CN105264005B - 轮胎用橡胶组合物和充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轮胎用橡胶组合物以及使用该橡胶组合物制造的充气轮胎，由此所述橡胶组合物变得能够在保持或改善良好的燃料经济性和良好的耐磨性的同时改善耐变色性和轮胎外观。本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物，基于100质量％的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物包含含量为30至100质量％的丁苯橡胶，所述橡胶组合物附加包含普朗尼克型非离子表面活性剂和硫，并且相对于100质量份的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物还附加包含总量为20至140质量份的炭黑和二氧化硅。

Description

轮胎用橡胶组合物和充气轮胎
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
汽车轮胎由包含天然橡胶和/或合成橡胶作为原料的橡胶组合物形成。在臭氧的存在下，这种轮胎被降解，最终可能会开裂。为了抑制臭氧存在下的裂纹形成和生长，橡胶组合物包含例如添加剂，包括抗氧化剂如N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺(6PPD)或聚(2,2,4-三甲基-1,2-)二氢喹啉(TMDQ)、以及石油蜡。
硫化橡胶中的抗氧化剂和石油蜡迁移(喷霜)至橡胶如轮胎的表面，从而保护橡胶不受臭氧之害。遗憾地，短时间内抗氧化剂和石油蜡的过量喷霜会引起白色变色。另外，通过臭氧降解的抗氧化剂会引起褐色变色，而它们的类似过量析出会加剧褐色变色。另外，如果喷霜在轮胎表面的蜡等形成参差不齐，出现光的漫反射，使得由降解抗氧化剂引起的褐色变色更显而易见。因此，轮胎也会失去光泽。
专利文献1揭示了添加聚氧乙烯醚非离子表面活性剂用于防止轮胎外观的恶化。然而，考虑到改进耐变色性和轮胎外观，这种技术在保持或改善良好的燃料经济性和良好的耐磨性的同时需要改善。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP-A H05-194790
发明内容
技术问题
本发明旨在解决上述问题并提供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，其中所述橡胶组合物能够在保持或改善良好的燃料经济性和良好的耐磨性的同时，改善耐变色性和轮胎外观。
解决问题的方案
本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物，基于100质量％的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物包含含有含量为30％至100％丁苯橡胶的橡胶组分；普朗尼克型非离子表面活性剂；和硫，相对于100质量份的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物具有总量为20至140质量份的炭黑和二氧化硅的总量为。
优选地，相对于100质量份的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物包含0.1至5.0质量份的普朗尼克型非离子表面活性剂。
优选地，相对于100质量份的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物包含0.1至6.0质量份的硫。
优选地，所述轮胎用橡胶组合物用作胎面用橡胶组合物。
本发明还涉及一种充气轮胎，其包括由所述橡胶组合物形成的轮胎部件。
优选地，所述轮胎部件为胎面。
发明的效果
