CN101225269A - 用于涂覆钢帘线的橡胶组合物及带束使用该组合物的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于涂覆钢帘线的橡胶组合物以及提供一种具有使用橡胶组合物制备的带束的轮胎，与使用来自石油资源的原料作主要成分的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物相比，该橡胶组合物使人们能够考虑对环境的影响，能对未来石油资源供给量的降低提前做准备以及抑制发泡、降低滚动阻力、和能以较好的平衡方式提高加工性能、辊的工作效率、橡胶组合物与钢帘线的粘附性和耐用性。以100重量份的二烯橡胶组分为基准，该用于涂覆钢帘线的橡胶组合物包含40～80重量份的具有100～200g/m2的氮吸附比表面积的二氧化硅、1～15重量份的硅烷偶联剂和0.5～3重量份的硼酸钾，并且使用该橡胶组合物制备轮胎。

Description

用于涂覆钢帘线的橡胶组合物及带束使用该组合物的轮胎
技术领域
本发明涉及一种用于涂覆钢帘线的橡胶组合物和带束使用该橡胶组合物的轮胎。
背景技术
由于重负载通常被施加到汽车的轮胎上，故用钢帘线作增强材料。尤其在轮胎行驶期间，如果橡胶与钢帘线因轮胎的发热而分离，那么会产生致命的轮胎故障。
传统上，主要用炭黑作为用于涂覆钢帘线的橡胶组合物的增强填料。然而，近年来，人们对全球环境保护的关注日益增加，汽车领域也不例外，因而加强了用于抑制CO2排放量的规定。此外，由于石油资源是有限的，其供给量也已逐年降低，故可预期未来的油价会上升，从而限制了来自石油资源的材料比如炭黑的使用。考虑到这一背景，日本专利JP-A-2003-64222公开了一种方法，其中在轮胎部分中使用二氧化硅。然而，在使用二氧化硅时，存在橡胶组合物的门尼粘度增加的问题，于是橡胶组合物的加工性能变差。为解决这些问题，已知的有用于降低滚动阻力和提高加工性能的方法，其中将特定的二氧化硅混合到用于涂覆钢帘线的橡胶组合物中。当使用该特定的没有降低加工性能的二氧化硅时，存在不能获得充足的增强性能的问题。
因此，为提高增强性能，已知的方法有通过使用二氧化硅和偶联剂使二氧化硅表面中的硅烷醇基与偶联剂中的乙氧基反应的增强橡胶的方法。在该情况中，为使该反应在捏合期间加速进行，需要将捏合温度提高到140℃或以上。然而，仅通过上述措施，并不能使二氧化硅表面中的硅烷醇基与偶联剂中的乙氧基在生胶的捏合期间进行反应，并且该反应在用橡胶组合物涂覆钢帘线的贴胶期间进行，从而导致在涂覆的橡胶组合物中积累产生的乙醇，于是产生所谓的发泡现象。如果发生该现象，那么存在需要在贴胶期间降低流程速度的问题，于是发泡部分的橡胶厚度变得不均匀，从而使发泡部分的钢帘线与橡胶之间的粘附性变差。此外，未反应的硅烷偶联剂与辊的金属氧化层反应，从而导致橡胶不从辊中脱离的现象，这导致生产率下降的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于涂覆钢帘线的橡胶组合物以及提供带束使用该橡胶组合物制备的轮胎，与使用来自石油资源的原料作主要成分的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物相比，该橡胶组合物使人们能够考虑对环境的影响，能对未来石油资源供给量的降低提前做准备以及抑制发泡、降低滚动阻力、和能以较好的平衡方式提高加工性能、辊的使用性、橡胶组合物与钢帘线的粘附性和耐用性。
本发明涉及一种用于涂覆钢帘线的橡胶组合物，以100重量份的二烯橡胶组分为基准，该橡胶组合物包含40～80重量份的具有100～200m2/g的氮吸附比表面积的二氧化硅、1～15重量份的硅烷偶联剂和0.5～3重量份的硼酸钾。
以100重量份的二烯橡胶组分为基准，优选用于涂覆钢帘线的橡胶组合物还包含10～20重量份的氧化锌、3.5～6重量份的硫和0.5～2重量份的有机钴盐。
