RU2699673C1 - Пневматическая шина - Google Patents

Пневматическая шина Download PDF

Info

Publication number
RU2699673C1
RU2699673C1 RU2019102601A RU2019102601A RU2699673C1 RU 2699673 C1 RU2699673 C1 RU 2699673C1 RU 2019102601 A RU2019102601 A RU 2019102601A RU 2019102601 A RU2019102601 A RU 2019102601A RU 2699673 C1 RU2699673 C1 RU 2699673C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rubber
parts
weight
pneumatic tire
composition
Prior art date
Application number
RU2019102601A
Other languages
English (en)
Inventor
Кацунори СИМИДЗУ
Цуеси НОМАГУТИ
Original Assignee
Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд. filed Critical Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2699673C1 publication Critical patent/RU2699673C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim
    • B60C5/14—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0008—Compositions of the inner liner
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L15/00—Compositions of rubber derivatives
    • C08L15/02—Rubber derivatives containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or compounds containing halogen
    • C08L23/283—Halogenated homo- or copolymers of iso-olefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim
    • B60C5/14—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre
    • B60C2005/145—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre made of laminated layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/006—Additives being defined by their surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Изобретение относится к пневматической шине. Пневматическая шина включает в себя гермослой и соединительную резину. Каучуковая композиция для гермослоя включает от 25 до 75 частей по массе углеродной сажи с удельной площадью поверхности по адсорбции азота от 25 до 95 м2/г, от 1 до 13 частей по массе смолы и от 0,1 до 1,8 части по массе оксида цинка на 100 частей по массе диенового каучука, содержащего от 50 до 100 частей по массе галогенированного бутилкаучука. Динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C каучуковой композиции составляет не более 600 МПа. Отношение HST/HSIL твердости каучука HST каучуковой композиции для соединительной резины, образующей соединительную резину, к твердости каучука HSIL каучуковой композиции для гермослоя составляет от 1,15 до 1,25. Технический результат – улучшенная устойчивость рулевого управления и сопротивление распространению трещин в условиях низких температур по сравнению со стандартной пневматической шиной. 1 з. п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Description

Область техники
[0001]
Настоящее изобретение относится к пневматической шине с улучшенной устойчивостью рулевого управления и повышенным сопротивлением распространению трещин в условиях низких температур.
Предпосылки создания изобретения
[0002]
Для гермослоя пневматической шины необходимы превосходное сопротивление воздухопроницаемости, низкое теплообразование, высокая степень твердости и сопротивление распространению трещин. Низкое теплообразование, высокая степень твердости и сопротивление распространению трещин являются важными свойствами, которые влияют на экономичность расхода топлива, устойчивость рулевого управления и долговечность пневматической шины.
[0003]
Традиционно известным способом повышения степени твердости каучуковой композиции для гермослоя является увеличение количеств оксида цинка и смолы на нефтяной основе в смеси в галогенированном бутилкаучуке. Однако поскольку оксид цинка диспергируется плохо, а количество смолы на нефтяной основе увеличивается, это приводит к повышению температуры стеклования Tg каучуковой композиции. Таким образом, может произойти ухудшение трещиностойкости в условиях низких температур. Следовательно, было трудно обеспечить трещиностойкость каучуковой композиции в условиях низких температур, а также устойчивость рулевого управления за счет повышения твердости каучука.
[0004]
В патентном документе 1 описана каучуковая композиция гермослоя, в которой по меньшей мере один упрочняющий наполнитель средней активности, выбранный из группы, состоящей из тонкоизмельченного битуминозного угля, талька, слюды и плотной глины; углеродную сажу с удельной площадью поверхности по адсорбции азота от 20 до 35 м2/г; и оксид цинка и смешанную смолу смешивают в регенерированном бутилкаучуке и галогенированном бутилкаучуке для улучшения показателей устойчивости рулевого управления, потребления топлива и свойств воздухонепроницаемости. Однако было трудно обеспечить, чтобы пневматическая шина, содержащая такую каучуковую композицию, гарантировала как устойчивость рулевого управления, так и сопротивление распространению трещин в условиях низких температур.
Список библиографических ссылок
Патентная литература
[0005]
Патентный документ 1: JP 5745490 B
Изложение сущности изобретения
Техническая проблема
[0006]
Цель настоящего изобретения - предложить пневматическую шину, в которой устойчивость рулевого управления и сопротивление распространению трещин в условиях низких температур улучшены до стандартного уровня или сверх этого.
Решение проблемы
[0007]
Пневматическая шина в соответствии с настоящим изобретением, которая достигает этой цели, представляет собой пневматическую шину, включающую гермослой и соединительную резину. Каучуковая композиция для гермослоя, образующая гермослой, включает от 25 до 75 частей по массе углеродной сажи с удельной площадью поверхности по адсорбции азота от 25 до 95 м2/г; от 1 до 13 частей по массе смолы; и от 0,1 до 1,8 части по массе оксида цинка на 100 частей по массе диенового каучука, содержащего от 50 до 100 частей по массе галогенированного бутилкаучука. Динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C каучуковой композиции составляет не более 600 МПа.
Полезные эффекты изобретения
[0008]
В пневматической шине настоящего изобретения динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C каучуковой композиции для гермослоя составляет не более 600 МПа, включая от 25 до 75 частей по массе конкретной углеродной сажи; от 1 до 13 частей по массе смолы; и от 0,1 до 1,8 части по массе оксида цинка на 100 частей по массе диенового каучука, содержащего от 50 до 100 частей по массе галогенированного бутилкаучука. Таким образом, устойчивость рулевого управления и сопротивление распространению трещин в условиях низких температур могут быть улучшены до стандартного уровня или сверх этого.
[0009]
В каучуковой композиции для гермослоя число циклов до разрушения в усталостном испытании с постоянной деформацией при степени деформации 120% и частоте 6,67 Гц может составлять не менее 800000.
[0010]
Когда отношение HST/HSIL твердости каучука HST каучуковой композиции для соединительной резины, образующей соединительную резину, к твердости каучука HSIL каучуковой композиции для гермослоя составляет не менее 1,1, можно обеспечить лучший баланс между устойчивостью рулевого управления и трещиностойкостью.
Краткое описание графических материалов
[0011]
На ФИГ. 1 представлен вид в меридиональном поперечном сечении, на котором показан один пример варианта осуществления пневматической шины в соответствии с настоящим изобретением.
Описание вариантов осуществления
[0012]
На ФИГ. 1 пневматическая шина включает в себя участок 1 протектора, боковой участок 2 и бортовой участок 3. Каркасный слой 4 монтируется между левым и правым бортовыми участками 3 и 3, и при этом каждый конец каркасного слоя 4 загибается от внутренней стороны к наружной стороне шины вокруг сердечника 5 борта. Слой 6 брекера расположен с наружной стороны в радиальном направлении шины каркасного слоя 4 на участке 1 протектора, и резина 9 протектора расположена с наружной стороны слоя брекера 6. Соединительная резина 7 расположена на внутренней стороне в радиальном направлении шины каркасного слоя 4, а гермослой 8 расположен на внутренней стороне соединительной резины 7. Гермослой 8 представляет собой слой, образованный из каучуковой композиции для гермослоя. Соединительная резина 7 представляет собой слой, образованный из каучуковой композиции для соединительной резины.
[0013]
Каучуковый компонент каучуковой композиции для гермослоя представляет собой диеновый каучук. Диеновый каучук содержит галогенированный бутилкаучук. Содержание галогенированного бутилкаучука в 100 мас.% диенового каучука составляет от 50 до 100 мас.%, предпочтительно от 60 до 80 мас.%. При содержании галогенированного бутилкаучука не менее 50 мас.% можно обеспечить высокое сопротивление воздухопроницаемости. Примеры галогенированного бутилкаучука включают бромированный бутилкаучук и хлорированный бутилкаучук.
[0014]
Диеновый каучук может содержать диеновый каучук, отличный от галогенированного бутилкаучука. Примеры другого диенового каучука включают бутилкаучук, натуральный каучук, изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, бутадиен-стирольный каучук и бутадиен-акрилонитрильный каучук. Диеновый каучук можно использовать в чистом виде или в виде смеси двух или более каучуков.
[0015]
Примешивание углеродной сажи в каучуковую композицию для гермослоя повышает твердость каучука и сопротивление распространению трещин. Количество углеродной сажи в смеси составляет от 25 до 75 частей по массе, а предпочтительно от 30 до 70 частей по массе на 100 частей по массе диенового каучука. Если количество углеродной сажи в смеси составляет менее 25 частей по массе, то каучуковая композиция не обладает достаточной твердостью каучука, а также происходит ухудшение устойчивости рулевого управления. Если количество углеродной сажи в смеси составляет более 75 частей по массе, динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C увеличивается, что ведет к уменьшению сопротивления распространению трещин.
[0016]
Углеродная сажа, используемая в одном варианте осуществления настоящего изобретения, имеет удельную площадь поверхности по адсорбции азота N2SA от 25 до 95 м2/г, а предпочтительно от 30 до 55 м2/г. Если N2SA составляет менее 25 м2/г, механические свойства, такие как твердость каучука и динамический модуль упругой деформации каучуковой композиции для гермослоя, могут ухудшиться, при этом сопротивление распространению трещин становится недостаточным. Если N2SA составляет более 95 м2/г, повышается сопротивление качению. Кроме того, ухудшается сопротивление распространению трещин. Такую углеродную сажу можно выбрать и использовать соответствующим образом из марок углеродной сажи HAF и GPF. N2SA углеродной сажи измеряется в соответствии с JIS K6217-2.
[0017]
В одном варианте осуществления настоящего изобретения каучуковая композиция для гермослоя содержит смолу. Примеры смолы включают смолу на нефтяной основе и/или ароматическую смолу. Примешивание смолы в каучуковую композицию для гермослоя может повысить твердость каучука и силу разделения и адгезии между каучуками каучуковой композиции для гермослоя. Количество смолы в смеси составляет от 1 до 13 частей по массе, а предпочтительно от 3 до 10 частей по массе на 100 частей по массе диенового каучука. Если количество смолы в смеси составляет менее 1 части по массе, твердость каучука невозможно улучшить в достаточной степени. Если количество смолы в смеси составляет более 13 частей по массе, динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C увеличивается, что ведет к уменьшению сопротивления распространению трещин. Кроме того, может ухудшиться сопротивление воздухопроницаемости.
[0018]
Смола на нефтяной основе представляет собой смолу из ароматических углеводородов или смолу из насыщенных или ненасыщенных алифатических углеводородов, которую изготавливают полимеризацией компонента, полученного путем определенной обработки сырой нефти, такой как перегонка, разложение и модификация. Примеры смолы на нефтяной основе включат нефтяную смолу C5 (алифатическую нефтяную смолу, полученную полимеризацией какой-либо фракции, такой как изопрен, 1,3-пентадиен, циклопентадиен, метилбутен и пентен), нефтяную смолу C9 (ароматическую нефтяную смолу, полученную полимеризацией какой-либо фракции, такой как α-метилстирол, o-винилтолуол, m-винилтолуол и p-винилтолуол) и нефтяную смолу, полученную сополимеризацией C5C9.
[0019]
Ароматическая смола представляет собой полимер, имеющий по меньшей мере один сегмент, включающий ароматический углеводород. Примеры такой смолы включают кумароновую смолу, фенольную смолу, алкилфенольную смолу, терпеновую смолу, канифольную смолу, новолачную смолу и резольную смолу. Эти смолы можно использовать в чистом виде или в виде смеси двух или более смол. Вышеупомянутая нефтяная смола C9 представляет собой ароматическую углеводородную смолу, но в описании классифицируется как смола на нефтяной основе.
[0020]
В одном варианте осуществления настоящего изобретения каучуковая композиция для гермослоя содержит оксид цинка в количестве от 0,1 до 1,8 части по массе, а предпочтительно от 0,2 до 1,6 части по массе на 100 частей по массе диенового каучука. Благодаря наличию оксида цинка можно обеспечить твердость каучука для достижения превосходной устойчивости рулевого управления. Если количество оксида цинка в смеси составляет менее 0,1 части по массе, твердость каучука является недостаточной. Если количество оксида цинка в смеси составляет более 1,8 части по массе, динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C увеличивается, что ведет к уменьшению сопротивления распространению трещин. Кроме того, также ухудшается устойчивость рулевого управления.
[0021]
Динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C каучуковой композиции для гермослоя составляет не более 600 МПа, а предпочтительно составляет от 410 до 590 МПа. Когда динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C не превышает 600 МПа, сопротивление распространению трещин в пневматической шине в условиях низких температур можно улучшить до превосходного уровня. В описании динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C измеряется при условиях, включающих начальную деформацию 10%, динамическую деформацию ±2%, частоту 20 Гц и температуру -45°C.
[0022]
Число циклов до разрушения в усталостном испытании с постоянной деформацией каучуковой композиции для гермослоя предпочтительно составляет не менее 800 000, а более предпочтительно от 810 000 для 990 000. Если число циклов до разрушения в усталостном испытании с постоянной деформацией составляет не менее 800 000, долговечность шины может быть превосходной. В описании усталостное испытание с постоянной деформацией проводится в отношении усталостных свойств при растяжении, описанных в стандарте JIS-K6270, с использованием опытного образца JIS № 3 в форме гантели (толщина: 2 мм) при условиях, которые включат степень деформации 120%, частоту 6,67 Гц, температуру 20°C и тестовую частоту 6,67 Гц (скорость вращения: 400 об/мин).
[0023]
В пневматической шине в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения соединительная резина представляет собой слой, образованный из каучуковой композиции для соединительной резины. Каучуковый компонент каучуковой композиции для соединительной резины представляет собой диеновый каучук. Примеры такого каучука включают натуральный каучук, изопреновый каучук, бутадиеновый каучук, бутадиен-стирольный каучук и бутадиен-акрилонитрильный каучук. Диеновый каучук, образующий соединительную резину, включает диеновый каучук каучуковой композиции, образующей смежный каркасный слой в качестве основного компонента. Следовательно, можно увеличить сродство соединительной резины с каркасным слоем.
[0024]
Примешивание углеродной сажи в вышеупомянутый диеновый каучук может повысить твердость каучука каучуковой композиции для соединительной резины. Углеродная сажа может содержаться в количестве предпочтительно от 40 до 70 частей по массе, а более предпочтительно от 50 до 60 частей по массе на 100 частей по массе диенового каучука. Когда количество углеродной сажи в смеси находится в пределах такого диапазона, можно обеспечить твердость каучука.
[0025]
Удельная площадь поверхности по адсорбции азота углеродной сажи, вводимой в состав каучуковой композиции для соединительной резины, не имеет конкретных ограничений и предпочтительно составляет от 20 до 60 м2/г, а более предпочтительно от 30 до 50 м2/г. Когда удельная площадь поверхности по адсорбции азота углеродной сажи, образующей соединительную резину, находится в пределах такого диапазона, твердость каучука легко регулируется.
[0026]
В пневматической шине в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения отношение HST/HSIL твердости каучука HST каучуковой композиции для соединительной резины к твердости каучука HSIL каучуковой композиции для гермослоя не имеет конкретных ограничений, и это отношение составляет предпочтительно не менее 1,1, а более предпочтительно - от 1,12 до 1,25. Когда отношение твердости каучука HST/HSIL составляет не менее 1,1, можно обеспечить лучшую устойчивость рулевого управления для формуемой шины. В частности, когда количества углеродной сажи и оксида цинка в смеси в каучуковой композиции для гермослоя меньше количеств в традиционной каучуковой композиции для гермослоя, твердость каучука HSIL каучуковой композиции для гермослоя может уменьшиться. Однако твердость каучука HST увеличивается, так что отношение твердости каучука HST/HSIL составляет не менее 1,1, благодаря чему устойчивость рулевого управления для формуемой пневматической шины может поддерживаться на благоприятном уровне.
[0027]
В одном варианте осуществления настоящего изобретения каучуковая композиция для гермослоя и каучуковая композиция для соединительной резины могут содержать различные типы добавок, обычно применяемые для каучуковой композиции шины, такие как вулканизирующий или сшивающий агент, агент, предотвращающий старение, пластификатор, технологическая добавка, жидкий полимер, терпеновая смола и термоактивная смола, без выхода за рамки цели настоящего изобретения. Такая добавка может замешиваться обычным способом для образования каучуковой композиции, и каучуковую композицию можно использовать для вулканизации или сшивания. Количество данных добавок в смеси может соответствовать любому стандартному количеству, при условии, что цель настоящего изобретения не будет нарушена. Пневматическую шину в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения можно изготовить путем смешивания каждого из описанных выше компонентов с помощью широко используемой месильной машины, такой как смеситель Бенбери, меситель и валковый смеситель.
[0028]
Пневматическая шина в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения может иметь превосходный баланс между сопротивлением воздухопроницаемости, устойчивостью рулевого управления и сопротивлением распространению трещин в условиях низких температур.
[0029]
Настоящее изобретение дополнительно описано ниже с помощью примеров. Однако объем настоящего изобретения не ограничен данными примерами.
Примеры
[0030]
Каучуковая композиция для гермослоя
Компоненты для каждой из 14 каучуковых композиций для гермослоя (примеры 1-7, стандартный пример и сравнительные примеры 1-6) в композициях, представленных в таблицах 1 и 2 как каучуковая композиция для гермослоя, за исключением серы и ускорителя вулканизации, замешивали в течение 5 минут в герметичном смесителе 1,8 л и брали в качестве маточной смеси. К каждой из полученных маточных смесей добавляли серу и ускоритель вулканизации и смесь перемешивали в открытом валковом смесителе для получения каждой из 14 каучуковых композиций для гермослоя.
[0031]
Каждую из 14 типов каучуковых композиций для гермослоя вулканизировали в форме с заданной геометрией при 180°C в течение 10 минут для приготовления опытного образца резины. Динамический модуль накопления упругой деформации (E') при -45°C, усталостное испытание с постоянной деформацией, сопротивление распространению трещин и твердость каучука (HSIL) опытных образцов резины оценивали описанными ниже способами.
[0032]
Каучуковая композиция для соединительной резины
Компоненты каучуковой композиции для соединительной резины в композиции, представленной в таблице 3, за исключением серы и ускорителя вулканизации, замешивали в течение 5 минут в герметичном смесителе 1,8 л и использовали в качестве маточной смеси. К полученной маточной смеси добавляли серу и ускоритель вулканизации и смесь перемешивали в открытом валковом смесителе для получения каучуковых композиций для соединительной резины. Полученную каучуковую композицию для соединительной резины вулканизировали в форме с заданной геометрией при 180°C в течение 10 минут для получения опытного образца резины. Твердость каучука (HST) опытного образца резины оценивали описанным ниже способом.
[0033]
Динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C (E')
С помощью вязкоупругого спектрометра, поставляемого компанией Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd., динамический модуль накопления упругой деформации (E') при -45°C полученных опытных образцов резины измеряли в соответствии со стандартом JIS K6394 при условиях, включающих начальную деформацию 10%, динамическую деформацию ±2% и частоту 20 Гц. Результаты E' представлены в строках «E' (при -45 °C)» в таблицах 1 и 2.
[0034]
Усталостное испытание с постоянной деформацией
Из каждого из полученных опытных образцов резины изготовили опытный образец JIS № 3 в форме гантели в соответствии со стандартом JIS K6251 и подвергали усталостному испытанию на растяжение с постоянной деформацией в соответствии со стандартом JIS-K6270 при условиях, включающих 20 °C, степень деформации 120% и тестовую частоту 6,67 Гц (скорость вращения: 400 об/мин). Измеряли число циклов до разрушения. Результаты представлены в строках «усталость при постоянной деформации - число циклов до разрушения» в таблицах 1 и 2.
[0035]
Сопротивление распространению трещин
Каждый из полученных опытных образцов резины вырезали в соответствии со стандартом JIS K6251 для получения опытного образца JIS № 3 в форме гантели. Длину распространения трещины, вызванной многократным изгибом, измеряли измерителем растрескивания при изгибе De Mattia в соответствии со стандартом JIS K6260 при условиях, включающих температуру -45°C, ход 57 мм, скорость 300 ± 10 об/мин и количество изгибов 100 000. Наличие или отсутствие трещины на поверхности опытного образца наблюдали визуально, а затем оценивали в соответствии со следующими критериями A-C. Состояние трещины оценивали по шести ступеням в соответствии со следующими критериями 1-6. Полученные результаты представлены в строках «трещиностойкость» таблицах 1 и 2.
A: Обнаружено несколько трещин (менее приблизительно 10 трещин).
B: Обнаружено много трещин (не менее приблизительно 10 трещин и менее 100 трещин).
C: Обнаружено очень много трещин (не менее приблизительно 100 трещин).
0: Трещины не наблюдались невооруженным глазом и с помощью увеличительного стекла с кратностью увеличения 10.
1: Трещины не наблюдались невооруженным глазом, но их наличие подтверждено с помощью увеличительного стекла с кратностью увеличения 10.
2: Трещины наблюдались невооруженным глазом.
3: Трещины наблюдались невооруженным глазом, трещины были глубокими и относительно большими (длина: менее 1 мм).
4: Подтверждено наличие глубоких и больших трещин (длина: от 1 до менее 3 мм).
5: Подтверждено наличие трещин длиной не менее 3 мм, или опытный образец разрезан.
[0036]
Твердость каучука
Степени твердости каучука полученных опытных образцов резины из каучуковых композиций для гермослоя (HSIL) и каучуковой композиции для соединительной резины (HST) измеряли твердомером типа A при 20°C в соответствии со стандартом JIS K6253. Рассчитывали отношение твердости каучука HST/HSIL. Результаты представлены в строках «отношение твердости каучука HST/HSIL» в таблицах 1 и 2. Более высокая твердость каучука указывает на лучшую устойчивость рулевого управления.
[0037]
Производство пневматической шины
Изготовили пневматическую шину размером 205/60R16, включающую в себя гермослой, образованный из каждой из полученных каучуковых композиций для гермослоя, и соединительную резину, образованную из каучуковой композиции для соединительной резины. Устойчивость рулевого управления полученных пневматических шин оценивали описанным ниже способом.
[0038]
Устойчивость рулевого управления
Каждую из полученных пневматических шин собирали на диске (16×6J) и устанавливали на испытательном автомобиле класса 2,5 л, производство Японии. Каждую из пневматических шин прокатывали на испытательной трассе на скорости 80 км/ч при условии давления воздуха 200 кПа. Сенсорную оценку (оценку от 1 до 10) проводили три опытных члена комиссии. Результаты представлены в строках «устойчивость рулевого управления» в таблицах 1 и 2. Большее значение указывает на лучшую устойчивость рулевого управления.
[0039]
[Таблица 1]
Стандарт-ный пример При-мер 1 При-мер 2 При-мер 3 При-мер 4 При-мер 5 При-мер 6 При-мер 7
Галогени-рованный бутилкаучук Частей по массе 80 80 80 80 80 80 80 80
Натуральный каучук Частей по массе 20 20 20 20 20 20 20 20
Углеродная сажа 1 Частей по массе 60 60 60 60 60 60 40
Углеродная сажа 2 Частей по массе 60
Тальк Частей по массе
Оксид цинка Частей по массе 3,5 0,5 1,0 1,5 0,5 1,5 0,5 0,5
Смола Частей по массе 15 5 5 5 8 8 5 3
Сера Частей по массе 1 1 1 1 1 1 1 1
Ускоритель 1 вулканизации Частей по массе 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Ускоритель 2 вулканизации Частей по массе 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
E' (-45 °C) МПа 650 450 470 500 530 580 580 500
Усталость при постоянной деформации - число циклов до разрушения Номер 72 000 90 000 85 000 83 000 88 000 87 000 86 000 87 000
Твердость каучука HST/HSIL °C 1,05 1,14 1,17 1,20 1,15 1,20 1,07 1,08
Устойчивость рулевого управления Индексное значение 5 6 7 9 8 9 8 7
Трещино-стойкость Индексное значение B3 A2 A3 A3 A3 A3 A2 A2
[0040]
[Таблица 2]
Сравни-тельный пример 1 Сравни-тельный пример 2 Сравни-тельный пример 3 Сравни-тельный пример 4 Сравни-тельный пример 5 Сравни-тельный пример 6
Галогени-рованный бутилкаучук Частей по массе 80 80 80 80 45 80
Натуральный каучук Частей по массе 20 20 20 20 55 55
Углеродная сажа 1 Частей по массе 60 60 20 80 60 45
Тальк Частей по массе 20
Оксид цинка Частей по массе 2,0 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5
Смола Частей по массе 5 15 5 5 5 5
Сера Частей по массе 1 1 1 1 1 1
Ускоритель 1 вулканизации Частей по массе 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Ускоритель 2 вулканизации Частей по массе 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
E' (-45 °C) МПа 620 630 400 700 500 650
Усталость при постоянной деформации - число циклов до разрушения Номер 73 000 74 000 100 000 60 000 90 000 70 000
Твердость каучука HST/HSIL °C 1,05 1,05 1,09 1,00 1,05 0,9
Устойчивость рулевого управления Индексное значение 4 4 2 8 3 8
Трещино-стойкость Индексное значение B4 B4 A2 C3 A2 C4
[0041]
Ниже описаны типы исходных материалов, представленных в таблицах 1 и 2.
• Галогенированный бутилкаучук: бромированный изобутилен-изопреновый каучук, поставляемый компанией EXXON CHEMICAL.
• Натуральный каучук: TSR20.
• Углеродная сажа 1: Niteron #55S, поставляемая компанией NSCC Carbon Co., Ltd., N2SA: 36 м2/г.
• Углеродная сажа 2: Show Black N234, поставляемая компанией Cabot Japan K.K., N2SA: 120 м2/г.
• Тальк: Catalpo Y-K, поставляемый компанией SANYOU CLAY INDYSTRIAL CO., LTD.
• Оксид цинка: оксид цинка III, поставляемый компанией Seido Chemical Industry Co., Ltd.
• Смола: ароматическая нефтяная смола, поставляемая компанией AIR WATER INC.
• Сера: SULFAX 5, поставляемая компанией Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
• Ускоритель 1 вулканизации: DM-PO, поставляемый компанией Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
• Ускоритель 2 вулканизации: NOCCELER NS-P, поставляемый компанией Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
[0042]
Таблица 3
Состав композиции соединительной резины
Натуральный каучук 80 Частей по массе
Бутадиен-стирольный каучук 20 Частей по массе
Углеродная сажа 1 60 Частей по массе
Оксид цинка 3,0 Частей по массе
Сера 2 Частей по массе
Ускоритель 2 вулканизации 1 Частей по массе
[0043]
Ниже описаны типы применяемых исходных материалов, представленных в таблице 3.
• Натуральный каучук: TSR20.
• Бутадиен-стирольный каучук: бутадиен-стирольный каучук эмульсионной полимеризации; Nipol 1502, поставляемый компанией ZEON CORPORATION.
• Углеродная сажа 1: Niteron #55S, поставляемая компанией NSCC Carbon Co., Ltd., N2SA: 36 м2/г.
• Оксид цинка: оксид цинка III, поставляемый компанией Seido Chemical Industry Co., Ltd.
• Сера: SULFAX 5, поставляемая компанией Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
• Ускоритель 2 вулканизации: NOCCELER NS-P, поставляемый компанией Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
[0044]
Как подтверждают данные из таблицы 1, пневматические шины в примерах 1-7 имеют устойчивость рулевого управления, улучшенную до стандартного уровня или сверх этого, а также отличное сопротивление распространению трещин в условиях низких температур.
[0045]
В пневматической шине в сравнительном примере 1 количество оксида цинка в смеси в каучуковой композиции для гермослоя составляет более 1,8 части по массе, а динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C составляет более 600 МПа. Таким образом, устойчивость рулевого управления ухудшается, и также происходит ухудшение трещиностойкости при низких температурах.
В пневматической шине в сравнительном примере 2 количество смолы в смеси в каучуковой композиции для гермослоя составляет более 13 частей по массе, а динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C составляет более 600 МПа. Таким образом, устойчивость рулевого управления ухудшается, и также происходит ухудшение трещиностойкости при низких температурах.
В пневматической шине в сравнительном примере 3 количество углеродной сажи в смеси в каучуковой композиции для гермослоя составляет менее 25 частей по массе. Таким образом, происходит ухудшение устойчивости рулевого управления.
В пневматической шине в сравнительном примере 4 количество углеродной сажи в смеси в каучуковой композиции для гермослоя составляет более 75 частей по массе, а динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C составляет более 600 МПа. Таким образом, происходит ухудшение трещиностойкости при низких температурах.
В пневматической шине в сравнительном примере 5 содержание галогенированного бутилкаучука в каучуковой композиции для гермослоя составляет менее 50 мас.%. Таким образом, твердость каучука снижается, что приводит к ухудшению устойчивости рулевого управления. Кроме того, сопротивление воздухопроницаемости является недостаточным.
В пневматической шине в сравнительном примере 6 в состав каучуковой композиции для гермослоя включали тальк. Таким образом, динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C составляет более 600 МПа, и происходит ухудшение трещиностойкости при низких температурах.
Перечень позиционных обозначений
[0046]
1 - участок протектора
2 - боковой участок
3 - бортовой участок
4 - каркасный слой
7 - резина протектора
8 – гермослой.

Claims (12)

1. Пневматическая шина, содержащая:
гермослой; и
соединительную резину,
при этом гермослой выполнен из каучуковой композиции, содержащей:
от 25 до 75 частей по массе углеродной сажи с удельной площадью поверхности по адсорбции азота от 25 до 95 м2/г,
от 1 до 13 частей по массе смолы; и
от 0,1 до 1,8 части по массе оксида цинка
на 100 частей по массе диенового каучука, содержащего от 50 до 100 частей по массе галогенированного бутилкаучука,
при этом динамический модуль накопления упругой деформации при -45°C каучуковой композиции составляет не более 600 МПа, и
при этом отношение HST/HSIL твердости каучука HST каучуковой композиции для соединительной резины, образующей соединительную резину, к твердости каучука HSIL каучуковой композиции для гермослоя составляет от 1,15 до 1,25.
2. Пневматическая шина по п. 1,
причем число циклов до разрушения в усталостном испытании с постоянной деформацией каучуковой композиции для гермослоя при степени деформации 120% и частоте 6,67 Гц составляет не менее 800 000.
RU2019102601A 2016-07-01 2017-06-27 Пневматическая шина RU2699673C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016131797A JP6729089B2 (ja) 2016-07-01 2016-07-01 空気入りタイヤ
JP2016-131797 2016-07-01
PCT/JP2017/023479 WO2018003764A1 (ja) 2016-07-01 2017-06-27 空気入りタイヤ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2699673C1 true RU2699673C1 (ru) 2019-09-09

Family

ID=60786242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019102601A RU2699673C1 (ru) 2016-07-01 2017-06-27 Пневматическая шина

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11766891B2 (ru)
EP (1) EP3480250B1 (ru)
JP (1) JP6729089B2 (ru)
KR (1) KR102273158B1 (ru)
CN (1) CN109415547A (ru)
RU (1) RU2699673C1 (ru)
WO (1) WO2018003764A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111961290B (zh) * 2020-07-31 2023-01-13 赛轮集团股份有限公司 一种低锌轮胎气密层胶及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2213750C2 (ru) * 2001-03-05 2003-10-10 Производственный кооператив "Научно-производственный комплекс "Автоматизация" Композиция резиновая для амортизационного слоя массивной шины
RU2395544C2 (ru) * 2005-10-27 2010-07-27 Эксонмобил Кемикал Пэйтентс, Инк. Малопроницаемая композиция термоэластопласта
RU2507080C2 (ru) * 2008-12-26 2014-02-20 Бриджстоун Корпорейшн Пневматическая покрышка
JP2014084380A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Sumitomo Rubber Ind Ltd インナーライナージョイントストリップ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2014084430A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Sumitomo Rubber Ind Ltd インナーライナー用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2015501359A (ja) * 2011-10-28 2015-01-15 コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン タイヤのインナーライナー
WO2015008565A1 (ja) * 2013-07-17 2015-01-22 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
JP2015101712A (ja) * 2013-11-28 2015-06-04 横浜ゴム株式会社 タイヤインナーライナー用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP2016003296A (ja) * 2014-06-18 2016-01-12 横浜ゴム株式会社 ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5449057A (en) 1977-09-27 1979-04-18 Takeyasu Isaburou Signal separator
JPS5745490U (ru) 1981-04-09 1982-03-12
JP3000378B2 (ja) * 1990-08-14 2000-01-17 横浜ゴム株式会社 偏平空気入りタイヤ
US7714043B2 (en) * 2000-10-18 2010-05-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Tire innerliners having improved cold temperature properties
EP1940615B1 (en) * 2005-10-27 2014-03-26 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Construction comprising tie layer
US8846792B2 (en) * 2006-10-26 2014-09-30 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Construction comprising tie layer
JP5426398B2 (ja) * 2006-12-29 2014-02-26 ブリヂストン アメリカズ タイヤ オペレイションズ エルエルシー タイヤインナーライナ
JP5256014B2 (ja) * 2007-12-27 2013-08-07 東海ゴム工業株式会社 高減衰ゴム組成物
JP5668660B2 (ja) * 2011-09-30 2015-02-12 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物及びこれを用いる空気入りタイヤ
CN103435876B (zh) * 2013-08-07 2015-09-09 山东永泰化工集团有限公司 一种增加轮胎气密性的内衬层配方
JP2015218321A (ja) * 2014-05-21 2015-12-07 横浜ゴム株式会社 インナーライナー用ゴム組成物
CN107849315B (zh) * 2015-07-30 2020-11-10 住友橡胶工业株式会社 橡胶组合物

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2213750C2 (ru) * 2001-03-05 2003-10-10 Производственный кооператив "Научно-производственный комплекс "Автоматизация" Композиция резиновая для амортизационного слоя массивной шины
RU2395544C2 (ru) * 2005-10-27 2010-07-27 Эксонмобил Кемикал Пэйтентс, Инк. Малопроницаемая композиция термоэластопласта
RU2507080C2 (ru) * 2008-12-26 2014-02-20 Бриджстоун Корпорейшн Пневматическая покрышка
JP2015501359A (ja) * 2011-10-28 2015-01-15 コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン タイヤのインナーライナー
JP2014084380A (ja) * 2012-10-22 2014-05-12 Sumitomo Rubber Ind Ltd インナーライナージョイントストリップ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2014084430A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Sumitomo Rubber Ind Ltd インナーライナー用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
WO2015008565A1 (ja) * 2013-07-17 2015-01-22 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
JP2015101712A (ja) * 2013-11-28 2015-06-04 横浜ゴム株式会社 タイヤインナーライナー用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP2016003296A (ja) * 2014-06-18 2016-01-12 横浜ゴム株式会社 ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190008297A (ko) 2019-01-23
CN109415547A (zh) 2019-03-01
JP2018002884A (ja) 2018-01-11
WO2018003764A1 (ja) 2018-01-04
EP3480250B1 (en) 2021-05-05
US11766891B2 (en) 2023-09-26
EP3480250A1 (en) 2019-05-08
JP6729089B2 (ja) 2020-07-22
KR102273158B1 (ko) 2021-07-05
US20200316993A1 (en) 2020-10-08
EP3480250A4 (en) 2020-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2627853C1 (ru) Каучуковая композиция для использования в протекторе шины
WO2013008927A1 (ja) タイヤ用ゴム組成物
CN107531950B (zh) 橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎
CN107531949B (zh) 橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎
CN107429000B (zh) 橡胶组合物及使用该橡胶组合物的充气轮胎
CN107428999B (zh) 橡胶组合物及使用该橡胶组合物的充气轮胎
CN107531947B (zh) 橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎
CN107531951B (zh) 橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的充气轮胎
US10689508B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire using same
WO2012144200A1 (ja) タイヤサイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
WO2017195678A1 (ja) ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
US10919341B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire using same
RU2699673C1 (ru) Пневматическая шина
JP2022029368A (ja) タイヤ
CN109071888B (zh) 轮胎用橡胶组合物
US10676599B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire using same
JP2021031557A (ja) 空気入りタイヤ
US10669408B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire using same
US10934427B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire using same
JP7534681B1 (ja) タイヤ用ゴム組成物
EP4406758A1 (en) Tire
JP2023127965A (ja) ソリッドタイヤ
JP2023127966A (ja) ソリッドタイヤ
JP2024055850A (ja) タイヤ用ゴム組成物
WO2017195676A1 (ja) ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