CN110662799A - 轮胎用橡胶组合物和轮胎 - Google Patents

轮胎用橡胶组合物和轮胎 Download PDF

Info

Publication number
CN110662799A
CN110662799A CN201880032686.9A CN201880032686A CN110662799A CN 110662799 A CN110662799 A CN 110662799A CN 201880032686 A CN201880032686 A CN 201880032686A CN 110662799 A CN110662799 A CN 110662799A
Authority
CN
China
Prior art keywords
group
carbon atoms
rubber composition
rubber
carbon black
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.)
Pending
Application number
CN201880032686.9A
Other languages
English (en)
Inventor
齐木彩
浜谷悟司
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.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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 Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Publication of CN110662799A publication Critical patent/CN110662799A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • 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
    • 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
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • 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
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • 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
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016—Physical properties or dimensions
    • B60C2011/0025—Modulus or tan delta
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/32—Properties characterising the ingredient of the composition containing low molecular weight liquid component
    • C08L2207/322—Liquid component is processing oil

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

提供了低发热性和耐磨耗性优异的轮胎用橡胶组合物。本发明的轮胎用橡胶组合物包括含有二烯系橡胶的橡胶组分、炭黑和二氧化硅，并且其特征在于进一步同时包括含有例如式(I)的化合物等的炭黑分散剂和汉森溶解度参数(HSP)为27以上的化合物。(在式(I)中，A为具有两个以上的极性基团的芳基，所述极性基团可以相同或不同；R1和R2各自独立地为选自由氢原子、酰基、酰胺基、烷基、环烷基和芳基组成的组中的至少一种取代基，并且所述取代基可以进一步包含氧原子、硫原子和氮原子中的一种以上。)

Description

轮胎用橡胶组合物和轮胎
技术领域
本公开涉及轮胎用橡胶组合物和轮胎。
背景技术
对于提高汽车的燃料效率的需求近来在变强，并且需要具有低滚动阻力的轮胎。因此，作为用于轮胎的胎面的轮胎用橡胶组合物，期望tanδ低并且低发热性优异的橡胶组合物。
在常规的充气轮胎中，为了实现低发热性的目的，可以想到的对策包括增加橡胶组合物中的炭黑的粒径和降低炭黑的配混量；然而，同时出现了导致胎面橡胶的耐磨耗性降低的问题。
因此，目前，期望开发可以改善耐磨耗性以及低发热性的技术。
作为其中一种技术，例如，为了改善橡胶组分与炭黑的化学相互作用的目的，PTL1公开了一种橡胶组合物，其中将炭黑和特定酰肼化合物配混在含有天然橡胶的弹性体中。
引用列表
专利文献
PTL 1：日本特表2014-501827号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，考虑到对于提高汽车的燃料效率的需求，PTL 1中公开的技术在低发热性方面是不充分的并且需要进一步改善。除了低发热性的改善以外，还期望耐磨耗性的进一步改善。
因此，本公开的目的为提供低发热性和耐磨耗性优异的轮胎用橡胶组合物。本公开的另一个目的为提供低发热性和耐磨耗性优异的轮胎。
用于解决问题的方案
作为研究包括橡胶组分和填料的轮胎用橡胶组合物(以下，有时简称为“橡胶组合物”)以解决上述问题的结果，本发明人已经注意到的是，尽管橡胶组分和炭黑之间的相互作用可以通过在橡胶组合物中引入如具有特定结构的酰肼化合物等特定的炭黑分散剂来提高，但当将如酰肼化合物等特定的炭黑分散剂配混在包括炭黑和二氧化硅的橡胶组合物中时，不能实现充分的炭黑偶联效果，因为炭黑分散剂有时会吸附在二氧化硅的表面上。然后，进一步进行了详尽的研究，并且已经发现的是，通过进一步将具有特定的汉森溶解度参数的化合物配混在橡胶组合物中，该化合物屏蔽二氧化硅而使二氧化硅对炭黑分散剂的吸附受到抑制，从而高效地获得橡胶组分和炭黑之间的偶联效果，并且可以实现常规技术不能实现的优异的低发热性和耐磨耗性。
即，根据本公开的轮胎用橡胶组合物为如下的橡胶组合物，其包括：含有二烯系橡胶的橡胶组分、炭黑和二氧化硅，其中所述橡胶组合物进一步包括炭黑分散剂，所述炭黑分散剂为选自由式(I)～(V)表示的化合物以及由式(IV)表示的化合物的盐、溶剂化物和盐的溶剂化物组成的组中的至少一种；和汉森溶解度参数(HSP)为27以上的化合物。
Figure BDA0002275767590000021
其中A为芳基，并且所述芳基具有至少一个极性基团，并且当所述芳基具有两个以上的极性基团时，所述极性基团可以相同或不同；R11和R12各自独立地为选自由氢原子、酰基、酰胺基、烷基、环烷基和芳基组成的组中的至少一种取代基，并且所述取代基可以包含氧原子、硫原子和氮原子中的一种以上。
Figure BDA0002275767590000031
其中A为芳基，所述芳基具有至少一个极性基团，并且当所述芳基具有两个以上的极性基团时，所述极性基团可以相同或不同；R13为由亚烷基、亚环烷基或亚芳基组成的取代基，并且所述取代基可以包含氧原子、硫原子和氮原子中的一种以上。
Figure BDA0002275767590000032
其中R表示具有1～6个碳原子的直链状或分支状的亚烷基。
