[发明专利]硫可交联的橡胶混合物

说明书

本发明涉及一种硫可交联的橡胶混合物，特别用于车辆轮胎、条带、皮带和软管。

胎面的橡胶组合物很大程度上决定了轮胎、特别是充气车辆轮胎的路用特性。主要用于皮带、软管和条带的受重机械应力区域中的橡胶混合物还在很大程度上负责这些橡胶制品的稳定性和耐久性。出于此原因，用于充气车辆轮胎、条带、皮带、和软管的这些橡胶混合物的标准是非常高的。

近年来，通过在橡胶混合物中用硅酸部分或完全替代填充剂碳黑，例如轮胎的路用特性已经总体上被改进到更高的水平。然而，轮胎特性相对于彼此的已知的相冲突的目标还继续存在于含硅酸的胎面混合物中。因此，湿抓地力和干制动的改进总体上继续引起滚动阻力、冬季特性、和磨损行为的恶化。这些特性也是对于工业橡胶制品(如条带、皮带、和软管)的品质的重要标准。

特别地在车辆轮胎中，已经通过改变特别地该胎面混合物中的聚合物组分、填充剂、和其他聚集体做出多种多样的尝试来积极影响轮胎的特性。在此焦点主要在于滚动阻力和磨损的特性。在此必须牢记，一种轮胎特性的改进经常引起另一种特性的恶化。

例如，在一个给定的混合系统中，对于优化滚动阻力存在多种已知的可能性。

这些包括降低填充度、改变聚合物体系、以及降低该橡胶混合物的玻璃化转变温度T_g。所有上述措施导致所讨论的混合物的磨损特性和/或湿抓地力特性和/或撕裂特性的降低。

在本文件中，术语车辆轮胎应理解为是指充气车辆轮胎、实心橡胶轮胎、以及双轮车辆轮胎。

具体地，在专家圈中经常讨论通过选择合适的聚合物体系来影响所使用的橡胶混合物的玻璃化转变温度。

在这一点上，已知的是两种橡胶混合物的另外相同的混合物组分的玻璃化转变温度是通过所使用的这一种或多种聚合物的玻璃化转变温度确定的。一种聚合物的玻璃化转变温度越高，该橡胶混合物的玻璃化转变温度也越高，并且该橡胶混合物的滚动阻力行为越不有利。橡胶混合物的滚动阻力行为的良好指标是在60℃至70℃下的回弹性以及滞后损失值(由在60℃至70℃下的tanδ表示)。

总体上在现有技术中已知的是，1,4-聚丁二烯橡胶具有约-105℃的极低的玻璃化转变温度，这使得这种橡胶适用于改进橡胶混合物的滚动阻力行为。然而，还已知的是这显著损害了该橡胶混合物的湿抓地力行为。

影响轮胎特性(如磨损、湿抓地力性能、和滚动阻力)的另一种已知的方法是在橡胶混合物中使用具有不同的苯乙烯和乙烯基含量以及不同的改性的不同的苯乙烯-丁二烯共聚物，其中在这种情况下也出现了上述相冲突的目标的问题。

WO 2009007167 A1披露了使用具有不同的玻璃化转变温度的两种不同的聚合物以便改进湿抓地力。

同样出于改进湿抓地力的目的，EP 065982 A1披露了使用20phr至80phr的二烯橡胶，在此具体情况下为天然橡胶，以及80phr至20phr的具有在-50℃与-25℃之间的玻璃化转变温度的苯乙烯-丁二烯共聚物。在EP 1253170 A1中描述了使用10phr至50phr的二烯橡胶，在此为具有小于-45℃的玻璃化转变温度的苯乙烯-丁二烯橡胶，以便改进干与湿抓地力的比率。在US 6,812,822 B2中，在另一方面，5phr至40phr的具有-35℃或更高的玻璃化转变温度的苯乙烯-丁二烯共聚物以及95phr至60phr的具有-20℃或更低的玻璃化转变温度的二烯橡胶用于改进该橡胶混合物的减震特性(“隔震特性”)。

DE 40 01 822 C2描述了一种橡胶物质，该橡胶物质包含10至100重量份的一种溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶、0至90重量份的一种乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶、以及至少70重量份的被混合到这种橡胶物质中的碳黑，该溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶具有20wt％至70wt％的乙烯基含量以及54.5wt％至65wt％的苯乙烯含量，该乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶具有至少-60℃的玻璃化转变温度以及20wt％至65wt％的苯乙烯含量。这种橡胶物质旨在用于具有较大的滞后损失、高的耐热性、和显著的抓地力的高性能轮胎的运行表面。

此外，DE 698 02 245 T2描述了一种具有硫可硫化的组合物的充气轮胎，该组合物的特征在于含有50phr至90phr的一种具有在-80℃至-110℃范围内的玻璃化转变温度的橡胶、10phr至50phr的至少一种具有在-79℃至+20℃范围内的玻璃化转变温度的橡胶、以及15phr至50phr的一种不是橡胶的树脂。这种混合物显示出改进的实验室特性，这些特性与改进的轮胎磨损以及伴随的抓地力和道路行为的改进相关联。