轮胎的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种包括由特定的硫化橡胶组合物形成的轮胎部件的轮胎。
【背景技术】
[0002] 通常汽车轮胎用橡胶组合物包括含有共辄二烯聚合物如聚丁二烯或丁二烯-苯 乙烯共聚物和填料如炭黑或二氧化硅的那些橡胶组合物。
[0003] 最近，随着对环境问题关注的提高，对具有改善的燃料经济性的汽车的需求也在 增加。因此，存在对可以提供出色的燃料经济性的汽车用橡胶组合物的需要。
[0004] 为了改善燃料经济性已经采用的一种方法是降低填料的含量。然而，通过这种方 法制备的橡胶组合物具有较低的硬度和较差的断裂性能，且趋于具有降低的湿抓地性。
[0005] 此外，为了改善湿抓地性已经采用的典型方法是增加填料的含量。由于湿抓地性 与燃料经济性是折衷关系，故难以实现对这些性能的平衡改善。
[0006] 已经公开了一些试图改善湿抓地性的努力，其中将特殊的填料如氢氧化铝与普通 填料如炭黑或二氧化硅一同使用（例如，参见专利文献1)。然而，不幸的是这种方法会恶化 耐磨性，从而对于湿抓地性和耐磨性间的平衡改善依然存在空间。
[0007] 因此，需要开发在保证燃料经济性的同时维持湿抓地性和断裂性能的技术。
[0008] 引用列表
[0009] 专利文献
[0010]专利文献 1:JP2〇〇5_213353Α
【发明内容】
[0011] 技术问题
[0012] 本发明的目的在于解决上述问题以及提供一种在确保燃料经济性的同时具有改 善的湿抓地性和改善的断裂性能的轮胎。
[0013] 解决技术问题的手段
[0014] 本发明涉及一种轮胎，其包括由硫化橡胶组合物形成的轮胎部件，所述硫化橡胶 组合物通过将未硫化橡胶组合物硫化获得，所述未硫化橡胶组合物包含橡胶组分、包括二 氧化硅在内的至少一种填料、和由下式（1)所表示的硅烷偶联剂，所述橡胶组分包括天然 橡胶、苯乙烯含量在35质量％以上的第一丁苯橡胶、苯乙烯含量在30质量％以下的第二丁 苯橡胶、和聚丁二烯橡胶，以1〇〇质量％的橡胶组分为基准，天然橡胶的量为5-30质量％， 以100质量％的橡胶组分为基准，第一丁苯橡胶的量为20-60质量％，以100质量％的橡胶 组分为基准，第二丁苯橡胶的量为10-30质量％，以100质量％的橡胶组分为基准，聚丁二 烯橡胶的量为5-30质量％，以100质量％的橡胶组分为基准，第一丁苯橡胶和第二丁苯橡 胶的总量为30-80质量％，相对于每100质量份的橡胶组分，填料的量为60质量份以上，相 对于每100质量份的橡胶组分，硅烷偶联剂的量为〇. 5至20质量份。
[0015]
[0016] 其中，p为1至3的整数，q为1至5的整数，k为5至12的整数。
[0017] 优选地，相对于每100质量份的橡胶组分，填料包括至少55质量份的二氧化硅。
[0018] 优选地，所述聚丁二烯橡胶为含有与二氧化硅作用的官能团的改性聚丁二烯橡 胶。
[0019] 优选地，所述硫化橡胶组合物具有硫化橡胶的特性，其包括：通过在10%的初始 应变和2%的动态应变下的粘弹性测试测得的0°C时的tanδ为〇. 50以上，70°C时的tanδ 为0. 10以下；以及根据JISΚ6251测得的30°C时的断裂伸长率（ΕΒ)与断裂拉伸强度（ΤΒ) 之间的比率（ΕΒ/ΤΒ)为15以上。
[0020] 优选地，所述硫化橡胶组合物具有的硫化橡胶特性包括根据JISΚ6251测得的 80°C时的断裂伸长率（ΕΒ)与断裂拉伸强度（ΤΒ)之间的比率（ΕΒ/ΤΒ)为30以上。
[0021] 优选地，轮胎部件为胎面。
[0022] 发明的有益效果
[0023] 基于本发明的轮胎，其包括由通过将特定的未硫化组合物硫化获得的硫化橡胶组 合物形成的轮胎部件，在具有良好的湿抓地性和良好的断裂性能的同时保证燃料经济性。
【具体实施方式】
[0024] 本发明的轮胎包括轮胎部件，所述轮胎部件如下所述地由通过将特定的未硫化组 合物硫化获得的硫化橡胶组合物形成。
[0025] 本发明的未硫化组合物包含橡胶组分、含有二氧化硅在内的至少一种填料，以及 由下式（1)所表示的硅烷偶联剂。
[0027] 其中，p为1至3的整数，q为1至5的整数，k为5至12的整数。
[0028] 相对于每100质量份的橡胶组分，填料的量为60质量份以上。相对于每100质量 份的二氧化硅，硅烷偶联剂的量为〇. 5至20质量份。
[0029] 此外，所述橡胶组分包括天然橡胶、苯乙烯含量在35质量％以上的第一丁苯橡 胶、苯乙烯含量在30质量％以下的第二丁苯橡胶、和聚丁二烯橡胶，以100质量％的橡胶组 分为基准，天然橡胶的量为5-30质量％，以100质量％的橡胶组分为基准，第一丁苯橡胶的 量为20-60质量％，以100质量％的橡胶组分为基准，第二丁苯橡胶的量为10-30质量％， 以100质量％的橡胶组分为基准，聚丁二烯橡胶的量为5-30质量％，以100质量％的橡胶 组分为基准，第一丁苯橡胶和第二丁苯橡胶的总量为30-80质量％。这种未硫化组合物可 以被硫化以提供硫化的橡胶组合物，所述硫化橡胶组合物能用于轮胎部件中以提供具有改 善的湿抓地性和改善的断裂性能的同时保证燃料经济性的轮胎。因此，尽管燃料经济性、湿 抓地性和断裂性能之间为折衷关系，能够在改善湿抓地性和断裂性能的同时保证燃料经济 性。这种效果是仅通过以特定的量组合特定的橡胶组分、含有二氧化硅的填料、和由式（1) 所表示的硅烷偶联剂实现的协同效果。
[0030] 天然橡胶可以是典型地用于轮胎工业的任何天然橡胶，例如SIR20、TSR20、或 RSS#3〇
[0031] 以100质量％的橡胶组分为基准，天然橡胶的量为5-3质量％。当天然橡胶的量 落入上述范围内时，能够获得出色的橡胶强度。天然橡胶的量优选为10质量％以上，更优 选为15质量％以上，同时优选为25质量％以下，更优选为20质量％以下。。
[0032] 第一丁苯橡胶可以是苯乙烯含量在35质量％以上的任何丁苯橡胶。第一丁苯橡 胶中苯乙烯的含量优选为40质量％以上，同时优选为70质量％以下，更优选为60质量％ 以下，进一步优选为50质量％以下。
[0033] 第二丁苯橡胶可以是苯乙烯含量在30质量％以下的任何丁苯橡胶。第二丁苯橡 胶中苯乙烯的含量优选为28质量％以下，同时优选为5质量％以上，更优选为10质量％以 上，进一步优选为20质量％以上，特别优选为25质量％以上。
[0034] 苯乙烯含量在35质量％以上的第一丁苯橡胶和苯乙烯含量在30质量％以下的第 二丁苯橡胶的这种组合作为丁苯橡胶能够实现燃料经济性和湿抓地性的平衡改善。
[0035] 第一丁苯橡胶的乙烯基含量优选为lOmol%以上，更优选为20mol%以上，更加优 选为30mol%以上。乙烯基含量也优选为60mol%以下，更优选为50mol%以下。当乙烯基 含量落入上述范围时，能够充分地实现本发明的效果。
[0036] 此外，第一丁苯橡胶的重均分子量（Mw)优选为700, 000以上，更优选为800, 000 以上，更加优选为900, 000以上，而Mw的上限没有特别地限定，但是优选为1，500, 000以 下，更优选为1，300, 000以下。当Mw落入上述范围时，能够充分地实现本发明的效果。
