[发明专利]用于冬季轮胎的含微凝胶的胎面混合物

说明书

本发明涉及可硫化的橡胶混合物和由其生产的硫化产品，这些硫化产品适合于生产冬季轮胎的无防滑钉胎面。

防滑钉是由钢或硬金属制成的销钉，它们通过硫化而结合到冬季轮胎的胎面之中。它们从胎面的表面突出来并且确保了轮胎在被冰或积雪覆盖的道路上的更佳附着。然而，在解冻过程中或在道路没有积雪时，它们会毁坏道路表面，并且因此这类冬季轮胎的使用在许多国家被完全禁止或只在特定条件下被允许。

由于在许多欧洲国家以及还有在日本禁止带防滑钉的冬季轮胎，故冬季轮胎的胎面轮廓的设计与用于冬季轮胎的橡胶混合物的优化具有重大意义。然而，尽管做了所有的努力，但迄今为止所达到的技术现状仍然不能令人满意，尤其是由于在冰和积雪上具有良好抓地力的轮胎胎面在橡胶混合物的抗硫化返原性和/或在滚动阻力和/或在耐磨损性方面具有缺点。

先前技术包括以下排他性地与冬季轮胎的胎面轮廓的设计有关的产权：WO 2009/077231 A1、WO 2009/059849 A1、WO 2011/0365440、WO 2010/136989 A1以及EP1088685 A1。

以下申请讨论了用于冬季轮胎的橡胶混合物。DE 2447614描述了多种胎面混合物，这些胎面混合物由聚丁二烯或由聚丁二烯与合成橡胶和/或与天然橡胶的组合组成。使用的填充剂是二氧化硅或二氧化硅和碳黑。该二氧化硅是以二[烷氧基硅烷基烷基]低聚硫化物活化。此处获得的轮胎胎面的特征在于与碳黑填充的轮胎胎面相比，在冰上的制动和加速特征的改善。然而，合成橡胶与天然橡胶的比率未加以规定。

DE 10 2009 033 611 A1描述了用于冬季轮胎的混合物，这些混合物具有高抗硫化返原性、在冰和积雪上的良好制动力和高控制稳定性，以及高耐磨损性。对于这些橡胶混合物的生产，将天然橡胶或聚异戊二烯橡胶与聚丁二烯组合使用。使用的填充剂是碳黑和二氧化硅的混合物与标准硅烷偶联剂和氧化锌晶须的组合，其量为0.3至30重量份，具体限制是针对这些氧化锌晶须的针状纤维长度和针状纤维直径观察到。为了达到这些有益的硫化产品特性，重要的是用非常少量的硫进行硫化，基于100重量份的橡胶，硫的量是0.5至0.75重量份。

在用于生产各种轮胎部件和轮胎胎面的橡胶混合物中所谓的微凝胶或橡胶凝胶的使用也是已知的。

EP 0 575 851 A1描述了多种橡胶混合物和硫化产品，它们包含基于一种没有官能团的聚丁二烯的微凝胶。这些硫化产品值得注意的是低滞后损失和高耐磨损性。不存在使用的橡胶基质是NR/BR/SBR、二氧化硅与硅烷偶联剂的组合的实例。EP 0 575 851 A1确实指出了这些混合物适合于生产轮胎，但没有关于使用这些混合物作为冬季轮胎的胎面的具体传授内容。

EP 1 063 259 A1传授了含微凝胶的橡胶混合物的生产和使用含硫有机硅化合物由其生产的硫化产品。含硫有机硅化合物添加至这些含微凝胶的橡胶混合物达到了机械特性和DIN耐磨损性的改善，而没有胎面化合物的滚动阻力/抗湿滑性关系的劣化。其中的确指出了这些混合物适合于生产轮胎并且尤其是轮胎胎面，但缺少关于生产冬季轮胎胎面的这些橡胶混合物的配置的具体指示。

US 6,809,146传授了基于溶液SBR的以碳黑和二氧化硅填充的橡胶混合物的生产，除了S-SBR以外，使用NR或IR和BR也是有可能的。该橡胶混合物中使用的二氧化硅部分地由按重量计0.1％至5％的基于BR、SBR、NBR等的微凝胶替代，并且该微凝胶还可以含有多个官能团，如羟基、羧基、胺基、二乙基胺基、乙烯基吡啶、氯甲基苯基或环氧基基团。除了二氧化硅以外，也使用硅烷。在多个实例中，排他地使用S-SBR和NdBR的混合物，并且使用没有官能团的BR微凝胶和含羟基的SBR微凝胶。然而，此处也缺少关于生产冬季轮胎胎面的橡胶混合物的配置的具体指示。

根据EP 2311907 A1的传授内容，在含有多个双键并且还含有一个含羟基的微凝胶以及一种含多硫化物的烷氧基硅烷的二氧化硅填充的橡胶混合物中，致敏性胍类由多硫代磷化合物替代。这些混合物具有高加工可靠性和良好的硫化特征。在硫化之后，硫化产品显现出良好的机械和物理特性组合高交联密度。这些混合物被用于生产轮胎和各种轮胎部件。在多个实例中，使用了S-SBR和BR的混合物。另外，其中没有关于为了达到作为冬季轮胎的胎面的良好特性BR、S-SBR以及NR或IR应当使用的比率的传授内容。