CN107075176B - 用于由借助过氧化物固化的橡胶组合物形成的轮胎的胎面 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于轮胎的胎面，所述胎面由基于可交联弹性体组合物的橡胶组合物制成，所述可交联弹性体组合物包括100phr的包括至少50phr的苯乙烯‑丁二烯共聚物(SBR)与作为剩余部分的聚丁二烯(BR)的两种弹性体类型。此类组合物可进一步包括在75phr和130phr之间的碳黑。此外包括于此类弹性体中的为塑化体系，其包括玻璃化转变温度(Tg)为至少25℃的塑化树脂和塑化液体。塑化体系以有效量添加从而提供在60℃下测量的剪切模量在0.7MPa和1.6MPa之间以及Tg在‑30℃和0℃之间的固化橡胶组合物。弹性体组合物借助过氧化物固化体系固化。

Description

用于由借助过氧化物固化的橡胶组合物形成的轮胎的胎面
技术领域
本发明大体上涉及乘用车和轻型卡车轮胎并且更具体地涉及胎面和制备其的材料。
背景技术
在行业中已知轮胎设计者必须折衷他们设计的轮胎的某些特征。改变轮胎设计以改善轮胎的一个特征将通常导致折衷，即，另一个轮胎特征的抵消衰退。一种此类折衷存在于湿式制动和雪地牵引之间。湿式制动可通过增大填料负载量、降低填料粒度和增大混合物玻璃化转变温度(Tg)来改善。然而，这些动作通常导致雪地牵引性能的损失，这已知通过例如降低填料负载量、增大填料粒度和降低混合物Tg来改善。
轮胎设计者和在轮胎行业中进行研究的那些人探索可打破一些已知折衷的材料和轮胎结构。期望的是提供打破湿地和雪地牵引之间的折衷的新型轮胎设计。
发明内容
本发明的具体实施例包括用于轮胎的胎面，其由基于可交联弹性体组合物的橡胶组合物制成。一种此类公开的橡胶组合物基于弹性体组合物，其每100phr包括，100phr的包括至少50phr的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)与作为剩余部分的聚丁二烯(BR)的两种弹性体类型。此类组合物可进一步包括在75phr和130phr之间的碳黑。
此外包括于此类弹性体组合物中的为塑化体系，其包括玻璃化转变温度(Tg)为至少25℃的塑化树脂和塑化液体。塑化体系以有效量添加从而提供在60℃下测量的剪切模量在0.7MPa和1.6MPa之间以及Tg在-35℃和0℃之间的固化橡胶组合物。
可交联弹性体组合物进一步包括用于固化弹性体组合物的过氧化物固化体系。在一些实施例中，非离子固化助剂还可包括作为弹性体组合物的组分。
从本发明特定实施例的以下较详细描述将显而易见本发明的前述和其它目标、特征和优势。
具体实施方式
本发明的特定实施例包括在湿式制动和雪地牵引两者以及干式制动方面具有改善的牵引(即，改善的性能)的胎面。还包括具有此类胎面的轮胎的实施例。这种改善的牵引和制动性能已通过由橡胶组合物形成独特轮胎胎面实现，所述橡胶组合物具有高负载量的碳黑伴随着添加的有效量的塑化体系以调节在60℃下测量的剪切模量G*在0.7MPa和1.6MPa之间以及Tg在-35℃和0℃之间。此类轮胎具体地可用作用于客车和/或轻型卡车的全天候轮胎、冬季轮胎和/或夏季轮胎。
如本文所用，“phr”是以重量计每百份橡胶中的份数并且是本领域中的常见量度，其中橡胶组合物的组分相对于组合物中橡胶的总重量测量，即，组合物中每100重量份的总橡胶中组分的重量份。
如本文所用，弹性体和橡胶是同义术语。
如本文所用，“基于”是认识到本发明的实施例是由在其组装时未固化的经硫化或固化橡胶组合物制成的术语。固化橡胶组合物因此“基于”未固化橡胶组合物。换言之，交联橡胶组合物是基于或包含可交联橡胶组合物的成分。
众所周知，轮胎胎面是的围绕轮胎周向延伸的车辆轮胎的道路接触部分。其被设计以提供车辆所需的操纵特征；例如牵引、干式制动、湿式制动、转弯等，全部都优选地考虑到产生最少量的噪声并且在低滚动阻力下。
本文中所公开类型的胎面包括作为接触地面的胎面的结构特征的胎面要素。此类结构特征可具有任何类型或形状，其实例包括胎面花纹块和胎面花纹条。胎面花纹块具有由在胎面中形成分离结构的一个或多个凹槽界定的周边，而花纹条实质上在纵向(圆周)方向上运转并且不被在实质上横向方向上运转的任何凹槽或向其中倾斜的任何其它凹槽中断。
这些胎面要素的径向最外面构成轮胎胎面的接触面，即随着轮胎旋转适合于与道路接触的轮胎胎面的实际表面积。轮胎胎面的总接触面因此是适合于与道路接触的胎面要素的全部径向最外面的总表面积。
用于制备本文公开的胎面的合适的组合物包括特定橡胶组分、塑化体系、增强填料和过氧化物固化体系。包括于橡胶组合物中的橡胶组分为高度不饱和橡胶，其包括两种类型，即苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)和聚丁二烯(BR)，两者在轮胎行业中相当常用。聚丁二烯可用于许多橡胶制品中并且为共轭1,3-丁二烯的均聚物。由于BR的添加通常改善磨损特征，所以聚丁二烯尤其可用于维持胎面的期望磨损特性。
SBR为苯乙烯和1,3-丁二烯的共聚物并且为最常使用的合成橡胶之一。SBR的微观结构通常根据键结苯乙烯的量和聚合物的丁二烯部分的形式来描述。常常适合用于轮胎中的典型SBR为约25wt.％键结苯乙烯。具有非常高含量的键结苯乙烯例如约80wt.％的材料被标识为高苯乙烯树脂并且不适用作用于制造胎面的弹性体。本发明的特定实施例可利用键结苯乙烯含量在3wt.％和40wt.％之间或可替代地在10wt.％和35wt.％之间、在15wt.％和30wt.％之间或在20wt.％和40wt.％键结苯乙烯之间的SBR。
由于存在于SBR的丁二烯部分中的双键，丁二烯部分由三种形式组成：顺式-1,4、反式-1,4和乙烯基-1,2。在特定实施例中，SBR材料的特征可为具有至少30wt.％或可替代地在30wt.％和70wt.％之间、在35wt.％和55wt.％之间或在35wt.％和40wt.％之间的高反式-1,4含量。
用于确定SBR材料的丁二烯部分的微观结构的方法为本领域的普通技术人员熟知的并且包括例如NMR方法和红外光谱分析方法。在一种合适的NMR光谱分析方法中，可使用例如Bruker AM250光谱仪进行碳-13NMR分析。碳-13的标称频率为62.9MHz并且在没有“核奥氏效应(nuclear Overhauser effect)”(NOE)的情况下记录光谱以确保定量结果。光谱宽度为240ppm。使用的角度脉冲为90°脉冲，其持续时间为5μs。带有宽质子频段的低功率去耦用于在碳-13采集期间消除标量1H-碳-13耦合。序列重复时间为4秒。累积以增大信号/噪音比率的瞬变的数目为8192。对照CDCl3频段在77ppm下校准光谱。
可用于本文公开的胎面的橡胶组合物可包括官能化SBR组分。官能化橡胶，即，随附有活性部分的那些橡胶，在行业中是熟知的。弹性体可通过将这些活性部分沿聚合物的分支或在聚合物的分支端部连接到聚合物主链来官能化。官能化弹性体的实例包括硅烷醇或聚硅氧烷官能化弹性体，其实例可于美国专利第6,013,718号中发现，其在此以完全引用的方式并入。官能化弹性体的其它实例包括具有如在US 5,977,238中所述的烷氧基硅烷基、如在US 6,815,473中所述的羧酸基、如在US 6,503 973中所述的聚醚基或如在US 6,800,582中所述的氨基的那些官能化弹性体，并且所有专利以引用的方式并入本文中。
在本发明的特定实施例中，SBR为具有连接到总数分支端部的至少一部分或可替代地沿聚合物的丁二烯部分的分支连接的官能部分的官能化弹性体。此类官能部分可包括例如氨基、硅烷醇基、烷氧基硅烷基、羧酸基或聚醚基。在特定实施例中，官能部分可选自氨基、硅烷醇基或烷氧基硅烷基或可替代地仅选自硅烷醇基。在特定实施例中，官能化SBR可包括两种或更多种不同此类官能化SBR或限于官能化SBR中的一种的混合物。
本文公开的橡胶组合物可包括在50phr和90phr之间的SBR，或可替代地在50phr和80phr之间、在55phr和80phr之间或在55phr和70phr之间。同样地，橡胶组合物可包括在10phr和50phr之间的聚丁二烯橡胶，或可替代地在20phr和50phr之间、在20phr和45phr之间或在30phr和45phr之间。
除了上述橡胶组分之外，适用于本文公开的轮胎胎面的橡胶组合物可进一步包括塑化体系。塑化体系提供橡胶混合物的可加工性的改善以及用于调节橡胶组合物的动态剪切模量和玻璃化转变温度的方式两者。合适的塑化体系包括塑化液体和塑化树脂两者以实现胎面的期望制动和雪地牵引特征。
合适的塑化液体可包括已知其与二烯弹性体的塑化特性的任何液体。在室温(23℃)下，具有不同粘度的这些液体塑化剂或这些油是液体，与为固体的树脂相反。实例包括来源于石油原料的那些液体、具有植物碱的那些液体和其组合。基于石油的油的实例包括行业中已知的芳香族油、链烷烃油、环烷烃油、MES油、TDAE油等。还已知的为液体二烯聚合物、聚烯烃油、醚塑化剂、酯塑化剂、磷酸酯塑化剂、磺酸酯塑化剂和液体塑化剂的组合。
合适的植物油的实例包括葵花油、大豆油、红花油、玉米油、亚麻籽油以及棉籽油。这些油和其它此类植物油可单独使用或组合使用。在一些实施例中，具有高油酸含量(至少70重量％，或可替代地，至少80重量％)的葵花油是可用的，其实例是AGRI-PURE 80，可购自嘉吉公司位于明尼苏达州明尼阿波利斯市的办事处(Cargill with officesMinneapolis,MN))。在本发明的特定实施例中，合适的塑化油的选择限于具有高油酸含量的植物油。
可用于本发明的任何特定实施例的塑化液体的量取决于特定情况和期望结果。一般来说，例如，塑化液体可以在5phr和60phr之间或可替代地在10phr和50phr之间、在10phr和40phr之间、在10phr和30phr之间、在15phr和50phr之间或在5phr和25phr之间的量存在于橡胶组合物中。由于塑化液体和塑化烃树脂均包括于塑化体系中，所以如下所述调节两种类型的塑化剂的量以获得胎面的期望物理特征。
塑化烃树脂为在环境温度下(例如23℃)为固体的烃类化合物，与液体塑化化合物如塑化油相反。另外，塑化烃树脂与橡胶组合物为相容的，即可混溶的，树脂与其以允许树脂充当真实塑化剂的浓度，例如以通常至少5phr的浓度混合。
塑化烃树脂是可为脂族的、芳香族的或这些类型的组合的聚合物，意指树脂的聚合物基体可由脂族和/或芳香族单体形成。这些树脂可是天然或合成材料并且可基于石油，在此情况下树脂可称为石油塑化树脂，或基于植物材料。在特定实施例中，尽管不限制本发明，但这些树脂可基本上仅含有氢和碳原子。
可用于本发明的特定实施例的塑化烃树脂包括是环戊二烯(CPD)或二环戊二烯(DCPD)的均聚物或共聚物、萜烯的均聚物或共聚物、C5馏分的均聚物或共聚物和其混合物的那些塑化烃树脂。
如上通常论述的此类共聚物塑化烃树脂可包括例如由以下单体的共聚物制成的树脂：(D)CPD/乙烯基-芳香族物、(D)CPD/萜烯、(D)CPD/C5馏分、萜烯/乙烯基-芳香族物、C5馏分/乙烯基-芳香族物以及其组合。
可用于萜烯均聚物和共聚物树脂的萜烯单体包括α-蒎烯、β-蒎烯以及柠檬烯。特定实施例包括柠檬烯单体的聚合物，所述柠檬烯单体包括三种异构体：L-柠檬烯(左旋对映异构体)、D-柠檬烯(右旋对映异构体)或甚至二戊烯，即右旋与左旋对映异构体的外消旋混合物。
乙烯基芳香族单体的实例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基-甲苯、对叔丁基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、氯-苯乙烯、乙烯基-均三甲苯、二乙烯基苯、乙烯基萘、来自C9馏分(或更一般地说，来自C8至C10馏分)的任何乙烯基-芳香族单体。包括乙烯基-芳香族共聚物的特定实施例在共聚物中包括少数乙烯基-芳香族单体，其以摩尔分数表示。
本发明的特定实施例包括(D)CPD均聚物树脂、(D)CPD/苯乙烯共聚物树脂、聚柠檬烯树脂、柠檬烯/苯乙烯共聚物树脂、柠檬烯/D(CPD)共聚物树脂、C5馏分/苯乙烯共聚物树脂、C5馏分/C9馏分共聚物树脂以及其混合物作为塑化烃树脂。
包括适合用于本发明的萜烯树脂的市售塑化树脂包括由特拉华州威明顿市的埃库莱斯公司(Hercules Inc.of Wilmington,DE)以名称树脂R2495出售的聚α蒎烯树脂。树脂R2495的分子量为约932，软化点为约135℃并且玻璃转化温度为约91℃。可用于本发明的另一种市售产品包括由法国DRT公司出售的DERCOLYTE L120。DERCOLYTE L120多萜-柠檬烯树脂的数均分子量为约625，重均分子量为约1010，Ip为约1.6，软化点为约119℃并且玻璃转化温度为约72℃。可用于本发明的再另一种市售萜烯树脂包括由佛罗里达州杰克逊维尔市的亚利桑那化学公司(Arizona Chemical Company of Jacksonville,FL)出售的SYLVARES TR 7125和/或SYLVARES TR 5147聚柠檬烯树脂。SYLVARES 7125聚柠檬烯树脂的分子量为约1090，软化点为约125℃，并且玻璃转化温度为约73℃，而SYLVARES TR 5147的分子量为约945，软化点为约120℃，并且玻璃转化温度为约71℃。
其它合适的为市售的塑化烃树脂包括C5馏分/乙烯基-芳香族苯乙烯共聚物，尤其以名称SUPER NEVTAC 78、SUPER NEVTAC 85和SUPER NEVTAC 99g购自内维尔化学公司(Neville Chemical Company)；以名称WINGTACK EXTRA购自固特异化学公司(GoodyearChemicals)；以名称HIKOREZ T1095和HIKOREZ T1100购自科隆公司(Kolon)；以及以名称ESCOREZ 2101和ECR 373购自埃克森公司(Exxon)的C5馏分/苯乙烯或C5馏分/C9馏分。
为市售的柠檬烯/苯乙烯共聚物树脂的又其它合适的塑化烃树脂包括来自法国DRT公司的DERCOLYTE TS 105；和以名称ZT115LT和ZT5100来自亚利桑那化学公司的产品。
可注意到塑化树脂的玻璃转化温度可通过差示扫描热量测定(DCS)根据ASTMD3418(1999)测量。在特定实施例中，可用的树脂的玻璃转化温度可为至少25℃，或可替代地至少40℃，或至少60℃，或在25℃与95℃之间，在40℃与85℃之间或在60℃与80℃之间。
可用于本发明的任何特定实施例的塑化烃树脂的量取决于特定环境和期望结果并且可以在5phr和100phr之间或可替代地在30phr和60phr之间、在20phr和60phr之间、在30phr和90phr之间、在30phr和55phr之间或在35phr和50phr之间的量存在。如上所指出，由于塑化液体和塑化烃树脂均包括于塑化体系中，所以如下所述调节两种类型的塑化剂的量以获得胎面的期望物理特征以改善雪地牵引和制动特性两者。
调节塑化体系的量以提供橡胶组合物，其玻璃化转变温度在-35℃和0℃之间以及在60℃下的动态模量G*在0.7MPa和1.6MPa之间或可替代地在0.9MPa和1.4MPa之间、在0.8MPa和1.4MPa之间、在1.0MPa和1.4MPa之间或在1.0MPa和1.1MPa之间，均根据ASTMD5992-96测量。因而，可调节液体塑化剂的量(phr)与塑化树脂的量(phr)的比率以实现橡胶组合物的期望物理特性，使得实现制动-雪地牵引折衷的出人意料的打破。此类比率可在0.1和0.7之间或可替代地在0.2和0.5或0.3和0.5之间的范围内。
本文公开的橡胶组合物适合用于胎面的制造中并且如本领域的技术人员已知，可调节固化橡胶组合物的Tg以提供用于更适用于给定季节的轮胎的胎面。因而，橡胶组合物的Tg可使用公开得塑化剂围绕上述宽范围调节，以提供对于冬季轮胎在-35℃和-25℃之间的Tg，对于全季轮胎在-30℃和-17℃之间的Tg，以及对于夏季轮胎在-17℃和0℃之间的Tg。
除了上述橡胶组分和塑化体系之外，适用于本文公开的轮胎胎面的橡胶组合物可进一步包括碳黑填料。碳黑为补强填料并且在轮胎中广泛地使用以提供期望特征如撕裂强度、模量和磨损。如本文所公开的可用的组合物不包括任何大量的二氧化硅，即完全无二氧化硅或对固化橡胶特性无影响的量的二氧化硅。
在本发明的特定实施例中，碳黑的混配量可在75phr和130phr之间或可替代地在85phr和120phr之间或在90phr和110phr之间。
合适的碳黑为任何碳黑，具体地说常规地用于轮胎中并且尤其用于胎面中的碳黑。碳黑的非限制实例的包括例如N115、N134、N234、N330、N339、N343、N347和N375碳黑。其它可用的碳黑包括例如N440、N539、N550、N650、N660、N754和N765。
除了上述橡胶组分、塑化体系和补强填料之外，适用于本文公开的轮胎胎面的橡胶组合物可进一步通过过氧化物固化体系固化。过氧化物固化体系或硫化体系提供用于在弹性体链之间共价键的形成的交联机制，其由过氧化物的分解以形成自由基和后续交联形成反应产生。过氧化物固化体系是必需的以提供如上文所论述的在制动和雪地牵引之间的折衷的打破。
合适的过氧化物固化剂的实例包括二茴香基过氧化物；叔丁基茴香基过氧化物；2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己炔-3；双(叔丁基过氧基异丙基)苯；4,4'-二叔丁基过氧基戊酸正丁酯；1,1-二叔丁基过氧基-3,3,5-三甲基环己烷；双(叔丁基过氧基)-二异丙基苯；过苯甲酸叔丁酯；二叔丁基过氧化物；2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化物己烷以及本领域的普通技术人员已知的其它过氧化物及其组合。此类过氧化物可以VUL-CUP-R(其为α,α'-双(叔丁基过氧基)-二异丙基苯)和DI CUP(其为二茴香基过氧化物)获得，两者可购自阿科玛公司位于宾夕法尼亚州费城的办事处(Arkema having offices inPhiladelphia,PA)。
过氧化物固化剂可以如在0.8phr和2.4phr之间的活性过氧化物或可替代地在0.4phr和0.5phr之间的有效量添加到橡胶组合物中。由于过氧化物产品通常包括添加到活性过氧化物中的惰性成分，所以公开的过氧化物的量为应添加到可用橡胶组合物中的活性过氧化物的量。
除了过氧化物固化剂之外，对于本文公开得橡胶组合物的特定实施例，助剂还可包括于过氧化物固化包中。助剂影响交联效率并且可改善固化橡胶组合物的特性。
可用的固化助剂包括为非离子的那些固化助剂。此类助剂已知通常有助于硫化橡胶的固化的状态并且通过抽氢形成自由基。非离子助剂的实例包括例如含烯丙基氰尿酸酯、异氰尿酸酯和邻苯二甲酸酯、二烯的均聚物和二烯的共聚物以及乙烯基芳香族物，如三烯丙基氰尿酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯、90％乙烯基聚丁二烯和70％乙烯基苯乙烯-丁二烯共聚物。RICON153可购自克雷威利(位于宾夕法尼亚州埃克斯顿的办事处)(Cray Valley(with offices in Exton,PA))并且为85％1,2乙烯基聚丁二烯，可用的非离子助剂，数均Mw为4700。这些助剂的任一种可单独使用或与其它助剂中的一种或多种组合使用。
已经示出极性助剂不可用于本发明并且它们从本文公开的橡胶组合物中排除。这些极性助剂通常增大固化的速率和状态两者并且通过加成反应形成极具反应性的自由基。这些极性助剂的实例包括多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯以及二顺丁烯二酰亚胺，如丙烯酸和甲基丙烯酸的锌盐、乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及N,N'-间亚苯基二顺丁烯二酰亚胺。
非离子助剂可以在1phr和7phr之间或可替代地在2phr和6phr之间或在3phr和5phr之间的量添加到本文公开的橡胶组合物的特定实施例中。
如本领域中已知，其它添加剂可添加到本文公开的橡胶组合物中。此类添加剂可包括例如以下添加剂中的一些或全部：抗降解剂、抗氧化剂、脂肪酸、蜡、硬脂酸以及氧化锌。抗降解剂和抗氧化剂的实例包括6PPD、77PD、IPPD和TMQ，并且可以例如0.5phr至5phr的量添加到橡胶组合物中。氧化锌可以例如在1phr和6phr之间或可替代地在1.5phr和4phr之间的量添加。蜡可以例如在1phr和5phr之间的量添加。
作为本发明实施例的橡胶组合物可在合适的混合器中以本领域的普通技术人员已知的方式通常使用两个连续制备阶段制备，第一阶段是在高温下的热机械操作，接着第二阶段是在低温下的机械操作。
第一阶段热机械操作(有时称为“非生产”阶段)意欲通过捏合充分混合组合物的各种成分，但硫化体系除外。在如内部混合器或挤出机的合适的捏合装置中进行所述操作，直到在机械操作与施加于混合物的高剪切的作用下达到一般在120℃和190℃之间的最高温度为止。
在冷却混合物之后，在较低温度下实施第二阶段机械操作。有时称为“生产”阶段，该精加工阶段由在合适的装置例如开放式碾磨机中通过混合硫化(或交联)体系，即过氧化物固化剂(助剂可在第一阶段中添加)而并入组成。其进行持续适当时间(通常例如在1分钟和30分钟之间)并且在低于混合物硫化温度的足够低的温度下进行，以防止过早硫化。
橡胶组合物可成型成可用的制品，包括用于在车辆轮胎上使用的胎面以及在特定实施例中用于在客车和/或轻型卡车上使用的轮胎胎面。胎面可以胎面带形式形成，并且然后制造轮胎的一部分，或其直接在轮胎胎体上通过例如挤出并且然后在模具中固化形成。因而，胎面带可在置于轮胎胎体上之前固化，或其在置于轮胎胎体上之后固化。通常，轮胎胎面以已知方式在模具中固化，将胎面要素模制成胎面，包括例如将凹槽、花纹条和/或花纹块模制成胎面。
如本领域的技术人员已知，轮胎胎面可以分层形式构造，如盖和底座构造，其中盖由一种橡胶组合物形成并且底座形成于另一种橡胶组合物中。应认识到，在此类胎面构造中，公开的橡胶组合物可用于实际与波状表面例如道路表面接触的胎面的部分。
应注意，前述包括的详述参考本发明的特定实施例，其以本发明的说明的方式提供。举例来说，说明或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一实施例以产生第三个实施例。本发明由以下实例进一步说明，所述实例仅被视为说明性的，并且不以任何方式对本发明进行限定。实例中公开的组合物的特性如下文所述进行评估，并且这些方法适用于测量本发明所要求的特性。
基于ASTM标准D412在23℃温度下对哑铃形测试片测量在10％(MA10)下、在100％(MA100)和300％(MA300)下的伸长模量(MPa)。测量在第二伸长中；即，在调节周期之后进行。基于测试片的原始横截面，这些测量值是以MPa为单位的正割模量。
安装在装配有ABS制动系统的机动车上用于轮胎的湿式制动是通过测量在潮湿式面(沥青混凝土)上突然制动时从50MPH变成0MPH所必需的距离来测定。大于对照值(其任意地设定成100)的值，表明改善的结果，也就是说较短的湿式制动距离。
安装在装配有ABS制动系统的机动车上用于轮胎的干式制动是通过测定在干燥沥青表面上突然制动时从60mph到完全停止所必需的距离来测量。大于对照值(其任意地设定成100)的值，表明改善的结果，即，较短制动距离和改善的干式抓地力。
通过根据ASTM F1805测试方法测量雪地中单驱动测试轮胎上的力评估雪所覆盖的地面上的雪地抓地力(％)。车辆以恒定的5mph速度行进并且在单一测试轮胎上在目标滑度下测量力。大于标准参考测试轮胎(SRTT)值(其任意地设定成100)的值表明改善的结果，即，改善的雪地上抓地力。
在麦特韦伯公司(Metravib)VA400型粘弹分析仪测试系统上根据ASTM D5992-96测量橡胶组合物的动态特性(Tg和G*)。硫化材料的样品(双剪切力几何结构，其中两个10mm直径圆柱形样品中的每一个为2mm厚)的反应记录为其在10Hz的频率下在-60℃到100℃的温度扫描范围内经受恒定的0.7MPa的交替单一正弦剪切应力，其中温度以1.5℃/min的速率增大。采集60℃下的剪切模量G*，并将最大tanδ出现的温度记录为玻璃转化温度Tg。
实例1
使用表1中所示的组分制备橡胶组合物。构成橡胶组合物的每种组分的量以以重量计每百份橡胶中的份数(phr)提供。
表1-橡胶调配物
调配物 W1 F1 F2 F3 F4 C1
SBR 57 57 57 57 57 57
BR 43 43 43 43 43 43
碳黑，N234 97 97 97 97 97 97
油 16 16 16 16 16 16
树脂 41 41 41 41 41 41
抗降解剂 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
加工助剂 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
硬脂酸 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8
氧化锌 2 2 2 2 2 2
硫 1.5
CBS 1.5
过氧化物* 3 3 3 3 3
非离子助剂 4 4 4
极性助剂 5.3
物理特性
在60℃和0.7MPa下的剪切模量G*60 1.10 1.11 1.03 1.09 1.02 1.43
Tg，℃ -22 -26 -26 -27 -27 -25
在23℃下的MA10，MPa 4.96 4.72 4.32 4.46 4.55 6.01
在23℃下的MA100，MPa 1.50 1.39 1.26 1.31 1.32 2.12
在23℃下的MA300，MPa 1.45 1.40 1.29 1.33 1.38 2.26
*过氧化物组分仅含有40％活性过氧化物
树脂为C5-C9树脂Oppera 373N，其可购自埃克森美孚(ExxonMobil)且z均分子量大于20,000，重均分子量为约2500，软化点为约89℃并且玻璃化转变温度为39℃。塑化油为AGRI-PURE 80并且抗降解剂包括蜡和6PPD。SBR为反式-1,4含量为38.1wt.％在链端部处用硅烷醇基官能化的官能化SBR。
在比较组合物C1中的极性助剂为极性化合物二甲基丙烯酸锌。在F2、F3和F4中的非离子助剂分别为RICON 153(85％1,2乙烯基聚丁二烯)、三烯丙基异氰尿酸酯和三烯丙基氰脲酸酯(烯丙基为1-丙烯部分。过氧化物固化剂为VULCUP R，其包括60％无功成分使得活性过氧化物的量为1.2phr的活性过氧化物。
橡胶配方通过在班伯里混合器中通过上述方法混合在表1中给出的组分(除了过氧化物或硫和助剂或加速剂)来制备。硫化包在第二阶段添加到碾磨机上。进行硫化(在170℃下25分钟)并且然后测试调配物以测量其物理特性，如在表1中报告。
实例2
使用在表1中示出的橡胶组合物制造轮胎(P205/55R16全季种类)以形成胎面。根据上述测试程序测试轮胎的湿式制动、干式制动和雪地牵引。测试结果在表2中示出。所有轮胎测试结果对照用调配物W1制造的轮胎进行归一化。
表2-轮胎结果
W1 F1 F2 F3 F4 C1
湿式制动 100 108 110 110 110 100
干式制动 100 102 103 104 102 101
雪地牵引 100 109 106 106 112 106
如在表中可看出，用橡胶组合物F1至F4制造的轮胎胎面中的每一个提供优于参考的改善的湿式制动、干式制动和雪地牵引。然而，比较橡胶组合物C1提供在干式制动中仅略微改善和在湿式制动中无改善的胎面。
如在本文的权利要求书和说明书中所用，术语“包含”、“包括”和“具有”应被视为指示可包括未规定的其它要素的开放群组。如在本文的权利要求书和说明书中所用，术语“基本上由……组成”应被视为指示可包括未规定的其它要素的部分开放群组，只要那些其它要素并不显著地改变所要求的发明的基本和新颖特征。术语“一”和词的单数形式应理解为包括相同词的复数形式，使得所述术语意味着提供一个或多个某物。术语“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。术语“一”或“单”应用于指示意欲为一个并且仅一个某物。类似地，其它具体整数值(如“两个”)在预期具体数目的事物时使用。术语“优选地”、“优选”、“偏好”、“任选地”、“可”以及类似术语用于指示所提及的项、条件或步骤是本发明任选(非必需)的特征。描述为“在a和b之间”的范围包括“a”和“b”的值。
由前述描述应理解，可在不脱离本发明真正精神的情况下对本发明的实施例进行各种修改和变化。仅出于说明的目的提供前述描述，并且不应以限制意义对其加以解释。仅由以下权利要求书的语言限制本发明的范围。

Claims (16)

1.一种用于轮胎的胎面，所述胎面包含基于可交联弹性体组合物的橡胶组合物，所述可交联橡胶组合物每100重量份橡胶(phr)包含：
100phr的包括至少50phr的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)与作为剩余部分的聚丁二烯(BR)的两种弹性体类型；
在75phr和130phr之间的碳黑；
有效量的塑化体系，其包括玻璃化转变温度(Tg)为至少25℃的塑化树脂和塑化液体，其中所述有效量的所述塑化体系提供在60℃下测量的剪切模量G*在0.7MPa和1.6MPa之间以及Tg在-35℃和0℃之间的橡胶组合物；
过氧化物固化剂；以及不包含极性固化助剂。
2.根据权利要求1所述的胎面，其中所述可交联橡胶组合物包含在50phr和90phr之间的所述SBR共聚物。
3.根据权利要求1或2所述的胎面，其中所述可交联橡胶组合物包含在55phr和80phr之间的所述SBR共聚物。
4.根据权利要求1或2所述的胎面，其中所述可交联橡胶组合物包含在5phr和50phr之间的所述塑化液体。
5.根据权利要求4所述的胎面，其中所述可交联橡胶组合物包含在10phr和30phr之间的所述塑化液体。
6.根据权利要求4所述的胎面，其中所述塑化液体是油酸含量为至少70重量％的植物油。
7.根据权利要求1或2所述的胎面，其中所述有效量的所述塑化体系提供在60℃下测量的剪切模量G*在1.0MPa和1.4MPa之间的所述橡胶组合物。
8.根据权利要求1或2所述的胎面，其中所述有效量的所述塑化体系提供在60℃下测量的剪切模量G*在0.8MPa和1.4MPa之间的所述橡胶组合物。
9.根据权利要求1或2所述的胎面，其中所述有效量的所述塑化提供Tg在-35℃和-25℃之间的所述橡胶组合物。
10.根据权利要求1或2所述的胎面，其中所述有效量的所述塑化体系提供Tg在-30℃和-17℃之间的所述橡胶组合物。
11.根据权利要求1或2所述的胎面，其中所述有效量的所述塑化体系提供Tg在-17℃和0℃之间的所述橡胶组合物。
12.根据权利要求1或2所述的胎面，其中所述可交联橡胶组合物包含在85phr和120phr之间的所述碳黑。
13.根据权利要求1或2所述的胎面，其中所述可交联橡胶组合物包含在0.8phr和2.4phr之间的所述过氧化物固化剂。
14.根据权利要求1或2所述的胎面，其中所述可交联橡胶组合物进一步包含非离子固化助剂。
15.根据权利要求14所述的胎面，其中所述非离子固化助剂选自烯丙基氰尿酸酯、烯丙基异氰尿酸酯、邻苯二甲酸酯或其组合。
16.根据权利要求14所述的胎面，其中所述非离子固化助剂选自乙烯基SBR共聚物或乙烯基BR，其中所述助剂具有至少70％乙烯基。
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