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輪胎的制作方法

文檔序號:3932140閱讀:375來源:國知局
專利名稱:輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及輪胎,尤其涉及可以實現(xiàn)具有容易發(fā)生劣化的胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層的胎側(cè)部的溫度降低、缺氣保用性優(yōu)異的輪胎。
背景技術(shù)
充氣輪胎的溫度上升會促進(jìn)材料物性變化等經(jīng)時變化、構(gòu)成高速行駛時胎面破損等的原因,從耐久性的觀點(diǎn)來看是不優(yōu)選的。尤其,在重載下使用的越野子午線(0RR, off-the-roadradial)輪胎、卡車和公共汽車子午線(TBR)輪胎或車胎爆裂行駛時(內(nèi)壓 Oltfa行駛時)的缺氣保用輪胎中,為了提高耐久性,降低輪胎溫度成為重大的課題。例如, 在具有新月形補(bǔ)強(qiáng)橡膠的缺氣保用輪胎中,輪胎爆裂行駛時徑向變形集中在補(bǔ)強(qiáng)橡膠上, 該部分會達(dá)到非常高的溫度,對耐久性帶來很大影響。作為降低充氣輪胎的輪胎溫度的手段,公開了一種設(shè)置降低·抑制充氣輪胎的各構(gòu)成部件(尤其位于胎側(cè)部的胎體簾布層、胎圈部等)的應(yīng)變的補(bǔ)強(qiáng)部件,極力防止因輪胎的應(yīng)變導(dǎo)致的溫度上升的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。然而,在上述現(xiàn)有的充氣輪胎中,由于設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)部件,有時會發(fā)生輪胎重量增加、 補(bǔ)強(qiáng)部件上的分離(剝離)等意想不到的新故障,存在使操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性等通常行駛性能惡化的問題。尤其,在缺氣保用輪胎中,通常內(nèi)壓行駛時的縱向剛度(輪胎縱向的彈力性)會增高,有使通常行駛性能惡化之虞,需要不損害該通常行駛性能的方法。作為降低充氣輪胎的輪胎溫度的其他手段,已知有在具有輪圈護(hù)圈的扁平充氣輪胎的輪圈護(hù)圈上配置許多突起物的方法。促進(jìn)上述充氣輪胎散熱的技術(shù)是增加輪胎的表面積來促進(jìn)散熱。然而,由于充氣輪胎的外周側(cè)配置有熱傳導(dǎo)性低的橡膠材料,因此,僅僅增加輪胎表面積不能有效地散熱。與此相對,從橡膠組合物的方面提出了在胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層和胎圈填膠中使用含有各種改性共軛二烯-芳香族乙烯基共聚物和耐熱改進(jìn)劑等的橡膠組合物的方案(參照專利文獻(xiàn) 2)。進(jìn)而,提出了在胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層和胎圈填膠中使用含有特定的共軛二烯系聚合物和酚醛系樹脂的橡膠組合物的方案(參照專利文獻(xiàn)3)。這些方案的目的均為提高在胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層和胎圈填膠二者中使用的橡膠組合物的彈性模量、并抑制高溫時的彈性模量降低,雖然獲得了缺氣保用耐久性的大幅改善,但通常行駛時的滾動阻力性能顯著惡化??墒?,為了獲得生熱性低的橡膠組合物,迄今以硅石、炭黑為填料的橡膠組合物用的改性橡膠的技術(shù)開發(fā)逐漸增多。其中,尤其作為有效的方法提出了用含有與填料相互作用的官能團(tuán)的烷氧基硅烷衍生物改性通過使用鋰化合物的陰離子聚合獲得的共軛二烯系聚合物的聚合活性末端的方法(例如參照專利文獻(xiàn)4或5)。另外,公開了進(jìn)行使烴氧基硅烷化合物與分子中具有有機(jī)金屬型的活性部位的聚合物的活性部位反應(yīng)的改性反應(yīng),在該反應(yīng)的途中和/或結(jié)束之后在反應(yīng)體系中添加縮合促進(jìn)劑的改性聚合物的制造方法(參照專利文獻(xiàn)6)。然而,在使用通過上述制造方法獲得的改性聚合物的橡膠組合物中,雖然對于硅石系填料的低損耗效果大幅提高,但對于炭黑填料的低損耗效果說不上充分。因此,需要可同時提高缺氣保用行駛時的耐久性與通常行駛時的滾動阻力性能的、適于胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層、胎圈填膠的、低生熱性優(yōu)異的橡膠組合物?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-76431號公報專利文獻(xiàn)2 :W002/02356號小冊子專利文獻(xiàn)3 日本特開2004-74960號公報專利文獻(xiàn)4 日本特公平6-53763號公報專利文獻(xiàn)5 日本特公平6-57767號公報專利文獻(xiàn)6 :W003/087171號小冊子

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題因此,本發(fā)明是為了解決上述課題而做出的,其目的在于,提供一種輪胎,通過效率良好的散熱來實現(xiàn)胎側(cè)部內(nèi)的溫度降低,能夠提高可以使作為橡膠組合物的缺氣保用行駛時的耐久性與通常行駛時的滾動阻力性能同時提高的輪胎耐久性。用于解決問題的方案本發(fā)明人等為了達(dá)成上述目的進(jìn)行了反復(fù)深入的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過在輪胎胎側(cè)部的輪胎表面上在輪胎圓周方向上隔著間隔設(shè)置從內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)延伸的特定的紊流發(fā)生用突起,并在輪胎中使用含有一種改性共軛二烯系聚合物的橡膠組合物,達(dá)成了本發(fā)明的目的,其中,該改性共軛二烯系聚合物是用特定的改性劑對在有機(jī)溶劑中聚合而獲得的共軛二烯系聚合物的末端改性而成的、與具有特定的氮吸附比表面積的炭黑的相互作用優(yōu)異的改性共軛二烯系聚合物。本發(fā)明是基于上述認(rèn)識完成的。S卩,本發(fā)明提供了一種輪胎,其特征在于,該輪胎是在胎側(cè)部的輪胎表面上在輪胎圓周方向上隔著間隔設(shè)置從內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)延伸的紊流發(fā)生用突起的充氣輪胎,所述各紊流發(fā)生用突起在徑向截面上看時具有棱邊部,且空氣流撞擊的前壁面相對于輪胎表面的前壁角度為70度 110度的范圍,并且構(gòu)成所述胎側(cè)部的胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)橡膠使用相對于100質(zhì)量份橡膠成分配混10 100質(zhì)量份氮吸附比表面積為20 90m2/g的炭黑而成的橡膠組合物,所述橡膠成分含有10質(zhì)量%以上的改性共軛二烯系聚合物,其是通過共軛二烯系聚合物的末端與具有伯氨基或可通過水解生成伯氨基的前體的烷氧基硅烷化合物的改性反應(yīng), 在該末端引入伯氨基或可通過水解生成伯氨基的前體,進(jìn)而在該改性反應(yīng)的途中和/或該改性反應(yīng)結(jié)束之后在該改性反應(yīng)體系中添加縮合促進(jìn)劑而獲得的。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明,可以發(fā)揮如下效果。(1)通過在胎側(cè)表面上配設(shè)紊流發(fā)生用突起而效率良好地散熱、可靠地實現(xiàn)了胎側(cè)部內(nèi)的溫度降低,使耐久性得到提高。
(2)進(jìn)而,可通過在胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)橡膠中使用低滾動阻力性的橡膠組合物來抑制胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)橡膠的生熱并通過與上述紊流發(fā)生用突起組合進(jìn)一步降低輪胎溫度,由此可以提供同時提高缺氣保用行駛時的耐久性與通常行駛時的低滾動阻力性能的輪胎。


圖1為本發(fā)明的實施方式的缺氣保用輪胎的一部分缺口的立體圖。圖2為本發(fā)明的實施方式的缺氣保用輪胎的主要部分剖面圖。圖3為本發(fā)明的實施方式的缺氣保用輪胎的局部側(cè)視圖。圖4為說明由紊流發(fā)生用突部產(chǎn)生的紊流發(fā)生狀態(tài)的立體圖。圖5為說明由紊流發(fā)生用突起產(chǎn)生的紊流發(fā)生狀態(tài)的側(cè)視圖。圖6為詳細(xì)說明紊流的流動的側(cè)視圖。圖7為第一變型例的紊流發(fā)生用突起的剖面圖。圖8為第二變型例的紊流發(fā)生用突起的剖面圖。圖9為第三變型例的紊流發(fā)生用突起的剖面圖。圖10為第四變型例的紊流發(fā)生用突起的剖面圖。圖11所示為設(shè)p/h = 12時的h/R1/2的傳熱系數(shù)提升指數(shù)的圖。附圖標(biāo)記說明1缺氣保用輪胎(輪胎)3胎側(cè)部3a外側(cè)面(輪胎表面)8胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層10,IOA IOD紊流發(fā)生用突起IOa前壁面
具體實施例方式以下根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實施方式。圖1 圖6示出了本發(fā)明的一個實施方式,圖1為缺氣保用輪胎的一部分缺口的立體圖,圖2為缺氣保用輪胎的主要部分剖面圖, 圖3為缺氣保用輪胎的局部側(cè)視圖,圖4為說明由紊流發(fā)生用突部產(chǎn)生的紊流發(fā)生狀態(tài)的立體圖,圖5為說明由紊流發(fā)生用突起產(chǎn)生的紊流發(fā)生狀態(tài)的側(cè)視圖,圖6為詳細(xì)說明紊流的流動的側(cè)視圖。[缺氣保用輪胎的示意結(jié)構(gòu)]如圖1 圖2所示,輪胎即缺氣保用輪胎1包括與路面接觸的胎面部2、輪胎兩側(cè)的胎側(cè)部3、以及沿各個胎側(cè)部3的開口緣設(shè)置的胎圈部4。胎圈部4包括以沿胎側(cè)部3的開口部的緣部圍繞的方式設(shè)置的胎圈芯6A和胎圈填膠6B。作為胎圈芯6A,具體使用有胎圈鋼絲等。在胎面部2、一對胎側(cè)部3以及一對胎圈部4的內(nèi)側(cè)設(shè)置有成為輪胎的骨架的胎體簾布層7。在位于胎側(cè)部3的胎體簾布層7的內(nèi)側(cè)(輪胎寬度方向內(nèi)側(cè))設(shè)置有用于補(bǔ)強(qiáng)胎側(cè)部3的胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層8。該胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層8在輪胎寬度方向截面下由新月形狀的橡膠組合物形成。通過在胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層8中使用對本發(fā)明的炭黑的相互作用優(yōu)異、且低滾動性的含改性共軛二烯系聚合物的橡膠組合物能夠使本發(fā)明的輪胎發(fā)揮上述作用效果。在胎面部2的內(nèi)側(cè)且在胎體層7的輪胎徑向外側(cè)設(shè)置有多層帶束層(鋼絲帶束層補(bǔ)強(qiáng)層9A、9B、圓周方向補(bǔ)強(qiáng)層9C)。在各胎側(cè)部3的輪胎表面即外側(cè)面3a上,沿輪胎圓周方向等間隔地設(shè)置有從內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)延伸的紊流發(fā)生用突起10。在胎面部2的內(nèi)側(cè)且在胎體層7的輪胎徑向外側(cè)設(shè)置有多層帶束層(鋼絲帶束層補(bǔ)強(qiáng)層9A、9B、圓周方向補(bǔ)強(qiáng)層9C)。在各胎側(cè)部3的輪胎表面即外側(cè)面3a上,沿輪胎圓周方向等間隔地設(shè)置有從內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)延伸的紊流發(fā)生用突起10。另外,關(guān)于紊流發(fā)生用突部的結(jié)構(gòu)等,將在下述改性共軛二烯系聚合物的說明之后詳細(xì)描述。[改性共軛二烯系聚合物]在本發(fā)明的輪胎的胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層8中使用的橡膠組合物所配混的改性共軛二烯系聚合物的特征在于,其是通過共軛二烯系聚合物的末端與具有伯氨基或可通過水解生成伯氨基的前體的烷氧基硅烷化合物的改性反應(yīng),在該末端引入伯氨基或可通過水解生成伯氨基的前體,進(jìn)而在該改性反應(yīng)的途中和/或結(jié)束之后在該改性反應(yīng)體系中添加縮合促進(jìn)劑而獲得的。伯氨基是如下生成的通過改性反應(yīng)在該末端以可通過水解生成伯氨基的前體水解之前的狀態(tài)(即受保護(hù)的狀態(tài))引入,通過改性反應(yīng)結(jié)束之后的汽提等使用水蒸汽的脫溶劑處理或水處理等、或者有意地水解,從而作為伯氨基生成。然而,可通過水解生成伯氨基的前體即使沒有水解而存在于改性共軛二烯系聚合物中,在該改性共軛二烯系聚合物的混煉時,保護(hù)伯氨基的保護(hù)基脫離,也會生成伯氨基,因此,可生成伯氨基的前體在混煉前的階段中可以不水解。通過不具有伯氨基的烷氧基硅烷化合物改性的改性共軛二烯系聚合物與硅石的相互作用大,與炭黑的相互作用小,因此,炭黑的補(bǔ)強(qiáng)性低。另一方面,通過具有伯氨基的烷氧基硅烷化合物改性的改性共軛二烯系聚合物則由于伯氨基與炭黑的相互作用大,因此, 炭黑的補(bǔ)強(qiáng)性高。另外,通過烷氧基硅烷化合物改性的改性共軛二烯系聚合物通常在聚合物之間發(fā)生反應(yīng)而多聚化,提高了未硫化橡膠組合物的粘度、使加工性惡化。與此相對,本發(fā)明的共軛二烯系聚合物由于防止了過度的多聚化,因此不會提高未硫化橡膠組合物的粘度而使加工性惡化,所述共軛二烯系聚合物是通過具有伯氨基的烷氧基硅烷化合物改性的改性共軛二烯系聚合物,其是在改性反應(yīng)的途中和/或結(jié)束之后在反應(yīng)體系中添加縮合促進(jìn)劑,在水蒸汽或水的存在下進(jìn)行縮合反應(yīng)而獲得的。在本發(fā)明的上述橡膠組合物中,在100質(zhì)量份橡膠成分中,需要含有10質(zhì)量%以上上述改性共軛二烯系聚合物。如果100質(zhì)量份橡膠成分中的改性共軛二烯系聚合物的含量為10質(zhì)量%以上,則橡膠組合物的低生熱性得以發(fā)揮,缺氣保用行駛時的耐久性和通常行駛時的滾動阻力性能提高。為了進(jìn)一步提高橡膠組合物的低生熱性,在100質(zhì)量份橡膠成分中,改性共軛二烯系聚合物的含量進(jìn)一步優(yōu)選為52質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選為55質(zhì)量% 以上。本發(fā)明的共軛二烯系聚合物是共軛二烯化合物單獨(dú)或共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物共聚而獲得的,對其制造方法沒有特別限制,溶液聚合法、氣相聚合法、本體聚合法均可使用,溶液聚合法是特別優(yōu)選的。另外,聚合形式可以是間歇式和連續(xù)式中的任何一種,為了縮窄分子量分布,間歇式是理想的。另外,共軛二烯系聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為_30°C以下。作為上述共軛二烯化合物,例如可列舉出1,3_ 丁二烯;異戊二烯;1,3-戊二烯; 2,3_ 二甲基-1,3-丁二烯;2-苯基-1,3-丁二烯;1,3-己二烯等。它們可以單獨(dú)使用,也可以將兩種以上組合使用,在它們當(dāng)中,1,3- 丁二烯是特別優(yōu)選的。另外,作為用于與共軛二烯化合物共聚的芳香族乙烯基化合物,例如可列舉出苯乙烯;α -甲基苯乙烯;1-乙烯基萘;3-乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯;二乙烯基苯;4-環(huán)己基苯乙烯;2,4,6_三甲基苯乙烯等。它們可以單獨(dú)使用,也可以將兩種以上組合使用,在它們當(dāng)中,苯乙烯是特別優(yōu)選的。接著,說明聚合反應(yīng)體系。為了通過聚合反應(yīng)未停止?fàn)顟B(tài)的活性共軛二烯系聚合物的末端(以下有時稱為“活性末端”)與改性劑的反應(yīng)引入伯氨基或可通過水解生成伯氨基的前體,優(yōu)選的是,所使用的聚合物的至少10 %的聚合物鏈具有活性或假活性。作為這種具有活性的聚合反應(yīng),可列舉出以堿金屬化合物為引發(fā)劑,在有機(jī)溶劑中使共軛二烯化合物單獨(dú)、或共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物進(jìn)行陰離子聚合的反應(yīng),或者利用含有鑭系稀土元素化合物的催化劑使共軛二烯化合物單獨(dú)、或共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物發(fā)生配位陰離子聚合的反應(yīng)。對于用作上述陰離子聚合的引發(fā)劑的有機(jī)堿金屬化合物而言,鋰化合物是優(yōu)選的。對鋰化合物沒有特別限制,優(yōu)選使用烴基鋰和氨基鋰化合物。在使用前者的烴基鋰的情況下,可以獲得在聚合開始端具有烴基且另一端為聚合活性部位的共軛二烯系聚合物。另外,在使用后者的氨基鋰化合物的情況下,可以獲得在聚合開始端具有含氮基團(tuán)且另一端為聚合活性部位的共軛二烯系聚合物。作為上述烴基鋰,具有碳原子數(shù)2 20的烴基的烴基鋰是優(yōu)選的,例如可列舉出乙基鋰、正丙基鋰、異丙基鋰、正丁基鋰、仲丁基鋰、叔辛基鋰、正癸基鋰、苯基鋰、2-萘基鋰、 2- 丁基苯基鋰、4-苯基丁基鋰、環(huán)己基鋰、環(huán)戊基鋰、二異丙烯基苯與丁基鋰的反應(yīng)產(chǎn)物等,在它們當(dāng)中,特別優(yōu)選正丁基鋰。另一方面,作為氨基鋰化合物,可列舉出六亞甲基亞胺基鋰、吡咯烷基鋰、哌啶鋰、 七亞甲基亞胺基鋰、十二亞甲基亞胺基鋰、二甲基氨基鋰、二乙基氨基鋰、二丙基氨基鋰、二丁基氨基鋰、二己基氨基鋰、二庚基氨基鋰、二辛基氨基鋰、二 -2-乙基己基氨基鋰、二癸基氨基鋰、N-甲基哌嗪鋰、乙基丙基氨基鋰、乙基丁基氨基鋰、甲基丁基氨基鋰、乙基芐基氨基鋰、甲基苯乙基氨基鋰、N-鋰代嗎啉(Lithiomorpholine)、Ν-甲基-N’ -鋰代高哌嗪、N-乙基-N’ -鋰代高哌嗪、N- 丁基-N’ -鋰代高哌嗪等,在它們當(dāng)中,六亞甲基亞胺基鋰、吡咯烷基鋰、哌啶鋰、七亞甲基亞胺基鋰、十二亞甲基亞胺基鋰等環(huán)狀氨基鋰是優(yōu)選的,六亞甲基亞胺基鋰和吡咯烷基鋰是特別優(yōu)選的。作為優(yōu)選的實施方式,如日本特開平06-206920號中所公開的,在可溶化成分(SOL)的存在下,或者如日本特開平06-199922號中所公開的,在沒有可溶化成分的存在下,預(yù)先生成氨基鋰化合物,然后可以作為聚合引發(fā)劑使用,也可以如日本特開平 06-199921號中所公開的,不進(jìn)行預(yù)備調(diào)整,在聚合體系中(原位、in situ)生成氨基鋰化合物,并作為聚合引發(fā)劑使用。
另外,該聚合引發(fā)劑的用量優(yōu)先選擇為每IOOg單體0. 2 20毫摩爾的范圍。對使用上述鋰化合物作為聚合引發(fā)劑、通過陰離子聚合來制造共軛二烯系聚合物的方法沒有特別限制,可以采用現(xiàn)有公知的方法。具體而言,在反應(yīng)惰性有機(jī)溶劑例如脂肪族、脂環(huán)族、芳香族烴化合物等烴系溶劑中,以上述鋰化合物為聚合引發(fā)劑,在根據(jù)需要使用的無規(guī)化劑(randomizer)的存在下, 使共軛二烯化合物或共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物進(jìn)行陰離子聚合,從而獲得具有目的活性末端的共軛二烯系聚合物。另外,在使用鋰化合物作為聚合引發(fā)劑的情況下,與使用上述包含鑭系稀土元素化合物的催化劑的情況相比,不僅可以有效地獲得具有活性末端的共軛二烯系聚合物,而且也可有效地獲得具有活性末端的共軛二烯與芳香族乙烯基化合物的共聚物。作為上述烴系溶劑,碳原子數(shù)3 8的烴系溶劑是優(yōu)選的,例如可以列舉出丙烷、 正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、環(huán)己烷、丙烯、1-丁烯、異丁烯、反式-2-丁烯、順式-2- 丁烯、1-戊烯、2-戊烯、1-己烯、2-己烯、苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、甲基環(huán)戊烷、甲基環(huán)己烷等。這些溶劑可以單獨(dú)使用,也可以將兩種以上混合使用。另外,溶劑中的單體濃度優(yōu)選為5 50質(zhì)量%,更優(yōu)選為10 30質(zhì)量%。另夕卜, 在使用共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物進(jìn)行共聚時,投入的單體混合物中的芳香族乙烯基化合物的含量優(yōu)選為陽質(zhì)量%以下的范圍。另外,可根據(jù)需要使用的無規(guī)化劑是具有下列作用的化合物控制共軛二烯系聚合物的微結(jié)構(gòu),例如增加丁二烯-苯乙烯共聚物中的丁二烯部分的1,2_鍵、異戊二烯聚合物中的3,4_鍵等;或者控制共軛二烯-芳香族乙烯基化合物共聚物中的單體單元的組成分布,例如丁二烯-苯乙烯共聚物中的丁二烯單元、苯乙烯單元的無規(guī)化等。對這種無規(guī)化劑沒有特別限制,可以從通常作為現(xiàn)有的無規(guī)化劑使用的公知化合物中適當(dāng)選擇和使用任意化合物。具體而言,可列舉出二甲氧基苯、四氫呋喃、二甲氧基乙烷、二乙二醇二丁基醚、二乙二醇二甲基醚、四氫呋喃丙烷低聚物類[特別是包括2,2-二 O-四氫呋喃基)_丙烷的物質(zhì)等]、三乙胺、吡啶、N-甲基嗎啉、N,N,N,,N,-四甲基乙二胺、1,2-二哌啶基乙烷(1, 2-dipiperidinoethane)等醚類和叔胺類等。另外,還可以使用叔戊醇(tert-amylate)鉀、 叔丁醇鉀等鉀鹽類、叔戊醇鈉等鈉鹽類。這些無規(guī)化劑可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上組合使用。另外,其用量優(yōu)選在相對于1摩爾鋰化合物為0. 01 1000摩爾當(dāng)量的范圍內(nèi)選擇。該聚合反應(yīng)的溫度優(yōu)選在0 150°C,更優(yōu)選在20 130°C的范圍內(nèi)選擇。聚合反應(yīng)可以在發(fā)生壓力下進(jìn)行,通常理想的是在足以將單體基本上保持在液相中的壓力下操作。即,壓力取決于聚合的各種物質(zhì)、所使用的聚合介質(zhì)和聚合溫度,但如果需要可以使用更高壓力,這種壓力可以通過用對聚合反應(yīng)呈惰性的氣體對反應(yīng)器加壓等適當(dāng)方法來獲得。在本發(fā)明中,在這樣獲得的具有活性末端的聚合物中,以優(yōu)選相對于該聚合物的活性末端的化學(xué)計算量或超過該化學(xué)計算量的過剩量添加下述改性劑,使之與該聚合物上鍵合的活性末端反應(yīng)。作為在活性末端上有效引入伯氨基的改性劑,可以使用具有可通過水解生成伯氨基的前體的烷氧基硅烷化合物。
例如可列舉出N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、1-三甲基甲硅烷基-2,2-二甲氧基-1-氮雜-2-硅雜環(huán)戊烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基三甲氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基三乙氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基) 氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨乙基三甲氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨乙基三乙氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨乙基甲基二甲氧基硅烷和N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨乙基甲基二乙氧基硅烷等,優(yōu)選的是N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基甲基二乙氧基硅烷或1-三甲基甲硅烷基_2,2- 二甲氧基-1-氮雜-2-硅雜環(huán)戊烷。這些改性劑可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上組合使用。另外,該改性劑可以是部分縮合物。在這里,部分縮合物是指改性劑的SiOR的一部分(不是全部)通過縮合形成 SiOSi鍵而得到的物質(zhì)。在利用上述改性劑的改性反應(yīng)中,該改性劑的用量優(yōu)選為0. 5 200mmol/kg ·共軛二烯系聚合物。所述用量進(jìn)一步優(yōu)選為1 lOOmmol/kg ·共軛二烯系聚合物,特別優(yōu)選為2 50mmol/kg 共軛二烯系聚合物。在這里,共軛二烯系聚合物是指在制備時或制備之后不含所添加的防老劑等添加劑的聚合物本身的質(zhì)量。通過將改性劑的用量設(shè)定在上述范圍內(nèi),填料的分散性變得優(yōu)異、硫化后的耐破壞特性、低生熱性得到改善。另外,對上述改性劑的添加方法沒有特別限制,可列舉出一次性添加的方法、分開添加的方法或者連續(xù)添加的方法等,一次性添加的方法是優(yōu)選的。另外,改性劑除了可以鍵合于聚合開始端、聚合終止端以外,還可鍵合于聚合物主鏈、側(cè)鏈的任意一個上,從可抑制能量由聚合物末端消失、改善低生熱性的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選改性劑被引入到聚合開始端或聚合終止端。本發(fā)明中,為了促進(jìn)作為上述改性劑使用的、具有通過水解可產(chǎn)生伯氨基的前體的烷氧基硅烷化合物參與的縮合反應(yīng),優(yōu)選使用特定的縮合促進(jìn)劑。作為這種縮合促進(jìn)劑,可以使用具有叔氨基的化合物、或含有一種以上的屬于周期表(長周期型)的3族、4族、5族、12族、13族、14族和15族中的任何一族的元素的有機(jī)化合物。進(jìn)而,作為縮合促進(jìn)劑,優(yōu)選的是,含有選自由鈦(Ti)、鋯(&)、鉍(Bi)、鋁(Al) 和錫(Sn)組成的組中的至少一種以上的金屬的醇鹽、羧酸鹽、三烷基硅氧烷或乙酰丙酮配
Τττ . ο在這里使用的縮合促進(jìn)劑可以在上述改性反應(yīng)之前添加,但優(yōu)選在改性反應(yīng)途中和/或改性反應(yīng)結(jié)束之后添加到改性反應(yīng)體系中。在改性反應(yīng)前添加時,有時會引起縮合促進(jìn)劑與活性末端的直接反應(yīng),不能將具有可通過水解生成伯氨基的前體的烴氧基引入到活性末端。作為縮合促進(jìn)劑的添加時期,通常是在改性反應(yīng)開始5分鐘 5小時之后,優(yōu)選在改性反應(yīng)開始15分鐘 1小時之后。作為縮合促進(jìn)劑,具體而言,可優(yōu)選使用鈦(Ti)的醇類、羧酸鹽以及乙酰丙酮配
Τττ . ο作為具體的縮合促進(jìn)劑,可列舉出四O-乙基-1,3-己二醇)合鈦、四O-甲基-1, 3-己二醇)合鈦,四O-丙基-1,3-己二醇)合鈦、四(2-丁基-1,3-己二醇)合鈦、四(1,3-己二醇)合鈦、四(1,3_戊二醇)合鈦、四O-甲基-1,3-戊二醇)合鈦、四O-乙基-1, 3-戊二醇)合鈦、四(2-丙基-1,3-戊二醇)合鈦、四(2-丁基-1,3-戊二醇)合鈦、四 (1,3_庚二醇)合鈦、四O-甲基-1,3-庚二醇)合鈦、四O-乙基-1,3-庚二醇)合鈦、 四(2-丙基-1,3-庚二醇)合鈦、四(2-丁基-1,3-庚二醇)合鈦、四乙基己氧基)合鈦、四甲氧基鈦、四乙氧基鈦、四正丙氧基鈦、四異丙氧基鈦、四正丁氧基鈦、四正丁氧基鈦低聚物、四異丁氧基鈦、四仲丁氧基鈦、四叔丁氧基鈦、雙(油酸)雙O-乙基己酸)鈦、雙 (三乙醇胺)二丙氧基鈦、雙(三乙醇胺)二丁氧基鈦、硬脂酸三丁氧基鈦、硬脂酸三丙氧基鈦、乙酰丙酮三丙氧基鈦、雙(乙酰丙酮)二丙氧基鈦、(乙基乙酰乙酸)三丙氧基鈦、乙酰丙酮雙(乙基乙酰乙酸)丙氧基鈦、乙酰丙酮三丁氧基鈦、雙(乙酰丙酮)二丁氧基鈦、 乙基乙酰乙酸三丁氧基鈦、乙酰丙酮雙(乙基乙酰乙酸)丁氧基鈦、四(乙酰丙酮)鈦、二乙酰丙酮雙(乙基乙酰乙酸)鈦、雙O-乙基己酸)氧化鈦、雙(月桂酸)氧化鈦、雙(環(huán)烷酸)氧化鈦、雙(硬脂酸)氧化鈦、雙(油酸)氧化鈦、雙(亞油酸)氧化鈦、四(2-乙基己酸)鈦、四(月桂酸)鈦、四(環(huán)烷酸)鈦、四(硬脂酸)鈦、四(油酸)鈦、四(亞油酸) 鈦、(雙-2,4-戊二酮)二正丁氧基鈦、雙(硬脂酸)氧化鈦、雙(四甲基庚二酮)氧化鈦、 雙(戊二酮)氧化鈦、四(乳酸)鈦等。其中,四O-乙基-1,3-己二醇)合鈦、四O-乙基己氧基)合鈦、(雙-2,4-戊二酮)二正丁氧基鈦是優(yōu)選的。另外,作為縮合促進(jìn)劑,例如可列舉出三O-乙基己酸)鉍、三(月桂酸)鉍、三 (環(huán)烷酸)鉍、三(硬脂酸)鉍、三(油酸)鉍、三(亞油酸)鉍、四乙氧基鋯、四正丙氧基鋯、四異丙氧基鋯、四正丁氧基鋯、四仲丁氧基鋯、四叔丁氧基鋯、四(2-乙基己基)鋯、硬脂酸三丁氧基鋯、乙酰丙酮三丁氧基鋯、雙(乙酰丙酮)二丁氧基鋯、乙基乙酰乙酸三丁氧基鋯、乙酰丙酮雙(乙基乙酰乙酸)丁氧基鋯、四(乙酰丙酮)鋯、二乙酰丙酮雙(乙基乙酰乙酸)鋯、雙O-乙基己酸)氧化鋯、雙(月桂酸)氧化鋯、雙(環(huán)烷酸)氧化鋯、雙(硬脂酸)氧化鋯、雙(油酸)氧化鋯、雙(亞油酸)氧化鋯、四O-乙基己酸)鋯、四(月桂酸) 鋯、四(環(huán)烷酸)鋯、四(硬脂酸)鋯、四(油酸)鋯、四(亞油酸)鋯等。另外,可以列舉出三乙氧基鋁、三正丙氧基鋁、三異丙氧基鋁、三正丁氧基鋁、三仲丁氧基鋁、三叔丁氧基鋁、三O-乙基己基)鋁、硬脂酸二丁氧基鋁、乙酰丙酮二丁氧基鋁、 雙(乙酰丙酮)丁氧基鋁、乙基乙酰乙酸二丁氧基鋁、三(乙酰丙酮)鋁、三(乙基乙酰乙酸)鋁、三O-乙基己酸)鋁、三(月桂酸)鋁、三(環(huán)烷酸)鋁、三(硬脂酸)鋁、三(油酸)鋁、三(亞油酸)鋁等。此外,作為錫系縮合促進(jìn)劑,可適當(dāng)列舉出二價錫的二羧酸鹽{特別是雙(烴基羧酸)鹽}、四價錫的二烴基錫的二羧酸鹽{包括雙(烴基羧酸)鹽}、雙(β - 二酮鹽)、烷氧基鹵化物、單羧酸鹽氫氧化物等。具體而言,可列舉出雙O-乙基己酸)錫等。上述縮合促進(jìn)劑中,鈦化合物是優(yōu)選的,鈦金屬的醇鹽、鈦金屬的羧酸鹽或鈦金屬的乙酰丙酮配鹽是特別優(yōu)選的。作為該縮合促進(jìn)劑的用量,作為上述化合物的摩爾數(shù)相對于反應(yīng)體系內(nèi)存在的烴氧基總量的摩爾比優(yōu)選為0. 1 10,特別優(yōu)選為0. 5 5。通過將縮合促進(jìn)劑的用量設(shè)定在上述范圍內(nèi),可以有效率地進(jìn)行縮合反應(yīng)。本發(fā)明的縮合反應(yīng)在上述縮合促進(jìn)劑和水蒸汽或水的存在下進(jìn)行。作為在水蒸汽的存在下的情況,可列舉出利用汽提的脫溶劑處理,縮合反應(yīng)在汽提中進(jìn)行。
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另外,可以在水在有機(jī)溶劑中作為液滴分散的體系或水溶液中進(jìn)行縮合反應(yīng),縮合反應(yīng)溫度優(yōu)選為20 180°C,更優(yōu)選為30 170°C,進(jìn)一步優(yōu)選為50 170°C,特別優(yōu)選為 80 150°C。通過將縮合反應(yīng)時的溫度設(shè)定在上述范圍,縮合反應(yīng)可以有效率地進(jìn)行、完成,可以抑制由于所得改性共軛二烯系聚合物的經(jīng)時變化帶來的聚合物的老化反應(yīng)等所造成的品質(zhì)降低等。另外,縮合反應(yīng)時間通常為5分鐘 10小時,優(yōu)選為15分鐘 5小時左右。通過將縮合反應(yīng)時間設(shè)定在上述范圍內(nèi),可順利地完成縮合反應(yīng)。另外,縮合反應(yīng)時的反應(yīng)體系的壓力通常為0. 01 20MPa,優(yōu)選為0. 05 lOMPa。對縮合反應(yīng)在水溶液中進(jìn)行時的形式?jīng)]有特別限制,可以使用間歇式反應(yīng)器,也可以使用多段連續(xù)式反應(yīng)器等裝置以連續(xù)方式進(jìn)行。另外,該縮合反應(yīng)與脫溶劑可以同時進(jìn)行。本發(fā)明的改性共軛二烯系聚合物的改性劑來源的伯氨基通過如上所述進(jìn)行水解處理來生成。即,將可通過水解生成伯氨基的前體水解,從而將伯氨基上的保護(hù)基轉(zhuǎn)化為游離的伯氨基。除了上述汽提等使用水蒸汽的脫溶劑處理以外,在從包含前述縮合處理的階段直到脫溶劑而獲得干燥聚合物的任一階段中,根據(jù)需要,可以進(jìn)行源于改性劑的可通過水解生成伯氨基的前體的水解處理(即,受保護(hù)的伯氨基的脫保護(hù)處理)。但是,根據(jù)上述理由,也可以不對改性共軛二烯系聚合物的可生成伯氨基的前體進(jìn)行水解處理。不進(jìn)行上述縮合反應(yīng)的烷氧基硅烷改性丁二烯系聚合物會產(chǎn)生較大量的V0C。與此相對,本申請發(fā)明的通過縮合反應(yīng)而獲得的烷氧基硅烷改性丁二烯系聚合物可以減少揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的產(chǎn)生,因此在擠出工序中不容易產(chǎn)生孔隙等,工序加工性是良好的,同時對環(huán)境的負(fù)荷小。另外,一般的防老劑(N- (1,3- 二甲基丁基)-N’-苯基-對亞苯基二胺等苯酚系防老劑等)也可以在改性后的任何階段中投入。如上所述獲得的改性共軛二烯系聚合物的門尼粘度(ML1+4,IOO0C )優(yōu)選為10 150,更優(yōu)選為15 100。門尼粘度為10以上時,可充分獲得以耐破壞特性為首的橡膠物性,為150以下時,加工性變得更好,更容易與配合劑一起混煉。另外,配混了上述改性共軛二烯系聚合物的本發(fā)明的未硫化橡膠組合物的門尼粘度(ML1+4,130 °C )優(yōu)選為10 150、更優(yōu)選為15 100??捎糜诒景l(fā)明的橡膠組合物的改性共軛二烯系聚合物的通過凝膠滲透色譜法測定的改性前的聚苯乙烯換算重均分子量(Mw)與數(shù)均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)優(yōu)選為 1. 02 2. 0、更優(yōu)選為1. 02 1. 5。通過將改性共軛二烯系聚合物的改性前的分子量分布(Mw/Mn)設(shè)定在上述范圍內(nèi),即使將該改性聚丁二烯橡膠配混到橡膠組合物中,也不會降低橡膠組合物的加工性,可以容易地混煉、可以充分提高橡膠組合物的物性。在這里,改性前是指未改性共軛二烯系聚合物的活性末端與聚合終止劑或改性劑反應(yīng)之前根據(jù)常法分離的情況。另外,所謂常法,例如可以從聚合反應(yīng)液中抽取測定所需量的未改性共軛二烯系聚合物即可。另外,用于本發(fā)明的橡膠組合物的改性共軛二烯系聚合物的改性前的數(shù)均分子量 (Mn)優(yōu)選為100,000 500,000、進(jìn)一步優(yōu)選為120,000 300,000。通過將改性共軛二烯系聚合物的改性前的數(shù)均分子量設(shè)定在上述范圍內(nèi),可以抑制硫化物的彈性模量降低、滯后損耗的上升,獲得優(yōu)異的耐破壞特性,并可以獲得含有該改性共軛二烯系聚合物的橡膠組合物的優(yōu)異混煉加工性。本發(fā)明的橡膠組合物中所使用的改性共軛二烯系聚合物可以使用一種,也可以將兩種以上組合使用。另外,作為與該改性共軛二烯系聚合物組合使用的橡膠成分,可列舉出天然橡膠和其他的二烯系合成橡膠,作為其他的二烯系合成橡膠,例如可列舉出苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)、聚丁二烯(BR)、聚異戊二烯(IR)、苯乙烯-異戊二烯共聚物 (SIR)、丁基橡膠(IIR)、鹵化丁基橡膠、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)以及它們的混合物。在本發(fā)明的橡膠組合物中,作為補(bǔ)強(qiáng)用填料,可以使用氮吸附比表面積(N2SA)為 20 90m2/g的炭黑。作為該炭黑,例如可列舉出GPF、FEF、SRF、HAF等。炭黑的氮吸附比表面積優(yōu)選為25 90m2/g、特別優(yōu)選為35 90m2/g。這些炭黑的配混量相對于100質(zhì)量份橡膠成分為10 100質(zhì)量份,優(yōu)選為30 90質(zhì)量份。通過使用這種炭黑量,各種物性的改良效果會增加,特別優(yōu)選耐破壞特性和低生熱性(低燃料消耗性)優(yōu)異的HAF和FEF。通常,隨著炭黑的氮吸附比表面積的減小,該組合物會變成低生熱性(低燃料消耗性),但通過與本發(fā)明的在活性末端引入伯氨基、進(jìn)而在改性反應(yīng)的途中和/或改性反應(yīng)結(jié)束之后在改性反應(yīng)體系中添加縮合促進(jìn)劑而形成的改性共軛二烯系聚合物組合使用,與使用未改性的共軛二烯系聚合物的情況相比,即使減去上述炭黑的效果,隨著氮吸附比表面積減小,本發(fā)明的橡膠組合物也會具有低生熱性(低燃料消耗性)和耐破壞特性優(yōu)異的特征。本發(fā)明的橡膠組合物具有硫交聯(lián)性,可使用硫作為硫化劑。作為其用量,相對于 100質(zhì)量份橡膠成分,優(yōu)選配混1 10質(zhì)量份硫。這是因為,低于1質(zhì)量份時,交聯(lián)數(shù)不足, 有時耐破壞特性會惡化,超過10質(zhì)量份時,有時耐熱性變差。從該觀點(diǎn)考慮,特別優(yōu)選配混 2 8質(zhì)量份硫。在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi),根據(jù)需要,可以使本發(fā)明的橡膠組合物中含有通常在橡膠業(yè)界中使用的各種化學(xué)試劑,例如除硫以外的硫化劑、硫化促進(jìn)劑、操作油、防老劑、防焦劑、氧化鋅、硬脂酸、熱固化性樹脂、熱塑性樹脂等。對可在本發(fā)明中使用的硫化促進(jìn)劑沒有特別限制,例如可列舉出M(2_巰基苯并噻唑)、DM( 二硫化二苯并噻唑)、CZ (N-環(huán)己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)等噻唑系或者 DPG( 二苯胍)等胍系硫化促進(jìn)劑等,其用量相對于100質(zhì)量份橡膠成分優(yōu)選為0. 1 6. 0 質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 2 4. 0質(zhì)量份。另外,作為可在本發(fā)明的橡膠組合物中使用的用作軟化劑的操作油,例如可列舉出鏈烷烴系、環(huán)烷烴系、芳烴系等。在重視拉伸強(qiáng)度、耐摩耗性的用途中,使用芳烴系操作油;在重視滯后損耗、低溫特性的用途中,使用環(huán)烷烴系或鏈烷烴系操作油。其用量相對于 100質(zhì)量份橡膠成分優(yōu)選為0 50質(zhì)量份,為50質(zhì)量份以下時,能夠抑制硫化橡膠的拉伸強(qiáng)度、低生熱性(低燃料消耗性)的惡化。此外,作為可在本發(fā)明的橡膠組合物中使用的防老劑,例如可列舉出3C(N_異丙基-N’ -苯基-對亞苯基二胺、6C[N-(1,3- 二甲基丁基)_N’ -苯基-對亞苯基二胺]、 Aff (6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2- 二氫喹啉)、二苯基胺與丙酮的高溫縮合物等。其用量相對于100質(zhì)量份橡膠成分優(yōu)選為0. 1 5. 0質(zhì)量份、進(jìn)一步優(yōu)選為0. 3 4. 0質(zhì)量份。[紊流發(fā)生用突部的結(jié)構(gòu)]接著,使用上述的圖來說明紊流發(fā)生用突部的結(jié)構(gòu)。如圖3 圖6所示,各紊流發(fā)生用突起10在沿延伸方向的正交方向A截取的截面形狀為左右對稱形狀。紊流發(fā)生用突起10在沿徑向截面觀看時具有棱邊部10E。另外,紊流發(fā)生用突起10在沿圓周方向截面觀看時具有棱邊部10F。關(guān)于紊流發(fā)生用突起10,重要的是,將供空氣流碰撞的前壁面IOa相對于輪胎表面即外側(cè)面3a的前壁角度θ 1設(shè)定為 70° 110°的范圍。另外,在附圖中表示了截面形狀為四邊形且前壁角度為90度的情況。關(guān)于紊流發(fā)生用突起10,由于沿延伸方向的正交方向A截取的截面形狀呈左右對稱,因此,優(yōu)選的是將后壁面IOb相對于外側(cè)面3a的后壁角度Θ 2設(shè)定為與前壁角度Θ1 相同的角度。優(yōu)選的是,將紊流發(fā)生用突起10的延伸方向的正交方向A上的底邊寬度w設(shè)定為 0. 5mm 5mm的范圍。若設(shè)紊流發(fā)生用突起10的高度(高度是指最大高度。以下同樣)為h, 設(shè)輪胎半徑為R,則優(yōu)選的是0. 001 ( h/R1/2 ( 0. 02,更優(yōu)選的是0. 0016 ( h/R1/2 ( 0. 006。另外,關(guān)于紊流發(fā)生用突起10,若設(shè)其高度為h、間距為ρ、底邊寬度為W,則優(yōu)選的是,作為包括故障地點(diǎn)和經(jīng)由紊流發(fā)生用突起的部位設(shè)定為滿足1. 0 ^ p/h ^ 50. 0且 1.0彡(p-w)/V彡100.0的關(guān)系的尺寸。p/h值的范圍優(yōu)選為2.0彡p/h彡M.0的范圍,更優(yōu)選為10. 0彡p/h彡20. 0的范圍。(p-w)/V值的范圍更優(yōu)選為4. 0彡(p-w)/w彡39. 0的范圍。另外,突部高度優(yōu)選為0. 5mm彡h彡7mm的范圍,底邊寬度優(yōu)選為0. 3mm彡w彡4mm 的范圍。通過將這些參數(shù)的范圍設(shè)定為上述范圍,傳熱效率改進(jìn)效率得到提高。如上所述,通過規(guī)定p/h的范圍,而大體上可以用p/h整理空氣流的上下紊流狀態(tài),因此,若過細(xì)地刻劃間距P,則不會以下降流的形式碰撞紊流發(fā)生用突起之間的輪胎表面。另外,若過度拓寬間距P,則與無紊流發(fā)生用突起的情況同等。另外,(p-w)/W表示紊流發(fā)生用突起的寬度w相對于間距ρ的比例,其過小的情況與紊流發(fā)生用突起的表面積相對于想要提高散熱的表面面積的比例相等時的情況同樣。 由于紊流發(fā)生用突起由橡膠形成,且不能期待表面積增加所帶來的散熱改進(jìn)效果,因此, (p-w)/V的最小值規(guī)定為1.0。此外,優(yōu)選的是,紊流發(fā)生用突起相對于輪胎徑向的傾斜角θ 為-70° < θ <70°的范圍(參照圖3)。通過如上所述地規(guī)定θ的范圍,使由旋轉(zhuǎn)的輪胎相對產(chǎn)生的空氣流可靠地沖擊紊流發(fā)生用突起的圓周方向的表面,因此,能夠期待由上述紊流帶來的散熱效果。更優(yōu)選的是,傾斜角θ的范圍為-30° < θ <30°的范圍。[紊流發(fā)生用突起的作用]在上述結(jié)構(gòu)中,若缺氣保用輪胎1旋轉(zhuǎn),則如圖4和圖5所示,在輪胎胎側(cè)部3的外側(cè)面3a上,相對地產(chǎn)生了大體上沿著輪胎圓周方向流動的空氣流a,該空氣流a在紊流發(fā)生用突起10的作用下成為紊流而在外側(cè)面3a上流動,在其與外側(cè)面3a之間積極地進(jìn)行熱交換。若詳細(xì)說明在外周面3a所流動的紊流的流動,則空氣流a成為在紊流發(fā)生用突起 10的位置上升、在不存在紊流發(fā)生用突起10的位置下降的上下紊流al。在此處,如圖6所示,若紊流發(fā)生用突起10的前壁角度θ 1小于70°,則上下紊流al停留在凹部,躍至上方的流動少,且與紊流發(fā)生用突起10之間的剝離角度β減小,在紊流發(fā)生用突起10的下游側(cè)僅僅發(fā)生緩慢的下降流。另外,若紊流發(fā)生用突起10的前壁角度θ 1超過110°,則上下紊流a 1與紊流發(fā)生用突起10之間的剝離角度β和流速變小,躍至上方的流速變慢,不能促進(jìn)上下的熱交換,因而,不能促進(jìn)上下紊流a 1與外側(cè)面3a之間的有效的熱交換。與此相反,若紊流發(fā)生用突起10的前壁角度θ 1處于70° 110°的范圍內(nèi),則上下紊流a 1與紊流發(fā)生用突起10之間的剝離角度β以一定程度增大,在紊流發(fā)生用突起10的下游側(cè)變成急劇的下降流并返回,與外側(cè)面3a碰撞,因此,在上下紊流a 1與外側(cè)面3a之間進(jìn)行積極的熱交換。根據(jù)以上所述,利用設(shè)置于外側(cè)面3a的紊流發(fā)生用突起10, 能可靠地實現(xiàn)輪胎溫度的降低,從而能夠提高耐久性。在該實施方式中,紊流發(fā)生用突起10在延伸方向的正交方向A上的底邊寬度w設(shè)定為0. 5mm 5mm的范圍。若紊流發(fā)生用突起10的底邊寬度w小于0. 5mm,則紊流發(fā)生用突起10會因空氣流發(fā)生振動,強(qiáng)度也較弱,另外,若紊流發(fā)生用突起10的底邊寬度w超過 5mm,則紊流發(fā)生用突起10內(nèi)的蓄熱量變得過多。因此,通過將紊流發(fā)生用突起10的底邊寬度w設(shè)定為0. 5mm 5mm的范圍,可以極力防止由于在胎側(cè)部3上設(shè)置紊流發(fā)生用突起 10而帶來的缺點(diǎn),并且可以實現(xiàn)散熱特性的提高。在該實施方式中,若紊流發(fā)生用突起10的高度為h、輪胎半徑為R,則設(shè)定為 0. 001彡h/R1/2彡0. 02的范圍。由于能夠根據(jù)輪胎尺寸改變紊流發(fā)生用突起10的高度h, 即使在任何輪胎尺寸的缺氣保用輪胎1中也能使紊流發(fā)生用突起10發(fā)揮規(guī)定的散熱特性。為了充分發(fā)揮紊流發(fā)生用突起10帶來的散熱效果,重要的是具有與設(shè)置紊流發(fā)生用突起10的場所的速度界面層(壁面上的速度緩慢層)厚度同等程度的突起高度,由此發(fā)揮充分的流體混合作用。若假定某個速度,則由于速度界面層厚度被輪胎直徑的平方根所規(guī)定,因此其與突起高度之比可構(gòu)成散熱效果的指標(biāo)。即,若h/R"2小于下限值0.001,則紊流發(fā)生用突起10被埋沒在速度緩慢層中,不能充分卷入處于其上方的較快的主流速度, 不能期待活躍的熱交換。相反,若超過上限值0. 02,則由于增加多余的高度而影響紊流發(fā)生用突起10的突起根部的蓄熱。圖11示出了設(shè)p/h = 12時相對于h/R1/2的傳熱系數(shù)提升指數(shù)。在該實施方式中,紊流發(fā)生用突起10在沿延伸方向的正交方向A截取的截面形狀為左右對稱形狀。因而,紊流發(fā)生用突起10的沿延伸方向的正交方向A截取的截面形狀從中心位置到紊流發(fā)生用突起10的表面的距離變成左右均等,因此,可以極力減小紊流發(fā)生用突起10內(nèi)的蓄熱。在該實施方式中,設(shè)定成當(dāng)設(shè)紊流發(fā)生用突起10的高度為h、間距為ρ、底邊寬度為w時,滿足1. 0彡p/h彡50. 0且1. 0彡(p-w)/w彡100. 0的關(guān)系。如上所述,通過規(guī)定 p/h的范圍,能夠大致用p/h來整理空氣流的紊流狀態(tài),因此若過細(xì)地刻劃間距p,則不會以下降流的形式碰撞紊流發(fā)生用突起10的外側(cè)面3a。另外,若過于拓寬間距p,則與沒有紊流發(fā)生用突起10的情況同等。另外,(p-w)/V表示紊流發(fā)生用突起10的底邊寬度w相對于間距ρ的比例,其過小的情況與紊流發(fā)生用突起10的表面積相對于想要提高散熱的表面面積的比例相等的情況相同。紊流發(fā)生用突起10由橡膠形成,由于不能期待表面積增加帶來的散熱提升效果,因此,(P-W)ZV的最小值規(guī)定為1. 0。在該實施方式中,相對于紊流發(fā)生用突起10的輪胎徑向r的傾斜角θ 為-70° < θ <70°的范圍。如上所述,通過規(guī)定θ的范圍,使由旋轉(zhuǎn)的輪胎相對產(chǎn)生的空氣流a可靠地沖擊紊流發(fā)生用突起10的輪胎圓周方向的表面,因此,能夠期待由上述紊流帶來的散熱效果。該實施方式適用于在胎側(cè)部3上具有胎側(cè)加強(qiáng)層8和紊流發(fā)生用突起的缺氣保用輪胎1,該胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層8使用含有上述改性共軛二烯系聚合物的橡膠組合物。該胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層 8可以進(jìn)行缺氣保用行駛,應(yīng)用二者的缺氣保用輪胎可以極力降低此時故障核的溫度上升。尤其,在該實施方式中,由于沿紊流發(fā)生用突起10的徑向截面觀看時具有棱邊部 10E,因此,隨著缺氣保用輪胎1的旋轉(zhuǎn),具有剝離在離心力的作用下從內(nèi)徑側(cè)流動到外徑側(cè)的空氣流的作用,該被剝離的空氣流形成下降流,與胎側(cè)部3碰撞而促進(jìn)熱交換。另外, 由于紊流發(fā)生用突起10在沿圓周方向截面上觀看時具有棱邊部10F,因此,隨著缺氣保用輪胎1的旋轉(zhuǎn),空氣流越過紊流發(fā)生用突起10時,容易自胎側(cè)部3剝離。因此,暫時自胎側(cè)部3剝離的空氣流由于在紊流發(fā)生用突起10的輪胎旋轉(zhuǎn)方向后側(cè)(下游側(cè))產(chǎn)生的負(fù)壓而急劇向胎側(cè)部3下降,形成沖撞的紊流,具有與促進(jìn)胎側(cè)部3之間的熱交換的作用。[紊流發(fā)生用突起的變型例]接著,根據(jù)圖7 圖10來說明紊流發(fā)生用突起的各種變型例。圖7表示第1變型例的紊流發(fā)生用突起10A。該紊流發(fā)生用突起IOA沿延伸方向的正交方向A截取的截面形狀為倒梯形形狀,前壁角度θ 1與后壁角度θ 2均為小于90度的角度。與此相對,通過將前壁角度θ 1與后壁角度θ 2設(shè)定為均超過90度的角度,將紊流發(fā)生用突起IOA形成為梯形形狀,可以極力防止因紊流發(fā)生用突起IOA的角部的劣化導(dǎo)致的裂紋發(fā)生。圖8表示第2變型例的紊流發(fā)生用突起10Β。該紊流發(fā)生用突起IOB沿延伸方向的正交方向A截取的截面形狀為三角形。通過將紊流發(fā)生用突起IOB設(shè)定為三角形狀,與設(shè)定為四邊形的情況相比,能夠確保底邊寬度w的尺寸而維持紊流發(fā)生用突起IOB的剛性, 并且能夠削減橡膠使用量。圖9示出了第3變型例的紊流發(fā)生用突起10C。該紊流發(fā)生用突起IOC沿延伸方向的正交方向A截取的截面形狀為階梯形狀。通過將紊流發(fā)生用突起IOC設(shè)為階梯形狀, 與形成四邊形的情況相比,能夠確保底邊寬度w的尺寸而維持紊流發(fā)生用突起IOC的剛性, 并且能夠削減橡膠使用量。圖10示出了第4變型例的紊流發(fā)生用突起10D。該紊流發(fā)生用突起IOD沿延伸方向的正交方向A截取的截面形狀為方形,且在延伸方向的正交方向A上具有貫通孔20。通過在紊流發(fā)生用突起IOD上設(shè)置貫穿孔20,能夠使空氣流流入貫穿孔20,從而對紊流發(fā)生用突起IOD的內(nèi)部進(jìn)行散熱。因而,能夠極力減少紊流發(fā)生用突起IOD內(nèi)的蓄熱。[其他實施方式]在上述實施方式中,在胎側(cè)部3的整個周圍設(shè)置有紊流發(fā)生用突起10,但也可以僅在胎側(cè)部3的一部分區(qū)域中設(shè)置紊流發(fā)生用突起10。在上述實施方式中,在胎側(cè)部3的輪胎圓周方向上以等間隔設(shè)置有紊流發(fā)生用突起10,但也可以在輪胎圓周方向上以不均勻的間隔設(shè)置紊流發(fā)生用突起
另外,紊流發(fā)生用突起10的方向相對于徑向所呈的角度可以是恒定的,在旋轉(zhuǎn)的充氣輪胎中,由于空氣流動的流速根據(jù)徑向位置而不同,因此,以改進(jìn)散熱為目的,紊流發(fā)生用突起10的方向相對于徑向所呈的角度也可以是變化的。而且,紊流發(fā)生用突起10的延伸方向不限于相對于徑向為連續(xù)的,也可以是不連續(xù)的。通過設(shè)定為不連續(xù),可以削減胎側(cè)部的散熱惡化的部分,從而能夠提高平均傳熱系數(shù)。另外,優(yōu)選的是,紊流發(fā)生用突起10至少在徑向內(nèi)側(cè)具有頂部。這是因為,所形成的頂部一邊使空氣的流動剝離從而回旋一邊接受向輪胎徑向外側(cè)的離心力的作用而產(chǎn)生流走的紊流,因此具有進(jìn)一步提高胎側(cè)部的散熱的效果。在上述實施方式中,在胎側(cè)部3的外側(cè)面3a上設(shè)置有紊流發(fā)生用突起10,但也可以設(shè)置于胎側(cè)部3的表面即內(nèi)側(cè)面。在上述實施方式中示出了將本發(fā)明應(yīng)用于缺氣保用輪胎1的例子,但是當(dāng)然可以適用于除了缺氣保用輪胎1以外的充氣輪胎,具體而言,可以適用于越野子午線(ORR)輪胎、卡車和公共汽車子午線(TBR)輪胎等。只要適用于重載用輪胎,就可以實現(xiàn)故障核即 Ply端等的溫度降低,從而能夠?qū)崿F(xiàn)重載輪胎的耐久性的提高。[缺氣保用輪胎]本發(fā)明的橡膠組合物按照上述配合處方使用班伯里密煉機(jī)、輥、密煉機(jī)等混煉機(jī)混煉而獲得,在成型加工之后進(jìn)行硫化,作為圖1中的輪胎的胎側(cè)加強(qiáng)層8使用。本發(fā)明的輪胎具有紊流發(fā)生用突起,在胎側(cè)加強(qiáng)層8中使用本發(fā)明的橡膠組合物而按照常規(guī)的缺氣保用輪胎的制造方法來制造。即,如上所述,含有各種化學(xué)試劑的本發(fā)明的橡膠組合物在未硫化的階段中加工成各構(gòu)件,在輪胎成型機(jī)上按照常規(guī)的方法貼附成型,成型為胎胚。在硫化機(jī)中對該胎胚加熱加壓,從而獲得輪胎。這樣獲得的本發(fā)明的輪胎的缺氣保用行駛時的耐久性與常規(guī)行駛時的滾動阻力性能二者均優(yōu)異。實施例接著,通過實施例來更詳細(xì)說明本發(fā)明,但本發(fā)明不受這些例子的任何限制。另外,未改性或改性共軛二烯系聚合物、炭黑和未硫化橡膠組合物的物性以及輪胎的缺氣保用耐久性和滾動阻力按照下述的方法來測定?!段锤男曰蚋男怨曹椂┫稻酆衔锏奈镄浴?lt;數(shù)均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)的測定>通過GPCUosoh Corporation制造,HLC-8220],使用折射儀作為檢測器來進(jìn)行測定,用以單分散聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)的聚苯乙烯換算來表示。另外,柱子為GMHXUTosoh Corporation制造],洗脫劑為四氫呋喃。<揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的揮發(fā)量>用包含15質(zhì)量%正丁醇和85質(zhì)量%甲苯的溶劑中的0. 2N甲苯磺酸/0. 24N水形成的硅氧烷水解試劑處理試料,通過頂空/氣相色譜法測定來源于供試改性共軛二烯系聚合物(共聚物)中殘留的[EtOSi]的乙醇的化學(xué)計算量。<伯氨基含量(mmol/kg)的測定>首先,將聚合物溶于甲苯中,然后通過在大量甲醇中沉淀,從橡膠中分離出沒有鍵合于聚合物的含氨基的化合物,然后干燥。以進(jìn)行過本處理的聚合物作為試料,根據(jù)JIS K7237中所述的“總胺值試驗方法”,對總氨基含量進(jìn)行定量。接著,以實施過上述處理的聚合物作為試料,根據(jù)“乙酰丙酮封閉(blocked)法”定量仲氨基和叔氨基的含量。溶解試料的溶劑使用鄰硝基甲苯,添加乙酰丙酮,在高氯酸醋酸溶液中進(jìn)行電位差滴定。從總氨基含量減去仲氨基和叔氨基的含量來求出伯氨基含量(mmol),再除以用于分析的聚合物的質(zhì)量,由此求出鍵合于聚合物的伯氨基含量(mmol/kg)。《炭黑的物性》〈氮吸附比表面積〉氮吸附比表面積根據(jù)JIS K6217-2 :2001測定?!段戳蚧鹉z組合物的物性》〈門尼粘度〉門尼粘度根據(jù)JIS K6300-1 :2001,在ML1+4的條件下在130°C下測定?!遁喬サ脑u價》〈缺氣保用耐久性〉·供試輪胎輪胎尺寸^5/50R20 使用輪圈6JJX 20·內(nèi)部壓力0kPa 載荷9. 8kN 速度90km/h將直到耐久轉(zhuǎn)鼓試驗中發(fā)生故障為止的耐久距離指數(shù)化,指數(shù)越大,缺氣保用耐久性越好。缺氣保用耐久性(指數(shù))=(供試輪胎的行駛距離/比較例1的輪胎的行駛距離)XlOO〈滾動阻力〉根據(jù)SAE J2452,測定充氣子午線輪胎的滾動阻力,以比較例1或7的輪胎的滾動阻力為100,根據(jù)下式,用指數(shù)表示。指數(shù)值越小表示滾動阻力越小,結(jié)果也越好。滾動阻力(指數(shù))=(供試論壇的滾動阻力/比較例1的輪胎的滾動阻力)X 100制造例1 聚合物A的制造在經(jīng)氮?dú)庵脫Q的5L高壓釜內(nèi),在氮?dú)庀?,作為環(huán)己烷溶液注入1.4kg環(huán)己烷、250g 1,3-丁二烯、2,2-二(四氫呋喃基)丙烷(0.0285mmol),向其中添加2. 85mmol正丁基鋰 (BuLi),然后,在設(shè)有攪拌裝置的50°C溫水浴中進(jìn)行4. 5小時聚合。1,3-丁二烯的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率基本為100%。在該聚合物溶液中添加含有1. 3g 2,6_ 二叔丁基-對甲酚的甲醇溶液使聚合停止,然后通過汽提來脫溶劑,用110°C的輥干燥,獲得聚合物A (共軛二烯系聚合物)。 測定所得聚合物A的在聚合停止之前取出的聚合物的分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)。 其結(jié)果在表1和表2中示出。制造例2 改性聚合物B的制造改性前的聚合物的制造用與上述聚合物A相同的方法進(jìn)行。接著,不使聚合催化劑鈍化,使聚合溶液保持在溫度50°C,添加1 U9mg具有可通過水解生成伯氨基的前體的N, N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基甲基二乙氧基硅烷,進(jìn)行15分鐘改性反應(yīng)。不添加縮合促進(jìn)劑。最后,在反應(yīng)后的聚合物溶液中添加2,6_ 二叔丁基-對甲酚。接著,通過汽提脫溶劑以及進(jìn)行上述可生成伯氨基的前體的水解,通過調(diào)溫至110°C的熱輥干燥橡膠,獲得聚合物B。測定所得改性聚合物B的改性前的分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)以及改性聚合物B的伯氨基含量。其結(jié)果在表1和2中示出。制造例3 改性聚合物C的制造改性前的聚合物的制造用與上述聚合物A相同的方法進(jìn)行。接著,不使聚合催化劑鈍化,將聚合溶液保持在溫度50°C,添加1 U9mg具有可通過水解生成伯氨基的前體的N, N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基甲基二乙氧基硅燒,進(jìn)行15分鐘改性反應(yīng)。然后,添加作為縮合促進(jìn)劑的8. Ilg四O-乙基-1,3-己二醇)合鈦,進(jìn)一步攪拌15分鐘。最后,在反應(yīng)后的聚合物溶液中添加2,6- 二叔丁基-對甲酚。接著,通過汽提脫溶劑以及進(jìn)行上述可生成伯氨基的前體的水解,通過調(diào)溫至110°C的熱輥干燥橡膠,獲得聚合物C(共軛二烯系聚合物)。測定所得改性聚合物C的改性前的分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)以及改性聚合物C的伯氨基含量。其結(jié)果在表1和2中示出。制造例4 改性聚合物D的制造在干燥、經(jīng)氮?dú)庵脫Q的、帶有溫度調(diào)節(jié)夾套的8升耐壓反應(yīng)裝置內(nèi),注入3kg環(huán)己烷、500g 丁二烯單體、0. 2mmol 二(四氫呋喃基)丙烷(DTHFP),添加4mmol正丁基鋰 (BuLi),然后,在40°C的引發(fā)溫度下進(jìn)行1小時聚合。聚合在升溫條件下進(jìn)行,調(diào)節(jié)夾套溫度使得最終溫度不超過75°C。聚合體系從聚合引發(fā)到結(jié)束完全沒有見到沉淀,是均一而透明的。聚合轉(zhuǎn)化率基本為100%。在該聚合體系中添加0.8毫升作為末端改性劑的四氯化錫(lmol/L環(huán)己烷溶液),然后進(jìn)行30分鐘改性反應(yīng)。然后,在聚合體系中添加0.5毫升 2,6_二叔丁基-對甲酚的5質(zhì)量%異丙醇溶液使反應(yīng)停止,根據(jù)常法將聚合物干燥,獲得改性聚合物D。測定所得改性聚合物D的改性之前的分子量(Mw)和分子量分布(Mw/Mn)。其結(jié)果在表1和表2中示出。制造例5 改性聚合物E的制造通過將制造例3中獲得的改性聚合物C和制造例4中獲得的改性聚合物D以(改性聚合物C/改性聚合物D) = 7/3的質(zhì)量比進(jìn)行溶液混合,從而制造改性聚合物E。測定所得改性聚合物E的伯氨基含量。其結(jié)果在表1中示出。制造例6 :N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基甲基二乙氧基硅烷的合成在氮?dú)鈿夥障拢谠O(shè)有攪拌機(jī)的玻璃燒瓶中的400ml 二氯甲烷溶劑中添加作為氨基硅烷部位的36g 3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(Gele st公司制造),然后,進(jìn)一步在溶液中添加作為保護(hù)部位的48ml氯化三甲基硅烷(Aldrich公司制造)和53ml三乙胺,在室溫下攪拌17小時,此后,通過將反應(yīng)溶液加到蒸發(fā)器中,除去溶劑,獲得反應(yīng)混合物,進(jìn)一步將所得反應(yīng)混合物在5mm/Hg條件下減壓蒸餾,獲得40g的作為130 135°C餾分的N,N-雙 (三甲基甲硅烷基)氨丙基甲基二乙氧基硅烷。該N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基甲基二乙氧基硅烷在制造例2和3 (改性聚合物B和C的制造)中使用。實施例1 2和比較例1 3使用制造例1中獲得的未改性聚丁二烯橡膠A和制造例2 5中獲得的改性聚丁二烯橡膠B E,按照表1中所示的配方,制備5種橡膠組合物。測定這5種未硫化橡膠組合物的門尼粘度。結(jié)果在表1中示出。
接著,將這5種橡膠組合物配設(shè)到圖1所示的胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層8中,分別按照常法制造輪胎尺寸^5/50R20的缺氣保用充氣輪胎,對這5種輪胎進(jìn)行缺氣保用耐久性和滾動阻力評價。結(jié)果在表1中示出。另夕卜,作為上述參數(shù),使用w為2mm、θ 1為90°、(p/h)為12、[ (p_w)/w]為5、(h/ r1/2)為0.0033的值的參數(shù)。[表1]表 1
比較列1比較列2實施例1實施例2比較例3制造例的聚合物(聚丁二ABCED烯)的種類A~E炭黑的氮吸附比表面積7777777777(N2SA) (m2/g)聚合物(聚丁二烯)*16060606060天然橡膠4040404040配方炭黑”5555555555組成軟化劑”55555氧化鋅4.54.54.54.54.5硬脂酸11111質(zhì)量份防老劑6C*422222硫化促進(jìn)劑 CZ^2.52.52.52.52.5硫33333伯氨基含量(mmol/kg)-4.04.02.8-聚丁二烯的分子量分布1.22.01.8(Mw/Mn)丄.丄聚丁二烯的數(shù)均分子量 (MnxlO"3)150150150-361揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)07.94.31.30的揮發(fā)量(mmol/kg)未硫化橡膠組合物的門尼6365727066粘度(MLi+4, 130°C)輪胎評價缺氣保用耐久性 (指數(shù))100103120117102結(jié)果滾動阻力(指數(shù))10098929499.5[注]*1.聚合物(聚丁二烯)使用制造例1中獲得的聚丁二烯橡膠A和制造例2 5 中獲得的改性聚丁二烯橡膠B E。*2·炭黑HAFIN2SA(m2/g) = 77 (m2/g)},ASAHI CARB0NC0.,LTD.制造,商標(biāo)“旭 #70”*3.軟化劑芳烴油,富士興產(chǎn)株式會社制造,商標(biāo)“AromaX#3”
20
*4.防老劑 6C :N-(1,3-二甲基丁基)-N,_ 苯基-對亞苯基二胺,Seiko Chemical Co. , Ltd.制造,商標(biāo) “0Ζ0Ν0ΝΕ 6C”*5.硫化促進(jìn)劑CZ :N-環(huán)己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺,大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會社制造,商標(biāo)“NOCCELER CZ”實施例3 6禾Π比較例4 14使用制造例1中獲得的未改性聚丁二烯橡膠A和制造例2 5中獲得的改性聚丁二烯橡膠B Ε,按照表2中所示的配方,制備15種橡膠組合物。測定這15種未硫化橡膠組合物的門尼粘度。結(jié)果在表2中示出。接著,將這15種橡膠組合物配設(shè)到圖1所示的胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)層8中,分別按照常法制造輪胎尺寸^5/50R20的缺氣保用充氣輪胎,對這15種輪胎進(jìn)行缺氣保用耐久性和滾動阻力評價。結(jié)果在表2中示出。表權(quán)利要求
1.一種輪胎,其特征在于,該輪胎是在輪胎胎側(cè)部的輪胎表面上在輪胎圓周方向上隔著間隔設(shè)置從內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)延伸的紊流發(fā)生用突起的充氣輪胎,所述各紊流發(fā)生用突起在徑向截面上看時具有棱邊部,且空氣流撞擊的前壁面相對于輪胎表面的前壁角度為70 度 110度的范圍,并且構(gòu)成所述輪胎胎側(cè)部的胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)橡膠使用相對于100質(zhì)量份橡膠成分配混10 100質(zhì)量份氮吸附比表面積為20 90m2/g的炭黑而成的橡膠組合物,所述橡膠成分含有10質(zhì)量%以上的改性共軛二烯系聚合物,所述改性共軛二烯系聚合物是通過共軛二烯系聚合物的末端與具有伯氨基或可通過水解生成伯氨基的前體的烷氧基硅烷化合物的改性反應(yīng),在該末端引入伯氨基或可通過水解生成伯氨基的前體,進(jìn)而在該改性反應(yīng)的途中和/或結(jié)束之后在該改性反應(yīng)體系中添加縮合促進(jìn)劑而獲得的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎,其中,所述共軛二烯系聚合物是以堿金屬化合物為引發(fā)劑,在有機(jī)溶劑中使共軛二烯化合物單獨(dú)進(jìn)行陰離子聚合或使共軛二烯化合物與芳香族乙烯基化合物進(jìn)行陰離子聚合而獲得的聚合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎,其中,所述具有可通過水解生成伯氨基的前體的烷氧基硅烷化合物是N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷、1-三甲基甲硅烷基-2,2-二甲氧基-1-氮雜-2-硅雜環(huán)戊烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基三甲氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨丙基三乙氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基) 氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨乙基三甲氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨乙基三乙氧基硅烷、N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨乙基甲基二甲氧基硅烷或N,N-雙(三甲基甲硅烷基)氨乙基甲基二乙氧基硅烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的輪胎,其中,所述縮合促進(jìn)劑是含有選自鈦、 鋯、鉍、鋁和錫中的至少一種以上金屬的醇鹽、羧酸鹽、三烷基硅氧烷或乙酰丙酮配鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任一項所述的輪胎,其中,所述改性共軛二烯系聚合物的用凝膠滲透色譜法測定的改性前的聚苯乙烯換算重均分子量(Mw)與數(shù)均分子量(Mn)之比 (Mw) / (Mn)為 1. 02 2. 0。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪胎,其中,所述改性共軛二烯系聚合物的用凝膠滲透色譜法測定的改性前的聚苯乙烯換算重均分子量(Mw)與數(shù)均分子量(Mn)之比(Mw)/(Mn)為 1. 02 1. 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任一項所述的輪胎,其中,所述改性共軛二烯系聚合物的改性前的數(shù)均分子量(Mn)為100,000 500,000。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的輪胎,其中,所述改性共軛二烯系聚合物的改性前的數(shù)均分子量(Mn)為 120,000 300,000。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中的任一項所述的輪胎,其中,所述橡膠組合物是在橡膠成分中含有52質(zhì)量%以上的改性共軛二烯系聚合物而成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪胎,其中,所述橡膠組合物是在橡膠成分中含有55質(zhì)量% 以上的改性共軛二烯系聚合物而成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中的任一項所述的輪胎,其中,所述橡膠組合物是相對于100 質(zhì)量份橡膠成分配混1 10質(zhì)量份硫而成的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎,其特征在于,將所述紊流發(fā)生用突起的高度設(shè)為h、將間距設(shè)為P、將底邊寬度設(shè)為W時,滿足1. 0彡p/h彡50. 0且1. 0彡(P-W) /W彡100. 0的關(guān)系。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或12所述的輪胎,其中,將所述紊流發(fā)生用突起的間距設(shè)為P、將高度設(shè)為h時的間距與高度之比p/h為2. 0彡p/h彡24. 0。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪胎,其中,所述p/h為10.0< p/h ( 20. 0。
15.根據(jù)權(quán)利要求12 14中的任一項所述的輪胎,其中,所述(p-w)/V為 4. 0 彡(p-w)/w ^ 39. O0
16.根據(jù)權(quán)利要求12 15中的任一項所述的充氣輪胎,其中,將所述紊流發(fā)生用突起的高度設(shè)為h、將輪胎半徑設(shè)為R時,0. 001彡h/R1/2彡0. 02。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的充氣輪胎,其中,將所述紊流發(fā)生用突起的高度設(shè)為h、將輪胎半徑設(shè)為R時,0. 0016彡h/R1/2 ( 0. 006。
18.根據(jù)權(quán)利要求12 17中的任一項所述的輪胎,其中,所述紊流發(fā)生用突起的突起高度h、底邊寬度w為0. 5mm彡h彡7mm且0. 3mm彡w彡4mm的范圍。
19.根據(jù)權(quán)利要求12 18中的任一項所述的輪胎,其中,所述紊流發(fā)生用突起的方向與徑向形成的角度是恒定或變化的。
20.根據(jù)權(quán)利要求12 19中的任一項所述的輪胎,其中,所述紊流發(fā)生用突起至少在徑向內(nèi)側(cè)具有頂部。
21.根據(jù)權(quán)利要求12 20中的任一項所述的輪胎,其中,所述紊流發(fā)生用突起的延伸方向相對于徑向是連續(xù)或不連續(xù)的。
22.根據(jù)權(quán)利要求12 21中的任一項所述的輪胎,其中,所述紊流發(fā)生用突起以在輪胎圓周方向上不均一的間隔配置。
23.根據(jù)權(quán)利要求1 22中的任一項所述的缺氣保用輪胎,其中,構(gòu)成所述胎側(cè)部的補(bǔ)強(qiáng)橡膠具有新月形狀。
24.根據(jù)權(quán)利要求1 23中的任一項所述的輪胎,其中,其是重載用輪胎。
全文摘要
本發(fā)明提供耐久性得到提高的輪胎,其通過有效的散熱來實現(xiàn)胎側(cè)部內(nèi)的溫度降低,可同時提高作為橡膠組合物的缺氣保用行駛時的耐久性與通常行駛時的滾動阻力性能。該輪胎是在胎側(cè)部的輪胎表面上在輪胎圓周方向上隔著間隔設(shè)置從內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)延伸的紊流發(fā)生用突起的充氣輪胎,上述各紊流發(fā)生用突起在徑向截面上看時具有棱邊部,且空氣流撞擊的前壁面相對于輪胎表面的前壁角度為70度~110度的范圍,并且構(gòu)成所述胎側(cè)部的胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)橡膠使用相對于100質(zhì)量份橡膠成分配混10~100質(zhì)量份氮吸附比表面積為20~90m2/g的炭黑而成的橡膠組合物,所述橡膠成分含有10質(zhì)量%以上的改性共軛二烯系聚合物,其是通過共軛二烯系聚合物的末端與具有伯氨基或可通過水解生成伯氨基的前體的烷氧基硅烷化合物的改性反應(yīng),在該末端引入伯氨基或可通過水解生成伯氨基的前體,進(jìn)而在該改性反應(yīng)的途中和/或結(jié)束之后在該改性反應(yīng)體系中添加縮合促進(jìn)劑而獲得的。
文檔編號B60C1/00GK102448739SQ20108002397
公開日2012年5月9日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者山口正志, 松尾成晃 申請人:株式會社普利司通
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