[发明专利]用于改进的轮胎胎面性能的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物聚烯烃添加剂

说明书

包含基于丙烯‑乙烯‑二烯三元共聚物的聚烯烃添加剂的弹性体组合物可用于轮胎胎面组合物。所述弹性体组合物包含100phr(重量份/100重量份总弹性体)二烯弹性体；大约0‑大约80phr的加工油；0‑大约80phr的烃树脂；大约60‑大约140phr的填料；固化剂；和大约5‑大约30phr的硅烷官能化的丙烯‑乙烯‑二烯三元共聚物。所述硅烷官能化的丙烯‑乙烯‑二烯三元共聚物包含大约2wt％‑大约40wt％的乙烯和/或C₄‑C₂₀α‑烯烃衍生的单元，0.5‑10wt％的二烯衍生的单元，和硅烷偶联剂。本发明弹性体组合物可用作轮胎胎面组合物以便改进轮胎性能。

相关申请的交叉引用

本发明要求于2018年5月24日提交的USSN 62/675,795和于2018年6月12日提交的EP申请号18177410.0的优先权和利益，它们全文通过参考引入本文。

技术领域

本发明涉及可用于轮胎胎面的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物。

背景技术

可混容树脂通常用于乘用轮胎的胎面组合物中以提高牵引特性。尽管可混容树脂可以提高总体牵引力，但是这些胎面组合物倾向于在高速和高轮胎温度下遭受降低的牵引力以及操控性。

乘用轮胎在高的速度和温度下观察到的某些问题已经通过将高软化点不混容树脂和树脂共混物添加到用于赛车轮胎的轮胎胎面组合物中而解决。例如，已经观察到，使用在高温下具有高G'(储能模量)值连同高正切δ(损耗模量与储能模量之比)值的树脂可以改进在高的速度和温度下的轮胎性能。此外，在某些情况下，已经发现官能化树脂是有用的。

然而，轮胎胎面组合物决定轮胎的磨损、牵引力和滚动阻力，并且在提供良好的胎面磨损的同时提供优异的牵引力和低的滚动阻力是技术挑战。提高配混物的玻璃化转变温度(Tg)将提供更好的湿牵引力，但是同时增加滚动阻力和胎面磨损。因此，这种挑战通常在于湿牵引力和滚动阻力/胎面磨损之间的平衡。

例如，NANOPRENE^TM是用于增加湿牵引力而不影响滚动阻力的添加剂。更具体地说，NANOPRENE^TM是得自Lanxess的亚微米至微米大小的凝胶，具有交联的丁二烯核和丙烯酸系树脂壳。然而，NANOPRENETM只能在湿牵引力方面提供有限的改进。同样，官能化的SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)可以改进填料分散。然而，在固化聚烯烃结构域以在聚烯烃和胎面基体之间产生坚固的界面时出现问题。

硅烷偶联剂，例如双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]多硫化物，也称为TESPT或Si69，通常用作功能性添加剂，其在混合过程中可以与含硅烷醇基的填料反应。Si69还可在硫化过程中与聚合物反应，以改善橡胶配混物的机械性能和动力学性能。Si69的缺点是其非常易于发生水解和自缩合反应而形成Si-O-Si键的倾向，从而影响产品的稳定性。

因此，仍需要具有硅烷官能化添加剂的轮胎胎面组合物，其稳定并且可以同时改进滚动阻力和湿制动。

发明内容

本文描述的是包含硅烷官能化聚烯烃添加剂的可用于轮胎胎面应用的弹性体组合物，其包括以下组分：具有硅烷偶联剂的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物；和抗氧化剂。所述添加剂可以进一步包含固化剂和一种或多种填料。

为了平衡轮胎胎面中的湿牵引性能和滚动阻力，轮胎胎面组合物可以包含下列组分：100phr(重量份/100重量份总弹性体)二烯弹性体；大约0-大约80phr加工油；0-大约80phr的烃树脂；大约60-大约140phr的填料；固化剂；和大约5-大约30phr的硅烷官能化的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物。所述硅烷官能化的丙烯-乙烯-二烯三元共聚物包含大约2wt％-大约40wt％的乙烯和/或C₄-C₂₀α-烯烃衍生的单元，抗氧化剂，硅烷偶联剂和非必要地，固化剂。可以改变所述丙烯-乙烯-二烯三元共聚物(一种或多种)相对于其它组分的含量、和其共聚单体含量以改进轮胎胎面的湿牵引和滚动阻力的平衡。