轮胎胎面制造技术

本发明专利技术涉及包括橡胶组合物的轮胎胎面，所述橡胶组合物由至少以下物质组成：包括大于50重量％的第一二烯弹性体的弹性体基质，所述第一二烯弹性体具有硅烷醇官能团和侧胺官能团；比例在120至140phr的二氧化硅；偶联剂；增塑体系，所述增塑体系包括：比例A为5至60phr，Tg高于20℃的烃类树脂；比例B为0至60phr的液体增塑剂；其中总比例A+B不低于60phr，并且优选为60至90phr。本发明专利技术的胎面使得可以改进具有低滚动阻力的湿地面抓地力和干地面抓地力之间的折衷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮胎胎面
本专利技术的领域为轮胎的橡胶组合物领域，更确切地为轮胎胎面的橡胶组合物领域。
技术介绍
众所周知，轮胎胎面必须满足许多经常相冲突的技术要求，包括低滚动阻力、高耐磨性以及在干路面和湿路面上高的抓地力。近年来，在性能上，特别是关于滚动阻力和耐磨性的这种折衷已经从特别旨在用于客运车辆的节能“绿色轮胎”上特别通过使用新型低滞后性橡胶组合物而得以改进，所述新型低滞后性橡胶组合物具有主要通过特定的无机填料(被描述为增强填料)，特别是能够从增强力的观点与常规轮胎级炭黑竞争的称为高度可分散硅酸盐“HDS”而增强的特征。在专利申请WO2012/069567中描述了在基于二烯弹性体的低滞后性的橡胶组合物中使用高含量的二氧化硅和增塑剂，所述二烯弹性体相对于二氧化硅为功能化的且可相互作用的。这种橡胶组合物可以赋予包括包含这种橡胶组合物的胎面的轮胎在滚动阻力和湿抓地力方面具有改进的折衷。然而，低滞后性橡胶组合物的使用由于橡胶组合物的潜在滞后性的降低可能伴随着在干抓地力性能方面的降低。这就是为什么低滚动阻力的轮胎在干和湿方面的抓地力性质的改进始终是轮胎设计者一直关注的原因。申请人在继续其研究中出乎意料地发现相对于二氧化硅为功能化的且可相互作用的弹性体的特别选择，且一定量的二氧化硅结合特别选择的增塑剂体系，使得低滚动阻力的轮胎在干抓地力和湿抓地力方面可以获得改进的折衷。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及包含橡胶组合物的胎面的轮胎，所述橡胶组合物至少基于：-包括大于50重量％的第一二烯弹性体的弹性体基质，所述第一二烯弹性体带有硅烷醇官能团和侧胺官能团；-含量在120和140phr之间的二氧化硅；-偶联剂；-增塑剂体系，所述增塑剂体系包含：-含量A范围为5至60phr的Tg大于20℃的含烃类树脂；-含量B范围为0至60phr的液体增塑剂；-应理解总含量A+B至少等于60phr，优选为60至90phr。本专利技术还涉及包括如上定义的胎面的轮胎。本专利技术还涉及用于制备根据本专利技术的胎面的方法。本专利技术的轮胎特别地旨在安装于客运型机动车辆，包括4x4车辆(四轮驱动)和SUV(“运动型多用途车辆”)、以及两轮车辆(尤其是摩托车)。本专利技术及其优点易于根据如下的说明和示例性实施例加以理解。具体实施方式I.本专利技术的详细描述在本说明书中，除非明确相反指出，否则示出的所有百分比(％)均为重量百分比(wt％)。缩写“phr”(法文缩写“pce”)表示重量份/百份弹性体基质，所述弹性体基质包括在橡胶组合物中存在的所有的弹性体。所有玻璃化转变温度“Tg”的值均根据标准ASTMD3418(1999)通过DSC(差示扫描量热法)以已知的方式进行测量。此外，由表述“a和b之间”表示的任何值的范围代表从大于a到小于b的值的范围(即不包括端点a和b)，而由表述“从a至b”表示的任何值的范围意指从a到b的值的范围(即包括绝对端点a和b)。I-1.二烯弹性体“二烯”类型的弹性体(或不加限制的“橡胶”，两个术语被认为是同义的)应理解为以已知的方式意指至少部分(即均聚物或共聚物)源自二烯单体(带有两个碳-碳双键(共轭的或非共轭的)的单体)的(意指一种或多种)弹性体。这些二烯弹性体可分为两类：“基本上不饱和的”或“基本上饱和的”。“基本不饱和的”通常意指至少部分源自共轭二烯单体的二烯弹性体，所述二烯单体具有大于15％(以摩尔％计)的二烯源(共轭二烯)单元含量；因此例如丁基橡胶或EPDM型的二烯与α-烯烃的共聚物的二烯弹性体不包括在前述定义中，而是可以被特别地称作“基本饱和的”二烯弹性体(二烯源单元的含量低或非常低，始终小于15％)。在“基本不饱和的”二烯弹性体的类别中，“高度不饱和的”二烯弹性体特别意指具有大于50％的二烯源(共轭二烯)单元含量的二烯弹性体。尽管适用于任何类型的二烯弹性体，但是轮胎领域技术人员将理解本专利技术优选使用基本不饱和的二烯弹性体进行。给出的这些限定，在根据本专利技术的组合物中可以使用的二烯弹性体特别地意指：(a)-通过聚合优选具有4至12个碳原子的共轭二烯单体而获得的任何均聚物；(b)-通过使一种或多种共轭二烯彼此共聚或者使一种或多种共轭二烯与一种或多种优选具有8至20个碳原子的乙烯基芳族化合物共聚而获得的任何共聚物；合适的共轭二烯特别地为1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2,3-二(C1-C5烷基)-1,3-丁二烯(例如2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2,3-二乙基-1,3-丁二烯、2-甲基-3-乙基-1,3-丁二烯、2-甲基-3-异丙基-1,3-丁二烯)、芳基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、2,4-己二烯。合适的乙烯基芳族化合物为例如苯乙烯、邻-，间-、对甲基苯乙烯、“乙烯基甲苯”商用混合物、对-叔丁基-苯乙烯、甲氧基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基均三甲基苯、二乙烯基苯和乙烯萘。根据本专利技术的一个实施方案，第一二烯弹性体为SBR，优选溶液SBR。根据本专利技术的该实施方案，二烯和乙烯基芳族(特别是苯乙烯)的共聚物的玻璃化转变温度Tg有利地在-55℃和-40℃之间。通常地，二烯弹性体携带的官能团可以位于弹性体链端部或者链内(即，远离链端部)。第一种情况例如当二烯弹性体使用带有官能团的聚合引发剂或使用官能化试剂进行制备时发生。第二种情况例如当二烯弹性通过使用偶联剂或带有官能团的星形支化试剂进行改性时发生。根据本专利技术的优选的实施方案，硅烷醇官能团和侧胺官能团位于远离第一二烯弹性的链端部。第一二烯弹性体携带的胺官能团为侧基。已知胺官能团的侧位置表示胺官能团的氮原子不插入于第一二烯弹性体的弹性体链的碳-碳键之间。根据本专利技术的第一变体，第一二烯弹性体携带的硅烷醇官能团为侧基，这相当于所述硅烷醇官能团的硅原子不插入于第一二烯弹性体的弹性体链的碳-碳键之间。带有侧硅烷醇官能团的二烯弹性体例如可以由弹性体链通过带有烷氧基硅烷基团的硅烷进行氢化硅烷化，随后烷氧基硅烷官能团水解成硅烷醇官能团而进行制备。根据本专利技术的第二变体，第一二烯弹性体携带的硅烷醇官能团不是侧基，而是位于弹性体链中，这相当于所述硅烷醇官能团的硅原子插入于第一二烯弹性体的弹性体链的碳-碳键之间。