CN101821115A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明基于同时兼具提高轮胎的低滚动阻力和强度的目的，提供：具有胎侧、胎体以及内衬层的轮胎，胎侧由(A)胎侧用橡胶组合物构成，所述(A)胎侧用橡胶组合物中，对于100重量份的(A1)特定的橡胶成分，还含有20～45重量份的(A2)填料，胎体的帘线上被覆有(B)胎体帘线被覆用橡胶组合物，所述(B)胎体帘线被覆用橡胶组合物中，对于100重量份的(B1)特定的橡胶成分，还含有20～45重量份的(B2)填料，内衬层由(C)内衬层用橡胶组合物构成，所述(C)内衬层用橡胶组合物中，对于100重量份的含(C1)丁基系橡胶35～80重量％的橡胶成分，还含有15～45重量份的(C2)氮吸附比表面积为20～45m2/g的炭黑。

Description

轮胎
技术领域
本发明关于兼具降低滚动阻力和提高轮胎强度的轮胎。
背景技术
一直以来，都在研究通过降低轮胎的滚动阻力(提高滚动阻力性能)实现汽车的低油耗化。近年来，对于对汽车低油耗化的要求越来越强，要求更优异的低发热性。例如，作为降低轮胎滚动阻力的方法，按照使用的橡胶的多少，依次进行了降低胎面、胎侧、缓冲层胶以及搭接部等的损失正切tanδ的方法。
作为降低轮胎部件的滚动阻力的尝试，例如日本专利特开平5-320421号公报记载有，作为胎侧用橡胶组合物中的橡胶成分，使用锡改性聚丁二烯橡胶，在日本专利特开2007-161819号公报中，作为胎体被覆用橡胶组合物的橡胶成分，使用溶液聚合改性丁苯橡胶以及/或锡改性丁二烯橡胶。
作为降低胎侧胶的损失正切tanδ的方法，可举出降低填料的添加量、增大炭黑的粒径、添加改性丁二烯橡胶，但一般抗张强度会下降。此外，作为降低搭接胶的损失正切tanδ的方法，也可举出降低填料的添加量、增大炭黑的粒径、添加改性丁二烯橡胶，但由于抗张强度还是会下降，因此会招致由于路沿石引起的损伤、安装轮圈时的损伤，进而导致轮圈摩擦的磨耗。
即，同时实现降低滚动阻力与提高抗张强度是困难的，还没有具有低滚动阻力与优异强度的轮胎。
发明内容
本发明的目的是提供可同时兼具低滚动阻力和提高轮胎强度的轮胎。
本发明关于具有胎侧、胎体以及内衬层的轮胎，胎侧由(A)胎侧用橡胶组合物构成，所述(A)胎侧用橡胶组合物中，对于100重量份的含有天然橡胶以及/或异戊二烯橡胶35～65重量％以及改性丁二烯橡胶15～55重量％的(A1)橡胶成分，还含有20～45重量份的(A2)填料，胎体的帘线上被覆有(B)胎体帘线被覆用橡胶组合物，所述(B)胎体帘线被覆用橡胶组合物中，对于100重量份的含有天然橡胶以及/或异戊二烯橡胶50～80重量％以及选自改性丁苯橡胶、溶液聚合丁苯橡胶、乳液聚合丁苯橡胶、改性丁二烯橡胶以及环氧化天然橡胶中的至少1种的二烯系橡胶20～45重量％的(B1)橡胶成分，还含有20～45重量份的(B2)填料胎体，内衬层由(C)内衬层用橡胶组合物构成，所述(C)内衬层用橡胶组合物中，对于100重量份的含丁基系橡胶35～80重量％的(C1)橡胶成分，还含有15～45重量份的(C2)氮吸附比表面积为20～45m2/g的炭黑。
上述轮胎，胎侧用橡胶组合物(A)的70℃测定的复合弹性模量E*为2.5～3.5MPa，且损耗正切tanδ为0.03～0.100，胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)的70℃测定的复合弹性模量E*为2.5～3.5MPa，且损耗正切tanδ为0.03～0.100，内衬层用橡胶组合物(C)的70℃测定的复合弹性模量E*为2.5～5.0MPa，且损耗正切tanδ为0.05～0.185。
上述轮胎优选用于乘用车或轻型卡车。
具体实施方式
本发明的轮胎具有：由特定组成构成的胎侧用橡胶组合物(A)所构成的胎侧、由特定组成构成的胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)被覆了帘线的胎体、以及由特定组成构成的内衬层用橡胶组合物(C)所构成的内衬层。
本发明的胎侧用橡胶组合物(A)含有特定的橡胶成分(A1)以及填料(A2)。
橡胶成分(A1)含有天然橡胶(NR)以及/或异戊二烯橡胶(IR)以及改性丁二烯橡胶(改性BR)。
作为NR，并无特别限制，可使用轮胎工业通常所使用的，具体可举出RSS#3、TSR20等。
此外，作为IR，也没有特别限制，可使用轮胎工业传统使用的。
橡胶成分(A1)中的NR以及/或IR的含有率，基于抗张强度优异的角度，在35重量％以上，优选40重量％以上。此外，橡胶成分(A1)中的NR以及/或IR的含有率，基于充分添加耐龟裂性优异的改性BR的角度，在65重量％以下，优选60重量％以下。
改性BR指的是丁二烯橡胶的末端经过化学修饰、提高了聚合体与炭黑间的键合力的物质。
作为改性BR，可在进行通过锂起始剂的1，3-丁二烯的聚合以后，添加锡化合物而得到，优选还在改性BR分子的末端键合形成锡-碳键。
作为锂起始剂，可举出烷基锂、芳基锂、乙烯基锂、有机锡锂以及有机氮锂化合物等的锂系化合物，或锂金属等。通过将上述锂起始剂作为改性BR的起始剂，可制作高乙烯基、低顺含量的改性BR。
作为锡化合物，可举出有，四氯化锡、丁基三氯化锡、二丁基二氯化锡、二辛基二氯化锡、三丁基氯化锡、三苯基氯化锡、二苯基二丁基锡、三苯基乙氧基锡、二苯基二甲基锡、二甲苯基氯化锡、二苯基二辛酸锡、二乙烯基二乙基锡、四苄基锡、二丁基二硬脂酸锡、四烯丙基锡、对三丁基苯乙烯锡等，这些锡化合物可单独使用，也可以2种以上组合使用。
改性BR中的锡原子的含有率优选50ppm以上，更优选60ppm以上。锡原子的含有率不足50ppm时，会出现对改性BR中的炭黑的分散的促进效果小、tanδ增大的倾向。此外，锡原子的含有率优选3000ppm以下，更优选2500ppm以下，进一步优选250ppm以下。锡原子的含有率超过3000ppm的话，由于混炼物的集合性差、边缘不齐，因此出现混炼物的挤压加工性恶化的倾向。
改性BR的分子量分布(Mw/Mn)优选2以下，更优选1.5以下。改性BR的Mw/Mn超过2的话，出现炭黑的分散性恶化、tanδ增大的倾向。
改性BR的乙烯基键合量优选5重量％以上，更优选7重量％以上。改性BR的乙烯结合量不足5重量％时，出现改性BR聚合(制造)困难的倾向。此外，改性BR的乙烯基键合量优选50重量％以下，更优选20重量％以下。改性BR的乙烯基键合量超过50重量％的话，出现炭黑的分散性恶化、拉伸强度下降的倾向。
作为满足以上条件的改性BR，可举出例如，日本ゼオン株式会社制造的BR1250H等。
橡胶成分(A1)中的改性BR的含有率，基于可降低tanδ的角度，在15重量％以上，优选20重量％以上。此外，橡胶成分(A1)中的改性BR的含有率，基于可抑制挤压加工时的发热性、此外再添加也无法降低tanδ、效果饱和的角度，在55重量％以下，优选50重量％以下。
此外，橡胶成分(A1)中，还可添加环氧化天然橡胶(ENR)。作为ENR，可使用市场销售的ENR，也可使用NR被环氧化的。作为NR的环氧化方法，并无特别限定，例如可使用氯醇法、直接氧化法、过氧化氢法、烷基氢过氧化物法、过酸法等，作为过酸法，例如可举出有，使NR与过乙酸、过甲酸等有机过酸反应的方法。
ENR的环氧化率优选10摩尔％以上，更优选20摩尔％以上。ENR的环氧化率不足10摩尔％时，出现硫化返原变大、耐龟裂成长性下降的趋势。此外，ENR的环氧化率优选60摩尔％以下，更优选55摩尔％以下。ENR的环氧化率超过60摩尔％时，出现混炼基料、片加工性等加工性下降的趋势。
满足上述条件的ENR并无特别限定，具体可举出ENR25、ENR50(クンプ一ランガスリ一制造)等，ENR可单独使用，也可以2种以上组合使用。
橡胶成分(A1)中的ENR的含有率，基于耐龟裂成长性优异的角度，优选20重量％以上，更优选30重量％以上。此外，橡胶成分(A1)中的ENR的含有率，基于抗张强度优异的角度，在80重量％以下，优选70重量％以下。
作为填料(A2)，可举出例如，炭黑、二氧化硅、碳酸钙等，它们可单独使用，也可以2种以上组合使用。其中，基于抗张强度、耐臭氧性以及耐候性优异的角度，优选使用炭黑。
填料(A2)的添加量，基于抗张强度、片加工性以及挤压加工性优异的角度，对于100重量份的橡胶成分(A1)，在20重量份以上，优选23重量份以上。此外，填料(A2)的添加量，基于降低tanδ的角度，对于100重量份的橡胶成分(A1)，在45重量份以下，优选40重量份以下。
作为炭黑，基于抗张强度以及加工性优异的角度，氮吸附比表面积(N2SA)优选在20m2/g以上，更优选30m2/g以上。此外，作为炭黑，基于可以降低tanδ的角度，N2SA优选在100m2/g以下，更优选80m2/g以下。
本发明的胎侧用橡胶组合物(A)，除了上述橡胶成分(A1)、填料(A2)以外，还可以适当添加轮胎工业中一般使用的添加剂，例如硫磺等的硫化剂、硫化促进剂、氧化锌、防老化剂、芳香油、硬脂酸、石蜡等。
本发明的胎侧用橡胶组合物(A)，基于抗张强度优异的角度，70℃测定的复合弹性模量E*优选2.5MPa以上，更优选2.7MPa以上。此外，胎侧用橡胶组合物(A)，基于受到负荷时容易弯曲、滚动阻力低的角度，70℃测定的复合弹性模量E*优选3.5MPa以下，更优选3.3MPa以下。
本发明的胎侧用橡胶组合物(A)，70℃测定的损耗正切tanδ越低越好，但通常下限值为0.03。此外，胎侧用橡胶组合物(A)，损耗正切tanδ低，基于低发热性以及低滚动阻力优异的角度，70℃测定的损耗正切tanδ优选0.100以下，更优选0.090以下。
此处，70℃测定的复合弹性模量E*以及损耗正切tanδ，指的是使用粘弹性光谱仪，以温度70℃、频率10Hz、初期应变10％以及动态应变2％的条件下测定的复合弹性模量(E*)以及损耗正切(tanδ)。
本发明的胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)含有特定的橡胶成分(B1)以及填料(B2)。
橡胶成分(B1)含有天然橡胶(NR)以及/或异戊二烯橡胶(IR)以及选自改性丁苯橡胶(改性SBR)、溶液聚合丁苯橡胶(S-SBR)、乳液聚合丁苯橡胶(E-SBR)、改性丁二烯橡胶(改性BR)以及环氧化天然橡胶(ENR)中的至少1种的二烯系橡胶。
作为NR，并无特别限制，可使用一般轮胎工业所使用的，具体可举出RSS#3、TSR20等。
此外，作为IR，也没有特别限制，可使用轮胎工业传统使用的。
橡胶成分(B1)中的NR以及/或IR的含有率，基于抗张强度优异的角度，在50重量％以上，优选55重量％以上。此外，橡胶成分(B1)中的NR以及/或IR的含有率，基于充分添加高温(150～250℃)下耐久性、硫化返原性优异的SBR或ENR的角度，在80重量％以下，优选75重量％以下。
作为S-SBR、E-SBR，可使用轮胎工业传统所使用的，具体可举出，作为E-SBR有JSR株式会社制造的SBR1502、作为S-SBR有日本ゼオン株式会社制造的ニツポ一ルNS116等。
改性SBR指的是聚合体末端或聚合体链中导入了与二氧化硅或炭黑的键合力较强的改性基的聚合体。
作为改性SBR，优选诸如JSR株式会社制造的HPR340等的键合苯乙烯量较少的改性SBR。
改性SBR的键合苯乙烯量，基于橡胶配方中硫化返原性优异的角度，优选5重量％以上，更优选7重量％以上。此外，改性SBR的键合苯乙烯量，基于低发热性优异的角度，优选30重量％以下，更优选20重量％以下。
作为改性SBR，可举出有乳液聚合改性SBR(改性E-SBR)和溶液聚合改性SBR(改性S-SBR)，但由于可以强化二氧化硅与聚合体链的键合、降低tanδ而提高低耗油性，优选改性S-SBR。
作为改性SBR，优选使用以锡或硅等偶联的。作为改性SBR的偶联方法，根据一般的方法，例如可举出，使改性SBR的分子链末端的碱金属(Li等)或碱土类金属(Mg等)与卤化锡或卤化硅等反应的方法等。
改性SBR是共轭二烯烃单独、或共轭二烯烃与芳香族乙烯基化合物(共)聚得到的(共)聚体，优选具有伯氨基或烷氧基甲硅烷基。
伯氨基可以键合在聚合起始末端、聚合终了末端、聚合体主链、侧链任意一个，但基于可抑制能量从聚合体末端消失、改良滞后损失特性的角度，优选导入聚合起始末端或聚合终了末端。
改性SBR的重均分子量(Mw)，基于得到充分的断裂特性的角度，优选100万以上，更优选120万以上。此外，改性SBR的Mw，基于可调节橡胶的粘度、容易进行混炼加工的角度，优选200万以下，更优选180万以下。
橡胶成分(B 1)中添加改性SBR、S-SBR以及E-SBR时，改性SBR、S-SBR以及E-SBR的含有率，基于硫化返原性以及耐久性优异的角度，在20重量％以上，优选25重量％以上。此外，橡胶成分(B1)中的改性SBR、S-SBR以及E-SBR的含有率，基于充分添加抗张强度优异的NR以及/或IR的角度，在45重量％以下，优选42重量％以下。
作为用于橡胶成分(B1)的改性NR，适合使用上述的改性BR。
橡胶成分(B1)中的改性BR的含有率，基于耐龟裂成长性优异、可降低tanδ的角度，优选10重量％以上，更优选15重量％以上。此外，橡胶成分(B1)中的改性BR的含有率，基于硫化返原性以及抗张强度优异的角度，优选在45重量％以下，更优选40重量％以下。
橡胶成分(B1)中，基于添加硫化返原性以及热稳定性优异的改性SBR、S-SBR以及E-SBR、耐龟裂性优异的改性BR的角度，改性SBR、S-SBR以及E-SBR以及改性BR的含有率合计可在20重量％以上。
此外，作为用于橡胶成分(B1)的ENR，适合使用上述的ENR。
添加ENR时，橡胶成分(B1)中的ENR的含有率，基于硫化返原性优异的角度，在20重量％以上，优选30重量％以上。此外，橡胶成分(B1)中的ENR的含有率，基于抗张强度优异的角度，在45重量％以下，优选40重量％以下。
橡胶成分(B1)中的改性SBR、S-SBR、E-SBR、改性BR以及ENR的含有率，这些橡胶成分的含有率合计可在20～45重量％。
作为填料(B2)，可举出例如，炭黑、二氧化硅、碳酸钙等，它们可单独使用，也可以2种以上组合使用。其中，基于抗张强度以及可降低tanδ的角度，优选使用炭黑。
填料(B2)的添加量，基于抗张强度优异的角度，对于100重量份的橡胶成分(B1)，在20重量份以上，优选23重量份以上。此外，填料(B2)的添加量，基于能够降低tanδ的角度，对于100重量份的橡胶成分(B1)，在45重量份以下，优选40重量份以下。
作为炭黑，基于抗张强度优异的角度，N2SA优选在20m2/g以上，更优选30m2/g以上。此外，作为炭黑，基于可以降低tanδ的角度，N2SA优选在100m2/g以下，更优选90m2/g以下。
本发明的胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)，除了上述橡胶成分(B1)、填料(B2)以外，还可以适当添加轮胎工业中一般使用的添加剂，例如硫磺等的硫化剂、硫化促进剂、氧化锌、防老化剂、芳香油、硬脂酸等。
本发明的胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)，基于抗张强度优异的角度，70℃测定的复合弹性模量E*优选2.5MPa以上，更优选2.7MPa以上。此外，胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)，基于滚动阻力优异的角度，70℃测定的复合弹性模量E*优选3.5MPa以下，更优选3.2MPa以下。
本发明的胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)，70℃测定的损耗正切tanδ越低越好，但通常下限值为0.03。此外，胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)，基于滚动阻力优异的角度，70℃测定的损耗正切tanδ优选0.100以下，更优选0.090以下。
此处，70℃测定的复合弹性模量E*以及损耗正切tanδ，指的是使用粘弹性光谱仪，以温度70℃、频率10Hz、初期应变10％以及动态应变2％的条件下测定的复合弹性模量(E*)以及损耗正切(tanδ)。
本发明的胎体帘线是胎体钢帘线或胎体纤维帘线的任意一种。
胎体钢帘线，指的是将胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)用作胎体帘线被覆用橡胶，通过该胎体被覆用橡胶组合物(B)被覆的钢帘线。
此外，胎体纤维帘线，指的是将胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)用作胎体被覆用橡胶，通过该胎体被覆用橡胶组合物(B)被覆的纤维帘线。此处，纤维帘线指的是可通过聚酯、尼龙、人造丝、聚对苯二甲酸乙二醇酯、芳族聚酸胺等的原料得到的。其中，基于热稳定性优异、廉价的原因，优选使用聚酯作为原料。
本发明的内衬层用橡胶组合物(C)含有丁基系橡胶(C1)以及氮吸附比表面积为20～45m2/g的炭黑(C2)。
作为丁基系橡胶，可举出例如，丁基橡胶(IIR)、溴化丁基橡胶(Br-IIR)、氯化丁基橡胶(Cl-IIR)等。其中，基于难以烧焦、伸展性佳而加工性优异的角度，优选Cl-IIR。
橡胶成分(C1)中的丁基系橡胶的含有率，基于可维持耐空气透过性以及耐龟裂成长性的角度，在35重量％以上，优选45重量％以上。此外，橡胶成分(C1)中的丁基系橡胶的含有率，基于tanδ合适、抑制发热、即使过量添加抑制空气透过的效果已饱和的角度，在80重量％以下，优选75重量％以下。
此外，橡胶成分(C1)中，还可以含有天然橡胶(NR)以及/或异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)或改性丁二烯橡胶(改性BR)。作为改性BR，适合使用上述的改性BR。
橡胶成分(C1)中的NR以及/或IR或者BR的含有率，基于加工性、混炼基料的凹凸性以及片端平坦性优异的角度，优选10重量％以上，更优选20重量％以上。此外，橡胶成分(C1)中的NR以及/或IR或者BR的含有率，基于空气透过性优异的角度，优选在70重量％以下，更优选60重量％以下。
内衬层用橡胶组合物(C)含有氮吸附比表面积(N2SA)20～45m2/g的炭黑(C2)。
特定的炭黑(C2)的N2SA，基于可得到充分的强度、片加工性优异的角度，在20m2/g以上，优选25m2/g以上。此外，炭黑的N2SA，基于抑制轮胎滚动阻力的角度，在45m2/g以下，优选40m2/g以下。
特定的炭黑(C2)的添加量，基于抗张强度优异的角度，对于橡胶成分(C1)100重量份，在15重量份以上，优选20重量份以上。此外，炭黑的添加量，基于抑制tanδ(低发热性)、片加工性优异的角度，对于橡胶成分(C1)100重量份，在45重量份以下，优选40重量份以下。
本发明的内衬层用橡胶组合物(C)，还可以含有(C3)二氧化硅。
二氧化硅(C3)的N2SA，基于抗张强度优异的角度，在40m2/g以上，优选50m2/g以上。此外，二氧化硅的N2SA，基于抑制tanδ效果(低发热性)优异的角度，在200m2/g以下，优选180m2/g以下。
本发明所使用的二氧化硅(C3)，具体可举出有，デグツサ公司制造的ウルトラジルVN3、ロ一デイア公司制造的Z115GR、デグツサ公司制造的ウルトラジル360。
二氧化硅(C3)的添加量，基于片加工性、二氧化硅的分散性优异的角度，对于橡胶成分(C1)100重量份，优选在10重量份以上，更优选15重量份以上，进一步优选20重量份以上。此外，二氧化硅(C3)的添加量，基于低发热性优异的角度，对于橡胶成分(C1)100重量份，优选在45重量份以下，更优选40重量份以下。
使用二氧化硅(C3)的同时，优选并用硅烷偶联剂。
作为硅烷偶联剂，并无特别限制，可使用传统的轮胎工业中与二氧化硅一起添加到橡胶组合物中的硅烷偶联剂，具体可举出的有，双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)四硫、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)三硫、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)三硫、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)三硫、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)二硫、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)二硫、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)二硫、3-三甲氧基甲硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫、3-三乙氧基甲硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫、2-三甲氧基甲硅烷基乙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰四硫、3-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑四硫、3-三乙氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑四硫、3-三乙氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫、3-三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫等的硫化物系；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等的巯基系；乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等的乙烯基系；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等的氨基系；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等的环氧丙氧基系；3-硝基丙基三甲氧基硅烷、3-硝基丙基三乙氧基硅烷等的硝基系；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等的氯系等，这些硅烷偶联剂可以单独使用，也可以2种以上组合使用。其中，适合使用双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫等。
添加硅烷偶联剂时，硅烷偶联剂的含量，基于加工性以及发热性优异的角度，对于二氧化硅(C3)100重量份，优选6重量份以上，更优选8重量份以上。此外，硅烷偶联剂的含量，基于过量添加硅烷偶联剂的话过剩的偶联剂会放出硫磺、由于橡胶过度交联而抗张强度下降、此外成本变高的角度，对于二氧化硅(C3)100重量份，优选12重量份以下，更优选10重量份以下。
本发明的内衬层用橡胶组合物(C)还可以含有(C4)云母(mica)。
作为云母(C4)，可举出白云母(muscovite)、金云母(phlogopite)、黑云母(biotite)等，可以单独使用，也可以2种以上组合使用。其中，基于扁平率大于其它云母、空气遮断效果优异的角度，优选金云母。
云母(C4)的平均粒径，基于可以得到充分的耐空气透过性的改善效果的角度，优选40μm以上，更优选45μm以上。此外，云母的平均粒径，基于抑制起始于云母的龟裂的产生、内衬层的屈曲疲劳引起的裂纹的角度，优选100μm以下，更优选70μm以下。此处，云母的平均粒径指的是云母的长径的平均值。
云母(C4)的纵横比，基于可以得到充分的耐空气透过性的改善效果的角度，优选50以上，更优选55以上。此外，云母(C4)的纵横比，基于维持充分的强度、抑制云母的裂纹的产生的角度，优选100以下，更优选70以下。此处的纵横比指的是云母的最大长径与厚度的比(最大长径/厚度)。
本发明使用的云母(C4)，可使用湿式粉碎、干式粉碎等的粉碎方法得到。湿式粉碎可得到较好的表面，耐空气透过性的改善效果稍高。此外，干式粉碎制造工序简单、成本低，两者各具特点。优选根据不同的情况分别使用。
云母(C4)的含量，基于可以得到作为内衬层的充分的耐空气透过性、发热性以及耐龟裂成长性、片平坦性(加工性)优异的角度，对于橡胶成分(C1)100重量份，优选10重量份以上，更优选30重量份以上。此外，云母(C4)的含量，基于可以维持得到的橡胶组合物的断裂强度、抑制产生裂缝的角度，对于橡胶成分(C1)100重量份，优选50重量份以下，更优选45重量份以下，进一步优选40重量份以下。
本发明的内衬层橡胶组合物(C)，除了上述橡胶成分(C1)、特定的炭黑(C2)、二氧化硅(C3)以及云母(C4)以外，还可以适当添加轮胎工业中一般使用的添加剂，例如硫磺等的硫化剂、硫化促进剂、氧化锌、防老化剂、芳香油、矿物油、粘合树脂、石蜡、硬脂酸、沥青炭(Austin black)、碳酸钙等。
本发明的内衬层用橡胶组合物(C)，基于抗张强度优异的角度，70℃测定的复合弹性模量E*优选2.5MPa以上，更优选2.7MPa以上。此外，内衬层用橡胶组合物(C)，基于滚动阻力降低效果优异的角度，70℃测定的复合弹性模量E*优选5.0MPa以下，更优选4.5MPa以下。
本发明的内衬层用橡胶组合物(C)，70℃测定的损耗正切tanδ越低越好，但通常下限值为0.05。此外，内衬层用橡胶组合物(C)，基于滚动阻力优异的角度，70℃测定的损耗正切tanδ优选0.185以下，更优选0.150以下，进一步优选0.12以下。
此处，70℃测定的复合弹性模量E*以及损耗正切tanδ，指的是使用粘弹性分光仪，以温度70℃、频率10Hz、初期应变10％以及动态应变2％的条件下测定的复合弹性模量(E*)以及损耗正切(tanδ)。
本发明的轮胎，可将本发明的胎侧用橡胶组合物(A)用于胎侧、将胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)用于胎体的帘线被覆、将内衬层用橡胶组合物(C)用于内衬层，以通常的方法制造。即，将本发明的胎侧用橡胶组合物(A)以及内衬层用橡胶组合物(C)在未硫化阶段各自适当挤压加工为胎侧、内衬层的形状，将胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)被覆胎体帘线成型为胎体，在轮胎成型机上与其他的轮胎部件一起贴合，形成未硫化轮胎。将该未硫化轮胎在硫化机中通过加热加压制造本发明的轮胎。
此外，高内压(700～1000kPa(7～10kgf/cm2))的轮胎中，即使降低胎侧部分的复合弹性模量E*，对滚动阻力的影响较少，但低内压(300kPa以下)使用的轮胎中，胎侧部分的柔性、即复合弹性模量E*对滚动阻力产生影响，因此本发明的轮胎适宜用作低内压(300kPa以下)使用的乘用车用轮胎以及轻型卡车用轮胎。
实施例
根据实施例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不局限于此。
接着汇总说明实施例以及比较例使用的各种药品。
天然橡胶(NR)：RSS#3
改性丁二烯橡胶(改性BR)：日本ゼオン株式会社制造的Nipol BR1250H(改性BR、锂起始剂：锂、锡原子的含有量：250ppm、Mw/Mn：1.5、乙烯键合量：10～13重量％)
丁二烯橡胶(BR)：宇部兴产株式会社制造的BR150B
环氧化天然橡胶(ENR)：クンプ一ランガスリ一制造的ENR25(环氧化率：25摩尔％)
乳液聚合丁苯橡胶(E-SBR)：JSR株式会社制造的SBR1502
溶液聚合改性丁苯橡胶(改性S-SBR)：JSR株式会社制造的HPR340(键合苯乙烯量：10重量％、以烷氧基硅烷偶联，导入末端)
丁基系橡胶：エクソンモ一ビル公司制造的HT-1066(氯化丁基橡胶)
炭黑1：キヤボツトジヤパン株式会社制造的ショウブラツクN550(N2SA：41m2/g)
炭黑2：东海カ一ボン株式会社制造的シ一ストV(N660、N2SA：27m2/g)
炭黑3：キヤボツトジヤパン株式会社制造的ショウブラツクN330(N2SA：79m2/g)
二氧化硅1：ロ一デイア公司制造的Z115Gr(N2SA：112m2/g)
二氧化硅2：デグツサ公司制造的ウルトラジル360(N2SA：54m2/g)
云母：株式会社レプコ制造的フロコバイトS-200HG(平均粒径：50μm、纵横比：55)
氧化锌：东邦亚铅株式会社制造的“银嶺R”
硬脂酸：日本油脂株式会社制造的“椿”
芳香油：株式会社ジヤパンエナジ一制造的プロセスX-140
防老化剂：大内新兴化学工业株式会社制造的ノクラツク6C(N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基-p-亚苯基二胺)
石蜡：大内新兴化学工业株式会社制造的サンノツクワツクス
硫磺：鹤见化学工业株式会社制造的5％油处理粉末硫磺
不溶性硫磺：日本乾溜工业株式会社制造的セイミサルフア一(二硫化碳的不溶物60％、油分10％)
硫化促进剂CZ：大内新兴化学工业株式会社制造的ノクセラ一CZ(N-环己基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺)
硫化促进剂DM：大内新兴化学工业株式会社制造的ノクセラ一DM(二-2-苯并噻唑基二硫)
硫化促进剂TBZTD：フレキシス株式会社制造的TBZTD(四苄基秋兰姆二硫)制造例1～5(胎侧用橡胶组合物)
根据表1所示配方，使用班伯里混炼机，添加除硫磺以及硫化促进剂以外的药品，在最高温度165℃的条件下混炼5分钟，得到混炼物。然后，在得到的混炼物中添加硫磺以及硫化促进剂，用2轴开口辊，以最高温度97℃的条件下混炼3分钟，得到未硫化橡胶组合物。在模具中将得到的未硫化橡胶组合物压延为片状，通过在170℃的条件下加压硫化12分钟，制作制造例1～5(SW1～5)的硫化橡胶片。
制造例6～9(胎体帘线被覆用橡胶组合物)
根据表2所示配方，使用班伯里混炼机，添加除硫磺以及硫化促进剂以外的药品，在最高温度165℃的条件下混炼5分钟，得到混炼物。然后，在得到的混炼物中添加硫磺以及硫化促进剂，用2轴开口辊，以最高温度97℃的条件下混炼3分钟，得到未硫化橡胶组合物。在模具中将得到的未硫化橡胶组合物压延为片状，通过在170℃的条件下加压硫化12分钟，制作制造例6～9(CA1～4)的硫化橡胶片。
制造例10～17(内衬层用橡胶组合物)
根据表3所示配方，使用班伯里混炼机，添加除硫磺以及硫化促进剂以外的药品，在最高温度165℃的条件下混炼5分钟，得到混炼物。然后，在得到的混炼物中添加硫磺以及硫化促进剂，用2轴开口辊，以最高温度97℃的条件下混炼3分钟，得到未硫化橡胶组合物。在模具中将得到的未硫化橡胶组合物压延为片状，通过在170℃的条件下加压硫化12分钟，制作制造例10～17(IL1～8)的硫化橡胶片。
(粘弹性试验)
使用粘弹性分光仪VES(株式会社岩本制作所制造)，以温度70℃、频率10Hz、初期应变10％以及动态应变2％的条件，测定硫化橡胶组合物的复合弹性模量(E*)以及损耗正切(tanδ)。胎侧、胎体、内衬层用橡胶组合物中，E*越低，表示滚动阻力越低。tanδ越小，表示滚动阻力下降、低耗油性优异。
(拉伸试验)
使用上述硫化橡胶组合物，切为一定尺寸的硫化橡胶试验片，依照JIS K6251“硫化橡胶以及热塑性橡胶-拉伸特性的求法”，测定各配方的断裂伸长(EB)。此外，EB越大表示断裂伸长、龟裂生成后的裂纹成长性得到抑制。
以上的评价结果如表1～3所示。
[表1]
表1
Figure GPA00001094729100131
[表2]
表2
Figure GPA00001094729100141
Figure GPA00001094729100151
实施例1～10以及比较例1～8
将制造例1～5的未硫化胎侧用橡胶组合物成型为胎侧的形状，将制造例6～9的未硫化胎体帘线被覆用橡胶组合物被覆在帘线(帝人株式会社制造的聚酯帘线)，成型为胎体的形状，将制造例10～17的未硫化内衬层用橡胶组合物成型为内衬层的形状，以表4所示的组合，一起贴合其他的轮胎部件，形成实施例1～10以及比较例1～8的未硫化轮胎，通过170℃条件下加压硫化12分钟，制造出试验用轮胎(尺寸：195/65R15GTO65、乘用车用夏季用轮胎)。
(滚动阻力性)
使用滚动阻力试验机，在轮圈尺寸(15×6JJ)、轮胎内压(200kPa)、荷重(4.41kN)、速度(80km/h)的条件下测定上述试验用轮胎的滚动阻力。然后，以比较例1的轮胎的滚动阻力指数为100，根据下述计算式，以指数表示各配方的滚动阻力。此外，滚动阻力指数越小，表示滚动阻力下降、滚动阻力性能良好。
(滚动阻力指数)＝(各配方的滚动阻力)/(比较例1的滚动阻力)×100
(转动耐久性指数)
以JIS规格的最大荷重(最大内压条件)的230％荷重的条件，令轮胎以速度20km/h转动行驶，胎侧部分的耐久性，是测定胎体帘线与胎侧的界面的破坏伸展至胎侧胶中、成长为缺口的行驶距离(胎侧部分发生膨胀的行驶距离)，以比较例1的轮胎的行驶距离为100，根据下述计算式，以指数表示各配方的行驶距离(转动耐久性指数)。胎侧产生膨胀，是胎侧部分产生直径5cm以上的圆或半圆状膨胀、或胎侧部分产生开孔的时点。此外，转动耐久性指数越大，表示胎侧部分的耐久性优异、良好。一般EB越大、tanδ越小，越难产生缺口。内衬层中，虽然缺口不会伸展，但由于其tanδ会影响胎侧部分的温度，因此继胎体、胎侧之后与耐久性相关。
(转动耐久性指数)＝(各配方的行驶距离)/(比较例1的行驶距离)×100
以上评价结果如表4所示。
[表4]
Figure GPA00001094729100171
工业可利用性
根据本发明，通过组合由一定的橡胶组合物形成的胎侧、胎体以及内衬层、形成轮胎，可以提供同时兼具了降低滚动阻力和提高轮胎强度的轮胎。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修正后)一种轮胎，具有胎侧、胎体以及内衬层，
胎侧由(A)胎侧用橡胶组合物构成，所述(A)胎侧用橡胶组合物中，对于100重量份的含有天然橡胶以及/或异戊二烯橡胶35～65重量％以及改性丁二烯橡胶15～55重量％的(A1)橡胶成分，
还含有20～45重量份的(A2)填料，
胎体的帘线上被覆有(B)胎体帘线被覆用橡胶组合物，所述(B)胎体帘线被覆用橡胶组合物中，对于100重量份的含有天然橡胶以及/或异戊二烯橡胶50～80重量％以及选自改性丁苯橡胶、溶液聚合丁苯橡胶、乳液聚合丁苯橡胶、改性丁二烯橡胶以及环氧化天然橡胶中的至少1种的二烯系橡胶20～45重量％的(B1)橡胶成分，
还含有20～45重量份的(B2)填料，
内衬层由(C)内衬层用橡胶组合物构成，所述(C)内衬层用橡胶组合物中，对于100重量份的含丁基系橡胶35～80重量％的(C1)橡胶成分，
还含有15～45重量份的(C2)氮吸附比表面积为20～45m2/g的炭黑、以及10～50重量份的平均粒径40～100μm以及纵横比50～100的(C4)云母。
2.如权利要求1所述的轮胎，其中，胎侧用橡胶组合物(A)的70℃测定的复合弹性模量E*为2.5～3.5MPa，且损耗正切tan δ为0.03～0.100，
胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)的70℃测定的复合弹性模量E*为2.5～3.5MPa，且损耗正切tan δ为0.03～0.100，
内衬层用橡胶组合物(C)的70℃测定的复合弹性模量E*为2.5～5.0MPa，且损耗正切tanδ为0.05～0.185。
3.如权利要求1或2所述的轮胎，用于乘用车或轻型卡车。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
基于PCT条约第19条(1)的修改说明
权利要求第[1]项中，根据申请时的说明书段落编号[0082]～[0085]以及[0087](中文译文第9页)的记载，内衬层(C)中，追加了“10～50重量份的平均粒径40～100μm以及纵横比50～100的云母”作为技术特征。
权利要求第[1]项涉及的本发明，特别是在内衬层的内衬层用橡胶组合物(C)中，通过对于橡胶成分(C1)100重量份，还含有10～50重量份的平均粒径40～100μm以及纵横比50～100的(C4)云母(mica)，作为内衬层，可以得到改善耐空气透过性的效果，可以抑制以云母为起点的龟裂(裂缝)的产生和内衬层的屈曲疲劳引起的裂纹(裂缝)，可维持充分的强度(断裂强度)，发热性以及片平坦性(加工性)优异。
对此，作为内衬层用橡胶组合物所举出的文献4、5、10以及11中，没有在内衬层用橡胶组合物中添加特定量的特定的云母的记载。
因此，权利要求第[1]项涉及的本发明，对于文献1～11具有进步性。

Claims (3)

1.一种轮胎，具有胎侧、胎体以及内衬层，
胎侧由(A)胎侧用橡胶组合物构成，所述(A)胎侧用橡胶组合物中，对于100重量份的含有天然橡胶以及/或异戊二烯橡胶35～65重量％以及改性丁二烯橡胶15～55重量％的(A1)橡胶成分，还含有20～45重量份的(A2)填料，
胎体的帘线上被覆有(B)胎体帘线被覆用橡胶组合物，所述(B)胎体帘线被覆用橡胶组合物中，对于100重量份的含有天然橡胶以及/或异戊二烯橡胶50～80重量％以及选自改性丁苯橡胶、溶液聚合丁苯橡胶、乳液聚合丁苯橡胶、改性丁二烯橡胶以及环氧化天然橡胶中的至少1种的二烯系橡胶20～45重量％的(B1)橡胶成分，
还含有20～45重量份的(B2)填料，
内衬层由(C)内衬层用橡胶组合物构成，所述(C)内衬层用橡胶组合物中，对于100重量份的含丁基系橡胶35～80重量％的(C1)橡胶成分，
还含有15～45重量份的(C2)氮吸附比表面积为20～45m2/g的炭黑。
2.如权利要求1所述的轮胎，其中，胎侧用橡胶组合物(A)的70℃测定的复合弹性模量E*为2.5～3.5MPa，且损耗正切tan δ为0.03～0.100，
胎体帘线被覆用橡胶组合物(B)的70℃测定的复合弹性模量E*为2.5～3.5MPa，且损耗正切tan δ为0.03～0.100，
内衬层用橡胶组合物(C)的70℃测定的复合弹性模量E*为2.5～5.0MPa，且损失正切tanδ为0.05～0.185。
3.如权利要求1或2所述的轮胎，用于乘用车或轻型卡车。
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