Каучуковая композиция и использующая ее пневматическая покрышка
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к каучуковой композиции, которую используют в элементах пневматической покрышки. Каучуковую композицию получают примешиванием низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена, характеризующегося наличием функциональной группы, содержанием ароматического винильного соединения в интервале от 0 до менее 5% (масс), и средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 2000, но меньшей, чем 150000, и наполнителя (С) к высокомолекулярному каучуковому компоненту (А), характеризующемуся средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 150000, их вулканизацией. При этом функциональную группу полимера В выбирают из оловосодержащей, кремнийсодержащей и азотсодержащей группы. Азотсодержащую группу получают из группы, состоящей из изоцианатных, тиоизоцианатных, аминобензофеноновых соединений, производных мочевины, кетиминовых или альдиминовых соединений, содержащих связь C=N-C, и циклических амидных соединений. Изобретение позволяет получить хороший баланс между гибкостью при низкой температуре и низким сопротивлением качению. 4 н. и 34 з.п. ф-лы, 14 табл.
Реферат
Область техники
Данное изобретение относится к каучуковой композиции и пневматической покрышке, использующей каучуковую композицию, а говоря более конкретно, к каучуковой композиции, характеризующейся наличием исключительно хорошего баланса между низким сопротивлением качению и гибкостью при низкой температуре.
Уровень техники
В последнее время ощущается настоятельная потребность в обеспечении низкого расходования топлива и безопасности автомобиля в сочетании с необходимостью борьбы во всем мире с выхлопами диоксида углерода в связи с растущей обеспокоенностью экологическими проблемами. Для удовлетворения такой потребности требуется уменьшить сопротивление качению и улучшить характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием, такие как характеристики сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием, характеристики сцепления покрышки с сухим дорожным покрытием и тому подобное, что связано с эксплуатационными характеристиками покрышки. В качестве способа уменьшения сопротивления покрышки качению эффективным является использование в качестве каучуковой композиции, нанесенной на протекторную часть покрышки, каучуковой композиции, характеризующейся пониженным тангенсом угла потерь (tan δ) и низким разогревом при деформировании. Как известно, бутадиеновый каучук, традиционно и широко использующийся в протекторной части покрышки, или стирол-бутадиеновый сополимерный каучук, характеризующийся низким уровнем содержания стирола и низким уровнем содержания винила, характеризуются превосходной гибкостью при низкой температуре, поскольку в сопоставлении с другими синтетическими каучуками они имеют низкую температуру стеклования (Tg).
Однако, поскольку тангенс угла потерь (tan δ) у такой каучуковой композиции невелик, в случае использования в протекторе бутадиенового каучука или стирол-бутадиенового сополимерного каучука, характеризующегося низким уровнем содержания стирола и низким уровнем содержания винила, возникает проблема трудности получения достаточных характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием.
В качестве способов получения каучуковой композиции, характеризующейся низким разогревом при деформировании, рассматриваются уменьшение количества наполнителя, такого как технический углерод, диоксид кремния и тому подобное, использование технического углерода, характеризующегося большим размером частиц, и тому подобное. Однако в любых случаях для каучуковой композиции невозможно избежать ухудшения армирующего действия, износостойкости и характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием на мокрой дорожной поверхности. В рамках еще одного способа получения каучуковой композиции, характеризующейся низким разогревом при деформировании, разработано множество методик улучшения диспергируемости наполнителя в каучуковой композиции. В их числе наиболее эффективным является способ, в котором активный центр полимеризации у полимера на основе сопряженного диена, полученного в результате проведения анионной полимеризации при использовании алкиллития, модифицируют функциональной группой, взаимодействующей с наполнителем (например, смотрите документы JP-B-H05-87530, JP-A-H06-49279 и JP-A-S62-207342). Однако, в случае использования в качестве каучукового компонента модифицированного полимера на основе сопряженного диена при большом количестве примешиваемого пластификатора, в особенности, ароматического масла, эффект улучшения диспергируемости наполнителя не раскрывается в достаточной степени, и для каучуковой композиции возникает проблема, заключающаяся в том, что невозможно в достаточной степени улучшить перерабатываемость, низкий разогрев при деформировании, характеристики разрушения и износостойкости. Также известна и методика придания превосходной гибкости при низкой температуре при одновременном сохранении технологичности, но эффект является недостаточным, и в то же самое время не может быть улучшено сопротивление качению (например, смотрите документ JP-A-H10-53671).
С другой стороны, для обеспечения наличия характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием в качестве каучуковой композиции, нанесенной на протекторную часть покрышки, предпочтительно использовать каучуковую композицию, характеризующуюся высоким модулем накопления комплексного модуля упругости (G'), так что требуется разработать каучуковую композицию, характеризующуюся низким тангенсом угла потерь (tan δ) и высоким модулем накопления комплексного модуля упругости (G'). В данной связи в качестве способа улучшения у каучуковой композиции модуля накопления комплексного модуля упругости (G') известен способ, в котором увеличивают количество технического углерода, примешиваемого к каучуковой композиции. Однако, хотя в случае увеличения количества технического углерода, примешиваемого к каучуковой композиции, модуль накопления комплексного модуля упругости (G') у каучуковой композиции и может быть улучшен, но одновременно у каучуковой композиции увеличивается и тангенс угла потерь (tan δ), что для каучуковой композиции ухудшает низкий разогрев при деформировании, и, кроме того, у каучуковой композиции увеличивается вязкость по Муни, что приводит к возникновению проблемы ухудшения технологичности. Несмотря на существование способа добавления пластификатора для улучшения технологичности, износостойкость и сопротивление качению ухудшаются, как об этом упоминалось ранее. Поэтому все более настоятельной становится потребность в разработке каучуковой композиции, характеризующейся наличием баланса между вышеупомянутыми конфликтующими эксплуатационными характеристиками.
Говоря конкретно, в общем случае от каучуковой композиции, нанесенной на протекторную часть нешипованной покрышки, требуется обеспечение наличия гибкости при низкой температуре (термин «низкая температура», использующийся в настоящем документе, обозначает температуру во время движения по льду и снегу и соответствует температуре в диапазоне приблизительно от - 20 до 0°С), так что зачастую ею является каучуковая композиция, доводящая модуль упругости при низкой температуре до низкого уровня в результате использования полимера, имеющего низкую температуру стеклования, такого как бутадиеновый каучук (БК), натуральный каучук (НК) и тому подобное. Однако каучуковая композиция, содержащая примешанный полимер, имеющий низкую температуру стеклования, такой как бутадиеновый каучук (БК), натуральный каучук (НК) и тому подобное, характеризуется низким значением, как это упоминалось ранее, так что покрышке будет трудно придать достаточные характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием. В общем случае при уменьшении модуля упругости при низкой температуре наблюдается тенденция к уменьшению также и модуля упругости при высокой температуре (термин «высокая температура», использующийся в настоящем документе, соответствует температуре, воздействующей на управление во время нормального движения), так что для обычно использующихся нешипованных покрышек существует проблема невозможности сохранения достаточных характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием в высокотемпературной области. В дополнение к этому, во время нормального движения на мокрой дорожной поверхности не получают достаточного коэффициента трения, и, таким образом, в случае нешипованной покрышки, использующей вышеупомянутую каучуковую композицию, во время нормального движения трудно обеспечить улучшение характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием на мокрой дорожной поверхности (характеристик сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием).
С другой стороны, ранее были разработаны различные методики улучшения силы трения для самого каучука протектора. В качестве такой методики, например, известен способ, в котором в качестве каучука протектора используют каучуковую композицию, полученную в результате примешивания к каучуковому компоненту пенообразователя, а после этого в результате вспенивания, проведенного надлежащим образом, в матрице, образованной из каучукового компонента, формируют полости. Например, в документе JP-A-H09-194640 в качестве методики улучшения характеристик сцепления покрышки с мокрым дорожном покрытием и характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду и снеге (характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду) описывается способ примешивания к каучуковому компоненту пенообразователя и жидкого полимера, характеризующегося средневесовой молекулярной массой в несколько десятков тысяч. Однако поверхность каучука протектора, полученного по данному способу, покрывает большое количество пор, так что на ледяной и снежной дорожной поверхности могут развиваться эффект обезвоживания и краевой эффект, увеличивающие силу трения, при одновременном возникновении проблемы ухудшения у покрышки сопротивления разрушению вследствие покрытия поверхности большим количеством пор.
