[发明专利]由苯酚－芳族化合物－萜树脂形成的轮胎和胎面

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及轮胎、胎面、橡胶化合物、用于轮胎和/或胎面化合物的添加剂以及用于制造和使用这样的轮胎和胎面的方法。在另一个方面，本发明涉及包括不饱和的脂族烃、脂环族烃和二环脂族烃和/或烯属不饱和的非酸性萜化合物、乙烯基芳烃和酚类化合物的胎面和轮胎添加剂、包括这样的添加剂的轮胎胎面、包括这样的添加剂的轮胎、由这样的添加剂制造这样的轮胎、胎面和胎面化合物的方法。在甚至另一个方面，本发明涉及包括不饱和脂族烃、脂环族烃和二环脂族烃和/或烯属不饱和的非酸性萜化合物、乙烯基芳烃和酚类化合物的胎面和轮胎化合物添加剂、包括这样的添加剂的轮胎胎面和轮胎胎面化合物、包括这样的添加剂的轮胎、由这样的添加剂制造这样的轮胎、胎面和胎面化合物的方法，其中这样的轮胎和胎面呈现出抗湿滑性、滚动阻力、耐磨性和操纵稳定性之间改善的平衡。

2.相关技术的简述

橡胶组合物的特定用途是用于生产轮胎，诸如用于运输的，优选用于汽车的轮胎和其他用途。在轮胎胎面组合物的许多期望特性中，优选高的耐磨性。即，不期望受摩擦力作用时易于分解的橡胶组合物，这是因为这样的组合物当用于轮胎中时易于磨损，导致短的使用寿命。此外，优选轮胎具有非常良好的湿抓着性和/或干抓着性。虽然许多橡胶组合物通常保持干抓着性，但却不具有湿抓着性。高度期望具有良好的湿抓着性，因而具有改善的防湿滑性的橡胶组合物用于轮胎中。最后，高度期望生产有助于在运输业(如汽车行业)中增强燃料经济的轮胎。为提高转化到轮胎中的燃料效率的一种方式是由橡胶组合物制造“喜欢”滚动的轮胎。换句话说，“喜欢”滚动的橡胶组合物具有降低的抗滚动倾向。如果橡胶组合物具有降低的抗滚动倾向、那么使轮胎滚动就会需要较少的能量。例如，如果汽车包括至少部分由具有降低的抗滚动倾向的橡胶组合物制成的轮胎，那么汽车发动机中就会需要较少的能量。虽然已知能够用于轮胎和/或轮胎胎面组合物的橡胶组合物，但是迄今还未获知具有最大的耐磨性(如，行车里程)、最大的湿抓着性(如，防湿滑性)和最小的滚动阻力(如，最大的燃料经济)的这样的橡胶组合物。

在20世纪90年代期间，轮胎制造商增大了在轮胎胎面中使用树脂的兴趣。由于多种原因，推动了此兴趣。一个原因是轮胎的创新是基于沉淀二氧化硅填料技术和使用苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)溶液。另一个原因是引入防抱死刹车系统(ABS)作为现代汽车的标准配置。与ABS相结合，二氧化硅填料与具有调整的微观和宏观聚合物结构的S-SBR相互作用改善了抗湿滑性，同时它们还影响滚动阻力。先前已经设计不同轮胎组分中使用的橡胶制剂，使用常规的加工用油来软化和填充橡胶以降低橡胶化合物的粘度。通常，已经使用了具有某些多环芳族(PCA)化合物或多芳烃(PAH)成分的芳族化合物加工用油。在20世纪90年代末，很明显，欧盟委员会将因芳族化合物石油软化剂的多环芳烃(PAH或PCA)成分而到2010年底止开始禁止在轮胎中使用这样的芳族化合物石油软化剂。蒸馏的芳族化合物萃取物(DAE)因芳族化合物成分而是力学性能的主要贡献，即主要是附着摩擦力。称为非标记的石油软化剂的替代油具有较低的芳族化合物含量，因而不利地影响了这些期望的力学性能。处理的蒸馏的芳族化合物萃取物(TDAE)是可替代的选择，因为其对力学的影响是较不显著的。当使用具有甚至比TDAE少的芳族化合物含量的温和萃取溶剂化物(MES)时，存在补偿性能下降的甚至更大的需求。

Daughenbauge的于1987年10月20日授权的美国专利第4,701,517号公开了由乙烯基取代的芳烃、单萜烃和苯酚制备的具有69℃到130℃的环球式软化点的乙烯基芳族化合物/萜/苯酚三元共聚物。该三元共聚物在粘合剂组合物中用作增粘剂。

Salvetat等人的于1998年3月6日授权的美国专利第5,723,566号公开了包括单体单元的树脂共聚物，每一个单体单元包括酚类化合物(I)和烯属不饱和的非酸性萜化合物(II)的组，其特征在于共聚物包含来自多不饱和的烯属化合物(III)的组的单体单元，化合物(III)的单体单元是按重量计化合物(II)和(III)的总单体单元的1％到70％，化合物(II)和(III)的单体单元是按重量计化合物(I)、(II)和(III)的总单体单元的至少50％。共聚物的熔点是至少130℃。共聚物可以被用在油墨中。