CN102126401A - 具有复合三角胶的充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及充气轮胎，其包括胎面、带束结构和胎体，其中所述胎体具有子午线层和两个胎圈部分；各胎圈部分包括胎圈和复合三角胶，所述复合三角胶包括内部三角胶部分和外部三角胶部分，所述内部三角胶部分和所述外部三角胶部分轴向邻接，所述外部三角胶部分轴向布置在所述内部三角胶外面；所述内部三角胶部分邻接所述胎圈并从所述胎圈径向延伸；所述外部三角胶部分邻接所述胎圈并以比所述内部三角胶部分更大的程度从所述胎圈径向延伸；其中所述内部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的剪切储存模量G′为18-32MPa的橡胶组合物，且所述外部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的剪切储存模量G′为1.2-10MPa的橡胶组合物。

Description

具有复合三角胶的充气轮胎
技术领域
本发明涉及对于子午线层汽车轮胎的改进设计，更具体地说，涉及用于子午线层汽车轮胎的改进三角胶。
背景技术
常规的子午线层汽车轮胎包括绕两个环形不能延伸的胎圈卷绕的子午线层。伸出胎圈的帘布层部分绕胎圈上翻，形成“上翻部分(turn-ups)”。被上翻帘布层和胎圈束缚的环形橡胶填料称作“三角胶”。
三角胶的尺寸和材料性质的选择影响轮胎的性能，诸如轮胎重量、胎侧刚性、操控、乘用舒适性、弯曲热、材料疲劳和轮胎寿命。例如，因为三角胶在胎侧的部分长度上延伸，三角胶刚性的增加提高了胎侧刚性，产生较少胎侧弯曲，因此较少弯曲热和材料疲劳，但是以乘用性粗劣为代价。增加三角胶的径向长度(以使得其在胎侧上行进更远)进一步使胎侧变硬并改进操控，这对于“高性能”轮胎有益。
发明内容
本发明涉及充气轮胎，其包括胎面、带束结构和胎体，其中所述胎体具有子午线层和两个胎圈部分；
各胎圈部分包括胎圈和复合三角胶，所述复合三角胶包括内部三角胶部分和外部三角胶部分，所述内部三角胶部分和所述外部三角胶部分轴向邻接，所述外部三角胶部分轴向布置在所述内部三角胶外面；
所述内部三角胶部分邻接所述胎圈并从所述胎圈径向延伸；
所述外部三角胶部分邻接所述胎圈并以比所述内部三角胶部分更大的程度从所述胎圈径向延伸；
其中所述内部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTMD5289测定的剪切储存模量G′为18-32MPa的橡胶组合物，且所述外部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的剪切储存模量G′为1.2-10MPa的橡胶组合物。
附图说明
图1A表示根据本发明的子午线层充气轮胎的子午横截面；和
图1B表示图1A的胎圈部分的横截面。
具体实施方式
“胎圈”是指与将轮胎固定到轮圈相关的环形拉伸构件。胎圈由帘布线卷绕且在有或没有诸如钢丝圈包布(flipper)、胎根加强层(chipper)、三角胶或填料、胎趾防护板和胎圈包布的其它补强元件的情况下成型。
“带束结构”是指在胎面下方、未锚定到胎圈上且相对于轮胎的赤道平面具有18-30度的左帘线角和右帘线角两者的织造或非织造的至少两个环形平行帘线层或帘布层。
“子午线”是指位于包括轮胎轴的平面内的横向布置的曲线。
“帘布层”是指橡胶涂覆的径向配置或者以别的方式平行帘线的帘线补强层。
“径向”是指在垂直于轮胎旋转轴的方向上。
“子午线层轮胎”是指束带或圆周上限制的充气轮胎，其中至少一个帘布层具有在胎圈间延伸的帘线。
“胎侧”为在胎面和胎圈之间的轮胎部分。
公开了充气轮胎，其包括胎面、带束结构和胎体，其中所述胎体具有子午线层和两个胎圈部分；
各胎圈部分包括胎圈和复合三角胶，所述复合三角胶包括内部三角胶部分和外部三角胶部分，所述内部三角胶部分和所述外部三角胶部分轴向邻接，所述外部三角胶部分轴向布置在所述内部三角胶外面；
所述内部三角胶部分邻接所述胎圈并从所述胎圈径向延伸；
所述外部三角胶部分邻接所述胎圈并以比所述内部三角胶部分更大的程度从所述胎圈径向延伸；
其中所述内部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTMD5289测定的剪切储存模量G′为18-32MPa的橡胶组合物，所述外部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的剪切储存模量G′为1.2-10MPa的橡胶组合物。
图1A表示根据本发明子午线层充气轮胎100关于赤道平面EP的子午横截面；包括胎面110、包括一个或多个带束的带束结构(“带束”)112和胎体114。胎体114具有内衬116、至少一个子午线层118、两个胎侧120A、120B和两个相同的胎圈部分130A、130B。
图1B表示图1A的胎圈部分130A的横截面。应当理解的是胎圈部分130B的横截面(未示出)与胎圈部分130A的横截面相同。胎圈部分130A包括胎圈132。帘布层118绕胎圈卷绕，形成帘布层轴向内部部分118A和帘布层上翻部分118B。复合三角胶134由轴向内部三角胶138和轴向外部三角胶136构成，且由胎圈132、帘布层内部部分118A和帘布层上翻部分118B围绕。
外部三角胶136的截面通常比内部三角胶138长且径向向外延伸地更远。
内部三角胶和外部三角胶由不同橡胶组合物制成，它们的特征在于其刚性。刚性可通过数种方法表征，所述方法包括但不限于300％模量和动态模量G′。300％模量值试验可根据ASTM试验D412-92方法B测量。对于G′值，有时将其称为“剪切储存模量”或“动态模量”，可参考Science and Technology of Rubber(橡胶科学和技术)，第二版，1994，Academic Press，San Diego，Calif.，James E.Mark等编辑，第249-254页。
正切Δ或“tanΔ”为剪切损耗模量(也称作G″)与剪切储存模量(G′)的比。这些性质(即G′、G″和tanΔ)表征在100℃下测定时在固定频率和温度下橡胶试样对拉伸变形的粘弹响应。
橡胶组合物表征领域中的技术人员熟知tanΔ和剪切储存模量(G′)，特别是当其与轮胎和轮胎胎面有关。剪切储存模量(G′)值为可与轮胎性能有关的橡胶配混物的刚性的指示。认为100℃下的tanΔ值为滞后现象或热损失的指示。
在一个实施方案中，内部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的18-32MPa的剪切储存模量G′的橡胶组合物，且外部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的剪切储存模量G′为1.2-10MPa的橡胶组合物。在一个实施方案中，内部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的剪切储存模量G′为23-31MPa的橡胶组合物。在一个实施方案中，外部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的剪切储存模量G′为1.4-2.3MPa的橡胶组合物。
三角胶部分的橡胶组合物包含至少一种另外的基于二烯的橡胶。代表性合成聚合物为丁二烯与其同系物和衍生物(例如甲基丁二烯、二甲基丁二烯和戊二烯)的均聚产物，以及诸如由丁二烯或其同系物或衍生物与其它不饱和单体形成的共聚物。后者包括乙炔，例如乙烯基乙炔；烯烃，例如异丁烯，其与异戊二烯共聚形成丁基橡胶；乙烯基化合物，例如丙烯酸、丙烯腈(其与丁二烯聚合形成NBR)、甲基丙烯酸和苯乙烯(后一种化合物与丁二烯聚合形成SBR)以及乙烯基酯和各种不饱和醛、酮和醚，例如丙烯醛、甲基异丙烯基酮和乙烯基乙基醚。合成橡胶的具体实例包括氯丁橡胶(聚氯丁二烯)、聚丁二烯(包括顺式1，4-聚丁二烯)、聚异戊二烯(包括顺式1，4-聚异戊二烯)、丁基橡胶、卤丁基橡胶(如氯丁基橡胶或溴丁基橡胶)、苯乙烯/异戊二烯/丁二烯橡胶、1，3-丁二烯或异戊二烯与如苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯之类单体的共聚物，以及乙烯/丙烯三元共聚物(还称作乙烯/丙烯/二烯单体(EPDM))，尤其为乙烯/丙烯/二环戊二烯三元共聚物)。可用橡胶的其它实例包括烷氧基-甲硅烷基封端的官能化溶液聚合的聚合物(SBR、PBR、IBR和SIBR)、硅偶联和锡偶联的星形支化聚合物。优选的橡胶或弹性体为天然橡胶、合成聚异戊二烯、聚丁二烯和SBR。
一方面，所述橡胶优选具有至少两种基于二烯的橡胶。例如，两种或更多种橡胶的组合优选例如为顺式1，4-聚异戊二烯橡胶(天然或合成的，不过优选天然的)、3，4-聚异戊二烯橡胶、苯乙烯/异戊二烯/丁二烯橡胶、乳液和溶液聚合衍生的苯乙烯/丁二烯橡胶、顺式1，4-聚丁二烯橡胶和乳液聚合制备的丁二烯/丙烯腈共聚物。
本发明的一方面，可使用具有约20-约28％结合苯乙烯的相对常规苯乙烯含量的乳液聚合衍生的苯乙烯/丁二烯(E-SBR)，或者对于一些应用，可使用中等至比较高的结合苯乙烯含量(即，结合苯乙烯含量为约30-约45％)的E-SBR。
乳液聚合制备的E-SBR是指苯乙烯和1，3-丁二烯作为水乳液共聚合。这些是本领域技术人员公知的。结合苯乙烯含量可例如从约5％变化至约50％。一方面，所述E-SBR还可含有丙烯腈以形成三元共聚物橡胶如E-SBAR，所述三元共聚物中结合丙烯腈的量例如为约2至约30％重量。
还考虑在共聚物中含有约2-约40％重量结合丙烯腈的乳液聚合制备的苯乙烯/丁二烯/丙烯腈共聚物橡胶作为适用于本发明的基于二烯的橡胶。
溶液聚合制备的SBR(S-SBR)通常具有在约5-约50％，优选约9-约36％范围内的结合苯乙烯含量。所述S-SBR可例如在有机烃溶剂存在下通过有机锂催化方便地制备。
在一个实施方案中，可使用顺式1，4-聚丁二烯橡胶(BR)。这类BR可例如通过有机溶液聚合1，3-丁二烯制备。所述BR可例如通过具有至少90％顺式1，4-含量方便地表征。
顺式1，4-聚异戊二烯和顺式1，4-聚异戊二烯天然橡胶是橡胶领域的技术人员公知的。
在一个实施方案中，使用顺式1，4-聚丁二烯橡胶(BR)。合适的聚丁二烯橡胶可例如通过有机溶液聚合1，3-丁二烯来制备。BR可例如通过具有至少90％顺式1，4-含量和在-95到-105℃范围内的玻璃化转变温度Tg来方便地表征。合适的聚丁二烯橡胶为市售的，诸如从Goodyear得到的
Figure BSA00000429234300061
1207等。
在一个实施方案中，可使用合成或天然聚异戊二烯橡胶。
本文中提到的弹性体或弹性体组合物的玻璃化转变温度或Tg表示相应弹性体或弹性体组合物在其未固化状态下或在弹性体组合物情况下可能已固化状态下的玻璃化转变温度。Tg可合适地确定为通过差示扫描量热计(DSC)以每分钟10℃的温度增加速率得到的峰值中点。
本文使用且根据常规实践的术语“phr”是指“每100重量份橡胶或弹性体中相应材料的重量份数”。
所述橡胶组合物还可包含多达70phr的工艺用油。工艺用油可作为通常用以增量弹性体的增量油而包含在橡胶组合物内。工艺用油还可以通过在橡胶混配期间直接加入所述油而包含在橡胶组合物内。所用的工艺用油可包含弹性体内存在的增量油和混配期间加入的工艺用油。合适的工艺用油包括本领域已知的各种油，包括芳烃、石蜡烃、脂环烃、植物油和低PCA油如MES、TDAE、SRAE和重脂环烃油。合适的低PCA油包括如通过IP346方法测定多环芳烃含量小于3％重量的低PCA油。IP346方法的程序可见于英国石油学会出版的Standard Methods for Analysis & Testing of Petroleum and Related Products(用于分析和测试石油和相关产品的标准方法)和British Standard 2000Parts(英国标准2000部分)，2003年，第62版中。
所述橡胶组合物可包含约10-约150phr的二氧化硅。在另一实施方案中，可使用20-120phr的二氧化硅。
所述橡胶混配物中可使用的常用硅质颜料包括常规的热解和沉淀硅质颜料(二氧化硅)。在一个实施方案中，使用沉淀二氧化硅。本发明中使用的常规硅质颜料为沉淀二氧化硅，例如通过可溶性硅酸盐例如硅酸钠酸化得到的沉淀二氧化硅。
