專利名稱：用于高性能輪胎的輪胎胎面的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及輪胎胎面，更特別地涉及用于高性能輪胎的輪胎胎面。
背景技術：
適用于高動カ車輛的輪胎或者g在用于涉及高操作速度和/或極端駕駛條件的應用的那些輪胎應提供消費者最大的控制、抓地力和處理能力的感覺。例如，在以較高速度行駛的跑車和其他車輛中，輪胎應提供在高速下的操縱穩(wěn)定性、抓地力性能和結(jié)構耐久性。通常稱為“HP”或“UHP”(“高性能”或“超高性能”)輪胎的這種輪胎評級為速度等級“V”或“V,。V級輪胎提供210Km/h至240Km/h之間的最大速度，Z級輪胎提供高于240Km/h的速度。
已知不同的車輛輪胎在如下的ー種或多種條件下的操作和牽引性能干路面條件、濕路面條件和惡劣天氣條件(如在雪上和冰上)。某些車輛輪胎設計為使它們在濕條件下的性能達到最大，其他輪胎設計為改進它們在惡劣天氣條件(即在夏季行駛中不常遇到的條件)下的性能。有利的是具有高性能輪胎，其在所有這些不同路面條件下性能良好而不犧牲其他物理屬性。車輛輪胎由多個部件或組件組成，每ー個部件或組件在輪胎中表現(xiàn)特定的功能。通常，輪胎包括一對環(huán)箍形式的胎圈，以用于固定簾布層并用于提供將輪胎鎖定至車輪總成的方式。在胎圈之間延伸的簾布層由用作胎體中的主要增強材料的簾線組成。輪胎還包括在胎面之下圍繞輪胎周向延伸的帶束以用于加強胎體和胎面。胎面位于帶束之上的輪胎的外周上，且輪胎的該部分接觸路面或其他駕駛表面。輪胎的側(cè)壁保護ー個或多個簾布層免于馬路危害和臭氧，并通常為在胎面和胎圈之間延伸的輪胎的最外部的橡膠組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施例包括輪胎，尤其是用于高動カ車輛的輪胎或者g在用于涉及高操作速度和/或極端駕駛條件的應用的那些輪胎，所述輪胎具有由基于可交聯(lián)橡膠組合物的材料構造的胎面。所述可交聯(lián)橡膠組合物的特定實施例的每100重量份橡膠(phr)包含25phr至50phr之間的丁ニ烯橡膠和50phr至75phr之間的苯こ烯-丁ニ烯橡膠(SBR),其中所述SBR的丁ニ烯部分具有至少50%的こ烯基含量。所述橡膠組合物的特定實施例還可包含25phr至60phr之間的增塑樹脂和25phr至60phr之間的植物油，所述增塑樹脂具有30°C至120°C之間的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。在一些實施例中，植物油Phr與高Tg樹脂phr的比例為0. 75至3之間。此外，這種橡膠組合物也可由IOOphr至200phr之間的ニ氧化娃填料增強。通過本發(fā)明的特定實施例的如下的更詳細的描述，本發(fā)明的前述和其他目的、特征和優(yōu)點將是顯而易見的。
具體實施方式
本發(fā)明的實施例包括橡膠組合物和由這些橡膠組合物制成的制品，包括輪胎、輪胎胎面，尤其是用于高性能輪胎的胎面。這種高性能輪胎適用于設計用于高操作速度和/或極端行駛條件的高動カ汽車。所述橡膠組合物包含丁ニ烯橡膠、苯こ烯-丁ニ烯橡膠和增塑體系，所述增塑體系包含具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的樹脂和植物油。出乎意料地，包含所述增塑體系并用于制造高性能輪胎胎面的這些橡膠組合物提供了輪胎，所述輪胎具有濕抓地力和干抓地力性質(zhì)的明顯提高而無雪地抓地力和滾動阻力性質(zhì)的顯著損失。應注意，本文討論的橡膠制品(包括輪胎組件)由“基干”可交聯(lián)橡膠組合物的材料制成，所述可交聯(lián)橡膠組合物包含植物油、高Tg樹脂和特定的高度不飽和的橡膠復合物。本文所用的術語“基干”認為輪胎組件或其他橡膠制品由經(jīng)硫化或經(jīng)固化的橡膠組合物制成，所述橡膠組合物在輪胎組件或其他橡膠制品的組裝之時是未固化的。因此經(jīng)固化的橡膠組合物是“基干”未固化的橡膠組合物。換言之，經(jīng)交聯(lián)的橡膠組合物是基于可交聯(lián)橡膠 組合物。 用于本發(fā)明的特定實施例中的橡膠弾性體包括苯こ烯-丁ニ烯橡膠(SBR)和聚丁ニ烯橡膠(BR)。用于本發(fā)明的實施例中的SBR可特征在于具有高こ烯基含量，即具有大于50%，或者50%至75%之間或55%至65%之間的こ烯基含量的SBR的丁ニ烯部分。高こ烯基含量SBR還可特征在于具有_50°C至_15°C之間，或者_50°C至_20°C之間或_35°C至_20°C之間的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度根據(jù)ASTM E1356通過差示掃描量熱法(DSC)確定。苯こ烯含量可為20重量％至40重量％之間，或者20重量％至30重量％之間。所述苯こ烯-丁ニ烯橡膠以50phr至75phr之間的量包含于本發(fā)明的特定實施例中。或者，所述SBR可以以50phr至70phr之間，55phr至70phr之間或60phr至70phr之
間的量存在。包含于本發(fā)明的實施例中的所述聚丁ニ烯橡膠以25phr至50phr之間的量存在。或者，所述橡膠組合物的聚丁ニ烯含量可為30至50phr之間，30至45phr之間或30至40phr之間。所述聚丁ニ烯可特征在于具有至少90wt. %的順式1，4-含量，并具有低于-100°C或者-108°C至-103°C之間的Tg，Tg根據(jù)ASTM E1356通過差示掃描量熱法(DSC)確定。其他實施例可任選地包含一定量的除了已提及的苯こ烯-丁ニ烯和聚丁ニ烯之外的其他高度不飽和的ニ烯橡膠組合物。存在完全不含除了 SBR和BR之外的其他橡膠組分的一些實施例。應注意，基本上飽和的ニ烯橡膠不包括于本發(fā)明的實施例中，實際上，基本上飽和的ニ烯橡膠排除在本發(fā)明的實施例之外。在本發(fā)明的一些實施例中，所述橡膠組合物不包含非高度飽和的基本上不飽和的ニ烯弾性體。為了進一步解釋，通常，ニ烯弾性體或橡膠為至少部分(即均聚物或共聚物)得自ニ烯單體(具有兩個碳-碳雙鍵的単體，無論共軛與否)的那些弾性體?；旧喜伙柡偷磨讼幮泽w應理解為意指至少部分得自共軛ニ烯單體，并具有大于15mol. %的ニ烯源(共軛ニ烯)成員或單元含量的那些ニ烯弾性體。因此，例如，ニ烯弾性體，如丁基橡膠、丁腈橡膠或者こ烯-丙烯ニ烯三元共聚物(EPDM)型或こ烯-こ酸こ烯酯共聚物型的ニ烯與a -烯烴的共聚物不落入前述定義，并可被特別地描述為“基本上飽和的” ニ烯弾性體(低或極低的ニ烯源單元含量，即少于15moI. %)。高度不飽和的ニ烯弾性體在基本上不飽和的ニ烯弾性體的類別中，所述高度不飽和的ニ烯弾性體應理解為特別意指具有大于50mol%的ニ烯源(共軛ニ烯)単元含量的ニ烯弾性體。高度不飽和的弾性體的例子包括聚丁ニ烯(BR)、聚異戊ニ烯(IR)、天然橡膠(NR)、丁ニ烯共聚物、異戊ニ烯共聚物和這些弾性體的混合物。所述聚異戊ニ烯包括例如合成的順式-1，4聚異戊ニ烯，所述合成的順式-1，4聚異戊ニ烯可特征在于具有超過90mol. %或者超過98mol. %的順式-1，4鍵。高度不飽和的ニ烯的其他例子包括苯こ烯-丁ニ烯共聚物(SBR)、丁ニ烯-異戊ニ烯共聚物(BIR)、異戊ニ烯-苯こ烯共聚物(SIR)和異戊ニ烯-丁ニ烯-苯こ烯共聚物(SBIR)和它們的混合物。
如上所述，本發(fā)明的特定實施例可任選地包含其他高度不飽和的ニ烯弾性體。例如，特定實施例還可包含不超過25phr的天然橡膠、合成聚異戊ニ烯橡膠或它們的組合。或者，這種弾性體的量可為I至25phr之間，5至20phr之間，5至IOphr之間或I至5phr之間。其他實施例可包含不超過25phr的ー種或多種另外的(除了 SBR和BR之外)高度不飽和的ニ烯弾性體，包括單獨的或者與其他高度不飽和的ニ烯弾性體組合的天然橡膠和合成聚異戍ニ烯橡膠?；蛘?，這種彈性體的量可為I至25phr之間，5至20phr之間，5至IOphr之間或I至5phr之間。應注意，任何高度不飽和的弾性體可在特定實施例中用作官能化弾性體。這些彈性體可通過在封端所述弾性體之前或代替封端所述弾性體使所述弾性體與合適的官能化試劑反應，從而被官能化。示例性的官能化試劑包括但不限于金屬鹵化物、準金屬鹵化物、烷氧基硅烷、含亞胺的化合物、酷、酷-羧酸鹽金屬絡合物、烷基酯羧酸鹽金屬絡合物、醛或酮、酰胺、異氰酸酷、異硫氰酸酷、亞胺和環(huán)氧化物。本領域技術人員已知這些類型的官能化弾性體。盡管特定實施例可包括一種或多種這些官能化弾性體，其他實施例可包括與ー種或多種非官能化的高度不飽和的弾性體混合的一種或多種這些官能化弾性體。在特定實施例中，硅烷醇末端官能化的弾性體在所述橡膠組合物中使用?？墒褂镁哂懈撙诚┗康墓柰榇寄┒斯倌芑腟BR例如作為本文公開的橡膠組合物中的高こ烯基SBR彈性體。這種材料的例子和它們的制備方法可見于2000年I月11日公布的美國專利No. 6，013，718中，所述專利以全文引用的方式并入本文。除了所述弾性體之外，可用于本發(fā)明的橡膠組合物的特定實施例包含具有高Tg樹脂和植物油的增塑體系。在特定實施例中，包含于所述增塑體系中的植物油Phr與高Tg樹脂Phr的比例為0. 75至3之間，或者為I至2. 5之間，I. I至3之間或I. I至2. 5之間。更特別地，可用于本發(fā)明中的橡膠組合物的實施例包含高Tg增塑樹脂，所述高Tg增塑樹脂如本領域技術人員已知為如下的ー種化合物其在環(huán)境溫度，例如約25°C下為固體，并在所用水平(通常超過5份/100重量份橡膠(phr))下在橡膠組合物中可溶混，使得其充當真正的稀釋劑。因此，增塑樹脂不應與“增粘”樹脂混淆，所述“增粘”樹脂一般以更低水平(例如通常少于5phr)使用，并通常不溶混，因此g在遷移至表面以將粘性提供至橡膠組合物。
增塑樹脂已廣泛描述于專利文獻，以及例如R. Mildenberg、M. Zander和G. Collin的題為“經(jīng)類樹脂”(“Hydrocarbon Resins”)(紐約(New York) , VCH, 1997, ISBN3-527-28617-9)的著作中。特別地，該著作的第5章致カ于增塑樹脂的應用，包括它們在輪胎橡膠領域中的應用(5. 5. “橡膠輪胎和機械制品” ("Rubber Tires and MechanicalGoods"))。在特定實施例中，增塑樹脂排他地為僅由碳原子和氫原子組成的烴類樹脂，且取決于構成樹脂的単體(脂族或芳族)而可為脂族類型、芳族類型或脂族/芳族類型。所述樹脂可為天然的，或它們可為合成的，石油基的那些樹脂可稱為石油樹脂。在一些實施例中，可使用其他類型的樹脂，例如可得自例如亞利桑那化學公司(Arizona Chemical Company)的萜烯酚醛樹脂。本發(fā)明的特定實施例包含增塑樹脂，所述增塑樹脂可特征在于具有如下物理性質(zhì)中的至少ー種，但優(yōu)選具有如下物理性質(zhì)的全部大于30°C的Tg, 400至2000g/mol之間的數(shù)均分子量(Mn)，和小于3的多分散指數(shù)(PI )，其中PI=Mw/Mn，且Mw為樹脂的重均分子 量。或者，所述樹脂可包括如下特性中的至少ー種或優(yōu)選包括如下特性的全部大于40°C的Tg，500至1500g/mol之間的數(shù)均分子量(Mn)和小于2的多分散指數(shù)(PI)。因此，在特定實施例中，Tg可為30°C至120°C之間，或者40°C至100°C之間或45°C至85°C之間。在特定實施例中，所述樹脂可具有0°C至120°C之間的Tg。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg根據(jù)標準ASTM D3418(1999)通過DSC (差示掃描量熱法)測得。所述烴類樹脂的宏觀結(jié)構(Mw、Mn和PI)可通過尺寸排阻色譜法(SEC)確定溶劑四氫呋喃；溫度35°C ;濃度lg/1 ;流率lml/min ;在注射前過濾通過具有0. 45 的孔隙率的過濾器的溶液；采用聚苯こ烯標準樣進行的Moore校準；ー組三根串聯(lián)的“ Waters”柱(“Styragel”HR4E、HRl和HRO. 5);通過差示折光計(“Waters 2410”)及其相關的操作軟件(“Waters Empower，，)檢測。用于本發(fā)明的合適的增塑樹脂的例子包括環(huán)戊ニ烯(縮寫為CPD)或ニ環(huán)戊ニ烯(縮寫為DCPD)均聚物或共聚物樹脂、萜烯均聚物或共聚物樹脂，和C5餾分均聚物或共聚物樹脂。這種樹脂可例如単獨使用或組合使用。合適的增塑樹脂易于得到，且是本領域技術人員公知的。例如，聚苧烯樹脂可以以名稱 DERC0LYTE L120 得自 DRT (其具有 625g/mol 的 Mn，1010g/mol 的 Mw，I. 6 的 PI 和72°C的Tg)，或可以以名稱SYLVAGUM TR7125C得自亞利桑那化學公司(Arizona ChemicalCompany)(其具有 630g/mol 的 Mn，950g/mol 的 Mw, I. 5 的 PI 和 70°C 的 Tg)。松香酯樹脂也可得自亞利桑那化學公司，如具有約0°C的Tg的SYLVATAC RE 40。C5餾分/こ烯基芳族樹脂，特別是C5餾分/苯こ烯或C5餾分/C9餾分共聚物樹脂可以以名稱Super Nevtac 78、Super Nevtac 85或Super Nevtac 99得自內(nèi)維爾化學公司(Neville Chemical Company),以名稱 Wingtack Extra 得自固特異化學公司(GoodyearChemicals),以名稱 Hikorez T1095 和 “HikorezTllOO” 得自科隆公司(Kolon),或以名稱Escorez 2101、Excorez 1102 和 ECR373 得自?？松?Exxon)。本發(fā)明的特定實施例包含25phr至60phr之間的增塑樹脂的量。在所指出的最小值以下，則目標技術效果可能被證實為不足的，而在60phr以上，則對于混合裝置，未加工態(tài)的組合物的粘性可能在一些情況中變得就エ業(yè)角度而言完全不可接受?；蛘撸囟▽嵤├?25phr 至 50phr 之間，25phr 至 40phr 之間，25phr 至 30phr 之間，或 30phr 至 40phr之間或30phr至50phr之間的增塑樹脂。除了高Tg樹脂之外，可用于本發(fā)明的特定實施例中的增塑體系也包含植物油，所述植物油大部分由具有16或18個碳原子的脂肪酸組成。這些脂肪酸可為飽和脂肪酸，即它們不含碳-碳雙鍵，或者它們可為具有例如1、2或3組碳-碳雙鍵的不飽和脂肪酸。存在于某些植物油中的具有16個碳原子的飽和脂肪酸的一個例子為棕櫚酸，存在于某些植物油中的具有18個碳原子的飽和脂肪酸的一個例子為硬脂酸。