充氣輪胎制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種充氣輪胎，其在保持或改善良好燃料經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)具有良好改善的橡膠拉伸強(qiáng)度和耐磨性。本發(fā)明專利技術(shù)涉及由橡膠組合物形成的充氣輪胎，所述橡膠組合物含有：氫化共聚物，其通過芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物的共聚來獲得，所述氫化共聚物的共軛二烯單元的氫化度為75mol％以上；炭黑；以及二氧化硅；相對于每100質(zhì)量％的橡膠成分，所述橡膠組合物包含75質(zhì)量％以上的所述氫化共聚物，相對于100質(zhì)量份的橡膠成分，所述橡膠組合物包含3質(zhì)量份以上的炭黑和1?200質(zhì)量份的二氧化硅。

Pneumatic tire

The present invention provides a pneumatic tire which has good improvement in rubber tensile strength and wear resistance while maintaining or improving good fuel economy. The invention relates to a pneumatic tire formed by the rubber composition, the rubber composition containing hydrogenated copolymer, its by copolymerization of vinyl aromatic compounds and conjugated diene compounds to obtain the degree of hydrogenation of conjugated diene unit of the hydrogenated copolymer is 75mol% and above; carbon black; silica; compared with rubber components every 100 mass%, the rubber composition comprising the hydrogenated copolymer above 75 mass%, compared to 100 parts by weight of a rubber component, the rubber composition containing silica 200 parts by weight of less than 3 parts by mass of carbon black and 1.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及由特定的橡膠組合物形成的充氣輪胎。
技術(shù)介紹
隨著近來對環(huán)境問題的關(guān)注的提高，對汽車的更好的燃料經(jīng)濟(jì)性的要求日益增加。此外，也對汽車輪胎用橡膠組合物要求更高的燃料經(jīng)濟(jì)性。例如，在汽車輪胎中，使用含有共軛二烯聚合物比如聚丁二烯或丁二烯-苯乙烯共聚物、以及填料比如炭黑或二氧化硅的橡膠組合物。對于卡車輪胎或公共汽車輪胎，例如，使用除了上述組分之外還含有異戊二烯系橡膠的橡膠組合物。例如，專利文獻(xiàn)1提出了：通過使用二烯橡膠(改性橡膠)來改善燃料經(jīng)濟(jì)性的方法，該二烯橡膠使用含有氨基和烷氧基的有機(jī)硅化合物進(jìn)行改性。雖然燃料經(jīng)濟(jì)性通過這種常規(guī)方法被改善，但是從經(jīng)濟(jì)和安全觀點(diǎn)出發(fā)的另一個(gè)重要的挑戰(zhàn)是充分確保耐磨性和拉伸性能(橡膠拉伸強(qiáng)度)。關(guān)于這個(gè)問題，令人遺憾地是，常規(guī)方法并未充分地提供耐磨性(其與燃料經(jīng)濟(jì)性為此消彼長(trade-off)關(guān)系)，并且還會引起橡膠碎屑。在橡膠拉伸強(qiáng)度和耐磨性方面仍有改進(jìn)的空間。引用文獻(xiàn)列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：JP2000-344955A
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問題本專利技術(shù)旨在解決上述問題，并且提供一種充氣輪胎，其在保持或改善良好燃料經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)具有經(jīng)良好改善的橡膠拉伸強(qiáng)度和耐磨性。解決課題的方法本專利技術(shù)涉及由橡膠組合物形成的充氣輪胎，所述橡膠組合物含有：氫化共聚物，其通過芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物的共聚來獲得，所述氫化共聚物的共軛二烯單元的氫化度為75mol％以上；炭黑；以及二氧化硅；相對于每100質(zhì)量％的橡膠成分，所述橡膠組合物含有75質(zhì)量％以上的所述氫化共聚物，相對于100質(zhì)量份的橡膠成分，所述橡膠組合物含有3質(zhì)量份以上的炭黑和1-200質(zhì)量份的二氧化硅。優(yōu)選地，所述氫化共聚物的重均分子量為200,000～2,000,000。優(yōu)選地，所述氫化共聚物的氫化度為90mol％以上。優(yōu)選地，所述氫化共聚物為氫化苯乙烯-丁二烯共聚物。優(yōu)選地，所述氫化苯乙烯-丁二烯共聚物為氫化改性苯乙烯-丁二烯共聚物。優(yōu)選地，所述氫化苯乙烯-丁二烯共聚物的苯乙烯含量為5質(zhì)量％～40質(zhì)量％。優(yōu)選地，相對于每100質(zhì)量％的橡膠成分，所述氫化苯乙烯-丁二烯共聚物的含量為90質(zhì)量％～100質(zhì)量％。優(yōu)選地，相對于100質(zhì)量份的橡膠成分，二氧化硅的含量為10～80質(zhì)量份，以及相對于每100％質(zhì)量的總的填料，炭黑的含量為50質(zhì)量％以上。橡膠組合物可具有低于-16℃的tanδ峰值溫度或-16℃以上的tanδ峰值溫度。當(dāng)本專利技術(shù)的充氣輪胎用作無釘防滑冬胎或全季輪胎時(shí)，tanδ峰值溫度低于-16℃的橡膠組合物是有利的。當(dāng)本專利技術(shù)的充氣輪胎用作夏胎時(shí)，tanδ峰值溫度為-16℃以上的橡膠組合物是有利的。本專利技術(shù)的充氣輪胎優(yōu)選為各自包括由該橡膠組合物形成的胎面的卡車輪胎或公共汽車輪胎、無釘防滑冬胎、全季輪胎，或夏胎。專利技術(shù)的有利效果本專利技術(shù)的充氣輪胎由橡膠組合物形成，相對于每100質(zhì)量％的橡膠成分，所述橡膠組合物含有75質(zhì)量％以上的氫化度為75mol％以上的特定的氫化共聚物；相對于100質(zhì)量份的橡膠成分，所述橡膠組合物進(jìn)一步含有3質(zhì)量份以上的炭黑和1-200質(zhì)量份的二氧化硅。這種充氣輪胎具有良好的燃料經(jīng)濟(jì)性、良好的橡膠拉伸強(qiáng)度和良好的耐磨性。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)的充氣輪胎由橡膠組合物形成。相對于每100質(zhì)量％的橡膠成分，該橡膠組合物含有75質(zhì)量％以上的氫化共聚物，該氫化共聚物通過以下方法獲得：將芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物進(jìn)行共聚以制造共聚物(以下，還稱為芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物的共聚物)，然后將共聚物的共軛二烯單元進(jìn)行氫化以提供75mol％以上的氫化度。相對于100質(zhì)量份的橡膠成分，所述橡膠組合物進(jìn)一步含有3質(zhì)量份以上的炭黑和1-200質(zhì)量份的二氧化硅。相對于每100質(zhì)量％的橡膠成分，本專利技術(shù)中的橡膠組合物含有75質(zhì)量％以上的氫化共聚物，該氫化共聚物通過以下方法獲得：將芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物的共聚物的共軛二烯單元進(jìn)行氫化，以提供75mol％以上的氫化度，相對于100質(zhì)量份的橡膠成分，所述橡膠組合物進(jìn)一步含有3質(zhì)量份以上的炭黑和1-200質(zhì)量份的二氧化硅。通過使用這種橡膠混合物，可在保持或改善良好燃料經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，較好地改善橡膠拉伸強(qiáng)度和耐磨性，并且還可獲得良好的抗臭氧性和良好的導(dǎo)電性。本專利技術(shù)中的橡膠組合物的特征在于：在橡膠成分中，含有通過將芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物的共聚物的共軛二烯單元進(jìn)行氫化而獲得的氫化共聚物。由于常規(guī)橡膠含有大量的在其上可以進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的雙鍵，所以它們將在交聯(lián)濃度上發(fā)生變化，而該交聯(lián)濃度上的變化被認(rèn)為導(dǎo)致應(yīng)力集中，該應(yīng)力集中可以引發(fā)斷裂。根據(jù)本專利技術(shù)，氫化處理降低了雙鍵的數(shù)目，從而降低了用于交聯(lián)的反應(yīng)點(diǎn)的數(shù)目。結(jié)果是，預(yù)期交聯(lián)濃度上的變化減少，使得應(yīng)力集中被緩和，導(dǎo)致耐磨性和其它性能的改善。芳香族乙烯基化合物的例子包括：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、1-乙烯基萘、3-乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯、4-環(huán)己基苯乙烯、以及2，4，6-三甲基苯乙烯。這些可以單獨(dú)使用或者兩種以上組合使用。在這些例子中，考慮到實(shí)用方面比如單體的可獲得性，以及由于可以更合適地實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的效果，特別優(yōu)選苯乙烯。