[0037] 另一方面，第二丁苯橡胶的乙烯基含量优选为20mol%以上，更优选为30mol%以 上，更加优选为40mol%以上。乙烯基含量也优选为80mol%以下，更优选为70mol%以下。 当乙烯基含量落入上述范围时，能够充分地实现本发明的效果。
[0038] 此外，第二丁苯橡胶的重均分子量（Mw)优选为500, 000以上，更优选为600, 000 以上，更加优选为700, 000以上，而Mw的上限没有特别地限定，但是优选为1，000, 000以 下，更优选为900, 000以下。当Mw落入上述范围时，能够充分地实现本发明的效果。
[0039] 可以通过已知的方法制备第一丁苯橡胶和第二丁苯橡胶，例如以适当设定的量， 通过材料单体如苯乙烯和1，3- 丁二烯的乳液聚合、溶液聚合、或阴离子聚合来制备。
[0040] 在这些丁苯橡胶中，可以使用改性剂对主链和/或链末端进行改性。例如，可以 使用多官能改性剂如四氯化锡或四氯化硅，对这些丁苯橡胶进行改性以形成部分支化的结 构。特别优选使用含有可以与二氧化硅相互作用的官能团的改性剂对第一丁苯橡胶和/或 第二丁苯橡胶的主链和/或链末端进行改性，更优选对第一丁苯橡胶和/或第二丁苯橡胶 的链末端进行改性，更优选对第一丁苯橡胶和/或第二丁苯橡胶进行改性。可以使用已用 这种改性剂进行改性从而包含与二氧化硅相互作用的官能团的改性丁苯橡胶以实现燃料 经济性和湿抓地性的进一步平衡改善。
[0041] 与二氧化硅相互作用的官能团的例子包括氨基、酰氨基、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、硫化物基团、二硫化物基团、磺酰基、亚磺 醜基、硫代幾基、钱基、醜亚胺基、氣化偶氣基、偶氣基、重氣基、駿基、臆基、啦陡基、烷氧基、 烃基、羟基、氧基、和环氧基。这些官能团可以被取代。这些基团中，优选伯氨基，仲氨基和 叔氣基（特别是缩水甘油氣基），环氧基，羟基，烷氧基（优选C1-C6烷氧基），烷氧基甲娃 烷基（优选C1-C6烷氧基甲硅烷基），以及烃基，这是因为它们可高效地改善燃料经济性和 湿抓地性。
[0042] 含有可与二氧化硅相互作用的官能团的改性丁苯橡胶优选为使用由下式（2)所 表示的化合物（改性剂）改性的丁苯橡胶（S-改性丁苯橡胶）：
[0043]
[0044] 其中，R1、R2、和R3彼此相同或不同，分别代表烷基、烷氧基、甲硅烷基氧基、乙缩醛 基、羧基（-C00H)、巯基（-SH)、或其衍生物；R4和R5彼此相同或不同，分别代表氢原子或烷 基，R4和R5可与氮原子连接在一起形成环结构；η表示整数。
[0045] S-改性SBR可以合适地为通过使用上式⑵所表示的化合物对溶液聚合的 丁苯橡胶（S-SBR)的聚合末端（活性末端）进行改性所获得的丁苯橡胶（S改性的 S-SBR(JP2010-111753A中公开的改性SBR，通过整体引用合并到本文中）。
[0046] 为了出色的燃料经济性和出色的断裂性能，式⑵中的R1、!?2、和R3分别合适地为 烷氧基，优选为C1-C8的烷氧基，更优选为C1-C4的烷氧基。R4和R5分别合适地为烷基、优 选为C1-C3的烷基。η的值优选为1至5,更优选为2至4,更加优选为3。如果R4和R5与 氮原子连接在一起形成环结构，则该环结构优选为4元至8元环。术语"烷氧基"包括环烷 氧基（例如，环己氧基）和