包含双重二氧化硅部分的鞋类和橡胶鞋底制造技术

本发明专利技术公开了包含双重二氧化硅部分的鞋类和橡胶鞋底。本发明专利技术涉及具有橡胶鞋底的鞋类，并涉及这种橡胶鞋底，其中该鞋底配有包含双重沉淀二氧化硅部分的橡胶组合物。双重沉淀二氧化硅部分以包含亲水性沉淀二氧化硅和疏水性沉淀二氧化硅的形式提供。

Footwear and rubber soles with double silica sections

【技术实现步骤摘要】
包含双重二氧化硅部分的鞋类和橡胶鞋底
本专利技术涉及具有橡胶鞋底的鞋类，并涉及这种橡胶鞋底，其中该鞋底配有包含双重沉淀二氧化硅部分的橡胶组合物。双重沉淀二氧化硅部分以包含亲水性沉淀二氧化硅和疏水性沉淀二氧化硅的形式提供。
技术介绍
有时期望鞋类具有旨在允许与表面接合的橡胶鞋底，所述橡胶鞋底包含橡胶组合物，以促进与外部表面（例如地面）接合的鞋类鞋底表面的牵引，并辅助促进橡胶鞋底在宽范围的大气温度下的适应性。在实践中，鞋类的常规制品包括两个主要部件（即鞋面部和鞋底部）的组合。鞋底部包含具有旨在允许与地面（外部表面）接合的外表面的鞋底。鞋类的鞋面部为鞋类穿着者的足部提供覆盖物，并相对于相关联的鞋底部定位足部。鞋底部固定到鞋类的鞋面部的较低部分上，并在实践中旨在定位在鞋面部与鞋底旨在允许与之接触的外部表面之间。鞋底部在与外部表面接合时通过其外表面提供牵引，并且还有助于控制足部平衡和对于鞋类的控制。因此，鞋面部和固定到鞋面部上的相关联的鞋底部以协同组合的方式起作用，以提供适于一种或多种步行活动（例如行走、跑步和体育相关的活动）的鞋类结构。在实践中，用于鞋类的橡胶鞋底的橡胶组合物有时可以包含橡胶补强填料，其包括沉淀二氧化硅（制备的无定形沉淀二氧化硅）或橡胶补强炭黑与沉淀二氧化硅的组合，其通常主要或甚至几乎完全由沉淀二氧化硅组成，通常与二氧化硅偶联剂化合物一起帮助将沉淀二氧化硅与鞋类鞋底橡胶组合物中所含的一种或多种基于二烯的弹性体偶联。在此，提议评测提供具有橡胶组合物的这种鞋类鞋底，所述橡胶组合物含有包含亲水性沉淀二氧化硅和疏水性沉淀二氧化硅的双重沉淀二氧化硅部分形式的补强填料。疏水性沉淀二氧化硅是已经疏水化以使其与鞋类鞋底橡胶组合物更相容的亲水性沉淀二氧化硅。亲水性沉淀二氧化硅是合成的无定形沉淀二氧化硅，其在性质上是亲水性（喜水）的并因此通常不易与橡胶组合物中的基于二烯的弹性体相容。因此，有时合意的是将亲水性沉淀二氧化硅疏水化以使其与橡胶组合物中的基于二烯的弹性体更相容。疏水性沉淀二氧化硅通常是已经通过用例如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物（二氧化硅偶联剂）和有机基巯基烷氧基硅烷（二氧化硅偶联剂）中的至少一种（其可以任选包含烷氧基硅烷（非二氧化硅偶联剂））处理来疏水化的亲水性沉淀二氧化硅。虽然机理尚未完全了解，但在美国专利号8,522,847中已经观察到，在基于二烯的弹性体轮胎胎面组合物中使用双重沉淀二氧化硅部分的组合，即原位疏水化的沉淀二氧化硅（特别是当用有机基烷氧基甲硅烷基多硫化物或有机基巯基烷氧基硅烷偶联剂原位疏水化时）与亲水性沉淀二氧化硅的组合可以有益地提供一种轮胎胎面，其具有与仅使用疏水化沉淀二氧化硅时或仅使用亲水性沉淀二氧化硅时不同的一种或多种物理性质。例如，已经观察到，与包含显著的疏水性沉淀二氧化硅含量（用二氧化硅偶联剂原位疏水化的亲水性沉淀二氧化硅）而不存在亲水性沉淀二氧化硅的轮胎胎面相比，通过使用此类双重二氧化硅部分的这种组合可以促进具有相对高的湿摩擦系数的轮胎胎面行驶表面。显然，疏水性沉淀二氧化硅起到了增强轮胎胎面橡胶组合物的合意物理性质的作用，然而观察到亲水性沉淀二氧化硅不能以疏水性沉淀二氧化硅的方式增强胎面橡胶物理性质。本文中认为在鞋类的橡胶鞋底中使用此类双重二氧化硅部分是新颖的，并与过去的实践相背离。在本专利技术的描述中，术语“phr”是指每100重量份弹性体的材料或成分的重量份。除非另行说明，否则术语“橡胶”和“弹性体”可以互换使用。除非另行说明，否则术语“固化”和“硫化”可以互换使用。
技术实现思路
与具体实施方式根据本专利技术，旨在与地面接合（与外部表面接合）的鞋类的鞋类橡胶鞋底包含橡胶组合物，所述橡胶组合物包含至少一种基于二烯的橡胶和包含双重二氧化硅部分的补强填料，所述双重二氧化硅部分包含疏水性沉淀二氧化硅和亲水性沉淀二氧化硅的组合。在一个实施方案中，这种疏水性沉淀二氧化硅（疏水化的亲水性沉淀二氧化硅）是用在其多硫化物桥中具有平均大约2至大约4个连接硫原子的双(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)多硫化物和有机基烷氧基巯基硅烷中的至少一种（任选与烷氧基硅烷一起）来处理（疏水化）的亲水性沉淀二氧化硅的产物。所述双(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)多硫化物的代表是双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。在一个实施方案中，所述疏水化沉淀二氧化硅是在橡胶组合物中原位（在机械混合步骤过程中）处理（疏水化）的所述亲水性沉淀二氧化硅的产物。在一个实施方案中，所述疏水化沉淀二氧化硅是经预处理（预疏水化）以形成其复合物的所述亲水性沉淀二氧化硅的产物，随后将所述复合物添加到橡胶组合物中（因此，该复合物被添加到橡胶组合物中）。在一个实施方案中，随后，通过将至少一种基于二烯的弹性体与亲水性沉淀二氧化硅和疏水性沉淀二氧化硅的组合共混来制备所述鞋类鞋底橡胶组合物，其中所述疏水性沉淀二氧化硅是用在其多硫化物桥中具有平均大约2至大约4个连接硫原子的双(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)多硫化物和有机基烷氧基巯基硅烷中的至少一种（任选与烷氧基硅烷一起）在橡胶组合物内原位处理或在添加到橡胶组合物中之前预处理的亲水性沉淀二氧化硅的产物。所述双(3-三烷氧基甲硅烷基烷基)多硫化物的代表是双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。因此，在一个实施方案中，鞋类橡胶鞋底是基于每100重量份橡胶的重量份数（phr）计包含以下成分的橡胶组合物：（A）至少一种基于共轭二烯的弹性体，和（B）大约20至大约120、可替代地大约40至大约120phr的补强填料，其包含：（1）沉淀二氧化硅，或（2）沉淀二氧化硅和橡胶补强炭黑的组合，其包含至多大约60、可替代地大约5至大约60phr的橡胶补强炭黑；其中（B）（1）和（B）（2）的所述沉淀二氧化硅包含：（3）大约50至大约95、可替代地大约50至大约80重量%的疏水性沉淀二氧化硅的复合物，和（4）大约5至大约50、可替代地大约20至大约50重量%的亲水性沉淀二氧化硅。在一个实施方案中，所述疏水性沉淀二氧化硅作为在引入到橡胶组合物中之前用二氧化硅偶联剂预处理的亲水性沉淀二氧化硅的产物来提供，其中所述二氧化硅偶联剂具有与沉淀二氧化硅上的羟基基团可反应的部分和与橡胶组合物中所含的基于二烯的弹性体可相互作用的另一不同部分。因此，疏水性沉淀二氧化硅作为用二氧化硅偶联剂预处理的亲水性沉淀二氧化硅来提供，所述二氧化硅偶联剂例如包含双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物和有机基巯基烷氧基硅烷中的至少一种，其还可以包括烷氧基硅烷。随后将亲水性沉淀二氧化硅添加到橡胶组合物中而不再自由添加二氧化硅偶联剂。因此，提供包含疏水性沉淀二氧化硅和亲水性沉淀二氧化硅的组合的橡胶组合物的鞋类橡胶鞋底的方法包括用二氧化硅偶联剂预处理亲水性沉淀二氧化硅以形成其复合物，其中所述二氧化硅偶联剂包含例如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物和有机基巯基烷氧基硅烷中的至少一种，其还可以包括烷氧基硅烷，将该复合物添加到包含前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.旨在与地面接合的鞋类橡胶鞋底，其特征在于包含橡胶组合物，所述橡胶组合物包含至少一种基于共轭二烯的橡胶和补强填料，所述补强填料包含双重二氧化硅部分，所述双重二氧化硅部分包含疏水性沉淀二氧化硅和亲水性沉淀二氧化硅的组合。/n

【技术特征摘要】
20181112 US 62/758728;20190723 US 16/5200131.旨在与地面接合的鞋类橡胶鞋底，其特征在于包含橡胶组合物，所述橡胶组合物包含至少一种基于共轭二烯的橡胶和补强填料，所述补强填料包含双重二氧化硅部分，所述双重二氧化硅部分包含疏水性沉淀二氧化硅和亲水性沉淀二氧化硅的组合。


2.权利要求1的鞋类橡胶鞋底，其特征在于所述疏水性沉淀二氧化硅是用二氧化硅偶联剂处理的沉淀二氧化硅，所述二氧化硅偶联剂包含双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物和有机基巯基烷氧基硅烷中的至少一种。


3.权利要求2的鞋类橡胶鞋底，其特征在于所述二氧化硅偶联剂与烷氧基硅烷一起使用。


4.权利要求1的鞋类橡胶鞋底，其特征在于作为用二氧化硅偶联剂预处理的亲水性沉淀二氧化硅提供所述疏水性沉淀二氧化硅，所述二氧化硅偶联剂包含双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物和有机基巯基烷氧基硅烷中的至少一种。


5.权利要求4的鞋类橡胶鞋底，其特征在于所述亲水性沉淀二氧化硅的所述预处理另外包括用烷氧基硅烷来处理。

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【专利技术属性】
技术研发人员：PH桑兹特伦，
申请(专利权)人：固特异轮胎和橡胶公司，
类型：发明
国别省市：美国;US