具有改善的耐磨性的轮胎面的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明大体上设及橡胶组合物并且更确切地说，设及适用于制造轮胎的橡胶组合 物。
【背景技术】
[0002] 轮胎设计者力求通过寻求例如关于当道路干燥、潮湿或覆盖冰和/或雪时轮胎能 够抓地的程度的改善而改善轮胎在道路上运行和操纵的方式。他们也可W寻求关于驾驶员 和乘客乘坐的舒适程度（包括例如噪声级和乘坐的平稳性）的改善。轮胎设计者也可W在 影响与轮胎运行相关联的成本的那些领域（包括轮胎耐磨性和滚动阻力）寻求改善，因为 具有高磨损率的轮胎将必须更早更换并且具有高滚动阻力的轮胎将导致燃料消耗增加。
[0003] 虽然轮胎设计者将希望在所有运些领域中实现改善，但是也已知他们必须通常损 害与他们设计的轮胎相关联的某些特征。常常改变轮胎设计来改善轮胎的一个特征将常常 导致损害；即，另一个轮胎特征的抵消衰退。一种此类损害存在于轮胎耐磨性与湿式制动之 间。已知例如轮胎耐磨性可W通过增加渗合到胎面橡胶组合物中的聚下二締的量来改善， 但通常导致结果降低湿式制动性能的损害，所述损害已知通过降低轮胎面的聚下二締含量 来改善。
[0004] 轮胎设计者和在轮胎行业中进行研究的那些人探索可W突破一些已知损害的材 料和轮胎结构。希望提供突破其它已知损害的新轮胎设计。
【发明内容】
[0005] 本发明的特定实施例包括由橡胶组合物制成的轮胎面，所述橡胶组合物基于可交 联橡胶组合物，每100重量份橡胶（地r)的橡胶包括10化虹顺-1，4键含量是至少95%的 聚下二締橡胶。所述橡胶组合物另外包括60p虹至95p虹的Tg是至少25°C的塑化树脂和 化虹至15p虹的液体塑化剂。另外，所述橡胶组合物用至少90地r的二氧化娃增强填料增 强。
[0006] 或者，在一些实施例中，所述橡胶组合物可W用有机填料、无机填料或其组合增 强。在运些实施例中的一些中，所述橡胶组合物包括至少90地r的此类增强填料。
[0007] 在一些实施例中，所述橡胶组合物的玻璃转化溫度在-35°C与0°C之间。
【具体实施方式】
[0008] 本发明的特定实施例包括具有改善的牵引特性同时仍意外地维持良好磨损率的 轮胎面和其制造方法。运一在轮胎的牵引特性和耐磨特性两方面的改善提供轮胎设计者所 面对的典型损害的真实突破。损害的运一突破是通过由尤其包括塑化树脂和完全或几乎 完全由具有高顺-1，4键含量的聚下二締橡胶制得的橡胶组分的橡胶组合物制造胎面来实 现。
[0009] 虽然本文中所公开的橡胶组合物可W适用于宽范围的轮胎面，但是其特别适用于 本发明的特定实施例作为全天候轮胎和/或夏季轮胎轿车和轻型卡车。
[0010] 如本文所用，"地r"是"W重量计每百份橡胶中的份数"并且是所属领域中的常见 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。
[0011] 如本文所用，弹性体和橡胶是同义术语。
[0012] 如本文所用，"基于"是认识到本发明的实施例由在组装时未固化的经硫化或固化 橡胶组合物制成的术语。因此，经固化橡胶组合物"基于"未固化橡胶组合物。换句话说， 交联橡胶组合物基于包含可交联橡胶组合物的成分。
[0013]众所周知，轮胎面是汽车轮胎的道路接触部分，围绕轮胎周向延伸。其经设计W提 供汽车所需的操纵特征；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。
[0014]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W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。
[0015]运些胎面要素的径向最外面构成轮胎面的接触面，即随着轮胎旋转适合于与道路 接触的轮胎面的实际表面积。轮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。
[0016] 如上文所指出，适用于本发明的特定实施例的橡胶组合物包括完全或几乎完全由 具有高顺-1，4键含量的聚下二締制得的橡胶组分。聚下二締橡胶是一种众所周知的橡胶， 通过在溶液聚合法中使用如所属领域的技术人员已知的合适催化剂聚合1，3-下二締单体 (通常均聚合）来制得。由于存在于下二締单体中的两个双键，所得聚下二締可W包括=种 不同形式：顺-1，4、反-1，4和乙締基-1，2聚下二締。顺-1，4和反-1，4弹性体通过单体 端到端连接而形成，而乙締基-1，2弹性体通过单体在单体两端之间连接而形成。催化剂选 择和方法溫度已知为通常用于控制聚下二締的顺-1，4键含量的变量。
[0017] 在本发明的特定实施例中，聚下二締是使用钦催化剂产生并且所得聚下二締的特 征可W是顺-1，4键含量是至少95 %并且在其它实施例中，至少96 %、至少98 %、96 %至 99. 5%、96%至99%或96%至99. 5%。也可W使用其它催化剂（如钻和儀），并且制造此 类聚下二締的方法并非本发明的一部分，因为此类材料是行业中众所周知的。适合与本文 中所公开的橡胶组合物一起使用的可接受的聚下二締包括例如由朗盛公司化anxess)销 售的CB22。
[0018] 虽然本发明的实施例包括使用具有10化虹此类高顺-1，4键含量聚下二締的橡 胶组合物，但是特定实施例可W包括至多5p虹次要橡胶组分或者Ip虹至5p虹或Ip虹至 化虹的次要橡胶组分。
[0019]此类次要橡胶组分可W包括例如一或多种高度不饱和的二締弹性体（二締来源 (共辆二締）的单元含量大于50mol. %的二締弹性体），如合成聚异戊二締（1时、天然橡胶 (NR)、下二締共聚物、异戊二締共聚物和运些弹性体的混合物。此类共聚物包括下二締/苯 乙締共聚物（SBR)、异戊二締/下二締共聚物度1时、异戊二締/苯乙締共聚物（SIR)W及 异戊二締/下二締/苯乙締共聚物（SBIR)。在特定实施例中，次要橡胶组分是天然橡胶。
[0020] 除了橡胶W外，本文中所公开的橡胶组合物还可W另外包括增强填料。将增强填 料添加到橡胶组合物中W尤其改善其拉伸强度和耐磨性。本发明的特定实施例包括由包括 极高负载量无机增强填料（如通常与偶合剂缔合的二氧化娃）的橡胶组合物制成的胎面。 特定实施例还可W包括由包括碳黑、无机填料或其组合的橡胶组合物制成的胎面。
[0021] 碳黑，虽然在许多轮胎应用中是适用的增强填料，但是从本文中所公开的橡胶组 合物的一些实施例明确排除，除了一些实施例可W包括极小数量W向轮胎组合物提供着色 (黑色）和/或UV保护。此类益处可W通过添加至少0. 5p虹但不超过20地r的碳黑或者 低于10地r、低于5p虹或0. 5p虹至10地r的碳黑或0. 5至5p虹来获得。
[0022] 无机增强填料包括任何无机或矿物填料，无论其颜色或来源（天然或合成）如何， 其能够在不使用任何其它方式（除中间物偶合剂W外）的情况下增强欲用于制造轮胎的橡 胶组合物。此类无机增强填料可W完全或部分代替欲用于制造轮胎的橡胶组合物中的常规 轮胎级碳黑。通常，此类填料的特征可W是其表面上存在径基（-0H)。
[0023] 无机增强填料可W采取多种适用形式，包括例如粉末、微珠、颗粒、球和/或任何 其它适合形式W及其混合物。适合的无机增强填料的实例包括娃质型矿物填料，如二氧化 娃（si〇2)，侣质型矿物填料，如氧化侣（ai〇3)，或其组合。
[0024] 所属领域中已知的适用二氧化娃