CN103242578A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种充气轮胎，其滚动阻力、湿地性能和耐磨性出色，并且其中胎面沟槽裂纹的产生被抑制。本发明充气轮胎是具有胎面的充气轮胎，所述胎面包含胎面行驶面和胎面基部。所述胎面行驶面使用用于胎面行驶面的橡胶组合物制备，所述橡胶组合物包含：预定量的具有70~300m²/g BET比表面积的二氧化硅，预定量的炭黑和/或无机填料，以及0.5~5质量份的脱模剂，所述脱模剂包含选自由脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺以及酰胺酯所组成的组的至少一种。所述胎面基部使用用于胎面基部的橡胶组合物制备，基于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含预定量的具有70~300m²/g BET比表面积的炭黑和/或二氧化硅。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种充气轮胎。

背景技术

近年来，充气轮胎所需性能范围广泛，并且特别是客车用轮胎和商用车用轮胎被要求以良好平衡方式具有出色的滚动阻力(低生热性)、道路上摩擦力(湿地能力和干地能力)以及耐磨性。

传统上，为了获得以良好平衡方式具有出色滚动阻力、道路上摩擦力和耐磨性的轮胎，已经采用了各种方法。例如，已知制备具有胎面行驶面/胎面基部的双层结构的胎面，其中，具有道路上(湿地能力和干地能力)摩擦力和耐磨性的橡胶组合物被用于胎面行驶面，并且具有低生热性能的橡胶组合物被用于胎面基部。

此外，已知的是通过用二氧化硅替换炭黑(作为填料混入胎面行驶面用橡胶组合物)，随后对于在小变形处路面的凹面和凸面性能提高，并且充气轮胎的湿地性能得到改进。对于混入用于胎面行驶面的橡胶组合物的橡胶组分，考虑到道路上摩擦力、耐磨性、和轮胎的预期用途(例如使用环境的温度和工作负荷)，优选使用二烯橡胶例如苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶和天然橡胶，因为其可以提供合适的玻璃化转变温度(Tg)。

然而，在大量二氧化硅混入用于胎面行驶面的橡胶组合物中的情况下，特别是在二氧化硅的混合量大于炭黑的情况下，即使混合了二氧化硅的扩散改进剂、硅烷偶联剂、软化剂例如操作油/树脂、低分子量丁二烯、低分子量苯乙烯-丁二烯等，在胎面主沟槽底部中由于膨胀的初始拉伸形变(膨胀形变)仍变大，即在切口开口试验中切口开口的量增加。

这是因为通过增加混入橡胶组合物的二氧化硅的量，在捏合后橡胶组合物中，不能与硅烷偶联剂连接的二氧化硅的量增加。亦即，没有能够与硅烷偶联剂连接的二氧化硅重新聚集，并且由此导致未硫化胎面的收缩。此外，当与其中仅混合炭黑作为填料的橡胶组合物相比时，即使未硫化胎面在硫化模具中进行硫化后，在接着的冷却中导致大量收缩。在硫化后接着的冷却中的该收缩是主沟槽底部中膨胀变形的原因。此外，因为硫化前存在于硅烷偶联剂和未反应二氧化硅、以及橡胶组分之间的空间或存在于橡胶组分中的挥发性气体在硫化和冷却后消失，由于二氧化硅的混合，收缩增加。

另一方面，在用于胎面基部的橡胶组合物中，已知充气轮胎的滚动阻力通过采用具有少量填料和大量橡胶组分的橡胶组合物进行改进。此外，因为滚动阻能够进一步通过增加胎面中胎面基部的体积百分比进行改进，例如将胎面基部设定为胎面基部不会变为路面接触区的高度，即，磨损指示器的高度。

此处，磨损指示器是沟槽深度较浅的部分，这是必须提供的在充气轮胎胎面中主沟槽最深部分开始的预定高度(对于客车用轮胎为1.6mm)，并且由于轮胎胎面的磨损，其提供了用于更换新胎时间的指示。

然而，在用于胎面基部的橡胶组合物中橡胶组分的含量增加越多，在胎面中胎面基部的体积百分比增加越多，硫化前和硫化后的收缩越容易出现。该收缩是沟槽底部中膨胀变形的原因。

如果上述膨胀变形变大，那么增加了通过在主沟槽底部中的臭氧或光的刺激产生的初始切口的长度，并导致使用中在反复变形后胎面沟槽裂纹(TGC)的产生。由于在使用中的反复变形，所产生的TGC可能到达胎面内部的胎面基部或缓冲层，并可能导致轮胎的分离、漏气、和爆裂。

为了防止膨胀变形，已知的是对轮胎形状进行设计，以便主沟槽通过膨胀变窄，亦即，当与胎冠部分(crown portion)比较时，胎肩部没有通过由于膨胀引起的轮胎的膨胀被拉伸到胎侧壁的一侧，而是向着接触路面的方向突出。

然而，在其中主沟槽通过膨胀变窄的轮胎中，由于胎肩部分向接触路面的方向凸起，胎肩部分的道路接触面积变得比胎冠部分的大，并因此，较低的高速耐久性和/或胎冠区域上的橡胶磨损降低了轮胎性能。

此外，理论上，考虑通过混合以覆盖用于胎面行驶面的橡胶组合物中二氧化硅的总表面积的量混合硅烷偶联剂来改进二氧化硅的可分散性和防止团聚的二氧化硅。然而，用硅烷偶联剂覆盖二氧化硅的总表面积并不容易，而且问题没有得到解决。

进一步，虽然通过经常在硫化模具或生胎表面上在低温和长时间硫化下采用脱模剂来改进橡胶滑动的防止膨胀变形和TGC产生的技术是已知的，但是，其产率不良，并因此不切实际。此外，虽然所采用脱模剂的例子包括硅油，但是采用硅油的轮胎导致不均匀的光泽度，并且轮胎的外观出现降解，并且在硅油侵入组分(components)之间的连接交界面的情况下，妨碍了二烯橡胶的交联反应，并且易于出现交界面的分离，因此，并不优选。

在JP 2011-116847A中，描述了充气轮胎通过混合特定量的特定石蜡、磺酰胺硫化促进剂、胍硫化促进剂和硫进行生产，所述充气轮胎在外观、耐候性和不平整道路的耐用性上出色。然而，并未考虑到抑制在主沟槽底部中的变形。进一步，虽然在例如JP 2011-1521A中描述了具有胎面行驶面/胎面基部双层结构的胎面的充气轮胎，但并未考虑抑制主沟槽底部中的变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种充气轮胎，其具有出色的滚动阻力、湿地性能和耐磨性，并且其中胎面沟槽裂纹的产生得到抑制。

本发明涉及具有胎面的充气轮胎，所述胎面包含胎面行驶面和胎面基部。所述胎面行驶面使用用于胎面行驶面的橡胶组合物制备，基于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含：(A)40～115质量份的具有70～300m²/g BET比表面积的二氧化硅，以及(B)3～40质量份的炭黑和/或无机填料。(A)和(B)的总含量为50～120质量份，并且用于胎面行驶面的橡胶组合物包含0.5～5质量份的脱模剂，所述脱模剂包含选自由脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺以及酰胺酯所组成的组的至少一种。所述胎面基部使用用于胎面基部的橡胶组合物制备，基于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含：30～55质量份具有70～300m²/g BET比表面积的炭黑和/或二氧化硅。在有效路面接触宽度内，胎面的总体积中胎面基部的体积为15～50％。

