[发明专利]重型车辆胎面/底胎面

说明书

技术领域

本发明一般地涉及轮胎胎面，更特别地涉及具有高二氧化硅含量的重型车辆轮胎胎面。

背景技术

轮胎磨损为必须购买轮胎的那些人所关注，因为轮胎磨损越大，则由于更换磨损轮胎的费用，经营车辆越昂贵。这更是经营大的车队(如卡车队或公交线路)的那些人所更加关注的。

改进轮胎磨损通常是一种权衡，其必须不利于轮胎的另一重要的物理性质，例如滚动阻力。轮胎的滚动阻力越大，则燃料消耗可能越高，经营成本越高。

增强材料的选择对轮胎的物理性质具有影响。炭黑作为增强填料的选择已使用多年。也已使用二氧化硅和其他所谓的白色填料，相比于使用炭黑能够获得的特性，其通常提供更合意的特性。二氧化硅用作填料的实例公开于美国专利No.5,227,425。

需要改进的材料以提供轮胎性能的最佳组合。

发明内容

本发明的特定实施例提供了一种具有胎面和底胎面的重型车辆轮胎，所述胎面、底胎面或胎面和底胎面两者至少部分由基于橡胶组合物的材料构成。其他实施例包括一种基于橡胶组合物的重型车辆轮胎胎面。其他实施例包括一种轮胎胎面。其他实施例包括一种在胎面翻新工艺过程中用于结合至磨面轮胎的轮胎胎面带，所述胎面带至少部分由基于橡胶组合物的材料构成。

本发明的橡胶组合物的特定实施例可包含以每100重量份橡胶计，80至100phr之间的天然橡胶和0至20phr之间的合成聚异戊二烯橡胶。所述橡胶还可包含增强填料，该增强填料包含a)30至50phr之间的高分散性二氧化硅和b)含量为由如下等式确定的(0.75)C phr至(1.25)C phr之间的炭黑

C＝-0.8Si+44.3，

其中Si为高分散性的含量。

其他组分可包括硅烷偶联剂和硫固化体系，所述硫固化体系包含1.5至3phr之间的单体硫和(0.9)A phr至(1.1)A phr之间的亚磺酰胺促进剂，其中A由下式确定

A＝(0.0059S^-1.45+0.0045Y)(MW)，

其中S为单体硫的量(phr)，Y为基于增强填料总重量的二氧化硅增强填料的重量分数，且MW为亚磺酰胺促进剂的分子量。

通过本发明的特定实施例的如下更详细的描述，本发明的前述和其他目的、特征和优点将是显而易见的。

具体实施方式

本发明的特定实施例包括橡胶组合物、包括轮胎胎面和底胎面，特别是重型车辆轮胎胎面和底胎面的制品，以及制备和使用所述橡胶组合物和制品的方法。所述橡胶组合物包含天然橡胶，具有作为增强填料的二氧化硅和炭黑两者。其他实施例还可包含合成聚异戊二烯橡胶。所述橡胶组合物为已固化的或为可用硫基硫化体系固化的，所述硫基硫化体系使用亚磺酰胺促进剂和硅烷偶联剂。本发明人已发现，通过调节硫与促进剂的比例以及二氧化硅与炭黑的比例，由所得橡胶组合物制成的重型车辆轮胎胎面和/或底胎面的磨损性质可几乎得以保持而同时改进轮胎的滚动阻力。

包括“重型车辆轮胎胎面和/或底胎面”的那些实施例特别适合用于“重型车辆”，例如卡车轮胎、公共汽车轮胎、地铁列车轮胎、拖拉机、拖车、飞机轮胎、农业、推土机和其他工业机械(OTR)轮胎。本文所用的“重型车辆轮胎胎面和/或底胎面”可包括新轮胎的那些、已经进行胎面翻新的轮胎上的那些，和可在胎面翻新工艺过程中施用至磨面轮胎的胎面带(已固化或未固化的)。因此，本发明的特定实施例不涉及客车轮胎和其他轻型轮胎。本文所用的底胎面定义为位于带束组件(belt package)和胎面之间的弹性体组合物。

重型车辆轮胎有时根据它们的用途进行分类。例如，卡车轮胎可分类为驱动轮胎(由卡车发动机提供动力的那些)和转向轮胎(用于使卡车转向的那些)。在拖拉机拖车装备的拖车上的轮胎也分别进行分类。尽管认为本发明的实施例适于每个类型的重型车辆轮胎，其他实施例尤其适于并限定至在拖拉机拖车装备中所用的拖拉机的驱动轮胎。

本发明的特定实施例包括至少部分由基于橡胶组合物的材料构成的重型车辆轮胎胎面和/或底胎面，所述橡胶组合物用二氧化硅和炭黑增强。本文所用的术语“基于”认为胎面或其他橡胶制品由已硫化或已固化的橡胶组合物制成，所述橡胶组合物在胎面或其他橡胶制品的组装之时是未固化的。因此已固化的橡胶组合物是“基于”未固化的橡胶组合物。换言之，交联的橡胶组合物是基于可交联的橡胶组合物。