[发明专利]轮胎用橡胶组合物及充气轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物，以及含有由该橡胶组合物形成的胎面的充气轮胎。

背景技术

充气轮胎由包括胎面、胎侧壁等的多种轮胎部件组成。这些部件提供各种合适的性能。基于安全和其它原因，与路面接触的胎面需要具有湿抓地性等性能。已经提出通过添加氢氧化铝来改善这些性能的方法。遗憾地，这种方法会恶化耐磨性，因此在普通公共道路用轮胎的生产中很少被采用。这种方法在混合材料的加工性方面也存在问题。

其它的方法包括，例如在溶液聚合的丁苯橡胶中提高苯乙烯含量或乙烯基含量的方法；使用改性的溶液聚合的丁苯橡胶来控制tanδ曲线的方法；增加二氧化硅的量来提供更大的tanδ峰值的方法；添加液体树脂的方法等。目前，依然难以在保持其它物理性能的同时改善湿抓地性。

专利文献1中公开了使用特定的橡胶组分和特定的无机补强剂例如氢氧化铝来增强湿抓地性、耐磨性和加工性。然而，依然需要进一步改善。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 4559573B

发明内容

技术问题

本发明旨在解决上述问题，提供一种在湿抓地性、耐磨性、和辊加工性方面可实现平衡改善的轮胎用橡胶组合物，以及由该橡胶组合物形成的充气轮胎。

解决方法

本发明的一个方面涉及轮胎用橡胶组合物，相对于每100质量份的橡胶组分，其包含1至60质量份的平均粒径为0.69μm以下、氮吸附变比表面积为10至50m²/g的无机补强剂，该无机补强剂由下式表示：

kM₁·xSiO_y·zH₂O

其中，M₁代表选自于由Al、Mg、Ti、Ca和Zr构成的组中的至少一种金属，或该金属的氧化物或氢氧化物；k代表整数1至5；x代表整数0至10；y代表整数2至5；z代表整数0至10。

优选地，无机补强剂的莫氏硬度低于7，无机补强剂的热分解产物的莫氏硬度在8以上。

无机补强剂在25℃下的纯水中的溶解度优选为5mg/100cm³以下。

优选地，基于100质量％的橡胶组分，橡胶组合物包含30质量％以上的二烯橡胶，以及无机补强剂为氢氧化铝。

基于100质量％的橡胶组分，橡胶组合物优选包含10质量％以上的丁苯橡胶。

本发明的另一个方面涉及充气轮胎，其包括由该轮胎用橡胶组合物形成的胎面。

本发明的效果

相对于橡胶组分，根据本发明的轮胎用橡胶组合物包含预定量的无机补强剂。该无机补强剂由特定的式子表示并且具有特定的平均粒径和确定的吸附比表面积。这种橡胶组合物可在湿抓地性、耐磨性和辊加工性方面实现平衡的改善。

附图说明

图1：为显示轮胎表面上的氢氧化铝与路面上的二氧化硅之间的瞬时反应、或者显示捏合过程中二氧化硅与氢氧化铝的结合的示意图。

具体实施方式

相对于每100质量份的橡胶组分，本发明的轮胎用橡胶组合物包含预定量的无机补强剂，该无机补强剂由特定的式子表示并且具有特定的平均粒径和确定的氮吸附比表面积。

在说明书中，化学试剂的量，例如轮胎用橡胶组合物中无机补强剂的量，是指混入(或加入)未硫化的橡胶组合物中的量。换句话说，轮胎用橡胶组合物中化学试剂的量为轮胎用生胶组合物中化学试剂的理论量。该“理论量”是指在生胶组合物的制备中引入的化学试剂的量。

湿抓地性可以通过添加无机补强剂例如氢氧化铝来改善，该无机补强剂具有特定的平均粒径和确定的氮吸附比表面积。这种效果被假定由如下的效果(1)至(3)所产生。

(1)在捏合中，加入的无机补强剂如氢氧化铝(Al(OH)₃)部分地转变成莫氏硬度等于或大于二氧化硅的氧化铝(Al₂O₃)，或者无机补强剂如氢氧化铝，与二氧化硅结合(通过共价键或脱水)并通过橡胶组合物中的微分散二氧化硅链被固定。我们认为这种金属氧化物团聚体或无机补强剂可提供锚定效应，从而提高湿抓地性。