專利名稱:防爆輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種防爆輪胎,其具有的側(cè)壁加強層能兼顧低發(fā)熱性和高硬度,并且耐久度得到了改善。
背景技術(shù):
目前實際應(yīng)用的防爆輪胎在其側(cè)壁部分內(nèi)部具有高硬度的側(cè)壁加強層,因此即使汽車在漏氣造成的氣壓損失的狀態(tài)下,也能夠行駛一定的距離。從而可以不必常備備用輪胎,并且可以實現(xiàn)車輛整體重量的減輕。
但是,由于防爆輪胎的側(cè)壁加強層在低內(nèi)壓行駛的情況下支撐汽車的重量,它們會由于行駛中的反復(fù)嚴重形變而出現(xiàn)熱老化的問題。因此,防爆輪胎在低內(nèi)壓狀態(tài)下的行駛速度和行駛距離就受到了限制。
盡管有通過加厚側(cè)壁加強層以抑制形變并且防止由形變造成破裂的方法,作為一種改善防爆輪胎耐久度的有效的方法,會有輪胎重量增大的問題,并且這與防爆輪胎減輕重量的基本目的相悖。
此外,已知的另一個方法是通過增加增強填充料例如炭黑的混入量,從而增強橡膠的硬度,并且抑制側(cè)壁加強層的形變。但是在例如揉合和擠壓步驟中的負荷較大,并且硫化后物理性質(zhì)中的發(fā)熱量較大,對于防爆輪胎耐久度的提高并不盡如人意。
在日本未審查專利申請第2002-155169號中公開了一種降低發(fā)熱量的方法,通過向側(cè)壁加強層增加硫化劑和硫化促進劑的混入量而不增加用于增強的填充料例如炭黑的混入量,以提高側(cè)壁加強層的硫化密度,并且減少防爆輪胎在低內(nèi)壓行駛時的形變,但這會出現(xiàn)側(cè)壁加強層的延伸率下降以及抗破裂強度下降的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種防爆輪胎,其具有的側(cè)壁加強層能兼顧低發(fā)熱性和高硬度,并且耐久度得到了改善。
本發(fā)明涉及一種橡膠組合物,以100重量份的橡膠組分為基準,含有10~100重量份的炭黑,以及2重量份或更多的硫或含硫的化合物。其中所述炭黑的氮吸附比表面積為30~100m2/g,并且鄰苯二甲酸二丁酯油吸收值為50ml/100g或更多;所述橡膠組分包含10~50wt%的共軛二烯聚合物或二烯和芳香族乙烯基化合物的共聚物,具有伯氨基和烷氧基甲硅烷基,并且具有-30℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變點,其中雙官能或更多的單體共聚為一條聚合鏈,和/或至少一部分(共)聚合鏈被雙官能或更多的偶聯(lián)劑所偶聯(lián)。
以100重量份的橡膠組分為基準,該橡膠組合物進一步優(yōu)選包含5~120重量份的層狀天然礦石。
本發(fā)明涉及一種防爆輪胎,其具有的側(cè)壁加強層包含該橡膠組合物。
圖1是本發(fā)明一個實施方式中的防爆輪胎右半側(cè)的截面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的橡膠組合物包含橡膠組分、炭黑、以及硫或含硫的化合物。
橡膠組分包含共軛二烯聚合物或二烯和芳香族乙烯基化合物的共聚物(共聚物1)。
共軛二烯烴的具體例子包括1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、以及其混合物。
芳香族乙烯基化合物的具體例子包括苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、2,4-二異丙基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、叔丁氧基苯乙烯、乙烯基芐基二甲胺、(4-乙烯基芐基)二甲氨基乙醚、N,N-二甲氨基乙基苯乙烯、乙烯基嘧啶、以及其混合物。其中,芳香族乙烯基化合物特別優(yōu)選為苯乙烯。
共軛二烯聚合物或共聚物1具有伯氨基(-NH2)和烷氧基甲硅烷基。
共軛二烯聚合物或共聚物1具有的伯氨基可以與聚合引發(fā)端、聚合中止端、聚合物主鏈以及側(cè)鏈鍵合,但從抑制聚合物末端的能量損失以及提高滯后損失特性考慮,優(yōu)選將伯氨基引入聚合引發(fā)端或聚合中止端。
共軛二烯聚合物或共聚物1具有的伯氨基的含量優(yōu)選為0.5mmol/kg或更多,進一步優(yōu)選為1mmol/kg或更多,并且更進一步優(yōu)選為2mmol/kg或更多。當含量小于0.5mmol/kg時,幾乎無法顯示引入伯氨基的效果,并且制得的橡膠組合物的滯后損失特性、耐磨性以及斷裂特性有無法充分提高的趨勢。此外,共軛二烯聚合物或共聚物1具有的伯氨基的含量優(yōu)選為200mmol/kg或更少,進一步優(yōu)選為100mmol/kg或更少,并且更進一步優(yōu)選為50mmol/kg或更少。當含量超過200mmol/kg時,與增強劑例如炭黑和二氧化硅的相互作用變大,并且混合粘度增大而使加工性能變差。
伯氨基含量的計算方法如下。
首先,將共軛二烯聚合物或共聚物1溶解在甲苯中之后,在大量甲醇中使其沉淀,并且因此分離得到了未與共軛二烯聚合物或共聚物1鍵合的含氨基的化合物,并且使其干燥。然后,根據(jù)JIS K7237中所述的“總氨量的測試方法”,使用共軛二烯聚合物或共聚物1作為樣品,測得氨基的總含量。接著,通過“乙酰丙酮封端(blocked)方法”,使用共軛二烯聚合物或共聚物1作為樣品,測定仲氨基和叔氨基的含量。使用鄰硝基甲苯作為溶劑溶解樣品,加入乙酰丙酮,使用高氯乙酸溶液進行電位滴定,通過由氨基的總含量減去仲氨基和叔氨基的含量,測得伯氨基的含量(mmol),并且通過使其除以用于分析的聚合物的重量,測得伯氨基的含量(mmol/kg)。
共軛二烯聚合物或共聚物1具有的烷氧基甲硅烷基可以與聚合引發(fā)端、聚合中止端、聚合物主鏈以及側(cè)鏈鍵合,但從抑制聚合物末端的能量損失以及提高滯后損失特性考慮,優(yōu)選將伯氨基引入聚合中止端。
烷氧基甲硅烷基具體包括二甲氧基甲基甲硅烷基、二乙氧基甲基甲硅烷基、二丁氧基甲基甲硅烷基、二丙氧基甲基甲硅烷基及類似物。
共軛二烯聚合物或共聚物1具有的烷氧基甲硅烷基的含量優(yōu)選為0.5mmol/kg或更多,進一步優(yōu)選為1mmol/kg或更多,并且更進一步優(yōu)選為2mmol/kg或更多。當含量小于0.5mmol/kg時,幾乎無法顯示引入烷氧基甲硅烷基的效果。即,制得的橡膠組合物的滯后損失特性、耐磨性以及斷裂特性有無法充分提高的趨勢。此外,共軛二烯聚合物或共聚物1具有的烷氧基甲硅烷基的含量優(yōu)選為200mmol/kg或更少,進一步優(yōu)選為100mmol/kg或更少,并且更進一步優(yōu)選為50mmol/kg或更少。當含量超過200mmol/kg時,與增強劑例如炭黑和二氧化硅的相互作用變得過大,并且混合粘度有增大的趨勢,而使加工性能變差。此外,烷氧基甲硅烷基的含量是通過紅外光譜測定在1160cm-1處由Si-C鍵引起的吸收量測得的。
在共軛二烯聚合物或共聚物1中,雙官能或更多的單體共聚為一條(共)聚合鏈,和/或至少一部分(共)聚合鏈被雙官能或更多的偶聯(lián)劑所偶聯(lián)。
雙官能或更多的單體包括二乙烯基苯、二異丙烯基苯、三乙烯基苯及類似物。雙官能或更多的單體的使用量優(yōu)選為5wt%或更少,并且進一步優(yōu)選為0.1wt%或更少。當其超過5wt%時,制得的橡膠組合物的加工性能和物理性質(zhì)偶爾會降低。此外,雙官能或更多的單體的使用量優(yōu)選為0.001wt%或更多。
此外,雙官能或更多的偶聯(lián)劑包括選自(a)異氰酸酯化合物和/或異硫氰酸酯化合物、(b)酰胺化合物和/或酰亞胺化合物、(c)吡啶基取代的酮化合物和/或吡啶基取代的乙烯基化合物、(d)有機硅化合物、(e)酯類化合物、(f)酮類化合物、以及(g)錫化合物中的至少一種化合物,并且優(yōu)選為(g)錫化合物。
在這些化合物中,組分(a)中異氰酸酯化合物和/或異硫氰酸酯化合物的具體例子優(yōu)選包括2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合型二苯基甲烷二異氰酸酯(C-MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、1,3,5-苯三異氰酸酯、1,4-二異硫氰酸苯酯及類似物。組分(b)中酰胺化合物和/或酰亞胺化合物的具體例子優(yōu)選包括酰胺化合物例如琥珀酰胺、鄰苯二甲酰胺、N,N,N’,N’-四甲基鄰苯二甲酰胺、草酰胺、以及N,N,N’,N’-四甲基草酰胺、以及酰亞胺化合物例如琥珀酰亞胺、N-甲基琥珀酰亞胺、馬來酰亞胺、N-甲基馬來酰亞胺、鄰苯二甲酰亞胺、以及N-甲基鄰苯二甲酰亞胺。
組分(c)中吡啶基取代的酮化合物和/或吡啶基取代的乙烯基化合物的具體例子優(yōu)選包括二苯甲酰吡啶、二乙酰吡啶、二乙烯基吡啶及類似物。
組分(d)中有機硅化合物的具體例子優(yōu)選包括二丁基二氯化硅、甲基三氯化硅、甲基二氯化硅、四氯化硅、三乙氧基甲基硅烷、三苯氧基甲基硅烷、三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、4,5-環(huán)氧庚基甲基二甲氧基硅烷、雙(三乙氧基甲硅烷丙基)四硫化物及類似物。
組分(e)中酯類化合物的具體例子優(yōu)選包括己二酸二乙酯、丙二酸二乙酯、鄰苯二甲酸二乙酯、戊二酸二乙酯、馬來酸二乙酯及類似物。
組分(f)中酮類化合物的具體例子優(yōu)選包括N,N-二甲基-1-氨基苯醌、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-二氨基苯醌、N,N-二甲基-1-氨基蒽醌、N,N,N’,N’-四甲基-1,4-二氨基蒽醌及類似物。
組分(g)中錫化合物的具體例子優(yōu)選包括四氯化錫、四溴化錫、丁基三氯化錫、甲基三氯化錫、辛基三氯化錫、二甲基二溴化錫、二甲基二氯化錫、二辛基二氯化錫、1,2-二(三氯甲甲钖烷基)乙烷、1,2-二(甲基二氯甲钖烷基)乙烷(原文stany1有誤,應(yīng)為stanny1)、1,4-二(三氯甲钖烷基)丁烷、1,4-二(甲基二氯甲钖烷基)丁烷、乙基三硬脂酸錫、丁基三辛酸錫、丁基三硬脂酸錫、丁基三月桂酸錫、二丁基二辛酸錫、二丁基二硬脂酸錫、二丁基二月桂酸錫及類似物。
此外,當使用錫化合物(g)作為偶聯(lián)劑使共軛二烯烴和芳香族乙烯基化合物共聚時,共軛二烯烴和芳香烯烴化合物發(fā)生陰離子聚合,并且然后,優(yōu)選在進行偶聯(lián)之前加入共軛二烯烴,當聚合活性端與雙官能或更多的錫化合物進行偶聯(lián)時,進行聚合并且得到含有共軛二烯單元-錫鍵合鏈的共軛二烯(共)聚合橡膠。這樣,通過在偶聯(lián)之前加入共軛二烯烴以抑制芳香族乙烯基化合物(苯乙烯)單元與錫鍵合鏈的形成,可以制得耐滾動摩擦性能和抗破裂性能出色的橡膠。
這些作用于聚合活性端的偶聯(lián)劑能夠單獨使用,或兩種或兩種以上組合使用。
共軛二烯聚合物或共聚物1的玻璃化轉(zhuǎn)變點為-30℃或更低,優(yōu)選為-50℃或更低,并且進一步優(yōu)選為-60℃或更低。當玻璃化轉(zhuǎn)變點超過-30℃時,發(fā)熱量增大,并且防爆性能下降。此外,共軛二烯聚合物或共聚物1的玻璃化轉(zhuǎn)變點指的是根據(jù)ASTM D3418的計算值。
共軛二烯聚合物或共聚物1的重均分子量優(yōu)選為100,000或更大,并且進一步優(yōu)選為150,000或更大。當重均分子量小于100,000時,制得的橡膠組合物的抗破裂性能、耐磨性以及低滯后損失特性不足。此外,共軛二烯聚合物或共聚物1的重均分子量優(yōu)選為2,000,000或更小,并且進一步優(yōu)選為1,500,000或更小。當重均分子量超過2,000,000時,加工性能有變差的趨勢。此外,重均分子量是通過使用凝膠滲透色譜(GPC)(HLC-8120,Tosoh公司生產(chǎn))轉(zhuǎn)換為聚苯乙烯測得的。
當使用共聚物1時,與共聚鏈結(jié)合的芳香族乙烯基化合物的含量優(yōu)選為25wt%或更少,并且進一步優(yōu)選為15wt%或更少。當結(jié)合的芳香族乙烯基超過25wt%時,發(fā)熱量增大,并且防爆性能下降。此外,當共聚物1為例如苯乙烯-丁二烯共聚物時,苯乙烯-丁二烯共聚物中結(jié)合的苯乙烯的含量是通過270MHz的1H-NMR測定的。
當使用共聚物1時,共軛二烯烴的聚合單元中乙烯基鍵(1,2-鍵和/或3,4-鍵)的含量優(yōu)選為60wt%或更少,并且進一步優(yōu)選為45wt%或更少。當結(jié)合的苯乙烯含量超過60wt%時,發(fā)熱量增大,并且防爆性能下降。此外,當共聚物1為例如苯乙烯-丁二烯共聚物時,乙烯基的含量是通過270MHz的1H-NMR測定的。
橡膠組分中共軛二烯聚合物或共聚物1的含量為10wt%或更大,并且優(yōu)選為20wt%或更大。當含量小于10wt%時,無法獲得由共軛二烯聚合物或共聚物1帶來的提高防爆性能的效果。此外,橡膠組分中共軛二烯聚合物或共聚物1的含量為50wt%或更小,并且優(yōu)選為40wt%或更小。當含量超過50wt%時,抗破裂強度下降并且防爆性能下降。
而橡膠組分,優(yōu)選與共軛二烯聚合物或共聚物1一起使用含有間同立構(gòu)1,2-聚丁二烯的二烯基橡膠(含有SPB的二烯基橡膠)。而含有SPB的二烯基橡膠能夠使用,例如,含有間同立構(gòu)1,2-聚丁二烯的丁二烯橡膠例如Ube工業(yè)有限公司生產(chǎn)的VCR-303、412和617、及類似物。
而橡膠組分,除了共軛二烯聚合物或共聚物1以及含有SPB的二烯基橡膠以外,還可以使用二烯基橡膠例如天然橡膠(NR)、丁二烯橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、異戊二烯橡膠(IR)、丁腈橡膠(NBR)、氯丁橡膠(CR)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯共聚橡膠(SIBR)、苯乙烯-異戊二烯共聚橡膠、以及異戊二烯-丁二烯共聚橡膠。
而橡膠組分,優(yōu)選將NR與共軛二烯聚合物或共聚物1以及含有SPB的二烯基橡膠組合使用。
炭黑的氮吸附比表面積(N2SA)為30m2/g或更大,并且優(yōu)選為35m2/g或更大。當N2SA小于30m2/g時,加強性能不足,并且無法獲得充分的耐久度。炭黑的N2SA為100m2/g或更小,并且優(yōu)選為60m2/g或更小。當N2SA超過100m2/g時,發(fā)熱量增大。
炭黑的鄰苯二甲酸二丁酯油吸收值(DBP油吸收值)為50ml/100g或更多,并且優(yōu)選為80ml/100g或更多。當DBP油吸收值小于50ml/100g時,難以獲得充分的加強性能。
以100重量份的橡膠組分為基準,炭黑的含量為10重量份或更多,優(yōu)選為20重量份或更多,并且進一步優(yōu)選為30重量份或更多。當含量小于10重量份時,無法獲得充分的強度。此外,以100重量份的橡膠組分為基準,炭黑的含量為100重量份或更少,優(yōu)選為70重量份或更少,并且進一步優(yōu)選為60重量份或更少。當含量超過100重量份時,橡膠的揉合和擠壓變得困難。
而用于本發(fā)明的硫化劑,提及的有硫和含硫的化合物,并且其中,從抑制硫在表面沉淀考慮,優(yōu)選使用不溶性硫作為硫化劑。此外,關(guān)于含硫的化合物,提及的有聚合型多硫化物和二硫化嗎啉及類似物。
不溶性硫的平均分子量優(yōu)選為10,000或更大,并且進一步優(yōu)選為100,000或更大。當平均分子量小于10,000時,容易發(fā)生低溫時的分解,并且在其表面容易發(fā)生沉淀。此外,不溶性硫的平均分子量優(yōu)選為500,000或更小,并且進一步優(yōu)選為300,000或更小。當平均分子量超過500,000時,低溫時的分散度有下降的趨勢。
以100重量份的橡膠組分為基準,硫和含硫的化合物的含量(純硫的含量)為2重量份或更多,并且進一步優(yōu)選為4重量份或更多。當含量小于2重量份時,硬度不足,彎曲度增大,并且防爆性能下降。
本發(fā)明的橡膠組合物進一步優(yōu)選包含層狀天然礦石。層狀天然礦石包括云母、粘土、滑石及類似物,但特別優(yōu)選云母。
云母的例子優(yōu)選為選自高嶺石、絹云母、金云母和白云母中的一種或多種,并且從硬度和抗破裂強度的平衡考慮,進一步優(yōu)選為絹云母。這些云母可以單獨使用或2種或2種以上組合使用。
層狀天然礦石的縱橫比(最大直徑與厚度的比值)優(yōu)選為3或更大,進一步優(yōu)選為5或更大,并且更進一步優(yōu)選為10或更大。當層狀天然礦石的縱橫比小于3時,難以獲得充分的橡膠硬度。此外,層狀天然礦石的縱橫比優(yōu)選為30或更小,并且進一步優(yōu)選為20或更小。當縱橫比大于30時,層狀天然礦石在橡膠中的分散度有下降的趨勢,并且抗破裂強度會下降。此外,通過使用電子顯微鏡觀測層狀天然礦石,并且測量任意50個顆粒的長軸直徑和短軸直徑,由平均長軸直徑a和平均短軸直徑b,將縱橫比定為a/b。
層狀天然礦石的平均顆粒直徑優(yōu)選為2μm或更大,進一步優(yōu)選為5μm或更大,并且更進一步優(yōu)選為10μm或更大。當平均顆粒直徑小于2μm時,會增加粉碎的費用,并且還會難以獲得充分的橡膠硬度。此外,層狀天然礦石的平均顆粒直徑優(yōu)選為30μm或更小,并且進一步優(yōu)選為20μm或更小。當平均顆粒直徑超過30μm時,層狀天然礦石會成為破裂的起始點,并且耐撓曲疲勞性有降低的趨勢。此外,平均顆粒直徑指的是層狀天然礦石長軸直徑的平均值。
以100重量份的橡膠組分為基準,層狀天然礦石的含量優(yōu)選為5重量份或更多,并且進一步優(yōu)選為10重量份或更多。當含量小于5重量份時,加入層狀天然礦石的效果無法充分獲得。此外,層狀天然礦石的含量優(yōu)選為120重量份或更少,并且進一步優(yōu)選為80重量份或更少。當含量超過120重量份時,層狀天然礦石在橡膠中難以分散,并且易于發(fā)熱。
此外,優(yōu)選將硅烷偶聯(lián)劑與層狀天然礦石一起加入到本發(fā)明的橡膠組合物中。
硅烷偶聯(lián)劑的例子包括雙(3-三乙氧基甲硅烷丙基)四硫化物、雙(3-三甲氧基甲硅烷丙基)四硫化物、雙(2-三乙氧基甲硅烷丙基)四硫化物、3-巰基丙基三乙氧基硅烷、2-巰基乙基三甲氧基硅烷及類似物。這些硅烷偶聯(lián)劑可以分別單獨使用或隨意組合使用。
以100重量份的橡膠組分為基準,硅烷偶聯(lián)劑的加入量優(yōu)選為2重量份或更多,并且進一步優(yōu)選為4重量份或更多。當含量小于2重量份時,加入硅烷偶聯(lián)劑的效果無法充分獲得。此外,以100重量份的橡膠組分為基準,硅烷偶聯(lián)劑的加入量優(yōu)選為20重量份或更少,并且進一步優(yōu)選為15重量份或更少。當含量超過20重量份時,獲得的效果不足,而且成本較高。
本發(fā)明的橡膠組合物中可以進一步包含通常用于輪胎組合物的氧化鋅、蠟、硬脂酸、油、抗氧化劑、硫化促進劑。
用于硫化促進劑的化合物包括很多種類,但是其中,亞磺酰胺基硫化促進劑作為遲滯基硫化促進劑最為常用,因為在制造過程中幾乎不發(fā)生過早硫化,并且硫化性能出色。此外,由于使用亞磺酰胺基硫化促進劑的橡膠組合物在硫化后橡膠的物理性質(zhì)中,由外力造成的形變的發(fā)熱量也較低,本發(fā)明的最主要目的即提高防爆輪胎的耐久度的效果出眾。
亞磺酰胺基硫化促進劑的例子包括TBBS(N-叔丁基-2-苯并噻唑亞磺酰胺)、CBS(N-環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺)、DZ(N,N’-二環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺)、及類似物。而其他硫化促進劑能夠使用,例如,MBT(巰基苯并噻唑)、MBTS(二硫化二苯并噻唑)、DPG(二苯胍)、及類似物。
本發(fā)明的橡膠組合物的損耗彈性模數(shù)(E”)和復(fù)合彈性模數(shù)(E*)優(yōu)選滿足下列公式。
E”/(E*)2≤7.0×10-9Pa-1當E”/(E*)2大于7.0×10-9Pa-1時,低內(nèi)壓行駛時輪胎形變造成的發(fā)熱量會增大,并且會加速橡膠的熱老化,并因此有破裂的趨勢。
本發(fā)明的橡膠組合物在破裂時的拉伸強度(TB)優(yōu)選為10MPa或更大,并且更進一步優(yōu)選為12MPa或更大。當TB小于10MPa時,由該橡膠組合物制得的側(cè)壁加強層會由于使用防爆輪胎行駛時的汽車的負載而彎曲,并且其作為防爆輪胎的性能會有顯著下降的趨勢。
本發(fā)明的橡膠組合物優(yōu)選用于防爆輪胎的側(cè)壁加強層。這里,側(cè)壁加強層指的是位于防爆輪胎側(cè)壁部分內(nèi)側(cè)的內(nèi)襯條層。即使在輪胎沒有氣壓的狀態(tài)下,由于防爆輪胎中存在側(cè)壁加強層,仍然可以支撐汽車,并且提供了出色的防爆耐久度。
圖1顯示了側(cè)壁加強層8。數(shù)字分別為1表示輪胎,2側(cè)壁部分,3胎體簾布層,4帶束層,5胎面部,6胎圈芯,7胎圈部,8側(cè)壁加強層,以及9胎圈三角膠。如圖1所示,側(cè)壁加強層8位于由胎圈部7到與輪胎胎體簾布層3內(nèi)部相接觸的胎肩部,并且呈厚度向兩端逐漸減小的鐮刀狀。此外,側(cè)壁加強層具有兩層,由胎圈部到胎面部的邊緣,在胎體簾布層的主體部分和其折回部分之間,或在胎體或增強簾布層之間。
本發(fā)明的防爆輪胎具有包含該橡膠組合物的側(cè)壁加強層。
實施例本發(fā)明將基于實施例進行詳細介紹,但本發(fā)明不只限于此。
實施例中使用的各種化學品如下所述。
NRRSS#3BRVCR412,產(chǎn)自Ube工業(yè)有限公司(間同立構(gòu)1,2-聚丁二烯的含量為12wt%)
SBR1實驗室合成聚合物(苯乙烯與丁二烯的共聚物,結(jié)合的苯乙烯的含量為10wt%,乙烯基的含量為40wt%,重均分子量為450,000,伯氨基的含量為5.9mmol/kg,烷氧基甲硅烷基(二甲氧基甲基甲硅烷基)的含量為5.6mmol/kg,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-60℃,并且使用SnCl4偶聯(lián)的偶聯(lián)率為36%)SBR2實驗室合成聚合物(苯乙烯與丁二烯的共聚物,結(jié)合的苯乙烯的含量為21wt%,乙烯基的含量為55wt%,重均分子量為420,000,伯氨基的含量為5.8mmol/kg,烷氧基甲硅烷基(二甲氧基甲基甲硅烷基)的含量為5.6mmol/kg,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25℃,并且使用SnCl4偶聯(lián)的偶聯(lián)率為36%)炭黑(FEF)DIABLACK E,產(chǎn)自Mitsubishi化學公司(炭黑的N2SA為41m2/g,并且DBP油吸收值為115ml/100g)絹云母KM-8,產(chǎn)自Nippon Forum(縱橫比為15,并且平均顆粒直徑為17μm)硬脂酸硬脂酸Tsubaki,產(chǎn)自NOF公司氧化鋅氧化鋅No.2,產(chǎn)自Mitsui礦業(yè)&冶煉有限公司抗氧化劑ANTIGENE 6C,產(chǎn)自Sumitomo化學有限公司硅烷偶聯(lián)劑Si-75,產(chǎn)自Degussa日本有限公司不溶性硫MU-CRON OT,產(chǎn)自Shikoku化學公司硫化促進劑NOCCELER NS,產(chǎn)自O(shè)UCHISHINKO化學工業(yè)有限公司實施例1~2和對照例1~3根據(jù)表1所示的加入量,將除了不溶性硫和硫化促進劑以外的其他組分在150℃下揉合4分鐘。