[发明专利]具有有机盐固化剂的橡胶组合物

说明书

本申请要求2009年12月30日提交的美国临时申请No.61/291,227的权益。

技术领域

本申请总体上涉及橡胶组合物，更特别地涉及具有有机盐作为固化剂的橡胶组合物及由其制得的制品。

发明内容

本发明的特定实施例包括一种基于可交联橡胶组合物的经固化的橡胶组合物，所述可交联橡胶组合物的每100重量份橡胶包含高度不饱和的二烯橡胶、20phr至150phr之间的填料和具有0.5phr至8phr之间的硫和至少一种硫化促进剂的硫硫化体系，所述硫硫化体系具有硫与促进剂的比例。特定实施例还包含1phr至6phr之间的羧酸的金属盐，所述羧酸的金属盐将经固化的弹性体组合物的撕裂指数相比于类似的经固化的弹性体组合物增加至少50%，其中所述类似的经固化的弹性体组合物的组成上的不同仅在于所述类似的经固化的弹性体组合物（1）不具有羧酸的金属盐，以及（2）在相同的硫与促进剂的比例下具有增加量的硫硫化体系，以将在23°C下的10%伸长模量保持在所述经固化的橡胶组合物的模量的15%以内。

通过本发明的特定具体实施方案的如下的更详细的描述，本发明的前述和其他目的、特征和优点将是显而易见的。

具体实施方式

本发明的特定实施例包括一种基于可交联橡胶组合物的经固化的橡胶组合物和由其制得的制品，所述可交联橡胶组合物包含用作固化剂的羧酸的金属盐。本文所用的术语“基于”认为橡胶组合物和由其制得的制品具有经硫化或经固化的橡胶组合物，所述橡胶组合物在它们的组装之时是未固化的或绿色的。因此经固化的组合物是“基于”未固化的橡胶组合物。换言之，经交联的橡胶组合物是基于可交联橡胶组合物。

已发现羧酸的金属盐的添加可出乎意料地在具有硫硫化固化体系的橡胶组合物中用作固化剂。由于所述金属盐用作固化剂，因此所述硫硫化固化体系的量可被降低足够的量以在经固化的组合物中保持类似的固化态。出乎意料地，相比于不具有羧酸的金属盐并具有相应的更大量的硫硫化体系的类似的橡胶组合物的那些物理性质，这种经固化的橡胶组合物的物理性质被显著改进。

更特别地，已发现具有羧酸的金属盐和相应的降低量的硫硫化体系的橡胶组合物可特征在于例如具有改进的耐撕裂性、改进的对另一橡胶材料的固化粘合和/或当相比于未老化的性质时改进的老化性质。老化性质为已经老化一段时间的橡胶组合物的那些性质，而未老化的性质为未经老化的橡胶组合物的那些性质。

在本发明的特定实施例中可用作固化剂的合适的羧酸的金属盐可特别地包括不饱和羧酸的金属盐。这种合适的盐的例子包括二甲基丙烯酸锌（ZDMA）、二丙烯酸锌（ZDA）、二甲基丙烯酸镁、二丙烯酸镁或它们的组合。单独使用或者与其他组合使用的其他可用的盐可包括例如单甲基丙烯酸锌（ZMMA）或单丙烯酸锌。本领域技术人员已知的其他合适的丙烯酸盐可单独使用或者与其他丙烯酸盐（包括甲基丙烯酸盐）组合使用。

更通常地，用于包含于本发明的特定实施例中的可用的金属盐可由例如如下的羧酸制得：甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸、肉桂酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸和它们的组合。

用于与羧酸形成可用的金属盐的金属可包括例如钠、钾、铁、镁、钙、锌、钡、铝、锡、锆、锂、镉、钴和它们的组合。

羧酸的金属盐可作为固化剂以1至6phr之间的量加入至橡胶组合物的特定实施例。或者，所述金属盐可以以0.5至7phr之间，1至5phr之间，1至4phr之间或1至3phr之间的量加入。

当以本领域技术人员公知的方式加热时，所述硫硫化体系固化或硫化所述可交联橡胶组合物。所述硫硫化体系包含硫和至少一种促进剂。硫可以以任何可接受的形式加入至所述橡胶组合物中，所述可接受的形式的例子包括粉末硫、橡胶制造商的硫、商用硫和不可溶的硫。尽管不限制本发明，但在特定实施例中硫可以以0.5phr至8phr之间或1至8phr之间的量加入。或者，硫可以以1至12phr之间，1至10phr之间，1至6phr之间，1至4phr之间或0.5至4phr之间或0.5至6phr之间的量加入。其他实施例可包含0.1至2phr之间，0.2至1.5phr之间或0.1至1phr之间。