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。在第一方面，本发明专利技术涉及一种橡胶组合物，其包含70 phr至100 phr的苯乙烯丁二烯橡胶，所述苯乙烯丁二烯橡胶包含玻璃化转变温度在

【技术实现步骤摘要】
橡胶组合物和轮胎


[0001]本专利技术涉及橡胶组合物，特别是胎面橡胶组合物，以及包含橡胶组合物的轮胎，尤其是包括具有所述橡胶组合物的胎面的轮胎。

技术介绍

[0002]如轮胎领域中已知的那样，在至少另一特性方面没有相当大的折衷的情况下，传统上难以同时改善多个轮胎特性。这样的冲突之一存在于滚动阻力与湿地性能之间。当要改善滚动阻力时，通常在湿地抓地力方面存在折衷。然而，限制滚动阻力对于提高能源效率是至关重要的。另一个潜在的问题在于将磨损保持在受限的水平，这有助于避免轮胎快速磨耗并且有助于提供可持续的产品，优选地连同良好的行驶和操控性质一起。
[0003]因此，仍然需要提供新的橡胶胶料，特别是胎面橡胶胶料，其改善了上述性质中的多个之间的平衡。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的可以是提供一种橡胶组合物，其具有改进的滞后/滚动阻力性能以及良好的湿地性能。
[0005]本专利技术的另一个目的可以是提供一种橡胶组合物，当用于轮胎胎面中时，其具有上述性质方面的改善和/或改善的磨损性质或胎面磨耗性质。
[0006]本专利技术由独立权利要求的范围限定。在从属权利要求以及下文提供的
技术实现思路
中提供了优选的实施方案。
[0007]因此，在本专利技术的第一方面中，提供了一种橡胶组合物，所述橡胶组合物包含70 phr至90 phr的苯乙烯丁二烯橡胶(优选溶液聚合的苯乙烯丁二烯橡胶)，其包含玻璃化转变温度在
‑
15℃至
‑
49℃范围内的第一苯乙烯丁二烯橡胶和玻璃化转变温度在
‑
50℃至
‑
89℃范围内的第二苯乙烯丁二烯橡胶，和10 phr至30 phr的天然橡胶和合成聚异戊二烯中的一种或多种，40 phr至70 phr的二氧化硅，和10 phr至40 phr的至少一种烃树脂，所述烃树脂选自C5 (脂族)树脂、CPD (环戊二烯)树脂、DCPD (二环戊二烯)树脂、C9 (芳族)改性的C5树脂、C9改性的CPD树脂、C9改性的DCPD树脂中的一种或多种。
[0008]这样的包含受限量的二氧化硅与上述树脂类型以及具有相对高玻璃化转变温度的苯乙烯丁二烯橡胶和具有相对低玻璃化转变温度的苯乙烯丁二烯橡胶的组合的橡胶组合物使得能够分别进一步改善滞后性质或滚动阻力性能，同时基本上保持或甚至改善湿地抓地力性质。
[0009]在一个实施方案中，树脂(特别是烃树脂)具有以下中的一项或多项：在80℃至150℃范围内，优选在90℃至110℃范围内的软化点；在500 g/mol至1000 g/mol范围内，优选在500 g/mol至800 g/mol范围内的重均分子量；和在30℃至60℃，优选40℃至60℃或甚至更优选40℃至55℃范围内的玻璃化转变温度；在5%至15%，优选8%至12%范围内的通过NMR分析测定的芳族质子含量(或换言之，芳香性)。使用凝胶渗透色谱法(GPC)根据ASTM 5296
‑
11使
用聚苯乙烯校准标准物测定重均分子量(Mw)。
[0010]本专利技术人已确定这样的树脂类型为特别优选的候选者。
[0011]在又一个实施方案中，上述树脂是氢化的(优选完全氢化的)烃树脂。
[0012]在又一个实施方案中，C5树脂是由以下单体中的一种或多种制备的脂族树脂：1,3
‑
戊二烯(例如，顺式或反式)、2
‑
甲基
‑2‑
丁烯、环戊烯、环戊二烯和二环戊二烯。
[0013]在又一个实施方案中，C9改性的树脂是已经用一种或多种芳族单体改性或官能化的树脂(例如C5树脂)，所述芳族单体优选选自茚、甲基茚、乙烯基甲苯、苯乙烯和甲基苯乙烯(例如α
‑
甲基苯乙烯)。
[0014]在又一个实施方案中，橡胶组合物包含50 phr至65 phr的二氧化硅。本专利技术人已确定该范围为本专利技术组合物的最优选范围。
[0015]在再一个实施方案中，二氧化硅的BET表面积在190 m2/g至260 m2/g，优选205 m2/g至260 m2/g的范围内。特别地，已发现这样的相对高表面积二氧化硅在本专利技术组合物中是最合意的。
[0016]在又一个实施方案中，橡胶组合物还包含0.1 phr至10 phr的炭黑，优选0.5 phr至5 phr。特别地，合意的是本专利技术组合物包含受限量的炭黑。
[0017]在又一个实施方案中，橡胶组合物还包含4 phr至10 phr的硅烷，优选4 phr至8 phr的封端的巯基硅烷，例如优选3
‑
辛酰基硫基
‑1‑
丙基三乙氧基硅烷。特别优选存在后一种硅烷以进一步改善滚动阻力性质，同时限制进一步的折衷。
[0018]在又一个实施方案中，橡胶组合物包含0 phr至10 phr的液体增塑剂(例如油、液体树脂和/或液体二烯基聚合物)。在本文中，术语液体增塑剂意味着增塑剂在23℃的温度下处于液态。优选地，组合物包含小于5 phr的液体增塑剂，特别是小于5 phr的油。
[0019]在又一个实施方案中，橡胶组合物包含40 phr至65 phr (优选60 phr)的第一苯乙烯丁二烯橡胶和/或25 phr (优选30 phr)至50 phr的第二苯乙烯丁二烯橡胶，其中第一苯乙烯丁二烯橡胶优选比第二苯乙烯丁二烯橡胶多至少5 phr。
[0020]在又一个实施方案中，橡胶组合物包含15 phr至25 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯，和/或优选小于23 phr的天然橡胶或合成聚异戊二烯橡胶。特别地，已发现所要求保护的天然橡胶或合成聚异戊二烯橡胶的范围对于实现良好的拉伸性质是特别合意的。
[0021]在又一个实施方案中，第一苯乙烯丁二烯橡胶和第二苯乙烯丁二烯橡胶中的至少一种包含至少一个配置用于与二氧化硅偶联的官能团。此类官能团优选选自聚甲硅烷氧基(polysiloxy)、烷基甲硅烷氧基、氨基烷基甲硅烷氧基、锡氨基、氨基硅氧烷和氨基硅烷基团中的一种或多种。优选地，官能团位于苯乙烯丁二烯橡胶中的一种或多种的一个或多个链端处。
[0022]在又一个实施方案中，两种苯乙烯丁二烯橡胶均包含至少一个配置用于与二氧化硅偶联的官能团。
[0023]在又一个实施方案中，第一苯乙烯丁二烯橡胶和第二苯乙烯丁二烯橡胶中的一种用至少一个氨基硅烷基团(优选在一个链端处或甚至更优选在两个链端处)官能化，并且第一苯乙烯丁二烯橡胶和第二苯乙烯丁二烯橡胶中的另一种用至少一个氨基硅氧烷基团(优选在至少一个链端处)官能化。
[0024]在又一个实施方案中，第一苯乙烯丁二烯橡胶的玻璃化转变温度在
‑
20℃至
‑
40
℃，优选
‑
20℃至
‑
35℃的范围内，和/或第二苯乙烯丁二烯橡胶的玻璃化转变温度在
‑
51℃至
‑
69℃，优选
‑
55℃至
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.橡胶组合物，包含：70 phr至90 phr的苯乙烯丁二烯橡胶，所述苯乙烯丁二烯橡胶包含玻璃化转变温度在
‑
49℃至
‑
15℃范围内的第一苯乙烯丁二烯橡胶和玻璃化转变温度在
‑
50℃至
‑
89℃范围内的第二苯乙烯丁二烯橡胶；10 phr至30 phr的选自天然橡胶和合成聚异戊二烯橡胶中的一种或多种成员；40 phr至70 phr的二氧化硅；和10 phr至40 phr的至少一种烃树脂，所述烃树脂选自C5树脂、CPD树脂、DCPD树脂、C9改性的C5树脂、C9改性的CPD树脂、C9改性的DCPD树脂中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其特征在于所述树脂具有在80℃至150℃范围内的软化点和在500 g/mol至1000 g/mol范围内的重均分子量。3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其特征在于所述树脂具有以下中的一项或多项：在90℃至110℃范围内的软化点；在500 g/mol至800 g/mol范围内的重均分子量；在30℃至60℃范围内的玻璃化转变温度。4.根据前述权利要求中一项或多项所述的橡胶组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：固特异轮胎和橡胶公司，
类型：发明
国别省市：