优选在道路接触面一侧内，胎面基部的末端部分为从主沟槽最深部分起距离轮胎的道路接触面2.0mm或者更近。

进一步，优选，用于胎面行驶面的橡胶组合物进一步包含0～1.0质量份的二苯胍和0.1～4质量份的以下式(1)所述化合物：以及/或者以下式(2)所示化合物：

[化学式1]

其中，R¹～R⁴各自独立地是具有1～18个碳原子的直链或支链烷基，或者具有5～12个碳原子的环烷基，

[化学式2]

其中x是1以上的整数，并且R⁵～R⁸各自独立地是具有1～18个碳原子的直链或支链烷基，或者具有5～12个碳原子的环烷基。

根据本发明，具有以良好平衡方式出色滚动阻力、湿地性能和耐磨性、且其中TGC的产生得到抑制的充气轮胎可以通过具有由用于胎面行驶面的橡胶组合物组成的胎面行驶面和由用于胎面基部的橡胶组合物组成的胎面基部生产，在具有包括胎面行驶面和胎面基部结构的胎面的充气轮胎中，所述用于胎面行驶面的橡胶组合物在橡胶组分中包含预定量的预定填料和脱模剂，所述用于胎面基部的橡胶组合物在橡胶组分中包含预定量的炭黑和/或预定二氧化硅。

附图说明

图1是示意图，表示根据本发明的实施方式的轮胎和硫化模具的局部截面。

图2是示意图，表示根据本发明的实施方式的轮胎局部截面。

图3是示意图，表示未硫化轮胎的胎面部分的横截面。

图4是示意图，表示根据本发明的实施方式的胎面部分和硫化模具的横截面。

图5是示意图，表示根据本发明的实施方式的胎面部分和硫化模具的横截面。

图6是示意图，表示根据本发明的实施方式的胎面部分和硫化模具的横截面。

具体实施方式

本发明的充气轮胎具有含有胎面行驶面和胎面基部结构的胎面，所述胎面行驶面包含预定的胎面行驶面用橡胶组合物，所述胎面基部包含预定的胎面基部用橡胶组合物。

首先，将对组成本发明的充气轮胎胎面的胎面行驶面进行说明。

胎面行驶面使用用于胎面行驶面的橡胶组合物制备。用于胎面行驶面的橡胶组合物是在橡胶组分中包含预定量的预定填料和脱模剂的橡胶组合物，并且具有出色的道路上摩擦力(湿地性能和干地性能)和耐磨性。

橡胶组分的例子包括二烯橡胶例如天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、其中减少或除去在NR中包括的磷脂的改性天然橡胶(HPNR)、环氧化天然橡胶(ENR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯橡胶(SIR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)和丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)。这些二烯橡胶可以单独使用，也可以至少两种地组合使用。其中，优选使用NR、ENR、BR和SBR，因为抓地性能和耐磨性能够以良好平衡方式获得，并且更优选使用SBR，因为能够获得更出色的抓地性能。

SBR没有特别限定，并且例如可以使用乳液聚合丁苯橡胶(E-SBR)、溶液聚合丁苯橡胶(S-SBR)等。此外，也可以末端改性S-SBR(改性S-SBR)或E-SBR(改性E-SBR)，并且改性S-SBR和改性E-SBR的例子包括用包含烷氧基例如具有氨基烷氧基或仅用氨基改性的有机硅化合物改性的那些。

所述SBR的苯乙烯含量优选不低于20质量％，并且更优选不低于25质量％。如果SBR的苯乙烯含量低于20质量％，存在不能获得足够的抓地性能的趋势。另一方面，SBR中苯乙烯含量优选不超过60质量％，更优选不超过50质量％。如果SBR中苯乙烯的含量超过60质量％，存在抗耐磨性下降的趋势，捏合中聚合物分散变差，以及另外由于SBR生胶的高粘度制备变得困难。在包含SBR作为二烯橡胶组分的情况下，SBR的含量优选至少20质量％，更优选至少30质量％。如果SBR的含量低于20质量％，存在不能获得足够的耐热性和抓地性能的趋势。另一方面，SBR含量优选不超过90质量％，更优选不超过80质量％。如果SBR的含量大于90质量％，生热性能和抗裂纹扩展性趋于下降。

BR的例子包括高顺式-1，4-聚丁二烯橡胶(高顺式BR)、包含1，2-间同立构聚丁二烯晶体的丁二烯橡胶(含有SPB的BR)、改性丁二烯橡胶(改性BR)和稀土BR，并且这些BR可以单独使用，或者至少两种可以组合使用。

高顺式BR是其中顺式-1，4-键的含量比例不小于90质量％。

优选含有SPB的BR不是其中1，2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)分散在BR中的BR，而且是其中1，2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)与BR化学成键且分散的BR，因为它抗裂纹扩展性更出色。

1，2-间规聚丁二烯晶体的熔点优选不低于180℃，并且更优选不低于190℃。在熔点低于180℃的情况下，存在晶体在轮胎硫化期间熔化且硬度下降的趋势。另一方面，1，2-间同立构聚丁二烯晶体的熔点优选不超过220℃，更优选不超过210℃。在熔点超过220℃的情况下，存在由于BR的分子量增加可分散性和挤出加工性下降趋势。

含有SPB的BR中沸腾的正己烷不溶物的量优选不低于2.5质量％，并且更优选不低于8质量％。当其含量低于2.5质量％时，存在不能获得具有充足硬度的橡胶组合物的趋势。另一方面，沸腾的正己烷不溶物的量优选不超过22质量％，更优选不超过20质量％，并且进一步优选不超过18质量％。当其含量超过22质量％时，BR本身的粘度变高，于是存在BR和填料在橡胶组合物中的分散性劣化的趋势。此处，沸腾的正己烷不溶物是指包含SPB的BR中的1.2-间同立构的聚丁二烯。

含有SPB的BR中1，2-间规立构聚丁二烯晶体的量优选不低于2.5质量％，并且更优选不低于10质量％。当含量低于2.5质量％，橡胶组合物的硬度趋向于不足。进一步，BR中1，2-间规立构聚丁二烯晶体的量优选不超过20质量％，并且更优选不超过18质量％。当其含量超过20质量％时，存在橡胶组合物中BR可分散性劣化以及可加工性劣化的趋势。

改性BR的例子包括与锡偶联的末端改性BR和具有烷氧基甲硅烷基和/或氨基的末端改性BR。其中，优选通过用锂引发剂进行1，3-丁二稀的聚合、然后添加锡的化合物可获得改性的BR，进一步地，BR分子的末端优选与锡-碳键结合。

锂引发剂的例子包括锂化合物例如烷基锂化合物、芳基锂化合物、乙烯基锂化合物、有机锡-锂化合物、和有机氮-锂化合物，以及金属锂。通过使用锂的化合物作为改性BR的引发剂，可制得具有较高乙烯基和低顺式含量的改性BR。

