橡胶组合物和轮胎制造技术

本发明专利技术公开了橡胶组合物和轮胎。本发明专利技术涉及一种未硫化橡胶组合物，其包含(1)90至100 phr的顺式1,4‑聚异戊二烯；(2)10至40 phr的预硅烷化沉淀二氧化硅；(3)10至40 phr的炭黑，(4)0.1 phr至5 phr的钴盐和(5)1至15 phr的亚甲基给予体组合物和亚甲基接受体组合物的树脂状反应产物。此外，本发明专利技术涉及包含固化橡胶组合物的轮胎或轮胎组件、制备橡胶组合物的方法、制造轮胎帘布层或帘布层条带的方法和制造轮胎的方法。

【技术实现步骤摘要】
橡胶组合物和轮胎
本专利技术涉及用于橡胶产品，如轮胎或轮胎组件的橡胶组合物或未硫化（非生产性）橡胶组合物。特别地，可在轮胎帘布层或帘布层条带（plystrip），如胎体帘布层、带束帘布层、缓冲帘布层、冠带帘布层或帘布层条带中提供橡胶组合物。轮胎可包含这样的橡胶组合物和/或帘布层或帘布层条带。此外，本专利技术涉及制造橡胶组合物的方法、制造轮胎帘布层或帘布层条带的方法和制造轮胎的方法。
技术介绍
尽管轮胎性能在过去几十年已显著改进，并且二氧化硅在轮胎胶料中的使用已带来了滚动阻力的改进，但仍保有进一步改进的很大空间。特别地，在进一步减少车辆排放的努力中，期望进一步降低用于多种用途的轮胎（主要包括轿车轮胎以及载重汽车轮胎）的滚动阻力。但是，对于滚动阻力的这种降低而言的一个重要目标在于，在不损害其它轮胎性能特性，如操纵性（handling）、在湿表面和干表面二者上的牵引力、和胎面磨损（轮胎使用寿命）的情况下获得。
技术实现思路
本专利技术的一个目的可为提供用于轮胎帘布层或帘布层条带，特别是用于包含金属加强材料的帘布层或帘布层条带的先进橡胶组合物。本专利技术的另一目的可为提供表现出有限滞后和/或带来先进的滚动阻力性能的橡胶组合物，特别是用于轮胎帘布层或帘布层条带的。通过独立权利要求限定本专利技术的保护范围。在从属权利要求以及下文的概述和描述中提供的方面和实施方案中列举了进一步优选的实施方案。在第一个方面中，本专利技术涉及一种未硫化（或硫可硫化的）橡胶组合物，其包含(1)90至100phr的顺式1,4-聚异戊二烯；(2)10至40phr的预硅烷化沉淀二氧化硅；(3)10至40phr的炭黑，(4)0.1phr至5phr的钴盐，和(5)1至15phr的亚甲基给予体组合物和亚甲基接受体组合物的树脂状反应产物。已特别证实这样的组合物作为轮胎的帘布层或帘布层条带，特别是包含金属帘线/丝线，如黄铜包覆的钢丝的帘布层中的橡胶包覆组合物是合意的。在一个实施方案中，在未硫化橡胶组合物内原位形成亚甲基给予体组合物和亚甲基接受体组合物的树脂状反应产物。这种树脂状反应产物带来在橡胶中提供增加的刚度和硬度的网络。在另一实施方案中，亚甲基给予体组合物包含（或换言之含有）六甲氧基甲基三聚氰胺（HMMM）。在再一实施方案中，六甲氧基甲基三聚氰胺以至少50重量%的含量，优选以至少80重量%的含量或甚至更优选以至少90重量%的含量存在于亚甲基给予体组合物中。在又一实施方案中，亚甲基给予体组合物由六甲氧基甲基三聚氰胺组成。换言之，六甲氧基甲基三聚氰胺代表亚甲基给予体组合物的仅有或基本仅有成分。在又一实施方案中，亚甲基给予体组合物包含六甲氧基甲基三聚氰胺和至多50重量%的一种或多种亚甲基给予体化合物，所述一种或多种亚甲基给予体化合物选自：六亚甲基四胺、甲氧基甲基三聚氰胺、N,N'N''-三甲基N,N'N''-三羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺、N,N'N''-二羟甲基三聚氰胺、N-羟甲基三聚氰胺、N,N'-二羟甲基三聚氰胺、N,N'N''-三(甲氧基甲基)三聚氰胺、N,N'N''-三丁基-N,N'N''-三羟甲基-三聚氰胺和六乙氧基甲基三聚氰胺。在再一实施方案中，亚甲基接受体组合物包含选自以下的至少一员：间苯二酚、间苯二酚衍生物、一元酚及其衍生物、二元酚及其的衍生物、多元酚及其衍生物、未改性苯酚酚醛清漆树脂（phenolnovolakresins）、改性苯酚酚醛清漆树脂和间苯二酚酚醛清漆树脂。在又一实施方案中，亚甲基接受体组合物包含间苯二酚。已经发现这样的反应性树脂组合是值得特别关注的。在本专利技术的又一实施方案中，橡胶组合物进一步包含5phr至15phr的氧化锌，优选8phr至15phr。这些相对高的量的氧化锌在利用黄铜包覆的金属丝加强包含橡胶组合物的帘布层的应用中是特别合意的。在再一实施方案中，橡胶组合物进一步包含至少一种抗降解剂，如抗氧化剂和/或抗臭氧剂。在再一实施方案中，预硅烷化沉淀二氧化硅具有在130m2/g至210m²/g的范围内的CTAB吸附表面积。可以根据ASTMD6845或等同物合适地测量CTAB表面积。在再一实施方案中，所述预硅烷化沉淀二氧化硅是用含硫硅烷预反应（或预处理）的沉淀二氧化硅。在再一实施方案中，含硫硅烷包含双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物，所述双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物在其多硫桥（polysulfidicbridge）中含有平均2至5个连接硫原子。在又一实施方案中，含硫硅烷是烷氧基有机巯基硅烷。在又一实施方案中，组合物包含15至30phr的预硅烷化沉淀二氧化硅和15至30phr的炭黑。优选地，组合物包含20phr至25phr的炭黑和20phr至25phr的预硅烷化沉淀二氧化硅。在再一实施方案中，组合物包含3phr至15phr的树脂状反应产物。在再一实施方案中，树脂状反应产物基于2phr至10phr的亚甲基给予体组合物和/或1phr至5phr的亚甲基接受体组合物。在再一实施方案中，组合物包含至少90phr的(顺式1,4-聚异戊二烯)天然橡胶，或优选至少95phr的天然橡胶。在再一实施方案中，预硅烷化二氧化硅与炭黑的比率在1.2:1至1:1.2之间变化。在再一实施方案中，橡胶组合物包含少于10phr，优选少于5phr的油。在另一实施方案中，本专利技术涉及进一步包含4phr至15phr的硫和至少一种固化促进剂的未硫化橡胶组合物。代替未硫化，橡胶组合物通常也可以被描述为未固化、可硫化、未-硫硫化或硫可硫化。在又一实施方案中，硫以至少6phr且至多10phr或9phr的含量存在于组合物中，特别是在生产性组合物中。生产性橡胶组合物被认为是在加热到升高的固化温度时将固化的橡胶制剂（生产性橡胶组合物含有固化剂），而非生产性则由于缺少固化剂的存在所以不能固化。在又一实施方案中，亚甲基给予体组合物在非生产性混合步骤中（或换言之在非生产性橡胶组合物中）加入，并且亚甲基接受体组合物在生产性混合步骤中（即在生产性橡胶组合物中）加入。特别地，可在生产性混合步骤中形成树脂状反应产物。在另一实施方案中，亚甲基接受体组合物在非生产性混合步骤中加入，并且亚甲基给予体组合物在生产性混合步骤中加入。特别地，可在生产性混合步骤中形成树脂状反应产物。在又一实施方案中，在非生产性混合步骤中加入亚甲基接受体组合物和亚甲基给予体组合物。特别地，可在非生产性混合步骤中已形成树脂状反应产物。在再一实施方案中，在生产性混合步骤中加入亚甲基接受体组合物和亚甲基给予体组合物，从而可在生产性混合步骤中形成树脂状反应产物。在第二个方面中，本专利技术涉及一种未硫化（或硫可硫化的）橡胶组合物，其包含(1)90phr至100phr的顺式1,4-聚异戊二烯；(2)10phr至40phr的预硅烷化沉淀二氧化硅；(3)10phr至40phr的炭黑，(4)0.1phr至5phr的钴盐、亚甲基给予体组合物和亚甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种未硫化橡胶组合物，其包含：(1) 90 phr至100 phr的顺式1,4-聚异戊二烯；(2)10 phr至40 phr的预硅烷化沉淀二氧化硅；(3) 10 phr至40 phr的炭黑，(4) 0.1 phr至5phr的钴盐；和(5) 1 phr至15 phr的亚甲基给予体组合物和亚甲基接受体组合物的树脂状反应产物。/n

【技术特征摘要】
20191212 US 62/9470561.一种未硫化橡胶组合物，其包含：(1)90phr至100phr的顺式1,4-聚异戊二烯；(2)10phr至40phr的预硅烷化沉淀二氧化硅；(3)10phr至40phr的炭黑，(4)0.1phr至5phr的钴盐；和(5)1phr至15phr的亚甲基给予体组合物和亚甲基接受体组合物的树脂状反应产物。


2.根据权利要求1所述的未硫化橡胶组合物，其特征在于在所述橡胶组合物内原位形成亚甲基给予体组合物和亚甲基接受体组合物的树脂状反应产物。


3.根据权利要求1或2所述的未硫化橡胶组合物，其特征在于所述亚甲基给予体组合物包含六甲氧基甲基三聚氰胺，其任选以至少50重量%的含量存在于亚甲基给予体组合物中。


4.根据前述权利要求中一项或多项所述的未硫化橡胶组合物，其特征在于所述亚甲基给予体组合物包含六甲氧基甲基三聚氰胺和至多50重量%的选自以下的一种或多种亚甲基给予体化合物：六亚甲基四胺、甲氧基甲基三聚氰胺、N,N'N''-三甲基N,N'N''-三羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺、N,N'N''-二羟甲基三聚氰胺、N-羟甲基三聚氰胺、N,N'-二羟甲基三聚氰胺、N,N'N''-三(甲氧基甲基)三聚氰胺、N,N'N''-三丁基-N,N'N''-三羟甲基-三聚氰胺和六乙氧基甲基三聚氰胺。


5.根据前述权利要求中一项或多项所述的未硫化橡胶组合物，其特征在于所述亚甲基接受体组合物包含选自以下的至少一员：间苯二酚、间苯二酚衍生物、一元酚及其衍生物、二元酚及其的衍生物、多元酚及其衍生物、未改性苯酚酚醛清漆树脂、改性苯酚酚醛清漆树脂和间苯二酚酚醛清漆树脂。


6.根据前述权利要求中一项或多项所述的未硫化橡胶组合物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·F·C·塔弘，C·JM·凯斯，J·J·戈登，T·G·贝纳，
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