[发明专利]使用含改性聚合物的橡胶组合物的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合作为用于轮胎等的构件的橡胶组合物，更具体地涉及通过使用橡胶组合物制造的轮胎，该橡胶组合物通过使用具有特定结构的沉淀二氧化硅作为补强填料来制备并且能够改进填料的分散性，以及其低发热性、断裂特性和耐磨耗性优良并且含有改性共轭二烯类聚合物。

背景技术

近年来，与遵循节约能源的社会要求和对于环境问题的关注的增加的全球二氧化碳排放控制的运动相关，对于低燃料消耗的要求变得更严峻。为了满足上述要求，逐渐需求减少滚动阻力并具有低发热性作为轮胎性能的轮胎。虽然迄今为止已经研究最优化轮胎结构的方法作为减少轮胎滚动阻力的方法，但作为最普通的方法实施使用显示更低的发热性的材料作为橡胶组合物。

迄今为止已实施作为获得具有低发热性的上述橡胶组合物从而改进补强填料和橡胶组分的方法。

迄今为止炭黑已经用作橡胶的补强填料。这是因为炭黑能够赋予橡胶组合物高耐磨耗性。当低发热性通过单独使用炭黑实现时，认为炭黑的配混量减少或使用具有大粒径的炭黑，但在这两种情况中，已知无法防止耐磨耗性和在湿润路面的抓地性降低。另一方面，已知为了增强低发热性使用二氧化硅作为填料(例如，专利文献1-4)。然而，二氧化硅颗粒由于作为二氧化硅的表面官能团的硅烷醇基团的氢键趋于聚集，并且二氧化硅与橡胶分子的浸润性低下，以致二氧化硅至橡胶的分散不良。为了改进上述问题必须延长捏合时间。此外，如果二氧化硅不充分地分散至橡胶中，橡胶组合物的门尼粘度提高并且加工性如挤出低下。此外，因为二氧化硅颗粒表面是酸性的，橡胶组合物硫化时，二氧化硅吸附于用作硫化促进剂的碱性物质从而阻止橡胶组合物充分地硫化，以致其中涉及不增强弹性模量的缺陷。

为了改进上述缺点，开发了硅烷偶联剂，但二氧化硅的分散尚未达到充分高的水平，特别地是工业上难以获得二氧化硅颗粒的良好分散。因此，试图混合其表面用疏水化剂处理的二氧化硅从而促进硅烷偶联剂的反应(专利文献5)。

此外，专利文献6中公开了使用疏水性沉淀二氧化硅。然而，因为使用进行完全的疏水化处理的沉淀二氧化硅，与硅烷偶联剂反应的表面硅烷醇基团消失，由此其中涉及未充分地补强橡胶的缺点。此外，为了改进低发热性使用具有增加的粒径的二氧化硅，但在该情况下，通过增加粒径二氧化硅的比表面积减少从而劣化其补强性质。专利文献7中公开了使用具有特定形状的二氧化硅，但橡胶组合物的低发热性和耐磨耗性不充分高。

另一方面，已开发许多与填料如二氧化硅、炭黑相互作用的改性的橡胶作为改进橡胶组分的方法。在它们之中，特别地提出其中通过使用有机锂化合物的阴离子聚合获得的共轭二烯类聚合物的聚合活性端用具有与填料相互作用的官能团的烷氧基硅烷衍生物改性的方法作为有效的方法(例如，专利文献8和9)。

然而，其中许多适用于能够容易地确保聚合物末端的活性的聚合物，而无法必然得到在配混有二氧化硅和炭黑的橡胶组合物中充分显示改性效果的方法。此外，在许多常规改性方法中，主链不能充分地提供分支，由此它们其中涉及以下问题：当它们投入实际使用中时，冷流是个大障碍，当为了处理该障碍而进行部分偶联时，改性效果不可避免地降低。

因此，提出其中为了进一步增强在将共轭二烯类聚合物的活性端用烷氧基硅烷改性中的改性效果，将缩合促进剂添加至反应体系中的方法(例如，专利文献10)。在橡胶组合物中，其对二氧化硅类填料的低损耗效果很大程度上增强，但不必要满足对炭黑的低损耗效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请特开平6 248116号公报

专利文献2：日本专利申请特开平7 70369号公报

专利文献3：日本专利申请特开平8 245838号公报

专利文献4：日本专利申请特开平3 252431号公报

专利文献5：日本专利申请特开平6 248116号公报

专利文献6：日本专利申请特开平6 157825号公报

专利文献7：日本专利申请特开2006-37046号公报

专利文献8：日本专利公开平6 53763号公报

专利文献9：日本专利公开平6 57767号公报

专利文献10：WO03/087171小册子

发明内容

发明要解决的问题

鉴于上述存在的情形已经做出本发明，并且提供一种通过使用橡胶组合物制造的轮胎，所述橡胶组合物中补强填料至橡胶组分中的分散性优良，并且其具有小的滚动阻力以及低发热性、耐磨耗性和断裂特性优良。