[发明专利]轮胎和可交联的弹性体组合物

说明书

本发明涉及轮胎和可交联的弹性体组合物。

更特别地，本发明涉及一种轮胎，所述轮胎包括含交联弹性体材 料的至少一种结构元件，所述交联弹性体材料通过交联含至少一种弹 性体聚合物和至少一种纳米尺寸的层状材料的可交联弹性体组合物而 获得。

而且，本发明涉及可交联的弹性体组合物，它包括至少一种弹性 体聚合物和至少一种纳米尺寸的层状材料。本发明还涉及通过交联所 述可交联的弹性体组合物而获得的交联的制造制品。

在橡胶工业，尤其轮胎中，已知的实践是添加层状材料到可交联 的弹性体组合物中，以便改进其静态和动态两方面的机械性能。

例如，欧洲专利申请EP1193085涉及含橡胶组合物的具有橡胶/ 帘线层压体、胎侧三角胶芯(insert)和三角胶条(apex)的轮胎，所述 橡胶组合物包括基于成分的重量份，以100重量份弹性体(phr)计，

(A)100phr至少一种二烯基弹性体；

(B)30phr-100phr在所述弹性体内分散的选自插层绿土，优选蒙 脱土，粘土颗粒，炭黑，合成无定形二氧化硅和二氧化硅处理过的炭 黑中的粒状增强剂，所述粒状增强剂由下述组分组成：

(1)1phr-10phr所述插层、层状、薄的基本上二维的绿土，优选 蒙脱土，粘土颗粒，其中它的至少一部分为由所述插层粘土衍生的薄 的平坦的基本上二维的剥落小片形式；和

(2)20phr-99phr由炭黑、合成无定形二氧化硅和二氧化硅处理 过的炭黑组成的至少一种额外的增强填料。

以上提及的橡胶组合物据说具有改进的劲度和拉伸模量且tgδ 值仅仅小幅增加。

美国专利申请2003/0004250涉及轻质橡胶组合物，它包括(1)含 氨基的橡胶聚合物，其中所述含氨基的橡胶聚合物含有约0.1wt％-约 20wt％含氨基的单体，和(2)约0.1phr-约25phr的2:1层状硅酸盐粘 土。以上提及的橡胶组合物具有改进的拉伸强度和断裂伸长率，据说 可用于制备橡胶制品，例如动力传送带和轮胎，尤其轮胎胎面胶和胎 侧。

美国专利申请US2002/0095008涉及用于轮胎胎面橡胶，尤其赛车 轮胎用轮胎胎面橡胶的硫可固化的橡胶胶料，它包括至少一种二烯橡 胶，至少一种填料，和至少一种增塑剂，其中橡胶胶料包括5phr- 90phr通过现有技术的处理方法聚合或溶胀的用烷基铵离子改性且不 含客体分子的至少一种层状硅酸盐。以上提及的橡胶胶料据说提供由 其制备的轮胎高的抗滑性(高的摩擦系数，良好的抓着力)并结合在升 高的温度下硬度下降。

以申请人名义申请的国际专利申请WO05/002883涉及帽盖(cap) 和基础建筑用轮胎，它包括：

-含至少一层胎体帘布层的胎体结构，所述胎体帘布层基本上为 喇叭形状，具有与各自的右手和左手胎圈钢丝相连的相对侧面边缘， 每一胎圈钢丝在各自的胎圈内封闭；

-相对于所述胎体结构，在圆周方向向外的位置上采用的含至少 一个带束包布的带束层(belt)结构；

-在所述带束层结构上圆周方向叠加的胎面胶，它包括为与地面 接触而设计的径向外层和置于所述径向外层和所述带束层结构之间的 径向内层；

-相对于所述胎体结构，在相对侧上侧向采用的一对胎侧；

其中所述径向内层包括含下述的胶料的交联的弹性体组合物：

(a)至少一种二烯弹性体聚合物；

(b)单独的层厚为0.01纳米-30纳米，优选0.05纳米-15纳米 的至少一种层状无机材料，所述层状无机材料以1phr-120phr，优选 5phr-80phr的用量存在。

添加所述层状无机材料据说增加弹性体组合物的机械性能且没有 观察到对其其他性能(即粘度、滞后、胶料粘合性)非所需的影响。

然而，申请人注意到使用所述层状材料可引起一些缺点。

特别地，申请人注意到所述弹性体组合物在低温下可具有高的动 态弹性模量(E、)，和当温度升高时，所述动态弹性模量(E｀)倾向于显 著下降，从而引起所述可交联弹性体组合物的“热塑性行为”(即所述 可交联的弹性体组合物在宽的温度范围内弹性性能质量的差别大)。而 且，申请人注意到所述可交联的弹性体组合物通常具有低的抗撕裂性。