[发明专利]轮胎用橡胶组合物和充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物、以及使用该橡胶组合物生产的充气轮胎。

背景技术

通常，通过降低轮胎的滚动阻力(即，改进滚动阻力性能)来改进车辆的燃料经济性。然而，在这些年中，对于降低汽车的燃料消耗的需求与日俱增。此需要带来对具有非常低的生热性(heat build-up)的橡胶组合物的需要，所述橡胶组合物用于生产胎面，胎面在各种轮胎组件中占据了轮胎的较大部分。

例如，已知一种方法，其中将轮胎设计成具有双层胎面部分(例如胎面基部和胎面行驶面)，并且胎面基部使用具有低生热性的橡胶组合物。可是，仍存在进一步降低生热性的需要。同样地，存在对于具有低生热性橡胶组合物用于除了胎面之外的轮胎组件的需要，并且胎侧壁也需要所述橡胶组合物，由于变形，所述胎侧壁会产生更多的热。

作为一种已知的生产具有足够低生热性的橡胶组合物的方法是降低橡胶组合物中补强填料的含量。然而，在此情况下，橡胶组合物的硬度会下降，并且由该组合物所生产的轮胎会变软。不利的是，这种轮胎可能降低汽车的操纵性能(操纵稳定性)并呈现出较低的湿抓地性能和耐磨性。橡胶组合物的强度也会下降，并且不利的是，轮胎易于受损。

专利文献1公开了改性苯乙烯-丁二烯橡胶的使用，所述橡胶用特定量的含有烷氧基的有机硅化合物来改性，能够降低生热性、改进湿抓地性能、并且改进耐磨性。然而，为了获得所有这些性能的满意水准，仍然存在进一步研究的需要。橡胶组合物的断裂性能也应当改进。所用改性苯乙烯-丁二烯橡胶仅具有一个改性端，并且没有检查出两端或者两个以上端的改性。

专利文献1：JP-A 2001-114938

发明内容

本发明旨在于解决上述问题，并且本发明的目标在于提供一种轮胎用橡胶组合物，所述组合物具有出色的低生热性能(燃料经济性)、湿抓地性能、以及耐磨性，并且特别可以适用于胎面(胎面行驶面)。本发明的进一步目标在于提供一种轮胎用橡胶组合物，所述组合物具有出色的低生热性能(燃料经济性)、和断裂性能，并且特别可以适用于胎面基部或胎侧壁。本发明的更进一步目标在于提供一种具有由所述轮胎用橡胶组合物生产的轮胎组件(胎面部(胎面行驶面、胎面基部)、胎侧壁等)的充气轮胎。

本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物，其包含：包括二烯聚合物的橡胶组分；和二氧化硅，所述二烯聚合物是通过使化合物(A)和化合物(B)反应而获得的改性二烯聚合物，所述化合物(A)是在化合物(C)的存在下通过单独聚合共轭二烯单体或使共轭二烯单体与芳族乙烯基单体聚合所获得的活性碱金属端基的共轭二烯聚合物，化合物(B)是具有官能团的改性剂，并且化合物(C)是通过有机碱金属化合物与如下通式(1)所示化合物反应所获得的化合物种类：

其中，R¹和R²是彼此相同的或者不同的，并且各自表示氢原子、支链或无支链的烷基、芳基、支链或无支链的烷氧基、支链或无支链的甲硅氧基、支链或无支链的缩醛基、羧基、巯基或它们的衍生物；并且A表示支链或无支链的亚烷基、亚芳基、或它们的衍生物。

通式(1)所示的化合物优选为以下通式(2)所示的化合物。

其中，R¹和R²是彼此相同的或者不同的，并且各自表示氢原子、支链或无支链的烷基、芳基、支链或无支链的烷氧基、支链或无支链的甲硅氧基、支链或无支链的缩醛基、羧基、巯基或它们的衍生物。

上述改性剂优选为以下通式(3)所示的化合物。

其中，R³和R⁴彼此相同或不同，并且各自表示C_1-10烃基，所述烃基可以具有至少一个选自由醚基和叔胺基所组成的组中的基团；R⁵和R⁶可以彼此相同或不同，并且各自表示氢原子或C_1-20烃基，所述烃基可以具有至少一个选自由醚基和叔胺基所组成的组中的基团；R⁷表示C_1-20烃基，所述烃基可以具有至少一个选自由醚基、叔胺基、环氧基、羰基和卤素所组成的组中的基团；并且n是1～6的整数。

优选的是，化合物(B)是单一改性剂，并且所述改性剂被引入到所述活性共轭二烯聚合体的两端。

在轮胎用橡胶组合物中，在100质量％的橡胶组分中，二烯聚合物的含量优选不低于5质量％。

优选的是，共轭二烯单体是1，3-丁二烯和/或异戊二烯，并且芳族乙烯基单体是苯乙烯。