涂覆织物帘线用橡胶组合物及使用该橡胶组合物的轮胎制造技术

本发明专利技术提供了一种涂覆织物帘线用橡胶组合物，与含有源自石油资源的原料为主要组分的涂覆织物帘线用橡胶组合物相比，滚动阻力下降，并且加工性能和橡胶强度出色，并且提供了一种使用该橡胶组合物的轮胎，同时考虑了环境并且能够为将来石油供应量的下降做准备。该涂覆织物帘线用橡胶组合物，以１００质量份二烯橡胶为基准，还含有２５～８０质量份氮吸附比表面积为７０～１５０ｍ↑［２］／ｇ的二氧化硅和１～１５质量份的硅烷偶联剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂覆织物帘线用橡胶组合物，以及一种使用该橡胶组合物的轮胎。
技术介绍
通常在汽车轮胎上会有较重的负载，因此，可以在缓冲层使用钢制帘线并且在胎体使用织物帘线作为增强材料。由于轮胎尤其在行驶中会产生热量，如果橡胶和帘线分离，会对轮胎造成严重的损坏。当使用钢制帘线作为胎体帘线时，会有操控稳定性、乘坐质量、滚动阻力等恶化的问题。 传统上在涂覆织物帘线用橡胶组合物中主要使用源自石油的原料如炭黑。然而，近些年，由于加强了对地球环境保护的重视，并且在汽车行业也不例外，因此加强了限制CO2排放的规定。此外，由于石油资源有限并且其供应量逐年下降，预计将来石油的价格会上升，所以使用源自石油资源的材料如炭黑会受到限制。此外，关于轮胎的性能，从环境的角度考虑，为了以较低的成本提高燃料效率，需要降低滚动阻力，并且为了可以长时间行驶，需要改善耐久性(橡胶强度)。 而降低滚动阻力的方法，已知的有使用源自石油以外资源的原料二氧化硅以代替炭黑的方法。当将二氧化硅代替炭黑混入时，不仅可以降低滚动阻力，而且可以降低源自石油资源的原料的比例，能够考虑对环境的影响，并且可以满足为将来石油供应量的下降做准备，但是会有门尼粘度上升和加工性能恶化的问题。 另外，其它已知的降低滚动阻力的方法还有减少炭黑的量的方法。当炭黑的量减少时，不仅滚动阻力会下降，而且源自石油资源的原料的比例也会下降，能够考虑对环境的影响，并且可以满足为将来石油供应量的下降做准备，但是会有橡胶强度下降的问题。 JP-A-2003-63206公开了一种生态轮胎，通过使用一种特定的除了石油以外的资源生产的胎体帘布层涂覆，可以具有出色的滚动阻力性能、加工性能和乘坐质量，并且增大了该轮胎中除了石油以外的特定资源的比例，然而，该生态轮胎不能同时改善滚动阻力性能和加工性能，并且与含有源自石油资源的原料作为主要组分的轮胎相比，其橡胶硬度不够出色，因此，在一些性能上还需要改善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种涂覆织物帘线用橡胶组合物，与包含源自石油资源的原料为主要组分的涂覆织物帘线用橡胶组合物相比，其滚动阻力下降，并且加工性能和橡胶强度出色，同时考虑到了对环境的影响，并且可以满足为将来石油供应量的下降做准备，并且提供了一种使用该橡胶组合物的轮胎。 本专利技术涉及一种涂覆织物帘线用橡胶组合物，以100质量份的二烯橡胶为基准，含有25～80质量份的氮吸附比表面积为70～150m2/g的二氧化硅，以及1～15质量份的硅烷偶联剂。 硅烷偶联剂优选如下列通式所示(RO)3-Si-(CH2)x-Sn-(CH2)x-Si-(OR)3其中R代表直链或支链烷基，R的碳原子数目为1～8的整数，x为1～8的整数，n为多硫化物部分硫原子数目，并且n的平均值为2～3，并且在整个硅烷偶联剂中，多硫化物部分中具有两个硫原子的硅烷偶联剂的量为不小于60mass％。 本专利技术还涉及一种轮胎，包含通过使用该涂覆织物帘线用橡胶组合物涂覆织物帘线制得的胎体。具体实施方式本专利技术的涂覆织物帘线用橡胶组合物包含橡胶组分、二氧化硅和硅烷偶联剂。 橡胶组分含有二烯橡胶。 二烯橡胶并无具体限制，二烯橡胶的例子有天然橡胶(NR)、环氧天然橡胶(ENR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)、三元乙丙橡胶(EPDM)和卤代丁基橡胶(X-IIR)，并且这些橡胶可以单独使用或至少两种组合使用。在这些橡胶中，从考虑到环境的效果，可以满足为将来石油供应量的下降做准备，以及可以降低滚动阻力的角度考虑，优选为NR和/或ENR，并且进一步优选为NR。 而NR可以使用通常用于橡胶工业的如RSS#3和TSR20级别的NR。 NR在橡胶组分中的量优选为不小于85mass％，并且进一步优选为不小于95mass％。当NR的量小于85mass％时，无法提高源自石油以外资源的原料的比例，不能考虑到对环境的影响，不能满足为将来石油供应量的下降做准备，并且滚动阻力有上升的趋势。NR的量特别优选为100mass％。 而二氧化硅并无具体限制，干法和湿法制备的二氧化硅均可使用。 二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)不小于70m2/g，优选不小于80m2/g，并且进一步优选不小于90m2/g。当二氧化硅的N2SA小于70m2/g时，无法充分获得由于混入二氧化硅而对橡胶组合物起到的增强效果。另外，二氧化硅的N2SA不大于150m2/g，并且优选不大于130m2/g。当二氧化硅的N2SA大于150m2/g时，门尼粘度显著上升。此外，二氧化硅的N2SA可以根据ASTM-D-4820-93进行测量。 以100质量份的橡胶组分为基准，二氧化硅的量为不小于25质量份，优选为不小于30质量份，并且进一步优选为不小于40质量份。当二氧化硅的量小于25质量份时，无法提高源自石油以外资源的原料的比例，不能考虑到对环境的影响，不能满足为将来石油供应量的下降做准备，并且增强性质显著恶化。另外，二氧化硅的量不大于80质量份，并且优选不大于75质量份。当二氧化硅的量大于80质量份时，滚动阻力上升，并且门尼粘度过度上升而导致加工性能降低。 在本专利技术中，橡胶组合物中优选含有由下列公式表示的硅烷偶联剂(RO)3-Si-(CH2)x-Sn-(CH2)x-Si-(OR)3其中R代表直链或支链烷基，R的碳原子数目为1～8的整数，x为1～8的整数，n为多硫化物部分的硫原子数目，并且n的平均值为2～3。 在公式中，R优选为直链或支链烷基，并且进一步优选为直链烷基。 R中碳原子的数目优选为1～8，并且进一步优选为2～7。当R中碳原子的数目为0时，则不存在烷氧基，二氧化硅与硅烷偶联剂的键合性有减少的趋势，当其大于8时，二氧化硅与硅烷偶联剂的亲和力有减小的趋势。 x优选为1～8，并且进一步优选为2～7。当x为0时，橡胶组合物化学不稳定，会促使硅烷偶联剂在橡胶组合物中的分解和变质。当x大于8时，为了获得足够的增强性，需要的硅烷偶联剂的量有过度上升的趋势。 n代表多硫化物中硫原子的数目。这里，n的平均值优选为2～3。当n的平均值小于2时，硅烷偶联剂的分解温度较高，因此，可以在较高的温度下捏合，然而硫化速度有变快的趋势。当n的平均值大于3时，硅烷偶联剂的分解温度较低，因此在捏合过程中很容易分解并且释放出硫原子，所以会有容易造成在捏合过程中产生橡胶焦化的问题的趋势。 该硅烷偶联剂的例子有双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)多硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)多硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)多硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)多硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)多硫化物、和双(三乙氧基甲硅烷基丙基)多硫化物，并且这些硅烷偶联剂可以单独使用，或至少两种混合使用。 本专利技术涂覆织物帘线用橡胶组合物中含有的硅烷偶联剂中，在多硫化物部分中具有两个硫原子的硅烷偶联剂的量(n＝2的硅烷偶联剂)优选为不小于60mass％，并且进一步优选为不小于65mass％。当n＝2的硅烷偶联剂的量小于60mass％时，硅烷偶联剂的分解温度相对较低并且在捏合过程中很容易发生分解，因此，加工性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂覆织物帘线用橡胶组合物，以１００质量份二烯橡胶为基准，还含有：２５～８０质量份的二氧化硅，以及１～１５质量份的硅烷偶联剂，其中，所述二氧化硅的氮吸附比表面积为７０～１５０ｍ↑［２］／ｇ。

【技术特征摘要】
JP 2005-12-28 2005-3782161.一种涂覆织物帘线用橡胶组合物，以100质量份二烯橡胶为基准，还含有25～80质量份的二氧化硅，以及1～15质量份的硅烷偶联剂，其中，所述二氧化硅的氮吸附比表面积为70～150m2/g。2.如权利要求1所述的涂覆织物帘线用橡胶组合物，其特征在于，所述硅烷偶联剂由下列通式表示(RO)3-Si-(CH2)x-Sn-(CH2...

【专利技术属性】
技术研发人员：国泽铁也，内田守，平山智朗，和田孝雄，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]