[发明专利]橡胶组合物以及充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶组合物以及使用该橡胶组合物制备的充气轮胎。

背景技术

近年来，从节省资源、节省能源以及环境保护的立场，社会对降低二氧化碳排放量的要求越来越强烈。即使对汽车，出于降低二氧化碳排放量的目的，对汽车的轻量化、电能的利用等各种对策进行了研究。

作为汽车共同的问题，需要通过改善轮胎的滚动阻力来提高低燃耗性，此外对汽车，提高行驶时的安全性的要求也越来越强烈。汽车的这些低燃耗性和安全性很大程度上有赖于轮胎的性能，对汽车用轮胎的低燃耗性、湿抓地性能、驾驶稳定性、耐久性的改善要求越来越强烈。轮胎的这些特性取决于轮胎的结构、使用材料等各种要素，特别是很大程度上取决于与路面接触的胎面部分所使用的橡胶组合物的性能。因此，对轮胎用橡胶组合物的技术改良进行了很多的研究和建议，并投入实际使用。

例如，作为轮胎胎面橡胶的性能，要提高低燃耗性需要滞后损耗小，要提高湿抓地性能需要抗湿滑性高。然而，低滞后损耗与高抗湿滑性的关系是相反的关系，现状是只提高一方面的性能难以解决问题点。改良轮胎用橡胶组合物的代表性方法是改良所使用的原材料，并进行了以丁苯橡胶和丁二烯橡胶为代表的原料橡胶的结构的改良、炭黑、二氧化硅等的补强用填充剂、硫化剂、增塑剂等的结构和组成的改良。

作为平衡良好地改善低燃耗性和湿抓地性能的方法，可以列举使用二氧化硅作为填充剂的方法，但在二氧化硅的自凝集性强、分散困难方面还有进一步改善的余地。此外，虽然在专利文献1中记载了将用含有氮原子和硅原子的特定的化合物对末端进行改性的丁苯橡胶和脂肪族羧酸锌盐等混合而获得低燃耗性和湿抓地性能优良的橡胶组合物的方法，但也需要提供其他的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-111754号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种能够平衡良好地提高低燃耗性、湿抓地性能、干抓地性能的橡胶组合物以及将该橡胶组合物用于轮胎的各个部件（特别是胎面）的充气轮胎。

用于解决课题的手段

本发明涉及一种橡胶组合物，其包含橡胶成分和二氧化硅，所述橡胶成分含有共聚物，所述共聚物由1,3-丁二烯、苯乙烯以及下述式（I）表示的化合物共聚得到，所述共聚物的一个末端具有胺基，另一个末端具有含有选自由氮、氧和硅组成的群组中的至少1种原子的官能团，共聚物的重均分子量为1.0×10⁵～2.5×10⁶，所述二氧化硅中，设与1个粒子邻接的粒子为3个以上的粒子作为分支粒子Z时，包括分支粒子Z的分支粒子间Z-Z的平均长度W¹为30～400nm。

[化1]

（式中，R¹表示碳原子数为1～10的烃基。）

本发明进一步涉及一种橡胶组合物，其由将共聚物和二氧化硅混炼而得到，所述共聚物由1,3-丁二烯、苯乙烯以及下述式（I）表示的化合物共聚得到，共聚物的一个末端具有胺基，另一个末端具有含选自由氮、氧和硅组成的群组中的至少1种原子的官能团，共聚物的重均分子量为1.0×10⁵～2.5×10⁶。

[化2]

（式中，R¹表示碳原子数为1～10的烃基。）

上述官能团优选为烷氧基甲硅烷基，进一步优选为烷氧基甲硅烷基和胺基。

上述一个末端具有的胺基优选为烷基氨基或下述式（II）表示的基团。

[化3]

（式中，R¹¹表示碳原子数为2～50的2价烃基，也可以具有氮原子、氧原子。）

上述式（II）表示的基团优选为下述式（III）表示的基团。

[化4]

（式中，R¹²～R¹⁹相同或不同，表示氢原子或碳原子数为1～5的烃基，可以具有氮原子、氧原子。）

优选在上述一端具有胺基的同时具有异戊二烯单元。

上述共聚物中，优选上述式（I）表示的化合物的含量为0.05～35质量%。