CN105164196A - 充气轮胎 - Google Patents

充气轮胎 Download PDF

Info

Publication number
CN105164196A
CN105164196A CN201480021901.7A CN201480021901A CN105164196A CN 105164196 A CN105164196 A CN 105164196A CN 201480021901 A CN201480021901 A CN 201480021901A CN 105164196 A CN105164196 A CN 105164196A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sidewall
wing
rubber
mass parts
rubber composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480021901.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105164196B (zh
Inventor
宫崎达也
时宗隆一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
Publication of CN105164196A publication Critical patent/CN105164196A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105164196B publication Critical patent/CN105164196B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0025—Compositions of the sidewalls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/01—Shape of the shoulders between tread and sidewall, e.g. rounded, stepped or cantilevered
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00—Chemical modification of rubber
    • C08C19/25—Incorporating silicon atoms into the molecule
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00—Chemical modification of rubber
    • C08C19/30—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
    • C08C19/42—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups
    • C08C19/44—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups of polymers containing metal atoms exclusively at one or both ends of the skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L15/00—Compositions of rubber derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/01—Shape of the shoulders between tread and sidewall, e.g. rounded, stepped or cantilevered
    • B60C2011/016—Shape of the shoulders between tread and sidewall, e.g. rounded, stepped or cantilevered different rubber for tread wings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/006—Additives being defined by their surface area

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

本发明提供一种充气轮胎，其在保证轮胎所需性能例如湿抓地性能、耐磨性以及耐随时间降解性的同时，具有出色的在胎面和与其相邻的胎侧翼或胎侧壁之间的最终结合表面。充气轮胎包括胎面和与胎面邻接的胎侧翼或胎侧壁，其中：胎面由胎面橡胶组合物形成，基于每100质量份的橡胶组分，所述胎面橡胶组合物包含1～60质量份的氢氧化铝以及0.56～1.25质量份的源自交联剂的净硫含量，所述氢氧化铝的平均粒径为0.69μm以下，氮吸附比表面积N2SA为10～50m2/g；所述胎侧翼或胎侧壁由胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物形成，基于每100质量份的橡胶组分，所述胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物具有1.3～2.5质量份的源自交联剂的净硫含量；以及胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量和胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中的源自交联剂的净硫含量满足特定关系式。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎。
背景技术
充气轮胎由包括胎面、胎侧翼、胎侧壁等的各种部件组成。这些部件提供各种合适的性能。为了安全及其它原因，与路面接触的胎面需要具有湿抓地性能等。通过添加氢氧化铝改进这些性能的方法。不幸的是，该方法劣化耐磨性，并且由此在用于常规公用道路的轮胎的生产中很少采用。
其它方法为：例如，增加溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶中的苯乙烯含量或乙烯基含量的方法、使用改性溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶从而控制tanδ曲线的方法、增加二氧化硅含量从而提供较高的tanδ峰的方法、增加液态树脂的方法等。现在，仍然难以在维持其它物理性能的同时改进湿抓地性能。
此外，通常地，用于具有出色性能的各种部件的橡胶组合物的配方是使用实验室试验被单个设计的，并且所获得的部件随后彼此组装在一起从而形成充气轮胎(参见专利文献1～3)。然而，即使充气轮胎使用在实验室试验中呈现出色性能例如耐磨性的胎面橡胶组合物形成，在硫化后，胎面和其相邻的胎侧翼或胎侧壁之间的最终结合表面有时仍状态不良(例如，卷曲、剥离，或者胎侧翼或胎侧壁的薄膜部分损坏)。
具体来说，其中胎侧翼或胎侧壁在胎面上薄薄地延伸的薄膜现象时有发生，从而在硫化期间于胎面的接地区域中形成薄膜。这导致问题例如在道路试验中急剧降低的初始抓地性能、鳞片状(theformofscales)薄膜的剥离等。由于在试验中使用例如根据JATMA标准评分的湿抓地性能、来自初始磨合阶段中进行的行驶试验的结果，故较差的初始抓地性能意味着产品价值的大幅降低。
因此，存在对于如下充气轮胎的需要：所述充气轮胎在胎面与胎侧翼或胎侧壁之间具有良好的最终结合表面，同时保证用于胎面的湿抓地性能和耐磨性，并进一步保证胎侧翼、胎侧壁或其它部件所需性能。
引文列表
专利文献
专利文献1：JP4308289B
专利文献2：JP2008-24913A
专利文献3：JP4246245B
发明内容
技术问题
本发明旨在于解决上述问题并提供如下充气轮胎：在胎面和与其邻接的胎侧翼或胎侧壁之间具有出色的最终结合表面，同时保证轮胎所需的性能例如湿抓地性能、耐磨性、和耐随时间降解性能。
解决问题的方法
本发明涉及一种充气轮胎，其包括胎面、和与胎面邻接的胎侧翼或胎侧壁，
所述胎面由胎面橡胶组合物形成，在胎面橡胶组合物中，基于每100质量份的橡胶组分，所述胎面橡胶组合物具有1～60质量份的氢氧化铝、以及0.56～1.25质量份的源自交联剂的净硫含量，所述氢氧化铝的平均粒径为0.69μm以下，氮吸附比表面积为10～50m2/g，
所述胎侧翼或胎侧壁由胎侧壁橡胶组合物或胎侧翼橡胶组合物形成，在胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中，基于每100质量份的橡胶组分，所述胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物具有1.3～2.5质量份的源自交联剂的净硫含量，
胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量和胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中的源自交联剂的净硫含量满足如下关系：
(胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中的源自交联剂的净硫含量)/(胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量)≤2.5。
基于每100质量份的橡胶组分，胎面优选包含20～130质量份的氮吸附比表面积为40～350m2/g的湿二氧化硅。
基于100质量％的橡胶组分，胎面优选包含20～70质量％的用稀土催化剂合成的聚丁二烯橡胶。
本发明的有利效果
本发明涉及一种充气轮胎，其包含胎面以及与胎面相邻的胎侧翼或胎侧壁。由于特定氢氧化铝的量和在胎面配方中源自交联剂的净硫含量、在胎侧翼或胎侧壁中源自交联剂的净硫含量被设定为满足特定条件，故本发明所提供的充气轮胎具有在胎面以及与其相邻的胎侧翼或胎侧壁之间出色的最终结合表面，同时保证了轮胎所需性能例如湿抓地性能、耐磨性和耐随时间降解性能。
附图说明
图1是示意图，其说明在轮胎表面上的氢氧化铝和路面上的二氧化硅之间发生的瞬时反应，或者在捏合期间二氧化硅与氢氧化铝的成键。
图2显示了具有TOS结构的乘用车用硫化轮胎的胎肩部及其附近的示例性横截面概要图。
图3显示了具有SOT结构的用于重载汽车、轻型卡车、大型SUV、大型乘用车的硫化轮胎的胎肩部及其附近的示例性横截面概要图。
图4显示了在硫化后胎面以及其相邻的胎侧翼或胎侧壁之间的结合区域的示例性横截面概要图。
图5显示了说明纯硫组分迁移现象的示例性横截面概要图；以及显示硫化后胎侧翼的横截面(1)和(2)中的净硫含量的典型分布曲线图。
具体实施方式
本发明的充气轮胎包含胎面以及与胎面相邻的胎侧翼或胎侧壁。胎面由胎面橡胶组合物形成，所述胎面橡胶组合物具有特定含量的特定氢氧化铝和特定的源自交联剂的净硫含量。此外，胎侧翼或胎侧壁由具有特定的源自交联剂的净硫含量的胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物形成。进一步，胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量对在胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量的比率满足特定关系。
如此处所使用的，在胎面橡胶组合物、胎侧翼橡胶组合物、或胎侧壁橡胶组合物中，化学品例如交联剂或氢氧化铝的量各自是指混合(或添加)到未硫化橡胶组合物中的量。换言之，在胎面橡胶组合物、胎侧翼橡胶组合物、或胎侧壁橡胶组合物中，化学品的量表示未硫化胎面橡胶组合物、未硫化胎侧翼橡胶组合物、或未硫化胎侧壁橡胶组合物中化学品的理论用量。“理论用量”是指在未硫化橡胶组合物制备中引入的化学品的量。
湿抓地性能可以通过向胎面添加具有特定氮吸附比表面积和特定平均粒径的氢氧化铝进行改进。该作用可能由以下效果(1)～(3)产生。
(1)在捏合期间，所添加的氢氧化铝部分转化为莫氏硬度等于或高于二氧化硅的氧化铝，或者氢氧化铝与二氧化硅成键并由此固定化。该氧化铝聚集体或氢氧化铝被认为提供了锚固效应，由此提高了湿抓地性能。
(2)由于在行驶期间路面上的二氧化硅和轮胎表面上的氢氧化铝之间的接触(摩擦)，如图1所示，共价键被认为瞬间形成，提高湿抓地性能。
(3)潮湿道路上的轮胎表面的一部分经由水膜与路面接触。通常，该水膜被认为通过在轮胎与路面直接接触的位置处产生的摩擦热而蒸发。当包含氢氧化铝时，摩擦热被认为有利于轮胎表面上氢氧化铝的吸热反应进程(如“Al(OH)3→1/2Al2O3+3/2H2O”所示)，由此导致水膜(水分)的蒸发减少。如果水膜蒸发，那么在轮胎表面和路面之间形成空隙空间，由此在路面和轮胎之间的接触面积减少，这导致湿抓地性能下降。
因此，湿抓地性能通过添加氢氧化铝的作用进行改进。然而，该添加通常劣化耐磨性。因此，难以获得这些性能的良好平衡。在本发明的充气轮胎中，由于向胎面中添加了特定量的特定氢氧化铝，并且控制了胎面、和胎侧翼或胎侧壁中的源自交联剂的净硫含量，故耐磨性的劣化减少，并且由此实现了耐磨性和湿抓地性能的平衡改进。进一步，如果在胎面的橡胶组分中使用稀土催化的聚丁二烯橡胶，那么耐磨性被显著改进，这导致这些性能的平衡的进一步改进。
此外，控制胎面配方中的净硫含量从而提供良好的粘合强度、或良好的在胎面和其相邻胎侧翼或胎侧壁之间的最终结合表面，同时保证胎侧翼、胎侧壁或其它部件所需性能。
乘用车用充气轮胎通常具有如图2所示结构，即冠包侧(tread-over-sidewall，TOS)结构，其中胎面和胎侧翼彼此相邻。因此，在具有该结构的未硫化轮胎硫化后，如图2(c)所示，胎侧翼的上边缘位于距离如图2(d)中所示胎肩边缘(参照)±10mm范围内。然而，在硫化后，如下现象时有发生：如图2(b)所示，其中胎面接地部分被胎侧翼大幅覆盖的薄膜现象(超过-10mm位置)；以及如图2(a)所示，其中最终胎侧翼边缘由于收缩或褶皱具有圆形形状的逆向现象(conversephenomenon)(低于+10mm位置)。薄膜现象导致问题例如如上所述的初始抓地性能降低、不良条件和最终胎侧翼边缘的变化增多、以及如图4(b)所示的胎面接地部分中的剥离。此外，形成胎侧翼边缘的橡胶混合物的较差流动导致问题例如如图4(a)中所示胎侧翼的边缘不规则；由于收缩或褶皱所导致的最终胎侧翼边缘具有圆形形状(作为粗糙指示，θ>45°)，由此导致的最终胎侧翼边缘的不良情况(在胎侧翼边缘处破裂)；色彩的差异；以及耐臭氧破裂性能的差异。相反，本发明通过将添加到胎面或胎侧翼的源自交联剂的净硫含量设定为特定量并控制其满足特定关系来解决这些问题。
另一方面，如图3所示结构，即其中胎面与胎侧壁相邻的侧包冠(SOT)结构，通常在用于重载汽车例如卡车和公共汽车的充气轮胎、用于轻型卡车的充气轮胎、用于大型SUV的充气轮胎、用于大型乘用车的充气轮胎等中使用。因此，在硫化后，如图3(c)所示，胎侧壁的上边缘应当位于距离如图3(d)所示胎肩边缘约±10mm范围内。然而，与乘用车用充气轮胎同样的情况，存在如图3(b)所示其中胎面被胎侧壁覆盖的现象、以及如图3(a)所示其中胎侧壁未能适当卷起并且最终胎侧壁边缘由于收缩或褶皱而具有圆形形状的现象。如上所述同样的问题也发生在这些情况中。然而，这些问题同样通过将添加到胎面或胎侧壁的源自交联剂的净硫含量设定为特定量并控制其满足特定关系来解决。
如图2(b)所示的薄膜现象可以通过由纯硫组分在硫化期间从胎侧翼向胎面迁移引起的胎侧翼的薄部和厚部之间的净硫含量的差异来促进。具体来说，如显示纯硫组分迁移现象的横截面概要图的图5(a)所示，在硫化期间，纯硫组分从胎侧翼向胎面迁移。这造成了胎侧翼的某些部分中的净硫含量分布如显示分布曲线的图5(b)所示，所述分布曲线显示硫化后胎侧翼中相对较厚部分的横截面(1)中的净硫含量和相对较薄部分的横截面(2)中的净硫含量。此外，如图5(b)中所示，在胎侧翼的较薄部分的横截面(2)中，大量的硫迁移至例如距离模具表面1.0mm的胎面处。因此，在该较薄部分中的净硫含量低于设计值。因此，该部分的硫化延迟，从而硫化不能进行，并且由此该部分长时间保持柔软。在此期间，由于胎面中的硫化因迁移入其中的硫而被加速，胎面推动并进一步将胎侧翼拉薄。这一恶性循环导致胎侧翼的薄膜形成。相反，在本发明中，控制了相邻部件的净硫含量从而缓和胎侧翼或胎侧壁的初始硫化延迟现象，并减少轮胎硫化期间交联剂从这些部件中向胎面迁移。因此，可在保证轮胎所需性能例如初始抓地性能和耐磨性的同时防止薄膜现象和其它问题。
本发明的充气轮胎包含胎面、以及与胎面相邻的胎侧翼或胎侧壁。
胎面是与路面直接接触的部件。胎侧翼是位于胎肩部处在胎面和胎侧壁之间的部件。具体地说，它们如2007-176267A的图1和图3等所示。胎侧壁是从胎肩部延伸到胎圈部、位于胎体外侧的部件。具体来说，其如JP2005-280612A的图1、JP2000-185529A的图1等所示。
在本发明中，胎面、胎侧翼和胎侧壁分布由各自包含交联剂的胎面橡胶组合物、胎侧翼橡胶组合物、以及胎侧壁橡胶组合物形成。
交联剂可以是具有交联作用的含硫化合物。其例子包括：硫交联剂、含硫混合交联剂、以及意图在最终捏合步骤中添加的硅烷偶联剂。
硫交联剂可以是通常用于橡胶领域中硫化的硫。具体例子包括粉末硫、沉淀硫、胶态硫、不溶性硫、以及高分散硫。
含硫混合交联剂的例子包括：烷基硫化物交联剂，例如烷基酚-氯化硫缩合物、六亚甲基-1,6-双(硫代硫酸)二钠盐二水合物、以及1,6-双(N,N'-二苯甲基硫代氨甲酰二硫)己烷；以及二硫代磷酸盐。更具体地，可在市场上购得产品例如田冈化学工业株式会社制造的TackirolV200、Flexsys公司制造的DURALINKHTS、LANXESS公司制造的VulcurenVPKA9188、以及RheinChemie公司制造的RhenogranSDT-50(二硫代磷酰基多硫化物)。
此外，在本发明中，意图在最终捏合步骤中混合(或添加)的硅烷偶联剂也被认为是交联剂，同时在基础捏合步骤中混合的硅烷偶联剂则不被认为是交联剂，这是因为它们优先与二氧化硅反应。
硅烷偶联剂可以是例如在橡胶工业中与二氧化硅组合使用的含硫(含硫键(sulfidebond))化合物。其例子包括：硫化物硅烷偶联剂、巯基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、环氧丙氧基硅烷偶联剂、硝基硅烷偶联剂、氯代硅烷偶联剂。更具体地说，可在市场上购得产品例如Evonik制造的Si69和Si75。
在本发明中，胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量和与其相邻的胎侧翼橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量之间、或者胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量和与其相邻的胎侧壁橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量之间满足如下关系：
(胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中的源自交联剂的净硫含量)/(胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量)≤2.5。
如果该比率高于2.5，那么胎侧翼或胎侧壁的初始硫化速率t10可能延迟，导致薄膜现象和剥离损害。
净硫含量比率(添加的纯硫组分的比率)没有特别限制，只要为2.5以下即可。优选在0.75～2.4的范围内，更优选1.0～2.3的范围内。在本发明中，源自交联剂的净硫含量是指混合(或添加)的交联剂中所含硫的总量。
此外，在本发明中，胎面橡胶组合物的初始硫化速率(t10)和胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物的初始硫化速率(t10)之间优选满足以下关系：
0.4≤(胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物的t10)/(胎面橡胶组合物的t10)≤2.5。
在该情况下，能够抑制薄膜现象。t10的比率(范围在0.4～2.5)更优选在0.5～2.3的范围内。
本发明中所使用的胎面橡胶组合物以及胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物如下所述。
(胎面橡胶组合物)
胎面橡胶组合物包含具有特定平均粒径和特定氮吸附比表面积的氢氧化铝。
所述氢氧化铝的平均粒径为0.69μm以下，优选0.20～0.65μm，更优选0.25～0.60μm。如果其平均粒径大于0.69μm，那么耐磨性和湿抓地性能下降。氢氧化铝的平均粒径是用透射电子显微镜测定的数均粒径。
氢氧化铝的氮吸附比表面积(N2SA)为10～50m2/g。如果其N2SA超出该范围，那么耐磨性和湿抓地性能可能劣化。N2SA的下限优选12m2/g以上，并且更优选14m2/g以上，同时，其上限优选45m2/g以下，更优选40m2/g以下，更优选29m2/g以下，并且特别优选19m2/g以下。氢氧化铝的N2SA通过根据ASTMD3037-81的BET法测定
为了保证轮胎的耐磨性和湿抓地性能并降低班伯里混炼机或挤出机的金属磨损，氢氧化铝的莫氏硬度优选为1～8，更优选2～7。莫氏硬度是材料的一个机械性能，其在相关矿物领域中通常用作年龄的一种量度。莫氏硬度通过使用对照材料刮檫用于硬度分析的材料(例如氢氧化铝)并确定划痕存在与否进行测定。如果氢氧化铝转变为氧化铝，那么其莫氏硬度增加至等于或高于二氧化硅的值。
氢氧化铝可以是具有上述平均粒径和N2SA性能的市售产品，并且例如，也可以是已经被加工例如被研磨至具有上述性能的颗粒的氢氧化铝。研磨可以通过常规方法进行，例如使用例如喷射式研磨机(jetmill)、喷气式研磨机(currentjetmill)、反喷式研磨机(counterjetmill)、逆向研磨机(contraplexmill)等的湿法研磨或干法研磨进行。
基于每100质量份的橡胶组分，氢氧化铝的量为1质量份以上，优选2质量份以上，更优选3质量份以上。如果其量低于1质量份，那么不能获得足够的湿抓地性能。同时，其量为60质量份以下，优选55质量份以下，更优选50质量份以下。如果其量超过60质量份，耐磨性可能劣化至不能通过控制其它配合剂补偿的程度。
基于每100质量份的橡胶组分，在胎面橡胶组合物中，源自交联剂的总净硫含量为0.56～1.25质量份。如果该含量低于0.56质量份，那么从胎侧翼或胎侧壁迁移到胎面的硫含量趋向于较大，导致胎侧翼橡胶或胎侧壁橡胶的t10的延迟。因此，最终结合表面趋向于较差的情况。如果该含量超过1.25质量份，那么胎面橡胶趋向于具有不良的耐磨性并经受更多的随时间降解。总净硫含量优选0.56～1.15质量份，更优选0.6～1.10质量份。
任何橡胶组分可用于胎面橡胶组合物。其例子包括异戊二烯系橡胶例如天然橡胶(NR)和聚异戊二烯橡胶(IR)；以及二烯橡胶例如聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、氯丁橡胶(CR)、以及丁腈橡胶(NBR)。在这些之中，优选异戊二烯系橡胶、BR和SBR，因为它们能够提供良好耐久性同时保证良好操纵稳定性、良好的燃料经济性和良好的断裂伸长性。特别对于夏胎，优选BR和SBR组合使用。对于冰上性能也非常重要的无钉防滑冬胎，优选BR和异戊二烯系橡胶组合使用。
可使用任何BR，其例子包括通常在轮胎工业中使用的那些，例如高顺式BR比如来自ZEON公司的BR1220、以及来自宇部兴产工业株式会社的BR150B，含有1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的BR比如来自宇部兴产工业株式会社的VCR412和VCR617，高乙烯基BR比如来自PolimeriEuropa公司的EuropreneBRHV80，以及用稀土催化剂合成的BR(稀土催化的BR)。也可以使用通过锡化合物改性的锡改性聚丁二烯(锡改性BR)。在这些之中，优选稀土催化的BR，因为其提供良好的耐久性，同时保证良好的操纵稳定性、良好的燃料经济性、以及良好的断裂伸长性。
可以使用常规稀土催化的BR，其例子包括用稀土催化剂(包含镧系稀土化合物、有机铝化合物、铝氧烷、或含卤素化合物、可选的路易斯碱的催化剂)等合成的那些。特别地，优选用钕催化剂合成的Nd催化BR。
基于100质量％的橡胶组分，BR的量优选20质量％以上，更优选25质量％以上，进一步优选30质量％以上。BR的量优选70质量％以下，更优选65质量％以下，更优选60质量％以下。当BR的量落入上述范围内时，能够保证良好的耐磨性、操纵稳定性、燃料经济性、断裂伸长性、以及雪上性能。稀土催化的BR的优选量如上所述。
作为异戊二烯系橡胶的NR可以是通常在轮胎工业中使用的NR，例如SIR20、RSS#3、或TSR20。IR也可是通常在轮胎工业中使用的IR，例如IR2200。可以使用任何SBR，其例子包括乳液聚合SBR(E-SBR)、溶液聚合SBR(S-SBR)、以及通过使用可与二氧化硅相互作用的化合物进行改性所制备的用于二氧化硅的改性SBR。在这些中，优选E-SBR和用于二氧化硅的改性SBR。E-SBR包含大量高分子量组分，并且提供出色的耐磨性和出色的断裂伸长性，同时用于二氧化硅的改性SBR与二氧化硅强烈地相互作用，由此使得二氧化硅良好地分散，从而能够改进燃料经济性和耐磨性。
用于二氧化硅的改性SBR可以是常规的，例如具有用各种改性剂改性的聚合物链末端或聚合物骨架的SBR。其例子包括例如在JP2010-077412A、JP2006-274010A、JP2009-227858A、JP2006-306962A和JP2009-275178A中所述的改性SBR。具体地说，合适的是Mw为1.0×105～2.5×106的改性SBR，其通过与如下式(1)所示的改性剂反应获得：
其中，n表示1～10的整数；R表示二价烃基例如-CH2-；R1、R2和R3各自独立地表示C1-C4烃基或C1-C4烃氧基，并且R1、R2或R3的至少一个是烃氧基；并且A表示含有氮原子的功能团。
在本发明中，用于二氧化硅的改性SBR中的苯乙烯结合含量为25质量％以上，更优选27质量％以上。如果苯乙烯结合含量低于25质量％，那么湿抓地性能趋向于较差。同时，苯乙烯结合含量优选50质量％以下，更优选45质量％以下，并且更优选40质量％以下。如果苯乙烯结合含量超过50质量％，燃料经济性可能劣化。
苯乙烯含量通过H1-NMR测定。
在胎面橡胶组合物中，基于100质量％的橡胶组分，异戊二烯系橡胶和SBR的组合量优选25质量％～100质量％。对于在夏胎中使用，优选使用在上述范围内的SBR，同时对于在无钉防滑冬胎中使用，优选使用在上述范围内的异戊二烯系橡胶。
胎面橡胶组合物可以包含炭黑和/或二氧化硅。特别是，考虑到湿抓地性能和耐磨性之间的平衡，胎面橡胶组合物优选包含二氧化硅。二氧化硅的例子包括但不限于：干二氧化硅(硅酸酐)和湿二氧化硅(含水硅酸)。优选湿二氧化硅，因为其具有大量的硅烷醇基。
二氧化硅的氮吸附比表面积优选为40m2/g以上，更优选80m2/g以上，更优选110m2/g以上。同时，氮吸附比表面积优选350m2/g以下，更优选250m2/g以下。当N2SA落入上述范围内时，能够充分获得本发明的效果。二氧化硅的氮吸附比表面积如上述用于氢氧化铝的那样测定。
基于每100质量份的橡胶组分，二氧化硅的量优选20质量份以上，更优选30质量份以上，更优选40质量份以上。如果该量低于20质量份，那么不能获得足够的耐磨性和足够的湿抓地性能。该量还优选130质量份以下，更优选125质量份以下，更优选120质量份以下。如果该量超过130质量份，那么燃料经济性降低。
当添加炭黑和/或二氧化硅时，其量可以取决于胎面所需性能例如湿抓地性能或耐磨性而进行适当设定。基于每100质量份的橡胶组分，这些材料的组合量优选30～180质量份，更优选45～135质量份。
在本发明中，胎面橡胶组合物可以包含树脂作为软化剂。树脂的例子包括：C5石油树脂、C9石油树脂、萜烯系树脂、香豆酮-茚树脂、以及芳香族乙烯基聚合物。在这些之中，合适的是萜烯系树脂、香豆酮-茚树脂、芳香族乙烯基聚合物等。芳香族乙烯基聚合物特别合适用于夏胎，同时萜烯系树脂特别适用于无钉防滑冬胎。
萜烯系树脂的例子包括萜烯树脂以及萜烯酚树脂。萜烯系树脂的软化点优选51～140℃，更优选90～130℃。
芳香族乙烯基聚合物的软化点优选100℃以下，更优选92℃以下，更优选88℃以下，但优选30℃以上，更优选60℃以上，更优选75℃以上。当芳香族乙烯基聚合物的软化点落入上述范围内时，能够获得良好的湿抓地性能，由此导致上述性能的平衡改进。如此处所使用的，软化点如JISK6220规定用环球式软化点测定设备进行测定，并定义为球落下时的温度。
芳香族乙烯基聚合物的重均分子量(Mw)优选400以上，更优选500以上，更优选800以上，但优选10000以下，更优选3000以下，更优选2000以下。当芳香族乙烯基聚合物的Mw落入上述范围内时，能够良好地实现本发明的效果。如此处所使用的，重均分子量使用凝胶渗透色谱仪(GPC)测定，并用聚苯乙烯标样校准。
基于每100质量份的橡胶组分，树脂的量优选2质量份以上，更优选5质量份以上。如果该量低于2质量份，那么该添加不能充分有效。该量还优选50质量份以下，更优选25质量份以下。如果该量超过50质量份，那么耐磨性趋向于劣化。
除了上述组分之外，胎面橡胶组合物可以包含常规在橡胶工业中使用的配合剂，例如其它补强填料、蜡、抗氧化剂、抗老化剂、硬脂酸和氧化锌。还可以使用硫化促进剂例如胍硫化促进剂、醛-胺硫化促进剂、醛-氨硫化促进剂、噻唑硫化促进剂、亚磺酰胺硫化促进剂、硫脲硫化促进剂、二硫代氨基甲酸酯硫化促进剂、以及黄原酸酯硫化促进剂。
(胎侧翼橡胶组合物和胎侧壁橡胶组合物)
在胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中，基于每100质量份的橡胶组分，源自交联剂的总净硫含量为1.3～2.5质量份。如果该含量低于1.3质量份，那么趋向于需要大量的硫化促进剂，导致较低的断裂伸长性。如果该含量超过2.5质量份，那么在氧化降解后，弹性模量E*趋向于增加，同时断裂伸长率EB趋向于下降。这相当程度地趋向于导致劣化的耐久性。此外，特别在用于卡车和公共汽车的轮胎的情况下，其与相邻胎侧壁或帘线层的浓度差趋向于较大，导致耐久性的进一步下降。总净硫含量优选1.4～2.0质量份。
任何橡胶组分可用在胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中。可以使用如用于胎面橡胶组合物中所提及的二烯橡胶。特别是，优选BR、异戊二烯系橡胶和SBR，因为它们能够提供良好耐久性同时保证良好操纵稳定性、良好的燃料经济性和良好的断裂伸长性。更优选组合使用BR和异戊二烯系橡胶。BR的合适例子包括高顺式BR(Co催化的BR、Nd催化的BR等)、含SPB的BR、以及锡改性BR。异戊二烯系橡胶和SBR可以是如上所述。
基于100质量％的橡胶组分，BR的量优选25质量％以上，更优选30量％以上。BR的量优选75质量％以下，更优选65质量％以下。当BR的量落入上述范围内时，能够获得良好的耐挠曲裂纹生长性、和良好的耐久性，同时保证良好的操纵稳定性、燃料经济性、和断裂伸长性。
在胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中，基于100质量％的橡胶组分，异戊二烯系橡胶的量优选25～65质量％，更优选35～55质量％。在添加SBR的情况下，SBR的量优选15～40质量％，更优选20～35质量％。
胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物可包含炭黑。当添加炭黑时，其量可以根据胎侧壁或胎侧翼所需性能例如耐挠曲裂纹生长性而进行适当设定。基于每100质量份的橡胶组分，该量优选20～80质量份，更优选30～60质量份。
除了橡胶组分和炭黑之外，胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物可以包含如上述用于胎面橡胶组合物的配合材料。
(充气轮胎)
本发明的充气轮胎可以通过常规方法例如如下所述的方法制造。
首先，将除了交联剂和硫化促进剂之外的组分在橡胶捏合机例如班伯里混炼机或开炼机中混合(或添加)并捏合(基础捏合步骤)，从而提供捏合混合物。随后，交联剂和硫化促进剂与捏合混合物混合(或添加至捏合混合物)，随后进行捏合。以该方式，制备未硫化的胎面橡胶组合物、未硫化的胎侧翼橡胶组合物、或未硫化的胎侧壁橡胶组合物。
接下来，由此制备的未硫化橡胶组合物挤出为胎面、胎侧翼或胎侧壁的形状；挤出物与其它轮胎部件一起在轮胎成型机上成型，从而制得未硫化轮胎；以及所述未硫化轮胎随后在硫化机中加热加压，由此可制造充气轮胎。
本发明的充气轮胎适用于乘用车、大型乘用车、大型SUB、重载车辆例如卡车和公共汽车、以及轻型卡车。所述充气轮胎可以用作用于这些车辆的任何夏胎或无钉防滑冬胎。
实施例
本发明将参照(但不限于)具有TOS结构的乘用车用轮胎的实施例进行更详细地描述。
<链末端改性剂的制备>
将23.6g的来自AZmax公司的3-(N,N-二甲基氨基)丙基三甲氧基硅烷在氮气气氛中充入100mL量瓶中，并进一步倒入来自关东化学株式会社的无水己烷，从而制备总量100mL的链末端改性剂。
<共聚物制备1>
将18L正己烷、740g的来自关东化学株式会社的苯乙烯、1260g的丁二烯、10mmol的四甲基乙基二胺倒入充满氮气的30L耐压容器中，然后将温度升高至40℃。接着，将10mL的丁基锂添加到混合物中，然后将温度升高至50℃，随后搅拌3小时。接着，将11mL的链末端改性剂添加到所获得的混合物中，随后搅拌30分钟。在15mL甲醇和0.1g的2,6-叔丁基对甲酚添加到反应混合物后，将反应混合物放入含有18L甲醇的不锈钢容器中，随后收集凝结物。在减压条件下干燥凝结物24小时，从而提供改性SBR。改性SBR的Mw为270,000，乙烯基含量为56％，并且苯乙烯含量为37质量％。
改性SBR的Mw、乙烯基含量和苯乙烯含量通过如下所述方法进行分析。
<重均分子量(Mw)的测定>
改性SBR的重均分子量(Mw)使用凝胶渗透色谱仪(GPC)(来自东曹株式会社的GPC-8000系列，检测器：差式折射器，柱子：来自东曹株式会社的TSKGELSUPERMALTPOREHZ-M)测定，并用聚苯乙烯标样校准。
<乙烯基含量和苯乙烯含量的测定>
改性SBR的结构使用来自JEOL公司的JNM-ECA系列设备识别。改性SBR的乙烯基含量和苯乙烯含量根据其结果进行计算。
在实施例和比较例中使用的化学品列于如下。
NR：TSR20
BR(1)：CB25(用Nd催化剂合成的高顺式BR；Tg：-110℃)，来自LANXESS公司
BR(2)：BR150B(用Co催化剂合成的高顺式BR；Tg：-108℃)，来自宇部兴产工业株式会社
BR(3)：VCR617，来自宇部兴产工业株式会社
BR(4)：NipolBR1250H，来自瑞翁株式会社
SBR(1)：在共聚物制备1中制备的改性SBR
SBR(2)：SBR1502(E-SBR)，来自JSR公司
炭黑(1)：HP160(N2SA：165m2/g)，来自ColumbiaCarbon公司
炭黑(2)：SHOBLACKN550，来自CabotJapan株式会社
二氧化硅：ULTRASILVN3(N2SA：175m2/g)，来自Evonik公司
氢氧化铝(1)：C-301N(平均粒径：1.0μm，氮吸附比表面积：4.0m2/g，莫氏硬度：3)，来自住友化学株式会社
氢氧化铝(2)：ATH#C(平均粒径：0.8μm，氮吸附比表面积：7.0m2/g，莫氏硬度：3)，来自住友化学株式会社
氢氧化铝(3)：ATH#B(平均粒径：0.6μm，氮吸附比表面积：15m2/g，莫氏硬度：3)，来自住友化学株式会社
氢氧化铝(4)：ATH#B的干研磨产品(平均粒径：0.4μm，氮吸附比表面积：34m2/g，莫氏硬度：3)
氢氧化铝(5)：ATH#B的干研磨产品(平均粒径：0.23μm，氮吸附比表面积：55m2/g，莫氏硬度：3)
树脂1(抓地树脂(gripresin)1)：SYLVARESSA85(α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物，软化点：85℃，Mw：1,000)，来自亚利桑那化学公司
树脂2(抓地树脂2)：YS树脂PX1150N(萜烯树脂(蒎烯聚合物)，软化点：115℃)，来自YASUHARACHEMICAL公司
树脂3(抓地树脂3)：SYLVARESTP115(萜烯酚树脂，软化点：115℃)，来自亚利桑那化学公司
油：Vivatec500(TDAE)，来自H&R公司
蜡：Ozoace0355，来自日本精蜡株式会社
抗氧化剂(1)：ANTIGENE6C(N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺)，来自住友化学株式会社
抗氧化剂(2)：NOCRAC224(2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物)，来自大内新兴化学工业株式会社
硬脂酸：硬脂酸“Tsubaki”，来自日油株式会社
氧化锌：GinreiR，来自日本东邦锌业株式会社
硅烷偶联剂(1)：NXTZ45，来自Momentive公司
硅烷偶联剂(2)：Si75，来自Evonik公司
交联剂(1)：VulcurenVPKA9188(1,6-双(N,N'-二苯甲基硫代氨甲酰二硫)己烷，硫含量：20.6质量％)，来自LANXESS公司
交联剂(2)：DURALINKHTS(六亚甲基-1,6-双(硫代硫酸)二钠盐二水合物，硫含量：56质量％)，来自Flexsys公司
交联剂(3)：TackirolV200(烷基酚-氯化硫缩合物，硫含量：24质量％)，来自Taoka化学株式会社
交联剂(4)：HK-200-5(含5质量％油的粉末硫)，来自Hosoi化学工业株式会社
硫化促进剂(1)：NoccelerNS-G(N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺)，来自大内新兴化学工业株式会社
硫化促进剂(2)：NoccelerDZ(N,N-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺)，来自大内新兴化学工业株式会社
硫化促进剂(3)：NoccelerD(1,3-二苯胍)，来自大内新兴化学工业株式会社
<实施例和比较例>
(胎面橡胶组合物)
根据表1中的夏胎用配方和表2中的无钉防滑冬胎用配方，首先将橡胶组分和炭黑的全部量、二氧化硅的一半量、硅烷偶联剂的一半量使用班伯里混炼机在150℃捏合5分钟。然后，将除了交联剂和硫化促进剂之外的剩余原料在150℃捏合4分钟，从而提供捏合混合物(基础捏合步骤)。然后，将交联剂和硫化促进剂添加到捏合混合物中，随后使用开炼机在105℃捏合4分钟，从而制备未硫化橡胶组合物(最终捏合步骤)。
未硫化橡胶组合物在170℃加压硫化12分钟，从而制备硫化胎面橡胶组合物。
(胎侧翼橡胶组合物)
根据如表3所示配方，将除了交联剂和硫化促进剂之外的原料使用班伯里混炼机在170℃捏合5分钟，从而提供捏合混合物(基础捏合步骤)。然后，将交联剂和硫化促进剂添加到捏合混合物中，随后用开炼机在105℃捏合4分钟，从而制备未硫化橡胶组合物(最终捏合步骤)。
未硫化橡胶组合物在170℃加压硫化12分钟，从而制备硫化胎侧翼橡胶组合物。
(充气轮胎)
此外，由此制备的未硫化胎面橡胶组合物和未硫化胎侧翼橡胶组合物各自挤出为对应轮胎部件的形状；并且各组挤出物与其它轮胎部件在轮胎成型机上组装，然后放入预定模具中，随后在170℃硫化12分钟，从而制备试验轮胎(轮胎尺寸：245/40R18，用于乘用车)(硫化步骤)。表4显示由此制备的试验轮胎的净硫含量比率[(胎侧翼橡胶组合物中的净硫含量)/(胎面橡胶组合物中的净硫含量)]。
未硫化胎面橡胶组合物和硫化胎面橡胶组合物、未硫化胎侧翼橡胶组合物和硫化胎侧翼橡胶组合物、以及试验轮胎按如下进行评估。表1～3和表5显示评估结果。
(硫化速率)
各未硫化橡胶组合物使用如JISK6300中所述的振荡硫化仪(硫化崩裂仪(curelastometer))在160℃的测定温度下经受硫化试验，然后获得绘制扭矩(torque)与时间的硫化速率曲线。在扭矩达到ML+0.1ME时的时间t10(分钟)根据硫化速率曲线计算，其中ML是最小扭矩，MH是最大扭矩，并且ME是两者之间的差值(MH-ML)。
(粘弹性试验)
硫化橡胶组合物的复合弹性模量E*(MPa)以及损耗角正切tanδ使用粘弹性谱仪VES(IwamotoSeisakusho株式会社)在40℃的温度、10Hz的频率、10％的初始应变、2％的动态应变下进行测定。E*越高表示刚性越高，由此操纵稳定性越好。tanδ越低表示生热越低，由此燃料经济性越好。
(拉伸试验)
由硫化橡胶组合物制备的3号哑铃试样根据JISK6251“硫化橡胶或热塑性橡胶——拉伸应力-应变性能的测定”在室温下经受拉伸试验，从而测定断裂伸长率EB(％)。EB越大表示断裂伸长性越好(耐久性越好)。
(耐磨性)
将试验轮胎安装在日本制造的2000cc排量的前置引擎、后轮驱动(FR)汽车上，并且所述车辆在具有干燥沥青表面的试验跑道上行驶。然后测定轮胎胎面橡胶的剩余沟槽深度(初始深度：8.0mm)，从而评估耐磨性。剩余沟槽深度越大，耐磨性越高。剩余沟槽深度被表示为指数(耐磨性指数)，其中，在表1中的夏胎配方的情况下，胎面橡胶组合物16的值被设定为等于100；在表2中的无钉防滑冬胎配方的情况下，胎面橡胶组合物24的值被设定为等于100。指数越高表示耐磨性越高。良好的耐磨性在指数为95以上时可确保。
(湿抓地性能)
将试验轮胎安装在日本制造的2000cc排量的前置引擎、后轮驱动(FR)汽车上。试验驾驶员驾驶汽车绕着具有潮湿沥青表面的试验跑道行驶10圈，然后评估转向期间的操纵稳定性。将结果表示为指数(湿抓地指数)，其中，在表1中的夏胎配方的情况下，胎面橡胶组合物16的值被设定为等于100；在表2中的无钉防滑冬胎配方的情况下，胎面橡胶组合物24的值被设定为等于100。指数越高表示湿抓地性能越好。良好的湿抓地性能在指数为110以上时可确保。
(胎面和胎侧翼之间最终结合表面的情况)
根据围绕与胎面结合的表面的胎侧翼橡胶的挤出性能、卷边、剥离、以及胎侧翼橡胶的薄膜的损坏、以及裸露(即，瘢痕疙瘩外观)，用指数评估各试验轮胎的最终结合表面的情况。如果挤出性能良好，那么胎侧翼橡胶具有较少的生热，并且能够以预定尺寸、光滑边缘(没有边缘不规则)和均匀厚度保持其形状。此处，制造10个轮胎并用于使用指数评估最终产物的情况。最终指数100表示是工艺兼容的(process-compatible)。最终指数110表示出色的稳定性和均一性的最终尺寸。最终指数90表示经常发生问题，以及不稳定的最终尺寸(即使在一个轮胎中)，这意味着产品不是工艺兼容的。
[表1]
[表2]
在表5中的最终指数的评估结果和表1和2中耐磨性和湿抓地性能的评估结果清楚显示出，当将预定量的特定氢氧化铝添加到胎面，将胎面中的净硫含量和胎侧翼中的净硫含量各自调整到特定值，并且这些含量的比率具有特定关系时，在保证良好耐磨性的同时，改进了湿抓地性能和最终产品的情况。在实施例中还呈现出了良好的操纵稳定性(E*)、良好的燃料经济性(tanδ)、以及良好的耐久性(EB)。
此外，虽然上述说明书仅说明了其中本发明应用到胎面和胎侧翼的乘用车用轮胎(TOS结构)的实施例，但是在其中本发明应用到胎面和胎侧壁的轮胎(例如具有SOT结构的用于卡车和公共汽车的轮胎)中时也能实现相同的效果。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种充气轮胎，其包含胎面和与胎面相邻的胎侧翼或胎侧壁，
所述胎面由胎面橡胶组合物形成，所述胎面橡胶组合物中，基于每100质量份橡胶组分，所述胎面橡胶组合物具有1～60质量份的氢氧化铝、以及0.56～1.15质量份的源自交联剂的净硫含量，所述氢氧化铝的平均粒径为0.69μm以下，氮吸附比表面积为10～50m2/g，
所述胎侧翼或胎侧壁由胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物形成，所述胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中，基于每100质量份橡胶组分，所述胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物具有1.3～2.5质量份的源自交联剂的净硫含量，
所述胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量和所述胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中的源自交联剂的净硫含量满足如下关系：
(胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中的源自交联剂的净硫含量)/(胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量)≤2.5。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
基于每100质量份橡胶组分，所述胎面包含20～130质量份的氮吸附比表面积为40～350m2/g的湿二氧化硅。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，
基于100质量％的橡胶组分，所述胎面包含20～70质量％的用稀土催化剂合成的聚丁二烯橡胶。

Claims (3)

1.一种充气轮胎，其包含胎面和与胎面相邻的胎侧翼或胎侧壁，
所述胎面由胎面橡胶组合物形成，所述胎面橡胶组合物中，基于每100质量份橡胶组分，所述胎面橡胶组合物具有1～60质量份的氢氧化铝、以及0.56～1.25质量份的源自交联剂的净硫含量，所述氢氧化铝的平均粒径为0.69μm以下，氮吸附比表面积为10～50m2/g，
所述胎侧翼或胎侧壁由胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物形成，所述胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中，基于每100质量份橡胶组分，所述胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物具有1.3～2.5质量份的源自交联剂的净硫含量，
所述胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量和所述胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量满足如下关系：
(胎侧翼橡胶组合物或胎侧壁橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量)/(胎面橡胶组合物中源自交联剂的净硫含量)≤2.5。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
基于每100质量份橡胶组分，所述胎面包含20～130质量份的氮吸附比表面积为40～350m2/g的湿二氧化硅。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，
基于100质量％的橡胶组分，所述胎面包含20～70质量％的用稀土催化剂合成的聚丁二烯橡胶。
CN201480021901.7A 2013-04-30 2014-04-25 充气轮胎 Active CN105164196B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013095530 2013-04-30
JP2013-095530 2013-04-30
PCT/JP2014/061655 WO2014178336A1 (ja) 2013-04-30 2014-04-25 空気入りタイヤ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105164196A true CN105164196A (zh) 2015-12-16
CN105164196B CN105164196B (zh) 2017-08-08

Family

ID=51843466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480021901.7A Active CN105164196B (zh) 2013-04-30 2014-04-25 充气轮胎

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160052340A1 (zh)
EP (1) EP2985310B1 (zh)
JP (1) JP5981645B2 (zh)
CN (1) CN105164196B (zh)
WO (1) WO2014178336A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109312116A (zh) * 2016-06-01 2019-02-05 株式会社普利司通 橡胶组合物、制造橡胶组合物的方法和轮胎
CN115038595A (zh) * 2020-02-19 2022-09-09 住友橡胶工业株式会社 轮胎

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6196476B2 (ja) * 2013-05-31 2017-09-13 株式会社ブリヂストン ゴム組成物
JP6173078B2 (ja) * 2013-07-08 2017-08-02 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
US20170121490A1 (en) * 2014-05-15 2017-05-04 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition and pneumatic tire
JP6442241B2 (ja) * 2014-11-14 2018-12-19 住友ゴム工業株式会社 加硫ゴム組成物の製造方法、加硫ゴム組成物およびそれを用いたスタッドレスタイヤ
JP7240080B2 (ja) * 2015-11-12 2023-03-15 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
CN109790331A (zh) * 2016-09-26 2019-05-21 株式会社普利司通 橡胶组合物和轮胎
CN110382609B (zh) * 2017-03-01 2022-03-22 住友橡胶工业株式会社 无钉防滑轮胎
JP6897162B2 (ja) * 2017-03-02 2021-06-30 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP6972594B2 (ja) * 2017-03-17 2021-11-24 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP7053089B2 (ja) * 2017-12-15 2022-04-12 株式会社ブリヂストン ゴム組成物、加硫ゴム及びタイヤ
DE102017223541A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-27 Contitech Luftfedersysteme Gmbh Artikel, insbesondere ein Luftfederbalg, ein Metall-Gummi-Element oder ein Schwingungsdämpfer
