CN103849014B - 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎 - Google Patents

轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎 Download PDF

Info

Publication number
CN103849014B
CN103849014B CN201310437196.6A CN201310437196A CN103849014B CN 103849014 B CN103849014 B CN 103849014B CN 201310437196 A CN201310437196 A CN 201310437196A CN 103849014 B CN103849014 B CN 103849014B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rubber
mass
content
butadiene rubber
tire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310437196.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103849014A (zh
Inventor
石野崇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
Publication of CN103849014A publication Critical patent/CN103849014A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103849014B publication Critical patent/CN103849014B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

本发明提供了一种轮胎用橡胶组合物，其能够平衡地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性；并且提供一种由该橡胶组合物形成的充气轮胎。本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物，其包括：顺式含量为96质量%以上、门尼粘度为35至75、重均分子量（Mw）/数均分子量（Mn）的比率为2.7以下的丁二烯橡胶（a）；以及含有熔点为90至140℃的1,2‑间规立构聚丁二烯晶体、并且具有50,000至500,000的重均分子量的丁二烯橡胶（b）。

Description

轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物和由该橡胶组合物形成的充气轮胎。
背景技术
最近已经更加要求减少二氧化碳排放以便节省资源和能量、并且保护环境。因此，人们已经研究了用于降低汽车的二氧化碳排放的各种方式比如减轻重量和利用电能。为了实现该目的，要求用于汽车的轮胎具有降低的滚动阻力、从而增强燃料经济性。而且，期望轮胎具有改善的特性，比如更高的橡胶强度。
用于降低滚动阻力的已知方法包括，例如：使用二氧化硅配方、减少填充剂含量、以及使用补强性很小的填充剂。然而，这些方法趋向于降低橡胶组合物的强度、并且劣化各种特性。
专利文献1公开了一种含有丁二烯橡胶的组合物，其含有1，2-间规立构聚丁二烯晶体、改性丁二烯橡胶、以及二氧化硅，借此改善燃料经济性等。尽管如此，在以平衡方式改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性方面仍然有改进的余地。
引用表
专利文献
专利文献1：JP 2010-095705A
发明内容
技术问题
本发明的目的在于解决上述问题，并且提供一种轮胎用橡胶组合物，其能够平衡地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性；以及提供一种由该橡胶组合物形成的充气轮胎。
解决问题的技术方案
本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物，其包括：顺式含量为96质量％以上、门尼粘度为35至75、并且重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的比率为2.7以下的丁二烯橡胶(a)；以及含有熔点为90-140℃的1，2-间规立构聚丁二烯晶体、且重均分子量为50,000-500,000的丁二烯橡胶(b)。
丁二烯橡胶(a)优选在稀土催化剂存在下合成。
以橡胶组合物中100质量％橡胶组分为基准，丁二烯橡胶(a)的含量优选是10-80质量％。
以橡胶组合物中100质量％橡胶组分为基准，丁二烯橡胶(b)的含量优选是1-50质量％。
轮胎用橡胶组合物优选包括炭黑和二氧化硅中的至少一种。
本发明还涉及一种充气轮胎，其包括由该橡胶组合物形成的轮胎组件。
本发明的有益效果
本发明提供了一种轮胎用橡胶组合物，其包括：顺式含量为96质量％以上、门尼粘度为35至75、重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的比率为2.7以下的丁二烯橡胶(a)；以及含有熔点为90-140℃的1，2-间规立构聚丁二烯晶体、重均分子量为50,000-500,000的丁二烯橡胶(b)。这样的橡胶组合物能够平衡地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性，并且能够提供一种在橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性方面出色的充气轮胎。
具体实施方式
本发明的轮胎用橡胶组合物包括：顺式含量为96质量％以上、门尼粘度为35至75、重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的比率为2.7以下的丁二烯橡胶(a)；以及含有熔点为90-140℃的1，2-间规立构聚丁二烯晶体、且重均分子量为50,000-500,000的丁二烯橡胶(b)。
发明人的研究显示，虽然丁二烯橡胶(b)的使用可改善加工性和橡胶强度，但其可能降低燃料经济性。另一方面，虽然丁二烯橡胶(a)的使用可改善橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性，但其趋向于降低加工性。为了应对丁二烯橡胶(b)新近出现的问题，与仅仅使用丁二烯橡胶(a)和丁二烯橡胶(b)之一相比，本发明将丁二烯橡胶(a)与丁二烯橡胶(b)一起使用作为橡胶组分，以便协同地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性。因此，加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性可以以平衡方式得到改善。
本发明的橡胶组分包括顺式含量为96质量％以上、门尼粘度为35至75、重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的比率为2.7以下的丁二烯橡胶(a)(高顺式BR)。
丁二烯橡胶(a)的顺式含量是96质量％以上。顺式含量少于96质量％的丁二烯橡胶(a)趋向于不能改善抗裂纹扩展性。
在这里，顺式含量可以通过红外吸收光谱法进行测定。
丁二烯橡胶(a)的100℃下门尼粘度(门尼粘度ML1+4(100℃))为35至75、优选37至65、更优选40至55。在该范围内的门尼粘度能够导致加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性的平衡改善。
在这里，门尼粘度按照ISO 289或者日本工业标准JIS K6300进行测定。
丁二烯橡胶(a)具有2.7以下、优选2.5以下、更优选2.3以下的重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的比率。比率Mw/Mn的下限没有特别限定，并且优选是1.9以上、更优选2.0以上。在该范围内的比率Mw/Mn能够导致平衡地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性。
在这里，重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)通过凝胶渗透色谱法(GPC)(GPC-8000系列，东漕株式会社制造，检测器：差示折光计；柱子：东漕株式会社制造的TSKGELSUPERMULTIPORE HZ-M)相对于聚苯乙烯标准进行测定。
丁二烯橡胶(a)优选具有1.8质量％以下、更优选1.0质量％以下、更优选0.5质量％以下、特别优选0.3质量％以下的乙烯基含量。大于1.8质量％的乙烯基含量趋向于导致较差的燃料经济性。乙烯基含量的下限没有特别限定。
在这里，乙烯基含量(1，2-丁二烯单元的比例)可以通过红外吸收光谱法来测定。
丁二烯橡胶(a)可以通过任何方法制备，没有具体限制。如果对于丁二烯橡胶(a)的上述参数选择期望值，那么本领域的技术人员能够容易地制备出具有这些参数的丁二烯橡胶(a)。具体地讲，优选在稀土催化剂存在下合成丁二烯橡胶(a)。这能够更有利地制备具有这些参数的丁二烯橡胶(a)。
稀土催化剂可以是已知的催化剂，并且其例子包括含有镧系稀土元素化合物、有机铝化合物、烷氧基铝、或含卤素化合物、以及任选地路易斯碱的催化剂。在这些催化剂当中特别优选的是Nd系催化剂，其含有含钕(Nd)的化合物作为镧系稀土元素化合物。
镧系稀土元素化合物的例子包括卤化物、羧酸盐、醇化物、硫醇化物、或者具有原子序数57至71的稀土金属的酰胺。尤其是，Nd系催化剂是优选的，因为它们能够生产具有高顺式含量和低乙烯基含量的BR。
有机铝化合物的例子包括由AlRaRbRc(其中Ra、Rb、以及Rc相同或者彼此不同，并且各自代表氢或C1-C8烃基)表示的化合物。烷氧基铝的例子包括非环状烷氧基铝和环状烷氧基铝。含卤素化合物的例子包括：由AlXkRd 3-k(其中X代表卤素，Rd代表C1-C20烷基、芳基、或者芳烷基，并且k代表1、1.5、2、或3)表示的卤化铝；锶卤化物比如Me3SrCl、Me2SrCl2、MeSrHCl2、以及MeSrCl3；以及金属卤化物比如四氯化硅、四氯化锡、四氯化钛。可以使用路易斯碱用于镧系稀土元素化合物的络合，其优选的例子包括乙酰丙酮、酮、以及醇。
可以在用于丁二烯聚合之前将稀土催化剂溶于有机溶剂(例如正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯、苯)中，或者稀土催化剂可以在使用之前被合适的载体比如二氧化硅、氧化镁、或者氯化镁支撑。该聚合可以通过溶液聚合或本体聚合来进行，聚合温度优选为-30℃至150℃；此外，可以根据其他条件选择任何聚合压力。
丁二烯橡胶(a)可以是商品比如BR51、T700、以及BR730(都由JSR公司制造)、以及CB24(由LANXESS制造)。
以100质量％的橡胶组分为基准，丁二烯橡胶(a)的含量优选是10质量％以上、更优选20质量％以上、更优选30质量％以上。少于10质量％的含量可能不能提供足够的橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性，尤其是不能提供足够的抗裂纹扩展性。丁二烯橡胶(a)的含量优选是80质量％以下、更优选70质量％以下、更优选60质量％以下、特别优选50质量％以下。大于80质量％的含量可能引起不足的加工性、橡胶强度、以及燃料经济性。
除丁二烯橡胶(a)之外，本发明中的橡胶组分还包括丁二烯橡胶(b)(含有SPB的BR)，其含有具有90-140℃熔点的1，2-间规立构聚丁二烯晶体(SPB)，并且具有50,000至500,000的重均分子量(Mw)。