基于100质量％的橡胶组分，本发明的轮胎用橡胶组合物包含含有含量为30％至100％丁苯橡胶的橡胶组分；普朗尼克型非离子表面活性剂；和硫，相对于100质量份的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物具有总量为20至140质量份的炭黑和二氧化硅。因此，所述橡胶组合物能够在保持或改善良好的燃料经济性和良好的耐磨性的同时，改善耐变色性和轮胎外观。因此，本发明能够提供一种在燃料经济性、耐磨性、耐变色性和轮胎外观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含：基于100质量％的橡胶组分量，含有30％至100％丁苯橡胶的橡胶组分；普朗尼克型非离子表面活性剂；和硫，相对于100质量份的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物具有总量为20至140质量份的炭黑和二氧化硅。
在本发明中，由于将特定的非离子表面活性剂添加到向含有特定橡胶组分、特定量的填料(炭黑和/或二氧化硅)、和硫的橡胶组合物中，因蜡等的喷霜而在轮胎表面形成的参差不齐(喷霜层)光滑了，以便抑制光的漫反射。这也减少了上文所述的褐色变色和白色变色，因此改善了耐变色性。此外，这也为轮胎表面赋予了如足够黑的外观和光泽，因此改善了轮胎外观。同时，这也使得能够保持良好的燃料经济性或良好的耐磨性并改善这些性能。
另外，如上文所述，所述橡胶组合物能够在保持或改善良好的燃料经济性和良好的耐磨性的同时，改善轮胎外观，大概因为特定非离子表面活性剂的存在适当地控制了橡胶组合物和特定非离子表面活性剂之间的相容性。
在本发明的橡胶组合物中，特定量的丁苯橡胶(SBR)的使用获得良好的燃料经济性和良好的耐磨性，并能够适当地控制非离子型表面活性剂的喷霜，因而能够很好地实现本发明的效果。
具体地，基于100质量％的橡胶组分，SBR含量为30质量％以上，优选为40质量％以上，更优选为50质量％以上。SBR含量可以为100质量％。在其它橡胶组分共同使用的情况中，SBR含量优选为90质量％以下。如果SBR含量低于30质量％，燃料经济性和耐磨性将会不足。
可以根据使用条件、预期目标等选择任何通常用于轮胎工业的SBR，例如乳液聚合的丁苯橡胶(E-SBR)和溶液聚合的丁苯橡胶(S-SBR)。这些可以单独使用或者两种以上组合使用。其例子包括购自JSR公司的SL系列、购自旭化成化学株式会社的Tufdene系列、购自旭化成化学株式会社的Asprene E15系列、和购自Zeon公司的Nipol系列。
在SBR中，苯乙烯含量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上，更加优选为15质量％以上。苯乙烯含量优选为60质量％以下，更优选为50质量％以下，更加优选为40质量％以下，特别优选为30质量％以下。由在上述范围内的苯乙烯的含量，能够更适当地实现本发明的效果。
在本发明中，可以通过H1-NMR测定来计算SBR中苯乙烯的含量。
在本发明中，选自下组的至少一种橡胶可与SBR一起使用：聚丁二烯橡胶(BR)、天然橡胶(NR)和聚异戊二烯橡胶(IR)。这些可以单独使用或两种以上组合使用。特别地，因为能够更适当地实现本发明的效果(尤其是耐磨性)，优选为NR或BR，更优选为BR和SR的组合。
NR的例子包括通常用于轮胎工业的那些，例如SIR20、RSS#3、和TSR20。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
可以使用任何通常用于轮胎工业的IR，单独使用或两种以上组合使用。
可以使用任何BR。其例子包括具有高顺式含量的BR如购自JSR公司的BR730和BR51，购自Zeon公司的BR1220，和购自宇部兴产株式会社的BR130B、BR150B和BR710。这些可以单独使用或两种以上组合使用。特别地，因为能够更适当地实现本发明的效果，BR中的顺式含量优选在90质量％以上。
在所述橡胶组合物包含BR的情况中，基于100质量％的橡胶组分，所述BR的含量优选为15质量％以上，更优选为25质量％以上。BR的含量优选为55质量％以下，更优选为45质量％以下。由在上述范围内的BR的含量，能够更适当地实现本发明的效果。
除SBR、BR、NR、和IR之外，可以使用任何其它的橡胶组分。其例子包括二烯橡胶如苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)、丁基橡胶(IIR)、和卤化丁基橡胶(X-IIR)。这些橡胶组分可以单独使用或两种以上组合使用。
在本发明中，使用普朗尼克型非离子表面活性剂。所述普朗尼克型非离子表面活性剂也称为聚氧乙烯-聚氧丙烯二醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物、或聚丙二醇环氧乙烷加合物。通常，其为由下式(I)表示的非离子表面活性剂。如式(I)所示，所述普朗尼克型非离子表面活性剂在其两侧均包含具有环氧乙烷结构的亲水性基团，在亲水性基团之间还包含具有环氧丙烷结构的疏水性基团。
在上式中，a、b、和c表示整数。
所述普朗尼克型非离子表面活性剂的聚环氧丙烷嵌段的聚合度(式(I)中的“b”)和添加的聚环氧乙烷单元的数量(式(I)中的“a+c”)没有特别地限定，可以根据使用条件、预期目的等适当地确定。具有较高比例聚环氧丙烷嵌段的表面活性剂趋于对橡胶具有较高的亲和力，因此以较低的速度向橡胶表面迁移。特别地，为了适当地控制非离子表面活性剂的喷霜并由此更适当地实现本发明的效果，所述普朗尼克型非离子表面活性剂的聚环氧丙烷嵌段的聚合度(式(I)中的“b”)优选为100以下，更优选为10至70，更加优选为10至60，特别优选为20至60，最优选为20至45。类似地，添加的聚环氧乙烷单元的数量(式(I)中的a+c)优选为100以下，更优选为3至65，更加优选为5至55，特别优选为5至40，最优选为10至40。当聚环氧丙烷嵌段的聚合度和加入的聚环氧乙烷单元的数量落入上述各自的范围内时，能够适当地控制非离子表面活性剂的喷霜，能够更适当地实现本发明的效果。
所述普朗尼克型非离子表面活性剂的例子包括购自BASF日本公司的Pluronic系列、购自三洋化成工业株式会社的NEWPOL PE系列、购自旭电化工业株式会社的AdekaPluronic系列、购自第一工业制药株式会社的EPAN系列、和购自日油株式会社的Pronon系列或UNILUB。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
相对于100质量份的橡胶组分，所述普朗尼克型非离子表面活性剂的含量优选为0.1质量份以上，更优选为0.3质量份以上，更加优选为0.6质量份以上。如果普朗尼克型非离子表面活性剂的含量低于0.1质量份，本发明的效果会不足。同时，普朗尼克型非离子表面活性剂的含量优选为5.0质量份以下，更优选为4.0质量份以下，更加优选为3.0质量份以下。该含量超过5.0质量份会导致在操控稳定性、抗裂性、耐臭氧性和耐变色性等恶化。
在本发明中，硫用于在聚合物链之间适当地形成交联。通过使用硫，可以适当地控制非离子表面活性剂的喷霜，能够很好地实现本发明的效果。硫的例子包括通常用于轮胎工业的那些，例如粉末硫、沉淀硫、胶态硫、不溶性硫、高分散性硫、和可溶性硫。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
相对于100质量份的橡胶组分，硫的含量优选为0.1质量份以上，更优选为0.5质量份以上，更加优选为1.0质量份以上。如果硫的含量低于0.1质量份，本发明的效果会不足。硫的含量优选为6.0质量份以下，更优选为5.0质量份以下，更加优选为4.0质量份以下，最优选为2.5质量份以下。该含量超过6.0质量份会引起燃料经济性和耐磨性恶化。
在本发明中，除硫之外，可以使用烷基酚-氯化硫缩合物(例如，购自田冈化学工业株式会社的Tackirol V200)作为硫化剂。
在本发明中，炭黑和二氧化硅的总量为特定量。这导致了良好的补强性、良好的燃料经济性和良好的耐磨性。另外，能够稳定地控制非离子表面活性剂的喷霜，并能够很好地实现本发明的效果。
具体地，相对于100质量份的橡胶组分，炭黑和二氧化硅的总量为20质量份以上，优选为30质量份以上，更优选为40质量份以上，更加优选为55质量份以上。同时，该总量为140质量份以下，优选为130质量份以下，更优选为105质量份以下。该总量低于20质量份趋于导致补强性恶化，而该总量超过140质量份趋于引起燃料经济性和耐磨性的恶化。
在本发明中，炭黑或二氧化碳可以单独使用或共同使用。
