轮胎用橡胶组合物和充气轮胎的制作方法_3

文档序号:9332042阅读:来源:国知局
(芳烷基)秋兰姆。同时,该化合物包括其中RD连接至苯并咪唑基或由 具有1至8个碳原子的直链、支链或脂环族的烷基和芳基取代的胍基的各自具有2至8个碳 原子的直链或支链的烷基链部分的烷基、酰基、烷基氨基和烷基酰胺基的N,N' -二(1H-苯 并咪唑-2-基)-?,《'-双硫烷二基二烷胺、N,N' -二(苯并咪唑-2-基)-?,《'-双硫 烷二基二烷酰胺、双[?_(苯并咪唑-1-基)-?_烷氧基]双硫烷、双[?_(2,3_二苯基胍 基)烷基]双硫烷。在上述化合物中的苯并咪唑的碳原子和氮原子上的氢可以由具有1至 4个碳原子的直链或支链的烷基、卤素原子、氨基、羟基和巯基中的任一种取代。
[0071]可以用于本发明的羧酸酰肼化合物(E)由以下式(V)表示:
[0072]
[0073](其中RE表示连接至苯并咪唑基或胍基的各自具有2至8个碳原子的直链或支链 的烷基链的烷基、酰基、烷基氨基和烷基酰胺基中的任一种;在所述苯并咪唑骨架的碳原子 和氮原子上的氢可以由具有1至4个碳原子的直链或支链的烷基、卤素原子、氨基、羟基和 巯基中的任一种取代;并且所述胍基可以由具有1至8个碳原子的直链、支链或脂环族的烷 基和芳基中的任一种取代)。
[0074] 由式(V)表示的羧酸酰肼(E)区别于上述烷叉基酰肼(C)并且不具有C=N双 键。其来源自具有2至8个碳原子的直链烷基链部分的羧酸,并且该化合物是其中酰基连 接至酰肼的一侧处的氮原子的羧酸酰胺。特别地,用于本发明的是,具有在五元环部分的碳 或氮处直接或经由氮原子连接至烷基链部分的苯并咪唑基、或胍基的化合物。同时,在苯并 咪唑基的碳原子和氮原子上的氢可以由具有1至4个碳原子的直链或支链的烷基、卤素原 子、氨基、羟基和巯基中的任一种取代。特定的化合物包括例如2_[ (1H-苯并咪唑-2-基) 氨基]乙酰肼和2-(2-氨基-苯并咪唑-1-基)乙酰肼。
[0075]基于100重量份的橡胶组分,选自双马来酰亚胺化合物(B)、烷叉基酰肼化合物 (0、双硫烷化合物(D)和羧酸酰肼化合物(E)的至少一种炭黑偶联剂的总配混量是0.05 至20重量份。如果总配混量小于0. 05重量份,则不能期望效果,并且如果该量超过20重量 份,则发热性明显地恶化。如果总配混量是2至20重量份,则发热性在改善方面趋于降低, 但抗龟裂性改善;从而从两效果之间的平衡的观点,使炭黑偶联剂以20重量份以下的量使 用。炭黑偶联剂优选以0.05至2重量份的量使用。当炭黑(A)与橡胶组合物配混和混炼 时,选自以上化合物(B)至(E)中的至少一种炭黑偶联剂优选与满足在粒度分布中的AD1Q 和ADs。的条件的炭黑(A) -起配混。在以上情况下,将炭黑偶联剂优选在配混之后添加, 并且适当选择炭黑偶联剂的一并或分开配混,以致其满足炭黑(A)与橡胶组合物的配混方 法。
[0076] 天然橡胶(NR)单独或选自例如异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、氯丁橡胶 (CR)、丁基橡胶(IIR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)和乙烯-丙 烯-二烯橡胶(EPDM)等的合成橡胶可以适当地配混,以致获得了由50至100重量份的天 然橡胶和/或〇至50重量份的合成橡胶组成的100重量份的橡胶,并且该橡胶可以用于本 发明的橡胶组合物。天然橡胶优选占有80至100重量份。
[0077] 除了上述橡胶组分和满足在粒度分布中的ADi。和ADS。的条件的炭黑以外,本发 明的橡胶组合物可以包含通常用于橡胶工业的各种组分。例如,能够列为各种组分的是,例 如填料(例如,例如二氧化娃等的补强填料和例如碳酸妈等无机填料);硫化促进剂;防老 剂;氧化锌;硬脂酸;软化剂;和抗臭氧剂等的添加剂。能够列出为硫化促进剂的是,噻唑系 硫化促进剂,例如M(2-巯基苯并噻唑)、DM(二硫化二苯并噻唑基)和CZ(N-环己基-2-二 苯并噻唑基次磺酰胺);秋兰姆系硫化促进剂,例如TT(硫化四甲基秋兰姆);和胍系硫化 促进剂,例如DPG(二苯胍)。
[0078] 进一步,基于100重量份的橡胶组分,硫磺可以在1至10重量份的范围内添加,并 且其可以在优选1至7重量份,更优选2至4重量份的范围内添加。
[0079] 通过使用根据本发明的炭黑获得的橡胶组合物可以通过将组分通过例如班伯里 密炼机和混炼机等的手段混炼来生产,并且与传统橡胶组合物相比,其表现出低发热性和 高的耐久性,以致橡胶组合物可以适当地用于例如客车、卡车和重型设备等的大型轮胎的 软质加强件部分。
[0080] 图2是示出用于大型车辆的轮胎的半部分截面图。在图2示出的本实施方案的轮 胎1中,配置在邻接至在胎圈4处折叠的折叠帘布层帘线5a的外侧并且高如轮胎高度H的 一半以下并且存在于与以上胎圈4相比更上方的区域7的一部分或全部上的软质加强件橡 胶组合物如上所述通过将基于100重量份的橡胶组分由50重量份的天然橡胶组成的橡胶 组分与20至110重量份的满足ADi。和ADs。的条件的炭黑和0. 05至20重量份选自化合 物(B)至(E)中的至少一种炭黑偶联剂混炼来制备。
[0081] 即,如作为用于通常的大型车辆的轮胎的情况,本实施方案的轮胎1包括胎面部 2、配置在其两侧的一对胎侧部3、和一对胎圈部4。以上各部分装配有安装在埋设的胎圈 部4与未示出的另一个胎圈部4之间的胎体5、和包括在胎体5的外侧处用于补强胎面部3 的多个钢丝帘线的带束层6。胎体和带束包括通过将例如钢丝帘线等的金属补强部件由覆 盖橡胶覆盖来制备的胎体帘布层和带束帘布层。同时,以直接覆盖在例如钢丝帘线等的金 属补强部件的表面上,或覆盖来自金属帘线等的编织物的外周的这样的方式来使用覆盖橡 胶。
[0082] 此处,本发明的橡胶组合物用于具有轮胎轮辋直径为优选25英寸以上,进一步优 选40英寸以上的大型重负荷用轮胎。在以上情况下,橡胶组合物更适当地用于其中折叠帘 布层帘线5a至轮胎表面的厚度的最大部分(在图2中的8的长度),S卩,最大厚度是30mm 以上,特别40mm以上的轮胎。
[0083] 包括上述橡胶组合物的软质加强件橡胶7占优选至少50体积%,特别优选60体 积%。
[0084] 在通过装配上述软质加强件橡胶而构成的轮胎中,软质加强件橡胶在方面改善了 发热性和抗龟裂性。例如,橡胶在重负荷下在行驶之后不扭曲,并且提高了轮胎抗龟裂性并 且改善了行驶耐久性和安全性。因此,软质加强件橡胶适合于用于大型车辆和重负荷的轮 胎。本发明的轮胎可以不仅由空气也由例如氮气等的惰性气体填充内部。
[0085] 实施例
[0086] 下一步,本发明会参考实施例和比较例更详细地说明,但本发明不会限于实施例 和比较例。
[0087] 用于软质加强件橡胶的橡胶组合物通过将100重量份的包括天然橡胶和/或合成 橡胶的聚合物与包括满足表1中示出的ADi。和ADS。的各种条件的炭黑的组分配混来制 备,并且将该橡胶组合物在145°C和60分钟的条件下硫化从而生产具有4000R57的轮胎尺 寸的轮胎。将因此获得的各试验轮胎通过以下评价方法用于评价软质加强件橡胶7的发热 性和耐久性。
[0088] 发热件的评价:
[0089] 将离在产品轮胎的第二轮辋线部分中的折叠帘布层的外侧处的软质加强件橡胶 部分中的折叠帘布层1_的外侧的橡胶取样,从而通过分光仪的手段测量粘弹性并且比较 5%tanS的粘弹性。实施例1至17和比较例1至6的值由指数示出,其中比较例1的值 设定为1〇〇,并且实施例18至30和比较例7至9的值由指数示出,其中比较例7的值设定 为100。该值越大,发热性越好。
[0090] 耐久件的评价:
[0091] 将产品轮胎的软质加强件橡胶以与上述相同的方式取样,并且将因此获得的橡胶 样品用于通过循环疲劳测试的手段测量耐久性并且根据导致破坏的破坏频率来比较它们。 实施例1至17和比较例1至6的值由指数示出,其中比较例1的值设定为100,并且实施例 18至30和比较例7至9的值由指数示出,其中比较例7的值设定为100。该值越大,耐久 性越好。
[0092]
[0093]
[0094]
[0095]
[0096] 合成橡胶:
[0097] SBR:苯乙烯-丁二烯橡胶
[0098] BR:丁二烯橡胶
[0099] 炭黑偶联剂:
[0100] 化合物a:N,N' -二苯基甲烧双马来酰亚胺,Mitsui Chemicals, Inc.制造
[0101] 化合物b:3_羟基-N-(l,3-二甲基亚丁基)-2_萘甲酸酰肼
[0102] 化合物c:3_羟基-N-(l-甲基乙叉基)-2_萘甲酸酰肼
[0103] 化合物d:N,N'-二(1-甲基乙叉基)-间苯二甲酸二酰肼
[0104] 化合物e:N-(1-甲基乙叉基)_异烟酰肼
[0105] 化合物f:二硫化四(2-乙基己基)秋兰姆
[0106] 化合物g:N,N'-二(1H-苯并咪唑-2-基)-2, 2'-双硫烷二基乙烷胺
[0107] 化合物h:N,N' -二(1H-苯并咪唑-2-基)-3, 3'-双硫烷二基二丙烷酰胺
[0108] 化合物i:双[3-(2-氨基苯并咪唑-1-基)-3-氧基丙基]双硫烷
[0109] 化合物j :双[6-(2-氨基苯并咪唑-1-基)-6-氧基己基]双硫烷
[0110] 化合物k:双[2-(2, 3-二苯基胍基)乙基]双硫烷
[0111] 化合物m:2-[(lH-苯并咪唑-2-基)氨基]乙酰肼<
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