1，2-间规立构聚丁二烯晶体具有90℃以上、优选100℃以上、更优选110℃以上的熔点。熔点是140℃以下、优选130℃以下。具有在该范围内的熔点的SPB能够导致平衡地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性。
丁二烯橡胶(b)优选含有15质量％以上、更优选20质量％以上的1，2-间规立构聚丁二烯晶体。1，2-间规立构聚丁二烯晶体的含量优选是45质量％以下、更优选40质量％以下。含量在该范围内的SPB能够导致平衡地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性。
丁二烯橡胶(b)的重均分子量(Mw)是50,000以上、优选70,000以上、更优选100,000以上、更优选150,000以上。Mw是500,000以下、优选400,000以下、更优选300,000以下。具有在该范围内的Mw的丁二烯橡胶(b)能够导致平衡地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性。
丁二烯橡胶(b)可以通过任何方法制备，没有具体限制。如果对于丁二烯橡胶(b)的上述参数选择期望值，那么本领域的技术人员能够容易地制备出具有这些参数的丁二烯橡胶(b)。
丁二烯橡胶(b)可以是商品比如RB840、RB830、以及RB820(都由JSR公司制造)。
以100％质量的橡胶组分为基准，丁二烯橡胶(b)的含量优选是1质量％以上、更优选5质量％以上、更优选10质量％以上。少于1质量％的含量可能不能提供足够的加工性、橡胶强度、以及燃料经济性。丁二烯橡胶(b)的含量优选是50质量％以下、更优选40质量％以下、更优选30质量％以下、特别优选20质量％以下。大于50质量％的含量可能引起不足的橡胶强度和抗裂纹扩展性。
以100质量％的橡胶组分为基准，丁二烯橡胶(a)和丁二烯橡胶(b)的组合含量优选是30-90质量％、更优选40-80质量％、更优选50-70质量％。丁二烯橡胶(a)和丁二烯橡胶(b)的组合含量在该范围内能够导致平衡地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性。
除丁二烯橡胶(a)和丁二烯橡胶(b)之外，本发明中的橡胶组分优选还包括异戊二烯系橡胶。
异戊二烯系橡胶的例子包括异戊二烯橡胶(IR)、天然橡胶(NR)、以及改性天然橡胶。NR的例子包括脱蛋白质天然橡胶(DPNR)和高纯度天然橡胶(HPNR)。改性天然橡胶的例子包括环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶(HNR)、以及接枝天然橡胶(grafted naturalrubber)。NR可以是典型地在轮胎工业中使用的一种，比如SIR20、RSS#3、以及TSR20。在这些异戊二烯系橡胶当中，就更有效地取得本发明的效果而言，NR是优选的。
以100质量％的橡胶组分为基准，异戊二烯系橡胶的含量优选是20质量％以上、更优选30质量％以上。少于20质量％的含量可能不能提供足够的加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性。异戊二烯系橡胶的含量优选是70质量％以下、更优选60质量％以下、更优选50质量％以下。大于70质量％的含量可能引起不足的加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性。
以100质量％的橡胶组分为基准，丁二烯橡胶(a)、丁二烯橡胶(b)和异戊二烯系橡胶的组合含量优选是50质量％以上、更优选75质量％以上、更优选90质量％以上、并且可以是100质量％。丁二烯橡胶(a)、丁二烯橡胶(b)和异戊二烯系橡胶的组合含量在该范围内能够导致平衡地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性。
除丁二烯橡胶(a)、丁二烯橡胶(b)、以及异戊二烯系橡胶之外，本发明中的橡胶组分还可以包括二烯橡胶比如丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯异戊二烯丁二烯橡胶(SIBR)、氯丁橡胶(CR)、或丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)。
本发明的橡胶组合物优选含有炭黑和/或二氧化硅、更优选至少含有炭黑。
通过与如上所述橡胶组分一起使用炭黑，能够进一步改善橡胶强度和抗裂纹扩展性。炭黑的例子包括SRF、GPF、FEF、HAF、ISAF、以及SAF。
炭黑优选具有50m2/g以上、更优选90m2/g以上、更优选120m2/g以上的氮吸附比表面积(N2SA)。N2SA小于50m2/g的炭黑可能不能提供足够的补强，并因此可能导致橡胶强度和抗裂纹扩展性不足。N2SA优选是200m2/g以下、更优选160m2/g以下。大于200m2/g的N2SA趋向于引起难以分散炭黑，导致较差的燃料经济性和加工性。
炭黑的N2SA根据日本工业标准JIS K 6217-2：2001测定。
炭黑优选具有50ml/100g以上、更优选100ml/100g以上的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量。DBP吸油量小于50ml/100g的炭黑可能不能提供足够的补强，并因此可能导致橡胶强度和抗裂纹扩展性不足。炭黑的DBP吸油量优选是200ml/100g以下，更优选135ml/100g以下。大于200ml/100g的DBP吸油量趋向于引起难以分散炭黑，导致较差的燃料经济性和加工性。
炭黑的DBP吸油量根据日本工业标准JIS K 6217-4：2001测定。
