具有胎圈包布和側(cè)壁的輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有胎圈包布和側(cè)壁的輪胎。具體地本發(fā)明涉及充氣輪胎，其具有一對(duì)間隔開的胎圈部件；位于胎圈部件之間的連接胎體；覆在胎體上面的一對(duì)側(cè)壁；以及與每個(gè)側(cè)壁相鄰的、位于每個(gè)胎圈部件的至少一部分周圍并用于與車輪的剛性輪輞接觸的橡膠胎圈包布，其中胎圈包布包含100重量份的彈性體；20-60phr的低表面積炭黑，其具有通過ASTM?D1510測(cè)量的約10-約50范圍內(nèi)的吸碘值；20-60phr的高表面積炭黑，其具有通過ASTM?D1510測(cè)量的約100-約300g／kg范圍內(nèi)的吸碘值；其中該側(cè)壁包含100phr與胎圈包布中使用的相同的彈性體；20-60phr與胎圈包布中使用的相同的低表面積炭黑；10-20phr與胎圈包布中使用的相同的高表面積炭黑；其中胎圈包布中的高表面積炭黑與側(cè)壁中的高表面積炭黑的重量比>1。
【專利說(shuō)明】具有胎圈包布和側(cè)壁的輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有胎圈包布和側(cè)壁的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002]充氣橡膠輪胎通常具有兩個(gè)間隔開的、相對(duì)不能伸展的胎圈，通常由扭絞的或包纜的金屬線構(gòu)成，它們被橡膠部件包圍。通常位置部分胎圈周圍的重要部件是胎圈包布。該胎圈包布是橡膠組合物，通常設(shè)計(jì)來(lái)與剛性輪輞接觸，并因此與輪胎和輪輞之間的接觸面接觸。相當(dāng)明顯的是，該胎圈包布橡膠組合物一般必須非常耐磨、堅(jiān)韌，并具有相對(duì)高的模量，同時(shí)還具有可接受的韌性和橡膠疲勞性能，而且具有良好的抗切口生長(zhǎng)性。
[0003]胎圈包布橡膠組合物通常由炭黑增強(qiáng)的二烯基橡膠組合物組成。該胎圈包布橡膠組合物任選可以含有用于尺寸穩(wěn)定性的織物增強(qiáng)材料，其中胎圈包布的織物部分通常與輪胎的胎圈部分鄰近，使得當(dāng)輪胎被安置在輪輞上并充氣時(shí)，胎圈包布的橡膠部分與該剛性輪輞接觸。
[0004]充氣輪胎胎圈包布、它們?cè)谳喬ヌト蛣傂缘妮嗇y之間預(yù)定的接觸面以及它們要求較高的物理性質(zhì)，在本文中被認(rèn)為是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。
[0005]它的橡膠組合物例如通常由順式1，4-聚異戊二烯和順式1，4-聚丁二烯橡膠(一種或多種)組成，以便具有良好的耐磨性和耐久性。
[0006]考慮到胎圈包布和相鄰的側(cè)壁所需的不同性質(zhì)，胎圈包布和側(cè)壁通常由具有不同彈性體和炭黑的橡膠膠料制成，然而，這降低了輪胎廠商將橡膠混煉過程中多余的橡膠膠料回收或"再加工"的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明涉及一種充氣輪胎，其具有一對(duì)間隔開的胎圈部件；位于該胎圈部件之間的連接胎體；覆在該胎體上面的一對(duì)側(cè)壁；以及與每個(gè)側(cè)壁相鄰的、位于每個(gè)所述胎圈部件的至少一部分周圍并且用于與車輪的剛性輪輞接觸的橡膠胎圈包布，其中該胎圈包布包含100重量份的彈性體；20至60phr的低表面積炭黑，其具有通過ASTMD1510測(cè)量的大約10至大約50范圍內(nèi)的吸碘值；20至60phr的高表面積炭黑，其具有通過ASTM D1510測(cè)量的大約100至大約300g / kg范圍內(nèi)的吸碘值；其中該側(cè)壁包含IOOphr與該胎圈包布中使用的相同的彈性體；20至60phr與該胎圈包布中使用的相同的低表面積炭黑；10至20phr與該胎圈包布中使用的相同的高表面積炭黑；其中胎圈包布中的高表面積炭黑與側(cè)壁中的高表面積炭黑的重量比大于I。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)輪胎。
【具體實(shí)施方式】[0009]本發(fā)明涉及一種充氣輪胎，其具有一對(duì)間隔開的胎圈部件；位于該胎圈部件之間的連接胎體；覆在該胎體上面的一對(duì)側(cè)壁；以及與每個(gè)側(cè)壁相鄰的、位于每個(gè)所述胎圈部件的至少一部分周圍并且用于與車輪的剛性輪輞接觸的橡膠胎圈包布，
[0010]其中該胎圈包布包含:
[0011 ] 100重量份的彈性體；
[0012]20至60phr的低表面積炭黑，其具有通過ASTM D1510測(cè)量的大約10至大約50范圍內(nèi)的吸碘值；
[0013]20至60phr的高表面積炭黑，其具有通過ASTM D1510測(cè)量的大約100至大約300g / kg范圍內(nèi)的吸碘值；
[0014]其中該側(cè)壁包含:
[0015]IOOphr與該胎圈包布中使用的相同的彈性體；
[0016]20至60phr與該胎圈包布中使用的相同的低表面積炭黑；
[0017]10至20phr與該胎圈包布中使用的相同的高表面積炭黑；
[0018]其中胎圈包布中的高表面積炭黑與側(cè)壁中的高表面積炭黑的重量比大于I。
[0019]參考圖1來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，其中描述了帶束子午線簾布層輪胎I的橫截面視圖。
[0020]在圖1中，顯示的輪胎I的部件為:胎面2、側(cè)壁(一個(gè)或多個(gè))5、削減胎面2和側(cè)壁(一個(gè)或多個(gè))5的胎肩區(qū)域(一個(gè)或多個(gè))4、具有三角膠條(apex)8的間隔的"帶芯"鋼絲胎圈6和支撐織物增強(qiáng)胎體3。
[0021]輪胎的胎圈包布部件9位于其胎圈區(qū)域6中，基本上在胎圈6和輪胎將安裝在其上的剛性輪胎輪輞之間。
[0022]在各個(gè)實(shí)施方案中，橡膠組合物可以含有帶有烯屬不飽和度的橡膠。術(shù)語(yǔ)"帶有烯屬不飽和度的橡膠或彈性體"意在不僅包括天然橡膠及其各種原料和回收形式還包括各種合成橡膠。在本發(fā)明的描述中，除非另有規(guī)定，術(shù)語(yǔ)"橡膠"和"彈性體"可以互換使用。術(shù)語(yǔ)"橡膠組合物"、"混煉橡膠"和"橡膠膠料"可以互換使用，指已經(jīng)與各種成分和材料共混或混合的橡膠，并且這樣的術(shù)語(yǔ)對(duì)橡膠混合或橡膠復(fù)配領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是熟知的。代表性的合成聚合物為丁二烯及其同系物和衍生物(例如甲基丁二烯、二甲基丁二烯和戊二烯)的均聚產(chǎn)物，以及共聚物，如由丁二烯或其同系物或衍生物與其它不飽和單體形成的那些。后者包括炔烴，例如乙烯基乙炔；烯烴，例如異丁烯，其與異戊二烯共聚形成丁基橡膠；乙烯基化合物，例如丙烯酸、丙烯腈(其與丁二烯聚合形成NBR)、甲基丙烯酸和苯乙烯(后面的化合物與丁二烯聚合形成SBR)，以及乙烯基酯和各種不飽和醛、酮和醚，例如丙烯醛、甲基異丙烯基酮和乙烯基乙醚。合成橡膠的具體例子包括氯丁橡膠(聚氯丁烯)、聚丁二烯(包括順式1，4_聚丁二烯)、聚異戊二烯(包括順式I，4-聚異戊二烯)、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠(例如氯化丁基橡膠或溴化丁基橡膠)、苯乙烯/異戊二烯/ 丁二烯橡膠、1，3-丁二烯或異戊二烯與單體(如苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯)的共聚物?？梢允褂玫南鹉z的另外的例子包括羧化橡膠、硅-偶聯(lián)或錫-偶聯(lián)的星形支化聚合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，橡膠或彈性體為聚丁 二烯以及合成或天然聚異戊二烯。
[0023]在一個(gè)實(shí)施方案中，橡膠可以為至少兩種二烯基橡膠的混合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用兩種或更多種橡膠的混合物，例如順式I，4-聚異戊二烯橡膠(天然或合成的)與順式I，4-聚丁二烯橡膠。
[0024]在一個(gè)實(shí)施方案中，橡膠可以為40至60phr聚丁二烯與60至40phr聚異戊二烯的混合物。
[0025]溶液聚合法制備的SBR(S-SBR) —般具有大約5至大約50%，或者大約9至大約36%范圍內(nèi)的結(jié)合苯乙烯含量。S-SBR例如可以在有機(jī)烴熔劑存在下通過有機(jī)鋰催化來(lái)方便地制備。
[0026]順式1，4_聚丁二烯橡膠(BR)被認(rèn)為有利于改進(jìn)輪胎的磨損。這樣的BR例如可以通過I, 3-丁二烯的有機(jī)溶液聚合來(lái)制備。BR可例如方便地通過具有至少90%的順式1，4-含量來(lái)表征。
[0027]本文中使用的術(shù)語(yǔ)"phr"，根據(jù)通常的實(shí)踐是指"各自的材料相對(duì)于每100重量份橡膠或彈性體的重量份"。
[0028]通常使用的可以用于橡膠膠料的硅質(zhì)顏料包括常規(guī)的熱解和沉淀硅質(zhì)顏料(二氧化硅)。在一個(gè)實(shí)施方案中，使用沉淀二氧化硅。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明中可以使用的常規(guī)硅質(zhì)顏料為沉淀二氧化硅，例如通過可溶性硅酸鹽(例如硅酸鈉)的酸化獲得的那些。
[0029]這樣的常規(guī)二氧化硅在一個(gè)實(shí)施方案中例如可以特征在于具有大約40至大約600平方米/克的用氮?dú)鉁y(cè)量的BET法比表面積，并且在另一實(shí)施方案中為大約50至300平方米/克。測(cè)量表面積用的BET法描述在Tournal ofthe American Chemical Society,第60卷，第304頁(yè)(1930)中。
[0030]常規(guī)二氧化硅一般還可特征在于:具有大約100至大約400范圍內(nèi)的鄰苯二甲酸二丁酯(DBF)吸收值，且更通常為大約150至大約300。
[0031]常規(guī)的二氧化硅可預(yù)期具有例如在0.01至0.05微米范圍內(nèi)的、通過電子顯微鏡測(cè)定的平均最終粒徑，盡管二氧化硅顆粒的尺寸可以更小或者可能更大。
[0032]可以使用各種可商購(gòu)的二氧化硅，僅僅為在本文中例舉而不限制，例如為:可從PPG Industries以H1-Sil商標(biāo)購(gòu)得的具有牌號(hào)210、243等的二氧化娃；可從Rhodia-SoI vay購(gòu)得的，例如具有Z1165MP、Z165GR和Z200MP牌號(hào)的二氧化硅；以及可從DegussaAG購(gòu)得的，例如具有牌號(hào)VN2和VN3等的二氧化硅。
[0033]該橡膠組合物包含高表面積炭黑和低表面積炭黑。
