包含高度飽和的二烯彈性體的橡膠組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及增強橡膠組合物，所述橡膠組合物基于包含高度飽和的二烯彈性體的 彈性體基質(zhì)，并且本發(fā)明還涉及包含這種組合物的半成品以及包含這種半成品的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于節(jié)約燃料和保護環(huán)境的需要已經(jīng)變成優(yōu)先事項，因此需要制備具有良好耐磨 性能和盡可能低的滯后性能的混合物，從而能夠以橡膠組合物的形式加工它們，所述橡膠 組合物可用于制造各種半成品，所述半成品包括在輪胎的組成中，如例如胎面，以獲得具有 改善的耐磨性而不會不利影響滾動阻力的輪胎。
[0003] 理想的情況下，例如，輪胎胎面必須滿足許多技術(shù)要求，這些技術(shù)要求在本質(zhì)上經(jīng) 常是矛盾的，其包括耐磨性增加的同時仍提供輪胎的低滾動阻力，以及在干燥地面和濕地 面、雪地面或冰地面上增強的抓著力。
[0004] 已知為了改善耐磨性，一定硬度的胎面是可取的，所述胎面的硬度可以例如通過 增加增強填料的含量或通過在制造這些胎面的橡膠組合物中摻入某些增強樹脂而獲得。
[0005] 不幸的是，經(jīng)驗表明，胎面的這種硬度由于伴隨著橡膠組合物滯后損失的顯著增 加，因而對滾動阻力性能以已知的方式和經(jīng)常過大地造成不利影響。因此，改善硬度性能而 同時保持低滾動阻力是輪胎設(shè)計者持續(xù)關(guān)注的問題。
[0006] 因此有長期的如下需求：提供能使輪胎具有待獲得的改善的耐磨性而不會不利影 響滾動阻力的橡膠組合物。
[0007] 鑒于上述情況，一般目的是提供用于輪胎的橡膠組合物，所述橡膠組合物允許在 硬度和滯后性質(zhì)（對于輪胎的使用可以接受的滯后性質(zhì)）之間達(dá)成折衷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 這個目的通過本發(fā)明人已開發(fā)用于輪胎的橡膠組合物而實現(xiàn)，所述橡膠組合物能 夠使硬度達(dá)到令人滿意的程度的同時保持可接受的滯后性質(zhì)。
[0009] 因此，本發(fā)明的主題為用于輪胎的橡膠組合物，所述橡膠組合物包括增強填料和 高度飽和的彈性體，所述橡膠組合物允許獲得性質(zhì)的目標(biāo)的折衷。
[0010] 本發(fā)明的另一主題為用于制備用于輪胎的這種橡膠組合物的方法。
[0011] 本發(fā)明的另一主題為包含這種橡膠組合物的半成品。
[0012] 本發(fā)明的主題還為包含這種半成品的輪胎。
【具體實施方式】
[0013] 在本說明書中，除非另外明確指出，否則給出的所有百分?jǐn)?shù)（％ )均為重量％。此 外，由表述"在a和b之間"表示的任何數(shù)值范圍代表從大于a延伸至小于b的數(shù)值范圍 (即不包括極限a和b)，而由表述"a至b"表示的任何數(shù)值區(qū)間意指從a延伸直至b的數(shù) 值范圍（即包括嚴(yán)格極限a和b)。
[0014] 表述"組合物基于"應(yīng)理解為是指組合物包含所用的各種組分的混合物和/或反 應(yīng)產(chǎn)物，這些基本組分中的一些能夠或意圖在組合物制造的各個階段，特別是在其交聯(lián)或 硫化過程中彼此間至少部分地反應(yīng)。
[0015] 本發(fā)明的第一主題為橡膠組合物，所述橡膠組合物基于增強填料和包含至少一種 高度飽和的二烯彈性體的彈性體基質(zhì)，其特征在于所述高度飽和的彈性體包含在彈性體內(nèi) 部隨機分配的至少以下單元：
[0016] A)
[0017] 一 CH2 - CH2-摩爾分?jǐn)?shù)為 m%
[0018] B)
[0019] R1
[_] - CHrCH = p-CH2-摩爾分?jǐn)?shù)為以 R2
[0021] C) R1 -CH-C -
[0022] | 摩爾分?jǐn)?shù)為〇 % R2-CH II CH2
[0023] 其中R1和R2為相同或不同的，表示氫原子，甲基，或者在鄰位、間位或?qū)ξ挥杉谆?取代或未取代的苯基；優(yōu)選地，R1和R2為相同或不同的，表示氫原子或甲基；更優(yōu)選地，R1 和R2兩者都表示氫原子，
[0024] D) -CH - CH -
[0025] | | 摩爾百分?jǐn)?shù)為P % (CH2)4
