专利名称：包括金属官能化聚异丁烯衍生物的橡胶组合物和该组合物的制造方法
技术领域：
本公开通常涉及橡胶组合物。更具体地，本公开涉及降低油的橡胶组合物，所述组 合物包括油替代品。
背景技术：
在轮胎工业中，橡胶组合物被设计为具有例如以下性能的平衡拉伸强度、抗撕裂 性、滚动阻力、抓地性和可操作性。通常地，改性组合物以改进一种或多种这些品质使得难 以维持至少一种其它品质。当高度期望改进这样的品质如抓地性、拉伸强度和抗撕裂性时， 维持低的滚动阻力也是极其重要的，特别是随着近年来燃料价格和其它关注的增加。因此， 高度期望改进轮胎的抓地性和/或拉伸强度以及抗撕裂特性并且也维持相对低水平的滚 动阻力的添加剂。
发明内容
一种组合物，其包括可硫化二烯橡胶和金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物。在 一个实施方案中，所述组合物具有15phr以下的油，包括无油。在一个实施方案中，所述组 合物还包括补强填料。一种轮胎胎面组合物，其包括补强填料、金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物、橡 胶基体、任选的油和选自由炭黑、硫化剂、硫化促进剂、增粘树脂、抗氧化剂、脂肪酸、氧化 锌、蜡、塑解剂、硫化延迟剂、活化剂、加工助剂、增塑剂、颜料和抗臭氧剂组成的组的一种或 多种组分。一种橡胶组合物的制造方法，其包括以下步骤将溶剂、碱和聚异丁烯丁二酸酐衍 生物组合并混合以形成溶液A ；添加金属离子源至溶液A并且混合以形成产物A，所述金属 选自由第III族和过渡金属组成的组，由此产物A包括金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生 物；将所述金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物与二烯橡胶组合。
具体实施例方式添加金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物至橡胶组合物使得消除或降低在橡胶 组合物中所需要的加工油的量。其中所述组合物在制造橡胶制品如具有以下性质的轮胎中 是有用的降低的滚动阻力、改进的湿路面/雪地抓地性和冬季柔软度、改进的动态刚性、 改进的拉伸强度、易操作性和/或与更高环境标准的相容性。此处要理解的是，如果关于本发明的具体特性，例如分子量、比例、百分率和温度 等提及“范围”或“组”，其此处涉及并且明确地引入其中任何子范围(sub-range)或子群 (sub-group)的每一个具体成员和组合。因此，任何特定的范围或组应理解为是指范围或组 的单独的各成员以及其中包括的各个可能的子范围或子群的简化方式(shorthand way) 0如在本说明书中将要使用的，术语“phr”是指“每100重量份橡胶基体中各材料的重量份”。术语“基本上没有”是指小于1%。不受理论的约束，在实施方案中，所述金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物至少 含有三大类(A、B和C)。由于它们一旦形成并且当在目标橡胶组合物中利用时，就可以从 一种变为另一种，所以难以将其纯化和分离。不受理论的约束，认为每一类在橡胶化合物中 都是有用的。
权利要求
1.一种组合物，其包括可硫化二烯橡胶；和金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述金属为铝、铁或钛。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物为聚 异丁烯丁二酸酐和硫酸铝钾十二水合物的反应产物。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物具有 重均分子量为500至100，000。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物具有 重均分子量为500至10，000。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述衍生物的聚异丁烯基团包括4至100，000 个碳原子。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述衍生物的聚异丁烯基团包括4至64个碳原子。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物基本上没有芳族油。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述组合物基本上没有油。
10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包括小于15phr的芳族油。
11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述组合物包括小于15phr的油。
12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述金属为铝。
13.根据权利要求1所述的组合物，其中在所述组合物中的金属官能化聚异丁烯丁二 酸酐衍生物的量为15phr至30phr，基于IOOphr在组合物中的橡胶状基体。
14.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包括二氧化硅填料。
15.根据权利要求14所述的组合物，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、胶体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为 IOnm 至 20 μ m。
16.根据权利要求14所述的组合物，其中所述二氧化硅填料的量为50phr至80phr，基 于IOOphr在组合物中的橡胶状基体。
17.根据权利要求1所述的组合物，其中所述橡胶状基体包括聚异戊二烯橡胶、丁苯橡 胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶、异戊苯橡胶、丁二烯-异戊二烯橡胶、聚丁二烯、 丁基橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶、氟弹性体、 乙烯-丙烯酸类橡胶、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、氯醚橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氯磺化 聚乙烯橡胶、氢化丁腈橡胶、四氟乙丙橡胶或其混合物。
18.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包括选自芳族油、环烷油、石蜡油、低PCA 油、及它们的混合物的油。
19.一种轮胎胎面组合物，其包括(a)补强填料，(b)金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物，(c)橡胶基体，(d)任选的油，和(e)选自由炭黑、硫化剂、硫化促进剂、增粘树脂、抗氧化剂、脂肪酸、氧化锌、蜡、塑解 剂、硫化延迟剂、活化剂、加工助剂、增塑剂、颜料和抗臭氧剂组成的组的一种或多种组分。
20.根据权利要求19所述的轮胎胎面，其中所述补强填料包括二氧化硅。
21.一种轮胎，其包括根据权利要求19所述的组合物。
22.—种橡胶组合物的制造方法，其包括将溶剂、碱和聚异丁烯丁二酸酐衍生物组合并混合以形成溶液A ； 添加金属离子源至溶液A并且混合以形成产物A，所述金属选自由第III族和过渡金属 组成的组，由此产物A包括金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物； 将所述金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物与二烯橡胶组合。
23.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括添加二氧化硅填料。
24.一种组合物，其包括 可硫化二烯橡胶；补强填料；和金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物。
全文摘要
一种组合物包括可硫化二烯橡胶、二氧化硅填料和金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物。在一个实施方案中，所述组合物具有降低量的油并且还可以不包括油。一种轮胎胎面组合物包括二氧化硅填料、金属官能化聚异丁烯丁二酸酐衍生物、橡胶基体、任选的油和选自由炭黑、硫化剂、硫化促进剂、增粘树脂、抗氧化剂、蜡、塑解剂、硫化延迟剂、活化剂、加工助剂、增塑剂、颜料和抗臭氧剂组成的组的一种或多种组分。还提供一种橡胶组合物和轮胎胎面的制造方法。
文档编号C08L9/00GK102131856SQ200980132972
公开日2011年7月20日 申请日期2009年6月26日 优先权日2008年6月26日
发明者王小荣, 维特·J·弗尔兹 申请人:株式会社普利司通