轮胎胎面的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轮胎胎面，所述轮胎胎面包括基于丁基橡胶的橡胶组合物。
【背景技术】
[0002] 对于轮胎必要的一个要求是在路面上（特别是在湿地面上）提供最佳的抓地力。 给予轮胎在湿地面上抓地力增加的一个方法是在轮胎的胎面中使用橡胶组合物，所述橡胶 组合物具有广泛的滞后潜力。
[0003] 然而同时，轮胎胎面还必须最小化其对于轮胎滚动阻力的贡献，亦即具有尽可能 最小的滞后性。因此，胎面的橡胶组合物必须满足两个相互矛盾的要求，即具有最大的滞后 潜力以满足抓地力的需求并具有尽可能低的滞后性以满足滚动阻力的需求。
[0004] 因此，轮胎制造商提出了滞后材料，如例如基于丁二烯和苯乙烯（苯乙烯的重量 含量至少为35%)的共聚物的组合物，橡胶组合物包括高含量的增强填料或增塑剂。但是 这些解决方案通常损害滚动阻力。
[0005] 也提出在轮胎胎面的橡胶组合物中引入丁基橡胶以改善轮胎胎面在湿地面上的 抓地力。这是因为丁基橡胶是弹性体，其耗散势是已知的并且构成本身是用于改善抓地力 (特别是在湿地面上）的良好候选，如专利US6 060 552所教导的。该专利还教导了丁基 橡胶必须以至多30份/百份弹性体（phr)的含量使用，从而最小化其在滚动阻力方面的滞 后贡献。
[0006] 专利EP1 687 370B1公开了在轮胎胎面中使用二氧化硅增强并包含一定量的丁 基橡胶和甘油三油酸酯的橡胶组合物，使得可以改善轮胎在湿地面上的抓地力。但是这种 解决方案对于滚动阻力性能不能令人满意。
[0007] 同时满足抓地力（特别是在湿地面上）和滚动阻力的要求仍然是轮胎制造商所关 心的问题。
【发明内容】
[0008] 申请人公司在其研究过程中发现，在橡胶组合物中存在丁基橡胶和一定量的特定 增塑剂的组合，使得可以改善基于丁基橡胶的轮胎胎面在湿地面上的抓地力并同时降低滚 动阻力。
[0009] 本发明的第一主题涉及轮胎胎面，所述轮胎胎面包括基于弹性体基质、增强填料 和增塑体系的橡胶组合物，所述弹性体基质包括大于80phr直至lOOphr的至少一种丁基橡 胶，所述增塑体系包括在5和50phr之间的至少一种第一增塑剂，所述第一增塑剂与至少一 种丁基橡胶相容并具有低于_75°C的玻璃化转变温度，所述增塑体系P的质量含量以相对 于至少一种丁基橡胶的质量计并且所述增塑体系的玻璃化转变温度TgP以开尔文计并满足 于以下等式：
[0010] PX(208-TgP)+TgP彡 0· 015。
[0011] 所述增塑体系P的质量含量以相对于至少一种丁基橡胶的质量计，其通过增塑体 系的质量与增塑体系的质量和至少一种丁基橡胶的质量之和的比进行限定。
[0012] 本发明的另一主题为包括根据本发明的胎面的轮胎。
[0013] 本发明的另一主题为用于制备根据本发明的轮胎胎面的方法。
[0014] 本发明的另一主题为可在胎面中使用的橡胶组合物，所述组合物基于弹性体基 质、增强填料、偶联剂和增塑体系，所述弹性体基质包括大于80phr直至lOOphr的至少一 种丁基橡胶，所述增强填料以重量计主要由增强无机填料构成，所述增塑体系包括在5和 50phr之间的至少一种第一增塑剂，所述第一增塑剂与至少一种丁基橡胶相容并具有低 于_75°C的玻璃化转变温度，所述增塑体系P的质量含量以相对于至少一种丁基橡胶的质 量计并且所述增塑体系的玻璃化转变温度TgP以开尔文计并满足以下等式：
[0015] PX(208-TgP)+TgP彡 0· 015〇
[0016] 本发明的另一主题为用于制备可在胎面中使用并如上限定的橡胶组合物的方法， 所述橡胶组合物的显著特征是增强填料以重量计主要由增强无机填料构成，所述组合物额 外包括偶联剂。
【具体实施方式】
[0017] 由表述"在a和b之间"表示的任何数值范围代表从大于a至小于b的数值范围 (即排除了端值a和b)，而由表述"从a至b"表示的任何数值范围代表从a开始直至b的 数值范围（即包括端值a和b)。
[0018] 表述"组合物基于"应被理解为是指组合物包含所用的各种组分的混合物和/或 反应产物，在组合物制造的各个阶段，特别是在交联或硫化过程中，这些基本组分中的一些 能够或旨在至少部分地彼此反应。
[0019] 除非另外指出，所有百分比（％)均为质量％。
[0020] 根据本发明的胎面的橡胶组合物的弹性体基质的一个基本特征为包括至少一种 丁基橡胶。
[0021] 丁基橡胶对本领域技术人员是公知的，特别是其不渗透空气的性质。丁基橡胶是 异丁烯与(： 4至(：6二烯（特别是异戊二烯）的共聚物。通常地，这些共聚物含有1至5mol% 的二烯单元（特别是异戊二烯单元），并具有30至60的门尼粘度（在125°C，ML1+8)。
[0022] 所述至少一种丁基橡胶可为卤化丁基橡胶。
[0023] 卤化丁基橡胶指的是异丁烯和(：4至(：6二烯（特别是异戊二烯）的卤化共聚物。 卤化丁基橡胶通过异丁烯和(： 4至(：6二烯（特别是异戊二烯）的共聚物的卤化（特别是氯 化或溴化）而得到。异丁烯和(： 4至(：6二烯（特别是异戊二烯）的卤化共聚物通常具有的 卤素含量以共聚物的重量计为1至4重量％。卤化丁基橡胶优选为溴化丁基橡胶。
[0024] 通过延伸丁基橡胶的定义，所述至少一个丁基橡胶也可以是异丁烯、对-甲基苯 乙烯和卤化的（优选溴化的）对-甲基苯乙烯的三元共聚物，其由EXXON以名称EXXPR0或 由Bayer以名称PolysarXL10000 出售。
[0025] 至少一种丁基橡胶的含量大于80phr并小于或等于lOOphr。优选大于85phr，更 优选大于90phr并小于或等于lOOphr。还更优选其等于100phr。
[0026] 当至少一种丁基橡胶的重量含量小于100%的弹性体基质的重量时，亦即当至少 一种丁基橡胶的含量小于l〇〇phr时，另一种基本上不饱和的二稀弹性体或基本上不饱和 的二烯弹性体的混合物用来使得基质达到100%。则弹性体基质由至少一种丁基橡胶和基 本上不饱和的二烯弹性体组成。
[0027] "基本上不饱和的"被理解为通常意指至少部分得自共辄二烯单体并且具有大于 15% (摩尔％ )的二烯源（共辄二烯）单元含量的二烯弹性体。聚丁二烯、包括天然橡胶 的聚异戊二烯、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物和这些弹性体的混合物适合作为基本上不 饱和的二烯弹性体。同样适合的是共辄二烯单体和乙烯基芳族（特别是苯乙烯）单体的共 聚物。
[0028] 根据本发明的胎面的组合物包括已知能够增强可用于制造轮胎的橡胶组合物的 任何类型的增强填料，例如增强有机填料（如炭黑），增强无机填料（如二氧化硅），或这两 种类型填料的混合物。
[0029] 这种增强填料通常由纳米颗粒组成，其（重）均尺寸小于微米，通常小于500nm，经 常在20和200nm之间，特别且更优选在20和150nm之间。
[0030] 所有炭黑（特别是常规用于轮胎胎面的炭黑）适合作为炭黑。在炭黑中，更特别 地提及 100、200 或 300 系列（ASTM级）增强炭黑，例如N115、N134、N234、N326、N330、N339、 N347或N375炭黑。这些炭黑可以单独状态使用（如市售的），或以任何其它形式使用（例 如作为使用的一些橡胶添加剂的载体）。
[0031] 术语"增强无机填料"在本文中应被理解为意指任何无机或矿物填料，无论其颜色 及其来源（天然的或合成的），其相对于炭黑也称作"白填料"、"透明填料"或甚至"非黑填 料"，其能够单独增强旨在用于制造充气轮胎的橡胶组合物而无需除了中间偶联剂之外的 方式，换言之，其在增强作用上能够代替常规轮胎级炭黑；这种填料通常以已知的方式特征 在于其表面上羟基（-0H)的存在。
[0032] 硅质类型的矿物填料，优选二氧化硅（Si02)，特别适合作为增强无机填料。所用的 二氧化硅可为本领域技术人员已知的任何增强二氧化硅，特别是BET表面积和CTAB比表面 积均小于450m2/g的任何沉淀二氧化硅或热解法二氧化硅。
[0033] 作为增强无机填料，也可提及铝质类型的矿物填