[發明專利]可硫化橡膠組合物和充氣輪胎

有效

• 申請號: 201410088345.7
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN104072815A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 威廉·L·赫根洛澤;沃爾特·托馬舍夫斯基;艾舍利·S·希爾頓;邁克爾·W·海耶斯;詹姆斯·H·保羅;特倫斯·E·霍根;陳忠仁
• 申請（專利權）人: 株式會社普利司通
• 主分類號: C08L7/00
• 分類號: C08L7/00;C08L83/08;C09J183/08;C08G77/28;C08G77/26;B60C1/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本申請是2011年8月31日進入中國的申請號為200980157744.1（PCT/US2009/069587，國際申請日2009年12月28日）的專利申請“用于對于固化橡膠的改進的金屬粘合性和金屬粘合保持性的氨基烷氧基改性的硅倍半氧烷粘合劑”的分案申請。?

技術領域

本發明涉及改進橡膠組合物和金屬補強簾線之間的粘合性和粘合保持性，所述金屬補強簾線如嵌入橡膠膠料中的鋼絲和纜線。將使用金屬或纖維補強的此類膠料的平板或帶用作在輪胎制造中的簾布層或其它組件，用于翻新輪胎、傳送帶和軟管等的修復膠料，并且在現有技術中稱作橡膠貼膠膠料。貼膠指的是在補強長絲或簾線上的橡膠的相對薄的層或涂層，在其它實例如發動機架(motor?mount)和高爾夫球桿桿身(golf?club?shaft)中也可以將較厚的橡膠接合至金屬。?

背景技術

在前述橡膠制品特別是鋼帶束斜交輪胎和子午線輪胎的制造中，通常使用鋼絲或纜線補強橡膠貼膠膠料。對于金屬補強橡膠的更重要的用途之一是作為帶束層，其中這些帶束層中的一種或多種基本上在胎面膠料之下周向取向以保持在充氣和隨后的負載期間輪胎的完整性和形狀。可以利用金屬補強的橡膠貼膠膠料的其它領域是在輪胎的胎體簾布層、胎圈或胎圈包布中。?

存在用于促進可硫化橡膠和鋼補強簾線之間的粘合性的已知的方法。已經將各種金屬鹽或配混物或者其它添加劑用作對于金屬的涂層或者作為橡膠組合物中的成分。例如，鋼補強簾線通常鍍覆有金屬如黃銅、鋅或青銅，設計所述金屬以促進和維持對于硫固化橡膠的粘合性。通常還將粘合促進劑混入橡膠配混物本身中。例如，此類粘合促進劑可以包括鈷鹽添加劑、HRH體系(六亞甲基四胺、間苯二酚和含水二氧化硅)和硅烷等。特別地，借助利用鍍黃銅的鋼絲和包含高的硫、樹脂和鈷鹽的特別配制的橡膠，所述金屬線對橡膠貼膠膠料的粘合在輪胎工業已經實行了數年。然而，將粘合促進劑混入橡膠中或者作為用于金屬線的涂層，可以改性硫化組合物的加工性能，特別是可以顯著改變耐熱性和耐熱氧化老化性。此外，這些配混物在組合物中的混入是昂貴的并且有時這些配混物中的金屬可能是稀缺的。在這些體系中，獲得的補強物的粘合性能有時是不足夠的并且獲得的接合隨著時間的流逝顯示出劣化，耐熱老化性和/或耐熱氧化老化性差，特別是在水存在下的耐腐蝕性差。?

在改進初始粘合性和更重要的老化粘合性的不斷努力中，烷氧基有機硅氧烷化學已經顯示是有前景的。近年來，我們發現包括氨基硅烷、巰基硅烷的配混物或者這些的混合物在固化前混入橡膠組合物中，改進了可硫化橡膠組合物與鍍覆的或者未鍍覆(例如，光亮)的鋼之間的金屬粘合性和金屬粘合保持性，并且還改進耐熱和潮濕老化性。(參見，例如美國專利7,201,944)?

然而，其它技術，例如將烷氧基有機硅氧烷在醇類溶液中的混合物施涂至金屬鍍覆的金屬絲簾線、接著將膜熱定形是有問題的，這是因為粘合劑溶液相對于潮濕固化具有有限的壽命。膜本身不溶于水并且由于作為揮發性有機化合物(VOC)的醇溶劑的放出導致環境問題。?

因此，仍需要提供一種處理金屬線的方法，以得到在固化期間將促進橡膠膠料對金屬線的粘合性的涂層。還需要提供對于未鍍覆的或者金屬鍍覆的金屬線的此類粘合劑涂層。此外，還需要提供能夠與所有類型的橡膠一起使用，并且不需要使用對于橡膠硫化物的特殊粘合劑添加劑的粘合促進劑，所述粘合劑添加劑例如但不限于鈷、樹脂和高硫水平。特別地，需要改進補強物的粘合性能以獲得充分的接合，所述接合耐隨著時間的劣化、特別是耐熱老化和/或耐熱氧化老化、特別是在水存在下的耐腐蝕性。?

發明內容

在我們于2006年3月23日提交的名稱為“具有低揮發性有機化合物(VOC)釋放的配混二氧化硅補強橡膠”的美國專利申請11/387,569(將其全部公開引入此處以作參考)中，我們描述了烷氧基改性的硅倍半氧烷(AMS)化合物和co-烷氧基改性的硅倍半氧烷(co-AMS)化合物的制備，所述化合物比用于橡膠配混的常規的含烷氧基硅烷的二氧化硅偶聯劑和/或二氧化硅分散劑產生更少的醇。除了改進工廠中的環境條件以外，當使用AMS和co-AMS化合物時產生的醇的量減少導致硫化的橡膠配混物具有一種或多種改進的性能例如但不限于提高的橡膠補強、增加聚合物-填料的相互作用和降低的配混物粘性，提供具有改進的濕滑雪地牽引力，較低的滾動阻力，增加的回彈性和降低的滯后作用的輪胎。?