[发明专利]橡胶组合物

说明书

发明背景 

1.技术领域

本发明总体上涉及橡胶组合物。该橡胶组合物尤其可用于运载工具，例如自行车、摩托车、载客汽车和卡车中的轮胎胎面、侧壁及其它轮胎组件。 

2.相关技术描述

众所周知，当橡胶被放置在臭氧环境中的应变下时，臭氧引起轮胎中使用的常规高度不饱和橡胶硫化产品的表面破裂。当形成少量裂纹时，该裂纹迅速地生长成深、破坏性裂沟，而发生最剧烈的退化，这些臭氧裂纹缩短轮胎的使用寿命，特别是在侧壁区域内。 

橡胶轮胎通常还具有一种或多种橡胶组合物的视觉上暴露的外组件，这些组件当暴露于风化大气条件中并经历动态应用时倾向于各种程度地褪色并产生性质上通常不均一的轮胎外观。具有视觉上暴露的表面的这些轮胎组件是例如，轮胎胎壁、轮胎胎圈包布和轮胎胎面。一般而言，例如，由于抗降解剂迁移至橡胶组合物的表面中，连同暴露到大气、紫外光和气候作用中，黑色轮胎胎壁可能变成棕色。此种现象是为本领域技术人员熟知的。 

已经开发了常规化学抗降解剂以阻滞在静态和动态条件下发生的臭氧裂纹的形成。一类抗降解剂是亚苯基二胺化合物。参见例如美国专利号5,420,354；5,574,187；5,840,982和6,201,049。这些常用的抗降解剂的实例包括N-苯基-N′-(1，3-二甲基丁基)-对亚苯基二胺；N-苯基-N′-异丙基-对亚苯基二胺；N-苯基-N′-(1，4-二甲基戊基)-对亚苯基二胺；N-苯基-N′-(1-甲基庚基)-对亚苯基二胺；N-苯基-N′-环己基-对亚苯基二胺；混合二芳基对亚苯基二胺；N，N′-二苯对苯二胺；N，N′-二-β-萘基-对亚苯基二胺；N，N′-双(1，4-二甲基戊基) -对亚苯基二胺；N，N′-双(1-乙基-3-甲基戊基)-对亚苯基二胺；N，N′-双(1-甲基庚基)-对亚苯基二胺；N-苯基-N′-对甲苯磺酰基-对亚苯基二胺和这些材料的共混物。 

同时这些熟知的对亚苯基二胺化合物的使用在静态和动态条件下具有改进的臭氧保护，但是这些化合物具有非常强的使暴露表面污染、褪色和在暴露表面上形成显著褐色霜的倾向。在轮胎(它们是其中要求臭氧保护的最大应用)中，由于对亚苯基二胺化合物而通常在胎侧壁上产生不许可的、显著棕色的、阴暗表面。 

此外，轮胎的修补是轮胎工业中常用的实践，因为一旦胎面已达到其使用期限，它就允许再利用原始轮胎帘布层或外胎。通常，轮胎，尤其是卡车轮胎的修补不是仅进行一次，而是在一些情况下，进行许多次。这是合乎需要的，因为替换胎面代替购买新胎是不太昂贵的。此外，它还减小轮胎处置的环境影响。为了能够多次修补轮胎，必须尽可能长时间地维持帘布层的结构完整性。然而，轮胎帘布层的结构完整性可能由于例如，氧化和/或挠曲疲劳而随着时间降解，这可能限制修补轮胎的次数。这对卡车轮胎是尤其成问题的。 

因此，提供具有改进的耐臭氧性，同时还能够延长时期地掩盖、阻滞和/或基本上消除轮胎组件例如胎侧壁的暴露表面由于各种抗降解剂等的此种迁移和/或暴露到大气条件中引起的此种阴暗和/或褪色(通常变棕)的橡胶组合物将是合乎需要的。提供延长时期地具有改进的结构完整性以致使轮胎的可能修补的次数最大化的轮胎帘布层也将是合乎需要的。 

发明概述 

根据本发明的一个实施方案，提供了橡胶组合物，该橡胶组合物包含(a)至少一种橡胶组分；(b)填料；和(c)有效量的至少一种含取代或未取代的二芳基胺的化合物，该化合物具有至少一个取代或未取代的、饱和或部分饱和的C₅-C₃₀环结构，该环结构任选含有一个或多个与芳基环中至少一个稠合的杂原子。 

根据本发明的第二个实施方案，提供了橡胶组合物，该橡胶组合 物包含(a)至少一种橡胶组分；(b)填料；和(c)有效量的含二芳基胺的化合物，该化合物具有以下通式：