油酸為18碳單不飽和脂肪酸(具有一個雙鍵)，而亞油酸和亞麻酸為可存在于某些植物油中的18碳多不飽和脂肪酸(分別具有兩個和三個雙鍵)?？捎糜诒景l(fā)明的特定實施例中的合適的植物油包括例如葵花油、大豆油、紅花油、玉米油、亞麻籽油和棉籽油。這些油和其他這種油可単獨使用或組合使用。在一些實施例中，具有高油酸含量的葵花油単獨使用。具有高油酸含量的葵花油的ー個例子為可得自辦公室在明尼蘇達州明尼阿波里斯的嘉吉公司(Cargill)的AGRI-PURE 80。 在特定實施例中，選擇油酸含量為至少60重量％的油酸，或者至少70重量％的油酸或至少80重量％的油酸的植物油。所述植物油可以以25phr至60phr之間的量加入所述橡膠組合物。或者，特定實施例包含25phr至50phr之間，25phr至40phr之間，25phr至30phr之間，或30phr至40phr之間或30phr至50phr之間的植物油。由于上述特定的增塑體系，可用于本文公開的高性能輪胎胎面的橡膠組合物的特定實施例包含很少或不包含另外的加工油。這種油對于本領域技術人員而言是公知的，其通常從石油中提取，并分類為鏈烷型、芳族型或環(huán)烷型加工油，且包括例如MES油和TDAE油。本文公開的橡膠組合物的一些實施例可包含弾性體，如苯こ烯-丁ニ烯橡膠，所述弾性體已由ー種或多種這種加工油増量，但這種油在所述橡膠組合物中局限于為所述橡膠組合物的弾性體總含量的不超過8phr,或者不超過6phr,不超過3phr或不超過lphr。同樣地，不包含經(jīng)增量的弾性體的根據(jù)本發(fā)明的其他橡膠組合物可包含不超過如在上述經(jīng)增量的弾性體中可能包含的相同量的這種另外的加工油。當然，其他實施例不包含這種另外的加工油。本發(fā)明的特定實施例還包含ニ氧化硅作為增強填料。所述ニ氧化硅可為本領域技術人員已知的任何增強ニ氧化硅，特別是BET表面積和CTAB比表面積均小于450m2/g或者為30至400m2/g之間的任何沉淀ニ氧化硅或熱解法ニ氧化硅。特定實施例包含CTAB為80至200m2/g之間，100至190m2/g之間，120至190m2/g之間或140至180m2/g之間的ニ氧化硅。CTAB比表面積為根據(jù)1987年11月的標準AFN0R-NFT-45007確定的外表面積。用于客車車輛和輕型卡車車輛的輪胎胎面中的橡膠組合物的特定實施例具有60至250m2/g之間或者80至200m2/g之間的BET表面積。BET比表面積根據(jù)Brunauer、Emmet和 Teller 在“美國化學會志” ("The Journal of the American Chemical Society"),第60卷，第309頁，1938年2月中描述，并對應于標準AFN0R-NFT-45007 (1987年11月)的方法，以已知的方式確定。在特定實施例中所用的ニ氧化硅還可特征在于具有100至300ml/100g之間或者150至250ml/100g之間的鄰苯ニ甲酸ニ丁酯(DHP)吸收值。
高度分散性的沉淀ニ氧化硅(稱為“HD”)在所公開的橡膠組合物的特定實施例中唯一使用，其中“高度分散性的ニ氧化硅”應理解為意指具有在弾性體基質(zhì)中解聚和分散的顯著能力的任何ニ氧化硅。這種測定可在薄部分上通過電子顯微鏡或光學顯微鏡以已知的方式進行觀察。已知的高度分散性的ニ氧化硅的例子包括例如來自阿克蘇公司(Akzo)的Perkasil KS 430、來自德固賽公司(Degussa)的ニ氧化娃BV3380、來自羅地亞公司(Rhodia)的ニ氧化硅Zeosil 1165MP和1115MP、來自PPG的ニ氧化硅Hi-Sil 2000和來自胡貝爾公司(Huber)的ニ氧化硅Zeopol 8741或8745。本發(fā)明的特定實施例包含很少或不包含炭黑或其他增強填料。對于包括在炭黑基材上添加可購得的硅烷偶聯(lián)劑的那些實施例，至多約50wt. %的市售偶聯(lián)劑重量為炭黒。具有這種量的炭黑的橡膠組合物可特征在于基本上不具有炭黒。一些實施例可包含至多l(xiāng)Ophr，或至多5phr的炭黑，僅為了提供橡膠組合物的典型黒色。加入至本文公開的橡膠組合物的ニ氧化硅的量為IOOphr至200phr之間或者105phr 至 200phr 之間，IlOphr 至 180phr 之間，115phr 至 160phr 之間，120phr 至 150phr 之間或125phr至155phr之間。除了加入至所述橡膠組合物的ニ氧化硅之外，也將成比例量的硅烷偶聯(lián)劑加入至所述橡膠組合物。這種偶聯(lián)劑例如以ニ氧化硅總量的5%至10%之間加入。所述硅烷偶聯(lián)劑為含硫有機硅化合物，所述含硫有機硅化合物在混合過程中與ニ氧化硅的硅烷醇基團反應，并在硫化過程中與弾性體反應，以提供經(jīng)固化的橡膠組合物的改進性質(zhì)。合適的偶聯(lián)劑為能夠在無機填料和ニ烯弾性體之間建立足夠的化學和/或物理結(jié)合的偶聯(lián)劑，其為至少雙官能的，并具有例如簡化通式“Y-T-X”，其中Y表示能夠與無機填料物理和/或化學結(jié)合的官能團(“Y”官能)，這種結(jié)合能夠例如在所述偶聯(lián)劑的硅原子和所述無機填料的表面羥基(OH)基團(例如，在ニ氧化硅的情況中為表面硅烷醇)之間建立；X表示能夠例如通過硫原子與所述ニ烯弾性體物理和/或化學結(jié)合的官能團(“X”官能);T表示有可能連接Y和X的~■價有機基團。合適的含硫有機硅硅烷偶聯(lián)劑的例子包括3，3’-雙(三こ氧基甲硅烷基丙基)ニ硫化物和3，3’-雙(三こ氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。上述兩者可分別作為X75-S和X50-S購自德固賽公司(Degussa)，盡管不是以純的形式。上述兩種市售產(chǎn)品均包含與N330炭黑以重量計50-50混合的活性組分。合適的硅烷偶聯(lián)劑的其他例子包括2，2’-雙(三こ氧基甲硅烷基こ基)四硫化物、3，3’-雙(三叔丁氧基甲硅烷基丙基)ニ硫化物和3，3’-雙(~■叔丁基甲氧基甲娃燒基丙基)四硫化物。在娃燒分子中僅具有一個娃原子的娃燒偶聯(lián)劑的例子包括例如3，3’ ( ニこ氧基甲娃燒基丙基)_■硫化物和3，3’ ( ニこ氧基甲娃燒基丙基)四硫化物。本文公開的橡膠組合物使用硫固化體系進行固化，所述硫固化體系通常包含硫和促進劑。合適的單體硫包括例如粉末硫、橡膠制造商的硫、商用硫和不可溶的硫。包含于所述橡膠組合物中的單體硫的量可為0. 5至3phr之間，或者0. 8至2. 5phr之間或I至2phr之間?？墒褂媚軌蛟诹虼嬖谙掠米髁蚧龠M劑的任何化合物，特別是選自如下化合物的那些2_巰基苯并噻唑ニ硫化物(MTBS)、ニ苯胍(DPG)、N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)、N，N- ニ環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DCBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS),N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰亞胺(TBSI)和這些化合物的混合物。在特定實施例中，使用次磺酰胺型或胍型的主促進劑。如本領域已知，可將其他添加劑加入至本文公開的橡膠組合物中。