高刚性轮胎配混物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高刚性轮胎配混物。
[0002] 更具体地，本发明涉及用于轮胎结构组件如胎面衬层（TREAD UNDERLAYER)、胎面 基部（TREAD BASE)、胎圈填胶、耐磨胶带（ABRASION GUM STRIP)或胎侧部的配混物。
[0003] 术语'可交联的不饱和链聚合物基料'意指当与硫类系统交联（固化）时能够呈 现弹性体典型的全部化学、物理和机械特性的任何未交联的天然或合成的聚合物。
[0004] 术语'硫化剂'意指能够交联聚合物基料的物质如硫和促进剂。
[0005] 术语'亚甲基供体'树脂意指在'亚甲基受体'化合物的存在下能够交联亚甲基桥 的树脂。
【背景技术】
[0006] 众所周知，在轮胎工业内存在对以下配混物的强烈需求：即，生产低滞后性从而改 进滚动阻力，但不折衷其它特性如刚性，也不影响轮胎的操作性能的轮胎组件的配混物。
[0007] 通常基于在各配混物中采用的炭黑的类型和量来定制单种轮胎组件特性。
[0008] ASTM Standard D1765根据表面积将炭黑进行了分类。
[0009] 更具体地，在ASTM Standard D1765中，将炭黑分类为附、吧、吧、阳和呢，其中附 表示121至150m2/g的表面积；N2表示100至120m2/g的表面积；N3表示70至99m 2/g的表 面积；N5表示40至49m2/g的表面积；和N6表示33至39m2/g的表面积。
[0010] 如任何本领域技术人员所知，高表面积的炭黑改进刚性特性，但同时增加滞后性， 并由此增加滚动阻力。然而低表面积炭黑减少滞后性，并由此减少滚动阻力，但损害刚性特 性。
[0011] 为了获得能够实现良好的滚动阻力和良好的操作性能二者的配混物，通常做法为 采用中级炭黑级别（N3)，或将两种不同的炭黑级别组合从而用一种的刚性和滞后性来平衡 另一种的刚性和滞后性。虽然这两种解决方案不损害滞后性或刚性，但也没有带来任何显 著的改进。
[0012] 因此存在对具有优异的刚性而不折衷其滚动阻力的橡胶配混物的要求。
【发明内容】
[0013] 根据本发明，提供包括可交联的不饱和链聚合物基料、补强填料和硫化剂的轮 胎结构组件的配混物；所述配混物的特征在于包括补强树脂的混合物，该补强树脂的混 合物包括（a)与亚甲基供体化合物组合的亚甲基受体树脂，和（b)酰肼衍生树脂；且其 中所述补强填料包括20至80重量％的具有100至150m2/g的氢吸附测量的比表面积 (hydrogen-absorption-measured surface area) (N2SA)的炭黑和 80 至 20 重量％ 的具有 33至49m2/g的氢吸附测量的比表面积（N2SA)的炭黑的混合物。
[0014] 优选地，配混物包括2至20phr的补强树脂的混合物，和总计20至70phr的炭黑。
[0015] 优选地，亚甲基受体树脂为酚醛树脂，和亚甲基供体化合物为六甲氧基甲基三聚 氰胺。
[0016] 优选地，补强树脂的混合物包括20至80重量％的酚醛树脂，和20至80重量％的 酰肼衍生树脂。
[0017] 优选地，酰肼衍生树脂选自包括以下的组：2_羟基甲基乙叉基）-3_萘甲 酸酰肼、2-羟基-Ν'-(1-甲基丙叉基）-3-萘甲酸酰肼、2-羟基-Ν'-(1-甲基丁叉基）-3-萘 甲酸酰肼、2-羟基-Ν'-(1，3-二甲基丁叉基）-3-萘甲酸酰肼、2-羟基-Ν'-(2, 6-二甲 基-4-庚叉基）-3-萘甲酸酰肼、Ν'-(1-甲基乙叉基）-水杨酸酰肼、Ν'-(1-甲基丙叉 基）-水杨酸酰肼、Ν' - (1-甲基丁叉基）-水杨酸酰肼、Ν' - (1，3-二甲基丁叉基）-水杨酸酰 肼、和Ν' -(2, 6-二甲基-4-庚叉基）-水杨酸酰肼。
