[发明专利]轮胎用橡胶组合物及充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及用于轮胎的橡胶组合物，更详细的，涉及充气轮胎的胎面用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、三角胶用橡胶组合物、搭接部胶用橡胶组合物以及内衬层用橡胶组合物。此外，本发明涉及具备有由该橡胶组合物构成的胎面胶、胎面基部胶、三角胶、搭接部胶或内衬层胶的充气轮胎。 

背景技术

一直以来，轮胎用橡胶组合物的配方，很大程度上依赖于来自石油资源的原材料。例举目前市场销售的一般的乘用车轮胎的话，相对于轮胎总重量，含有合成橡胶约20％、炭黑约20％、软化剂、合成纤维等，轮胎整体的约50％以上由来自石油资源的原材料所构成。 

例如，为了改善抓地性能以及耐磨耗性，轮胎的胎面用橡胶组合物中使用了丁二烯橡胶(BR)等合成橡胶、炭黑等。轮胎的胎面基部用橡胶组合物中，除了显示出优异滚动阻力的天然橡胶(NR)，还添加了低滚动阻力(LRR)指向的炭黑。此外，为了得到具有较高驾驶稳定性的轮胎，必须提高三角胶的刚性，为了提高三角胶的刚性，使在三角胶用橡胶组合物中添加大量的炭黑。 

此外，关于搭接部胶，为了得到行驶时显示出优异的驾驶稳定性和拉伸特性的平衡的轮胎，一直添加合成橡胶或炭黑。 

此外，内衬层胶中，使用了具有优异耐空气透过性的丁基橡胶、卤化丁基橡胶等，此外，添加了用于改善耐屈挠龟裂成长性的炭黑。丁基橡胶、卤化丁基橡胶等合成橡胶以及炭黑均来自石油资源。 

但是，近年来，随着环保问题受重视，抑制二氧化碳排放量的规定得到强化。此外，由于石油现存量有限，来自石油资源的原材料的使用有限。此种重视环保的指向在轮胎领域也不例外，要求开发出将目前使用的来自石油资源的原材料的一部分或全部均用非石油资源的原材料来替代的轮胎用橡胶组合物。此外，将轮胎橡胶组成物中的来自石油资源的原材料替换为非石油资源的原材料时，要求其至少要保持与使用石油资源原材料同等的特性，或显示出更优异的特性。 

日本专利特开2003-63206号公报(专利文献1)公开了，作为非石油资源的原材料使 用天然橡胶、环氧化天然橡胶、二氧化硅等，而降低对石油资源依赖性的胎面用橡胶组合物。但是，该胎面用橡胶组合物并没有考虑到耐磨耗性，抓地性能也还有改善的余地。 

日本专利特开2003-55505号公报(专利文献2)公开了如下橡胶组合物，相对于100重量份的二烯系橡胶成分，含有0.1～20重量份的、比表面积在10cm²/g以上、优选平均粒径在1μm以上的氧化锌。但是，相关的橡胶组合物中，抓地性能和耐磨耗性还有改善的余地。 

因此，目前的现状是，以非石油资源的原材料来代替石油资源原材料的橡胶组合物中，得不到可作为胎面胶充分使用的、具有优异的抓地性能以及耐磨耗性的橡胶组合物。 

此外，轮胎的胎面基部要求具有优异的滚动性以及高速耐久性，但是上述专利文献1所提出的橡胶组合物并未考虑此种性能，尚有改善的余地。 

日本专利特开2003-12866号公报(专利文献3)公开了含有橡胶成分、具有特定的碘吸附量的炭黑、二氧化硅以及硫磺的胎面基部用橡胶组合物。但是，该组合物也没有考虑高速耐久性。 

因此，目前的现状是，以非石油资源的原材料来代替石油资源原材料的橡胶组合物中，尚不知晓可作为胎面基部用胶充分使用的、具有优异的低滚动阻力(LRR)性能以及耐高速耐久性能的橡胶组合物。 

另一方面，日本专利特开2002-37929号公报(专利文献4)提出了，基于节约资源和环保的观点，通过添加旧报纸等废纸进行补强的三角胶用橡胶组合物。但是，专利文献4记载的橡胶组合物中，作为补强用填充剂，在使用废纸的同时，还大量使用了来自石油资源的炭黑，并没有充分考虑到节约资源和环保。添加大量的炭黑，虽然可以实现三角胶的刚性，但由于轮胎行驶中容易发热，存在动态疲劳性下降引起的耐久性损失、损耗角正切值(tanδ)增大引起的轮胎的滚动阻力增大的问题。 

此外，日本专利特开2005-247984号公报(专利文献5)记载了含有含二氧化硅的炭黑以及炭黑的搭接部用橡胶组合物。但是，不能直接将所要求的特性并不相同的搭接部用橡胶组合物适用于三角胶用橡胶组合物，此外，也没有考虑拉伸强度和耐屈挠龟裂性能。