CN103183853B - 轮胎带束层贴合用橡胶组合物及利用该组合物制造的轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轮胎带束层贴合用橡胶组合物及利用该组合物制造的轮胎，包含：100重量份的原料橡胶；0.01至10重量份的芳香族聚酰胺短纤维颗粒，其由2股以上的芳香族聚酰胺短纤维合捻而成，并包含渗透于所述捻制的芳香族聚酰胺短纤维之间的橡胶。所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物能够提高带束层贴合用橡胶的刚性，减少贴合厚度，减少所述带束层贴合用橡胶的滞后效应，从而能够减少轮胎旋转时发生的能量损失。

Description

轮胎带束层贴合用橡胶组合物及利用该组合物制造的轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎带束层贴合用（belt topping）橡胶组合物及利用该组合物制造的轮胎，具体地，涉及提高带束层贴合用橡胶的刚性，减少贴合厚度（topping gauge），减少所述带束层贴合用橡胶的滞后效应，从而能够减少轮胎旋转时发生的能量损失的轮胎带束层贴合用橡胶组合物及利用该组合物制造的轮胎。
背景技术
通常，在子午线轮胎中从胎体到胎面之间的中间部分称为带束层，该带束层的材料使用有机物和钢帘线。
所述带束层在轮胎外侧部位以接近圆形的角度设置，用贴合橡胶贴合的结实的多个带束帘布重叠而成。所述带束层在子午线轮胎中作为强度层，是非常重要的部位。
构成所述带束层的钢帘线分为，用直径非常小的多股细丝捻紧形成钢帘线的多股帘线；和用直径大的一股细丝形成钢帘线的单股帘线。多股细丝合捻形成的钢帘线，与其贴合的橡胶从捻制的钢帘线的缝隙之间渗透，因此贴合橡胶和钢帘线之间的结合力好，而单股形成的钢帘线具有与橡胶之间的结合力相对较低的缺点。
所述钢帘线和与其贴合的橡胶之间的结合力对轮胎的耐久性产生很大的影响。实际上通过施加到轮胎的反复的载荷而导致钢帘线与围绕钢帘线的贴合橡胶之间的结合力变弱，而以裂隙的形态开始进行轮胎的破损，这种裂隙逐渐变大导致钢帘线与贴合橡胶的剥离，是引起车辆安全事故的重要因素之一。
此外，为了改善轮胎的制动性能，有必要减少轮胎和路面之间发生的热而导致的能量损失。为此，减少构成轮胎的橡胶含量，从而减少橡胶中发生的滞后效应显得重要。减少构成所述轮胎的橡胶的含量的方法有减少带束层的贴合厚度。
但是，减少带束层的贴合厚度时，无法避免钢帘线和贴合橡胶之间的结合变弱的问题。
现有技术文献
专利文献
韩国公开专利2004-0043538号（公开日：2004年4月24日)
韩国公开专利2006-0134483号（公开日：2006年12月28日)
韩国公开专利2007-0000860号（公开日：2007年1月3日)
韩国公开专利2007-0095546号（公开日：2007年10月1日)
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高带束层贴合用橡胶的刚性，减少贴合厚度，由此减少所述带束层贴合用橡胶的滞后效应，从而能够减少轮胎旋转时发生的能量损失的轮胎带束层贴合用橡胶组合物。
本发明的另一目的在于提供利用所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物制造的轮胎。
为了达到上述目的，根据本发明一实施例的轮胎带束层贴合用橡胶组合物包含：100重量份的原料橡胶；0.01至10重量份的芳香族聚酰胺短纤维颗粒，其由2股以上的芳香族聚酰胺短纤维合捻而成，且包含渗透在捻制的所述芳香族聚酰胺短纤维之间的橡胶。
所述芳香族聚酰胺短纤维可以使用由下述化学式1表示的化合物或它的水合物及多硫化物进行表面处理。
[化学式1]
上述化学式1中，所述Me为碱金属，所述n为1至10的整数，所述m为1至6的整数。
所述多硫化物是选自下述化学式2至6表示的化合物中的一种。
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
上述化学式2至6中，所述R1及R2各自独立地选自氢、卤素、硝基、羟基、碳原子数1至12的烃基、碳原子数1至12的烷氧基及碳原子数1至12的芳烷基中的一种，所述m为1至6的整数。
所述芳香族聚酰胺短纤维可以是平均长度为1至10mm、平均直径为0.01至1.0mm。
所述芳香族聚酰胺短纤维颗粒相对于100重量份的所述芳香族聚酰胺短纤维，包含10至50重量份的所述渗透的橡胶。
所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物可进一步包含氮吸附比表面积(nitrogen surface area per gram,N2SA)为100至200m2/g、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)吸附比表面积为100至200m2/g的二氧化硅20至90重量份。
根据本发明另一实施例的轮胎是利用所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物制造的。
以下，进一步详细说明本发明。
根据本发明的一实施例的轮胎带束层贴合用橡胶组合物包括100重量份原料橡胶、以及由2股以上的芳香族聚酰胺短纤维合捻而成，且包含渗透在捻制的所述芳香族聚酰胺短纤维之间的橡胶的0.01至10重量份芳香族聚酰胺短纤维颗粒。
所述原料橡胶可以是选自天然橡胶、合成橡胶及它们的组合中选择的一种。
所述天然橡胶可以是普通天然橡胶或改性天然橡胶。
所述普通天然橡胶只要是已知的天然橡胶均可以使用，并不受原产地等的限制。所述天然橡胶虽然将顺式-1,4-聚异戊二烯作为主体而包含，但是根据要求的特性可以包含反式-1,4-聚异戊二烯。因此，所述天然橡胶中除了以顺式-1,4-聚异戊二烯为主体而包含的天然橡胶之外，还可以包含例如南美产山榄科橡胶的一种的巴拉塔树胶等作为主体包含反式-1,4-聚异戊二烯的天然橡胶。
所述改性天然橡胶是指所述普通天然橡胶经过改性或精制的。例如，所述改性天然橡胶的例子有环氧化天然橡胶(ENR)、脱蛋白天然橡胶(DPNR)、氢化天然橡胶等。
所述合成橡胶是选自苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、改性苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶(BR)、改性丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、表氯醇橡胶、氟橡胶、硅树脂橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、丁腈丁二烯橡胶(NBR)、改性丁腈丁二烯橡胶、聚氯乙烯橡胶、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)橡胶、乙烯丙烯橡胶、三元乙丙(EPDM)橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯丁二烯橡胶、乙烯醋酸乙烯酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、二氯丙烷橡胶、氯化苄苯乙烯-丁二烯橡胶、溴化甲基苯乙烯丁基橡胶、马来酸苯乙烯-丁二烯橡胶、羧酸苯乙烯-丁二烯橡胶、环氧异戊二烯橡胶、马来酸乙烯丙烯橡胶、羧酸丁腈丁二烯橡胶、溴化聚异丁基异戊二烯-共-对甲基苯乙烯(brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene,BIMS)及它们的组合中的一种。
所述芳香族聚酰胺短纤维颗粒由2股以上的芳香族聚酰胺短纤维合捻而成，并包含渗透到所述捻制的芳香族聚酰胺短纤维之间的橡胶。所述芳香族聚酰胺短纤维由2股以上，优选为2至10股，进一步优选为2至5股的芳香族聚酰胺纤维合捻而成。
所述渗透在捻制的芳香族聚酰胺短纤维之间的橡胶选自天然橡胶、合成橡胶及它们的组合中的一种。对于所述天然橡胶或合成橡胶的说明与上述的对原料橡胶的说明相同，在此不再赘述。所述渗透在捻制的芳香族聚酰胺短纤维之间的橡胶优选与上述原料橡胶相同成分组成，但本发明并不限于此。
所述渗透在捻制的芳香族聚酰胺短纤维之间的橡胶，可以位于所述捻制的芳香族聚酰胺短纤维的中心部的空间，也可以位于所述捻制的多股芳香族聚酰胺短纤维表面的凹凸之间。
所述芳香族聚酰胺短纤维颗粒用2股以上的芳香族聚酰胺短纤维合捻后，在所述捻制的芳香族聚酰胺短纤维之间渗透橡胶组合物而制造，或将所述捻制的芳香族聚酰胺短纤维浸渍在橡胶组合物中而制造，或将薄橡胶条位于中心，以缠绕所述橡胶条的方式将所述芳香族聚酰胺短纤维合捻而制造。
所述芳香族聚酰胺短纤维颗粒相对于所述芳香族聚酰胺短纤维100重量份，包含10至50重量份，优选包含30至40重量份的所述渗透的橡胶。所述渗透的橡胶含量不足10重量份时，有可能发生进空气的问题；超过50重量份时，有可能发生短纤维之间相互分离的问题。
所述芳香族聚酰胺短纤维的平均长度为1至10mm、平均直径为0.01至1.0mm，优选平均长度为4至5mm、平均直径为0.1至0.15mm。所述芳香族聚酰胺短纤维的平均长度不足1mm时，缠绕所述芳香族聚酰胺短纤维的橡胶含量可能不足；超过10mm时，所述芳香族聚酰胺短纤维和橡胶之间发生非粘合的问题。此外，所述芳香族聚酰胺短纤维的平均直径不足0.01mm时，所述芳香族聚酰胺短纤维由于强度不足发生断裂；超过1.0mm时，缠绕带束帘布(belt cord)的量会不足。
相对于100重量份所述原料橡胶，包含0.01至10重量份，优选包含0.05至5.5重量份的所述芳香族聚酰胺短纤维颗粒。所述芳香族聚酰胺短纤维颗粒含量不足0.01重量份时，带束层贴合橡胶的刚性会下降；超过10重量份时，带束层贴合橡胶可能发生龟裂。
所述芳香族聚酰胺短纤维可以用由下述化学式1表示的化合物或它的水合物及多硫化物进行表面处理。
使用由所述化学式1表示的化合物或它的水合物及多硫化物表面处理的芳香族聚酰胺短纤维对橡胶的分散性非常优异，因此均匀分布在整个带束层贴合用橡胶中，由此能够降低贴合厚度。
所述芳香族聚酰胺短纤维可以通过使用由上述化学式1表示的化合物或它的水合物和所述多硫化物混合制造表面处理溶液，将所述制造的表面处理溶液涂覆于所述芳香族聚酰胺短纤维上，或将所述芳香族聚酰胺短纤维浸渍在所述表面处理溶液中而制造。此外，所述表面处理的芳香族聚酰胺短纤维可以通过将芳香族聚酰胺纤维进行表面处理后，将它截断而制造，或将所述芳香族聚酰胺纤维截断后进行表面处理而制造。
[化学式1]
上述化学式1中，所述Me为碱金属、例如可以是钠或钾，优选为钠。
所述n为1至10的整数，所述m为1至6的整数。
上述化学式1表示的化合物可以使用水合物或二水合物的形态。
所述多硫化物可以是选自下述化学式2至6表示的化合物中的一种。
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
上述化学式2至6中，所述R1及R2可以是各自独立地选自氢、卤素、硝基、羟基、碳原子数1至12的烃基、碳原子数1至12的烷氧基及碳原子数1至12的芳烷基中的一种，优选为氢或烃基。
所述m为1至6的整数，优选为1至4的整数。
所述表面处理的芳香族聚酰胺短纤维相对于所述芳香族聚酰胺短纤维100重量份，使用1至2重量份，优选1.55至1.65重量份的由上述化学式1表示的化合物或它的水合物及1至2重量份、优选1.45至1.55重量份的所述多硫化物进行表面处理。
上述化学式1表示的化合物用于表面处理的含量，相对于所述芳香族聚酰胺短纤维100重量份，不足1重量份时，所述芳香族聚酰胺短纤维无法均匀分布在橡胶中；超过2重量份时，无法将所述芳香族聚酰胺短纤维捻成一束。此外，所述多硫化物用于表面处理的含量，相对于所述芳香族聚酰胺短纤维100重量份，不足1重量份时，所述芳香族聚酰胺短纤维无法均匀分布子在橡胶中；超过2重量份时，无法将所述芳香族聚酰胺短纤维捻成一束。
所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物可进一步包含二氧化硅作为填充剂。所述二氧化硅可以是氮吸附比表面积(N2SA)为100至200m2/g、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)吸附比表面积为100至200m2/g，但本发明并不限于此。
所述二氧化硅的氮吸附比表面积不足100m2/g，不利于作为填充剂的二氧化硅的补强性能；超过200m2/g，不利于橡胶组合物的加工性。此外，所述二氧化硅的CTAB吸附比表面积不足100m2/g，不利于二氧化硅的补强性能；超过200m2/g，不利于橡胶组合物的加工性。
所述二氧化硅相对于所述原料橡胶100重量份，可以包含20至90重量份，优选包含30至70重量份，更优选包含40至60重量份。所述二氧化硅的含量不足20重量份时，橡胶的强度提高可能不足；所述二氧化硅的含量超过90重量份时，橡胶会发生裂隙(crack)。
所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物还可以选择性地包含硫化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、其他填充剂、偶联剂、防老化剂、软化剂或粘着剂等各种添加剂。所述各种添加剂只要是本领域通常使用的均可以使用，它们的含量可根据通常的轮胎带束层贴合用橡胶组合物中所使用的配比，并不受特别的限制。
所述硫化剂优选使用硫磺类硫化剂。所述硫磺类硫化剂可以使用粉末硫磺（S）、不溶性硫磺（S）、沉降硫黄（S）、胶体硫磺等无机硫化剂和，二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）、二硫化四乙基秋兰姆（TETD）、二硫代二吗啉（dithiodimorpholine）等有机硫化剂。所述硫磺类硫化剂具体地可以使用元素硫磺或能够制造出硫磺的磺化剂,例如，胺二硫化物（aminedisulfide）、高分子硫磺等。
所述硫化剂相对于100重量份所述原料橡胶，优选包含0.5至4.0重量份，能够获得适合的加硫效果，使原料橡胶对热少一些敏感而获得化学稳定性。
所述硫化促进剂是指促进加硫速度或在初期加硫阶段起到促进延迟作用的促进剂（accelerator）。
所述硫化促进剂可以使用选自次磺酰胺类、噻唑类、秋兰姆类、硫脲类、胍类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、醛氨类、咪唑啉类、黄原酸盐类及它们的组合中的一种。
所述次磺酰胺类硫化促进剂可以使用选自N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺（CBS）、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（TBBS）、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(N-oxydiethylene-2-benzothiazole sulfonamide)、N,N-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺及它们的组合中的一种的次磺酰胺类化合物。
所述噻唑类硫化促进剂可以使用选自2-巯基苯并噻唑(MBT)、二硫代二苯并噻唑(MBTS)、2-巯基苯并噻唑的钠盐、2-巯基苯并噻唑的锌盐、2-巯基苯并噻唑的铜盐、2-巯基苯并噻唑的环己基胺盐、2-(2,4-二硝基苯基)巯基苯并噻唑、2-(2,6-二乙基4-吗啉基硫代)苯并噻唑{2-(2,6-diethyl-4-morpholinothio)benzothiazole}及它们的组合中的一种噻唑类化合物。
所述秋兰姆类硫化促进剂可以使用由四甲基秋兰姆二硫化物（TMTD）、四乙基秋兰姆二硫化物、四甲基秋兰姆一硫化物、双五亚甲基秋兰姆二硫化物（dipentamethylenethiuram disulfide）、双五亚甲基秋兰姆一硫化物、双五亚甲基秋兰姆四硫化物、双五亚甲基秋兰姆六硫化物、四丁基秋兰姆二硫化物、五亚甲基秋兰姆四硫化物（pentamethylenethiuramtetrasulfide）及它们的组合中的一种秋兰姆类化合物。
所述硫脲类硫化促进剂可以使用选自硫脲、二乙基硫脲、二丁基硫脲、三甲基硫脲、二邻甲苯硫脲及它们的组合中的一种硫脲类化合物。
所述胍类硫化促进剂可以使用选自二苯胍、二邻甲苯胍、三苯胍、邻甲苯双胍、二苯胍邻苯二甲酸酯（Diphenylguanidine phthalate）及它们的组合中的一种胍类。
所述二硫代氨基甲酸盐类硫化促进剂选自乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、丁基苯基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二戊基二硫代氨基甲酸锌、二丙基二硫代氨基甲酸锌、五亚甲基二硫代氨基甲酸锌（Zinc pentamethylenedithiocarbamate）和哌啶的复盐、十六烷基异丙基二硫代氨基甲酸锌、十八烷基异丙基二硫代氨基甲酸锌、二苄基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸钠、五亚甲基二硫代氨基甲酸哌啶（Piperidine pentamethylenedithiocarbamate）、二甲基二硫代氨基甲酸硒、二乙基二硫代氨基甲酸碲、二戊基二硫代氨基甲酸镉及它们的组合中的一种二硫代氨基甲酸盐类化合物。
所述醛胺类或醛氨类硫化促进剂可以使用选自乙醛-苯胺反应物、丁醛-苯胺缩合物、六亚甲基四胺（hexamethylenetetramine）、乙醛-氨反应物及它们的组合中的一种醛胺类或醛氨类化合物。
所述咪唑啉类硫化促进剂可以使用2-巯基咪唑啉等咪唑啉类化合物，所述黄原酸盐类硫化促进剂可以使用二丁基黄原酸锌等黄原酸盐类化合物。
为了通过加硫速度的促进而提高生产率及尽量提高橡胶物理性能，相对于所述原料橡胶100重量份，包含0.5至4.0重量份的所述硫化促进剂。
所述硫化促进助剂是与所述硫化促进剂合用使其促进效果更完全而使用的配合剂，可以使用选自无机类硫化促进助剂、有机类硫化促进助剂及它们的组合中的一种。
所述无机类硫化促进助剂可以使用选自氧化锌（ZnO）、碳酸锌、氧化镁（MgO）、氧化铅、氢氧化钾及它们的组合中的一种。所述有机类硫化促进助剂可以使用选自硬脂酸、硬脂酸锌、棕榈酸、亚油酸、油酸、月桂酸、油酸二丁铵(dibutyl ammonium oleate)、它们的衍生物及它们的组合中的一种。
特别是,作为所述硫化促进助剂可以同时使用所述氧化锌和所述硬脂酸，此时所述氧化锌溶于所述硬脂酸，与所述硫化促进剂形成有效的复合物，硫化反应中生成有利的硫，使橡胶的聚合反应变得容易。
同时使用所述氧化锌和所述硬脂酸时，为了起到适当的硫化促进助剂的作用，相对于原料橡胶100重量份，所述氧化锌和所述硬脂酸分别使用1至5重量份及0.5至3重量份。所述氧化锌和所述硬脂酸的含量不足上述范围时，硫化速度慢而导致生产性降低；超过上述范围时，发生焦烧现象而导致物性降低。
所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物可进一步包含填充剂。所述填充剂可以选自炭黑、碳酸钙、粘土（水合硅酸铝）、氢氧化铝、木质素、硅酸盐、滑石及它们的组合中的一种。
所述炭黑的氮吸附比表面积(nitrogen surface area per gram,N2SA)为30至300m2/g、DBP(邻苯二甲酸二叔丁酯)吸油量为60至180cc/100g，但本发明并不限于此。
所述炭黑的氮吸附比表面积超过300m2/g时，不利于轮胎用橡胶组合物的加工性；不足30m2/g时，不利于填充剂炭黑引起的补强性能。此外，所述炭黑的DBP吸油量超过180cc/100g时，橡胶组合物的加工性会降低；不足60cc/100g时，不利于炭黑引起的补强性能。
所述炭黑的代表性的例子有N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、S315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N683、N754、N762、N765、N774、N787、N907、N908、N990或N991等。
所述炭黑相对于所述原料橡胶100重量份，包含30至80重量份，优选为45至65重量份，更优选为53至57重量份。所述炭黑的含量不足30重量份，填充剂炭黑引起的补强性能下降；超过80重量份，不利于所述橡胶组合物的加工性能。
所述偶联剂可以使用选自硫化硅烷化合物、巯基硅烷化合物、乙烯基硅烷化合物、氨基硅烷化合物、环氧丙氧基硅烷化合物、硝基硅烷化合物、氯代硅烷化合物、甲基丙烯酸硅烷化合物及它们的组合中的一种。
所述硫化硅烷化合物可以是选自双(3-三乙氧基硅丙基)四硫化物(bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide)、双(2-三乙氧基硅乙基)四硫化物、双(4-三乙氧基硅丁基)四硫化物、双(3-三甲氧基硅丙基)四硫化物、双(2-三甲氧基硅乙基)四硫化物、双(4-三甲氧基硅丁基)四硫化物、双(3-三乙氧基硅丙基)三硫化物、双(2-三乙氧基硅乙基)三硫化物、双(4-三乙氧基硅丁基)三硫化物、双(3-三甲氧基硅丙基)三硫化物、双(2-三甲氧基硅乙基)三硫化物、双(4-三甲氧基硅丁基)三硫化物、双(3-三乙氧基硅丙基)二硫化物、双(2-三乙氧基硅乙基)二硫化物、双(4-三乙氧基硅丁基)二硫化物、双(3-三甲氧基硅丙基)二硫化物、双(2-三甲氧基硅乙基)二硫化物、双(4-三甲氧基硅丁基)二硫化物、3-三甲氧基硅丙基-N,N-二甲基氨基硫羰基四硫化物(3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide)、3-三乙氧基硅丙基-N,N-二甲基氨基硫羰基四硫化物、2-三乙氧基硅乙基-N,N-二甲基氨基硫羰基四硫化物、2-三甲氧基硅乙基-N,N-二甲基氨基硫羰基四硫化物、3-三甲氧基硅丙基苯并噻唑基四硫化物（3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyltetrasulfide）、3-三乙氧基硅丙基苯并噻唑四硫化物、3-三甲氧基硅丙基甲基丙烯酸酯一硫化物、3-三甲氧基硅丙基甲基丙烯酸酯一硫化物及它们的组合中的一种。
所述巯基硅烷化合物选自3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、2-巯基乙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷及它们的组合中的一种。所述乙烯系偶联剂可以选自乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷及它们的组合中的一种。所述胺类偶联剂可以是选自3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷及它们的组合中的一种。
所述环氧丙氧基硅烷化合物可以是选自γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷及它们的组合中的一种。所述硝基硅烷化合物可以使用选自3-硝基丙基三甲氧基硅烷、3-硝基丙基三乙氧基硅烷及它们的组合中的一种。所述氯代化合物系偶联剂可以选自3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基三甲氧基硅烷、2-氯乙基三乙氧基硅烷及它们的组合中的一种。
所述甲基丙烯酸硅烷化合物可以是选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷及它们的组合中的一种。
为了所述二氧化硅的分散性，相对于所述原料橡胶100重量份，包含1至20重量份的所述偶联剂。所述偶联剂的含量不足1重量份时，所述二氧化硅的分散性提高不足，橡胶的加工性降低或低燃费性能降低；超过20重量份时，二氧化硅和橡胶的相互作用太强，虽然低燃费性能优异，但是制动性能会降低很多。
所述软化剂是为了赋予橡胶可塑性容易加工或降低硫化橡胶的硬度而添加到橡胶组合物中的，是指橡胶配料时或制造时所使用的其他油类材料。所述软化剂是指工艺油（Process oil）或其他包含在橡胶组合物中的油类。所述软化剂可以使用选自石油类油、植物油脂及它们的组合中的一种，但本发明并不限于此。
所述石油类油可以使用选自石蜡类油、环烷类油、芳香族类油及它们的组合中的一种。
所述石蜡类油的代表性例子有美昌株式会社的P-1、P-2、P-3、P-4、P-5、P-6等，所述环烷类油的代表性例子有美昌株式会社的N-1,N-2,N-3，所述芳香族类油的代表性例子有美昌株式会社的A-2、A-3等。
但是,近来随着人们对环境意识的提升，已知所述芳香族类油中所含有的多环芳香烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，以下称为“PAHs”）的含量为3重量%以上时，诱发癌症的可能性高，因此优选使用TDAE(环保芳烃油，treated distillate aromatic extract)油、MES(适度萃取溶剂合物，mildextraction solvate)油、RAE(residual aromatic extract)油或重质环烷类油。
特别是，作为所述软化剂使用的油优选使用相对于所述油的总量，PAHs成分的总含量为3重量%以下，动态粘度为95以上(210℉SUS)、软化剂内的芳香族成分为15至25重量%、环烷类成分为27至37重量%及石蜡类成分为38至58重量%的TDAE油。
所述TDAE油可以使包含所述TDAE油的轮胎的低温特性、燃费性能优异，同时还具有对PAHs的诱发癌症可能性等环境因素也有有利的特性。
所述植物油脂可使用选自蓖麻子油、棉籽油、亚麻仁油、芥花籽油、大豆油、棕榈油、椰子油、花生油、松树油、松焦油、妥尔油、玉米油、米糠油、红花油、芝麻油、橄榄油、葵花籽油、棕榈坚果油、山茶油、荷荷巴油、澳洲坚果油、红花油、桐油及它们的组合中的一种。
优选相对于所述原料橡胶100重量份，使用0至150重量份的所述软化剂，有利于原料橡胶的加工性。
所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物可通过通常的2步连续制造工艺制造。即，通过在110至190℃的最大温度，优选在130至180℃的高温进行热机械处理或混炼的第一步骤，以及交联键系统混合的结束阶段期间，典型的在低于110℃，例如在40至100℃低温进行机械处理的第二步骤，在适当的混合机中制造而成，但本发明并不限于此。
所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物不限于轮胎带束部，可包含在构成轮胎的多种橡胶构成要素中。所述橡胶构成要素有胎面(胎面行驶面及胎面基部)、胎壁、胎壁插入物、胎圈顶点胶（apex）、胎圈包布（chafer）、胎圈钢丝罩或轮胎内部衬垫等。
根据本发明的另一实施例的轮胎利用所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物制造。利用所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物制造轮胎的方法只要是用于现有的轮胎制造的方法都可以使用，本发明对此不在赘述。
所述轮胎可以是轿车用轮胎、竞赛用轮胎、飞行器轮胎、农用机械用轮胎、工程机械用轮胎、卡车用轮胎或巴士用轮胎等。此外，所述轮胎可以是子午线（radial）轮胎或斜交（bias）轮胎，优选子午线轮胎。
本发明的轮胎带束层贴合用橡胶组合物提高带束层贴合用橡胶的刚性，减少贴合厚度，减少所述带束层贴合用橡胶的滞后效应，从而能够减少轮胎旋转时发生的能量损失。
具体实施方式
以下，为了本领域技术人员容易实施本发明，对本发明的实施例进行详细说明。但是本发明可以实施为各种不同的形态，并不限于在此说明的
实施例。
[制造例：橡胶组合物的制造]
利用下表1的组成制造了实施例及比较例的轮胎带束层贴合用橡胶组合物。所述橡胶组合物的制造根据通常的橡胶组合物的制造方法。
【表1】
(1)第1原料橡胶：溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶。
(2)第2原料橡胶：丁二烯橡胶。
(3)二氧化硅：氮吸附比表面积为150m2/g、CTAB吸附比表面积为150m2/g。
(4)油：具有抗臭氧性特征的油。
(5)芳香族聚酰胺短纤维颗粒：将3股芳香族聚酰胺短纤维（平均长度为4mm，平均直径为0.125mm，相对于芳香族聚酰胺短纤维100重量份，用所述化学式1表示的化合物（Me为Na，m为1，n为6）的二水合物1.6重量份及所述化学式6表示的化合物（R1及R2为氢，m为2）1.5重量份进行表面处理）捻制后，在所述捻制的芳香族聚酰胺短纤维之间渗透35重量份的橡胶（溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶）而制得。
[实验例：制造的橡胶组合物的物性测定]
对上述实施例及比较例中制造的橡胶试片进行了物性测定，并将其结果在表2中示出。
-硬度是用邵氏A（Shore A）硬度计进行测定的结果。硬度是表示操作稳定性的值，其值越高操作稳定性越优异。
-100%及300%模数(kgf/m2)：模数（Modulus）为伸长100%或300%时的拉伸强度，根据ISO37规格进行了测定，数值越高表示强度越优异。
-磨耗损失量（g）：磨耗损失量是蓝伯恩磨耗度（Lambourn abrasiontester），是表示在常温、滑率25%、载荷1.5kg下旋转时，磨耗的橡胶的损失量的数值，其数值越大磨耗性能越优异。
-tanδ是利用ARES(10Hz，0.5%应力)测定，60℃tanδ是数值越低越有利于旋转阻抗，0℃tanδ是数值越高制动性能越优异。
【表2】
比较例1 实施例1 实施例2
硬度 69 71 72
100%模数 8.23 9.29 9.99
300%模数 121.3 139.2 144.3
蓝伯恩磨耗损失量 1.009 0.799 0.891
0℃Tanδ 0.280 0.305 0.335
60℃Tanδ 0.102 0.098 0.098
参照上表2可知，实施例1和2与比较例1相比，在没有磨耗性能及旋转阻抗的损失的情况下制动性能大大提高。从而可以知道所述芳香族聚酰胺短纤维颗粒添加到带束层贴合用橡胶组合物中时能够提高带束层的刚性。
以上对本发明的优选的实施例进行了详细说明，但本发明的保护范围并不由此限定，利用随附权利要求书中所定义的本发明的基本概念的本领域技术人员所做的各种变形及改良型态都落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.轮胎带束层贴合用橡胶组合物，其包括：
100重量份的原料橡胶；
0.01至10重量份的芳香族聚酰胺短纤维颗粒，其由2股以上的芳香族聚酰胺短纤维合捻而成，并包含渗透在捻制的所述芳香族聚酰胺短纤维之间的橡胶，其中，所述芳香族聚酰胺短纤维颗粒相对于所述芳香族聚酰胺短纤维100重量份，包含10至50重量份的所述渗透的橡胶，所述芳香族聚酰胺短纤维是平均长度为1至10mm，平均直径为0.01至1.0mm，其中
所述芳香族聚酰胺短纤维使用由下述化学式1表示的化合物或它的水合物及多硫化物进行表面处理，
所述化学式1中，所述Me为碱金属，所述n为1至10的整数，所述m为1至6的整数。
2.根据权利要求1所述的轮胎带束层贴合用橡胶组合物，其中，所述多硫化物选自下述化学式2至6表示的化合物中的一种，
上述化学式2至6中，所述R1及R2各自独立地选自氢、卤素、硝基、羟基、碳原子数1至12的烃基、碳原子数1至12的烷氧基及碳原子数1至12的芳烷基中的一种，所述m为1至6的整数。
3.根据权利要求1所述的轮胎带束层贴合用橡胶组合物，其中，所述轮胎带束层贴合用橡胶组合物进一步包含氮吸附比表面积为100至200m2/g、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)吸附比表面积为100至200m2/g的二氧化硅20至90重量份。
4.一种轮胎，利用权利要求1至3中任意一项所述的轮胎带束层贴合用橡胶组合物制造。
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