炭黑的例子包括但不限于GPF、FEF、HAF、ISAF、和SAF。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为20m2/g以上，更优选为50m2/g以上。如果N2SA低于20m2/g，补强性会不足。N2SA优选为180m2/g以下，更优选为120m2/g以下，更加优选为90m2/g以下，特别优选为80m2/g以下。炭黑具有的N2SA超过180m2/g不易分散，因此趋于导致燃料经济性和耐磨性恶化。
根据JIS K 6217-2:2001测定炭黑的N2SA。
炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量优选为50ml/100g以上，更优选为80ml/100g以上。如果DBP吸油量低于50ml/100g，补强性会不足。同时，炭黑的DBP吸油量优选为200ml/100g以下，更优选为135ml/100g以下，更基优选为115ml/100g以下。炭黑具有的DBP吸油量超过200ml/100g不易分散，因此趋于导致燃料经济性和耐磨性恶化。
根据JIS K 6217-4:2001测定炭黑的DBP吸油量。
在所述橡胶组合物包含炭黑的情况中，相对于100质量份的橡胶组分，炭黑的含量优选为2质量份以上，更优选为3质量份以上。如果炭黑的含量低于2质量份，补强性会不足。该含量优选为50质量份以下，更优选为30质量份以下，更加优选为20质量份以下，特别优选为15质量份以下。超过50质量份的炭黑含量趋于引起燃料经济性和耐磨性恶化。大量炭黑的使用引起燃料经济性和耐磨性恶化；然而，在本发明中，通过将炭黑含量控制在特定范围内来抑制燃料经济性和耐磨性的恶化。
可以使用任何二氧化硅。其例子包括干法二氧化硅(无水硅酸)和湿法二氧化硅(含水硅酸)。这些可以单独使用或两种以上组合使用。特别地，优选湿二氧化硅，因为它具有许多硅烷醇基。
二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)优选为50m2/g以上，更优选为100m2/g以上，更加优选为150m2/g以上。具有低于50m2/gN2SA的二氧化硅趋于导致燃料经济性和耐磨性恶化。N2SA优选为250m2/g以下，更优选为210m2/g以下。具有超过250m2/gN2SA的二氧化硅不易分散，因此趋于导致燃料经济性和耐磨性的恶化。
二氧化硅的N2SA是根据ASTM D3037-93通过BET方法测定的值。
在所述橡胶组合物包含二氧化硅的情况中，相对于100质量份的橡胶组分，二氧化硅的含量优选为10质量份以上，更优选为30质量份以上，更加优选为50质量份以上，特别优选60质量份以上。同时，二氧化硅的含量优选为140质量份以下，更优选为120质量份以下，更加优选为100质量份以下。超过140质量份的二氧化硅含量趋于引起燃料经济性、耐磨性、耐变色性、和轮胎外观恶化。在上述范围内的二氧化硅含量能够在提供补强性的同时在轮胎外观上产生进一步的改善。
在本发明的橡胶组合物包含二氧化硅的情况中，优选的是所述橡胶组合物也包含硅烷偶联剂。
任何在轮胎工业中与二氧化硅共同使用的硅烷偶联剂均可使用。其例子包括硫化物硅烷偶联剂例如双(3-三乙氧基硅烷)二硫化物；巯基硅烷偶联剂例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷；乙烯基硅烷偶联剂例如乙烯基三乙氧基硅烷；氨基硅烷偶联剂例如3-氨基丙基三乙氧基硅烷；环氧丙氧基硅烷偶联剂例如γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷；硝基硅烷偶联剂例如3-硝基丙基三甲氧基硅烷；和氯代硅烷偶联剂例如3-氯丙基三甲氧基硅烷。这些可以单独使用或两种以上组合使用。特别地，优选硫化物硅烷偶联剂，更优选双(3-三乙氧基硅烷)二硫化物。
在所述橡胶组合物包含硅烷偶联剂的情况中，相对于100质量份的二氧化硅，硅烷偶联剂的含量优选为2质量份以上，更优选为5质量份以上。低于2质量份的硅烷偶联剂含量趋于导致燃料经济性和耐磨性下降。同时，硅烷偶联剂含量优选为20质量份以下，更优选为15质量份以下。如果硅烷偶联剂含量超过20质量份，产生的效果趋向于与增加的成本不相符。
