專利名稱：具有蓋/底結(jié)構(gòu)胎面的輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有蓋/底結(jié)構(gòu)的橡膠胎面的輪胎，其中胎面底是由碳黑和二氧化硅增強(qiáng)的天然橡膠組成的；而胎面蓋是由用碳黑和二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)的彈性體的共混物組成的。
本發(fā)明特別涉及載重汽車輪胎。
充氣橡膠輪胎通常是橡膠胎面的，該橡膠胎面可以是一般用碳黑補(bǔ)強(qiáng)的各種橡膠的共混物。
一方面，通常人們希望象諸如載重汽車輪胎和包括載重較大的輕型卡車輪胎在內(nèi)的其它較大的輪胎能夠支撐和運(yùn)輸較大量的車載貨物，這些輪胎與載客型輪胎相比容易產(chǎn)生較高的內(nèi)溫。
載重汽車輪胎一般是蓋/底結(jié)構(gòu)的，胎面蓋是設(shè)計(jì)用來(lái)與地面接觸的，因而包含凸緣/凹槽結(jié)構(gòu)，而胎面底在下面支撐胎面蓋并位于胎面蓋與輪胎胎體之間。我們無(wú)意使胎面底與地面接觸，因而通常無(wú)需具有與胎面蓋相同的性能，例如胎面蓋的牽引力和胎面磨損性能。
對(duì)于這類載重較大的輪胎，熱的積累或增加(從輪胎運(yùn)轉(zhuǎn)溫度的增加可以看出)通常是不合需要的，盡管在輪胎帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)大量熱的積累或溫度的增加相對(duì)來(lái)說(shuō)是不可避免的。
然而，人們還希望提供在一般的運(yùn)行條件下產(chǎn)生較少熱量的用于各種載重汽車和公共汽車(包括輕型到中型載重汽車和公共汽車)輪胎的橡膠輪胎胎面，特別是因?yàn)楦咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)的輪胎易于使輪胎橡膠以及相關(guān)的輪胎結(jié)構(gòu)過(guò)早老化，因而易于縮短輪胎(甚至輪胎胎體)的有效壽命。
另一方面，人們希望提供在運(yùn)轉(zhuǎn)條件下產(chǎn)生較少熱量、又具有可接受的胎面磨損和牽引力(耐滑性)的輪胎。
可以預(yù)計(jì)，這樣的胎面應(yīng)當(dāng)是蓋/底結(jié)構(gòu)的，一般來(lái)說(shuō)，具有蓋/底結(jié)構(gòu)胎面的輪胎是輪胎胎面領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的。例如，美國(guó)專利第3157218號(hào)(作為參考文獻(xiàn)引入本文中)便有這種胎面結(jié)構(gòu)的說(shuō)明。
在本發(fā)明的實(shí)踐中，可以預(yù)計(jì)提供一種蓋/底結(jié)構(gòu)的胎面，其中胎面底是用碳黑或碳黑與二氧化硅的組合補(bǔ)強(qiáng)的天然橡膠組合物。還可以預(yù)計(jì)，在用碳黑補(bǔ)強(qiáng)的胎面蓋中，至少一部分碳黑補(bǔ)強(qiáng)劑可用二氧化硅伴以二氧化硅偶聯(lián)劑代替。
以二氧化硅替代部分補(bǔ)強(qiáng)碳黑填充劑的目的是提供一種與具有相等量碳黑補(bǔ)強(qiáng)填充劑而不加碳黑的胎面蓋相比能夠較低溫度地運(yùn)轉(zhuǎn)、降低輪胎滾動(dòng)摩擦并能增強(qiáng)胎面牽引力的胎面蓋?？梢灶A(yù)料，二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)的橡膠胎面將比相當(dāng)量的碳黑補(bǔ)強(qiáng)的橡膠胎面在相似的工作條件下較少溫度積累，所述工作條件是指作為車輛(即載重汽車)的輪胎在加載下運(yùn)行的條件。
然而，對(duì)于許多輪胎胎面應(yīng)用，可以預(yù)計(jì)在輪胎胎面中用二氧化硅替代一定量的碳黑可能會(huì)以犧牲輪胎的胎面磨損為代價(jià)。
在輪胎胎面的實(shí)踐中，對(duì)各種橡膠或彈性體都進(jìn)行評(píng)估、選擇和混合，以獲得所需的輪胎胎面性能，特別是輪胎胎面特性，主要是滾動(dòng)摩擦、牽引力和磨損的平衡。
對(duì)于各種使用橡膠的應(yīng)用，包括諸如輪胎、特別是輪胎胎面應(yīng)用，使用含有大量補(bǔ)強(qiáng)填充劑的硫磺硫化橡膠。碳黑通常被用于此目的，并且通常能夠提供或增強(qiáng)硫磺硫化橡膠的良好的物理性能。特別是如果二氧化硅與偶聯(lián)劑結(jié)合使用時(shí)，有時(shí)粒狀二氧化硅也被用于此目的。在某些情況下，人們已經(jīng)結(jié)合使用二氧化硅和碳黑作為補(bǔ)強(qiáng)填充劑用于各種橡膠產(chǎn)品，包括輪胎的胎面。
重要的是，應(yīng)當(dāng)知道在傳統(tǒng)意義上碳黑被認(rèn)為是比二氧化硅更有效的橡膠輪胎胎面的補(bǔ)強(qiáng)填充劑，如果二氧化硅不與偶聯(lián)劑一起使用的話。
的確，至少與碳黑相比，如果二氧化硅不與偶聯(lián)劑一起使用，則在二氧化硅顆粒和橡膠彈性體之間缺少使二氧化硅成為有效的用于包括輪胎胎面在內(nèi)的大部分目的的橡膠補(bǔ)強(qiáng)填充劑的物理和/或化學(xué)結(jié)合，或者至少在程度上不夠。結(jié)果設(shè)計(jì)了各種處理和方法來(lái)克服這樣的缺陷，但還是需要能夠與二氧化硅表面反應(yīng)并且與橡膠彈性體分子相互作用的化合物。本領(lǐng)域技術(shù)人員通常將這樣的化合物稱為偶聯(lián)劑或二氧化硅偶聯(lián)劑或二氧化硅粘合劑。該偶聯(lián)劑可以例如與二氧化硅顆粒預(yù)先混合或預(yù)先反應(yīng)，或者在橡膠/二氧化硅加工或混煉階段加到橡膠混合物中。如果在橡膠/二氧化硅混煉或加工階段將偶聯(lián)劑和二氧化硅分別加到橡膠混合物中，則認(rèn)為偶聯(lián)劑就地與二氧化硅結(jié)合了。
具體地說(shuō)，這樣的偶聯(lián)劑可以由例如硅烷組成，該硅烷具有能夠與二氧化硅表面反應(yīng)的組分或部分(硅烷部分)和能夠與橡膠、特別是含有碳-碳雙鍵即不飽和鍵的硫磺硫化橡膠相互作用的組分或部分。這樣，偶聯(lián)劑起著二氧化硅和橡膠之間的連接橋的作用，從而增強(qiáng)了二氧化硅對(duì)橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用。
偶聯(lián)劑的橡膠相互作用基團(tuán)或部分可以是例如一種或多種下述基團(tuán)巰基、氨基、乙烯基、環(huán)氧基和硫基，優(yōu)選硫基或巰基部分，更優(yōu)選硫基。
已經(jīng)提出過(guò)許多用來(lái)結(jié)合二氧化硅和橡膠的偶聯(lián)劑，例如含有多硫化物成分或結(jié)構(gòu)的硅烷偶聯(lián)劑，例如多硫化物橋上含有2至大約8個(gè)連接硫原子的多硫化二3-(三烷氧基甲硅烷基烷基)。這樣的多硫化物可以是例如四硫化、三硫化或二硫化二3-(三乙氧基甲硅烷基丙基)(例如，參見(jiàn)美國(guó)專利第3873489號(hào))。
就二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)的輪胎胎面而言，美國(guó)專利第5227425號(hào)公開了使用溶液聚合制備的SBR，它是用二氧化硅和碳黑填充劑進(jìn)行二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)的，所述填充劑中含有至少30％(重量)具有特定二氧化硅特性的二氧化硅，它優(yōu)于乳液聚合制備的SBR。美國(guó)專利第4519430公開了一種含有溶液或乳液聚合SBR可選地含有聚丁二烯橡膠和/或聚異戊二烯橡膠以及二氧化硅和碳黑的混合物的富含二氧化硅的輪胎胎面，其中要求二氧化硅是二氧化硅/碳黑補(bǔ)強(qiáng)填充劑的主要成分。
本文所用的＂phr＂一詞，按照常規(guī)實(shí)踐，是指每100重量份橡膠或彈性體對(duì)應(yīng)材料的份數(shù)。
在本發(fā)明的說(shuō)明書中，如果使用術(shù)語(yǔ)“橡膠”和“彈性體”，則除非預(yù)先說(shuō)明，是可以互相交換的。如果使用術(shù)語(yǔ)“橡膠組合物”、“共混膠”和“橡膠配合物”，除非預(yù)先說(shuō)明，則是可以相互交換的，指與各種成分和材料共混或混煉的橡膠，這樣的術(shù)語(yǔ)對(duì)于橡膠混煉領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的。
在本文中提及聚合物、尤其是彈性體的Tg時(shí)，除非預(yù)先說(shuō)明，是指其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，它通常是根據(jù)例如示差掃描量熱儀以例如大約10℃/分鐘至15℃/分鐘的加熱速率作出的溫度對(duì)時(shí)間的曲線上觀察到的轉(zhuǎn)變點(diǎn)測(cè)定的。應(yīng)當(dāng)明白，所述Tg的測(cè)定是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。
本發(fā)明提供一種具有蓋/底結(jié)構(gòu)的橡膠胎面的充氣輪胎，該輪胎在大約723-792kpa(大約105-115磅/平方英寸)范圍內(nèi)的充氣壓力下的TRA最大負(fù)荷極限至少為大約1220公斤(2684磅)或者至少為大約2730公斤(6934磅)，通常在大約1220-5000公斤(大約2684-11015磅)的范圍內(nèi)，其輪胎沿口直徑至少為大約48cm(19英寸)，或者至少為大約56cm(22英寸)，通常在大約48-64cm(大約19-25英寸)的范圍內(nèi)；其中(A)所述胎面蓋是由下述成分組成的(基于100重量份橡膠計(jì))(1)由下述(a)和(b)成分組成的彈性體組合物(a)大約20-70phr或者大約30-60phr至少一種乙烯基1，2-含量在大約35-80％或者大約40-70范圍內(nèi)的中到高乙烯基聚丁二烯彈性體和(b)大約30-80phr或者大約40-70phr順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠，(2)大約40-85phr或者大約50-80phr由下述成分組成的補(bǔ)強(qiáng)填充劑(a)大約5-70％(重量)或者大約10-40％(重量)碳黑和對(duì)應(yīng)的(b)大約95-30％或者大約90-60％沉淀二氧化硅和(c)至少一種具有對(duì)二氧化硅表面為活性的硅烷部分和與所述彈性體相互作用的部分的二氧化硅偶聯(lián)劑；和(B)所述胎面底是由下述成分組成的(基于100重量份橡膠計(jì))(1)100重量份順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠(2)大約35-55phr或者大約40-50phr補(bǔ)強(qiáng)填充劑，所述補(bǔ)強(qiáng)填充劑由(a)大約40-85％(重量)或者大約50-85％(重量)碳黑和相應(yīng)的大約60-15％(重量)或者大約50-15％(重量)沉淀二氧化硅組成。
所述胎面蓋和所述胎面底橡膠還可以再含有大約10-450或大約20-30phr至少一種選自順式1，4-聚丁二烯彈性體、反式1，4-聚丁二烯彈性體、異戊二烯/丁二烯共聚物橡膠、乳液聚合制備的苯乙烯/丁二烯共聚物彈性體、溶液聚合制備的苯乙烯/丁二烯共聚物彈性體和苯乙烯/異戊二烯/丁二烯三元共聚物彈性體。
因此，向胎面蓋和/或胎面底中加入一種或多種該其它彈性體后，橡膠配合領(lǐng)域的技術(shù)人員明白，上述所需的基礎(chǔ)天然橡膠和胎面蓋的中到高乙烯基聚丁二烯彈性體含量的總和和所述胎面底中所述基礎(chǔ)天然橡膠含量應(yīng)根據(jù)情況自動(dòng)調(diào)節(jié)至胎面蓋和/或胎面底的大約90-55phr或者大約90-70phr。
所述胎面底橡膠也可以含有至少一種具有對(duì)二氧化硅表面為活性的硅烷部分和與所述彈性體相互作用的部分的二氧化硅偶聯(lián)劑。
一方面，我們認(rèn)為對(duì)于所述胎面蓋，碳黑與二氧化硅的重量比可以在大約2/1至大約1/4的范圍內(nèi)。
輪胎的上述TRA“最大級(jí)負(fù)荷極限”特性是想要將本發(fā)明的在比常規(guī)客車輪胎載重量大得多的載重條件下運(yùn)行的典型設(shè)計(jì)的載重汽車輪胎區(qū)別開來(lái)?！癟RA”一詞是指“The Tire and Rim AssociationInc.”，該公司是輪胎制造領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的。在這里稱為“TRA”。TRA是一個(gè)協(xié)會(huì)，其目的是“……建立和公布可相互轉(zhuǎn)換的輪胎、輪輞和相關(guān)部件的標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)此類產(chǎn)品的制造……”。TRA每年都出年報(bào)(Yearbook)，例如1995年年報(bào)，它包括了例如載重汽車輪胎和客車輪胎的特性，包括在不同充氣壓力下的最大級(jí)負(fù)荷值。很容易看出，大多數(shù)載重汽車輪胎，特別是中型和中型以上的載重汽車輪胎的在不同充氣壓力下的最大級(jí)負(fù)荷值比常規(guī)客車輪胎的大得多。因此，我們認(rèn)為，這些值能夠有效地將本發(fā)明意圖的載重汽車輪胎與客車輪胎區(qū)別開。為了描述本發(fā)明，我們將從TRA年報(bào)中引用的輪輞直徑轉(zhuǎn)變?yōu)橄喈?dāng)?shù)妮喬ヌゾ壷睆?。在本文中，輪胎胎緣直徑被認(rèn)為是從橡膠包覆的鋼絲輪胎胎緣的表面而不是胎緣的鋼絲部分測(cè)定的，我們認(rèn)為這是常規(guī)作法。
本文還考慮到，本發(fā)明的載重汽車輪胎比預(yù)期用于負(fù)荷小得多的客車輪胎顯然更需要較涼運(yùn)轉(zhuǎn)的輪胎。就對(duì)輪胎較涼運(yùn)轉(zhuǎn)具有較大貢獻(xiàn)的輪胎胎面而言，本文認(rèn)為蓋/底結(jié)構(gòu)的胎面是合乎需要的，其中胎面底主要由順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠構(gòu)成，胎面蓋和胎面底組分的相互合作增強(qiáng)了所述效果。在實(shí)踐中，這樣的胎面是通過(guò)將胎面蓋和胎面底共擠出通過(guò)單一?？诙纬傻臄D出的胎面結(jié)構(gòu)?；鞜捘z組合物通過(guò)?？跀D出，擠出溫度為例如大約100-125℃，通常為大約110℃，因而被認(rèn)為較熱的擠出方法，盡管實(shí)際擠出溫度本身對(duì)于橡膠擠出方法而言是正常的溫度。然后將擠出的胎面膠料制成橡膠輪胎胎體得到一個(gè)組件。然后將該組件在較高的溫度下硫化。這樣的總體過(guò)程是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。這樣，通過(guò)上述胎面蓋和胎面底的共擠出過(guò)程和共硫化，胎面蓋和胎面底在這里被認(rèn)為是整體的、協(xié)同的輪胎單元。
經(jīng)過(guò)熱共擠出和隨后的共硫化的上述胎面蓋和胎面底被認(rèn)為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)或輪胎組件，而不是簡(jiǎn)單的層壓件，層壓件是通過(guò)分別制備的兩片橡膠然后粘在一起或壓在一起然后硫化制備的。
因此，我們認(rèn)為胎面蓋和胎面底作為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)(即輪胎組件)能夠有利地協(xié)同作用以促進(jìn)輪胎的較涼的運(yùn)轉(zhuǎn)效應(yīng)。所述輪胎胎面的較涼的運(yùn)轉(zhuǎn)是指內(nèi)部工作溫度足夠地低，從而能夠減少或延遲輪胎胎面橡膠組合物的熱降解。該較涼的運(yùn)轉(zhuǎn)效應(yīng)的一個(gè)例子可以從輪胎胎體的較長(zhǎng)的服務(wù)壽命看出。載重汽車使用領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，就熱耐受性而言，為延長(zhǎng)或增加輪胎壽命，較諒運(yùn)轉(zhuǎn)的輪胎胎面是人們所希望的。
用于在使用中與地面接觸的胎面蓋的共混膠要求是所述天然橡膠和所述中到高乙烯基聚丁二烯的基礎(chǔ)共混膠，與主要基于天然橡膠的胎面底結(jié)合。該用于胎面蓋的共混膠被認(rèn)為是本發(fā)明的一個(gè)重要特征，意預(yù)增強(qiáng)含有大量碳黑和二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)劑的輪胎胎面的耐胎面磨損性，熱積累和滾動(dòng)阻力。
用于胎面蓋的相對(duì)中到高乙烯基聚丁二烯被認(rèn)為是本發(fā)明的重要方面，因?yàn)榫鄱《椥泽w的較高的乙烯基含量能提供與二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)劑的較強(qiáng)的相互作用，這被認(rèn)為至少部分由于在懸掛在彈性體聚合物上的1，2-乙烯基結(jié)構(gòu)中所含的碳-碳雙鍵，特別在二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)劑與上述二氧化硅偶聯(lián)劑一起使用時(shí)更是如此。
在本發(fā)明的實(shí)踐中，胎面蓋的聚異戊二烯天然橡膠的貢獻(xiàn)被認(rèn)為是能夠提高輪胎胎面的耐損壞性、胎面的牽引滾動(dòng)摩擦和耐胎面磨損性的一個(gè)或多個(gè)。
胎面底的異戊二烯天然橡膠的一個(gè)貢獻(xiàn)是促進(jìn)較少的熱積累，從而得到較涼運(yùn)轉(zhuǎn)的輪胎。
上述在輪胎胎面蓋中可選的使用大約10-45或大約10-30phr至少一種其它基于二烯的彈性體被認(rèn)為是優(yōu)化輪胎胎面性能例如輪胎胎面磨損率的又一工具。
例如所述可選的、Tg通常在大約-85℃至大約-105℃范圍內(nèi)的順式1，4-聚丁二烯橡膠(BR)被認(rèn)為在用于胎面蓋時(shí)具有能夠增強(qiáng)胎面磨損性的益處。
胎面蓋所用的BR被認(rèn)為是比優(yōu)選的天然橡膠更好的較涼運(yùn)轉(zhuǎn)的彈性體。然而，我們認(rèn)為還是優(yōu)選天然橡膠，因?yàn)榭紤]到其強(qiáng)度較大。BR的順式1，4-含量在大約93-99％的范圍內(nèi)。
所述BR用于共混膠中，用于胎面的與地面接觸的部分例如胎面蓋橡膠組合物中是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
可選的反式1，4-聚丁二烯對(duì)于胎面蓋或胎面底的貢獻(xiàn)被認(rèn)為是一方面有助于輪胎胎面的韌性的增加。在某些方面，可以考慮用它來(lái)部分取代天然橡膠。
可選的乳液聚合制備的苯乙烯/丁二烯共聚物彈性體的貢獻(xiàn)被認(rèn)為在一方面有助于胎面蓋韌性的增加，還能增強(qiáng)輪胎胎面的牽引性能?？蛇x的用于胎面蓋的溶液聚合制備的苯乙烯/丁二烯共聚物彈性體的貢獻(xiàn)被認(rèn)為一方面有助于增強(qiáng)輪胎胎面的牽引性能。一般來(lái)說(shuō)，這樣的苯乙烯/丁二烯共聚物彈性體被認(rèn)為對(duì)于胎面蓋和胎面底來(lái)說(shuō)更適用于后者。
可選的異戊二烯/丁二烯共聚物彈性體和一個(gè)貢獻(xiàn)被認(rèn)為是一方面有助于提高橡膠配合物的混合和配合成分的均勻分散，這被認(rèn)為是一個(gè)很有價(jià)值的貢獻(xiàn)。
合成彈性體可以通過(guò)例如相應(yīng)單體的有機(jī)溶液聚合來(lái)制備，或者對(duì)于乳液聚合制備的苯乙烯/丁二烯共聚物彈性體，通過(guò)在水介質(zhì)中與適宜的潤(rùn)滑劑和催化劑一起聚合制備。這樣的制備一般是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
因而，在本發(fā)明的實(shí)踐中，提供一種蓋/底結(jié)構(gòu)的輪胎胎面，它基于協(xié)同性的胎面蓋和胎面底結(jié)構(gòu)，用于能夠在載重條件下使用并較涼運(yùn)轉(zhuǎn)的載重汽車輪胎胎面。我們認(rèn)為，在輪胎中在輪胎胎面中使用(i)由較高乙烯基聚丁二烯彈性體與順式1，4-聚丁二烯天然橡膠組成的基礎(chǔ)共混物和使用二氧化硅偶聯(lián)劑的二氧化硅/碳黑補(bǔ)強(qiáng)劑構(gòu)成的胎面蓋，和具有協(xié)同作用的(ii)主要由順式聚異戊二烯天然橡膠與由碳黑補(bǔ)強(qiáng)劑組成的填充劑(可選地含有少量二氧化硅)構(gòu)成的胎面底是新方法，特別是對(duì)于載重汽車輪胎。本發(fā)明意欲提供具有增強(qiáng)的較涼運(yùn)轉(zhuǎn)特性同時(shí)具有可接受的胎面磨損的輪胎。
為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，我們提供了附圖，但我們無(wú)意將本發(fā)明限制在附圖所示的范圍。在附圖中

圖1是顯示具有蓋/底結(jié)構(gòu)的胎面的硫化膠的剖視圖，其中胎面蓋是凸緣和凹槽構(gòu)形，其中胎面底與一部分支撐徑向線網(wǎng)層胎體一起支撐胎面蓋并延伸到輪胎的外表面。有時(shí)具有凸緣和凹槽構(gòu)形的輪胎胎面還包括加強(qiáng)肋(在附圖中未示出)。所述輪胎的凸緣和凹槽構(gòu)形(有或沒(méi)有加強(qiáng)肋)是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
圖2是顯示具有蓋/底結(jié)構(gòu)的胎面的硫化膠的剖視圖，其中胎面蓋是凸緣和凹槽構(gòu)形，與一部分支撐徑向線網(wǎng)層胎體一起。其中胎面底支撐胎面蓋，并終止在輪胎胎體的胎肩區(qū)中。
在附圖中，輪胎結(jié)構(gòu)1的周邊胎面成分是由胎面蓋2和胎面底3構(gòu)成的。胎面蓋2和胎面底3是輪胎1的共擠出成分。該輪胎具有碳黑補(bǔ)強(qiáng)橡膠胎體4，它由被碳黑補(bǔ)強(qiáng)橡膠包裹的分開的胎緣5、碳黑補(bǔ)強(qiáng)的橡膠側(cè)壁6和支撐胎體線網(wǎng)層7和環(huán)形束帶8構(gòu)成。一方面，載重汽車輪胎的胎體4的胎體線網(wǎng)層7用鋼芯增強(qiáng)。
橡膠胎面底3是碳黑補(bǔ)強(qiáng)的，它是用至少40phr由碳黑和可選的少量二氧化硅組成的補(bǔ)強(qiáng)填充劑。側(cè)壁橡膠6和胎緣5的橡膠是用碳黑補(bǔ)強(qiáng)的。胎面底彈性體是順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠，它含有大約30phr碳黑補(bǔ)強(qiáng)劑和大約15phr二氧化硅，可選地含有二氧化硅偶聯(lián)劑。
橡膠胎面蓋2是用由大約70phr由大約30phr碳黑和大約40phr沉淀二氧化硅以及偶聯(lián)劑組成的補(bǔ)強(qiáng)填充劑補(bǔ)強(qiáng)的。胎面蓋橡膠是由大約70phr順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠和大約30phr含有大約65％乙烯基1，2-單元的較高乙烯基聚丁二烯組成的。
在本發(fā)明的胎面蓋用作補(bǔ)強(qiáng)劑的硅顏料是沉淀的硅顏料(二氧化硅)。該沉淀的二氧化硅是例如通過(guò)可溶性硅酸鹽(例如硅酸鈉)的控制酸化制備的。
硅顏料(二氧化硅)的最大粒徑可以在例如50-10000埃、優(yōu)選在50-400埃的范圍內(nèi)。該顏料的BET表面積(用氮?dú)鉁y(cè)定)以大約80-300平方米/克為宜，甚至可達(dá)大約360平方米/克，盡管更常用大約100-200平方米/克的。測(cè)定表面積的BET法被描述于Journal of theAmerican Chemical Society，第60卷，第304頁(yè)(1930)中。
所述二氧化硅一般也可以是對(duì)苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值在大約150-350的范圍內(nèi)，更通常在大約200-300的范圍內(nèi)。
所述二氧化硅的平均最大粒徑例如可以在大約0.01-0.05微米(用電子顯微鏡測(cè)定)的范圍內(nèi)，盡管二氧化硅顆粒尺寸可以更小。
在本發(fā)明中可以考慮使用市售的各種二氧化硅，例如(僅為舉例，不受其限制)可從PPG Industries購(gòu)得的商品名為Hi-Sil牌號(hào)為Hi-Sil 210，Hi-Sil 243等的二氧化硅(有時(shí)稱為常規(guī)二氧化硅)；可從Rhone-Poulenc獲得的二氧化硅例如Zeosil 1165MP和可從Degussa AG獲得的二氧化硅，例如牌號(hào)為VN2，VN3(有時(shí)稱為常規(guī)二氧化硅)和BV3370GR的二氧化硅，和可從J.M.Huber獲得的二氧化硅，例如Zeopol 8745等。
汞表面積/多孔度是用汞多孔度計(jì)測(cè)定的比表面積。對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)，在將試樣熱處理后，使汞滲透進(jìn)入試樣的微孔中，以排除空洞。以下述測(cè)定條件為宜用100毫克試樣，在105℃和環(huán)境氣壓下用兩小時(shí)的時(shí)間排除空洞；測(cè)定范圍在環(huán)境壓力至2000巴。該評(píng)定可以按照Winslow，Shapiro在ASTM簡(jiǎn)報(bào)第39頁(yè)(1959)中所述的方法進(jìn)行，或者按照DIN 66133的方法進(jìn)行。對(duì)于該評(píng)定可以使用CARLO-ERBAPorosimter 2000。
二氧化硅的平均汞多孔性比表面積通常應(yīng)當(dāng)在大約100-300平方米/克的范圍內(nèi)，對(duì)于本發(fā)明所用的特定的二氧化硅應(yīng)當(dāng)為大約150-220平方米/克。注意到該范圍是重疊的，從而包括許多傳統(tǒng)的二氧化硅。
我們認(rèn)為，二氧化硅的適宜的孔徑分布(用汞多孔性評(píng)定)一般為不超過(guò)5％的孔的直徑小于大約10nm；60-90％的孔的直徑為大約10-100nm；10-30％的孔的直徑為大約100-1000nm；5-20％的孔的直徑大于大約1000nm。
實(shí)際二氧化硅聚集體本身是由眾多的一級(jí)二氧化硅顆粒連接在一起構(gòu)成的，其物理結(jié)構(gòu)對(duì)于本發(fā)明的胎面橡膠組合物是重要的。二氧化硅聚集體的物理構(gòu)形被認(rèn)為包括大小不同的凹陷區(qū)域，在本文中稱為大孔(macropores)，有時(shí)簡(jiǎn)稱為空洞，以這樣的空洞的集合作為二氧化硅多孔性的量度。
在彈性體和二氧化硅的混煉中，上述大孔明顯地俘獲或抓住了部分彈性體。我們認(rèn)為，將一部分彈性體包容或俘獲在二氧化硅聚集體的大孔區(qū)中能夠明顯地增加二氧化硅聚集體對(duì)本發(fā)明的胎面橡膠的補(bǔ)強(qiáng)作用。
為使本發(fā)明的效果達(dá)到最佳，二氧化硅聚集體構(gòu)形的大孔的平均容積不應(yīng)太大也不應(yīng)太小，這一點(diǎn)似乎是重要的。
因而，對(duì)于本發(fā)明所用的特定的二氧化硅，其孔徑或孔徑分布可以通過(guò)上述汞多孔度計(jì)測(cè)定，并用例如Washburn方程計(jì)算，接觸角等于大約140度，表面張力γ等于大約480達(dá)因/厘米，所用設(shè)備可以是例如Carlo ErbaInstruments制造的Porosimeter 2000。
本發(fā)明所考慮的孔徑分布用平均孔徑比V2/V1表示，在本文中認(rèn)為對(duì)于常規(guī)的二氧化硅該值小于30，對(duì)于本發(fā)明所用的特定的二氧化硅則大于30，例如平均比在30至大約70的范圍內(nèi)。V2/V1比是直徑在大約17.5-27.5平方米/克之間的空洞容積(V2)與直徑在大約10-40平方米/克之間的空洞容積(V1)的比率。較高的V2/V1值被認(rèn)為對(duì)于彈性體/二氧化硅相互作用是更合乎需要的或優(yōu)化的。
V(Hg)在本文中是以立方厘米/gm為單位代表的按照上述汞多孔度計(jì)試驗(yàn)程序測(cè)得的滲入二氧化硅的汞的總體積。常規(guī)二氧化硅的代表性V(Hg)被認(rèn)為小于1.7，對(duì)于特定的二氧化硅則大于1.7，例如對(duì)于打算用于本發(fā)明的二氧化硅平均值在大約1.7或1.75至大約1.95的范圍內(nèi)。V(Hg)值被認(rèn)為代表了二氧化硅總體的多孔性，其值越高，則二氧化硅總體空洞容積越大。
PSD最大值是空洞尺寸最大值，在本文中表示為在V(Hg)(Y軸)對(duì)空洞直徑(nm)(X軸)所作曲線的一階微分的拐點(diǎn)。對(duì)于常規(guī)二氧化硅，平均值被認(rèn)為是不低于大約35，而對(duì)于特定的二氧化硅，平均值不大于45被認(rèn)為是代表性的值?？梢钥闯觯鲜鲋档姆秶行┲丿B。PSD最大值被認(rèn)為是二氧化硅聚集體的最具代表性的空洞尺寸。
從而，我們認(rèn)為，用于本發(fā)明的某些方面的特定二氧化硅的值的確定是下述三方面的組合(i)BET表面積為大約160-200，(ii)平均V(Hg)值在大約1.7-1.95的范圍內(nèi)，(iii)平均PSD最大值在大約10-45的范圍內(nèi)和(iv)平均V2/V1比在大約30-65的范圍內(nèi)。這些值的組合被認(rèn)為是可用于本發(fā)明的適宜的特定二氧化硅的指紋特征，并用它來(lái)將這類二氧化硅與常規(guī)二氧化硅區(qū)別開來(lái)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，胎面橡膠的橡膠組合物應(yīng)當(dāng)用橡膠配合領(lǐng)域公知的橡膠配合工藝進(jìn)行配合，例如將各種硫磺硫化橡膠成分與各種常用的添加劑材料混合。所述添加劑材料的例子有硫化助劑例如硫磺，活化劑，遲延劑和促進(jìn)劑，加工添加劑，如油，樹脂(包括增粘性樹脂)，二氧化硅和增塑劑，填充劑，顏料，脂肪酸，氧化鋅，石蠟，抗氧化劑和抗臭氧劑，塑解劑和補(bǔ)強(qiáng)材料例如碳黑。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的那樣，根據(jù)硫磺硫化和硫磺硫化的材料(橡膠)的最終用途，可以選用上述添加劑，并且通常的用量為常規(guī)用量。
本發(fā)明的碳黑、二氧化硅和二氧化硅偶聯(lián)劑的典型用量如上文所述。
增粘性樹脂的典型用量(如果使用的話)，為大約0.5-10phr，通常為大約1-5phr。加工助劑的典型用量為大約1-30phr。上述加工助劑可以是包括例如芳烴、環(huán)烷烴和/或鏈烷烴加工油?？寡趸瘎┑牡湫陀昧繛榇蠹s1-5phr。代表性抗氧化劑可以是例如二苯基對(duì)亞苯基二胺和例如Vanderbilt Rubber Handbook(1978)，第344-346頁(yè)所公開的其它抗氧化劑。抗臭氧劑的典型用量為大約1-5phr。脂肪酸(可包括硬脂酸)的典型用量(如果使用的話)為大約0.5-4phr。氧化鋅的典型用量為大約2-5phr。石蠟的典型用量為大約1-5phr。常常使用微晶蠟。塑解劑的典型用量為大約0.1-1phr。典型的塑解劑可以是例如五氯硫代苯酚和二硫化二苯甲酰胺基二苯基。
硫化在硫磺硫化劑的存在下進(jìn)行。適宜的硫磺硫化劑的例子包括元素硫(游離硫)或給硫體硫化劑，例如，二硫化酰胺、聚合物聚醚或硫磺烯烴加合物。硫磺硫化劑最好是元素硫。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的，硫磺硫化劑的用量在大約0.5-4phr的范圍內(nèi)，優(yōu)選大約1-2.5。
使用促進(jìn)劑來(lái)控制硫化所需的時(shí)間和/或溫度并提高硫化橡膠的性能。還使用遲延劑來(lái)控制硫化速率。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用單一促進(jìn)劑體系，即主促進(jìn)劑。常規(guī)和優(yōu)選的主促進(jìn)劑的總用量在大約0.5-4phr，最好在大約0.8-2.5phr的范圍內(nèi)。在另一實(shí)施方案中，可以合并使用主促進(jìn)劑和副促進(jìn)劑(其中副促進(jìn)劑的用量較小，大約為0.05-3phr)以活化和提高硫化橡膠的性能。在本發(fā)明中可以使用的適宜類型的促進(jìn)劑是胺類、二硫化物類、胍類、硫脲類、噻唑類、秋蘭姆類、次磺酰胺類、二硫代氨基甲酸酯類和原磺酸類促進(jìn)劑。主促進(jìn)劑優(yōu)選次磺酰胺類促進(jìn)劑。如果使用副促進(jìn)劑，則副促進(jìn)劑最好是胍類、二硫代氨基甲酸酯或秋蘭姆化合物。硫磺硫化劑和促進(jìn)劑的存在和相對(duì)用量不被認(rèn)為是本發(fā)明的一方面的內(nèi)容，本發(fā)明更主要地涉及作為補(bǔ)強(qiáng)填充劑的二氧化硅與偶聯(lián)劑結(jié)合用于上述共混膠中的用途。
上述添加劑的存在和相對(duì)用量不被認(rèn)為是本發(fā)明的一方面的內(nèi)容(除非上文已提出)，本發(fā)明更主要地涉及在胎面蓋和胎面底中使用特定彈性體共混物的，胎面蓋主要用天然橡膠和較高乙烯基聚丁二烯彈性體，胎面蓋的主要用天然橡膠，胎面蓋和胎面底都用由碳黑和沉淀二氧化硅組成的補(bǔ)強(qiáng)填充劑補(bǔ)強(qiáng)。
可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的各種方法制造、成型、模塑和硫化這樣的輪胎。
參考下述實(shí)施例可以更好地理解本發(fā)明，其中除非另有說(shuō)明，份數(shù)和百分?jǐn)?shù)均以重量計(jì)。
實(shí)施例I
用不同的順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠與較高乙烯基聚丁二烯體系組成的共混物制得橡膠組合物(膠料)試樣A，B和C。
制得由順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠和順式1，4-聚丁二烯體系的組成的對(duì)比橡膠組合物試樣X(jué)。
制得由順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠構(gòu)成的胎面底橡膠組合物試樣Y。
通過(guò)下述方法制得橡膠組合物將各成分在幾個(gè)順序的非生產(chǎn)性混煉階段(不含硫化劑)和最終的生產(chǎn)性混煉階段(基本上是對(duì)于硫化橡膠)中混煉，然后將所得組合物在升高的溫度和壓力條件下硫化，即在大約150℃硫化大約30分鐘。
然后用各種實(shí)驗(yàn)室測(cè)試設(shè)備測(cè)試硫化的橡膠組合物，得到橡膠組合物的物理性能，然后用它來(lái)預(yù)測(cè)具有蓋/底結(jié)構(gòu)的胎面的載重汽車輪胎的性能。
該橡膠組合物所包含的成分示于表1中。在大多數(shù)情況下，各值均簡(jiǎn)單地圓整為與其最接近的整數(shù)。
1)順式1，4-聚異戊二烯；2)得自Goodyear Tire & Rubber Compamy的乙烯基1，2-含量為大約65％的聚丁二烯彈性體；3)得自Goodyear Tire & Rubber Compamy的順式1，4-聚異戊二烯彈性體，其順式含量為大約96％，Tg為大約-104℃，商品名BUD1207；4)所加碳黑，不同于二氧化硅偶聯(lián)劑組合物中所含的碳黑，得自Colmbian Chemical Company。
5)得自J.M.Huber Company的商品名為Zeopol 8745的二氧化硅，已知它具有下述綜合特性(i)BET表面積為大約160-200，(ii)平均V(Hg)值在大約1.7-1.95范圍，(iii)平均PSD最大值在大約10-45的范圍內(nèi)和(iv)平均V2/V1比在大約30-65的范圍內(nèi)。
6)從Degussa購(gòu)得的牌號(hào)為X50S的四硫化物與N330碳黑的50/50共混物(因而被認(rèn)為是50％活性的)，它是四硫二-3-(三乙氧基甲硅烷基丙基)(50％活性)。從技術(shù)上講，該四硫化物被認(rèn)為是多硫化有機(jī)硅烷，應(yīng)理解為復(fù)合物即混合物，盡管該混合物可以含有具有大約2-8個(gè)連接硫原子構(gòu)成的多硫化物橋的多硫化有機(jī)硅烷，但其中多硫化物橋平均是由大約3.5-4個(gè)連接硫原子構(gòu)成的。
7)二芳基對(duì)亞苯基二胺和二氫-三甲基喹啉型硫化試樣的各種性能用常規(guī)方法測(cè)定并列于下表2中。
關(guān)于拉伸強(qiáng)度和300％模量值測(cè)試，參見(jiàn)ASTM試驗(yàn)D412-92，方法B。
關(guān)于回彈率測(cè)試，參見(jiàn)DIN53512.
關(guān)于邵氏A硬度測(cè)試，是在室溫或大約23℃按照ASTM 2240-91測(cè)定的。
關(guān)于屈撓機(jī)試驗(yàn)，參見(jiàn)ASTM試驗(yàn)D623。在本文中，屈撓機(jī)試驗(yàn)被認(rèn)為具有重要的意義，因?yàn)樗唧w地測(cè)定了橡膠試驗(yàn)試樣的溫升和試樣尺寸隨時(shí)間的變化。屈撓機(jī)試驗(yàn)對(duì)于橡膠組合物、特別是用于輪胎的橡膠組合物的評(píng)定領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的。
關(guān)于E′值，有時(shí)稱為拉伸貯能模量，可參見(jiàn)“Science andTechnology of Rubber”(1994年第二版，科學(xué)出版社，加州，圣地亞哥，James E.Mark等人編輯，第249-254頁(yè))，用貯能模量來(lái)表征橡膠組合物是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
tgδ是拉伸損耗模量E″與拉伸貯能模量E′的比值。這些性能即E′，E″和tgδ表征了橡膠試樣在固定的頻率和溫度(100℃)下對(duì)拉伸形變作出的粘彈性響應(yīng)。
tgδ和拉伸貯能模量(E′)對(duì)于橡膠組合物表征領(lǐng)域、特別是涉及輪胎和輪胎胎面領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的。拉伸貯能模量(E′)值表明了膠料的韌度，可以將它與胎面磨損率和胎面磨損平整度關(guān)聯(lián)起來(lái)。60℃或0℃的tgδ值被認(rèn)為表示了滯后即熱損耗的情況。此外，0℃的tgδ值在經(jīng)驗(yàn)上有輪胎胎面牽引性能相關(guān)，并可作為輪胎牽引力的預(yù)測(cè)根據(jù)，這是本領(lǐng)域熟知的具體地說(shuō)，試樣A，B和C表現(xiàn)出較低的屈撓機(jī)溫升值，而對(duì)比試樣X(jué)卻表現(xiàn)出較高的屈撓機(jī)溫升值，這表明由試樣A，B或C代表的橡膠組合物構(gòu)成的輪胎胎面蓋組合物在輪胎工作條件下比起對(duì)比試樣X(jué)代表的橡膠組合物胎面蓋將積累較少的熱，從而提供了一種較涼運(yùn)轉(zhuǎn)的輪胎胎面，在與胎面底Y結(jié)合形成胎面時(shí)尤其如此，與對(duì)比試樣X(jué)相比它在屈撓試驗(yàn)計(jì)試驗(yàn)中只積累很少的熱。
的確，我們認(rèn)為具有重要意義的是試樣A，B和C代表的備用輪胎胎面蓋組合物由天然橡膠和較高乙烯基聚丁二烯彈性體組成并且用碳黑和二氧化硅與二氧化硅偶聯(lián)劑一起補(bǔ)強(qiáng)。
具體地說(shuō)，我們認(rèn)為輪胎胎面橡膠組合物A，B和C橡膠組合物性能與輪胎底組合物Y一起，特別是與比較的對(duì)比輪胎蓋組合物X進(jìn)行比較時(shí)，可以預(yù)見(jiàn)，本發(fā)明的蓋/底胎面結(jié)構(gòu)將提供這樣一種輪胎(i)具有增強(qiáng)的牽引力(這可從0℃的tgδ值看出)和滾動(dòng)摩擦(這可從100℃的回彈率值和60℃的tg δ值看出)(ii)較涼的內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)溫度的加強(qiáng)的胎面，這可顯然從屈撓機(jī)溫度值看出；和(iii)可接受的胎面磨損，這可顯然從300％模量、拉伸強(qiáng)度和0℃和60℃的貯能模量(E′)的組合看出。
因此，我們認(rèn)為外部胎面蓋與下面的胎面底的協(xié)同性結(jié)合能夠提供下述益處促進(jìn)在工作條件下(即在載重條件下)的總體胎面較涼的內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，這可通過(guò)屈撓溫度值預(yù)見(jiàn)性地看出。這被認(rèn)為對(duì)于載重輪胎用戶是有利的，它由于較涼的運(yùn)轉(zhuǎn)胎面概念，可提供持久性較長(zhǎng)的胎體和具有可接受的胎面磨損的輪胎，具有潛在的節(jié)省燃料的作用。
在制造輪胎的實(shí)踐中，各單獨(dú)的輪輞尺寸通常并入輪胎尺寸一詞中，模塑進(jìn)入輪胎的側(cè)壁中。該詞可以是例如11R24.5，285/75R24.5，295/75R24.5和11R22.5。例如11R24.5代表寬度為11英寸、輪輞直徑為24.5英寸的徑向簾布層輪胎。
盡管為了說(shuō)明本發(fā)明的目的描述了某些代表性的實(shí)施方案和細(xì)節(jié)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下作出各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種具有蓋/底結(jié)構(gòu)的橡膠胎面的充氣輪胎，該輪胎在大約723-792kpa范圍內(nèi)的充氣壓力下的TRA最大負(fù)荷極限至少為大約1220公斤，其輪胎沿口直徑至少為大約48cm，其特征在于(A)所述胎面蓋是由下述成分組成的(基于100重量份橡膠計(jì))(1)由下述(a)和(b)成分組成的彈性體組合物(a)大約20-70phr至少一種乙烯基1，2-含量在大約35-80％的中到高乙烯基聚丁二烯彈性體和(b)大約30-80phr順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠，(2)大約40-85phr由下述成分組成的補(bǔ)強(qiáng)填充劑(a)大約5-70％(重量)碳黑和對(duì)應(yīng)的(b)大約95-30％沉淀二氧化硅和(c)至少一種具有對(duì)二氧化硅表面為活性的硅烷部分和與所述彈性體相互作用的部分的二氧化硅偶聯(lián)劑；和(B)所述胎面底是由下述成分組成的(基于100重量份橡膠計(jì))(1)100重量份順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠(2)大約35-55phr補(bǔ)強(qiáng)填充劑，所述補(bǔ)強(qiáng)填充劑由(a)大約40-85％(重量)碳黑和相應(yīng)的大約60-15％(重量)沉淀二氧化硅組成。
2.權(quán)利要求1的輪胎，其特征在于用于所述胎面蓋的所述二氧化硅的BET表面積在大約100-360的范圍內(nèi)，DBP吸收值在大約200-400范圍內(nèi)。
3.權(quán)利要求1的輪胎，其特征在于對(duì)于所述胎面蓋，碳黑與二氧化硅的重量比在大約2/1至大約1/4的范圍內(nèi)。
4.權(quán)利要求1的輪胎，其特征在于該輪胎在大約723-792kpa范圍內(nèi)的充氣壓力下的TRA最大負(fù)荷極限至少為大約1220-5000公斤，其輪胎沿口直徑至少為大約48-64cm。
5.權(quán)利要求1的具有整體蓋/底結(jié)構(gòu)的橡膠胎面的充氣輪胎，該輪胎在大約723-792kpa范圍內(nèi)的充氣壓力下的TRA最大負(fù)荷極限至少為大約2730公斤，其輪胎沿口直徑至少為大約56cm，其特征在于(A)所述胎面蓋是由下述成分組成的(基于100重量份橡膠計(jì))(1)由下述(a)和(b)成分組成的彈性體組合物(a)大約30-60phr至少一種乙烯基1，2-含量在大約35-80％的中到高乙烯基聚丁二烯彈性體和(b)大約40-70phr順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠，(2)大約50-80phr由下述成分組成的補(bǔ)強(qiáng)填充劑(a)大約5-40％(重量)碳黑和對(duì)應(yīng)的(b)大約95-60％沉淀二氧化硅和(c)至少一種具有對(duì)二氧化硅表面為活性的硅烷部分和與所述彈性體相互作用的部分的二氧化硅偶聯(lián)劑；和(B)所述胎面底是由下述成分組成的(基于100重量份橡膠計(jì))(1)100重量份順式1，4-聚異戊二烯天然橡膠(2)大約35-50phr補(bǔ)強(qiáng)填充劑，所述補(bǔ)強(qiáng)填充劑由(a)大約50-85％(重量)碳黑和相應(yīng)的大約50-15％(重量)沉淀二氧化硅組成。
6.權(quán)利要求1的輪胎，其特征在于所述胎面蓋還含有大約10-45phr至少一種其它的基于二烯的彈性體，該彈性體可選自順式1，4-聚丁二烯彈性體、反式1，4-聚丁二烯彈性體、異戊二烯/丁二烯共聚物橡膠、乳液聚合制備的苯乙烯/丁二烯共聚物彈性體、溶液聚合制備的苯乙烯/丁二烯共聚物彈性體和苯乙烯/異戊二烯/丁二烯三元共聚物彈性體；其中所述二氧化硅的綜合特征為(i)BET表面積為大約160-200，(ii)平均V(Hg)值在大約1.7-1.95的范圍內(nèi)，(iii)平均PSD最大值在大約10-45的范圍內(nèi)和(iv)平均V2/V1比在大約30-65的范圍內(nèi)。
7.權(quán)利要求1的輪胎，其特征在于所述胎面底還含有大約10-30phr至少一種其它的基于二烯的彈性體，該彈性體可選自順式1，4-聚丁二烯彈性體、反式1，4-聚丁二烯彈性體和異戊二烯/丁二烯共聚物彈性體。
8.權(quán)利要求5的輪胎，其特征在于所述胎面底還含有大約10-30phr至少一種其它的基于二烯的彈性體，該彈性體可選自順式1，4-聚丁二烯彈性體、反式1，4-聚丁二烯彈性體和異戊二烯/丁二烯共聚物彈性體；并且所述胎面底還含有至少一種具有對(duì)二氧化硅表面為活性的硅烷部分和與所述彈性體相互作用的部分的二氧化硅偶聯(lián)劑；其中所述二氧化硅的綜合特征為(i)BET表面積為大約160-200，(ii)平均V(Hg)值在大約1.7-1.95的范圍內(nèi)，(iii)平均PSD最大值在大約10-45的范圍內(nèi)和(iv)平均V2/V1比在大約30-65的范圍內(nèi)。
9.權(quán)利要求1或5的輪胎，其特征在于所述胎面底還含有至少一種具有對(duì)二氧化硅表面為活性的硅烷部分和與所述彈性體相互作用的部分的二氧化硅偶聯(lián)劑。
10.權(quán)利要求1或9的輪胎，其特征在于所述偶聯(lián)劑是多硫化物橋含有2至大約8個(gè)連接硫原子的多硫化二-3-(三烷氧基甲硅烷基烷基)。
11.權(quán)利要求5的輪胎，其特征在于對(duì)于所述胎面蓋，當(dāng)時(shí)二氧化硅的綜合特征為(i)BET表面積為大約160-200，(ii)平均V(Hg)值在大約1.7-1.95的范圍內(nèi)，(iii)平均PSD最大值在大約10-45的范圍內(nèi)和(iv)平均V2/V1比在大約30-65的范圍內(nèi)。
12.權(quán)利要求5的輪胎，其特征在于所述胎面蓋還含有大約10-45phr至少一種其它的基于二烯的彈性體，該彈性體可選自順式1，4-聚丁二烯彈性體、反式1，4-聚丁二烯彈性體、異戊二烯/丁二烯共聚物彈性體和乳液聚合制備的苯乙烯/丁二烯共聚物彈性體；其中用于所述胎面蓋所述二氧化硅的綜合特征為(i)BET表面積為大約160-200，(ii)平均V(Hg)值在大約1.7-1.95的范圍內(nèi)，(iii)平均PSD最大值在大約10-45的范圍內(nèi)和(iv)平均V2/V1比在大約30-65的范圍內(nèi)；其中用于在所述胎面蓋中的所述二氧化硅的所述偶聯(lián)劑是多硫化物橋含有2至大約8個(gè)連接硫原子的多硫化5-3-(三烷氧基甲硅烷基烷基)；并且其中所述胎面底還含有大約10-30phr至少一種其它的基于二烯的彈性體，該彈性體可選自順式1，4-聚丁二烯彈性體、反式1，4-聚丁二烯彈性體和異戊二烯/丁二烯共聚物彈性體。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有蓋/底結(jié)構(gòu)的橡膠胎面的輪胎，其中胎面底是由碳黑和二氧化硅增強(qiáng)的天然橡膠組成的；而胎面蓋是由用碳黑和二氧化硅補(bǔ)強(qiáng)的彈性體的共混物組成的。本發(fā)明特別涉及載重汽車輪胎。
文檔編號(hào)C08K3/36GK1140668SQ9610614
公開日1997年1月22日 申請(qǐng)日期1996年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月21日
發(fā)明者J·L·加博爾, M·B·羅杰斯 申請(qǐng)人:固特異輪胎和橡膠公司