[發明專利]橡膠組合物和使用其的充氣輪胎

在審

• 申請號: 201410797576.5
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN104530497A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 山岸欣
• 申請（專利權）人: 株式會社普利司通
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L9/00;C08L15/00;C08K3/04;B60C1/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本申請是申請號為200980138982.8、申請日為2009年9月30日、發明名稱為“橡膠組合物和使用其的充氣輪胎”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種橡膠組合物和使用其的充氣輪胎。進一步詳細而言，本發明涉及可提供滾動阻力和耐摩耗性平衡優異的充氣輪胎的、含有特定炭黑的橡膠組合物和包含其的充氣輪胎。

背景技術

炭黑是在嚴密控制的條件下，將原料烴噴霧到在高溫爐內產生的、或者在外部產生并被導入于爐內的高溫燃燒氣體中，通過該原料烴的熱分解或不完全燃燒來生產的產業上有用的原材料。炭黑具有如下特殊性質：在橡膠中配合時，可飛躍性提高組合物的機械性質、特別是拉伸強度、耐摩耗性等特性，因此被廣泛用作以輪胎為代表的各種橡膠制品的填充強化材料。

橡膠配合用炭黑根據其物理化學特性，即構成炭黑的單位粒徑、每單位質量的表面積(比表面積)、顆粒的連接情況(結構)、表面性狀等而對配合橡膠組合物的性能產生很大影響，因此根據所需橡膠性能、使用的環境等來選擇性地使用各種特性不同的炭黑。

已知在用于輪胎的接地面的橡膠組合物中，重要的要素是，對以高速旋轉并與道路接觸所引起的摩耗的耐性(耐摩耗性)優異的同時，可降低與路面接觸所產生的橡膠組合物的反復變形而引起的滯后損耗性(低發熱性)，但這兩個特性是二律背反的現象。

使用輪胎胎面配合用炭黑而使耐摩耗性提高的手段，例如在采用具有更大的比表面積、或結構的炭黑的情況下，如上所述，耐摩耗性與低發熱性是互相相反的特性，為解決該課題提出了具有各種特性的炭黑。

迄今為止，在炭黑中，作為提高耐摩耗性的手段，可如下進行：通過增加比表面積{CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)m²/g}來增加與聚合物的接觸面積；通過增加DBP吸收量來增加與聚合物的相互作用。另一方面，作為減少滾動阻力的手段，可如下進行：通過減少比表面積來減少與聚合物的接觸面積，或者減少DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)吸收量等。

這樣，作為炭黑的特性，同時實現提高耐摩耗性與減少滾動阻力是困難的。

因此，作為同時滿足耐摩耗性優異與滯后特性(低發熱性)優異的炭黑，例如公開了具有(1)DBP吸收量(DBP)為40～250ml/100g、(2)壓縮操作后的DBP吸收量(24M4DBP)為35～220ml/100g、(3)CTAB吸附比表面積(CTAB)為70～200m²/g、(4)放氫率(％)>0.260～0.000625×(CTAB)、(5)甲苯抽出物透光率為90％以上的特性的輪胎胎面橡膠配合用炭黑(例如參照專利文獻1)。

然而，近年來伴隨著對環境問題關注的提高，有世界范圍限制二氧化碳排放的動向，與此相關聯，關于汽車低燃耗化的要求逐漸升高。為了應對這樣的要求，在輪胎性能方面也需要降低滾動阻力。以往，作為減少輪胎滾動阻力的方法，雖然也研究了將輪胎構造最優化的方法，但現在最為普遍的方法是使用發熱性更低的橡膠組合物作為適用于輪胎的橡膠組合物。

專利文獻2或3中提出了一種橡膠組合物，其為了降低滾動阻力而使用在聚合活性末端引入了氨基的改性共軛二烯系聚合物作為橡膠成分，且使用炭黑作為填料。

專利文獻1：日本特開2005-272734號公報

專利文獻2：日本特開平8-225604號公報

專利文獻3：日本特開平8-231658號公報

發明內容

目前，已知為了提高輪胎的耐摩耗性，通常以配合在構成輪胎的橡膠組合物中的炭黑的粒徑、結構作為主導因素來考慮，炭黑的粒徑越小則越能提高耐摩耗性，但如果炭黑的粒徑極小則在橡膠中產生分散不良、發熱性增加。用所述橡膠組合物制作輪胎胎面時，盡管耐摩耗性優異但是低燃耗性差。即，對于炭黑的粒徑來說，耐摩耗性與低發熱性是二律背反的關系。另外，對于結構而言，雖然有其越增加則耐摩耗性越傾向于增高，但如果增加過度則有加工性、抗崩花性下降、進而發熱性也增加等問題。進而，增加炭黑配合份數也可以使耐摩耗性增加至一定程度，但會產生與高結構化時同樣的擔心(加工性下降等)。

本發明是在這樣的狀況下進行的，其目的在于，提供可賦予滾動阻力和耐摩耗性以高水平平衡的充氣輪胎的、含炭黑橡膠組合物和包含其的充氣輪胎。

本發明人為了實現前述目的而反復進行了深入研究，結果發現，通過含有由特定的工序獲得的具有特定性狀的炭黑的橡膠組合物可以實現該目的。本發明是基于所述見解完成的。

即，本發明提供以下內容：