以每100质量份的橡胶组分为基准，炭黑的含量优选是3质量份以上、更优选15质量份以上、更优选20质量份以上、特别优选40质量份以上。炭黑的含量少于3质量份可能不能提供足够的补强，并因此可能导致橡胶强度和抗裂纹扩展性不足。以每100质量份的橡胶组分为基准，炭黑的含量优选是100质量份以下，更优选70质量份以下。炭黑的含量大于100质量份趋向于产生更多热量，导致较差的燃料经济性。在这样的情形中，加工性也趋向于降低。
通过与如上所述橡胶组分一起使用二氧化硅，能够进一步改善燃料经济性，同时取得有利的橡胶强度和抗裂纹扩展性。该方法对环境无害，并且当石油供应减少时，对于将来可能是较好的制品。二氧化硅的例子包括干二氧化硅(无水氧化硅)和湿二氧化硅(含水氧化硅)。就具有许多硅烷醇基而言，优选是湿二氧化硅。
二氧化硅优选具有10m2/g以上、更优选50m2/g以上、更优选100m2/g以上、特别优选150m2/g以上的氮吸附比表面积(N2SA)。N2SA小于10m2/g的二氧化硅可能不能提供足够的补强，并因此可能导致橡胶强度和抗裂纹扩展性不足。二氧化硅的N2SA优选是600m2/g以下、更优选300m2/g以下、更优选260m2/g以下、特别优选200m2/g以下。大于600m2/g的N2SA可能引起难以分散二氧化硅，导致较差的加工性。在这样的情形中，燃料经济性也可能下降。
二氧化硅的N2SA按照ASTM D3037-81通过BET法测定。
以每100质量份的橡胶组分为基准，二氧化硅的含量优选是3质量份以上、更优选5质量份以上、更优选10质量份以上。含量少于3质量份可能不能取得足够的二氧化硅的效果。二氧化硅的含量优选是50质量份以下、更优选40质量份以下、更优选30质量份以下。二氧化硅的含量大于50质量份可能难以分散，并因此可能降低加工性。在这样的情形中，燃料经济性也可能下降。
以每100质量份的橡胶组分为基准，炭黑和二氧化硅的组合含量优选是5至150质量份、更优选10至120质量份、更优选25至90质量份、特别优选35至75质量份。炭黑和二氧化硅的组合含量在该范围内能够导致平衡地改善加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性。
橡胶组合物优选含有与二氧化硅一起使用的硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂可以是橡胶工业中与二氧化硅一起使用的任何常规硅烷偶联剂，其例子包括：硫化物硅烷偶联剂，比如二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物；巯基硅烷偶联剂，比如3-巯基丙基三甲氧基硅烷；乙烯基硅烷偶联剂，比如乙烯基三乙氧基硅烷；氨基硅烷偶联剂，比如3-氨基丙基三乙氧基硅烷；环氧丙氧基硅烷偶联剂，比如γ-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷；硝基硅烷偶联剂，比如3-硝基丙基三甲氧基硅烷；以及氯代硅烷偶联剂，比如3-氯丙基三甲氧基硅烷。在这些硅烷偶联剂当中，优选的是硫化物硅烷偶联剂，更多优选是二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。
以每100质量份的二氧化硅为基准，硅烷偶联剂的含量优选是2质量份以上、更优选5质量份以上。硅烷偶联剂的含量少于2质量份趋向于不能提高二氧化硅的分散性，并因此趋向于导致耐久性的大大下降。硅烷偶联剂的含量优选是15质量份以下，并且更优选10质量份以下。硅烷偶联剂的含量大于15质量份趋向于不能产生与成本提高成比例的效果。
本发明的橡胶组合物可以含有软化剂。软化剂的例子包括操作油、植物油、以及树脂。操作油的例子包括链烷操作油、环烷操作油、以及芳香操作油。植物油的例子包括蓖麻油、棉花子油、亚麻子油、菜籽油、豆油、棕榈油、椰子油、花生油、松香、松油、松焦油、妥尔油、玉米油、米糠油、红花油、芝麻油、橄榄油、向日葵油、棕榈坚果油、山茶油、希蒙德木油(jojoba oil)、澳洲坚果油(macadamia nut oil)、以及桐油。树脂的例子包括石油树脂、香豆酮-茚树脂、以及萜烯树脂。以每100质量份的橡胶组分为基准，软化剂的总量(特别是操作油的含量)优选是1至30质量份、更优选3至20质量份、更优选3至10质量份。
除上述组分之外，本发明的橡胶组合物可以任选地含有典型的用于生产橡胶组合物的配合剂，例如增强填料(例如粘土)、氧化锌、硬脂酸、各种抗氧化剂、胶粘剂、蜡、硫化剂比如硫黄、以及硫化促进剂。
本发明的橡胶组合物优选含有硫化促进剂。硫化促进剂的例子包括亚磺酰胺、噻唑、秋兰姆、硫脲、胍、二硫代氨基甲酸、醛胺、醛氨、咪唑啉、以及黄原酸盐硫化促进剂。这些硫化促进剂可以单独使用，也可以两种以上组合使用。就更有效地取得本发明的效果而言，在这些硫化促进剂当中，优选的是亚磺酰胺硫化促进剂。
亚磺酰胺硫化促进剂的例子包括N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺(TBBS)、N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺(CBS)、以及N，N-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺(DCBS)。就更有效地取得本发明的效果而言，在这些亚磺酰胺硫化促进剂当中，优选的是CBS。
以每100质量份的橡胶组分为基准，硫化促进剂的含量优选是0.7质量份以上，更优选1质量份以上。硫化促进剂含量少于0.7质量份可能不能提供足够的橡胶强度。优选其含量为5质量份以下、更优选是3质量份以下。含量大于5质量份可能导致抗裂纹扩展性不足。
生产本发明橡胶组合物的方法可以是已知的方法，比如如下方法：包括在橡胶捏和机比如开炼机和班伯里密炼机中捏和上述组分、并且硫化捏和得到的混合物。
本发明的橡胶组合物能够适用于各种轮胎组件，尤其适用于胎侧壁和胎面基部。
使用本发明的橡胶组合物，可以通过普通的方法制造出本发明的充气轮胎。
具体地说，在硫化之前，将包括上述组分的橡胶组合物挤出并加工成轮胎组件(特别是胎侧壁或者胎面基部)的形状，然后在轮胎成型机中通过普通的方法与其他的轮胎组件一起模制，从而形成未硫化的轮胎。通过在硫化机中对未硫化的轮胎加热加压，生产出轮胎。