锡化合物的例子有四氯化锡、三氯丁基锡、二氯二丁基锡、二氯二辛基锡、三丁基氯化锡、氯化三苯锡、二苯基二丁基锡、乙氧基三苯基锡、二苯基二甲基锡、氯化二甲苯锡、二苯基锡二辛酸酯、二乙烯基二乙基锡、四苄基锡、二硬脂酸二丁锡、四芳基锡、对苯乙烯三丁基锡，并且这些锡化合物可以单独使用，或者至少两种可以组合使用。

改性BR中锡原子的含量优选为不低于50ppm，并且更优选为不低于60ppm。当锡原子含量低于50ppm时，改进炭黑在改性BR中的分散的效果趋于较小，并且tanδ趋于增加。进一步，锡原子的含量优选为不超过3,000ppm，更优选为不超过2,500ppm，进一步优选为不超过250ppm。当锡原子含量超过3000ppm时，捏和产品的粘结性趋于变差，其边缘趋于未对齐，于是捏合品的挤出加工性趋于劣化。

改性BR的分子量分布(Mw/Mn)优选为不超过2.0，更优选为不超过1.5。当改性BR的Mw/Mn超过2.0，炭黑的可分散性趋于下降，并且tanδ趋于增加。在本发明中，Mw/Mn通过使用具有聚笨乙烯标准的凝胶渗透色谱法(GPC)确定。

改性BR的乙烯基结合量优选不低于5质量％，并且更优选不低于7质量％。当改性BR的乙烯基结合量低于5质量％的时候，改性BR的聚合(生产)趋向于变得困难。进一步，改性BR的乙烯基结合量优选不大于50质量％，并且更优选不大于20质量％。当改性BR的乙烯基结合量超过50质量％时，存在炭黑的可分散性下降且滚动阻力下降的趋势。

稀土BR是使用稀土元素催化剂合成的丁二烯橡胶，并且具有高顺式含量和低乙烯基含量的特性。作为稀土BR，使用通常在轮胎生产中使用的那些。

公众已知的是可以用作用于稀土BR的合成的包含稀土元素的催化剂，并且其例子包括含有如下的催化剂：包含镧系稀土元素的化合物、有机铝化合物、铝氧烷、含有卤素的化合物，并且可选地包含路易斯碱。其中，特别优选包含含有钕(Nd)化合物的Nd催化剂，作为包含镧系稀土元素的化合物。

包含镧系稀土元素的化合物的例子包括：原子序数为57～71的稀土金属的卤化物、羧酸酯、醇化物、硫代醇化物、和酰胺。其中，优选Nd催化剂，因为能够获得具有高顺式含量且低乙烯基含量的BR。

作为有机铝化合物，可以使用AlR^aR^bR^c所示化合物(其中，R^a、R^b、和R^c是彼此相同或不同的，并且这些各自表示氢或具有1～8个碳原子的烃基)。铝氧烷的例子包括链状铝氧烷和环状铝氧烷。含有卤素的化合物的例子包括通过AlX_kR^d _3-k所示卤化铝(其中，X表示卤素，R^d表示具有1～20个碳原子的烷基、芳基、或芳烷基，并且k表示1、1.5、2、或3)；卤化锶例如Me₃SrCl、Me₂SrCl₂、MeSrHCl₂、以及MeSrCl₃；以及金属卤化物例如四氯化硅、四氯化锡、和四氯化钛。路易斯碱可用于含有对镧系稀土元素的化合物进行络合，并且其合适的例子包括乙酰丙酮、酮、和醇。

在丁二烯聚合中，可以使用含有稀土元素的催化剂，用于溶解在有机溶剂(例如正己烷、环己胺、正庚烷、甲苯、二甲苯、或苯)中、或负载在合适载体例如二氧化硅、氧化镁、或者氯化镁。聚合条件可以是溶液聚合或本体聚合中的一个。聚合温度优选-30～150℃，并且聚合压力可以可选的取决于其它条件进行设定。

稀土BR的门尼粘度ML_l+4(100℃)优选不小于35，并且更优选不小于40。低于35的门尼粘度趋向于导致未硫化橡胶组合物的低粘度，且趋向于不能保证硫化后的适宜厚度(proper thickness)。进一步，门尼粘度优选不超过55，更优选不超过50。当门尼粘度超过55时，未硫化橡胶组合物趋向于变得太硬，以致于难以挤出为平滑边缘。门尼粘度根据ISO 289或JIS K6300进行测定。

稀土BR的重均分子量(Mw)对数均分子量(Mn)的比值(Mw/Mn)优选不小于1.2，并且更优选不小于1.5。当Mw/Mn低于1.2时，加工性趋向于显著下降。进一步，Mw/Mn优选不超过5，更优选不超过4。当Mw/Mn超过5时，生热性能趋向于下降。

稀土BR的Mw优选不低于300000，更优选不低于320000。另一方面，Mw优选不超过1500000，更优选不超过1300000。此外，上述稀土BR的Mn优选不低于100000，更优选不低于150000。另一方面，Mn优选不超过1000000，更优选不超过800000。如果Mw或Mn低于其下限，那么生热性能和断裂伸长率趋向于下降。另一方面，如果Mw或Mn超过其上限，那么加工性的下降可能变成一种忧虑。在本发明中，Mw和Mn通过使用具有聚苯乙烯标准的凝胶渗透色谱法(GPC)确定。

稀土BR的顺式-1，4-键含量优选不小于90质量％，更优选不小于93质量％，并且更优选不小于95质量％。如果该含量比低于90质量％，那么断裂伸长率和耐磨性趋于下降。

稀土BR的乙烯基含量优选不大于1.8质量％，更优选不大于1.0质量％，更优选不大于0.5质量％，并且特别优选不大于0.3质量％。如果含量超过1.8质量％，那么断裂伸长率和耐磨性趋于下降。在本发明中，高顺式BR、改性BR和烯烃BR的乙烯基含量(1，2-键丁二烯单元含量)和顺式-1，4-键含量比例通过红外吸收光谱分析确定。

在这些各种BR中，优选使用稀土BR，特别是考虑到其出色的耐磨性和生热性能。在稀土BR中，考虑到其出色的耐磨性和生热性能，优选使用通过使用Nd催化剂合成的BR。

当包含BR作为二烯橡胶组分时，其含量优选不低于10质量％，更优选不低于15质量％。如果BR的含量低于10质量％，那么耐磨性和抗裂纹扩展性趋向于不足。另一方面，BR的量优选不超过80质量％，更优选不超过70质量％，并且进一步优选不超过60质量％。当BR含量超过80质量％时，抓地性能趋向于不足。此外，当同时使用两种以上BR时，组合BR的总量被认为是BR的含量。

NR没有特别限制，并且使用通常用于轮胎生产的NR，其例子包括SIR 20、RSS #3、和TSR 20。

当包含NR作为二烯橡胶组分时，其含量优选不低于10质量％，更优选不低于15质量％。如果NR的含量低于10质量％，那么断裂伸长率和抗裂强度趋向于不足。另一方面，NR的量优选不超过60质量％，更优选不超过50质量％，并且进一步优选不超过40质量％。如果NR的含量超过60质量％，那么抗裂纹扩展性和抗返硫性趋向于不足。

