充气轮胎的制作方法

文档序号:8947021阅读:262来源:国知局
充气轮胎的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种充气轮胎。
【背景技术】
[0002] 充气轮胎由包括胎面、胎侧翼、胎侧壁等的各种部件组成。运些部件提供各种合适 的性能。为了安全及其它原因,与路面接触的胎面需要具有湿抓地性能等。通过添加氨氧 化侣改进运些性能的方法。不幸的是,该方法劣化耐磨性,并且由此在用于常规公用道路的 轮胎的生产中很少采用。
[0003] 其它方法为:例如,增加溶液聚合苯乙締-下二締橡胶中的苯乙締含量或乙締基 含量的方法、使用改性溶液聚合苯乙締-下二締橡胶从而控制tan5曲线的方法、增加二氧 化娃含量从而提供较高的tan5峰的方法、增加液态树脂的方法等。现在,仍然难W在维持 其它物理性能的同时改进湿抓地性能。
[0004] 此外,通常地,用于具有出色性能的各种部件的橡胶组合物的配方是使用实验室 试验被单个设计的,并且所获得的部件随后彼此组装在一起从而形成充气轮胎(参见专利 文献1~3)。然而,即使充气轮胎使用在实验室试验中呈现出色性能例如耐磨性的胎面橡 胶组合物形成,在硫化后,胎面和其相邻的胎侧翼或胎侧壁之间的最终结合表面有时仍状 态不良(例如,卷曲、剥离,或者胎侧翼或胎侧壁的薄膜部分损坏)。 阳0化]具体来说,其中胎侧翼或胎侧壁在胎面上薄薄地延伸的薄膜现象时有发生,从而 在硫化期间于胎面的接地区域中形成薄膜。运导致问题例如在道路试验中急剧降低的初 始抓地性能、鱗片状(the化rmofscales)薄膜的剥离等。由于在试验中使用例如根据 JATMA标准评分的湿抓地性能、来自初始磨合阶段中进行的行驶试验的结果,故较差的初始 抓地性能意味着产品价值的大幅降低。
[0006] 因此,存在对于如下充气轮胎的需要:所述充气轮胎在胎面与胎侧翼或胎侧壁之 间具有良好的最终结合表面,同时保证用于胎面的湿抓地性能和耐磨性,并进一步保证胎 侧翼、胎侧壁或其它部件所需性能。
[0007] 引文列表 阳00引专利文献
[0009] 专利文献 1:JP4308289B
[0010] 专利文献 2:JP2008-24913A
[0011] 专利文献 3:JP4246245B

【发明内容】
阳〇1引技术问题
[0013] 本发明旨在于解决上述问题并提供如下充气轮胎:在胎面和与其邻接的胎侧翼或 胎侧壁之间具有出色的最终结合表面,同时保证轮胎所需的性能例如湿抓地性能、耐磨性、 和耐随时间降解性能。
[0014] 解决问题的方法
[001引本发明设及一种充气轮胎,其包括胎面、和与胎面邻接的胎侧翼或胎侧壁,
[0016] 所述胎面由胎面橡胶组合物形成,在胎面橡胶组合物中,基于每100质量份的橡 胶组分,所述胎面橡胶组合物具有1~60质量份的氨氧化侣、W及0. 56~1. 25质量份的源 自交联剂的净硫含量,所述氨氧化侣的平均粒径为0. 69ymW下,氮吸附比表面积为10~ SOmYg,
[0017] 所述胎侧翼或胎侧壁由胎侧壁橡胶组合物或胎侧翼橡胶组合物形成,在胎侧翼橡 胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中,基于每100质量份的橡胶组分,所述胎侧翼橡胶组合物 或胎侧壁橡胶组合物具有1. 3~2. 5质量份的源自交联剂的净硫含量,
[0018] 胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量和胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组 合物中的源自交联剂的净硫含量满足如下关系:
[0019] (胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中的源自交联剂的净硫含量)/(胎面橡 胶组合物中源自交联剂的净硫含量)《2.5。
[0020] 基于每100质量份的橡胶组分,胎面优选包含20~130质量份的氮吸附比表面积 为40~350m2/g的湿二氧化娃。
[0021] 基于100质量%的橡胶组分,胎面优选包含20~70质量%的用稀±催化剂合成 的聚下二締橡胶。
[0022] 本发明的有利效果
[0023] 本发明设及一种充气轮胎,其包含胎面W及与胎面相邻的胎侧翼或胎侧壁。由于 特定氨氧化侣的量和在胎面配方中源自交联剂的净硫含量、在胎侧翼或胎侧壁中源自交联 剂的净硫含量被设定为满足特定条件,故本发明所提供的充气轮胎具有在胎面W及与其相 邻的胎侧翼或胎侧壁之间出色的最终结合表面,同时保证了轮胎所需性能例如湿抓地性 能、耐磨性和耐随时间降解性能。
【附图说明】
[0024] 图1是示意图,其说明在轮胎表面上的氨氧化侣和路面上的二氧化娃之间发生的 瞬时反应,或者在捏合期间二氧化娃与氨氧化侣的成键。
[0025] 图2显示了具有TOS结构的乘用车用硫化轮胎的胎肩部及其附近的示例性横截面 概要图。
[0026] 图3显示了具有SOT结构的用于重载汽车、轻型卡车、大型SUV、大型乘用车的硫化 轮胎的胎肩部及其附近的示例性横截面概要图。
[0027] 图4显示了在硫化后胎面W及其相邻的胎侧翼或胎侧壁之间的结合区域的示例 性横截面概要图。
[0028] 图5显示了说明纯硫组分迁移现象的示例性横截面概要图;W及显示硫化后胎侧 翼的横截面(1)和(2)中的净硫含量的典型分布曲线图。
【具体实施方式】
[0029] 本发明的充气轮胎包含胎面W及与胎面相邻的胎侧翼或胎侧壁。胎面由胎面橡胶 组合物形成,所述胎面橡胶组合物具有特定含量的特定氨氧化侣和特定的源自交联剂的净 硫含量。此外,胎侧翼或胎侧壁由具有特定的源自交联剂的净硫含量的胎侧翼橡胶组合物 或胎侧壁橡胶组合物形成。进一步,胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量对在胎侧翼 橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量的比率满足特定关系。
[0030] 如此处所使用的,在胎面橡胶组合物、胎侧翼橡胶组合物、或胎侧壁橡胶组合物 中,化学品例如交联剂或氨氧化侣的量各自是指混合(或添加)到未硫化橡胶组合物中的 量。换言之,在胎面橡胶组合物、胎侧翼橡胶组合物、或胎侧壁橡胶组合物中,化学品的量表 示未硫化胎面橡胶组合物、未硫化胎侧翼橡胶组合物、或未硫化胎侧壁橡胶组合物中化学 品的理论用量。"理论用量"是指在未硫化橡胶组合物制备中引入的化学品的量。
[0031] 湿抓地性能可W通过向胎面添加具有特定氮吸附比表面积和特定平均粒径的氨 氧化侣进行改进。该作用可能由W下效果(1)~(3)产生。
[0032] (1)在捏合期间,所添加的氨氧化侣部分转化为莫氏硬度等于或高于二氧化娃的 氧化侣,或者氨氧化侣与二氧化娃成键并由此固定化。该氧化侣聚集体或氨氧化侣被认为 提供了错固效应,由此提高了湿抓地性能。
[0033] (2)由于在行驶期间路面上的二氧化娃和轮胎表面上的氨氧化侣之间的接触(摩 擦),如图1所示,共价键被认为瞬间形成,提高湿抓地性能。
[0034] (3)潮湿道路上的轮胎表面的一部分经由水膜与路面接触。通常,该水膜被认为通 过在轮胎与路面直接接触的位置处产生的摩擦热而蒸发。当包含氨氧化侣时,摩擦热被认 为有利于轮胎表面上氨氧化侣的吸热反应进程(如"Al(OH)3 - 1/2Al2〇3+3/2 &0"所示), 由此导致水膜(水分)的蒸发减少。如果水膜蒸发,那么在轮胎表面和路面之间形成空隙 空间,由此在路面和轮胎之间的接触面积减少,运导致湿抓地性能下降。
[0035] 因此,湿抓地性能通过添加氨氧化侣的作用进行改进。然而,该添加通常劣化耐磨 性。因此,难W获得运些性能的良好平衡。在本发明的充气轮胎中,由于向胎面中添加了特 定量的特定氨氧化侣,并且控制了胎面、和胎侧翼或胎侧壁中的源自交联剂的净硫含量,故 耐磨性的劣化减少,并且由此实现了耐磨性和湿抓地性能的平衡改进。进一步,如果在胎面 的橡胶组分中使用稀±催化的聚下二締橡胶,那么耐磨性被显著改进,运导致运些性能的 平衡的进一步改进。
[0036] 此外,控制胎面配方中的净硫含量从而提供良好的粘合强度、或良好的在胎面和 其相邻胎侧翼或胎侧壁之间的最终结合表面,同时保证胎侧翼、胎侧壁或其它部件所需性 能。
[0037] 乘用车用充气轮胎通常具有如图2所示结构,即冠包侧(tread-over-sidewall, TO巧结构,其中胎面和胎侧翼彼此相邻。因此,在具有该结构的未硫化轮胎硫化后,如图 2(c)所示,胎侧翼的上边缘位于距离如图2(d)中所示胎肩边缘(参照)±10mm范围内。然 而,在硫化后,如下现象时有发生:如图2(b)所示,其中胎面接地部分被胎侧翼大幅覆盖的 薄膜现象(超过-IOmm位置);W及如图2 (a)所示,其中最终胎侧翼边缘由于收缩或權
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