[发明专利]含环境友好的软化剂的橡胶混合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种橡胶混合物，特别是用于充气轮胎、传动皮带及其他皮带、以及软管的橡胶混合物。

背景技术

胎面的橡胶组成是一个决定轮胎、特别是充气轮胎的行驶特性的主要因素。传动皮带、软管以及其他皮带、尤其是在经受高的机械负荷的位置发现的橡胶混合物同样也实质性地对所述橡胶产品的稳定性以及耐久性负责。因此这些用于充气轮胎、传动皮带、其他皮带以及软管的橡胶混合物经受非常严格的要求。

作为举例，过去通过在橡胶混合物中部分地或全部地用硅石代替碳黑填充剂已经将轮胎的行驶特性提高到了更高的整体水平。然而，已知的与轮胎特性相关的相冲突目标(它们具有相反地关联的行为)持续存在，甚至在含硅石的胎面混合物中。作为举例，在湿路附着力(wet grip)以及干式制动方面的改进总体上继续伴随着滚动阻力、冬季特性以及磨损行为的减弱。良好的附着力以及低的磨损也是工业橡胶产品(如传动皮带以及其他皮带)中的一个重要质量指标。

在尝试中已经采取了许多不同途径来解决这些相冲突的目标。作为举例，已经将多种多样的聚合物、树脂以及细颗粒的填充剂(其中这些包括改性的材料)用于橡胶混合物中，并且已经进行了尝试来通过改变该混合物生产过程而影响固化橡胶特性。

与橡胶和填充剂一起，另一个重要类别的添加剂是增塑剂。有时候向该橡胶混合物中加入大量的增塑剂，以减小混合物的成本，改进该混合物的流动特性(在加工过程中的能量节约、能量峰值的避免)、改善填充剂分散性、改善配混行为以及粘附行为、并且影响该混合物的以及由此生产的固化橡胶的物理特性。

与橡胶混合物中通常使用的芳香族的、环烷的以及石蜡族的矿物油增塑剂一起，存在不同的用于橡胶混合物中的合成增塑剂，例如硫代酯类、邻苯二甲酸的酯类、芳香族的聚醚类、磷酸酯类、癸二酸的酯类或低分子量的聚合的聚酯类。

然而，这些增塑剂的生产是昂贵的并且要求大量的能量。此外它使用诸如石油的原材料，从环境的视角来看、并且特别是就有毒物质的排放以及原材料短缺的目前情势而言它们将是不能接受的。作为一个替代方案，正在尝试使用植物油作为橡胶混合物中的增塑剂。然而，橡胶行业无法无限量的得到它们。

作为举例，可以提及以下大量的其他的关于上述增塑剂的使用的公开文件：

(D1)EP 0 708 137 A1

(D2)US 2002/0010275 A1

(D3)US 2002/0042462 A1

(D4)US 4,737,535

(D5)DE 101 08 981 A1

(D6)DE 602 18 446 T2

D1披露了的固化橡胶，这些固化橡胶不包含芳香族工艺用油、但是包含至少一种增塑剂(例如邻苯二甲酸二辛酯)、液体聚合物和/或沥青质以及作为填充剂的比例为从1∶1至20∶1的硅石与碳黑，其目的是避免任何由磨损以及由原始橡胶混合物中的变色造成的黑色印记的出现。

D2披露了向一种胎面橡胶混合物中添加从1至20phr的一种低分子量聚酯增塑剂，该增塑剂是选自聚酯癸二酸酯(polyestersebacate)、三乙二醇癸酸酯-辛酸酯、三乙二醇二庚酸酯、三乙二醇二壬酸酯、以及三乙二醇二-2-乙基己酸酯，其意图是软化胎面并且改进高性能轮胎的牵引行为。

D3披露了用于轮胎的橡胶混合物，它们包括增强性填充剂以及一种酯，其目的是改进可加工性而没有其他特性上的缺点。这里这种酯是选自一种脂肪族的多元羧酸与一种聚氧化烯衍生物的一种酯以及一种芳香族多元羧酸与一种聚氧化烯衍生物的一种酯的一种物质。

D4披露了意欲具有改进的附着特性、操纵稳定性特性以及低温特性的轮胎。这些轮胎具有的胎面是由一种橡胶混合物制成，该橡胶混合物包含从15至50phr的SSBR，至少一种选自癸二酸的酯、己二酸的酯和脂肪酸酯中的增塑剂、以及碳黑。

D5和D6披露了特别是用于充气轮胎的橡胶混合物中使用由含油种子、或向日葵油制成的蛋白质作为增塑剂。这些文件中描述的植物油可以作为唯一的增塑剂使用，但是大多数是与由石油得到的另一种增塑剂结合使用。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种橡胶混合物，特别是用于充气轮胎、传动皮带、其他皮带以及软管的，该橡胶混合物包含至少一种可替代的并且环境相容的增塑剂，因此允许减少来自该橡胶混合物的有毒物质的使用相关的排放。同时，其目的是增大橡胶混合物的耐久性以及环境相容性并且确保独立于石油作为原材料来源以及能量来源。

所述目的通过具有以下构成的一种橡胶混合物得以实现：

-至少一种极性的或非极性的橡胶以及