[发明专利]轮胎用橡胶组合物及充气轮胎

说明书

本申请是基于以下中国专利申请的分案申请：

原案申请日：2012年01月20日

原案申请号：No.201210031069.1

原案申请名称：轮胎用橡胶组合物及充气轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎用橡胶组合物以及使用其的充气轮胎。

背景技术

在将通常用于轮胎用橡胶组合物(比如用于缓冲层贴胶(breakertopping)、胎面基部、搭接部、胎侧壁以及轮胎插件(inserts))的硫溶于聚合物的情况中，由于硫具有S8结构并且还具有与乙二醇近似相同程度的极性，故通常难以将硫均匀地分散于各自具有较低极性的天然橡胶、丁二烯橡胶或丁苯橡胶中。

为了解决该问题，人们提出了一些降低S8含量的方法，例如，使用含硫的混合交联剂(1,6-二(N,N’-二苯甲基硫代氨基甲酰基二硫)己烷)或烷基酚-氯化硫缩合物。然而，含硫的混合交联剂通常是昂贵的，并且烷基酚-氯化硫缩合物本身具有较差的分散性，由此降低断裂伸长率和耐磨性。

在包覆钢帘线的橡胶组合物中，为粘附帘线，混入相对较大量的硫，然而，由于大多数的硫以分散不良的团块存在并且未参与交联，故聚合物之间的交联密度变得不均匀，作为结果，断裂伸长率趋于显著降低。因此，存在将硫均匀分散于混合橡胶中的需要以获得出色的断裂伸长率。

希望所有的轮胎部件都具有良好性能比如操纵稳定性以及燃料经济性。例如，为了在保持操纵稳定性的同时改进燃料经济性，已建议使用与填料具有较强结合力的锡改性丁二烯橡胶。

然而，通过上述技术实现的断裂伸长率和燃料经济性的改进仍有期望改进的地方。人们寻求进一步的改进以在保持操纵稳定性的同时显著改进这两个性能。例如，专利文献1公开了使用特定的丁苯橡胶和苯并呋喃-茚树脂来改进性能比如抓地性能，但其没有研究燃料经济性和断裂伸长率的改进。

专利文献1：JP2006-124601A。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种轮胎用橡胶组合物，该橡胶组合物解决了上述问题并兼顾获得了较好的燃料经济性和较好的断裂伸长率。本发明的另一目的是提供使用该橡胶组合物的充气轮胎。

因此，本发明提供了一种轮胎用橡胶组合物，其包含：含有异戊二烯系橡胶的橡胶组分；硫；以及具有-20℃～45℃的软化点的苯并呋喃-茚树脂，其中相对于100质量份的橡胶组分，苯并呋喃-茚树脂的含量为0.5～20质量份。

相对于100质量份的橡胶组分，优选硫的含量为0.5～7质量份。相对于100质量份的橡胶组分，优选苯并呋喃-茚树脂的含量为0.5～10质量份并且硫的含量为1.3～7质量份。

橡胶组合物优选是用于缓冲层贴胶、胎面基部、胎侧壁、搭接部、结合胶层(tiegum)、胎圈三角胶或胎侧壁补强层的橡胶组合物。

本发明还提供使用上述橡胶组合物制造的充气轮胎。

本发明的轮胎用橡胶组合物包括异戊二烯系橡胶、硫和给定量的具有特定软化点的苯并呋喃-茚树脂，从而可兼顾获得较好的燃料经济性和较好的断裂伸长率。

具体实施方式

除了异戊二烯系橡胶和硫之外，本发明的轮胎用橡胶组合物还包含给定量的软化点为-20℃～45℃的苯并呋喃-茚树脂。该组合物在保持操纵稳定性的同时显著地改进了断裂伸长率和燃料经济性，从而可以改进这些性能、同时实现它们彼此之间的较好平衡。其原因还不完全清楚，但可能是如下原因。

虽然将硫均匀分散在低极性异戊二烯系橡胶中是困难的，但通过包含具有特定软化点的苯并呋喃-茚树脂，该树脂与硫(特别是苯并呋喃-茚树脂中包含的氧原子与硫)经由范德瓦尔斯力彼此吸引，使得硫的表面被树脂覆盖，从而降低了硫的表面能(降低粘附力)。结果是，硫的表面与异戊二烯系橡胶之间的溶解度参数(SP)的差异变小，从而促进了硫的分散。此外，由于树脂本身的良好分散性以及给予聚合物链的滑性(slipperiness)，故硫在混合步骤中均匀地分散在整个橡胶组合物中。因此，由于聚合物之间的交联在硫化步骤中变得均一，故除了获得了出色的耐久性之外，燃料经济性和断裂伸长率均被改进，同时保持了较好的操纵稳定性。此外，其它性能比如与钢帘线的粘附性和耐磨性也变得较好。