這種添加劑可包括例如如下的ー些或全部抗降解劑、抗氧化劑、脂肪酸、顔料、蠟、硬脂酸、氧化鋅和其他促進劑。抗降解劑和抗氧化劑的例子包括6Pro、77PD、IPro和TMQ，并可以以0. 5至5phr的量加入至所述橡膠組合物中。氧化鋅可以以I至6phr之間或2至4phr之間的量加入。本領域技術人員已知的可任選加入的其他組分包括例如亞甲基受體(例如酚醛清漆樹脂)或亞甲基給體(例如HMT或H3M)、硫化促進劑、硫化活化劑或抗硫化返原劑。本發(fā)明通過如下實例進行進ー步說明，如下實例被認為僅是說明而不以任何方式限制本發(fā)明。實例中公開的組合物的性質(zhì)如下所述進行評價。基于ASTM標準D412在啞鈴狀試樣上，在23 °C的溫度下在10% (MA10)、100%(MA100)和300% (MA300)下測量拉伸模量(MPa)。測量在第二次伸長中，即在調(diào)節(jié)周期之 后進行。這些測量為基于試樣的初始橫截面的以MPa計的割線模量。根據(jù)如下等式以百分數(shù)計的滯后損失(HL)通過在60°C下在第六次沖擊下反彈測得HL (%) =100 (W0-W1) /W1，其中Wtl為提供的能量，W1為恢復的能量。輪胎的滾動阻力(RR)根據(jù)SAE 1269測試方法在測試轉(zhuǎn)鼓(test drum)上測得。輪胎在SOkph和最大額定負載的70%下在測試轉(zhuǎn)鼓上進行測試。高于對照值(任意設定為100)的值表示改進的結(jié)果，即更低的滾動阻力。安裝在裝有ABS制動系統(tǒng)的汽車上的輪胎的干抓地力性能(DG)通過測定在干燥浙青表面上突然制動時從60mph至完全停止所需的距離而測得。大于對照值(其任意設定為100)的值表示改進的結(jié)果，即更短的制動距離和改進的干抓地力。安裝在裝有ABS制動系統(tǒng)的汽車上的輪胎的濕制動性能(WB)通過測定在潮濕(無水坑)浙青表面上突然制動時從40mph至完全停止所需的距離而測得。大于對照值(其任意設定為100)的值表示改進的結(jié)果，即表示改進的濕抓地力的更短的制動距離。在覆蓋雪的路面上的抓地力通過根據(jù)ASTM F1805測試方法在雪中測量單驅(qū)動測試輪胎上的力而進行評價。車輛以5mph恒定速度行駛，在目標滑動下在單個測試輪胎上測量力。大于標準對比測試輪胎(SRTT)的值(其任意設定為100)的值表示改進的結(jié)果，即在雪上改進的抓地力。實例I這些實例說明了具有由本文公開的橡膠組合物制成的胎面的高性能輪胎的改進的滾動阻力和改進的干抓地力、濕抓地力和雪地抓地力。使用兩個熱化學階段來制備具有表I (量以phr示出)中所示的材料組分的橡膠組合物Fl至F4。首先，將弾性體、2/3的ニ氧化硅和除了剩余ニ氧化硅和硫化試劑之外的全部其他成分以表I中所示的量引入50升Banbury型混合機中。在大約30秒之后，加入剰余1/3的ニ氧化硅，混合材料直至溫度達到145°C至170°C之間。然后所述混合物降低并冷卻至低于100°C的溫度。在第二熱化學階段中，將經(jīng)冷卻的混合物轉(zhuǎn)移至具有兩個在30RPM的速度下運行的圓筒的碾磨機。加入硫化試劑，繼續(xù)混合直至所述硫化試劑良好分散。對于所有材料，將橡膠組合物輥壓成片材，并在150°C的溫度下固化30分鐘。表I-橡膠配方(phr)
權利要求
1.一種輪胎，所述輪胎包括由基于可交聯(lián)橡膠組合物的材料構造的胎面，所述可交聯(lián)橡膠組合物的每100重量份橡膠(Phr)包含 25至50phr之間的丁ニ烯橡膠； 50phr至75phr之間的苯こ烯-丁ニ烯橡膠(SBR)，其中所述SBR的丁ニ烯部分具有至少50%的こ烯基含量； 25phr至60phr的增塑樹脂，所述增塑樹脂具有30°C至120°C之間的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg ； 25phr至60phr之間的植物油；和 IOOphr至200phr之間的ニ氧化娃填料。
