[发明专利]含有包含与多元羧酸交联的环氧弹性体的橡胶组合物的轮胎

说明书

本发明涉及由橡胶组合物制备的轮胎，特别是基于包含环氧官能团的弹性体的橡胶组合物。

由于节约燃料和保护环境的需求已经成为主流，已经证明需要生产具有尽可能低的滚动阻力的轮胎。这可以尤其通过在橡胶组合物中使用能够从补强角度与由有机填料(例如常规轮胎级炭黑)竞争的特殊无机填料而成为可能，同时提供这些组合物更低的滞后，即包含它们的轮胎具有更低的滚动阻力。

在当前的经济和生态环境下，尽管称为“补强”的特别无机填料和炭黑均分别达到了低水平，进一步降低滚动阻力仍保持了持续关注。已经开发了多种途径以进一步降低用该补强填料补强的橡胶组合物的滞后。然而，发现使车辆损耗下降的目的仍然是有利地，其可以改善轮胎组合物滞后性能。

此外，许多年来已经知道并且正常的是在轮胎中使用由硫交联的弹性体的橡胶组合物；所述交联称为硫化。常规的硫化体系包括分子硫和至少一种硫化促进剂。然而，已知该体系由于烧焦现象而对固化之前组合物的加工具有破坏。应记得的是所述“烧焦现象”在橡胶组合物的生产中会快速造成过早硫化(“烧焦”)，及原生态的极高粘度，并且最终导致橡胶组合物不可能进行工业操作和加工。

所以，在多年以来，通过结合橡胶组合物制备方法而改进所述硫化体系，以克服上述不利。因此，除分子硫或供给分子硫的试剂外，组合物通常为复合物并且包含硫化促进剂，活化剂，任选硫化延缓剂。目前，对制造商有利的是发现如硫化一样有效的交联体系，并同时简化了组合物及其制备。

在继续研究中，申请人公司现在已经发现可以以简单的方式制备用于轮胎的特殊组合物，对比常规的硫化组合物，这些组合物具有改进的滞后性能。

因此，本发明的第一个主题是含有橡胶组合物的轮胎，该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交联体系，其中所述交联体系包含通式(Ia)的多元羧酸：

其中A代表共价键或含有1至50个碳原子的烃基，其任选被取代且任选被一个或多个杂原子间杂，

通式(Ib)的多元羧酸：

其中B代表共价键或包含至少50个碳原子的烃基，其任选被取代且任选被一个或多个杂原子间杂，

以及通式(II)的咪唑：

其中：

-R₁代表烃基或氢原子，

-R₂代表烃基，

-R₃和R₄相互独立地代表氢原子或烃基，

-或者R₃和R₄与和它们连接的咪唑环的碳原子形成环。

优选，本发明的一个主题为如上述定义的轮胎，其中A代表包含3至50个碳原子且优选5至50个碳原子的二价烃基。更优选，A代表包含8至50个碳原子且优选10至40个碳原子的二价烃基。

再次，优选，本发明的一个主题为如上述定义的轮胎，其中B代表包含50至1800个碳原子且优选50至1000个碳原子的二价烃基。更优选，本发明的一个主题为如上述定义的轮胎，其中B代表包含80至500个碳原子且优选100至300个碳原子的二价烃基。

优选，本发明的一个主题为如上述定义的轮胎，其中A和/或B相互独立地代表脂族或芳族型的二价基团，或者包含至少脂族部分和芳族部分的基团。更优选，A和/或B相互独立地代表脂族二价基团，或包含至少一个脂族部分和一个芳香部分的基团。更优选A和/或B相互独立地代表饱和或不饱和型脂族型的二价基团。非常优选A和/或B相互独立地是亚烷基。

优选，本发明的一个主题为如上述定义的轮胎，其中A和/或B相互独立地代表被至少一个选自于氧、氮和硫的杂原子，优选氧间杂的基团。

再次优选，本发明的一个主题为如上述定义的轮胎，其中A和/或B相互独立地代表被至少一个选自烷基、环烷基烷基、芳基、芳烷基、羟基、烷氧基、氨基和羰基的基取代。更优选A和/或B相互独立地代表被一个或多个羧酸官能团和/或一个或多个选自自身被一个或多个羧酸官能团取代的烷基、环烷基、环烷基烷基、芳基或芳烷基取代的基团。可选地，或更优选A和/或B相互独立地不包含其它羧酸官能团。

优选，本发明的一个主题为如上述定义的轮胎，其中式(Ia)多元酸的含量为0.2至50phr，且优选0.2至40phr。更优选，式(Ia)多元酸的含量为0.4至25phr，优选0.9至20phr。