CN1580111A - 轮胎用橡胶组合物和使用该橡胶组合物的充气轮胎 - Google Patents

轮胎用橡胶组合物和使用该橡胶组合物的充气轮胎 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种提高了冰上摩擦的轮胎用橡胶组合物，和一种将该组合物用于轮胎面的充气轮胎。具体地，本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物和一种将该组合物用于轮胎面的充气轮胎，该橡胶组合物包括0.5－30重量份的具有至少两个突出物的填充剂，和100重量份的二烯橡胶。

Description

轮胎用橡胶组合物和使用该橡胶组合物的充气轮胎
                                 技术领域
本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物和一种充气轮胎，特别是一种在冰上具有优良摩擦力的轮胎用橡胶组合物和使用该橡胶组合物的轮胎。更具体地，本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物和将该组合物用于轮胎面的充气轮胎，该橡胶组合物中，冰雪路面上的摩擦力被提高，且通过在二烯橡胶中混合具有至少两个突出物的填充剂，当轮胎行驶时可防止填冲剂脱落。
                                 背景技术
传统上，当在冰雪路面上驾驶汽车时，使用镶钉轮胎或在轮胎上安装链条。但是，由于按照这种方法会产生环境问题，例如，产生粉尘，因此，开发出一种无防滑钉轮胎作为用于在冰雪路面上行驶的可供选择的轮胎。
冰雪路面很滑，因为摩擦系数显著低于普通道路。因此，从材料和设计考虑，已经做出了多种尝试以改进无防滑钉轮胎。例如，为了提高冰上摩擦力，公知的方法有，使用包含低温下具有良好性能的二烯橡胶的橡胶组合物的方法，通过改变轮胎表面的不平整性来增加表面边缘组分的方法，以及通过混合短纤维、天然玻璃或无机填充剂到橡胶组合物中来获得冰雪路面上的咬住效果的方法(参见JP-A-2002-114868，JP-A-2001-39104，JP-A-2002-53704和JP-A-8-217918)。
然而，存在的问题是丧失了刮擦效果，因为混入的材料由于行驶时的激发和磨损而脱落，相比于镶钉轮胎，无防滑钉轮胎在冰雪路面上的摩擦力仍然不够。因此，需要进一步改进。
                                  发明内容
本发明的目的是提供一种冰上摩擦力被提高的轮胎用橡胶组合物和将该橡胶组合物用于轮胎面的充气轮胎。
本发明涉及一种轮胎用橡胶组合物，其中，包括0.5-30重量份的具有至少两个突出物(protuberance)的填充剂和100重量份的二烯橡胶。
该轮胎用橡胶组合物优选包括0.5-20重量份的多孔天然玻璃。
此外，该轮胎用橡胶组合物还优选包括0.5-20重量份的具有1-100μm的平均纤维直径和0.1-5mm的平均纤维长度的非金属纤维。
该轮胎用橡胶组合物优选满足下式：
2X+Y+2Z≤30
其中，X、Y和Z分别代表非金属纤维、具有至少两个突出物的填充剂和多孔天然玻璃的量。
填充剂优选为氧化锌晶须。
本发明还涉及一种包含该轮胎用橡胶组合物的充气轮胎。
从胎面切下的橡胶样品的胎面厚度方向上的复合弹性模量E1对胎面圆周方向上的复合弹性模量E2的比率优选满足下式：
1.1≤E1/E2。
                                具体实施方式
本发明的轮胎用橡胶组合物包括二烯橡胶和填充剂。
对于二烯橡胶，能使用任何二烯橡胶。例如，可单独使用或以任何比例混合使用二烯橡胶，如天然橡胶(NR)、聚异戊二烯橡胶(IR)，各种聚丁二烯橡胶(BR)、各种苯乙烯-丁二烯共聚橡胶(SBR)，丙烯腈-丁二烯共聚橡胶(NBR)，丁基橡胶(IIR)，卤化丁基橡胶和聚氯丁二烯橡胶(CR)。其中，从低温下的优良性能和低温下的优良平衡性能，加工性能和耐用性能考虑，优选NR和BR用作橡胶组分。
填充剂具有至少两个，优选至少三个突出物。通过混合具有至少两个突出物的填充剂，两个或多个突出物显示出制动效果，由此防止了填充剂因行驶时的激发和磨损而脱落，并从橡胶表面上带出微小突出物。结果是，对产生于冰雪路面和轮胎之间的水膜的抑制效果和刮擦效果被显示出来。不具有突出物或仅具有一个突出物的填充剂不能显示出制动效果，且填充剂容易在轮胎行驶的时候因激发和磨损而脱落。同样，在本发明中，当填充剂混合在橡胶组分中时，填充剂在耐磨损、耐热性和导热性方面也显示出良好的效果。
针状短纤维填充剂的长度优选为至少1μm，更优选为至少10μm。当针状短纤维填充剂的长度小于1μm时，在冰雪路面上的摩擦力不能被提高。同时，针状短纤维填充剂的长度优选不超过5000μm，更优选不超过1000μm。当针状短纤维填充剂的长度超过5000μm时，耐磨损性能趋向于显著降低。
针状短纤维填充剂的直径(平均值)优选为至少0.5μm。当针状短纤维填充剂的直径小于0.5μm时，不能充分的获得刮擦效果，且不能提高冰上摩擦力。同时，针状短纤维填充剂的直径优选为不超过2000μm，更优选不超过200μm。当针状短纤维填充剂的直径超过2000μm时，耐磨损性能趋向于显著降低。
填充剂的实例是氧化锌晶须(例如，得自松下工业信息设备有限公司(MatsushitaIndustrial Information Equipment Co.，Ltd.)的PANATETRA(氧化锌的四角形单晶体))和冲绳的星沙。其中，优选使用氧化锌晶须，因为氧化锌晶须是比冰更硬比沥青更软的材料。
以100重量份的二烯橡胶为基准，填充剂的量为至少0.5重量份，优选至少1重量份，更优选至少5重量份。当填充剂的量少于0.5重量份时，不能提高在冰雪路面上的摩擦力。同时，填充剂的量为不超过30重量份，优选不超过25重量份，更优选不超过20重量份，进一步优选不超过10重量份。当填充剂的量超过30重量份时，耐磨损性降低。
为了提高填充剂和二烯橡胶的粘合力，填充剂能用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚氨酯(PU)、聚乙烯醇(PVA)和硅烷偶联剂或硅化(sililaton)试剂进行表面处理。
本发明的轮胎用橡胶组合物优选含有多孔天然玻璃(二氧化硅)。通过混合多孔天然玻璃，提高了冰上摩擦力，这是因为天然玻璃存在于橡胶表面时的天然玻璃的刮擦效果或者通过在玻璃脱落后形成的细微不平整性抑制水的效果。
多孔天然玻璃的的实例为包括作为原料的shirasu和人造土壤的shirasuballoon。
多孔天然玻璃的平均粒径优选为至少1μm，更优选为至少50μm。当平均粒径小于1μm时，刮擦效果不充分，当玻璃脱落后不平整性很小时，抑制水的效果趋向于不充分。同时，多孔天然玻璃的平均粒径优选为不超过250μm，更优选为不超过200μm。当平均粒径大于250μm时，橡胶强度降低，耐磨损性趋向于降低。
多孔天然玻璃的平均孔径优选不超过50μm，更优选为不超过10μm。当平均孔径大于50μm时，当颗粒与橡胶混炼时颗粒容易被损坏，结果是，不能充分地得到刮擦效果和通过不平整性抑制水的效果。
以100重量份的二烯橡胶为基准，多孔天然玻璃的量优选为至少0.5重量份，更优选为1重量份。当多孔天然玻璃橡胶的量少于0.5重量份时，不能充分地得到刮擦效果和通过不平整性抑制水的效果。同时，多孔天然玻璃的量优选不超过20重量份，更优选不超过10重量份。当多孔天然玻璃的量超过20重量份时，橡胶强度和耐磨损性降低，因此不适宜。
此外，本发明的轮胎用橡胶组合物优选包含非金属纤维。通过混合非金属纤维，显示出在冰雪路面上对冰的微小刮擦效果。
通常，用砑光辊挤出的橡胶中的非金属纤维在挤出方向上取向。为了有效地显示出用纤维对冰的刮擦效果，必须使用特定的方法(装置)作为制备方法，例如垂直于挤出方向切片后将各片叠加的方法；和将纤维在胎面厚度方向上取向的方法，这是通过用管状挤出头挤出以在垂直于挤出方向的方向上使纤维取向，再在平行于挤出方向切片，将每一片旋转90°，然后将各片层叠合在一起。但是，在本发明中，通过将非金属纤维与具有至少两个突出物的填充剂一起混入到橡胶中，防止了纤维在橡胶挤出方向上的取向。因此，当制备轮胎时，不需用特定方法(装置)，就能充分地获得由于非金属纤维对冰的刮擦效果。
非金属纤维不会损坏路面，且磨损率方面和橡胶的差别很小。因此，非金属纤维适合在轮胎和冰雪路面之间获得粘合力。本发明中，作为非金属纤维，优选使用非金属无机纤维。此外，考虑到纤维被斩断成合适的长度，并且在混炼橡胶时变短，由此易于分散和取向，以及考虑到能够获得复合弹性模量的比率适当的橡胶组合物，优选使用玻璃纤维或碳纤维。
非金属纤维的平均纤维直径优选为至少1μm，更优选为至少3μm。当平均纤维直径小于1μm时，纤维的横截面面积很小，故而在厚度方向上取向的纤维不能充分地形成具有高的对橡胶表面的接地压力的区域。同时，平均纤维直径优选不超过100μm，更优选不超过50μm，进一步优选不超过40μm。当平均纤维直径超过100μm时，推开产生在冰雪路面与轮胎之间的水膜的能力很弱，其结果是，粘合力和粘合摩擦不能适当地起作用。
非金属纤维的平均纤维长度优选为至少0.1mm。当平均纤维长度短于0.1mm时，行驶时纤维容易从橡胶表面脱落，并且推开水膜的效果降低。同时，平均纤维长度优选不超过5mm，更优选不超过3mm，进一步优选不超过2mm。当平均纤维长度长于5mm时，纤维的分散和取向容易变得困难，橡胶的加工性能容易降低。
以100重量份的二烯橡胶为基准，非金属纤维的量优选为至少0.5重量份，更优选为至少1重量份。当非金属纤维的量小于0.5重量份时，形成对橡胶表面的接地压力的纤维的量很小，且不能充分地获得抑制水膜的效果和刮擦冰的效果。同时，非金属纤维的量优选不超过20重量份，更优选不超过18重量份，进一步优选不超过15重量份。当非金属纤维的量超过20重量份时，橡胶组合物的硬度变得过高，且橡胶表面不能紧随冰雪路面。其结果是，粘合力和粘合摩擦容易降低。
本发明的橡胶组合物优选满足下式
(2X+Y+2Z)≤30
其中，X、Y和Z分别代表非金属纤维、填充剂和多孔天然玻璃的量。通过用这种方法限定用量，就能得到冰上摩擦力和耐磨损性能。当(2X+Y+2Z)大于30时，冰上摩擦力和耐磨损性能都不能得到。更具体地，(2X+Y+2Z)不超过25。
除了二烯橡胶、填充剂、多孔天然玻璃和非金属纤维之外，本发明的轮胎用橡胶组合物可以含有各种混合在轮胎用橡胶组合物或者普通橡胶组合物中的配合剂和添加剂，例如，增强剂(填充剂)、硫化剂(交联剂)、硫化促进剂，各种油，抗氧剂，软化剂，增塑剂和偶联剂。这些配合剂和添加剂的量可以是常用量。
增强剂的实例是二氧化硅和/或分子式(1)所代表的无机填充剂：
mM·xSiOy·zH2O                               (1)
(其中，M为选自金属、金属氧化物和金属氢氧化物、及其氢化物、金属碳酸盐中的至少一种，上述金属选自铝、镁、钛、钙和锆，m、x、y和z为定数)。
以100重量份的二烯橡胶为基准，无机填充剂的量优选为不超过150重量份，更优选不超过100重量份。当无机填充剂的量超过150重量份时，加工性能容易变差。同时，无机填充剂的量优选为至少5重量份。
当混入二氧化硅时，优选一起使用硅烷偶联剂。
以100重量份的二氧化硅为基准，硅烷偶联剂的量优选为至少1重量份，更优选为至少2重量份。当硅烷偶联剂的量小于1重量份时，未硫化的橡胶组合物的粘度容易变得很高。同时，以100重量份的二氧化硅为基准，硅烷偶联剂的量优选不超过20重量份，更优选不超过15重量份。当硅烷偶联剂的量超过20重量份时，虽然量很大，但增加硅烷偶联剂的效果很小，且成本容易升高。
增强剂的另一个实例是碳黑。以100重量份的二烯橡胶为基准，炭黑的量优选为至少5重量份，更优选为至少10重量份。当碳黑的量小于5重量份时，不能获得足够地增强效果，且耐磨损性容易降低。同时，碳黑的量优选不超过150重量份，更优选不超过100重量份。当碳黑的量超过150重量份时，冰上的摩擦性容易减小，同时加工性能变差，硬度变高。
当混入油时，以100重量份二烯橡胶为基准，油的用量优选为至少5重量份，更优选为至少10重量份。当油的用量不足5重量份时，硬度很高且冰上摩擦容易减小。同时，，油的量优选不超过150重量份，更优选不超过100重量份，进一步优选不超过70重量份。当油的量超过150重量份时，耐磨损性容易降低。
当硫磺作为硫化剂混入时，以100重量份的二烯橡胶为基准，硫磺的量优选为至少0.2重量份，更优选为至少0.5重量份。当硫磺的量小于0.2重量份时，交联度很低，且强度达不到。同时，硫磺的量优选不超过10重量份，更优选不超过4重量份。当硫磺的量超过10重量份时，冰上摩擦容易减小，同时随着交联密度的增加，硬度变高。
当硫化促进剂混入时，以100重量份的二烯橡胶为基准，硫化促进剂的量优选为至少0.1重量份，更优选为至少1重量份。当硫化促进剂的量小于0.1重量份时，硫化速率很低且生产率容易降低。同时，硫化促进剂的量优选不超过10重量份，更优选不超过5重量份。当硫化促进剂的量超过10重量份时，引起橡胶过早硫化且其性能容易降低。
通过混入具有至少两个突出物的填充剂，多孔天然玻璃和非金属纤维，本发明的轮胎用橡胶组合物因橡胶表面的细微不平整性而显示出刮擦效果和抑制水的效果，且能提高冰雪路面上的摩擦系数。
本发明的轮胎用橡胶组合物优选用于充气轮胎的胎面胶。形成轮胎面的方法可以是一般的用砑光辊挤出成型的方法。然而，在混合了非金属纤维的情况下，非金属纤维优选在胎面厚度方向上取向，例如，使用辊处理橡胶组合物的方法，其中，纤维被砑光辊分散，然后层叠得到定向的橡胶片，如JP-A-2001-39104中描述的。
具体地，从胎面切下的橡胶样品的胎面厚度方向上的复合弹性模量E1对胎面圆周方向上的复合弹性模量E2的比率优选满足下式：
1.1≤E1/E2。
E1/E2优选为至少1.1，更优选为至少1.2。同时，E1/E2优选不超过4，更优选不超过3.5。当E1/E2小于1.1时，不能充分地形成对接地表面的高接地压力的区域。其结果是，抑制产生在轮胎与冰雪路面之间的水膜的效果很小，且不能提高粘合摩擦、刮擦效果和咬住摩擦。当E1/E2大于4时，轮胎面花纹块的硬度变的太高，以致胎面胶表面不能紧随冰雪路面，且粘合摩擦容易减小。
本发明的充气轮胎能通过一般方法用本发明的轮胎用橡胶组合物制备。也就是说，必要时混合了上述添加剂的轮胎用橡胶组合物在硫化前被挤出加工成各个轮胎构件的形状，然后通过一般方法在轮胎成型机上成型以形成未硫化轮胎。在硫化机中加热加压该未硫化轮胎以获得充气轮胎。
                               具体实施方式
下文中，基于实施例详细说明本发明，但本发明不受其限制。
下面描述用在实施例和比较实施例中的原料。
天然橡胶：得自Tech Bee Hang Co.，Ltd.的RSS#3
聚丁二烯橡胶：得自Ube Industries，Ltd.的UBEPOL-BR150B
碳黑：得自Showa Cabot Co.，Ltd.的SHOWBLACK N220
二氧化硅：得自Degussa Co.的Ultrasil VN3
硅烷偶联剂：得自Degussa Co.的Si69(二(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)
油：得自Idemitsu Kosan Co.，Ltd.的Diana加工油
石蜡：得自Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的SUNNOC石蜡
抗氧剂：得自Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的NOCRAC 6C(N-1，3-二甲基丁基-N’-苯基-对-亚苯二胺)
硬脂酸：得自NOF Coporation的硬脂酸
氧化锌：得自Mitsui Mining and Smelting Co.，Ltd的氧化锌1型
氧化锌：得自Matsushita Industrial Information Equipment Co.，Ltd.的PANATETRAA(四角形氧化锌，突出物数：4，针状纤维长度2-50μm，针状纤维直径(平均值)：0.2-30μm)
玻璃纤维：得自Nippon Sheet Glass Co.，Ltd.的短切原丝(平均纤维直径：11μm，切割长度(平均纤维长度)：3mm，)
多孔天然玻璃：得自Hess Pumice Products，Inc.的Pumice LHM-90(Shirasu，平均粒径：100μm，平均孔径：5μm)
硫磺：得自Tsurumi Chemicals Co.，Ltd.的粉末硫磺
硫化促进剂1：得自Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的Nocceler CZ(N-环己基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺)
硫化促进剂2：得自Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.，Ltd.的Nocceler D(N，N’-二苯胍)
(橡胶组合物的制备)
表1-4中所示的除硫磺和硫化促进剂以外的组分在1.7L班伯里密炼机中混炼3-5分钟。当温度达到150℃或更高时，排出经混合的橡胶以得到生混炼胶。用敞式辊混炼生混炼胶、硫磺和硫化促进剂，然后硫化以得到橡胶组合物。
实施例1-3和比较实施例1
(冰上摩擦测试)
通过测定当将得到的橡胶组合物(橡胶样品)以恒负载压到位于恒温的房间中的冰面上，然后恒速滑动时的阻力(摩擦力)来进行冰上摩擦测试。测试条件为-5℃的冰上温度和恒定室温，20km/h的速度以及2kg/cm2的安装压力。假设比较实施例为100，测试结果分别用一指数表示。数值越大，摩擦力越高.
结果示于表1中。
表1
                      实施例1     实施例2     实施例3    比较实施例1
组合物(重量份)
天然橡胶              75          75          75         75
聚丁二烯橡胶          25          25          25         25
碳黑                  30          30          30         30
二氧化硅              25          25          25         25
硅烷偶联剂            2           2           2          2
油                    25          25          25         25
石蜡                  1           1           1          1
抗氧剂                1           1           1          1
硬脂酸                2           2           2          2
氧化锌                3           3           3          3
氧化锌晶须            5           10          30         -
硫磺                  1           1           1          1
硫化促进剂1           1.5         1.5         1.5        1.5
硫化促进剂2           1           1           1          1
共计                  197.5       205.5       222.5      192.5
评估
冰上摩擦系数          112         123         118        110
实施例4-16和比较实施例2-8
(轮胎的制备)
通过使用砑光辊用一般方法将所得到的橡胶组合物挤出成胎面形状以形成轮胎面，制备195/65R15轮胎。以下面的方式测试得到的轮胎。其结果示于表2-4中。
(冰上摩擦)
将轮胎安装在发动机大小为2000cc的日本FR汽车上。在冰板上以30km/h的速度下测量制动停车距离。假设比较实施例2的制动停车距离为100，结果分别用指数表示。指数越大，冰上摩擦力越好。
(耐磨损性)
将轮胎安装在发动机大小为2000cc的日本FR汽车上。测量行驶30000km后的磨损量。假设比较实施例2的磨损量为100，结果分别用指数表示。指数越大，耐磨损性越好。
(复合弹性模量)
从轮胎面上切割厚度为1.0mm，宽度为4mm，长度为5mm的橡胶样品，并用作测量样品。使用Iwamoto Corporation制造的粘弹计在规定测量条件(温度：25℃，频率：10Hz，起始应变：10％，动应变：1％)下测量胎面厚度方向和圆周方向上的复合弹性模量(E1和E2)。
                    实施    实施    实施    实施    实施    比较实    比较实    比较实
                    例4     例5     例6     例7     例8     施例2     施例3     施例4
组合物(重量份)
天然橡胶            60      60      60      60      60      60        60        60
聚丁二烯橡胶        40      40      40      40      40      40        40        40
碳黑                30      30      30      30      30      30        30        30
二氧化硅            20      20      20      20      20      20        20        20
硅烷偶联剂          2       2       2       2       2       2         2         2
油                  20      20      20      20      20      20        20        20
石蜡                2       2       2       2       2       2         2         2
抗氧剂              2       2       2       2       2       2         2         2
硬脂酸              2       2       2       2       2       2         2         2
氧化锌              3       3       3       3       3       3         3         3
氧化锌晶须          10      20      10      10      10      -         -         40
玻璃纤维            5       5       10      -       30      -         10        5
硫磺                1.5     1.5     1.5     1.5     1.5     1.5       1.5       1.5
硫化促进剂1         1.5     1.5     1.5     1.5     1.5     1.5       1.5       1.5
测试
E1/E2               1.12    1.18    1.30    0.98    1.20    0.96      0.62      1.22
冰上摩擦            120     125     134     108     140     100       110       126
耐磨损性            93      90      88      97      70      100       95        82
如表2中所示，相比于仅加入了氧化锌晶须的实施例7和仅加入了玻璃纤维的比较实施例3，混合了氧化锌晶须和玻璃纤维的实施例4-6在冰上的摩擦显著提高。和实施例4-6一样，混合了氧化锌晶须和玻璃纤维的比较实施例4和实施例8在冰上的摩擦是优良的。但是，由于氧化锌晶须和玻璃纤维的量太大，耐磨损性显著降低。
表3
                   实施     实施     实施    实施例    实施    实施    实施
                   例9      例10     例11    12        例13    例14    例15
组合物(重量份)
天然橡胶           60       60       60      60        60      60      60
聚丁二烯橡胶       40       40       40      40        40      40      40
碳黑               30       30       30      30        30      30      30
二氧化硅           20       20       20      20        20      20      20
硅烷偶联剂         2        2        2       2         2       2       2
油                 20       20       20      20        20      20      20
石蜡               2        2        2       2         2       2       2
抗氧剂             2        2        2       2         2       2       2
硬脂酸             2        2        2       2         2       2       2
氧化锌             3        3        3       3         3       3       3
(X)玻璃纤维        -        -        -       5         5       3       10
(Y)氧化锌晶须      10       20       10      10        5       5       10
(Z)多孔天然玻璃    5        5        10      5         5       2       10
硫磺               1.5      1.5      1.5     1.5       1.5     1.5     1.5
硫化促进剂1        1.5      1.5      1.5     1.5       1.5     1.5     1.5
2X+Y+2Z            20       30       30      30        25      15      50
评估结果
冰上摩擦           120      125      134     142       124     120     134
耐磨损性           93       90       88      91        93      96      82
表4
                    实施    实施    实施    比较实    比较实    比较实     比较实    比较实    比较实
                    例6     例7     例16    施例2     施例3     施例5      施例6     施例7     施例8
组合物(重量份)
天然橡胶            60      60      60      60        60        60         60        60        60
聚丁二烯橡胶        40      40      40      40        40        40         40        40        40
碳黑                30      30      30      30        30        30         30        30        30
二氧化硅            20      20      20      20        20        20         20        20        20
硅烷偶联剂          2       2       2       2         2         2          2         2         2
油                  20      20      20      20        20        20         20        20        20
石蜡                2       2       2       2         2         2          2         2         2
抗氧剂              2       2       2       2         2         2          2         2         2
硬脂酸              2       2       2       2         2         2          2         2         2
氧化锌              3       3       3       3         3         3          3         3         3
(X)玻璃纤维         10      -       -       -         10        -          -         7.5       5
(Y)氧化锌晶须       10      10      10      -         -         -          40        -         40
(Z)多孔天然玻       -       -       30      -         -         10         5         7.5       5
璃                  1.5     1.5     1.5     1.5       1.5       1.5        1.5       1.5       1.5
硫磺                1.5     1.5     1.5     1.5       1.5       1.5        1.5       1.5       1.5
硫化促进剂1
2X+Y+2Z             30      10      70      0         20        20         50        30        60
评估结果
冰上摩擦            134     108     140     100       110       110        126       132       128
耐磨损性            88      97      70      100       95        95         82        89        78
在以适当的量混合了氧化锌晶须和多孔玻璃纤维的实施例9-11中，以及在以适当的量混合了氧化锌晶须、多孔玻璃纤维和玻璃纤维的实施例12-15中，在未显著降低耐磨损性的同时，提高了冰上摩擦。特别地，当(2X+Y+2Z)为30或更小时，冰上摩擦和耐磨损性都能得到。
根据本发明，通过在二烯橡胶中混入具有至少两个突出物的填充剂，轮胎行驶时，由于填充剂的咬住效果防止了填充剂脱落，且提高了冰上摩擦。同时，通过混入多孔天然玻璃，玻璃刮擦冰雪路面，在玻璃脱落之后，产生在轮胎与冰雪路面之间的水膜被橡胶表面上的细微不平整性的挡水效果所抑制。通过将非金属纤维和填充剂一起使用，除了冰雪路面上的刮擦效果之外，制备轮胎时，在不使用特定方法的情况下，能提供具有优良冰上摩擦的充气轮胎。同时，通过规定填充剂、多孔天然玻璃和非金属纤维的量，冰上摩擦和耐磨损性都能得到。

Claims (7)

1.一种轮胎用橡胶组合物，包括0.5-30重量份的具有至少两个突出物的填充剂，和100重量份的二烯橡胶。
2.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，进一步包括0.5-20重量份的多孔天然玻璃。
3.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，进一步包括0.5-20重量份的平均纤维直径为1-100μm且平均纤维长度为0.1-5mm的非金属纤维。
4.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，它满足下式：
2X+Y+2Z≤30
其中，X、Y和Z分别代表所述非金属纤维、具有至少两个突出物的所述填充剂和所述多孔天然玻璃的量。
5.如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物，其特征在于，所述填充剂为氧化锌晶须。
6.一种包含如权利要求1所述的轮胎用橡胶组合物的充气轮胎。
7.如权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于，从胎面切割的橡胶样品的胎面厚度方向上的复合弹性模量E1与胎面圆周方向上的复合弹性模量E2的比率满足下式：
1.1≤E1/E2。
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