这种二烯弹性体可以通过弹性体链与带有烷氧基硅烷官能团和胺官能团的偶联剂进行偶联反应，随后烷氧基硅烷官能团水解成硅烷醇官能团而进行制备。合适的偶联剂例如为N,N-二烷基氨丙基三烷氧基硅烷，所述二烷基基团为C1-C10，优选为C1-C4，无论本专利技术的哪个实施方案，化合物3-(N,N-二甲基氨基丙基)三甲氧基硅烷、3-(N,N-二甲基氨基丙基)三乙氧基硅烷、3-(N,N-二乙基氨基丙基)三甲氧基硅烷、3-(N,N-二乙基氨基丙基)三乙氧基硅烷是更特别优选的。优选为该第二变体并且应用于本专利技术的任一个实施方案。根据第一或第二变体，二烯弹性体携带的烷氧基硅烷官能团水解成硅烷醇官能团可以通过专利申请EP2266819A1中描述的步骤进行或者通过含有二烯弹性体溶液的气提步骤进行。根据本专利技术的优选实施方案，胺官能团为叔胺。作为叔胺官能团，无论本专利技术的哪个实施方案，可以提及由C1-C10烷基，优选C1-C4烷基，更优选甲基或乙基取代的胺。根据本专利技术的特别优选的实施方案，第一二烯弹性体主要是以线型形式，即，如果其包含星形或支链，则星形或支链本文档来自技高网...

【技术保护点】
轮胎胎面，所述轮胎胎面包括橡胶组合物，所述橡胶组合物至少基于：‑包括大于50重量％的第一二烯弹性体的弹性体基质，所述第一二烯弹性体带有硅烷醇官能团和侧胺官能团，‑含量在120和140phr之间的二氧化硅；‑偶联剂；‑增塑剂体系，所述增塑剂体系包含：‑含量A范围为5至60phr的Tg大于20℃的含烃类树脂；‑含量B范围为0至60phr的液体增塑剂；‑应理解总含量A+B至少等于60phr，优选为60至90phr。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.10 FR 13623321.轮胎胎面，所述轮胎胎面包括橡胶组合物，所述橡胶组合物至少基于：-包括大于50重量％的第一二烯弹性体的弹性体基质，所述第一二烯弹性体带有硅烷醇官能团和侧胺官能团，-含量在120和140phr之间的二氧化硅；-偶联剂；-增塑剂体系，所述增塑剂体系包含：-含量A范围为5至60phr的玻璃化转变温度Tg大于20℃的含烃类树脂；-含量B范围为0至60phr的液体增塑剂；-总含量A+B至少等于60phr。2.根据权利要求1所述的胎面，其中总含量A+B为60至90phr。3.根据权利要求1所述的胎面，其中硅烷醇官能团和侧胺官能团位于远离第一二烯弹性体的链端部。4.根据权利要求1至3任一项所述的胎面，其中第一二烯弹性体为通过带有烷氧基硅烷官能团和胺官能团的偶联剂的偶联反应，随后通过烷氧基硅烷官能团水解成硅烷醇官能团而得到的二烯弹性体。5.根据权利要求1至3任一项所述的胎面，其中第一二烯弹性体为SBR。6.根据权利要求5所述的胎面，其中第一二烯弹性体为溶液SBR。7.根据权利要求5所述的胎面，其中SBR的玻璃化转变温度在-55℃和-40℃之间。8.根据权利要求1至3任一项所述的胎面，其中胺官能团为叔胺官能团。9.根据权利要求1至3任一项所述的胎面，其中在第一二烯弹性体中存在的星形链和支链的量的范围以第一二烯弹性体的总重量计为小于50重量％。10.根据权利要求1至3任一项所述的胎面，其中弹性体基质包括大于75重量％的第一二烯弹性体。11.根据权利要求10所述的胎面，其中弹性体基质包括大于90重量％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·拉布鲁涅，B·德戈德马里，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR