[发明专利]胶料及具有由该胶料制成的胎面的轮胎

说明书

本发明涉及一种胶料，尤其是一种用于轮胎胎面的胶料，该胶料以至少一种选自二烯橡胶族的聚合物为基础，此外，各以胶料中的100重量份的橡胶为基础计，还含有5至100重量份的细散沉淀的硅酸、0至80重量份的碳黑，任选地还含有0.2至10重量份的硅烷偶联剂和0.5至20重量份的至少一种非芳族的起着降低粘度作用的物质。

为了减少滚动阻力并改善诸如在湿路面上的防滑或磨耗等其它的轮胎性能，目前较为广泛地对轮胎胎面采用一种胶料，该胶料包含有在溶液中制备的丁苯橡胶，该橡胶大多与至少一种其它二烯弹性体混合使用并含有作为增强填料的细散沉淀的硅酸。其中硅酸或者单独地，或者与碳黑结合使用。对这种用于轮胎胎面的胶料例如在EP-A0501227或EP-A0447066中已做了记载。

在以诸如天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶或丁苯橡胶等标准聚合物为基础的胶料中采用沉淀的硅酸替代活性碳黑时，未经硫化的胶料的粘度将会大幅度的提高。粘度的提高主要是由于硅酸结网所致，在网中原生颗粒利用在其表面存在的硅醇基相互构成氢键桥。

已知有众多的降低在加工处理时起着干扰作用的高粘度的措施并且这些措施也是通用的。对此例如参见M.P.Wagner在“RubberChemistry and Technology”，49/3，Seiten 703 bis 774(1976)发表的题为“Reinfo rcing Silicas and Silicates”或E.N.Dannenberg在“RubberChemistry and Technology”，48/3，Seiten 410 bis 461(1975)发表的题为“The Effects of Surface Chemical Interaction on the Properties offiller-reinforced Rubbers”的文章。在这些文章中对此外还具改善胶料的可成形性的金属皂，尤其是锌皂的应用以及对各种偶联剂，尤其是硅烷的应用做了推荐或提及。此外还已知多元醇、甘油和二甘醇具有降低粘度的作用。有关对各种多元醇在丁苯橡胶(SBR)-硅酸混合物中作用的研究情况，请参见D.D.Dunnom在“Rubber Age”，Mai 1968 49至57页中的文章。经确定，在添加2-甲基，2，4-戊二醇，或添加2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇时，胶料粘度降低得最多。但由于这两种二醇将会急剧降低交联率，故它们在胶料中几乎并不适用。此外还已知诸如三乙醇胺等胺和一些诸如亚磺酰胺等促进剂也具有降低粘度的作用。

这些不同的物质之所以具有降低粘度的作用是由于其吸附在硅酸表面，通过其具有减弱原生颗粒间的相互作用的功能所致。

随着在小桥车轮胎的胎面上对所谓的全硅胶料的广泛采用，胶料的粘度过高又重新成为现实问题。其中尤其在硅烷含量相对较低或锌皂含量低的全硅胶料中，其粘度特别高，并伴随有胶料加工困难的问题。

本发明的目的在于，为硅胶料找到更为有效的降低粘度的物质，该物质还应具有明显地改善胶料加工的功能。此外，必须用无毒物质实现此目的，此外该物质不得对硫化胶料的所需的性能数据级有负面作用。

依照本发明，该任务的解决方案如下，降低粘度的非芳族的物质仅以碳、氢和氧元素为基础，并具有一个带有至少两个羟基的区域，该羟基作为1，2-或1，3-二醇存在，并具有由至少两个化合的碳原子构成的区域，其中该碳原子及其化合的相邻碳原子都未被氧取代。

经证明，在含有硅酸的胶料中采用这类物质，起着降低胶料粘度的作用，其降低幅度高于采用已知降低粘度的材料，其中同时保证了胶料的良好的可加工性。此外，根据本发明推荐的物质是无毒的，其应用保证了用本发明的胶料制备的硫化橡胶的其它的所需性能。

其中，依照本发明添加给胶料的降低粘度的物质的份额应在1至10重量份之间，以胶料中的100重量份的橡胶为基础计。在此量度范围内可以实现最佳的结果。

在本发明的优选实施方式中，添加的降低粘度的物质的氧原子仅存在于羟基中。

在这些物质中，尤其1，2-戊二醇、2-甲基-2-丙基-1，3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、2-仲-丁基-2-甲基-1，3-丙二醇和三羟甲基丙烷，(2-乙基-2-羟甲基-1，3-丙二醇)尤为适宜。经证实，对可加工性和降低粘度的作用而言，添加三羟甲基丙烷尤为有益。

在本发明的另一优选实施方案中，所添加的降低粘度的物质除羟基外还含有诸如酯、醚、缩醛或缩酮官能团等其它的氧官能团。