[發明專利]輪胎用橡膠組合物及充氣輪胎

有效

• 申請號: 201480021887.0
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN105143335B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 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: C08L21/00
• 分類號: C08L21/00;C08K3/22;B60C1/00
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所31210
• 代理人: 杜娟

技術領域

本發明涉及一種輪胎用橡膠組合物，以及含有由該橡膠組合物形成的胎面的充氣輪胎。

背景技術

充氣輪胎由包括胎面、胎側壁等的多種輪胎部件組成。這些部件提供各種合適的性能。基于安全和其它原因，與路面接觸的胎面需要具有濕抓地性等性能。已經提出通過添加氫氧化鋁來改善這些性能的方法。遺憾地，這種方法會惡化耐磨性，因此在普通公共道路用輪胎的生產中很少被采用。這種方法在混合材料的加工性方面也存在問題。

其它的方法包括，例如在溶液聚合的丁苯橡膠中提高苯乙烯含量或乙烯基含量的方法；使用改性的溶液聚合的丁苯橡膠來控制tanδ曲線的方法；增加二氧化硅的量來提供更大的tanδ峰值的方法；添加液體樹脂的方法等。目前，依然難以在保持其它物理性能的同時改善濕抓地性。

專利文獻1中公開了使用特定的橡膠組分和特定的無機補強劑例如氫氧化鋁來增強濕抓地性、耐磨性和加工性。然而，依然需要進一步改善。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：JP 4559573B

發明內容

技術問題

本發明旨在解決上述問題，提供一種在濕抓地性、耐磨性、和輥加工性方面可實現平衡改善的輪胎用橡膠組合物，以及由該橡膠組合物形成的充氣輪胎。

解決方法

本發明的一個方面涉及輪胎用橡膠組合物，相對于每100質量份的橡膠組分，其包含1至60質量份的平均粒徑為0.69μm以下、氮吸附變比表面積為10至50m²/g的無機補強劑，該無機補強劑由下式表示：

kM₁·xSiO_y·zH₂O

其中，M₁代表選自于由Al、Mg、Ti、Ca和Zr構成的組中的至少一種金屬，或該金屬的氧化物或氫氧化物；k代表整數1至5；x代表整數0至10；y代表整數2至5；z代表整數0至10。

優選地，無機補強劑的莫氏硬度低于7，無機補強劑的熱分解產物的莫氏硬度在8以上。

無機補強劑在25℃下的純水中的溶解度優選為5mg/100cm³以下。

優選地，基于100質量％的橡膠組分，橡膠組合物包含30質量％以上的二烯橡膠，以及無機補強劑為氫氧化鋁。

基于100質量％的橡膠組分，橡膠組合物優選包含10質量％以上的丁苯橡膠。

本發明的另一個方面涉及充氣輪胎，其包括由該輪胎用橡膠組合物形成的胎面。

本發明的效果

相對于橡膠組分，根據本發明的輪胎用橡膠組合物包含預定量的無機補強劑。該無機補強劑由特定的式子表示并且具有特定的平均粒徑和確定的吸附比表面積。這種橡膠組合物可在濕抓地性、耐磨性和輥加工性方面實現平衡的改善。

附圖說明

圖1：為顯示輪胎表面上的氫氧化鋁與路面上的二氧化硅之間的瞬時反應、或者顯示捏合過程中二氧化硅與氫氧化鋁的結合的示意圖。

具體實施方式

相對于每100質量份的橡膠組分，本發明的輪胎用橡膠組合物包含預定量的無機補強劑，該無機補強劑由特定的式子表示并且具有特定的平均粒徑和確定的氮吸附比表面積。

在說明書中，化學試劑的量，例如輪胎用橡膠組合物中無機補強劑的量，是指混入(或加入)未硫化的橡膠組合物中的量。換句話說，輪胎用橡膠組合物中化學試劑的量為輪胎用生膠組合物中化學試劑的理論量。該“理論量”是指在生膠組合物的制備中引入的化學試劑的量。

濕抓地性可以通過添加無機補強劑例如氫氧化鋁來改善，該無機補強劑具有特定的平均粒徑和確定的氮吸附比表面積。這種效果被假定由如下的效果(1)至(3)所產生。

(1)在捏合中，加入的無機補強劑如氫氧化鋁(Al(OH)₃)部分地轉變成莫氏硬度等于或大于二氧化硅的氧化鋁(Al₂O₃)，或者無機補強劑如氫氧化鋁，與二氧化硅結合(通過共價鍵或脫水)并通過橡膠組合物中的微分散二氧化硅鏈被固定。我們認為這種金屬氧化物團聚體或無機補強劑可提供錨定效應，從而提高濕抓地性。