CN105175801A - 卡车轮胎或公交车轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性方面具有出色平衡，且同时具有高生产率的卡车轮胎或公交车轮胎。本发明涉及卡车轮胎或公交车轮胎，其包括由橡胶组合物形成的行驶面胎面，所述橡胶组合物包含橡胶组分，其包括选自于由聚异戊二烯橡胶和聚丁二烯橡胶构成的组中的至少一种；以及，以100质量份的橡胶组分为基准，10至60质量份的补强填料和1至20质量份的通过聚合法尼烯获得的法尼烯树脂。

Description

卡车轮胎或公交车轮胎
技术领域
本发明涉及卡车轮胎或公交车轮胎。
背景技术
近年来，在交通运输行业，随着燃料价格的提高和环境规定的引入成本在增加，这导致了对具有出色燃料经济性的轮胎的需求。为了提高燃料经济性，例如，专利文献1至3建议了如下方法：在包含二氧化硅的组合物中待使用的橡胶与特定的极性基发生额外反应，使得橡胶具有对二氧化硅的亲和性。虽然上述方法通过提高二氧化硅和橡胶(聚合物)之间的反应效率来提高燃料经济性，但这些方法也存在增加门尼粘度而导致加工性劣化的趋势。此外，最近存在要进一步提高燃料经济性的需求。
另外，在自动车轮胎中，卡车轮胎或公交车轮胎需要具有特别出色的耐磨性和橡胶强度。然而，这些性能与燃料经济性间存在折衷的关系。因此需要可实现加工性、燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性平衡提高的方法。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP2001-114939A
专利文献2：JP2005-126604A
专利文献3：JP2005-325206A
发明内容
技术问题
本发明旨在解决上述问题并提供在燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性方面具有出色的平衡且同时具有高生产率的卡车轮胎或公交车轮胎。
解决问题的方法
本发明涉及一种卡车轮胎或公交车轮胎，其包括由橡胶组合物形成的行驶面胎面，所述橡胶组合物含有包括选自于由聚异戊二烯橡胶和聚丁二烯橡胶构成的组中的至少一种的橡胶组分，和以100质量份的橡胶组分为基准，10至60质量份的补强填料和1至20质量份的通过聚合法尼烯获得的法尼烯树脂。
所述补强填料优选为炭黑和二氧化硅中的至少一种。
所述法尼烯树脂优选为法尼烯均聚物。
所述均聚物的玻璃态转变温度优选为-60℃以下。
所述均聚物的重均分子量优选为3,000至500,000。
所述均聚物在38℃下的熔融粘度优选为1,000Pa·s以下。
所述法尼烯树脂优选为法尼烯和乙烯基单体的共聚物。
所述乙烯基单体优选为苯乙烯。
所述乙烯基单体优选为丁二烯。
所述共聚物的法尼烯/乙烯基单体的质量比优选为99/1至25/75。
所述共聚物的重均分子量优选为3,000至500,000。
所述共聚物在38℃下的熔融粘度优选为1,000Pa·s以下。
优选地，所述法尼烯通过使用源于糖类的碳源培养微生物制备。
发明效果
本发明的卡车轮胎或公交车轮胎包括由橡胶组合物形成的行驶面胎面，所述橡胶组合物通过添加特定的橡胶组分、预定量的补强填料和通过聚合法尼烯获得的法尼烯树脂制备。因此，该轮胎在燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性方面具有出色的平衡。此外，这种橡胶组合物具有良好的加工性，因此可以高生产率地生产卡车轮胎或公交车轮胎。
具体实施方式
本发明的卡车轮胎或公交车轮胎包括由橡胶组合物形成的行驶面胎面，所述橡胶组合物通过添加特定的橡胶组分、预定量的补强填料和通过聚合法尼烯获得的法尼烯树脂制备。向含有橡胶组分和补强填料的组合物中加入法尼烯树脂作为软化剂导致其在加工性、燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性方面具有良好的平衡。
根据本发明的橡胶组合物含有一种橡胶组分，该橡胶组分包括选自于由聚异戊二烯橡胶和聚丁二烯橡胶(BR)构成的组中的至少一种。如果橡胶组分包括聚异戊二烯橡胶，则橡胶强度可以被提高，且橡胶混合物中的组分在捏合的过程中更易于聚集，因而生产率可被提高。另外，如果橡胶组分包括BR，则可以实现加工性、燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性的平衡提高。
聚异戊二烯橡胶的例子包括天然橡胶(NR)和聚异戊二烯橡胶(IR)。NR的非限制性例子包括通常用于轮胎工业的那些，例如SIR20、RSS#3、TSR20、脱蛋白天然橡胶(DPNR)、高纯化天然橡胶(UPNR)、和环氧天然橡胶(ENR)。类似地，IR也可以是通常用于轮胎工业中的任何一种。由于NR更适于实现本发明的效果，故其是特别优选的。
在本发明的橡胶组合物包含聚异戊二烯橡胶的情况中，以100质量％的橡胶组分为基准，聚异戊二烯橡胶的量优选为60质量％以上，更优选为65质量％以上，特别优选为70质量％以上。如果该量低于60质量％，橡胶强度会降低，且橡胶混合物中的组分在捏合过程中不容易聚集，以致生产率会降低。
聚异戊二烯橡胶的量也优选为95质量％以下，更优选为90质量％以下。如果该量超过95质量％，耐磨性会变差。
BR的例子包括通常用于轮胎工业的那些，包括高顺式BR例如ZEON公司生产的BR1220和宇部兴产株式会社生产的BR130B和BR150B；和包含间同立构聚丁二烯晶体的BR例如宇部兴产株式会社生产的VCR412和VCR617。
所述BR的顺式含量优选为95质量％以上，更优选为97质量％以上。
本文中所述的顺式含量值通过红外吸收光谱分析计算。
在根据本发明的橡胶组合物包含BR的情况中，以100质量％的橡胶组分为基准，所述BR的量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上，更加优选为15质量％以上。如果该量低于5质量％，则耐磨性趋于降低。BR的量也优选为40质量％以下，更优选为35质量％以下，更加优选为30质量％以下。如果该量超过40质量％，加工性趋于降低。
以100质量％的橡胶组分为基准，聚异戊二烯橡胶和BR的合计量优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上，且可以达到100质量％。如果该合计量低于80质量％，则燃料经济性会较差。
除聚异戊二烯橡胶和BR之外，可用于橡胶组分的材料的例子包括苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)、丁二烯-异戊二烯共聚物橡胶、和丁基橡胶。其它的例子包括乙烯-丙烯共聚物和乙烯-辛烯共聚物。上述橡胶材料中可两种以上组合使用。
根据本发明的橡胶组合物包含法尼烯树脂。本文中术语“法尼烯树脂”是指将通过聚合作为单体组分的法尼烯获得的聚合物。法尼烯以异构体的形式存在，例如α-法尼烯((3E，7E)-3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二碳-四烯)或β-法尼烯(7，11-二甲基-3-亚甲基-1，6，10-十二碳-三烯)。优选为具有下列结构的(E)-β-法尼烯：
本发明中，法尼烯树脂可作为软化剂加入以提高加工性、燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性。法尼烯树脂可代替常规软化剂例如油进行添加，或者作为额外的软化剂添加。这种情况下，能够更适宜的实现本发明的效果。
所述法尼烯树脂可以是法尼烯的均聚物(法尼烯均聚物)或者为法尼烯与乙烯基单体的共聚物(法尼烯-乙烯基单体共聚物)。乙烯基单体的例子包括芳香乙烯基化合物例如苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2，4-二甲基苯乙烯、2，4-二异丙基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、5-叔丁基-2-甲基苯乙烯、乙烯基乙基苯、二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘、叔丁氧基苯乙烯、乙烯基苯基二甲胺、(4-乙烯基苯基)二甲氨基乙基醚、N，N-二甲基氨基乙基苯乙烯、N，N-二甲基氨基甲基苯乙烯、2-乙基苯乙烯、3-乙基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、2-叔丁基苯乙烯、3-叔丁基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙烯萘、乙烯基甲苯、乙烯基吡啶、二苯基乙烯、和含叔氨基的二苯基乙烯；以及共轭二烯化合物例如丁二烯和异戊二烯。特别优选苯乙烯和丁二烯。换句话说，所述法尼烯-乙烯基单体共聚物优选为法尼烯与苯乙烯的共聚物(法尼烯-苯乙烯共聚物)或法尼烯与丁二烯的共聚物(法尼烯-丁二烯共聚物)。利用法尼烯-苯乙烯共聚物可以提高对橡胶强度和耐磨性，尤其是橡胶强度的改善效果。利用法尼烯-丁二烯共聚物可以提高对橡胶强度的改善效果。
所述法尼烯均聚物的玻璃态转变温度(Tg)优选为-60℃以下，更优选为-70℃以下，但优选为-120℃以上，更优选为-110℃以上。具有在上述范围内的玻璃态转变温度的法尼烯均聚物可适用作轮胎用软化剂和燃料经济性提高剂。
基于相同的理由，所述法尼烯-苯乙烯共聚物的Tg优选为-15℃以下，更优选为-30℃以下，但优选为-80℃以上，更优选为-70℃以上。
基于相同的理由，所述法尼烯-丁二烯共聚物的Tg优选为-60℃以下，更优选为-70℃以下，但优选为-120℃以上，更优选为-110℃以上。
所述Tg值根据JIgK7121：1987标准使用差示扫描量热计(日本TA仪器公司生产的Q200)以10℃/min的升温速率测定。
所述法尼烯均聚物的重均分子量(Mw)优选为3,000以上，更优选为5,000以上，更加优选为8,000以上。如果该Mw小于3,000，耐磨性趋于变差。该Mw也优选为500,000以下，更优选为300,000以下，更加优选为150,000以下。如果该Mw大于500,000，加工性和耐磨性趋于变差。
此外，所述法尼烯-乙烯基单体共聚物的Mw优选为3,000以上，更优选为5,000以上，更加优选为8,000以上。如果该Mw小于3,000，耐磨性趋于变差。该Mw也优选为500,000以下，更优选为300,000以下，更加优选为150,000以下，特别优选为100,000以下。如果该Mw大于500,000，则加工性和耐磨性趋于变差。
具有上述范围的Mw的法尼烯均聚物和法尼烯-乙烯基单体共聚物在室温下为液态，以及可适于用作轮胎用软化剂和燃料经济性提高剂。
所述法尼烯均聚物的熔融粘度优选为1,000Pa·s以下，更优选为200Pa·s以下，但优选为0.1Pa·s以上，更优选为0.5Pa·s以上。具有上述范围的熔融粘度的法尼烯均聚物可适于用作轮胎用软化剂和燃料经济性提高剂，且也具有出色的耐渗出性。
基于相同的理由，所述法尼烯-乙烯基单体共聚物的熔融粘度优选为1,000Pa·s以下，更优选为650Pa·s以下，更加优选为200Pa·s以下，但优选为1Pa·s以上，更优选为5Pa·s以上。
所述熔融粘度值使用布鲁克菲尔德工程实验室生产的布鲁克菲尔德型粘度计在38℃下测定。
以100质量％的单体组分为基准，所述法尼烯均聚物的法尼烯含量优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上。所述法尼烯含量可以达到100质量％。
以100质量％的单体组分为基准，所述法尼烯-乙烯基单体共聚物中的法尼烯与乙烯基单体的合计含量优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上。该合计含量可以达到100质量％。此外，法尼烯/乙烯基单体共聚质量比，即法尼烯：乙烯基单体，优选为99/1至25/75，更优选为80/20至40/60。
所述法尼烯树脂可通过已知方法合成。例如，在通过阴离子聚合的方法合成的情况中，将己烷、法尼烯、和仲丁基锂、以及可选的乙烯基单体装入到被氮气充分置换的耐压容器中；然后加热该混合物，并搅拌数小时；对制得的聚合溶液进行冷却并在真空中干燥，即可获得液体法尼烯树脂。
在法尼烯均聚物的制备中，聚合的步骤没有特别地限定。例如，可一次性聚合所有的单体，或者也可按顺序添加单体并聚合。在法尼烯-乙烯基单体共聚物的制备中，共聚的步骤也没有特别地限定。例如，可一次性无规共聚所有的单体；也可先聚合特定的单体(例如，仅法尼烯单体，或仅丁二烯单体)，然后再添加其余单体并与之共聚；或预先聚合每种特定单体然后使制得的聚合物嵌段共聚。
用于所述法尼烯树脂的法尼烯可由石油资源通过化学合成制备，或由昆虫如蚜属(Aphididae)或植物如苹果中抽提。其优选通过使用源于糖类的碳源培养微生物制备。所述法尼烯树脂可通过这种法尼烯高效地制备。
所述糖类可以是单糖、双糖、和多糖的任一种，或上述这些的混合物。单糖的例子包括葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、和核糖。双糖的例子包括蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、和纤维二糖。多糖的例子包括淀粉、糖原、纤维素、和几丁质。
适于制备法尼烯的糖类可由多种材料获得，例如甘蔗、甘蔗渣、芒属类(Miscanthus)、甜菜、蜀黎、高粱、柳枝稷、大麦、大麻、洋麻、马铃薯、红薯、木薯、向日葵、水果、糖浆、乳浆、脱脂乳、玉米、稻草、谷物、小麦、木材、纸张、麦秸、和棉花。也可以使用纤维素类废弃物和其他生物质材料。上述这些中优选蔗糖属(Saccharum)类植物例如甘蔗(Saccharumofficinarum)，更优选为甘蔗。
所述微生物可以是任一种能够通过培养产生法尼烯的微生物。它的例子包括真核类、细菌类、和古细菌类。真核类的例子包括酵母和植物。
所述微生物可以是转化子。该转化子可以通过将外源基因导入到宿主微生物中获得。该外源基因没有特别地限定，但优选为参与制造法尼烯的外源基因，因为其可以进一步地提高法尼烯的生产效率。
培养条件没有特别地限定，只要能够使微生物产生法尼烯即可。用于培养所述微生物的培养基可以是通常用于培养微生物的任何培养基。在细菌类的情况下，具体例子包括，KB培养基和LB培养基；酵母的情况下，具体例子包括YM培养基、KY培养基、F101培养基、YPD培养基、和YPAD培养基；植物的情况下，具体例子包括基础培养基例如White培养基、Heller培养基、SH培养基(Schenk和Hildebrandt培养基)、MS培养基(Murashige和Skoog培养基)、LS培养基(Linsmaier和Skoog培养基)、Gamborg培养基、B5培养基、MB培养基、和WP培养基(用于木本植物)。
根据微生物的类型，培养温度优选为0℃至50℃，更优选为10℃至40℃，更加优选为20℃至35℃。pH优选为3至11，更优选为4至10，更加优选为5至9。所述微生物可以根据它的类型进行厌氧或好氧培养。
所述微生物可以使用生物反应器进行分批培养，或者进行连续培养。培养方法的具体例子包括振荡培养和旋转培养。法尼烯可以聚集在微生物细胞中，或在培养物上清液中产生并聚集。
在从培养的微生物中回收法尼烯的情况中，通过离心处理收集微生物并进行破碎后，法尼烯可以使用溶剂如1-丁醇从破碎溶液中提取出来。这种溶剂提取可适当地与已知的纯化方法如色谱分离法，组合使用。为了防止法尼烯的改性和分解，所述微生物优选在低温下如在4℃下破碎。所述微生物可以使用如玻璃珠进行物理破碎。
在从培养物上清液中回收法尼烯的情况中，在培养物经离心去除细胞后，法尼烯可以使用溶剂如1-丁醇从获得的上清液中提取出来。
由上述源于微生物的法尼烯形成的法尼烯树脂可以通过购买得到。这种法尼烯均聚物的例子包括KURARAY公司生产的KB-101和KB-107。这种法尼烯-苯乙烯共聚物的例子包括KURARAY公司生产的FSR-221、FSR-242、FSR-251、和FSR-262。这种法尼烯-丁二烯共聚物的例子包括KURARAY公司生产的FBR-746、FB-823、和FB-884。
以100质量份的橡胶组分为基准，所述法尼烯树脂的量为1质量份以上，优选为2质量份以上，更优选为3质量份以上。如果该量低于1质量份，则法尼烯树脂趋于不能充分发挥其改善性能的效果。另外，法尼烯树脂的量为20质量份以下，更优选为10质量份以下，更加优选为8质量份以下。超过20质量份的法尼烯树脂趋于导致燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性的劣化。
根据本发明的橡胶组合物包含补强填料。补强填料的例子包括炭黑、二氧化硅、碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、氢氧化铝、和云母。特别地，所述橡胶组合物优选包含炭黑和/或二氧化硅。
二氧化硅的例子包括干二氧化硅(无水二氧化硅)和湿二氧化硅(含水二氧化硅)。优选湿二氧化硅，因为其具有更多的硅烷醇基。
所述二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)优选为50m2/g以上，更优选为60m2/g以上，更加优选为100m2/g以上，特别优选为170m2/g以上。N2SA小于50m2/g的二氧化硅趋于具有较小的补强效果，导致耐磨性和橡胶强度的降低。该N2SA也优选为250m2/g以下，更优选为220m2/g以下，更加优选为200m2/g以下。N2SA大于250m2/g的二氧化硅趋于较差地分散，导致燃料经济性和加工性变差。
二氧化硅的N2SA根据ASTMD1993-03测定。
在所述橡胶组合物包含二氧化硅的情况中，以100质量份的橡胶组分为基准，二氧化硅的量优选为10质量份以上，更优选为20质量份以上。如果该量低于10质量份，二氧化硅趋于为充分发挥其补强效果，会导致耐磨性和橡胶强度的降低。二氧化硅的量也优选为60质量份以下，更优选为50质量份以下。超过60质量份的二氧化硅趋于导致加工性变差。
炭黑的例子包括炉黑(炉法炭黑)例如SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCF和ECF；乙炔黑(乙炔炭黑)；热裂解黑(热裂解法炭黑)例如FT和MT；槽黑(槽法炭黑)例如EPC、MPC、和CC；以及石墨。上述这些可以单独使用或两种以上组合使用。
典型地，所述炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)为5至200m2/g。该N2SA的下限优选为50m2/g，更优选为80m2/g，更加优选为100m2/g，特别优选为110m2/g，而其上限优选为150m2/g，更优选为120m2/g。此外，炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收量典型地为5至300ml/100g。其下限优选为80ml/100g，而上限优选为180ml/100g，更优选为150ml/100g，还更优选为120ml/100g。N2SA或DBP吸收量低于上述范围中下限的炭黑趋于具有较小的补强效果，会导致耐磨性和橡胶强度的降低。N2SA或DBP吸收量超过上述范围中上限的炭黑趋于较差地分散从而增加滞后损失，会导致燃料经济性和加工性的降低。所述氮吸附比表面积根据ASTMD4820-93测定。所述DBP吸收量根据ASTMD2414-93测定。
在所述橡胶组合物包含炭黑的情况中，以100质量份的橡胶组分为基准，炭黑的量优选为5质量份以上，更优选为10质量份以上，更加优选为20质量份以上。而炭黑的量也优选为50质量份以下，更优选为40质量份以下。当该量处于上述范围内时，可以很好地实现本发明的效果。
以100质量份的橡胶组分为基准，补强填料的量为10质量份以上，优选为30质量份以上，更优选为40质量份以上，更加优选为50质量份以上。如果该量低于10质量份，燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性会变差。另外，补强填料的量也为60质量份以下，优选为55质量份以下。如果该量超过60质量份，则补强性趋于变差，会导致橡胶强度和耐磨性的降低。
也可以使用其它已知的添加剂。其例子包括硫化剂如硫；硫化促进剂如噻唑硫化促进剂、秋兰姆硫化促进剂、亚磺酰胺硫化促进剂、和胍硫化促进剂；硫化活化剂如硬脂酸和氧化锌；有机过氧化物；硅烷偶联剂；软化剂例如油；蜡；和抗氧化剂。
硫的例子包括粉末硫、沉淀硫、胶态硫、不溶性硫、和高分散性硫。以100质量份的橡胶组分为基准，硫的量优选为0.1至15质量份，更优选为0.3至10质量份，更加优选为0.5至5质量份。
硫化促进剂的例子包括噻唑硫化促进剂例如2-巯基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、和N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺；秋兰姆硫化促进剂例如四甲基秋兰姆一硫化物和二硫化四甲基秋兰姆；亚磺酰胺硫化促进剂例如N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-氧乙烯基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、和N，N’-二异丙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺；和胍硫化促进剂例如二苯胍、二邻甲苯胍、和邻甲苯双胍。以100质量份的橡胶组分为基准，硫化促进剂的量优选为0.1至5质量份，更优选为0.2至3质量份。
硅烷偶联剂的例子包括二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、二(2-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、二(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、2-巯基乙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、3-三甲氧基甲硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨甲酰基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨甲酰基四硫化物、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-N，N-二甲基硫代氨甲酰基四硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、甲基丙烯酸-3-三乙氧基甲硅烷基丙基一硫化物、甲基丙烯酸-3-三甲氧基甲硅烷基丙基一硫化物、二(3-二乙氧基甲基甲硅烷基丙基)四硫化物、3-巯基丙基二甲氧基甲基硅烷、二甲氧基甲基甲硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨甲酰基四硫化物，和二甲氧基甲基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物。从改善补强性效果等的角度看，上述中优选的是二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物。上述这些硅烷偶联剂可以单独使用或两种以上组合使用。
在所述橡胶组合物包含硅烷偶联剂的情况中，以100质量份的二氧化硅为基准，硅烷偶联剂的量优选为1质量份以上，更优选为3质量份以上。使用低于1质量份的硅烷偶联剂，未硫化的橡胶组合物的粘度可能过高而难以保证良好的加工性。硅烷偶联剂的量也优选为20质量份以下，更优选为10质量份以下。超过20质量份的硅烷偶联剂趋于会导致橡胶强度和耐磨性的降低。
油的例子包括芳香油(粘度比重常数(VGC)：0.900至1.049)，环烷烃油(VGC：0.850至0.899)，和石蜡油(VGC：0.790至0.849)。所述油的多环芳香烃的含量优选为低于3质量％，更优选为低于1质量％。多环芳香烃的含量根据石油学会(IP，英国)的346/92方法测定。此外，所述油的芳香族化合物的含量(CA)优选为20质量％以上。上述这些油中的两种以上可组合使用。
以100质量％的软化剂为基准，法尼烯树脂的量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上，更加优选为30质量％以上，特别优选为50质量％以上，最优选为60质量％以上。其上限可以达到100质量％但优选为80质量％以下，更优选为70质量％以下。此外，以100质量份的橡胶组分为基准，包括法尼烯树脂的量的软化剂的总含量，优选为1至20质量份，更优选为3至10质量份，更加优选为5至8质量份。
所述橡胶组合物可以通过已知的方法制备，例如使用已知的密炼机如开炼机或班伯里密炼机，捏合组分。该橡胶组合物用于卡车轮胎或公交车轮胎的行驶面胎面。
当加入除硫化剂和硫化促进剂之外的添加剂时的捏合条件是：典型的捏合温度为50℃至200℃，优选为80℃至190℃，典型的捏合时间为30秒至30分钟，优选为1至30分钟。
当加入硫化剂和/或硫化促进剂时，典型的捏合温度为100℃以下，优选的范围为室温至80℃。此外，典型地，含硫化剂和/或硫化促进剂的组合物在使用前进行硫化，例如加压硫化。典型的硫化温度为120℃至200℃，优选为140℃至180℃。
本发明的卡车轮胎或公交车轮胎可使用上述橡胶组合物通过常规方法生产。具体地，在硫化前，将视需要包含添加剂的橡胶组合物挤出成为轮胎行驶面胎面的形状，按通常的方法在成型机上成型，并与其它轮胎部件组装在一起以获得生胎，然后在硫化器中进行加热加压硫化，即可生产出本发明的卡车轮胎或公交车轮胎。
实施例
本发明将参照实施例具体说明，但不限于实施例。
下文列出了实施例与对照例中使用的化学试剂。
天然橡胶：RSS#3
聚丁二烯橡胶：UBEPOLBR150B(顺式含量：97质量％)，宇部兴产株式会社生产
二氧化硅：UltrasilVN3(N2SA：175m2/g)，德固赛生产
硅烷偶联剂：Si69(二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)，德固赛生产
炭黑：DIABLACKN220(N2SA：112m2/g，DBP吸收量：115ml/100g)，三菱化学株式会社生产
油：X-140(芳香油)，日本能源集团生产
法尼烯均聚物1：KB-101(Mw：10,000，熔融粘度：0.7Pa·s，Tg：-72℃)，KURARAY公司生产
法尼烯均聚物2：KB-107(Mw：135,000，熔融粘度：69Pa·s，Tg：-71℃)，KURARAY公司生产
法尼烯-苯乙烯共聚物1：FSR-221(Mw：10,000，共聚质量比：法尼烯/苯乙烯＝77/23，熔融粘度：5.7Pa·s，Tg：-54℃)，KURARAY公司生产
法尼烯-苯乙烯共聚物2：FSR-242(Mw：10,000，共聚质量比：法尼烯/苯乙烯＝60/40，熔融粘度：59.2Pa·s，Tg：-35℃)，KURARAY公司生产
法尼烯-丁二烯共聚物1：FBR-746(Mw：100,000，共聚质量比：法尼烯/丁二烯＝60/40，熔融粘度：603Pa·s，Tg：-78℃)，KURARAY公司生产
法尼烯-丁二烯共聚物2：FB-823(Mw：50,000，共聚质量比：法尼烯/丁二烯＝80/20，熔融粘度：13Pa·s，Tg＝-78℃)，KURARAY公司生产
抗氧化剂：Nocrac6C(N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺)，大内新兴化学工业株式会社生产
硬脂酸：硬脂酸珠″Tsubaki″，日油株式会社生产
氧化锌：氧化锌#1，三井金属矿业株式会社生产
蜡：SUNNOCN，大内新兴化学工业株式会社生产
硫：粉末硫，鹤见化学工业株式会社生产
硫化促进剂：SOXINOLCZ，住友化学株式会社生产
(实施例与对照例)
根据表1至3中所示的配方，使用1.7L的班伯里密炼机(KobeSteel株式会社制造)对除硫和硫化促进剂之外的材料在150℃下捏合5分钟以获得捏合混合物。然后，将硫和硫化促进剂加入到捏合混合物中，使用开炼机对获得的混合物在80℃下捏合5分钟，获得未硫化的橡胶组合物。使用0.5mm厚的模具在150℃下对该未硫化的橡胶组合物加压硫化30分钟以制备硫化的橡胶组合物。单独地，将未硫化的橡胶组合物成形为胎面的形状，然后在成型机上将其与其它轮胎部件组装在一起以获得生胎。在150℃下对生胎硫化30分钟，由此获得尺寸为11R22.5的试验轮胎。
对由此制得的未硫化的橡胶组合物、硫化橡胶组合物、和试验轮胎进行如下评估。结果显示在表1至3中。
<试验项目和试验方法>
<加工性指数>
根据JISK6300-1：2001：“未硫化橡胶-物理性能-第一部分：使用门尼粘度计测定门尼粘度和预硫化性能”测定所述未硫化的橡胶组合物的门尼粘度(ML1+4/130℃)。对A型门尼粘度计预加热1分钟使其达到130℃，在该温度条件下旋转小转子。旋转4分钟后，测定门尼粘度(ML1+4/130℃)。使用下式将测定值表示为指数。该指数越高表明门尼粘度越低，加工性(捏合加工性)越好，相应地表明轮胎生产率越高。
(加工性指数)＝(对照例1的门尼粘度)/(每个配方的门尼粘度)×100
<燃料经济性指数>
由硫化橡胶组合物的薄片冲压出宽度为1mm或2mm、长度为40mm的窄条试样，对该试样进行试验。使用上岛制作所制造的分光计，在1％的动态应变幅度、10Hz的频率、50℃温度下，测定所述硫化橡胶组合物的tanδ。使用下列公式将测定值表示为指数。该指数越高表明滚动阻力越低，燃料经济性越好。
(燃料经济性指数)＝(对照例1的tanδ)/(每个配方的tanδ)×100
<橡胶强度指数>
根据JISK6251：2010进行拉伸试验以测定断裂拉伸率。根据下列公式将测定结果表示为指数。该指数越高表明橡胶强度(断裂拉伸率)越高。
(橡胶强度指数)＝(每个配方的断裂拉伸率)/(对照例1的断裂拉伸率)×100
<耐磨性指数>
将尺寸为11R22.5的试验轮胎安装在日本产2-D车辆上。在该车辆行驶50,000km后，测定轮胎胎面部分的槽深。计算轮胎胎面槽深降低1mm时车辆行驶距离，并根据下述公式将其表示为指数。该指数越高表明耐磨性越好。
(耐磨性指数)＝(每个配方的距离)/(对照例1的距离)×100
表1至3显示包含特定的橡胶组分、预定量的补强填料和法尼烯树脂的实施例的橡胶组合物在加工性、燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性方面实现了平衡改善。这表明其允许以高生产率生产在燃料经济性、橡胶强度、和耐磨性方面具有良好的平衡改善的充气轮胎。

Claims (13)

1.一种卡车轮胎或公交车轮胎，其包含
由橡胶组合物形成的行驶面胎面，
所述橡胶组合物包含
橡胶组分，其包括选自于由聚异戊二烯橡胶和聚丁二烯橡胶构成的组中的至少一种，以及，
相对于100质量份的橡胶组分，10至60质量份的补强填料和1至20质量份的通过聚合法尼烯获得的法尼烯树脂。
2.如权利要求1所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述补强填料为炭黑和二氧化硅中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述法尼烯树脂为法尼烯均聚物。
4.如权利要求3所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述法尼烯均聚物的玻璃态转变温度为-60℃以下。
5.如权利要求3或4所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述法尼烯均聚物的重均分子量为3,000至500,000。
6.如权利要求3至5中任一项所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述法尼烯均聚物在38℃下的熔融粘度为1,000Pa·s以下。
7.如权利要求1或2所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述法尼烯树脂为法尼烯与乙烯基单体的共聚物。
8.如权利要求7所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述乙烯基单体为苯乙烯。
9.如权利要求7所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述乙烯基单体为丁二烯。
10.如权利要求7至9中任一项所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述共聚物中的法尼烯/乙烯基单体的质量比为99/1至25/75。
11.如权利要求7至10中任一项所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述共聚物的重均分子量为3,000至500,000。
12.如权利要求7至11中任一项所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述共聚物在38℃下的熔融粘度为1,000Pa·s以下。
13.如权利要求1至12中任一项所述的卡车轮胎或公交车轮胎，
其特征在于，所述法尼烯借由源于糖类的碳源而通过培养微生物来制备。
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