本发明的充气轮胎能够适用于各种应用，比如小客车、卡车、公共汽车、以及重型车辆的轮胎，尤其是其可能更适合用作小客车轮胎。
实施例
在下文中，将参考实施例对本发明进行详细描述，该实施例不用于限制本发明的保护范围。
下面是在实施例和对照例中使用的各种化合物的列表。
NR：TSR20
BR 1：JSR BR51(高顺式BR，在Nd系催化剂存在下合成的BR)(顺式含量：96质量％，门尼粘度(100℃)：45，Mw/Mn：2.20，乙烯基含量：0.7质量％(相当于丁二烯橡胶(a)))，JSR公司制造
BR 2：T700(高顺式BR，在Nd系催化剂存在下合成的BR)(顺式含量：96质量％，门尼粘度(100℃)：42，Mw/Mn：1.93，乙烯基含量：0.6质量％(相当于丁二烯橡胶(a)))，JSR公司制造
BR 3：BR730(高顺式BR，在Nd系催化剂存在下合成的BR)(顺式含量：97质量％，门尼粘度(100℃)：55，Mw/Mn：2.51，乙烯基含量：0.9质量％(相当于丁二烯橡胶(a)))，JSR公司制造
BR 4：CB24(高顺式BR，在Nd系催化剂存在下合成的BR)(顺式含量：96质量％，门尼粘度(100℃)：44，Mw/Mn：2.12，乙烯基含量：0.7质量％(相当于丁二烯橡胶(a)))，LANXESS公司制造
BR 5：UBEPOLBR150B(高顺式BR，在镍系催化剂存在下合成的BR)(顺式含量：95质量％，门尼粘度(100℃)：40，Mw/Mn：2.78，乙烯基含量：2.0质量％)，宇部兴产工业株式会社制造
BR 6：RB840(含有SPB的BR)(SPB晶体的熔点：126℃，SPB晶体的含量：36质量％，Mw：200,000(相当于丁二烯橡胶(b)))，JSR公司制造
BR 7：UBEPOL VCR617(含有SPB的BR)(SPB晶体的熔点：200℃，SPB晶体的含量：17质量％，Mw：450,000)，宇部兴产工业株式会社制造
BR 8：RB810(含有SPB的BR)(SPB晶体的熔点：71℃，SPB晶体的含量：18质量％，Mw：200,000)，JSR公司制造
二氧化硅：ULTRASIL VN3(N2SA：175m2/g)，赢创德固赛公司(Evonik Degussa)制造
硅烷偶联剂：Si69(二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)，赢创德固赛公司制造
炭黑：N550(N2SA：143m2/g，邻苯二甲酸二丁酯：113ml/100g)，卡博特日本公司(Cabot JapanK.K.)制造
油：Process X-140，日本能源株式会社制造
抗氧化剂：Nocrac 6C(N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基-对苯二胺)，大内新兴化学工业株式会社制造
硬脂酸：“Tsubaki”，日本油脂株式会社制造
氧化锌：氧化锌1号，三井金属矿业株式会社制造
蜡：SUNNOC N，大内新兴化学工业株式会社制造
硫：粉末硫，鹤见化学工业株式会社制造
硫化促进剂：Soxinol CZ(N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺)，住友化学株式会社制造
将化合物以在表1的工序1各行中显示的含量装入神户制钢所株式会社制造的1.7L班伯里密炼机中，并且捏和5分钟，以使排出温度为约150℃，然后排出捏和后的混合物(基础捏和工序)。
将硫和硫化促进剂以在表1的工序2各行中显示的含量加入捏和混合物中，并且得到的混合物在开炼机中捏和大约3分钟，以使排出温度为80℃，借此产生生胶组合物(最终的捏和工序)。
获得的生胶组合物在170℃下加压硫化20分钟，制备出硫化橡胶组合物。
对获得的生胶组合物和硫化橡胶组合物进行下述评估。表1显示了其结果。
(加工性指数(门尼粘度))
按照日本工业标准JIS K 6300测定每个生胶组合物在130℃下的门尼粘度。基于下述计算公式，结果被表示为相对于比较例1的门尼粘度(ML1+4)(＝100)的指数(门尼粘度指数)。指数越大，就意味着门尼粘度越低，并且加工性越好。
(门尼粘度指数)＝(比较例1的ML1+4)/(各个组合物的ML1+4)×100
(橡胶强度指数)
按照日本工业标准JIS K 6251：2010进行拉伸试验，测定断裂伸长。结果被表示为相对于比较例1指数(＝100)的指数。指数越大，就意味着橡胶强度(断裂伸长)越好。
(橡胶强度指数)＝(每个组合物的断裂伸长)/(比较例1的断裂伸长)×100
(燃料经济性指数)
从每个硫化橡胶组合物上切割出具有预定尺寸的试验片。使用上岛制作所株式会社制造的粘弹性分光光度计，在10％的初始应变、2％的动态应变、10Hz的频率、60℃的温度下测量硫化橡胶片的损耗角正切(tan δ)。基于下述计算公式，结果被表示为相对于比较例1的tan δ(＝100)的指数(燃料经济性指数)。指数越大，就意味着燃料经济性越好。
(燃料经济性指数)＝(比较例1的tan δ)/(每个组合物的tan δ)×100
(抗裂纹扩展性指数)
根据日本工业标准JIS K 6260，在每个硫化橡胶组合物上进行挠曲龟裂试验。在试验中，硫化橡胶组合物被重复地弯曲500,000次，然后评估裂纹，并且结果被表示为相对于比较例1的指数(＝100)的指数。指数越大，就意味着抗裂纹扩展性越好。
表1
在实施例中取得了加工性、橡胶强度、燃料经济性、以及抗裂纹扩展性的平衡改善，这些实施例使用了丁二烯橡胶(a)和丁二烯橡胶(b)的组合，其中所述丁二烯橡胶(a)具有96质量％以上的顺式含量、35至75的门尼粘度、以及2.7以下的重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的比率；所述丁二烯橡胶(b)含有熔点为90至140℃的1，2-间规立构聚丁二烯晶体，并且具有50,000至500,000的重均分子量。

Claims (4)

1.一种轮胎用橡胶组合物，其包含：
顺式含量为96质量％以上、门尼粘度为35至75、重均分子量Mw/数均分子量Mn的比率为2.7以下的丁二烯橡胶(a)，和
含有熔点为90至140℃的1,2-间规立构聚丁二烯晶体、并且具有50,000至500,000的重均分子量的丁二烯橡胶(b)；
其中，以100质量％的橡胶组分为基准，
丁二烯橡胶(a)的含量为30质量％以上，
丁二烯橡胶(b)的含量为10质量％以上，
丁二烯橡胶(a)和丁二烯橡胶(b)的组合含量为50-70质量％。
2.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，
丁二烯橡胶(a)是在稀土催化剂存在下合成的。
3.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述橡胶组合物包含炭黑和二氧化硅中的至少一种。
4.一种充气轮胎，其包含由权利要求1所述的橡胶组合物形成的轮胎组件。
CN201310437196.6A 2012-12-04 2013-09-23 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎 Expired - Fee Related CN103849014B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012265503A JP6009921B2 (ja) 2012-12-04 2012-12-04 タイヤ用ゴム組成物、及び空気入りタイヤ
JP2012-265503 2012-12-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103849014A CN103849014A (zh) 2014-06-11
CN103849014B true CN103849014B (zh) 2017-10-27

