[发明专利]包含环氧化合成橡胶的橡胶组合物和包含其的轮胎胎面

说明书

技术领域

本发明涉及旨在特别用于制造轮胎或轮胎半成品的橡胶组合物；本发明更特别地涉及基于环氧化合成橡胶(下文称作“ESR”)和增塑体系的可用于制造轮胎胎面的橡胶组合物。

背景技术

众所周知，轮胎胎面必须满足许多经常相冲突的技术要求，包括低滚动阻力、高耐磨性以及在干燥路面和湿路面上的高抓着力。

滚动阻力和抓着力性质的共同改进仍受到轮胎设计者的不断关注。

已知在轮胎胎面中使用环氧化天然橡胶(ENR)弹性体以改进其某些使用性质，特别是在湿地面上的抓着力性能、滚动阻力和耐磨性，如例如文献US 7371791、US 6220323、EP 0644235或EP 1577341中所述。

通过US 2006/128868A1也已知在用于制造轮胎胎面的可能包含增量油的橡胶组合物中使用由一个或多个官能团官能化的弹性体，以为了促进在工具上的加工，即，改进包含二氧化硅作为增强填料的组合物的原料可加工性，所述一个或多个官能团选自两种官能团种类，一方面为胺或酰胺，另一方面为包括环氧官能团的各种官能团(换言之ESR)，所述橡胶组合物基于选自异戊二烯的均聚物和1，3-丁二烯的均聚物和异戊二烯和1，3-丁二烯与苯乙烯的共聚物的合成二烯弹性体，所述合成二烯弹性体任选地与其他合成二烯弹性体共混。

此外，用于轮胎的橡胶组合物以已知的方式包含用于制备或合成某些二烯弹性体的增塑剂，以改进所述组合物在未固化态下的原料加工性及其在固化态下的某些使用性质，例如在轮胎胎面的情况下，其在湿地面上的抓着力或其耐磨性和耐切割性。

本申请人在其持续研究中发现，使用包含环氧官能团含量在一定数值范围内的ESR弹性体以及增强填料和增塑剂的橡胶组合物有可能获得有利于轮胎胎面在湿地面上的抓着力和滚动阻力的进一步改进的性质折中。

发明内容

因此，本发明的第一主题涉及一种增强橡胶组合物，所述增强橡胶组合物至少基于弹性体基质、增强填料和增塑剂，所述弹性体基质主要包含环氧官能团含量为7％至25％的环氧化合成橡胶(ESR)，至少50重量％的所述增强填料由无机填料组成，所述增塑剂包含极性液体塑化剂。

本发明的另一主题是所述增强橡胶组合物用于制造轮胎或轮胎半成品，特别是轮胎胎面的用途。

本发明的另一主题是所述增强橡胶组合物用于制造轮胎或轮胎半成品，特别是轮胎胎面的用途，不论轮胎胎面是旨在用于制造新轮胎，还是旨在用于翻新旧轮胎以获得在湿地面上改进的抓着力。

本发明的另一主题是这些轮胎半成品和这些轮胎本身，当其完全或部分包含根据本发明的组合物时。

本发明的另一主题是用于改进轮胎在湿地面上的抓着力或用于改进轮胎在湿地面上的抓着力以及滚动阻力的方法。

本发明的轮胎特别地旨在安装在客运型机动车辆、SUV(“运动型多用途车辆”)型机动车辆、两轮车辆(尤其是摩托车)和航空器，以及选自货车、重型车辆，即地铁、公共汽车、重型道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)、越野车辆(如农业或土木工程车辆)和其他运输或搬运车辆的工业车辆上。

表述组合物“基于”应该理解为意指组合物包含所用的各种组分的混合物和/或反应产物，这些基本组分中的一些能够或旨在在制造组合物的各个阶段，特别是在其交联或硫化过程中至少部分地彼此反应。

在本说明书中，除非另外明确指出，显示的所有的百分数(％)均为重量％。而且，由表述“在a和b之间”标记的值的任何间隔表示大于a至小于b的值的范围(即排除了极限a和b)，而由表述“a至b”标记的值的任何间隔意指从a至b的值的范围(即包括严格的极限a和b)。

因此，根据本发明的橡胶组合物至少基于弹性体基质、增强填料和增塑剂，所述弹性体基质包含环氧官能团含量为7％至25％的环氧化合成橡胶(ESR)，至少50重量％的所述增强填料由无机填料组成，所述增塑剂包含极性液体塑化剂。

在本发明的范围内使用的橡胶组合物具有包含至少一种环氧化合成二烯橡胶(缩写为ESR)的第一基本性质。根据本发明的术语“ESR”应该理解为意指环氧化合成二烯橡胶或数种环氧化合成二烯橡胶的混合物。

术语“二烯”弹性体或橡胶应以已知的方式理解为意指至少部分(即均聚物或共聚物)得自二烯单体(带有两个碳-碳双键的单体，所述两个碳-碳双键可为共轭的或非共轭的)的弹性体。