高强度的橡胶组合物的制作方法

文档序号:17118497发布日期:2019-03-15 23:34阅读:281来源:国知局
高强度的橡胶组合物的制作方法

已知在轮胎的一些部件中使用在轮胎的小应变期间具有高刚度的橡胶组合物。抗小应变性为轮胎用以响应其所经受的应力而必须表现出的性能之一。

高刚度可通过使用“浓缩的”硫化体系亦即特别地包含较高含量的硫和硫化促进剂的硫化体系来获得。

然而,这种浓缩的硫化体系不利于组合物在未处理态下的老化。因此,当组合物为半成品如橡胶胎面的形式时,硫可迁移至半成品的表面。这种现象被称作风化,对半成品在其长期储存过程中的初步粘合有不利影响,从而导致在制备轮胎过程中半成品之间的粘合性变差。

此外,包含浓缩的硫化体系的未处理组合物的储存易于导致组合物在其硫化过程中的延迟阶段(亦即在开始硫化之前的时间)缩减。因此,组合物可在一定的成形工具中开始过早地固化,而且易于改变硫化动力学并降低硫化效率。

这种浓缩的硫化体系还对在固化状态下的老化有不利的影响。这是因为,特别是在极限处观察到固化组合物的机械性能变差,例如断裂伸长率变差。

另外高刚度可通过增加增强填料的含量来获得。

然而,以已知的方式,通过增加填料的含量来增加橡胶组合物的刚度可对滞后性性能有不利的影响并由此对轮胎的滚动阻力性能有不利的影响。事实上,降低轮胎的滚动阻力以减小燃料消耗并由此保护环境是一个持续的目标。

最后,高刚度可通过引入某些增强树脂(如在wo02/10269中所公开)来获得。

通常,刚度的增加通过引入基于亚甲基受体/供体体系的增强树脂来获得。术语“亚甲基受体”和“亚甲基供体”为本领域技术人员所公知,广泛用于表示能够一起反应以通过缩合产生三维增强树脂的化合物,所述三维增强树脂将变得一方面与增强填料/弹性体网络互相重叠和贯穿,另一方面与弹性体/硫网络(如果交联剂为硫)互相重叠和贯穿。亚甲基受体与能够使其交联或硬化的硬化剂(还通常被称为“亚甲基供体”)结合。这样的亚甲基受体和供体的例子在wo02/10269中有描述。

通常用在轮胎橡胶组合物中的亚甲基供体为六亚甲基四胺(缩写为hmt)或六甲氧甲基三聚氰胺(缩写为hmmm或h3m)或六乙氧甲基三聚氰胺。

通常用在轮胎橡胶组合物中的亚甲基受体为预缩合的酚醛树脂。

然而,通常用作亚甲基受体的酚醛树脂与作为亚甲基供体的hmt或h3m的结合在橡胶组合物的硫化过程中产生甲醛。实际上,由于这些化合物的环境影响以及与该类化合物有关的规定(特别是欧洲规定)的最新进展,可取的是从橡胶组合物中减少甲醛,甚至是最终除去甲醛。

本发明的目的是提供一种橡胶组合物,其通过环境影响低的化合物来进行硬化。

为此,本发明的主题为包含至少一种树脂的橡胶组合物,所述树脂基于:

a1)至少一种具有式w的醛:

其中:

-ar1和ar2基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;

-sp为将至少ar1和ar2基团连接在一起的连接基团,sp通过至少2个共价键将ar1和ar2基团隔开;以及

a2)至少一种芳族多酚衍生物,所述芳族多酚衍生物包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团的芳族环,-o-z基团中的至少一者的两个邻位未经取代,其中z并非氢。

因为在芳族多酚衍生物与相应的芳族多酚之间存在相似的结构,所以使用表述“芳族多酚的衍生物/芳族多酚衍生物”。这是因为,芳族多酚衍生物呈现出与相应的芳族多酚类似的结构,但其中至少两个羟基官能团中的氢由z基团取代。因此,芳族多酚衍生物呈现出以下通式(v1):

其中ar为芳族环。

出乎意料地,申请人公司在其研究过程中发现,不同于常规的亚甲基供体,根据本发明的组合物的醛a1能够避免产生甲醛。申请人公司在其研究过程中发现,根据式w的醛可以与芳族多酚形成基于亚甲基受体/供体体系的增强树脂的替代性树脂。

此外,根据本发明的醛a1和芳族多酚a2的结合能够获得这样的橡胶组合物,即该橡胶组合物相对于包含hmt或h3m亚甲基供体的常规橡胶组合物并且相对于不含增强树脂的橡胶组合物均表现出同等甚至优越的低应变刚度。

根据本发明的组合物的芳族多酚衍生物还能够避免树脂的过早交联。具体地,与使用某些增强树脂,特别是基于芳族多酚和如下所述对应的醛的增强树脂有关的一个问题是它们能够过早地交联,所述对应的醛包含带有两个醛官能团的单个芳族环。这是因为,在制备包含这些增强树脂组分的组合物的阶段之后,将组合物例如通过压延成形为例如片材或板材的形式,或者将组合物挤出例如以形成橡胶成型件。事实上,由于它们能够快速交联,这些增强树脂使组合物交联并变硬,这会妨碍橡胶组合物的成形。借助于本发明,由醛a1和芳族多酚衍生物a2形成的树脂与从醛和相应的芳族多酚开始相比要形成得更慢。这种反应速率可以通过测量流变转矩随着时间的变化来确定。这种变化描述了作为特别是树脂交联的结果的组合物的硬化。通过对包含芳族多酚衍生物a2和醛a1的第一组合物与包含相应的芳族多酚和相应的醛a1的第二组合物的流变转矩变化进行比较,可以看出,芳族多酚衍生物a2使得可以相对于芳族多酚和醛a1之间的直接反应而言延迟树脂的交联。

本发明的发明人提出了如下假设:芳族多酚衍生物a2为芳族多酚的前体,并且后者使得可以因每个-o-z基团中的非氢的z基团而避免树脂过早交联。具体而言,每个-o-z基团中的z基团将充当临时保护基团,根据本发明人的假设,其能够使得在预定的反应条件下形成羟基官能团,由此形成相应的芳族多酚。使这种形成有可能的预定反应条件取决于数个参数,例如压力、温度或反应介质中存在的化学实体。这些反应条件取决于-o-z基团,并且易于由本领域技术人员确定,甚至是本领域技术人员已知的。例如,这样的反应条件是将橡胶组合物加热至大于或等于80℃,优选大于或等于100℃,更优选大于或等于120℃的温度。

-o-z基团使得芳族多酚衍生物a2与醛a1之间的反应能够使树脂交联。优选地,-o-z基团使得芳族多酚衍生物与醛a1之间的反应能够使树脂在与基于相应的芳族多酚(包含羟基而不是-o-z基团)和相同的醛a1的树脂相同的反应条件下,优选相同的温度反应条件下交联。通常,温度大于或等于120℃,优选大于或等于140℃。

此外,根据本发明的醛a1和芳族多酚衍生物a2的特定结合能够获得这样的橡胶组合物,即该橡胶组合物在温度增加的情况下表现出优异的刚度保持性,这种保持性与包含hmt或h3m亚甲基供体的常规橡胶组合物相比并且与不含增强树脂的橡胶组合物相比均大得多。已经如上所述,本发明的发明人提出了如下假设:芳族多酚衍生物a2为相应的芳族多酚的前体。已经如上所述,这使得可以因反应将在延迟之后从芳族多酚衍生物a2生成羟基官能团而避免树脂的立即交联。具体而言,-o-z基团将充当临时保护基团,根据发明人的假设,其能够使得在预定的反应条件下形成羟基官能团(换言之,重新生成对应于衍生物的芳族多酚)。重新生成芳族多酚所需要的时间,即使是非常短的时间,例如分钟数量级的时间,也将能够使醛a1和芳族多酚衍生物a2更好地分散在反应混合物中,这将使得可以获得这样的树脂,即该树脂表现出树脂的更均匀的交联以及由此更好的耐温性。

最后,借助于醛a1的特定结构,可以调节橡胶组合物的流动性,从而使得可以加工橡胶组合物并使其在常规工业条件下成形。本发明的发明人提出了如下假设:sp基团充当使醛在结构上具有柔性并由此能够增加橡胶组合物的流动性的基团。而且,与现有技术的增强树脂不同,获得这种流动性并不妨碍获得相对于常规橡胶组合物表现出大大改进的低应变刚度的橡胶组合物。因此,本发明有利地使得可以增加流动性而不会降低刚度,甚至同时增加刚度。

表述“树脂基于”当然应理解为意指树脂包含用于该树脂最终缩合的各个基本组分的混合物和/或反应产物,它们中的一些可以旨在或能够至少部分地在用于制造组合物、复合物或轮胎的方法的各个阶段过程中,特别是在固化阶段的过程中与彼此或与其最接近的周围化学物质反应。因此,基本组分为旨在在树脂最终缩合期间一起反应的反应物,并不是旨在一起反应形成这些基本组分的反应物。

根据本发明,基本组分因此包含至少一种醛a1和至少一种芳族多酚衍生物a2。在一个实施方案中,基本组分可以包含与醛a1和芳族多酚衍生物a2不同的其它附加组分。在另一个实施方案中,基本组分由至少一种醛a1和至少一种芳族多酚衍生物a2组成。

优选地,在基本组分包含其它附加组分的实施方案中,这些其它附加组分不含甲醛和/或不含选自以下的亚甲基供体:六亚甲基四胺(hmt)、六甲氧甲基三聚氰胺(h3m)、六乙氧甲基三聚氰胺、十二烷氧基甲基吡啶鎓氯化物(lechloruredelauryloxyméthylpyridinium)、乙氧基甲基吡啶鎓氯化物(lechlorured'éthoxyméthylpyridinium)、甲醛的三噁烷的六甲氧甲基三聚氰胺聚合物、六(甲氧基甲基)三聚氰胺、n,n',n"-三甲基-n,n',n"-三羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺、n-羟甲基三聚氰胺、n,n'-二羟甲基三聚氰胺、n,n',n"-三(甲氧基甲基)三聚氰胺、n,n',n"-三丁基-n,n',n"-三羟甲基三聚氰胺。更有利地,这些其它附加组分不含甲醛并且不含本段中描述的亚甲基供体。

更优选地,在基本组分包含其它附加组分的实施方案中,这些其它附加组分不含甲醛和/或不含选自以下的亚甲基供体:六亚甲基四胺、六乙氧甲基三聚氰胺、六甲氧甲基三聚氰胺、十二烷氧基甲基吡啶鎓氯化物(lechloruredelauryloxyméthylpyridinium)、乙氧基甲基吡啶鎓氯化物(lechlorured'éthoxyméthylpyridinium)、三噁烷的六甲氧甲基三聚氰胺,以及对应于以下通式的n-取代的氧甲基三聚氰胺:

其中q表示含有1至8个碳原子的烷基;f1、f2、f3、f4和f5彼此独立地选自氢原子、含有1至8个碳原子的烷基、-ch2oq基团及其缩合产物。更有利地,这些其它附加组分不含甲醛并且不含本段中描述的亚甲基供体。

还更优选地,在基本组分包含其它附加组分的实施方案中,这些其它附加组分不含甲醛和/或不含亚甲基供体。更有利地,这些其它附加组分不含甲醛且不含亚甲基供体。

不含甲醛或不含亚甲基供体应理解为意指以基本组分中的醛a1的总重量计,甲醛或属于上述基团的亚甲基供体的总重量含量小于或等于10%,优选小于或等于5%,更优选小于或等于2%,还更优选小于或等于1%。

不含甲醛且不含亚甲基供体应理解为意指以基本组分中的醛a1的总重量计,甲醛和属于上述基团的亚甲基供体的总重量含量小于或等于10%,优选小于或等于5%,更优选小于或等于2%,还更优选小于或等于1%。

“相对于彼此的间位”应理解为意指目标基团(例如芳族多酚中的-o-z基团)由芳族环中的彼此被芳族环的单个其它碳分开的碳所带有。

“相对于彼此的对位”应理解为意指目标基团彼此相反,亦即在6元芳族环的位置1和位置4处。类似地,相对于基团的“对位”为与带有基团的6元芳族环上的基团相反的位置。

“基团的邻位”应理解为意指由与芳族环中带有基团的碳紧邻的芳族环的碳所占有的位置。类似地,相对于基团的“邻位”为与带有基团的芳族环上的基团相邻的位置。

环的“成员”应理解为意指环的骨架的构成原子。因此,例如,苯环包含六个成员,每个成员由碳原子组成。在另一例子中,呋喃环包含五个成员,四个成员各自由碳原子组成,剩余成员由氧原子组成。

在本发明的上下文内,“醛a1”表示在第i.1节中限定的醛。该化合物还将被称为“醛a1”。

在本发明的上下文内,“芳族多酚衍生物a2”表示在第i.2节中限定的芳族多酚衍生物。该化合物还将被称为“芳族多酚衍生物a2”。

根据表述“芳族多酚”,在相对于彼此的间位上带有至少两个羟基官能团(羟基官能团中的至少一者的两个邻位未经取代)的芳族环为苯环。

在本发明的上下文内,说明书中提及的碳产品可以是化石或生物源来源的。在生物源来源情况下,它们可以部分或全部由生物质产生,或者由生物质产生的可再生原材料获得。

橡胶组合物因此包含至少一种(亦即一种或多种)树脂;该树脂基于至少一种(亦即一种或多种)醛a1和至少一种(亦即一种或多种)芳族多酚衍生物a2,这些组分将在下文详细描述。

优选地,芳族多酚衍生物通过使以下物质反应的制备方法而获得:

-芳族多酚,其包含至少一个芳族环,所述芳族环在相对于彼此的间位上带有至少两个羟基-oh官能团,羟基-oh官能团中的至少一者的两个邻位未经取代,以及

-能够从每个羟基官能团开始来形成-o-z基团的化合物。

在一些优选的实施方案中,所有-o-z基团相同。然而,在其它实施方案中,至少两个-o-z基团不同。

在本说明书中,除非另外明确指明,示出的所有百分比(%)均为重量百分比。缩写“phr”意指每100份弹性体的重量份。

此外,由表述“在a和b之间”表示的任何数值区间代表从大于a延伸至小于b的数值范围(即不包括端值a和b),而由表述“a至b”表示的任何数值区间意指从端值“a”延伸直至端值“b”的数值范围(即包括严格端值“a”和“b”)。

本发明的另一个主题名称为橡胶组合物,其包含:

a1)至少一种具有式w的醛:

其中:

-ar1和ar2基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;

-sp为将至少ar1和ar2基团连接在一起的连接基团,sp通过至少2个共价键将ar1和ar2基团隔开;以及

a2)至少一种芳族多酚衍生物,所述芳族多酚衍生物包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团的芳族环,-o-z基团中的至少一者的两个邻位未经取代,其中z并非氢。

本发明的另一个主题名称为用于制备未处理状态下的橡胶组合物的方法,其包括使以下物质混合的步骤:

a1)至少一种具有式w的醛:

其中:

-ar1和ar2基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;

-sp为将至少ar1和ar2基团连接在一起的连接基团,sp通过至少2个共价键将ar1和ar2基团隔开;以及

a2)至少一种芳族多酚衍生物,所述芳族多酚衍生物包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团的芳族环,-o-z基团中的至少一者的两个邻位未经取代,其中z并非氢。

优选地,在混合步骤的过程中,还将至少一种弹性体与组合物混合。

本发明的另一主题为用于制备固化状态下的橡胶组合物的方法,所述方法包括:

-制备未处理状态下的橡胶组合物的步骤,其包括使以下物质混合的步骤:

a1)至少一种具有式w的醛:

其中:

-ar1和ar2基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;以及

-sp为将至少ar1和ar2基团连接在一起的连接基团,sp通过至少2个共价键将ar1和ar2基团隔开;以及

a2)至少一种芳族多酚衍生物,所述芳族多酚衍生物包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团的芳族环,-o-z基团中的至少一者的两个邻位未经取代,其中z并非氢,

-然后,使未处理状态下的橡胶组合物成形的步骤,

-然后,通过例如硫化或固化使橡胶组合物交联的步骤,在此期间使基于芳族多酚衍生物a2和醛a1的树脂交联。

优选地,在混合步骤的过程中,还将至少一种弹性体与组合物混合。

如上所述,发明人提出了如下假设:根据该假设,在通过例如硫化或固化的交联步骤的过程中,在使树脂交联之前进行以下步骤:

-通过在芳族环上形成在相对于彼此的间位上的至少两个羟基官能团从而由芳族多酚的衍生物或前体开始来形成芳族多酚的步骤,其中羟基官能团中的至少一者的两个邻位未经取代,每个羟基官能团获自每个-o-z基团,以及

-使来自芳族多酚a2和醛a1的树脂交联的步骤。

本发明的又一个主题为能够通过上述方法获得的橡胶组合物。

本发明的另一个主题为具有式w的醛在橡胶组合物中用于增加橡胶组合物的刚度的用途:

其中:

-ar1和ar2基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;以及

-sp为将至少ar1和ar2基团连接在一起的连接基团,sp通过至少2个共价键将ar1和ar2基团隔开,

所述橡胶组合物包含基于至少一种芳族多酚和至少所述醛的酚醛树脂。

本发明还涉及具有式w的醛用于增加橡胶组合物在未处理状态下的流动性的用途:

其中:

-ar1和ar2基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;以及

-sp为将至少ar1和ar2基团连接在一起的连接基团,sp通过至少2个共价键将ar1和ar2基团隔开,

所述橡胶组合物包含基于至少一种芳族多酚和至少所述醛的酚醛树脂。

本发明的另一个主题名称为具有式w的醛用于保持橡胶组合物在温度增加情况下的刚度的用途:

其中:

-ar1和ar2基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;以及

-sp为将至少ar1和ar2基团连接在一起的连接基团,sp通过至少2个共价键将ar1和ar2基团隔开,

所述橡胶组合物包含基于至少一种芳族多酚和至少所述醛的酚醛树脂。

本发明的另一个主题为用嵌入上述橡胶组合物中的至少一个增强元件增强的橡胶复合物。

本发明的另一个主题为包括如上所述的橡胶组合物或如上所述的橡胶复合物的轮胎。

橡胶组合物应理解为意指组合物包含至少一种弹性体或一种橡胶(这两个术语是同义的)以及至少一种其它成分。橡胶组合物因此包含使至少所述其它成分分散在其中的弹性体基质或橡胶基质。橡胶组合物在未处理(非交联)状态下为塑性态而在固化(交联)状态下为弹性态,但绝不为液态。橡胶组合物一定不能与弹性体胶乳相混淆,所述弹性体胶乳为液态的组合物,其包含液体溶剂(通常为水)以及在液体溶剂中分散以形成乳液的至少一种弹性体或一种橡胶。因此,橡胶组合物不是水性粘合剂组合物。

i.1-橡胶组合物的醛a1

根据本发明,树脂和组合物的第一必要组分为具有式w的醛a1。

sp连接基团根据定义为至少二价的,其通过至少2个共价键将ar1和ar2基团隔开,亦即将ar1和ar2基团连接在一起的最短路径包含至少2个共价键,这些共价键各自可以彼此独立地为单键、双键或三键。因此,sp隐含地包含至少一个一方面连接至ar1且另一方面连接至ar2的原子。

优选地,sp表示至少二价的基团,其选自烃基和取代的烃基。这样的基团可以任选地被一个或多个杂原子,优选一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。

sp连接基团优选不含对芳族多酚及其衍生物具有反应性的官能团。

sp连接基团优选不含对橡胶组合物的其它组分具有反应性的官能团。

具有反应性的官能团在本文应理解为意指将在酚醛树脂交联所必需的反应条件下反应的官能团。

在一个实施方案中,醛a1具有式w1:

其中:

-ar1、ar2和ar3基团各自表示任选取代的芳族环;

-sp'将ar1、ar2和ar3基团连接在一起,sp'通过至少2个共价键将ar1、ar2和ar3基团成对地隔开。

这种醛具有支化sp'基团,所述支化sp'基团使得可以在由树脂产生的网络中产生额外的交联节点。因此,橡胶组合物在固化状态下的刚度增加。

优选地,sp'表示至少三价的基团,其选自烃基和取代的烃基。这样的基团可以任选地被一个或多个杂原子,优选一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。

有利地,在醛a1具有式w1的这种实施方案中,sp'基团表示具有式sp1的基团:

其中y1、y2和y3各自彼此独立地表示选自氧、ch2基团、c=o基团、s=o基团和so2基团的基团,优选选自氧、s=o基团和so2基团的基团,更优选y1、y2和y3各自表示氧。在该实施方案中,y1、y2和y3优选分别使u与ar1、ar2和ar3直接连接。

有利地,在醛a1具有式w1的这种其它实施方案中,sp'表示具有式sp1的基团:

其中u表示选自烃基和取代的烃基的三价基团。这样的三价基团可以任选地被一个或多个杂原子,优选一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。

有利地,u表示选自以下的三价基团:

-烷基三基、芳基三基、芳烷基三基、烷芳基三基、环烷基三基和链烯基三基基团,

-基团,其中al1、al2和al3彼此独立地表示二价亚烷基基团,ar表示三价芳基三基基团;

-基团,其中ar1、ar2和ar3彼此独立地表示二价亚芳基基团,al表示三价烷基三基基团。

优选地,u表示选自以下的三价基团:

-烷基三基基团,

-基团,其中al1、al2和al3彼此独立地表示二价亚烷基基团,ar表示四价芳基三基基团;

-基团,其中ar1、ar2和ar3彼此独立地表示二价亚芳基基团,al表示三价烷基三基基团。

更优选地,u表示三价烷基三基基团。

还更有利地,u表示包含1至15个,优选2至12个,更优选2至8个碳原子数的支化三价烷基三基基团。

在又一个实施方案中,醛a1具有式w2:

其中:

-ar1、ar2、ar3和ar4基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;

-sp”将ar1、ar2、ar3和ar4基团连接在一起,sp”通过至少2个共价键将ar1、ar2、ar3和ar4基团成对地隔开。

这样的醛具有支化sp”基团,所述支化sp”基团使得可以在由树脂产生的网络中产生额外的交联节点。因此,橡胶组合物在固化状态下的刚度增加。

优选地,sp”表示至少二价的基团,其选自烃基和取代的烃基。这样的基团可以任选地被一个或多个杂原子,优选一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。

有利地,在醛a1具有式w2的这种其它实施方案中,sp”基团表示具有式sp2的基团:

其中y1、y2、y3和y4各自彼此独立地表示选自氧、ch2基团、c=o基团、s=o基团和so2基团的基团,优选选自氧、s=o基团和so2基团的基团,更优选y1、y2、y3和y4各自表示氧。在该实施方案中,y1、y2、y3和y4优选分别使z与ar1、ar2、ar3和ar4直接连接。

有利地,在醛a1具有式w2的这种其它实施方案中,sp”表示具有式sp2的基团:

其中u表示选自烃基和取代的烃基的四价基团。这样的四价基团可以任选地被一个或多个杂原子,优选一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。

有利地,u表示选自以下的四价基团:

-烷基四基、芳基四基、芳烷基四基、烷芳基四基、环烷基四基和链烯基四基基团,

-基团,其中al1、al2、al3和al4彼此独立地表示二价亚烷基基团,ar表示四价芳基四基基团;以及

-基团,其中ar1、ar2、ar3和ar4彼此独立地表示二价亚芳基基团,al表示四价烷基四基基团。

优选地,u表示选自以下的四价基团:

-烷基四基基团,

-基团,其中al1、al2、al3和al4彼此独立地表示二价亚烷基基团,ar表示四价芳基四基基团;以及

-基团,其中ar1、ar2、ar3和ar4彼此独立地表示二价亚芳基基团,al表示四价烷基四基基团。

更优选地,u表示四价烷基四基基团。

还更有利地,u表示包含1至15个,优选2至12个,更优选2至8个碳原子数的支化四价烷基四基基团。

有利地,sp通过小于或等于150个,优选小于或等于100个,更优选小于或等于75个的共价键数将ar1和ar2基团隔开。在使用具有式w1和w2的醛的实施方案中,sp'和sp”基团各自通过小于或等于150个,优选小于或等于100个,更优选小于或等于75个的共价键数分别将ar1、ar2和ar3基团以及ar1、ar2、ar3和ar4基团成对地隔开。当两个芳族环ar1和ar2之间的距离变得太大时,橡胶组合物的耐温性,即在温度增加情况下的刚度保持性降低。因此,能够根据橡胶组合物的用途来选择合适的距离。优选地,对于某些轮胎用途,期望的是相对高的耐温性。

有利地,sp通过大于或等于3个,优选大于或等于4个,更优选大于或等于5个的共价键数将ar1和ar2基团隔开。在使用具有式w1和w2的醛的实施方案中,sp'和sp”基团各自通过大于或等于3个,优选大于或等于4个,更优选大于或等于5个的共价键数分别将ar1、ar2和ar3基团以及ar1、ar2、ar3和ar4基团成对地隔开。当芳族环之间的距离变得相对较大时,橡胶组合物的流动性增加。因此,能够根据橡胶组合物的用途来选择合适的距离。

在一个实施方案中,sp通过小于或等于20个,优选小于或等于15个的共价键数将ar1和ar2基团隔开。在使用具有式w1和w2的醛的实施方案中,sp'和sp”基团各自通过小于或等于20个,优选小于或等于15个的共价键数分别将ar1、ar2和ar3基团以及ar1、ar2、ar3和ar4基团成对地隔开。在该实施方案中,有利于组合物的流动性、刚度和耐温性之间的折衷。

在另一个实施方案中,sp通过严格大于15个的共价键数将ar1和ar2基团隔开。在使用具有式w1和w2的醛的实施方案中,sp'和sp”基团各自通过严格大于15个的共价键数分别将ar1、ar2和ar3基团以及ar1、ar2、ar3和ar4基团成对地隔开。在该实施方案中,有利于组合物的流动性和刚度之间的折衷。

有利地,sp包含至少2个连续单键,优选至少5个连续单键,更优选至少10个连续单键。在使用具有式w1和w2的醛的实施方案中,sp'和sp”基团各自通过至少2个连续单键,优选至少5个连续单键,更优选至少10个连续单键分别将ar1、ar2和ar3基团以及ar1、ar2、ar3和ar4基团成对地隔开。对于给定的共价键数,单键的数量越多,流动性增加越大,尽管如此,这在实现的同时并没有降低刚度,甚至还增加了刚度。

在一个实施方案中,sp通过小于或等于20个,优选小于或等于15个的连续单键数将ar1和ar2基团隔开。在使用具有式w1和w2的醛的实施方案中,sp'和sp”基团各自通过小于或等于20个,优选小于或等于15个的连续单键数分别将ar1、ar2和ar3基团以及ar1、ar2、ar3和ar4基团成对地隔开。

在另一个实施方案中,sp通过严格大于15个的连续单键数将ar1和ar2基团隔开。在使用具有式w1和w2的醛的实施方案中,sp'和sp”基团各自通过严格大于15个的连续单键数分别将ar1、ar2和ar3基团以及ar1、ar2、ar3和ar4基团成对地隔开。

有利地,在一个实施方案中,具有式w的醛的摩尔质量小于或等于500g.mol-1

有利地,具有式w的醛a1的摩尔质量小于或等于10000g.mol-1,优选小于或等于5000g.mol-1,更优选小于或等于2000g.mol-1

优选地,sp表示至少二价的基团,其选自烃基和取代的烃基。在使用具有式w1和w2的醛的实施方案中,sp'和sp”基团各自分别表示至少三价和至少四价的选自烃基和取代的烃基的基团。这样的基团可以任选地被一个或多个杂原子,优选一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。

有利地,醛a1具有式w3:

其中y1-u-y2表示二价基团,其中y1和y2各自彼此独立地表示选自氧、ch2基团、c=o基团、s=o基团和so2基团的基团,优选选自氧、s=o基团和so2基团的基团,更优选y1和y2各自表示氧。

在特别优选的实施方案中,y1和y2是相同的。

有利地,醛a1具有式w3:

其中y1-u-y2表示二价基团,其中u表示选自烃基和取代的烃基的二价基团。这样的二价基团可以任选地被一个或多个杂原子,优选一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。

有利地,u表示选自以下基团的二价基团:亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基、烷基亚芳基、亚环烷基、亚烯基,其中al表示一价烷基并且ar表示芳基的al-ar-al以及其中ar表示一价芳基并且al表示烷基的ar-al-ar。

优选地,u表示选自以下基团的二价基团:亚烷基、其中al表示一价烷基并且ar表示芳基的al-ar-al、以及其中ar表示一价芳基并且al表示烷基的ar-al-ar。

更优选地,u表示二价亚烷基基团。

还更有利地,u表示包含1至15个,优选2至12个,更优选2至8个碳原子数的线型二价亚烷基基团。

有利地,sp表示选自聚酯、聚醚、聚二烯、聚亚烷基和聚硅氧烷基团和这些基团的组合的基团,优选选自聚醚和聚硅氧烷基团以及这些基团的组合的基团。该基团可以是二价、三价或四价的。

聚酯基团应理解为意指包含含主链的重复单元的基团,该单元的所述主链包含至少一个酯官能团。主链应理解为意指将单元成对地彼此连接的最短原子序列。在一个实施方案中,聚酯基团为脂族均聚酯的基团。这样的基团选自聚乙交酯(pga)、聚(乳酸)(pla)和聚己内酯(pcl)的基团。

在另一个实施方案中,聚酯基团为脂族共聚酯的基团。这样的基团选自聚己二酸乙二醇酯(pea)和聚丁二酸丁二醇酯(pbs)的基团。

在又一个实施方案中,聚酯基团为半芳族共聚酯的基团。这样的基团选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(ptt)和聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)的基团。

在又一个实施方案中,聚酯基团为芳族均-共聚酯的基团,例如多芳基化合物的基团。

聚醚基团应理解为意指包含含主链的重复单元的基团,该单元的所述主链包含至少一个醚官能团。主链应理解为意指将单元成对地彼此连接的最短原子序列。

优选地,聚醚基团具有式o-[z4-o-]n,其中z4为选自烃基和取代的烃基的二价基团。这样的基团可以任选地被一个或多个杂原子中断,优选被一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。具有式w的醛a1则呈现出下式w4:

其中n大于或等于1并且优选大于或等于2。

优选地,z4表示选自以下基团的二价基团:亚烷基,亚芳基,芳基亚烷基,烷基亚芳基,亚环烷基,亚烯基,其中al表示一价烷基并且ar表示芳基的al-ar-al,以及其中ar表示一价芳基并且al表示烷基的ar-al-ar。

更优选地,z4表示二价亚烷基基团。

还更优选地,z4表示线型二价亚烷基基团。

聚二烯基团应理解为意指包含含主链的重复单元的基团,该单元的所述主链包含至少一个非芳族烯烃官能团。非芳族烯烃官能团应理解为意指烯烃官能团不属于芳族环。主链应理解为意指将单元成对地彼此连接的最短原子序列。

聚亚烷基基团应理解为意指包含含主链的重复单元的基团,该单元的所述主链包含至少一个线型或支化的任选由一个或多个芳族环取代的烷基。主链应理解为意指将单元成对地彼此连接的最短原子序列。

聚硅氧烷基团应理解为意指包含含主链的重复单元的基团,该单元的所述主链包含至少一个硅氧烷基团。主链应理解为意指将单元成对地彼此连接的最短原子序列。

优选地,聚硅氧烷基团具有式z5:

具有式w的醛a1则呈现出下式w5:

其中n大于或等于1并且优选大于或等于2。

在一个实施方案中,化合物w5为具有式w5的化合物的混合物,在该混合物中可以混合有数种n分别具有不同整数值的式w5的化合物。本领域技术人员理解,对于这样的混合物,具有式w5的化合物呈现出非整数值的n,其等于化合物混合物中所有具有式w5的化合物的加权摩尔平均值。

y1和y2各自彼此独立地表示选自氧、ch2基团、c=o基团、s=o基团和so2基团的基团,优选选自氧、s=o基团和so2基团的基团,更优选y1和y2各自表示氧。

ze1和ze2基团各自彼此独立地表示选自烃基和取代的烃基的二价基团。这样的基团可以任选地被一个或多个杂原子中断,优选被一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。任选地,ze1和ze2基团各自彼此独立地表示选自以下基团的二价基团:亚烷基,亚芳基,芳基亚烷基,烷基亚芳基,亚环烷基,亚烯基,其中al表示一价烷基并且ar表示芳基的al-ar-al,以及其中ar表示一价芳基并且al表示烷基的ar-al-ar。

优选地ze1和ze2基团各自彼此独立地表示选自以下基团的二价基团:亚烷基,其中al表示一价烷基并且ar表示芳基的al-ar-al,以及其中ar表示一价芳基并且al表示烷基的ar-al-ar。

更优选地,ze1和ze2基团各自表示二价亚烷基基团,还更优选地ze1和ze2基团各自表示线型二价亚烷基基团。

ze3和ze4基团各自彼此独立地表示选自烃基和取代的烃基的一价基团。这样的基团可以任选地被一个或多个杂原子中断,优选被一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。任选地,ze3和ze4基团各自彼此独立地表示选自烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、环烷基和链烯基的一价基团,更优选地ze3和ze4基团各自表示一价烷基基团。例如,ze3和ze4基团各自彼此独立地表示选自甲基、乙基、丙基和丁基的基团。丙基基团包含具有式-c3h7的基团。这些基团为正丙基和异丙基。丁基基团包含具有式-c4h9的基团。这些基团为正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。

芳族环ar1和ar2各自有利地为5元环或6元环,其包含作为成员的碳原子和任选的一个或多个杂原子,特别是氮、氧或硫原子,任选地以n-氧化物或s-氧化物形式氧化。在一个替代形式中,芳族环包含0、1或2个杂原子。芳族环的其余部分可以是取代的或未取代的。

在一个实施方案中,芳族环ar1和ar2各自的其余部分均未经取代。

优选地,在该实施方案中,当芳族环ar1和ar2各自为苯环时,醛a1具有式w6:

在另一个实施方案中,芳族环ar1和ar2各自分别由至少一个k1和k2基团取代,所述k1和k2基团彼此独立地表示选自烃基和取代的一价烃基的一价基团。这样的一价基团可以任选地被一个或多个杂原子中断,优选被一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。优选地,k1和k2基团各自彼此独立地表示一价烷基基团或一价o-烷基基团。

优选地,在该实施方案中,当芳族环ar1和ar2各自为苯环时,醛a1具有式w7:

在一个实施方案中,k1和k2基团各自和sp基团在各自的芳族苯环ar1和ar2上位于相对于彼此的邻位。

优选地,无论是取代的还是未取代的,芳族环ar1和ar2各自为苯环。在一个实施方案中,在每个芳族环ar1和ar2上sp基团和cho基团位于相对于彼此的对位。在优选的实施方案中,为了增加组合物的刚度,在每个芳族环ar1和ar2上sp基团和cho基团位于相对于彼此的邻位。在甚至更优选的实施方案中,为了进一步增加组合物的刚度,在每个芳族环ar1和ar2上sp基团和cho基团位于相对于彼此的间位。

在使用具有式w1的醛的一些实施方案中,芳族环ar1、ar2和ar3各自的其余部分均未经取代。优选地,在该实施方案中,当芳族环ar1、ar2和ar3各自为苯环时,醛具有式w8:

在另一个实施方案中,芳族环ar1、ar2和ar3各自分别由至少一个k1、k2和k3基团取代,所述k1、k2和k3基团彼此独立地表示选自烃基和取代的一价烃基的一价基团。这样的一价基团可以任选地被一个或多个杂原子中断,优选被一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。优选地,k1、k2和k3基团各自彼此独立地表示一价烷基基团或一价o-烷基基团。优选地,在该实施方案中,当芳族环ar1、ar2和ar3各自为苯环时,醛具有式w9:

在一个实施方案中,k1、k2和k3基团各自和sp'基团在各自的芳族苯环ar1、ar2和ar3上位于相对于彼此的邻位。

优选地,无论是取代的还是未取代的,芳族环ar1、ar2和ar3各自为苯环。在一个实施方案中,在每个芳族环ar1、ar2和ar3上sp'基团和cho基团位于相对于彼此的对位。在优选的实施方案中,为了增加组合物的刚度,在每个芳族环ar1、ar2和ar3上sp'基团和cho基团位于相对于彼此的邻位。在甚至更优选的实施方案中,为了进一步增加组合物的刚度,在每个芳族环ar1、ar2和ar3上sp'基团和cho基团位于相对于彼此的间位。

在使用具有式w2的醛的一些实施方案中,芳族环ar1、ar2、ar3和ar4各自的其余部分均未经取代。优选地,在该实施方案中,当芳族环ar1、ar2、ar3和ar4各自为苯环时,醛具有式w10:

在另一个实施方案中,芳族环ar1、ar2、ar3和ar4各自分别由至少一个k1、k2、k3和k4基团取代,所述k1、k2、k3和k4基团彼此独立地表示选自烃基和取代的一价烃基的一价基团。这样的一价基团可以任选地被一个或多个杂原子中断,优选被一个或多个选自o、s、si和p的杂原子中断。优选地,k1、k2、k3和k4基团各自彼此独立地表示一价烷基基团或一价o-烷基基团。优选地,在该实施方案中,当芳族环ar1、ar2、ar3和ar4各自为苯环时,醛具有式w11:

在一个实施方案中,k1、k2、k3和k4基团各自和sp”基团在各自的芳族苯环ar1、ar2、ar3和ar4上位于相对于彼此的邻位。

优选地,无论是取代的还是未取代的,芳族环ar1、ar2、ar3和ar4各自为苯环。在一个实施方案中,在每个芳族环ar1、ar2、ar3和ar4上sp”基团和cho基团位于相对于彼此的对位。在优选的实施方案中,为了增加组合物的刚度,在每个芳族环ar1、ar2、ar3和ar4上sp”基团和cho基团位于相对于彼此的邻位。在甚至优选的实施方案中,为了进一步增加组合物的刚度,在每个芳族环ar1、ar2、ar3和ar4上sp”基团和cho基团位于相对于彼此的间位。

优选地,组合物不含甲醛和/或不含选自以下的亚甲基供体:六亚甲基四胺(hmt)、六甲氧甲基三聚氰胺(h3m)、六乙氧甲基三聚氰胺、十二烷氧基甲基吡啶鎓氯化物、乙氧基甲基吡啶鎓氯化物、甲醛的三噁烷的六甲氧甲基三聚氰胺聚合物、六(甲氧基甲基)三聚氰胺、n,n',n"-三甲基-n,n',n"-三羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺、n-羟甲基三聚氰胺、n,n'-二羟甲基三聚氰胺、n,n',n"-三(甲氧基甲基)三聚氰胺、n,n',n"-三丁基-n,n',n"-三羟甲基三聚氰胺。更有利地,组合物不含甲醛并且不含本段中描述的亚甲基供体。

更优选地,组合物不含甲醛和/或不含选自以下的亚甲基供体:六亚甲基四胺、六乙氧甲基三聚氰胺、六甲氧甲基三聚氰胺、十二烷氧基甲基吡啶鎓氯化物、乙氧基甲基吡啶鎓氯化物、三噁烷的六甲氧甲基三聚氰胺、以及对应于以下通式的n-取代的氧甲基三聚氰胺:

其中q表示含有1至8个碳原子的烷基;f1、f2、f3、f4和f5彼此独立地选自氢原子、含有1至8个碳原子的烷基、-ch2oq基团及其缩合产物。更有利地,组合物不含甲醛并且不含本段中描述的亚甲基供体。

还更优选地,组合物不含甲醛和/或不含亚甲基供体。更有利地,组合物不含甲醛并且不含亚甲基供体。

不含甲醛或不含亚甲基供体应理解为意指以组合物中的醛a1的总重量计,甲醛或属于上述基团的亚甲基供体的总重量含量小于或等于10%,优选小于或等于5%,更优选小于或等于2%,还更优选小于或等于1%。

不含甲醛并且不含亚甲基供体应理解为意指以组合物中的醛a1的总重量计,甲醛和属于上述基团的亚甲基供体的总重量含量小于或等于10%,优选小于或等于5%,更优选小于或等于2%,还更优选小于或等于1%。

用于制备醛w3的方法

用于制备具有式w3的醛的方法:

其中ar1和ar2环相同并且y1和y2各自表示氧,所述方法包括使以下物质反应的步骤:

-具有式oha-u-oha的反应物,其中ha表示卤素,以及

-具有式的反应物。

用于制备醛w1的方法

用于制备具有式w1的醛的方法:

其中ar1、ar2和ar3环相同,sp'表示基团,其中y1、y2和y3表示氧并且分别使u与ar1、ar2和ar3直接连接,所述方法包括使以下物质反应的步骤:

-具有式的反应物,其中ha表示卤素,以及

-具有式的反应物。

用于制备醛w2的方法

用于制备具有式w2的醛的方法:

其中ar1、ar2、ar3和ar4环相同,sp”表示基团其中y1、y2、y3和y4表示氧并且分别使z与ar1、ar2、ar3和ar4直接连接,所述方法包括使以下物质反应的步骤:

-具有式的反应物,其中ha表示卤素,以及

-具有式的反应物。

用于制备根据本发明具有式w4的醛的方法:

用于制备具有式w4的醛的方法:

其中n大于或等于1,优选大于或等于2,并且其中ar1和ar2环相同,所述方法包括使以下物质反应的步骤c:

-具有式ha-[z4-o]n-1-z4-ha的反应物,其中ha表示卤素,以及

-具有式的反应物。

在一个实施方案中,在步骤c之前的步骤b中,使以下物质反应:

-具有式lg-[z4-o]n-1-z4-lg的反应物,其中lg表示具有式v-so3-的基团,其中v表示一价烃基或取代的一价烃基,以及

-亲核卤化物。

亲核卤化物可以例如为卤化锂或者卤化氢。

在一个实施方案中,在步骤b之前的步骤a中,使以下物质反应:

-具有式ho-[z4-o]n-1-z4-oh的反应物,以及

-具有式v-so2-hb的反应物,其中v表示一价烃基或取代的一价烃基,并且hb表示卤素。

有利地,v表示选自烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、环烷基和链烯基的一价基团;优选地,v表示一价烷基基团,更优选甲基。

用于制备根据本发明具有式w5的醛的方法:

用于制备具有式w5的醛的方法:

其中n大于或等于1,优选大于或等于2,并且其中ar1和ar2环相同,y1和y2各自表示氧,所述方法包括使以下物质反应的步骤c:

-具有式ha-ze1-[si(ze3ze4)-o]n-ze2-ha的反应物,其中ha表示卤素,以及

-具有式的反应物。

在一个实施方案中,在步骤c之前的步骤b中,使以下物质反应:

-具有式lg-ze1-[si(ze3ze4)-o]n-ze2-lg的反应物,其中lg表示具有式v-so3-的基团,其中v表示一价烃基或取代的一价烃基,以及

-亲核卤化物。

亲核卤化物可以例如为卤化锂或者卤化氢。

在一个实施方案中,在步骤b之前的步骤a中,使以下物质反应:

-具有式ho-ze1-[si(ze3ze4)-o]n-ze2-oh的反应物,以及

-具有式v-so2-hb的反应物,其中v表示一价烃基或取代的一价烃基,并且hb表示卤素。

有利地,v表示选自烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、环烷基和链烯基的一价基团;优选地,v表示一价烷基基团,更优选甲基。

在一个实施方案中,具有式w的醛a1呈现出下式sp10:

醛sp10由1,6-二溴己烷(cas629-03-8)和4-羟基苯甲醛(cas123-08-0)在无机碱的存在下在有机溶剂中制得。因此,例如将30g的1,6-二溴己烷、30g的4-羟基苯甲醛和68g的k2co3引入300ml的dmf中。在110℃下搅拌所有物质24小时。然后过滤反应混合物并进行5次水萃取,接着在libr的存在下进行2次萃取。然后通过盐的过滤和溶剂的蒸发来回收产物。获得33.4g的醛sp10。(1hnmr(cdcl3,300mhz):9.88(2h,s),7.82(4h,d),7.01(4h,d),4.07(4h,t),1.87(4h,m),1.58(4h,m))。

在另一个实施方案中,具有式w的醛a1呈现出下式sp11(cas34074-28-7):

醛sp11以与醛sp10相似的方式由1,2-二溴乙烷(cas106-93-4)和4-羟基苯甲醛(cas123-08-0)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):9.92(2h,s),7.86(4h,m),7.09(4h,m),4.46(4h,s))。

在又一个实施方案中,具有式w的醛a1呈现出下式sp12(cas69285-82-1):

醛sp12以与醛sp10相似的方式由1,10-二溴癸烷(cas4101-68-2)和4-羟基苯甲醛(cas123-08-0)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):9.88(2h,s),7.81(4h,d),6.98(4h,d),4.04(4h,t),1.82(4h,q),1.31(16h,m))。

在另一个实施方案中,具有式w的醛a1呈现出下式sp13(cas64621-41-6):

醛sp13以与醛sp10相似的方式由1,4-二(溴甲基)苯(cas623-24-5)和4-羟基苯甲醛(cas123-08-0)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):9.91(2h,s),7.88(4h,d),7.49(4h,s),7.08(4h,d),5.19(4h,s))。

在另一个实施方案中,具有式w的醛a1呈现出下式sp14(cas112116-24-2):

醛sp14以与醛sp10相似的方式由1,6-二溴己烷(cas629-03-8)和3-羟基苯甲醛(cas100-83-4)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):9.98(2h,s),7.46(6h,m),7.18(2h,m),4.05(4h,t),1.87(4h,m),1.58(4h,m))。

在又一个实施方案中,具有式w的醛a1呈现出下式sp15(cas64621-35-8):

醛sp15以与醛sp10相似的方式由1,6-二溴己烷(cas629-03-8)和2-羟基苯甲醛(cas90-02-8)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):10.53(2h,s),7.83(2h,m),7.56(2h,m),7.01(4h,m),4.12(4h,t),1.90(4h,m),1.62(4h,m))。

在另一个实施方案中,具有式w的醛a1呈现出下式sp16(cas79293-43-9):

醛sp16以与醛sp10相似的方式由1,6-二溴己烷(cas629-03-8)和4-羟基-3-甲氧苯甲醛(cas121-33-5)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):9.86(2h,s),7.42(4h,m),6.96(2h,d),4.13(4h,t),3.93(6h,s),1.94(4h,m),1.59(4h,m))。

对应于醛sp10至sp16的实施方案具有以下共同的事实:具有式w的醛a1各自为使得具有式w的醛的摩尔质量小于或等于500g.mol-1。此外,sp通过小于或等于20个,优选小于或等于15个的共价键数将ar1和ar2基团隔开。

醛sp10至sp16各自具有其中y1-u-y2表示二价基团的式w3,其中y1和y2各自彼此独立地表示选自氧、ch2基团、c=o基团、s=o基团和so2基团的基团,优选选自氧、s=o基团和so2基团的基团,更优选y1和y2各自表示氧。u表示选自烃基和取代的烃基的二价基团。

在适当的情况中,u表示选自以下基团的二价基团:亚烷基(sp10、sp11、sp12、sp14、sp15、sp16),亚芳基,芳基亚烷基,烷基亚芳基,亚环烷基,亚烯基,其中al表示一价烷基并且ar表示芳基的al-ar-al(sp13),以及其中ar表示一价芳基并且al表示烷基的ar-al-ar。

对于每个醛sp10、sp11、sp12、sp14、sp15和sp16,u表示包含1至15个,优选2至12个,更优选2至8个碳原子数的线型二价亚烷基基团。对于醛sp10、sp14、sp15和sp16,该碳原子数等于6。对于醛sp11,该碳原子数等于2。对于醛sp12,该碳原子数等于12。

在又一个实施方案中,具有式w的醛a1具有式w4。z4则为线型二价亚烷基基团,在适当的情况中为亚丁基基团。具有式w的醛a1呈现出下式sp50:

其中n在3和4之间。

醛sp50根据以下合成路线由聚(四氢呋喃)(聚(thf))制得:

在第一步骤中,使摩尔质量为约250g.mol-1(参考sigma-aldrich345261-cas25190-06-1)的聚(thf)与甲磺酰氯(cas124-63-0)在有机碱(在该情况中为三乙胺)的存在下在有机溶剂(在该情况下为二氯甲烷)中反应。因此,例如,将35g聚(thf)和46.75g(3.3当量)三乙胺(cas121-44-8)引入单颈圆底烧瓶中的500ml二氯甲烷中。将反应介质冷却(0℃),随后滴加48.09g(3当量)甲磺酰氯(cas124-63-0)。使圆底烧瓶装备冷凝器,然后使混合物处于磁搅拌1小时。合成完成后,加入500ml二氯甲烷。进行酸性(0.5mhcl)水萃取以除去过量的三乙胺,接着用水洗涤。用na2so4干燥,进行过滤并蒸发。获得棕色液体,其中产率为95%。

然后,在第二步骤中,通过使经取代的聚(thf)与溴化锂(cas7550-35-8)在有机溶剂中反应,从而使甲磺酸酯基团由卤化物基团(在适当的情况中为溴化物)取代。因此,例如,将54.5g的二甲磺酸酯化的聚(thf)、36.7g(4当量)的libr(cas7550-35-8)和500ml的n,n-二甲基甲酰胺引入单颈圆底烧瓶中。圆底烧瓶配置有冷凝器,然后使混合物在100℃下处于磁搅拌4小时。冷却至环境温度之后,向混合物中加入1000ml乙酸乙酯。然后进行五次水萃取以除去libr。随后将有机相用无水硫酸钠干燥,然后通过真空蒸发除去乙酸乙酯。最终产物为所获得的产率86%的棕色液体。

最后,在第三步骤中,使二溴化中间产物和4-羟基苯甲醛(cas123-08-0)在无机碱存在下在有机溶剂中反应。因此,例如,将42g的二溴化聚(thf)、28.04g(2.05当量)的4-羟基苯甲醛、63.46g(4当量)的碳酸钾和500ml的n,n-二甲基甲酰胺引入单颈圆底烧瓶中。圆底烧瓶配置有冷凝器,然后使混合物在110℃下处于磁搅拌4小时。冷却至环境温度之后,向混合物中加入1000ml乙酸乙酯。然后进行五次水萃取以除去过量的4-羟基苯甲醛和碳酸钾以及n,n-二甲基甲酰胺。随后将有机相用无水硫酸钠干燥,然后通过真空蒸发除去乙酸乙酯。获得黄色液体形式的醛sp50,其中产率为86%。

以本领域技术人员已知的方式通过1hnmr(cdcl3)对6.85ppm处的单峰(对应于富马酸二乙酯的c=c双键的2h)和7.82ppm处的裂开的三重峰(对应于待测定的已知重量的醛sp50的每种苯甲醛的2个芳族质子)进行比较,从而测定出苯甲醛数。醛sp50的苯甲醛数等于3.77。(1hnmr(cdcl3,300mhz):9.89(2h,s),7.85(4h,d),6.98(4h,d),4.08(4h,t),3.49(4h+4hn,m),1.65(8h+4hn,m))。

在又一个实施方案中,具有式w的醛a1也具有式w4并且呈现出下式sp51:

其中n在13和14之间。

醛sp51以与醛sp50相似的方式由摩尔质量为约1000g.mol-1的聚(thf)(参考sigma-aldrich345296–cas25190-06-1)制得。

醛sp51的苯甲醛数以与醛sp50相似的方式测得。醛sp51的苯甲醛数等于1.36。(1hnmr(cdcl3,300mhz):9.89(2h,s),7.82(4h,d),6.98(4h,d),4.08(4h,t),3.42(4h+4hn,m),1.62(8h+8hn,m))。

在又一个实施方案中,具有式w的醛a1具有式w5,其中y1=y2=o,ze1和ze2基团各自表示线型二价亚烷基基团,在适当的情况中为亚丙基,并且ze3和ze4基团各自表示一价烷基基团,在适当的情况中为甲基。具有式w的醛a1呈现出下式sp52:

其中n在5和9之间。

醛sp52以与醛sp50相似的方式由摩尔质量在600和850g.mol-1之间的聚二甲基硅氧烷二醇(pdms二醇)制得(参考abcrgmbhab146673–cas104780-66-7)。

醛sp52的苯甲醛数以与醛sp50相似的方式测得。醛sp52的苯甲醛数等于2.16。(1hnmr(cdcl3,300mhz):9.80(2h,s),7.73(4h,m),6.89(4h,m),3.93(4h,m),1.78(4h,m),0.56(4h,m),0.01(6h+6hn,m))。

与醛sp50、sp51和sp52相对应的实施方案具有以下共同的事实:具有式w的醛sp50、sp51和sp52各自为使得sp通过严格大于15的共价键数将ar1和ar2基团隔开,sp表示选自聚酯、聚醚、聚二烯、聚亚烷基和聚硅氧烷基团以及这些基团的组合的基团,优选选自聚醚(sp50和sp51)和聚硅氧烷(sp52)基团以及这些基团的组合的基团。在该情况中,基团为二价。

在又一个实施方案中,具有式w的醛a1具有式w2:

其中:

-ar1、ar2、ar3和ar4基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;

-sp”将ar1、ar2、ar3和ar4基团连接在一起,并且sp”通过至少2个共价键将ar1、ar2、ar3和ar4基团成对地隔开。

更特别地,具有式w的醛a1呈现出下式sp30:

醛sp30以与醛sp10相似的方式由四溴季戊醇(cas3229-00-3)和4-羟基-3-甲氧苯甲醛(cas121-33-5)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):9.84(4h,s),7.08-7.44(12h,m),4.58(8h,s),3.79(12h,s))。

在所述的各种不同的实施方案中,sp、sp'、sp”、k1、k2、k3和k4基团各自均不含对芳族多酚a2及其衍生物具有反应性的官能团。

在所述的各种不同的实施方案中,sp、sp'、sp”、k1、k2、k3和k4基团各自均不含对橡胶组合物的其它组分具有反应性的官能团。

反应性官能团在本文应理解为意指将在重新生成芳族多酚所必需的反应条件下并在树脂交联所必需的反应条件下反应的官能团。

i.2-芳族多酚衍生物a2

树脂和组合物的第二必要组分为包含一个或多个芳族环的芳族多酚衍生物a2。芳族多酚衍生物包含至少一个芳族环,所述芳族环在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团,-o-z基团中的至少一者的两个邻位未经取代。

根据本发明,在一个实施方案中,芳族多酚衍生物a2可以是包含一个或多个芳族环的简单芳族多酚衍生物分子,这些芳族环中的至少一个甚至是每个芳族环在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团,这些-o-z基团中的至少一者的两个邻位未经取代。

这样的简单分子不含重复单元。

根据本发明,在另一个实施方案中,芳族多酚衍生物a2可以为基于以下物质的预缩合树脂:

-至少一种芳族多酚,所述芳族多酚包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个羟基官能团的芳族环,羟基官能团中的至少一者的两个邻位未经取代;以及

-至少一种包含至少一个醛官能团的化合物,和/或至少一种包含至少两个由芳族环带有的羟甲基官能团的化合物,

预缩合树脂中的在预缩合树脂缩合结束时游离的羟基官能团被-o-z基团取代。

这种基于芳族多酚的预缩合树脂符合本发明,并且与上述简单分子不同,其包含重复单元。在适当的情况中,重复单元包含至少一个芳族环,所述芳族环在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团,这些-o-z基团中的至少一者的两个邻位未经取代。在该实施方案中,为了形成预缩合树脂形式的芳族多酚衍生物a2,形成基于如下芳族多酚的预缩合树脂,所述芳族多酚包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个羟基-oh官能团的芳族环,羟基-oh官能团中的至少一者的两个邻位未经取代,并且将该预缩合树脂与如下化合物反应,所述化合物使得可以从每个在预缩合树脂缩合结束时游离的羟基官能团开始来形成-o-z基团。

在另一个实施方案中,芳族多酚衍生物a2为形成简单分子的芳族多酚衍生物与基于芳族多酚的预缩合树脂的混合物,其中预缩合树脂中的在预缩合树脂缩合结束时游离的羟基官能团被-o-z基团取代。

在下面的特定实施方案中,描述了芳族多酚衍生物的芳族环。为了清楚起见,其中以其简单分子形式描述了“芳族多酚衍生物”。作为相应衍生物的来源的芳族多酚将随后能够被缩合,并且将部分地限定重复单元。其后更详细地描述预缩合树脂的特征。

在优选的实施方案中,芳族多酚衍生物的芳族环在相对于彼此的间位上带有三个-o-z基团。

优选地,-o-z基团各自的两个邻位未经取代。这应理解为意指位于带有-o-z基团的碳原子任一侧(在邻位)的两个碳原子带有简单的氢原子。

还更优选地,芳族多酚衍生物的芳族环的其余部分未经取代。这应理解为意指芳族环的其余部分的其它碳原子(除了带有-o-z基团的碳原子以外的那些)带有简单的氢原子。

在一个实施方案中,芳族多酚衍生物包含数个芳族环,这些芳族环中的至少两个各自在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团,至少一个芳族环的至少一个-o-z基团的两个邻位未经取代。

在优选的实施方案中,芳族多酚衍生物的至少一个芳族环在相对于彼此的间位上带有三个-o-z基团。

至少一个芳族环中的每个-o-z基团的两个邻位优选地未经取代。

还更优选地,每个芳族环中的每个-o-z基团的两个邻位未经取代。

有利地,芳族多酚衍生物的每个芳族环为苯环。

作为包含仅一个芳族环的芳族多酚衍生物的例子,可以特别提及间苯二酚和间苯三酚的具有以下展开式(iv)和(v)的衍生物:

举例而言,在芳族多酚衍生物包含数个芳族环的情况中,这些芳族环中的至少两个相同或不同,选自具有以下通式的那些:

其中,如果在相同的芳族环上存在数个符号t1和t2,符号t1和t2相同或不同,表示原子(例如碳、硫或氧)或连接基团,所述连接基团根据定义为至少二价的并且将至少这两个芳族环连接至芳族多酚衍生物的其余部分。

芳族多酚衍生物的另一例子为2,2',4,4'-四羟基二苯硫醚的衍生物,该衍生物具有以下展开式(vii):

芳族多酚衍生物的另一例子为2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮的衍生物,该衍生物具有以下展开式(viii):

应注意衍生物vii和viii各自为包含两个芳族环(具有式vi-c)的芳族多酚衍生物,其中每个芳族环在相对于彼此的间位上带有至少两个(在适当的情况中为两个)-o-z基团。

应注意,在芳族多酚衍生物包含至少一个根据式vi-b的芳族环的情况中,至少一个芳族环中的每个-o-z基团的两个邻位未经取代。在芳族多酚衍生物包含数个根据式vi-b的芳族环的情况中,每个芳族环中的每个-o-z基团的两个邻位均未经取代。

根据本发明的一个实施方案,芳族多酚衍生物选自间苯二酚的衍生物(iv)、间苯三酚的衍生物(v)、2,2',4,4'-四羟基二苯硫醚的衍生物(vii)、2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮的衍生物(viii)以及这些衍生物的混合物。在特别有利的实施方案中,芳族多酚衍生物为间苯三酚的衍生物(v)。

在一个实施方案中,衍生物a2包含预缩合树脂,所述预缩合树脂基于如在这些实施方案的任一个中所描述的芳族多酚,预缩合树脂中的在预缩合树脂缩合结束时游离的羟基官能团被-o-z基团取代。

该预缩合树脂有利地基于:

-至少一种如上限定的芳族多酚,所述芳族多酚优选地选自间苯二酚、间苯三酚、2,2',4,4'-四羟基二苯硫醚、2,2′,4,4′-四羟基二苯甲酮以及它们的混合物;以及

-至少一种包含至少一个醛官能团的化合物,和/或至少一种包含至少两个由芳族环带有的羟甲基官能团的化合物,

预缩合树脂中的在预缩合树脂缩合结束时游离的羟基官能团被-o-z基团取代。

能够与所述芳族多酚反应并且包含至少一个醛官能团的化合物和/或能够与所述芳族多酚反应并且包含至少两个由芳族环带有的羟甲基官能团(其与所述芳族多酚反应)的化合物可以为如在段落i.1中限定的醛a1,具有式ar-(cho)2的化合物(其中ar为芳族环,优选5元或6元芳族环),或任何其它醛。有利地,能够与所述芳族多酚反应并且包含至少一个醛官能团的化合物和/或能够与所述芳族多酚反应并且包含至少两个由芳族环带有的羟甲基官能团的化合物选自:包含带有至少两个官能团(这些官能团中一个为羟甲基官能团,另一个为醛官能团或羟甲基官能团)的芳族环的芳族化合物、甲醛、苯甲醛、糠醛、2,5-呋喃二甲醛、1,4-苯二甲醛、1,3-苯二甲醛、1,2-苯二甲醛以及这些化合物的混合物。非常有利地,当能够与所述芳族多酚反应的化合物为包含带有至少两个官能团(这些官能团中一个为羟甲基官能团,另一个为醛官能团或羟甲基官能团)的芳族环的芳族化合物时,该化合物选自5-(羟甲基)糠醛、2,5-二(羟甲基)呋喃以及这些化合物的混合物。

因此,在基于芳族多酚的预缩合树脂中,重复单元包含至少一个芳族环,所述芳族环在相对于彼此的间位上带有至少两个羟基官能团,芳族环的碳原子中的至少一者(其在预缩合树脂缩合之前未经取代)被连接至另一个单元。

不论预缩合树脂基部处的芳族多酚以外的化合物如何,该预缩合树脂都不含游离甲醛。这是因为,即使在预缩合树脂是基于如上所述的芳族多酚以及甲醛的情况中,由于甲醛已经与芳族多酚反应,所以预缩合树脂不含易于能够在随后的步骤中与根据本发明的醛a1反应的游离甲醛。

芳族多酚衍生物a2还可以包含芳族多酚衍生物的游离分子与基于芳族多酚的预缩合树脂的混合物,预缩合树脂中的在预缩合树脂缩合结束时游离的羟基官能团被-o-z基团取代。特别地,芳族多酚衍生物a2还可以包含间苯三酚的衍生物与基于间苯三酚的预缩合树脂的混合物,预缩合树脂中的在预缩合树脂缩合结束时游离的羟基官能团被-o-z基团取代。

以下-o-z基团的定义同样适用于其简单分子或预缩合树脂形式的芳族多酚衍生物。

有利地,-o-z基团各自选自-o-si(r1r2r3)、-o–c((=o)(r4))和-o–c((=o)(n(r5r6)))基团。r1、r2、r3和r4基团各自彼此独立地表示烃基或取代的烃基。r5和r6基团各自彼此独立地表示氢、烃基或取代的烃基。

有利地,-o-z基团各自不含对醛a1具有反应性的官能团。在所述的各种不同的实施方案中,r1、r2、r3、r4、r5和r6基团各自均不含对醛a1具有反应性的官能团。反应性官能团在本文应理解为意指在重新生成芳族多酚所必需的反应条件下并在树脂交联所必需的反应条件下反应的官能团。因此,-o-z基团各自不含对醛和羟甲基官能团具有反应性的官能团。在所述的各种不同的实施方案中,r1、r2、r3、r4、r5和r6基团各自均不含对醛和羟甲基官能团具有反应性的官能团。

有利地,-o-z基团各自不含对橡胶组合物的其它组分具有反应性的官能团。在所述的各种不同的实施方案中,r1、r2、r3、r4、r5和r6基团各自均不含对橡胶组合物的其它组分具有反应性的官能团。

在一个实施方案中,-o-z基团各自表示o-si(r1r2r3)基团,其中r1、r2和r3彼此独立地表示选自烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、环烷基和链烯基的基团。优选地,r1、r2和r3基团各自彼此独立地表示选自甲基、乙基、丙基、苯基、烯丙基和乙烯基的基团,还更优选选自甲基、乙基、丙基、丁基、烯丙基和乙烯基的基团。

在-o-z基团各自表示-o-si(r1r2r3)基团的实施方案中,芳族多酚衍生物可以使得r1=r2=r3=ch3,并且其呈现出下式(1):

衍生物(1)由间苯三酚(cas108-73-6)和三甲基氯硅烷(cas75-77-4)在有机碱的存在下制得。因此,例如,将40g间苯三酚溶于800ml氯仿中。然后,随后加入109g三乙胺。接下来,在环境温度下,将107g三甲基氯硅烷clsi(ch3)3滴加至反应介质中。将所有物质在环境温度下保持搅拌3小时。然后,将反应混合物用37%盐酸水溶液酸化。然后,用水洗涤两次。经无水硫酸钠干燥、过滤及蒸发溶剂之后,最后回收最终产物。获得150g棕色液体形式的衍生物(1)。(1hnmr(cdcl3,300mhz):6.03(3h,s),0.27(27h,s))。

在-o-z基团各自表示-o-si(r1r2r3)基团的实施方案中,芳族多酚衍生物可以使得r1=r2=ch3且r3=ch=ch2,并且其呈现出下式(2):

衍生物(2)以与衍生物(1)相似的方式由间苯三酚(cas108-73-6)和二甲基乙烯基氯硅烷(cas1719-58-0)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):6.15-5.60(9h,m),5.89(3h,s),0.15(18h,s))。

在-o-z基团各自表示-o-si(r1r2r3)基团的实施方案中,芳族多酚衍生物可以使得r1=ch3且r2=r3=c6h5,并且其呈现出下式(3):

衍生物(3)以与衍生物(1)相似的方式由间苯三酚(cas108-73-6)和甲基二苯基氯硅烷(cas144-79-6)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):7.70-7.30(30h,m),6.03(3h,s),0.59(9h,s))。

在另一个实施方案中,-o-z基团各自表示-o–c((=o)(r4))基团,其中r4表示选自烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、环烷基和链烯基基团的基团。优选地,r4表示选自甲基、乙基、丙基、丁基、烯丙基和乙烯基的基团。

在该实施方案中,芳族多酚衍生物可以使得r4=ch3,并且其呈现出下式(4)(cas2999-40-8):

衍生物(4)由间苯三酚(cas108-73-6)和乙酰氯(cas75-36-5)在有机碱的存在下制得。因此,例如,将18g间苯三酚和64g三乙胺溶于450ml四氢呋喃中。然后,在环境温度下,将45g乙酰氯滴加至反应介质中。将所有物质在环境温度下保持搅拌3小时。然后,将反应介质过滤并使四氢呋喃蒸发。随后将产物溶于氯仿中,进行酸萃取,然后用清水萃取。经无水硫酸钠干燥、过滤及蒸发溶剂之后,最后回收最终产物。获得36g黄色粉末形式的衍生物。(1hnmr(cdcl3,300mhz):6.85(3h,s),2.28(9h,s))。

在该实施方案中,芳族多酚衍生物可以使得r4=c17h35,并且其呈现出下式(5):

衍生物(5)以与衍生物(4)相似的方式由间苯三酚(cas108-73-6)和十八酰氯(cas112-76-5)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):6.84(3h,s),2.47(6h,t),1.87-1.16(90h,m),0.90(9h,t))。

在该实施方案中,组合物i6的芳族多酚衍生物可以使得r4=c11h23,并且其呈现出下式(6):

衍生物(6)以与衍生物(4)相似的方式由间苯三酚(cas108-73-6)和月桂酰氯(cas112-16-3)制得。(1hnmr(cdcl3,300mhz):6.83(3h,s),2.54(6h,t),1.84-1.62(6h,m),1.28(48h,m),0.90(9h,t))。

在又一个实施方案中,-o-z基团各自表示-o-c((=o)(n(r5r6)))基团,其中r5和r6彼此独立地表示选自烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、环烷基、链烯基和氢的基团。优选地,r5或r6基团各自彼此独立地表示选自甲基、乙基、丙基、丁基、烯丙基、乙烯基和氢的基团。

在该实施方案中,芳族多酚衍生物可以使得r5=h且r6=c6h5,并且其呈现出下式(7):

衍生物(7)由间苯三酚(cas108-73-6)和异氰酸苯酯(cas103-71-9)制得。将5g(0.040mol)间苯三酚和30ml二噁烷引入双颈圆底烧瓶中。在环境温度下搅拌混合物,然后通过滴液漏斗加入14.18g(0.119mol)异氰酸苯酯。加完后,加入200mg二月桂酸二丁基锡。将温度升至80℃,持续8小时的时间。在反应结束后,在减压下蒸发二噁烷,然后在真空烘箱中干燥最终产物。最终产物为所获得的产率94%的白色粉末。(1hnmr(d6-dmso,300mhz):7.00-6.05(15h,m),6.24(3h,s))。

在前述实施方案中,丙基基团包含具有式-c3h7的基团。这些基团为正丙基和异丙基。

在前述实施方案中,丁基基团包含具有式-c4h9的基团。这些基团为正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。

在前述实施方案中,芳基基团包含已经从其除去氢原子的芳族环。例如,芳基基团为获自苯c6h6的c6h5基团。芳基基团的另一个例子为获自呋喃c4h4o的c4h3o基团。

根据本发明的橡胶组合物

取决于组合物的用途,将使用量为0.1至25phr的醛a1。同样地,将使用量为0.1至25phr的芳族多酚衍生物a2。

在某些实施方案中,[醛a1]:[芳族多酚衍生物a2]摩尔比有利地为3:1至1:1,有利地3:1至1.5:1。

取决于组合物的使用,橡胶组合物在固化状态下根据1998年的标准astmd412(测试试样c)测得的在10%伸长率下的割线模量即ma10表现为大于或等于10mpa,优选大于或等于20mpa,优选大于或等于30mpa,更优选大于或等于40mpa,还更优选大于或等于60mpa。

优选地,橡胶组合物包含二烯弹性体。

“二烯”类型的弹性体或橡胶(这两个术语是同义的)应理解为通常意指至少部分(即均聚物或共聚物)得自二烯单体(带有两个共轭或非共轭碳-碳双键的单体)的弹性体。

特别优选地,橡胶组合物的二烯弹性体选自聚丁二烯(br)、合成聚异戊二烯(ir)、天然橡胶(nr)、丁二烯共聚物、异戊二烯共聚物以及这些弹性体的混合物。这种共聚物更优选地选自丁二烯/苯乙烯共聚物(sbr)、异戊二烯/丁二烯共聚物(bir)、异戊二烯/苯乙烯共聚物(sir)、异戊二烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(sbir)和这些共聚物的混合物。

橡胶组合物可以包含仅一种二烯弹性体或者数种二烯弹性体的混合物,所述二烯弹性体或所述数种二烯弹性体可以与除了二烯弹性体之外的任何类型的合成弹性体,甚至与除了弹性体之外的聚合物(例如热塑性聚合物)组合使用。

优选地,橡胶组合物包含增强填料。

当使用增强填料时,可以使用已知能够增强可用于制造轮胎的橡胶组合物的任何类型的增强填料,例如有机填料如炭黑,增强无机填料如二氧化硅,或这两类填料的共混物,特别是炭黑和二氧化硅的共混物。

所有常规用于轮胎的炭黑(“轮胎级”炭黑)都适合作为炭黑。将更特别地提及例如100、200或300系列(astm级)的增强炭黑。

在使用炭黑和异戊二烯弹性体的情况中,炭黑可以例如已经以母料的形式被引入异戊二烯弹性体中(参见例如申请wo97/36724或wo99/16600)。

作为除了炭黑之外的有机填料的例子,可以提及如在申请wo-a-2006/069792和wo-a-2006/069793中所描述的官能化聚乙烯基芳族有机填料。

在本专利申请中根据定义,“增强无机填料”应被理解为意指任何无机或矿物填料,不论其颜色和其来源(天然或合成),其相较于炭黑也被称作“白填料”、“透明填料”、甚至是“非黑填料”,该增强无机填料能够单独增强旨在用于制造轮胎的橡胶组合物而无需除了中间偶联剂之外的手段,换言之,该增强无机填料在增强作用上能够代替常规轮胎级炭黑。以已知的方式,这样的填料的通常特征在于在其表面存在羟基(-oh)基团。

增强无机填料以何种物理状态提供并不重要,无论其为粉末、微珠、颗粒、珠的形式或任何其它适当的致密化形式。当然,增强无机填料也应理解为意指不同的增强无机填料的混合物,特别是如下所述的高度可分散的硅质和/或铝质填料的混合物。

硅质类型的矿物填料,特别是二氧化硅(sio2),或者铝质类型的矿物填料,特别是氧化铝(al2o3)特别适合作为增强无机填料。所用的二氧化硅能够为本领域技术人员已知的任何增强二氧化硅,特别是bet比表面和ctab比表面均小于450m2/g,优选为30至400m2/g的任何沉淀二氧化硅或热解法二氧化硅。作为高度可分散的沉淀二氧化硅(“hds”),将提及例如来自evonik的ultrasil7000和ultrasil7005二氧化硅,来自rhodia的zeosil1165mp、1135mp和1115mp二氧化硅,来自ppg的hi-silez150g二氧化硅,来自huber的zeopol8715、8745和8755二氧化硅,或者如在申请wo03/16837中所述的具有高比表面的二氧化硅。

最后,本领域技术人员将理解可以使用具有另一性质(特别是有机性质)的增强填料作为等同于本部分描述的增强无机填料的填料,前提是该增强填料覆盖有如二氧化硅的无机层,或者在其表面包含需要使用偶联剂从而在填料和弹性体之间形成键的官能位点,特别是羟基位点。

优选地,总增强填料(炭黑和/或增强无机填料例如二氧化硅)的含量在5至120phr,更优选5至100phr,还更优选5至90phr的范围内。

炭黑能够有利地构成唯一的增强填料或主要的增强填料。当然,可以使用仅一种炭黑或者具有不同astm级的数种炭黑的共混物。炭黑也能够与其它增强填料,特别是如上所述的增强无机填料(特别是二氧化硅)共混使用。

当在橡胶组合物中单独使用或与炭黑共混使用无机填料(例如二氧化硅)时,其含量在0至70phr,优选0至50phr,也特别为5至70phr的范围内,还更优选地该比例为5至50phr,特别为5至40phr。

优选地,橡胶组合物含各种添加剂。

橡胶组合物还可以包含在旨在用于制造轮胎的弹性体组合物中常规使用的所有或部分标准添加剂,例如增塑剂或增量油(无论后者为芳族或非芳族性质)、颜料、保护剂(例如抗臭氧蜡、化学抗臭氧剂或抗氧化剂)、抗疲劳剂或甚至助粘剂。

优选地,橡胶组合物优选包含交联体系,更优选硫化体系。

硫化体系包含供硫剂,例如硫。

优选地,硫化体系优选包含硫化活化剂,例如氧化锌和硬脂酸。

优选地,硫化体系优选包含硫化促进剂和/或硫化阻滞剂。

以在0.5至10phr的范围内,更优选在0.5至8.0phr的范围内的优选含量使用硫或供硫剂。以在0.5至15phr的范围内的优选含量使用组合的硫化促进剂、阻滞剂和活化剂。以在0.5至12phr的范围内的优选含量使用硫化活化剂。

合适的交联体系优选基于硫和主硫化促进剂,特别是基于次磺酰胺型促进剂。除了该硫化体系之外,还有各种已知的次硫化促进剂或硫化活化剂,例如氧化锌、硬脂酸、胍衍生物(特别是二苯胍)等。

作为(主或次)促进剂,可以使用能够在硫的存在下充当用于硫化二烯弹性体的促进剂的任何化合物,尤其是噻唑型促进剂及其衍生物,以及秋兰姆型和二硫代氨基甲酸锌型促进剂。这些促进剂更优选地选自2-巯基苯并噻唑二硫化物(缩写为“mbts”)、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(缩写为“cbs”)、n,n-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(缩写为“dcbs”)、n-(叔丁基)-2-苯并噻唑次磺酰胺(缩写为“tbbs”)、n-(叔丁基)-2-苯并噻唑次磺酰亚胺(缩写为“tbsi”)、二苄基二硫代氨基甲酸锌(缩写为“zbec”)以及这些化合物的混合物。优选地,使用次磺酰胺型主促进剂。

在一个实施方案中,橡胶组合物处于固化状态,即经硫化的状态。在其它实施方案中,组合物处于未处理的状态,即未经硫化的状态,随后将交联的树脂添加至未经硫化的组合物中。

在一些实施方案中,组合物包含由每个-o-z基团的-z基团获得的残留物。在树脂交联之前,如本发明的发明人所假设的,在形成每个羟基官能团之后,每个-o-z基团的每个z基团可使得能够获得原位产生的残留物。某些残留物永久保留在组合物中,并且在适当的情况下可用于其某些性能。

在其它实施方案中,所产生的残留物仅临时保留在组合物中,因为其自发地在制备组合物的条件下例如以气体的形式离开所述组合物,特别是在残留物是挥发性的情况下,或者因为在制备组合物的方法中进行萃取该残留物的任选步骤。

在一个实施方案中,树脂还未交联,橡胶组合物包含:

a1)至少一种具有式w的醛:

其中:

-ar1和ar2基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;

-sp为将至少ar1和ar2基团连接在一起的连接基团,sp通过至少2个共价键将ar1和ar2基团隔开;以及

a2)至少一种芳族多酚衍生物,所述芳族多酚衍生物包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团的芳族环,-o-z基团中的至少一者的两个邻位未经取代,其中z并非氢。

与具有式w1的醛类似,酚醛树脂还未交联,橡胶组合物包含:

-至少一种芳族多酚,所述芳族多酚包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-h基团的芳族环,-o-h基团中的至少一者的两个邻位未经取代;以及

-至少一种具有式w1的醛:

其中:

-ar1、ar2和ar3基团各自表示任选取代的芳族环;

-sp'将ar1、ar2和ar3基团连接在一起,sp'通过至少2个共价键将ar1、ar2和ar3基团成对地隔开。

与具有式w2的醛类似,酚醛树脂还未交联,橡胶组合物包含:

-至少一种芳族多酚,所述芳族多酚包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-h基团的芳族环,-o-h基团中的至少一者的两个邻位未经取代;以及

-至少一种具有式w2的醛:

其中:

-ar1、ar2、ar3和ar4基团各自彼此独立地表示任选取代的芳族环;

-sp”将ar1、ar2、ar3和ar4基团连接在一起,并且sp”通过至少2个共价键将ar1、ar2、ar3和ar4基团成对地隔开。

优选地,在该实施方案中,组合物处于未处理的状态,即未经硫化的状态。

优选地,橡胶组合物可以以层的形式用在轮胎中。层应理解为意指具有任何形状和厚度的三维元件,尤其是片材、带材或其它具有任何横截面(例如矩形或三角形)的元件。

当然,与包含树脂的组合物的芳族多酚衍生物a2和醛a1有关的所有特征也适用于包含在树脂状态中未交联的芳族多酚衍生物a2和醛a1的组合物。

根据本发明的橡胶复合物

橡胶复合物用至少一个增强元件来增强,所述增强元件嵌入根据本发明的橡胶组合物中。

该橡胶复合物可以根据包括至少以下步骤的方法制得:

-在第一步骤的过程中,使至少一个增强元件与根据本发明的橡胶组合物(或弹性体;这两个术语是同义的)结合从而形成用增强元件增强的橡胶复合物;

-然后,在第二步骤的过程中,通过固化如通过硫化并优选在压力下进行交联,由此形成复合物。

在增强元件中,可以提及织物增强元件、金属增强元件或织物-金属混合增强元件。

“织物”以本领域技术人员公知的方式应理解为意指由非金属物质的物质(无论其为天然的还是合成的)制成的任何材料,其能够通过任何合适的转换方法转换成丝线或纤维。例如可以提及而不限于以下的例子:聚合物纺丝方法,例如熔融纺丝、溶液纺丝或凝胶纺丝。

该织物材料可以由丝线或纤维组成,或者由从丝线或纤维制成的织品(例如具有经线和纬线的机织织品,或者具有交叉线的斜纹织品)组成。

本发明的该织物材料优选地选自单丝(或单独丝线)、多丝纤维、这些丝线或纤维的组件以及这些材料的混合物。其更特别地为单丝、多丝纤维或合股纱线。

丝线或纤维通常理解为意指具有相对于其横截面更大长度的任何细长元件,无论该横截面的形状如何,例如圆形、椭圆形、矩形、方形或甚至扁平,该丝线有可能笔直或不笔直,例如扭曲或波状。其横截面的最大直径优选小于5mm,更优选小于3mm。

该丝线或纤维可以呈现任何已知的形式。例如,其可以是较大直径(例如且优选等于或大于50μm)的独立单丝,多丝纤维(由多个较小直径(通常小于30μm)的独立长丝组成),由数个捻合或缆合在一起的织物纤维或单丝形成的织物合股纱线或帘线,或者丝线或纤维的组件、群组或排列,例如包括如沿着主要方向(无论是否笔直)对齐组合在一起的数个这些单丝、纤维、合股纱线或帘线的带或条。

织物材料可以由有机物质或聚合物物质制得,例如由无机物质制得。

作为无机物质的例子,将提及玻璃或碳。

本发明优选通过由热塑性和非热塑性类型的聚合物物质制成的材料实施。

作为非热塑性类型的聚合物物质的例子,将提及例如芳纶(芳族聚酰胺)以及天然和人造的纤维素,例如棉、人造丝、亚麻或大麻。

作为热塑性类型的聚合物物质的例子,将优选提及脂族聚酰胺和聚酯。在脂族聚酰胺中,可以特别提及聚酰胺pa-4,6、pa-6、pa-6,6、pa-11或pa-12。在聚酯中,可以提及例如pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)、pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、pbn(聚萘二甲酸丁二醇酯)、ppt(聚对苯二甲酸丙二醇酯)和ppn(聚萘二甲酸丙二醇酯)。

根据定义,金属丝线应理解为意指主要(即大于50重量%)或完全(100重量%)由金属材料组成的一种或多种丝状元件。优选地,金属材料为钢,更优选由有利地包含在0.4重量%和1.2重量%之间的碳的珠光体(或铁素体-珠光体)碳钢制得。

金属增强元件可以为单丝、包括数根金属单丝的帘线或包括数个帘线的多线股绳(则被称作线股)。

在增强元件包括数根金属单丝或数个线股的优选情况中,金属单丝或线股通过捻合或绞合进行组装。应记得存在两种用于组装的可能技术:

-或者通过捻合:金属单丝或线股经受围绕其自身轴线的集体捻合和单独捻合,这在每根丝线或线股上产生解捻转矩;

-或者通过绞合:金属单丝或线股仅经受围绕其自身轴线的集体捻合而不经受单独捻合。

任选地,增强元件包括数根单丝并且为原位橡胶化的类型,即增强元件在其实际制备过程中从内侧通过填充橡胶来橡胶化。这样的金属丝状元件是本领域技术人员已知的。填充橡胶的组合物可以与增强元件嵌入其中的橡胶组合物相同或不同。

根据本发明的轮胎

这样的轮胎为例如旨在装配到如下车辆上的那些轮胎:客运型机动车辆、suv(“运动型多用途车”)、两轮车辆(尤其是自行车和摩托车)、航空器,以及有关的工业车辆,其选自货车、“重型”车辆(即地铁、大客车、重型道路运输车辆(卡车、牵引车、拖车)或越野车辆(例如重型农业车辆或土方工程设备))或者其它运输或搬运车辆。

举例而言,附图1非常示意性地(不以特定比例观察)显示了根据本发明的用于重型类型车辆的轮胎的径向截面。

该轮胎1包括由胎冠增强件或带束层6增强的胎冠2、两个胎侧3和两个胎圈4,这些胎圈4中的每一个由胎圈线5增强。胎冠2被胎面覆盖,胎面在该示意图中未示出。胎体增强件7在每个胎圈4中围绕两根胎圈线5缠绕,该增强件7的卷边8例如朝向轮胎1的外部设置,所述轮胎1在此处显示为装配至其轮辋9上。胎体增强件7以本身已知的方式由至少一个帘布层组成,所述帘布层由“径向”帘线(例如金属帘线)增强,即这些帘线几乎彼此平行设置,并从一个胎圈延伸至另一个胎圈,从而与周向中平面(垂直于轮胎旋转轴线的平面,其位于离两个胎圈4的中间距离处,并经过胎冠增强件6的中央)形成在80°和90°之间的角度。

本发明的该轮胎1例如具有的特征在于,至少胎冠增强件6和/或其胎体增强件7包括根据本发明的橡胶组合物或复合物。当然,本发明涉及上述物体,即在未处理状态(在固化或硫化之前)和固化状态(在固化之后)下的橡胶复合物和轮胎。

用于制备根据本发明的组合物的方法

以上和以下所述的制备方法能够制得根据本发明的组合物。

在使用具有式w1和/或w2的醛的实施方案中,用于制备处于未处理状态的橡胶组合物的方法包括使以下物质混合的步骤:

-至少一种芳族多酚,所述芳族多酚包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-h基团的芳族环,-o-h基团中的至少一者的两个邻位未经取代;以及

-至少一种具有式w1和/或w2的醛。

在使用具有式w1和/或w2的醛的其它实施方案中,用于制备处于固化状态的橡胶组合物的方法包括:

-制备未处理状态下的橡胶组合物的步骤,其包括使以下物质混合的步骤:

-至少一种芳族多酚,所述芳族多酚包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-h基团的芳族环,-o-h基团中的至少一者的两个邻位未经取代;以及

-至少一种具有式w1和/或w2的醛,

-然后,使未处理状态下的橡胶组合物成形的步骤,

-然后,使橡胶组合物硫化的步骤,在此过程中使基于芳族多酚和醛的酚醛树脂交联。

使用本领域技术人员公知的两个连续制备阶段在适当的混合器中可以制备橡胶组合物:

-在高温(高达在110℃和190℃之间,优选在130℃和180℃之间的最大温度)下的热机械加工或捏合的第一阶段(“非制备”阶段),

-接着是在降低至通常小于110℃,例如在40℃和100℃之间的较低温度下的机械加工的第二阶段(“制备”阶段),在该完成阶段的过程中引入交联体系。

在第一实施方案中,该方法包括如下步骤:

-在第一步骤过程中,将增强填料引入弹性体中,热机械捏合所有物质直至达到在110℃和190℃之间的最大温度;

-将组合的混合物冷却至小于110℃的温度;

-随后在第二步骤过程中,引入交联体系、芳族多酚衍生物a2和醛a1;

-在小于110℃的温度下捏合所有物质。

举例而言,非制备阶段在单个热机械步骤中进行,在此过程中,在第一步将所有需要的基本组分(二烯弹性体、增强填料等)引入适当的混合器(例如常规密闭式混合器)中,然后在第二步中例如在捏合一至二分钟之后,引入除了交联体系、芳族多酚衍生物a2和醛a1之外的其它添加剂、任选的用于覆盖填料的额外试剂或任选的额外加工助剂。在该非制备阶段中,捏合的总持续时间优选在1和15min之间。

在冷却由此获得的混合物之后,然后将交联体系、醛a1和芳族多酚衍生物a2引入保持在低温(例如在40℃和100℃之间)下的开放式混合器(例如开炼机)中。然后将组合的混合物混合(制备阶段)数分钟,例如在2和15分钟之间。

随后能够使由此获得的处于未处理状态的组合物成形,例如将其压延成例如片材或板材的形式以特别用于实验室表征,或者将其挤出例如以形成用在制造轮胎中的橡胶成型件。

然后,在将以复合物或未处理的轮胎坯料形式形成为帘布层或带的数个组合物组装在一起的任选步骤之后,进行例如通过硫化或固化组合物、复合物或坯料的交联步骤,在该步骤的过程中使基于芳族多酚衍生物a2和醛a1的树脂交联。交联步骤(在该情况中为硫化或固化步骤)在大于或等于120℃,优选大于或等于140℃的温度下进行。该组合物在固化状态下获得。

在第二实施方案中,该方法包括如下步骤:

-在第一步骤过程中,将增强填料、芳族多酚a2和醛a1引入弹性体中,热机械捏合所有物质直至达到在110℃和190℃之间的最大温度;

-将组合的混合物冷却至小于110℃的温度;

-随后在第二阶段过程中引入交联体系;

-在小于110℃的温度下捏合所有物质。

用途

在使用具有式w1或w2的醛的实施方案中,具有式w1和/或w2的醛在包含基于至少一种芳族多酚和至少所述醛的酚醛树脂的橡胶组合物中的用途使得可以增加橡胶组合物的刚度。

在独立的或与前述用途组合的其它实施方案中,使用具有式w1和/或w2的醛使得可以增加包含基于至少一种芳族多酚和至少所述醛的酚醛树脂的橡胶组合物在未处理状态下的流动性。

在独立的或与前述一种或多种用途组合的其它实施方案中,使用具有式w1和/或w2的醛使得可以保持包含基于至少一种芳族多酚和至少所述醛的酚醛树脂的橡胶组合物在温度增加情况下的刚度。

本发明及其优点将容易根据如下示例性实施方案加以理解。

本发明的示例性实施方案以及对比测试

这些测试证明:

-相对于不含增强树脂的组合物以及相对于使用基于亚甲基受体并以hmt或h3m作为亚甲基供体的常规增强树脂的组合物,根据本发明的组合物的刚度大大增加,

-相对于不含增强树脂的组合物以及相对于使用基于亚甲基受体并以hmt或h3m作为亚甲基供体的常规增强树脂的组合物,在高温下,特别是对于高达150℃的温度,根据本发明的橡胶组合物的刚度保持性得到极大改进,

-在根据本发明的组合物的树脂交联期间存在延迟阶段,这使得相对于直接从芳族多酚和醛a1开始进行交联的树脂而言可以避免树脂过早交联,

-相对于不含增强树脂的组合物以及相对于使用基于芳族多酚和醛(其呈现出不符合本发明的结构)的增强树脂的组合物,根据本发明的组合物的流动性得到改进,

-使用醛a1的组合物的树脂不含甲醛并且在其形成过程中不产生任何甲醛。

为此,以下表示为t0至t4以及i1的数种橡胶组合物如以上所述的那样来制得,并整理在以下附表1中。

所有组合物t0至t4以及i1在其配方中都具有以下共有部分(以phr,每100份弹性体的重量份表示):100phr的天然橡胶,75phr的炭黑n326,1.5phr的n-(1,3-二甲基丁基)-n-苯基-对苯二胺,1.5phr的硬脂酸,5phr的zno,1phr的n-(叔丁基)-2-苯并噻唑硫酰胺以及2.5phr的不溶性硫20h。

组合物t0不含任何被添加至该共有部分的增强树脂。

除了共有部分之外,组合物t1还包含基于六亚甲基四胺(1.6phr)和预缩合酚醛树脂(4phr)的增强树脂。组合物t1表示现有技术的常规组合物,其表现出比组合物t0大的刚度。

除了共有部分之外,组合物t2还包含基于间苯三酚和1,4-苯二甲醛的树脂。组合物t2包含14phr的间苯三酚和14phr的1,4-苯二甲醛。

除了共有部分之外,组合物t3还包含基于间苯三酚和醛sp10的树脂。组合物t3包含14phr的间苯三酚和48phr的醛sp10。

除了共有部分之外,组合物t4还包含基于间苯三酚的衍生物1和1,4-苯二甲醛的树脂。组合物t4包含18phr的间苯三酚衍生物1和14phr的1,4-苯二甲醛(摩尔比1(芳族多酚衍生物)/2(醛))。

除了共有部分之外,组合物i1还包含基于间苯三酚的衍生物1和醛sp10的树脂。组合物i1包含20phr的间苯三酚衍生物1和14phr的醛sp10。

与根据本发明的组合物i1不同,组合物t0至t4未根据本发明。

在未处理状态下,根据本发明的橡胶组合物i1包含:

-至少一种芳族多酚衍生物,所述芳族多酚衍生物包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团的芳族环,-o-z基团中的至少一者的两个邻位未经取代,其中z并非氢,以及

-至少一种醛a1。

在固化状态下,根据本发明的橡胶组合物i1包含基于以下物质的树脂:

-至少一种芳族多酚衍生物,所述芳族多酚衍生物包含至少一个在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团的芳族环,-o-z基团中的至少一者的两个邻位未经取代,其中z并非氢,以及

-至少一种醛a1。

对比测试

在第一步骤中,将增强填料引入弹性体中,热机械捏合所有物质直至达到在110℃和190℃之间的最大温度。然后将组合的混合物冷却至小于110℃的温度。随后,在第二步骤的过程中,引入交联体系、芳族多酚或芳族多酚衍生物以及亚甲基供体或醛。在该第二步骤结束时,将混合物加热至150℃直至获得最大流变转矩,以使组合物硫化并使树脂交联。然后在拉伸测试的过程中表征组合物在23℃的刚度。

延迟阶段和在高温下的刚度的表征-最大流变转矩

根据标准din53529-第3部分(1983年6月),在150℃下用振荡盘流变仪进行测量。流变转矩随时间的变化描绘了作为树脂硫化和交联的结果的组合物的硬化变化。根据流变转矩的变化,当测试的组合物的流变转矩在10分钟的增加低于对照组合物的流变转矩在10分钟的增加时,确定延迟阶段的存在,其中所述对照组合物包含相应的芳族多酚和含单个芳族环(其带有两个醛官能团)的醛,在该情况中为组合物t2。表1示出了这种延迟阶段的存在。在图2中示出了表示组合物i1的流变转矩变化的曲线以及表示组合物t0至t4的流变转矩变化的曲线。

最大流变转矩cmax越高,组合物可在高温下保持的刚度越大。

在23℃下的刚度的表征-拉伸测试

这些测试使得可以确定弹性应力和断裂性质。除非另有说明,它们根据1998年的标准astmd412(测试试样c)进行。在10%伸长率下的“标称”割线模量(或表观应力,以mpa计)(表示为“ma10”)在第二次伸长(即在调节循环之后)中进行测量。所有这些拉伸测量根据1999年的标准astmd1349在标准温度和相对湿度条件下进行,并在表1中给出。

流动性的表征-门尼塑性

根据标准astmd1646-99,使用稠度计给出门尼塑性。门尼塑性测量根据如下原理进行:将未处理的混合物在加热至给定温度(通常为100℃)的圆柱形室中进行模制。在预热一分钟之后,l型转子以2转/分钟在测试试样内旋转,在旋转4分钟之后测量用于维持该运动的工作转矩。门尼塑性(ml1+4)以“门尼单位”(mu,其中1mu=0.83牛顿.米)表示。该测量在制备橡胶组合物后不到24小时进行。门尼塑性越小,组合物的流动性越大。

首先,表1的结果表明,包含基于芳族多酚和含单个芳族环(其带有两个醛官能团)的芳族醛的树脂的组合物t2表现出的在23℃下的刚度远高于不含增强树脂的组合物(t0)的刚度以及包含现有技术的增强树脂的组合物(t1)的刚度。然而,该组合物t2没有表现出延迟阶段,从而使得组合物t2的树脂过早交联。

同样地,包含基于芳族多酚和根据本发明的醛a1的树脂的组合物t3表现出的在23℃下的刚度远高于不含增强树脂的组合物(t0)的刚度以及包含现有技术的增强树脂的组合物(t1)的刚度。然而,正如组合物t2一样,该组合物t3没有表现出延迟阶段,从而使得组合物t3的树脂过早交联。

组合物t4包含的树脂基于间苯三酚衍生物1和含单个芳族环(其带有两个醛官能团)的芳族醛,所述组合物t4表现出延迟阶段。此外,组合物t4相对于组合物t0、t1、t2和t3的保持性表现出改进的在高温下的刚度保持性(cmax),同时尽管相对于这些相同的组合物而言(芳族多酚衍生物)/(醛)摩尔比不利,但仍保持相对高的在23℃下的刚度。

关于根据本发明的组合物i1,除了其延迟阶段之外,根据本发明的组合物i1表现出的在23℃下的刚度比所有对照组合物的刚度都大,特别是远大于对照组合物t4的刚度,以及表现出的在高温下的刚度保持性(cmax)相对于所有对照组合物而言均得到极大改进。此外,与t1不同,组合物i1在其固化(例如通过交联或硫化)过程中不产生甲醛。

最后,相对于对照组合物t2和t3,根据本发明的组合物i1表现出相对高的并且显著改进的流动性。

还应注意到,可以随着应用的变化通过改变-o-z基团和sp基团来选择延迟阶段和在23℃下的刚度。

本发明并不限制于如上所述的实施方案。

在其它实施方案中,可以设想树脂基于根据本发明的一种或多种醛a1和一种或多种芳族多酚衍生物a2,并且除了这些组分之外,还基于一种或多种未根据本发明的附加醛和/或一种或多种未根据本发明的附加芳族多酚。

在表1中未出现的其它实施方案中,可以设想芳族多酚衍生物包含数个芳族环(例如苯环),其中至少两个芳族环各自在相对于彼此的间位上带有至少两个-o-z基团。每个芳族环的至少一个-o-z基团的两个邻位未经取代。

在其它实施方案中,如上所述,可以使用基于芳族多酚的衍生物或前体以及具有式w的醛的衍生物或前体的树脂。

具有式w的醛的这种衍生物或前体将能够例如由以下物质之间的反应产生:

-具有式w的醛,以及

-具有式b和/或式c的反应物:

其中m1和m2基团各自彼此独立地表示一价烃基或取代的一价烃基。

在一个实施方案中,m1基团表示选自以下基团的一价基团:烷基,芳基,其中al表示一价烷基基团的al-nh2,其中ar表示一价芳基基团的ar-nh2,其中al表示一价烷基基团的al-nm2h,其中ar表示一价芳基基团的ar-nm2h。在该实施方案中,反应物b因此可以为伯胺(烷基和芳基基团)、二伯胺(al-nh2和ar-nh2基团)或包含伯胺官能团和仲胺官能团的二胺。在该实施方案中,反应物c因此可以为仲胺(烷基和芳基基团)、二仲胺(al-nm2h和ar-nm2h基团)或包含伯胺官能团和仲胺官能团的二胺。

优选地,m1基团表示选自以下基团的一价基团:其中al表示一价烷基基团的al-nh2,其中ar表示一价芳基基团的ar-nh2,其中al表示一价烷基基团的al-nm2h,其中ar表示一价芳基基团的ar-nm2h。在从该化合物重新生成醛的过程中,使用伯二胺或仲二胺可以在橡胶组合物中产生二胺,该二胺可以用作对组合物中存在的其它分子(例如对硫化反应中涉及的分子)具有反应性的分子,从而加速硫化的开始。

更优选地,一价烷基基团al为包含1至15个,优选2至12个,更优选2至8个碳原子数的线型烷基基团。

在另一个实施方案中,m1基团呈现出下式:

其中m3表示一价烃基或取代的一价烃基。

在第一替代形式中,m3表示选自亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基、烷基亚芳基、亚环烷基和亚烯基的一价基团,优选选自亚烷基和亚芳基的一价基团。在该替代形式中,反应物b或c因此可以为伯酰胺(反应物b)或仲酰胺(反应物c)。

在第二替代形式中,m1基团选自具有下式的基团:

其中r3'表示选自亚烷基、亚芳基、芳基亚烷基、烷基亚芳基、亚环烷基和亚烯基的二价基团。

更优选地,二价亚烷基基团r3'为包含1至15个,优选2至12个,更优选2至8个碳原子数的线型亚烷基基团。

在该替代形式中,反应物b或c因此可以为二伯酰胺(反应物b)或二仲酰胺(反应物c)或包含伯酰胺和仲酰胺的二酰胺。

在又一个实施方案中,m1基团呈现出下式:

其中m3表示nh2。

在这种其它实施方案中,反应物b为脲。

有利地,m2基团表示选自烷基、芳基、芳烷基、烷芳基、环烷基和链烯基的一价基团。

有利地,m1和m2基团各自不含对芳族多酚具有反应性的官能团。反应性官能团在本文应理解为意指将在重新生成具有式w的醛所必需的反应条件下并在树脂交联所必需的反应条件下反应的官能团。非常优选地,m1和m2基团各自因此例如不含醛和羟甲基官能团。

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