可硫交联的橡胶混合物和车辆轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种可硫交联的橡胶混合物，尤其用于车辆轮胎的胎面，以及一种车辆轮胎。该橡胶混合物包含至少以下组成成分：至少一种二烯橡胶和10至200phr的至少一种二氧化硅和2至20phf的至少一种具有如下通式的硅烷I)[(R1)3Si‑X]mSn(R2)2‑m，其中残基R1在一个分子中可以是相同或不同的并且为具有1至10个碳原子的烷氧基、或具有2至10个碳原子的环状二烷氧基、或具有4至10个碳原子的环烷氧基、或苯氧基、或具有6至20个碳原子的芳基、或具有1至10个碳原子的烷基、或具有2至20个碳原子的烯基、或具有7至20个碳原子的芳烷基、或卤代物，并且其中X是一个极性的含尿素的有机基团，并且其中m取值1或2，并且其中n是1至8的整数，并且其中R2是氢原子或一个具有1至20个碳原子的酰基。

Sulfur crosslinked rubber mixture and vehicle tire

The present invention relates to a sulfur crosslinked rubber mixture, in particular to tread of a vehicle tire, and to a vehicle tire. \u8be5\u6a61\u80f6\u6df7\u5408\u7269\u5305\u542b\u81f3\u5c11\u4ee5\u4e0b\u7ec4\u6210\u6210\u5206\uff1a\u81f3\u5c11\u4e00\u79cd\u4e8c\u70ef\u6a61\u80f6\u548c10\u81f3200phr\u7684\u81f3\u5c11\u4e00\u79cd\u4e8c\u6c27\u5316\u7845\u548c2\u81f320phf\u7684\u81f3\u5c11\u4e00\u79cd\u5177\u6709\u5982\u4e0b\u901a\u5f0f\u7684\u7845\u70f7I)[(R1)3Si\u2011X]mSn(R2)2\u2011m\uff0c\u5176\u4e2d\u6b8b\u57faR1\u5728\u4e00\u4e2a\u5206\u5b50\u4e2d\u53ef\u4ee5\u662f\u76f8\u540c\u6216\u4e0d\u540c\u7684\u5e76\u4e14\u4e3a\u5177\u67091\u81f310\u4e2a\u78b3\u539f\u5b50\u7684\u70f7\u6c27\u57fa\u3001\u6216\u5177\u67092\u81f310\u4e2a\u78b3\u539f\u5b50\u7684\u73af\u72b6\u4e8c\u70f7\u6c27\u57fa\u3001\u6216\u5177\u67094\u81f310\u4e2a\u78b3\u539f\u5b50\u7684\u73af\u70f7\u6c27\u57fa\u3001\u6216\u82ef\u6c27\u57fa\u3001\u6216\u5177\u67096\u81f320\u4e2a\u78b3\u539f\u5b50\u7684\u82b3\u57fa\u3001\u6216\u5177\u67091\u81f310\u4e2a\u78b3\u539f\u5b50\u7684\u70f7\u57fa\u3001\u6216\u5177\u67092\u81f320\u4e2a\u78b3\u539f\u5b50\u7684\u70ef\u57fa\u3001\u6216\u5177\u67097\u81f320\u4e2a\u78b3\u539f\u5b50\u7684\u82b3\u70f7\u57fa\u3001\u6216\u5364\u4ee3\u7269\uff0c\u5e76\u4e14\u5176\u4e2dX\u662f\u4e00\u4e2a\u6781\u6027\u7684\u542b\u5c3f\u7d20\u7684\u6709\u673a\u57fa\u56e2\uff0c\u5e76\u4e14\u5176\u4e2dm\u53d6\u503c1\u62162\uff0c\u5e76\u4e14\u5176\u4e2dn\u662f1\u81f38\u7684\u6574\u6570\uff0c\u5e76\u4e14\u5176\u4e2dR2\u662f\u6c22\u539f\u5b50\u6216\u4e00\u4e2a\u5177 An acyl group having 1 to 20 carbon atoms.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可硫交联的橡胶混合物，尤其用于车辆轮胎的胎面，以及一种车辆轮胎。
技术介绍
该胎面的橡胶混合物在很大程度上确定车辆轮胎、尤其车辆充气轮胎的行驶特性。术语车辆轮胎在本文件中理解为车辆充气轮胎、全橡胶轮胎和两轮轮胎。同样，首要地用于在受到强机械负载的位置中的带件、软管或帘线带的橡胶混合物主要负责为这种橡胶制品提供稳定性和耐用性。因此，对这些用于车辆充气轮胎、帘线带、带件和软管的橡胶混合物提出了非常高的要求。在已知的轮胎特性中的大部分特性(如湿抓地行为、干致动、操纵行为、滚动阻力、冬季特性、磨损行为和摩擦特性)之间存在目的冲突。尤其在车辆充气轮胎中，已经进行了多种实验，以通过首要地在胎面混合物中改变聚合物成分、填料和其他添加剂来正面地影响轮胎的特性。在此必须考虑到，在一种轮胎特性中的改善通常伴随着在另一种特性中的劣化。在一个给定的混合体系中存在例如不同的已知的可能性来优化操作行为，其中提高了橡胶混合物的刚性。要提及的是，例如填充度的提高和固化后橡胶混合物的网络结点密度的提高。提高的填充剂比例伴随着滚动阻力中的缺点，而网络的增大导致了橡胶混合物的抗撕裂特性以及湿抓地指标的劣化。此外已知的是，橡胶混合物(尤其用于车辆充气轮胎的胎面)可以包含二氧化硅作为填充剂。还已知的是，当借助于硅烷偶联剂将二氧化硅连接到这种或这些聚合物时，在橡胶混合物的滚动阻力行为和可加工性方面产生了优点。在现有技术中已知的硅烷偶联剂例如从DE2536674C3和DE2255577C3得出。
技术实现思路
现在本专利技术的基本目的在于，提供一种橡胶混合物，该橡胶混合物与现有技术相比具有更高的刚性，而没有显著不利地影响针对滚动阻力与湿抓地之间的目标冲突的指标。此外，应当任选地改进该橡胶混合物的磨损耐受性。这个目的是通过一种橡胶混合物实现的，该橡胶混合物包含以下组成成分：-至少一种二烯橡胶和-10至200phr的至少一种二氧化硅和-2至20phf的至少一种具有如下通式的硅烷I)[(R1)3Si-X]mSn(R2)2-m，其中残基R1在一个分子中可以是相同或不同的并且为具有1至10个碳原子的烷氧基、或具有2至10个碳原子的环状二烷氧基、或具有4至10个碳原子的环烷氧基、或苯氧基、或具有6至20个碳原子的芳基、或具有1至10个碳原子的烷基、或具有2至20个碳原子的烯基、或具有7至20个碳原子的芳烷基、或卤代物，并且其中X是一个极性的含尿素的有机基团，并且其中m取值1或2，并且其中n是1至8的整数，并且其中R2是氢原子或一个具有1至20个碳原子的酰基。出人意料地，该橡胶混合物在几乎保持不变的针对滚动阻力和湿抓地的指标下展现出与现有技术相比更高的刚性。在胎面和/或其他部件中包含根据本专利技术的橡胶混合物的车辆轮胎在操纵性、滚动阻力和湿抓地的目标冲突方面展现出优化的行为。另外，本专利技术的橡胶混合物与现有技术相比具有更短的完全固化时间，由此能够实现在制造例如车辆轮胎时的成本节省。在本文中使用的数值phr(每百份橡胶的质量份数)在此是橡胶工业中常用的用于混合物配方的量值。各个物质的重量份数的计量在本文件中总是相对于100重量份的在混合物中存在的所有高分子的且因此固态的橡胶的总量。在本文件中使用的数值phf(每百份填充剂的质量份数)在此是橡胶工业中常用的用于填充剂的偶联剂的量值。在本专利技术的范围内，phf涉及所存在的二氧化硅，也就是其他实际存在的填充剂(如炭黑)不计入硅烷量中。根据本专利技术，该橡胶混合物包含至少一种二烯橡胶。二烯橡胶是指：通过二烯和/或环烯烃的聚合或共聚产生并且因此在主链中或在侧基中具有C＝C双键的橡胶。该二烯橡胶在此是选自下组，该组由以下各项组成：天然聚异戊二烯和/或合成聚异戊二烯和/或环氧化的聚异戊二烯和/或丁二烯橡胶和/或丁二烯-异戊二烯橡胶和/或溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶和/或乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶和/或苯乙烯-异戊二烯橡胶和/或具有大于20000g/mol的分子量MW的液态橡胶和/或卤丁橡胶和/或聚降冰片烯和/或异戊二烯-异丁烯共聚物和/或乙烯-丙烯二烯橡胶和/或丁腈橡胶和/或氯丁二烯橡胶和/或丙烯酸酯橡胶和/或氟橡胶和/或硅酮橡胶和/或聚硫化物橡胶和/或环氧氯丙烷橡胶和/或苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三聚物和/或氢化的丙烯腈丁二烯橡胶和/或氢化的苯乙烯-丁二烯橡胶。在制造技术用橡胶制品如帘线带、带件和软管和/或鞋底时，尤其使用丁腈橡胶、氢化的丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、卤丁基橡胶或乙烯-丙烯二烯橡胶。该二烯橡胶优选地选自下组，该组由以下各项组成：天然聚异戊二烯和/或合成聚异戊二烯和/或丁二烯橡胶和/或溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶和/或乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶。根据本专利技术的一个优选改进方案，在该橡胶混合物中使用至少两种不同的二烯橡胶类别。根据本专利技术的一个优选实施方式，本专利技术的橡胶混合物包含5至40phr、优选5至30phr的至少一种天然和/或至少一种合成的聚异戊二烯以及25至85phr的至少一种苯乙烯-丁二烯橡胶。由此获得了该橡胶混合物的良好的可加工性与改进的物理特性(如尤其刚性)的组合，其中其他的特性如滚动阻力和/或湿抓地和/或磨损耐受性和/或摩擦特性处于非常好的水平。根据本专利技术的另一个优选实施方式，本专利技术的橡胶混合物包含5至30phr的至少一种天然和/或至少一种合成的聚异戊二烯以及25至80phr的至少一种苯乙烯-丁二烯橡胶以及5至50phr的至少一种丁二烯橡胶。在此，在本专利技术的橡胶混合物中包含至少三种橡胶，其中所有橡胶的总和为100phr。由此获得了该橡胶混合物的良好的可加工性与改进的物理特性(如尤其刚性)的组合，其中其他的特性如滚动阻力和/或湿抓地和/或磨损耐受性和/或摩擦特性处于非常好的水平。此类的橡胶混合物尤其适合于车辆轮胎、尤其轿车轮胎的胎面。根据本专利技术的另一个优选实施方式，本专利技术的橡胶混合物包含60至100phr、优选80至100phr的至少一种天然和/或合成的聚异戊二烯以及0至40phr、优选5至30phr、特别优选5至20phr的至少一种丁二烯橡胶以及0至40phr、优选5至30phr、特别优选5至20phr的至少一种苯乙烯-丁二烯橡胶。由此获得了该橡胶混合物的良好的可加工性与改进的物理特性(如尤其刚性)的组合，其中其他的特性如滚动阻力和/或湿抓地和/或磨损耐受性和/或摩擦特性处于非常好的水平。此类的橡胶混合物尤其适合于车辆轮胎、尤其货车轮胎的胎面。根据本专利技术的一个优选改进方案，该橡胶混合物在此包含60至100phr的至少一种天然和/或合成的聚异戊二烯以及5至30phr的至少一种丁二烯橡胶和/或5至30phr的至少一种苯乙烯-丁二烯橡胶。根据本专利技术的另一个优选实施方式，本专利技术的橡胶混合物包含0至30phr、优选5至30phr的至少一种丁二烯橡胶以及70至100phr、优选70至95phr的至少一种天然和/或合成的聚异戊二烯。此类的橡胶混合物尤其在内部部件(如帘线带橡胶层和/或胎体橡胶层)中展现出良好的特性，例如像在可加工性和/或热量累积(滚动阻力)和/或摩擦特性方面。根据本专利技术的另一个优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
可硫交联的橡胶混合物，包含‑至少一种二烯橡胶和‑10至200phr的至少一种二氧化硅和‑2至20phf的至少一种具有如下通式的硅烷I)[(R1)3Si‑X]mSn(R2)2‑m，其中残基R1在一个分子中可以是相同或不同的并且为具有1至10个碳原子的烷氧基、或具有2至10个碳原子的环状二烷氧基、或具有4至10个碳原子的环烷氧基、或苯氧基、或具有6至20个碳原子的芳基、或具有1至10个碳原子的烷基、或具有2至20个碳原子的烯基、或具有7至20个碳原子的芳烷基、或卤代物，并且其中X是一个极性的含尿素的有机基团，并且其中m取值1或2，并且其中n是1至8的整数，并且其中R2是氢原子或一个具有1至20个碳原子的酰基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.15 DE 102014209255.81.可硫交联的橡胶混合物，包含-至少一种二烯橡胶和-10至200phr的至少一种二氧化硅和-2至20phf的至少一种具有如下通式的硅烷I)[(R1)3Si-X]mSn(R2)2-m，其中残基R1在一个分子中可以是相同或不同的并且为具有1至10个碳原子的烷氧基、或具有2至10个碳原子的环状二烷氧基、或具有4至10个碳原子的环烷氧基、或苯氧基、或具有6至20个碳原子的芳基、或具有1至10个碳原子的烷基、或具有2至20个碳原子的烯基、或具有7至20个碳原子的芳烷基、或卤代物，并且其中X是一个极性的含尿素的有机基团，并且其中m取值1或2，并且其中n是1至8的整数，并且其中R2是氢原子或一个具有1至20个碳原子的酰基。2.根据权利要求1所述的可硫交联的橡胶混合物，其特征在于，该极性的含尿素的有机基团X具有至少一种尿素衍生物作为极性官能团，该尿素衍生物在两个氮原子上带有有机烃基，其中在该含尿素基团的第一个氮原子与该Sn基团的硫之间的基团是脂肪族的，并且在该含尿素基团的第二个氮原子与(R1)3Si-基团的硅原子之间的基团是脂肪族或芳香族的。3.根据权利要求1所述的可硫交联的橡胶混合物，其特征在于，该极性的含尿素的有机基团X具有至少一种尿素衍生物作为极性官能团，该尿素衍生物在两个氮原子上带有有机烃基，其中在该含尿素基团的第一个氮原子与该Sn基团的硫之间的基团是脂肪族的，并且在该含尿素基团的第二个氮原子与(R1)3Si-基团的硅原子之间的基团是脂肪族。4.根据权利要求1所述的可硫交联的橡胶混合物，其特征在于，该极性的含尿素的有机基团X是1-乙基-3-丙基-尿素残基。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：基尔斯滕·施韦肯迪克，诺贝特·米勒，卡拉·雷克，尤利娅·舍费尔，
申请(专利权)人：大陆轮胎德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE