專利名稱:包含新型抗氧化劑體系的輪胎用橡膠組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及二烯彈性體組合物,也涉及用于這種組合物的抗老化保護(hù)的抗氧化 劑。
更特別地,本發(fā)明涉及用于形成輪胎的全部或部分橡膠基體的二烯彈性體組合 物,特別涉及這些輪胎的胎冠增強(qiáng)件,也稱為“帶束”。
背景技術(shù):
簡(jiǎn)要回顧具有徑向胎體增強(qiáng)件的輪胎,其以已知的方式包含胎面、兩個(gè)不 可伸展的胎圈、將胎圈連接至胎面的兩個(gè)側(cè)壁、以及在胎體增強(qiáng)件和胎面之間周向 (circumferentially)放置的帶束,該帶束由各種橡膠簾布層(plies)(或“層(layers)” )組 成,所述橡膠層可由或不由金屬或織物型增強(qiáng)元件(或“增強(qiáng)件”),如簾線或單絲增強(qiáng)。
輪胎帶束通常由至少兩個(gè)重疊的帶束層或帶束簾布層(有時(shí)稱作“工作”簾布 層或“交叉”簾布層)組成,在實(shí)踐中,所述帶束層或帶束簾布層的增強(qiáng)件在一層內(nèi)彼 此平行配置,但從一層交叉至另一層,也就是說所述增強(qiáng)件傾向于,無論對(duì)稱與否,以 通常在10°和45°之間的角度傾斜于中心圓周面,所述角度取決于所討論的輪胎類型。 這兩個(gè)交叉層的每一個(gè)由通?;诋愇於┑南鹉z基體(有時(shí)稱作涂布增強(qiáng)件的“壓延 膠”)組成。交叉層可由各種具有隨情況變化的寬度,并可含有或不含有增強(qiáng)件的其他輔 助橡膠簾布層或橡膠層進(jìn)行精整,可以舉例提及簡(jiǎn)單的橡膠墊、作用為保護(hù)其余帶束免 于外部攻擊、穿孔的稱作“保護(hù)”層的層,或者包含基本上沿圓周方向取向(稱作“零 度”層的層)而不論相比于交叉層為徑向外部或內(nèi)部的增強(qiáng)件的稱作“箍筋”層(“hoop reinforcement,,layer)的層。
該輪胎帶束必須以已知的方式滿足許多,有時(shí)是矛盾的要求,特別是
⑴在低變形下盡可能剛性,因?yàn)槠湎喈?dāng)大地有助于補(bǔ)強(qiáng)輪胎胎冠;
( )具有盡可能低的滯后以在一方面最小化在滾動(dòng)時(shí)胎冠的內(nèi)部區(qū)域的過熱,在 另一方面降低輪胎的滾動(dòng)阻力(其與燃料經(jīng)濟(jì)同義);以及
(iii)最后,具有高的耐久性,特別是對(duì)于輪胎的“肩部”區(qū)域中的交叉層末端 的分離或開裂現(xiàn)象(已知為術(shù)語“分裂”的問題)而言。
第三種條件尤其要求加入輪胎帶束構(gòu)成的橡膠組合物具有極高的抗裂紋擴(kuò)展性 和抗熱氧化性,特別是通過使用提供有效的抗老化保護(hù)的抗氧化劑而獲得的抗熱氧化性。
對(duì)于重型車輛的外胎而言該要求特別高,重型車輛的外胎被設(shè)計(jì)為,當(dāng)其所包 含的胎面在長(zhǎng)時(shí)間滾動(dòng)之后達(dá)到臨界磨損度時(shí),能夠?qū)⑵浞乱淮位蚨啻巍?br>
在輪胎用橡膠組合物中,尤其是在這種輪胎的帶束中,長(zhǎng)期用作抗老化保護(hù)劑 的抗氧化劑屬于對(duì)苯二胺(PPD)的衍生物族,例如同時(shí)為優(yōu)良的抗氧化劑和抗臭氧劑的 N-異丙基-N’ -苯基-對(duì)苯二胺(I-PPD)或N-I,3-二甲基丁基-N’ -苯基-對(duì)苯二胺(6-PPD)(參見例如申請(qǐng) W02004/033548, WO 2005/063510, WO 2005/133666)。
現(xiàn)在,本申請(qǐng)人在研究過程中發(fā)現(xiàn),用目前為止還未用于輪胎中的另一特定的 抗氧化劑代替一部分這種對(duì)苯二胺衍生的抗氧化劑,有可能增加用于輪胎的這些橡膠組 合物的長(zhǎng)期抗疲勞性和抗裂紋擴(kuò)展性。發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的第一個(gè)目的涉及一種基于至少一種二烯彈性體、增強(qiáng)填料、交 聯(lián)體系和抗氧化劑體系的橡膠組合物,其特征在于所述抗氧化劑體系包含至少兩種抗氧 化劑“A”和“B”
A.對(duì)應(yīng)于式⑴的N-烷基-N,-苯基-對(duì)苯二胺
權(quán)利要求
1.基于至少一種二烯彈性體、增強(qiáng)填料、交聯(lián)體系和抗氧化劑體系的橡膠組合物, 其特征在于所述抗氧化劑體系包含至少兩種抗氧化劑“A”和“B” A.對(duì)應(yīng)于式⑴的N-烷基-N’ -苯基-對(duì)苯二胺
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物,其中R1、R2、R3和R4相同或不同,每一個(gè)表示具 有2至8個(gè)碳原子的烷基或環(huán)己基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合物,其中R1、R2、R3和R4相同或不同,每一個(gè)表示選 自異丙基、1,3-二甲基丁基或1,4-二甲基戊基的烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物,其中抗氧化劑A為對(duì)應(yīng)于式(Ill-a)的N_異丙 基-N,-苯基-對(duì)苯二胺(III-a)
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物,其中抗氧化劑A為對(duì)應(yīng)于式(III-b)的N-1,3-
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的組合物,其中抗氧化劑B為對(duì)應(yīng)于式(IV-a)的 4,4,,4” -三(1,3-二甲基丁基氨基)三苯胺
7.根據(jù)權(quán)利要求3至5任一項(xiàng)所述的組合物,其中抗氧化劑B為對(duì)應(yīng)于式(IV-b)的 4,4,,4” -三(1,4-二甲基戊基氨基)三苯胺
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的組合物,其中每個(gè)抗氧化劑A和B的含量在0.5 和5phr之間,優(yōu)選在0.5和3phr之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的組合物,其中A/B重量比在1/7和4/1之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的組合物,其中所述二烯彈性體選自聚丁二烯、 天然橡膠、合成聚異戊二烯、丁二烯共聚物、異戊二烯共聚物或這些彈性體的摻合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合物,其中所述二烯彈性體為異戊二烯彈性體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組合物,其中所述異戊二烯彈性體選自天然橡膠、合成 順-1,4-聚異戊二烯、異戊二烯共聚物或這些彈性體的摻合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組合物,其中所述異戊二烯彈性體為天然橡膠。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的橡膠組合物用于制造或翻新輪胎的用途。
15.一種可特別用于輪胎用橡膠組合物的抗老化保護(hù)的抗氧化劑體系,其特征在于所 述體系包含至少兩種抗氧化劑“A”和“B” A.對(duì)應(yīng)于式⑴的N-烷基-N’ -苯基-對(duì)苯二胺 B.對(duì)應(yīng)于式(II)的4,4,,4” -三(烷氨基)三苯胺
16.—種根據(jù)權(quán)利要求15所述的抗氧化劑體系用于橡膠組合物的抗老化保護(hù)的用途。
17.一種輪胎,其包含根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的橡膠組合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,所述輪胎為重型車輛輪胎。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的輪胎,其中根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的橡膠 組合物在所述輪胎的帶束中。
20.—種基于至少一種二烯彈性體、增強(qiáng)填料、交聯(lián)體系和抗氧化劑體系的橡膠組合 物的制備方法,所述方法包括如下步驟 通過在一個(gè)或多個(gè)階段中熱機(jī)械捏合整個(gè)混合物直至達(dá)到在110°C和190°C之間的 最大溫度,向混合器中的二烯彈性體中加入 -增強(qiáng)填料;和 -抗氧化劑體系; 將整個(gè)混合物冷卻至100°c以下的溫度; 然后加入交聯(lián)體系; 捏合整個(gè)混合物直至110°c以下的最大溫度, 且其特征在于所述抗氧化劑體系包含至少兩種抗氧化劑“A”和“B” A.對(duì)應(yīng)于式⑴的N-烷基-N’ -苯基-對(duì)苯二胺
全文摘要
本發(fā)明涉及基于至少一種二烯彈性體、增強(qiáng)填料、交聯(lián)體系和抗氧化劑體系的尤其用于輪胎的橡膠組合物,其特征在于所述抗氧化劑體系包含至少兩種抗氧化劑“A”和“B”A.對(duì)應(yīng)于式(I)的N-烷基-N’-苯基-對(duì)苯二胺B.對(duì)應(yīng)于式(II)的4,4’,4”-三(烷氨基)三苯胺其中,R1、R2、R3和R4相同或不同,每一個(gè)表示具有1至12個(gè)碳原子的線性或支化的烷基,或者具有5至8個(gè)碳原子的環(huán)烷基,A/B重量比在0.1和5.0之間。這種抗氧化劑體系提供給本發(fā)明的組合物更好的長(zhǎng)期抗疲勞性和抗裂紋擴(kuò)展性。
文檔編號(hào)C08K5/18GK102027055SQ200980116824
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者A·雷米, J·C·阿勞約達(dá)席爾瓦 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司