Раскрытие изобретения
Изобретатели провели наблюдения и обнаружили, что в случае использования жидкого полимера, описанного в документе JP-A-H09-194640, характеристики сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием улучшаются, но в случае использования жидкого полимера, имеющего относительно высокую температуру стеклования, гибкость при низкой температуре ухудшается, так что температура стеклования использованного жидкого полимера должна быть ограничена относительно низкими значениями. Поэтому для покрышки все еще сохраняются возможности по улучшению характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду даже и в случае использования методики, описанной в документе JP-A-H09-194640.
Поэтому целями изобретения являются разрешение вышеупомянутых проблем обычно использующихся методик и предложение каучуковой композиции, характеризующейся наличием исключительно хорошего баланса между гибкостью при низкой температуре и низким сопротивлением качению. В дополнение к этому, еще одной целью изобретения является предложение каучуковой композиции, способной придавать покрышке превосходные характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду и характеристики сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием в результате ее использования, по меньшей мере, в области контакта с грунтом протекторной части покрышки. Кроме того, другой целью изобретения является предложение каучуковой композиции, способной придавать сопротивление разрушению при одновременном сохранении модуля накопления комплексного модуля упругости (G') при высокой температуре, а также и улучшение у покрышки характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду и снеге (характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду) в результате ее использования, по меньшей мере, в области контакта с грунтом протекторной части покрышки. Более того, дополнительной целью изобретения является предложение пневматической покрышки, использующей такую каучуковую композицию.
Изобретатели провели разнообразные исследования, направленные на достижение вышеупомянутых целей, и обнаружили то, что у каучуковой композиции гибкость при низкой температуре и низкое сопротивление качению могут быть исключительно хорошо сбалансированы в результате использования в качестве части пластификатора низкомолекулярного полимера на основе сопряженного диена, характеризующегося наличием, по меньшей мере, одной функциональной группы и средневесовой молекулярной массой в указанном диапазоне, и примешиванию его к высокомолекулярному каучуковому компоненту, характеризующемуся указанной средневесовой молекулярной массой, и в результате было сделано изобретение.
Кроме того, изобретатели провели дополнительные исследования и обнаружили, что в случае примешивания к указанному каучуковому компоненту низкомолекулярного полимера на основе сопряженного диена, характеризующегося, по меньшей мере, одной функциональной группой и указанной средневесовой молекулярной массой, и включения в каучуковую матрицу расширяющихся полостей у получающейся в результате каучуковой композиции, можно значительно уменьшить модуль накопления комплексного модуля упругости (G') при низкой температуре без значительного уменьшения модуля накопления комплексного модуля упругости (G') при высокой температуре, благодаря чему могут быть улучшены характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду, и, кроме того, могут быть сохранены характеристики сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием, поскольку значение tan δ при низкой температуре значительно не ухудшается, и в результате было сделано изобретение. Кроме того, изобретатели обнаружили, что в случае выбора средневесовой молекулярной массы низкомолекулярного полимера на основе сопряженного диена в указанном диапазоне и ограничения ее этим диапазоном, (1) могут быть значительно улучшены характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду, или (2) у получающейся в результате каучуковой композиции увеличится сопротивление разрушению и улучшится модуль накопления комплексного модуля упругости (G') при высокой температуре, но также может уменьшиться модуль накопления комплексного модуля упругости (G') при низкой температуре.
То есть первая каучуковая композиция, соответствующая изобретению, характеризуется примешиванием низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена, имеющего, по меньшей мере, одну функциональную группу, с содержанием ароматического винильного соединения, меньшим, чем 5% (мас.), и средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 2000, но меньшей, чем 150000, и наполнителя (G') к высокомолекулярному каучуковому компоненту (А), характеризующемуся средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 150000.
