具有高可加工性的用于失壓續(xù)跑輪胎的橡膠組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及橡膠組合物，還設及失壓續(xù)跑輪胎。
【背景技術】
[0002] 數(shù)年來，輪胎制造商嘗試消除車輛上的備胎的需求并同時確保車輛在一個或多個 輪胎明顯失壓或完全失壓的情況下能夠繼續(xù)行駛。例如在通常危險的情況下使得無需停駛 即可到達服務中屯、從而安裝備胎。
[0003] 一個設想的解決方案是使用設置有自支撐側壁的失壓續(xù)跑輪胎（有時由于其英 文商標而被稱為"ZP"("零壓力"）或"SST"("自支撐輪胎"））。
[0004] 從現(xiàn)有技術中可知失壓續(xù)跑輪胎包括胎冠所述胎冠包括胎冠增強件，所述胎冠增 強件由作為增強元件的兩層胎冠簾布層形成并覆蓋有胎面。兩個側壁使得胎冠在徑向上向 內延伸。運些側壁由橡膠插入物增強，所述橡膠插入物可W在減少的壓力或甚至沒有壓力 的情況下支撐負荷。每個橡膠插入物由基于可交聯(lián)橡膠組合物的橡膠組合物制得。每個插 入物必須在固化態(tài)具有性質，特別是充分的剛度，從而在壓力減少或甚至沒有壓力的情況 下至少部分地支撐負荷。
[0005] 該輪胎進一步包括兩個胎圈，每個胎圈包括胎圈金屬絲和胎體增強件，所述胎體 增強件從胎圈通過側壁延伸至胎冠，所述胎體增強件包括作為增強元件的兩個胎體簾布 層。一個胎體簾布層通過圍繞胎圈金屬絲的卷邊錯固至每個胎圈而另一個胎體簾布層在胎 圈金屬絲的徑向外側停止。兩個胎體簾布層包括由人造絲制成的織物增強元件。
[0006] 當充氣壓力與工作壓力相比顯著減少或甚至為零（則此時被稱為"失壓續(xù)跑"模 式）時，輪胎必須可WW給定速度行駛給定距離。運種性能被稱為"EM"(法文縮寫為（RME) (擴展移動性）運行性能，運種性能為法規(guī)所必須，或者機動車輛制造商需要運種性能從而 允許生產商將此輪胎宣傳為失壓續(xù)跑輪胎。
[0007] 當充氣壓力接近于工作壓力（此時則稱為"正常運行"模式）時，對于輪胎有利的 是顯示盡可能好的性能，此性能被稱為"IM"(法文縮寫為RMG)(充氣模式）運行性能。此 IM運行性能特別地包括質量、滾動阻力或甚至是舒適度。
[0008] 每個側壁插入物由經(jīng)擠出的可交聯(lián)橡膠組合物的帶制得。因此，對于組合物明顯 有利的是快速且容易擠出，亦即組合物盡可能地具有最好的可加工性?？山宦?lián)橡膠組合物 的可加工性與未固化態(tài)的某些性質相關，特別是其塑性，塑性通常與獲得的EM運行性能不 相容。

【發(fā)明內容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于旨在形成失壓續(xù)跑輪胎的側壁插入物的可交聯(lián)橡膠組合物，其 提供了所需的EM運行性能并具有良好的可加工性。
[0010] 除非另外明確指出，在本說明書中顯示的所有百分數(shù)（％)均為重量％。縮寫 "地r"表示每100份彈性體的重量份。
[0011] 此外，除非另外指出，由表述在"a和b之間"表示的任何數(shù)值范圍代表由大于a至 小于b的數(shù)值范圍（即不包括端值a和b)，而由表述"a至b"表示的任何數(shù)值范圍意指由 a延伸至b的數(shù)值范圍（即包括嚴格端值"a"和叩"）。
[0012] 為此目的，本發(fā)明的一個主題為一種可交聯(lián)橡膠組合物，其包含：
[0013] -第一彈性體，其由口尼塑性PMoo為40至70 口尼單位的聚下二締構成，