ENR没有特别限制，并且可使用市场上可以购得的ENR(例如ENR25、ENR50(MRB(马来西亚)生产))，或者ENR可以通过对NR进行环氧化来制造。

当包含ENR作为二烯橡胶组分时，其含量优选不低于2质量％，更优选不低于3质量％，因为由于与二氧化硅相互作用改进了湿地性能和滚动阻力。另一方面，ENR的量优选不超过50质量％，更优选不超过40质量％，并且进一步优选不超过30质量％。如果ENR的含量超过50质量％，那么橡胶组合物的玻璃化转变温度(Tg)变得过高以致于滚动阻力和耐磨性趋于下降。

(A)具有预定BET比表面积的二氧化硅、和(B)炭黑和/或无机填料被包含作为填料。

胎面行驶面的湿地性能通过增加(A)二氧化硅的量进行改进。然而，橡胶组合物在硫化后的冷却中收缩，并由此趋向于导致TGC。另一方面，在本发明的充气轮胎中，尽管使用包含(A)二氧化硅的用于胎面行驶面橡胶组合物制备胎面行驶面，通过在用于胎面行驶面的橡胶组合物中混合如下所述脱模剂，也能够提供具有出色道路上摩擦力(特别是湿地性能)和耐磨性、且其中TGC的产生得到抑制的胎面行驶面。

(A)二氧化硅的例子包括通过干法制备的二氧化硅(硅酐)和通过湿法制备的二氧化硅(水合硅酸)。优选所述通过湿法制备的二氧化硅，因为在其表面上具有更多的硅烷醇基，并且具有许多与硅烷偶联剂反应的反应点。

(A)二氧化硅的BET比表面积优选为70～300m²/g，进一步优选为80～280m²/g，更优选为90～250m²/g。如果BET比表面积低于70m²/g，那么耐磨性趋向于降低。另一方面，如果BET比表面积超过300m²/g，存在加工性下降且硫化后冷却中的收缩变得极其大的趋势。

基于100质量份的橡胶组分，(A)二氧化硅的含量不低于40质量份，优选部低于50质量份。如果二氧化硅的含量低于40质量份，那么趋向于获得难以通过二氧化硅提高的湿地性能。另一方面，二氧化硅的含量优选不超过115质量份，更优选不超过110质量份，并且进一步优选不超过105质量份。如果二氧化硅的含量超过115质量份，那么存在加工性下降且硫化后冷却中的收缩变得极其大的趋势。

在(B)中的炭黑的例子包括通常在轮胎生产中使用的那些，例如SAF、ISAF、NAF、FF、FEF及GPF。这些炭黑可以单独使用，也可以至少两种地组合使用。

在(B)中的无机填料的例子包括氢氧化铝、铝土(氧化铝)、碳酸钙、滑石、和烟煤粉末。这些种类的无机填料可以单独使用，也可以至少两种地组合使用。应当注意的是，(A)二氧化硅和炭黑不包含在本发明的无机填料。

基于100质量份的橡胶组分，(B)炭黑和/或无机填料的含量不低于3质量份，优选部低于5质量份，更优选不低于7质量份。当(B)炭黑和/或无机填料的含量低于3质量份时，由于紫外线降解引起的聚合物链的破裂和抗裂强度的下降趋于显著。另一方面，(B)炭黑和/或无机填料的含量优选不超过40质量份，更优选不超过38质量份，并且更优选不超过36质量份。如果(B)炭黑和/或无机填料的含量为40质量份以上，那么湿地性能趋向于下降。

基于100质量份的橡胶组分，(A)二氧化硅和(B)炭黑和/或无机填料的含量不低于50质量份，优选不低于52质量份，更优选不低于54质量份。如果(A)和(B)的总含量低于50质量份，湿地性能趋向于变得不足。另一方面，(A)和(B)的总含量优选不超过120质量份，更优选不超过118质量份，并且更优选不超过115质量份。如果(A)和(B)的总含量超过120质量份，存在在橡胶组合物中橡胶组分的含量降低且抗裂强度降低的趋势。

脱模剂包含选自由脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺和酰胺酯组成的组中的至少一种。在硫化工序中，通过在用于胎面行驶面的橡胶组合物的脱模剂，能够改进用于胎面行驶面的橡胶组合物的滑动性能，所述胎面行驶面压入安设在硫化模具内表面上的凸面内。通过改进滑动性能，可以防止在胎面中形成的凹槽的底部处橡胶的变形和膨胀变形，并由此抑制TGC的产生。

在脂肪酸金属盐中金属的例子包括钙、锌、钾、和钠。其中，优选脂肪酸钙盐，因为其不贵、也不是环境污染的原因，并且不影响硫化速度。

脱模剂的例子包括：Struktol有限公司生产的WB 16，其是脂肪酸钙盐和脂肪酸酰胺的混合物；Rhein Chemie公司生产的Aflux 16，其是脂肪酸钙盐和酰胺酯的混合物；以及Rhein Chemie公司生产的Aflux 37，其包含酰胺酯。

基于100质量份的橡胶组分，脱模剂的总含量不低于0.5质量份，优选不低于1.0质量份，更优选不低于1.2质量份。如果脱模剂的含量低于0.5质量份，那么存在在硫化工序中橡胶组合物的滑动性能变得不足且加工性下降的趋势。另一方面，脱模剂的含量不超过5.0质量份，并且优选不超过4.5质量份。如果脱模剂的含量超过5.0质量份，那么模具粘合性趋向于下降，并且加工性下降(特别是，当(A)和(B)的总含量不超过60质量份时，粘度变得太低)，并且可能难以在不变形或剥离的情况下使生胎(raw cover，未硫化橡胶组合物)成型。

优选用于胎面行驶面的橡胶组合物包含硬脂酸。通过包含硬脂酸，可以保证硫化速度时合适的。此外，因为与如下所述氧化锌结合的硬脂酸锌在橡胶的表面上喷霜(bloomed)，能够获得高滑动性能和氧化锌的高分散性。此外，通过与脱模剂共同使用，能够获得对于硫化模具的高滑动性能。

当包含硬脂酸时，基于100质量份的橡胶组分，其含量优选不低于0.5质量份，更优选不低于1.0质量份。如果硬脂酸的含量低于0.5质量份，那么存在加工性下降且耐磨性下降的趋势。另一方面，硬脂酸的含量优选不超过4.0质量份，更优选不超过3.5质量份。如果硬脂酸的含量超过4.0质量份，那么模具粘合性趋向于下降。

用于胎面行驶面的橡胶组合物可以包含硬脂酸锌。在轮胎成型机上，硬脂酸锌可以用作粘合抑制剂，并且能够通过橡胶表面的喷霜改进滑动性能。

当包含硬脂酸锌时，基于100质量份的橡胶组分，其含量优选不低于0.5质量份，更优选不低于1.0质量份。如果硬脂酸锌的含量低于0.5质量份，那么在硫化工序中橡胶组合物的滑动性的改进效果趋向于不足。另一方面，硬脂酸锌的含量优选不超过2.0质量份，更优选不超过1.5质量份。如果硬脂酸锌的含量超过2.0质量份，那么模具粘合性和耐磨性趋向于下降。

优选用于胎面行驶面的橡胶组合物包含氧化锌。通过包含氧化锌，可以改进加工性和抗返硫性。进一步，通过与硬脂酸一起使用，通过在硫化工序中加热引起反应，从而生产硬脂酸锌，并且可以通过硬脂酸锌获得用于胎面行驶面的橡胶组合物的高滑动性能。

如果包含氧化锌，基于100质量份的橡胶组分，其含量优选不低于0.3质量份，更优选不低于1.0质量份。如果氧化锌含量低于0.3质量份，那么硬度变得不足，特别是当包含NR时，并且硫化速度可能变慢。此外，粘度趋向于变高。氧化锌的含量优选不大于2.5质量份，并且更优选不大于2.0质量份。如果氧化锌含量超过2.5质量份，那么耐磨性趋向于下降。

二氧化硅优选与硅烷偶联剂一起使用。可以使用在橡胶工业中通常与二氧化硅一起使用的任何可选的硅烷偶联剂，其例子包括硫化物型硅烷偶联剂例如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物和双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物；巯基硅烷偶联剂(含有巯基的硅烷偶联剂)例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷和Momentive Performance materials公司生产的NXT-Z100、NXT-Z45和NXT；乙烯基硅烷偶联剂例如乙烯基三乙氧基硅烷；氨基硅烷偶联剂例如3-氨基丙基三乙氧基硅烷；缩水甘油醚氧基硅烷偶联剂例如γ-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷；硝基硅烷偶联剂例如3-硝基丙基三甲氧基硅烷；和氯代硅烷偶联剂例如3-氯丙基三甲氧基硅烷。这些硅烷偶联剂可以单独使用，也可以至少两种地组合使用。其中，考虑到它们与二氧化硅的强结合力和出色的生热性，硫化物型硅烷偶联剂和巯基硅烷偶联剂是优选的。此外，因为它们能够优选改进燃料经济性和耐磨性，更优选巯基硅烷偶联剂。

当包含硅烷偶联剂时，基于100质量份的二氧化硅，其含量不低于4.0质量份，优选不低于6.0质量份。如果硅烷偶联剂的含量低于4.0质量份，那么趋向于不能充分获得效果例如填料分散性的改进和粘度的减少。另一方面，硅烷偶联剂的含量优选不超过12质量份，更优选不超过10质量份。如果硅烷偶联剂的含量超过12质量份，存在通过低交联效果和低二氧化硅分散降低补强性的趋势。

除了上述组分之外，在胎面行驶面用橡胶组合物中，可以适当混合在轮胎生产中常用的配合剂，例如补强剂、抗老化剂、油、蜡、硫化剂例如硫、硫化促进剂和交联助剂。

此处，通常已知的是在捏合或硫化期间二氧化硅和硅烷偶联剂之间的反应通过使用二苯胍(DPG)作为交联助剂进行促进。然而，DPG在硫化期间热分解并产生高挥发性的苯胺。该苯胺从硫化后橡胶组合物中挥发成为了橡胶组合物收缩的一个原因。因此，在本发明中，优选包含以下通式(1)和./或通式(2)所示化合物，代替一部分或全部的产生高挥发性物质例如苯胺的DPG。

[化学式3]

在通式(1)中，R¹～R⁴各自独立地是具有1～18个碳原子的直链或支链烷基，或者具有5～12个碳原子的环烷基。

[化学式4]

在通式(2)中，x是1以上的整数，并且R⁵～R⁸各自独立地是具有1～18个碳原子的直链或支链烷基，或者具有5～12个碳原子的环烷基。

在包含通式(1)和/或通式(2)所示化合物的情况下，基于100质量份的橡胶成分，其含量优选为0.1～4.0质量份，更优选0.5～3.0质量份。如果化合物的含量低于0.1质量份，那么加速硫化的效果趋向于不足。另一方面，如果化合物的含量大于4.0质量份，那么存在交联密度过高且耐磨性下降的趋势。

在包含DPG的情况中，基于100质量份的橡胶组分，其含量优选0～1.0质量份，更优选0～0.8质量份，更优选不包含DPG。如果DPG的含量超过1.0质量份，那么橡胶组合物的收缩趋向于变大。

通过常规方法可以制备本发明的胎面行驶面用橡胶组合物。亦即，胎面行驶面用橡胶组合物可以通过用班伯里混炼机、捏合机、开炼机等捏合上述橡胶组分以及其它配合剂，从而获得用于胎面行驶面的未硫化橡胶组合物，随后进行硫化。

在下文中，将对组成本发明的充气轮胎胎面的胎面基部进行说明。

胎面基部通过使用胎面基部用橡胶组合物制备。胎面基部用橡胶组合物制备是具有滚动阻力的橡胶组合物，在橡胶组分中，所述组合物包含预定量的炭黑和/或预定量的二氧化硅。进一步，通过生产抗裂纹扩展性和断裂伸长率出色的橡胶组合物，即使在TGC在胎面行驶面中产生并且在缓冲层方向中生长的情况下，也能抑制在胎面基部中TGC的生产，并能够防止轮胎的分离、漏气和爆裂。

橡胶组分的例子包括二烯橡胶例如天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、其中减少或除去在NR中包括的磷脂的改性天然橡胶(HPNR)、环氧化天然橡胶(ENR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯橡胶(SIR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)和丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)。这些二烯橡胶可以单独使用，也可以至少两种地组合使用。其中，优选使用BR，因为它滚动阻力、抗裂纹扩展性和断裂伸长率出色，并且优选使用NR/IR，因为其断裂伸长率出色。此外，考虑到出色的滚动阻力、抗裂纹扩展性和断裂伸长率，更优选同时使用BR和NR/IR。

在用于胎面行驶面的橡胶组合物的上述说明中提及的各种BR可以单独使用，或者至少两种组合使用作为此处的BR。考虑到出色的滚动阻力，优选高顺式BR、改性BR和稀土BR。

当包含BR作为二烯橡胶组分时，其含量优选不低于10质量％，更优选不低于15质量％。如果BR的含量低于10质量％，那么抗裂纹扩展性趋向于不足。另一方面，BR含量优选不超过40质量％，更优选不超过30质量％。当BR含量超过40质量％时，断裂伸长率趋向于不足。此外，当同时使用两种以上BR时，组合BR的总量被认为是BR的含量。

NR没有特别限制，并且使用通常用于轮胎生产的NR，其例子包括SIR 20、RSS #3、和TSR 20。

当包含NR作为二烯橡胶组分时，其含量优选不低于60质量％，更优选不低于70质量％。如果NR的含量低于60质量％，那么断裂伸长率趋向于不足。另一方面，NR含量优选不超过90质量％，更优选不超过80质量％。如果NR的含量超过90质量％，那么抗裂纹扩展性和抗返硫性趋向于不足。

