充气轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种充气轮胎，其具有包含可硫化的橡胶组合物的胎面，基于100重量份的弹性体(phr)计，所述组合物包含：(A)约60至约40 phr的玻璃化转变温度(Tg)为‑85℃至‑50℃的溶聚苯乙烯‑丁二烯橡胶；(B)约40至约60 phr的天然橡胶；和(C)约5至40 phr的操作油；(D)任选地，约5至15 phr的烃牵引树脂；(E)60至90 phr的白炭黑；其中白炭黑对油和牵引树脂总量的重量比大于2.2。

Pneumatic tire

The present invention relates to a pneumatic tire with a tread containing vulcanizable rubber compositions based on a 100-weight elastomer (phr) meter. The compositions comprise: (A) soluble polystyrene-butadiene rubber with glass transition temperatures of about 60 to 40 phr (Tg) from 85 to 50 degrees centigrade; (B) natural rubber with rubber of about 40 to 60 phr; and (C) operating oil of about 5 to 40 phr; (D) optional. In addition, about 5 to 15 phr of hydrocarbon traction resin; (E) 60 to 90 phr of silica, in which the weight ratio of silica to total oil and traction resin is more than 2.2.

【技术实现步骤摘要】
充气轮胎专利技术背景非常期望轮胎具有良好的抗湿滑性、低滚动阻力和良好的耐磨特性。传统地，在不牺牲轮胎的抗湿滑性和牵引特性的情况下改善轮胎的耐磨特性是非常困难的。这些性能很大程度上取决于制造轮胎时使用的橡胶的动态粘弹性。为了降低滚动阻力并改善轮胎的胎面耐磨特性，传统地将具有高回弹的橡胶用于制造轮胎胎面橡胶配混物。另一方面，为了提高轮胎的抗湿滑性，一般而言，将经受大能量损耗的橡胶用于轮胎胎面。为了平衡这两个粘弹性上不一致的性能，通常将各种类型的合成和天然橡胶的混合物用于轮胎胎面。有时需要具有促进积雪覆盖表面的牵引的胎面的轮胎。可以提出轮胎胎面的各种橡胶组合物。在本文中，挑战是当意欲将胎面用于低温冬季条件特别是用于车辆积雪驾驶时，降低此类胎面橡胶组合物的固化刚度，其通过具有在20℃下较低的储能模量G’示出。认为提供此类保持其湿地牵引性能同时促进低温（例如冬季）性能的轮胎胎面橡胶组合物示出巨大挑战。专利技术概述本专利技术涉及一种充气轮胎，其具有包含可硫化的橡胶组合物的胎面，基于100重量份的弹性体(phr)计，所述橡胶组合物包含：(A)约60至约40phr的玻璃化转变温度(Tg)为-85℃至-50℃的溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶；(B)约40至约60phr的天然橡胶；和(C)约5至40phr的操作油；(D)任选地，约5至15phr的烃牵引树脂(hydrocarbontractionresin)；(E)60至90phr的白炭黑；其中白炭黑对油和牵引树脂总量的重量比大于2.2。本专利技术进一步涉及制造轮胎的方法。专利技术描述本文公开了一种充气轮胎，其具有包含可硫化的橡胶组合物的胎面，基于100重量份的弹性体(phr)计，所述橡胶组合物包含：(A)约60至约40phr的玻璃化转变温度(Tg)为-85℃至-50℃的溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶；(B)约40至约60phr的天然橡胶；和(C)约5至40phr的操作油；(D)任选地，约5至15phr的烃牵引树脂；(E)60至90phr的白炭黑；其中白炭黑对油和牵引树脂总量的重量比大于2.2。本专利技术进一步公开制造轮胎的方法。所述橡胶组合物包含40至60phr的玻璃化转变温度(Tg)为-85℃至-50℃的苯乙烯-丁二烯橡胶。可以采用各种官能团官能化所述苯乙烯-丁二烯橡胶，或者所述苯乙烯-丁二烯橡胶可以为非官能化的。在一个实施方案中，采用伯胺基团与硫醇基团中的至少一个和烷氧基硅烷基团官能化所述苯乙烯-丁二烯橡胶。在一个实施方案中，通过共聚苯乙烯和丁二烯获得苯乙烯-丁二烯橡胶，并且特征在于所述苯乙烯-丁二烯橡胶具有键合至聚合物链的伯胺基团和/或硫醇基团和烷氧基甲硅烷基。在一个实施方案中，所述烷氧基甲硅烷基为乙氧基甲硅烷基。在一个实施方案中，所述苯乙烯-丁二烯橡胶为非官能化的。所述伯胺基团和/或硫醇基团可以键合至聚合开始端、聚合结束端、苯乙烯-丁二烯橡胶的主链和侧链的任一个，只要其键合至苯乙烯-丁二烯橡胶链。然而，优选将伯胺基团和/或硫醇基团引入聚合开始端或聚合结束端，因为抑制了聚合物端部的能量消失以改善迟滞损耗特性。此外，键合至(共)聚合物橡胶的聚合物链的烷氧基甲硅烷基的含量优选为0.5至200mmol/kg的苯乙烯-丁二烯橡胶。所述含量更优选为1至100mmol/kg的苯乙烯-丁二烯橡胶，特别优选为2至50mmol/kg的苯乙烯-丁二烯橡胶。所述烷氧基甲硅烷基可以键合至聚合开始端、聚合结束端、(共)聚合物的主链和侧链的任一个，只要其键合至(共)聚合物链。然而，优选将烷氧基甲硅烷基引入聚合开始端或聚合结束端，因为从(共)聚合物端部抑制了能量的消失以能够改善迟滞损耗特性。苯乙烯-丁二烯橡胶的生产可以通过使用有机碱金属和/或有机碱土金属作为引发剂的阴离子聚合使苯乙烯和丁二烯在烃溶剂中聚合，添加具有被保护基保护的伯胺基团和/或被保护基保护的硫醇基团和烷氧基甲硅烷基的终止剂化合物以在聚合基本上完成时使其与活性聚合物链端部反应，然后例如通过水解或其他适当的程序进行解封。在一个实施方案中，可以如U.S.7,342,070中公开地生产苯乙烯-丁二烯橡胶。在另一实施方案中，可以如WO2007/047943中公开地生产苯乙烯-丁二烯橡胶。在一个实施方案中，和如U.S.7,342,070中教导地，苯乙烯-丁二烯橡胶具有式(I)或(II)其中P为共轭二烯烃或共轭二烯烃和芳族乙烯基化合物的(共)聚合物链，R1为具有1至12个碳原子的亚烷基链，R2和R3各自独立地为具有1至20个碳原子的烷基、烯丙基或芳基，n为1或2的整数，m为1或2的整数，k为1或2的整数，条件是n+m+k为3或4的整数，其中P、R1、R2和R3具有与对上述式I给出的相同的定义，j为1至3的整数，h为1至3的整数，条件是j+h为2至4的整数。具有被保护的伯氨基和烷氧基甲硅烷基的终止剂化合物可以为本领域已知的各种化合物的任一种。在一个实施方案中，具有被保护的伯氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物可以包括例如N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、1-三甲基甲硅烷基-2,2-二甲氧基-1-氮杂-2-硅杂环戊烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基三甲氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基三乙氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基三甲氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)-氨基乙基三乙氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基甲基二乙氧基硅烷等，并且优选的是1-三甲基甲硅烷基-2,2-二甲氧基-1-氮杂-2-硅杂环戊烷、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷和N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基甲基二乙氧基硅烷。在一个实施方案中，具有被保护的伯氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物为N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基三乙氧基硅烷。在一个实施方案中，具有被保护的伯氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物可以为具有式III的任何化合物其中结合氮(N)原子的R为被保护的胺基团，其在适当的后处理后产生伯胺，R’代表具有1至18个碳原子的选自烷基、环烷基、烯丙基或芳基的基团；和X为1至20的整数。在一个实施方案中，至少一个R’基团为乙基。适当的后处理以产生伯胺，是指在活性聚合物与具有被保护的伯氨基和烷氧基甲硅烷基的化合物反应之后除去保护基。例如，在双(三烷基甲硅烷基)保护基的情况下，在N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基丙基三乙氧基硅烷中时，使用水解除去三烷基甲硅烷基并留下伯胺。在一个实施方案中，所述橡胶组合物包含约40至约60phr的采用烷氧基硅烷和伯胺基团或硫醇基团官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶。采用烷氧基硅烷基团和伯胺基团官能化的合适的苯乙烯-丁二烯橡胶是商购的，例如来自JapanSyntheticRubber(JSR)的HPR340。在一个实施方案中，所述溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶在WO2007/047943中公开并被烷氧基硅烷基团和硫醇官能化，并包含活性阴离子聚合物和由式VII表示的硅烷-硫化物改性剂的反应产物其中Si为硅；S为硫；O为氧；x为选自1、2和3的整数；y为选自0、1和2的整数；x+y=3；R4相同或不同并为(C1-C16)烷基；R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充气轮胎，其具有特征在于可硫化的橡胶组合物的胎面，基于100重量份的弹性体(phr)计，所述橡胶组合物包含：(A) 约60至约40 phr的玻璃化转变温度(Tg)为‑85℃至‑50℃的溶聚苯乙烯‑丁二烯橡胶；(B) 约40至约60 phr的天然橡胶；和(C) 约5至40 phr的操作油；(D) 任选地，约5至15 phr的烃牵引树脂；(E) 60至90 phr的白炭黑；其中白炭黑对油和牵引树脂总量的重量比大于2.2。

【技术特征摘要】
2017.08.31 US 15/6923351.一种充气轮胎，其具有特征在于可硫化的橡胶组合物的胎面，基于100重量份的弹性体(phr)计，所述橡胶组合物包含：(A)约60至约40phr的玻璃化转变温度(Tg)为-85℃至-50℃的溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶；(B)约40至约60phr的天然橡胶；和(C)约5至40phr的操作油；(D)任选地，约5至15phr的烃牵引树脂；(E)60至90phr的白炭黑；其中白炭黑对油和牵引树脂总量的重量比大于2.2。2.权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于所述溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶采用烷氧基硅烷基团和选自伯胺和硫醇的至少一种官能团官能化。3.权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于所述油选自芳族油、链烷油、环烷油、MES、TDAE、重质环烷油和植物油。4.权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于所述溶聚苯乙烯-丁二烯橡胶采用烷氧基硅烷基团和伯胺基团官能化并由式(1)或(2)表示其中P为共轭二烯烃或共轭二烯烃和芳族乙烯基化合物的(共)聚合物链，R1为具有1至12个碳原子的亚烷基，R2和R3各自独立地为具有1至20个碳原子的烷基、烯丙基或芳基，n为1或2的整数，m为1或2的整数，k为1或2的整数，条件是n+m+k为3或4的整数，其中P、R1、R2和R3具有与对上述式(...

【专利技术属性】
技术研发人员：NA伊西特曼，GMV蒂伦，
申请(专利权)人：固特异轮胎和橡胶公司，
类型：发明
国别省市：美国,US