[发明专利]基于环氧树脂、胺硬化剂和咪唑的橡胶组合物

说明书

本发明涉及橡胶组合物，所述橡胶组合物基于至少一种二烯弹性体、增强填料和交联体系，并且包含环氧树脂、胺硬化剂和咪唑，所述胺硬化剂具有至少两个伯胺官能团，所述伯胺官能团位于至少一个六元芳环上。

技术领域

本发明涉及旨在特别用于制造轮胎或轮胎半成品的橡胶组合物。本发明的主题也为包含根据本发明的橡胶组合物的橡胶成品或橡胶半成品，以及包含至少一种根据本发明的组合物的轮胎。

背景技术

在轮胎的某些部分中使用在轮胎的小应变过程中表现出高刚度的橡胶组合物是众所周知的，如申请WO 02/10269所述。耐小应变性是轮胎必须表现的性质之一，以应对其所经受的应力。

可以通过增加增强填料的含量或在组成轮胎部分的橡胶组合物中加入某些增强树脂来获得加强。

通常用于增加组合物刚度的增强树脂为基于亚甲基受体/给体体系的增强树脂。术语“亚甲基受体”和“亚甲基给体”是本领域技术人员公知的，并且广泛用于表示能够共同反应以通过缩合生成三维增强树脂的化合物，所述三维增强树脂一方面与增强填料/弹性体网络重叠并渗透，另一方面与弹性体/硫网络(如果交联剂为硫)重叠并渗透。通常，亚甲基受体为酚醛树脂。线型酚醛树脂已在旨在特别用于轮胎或轮胎胎面的橡胶组合物中进行了描述，其应用随粘合力或增强件变化：例如，参考专利EP 0649446。

上述亚甲基受体结合有能够使其交联或硬化的硬化剂，所述硬化剂通常也被称为“亚甲基给体”。然后在固化橡胶基质的过程中，通过在位于树脂的酚醛环的邻位和对位的碳与亚甲基给体之间形成亚甲基桥来实现树脂的交联，从而产生三维树脂网络。通常使用的亚甲基给体为六亚甲基四胺(缩写为HMT)或六甲氧基甲基三聚氰胺(缩写为HMMM或H3M)或六乙氧基甲基三聚氰胺。

然而，酚醛树脂(亚甲基受体)与HMT或H3M(亚甲基给体)的组合会在橡胶组合物的交联过程中产生甲醛。实际上，由于这些化合物对环境的潜在影响，因此从长远来看，期望从橡胶组合物中减少甚至是消除甲醛。

为此，已经开发了包含苯酚-甲醛树脂对(亚甲基受体)和HMT或H3M硬化剂(亚甲基给体)的常规组合物的替代组合物。作为示例，申请WO 2011/045342描述了包含环氧树脂对和胺硬化剂的组合物。除了具有不产生甲醛的优点之外，这些组合物还在交联之后表现出比常规组合物更大的刚度，同时保持可接受的滚动阻力。申请WO 2018/002538描述了包含环氧树脂和胺硬化剂的组合物，与已知的组合物相比，所述组合物旨在改善加工性(特别是焦烧时间)/刚度折中。

然而，还期望能够调节橡胶组合物在轮胎所有工作温度下的刚度。

发明内容

出人意料地，在研究的过程中，申请人发现，环氧树脂、胺硬化剂和咪唑的组合使得能够不产生甲醛，同时保持或甚至改进轮胎各个工作温度下的刚度性质。

定义

对于本发明的目的，表述“重量份/百重量份弹性体”(或phr)应理解为意指重量份/百重量份弹性体或橡胶。

在本申请中，除非另外明确说明，否则示出的所有百分比(％)均为重量百分比(％)。

此外，由表述“在a和b之间”表示的任何数值间隔表示从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括极限a和b)，而由表述“从a至b”表示的任何数值间隔意指从a延伸直至b的数值范围(即包括严格极限a和b)。

表述“组合物基于”应理解为意指组合物包含所使用的各种组分的混合物和/或原位反应产物，这些组分中的一些能够(和/或旨在)在组合物的各个制备阶段的过程中至少部分地彼此反应；因此，组合物可以处于完全或部分交联状态或者处于未交联状态。