2.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其中所述SBR的丁ニ烯部分具有55%至65%之間的こ烯基含量。
3.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其中所述橡膠組合物包含30phr至45phr之間的丁ニ烯橡膠和55phr至70phr之間的SBR。
4.根據(jù)權利要求3所述的輪胎，其中所述SBR的丁ニ烯部分具有55%至65%之間的こ烯基含量。
5.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其中所述樹脂具有400至2000g/mol之間的數(shù)均分子量和小于3的多分散指數(shù)。
6.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其中所述樹脂具有45°C至85°C之間的Tg。
7.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其中所述樹脂為聚苧烯。
8.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其中所述橡膠組合物包含IlOphr至ISOphr之間的高分散性沉淀ニ氧化硅。
9.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其中植物油phr與高Tg樹脂phr的比例為0.75至3之間。
10.根據(jù)權利要求9所述的輪胎，其中所述比例為I.I至2. 5之間。
11.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其中所述增塑樹脂為烴類樹脂。
12.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其中所述丁ニ烯橡膠為官能化弾性體。
13.根據(jù)權利要求I所述的輪胎，其中所述苯こ烯-丁ニ烯橡膠為官能化弾性體。
14.根據(jù)權利要求13所述的輪胎，其中所述苯こ烯-丁ニ烯橡膠為硅烷醇末端官能化的弾性體。
全文摘要
本發(fā)明提供了輪胎，所述輪胎具有由基于可交聯(lián)橡膠組合物的材料構造的胎面，在一些實施例中所述橡膠組合物包含25phr至5.0phr之間的丁二烯橡膠和50phr至75phr之間的苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)，其中所述SBR的丁二烯部分具有至少50%的乙烯基含量。所述橡膠組合物還可包含25phr至60phr之間的增塑樹脂和25phr至60phr之間的植物油，所述增塑樹脂具有30℃至120℃之間的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。在一些實施例中，植物油phr與高Tg樹脂phr的比例為0.75至3之間。此外，這種橡膠組合物也可由100phr至200phr之間的二氧化硅填料增強。
文檔編號C08F236/06GK102971349SQ201180031726
公開日2013年3月13日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者W·M·湯普森, X·圣蒂尼 申請人:米其林集團總公司, 米其林研究和技術股份有限公司