具有基于富含二氧化硅的聚异戊二烯橡胶的中间过渡层的重载轮胎制造技术

技术编号:1614980 阅读:270 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种重载轮胎(例如重载卡车轮胎),该重载轮胎用于具有至少4000磅(1814千克)的载荷承受能力,重载轮胎的胎面具有胎盖/胎面结构,具有至少一个基于潜在富含二氧化硅,顺式1,4-聚异戊二烯橡胶的中间过渡橡胶层,该中间过渡橡胶层用于促进减少的重载轮胎内部的产生热量,因而改善了载重重型轮胎,使所述重载轮胎持久的更加耐用。这种重载轮胎胎面预期供给重荷载使用,在使用中内部热量将产生在轮胎(包括胎面)内部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种重载轮胎(例如重载卡车轮胎),该重载轮胎用于具有至少4000磅(1814千克)的载荷承受能力,重载轮胎的胎面具有胎盖/胎面结构,具有至少一个基于潜在富含二氧化硅,顺式1,4-聚异戊二烯橡胶的中间过渡橡胶层,该中间过渡橡胶层用于促进减少的重载轮胎内部的产生热量,因而p改善了载重重型轮胎,使所述重载轮胎持久的更加耐用。这样的重载轮胎胎面供给重负载使用,预料使用中内热将产生在轮胎中,包括胎面中。术语“富含-顺式1,4-聚异戊二烯”是指橡胶组合物中含有大于50phr的顺式1,4-聚异戊二烯橡胶,其中顺式1,4-聚异戊二烯橡胶可以是天然和/或合成的顺式1,4-聚异戊二烯,优选为天然橡胶,或主要为天然橡胶。术语“过渡层”是指橡胶层在此处被认为为胎盖/基底结构的胎面的胎盖和在下面的周向带束帘布层之间提供物理过渡。
技术介绍
具有相对较厚的胎面部横断面的重载卡车轮胎一般受到显著的热量积聚和当卡车轮胎用于相应车辆时引起运行温度的相应增加。在重型载荷下重载轮胎内部热量积聚在此被认为明显不同于高性能轻型轮胎(如客车轮胎和轻型卡车轮胎)中的内部热量积聚。在重载轮胎胎面(例如重载卡车轮胎胎面)中的热量积聚这种的重载轮胎在载荷下作业时能变得足够巨大从而使这种重载轮胎在相对高的温度下运行,因此对轮胎的长期的热耐久性有影响。本专利技术旨在提供至少一种过渡橡胶层,所述过渡橡胶层为至少一种基于富含二氧化硅顺式1,4-聚异戊二烯橡胶的组合物,过渡橡胶层介于重载轮胎胎面胎盖层和在下面的周向带束帘布层之间,为了改善低的滞后现象而减少热量产生,因而改进相应的长期耐久性,改进过渡橡胶层和相邻橡胶层的粘合作用,同时也改进过渡橡胶层的抗撕裂强度。此外,通过提供以富含二氧化硅橡胶组合物形式的过渡橡胶的方式,当所述过渡层即便需要也仅含有少量炭黑增强剂和一种着色剂时,重载橡胶的过渡橡胶层可以是这样一种颜色,该颜色与相邻炭黑增强的、基于二烯弹性体的橡胶组件的黑色形成对比。一方面,本专利技术的重载轮胎要求是一种具有最小载荷承受能力为4,000磅(1814千克)的轮胎,因此在此处被认为区别于具有最大载荷承受能力为3,500磅(1587千克),优选为最大载荷承受能力为3,000磅(1361千克)的轻载轮胎。参考文献轮胎及轮辋相关手册(The tireand Rim Association Handbook)。所用的术语“phr”在此处意为“在橡胶组合物中,重量份特定的原料每100重量份的橡胶,或弹性体”。
技术实现思路
依照本专利技术,提供的重载轮胎具有胎盖/基底结构的周向胎面和周向带束层;其中所述重载轮胎(例如卡车轮胎)具有最小为4000磅(1814千克)的载荷能力;其中所述胎盖/基底结构包含一个周向外胎盖橡胶层和胎面基底橡胶层,其中周向外胎盖橡胶层含有轮胎的运行表面(所述胎面基底层在所述胎盖橡胶层下面);其中所述周向带束层含有橡胶组合物,所述橡胶组合物含有帘线增强件,帘线增强件中含有多根的帘线,周向带束层在周向胎面的下面;其特征在于所述重载轮胎含有至少一种基于内部(因此在所述重载轮胎的外表面不能明显被看得到)富含二氧化硅,顺式1,4-聚异戊二烯橡胶的过渡橡胶层,其中(A)所述过渡橡胶层是所述胎面基底层;(B)所述过渡橡胶层是位于所述胎面基底橡胶层和周向带束层之间的中间橡胶层;(C)所述过渡橡胶层是所述带束层,或(D)所述过渡橡胶层是所述过渡胎面基底层、所述中间过渡橡胶层和所述带束层橡胶之中至少两种的组合;其中所述二氧化硅-富含过渡橡胶层是由以下橡胶组合物构成,该橡胶组合物包含,基于100重量份每100重量份橡胶(phr);(1)橡胶包含(a)天然顺式1,4-聚异戊二烯橡胶,或(b)天然顺式1,4-聚异戊二烯橡胶和合成顺式1,4-聚异戊二烯橡胶的组合,或(c)天然顺式1,4-聚异戊二烯橡胶和多达25phr的至少一种附加的基于二烯的橡胶,或(d)天然顺式聚1,4-聚异戊二烯橡胶和合成顺式1,4-聚异戊二烯橡胶和多达25phr的至少一种附加的基于二烯的橡胶的组合(2)约30-55phr的增强填料其包含(a)沉淀法二氧化硅,或(b)沉淀法二氧化硅和橡胶增强炭黑,其中所述沉淀法二氧化硅与所述橡胶增强炭黑的重量比为至少1/1(例如1/1或更高的比例),和(3)用于所述沉淀法二氧化硅的偶联剂,该偶联剂具有一个能与所述沉淀法二氧化硅的羟基有反应活性的片段和另一能与所述顺式1,4-聚异戊二烯和所述附加的基于二烯弹性体相互作用的不同片段。本专利技术的进一步实施中,用于所述过渡橡胶层的所述橡胶组合物可以含有至少一种抗返还剂用于进一步改进其长期耐久性。这样的抗返还剂的代表诸如N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺,六亚甲基双硫代硫酸盐二水合物和1,3-双(柠康酰亚胺甲基甲苯)。实施中,所述过渡橡胶层的橡胶组合物可以含有一种着色剂使所述过渡橡胶层着上黑色以外的一种颜色,这种颜色优选为与黑色形成对比的。实施中,着色剂可以包含二氧化钛(白色着色颜料)。例如,当希望得到白色的过渡橡胶层时这样的过渡橡胶层组合物中的颜料可优选为二氧化钛。同样,这样的着色剂可以含有,或组成为,至少一种非黑色有机颜料和/或非黑色无机颜料或染料,其中所述着色剂交替地与二氧化钛结合使用,二氧化钛作为颜色光亮剂。各种不同于所述二氧化钛的颜料或与所述二氧化钛结合的颜料可以用以提供过渡橡胶层非黑色的颜色。这样的着色剂的代表诸如黄色着色剂购自Poly One Corporation的Diarylide YellowTM颜料和Akrosperse E-6837TM黄色EPMB颜料与EPR(乙烯/丙烯橡胶)形成母粒购自于Akrochem Company.如前面所提到的,这样的黄色着色颜料可以组合的形式使用,因而可以与二氧化钛同时使用。此处被认为对于所述过渡层的橡胶组合物重要的性能按照目标性能值被报告在表A中表A 实施中,为了促进橡胶组合物的低的滞后作用,预期达到Tanδ为0.1或更小值,这样能促进过渡橡胶层更低的热量积聚和更低温度运行的轮胎。实施中,预期达到大于100牛顿的抗撕裂强度以促进基于富含二氧化硅聚异戊二烯橡胶的过渡橡胶层中橡胶的组分-组分的良好的附着和撕裂强度。实施中,预期达到在500到1500kPa范围的储能模量(G’)以促进适当的硬度以防止或合适地阻挡富含二氧化硅聚异戊二烯橡胶过渡层在由轮胎的重载引起的压缩或剪切时的移动。本专利技术的一个重要方面在于以过渡橡胶层的形式的橡胶组分在关键橡胶区域,所述橡胶组分具有适当(例如最适宜的)的硬度,滞后作用,撕裂强度和与相邻组件的附着的平衡,这种平衡反过来能改善更加耐用和耐久的轮胎。实施中,用于所述过渡区域层的橡胶组合物中的所述附加的共轭的基于二烯的弹性体的代表诸如,二烯烃的聚合物和共聚物,为异戊二烯和1,3-丁二烯中的至少一种和苯乙烯与异戊二烯和1,3-丁二烯(不同于所述天然顺式1,3-聚异戊二烯)中的至少一种的共聚物。这样的弹性体的代表,例如,合成顺式-1,4-聚异戊二烯,顺式-1,4-聚丁二烯和苯乙烯-丁二烯橡胶和它们的混合物。这样的弹性体通常以常规的用量与不同的化合物组分混合,诸如,增强填料如前面讨论过的,氧化锌、硬脂酸、硫磺、促进剂、抗氧剂、抗臭氧剂和类似的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种轮胎,含有具有胎盖/基底结构的周向胎面和周向带束层;    其特征在于所述轮胎是重载轮胎,其具有最小载荷承受能力为4000磅(1814千克);    所述胎盖/基底结构包含周向外胎面胎盖橡胶层,周向外胎面胎盖橡胶层含有用于轮胎的运行表面和一个底层的胎面基底橡胶层;    所述周向带束层含有一种包含帘线增强件的橡胶组合物,所述橡胶组合物含有多个的帘线,并且位于所述周向胎面的下面;    所述轮胎含有至少一种基于内部富含二氧化硅的顺式1,4-聚异戊二烯橡胶的过渡橡胶层,其中:    (A)所述过渡橡胶层为所述胎面基底层;    (B)所述过渡橡胶层是位于所述胎面基底橡胶层和周向带束层之间的中间橡胶层;    (C)所述过渡橡胶层是所述带束层,或    (D)所述过渡橡胶层是所述过渡胎面基底层、所述中间过渡橡胶层和所述带束过渡层之中至少两种的组合;    其中所述富含二氧化硅的过渡橡胶层由以下橡胶组合物构成,该组合物包含,基于100重量份/100重量份弹性体(phr);    (1)橡胶包含:    (a)天然顺式1,4-聚异戊二烯橡胶,或    (b)天然顺式1,4-聚异戊二烯橡胶和合成顺式1,4-聚异戊二烯橡胶的组合,或    (c)天然顺式1,4-聚异戊二烯橡胶和多达25phr的至少一种附加的基于二烯的橡胶,或    (d)天然顺式聚1,4-聚异戊二烯橡胶和合成顺式1,4-聚异戊二烯橡胶和多达25phr的至少一种附加的基于二烯的橡胶的组合    (2)30-55phr的增强填料,包含:    (a)沉淀法二氧化硅,或    (b)沉淀法二氧化硅和橡胶增强炭黑,其中所述沉淀法二氧化硅与所述橡胶增强炭黑的重量比为至少1/1(例如1/1或更高的比例),和    (3)用于所述沉淀法二氧化硅的偶联剂,该偶联剂具有一个能与所述沉淀法二氧化硅的羟基有反应活性的片段和另一能与所述顺式1,4-聚异戊二烯和所述附加的基于二烯弹性体相互作用的不同片段。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:LT拉基奇EP桑兹特伦PH桑兹特伦RC梅扎
申请(专利权)人:固特异轮胎和橡胶公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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