Кроме того, второй каучуковой композицией, соответствующей изобретению, является каучуковая композиция, полученная в результате примешивания низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена, имеющего, по меньшей мере, одну функциональную группу, с содержанием ароматического винильного соединения, меньшим, чем 5% (мас.), и средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 2000 и 150000, к каучуковому компоненту (А), образованному, по меньшей мере, из одного материала, выбираемого из натурального каучука и синтетических каучуков на диеновой основе, характеризующемуся средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 150000, отличающаяся включением полостей в каучуковую матрицу каучуковой композиции.
Кроме того, третья каучуковая композиция, соответствующая изобретению, отличается тем, что низкомолекулярный полимер (В) на основе сопряженного диена во второй каучуковой композиции характеризуется средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, находящейся в диапазоне от 2000 до 50000. В дополнение к этому, четвертая каучуковая композиция, соответствующая изобретению, отличается тем, что низкомолекулярный полимер (В) на основе сопряженного диена во второй каучуковой композиции характеризуется средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, находящейся в диапазоне от 50000 до 150000.
Кроме того, термин «измеренный без обрыва цепи в результате модифицирования» обозначает получение полимера в результате подавления активности активной концевой группы при использовании агента реакции обрыва цепи, такого как спирт и тому подобное, без проведения реакции модифицирования в результате присоединения модифицирующего агента или реакции сочетания высокомолекулярных форм, которая вызывает скачок молекулярной массы, и тому подобного по завершении реакции полимеризации, а после этого проведение для полимера измерения. Это верно в случае включения в инициатор функциональной группы, содержащей азот, и тому подобного.
В предпочтительном варианте реализации третьей каучуковой композиции, соответствующей изобретению, экстрагируемость в хлороформе для случая экстрагирования в хлороформе в течение 48 часов по завершении вулканизации является не меньшей, чем 60% (мас.) при расчете на массу низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена.
В предпочтительном варианте реализации четвертой каучуковой композиции, соответствующей изобретению, экстрагируемость в хлороформе для случая экстрагирования в хлороформе в течение 48 часов по завершении вулканизации является не меньшей, чем 60% (мас.) при расчете на массу низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена.
Любая одна из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от первой до четвертой, предпочтительно содержит от 1 до 60 массовых частей низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента (А).
В предпочтительном варианте реализации любой одной из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от первой до четвертой, низкомолекулярный полимер (В) на основе сопряженного диена в части, образованной сопряженным диеновым соединением, характеризуется содержанием винильных связей в диапазоне от 5 до 80% (мас.).
В еще одном предпочтительном варианте реализации любой одной из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от первой до четвертой, низкомолекулярным полимером (В) на основе сопряженного диена является бутадиеновый гомополимер или стирол-бутадиеновый сополимер.
В другом предпочтительном варианте реализации любой одной из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от первой до четвертой, функциональной группой в низкомолекулярном полимере (В) на основе сопряженного диена является, по меньшей мере, та, которую выбирают из группы, состоящей из оловосодержащей функциональной группы, кремнийсодержащей функциональной группы и азотсодержащей функциональной группы. На данный момент низкомолекулярным полимером (В) на основе сопряженного диена предпочтительно является тот, который получают в результате модифицирования активного центра полимеризации при использовании оловосодержащего соединения, кремнийсодержащего соединения или азотсодержащего соединения. Кроме того, оловосодержащее соединение или кремнийсодержащее соединение более предпочтительно представляют собой модифицирующие агенты реакции обрыва цепи, описывающиеся следующей формулой (I):
,
где R1 независимо выбирают из группы, состоящей из алкильной группы, содержащей атомы углерода в количестве от 1 до 20, циклоалкильной группы, содержащей атомы углерода в количестве от 3 до 20, арильной группы, содержащей атомы углерода в количестве от 6 до 20, и аралкильной группы, содержащей атомы углерода в количестве от 7 до 20; Z представляет собой олово или кремний; X независимо представляет собой хлор или бром; а равен 0-3, и b равен 1-4, при том условии, что а+b=4.
Если в любой одной из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от первой до четвертой, функциональной группой в низкомолекулярном полимере (В) на основе сопряженного диена будет являться, по меньшей мере, та, которую выбирают из группы, состоящей из оловосодержащей функциональной группы, кремнийсодержащей функциональной группы и азотсодержащей функциональной группы, то тогда азотсодержащую функциональную группу предпочтительно выбирают из группы, состоящей из замещенной аминогруппы, описывающейся следующей формулой (II):
,
где R2 независимо представляет собой алкильную группу, содержащую атомы углерода в количестве от 1 до 12, циклоалкильную группу или аралкильную группу;
и циклической аминогруппы, описывающейся следующей формулой (III):
,
где R3 представляет собой алкиленовую группу, включающую 3-16 метиленовых групп, замещенную алкиленовую группу, оксиалкиленовую группу или N-алкиламиноалкиленовую группу. Кроме того, кремнийсодержащей функциональной группой предпочтительно является функциональная группа, образованная из гидрокарбилоксисилана.
Соединения, которые характеризуются структурными формулами (I)-(III) и могут быть использованы в качестве модифицирующих агентов по изобретению, раскрыты, например, в документах US 2009/0239974, US 5393721, JP-H5-320421, US 5587420, JP-H7-82422, EP 0661298, JP-H11-189616.
В первой каучуковой композиции, соответствующей изобретению, низкомолекулярный полимер (В) на основе сопряженного диена предпочтительно характеризуется средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 20000, но меньшей, чем 150000, более предпочтительно находящейся в диапазоне от 50000 до 120000.
В третьей каучуковой композиции, соответствующей изобретению, низкомолекулярный полимер (В) на основе сопряженного диена предпочтительно характеризуется средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, находящейся в диапазоне от 2000 до 30000.
В четвертой каучуковой композиции, соответствующей изобретению, низкомолекулярный полимер (В) на основе сопряженного диена предпочтительно характеризуется средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, находящейся в диапазоне от 50000 до 120000.
В еще одном предпочтительном варианте реализации любой одной из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от первой до четвертой, дополнительно содержится наполнитель (С) в количестве в диапазоне от 20 до 100 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента (А). На данный момент любая одна из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от первой до четвертой, предпочтительно содержит от 30 до 90 массовых частей наполнителя (С) при расчете на 100 массовых частей каучуковой композиции (А). Кроме того, наполнителем (С) предпочтительно являются технический углерод и/или диоксид кремния.
В другом предпочтительном варианте реализации любой одной из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от первой до четвертой, диоксид кремния содержится в количестве, не меньшем, чем 10 массовых частей при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента (А).
В еще одном предпочтительном варианте реализации первой каучуковой композиции, соответствующей изобретению, каучуковый компонент (А) содержит, по меньшей мере, один материал, выбираемый из группы, состоящей из сополимера (D) ароматического винильного соединения - сопряженного диенового соединения, полимера (Е) сопряженного диенового соединения и натурального каучука. На данный момент в качестве сополимера ароматического винильного соединения - сопряженного диенового соединения (D) предпочтительным является стирол-бутадиеновый сополимер, а в качестве полимера (Е) сопряженного диенового соединения предпочтительным является бутадиеновый гомополимер. В дополнение к этому, сополимер (D) ароматического винильного соединения - сопряженного диенового соединения и полимер (Е) сопряженного диенового соединения предпочтительно включают, по меньшей мере, одну функциональную группу. Кроме того, функциональной группой в сополимере (D) ароматического винильного соединения - сопряженного диенового соединения и полимере (Е) сопряженного диенового соединения более предпочтительно является, по меньшей мере, та, которую выбирают из группы, состоящей из оловосодержащей функциональной группы, кремнийсодержащей функциональной группы и азотсодержащей функциональной группы.
В еще одном предпочтительном варианте реализации любой одной из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от первой до четвертой, совокупное количество низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена и пластификатора (F) находится в диапазоне от 5 до 80 массовых частей при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента (А). На данный момент совокупное количество примешанных низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена и пластификатора (F) предпочтительно находится в диапазоне от 5 до 60 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента (А). Кроме того, доля низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена в совокупном количестве низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена и пластификатора (F) предпочтительно является не меньшей, чем 20% (мас.).
В любой одной из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от второй до четвертой, доля полостей в каучуковой композиции предпочтительно находится в диапазоне от 5 до 35%.
В еще одном предпочтительном варианте реализации любой одной из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от второй до четвертой, в каучуковом компоненте (А) дополнительно содержится пенообразователь (G). На данный момент любую одну из каучуковых композиций, соответствующих изобретению, выбираемых в диапазоне от второй до четвертой, предпочтительно получают в результате примешивания от 1 до 20 массовых частей пенообразователя (G) при расчете на 100 массовых частей каучукового компонента (А), а после этого вулканизации и вспенивания. Кроме того, пенообразователем (G) предпочтительно является, по меньшей мере, тот, который выбирают из группы, состоящей из азодикарбонамида, динитрозопентаметилентетраамина, азобисизобутилонитрила, толуолсульфонилгидразида и производного толуолсульфонилгидразида.
Каучуковой композицией, соответствующей изобретению, предпочтительно является каучуковая композиция, предназначенная для изготовления покрышки.
Первая пневматическая покрышка, соответствующая изобретению, отличается использованием вышеупомянутой каучуковой композиции, предназначенной для изготовления покрышки, в элементе покрышки. В качестве элемента покрышки предпочтительно следует упомянуть протекторную часть, боковинную часть, часть, образованную наполнительным шнуром закраины, часть, образованную обрезиненным слоем каркаса покрышки, и армирующую каучуковую часть для покрышки со спущенным давлением.
Вторая пневматическая покрышка, соответствующая изобретению, отличается использованием вышеупомянутой каучуковой композиции, предназначенной для изготовления покрышки, по меньшей мере, в области контакта с грунтом протекторной части. На данный момент второй пневматической покрышкой предпочтительно является нешипованная покрышка, более предпочтительно нешипованная покрышка для пассажирского автомобиля.
В соответствии с изобретением предлагается каучуковая композиция, характеризующаяся наличием исключительно хорошего баланса между гибкостью при низкой температуре и низким сопротивлением качению в результате примешивания низкомолекулярного полимера на основе сопряженного диена, характеризующегося наличием, по меньшей мере, одной функциональной группы и указанными средневесовой молекулярной массой и уровнем содержания ароматического винильного соединения, к высокомолекулярному каучуковому компоненту, характеризующемуся указанной средневесовой молекулярной массой.
Кроме того, может быть предложена каучуковая композиция, полученная в результате примешивания низкомолекулярного полимера на основе сопряженного диена, характеризующегося наличием, по меньшей мере, одной функциональной группы и указанными средневесовой молекулярной массой и уровнем содержания ароматического винильного соединения, к каучуковому компоненту, характеризующемуся указанной средневесовой молекулярной массой и включающему полости в каучуковой матрице, и способная улучшить характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду и снеге (характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду) без ухудшения характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием на мокрой дорожной поверхности (характеристик сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием) во время нормального движения. Кроме того, может быть предложена (1) каучуковая композиция, способная придавать покрышке превосходные характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду и характеристики сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием, или (2) каучуковая композиция, способная придавать сопротивление разрушению при одновременном сохранении модуля накопления комплексного модуля упругости (G') при высокой температуре, а также улучшении у покрышки характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду и снеге (характеристик сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду) в результате ограничения средневесовой молекулярной массы низкомолекулярного полимера на основе сопряженного диена дополнительно указанным диапазоном.
Кроме того, может быть предложена пневматическая покрышка, использующая вышеупомянутую каучуковую композицию.
Наилучший способ реализации изобретения
Далее изобретение будет описываться подробно. Первая каучуковая композиция, соответствующая изобретению, отличается примешиванием низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена, характеризующегося наличием, по меньшей мере, одной функциональной группы, уровнем содержания ароматического винильного соединения, меньшим, чем 5% (мас.), и средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 2000, и меньшей, чем 150000, и наполнителя (C) к высокомолекулярному каучуковому компоненту (А), характеризующемуся средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 150000.
Второй каучуковой композицией, соответствующей изобретению, является каучуковая композиция, полученная в результате примешивания низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена, характеризующегося наличием, по меньшей мере, одной функциональной группы, уровнем содержания ароматического винильного соединения, меньшим, чем 5% (мас.), и средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 2000 и 150000, к каучуковому компоненту (А), образованному, по меньшей мере, из одного материала, выбираемого из натурального каучука и синтетических каучуков на диеновой основе, характеризующемуся средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 150000, отличающаяся включением полостей в каучуковую матрицу каучуковой композиции.
Вторая каучуковая композиция, соответствующая изобретению, включает полости в своей каучуковой матрице, так что благодаря эффекту обезвоживания и краевому эффекту на ледяной и снежной дорожной поверхности характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду и характеристики сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием будут высоки. В дополнение к этому, вторая каучуковая композиция, соответствующая изобретению, содержит низкомолекулярный полимер на основе сопряженного диена, характеризующийся наличием введенной функциональной группы и указанной средневесовой молекулярной массой, так что он обладает высоким сродством к наполнителю, такому как диоксид кремния и тому подобное, и диспергируемость наполнителя улучшается. По этой причине вторая каучуковая композиция, соответствующая изобретению, имеет улучшенные физические свойства, такие как характеристики разрушения, уменьшение значения G' и тому подобное.
Третьей каучуковой композицией, соответствующей изобретению, является каучуковая композиция, полученная в результате примешивания низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена, характеризующегося наличием, по меньшей мере, одной функциональной группы, уровнем содержания ароматического винильного соединения, меньшим, чем 5% (мас.), и средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, находящейся в диапазоне от 2000 до 50000, к каучуковому компоненту (А), образованному, по меньшей мере, из одного материала, выбранного из натурального каучука и синтетических каучуков на диеновой основе, характеризующемуся средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, не меньшей, чем 150000, отличающаяся включением полостей в каучуковую матрицу каучуковой композиции.
Третья каучуковая композиция, соответствующая изобретению, включает полости в своей каучуковой матрице, так что благодаря эффекту обезвоживания и краевому эффекту на ледяной и снежной дорожной поверхности характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду и характеристики сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием будут высоки. В дополнение к этому, в третьей каучуковой композиции, соответствующей изобретению, используют низкомолекулярный полимер (В) на основе сопряженного диена, характеризующийся наличием, по меньшей мере, одной функциональной группы, уровнем содержания ароматического винильного соединения, меньшим, чем 5% (мас.), и средневесовой молекулярной массой, измеренной без обрыва цепи в результате модифицирования по методу гельпроникающей хроматографии и пересчитанной на полистирол, находящейся в диапазоне от 2000 до 50000, благодаря чему улучшается диспергируемость наполнителя, что улучшает характеристики разрушения, а кроме того, могут быть значительно улучшены характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду и снеге (характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду), поскольку модуль накопления комплексного модуля упругости (G') при - 20°С уменьшается. Более того, на основании результатов измерения температурной дисперсии модуля накопления комплексного модуля упругости (G') можно подтвердить достижение значительного уровня эффектом уменьшения модуля накопления комплексного модуля упругости (G') в низкотемпературной области, которая оказывает воздействие на характеристики сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием или характеристики сцепления покрышки с дорожным покрытием на льду в сопоставлении с температурной областью в окрестности 50°С, оказывающей воздействие на управление во время нормального движения при исключении движения по льду и снегу. Кроме того, каучуковая композиция, полученная в результате примешивания низкомолекулярного полимера (В) на основе сопряженного диена к указанному каучуковому компоненту (А), демонстрирует высокие характеристики сцепления покрышки с мокрым дорожным покрытием благодаря воздействию, присущему жидкому полимеру. Поэтому в результате использования каучуковой композиции, соответствующей изобретению, по меньшей мере, в области контакта с грунтом протекторной части пневматической покрышки могут быть значительно улучшены как характе