[0014] -第二彈性體，
[0015] -炭黑，其具有在15m2/g至25mVg的數(shù)值范圍內的比表面積，并具有在65ml/100g 至85ml/100g的數(shù)值范圍內的壓縮樣品的吸油值（COAN)。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的組合物具有高可加工性，并可W獲得具有充足剛度W提供EM運行 性能的失壓續(xù)跑輪胎的側壁插入物。實際上，由于用于制造根據(jù)本發(fā)明的橡膠組合物的材 料的組合而出人意料地獲得了改善的EM運行性能和可加工性性能。根據(jù)本發(fā)明，此橡膠組 合物包含彈性體的混合物和具有低比表面積和高結構的炭黑，所述彈性體混合物包含占主 要含量的聚下二締，此聚下二締具有40和70MU之間的口尼塑性PMoo。
[0017] 由高口尼塑性PMoo表征的聚下二締通常具有高分子量?？谀崴苄訮Moo根據(jù)ASTM D-1646標準通過使用稠度計測量。
[0018] 炭黑可W描述為由細粒子的聚集體構成，其中細粒子烙合在一起從而形成聚集 體。運些聚集體的特征可W在各種類型的炭黑之間顯著變化。
[0019] 炭黑的特征在于各種性質，特別是比表面積（其為粒子的尺寸特征）和壓縮樣品 的吸油值（壓縮吸油值，縮寫為COAN)。
[0020] 炭黑的比表面積根據(jù)ASTMD-6556標準通過測量吸附氮氣的總外表面積來確定。 炭黑的結構根據(jù)ASTMD-3493標準通過測量壓縮樣品的吸油值（COAN)來確定。
[0021] 優(yōu)選地，炭黑的比表面積在17m7g至22mVg的數(shù)值范圍內。
[002引優(yōu)選地，壓縮樣品的吸油值（COAN)在70ml/100g至SOml/lOOg的數(shù)值范圍內。
[0023] 優(yōu)選地，第一彈性體的含量嚴格大于50地r。
[0024] 有利地，第一彈性體具有運樣的口尼塑性PMoo,使得40 口尼單位《PMmoo《65 口 尼單位，優(yōu)選40 口尼單位《PMoo《60 口尼單位，更優(yōu)選40 口尼單位《PMoo《55 口尼單 位。更優(yōu)選地，第一彈性體具有運樣的口尼塑性PMoo,使得40 口尼單位《PMmoo<55 口尼單 位，還更優(yōu)選40 口尼單位《PMoo《50 口尼單位。因此，可交聯(lián)橡膠組合物的可加工性通 過減少第一彈性體的口尼塑性而得W改進。
[00巧]有利地，第一彈性體的含量在50至80地r，優(yōu)選55至75地r，更優(yōu)選60至70地r的數(shù)值范圍內。因此，橡膠組合物的剛度和由此帶來的EM運行性能實際上在沒有犧牲可交 聯(lián)橡膠組合物的可加工性的情況下得到增加。
[0026] 優(yōu)選地，橡膠的剩余部分則由第二彈性體構成。
[0027] 優(yōu)選地，聚下二締具有高含量的順式-1，4-單元。因此，在一實施方案中，聚下二 締具有W聚下二締的總重量計至少80重量％優(yōu)選地至少90重量％的順式-1，4-單元。在 另一實施方案中，聚下二締具有W聚下二締的總重量計80重量％至99重量％，優(yōu)選90重 量％至99重量％，更優(yōu)選92重量％至99重量％的數(shù)值范圍內的順式-1，4-單元。
[0028] 在一實施方案中，第二彈性體為二締類型的彈性體。
[0029] "二締"類型的彈性體或橡膠（兩術語同義）通常理解為意指至少部分地（即均聚 物或共聚物）由二締單體（帶有兩個共輛或非共輛碳-碳雙鍵的單體）得到的彈性體。