向揉合后獲得的產(chǎn)物中加入不溶性硫和硫化促進劑,并將混合物在80℃下揉合3分鐘,以制得橡膠組合物。
制備尺寸為245/40ZR18的未硫化防爆輪胎,其中分別包含實施例和對照例的橡膠組合物的內(nèi)襯條層作為側(cè)壁加強層,位于側(cè)壁部分內(nèi)側(cè),并且通過將未硫化的防爆輪胎硫化以制備防爆輪胎,然后分別用于下列測試。
<斷裂時的拉伸強度TB>
從各個防爆輪胎的內(nèi)襯條層上切割厚度為2mm的測試片,并且根據(jù)JIS K6251進行斷裂時的拉伸強度(TB)(MPa)的測試。
<E”/(E*)2>
從各個防爆輪胎的內(nèi)襯條層上切割厚度為2mm的測試片,在測試溫度為70℃、初始應(yīng)變?yōu)?0%、動態(tài)應(yīng)變?yōu)椤?%、以及頻率為10Hz的條件下,使用Iwamoto Seisakusho K.K.生產(chǎn)的粘彈性分光計,測定損耗彈性模數(shù)E”和復(fù)合彈性模數(shù)E*,以計算E”/(E*)2。
<防爆性能>
一輛使用內(nèi)壓為0kPa的防爆輪胎的汽車在滾筒上以80km/hr的速度行駛直到輪胎損壞,并比較其行駛距離。以對照例1為100作基準,將各個輪胎以指數(shù)的方式顯示。顯示的數(shù)值越大,防爆耐久度越出色。各個測試結(jié)果如表1所示。
表1
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種防爆輪胎,通過在側(cè)壁加強層中使用含有包含特定量的特定共軛二烯聚合物或二烯和芳香族乙烯基化合物的共聚物、炭黑以及硫或含硫的化合物的橡膠組分的橡膠組合物,使其具有的側(cè)壁加強層能兼顧低發(fā)熱性和高硬度,并且耐久度得到了改善。
權(quán)利要求
1.一種橡膠組合物,以100重量份的橡膠組分為基準,含有10~100重量份的炭黑,以及2重量份或更多的硫或含硫的化合物。其中所述炭黑的氮吸附比表面積為30~100m2/g,并且鄰苯二甲酸二丁酯油吸收值為50ml/100g或更多;所述橡膠組分包含10~50wt%的共軛二烯聚合物或二烯和芳香族乙烯基化合物的共聚物,具有伯氨基和烷氧基甲硅烷基,并且具有-30℃或更低的玻璃化轉(zhuǎn)變點,其中,雙官能或更多的單體共聚為一條聚合鏈,和/或至少一部分(共)聚合鏈被雙官能或更多的偶聯(lián)劑所偶聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物,其特征在于,以100重量份的所述橡膠組合物為基準,進一步包含5~120重量份的層狀天然礦石。
3.一種防爆輪胎,其具有的側(cè)壁加強層包含如權(quán)利要求1所述的橡膠組合物。
全文摘要
提供了一種防爆輪胎,其具有的側(cè)壁加強層能兼顧低發(fā)熱性和高硬度,并且耐久度得到了改善。一種橡膠組合物,以100重量份的橡膠組分為基準,含有10~100重量份的炭黑,以及2重量份或更多的硫或含硫的化合物。其中所述炭黑的氮吸附比表面積為30~100m
文檔編號B60C1/00GK1858096SQ20061007998
公開日2006年11月8日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月2日
發(fā)明者保地和郎 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社