其中R1表示可以具有取代基的具有2～12个碳原子的烷二基(alkanediylgroup)、可以具有取代基的具有3～12个碳原子的环烷二基(cycloalkanediyl group)或*-B1-Ar-B2-*基团，其中*表示键，B1和B2表示单键或具有1～12个碳原子的烷二基，并且Ar表示可以具有取代基的具有6～12个碳原子的二价芳香族烃基；R2和R3各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1～6个碳原子的烷基、具有6～12个碳原子的芳基、羟基或具有1～6个碳原子的烷氧基，或彼此键合而形成具有2～12个碳原子的烷二基；R4表示羟基、具有1～6个碳原子的烷氧基、具有6～12个碳原子的芳氧基、具有7～15个碳原子的芳基烷氧基、-NR5R6或-O-(Yn+)1/n，其中R5和R6各自独立地表示氢原子或具有1～6个碳原子的烷基；X表示-NH-或-O-。
Figure BDA0002275767590000034
其中Mn+表示H+或n价金属离子，其中n表示1或2的整数；R31和R32各自独立地表示氢原子或具有1～6个碳原子的烷基，或彼此键合以与R31和R32所键合的氮原子形成环；m表示2～9的整数。
通过具有上述构成，所述橡胶组合物可以实现优异的低发热性和耐磨耗性。
然后，优选根据本公开的轮胎用橡胶组合物以相对于100质量份的上述橡胶组分为0.05～30质量份的量包含上述炭黑分散剂。这是因为可以实现更好的低发热性和耐磨耗性。
进一步，优选根据本公开的轮胎用橡胶组合物以相对于所述二氧化硅的含量为3～30质量％的量包含所述HSP为27以上的化合物。这是因为可以实现更好的低发热性和耐磨耗性。
进一步，对于根据本公开的轮胎用橡胶组合物，优选所述橡胶组分包含60质量％以上的天然橡胶，并且更优选满足以下关系式：
0.05<b/(a+b)<0.9
其中a表示所述橡胶组合物中的炭黑的含量，b表示所述橡胶组合物中的二氧化硅的含量。
这是因为可以实现更好的低发热性和耐磨耗性。
进一步，优选在根据本公开的轮胎用橡胶组合物中，所述HSP为27以上的化合物包含具有9个以上的碳原子的脂肪酸以及选自氮和氧中的至少一种原子。这是因为可以实现更好的低发热性和耐磨耗性。
根据本公开的轮胎使用上述根据本公开的轮胎用橡胶组合物而制成。
通过具有上述构成，所述轮胎可以实现优异的低发热性和耐磨耗性。
发明的效果
根据本公开，可以提供低发热性和耐磨耗性优异的轮胎用橡胶组合物。根据本公开，可以进一步提供低发热性和耐磨耗性优异的轮胎。
具体实施方式
以下，将会具体地示例和说明根据本公开的实施方案。
<轮胎用橡胶组合物>
根据本公开的轮胎用橡胶组合物为包含橡胶组分、炭黑和二氧化硅的橡胶组合物。
(橡胶组分)
包含在根据本公开的轮胎用橡胶组合物中的橡胶组分为含有二烯系橡胶的橡胶组分；并且作为二烯系橡胶，可以使用天然橡胶和任选的合成橡胶。
此处，在橡胶组分中，二烯系橡胶优选为主要组分；并且具体地，优选占60质量％以上并且更优选占80质量％以上。
二烯系橡胶的实例包括天然橡胶、聚异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)和聚丁二烯橡胶(BR)，但在这些当中，优选使用天然橡胶。这是因为可以实现更好的低发热性和耐磨耗性。此处，二烯系橡胶可以单独包含或可以作为两种以上的共混物包含。
当橡胶组分包含天然橡胶时，天然橡胶的含量优选60质量％以上、更优选70质量％以上、特别优选80质量％以上。这是因为可以实现更好的低发热性和耐磨耗性。
(炭黑)
除了上述的橡胶组分以外，根据本公开的轮胎用橡胶组合物进一步包括炭黑。
此处，炭黑的种类和含量没有特别限定，并且可以根据所需要的性能适当选择。
炭黑的种类包括GPF、FEF、SRF、HAF、ISAF、IISAF、SAF和其它级别的炭黑；并且可以单独使用其中的任何一种，或者可以使用其中多种的共混物。从可以实现更好的低发热性和耐磨耗性的观点，优选使用包括在HAF～SAF的范围内的硬质炭黑中的至少一种。
从可以实现更好的低发热性和耐磨耗性的观点，相对于100质量份的橡胶组分，炭黑的含量优选10～160质量份、更优选30～80质量份并且特别优选30～60质量份。通过使炭黑的含量相对于橡胶组分为10质量份以上，可以获得充分的耐磨耗性；并且在另一方面，通过使炭黑的含量相对于橡胶组分为160质量份以下，可以确保充分的低发热性和加工性。
(二氧化硅)
除了上述的橡胶组分和炭黑以外，根据本公开的轮胎用橡胶组合物进一步包括二氧化硅。
此处，二氧化硅的种类和含量没有特别限定，并且可以根据所需要的性能适当选择。
二氧化硅的种类的实例包括湿式二氧化硅、干式二氧化硅和胶态二氧化硅；并且可以单独使用其中的任何一种，或者可以使用其中多种的共混物。
此处，从可以实现更好的低发热性和耐磨耗性的观点，相对于100质量份的橡胶组分，二氧化硅的含量优选1～90质量份并且更优选3～70质量份。通过使二氧化硅的含量相对于橡胶组分为3质量份以上，可以获得充分的低发热性；并且在另一方面，通过使二氧化硅的含量相对于橡胶组分为60质量份以下，可以确保充分的低发热性和加工性。
然后，关于炭黑和二氧化硅，从可以实现更好的低发热性和耐磨耗性的观点，更优选满足以下关系式：
0.05<b/(a+b)<0.9；和
特别优选满足以下关系式：
0.1<b/(a+b)<0.7，
其中a表示炭黑的含量，b表示二氧化硅的含量。此处，含量a和b中的任一者是指包含在橡胶组合物中的质量(或质量的比例)。
(炭黑分散剂)
根据本公开的轮胎用橡胶组合物包括上述的橡胶组分和炭黑分散剂，该炭黑分散剂为选自由式(I)～(V)表示的化合物以及由式(IV)表示的化合物的盐、溶剂化物和盐的溶剂化物组成的组中的至少一种。
Figure BDA0002275767590000071
通过引入这些炭黑分散剂，高效地获得橡胶组分和炭黑之间的偶联效果，并且可以提高在橡胶组合物中的炭黑的分散性。其中炭黑的分散性得到提高的橡胶组合物能够实现优异的低发热性和耐磨耗性。
此处，炭黑分散剂的含量没有特别限定，但从获得更好的低发热性和耐磨耗性的观点，相对于100质量份的橡胶组分，炭黑分散剂的含量优选0.05～30质量份、更优选0.05～20质量份、还更优选0.05～10质量份并且特别优选0.05～5质量份。当炭黑分散剂的含量相对于100质量份的橡胶组分为0.05质量份以上时，因为获得炭黑的充分的分散效果，可以实现更好的低发热性和耐磨耗性；并且在另一方面，当炭黑分散剂的含量相对于100质量份的橡胶组分为30质量份以下时，如强度等其它物性从来不会降低。
·由式(I)表示的化合物
构成炭黑分散剂的化合物包括由式(I)表示的化合物。
式(I)中的A为芳基。此处，芳基在任意位置上具有至少一个极性基团，并且当芳基具有两个以上的极性基团时，极性基团可以相同或不同。
式(I)中的R11和R12各自独立地为选自由氢原子、酰基、酰胺基、烷基、环烷基和芳基组成的组中的至少一种取代基。进一步，这些取代基可以包含氧原子、硫原子和氮原子中的一种以上。
因为表示为A的芳基对于如炭黑等填料具有高的亲和性并且具有酰肼骨架的部分对于橡胶组分具有高的亲和性，由式(I)表示的化合物通过配混在橡胶组合物中，可以大幅改善橡胶组分和如炭黑等填料之间的化学相互作用。由此，可以降低由填料彼此摩擦引起的滞后，从而可以获得比常规好得多的低发热性。另外，通过填料的分散性的改善，还可以获得更好的增强性。
由于橡胶组分和填料之间的化学相互作用的大幅改善，在橡胶组合物的低发热性得到维持的同时，焦烧性得到改善(焦烧时间延长)，从而加工性也能够得到改善。
此处，在由式(I)表示的化合物中的表示为A的芳基包括芳香族烃基，如苯基、萘基、蒽基、菲基和三亚苯基(triphenylenyl group)。其中，芳基优选为苯基或萘基，并且更优选为苯基。因为这些芳基展现出优异的对于填料的亲和性，可以实现更好的低发热性，并且因为可以降低芳香环的数量，使用这些在成本上是有利的并且在实用性上也是优异的。
然后，优选在由式(I)表示的化合物中的表示为A的芳基所具有的极性基团的数量为两个以上。这是因为通过使芳基的芳香环具有两个以上的极性基团，可以获得高的对于如炭黑等填料的亲和性。