ENR没有特别限制，并且可使用市场上可以购得的ENR(例如ENR25、ENR50(MRB公司(马来西亚)生产))，或者ENR可以通过对NR进行环氧化来制造。

当包含ENR作为二烯橡胶组分时，其含量优选不低于2质量％，更优选不低于3质量％，因为由于与二氧化硅相互作用改进了滚动阻力。另一方面，ENR的量优选不超过50质量％，更优选不超过40质量％，并且进一步优选不超过30质量％。如果ENR的含量超过50质量％，那么橡胶组合物的玻璃化转变温度(Tg)变得过高以致于滚动阻力和/或耐磨性趋于下降。

炭黑的例子包括在用于胎面行驶面橡胶组合物的上述说明中提及的SAF、ISAF、HAF、FF、FEF、GPF等。这些炭黑可以单独使用，也可以至少两种地组合使用。

同样的，二氧化硅的例子包括通过干法制备的二氧化硅(硅酐)和通过湿法制备的二氧化硅(水合硅酸)。优选所述通过湿法制备的二氧化硅，因为在其表面上具有更多的硅烷醇基，并且具有许多与硅烷偶联剂反应的反应点。

二氧化硅的BET比表面积优选为70～300m²/g，进一步优选为80～280m²/g，更优选为90～250m²/g。如果BET比表面积低于70m²/g，那么耐磨性和断裂伸长率趋向于降低。另一方面，如果BET比表面积超过300m²/g，生热性能和分散趋向于下降。

基于100质量份的橡胶组分，炭黑和/或预定二氧化硅的含量不低于30质量份，优选不低于32质量份，更优选不低于34质量份。如果含量低于30质量份，那么存在扩散性下降、高温下断裂伸长率变低且高速耐久性下降的趋势。另一方面，炭黑和/或预定二氧化硅的含量优选不超过55质量份，更优选不超过52质量份，并且更优选不超过50质量份。如果含量超过55质量份，那么存在生热性能下降且滚动阻力和/或高速耐久性下降的趋势。

除了上述组分之外，在胎面基部用橡胶组合物中，可以适当混合在轮胎生产中常用的配合剂，例如补强剂、硬脂酸、氧化锌、抗老化剂、油、蜡、硫化剂例如硫、硫化促进剂和交联助剂。

通过常规方法可以制备本发明的胎面基部用橡胶组合物。亦即，胎面基部用橡胶组合物可以通过用班伯里混炼机、捏合机、开炼机等捏合上述橡胶组分以及其它配合剂，从而获得用于胎面基部的未硫化橡胶组合物，随后进行硫化。

下面，将对本发明的充气轮胎进行说明。

本发明充气轮胎具有包含胎面行驶面和胎面基部的多层结构的胎面。胎面优选包含胎面行驶面和胎面基部的双层结构的胎面。

本发明的充气轮胎经由成型工序生产，其中，用于胎面行驶面的未硫化橡胶组合物和用于胎面基部的未硫化橡胶组合物通过分别挤出到胎面行驶面和胎面基部的形状中成型，并且与其它用于轮胎部件的未硫化组合物进行层叠，从而获得未硫化轮胎，并且在硫化模具中在所获得的未硫化轮胎中进行硫化工序。

虽然，本发明充气轮胎的胎面通过参考附图进行说明，但是胎面并不局限于所述实施方式。

图1显示在硫化模具20中轮胎10的截面图，其中在轮胎径向外侧，在胎体(case)15的外侧，轮胎10具有缓冲层14和带束层13，并且在轮胎径向外侧，在带束层13的外侧，进一步具有由胎面基部12和胎面行驶面11组成的胎面。此处，C表示经由胎面部分中心的线，并且Se表示经由肩部边缘的线。在图1中，胎面肩部的外表面的假象延长线和胎侧壁的外表面的假象延长线被定义为肩部边缘。

如图1所示，通过在硫化模具中未硫化轮胎的硫化，生胎的胎面行驶面11模压到凸面，用于形成设定在硫化模具20的内表面的主沟槽(用于主沟槽的凸面)Q，并形成主沟槽P。亦即，用于硫化模具的主沟槽Q的凸面通过生胎面(生胎胎面行驶面)压制，然后由用于主沟槽Q的凸面产生热传递，交联反应从主沟槽部分P的表面开始，随后，交联反应从主沟槽部分P的表面进行到生胎胎面的内部，由此进行生胎胎面的硫化和沟槽P的形成。此处，如果主沟槽P的表面的滑动性能较低或者滑动量较大，那么会导致膨胀变形。然而，在本发明中，通过使用用预定的胎面行驶面用橡胶组合物制备的胎面行驶面，在通过用于主沟槽的凸面按压的位置处的橡胶滑动变得平滑，并且用于硫化模具的主沟槽的凸面的轮廓能够在没有橡胶组合物变形的情况下形成。因此，改进膨胀变形，并抑制TGC。

用于硫化模具的主沟槽的凸面是具有至少4mm高度的凸面，依序设置在轮胎沿圆周方向中。亦即，本发明的充气轮胎的主沟槽是通过具有至少4mm高度且依序设置在轮胎沿圆周方向中形成的凹槽。在客车用轮胎和商用车用轮胎的情况下，用于主沟槽的高度优选不超过10mm。

在主沟槽中，假设从硫化模具中胎面部分的中心C到Se(肩部边缘)的距离为1，其中从用于主沟槽的凸面的表面的中心Qc到中心C的距离是1/2～7/8(在图1中从q1到q2)的那个被定义为肩部主沟槽。特别是，因为TGC趋向于易于在肩部主沟槽中产生，本发明的想过能够更有效地显示在具有肩部主沟槽的充气轮胎中。

图2是除去图1的硫化模具20的轮胎10的透视示意图，并显示了磨损指示器16和表示标记17的磨损指示器。

在本发明充气轮胎的胎面中，在有效路面接触宽度中胎面的总体积中，胎面基部的体积不低于15％，优选不低于18％，更优选不低于20％。如果胎面基部的体积低于15％，那么由于胎面基部的改进滚动阻力的效果趋向于不足。另一方面，胎面基部的体积不大于50％，优选不大于40％，更优选不大于38％。如果胎面基部的体积超过50％，那么存在切口开口量增加且胎面基部由于磨损易于在磨损指示器之前暴露的趋势。

在本发明中，在胎面总体积中胎面基部的体积通过在轮胎有效路面接触宽度内的体积进行计算。在轮胎有效道路接触宽度内的范围是在从有效道路接触宽度的两端延伸到带束层的垂直线之间所夹的范围，这被认为是轮胎行驶期间胎面的宽度。在有效道路接触宽度内的范围也可以通过从如图1所示肩部边缘Se到另一肩部边缘的范围进行计算。

此外，在本发明的胎面总体积中胎面基部的体积可以由如图3所述未硫化轮胎中胎面的总厚度a、胎面行驶面的厚度b和胎面基部的厚度c进行计算。凸面例如用于主沟槽的凸面设定在硫化模具20中，用于给胎面行驶面的道路接触面提供胎面花纹，并且由于胎面行驶面和胎面基部的厚度由于硫化模具中的硫化改变，难以计算来自硫化后胎面的胎面的总体积和胎面基部的体积。

图4是通过在硫化模具中轮胎的主沟槽Q的凸面按压的部分的截面图。在由胎面行驶面11和胎面基部12组成的胎面中，主沟槽通过由用于主沟槽Q的凸面按压形成。通过由用于主沟槽Q的凸面按压，依赖于胎面基部12的厚度，不仅胎面行驶面11而且胎面基部12以波状方式变形。此处，d表示用于主沟槽Q的凸面的高度；e表示在道路接触面一侧胎面基部12的末端和用于主沟槽Q的凸面的底部(主沟槽Q的最深部分)之间的距离；f表示用于主沟槽Q的凸面的底部(主沟槽Q的最深部分)和在内部腔体(cavity)一侧胎面基部12的末端之间的距离；并且g表示用于主沟槽Q的凸面的底部(主沟槽Q的最深部分)和带束层帘线之间的距离。

图5显示在胎面总体积中胎面基部体积大于如图4中所述胎面的情况。可见当与图4中所示情况比较时，胎面基部12的波状变形变得较大，由此e的距离变长。

另一方面，图6显示在胎面总体积中胎面基部体积小于如图4中所述胎面的情况。可见，因为胎面基部12的厚度较小，胎面基部没有变形，并且在道路接触面的胎面基部12的末端部分不存在于用于主沟槽Q的底部(主沟槽的最深部分)上的轮胎的道路接触面一侧。此外，在此情况下的距离用负数表示。

考虑到出色的滚动阻力，在道路接触面一侧的胎面基部12的末端部分和用于主沟槽的凸面的底部(主沟槽最深部分)之间的距离优选不低于2.0mm。此外，考虑到胎面基部难以在磨损指示器暴露之前暴露，距离e优选不大于3.0mm。

因为本发明的充气轮胎在滚动阻力、湿地性能和耐磨性中以良好平衡方式出色，并且抑制了其中TGC的产生，所以可以优选用于客车轮胎和商用车轮胎。

实施例

虽然本发明结合实施例进行详细说明，但本发明并不局限于此。

下面对用于实施例和对照例中的各种化学品进行说明。

高顺式BR：CB 25(Lanxess AG制造，通过使用Nd催化剂获得的高顺式BR，门尼粘度ML_l+4：44，Mw/Mn：1.78，Mw：500,000，Mn：280,000，顺式-1，4键含量比例：96.2质量％，反式-1，4键含量比例：3.1质量％，乙烯基含量：0.7质量％)

改性BR：BR1250H(Zeon公司制备，通过使用锂作为引发剂进行聚合，乙烯基键含量：10～13质量％，Mw/Mn：1.5，锡原子含量：250ppm)

含有SPB的BR：VCR617(宇部兴产株式会社制造，1，2-间同立构聚丁二烯晶体悬浮液，1，2-间同立构聚丁二烯晶体的熔点：200℃，沸腾的正己烷不溶物含量：15～18质量％，1，2-间同立构聚丁二烯晶体含量：17％)

改性S-SBR：HPR355(JSR公司制造，结合苯乙烯含量：28质量％，乙烯基含量：56质量％)

NR：TSR20

炭黑1：SHOBLACK N220(CABOT Japan株式会社制造的N220，BET：114m²/g)

炭黑2：SHOBLACK N351H(CABOT Japan株式会社制造的N351，BET：69m²/g)

二氧化硅1：ULTRASIL U360(Evonik Degussa公司制造，BET：50m²/g)

二氧化硅2：Z1085Gr(Rhodia有限公司制造，BET：90m²/g)

二氧化硅3：ULTRASIL VN3(Evonik Degussa公司制造，BET：175m²/g)

二氧化硅4：ULTRASIL U9000Gr(Evonik Degussa公司制造，BET：235m²/g)

石油C5树脂：MARUKAREZ T-100AS(Maruzen Petrochemica有限公司制造，主要由在通过石油裂解中获得的C5组分中烯烃和二烯烃组成的脂肪族石油树脂，软化点：102℃)

芳香族乙烯基聚合物：SYLVARES SA 85(Arizona Chemical公司制造，α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物，软化点：85℃，Mw：1000)

油：VIVATEC500(H&R有限公司制造，TDAE油)

蜡：OZOACE 355(Nippon Seiro有限公司制造)

抗老化剂6PPD：Antigen 6C(N-苯基-N’-(1，3-二甲基丁基)-对苯二胺，住友化学株式会社制造)

抗老化剂TMQ：Nocrac 224(2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物，大内新兴化学工业株式会社制造)

硅烷偶联剂1：Si75(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，Evonik-Degussa公司制造)

硅烷偶联剂2：NXT(巯基硅烷偶联剂，Momentive Performance Materials公司制造)

硅烷偶联剂3：NXT-Z100(巯基硅烷偶联剂，Momentive Performance Materials公司制造)

硫：HK200-5(含油5％的硫粉末，Hosoi Chemical Industry有限公司制造)

氧化锌：Ginrei R(TOHO ZINC有限公司制造)

硫化促进剂TBBS：Nocceler NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑硫酰胺，大内新兴化学工业株式会社制造)

硫化促进剂DPG：Nocceler D(1，3-二苯胍，大内新兴化学工业株式会社制造)

交联助剂SDT-50：SDT-50(通式(2)所示化合物，x不低于1，R⁵～R⁸：2-乙基己基，活性成分含量：50质量％，Rhein Chemie公司制造)

硬脂酸：硬脂酸Tsubaki(NOF公司制造)

脱模剂1：WB16(脂肪酸钙盐和脂肪酸酰胺的混合物，Struktol公司制造)

脱模剂2：Aflux37(含有氨酯，Rhein Chemie公司制造)

硬脂酸锌：硬脂酸锌(NOF公司制造)

制备例A1～A28(用于胎面行驶面的橡胶组合物)

使用如表1～3所示各种化学品，进行其中对橡胶组分、炭黑总容积和二氧化硅半容积进行捏合(挤出温度：150℃，4分钟)的捏合工序X；进行其中除了硫化剂(硫、硫化促进剂、交联剂)之外的化学品与捏合工序X中获得的化合物混合并捏合(挤出温度：150℃，3分钟)的捏合工序Y；并且进行其中进一步混合硫化剂并捏合(挤出温度：100℃，3分钟)的捏合工序F，从而获得用于胎面行驶面的未硫化橡胶组合物。此处，在使用巯基(mercupto)硅烷偶联剂(硅烷偶联剂2和3)的情况下，在捏合工序X和捏合工序Y中的捏合温度改变为140℃，以防止橡胶的培焦的产生。

制备例B1～B6(用于胎面基部的橡胶组合物)

使用如表4所示各种化学品，进行其中对除了硫化剂(硫、硫化促进剂、交联剂)之外的化学品捏合(挤出温度：150℃，4分钟)的捏合工序X；并且进行其中进一步混合硫化剂并捏合(挤出温度：100℃，三分钟)的捏合工序F，从而获得用于胎面基部的未硫化橡胶组合物。