[0026] 形成1，2-環(huán)己烷型的具有6個碳原子的二價烴基環(huán)的單元D，
[0027] E) -CH - (CH2)2 - CH -
[0028] 摩爾百分?jǐn)?shù)為q % -(CH2)2-
[0029] 形成1，4-環(huán)己烷型的具有6個碳原子的二價烴基環(huán)的單元E，
[0030] 其中m、n、o、p和q為0至100的數(shù)；
[0031] 并且其中所述高度飽和的彈性體具有以下特征：
[0032] # m+n+o+p+q = 100
[0033] ? m 彡 50
[0034] # n+o+p+q 10
[0035] ? 15 彡 p+q 彡 2
[0036] 優(yōu)選地，所述高度飽和的彈性體單元中的每一個的摩爾比率滿足以下標(biāo)準(zhǔn)的至少 一個，并且更優(yōu)選地滿足所有的以下標(biāo)準(zhǔn)：
[0037] ? m 彡 65
[0038] ? n+o+p+q 彡 15,更優(yōu)選 20
[0039] ? 10 彡 p+q 彡 2
[0040] ? 1 多 n/ (o+p+q)
[0041] ?當(dāng)q不為0時，20多p/q多1
[0042] 根據(jù)本發(fā)明的變體，高度飽和的彈性體僅由選自類別A、B、C、D和E的單元以其各 自的摩爾含量而組成。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的另一變體，高度飽和的彈性體除了選自類別A、B、C、D和E的單元， 還包含相對于彈性體的整體，以摩爾含量（表示為r% )小于25% (特別的小于10% )的 類別F的單元。
[0044] F) -(CH2 - CH)-
[0045] | 摩爾百分?jǐn)?shù)為r % R7
[0046] 其中R7表示具有1至4個碳原子的烷基，或芳基，并且條件是m+n+o+p+q+r = 100。
[0047] 根據(jù)這兩個變體，本發(fā)明的一個特別的實施方案提供高度飽和的彈性體使得R1 和R2為相同的并表不氫原子。
[0048] 應(yīng)理解的是這種高度飽和的二烯彈性體可以由在其微觀結(jié)構(gòu)或其宏觀結(jié)構(gòu)方面 彼此不同的高度飽和的二烯彈性體的混合物組成。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明，高度飽和的二烯彈性體具有至少60 000g/mol且至多1 500 000g/ mol的數(shù)均摩爾質(zhì)量（Mn)。等于Mw/Mn的多分散指數(shù)(法文縮寫為IP) (Mw為重均摩爾質(zhì) 量）在1. 20和3. 00之間。
[0050] 高度飽和的彈性體可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種合成方法而獲得，所述各 種方法特別地根據(jù)m、n、〇、p、q和r的目標(biāo)值而變化。通常地，根據(jù)已知的合成方法，高度 飽和的彈性體可以通過至少一種共軛的二烯單體和乙烯的共聚而制備。在這方面，可以提 及以本申請人公司名義的文獻(xiàn)EP 1 092 731 A1、EP 1 554 321 A1、EP 1 656 400 A1、EP 1 829 901 A1、EP 1 954 705 A1和EP 1 957 506 A1中描述的金屬茂配合物。
[0051] 具有4至12個碳原子的共軛二烯特別地適合作為共軛二烯單體。可以提及 1，3_丁二條、2_ 甲基 _1，3_丁二條、2, 3_ 二甲基_1，3_丁二條、芳基 _1，3_丁二條或 1，3_戊 二烯。根據(jù)優(yōu)選的方面，二烯單體為1，3- 丁二烯或2-甲基-1，3- 丁二烯，更優(yōu)選1，3- 丁 二烯。
[0052] 因此，根據(jù)這些合成方法的一些，高度飽和的彈性體可以在包括具有芴基型的 ansa配體的鑭系金屬茂配合物的催化體系的存在下，通過至少一種共軛二稀單體和乙稀的 共聚而獲得。在這方面，可以提及文獻(xiàn)EP 1 092 731 A1、EP 1 554 321 A1和EP 1 954 705 A1中描述的金屬茂配合物。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明的在聚合物鏈中引入單元F的變體，高度飽和的彈性體可以在包括具 有環(huán)戊二烯基-荷基型的ansa配體的鑭系金屬茂配合物的催化體系的存在下，通過至少一 種共軛二烯單體和兩種烯烴（如乙烯和a-烯烴）的共聚而獲得。一個變體進一步包括使 用苯乙