Family

ID=49582673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310437196.6A Expired - Fee Related CN103849014B (zh) 2012-12-04 2013-09-23 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9512305B2 (zh)
EP (1) EP2740758B1 (zh)
JP (1) JP6009921B2 (zh)
CN (1) CN103849014B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7731717B2 (en) 2006-08-08 2010-06-08 Covidien Ag System and method for controlling RF output during tissue sealing
JP6467873B2 (ja) * 2014-11-05 2019-02-13 横浜ゴム株式会社 コンベアベルト用ゴム組成物、及びこれを用いるコンベアベルト
JP6420203B2 (ja) * 2015-05-21 2018-11-07 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物の製造方法
US20170259620A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire
JP6804959B2 (ja) * 2016-12-09 2020-12-23 Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 タイヤトレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP6992308B2 (ja) * 2017-08-01 2022-01-13 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP6988317B2 (ja) * 2017-09-26 2022-01-05 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
CN109161063B (zh) * 2018-08-31 2021-05-25 正新橡胶（中国）有限公司 胎圈三角胶橡胶组合物及其制备方法
JP7409803B2 (ja) 2019-08-28 2024-01-09 株式会社ブリヂストン ゴム組成物、タイヤおよびゴム製品
EP4023459A4 (en) * 2019-08-28 2023-09-27 Bridgestone Corporation VULCANIZED RUBBER COMPOSITION, METHOD FOR PRODUCING VULCANIZED RUBBER COMPOSITION, AND TIRE
EP4023457A4 (en) * 2019-08-28 2023-10-04 Bridgestone Corporation RUBBER COMPOSITION AND TIRES

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101665062A (zh) * 2008-09-01 2010-03-10 住友橡胶工业株式会社 无钉防滑轮胎
CN102197075A (zh) * 2008-10-30 2011-09-21 朗盛德国有限责任公司 用于生产含聚丁二烯的模制品的方法
EP2422999A1 (en) * 2010-08-26 2012-02-29 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for canvas chafer and pneumatic tire

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4790365A (en) * 1987-09-11 1988-12-13 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire compounds containing syndiotactic-1,2-polybutadiene
JP3410169B2 (ja) * 1993-08-20 2003-05-26 株式会社ブリヂストン 耐カット性の優れたタイヤ
US6180734B1 (en) * 1998-10-14 2001-01-30 Bridgestone Corporation Process for producing syndiotactic 1,2-polybutadiene and iron-based catalyst compositions for use therein
US5919875A (en) * 1998-10-14 1999-07-06 Bridgestone Corporation Method of preparing syndiotactic 1,2-polybutadiene with a chromium-based catalyst system
JP2000256507A (ja) * 1999-03-04 2000-09-19 Ube Ind Ltd ポリブタジエンゴム及びその製造方法。
JP2006056978A (ja) * 2004-08-19 2006-03-02 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤリムストリップ用ゴム組成物
JP4402545B2 (ja) * 2004-08-25 2010-01-20 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物
US7820763B2 (en) * 2005-01-14 2010-10-26 Ube Industries, Ltd. Rubber composition and golf ball including the same as rubber base material
KR101211182B1 (ko) * 2005-01-14 2012-12-12 우베 고산 가부시키가이샤 고무 조성물 및 이를 고무 기재로서 이용하고 있는 골프공
JP2007217518A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Bridgestone Corp タイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ
WO2008105415A1 (ja) * 2007-02-27 2008-09-04 Ube Industries, Ltd. ベルト用ゴム組成物及びゴムベルト
JP2009040878A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Ube Ind Ltd ゴルフボール用ゴム組成物及びゴルフボール
JP5134592B2 (ja) * 2008-08-08 2013-01-30 住友ゴム工業株式会社 キャップトレッド用ゴム組成物およびそれからなるキャップトレッドを有するタイヤ
JP5091921B2 (ja) 2008-09-19 2012-12-05 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物
US7956146B2 (en) * 2009-02-24 2011-06-07 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with tread of polybutadiene rubber
JP5480781B2 (ja) * 2010-11-19 2014-04-23 住友ゴム工業株式会社 ベーストレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
US8695663B2 (en) * 2011-12-20 2014-04-15 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire component containing syndiotactic-1,2-polybutadiene

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101665062A (zh) * 2008-09-01 2010-03-10 住友橡胶工业株式会社 无钉防滑轮胎
CN102197075A (zh) * 2008-10-30 2011-09-21 朗盛德国有限责任公司 用于生产含聚丁二烯的模制品的方法
EP2422999A1 (en) * 2010-08-26 2012-02-29 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition for canvas chafer and pneumatic tire

Also Published As

Publication number Publication date
JP6009921B2 (ja) 2016-10-19
JP2014109019A (ja) 2014-06-12
US9512305B2 (en) 2016-12-06
EP2740758B1 (en) 2015-10-14
US20140155539A1 (en) 2014-06-05
CN103849014A (zh) 2014-06-11
EP2740758A1 (en) 2014-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103849014B (zh) 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎
EP2784115B1 (en) Rubber composition for base tread
JP4467627B2 (ja) タイヤ
EP2749404B1 (en) Pneumatic tire and method for manufacturing same
WO2012165038A1 (ja) トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
CN103649201A (zh) 胎侧用橡胶组合物及充气轮胎
JP5872125B1 (ja) ゴム組成物およびタイヤ
JP5596947B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2018203850A (ja) タイヤ用ゴム組成物の製造方法
JP2020128131A (ja) トレッド用ゴム組成物およびタイヤ
JP7111270B2 (ja) 空気入りタイヤ
JP6152397B2 (ja) ゴム組成物およびタイヤ
JP4874315B2 (ja) サイドウォール用ゴム組成物およびタイヤ
JP6310699B2 (ja) タイヤ
JP6030104B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物の製造方法およびタイヤ
JP7095416B2 (ja) トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP6227999B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
CN110343295A (zh) 胎面用橡胶组合物和轮胎
JP6926537B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2016041787A (ja) タイヤおよびタイヤの製造方法
JP2019183010A (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
EP3176208B1 (en) Production method for rubber composition for tires
CN116102796A (zh) 轮胎
JP2018109198A (ja) タイヤ
EP3495417A1 (en) Rubber composition for tire and pneumatic tire

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171027

Termination date: 20210923

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee