硫可交联的胶化混合物制造技术

本发明专利技术涉及用于机动车辆充气轮胎中的增强元件的一种硫可交联的胶化混合物，该混合物包括从70至100phr(重量份，基于100重量份的该混合物中的所有橡胶)的天然橡胶、高达30phr的至少一种聚丁二烯、高达15phr的至少一种碳黑、从20至100phr的至少一种高分散性硅石、至少一种硅烷偶联剂以及一种粘接体系。本发明专利技术进一步涉及包括该硫交联的胶化混合物的多种机动车辆充气轮胎。为了改善对开裂以及裂纹生长的抗性，并且具有良好的附着性以及良好的机械和动态特性，该高分散性硅石具有大于130m

A mixture of sulfur crosslinkable gel

The invention relates to a method for inflating a mixture of sulfur enhanced gelling component crosslinkable tire in a motor vehicle, which comprises a mixture of from 70 to 100phr (by weight, all the rubber mixture 100 parts by weight based on the natural rubber), up to 30phr at least one poly butadiene, at least up to 15phr a carbon black, from 20 to 100phr at least one high dispersion of silica, at least a silane coupling agent and a bonding system. A variety of motor vehicle tyres the invention further relates to a gel mixture including the sulfur crosslinked. In order to improve the resistance to cracking and crack growth, as well as good adhesion and good mechanical and dynamic properties, the highly dispersed silica has a greater than 130m

【技术实现步骤摘要】
硫可交联的胶化混合物
本专利技术涉及用于充气轮胎中的强化物的一种硫可交联的胶化混合物，该混合物包括从70至100phr(重量份，基于100重量份的该混合物中的所有橡胶)的天然橡胶、高达30phr的至少一种聚丁二烯、高达15phr的至少一种碳黑、从20至100phr的至少一种高分散性硅石、至少一种硅烷偶联剂、以及一种粘合剂体系。本专利技术进一步涉及包括该硫交联的胶化混合物的多种充气轮胎。在本说明书中所使用的phr(按重量计每百份橡胶中的份数)数据是在橡胶工业中为混合物配方所使用的常规的定量数据。在这里，这些单独的物质以重量份加入的量值始终是基于100重量份的在该混合物中存在的所有橡胶的全部组成。
技术介绍
由织物或金属的强化物，例如，用涂敷黄铜的钢丝帘线来增强充气轮胎，以便经受住高机械应力。作为举例，充气轮胎在带束中、在胎圈芯中、以及可任选地在胎体中包括涂敷黄铜的钢丝帘线。为了保证该橡胶-强化物复合材料是耐用的，有意使该嵌入橡胶混合物(胶化混合物)表现出对该强化物的良好的附着性，并且此附着性不应因老化以及储存在潮湿条件下而受损。此外，这些硫化产品应表现出高的动态和机械强度以及低的对开裂和裂纹扩展的敏感性。通过直接法使用粘合剂混合物进行浸渍(例如，以间苯二酚甲醛树脂与橡胶乳液相结合(RFL浸涂))或通过使用聚异氰酸酯类的未硫化橡胶的粘合剂溶液来实现将橡胶附着到织物强化物上。在该胶化混合物中使用被称为补强树脂类的成分能有利地影响橡胶-金属的附着。已知的补强树脂类的实例是木质素、聚合树脂类、以及具有固化剂的苯酚甲醛树脂类。已知的长久以来用于改善橡胶-金属的附着的一种方法是使用钴盐类和/或一种间苯二酚-甲醛-硅石体系、或一种间苯二酚-甲醛体系作为这些胶化混合物的添加料。作为举例，由KGK橡胶-胶质-塑料(KautschukGummiKunststoffe)No.5/99，第322-328页，GAK8/1995，第536页，以及EP-A-1260384已知具有钴盐类以及具有一种间苯二酚-甲醛-硅石体系的多种胶化混合物。在已知的多种胶化混合物中使用的填料是在以下碳黑与硅石比率下使用的碳黑和/或硅石：从100∶0至80∶20，或另外从20∶80至0∶100。由DE69602212T2已知如权利要求1中前序所述的硫可交联的胶化混合物。在那篇文献中，作为举例，它们被用作为用于带束的胶化混合物。那里旨在降低轮胎的滚动阻力，而不损害轮胎、具体地是带束的其他特性，如附着性、耐磨性、以及耐用性，并且不损害轮胎的生产。在这里，表述“高分散性硅石”的意思是指能破碎或解聚并且因此能特别良好并且均匀地分散(分布)于一种弹性基体中的一种硅石。所述特别良好的分布可以通过薄层的电子显微照片或光学显微照片来证实。由赢创工业(EvonikIndustries)推向市场的硅石VN2以及VN3并不是高分散性硅石。使用高分散性硅石旨在将该硫化混合物中的材料疲劳降低至最小，并且从而降低该混合物从强化物分离的风险。在DE69602212T2中所使用的高分散性硅石的CTAB指数为≤125m2/g。
技术实现思路
本专利技术是基于提供多种胶化混合物的目的，这些胶化混合物可以用于充气轮胎中的强化物，并且这些胶化混合物的特征在于具有改善的对开裂以及裂纹扩展的抗性，同时具有良好的附着性以及良好的机械和动态特性。由此应当改善充气轮胎的寿命。在该高分散性硅石根据ASTMD3765的CTAB指数大于130m2/g的情况下，本专利技术实现了该目的。出人意料地，已经发现使用具有高的CTAB指数、即具有大的比表面积并且没有十六烷基三甲基溴化铵不能进入其中的孔的高分散性硅石，能够显著地改善开裂速率以及裂纹扩展速率。因而，作为举例，使用本专利技术的一种胶化混合物作为用于带束的胶化混合物的轮胎获得了显著增加的寿命。该胶化混合物包括从70至100phr的天然橡胶(NR)，此天然橡胶是在植物中生化地合成的具有99％以上的顺式-1，4含量的一种聚异戊二烯。该胶化混合物包括最高达30phr、优选从15至25phr的至少一种聚丁二烯(BR)作为另外的橡胶。为了具有特别良好的附着特性以及良好的加工性能，该聚丁二烯是具有按重量计95％以上的顺式含量的一种聚丁二烯或一种功能化的Li-聚丁二烯，例如来自日本瑞翁(NipponZeon)的BR1250H或在EP2289990A1中描述的类型的功能化的聚丁二烯类。本专利技术的胶化混合物可以包括高达15phr的至少一种碳黑。然而，相应地，它也可以完全没有碳黑。可以使用的碳黑的类型是常规地用于胶化混合物的那些，例如N326型的碳黑。该胶化混合物包括从20至100phr、优选从40至80phr的至少一种具有大于130m2/g的CTAB指数的高分散性硅石。然而，相应地，还可能的是多种这些硅石同时存在于该混合物中。在本申请中，表述“高分散性硅石”涵盖本领域的普通技术人员所知的能够良好并且均匀地分散在弹性基体中的硅石。它们作为被称为HD硅石的产品被推向市场，例如来自赢创工业的7000或来自罗地亚(Rhodia)的1165MP。它们在暴露于外力时表现出显著改善的结构稳定性，并且因此能够良好地分散于该混合物中。为了改善可加工性，并且为了对该硅石以及可任选地存在于该二烯基橡胶中的其他极性填料进行偶联，在该胶化混合物中使用了多种硅烷偶联剂。在该橡胶或该橡胶混合物的混合(原位)过程中，或在将该填料加入到该橡胶中之前进行预处理(预改性)的环境下，这些硅烷偶联剂与该硅石的表面的硅烷醇基反应。可以在这里使用的硅烷偶联剂是对本领域的普通技术人员来说已知的用于橡胶混合物中的任何硅烷偶联剂。由现有技术已知的这种类型的偶联剂是双官能的有机硅烷类，该双官能的有机硅烷类具有至少一个烷氧基、环烷氧基、或苯氧基作为硅原子上的离去基团，并且具有作为其他官能度的一种基团，该基团任选地在断裂反应过程后能够与聚合物的双键进行化学反应。作为举例，该最后提及的基团可以是以下化学基团：--SCN、-SH、-NH2、或-Sx-(其中x＝从2至8)。因此，举例来说，作为硅烷偶联剂，有可能使用3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-硫氰基丙基三甲氧基硅烷、或具有从2至8个硫原子的3，3′-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物类例如3，3′-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物(TESPT)、相对应的二硫化物、或具有从1至8个硫原子的这些硫化物的混合物，该混合物具有不同含量的不同硫化物。作为举例，在这里还可能以与工业碳黑(来自赢创工业的商品名X50S)的混合物的形式将TESPT加入。嵌段巯基硅烷类，如由WO99/09036已知的那些，也可以用作硅烷偶联剂。还可能使用诸如在WO2008/083241A1、WO2008/083242A1、WO2008/083243A1、以及WO2008/083244A1中所描述的那些的硅烷。作为举例，有可能使用由美国迈图高新材料集团(MomentivePerformanceMaterials，USA)作为NXT推向市场的不同变体的硅烷类，或者由赢创工业作为VPSi363推向市场的硅烷类。该胶化混合物还可以包括除碳黑和这些高分散性硅石以外的其他填料，例如其他硅石、硅铝酸盐、白垩、淀粉、氧化镁、二氧化钛、或橡胶凝胶体类。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充气轮胎，该充气轮胎包括一种硫交联的胶化混合物，所述胶化混合物包括‑从70至100phr(重量份，基于100重量份的该混合物中的所有橡胶)的天然橡胶，‑最高达30phr的至少一种聚丁二烯，‑最高达15phr的至少一种碳黑，‑从20至100phr的至少一种高分散性硅石，‑至少一种硅烷偶联剂，以及‑一种粘合剂体系，其特征在于，该强化物是金属型的强化物，该粘合剂体系是基于有机钴盐类和补强树脂类、以及大于2.5phr的硫的一种钢丝帘线粘合剂体系，而且该高分散性硅石根据ASTM D 3765的CTAB指数大于130m

【技术特征摘要】
2011.09.09 DE 102011053450.41.一种充气轮胎，该充气轮胎包括一种硫交联的胶化混合物，所述胶化混合物包括-从70至100phr(重量份，基于100重量份的该混合物中的所有橡胶)的天然橡胶，-最高达30phr的至少一种聚丁二烯，-最高达15phr的至少一种碳黑，-从20至100phr的至少一种高分散性硅石，-至少一种硅烷偶联剂，以及-一种粘合剂体系，其特征在于，该强化物是金属型的强化物，该粘合剂体系是基于有机钴盐类和补强树脂类、以及大于2.5phr的硫的一种钢丝帘线粘合剂体系，而且该高分散性硅石根据ASTMD3765的CTAB指数大于130m2/g。2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，该至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·克拉默，卡拉·雷克，马克·克雷耶，托尔斯滕·托尔布吕格，
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