JP7243033B2 (ja) * 2018-04-11 2023-03-22 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP7119518B2 (ja) * 2018-04-11 2022-08-17 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP7119527B2 (ja) * 2018-04-18 2022-08-17 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP7119570B2 (ja) * 2018-05-23 2022-08-17 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP7147272B2 (ja) 2018-05-29 2022-10-05 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP7070098B2 (ja) * 2018-05-29 2022-05-18 住友ゴム工業株式会社 トレッド用ゴム組成物
JP7147271B2 (ja) * 2018-05-29 2022-10-05 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP7072532B2 (ja) * 2019-03-19 2022-05-20 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
JP7236943B2 (ja) * 2019-06-27 2023-03-10 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
JP6908071B2 (ja) * 2019-06-27 2021-07-21 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
JP2021088676A (ja) * 2019-12-05 2021-06-10 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及びタイヤ
EP3907254A1 (de) * 2020-05-05 2021-11-10 Continental Reifen Deutschland GmbH Schwefelvernetzbare gummierungsmischung
EP4151430A4 (en) * 2020-06-25 2024-06-12 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. TIRES
JP7142182B1 (ja) * 2022-05-31 2022-09-26 Ｚｓエラストマー株式会社 ゴム組成物、ゴム架橋物、タイヤおよびゴム架橋物の製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000159935A (ja) * 1998-11-26 2000-06-13 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物
CN1440883A (zh) * 2002-02-28 2003-09-10 住友橡胶工业株式会社 外胎面用橡胶组合物及使用该组合物的充气轮胎
JP2008174638A (ja) * 2007-01-18 2008-07-31 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
CN101370867A (zh) * 2006-01-20 2009-02-18 株式会社普利司通 配合改性聚丁二烯橡胶的橡胶组合物以及轮胎
JP2012092242A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Sumitomo Rubber Ind Ltd トレッド用ゴム組成物及びスタッドレスタイヤ
JP2012116982A (ja) * 2010-12-02 2012-06-21 Sumitomo Rubber Ind Ltd ベーストレッド又はサイドウォール補強層用ゴム組成物、空気入りタイヤ並びにサイド補強型ランフラットタイヤ
CN102950979A (zh) * 2011-08-23 2013-03-06 住友橡胶工业株式会社 充气轮胎

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2892054B2 (ja) * 1989-11-01 1999-05-17 株式会社ブリヂストン 建設車両用大型バイアスタイヤ
WO1997042266A1 (fr) * 1996-05-02 1997-11-13 Bridgestone Corporation Pneu
DE19818552A1 (de) * 1998-04-24 1999-10-28 Bayer Ag Mischungen aus Kautschuken und aktivierten und hydrophobierten exidischen und silikatischen Füllstoffen und ein Verfahren zur Herstellung
US6656992B2 (en) * 1998-11-09 2003-12-02 Bridgestone Corporation Rubber composition
JP2001019806A (ja) * 1999-07-06 2001-01-23 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤトレッドゴム組成物
JP4387507B2 (ja) * 1999-08-04 2009-12-16 住友ゴム工業株式会社 トレッド用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
EP1329420B1 (en) * 1999-12-27 2013-02-27 Sumitomo Chemical Company, Limited Aluminium hydroxide and tyre tread rubber composition and pneumatic tyre employing the aluminium hydroxide
JP3116044B2 (ja) 2000-02-14 2000-12-11 住友ゴム工業株式会社 重荷重、小型トラック用の空気入りタイヤ
US6774185B2 (en) * 2001-04-04 2004-08-10 Bridgestone Corporation Metal hydroxide filled rubber compositions and tire components
JP2003246885A (ja) * 2002-02-27 2003-09-05 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
US6834697B2 (en) * 2002-09-17 2004-12-28 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire having sidewall of rubber composition containing functional liquid polymer, polybutadiene, and brominated copolymer of isobutylene and para-methylstyrene
JP2005280612A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Sumitomo Rubber Ind Ltd トラック及びバス用タイヤ
JP4895521B2 (ja) 2005-03-29 2012-03-14 旭化成ケミカルズ株式会社 変性共役ジエン系重合体の製造法
JP2006306962A (ja) 2005-04-27 2006-11-09 Asahi Kasei Chemicals Corp 変性重合体組成物
JP2007176267A (ja) 2005-12-27 2007-07-12 Sumitomo Rubber Ind Ltd 空気入りタイヤ
JP4118307B2 (ja) * 2006-04-04 2008-07-16 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP4722865B2 (ja) 2006-06-22 2011-07-13 住友ゴム工業株式会社 クリンチ用ゴム組成物およびそれを用いたクリンチを有するタイヤ
JP4901591B2 (ja) * 2007-06-08 2012-03-21 住友ゴム工業株式会社 サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP4308289B2 (ja) 2007-10-03 2009-08-05 住友ゴム工業株式会社 サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いたサイドウォールを有するタイヤ
JP4246245B1 (ja) 2007-10-03 2009-04-02 住友ゴム工業株式会社 クリンチ用ゴム組成物およびそれを用いたクリンチを有するタイヤ
JP5127521B2 (ja) 2008-03-24 2013-01-23 旭化成ケミカルズ株式会社 変性共役ジエン系重合体及びその製造方法、並びに重合体組成物
JP5411447B2 (ja) 2008-05-16 2014-02-12 旭化成ケミカルズ株式会社 変性共役ジエン系重合体組成物及びこれを用いた加硫ゴム組成物
TW201026727A (en) 2008-08-27 2010-07-16 Sumitomo Chemical Co Conjugated diene polymer, conjugated diene polymer composition, and method for porducing conjugated diene polymer
US8490666B2 (en) * 2008-12-08 2013-07-23 Philippe Gerard Germain Margot Fire resistant tire
JP2010254857A (ja) * 2009-04-27 2010-11-11 Sumitomo Rubber Ind Ltd ウイング又はラバーチェーファー用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP5635251B2 (ja) * 2009-10-01 2014-12-03 住友ゴム工業株式会社 トレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000159935A (ja) * 1998-11-26 2000-06-13 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物
CN1440883A (zh) * 2002-02-28 2003-09-10 住友橡胶工业株式会社 外胎面用橡胶组合物及使用该组合物的充气轮胎
CN101370867A (zh) * 2006-01-20 2009-02-18 株式会社普利司通 配合改性聚丁二烯橡胶的橡胶组合物以及轮胎
JP2008174638A (ja) * 2007-01-18 2008-07-31 Bridgestone Corp 空気入りタイヤ
JP2012092242A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Sumitomo Rubber Ind Ltd トレッド用ゴム組成物及びスタッドレスタイヤ
JP2012116982A (ja) * 2010-12-02 2012-06-21 Sumitomo Rubber Ind Ltd ベーストレッド又はサイドウォール補強層用ゴム組成物、空気入りタイヤ並びにサイド補強型ランフラットタイヤ
CN102950979A (zh) * 2011-08-23 2013-03-06 住友橡胶工业株式会社 充气轮胎

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109312116A (zh) * 2016-06-01 2019-02-05 株式会社普利司通 橡胶组合物、制造橡胶组合物的方法和轮胎
CN115038595A (zh) * 2020-02-19 2022-09-09 住友橡胶工业株式会社 轮胎

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2014178336A1 (ja) 2017-02-23
JP5981645B2 (ja) 2016-08-31
US20160052340A1 (en) 2016-02-25
CN105164196B (zh) 2017-08-08
EP2985310A1 (en) 2016-02-17
EP2985310B1 (en) 2018-02-21
WO2014178336A1 (ja) 2014-11-06
EP2985310A4 (en) 2017-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105164196A (zh) 充气轮胎
CN104130461B (zh) 轮胎用橡胶组合物以及充气轮胎
EP3081587B1 (en) Pneumatic tire
EP2985311B1 (en) Tire rubber composition and pneumatic tire
EP2740757B1 (en) Rubber composition for tires and pneumatic tire
EP3064543B1 (en) Winter tire
EP1559586B1 (en) Tire with component of rubber composition comprised of functionalized styrene/butadiene elastomer, silica and styrene/alpha methylstyrene resin
EP2716700B1 (en) Rubber composition for tires and pneumatic tires
EP3178877B1 (en) Rubber composition for treads and pneumatic tire
EP2974884B1 (en) Rubber composition for tire and pneumatic tire
CN111344163B (zh) 充气轮胎
US20090255613A1 (en) Tire with tread having an intermediate rubber layer containing a microsphere dispersion
EP3785928A1 (en) Tires
EP3199574B1 (en) Method for producing vulcanized rubber composition, vulcanized rubber composition, and studless tire using same
CN103374151A (zh) 用于胎侧壁或搭接部的橡胶组合物及充气轮胎
EP4201705A1 (en) Tire
EP3421535A1 (en) Rubber composition and pneumatic tire
EP3293224B1 (en) Rubber composition
EP2738014B1 (en) Pneumatic tire
EP3214111A1 (en) Method for producing rubber composition, rubber composition, and tire
EP3263360A1 (en) Rubber composition and tire
EP2322573B1 (en) Preparation of a silica containing rubber composition, resulting rubber composition and tire having a component thereof
JP7215304B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物及びタイヤ
JP2015013975A (ja) タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
WO2023127489A1 (ja) タイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant