CN106167561B - 充气轮胎及缺气保用轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供了一种包括胎侧壁的充气轮胎,其在优异的操纵稳定性、滚动阻力、以及耐久性之间具有良好的平衡,并进一步地具有优异的耐挠曲裂纹生长性。胎侧壁是由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的,通过改善纤维素纤维在橡胶中的分散性而使其可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能、以及低能量损耗。本发明涉及一种包括胎侧壁的充气轮胎,所述胎侧壁由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成,该含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。

Description

充气轮胎及缺气保用轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎及缺气保用轮胎。
背景技术
通过将微纤维化的植物纤维例如纤维素纤维作为填料包含到橡胶组合物中,使得橡胶组合物能够增强以表现出较高的模量(复数弹性模量)。然而,由于微纤维化植物纤维具有高度自我集聚性并和橡胶成分相容性差,所以它们在捏合期间不易分散在橡胶中。基于这个原因,包含微纤维化的植物纤维在某些情况下会劣化拉伸性能或燃料经济性。
因此,需要用于改善微纤维化的植物纤维的可分散性的方法。
另一个问题是,当纤维素纤维的水分散体被干燥时,纤维素纤维开始聚集,因此如果将它们直接和橡胶进行混合,那么这种纤维素纤维不能以纳米级水平进行分散。基于这个原因,难以改善拉伸强度以及降低滚动阻力。已经提出了很多用于解决该问题的方法(例如专利文献1),其中通过下述方法将纤维素纤维分散在橡胶中:将纤维素纤维临时地分散在水中,并向分散体中添加胶乳,随后进行搅拌以及干燥。
已经尝试通过使用增溶剂、对纤维素纤维进行改性或使用原纤化树脂以提高纤维素纤维在橡胶中的分散性。
例如,专利文献2公开了一种通过化学改性微纤维化的纤维素来改善微纤维化的纤维素与橡胶的相容性的方法。
专利文献3公开了一种改善纤维素纤维在橡胶成分中的分散性的方法,根据该方法,通过在其内引入乙烯基来改性纤维素纤维,通过所述乙烯基,纤维素纤维和橡胶成分之间可形成交联从而增加它们的相容性。
引用列表
专利文献
专利文献1:JP 2013-204010 A
专利文献2:JP 2009-084564 A
专利文献3:JP 2010-254925 A
发明内容
技术问题
如上所述,已经提出了多种用于改善纤维素纤维在橡胶中的分散性的方法。然而,例如专利文献1中所述的方法可以有效地分散纤维素纤维,但是不幸的是所使用的橡胶的形式仅限于乳胶。同样地,专利文献2和3所述的方法也存在改善的空间,这是因为使用纤维素纤维取代传统的填料例如炭黑不能为补强性能、成本等带来优势。
相应地,为了改善纤维素纤维在橡胶中的分散性以获得具有优异拉伸性能、低能量损耗的橡胶组合物,需要做进一步的改善。
本发明的目标在于解决上述问题以及提供一种包括胎侧壁的充气轮胎,所述充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间具有良好平衡、以及进一步地具有优异的耐挠曲裂纹生长性,其中所述胎侧壁由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成,其通过改善纤维素纤维在橡胶中的分散性来同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能和低能量损耗。
本发明的另一个目标在于解决上述问题以及提供一种包括胎面基部的充气轮胎,所述充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间具有良好的平衡,以及进一步地具有优异的轮胎耐久性,其中所述胎面基部由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成,其通过改善纤维素纤维在橡胶中的分散性来同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能和低能量损耗。
本发明的另一个目标在于解决上述问题以及提供一种包括缓冲层贴胶的充气轮胎,所述充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间具有良好的平衡,以及进一步地具有优异的粘附性,其中所述缓冲层贴胶由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成,通过改善纤维素纤维在橡胶中的分散性而使其同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能和低能量损耗。
本发明的另一个目标在于解决上述问题以及提供一种包括内衬层的充气轮胎,所述充气轮胎具有优异的耐透气性、滚动阻力和耐久性,其中所述内衬层由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成,通过改善纤维素纤维在橡胶中的分散性而使其同时取得优异的耐透气性、优异的拉伸性能和低能量损耗。
本发明的另一个目标在于解决上述问题以及提供一种充气轮胎,所述充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间具有良好的平衡,所述充气轮胎由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成,通过改善纤维素纤维在橡胶中的分散性而使其同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能和低能量损耗。
本发明的另一个目标在于解决上述问题以及提供一种包括内衬条(liningstrip)层的缺气保用轮胎,所述缺气保用轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间具有良好的平衡,以及进一步地具有优异的缺气保用耐久性,其中所述内衬条层由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成,通过改善纤维素纤维在橡胶中的分散性而使其同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能和低能量损耗。
解決问题的方案
本发明涉及一种充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎侧壁,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
本发明还涉及一种充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎面基部,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
本发明还涉及一种充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的缓冲层贴胶,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
本发明还涉及一种充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬层,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
本发明还涉及一种充气轮胎,包括选自于由以下部件构成的组中的至少一种:胎圈三角胶、搭接部三角胶、帘布层贴胶、和胎面,这些部件各自由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
本发明还涉及一种缺气保用轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬条层,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
环状多元酸酐(a)优选为选自于由以下物质构成的组中的至少一种:含有酸酐基团的石油树脂和含有酸酐基团的煤树脂。
所述分散性聚合物(B)优选为选自于由以下物质构成的组中的至少一种:石油树脂和煤树脂。
橡胶组分(C)优选为选自于由以下物质构成的组中的至少一种:天然橡胶、改性天然橡胶、合成橡胶和改性合成橡胶。
优选地,相对于100质量份的橡胶组分(C),含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含0.01至30质量份的改性纤维素纤维(A)。
优选地,通过以下步骤获得含有改性纤维素纤维的橡胶组合物:捏合改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)以获得捏合的混合物,以及将捏合的混合物和橡胶组分(C)进行捏合。
发明的有利效果
根据本发明的第一方面的充气轮胎包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎侧壁,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有:改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得到了改善,因此可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能以及低能量损耗。因此,包括胎侧壁的充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间具有良好的平衡,以及进一步地具有优异的耐挠曲裂纹生长性。而且,一般而言,当纤维素纤维被包含在橡胶组合物中时,纤维素纤维沿挤出(extrusion)方向(沿轮胎的周向)排列,使得挤出方向的刚性得以提高,与此同时,沿垂直于挤出方向的方向(沿轮胎的径向)的刚性则没有得到很大的提高。相反,根据本发明的第一方面,不仅沿轮胎的周向而且沿轮胎的径向都可以获得优异的刚性,因此所获得的包括胎侧壁的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。据推测,该效果可归因于纤维素纤维在橡胶中的良好分散性。
根据本发明的第二方面的充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎面基部,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得到了改善,因此可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能以及低能量损耗。因此,包括胎面基部的充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间具有良好的平衡,以及进一步地具有优异的轮胎耐久性。而且,一般而言,当纤维素纤维被包含在橡胶组合物中时,纤维素纤维沿挤出(extrusion)方向(沿轮胎的周向)排列,使得沿挤出方向的刚性得以提高,与此同时,沿垂直于挤出方向的方向(沿轮胎的径向)的刚性没有得到很大的提高。相反,根据本发明的第二方面,不仅沿轮胎的周向而且沿轮胎的径向都可以获得优异的刚性,因此所获得的包括胎面基部的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。据推测,该效果可归因于纤维素纤维在橡胶中的良好分散性。
根据本发明的第三方面的充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的缓冲层贴胶,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得到了改善,因此可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能以及低能量损耗。因此,包括缓冲层贴胶的充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间具有良好的平衡,以及进一步地具有优异的粘附性。而且,一般而言,当纤维素纤维被包含在橡胶组合物中时,纤维素纤维沿挤出方向(沿轮胎的周向)排列,使得沿挤出方向的刚性得以提高,与此同时,沿垂直于挤出方向的方向(沿轮胎的径向)的刚性则没有得到很大的提高。相反,根据本发明的第三方面,不仅沿轮胎的周向而且沿轮胎的径向都可以获得优异的刚性,因此所获得的包括缓冲层贴胶的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。据推测,该效果可归因于纤维素纤维在橡胶中的良好分散性。
根据本发明的第四方面的充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬层,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得到了改善,因此可以同时取得优异的耐透气性、优异的拉伸性能以及低能量损耗。因此,包括内衬层的充气轮胎具有优异的耐透气性、滚动阻力和耐久性。
根据本发明的第五方面的充气轮胎,包括选自于由以下部件构成的组中的至少一种:胎圈三角胶、搭接部三角胶、帘布层贴胶、和胎面,这些部件各自由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成;所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃或更低的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得到了改善,因此可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能以及低能量损耗。因此,充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间具有良好的平衡。而且,一般而言,当纤维素纤维被包含在橡胶组合物中时,纤维素纤维沿挤出方向(沿轮胎的周向)排列,使得沿挤出方向的刚性得以提高,与此同时,沿垂直于挤出方向的方向(沿轮胎的径向)的刚性没有得到很大的提高。相反,根据本发明的第五个方面,不仅沿轮胎的周向而且沿轮胎的径向都可以获得优异的刚性,因此所获得的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。据推测,该效果可归因于纤维素纤维在橡胶中的良好分散性。
根据本发明的第六个方面的缺气保用轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬条层;所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得到了改善,因此可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能以及低能量损耗。因此,包括内衬条层的缺气保用轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间具有良好的平衡,以及进一步地具有优异的缺气保用耐久性。而且,一般而言,当纤维素纤维被包含在橡胶组合物中时,纤维素纤维沿挤出方向(沿轮胎的周向)排列,使得沿挤出方向的刚性得以提高,与此同时,沿垂直于挤出方向的方向(沿轮胎的径向)的刚性没有得到很大的提高。相反,根据本发明的第六方面,不仅沿轮胎的周向而且沿轮胎的径向都可以获得优异的刚性,因此所获得的包括内衬条层的缺气保用轮胎具有非常优异的操纵稳定性。据推测,该效果可归因于纤维素纤维在橡胶中的良好分散性。
此处,轮胎的周向(轮胎圆周方向)和轮胎的径向(轮胎径向方向)具体指例如JP2009-202865 A中图1所示的方向,其通过引用的方式包含在此处。
具体实施方式
根据本发明第一个方面的充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎侧壁,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包括改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
根据本发明第二个方面的充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎面基部,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包括改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
根据本发明第三个方面的充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的缓冲层贴胶,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包括改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
根据本发明第四个方面的充气轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬层,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包括改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
根据本发明第五个方面的充气轮胎,包括选自于由以下部件构成的组中的至少一种轮胎部件:胎圈三角胶、搭接部三角胶、帘布层贴胶、和胎面,这些部件各自由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成;所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
根据本发明第六个方面的缺气保用轮胎,包括由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬条层,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包括改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
首先描述在本发明第一方面至第六方面中普遍使用的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物。
含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包括改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。
改性纤维素纤维(A)通过向纤维素纤维中添加含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)(下文中简称为“环状多元酸酐(a)”或“酸酐(a)”)获得。
可以用于获得改性纤维素纤维(A)的纤维素纤维的非限制性例子包括树木、竹子、大麻、黄麻、洋麻、棉花、甜菜等中包含的源自植物的纤维,由源自植物的纤维制备的纸浆,丝光纤维素纤维,再生纤维素纤维例如人造纤维、玻璃纸、或莱赛尔纤维,以及用酸酐改性的纤维素。纤维素纤维的优选材料包括树木例如西加云杉(Sitka spruce)、日本柳杉(Cryptomeria)、扁柏属(Chamaecyparis)、桉树(Eucalyptus)、刺槐(Acacia)等。因此,可以适当使用通过对由这些材料制造的纸浆、纸或废纸进行原纤维化而获得的纤维素纤维。这些纤维素纤维中的每种都可以单独使用、或者可以使用从中选择的两种以上。
纸浆的例子包括通过对上述植物材料进行化学制浆、机械制浆、或化学和机械制浆而获得的那些,例如化学纸浆(牛皮纸浆(KP)、亚硫酸盐纸桨(SP)、半化学纸浆(SCP)、化学磨木浆(chemi-ground pulp)(CGP)、化学-机械纸浆(CMP)、磨木纸浆(GP)、盘磨机械浆(RMP)、热磨机械纸浆(TMP)、或化学热磨机械纸浆(CTMP)。
纤维素纤维可以为,羟基部分地被酯化或部分地被功能基团例如羧基取代的纤维素纤维,只要其反应性、包含疏水基团的C15以上环状多元酸酐的取代度、其与橡胶的相容性等不会受到较大影响,以及可以没有困难地获得具有期望性能的橡胶组合物即可。而且,纤维素纤维中包含的水优选初步地被溶剂例如甲苯或N-甲基吡咯烷酮取代,以避免抑制其与包含疏水基团的C15以上环状多元酸酐的反应。
含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)可以是在其主链和/或支链中包含疏水基团并且具有15个以上,优选20个以上的碳原子的任何环状多元酸酐,如果碳原子数少于15个,则改性纤维素纤维(A)与橡胶之间没有良好的相容性,结果使得橡胶组合物不能同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)中的碳原子数的上限没有特别限定,可以为例如优选1,500,更优选200,还更优选30。当碳原子数大于1,500时,所获得的改性纤维素纤维(A)不能容易地和分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C)捏合,因此不能充分地分散,结果使得橡胶组合物不能同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。
环状多元酸酐(a)是在其主链或支链中含有疏水基团的环状多元酸酐。
该环状多元酸酐没有特别的限定,只要它是具有环状结构的多元酸酐即可,所述环状结构是由一个多元酸分子内的脱水缩合或两个以上多元酸分子间的脱水缩合形成的。特别地,优选具有环状结构的多元酸酐,所述环状结构是由一个多元酸分子内的脱水缩合形成的。
多元酸的例子包括三元酸,例如丙烯三甲酸或偏苯三甲酸;以及二元酸例如琥珀酸、衣康酸、马来酸、富马酸、或柠康酸。这些当中优选二元酸;更优选二羧酸例如琥珀酸、衣康酸、马来酸、富马酸、或柠康酸;还更优选琥珀酸或马来酸。
环状多元酸酐的例子包括C4-C10,优选C4-C6环状羧酸酐,例如琥珀酸酐、马来酸酐、柠康酸酐、或衣康酸酐。在这些之中,琥珀酸酐或马来酸酐可以适当地使用,因为这些多元酸酐本身是极难均聚合的,并容易和疏水基团发生反应。
环状多元酸酐(a)中的疏水基团没有特别限定,只要它具有疏水性即可,其例子包括烃基、石油树脂、以及煤树脂。
烃基可以是线性的或分支的,以及考虑到环状多元酸酐(a)的疏水性,其优选为线性的。
烃基优选具有11个以上碳原子,更优选15个以上碳原子。烃基优选具有1,500个以下的碳原子,更优选200个以下的碳原子,还更优选30个以下的碳原子。当烃基中的碳原子数落入上述范围之内时,可以将适度的疏水性给予环状多元酸酐(a),因此使得能够更适当地取得本发明的效果。
烃基的例子包括烷基、烯基、和炔基。这些当中更优选烯基,因为它们能够将适度的疏水性给予环状多元酸酐(a)。
烯基的例子包括十二碳烯基、十六碳烯基、和十八碳烯基。这些当中,优选十六碳烯基或十八碳烯基,因为它们可以将适度的疏水性给予环状多元酸酐(a)。
包含石油树脂作为疏水基团的环状多元酸酐(a)是指该环状多元酸酐(a)是含有酸酐基团的石油树脂。而且,包含煤树脂作为疏水基团的环状多元酸酐(a)是指该环状多元酸酐(a)是含有酸酐基团的煤树脂。以下将对上述石油树脂、含有酸酐基团的石油树脂、煤树脂、以及含有酸酐基团的煤树脂进行详细描述。
含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)的例子包括含有烃基的C15以上环状多元酸酐,例如十二碳烯琥珀酸酐、十六碳烯琥珀酸酐、或十八碳烯琥珀酸酐;含有酸酐基团的石油树脂和含有酸酐基团的煤树脂。
使用的含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)的类型,可以根据在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中使用的橡胶组分(C)的类型,适当地选择一种合适的。本发明的一个适当的实施方式为,环状多元酸酐(a)为选自于由以下物质构成的组的至少一种:含有酸酐基团的石油树脂和含有酸酐基团的煤树脂,更优选为含有酸酐基团的石油树脂。
含有酸酐基团的石油树脂是指含有酸酐环的C15以上石油树脂,其通过使用已知的接枝反应将环状多元酸酐与石油树脂进行接枝而获得。此外,含有酸酐基团的煤树脂是指含有酸酐环的C15以上煤树脂,类似地,其通过使用已知的接枝反应将环状多元酸酐与煤树脂进行接枝而获得。
例如,这些树脂可通过使用有机过氧化物,将石油树脂或煤树脂与环状多元酸酐(例如,马来酸酐)进行接枝、接着进行纯化而获得。在接枝反应中,可以使用不与环状多元酸酐反应的有机溶剂。所获得的产品是否为含有酸酐基团的石油树脂或煤树脂,可以通过反应和纯化前后石油树脂或煤树脂中的酸值的改变而确认。
石油树脂的例子包括C5石油树脂、C9石油树脂、C5/C9石油树脂、二环戊二烯树脂、以及前述树脂的氢化物。这些可以单独使用或两种以上的组合使用。这些之中,特别优选C5/C9石油树脂。
煤树脂的例子包括香豆酮树脂、香豆酮-茚树脂、以及前述树脂的氢化物。这些可以单独使用或两种以上的组合使用。
用于获得含有酸酐基团的石油树脂或含有酸酐基团的煤树脂的环状多元酸酐没有特别限定,只要它可以与石油树脂或煤树脂接枝以得到含有酸酐环的石油树脂或煤树脂即可。它可以包含碳碳不饱和键以促进接枝反应。其例子包括含有碳碳不饱和键的C4-C10,优选C4-C6环状羧酸酐例如马来酸酐、柠康酸酐、或衣康酸酐。考虑到与石油树脂或煤树脂的接枝反应性,这些中马来酸酐是合适的。
有机过氧化物的例子包括叔丁基过氧化物、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化双月桂酰、2-乙基过氧化己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、2-乙基过氧化己酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、以及二叔己基过氧化物。这些之中合适的是二烷基过氧化物和过氧化二异丙苯。此外,有机溶剂的例子包括饱和的脂肪烃例如己烷、庚烷或辛烷;饱和的脂环烃例如环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、环庚烷、或甲基环庚烷;没有乙烯性双键的芳香烃例如甲苯、二甲苯、或乙苯;亚烷基二醇烷基醚烷基化物例如乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、或丙二醇单甲醚乙酸酯;二亚烷基二醇烷基醚烷基化物例如二乙二醇单乙醚乙酸酯或二乙二醇单丁醚乙酸酯;以及烷基烷基化物例如乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、或丙酸丁酯。这些当中适当的是烷基烷基化物、亚烷基二醇烷基醚烷基化物、和二亚烷基二醇烷基醚烷基化物。
含有酸酐基团的石油树脂或含有酸酐基团的煤树脂的分子量没有特别限定。含有酸酐基团的石油树脂或含有酸酐基团的煤树脂通过凝胶渗透色谱法测量的聚苯乙烯等当量重均分子量优选为400至20,000,更优选500至9,000,还更优选600至6,000。如果其重均分子量小于400,则改性纤维素纤维(A)不能与橡胶良好的相容,结果使得橡胶组合物不能同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。此外,当其重均分子量大于20,000,则这种树脂通常具有更高的粘度,所获得的改性纤维素纤维(A)不能容易地和分散性聚合物(B)和橡胶组分(C)捏合,因此不能充分地分散,结果使得橡胶组合物不能同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。
改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应(改性反应)而获得的。酯化反应可以通过任任方法,包括用于酯化反应的传统方法来进行。例如,可以使用下述任意一种方法。通常使用水及其类似物来过滤和清洗所获得的改性纤维素纤维(A),以便在用于制备含有改性纤维素纤维的橡胶组合物之前去除溶剂和催化剂。
(I)含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)可以连续地或一次添加到纤维素纤维的分散体中,随后进行反应,所述纤维素纤维的分散体已经初步地经受溶剂取代。
(II)将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)熔融并与纤维素纤维进行混合,随后进行反应。
考虑到添加效率和与橡胶的亲和性,添加到纤维素纤维中的酸酐(a)的比例优选为5-150质量%,更优选10-100质量%。
可以如下述实施例所述地计算添加到纤维素纤维中的酸酐(a)的比例。
分散性聚合物(B)根据JIS K 2207,通过环球法测量的软化点为135℃以下。如果其软化点大于135℃,那么改性纤维素纤维(A)不能容易地捏合到橡胶组分(C)中,所述橡胶组分在制备含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中形成基质,因此不能充分地分散,结果使橡胶组合物不能同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。此外,当软化点低于40℃时,橡胶组合物本身具有较低的软化点,因此不能同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、以及优异的刚性或耐透气性。分散性聚合物(B)优选具有120℃以下、更优选110℃以下的软化点,同时考虑到分散性,其软化点优选为40℃以上、更优选60℃以上,还更优选80℃以上。
分散性聚合物(B)的分子量没有特别限定。其通过凝胶渗透色谱法测量的聚苯乙烯等当量重均分子量优选为400至20,000,更优选500至9,000,还更优选600至6,000。重均分子量小于400的分散性聚合物(B)可能导致橡胶组合物的塑化或在形成期间形成气泡,结果使橡胶组合物不能同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。此外,当其重均分子量大于20,000时,这种树脂通常具有较高的粘度并因此不能容易地和改性纤维素纤维(A)和橡胶组分(C)捏合,这取决于分散性聚合物(B)的组成;因此改性纤维素纤维(A)不能充分地分散,结果使橡胶组合物不能同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。
分散性聚合物(B)可以是具有上述软化点的任何聚合物。其例子包括石油树脂、煤树脂、萜烯树脂、以及松香树脂。在这些中,所述分散性聚合物(B)优选为选自于由以下物质构成的组中的至少一种:石油树脂和煤树脂。选自于由石油树脂和煤树脂构成的组的至少一种的具体树脂在混合改性纤维素纤维(A)和橡胶中作为分散性聚合物的使用可以改善纤维素纤维在橡胶中的分散性,结果使橡胶组合物可以更适当地、同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。所述分散性聚合物(B)特别优选为石油树脂。
石油树脂的例子包括C5石油树脂、C9石油树脂、C5/C9石油树脂、二环戊二烯树脂、前述树脂的氢化物、以及通过(接枝)添加环状多元酸酐(例如马来酸酐)获得的前述树脂的改性产品。这些之中优选C9石油树脂。
煤树脂的例子包括香豆酮树脂、香豆酮-茚树脂、前述树脂的氢化物、以及通过(接枝)添加环状多元酸酐(例如马来酸酐)获得的前述树脂的改性产品。
萜烯树脂的例子包括α-蒎烯树脂、β-蒎烯树脂、萜烯-酚醛树脂、芳香族改性萜烯树脂、前述树脂的氢化物、以及通过添加马来酸酐获得的前述树脂的改性产品。
松香树脂的例子包括脂松香、木松香、妥尔油松香(tall rosin)、由前述松香制备的氢化松香、歧化松香、马来酸改性松香、富马酸改性松香、(甲基)丙烯酸改性松香、通过与醇缩合得到的酯化松香、以及苯酚改性的松香。
这些之中,分散性聚合物(B)特别优选为石油树脂。考虑到相容性,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物最优选包含作为改性纤维素纤维(A)被含有酸酐基团的石油树脂改性的改性纤维素纤维、和作为分散性聚合物(B)的石油树脂。
橡胶组分(C)的非限制性例子包括橡胶工业中普遍使用的橡胶,包括例如天然橡胶(NR)、改性天然橡胶、和合成橡胶例如二烯橡胶,例如聚异戊二烯橡胶(IR)、聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、以及丁基橡胶,例如卤化丁基橡胶(X-IIR)或丁基橡胶(IIR)。合成橡胶可以被改性。改性天然橡胶包括环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶、及其类似物。可以包含到橡胶组分中的这些材料可以单独使用、或者这些材料中的两种以上可以组合使用。
因此,本发明的另一种适当的实施方式中,橡胶组分(C)为选自于由天然橡胶、改性天然橡胶、合成橡胶、和改性合成橡胶构成的组中的至少一种。
可以使用任何天然橡胶,包括在轮胎工业中普遍使用的那些,例如SIR20、RSS#3、或TSR20。
相对于100质量份的橡胶组分(C),含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选包含0.01至30质量份的改性纤维素纤维(A)。相对于100质量份的橡胶组分(C),当改性纤维素纤维(A)在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的含量小于0.01质量份时,不能充分展现本发明的效果,同时相对于100质量份的橡胶组分(C),当改性纤维素纤维(A)以大于30质量份的含量被包含时,改性纤维素纤维(A)在橡胶组合物中的分散性可能极大地降低,结果使得橡胶组合物不能同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。相对于100质量份的橡胶组分(C),含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中包含的改性纤维素纤维(A)的含量更优选为0.05质量份以上、还更优选为0.1质量份以上、但更优选20质量份以下、还更优选15质量份以下、最优选10质量份以下。
相对于100质量份的橡胶组分(C),含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选包含0.01至30质量份的分散性聚合物(B)。相对于100质量份的橡胶组分(C),当分散性聚合物(B)在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的含量小于0.01质量份时,不能充分展现本发明的效果,同时相对于100质量份的橡胶组分(C),当分散性聚合物(B)被包含的含量大于30质量份时,分散性聚合物(B)在橡胶组合物中的百分比可能过大,结果使橡胶组合物不能同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。相对于100质量份的橡胶组分(C),含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中包含的分散性聚合物(B)的含量更优选为0.05质量份以上、还更优选为0.1质量份以上、特别优选3质量份以上,但更优选20质量份以下、还更优选15质量份以下、最优选10质量份以下。
在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中,相对于100质量%的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)的总和,分散性聚合物(B)相对于改性纤维素纤维(A)的比例优选为30-70质量%。当分散性聚合物(B)相对于改性纤维素纤维(A)的比例落入上述范围之内时,纤维素纤维在橡胶中的分散性可以得到进一步改善,结果使橡胶组合物可以更适当地同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性。基于100质量%的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)的总和,分散性聚合物(B)相对于改性纤维素纤维(A)的比例更优选为35-65质量%,还更优选40-60质量%。
含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可以通过使用传统已知方法和条件在例如橡胶捏合机等中捏合改性纤维素纤维(A)、分散性聚合物(B)和橡胶组分(C),以及可选的其它下述配合剂而获得。特别地,优选地,在与橡胶组分(C)和其他配合剂捏合之前,将改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)进行预先捏合,然后将捏合的混合物(树脂组合物)与橡胶组分(C)以及其他配合剂捏合。通过将改性纤维素纤维(A)与分散性聚合物(B)进行预先捏合以制备树脂组合物,改性纤维素纤维(A)可以被制备地更细,以及因此纤维素纤维在橡胶中的分散性可以得到进一步改善,并且橡胶组合物可以更高水平地同时取得优异的拉伸性能、低能量损耗、和优异的刚性或耐透气性;而且,可以取得特别优异的沿轮胎径向以及沿轮胎周向的刚性,此外,在一些情况下,可以进一步改善加工性。因此,本发明的另一个适当的实施方式为,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物通过对改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)进行捏合以得到捏合混合物(树脂组合物),并将捏合混合物与橡胶组分(C)进行捏合而获得。
本发明的另一个方面是一种用于生产含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的方法,所述橡胶组合物包括改性纤维素纤维(A)、分散性聚合物(B)、以及橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的,所述分散性聚合物(B)的软化点为135℃以下,并且其生产方法包括捏合改性纤维素纤维(A)、分散性聚合物(B)、以及橡胶组分(C)的步骤。本发明另一个适当的实施方式是一种生产方法,其包括如下步骤:捏合改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)以获得捏合混合物,然后将捏合混合物与橡胶组分(C)捏合以获得含有改性纤维素纤维的橡胶组合物。
如上所述,含有改纤维纤维的橡胶组合物优选通过如下方式获得:捏合改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)以获得捏合混合物(树脂组合物),然后将捏合混合物和橡胶组分(C)进行捏合。每100质量%的包含在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的改性纤维素纤维(A)中,来自树脂组合物的改性纤维素纤维(A)的百分比,更优选为40质量%以上,还更优选60质量%以上,特别优选80质量%以上。来自树脂组合物的改性纤维纤维(A)的百分比的上限没有特别限定,可以为100质量%。
每100质量%的包含在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的分散性聚合物(B)中,来自树脂组合物的分散性聚合物(B)的百分比,更优选为40质量%以上,还更优选60质量%以上,特别优选80质量%以上。其百分比的上限没有特别限定,可以为100质量%。
如上所述,当改性纤维素纤维(A)预先与分散性聚合物(B)进行捏合时,将改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)进行捏合的步骤可以通过任何能够捏合改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)的方法进行,包括通过传统捏合方法进行。例如优选的步骤为,在捏合机中,改性纤维素纤维(A)分散在分散性聚合物(B)中,并在高剪切力下搅拌和混合使得改性纤维素纤维(A)被制备地更细。可以用于捏合步骤的捏合机的非限制性例子包括双辊磨机、三辊磨机、单螺杆捏合挤出机、双螺杆捏合挤出机、班伯里混合机、以及加压捏合机。这些捏合机可以单独使用,或两种以上组合使用。为了促进将改性纤维素纤维(A)制造地更细,优选使用双螺杆捏合挤出机、班伯里混合机,或加压捏合机。
在捏合改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)的步骤中的捏合条件,例如捏合温度和捏合时间,可以合适地选择,使得改性纤维素纤维(A)能够充分地与分散性聚合物(B)捏合从而将改性纤维素纤维(A)制造地更细。
在捏合改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)的步骤中,除了改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)以外,可以添加能被添加到含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的一些其它配合剂、润滑剂例如硬脂酸、抗氧化剂等,只要它们不抑制将改性纤维素纤维(A)制造地更细的进展即可。基于100质量%的通过捏合步骤得到的捏合混合物(树脂组合物),改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)的合计量优选为80质量%以上,更优选90质量%以上,还更优选93质量%以上,特别优选95质量%以上,而其上限没有特别限定,可以为100质量%。
含量不影响本发明的效果的润滑剂添加促进改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)的捏合混合物从捏合机或捏合模(die)中分离,因此可以改善成型性或可加工性。润滑剂的非限制性例子包括烃类润滑剂例如石腊或聚乙烯蜡;脂肪酸类润滑剂例如硬脂酸、山萮酸、或12-羟基硬脂酸;以及脂肪族酰胺润滑剂例如硬脂酸酰胺、油酸酰胺、或芥酸酰胺。当润滑剂添加到树脂组合物中时,例如,在含有改性纤维素纤维(A)、分散性聚合物(B)、润滑剂以及其他配合剂的树脂组合物的情况中,相对于100质量%的树脂组合物总量,润滑剂的含量优选为1质量%以上,更优选3质量%以上,同时优选为20质量%以下,更优选10质量%以下,特别优选7质量%以下。
含量不影响本发明的效果的抗氧化剂的添加可减慢在捏合改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)的步骤中改性纤维素纤维的热老化。抗氧化剂的非限制性例子包括酚类抗氧化剂例如购自Adeka公司的ADK STAB AO系列,例如AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、或AO-60。当抗氧化剂添加到树脂组合物中时,例如,在含有改性纤维素纤维(A)、分散性聚合物(B)、抗氧化剂、以及其他配合剂的树脂组合物的情况中,相对于100质量%的树脂组合物总量,抗氧化剂的含量优选为0.1质量%以上,更优选为0.5质量%以上,同时优选为10质量%以下,更优选为3质量%以下。
含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可包含其它成分,只要它包含改性纤维素纤维(A)、分散性聚合物(B)、和橡胶组分(C),并且本发明的效果不受损害即可。例如,与分散性聚合物(B)不对应的软化点大于135℃的树脂可连同分散性聚合物(B)一起作为混合物被使用。当这种树脂连同分散性聚合物(B)一起作为混合物被使用时,以该树脂和分散性聚合物(B)的合计量为基准,该树脂的含量优选为50质量%以下。
除了改性纤维素纤维(A)、分散性聚合物(B)、以及橡胶组分(C)之外,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可以可选地包含橡胶工业中通常使用的其它配合剂,包括例如增强剂例如炭黑或二氧化硅、油、抗老化剂、氧化锌、硬脂酸、硅烷偶联剂、固化树脂、蜡、硫化剂、以及硫化促进剂。
含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可以通过传统方法制备。具体而言,其可以通过使用橡胶捏合机,例如班伯里密炼机、捏合机、或开放式辊轧机捏合各组分,以及硫化捏合混合物制备。
根据本发明第一方面的充气轮胎,包括由如上所述的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎侧壁。
根据本发明第二方面的充气轮胎,包括由如上所述的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎面基部。
该胎面基部是指多层胎面的内层(inner layer)。在胎面由两层(外表层(胎面行驶面)和内表层(胎面基部))构成的情况中,胎面基部对应于内表层。具体地,该胎面基部为例如JP 2008-285628 A的图1以及JP 2008-303360 A的图1所示的轮胎部件,上述专利文献通过引用的方式包含在此处。
根据本发明第三方面的充气轮胎,包括由如上所述的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的缓冲层贴胶。
缓冲层贴胶被用作钢丝帘线贴胶。钢丝帘线的例子包括1×n的单股钢丝帘线和k+m层捻合钢丝帘线,其中例如,n表示1~27的整数,k表示1~10的整数,以及,m表示1~3的整数。缓冲层贴胶被用于位于胎面内侧和胎体的径向外侧的缓冲层中。具体地,该缓冲层贴胶可以用于例如JP 2003-94918A的图3、JP 2004-67027A的图1、以及JP H04-356205 A的图1-4中所示的缓冲层,上述文献全部通过引用的方式包含在此处。
根据本发明第四方面的充气轮胎,包括由如上所述的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬层。
该内衬层是指配置用于形成轮胎内腔表面的轮胎部件。该轮胎部件可以降低空气的渗透以维持轮胎的内部压力。具体地,该内衬层为例如JP 2008-291091 A的图1以及JP2007-160980 A的图1和图2所示的轮胎部件,上述专利文献通过引用的方式包含在此处。
如本发明第五方面所述的充气轮胎,包括选自于由以下部件构成的组中的至少一种轮胎部件:各自由上述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎圈三角胶、搭接部三角胶、帘布层贴胶,以及胎面。
胎圈三角胶是指位于轮胎搭接部内侧、并从胎圈芯沿径向向外延伸的轮胎部件。具体地,该胎圈三角胶为例如JP 2008-38140 A的图1-3和JP 2004-339287 A的图1所示的轮胎部件,上述专利文献通过引用的方式包含在此处。
搭接部三角胶是指位于胎侧壁内部末端的橡胶部分。具体地,该搭接部三角胶为例如JP 2008-75066 A的图1和JP 2004-106796 A的图1所示的轮胎部件,上述专利文献通过引用的方式包含在此处。
帘布层贴胶是指,覆盖胎体帘布层或带束帘布层中的帘线的轮胎部件。
根据本发明第六方面的缺气保用轮胎,包括由如上所述的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬条层。
上述内衬条层(lining strip layer)是指,配置于胎侧壁部内侧的胎侧壁-补强层。具体的例子包括厚度向两端逐渐降低并从胎圈部分向胎肩部分延伸同时与胎体帘布层的内侧接触的新月形补强橡胶层;位于胎体帘布层的主体和它的折叠部分之间并由胎圈部分向胎面部分延伸的补强橡胶层;以及位于多个胎体帘布层或补强帘布层之间的双层补强橡胶层。具体地,该内衬条层为例如JP 2007-326559 A的图1和JP 2004-330822 A的图1所示的轮胎部件,上述专利文献通过引用的方式包含在此处。
以下将描述轮胎部件。
<胎侧壁>
根据本发明的胎侧壁由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的第一方面,所述橡胶组分(C)优选包括天然橡胶和聚丁二烯橡胶(BR),因为这些橡胶可以提供良好的耐挠曲裂纹生长性。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶的含量优选为5质量%以上,更优选20质量%以上,进一步优选为30质量%以上。当该含量小于5质量%时,则不能获得优异的燃料经济性。该含量还优选为80质量%以下,更优选为60质量%以下,还更优选为50质量%以下。如果含量大于80质量%,则耐挠曲裂纹生长性可能降低。
可以使用任何BR,包括轮胎工业中通常已知的那些,例如具有高顺式含量的聚丁二烯橡胶,例如购自瑞翁株式会社的BR1220,以及购自Ube工业有限公司的BR130B和BR150B;改性聚丁二烯橡胶,例如购自瑞翁株式会社的BR1250H;含有间同立构聚丁二烯晶体的聚丁二烯橡胶,例如购自Ube工业有限公司的VCR412和VCR617,以及使用稀土催化剂合成的聚丁二烯橡胶,例如购自朗盛的BUNA-CB25。这些BR可以单独使用,或两种以上组合使用。
BR中的顺式含量优选为70质量%以上,更优选为90质量%以上,还更优选为97质量%以上。
在本发明中,可以通过红外吸收光谱分析法测量BR中的顺式含量(顺式-1,4键的百分比)。
BR的分子量分布(Mw/Mn)优选为1.5以上,更优选为2.0以上。当Mw/Mn小于1.5时,加工性可能劣化。BR的Mw/Mn优选为5.0以下,更优选为4.0以下。当Mw/Mn大于5.0时,则耐挠曲裂纹生长性趋于劣化。
在本发明中,相对于聚苯乙烯标准,使用凝胶渗透色谱法(GPC)测定数均分子量(Mn)和重均分子量(Mw)。
BR的门尼粘度(ML1+4(100℃))优选为10以上,更优选为30以上。当门尼粘度小于10时,填料的分散性趋向于降低。该门尼粘度优选为120以下,更优选为80以下。当门尼粘度大于120时,则在挤出加工期间可能发生化合物焦化(变色)。
在本发明中,根据ISO289或JIS K6300测量BR的门尼粘度。
考虑到获得期望的燃料经济性和耐挠曲裂纹生长性,以100质量%的橡胶组分(C)为基准,BR的含量优选为30质量%以上,更优选为40质量%以上,还更优选为50质量%以上。考虑到加工性,BR的含量还优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下,还更优选为70质量%以下。
根据本发明第一方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)可以如上所述,并可以上述含量进行使用。
可包含在根据本发明的第一方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的炭黑的非限制性例子包括GPF、FEF、HAF、ISAF、以及SAF。上述炭黑可以单独使用,或两种以上组合使用。
该炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为20m2/g以上,更优选为30m2/g以上。炭黑的N2SA还优选为200m2/g以下,更优选为150m2/g以下,还更优选为100m2/g以下。N2SA小于20m2/g的炭黑倾向于无法产生充分的补强效果。当炭黑的N2SA超过200m2/g时,燃料经济性趋向降低。
相对于100质量份的橡胶组分(C),炭黑的含量优选为1质量份以上,更优选2质量份以上。炭黑的含量优选为150质量份以下,更优选为100质量份以下。当该含量落入上述范围时,可以获得良好的燃料经济性和良好的耐挠曲裂纹生长性。
根据本发明第一方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物,可包含白色填料。白色填料的例子包括在橡胶工业中普遍使用的那些,例如二氧化硅、碳酸钙、云母例如绢云母、氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、黏土、滑石、氧化铝、以及氧化钛。考虑到燃料经济性,优选二氧化硅。
二氧化硅的非限制性例子包括干二氧化硅(无水硅酸)和湿二氧化硅(含水硅酸)。由于湿二氧化硅具有很多硅烷醇基,故优选湿二氧化硅。
二氧化硅优选具有40m2/g以上、更优选50m2/g以上的氮吸附比表面积(N2SA)。当N2SA小于40m2/g时,硫化之后的拉伸强度趋于降低。此外,二氧化硅优选具有300m2/g以下,更优选250m2/g以下的N2SA。当N2SA大于300m2/g时,低生热性或橡胶加工性趋于降低。
在本发明中,根据ASTM D3037-93通过BET方法测定二氧化硅的氮吸附比表面积。
相对于100质量份的橡胶组分(C),白色填料(特别是,二氧化硅)的含量优选为10质量份以上,更优选20质量份以上。白色填料的含量也优选为120质量份以下、更优选为100质量份以下。当白色填料的含量落入上述范围之内时,可以得到良好的燃料经济性和耐挠曲裂纹生长性。
当根据本发明的第一方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有二氧化硅时,橡胶组合物优选进一步包含硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的非限制性例子包括硫化硅烷偶联剂例如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物或双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、巯基硅烷偶联剂例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷或3-巯基丙基三乙氧基硅烷;乙烯基硅烷偶联剂例如乙烯基三乙氧基硅烷;氨基硅烷偶联剂例如3-氨丙基三乙氧基硅烷;环氧丙氧基基硅烷偶联剂例如γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷;硝基硅烷偶联剂例如3-硝基丙基三甲氧基硅烷;以及氯硅烷偶联剂例如3-氯丙基三甲氧基硅烷。这些硅烷偶联剂可单独使用,或两种以上组合使用。
相对于100质量份的二氧化硅,硅烷偶联剂的含量优选为0.5质量份以上,更优选为1.5质量份以上,还更优选为2.5质量份以上。当该含量小于0.5质量份时,二氧化硅几乎不能良好地分散。硅烷偶联剂的含量还优选为20质量份以下,更优选为15质量份以下,还更优选为10质量份以下。当该含量超过20质量份时,改善二氧化硅分散的效果趋向于不能增加,因此导致成本不必要地增加。此外,焦化时间趋于减少,因此导致在捏合或挤出期间会降低加工性。
根据本发明第一方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选包含油作为塑化剂。油的添加可以调整硬度使得其适当地低,因此导致良好的加工性。油的非限制性例子包括传统已知的油、包括加工油例如石蜡加工油、芳香族加工油、或环烷加工油、植物油脂,以及前述油的混合物。
相对于100质量份的橡胶组分(C),油的含量优选为1质量份以上,更优选为2质量份以上,与此同时优选为15质量份以下、更优选为10质量份以下。当含量落入上述范围之内时,可以得到良好的加工性,以及得到优异的燃料经济性和优异的耐挠曲裂纹生长性。
可包含于根据本发明第一方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的抗老化剂的例子包括二苯胺抗老化剂例如对-(对-甲苯磺酰基酰胺)二苯胺或辛基化二苯胺;以及对-苯二胺抗老化剂例如N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-对-苯二胺(6PPD)、N-苯基-N’-异丙基-对-苯二胺(IPPD),或N,N’-二-2-萘基-对-苯二胺。
可包含于根据本发明第一方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的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、二苯并噻唑二硫化物或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或四甲基秋兰姆二硫化物、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-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N,N’-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、或N,N’-二异丙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺;以及胍硫化促进剂例如二苯胍、二-邻-甲苯基胍、或邻-甲苯基双胍。相对于100质量份的橡胶组分(C),硫化促进剂的含量优选为0.1-5质量份、更优选0.2-3质量份。
根据本发明第一方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选包括硫作为硫化剂。硫的例子包括粉末硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、以及高度分散的硫。相对于100质量份的橡胶组分(C),硫的含量优选为1质量份以上,更优选为1.5质量份以上。当该含量小于1质量份,硫的效果可能较低。此外,该含量优选为6质量份以下、更优选为4质量份以下。当该含量大于6质量份时,抑制硬化劣化的效果可能不充分。
<胎面基部>
根据本发明的胎面基部由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的第二方面,橡胶组分(C)优选包括天然橡胶和聚丁二烯橡胶(BR),因为这些橡胶提供了良好的燃料经济性和良好的操纵稳定性。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶的含量优选为5质量%以上、更优选为30质量%以上、还更优选50质量%以上,特别优选60质量%以上。当该含量小于5质量%时,不能得到优异的燃料经济性。此外,天然橡胶的含量优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下,还更优选75质量%以下。当该含量超过90质量%时,操纵稳定性可能降低。
所使用的BR如本发明第一方面中所述。
BR的分子量分布(Mw/Mn)优选为1.5以上,更优选为2.0以上。当Mw/Mn小于1.5时,加工性可能会劣化。BR的Mw/Mn优选为5.0以下,更优选为4.0以下。当Mw/Mn大于5.0时,操纵稳定性趋于劣化。
BR的门尼粘度(ML1+4(100℃))如本发明第一方面中所述。
考虑到获得所需的燃料经济性和操纵稳定性,基于100质量%的橡胶组分(C),BR的含量优选为10质量%以上,更优选为20质量%以上。考虑到加工性,BR的含量还优选为70质量%以下,更优选为50质量%以下,还更优选为40质量%以下。
根据本发明第二方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,以及可以上述含量使用。
可包含于根据本发明第二方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的炭黑的例子包括在本发明第一方面中所描述的那些。
相对于100质量份的橡胶组分(C),炭黑的含量优选为1质量份以上,更优选为2质量份以上,以及优选为150质量份以下,更优选为100质量份以下。当含量落入上述范围之内时,可以取得良好的燃料经济性和良好的操纵稳定性。
根据本发明第二方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可包含白色填料。可以使用与本发明第一方面中所述相同的白色填料。
相对于100质量份的橡胶组分(C),白色填料(特别是二氧化硅)的含量优选为10质量份以上,更优选20质量份以上,并且优选为120质量份以下,更优选100质量份以下。当该含量落入上述范围之内时,可以获得良好的燃料经济性和良好的操纵稳定性。
根据本发明第二方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有二氧化硅的情况中,橡胶组合物优选进一步包含硅烷偶联剂。所使用的硅烷偶联剂可以如本发明第一方面中所述,可以以本发明第一方面中所述的含量使用。
根据本发明第二方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选包含油作为塑化剂。添加油可以将硬度调整至适当的低,因此导致良好的加工型。可以使用如本发明第一方面中所述相同的油。
相对于100质量份的橡胶组分(C),油的含量优选为1质量份以上,更优选为2质量份以上,以及优选为15质量份以下,更优选为10质量份以下。当含量落入上述范围之内时,可以得到良好的加工性,以及进一步地,得到优异的燃料经济性和优异的操纵稳定性。
可包含于根据本发明第二方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的抗老化剂的例子包括如本发明第一方面中所述的那些。
可包含于根据本发明第二方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的硫化促进剂的例子包括如本发明第一方面中所述的那些,其可以如本发明第一方面所述的含量使用。
根据本发明第二方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可适当地包含硫作为硫化剂。使用的硫可如本发明第一方面中所述,并可以如本发明第一方面所述的含量使用。
<缓冲层贴胶>
根据本发明的缓冲层贴胶由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的第三方面,橡胶组分(C)优选包括天然橡胶,因为它提供了良好的断裂性能(拉伸强度)。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,还更优选为20质量%以上,特别优选50质量%以上,最优选80质量%以上,并且含量的上限没有特别限定,其可以为100质量%。当该含量小于5质量%时,不能获得优异的燃料经济性和优异的橡胶强度。
根据本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并可以上述含量使用。
可包含于根据本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的炭黑的例子包括如本发明第一方面中所述的那些。
相对于100质量份的橡胶组分(C),炭黑的含量优选为10质量份以上,更优选为15质量份以上。炭黑的含量优选为100质量份以下,更优选为80质量份以下,还更优选为70质量份以下。当该含量小于10质量份时,趋向于不能得到充分的补强性能。当该含量大于100质量份时,生热(heat build-up)增加使得燃料经济性趋于劣化。
根据本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物,可包含白色填料。可以使用与本发明第一方面中所述相同的白色填料。
相对于100质量份的橡胶组分(C),白色填料(特别是二氧化硅)的含量优选为10质量份以上,更优选为20质量份以上,并且优选为120质量份以下,更优选为100质量份以下。当含量落入上述范围之内时,可以得到良好的燃料经济性。
根据本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含二氧化硅的情况中,橡胶组合物优选进一步包含硅烷偶联剂。所使用的硅烷偶联剂可如本发明第一方面中所述,并可以本发明第一方面中所述的含量使用。
根据本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选包含有机酸钴盐。由于有机酸钴盐用作将帘线(钢丝帘线)交联到橡胶上,故该成分的添加可以改善帘线和橡胶之间的粘度。
有机酸钴盐的例子包括硬脂酸钴、环烷酸钴、新癸酸钴以及3新癸酸钴硼(cobaltboron 3neodecanoate)。这些之中,优选硬脂酸钴或环烷酸钴。
相对于100质量份的橡胶组分(C),计算为钴金属的有机酸钴盐的含量优选为0.05质量份以上,更优选0.08质量份以上。当该含量小于0.05质量份时,钢丝帘线镀层(platedlayer)和橡胶之间的粘附性可能不充分。有机酸钴盐的含量还优选为0.5质量份以下、更优选为0.3质量份以下,还更优选为0.2质量份以下。当含量大于0.5质量份时,橡胶趋向于显著地氧化降解从而表现出恶化的拉伸性能。
根据本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物,优选包含氧化锌。氧化锌的添加改善了钢丝帘线镀层和橡胶之间的粘附。氧化锌还起到橡胶硫化活化剂的作用。进一步地,氧化锌对于防止焦化是有效的。
相对于100质量份的橡胶组分(C),氧化锌的含量优选为2质量份以上,更优选5质量份以上,还更优选6质量份以上。含量少于2质量份可导致钢丝帘线镀层与橡胶之间的粘附不充分,或者导致橡胶的不充分硫化。氧化锌的含量还优选为25质量份以下,更优选为20质量份以下,还更优选15质量份以下。含量超过25质量份可能会降低橡胶强度。
根据本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选含有硫作为硫化剂。可以使用与本发明第一方面中所述相同的硫。
相对于100质量份的橡胶组分(C),硫的含量优选为2质量份以上,更优选为3质量份以上,还更优选为4质量份以上。当含量小于2质量份时,不能达到充分的交联密度,并且可能劣化粘附性能。此外,该含量优选为10质量份以下,更优选为8质量份以下,还更优选为6质量份以下。当含量大于10质量份时,可能劣化耐热老化性。
可包含于根据本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的硫化促进剂的例子包括亚磺酰胺硫化促进剂、噻唑硫化促进剂、秋兰姆硫化促进剂、硫脲硫化促进剂、胍硫化促进剂、二硫代氨基甲酸酯硫化促进剂、醛胺或醛氨硫化促进剂、咪唑啉硫化促进剂、以及黄酸硫化促进剂。这些之中,优选亚磺酰胺硫化促进剂,因为它们可以提供优异的焦化性能。
亚磺酰胺硫化促进剂的例子包括N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺(TBBS)、N-环己烷-2-苯并噻唑亚磺酰胺(CBS)、以及N,N′-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺(DZ)。
相对于100质量份的橡胶组分(C),待使用的硫化促进剂的含量优选为0.1至5质量份、更优选为0.2-3质量份。
可包含于根据本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的抗老化剂的例子包括胺-酮抗老化剂、胺抗老化剂、酚类抗老化剂、咪唑类抗老化剂、以及硫脲抗老化剂。这些抗老化剂可以单独使用,或两种以上组合使用。这些之中,优选胺抗老化剂,因为它们可以提供优异的断裂性能和优异的耐热性。
胺抗老化剂的例子包括胺衍生物例如二苯胺衍生物和对-苯二胺衍生物。二苯胺衍生物的例子包括对-(对-甲苯磺酰胺)二苯胺和辛基化二苯胺。对-苯二胺衍生物的例子包括N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基-对-苯二胺(6PPD)、N-苯基-N′-异丙基-对-苯二胺(IPPD),以及N,N′-二-2-萘基-对-苯二胺。
相对于100质量份的橡胶组分(C),抗老化剂的含量优选为1质量份以上、更优选为1.3质量份以上。当含量小于1质量份时,不能提高断裂性能。抗老化剂的含量还优选为6质量份以下,更优选为4质量份以下,还更优选为2质量份以下。当含量超过6质量份时,抗老化剂可能溢出(bloom)至表面,导致橡胶性能降低。由于含有改性纤维素纤维的橡胶组合物在耐热老化性方面非常优异,因此甚至当抗老化剂的含量为2质量份以下时,也可以表现出充分的耐久性。
可包含于根据本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的油的例子包括加工油、植物油脂、以及上述油的混合物。加工油的例子包括石蜡加工油、环烷加工油、以及芳香类加工油。
相对于100质量份的橡胶组分(C),油的含量优选为0.5质量份以上,更优选为1质量份以上,并且优选为10质量份以下,更优选为8质量份以下,还更优选为6质量份以下。当含量没有落入上述范围时,不能充分地改善耐湿热剥离性或耐久性。
<内衬层>
根据本发明的内衬层(inner liner)由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的第四方面,所述橡胶组分(C)优选包括天然橡胶和丁基系橡胶,因为这些橡胶可以提供良好的耐透气性。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶的含量优选为5质量%以上,更优选10质量%以上,还更优选20质量%以上。当该含量小于5质量%时,不能取得优异的燃料经济性和优异的橡胶强度。该含量的上限没有特别限定,优选为70质量%以下,更优选为50质量%以下,还更优选为40质量%以下。
丁基系橡胶的例子包括卤化丁基橡胶(X-IIR)例如溴化丁基橡胶(Br-IIR)或氯化丁基橡胶(Cl-IIR)、以及丁基橡胶(IIR)。这些丁基系橡胶可以单独使用,或两种以上组合使用。考虑到低生热性,这些之中,优选X-IIR例如Cl-IIR。
基于100质量%的橡胶组分(C),丁基系橡胶的含量优选为50质量%以上,更优选60质量%以上,还更优选70质量%以上。当该含量小于50质量%时,不能得到优异的耐透气性。丁基系橡胶的含量也优选为99质量%以下,更优选为90质量%以下,还更优选为80质量%以下。当该含量超过99质量%时,不能获得良好的燃料经济性。
橡胶组分(C)优选包括环氧化天然橡胶(ENR)。
所要使用的ENR可以为商品或可以通过环氧化NR而制备。NR可通过任何方法被环氧化,所述方法为例如氯醇法、直接氧化法、过氧化氢法、烷基过氧化氢法、或过酸法。该过酸法可以例如通过以下方法进行:通过使天然橡胶乳液和作为环氧化剂的有机过酸例如过乙酸或过甲酸进行反应。
ENR优选具有1-85mol%的环氧化度。环氧化度小于1mol%的ENR在改性橡胶组合物方面不太有效。此外,当环氧化度大于85mol%时,橡胶组合物中的聚合物趋于形成凝胶。
环氧化度被定义为环氧化的碳碳双键的数量相对于环氧化之前天然橡胶中碳碳双键总数量的比例,它可以通过例如滴定分析法或核磁共振法(NMR)测定。
当包含ENR时,基于100质量%的橡胶组分(C),ENR的含量优选为10质量%以上,更优选为20质量%以上,并且它优选为99质量%以下,更优选为90质量%以下,还更优选为70质量%以下。当该含量小于10质量%时,将填料分散在橡胶组合物中的效果趋于降低。当该含量超过99质量%时,不能取得良好的加工性和良好的拉伸强度。
根据本发明第四方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并且可以上述含量使用。
可包含于根据本发明第四方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的炭黑的非限制性例子包括GPF、FEF、HAF、ISAF、和SAF。上述炭黑可单独使用,或两种以上组合使用。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为10m2/g以上,更优选为20m2/g以上,还更优选为23m2/g以上。该N2SA还优选为250m2/g以下,更优选为100m2/g以下,更优选为50m2/g以下,特别优选为35m2/g以下。当N2SA小于10m2/g时,不能取得充分的粘附性或橡胶强度。当N2SA大于250m2/g时,未硫化的橡胶组合物趋于具有非常高的粘度,因此劣化加工性。此外,燃料经济性也趋于劣化。
相对于100质量份的橡胶组分(C),炭黑的含量优选为5质量份以上,更优选为20质量份以上,还更优选为30质量份以上,并且它优选为100质量份以下,更优选为80质量份以下,更优选为60质量份以下。当该含量小于5质量份时,不能取得充分的耐磨性、粘附性、或橡胶强度。当该含量大于100质量份时,分散性或加工性趋于劣化。
根据本发明第四方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可含有白色填料。可以使用与本发明第一方面中所述相同的白色填料。
白色填料(特别是二氧化硅)可以以本发明第三方面中所述的含量使用。
在本发明第四方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有二氧化硅的情况中,橡胶组合物优选进一步包含硅烷偶联剂。该硅烷偶联剂可如本发明第一方面中所述,并且可以本发明第一方面所述的含量使用。
可包含于根据本发明第四方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的抗老化剂的例子包括如本发明第一方面中所述的那些。
可包含于根据本发明第四方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的硫化促进剂的例子包括如本发明第一方面中所述的那些,其可以本发明第一方面中所述的含量使用。
根据本发明第四方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可适当地包含硫作为硫化剂。可以使用与本发明第一方面中所述相同的硫。
相对于100质量份的橡胶组分(C),硫的含量优选为1质量份以上。当该含量小于1质量份时,硫的效应可能较低。此外,该含量优选为6质量份以下,更优选为4质量份以下。当该含量超过6质量份时,抑制硬化劣化的效果可能是不充分的。
<胎圈三角胶>
当胎圈三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,所使用的橡胶组分(C)可如上所述。橡胶组分(C)优选包括天然橡胶和丁苯橡胶(SBR),因为使用这些橡胶具有经济优势,并且可以确保与相邻轮胎部件的粘附性能。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,还更优选为30质量%以上,特别优选为50质量%以上。当该含量小于5质量%时,不能取得优异的燃料经济性和优异的橡胶强度。该含量的上限没有特别限定,并且优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下。
SBR的非限制性例子包括乳液聚合丁苯橡胶(E-SBR)、溶液聚合丁苯橡胶(S-SBR)、和由其制备的改性SBR。这些之中,优选E-SBR,因为其的使用使得炭黑或纤维素纤维得以良好的分散,并可以提供良好的加工性。
改性SBR的例子包括其链末端和/或骨架被改性的SBR,以及与锡、硅化合物等结合的改性SBR(例如缩合物或具有分支结构的那些)。
该SBR的苯乙烯含量优选为5质量%以上,更优选10质量%以上,更优选20质量%以上。当苯乙烯含量小于5质量%时,不能取得充分的抓地性或橡胶强度。苯乙烯含量也优选为60质量%以下、更优选为50质量%以下、还更优选30质量%以下。当苯乙烯含量大于60质量%时,不能取得优异的燃料经济性。
此处,SBR中的苯乙烯含量由1H-NMR测定。
该SBR优选具有10质量%以上,更优选15质量%以上的乙烯基含量。当乙烯基含量小于10质量%时,不能取得充分的硬度、抓地性、或橡胶强度。该乙烯基含量优选为65质量%以下,更优选为60质量%以下,还更优选为30质量%以下,特别优选25质量%以下。当乙烯基含量大于65质量%时,抓地性、耐久性、或耐磨性可能会劣化。
此处,SBR中的乙烯基含量(1,2-丁二烯单元)可以通过红外吸收光谱法或1H-NMR测定。
SBR的门尼粘度(ML1+4(100℃))优选为35以上,更优选为45以上,还更优选为50以上。当门尼粘度小于35时,未硫化橡胶组合物可能具有太低的粘度以致于不能确保硫化之后的合适厚度。门尼粘度优选为65以下,更优选为60以下。当门尼粘度大于65时,该未硫化橡胶组合物可能变得太硬以致于难以挤出光滑的边缘。
此处,根据ISO 289或JIS K 6300测量SBR中的门尼粘度。
基于100质量%的橡胶组分(C),SBR的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,还更优选为15质量%以上,并且它优选为95质量%以下,更优选为60质量%以下,还更优选为55质量%以下,特别优选为50质量%以下。当SBR的含量落在上述范围之内时,可以取得良好的燃料经济性和良好的可加工性。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶和SBR的合计量优选为80质量%以上,更优选为100质量%。当该合计量落入上述范围之内时,可以取得优异的燃料经济性、优异的加工性、和成本优势。
当胎圈三角胶由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,所使用的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)可以如上所述,并可以如上所述含量使用。
当胎圈三角胶由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,可使用的炭黑的非限制性例子包括GPF、FEF、HAF、ISAF和SAF。上述炭黑可以单独使用,或两种以上组合使用。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为10m2/g以上,更优选为30m2/g以上,还更优选为50m2/g以上,并且该N2SA优选为250m2/g以下,更优选为150m2/g以下,还更优选为100m2/g以下。当N2SA小于10m2/g时,不能取得足够的粘附性或橡胶强度。当N2SA大于250m2/g时,未硫化橡胶组合物倾向于具有非常高的粘度,因此会劣化加工性。此外,燃料经济性也趋于劣化。
相对于100质量份的橡胶组分(C),炭黑的含量优选为5质量份以上,更优选为20质量份以上,还更优选为40质量份以上,并且它优选为100质量份以下,更优选为80质量份以下,还更优选为70质量份以下。当含量小于5质量份时,不能取得足够的粘附性或橡胶强度。当该含量大于100质量份时,分散性或加工性趋于劣化。
当胎圈三角胶由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,该橡胶组合物能包含白色填料。白色填料的例子包括橡胶工业中通常使用的那些,例如二氧化硅、碳酸钙、云母例如绢云母、氢氧化铝、氧化镁、氢氧化镁、粘土、滑石、氧化铝和氧化钛。
相对于100质量份的橡胶组分(C),白色填料(特别是二氧化硅)的含量优选为10质量份以上,更优选为20质量份以上,并且它优选为120质量份以下,更优选为100质量份以下。
当胎圈三角胶由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选含有氧化锌。氧化锌的添加对于防止返硫和促进硫化是有效的。
相对于100质量份的橡胶组分(C),氧化锌的含量优选为2质量份以上,更优选3质量份以上,并且它优选为15质量份以下,更优选为10质量份以下。当该含量小于2质量份时,氧化锌作为硫化促进剂可能不够有效。当该含量大于15质量份时,橡胶强度可能会降低。
当胎圈三角胶由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,除了上述材料之外,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物还可适当地含有轮胎工业中普遍使用的各种材料。例子包括硅烷偶联剂、树脂、塑化剂例如油、硬脂酸、不同的抗老化剂、硫化剂例如硫、和硫化促进剂。
树脂的例子包括苯酚系树脂和甲酚系树脂,这些之中优选苯酚系树脂。苯酚系树脂的例子包括通过将苯酚和醛例如甲醛、乙醛、或糠醛进行反应而获得的酚醛树脂,以及通过使用腰果油、妥尔油、亚麻籽油、各种动植物油、不饱和脂肪酸、松香、烷基苯树脂、苯胺、三聚氰胺、及其类似物进行改性而获得的改性酚醛树脂。这些之中,优选改性酚醛树脂,特别优选腰果油改性的酚醛树脂,因为它们可以改善硬度。
当添加树脂时,为了提供足够的硬度,相对于100质量份的橡胶组分(C),树脂的含量优选1质量份以上,更优选5质量份以上。为了获得优异的加工性,树脂的含量优选为30质量份以下,更优选为20质量份以下。
<搭接部三角胶>
当搭接部三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,所使用的橡胶组分(C)可如上所述。考虑到耐磨性和燃料经济性,橡胶组分(C)优选包括天然橡胶和聚丁二烯橡胶(BR)。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,还更优选为30质量%以上。当含量小于5质量%时,不能获得优异的燃料经济性和优异的橡胶强度。该含量的上限没有特别限定,优选为90质量%以下,更优选为70质量%以下。
所使用的BR可如本发明第一方面中所述。
BR的门尼粘度(ML1+4(100℃))如本发明第一方面中所述。
基于100质量%的橡胶组分(C),BR的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,还更优选为30质量%以上,并且它优选为80质量%以下,更优选为70质量%以下,还更优选为60质量%以下。当含量小于5质量%时,耐磨性可能劣化。当含量大于80质量%时,加工性趋于劣化。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶和BR的合计量优选为80质量%以上,更优选为100质量%。当该合计量落入上述范围之内时,可以得到优异的燃料经济性和优异的加工性。
当搭接部三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,所使用的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并可以上述含量使用。
当搭接部三角胶是由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,可用的炭黑的例子包括当胎圈三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时所描述的那些。
相对于100质量份的橡胶组分(C),炭黑的含量优选为5质量份以上,更优选为20质量份以上,还更优选为40质量份以上,并且优选为100质量份以下,更优选为80质量份以下,还更优选为70质量份以下。当含量小于5质量份时,不能得到充分的耐磨性、粘附性、或橡胶强度。当该含量大于100质量份时,分散性或加工性趋于劣化。
当搭接部三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可包含白色填料。白色填料的例子包括当胎圈三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时所描述的那些。此外,白色填料的使用含量如胎圈三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时所描述的那样。
当搭接部三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,除了上述材料以外,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可适当地包含轮胎工业中普遍使用的各种材料。其例子包括硅烷偶联剂、塑化剂例如油或石蜡、氧化锌、硬脂酸、各种抗老化剂、硫化剂例如硫、以及硫化促进剂。
<帘布层贴胶>
当帘布层贴胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,所用的橡胶组分(C)可如上所述。橡胶组分(C)优选包括天然橡胶和丁苯橡胶(SBR)。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,更优选为20质量%以上,特别优选为50质量%以上。当该含量小于5质量%时,不能取得优异的燃料经济性和优异的橡胶强度。该含量的上限没有特别限定,优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下。
SBR的例子包括胎圈三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时所描述的那些。
基于100质量%的橡胶组分(C),SBR的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上。当该含量小于5质量%时,耐返硫性可能降低。SBR的含量优选为60质量%以下,更优选为50质量%以下。当该含量大于60质量%时,天然橡胶的含量降低,因此燃料经济性可能劣化。
当帘布层贴胶(ply topping)由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,所用的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并可以上述含量使用。
当帘布层贴胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,可用的炭黑的例子包括本发明第一方面中所述的那些。
相对于100质量份的橡胶组分(C),炭黑的含量优选为10质量份以上,更优选为15质量份以上,并且它优选为100质量份以下,更优选为80质量份以下,还更优选为70质量份以下。当该含量小于10质量份时,趋于不能取得充分的补强性能。当该含量大于100质量份时,生热增加使得燃料经济性趋于劣化。
当帘布层贴胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可包含白色填料。白色填料的例子包括当胎圈三角胶由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时所描述的那些。此外,白色填料的使用含量如胎圈三角胶由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时所描述的那样。
当帘布层贴胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选包含氧化锌。氧化锌的添加改善了帘线和橡胶之间的粘附性。氧化锌也可以起到橡胶的硫化活化剂的作用。而且,氧化锌对于防止焦化是有效的。
相对于100质量份的橡胶组分(C),氧化锌的含量优选为2质量份以上,更优选为3质量份以上,还更优选为4质量份以上。低于2质量份的含量可能导致钢丝帘线的镀层(plated layer)和橡胶之间粘附性不充分,或橡胶的硫化不充分。氧化锌的含量还优选为25质量份以下,更优选为20质量份以下,还更优选为15质量份以下。大于25质量份的含量可能会降低橡胶强度。
当帘布层贴胶由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选含有硫作为硫化剂。可以使用与本发明第一方面所述相同的硫。
相对于100质量份的橡胶组分(C),硫的含量优选为2质量份以上,更优选为3质量份以上。当该含量小于2质量份时,不能得到充分的交联密度,并且粘附性能可能劣化。此外,该含量优选为10质量份以下,更优选为8质量份以下,还更优选为6质量份以下。当该含量大于10质量份时,耐热老化性可能劣化。
当帘布层贴胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,除了上述材料以外,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可适当地包含轮胎工业中普遍使用的各种材料。其例子包括硅烷偶联剂、塑化剂例如油、硬脂酸、各种抗老化剂、以及硫化促进剂。
可以使用与本发明第三方面所述相同的硫化促进剂。
与本发明第三方面所述相同的油可以与本发明第三方面所述相同的含量使用。
<胎面>
当胎面由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,所使用的橡胶组分(C)可如上所述。橡胶组分(C)优选包括天然橡胶和丁苯橡胶(SBR)。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,还更优选为20质量%以上。当该含量小于5质量%时,不能获得优异的燃料经济性。此外,该含量优选为80质量%以下,更优选为60质量%以下,还更优选为40质量%以下。当该含量大于80质量%时,湿抓地性可能降低。
SBR的例子包括当胎圈三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时所描述的那些。
基于100质量%的橡胶组分(C),SBR的含量优选为40质量%以上,更优选为50质量%以上。当该含量小于40质量%时,不能获得充分的抓地性。SBR的含量优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下。当该含量大于90质量%时,天然橡胶的含量降低,使得燃料经济性可能劣化。
当胎面由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,所使用的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并可以上述含量使用。
当胎面由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,可使用的炭黑的例子包括本发明第一方面中所述的那些。
相对于100质量份的橡胶组分(C),炭黑的含量优选为1质量份以上,更优选为2质量份以上,并且它优选为150质量份以下,更优选为100质量份以下,还更优选为50质量份以下,特别优选为30质量份以下。当该含量落入上述范围之内时,可以取得良好的燃料经济性、良好的耐磨性、以及良好的湿抓地性。
当胎面由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选含有白色填料。白色填料的例子包括当胎圈三角胶由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时所描述的那些。考虑到燃料经济性,这些之中优选二氧化硅。
二氧化硅的非限制性例子包括干二氧化硅(无水硅酸)和湿二氧化硅(含水硅酸)。优选湿二氧化硅,因为它具有很多硅烷醇基。
二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)优选为40m2/g以上,更优选为50m2/g以上,还更优选为100m2/g以上,特别优选150m2/g以上。当N2SA小于40m2/g时,硫化之后的拉伸强度趋于降低。二氧化硅的N2SA还优选为500m2/g以下,更优选为300m2/g以下,还更优选为200m2/g以下。当N2SA大于500m2/g时,低生热性或橡胶加工性趋于降低。
相对于100质量份的橡胶组分(C),白色填料的含量(特别是二氧化硅)优选为5质量份以上,更优选为20质量份以上,还更优选为30质量份以上,特别优选为40质量份以上。当该含量小于5质量份时,低生热性可能是不充分的。此外,该含量优选为200质量份以下,更优选为150质量份以下,还更优选为130质量份以下。当该含量大于200质量份时,难以将填料分散到橡胶中,并且橡胶的加工性趋于劣化。
当胎面由含有二氧化硅的根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,橡胶组合物优选进一步含有硅烷偶联剂。与本发明第一方面所述相同的硅烷偶联剂可以本发明第一方面所述含量使用。
当胎面由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,在含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中,相对于100质量份的橡胶组分(C),白色填料和炭黑的合计量优选为5质量份以上,更优选为10质量份以上,还更优选为20质量份以上。该合计量优选为150质量份以下,更优选为120质量份以下。当该合计量落入上述范围之内时,可以取得良好的燃料经济性、良好的耐磨性、和良好的湿抓地性。
当胎面由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选含有油作为塑化剂。油的添加可以将硬度调整至适当的低,因此导致良好的加工性。油的例子包括如本发明第一方面中所述的那些。
相对于100质量份的橡胶组分(C),油的含量优选为1质量份以上,更优选为2质量份以上,并且它优选为30质量份以下,更优选为20质量份以下。当该含量落入上述范围之内时,可以给予良好的加工性,进一步地,可以取得优异的燃料经济性和优异的湿抓地性。
当胎面由根据本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成时,除了上述材料以外,含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可适当地含有轮胎工业中通常使用的各种材料。例子包括氧化锌、硬脂酸、各种抗老化剂、油以外的塑化剂例如蜡、硫化剂例如硫或有机过氧化物、以及硫化促进剂例如亚磺酰胺或胍硫化促进剂。
<缺气保用轮胎的内衬条层>
根据本发明的缺气保用轮胎的内衬条层由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的第六方面,该橡胶组分(C)优选包括天然橡胶和聚丁二烯橡胶(BR),因为这些橡胶提供了良好的耐久性。
基于100质量%的橡胶组分(C),天然橡胶的含量优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,还更优选为20质量%以上。当该含量小于5质量%时,不能取得优异的燃料经济性。此外,该含量优选为90质量%以下,更优选为70质量%以下,还更优选为50质量%以下,特别优选为30质量%以下。当该含量大于90质量%时,拉伸强度可能降低。
BR可如本发明第一方面中所述。
BR的门尼粘度(ML1+4(100℃))如本发明第一方面中所述。
一般而言,缺气保用轮胎的内衬条层包含含有间同立构聚丁二烯晶体的聚丁二烯橡胶(含有SPB的BR),例如VCR412或VCR617以确保硬度。然而,含有SPB的BR的含量太大可能会劣化燃料经济性。相反,根据本发明的第六方面,在不使用含有SPB的BR的情况下,改性纤维素纤维的应用使得可确保硬度,因此抑制燃料经济性的劣化。因此,在本发明的第六方面,可不使用含有SPB的BR,但也可以在不导致燃料经济性劣化的前提下使用一定量。具体而言,当使用含有SPB的BR时,基于100质量%的橡胶组分(C),含有SPB的BR的含量优选为8质量%以下,更优选为5质量%以下,还更优选为3质量%以下。
当使用含有SPB的BR时,含有SPB的BR可为轮胎生产中通常使用的一种。考虑到良好地取得上述性能,优选含有SPB的BR,使得1,2-间同立构聚丁二烯晶体化学地结合至丁二烯基质中并分散在丁二烯基质中。
含有SPB的BR中的1,2-间同立构聚丁二烯晶体的熔点优选为180℃以上,更优选为190℃以上,并且它优选为220℃以下,更优选为210℃以下。熔点小于180℃的含有SPB的BR不能充分地展现出改善操纵稳定性的效果。当熔点大于220℃时,加工性趋于劣化。
含有SPB的BR中的1,2-间同立构聚丁二烯晶体含量(沸腾的正己烷不溶物的含量)优选为2.5质量%以上,更优选为10质量%以上。当该含量小于2.5质量%时,不能取得足够的补强效果(E*)。该1,2-间同立构聚丁二烯晶体含量优选为20质量%以下,更优选为18质量%以下。当该含量大于20质量%时,加工性趋于劣化。
基于100质量%的橡胶组分(C),BR的含量(当包含两种以上类型的BR时,这些BR的总含量)优选为30质量%以上,更优选为40质量%以上,还更优选为50质量%以上,特别优选为70质量%以上,并且它优选为90质量%以下,更优选为80质量%以下。当该含量小于30质量%时,不能取得足够的拉伸强度和足够的缺气保用耐久性。当该含量大于90质量%时,燃料经济性和加工性可能降低。
本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的改性纤维素纤维(A)和分散性聚合物(B)可如上所述,并可以上述含量使用。
可包含于本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的炭黑的例子包括如本发明第一方面中所描述的那些。
相对于100质量份的橡胶组分(C),炭黑的含量优选为5质量份以上,更优选为10质量份以上,并且它优选为150质量份以下,更优选为100质量份以下,还更优选为80质量份以下。当该含量小于5质量份时,不能取得充分的补强效果。当该含量大于150质量份时,分散性或加工性趋于劣化。
本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可包含白色填料。白色填料的例子包括本发明第一方面中所描述的那些。
白色填料(特别是二氧化硅)可以本发明第二方面所述的含量使用。
在本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物含有二氧化硅的情况中,橡胶组合物优选进一步含有硅烷偶联剂。硅烷偶联剂可如本发明第一方面中所述,并且可以本发明第一方面所述的含量使用。
本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选包含油作为塑化剂。油的添加可以将硬度调整至适当的低,因此导致良好的加工性。可以使用与本发明第一方面所述相同的油。
油可以如本发明第二方面中所述的含量使用。
可包含于本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的抗老化剂的例子包括如本发明第一方面中所述的那些。
可包含于本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物中的硫化促进剂的例子包括如本发明第一方面中所描述的那些,其可以本发明第一方面中所述的含量使用。
本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物优选包含氧化锌。氧化锌的添加对于防止返硫和促进硫化是有效的。
相对于100质量份的橡胶组分(C),氧化锌的含量优选为2质量份以上,更优选为3质量份以上,并且它优选为15质量份以下,更优选为10质量份以下。当该含量小于2质量份时,氧化锌作为硫化促进剂几乎没有效果。当该含量大于15质量份时,橡胶强度可能降低。
本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物可适当地包含硫作为硫化剂。可使用与本发明第一方面所述相同的硫。
相对于100质量份的橡胶组分(C),硫的含量优选为1质量份以上,更优选为1.5质量份以上。当含量小于1质量份时,硫的效果可能较低。此外,该含量优选为10质量份以下,更优选为8质量份以下。当该含量超过10质量份时,抑制硬化劣化的效果可能是不充分的。
根据本发明第一方面的充气轮胎可以通过传统方法由本发明第一方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物制造。具体而言,轮胎可以通过下述步骤制造:在硫化之前,先将本发明第一方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物挤成胎侧壁的形状,接着与其他轮胎部件在轮胎成型机中以常规方法成形和组装在一起以获得未硫化的轮胎,然后在硫化器中对该未硫化的轮胎进行加热和加压。
根据本发明第二方面的充气轮胎可以通过传统方法由本发明第二方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物制造。具体而言,轮胎可以通过下述步骤制造:在硫化之前,先将本发明第二方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物挤成胎面基部的形状,接着与其他轮胎部件在轮胎成型机中以常规方法成形和组装在一起以获得未硫化的轮胎,然后在硫化器中对该未硫化的轮胎进行加热和加压。
根据本发明第三方面的充气轮胎可以通过传统方法由本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物制造。具体而言,充气轮胎可以通过下述步骤制造:用本发明第三方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物涂覆钢丝帘线,形成缓冲层的形状,然后将其与其他轮胎部件组装在一起以获得未硫化的轮胎,随后进行硫化。
根据本发明第四方面的充气轮胎可以通过传统方法由本发明第四方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物制造。具体而言,充气轮胎可以通过下述步骤制造:在硫化之前,先将本发明第四方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物挤成内衬层的形状,接着与其他轮胎部件在轮胎成型机中以常规方法成形和组装在一起以获得未硫化的轮胎,然后在硫化器中对该未硫化的轮胎进行加热和加压。
关于本发明的第五方面,充气轮胎包括上述轮胎部件,除了帘布层贴胶,每个(部件)均是由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的,该充气轮胎可以通过传统方法由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物制备。具体而言,轮胎可以通过下述步骤制造:在硫化之前,先将根据需要含有不同添加剂的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物挤成每个轮胎部件的形状,接着与其他轮胎部件在轮胎成型机中以常规方法成形和组装在一起以获得未硫化的轮胎,然后在硫化器中对该未硫化的轮胎进行加热和加压。
关于本发明的第五方面,包括由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的帘布层贴胶的充气轮胎可以通过传统方法由本发明第五方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物制造。具体而言,轮胎可以通过下述步骤制造:橡胶组成通过常规方法捏合以制备未硫化的橡胶组合物,然后将其加压粘结到钢丝帘线上从而形成未硫化的帘布层条(橡胶化帘线);接着将帘布层条与其他轮胎部件在轮胎成型机中以常规方法组装在一起以获得未硫化的轮胎,然后在硫化器中对该未硫化的轮胎进行加热和加压。
根据本发明第六方面的缺气保用轮胎可以通过传统方法由本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物制造。具体而言,缺气保用轮胎可以通过下述步骤制造:在硫化之前,将本发明第六方面的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物挤成内衬条层形状,然后与其他轮胎部件在轮胎成型机中以常规方法成形和组装在一起以获得未硫化的轮胎,然后在硫化器中对该未硫化的轮胎进行加热和加压。
根据本发明第一方面至第五方面的充气轮胎和根据本发明第六方面的缺气保用轮胎可以合适地用作用于客车、卡车和巴士、两轮车辆、赛车等的轮胎,以及特别是用作用于客车的轮胎。
实施例
参照实施例对本发明做进一步描述,但本发明不限于这些实施例。
一些实施例中物理性能的测定如下所述。
(1)监控改性反应的进展
使用购自珀金埃尔默公司(Perkin Elmer)的傅里叶变换红外光谱仪“Spectrumone”观察改性反应的进展。具体而言,与酯键中的羰基碳和氧的伸缩振动相关的峰强度在1,650cm-1至1,750cm-1之间,其随着改性反应的进展而增加,并被定性地监控。
(2)添加到纤维素纤维中的酸酐的比例的测量
根据下述公式(I),通过纤维素纤维在改性前后的质量变化来计算添加比例。在测量之前,使用足量的溶剂冲洗用于评估添加比例的样品。适当地选择用于酸酐的良好的溶剂,作为用于冲洗的溶剂。
Wp=(W-Ws)×100/Ws…(I)
Wp:添加至纤维素纤维的酸酐比例(质量%)
W:改性之后的纤维素纤维(改性纤维素纤维)的干燥质量(g)
Ws:改性之前的纤维素纤维的干燥质量(g)
(3)固体含量的测量
使用红外水分平衡仪(购自Kett电力实验室的“FD-620”)测量固体含量。
(4)酸值的测量
通过下述步骤测量酸酐的酸值。
称量0.5g量的酸酐,并将其溶解在50mL的四氢呋喃中。向该溶液中添加10滴1%的溶解于乙醇的酚酞溶液以得到酸酐溶液。边搅拌边将0.5N的溶解于乙醇的氢氧化钾溶液逐滴添加到酸酐溶液中,使该体系显色。将不添加氢氧化钾溶液且颜色在30秒内不再发生变化时的点视为终点。根据下述公式(II),由直至终点所添加的氢氧化钾溶液的质量计算酸值(mg KOH/g)
酸值=Wk×56.1…(II)
Wk:直至终点所添加的0.5N氢氧化钾溶液的质量(g)
[制备改性纤维素纤维(A-1)]
将含量为250.00g(固体:50.00g)的湿水针(water-wet needle)漂白硫酸盐浆(以下简称为NBKP)和200.00g的N-甲基吡咯烷酮添加至2,000mL的容器中,将水蒸发掉从而得到溶剂被取代的NBKP。将系统内的温度调整至70℃,并且将39.75g的十六碳烯基琥珀酸酐作为酸酐(a)以及8.53g碳酸钾作为酯化反应的催化剂一起添加至系统中,并反应2小时。反应产品用乙醇、醋酸、和水依次冲洗,然后用乙醇取代溶剂。将所得产品进行干燥以得到改性纤维素纤维A-1。用于评估添加比例的样品使用乙醇作为冲洗溶剂。添加至改性纤维素纤维A-1的纤维素纤维中的酸酐(a)的比例为59.6质量%。
[合成含有酸酐基团的石油树脂(a-1)]
将含量为1,200.00g的Petrotack 70(购自日本东曹株式会社,C5/C9石油树脂,重均分子量:1,300,软化点:70℃,溴值:45Br2g/100g)添加至3,000-mL的独立烧瓶中,加热至160℃使得它熔化。当系统内的温度保持在160℃时,系统用氮气净化,然后将221.00g的马来酸酐和6.00g的叔丁基过氧化物在3小时内分成12份添加。在完成添加两小时之后,将系统内的温度调整至180℃,并且系统在减压条件下维持两小时以蒸发掉未反应的马来酸酐。作为该纯化步骤的结果,可以获得酸值为98、软化点为96℃、重均分子量为5,800的含有酸酐基团的石油树脂a-1。
[制备改性纤维素纤维(A-2)]
将含量为250.00g(固体:50.00g)的湿水NBKP和200.00g的N-甲基吡咯烷酮加入到2,000mL的容器中,接着将水分蒸发从而得到溶剂被取代的NBKP。系统内的温度调整至75℃,并且称量50.00g的含有酸酐基团的石油树脂a-1,将其作为酸酐(a)连同8.53g作为酯化反应的催化剂的碳酸钾一起添加至系统中,并反应3小时。反应产品用醋酸、水、和乙醇依次冲洗,然后干燥以得到改性纤维素纤维A-2。四氢呋喃用作冲洗样品的溶剂,所述样品用于评估添加比例。添加至改性纤维素纤维A-2的纤维素纤维中的含有酸酐基团的石油树脂a-1的比例为36质量%。
[制备含有改性纤维素纤维的树脂组合物]
(制备例1)
根据下表1所示的比例,在双螺杆捏合机(购自Technovel公司的“KZW”,螺杆直径:15mm,L/D:45)中使用和添加作为分散性聚合物(B)的Quintone R100(购自瑞翁株式会社,C5石油树脂,重均分子量:2,250,软化点:96℃)、改性纤维素纤维A-1、作为润滑剂的硬脂酸(购自日油株式会社(NOF)的硬脂酸珠“Tsubaki”)、以及作为抗氧化剂的AO-60(购自艾迪科株式会社(Adeka),酚类抗氧化剂),随后通过熔化捏合以得到含有改性纤维素纤维的树脂组合物X-1。
(制备例2)
除了将Petcoal LX(购自日本东曹株式会社,C9石油树脂,重均分子量:1,400,软化点:98℃)用作分散性聚合物(B)以外,使用与制备例1相同的方法制备含有改性纤维素纤维的树脂组合物X-2。
(制备例3)
根据下表1所列出的比例,在双螺杆捏合机(购自Technovel公司的“KZW”,螺杆直径:15mm,L/D:45)中使用和添加作为分散性聚合物(B)的Petcoal LX(购自日本东曹株式会社,C9石油树脂,重均分子量:1,400,软化点:98℃)和含有酸酐基团的石油树脂a-1(酸值:98,软化点:96℃,重均分子量:5,800)、改性纤维素纤维A-2、作为润滑剂的硬脂酸(购自日油株式会社(NOF)的硬脂酸珠“Tsubaki”)、以及作为抗氧化剂的AO-60(购自艾迪科株式会社(Adeka),酚类抗氧化剂),随后通过熔化捏合以得到含有改性纤维素纤维的树脂组合物X-3。
(制备例4)
除了材料按下表1所示的比例进行混合且不使用任何分散性聚合物(B)以外,使用与制备例1相同的方法,制备含有改性纤维素纤维的树脂组合物X-4。
(制备例5)
仅由Quintone R100组成的树脂组合物用作树脂组合物X-5。
(制备例6)
仅由Petcoal LX组成的树脂组合物用作树脂组合物X-6。
树脂组合物X-1至X-6的配方见下表1。
Figure BDA0000975034910000471
在表1中,在使用改性纤维素纤维的实施例中,术语“纤维素含量”是指改性纤维素纤维中的纤维素纤维含量,并且表示为基于100质量%的树脂组合物的含量(质量%)。术语“改性组分含量”是指改性纤维素纤维中的环状多元酸酐(a)的含量,其表示为基于100质量%的树脂组合物的含量(质量%)。
表1中使用的商品名和代码的具体介绍如下所示。
Quintone R100:C5石油树脂,重均分子量:2250,软化点:96℃,购自瑞翁株式会社
Petcoal LX:C9石油树脂,重均分子量:1,400,软化点:98℃,购自日本东曹株式会社
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,购自日油株式会社(NOF)
AO-60:酚类抗氧化剂,购自艾迪科株式会社(Adeka)
每种轮胎部件的实施例和比较例如下所示。
<胎侧壁>
实施例和比较例中使用的各种化学品如下所示。
X-1至X-6:制备例1-6中制备的树脂组合物X-1至X-6
天然橡胶:TSR20
聚丁二烯橡胶:BR150B(顺式含量:97质量%,ML1+4(100℃):40),购自宇部兴产株式会社
炭黑:Shoblack N550(N2SA:42m2/g),购自Cabot日本株式会社
抗老化剂:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-对-苯二胺,6PPD),购自大内新兴化学工业有限公司
油:Diana Process AH-24,购自出光兴产株式会社
氧化锌:氧化锌#2,购自三井矿业冶炼公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,购自日油株式会社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),购自日本乾溜工业株式会社
硫化促进剂:NOCCELER NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺,TBBS),购自大内新兴化学工业株式会社
(实施例1-1至1-5,比较例1-1至1-5)
根据表2所示的配方,使用购自神户钢铁有限公司的1.7L班伯里混合机将除了硫和硫化促进剂以外的化学品进行捏合以得到捏合混合物。然后,将硫和硫化促进剂添加至捏合混合物中,使用开放式辊轧机将它们捏合在一起从而得到未硫化的橡胶组合物。将未硫化的橡胶组合物加压-硫化以得到硫化的橡胶组合物。
单独地,未硫化的橡胶组合物形成胎侧壁的形状后,与其他轮胎部件在轮胎成型机上组装在一起以获得未硫化的轮胎,然后将其硫化以制备测试轮胎(型号:195/65R15)。
针对下述项目,评估据此制备的未硫化的橡胶组合物、硫化橡胶组合物、和测试轮胎。结果见表2。
(粘弹性测试)
样品切自测试轮胎的胎侧壁。在70℃温度、10Hz频率、10%初始应变、和2%动态应变的条件下,使用购自Iwamoto Seisakusho株式会社的粘弹谱仪VES测量样品沿轮胎周向的复数弹性模量E*a(MPa)和沿轮胎径向的复数弹性模量E*b(MPa),其使用下述公式表示为指数(弹性模量指数)。弹性模量指数越高,表示弹性模量越好,刚性越高,以及操纵稳定性越好。
(弹性模量a指数)=(每种配方的E*a)/(比较例1-1的E*a)×100
(弹性模量b指数)=(每种配方的E*b)/(比较例1-1的E*b)×100
(拉伸测试)
使用由硫化橡胶组合物制备的3号哑铃样品,根据JIS K 6251“硫化橡胶或热塑性橡胶-拉伸应力-应变特性的测定”来进行拉伸测试,从而测定硫化橡胶组合物的断裂伸长率(拉伸伸长,EB(%))以及断裂拉伸强度(断裂拉伸强度,TB(MPa))。该值使用下述公式表示为指数(拉伸强度指数)。拉伸强度指数越高,表明拉伸强度越好,以及耐久性越好。
(拉伸强度指数)=(每种配方的EB×TB)/(比较例1-1的EB×TB)×100
(燃料经济性)
在70℃温度、10Hz频率、10%初始应变、和2%动态应变的条件下,使用购自Iwamoto Seisakusho株式会社的粘弹谱仪VES测量硫化橡胶组合物的损耗角正切(tanδ),该值使用下述公式表示为指数(燃料经济性指数)。燃料经济性指数越高,表明滚动阻力越低,并且燃料效率性能(燃料经济性)越好。
(燃料经济性指数)=(比较例1-1的tanδ)/(每种配方的tanδ)×100
(轮胎性能平衡指数)
根据下述公式,由上述指数计算平衡指数。平衡指数越高,表明操纵稳定性、燃料经济性和耐久性之间的平衡越好。
(平衡指数)=(弹性模量a指数)×(拉伸强度指数)×(燃料经济性指数)/10,000
(加工性:门尼粘度的测量)
在130℃下,根据JIS K 6300,通过测量门尼粘度的方法测量未硫化橡胶组合物的门尼粘度,其使用下述公式表示为指数(门尼粘度指数)。指数越高表明门尼粘度越低,以及加工性越好。
(门尼粘度指数)=(比较例1-1的ML1+4)/(每种配方的ML1+4)×100
(耐挠曲裂纹生长性测试)
由硫化橡胶薄片(sheet)(硫化橡胶组合物)制备样品,并根据JIS K 6260“硫化橡胶或热塑性橡胶-挠曲裂纹-裂纹生长的测定(De Mattia型)”对其进行挠曲裂纹生长测试。在测试中,将橡胶薄片弯曲重复70%的伸长一百万次,然后测量所形成的裂纹的长度。以比较例1-1的数值的倒数为100,将该值(长度)的倒数表示为指数。指数越高,表明越能抑制裂纹生长,以及耐挠曲裂纹生长性越好。
Figure BDA0000975034910000511
在表2中,“改性纤维素纤维的含量(质量份)”是指,相对于橡胶组合物中100质量份的橡胶组分,改性纤维素纤维的含量(质量份)。
表2表明,在使用如下含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的实施例1-1至1-5中,所述纤维素纤维在橡胶中的分散性得到改善从而使得弹性模量得以改善:该含有改性纤维素纤维的橡胶组合物均包含改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)和橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。实施例中的拉伸强度、燃料经济性、加工性、以及耐挠曲裂纹生长性相比比较例1-2更好或与之相当,其中比较例1-2中包含改性纤维素纤维(A)但不包含分散性聚合物(B)。特别地,实施例中的弹性模量、拉伸强度、和燃料经济性之间的平衡得到了提高。因此,这表明可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸特性和低能量损耗(滚动阻力),并可以确保充分的耐挠曲裂纹生长性。这证明包括由这种含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎侧壁的充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力、以及耐久性之间具有良好的平衡,并且进一步具有优异的耐挠曲裂纹生长性。进一步表明,这种橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得以提高使得不仅沿轮胎周向而且沿轮胎径向均可以取得优异的刚性,这证明了所获得的包括胎侧壁的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。
可以认为,通过使用大量炭黑代替使用纤维素纤维,可提高补强性能。然而,如比较例1-5的结果所示,使用大量炭黑可以改善刚性,但不能在刚性、拉伸性能、和滚动阻力之间取得平衡的改善,并且也表现出较差的加工性。
<胎面基部>
实施例和比较例中使用的化学品与<胎侧壁>中使用的那些是相同的。
(实施例2-1至2-5,比较例2-1至2-5)
按照实施例1-1制备未硫化橡胶组合物和硫化橡胶组合物,但是其使用如表3所示的配方。
单独地,将每种未硫化橡胶组合物成形为胎面基部的形状后,与其他轮胎部件在轮胎成型机上组装在一起以获得未硫化轮胎,然后将其硫化以制备测试轮胎(型号:195/65R15)。
针对据此制备的未硫化橡胶组合物、硫化橡胶组合物、以及测试轮胎,评估下述项目。结果见表3。
(粘弹性测试)
除了样品切自测试轮胎的胎面基部以外,其他按照实施例1-1进行粘弹性测试,使用下述公式计算指数(弹性模量指数)。
(弹性模量a指数)=(每种配方的E*a)/(比较例2-1的E*a)×100
(弹性模量b指数)=(每种配方的E*b)/(比较例2-1的E*b)×100
(拉伸测试)
除了指数(拉伸强度指数)是使用下述公式计算以外,其他按照实施例1-1进行拉伸测试。
(拉伸强度指数)=(每种配方的EB×TB)/(比较例2-1的EB×TB)×100
(燃料经济性)
除了指数(燃料经济性指数)使用以下公式计算以外,其他按照实施例1-1评估燃料经济性。
(燃料经济性指数)=(比较例2-1的tanδ)/(每种配方的tanδ)×100
(轮胎性能平衡指数)
按照实施例1-1测定平衡指数。
(加工性:门尼粘度的测量)
除了使用下述公式计算指数(门尼粘度指数)以外,其他按照实施例1-1评估加工性。
(门尼粘度指数)=(比较例2-1的ML1+4)/(每种配方的ML1+4)×100
(耐久性)
将测试轮胎放置在炉中,并在80℃下老化3周。老化的测试轮胎在超载情况下在鼓上行驶,其中所述负载为如JIS标准中所定义的最大负载(最大空气压力条件)的140%,并且测定发生胎面部分凸出或其他异常情况的行驶距离。将比较例2-1的行驶距离设定为等于100,将每种配方的行驶距离表示为指数。指数越高,表明耐久性越好。
Figure BDA0000975034910000551
在表3中,“改性纤维素纤维的含量(质量份)”是指,相对于橡胶组合物中的100质量份的橡胶组分,改性纤维素纤维的含量(质量份)。
表3表明,在使用如下含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的实施例2-1至2-5中,所述纤维素纤维在橡胶中的分散性得到改善从而使得弹性模量得以改善:该含有改性纤维素纤维的橡胶组合物均包含改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。实施例中的拉伸强度、燃料经济性、加工性、以及轮胎耐久性相比比较例2-2更好或与之相当,其中比较例2-2中包含改性纤维素纤维(A)但不包含分散性聚合物(B)。特别地,实施例中的弹性模量、拉伸强度、和燃料经济性之间的平衡得到了提高。因此,这表明可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸特性和低能量损耗(滚动阻力),并可以确保充分的轮胎耐久性。这证明包括由这种含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎面基部的充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力、和耐久性之间具有良好的平衡,并进一步具有优异的轮胎耐久性。进一步表明,这种橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得到提高,使得不仅沿轮胎周向而且沿轮胎径向均可以取得优异的刚性,这证明了所获得的包括胎面基部的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。
可以认为,通过使用大量炭黑代替纤维素纤维,可提高补强性能。然而,如比较例2-5的结果所示,使用大量炭黑可以改善刚性,但不能在刚性、拉伸性能、和滚动阻力之间取得平衡的改善,并且也表现出较差的加工性。
<缓冲层贴胶>
实施例和比较例中所使用的各种化学品如下所示。
X-1至X-6:制备例1-6中制备的树脂组合物X-1至X-6
天然橡胶:TSR20
炭黑:Shoblack N550(N2SA:42m2/g),购自Cabot日本株式会社
有机酸钴盐:Cost-F(硬脂酸钴,钴含量:9.5质量%),购自DIC公司
抗老化剂:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-对-苯二胺,6PPD),购自大内新兴化学工业有限公司
油:Diana Process AH-24,购自出光兴产株式会社
氧化锌:氧化锌#2,购自三井矿业冶炼公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,购自日油株式会社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),购自日本乾溜工业株式会社
硫化促进剂:NOCCELER DZ(N,N’-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺),购自大内新兴化学工业株式会社
(实施例3-1至3-5,比较例3-1至3-5)
按照实施例1-1制备未硫化橡胶组合物和硫化橡胶组合物,但是其使用如表4所示的配方。单独地,每种硫化橡胶组合物在80℃和95%的湿度条件下经受湿热老化150小时从而得到湿热老化的产品
单独地,将每种未硫化橡胶组合物成形为缓冲层贴胶的形状后,与其他轮胎部件在轮胎成型机中组装在一起以获得未硫化轮胎,然后将其硫化以制备测试轮胎(型号:195/65R15)。
针对据此制备的未硫化橡胶组合物、硫化橡胶组合物(新产品和湿热老化的产品)、以及测试轮胎,评估下述项目。结果见表4。
(粘弹性测试)
除了样品切自测试轮胎的缓冲层贴胶以外,其他按照实施例1-1进行粘弹性测试,使用下述公式计算指数(弹性模量指数)。
(弹性模量a指数)=(每种配方的E*a)/(比较例3-1的E*a)×100
(弹性模量b指数)=(每种配方的E*b)/(比较例3-1的E*b)×100
(拉伸测试)
除了指数(拉伸强度指数)是使用下述公式计算以外,其他按照实施例1-1进行拉伸测试。
(拉伸强度指数)=(每种配方的EB×TB)/(比较例3-1的EB×TB)×100
(燃料经济性)
除了指数(燃料经济性指数)是由以下公式计算以外,其他按照实施例1-1评估燃料经济性。
(燃料经济性指数)=(比较例3-1的tanδ)/(每种配方的tanδ)×100
(轮胎性能平衡指数)
按照实施例1-1测定平衡指数。
(加工性:门尼粘度的测量)
除了使用下述公式计算指数(门尼粘度指数)以外,其他按照实施例1-1评估加工性。
(门尼粘度指数)=(比较例3-1的ML1+4)/(每种配方的ML1+4)×100
(粘附性测试(剥离之后橡胶连接的评分))
使用由硫化橡胶组合物(新产品、湿热老化产品)制备的用于剥离测试的样品进行粘附测试,来测量剥离之后的橡胶覆盖度(即当橡胶与钢丝帘线剥离时,在剥离表面上的橡胶覆盖的百分比)。按照5分等级表示结果。得分为5分表示完全覆盖,得分为0分表示没有覆盖。得分越高表明,其与钢丝帘线的粘附性越好。如果新产品的得分为3分或更高,老化产品的得分为2+或更高,则该产品在实用上是可接受的。
Figure BDA0000975034910000591
在表4中,“改性纤维素纤维的含量(质量份)”是指,相对于橡胶组合物中的100质量份的橡胶组分,改性纤维素纤维的含量(质量份)。
表4表明,在使用如下含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的实施例3-1至3-5中,所述纤维素纤维在橡胶中的分散性得到改善从而使得弹性模量得以改善:该含有改性纤维素纤维的橡胶组合物均包含改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。实施例中的拉伸强度、燃料经济性、加工性、以及粘附性相比比较例3-2更好或与之相当,其中比较例3-2包含改性纤维素纤维(A)但不包含分散性聚合物(B)。特别地,实施例中的弹性模量、拉伸强度、和燃料经济性之间的平衡得到了提高。因此,这表明可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸特性和低能量损耗(滚动阻力),并可以确保充分的粘附性。这证明包括由这种含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的缓冲层贴胶的充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力、和耐久性之间具有良好的平衡,并进一步具有优异的粘附性。进一步表明,这种橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得以提高使得不仅沿轮胎周向而且沿轮胎径向均可以取得优异的刚性,这证明了所获得的包括缓冲层贴胶的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。
可以认为,通过使用大量炭黑代替纤维素纤维,可以提高补强性能。然而,如比较例3-5的结果所示,使用大量炭黑可以改善刚性,但不能在刚性、拉伸性能、和滚动阻力之间取得平衡的改善,并且也表现出较差的加工性。
<内衬层>
实施例和比较例中所使用的各种化学品如下所示。
X-1至X-6:制备例1-6中制备的树脂组合物X-1至X-6
天然橡胶:TSR20
丁基系橡胶:Exxon Chlorobutyl 1066(氯化丁基橡胶橡胶),购自埃克森美孚公司
炭黑:Seast V(N660,N2SA:27m2/g),购自Tokai Carbon有限公司
抗老化剂:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-对-苯二胺,6PPD),购自大内新兴化学工业有限公司
氧化锌:氧化锌#2,购自三井矿业冶炼公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,购自日油株式会社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),购自日本乾溜工业株式会社
硫化促进剂:NOCCELER DZ(N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺,TBBS),购自大内新兴化学工业株式会社
(实施例4-1至4-5,比较例4-1至4-4)
按照实施例1-1制备未硫化橡胶组合物和硫化橡胶组合物,但是其使用如表5所示的配方。
针对据此制备的未硫化橡胶组合物和硫化橡胶组合物,评估下述项目。结果见表5。
(耐透气性)
由硫化橡胶组合物制备直径为90mm,厚度为1mm的橡胶样品。根据ASTM D-1434-75M测定透气系数(cc·cm/cm2·sec/cmHg),并以比较例4-1的透气系数作为参照(=100),使用下述公式将其表示为指数(耐透气指数)。指数越高,表明透气越少,耐透气性越好。
(耐透气性指数)=(比较例4-1的透气系数)/(每种配方的透气系数)×100
(拉伸测试)
除了指数(拉伸强度指数)使用下述公式计算以外,其他按照实施例1-1执行拉伸测试。
(拉伸强度指数)=(每种配方的EB×TB)/(比较例4-1的EB×TB)×100
(燃料经济性)
除了指数(燃料经济性指数)由以下公式计算以外,其他按照实施例1-1评估燃料经济性。
(燃料经济性指数)=(比较例4-1的tanδ)/(每种配方的tanδ)×100
(加工性:门尼粘度的测量)
除了使用下述公式计算指数(门尼粘度指数)以外,其他按照实施例1-1评估加工性。
(门尼粘度指数)=(比较例4-1的ML1+4)/(每种配方的ML1+4)×100
Figure BDA0000975034910000631
在表5中,“改性纤维素纤维的含量(质量份)”是指,相对于橡胶组合物中的100质量份的橡胶组分,改性纤维素纤维的含量(质量份)。
表5表明,在使用如下含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的实施例4-1至4-5中,所述纤维素纤维在橡胶中的分散性得到改善从而使得耐透气性得以改善:该含有改性纤维素纤维的橡胶组合物均包含改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。实施例中的拉伸强度、燃料经济性、加工性相比比较例4-2更好或与之相当,其中比较例4-2包含改性纤维素纤维(A)但不包含分散性聚合物(B)。因此,这表明可以同时取得优异的耐透气性、优异的拉伸性能和低能量损耗(滚动阻力)。这证明包括由这种含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬层的充气轮胎具有优异的耐透气性、滚动阻力、和耐久性。
<胎圈三角胶>
实施例和比较例中所使用的各种化学品如下所示。
X-1至X-6:制备例1-6中制备的树脂组合物X-1至X-6
天然橡胶:TSR20
丁苯橡胶:Nipol 1502(E-SBR,苯乙烯含量:23.5质量%,ML1+4(100℃):52),购自瑞翁株式会社
炭黑:Seast N(N330,N2SA:74m2/g,DBP吸油量:102mL/100g),购自Tokai Carbon有限公司
抗老化剂:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-对-苯二胺,6PPD),购自大内新兴化学工业有限公司
油:Diana Process AH-24,购自出光兴产株式会社
树脂:PR12686(腰果油改性的酚醛树脂),购自住友酚醛塑料株式会社
氧化锌:氧化锌#2,购自三井矿业冶炼公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,购自日油株式会社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),购自日本乾溜工业株式会社
硫化促进剂:NOCCELER NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺,TBBS),购自大内新兴化学工业株式会社
(实施例5-1至5-5,比较例5-1至5-5)
按照实施例1-1制备未硫化橡胶组合物和硫化橡胶组合物,但是其使用如表6所示的配方。
单独地,将每种未硫化橡胶组合物成形为胎圈三角胶的形状后,与其他轮胎部件在轮胎成型机中组装在一起以获得未硫化轮胎,然后将其硫化以制备测试轮胎(型号:195/65R15)。
针对据此制备的未硫化橡胶组合物、硫化橡胶组合物、以及测试轮胎,评估下述项目。结果见表6。
(粘弹性测试)
除了样品切自测试轮胎的胎圈三角胶以外,其他按照实施例1-1进行粘弹性测试,使用下述公式计算指数(弹性模量指数)。
(弹性模量a指数)=(每种配方的E*a)/(比较例5-1的E*a)×100
(弹性模量b指数)=(每种配方的E*b)/(比较例5-1的E*b)×100
(拉伸测试)
除了指数(拉伸强度指数)使用下述公式计算以外,其他按照实施例1-1进行拉伸测试。
(拉伸强度指数)=(每种配方的EB×TB)/(比较例5-1的EB×TB)×100
(燃料经济性)
除了指数(燃料经济性指数)由以下公式计算以外,其他按照实施例1-1评估燃料经济性。
(燃料经济性指数)=(比较例5-1的tanδ)/(每种配方的tanδ)×100
(轮胎性能平衡指数)
按照实施例1-1测定平衡指数。
(加工性:门尼粘度的测量)
除了使用下述公式计算指数(门尼粘度指数)以外,其他按照实施例1-1评估加工性。
(门尼粘度指数)=(比较例5-1的ML1+4)/(每种配方的ML1+4)×100
Figure BDA0000975034910000671
在表6中,“改性纤维素纤维的含量(质量份)”是指,相对于橡胶组合物中的100质量份的橡胶组分,改性纤维素纤维的含量(质量份)。
表6表明,在使用如下含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的实施例5-1至5-5中,所述纤维素纤维在橡胶中的分散性得到改善从而使得弹性模量得以改善:该含有改性纤维素纤维的橡胶组合物均包含改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。实施例中的拉伸强度、燃料经济性、加工性相比比较例5-2更好或与之相当,其中比较例5-2包含改性纤维素纤维(A)但不包含分散性聚合物(B)。特别地,实施例中的弹性模量、拉伸强度、和燃料经济性之间的平衡得到了提高。因此,这表明可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能和低能量损耗(滚动阻力)。这证明包括由这种含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎圈三角胶的充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力、和耐久性之间具有良好的平衡。进一步表明,这种橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得以提高使得胎圈三角胶中不仅沿轮胎周向而且沿轮胎径向均可以取得优异的刚性,这证明了所获得的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。
可以认为,通过使用大量炭黑代替纤维素纤维,可提高补强性能。然而,如比较例5-5的结果所示,使用大量炭黑可以改善刚性,但不能在刚性、拉伸性能、和滚动阻力之间取得平衡的改善,并且也表现出较差的加工性。
<搭接部三角胶>
实施例和比较例中所使用的各种化学品如下所示。
X-1至X-6:制备例1-6中制备的树脂组合物X-1至X-6
天然橡胶:TSR20
聚丁二烯橡胶:BR150B(顺式含量:97质量%,ML1+4(100℃):40),购自宇部兴产株式会社
炭黑:Seast N(N330,N2SA:74m2/g,DBP吸油量:102mL/100g),购自Tokai Carbon有限公司
抗老化剂:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-对-苯二胺,6PPD),购自大内新兴化学工业有限公司
油:Diana Process AH-24,购自出光兴产株式会社
氧化锌:氧化锌#2,购自三井矿业冶炼公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,购自日油株式会社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),购自日本乾溜工业株式会社
硫化促进剂:NOCCELER NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺,TBBS),购自大内新兴化学工业株式会社
(实施例6-1至6-5,比较例6-1至6-5)
按照实施例1-1制备未硫化橡胶组合物和硫化橡胶组合物,但是其使用如表7所示的配方。
单独地,将每种未硫化橡胶组合物成形为搭接部三角胶形状后,与其他轮胎部件在轮胎成型机中组装在一起以获得未硫化轮胎,然后将其硫化以制备测试轮胎(型号:195/65R15)。
针对据此制备的未硫化橡胶组合物、硫化橡胶组合物、以及测试轮胎,评估下述项目。结果见表7。
(粘弹性测试)
除了样品切自测试轮胎的搭接部三角胶以外,其他按照实施例1-1进行粘弹性测试,使用下述公式计算指数(弹性模量指数)。
(弹性模量a指数)=(每种配方的E*a)/(比较例6-1的E*a)×100
(弹性模量b指数)=(每种配方的E*b)/(比较例6-1的E*b)×100
(拉伸测试)
除了指数(拉伸强度指数)使用下述公式计算以外,其他按照实施例1-1进行拉伸测试。
(拉伸强度指数)=(每种配方的EB×TB)/(比较例6-1的EB×TB)×100
(燃料经济性)
除了指数(燃料经济性指数)使用以下公式计算以外,其他按照实施例1-1评估燃料经济性。
(燃料经济性指数)=(比较例6-1的tanδ)/(每种配方的tanδ)×100
(轮胎性能平衡指数)
按照实施例1-1测定平衡指数。
(加工性:门尼粘度的测量)
除了使用下述公式计算指数(门尼粘度指数)以外,其他按照实施例1-1评估加工性。
(门尼粘度指数)=(比较例6-1的ML1+4)/(每种配方的ML1+4)×100
Figure BDA0000975034910000711
在表7中,“改性纤维素纤维的含量(质量份)”是指,相对于橡胶组合物中的100质量份的橡胶组分,改性纤维素纤维的含量(质量份)。
表7表明,在使用如下含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的实施例6-1至6-5中,所述纤维素纤维在橡胶中的分散性得到改善从而使得弹性模量得以改善:该含有改性纤维素纤维的橡胶组合物均包含改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。实施例中的拉伸强度、燃料经济性、加工性相比比较例6-2更好或与之相当,其中比较例6-2包含改性纤维素纤维(A)但不包含分散性聚合物(B)。特别地,实施例中的弹性模量、拉伸强度、和燃料经济性之间的平衡得到了提高。因此,这表明可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能和低能量损耗(滚动阻力)。这证明包括由这种含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的搭接部三角胶的充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力、和耐久性之间具有良好的平衡。进一步表明,这种橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得以提高使得搭接部三角胶中不仅沿轮胎周向而且沿轮胎径向均可以取得优异的刚性,这证明了所获得的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。
可以认为,通过使用大量炭黑代替纤维素纤维,可提高补强性能。然而,如比较例6-5的结果所示,使用大量炭黑可以改善刚性,但不能在刚性、拉伸性能、和滚动阻力之间取得平衡的改善,并且也表现出较差的加工性。
<帘布层贴胶>
实施例和比较例中所使用的各种化学品如下所示。
X-1至X-6:制备例1-6中制备的树脂组合物X-1至X-6
天然橡胶:TSR20
丁苯橡胶:Nipol 1502(E-SBR,苯乙烯含量:23.5质量%,乙烯基含量:18质量%),购自瑞翁株式会社
炭黑:Shoblack N550(N2SA:42m2/g,平均粒径:48nm,DBP吸油量:113mL/100g),购自Cabot日本株式会社
抗老化剂:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-对-苯二胺,6PPD),购自大内新兴化学工业有限公司
油:Diana Process AH-24,购自出光兴产株式会社
氧化锌:氧化锌#2,购自三井矿业冶炼公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,购自日油株式会社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),购自日本乾溜工业株式会社
硫化促进剂:NOCCELER DZ(N,N’-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺),购自大内新兴化学工业株式会社
(实施例7-1至7-5,比较例7-1至7-5)
按照实施例1-1制备未硫化橡胶组合物和硫化橡胶组合物,但是其使用如表8所示的配方。
单独地,将每种未硫化橡胶组合物成形为帘布层贴胶的形状后,与其他轮胎部件在轮胎成型机中组装在一起以获得未硫化轮胎,然后将其硫化以制备测试轮胎(型号:195/65R15)。
针对据此制备的未硫化橡胶组合物、硫化橡胶组合物、以及测试轮胎,评估下述项目。结果见表8。
(粘弹性测试)
除了样品切自测试轮胎的帘布层贴胶并且使用下述公式计算指数(弹性模量指数)以外,其他按照实施例1-1进行粘弹性测试。
(弹性模量a指数)=(每种配方的E*a)/(比较例7-1的E*a)×100
(弹性模量b指数)=(每种配方的E*b)/(比较例7-1的E*b)×100
(拉伸测试)
除了指数(拉伸强度指数)使用下述公式计算以外,其他按照实施例1-1进行拉伸测试。
(拉伸强度指数)=(每种配方的EB×TB)/(比较例7-1的EB×TB)×100
(燃料经济性)
除了指数(燃料经济性指数)使用以下公式计算以外,其他按照实施例1-1评估燃料经济性。
(燃料经济性指数)=(比较例7-1的tanδ)/(每种配方的tanδ)×100
(轮胎性能平衡指数)
按照实施例1-1测定平衡指数。
(粘附强度)
将八根帘线以10mm的均匀间隔进行排列,并将0.7mm厚度的贴胶橡胶(未硫化橡胶组合物)加压粘结到排列的帘线的两侧。将橡胶化的帘线储存在60%湿度条件下,并将两片所获得的橡胶化的帘线以90度角彼此粘帖,然后将补强橡胶加压粘结到该叠片(stack)的两侧。将所获得的粘合产品成形为矩形以与用于硫化的模具的形状相匹配。粘合产品在模具中在165℃下硫化20分钟之后,该硫化产品中粘结的两个橡胶化帘线薄片之间形成裂缝,使用购自Instron的拉伸测试器以50mm/min的速率,在180度处拉该薄片,从而评估橡胶化帘线之间的剥离力(kN/25mm)。以比较例7-1的剥离力为100,将剥离力表示为指数。指数越高,表明帘线和贴胶橡胶之间的粘附性越好,耐久性越好。
(加工性:门尼粘度的测量)
除了使用下述公式计算指数(门尼粘度指数)以外,其他按照实施例1-1评估加工性。
(门尼粘度指数)=(比较例7-1的ML1+4)/(每种配方的ML1+4)×100
Figure BDA0000975034910000751
在表8中,“改性纤维素纤维的含量(质量份)”是指,相对于橡胶组合物中的100质量份的橡胶组分,改性纤维素纤维的含量(质量份)。
表8表明,在使用如下含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的实施例7-1至7-5中,所述纤维素纤维在橡胶中的分散性得到改善从而使得弹性模量得以改善:该含有改性纤维素纤维的橡胶组合物均包含改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。实施例中的拉伸强度、燃料经济性、粘附强度、以及加工性相比比较例7-2更好或与之相当,其中比较例7-2包含改性纤维素纤维(A)但不包含分散性聚合物(B)。特别地,实施例中的弹性模量、拉伸强度、和燃料经济性之间的平衡得到了提高。因此,这表明可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能和低能量损耗(滚动阻力)。这证明包括由这种含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的帘布层贴胶的充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力、和耐久性之间具有良好的平衡。进一步表明,这种橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得以提高使得帘布层贴胶中不仅沿轮胎周向而且沿轮胎径向均可以取得优异的刚性,这证明了所获得的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。
可以认为,通过使用大量炭黑代替纤维素纤维,可提高补强性能。然而,如比较例7-5的结果所示,使用大量炭黑可以改善刚性,但不能在刚性、拉伸性能、和滚动阻力之间取得平衡的改善,并且也表现出较差的加工性。
<胎面>
实施例和比较例中所使用的各种化学品如下所示。
X-1至X-6:制备例1-6中制备的树脂组合物X-1至X-6
天然橡胶:TSR20
丁苯橡胶:Nipol 1502(E-SBR,苯乙烯含量:23.5质量%,ML1+4(100℃):52),购自瑞翁株式会社
炭黑:Shoblack N550(N2SA:42m2/g),购自Cabot日本株式会社
二氧化硅:Ultrasil VN3(N2SA:175m2/g),购自赢创德固赛
硅烷偶联剂:Si69(二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物),购自赢创德固赛
抗老化剂:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-对-苯二胺,6PPD),购自大内新兴化学工业有限公司
油:Diana Process AH-24,购自出光兴产株式会社
蜡:Ozoace 0355,购自日本精蜡株式会社
氧化锌:氧化锌#2,购自三井矿业冶炼公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,购自日油株式会社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),购自日本乾溜工业株式会社
硫化促进剂:NOCCELER DZ(N,N’-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺),购自大内新兴化学工业株式会社
(实施例8-1至8-5,比较例8-1至8-4)
按照实施例1-1制备未硫化橡胶组合物和硫化橡胶组合物,但是其使用如表9所示的配方。
单独地,将每种未硫化橡胶组合物成形为胎面形状后,与其他轮胎部件在轮胎成型机中组装在一起以获得未硫化轮胎,然后将其硫化以制备测试轮胎(型号:195/65R15)。
针对据此制备的未硫化橡胶组合物、硫化橡胶组合物、以及测试轮胎,评估下述项目。结果见表9。
(粘弹性测试)
除了样品切自测试轮胎的胎面并使用下述公式计算指数(弹性模量指数)以外,其他按照实施例1-1进行粘弹性测试。
(弹性模量a指数)=(每种配方的E*a)/(比较例8-1的E*a)×100
(弹性模量b指数)=(每种配方的E*b)/(比较例8-1的E*b)×100
(拉伸测试)
除了指数(拉伸强度指数)使用下述公式计算以外,其他按照实施例1-1进行拉伸测试。
(拉伸强度指数)=(每种配方的EB×TB)/(比较例8-1的EB×TB)×100
(燃料经济性)
除了指数(燃料经济性指数)使用以下公式计算以外,其他按照实施例1-1评估燃料经济性。
(燃料经济性指数)=(比较例8-1的tanδ)/(每种配方的tanδ)×100
(加工性:门尼粘度的测量)
除了使用下述公式计算指数(门尼粘度指数)以外,其他按照实施例1-1评估加工性。
(门尼粘度指数)=(比较例8-1的ML1+4)/(每种配方的ML1+4)×100
(湿抓地性能)
将每种配方的测试轮胎安装在汽车(前置发动机、前轮驱动汽车,2,000cc排量,日本制造)的所有轮子上,在湿沥青道路上测试初始速度为100km/h的刹车距离。结果表示为指数,指数值越高,表明抗湿滑性(湿抓地性)越好。使用下述公式测定该指数。
(抗湿滑性指数)=(比较例8-1的刹车距离)/(每种配方的刹车距离)×100
(轮胎性能平衡指数)
根据以下公式,由上述指数计算平衡指数。指数越高,表明操纵稳定性、燃料经济性、耐久性、加工性、和湿抓地性之间的平衡越好。
(平衡指数)=(弹性模量指数)×(拉伸强度指数)×(燃料经济性指数)×(门尼粘度指数)×(抗湿滑性指数)/100,000,000。
Figure BDA0000975034910000791
在表9中,“改性纤维素纤维的含量(质量份)”是指,相对于橡胶组合物中的100质量份的橡胶组分,改性纤维素纤维的含量(质量份)。
表9表明,在使用如下含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的实施例8-1至8-5中,所述纤维素纤维在橡胶中的分散性得到改善从而使得弹性模量和湿抓地性均得以改善:该含有改性纤维素纤维的橡胶组合物均包含改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。实施例中的拉伸强度、燃料经济性、和加工性相比比较例8-2更好或与之相当,其中比较例8-2中包含改性纤维素纤维(A)但不包含分散性聚合物(B)。特别地,实施例中的弹性模量、拉伸强度、燃料经济性、加工性、和湿抓地性之间的平衡得到了提高。因此,这表明可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能、优异的加工性、优异的湿抓地性,以及低能量损耗(滚动阻力)。这证明包括由这种含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎面的充气轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力、耐久性、和湿抓地性之间具有良好的平衡,并可以高生产率进行制造。进一步表明,这种橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得以提高使得胎面中不仅沿轮胎周向而且沿轮胎径向均可以取得优异的刚性,这证明了所获得的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。
如前述结果所示,含有改性纤维素(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)和橡胶组分(C)的含有改性纤维素纤维的橡胶组合物使得所述纤维素纤维在橡胶中的分散性得到改善,并同时取得了优异的刚性、优异的拉伸性能、和低能量损耗,其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的,因此,包括选自于由这种含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎圈三角胶、搭接部三角胶、帘布层贴胶、和胎面构成的组中的至少一种的充气轮胎可以在优异的操纵稳定性、滚动阻力和耐久性之间取得良好的平衡。进一步表明,这种橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得以提高使得不仅沿轮胎周向而且沿轮胎径向均可以取得优异的刚性,所获得的充气轮胎具有非常优异的操纵稳定性。
<缺气保用轮胎的内衬条层>
实施例和比较例中所使用的各种化学品如下所示。
X-1至X-6:制备例1-6中制备的树脂组合物X-1至X-6
天然橡胶:TSR20
聚丁二烯橡胶BR150B:BR150B(顺式含量:97质量%,ML1+4(100℃):40,5%甲苯溶液的粘度(25℃):48cps,Mw/Mn:3.3),购自宇部兴产株式会社
聚丁二烯橡胶VCR412:VCR412(含有SPB的BR,顺式含量:98质量%,SPB含量:12质量%,SPB的一次粒径:250nm,乙烯基含量:1质量%),购自宇部兴产株式会社
炭黑:Shoblack N550(N2SA:42m2/g),购自Cabot日本株式会社
油:Diana Process AH-24,购自出光兴产株式会社
抗老化剂:Nocrac 6C(N-苯基-N′-(1,3-二甲基丁基)-对-苯二胺,6PPD),购自大内新兴化学工业有限公司
氧化锌:氧化锌#2,购自三井矿业冶炼公司
硬脂酸:硬脂酸珠“Tsubaki”,购自日油株式会社(NOF)
硫:半硫(油含量:10%),购自日本乾溜工业株式会社
硫化促进剂:NOCCELER CZ(N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺),购自大内新兴化学工业株式会社
(实施例9-1至9-5,比较例9-1至9-5)
按照实施例1-1制备未硫化橡胶组合物和硫化橡胶组合物,但是其使用如表10所示的配方。
单独地,将每种未硫化橡胶组合物成形为内衬条层的形状后,与其他轮胎部件在轮胎成型机中组装在一起以获得未硫化轮胎,然后将其硫化以制备测试轮胎(型号:215/45R17;用于客车的缺气保用轮胎)。
针对据此制备的未硫化橡胶组合物、硫化橡胶组合物、以及测试轮胎,评估下述项目。结果见表10。
(粘弹性测试)
除了样品切自测试轮胎的内衬条层和使用下述公式计算指数(弹性模量指数)以外,其他按照实施例1-1进行粘弹性测试。
(弹性模量a指数)=(每种配方的E*a)/(比较例9-1的E*a)×100
(弹性模量b指数)=(每种配方的E*b)/(比较例9-1的E*b)×100
(拉伸测试)
除了指数(拉伸强度指数)使用下述公式计算以外,其他按照实施例1-1进行拉伸测试。
(拉伸强度指数)=(每种配方的EB×TB)/(比较例9-1的EB×TB)×100
(燃料经济性)
除了指数(燃料经济性指数)使用以下公式计算以外,其他按照实施例1-1评估燃料经济性。
(燃料经济性指数)=(比较例9-1的tanδ)/(每种配方的tanδ)×100
(轮胎性能平衡指数)
按照实施例1-1测定平衡指数。
(加工性:门尼粘度的测量)
除了使用下述公式计算指数(门尼粘度指数)以外,其他按照实施例1-1评估加工性。
(门尼粘度指数)=(比较例9-1的ML1+4)/(每种配方的ML1+4)×100
(缺气保用耐久性)
内部空气压力为0kPa的测试轮胎以80km/h在鼓上运转。测量直到测试轮胎损坏的行驶距离,并且以比较例9-1的行驶距离为100,将其表示为指数(缺气保用耐久性指数)。指数越高,表明缺气保用耐久性越好。
Figure BDA0000975034910000831
在表10中,“改性纤维素纤维的含量(质量份)”是指,相对于橡胶组合物中的100质量份的橡胶组分,改性纤维素纤维的含量(质量份)。
表10表明,在使用如下含有改性纤维素纤维的橡胶组合物的实施例9-1至9-5中,所述纤维素纤维在橡胶中的分散性得到改善从而使得弹性模量得以改善:该含有改性纤维素纤维的橡胶组合物均包含改性纤维素纤维(A)、软化点为135℃以下的分散性聚合物(B)以及橡胶组分(C),其中所述改性纤维素纤维(A)是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐(a)添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的。实施例中的拉伸强度、燃料经济性、加工性、以及缺气保用耐久性相比比较例9-2更好或与之相当,其中比较例9-2包含改性纤维素纤维(A)但不包含分散性聚合物(B)。特别地,实施例中的弹性模量、拉伸强度、和燃料经济性之间的平衡得到了提高。因此,这表明可以同时取得优异的刚性、优异的拉伸性能和低能量损耗(滚动阻力),并可以确保充分的缺气保用耐久性。这证明包括由这种含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬条层的缺气保用轮胎在优异的操纵稳定性、滚动阻力、和耐久性之间具有良好的平衡,并进一步具有优异的缺气保用耐久性。进一步表明,这种橡胶组合物中,纤维素纤维在橡胶中的分散性得以提高使得不仅沿轮胎周向而且沿轮胎径向均可以取得优异的刚性,这证明了所获得的包括内衬条层的缺气保用轮胎具有非常优异的操纵稳定性。
可以认为,通过使用大量炭黑代替纤维素纤维,可提高补强性能。然而,如比较例9-5的结果所示,使用大量炭黑可以改善刚性,但不能在刚性、拉伸性能、和滚动阻力之间取得平衡的改善,并且也表现出较差的加工性。

Claims (36)

1.一种充气轮胎,其包含由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎侧壁,
所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含:
改性纤维素纤维A,所述改性纤维素纤维A是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐a添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的;
选自石油树脂、煤树脂、萜烯树脂以及松香树脂的分散性聚合物B,其软化点为40℃以上135℃以下,以及
橡胶组分C。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎,
其中所述环状多元酸酐a为选自于由含有酸酐基团的石油树脂和含有酸酐基团的煤树脂构成的组中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的充气轮胎,
其中所述分散性聚合物B为选自于由石油树脂和煤树脂构成的组中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的充气轮胎,
其中所述橡胶组分C为选自于由天然橡胶、改性天然橡胶、合成橡胶以及改性合成橡胶构成的组中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的充气轮胎,
其中,相对于100质量份的所述橡胶组分C,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含0.01至30质量份的改性纤维素纤维A。
6.根据权利要求1所述的充气轮胎,
其中所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物由下述步骤得到:
将所述改性纤维素纤维A和分散性聚合物B进行捏合以得到捏合混合物,以及
将捏合混合物和橡胶组分C进行捏合。
7.一种充气轮胎,其包含由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎面基部,
所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含:
改性纤维素纤维A,所述改性纤维素纤维A是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐a添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的;
选自石油树脂、煤树脂、萜烯树脂以及松香树脂的分散性聚合物B,其软化点为40℃以上135℃以下,以及
橡胶组分C。
8.根据权利要求7所述的充气轮胎,
其中所述环状多元酸酐a为选自于由含有酸酐基团的石油树脂和含有酸酐基团的煤树脂构成的组中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的充气轮胎,
其中所述分散性聚合物B为选自于由石油树脂和煤树脂构成的组中的至少一种。
10.根据权利要求7所述的充气轮胎,
其中所述橡胶组分C为选自于由天然橡胶、改性天然橡胶、合成橡胶以及改性合成橡胶构成的组中的至少一种。
11.根据权利要求7所述的充气轮胎,
其中,相对于100质量份的所述橡胶组分C,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含0.01至30质量份的改性纤维素纤维A。
12.根据权利要求7所述的充气轮胎,
其中所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物由下述步骤得到:
将所述改性纤维素纤维A和分散性聚合物B进行捏合以得到捏合混合物,以及
将捏合混合物和橡胶组分C进行捏合。
13.一种充气轮胎,其包含由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的缓冲层贴胶,
所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含:
改性纤维素纤维A,所述改性纤维素纤维A是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐a添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的;
选自石油树脂、煤树脂、萜烯树脂以及松香树脂的分散性聚合物B,其软化点为40℃以上135℃以下,以及
橡胶组分C。
14.根据权利要求13所述的充气轮胎,
其中所述环状多元酸酐a为选自于由含有酸酐基团的石油树脂和含有酸酐基团的煤树脂构成的组中的至少一种。
15.根据权利要求13所述的充气轮胎,
其中所述分散性聚合物B为选自于由石油树脂和煤树脂构成的组中的至少一种。
16.根据权利要求13所述的充气轮胎,
其中所述橡胶组分C为选自于由天然橡胶、改性天然橡胶、合成橡胶以及改性合成橡胶构成的组中的至少一种。
17.根据权利要求13所述的充气轮胎,
其中,相对于100质量份的所述橡胶组分C,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含0.01至30质量份的改性纤维素纤维A。
18.根据权利要求13所述的充气轮胎,
其中所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物由下述步骤得到:
将所述改性纤维素纤维A和分散性聚合物B进行捏合以得到捏合混合物,以及
将捏合混合物和橡胶组分C进行捏合。
19.一种充气轮胎,其包含由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬层,
所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含:
改性纤维素纤维A,所述改性纤维素纤维A是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐a添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的;
选自石油树脂、煤树脂、萜烯树脂以及松香树脂的分散性聚合物B,其软化点为40℃以上135℃以下,以及
橡胶组分C。
20.根据权利要求19所述的充气轮胎,
其中所述环状多元酸酐a为选自于由含有酸酐基团的石油树脂和含有酸酐基团的煤树脂构成的组中的至少一种。
21.根据权利要求19所述的充气轮胎,
其中所述分散性聚合物B为选自于由石油树脂和煤树脂构成的组中的至少一种。
22.根据权利要求19所述的充气轮胎,
其中所述橡胶组分C为选自于由天然橡胶、改性天然橡胶、合成橡胶以及改性合成橡胶构成的组中的至少一种。
23.根据权利要求19所述的充气轮胎,
其中,相对于100质量份的所述橡胶组分C,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含0.01至30质量份的改性纤维素纤维A。
24.根据权利要求19所述的充气轮胎,
其中所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物由下述步骤得到:
将所述改性纤维素纤维A和分散性聚合物B进行捏合以得到捏合混合物,以及
将捏合混合物和橡胶组分C进行捏合。
25.一种充气轮胎,其包含选自于各自由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的胎圈三角胶、搭接部三角胶、帘布层贴胶、和胎面构成的组中的至少一种,
所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含:
改性纤维素纤维A,所述改性纤维素纤维A是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐a添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的;
选自石油树脂、煤树脂、萜烯树脂以及松香树脂的分散性聚合物B,其软化点为40℃以上135℃以下,以及
橡胶组分C。
26.根据权利要求25所述的充气轮胎,
其中所述环状多元酸酐a为选自于由含有酸酐基团的石油树脂和含有酸酐基团的煤树脂构成的组中的至少一种。
27.根据权利要求25所述的充气轮胎,
其中所述分散性聚合物B为选自于由石油树脂和煤树脂构成的组中的至少一种。
28.根据权利要求25所述的充气轮胎,
其中所述橡胶组分C为选自于由天然橡胶、改性天然橡胶、合成橡胶以及改性合成橡胶构成的组中的至少一种。
29.根据权利要求25所述的充气轮胎,
其中,相对于100质量份的所述橡胶组分C,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含0.01至30质量份的改性纤维素纤维A。
30.根据权利要求25所述的充气轮胎,
其中所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物由下述步骤得到:
将所述改性纤维素纤维A和分散性聚合物B进行捏合以得到捏合混合物,以及
将捏合混合物和橡胶组分C进行捏合。
31.一种缺气保用轮胎,其包含由含有改性纤维素纤维的橡胶组合物形成的内衬条层,
所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含:
改性纤维素纤维A,所述改性纤维素纤维A是将含有疏水基团的C15以上环状多元酸酐a添加到纤维素纤维中、通过酯化反应而获得的;
选自石油树脂、煤树脂、萜烯树脂以及松香树脂的分散性聚合物B,其软化点为40℃以上135℃以下的,以及
橡胶组分C。
32.根据权利要求31所述的缺气保用轮胎,
其中所述环状多元酸酐a为选自于由含有酸酐基团的石油树脂和含有酸酐基团的煤树脂构成的组中的至少一种。
33.根据权利要求31或32所述的缺气保用轮胎,
其中所述分散性聚合物B为选自于由石油树脂和煤树脂构成的组中的至少一种。
34.根据权利要求31或32所述的缺气保用轮胎,
其中所述橡胶组分C为选自于由天然橡胶、改性天然橡胶、合成橡胶以及改性合成橡胶构成的组中的至少一种。
35.根据权利要求31或32所述的缺气保用轮胎,
其中,相对于100质量份的所述橡胶组分C,所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物包含0.01至30质量份的改性纤维素纤维A。
36.根据权利要求31或32所述的缺气保用轮胎,
其中所述含有改性纤维素纤维的橡胶组合物由下述步骤得到:
将所述改性纤维素纤维A和分散性聚合物B进行捏合以得到捏合混合物,以及
将捏合混合物和橡胶组分C进行捏合。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6351495B2 (ja) * 2014-12-16 2018-07-04 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
WO2016208634A1 (ja) * 2015-06-22 2016-12-29 星光Pmc株式会社 変性植物繊維、ゴム用添加剤、その製造方法及びゴム組成物
DE102016202018A1 (de) * 2016-02-10 2017-08-10 Tesa Se Haftklebemasse, diese enthaltende Selbstklebeprodukte und Verbunde
JP2018062561A (ja) * 2016-10-12 2018-04-19 住友ゴム工業株式会社 スタッドレスタイヤ用ゴム組成物及びスタッドレスタイヤ
FR3065960B1 (fr) * 2017-05-05 2019-06-28 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Composition de caoutchouc comprenant au moins une silice en tant que charge renforcante inorganique
CN111295418B (zh) * 2017-10-31 2022-02-25 株式会社普利司通 橡胶组合物、金属-橡胶复合体和轮胎
RU2730341C1 (ru) * 2019-04-30 2020-08-21 Общество с ограниченной ответственностью "Нижнекамский завод грузовых шин" Резиновая смесь для герметизирующего слоя грузовых цельнометаллокордных шин
CN114650920A (zh) * 2019-11-15 2022-06-21 倍耐力轮胎股份公司 摩托车车轮轮胎
WO2021153643A1 (en) * 2020-01-28 2021-08-05 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin A rubber composition
CN114149627B (zh) * 2020-09-07 2023-05-12 中国石油化工股份有限公司 用于浅色轮胎胎面的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101541530A (zh) * 2006-10-26 2009-09-23 埃克森美孚化学专利公司 低湿气渗透性层压结构
CN101631829A (zh) * 2007-09-10 2010-01-20 住友橡胶工业株式会社 硫化橡胶组合物、充气轮胎及其制造方法
JP2010254925A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Bridgestone Corp ゴム組成物及びその製造方法
CN103476853A (zh) * 2011-04-13 2013-12-25 株式会社普利司通 橡胶组合物、硫化橡胶和使用其制造的轮胎

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB743979A (en) * 1952-07-03 1956-01-25 Britiona Chemicals Ltd Crepe rubber
JP3003878B2 (ja) 1990-04-26 2000-01-31 住友ゴム工業株式会社 ラジアルタイヤ
JP2003094918A (ja) 2001-09-21 2003-04-03 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ空気圧低下検出装置を備えた車両
JP2004067027A (ja) 2002-08-08 2004-03-04 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
JP2004106796A (ja) 2002-09-20 2004-04-08 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP4359071B2 (ja) 2003-05-01 2009-11-04 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP4384873B2 (ja) 2003-05-13 2009-12-16 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空気入りタイヤ
ES2298685T3 (es) * 2003-09-12 2008-05-16 THE GOODYEAR TIRE &amp; RUBBER COMPANY Neumatico agricola con banda de rodadura de composicion de caucho que contiene un compuesto de almidon/plastificante.
JP2007160980A (ja) 2005-12-09 2007-06-28 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
JP4515484B2 (ja) 2006-05-09 2010-07-28 住友ゴム工業株式会社 ランフラットタイヤ
JP4884316B2 (ja) 2006-07-11 2012-02-29 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
JP4954810B2 (ja) 2006-08-23 2012-06-20 住友ゴム工業株式会社 サイドウォール用ゴム組成物およびクリンチエイペックス用ゴム組成物、ならびにそれらを用いたタイヤ
JP5288728B2 (ja) 2007-05-21 2013-09-11 住友ゴム工業株式会社 ベーストレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP2008303360A (ja) 2007-06-11 2008-12-18 Sumitomo Rubber Ind Ltd ベーストレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP2008291091A (ja) 2007-05-23 2008-12-04 Sumitomo Rubber Ind Ltd インナーライナー用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
WO2009031686A1 (ja) * 2007-09-07 2009-03-12 Bridgestone Corporation ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ
JP4286319B1 (ja) 2008-02-01 2009-06-24 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
US9273195B2 (en) * 2010-06-29 2016-03-01 Eastman Chemical Company Tires comprising cellulose ester/elastomer compositions
JP2013155304A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物、その製造方法及び空気入りタイヤ
JP2013177540A (ja) * 2012-02-08 2013-09-09 Mitsubishi Chemicals Corp ゴム改質材、ゴムラテックス分散液及びゴム組成物
JP6000598B2 (ja) 2012-03-29 2016-09-28 東洋ゴム工業株式会社 ゴム/セルロースマスターバッチ及びゴム組成物
JP6110614B2 (ja) 2012-08-03 2017-04-05 東亜道路工業株式会社 舗装用バインダ及び舗装用混合物
JP6093639B2 (ja) * 2013-04-30 2017-03-08 株式会社ブリヂストン 接着剤組成物、繊維、ゴム部材、空気入りタイヤ及びランフラットタイヤ
JP6543086B2 (ja) * 2015-05-20 2019-07-10 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物、タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101541530A (zh) * 2006-10-26 2009-09-23 埃克森美孚化学专利公司 低湿气渗透性层压结构
CN101631829A (zh) * 2007-09-10 2010-01-20 住友橡胶工业株式会社 硫化橡胶组合物、充气轮胎及其制造方法
JP2010254925A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Bridgestone Corp ゴム組成物及びその製造方法
CN103476853A (zh) * 2011-04-13 2013-12-25 株式会社普利司通 橡胶组合物、硫化橡胶和使用其制造的轮胎

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Publication number Publication date
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