CN102786723B - 轮胎用橡胶组合物及充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
提供一种轮胎用橡胶组合物以及一种使用该橡胶组合物生产的充气轮胎,所述橡胶组合物可在保持良好挤出加工性的同时以平衡方式获得良好的操纵稳定性、良好的燃料经济性、良好的断裂伸长率、以及良好的转向响应。所述橡胶组合物包括:100质量份的橡胶组分;0.5~20质量份的烷基酚树脂;以及0.04~10质量份的亚甲基供体,其中,所述烷基酚树脂由甲醛和选自2-烷基酚、3-烷基酚、和4-烷基酚中的至少两种化合物所生产,并且烷基酚树脂中的游离的2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚的总量不大于3质量%。
Description
技术领域
本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物、以及使用该橡胶组合物的充气轮胎。
背景技术
轮胎用橡胶组合物需要具有如下性能:例如高硬度(E*)、在30~70℃时低tanδ、以及出色的断裂伸长率。
用于获得高硬度的方法包括:添加化合物例如硫、硫化促进剂、间苯二酚树脂、或聚乙烯树脂;以及增加填料例如炭黑或二氧化硅的量。然而,这些方法难以同时获得高硬度(E*)和良好的断裂伸长率(EB)。
通常,具有小于100%断裂伸长率的橡胶组合物即使具有高硬度也不能用作需要具有耐久性的轮胎用橡胶组合物。例如,在橡胶组合物用于胎圈三角胶的情况下,在室温下测定的断裂伸长率需要是至少100%,在橡胶组合物用于缓冲层(橡胶组合物用于缓冲层贴胶)的情况下,在室温下测定的断裂伸长率需要是至少200%,并且,在橡胶组合物用于胎面(胎面行驶面或胎面基部)或胎侧壁的情况下,在室温下测定的断裂伸长率需要是至少350%。
通过添加酚醛树脂可以兼顾获得高硬度(E*)以及不小于100%的断裂伸长率(EB)。然而,不利的是该添加伴有tanδ的增加,并且因此难以以平衡方式获得高硬度(E*)、低tanδ(良好的燃料经济性)、以及良好的断裂伸长率。因此,在现有技术中,含有酚醛树脂的橡胶组合物很少用于除了胎圈三角胶和缓冲层之外的轮胎组件。
专利文献1和2各自涉及一种含有甲酚树脂作为烷基酚树脂的橡胶组合物。然而,用于专利文献1和2的甲酚树脂通过仅使用间甲酚(也就是3-烷基酚)作为烷基酚组分(单体组分)来获得;此处,并未详细研究可使用除了3-烷基酚之外的单体组分(例如2-烷基酚、4-烷基酚)获得的树脂的用途以及烷基酚树脂中含有(残留)的游离单体组分的含量。因此,考虑到在保持良好挤出加工性的同时以平衡方式获得高硬度(良好的操纵稳定性)、低tanδ(良好的燃料经济性)、良好的断裂伸长率、以及良好的转向响应,这些橡胶组合物仍然有些地方不能令人满意。
专利文献1:JP2008-31427A
专利文献2:JP2010-52724A
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮胎用橡胶组合物,所述橡胶组合物可解决上述问题并在保持良好挤出加工性的同时获得良好的操纵稳定性、良好的燃料经济性、良好的断裂伸长率、以及良好的转向响应;以及一种使用该橡胶组合物生产的充气轮胎。
本发明已进行各种研究并得出了以下假设。
也就是说,在橡胶组合物的捏合期间,烷基酚树脂形成了复合球,所述复合球具有炭黑、并且甚至具有软化剂(如果使用软化剂)。这些复合球的分布是不均匀的,这导致了当橡胶组合物变形时在橡胶和填料之间产生较大的能量损耗,由此降低了燃料经济性。
用于解决上述问题的理想方法被认为是这样的方法:使得复合球具有较高的硫化后硬度以及均匀的大小,并且在橡胶组合物中被高度分散。
包含(残留)在烷基酚树脂中的杂质、特别是未反应(游离)烷基酚组分(单体组分)具有低分子量,并因此其实际上具有增塑剂的功能。因此降低树脂中残留的未反应单体组分的含量可能导致复合球硬度的增加。
本发明人进一步发现:源自羟基和烷基之间具有不同位置关系的烷基酚(例如,2-烷基酚和3-烷基酚)的组合的烷基酚树脂作为单体组分添加到橡胶组合物中能使复合球具有更均匀的大小、并且能使复合球在所得橡胶组合物中高度分散。由此,完成了本发明。
具体地,本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物,其包括:100质量份的橡胶组分;0.5~20质量份的烷基酚树脂;以及0.04~10质量份的亚甲基供体,其中烷基酚树脂由甲醛以及选自2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚的至少两种化合物所生产,并且在烷基酚树脂中,游离的2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚的总量不大于3质量%。
2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚分别优选邻甲酚、间甲酚、和对甲酚。
烷基酚树脂优选由2-烷基酚、3-烷基酚、4-烷基酚和甲醛产生。
在烷基酚树脂中,游离的2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚的总量优选不超过1质量%。
烷基酚树脂优选具有115℃~140℃的软化点。
烷基酚树脂优选包括96~100质量%的线型(novolac)酚醛树脂。
亚甲基供体优选选自下组的至少一种化合物:六亚甲基四胺、六甲氧基羟甲基三聚氰胺、和六羟甲基三聚氰胺五甲基醚。
优选轮胎用橡胶组合物用作用于缓冲层贴胶的橡胶组合物和/或用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物,对于每100质量份的橡胶组分,所述橡胶组合物包括1~5质量份的烷基酚树脂、以及1~7质量份的作为亚甲基供体的六甲氧基羟甲基三聚氰胺和/或六羟甲基三聚氰胺五甲基醚。
优选轮胎用橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层(tiegum)用橡胶组合物、搭接部三角胶(clinchapex)用橡胶组合物、和/或软胎圈三角胶用橡胶组合物,并且对于每100质量份的橡胶组分,所述橡胶组合物包括0.5~5质量份的烷基酚树脂、以及0.04~5质量份的作为亚甲基供体的六亚甲基四胺。
优选,轮胎用橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条(stripapex)用橡胶组合物、和/或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物,并且对于每100质量份的橡胶组分,所述橡胶组合物包括5~20质量份的烷基酚树脂和0.4~5质量份的作为亚甲基供体的六亚甲基四胺。
优选,轮胎用橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、和/或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物,并且对于每100质量份的橡胶组分,所述橡胶组合物还包括40~80质量份的氮吸附比表面积为25~50m2/g的炭黑。
本发明还涉及一种包括使用上述橡胶组合物所生产轮胎组件的充气轮胎。
所述轮胎组件优选为选自下组的至少一个:胎圈三角胶、胎面行驶面、胎面基部、胎侧壁、结合胶层、缓冲层、三角胶条、胎圈钢丝贴胶、搭接部三角胶、软胎圈三角胶、和位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片。
本发明能够在保持良好挤出加工性的同时以平衡方式获得良好的操纵稳定性、燃料经济性、断裂伸长率、和转向响应,这是因为根据本发明的轮胎用橡胶组合物包括特定量的烷基酚树脂和亚甲基供体,其中所述烷基酚树脂是由甲醛和选自2-烷基酚、3-烷基酚、和4-烷基酚的至少两种化合物所生产的,并且在烷基酚树脂中,游离(未反应以及由此残留在树脂中)的2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚的总量不超过特定量。
具体实施方式
根据本发明的轮胎用橡胶组合物包括特定量的烷基酚树脂和亚甲基供体,其中烷基酚树脂是由甲醛和选自2-烷基酚、3-烷基酚、和4-烷基酚中的至少两种化合物所生产的,并且在烷基酚树脂中,游离的2-烷基酚、3-烷基酚、和4-烷基酚的总量(游离烷基酚的总量)不超过特定量。该橡胶组合物能够在保持良好挤出加工性的同时改进操纵稳定性、燃料经济性和转向响应,并减少由树脂的添加所引起的断裂伸长率的下降。因此,充气轮胎可以由高生产率进行生产,所述充气轮胎以平衡方式具有良好的操纵稳定性、良好的燃料经济性、良好的断裂伸长率、和良好的转向响应。
可包含于本发明橡胶组合物中的橡胶组分之中的橡胶的例子包括:天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、异戊二烯橡胶(IR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(三元乙丙橡胶,EPDM)、氯丁橡胶(CR)、和丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)。用于橡胶组分的这些橡胶可以单独使用,也可以两种以上组合使用。在这些橡胶中,考虑到出色的加工性(挤出加工性)、出色的断裂伸长率、和出色的燃料经济性,优选NR和IR;考虑到出色的抗裂纹生长性和出色的耐磨性,优选BR;考虑到出色的抓地性能和出色的抗返硫性,优选SBR。
在该橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物的情况下,优选BR和SBR与NR组合使用。
在该橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、或软胎圈三角胶用橡胶组合物的情况下,优选组合使用NR和BR。
NR没有特别限制,可以使用通常用于轮胎工业中的那些NR如SIR20、RSS#3和TSR20。
BR没有特别限制,并且可以使用通常在轮胎工业中使用的那些BR例如高顺式含量BR(例如,Zeon公司的BR1220、宇部兴产株式会社的BR150B)、含有1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的BR(含SPB的BR)(例如,来自宇部兴产株式会社的VCR412和VCR617)、以及在稀土催化剂存在下合成的丁二烯橡胶(稀土BR)。
在该橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、胎侧壁用橡胶组合物、或结合胶层用橡胶组合物的情况下,考虑到改进硬度(E*)和耐磨性,BR优选为含SPB的BR。
在该橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、或软胎圈三角胶用橡胶组合物的情况下,考虑到改进断裂伸长率、耐磨性和燃料经济性,BR优选为稀土BR。
含SPB的BR优选为具有与BR化学结合并且非定向地分散的1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的含SPB的BR,而不只是具有分散于其中的SPB晶体的含SPB的BR。如果SPB晶体与橡胶组分化学结合并分散于其中,那么趋向于抑制裂纹产生和扩展。
SPB的熔点优选不小于180℃,并且更优选不小于190℃。如果SPB的熔点小于180℃,那么其晶体趋向于在轮胎的加压硫化期间熔化,由此导致硬度(操纵稳定性)的下降。而且,SPB的熔点优选不高于220℃,并且更优选不高于210℃。如果SPB的熔点高于220℃,那么含SPB的BR的分子量增加,并且含SPB的BR趋向于更少分散在橡胶组合物中,导致挤出加工性的下降。
含SPB的BR中的沸腾的正己烷不溶物的量优选不小于2.5质量%,并且更优选不小于8质量%。如果沸腾的正己烷不溶物的量小于2.5质量%,那么橡胶组合物趋向于没有足够的硬度(操纵稳定性)。沸腾的正己烷不溶物的量优选不超过22质量%,更优选不超过20质量%,并且更优选不超过18质量%。如果沸腾的正己烷不溶物的量大于22质量%,那么含SPB的BR本身趋向于具有高粘度,这导致含SPB的BR和填料在橡胶组合物中的分散性下降,由此降低挤出加工性。此处,沸腾的正己烷不溶物是指含SPB的BR中的SPB。
稀土催化剂可以是已知的那些稀土催化剂例如含有镧系稀土化合物、有机铝化合物、铝氧烷、或含卤素化合物、可选地具有路易斯碱(Lewisbase)的催化剂。特别是,优选包含含钕(Nd)化合物作为镧系稀土化合物的Nd催化剂。
镧系稀土化合物的例子包括:原子序数为57~71的稀土金属的卤化物、羧酸酯、醇化物、硫代醇化物、和酰胺。在这些中,考虑到获得具有高顺式含量和低乙烯含量的BR,优选上述Nd催化剂作为Nd催化剂。
有机铝化合物可以是通式AlRaRbRc(其中,Ra、Rb、和Rc是彼此相同或不同的,并且各自表示氢原子或C1-C8烃基)所示的化合物。铝氧烷的例子包括无环铝氧烷和环状铝氧烷。含卤素化合物的例子包括AlXkRd 3-k所示的卤化铝(其中X表示卤素,Rd表示C1-C20烷基、芳基、或芳烷基,并且k表示1、1.5、2或3);卤化锶例如Me3SrCl、Me2SrCl2、MeSrHCl2、和MeSrCl3;以及金属卤化物例如四氯化硅、四氯化锡以及四氯化钛。路易斯碱用于络合镧系稀土化合物,优选用于化合物例如乙酰丙酮、酮、以及醇。
在聚合丁二烯的时候,稀土催化剂可溶解于有机溶剂(例如,正己烷、环己烷、正庚烷、甲苯、二甲苯、苯)或被支撑在合适载体(例如,二氧化硅、氧化镁、氯化镁)上来使用。关于聚合条件,聚合可以是溶液聚合或本体聚合,优选的聚合温度是-30℃~150℃,并且依赖于其它条件,聚合压力可以是任何压力。
稀土BR的门尼粘度ML1+4(100℃)优选不小于35,并且更优选不小于40。如果其门尼粘度小于35,那么未硫化橡胶组合物的粘度可能较低,导致挤出加工性的下降。稀土BR的门尼粘度优选不大于55,并且更优选不大于50。如果其门尼粘度大于55,那么未硫化橡胶组合物可能非常硬,并且在挤出后可能不能具有光滑的边缘(挤出加工性可能下降)。
门尼粘度根据ISO289或JISK6300进行测定。
稀土BR的重均分子量(Mw)对数均分子量(Mn)的比值(Mw/Mn)优选不小于1.2,并且更优选不小于1.5。如果该比值小于1.2,那么挤出加工性的下降趋于显著。稀土BR的Mw/Mn优选不大于5,并且更优选不大于4。如果该比值大于5,那么耐磨性的改进效果趋于较小。
稀土BR的Mw优选不小于300,000,并且更优选不小于400,000,但是优选不大于1,500,000,更优选不大于1,200,000。而且,稀土BR的Mn优选为不小于100,000,并且更优选不小于150,000,但是优选不大于1,000,000,并且更优选不大于800,000。如果Mw和Mn小于各自下限,那么耐磨性趋于下降,并且燃料经济性趋于下降。如果Mw和Mn大于各自上限,那么挤出加工性可能下降。
此处的Mw和Mn是通过凝胶渗析色谱法(GPC)测定并且相对于聚苯乙烯标准进行校准的数值。
稀土BR的顺式含量优选不小于90质量%,更优选不小于93质量%,并且更优选不小于95质量%。如果稀土BR的顺式含量小于90质量%,那么耐磨性下降,并因此不能同时获得良好的耐磨性和良好的燃料经济性。
稀土BR的乙烯基含量优选不大于1.8质量%,更优选不大于1.0质量%,更优选不大于0.5质量%,并且特别优选不大于0.3质量%。如果其乙烯基含量大于1.8质量%,那么耐磨性可能下降,并且因此不能同时获得良好的耐磨性和良好的燃料经济性。
此处的稀土BR的乙烯基含量(1,2-丁二烯单元含量)和顺式含量(顺式1,4-丁二烯单元含量)可以通过红外吸收光谱分析来测定。
SBR没有特别限制,其例子包括乳液聚合丁苯橡胶(E-SBR)和溶液聚合丁苯橡胶(S-SBR)。特别是,考虑到获得良好的加工性(挤出加工性)和高硬度(E*)、以及它的廉价,优选E-SBR。
在橡胶组合物用作缓冲层用橡胶组合物(缓冲层贴胶用橡胶组合物)或用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物的情况下,在100质量%的橡胶组分中,NR的量优选不小于60质量%,并且更优选不小于80质量%、或者可以是100质量%。如果其含量小于60质量%,那么不能获得良好的断裂伸长率。
在橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物的情况下,在100质量%的橡胶组分中,NR的量优选不小于30质量%,并且更优选不小于40质量%。如果其含量小于30质量%,那么不能获得良好的挤出加工性(例如,粘附性、三角胶垂直性(apexuprightness)、和边缘平滑性)、以及良好的断裂伸长率。NR的量优选不大于90质量%,更优选不大于80质量%,更优选不大于70质量%,并且特别优选不大于60质量%。如果其含量大于90质量%,那么易于出现返硫,并且不太可能获得高硬度(E*)。
在橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物的情况下,在100质量%的橡胶组分中,SBR的量优选不小于5质量%,并且更优选不小于10质量%。如果其含量低于5质量%,那么硬度(E*)和抗返硫性可能下降。SBR的量优选不大于40质量%,并且更优选不大于30质量%。如果其含量大于40质量%,那么不能获得良好的断裂伸长率。
在橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、或软胎圈三角胶用橡胶组合物的情况下,在100质量%的橡胶组分中,NR的量优选不小于40质量%,并且更优选不小于50质量%。如果其含量小于40质量%,那么不能获得良好的加工性(挤出加工性)和良好的断裂伸长率。NR的量优选不超过80质量%,并且更优选不超过70质量%。如果其含量大于80质量%,那么不能获得良好的抗裂纹生长性和良好的耐磨性。
在该橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、或软胎圈三角胶用橡胶组合物的情况下,在100质量%的橡胶组分中,BR的量优选不小于20质量%,并且更优选不小于30质量%。如果其含量小于20质量%,那么不能获得良好的抗裂纹生长性和良好的耐磨性。BR的量优选不大于60质量%,并且更优选不大于50质量%。如果其含量大于60质量%,那么不能获得良好的加工性(挤出加工性)和良好的断裂伸长率。
本发明采用特定的烷基酚树脂。用于本发明的烷基酚树脂由甲醛和选自2-烷基酚、3-烷基酚、和4-烷基酚中的至少两种化合物所生产,并且在烷基酚树脂中,游离的2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚的总量(游离烷基酚的总量)不大于3质量%。
可能是因为包含在烷基酚树脂中的未反应烷基酚组分(单体组分)的量不大于特定量,用于本发明的烷基酚树脂可有助于增加上述复合球的硬度。
此外,用于本发明的烷基酚树脂使用在羟基和烷基之间具有不同位置关系的烷基酚(例如,2-烷基酚和3-烷基酚)的组合作为单体组分来生产。因此,可能是因为将这种烷基酚树脂添加到橡胶组合物中,复合球可具有更均匀的大小、并高度分散在橡胶组合物中。更具体地说,复合球可以具有更高硬度以及更均匀大小、并高度分散在橡胶组合物中的原因可能是因为在羟基和烷基之间具有不同位置关系的烷基酚的组合导致烷基的无规取向,这导致了增加交联密度的易于可交联结构。
由于上述作用,将特定烷基酚树脂添加到橡胶组合物中导致复合球具有较高的硫化后硬度和均匀大小、以及复合球在橡胶组合物中的高分散性。因此该添加在保持良好挤出加工性的同时改进了操纵稳定性、燃料经济性和转向响应,并减少了由树脂的添加所引起的断裂伸长率的下降。可能是由于这个原因,能够在保持良好的挤出加工性的同时以平衡方式获得良好的操纵稳定性、燃料经济性、断裂伸长率、和转向响应。
烷基酚树脂由甲醛与选自2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚中的至少两种化合物所生产。具体来说,烷基酚树脂是在酸催化剂的存在下通过甲醛与选自2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚中的至少两种化合物进行反应所生产的树脂(酚醛型酚醛树脂)。
用作单体组分的烷基酚是选自2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚中的至少两种化合物。此处,优选使用2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚这三种化合物,从而有利于获得本发明的效果。
各烷基酚中的烷基的碳原子数没有特别限制,但是优选为1~10个,更优选为1~5个,更优选为1~3个,并且特别优选为1个,因为这可以有利于获得本发明的效果。可以组合使用具有碳原子数不同的烷基的烷基酚。
单体组分的最优选情况为:2-烷基酚、3-烷基酚、和4-烷基酚分别是邻甲酚、间甲酚、以及对甲酚。也就是说,优选其中烷基酚树脂是甲酚树脂的情况。
酸催化剂没有特别限制,并且可以是例如三氟化硼-醚络合物、三氟化硼-酚络合物、三氟化硼-水络合物、三氟化硼-醇络合物、三氟化硼-胺络合物、或者它们的混合物。酸催化剂的特别优选例子包括三氟化硼、三氟化硼-酚络合物和三氟化硼-醚络合物。
在酸催化剂存在下使甲醛和烷基酚反应的方法没有特别限制,并且可以是已知的方法。例如,所述方法可包括将酸催化剂、烷基酚和甲醛溶解在适当的溶剂中,并在100~180℃下将这些化合物反应1~10小时。
用于提纯通过上述反应获得的烷基酚树脂的方法没有特别限制,并且可以包括例如:将烷基酚树脂溶解于溶剂中,并进行纯化例如重结晶、柱层析、以及蒸镏,直至在烷基酚树脂中的游离烷基酚的总量下降到不大于特定量。由此,可获得上述烷基酚树脂。蒸馏可通过JP2011-74205A中所述方法适当进行。
烷基酚树脂中的游离的2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚的总量(游离烷基酚的总量)不大于3质量%,优选不大于2质量%,并且更优选不大于1质量%。如果其含量大于3质量%,那么复合球硫化后的硬度下降,并且不能充分实现本发明的效果。
游离的烷基酚的总量是通过凝胶渗析色谱法(GPC)测定的值。
烷基酚树脂优选包括96~100质量%、更优选98~100质量%、并且更优选99~100质量%的线型(novolac)酚醛树脂。如果线型酚醛树脂的量小于96质量%,那么复合球硫化后的硬度可能下降,并且不能充分实现本发明的效果。
线型酚醛树脂的量是通过凝胶渗析色谱法(GPC)测定的值。
为了使得复合球具有更均匀的大小并在橡胶组合物中更加高度分散,优选在橡胶组合物捏合期间本身充分分散、然后液化的烷基酚树脂。如果软化点过低,那么在捏合期间,烷基酚树脂可能在填料分散到某种程度之前就发生液化,并因此不能获得烷基酚树脂的良好分散。同时,如果软化点过高,那么聚合物随温度增加而软化,并因此所得扭矩不足以碾碎烷基酚树脂的结块。因此,烷基酚树脂的分散性可能下降,并且该树脂的液化可能不充分,这导致复合球的形成不充分。在以下范围内的烷基酚树脂的软化点促使复合球的大小更均匀、以及复合球在橡胶组合物中更高的分散性,由此导致更好的本发明的效果。
烷基酚树脂的软化点优选不低于115℃,更优选不低于120℃,并且更优选不低于125℃。而且,其软化点优选不高于140℃,并且更优选不高于135℃。
用环球软化点设备如JISK6220-1:2001中所陈述的进行测定的烷基酚树脂的软化点是球落下的温度。
可以通过调节选自2-烷基酚、3-烷基酚、和4-烷基酚的单体组分的组合和比率来调整烷基酚树脂的软化点,从而给与合适的各向异性和结晶度。例如,因为邻甲酚、间甲酚和对甲酚的熔点各自为30℃、12℃和35.5℃,故为了将烷基酚树脂的软化点调节到所需温度,本领域技术人员能够基于上述熔点信息来调节这些甲酚的比率。
此外,因为烷基酚树脂中的游离烷基酚的总量影响软化点,故调节该总量也能够调节烷基酚树脂的软化点。
烷基酚树脂的重均分子量(Mw)优选不小于1000,更优选不小于1500。Mw优选不大于3000,更优选不大于2500,并且更优选不大于1900。如果Mw在上述范围内,那么可更有利地获得本发明的效果。
重均分子量(Mw)是通过凝胶渗析色谱法(GPC)测定并且相对于聚苯乙烯标准进行校准的数值。
此处,GPC测定在以下条件(1)~(8)下进行。
(1)仪器:来自TOSOH公司的HLC-8020。
(2)分离柱:来自TOSOH公司的GMH-XL(串联的两个柱子)
(3)测定温度:40℃
(4)载体:四氢呋喃
(5)流速:0.6mL/分钟
(6)注入速度:5μL
(7)检测器:差示折光计
(8)分子量标准:聚苯乙稀标准
对于每100质量份的橡胶组分,烷基酚树脂的量为0.5~20质量份。如果其含量低于0.5质量份,那么不能获得足够的操纵稳定性、燃料经济性、和转向响应。同时,如果其含量大于20质量份,那么断裂伸长率和燃料经济性下降。
在该橡胶组合物用作缓冲层贴胶用橡胶组合物或用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物的情况下,对于每100质量份的橡胶组分,烷基酚树脂的量优选为1~5质量份,并且更优选2~4质量份。这些橡胶组合物所需要的硬度(E*)低于胎圈三角胶用橡胶组合物所需要的硬度(E*),在上述范围内的烷基酚树脂的量能够在保持这些橡胶组合物所需硬度(E*)的同时获得良好的燃料经济性和良好的断裂伸长率,并由此以平衡方式获得良好的操纵稳定性、良好的燃料经济性、良好的断裂伸长率、和良好的转向响应。
在橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、或软胎圈三角胶用橡胶组合物的情况下,对于每100质量份的橡胶组分,烷基酚树脂的量优选为0.5~5质量份,并且更优选为1~4质量份。
这些橡胶组合物所需的硬度(E*)低于胎圈三角胶用橡胶组合物的硬度,并且性能例如耐崩裂性(断裂伸长率)对于这些橡胶组合物是重要的。此处,在上述范围内的烷基酚树脂的量能够在保持这些橡胶组合物所需硬度(E*)的同时获得良好的燃料经济性和良好的断裂伸长率,并由此以平衡方式获得良好的操纵稳定性、良好的燃料经济性、良好的断裂伸长率、和良好的转向响应。
在该橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物的情况下,对于每100质量份的橡胶组分,烷基酚树脂的量优选为5~20质量份,并且更优选7~16质量份。
这些橡胶组合物所需的硬度(E*)较高,并因此与橡胶组合物用于其它轮胎组件的情况相比,这些橡胶组合物中的烷基酚树脂的量较大。
在本发明中使用亚甲基供体。亚甲基供体与烷基酚树脂的使用能够在保持良好的挤出加工性的同时以平衡方式获得良好的操纵稳定性、良好的燃料经济性、良好的断裂伸长率、和良好的转向响应。
亚甲基供体的例子包括六亚甲基四胺(HMT)、六甲氧基羟甲基三聚氰胺(HMMM)、六羟甲基三聚氰胺五甲基醚(HMMPME,例如Sumikanol507A)。在这些中,优选HMT、HMMM、以及HMMPME。
在该橡胶组合物用作缓冲层贴胶用橡胶组合物或用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物的情况下,优选HMMM以及HMMPME。这是因为HMT在硫化期间除了产生亚甲基以外还产生了氨,这不利地影响了对帘线的粘附性。尽管如此,即使在使用HMT的情况下,增加有机酸钴盐的量也保证了与帘线的粘附性。
在该橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、或软胎圈三角胶用橡胶组合物的情况下,优选HMT。
在该橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物的情况下,优选HMT。
对于每100质量份的橡胶组分,亚甲基供体的量为0.04~10质量份。如果其含量低于0.04质量份,那么不能获得足够的操纵稳定性、燃料经济性、和转向响应。如果其含量大于10质量份,那么断裂伸长率和燃料经济性下降。
在该橡胶组合物用作缓冲层贴胶用橡胶组合物或用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物的情况下,为了用于烷基酚树脂的量的相同的原因,对于每100质量份的橡胶组分,亚甲基供体(优选HMMM和/或HMMPME)的量优选1~7质量份,更优选2~5质量份。
在该橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、或软胎圈三角胶用橡胶组合物的情况下,为了用于烷基酚树脂的量的相同的理由,对于每100质量份的橡胶组分,亚甲基供体(优选HMT)的量优选为0.04~5质量份。
在该橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物的情况下,为了用于烷基酚树脂的量的相同的理由,对于每100质量份的橡胶组分,亚甲基供体(优选HMT)的量优选为0.4~5质量份,并且更优选0.5~3质量份
在本发明中,可使用软化剂例如芳香油、C5石油树脂、C9石油树脂、混合的芳香族/脂肪族树脂、以及TDAE油。
在本发明中可使用炭黑。炭黑的使用导致良好的补强性,并且以平衡方式促使良好的操纵稳定性、燃料经济性、断裂伸长率、和转向响应。可用炭黑的例子包括但不限于GPF、FEF、HAF、ISAF、和SAF。这些炭黑可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
在该橡胶组合物用作缓冲层贴胶用橡胶组合物或用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物的情况下,炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选50~110m2/g,并且更优选70~90m2/g。
在该橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、或软胎圈三角胶用橡胶组合物的情况下,炭黑的N2SA优选20~70m2/g,更优选30~50m2/g。
在该橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物的情况下,炭黑的N2SA优选20~90m2/g,更优选25~50m2/g。
如果其N2SA小于下限值,那么趋向于不能获得足够的补强性。同时,如果其N2SA大于上限值,那么该橡胶组合物硫化前的粘度趋向于很高,这降低了挤出加工性。而且,燃料经济性也趋于下降。
此处,炭黑的氮吸附比表面积根据JISK6217-2:2001进行测定。
在本发明的轮胎用橡胶组合物包含炭黑的情况下,对于每100质量份的橡胶组分,炭黑的量优选不小于30质量份,并且更优选不小于40质量份。如果其含量低于30质量份,那么不能充分获得添加炭黑的作用。对于每100质量份的橡胶组分,炭黑的量优选为不大于80质量份,并且更优选为不大于65质量份。如果其含量大于80质量份,那么挤出加工性和燃料经济性趋于下降。
在该橡胶组合物用作缓冲层贴胶用橡胶组合物或用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物的情况下,橡胶组合物优选包含有机酸钴盐。
因为有机酸钴盐用于在钢帘线和橡胶之间形成桥键,故有机酸钴盐的使用能够增加钢帘线和橡胶之间的粘附性。有机酸钴盐的具体例子包括硬脂酸钴、环烷酸钴、新癸酸钴、和硼化三新癸酸钴。特别地,优选硬脂酸钴。
在该橡胶组合物用作缓冲层贴胶用橡胶组合物或用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物的情况下,对于每100质量份的橡胶组分,有机酸钴盐换算为钴的量通常为不小于0.05质量份,并且优选不小于0.08质量份。如果其含量低于0.05质量份,那么粘附性下降,并且因此耐久性下降。
对于每100质量份的橡胶组分,有机酸钴盐换算为钴的量不大于0.30质量份,优选为不大于0.20质量份,并且更优选为不大于0.12质量份。如果其含量大于0.30质量份,那么断裂伸长率和粘附性下降,并因此耐久性下降。
所述橡胶组合物可以包含除了亚甲基供体之外的交联剂。交联剂的例子包括硫和烷基酚-氯化硫缩合物。在该橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物的情况下,橡胶组合物优选包含烷基酚-氯化硫缩合物,从而提供具有高硬度的橡胶组合物。
烷基酚-氯化硫的具体例子包括田冈化学工业株式会社生产的TackirolV200。橡胶组合物也可以可选地包含硫化促进剂。
在该橡胶组合物用作缓冲层贴胶用橡胶组合物、用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物、胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶的橡胶组合物的情况下,对于每100质量份的橡胶组分,硫的量优选不小于3质量份,并且更优选不小于5质量份。对于每100质量份的橡胶组分,硫的量优选为不大于12质量份,并且更优选为不大于10质量份。如果硫的量在上述范围内,那么可更有利地获得本发明的效果。
在使用包含油的硫的情况下,硫的量是指纯硫的量。
在该橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物的情况下,对于每100质量份的橡胶组分,烷基酚-氯化硫缩合物的量优选不小于0.5质量份,并且更优选不小于1质量份。对于每100质量份的橡胶组分,烷基酚-氯化硫缩合物的量优选为不大于8质量份,并且更优选为不大于6质量份。如果烷基酚-氯化硫缩合物的量在上述范围内,那么可更有利地获得本发明的效果。
除了上述组分之外,本发明的橡胶组合物可以可选地包含通常用于橡胶组合物生产中的添加剂例如用于补强的填料(例如,二氧化硅)、硅烷偶联剂、硬脂酸、氧化锌、和各种抗老化剂、以及蜡。
在该橡胶组合物用作缓冲层贴胶用橡胶组合物、用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物、胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物的情况下,对于每100质量份的橡胶组分,氧化锌的量优选为不小于5质量份,并且更优选不小于8质量份。对于每100质量份的橡胶组分,氧化锌的量优选为不大于15质量份,并且更优选为不大于12质量份。如果氧化锌的量在上述范围内,那么可更有利地获得本发明的效果。
在该橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、或软胎圈三角胶用橡胶组合物的情况下,对于每100质量份的橡胶组分,氧化锌的量优选不小于3质量份,并且更优选为不小于4质量份。对于每100质量份的橡胶组分,氧化锌的量优选为不大于8质量份,并且更优选为不大于6质量份。如果氧化锌的量在上述范围内,那么可更有利地获得本发明的效果。
生产本发明橡胶组合物的方法可以是已知的方法例如这样的方法:在橡胶捏合设备例如开炼机或班伯里混合机中捏合上述成分,然后硫化混合物。
本发明中的橡胶组合物可用于各种轮胎组件。轮胎组件没有特别限制,优选为选自下组的至少一个:胎圈三角胶、胎面行驶面、胎面基部、胎侧壁、结合胶层、缓冲层(通过用缓冲层贴胶用橡胶组合物涂敷轮胎帘线获得的组件)、三角胶条、胎圈钢丝贴胶、搭接部三角胶、软胎圈三角胶、和位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片。轮胎组件更优选为缓冲层、位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片、胎圈三角胶、胎侧壁、胎面基部、或结合胶层,并且更优选为缓冲层、胎圈三角胶或胎侧壁。
胎圈三角胶是以径向从胎圈芯向外延伸这种方式被设置于轮胎搭接部的内侧上的组件,其具体例子包括如JP2008-38140A的图1~3中所说明的组件。
胎面行驶面是具有多层结构的胎面的外表面层部分。胎面基部是具有多层结构的胎面的内层部分。在胎面具有双层结构的情况下,胎面包括外表面层(胎面行驶面)和内层(胎面基部)。
胎侧壁是设置于在胎面部和胎圈部的胎圈芯之间的胎体的外侧上的组件。
结合胶层是设置于胎体帘线内侧以及气密层外侧上的组件,其具体例子包括如JP2010-095705A的图1中所说明的组件。
缓冲层是设置于胎面内侧并在胎体径向外侧上的组件,其具体例子包括如JP2003-94918A的图3中所说明的组件。
位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片是设置在缓冲层边缘处和/或在缓冲层的轮胎径向内侧(在缓冲层和帘布层之间)或者外侧(在缓冲层和胎面之间)上的组件;其具体例子包括如JP2009-046576A的图1中所说明的组件。
三角胶条是胎侧壁部的内橡胶补强层;其具体例子包括如JP2010-149677A的图1和JP2008-038140A的图5中所说明的组件。
胎圈钢丝贴胶是覆盖胎圈钢丝的橡胶。
搭接部三角胶是设置在胎侧壁的内边缘处的橡胶部分;其具体例子包括如JP2008-75066A的图1和JP2004-106796A的图1中所说明的组件。
软胎圈三角胶是比通常的胎圈三角胶软的胎圈三角胶,具体来说也就是,比用于其内设置了胎侧壁补强层(插件)的防爆轮胎的通常胎圈三角胶更软的胎圈三角胶、或者比卡车或公共汽车用轮胎的双层胎圈三角胶(由设置于轮胎径向内侧的较硬橡胶层、和设置于轮胎径向外侧的较软橡胶层组成)中的较软橡胶层更软的胎圈三角胶。
本发明的充气轮胎用上述橡胶组合物通过通常的方法来生产。也就是说,所述方法可以包括:在硫化之前,将通过酌情混合各种添加剂制得的橡胶组合物模压为组件的形状(在缓冲层的情况下,用橡胶组合物涂敷轮胎帘线,然后在硫化前将经涂敷的帘线模压为缓冲层的形状),将经模压的产品与其它轮胎组件装配起来,以便形成未硫化轮胎,并在硫化机中在压力下加热未硫化轮胎。
在本发明中可用的轮胎帘线的例子包括:有机纤维帘线、钢帘线、以及有机纤维和钢混合的帘线。其具体例子包括:轮胎用钢帘线、2+2/0.23帘线(通过将两根帘线与各自具有0.23mm的帘线直径的两根帘线捻合所制得的轮胎帘线)、以及镀黄铜的高张力帘线。
本发明的充气轮胎可用于乘用车、卡车/公共汽车、轻型卡车等。由于本发明的充气轮胎具有高硬度(E*)和良好的断裂伸长率,所以所述充气轮胎以平衡方式提供了良好的操纵稳定性、良好的燃料经济性、良好的断裂伸长率(耐久性)、和良好的转向响应。而且,因为充气轮胎具有高硬度(E*)和良好的断裂伸长率,所以即使降低轮胎重量,所述充气轮胎也可以保持良好的操纵稳定性、良好的转向响应和良好的抗外部损害性。此外,可以有效抑制平坦点的扩展(胎面的变形)。
实施例
以下将通过实施例对本发明进行更详细的描述,但这些实施例不应被解释为对本发明保护范围的限制。
用于实施例和比较例中的各种化学试剂列于如下。
NR:TSR20
炭黑(1):来自CabotJapanK.K.的N326(N2SA:81m2/g)
抗氧化剂:来自FLEXSYS的抗氧化剂6C(SANTOFLEX6PPD)
氧化锌:来自三井金属矿业株式会社的氧化锌(平均粒径:290nm)
硬脂酸钴:来自DainipponInkandChemicals的cost-F(钴含量:9.5质量%)
硫:自FLEXSYS的CrystexHSOT20(含有80质量%硫和20质量%油的不溶性硫)
硫化促进剂DCBS:来自大内新兴化学工业株式会社的NoccelerDZ-G(N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)
HMT:来自大内新兴化学工业株式会社的NoccelerH(六亚甲基四胺)
HMMPME:来自TaokaChemical有限公司的Sumikanol507AP(六羟甲基三聚氰胺五甲基醚)
C5石油树脂:来自三井化学株式会社的HiletsG-100
甲酚树脂(PR-X11061):来自SumitomoBakelite株式会社的PR-X11061(烷基酚组分(单体组分):邻甲酚、间甲酚、和对甲酚,游离的烷基酚的总量:0.6质量%,线型酚醛树脂的量:99.4质量%,软化点:128℃,Mw:1800)
甲酚树脂(样本A):通过改变PR-X11061的生产中的提纯方法并改变游离的烷基酚的总量所获得的树脂(烷基酚组分:与PR-X11061的烷基酚组分相同,游离的烷基酚的总量:1.5质量%,线型酚醛树脂的量:98.5质量%,软化点:124℃,Mw:1880)
甲酚树脂(样本B):通过改变PR-X11061的生产中的提纯方法并改变游离的烷基酚的总量所获得的树脂(烷基酚组分:与PR-X11061的烷基酚组分相同,游离的烷基酚的总量:5质量%,线型酚醛树脂的量:95质量%,软化点:110℃,Mw:2090)
Sumikanol610LotA:来自住友化学株式会社的Sumikanol610[间甲酚树脂(烷基酚组分(单体组分):仅间甲酚(基于在树脂生产中使用的100质量%的总的烷基酚组分,间甲酚的含量为100质量%),游离的烷基酚的总量:8质量%,线型酚醛树脂的量:92质量%,软化点:100℃,Mw:2000]
Sumikanol610LotB:来自住友化学株式会社的Sumikanol610[间甲酚树脂(烷基酚组分(单体组分):仅间甲酚(基于在树脂生产中使用的100质量%的总的烷基酚组分,间甲酚的含量为100质量%),游离的烷基酚的总量:12质量%,线型酚醛树脂的量:88质量%,软化点:95℃,Mw:2000]
腰果油改性酚醛树脂:来自SumitomoBakelite株式会社的PR12686(腰果油改性酚醛树脂,游离的酚醛的量:0.2质量%,线型酚醛树脂的量:99.8质量%,软化点:94℃,Mw:5330)
含SPB的BR:来自宇部兴产工业株式会社的VCR617(SPB的熔点:200℃,沸腾的正己烷不溶物含量:15~18质量%,SPB的量:15~18质量%)
SBR:来自Zeon公司的Nipol1502(E-SBR)
炭黑(2):来自CabotJapanK.K.的N550(N2SA:40m2/g)
炭黑(3):来自CabotJapanK.K.的N330(N2SA:78m2/g)
非反应性(Non-reactive)烷基酚树脂:来自SumitomoBakelite株式会社的PR-19900(软化点:90℃)
硬脂酸:来自NOF公司的Kiri
硫化促进剂TBBS:来自大内新兴化学工业株式会社的NoccelerNS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)
V200:来自TaokaChemical有限公司的TackirolV200(烷基酚-氯化硫缩合物)
PVI:来自大内新兴化学工业株式会社的RetarderCTP
NdBR:来自LANXESS的CB24(使用Nd催化剂合成的BR,顺式含量:96质量%,乙烯基含量:0.7质量%,ML1+4(100℃):45,Mw/Mn:2.69,Mw:500,000,Mn:186,000)
二氧化硅:来自EvonikDegussa的UltrasilVN3(N2SA:175m2/g)
蜡:来自NipponSeiroCo.,Ltd.的Ozoace0355
TDAE:来自H&RGroup的Vivatec500
实施例1~21和比较例1~21
除了交联剂之外,将如表1~3中所示含量的材料(在表中硫的量是指纯硫的量)在1.7L班伯里混合机中进行捏合直至温度到达150℃,以便获得经捏合的混合物。随后,将交联剂添加到经捏合的混合物中,然后用开炼机捏合所得混合物直至温度到达105℃,从而提供未硫化橡胶组合物。
将部分未硫化橡胶组合物在170℃下加压硫化12分钟,从而提供硫化橡胶组合物。
在实施例1~7和比较例1~7的每个中,另一部分未硫化橡胶组合物用于涂敷钢帘线,并且将经涂敷的帘线加工为缓冲层的形状。将所得产品与其它轮胎组件组装为未硫化轮胎,并且该轮胎在170℃下硫化12分钟,从而提供试验轮胎(轮胎尺寸:225/40R1892YXL)。
在实施例8~14和比较例8~14的每个中,将另一部分的未硫化橡胶组合物与胎圈钢丝组装在一起并加工为胎圈三角胶的形状,并按照上述相同的方法生产试验轮胎(轮胎尺寸:225/40R1892YXL)。
在实施例15~21和比较例15~21的每个中,将另一部分的未硫化橡胶组合物加工为胎侧壁的形状,并按照上述相同的方法生产试验轮胎(轮胎尺寸:225/40R1892YXL)。
表1呈现了缓冲层贴胶用橡胶组合物的配方,并且用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部的薄片的橡胶组合物也基于该相同的配方。
表2呈现了胎圈三角胶用橡胶组合物的配方,并且三角胶条用橡胶组合物和胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物也基于该相同的配方。
表3呈现了胎侧壁用橡胶组合物的配方,并且胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、和软胎圈三角胶用橡胶组合物也基于该相同的配方。然而,在使用搭接部三角胶用橡胶组合物的情况下,优选增加BR和炭黑的量,并且将炭黑变为N200或N300。
所获得的未硫化橡胶组合物、硫化橡胶组合物、和试验轮胎经受如下评估。试验结果如表1~表3所示。
(复合弹性模量(硬度))(E*),燃料经济性(tanδ))
使用粘弹性谱仪(岩本制作株式会社所生产)在如下条件下测量各个硫化橡胶组合物的损耗角正切(tanδ)和复合弹性模量(E*):70℃的温度、10%的初始应变、2%的动态应变、以及10Hz的频率。
较小的tanδ对应于较低的滚动阻力和较好的燃料经济性。较大的E*对应于较好的操纵稳定性。
(拉伸试验)
使用由硫化橡胶组合物制造的3号哑铃状试验片,根据JISK6251(“硫化或热塑性橡胶——拉伸应力-应变性能的确定”)在室温下进行拉伸试验,并测定断裂伸长率EB(%)。较高的EB值表明较好的断裂伸长率。
(转向响应)
将试验轮胎安装在SUV汽车的每个轮子上,并且所述汽车在试验场地上行驶,以便基于试验驾驶员的感官评估以10分表评估转向响应。较高的评估分数对应于较好的转向响应
(挤出加工性)
将各个未硫化橡胶组合物进料到冷进料挤出机中,以便制备具有0.85mm(厚度)×约0.7mm(宽度)的尺寸的橡胶薄片。
在实施例1~7和比较例1~7中,将所制备的橡胶薄片压到钢帘线的顶部和底部上,并且基于以下标准观察并评估所得薄片的表面平整度、成品形状、橡胶焦烧、和边缘平整度。
+++:出色
++:合格
+:需要改进(抑制加工的生产率)
-:使得生产加工不能正常进行
在实施例8~14和比较例8~14中,基于以下标准观察并评估与胎圈钢丝组装的所制备的橡胶薄片的边缘平整度、垂直性、成品形状、和橡胶焦烧。
+++:出色
++:合格
+:需要改进(抑制加工的生产率)
-:使得生产加工不能正常进行
在实施例15~21和比较例15~21中,基于以下标准观察并评估所制备的橡胶薄片的表面平整度、成品形状、橡胶焦烧、和边缘平整度。
+++:出色
++:合格
+:需要改进(抑制加工的生产率)
-:使得生产加工不能正常进行
[表1]
[表2]
[表3]
表1~3呈现出在包括特定量的烷基酚树脂和亚甲基供体的橡胶组合物的实施例中,在保持良好挤出加工性的同时以平衡方式获得了良好的操纵稳定性、良好的燃料经济性、良好的断裂伸长率、和良好的转向响应,其中所述烷基酚树脂由甲醛和选自2-烷基酚、3-烷基酚、和4-烷基酚中的至少两种化合物所生产,并且游离的烷基酚的总量不大于特定量。
Claims (13)
1.一种轮胎用橡胶组合物,其包含:
100质量份的橡胶组分;
0.5~20质量份的烷基酚树脂;
0.04~10质量份的亚甲基供体;以及
5~12质量份的硫,
其中,所述烷基酚树脂由甲醛和选自2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚中的至少两种化合物所制得,以及
所述烷基酚树脂中的游离的2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚的总量不大于3质量%。
2.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,其特征在于,
所述2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚分别是邻甲酚、间甲酚和对甲酚。
3.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,其特征在于,
所述烷基酚树脂由2-烷基酚、3-烷基酚、4-烷基酚和甲醛所生产。
4.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,其特征在于,
所述烷基酚树脂中的游离的2-烷基酚、3-烷基酚和4-烷基酚的总量不大于1质量%。
5.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,其特征在于,
所述烷基酚树脂的软化点为115℃~140℃。
6.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,其特征在于,
所述烷基酚树脂包含96~100质量%的线型酚醛树脂。
7.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,其特征在于,
所述亚甲基供体是选自六亚甲基四胺、六甲氧基羟甲基三聚氰胺、和六羟甲基三聚氰胺五甲基醚中的至少一种化合物。
8.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,其特征在于,
所述橡胶组合物用作缓冲层贴胶用橡胶组合物、和/或用于位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部上的薄片的橡胶组合物,并且
对于每100质量份的所述橡胶组分,所述橡胶组合物包含:
1~5质量份的烷基酚树脂、以及
1~7质量份的六甲氧基羟甲基三聚氰胺和/或六羟甲基三聚氰胺五甲基醚作为亚甲基供体。
9.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,其特征在于,
所述橡胶组合物用作胎侧壁用橡胶组合物、胎面基部用橡胶组合物、结合胶层用橡胶组合物、搭接部三角胶用橡胶组合物、和/或软胎圈三角胶用橡胶组合物,并且
对于每100质量份的所述橡胶组分,所述橡胶组合物包含:
0.5~5质量份的烷基酚树脂、以及
0.04~5质量份的六亚甲基四胺作为亚甲基供体。
10.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,其特征在于,
所述橡胶组合物用作胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、和/或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物,并且
对于每100质量份的所述橡胶组分,所述橡胶组合物包含:
5~20质量份的烷基酚树脂、以及
0.4~5质量份的六亚甲基四胺作为亚甲基供体。
11.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物,其特征在于,
所述橡胶组合物用作作为胎圈三角胶用橡胶组合物、三角胶条用橡胶组合物、和/或胎圈钢丝贴胶用橡胶组合物,
对于每100质量份的所述橡胶组分,所述橡胶组合物进一步包含:
40~80质量份的氮吸附比表面积为25~50m2/g的炭黑。
12.充气轮胎,其包含使用如权利要求1~11中任一项所述的橡胶组合物所生产的轮胎组件。
13.如权利要求12所述的充气轮胎,其特征在于,
所述轮胎组件是选自下组的至少一个部件:胎圈三角胶、胎面行驶面、胎面基部、胎侧壁、结合胶层、缓冲层、三角胶条、胎圈钢丝贴胶、搭接部三角胶、软胎圈三角胶、和位于缓冲层边缘/缓冲层贴胶薄片的顶部或底部上的薄片。
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WO2014105813A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Sidewall support for a runflat tire |
CN103992456A (zh) * | 2013-02-19 | 2014-08-20 | 华奇(张家港)化工有限公司 | 一种酚醛树脂及其组合物、其制备方法和应用 |
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KR101591814B1 (ko) * | 2013-12-17 | 2016-02-04 | 한국타이어 주식회사 | 런플랫 타이어용 사이드월 인서트 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 |
JP2015129239A (ja) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
KR101594910B1 (ko) * | 2014-06-30 | 2016-02-18 | 한국타이어 주식회사 | 타이어 비드 필러용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 |
JP6227493B2 (ja) * | 2014-07-14 | 2017-11-08 | 東洋ゴム工業株式会社 | ランフラットタイヤ |
US20160101656A1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-04-14 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Preparaton of apex/bead composite and tire with pre-apexed bead |
US20160101581A1 (en) * | 2014-10-14 | 2016-04-14 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Pre-formed apex/bead composite and tire with pre-apexed bead |
CN104530499A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-22 | 陕西延长石油集团橡胶有限公司 | 一种全钢载重子午线轮胎胎面基部胶料及其制备方法 |
CN104448425B (zh) * | 2014-12-25 | 2016-08-24 | 北京彤程创展科技有限公司 | 一种橡胶组合物以及使用其的轮胎 |
JP6743362B2 (ja) * | 2015-10-06 | 2020-08-19 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ用ゴム組成物 |
BE1023496B1 (nl) * | 2016-03-09 | 2017-04-07 | Sumitomo Bakelite Europe N.V. | Werkwijze voor de bereiding van novolak alkylfenol harsen |
CN105906864B (zh) * | 2016-06-30 | 2017-08-25 | 肇庆骏鸿实业有限公司 | 一种增加胎侧硬度的汽车轮胎胎侧胶 |
WO2018125088A1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | High rigidity rubber composition |
JP7378196B2 (ja) * | 2017-03-06 | 2023-11-13 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
EP3640293B1 (en) * | 2017-06-14 | 2022-03-30 | Bridgestone Corporation | Rubber composition, belt-coating rubber, and tire |
JP7300809B2 (ja) * | 2017-07-28 | 2023-06-30 | 住友ゴム工業株式会社 | 外貼りエイペックスを有する空気入りタイヤ |
JP6632585B2 (ja) * | 2017-09-11 | 2020-01-22 | 住友ゴム工業株式会社 | ブレーカーゴム、空気入りタイヤ、及び加硫ゴムの低燃費性を評価する方法 |
US20200331296A1 (en) * | 2017-11-28 | 2020-10-22 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Pneumatic tire and method for manufacturing rubber composition for tire used for same |
JP7069675B2 (ja) * | 2017-12-08 | 2022-05-18 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
US20200070579A1 (en) * | 2018-09-04 | 2020-03-05 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Pneumatic tire |
JP2021070348A (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ |
JP7547760B2 (ja) * | 2020-04-02 | 2024-09-10 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
JP2023087555A (ja) * | 2021-12-13 | 2023-06-23 | Toyo Tire株式会社 | 空気入りタイヤ |
CN116218048B (zh) * | 2023-04-19 | 2024-09-20 | 中策橡胶集团股份有限公司 | 一种低滚阻高操控且抗撕裂性能优异的基部胶、混炼方法和轮胎 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008031427A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-02-14 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
JP2010052724A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-03-11 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ |
CN102731846A (zh) * | 2011-04-15 | 2012-10-17 | 住友橡胶工业株式会社 | 轮胎用橡胶组合物以及使用其的轮胎 |
CN102827414A (zh) * | 2011-06-14 | 2012-12-19 | 住友化学株式会社 | 生产热塑性弹性体组合物的方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57212239A (en) * | 1981-06-23 | 1982-12-27 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Rubber composition for bead filler of tire |
JPS6176580A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-19 | Nok Corp | 加硫接着剤組成物 |
JP2694566B2 (ja) | 1989-10-23 | 1997-12-24 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤのカーカス用被覆ゴム組成物 |
JP3146319B2 (ja) | 1991-10-16 | 2001-03-12 | 横浜ゴム株式会社 | ベルト部耐久性を改良した空気入りラジアルタイヤ |
JP2788212B2 (ja) * | 1994-11-11 | 1998-08-20 | 横浜ゴム株式会社 | 表面処理カーボンブラック及びそれを用いたゴム組成物 |
JP3490223B2 (ja) * | 1996-07-01 | 2004-01-26 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
JP3894626B2 (ja) | 1997-09-09 | 2007-03-22 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ用ゴム組成物 |
JP3546920B2 (ja) * | 1998-03-05 | 2004-07-28 | 住友ベークライト株式会社 | ノボラック型フェノール樹脂の製造方法 |
JP5095368B2 (ja) | 2007-11-28 | 2012-12-12 | 住友ゴム工業株式会社 | ビードエイペックス用ゴム組成物およびそれを用いたビードエイペックスを有するタイヤ |
JP5242247B2 (ja) * | 2008-06-05 | 2013-07-24 | 東洋ゴム工業株式会社 | スチールコード被覆用ゴム組成物及び空気入りタイヤ |
JP5004904B2 (ja) * | 2008-07-29 | 2012-08-22 | 田岡化学工業株式会社 | クレゾール・ホルムアルデヒド樹脂の製造方法およびクレゾール・ホルムアルデヒド樹脂並びにそれを含有するゴム組成物 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008031427A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-02-14 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ |
JP2010052724A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-03-11 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ |
CN102731846A (zh) * | 2011-04-15 | 2012-10-17 | 住友橡胶工业株式会社 | 轮胎用橡胶组合物以及使用其的轮胎 |
CN102827414A (zh) * | 2011-06-14 | 2012-12-19 | 住友化学株式会社 | 生产热塑性弹性体组合物的方法 |
Also Published As
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