这类常规二氧化硅可例如通过具有如使用氮气测量的BET表面积而表征。在一个实施方案中，所述BET表面积可在约40-约600平方米/克的范围内。在另一实施方案中，所述BET表面积可在约80-约300平方米/克的范围内。测量表面积的BET法描述在Journal of the American Chemical Society(美国化学学会志)，第60卷，第304页(1930)中。
常规二氧化硅还可通过具有在约100-约400、或者约150-约300范围内的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收值而表征。
可以预期常规二氧化硅具有如通过电子显微镜测定在0.01-0.05微米范围内的平均最终粒度，但是二氧化硅粒子的粒度可能更小或者可能更大。
可使用各种市售二氧化硅，例如，仅在此举例并且不限于自PPGIndustries以Hi-Sil商标和标号210、243等购得的二氧化硅；自Rhodia以例如标号Z1165MP和Z165GR购得的二氧化硅和自Degussa AG以例如标号VN2和VN3等购得的二氧化硅。
通常使用的炭黑可作为常规填料以10-150phr的量使用。在另一实施方案中，可使用20-80phr的炭黑。这类炭黑的代表性实例包括N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N683、N754、N762、N765、N774、N787、N907、N908、N990和N991。这些炭黑具有在9-145g/kg范围内的碘吸收和在34-150cm3/100g范围内的DBP数值。
所述橡胶组合物中可使用其它填料，其包括但不限于：颗粒填料，包括极高分子量聚乙烯(UHMWPE)；交联的颗粒聚合物凝胶，包括但不限于美国专利第6,242,534号；第6,207,757号；第6,133,364号；第6,372,857号；第5,395,891号或第6,127,488号中公开的那些交联颗粒聚合物凝胶；和塑化淀粉复合填料，包括但不限于美国专利第5,672,639号中公开的那些塑性淀粉复合填料。这类其它填料可以1-30phr范围内的量使用。
在一个实施方案中，所述橡胶组合物可含有常规含硫有机硅化合物。合适的含硫有机硅化合物的实例具有下式：
Z-Alk-Sn-Alk-Z  I
其中Z选自
Figure BSA00000429234300081
其中R1为1-4个碳原子的烷基、环己基或苯基；R2为1-8个碳原子的烷氧基或5-8个碳原子的环烷氧基；Alk为1-18个碳原子的二价烃且n为2-8的整数。
在一个实施方案中，所述含硫有机硅化合物为3，3′-双(三甲氧基或三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物。在一个实施方案中，所述含硫有机硅化合物为3，3′-双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物和/或3，3′-(双三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。因此，关于式I，Z可为
Figure BSA00000429234300082
其中R2为2-4个碳原子或者2个碳原子的烷氧基；Alk为2-4个碳原子或者3个碳原子的二价烃；且n为2-5或者2或4的整数。
在另一实施方案中，合适的含硫有机硅化合物包括美国专利第6,608,125号中公开的化合物。在一个实施方案中，含硫有机硅化合物包括3-(辛酰基硫基)-1-丙基三乙氧基甲硅烷CH3(CH2)6C(＝O)-S-CH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3，其可作为NXTTM自Momentive Performance Materials购得。
在另一实施方案中，合适的含硫有机硅化合物包括美国专利公开案第2003/0130535号中公开的那些含硫有机硅化合物。在一个实施方案中，含硫有机硅化合物为得自Degussa的Si-363。
橡胶组合物中含硫有机硅化合物的量将根据所使用的其它添加剂的量变化。一般说来，所述化合物的量将在0.5-20phr范围内。在一个实施方案中，所述量将在1-10phr范围内。
所述橡胶组合物可含有原位树脂，其为亚甲基受体和亚甲基供体的反应产物。
原位树脂在橡胶原料中形成且涉及亚甲基受体和亚甲基供体的反应。术语“亚甲基供体”用来指能够与亚甲基受体反应并原位产生树脂的化学品。适合在本发明中使用的亚甲基供体的实例包括六亚甲基四胺和以下通式的N-取代的氧基亚甲基三聚氰胺：
Figure BSA00000429234300091
其中X为氢或具有1-8个碳原子的烷基，R1、R2、R3、R4和R5分别选自氢、具有1-8个碳原子的烷基、基团-CH2OX或其缩聚产物。特定的亚甲基供体包括六(甲氧基甲基)三聚氰胺、N，N′，N″-三甲基/N，N′，N″-三羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺、N，N′，N″-二羟甲基三聚氰胺、N-羟甲基三聚氰胺、N，N′-二羟甲基三聚氰胺、N，N′，N″-三(甲氧基甲基)三聚氰胺、N，N′N″-三丁基-N，N′，N″-三羟甲基-三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺和六乙氧基甲基三聚氰胺。三聚氰胺的N-羟甲基衍生物通过已知方法制备。
橡胶原料中亚甲基供体的量可变化。在一个实施方案中，亚甲基供体的量为0.5-4phr。在另一实施方案中，亚甲基供体的量为1-3phr。
本领域技术人员已知术语“亚甲基受体”且将其用于描述用以与亚甲基供体反应以形成被认为是羟甲基单体的反应物。通过形成亚甲桥使羟甲基单体缩聚制得所述树脂。初始反应提供随后形成亚甲桥的部分，其为亚甲基供体，其中另一反应物为亚甲基受体。可用作亚甲基受体的代表性化合物包括但不限于间苯二酚、间苯二酚衍生物、一元酚和其衍生物、二元酚和其衍生物、多元酚和其衍生物、未改性的苯酚甲阶酚醛树脂、改性苯酚甲阶酚醛树脂、间苯二酚甲阶酚醛树脂及其混合物。亚甲基受体的实例包括但不限于在以下专利中公开的那些亚甲基受体：U.S.6,605,670、U.S.6,541,551、U.S.6,472,457、U.S.5,945,500、U.S.5,936,056、U.S.5,688,871、U.S.5,665,799、U.S.5,504,127、U.S.5,405,897、U.S.5,244,725、U.S.5,206,289、U.S.5,194,513、U.S.5,030,692、U.S.4,889,481、U.S.4,605,696、U.S.4,436,853和U.S.4,092,455。改性苯酚甲阶酚醛树脂的实例包括但不限于腰果油改性的苯酚甲阶酚醛树脂、妥尔油改性的苯酚甲阶酚醛树脂和烷基改性的苯酚甲阶酚醛树脂。
亚甲基受体的其它实例包括通过环取代得到的活性苯酚和腰果油改性的甲阶型酚醛树脂。通过环取代得到的活性苯酚的代表性实例包括间苯二酚、甲酚、叔丁基苯酚、异丙基苯酚、乙基苯酚及其混合物。腰果油改性的甲阶型酚醛树脂是从Schenectady Chemicals Inc以名称SP6700购得。基于总甲阶型酚醛树脂计算，油的改性率可为10-50％。为了制备经腰果油改性的甲阶型酚醛树脂，可使用各种工艺。例如，可使用酸催化剂使诸如苯酚、甲酚和间苯二酚的酚与诸如甲醛、多聚甲醛和苯甲醛的醛反应。酸催化剂的实例包括乙二酸、盐酸、硫酸和对甲苯磺酸。在催化反应之后，树脂经油改性。
橡胶原料中亚甲基受体的量可变化。在一个实施方案中，亚甲基受体的量为0.5-20phr。在另一实施方案中，亚甲基受体的量为1-15phr。
本领域的技术人员容易地理解橡胶组合物将通过橡胶混配技术中通常已知的方法混配，例如将各种可用硫硫化成分橡胶与各种常用的添加物质如硫供体、固化助剂(如活化剂和延缓剂)和操作助剂(如油、包括增粘性树脂的树脂和增塑剂)、填料、颜料、脂肪酸、氧化锌、蜡、抗氧化剂和抗臭氧剂和胶溶剂混合。如本领域的技术人员所知，根据可硫硫化(sulfur vulcanizable)并已硫硫化(sulfur vulcanized)材料(橡胶)的预期用途，选择上述添加剂并且通常以常规量使用。硫供体的代表性实例包括元素硫(游离硫)、二硫化胺、聚合多硫化物和硫烯烃加合物。在一个实施方案中，硫-硫化剂为元素硫。所述硫-硫化剂可以在0.5-8phr范围内的量或者在1.5-6phr范围内的量使用。增粘剂树脂(如果使用)的典型量包括约0.5-约10phr，通常约1-约5phr。加工助剂的典型量包括约1-约50phr。抗氧化剂的典型量包括约1-约5phr。代表性抗氧化剂例如可为二苯基对苯二胺和其它，例如The Vanderbilt Rubber Handbook(范德比尔特橡胶手册)(1978)，第344-346页中所公开的那些抗氧化剂。抗臭氧剂的典型量包括约1-约5phr。如果使用脂肪酸，则其典型量包括约0.5-约3phr，所述脂肪酸可包括硬脂酸。蜡的典型量包括约1-约5phr。经常使用微晶蜡。胶溶剂的典型量包括约0.1-约1phr。典型胶溶剂例如可为五氯苯硫酚和二苯甲酰氨基二苯基二硫化物。
使用促进剂来控制硫化所需的时间和/或温度并改善硫化产品的性质。在一个实施方案中，可使用单一促进剂体系，即主促进剂。所述主促进剂可以在约0.5-约4phr范围内或者约0.8-约1.5phr范围内的总量使用。在另一实施方案中，可使用主促进剂和辅助促进剂的组合，其中辅助促进剂可以较小量如约0.05-约3phr使用，以活化并改善硫化产品的性质。可预期这些促进剂的组合对最终性质产生协同效应并且在某程度上好于单独使用任一促进剂产生的效应。另外，可使用延迟作用促进剂，其不受常规处理温度影响，但在普通硫化温度下产生令人满意的固化。还可使用硫化延缓剂。本发明中可使用的合适类型的促进剂为胺、二硫化物、胍、硫脲、噻唑、秋兰姆(thiurams)、次磺酰胺、二硫代氨基甲酸酯和黄原酸酯。在一个实施方案中，所述主促进剂为次磺酰胺。如果使用第二促进剂，则辅助促进剂可为胍、二硫代氨基甲酸酯或秋兰姆化合物。合适胍包括二苯基胍等。合适的秋兰姆包括二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆和二硫化四苄基秋兰姆。
橡胶组合物的混合可通过橡胶混合领域中的技术人员所知的方法实现。例如，各成份通常在至少两个阶段混合，即至少一个非生产阶段，接着一个生产混合阶段。包含硫-硫化剂的最终固化剂通常在最终阶段中混合，通常将其称为“生产混合阶段”，其中混合通常在低于前一非生产混合阶段的混合温度的温度或最终温度下进行。术语“非生产”和“生产”混合阶段为橡胶混合领域中的技术人员公知的。所述橡胶组合物可进行热机械混合步骤。所述热机械混合步骤通常包括在混合机或挤出机中机械加工适合的一段时间，以产生140℃-190℃的橡胶温度。热机械加工的适当持续时间随操作条件、组分的量和性质而变化。例如，热机械加工可为1-20分钟。
本发明的充气轮胎可为跑车轮胎、乘用车轮胎、飞机轮胎、农用轮胎、推土机轮胎、工程轮胎(off-the-road)、货车轮胎等。在一个实施方案中，所述轮胎为乘用车或货车轮胎。所述轮胎还可为子午线轮胎或斜交轮胎。
本发明的充气轮胎的硫化通常在约100℃-200℃的常规温度范围内进行。在一个实施方案中，所述硫化在约110℃-180℃的温度范围内进行。可使用任何常用硫化方法，例如在压机或模具中加热、用过热蒸汽或热空气加热。这些轮胎可通过此领域的技术人员已知或将容易地显而易见的各种方法建造、成型、模塑和固化。
通过以下非限制性实施例进一步说明本发明。
实施例1
在该实施例中，比较用本发明的复合三角胶制成的轮胎与用标准三角胶制成的轮胎。1号轮胎包括由单一橡胶组合物制成的常规三角胶。2号轮胎包括本发明的复合三角胶，其中外部三角胶部分由与1号轮胎的三角胶相同的橡胶组合物形成，且内部三角胶部分由不同橡胶组合物形成。测试轮胎的各种性能指标，结果如表1中所示。所有性能指标用相对于值为100的对照轮胎的指数表示，指数越高表明性能越好。
表1
Figure BSA00000429234300131
