[发明专利]含有反式异戊二烯‑丁二烯共聚物的橡胶共混物

说明书

技术领域

本发明涉及包含橡胶组合物的轮胎部件，所述橡胶组合物包含：（1）约2phr至约45phr的具有约4wt%至约16wt%的丁二烯重复单元和约84wt%至约96wt%的异戊二烯重复单元的反式-1,4-异戊二烯-丁二烯共聚物，其中所述反式-1,4-异戊二烯-丁二烯共聚物具有在约35至约80范围内的门尼ML 1+4粘度；和（2）约55phr至约98phr的至少一种其它弹性体，优选基于二烯的弹性体。最优选的轮胎部件是包含帘线加强性并且需要足够的生胶强度以提高轮胎建造和成型过程从而维持在最终的固化轮胎中帘线的完整性的那些。

发明背景

未硫化橡胶的强度通常被称为“生胶强度”。它是未固化橡胶配制物的拉伸强度或拉伸模量。其通常依据所关注的纯的橡胶或橡胶配制物的应力-应变特征来定量。生胶强度也可以被认为是指应力伸长率、拉伸强度和蠕变。ASTM D6746为生胶强度定量提供了测试方法。测量生胶强度的标准测试也描述在国际标准ISO 9026中。在任何情况下，具有足够的生胶强度在将橡胶和橡胶配制物加工成有用的产品中很重要。生胶强度是橡胶状聚合物的性质，这允许其被构建成多种部件制品，而在组装之后和在引发固化操作之前几乎没有或没有组装部件的松动(release)或相对运动。

为了获得良好的橡胶加工特性，高水平的生胶强度通常是合意的。对于所有其中伸长占主导地位的加工操作，其是特别重要的特征。例如，橡胶配制物需要足够的生胶强度以在挤出、压延和轮胎建造操作中表现良好。换句话说，对于橡胶混合物而言，具有构建成橡胶复合材料（例如轮胎）的足够的生胶强度是重要的。对于构建大型轮胎中使用的橡胶和橡胶混合物而言特别重要的是具有高水平的生胶强度以使得轮胎的橡胶层在轮胎建造过程期间粘合在一起。这在建造子午线轮胎的第二阶段和建造用于卡车、工业设备和推土机的大型轮胎中是特别重要的。在其中使用显示出差的生胶强度的橡胶混合物来建造生胎的情况下，轮胎在固化前在轮胎建造过程的第二阶段中的膨胀期间可能无法保持空气。

天然橡胶固有地显示出相对高水平的生胶强度。因此，其通常在建造用于卡车、工业设备、采矿设备和推土机的大型轮胎中。然而，在一些应用中，进一步提高天然橡胶的生胶强度以更容易地促进轮胎建造过程将是合乎人意的。多年以来，已经考虑了许多提高橡胶配制物的生胶强度的方法。然而在商业应用中提高天然橡胶的生胶强度已经被证明是艰巨的任务。

美国专利4,094,831表明合成弹性体的生胶强度可以通过由各种形成合成弹性体的单体中的至少一类与含环氧基的单体形成互聚物而得以改善。在本发明的实践中所采用的形成弹性体的单体包括至少一种具有4-10个碳原子的共轭二烯、具有2-14个碳原子的烯烃和具有4-6个碳原子的二烯，和它们的组合。美国专利4,094,831描述的互聚物优选与合成弹性体或天然橡胶（顺式-1,4-聚异戊二烯）共混并且用于各种工业应用中，例如用于包括子午线卡车轮胎胎体在内的轮胎胎体中。美国专利4,094,831表明如果采用少量的环氧交联剂，生胶强度可以进一步得以改善。合适的交联剂的实例包括单胺和多胺、单酸酐和多酸酐(polyanhydrides)，以及一元羧酸和多元羧酸。