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TW201807040A - 用於輪胎胎面的橡膠組成物 - Google Patents

用於輪胎胎面的橡膠組成物 Download PDF

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黃宰景
李帝旻
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孔元錫
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可隆股份有限公司
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Abstract

本發明是有關於一種用於輪胎胎面的橡膠組成物，其使用石油樹脂類單體與矽烷類化合物共聚而成的矽烷變性石油樹脂，可同時滿足抓地力（潮濕/乾燥）及滾動阻力的特性。

Description

用於輪胎胎面的橡膠組成物
本發明是有關於一種可同時滿足抓地力與滾動阻力的用於輪胎胎面的橡膠組成物。
輪胎發揮支撐車輛的負重，緩和路面產生的衝擊，同時將汽車引擎的動力、制動力等傳遞至路面而維持汽車的運動的作用。車輛用輪胎應滿足的要求特性有很多，例如耐用性、耐磨耗性、滾動阻力、燃料消耗率、駕駛穩定性、乘車感、制動性、振動、噪音等。
最近，隨著車輛高檔化且對安全的要求事項變高，要求開發一種於各種路面及氣候中可保持最佳性能的高性能輪胎。為了符合此種要求而引進輪胎能量消耗效率等級制。
能量消耗效率等級制為如下制度：為了改善車輛運行階段中的能量消耗效率（燃料消耗率）而測量輪胎製品的滾動阻力（摩擦力）與潮濕路面的制動力，從而將其等級化為1級至5級並標示於製品，藉此，如選擇能量效率較高的電冰箱般而用以引導消費者選擇高效率的輪胎。
輪胎能量消耗效率標識為對燃料消耗率（效率）及安全兩種性能進行等級化而標示，以輪胎的滾動阻力越低，則燃料消耗率性能越優秀，且於較濕的路面的制動力越高，則穩定性越優秀來進行評價。
燃料消耗率以滾動阻力（RR，Rolling Resistance）為基準進行測量，且意指如輪胎的圓形物體於在平面上以固定速度進行直線運動的期間所產生的阻力。又，潮濕路面的制動力（潮濕抓地力（Wet Grip））意指制動（braking）性能，作為與穩定性相關的輪胎性能，隨著人們經常接觸車輛事故的資訊而對安全的認識變高，故而顯示出對車輛的制動性能較多的關心。
另一方面，輪胎胎面的橡膠組成物包含橡膠、填充劑及其他添加劑，藉由使其等的組成改變而調整作為輪胎所要求的物性、即滾動阻力、耐用性、抓地力等。
若輪胎胎面橡膠組成物的主材料即橡膠經變形後經過一定時間，則恢復為原狀態，其原因在於橡膠具有的性質即「彈性」。為了減少輪胎的滾動阻力而須將於行駛中產生的輪胎的變形及因熱導致的彈性的下降最小化。藉此，於韓國註冊專利第10-0227566中揭示有於混合使用碳黑與二氧化矽作為增強材料的情形時，可飛躍性地降低滾動阻力，於韓國註冊專利第10-1572106中揭示有為了進一步降低所述滾動阻力，而使用乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷（vinyltris(2-methoxyethoxy)silane）作為矽烷化合物的方法。
關於抓地力的提高，於韓國公開專利第2016-0002044號中揭示有藉由於苯乙烯-丁二烯（styrene-butadiene）橡膠中添加芝麻（sesame）樹脂、向日葵（sunflower）樹脂、椰子（coconut）樹脂等顆粒形植物類樹脂的母料（masterbatch），從而於高速條件下顯示出優秀的抓地性能與耐磨耗性能的組成物。
如上所述，作為使輪胎的表面較佳地密接於地面的技術，輪胎的彈性越優秀，則抓地力越有利。然而，於一併考慮滾動阻力的情形時，對路面的密接力越低，則滾動阻力越有利，從而輪胎的滾動阻力與抓地力具有彼此相反的特性。即，滾動阻力低的輪胎於燃料消耗率的效率性方面有利，但於道路潮濕時，與道路的密接性會較弱。
藉此，最近輪胎的開發擺脫提高滾動阻力或提高抓地力的一維方式，而實施欲同時調整所述滾動阻力及抓地力的兩者的方式。
作為一例，韓國公開專利第2015-0024701號及美國註冊專利第8,637,606號揭示有應用二氧化矽（silica）及具有高軟化點的改質萜烯酚樹脂（terpene phenol resin），提高酚（Phenol）與合成橡膠的相容性而減少樹脂的流動性，從而可於不降低滾動阻力的性能的前提下，提高潮濕的路面上的抓地力的性能。
又，韓國註冊專利第10-1591276號揭示有如下橡膠組成物：包含玻璃轉化溫度（glass transition temperature，Tg）為-50℃至-40℃、孟納黏度（mooney viscosity）為60℃至80℃及環氧化度為5莫耳%（mol%）至50 mol%的20重量份至50重量份的環氧化天然橡膠，從而可改善輪胎於潮濕路面的制動力，又可於不降低耐磨耗性能的前提下，同時均衡地提高低滾動阻力性能或燃料消耗率性能與耐用性能。
即便經過上述各種嘗試，仍遠未實現具有同時滿足輪胎的滾動阻力及抓地力的數值的技術。 [現有技術文獻] [專利文獻]
韓國註冊專利第10-0227566號（1998年08月04日），用於輪胎胎面的橡膠組成物 韓國註冊專利第10-1572106號（2015年11月20日），用於輪胎胎面的橡膠組成物及利用所述橡膠組成物而製造的輪胎 韓國公開專利第10-2016-0002044號（2016年01月07日），用於輪胎胎面的橡膠組成物及利用所述橡膠組成物而製造的輪胎 韓國公開專利第10-2015-0024701號（2015年03月09日），用於輪胎胎面的橡膠組成物 美國註冊專利第8,637,606號（2014年01月28日），用於輪胎胎面的酚-芳香-萜烯樹脂 韓國註冊專利第10-1591276號（2016年01月28日），用於輪胎胎面的橡膠組成物及利用所述橡膠組成物而製造的輪胎
[發明所欲解決之課題]
欲解決上述問題，本發明人基於如下想法而進行了多方面的研究：著眼於用於輪胎胎面的橡膠組成物中的用以提高物性而使用的碳黑（carbon black）、二氧化矽及矽烷偶合劑（silane coupling agent）的特性，而藉由使用與其相容性較高的物質，從而可於提高如二氧化矽的無機類物質的分散性的情形時提高相容性。
其結果，於使用由矽烷所改質的石油樹脂而並非單純的石油樹脂作為添加劑的情形時提高相容性，而確保不僅使作為輪胎胎面應具有的基本的物性，而且抓地力及滾動阻力均得到改善的效果，從而確認出可實現低燃耗效率高性能的輪胎的製造。
藉此，本發明的目的在於提供一種用於輪胎胎面的橡膠組成物，提高抓地力的同時，降低作為與其相反的物性而被熟知的滾動阻力的上升幅度，故而可同時滿足作為輪胎所要求的抓地力與滾動阻力的兩種物性的低燃耗效率高性能。
[解決課題之手段]
為了達成上述目的，本發明提供一種如下用於輪胎胎面的橡膠組成物，其特徵在於包含石油樹脂類單體及由下述化學式1所表示的矽烷類化合物共聚而成的矽烷變性石油樹脂。 [化學式1] CH2 =C(R1 )-(COO)x (Cn H2n )y Si(R2 )(R3 )(R4 ) （於上述化學式1中，R1 至R4 、n、x及y與說明書中所說明的內容相同。）
此時，所述石油樹脂類單體為具有選自從輕油裂解（naphtha cracking）中所獲得的混合C5油分、混合C9油分及二環戊二烯（dicyclopentadiene）中的至少一種以上的乙烯（ethylene）性不飽和基的烯烴（olefin）類單體。
又，所述用於輪胎胎面的橡膠用組成物包含矽烷變性石油樹脂、原料橡膠、碳黑、二氧化矽、矽烷偶合劑、硫化劑、及硫化促進劑。
[發明的效果]
本發明的用於輪胎胎面的橡膠組成物提高輪胎的抓地力（潮濕/乾燥（wet/dry）），降低與所述抓地力的提高相對應的滾動阻力的上升幅度，故而同時滿足作為輪胎所要求的抓地力與滾動阻力的兩種物性，從而作為低燃料消耗率高性能的輪胎可提高製品競爭力。
本發明提供一種用於輪胎胎面的橡膠組成物，提高輪胎的抓地力（潮濕抓地力/乾燥抓地力（wet/dry grip））的同時，降低作為與其相反的物性而被熟知的滾動阻力的上升幅度，故而可同時滿足作為輪胎所要求的抓地力與滾動阻力的兩種物性。
本發明中所提及的抓地力包含潮濕（Wet）抓地力及乾燥（Dry）抓地力。此時，潮濕（Wet）抓地力是指於因雪或雨而導致的潮濕路面的狀態下的抓地力，乾燥（Dry）抓地力是指於普通路面狀態下的抓地力。抓地力優秀意指輪胎與路面的附著力較高而於轉彎或停車時制動性較好。
滾動阻力意指相對於輪胎所承受的負重的滾動阻力的比率，於本發明中，滾動阻力的特性優秀，意指於汽車行駛時輪胎本身或輪胎與路面之間的能量損失較少，或滾動阻力的上升幅度較少。
抓地力與滾動阻力彼此相反，若抓地力變高，則存在滾動阻力亦變高而燃料消耗率增加的問題。如此，本發明中所揭示的用於輪胎胎面的橡膠組成物須滿足提高抓地力而確保制動性，並且減少滾動阻力而提高燃料消耗率的矛盾面。
用於輪胎胎面的橡膠組成物包含原料橡膠、增強劑、矽烷偶合劑、硫化劑及硫化促進劑，此時，為了提高碳黑及滾阻動力而使用二氧化矽作為增強劑，且為了提高抓地力而使用矽烷偶合劑作為增強劑。此時，僅須完成二氧化矽與矽烷偶合劑的均勻混合，滾動阻力與抓地力便能變高，於本發明中，所述碳黑、二氧化矽及矽烷偶合劑具有無機特性，且考慮到具有矽（Si）（於二氧化矽、矽烷偶合劑的情形）的方面而藉由使用與其相容性較高的組成、即矽烷變性石油樹脂，從而提高抓地力，降低與所述抓地力相對應的滾動阻力的上升，故而同時滿足抓地力與滾動阻力的特性。
具體而言，本發明中所揭示的矽烷變性石油樹脂意指石油樹脂類單體及矽烷類化合物彼此共聚製備而成。
由所述石油樹脂類單體構成的重複單元，藉由提高用於輪胎胎面的橡膠組成物的遲滯（hysteresis）（每次輪胎重覆變形時的能量損失），而將於輪胎制動時產生的外部能量轉換成熱能量並吸收，從而提高輪胎的抓地力。
又，由矽烷類化合物構成的重複單元因矽（Si）的存在，而顯示出與用於輪胎胎面的橡膠組成物中的用作增強劑的無機類填充劑（即碳黑、二氧化矽、及矽烷偶合劑）的較高的相容性，從而可提高橡膠組成物內其等的分散性，從而確保降低藉由使用所述組成而獲得的滾動阻力。
更具體而言，本發明中所揭示的製備矽烷變性石油樹脂所使用的石油樹脂單體，具體而言，包含一種以上的乙烯不飽和性官能基，所述乙烯不飽和性官能基為來自於輕油裂解，可於分子結構內進行聚合的官能基。較佳地，所述石油樹脂單體可為可實現實用化的液態混合C5至C12油分或二烯（diolefin），較佳地，可為混合C5油分、混合C9油分或二烯。
混合C5油分包含1-戊烯（1-pentene）、2-甲基-2-丁烯（2-methyl-2-butene）、正戊烷（n-pentane）、丙二烯（propadiene）、二環戊二烯（dicyclopentadiene）、間戊二烯（piperylene）、異戊二烯（isoprene）、環戊烯（cyclopentene）、1,3-戊二烯（1,3-pentadiene）等，混合C9油分包含苯乙烯（styrene）、乙烯基甲苯（vinyl toluene）、茚（Indene）、α-甲基苯乙烯（alpha-methylstyrene）、及苯（benzene）/甲苯（toluene）/二甲苯（xylene）（Benzene Toluene Xylene，BTX）等。二烯包含丙二烯、二環戊二烯、間戊二烯、異戊二烯、環戊烯、1,3-戊二烯等。較佳地，石油樹脂單體包含二烯，更佳地，包含二環戊二烯。
與上述石油樹脂單體共聚而成的矽烷單體包含可於分子結構內進行聚合的官能基，即乙烯不飽和性官能基，較佳為由下述化學式1表示。 [化學式1] CH2 =C(R1 )-(COO)x (Cn H2n )y Si(R2 )(R3 )(R4 ) （於上述化學式1中，R1 為氫或甲基（methyl group），R2 至R4 彼此相同或不同，且為氫、C1至C20的烷基（alkyl group）、C3至C12的環烷基（cycloalkyl group）、C1至C12的烷氧基（alkoxy group）、C2至C12的醯氧基（acyloxy group）、C6至C30的芳氧基（aryloxy group）、C5至C30的烯丙氧基（allyloxy group）、或C1至C20的胺基（amine group），n為1至12的整數，x及y為0或1。）
較佳地，所述R1 為氫或甲基，R2 至R4 彼此相同或不同，且為C1至C6的烷基或C1至C6的烷氧基，n為1至6的整數，x及y為0或1。
本發明中所提及的「烷基」意指1至20個，較佳為1至10個，更佳為1至6個碳原子的線形或分枝形飽和一價碳化氫部位。烷基不僅可被非取代基取代，而且可更被下文將述的特定的取代基取代。例如，烷基包含甲基（methyl）、乙基（ethyl）、丙基（propyl）、2-丙基（2-propyl）、正丁基（n-butyl）、異丁基（isobutyl）、第三丁基（tert-butyl）、戊基（pentyl）、己基（hexyl）、十二烷基（dodecyl）等，且於添加鹵素（halogen）而被取代的情形時，可為氟甲基（fluoromethyl）、二氟甲基（difluoromethyl）、三氟甲基（trifluoromethyl）、氯甲基（chloromethyl）、二氯甲基（dicloromethyl）、三氯甲基（trifluoromethyl）、碘甲基（iodomethyl）、溴甲基（bromomethyl）等。
本發明中所提及的「環烷基」意指3至12個的碳環的飽和或不飽和的非芳香族一價單環（monocyclic）、雙環（bicyclic）或三環（tricyclic）碳化氫部位，且可更被下文將述的特定的取代基取代。例如，可為環丙基（cyclopropyl）、環丁基（cyclobutyl）、環戊基（cyclopentyl）、環戊烯基（cyclopentenyl）、環己基（cyclohexyl）、環己烯基（cyclohexenyl）、環庚基（cycloheptyl）、環辛基（cyclooctyl）、十氫萘基（decahydronaphthalenyl）、金剛烷基（adamantyl）、降莰基（norbornyl）（即二環[2,2,1]庚基-5-烯）等。
本發明中所提及的「烷氧基」意指1至12個，較佳為1至10個，更佳為1至6個碳原子的線形或分枝形飽和一價碳化氫部位。烷氧基不僅可被非取代基取代，而且可更被下文將述的特定的取代基取代。例如，烷氧基可為甲氧基（methyloxy）、乙氧基（ethyloxy）、丙氧基（propoxy）、異丙氧基（isopropoxy）、丁氧基（butoxy）、戊氧基（pentoxy）、己氧基（hexyloxy）、十二烷氧基（dodecyloxy）等，且於添加鹵素而被取代的情形時，可為氟甲氧基（fluoromethyloxy）、二氟甲氧基（difluoromethyloxy）、三氟甲氧基（trifluoromethyloxy）、氯甲氧基（chloromethyloxy）、二氯甲氧基（dichloromethyloxy）、三氯甲氧基（trichloromethyloxy）、碘甲氧基（iodomethyloxy）、溴甲氧基（bromomethyloxy）等。
本發明中所提及的「醯氧基」為1至12個，較佳為1至10個碳原子的線形或分枝形碳化氫，可為乙醯氧基（acetoxy）、乙醇氧基（ethanoloxy）丙醇氧基（propanoloxy）、丁醇氧基（butanoloxy）、戊醇氧基（pentanoloxy）、己醇氧基（hexanoloxy）、2,2-二甲基丙醇氧基（2,2-dimehtylpropanoloxy）、3,3-二甲基丁醇氧基（3,3-dimethylbutanoloxy）等，其等可更被下文將述的特定的取代基取代。
本發明中所提及的「芳氧基」包含單環式芳基（aryl group）或多環式芳基內含有氧的情形。此時，芳基意指芳環。具體而言，芳氧基有苯氧基（phenoxy）、對甲苯氧基（p-tolyloxy）、間甲苯氧基（m-tolyloxy）、3,5-二甲基-苯氧基（3,5-dimethyl-phenoxy）、2,4,6-三甲基苯氧基（2,4,6-trimethylphenoxy）、對第三丁基苯氧基（p-tert-butylphenoxy）、3-聯苯氧基（3-biphenyloxy）、4-聯苯氧基（4-biphenyloxy）、1-萘氧基（1-naphthyloxy）、2-萘氧基（2-naphthyloxy）、4-甲基-1-萘氧基（4-methyl-1-naphthyloxy）、5-甲基-2-萘氧基（5-methyl-2-naphthyloxy）、蒽氧基（anthryloxy）、2-蒽氧基（2-anthryloxy）、9-蒽氧基（9-anthryloxy）、1-菲氧基（1-phenanthryloxy）、3-菲氧基（3-phenanthryloxy）、9-菲氧基（9-phenanthryloxy）等，但並不限定於此。
本發明中所提及的「胺基」的碳個數並不特別限定，但較佳為1至30個。具體舉例，胺基有甲胺基（methylamine group）、二甲胺基（dimethylamine group）、乙胺基（ethylamine group）、二乙胺基（diethylamine group）、苯胺基（phenylamine group）、萘胺基（naphthylamine group）、聯苯胺基（biphenylamine group）、蒽基胺基（anthracenylamine group）、9-甲基-蒽基胺基（9-methyl-anthracenylamine group）、二苯胺基（diphenylamine group）、苯基萘胺基（phenylnaphthylamine group）、二甲苯基胺基（ditolylamine group）、苯基甲苯基胺基（phenyltolylamine group）、三苯胺基（triphenylamine group）等，但並非僅限定於此。
本發明中所有的化合物或取代基若未特別提及，則可為取代或非取代的化合物或取代基。此處，所謂取代意指氫被選自由鹵素原子、羥基（hydroxyl group）、羧基（carboxyl group）、氰基（cyano group）、硝基（nitro group）、胺基（amino group）、硫基（thio group）、甲硫基（methylthio group）、烷氧基（alkoxy group）、腈基（nitrile group）、醛基（aldehyde group）、環氧基（epoxy group）、醚基（ether group）、酯基（ester group）、酯基（ester group）、羰基（carbonyl group）、乙醯基（acetyl group）、酮基（ketone group）、烷基（alkyl group）、全氟烷基（perfluoroalkyl group）、環烷基（cycloalkyl group）雜環烷基（heterocycloalkyl group）、烯丙基（allyl group）、苄基（benzyl group）、芳基（aryl group）、雜芳基（heteroaryl group）、其等的衍生物及其等的組合所組成的群組中的任一種代替。
具體而言，化學式1的矽烷類化合物包含選自由乙烯基三甲基矽烷（vinyl trimethyl silane）、乙烯基三甲氧基矽烷（vinyl trimethoxy silane）、乙烯基三乙氧基矽烷（vinyl triethoxy silane）、三乙醯氧基乙烯基矽烷（triacetoxy vinyl silane）、三苯基乙烯基矽烷（triphenyl vinyl silane）、三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基矽烷（tris(2-methoxyethoxy)vinyl silane）、3-(三甲氧基矽烷基)甲基丙烯酸丙酯（3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate）、γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷（γ-(meth)acryloxy propyl trimethoxy silane）及其混合物所組成的群組中的一種，較佳為包含乙烯基三甲氧基矽烷。
本發明的矽烷變性石油樹脂藉由上述石油樹脂單體與矽烷類化合物的共聚而製備。此時，共聚藉由石油樹脂單體與矽烷類化合物內所存在的雙鍵之間的加成反應而進行。
可使用各種方法進行所述共聚，於本發明中，並不特別限定。於一例中，可使用熱聚合、光聚合、離子聚合、輻射聚合的方式，較佳為可使用熱聚合的方式。
所述熱聚合是於將石油樹脂單體與矽烷類化合物投入至反應器後，以150℃至300℃進行加熱，於0.5小時至10小時，較佳為於1小時至3小時期間使其等發生反應而完成，且可於必要的情形時施加壓力。壓力的施加藉由安裝格外的壓力施加裝置進行、或於實施熱聚合的高壓釜（autoclave）內進行。此時，壓力於20巴（bar）至25 bar的範圍內進行。
於進行上述熱聚合時的反應溫度、時間及壓力的範圍，於應用於用於輪胎胎面的橡膠組成物時，為用以獲得可同時滿足滾動阻力與抓地力的石油樹脂的最佳參數。於所述反應溫度、時間及壓力的範圍不在上述範圍的情形時，產生最終產物內存在未反應物質、或石油樹脂的分子量變低等問題。又，於在過度的條件下進行熱聚合的情形時，因引起副反應或因分子量的過多增加等，而於將最終所生成的產物用作用於輪胎胎面的橡膠組成物時，難以確保令人滿意的物性。
除考慮進行上述熱聚合時的條件，還須同時考慮石油樹脂單體與矽烷類化合物進行熱聚合時所使用的含量比，其等分別按照50重量%至95重量%、及5重量%至50重量%來使用。對於最終所獲得的矽烷變性石油樹脂的軟化點及聚合度，所述矽烷類化合物的含量越增加，則其等物性越低。因此，於所述給出的範圍內使用矽烷類化合物，較佳為10重量%至25重量%，更佳為按照10重量%至20重量%使用。
尤其是，該石油樹脂單體與矽烷類化合物反應性較高，故而於進行熱聚合時可無需使用起始劑，可於必要的情形時使用反應溶劑。
作為可使用的反應溶劑使用非聚合性溶劑，使用丙烷（propane）、丁烷（butane）、戊烷（pentane）、己烷（hexane）、辛烷（octane）、癸烷（decane）、十二烷（dodecane）、環戊烷（cyclopentane）、甲基環戊烷（methyl cyclopentane）、環己烷（cyclohexane）、甲基環己烷（methyl cyclohexane）、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷（dichloromethane）、氯乙烷（chloroethane）、二氯乙烷（dichloroethane）、氯苯（chlorobenzene）等，較佳地，可使用苯、二甲苯、甲苯、環己烷或其等的混合溶劑。此時，反應溶劑能夠以使反應物的最終濃度成為30重量%至70重量%的方式進行稀釋而使用。
於進行熱聚合後所獲得的石油樹脂經過通常的後處理製程（例如脫氣及濃縮製程）而去除未反應物質、副反應產物等，從而獲得本發明欲製備的矽烷變性樹脂。
脫氣製程作為用以分離固相矽烷變性石油樹脂、及未反應物質與副反應產物（例，寡聚物）的製程而於高溫下進行，且於必要的情形時於高壓下進行。
所述脫氣製程與石油樹脂的產率及軟化點有直接關係，且顯示出脫氣溫度越高，則產率及軟化點越減少的趨勢。然而，於所述脫氣溫度過低的情形時，難以去除未反應物質及副反應產物，故矽烷變性石油樹脂的純度大幅度下降。因此，應於不減少產率及軟化點的條件下進行脫氣製程。
較佳地，於本發明中於200℃至280℃，較佳為於230℃至270℃的溫度範圍內進行1分鐘至15分鐘。若於小於所述溫度下進行所述脫氣製程，則如上所述般矽烷變性石油樹脂的純度變低，相反地，若於高於上述溫度進行所述脫氣製程，則產率及軟化點降低，從而最終所獲得的石油樹脂的物性（即，接著力、凝聚力）下降，因此於所述範圍內適當地使用。
經過上述步驟而製備的矽烷變性石油樹脂藉由掃描穿隧道顯微鏡（scanning tunnelling microscopy，STM）E28進行測定所獲得的樹脂如下：軟化點的範圍為70℃至150℃，較佳為90℃至130℃，且數目平均分子量（number-average molecular weight，Mn）的範圍為500克/莫耳（g/mol）至500 g/mol。尤其是，軟化點及分子量作為對抓地力與滾動阻力造成直接影響的參數，軟化點及分子量較高意指於硬化後硬度變高，藉此滾動阻力會變低。又，軟化點及分子量較低意指樹脂具有柔軟性，藉此對路面的密接力變高而抓地力會變高。於本發明中，於具有所述範圍的情形時可確保最佳效果。
又，本發明的矽烷變性石油樹脂為如下樹脂：藉由核磁共振氫譜（1 H-nuclear magnetic resonance，1 H-NMR）所設定的矽烷類的質子（proton）含量至少為1.7%，矽烷類的質子含量至少為7%，藉由X射線螢光分析儀的分析所獲得的整體元素中，矽（Si）元素所佔有的重量比率（即Si重量百分數）至少為0.3重量百分數（weight percent，wt%）。
如上所述，本發明的矽烷變性石油樹脂由以二環戊二烯為代表的烯烴類化合物、與矽烷類化合物共聚而成，藉由先前的石油樹脂具有的黏接著性及含有矽烷化合物，從而提高與用於輪胎胎面的橡膠組成物內所使用的碳黑、二氧化矽及矽烷偶合劑的相容性，故而可更提高輪胎的物性（尤其是，滾動阻力與抓地力）。
相對於100重量份的原料橡膠，使用1重量份至30重量份的矽烷變性石油樹脂，較佳為使用5重量份至15重量份的矽烷變性石油樹脂。若其含量小於所述範圍，則無法得到同時提高滾動阻力與抓地力的效果，相反地，若於超出所述範圍的情形時，橡膠組成物的黏度降低而須重新設定製程條件，較為繁雜，同時加工性下降而導致最終製造的輪胎的拉伸強度及硬度等物性下降，因此於所述範圍內適當地使用。
於本發明的較佳的實驗例3中，包含所述組成而製備用於輪胎胎面的橡膠組成物，且對其的抓地力及滾動阻力進行了測定。
抓地力與制動器（brake）的制動性相關，且由藉由動態黏彈性試驗而於頻率10赫茲（Hz）至100 Hz、0℃、25℃左右所測定的損失係數（Tan δ）來表示。該損失係數越大，則制動器的制動性變得越好。乾燥（dry）抓地性優秀的含義是指藉由橡膠組成物的動態黏彈性試驗而於頻率10 Hz至100 Hz、25℃左右所測定的損失係數（Tan δ）較大，潮濕（wet）抓地性優秀的含義是指藉由橡膠組成物的動態黏彈性試驗而於頻率10 Hz至100 Hz、0℃左右所測定的損失係數（Tan δ）較大。
滾動阻力由藉由橡膠組成物的動態黏彈性試驗而於頻率10 Hz至100 Hz、70℃左右所測定的損失係數（Tan δ）來表示，該損失係數越小，則滾動阻力的特性變得越好。滾動阻力的特性優秀的含義是指藉由用於汽車胎面的橡膠組成物的動態黏彈性試驗而於頻率10 Hz至100 Hz、70℃左右所測定的損失係數（Tan δ）較小。
所述四種測定值即Tg、Tan δ（0℃）的數值、Tan δ（25℃）的數值及Tan δ（70℃）的數值為向同一趨勢移動的值。較佳為應於Tg保持為相同或相似的水平的狀態下提高滾動阻力（R/R，Tan δ 70℃）或潮濕（wet）抓地力（Tan δ 0℃）。理想地，較佳為滾動阻力變低，潮濕（wet）抓地力變高的趨勢。然而，滾動阻力與潮濕（wet）抓地力為彼此互補的關係，因此難以將該兩種物性全部提高。藉此，於實際中保持或最小限度地降低滾動阻力，同時提高潮濕（wet）抓地力可謂最為理想化。
根據本發明的較佳的實施例2，於使用本發明的矽烷變性石油樹脂的情形時，於將Tg保持為相同的狀態下，於11Hz下測定的損失係數結果、與未使用所述矽烷變性石油樹脂的橡膠（比較例1）相比，顯示出乾燥（dry）抓地力最大提高128%、潮濕（wet）抓地力提高133%，於滾動阻力的情形時，顯示出上升數值為-16%以內。該結果與現在產業中以提高抓地力為目的而通用的萜烯酚樹脂（比較例2）進行比較時，可顯示出相似的水準。藉此，於應用本發明的製品的情形時，即便抓地力的數值上升，亦可將滾動阻力的上升數值最小化。
如上所述，本發明的用於輪胎胎面的橡膠組成物除上述矽烷變性石油樹脂以外，作為必須組成還包含原料橡膠、增強劑、矽烷偶合劑、硫化劑及硫化促進劑。
原料橡膠只要是具有烯烴性雙鍵（碳-碳雙鍵）的橡膠，並不特別限定，可使用天然橡膠、合成橡膠或將其等混合而使用。於一例中，所述原料橡膠較佳為選自由天然橡膠、丁二烯橡膠、腈橡膠、矽橡膠、異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠（styrene-butadiene rubber，SBR）、異戊二烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠、丙烯腈-丁二烯橡膠（acrylonitrile-butadiene rubber，NBR）乙烯-丙烯-二烯橡膠、鹵化丁基橡膠、鹵化異戊二烯橡膠、鹵化異丁烯共聚物、氯丁二烯橡膠（chloroprene rubber）、丁基橡膠及鹵化異丁烯-p-甲基苯乙烯橡膠所組成的群組中的至少一種。
增強劑使用碳黑與二氧化矽。
碳黑獲得耐磨耗性的提高、滾動阻力的特性的提高、因紫外線而導致的龜裂及龜裂的防止（紫外線熱化的防止）等效果。於本發明中可使用的碳黑並不特別限定，只要是於輪胎胎面領域中通常所使用的碳黑，可使用任意一種。於一例中，所述碳黑可使用玻璃黑（panes black）、乙炔黑（acetylene black）、熱碳黑（thermal black）、槽黑（channel black）、石墨（graphite）等碳黑。又，關於碳黑的粒子直徑、細孔容積、比表面積等物理特性，亦不特別限定，可適當地使用先前橡膠工業中所使用的各種碳黑，例如，超耐磨爐黑（super abrasion furnace，SAF）、低超耐磨爐黑（lntermediate super abrasion furnace，SAF）、高耐磨爐黑（high abrasion furnace，HAF）、快壓出爐黑（fast extruding furnace，FEF）、通用碳黑（general purpose furnace，GPF）、半補強爐黑（Semi-reinforeing furnace，SRF）（全部為根據美國的（美國材料與試驗協會）（American Society for Testing and Materials，ASTM）標準D-1765-82a而分類的碳黑的簡稱）等。
相對於橡膠100重量份，較佳包含5重量份至50重量份的碳黑，更佳包含50重量份至65重量份的碳黑。所述碳黑作為增強性填充劑而為橡膠調配所必需的要素，若於其含量小於所述範圍的情形時增強的效果降低，相反地，若於超出所述範圍的情形時難以分散。
又，二氧化矽只要是輪胎領域中用作橡膠用增強劑的二氧化矽，則並不受限制而均可使用，例如，乾式法白碳、濕式法白碳、合成矽酸鹽類白碳、膠質氧化矽（colloidal silica）、沉澱二氧化矽（precipitated silica）等。二氧化矽的比表面積並不特別限定，但通常可使用的範圍為40平方米/克（m2 /g）至600 m2 /g，較佳為70 m2 /g至300 m2 /g，1次粒子直徑可使用10納米（nm）至1000 nm。其等可單獨使用，亦可組成兩種以上使用。
相對於橡膠100重量份，較佳包含30重量份至80重量份的二氧化矽，更佳為包含50重量份至65重量份的二氧化矽。若於其含量小於所述範圍，則滾動阻力較高而燃料消耗率效率下降，相反地，若超出所述範圍，則會導致抓地力下降，因此於所述範圍內適當地使用。
作為增強劑，除所述碳黑及二氧化矽之外可使用泥、滑石等礦物的粉末類；碳酸鎂（magnesium carbonate）、碳酸鈣（calcium carbonate）等碳酸鹽類；氫氧化鋁（aluminum hydroxide）等水化氧化鋁（hydrated alumina）等。
矽烷偶合劑用於調配二氧化矽。
作為可使用的矽烷偶合劑，有乙烯基三氯矽烷（vinyltrichlorosilane）、乙烯基三乙氧基矽烷（vinyltriethoxysilane）、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)矽烷（vinyltris(β-methoxy-ethoxy)silane）、β-(3,4-環氧基環己基)-乙基三甲氧基矽烷（β-(3,4-epoxy cyclohexyl)-ethyl trimethoxysilane）、3-氯丙基三甲氧基矽烷（3-chloropropyl trimethoxysilane）、3-氯丙基三乙氧基矽烷（3-chloropropyl triethoxysilane）、3-巰基丙基三甲氧基矽烷（3-mercapto propyl trimethoxysilane）、3-巰基丙基三乙氧基矽烷（3-mercapto propyl triethoxysilane）、雙(3-(三乙氧基矽烷基)丙基)二硫化物（bis(3-(triethoxysilyl)propyl)disulfide）、雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)三硫化物（bis(3-triethoxysilyl propyl)trisulfide）、雙(3-三乙氧基矽烷基丙基)四硫化物（bis(3-triethoxysilyl propyl)tertrasulfide）、雙(2-三乙氧基矽烷基乙基)四硫化物（bis(2-triethoxysilyl ethyl)propyl)tertrasulfide）、雙(3-三甲氧基矽烷基丙基)四硫化物（bis(3-trimethoxysilyl propyl)tertrasulfide）、雙(2-三甲氧基矽烷基乙基)四硫化物（bis(2-trimethoxysilyl ethyl)tertrasulfide）、3-巰基丙基三甲氧基矽烷（3-mercapto propyl trimethoxysilane）、3-巰基丙基三乙氧基矽烷（3-mercapto propyl triethoxysilane）、2-巰基乙基三甲氧基矽烷（2-mercapto ethyl trimethoxysilane）、2-巰基乙基三乙氧基矽烷（2-mercapto ethyl triethoxysilane）、3-三甲氧基矽烷基丙基-N,N-二甲基胺硫甲醯基四硫化物（3-trimethoxysilyl propyl-N,N-dimethyl thiocarbamoyl tertrasulfide）、3-三乙氧基矽烷基丙基-N,N-二甲基胺硫甲醯基四硫化物（3-triethoxysilyl propyl-N,N-dimethyl thiocarbamoyl tertrasulfide）、2-三乙氧基矽烷基乙基-N,N-二甲基胺硫甲醯基四硫化物（2-triethoxysilyl ethyl-N,N-dimethyl thiocarbamoyl tertrasulfide）、3-三甲氧基矽烷基丙基苯並噻唑基四硫化物（3-trimethoxysilyl propyl benzothiazolyl tertrasulfide）、3-三乙氧基矽烷基丙基苯甲醯基四硫化物（3-triethoxysilyl propyl benzoyl tertrasulfide）、3-三乙氧基矽烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫化物（3-triethoxysilyl propyl methacrylate monosulfide）、3-三甲氧基矽烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫化物（3-trimethoxysilyl propyl methacrylate monosulfide）、雙(3-二乙氧基甲基矽烷基丙基)四硫化物）（bis(3-diethoxy methyl silyl propyl)tertrasulfide）、3-巰基丙基二甲氧基甲基矽烷（3-mercapto propyl dimethoxy methylsilane）、二甲氧基甲基矽烷基丙基-N,N-二甲基胺硫甲醯基四硫化物（dimethoxy methyl silyl propyl-N,N-dimethyl thiocarbamoyl tertrasulfide）、二甲氧基甲基矽烷基丙基苯並噻唑基四硫化物（dimethoxy methyl silyl propyl benzothiazolyl tertrasulfide）等，且其等單獨使用或混合兩種以上使用，較佳為使用雙(3-(三乙氧基矽烷基)丙基)四硫化物（bis(3-(triethoxysilyl)propyl)tertrasulfide）。
根據二氧化矽的含量而所述矽烷偶合劑的使用含量不同，較佳為相對於原料橡膠100重量份而使用5重量份至20重量份。若其含量小於所述範圍，則難以均勻地混合二氧化矽，故而存在輪胎胎面的物性會下降之虞，相反地，於超過所述範圍的情形時，於製造輪胎胎面時會發生橡膠的膠化，因此於所述範圍內適當地使用。
交聯劑只要是通常用於橡膠的交聯的交聯劑，便不受限制而均可使用，可根據橡膠成分及異丁烯類共聚物而適當地進行選擇。例如，交聯劑可為如下：硫磺、嗎福林二硫化物（morpholine disulfide）、烷基酚二硫化物（alkyl phenol disulfide）等硫磺交聯劑；環己酮過氧化物（cyclohexanone peroxide）、乙醯乙酸甲酯過氧化物（methyl acetoacetate peroxide）、過氧化異丁酸第三丁酯（ter-butylperoxy isobutyrate）、過氧化苯甲酸第三丁酯（tert-Butyl peroxybenzoate）、過氧化苯甲醯（benzoyl peroxide）、過氧化月桂醯基（lauroyl peroxide）、雙異苯丙基過氧化物（dicumyl peroxide）、第三丁基氧化物、1,3-雙(第三丁基過氧化異丙基)苯等有機過氧化物交聯劑。
相對於原料橡膠100重量份，包含0.1重量份至5重量份的交聯劑，若其含量小於所述範圍，則交聯不充分，故而難以製造具有所期望的物性（例，耐磨耗性）的輪胎，相反地，若於超出所述範圍的情形時，因過度交聯而輪胎的物性（例，彈性）下降，因此於所述範圍內適當地使用。
所述交聯劑與本發明的用於汽車輪胎的橡膠組成物包含加硫促進劑或加硫助劑。加硫促進劑或加硫助劑並不特別限定，且可根據橡膠組成物所含有的橡膠成分、異丁烯類共聚物、交聯劑而進行適當地選擇來使用。又，顯示出具有至少一個稱為「加硫」的硫磺原子的交聯。
例如，加硫促進劑可為如下：四甲基秋蘭姆一硫化物（tetramethyl thiuram monosulfide）、四甲基秋蘭姆二硫化物（tetramethyl thiuram dissulfide）、四乙基秋蘭姆二硫化物（tetraethyl thiuram dissulfide）等秋蘭姆類促進劑；2-巰基苯並噻唑（2-mercapto benzothiazole）、二苯並噻唑二硫化物（dibenzothiazole dissulfide）等噻唑類促進劑；N-環己基-2-苯並噻唑次磺醯胺（N-cyclohexyl-2- benzothiazole sulfenamide）、N-氧基二乙烯-2-苯並噻唑次磺醯胺（N-oxydiethylene-2- benzothiazole sulfenamide）等次磺醯胺類促進劑；二苯胍（diphenylguanidine）、二鄰甲苯胍（diorthotolyguanidine）等胍類促進劑；正丁醛苯胺縮合物（n-butylraldehyde aniline）、丁醛-單丁胺（butylraldehyde-monobutylamine）縮合物等醛-胺類促進劑；六亞甲四胺（heaxmethylenetetramine）等醛-氨（ammonia）類促進劑；二苯硫脲（thiocarbanilide）等硫脲（thiourea）類促進劑。於調配該加硫促進劑的情形時，可單獨使用一種，亦可組成兩種以上使用。
於提高物性的方面，相對於原料橡膠100重量份，較佳包含0.1重量份至10重量份的加硫促進劑。
加硫助劑可為氧化鋅（鋅白）、氧化鎂等金屬氧化物；氫氧化鈣等金屬氫氧化物；碳酸鋅、鹼性碳酸鋅等金屬碳酸鹽；硬脂酸、油酸等脂肪酸；硬脂酸鋅、硬脂酸鎂等脂肪族金屬鹽；二正丁胺、二環己胺等胺類；乙烯二甲基丙烯酸酯（ethylene dimethacrylate）、鄰苯二甲酸二烯丙酯（dially phthalate）、N,N-m-伸苯基二馬來醯亞胺（N,N-m-phenylene dimaleimid）、三烯丙基異氰脲酸酯（triallyl isocyanurate）三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（trimethylolpropane trimethacrylate）等。於調配該加硫助劑的情形時，可單獨使用一種，亦可組成兩種以上使用。
於提高物性的方面，相對於原料橡膠100重量份，較佳包含0.1重量份至10重量份的加硫助劑。
又，本發明的橡膠組成物亦可根據需要而進一步含有橡膠工業領域中所使用的的各種添加劑，例如老化防止劑、加硫延遲劑、解膠劑、製程油、塑化劑等的一種或兩種以上。相對於橡膠成分100重量份，較佳包含0.1重量份至10重量份的添加劑。
包含上述組成的用於汽車胎面的橡膠組成物經過公知的方法而製備輪胎。
於一例中，於本發明的橡膠組成物中，上述各成分可藉由利用例如擠出機（plastomill）、密閉式混煉機、輥、密閉混合機等混煉機混煉製備而成。具體而言，較佳為於上述的各成分中，將交聯劑及硫化促進劑之外的成分混煉，之後將交聯劑及硫化促進劑添加至所獲得的混煉物而進一步混煉。
由上述方法所製備的橡膠組成物可用作構成與路面接觸的胎面部（及包含胎面部的冠帶部）的材料。就其製備方法而言，根據應要形成的輪胎的形狀（具體而言，胎面的形狀）而對所述橡膠組成物進行擠壓加工，藉由通常的方法而於輪胎成型機上成型，從而製備用於輪胎的未交聯成型物。例如，藉由於硫化器中對該用於輪胎的未交聯成型物進行加熱加壓，從而製造輪胎胎面，且可藉由對該輪胎胎面與其他構件進行組裝，從而製備想要的輪胎。
如此製造的輪胎作為輪胎應具有的機械物性（彈性、耐磨耗性、硬度、拉伸強度、模量等）優秀。尤其是抓地性（潮濕/乾燥（wet/dry））變高，故而汽車的行駛穩定性及制動器的制動性優秀，滾動阻力較低而可實現汽車的低燃料消耗率化。
因此，本發明的橡膠組成物適合作為用以獲得低燃燒消耗率輪胎、及高性能輪胎等輪胎胎面的橡膠組成物。
以下，對本發明的較佳的實施例及比較例進行說明。然而，下述實施例僅為本發明的較佳的一實施例，本發明並不限定於下述實施例。製備例 1 ：矽烷變性石油樹脂 1 的製備
對二環戊二烯（DCPD，卡倫工業（KOLON INDUSTRIES）（株式會社），純度80%）312.5 g（於考慮純度時反應物相當於250g）及乙烯基三甲氧基矽烷（TMVS.試劑級，奧德裡奇（Aldrichtk）製品，純度99.99%）62.5 g（相當於DCPD反應物的總量的20重量%），按照使所述兩種成分的總量的濃度為50重量%的量來計量出環氧樹脂類黏合劑（Hysol）（卡倫工業（株式會社），將以非聚合性環烴類物質為主成分的製程產生物用作溶劑）而作為溶劑，投入至1L高壓釜內。於投入原料後緊固反應器，且為了排除與於高溫下的氧的反應等不必要的反應，而用氮取代及使其稍微處於加壓狀態。
使反應器溫度升溫至275℃為止，若到達反應溫度，則開始測定反應時間並於1小內發生反應。（於反應條件下反應器內部壓力的水準為20 bar至25 bar）。若反應結束，則於常溫下定型（setting）並使其冷卻。若冷卻至30℃以下結束，則使內部的壓力解壓後，打開反應器而獲得聚合物。
聚合物內除經聚合構成的物質之外，還含有未反應的物質及溶劑，因此去除所述未反應的物質及溶劑。具體而言，將全部聚合物投入至1L玻璃4口釜，於常溫下保持真空。真空度保持為10 torr，且當保持真空時進行攪拌並升溫至240℃。若到達240℃，則重新開始濃縮時間並保持10分鐘。若濃縮結束，則於其狀態下解除真空並回收內部的經熔融的樹脂粉。製備例 2 ：矽烷變性石油樹脂 2 的製備
除於260℃下進行脫氣之外，利用與所述製備例1相同的方法而製備出矽烷變性石油樹脂。製備例 3 ：矽烷變性石油樹脂 3 的製備
除於20分鐘期間進行脫氣之外，利用與所述製備例2相同的方法而製備出矽烷變性石油樹脂。製備例 4 ：萜烯酚變性石油樹脂的製備
根據美國註冊專利第8,637,606號而製備出萜烯酚（terpene phenol）變性石油樹脂。實驗例 1 ：物性評價
對所述製備例1至製備例4中所製備的矽烷/萜烯酚變性石油樹脂的物性進行了測定，其結果顯示於下述表1。
[表1] 實施例 1 至實施例 3 、比較例 1 及比較例 2 ：輪胎胎面橡膠組成物的製備
利用上述所製備的矽烷或萜烯酚變性石油樹脂而製備出用於輪胎胎面的橡膠組成物。
利用下述表2的組成而製備輪胎胎面橡膠組成物，為了測定物性而製備出橡膠試樣（specimen）。
將下述表2的組成添加至密閉式混煉機後，進行混煉（compounding）作業，於160℃下20分鐘期間進行加硫而製備出實驗用橡膠試樣。此時，比較例1意指未使用矽烷變性石油樹脂的組成物（空白試樣（Blank）），比較例2意指使用根據美國註冊專利第8,637,606號而製備的石油樹脂的組成物。
[表2] 實驗例 2 ：機械物性的測定
對上述實施例及比較例中所製備的橡膠試樣的物性進行了測定，其結果顯示於下述表3。
[表3]
參照所述表3，實施例1至實施例3的橡膠組成物相較於比較例1及比較例2而顯示出機械物性（模量、伸張強度、伸率、硬度等）相同的結果。
利用橡膠流變計所測定的流變計結果作為與硬化速度及橡膠組成物的運動相關的參數，與製造輪胎時的加工性相關。此時，於其數值（Tmin ，Tmax ）過高或過低的情形時難以應用於現有製程中，故而意味著需要設計新的製程。綜合觀察所述表3中所揭示的所述實施例1至實施例3的Tmin 、Tmax 、Ts2（焦化時間）、Tc2（硬化2%所到達的時間）、Tc90（硬化90%所到達的時間）等結果，可得知可容易地應用與現有製程所對應的規格。
耐磨耗性作為因接觸而產生的磨耗阻力性，為於動態狀態下使用如輪胎般的橡膠製品時所考慮的數值，於實施例1至實施例3的橡膠組成物情形時顯示出約小於4.7%的水平的流失（loss），從而可得出耐磨耗性優秀。
藉由上述結果，可得知即使於製造輪胎時添加本發明所揭示的矽烷變性石油樹脂，亦不會對加工性造成影響，並且可充分滿足作為輪胎所要求的物性。實驗例 3 ：抓地力 - 滾動阻力動態機械分析儀（動力分析（ Dynamic Mechanical Analysis ， DMA ））的測定
於11 Hz下利用動力分析法（Dynamic Mechanical Analysis，DMA，型號（Model）：TA-DMA Q800）而對與抓地力和滾動阻力相關的損失係數（Tan δ）及玻璃轉化溫度（Tg）進行了測定，其結果顯示於下述表4及圖1。此時，Tan δ@0℃、Tan δ@25℃的數值越高，則表示抓地力越優秀，Tan δ@70℃的數值越低，則表示滾動阻力的特性越優秀。
[表4]
如上述表4所示，觀察與實施例1至實施例3的橡膠組成物的潮濕（wet）抓地力相關的損失係數即Tan δ（0℃）的數值、及與乾燥（dry）抓地力相關的Tan δ（25℃）的數值，其相較於比較例1乾燥（dry）抓地力最大增加128%、潮濕（wet）抓地力最大增加133%，從而可得知於使用本發明的矽烷變性石油樹脂的情形時可提高潮濕/乾燥（wet/dry）抓地力。
於與滾動阻力相關的損失係數即Tan δ（70℃）的數值的情形時可得知如下：所述Tan δ（70℃）的數值於實施例1至實施例3的橡膠組成物的情形時伴隨抓地力的提高而上升，但與現在業界中普遍通用的萜烯酚樹脂(比較例2)相比，可有效降低以相似的水準使用矽烷變性石油樹脂產生的抓地力的上升所對應的滾動阻力的增加幅度。
可得出與所述表4中所揭示的旋轉阻力及抓地力相關的Tan δ的數值為對Tg值進行比較的結果的具有可靠性的數據。Tan δ的峰值與Tg具有相關性，用以對與滾動阻力及抓地力相關的Tan δ進行比較的Tg值應於幾乎相同的水準下進行比較。可得知所述實施例及比較例的組成物具有幾乎相似的範圍的Tg值。
藉由上述結果，可得知包含本發明的矽烷變性石油樹脂的用於輪胎胎面的橡膠組成物確保同時滿足抓地力及滾動阻力的效果。 [產業上的可利用性]
本發明的用於輪胎胎面的橡膠組成物可較佳地應用於低燃燒消耗率高性能的輪胎製品生產中。
無

Claims (11)

  1. 一種用於輪胎胎面的橡膠組成物，包括石油樹脂類單體以及由下述化學式1所表示的矽烷類化合物共聚而成的矽烷變性石油樹脂， [化學式1] CH2 =C(R1 )-(COO)x (Cn H2n )y Si(R2 )(R3 )(R4 ) 於上述化學式1中，R1 為氫或甲基，R2 至R4 彼此相同或不同，且為氫、C1至C20的烷基、C3至C12的環烷基、C1至C12的烷氧基、C2至C12的醯氧基、C6至C30的芳氧基、C5至C30的烯丙氧基或C1至C20的胺基， n為1至12的整數， x及y為0或1。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於輪胎胎面的橡膠組成物，其中R1 為氫或甲基，R2 至R4 彼此相同或不同，且為C1至C6的烷基或C1至C6的烷氧基，n為1至6的整數，x及y為0或1。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的用於輪胎胎面的橡膠組成物，其中所述石油樹脂類單體為選自由從輕油裂解中所獲得的混合C5油分、混合C9油分、二環戊二烯及其混合物所組成的群組中的一種。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的用於輪胎胎面的橡膠組成物，其中所述矽烷類化合物選自由乙烯基三甲基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、三乙醯氧基乙烯基矽烷、三苯基乙烯基矽烷、三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基矽烷、3-(三甲氧基矽烷基)甲基丙烯酸丙酯、γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷及其混合物所組成的群組中的一種。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的用於輪胎胎面的橡膠組成物，其中所述矽烷變性石油樹脂的軟化點為70℃至150℃，數目平均分子量為500 g/mol至5000 g/mol。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的用於輪胎胎面的橡膠組成物，其中所述矽烷變性石油樹脂由50重量%至95重量%的所述石油樹脂類單體與5重量%至50重量%的所述矽烷類化合物共聚而成。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的用於輪胎胎面的橡膠組成物，其中共聚藉由熱聚合的方式而進行。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的用於輪胎胎面的橡膠組成物，其中熱聚合於150℃至300℃下、於20 bar至25 bar的壓力下進行。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的用於輪胎胎面的橡膠組成物，其中所述矽烷變性石油樹脂於用於輪胎胎面的橡膠組成物內相對於原料橡膠100重量份而包含1重量份至30重量份。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的用於輪胎胎面的橡膠組成物，其包含原料橡膠、碳黑、二氧化矽、矽烷偶合劑、硫化劑、及硫化促進劑。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的用於輪胎胎面的橡膠組成物，其中相對於100重量份的所述原料橡膠包含5重量份至50重量份的碳黑、30重量份至80重量份的二氧化矽、5重量份至20重量份的所述矽烷偶合劑、0.1重量份至5重量份的所述硫化劑以及0.1重量份至10重量份的所述硫化促進劑。
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