公开的是：一种有机硅化合物，在其分子中具有含有氮原子和硅原子的环状结构和一个以上硫原子，以及还具有将一个或多个具有小的立体位阻的基团结合至硅原子的部位；一种橡胶组合物，其包括包含天然橡胶和/或二烯类合成橡胶的橡胶组分(A)、无机填料(B)和上述有机硅化合物(C)，其中将组分(B)和(C)与组分(A)配混；和一种轮胎，其包括该橡胶组合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种有机硅化合物和包含此类有机硅化合物的橡胶组合物、底漆组合物、涂料组合物和粘合剂以及使用此类橡胶组合物的轮胎，更特别地涉及能够降低橡胶组合物的滞后损耗但也改进耐磨耗性的有机硅化合物。
技术介绍
近年来，从车辆安全性的观点，要求改进轮胎在湿路面上的安全性。另外，从减少与日益受关注的环境问题有关的二氧化碳排放量的观点，要求进一步降低车辆的燃料消耗。关于这些要求，迄今为止，已知，作为改进在湿路面上的轮胎性能以及降低滚动阻力所采取的技术，使用无机填料如二氧化硅等作为轮胎胎面用橡胶组合物的填料的方法是有效的。尽管配混有无机填料如二氧化硅等的橡胶组合物降低轮胎的滚动阻力并且不仅改进在湿路面上的制动性能而且改进操作稳定性，但在加工性上存在问题，这是因为未固化状态的粘度高，需要多段混炼等。因此，在配混有无机填料如二氧化硅等的橡胶组合物中，断裂强度和耐磨耗性大大劣化，且引起问题诸如固化延迟和填料分散性差等。当无机填料如二氧化硅等配混入胎面用橡胶组合物时，为了降低橡胶组合物未固化状态的粘度和确保弹性模量和耐磨耗性以及进一步降低滞后损耗，加入硅烷偶联剂是必要的。另外，该硅烷偶联剂广泛用于诸如底漆组合物、涂料组合物和粘合剂等除了橡胶组合物之外的用途。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利3,842,111专利文献2：美国专利3,873,489专利技术内容专利技术要解决的问题然而，因为硅烷偶联剂昂贵，所以配料成本由于配混硅烷偶联剂而增加。另外，分散改进剂的加入也降低了橡胶组合物未固化状态的粘度并改进加工性，但耐磨耗性劣化。此外，当分散改进剂是具有高度离子性的化合物时，观察到加工性恶化，如对辊粘着等。作为本专利技术人研究的结果，证实即使添加硅烷偶联剂，同时配混无机填料如二氧化硅等作为填料，橡胶组合物滞后损耗的降低和耐磨耗性的改进也不能达到完全令人满意的水平，仍然存在改进的空间。另外，了解到尽管硅烷偶联剂也用于如上所述的底漆组合物、涂料组合物和粘合剂等，但是当被粘物是由有机材料和无机材料组成的杂化材料时，使用常规硅烷偶联剂的底漆组合物、涂料组合物和粘合剂中在有机材料和无机材料之间界面处的粘着性和亲合性方面是不充分的，因而仍然存在改进的空间。因此，本专利技术的目的在于解决常规技术的上述问题并提供能够大大降低橡胶组合物的滞后损耗而且高度改进耐磨耗性的新型化合物。本专利技术的另一目的在于提供橡胶组合物、包含此类化合物的底漆组合物、涂料组合物和粘合剂以及使用此类橡胶组合物的轮胎。用于解决问题的方案为了实现上述目的，本专利技术人已经进行各种研究并发现：由于有机硅化合物在其分子中具有含有氮原子(N)和硅原子(Si)的环状结构和一个以上硫原子(S)，以及具有将一个或多个具有小的立体位阻的基团结合至硅原子(Si)的部位，与无机填料如二氧化硅等的反应速率高，因此当此类有机硅化合物与无机填料一起配混入橡胶组分中时，改进偶联反应的效率从而高度改进耐磨耗性同时极大地降低橡胶组合物的滞后损耗，且进一步地该有机硅化合物具有改进由有机材料和无机材料制成的杂化材料的界面处的粘着性和亲合性的效果，结果完成本专利技术。即，本专利技术的有机硅化合物的特征在于在其分子中具有含有氮原子(N)和硅原子(Si)的环状结构和一个以上硫原子(S)，以及具有将一个或多个具有小的立体位阻的基团结合至硅原子(Si)的部位。在本专利技术的有机硅化合物的优选实施方案中，所述具有小的立体位阻的基团为选自由氢原子、甲基和羟基组成的组中的至少一种。本专利技术的有机硅化合物优选为由以下通式(I)表示的有机硅化合物：[其中A为包含硫原子(S)并且与橡胶组分反应的基团；W由-NR4-、-O-或-CR4R5-(其中R5为-R6或-CmH2m-R7，条件是R7为-NR4R6、-NR4-NR4R6或-N＝NR4，以及R4为-CnH2n+1和R6为-CqH2q+1，m、n和q独立地为0-20)表示；R1和R2独立地为-M-ClH2l-(其中M为-O-或-CH2-和l为0-10)，条件是在R1和R2的一种或多种中的M为-O-；R3为氢原子、甲基或羟基]。所述包含硫原子(S)并且与所述橡胶组分反应的基团优选包含选自由以下组成的组中的至少一种：多硫基、硫酯基、硫醇基、二硫代碳酸酯基、二硫缩醛基、硫代半缩醛基、乙烯基硫基、α-硫代羰基、β-硫代羰基、S-CO-CH2-O部分、S-CO-CO部分和S-CH2-Si部分，特别优选包含多硫基和硫酯基中至少一种。此外，通式(I)中的A由以下通式(II)、(III)或(IV)表示：[其中式(II)中的W、R1、R2和R3具有与上述相同的含义；式(II)、(III)或(IV)中的R8由以下通式(V)或(VI)表示：(其中M、l和m具有与上述相同的含义，X和Y独立地为-O-，-NR4-或-CH2-，R10为-OR4、-NR4R6或-R4，R11是-NR4-、-NR4-NR4-或-N＝N-，条件是R4和R6具有与上述相同的含义)，或由-M-ClH2l-(其中M和l具有与上述相同的含义)表示；式(III)中的R9由以下通式(VII)或(VIII)表示：(其中M、X、Y、R10、R7、l和m具有与上述相同的含义)，或由-Cl-H2l-R12(其中R12为-NR4R6、-NR4-NR4R6、-N＝NR4或-M-CmH2m+1或者具有碳数为6-20的芳族烃基，条件是R4、R6、M、l和m具有与上述相同的含义)表示；式(II)和(III)中的x为1-10]。在上述优选的有机硅化合物中，M优选为-O-。在通式(I)的有机硅化合物中，优选W由-NR4-(其中R4具有与上述相同的含义)表示，R1和R2独立地由-O-ClH2l-(其中l具有与上述相同的含义)表示，R3为氢原子、甲基或羟基，R8由-ClH2l-(其中l具有与上述相同的含义)表示，R9为由-ClH2l+1(其中l具有与上述相同的含义)表示的直链或支链烷基或者具有碳数为6-20的芳族烃基。在通式(I)的有机硅化合物中，优选W由-O-或-CR4R6-(其中R4和R6具有与上述相同的含义)表示，R1和R2独立地由-O-ClH2l-(其中l具有与上述相同的含义)表示，R3为氢原子、甲基或羟基，R8由-ClH2l-(其中l具有与上述相同的含义)表本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.20 JP 2009-1223221.一种有机硅化合物，其特征在于在其分子中具有含有氮
原子和硅原子的环状结构和一个以上的硫原子，以及具有将一
个或多个具有小的立体位阻的基团结合至硅原子的部位。
2.根据权利要求1所述的有机硅化合物，其中所述具有小
的立体位阻的基团为选自由氢原子、甲基和羟基组成的组中的
至少一种。
3.根据权利要求1所述的有机硅化合物，其由以下通式(I)
表示：
[其中A为包含硫原子并且与橡胶组分反应的基团；
W由-NR4-、-O-或-CR4R5-(其中R5为-R6或-CmH2m-R7，条件
是R7为-NR4R6、-NR4-NR4R6或-N＝NR4，以及R4为-CnH2n+1和R6为-CqH2q+1，m、n和q独立地为0-20)表示；
R1和R2独立地为-M-ClH2l-(其中M为-O-或-CH2-和l为0-10)，
条件是在R1和R2的一种或多种中的M为-O-；
R3为氢原子、甲基或羟基]。
4.根据权利要求3所述的有机硅化合物，其中所述包含硫
原子并且与所述橡胶组分反应的基团包含选自由以下组成的组
中的至少一种：多硫基、硫酯基、硫醇基、二硫代碳酸酯基、
二硫缩醛基、硫代半缩醛基、乙烯基硫基、α-硫代羰基、β-硫
代羰基、S-CO-CH2-O部分、S-CO-CO部分和S-CH2-Si部分。
5.根据权利要求3所述的有机硅化合物，其中所述包含硫
原子并且与所述橡胶组分反应的基团包含多硫基和硫酯基中至
少一种。
6.根据权利要求3所述的有机硅化合物，其中通式(I)中的
A由以下通式(II)、(III)或(IV)表示：
[其中式(II)中的W、R1、R2和R3具有与上述相同的含义；
式(II)、(III)或(IV)中的R8由以下通式(V)或(VI)表示：
(其中M、l和m具有与上述相同的含义，X和Y独立地为-O-，-NR4-
或-CH2-，R10为-OR4、-NR4R6或-R4，R11是-NR4-、-NR4-NR4-
或-N＝N-，条件是R4和R6具有与上述相同的含义)，或由
-M-ClH2l-(其中M和l具有与上述相同的含义)表示；
式(III)中的R9由以下通式(VII)或(VIII)表示：
(其中M、X、Y、R10、R7、l和m具有与上述相同的含义)，或由
-Cl-H2...
【专利技术属性】
技术研发人员：幸村宪明，加藤诚一，堀江晓，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：
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