[0034]對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)，這樣的高表面積炭黑的代表是:具有大約100至大約300g / kg吸碘值的橡膠增強(qiáng)炭黑。這樣的炭黑的代表例如是(根據(jù)它們的ASTM標(biāo)準(zhǔn)編號(hào))N110、N121、N134、N220、N233、N234、N242 和 N293。
[0035]對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)，這樣的低表面積炭黑的代表是:具有大約10至大約50、或者大約25至大約50g / kg吸碘值的橡膠增強(qiáng)炭黑，這樣的炭黑的代表例如是(根據(jù)它們的ASTM標(biāo)準(zhǔn)編號(hào))N539、N550、N582、N630、N642、N650、N660、N683、N754、N762、N765、N774 和 N787，還有 N907、N907、N990 和 N991。
[0036]胎圈包布組合物包含:20至60phr的低表面積炭黑，其具有大約10至大約50的通過ASTM D1510測(cè)得的吸碘值；和20至60phr的高表面積炭黑，其具有大約100至大約300g / kg通過ASTM D1510測(cè)得的吸碘值。
[0037]側(cè)壁組合物包含20至60phr與胎圈包布中使用的相同的低表面積炭黑和10至20phr與胎圈包布中使用的相同的高表面積炭黑。
[0038]在一個(gè)實(shí)施方案中，胎圈包布中的高表面積炭黑與側(cè)壁中的高表面積炭黑的重量比大于I。
[0039]在一個(gè)實(shí)施方案中，胎圈包布中的高表面積炭黑與側(cè)壁中的高表面積炭黑的重量比為1.1至3。
[0040]在一個(gè)實(shí)施方案中，胎圈包布中的高表面積炭黑與側(cè)壁中的高表面積炭黑的重量比為1.5至2.5。
[0041]在一個(gè)實(shí)施方案中，用于胎圈部件的橡膠組合物還可以含有含硫有機(jī)硅化合物。合適的含硫有機(jī)硅化合物的例子具有下式:
[0042]Z-Alk-Sn-Alk-Z I
[0043]其中Z選自:
[0044]
【權(quán)利要求】
1.一種充氣輪胎，其具有一對(duì)間隔開的胎圈部件；位于所述胎圈部件之間的連接胎體；覆在該胎體上面的一對(duì)側(cè)壁；以及與每個(gè)側(cè)壁相鄰的、位于每個(gè)所述胎圈部件的至少一部分周圍并且用于與車輪的剛性輪輞接觸的橡膠胎圈包布， 特征在于所述胎圈包布包含: 100重量份的彈性體； 20至60phr的低表面積炭黑，其具有通過ASTM D1510測(cè)量的大約10至大約50范圍內(nèi)的吸碘值； 20至60phr的高表面積炭黑，其具有通過ASTM D1510測(cè)量的大約100至大約300g/kg范圍內(nèi)的吸碘值； 其中所述側(cè)壁包含: IOOphr與所述胎圈包布中使用的相同的彈性體； 20至60phr與所述胎圈包布中使用的相同的低表面積炭黑； 10至20phr與所述胎圈包布中使用的相同的高表面積炭黑； 其中胎圈包布中的高表面積炭黑與側(cè)壁中的高表面積炭黑的重量比大于I
2.權(quán)利要求1的充氣輪胎，特征在于所述100重量份的彈性體包含40至60phr的聚丁二烯和60至40phr的合成聚異戊二烯。
3.權(quán)利要求1的充氣輪胎，特征在于胎圈包布中的高表面積炭黑與側(cè)壁中的高表面積炭黑的重量比為1.1至3。
4.權(quán)利要求1的充氣輪胎，特征在于胎圈包布中的高表面積炭黑與側(cè)壁中的高表面積炭黑的重量比為1.5至2.5。
【文檔編號(hào)】B60C15/00GK103802611SQ201310561308
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月12日
【發(fā)明者】L·F·穆尼奧斯梅吉亞, M·J·永, C·肯斯 申請(qǐng)人:固特異輪胎和橡膠公司