优选硅烷偶联剂由如下通式表示：
(RO)3-Si-(CH2)x-Sn-(CH2)x-Si-(OR)3
其中R是具有1～8个碳原子的直链或支链烷基，x是1～8的整数，n代表多硫部分中的硫原子数目，n的平均值是2～3，并且多硫部分中的具有2个硫原子的硅烷偶联剂的含量不低于硅烷偶联剂总量的60wt％。
在用于涂覆钢帘线的橡胶组合物中，生胶的捏合温度优选为140℃～160℃。
本发明还涉及带束使用用于涂覆钢帘线的橡胶组合物制备的轮胎。
附图说明
图1所示为使用本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物制备的用于轮胎的带束的结构的部分透视图。
具体实施方式
本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物包括二烯橡胶组分、二氧化硅、硅烷偶联剂和硼酸钾。
图1所示为使用本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物制备的用于轮胎的带束的结构的部分透视图。
在实施方式中，该带束用于子午线轮胎中并通过强有力地绷紧子午线结构的胎体来充当增强胎面的刚度的角色，从而起到提高操纵稳定性和耐磨性的作用。该带束具有较大的因轮胎的充气压而产生的张力，从而起到抑制以某一角度彼此交叉的带束与另一相邻带束之间在滚动期间所产生的较大的扭曲。
如图1所示，带束1包括帘线2和涂覆在帘线2上的橡胶层3。例如，具有较小的延伸性和较高刚度的帘线比如钢帘线适用作帘线2。在图1中，带束1的两层重叠成使帘线2彼此交叉。
通常认为带束1的两层是包括帘线2和橡胶层3的集成复合物，并且剪切应变在两个带束层之间产生。橡胶层3通过橡胶层的变形起到抵消该剪切应变的作用。
上述带束1仅是本发明的一个例子，根据此处公开的权项可以进行各种改变。
二烯橡胶组分没有特别限定，二烯橡胶组分的例子有天然橡胶(NR)、环氧化的天然橡胶(ENR)、丁苯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)和异戊二烯橡胶(IR)。考虑到对环境的影响以及对未来石油资源供给量的降低提前作准备，在这些中优选NR或ENR，进一步优选NR。
NR没有特别限定，可以使用传统用于轮胎工业中的如TSR20和RSS#3级的NR。
二氧化硅没有特别限定，可以使用通过湿法或干法制备的二氧化硅。
二氧化硅的氮吸附比表面积(以下称为BET)不低于100m2/g，优选为不低于110m2/g。当二氧化硅的BET低于100m2/g时，通过混入二氧化硅提高增强性能的效果不充足，从而降低了带边耐用性。此外，二氧化硅的BET不超过200m2/g，优选为不超过180m2/g。当二氧化硅的BET超过200m2/g时，加工性能变差。可以根据ASTM-D-4820-93测定二氧化硅的BET。
以100重量份的二烯橡胶组分为基准，二氧化硅的含量不低于40重量份，优选为不低于50重量份。当二氧化硅的含量低于40重量份时，橡胶的增强效果较差，从而降低了带边耐用性。此外，二氧化硅的含量不超过80重量份，优选为不超过70重量份。当二氧化硅的含量超过80重量份时，门尼粘度增加从而降低了加工性能。
在本发明中，优选硅烷偶联剂是由如下化学式表示的一种：
(RO)3-Si-(CH2)x-Sn-(CH2)x-Si-(OR)3
其中R是具有1～8个碳原子的直链或支链烷基，x是1～8的整数，n代表多硫部分中的硫原子数目，n的平均值是2～3，并且多硫部分中的具有两个硫原子的硅烷偶联剂的含量不低于硅烷偶联剂总量的60wt％。
在上述化学式中，R优选是直链或支链烷基，进一步优选是直链烷基。
R中的碳原子数目优选为1～8，进一步优选为2～7。当R中的碳原子数目为0时，不存在烷氧基，于是二氧化硅与硅烷偶联剂的结合性有受破坏的倾向，当R中的碳原子数目超过8时，二氧化硅与硅烷偶联剂的亲合性有变差的倾向。
x优选为1～8，进一步优选为2～7。当x是0时，硅烷偶联剂化学上不稳定，于是橡胶组合物中的硅烷偶联剂的分解和老化有加快的倾向。当x超过8时，为获得足够的增强效果所需的硅烷偶联剂的量有过度增加的倾向。
n代表多硫部分中的硫原子数目。此处，n的平均值优选为2～3。当n的平均值低于2时，硅烷偶联剂的分解温度较高，于是可以在更高的温度下进行捏合，但硫化速度有增加的倾向。当n的平均值超过3时，硅烷偶联剂的分解温度降低，于是硅烷偶联剂在捏合期间较易分解从而释放出硫原子，于是，有在捏合期间发生橡胶焦化的倾向。
满足上述要求的硅烷偶联剂的例子有双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)三硫化物，这些硅烷偶联剂可以单独使用，也可以两种或多种地组合使用。
此外，多硫部分中的具有两个硫原子的硅烷偶联剂的含量优选为不低于硅烷偶联剂总量的60wt％。当多硫部分中的具有两个硫原子的硅烷偶联剂的含量低于60wt％时，如果生胶的捏合温度设定为140℃～160℃，那么硅烷偶联剂中的硫原子有易于释放的倾向，从而有在捏合期间促进硫化的倾向，于是加工性能有降低的倾向。特别地，具有两个硫原子的硅烷偶联剂的含量最优选为是硅烷偶联剂总量的100wt％。
以100重量份的二烯橡胶组分为基准，硅烷偶联剂的含量不低于1重量份，优选为不低于2重量份。当硅烷偶联剂的含量低于1重量份时，不能获得橡胶组分的充足的增强效果，于是门尼粘度增加，加工性能变差。此外，硅烷偶联剂的含量不超过15重量份，优选为不超过12重量份。当硅烷偶联剂的含量超过15重量份时，不能提高橡胶组分的物理性能和加工性能，但由于硅烷偶联剂是较贵的材料，故增加了橡胶组合物的生产成本。
用于本发明的硼酸钾没有特别限定，其例子有四硼酸钾(K2B4O7)、偏硼酸钾(KBO2)、五硼酸钾(KB5O8)、六硼酸钾(K2B6O10)、和八硼酸钾(K2B8O13)，优选为四硼酸钾。
以100重量份的二烯橡胶组分为基准，硼酸钾的含量不低于0.5重量份。当硼酸钾的含量低于0.5重量份时，在贴胶期间对发泡的抑制不充分，于是生产率降低，橡胶组合物与钢帘线的粘附性降低。此外，硼酸钾的含量不超过3重量份，优选为不超过2重量份。当硼酸钾的含量超过3重量份时，抑制发泡的效果变得饱和，于是降低了橡胶组合物与钢帘线的粘附性和带边耐用性。
当以100重量份的二烯橡胶组分为基准混入0.5～2重量份的硼酸钾时，通过使硅烷偶联剂的乙氧基与二氧化硅表面的硅烷醇基的反应在捏合阶段加速进行，能够提高硅烷偶联剂的反应效率，从而不会产生因未反应的乙氧基与硅烷醇基发生反应而产生的导致发泡的乙醇，从而抑制发泡的产生。
优选本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物还包括氧化锌、硫和有机钴盐以提高橡胶组合物与钢帘线的粘附性。
氧化锌没有特别限定，可以使用传统用于橡胶工业中的氧化锌。
以100重量份的二烯橡胶组分为基准，氧化锌的含量优选为不低于10重量份，进一步优选为不低于13重量份。当氧化锌的含量低于10重量份时，橡胶与钢帘线的粘附性有降低的倾向，于是带边耐用性有降低的倾向。此外，氧化锌的含量优选为不超过20重量份，进一步优选为不超过18重量份。当氧化锌的含量超过20重量份时，氧化性的分散性有降低的倾向，于是带边耐用性有与氧化锌的含量低于10重量份的情况类似的降低的倾向。
为抑制橡胶表面上硫的霜化、提高橡胶组合物的粘附性、以及抑制在轮胎制备期间未粘附在带边部分处，优选用于本发明的硫为不溶性的硫，不溶性的硫的具体例子有Flexsys公司的CRYSTEX HSOT20，和SANSHIN化学工业有限公司的SANFEL EX。
以100重量份的二烯橡胶组分为基准，硫的含量优选为不低于3.5重量份，进一步优选为不低于4重量份。当硫的含量低于3.5重量份时，粘附强度有降低的倾向，耐用性有变差的倾向。此外，硫的含量优选为不超过6重量份，进一步优选为不超过5.5重量份。当硫的含量超过6重量份时，橡胶的抗热降解性变差，此外，霜化(未溶于橡胶中的不溶性的硫在橡胶表面沉积的现象)因混入较大量的硫而较易产生，故在混有二氧化硅的橡胶的捏合期间(其中门尼粘度较易增加)需要进行严格的温度控制，并且生产率有降低倾向。当不溶性的硫作为硫混入时，硫的含量是指不包括不溶性的硫中的油含量的硫含量。
优选用于涂覆钢帘线的橡胶组合物还包括有机钴盐，有机钴盐中的碳原子数目优选为不低于4，进一步优选为不低于11，这是因为钴盐能控制钢帘线中的镀铜层与橡胶中的硫的反应。此外，有机钴盐中的碳原子数优选为不超过18。
可用于本发明中的有机钴盐的例子有环烷酸钴、硬脂酸钴、油酸钴和马来酸钴，这些有机钴盐可以单独使用，也可以两种或多种地组合使用。为抑制由氧化导致的橡胶分子的分解，优选硬脂酸钴。
以100重量份的二烯橡胶组分为基准，有机钴盐的含量优选为不低于0.5重量份。当有机钴盐的含量低于0.5重量份时，钢帘线与橡胶的粘附性有变差的倾向。此外，有机钴盐的含量优选为不超过2重量份。当有机钴盐的含量超过2重量份时，橡胶分子因氧化钴的氧化作用而被氧化分解，于是硫化橡胶的增强性能有降低的倾向并且钢帘线的镀铜层与橡胶中的硫的反应性有降低的倾向，从而降低了粘附性。
在本发明中，不仅能通过混入特定的二氧化硅提高橡胶的增强性能、和通过混入硅烷偶联剂抑制因混入二氧化硅导致的加工性能变差，而且能通过混入硼酸钾提高硅烷偶联剂的反应性、能抑制贴胶期间的发泡、以及能提高辊的使用性。
本发明的目的在于通过使用非石油资源作为用于涂覆钢帘线的橡胶组合物的主要成分来考虑对环境的影响以及对未来石油资源供给量的降低提前作准备。因此，优选不使用来自石油资源和加工油的炭黑、树脂。
在本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物中，除上述二烯橡胶组分、二氧化硅、硅烷偶联剂、硼酸钾、氧化锌、硫和有机钴盐以外，根据需要还可适当的混入常用于橡胶工业中的配合剂，比如各种抗氧化剂和各种硫化促进剂。
用通常的工艺制备本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物。即，用比如班伯里密炼机、捏合机、或开放式辊轧机，将上述二烯橡胶组分、二氧化硅、硅烷偶联剂、硼酸钾、以及视需要混入的上述配合剂一起捏合，然后硫化橡胶组合物以制得本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物。
在制备本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物中，生胶的捏合温度优选为140℃～160℃。当生胶的捏合温度低于140℃时，橡胶、二氧化硅与硅烷偶联剂的反应没有有效地进行，于是倾向于没有降低滚动阻力，从而不能获得具有出色的粘附性和耐用性的橡胶组合物。当捏合温度超过160℃时，硫原子易于从硅烷偶联剂中释放，从而使硫化在捏合期间开始，于是加工性能有降低的倾向。
在本发明中，生胶的捏合温度是指用班伯里密炼机等将二烯橡胶和除硫及硫化促进剂之外的化学品一起捏合期间的温度。
优选通过用本发明的橡胶组合物涂覆钢帘线将本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物用于胎体或带束，进一步优选用于带束，这是因为橡胶与钢帘线间的粘附强度是出色的。
当将本发明的橡胶组合物用于带束时，在用本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物涂覆钢帘线形成带束之后，接着将带束与其他的轮胎部件层压在一起以形成生胶胎，然后硫化该生胶胎从而获得充气轮胎(子午线轮胎等)。该带束用于子午线轮胎，起到强有力地绷紧胎体和增加胎面刚度的作用。带束具有较大的因轮胎的充气压而产生的张力，从而起到抑制以某一角度彼此交叉的带束与另一相邻带束之间在滚动期间所产生的较大的扭曲。
可以通过常用的工艺使用本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物来制备本发明的轮胎。即，用本发明的用于涂覆钢帘线的混有上述视需要的配合剂的橡胶组合物在未硫化状态下涂覆钢帘线，接着将其塑模成比如带束的形式，然后在轮胎造型机上将带束与其他的轮胎部件层压在一起以制备生胶胎。可以通过在硫化机中加热加压该生胶胎来获得本发明的轮胎。
如上所述，通过使用本发明的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物制备的本发明的轮胎可以是生态轮胎，从而能考虑对环境的影响并能对未来石油资源供给量的降低提前作准备。
实施例
结合如下实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不局限于这些实施例。
下面对用于实施例和对照例中的各种化学品进行说明。
天然橡胶(NR)：TSR20
二氧化硅(1)：Ultrasil VN3(BET：175m2/g)，购自Degussa公司
二氧化硅(2)：115GR(BET：112m2/g)，购自Rhodia公司
炭黑：SHOWBLACK N220，购自CABOT JAPAN K.K.
硅烷偶联剂：由下式表示的Si75(双(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)，购自Degussa公司：
(RO)3-Si-(CH2)x-Sn-(CH2)x-Si-(OR)3
其中R是乙基残基
硼酸钾：四硼酸钾，购自YONEYAMA YAKUHIN KOGYO有限公司
抗氧化剂：NOCRAC 6C(N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基-对苯二胺)，购自Ouchi Shinko化学工业有限公司
有机钴盐(1)：硬脂酸钴(包含10.0wt％的钴元素)，购自Dainippon Ink and ChemicalsIndustrial有限公司
有机钴盐(2)：环烷酸钴(包含10.0wt％的钴元素)，购自Dainippon Ink and ChemicalsIndustrial有限公司
有机钴盐(3)：油酸钴(包含10.0wt％的钴元素)，购自Mitsuwa化学有限公司
氧化锌：氧化锌No.1，购自Mitsui Mining&Smelting有限公司
不溶性的硫：CRYSTEX HSOT20(含80wt％的硫和20wt％的矿物油的不溶性硫)，购自Flexsys公司
硫化促进剂：NOCCELER DZ(N，N’-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺)，购自Ouchi Shinko化学工业有限公司
实施例1～9和对照例1～4
根据表1所示的配方说明，使用Kobe Steel有限公司制造的班伯里密炼机将除了硫和硫化促进剂之外的各种化学品在150℃(生胶的捏合温度)下捏合6分钟，从而获得捏合产品。然后向获得的捏合产品中添加硫和硫化促进剂，接着用开放式辊轧机将其在98℃下捏合5分钟，以获得未硫化的橡胶组合物。此外，将获得的未硫化的橡胶组合物在170℃下加压硫化14分钟，从而获得实施例1～9和对照例1及4中的硫化橡胶组合物。
(加工性能)
由上述未硫化的橡胶组合物制得具有特定尺寸的试样，并且根据日本工业标准JIS K 6300的“未硫化的橡胶的测试方法”，通过使用门尼粘度计，在小转子于130℃的温度下预热1分钟并旋转4分钟后，对未硫化的橡胶组合物的门尼粘度(ML1+4，130℃)进行测定。此外，以对照例1中的门尼粘度的指数为100做基准，根据如下公式用指数表示各个组合物的门尼粘度。门尼粘度的指数越大，门尼粘度越小，于是加工性能越出色。
(门尼粘度的指数)＝(对照例1的门尼粘度)÷(各个组合物的门尼粘度)×100
(辊的工作效率)
在上述硫化橡胶组合物的制备中的使用开放式辊轧机的步骤中，使用两个开放式辊轧机对辊的工作效率进行评估。将辊的温度分别调节到70±3℃和25±3℃，在确认橡胶的温度已达到70℃或以上之后，用调节到25±3℃的开放式辊轧机进行捏合，并且根据如下标准对橡胶与辊表面的粘附性进行评估。
3：橡胶能从辊中脱离，因此辊的使用性是出色的。
2：橡胶能从辊中脱离，但需要用手使橡胶从辊中脱离，因此辊的使用性在允许范围内。
1：橡胶粘附在辊上，用辊不能进行连续的工作。需要使辊停止并将橡胶从辊中剥离。辊的使用性较差。
(气泡测试)
从上述硫化橡胶组合物中切出面积为5cm×5cm、厚度为1cm的橡胶试样，接着将其放入预先调节到130℃的炉中1小时。然后取出橡胶试样，接着观察橡胶试样的内部以根据如下标准评估其内是否产生了气泡。
5：没有观察到气泡。
4：产生直径小于1mm的少数较小的气泡。
3：产生直径为1mm或以上的少数较大的气泡。
2：产生直径为1mm或以上的大量较大的气泡，可以观察到试样的外表发生膨胀。
1：大量的气泡彼此连接从而形成孔隙。
(帘线的粘附性)
22个镀铜钢帘线彼此间隔25mm设置并用上述未硫化的橡胶组合物涂覆，接着在170℃下加压硫化14分钟以制得试样。然后从钢帘线中剥离橡胶，并用肉眼评估涂覆在钢帘线上的橡胶。
5：钢帘线的整个表面被橡胶包覆。
4：存在钢帘线未被橡胶包覆的少数部分(在22个钢帘线中存在5个部分以内)。
3：存在钢帘线未被橡胶包覆的许多部分(在22个钢帘线中存在10个部分以内)。
2：几乎钢帘线的整个表面未被橡胶包覆。
1：不存在钢帘线被橡胶包覆的部分。
(滚动阻力)
用获得的未硫化的橡胶组合物涂覆钢帘线并塑模成带形形状以制得未硫化带束，然后在轮胎造型机上将该未硫化带束与其他轮胎部件层压在一起，并在170℃下加压硫化14分钟，以制得试验轮胎(轮胎尺寸：195/65R15，H级)。
用滚动阻力测定器测定制得的试验轮胎的滚动阻力，以对照例1中的滚动阻力的指数为100做基准，根据如下公式用指数表示各个组合物的滚动阻力。滚动阻力的指数越大，滚动阻力降低的越多，于是该组合物越出色。
(滚动阻力的指数)＝(对照例1的滚动阻力)÷(各个组合物的滚动阻力)×100
(耐用性测试)
在制得的轮胎中充入包括40％的氧气和60％的氮气的气体，并将轮胎的内压调节到200MPa。将轮胎放置在温度设置为60℃的炉中3星期用于老化。制得的轮胎在其上加载根据JIS标准的100％的负荷的条件下，以110km/h的速度在鼓轮上行驶(鼓轮行驶)30,000km。然后，在轮胎的外周面上的8个点(分割区处切割轮胎，接着对在分割区上的带边与邻近带边间形成的分离的长度(分离长度)(具体地说，当制备轮胎时彼此粘附的带束的两层因老化而分离时带边与邻近带边间的距离)进行测定。对8个点处的长度进行加和，并以对照例1的带边耐用性的指数为100作基准，根据如下公式用指数表示各个组合物的分离长度的总和。
(带边耐用性的指数)＝(对照例1的分离长度的总和)÷(各个组合物的分离长度的总和)×100
上述测试结果如表1和2所示。
表1
           实施例                对照例
  1     2   3   1    2    3    4
  含量(重量份)NR二氧化硅(1)二氧化硅(2)炭黑硅烷偶联剂硼酸钾抗氧化剂有机钴盐(1)氧化锌不溶性的硫硫化促进剂 10056--5221.5156.751.2 100-60-5221.5156.751.2 10075--10221.5156.751.2 100--58--21.5156.751.2 10056--5-21.5156.751.2 10056--50.221.5106.751.2 10056--5521.5156.751.2
  评估结果门尼粘度指数辊的使用性气泡测试与帘线的粘附性滚动阻力的指数带边耐用性的指数 101355105112 103355106109 105355103116 100355100100 100125106110 99235104109 10135310695
表2
                        实施例
    4     5     6     7  8   9
  含量(重量份)NR二氧化硅(1)硅烷偶联剂硼酸钾抗氧化剂有机钴盐(1)有机钴盐(2)有机钴盐(3)氧化锌不溶性的硫硫化促进剂 10056522-1.5-156.751.2 10056522--1.5156.751.2 100565220.5--156.751.2 100565222--156.751.2 100565221.5--106.751.2 100565221.5--206.751.2
  评估结果门尼粘度指数辊的工作效率气泡测试与帘线的粘附性滚动阻力的指数带边耐用性的指数 106355106113 102355105110 99355104108 103355107113 100354105109 105355104108
对照例1是传统的用于涂覆钢帘线的包含炭黑的橡胶组合物。
在其中硼酸钾的含量低于特定量的对照例2和3中，不能抑制气泡的产生，没有提高辊的使用性，并且获得的生产率较低。
在其中硼酸钾的含量超过特定量的对照例4中，橡胶组合物与钢帘线的粘附性较差，于是带边耐用性也较差。
另一方面，由于实施例1～9中的橡胶组合物包含特定量的二氧化硅、硅烷偶联剂和硼酸钾，故能抑制气泡的产生、能降低滚动阻力、并且能以较好的平衡方式提高加工性能、辊的使用性、橡胶组合物与钢帘线的粘附性和耐用性。
本发明提供一种用于涂覆钢帘线的橡胶组合物以及提供一种带束使用该组合物制备的轮胎，由于该橡胶组合物包含特定量的二烯橡胶组分、特定的二氧化硅、硅烷偶联剂和硼酸钾，故与使用来自石油资源的原料作主要成分的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物相比，该橡胶组合物使人们能够考虑对环境的影响，能对未来石油资源供给量的降低提前做准备以及抑制发泡、降低滚动阻力、和能以较好的平衡方式提高加工性能、辊的使用性、橡胶组合物与钢帘线的粘附性和耐用性。

Claims (5)

1.一种用于涂覆钢帘线的橡胶组合物，以100重量份的二烯橡胶组分为基准，还包含：
40～80重量份的具有100～200m2/g的氮吸附比表面积的二氧化硅；
1～15重量份的硅烷偶联剂；以及
0.5～3重量份的硼酸钾。
2.如权利要求1所述的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物，其特征在于，以100重量份的二烯橡胶组分为基准，还包含：
10～20重量份的氧化锌；
3.5～6重量份的硫；以及
0.5～2重量份的有机钴盐。
3.如权利要求1或2所述的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂由如下通式表示：
(RO)3-Si-(CH2)x-Sn-(CH2)x-Si-(OR)3
其中R是具有1～8个碳原子的直链或支链烷基，x是1～8的整数，n代表多硫部分中的硫原子数目，n的平均值是2～3，并且多硫部分中的具有两个硫原子的硅烷偶联剂的含量不低于总的硅烷偶联剂的60wt％。
4.如权利要求1、2或3所述的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物，其特征在于，生胶的捏合温度为140℃～160℃。
5.一种具有带束的轮胎，所述带束使用如权利要求1、2、3或4所述的用于涂覆钢帘线的橡胶组合物制备。
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