[发明专利]用于旨在承载重负荷的车辆的轮胎

说明书

本发明涉及用于旨在承载重负荷的车辆的轮胎，所述轮胎的胎面包含以下组合物，所述组合物基于：至少一种弹性体基质；增强填料，其包含在增强填料的50重量％和99重量％之间的二氧化硅以及在增强填料的2重量％和50重量％之间的炭黑，所述增强填料的含量在25至60phr的范围内；偶联剂以及交联体系；所述弹性体基质包含：占弹性体基质的至多50重量％的至少一种热塑性苯乙烯弹性体，所述热塑性苯乙烯弹性体包含至少一种刚性苯乙烯链段和至少一种柔性二烯链段，所述柔性二烯链段包含至少20重量％的共轭二烯单元，共轭二烯单元能够全部或部分被氢化；选自聚丁二烯、丁二烯共聚物及其混合物的二烯弹性体，其占弹性体基质的重量与热塑性苯乙烯弹性体的重量之差的大于0％。

技术领域

本发明的领域为用于旨在承载重负荷的车辆，尤其是大客车、卡车、农业车辆或土木工程车辆的轮胎领域。

背景技术

与用于轻型车辆，特别是用于客车或货车的轮胎的胎面厚度相比较而言，这些轮胎配有橡胶材料很厚的胎面。通常，重型车辆胎面的磨耗部分具有至少15mm的厚度，而土木工程车辆的胎面磨耗部分的厚度为至少30mm，实际上甚至高达120mm。

在行驶过程中，胎面经受机械应力并经受产生于与地面的直接接触的攻击。在将轮胎安装于承载重负荷车辆的情况中，轮胎所经受的机械应力和攻击在轮胎所负荷的重量作用下被扩大。这样的后果是在这些应力和这些攻击的作用下于胎面中所造成的初始裂纹具有在胎面表面或内部进一步扩展的趋势。在胎面中的裂纹扩展能够造成对胎面的损害并由此能够降低胎面或轮胎的使用寿命。

行驶在多石地面上的轮胎极易遭受初始裂纹。多石地面的实际攻击性不仅使得对胎面的该类型攻击加剧，还使得关于胎面的该攻击后果加剧。这对于装配一般在矿山中移动的土木工程车辆的轮胎而言尤为真实。这对于安装于农业车辆的轮胎而言也为事实，因为耕地的地面多石。在多石地面和沥青地面上移动的建筑工地重型车辆所装配的轮胎也经历这些相同的攻击。由于两个加剧因素即轮胎所负荷的重量和行驶地面的攻击性，用于土木工程车辆、农业车辆或建筑工地重型车辆的轮胎胎面的抗裂纹扩展性证明对最小化胎面所经受的攻击的影响至关重要。

因此，重要的是具备可用于承载重负荷车辆的轮胎，而该轮胎的胎面具有足够强大的抗裂纹扩展性来使初始裂纹对胎面使用寿命的影响最小化。为了解决这个问题，轮胎制造商例如因天然橡胶抗裂纹扩展性的性能而将天然橡胶用于胎面，如在“Table 3.7,Comparison of elastomers properties”,pp 162-163,Rubber Technology Handbook,Hofmann,Hanser Publishers(1989)中所述。

发明内容

申请人已经发现一定含量的二氧化硅、聚丁二烯或丁二烯共聚物以及一定含量的特定热塑性弹性体在胎面中的组合使用能够改进用于旨在承载重负荷的车辆的轮胎胎面的抗裂纹扩展性，而对胎面的其它性能即耐磨性和滚动阻力无实质损害。

因此，本发明的第一主题为用于旨在承载重负荷的车辆的轮胎，所述轮胎的胎面包含以下组合物，所述组合物基于：至少一种弹性体基质；增强填料，其包含在增强填料的50重量％和99重量％之间的二氧化硅以及在增强填料的1重量％和50重量％之间，例如2重量％和50重量％之间的炭黑，所述增强填料的含量在20至60phr的范围内，例如在25至60phr之间；偶联剂以及交联体系；所述弹性体基质包含：占弹性体基质的至多50重量％的至少一种热塑性苯乙烯弹性体，所述热塑性苯乙烯弹性体包含至少一种刚性苯乙烯链段和至少一种柔性二烯链段，所述柔性二烯链段包含至少20重量％的共轭二烯单元，共轭二烯单元能够全部或部分被氢化；选自聚丁二烯、丁二烯共聚物及其混合物的二烯弹性体，其占弹性体基质的重量与热塑性苯乙烯弹性体的重量之差的大于50％。

本发明优选地涉及如上限定的轮胎，其中增强填料包含在60％和99％之间的二氧化硅以及在1％和40％之间的炭黑。

还优选地，本发明涉及如上限定的轮胎，其中第一二烯弹性体占弹性体基质的至少50重量％。