然后，极性基团的种类没有特别限定，并且其实例包括氨基、亚氨基、腈基、铵基、酰亚胺基、酰胺基、亚肼基(hydrazo group)、偶氮基、重氮基、羟基、羧基、羰基、环氧基、氧羰基、含氮杂环基、含氧杂环基、含锡基团、烷氧基甲硅烷基、烷基氨基和硝基。其中，优选极性基团中至少一个为羟基、氨基或硝基，并且更优选至少一个为羟基；特别优选其中至少两个为羟基。这是因为展现出更好的对于填料的亲和性，并且更加改善低发热性。
然后，关于在由式(I)表示的化合物中的与A连接的酰肼基，R11和R12各自独立地为选自由氢原子、酰基、酰胺基、烷基、环烷基和芳基组成的组中的至少一种取代基，并且这些取代基可以为包含氧原子、硫原子和氮原子中的一种以上的那些。
进一步，在上述取代基当中，R11和R12各自独立地优选为氢原子或烷基、更优选地，其中任一个为氢原子。这是因为这些对于橡胶组分具有高的亲和性，并且可以获得更好的低发热性和加工性。
此处，上述由式(I)表示的化合物的实例包括3-羟基-2-萘甲酰肼、2,3-二羟基苯甲酰肼、2,4-二羟基苯甲酰肼、2,5-二羟基苯甲酰肼和2,6-二羟基苯甲酰肼。
然后，由式(I)表示的化合物的分子量优选为200以下并且更优选为180以下。这是因为这种化合物对于二烯系橡胶的各分子的亲和性变高，可以获得更好的低发热性，并且还可以提高耐磨耗性。
然后，由式(I)表示的化合物的熔点优选为80℃以上且小于250℃，并且更优选为80～200℃。这是因为通过使酰肼化合物的熔点低，对于二烯系橡胶的各分子的亲和性变高，可以获得更好的低发热性，并且还可以提高耐磨耗性。
·由式(II)表示的化合物
构成炭黑分散剂的化合物包括由式(II)表示的化合物。
式(II)中的A为芳基，该芳基具有至少一个极性基团，并且当芳基具有两个以上的极性基团时，极性基团可以相同或不同。
然后，式(II)中的R13为由亚烷基、亚环烷基或亚芳基组成的取代基，并且这些取代基可以包含氧原子、硫原子和氮原子中的一种以上。
因为表示为A的具有极性基团的芳香环对于如炭黑等填料具有高的亲和性并且具有腙骨架的部分对于橡胶组分具有高的亲和性，由式(II)表示的化合物通过配混在橡胶组合物中，可以大幅改善橡胶组分和填料之间的化学相互作用。由此，可以降低由填料彼此摩擦引起的滞后，从而可以获得比常规好得多的低发热性。另外，通过填料的分散性的改善，还可以获得更好的增强性。
然后，由于橡胶组分和填料之间的化学相互作用的改善，因为在橡胶组合物的低发热性得到维持的同时，焦烧性得到改善(焦烧时间延长)，加工性也能够得到改善。
此处，在由式(II)表示的化合物中的表示为A的芳香环所具有的极性基团的数量为两个以上并且优选为三个以上。这是因为通过使芳香环具有两个以上的极性基团，可以获得高的对于如炭黑等填料的亲和性；并且在小于两个的情况下，不能充分地获得对于填料的亲和性并且产生橡胶组合物的低发热性降低的风险。
然后，极性基团的种类没有特别限定，并且其实例包括氨基、亚氨基、腈基、铵基、酰亚胺基、酰胺基、亚肼基、偶氮基、重氮基、羟基、羧基、羰基、环氧基、氧羰基、含氮杂环基、含氧杂环基、含锡基团、烷氧基甲硅烷基、烷基氨基和硝基。其中，优选极性基团包含羟基或氨基；并且更优选极性基团包含羟基。这是因为展现出更好的对于填料的亲和性，并且更加改善橡胶组合物的低发热性。
然后，在由式(II)表示的化合物中的表示为A的芳香环的数量优选为两个以上；并且更优选为三个以上。因为展现出优异的对于填料的亲和性，可以实现更好的低发热性。
然后，关于在由式(II)表示的化合物中的与A连接的腙基，R13成为由具有1～10个碳原子的亚烷基、亚环烷基或亚芳基组成的官能团。此处，这些官能团可以为包含氧原子、硫原子和氮原子中的一种以上的那些。
此处，上述由式(II)表示的化合物的实例包括3-羟基-N'-(1,3-二甲基亚丁基)-2-萘甲酰肼、2,3-二羟基-N'-(4-甲基戊-2-亚基)苯甲酰肼、2,4-二羟基-N'-(4-甲基戊-2-亚基)苯甲酰肼、2,5-二羟基-N'-(4-甲基戊-2-亚基)苯甲酰肼和2,6-二羟基-N'-(4-甲基戊-2-亚基)苯甲酰肼。
·由式(III)表示的化合物
构成炭黑分散剂的化合物包括由式(III)表示的化合物(苯并咪唑基烷基硫代硫酸)。
Figure BDA0002275767590000111
其中R表示具有1～6个碳原子的直链状或分支状的亚烷基。
苯并咪唑基烷基硫代硫酸的特征在于具有其中具有硫代硫酸基的烷基在苯并咪唑的2-位上进行了取代的结构。
苯并咪唑基烷基硫代硫酸的实例包括S-((苯并咪唑基-2)甲基)硫代硫酸、S-(2-(苯并咪唑基-2)乙基)硫代硫酸、S-(3-(苯并咪唑基-2)正丙基)硫代硫酸、S-(2-(苯并咪唑基-2)异丙基)硫代硫酸、S-(4-(苯并咪唑基-2)正丁基)硫代硫酸、S-(5-(苯并咪唑基-2)正戊基)硫代硫酸和S-(6-(苯并咪唑基-2)正己基)硫代硫酸。
此处，这些苯并咪唑基烷基硫代硫酸可以单独或以两种以上的组合作为炭黑分散剂的组分使用。
苯并咪唑基烷基硫代硫酸可以通过已知方法来合成。这些可以例如通过使烷基羧酸的硫代硫酸金属盐(以下，称为前体)与邻苯二胺在盐酸的存在下在水中反应来合成。
优选将前体与邻苯二胺的反应温度设为80～120℃；并且其反应时间根据所设定的反应温度来适当确定，但优选在2～24小时的范围内。
该反应生成苯并咪唑基烷基硫代硫酸的盐酸盐。然后，通过将该盐酸盐用苛性钠水溶液中和，生成苯并咪唑基烷基硫代硫酸。
苯并咪唑基烷基硫代硫酸可以通过中和后，将反应液浓缩干燥，之后用适当的溶剂提取来分离纯化。用于提取的溶剂包括甲醇、乙醇、2-丙醇。
前体通过使卤代烷基羧酸与硫代硫酸的金属盐在如水等适当的溶剂中反应来获得。
用于合成前体的反应温度和反应时间没有特别限定，但反应温度优选为0～90℃并且更优选为40～80℃。反应时间优选为1～12小时并且更优选为2～8小时。用于反应的溶剂包括水、甲醇、乙醇、2-丙醇、乙腈、二甲氧基乙烷、四氢呋喃和二氧六环。这些溶剂可以单独使用或以两种以上的组合使用。
卤代烷基羧酸的实例包括单氯乙酸、2-氯丙酸、3-氯丙酸、3-氯丁酸、4-氯丁酸、5-氯戊酸、6-氯己酸、单溴乙酸和3-溴丙酸。
硫代硫酸的金属盐的实例包括硫代硫酸锂、硫代硫酸钠、硫代硫酸钾、硫代硫酸镁、硫代硫酸铈、硫代硫酸钴、硫代硫酸铜和硫代硫酸锌。
·由式(IV)表示的化合物
构成炭黑分散剂的化合物包括由式(IV)表示的化合物(以下，也称为化合物(IV))、由式(IV)表示的化合物的盐、由式(IV)表示的化合物的溶剂化物和由式(IV)表示的化合物的盐的溶剂化物。
Figure BDA0002275767590000121
其中R1表示可以具有取代基的具有2～12个碳原子的烷二基、可以具有取代基的具有3～12个碳原子的环烷二基或*-B1-Ar-B2-*基团，其中*表示键，B1表示单键或具有1～12个碳原子的烷二基，B2表示单键或具有1～12个碳原子的烷二基。Ar表示任选地取代的具有6～12个碳原子的二价芳香族烃基；R2和R3各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1～6个碳原子的烷基、具有6～12个碳原子的芳基、羟基或具有1～6个碳原子的烷氧基，或彼此键合而形成具有2～12个碳原子的烷二基；R4表示羟基、具有1～6个碳原子的烷氧基、具有6～12个碳原子的芳氧基、具有7～15个碳原子的芳基烷氧基、-NR5R6或-O-(Yn+)1/n，其中R5和R6各自独立地表示氢原子或具有1～6个碳原子的烷基；X表示-NH-或-O-。
化合物(IV)的盐包括其中R4为羟基的化合物(IV)的羧酸盐，和通过化合物(IV)中的胺部分(-NH2或-NH-)与酸的结合而形成的加合盐。
化合物(IV)的羧酸盐的实例包括其中在由式(IV)表示的化合物或其盐中R4为-O-(Yn+)1/n的盐。
通过化合物(IV)中的胺部分与酸的结合而形成的加合盐中的酸包括无机酸和有机酸。
化合物(IV)的溶剂化物包括甲醇溶剂化物和水合物。
关于化合物(IV)中的碳-碳双键以及R3和CO-R4之间的键，化合物(IV)可以为任意的其中碳-碳双键的构型为E型的化合物、其中该构型为Z型的化合物、以及E型化合物和Z型化合物的混合物。其中，优选其中碳-碳双键的构型为Z型的化合物。
进一步，作为化合物(IV)，由式(IV-I)表示的化合物为优选的。
Figure BDA0002275767590000131
其中R1、R2、R3、R4和X表示与上述相同的含义。
R1中的具有2～12个碳原子的烷二基的实例包括直链状烷二基，如亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基和六亚甲基；分支状烷二基，如亚异丙基、亚异丁基、2-甲基三亚甲基、亚异戊基、亚异己基、亚异辛基、2-乙基亚己基和亚异癸基；等。其中，烷二基的碳原子的数量优选为3～12并且更优选为3～6。进一步，直链状烷二基为优选的。
烷二基可以具有的取代基的实例包括具有1～4个碳原子的烷氧基，如甲氧基、乙氧基和丁氧基；卤素原子，如氯、溴、碘和氟；具有6～12个碳原子的芳基，如苯基、萘基和联苯基；和羟基。具有取代基的烷二基的实例包括以下基团。此处，式中的*表示键。
Figure BDA0002275767590000141
R1中的具有3～12个碳原子的环烷二基的实例包括亚环丙基、亚环戊基、亚环己基、亚环癸基。
具有3～12个碳原子的环烷二基可以具有的取代基的实例包括具有1～4个碳原子的烷基，如甲基、乙基、正丙基、正丁基和叔丁基；具有6～10个碳原子的芳基，如苯基、4-甲基苯基和萘基；具有1～4个碳原子的烷氧基，如甲氧基、乙氧基和正丁氧基；具有1～7个碳原子的酰基，如乙酰基、苯甲酰基、甲酰基和新戊酰基；具有3或4个碳原子的烷氧基羰基，如甲氧基羰基和乙氧基羰基；具有7～11个碳原子的芳氧基羰基，如苯氧基羰基和萘氧基羰基；具有2～7个碳原子的酰氧基，如乙酰氧基和苯甲酰氧基；等。
作为具有3～12个碳原子的环烷二基，优选亚环戊基、亚环己基、甲基亚环己基和叔丁基亚环己基。
B1和B2中的具有1～12个碳原子的烷二基包括上述中作为具有3～12个碳原子的烷二基列出的那些和亚甲基。
Ar中的具有6～12个碳原子的二价芳香族烃基包括亚苯基、亚萘基和亚联苯基。
R1中的*-B1-Ar-B2-*基团的实例包括亚苯基、亚萘基、亚联苯基和以下基团。此处，式中的*表示键。
Figure BDA0002275767590000142
包含在Ar中的氢原子可以由选自由具有1～4个碳原子的烷基、具有1～4个碳原子的烷氧基、羟基、硝基、氰基、磺基和卤素原子组成的组中的一个以上的基团来取代。
作为R1，优选具有2～12个碳原子的亚烷基、亚苯基或以下基团；并且更优选为亚苯基。
Figure BDA0002275767590000151
R2和R3中的卤素原子包括氟、氯、溴和碘。
R2和R3中的具有1～6个碳原子的烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基和正己基。
R2和R3中的具有6～12个碳原子的芳基表示具有6～12个碳原子的单环式或稠合多环式芳香族烃，并且其实例包括苯基、萘基和联苯基。
R2和R3中的具有1～6个碳原子的烷氧基的实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基和正己氧基。
通过R2和R3彼此键合而形成的具有2～12个碳原子的烷二基包括与上述所列的具有3～12个碳原子的烷二基相同的基团，并且优选为具有3个或4个碳原子的烷二基。通过将R2和R3以及R2和R3所键合的碳原子彼此键合而形成的环状结构的实例包括环戊烯环和环己烯环。
作为R2和R3，优选R2为氢原子并且R3为氢原子或具有1～6个碳原子的烷基，并且更优选R2和R3为氢原子。
R4中的具有1～6个碳原子的烷氧基包括与上述R2和R3中的具有1～6个碳原子的烷基相同的基团。
R4中的具有6～12个碳原子的芳氧基包括其中氧基键合至上述R2和R3中的具有6～12个碳原子的芳基的基团，并且其实例包括苯氧基、萘氧基、联苯氧基。
R4中的具有7～15个碳原子的芳基烷氧基包括苯基乙氧基、苄氧基和苯基丙氧基。
R4中的-NR5R6包括甲基氨基、乙基氨基、苯基氨基、乙基甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、甲基苯基氨基、乙基苯基氨基和二苯基氨基。
R4中的Yn+表示能够形成由式(IV)表示的化合物的羧酸盐的n价阳离子。
Y+包括选自由碱金属、碱土类金属和周期表的IB和IIB族的过渡元素组成的组中的金属的阳离子，以及如胺等能够与羧基形成盐的有机碱类的阳离子，并且其实例包括Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Zn2+、Cu2+、Cu+、Ag+、(NH4)+、[NH(C2H5)3]+、[NH(C2H5)(i-C3H7)2]+、+H3N-(CH2)2-NH3 +和+H3N-(CH2)6-NH3 +。
R4优选为羟基或-O-(Yn+)1/n，并且更优选为羟基或-O-(Yn+)1/n(Y为碱金属)。
化合物(IV)的具体实例如下所示。
Figure BDA0002275767590000161
Figure BDA0002275767590000171
然后，化合物(IV)可以例如通过进行由式(a)、式(b)和式(c)示出的反应来制造。
Figure BDA0002275767590000172
其中在式(a)、式(b)和式(c)中，R1、R2、R3和R4表示与上述相同的含义；并且P1表示保护基团。
由P1表示的保护基团包括叔丁氧基羰基。当使用保护基团时，保护基团可以通过广泛使用的方法来除去。
由式(IV-I)表示的化合物可以通过使如马来酸酐等对应的酸酐进行酯化反应、酰胺化反应或盐形成反应来制造。
·由式(V)表示的化合物
构成炭黑分散剂的化合物包括由式(V)表示的化合物(以下，也称为“化合物(V)”)。
Figure BDA0002275767590000181
其中Mn+表示H+或n价金属离子，其中n表示1或2的整数；R31和R32各自独立地表示氢原子或具有1～6个碳原子的烷基，或彼此键合以与它们所键合的氮原子形成环；m表示2～9的整数。
R31和R32中的具有1～6个碳原子的烷基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、庚基和己基。
当R31和R32彼此键合并且与它们所键合的氮原子形成环时，通过R31和R32彼此键合而形成的基团包括多亚甲基；并且多亚甲基包括亚乙基(二亚甲基)、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基和六亚甲基。R31和R32优选为氢原子。
Mn+包括H+、锂离子、钠离子、钾离子、铯离子、镁离子、钙离子、锶离子、钡离子、锰离子、铁离子、铜离子和锌离子；优选为H+或碱金属离子，并且更优选为H+或钠离子。
由式(V)表示的化合物的实例包括S-(氨基烷基)硫代硫酸、S-(氨基烷基)硫代硫酸盐、S-(N,N-二烷基氨基烷基)硫代硫酸、S-(N,N-二烷基氨基烷基)硫代硫酸盐、S-(N-单烷基氨基烷基)硫代硫酸和S-(N-单烷基氨基烷基)硫代硫酸盐；并且优选为S-(氨基烷基)硫代硫酸或S-(氨基烷基)硫代硫酸盐。
此处，S-(氨基烷基)硫代硫酸包括S-(氨基乙基)硫代硫酸、S-(氨基丙基)硫代硫酸、S-(氨基丁基)硫代硫酸、S-(氨基戊基)硫代硫酸、S-(氨基己基)硫代硫酸、S-(氨基庚基)硫代硫酸、S-(氨基辛基)硫代硫酸和S-(氨基壬基)硫代硫酸。
S-(氨基烷基)硫代硫酸盐包括S-(氨基乙基)硫代硫酸钠、S-(氨基丙基)硫代硫酸钠、S-(氨基丁基)硫代硫酸钠、S-(氨基戊基)硫代硫酸钠、S-(氨基己基)硫代硫酸钠、S-(氨基庚基)硫代硫酸钠、S-(氨基辛基)硫代硫酸钠和S-(氨基壬基)硫代硫酸钠。
S-(N,N-二烷基氨基烷基)硫代硫酸包括S-(N,N-二甲基氨基乙基)硫代硫酸、S-(N,N-二甲基氨基丙基)硫代硫酸、S-(N,N-二甲基氨基丁基)硫代硫酸、S-(N,N-二甲基氨基戊基)硫代硫酸、S-(N,N-二甲基氨基己基)硫代硫酸、S-(N,N-二甲基氨基庚基)硫代硫酸、S-(N,N-二甲基氨基辛基)硫代硫酸和S-(N,N-二甲基氨基壬基)硫代硫酸。
S-(N,N-二烷基氨基烷基)硫代硫酸盐包括S-(N,N-二甲基氨基乙基)硫代硫酸钠、S-(N,N-二甲基氨基丙基)硫代硫酸钠、S-(N,N-二甲基氨基丁基)硫代硫酸钠、S-(N,N-二甲基氨基戊基)硫代硫酸钠、S-(N,N-二甲基氨基己基)硫代硫酸钠、S-(N,N-二甲基氨基庚基)硫代硫酸钠、S-(N,N-二甲基氨基辛基)硫代硫酸钠和S-(N,N-二甲基氨基壬基)硫代硫酸钠。
S-(N-单烷基氨基烷基)硫代硫酸包括S-(N-甲基氨基乙基)硫代硫酸、S-(N-甲基氨基丙基)硫代硫酸、S-(N-甲基氨基丁基)硫代硫酸、S-(N-甲基氨基戊基)硫代硫酸、S-(N-甲基氨基己基)硫代硫酸、S-(N-甲基氨基庚基)硫代硫酸、S-(N-甲基氨基辛基)硫代硫酸和S-(N-甲基氨基壬基)硫代硫酸。
S-(N-单烷基氨基烷基)硫代硫酸盐包括S-(N-甲基氨基乙基)硫代硫酸钠、S-(N-甲基氨基丙基)硫代硫酸钠、S-(N-甲基氨基丁基)硫代硫酸钠、S-(N-甲基氨基戊基)硫代硫酸钠、S-(N-甲基氨基己基)硫代硫酸钠、S-(N-甲基氨基庚基)硫代硫酸钠、S-(N-甲基氨基辛基)硫代硫酸钠和S-(N-甲基氨基壬基)硫代硫酸钠。
化合物(V)可以例如通过将3-氯丙胺盐酸盐与硫代硫酸钠反应来制造。化合物(V)可以通过将化合物(V)的金属盐例如用如盐酸或硫酸等质子酸中和来获得。化合物(V)的金属盐可以通过任意的已知方法来制造，例如，将3-卤代丙胺与硫代硫酸钠反应的方法；或将邻苯二甲酰亚胺钾盐与1,3-二卤代丙烷反应，然后，将获得的化合物与硫代硫酸钠反应，然后水解获得的化合物的方法。
虽然任意的上述由式(I)～(V)表示的化合物可以获得炭黑的分散性的提高效果，但是在本公开中，优选使用由式(I)或式(II)表示的化合物。这是因为可以获得更好的低发热性和耐磨耗性。
(HSP为27以上的化合物)
除了上述的橡胶组分、炭黑、二氧化硅和炭黑分散剂以外，根据本公开的轮胎用橡胶组合物进一步包括汉森溶解度参数(HSP)为27以上的化合物。
HSP为27以上的化合物具有高极性并且优先于上述炭黑分散剂被吸附在二氧化硅的表面上，因而具有作为用于覆盖二氧化硅的表面的屏蔽剂的效果，并且可以抑制炭黑吸附在二氧化硅表面上。因此，由于借助炭黑分散剂的炭黑的分散性可以更加提高，橡胶组合物的低发热性和耐磨耗性可以比常规技术更加改善。
此处，汉森溶解度参数(HSP)为示出物质的溶解性的参数。在本公开中，HSP的值确定为通过在Charles M.Hansen，汉森溶解度参数：用户手册，第二版(Hansen SolubilityParameter:A user's handbook,Second Edition)(2007)中描述的方法而计算出的值。
HSP需要设定为27以上，并且当HSP小于27时，因为二氧化硅的表面的屏蔽效果减弱，一部分炭黑分散剂变得易于吸附在二氧化硅的表面上并且不能提供充分的低发热性和耐磨耗性。
出于同样的理由，优选化合物的HSP为29以上。
该化合物没有特别限定，只要HSP为27以上即可。例如，从提供更好的低发热性和耐磨耗性的观点，优选化合物包含具有9个以上的碳原子的脂肪酸并且包含选自氮和氧中的至少一种原子。从相同的观点，更优选化合物包含具有9个以上的碳原子的脂肪酸并且包含选自OH、NRR'和C(＝O)-OR中的至少一种基团。此处，R和R'各自为氢、碳、烃或醇，并且可以相同或不同。R'的碳原子的数量的上限没有特别限定，但优选为30以下，并且更优选为25以下。R和R'的碳原子的数量没有特别限定，但期望为1～10。
进一步，从提供更好的低发热性和耐磨耗性的观点，特别优选HSP为27以上的化合物为选自R100-N-RR'、R100-C(＝O)-OR和R100-C(＝O)-N-RR'中的至少一种。此处，R100为具有9个以上的碳原子的烃基。R和R'各自为氢、碳、烃或醇，并且可以相同或不同。R100的碳原子的数量的上限没有特别限定，但优选为30以下，并且更优选为25以下。R和R'的碳原子的数量没有特别限定，但期望为1～10。
这些化合物的实例包括甘油糖单硬脂酸酯(glycerose monostearate)、单硬脂酸甘油酯、聚氧乙烯硬脂基胺、硬脂酸单乙醇酰胺、聚氧乙烯硬脂酰胺、聚氧乙烯月桂基胺和月桂酰胺。
此处，HSP为27以上的化合物可以单独使用或作为两种以上的混合物使用。
然后，从提供更好的低发热性和耐磨耗性的观点，相对于100质量份的橡胶组分，HSP为27以上的化合物的含量优选为3～30质量份并且更优选为5～20质量份。
当HSP为27以上的化合物的含量相对于100质量份的橡胶组分为3质量份以上时，充分地获得二氧化硅的表面的屏蔽效果并且提供更好的低发热性。在另一方面，当该化合物的含量相对于100质量份的橡胶组分为20质量份以下时，可以确保充分的耐磨耗性。
(其它组分)
除了上述的橡胶组分、炭黑、二氧化硅、炭黑分散剂和HSP为27以上的化合物以外，根据本公开的轮胎用橡胶组合物通过在不损害本公开的目的范围内适当选择，可以进一步包括橡胶工业中通常使用的配混成分，例如，硫化剂、硫化促进剂、软化剂、硅烷偶联剂、防老剂和氧化锌。作为这些配混成分，可以适当使用市售产品。
所使用的硫化剂可以为常规已知的那种，并且没有特别限定，但在本公开中，可以适当使用硫磺。其含量相对于100质量份的橡胶组分通常为0.6～2.5质量份并且特别优选1.0～2.3质量份。通过将硫化剂的配混量设定为0.6质量份以上，充分地获得硫化效果；并且在另一方面，通过设定为2.5质量份以下，不存在引起橡胶强度的降低等的风险。
所使用的硫化促进剂可以为常规已知的那种，并且没有特别限定，但其实例包括次磺酰胺系硫化促进剂如CBS(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)、TBBS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)和TBSI(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰亚胺)；胍系硫化促进剂如DPG(二苯胍)；秋兰姆系硫化促进剂如二硫化四辛基秋兰姆、二硫化四苄基秋兰姆；和二烷基二硫代磷酸锌。其配混量相对于100质量份的橡胶组分为约0.5～3质量份。
所使用的软化剂可以为常规已知的那种，并且没有特别限定，但包括石油系软化剂如芳香油、石蜡油或环烷油；和植物系软化剂如棕榈油、蓖麻油、棉籽油、大豆油。当使用这些时，这些可以适当选择并且单独使用或以两种以上使用。在配混软化剂的情况下，从操作容易性的观点，在上述的软化剂当中，优选配混在如25℃等室温下为液体的软化剂，例如，石油系软化剂如芳香油、石蜡油或环烷油，并且优选不配混植物系软化剂。
进一步，在配混软化剂的情况下，相对于100质量份的橡胶组分，软化剂优选以10质量份以下的量，更优选以5质量份以下来配混。
因为根据本公开的轮胎用橡胶组合物包括二氧化硅，优选橡胶组合物进一步包括硅烷偶联剂。这是因为增强性和低发热性的效果可以通过二氧化硅来更加改善。此处，适当使用的硅烷偶联剂可以为已知的那种。硅烷偶联剂的含量虽然取决于硅烷偶联剂的种类等，但相对于二氧化硅，优选在2～25质量％的范围内，更优选在2～20质量％的范围内并且特别优选在5～18质量％的范围内。当含量为2质量％以上时，充分地展现出作为偶联剂的效果；当为25质量％以下时，不存在引起橡胶组分的凝胶化的风险。
根据本公开的轮胎用橡胶组合物的制造方法没有特别限定。橡胶组合物可以例如通过将上述的橡胶组分、炭黑、二氧化硅、炭黑分散剂、HSP为27以上的化合物和其它组分借助已知方法配混并混炼来获得。
(轮胎)
根据本公开的轮胎通过使用上述根据本公开的轮胎用橡胶组合物而制成。通过引入根据本公开的轮胎用橡胶组合物作为轮胎材料，可以实现优异的低发热性和耐磨耗性。