1在1％应变下在100℃下的剪切储存模量G′，使用RubberProcess Analyzer RPA 2000TM(Alpha Technologies的仪器，先前属于Flexsys公司且先前属于Monsanto公司)根据标准试验协定ASTMD5289测定。RPA 2000仪器的参考文献可见于以下出版物：H.A.Palowski等Rubber World(橡胶世界)，1992年6月和1997年1月以及Rubber&Plastics News(橡胶和塑料新闻)，1993年4月26日和5月10日。
如表1中所见，具有本发明的复合三角胶的2号轮胎显示出不良乘用性，但主观操控、弯曲水飘、滚动阻力和干式制动得以改善。
实施例2
在该实施例中，比较用本发明的复合三角胶制成的轮胎与用标准三角胶制成的轮胎。3号轮胎包括由单一橡胶组合物制成的常规三角胶。4号轮胎包括本发明的复合三角胶，其中外部三角胶部分由与3号轮胎的三角胶相同的橡胶组合物形成，且内部三角胶部分由不同橡胶组合物形成。测试轮胎的各种性能指标，结果如表2中所示。所有性能指标用相对于值为100的对照轮胎的指数表示，指数越高表明性能越好。
表2
Figure BSA00000429234300141
如表2中所见，具有本发明的复合三角胶的4号轮胎显示出改善的主观操控、干式操控和弯曲水飘，但具有不良乘用性、噪声和滚动阻力。
实施例3
在该实施例中，比较用本发明的复合三角胶制成的轮胎与用标准三角胶制成的轮胎。5号轮胎包括由单一橡胶组合物制成的常规三角胶。6号轮胎包括本发明的复合三角胶，其中外部三角胶部分由与5号轮胎的三角胶相同的橡胶组合物形成，且内部三角胶部分由不同橡胶组合物形成。测试轮胎的各种性能指标，结果如表3中所示。所有性能指标用相对于值为100的对照轮胎的指数表示，指数越高表明性能越好。
表3
Figure BSA00000429234300151
如表3中所示，具有本发明的复合三角胶的6号轮胎显示出等效乘用性、较好主观操控、主观噪声和滚动阻力。
尽管出于举例说明本发明的目的已经给出了某些代表性实施方案和细节，但是对于本领域中的技术人员显而易见的是可在不脱离本发明精神或范围的情况下进行各种变化和改进。

Claims (7)

1.充气轮胎，其特征在于包括胎面、带束结构和胎体，其中所述胎体具有子午线层和两个胎圈部分；
各胎圈部分包括胎圈和复合三角胶，所述复合三角胶包括内部三角胶部分和外部三角胶部分，所述内部三角胶部分和所述外部三角胶部分轴向邻接，所述外部三角胶部分轴向布置在所述内部三角胶外面；
所述内部三角胶部分邻接所述胎圈并从所述胎圈径向延伸；
所述外部三角胶部分邻接所述胎圈并以比所述内部三角胶部分更大的程度从所述胎圈径向延伸；
其中所述内部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTMD5289测定的剪切储存模量G′为18-32MPa的橡胶组合物，且所述外部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的剪切储存模量G′为1.2-10MPa的橡胶组合物。
2.权利要求1的充气轮胎，其特征在于所述内部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的剪切储存模量G′为23-31MPa的橡胶组合物。
3.权利要求1的充气轮胎，其特征在于所述外部三角胶部分包含在1％应变和100℃下根据ASTM D5289测定的剪切储存模量G′为1.4-2.3MPa的橡胶组合物。
4.权利要求1的充气轮胎，其特征在于各橡胶组合物包含至少一种选自天然橡胶、合成聚异戊二烯、聚丁二烯和丁苯橡胶的基于二烯的弹性体。
5.权利要求1的充气轮胎，其特征在于各橡胶组合物包含至少一种选自二氧化硅和炭黑的填料。
6.权利要求1的充气轮胎，其特征在于各橡胶组合物包含10-150phr的炭黑。
7.权利要求1的充气轮胎，其特征在于各橡胶组合物包含衍生自亚甲基供体和亚甲基受体的原位树脂。
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