实施例1～28和比较例1～22

通过如表5～7所示用于胎面行驶面的未硫化橡胶组合物(胎面行驶面组合物)和用于胎面基部的未硫化橡胶组合物(胎面基部组合物)的组合制备胎面，随后与其它组件在轮胎成型机上进行层合，从而生产未硫化轮胎。胎面a的总厚度、胎面行驶面b的厚度、胎面基部c的厚度、在胎面总体积中胎面基部的体积(胎面基部体积比)d、以及在道路接触面一侧处胎面基部的底部和未硫化轮胎(图3中)用于主沟槽(如图4～6)的凸面的底部之间的距离都如表5中所示。在表7中的比较例7和11～17中，胎面仅通过胎面行驶面组合物制备，并且在表7中的比较例18～22中，胎面仅通过胎面基部组合物制备。

然后，通过常规加压硫化对未硫化轮胎进行加热硫化，从而制备试验轮胎(客车用子午轮胎，尺寸：195/65R15)。由此制备各试验轮胎：在硫化模具中用于主凹槽的凸面的所使用高度(图4～6的d)为8mm；用于主凹槽Q的凸面的底部和在内部凹槽侧面的胎面基部的末端之间的距离(图4～6的f)为1.9mm；并且用于主凹槽Q的凸面的底部和带束层帘线之间的距离(图4～6的g)为2.0mm。

使用上述实验轮胎进行以下实验。在比较例11中，因为实验轮胎的生产较困难，不进行除了成型粘合性之外的试验。此外，在其中胎面仅通过胎面基部组合物制备的比较例18～22的试验轮胎上，仅进行切口开口试验和滚动阻力试验。

<切开试验>

在膨胀前，在上述实验轮胎中胎肩主凹槽的底部中心部分中，用剔刀(刀刃的厚度：0.25mm)划开沿着轮胎圆周方向具有8mm长度和2mm深度的切口。在轮胎内部压力增加至规定最大内压时，测定切口开口的最大宽度。切口开口的测定通过如下进行：切口附近流出的白垩的白色粉末，将切口形状复制在透明粘带上，并测定沟槽形状的宽度。此外，切口被设置在同一轮胎圆周上的四个位置上，并进行测定，并且其平均值被认为是切口开口量。切口开口量越少，膨胀变形出现越少。不超过0.180mm的切口开口量是性能目标值，并且如果所述切口开口量不超过0.150mm，那么显示出膨胀变形特别小。

<成型粘合性>

当在胎面形成中的未硫化橡胶组合物(其中，胎面行驶面形成中的橡胶组合物和胎面基部形成中的橡胶组合物层合)在成形机上层合为缓冲层部件，评估与缓冲层贴胶橡胶组合物的粘合性。如果该粘合性不充分，那么在胎面和缓冲层之间产生空间，并且发生进气和硫化粘合性降低。虽然如果硬脂酸锌在胎面形成中于未硫化橡胶组合物的表面上产生，粘合性能降低，但是粘合性通过混合石油C5树脂等进行改进。粘合性评估为至多5分的等级。分数越高，与无缝带束层(jointless band)或组成缓冲层的橡胶组合物的粘合性越出色。此外，成型粘合性的性能目标值为不低于3。

<滚动阻力试验>

使用滚动阻力试验机，在试验轮胎在230kPa的压力、和3.43kN负载下以80km/h的速度运行实验轮胎的时候测定滚动阻力，其中轮辋为15×6JJ。假定比较例7的指数为100，结果表示为指数。指数越大，燃料效率越出色。此外，滚动阻力指数的性能目标值为不低于95，并且不低于103的指数显示出滚动阻力特别出色。

<湿抓地性能试验>

所述实验轮胎装在在汽车(国内生产的FF2000cc)的所有车轴上，并且从在潮湿沥青路上在100km/h的速度处施加刹车的位置开始测定制动距离。比较例7的刹车距离被认为是100，并且各组合物的湿抓地性能表示为通过如下计算式获得的指数。湿抓地性能指数越大，湿抓地性能越出色。此外，湿抓地性能的性能目标值为不低于90。

(湿抓地性能指数)＝(比较例7的刹车距离)/(各组合物的刹车距离)×100

<耐磨性试验>

所述实验轮胎装在车辆(国内生产的FF2000cc)的所有车轴上，随后车辆在试验场地中行驶。在行驶将近30,000km之后，计算图案凹槽深度的减少量。比较例7的减少量被认作100，并且所述减少量表示为通过以下计算式获得的指数。耐磨指数越大，耐磨性越好。此外，耐磨性的性能目标值为不低于90。

(耐磨性指数)＝(比较例7的减少量)/(各组合物的减少量)×100

<三项性能的平均值>

对滚动阻力指数、湿抓地性能指数和耐磨指数的平均值进行显示。三个性能的平均值越高，滚动阻力、道路上摩擦力(湿地性能)和耐磨性以平衡方式越出色。此外，三个性能的平均性能的目标值为不低于103。

如表5～7所示，本发明涉及具有含有胎面行驶面和胎面基部的胎面的充气轮胎，所述胎面行驶面使用特定的胎面行驶面用橡胶组合物制备，所述胎面基部使用特定的胎面基部用橡胶组合物制备。可以看到通过使得胎面总体积中胎面基部的体积在预定范围内，能够获得其中滚动阻力、湿地能力和耐磨性以平衡方式出色、且TGC的产生被抑制的轮胎。

[符号说明]

10    轮胎

11    胎面行驶面

22    胎面基部

13    带束层

131   带束层帘线

14    缓冲层

15    胎体(Case)

16    磨损指示器

20    硫化模具

P     主沟槽

Q     用于主沟槽的凸面

Claims (3)

1.一种具有胎面的充气轮胎，所述胎面含有胎面行驶面和胎面基部，其特征在于：

所述胎面行驶面使用用于胎面行驶面的橡胶组合物制备，基于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含：

(A)40~115质量份的具有70~300m²/g BET比表面积的二氧化硅，

(B)3~40质量份的炭黑和/或无机填料，以及

0.5~5质量份的脱模剂，所述脱模剂包含至少一种选自于由脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺以及酰胺酯所组成的组，

其中，（A）和（B）的总含量为50~120质量份，

所述胎面基部使用用于胎面基部的橡胶组合物制备，基于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含：

30~55质量份具有70~300m²/g BET比表面积的炭黑和/或二氧化硅；并且

在有效路面接触宽度内，胎面的总体积中胎面基部的体积为15to50%。

2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

在道路接触面一侧内，胎面基部的末端部分为从主沟槽最深部分起距离轮胎的道路接触面2.0mm或者更近。

3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

用于胎面行驶面的橡胶组合物进一步包含0~1.0质量份的二苯胍和0.1~4质量份的以下式（1）所述化合物：

其中，R¹~R⁴各自独立地是具有1~18个碳原子的直链或支链烷基，或者具有5~12个碳原子的环烷基，

以及/或者以下式（2）所示化合物：

其中x是1以上的整数，并且R⁵~R⁸各自独立地是具有1~18个碳原子的直链或支链烷基，或者具有5~12个碳原子的环烷基。

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