[发明专利]充气轮胎

说明书

发明背景

非常期望轮胎具有良好的耐湿滑性、低滚动阻力和良好的耐磨特征。传统上在不牺牲轮胎的耐湿滑性和牵引特征的情况下非常难以改进其耐磨特征。这些性质很大程度上取决于用于制造轮胎的橡胶的动力学粘弹性。

为了降低滚动阻力和改进轮胎的胎面磨损特征，传统上将具有高回弹性的橡胶用于制造轮胎胎面橡胶化合物。另一方面，为了增大轮胎的耐湿滑性，通常将经受大的能量损失的橡胶用于轮胎的胎面。为了平衡这两种在粘弹性上不一致的性质，通常将各种类型的合成和天然橡胶的混合物用于轮胎胎面。

还可将各种添加剂掺入到橡胶组合物中以降低滚动阻力。然而，仍需要降低滚动阻力以努力降低燃料消耗。

发明概述

本发明涉及一种包含至少一种组分的充气轮胎，所述至少一种组分包含橡胶组合物，所述橡胶组合物包含：

70-90phr的被烷氧基硅烷基以及伯胺基和硫醇基中的至少一种官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶；

10-30phr的至少一种另外的基于二烯的弹性体；

60-100phr的沉淀二氧化硅；

1-10phr的聚辛烯(polyoctenamer)；

5-25phr的淀粉/增塑剂复合物；和

10-20phr的增粘树脂。

发明详述

本发明公开了一种包含至少一种组分的充气轮胎，所述至少一种组分包含橡胶组合物，所述橡胶组合物包含：

70-90phr的被烷氧基硅烷基以及伯胺基和硫醇基中的至少一种官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶；

10-30phr的至少一种另外的基于二烯的弹性体；

60-100phr的沉淀二氧化硅；

1-10phr的聚辛烯；

5-25phr的淀粉/增塑剂复合物；和

10-20phr的增粘树脂。

主(primary)胎面冠部(tread cap)区的橡胶组合物包含被烷氧基硅烷基以及伯胺基和硫醇基中的至少一种官能化的苯乙烯-丁二烯橡胶。在一个实施方案中，苯乙烯-丁二烯橡胶通过将苯乙烯和丁二烯共聚而得到，并且其特征在于苯乙烯-丁二烯橡胶具有伯氨基和/或硫醇基以及烷氧基甲硅烷基，它们与聚合物链键合。在一个实施方案中，烷氧基甲硅烷基可为甲氧基甲硅烷基和乙氧基甲硅烷基中的至少一种。

伯氨基和/或硫醇基可与聚合引发末端、聚合终止末端、苯乙烯-丁二烯橡胶的主链和侧链中的任一种键合，只要它与苯乙烯-丁二烯橡胶链键合。然而，优选将伯氨基和/或硫醇基引入到聚合引发末端或聚合终止末端，原因在于抑制聚合物末端的能量消失，以改进滞后损失特征。

此外，与(共)聚合物橡胶的聚合物链键合的烷氧基甲硅烷基的含量优选为0.5-200mmol/kg苯乙烯-丁二烯橡胶。该含量更优选为1-100mmol/kg苯乙烯-丁二烯橡胶，特别优选2-50mmol/kg苯乙烯-丁二烯橡胶。

烷氧基甲硅烷基可与聚合引发末端、聚合终止末端、(共)聚合物的主链和侧链中的任一种键合，只要它与(共)聚合物链键合。然而，优选将烷氧基甲硅烷基引入到聚合引发末端或聚合终止末端，原因在于从(共)聚合物末端抑制能量消失，以能够改进滞后损失特征。

苯乙烯-丁二烯橡胶可如下制备：使用有机碱金属和/或有机碱土金属作为引发剂，通过阴离子聚合使苯乙烯和丁二烯在烃溶剂中聚合，当聚合实质上完成时，加入具有被保护基保护的伯氨基和/或被保护基保护的硫醇基以及烷氧基甲硅烷基的终止剂化合物以使它与活性聚合物链端反应，随后例如通过水解或其他合适的程序进行解块(deblocking)。在一个实施方案中，苯乙烯-丁二烯橡胶可如U.S.7,342,070所公开的来生产。在另一个实施方案中，苯乙烯-丁二烯橡胶可如WO 2007/047943所公开的来生产。

在一个实施方案中，并且如U.S.7,342,070所教导的，苯乙烯-丁二烯橡胶具有式(I)或(II)

其中P为共轭二烯或共轭二烯和芳族乙烯基化合物的(共)聚合物链，R¹为具有1-12个碳原子的亚烷基，R²和R³各自独立为具有1-20个碳原子的烷基、烯丙基或芳基，n为1或2的整数，m为1或2的整数，并且k为1或2的整数，条件是n+m+k为3或4的整数，