高性能轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆，特别是机动车辆的车轮的轮胎，其特征在于胎面包含(全同立构苯乙烯/反式‑丁二烯):二烯封端的共聚物的至少一种共聚物。所述胎面的特征在于，对于温度作用敏感性较低，缺点较少，性能一致性更好，和在附着性和/或耐撕裂性方面的特性改进。

High performance tires

The invention relates to a tire for vehicles, especially the wheels of a motor vehicle, which is characterized by a tread containing at least one copolymer of diene terminated copolymers (all isomorphic styrene / trans butadiene). The profile of the tread is characterized by low sensitivity to temperature, less shortcomings, better performance consistency, and improvement in characteristics of attachment and / or tearing resistance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高性能轮胎专利
本专利技术涉及用于车辆，特别是机动车辆的车轮的高性能轮胎。具体地，本专利技术涉及一种高性能轮胎，其包含胎面，该胎面包括通过交联可交联的弹性体组合物而获得的交联弹性体材料。现有技术文献US3903019，US4112210，US4129705，US4933401，US5100965，US5753579，US6103842和US6627715中描述了用于生产聚合物和共聚物的许多催化剂和方法。文献US4669518，US5317062，US6429245，US6581659，US6872772，US6889737，US7048023，US8937130，US2004/0039104，US2004/0177907，EP1593528，WO2010/006655和WO2012/069335中描述了聚合物和共聚物用于生产至少一种轮胎部件的用途。
技术实现思路
轮胎领域研究的目标之一是增加驾驶安全性以及增加整体性能。设计高性能轮胎来高速使用，因此必须确保在全部条件下高的附着性(grip)，尤其是在高速变向过程中和在光滑沥青上。高性能轮胎，通常称作“HP”和“UHP”(“高性能”和“超高性能”)特别地，但不排他地，是属于根据E:T:R:T:O分类的“T”、“U”、“H”、“V”、“ZR”、“W”和“Y”种类的那些，其适于高于190km/h和高达超过300km/h的最大速度，对于其来说在高温的工作性能是关键的，并且构成了它们的设计和生产中最重要的因素之一。典型地，用于生产高性能轮胎胎面的弹性体组合物可以包含大量的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)。高性能轮胎在使用过程中，特别是在高速驱动和操控过程中，经受可测量的升温，这会导致胎面弱化，并且对附着性具有不利影响。因此，必需当轮胎温度升高时也确保机械性能和表现的一致性。同时，高性能轮胎必须在非极端驾驶条件下也确保最优性能。引入轮胎胎面中的弹性体材料的刚度和滞后性对于它的行为具有影响。与高机械性能值相伴的高滞后性会赋予轮胎胎面以高附着性和高耐磨损性和耐撕裂性，这有益于在甚至更苛刻的操控中的处置，但是会导致高的滚动阻力。相反，滞后性较小的胎面确保了低滚动阻力，但是另一方面降低了附着性。低温时的高滞后性确保在潮湿地形中良好的路面保持性(roadholding)，而高温时的高滞后性值确保当轮胎在特别苛刻的驾驶条件下使用时良好的路面保持性。在非极端条件下驾驶过程中，为了限制滚动阻力和因此获得低的燃料消耗，有利地是轮胎胎面中包含的弹性体材料的滞后性在中等温度时尽可能低。最后，胎面应当表现出降低的热塑性，换言之，它应当在工作温度升高时保持足够的刚度。因为看起来使用基于仅一种弹性体聚合物的混合物不可能获得上述矛盾的特性，所以从全部观点来说，为了获得具有最优特性的轮胎胎面，使用弹性体聚合物和/或不同物理化学特性的共聚物的混合物来制备用于轮胎胎面的弹性体材料。典型地，可以通过将树脂引入胎面混合物中来获得增加的滞后性。该树脂没有与形成基础弹性体组合物的弹性体聚合物和/或共聚物交联，因此使弹性体组合物的静态机械性能下降。所以，可能发生轮胎胎面的撕裂，尤其是在苛刻工作的情况中发生，甚至在其非延长的使用后发生。下面的不同方案是将玻璃化转变的温度值高于弹性体的材料引入用于制备胎面的弹性体混合物中。例如，对于包含苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)的典型的混合物来说，可以通过增加混合物中所用的苯乙烯的含量，或者通过添加特征在于高转变温度的热塑性聚合物或树脂(热力学类型例如熔点，或动力学类型例如玻璃化转变)来提高胎面混合物的玻璃化转变。在聚合过程中高百分比苯乙烯的存在促进嵌段共聚物的形成，即其中存在10或更多个连续苯乙烯单元的共聚物，其可以具有聚苯乙烯典型的玻璃化转变温度(+100℃)。这些嵌段共聚物是热塑性的，因此表现出不适于生产轮胎胎面，因为它们的机械性能和耐磨损性将被彻底抵消。不饱和的热塑性聚合物具有与形成基础弹性体组合物的聚合物和/或共聚物交联的优点，但是另一方面，不显著增加最终轮胎胎面的滞后性，因为它们不具有高苯乙烯含量。在这种情况中，与添加了树脂的轮胎胎面相比，最终轮胎胎面将具有较好的耐撕裂性，但是附着性降低。在尝试同时改进最终轮胎胎面的附着性和耐久性中，低分子量(LMW)树脂和聚合物经常一起使用。但是，这些材料的组合不可能完全解决轮胎胎面的耐磨(磨损)性问题。因此，申请人考虑仍然非常需要用于高性能轮胎胎面的混合物，其可以协调前述特性，特别是在低温和高温的高滞后性，但是在中间温度具有最优值来降低滚动阻力，和在高温更好的刚度，但是在该温度胎面的热塑性行为较少，同时保持最优的静态机械性能值，这确保了耐撕裂性和降低磨损。申请人已经令人惊讶地发现，有规立构苯乙烯-丁二烯(特别是反式构造的丁二烯和全同立构构型的苯乙烯)的共聚物，其具有由一个或多个二烯单体的序列组成的末端聚合嵌段，可以有利地用于生产轮胎胎面所用的弹性体组合物中，以克服上述缺点。二烯单体优选的例子是共轭的或孤立的二烯单体，例如异戊二烯、1,4-戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、环戊二烯、1-乙烯基环戊烯、2-乙烯基环己烯、4-乙烯基环己烯。末端聚合嵌段优选由3-100个连锁的二烯单元的序列组成。在本说明书和随后的权利要求书的上下文中，(苯乙烯-丁二烯)-二烯的共聚物具有由反式构造的丁二烯序列和全同立构构型的苯乙烯组成的苯乙烯-丁二烯嵌段，和由一个或多个二烯单体的序列组成的末端聚合嵌段，该共聚物由术语(全同立构苯乙烯/反式-丁二烯):二烯封端的共聚物来表示。术语“丁二烯的反式构造”表示丁二烯单体的几何排列，其中链增长的两个单键排列在相对于中心双键的相对侧，如下面的结构式所示。术语“苯乙烯的全同立构构型”表示苯乙烯单体的全同立构排列，即这样的排列，其中带有苯乙烯基团的碳原子具有相同的相对构型，并且该苯乙烯基团具有相对于平面相同的空间排列，如下面的结构式所示。丁二烯和苯乙烯单体以无规模式排列在聚合物链中，而二烯单体以嵌段排列在由丁二烯和苯乙烯单体形成的链的一端或两端，如在下面的图示中用于说明但非限定性目的所示的，其中D表示二烯单体，B表示丁二烯单体，和S表示苯乙烯单体。Dx-(Sm-Bz-)n-Dy其中x是0-100的整数，y是3-100的整数，和m和z是1-4的整数，和n是作为分子量的函数变化的整数。申请人已经令人惊讶地发现，在生产轮胎胎面所用的弹性体组合物中使用具有上述特性的共聚物能够克服所述缺点。特别地，在生产轮胎胎面所用的弹性体组合物中使用具有上述特性的共聚物确保苯乙烯的高供给，与基础弹性体组合物交联，和在其中溶解。有利地，在生产轮胎胎面所用的弹性体组合物中使用全同立构苯乙烯-反式-丁二烯:二烯封端的共聚物能够获得这样的轮胎胎面，其特征在于相对于使用常规的油和树脂的混合物来说，热塑性降低，同时在破裂和/或高伸长率保持高的机械特性值，并且在高温时高刚度和在低温和高温时滞后性值高。因此，获得了轮胎胎面对于温度效应的敏感性的总体降低，尤其是对于加热。另外，轮胎胎面表现出较低的弱化，更大的性能品质一致性和改进的耐撕裂性，甚至当经历苛刻工作，例如高速和/或在变向操控过程中也是如此。本专利技术因此在第一方面涉及一种车轮轮胎，其包含：-胎体结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
车轮轮胎，其包含：‑胎体结构；‑胎面胶，其施用到相对于所述胎体结构的径向外部位置；其特征在于所述胎面胶包含通过交联可交联的弹性体组合物而获得的交联弹性体材料，其中所述弹性体组合物包含至少(全同立构苯乙烯/反式‑丁二烯):二烯封端的共聚物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.车轮轮胎，其包含：-胎体结构；-胎面胶，其施用到相对于所述胎体结构的径向外部位置；其特征在于所述胎面胶包含通过交联可交联的弹性体组合物而获得的交联弹性体材料，其中所述弹性体组合物包含至少(全同立构苯乙烯/反式-丁二烯):二烯封端的共聚物。2.根据权利要求1所述的车轮轮胎，其特征在于所述共聚物的苯乙烯含量高于40重量％，优选高于50重量％，更优选高于60重量％，相对于所述共聚物的总重量计。3.根据权利要求1所述的车轮轮胎，其特征在于所述共聚物的1,4-丁二烯含量低于60重量％，优选低于40重量％，更优选低于20重量％，相对于所述共聚物的总重量计。4.根据权利要求1所述的车轮轮胎，其特征在于用于实现所述共聚物的末端聚合嵌段的二烯单体选自孤立的或共轭的二烯单体。5.根据权利要求4所述的车轮轮胎，其特征在于所述二烯单体选自异戊二烯、1,4-戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、环戊二烯、1-乙烯基-环戊烯、1-乙烯基-环戊烯、2-乙烯基-环己烯、4-乙烯基-环己烯及其混合物。6.根据权利要求5所述的车轮轮胎，其特征在于所述二烯单体选自异戊二烯、1,4-己二烯、环戊二烯及其混合物。7.根据前述权利要求中任一项所述的车轮轮胎，其特征在于所述末端聚合嵌段由一个或多个二烯单体的序列组成，该序列包含3-100个连锁的二烯单元。8.根据前述权利要求中任一项所述的车轮轮胎，其特征在于所述末端聚合嵌段占所述共聚物总重量的小于2重量％。9.根据权利要求8所述的车轮轮胎，其特征在于所述末端聚合嵌段占所述共聚物总重量的小于1重量％。10.根据权利要求1所述的车轮轮胎，其特征在于所述共聚物用DSC以10℃/min测量的拐点Tg值是-50℃到+20℃。11.根据权利要求1所述的车轮轮胎，其特征在于所述共聚物的分子量高于或等于20,000Da，优选高于或等于50,000Da，更优选高于或等于100,000Da，仍然更优选高于或等于200,000Da。12.根据权利要求1所述的车轮轮胎，其特征在于所述共聚物的分子量低于或等于1,500,000Da，优选低于或等于1,250,000Da，更优选低于或等于1,000,000Da，仍然更优选低于或等于900,000Da。13.根据权利要求1所述的车轮轮胎，其特征在于所述弹性体组合物包含高于1phr，优选高...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·喀斯特拉尼，T·汉尼尔，E·阿尔比扎逖，A·普罗托，C·卡帕奇尔尼，M·加利姆比尔缇，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎股份公司，米兰综合工科大学，
类型：发明
国别省市：意大利,IT