[0018] 优选地，可交联的不饱和链聚合物基料包括40至80phr的天然橡胶；和20至 60phr的在包括丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和异戊二烯橡胶的组中的合成橡胶。
[0019] 根据本发明的配混物优选用于制成如胎面衬层、胎面基部、胎圈填胶、耐磨胶带或 胎侧部等组件。
[0020] 根据本发明，还提供由根据本发明的配混物制成的组件。
[0021] 根据本发明，还提供包括由根据本发明的配混物制成的组件的轮胎。
【具体实施方式】
[0022] 以下为非限制性实施例以更清楚地理解本发明。
[0023] 实施例
[0024] 制备五种对照配混物（对照1至对照5)和一种根据本发明的配混物（配混物A)。 更具体地，对照配混物采用：根据本发明的两种炭黑的混合物，没有根据本发明的树脂混合 物（对照1);根据本发明的树脂混合物，仅一种炭黑（对照2和对照3);和根据本发明的炭 黑的混合物，仅一种树脂（对照4和对照5)。然而根据本发明的配混物（配混物A)采用如 主权利要求中所述的炭黑的混合物和补强树脂的混合物二者。
[0025] -配混物制备-
[0026] (第一混炼阶段）
[0027] 在混炼之前，用230-270升可交联的聚合物基料和部分炭黑（用于配混物的总量 的50至75% )装载相切型转子混炼机（tangential-rotor mixer)，以达到66-72%的填充 率。
[0028] 混炼机在40-60rpm的速度下运转，当达到140-160°C的温度时卸载所得混合物。
[0029] (第二混炼阶段）
[0030] 将剩余炭黑、亚甲基受体化合物、和酰肼衍生树脂（如果有的话）添加至来自第一 阶段的混合物中。混炼机在40-60rpm的速度下运转，当达到130-150°C的温度时卸载所得 混合物。
[0031] (第三混炼阶段）
[0032] 将硫化剂和如果需要时的亚甲基供体化合物添加至来自第二阶段的混合物中，以 达到63-67 %的填充率。
[0033] 混炼机在40-60rpm的速度下运转，当达到100-1KTC的温度时卸载所得混合物。
[0034] 表1示出五种对照配混物和根据本发明的配混物的以phr计的组成。
[0035] 表1
[0036] 表1 「00371
[0038] NR为天然橡胶；BR为丁二烯橡胶；亚甲基受体树脂为苯酚-甲醛；亚甲基供体化 合物为六甲氧基甲基三聚氰胺；和酰肼树脂为2-羟基-Ν' -(1，3-二甲基丁叉基）-3-萘甲 酸酰肼（Bffl)。
[0039] 根据ISO Standard 4664测试上述配混物以测量弹性模量E'（30 °C )和 TanD(60°C )，并分别测定刚性和滚动阻力。
[0040] 表1I示出相对于对照配混物1表征的滚动阻力和刚性结果。
[0041] 表1I
[0042]
[0043] 由表1I结果清晰表明，根据本发明的配混物具有显著改进刚性而不折衷滚动阻 力的优势。
[0044] 上述结论是以相对于代表通常使用的采用两种不同表面积的炭黑的混合物作为 填料的解决方案的对照配混物1的结果为指标而做出的。
[0045] 对照配混物的分析结果显示上述优势仅通过采用树脂混合物和炭黑混合物二者 来获得。
[0046] 更具体地，对照配混物对照2和对照3显示使用根据本发明的树脂混合物及仅一 种炭黑如何无法带来刚性的显著改进；而且对照配混物对照4和对照5显示使用炭黑混合 物及仅一种树脂虽然带来刚性的改进，但以滚动阻力的大幅削减为代价。另外着重注意的 是，对照配混物对照4和对照5的刚性的改进仍然低于根据本发明的配混物A的刚性的改 进。
【主权项】
1. 一种轮胎结构组件的配混物，其包括可交联的不饱和链聚合物基料、补强填料和硫 化剂；所述配混物的特征在于包括补强树脂的混合物，所述补强树脂的混合物包括（a)与 亚甲基供体化合物组合的亚甲基受体树脂、和（b)酰肼衍生树脂；且其中所述补强填料包 括20至80重量％的具有100至150m 2/g的氢吸附测量的比表面积（N2SA)的炭黑和80至 20重量％的具有33至49m2/g的氢吸附测量的比表面积（N2SA)的炭黑的混合物。2. 根据权利要求1所述的配混物，其特征在于包括2至20phr的所述补强树脂的混合 物，和总计20至70phr的炭黑。3. 根据权利要求1或2所述的配混物，其特征在于所述亚甲基受体树脂为酚醛树脂，和 所述亚甲基供体化合物为六甲氧基甲基三聚氰胺。4. 根据权利要求3所述的配混物，其特征在于所述补强树脂的混合物包括20至80重 量％的酚醛树脂，和20至80重量％的所述酰肼衍生树脂。5. 根据前述权利要求任一项所述的配混物，其特征在于所述酰肼衍生树脂选自包括以 下的组：2-羟基-N' - (1 -甲基乙叉基）-3-萘甲酸酰肼、2-羟基-N' - (1 -甲基丙叉基）-3-萘 甲酸酰肼、2-羟基-N'-(1-甲基丁叉基）-3-萘甲酸酰肼、2-羟基-N'-(1，3-二甲基丁叉 基）-3_萘甲酸酰肼、2-羟基-N' -(2, 6-二甲基-4-庚叉基）-3-萘甲酸酰肼、N' -(1-甲基 乙叉基）-水杨酸酰肼、N' - (1-甲基丙叉基）-水杨酸酰肼、N' - (1-甲基丁叉基）-水杨酸 酰肼、N' -(1，3-二甲基丁叉基）-水杨酸酰肼、和N' -(2, 6-二甲基-4-庚叉基）-水杨酸酰 餅。6. 根据前述权利要求任一项所述的配混物，其特征在于所述可交联的不饱和链聚合物 基料包括40至80phr的天然橡胶；和20至60phr的在包括丁二稀橡胶、苯乙稀-丁二稀橡 胶和异戊二烯橡胶的组中的合成橡胶。7. -种轮胎结构组件，其由根据前述权利要求任一项所述的橡胶配混物制成，且其特 征在于在包括胎面衬层、胎面基部、胎圈填胶、耐磨胶带和胎侧部的组中。8. -种轮胎，其包括根据权利要求7所述的结构组件。
【专利摘要】一种具有可交联的不饱和链聚合物基料、补强填料和硫化剂的轮胎结构组件的配混物。配混物由补强树脂的混合物组成，补强树脂的混合物由(a)与亚甲基供体化合物组合的亚甲基受体树脂、和(b)酰肼衍生树脂组成。补强填料由20至80重量％的具有100至150m2/g的氢吸附测量的比表面积(N2SA)的炭黑和80至20重量％的具有33至49m2/g的氢吸附测量的比表面积(N2SA)的炭黑的混合物组成。
【IPC分类】B60C1/00, C08L61/14, C08L9/00, C08K3/04, C08L7/00, C08L61/06, C08L61/28
【公开号】CN104981507
【申请号】CN201480008193
【发明人】P·阿戈雷蒂, 弗朗西斯科·波蒂
【申请人】株式会社普利司通
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年2月8日
【公告号】EP2954001A1, WO2014122623A1