[0030] 優(yōu)選地，二締類型的第二彈性體選自聚下二締度時、合成聚異戊二締（1時、天然 橡膠（NR)、下二締共聚物、異戊二締共聚物和運些彈性體的混合物。
[0031]運種共聚物更優(yōu)選選自苯乙締-下二締共聚物（SBR)、異戊二締-下二締共聚物 度IR)、異戊二締-苯乙締共聚物（SIR)和異戊二締-下二締-苯乙締共聚物（SBIR)W及 運些共聚物的混合物。
[0032] 在組合物包含二締類型的第二彈性體的實施方案中，運特別地將初步粘合性賦予 給組合物。限制或甚至消除使用增粘樹脂的需求，增粘樹脂可W增加組合物的滯后性并由 此減少側壁插入物在失壓續(xù)跑模式下散熱的能力。輪胎的EM運行性能由此增加。
[0033] 有利地，可交聯(lián)橡膠組合物包含含量在30至10化虹，優(yōu)選35至80地r，更優(yōu)選40 至75地r，還優(yōu)選40至60地r的數(shù)值范圍內的具有低比表面積和高結構的炭黑。
[0034] 優(yōu)選地，具有低比表面積和高結構的炭黑具有在lOOml/lOOg至150ml/100g，優(yōu) 選llOml/lOOg至 150ml/100g，更優(yōu)選 120ml/100g至 150ml/100g，還優(yōu)選 125ml/100g至 150ml/100g，非常優(yōu)選130ml/100g至150ml/100g的數(shù)值范圍內的吸油值（OAN)。
[003引吸油值（OAN)也表征炭黑的結構。吸油值（OAN)根據(jù)ASTMD-2414標準使用鄰苯 二甲酸二下醋測量。
[003引優(yōu)選地，具有低比表面積和高結構的炭黑具有在lOmg/g至25mg/g，優(yōu)選15mg/g至 23mg/g且更優(yōu)選18mg/g至21mg/g的數(shù)值范圍內的艦值。
[0037] 炭黑的表面活性還可W根據(jù)ASTMD-1510標準通過比表面積和艦值之間的區(qū)別來 測量。艦值是測量炭黑對艦的吸附，并還用作測量比表面積。具有高活性的炭黑傾向于具 有正艦值而具有低活性的炭黑傾向于具有負艦值。
[0038] 側壁插入物的橡膠組合物還可W包括通常用于旨在用于輪胎制造的彈性體組合 物中的全部或部分常用添加劑，例如增塑劑或增量油、，不論增量油是芳族還是非芳族性質 的，顏料、保護劑、例如抗臭氧蠟、化學抗臭氧劑或抗氧化劑、抗疲勞劑、增強樹脂如雙馬來 酷亞胺，亞甲基受體（例如線型酪醒樹脂）或亞甲基給體（例如HMT或冊M)。
[0039] 優(yōu)選地，組合物包含交聯(lián)體系，更優(yōu)選地為硫化體系。交聯(lián)體系，此處為硫化體系， 包含給硫試劑，例如硫和硫化活化劑。
[0040] 使用本領域技術人員公知的兩個連續(xù)的制備階段在適當?shù)幕旌掀髦兄苽涓鶕?jù)本 發(fā)明的組合物：在最大溫度直至130°C和170°C之間的高溫下進行熱機械操作或捏合的第 一階段（"非制備"階段），接著在通常低于IlOC的較低溫度下進行機械操作的第二階段 ("制備"階段），在此第二階段過程中滲入交聯(lián)體系或硫化體系。
[0041] 舉例而言，第一（非制備）階段在單一熱機械步驟中進行，在此步驟中將除了硫化 體系之外的各種組分引入密閉式混合器。在該非制備階段中的總捏合時間優(yōu)選在2分鐘和 10分鐘之間。
[0042] 在冷卻由此獲得混合物之后，隨后通常在例如開煉機的外部混合器中在低溫下滲 入硫化體系。然后將所有物質混合（制備階段）數(shù)分鐘，例如在1和30分鐘之間。
[0043] 隨后將由此獲得的組合物壓