关于应用了该橡胶组合物的轮胎的部位，在轮胎的各部位当中，其用于胎面为优选的。将根据本公开的轮胎用橡胶组合物用于胎面的轮胎的低发热性和耐磨耗性优异。
然后，根据本公开的轮胎没有特别限定，只要将根据本公开的轮胎用橡胶组合物用于任意的轮胎构件即可，并且可以通过常规方法来制造。作为填充于轮胎中的气体，可以使用通常的空气和已经调整了氧分压的空气，此外，可以使用如氮气、氩气或氦气等惰性气体。
实施例
以下，将会通过实施例更详细地描述本公开，但本公开绝不限于以下实施例。
(实施例1～7，比较例1～5)
实施例和比较例的橡胶组合物用表1中所示的配方来制备。
所制备的橡胶组合物的样品各自通过以下方法来评价低发热性和耐磨耗性。评价结果如表1所示。
(1)tanδ(低发热性)
将各样品的橡胶组合物在145℃下硫化33分钟，从而获得硫化橡胶。对于获得的硫化橡胶，通过使用粘弹性测量装置(由Rheometric Scientific Inc.制造)在50℃的温度、5％的应变和15Hz的频率下来测量损耗角正切(tanδ)。
此处，tanδ表示为在将比较例1的值取为100的情况下的指数；并且其值越低表示低发热性越好。
(2)磨耗试验(耐磨耗性)
从各制备的硫化橡胶切出的圆板状试验片(直径16.2mm×厚度6mm)根据JISK6264-2：2005进行DIN磨耗试验，并且测量在DIN磨耗试验在室温下进行时的磨耗量(mm3)。
此处，关于各样品的测量的磨耗量，各样品的磨耗量的倒数表示为在将比较例1的磨耗量的倒数取为100的情况下的指数。指数的值越高表示磨耗量越小和耐磨耗性越好。
[表1]
Figure BDA0002275767590000241
*1：RSS#1
*2：“#80”，由Asahi Carbon Co.,Ltd.制造
*3：“Nipsil AQ”，由Tosoh Silica Corp.制造
*4：双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，由Evonik Degussa GmbH制造，商品名：
Figure BDA0002275767590000242
(Si75为在日本、其他国家或两者中的注册商标)
*5：“A/O MIX”，由Sankyo Yuka Kogyo K.K.制造
*6：2,2,2-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物，由Ouchi Shinko Chemical IndustrialCo.,Ltd.制造，“Nocrac 224”
*7：N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺，由Sanshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造，“Sanceler NS”
*8：N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，由Sanshin Chemical Industry Co.,Ltd.制造，“Sanceler CM”
*9：3-羟基-2-萘甲酰肼，由Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.制造
*10：2,6-二羟基苯甲酰肼，由Otsuka Chemical Co.,Ltd.制造
*11：S-(2-(苯并咪唑基-2)乙基)硫代硫酸，由Shikoku Chemicals Corp.制造
*12：(2Z)-4-[(4-氨基苯基)氨基]-4-氧代-2-丁烯酸钠，由Sumitomo ChemicalCo.,Ltd.制造，“Sumilink 200”
*13：S-(3-氨基丙基)硫代硫酸，由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造，“Sumilink100”
*14：“Excel S-95”，由Kao Corp.制造，HSP值：35.6
*15：“Diamide Y”，由Nippon Kasei Chemical Co.,Ltd.制造，HSP值：29.2
*16：单[POP(5)月桂醚]马来酸酯，HSP值：26.2
*17：“Farmin DM8098”，由Kao Corp.制造，HSP值：21.7
从表1中的结果发现的是，实施例的橡胶组合物各自展现出良好的低发热性和耐磨耗性。
产业上的可利用性
根据本公开，可以提供低发热性和耐磨耗性优异的轮胎用橡胶组合物。根据本公开，可以进一步提供低发热性和耐磨耗性优异的轮胎。

Claims (9)

1.一种轮胎用橡胶组合物，其包括：含有二烯系橡胶的橡胶组分；炭黑；和二氧化硅，
其中所述橡胶组合物进一步包括：炭黑分散剂，所述炭黑分散剂为选自由式(I)～(V)表示的化合物以及由式(IV)表示的化合物的盐、溶剂化物和盐的溶剂化物组成的组中的至少一种；和汉森溶解度参数(HSP)为27以上的化合物：
Figure FDA0002275767580000011
其中A为芳基，并且所述芳基具有至少一个极性基团，并且当所述芳基具有两个以上的极性基团时，所述极性基团可以相同或不同；R11和R12各自独立地为选自由氢原子、酰基、酰胺基、烷基、环烷基和芳基组成的组中的至少一种取代基，并且所述取代基可以包含氧原子、硫原子和氮原子中的一种以上；
Figure FDA0002275767580000012
其中A为芳基，所述芳基具有至少一个极性基团，并且当所述芳基具有两个以上的极性基团时，所述极性基团可以相同或不同；R13为由亚烷基、亚环烷基或亚芳基组成的取代基，并且所述取代基可以包含氧原子、硫原子和氮原子中的一种以上；
Figure FDA0002275767580000013
其中R表示具有1～6个碳原子的直链状或分支状的亚烷基；
Figure FDA0002275767580000021
其中R1表示可以具有取代基的具有2～12个碳原子的烷二基、可以具有取代基的具有3～12个碳原子的环烷二基或*-B1-Ar-B2-*基团，其中*表示键，B1和B2表示单键或具有1～12个碳原子的烷二基，并且Ar表示可以具有取代基的具有6～12个碳原子的二价芳香族烃基；R2和R3各自独立地表示氢原子、卤素原子、具有1～6个碳原子的烷基、具有6～12个碳原子的芳基、羟基或具有1～6个碳原子的烷氧基，或彼此键合而形成具有2～12个碳原子的烷二基；R4表示羟基、具有1～6个碳原子的烷氧基、具有6～12个碳原子的芳氧基、具有7～15个碳原子的芳基烷氧基、-NR5R6或-O-(Yn+)1/n，其中R5和R6各自独立地表示氢原子或具有1～6个碳原子的烷基；X表示-NH-或-O-；和
Figure FDA0002275767580000022
其中Mn+表示H+或n价金属离子，其中n表示1或2的整数；R31和R32各自独立地表示氢原子或具有1～6个碳原子的烷基，或彼此键合以与R31和R32所键合的氮原子形成环；m表示2～9的整数。
2.根据权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其以相对于100质量份的所述橡胶组分为0.05～30质量份的量包含所述炭黑分散剂。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎用橡胶组合物，其以相对于所述二氧化硅的含量为3～30质量％的量包含所述HSP为27以上的化合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其中所述橡胶组分以60质量％以上的量包含天然橡胶。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其以相对于100质量份的所述橡胶组分为10～160质量份的量包含所述炭黑。
6.根据权利要求5所述的轮胎用橡胶组合物，其中满足以下关系式：
0.05<b/(a+b)<0.9
其中a表示所述橡胶组合物中的炭黑的含量，b表示所述橡胶组合物中的二氧化硅的含量。
7.根据权利要求5所述的轮胎用橡胶组合物，其中满足以下关系式：
0.05<b/(a+b)<0.9
其中a表示所述橡胶组合物中的炭黑的含量，b表示所述橡胶组合物中的二氧化硅的含量。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的轮胎用橡胶组合物，其中所述HSP为27以上的化合物包含具有9个以上的碳原子的脂肪酸以及选自氮和氧中的至少一种原子。
9.一种轮胎，其使用根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎用橡胶组合物而制成。
CN201880032686.9A 2017-05-15 2018-04-25 轮胎用橡胶组合物和轮胎 Pending CN110662799A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017096732 2017-05-15
JP2017-096732 2017-05-15
PCT/JP2018/016850 WO2018211932A1 (ja) 2017-05-15 2018-04-25 タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110662799A true CN110662799A (zh) 2020-01-07

Family

ID=64273577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880032686.9A Pending CN110662799A (zh) 2017-05-15 2018-04-25 轮胎用橡胶组合物和轮胎

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200079933A1 (zh)
EP (1) EP3626773B1 (zh)
JP (1) JPWO2018211932A1 (zh)
CN (1) CN110662799A (zh)
ES (1) ES2906698T3 (zh)
WO (1) WO2018211932A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11708480B2 (en) 2016-08-04 2023-07-25 Otsuka Chemical Co., Ltd. Rubber composition, tire, additive and hydrazide compound
JP7370719B2 (ja) * 2019-03-28 2023-10-30 Ｚｓエラストマー株式会社 ゴム組成物及びゴム組成物を製造する方法
JP7259526B2 (ja) * 2019-04-26 2023-04-18 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
JP7378280B2 (ja) * 2019-11-21 2023-11-13 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
WO2023136130A1 (ja) * 2022-01-17 2023-07-20 日本製紙株式会社 ゴム組成物及びその製造方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0598074A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Bridgestone Corp 重荷重用タイヤ
EP0661298A2 (en) * 1993-12-29 1995-07-05 Bridgestone Corporation Diene polymers and copolymers having an alkoxysilane group
JPH08283461A (ja) * 1995-04-17 1996-10-29 Bridgestone Corp ゴム組成物
JP2000190704A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2001213112A (ja) * 2000-02-01 2001-08-07 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りタイヤ
US20060130948A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-22 Sandstrom Paul H Tire support ring
CN103492476A (zh) * 2011-04-26 2014-01-01 住友化学株式会社 橡胶组合物
US20140005320A1 (en) * 2011-01-19 2014-01-02 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Rubber composition suitable for use as a cap ply in a tire
CN103804731A (zh) * 2012-11-08 2014-05-21 住友橡胶工业株式会社 用于胎面的橡胶组合物及充气轮胎
JP2016003236A (ja) * 2014-06-13 2016-01-12 四国化成工業株式会社 ゴム・カーボンブラック用カップリング剤およびゴム組成物
JP2016183263A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 横浜ゴム株式会社 シリカ組成物
JP2017048351A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0733673B1 (en) * 1994-10-11 2000-01-05 Bridgestone Corporation Rubber composition improved in static-charge buildup and pneumatic tire made therefrom
JP2000313772A (ja) * 1999-03-03 2000-11-14 Bridgestone Corp ゴム組成物およびその製法
US20050234165A1 (en) * 2002-04-23 2005-10-20 Stephane Schaal Tyre having a high wear resistance, tread band and elastomeric composition used therein
JP4275370B2 (ja) * 2002-08-29 2009-06-10 株式会社ブリヂストン タイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ
JP5051274B2 (ja) * 2009-06-04 2012-10-17 住友化学株式会社 加硫ゴムが有する粘弾性特性を改善させるためのｓ−（３−アミノプロピル）チオ硫酸および／またはその金属塩の使用
FR2969165B1 (fr) 2010-12-21 2014-06-06 Michelin Soc Tech Composition a base de caoutchouc naturel et de noir de carbone comprenant un hydrazide, un hydrazone ou une poly-amine
JP5654362B2 (ja) * 2011-01-11 2015-01-14 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP5716508B2 (ja) * 2011-04-13 2015-05-13 Nok株式会社 ニトリルゴム組成物
JP2013056992A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2013155212A (ja) * 2012-01-26 2013-08-15 Bridgestone Corp タイヤ用ゴム組成物
JP5977079B2 (ja) * 2012-05-17 2016-08-24 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP5869959B2 (ja) * 2012-05-28 2016-02-24 株式会社ブリヂストン タイヤ
CN103804724B (zh) * 2012-11-08 2018-01-12 住友橡胶工业株式会社 橡胶组合物及充气轮胎
JP5820357B2 (ja) * 2012-11-08 2015-11-24 住友ゴム工業株式会社 サイドウォール、ウイング、ベーストレッド、サイドウォールパッキン、ブレーカークッション又はタイガム用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2014118526A (ja) * 2012-12-19 2014-06-30 Shikoku Chem Corp ゴム・カーボンブラック用カップリング剤およびゴム組成物
JP6113189B2 (ja) * 2012-12-19 2017-04-12 株式会社ブリヂストン ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ
JP6196069B2 (ja) * 2013-05-13 2017-09-13 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0598074A (ja) * 1991-10-09 1993-04-20 Bridgestone Corp 重荷重用タイヤ
EP0661298A2 (en) * 1993-12-29 1995-07-05 Bridgestone Corporation Diene polymers and copolymers having an alkoxysilane group
JPH08283461A (ja) * 1995-04-17 1996-10-29 Bridgestone Corp ゴム組成物
JP2000190704A (ja) * 1998-12-28 2000-07-11 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2001213112A (ja) * 2000-02-01 2001-08-07 Bridgestone Corp 重荷重用空気入りタイヤ
US20060130948A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-22 Sandstrom Paul H Tire support ring
US20140005320A1 (en) * 2011-01-19 2014-01-02 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Rubber composition suitable for use as a cap ply in a tire
CN103492476A (zh) * 2011-04-26 2014-01-01 住友化学株式会社 橡胶组合物
CN103804731A (zh) * 2012-11-08 2014-05-21 住友橡胶工业株式会社 用于胎面的橡胶组合物及充气轮胎
JP2016003236A (ja) * 2014-06-13 2016-01-12 四国化成工業株式会社 ゴム・カーボンブラック用カップリング剤およびゴム組成物
JP2016183263A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 横浜ゴム株式会社 シリカ組成物
JP2017048351A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
EP3626773B1 (en) 2021-12-08
EP3626773A1 (en) 2020-03-25
US20200079933A1 (en) 2020-03-12
WO2018211932A1 (ja) 2018-11-22
ES2906698T3 (es) 2022-04-20
JPWO2018211932A1 (ja) 2020-03-19
EP3626773A4 (en) 2020-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110662799A (zh) 轮胎用橡胶组合物和轮胎
JP5573883B2 (ja) ゴム組成物
JPWO2018164249A1 (ja) ゴム組成物及びタイヤ
JP5666380B2 (ja) ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JPWO2015190519A1 (ja) 変性ゴム、それを用いたタイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
TW201714940A (zh) 橡膠組成物及輪胎
BR112013028712B1 (pt) Processos para a produção de partículas e de borracha vulcanizada, composição, composição de borracha, borracha vulcanizada, pneu, correia de pneu, carcaça de pneu e parede lateral de pneu
JP5482033B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP2018172445A (ja) ゴム組成物及びタイヤ
US11905391B2 (en) Rubber composition and tire
US20220119623A1 (en) Vulcanized rubber composition
WO2016175272A1 (ja) ゴム組成物
WO2018012452A1 (ja) 添加剤組成物およびゴム組成物
JPWO2016186155A1 (ja) ゴム組成物の製造方法
JP2017101132A (ja) ゴム組成物および加硫ゴム組成物
JP2015168787A (ja) タイヤ用ゴム組成物およびその製造方法
WO2018012451A1 (ja) 添加剤組成物およびゴム組成物
JP2019034988A (ja) ゴム組成物の製造方法
JP2017008151A (ja) タイヤアンダートレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP2016216595A (ja) ゴム・カーボンブラック用カップリング剤およびゴム組成物
JP2018204033A (ja) ゴム組成物の製造方法
JP2008208329A (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物
JP2017002233A (ja) ゴム組成物およびその製造方法並びに空気入りタイヤ
JP2019131653A (ja) 組成物及びタイヤ
JP2003147126A (ja) ゴム組成物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20221115