共軛二烯化合物的例子包括：1，3-丁二烯、異戊二烯、1，3-戊二烯、2，3-二甲基丁二烯、2-苯基-1，3-丁二烯、以及1，3-己二烯。這些可以單獨(dú)使用或兩種以上組合使用。在這些例子中，考慮到實(shí)用方面比如單體的可獲得性，以及由于可以更合適地實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的效果，優(yōu)選1，3-丁二烯或異戊二烯，更優(yōu)選1，3-丁二烯。優(yōu)選地，芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物的共聚物為苯乙烯和1，3-丁二烯的共聚物(苯乙烯-丁二烯共聚物)。因此氫化共聚物優(yōu)選為氫化苯乙烯-丁二烯共聚物。此外，優(yōu)選地，氫化苯乙烯-丁二烯共聚物為已按如下所述進(jìn)行改性的氫化改性苯乙烯-丁二烯共聚物。所述苯乙烯-丁二烯共聚物可以通過苯乙烯和1，3-丁二烯以任何順序共聚而制得，并且可以通過無規(guī)共聚或者嵌段共聚制得，優(yōu)選通過無規(guī)共聚制得。這同樣適用于除了苯乙烯-丁二烯共聚物以外的芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物的共聚物。氫化共聚物的氫化度(芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物的共聚物的共軛二烯單元的氫化度)為75mol％以上，優(yōu)選80mol％以上，更優(yōu)選90mol％以上，還更優(yōu)選93mol％以上。當(dāng)氫化度小于75mol％時(shí)，難以改善橡膠拉伸強(qiáng)度和耐磨性。此外，氫化共聚物的氫化度還優(yōu)選為99mol％以下，更優(yōu)選98mol％以下。當(dāng)氫化度大于99mol％時(shí)，橡膠組合物會變硬。氫化度可以由對應(yīng)于不飽和鍵的1H-NMR光譜的強(qiáng)度上的降低率算出。優(yōu)選地，氫化共聚物的重均分子量(Mw)為200,000以上，更優(yōu)選400,000以上。當(dāng)Mw小于200,000時(shí)，無法獲得良好的橡膠拉伸強(qiáng)度和良好的耐磨性。此外，氫化共聚物的Mw還優(yōu)選為2,000,000以下，更優(yōu)選1,000,000以下，還更優(yōu)選700,000以下。當(dāng)Mw大于2,000,000時(shí)，加工性傾向于降低。本文中，重均分子量(Mw)和數(shù)均分子量(Mn)可以通過凝膠滲透色譜法(GPC)(購自Tosoh公司的GPC-8000系列，檢測器：差示折光計(jì)，柱子：購自Tosoh公司的TSKGELSUPERMULT本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
充氣輪胎，其由橡膠組合物形成，所述橡膠組合物包含：氫化共聚物，其通過芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物的共聚來獲得，所述氫化共聚物的共軛二烯單元的氫化度為75mol％以上；炭黑；以及二氧化硅；相對于每100質(zhì)量％的橡膠成分，所述橡膠組合物包含75質(zhì)量％以上的所述氫化共聚物，相對于100質(zhì)量份的橡膠成分，所述橡膠組合物包含3質(zhì)量份以上的炭黑和1?200質(zhì)量份的二氧化硅。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2014.09.08 JP 2014-182385;2014.09.08 JP 2014-182391.充氣輪胎，其由橡膠組合物形成，所述橡膠組合物包含：氫化共聚物，其通過芳香族乙烯基化合物和共軛二烯化合物的共聚來獲得，所述氫化共聚物的共軛二烯單元的氫化度為75mol％以上；炭黑；以及二氧化硅；相對于每100質(zhì)量％的橡膠成分，所述橡膠組合物包含75質(zhì)量％以上的所述氫化共聚物，相對于100質(zhì)量份的橡膠成分，所述橡膠組合物包含3質(zhì)量份以上的炭黑和1-200質(zhì)量份的二氧化硅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣輪胎，其中，所述氫化共聚物的重均分子量為200,000～2,000,000。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充氣輪胎，其中，所述氫化共聚物的氫化度為90mol％以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的充氣輪胎，其中，所述氫化共聚物為氫化苯乙烯-丁二烯共聚物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充氣輪胎，其中，所述氫化苯乙烯-丁二烯共聚物為氫化改性苯乙烯-丁二烯共聚物。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的充氣輪胎，其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：山城裕平，鳥田一哉，北鄉(xiāng)亮太，石野崇，
申請(專利權(quán))人：住友橡膠工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP