专利名称：充气轮胎的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种充气轮胎。
背景技术：
近年来，充气轮胎所需性能范围广泛，并且特别是客车用轮胎和商用车用轮胎被要求以良好平衡方式具有出色的滚动阻力(低生热性)、道路上摩擦力(湿地能力和干地能力)以及耐磨性。传统上，为了获得以良好平衡方式具有出色滚动阻力、道路上摩擦力和耐磨性的轮胎，已经采用了各种方法。例如，已知制备具有胎面行驶面/胎面基部的双层结构的胎面，其中，具有道路上(湿地能力和干地能力)摩擦力和耐磨性的橡胶组合物被用于胎面行驶面，并且具有低生热性能的橡胶组合物被用于胎面基部。此外，已知的是通过用二氧化硅替换炭黑(作为填料混入胎面行驶面用橡胶组合物)，随后对于在小变形处路面的凹面和凸面性能提高，并且充气轮胎的湿地性能得到改进。对于混入用于胎面行驶面的橡胶组合物的橡胶组分，考虑到道路上摩擦力、耐磨性、和轮胎的预期用途(例如使用环境的温度和工作负荷)，优选使用二烯橡胶例如苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶和天然橡胶，因为其可以提供合适的玻璃化转变温度(Tg)。然而，在大量二氧化硅混入用于胎面行驶面的橡胶组合物中的情况下，特别是在二氧化硅的混合量大于炭黑的情况下，即使混合了二氧化硅的扩散改进剂、硅烷偶联剂、软化剂例如操作油/树脂、低分子量丁二烯、低分子量苯乙烯-丁二烯等，在胎面主沟槽底部中由于膨胀的初始拉伸形变(膨胀形变)仍变大，即在切口开口试验中切口开口的量增加。这是因为通过增加混入橡胶组合物的二氧化硅的量，在捏合后橡胶组合物中，不能与硅烷偶联剂连接的二氧化硅的量增加。亦即，没有能够与硅烷偶联剂连接的二氧化硅重新聚集，并且由此导致未硫化胎面的收缩。此外，当与其中仅混合炭黑作为填料的橡胶组合物相比时，即使未硫化胎面在硫化模具中进行硫化后，在接着的冷却中导致大量收缩。在硫化后接着的冷却中的该收缩是主沟槽底部中膨胀变形的原因。此外，因为硫化前存在于硅烷偶联剂和未反应二氧化硅、以及橡胶组分之间的空间或存在于橡胶组分中的挥发性气体在硫化和冷却后消失，由于二氧化硅的混合，收缩增加。另一方面，在用于胎面基部的橡胶组合物中，已知充气轮胎的滚动阻力通过采用具有少量填料和大量橡胶组分的橡胶组合物进行改进。此外，因为滚动阻能够进一步通过增加胎面中胎面基部的体积百分比进行改进，例如将胎面基部设定为胎面基部不会变为路面接触区的高度，即，磨损指示器的高度。此处，磨损指示器是沟槽深度较浅的部分，这是必须提供的在充气轮胎胎面中主沟槽最深部分开始的预定高度(对于客车用轮胎为1.6mm)，并且由于轮胎胎面的磨损，其提供了用于更换新胎时间的指示。然而，在 用于胎面基部的橡胶组合物中橡胶组分的含量增加越多，在胎面中胎面基部的体积百分比增加越多，硫化前和硫化后的收缩越容易出现。该收缩是沟槽底部中膨胀变形的原因。如果上述膨胀变形变大，那么增加了通过在主沟槽底部中的臭氧或光的刺激产生的初始切口的长度，并导致使用中在反复变形后胎面沟槽裂纹(TGC)的产生。由于在使用中的反复变形，所产生的TGC可能到达胎面内部的胎面基部或缓冲层，并可能导致轮胎的分尚、漏气、和爆裂。为了防止膨胀变形，已知的是对轮胎形状进行设计，以便主沟槽通过膨胀变窄，亦即，当与胎冠部分(crown portion)比较时，胎肩部没有通过由于膨胀引起的轮胎的膨胀被拉伸到胎侧壁的一侧，而是向着接触路面的方向突出。然而，在其中主沟槽通过膨胀变窄的轮胎中，由于胎肩部分向接触路面的方向凸起，胎肩部分的道路接触面积变得比胎冠部分的大，并因此，较低的高速耐久性和/或胎冠区域上的橡胶磨损降 低了轮胎性能。此外，理论上，考虑通过混合以覆盖用于胎面行驶面的橡胶组合物中二氧化硅的总表面积的量混合硅烷偶联剂来改进二氧化硅的可分散性和防止团聚的二氧化硅。然而，用硅烷偶联剂覆盖二氧化硅的总表面积并不容易，而且问题没有得到解决。进一步，虽然通过经常在硫化模具或生胎表面上在低温和长时间硫化下采用脱模剂来改进橡胶滑动的防止膨胀变形和TGC产生的技术是已知的，但是，其产率不良，并因此不切实际。此外，虽然所采用脱模剂的例子包括硅油，但是采用硅油的轮胎导致不均匀的光泽度，并且轮胎的外观出现降解，并且在硅油侵入组分(components)之间的连接交界面的情况下，妨碍了二烯橡胶的交联反应，并且易于出现交界面的分离，因此，并不优选。在JP 2011-116847A中，描述了充气轮胎通过混合特定量的特定石蜡、磺酰胺硫化促进剂、胍硫化促进剂和硫进行生产，所述充气轮胎在外观、耐候性和不平整道路的耐用性上出色。然而，并未考虑到抑制在主沟槽底部中的变形。进一步，虽然在例如JP2011-1521A中描述了具有胎面行驶面/胎面基部双层结构的胎面的充气轮胎，但并未考虑抑制主沟槽底部中的变形。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充气轮胎，其具有出色的滚动阻力、湿地性能和耐磨性，并且其中胎面沟槽裂纹的产生得到抑制。本发明涉及具有胎面的充气轮胎，所述胎面包含胎面行驶面和胎面基部。所述胎面行驶面使用用于胎面行驶面的橡胶组合物制备，基于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含:(A) 40 115质量份的具有70 300m2/g BET比表面积的二氧化硅，以及⑶3 40质量份的炭黑和/或无机填料。(A)和⑶的总含量为50 120质量份，并且用于胎面行驶面的橡胶组合物包含0.5 5质量份的脱模剂，所述脱模剂包含选自由脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺以及酰胺酯所组成的组的至少一种。所述胎面基部使用用于胎面基部的橡胶组合物制备，基于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含:30 55质量份具有70 300m2/g BET比表面积的炭黑和/或二氧化硅。在有效路面接触宽度内，胎面的总体积中胎面基部的体积为15 50%。优选在道路接触面一侧内，胎面基部的末端部分为从主沟槽最深部分起距离轮胎的道路接触面2.0mm或者更近。
进一步，优选，用于胎面行驶面的橡胶组合物进一步包含0 1.0质量份的二苯胍和0.1 4质量份的以下式(I)所述化合物:以及/或者以下式(2)所示化合物:[化学式I]
权利要求
1.一种具有胎面的充气轮胎，所述胎面含有胎面行驶面和胎面基部，其特征在于: 所述胎面行驶面使用用于胎面行驶面的橡胶组合物制备，基于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含: (A)40^115质量份的具有7(T300m2/g BET比表面积的二氧化硅， (B)3^40质量份的炭黑和/或无机填料，以及 0.5飞质量份的脱模剂，所述脱模剂包含至少一种选自于由脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺以及酰胺酯所组成的组， 其中，(A)和(B)的总含量为50 120质量份， 所述胎面基部使用用于胎面基部的橡胶组合物制备，基于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含: 3(T55质量份具有7(T300m2/g BET比表面积的炭黑和/或二氧化硅；并且 在有效路面接触宽度内，胎面的总体积中胎面基部的体积为15to50%。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于， 在道路接触面一侧内，胎面基部的末端部分为从主沟槽最深部分起距离轮胎的道路接触面2.0mm或者更近。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于， 用于胎面行驶面的橡胶组合物进一步包含(Tl.0质量份的二苯胍和0.广4质量份的以下式(I)所述化合物:· SS R1OxIIIl /OR3 ——S——Zn——S——(I) R2O^\〇R4 其中，R^R4各自独立地是具有广18个碳原子的直链或支链烷基，或者具有5 12个碳原子的环烷基， 以及/或者以下式(2)所示化合物: SS R5OxII t ' Il /OR7〉P——f-S-^(2) R6OxxOR8 其中x是I以上的整数，并且R^R8各自独立地是具有f 18个碳原子的直链或支链烷基，或者具有5 12个碳原子的环烷基。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种充气轮胎，其滚动阻力、湿地性能和耐磨性出色，并且其中胎面沟槽裂纹的产生被抑制。本发明充气轮胎是具有胎面的充气轮胎，所述胎面包含胎面行驶面和胎面基部。所述胎面行驶面使用用于胎面行驶面的橡胶组合物制备，所述橡胶组合物包含预定量的具有70~300m2/g BET比表面积的二氧化硅，预定量的炭黑和/或无机填料，以及0.5~5质量份的脱模剂，所述脱模剂包含选自由脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺以及酰胺酯所组成的组的至少一种。所述胎面基部使用用于胎面基部的橡胶组合物制备，基于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含预定量的具有70~300m2/g BET比表面积的炭黑和/或二氧化硅。
文档编号C08K3/04GK103242578SQ201310004549
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月7日 优先权日2012年2月7日
发明者宫崎达也 申请人:住友橡胶工业株式会社