CN112662018A - 胎面基部用组合物和轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供能够改善低油耗性、断裂强度、断裂伸长率的综合性能的胎面基部用组合物和使用该组合物的的轮胎。本发明的胎面基部用组合物包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯‑芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂。
Description
技术领域
本发明涉及胎面基部用组合物和轮胎。
背景技术
以往,以节约能源为目的,为了提高轮胎的滚动阻力特性,使用了各种手段。作为该手段,可列举:轮胎的胎面为双重结构(内表面层和表面层),在作为其内表面层的胎面基部中,使用低油耗性优异的组合物(例如参见专利文献1)。但是,以往的技术中,在低油耗性、断裂强度、断裂伸长率的综合性能方面尚有改善的余地。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2014-189774号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
本发明的目的在于解决上述课题,提供能够改善低油耗性、断裂强度、断裂伸长率的综合性能的胎面基部用组合物和使用该胎面基部用组合物的轮胎。
【解决课题的手段】
本发明涉及包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面基部用组合物。
相对于100质量份的弹性体成分,上述胎面基部用组合物的二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和氢化二环戊二烯系树脂的总添加量优选80质量份以下。
上述胎面基部用组合物优选包含巯基系硅烷偶联剂。
此外,本发明涉及具有使用上述组合物形成的胎面基部的轮胎。
上述轮胎优选具有使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面行驶面用组合物形成的胎面行驶面。
上述轮胎优选为乘用车用轮胎。
【发明效果】
根据本发明,由于其为包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面基部用组合物,因此,能够改善低油耗性、断裂强度、断裂伸长率的综合性能。
具体实施方式
本发明的胎面基部用组合物包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂。据此,能够改善低油耗性、断裂强度、断裂伸长率的综合性能。
上述胎面基部用组合物能够得到前述效果,虽然得到这样的作用效的理由未必明确,但是推测如下。
以往的改善断裂强度(TB)和断裂伸长率(EB)的方法中,低油耗性恶化,但是,混合二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂时,有使组合物的粘度上升的倾向,很好地发挥混炼过程中的对二氧化硅的剪切力,可提高二氧化硅的分散性,能够协同地改善低油耗性、断裂强度、断裂伸长率的综合性能。
然后,由于得到良好的断裂强度、断裂伸长率,因此与作为邻接部件的胎面行驶面的粘合性变良好,可得到良好的耐胎面花纹块缺损性能。
进一步地,通过二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的存在,与作为邻接部件的胎面行驶面的粘合性变得更良好,能够得到更良好的耐胎面花纹块缺损性能。
此外,具有使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面基部用组合物形成的胎面基部以及使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面行驶面用组合物形成的胎面行驶面的轮胎中,能够协同地改善耐胎面花纹块缺损性能。
虽然得到这样的作用效果的理由未必明确,但是推测如下。
与上述胎面基部用组合物同样地,胎面行驶面用组合物中,以往的改善断裂强度(TB)和断裂伸长率(EB)的方法中低油耗性也恶化,但是,混合二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂时,有使组合物的粘度上升的倾向,很好地发挥混炼过程中的对二氧化硅的剪切力,可提高二氧化硅的分散性,能够协同地改善低油耗性、断裂强度、断裂伸长率的综合性能。
除了胎面行驶面对得到良好的断裂强度、断裂伸长率的作为邻接部件的胎面基部的粘合性变良好之外,胎面行驶面自身的断裂强度、断裂伸长率也变良好,协同地得到良好的耐胎面花纹块缺损性能。
进一步地,通过二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的存在,与作为邻接部件的胎面基部的粘合性变得更良好,能够得到更良好的耐胎面花纹块缺损性能。
以下,说明上述胎面基部用组合物可使用的化学品。
作为弹性体成分,无特别限定,可列举例如热塑性弹性体、橡胶成分等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选橡胶成分。
本说明书中,弹性体成分是指:成为组合物的基材的成分,具有弹性的聚合物成分。
此处,弹性体成分的重均分子量(Mw)优选5万以上,更优选15万以上,进一步优选35万以上。Mw的上限无特别限定,但是,优选400万以下,更优选300万以下。
作为热塑性弹性体,无特别限定,可列举例如烯烃系热塑性弹性体、苯乙烯系热塑性弹性体、氯乙烯系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、聚酰胺系热塑性弹性体、聚酯系热塑性弹性体、氟系热塑性弹性体等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选苯乙烯系热塑性弹性体。
作为苯乙烯系热塑性弹性体,如果是具有苯乙烯单元(优选苯乙烯嵌段单元)的热塑性弹性体,就无特别限定,可列举例如苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物(SIB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯/乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)、苯乙烯-丁二烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBBS)等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选SIS、SBS、SEBS、SBBS,更优选SIS、SEBS。
作为热塑性弹性体,可使用例如Kaneka株式会社、科腾聚合物(Kraton Polymers)公司、旭化成株式会社等制造销售的热塑性弹性体。
作为橡胶成分,无特别限定,可列举例如异戊二烯系橡胶、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯异戊二烯丁二烯橡胶(SIBR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)等二烯系橡胶;丙烯酸丁酯橡胶、丙烯酸乙酯橡胶、丙烯酸辛酯橡胶等丙烯酸(酯)系橡胶;丁腈橡胶;异丁烯橡胶;硅酮橡胶(混炼(millable)型、室温硫化型);氟橡胶等。橡胶成分可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选苯乙烯系热塑性弹性体。其中,优选二烯系橡胶,更优选异戊二烯系橡胶、BR、SBR。
100质量%的弹性体成分中的橡胶成分的含量优选20质量%以上,更优选50质量%以上,进一步优选70质量%以上,特别优选80质量%以上,最优选90质量%以上,可为100质量%。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
100质量%的弹性体成分中的二烯系橡胶的含量优选20质量%以上,更优选50质量%以上,进一步优选70质量%以上,特别优选80质量%以上,最优选90质量%以上,可为100质量%。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
作为SBR,无特别限定,可使用例如乳液聚合SBR(E-SBR)、溶液聚合SBR(S-SBR)等轮胎工业中通常的SBR。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
SBR的苯乙烯量优选3质量%以上,更优选5质量%以上,进一步优选10质量%以上,特别优选15质量%以上,最优选20质量%以上,更加最优选25质量%以上,此外,优选60质量%以下,更优选55质量%以下,进一步优选50质量%以下,特别优选45质量%以下,最优选40质量%以下,更加最优选30质量%以下。该苯乙烯量在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
SBR可为非改性SBR,也可为改性SBR。
作为改性SBR,如果是具有能够与二氧化硅等填充剂相互作用的官能团的SBR即可,可列举例如:用具有上述官能团的化合物(改性剂)改性了SBR的至少一个末端的末端改性SBR(末端具有上述官能团的末端改性SBR);主链上具有上述官能团的主链改性SBR;主链和末端上具有上述官能团的主链末端改性SBR(例如,主链上具有上述官能团、且用上述改性剂改性了至少一个末端的主链末端改性SBR);通过分子中具有2个以上的环氧基的多官能化合物改性(偶联)、引入了羟基或环氧基的末端改性SBR等。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
作为上述官能团,可列举例如氨基、酰胺基、甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、异氰酸酯基、亚氨基、咪唑基、脲基、醚基、羰基、氧羰基、巯基、硫基(sulfide group)、二硫基(disulfide group)、磺酰基、亚磺酰基、硫代羰基、铵基、酰亚胺基、亚肼基(hydrazogroup)、偶氮基、重氮基、羧基、氰基、吡啶基、烷氧基、羟基、氧基、环氧基等。另外,这些官能团可具有取代基。其中,优选氨基(优选氨基所具有的氢原子被碳原子数1~6的烷基取代而得的氨基)、烷氧基(优选碳原子数1~6的烷氧基)、烷氧基甲硅烷基(优选碳原子数1~6的烷氧基甲硅烷基)、酰胺基。
作为SBR,可使用例如住友化学株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本瑞翁、Lanxess株式会社等制造销售的SBR。
100质量%的弹性体成分中的SBR的含量优选5质量%以上,更优选10质量%以上,此外,优选60质量%以下,更优选30质量%以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
作为BR,无特别限定,可使用例如高顺式混合量的BR、含1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的BR、使用稀土元素系催化剂合成的BR(稀土系BR)等轮胎工业中通常的BR。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,从更适宜地得到效果的理由考虑,优选稀土系BR。
作为稀土系BR,可使用以往公知稀土系BR,可列举例如使用稀土元素系催化剂(含有镧系列稀土元素化合物、有机铝化合物、铝氧烷、含卤素的化合物、根据需要的路易斯碱的催化剂)等合成的稀土系BR。其中,优选使用钕系催化剂合成的Nd系BR。
BR的顺式量优选90质量%以上,更优选95质量%以上。该顺式量的上限无特别限定,可为100质量%,优选98质量%以下。该顺式量在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
BR的乙烯基量优选1.8质量%以下,更优选1.0质量%以下,进一步优选0.5质量%以下,特别优选0.3质量%以下,该下限无特别限定。该乙烯基量在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
BR可为非改性BR、改性BR中的任一种。作为改性BR,可列举引入了前述官能团的改性BR。优选实施方式与改性SBR的情况相同。
作为BR,可使用例如宇部兴产株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本瑞翁株式会社、Lanxess公司等的制品。
100质量%的弹性体成分中的BR的含量优选5质量%以上,更优选10质量%以上,此外,优选60质量%以下,更优选30质量%以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
作为异戊二烯系橡胶,可列举天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、改质NR、改性NR、改性IR等。作为NR,可使用例如SIR20、RSS#3、TSR20等轮胎工业中通常的NR。作为IR,无特别限定,可使用例如IR2200等轮胎工业中通常的IR。作为改质NR,可列举脱蛋白质天然橡胶(DPNR)、高纯度天然橡胶(UPNR)等,作为改性NR,可列举环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶(HNR)、接枝化天然橡胶等,作为改性IR,可列举环氧化异戊二烯橡胶、氢化异戊二烯橡胶、接枝化异戊二烯橡胶等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选NR。
100质量%的弹性体成分中的异戊二烯系橡胶的含量优选30质量%以上,更优选50质量%以上,此外,优选90质量%以下,更优选80质量%以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
另外,本说明书中,重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)可以基于根据凝胶渗透色谱(GPC)(东曹株式会社制造的GPC-8000系列,检测器:差示折光仪,色谱柱:东曹株式会社制造的TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M)的测定值,通过标准聚苯乙烯换算求得。
此外,可用红外吸收光谱分析法测定顺式量(顺式-1,4-键合丁二烯单元量)、乙烯基量(1,2-键合丁二烯单元量),可通过1H-NMR测定测定苯乙烯量。
上述组合物(优选弹性体组合物,更优选橡胶组合物)含有二氧化硅。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
作为二氧化硅,可列举例如干式法二氧化硅(无水硅酸)、湿式法二氧化硅(含水硅酸)等,从硅烷醇基多的理由考虑,优选湿式法二氧化硅。
二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)优选50m2/g以上,更优选80m2/g以上,进一步优选120m2/g以上,特别优选150m2/g以上。此外,上述N2SA优选600m2/g以下,更优选300m2/g以下,进一步优选250m2/g以下,特别优选200m2/g以下。该氮吸附比表面积在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
另外,本说明书中,二氧化硅的N2SA是根据ASTM D3037-81按照BET法测定的值。
作为二氧化硅,可使用例如德固赛公司、罗地亚公司、东曹硅化工株式会社、索尔维日本株式会社、株式会社德山等的制品。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),二氧化硅的含量优选10质量份以上,更优选20质量份以上,此外,该含量优选100质量份以下,更优选80质量份以下,进一步优选50质量份以下。该含量在上述范围内时,有更加适宜地得到效果(特别是低油耗性、断裂伸长率的改善效果)的倾向。
上述组合物中,100质量%的填充剂(补强性填充剂)中的二氧化硅的含量优选20质量%以上,更优选30质量%以上,进一步优选40质量%以上,特别优选50质量%以上,另外,优选90质量%以下,更优选80质量%以下,进一步优选70质量%以下。该含量在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
优选地,含有二氧化硅的上述组合物进一步含有硅烷偶联剂。
作为硅烷偶联剂,无特别限定,可列举例如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯单硫化物等硫化物系;3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷等巯基系;乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基系;3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基系;γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等环氧丙氧基系;3-硝基丙基三甲氧基硅烷、3-硝基丙基三乙氧基硅烷等硝基系;3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷等氯系等。作为市售的硅烷偶联剂,可使用例如德固赛公司、Momentive公司、信越有机硅株式会社、东京化成工业株式会社、Azmax株式会社、东丽道康宁株式会社等的制品。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,从有更良好地得到效果的倾向的角度考虑,优选硫化物系硅烷偶联剂、巯基系硅烷偶联剂,更优选巯基系硅烷偶联剂。
另外,作为巯基系硅烷偶联剂,除了具有巯基的化合物之外,也可使用通过保护基保护巯基的结构的化合物(例如,下述式(III)表示的化合物)。
作为特别适宜的巯基系硅烷偶联剂,可列举包含下述式(I)所示的结合单元A和下述式(II)所示的结合单元B的硅烷偶联剂、下述式(III)表示的硅烷偶联剂。其中,优选包含下述式(I)所示的结合单元A和下述式(II)所示的结合单元B的硅烷偶联剂。
以下,对包含下述式(I)所示的结合单元A和下述式(II)所示的结合单元B的硅烷偶联剂进行说明。
(式中,x为0以上的整数,y为1以上的整数。R1表示氢、卤素、含支链或者不含支链的碳原子数1~30的烷基、含支链或者不含支链的碳原子数2~30的烯基、含支链或不含支链的碳原子数2~30的炔基或者该烷基的末端氢被羟基或羧基取代而得的基团。R2表示含支链或者不含支链的碳原子数1~30的亚烷基、含支链或者不含支链的碳原子数2~30的亚烯基或含支链或者不含支链的碳原子数2~30的亚炔基。R1和R2可形成环结构。)
包含式(I)所示的结合单元A和式(II)所示的结合单元B的硅烷偶联剂中,结合单元A的含量优选30摩尔%以上,更优选50摩尔%以上,另外,优选99摩尔%以下,更优选90摩尔%以下。此外,结合单元B的含量优选1摩尔%以上,更优选5摩尔%以上,进一步优选10摩尔%以上,另外,优选70摩尔%以下,更优选65摩尔%以下,进一步优选55摩尔%以下。此外,结合单元A和B的总含量优选95摩尔%以上,更优选98摩尔%以上,特别优选100摩尔%。
另外,结合单元A、B的含量是还包括结合单元A、B位于硅烷偶联剂末端的情况的量。结合单元A、B位于硅烷偶联剂的末端的情况的形态无特别限定,形成与表示结合单元A、B的式(I)、(II)对应的单元即可。
对于式(I)、(II)中的R1,作为卤素,可列举氯、溴、氟等。作为含支链或者不含支链的碳原子数1~30的烷基,可列举甲基、乙基等。作为含支链或者不含支链的碳原子数2~30的烯基,可列举乙烯基、1-丙烯基等。作为含支链或者不含支链的碳原子数2~30的炔基,可列举乙炔基、丙炔基等。
对于式(I)、(II)中的R2,作为含支链或者不含支链的碳原子数1~30的亚烷基,可列举亚乙基、亚丙基等。作为含支链或者不含支链的碳原子数2~30的亚烯基,可列举亚乙烯基、1-亚丙烯基等。作为含支链或者不含支链的碳原子数2~30的亚炔基,可列举亚乙炔基、亚丙炔基等。
包含式(I)所示的结合单元A和式(II)所示的结合单元B的硅烷偶联剂中,结合单元A的重复数(x)和结合单元B的重复数(y)的总重复数(x+y)优选3~300的范围。
作为包含上述式(I)所示的结合单元A和上述式(II)所示的结合单元B的硅烷偶联剂,可列举例如Momentive公司制造的NXT-Z15、NXT-Z30、NXT-Z45、NXT-Z80等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。
以下,对下述式(III)表示的硅烷偶联剂进行说明。
(CpH2p+1O)3Si-CqH2q-S-CO-CkH2k+1(III)
(式中,p为1~3的整数,q为1~5的整数,k为5~12的整数。)
p为1~3的整数,优选2。该p值在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
q为1~5的整数,优选2~4,更优选3。该q值在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
k为5~12的整数,优选5~10,更优选6~8,进一步优选7。该k值在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
作为上述式(III)表示的硅烷偶联剂,可列举例如Momentive公司制造的NXT等。上述式(III)表示的硅烷偶联剂可以单独使用,也可以并用2种以上。
相对于二氧化硅100质量份,硅烷偶联剂的含量优选0.5质量份以上,更优选3质量份以上,进一步优选5质量份以上,此外,优选20质量份以下,更优选15质量份以下,进一步优选10质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述组合物含有二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂(DCPD-芳香族化合物共聚树脂)和/或氢化二环戊二烯系树脂(氢化DCPD系树脂)。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。其中,优选二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂。
本说明书中,二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂是指共聚二环戊二烯和芳香族化合物而得到的树脂(resin)。另外,二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂可被氢化。
另外,可以适当地设定芳香族化合物和二环戊二烯的比例,芳香度优选2质量%以上,更优选5质量%以上,进一步优选8质量%以上,另外,优选30质量%以下,更优选20质量%以下,进一步优选12质量%以下。该芳香度在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
此处,本说明书中,芳香度是指二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂100质量%中的来自于芳香族化合物的单元的含量。
二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂的重均分子量(Mw)优选400以上,更优选500以上,进一步优选700以上,另外,优选1500以下,更优选1200以下,进一步优选1000以下。该重均分子量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
作为上述芳香族化合物,如果是具有芳香环的化合物,就无特别限定,可列举例如:苯酚、烷基苯酚、烷氧基苯酚、含不饱和烃基的苯酚等苯酚化合物;萘酚、烷基萘酚、烷氧基萘酚、含不饱和烃基的萘酚等萘酚化合物;苯乙烯、烷基苯乙烯、烷氧基苯乙烯、含不饱和烃基的苯乙烯等苯乙烯衍生物;苯并呋喃、茚等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选苯酚、苯乙烯衍生物,更优选苯乙烯衍生物,进一步优选烷基苯乙烯,特别优选α-甲基苯乙烯。
此处,作为上述化合物中的烷基或烷氧基的碳原子数,优选1~20,更优选1~12,进一步优选1~8,特别优选1~5,最优选1~3。此外,作为上述化合物中的不饱和烃基的碳原子数,优选2~20,更优选2~12,进一步优选2~5。
另外,上述芳香族化合物的芳香环上可具有1个取代基,也可具有2个以上取代基,芳香环上的取代基为2个以上时,它们的取代位置可为邻位、间位、对位中的任一种。进一步地,芳香环上具有取代基的苯乙烯衍生物中,相对于来自于苯乙烯的乙烯基,该取代基的取代位置可为邻位,也可为间位或对位。
这些芳香族化合物可以单独使用,也可以并用2种以上。
作为上述烷基苯酚的具体例,可列举例如甲基苯酚、乙基苯酚、丁基苯酚、叔丁基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、癸基苯酚、二壬基苯酚等。这些可为在邻位、间位、对位中的任何位置被取代而得的烷基苯酚。其中,优选叔丁基苯酚,更优选对叔丁基苯酚。
作为上述烷基萘酚的具体例,可列举上述烷基苯酚的苯酚部分被萘酚取代而得的化合物。
作为上述烷基苯乙烯的具体例,可列举上述烷基苯酚的苯酚部分被苯乙烯取代而得的化合物。
作为上述烷氧基苯酚的具体例,可列举用对应的烷氧基取代上述烷基苯酚的烷基而得的化合物。同样地,作为上述烷氧基萘酚的具体例,可列举用对应的烷氧基取代上述烷基萘酚的烷基而得的化合物。此外,作为上述烷氧基苯乙烯的具体例,可列举用对应的烷氧基取代上述烷基苯乙烯的烷基而得的化合物。
作为上述含不饱和烃基的苯酚,可列举1分子中包含至少1个羟苯基且苯基的氢原子中的至少1个被不饱和烃基取代的化合物。作为该不饱和烃基中的不饱和键,可列举双键、三键。
作为上述不饱和烃基,可列举碳原子数2~10的烯基。
作为上述含不饱和烃基的苯酚的具体例,可列举异丙烯基苯酚、丁烯基苯酚等。上述含不饱和烃基的萘酚、上述含不饱和烃基的苯乙烯也同样。
本说明书中,氢化二环戊二烯系树脂是指经氢化的二环戊二烯系树脂(resin)。
本说明书中,二环戊二烯系树脂是指,作为构成树脂的骨架(主链)的主要单体成分,包含二环戊二烯的树脂(但是,二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂除外),100质量%的树脂中的来自于二环戊二烯的单元的含量为50质量%以上,优选80质量%以上,更优选90质量%以上,进一步优选95质量%以上,特别优选98质量%以上,最优选100质量%。通过使该含量在上述范围内,有更加适宜地得到上述效果的倾向。
作为二环戊二烯系树脂,可列举例如以使从石油的C5馏分中提取的环戊二烯二聚体化而得的二环戊二烯为主原料制造的石油树脂。
上述氢化,可通过公知方法进行,可以适宜地使用例如通过金属催化剂进行的催化氢化、用肼的方法等(日本特开昭59-161415号公报(以引用的方式引入本说明书)等)。例如,通过在有机溶剂中,在金属催化剂的存在下,加压添加氢,可以实施通过金属催化剂进行的催化氢化,作为该有机溶剂,可以适宜地使用四氢呋喃、甲醇、乙醇等。这些有机溶剂,可以单独使用,也可以混合使用2种以上。此外,作为金属催化剂,可以适宜地使用例如钯、铂、铑、钌、镍等,这些金属催化剂,可以单独使用,也可以混合使用2种以上。作为加压时的压力,例如,优选1~300kgf/cm2。
氢化二环戊二烯系树脂中,双键的氢化率(氢化率)优选20摩尔%以上,更优选35摩尔%以上,进一步优选50摩尔%以上,特别优选65摩尔%以上,最优选80摩尔%以上,更加最优选90摩尔%以上,进一步最优选100摩尔%。通过使氢化率在上述范围内,有更加适宜地得到上述效果的倾向。
另外,本说明书中,可根据测定1H-NMR得到的光谱的双键部的光谱减少率计算氢化率(氢化率)。本说明书中,氢化率(氢化率)是指双键的氢化率。
二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂、氢化二环戊二烯系树脂的软化点优选60~200℃。软化点的上限更优选160℃以下,进一步优选150℃以下,软化点的下限更优选80℃以上,进一步优选90℃以上。通过使软化点在上述范围内,有更加适宜地得到上述效果的倾向。
另外,本说明书中,树脂的软化点是:使用环球式软化点测定装置测定JIS K6220-1:2001中规定的软化点,球下降的温度。
作为二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂、氢化二环戊二烯系树脂,可使用例如JXTG能源株式会社、丸善石油化学株式会社、Exxon Mobil公司等的制品。
本说明书中,通过1H-NMR测定算出上述树脂中的各构成单元的含量。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂、氢化二环戊二烯系树脂的含量(二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂、氢化二环戊二烯系树脂的总含量)优选5质量份以上,更优选8质量份以上,此外,优选80质量份以下,更优选60质量份以下,进一步优选40质量份以下,特别优选30质量份以下,最优选20质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述组合物可含有除二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂、氢化二环戊二烯系树脂以外的树脂。
作为除二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂、氢化二环戊二烯系树脂以外的树脂,无特别限定,可列举例如固体状的苯乙烯系树脂、烷基酚系树脂、苯并呋喃茚树脂、萜烯系树脂、松香系树脂、丙烯酸(酯)系树脂、非氢化二环戊二烯系树脂等。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。
作为除二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂、氢化二环戊二烯系树脂以外的树脂,可使用例如丸善石油化学株式会社、住友电木株式会社、安原化学株式会社、东曹株式会社、Rutgers Chemicals公司、BASF公司、亚利桑那化学公司、日涂化学株式会社、株式会社日本触媒、JXTG能源株式会社、荒川化学工业株式会社、田冈化学工业株式会社等的制品。
除了上述树脂以外,上述组合物也可含软化剂。据此,有更良好地得到效果的倾向。作为软化剂,无特别限定,可列举油、液状二烯系聚合物、酯系增塑剂等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选油。
作为油,可列举例如操作油、植物油脂或它们的混合物。作为操作油,可以使用例如石蜡系操作油、芳香族系操作油、环烷系操作油等。作为植物油脂,可列举蓖麻油、棉籽油、亚麻籽油、菜籽油、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、米油、红花油、芝麻油、橄榄油、葵花油、棕榈仁油、山茶油、荷荷巴油、澳洲坚果油、桐油等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,从可以良好地得到效果的理由考虑,优选操作油,更优选芳香族系操作油。
作为油,可以使用例如出光兴产株式会社、三共油化工业株式会社、株式会社JXTG能源、奥里索(Olisoy)公司、H&R公司、丰国制油株式会社、昭和壳牌石油株式会社、富士兴产株式会社等的制品。
液状二烯系聚合物是在常温(25℃)下为液体状态的二烯系聚合物。
液状二烯系聚合物的重均分子量(Mw)优选3.0×103以上,更优选4.0×103以上,另外,优选1.0×105以下,更优选1.5×104以下。该重均分子量在上述范围内时,可以更适宜地得到效果。
作为液状二烯系聚合物,可列举液状苯乙烯丁二烯共聚物(液状SBR)、液状丁二烯聚合物(液状BR)、液状异戊二烯聚合物(液状IR)、液状苯乙烯异戊二烯共聚物(液状SIR)等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,从更适宜地得到效果的理由考虑,优选液状SBR。
液状SBR的苯乙烯量优选10质量%以上,更优选20质量%以上,进一步优选30质量%以上,另外,优选55质量%以下,更优选50质量%以下。该苯乙烯量在上述范围内时,能够更适宜地得到效果。
作为液状二烯系聚合物,可使用例如沙多玛(Sartomer)公司、株式会社可乐丽等的制品。
作为酯系增塑剂,可列举上述植物油;甘油脂肪酸单酯、甘油脂肪酸二酯、甘油脂肪酸三酯等合成品或植物油的加工品;磷酸酯(磷酸酯系、它们的混合物等)。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),软化剂(优选油)的含量优选1质量份以上,更优选2质量份以上,此外,优选50质量份以下,更优选30质量份以下,进一步优选10质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
另外,此处所谓的软化剂中不包含上述树脂。
上述组合物可含炭黑。据此,有更良好地得到效果的倾向。通过混合二氧化硅和炭黑,尤其更加能够改善低油耗性、断裂伸长率。
作为炭黑,无特别限定,可列举N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550、N762等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选30m2/g以上,更优选50m2/g以上,此外,优选200m2/g以下,更优选150m2/g以下,进一步优选100m2/g以下,特别优选90m2/g以下。该氮吸附比表面积在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
另外,本说明书中,炭黑的N2SA是根据JIS K6217-2:2001测定的值。
作为炭黑,可使用例如旭碳株式会社、卡博特日本株式会社、东海碳(TOKAICARBON)株式会社、三菱化学株式会社、狮王株式会社、新日化碳株式会社、哥伦比亚碳(Colombia Carbon)公司等的制品。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),炭黑的含量优选5质量份以上,更优选10质量份以上,此外,优选70质量份以下,更优选50质量份以下,进一步优选30质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述组合物优选含有硫作为交联剂(硫化剂)。
作为硫,可列举橡胶工业中通常使用的粉末硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫、可溶性硫等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。
作为硫,可以使用例如鹤见化学工业株式会社、轻井泽硫磺株式会社、四国化成工业株式会社、Flexis公司、日本乾溜工业株式会社、细井化学工业株式会社等的制品。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),硫的含量优选0.1质量份以上,更优选0.5质量份以上,此外,优选5质量份以下,更优选3质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述组合物优选含有硫化促进剂。
作为硫化促进剂,可列举2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫化物等噻唑系硫化促进剂;四甲基秋兰姆二硫化物(TMTD)、四苄基秋兰姆二硫化物(TBzTD)、四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物(TOT-N)等秋兰姆系硫化促进剂;N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N-氧基亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N’-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺等次磺酰胺系硫化促进剂;二苯基胍、二邻甲苯基胍、邻甲苯基双胍等胍系硫化促进剂。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选次磺酰胺系硫化促进剂、胍系硫化促进剂,更优选次磺酰胺系硫化促进剂和胍系硫化促进剂的并用。
作为硫化促进剂,可使用例如川口化学株式会社、大内新兴化学株式会社、RheinChemie公司等的制品。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),硫化促进剂的含量优选0.5质量份以上,更优选1质量份以上,此外,优选10质量份以下,更优选5质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述组合物可含蜡。
作为蜡,无特别限定,可列举:石蜡、微晶蜡等石油系蜡;植物系蜡、动物系蜡等天然系蜡;乙烯、丙烯等的聚合物等合成蜡等。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。其中,优选石油系蜡,更优选石蜡。
作为蜡,可使用例如大内新兴化学工业株式会社、日本精蜡株式会社、精工化学株式会社等的制品。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),蜡的含量优选0.3质量份以上,更优选0.5质量份以上,此外,优选20质量份以下,更优选10质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述组合物可含防老剂。
作为防老剂,可列举例如苯基-α-萘胺等萘胺系防老剂;辛基化二苯基胺、4,4'-双(α,α'-二甲基苄基)二苯基胺等二苯基胺系防老剂;N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺、N,N'-二-2-萘基对苯二胺等对苯二胺系防老剂;2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉的聚合物等喹啉系防老剂;2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化苯酚等单酚系防老剂;四-[亚甲基-3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟苯基)丙酸酯]甲烷等双酚、三酚、多酚系防老剂等。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。其中,优选对苯二胺系防老剂、喹啉系防老剂。
作为防老剂,可以使用例如精工化学株式会社、住友化学株式会社、大内新兴化学工业株式会社、Flexis公司等的制品。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),防老剂的含量优选0.5质量份以上,更优选1质量份以上,此外,优选10质量份以下,更优选5质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述组合物可含有硬脂酸。
作为硬脂酸,可使用以往公知的硬脂酸,可使用例如日油株式会社、花王株式会社、富士胶片和光纯药株式会社、千叶脂肪酸株式会社等的制品。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),硬脂酸的含量优选0.5质量份以上,更优选1质量份以上,此外,优选10质量份以下,更优选5质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述组合物可含有氧化锌。
作为氧化锌,可使用以往公知的氧化锌,可使用例如三井金属矿业株式会社、东邦亚铅株式会社、白水科技(HAKUSUI TECH)株式会社、正同化学工业株式会社、堺化学工业株式会社等的制品。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),氧化锌的含量优选0.5质量份以上,更优选1质量份以上,此外,优选10质量份以下,更优选5质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述组合物中优选混合加工助剂。
作为加工助剂,可列举例如脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺、酰胺酯、二氧化硅表面活性剂、脂肪酸酯、脂肪酸金属盐和酰胺酯的混合物、脂肪酸金属盐和脂肪酸酰胺的混合物等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选选自脂肪酸金属盐、酰胺酯、以及脂肪酸金属盐和酰胺酯或者脂肪酸酰胺的混合物中的至少1种,更优选脂肪酸金属盐、脂肪酸金属盐和脂肪酸酰胺的混合物。
作为构成脂肪酸金属盐的脂肪酸,无特别限定,可列举饱和或不饱和脂肪酸(优选碳原子数6~28(更优选碳原子数10~25,进一步优选碳原子数14~20)的饱和或不饱和脂肪酸),可列举例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、山萮酸、神经酸等。它们可以使用1种,也可以混合使用2种以上。其中,优选饱和脂肪酸,更优选碳原子数14~20的饱和脂肪酸。
作为构成脂肪酸金属盐的金属,可列举例如钾、钠等碱金属;镁、钙、钡等碱土金属;锌、镍、钼等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选锌、钙,更优选锌。
作为酰胺酯,可列举例如以上述饱和或不饱和脂肪酸为构成成分的脂肪酸酰胺酯等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。
作为脂肪酸酰胺,可为饱和脂肪酸酰胺也可为不饱和脂肪酸酰胺。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。作为饱和脂肪酸酰胺,可列举例如N-(1-氧代十八烷基)肌氨酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺等。作为不饱和脂肪酸酰胺,可列举例如油酸酰胺、芥酸酰胺等。
作为脂肪酸金属盐和酰胺酯的混合物的具体例,可列举作为脂肪酸钙盐和酰胺酯的混合物的Rhein Chemie公司制造的Aflux16等。
作为脂肪酸金属盐和脂肪酸酰胺的混合物的具体例,可列举作为脂肪酸钙和脂肪酸酰胺的混合物的Struktol公司制造的WB16等。
作为加工助剂,可使用例如Rhein Chemie公司、Struktol公司等的制品。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),加工助剂的含量优选0.5质量份以上,更优选2质量份以上,另外,优选10质量份以下,更优选6质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述组合物可含有抗硫化返原剂。
作为抗硫化返原剂,无特别限定,可列举例如1,3-双(柠康亚酰胺甲基)苯、脂肪族羧酸的锌盐和芳香族羧酸的锌盐的混合物(Struktol公司制造的AKTIVATOR 73A等)等。它们可以单独使用,也可以并用2种以上。其中,优选1,3-双(柠康亚酰胺甲基)苯。
作为抗硫化返原剂,可使用例如Flexsys公司、Struktol公司等制造的产品。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),抗硫化返原剂的含量优选0.5质量份以上,更优选1质量份以上,另外,优选10质量份以下,更优选6质量份以下,进一步优选4质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
除了上述成分之外,上述组合物中还可混合轮胎工业中通常使用的添加剂,例如有机过氧化物;氢氧化铝、碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、云母等填充剂;等。相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),这些添加剂的含量优选0.1~200质量份。
上述组合物可通过例如使用开放式辊炼机、班伯里密炼机等橡胶混炼装置混炼上述各成分之后硫化的方法等制造。
作为混炼条件,在混炼除硫化剂和硫化促进剂以外的添加剂的基础混炼工序中,混炼温度通常为100~180℃,优选120~170℃。混炼硫化剂、硫化促进剂的最终混炼工序中,混炼温度通常为120℃以下,优选80~110℃。此外,通常对混炼有硫化剂、硫化促进剂的组合物实施加压硫化等硫化处理。作为硫化温度,通常为130~190℃,优选150~185℃。硫化时间通常为5~30分钟。
上述组合物可以适宜地用于胎面基部。
本说明书中,胎面行驶面是指具有多层结构的胎面的表层部,例如在由2层结构〔表面层(胎面行驶面)和内表面层(胎面基部)〕形成的胎面中,为表面层。胎面基是具有多层结构的胎面的内层部,在上述的由2层结构形成的胎面中,为内表面层。另外,胎面基部优选与胎面行驶面接触。
可以使用上述组合物通过通常的方法制造本发明的轮胎。即,在未硫化阶段将根据需要混合有各种添加剂的组合物挤出加工为轮胎的胎面基部的形状,用通常的方法在轮胎成型机上成形,与其他轮胎部件贴合在一起,形成未硫化轮胎后,在硫化机中加热加压,可以制造轮胎。
另外,上述轮胎的胎面基部的至少一部由上述组合物构成即可,轮胎的胎面基部全部可由上述组合物构成。
作为上述轮胎,无特别限定,可列举例如充气轮胎、实心轮胎、无气轮胎等。其中,优选充气轮胎。
上述轮胎适宜用作乘用车用轮胎、大型乘用车用轮胎、大型SUV用轮胎、卡车/客车用轮胎、两轮车用轮胎、竞赛用轮胎、冬用轮胎(无钉防滑轮胎、雪地轮胎、镶钉防滑轮胎)、全季轮胎、缺气保用轮胎、航空机用轮胎、矿山用轮胎等。上述轮胎特别适宜用作乘用车用轮胎。此处,乘用车是指专门用于人类活动的机动车。作为机动车,是最普通的形式。
如上所述,具有使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面基部用组合物形成的胎面基部以及使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面行驶面用组合物形成的胎面行驶面的轮胎中,可以协同地改善耐胎面花纹块缺损性能。
上述轮胎中,胎面基部的轮胎半径方向的厚度优选0.2mm以上,更优选0.3mm以上,进一步优选0.5mm以上,另外,优选5.0mm以下,更优选2.0mm以下,进一步优选1.5mm以下。胎面基部的轮胎半径方向的厚度在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
另外,本说明书中,胎面基部的轮胎半径方向的厚度是指胎面的冠部(中央部)中的胎面基部的轮胎半径方向的厚度。
上述轮胎中,胎面行驶面的轮胎半径方向的厚度优选2mm以上,更优选3mm以上,进一步优选5mm以上,另外,优选10mm以下,更优选8mm以下。胎面行驶面的轮胎半径方向的厚度在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
另外,本说明书中,胎面行驶面的轮胎半径方向的厚度是指胎面的冠部(中央部)中的胎面行驶面的轮胎半径方向的厚度。
胎面基部用组合物可以以同样适宜的实施方式使用目前为止说明的物质。其中,从更加能够改善耐胎面花纹块缺损性能的理由考虑,胎面基部用组合物中,优选使二氧化硅的含量在上述优选范围内。此外,也优选二氧化硅与炭黑一起混合,也更优选使炭黑的氮吸附比表面积在上述优选范围内。此外,也优选使100质量%的填充剂(补强性填充剂)中的二氧化硅的含量在上述优选范围内。也进一步优选组合这些优选实施方式。
以下,对胎面行驶面用组合物进行说明。
胎面行驶面用组合物中,可以以同样的优选实施方式使用与上述胎面基部用组合物同样的配合剂。以下,仅说明与上述胎面基部用组合物不同的特征部分,以下,没有说明的情况下,与上述胎面基部用组合物同样。
胎面行驶面用组合物只要包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂,就无特别限定。
作为弹性体成分,优选橡胶成分。作为橡胶成分,优选二烯系橡胶,更优选异戊二烯系橡胶、BR、SBR,进一步优选BR、SBR。
100质量%的弹性体成分中的SBR的含量优选20质量%以上,更优选40质量%以上,此外,优选90质量%以下,更优选80质量%以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
100质量%的弹性体成分中的BR的含量优选10质量%以上,更优选20质量%以上,此外,优选80质量%以下,更优选60质量%以下。该含量在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),二氧化硅的含量优选10质量份以上,更优选40质量份以上,进一步优选60质量份以上,特别优选70质量份以上,最优选80质量份以上,更加最优选90质量份以上,此外,优选200质量份以下,更优选150质量份以下,进一步优选120质量份以下。该含量在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
上述组合物中,100质量%的填充剂(补强性填充剂)中的二氧化硅的含量优选30质量%以上,更优选50质量%以上,进一步优选70质量%以上,特别优选90质量%以上,可为100质量%。该含量在上述范围内时,有更加适宜地得到效果的倾向。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),油的含量优选5质量份以上,更优选10质量份以上,此外,优选70质量份以下,更优选50质量份以下,进一步优选30质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选30m2/g以上,更优选80m2/g以上,进一步优选100m2/g以上,此外,优选200m2/g以下,更优选150m2/g以下。该氮吸附比表面积在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
另外,本说明书中,炭黑的N2SA是根据JIS K6217-2:2001测定的值。
相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),炭黑的含量优选1质量份以上,更优选3质量份以上,此外,优选50质量份以下,更优选30质量份以下,进一步优选20质量份以下。该含量在上述范围内时,有更良好地得到效果的倾向。
上述胎面基部用组合物中,作为弹性体成分,优选并用异戊二烯系橡胶和苯乙烯系热塑性弹性体,更优选并用异戊二烯系橡胶以及SIS和/或SEBS,进一步优选并用异戊二烯系橡胶和SIS。上述胎面基部用组合物中,作为弹性体成分,除了上述并用之外,优选进一步使用BR和/或SBR,除了上述并用之外,更优选进一步使用BR和SBR。
关于上述胎面基部用组合物,上述优选实施方式中,100质量%的弹性体成分中,异戊二烯系橡胶的含量优选为30质量%以上、80质量%以下。
关于上述胎面基部用组合物,上述优选实施方式中,100质量%的弹性体成分中,苯乙烯系热塑性弹性体的含量优选为10质量%以上、30质量%以下。
此外,关于上述胎面基部用组合物,上述优选实施方式中,相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂、氢化二环戊二烯系树脂的含量(二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂、氢化二环戊二烯系树脂的总含量)优选80质量份以下,更优选60质量份以下,进一步优选40质量份以下,特别优选30质量份以下,最优选20质量份以下。
此外,上述优选实施方式中,上述胎面基部用组合物优选含有二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂。
此外,上述优选实施方式中,相对于100质量份的弹性体成分(优选橡胶成分),上述胎面基部用组合物的二氧化硅的含量优选100质量份以下,更优选80质量份以下,进一步优选50质量份以下。
优选地,上述轮胎中,胎面行驶面用组合物和胎面基部用组合物均含有二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂。
上述轮胎中,上述胎面基部用组合物为上述优选实施方式,且,胎面行驶面用组合物中,作为弹性体成分,优选使用BR和/或SBR,优选使用BR和SBR。此时的BR、SBR的含量如上所述。
【实施例】
基于实施例,具体地说明本发明,但是,本发明并不仅限定于这些实施例。
以下,总结说明实施例和比较例使用的各种化学品。
SBR:Lanxess株式会社制造的BUNASBR2353(苯乙烯量:27质量%)
BR:Lanxess株式会社制造的CB24(使用Nd系催化剂合成的BR,顺式量:96质量%,乙烯基量:0.7质量%,Mw:50万)
NR:TSR20(天然橡胶)
热塑性弹性体1:科腾聚合物公司制造的D1161(SIS)
热塑性弹性体2:旭化成株式会社制造的Tuftec P2000(SEBS)
炭黑:卡博特日本株式会社制造的N351(N2SA:71m2/g)
二氧化硅:德固赛公司制造的VN3(N2SA:175m2/g)
硅烷偶联剂1:Momentive公司制造的NXT-Z45(结合单元A和结合单元B的共聚物(结合单元A:55摩尔%,结合单元B:45摩尔%))
硅烷偶联剂2:Momentive公司制造的NXT(上述式(III)表示的硅烷偶联剂中,p=2、q=3、k=7的化合物)
树脂1(二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂):Exxon Mobil公司制造的OpperaPR-383(芳香度:9.6质量%,软化点:103℃,Mw:770)
树脂2(氢化二环戊二烯系树脂):JXTG能源株式会社制造的T-REZ OP501(氢化DCPD系树脂,软化点:140℃,来自二环戊二烯的单元的含量:100质量%)
树脂3(非氢化二环戊二烯树脂):东京化成工业株式会社制造的DCPD树脂(产品编码DO443,非氢化DCPD树脂,软化点:140℃,来自于二环戊二烯的单元的含量:100质量%)
油:H&R公司制造的vivatec500(TDAE,Low Polycyclic Aroma Oil,芳香族系操作油)
防老剂1:大内新兴化学工业株式会社制造的NOCRAC 6C(N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺(6PPD))
防老剂2:FLEXSYS株式会社制造的FLECTOL TMQ(2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物)
抗硫化返原剂:FLEXSYS公司制造的PERKALINK900(1,3-双(柠康亚酰胺甲基)苯)
加工助剂1:Struktol公司制造的WB16(脂肪酸金属盐(脂肪酸钙、构成脂肪酸:碳原子数14~20的饱和脂肪酸)和脂肪酸酰胺的混合物)
加工助剂2:Struktol公司制造的EF44(饱和脂肪酸锌盐)
硬脂酸:日油株式会社制造的椿
氧化锌:三井金属矿业株式会社制造的氧化锌2号
蜡:大内新兴化学工业株式会社制造的SUNNOC N
硫化促进剂1:大内新兴化学工业株式会社制造的NOCCELER CZ(N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)
硫化促进剂2:大内新兴化学工业株式会社制造的NOCCELER D(N,N’-二苯基胍)
不溶性硫:日本乾溜工业株式会社制造的SEIMI OT(含有10%油)
(实施例和比较例)
按照表1、2所示的混合配方,使用班伯里密炼机,在165℃条件下将除硫和硫化促进剂以外的化学品混炼4分钟,得到混炼物。接着,使用开放式辊炼机,将硫和硫化促进剂添加入得到的混炼物中,在80℃下,捏合4分钟,得到未硫化橡胶组合物。
在170℃的条件下将得到的未硫化橡胶组合物加压硫化10分钟,得到硫化橡胶组合物。
此外,将得到的未硫化橡胶组合物挤出成形为胎面基部的形状,在轮胎成形机上与其他轮胎部件(胎面行驶面等)贴合在一起,形成未硫化轮胎,在150℃的条件下加压硫化10分钟,得到试验用轮胎(轮胎尺寸:205/55R16)。此处,各轮胎中,胎面基部的轮胎半径方向的厚度取1mm,胎面行驶面的轮胎半径方向的厚度取6mm。
另外,各未硫化轮胎中,除了表1、2所示的树脂之外,还将SBR60质量份、BR40质量份、炭黑(三菱化学株式会社制造的N220(N2SA:114m2/g))10质量份、二氧化硅(VN3)100质量份、硅烷偶联剂(NXT-Z45)8质量份、TDAE油15质量份、硬脂酸2质量份、氧化锌2质量份、防老剂(6PPD)1质量份、蜡1质量份、硫(鹤见化学工业株式会社制造的粉末硫)1.5质量份、硫化促进剂NS(大内新兴化学工业株式会社制造的NOCCELER NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺[TBBS]))2质量份、硫化促进剂DPG 1质量份在与上述同样的条件下混炼,挤出成形为胎面行驶面的形状,从而制作胎面行驶面。
使用得到的硫化橡胶组合物、试验用轮胎进行以下评价。结果如表1、2所示。另外,表1的基准比较例取比较例1-1,表2的基准比较例取比较例2-1。
<低油耗性>
从由上述硫化橡胶组合物形成的橡胶板片(2mm×130mm×130mm)中切取测定用试验片,使用粘弹谱仪VES(株式会社岩本制作所制造),在温度50℃、初始应变10%、动态应变2%、频率10Hz的条件下,测定测定用试验片的tanδ,将基准比较例的tanδ指数设定为100,各配方的测定结果以指数表示。tanδ指数越大,表示低油耗性越优异。
<拉伸试验>
从得到的硫化橡胶组合物制作3号哑铃型试验片,根据JIS K 6251“硫化橡胶和热塑性橡胶-拉伸特性的求得方法”,实施拉伸试验,分别测定试验片的断裂强度(TB)和断裂伸长率(EB)。然后,以基准比较例的TB指数和EB指数为100,根据以下的计算式,以指数表示各配方的TB、EB。另外,TB指数和EB指数越大,耐久性(断裂强度、断裂伸长率)越优异。
(TB指数)=(各配方的TB)/(基准比较例的TB)×100
(EB指数)=(各配方的EB)/(基准比较例的EB)×100
<耐胎面花纹块缺损再现转鼓试验>
在相对于JIS标准的最大载荷(最大气压条件)为140%的载荷过载条件下,使得到的试验用轮胎以速度80km/h转鼓行驶,测定直至使转鼓行驶时的胎面部的膨胀或花纹块的缺损等异常产生的行驶距离,以比较例1-1的耐胎面花纹块缺损性能指数为100,通过以下的计算式,以指数表示各配方的行驶距离。另外,显示耐胎面花纹块缺损性能指数越大,耐胎面花纹块缺损性能(耐久性)越优异。
(耐胎面花纹块缺损性能指数)=(各配方的行驶距离)/(比较例1-1的行驶距离)×100
【表1】
【表2】
根据表1、2可知:包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的实施例能够改善低油耗性、断裂强度、断裂伸长率的综合性能(以低油耗性、断裂强度、断裂伸长率的3个指数的总和表示)。此外,也可知:具有使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面基部用组合物形成的胎面基部的轮胎中,耐胎面花纹块缺损性能优异。
此外,也可知:具有使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面基部用组合物形成的胎面基部以及使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面行驶面用组合物形成的胎面行驶面的轮胎中,耐胎面花纹块缺损性能更优异。
此外,根据实施例1-1、2-1、比较例1-1、2-1的比较以及实施例1-2、2-2、比较例1-1、2-1的比较等,可知:通过并用使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面基部用组合物形成的胎面基部以及使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面行驶面用组合物形成的胎面行驶面,能够协同地改善耐胎面花纹块缺损性能。
Claims (5)
1.一种轮胎,其特征在于,其具有使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面基部用组合物形成的胎面基部。
2.根据权利要求1所述的轮胎,其中,在胎面基部用组合物中,相对于100质量份的弹性体成分,二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和氢化二环戊二烯系树脂的总添加量为80质量份以下。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎,其中,胎面基部用组合物包含巯基系硅烷偶联剂。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的轮胎,其中,所述轮胎具有使用包含弹性体成分、二氧化硅以及二环戊二烯-芳香族化合物共聚树脂和/或氢化二环戊二烯系树脂的胎面行驶面用组合物形成的胎面行驶面。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的轮胎,其中,所述轮胎为乘用车用轮胎。
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