胎面用胶料和包含它们的轮胎制造技术

本发明专利技术涉及用于轮胎，特别是用于轮胎胎面的弹性体组合物和胶料，其包含具体比率并且具有特定Tg值的弹性体聚合物，涉及包含它们的车辆车轮用轮胎部件和轮胎。这些胶料在全季节轮胎中具有特定的应用，因为它们赋予轮胎在雪上良好的可操纵性，在潮湿状况下的抓地力和有利地有限的胎面磨耗。地有限的胎面磨耗。地有限的胎面磨耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】胎面用胶料和包含它们的轮胎
[0001]本专利技术涉及用于轮胎，特别是用于全季节轮胎胎面的弹性体胶料用组合物，其包含以那些具体比率不混溶并具有特定Tg值的弹性体聚合物，涉及包含所述胶料的车辆车轮用轮胎部件和轮胎。
[0002]这些组合物允许制造适用于所有季节的长途轮胎，因此不需要在季节变化时更换。
现有技术
[0003]在全季节轮胎的范围内，汽车制造商要求在干燥和潮湿两种状态下越来越高的性能，在低温下具有增加的抓地力而不会使整体性能不平衡。理想地，期望轮胎在任何类型的路面上、在所有天气条件和温度下表现同样良好，并且同时具有减少磨耗的特征。该结果非常难以实现。
[0004]在本领域中已知如果降低胎面胶料的玻璃化转变温度(Tg)则可以改善轮胎的磨耗和雪地抓地性能，例如在WO2018050748中所讨论的。
[0005]可以例如通过在混溶性条件下，添加具有低Tg的弹性体聚合物，例如具有低苯乙烯含量(例如不超过20％，且Tg为约
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70℃/
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50℃)或具有较高苯乙烯含量(高于20％，且Tg为约
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40℃/
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20℃)的聚丁二烯橡胶(BR)(Tg为约
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110℃)、天然橡胶(NR)(Tg为约
‑
65℃)或苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)，获得具有低玻璃化转变温度的胶料。
[0006]然而，胶料Tg的降低涉及其滞后性质的显著变化。通常，随着胶料的Tg下降，峰值和整个Tanδ曲线朝向较低温度移动，且在0℃至10℃的温度范围内滞后性下降，该范围指示胎面在潮湿状态下的抓地力性能。
[0007]因此，通过添加低Tg弹性体聚合物来降低胎面胶料的Tg而获得的在较少磨耗和更好的雪上抓地力方面的益处不可避免地与在潮湿状态下的性能恶化相关。
[0008]降低胎面胶料Tg的另一种方法可以是大量添加增塑剂，例如低Tg油和/或树脂，然而，不利于耐磨性和抗撕裂性。
[0009]专利申请US2019062529(Goodyear)描述了包含天然橡胶(NR)和Tg为
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85℃至
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50℃的通过溶液合成的SBR聚合物(S
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SBR)的胶料。根据该描述，该胶料具有改善的湿抓地力和低温下(即在雪上)的性能，而没有考虑耐磨性。在本实验部分(比较例A)中再现了根据该文献的胶料，其包含天然橡胶和Tg为
‑
62℃的SBR。
[0010]专利申请US2019062535(Goodyear)在第8段中概括地描述了包含天然橡胶(NR)、Tg为
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70℃至
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5℃或
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40℃至
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10℃的第一SBR聚合物和Tg为
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30℃至
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5℃的第二SBR聚合物的胶料，据称其具有改善的湿抓地力和耐磨性。该专利技术的唯一实例(表1)涉及除了天然橡胶之外还包含具有基本上相同Tg的两种SBR聚合物(SBR1
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23℃和SBR3
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22.4℃)的胶料。该文献没有考虑或测试雪地上的可能性能。
[0011]在本实验部分(比较例B)中再现了根据该文献教导的胶料，其包含天然橡胶和Tg为
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28℃(非常接近于示例的Tg)的SBR。
[0012]专利申请US2020071506(Steiner Pascal Patrick等人)描述了可硫化橡胶组合
物，其包含在溶液中聚合的玻璃化转变温度(Tg)为
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80℃至
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50℃的第一苯乙烯
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丁二烯橡胶和在溶液中聚合的玻璃化转变温度(Tg)为
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40℃至
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10℃的第二苯乙烯
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丁二烯橡胶。所述组合物包含高于55phr的大量增塑剂，即油加树脂。
[0013]专利申请US2020048439(Ganesan Swarupini等人)、EP3450206(Goodyear)、WO2019154791(Apollo Tyres Global R&D B.V.)、US2009105403(HIRABAYASHI KAZUYA)、EP3450205(Goodyear)、WO2019154828(Apollo Tyres Global R&D B.V.)和DE102015210424(Continental Reifen Deutschland GmbH)非常概括地描述了包含一种或多种SBR聚合物的轮胎胶料用组合物。
[0014]因此，目前仍然需要提供一种用于轮胎胎面的弹性体胶料，其特征在于在雪地上的良好驾驶性能、减少的磨耗和在潮湿状态下的高抓地力，用于全季节轮胎中的应用。
[0015]专利技术概述
[0016]本申请人已经进行了旨在赋予用于轮胎的弹性体胶料上述所需性能的研究，并且已经令人惊讶地发现通过适当地选择弹性体聚合物的性质和用量，能够获得在雪地抓地力和增加的耐磨性两方面改善的性能以及出乎意料的湿抓地力。
[0017]事实上本专利技术的弹性体胶料的特征在于特定的滞后图案：事实上，除了具有在低温下的第一滞后峰(这有利于冬季性能和限制磨耗)之外，它们还在较高温度下显示出第二次增加，且在潮湿状态下的道路抓地力方面具有改善的效果。
[0018]这种滞后图案是仔细选择在胶料中的弹性体聚合物及其用量的结果
‑
以便提供非均匀的胶料，其特征在于双峰Tg以及因此双峰滞后，且在感兴趣的温度下具有峰的恰当定位。
[0019]现有技术，特别是上面评论的文献提供的教导不会导致该结果。事实上，申请人已经进行了实验(比较例A和B)，通过用其中建议的组分和用量制备胶料，不能获得与本专利技术的特定滞后曲线图案相关的所需性质。
[0020]具有强烈研究活动的申请人能够替代地选择由至少一种异戊二烯橡胶和两种不同的苯乙烯
‑
丁二烯橡胶组成的弹性体的特定组合物，其特征在于特定的Tg值并且以精确的用量使用，其在最终胶料中产生滞后特性的理想图案，这预示了轮胎在道路上的上述有利性能。
[0021]方便地，根据本专利技术的弹性体胶料可以，例如用于生产所有季节的轮胎胎面，其能够在所有天气条件下并且同时在长距离下提供良好的道路抓地力。
[0022]因此，本专利技术的第一方面是轮胎胶料用弹性体组合物，其至少包含：
[0023]‑
100phr的弹性体聚合物的组合物(A)，其由以下物质组成：
[0024](A1)35至65phr的Tg为
‑
70℃至
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60℃的至少一种异戊二烯聚合物(IR)，
[0025](A2)15至45phr的Tg为
‑
70℃至
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55℃的至少一种苯乙烯
‑
丁二烯聚合物(SBR)，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轮胎胶料用弹性体组合物，至少包含
‑
100phr的弹性体聚合物的组合物(A)，其由以下物质组成：(A1)35至65phr的Tg为
‑
70℃至
‑
60℃的至少一种异戊二烯聚合物(IR)，(A2)15至45phr的Tg为
‑
70℃至
‑
55℃的至少一种苯乙烯
‑
丁二烯聚合物(SBR)，(A3)5至40phr的Tg为
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35℃至
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25℃的至少一种苯乙烯
‑
丁二烯聚合物(SBR)，
‑
5至25phr的至少一种树脂(B)，
‑
5至45phr的至少一种增塑油(C)，
‑
至少10phr的至少一种增强填料(D)，和
‑
至少0.5phr的所述至少一种硫化剂(E)，其中包括该树脂(B)和该油(C)两者的增塑剂的总量为25至55phr。2.根据权利要求1所述的弹性体组合物，至少包含
‑
100phr的弹性体聚合物的组合物(A)，其由以下物质组成：(A1)40至60phr的Tg为
‑
65℃至
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60℃的至少一种异戊二烯聚合物(IR)，(A2)20至40phr的Tg为
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70℃至
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55℃的至少一种苯乙烯
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丁二烯聚合物(SBR)，(A3)10至35phr的Tg为
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35℃至
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25℃的至少一种苯乙烯
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丁二烯聚合物(SBR)。3.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物，包含
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7至20phr的至少一种树脂(B)，
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10至35phr的至少一种增塑油(C)，
‑
至少20phr的至少一种增强填料(D)，和
‑
至少0.5phr的所述至少一种硫化剂(E)。4.根据前述权利要求中任一项所述的弹性体组合物，至少包含
‑
100phr的弹性体聚合物的组合物(A)，其由以下物质组成：(A1)45至55phr的Tg为
‑
65℃至
‑
60℃的至少一种异戊二...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：倍耐力轮胎股份公司，
类型：发明
国别省市：