[发明专利]包含含有用多羧酸交联的环氧弹性体的橡胶组合物的轮胎

说明书

本发明涉及包含橡胶组合物、尤其是基于包含环氧官能团的弹性体的橡胶组合物的轮胎。

因为节约燃料和环保要求已经成为优先考虑的事情，已经证明需要生产出具有尽可能低的滚动阻力的轮胎。此已经尤其借助于在橡胶组合物中使用特定的无机填料成为可能，从补强的观点来看，这些无机填料能够与例如常规的轮胎级炭黑等有机填料相抗衡，同时为这些组合物提供较低的滞后，此等同于为包含这些组合物的轮胎提供更低的滚动阻力。

为了进一步减小滚动阻力，在当前的经济和生态背景下，尽管用被描述为“补强”的特定无机填料与用炭黑两者都分别实现了低水平滚动阻力，但仍然存在对此的持续关注。为了进一步降低用此类补强填料补强的橡胶组合物的滞后，已经探索了许多途径。然而，追求降低交通工具消耗的目标仍然是有益的，这种降低可通过轮胎组合物的滞后特性的改进而导致。

此外，已知且多年来已经通常在轮胎中使用具有用硫交联的弹性体基质的橡胶组合物；因而此交联被称为硫化。常规的硫化体系将分子硫与至少一种硫化促进剂组合。然而，众所周知此类体系会通过焦烧现象破坏组合物在固化前的加工。应记得在橡胶组合物制备期间，“焦烧”现象迅速导致过早的硫化(“焦烧”)，从而导致原状态下非常高的粘度，并最终产生实际上不能处理和在工业上无法加工的橡胶组合物。

因此，很多年来已经通过结合制备橡胶组合物的工艺而改善硫化体系，从而克服了以上所提及的缺点。因此，组合物常常是复杂的，除了分子硫或贡献分子硫的试剂之外，其还包含硫化促进剂、活化剂和任选存在的硫化延缓剂。目前，对于制造商们来说，寻找与硫化一样有效，同时能简化组成及其制备的交联体系将是有益的。

申请人的公司在不断进行它们的研究工作下，现在已经发现了相对于常规硫化的组合物，可以用简化的方式制备轮胎用特定组合物，且这些组合物还可以显示改善的滞后特性。

因此，本发明的第一主题是一种包含橡胶组合物的轮胎，所述橡胶组合物基于至少一种包含环氧官能团的主要二烯弹性体、至少一种补强填料和包含以下通式(I)的多羧酸的交联体系：

其中A表示共价键或包含至少1个碳原子的烃基，其任选地被取代且其任选地间杂有一个或多个杂原子，

以及通式(II)的咪唑

其中：

-R₁表示烃基或氢原子，

-R₂表示烃基，

-R₃和R₄彼此独立地表示氢原子或烃基，

-或R₃与R₄连同其所连接的咪唑环的碳原子一起形成环。

优选地，本发明的主题是如上定义的轮胎，其中A表示共价键或包含1至1800个碳原子且优选2至300个碳原子的二价烃基。更优选地，A表示包含2至100个碳原子且优选2至50个碳原子的二价烃基。更优选地，A表示包含3至500个碳原子且优选5至50个碳原子的二价烃基。更优选地，A表示包含8至50个碳原子且优选10至40个碳原子的二价烃基。

再优选地，本发明的主题是如上定义的轮胎，其中A是脂肪族或芳香族类型的二价基团或包含至少脂肪族部分和芳香族部分的基团。优选地，A是脂肪族类型的二价基团或包含至少脂肪族部分和芳香族部分的基团。再优选地，A是饱和或不饱和脂肪族类型的二价基团。非常优选地，A是亚烷基。

优选地，本发明的主题是如上定义的轮胎，其中A间杂有至少一个选自氧、氮和硫的杂原子，杂原子优选是氧。

再优选地，本发明的主题是如上定义的轮胎，其中A被至少一个选自烷基、环烷基烷基、芳基、芳烷基、羟基、烷氧基、氨基和羰基的基团取代。优选地，A被一个或多个羧酸官能团取代和/或被一个或多个选自烷基、环烷基、环烷基烷基、芳基或芳烷基的烃基取代，且烃基本身被一个或多个羧酸官能团取代。或者且再优选地，A不包含另一羧酸官能团。

优选地，本发明的主题是如上定义的轮胎，其中多元酸的含量在从0.2延伸至100phr且优选地从0.2延伸至50phr的范围内。更优选多元酸的含量在从0.4延伸至27phr且优选地从0.9延伸至20phr的范围内。

优选地，本发明的主题是如上定义的轮胎，其中：

-R₁表示氢原子或具有1至20个碳原子的烷基、具有5至24个碳原子的环烷基、具有6至30个碳原子的芳基或具有7至25个碳原子的芳烷基，所述基团可以任选地间杂有一个或多个杂原子和/或被取代，