[发明专利]改性树脂及其用途

说明书

提供了改性的热塑性烃热塑性树脂，以及它们的制造方法和它们在橡胶组合物中的用途。与相应的未改性热塑性树脂聚合物相比，改性热塑性树脂通过降低二聚体、三聚体、四聚体和五聚体低聚物的相对量而改性，导致在轮胎制剂中使用的弹性体的玻璃化转变温度方面显示更大偏移的产品。这转化为轮胎胎面性能如湿抓地力和滚动阻力的更好粘弹性的预测子。改性热塑性树脂赋予各种橡胶组合物如轮胎、带、软管、制动器等显著的性能。掺入所述改性热塑性树脂的汽车轮胎在滚动阻力、轮胎磨损、雪地性能和湿路面制动性能的平衡方面显示出具有优异的结果。

相关申请的交叉引用

本申请要求美国临时专利申请序列号62/480,894和美国临时专利申请序列号62/480,956的优先权和利益，这两个申请都是于2017年4月3日提交的，并且这两个申请的标题都为改性树脂及其用途，这些申请的全部内容通过引用结合到本文中。

联合研发协议的各方

本公开是根据Eastman Chemical Company、Delaware Corporation和Continental Reifen Deutschland GmbH(一家德国公司)之间的联合研发协议而产生的，该协议在所要求保护的本发明产生之日或之前生效，并且所要求保护的本发明作为在该联合研发协议范围内进行的活动的结果而产生。

技术领域

公开了其中低聚物的分数减少的改性热塑性树脂，其中低聚物定义为用于生产该改性热塑性树脂的单体的二聚体、三聚体、四聚体和/或五聚体物类。与用相应的未改性的市售热塑性树脂目前可获得的比率相比，该改性热塑性树脂的低的低聚物含量提供了更高的玻璃化转变温度(Tg)与z均分子量(Mz)的比率(Tg/Mz)。改性热塑性树脂可以改善橡胶和弹性体组合物以及固化橡胶和弹性体配混物的性能。此外，公开了制备改性热塑性树脂的方法。还公开了由于这些改性热塑性树脂的出乎意料的性能而赋予优异性能的各种用途和最终产品。

背景技术

烃和天然热塑性树脂可以用于改变橡胶组合物的粘弹性，所述橡胶组合物如用于制造橡胶基产品，包括轮胎胎面配混物的那些，使得轮胎胎面性能(如湿抓地力、滚动阻力)得到提高。树脂也可用作加工助剂以降低配混物粘度，并且它们可提供轮胎构造过程所需的粘着性的改进。

树脂越来越多地用于车辆轮胎应用的橡胶混合物中，特别是用于轮胎胎面的橡胶混合物中。美国专利申请公开号2016/02297公开了包含超过50 phr的量的热塑性树脂的轮胎胎面。橡胶和热塑性树脂之间的良好相容性是在聚合物基质中获得高的热塑性树脂加载量的先决条件。

用于轮胎的目前的热塑性树脂技术使用高玻璃化转变温度的热塑性树脂来改变橡胶玻璃化转变温度Tg和粘弹性以改善湿抓地性和滚动阻力性能平衡。湿抓地性能必须与其它轮胎性能平衡，其它轮胎性能包括滚动阻力和磨损，它们受到热塑性树脂引入的影响。

将烃热塑性树脂与弹性体、增强颗粒填料和其它成分一起加入密炼机中，以形成用于汽车轮胎构造的橡胶配混物。热塑性树脂和弹性体的单相共混物的形成对于热塑性树脂改变弹性体的粘弹性能的有效性是关键的。热塑性树脂在轮胎胎面应用中的一种使用情况是提高弹性体配混物的玻璃化转变温度(Tg)，使得对于改进的轮胎湿抓地性能的机理存在更高的滞后能量损失。然而，在升高的温度下这种湿抓地滞后性的增加必须通过需要低滞后性配混物性能来平衡，以便获得低滚动阻力(燃料效率)轮胎。