[发明专利]高硬度橡胶组合物

说明书

技术领域

本发明大体上涉及橡胶组合物，并且更具体地说涉及具有增加橡胶组合物硬度的组分的橡胶组合物。

背景技术

某些橡胶制品(包括可以在轮胎中发现的橡胶组分)的制造需要具有高硬度的橡胶组合物。由橡胶制成的轮胎和其它制品由包括橡胶例如天然橡胶、合成橡胶或其组合的橡胶组合物以及填充剂、塑化剂、硫化剂和改善经固化橡胶组合物的物理特性的其它化学物质制造。

本领域的技术人员理解存在增加橡胶组合物的硬度的不同方式，如添加增强填充剂或增强树脂。增强填充剂是众所周知的，其实例包括碳黑和硅石。增强树脂也是众所周知的，并且通常包括亚甲基供体和亚甲基受体。

一般来说，树脂通常(但不始终)为通过植物天然生成或从石化产品或其它烃材料来源合成生成的非挥发性，固态有机物质。如橡胶组合物中所使用，树脂可分类为增强树脂或作为塑化树脂的形式。将塑化树脂添加到橡胶组合物以改善橡胶组合物的可塑性或可加工性。它们通常作为加工用油的取代物或除了加工用油之外添加，并且已知用于改善经固化橡胶组合物的所得物理特性。

如所提到，将增强树脂添加到橡胶组合物以增加经固化橡胶组合物的硬度。这些增强树脂与橡胶聚合物链互混，并且当与连接试剂反应或彼此反应时形成改善经固化橡胶组合物的物理特性的三维网络。这些树脂中的许多分类为亚甲基受体/供体体系，其在一起反应以通过缩合反应产生三维增强树脂网络。

与通常的情况一样，每当橡胶配制者尝试改善橡胶组合物的物理特性时，通常存在导致橡胶组合物的另一期望物理特性的减弱或损害。举例来说通过将另外的填充剂或树脂添加到增加其硬度的橡胶组合物，可存在其可加工性和/或混合特性和/或其固化粘聚性的损害。因此，橡胶配制者搜索在无其它期望特性的所得损害的情况下增加橡胶组合物的硬度方式。

发明内容

本发明的具体实施例包括橡胶组合物及由此类橡胶组合物制造的橡胶制品，所述橡胶组合物包括众所周知的抗氧化剂聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉(TMQ)(具有式(C₁₂H₁₅N)_n，其中n＝2～4)以及亚甲基受体/供体体系增强树脂。此类实施例包括包含基于可交联弹性体组合物的橡胶组合物的轮胎组件，所述可交联橡胶组合物每100重量份橡胶(parts by weight of rubber，phr)包含高度不饱和二烯弹性体、增强填充剂、0.5phr与10phr之间的TMQ以及亚甲基受体/亚甲基供体。

此类橡胶组合物可包括2phr与30phr之间的亚甲基受体，其中亚甲基供体的量为亚甲基受体的8wt.％与80wt.％之间。由此类橡胶组合物制造的有用轮胎组件可包括(例如)胎圈组件、带薄层及轮胎面。

具体实施方式

本发明的具体实施例包括橡胶组合物及由此类橡胶组合物制造的橡胶制品，所述橡胶组合物包括众所周知的抗氧化剂聚-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉(TMQ)(具有式(C₁₂H₁₅N)_n，其中n＝2～4)以及亚甲基受体/供体体系增强树脂。出人意料地，已发现当将TMQ和亚甲基受体/供体体系增强树脂两者添加到橡胶组合物时，导致在无组合物的绿色粘度或其固化粘聚性的显著降级的情况下改善经固化橡胶组合物的硬度。

如本文所用，“二烯弹性体”和“橡胶”是同义的术语，并且可以互换使用。

如本文所用，“非产生性”混合物包括橡胶组合物的许多组分但不包括硫化剂或通常不包括主要促进剂。“产生性”混合物在将硫化剂和通常任何主要促进剂添加到非产生性混合物之后产生。

如本文所用，“基于”是认识到本发明的实施例由在其组装时未固化的硫化或经固化橡胶组合物组成的术语。因此，经固化橡胶组合物是“基于”未经固化橡胶组合物。换句话说，交联橡胶组合物是基于或包含可交联橡胶组合物的成分。

现在将详细参考本发明的实施例。每一个实例以解释本发明的方式提供。举例来说，说明或描述为一个实施例的一部分的特征可以用于另一个实施例以产生第三个实施例。本发明意欲包括这些和其它修改以及变化。

本文所公开的橡胶组合物适用于由橡胶制成的许多类型的制品，包括轮胎组件、软管、传送带等等。由于这些橡胶组合物在固化时可以被描述为具有高硬度，它们尤其适用于制造轮胎组件，其中高硬度特性通常是期望的，如在胎圈区域例如顶端、胎圈填充剂及胎圈包布中并且还在某些轮胎面中及在带包装中。