耐磨性。

在包覆鋼簾線的橡膠組合物中，為粘附簾線，混入相對較大量的硫，然而，由于大多數的硫以分散不良的團塊存在并且未參與交聯，故聚合物之間的交聯密度變得不均勻，作為結果，斷裂伸長率趨于顯著降低。因此，存在將硫均勻分散于混合橡膠中的需要以獲得出色的斷裂伸長率。

希望所有的輪胎部件都具有良好性能比如操縱穩定性以及燃料經濟性。例如，為了在保持操縱穩定性的同時改進燃料經濟性，已建議使用與填料具有較強結合力的錫改性丁二烯橡膠。

然而，通過上述技術實現的斷裂伸長率和燃料經濟性的改進仍有期望改進的地方。人們尋求進一步的改進以在保持操縱穩定性的同時顯著改進這兩個性能。例如，專利文獻1公開了使用特定的丁苯橡膠和苯并呋喃-茚樹脂來改進性能比如抓地性能，但其沒有研究燃料經濟性和斷裂伸長率的改進。

專利文獻1：JP?2006-124601A。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種輪胎用橡膠組合物，該橡膠組合物解決了上述問題并兼顧獲得了較好的燃料經濟性和較好的斷裂伸長率。本發明的另一目的是提供使用該橡膠組合物的充氣輪胎。

因此，本發明提供了一種輪胎用橡膠組合物，其包含：含有異戊二烯系橡膠的橡膠組分；硫；以及具有-20℃～45℃的軟化點的苯并呋喃-茚樹脂，其中相對于100質量份的橡膠組分，苯并呋喃-茚樹脂的含量為0.5～20質量份。

相對于100質量份的橡膠組分，優選硫的含量為0.5～7質量份。相對于100質量份的橡膠組分，優選苯并呋喃-茚樹脂的含量為0.5～10質量份并且硫的含量為1.3～7質量份。

橡膠組合物優選是用于緩沖層貼膠、胎面基部、胎側壁、搭接部、結合膠層(tie?gum)、胎圈三角膠或胎側壁補強層的橡膠組合物。

本發明還提供使用上述橡膠組合物制造的充氣輪胎。

本發明的輪胎用橡膠組合物包括異戊二烯系橡膠、硫和給定量的具有特定軟化點的苯并呋喃-茚樹脂，從而可兼顧獲得較好的燃料經濟性和較好的斷裂伸長率。

具體實施方式

除了異戊二烯系橡膠和硫之外，本發明的輪胎用橡膠組合物還包含給定量的軟化點為-20℃～45℃的苯并呋喃-茚樹脂。該組合物在保持操縱穩定性的同時顯著地改進了斷裂伸長率和燃料經濟性，從而可以改進這些性能、同時實現它們彼此之間的較好平衡。其原因還不完全清楚，但可能是如下原因。

雖然將硫均勻分散在低極性異戊二烯系橡膠中是困難的，但通過包含具有特定軟化點的苯并呋喃-茚樹脂，該樹脂與硫(特別是苯并呋喃-茚樹脂中包含的氧原子與硫)經由范德瓦爾斯力彼此吸引，使得硫的表面被樹脂覆蓋，從而降低了硫的表面能(降低粘附力)。結果是，硫的表面與異戊二烯系橡膠之間的溶解度參數(SP)的差異變小，從而促進了硫的分散。此外，由于樹脂本身的良好分散性以及給予聚合物鏈的滑性(slipperiness)，故硫在混合步驟中均勻地分散在整個橡膠組合物中。因此，由于聚合物之間的交聯在硫化步驟中變得均一，故除了獲得了出色的耐久性之外，燃料經濟性和斷裂伸長率均被改進，同時保持了較好的操縱穩定性。此外，其它性能比如與鋼簾線的粘附性和耐磨性也變得較好。

異戊二烯系橡膠的例子包括天然橡膠(NR)、異戊二烯橡膠(IR)和液體異戊二烯橡膠(L-IR)。對NR沒有特別的限制，可以使用輪胎工業中常用的NR，比如SIR20、RSS#3以及TSR20。對IR也沒有任何限制，可以使用輪胎工業中常用的IR。其中，考慮到獲得較好的燃料經濟性和較好的斷裂伸長率，優選使用NR。

在輪胎用橡膠組合物中，在100質量％的橡膠組分中，異戊二烯系橡膠的含量優選為10質量％～100質量％。在該范圍內可獲得較好的燃料經濟性和較好的斷裂伸長率。