硅烷、含有该硅烷的橡胶混合物以及在至少一个部件中具有该橡胶混合物的车辆轮胎制造技术

本发明专利技术涉及一种硅烷、一种包含该硅烷的橡胶混合物以及一种在至少一个部件中包含该橡胶混合物的车辆轮胎。本发明专利技术的硅烷具有以下式(I)：(R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硅烷、含有该硅烷的橡胶混合物以及在至少一个部件中具有该橡胶混合物的车辆轮胎
本专利技术涉及一种硅烷、一种包含该硅烷的橡胶混合物以及一种在至少一个部件中包含该橡胶混合物的车辆轮胎。
技术介绍
已知硅烷作为用于橡胶混合物的添加剂，特别是作为用于车辆轮胎的添加剂，并且特别具体地是作为用于包含至少一种二氧化硅作为填充剂的橡胶混合物的添加剂。例如在DE2536674C3和DE2255577C3中披露了从现有技术已知的硅烷。在这种情况下，二氧化硅借助于此类硅烷附接到一种或多种聚合物上，因此这些硅烷也被称为偶联剂。借助于硅烷偶联剂的二氧化硅的附接关于橡胶混合物的滚动阻力特征和可加工性是有利的。为此，硅烷典型地具有至少一个硫部分，其参与橡胶混合物的硫化。然而，除了提及的特性之外，橡胶混合物的其他特性也起重要作用，尤其是当用于车辆轮胎时，如特别是混合物的刚度，其尤其影响车辆轮胎的操纵特征。WO2015/172915A1披露了一种橡胶混合物，该橡胶混合物包含与现有技术相比具有更高刚度的含脲的硅烷，对于滚动阻力和湿抓地力具有几乎不变的指标。此处脲基团存在于间隔基中，即在硅(与填充剂连接)与硫(与二烯橡胶连接)之间的间隔基团。JP2002-201312A提出了在间隔基中具有脲部分或酸酰胺和亚苯基基团的用于橡胶混合物的硅烷，由此将可能实现改进的炭黑或二氧化硅作为填充剂在橡胶混合物中的分散。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新颖的硅烷并且提供一种包含该硅烷的橡胶混合物，借助于该硅烷，实现了超过现有技术的该橡胶混合物的包括刚度以及因此特别是操纵预测指标的特性分布的进一步改进，尤其是用于车辆轮胎中。该目的通过如权利要求1所述的本专利技术的硅烷、通过用本专利技术的硅烷改性的二氧化硅、通过包含该硅烷的本专利技术的橡胶混合物以及还通过在至少一个部件中包含该本专利技术的橡胶混合物的本专利技术的轮胎来实现。本专利技术的硅烷具有以下式I)：I)(R1)oSi-R2-X-A-Y-[R7-Y-]m-R7-Sk-R7-[-Y-R7]m-Y-A-X-R2-Si(R1)o，其中o可以是1或2或3，并且k是大于或等于2的整数，并且在甲硅烷基(R1)oSi-内以及分子的两侧上的基团R1可以彼此相同或不同并且选自具有1至10个碳原子的烷氧基、具有4至10个碳原子的环烷氧基、具有6至20个碳原子的苯氧基、具有6至20个碳原子的芳基、具有1至10个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有2至20个碳原子的炔基、具有7至20个碳原子的芳烷基、卤素、或烷基聚醚基团-O-(R6-O)r-R5，其中R6相同或不同并且是支链或非支链的，饱和或不饱和的，脂族、芳族或混合的脂族/芳族桥联的C1-C30烃基，优选-CH2-CH2-，r是从1至30、优选3至10的整数，并且R5是未取代或取代的，支链或非支链的末端烷基、烯基、芳基或芳烷基，优选-C13H27烷基，或者两个R1形成具有2至10个碳原子的环状二烷氧基，在这种情况下，o是<3，或者两个或更多个具有式I)的硅烷可通过基团R1桥联；并且其中分子内的基团R2可以相同或不同，并且含有直链或支链的具有1至20个碳原子的亚烷基或具有4至12个碳原子的环烷基或具有6至20个碳原子的芳基或具有2至20个碳原子的烯基、具有2至20个碳原子的炔基或具有7至20个碳原子的芳烷基；并且其中分子内的基团X可以彼此相同或不同，并且选自基团-HNC(＝O)-、-C(＝O)NH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)NH-、-HNC(＝O)O-、-R3NC(＝O)NR3-、-R3NC(＝NR3)NR3-、-R3NC(＝S)NR3-，其中在基团X内以及在分子内的基团R3可以相同或不同并且选自氢原子或如在每个基团X内的至少一个R3是氢原子的条件下对于R2所定义的；并且其中分子内的这些基团A可以彼此相同或不同并且是芳族基团，并且其中分子内的基团R7可以相同或不同并且包含具有1至20个碳原子的亚烷基，其可以具有环状、支链和/或脂族不饱和基团；并且其中分子内的基团Y可以彼此相同或不同，并且选自基团-HNC(＝O)-、-C(＝O)NH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)NH-、-HNC(＝O)O-、-R4NC(＝O)NR4-、-R4NC(＝NR4)NR4-、-R4NC(＝S)NR4-，其中在基团Y内以及在分子内的基团R4可以相同或不同并且选自氢原子或如在每个基团Y内的至少一个R4是氢原子的条件下对于R2所定义的；并且其中每个m独立地是从0至4的整数，并且其中该硅烷也可以呈通过水解和缩合具有式I)的硅烷形成的低聚物的形式。与由现有技术已知的硅烷相比，本专利技术的具有基团-R2-X-A-Y-[R7-Y-]m-R7-具有相对长且部分刚性的间隔基，该间隔基包含芳族基团A和至少一个亚烷基R7以及还有连接单元X和Y。因此，本专利技术提供了一种新颖的硅烷。包含本专利技术的硅烷的橡胶混合物具有优化的特性分布(包括刚度)，该分布可以特别归因于与连接单元X和Y组合存在的芳族基团A和间隔基内的亚烷基R7(即，在Sk部分的每一侧上)。因此，本专利技术的橡胶混合物在特性分布(包括操纵预测指标)方面表现出一定的改进，并且本专利技术的车辆轮胎尤其表现出改进的操控特征。在下文中将解释本专利技术的硅烷及其优选实施例。所有方面也适用于本专利技术的橡胶混合物和本专利技术的车辆轮胎中的硅烷。在本专利技术的上下文中，术语“基团(radical)”和“基团(group)”与化学式成分同义地使用。如式I)中示出的，硅烷的一般基本结构是对称的，其中Sk基团被认为是中心点。然而，两侧上的各个部分和参数可能不同，并且因此分子不必具体地是镜像对称的。Sk基团的两侧上的部分和参数优选地是相同的，这允许相对简单的合成路线。在式I)中，两侧上的m可以各自独立地采用从0至4的值。因此，部分[R7-Y-]可以附加地存在于分子中的两侧的每一个上或仅在硫部分Sk的一侧上(其中m＝1)，由此，硅烷在每侧上或仅在一侧上具有多于一个亚烷基R7，或者可以在一侧或者两侧上独立地重复(其中m＝2或3或4)，其中亚烷基R7的数目相应地增加。根据本专利技术的一个优选实施例，两侧上m都为0，也就是说，优选地每个m＝0。在存在分子的本专利技术本质的情况下，此种分子相对简单产生，即亚烷基R7与在每一侧上的芳族基团A的组合以及在间隔基中的连接键X和Y，使得仅凭这一点可以实现橡胶混合物中的优化的刚度。如关于式I)所述，分子内的基团X可以彼此相同或不同，并且选自基团-HNC(＝O)-、-C(＝O)NH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)NH-、-HNC(＝O)O-、-R3NC(＝O)NR3-、-R3NC(＝NR3)NR3-、-R3NC(＝S)NR3-，其中在基团X内以及在分子内的基团R3可以相同或不同并且选自氢原子或如在每个基团X内的至少一个R3是氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有式I)的硅烷：/nI)/n(R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180312 DE 102018203652.71.一种具有式I)的硅烷：
I)
(R1)oSi-R2-X-A-Y-[R7-Y-]m-R7-Sk-R7-[-Y-R7]m-Y-A-X-R2-Si(R1)o，
其中o可以是1、2或3，并且k是大于或等于2的整数，并且在该甲硅烷基(R1)oSi-内以及在该分子的两侧上的这些基团R1可以彼此相同或不同并且选自具有1至10个碳原子的烷氧基、具有4至10个碳原子的环烷氧基、具有6至20个碳原子的苯氧基、具有6至20个碳原子的芳基、具有1至10个碳原子的烷基、具有2至20个碳原子的烯基、具有2至20个碳原子的炔基、具有7至20个碳原子的芳烷基、卤素、或
烷基聚醚基团-O-(R6-O)r-R5，其中R6相同或不同并且是支链或非支链的，饱和或不饱和的，脂族、芳族或混合的脂族/芳族桥联C1-C30烃基，优选-CH2-CH2-，r是从1至30、优选3至10的整数，并且R5是未取代或取代的，支链或非支链的末端烷基、烯基、芳基或芳烷基，优选-C13H27烷基，
或者
两个R1形成具有2至10个碳原子的环状二烷氧基，在这种情况下，o是<3，
或者两个或更多个具有式I)的硅烷可通过基团R1桥联；并且
其中分子内的这些基团R2可以相同或不同，并且是直链或支链的具有1至20个碳原子的亚烷基或具有4至12个碳原子的环烷基或具有6至20个碳原子的芳基或具有2至20个碳原子的烯基、具有2至20个碳原子的炔基或具有7至20个碳原子的芳烷基；并且
其中分子内的这些基团X可以彼此相同或不同，并且选自基团
-HNC(＝O)-、-C(＝O)NH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)NH-、-HNC(＝O)O-、-R3NC(＝O)NR3-、-R3NC(＝NR3)NR3-、-R3NC(＝S)NR3-，
其中在基团X内以及在分子内的这些基团R3可以相同或不同并且选自氢原子或如在每个基团X内的至少一个R3是氢原子的条件下对于R2所定义的；并且
其中分子内的这些基团A可以彼此相同或不同并且是芳族基团，并且
其中分子内的这些基团R7可以相同或不同并且包含具有1至20个碳原子的亚烷基，其可以具有环状、支链和/或脂族不饱和基团；并且
其中分子内的基团Y可以彼此相同或不同，并且选自基团
-HNC(＝O)-、-C(＝O)NH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)NH-、-HNC(＝O)O-、-R4NC(＝O)NR4-、-R4NC(＝NR4)NR...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫拉斐尔·道尔，安德里亚斯·雅各布，尤利安·施特罗迈尔，
申请(专利权)人：大陆轮胎德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE