本發(fā)明涉及一種充氣輪胎及缺氣保用輪胎。
背景技術(shù):
通過將微纖維化的植物纖維例如纖維素纖維作為填料包含到橡膠組合物中,使得橡膠組合物能夠增強(qiáng)以表現(xiàn)出較高的模量(復(fù)數(shù)彈性模量)。然而,由于微纖維化植物纖維具有高度自我集聚性并和橡膠成分相容性差,所以它們在捏合期間不易分散在橡膠中。基于這個(gè)原因,包含微纖維化的植物纖維在某些情況下會(huì)劣化拉伸性能或燃料經(jīng)濟(jì)性。
因此,需要用于改善微纖維化的植物纖維的可分散性的方法。
另一個(gè)問題是,當(dāng)纖維素纖維的水分散體被干燥時(shí),纖維素纖維開始聚集,因此如果將它們直接和橡膠進(jìn)行混合,那么這種纖維素纖維不能以納米級(jí)水平進(jìn)行分散?;谶@個(gè)原因,難以改善拉伸強(qiáng)度以及降低滾動(dòng)阻力。已經(jīng)提出了很多用于解決該問題的方法(例如專利文獻(xiàn)1),其中通過下述方法將纖維素纖維分散在橡膠中:將纖維素纖維臨時(shí)地分散在水中,并向分散體中添加膠乳,隨后進(jìn)行攪拌以及干燥。
已經(jīng)嘗試通過使用增溶劑、對(duì)纖維素纖維進(jìn)行改性或使用原纖化樹脂以提高纖維素纖維在橡膠中的分散性。
例如,專利文獻(xiàn)2公開了一種通過化學(xué)改性微纖維化的纖維素來改善微纖維化的纖維素與橡膠的相容性的方法。
專利文獻(xiàn)3公開了一種改善纖維素纖維在橡膠成分中的分散性的方法,根據(jù)該方法,通過在其內(nèi)引入乙烯基來改性纖維素纖維,通過所述乙烯基,纖維素纖維和橡膠成分之間可形成交聯(lián)從而增加它們的相容性。
引用列表
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:JP 2013-204010 A
專利文獻(xiàn)2:JP 2009-084564 A
專利文獻(xiàn)3:JP 2010-254925 A
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
如上所述,已經(jīng)提出了多種用于改善纖維素纖維在橡膠中的分散性的方法。然而,例如專利文獻(xiàn)1中所述的方法可以有效地分散纖維素纖維,但是不幸的是所使用的橡膠的形式僅限于乳膠。同樣地,專利文獻(xiàn)2和3所述的方法也存在改善的空間,這是因?yàn)槭褂美w維素纖維取代傳統(tǒng)的填料例如炭黑不能為補(bǔ)強(qiáng)性能、成本等帶來優(yōu)勢。
相應(yīng)地,為了改善纖維素纖維在橡膠中的分散性以獲得具有優(yōu)異拉伸性能、低能量損耗的橡膠組合物,需要做進(jìn)一步的改善。
本發(fā)明的目標(biāo)在于解決上述問題以及提供一種包括胎側(cè)壁的充氣輪胎,所述充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間具有良好平衡、以及進(jìn)一步地具有優(yōu)異的耐撓曲裂紋生長性,其中所述胎側(cè)壁由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成,其通過改善纖維素纖維在橡膠中的分散性來同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量損耗。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)在于解決上述問題以及提供一種包括胎面基部的充氣輪胎,所述充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間具有良好的平衡,以及進(jìn)一步地具有優(yōu)異的輪胎耐久性,其中所述胎面基部由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成,其通過改善纖維素纖維在橡膠中的分散性來同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量損耗。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)在于解決上述問題以及提供一種包括緩沖層貼膠的充氣輪胎,所述充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間具有良好的平衡,以及進(jìn)一步地具有優(yōu)異的粘附性,其中所述緩沖層貼膠由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成,通過改善纖維素纖維在橡膠中的分散性而使其同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量 損耗。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)在于解決上述問題以及提供一種包括內(nèi)襯層的充氣輪胎,所述充氣輪胎具有優(yōu)異的耐透氣性、滾動(dòng)阻力和耐久性,其中所述內(nèi)襯層由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成,通過改善纖維素纖維在橡膠中的分散性而使其同時(shí)取得優(yōu)異的耐透氣性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量損耗。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)在于解決上述問題以及提供一種充氣輪胎,所述充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間具有良好的平衡,所述充氣輪胎由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成,通過改善纖維素纖維在橡膠中的分散性而使其同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量損耗。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)在于解決上述問題以及提供一種包括內(nèi)襯條(lining strip)層的缺氣保用輪胎,所述缺氣保用輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間具有良好的平衡,以及進(jìn)一步地具有優(yōu)異的缺氣保用耐久性,其中所述內(nèi)襯條層由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成,通過改善纖維素纖維在橡膠中的分散性而使其同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量損耗。
解決問題的方案
本發(fā)明涉及一種充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎側(cè)壁,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
本發(fā)明還涉及一種充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎面基部,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
本發(fā)明還涉及一種充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的緩沖層貼膠,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏 水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
本發(fā)明還涉及一種充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的內(nèi)襯層,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
本發(fā)明還涉及一種充氣輪胎,包括選自于由以下部件構(gòu)成的組中的至少一種:胎圈三角膠、搭接部三角膠、簾布層貼膠、和胎面,這些部件各自由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
本發(fā)明還涉及一種缺氣保用輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的內(nèi)襯條層,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
環(huán)狀多元酸酐(a)優(yōu)選為選自于由以下物質(zhì)構(gòu)成的組中的至少一種:含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂和含有酸酐基團(tuán)的煤樹脂。
所述分散性聚合物(B)優(yōu)選為選自于由以下物質(zhì)構(gòu)成的組中的至少一種:石油樹脂和煤樹脂。
橡膠組分(C)優(yōu)選為選自于由以下物質(zhì)構(gòu)成的組中的至少一種:天然橡膠、改性天然橡膠、合成橡膠和改性合成橡膠。
優(yōu)選地,相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物包含0.01至30質(zhì)量份的改性纖維素纖維(A)。
優(yōu)選地,通過以下步驟獲得含有改性纖維素纖維的橡膠組合物:捏合改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)以獲得捏合的混合物,以及將捏合的混合物和橡膠組分(C)進(jìn)行捏合。
發(fā)明的有利效果
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的充氣輪胎包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎側(cè)壁,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有:改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得到了改善,因此可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能以及低能量損耗。因此,包括胎側(cè)壁的充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間具有良好的平衡,以及進(jìn)一步地具有優(yōu)異的耐撓曲裂紋生長性。而且,一般而言,當(dāng)纖維素纖維被包含在橡膠組合物中時(shí),纖維素纖維沿?cái)D出(extrusion)方向(沿輪胎的周向)排列,使得擠出方向的剛性得以提高,與此同時(shí),沿垂直于擠出方向的方向(沿輪胎的徑向)的剛性則沒有得到很大的提高。相反,根據(jù)本發(fā)明的第一方面,不僅沿輪胎的周向而且沿輪胎的徑向都可以獲得優(yōu)異的剛性,因此所獲得的包括胎側(cè)壁的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。據(jù)推測,該效果可歸因于纖維素纖維在橡膠中的良好分散性。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎面基部,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得到了改善,因此可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能以及低能量損耗。因此,包括胎面基部的充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間具有良好的平衡,以及進(jìn)一步地具有優(yōu)異的輪胎耐久性。而且,一般而言,當(dāng)纖維素纖維被包含在橡膠組合物中時(shí),纖維素纖維沿?cái)D出(extrusion)方向(沿輪胎的周向)排列,使得沿?cái)D出方向的剛性得以提高,與此同時(shí),沿垂直于擠出方向的方向(沿輪胎的徑向)的剛性沒有得到很大的提高。相反,根據(jù)本發(fā)明的第二方面,不僅沿輪胎的周向而且沿輪胎的徑向都可以獲得優(yōu)異的剛性,因此所獲得的包括胎面基部的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。據(jù)推測,該效果可歸因 于纖維素纖維在橡膠中的良好分散性。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面的充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的緩沖層貼膠,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得到了改善,因此可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能以及低能量損耗。因此,包括緩沖層貼膠的充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間具有良好的平衡,以及進(jìn)一步地具有優(yōu)異的粘附性。而且,一般而言,當(dāng)纖維素纖維被包含在橡膠組合物中時(shí),纖維素纖維沿?cái)D出方向(沿輪胎的周向)排列,使得沿?cái)D出方向的剛性得以提高,與此同時(shí),沿垂直于擠出方向的方向(沿輪胎的徑向)的剛性則沒有得到很大的提高。相反,根據(jù)本發(fā)明的第三方面,不僅沿輪胎的周向而且沿輪胎的徑向都可以獲得優(yōu)異的剛性,因此所獲得的包括緩沖層貼膠的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。據(jù)推測,該效果可歸因于纖維素纖維在橡膠中的良好分散性。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面的充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的內(nèi)襯層,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得到了改善,因此可以同時(shí)取得優(yōu)異的耐透氣性、優(yōu)異的拉伸性能以及低能量損耗。因此,包括內(nèi)襯層的充氣輪胎具有優(yōu)異的耐透氣性、滾動(dòng)阻力和耐久性。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面的充氣輪胎,包括選自于由以下部件構(gòu)成的組中的至少一種:胎圈三角膠、搭接部三角膠、簾布層貼膠、和胎面,這些部件各自由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成;所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而 獲得的。在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得到了改善,因此可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能以及低能量損耗。因此,充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間具有良好的平衡。而且,一般而言,當(dāng)纖維素纖維被包含在橡膠組合物中時(shí),纖維素纖維沿?cái)D出方向(沿輪胎的周向)排列,使得沿?cái)D出方向的剛性得以提高,與此同時(shí),沿垂直于擠出方向的方向(沿輪胎的徑向)的剛性沒有得到很大的提高。相反,根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面,不僅沿輪胎的周向而且沿輪胎的徑向都可以獲得優(yōu)異的剛性,因此所獲得的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。據(jù)推測,該效果可歸因于纖維素纖維在橡膠中的良好分散性。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面的缺氣保用輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的內(nèi)襯條層;所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得到了改善,因此可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能以及低能量損耗。因此,包括內(nèi)襯條層的缺氣保用輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間具有良好的平衡,以及進(jìn)一步地具有優(yōu)異的缺氣保用耐久性。而且,一般而言,當(dāng)纖維素纖維被包含在橡膠組合物中時(shí),纖維素纖維沿?cái)D出方向(沿輪胎的周向)排列,使得沿?cái)D出方向的剛性得以提高,與此同時(shí),沿垂直于擠出方向的方向(沿輪胎的徑向)的剛性沒有得到很大的提高。相反,根據(jù)本發(fā)明的第六方面,不僅沿輪胎的周向而且沿輪胎的徑向都可以獲得優(yōu)異的剛性,因此所獲得的包括內(nèi)襯條層的缺氣保用輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。據(jù)推測,該效果可歸因于纖維素纖維在橡膠中的良好分散性。
此處,輪胎的周向(輪胎圓周方向)和輪胎的徑向(輪胎徑向方向)具體指例如JP 2009-202865 A中圖1所示的方向,其通過引用的方式包含在此處。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面的充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的 胎側(cè)壁,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物包括改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)方面的充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎面基部,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物包括改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)方面的充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的緩沖層貼膠,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物包括改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)方面的充氣輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的內(nèi)襯層,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物包括改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)方面的充氣輪胎,包括選自于由以下部件構(gòu)成的組中的至少一種輪胎部件:胎圈三角膠、搭接部三角膠、簾布層貼膠、和胎面,這些部件各自由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成;所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)方面的缺氣保用輪胎,包括由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的內(nèi)襯條層,所述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物包括改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲 得的。
首先描述在本發(fā)明第一方面至第六方面中普遍使用的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物。
含有改性纖維素纖維的橡膠組合物包括改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。
改性纖維素纖維(A)通過向纖維素纖維中添加含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)(下文中簡稱為“環(huán)狀多元酸酐(a)”或“酸酐(a)”)獲得。
可以用于獲得改性纖維素纖維(A)的纖維素纖維的非限制性例子包括樹木、竹子、大麻、黃麻、洋麻、棉花、甜菜等中包含的源自植物的纖維,由源自植物的纖維制備的紙漿,絲光纖維素纖維,再生纖維素纖維例如人造纖維、玻璃紙、或萊賽爾纖維,以及用酸酐改性的纖維素。纖維素纖維的優(yōu)選材料包括樹木例如西加云杉(Sitka spruce)、日本柳杉(Cryptomeria)、扁柏屬(Chamaecyparis)、桉樹(Eucalyptus)、刺槐(Acacia)等。因此,可以適當(dāng)使用通過對(duì)由這些材料制造的紙漿、紙或廢紙進(jìn)行原纖維化而獲得的纖維素纖維。這些纖維素纖維中的每種都可以單獨(dú)使用、或者可以使用從中選擇的兩種以上。
紙漿的例子包括通過對(duì)上述植物材料進(jìn)行化學(xué)制漿、機(jī)械制漿、或化學(xué)和機(jī)械制漿而獲得的那些,例如化學(xué)紙漿(牛皮紙漿(KP)、亞硫酸鹽紙槳(SP)、半化學(xué)紙漿(SCP)、化學(xué)磨木漿(chemi-ground pulp)(CGP)、化學(xué)-機(jī)械紙漿(CMP)、磨木紙漿(GP)、盤磨機(jī)械漿(RMP)、熱磨機(jī)械紙漿(TMP)、或化學(xué)熱磨機(jī)械紙漿(CTMP)。
纖維素纖維可以為,羥基部分地被酯化或部分地被功能基團(tuán)例如羧基取代的纖維素纖維,只要其反應(yīng)性、包含疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐的取代度、其與橡膠的相容性等不會(huì)受到較大影響,以及可以沒有困難地獲得具有期望性能的橡膠組合物即可。而且,纖維素纖維中包含的水優(yōu)選初步地被溶劑例如甲苯或N-甲基吡咯烷酮取代,以避免抑制其與包含疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐的反應(yīng)。
含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)可以是在其主鏈和/或支鏈中包含疏水基團(tuán)并且具有15個(gè)以上,優(yōu)選20個(gè)以上的碳原子的任何環(huán)狀多元酸酐,如果碳原子數(shù)少于 15個(gè),則改性纖維素纖維(A)與橡膠之間沒有良好的相容性,結(jié)果使得橡膠組合物不能同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)中的碳原子數(shù)的上限沒有特別限定,可以為例如優(yōu)選1,500,更優(yōu)選200,還更優(yōu)選30。當(dāng)碳原子數(shù)大于1,500時(shí),所獲得的改性纖維素纖維(A)不能容易地和分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C)捏合,因此不能充分地分散,結(jié)果使得橡膠組合物不能同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。
環(huán)狀多元酸酐(a)是在其主鏈或支鏈中含有疏水基團(tuán)的環(huán)狀多元酸酐。
該環(huán)狀多元酸酐沒有特別的限定,只要它是具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的多元酸酐即可,所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)是由一個(gè)多元酸分子內(nèi)的脫水縮合或兩個(gè)以上多元酸分子間的脫水縮合形成的。特別地,優(yōu)選具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的多元酸酐,所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)是由一個(gè)多元酸分子內(nèi)的脫水縮合形成的。
多元酸的例子包括三元酸,例如丙烯三甲酸或偏苯三甲酸;以及二元酸例如琥珀酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、或檸康酸。這些當(dāng)中優(yōu)選二元酸;更優(yōu)選二羧酸例如琥珀酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、或檸康酸;還更優(yōu)選琥珀酸或馬來酸。
環(huán)狀多元酸酐的例子包括C4-C10,優(yōu)選C4-C6環(huán)狀羧酸酐,例如琥珀酸酐、馬來酸酐、檸康酸酐、或衣康酸酐。在這些之中,琥珀酸酐或馬來酸酐可以適當(dāng)?shù)厥褂?,因?yàn)檫@些多元酸酐本身是極難均聚合的,并容易和疏水基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。
環(huán)狀多元酸酐(a)中的疏水基團(tuán)沒有特別限定,只要它具有疏水性即可,其例子包括烴基、石油樹脂、以及煤樹脂。
烴基可以是線性的或分支的,以及考慮到環(huán)狀多元酸酐(a)的疏水性,其優(yōu)選為線性的。
烴基優(yōu)選具有11個(gè)以上碳原子,更優(yōu)選15個(gè)以上碳原子。烴基優(yōu)選具有1,500個(gè)以下的碳原子,更優(yōu)選200個(gè)以下的碳原子,還更優(yōu)選30個(gè)以下的碳原子。當(dāng)烴基中的碳原子數(shù)落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以將適度的疏水性給予環(huán)狀多元酸酐(a),因此使得能夠更適當(dāng)?shù)厝〉帽景l(fā)明的效果。
烴基的例子包括烷基、烯基、和炔基。這些當(dāng)中更優(yōu)選烯基,因?yàn)樗鼈兡軌驅(qū)⑦m度的 疏水性給予環(huán)狀多元酸酐(a)。
烯基的例子包括十二碳烯基、十六碳烯基、和十八碳烯基。這些當(dāng)中,優(yōu)選十六碳烯基或十八碳烯基,因?yàn)樗鼈兛梢詫⑦m度的疏水性給予環(huán)狀多元酸酐(a)。
包含石油樹脂作為疏水基團(tuán)的環(huán)狀多元酸酐(a)是指該環(huán)狀多元酸酐(a)是含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂。而且,包含煤樹脂作為疏水基團(tuán)的環(huán)狀多元酸酐(a)是指該環(huán)狀多元酸酐(a)是含有酸酐基團(tuán)的煤樹脂。以下將對(duì)上述石油樹脂、含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂、煤樹脂、以及含有酸酐基團(tuán)的煤樹脂進(jìn)行詳細(xì)描述。
含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)的例子包括含有烴基的C15以上環(huán)狀多元酸酐,例如十二碳烯琥珀酸酐、十六碳烯琥珀酸酐、或十八碳烯琥珀酸酐;含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂和含有酸酐基團(tuán)的煤樹脂。
使用的含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)的類型,可以根據(jù)在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中使用的橡膠組分(C)的類型,適當(dāng)?shù)剡x擇一種合適的。本發(fā)明的一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式為,環(huán)狀多元酸酐(a)為選自于由以下物質(zhì)構(gòu)成的組的至少一種:含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂和含有酸酐基團(tuán)的煤樹脂,更優(yōu)選為含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂。
含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂是指含有酸酐環(huán)的C15以上石油樹脂,其通過使用已知的接枝反應(yīng)將環(huán)狀多元酸酐與石油樹脂進(jìn)行接枝而獲得。此外,含有酸酐基團(tuán)的煤樹脂是指含有酸酐環(huán)的C15以上煤樹脂,類似地,其通過使用已知的接枝反應(yīng)將環(huán)狀多元酸酐與煤樹脂進(jìn)行接枝而獲得。
例如,這些樹脂可通過使用有機(jī)過氧化物,將石油樹脂或煤樹脂與環(huán)狀多元酸酐(例如,馬來酸酐)進(jìn)行接枝、接著進(jìn)行純化而獲得。在接枝反應(yīng)中,可以使用不與環(huán)狀多元酸酐反應(yīng)的有機(jī)溶劑。所獲得的產(chǎn)品是否為含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂或煤樹脂,可以通過反應(yīng)和純化前后石油樹脂或煤樹脂中的酸值的改變而確認(rèn)。
石油樹脂的例子包括C5石油樹脂、C9石油樹脂、C5/C9石油樹脂、二環(huán)戊二烯樹脂、以及前述樹脂的氫化物。這些可以單獨(dú)使用或兩種以上的組合使用。這些之中,特別優(yōu)選C5/C9石油樹脂。
煤樹脂的例子包括香豆酮樹脂、香豆酮-茚樹脂、以及前述樹脂的氫化物。這些可以單 獨(dú)使用或兩種以上的組合使用。
用于獲得含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂或含有酸酐基團(tuán)的煤樹脂的環(huán)狀多元酸酐沒有特別限定,只要它可以與石油樹脂或煤樹脂接枝以得到含有酸酐環(huán)的石油樹脂或煤樹脂即可。它可以包含碳碳不飽和鍵以促進(jìn)接枝反應(yīng)。其例子包括含有碳碳不飽和鍵的C4-C10,優(yōu)選C4-C6環(huán)狀羧酸酐例如馬來酸酐、檸康酸酐、或衣康酸酐??紤]到與石油樹脂或煤樹脂的接枝反應(yīng)性,這些中馬來酸酐是合適的。
有機(jī)過氧化物的例子包括叔丁基過氧化物、過氧化新戊酸叔丁酯、過氧化雙月桂酰、2-乙基過氧化己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、2-乙基過氧化己酸叔丁酯、過氧化二苯甲酰、過氧化月桂酸叔丁酯、過氧化二異丙苯、以及二叔己基過氧化物。這些之中合適的是二烷基過氧化物和過氧化二異丙苯。此外,有機(jī)溶劑的例子包括飽和的脂肪烴例如己烷、庚烷或辛烷;飽和的脂環(huán)烴例如環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、環(huán)庚烷、或甲基環(huán)庚烷;沒有乙烯性雙鍵的芳香烴例如甲苯、二甲苯、或乙苯;亞烷基二醇烷基醚烷基化物例如乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、或丙二醇單甲醚乙酸酯;二亞烷基二醇烷基醚烷基化物例如二乙二醇單乙醚乙酸酯或二乙二醇單丁醚乙酸酯;以及烷基烷基化物例如乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、或丙酸丁酯。這些當(dāng)中適當(dāng)?shù)氖峭榛榛?、亞烷基二醇烷基醚烷基化物、和二亞烷基二醇烷基醚烷基化物?/p>
含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂或含有酸酐基團(tuán)的煤樹脂的分子量沒有特別限定。含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂或含有酸酐基團(tuán)的煤樹脂通過凝膠滲透色譜法測量的聚苯乙烯等當(dāng)量重均分子量優(yōu)選為400至20,000,更優(yōu)選500至9,000,還更優(yōu)選600至6,000。如果其重均分子量小于400,則改性纖維素纖維(A)不能與橡膠良好的相容,結(jié)果使得橡膠組合物不能同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。此外,當(dāng)其重均分子量大于20,000,則這種樹脂通常具有更高的粘度,所獲得的改性纖維素纖維(A)不能容易地和分散性聚合物(B)和橡膠組分(C)捏合,因此不能充分地分散,結(jié)果使得橡膠組合物不能同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。
改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)(改性反應(yīng))而獲得的。酯化反應(yīng)可以通過任任方法,包括用于酯 化反應(yīng)的傳統(tǒng)方法來進(jìn)行。例如,可以使用下述任意一種方法。通常使用水及其類似物來過濾和清洗所獲得的改性纖維素纖維(A),以便在用于制備含有改性纖維素纖維的橡膠組合物之前去除溶劑和催化劑。
(I)含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)可以連續(xù)地或一次添加到纖維素纖維的分散體中,隨后進(jìn)行反應(yīng),所述纖維素纖維的分散體已經(jīng)初步地經(jīng)受溶劑取代。
(II)將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)熔融并與纖維素纖維進(jìn)行混合,隨后進(jìn)行反應(yīng)。
考慮到添加效率和與橡膠的親和性,添加到纖維素纖維中的酸酐(a)的比例優(yōu)選為5-150質(zhì)量%,更優(yōu)選10-100質(zhì)量%。
可以如下述實(shí)施例所述地計(jì)算添加到纖維素纖維中的酸酐(a)的比例。
分散性聚合物(B)根據(jù)JIS K 2207,通過環(huán)球法測量的軟化點(diǎn)為135℃以下。如果其軟化點(diǎn)大于135℃,那么改性纖維素纖維(A)不能容易地捏合到橡膠組分(C)中,所述橡膠組分在制備含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中形成基質(zhì),因此不能充分地分散,結(jié)果使橡膠組合物不能同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。此外,當(dāng)軟化點(diǎn)低于40℃時(shí),橡膠組合物本身具有較低的軟化點(diǎn),因此不能同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、以及優(yōu)異的剛性或耐透氣性。分散性聚合物(B)優(yōu)選具有120℃以下、更優(yōu)選110℃以下的軟化點(diǎn),同時(shí)考慮到分散性,其軟化點(diǎn)優(yōu)選為40℃以上、更優(yōu)選60℃以上,還更優(yōu)選80℃以上。
分散性聚合物(B)的分子量沒有特別限定。其通過凝膠滲透色譜法測量的聚苯乙烯等當(dāng)量重均分子量優(yōu)選為400至20,000,更優(yōu)選500至9,000,還更優(yōu)選600至6,000。重均分子量小于400的分散性聚合物(B)可能導(dǎo)致橡膠組合物的塑化或在形成期間形成氣泡,結(jié)果使橡膠組合物不能同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。此外,當(dāng)其重均分子量大于20,000時(shí),這種樹脂通常具有較高的粘度并因此不能容易地和改性纖維素纖維(A)和橡膠組分(C)捏合,這取決于分散性聚合物(B)的組成;因此改性纖維素纖維(A)不能充分地分散,結(jié)果使橡膠組合物不能同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。
分散性聚合物(B)可以是具有上述軟化點(diǎn)的任何聚合物。其例子包括石油樹脂、煤樹脂、萜烯樹脂、以及松香樹脂。在這些中,所述分散性聚合物(B)優(yōu)選為選自于由以下物質(zhì)構(gòu)成的組中的至少一種:石油樹脂和煤樹脂。選自于由石油樹脂和煤樹脂構(gòu)成的組的至少一種的具體樹脂在混合改性纖維素纖維(A)和橡膠中作為分散性聚合物的使用可以改善纖維素纖維在橡膠中的分散性,結(jié)果使橡膠組合物可以更適當(dāng)?shù)?、同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。所述分散性聚合物(B)特別優(yōu)選為石油樹脂。
石油樹脂的例子包括C5石油樹脂、C9石油樹脂、C5/C9石油樹脂、二環(huán)戊二烯樹脂、前述樹脂的氫化物、以及通過(接枝)添加環(huán)狀多元酸酐(例如馬來酸酐)獲得的前述樹脂的改性產(chǎn)品。這些之中優(yōu)選C9石油樹脂。
煤樹脂的例子包括香豆酮樹脂、香豆酮-茚樹脂、前述樹脂的氫化物、以及通過(接枝)添加環(huán)狀多元酸酐(例如馬來酸酐)獲得的前述樹脂的改性產(chǎn)品。
萜烯樹脂的例子包括α-蒎烯樹脂、β-蒎烯樹脂、萜烯-酚醛樹脂、芳香族改性萜烯樹脂、前述樹脂的氫化物、以及通過添加馬來酸酐獲得的前述樹脂的改性產(chǎn)品。
松香樹脂的例子包括脂松香、木松香、妥爾油松香(tall rosin)、由前述松香制備的氫化松香、歧化松香、馬來酸改性松香、富馬酸改性松香、(甲基)丙烯酸改性松香、通過與醇縮合得到的酯化松香、以及苯酚改性的松香。
這些之中,分散性聚合物(B)特別優(yōu)選為石油樹脂??紤]到相容性,含有改性纖維素纖維的橡膠組合物最優(yōu)選包含作為改性纖維素纖維(A)被含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂改性的改性纖維素纖維、和作為分散性聚合物(B)的石油樹脂。
橡膠組分(C)的非限制性例子包括橡膠工業(yè)中普遍使用的橡膠,包括例如天然橡膠(NR)、改性天然橡膠、和合成橡膠例如二烯橡膠,例如聚異戊二烯橡膠(IR)、聚丁二烯橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠(SIBR)、丁腈橡膠(NBR)、氯丁橡膠(CR)、以及丁基橡膠,例如鹵化丁基橡膠(X-IIR)或丁基橡膠(IIR)。合成橡膠可以被改性。改性天然橡膠包括環(huán)氧化天然橡膠(ENR)、氫化天然橡膠、及其類似物??梢园较鹉z組分中的這些材料可以單獨(dú)使用、或者這些材料中的兩種以上可以組合使 用。
因此,本發(fā)明的另一種適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式中,橡膠組分(C)為選自于由天然橡膠、改性天然橡膠、合成橡膠、和改性合成橡膠構(gòu)成的組中的至少一種。
可以使用任何天然橡膠,包括在輪胎工業(yè)中普遍使用的那些,例如SIR20、RSS#3、或TSR20。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選包含0.01至30質(zhì)量份的改性纖維素纖維(A)。相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),當(dāng)改性纖維素纖維(A)在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的含量小于0.01質(zhì)量份時(shí),不能充分展現(xiàn)本發(fā)明的效果,同時(shí)相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),當(dāng)改性纖維素纖維(A)以大于30質(zhì)量份的含量被包含時(shí),改性纖維素纖維(A)在橡膠組合物中的分散性可能極大地降低,結(jié)果使得橡膠組合物不能同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中包含的改性纖維素纖維(A)的含量更優(yōu)選為0.05質(zhì)量份以上、還更優(yōu)選為0.1質(zhì)量份以上、但更優(yōu)選20質(zhì)量份以下、還更優(yōu)選15質(zhì)量份以下、最優(yōu)選10質(zhì)量份以下。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選包含0.01至30質(zhì)量份的分散性聚合物(B)。相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),當(dāng)分散性聚合物(B)在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的含量小于0.01質(zhì)量份時(shí),不能充分展現(xiàn)本發(fā)明的效果,同時(shí)相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),當(dāng)分散性聚合物(B)被包含的含量大于30質(zhì)量份時(shí),分散性聚合物(B)在橡膠組合物中的百分比可能過大,結(jié)果使橡膠組合物不能同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中包含的分散性聚合物(B)的含量更優(yōu)選為0.05質(zhì)量份以上、還更優(yōu)選為0.1質(zhì)量份以上、特別優(yōu)選3質(zhì)量份以上,但更優(yōu)選20質(zhì)量份以下、還更優(yōu)選15質(zhì)量份以下、最優(yōu)選10質(zhì)量份以下。
在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中,相對(duì)于100質(zhì)量%的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)的總和,分散性聚合物(B)相對(duì)于改性纖維素纖維(A)的比例優(yōu)選為30-70質(zhì)量%。當(dāng)分散性聚合物(B)相對(duì)于改性纖維素纖維(A)的比例落入上述范 圍之內(nèi)時(shí),纖維素纖維在橡膠中的分散性可以得到進(jìn)一步改善,結(jié)果使橡膠組合物可以更適當(dāng)?shù)赝瑫r(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性。基于100質(zhì)量%的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)的總和,分散性聚合物(B)相對(duì)于改性纖維素纖維(A)的比例更優(yōu)選為35-65質(zhì)量%,還更優(yōu)選40-60質(zhì)量%。
含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可以通過使用傳統(tǒng)已知方法和條件在例如橡膠捏合機(jī)等中捏合改性纖維素纖維(A)、分散性聚合物(B)和橡膠組分(C),以及可選的其它下述配合劑而獲得。特別地,優(yōu)選地,在與橡膠組分(C)和其他配合劑捏合之前,將改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)進(jìn)行預(yù)先捏合,然后將捏合的混合物(樹脂組合物)與橡膠組分(C)以及其他配合劑捏合。通過將改性纖維素纖維(A)與分散性聚合物(B)進(jìn)行預(yù)先捏合以制備樹脂組合物,改性纖維素纖維(A)可以被制備地更細(xì),以及因此纖維素纖維在橡膠中的分散性可以得到進(jìn)一步改善,并且橡膠組合物可以更高水平地同時(shí)取得優(yōu)異的拉伸性能、低能量損耗、和優(yōu)異的剛性或耐透氣性;而且,可以取得特別優(yōu)異的沿輪胎徑向以及沿輪胎周向的剛性,此外,在一些情況下,可以進(jìn)一步改善加工性。因此,本發(fā)明的另一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式為,含有改性纖維素纖維的橡膠組合物通過對(duì)改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)進(jìn)行捏合以得到捏合混合物(樹脂組合物),并將捏合混合物與橡膠組分(C)進(jìn)行捏合而獲得。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種用于生產(chǎn)含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的方法,所述橡膠組合物包括改性纖維素纖維(A)、分散性聚合物(B)、以及橡膠組分(C),其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的,所述分散性聚合物(B)的軟化點(diǎn)為135℃以下,并且其生產(chǎn)方法包括捏合改性纖維素纖維(A)、分散性聚合物(B)、以及橡膠組分(C)的步驟。本發(fā)明另一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式是一種生產(chǎn)方法,其包括如下步驟:捏合改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)以獲得捏合混合物,然后將捏合混合物與橡膠組分(C)捏合以獲得含有改性纖維素纖維的橡膠組合物。
如上所述,含有改纖維纖維的橡膠組合物優(yōu)選通過如下方式獲得:捏合改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)以獲得捏合混合物(樹脂組合物),然后將捏合混合物和橡 膠組分(C)進(jìn)行捏合。每100質(zhì)量%的包含在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的改性纖維素纖維(A)中,來自樹脂組合物的改性纖維素纖維(A)的百分比,更優(yōu)選為40質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選60質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選80質(zhì)量%以上。來自樹脂組合物的改性纖維纖維(A)的百分比的上限沒有特別限定,可以為100質(zhì)量%。
每100質(zhì)量%的包含在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的分散性聚合物(B)中,來自樹脂組合物的分散性聚合物(B)的百分比,更優(yōu)選為40質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選60質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選80質(zhì)量%以上。其百分比的上限沒有特別限定,可以為100質(zhì)量%。
如上所述,當(dāng)改性纖維素纖維(A)預(yù)先與分散性聚合物(B)進(jìn)行捏合時(shí),將改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)進(jìn)行捏合的步驟可以通過任何能夠捏合改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)的方法進(jìn)行,包括通過傳統(tǒng)捏合方法進(jìn)行。例如優(yōu)選的步驟為,在捏合機(jī)中,改性纖維素纖維(A)分散在分散性聚合物(B)中,并在高剪切力下攪拌和混合使得改性纖維素纖維(A)被制備地更細(xì)??梢杂糜谀蠛喜襟E的捏合機(jī)的非限制性例子包括雙輥磨機(jī)、三輥磨機(jī)、單螺桿捏合擠出機(jī)、雙螺桿捏合擠出機(jī)、班伯里混合機(jī)、以及加壓捏合機(jī)。這些捏合機(jī)可以單獨(dú)使用,或兩種以上組合使用。為了促進(jìn)將改性纖維素纖維(A)制造地更細(xì),優(yōu)選使用雙螺桿捏合擠出機(jī)、班伯里混合機(jī),或加壓捏合機(jī)。
在捏合改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)的步驟中的捏合條件,例如捏合溫度和捏合時(shí)間,可以合適地選擇,使得改性纖維素纖維(A)能夠充分地與分散性聚合物(B)捏合從而將改性纖維素纖維(A)制造地更細(xì)。
在捏合改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)的步驟中,除了改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)以外,可以添加能被添加到含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的一些其它配合劑、潤滑劑例如硬脂酸、抗氧化劑等,只要它們不抑制將改性纖維素纖維(A)制造地更細(xì)的進(jìn)展即可。基于100質(zhì)量%的通過捏合步驟得到的捏合混合物(樹脂組合物),改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)的合計(jì)量優(yōu)選為80質(zhì)量%以上,更優(yōu)選90質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選93質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選95質(zhì)量%以上,而其上限沒有特別限定,可以為100質(zhì)量%。
含量不影響本發(fā)明的效果的潤滑劑添加促進(jìn)改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B) 的捏合混合物從捏合機(jī)或捏合模(die)中分離,因此可以改善成型性或可加工性。潤滑劑的非限制性例子包括烴類潤滑劑例如石臘或聚乙烯蠟;脂肪酸類潤滑劑例如硬脂酸、山萮酸、或12-羥基硬脂酸;以及脂肪族酰胺潤滑劑例如硬脂酸酰胺、油酸酰胺、或芥酸酰胺。當(dāng)潤滑劑添加到樹脂組合物中時(shí),例如,在含有改性纖維素纖維(A)、分散性聚合物(B)、潤滑劑以及其他配合劑的樹脂組合物的情況中,相對(duì)于100質(zhì)量%的樹脂組合物總量,潤滑劑的含量優(yōu)選為1質(zhì)量%以上,更優(yōu)選3質(zhì)量%以上,同時(shí)優(yōu)選為20質(zhì)量%以下,更優(yōu)選10質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選7質(zhì)量%以下。
含量不影響本發(fā)明的效果的抗氧化劑的添加可減慢在捏合改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)的步驟中改性纖維素纖維的熱老化。抗氧化劑的非限制性例子包括酚類抗氧化劑例如購自Adeka公司的ADK STAB AO系列,例如AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、或AO-60。當(dāng)抗氧化劑添加到樹脂組合物中時(shí),例如,在含有改性纖維素纖維(A)、分散性聚合物(B)、抗氧化劑、以及其他配合劑的樹脂組合物的情況中,相對(duì)于100質(zhì)量%的樹脂組合物總量,抗氧化劑的含量優(yōu)選為0.1質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%以上,同時(shí)優(yōu)選為10質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為3質(zhì)量%以下。
含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可包含其它成分,只要它包含改性纖維素纖維(A)、分散性聚合物(B)、和橡膠組分(C),并且本發(fā)明的效果不受損害即可。例如,與分散性聚合物(B)不對(duì)應(yīng)的軟化點(diǎn)大于135℃的樹脂可連同分散性聚合物(B)一起作為混合物被使用。當(dāng)這種樹脂連同分散性聚合物(B)一起作為混合物被使用時(shí),以該樹脂和分散性聚合物(B)的合計(jì)量為基準(zhǔn),該樹脂的含量優(yōu)選為50質(zhì)量%以下。
除了改性纖維素纖維(A)、分散性聚合物(B)、以及橡膠組分(C)之外,含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可以可選地包含橡膠工業(yè)中通常使用的其它配合劑,包括例如增強(qiáng)劑例如炭黑或二氧化硅、油、抗老化劑、氧化鋅、硬脂酸、硅烷偶聯(lián)劑、固化樹脂、蠟、硫化劑、以及硫化促進(jìn)劑。
含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可以通過傳統(tǒng)方法制備。具體而言,其可以通過使用橡膠捏合機(jī),例如班伯里密煉機(jī)、捏合機(jī)、或開放式輥軋機(jī)捏合各組分,以及硫化捏合混合物制備。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的充氣輪胎,包括由如上所述的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎側(cè)壁。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的充氣輪胎,包括由如上所述的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎面基部。
該胎面基部是指多層胎面的內(nèi)層(inner layer)。在胎面由兩層(外表層(胎面行駛面)和內(nèi)表層(胎面基部))構(gòu)成的情況中,胎面基部對(duì)應(yīng)于內(nèi)表層。具體地,該胎面基部為例如JP 2008-285628 A的圖1以及JP 2008-303360 A的圖1所示的輪胎部件,上述專利文獻(xiàn)通過引用的方式包含在此處。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的充氣輪胎,包括由如上所述的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的緩沖層貼膠。
緩沖層貼膠被用作鋼絲簾線貼膠。鋼絲簾線的例子包括1×n的單股鋼絲簾線和k+m層捻合鋼絲簾線,其中例如,n表示1~27的整數(shù),k表示1~10的整數(shù),以及,m表示1~3的整數(shù)。緩沖層貼膠被用于位于胎面內(nèi)側(cè)和胎體的徑向外側(cè)的緩沖層中。具體地,該緩沖層貼膠可以用于例如JP 2003-94918A的圖3、JP 2004-67027A的圖1、以及JP H04-356205 A的圖1-4中所示的緩沖層,上述文獻(xiàn)全部通過引用的方式包含在此處。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的充氣輪胎,包括由如上所述的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的內(nèi)襯層。
該內(nèi)襯層是指配置用于形成輪胎內(nèi)腔表面的輪胎部件。該輪胎部件可以降低空氣的滲透以維持輪胎的內(nèi)部壓力。具體地,該內(nèi)襯層為例如JP 2008-291091 A的圖1以及JP 2007-160980 A的圖1和圖2所示的輪胎部件,上述專利文獻(xiàn)通過引用的方式包含在此處。
如本發(fā)明第五方面所述的充氣輪胎,包括選自于由以下部件構(gòu)成的組中的至少一種輪胎部件:各自由上述含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎圈三角膠、搭接部三角膠、簾布層貼膠,以及胎面。
胎圈三角膠是指位于輪胎搭接部內(nèi)側(cè)、并從胎圈芯沿徑向向外延伸的輪胎部件。具體地,該胎圈三角膠為例如JP 2008-38140 A的圖1-3和JP 2004-339287 A的圖1所示的輪胎部件,上述專利文獻(xiàn)通過引用的方式包含在此處。
搭接部三角膠是指位于胎側(cè)壁內(nèi)部末端的橡膠部分。具體地,該搭接部三角膠為例如JP 2008-75066 A的圖1和JP 2004-106796 A的圖1所示的輪胎部件,上述專利文獻(xiàn)通過引用的方式包含在此處。
簾布層貼膠是指,覆蓋胎體簾布層或帶束簾布層中的簾線的輪胎部件。
根據(jù)本發(fā)明第六方面的缺氣保用輪胎,包括由如上所述的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的內(nèi)襯條層。
上述內(nèi)襯條層(lining strip layer)是指,配置于胎側(cè)壁部內(nèi)側(cè)的胎側(cè)壁-補(bǔ)強(qiáng)層。具體的例子包括厚度向兩端逐漸降低并從胎圈部分向胎肩部分延伸同時(shí)與胎體簾布層的內(nèi)側(cè)接觸的新月形補(bǔ)強(qiáng)橡膠層;位于胎體簾布層的主體和它的折疊部分之間并由胎圈部分向胎面部分延伸的補(bǔ)強(qiáng)橡膠層;以及位于多個(gè)胎體簾布層或補(bǔ)強(qiáng)簾布層之間的雙層補(bǔ)強(qiáng)橡膠層。具體地,該內(nèi)襯條層為例如JP 2007-326559 A的圖1和JP 2004-330822 A的圖1所示的輪胎部件,上述專利文獻(xiàn)通過引用的方式包含在此處。
以下將描述輪胎部件。
<胎側(cè)壁>
根據(jù)本發(fā)明的胎側(cè)壁由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的第一方面,所述橡膠組分(C)優(yōu)選包括天然橡膠和聚丁二烯橡膠(BR),因?yàn)檫@些橡膠可以提供良好的耐撓曲裂紋生長性。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選20質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為30質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量%時(shí),則不能獲得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性。該含量還優(yōu)選為80質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為60質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為50質(zhì)量%以下。如果含量大于80質(zhì)量%,則耐撓曲裂紋生長性可能降低。
可以使用任何BR,包括輪胎工業(yè)中通常已知的那些,例如具有高順式含量的聚丁二烯橡膠,例如購自瑞翁株式會(huì)社的BR1220,以及購自Ube工業(yè)有限公司的BR130B和BR150B;改性聚丁二烯橡膠,例如購自瑞翁株式會(huì)社的BR1250H;含有間同立構(gòu)聚丁二烯晶體的聚丁二烯橡膠,例如購自Ube工業(yè)有限公司的VCR412和VCR617,以及使用稀土催化劑合成的聚丁二烯橡膠,例如購自朗盛的BUNA-CB25。這些BR可以單獨(dú)使用, 或兩種以上組合使用。
BR中的順式含量優(yōu)選為70質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為90質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選為97質(zhì)量%以上。
在本發(fā)明中,可以通過紅外吸收光譜分析法測量BR中的順式含量(順式-1,4鍵的百分比)。
BR的分子量分布(Mw/Mn)優(yōu)選為1.5以上,更優(yōu)選為2.0以上。當(dāng)Mw/Mn小于1.5時(shí),加工性可能劣化。BR的Mw/Mn優(yōu)選為5.0以下,更優(yōu)選為4.0以下。當(dāng)Mw/Mn大于5.0時(shí),則耐撓曲裂紋生長性趨于劣化。
在本發(fā)明中,相對(duì)于聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn),使用凝膠滲透色譜法(GPC)測定數(shù)均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)。
BR的門尼粘度(ML1+4(100℃))優(yōu)選為10以上,更優(yōu)選為30以上。當(dāng)門尼粘度小于10時(shí),填料的分散性趨向于降低。該門尼粘度優(yōu)選為120以下,更優(yōu)選為80以下。當(dāng)門尼粘度大于120時(shí),則在擠出加工期間可能發(fā)生化合物焦化(變色)。
在本發(fā)明中,根據(jù)ISO289或JIS K6300測量BR的門尼粘度。
考慮到獲得期望的燃料經(jīng)濟(jì)性和耐撓曲裂紋生長性,以100質(zhì)量%的橡膠組分(C)為基準(zhǔn),BR的含量優(yōu)選為30質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為40質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選為50質(zhì)量%以上??紤]到加工性,BR的含量還優(yōu)選為90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為70質(zhì)量%以下。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)可以如上所述,并可以上述含量進(jìn)行使用。
可包含在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的炭黑的非限制性例子包括GPF、FEF、HAF、ISAF、以及SAF。上述炭黑可以單獨(dú)使用,或兩種以上組合使用。
該炭黑的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選為20m2/g以上,更優(yōu)選為30m2/g以上。炭黑的N2SA還優(yōu)選為200m2/g以下,更優(yōu)選為150m2/g以下,還更優(yōu)選為100m2/g以下。N2SA小于20m2/g的炭黑傾向于無法產(chǎn)生充分的補(bǔ)強(qiáng)效果。當(dāng)炭黑的N2SA超過200m2/g時(shí),燃 料經(jīng)濟(jì)性趨向降低。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),炭黑的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選2質(zhì)量份以上。炭黑的含量優(yōu)選為150質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為100質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量落入上述范圍時(shí),可以獲得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和良好的耐撓曲裂紋生長性。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物,可包含白色填料。白色填料的例子包括在橡膠工業(yè)中普遍使用的那些,例如二氧化硅、碳酸鈣、云母例如絹云母、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、黏土、滑石、氧化鋁、以及氧化鈦??紤]到燃料經(jīng)濟(jì)性,優(yōu)選二氧化硅。
二氧化硅的非限制性例子包括干二氧化硅(無水硅酸)和濕二氧化硅(含水硅酸)。由于濕二氧化硅具有很多硅烷醇基,故優(yōu)選濕二氧化硅。
二氧化硅優(yōu)選具有40m2/g以上、更優(yōu)選50m2/g以上的氮吸附比表面積(N2SA)。當(dāng)N2SA小于40m2/g時(shí),硫化之后的拉伸強(qiáng)度趨于降低。此外,二氧化硅優(yōu)選具有300m2/g以下,更優(yōu)選250m2/g以下的N2SA。當(dāng)N2SA大于300m2/g時(shí),低生熱性或橡膠加工性趨于降低。
在本發(fā)明中,根據(jù)ASTM D3037-93通過BET方法測定二氧化硅的氮吸附比表面積。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),白色填料(特別是,二氧化硅)的含量優(yōu)選為10質(zhì)量份以上,更優(yōu)選20質(zhì)量份以上。白色填料的含量也優(yōu)選為120質(zhì)量份以下、更優(yōu)選為100質(zhì)量份以下。當(dāng)白色填料的含量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以得到良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和耐撓曲裂紋生長性。
當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有二氧化硅時(shí),橡膠組合物優(yōu)選進(jìn)一步包含硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑的非限制性例子包括硫化硅烷偶聯(lián)劑例如雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物或雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、巰基硅烷偶聯(lián)劑例如3-巰基丙基三甲氧基硅烷或3-巰基丙基三乙氧基硅烷;乙烯基硅烷偶聯(lián)劑例如乙烯基三乙氧基硅烷;氨基硅烷偶聯(lián)劑例如3-氨丙基三乙氧基硅烷;環(huán)氧丙氧基基硅烷偶聯(lián)劑例如γ-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷;硝基硅烷偶聯(lián)劑例如3-硝基丙基三甲氧基硅烷;以及氯硅烷偶聯(lián)劑例如3-氯丙基三甲氧基硅烷。這些硅烷偶聯(lián)劑可單獨(dú)使用,或 兩種以上組合使用。
相對(duì)于100質(zhì)量份的二氧化硅,硅烷偶聯(lián)劑的含量優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為1.5質(zhì)量份以上,還更優(yōu)選為2.5質(zhì)量份以上。當(dāng)該含量小于0.5質(zhì)量份時(shí),二氧化硅幾乎不能良好地分散。硅烷偶聯(lián)劑的含量還優(yōu)選為20質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為15質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為10質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量超過20質(zhì)量份時(shí),改善二氧化硅分散的效果趨向于不能增加,因此導(dǎo)致成本不必要地增加。此外,焦化時(shí)間趨于減少,因此導(dǎo)致在捏合或擠出期間會(huì)降低加工性。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選包含油作為塑化劑。油的添加可以調(diào)整硬度使得其適當(dāng)?shù)氐?,因此?dǎo)致良好的加工性。油的非限制性例子包括傳統(tǒng)已知的油、包括加工油例如石蠟加工油、芳香族加工油、或環(huán)烷加工油、植物油脂,以及前述油的混合物。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),油的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為2質(zhì)量份以上,與此同時(shí)優(yōu)選為15質(zhì)量份以下、更優(yōu)選為10質(zhì)量份以下。當(dāng)含量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以得到良好的加工性,以及得到優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的耐撓曲裂紋生長性。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第一方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的抗老化劑的例子包括二苯胺抗老化劑例如對(duì)-(對(duì)-甲苯磺?;0?二苯胺或辛基化二苯胺;以及對(duì)-苯二胺抗老化劑例如N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-對(duì)-苯二胺(6PPD)、N-苯基-N’-異丙基-對(duì)-苯二胺(IPPD),或N,N’-二-2-萘基-對(duì)-苯二胺。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第一方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的硫化促進(jìn)劑的例子包括噻唑硫化促進(jìn)劑例如2-巰基苯并噻唑、二苯并噻唑二硫化物或N-環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺;秋蘭姆硫化促進(jìn)劑例如四甲基秋蘭姆一硫化物或四甲基秋蘭姆二硫化物、亞磺酰胺硫化促進(jìn)劑例如N-環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑亞磺酰胺、N-氧乙烯-2-苯并噻唑亞磺酰胺、N,N’-二環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺、或N,N’-二異丙基-2-苯并噻唑亞磺酰胺;以及胍硫化促進(jìn)劑例如二苯胍、二-鄰-甲苯基胍、或鄰-甲苯基 雙胍。相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),硫化促進(jìn)劑的含量優(yōu)選為0.1-5質(zhì)量份、更優(yōu)選0.2-3質(zhì)量份。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選包括硫作為硫化劑。硫的例子包括粉末硫、沉淀硫、膠體硫、不溶性硫、以及高度分散的硫。相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),硫的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為1.5質(zhì)量份以上。當(dāng)該含量小于1質(zhì)量份,硫的效果可能較低。此外,該含量優(yōu)選為6質(zhì)量份以下、更優(yōu)選為4質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量大于6質(zhì)量份時(shí),抑制硬化劣化的效果可能不充分。
<胎面基部>
根據(jù)本發(fā)明的胎面基部由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的第二方面,橡膠組分(C)優(yōu)選包括天然橡膠和聚丁二烯橡膠(BR),因?yàn)檫@些橡膠提供了良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和良好的操縱穩(wěn)定性。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為30質(zhì)量%以上、還更優(yōu)選50質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選60質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量%時(shí),不能得到優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性。此外,天然橡膠的含量優(yōu)選為90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選75質(zhì)量%以下。當(dāng)該含量超過90質(zhì)量%時(shí),操縱穩(wěn)定性可能降低。
所使用的BR如本發(fā)明第一方面中所述。
BR的分子量分布(Mw/Mn)優(yōu)選為1.5以上,更優(yōu)選為2.0以上。當(dāng)Mw/Mn小于1.5時(shí),加工性可能會(huì)劣化。BR的Mw/Mn優(yōu)選為5.0以下,更優(yōu)選為4.0以下。當(dāng)Mw/Mn大于5.0時(shí),操縱穩(wěn)定性趨于劣化。
BR的門尼粘度(ML1+4(100℃))如本發(fā)明第一方面中所述。
考慮到獲得所需的燃料經(jīng)濟(jì)性和操縱穩(wěn)定性,基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),BR的含量優(yōu)選為10質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為20質(zhì)量%以上??紤]到加工性,BR的含量還優(yōu)選為70質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為50質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為40質(zhì)量%以下。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,以及可以上述含量使用。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第二方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的炭黑的例子包括在本發(fā)明第一方面中所描述的那些。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),炭黑的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為2質(zhì)量份以上,以及優(yōu)選為150質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為100質(zhì)量份以下。當(dāng)含量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以取得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和良好的操縱穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可包含白色填料??梢允褂门c本發(fā)明第一方面中所述相同的白色填料。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),白色填料(特別是二氧化硅)的含量優(yōu)選為10質(zhì)量份以上,更優(yōu)選20質(zhì)量份以上,并且優(yōu)選為120質(zhì)量份以下,更優(yōu)選100質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以獲得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和良好的操縱穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有二氧化硅的情況中,橡膠組合物優(yōu)選進(jìn)一步包含硅烷偶聯(lián)劑。所使用的硅烷偶聯(lián)劑可以如本發(fā)明第一方面中所述,可以以本發(fā)明第一方面中所述的含量使用。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選包含油作為塑化劑。添加油可以將硬度調(diào)整至適當(dāng)?shù)牡?,因此?dǎo)致良好的加工型??梢允褂萌绫景l(fā)明第一方面中所述相同的油。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),油的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為2質(zhì)量份以上,以及優(yōu)選為15質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為10質(zhì)量份以下。當(dāng)含量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以得到良好的加工性,以及進(jìn)一步地,得到優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第二方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的抗老化劑的例子包括如本發(fā)明第一方面中所述的那些。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第二方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的硫化促進(jìn)劑的例子包括如本發(fā)明第一方面中所述的那些,其可以如本發(fā)明第一方面所述的含量使用。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可適當(dāng)?shù)匕蜃鳛榱蚧瘎J褂玫牧蚩扇绫景l(fā)明第一方面中所述,并可以如本發(fā)明第一方面所述的含量使用。
<緩沖層貼膠>
根據(jù)本發(fā)明的緩沖層貼膠由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的第三方面,橡膠組分(C)優(yōu)選包括天然橡膠,因?yàn)樗峁┝肆己玫臄嗔研阅?拉伸強(qiáng)度)。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選為20質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選50質(zhì)量%以上,最優(yōu)選80質(zhì)量%以上,并且含量的上限沒有特別限定,其可以為100質(zhì)量%。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量%時(shí),不能獲得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的橡膠強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并可以上述含量使用。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的炭黑的例子包括如本發(fā)明第一方面中所述的那些。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),炭黑的含量優(yōu)選為10質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為15質(zhì)量份以上。炭黑的含量優(yōu)選為100質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為70質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量小于10質(zhì)量份時(shí),趨向于不能得到充分的補(bǔ)強(qiáng)性能。當(dāng)該含量大于100質(zhì)量份時(shí),生熱(heat build-up)增加使得燃料經(jīng)濟(jì)性趨于劣化。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物,可包含白色填料??梢允褂门c本發(fā)明第一方面中所述相同的白色填料。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),白色填料(特別是二氧化硅)的含量優(yōu)選為10質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以上,并且優(yōu)選為120質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為100質(zhì)量份以下。當(dāng)含量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以得到良好的燃料經(jīng)濟(jì)性。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物包含二氧化硅的情況中,橡膠組合物優(yōu)選進(jìn)一步包含硅烷偶聯(lián)劑。所使用的硅烷偶聯(lián)劑可如本發(fā)明第一方面中所述,并可以本發(fā)明第一方面中所述的含量使用。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選包含有機(jī)酸鈷鹽。由于有機(jī)酸鈷鹽用作將簾線(鋼絲簾線)交聯(lián)到橡膠上,故該成分的添加可以改善簾線和橡膠之間的粘度。
有機(jī)酸鈷鹽的例子包括硬脂酸鈷、環(huán)烷酸鈷、新癸酸鈷以及3新癸酸鈷硼(cobalt boron 3neodecanoate)。這些之中,優(yōu)選硬脂酸鈷或環(huán)烷酸鈷。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),計(jì)算為鈷金屬的有機(jī)酸鈷鹽的含量優(yōu)選為0.05質(zhì)量份以上,更優(yōu)選0.08質(zhì)量份以上。當(dāng)該含量小于0.05質(zhì)量份時(shí),鋼絲簾線鍍層(plated layer)和橡膠之間的粘附性可能不充分。有機(jī)酸鈷鹽的含量還優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以下、更優(yōu)選為0.3質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為0.2質(zhì)量份以下。當(dāng)含量大于0.5質(zhì)量份時(shí),橡膠趨向于顯著地氧化降解從而表現(xiàn)出惡化的拉伸性能。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物,優(yōu)選包含氧化鋅。氧化鋅的添加改善了鋼絲簾線鍍層和橡膠之間的粘附。氧化鋅還起到橡膠硫化活化劑的作用。進(jìn)一步地,氧化鋅對(duì)于防止焦化是有效的。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),氧化鋅的含量優(yōu)選為2質(zhì)量份以上,更優(yōu)選5質(zhì)量份以上,還更優(yōu)選6質(zhì)量份以上。含量少于2質(zhì)量份可導(dǎo)致鋼絲簾線鍍層與橡膠之間的粘附不充分,或者導(dǎo)致橡膠的不充分硫化。氧化鋅的含量還優(yōu)選為25質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選15質(zhì)量份以下。含量超過25質(zhì)量份可能會(huì)降低橡膠強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選含有硫作為硫化劑??梢允褂门c本發(fā)明第一方面中所述相同的硫。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),硫的含量優(yōu)選為2質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為3質(zhì)量份以上,還更優(yōu)選為4質(zhì)量份以上。當(dāng)含量小于2質(zhì)量份時(shí),不能達(dá)到充分的交聯(lián)密度,并且可能劣化粘附性能。此外,該含量優(yōu)選為10質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為8質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為6質(zhì)量份以下。當(dāng)含量大于10質(zhì)量份時(shí),可能劣化耐熱老化性。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的硫化促進(jìn)劑的例子包括亞磺酰胺硫化促進(jìn)劑、噻唑硫化促進(jìn)劑、秋蘭姆硫化促進(jìn)劑、硫脲硫化促進(jìn)劑、胍硫化促進(jìn)劑、二硫代氨基甲酸酯硫化促進(jìn)劑、醛胺或醛氨硫化促進(jìn)劑、咪唑啉硫化促進(jìn)劑、以及黃酸硫化促進(jìn)劑。這些之中,優(yōu)選亞磺酰胺硫化促進(jìn)劑,因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁﹥?yōu)異的焦化性能。
亞磺酰胺硫化促進(jìn)劑的例子包括N-叔丁基-2-苯并噻唑亞磺酰胺(TBBS)、N-環(huán)己烷-2-苯并噻唑亞磺酰胺(CBS)、以及N,N′-二環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺(DZ)。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),待使用的硫化促進(jìn)劑的含量優(yōu)選為0.1至5質(zhì)量份、更優(yōu)選為0.2-3質(zhì)量份。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的抗老化劑的例子包括胺-酮抗老化劑、胺抗老化劑、酚類抗老化劑、咪唑類抗老化劑、以及硫脲抗老化劑。這些抗老化劑可以單獨(dú)使用,或兩種以上組合使用。這些之中,優(yōu)選胺抗老化劑,因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁﹥?yōu)異的斷裂性能和優(yōu)異的耐熱性。
胺抗老化劑的例子包括胺衍生物例如二苯胺衍生物和對(duì)-苯二胺衍生物。二苯胺衍生物的例子包括對(duì)-(對(duì)-甲苯磺酰胺)二苯胺和辛基化二苯胺。對(duì)-苯二胺衍生物的例子包括N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-對(duì)-苯二胺(6PPD)、N-苯基-N′-異丙基-對(duì)-苯二胺(IPPD),以及N,N′-二-2-萘基-對(duì)-苯二胺。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),抗老化劑的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上、更優(yōu)選為1.3質(zhì)量份以上。當(dāng)含量小于1質(zhì)量份時(shí),不能提高斷裂性能??估匣瘎┑暮窟€優(yōu)選為6質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為4質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為2質(zhì)量份以下。當(dāng)含量超過6質(zhì)量份時(shí),抗老化劑可能溢出(bloom)至表面,導(dǎo)致橡膠性能降低。由于含有改性纖維素纖維的橡膠組合物在耐熱老化性方面非常優(yōu)異,因此甚至當(dāng)抗老化劑的含量為2質(zhì)量份以下時(shí),也可以表現(xiàn)出充分的耐久性。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的油的例子包括加工油、植物油脂、以及上述油的混合物。加工油的例子包括石蠟加工油、環(huán)烷加工油、以及芳香類加工油。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),油的含量優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,并且優(yōu)選為10質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為8質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為6質(zhì)量份以下。當(dāng)含量沒有落入上述范圍時(shí),不能充分地改善耐濕熱剝離性或耐久性。
<內(nèi)襯層>
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)襯層(inner liner)由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的第四方面,所述橡膠組分(C)優(yōu)選包括天然橡膠和丁基系橡膠,因?yàn)檫@些橡膠可以提供良好的耐透氣性。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選10質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選20質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量%時(shí),不能取得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的橡膠強(qiáng)度。該含量的上限沒有特別限定,優(yōu)選為70質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為50質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為40質(zhì)量%以下。
丁基系橡膠的例子包括鹵化丁基橡膠(X-IIR)例如溴化丁基橡膠(Br-IIR)或氯化丁基橡膠(Cl-IIR)、以及丁基橡膠(IIR)。這些丁基系橡膠可以單獨(dú)使用,或兩種以上組合使用??紤]到低生熱性,這些之中,優(yōu)選X-IIR例如Cl-IIR。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),丁基系橡膠的含量優(yōu)選為50質(zhì)量%以上,更優(yōu)選60質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選70質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于50質(zhì)量%時(shí),不能得到優(yōu)異的耐透氣性。丁基系橡膠的含量也優(yōu)選為99質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為90質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為80質(zhì)量%以下。當(dāng)該含量超過99質(zhì)量%時(shí),不能獲得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性。
橡膠組分(C)優(yōu)選包括環(huán)氧化天然橡膠(ENR)。
所要使用的ENR可以為商品或可以通過環(huán)氧化NR而制備。NR可通過任何方法被環(huán)氧化,所述方法為例如氯醇法、直接氧化法、過氧化氫法、烷基過氧化氫法、或過酸法。該過酸法可以例如通過以下方法進(jìn)行:通過使天然橡膠乳液和作為環(huán)氧化劑的有機(jī)過酸例如過乙酸或過甲酸進(jìn)行反應(yīng)。
ENR優(yōu)選具有1-85mol%的環(huán)氧化度。環(huán)氧化度小于1mol%的ENR在改性橡膠組合物方面不太有效。此外,當(dāng)環(huán)氧化度大于85mol%時(shí),橡膠組合物中的聚合物趨于形成凝膠。
環(huán)氧化度被定義為環(huán)氧化的碳碳雙鍵的數(shù)量相對(duì)于環(huán)氧化之前天然橡膠中碳碳雙鍵總數(shù)量的比例,它可以通過例如滴定分析法或核磁共振法(NMR)測定。
當(dāng)包含ENR時(shí),基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),ENR的含量優(yōu)選為10質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為20質(zhì)量%以上,并且它優(yōu)選為99質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為90質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為70質(zhì)量%以下。當(dāng)該含量小于10質(zhì)量%時(shí),將填料分散在橡膠組合物中的效果趨于降低。當(dāng)該含量超過99質(zhì)量%時(shí),不能取得良好的加工性和良好的拉伸強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并且可以上述含量使用。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第四方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的炭黑的非限制性例子包括GPF、FEF、HAF、ISAF、和SAF。上述炭黑可單獨(dú)使用,或兩種以上組合使用。
炭黑的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選為10m2/g以上,更優(yōu)選為20m2/g以上,還更優(yōu)選為23m2/g以上。該N2SA還優(yōu)選為250m2/g以下,更優(yōu)選為100m2/g以下,更優(yōu)選為50m2/g以下,特別優(yōu)選為35m2/g以下。當(dāng)N2SA小于10m2/g時(shí),不能取得充分的粘附性或橡膠強(qiáng)度。當(dāng)N2SA大于250m2/g時(shí),未硫化的橡膠組合物趨于具有非常高的粘度,因此劣化加工性。此外,燃料經(jīng)濟(jì)性也趨于劣化。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),炭黑的含量優(yōu)選為5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以上,還更優(yōu)選為30質(zhì)量份以上,并且它優(yōu)選為100質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為60質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量份時(shí),不能取得充分的耐磨性、粘附性、或橡膠強(qiáng)度。當(dāng)該含量大于100質(zhì)量份時(shí),分散性或加工性趨于劣化。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可含有白色填料??梢允褂门c本發(fā)明第一方面中所述相同的白色填料。
白色填料(特別是二氧化硅)可以以本發(fā)明第三方面中所述的含量使用。
在本發(fā)明第四方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有二氧化硅的情況中,橡膠組合物優(yōu)選進(jìn)一步包含硅烷偶聯(lián)劑。該硅烷偶聯(lián)劑可如本發(fā)明第一方面中所述,并且可以本發(fā)明第一方面所述的含量使用。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第四方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的抗老化劑的例子包括如本發(fā)明第一方面中所述的那些。
可包含于根據(jù)本發(fā)明第四方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的硫化促進(jìn)劑的例子包括如本發(fā)明第一方面中所述的那些,其可以本發(fā)明第一方面中所述的含量使用。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可適當(dāng)?shù)匕蜃鳛榱蚧瘎???梢允褂门c本發(fā)明第一方面中所述相同的硫。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),硫的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上。當(dāng)該含量小于1質(zhì)量份時(shí),硫的效應(yīng)可能較低。此外,該含量優(yōu)選為6質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為4質(zhì)量份以 下。當(dāng)該含量超過6質(zhì)量份時(shí),抑制硬化劣化的效果可能是不充分的。
<胎圈三角膠>
當(dāng)胎圈三角膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),所使用的橡膠組分(C)可如上所述。橡膠組分(C)優(yōu)選包括天然橡膠和丁苯橡膠(SBR),因?yàn)槭褂眠@些橡膠具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,并且可以確保與相鄰輪胎部件的粘附性能。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選為30質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選為50質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量%時(shí),不能取得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的橡膠強(qiáng)度。該含量的上限沒有特別限定,并且優(yōu)選為90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量%以下。
SBR的非限制性例子包括乳液聚合丁苯橡膠(E-SBR)、溶液聚合丁苯橡膠(S-SBR)、和由其制備的改性SBR。這些之中,優(yōu)選E-SBR,因?yàn)槠涞氖褂檬沟锰亢诨蚶w維素纖維得以良好的分散,并可以提供良好的加工性。
改性SBR的例子包括其鏈末端和/或骨架被改性的SBR,以及與錫、硅化合物等結(jié)合的改性SBR(例如縮合物或具有分支結(jié)構(gòu)的那些)。
該SBR的苯乙烯含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選10質(zhì)量%以上,更優(yōu)選20質(zhì)量%以上。當(dāng)苯乙烯含量小于5質(zhì)量%時(shí),不能取得充分的抓地性或橡膠強(qiáng)度。苯乙烯含量也優(yōu)選為60質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為50質(zhì)量%以下、還更優(yōu)選30質(zhì)量%以下。當(dāng)苯乙烯含量大于60質(zhì)量%時(shí),不能取得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性。
此處,SBR中的苯乙烯含量由1H-NMR測定。
該SBR優(yōu)選具有10質(zhì)量%以上,更優(yōu)選15質(zhì)量%以上的乙烯基含量。當(dāng)乙烯基含量小于10質(zhì)量%時(shí),不能取得充分的硬度、抓地性、或橡膠強(qiáng)度。該乙烯基含量優(yōu)選為65質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為60質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為30質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選25質(zhì)量%以下。當(dāng)乙烯基含量大于65質(zhì)量%時(shí),抓地性、耐久性、或耐磨性可能會(huì)劣化。
此處,SBR中的乙烯基含量(1,2-丁二烯單元)可以通過紅外吸收光譜法或1H-NMR測定。
SBR的門尼粘度(ML1+4(100℃))優(yōu)選為35以上,更優(yōu)選為45以上,還更優(yōu)選為 50以上。當(dāng)門尼粘度小于35時(shí),未硫化橡膠組合物可能具有太低的粘度以致于不能確保硫化之后的合適厚度。門尼粘度優(yōu)選為65以下,更優(yōu)選為60以下。當(dāng)門尼粘度大于65時(shí),該未硫化橡膠組合物可能變得太硬以致于難以擠出光滑的邊緣。
此處,根據(jù)ISO 289或JIS K 6300測量SBR中的門尼粘度。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),SBR的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選為15質(zhì)量%以上,并且它優(yōu)選為95質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為60質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為55質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選為50質(zhì)量%以下。當(dāng)SBR的含量落在上述范圍之內(nèi)時(shí),可以取得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性和良好的可加工性。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠和SBR的合計(jì)量優(yōu)選為80質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為100質(zhì)量%。當(dāng)該合計(jì)量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以取得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性、優(yōu)異的加工性、和成本優(yōu)勢。
當(dāng)胎圈三角膠由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),所使用的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)可以如上所述,并可以如上所述含量使用。
當(dāng)胎圈三角膠由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),可使用的炭黑的非限制性例子包括GPF、FEF、HAF、ISAF和SAF。上述炭黑可以單獨(dú)使用,或兩種以上組合使用。
炭黑的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選為10m2/g以上,更優(yōu)選為30m2/g以上,還更優(yōu)選為50m2/g以上,并且該N2SA優(yōu)選為250m2/g以下,更優(yōu)選為150m2/g以下,還更優(yōu)選為100m2/g以下。當(dāng)N2SA小于10m2/g時(shí),不能取得足夠的粘附性或橡膠強(qiáng)度。當(dāng)N2SA大于250m2/g時(shí),未硫化橡膠組合物傾向于具有非常高的粘度,因此會(huì)劣化加工性。此外,燃料經(jīng)濟(jì)性也趨于劣化。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),炭黑的含量優(yōu)選為5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以上,還更優(yōu)選為40質(zhì)量份以上,并且它優(yōu)選為100質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為70質(zhì)量份以下。當(dāng)含量小于5質(zhì)量份時(shí),不能取得足夠的粘附性或橡膠強(qiáng)度。當(dāng)該含量大于100質(zhì)量份時(shí),分散性或加工性趨于劣化。
當(dāng)胎圈三角膠由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),該橡膠 組合物能包含白色填料。白色填料的例子包括橡膠工業(yè)中通常使用的那些,例如二氧化硅、碳酸鈣、云母例如絹云母、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、粘土、滑石、氧化鋁和氧化鈦。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),白色填料(特別是二氧化硅)的含量優(yōu)選為10質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以上,并且它優(yōu)選為120質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為100質(zhì)量份以下。
當(dāng)胎圈三角膠由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選含有氧化鋅。氧化鋅的添加對(duì)于防止返硫和促進(jìn)硫化是有效的。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),氧化鋅的含量優(yōu)選為2質(zhì)量份以上,更優(yōu)選3質(zhì)量份以上,并且它優(yōu)選為15質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為10質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量小于2質(zhì)量份時(shí),氧化鋅作為硫化促進(jìn)劑可能不夠有效。當(dāng)該含量大于15質(zhì)量份時(shí),橡膠強(qiáng)度可能會(huì)降低。
當(dāng)胎圈三角膠由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),除了上述材料之外,含有改性纖維素纖維的橡膠組合物還可適當(dāng)?shù)睾休喬スI(yè)中普遍使用的各種材料。例子包括硅烷偶聯(lián)劑、樹脂、塑化劑例如油、硬脂酸、不同的抗老化劑、硫化劑例如硫、和硫化促進(jìn)劑。
樹脂的例子包括苯酚系樹脂和甲酚系樹脂,這些之中優(yōu)選苯酚系樹脂。苯酚系樹脂的例子包括通過將苯酚和醛例如甲醛、乙醛、或糠醛進(jìn)行反應(yīng)而獲得的酚醛樹脂,以及通過使用腰果油、妥爾油、亞麻籽油、各種動(dòng)植物油、不飽和脂肪酸、松香、烷基苯樹脂、苯胺、三聚氰胺、及其類似物進(jìn)行改性而獲得的改性酚醛樹脂。這些之中,優(yōu)選改性酚醛樹脂,特別優(yōu)選腰果油改性的酚醛樹脂,因?yàn)樗鼈兛梢愿纳朴捕取?/p>
當(dāng)添加樹脂時(shí),為了提供足夠的硬度,相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),樹脂的含量優(yōu)選1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選5質(zhì)量份以上。為了獲得優(yōu)異的加工性,樹脂的含量優(yōu)選為30質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以下。
<搭接部三角膠>
當(dāng)搭接部三角膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí), 所使用的橡膠組分(C)可如上所述??紤]到耐磨性和燃料經(jīng)濟(jì)性,橡膠組分(C)優(yōu)選包括天然橡膠和聚丁二烯橡膠(BR)。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選為30質(zhì)量%以上。當(dāng)含量小于5質(zhì)量%時(shí),不能獲得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的橡膠強(qiáng)度。該含量的上限沒有特別限定,優(yōu)選為90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為70質(zhì)量%以下。
所使用的BR可如本發(fā)明第一方面中所述。
BR的門尼粘度(ML1+4(100℃))如本發(fā)明第一方面中所述。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),BR的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選為30質(zhì)量%以上,并且它優(yōu)選為80質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為70質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為60質(zhì)量%以下。當(dāng)含量小于5質(zhì)量%時(shí),耐磨性可能劣化。當(dāng)含量大于80質(zhì)量%時(shí),加工性趨于劣化。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠和BR的合計(jì)量優(yōu)選為80質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為100質(zhì)量%。當(dāng)該合計(jì)量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以得到優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的加工性。
當(dāng)搭接部三角膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),所使用的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并可以上述含量使用。
當(dāng)搭接部三角膠是由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),可用的炭黑的例子包括當(dāng)胎圈三角膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí)所描述的那些。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),炭黑的含量優(yōu)選為5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以上,還更優(yōu)選為40質(zhì)量份以上,并且優(yōu)選為100質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為70質(zhì)量份以下。當(dāng)含量小于5質(zhì)量份時(shí),不能得到充分的耐磨性、粘附性、或橡膠強(qiáng)度。當(dāng)該含量大于100質(zhì)量份時(shí),分散性或加工性趨于劣化。
當(dāng)搭接部三角膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可包含白色填料。白色填料的例子包括當(dāng)胎圈三角膠由 根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí)所描述的那些。此外,白色填料的使用含量如胎圈三角膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí)所描述的那樣。
當(dāng)搭接部三角膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),除了上述材料以外,含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可適當(dāng)?shù)匕喬スI(yè)中普遍使用的各種材料。其例子包括硅烷偶聯(lián)劑、塑化劑例如油或石蠟、氧化鋅、硬脂酸、各種抗老化劑、硫化劑例如硫、以及硫化促進(jìn)劑。
<簾布層貼膠>
當(dāng)簾布層貼膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),所用的橡膠組分(C)可如上所述。橡膠組分(C)優(yōu)選包括天然橡膠和丁苯橡膠(SBR)。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為20質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選為50質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量%時(shí),不能取得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的橡膠強(qiáng)度。該含量的上限沒有特別限定,優(yōu)選為90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量%以下。
SBR的例子包括胎圈三角膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí)所描述的那些。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),SBR的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量%時(shí),耐返硫性可能降低。SBR的含量優(yōu)選為60質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為50質(zhì)量%以下。當(dāng)該含量大于60質(zhì)量%時(shí),天然橡膠的含量降低,因此燃料經(jīng)濟(jì)性可能劣化。
當(dāng)簾布層貼膠(ply topping)由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),所用的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并可以上述含量使用。
當(dāng)簾布層貼膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),可用的炭黑的例子包括本發(fā)明第一方面中所述的那些。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),炭黑的含量優(yōu)選為10質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為15 質(zhì)量份以上,并且它優(yōu)選為100質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為70質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量小于10質(zhì)量份時(shí),趨于不能取得充分的補(bǔ)強(qiáng)性能。當(dāng)該含量大于100質(zhì)量份時(shí),生熱增加使得燃料經(jīng)濟(jì)性趨于劣化。
當(dāng)簾布層貼膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可包含白色填料。白色填料的例子包括當(dāng)胎圈三角膠由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí)所描述的那些。此外,白色填料的使用含量如胎圈三角膠由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí)所描述的那樣。
當(dāng)簾布層貼膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選包含氧化鋅。氧化鋅的添加改善了簾線和橡膠之間的粘附性。氧化鋅也可以起到橡膠的硫化活化劑的作用。而且,氧化鋅對(duì)于防止焦化是有效的。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),氧化鋅的含量優(yōu)選為2質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為3質(zhì)量份以上,還更優(yōu)選為4質(zhì)量份以上。低于2質(zhì)量份的含量可能導(dǎo)致鋼絲簾線的鍍層(plated layer)和橡膠之間粘附性不充分,或橡膠的硫化不充分。氧化鋅的含量還優(yōu)選為25質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為15質(zhì)量份以下。大于25質(zhì)量份的含量可能會(huì)降低橡膠強(qiáng)度。
當(dāng)簾布層貼膠由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選含有硫作為硫化劑。可以使用與本發(fā)明第一方面所述相同的硫。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),硫的含量優(yōu)選為2質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為3質(zhì)量份以上。當(dāng)該含量小于2質(zhì)量份時(shí),不能得到充分的交聯(lián)密度,并且粘附性能可能劣化。此外,該含量優(yōu)選為10質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為8質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為6質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量大于10質(zhì)量份時(shí),耐熱老化性可能劣化。
當(dāng)簾布層貼膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),除了上述材料以外,含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可適當(dāng)?shù)匕喬スI(yè)中普遍使用的 各種材料。其例子包括硅烷偶聯(lián)劑、塑化劑例如油、硬脂酸、各種抗老化劑、以及硫化促進(jìn)劑。
可以使用與本發(fā)明第三方面所述相同的硫化促進(jìn)劑。
與本發(fā)明第三方面所述相同的油可以與本發(fā)明第三方面所述相同的含量使用。
<胎面>
當(dāng)胎面由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),所使用的橡膠組分(C)可如上所述。橡膠組分(C)優(yōu)選包括天然橡膠和丁苯橡膠(SBR)。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選為20質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量%時(shí),不能獲得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性。此外,該含量優(yōu)選為80質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為60質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為40質(zhì)量%以下。當(dāng)該含量大于80質(zhì)量%時(shí),濕抓地性可能降低。
SBR的例子包括當(dāng)胎圈三角膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí)所描述的那些。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),SBR的含量優(yōu)選為40質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為50質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于40質(zhì)量%時(shí),不能獲得充分的抓地性。SBR的含量優(yōu)選為90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量%以下。當(dāng)該含量大于90質(zhì)量%時(shí),天然橡膠的含量降低,使得燃料經(jīng)濟(jì)性可能劣化。
當(dāng)胎面由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),所使用的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并可以上述含量使用。
當(dāng)胎面由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),可使用的炭黑的例子包括本發(fā)明第一方面中所述的那些。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),炭黑的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為2質(zhì)量份以上,并且它優(yōu)選為150質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為100質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為50質(zhì)量份以下,特別優(yōu)選為30質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以取得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性、良好的耐磨性、以及良好的濕抓地性。
當(dāng)胎面由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),含有改性 纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選含有白色填料。白色填料的例子包括當(dāng)胎圈三角膠由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí)所描述的那些??紤]到燃料經(jīng)濟(jì)性,這些之中優(yōu)選二氧化硅。
二氧化硅的非限制性例子包括干二氧化硅(無水硅酸)和濕二氧化硅(含水硅酸)。優(yōu)選濕二氧化硅,因?yàn)樗哂泻芏喙柰榇蓟?/p>
二氧化硅的氮吸附比表面積(N2SA)優(yōu)選為40m2/g以上,更優(yōu)選為50m2/g以上,還更優(yōu)選為100m2/g以上,特別優(yōu)選150m2/g以上。當(dāng)N2SA小于40m2/g時(shí),硫化之后的拉伸強(qiáng)度趨于降低。二氧化硅的N2SA還優(yōu)選為500m2/g以下,更優(yōu)選為300m2/g以下,還更優(yōu)選為200m2/g以下。當(dāng)N2SA大于500m2/g時(shí),低生熱性或橡膠加工性趨于降低。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),白色填料的含量(特別是二氧化硅)優(yōu)選為5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以上,還更優(yōu)選為30質(zhì)量份以上,特別優(yōu)選為40質(zhì)量份以上。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量份時(shí),低生熱性可能是不充分的。此外,該含量優(yōu)選為200質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為150質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為130質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量大于200質(zhì)量份時(shí),難以將填料分散到橡膠中,并且橡膠的加工性趨于劣化。
當(dāng)胎面由含有二氧化硅的根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),橡膠組合物優(yōu)選進(jìn)一步含有硅烷偶聯(lián)劑。與本發(fā)明第一方面所述相同的硅烷偶聯(lián)劑可以本發(fā)明第一方面所述含量使用。
當(dāng)胎面由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),在含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中,相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),白色填料和炭黑的合計(jì)量優(yōu)選為5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量份以上,還更優(yōu)選為20質(zhì)量份以上。該合計(jì)量優(yōu)選為150質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為120質(zhì)量份以下。當(dāng)該合計(jì)量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以取得良好的燃料經(jīng)濟(jì)性、良好的耐磨性、和良好的濕抓地性。
當(dāng)胎面由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選含有油作為塑化劑。油的添加可以將硬度調(diào)整至適當(dāng)?shù)牡?,因此?dǎo)致良好的加工性。油的例子包括如本發(fā)明第一方面中所述的那些。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),油的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為2質(zhì)量 份以上,并且它優(yōu)選為30質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為20質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量落入上述范圍之內(nèi)時(shí),可以給予良好的加工性,進(jìn)一步地,可以取得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)異的濕抓地性。
當(dāng)胎面由根據(jù)本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成時(shí),除了上述材料以外,含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可適當(dāng)?shù)睾休喬スI(yè)中通常使用的各種材料。例子包括氧化鋅、硬脂酸、各種抗老化劑、油以外的塑化劑例如蠟、硫化劑例如硫或有機(jī)過氧化物、以及硫化促進(jìn)劑例如亞磺酰胺或胍硫化促進(jìn)劑。
<缺氣保用輪胎的內(nèi)襯條層>
根據(jù)本發(fā)明的缺氣保用輪胎的內(nèi)襯條層由含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的第六方面,該橡膠組分(C)優(yōu)選包括天然橡膠和聚丁二烯橡膠(BR),因?yàn)檫@些橡膠提供了良好的耐久性。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),天然橡膠的含量優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選為20質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量%時(shí),不能取得優(yōu)異的燃料經(jīng)濟(jì)性。此外,該含量優(yōu)選為90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為70質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為50質(zhì)量%以下,特別優(yōu)選為30質(zhì)量%以下。當(dāng)該含量大于90質(zhì)量%時(shí),拉伸強(qiáng)度可能降低。
BR可如本發(fā)明第一方面中所述。
BR的門尼粘度(ML1+4(100℃))如本發(fā)明第一方面中所述。
一般而言,缺氣保用輪胎的內(nèi)襯條層包含含有間同立構(gòu)聚丁二烯晶體的聚丁二烯橡膠(含有SPB的BR),例如VCR412或VCR617以確保硬度。然而,含有SPB的BR的含量太大可能會(huì)劣化燃料經(jīng)濟(jì)性。相反,根據(jù)本發(fā)明的第六方面,在不使用含有SPB的BR的情況下,改性纖維素纖維的應(yīng)用使得可確保硬度,因此抑制燃料經(jīng)濟(jì)性的劣化。因此,在本發(fā)明的第六方面,可不使用含有SPB的BR,但也可以在不導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性劣化的前提下使用一定量。具體而言,當(dāng)使用含有SPB的BR時(shí),基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),含有SPB的BR的含量優(yōu)選為8質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為5質(zhì)量%以下,還更優(yōu)選為3質(zhì)量%以下。
當(dāng)使用含有SPB的BR時(shí),含有SPB的BR可為輪胎生產(chǎn)中通常使用的一種??紤]到 良好地取得上述性能,優(yōu)選含有SPB的BR,使得1,2-間同立構(gòu)聚丁二烯晶體化學(xué)地結(jié)合至丁二烯基質(zhì)中并分散在丁二烯基質(zhì)中。
含有SPB的BR中的1,2-間同立構(gòu)聚丁二烯晶體的熔點(diǎn)優(yōu)選為180℃以上,更優(yōu)選為190℃以上,并且它優(yōu)選為220℃以下,更優(yōu)選為210℃以下。熔點(diǎn)小于180℃的含有SPB的BR不能充分地展現(xiàn)出改善操縱穩(wěn)定性的效果。當(dāng)熔點(diǎn)大于220℃時(shí),加工性趨于劣化。
含有SPB的BR中的1,2-間同立構(gòu)聚丁二烯晶體含量(沸騰的正己烷不溶物的含量)優(yōu)選為2.5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上。當(dāng)該含量小于2.5質(zhì)量%時(shí),不能取得足夠的補(bǔ)強(qiáng)效果(E*)。該1,2-間同立構(gòu)聚丁二烯晶體含量優(yōu)選為20質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為18質(zhì)量%以下。當(dāng)該含量大于20質(zhì)量%時(shí),加工性趨于劣化。
基于100質(zhì)量%的橡膠組分(C),BR的含量(當(dāng)包含兩種以上類型的BR時(shí),這些BR的總含量)優(yōu)選為30質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為40質(zhì)量%以上,還更優(yōu)選為50質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選為70質(zhì)量%以上,并且它優(yōu)選為90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為80質(zhì)量%以下。當(dāng)該含量小于30質(zhì)量%時(shí),不能取得足夠的拉伸強(qiáng)度和足夠的缺氣保用耐久性。當(dāng)該含量大于90質(zhì)量%時(shí),燃料經(jīng)濟(jì)性和加工性可能降低。
本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的改性纖維素纖維(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并可以上述含量使用。
可包含于本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的炭黑的例子包括如本發(fā)明第一方面中所描述的那些。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),炭黑的含量優(yōu)選為5質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為10質(zhì)量份以上,并且它優(yōu)選為150質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為100質(zhì)量份以下,還更優(yōu)選為80質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量小于5質(zhì)量份時(shí),不能取得充分的補(bǔ)強(qiáng)效果。當(dāng)該含量大于150質(zhì)量份時(shí),分散性或加工性趨于劣化。
本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可包含白色填料。白色填料的例子包括本發(fā)明第一方面中所描述的那些。
白色填料(特別是二氧化硅)可以本發(fā)明第二方面所述的含量使用。
在本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物含有二氧化硅的情況中,橡膠 組合物優(yōu)選進(jìn)一步含有硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑可如本發(fā)明第一方面中所述,并且可以本發(fā)明第一方面所述的含量使用。
本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選包含油作為塑化劑。油的添加可以將硬度調(diào)整至適當(dāng)?shù)牡?,因此?dǎo)致良好的加工性??梢允褂门c本發(fā)明第一方面所述相同的油。
油可以如本發(fā)明第二方面中所述的含量使用。
可包含于本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的抗老化劑的例子包括如本發(fā)明第一方面中所述的那些。
可包含于本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物中的硫化促進(jìn)劑的例子包括如本發(fā)明第一方面中所描述的那些,其可以本發(fā)明第一方面中所述的含量使用。
本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物優(yōu)選包含氧化鋅。氧化鋅的添加對(duì)于防止返硫和促進(jìn)硫化是有效的。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),氧化鋅的含量優(yōu)選為2質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為3質(zhì)量份以上,并且它優(yōu)選為15質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為10質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量小于2質(zhì)量份時(shí),氧化鋅作為硫化促進(jìn)劑幾乎沒有效果。當(dāng)該含量大于15質(zhì)量份時(shí),橡膠強(qiáng)度可能降低。
本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物可適當(dāng)?shù)匕蜃鳛榱蚧瘎?墒褂门c本發(fā)明第一方面所述相同的硫。
相對(duì)于100質(zhì)量份的橡膠組分(C),硫的含量優(yōu)選為1質(zhì)量份以上,更優(yōu)選為1.5質(zhì)量份以上。當(dāng)含量小于1質(zhì)量份時(shí),硫的效果可能較低。此外,該含量優(yōu)選為10質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為8質(zhì)量份以下。當(dāng)該含量超過10質(zhì)量份時(shí),抑制硬化劣化的效果可能是不充分的。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的充氣輪胎可以通過傳統(tǒng)方法由本發(fā)明第一方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物制造。具體而言,輪胎可以通過下述步驟制造:在硫化之前,先將本發(fā)明第一方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物擠成胎側(cè)壁的形狀,接著與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中以常規(guī)方法成形和組裝在一起以獲得未硫化的輪胎,然后在硫化器中 對(duì)該未硫化的輪胎進(jìn)行加熱和加壓。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的充氣輪胎可以通過傳統(tǒng)方法由本發(fā)明第二方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物制造。具體而言,輪胎可以通過下述步驟制造:在硫化之前,先將本發(fā)明第二方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物擠成胎面基部的形狀,接著與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中以常規(guī)方法成形和組裝在一起以獲得未硫化的輪胎,然后在硫化器中對(duì)該未硫化的輪胎進(jìn)行加熱和加壓。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的充氣輪胎可以通過傳統(tǒng)方法由本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物制造。具體而言,充氣輪胎可以通過下述步驟制造:用本發(fā)明第三方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物涂覆鋼絲簾線,形成緩沖層的形狀,然后將其與其他輪胎部件組裝在一起以獲得未硫化的輪胎,隨后進(jìn)行硫化。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的充氣輪胎可以通過傳統(tǒng)方法由本發(fā)明第四方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物制造。具體而言,充氣輪胎可以通過下述步驟制造:在硫化之前,先將本發(fā)明第四方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物擠成內(nèi)襯層的形狀,接著與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中以常規(guī)方法成形和組裝在一起以獲得未硫化的輪胎,然后在硫化器中對(duì)該未硫化的輪胎進(jìn)行加熱和加壓。
關(guān)于本發(fā)明的第五方面,充氣輪胎包括上述輪胎部件,除了簾布層貼膠,每個(gè)(部件)均是由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的,該充氣輪胎可以通過傳統(tǒng)方法由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物制備。具體而言,輪胎可以通過下述步驟制造:在硫化之前,先將根據(jù)需要含有不同添加劑的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物擠成每個(gè)輪胎部件的形狀,接著與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中以常規(guī)方法成形和組裝在一起以獲得未硫化的輪胎,然后在硫化器中對(duì)該未硫化的輪胎進(jìn)行加熱和加壓。
關(guān)于本發(fā)明的第五方面,包括由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的簾布層貼膠的充氣輪胎可以通過傳統(tǒng)方法由本發(fā)明第五方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物制造。具體而言,輪胎可以通過下述步驟制造:橡膠組成通過常規(guī)方法捏合以制備未硫化的橡膠組合物,然后將其加壓粘結(jié)到鋼絲簾線上從而形成未硫化的簾布層 條(橡膠化簾線);接著將簾布層條與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中以常規(guī)方法組裝在一起以獲得未硫化的輪胎,然后在硫化器中對(duì)該未硫化的輪胎進(jìn)行加熱和加壓。
根據(jù)本發(fā)明第六方面的缺氣保用輪胎可以通過傳統(tǒng)方法由本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物制造。具體而言,缺氣保用輪胎可以通過下述步驟制造:在硫化之前,將本發(fā)明第六方面的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物擠成內(nèi)襯條層形狀,然后與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中以常規(guī)方法成形和組裝在一起以獲得未硫化的輪胎,然后在硫化器中對(duì)該未硫化的輪胎進(jìn)行加熱和加壓。
根據(jù)本發(fā)明第一方面至第五方面的充氣輪胎和根據(jù)本發(fā)明第六方面的缺氣保用輪胎可以合適地用作用于客車、卡車和巴士、兩輪車輛、賽車等的輪胎,以及特別是用作用于客車的輪胎。
實(shí)施例
參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述,但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。
一些實(shí)施例中物理性能的測定如下所述。
(1)監(jiān)控改性反應(yīng)的進(jìn)展
使用購自珀金埃爾默公司(Perkin Elmer)的傅里葉變換紅外光譜儀“Spectrum one”觀察改性反應(yīng)的進(jìn)展。具體而言,與酯鍵中的羰基碳和氧的伸縮振動(dòng)相關(guān)的峰強(qiáng)度在1,650cm-1至1,750cm-1之間,其隨著改性反應(yīng)的進(jìn)展而增加,并被定性地監(jiān)控。
(2)添加到纖維素纖維中的酸酐的比例的測量
根據(jù)下述公式(I),通過纖維素纖維在改性前后的質(zhì)量變化來計(jì)算添加比例。在測量之前,使用足量的溶劑沖洗用于評(píng)估添加比例的樣品。適當(dāng)?shù)剡x擇用于酸酐的良好的溶劑,作為用于沖洗的溶劑。
Wp=(W-Ws)×100/Ws…(I)
Wp:添加至纖維素纖維的酸酐比例(質(zhì)量%)
W:改性之后的纖維素纖維(改性纖維素纖維)的干燥質(zhì)量(g)
Ws:改性之前的纖維素纖維的干燥質(zhì)量(g)
(3)固體含量的測量
使用紅外水分平衡儀(購自Kett電力實(shí)驗(yàn)室的“FD-620”)測量固體含量。
(4)酸值的測量
通過下述步驟測量酸酐的酸值。
稱量0.5g量的酸酐,并將其溶解在50mL的四氫呋喃中。向該溶液中添加10滴1%的溶解于乙醇的酚酞溶液以得到酸酐溶液。邊攪拌邊將0.5N的溶解于乙醇的氫氧化鉀溶液逐滴添加到酸酐溶液中,使該體系顯色。將不添加氫氧化鉀溶液且顏色在30秒內(nèi)不再發(fā)生變化時(shí)的點(diǎn)視為終點(diǎn)。根據(jù)下述公式(II),由直至終點(diǎn)所添加的氫氧化鉀溶液的質(zhì)量計(jì)算酸值(mg KOH/g)
酸值=Wk×56.1…(II)
Wk:直至終點(diǎn)所添加的0.5N氫氧化鉀溶液的質(zhì)量(g)
[制備改性纖維素纖維(A-1)]
將含量為250.00g(固體:50.00g)的濕水針(water-wet needle)漂白硫酸鹽漿(以下簡稱為NBKP)和200.00g的N-甲基吡咯烷酮添加至2,000mL的容器中,將水蒸發(fā)掉從而得到溶劑被取代的NBKP。將系統(tǒng)內(nèi)的溫度調(diào)整至70℃,并且將39.75g的十六碳烯基琥珀酸酐作為酸酐(a)以及8.53g碳酸鉀作為酯化反應(yīng)的催化劑一起添加至系統(tǒng)中,并反應(yīng)2小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)品用乙醇、醋酸、和水依次沖洗,然后用乙醇取代溶劑。將所得產(chǎn)品進(jìn)行干燥以得到改性纖維素纖維A-1。用于評(píng)估添加比例的樣品使用乙醇作為沖洗溶劑。添加至改性纖維素纖維A-1的纖維素纖維中的酸酐(a)的比例為59.6質(zhì)量%。
[合成含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂(a-1)]
將含量為1,200.00g的Petrotack 70(購自日本東曹株式會(huì)社,C5/C9石油樹脂,重均分子量:1,300,軟化點(diǎn):70℃,溴值:45Br2g/100g)添加至3,000-mL的獨(dú)立燒瓶中,加熱至160℃使得它熔化。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)的溫度保持在160℃時(shí),系統(tǒng)用氮?dú)鈨艋?,然后?21.00g的馬來酸酐和6.00g的叔丁基過氧化物在3小時(shí)內(nèi)分成12份添加。在完成添加兩小時(shí)之后,將系統(tǒng)內(nèi)的溫度調(diào)整至180℃,并且系統(tǒng)在減壓條件下維持兩小時(shí)以蒸發(fā)掉未反應(yīng)的馬來酸酐。作為該純化步驟的結(jié)果,可以獲得酸值為98、軟化點(diǎn)為96℃、重均分子量為5,800的含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂a-1。
[制備改性纖維素纖維(A-2)]
將含量為250.00g(固體:50.00g)的濕水NBKP和200.00g的N-甲基吡咯烷酮加入到2,000mL的容器中,接著將水分蒸發(fā)從而得到溶劑被取代的NBKP。系統(tǒng)內(nèi)的溫度調(diào)整至75℃,并且稱量50.00g的含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂a-1,將其作為酸酐(a)連同8.53g作為酯化反應(yīng)的催化劑的碳酸鉀一起添加至系統(tǒng)中,并反應(yīng)3小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)品用醋酸、水、和乙醇依次沖洗,然后干燥以得到改性纖維素纖維A-2。四氫呋喃用作沖洗樣品的溶劑,所述樣品用于評(píng)估添加比例。添加至改性纖維素纖維A-2的纖維素纖維中的含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂a-1的比例為36質(zhì)量%。
[制備含有改性纖維素纖維的樹脂組合物]
(制備例1)
根據(jù)下表1所示的比例,在雙螺桿捏合機(jī)(購自Technovel公司的“KZW”,螺桿直徑:15mm,L/D:45)中使用和添加作為分散性聚合物(B)的Quintone R100(購自瑞翁株式會(huì)社,C5石油樹脂,重均分子量:2,250,軟化點(diǎn):96℃)、改性纖維素纖維A-1、作為潤滑劑的硬脂酸(購自日油株式會(huì)社(NOF)的硬脂酸珠“Tsubaki”)、以及作為抗氧化劑的AO-60(購自艾迪科株式會(huì)社(Adeka),酚類抗氧化劑),隨后通過熔化捏合以得到含有改性纖維素纖維的樹脂組合物X-1。
(制備例2)
除了將Petcoal LX(購自日本東曹株式會(huì)社,C9石油樹脂,重均分子量:1,400,軟化點(diǎn):98℃)用作分散性聚合物(B)以外,使用與制備例1相同的方法制備含有改性纖維素纖維的樹脂組合物X-2。
(制備例3)
根據(jù)下表1所列出的比例,在雙螺桿捏合機(jī)(購自Technovel公司的“KZW”,螺桿直徑:15mm,L/D:45)中使用和添加作為分散性聚合物(B)的Petcoal LX(購自日本東曹株式會(huì)社,C9石油樹脂,重均分子量:1,400,軟化點(diǎn):98℃)和含有酸酐基團(tuán)的石油樹脂a-1(酸值:98,軟化點(diǎn):96℃,重均分子量:5,800)、改性纖維素纖維A-2、作為潤滑劑的硬脂酸(購自日油株式會(huì)社(NOF)的硬脂酸珠“Tsubaki”)、以及作為抗氧化劑的 AO-60(購自艾迪科株式會(huì)社(Adeka),酚類抗氧化劑),隨后通過熔化捏合以得到含有改性纖維素纖維的樹脂組合物X-3。
(制備例4)
除了材料按下表1所示的比例進(jìn)行混合且不使用任何分散性聚合物(B)以外,使用與制備例1相同的方法,制備含有改性纖維素纖維的樹脂組合物X-4。
(制備例5)
僅由Quintone R100組成的樹脂組合物用作樹脂組合物X-5。
(制備例6)
僅由Petcoal LX組成的樹脂組合物用作樹脂組合物X-6。
樹脂組合物X-1至X-6的配方見下表1。
在表1中,在使用改性纖維素纖維的實(shí)施例中,術(shù)語“纖維素含量”是指改性纖維素纖維中的纖維素纖維含量,并且表示為基于100質(zhì)量%的樹脂組合物的含量(質(zhì)量%)。術(shù)語“改性組分含量”是指改性纖維素纖維中的環(huán)狀多元酸酐(a)的含量,其表示為基于100質(zhì)量%的樹脂組合物的含量(質(zhì)量%)。
表1中使用的商品名和代碼的具體介紹如下所示。
Quintone R100:C5石油樹脂,重均分子量:2250,軟化點(diǎn):96℃,購自瑞翁株式會(huì)社
Petcoal LX:C9石油樹脂,重均分子量:1,400,軟化點(diǎn):98℃,購自日本東曹株式會(huì)社
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,購自日油株式會(huì)社(NOF)
AO-60:酚類抗氧化劑,購自艾迪科株式會(huì)社(Adeka)
每種輪胎部件的實(shí)施例和比較例如下所示。
<胎側(cè)壁>
實(shí)施例和比較例中使用的各種化學(xué)品如下所示。
X-1至X-6:制備例1-6中制備的樹脂組合物X-1至X-6
天然橡膠:TSR20
聚丁二烯橡膠:BR150B(順式含量:97質(zhì)量%,ML1+4(100℃):40),購自宇部興產(chǎn)株式會(huì)社
炭黑:Shoblack N550(N2SA:42m2/g),購自Cabot日本株式會(huì)社
抗老化劑:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-對(duì)-苯二胺,6PPD),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)有限公司
油:Diana Process AH-24,購自出光興產(chǎn)株式會(huì)社
氧化鋅:氧化鋅#2,購自三井礦業(yè)冶煉公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,購自日油株式會(huì)社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),購自日本乾溜工業(yè)株式會(huì)社
硫化促進(jìn)劑:NOCCELER NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑亞磺酰胺,TBBS),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
(實(shí)施例1-1至1-5,比較例1-1至1-5)
根據(jù)表2所示的配方,使用購自神戶鋼鐵有限公司的1.7L班伯里混合機(jī)將除了硫和硫化促進(jìn)劑以外的化學(xué)品進(jìn)行捏合以得到捏合混合物。然后,將硫和硫化促進(jìn)劑添加至捏合混合物中,使用開放式輥軋機(jī)將它們捏合在一起從而得到未硫化的橡膠組合物。將未硫化的橡膠組合物加壓-硫化以得到硫化的橡膠組合物。
單獨(dú)地,未硫化的橡膠組合物形成胎側(cè)壁的形狀后,與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)上組裝在一起以獲得未硫化的輪胎,然后將其硫化以制備測試輪胎(型號(hào):195/65R15)。
針對(duì)下述項(xiàng)目,評(píng)估據(jù)此制備的未硫化的橡膠組合物、硫化橡膠組合物、和測試輪胎。結(jié)果見表2。
(粘彈性測試)
樣品切自測試輪胎的胎側(cè)壁。在70℃溫度、10Hz頻率、10%初始應(yīng)變、和2%動(dòng)態(tài)應(yīng)變的條件下,使用購自Iwamoto Seisakusho株式會(huì)社的粘彈譜儀VES測量樣品沿輪胎周向的復(fù)數(shù)彈性模量E*a(MPa)和沿輪胎徑向的復(fù)數(shù)彈性模量E*b(MPa),其使用下述公式表示為指數(shù)(彈性模量指數(shù))。彈性模量指數(shù)越高,表示彈性模量越好,剛性越高,以及操縱穩(wěn)定性越好。
(彈性模量a指數(shù))=(每種配方的E*a)/(比較例1-1的E*a)×100
(彈性模量b指數(shù))=(每種配方的E*b)/(比較例1-1的E*b)×100
(拉伸測試)
使用由硫化橡膠組合物制備的3號(hào)啞鈴樣品,根據(jù)JIS K 6251“硫化橡膠或熱塑性橡膠-拉伸應(yīng)力-應(yīng)變特性的測定”來進(jìn)行拉伸測試,從而測定硫化橡膠組合物的斷裂伸長率(拉伸伸長,EB(%))以及斷裂拉伸強(qiáng)度(斷裂拉伸強(qiáng)度,TB(MPa))。該值使用下述公式表示為指數(shù)(拉伸強(qiáng)度指數(shù))。拉伸強(qiáng)度指數(shù)越高,表明拉伸強(qiáng)度越好,以及耐久性越好。
(拉伸強(qiáng)度指數(shù))=(每種配方的EB×TB)/(比較例1-1的EB×TB)×100
(燃料經(jīng)濟(jì)性)
在70℃溫度、10Hz頻率、10%初始應(yīng)變、和2%動(dòng)態(tài)應(yīng)變的條件下,使用購自Iwamoto Seisakusho株式會(huì)社的粘彈譜儀VES測量硫化橡膠組合物的損耗角正切(tanδ),該值使用下述公式表示為指數(shù)(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))。燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù)越高,表明滾動(dòng)阻力越低,并且燃料效率性能(燃料經(jīng)濟(jì)性)越好。
(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))=(比較例1-1的tanδ)/(每種配方的tanδ)×100
(輪胎性能平衡指數(shù))
根據(jù)下述公式,由上述指數(shù)計(jì)算平衡指數(shù)。平衡指數(shù)越高,表明操縱穩(wěn)定性、燃料經(jīng)濟(jì)性和耐久性之間的平衡越好。
(平衡指數(shù))=(彈性模量a指數(shù))×(拉伸強(qiáng)度指數(shù))×(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))/10,000
(加工性:門尼粘度的測量)
在130℃下,根據(jù)JIS K 6300,通過測量門尼粘度的方法測量未硫化橡膠組合物的門尼粘度,其使用下述公式表示為指數(shù)(門尼粘度指數(shù))。指數(shù)越高表明門尼粘度越低,以及加工性越好。
(門尼粘度指數(shù))=(比較例1-1的ML1+4)/(每種配方的ML1+4)×100
(耐撓曲裂紋生長性測試)
由硫化橡膠薄片(sheet)(硫化橡膠組合物)制備樣品,并根據(jù)JIS K 6260“硫化橡膠或熱塑性橡膠-撓曲裂紋-裂紋生長的測定(De Mattia型)”對(duì)其進(jìn)行撓曲裂紋生長測試。在測試中,將橡膠薄片彎曲重復(fù)70%的伸長一百萬次,然后測量所形成的裂紋的長度。以比較例1-1的數(shù)值的倒數(shù)為100,將該值(長度)的倒數(shù)表示為指數(shù)。指數(shù)越高,表明越能抑制裂紋生長,以及耐撓曲裂紋生長性越好。
在表2中,“改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)”是指,相對(duì)于橡膠組合物中100質(zhì)量份的橡膠組分,改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)。
表2表明,在使用如下含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的實(shí)施例1-1至1-5中,所述纖維素纖維在橡膠中的分散性得到改善從而使得彈性模量得以改善:該含有改性纖維素纖維的橡膠組合物均包含改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)和橡膠組分(C),其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。實(shí)施例中的拉伸強(qiáng)度、燃料經(jīng)濟(jì)性、加工性、以及耐撓曲裂紋生長性相比比較例1-2更好或與之相當(dāng),其中比較例1-2中包含改性纖維素纖維(A)但不包含分散性聚合物(B)。特別地,實(shí)施例中的彈性模量、拉伸強(qiáng)度、和燃料經(jīng)濟(jì)性之間的平衡得到了提高。因此,這表明可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸特性和低能量損耗(滾動(dòng)阻力),并可以確保充分的耐撓曲裂紋生長性。這證明包括由這種含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎側(cè)壁的充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力、以及耐久性之間具有良好的平衡,并且進(jìn)一步具有優(yōu)異的耐撓曲裂紋生長性。進(jìn)一步表明,這種橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得以提高使得不僅沿輪胎周向而且沿輪胎徑向均可以取得優(yōu)異的剛性,這證明了所獲得的包括胎側(cè)壁的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。
可以認(rèn)為,通過使用大量炭黑代替使用纖維素纖維,可提高補(bǔ)強(qiáng)性能。然而,如比較例1-5的結(jié)果所示,使用大量炭黑可以改善剛性,但不能在剛性、拉伸性能、和滾動(dòng)阻力之間取得平衡的改善,并且也表現(xiàn)出較差的加工性。
<胎面基部>
實(shí)施例和比較例中使用的化學(xué)品與<胎側(cè)壁>中使用的那些是相同的。
(實(shí)施例2-1至2-5,比較例2-1至2-5)
按照實(shí)施例1-1制備未硫化橡膠組合物和硫化橡膠組合物,但是其使用如表3所示的配方。
單獨(dú)地,將每種未硫化橡膠組合物成形為胎面基部的形狀后,與其他輪胎部件在輪胎 成型機(jī)上組裝在一起以獲得未硫化輪胎,然后將其硫化以制備測試輪胎(型號(hào):195/65R15)。
針對(duì)據(jù)此制備的未硫化橡膠組合物、硫化橡膠組合物、以及測試輪胎,評(píng)估下述項(xiàng)目。結(jié)果見表3。
(粘彈性測試)
除了樣品切自測試輪胎的胎面基部以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行粘彈性測試,使用下述公式計(jì)算指數(shù)(彈性模量指數(shù))。
(彈性模量a指數(shù))=(每種配方的E*a)/(比較例2-1的E*a)×100
(彈性模量b指數(shù))=(每種配方的E*b)/(比較例2-1的E*b)×100
(拉伸測試)
除了指數(shù)(拉伸強(qiáng)度指數(shù))是使用下述公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行拉伸測試。
(拉伸強(qiáng)度指數(shù))=(每種配方的EB×TB)/(比較例2-1的EB×TB)×100
(燃料經(jīng)濟(jì)性)
除了指數(shù)(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))使用以下公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估燃料經(jīng)濟(jì)性。
(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))=(比較例2-1的tanδ)/(每種配方的tanδ)×100
(輪胎性能平衡指數(shù))
按照實(shí)施例1-1測定平衡指數(shù)。
(加工性:門尼粘度的測量)
除了使用下述公式計(jì)算指數(shù)(門尼粘度指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估加工性。
(門尼粘度指數(shù))=(比較例2-1的ML1+4)/(每種配方的ML1+4)×100
(耐久性)
將測試輪胎放置在爐中,并在80℃下老化3周。老化的測試輪胎在超載情況下在鼓上行駛,其中所述負(fù)載為如JIS標(biāo)準(zhǔn)中所定義的最大負(fù)載(最大空氣壓力條件)的140%,并且測定發(fā)生胎面部分凸出或其他異常情況的行駛距離。將比較例2-1的行駛距離設(shè)定為 等于100,將每種配方的行駛距離表示為指數(shù)。指數(shù)越高,表明耐久性越好。
在表3中,“改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)”是指,相對(duì)于橡膠組合物中的100質(zhì)量份的橡膠組分,改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)。
表3表明,在使用如下含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的實(shí)施例2-1至2-5中,所述纖維素纖維在橡膠中的分散性得到改善從而使得彈性模量得以改善:該含有改性纖維素纖維的橡膠組合物均包含改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。實(shí)施例中的拉伸強(qiáng)度、燃料經(jīng)濟(jì)性、加工性、以及輪胎耐久性相比比較例2-2更好或與之相當(dāng),其中比較例2-2中包含改性纖維素纖維(A)但不包含分散性聚合物(B)。特別地,實(shí)施例中的彈性模量、拉伸強(qiáng)度、和燃料經(jīng)濟(jì)性之間的平衡得到了提高。因此,這表明可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸特性和低能量損耗(滾動(dòng)阻力),并可以確保充分的輪胎耐久性。這證明包括由這種含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎面基部的充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力、和耐久性之間具有良好的平衡,并進(jìn)一步具有優(yōu)異的輪胎耐久性。進(jìn)一步表明,這種橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得到提高,使得不僅沿輪胎周向而且沿輪胎徑向均可以取得優(yōu)異的剛性,這證明了所獲得的包括胎面基部的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。
可以認(rèn)為,通過使用大量炭黑代替纖維素纖維,可提高補(bǔ)強(qiáng)性能。然而,如比較例2-5的結(jié)果所示,使用大量炭黑可以改善剛性,但不能在剛性、拉伸性能、和滾動(dòng)阻力之間取得平衡的改善,并且也表現(xiàn)出較差的加工性。
<緩沖層貼膠>
實(shí)施例和比較例中所使用的各種化學(xué)品如下所示。
X-1至X-6:制備例1-6中制備的樹脂組合物X-1至X-6
天然橡膠:TSR20
炭黑:Shoblack N550(N2SA:42m2/g),購自Cabot日本株式會(huì)社
有機(jī)酸鈷鹽:Cost-F(硬脂酸鈷,鈷含量:9.5質(zhì)量%),購自DIC公司
抗老化劑:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-對(duì)-苯二胺,6PPD),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)有限公司
油:Diana Process AH-24,購自出光興產(chǎn)株式會(huì)社
氧化鋅:氧化鋅#2,購自三井礦業(yè)冶煉公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,購自日油株式會(huì)社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),購自日本乾溜工業(yè)株式會(huì)社
硫化促進(jìn)劑:NOCCELER DZ(N,N’-二環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
(實(shí)施例3-1至3-5,比較例3-1至3-5)
按照實(shí)施例1-1制備未硫化橡膠組合物和硫化橡膠組合物,但是其使用如表4所示的配方。單獨(dú)地,每種硫化橡膠組合物在80℃和95%的濕度條件下經(jīng)受濕熱老化150小時(shí)從而得到濕熱老化的產(chǎn)品
單獨(dú)地,將每種未硫化橡膠組合物成形為緩沖層貼膠的形狀后,與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中組裝在一起以獲得未硫化輪胎,然后將其硫化以制備測試輪胎(型號(hào):195/65R15)。
針對(duì)據(jù)此制備的未硫化橡膠組合物、硫化橡膠組合物(新產(chǎn)品和濕熱老化的產(chǎn)品)、以及測試輪胎,評(píng)估下述項(xiàng)目。結(jié)果見表4。
(粘彈性測試)
除了樣品切自測試輪胎的緩沖層貼膠以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行粘彈性測試,使用下述公式計(jì)算指數(shù)(彈性模量指數(shù))。
(彈性模量a指數(shù))=(每種配方的E*a)/(比較例3-1的E*a)×100
(彈性模量b指數(shù))=(每種配方的E*b)/(比較例3-1的E*b)×100
(拉伸測試)
除了指數(shù)(拉伸強(qiáng)度指數(shù))是使用下述公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行拉伸測試。
(拉伸強(qiáng)度指數(shù))=(每種配方的EB×TB)/(比較例3-1的EB×TB)×100
(燃料經(jīng)濟(jì)性)
除了指數(shù)(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))是由以下公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估燃料經(jīng)濟(jì)性。
(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))=(比較例3-1的tanδ)/(每種配方的tanδ)×100
(輪胎性能平衡指數(shù))
按照實(shí)施例1-1測定平衡指數(shù)。
(加工性:門尼粘度的測量)
除了使用下述公式計(jì)算指數(shù)(門尼粘度指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估加工性。
(門尼粘度指數(shù))=(比較例3-1的ML1+4)/(每種配方的ML1+4)×100
(粘附性測試(剝離之后橡膠連接的評(píng)分))
使用由硫化橡膠組合物(新產(chǎn)品、濕熱老化產(chǎn)品)制備的用于剝離測試的樣品進(jìn)行粘附測試,來測量剝離之后的橡膠覆蓋度(即當(dāng)橡膠與鋼絲簾線剝離時(shí),在剝離表面上的橡膠覆蓋的百分比)。按照5分等級(jí)表示結(jié)果。得分為5分表示完全覆蓋,得分為0分表示沒有覆蓋。得分越高表明,其與鋼絲簾線的粘附性越好。如果新產(chǎn)品的得分為3分或更高,老化產(chǎn)品的得分為2+或更高,則該產(chǎn)品在實(shí)用上是可接受的。
在表4中,“改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)”是指,相對(duì)于橡膠組合物中的100質(zhì)量份的橡膠組分,改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)。
表4表明,在使用如下含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的實(shí)施例3-1至3-5中,所述纖維素纖維在橡膠中的分散性得到改善從而使得彈性模量得以改善:該含有改性纖維素纖維的橡膠組合物均包含改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。實(shí)施例中的拉伸強(qiáng)度、燃料經(jīng)濟(jì)性、加工性、以及粘附性相比比較例3-2更好或與之相當(dāng),其中比較例3-2包含改性纖維素纖維(A)但不包含分散性聚合物(B)。特別地,實(shí)施例中的彈性模量、拉伸強(qiáng)度、和燃料經(jīng)濟(jì)性之間的平衡得到了提高。因此,這表明可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸特性和低能量損耗(滾動(dòng)阻力),并可以確保充分的粘附性。這證明包括由這種含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的緩沖層貼膠的充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力、和耐久性之間具有良好的平衡,并進(jìn)一步具有優(yōu)異的粘附性。進(jìn)一步表明,這種橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得以提高使得不僅沿輪胎周向而且沿輪胎徑向均可以取得優(yōu)異的剛性,這證明了所獲得的包括緩沖層貼膠的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。
可以認(rèn)為,通過使用大量炭黑代替纖維素纖維,可以提高補(bǔ)強(qiáng)性能。然而,如比較例3-5的結(jié)果所示,使用大量炭黑可以改善剛性,但不能在剛性、拉伸性能、和滾動(dòng)阻力之間取得平衡的改善,并且也表現(xiàn)出較差的加工性。
<內(nèi)襯層>
實(shí)施例和比較例中所使用的各種化學(xué)品如下所示。
X-1至X-6:制備例1-6中制備的樹脂組合物X-1至X-6
天然橡膠:TSR20
丁基系橡膠:Exxon Chlorobutyl 1066(氯化丁基橡膠橡膠),購自埃克森美孚公司
炭黑:Seast V(N660,N2SA:27m2/g),購自Tokai Carbon有限公司
抗老化劑:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-對(duì)-苯二胺,6PPD),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)有限公司
氧化鋅:氧化鋅#2,購自三井礦業(yè)冶煉公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,購自日油株式會(huì)社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),購自日本乾溜工業(yè)株式會(huì)社
硫化促進(jìn)劑:NOCCELER DZ(N-叔丁基-2-苯并噻唑亞磺酰胺,TBBS),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
(實(shí)施例4-1至4-5,比較例4-1至4-4)
按照實(shí)施例1-1制備未硫化橡膠組合物和硫化橡膠組合物,但是其使用如表5所示的配方。
針對(duì)據(jù)此制備的未硫化橡膠組合物和硫化橡膠組合物,評(píng)估下述項(xiàng)目。結(jié)果見表5。
(耐透氣性)
由硫化橡膠組合物制備直徑為90mm,厚度為1mm的橡膠樣品。根據(jù)ASTM D-1434-75M測定透氣系數(shù)(cc·cm/cm2·sec/cmHg),并以比較例4-1的透氣系數(shù)作為參照(=100),使用下述公式將其表示為指數(shù)(耐透氣指數(shù))。指數(shù)越高,表明透氣越少,耐透氣性越好。
(耐透氣性指數(shù))=(比較例4-1的透氣系數(shù))/(每種配方的透氣系數(shù))×100
(拉伸測試)
除了指數(shù)(拉伸強(qiáng)度指數(shù))使用下述公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1執(zhí)行拉伸測試。
(拉伸強(qiáng)度指數(shù))=(每種配方的EB×TB)/(比較例4-1的EB×TB)×100
(燃料經(jīng)濟(jì)性)
除了指數(shù)(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))由以下公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估燃料經(jīng)濟(jì)性。
(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))=(比較例4-1的tanδ)/(每種配方的tanδ)×100
(加工性:門尼粘度的測量)
除了使用下述公式計(jì)算指數(shù)(門尼粘度指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估加工性。
(門尼粘度指數(shù))=(比較例4-1的ML1+4)/(每種配方的ML1+4)×100
在表5中,“改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)”是指,相對(duì)于橡膠組合物中的100質(zhì)量份的橡膠組分,改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)。
表5表明,在使用如下含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的實(shí)施例4-1至4-5中,所述纖維素纖維在橡膠中的分散性得到改善從而使得耐透氣性得以改善:該含有改性纖維素纖維的橡膠組合物均包含改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。實(shí)施例中的拉伸強(qiáng)度、燃料經(jīng)濟(jì)性、加工性相比比較例4-2更好或與之相當(dāng),其中比較例4-2包含改性纖維素纖維(A)但不包含分散性聚合物(B)。因此,這表明可以同時(shí)取得優(yōu)異的耐透氣性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量損耗(滾動(dòng)阻力)。這證明包括由這種含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的內(nèi)襯層的充氣輪胎具有優(yōu)異的耐透氣性、滾動(dòng)阻力、和耐久性。
<胎圈三角膠>
實(shí)施例和比較例中所使用的各種化學(xué)品如下所示。
X-1至X-6:制備例1-6中制備的樹脂組合物X-1至X-6
天然橡膠:TSR20
丁苯橡膠:Nipol 1502(E-SBR,苯乙烯含量:23.5質(zhì)量%,ML1+4(100℃):52),購自瑞翁株式會(huì)社
炭黑:Seast N(N330,N2SA:74m2/g,DBP吸油量:102mL/100g),購自Tokai Carbon有限公司
抗老化劑:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-對(duì)-苯二胺,6PPD),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)有限公司
油:Diana Process AH-24,購自出光興產(chǎn)株式會(huì)社
樹脂:PR12686(腰果油改性的酚醛樹脂),購自住友酚醛塑料株式會(huì)社
氧化鋅:氧化鋅#2,購自三井礦業(yè)冶煉公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,購自日油株式會(huì)社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),購自日本乾溜工業(yè)株式會(huì)社
硫化促進(jìn)劑:NOCCELER NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑亞磺酰胺,TBBS),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
(實(shí)施例5-1至5-5,比較例5-1至5-5)
按照實(shí)施例1-1制備未硫化橡膠組合物和硫化橡膠組合物,但是其使用如表6所示的配方。
單獨(dú)地,將每種未硫化橡膠組合物成形為胎圈三角膠的形狀后,與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中組裝在一起以獲得未硫化輪胎,然后將其硫化以制備測試輪胎(型號(hào):195/65R15)。
針對(duì)據(jù)此制備的未硫化橡膠組合物、硫化橡膠組合物、以及測試輪胎,評(píng)估下述項(xiàng)目。結(jié)果見表6。
(粘彈性測試)
除了樣品切自測試輪胎的胎圈三角膠以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行粘彈性測試,使用下述公式計(jì)算指數(shù)(彈性模量指數(shù))。
(彈性模量a指數(shù))=(每種配方的E*a)/(比較例5-1的E*a)×100
(彈性模量b指數(shù))=(每種配方的E*b)/(比較例5-1的E*b)×100
(拉伸測試)
除了指數(shù)(拉伸強(qiáng)度指數(shù))使用下述公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行拉伸測試。
(拉伸強(qiáng)度指數(shù))=(每種配方的EB×TB)/(比較例5-1的EB×TB)×100
(燃料經(jīng)濟(jì)性)
除了指數(shù)(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))由以下公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估燃料經(jīng)濟(jì)性。
(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))=(比較例5-1的tanδ)/(每種配方的tanδ)×100
(輪胎性能平衡指數(shù))
按照實(shí)施例1-1測定平衡指數(shù)。
(加工性:門尼粘度的測量)
除了使用下述公式計(jì)算指數(shù)(門尼粘度指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估加工性。
(門尼粘度指數(shù))=(比較例5-1的ML1+4)/(每種配方的ML1+4)×100
在表6中,“改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)”是指,相對(duì)于橡膠組合物中的100質(zhì)量份的橡膠組分,改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)。
表6表明,在使用如下含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的實(shí)施例5-1至5-5中,所述纖維素纖維在橡膠中的分散性得到改善從而使得彈性模量得以改善:該含有改性纖維素纖維的橡膠組合物均包含改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。實(shí)施例中的拉伸強(qiáng)度、燃料經(jīng)濟(jì)性、加工性相比比較例5-2更好或與之相當(dāng),其中比較例5-2包含改性纖維素纖維(A)但不包含分散性聚合物(B)。特別地,實(shí)施例中的彈性模量、拉伸強(qiáng)度、和燃料經(jīng)濟(jì)性之間的平衡得到了提高。因此,這表明可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量損耗(滾動(dòng)阻力)。這證明包括由這種含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎圈三角膠的充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力、和耐久性之間具有良好的平衡。進(jìn)一步表明,這種橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得以提高使得胎圈三角膠中不僅沿輪胎周向而且沿輪胎徑向均可以取得優(yōu)異的剛性,這證明了所獲得的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。
可以認(rèn)為,通過使用大量炭黑代替纖維素纖維,可提高補(bǔ)強(qiáng)性能。然而,如比較例5-5的結(jié)果所示,使用大量炭黑可以改善剛性,但不能在剛性、拉伸性能、和滾動(dòng)阻力之間取得平衡的改善,并且也表現(xiàn)出較差的加工性。
<搭接部三角膠>
實(shí)施例和比較例中所使用的各種化學(xué)品如下所示。
X-1至X-6:制備例1-6中制備的樹脂組合物X-1至X-6
天然橡膠:TSR20
聚丁二烯橡膠:BR150B(順式含量:97質(zhì)量%,ML1+4(100℃):40),購自宇部興產(chǎn)株式會(huì)社
炭黑:Seast N(N330,N2SA:74m2/g,DBP吸油量:102mL/100g),購自Tokai Carbon 有限公司
抗老化劑:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-對(duì)-苯二胺,6PPD),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)有限公司
油:Diana Process AH-24,購自出光興產(chǎn)株式會(huì)社
氧化鋅:氧化鋅#2,購自三井礦業(yè)冶煉公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,購自日油株式會(huì)社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),購自日本乾溜工業(yè)株式會(huì)社
硫化促進(jìn)劑:NOCCELER NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑亞磺酰胺,TBBS),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
(實(shí)施例6-1至6-5,比較例6-1至6-5)
按照實(shí)施例1-1制備未硫化橡膠組合物和硫化橡膠組合物,但是其使用如表7所示的配方。
單獨(dú)地,將每種未硫化橡膠組合物成形為搭接部三角膠形狀后,與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中組裝在一起以獲得未硫化輪胎,然后將其硫化以制備測試輪胎(型號(hào):195/65R15)。
針對(duì)據(jù)此制備的未硫化橡膠組合物、硫化橡膠組合物、以及測試輪胎,評(píng)估下述項(xiàng)目。結(jié)果見表7。
(粘彈性測試)
除了樣品切自測試輪胎的搭接部三角膠以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行粘彈性測試,使用下述公式計(jì)算指數(shù)(彈性模量指數(shù))。
(彈性模量a指數(shù))=(每種配方的E*a)/(比較例6-1的E*a)×100
(彈性模量b指數(shù))=(每種配方的E*b)/(比較例6-1的E*b)×100
(拉伸測試)
除了指數(shù)(拉伸強(qiáng)度指數(shù))使用下述公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行拉伸測試。
(拉伸強(qiáng)度指數(shù))=(每種配方的EB×TB)/(比較例6-1的EB×TB)×100
(燃料經(jīng)濟(jì)性)
除了指數(shù)(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))使用以下公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估燃料經(jīng)濟(jì)性。
(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))=(比較例6-1的tanδ)/(每種配方的tanδ)×100
(輪胎性能平衡指數(shù))
按照實(shí)施例1-1測定平衡指數(shù)。
(加工性:門尼粘度的測量)
除了使用下述公式計(jì)算指數(shù)(門尼粘度指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估加工性。
(門尼粘度指數(shù))=(比較例6-1的ML1+4)/(每種配方的ML1+4)×100
在表7中,“改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)”是指,相對(duì)于橡膠組合物中的100質(zhì)量份的橡膠組分,改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)。
表7表明,在使用如下含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的實(shí)施例6-1至6-5中,所述纖維素纖維在橡膠中的分散性得到改善從而使得彈性模量得以改善:該含有改性纖維素纖維的橡膠組合物均包含改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。實(shí)施例中的拉伸強(qiáng)度、燃料經(jīng)濟(jì)性、加工性相比比較例6-2更好或與之相當(dāng),其中比較例6-2包含改性纖維素纖維(A)但不包含分散性聚合物(B)。特別地,實(shí)施例中的彈性模量、拉伸強(qiáng)度、和燃料經(jīng)濟(jì)性之間的平衡得到了提高。因此,這表明可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量損耗(滾動(dòng)阻力)。這證明包括由這種含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的搭接部三角膠的充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力、和耐久性之間具有良好的平衡。進(jìn)一步表明,這種橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得以提高使得搭接部三角膠中不僅沿輪胎周向而且沿輪胎徑向均可以取得優(yōu)異的剛性,這證明了所獲得的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。
可以認(rèn)為,通過使用大量炭黑代替纖維素纖維,可提高補(bǔ)強(qiáng)性能。然而,如比較例6-5的結(jié)果所示,使用大量炭黑可以改善剛性,但不能在剛性、拉伸性能、和滾動(dòng)阻力之間取得平衡的改善,并且也表現(xiàn)出較差的加工性。
<簾布層貼膠>
實(shí)施例和比較例中所使用的各種化學(xué)品如下所示。
X-1至X-6:制備例1-6中制備的樹脂組合物X-1至X-6
天然橡膠:TSR20
丁苯橡膠:Nipol 1502(E-SBR,苯乙烯含量:23.5質(zhì)量%,乙烯基含量:18質(zhì)量%),購自瑞翁株式會(huì)社
炭黑:Shoblack N550(N2SA:42m2/g,平均粒徑:48nm,DBP吸油量:113mL/100g), 購自Cabot日本株式會(huì)社
抗老化劑:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-對(duì)-苯二胺,6PPD),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)有限公司
油:Diana Process AH-24,購自出光興產(chǎn)株式會(huì)社
氧化鋅:氧化鋅#2,購自三井礦業(yè)冶煉公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,購自日油株式會(huì)社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),購自日本乾溜工業(yè)株式會(huì)社
硫化促進(jìn)劑:NOCCELER DZ(N,N’-二環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
(實(shí)施例7-1至7-5,比較例7-1至7-5)
按照實(shí)施例1-1制備未硫化橡膠組合物和硫化橡膠組合物,但是其使用如表8所示的配方。
單獨(dú)地,將每種未硫化橡膠組合物成形為簾布層貼膠的形狀后,與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中組裝在一起以獲得未硫化輪胎,然后將其硫化以制備測試輪胎(型號(hào):195/65R15)。
針對(duì)據(jù)此制備的未硫化橡膠組合物、硫化橡膠組合物、以及測試輪胎,評(píng)估下述項(xiàng)目。結(jié)果見表8。
(粘彈性測試)
除了樣品切自測試輪胎的簾布層貼膠并且使用下述公式計(jì)算指數(shù)(彈性模量指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行粘彈性測試。
(彈性模量a指數(shù))=(每種配方的E*a)/(比較例7-1的E*a)×100
(彈性模量b指數(shù))=(每種配方的E*b)/(比較例7-1的E*b)×100
(拉伸測試)
除了指數(shù)(拉伸強(qiáng)度指數(shù))使用下述公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行拉伸測試。
(拉伸強(qiáng)度指數(shù))=(每種配方的EB×TB)/(比較例7-1的EB×TB)×100
(燃料經(jīng)濟(jì)性)
除了指數(shù)(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))使用以下公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估燃料經(jīng)濟(jì)性。
(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))=(比較例7-1的tanδ)/(每種配方的tanδ)×100
(輪胎性能平衡指數(shù))
按照實(shí)施例1-1測定平衡指數(shù)。
(粘附強(qiáng)度)
將八根簾線以10mm的均勻間隔進(jìn)行排列,并將0.7mm厚度的貼膠橡膠(未硫化橡膠組合物)加壓粘結(jié)到排列的簾線的兩側(cè)。將橡膠化的簾線儲(chǔ)存在60%濕度條件下,并將兩片所獲得的橡膠化的簾線以90度角彼此粘帖,然后將補(bǔ)強(qiáng)橡膠加壓粘結(jié)到該疊片(stack)的兩側(cè)。將所獲得的粘合產(chǎn)品成形為矩形以與用于硫化的模具的形狀相匹配。粘合產(chǎn)品在模具中在165℃下硫化20分鐘之后,該硫化產(chǎn)品中粘結(jié)的兩個(gè)橡膠化簾線薄片之間形成裂縫,使用購自Instron的拉伸測試器以50mm/min的速率,在180度處拉該薄片,從而評(píng)估橡膠化簾線之間的剝離力(kN/25mm)。以比較例7-1的剝離力為100,將剝離力表示為指數(shù)。指數(shù)越高,表明簾線和貼膠橡膠之間的粘附性越好,耐久性越好。
(加工性:門尼粘度的測量)
除了使用下述公式計(jì)算指數(shù)(門尼粘度指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估加工性。
(門尼粘度指數(shù))=(比較例7-1的ML1+4)/(每種配方的ML1+4)×100
在表8中,“改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)”是指,相對(duì)于橡膠組合物中的100質(zhì)量份的橡膠組分,改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)。
表8表明,在使用如下含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的實(shí)施例7-1至7-5中,所述纖維素纖維在橡膠中的分散性得到改善從而使得彈性模量得以改善:該含有改性纖維素纖維的橡膠組合物均包含改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。實(shí)施例中的拉伸強(qiáng)度、燃料經(jīng)濟(jì)性、粘附強(qiáng)度、以及加工性相比比較例7-2更好或與之相當(dāng),其中比較例7-2包含改性纖維素纖維(A)但不包含分散性聚合物(B)。特別地,實(shí)施例中的彈性模量、拉伸強(qiáng)度、和燃料經(jīng)濟(jì)性之間的平衡得到了提高。因此,這表明可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量損耗(滾動(dòng)阻力)。這證明包括由這種含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的簾布層貼膠的充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力、和耐久性之間具有良好的平衡。進(jìn)一步表明,這種橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得以提高使得簾布層貼膠中不僅沿輪胎周向而且沿輪胎徑向均可以取得優(yōu)異的剛性,這證明了所獲得的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。
可以認(rèn)為,通過使用大量炭黑代替纖維素纖維,可提高補(bǔ)強(qiáng)性能。然而,如比較例7-5的結(jié)果所示,使用大量炭黑可以改善剛性,但不能在剛性、拉伸性能、和滾動(dòng)阻力之間取得平衡的改善,并且也表現(xiàn)出較差的加工性。
<胎面>
實(shí)施例和比較例中所使用的各種化學(xué)品如下所示。
X-1至X-6:制備例1-6中制備的樹脂組合物X-1至X-6
天然橡膠:TSR20
丁苯橡膠:Nipol 1502(E-SBR,苯乙烯含量:23.5質(zhì)量%,ML1+4(100℃):52),購自瑞翁株式會(huì)社
炭黑:Shoblack N550(N2SA:42m2/g),購自Cabot日本株式會(huì)社
二氧化硅:Ultrasil VN3(N2SA:175m2/g),購自贏創(chuàng)德固賽
硅烷偶聯(lián)劑:Si69(二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物),購自贏創(chuàng)德固賽
抗老化劑:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-對(duì)-苯二胺,6PPD),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)有限公司
油:Diana Process AH-24,購自出光興產(chǎn)株式會(huì)社
蠟:Ozoace 0355,購自日本精蠟株式會(huì)社
氧化鋅:氧化鋅#2,購自三井礦業(yè)冶煉公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,購自日油株式會(huì)社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),購自日本乾溜工業(yè)株式會(huì)社
硫化促進(jìn)劑:NOCCELER DZ(N,N’-二環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
(實(shí)施例8-1至8-5,比較例8-1至8-4)
按照實(shí)施例1-1制備未硫化橡膠組合物和硫化橡膠組合物,但是其使用如表9所示的配方。
單獨(dú)地,將每種未硫化橡膠組合物成形為胎面形狀后,與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中組裝在一起以獲得未硫化輪胎,然后將其硫化以制備測試輪胎(型號(hào):195/65R15)。
針對(duì)據(jù)此制備的未硫化橡膠組合物、硫化橡膠組合物、以及測試輪胎,評(píng)估下述項(xiàng)目。結(jié)果見表9。
(粘彈性測試)
除了樣品切自測試輪胎的胎面并使用下述公式計(jì)算指數(shù)(彈性模量指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行粘彈性測試。
(彈性模量a指數(shù))=(每種配方的E*a)/(比較例8-1的E*a)×100
(彈性模量b指數(shù))=(每種配方的E*b)/(比較例8-1的E*b)×100
(拉伸測試)
除了指數(shù)(拉伸強(qiáng)度指數(shù))使用下述公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行拉伸測 試。
(拉伸強(qiáng)度指數(shù))=(每種配方的EB×TB)/(比較例8-1的EB×TB)×100
(燃料經(jīng)濟(jì)性)
除了指數(shù)(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))使用以下公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估燃料經(jīng)濟(jì)性。
(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))=(比較例8-1的tanδ)/(每種配方的tanδ)×100
(加工性:門尼粘度的測量)
除了使用下述公式計(jì)算指數(shù)(門尼粘度指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估加工性。
(門尼粘度指數(shù))=(比較例8-1的ML1+4)/(每種配方的ML1+4)×100
(濕抓地性能)
將每種配方的測試輪胎安裝在汽車(前置發(fā)動(dòng)機(jī)、前輪驅(qū)動(dòng)汽車,2,000cc排量,日本制造)的所有輪子上,在濕瀝青道路上測試初始速度為100km/h的剎車距離。結(jié)果表示為指數(shù),指數(shù)值越高,表明抗?jié)窕?濕抓地性)越好。使用下述公式測定該指數(shù)。
(抗?jié)窕灾笖?shù))=(比較例8-1的剎車距離)/(每種配方的剎車距離)×100
(輪胎性能平衡指數(shù))
根據(jù)以下公式,由上述指數(shù)計(jì)算平衡指數(shù)。指數(shù)越高,表明操縱穩(wěn)定性、燃料經(jīng)濟(jì)性、耐久性、加工性、和濕抓地性之間的平衡越好。
(平衡指數(shù))=(彈性模量指數(shù))×(拉伸強(qiáng)度指數(shù))×(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))×(門尼粘度指數(shù))×(抗?jié)窕灾笖?shù))/100,000,000。
在表9中,“改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)”是指,相對(duì)于橡膠組合物中的100質(zhì)量份的橡膠組分,改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)。
表9表明,在使用如下含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的實(shí)施例8-1至8-5中,所述纖維素纖維在橡膠中的分散性得到改善從而使得彈性模量和濕抓地性均得以改善:該含有改性纖維素纖維的橡膠組合物均包含改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。實(shí)施例中的拉伸強(qiáng)度、燃料經(jīng)濟(jì)性、和加工性相比比較例8-2更好或與之相當(dāng),其中比較例8-2中包含改性纖維素纖維(A)但不包含分散性聚合物(B)。特別地,實(shí)施例中的彈性模量、拉伸強(qiáng)度、燃料經(jīng)濟(jì)性、加工性、和濕抓地性之間的平衡得到了提高。因此,這表明可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能、優(yōu)異的加工性、優(yōu)異的濕抓地性,以及低能量損耗(滾動(dòng)阻力)。這證明包括由這種含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎面的充氣輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力、耐久性、和濕抓地性之間具有良好的平衡,并可以高生產(chǎn)率進(jìn)行制造。進(jìn)一步表明,這種橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得以提高使得胎面中不僅沿輪胎周向而且沿輪胎徑向均可以取得優(yōu)異的剛性,這證明了所獲得的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。
如前述結(jié)果所示,含有改性纖維素(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)和橡膠組分(C)的含有改性纖維素纖維的橡膠組合物使得所述纖維素纖維在橡膠中的分散性得到改善,并同時(shí)取得了優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能、和低能量損耗,其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的,因此,包括選自于由這種含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的胎圈三角膠、搭接部三角膠、簾布層貼膠、和胎面構(gòu)成的組中的至少一種的充氣輪胎可以在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力和耐久性之間取得良好的平衡。進(jìn)一步表明,這種橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得以提高使得不僅沿輪胎周向而且沿輪胎徑向均可以取得優(yōu)異的剛性,所獲得的充氣輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。
<缺氣保用輪胎的內(nèi)襯條層>
實(shí)施例和比較例中所使用的各種化學(xué)品如下所示。
X-1至X-6:制備例1-6中制備的樹脂組合物X-1至X-6
天然橡膠:TSR20
聚丁二烯橡膠BR150B:BR150B(順式含量:97質(zhì)量%,ML1+4(100℃):40,5%甲苯溶液的粘度(25℃):48cps,Mw/Mn:3.3),購自宇部興產(chǎn)株式會(huì)社
聚丁二烯橡膠VCR412:VCR412(含有SPB的BR,順式含量:98質(zhì)量%,SPB含量:12質(zhì)量%,SPB的一次粒徑:250nm,乙烯基含量:1質(zhì)量%),購自宇部興產(chǎn)株式會(huì)社
炭黑:Shoblack N550(N2SA:42m2/g),購自Cabot日本株式會(huì)社
油:Diana Process AH-24,購自出光興產(chǎn)株式會(huì)社
抗老化劑:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-對(duì)-苯二胺,6PPD),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)有限公司
氧化鋅:氧化鋅#2,購自三井礦業(yè)冶煉公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,購自日油株式會(huì)社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),購自日本乾溜工業(yè)株式會(huì)社
硫化促進(jìn)劑:NOCCELER CZ(N-環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺),購自大內(nèi)新興化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
(實(shí)施例9-1至9-5,比較例9-1至9-5)
按照實(shí)施例1-1制備未硫化橡膠組合物和硫化橡膠組合物,但是其使用如表10所示的配方。
單獨(dú)地,將每種未硫化橡膠組合物成形為內(nèi)襯條層的形狀后,與其他輪胎部件在輪胎成型機(jī)中組裝在一起以獲得未硫化輪胎,然后將其硫化以制備測試輪胎(型號(hào):215/45R17;用于客車的缺氣保用輪胎)。
針對(duì)據(jù)此制備的未硫化橡膠組合物、硫化橡膠組合物、以及測試輪胎,評(píng)估下述項(xiàng)目。 結(jié)果見表10。
(粘彈性測試)
除了樣品切自測試輪胎的內(nèi)襯條層和使用下述公式計(jì)算指數(shù)(彈性模量指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行粘彈性測試。
(彈性模量a指數(shù))=(每種配方的E*a)/(比較例9-1的E*a)×100
(彈性模量b指數(shù))=(每種配方的E*b)/(比較例9-1的E*b)×100
(拉伸測試)
除了指數(shù)(拉伸強(qiáng)度指數(shù))使用下述公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1進(jìn)行拉伸測試。
(拉伸強(qiáng)度指數(shù))=(每種配方的EB×TB)/(比較例9-1的EB×TB)×100
(燃料經(jīng)濟(jì)性)
除了指數(shù)(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))使用以下公式計(jì)算以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估燃料經(jīng)濟(jì)性。
(燃料經(jīng)濟(jì)性指數(shù))=(比較例9-1的tanδ)/(每種配方的tanδ)×100
(輪胎性能平衡指數(shù))
按照實(shí)施例1-1測定平衡指數(shù)。
(加工性:門尼粘度的測量)
除了使用下述公式計(jì)算指數(shù)(門尼粘度指數(shù))以外,其他按照實(shí)施例1-1評(píng)估加工性。
(門尼粘度指數(shù))=(比較例9-1的ML1+4)/(每種配方的ML1+4)×100
(缺氣保用耐久性)
內(nèi)部空氣壓力為0kPa的測試輪胎以80km/h在鼓上運(yùn)轉(zhuǎn)。測量直到測試輪胎損壞的行駛距離,并且以比較例9-1的行駛距離為100,將其表示為指數(shù)(缺氣保用耐久性指數(shù))。指數(shù)越高,表明缺氣保用耐久性越好。
在表10中,“改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)”是指,相對(duì)于橡膠組合物中的100質(zhì)量份的橡膠組分,改性纖維素纖維的含量(質(zhì)量份)。
表10表明,在使用如下含有改性纖維素纖維的橡膠組合物的實(shí)施例9-1至9-5中,所述纖維素纖維在橡膠中的分散性得到改善從而使得彈性模量得以改善:該含有改性纖維素纖維的橡膠組合物均包含改性纖維素纖維(A)、軟化點(diǎn)為135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡膠組分(C),其中所述改性纖維素纖維(A)是將含有疏水基團(tuán)的C15以上環(huán)狀多元酸酐(a)添加到纖維素纖維中、通過酯化反應(yīng)而獲得的。實(shí)施例中的拉伸強(qiáng)度、燃料經(jīng)濟(jì)性、加工性、以及缺氣保用耐久性相比比較例9-2更好或與之相當(dāng),其中比較例9-2包含改性纖維素纖維(A)但不包含分散性聚合物(B)。特別地,實(shí)施例中的彈性模量、拉伸強(qiáng)度、和燃料經(jīng)濟(jì)性之間的平衡得到了提高。因此,這表明可以同時(shí)取得優(yōu)異的剛性、優(yōu)異的拉伸性能和低能量損耗(滾動(dòng)阻力),并可以確保充分的缺氣保用耐久性。這證明包括由這種含有改性纖維素纖維的橡膠組合物形成的內(nèi)襯條層的缺氣保用輪胎在優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性、滾動(dòng)阻力、和耐久性之間具有良好的平衡,并進(jìn)一步具有優(yōu)異的缺氣保用耐久性。進(jìn)一步表明,這種橡膠組合物中,纖維素纖維在橡膠中的分散性得以提高使得不僅沿輪胎周向而且沿輪胎徑向均可以取得優(yōu)異的剛性,這證明了所獲得的包括內(nèi)襯條層的缺氣保用輪胎具有非常優(yōu)異的操縱穩(wěn)定性。
可以認(rèn)為,通過使用大量炭黑代替纖維素纖維,可提高補(bǔ)強(qiáng)性能。然而,如比較例9-5的結(jié)果所示,使用大量炭黑可以改善剛性,但不能在剛性、拉伸性能、和滾動(dòng)阻力之間取得平衡的改善,并且也表現(xiàn)出較差的加工性。