包括含有热塑性弹性体和基于硫的交联体系的胎面的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及轮胎(1)，所述轮胎(1)包括胎面(3)、带有胎冠增强件的胎冠(2)、两个胎侧(5)、两个胎圈(4)和胎体增强件(6)，所述胎体增强件(6)锚固于所述两个胎圈(4)中并且从一个胎侧(5)延伸到另一个胎侧，所述胎面包括a)弹性体基体，所述弹性体基体按重量主要包括一种或多种热塑性弹性体，这些一种或多种热塑性弹性体包括至少一种不饱和弹性体嵌段和至少一种热塑性嵌段，b)基于硫或硫给体和一种或多种硫化促进剂的交联体系。本发明专利技术还涉及制备所述轮胎的方法。

Tyres with treads containing thermoplastic elastomers and sulfur-based cross-linking systems

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括含有热塑性弹性体和基于硫的交联体系的胎面的轮胎
本专利技术涉及“可充气”制品，也就是说，通过定义，涉及当用空气或等同的充气气体充气时显现其可用形状的制品。更具体地，本专利技术涉及一种轮胎，所述轮胎包括胎面，所述胎面包括a)弹性体基体，所述弹性体基体按重量主要包括一种或多种热塑性弹性体，b)基于硫或硫给体和一种或多种硫化促进剂的交联体系。本专利技术还涉及制备根据本专利技术的轮胎的方法。
技术介绍
在传统轮胎中，胎面通常按重量主要包括一种或多种二烯弹性体。轮胎制造商的一个永恒的目的为提高轮胎的湿抓地力。同时，另一个目的为降低轮胎的滚动阻力。然而，这两个目的很难协调，因为改善抓地力意味着增加滞后性损失，而改善滚动阻力意味着降低滞后性损失。因此，在性能上存在需要优化的折中。因此，申请公司先前开发了(WO2012/152686)配备有包括热塑性弹性体的胎面的轮胎。这些轮胎在抓地力和滚动阻力性能上具有非常好的折中。此外，由热塑性弹性体组成的胎面由于在温度下的低粘度而更容易加工。然而，在成品轮胎上，在高温下对于加工理想的低刚度对于轮胎的性能来说可能是个问题(尤其在高温下使用时)。具体地，在轮胎使用周期(例如制动周期)中，在极端情况下，可能引起胎面软化，将会产生降低胎面的耐久性的结果。在专利申请WO2014/041167中，申请人提出了一种胎面按重量主要包括热塑性弹性体和炭黑的轮胎。通常，可以进一步提高胎面的耐温性性能。因此，需要提高热塑性弹性体胎面的耐温性而不降低这些弹性体胎面的加工可能性。然而，本领域技术人员了解热塑性弹性体通常不会化学交联。热塑性弹性体的热塑性嵌段(“硬”嵌段)通常作为物理“交联剂”。它们为胎面提供了足够的内聚力。特别地，在如上所述的专利申请WO2014/041167中，尤其是鉴于在该文件的第[0088]段的评论，不鼓励本领域技术人员在胎面组合物中使用交联体系。
技术实现思路
然而，如今本申请人意外地发现借助于基于硫或硫给体的交联体系的胎面的交联使得能够响应上述说明的约束，尤其是提高热塑性弹性体胎面的耐温性，同时保持与这些胎面相关的加工可能性。因此，本专利技术的一个主题是一种轮胎，所述轮胎包括胎面、带有胎冠增强件的胎冠、两个胎侧、两个胎圈和胎体增强件，所述胎体增强件锚固于所述两个胎圈中并且从一个胎侧延伸到另一个胎侧，所述胎面包括a)弹性体基体，所述弹性体基体按重量主要包括一种或多种热塑性弹性体，这些一种或多种热塑性弹性体包括至少一种不饱和弹性体嵌段和至少一种热塑性嵌段，b)基于硫或硫给体和一种或多种硫化促进剂的交联体系。根据本专利技术的轮胎在性质上有良好的折中，尤其是在一方面在其制备过程中更容易加工，另一方面是在高温下改进的刚度。本专利技术的另一个主题是一种制备包括如上定义的胎面的轮胎的方法，所述方法包括如下步骤：-挤出所述胎面，然后-将挤制的胎面放置在轮胎上，然后-固化所述轮胎。附图说明通过阅读下列的描述和示例性实施方案以及研究代表以下内容的附图，将更容易地理解本专利技术及其优点：-图1：根据本专利技术的在径向截面上的轮胎，-图2：对比轮胎的胎面(曲线A)和根据本专利技术的三个胎面(曲线B至D)的剪切模量(G’)的弹性分量随温度的变化。具体实施方式在本专利技术中，除非另有声明，给出的所有百分比(％)均为重量％。此外，由表述“在a和b之间”标记的任何数值范围表示从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括极限a和b)，而由表述“从a至b”标记的任何数值范围表示从a延伸直至b的数值范围(即包括严格极限a和b)。在本申请中，术语“每百份弹性体中的份数”或“phr”表示每100重量份的弹性体基体的弹性体(即存在于弹性体基体中弹性体的总重量，不论它们是热塑性的还是非热塑性的)中的成分的重量份。因此，例如60phr的成分表示每100g弹性体基体的弹性体中的60g该成分。如上所述，根据本专利技术的轮胎特别包括胎面，所述胎面包括弹性体基体，所述弹性体基体按重量主要包括一种或多种热塑性弹性体。术语“按重量主要包括一种或多种热塑性弹性体”表示相对于胎面的弹性体基体中存在的所有弹性体，所述弹性体基体包括至少50重量％、优选至少65重量％、更优选至少70％、尤其是至少75重量％的热塑性弹性体。热塑性弹性体(TPE)应以公知的方式理解为具有介于热塑性聚合物和弹性体之间的结构的聚合物。热塑性弹性体由连接至一种或多种柔性“弹性体”链段的一种或多种刚性“热塑性”链段组成。因此，根据本专利技术的能够使用的胎面的热塑性弹性体包括至少一种弹性体嵌段和至少一种热塑性嵌段。通常，这些链段或嵌段的每个包括至少多于5个，通常多于10个的基本单元。在本申请中，当提及热塑性弹性体的玻璃转化温度时，其为与弹性体嵌段相关的玻璃转化温度(除非另有说明)。实际上，以已知的方式，热塑性弹性体具有两个玻璃转化温度峰(Tg，根据ASTMD3418测量)，最低温度与热塑性弹性体的弹性体部分有关，最高温度与热塑性弹性体的热塑性部分有关。因此，热塑性弹性体的柔性嵌段通常由低于或等于环境温度(25℃)的Tg定义，同时刚性嵌段具有高于或等于80℃的Tg。为了同时具有弹性体特性和热塑性特性，热塑性弹性体必须设置有充分不相容的嵌段(也就是说，由于其各自的重量，其各自的极性或其各自的Tg而不同)，以保持其特征弹性体嵌段性质或热塑性嵌段性质。因此，根据本专利技术的能够使用的热塑性弹性体(因此是热塑性弹性体的弹性体嵌段)优选具有低于或等于25℃，更优选低于或等于10℃的玻璃转化温度。超过这些最小值的Tg值可能在极低的温度下使用时降低胎面的性能；对于这种使用，所述热塑性弹性体的玻璃转化温度还更优选小于或等于-10℃。根据本专利技术的能够使用的热塑性弹性体的玻璃转化温度也优选大于-100℃。所述热塑性弹性体的数均分子量(用Mn标记)优选为在30000和500000g/mol之间，更优选在40000和450000g/mol之间。低于所指出的最小值时，则存在在热塑性弹性体的弹性体链之间的内聚力受到影响的风险，尤其是由于其可能的稀释(在增量油的存在下)；此外，存在操作温度增加影响机械性质(特别是断裂性质)的风险，后果是降低“热”性能。此外，过高的Mn重量可能不利于实施。因此，已发现在50000和300000g/mol之间的值特别适合用于轮胎胎面中的热塑性弹性体。所述热塑性弹性体的数均分子量(Mn)通过空间排阻色谱法(SEC)以已知的方式确定。首先将样品以约2g/l的浓度溶解于合适的溶剂中，然后在注入之前将溶液在具有0.45μm的孔隙率的过滤器上进行过滤。所用装置为WatersAlliance色谱线。所述聚合物样品的溶液的注入体积为100μl。检测器为Waters2410差示折光器，其附带的用于使用色谱数据的软件为Empower系统。条件可以由本领域技术人员进行调节。例如，在COPE型的TPE的情况下，洗脱溶剂为带有0.02M的浓度的三氟乙酸钠的六氟异丙醇，流速为0.5ml/min，系统的温度为35℃，分析时间为90min。使用一系列串联的三个商标为“PHENOGEL”的PHENOMENEX柱(孔径：105，104，103A)。例如，在苯乙烯热塑性弹性体的情况下，首先将样品以约1g/l的浓度溶解于四氢呋喃中，然后在注入之前将溶液在具有0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轮胎(1)，所述轮胎(1)包括胎面(3)、带有胎冠增强件的胎冠(2)、两个胎侧(5)、两个胎圈(4)和胎体增强件(6)，所述胎体增强件(6)锚固于所述两个胎圈(4)中并且从一个胎侧(5)延伸到另一个胎侧，所述胎面包括a)弹性体基体，所述弹性体基体按重量主要包括一种或多种热塑性弹性体，这些一种或多种热塑性弹性体包括至少一种不饱和弹性体嵌段和至少一种热塑性嵌段，b)基于硫或硫给体和一种或多种硫化促进剂的交联体系。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.17 FR 16611421.轮胎(1)，所述轮胎(1)包括胎面(3)、带有胎冠增强件的胎冠(2)、两个胎侧(5)、两个胎圈(4)和胎体增强件(6)，所述胎体增强件(6)锚固于所述两个胎圈(4)中并且从一个胎侧(5)延伸到另一个胎侧，所述胎面包括a)弹性体基体，所述弹性体基体按重量主要包括一种或多种热塑性弹性体，这些一种或多种热塑性弹性体包括至少一种不饱和弹性体嵌段和至少一种热塑性嵌段，b)基于硫或硫给体和一种或多种硫化促进剂的交联体系。2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述热塑性弹性体具有低于或等于25℃，优选低于或等于10℃的玻璃转化温度。3.根据权利要求1和2的任一项所述的轮胎，其特征在于，所述热塑性弹性体的数均分子量在30000和500000g/mol之间，优选在40000和400000g/mol之间，更优选在50000和300000g/mol之间。4.根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎，其特征在于，所述热塑性弹性体的不饱和弹性体嵌段选自：a)通过包含4至12个碳原子的共轭二烯单体的聚合获得的任何均聚物；b)通过使一种或多种共轭二烯彼此共聚或使一种或多种二烯与一种或多种包含8至20个碳原子的乙烯基芳香族化合物的共聚获得的任何共聚物；c)通过乙烯和包含3至6个碳原子的α-烯烃与包含6至12个碳原子的非共轭二烯单体的共聚获得的三元共聚物；d)异丁烯和异戊二烯的共聚物以及卤化形式。5.根据权利要求4所述的轮胎，其特征在于，所述热塑性弹性体的不饱和弹性体嵌段选自聚异戊二烯、聚丁二烯、丁二烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物以及这些弹性体的混合物，这些弹性体为未氢化的或部分氢化的。6.根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎，其特征在于，所述热塑性弹性体的热塑性嵌段选自聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚缩醛、聚醚、聚苯硫醚、聚氟化合物、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚酰亚胺、热塑性共聚物以及这些聚合物的混合物。7.根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎，其特征在于，所述热塑性弹性体的热塑性嵌段选自聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯及这些聚合物的混合物，所述热塑性弹性体的热塑性嵌段优选地选自聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺以及这些聚合物的混合物。8.根据前述权利要求中的任一项所述的轮胎，其特征在于，所述热塑性弹性体选自苯乙烯/丁二烯/苯乙烯(SBS)、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)、苯乙烯/丁二烯/异戊二烯/苯乙烯(SBIS)、苯乙烯/任选部分氢化的丁二烯-苯乙烯共聚物/苯乙烯(SOE)、苯乙烯/部分氢化的丁二烯/苯乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC·阿罗约达席尔瓦，B·戈纳尔，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR