專利名稱：包括金屬官能化聚異丁烯衍生物的橡膠組合物和該組合物的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開通常涉及橡膠組合物。更具體地，本公開涉及降低油的橡膠組合物，所述組 合物包括油替代品。
背景技術(shù)：
在輪胎工業(yè)中，橡膠組合物被設(shè)計(jì)為具有例如以下性能的平衡拉伸強(qiáng)度、抗撕裂 性、滾動(dòng)阻力、抓地性和可操作性。通常地，改性組合物以改進(jìn)一種或多種這些品質(zhì)使得難 以維持至少一種其它品質(zhì)。當(dāng)高度期望改進(jìn)這樣的品質(zhì)如抓地性、拉伸強(qiáng)度和抗撕裂性時(shí)， 維持低的滾動(dòng)阻力也是極其重要的，特別是隨著近年來燃料價(jià)格和其它關(guān)注的增加。因此， 高度期望改進(jìn)輪胎的抓地性和/或拉伸強(qiáng)度以及抗撕裂特性并且也維持相對(duì)低水平的滾 動(dòng)阻力的添加劑。

發(fā)明內(nèi)容
一種組合物，其包括可硫化二烯橡膠和金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物。在 一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物具有15phr以下的油，包括無油。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組 合物還包括補(bǔ)強(qiáng)填料。一種輪胎胎面組合物，其包括補(bǔ)強(qiáng)填料、金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物、橡 膠基體、任選的油和選自由炭黑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、增粘樹脂、抗氧化劑、脂肪酸、氧化 鋅、蠟、塑解劑、硫化延遲劑、活化劑、加工助劑、增塑劑、顏料和抗臭氧劑組成的組的一種或 多種組分。一種橡膠組合物的制造方法，其包括以下步驟將溶劑、堿和聚異丁烯丁二酸酐衍 生物組合并混合以形成溶液A ；添加金屬離子源至溶液A并且混合以形成產(chǎn)物A，所述金屬 選自由第III族和過渡金屬組成的組，由此產(chǎn)物A包括金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生 物；將所述金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物與二烯橡膠組合。
具體實(shí)施例方式添加金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物至橡膠組合物使得消除或降低在橡膠 組合物中所需要的加工油的量。其中所述組合物在制造橡膠制品如具有以下性質(zhì)的輪胎中 是有用的降低的滾動(dòng)阻力、改進(jìn)的濕路面/雪地抓地性和冬季柔軟度、改進(jìn)的動(dòng)態(tài)剛性、 改進(jìn)的拉伸強(qiáng)度、易操作性和/或與更高環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的相容性。此處要理解的是，如果關(guān)于本發(fā)明的具體特性，例如分子量、比例、百分率和溫度 等提及“范圍”或“組”，其此處涉及并且明確地引入其中任何子范圍(sub-range)或子群 (sub-group)的每一個(gè)具體成員和組合。因此，任何特定的范圍或組應(yīng)理解為是指范圍或組 的單獨(dú)的各成員以及其中包括的各個(gè)可能的子范圍或子群的簡化方式(shorthand way) 0如在本說明書中將要使用的，術(shù)語“phr”是指“每100重量份橡膠基體中各材料的重量份”。術(shù)語“基本上沒有”是指小于1%。不受理論的約束，在實(shí)施方案中，所述金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物至少 含有三大類(A、B和C)。由于它們一旦形成并且當(dāng)在目標(biāo)橡膠組合物中利用時(shí)，就可以從 一種變?yōu)榱硪环N，所以難以將其純化和分離。不受理論的約束，認(rèn)為每一類在橡膠化合物中 都是有用的。
權(quán)利要求
1.一種組合物，其包括可硫化二烯橡膠；和金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述金屬為鋁、鐵或鈦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物為聚 異丁烯丁二酸酐和硫酸鋁鉀十二水合物的反應(yīng)產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物具有 重均分子量為500至100，000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物具有 重均分子量為500至10，000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述衍生物的聚異丁烯基團(tuán)包括4至100，000 個(gè)碳原子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述衍生物的聚異丁烯基團(tuán)包括4至64個(gè)碳原子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述組合物基本上沒有芳族油。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合物，其中所述組合物基本上沒有油。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述組合物包括小于15phr的芳族油。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合物，其中所述組合物包括小于15phr的油。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述金屬為鋁。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中在所述組合物中的金屬官能化聚異丁烯丁二 酸酐衍生物的量為15phr至30phr，基于IOOphr在組合物中的橡膠狀基體。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其進(jìn)一步包括二氧化硅填料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其中所述二氧化硅填料包括沉淀二氧化硅填料、 熔凝二氧化硅填料、膠體二氧化硅填料或其任意混合物，其中所述二氧化硅的聚集尺寸為 IOnm 至 20 μ m。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組合物，其中所述二氧化硅填料的量為50phr至80phr，基 于IOOphr在組合物中的橡膠狀基體。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述橡膠狀基體包括聚異戊二烯橡膠、丁苯橡 膠(SBR)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠、異戊苯橡膠、丁二烯-異戊二烯橡膠、聚丁二烯、 丁基橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、硅橡膠、氟彈性體、 乙烯-丙烯酸類橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、氯醚橡膠、氯化聚乙烯橡膠、氯磺化 聚乙烯橡膠、氫化丁腈橡膠、四氟乙丙橡膠或其混合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其進(jìn)一步包括選自芳族油、環(huán)烷油、石蠟油、低PCA 油、及它們的混合物的油。
19.一種輪胎胎面組合物，其包括(a)補(bǔ)強(qiáng)填料，(b)金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物，(c)橡膠基體，(d)任選的油，和(e)選自由炭黑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、增粘樹脂、抗氧化劑、脂肪酸、氧化鋅、蠟、塑解 劑、硫化延遲劑、活化劑、加工助劑、增塑劑、顏料和抗臭氧劑組成的組的一種或多種組分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的輪胎胎面，其中所述補(bǔ)強(qiáng)填料包括二氧化硅。
21.一種輪胎，其包括根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物。
22.—種橡膠組合物的制造方法，其包括將溶劑、堿和聚異丁烯丁二酸酐衍生物組合并混合以形成溶液A ； 添加金屬離子源至溶液A并且混合以形成產(chǎn)物A，所述金屬選自由第III族和過渡金屬 組成的組，由此產(chǎn)物A包括金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物； 將所述金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物與二烯橡膠組合。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其進(jìn)一步包括添加二氧化硅填料。
24.一種組合物，其包括 可硫化二烯橡膠；補(bǔ)強(qiáng)填料；和金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物。
全文摘要
一種組合物包括可硫化二烯橡膠、二氧化硅填料和金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述組合物具有降低量的油并且還可以不包括油。一種輪胎胎面組合物包括二氧化硅填料、金屬官能化聚異丁烯丁二酸酐衍生物、橡膠基體、任選的油和選自由炭黑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑、增粘樹脂、抗氧化劑、蠟、塑解劑、硫化延遲劑、活化劑、加工助劑、增塑劑、顏料和抗臭氧劑組成的組的一種或多種組分。還提供一種橡膠組合物和輪胎胎面的制造方法。
文檔編號(hào)C08L9/00GK102131856SQ200980132972
公開日2011年7月20日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者王小榮, 維特·J·弗爾茲 申請人:株式會(huì)社普利司通