在本发明中，为了抑制由于臭氧裂纹形成和生长，优选加入蜡。在本发明中，甚至当加入蜡时，如上所述，因蜡等喷霜在轮胎表面形成的参差不齐(喷霜层)光滑了，以便能够抑制光的漫反射。因而，能够降低上文所述的褐色变色和白色变色。蜡也为轮胎表面赋予了例如足够黑的外观和充足的光泽，因此改善了轮胎外观。此外，由于特定的橡胶组合物，本发明能够保持或改善良好的燃料经济性和良好的耐磨性。
可以使用任何蜡。其例子包括石油蜡、天然蜡、和通过精制或化学处理多种类型的蜡所制备的合成蜡。这些蜡可以单独使用或两种以上组合使用。
石油蜡的例子包括石蜡和微晶蜡。只要是源于石油以外资源的，任何天然蜡均可使用。天然蜡的例子包括植物蜡如小烛树蜡、巴西棕榈蜡、日本蜡、米蜡和霍霍巴蜡；动物蜡如蜂蜡、羊毛脂、和鲸蜡；矿物蜡如地蜡、纯地蜡、和矿脂；以及这些蜡的精制产品。
在所述橡胶组合物包含蜡的情况中，相对于100质量份的橡胶组分，所述蜡的含量优选为0.5质量份以上，更优选为1.0质量份以上。如果蜡的含量低于0.5质量份，耐臭氧性会不足。同时，蜡的含量优选为12质量份以下，更优选为10质量份以下，更加优选为5.0质量份以下。一旦蜡的含量超过12质量份，不能获得耐臭氧性上的进一步的改善，且成本会增加。
本发明的橡胶组合物可以包含油。油的添加改进加工性能并赋予所获得的轮胎柔韧性，因此能够更好地实现本发明的效果。油的例子包括操作油、植物油和脂肪、以及它们的混合物。操作油的例子包括链烷烃操作油、芳香烃操作油、和环烷烃操作油。链烷烃操作油的具体例子包括出光兴产株式会社的PW-32、PW-90、PW-150、和PS-32。芳香烃操作油的具体例子包括购自出光兴产株式会社的AC-12、AC-460、AH-16、AH-24、和AH-58。植物油和脂肪的例子包括蓖麻油、棉籽油、亚麻子油、菜子油、大豆油、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、棕榈核油、山茶油、霍霍巴油、澳洲坚果油、和桐油。这些可以单独使用或两种以上组合使用。特别地，因为能够合适地实现本发明的效果，优选链烷烃操作油。
在所述橡胶组合物包含油的情况中，相对于100质量份的橡胶组分，油的含量优选为1.0质量份以上，更优选为5.0质量份以上，更加优选为10质量份以上，特别优选为15质量份以上。同时，油的含量优选为60质量份以下，更优选为40质量份以下，更加优选为30质量份以下。虽然油也会喷霜到轮胎的表面，但当油的含量在上述范围内时，能够适当地控制非离子表面活性剂的喷霜，并能够更合适地实现本发明的效果。超过60质量份的油含量趋于引起燃料经济性的恶化。
为了抑制由于臭氧的裂纹形成和生长，本发明的橡胶组合物优选包含抗氧化剂用于。在本发明中，即使加入抗氧化剂，如上所述，也能减少褐色变色和白色变色，并在保持或改善良好的燃料经济性和良好的耐磨性的同时改善耐变色性和轮胎外观。
可以使用任何抗氧化剂。其例子包括萘胺抗氧剂、喹啉抗氧化剂、二苯胺抗氧化剂、对苯二胺抗氧化剂、氢醌衍生物、酚抗氧化剂(单酚抗氧化剂、双酚抗氧化剂、三苯酚抗氧化剂、和多酚抗氧化剂)、硫代双酚抗氧化剂、苯并咪唑抗氧化剂、硫脲抗氧化剂、亚磷酸酯抗氧化剂、和有机硫代酸的抗氧化剂。这些可以单独使用或两种以上组合使用。特别地，优选对苯二胺抗氧化剂，因为它们具有良好的抗臭氧性，因而能够更适于实现本发明的效果。
对苯二胺抗氧化剂的例子包括N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-对苯二胺、N-异丙基-N’-苯基-对苯二胺、N-1,4-二甲基苯基-N’-苯基-对苯二胺、N,N’-二苯基-对苯二胺、N,N'-二-2-萘基-对苯二胺、N-环己基-N'-苯基-对苯二胺、N,N'-双(1-甲基庚基)对苯二胺、N,N'-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺、N,N'-双(1-乙基-3-甲基戊基)对苯二胺、N-4-甲基-2-戊基-N'-苯基-对苯二胺、N,N'-二芳基-对苯二胺、位阻二芳基-对苯二胺、苯基己基-对苯二胺、和苯基辛基-对苯二胺。这些可以单独使用或两种以上组合使用。特别地，更优选N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-对苯二胺，因为其具有良好的抗臭氧性，因而能够更合适地实现本发明的效果，并且其经济性能出色。
在所述橡胶组合物包含抗氧化剂的情况中，相对于100质量份的橡胶组分，抗氧化剂的含量优选为0.3质量份以上，更优选为0.5质量份以上，更加优选为1.0质量份以上。如果抗氧化剂的含量低于0.3质量份，抗臭氧性会不足。抗氧化剂的含量优选为10质量份以下，更优选为6.0质量份以下。如果抗氧化剂的含量超过10质量份，抗氧化剂的析出量会增加，轮胎外观恶化。
优选地，本发明的橡胶组合物包含硫化促进剂。硫化促进剂的例子包括亚磺酰胺硫化促进剂、噻唑硫化促进剂、秋兰姆硫化促进剂、硫脲硫化促进剂、胍硫化促进剂、二硫代氨基甲酸酯硫化促进剂、醛-胺硫化促进剂或醛-氨硫化促进剂、咪唑啉硫化促进剂、和黄原酸酯硫化促进剂。这些硫化促进剂可以单独使用或两种以上组合使用。特别地，优选亚磺酰胺硫化促进剂，更优选亚磺酰胺硫化促进剂和胍硫化促进剂的组合，因为能够更合适地实现本发明的效果。
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)和N,N-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺(DCBS)。这些可以单独使用或两种以上组合使用。特别地，优选CBS，更优选CBS和1,3-二苯胍的组合，因为能够更合适地实现本发明的效果。
除上述组分之外，本发明的橡胶组合物可以适当地进一步包含通常用于橡胶组合物制备的配合剂，例如氧化锌、硬脂酸或增粘剂。
本发明的橡胶组合物可以通过已知的方法制备，例如，通过使用橡胶捏合机如开炼机或班伯里密炼机混合组分并硫化混合物进行制备。
本发明的橡胶组合物可适于用作轮胎部件，特别是形成轮胎表面(外表面)的胎面等，因此需要具有良好的耐变色性和良好的轮胎外观。
本发明的充气轮胎可以通过常规方法由所述橡胶组合物形成。
具体地，在硫化前，将含有上述组分的所述橡胶组合物挤出并加工成轮胎部件如胎面的形状，然后在轮胎成型机上按照常规的方法与其它轮胎部件一起成型从而构建未硫化轮胎。未硫化轮胎在硫化机中加热加压以获得轮胎。
本发明的充气轮胎用于乘用车、卡车或公交车、和两轮车辆，或用作高性能轮胎。此处使用的术语“高性能轮胎”是指抓地性特别出色的轮胎，并且它是包括在赛车车上使用的赛车轮胎的概念。
实施例
本发明将参考如下实施例进行具体描述，但本发明不限于如下实施例。
实施例和对照例中使用的化学试剂描述如下。
SBR：Asaprene E15，购自旭化成化学株式会社
NR：RSS#3
IR：IR2200，购自日本Zeon公司
BR：BR 730(顺式含量：95质量％)，购自JSR公司
炭黑：SHOBLACK N330(N2SA：75m2/g，DBP吸油量：102ml/100g)，购自Cabot公司
二氧化硅：ULTRASIL VN3(N2SA：175m2/g)，购自德固赛公司(Evonik Degussa)
硅烷偶联剂：Si266(双(3-三乙氧基丙基)二硫化物)，购自德固赛公司
蜡：Ozoace蜡，购自日本精蜡株式会社
油：操作油PW-32(石蜡操作油)，购自出光兴产株式会社
表面活性剂1：NEWPOL PE-64(普朗尼克型非离子表面活性剂(PEG/PPG-25/30共聚物)(在式(I)中，a+c：25，b：30))，购自三洋化成工业株式会社
表面活性剂2：NEWPOL PE-74(普朗尼克型非离子表面活性剂(PEG/PPG-30/35共聚物)(以式(I)中，a+c：30，b：35))，购自三洋化成工业株式会社
表面活性剂3：聚氧乙烯山梨醇单硬脂酸酯，购自关东化学株式会社
表面活性剂4：聚氧乙烯山梨醇三油酸酯，购自关东化学株式会社
表面活性剂5：聚氧乙烯十二烷基醚，购自关东化学株式会社
表面活性剂6：乙二醇二丁醚，购自东京化成工业株式会社
抗氧化剂：NOCRAC 6C(N-1,3-二甲基丁基-N'-苯基-对苯二胺)，购自大内新兴化学工业株式会社
硬脂酸：硬脂酸，购自日油株式会社
硫磺：粉末硫，购自河间化学工业株式会社
V200：Tackirol V200(烷基酚-硫酰氯缩合物)，购自田冈化学株式会社
氧化锌：氧化锌#1，购自三井金属矿业株式会社
硫化促进剂1：Nocceler CZ(N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺)，购自大内新兴化学工业株式会社
硫化促进剂2：Nocceler D(1,3-二苯胍)，购大内新兴化学工业株式会社
根据表1至3所示的各配方，除硫、V200、和硫化促进剂之外的化学试剂使用1.7L班伯里密炼机进行捏合直到混合物温度达到160℃。接下来，使用开炼机将捏合产物与硫、V200、和硫化促进剂混合直到捏合温度达到105℃，从而制备未硫化橡胶组合物。未硫化橡胶组合物在160℃下加压硫化15分钟以获得硫化橡胶组合物。
按如下所述对硫化橡胶组合物进行评估。结果表示在表1至3中。将对照例1、7、和9分别视作表1、2、和3的参照。
<燃料经济性>
使用购自上岛制作所株式会社的分光计在1％的动态应变振幅、10Hz的频率、50℃温度下测定各硫化橡胶组合物的tanδ。将tanδ的倒数表示成将参考对照例值被设置为等于100的指数。该指数越高表明滚动阻力越小，相应的表明燃料经济性越好。目标指数为98以上。
<耐磨性>
在50N的负载、20km/h的速度和5°的滑移角的条件下，使用实验室磨损和防滑仪(LAT)测定各硫化橡胶组合物的体积损失。将结果表示成将参考对照例值被设置为等于100的指数。该指数越高表明耐磨性越好。
<臭氧降解样品的制备>
根据JIS K 6259“硫化或热塑性橡胶——抗臭氧性的测定”，由各橡胶组合物制备预定尺寸的试样，然后使其经历动态臭氧降解试验，从而提供臭氧降解样品。在0.5±0.025Hz的往复运动频率、50±5pphm的臭氧浓度、40℃的试验温度和20±2％的拉伸应变的条件下，进行48小时试验。
<耐变色性评价>
使用购自柯尼卡美能达公司的色度仪(CR-310)分析臭氧降解样品，从而测定“a”和“b”的值(L*a*b彩色系统)。将(a2+b2)-0.5用作参数，结果表示为由下式计算的指数：(各配方的参数)/(参考对照例的参数)×100，其中参考对照例的值设定为等于100。该指数越高表明变色越小，相应地表明耐变色性越好。
<外观评价>
基于以下标准，在户外评估臭氧降解样品的外观。
AA：与参考对照例相比更暗的黑色，且有光泽
A：与参考对照例相比更暗的黑色，且略有光泽
B：与参考对照例相比近似深度的褐色
C：与参考对照例相比更暗的褐色
表1
表2
表3
实施例1至10的橡胶组合物呈现出在保持或改善良好的燃料经济性和良好的耐磨性的同时改善的耐变色性和轮胎外观。

Claims (6)

1.一种轮胎用橡胶组合物，其包含：
橡胶组分，其中基于100质量％的橡胶组分，所述橡胶组分含有量为30至100质量％的丁苯橡胶；
非离子表面活性剂；和
硫，
相对于100质量份的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物具有总量为20至140质量份的炭黑和二氧化硅，
所述非离子表面活性剂包含具有环氧丙烷结构的疏水性基团、以及位于疏水性基团两侧的具有环氧乙烷结构的亲水性基团，和
所述非离子表面活性剂具有聚合度为20至45的聚环氧丙烷嵌段，和添加到两侧的数量为3至40的聚环氧乙烷单元。
2.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，
其中，相对于100质量份的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物包含0.1至5.0质量份的非离子表面活性剂。
3.如权利要求1或2所述的轮胎用橡胶组合物，
其中，相对于100质量份的橡胶组分，所述轮胎用橡胶组合物包含0.1至6.0质量份的硫。
4.如权利要求1或2所述的轮胎用橡胶组合物，所述轮胎用橡胶组合物用作胎面用橡胶组合物。
5.一种充气轮胎，其包含由权利要求1至4中任一项所述的轮胎用橡胶组合物形成的轮胎部件。
6.如权利要求5所述的充气轮胎，
其中，所述轮胎部件为胎面。
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