CN106957459A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充气轮胎，其具有使用能够高维度且平衡良好地改善低油耗性、湿抓地性能和耐磨耗性的橡胶组合物制作的胎面基部。一种充气轮胎，其为具有使用橡胶组合物制作的胎面基部的充气轮胎，所述橡胶组合物含有各规定量的异戊二烯系橡胶、特定的氢化萜烯系树脂和特定的炭黑。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，其具有使用橡胶组合物制作的胎面基部。
背景技术
近年来，在乘用车用轮胎中，重视低油耗性和引入了标签制度的湿抓地性能，对于重载用卡车、公交车轮胎，同样的性能要求也高。
为了满足这样的要求性能，以往开发了下述技术：在与路面接触的胎面行驶面中混配改性苯乙烯丁二烯橡胶、改性聚丁二烯橡胶、或者应用使用二氧化硅和硅烷偶联剂的体系、或者混配具有高比表面积的二氧化硅。例如通过在胎面行驶面中混配二氧化硅，能够降低滚动阻力，同时也能够提高湿地牵引性能。此外，专利文献1～3中公开了将氮吸附比表面积、粒径不同的2种二氧化硅混配至胎面中来改善低油耗性等的方法。但是，在仅胎面行驶面的改善中，低油耗性的改善存在界限，为了轮胎的进一步低油耗化，通常在位于胎面行驶面下部的胎面基部中也进行用于低油耗化的技术导入。
在谋求轮胎的进一步低油耗化时，将进行了用于低油耗化的技术导入的胎面基部的比例提高的方法非常有效。但是，在轮胎磨耗后期，该胎面基部露出在胎面表面，若使这样的胎面基部在胎面整体中的构成比例过高，则磨耗、湿抓地性能有可能会急剧下降。因此，期望一种低油耗性、湿抓地性能优异，且耐磨耗性也优异的橡胶组合物，但具有这样物性的橡胶组合物的制作非常困难，尚未得到高维度且平衡良好地改善低油耗性、湿抓地性能、耐磨耗性的胎面基部用橡胶组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-233177号公报
专利文献2：日本特开2008-50570号公报
专利文献3：日本特开2008-101127号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明解决上述课题，其目的在于提供一种充气轮胎，该充气轮胎具有使用橡胶组合物制作的胎面基部，所述橡胶组合物能够高维度且平衡良好地改善低油耗性、湿抓地性能和耐磨耗性。
用于解决课题的手段
本发明涉及一种充气轮胎，其为具有使用橡胶组合物制作的胎面基部的充气轮胎，其特征在于，所述橡胶组合物含有包含异戊二烯系橡胶的橡胶成分、炭黑和氢化萜烯系树脂，所述炭黑的CTAB为140～180m2/g，所述炭黑的COAN为110～150ml/100g，所述氢化萜烯系树脂的软化点为120～130℃，所述橡胶成分100质量％中，异戊二烯系橡胶的含量为60质量％以上，相对于所述橡胶成分100质量份，所述炭黑的含量为25～45质量份，所述氢化萜烯系树脂的含量为1～15质量份。
所述橡胶成分优选含有15质量％以上的顺式含量为95质量％以上的聚丁二烯橡胶。
相对于所述橡胶成分100质量份，所述橡胶组合物优选含有5～30质量份的氮吸附比表面积为100～200m2/g的二氧化硅。
发明效果
根据本发明，能够提供一种充气轮胎，其为具有使用橡胶组合物制作的胎面基部的充气轮胎，所述橡胶组合物含有包含异戊二烯系橡胶的橡胶成分、CTAB为140～180m2/g、COAN为110～150ml/100g的炭黑和软化点为120～130℃的氢化萜烯系树脂，上述橡胶成分100质量％中，异戊二烯系橡胶的含量为60质量％以上，相对于上述橡胶成分100质量份，上述炭黑的含量为25～45质量份，上述氢化萜烯系树脂的含量为1～15质量份，因此能够高维度且平衡良好地改善低油耗性、湿抓地性能和耐磨耗性。
具体实施方式
本发明的充气轮胎是具有使用橡胶组合物制作的胎面基部的充气轮胎，所述橡胶组合物含有包含异戊二烯系橡胶的橡胶成分、CTAB为140～180m2/g、COAN为110～150ml/100g的炭黑和软化点为120～130℃的氢化萜烯系树脂，上述橡胶成分100质量％中，异戊二烯系橡胶的含量为60质量％以上，相对于上述橡胶成分100质量份，上述炭黑的含量为25～45质量份，上述氢化萜烯系树脂的含量为1～15质量份。
通过在混配有异戊二烯系橡胶的橡胶组合物中混配各规定量的特定炭黑和特定氢化萜烯系树脂，能够高维度且平衡良好地改善低油耗性、湿抓地性能和耐磨耗性，从而能够制成一种充气轮胎，其中，使用由这样的橡胶组合物制作的胎面基部时，虽然其是低油耗性优异的胎面基部，也可提高胎面整体中的胎面基部的构成比例，即使该胎面基部在轮胎磨耗后期露出至胎面表面，也能够抑制湿抓地性能和耐磨耗性降低。
通过混配CTAB为140～180m2/g、COAN为110～150ml/100g的炭黑，能够使低油耗性、耐磨耗性特别优异，此外，通过混配软化点为120～130℃的氢化萜烯系树脂，能够使湿抓地性能特别优异。此处，CTAB为140～180m2/g、COAN为110～150ml/100g的炭黑的吸附力高，因此通常由于该吸附力会吸附树脂，从而存在会减弱添加树脂的效果的趋势，但通过使用经氢化的氢化萜烯系树脂作为树脂，能够抑制被上述高吸附力的炭黑吸附。因此，通过合用CTAB为140～180m2/g、COAN为110～150ml/100g的炭黑和软化点为120～130℃的氢化萜烯系树脂，首次能够不损害且兼具两者的添加效果，能够高维度且平衡良好地改善低油耗性、湿抓地性能和耐磨耗性。
需要说明的是，在使用异戊二烯系橡胶作为橡胶成分的情况下，能够特别显著地发挥上述效果。
进一步，对树脂进行氢化时，通常能够提高热稳定性，延长保管期限，因此将氢化萜烯系树脂混配在橡胶中的情况下，能够抑制热分解、氧化的进行，能够抑制异味。
本发明中的橡胶组合物含有异戊二烯系橡胶作为橡胶成分。通过使用异戊二烯系橡胶作为橡胶成分，能够得到良好的低油耗性、湿抓地性能、耐磨耗性。
作为上述异戊二烯系橡胶，可以举出天然橡胶、聚异戊二烯等，可以对它们进行改质。例如作为改质天然橡胶，可以示例环氧化天然橡胶(ENR)、高纯度天然橡胶(UPNR)、氢化天然橡胶等。如此，上述异戊二烯系橡胶为选自由天然橡胶和聚异戊二烯组成的组中的至少1种也是本发明的优选实施方式之一。
这些异戊二烯系橡胶可以使用1种，也可以合用2种以上。
作为上述天然橡胶，对其没有特别制限，可以使用例如SIR20、RSS#3、TSR20等在轮胎工业中常规的天然橡胶。
上述橡胶成分可以进一步含有上述异戊二烯系橡胶以外的其他橡胶。作为该其他橡胶，可以使用在橡胶工业中使用的常规橡胶，可以举出例如聚丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯异戊二烯丁二烯橡胶(SIBR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)等二烯系橡胶；卤化丁基橡胶(X-IIR)、丁基橡胶(IIR)等丁基系橡胶之类的合成橡胶等。需要说明的是，该合成橡胶可以为经改性的改性合成橡胶。这些其他橡胶可以使用1种，也可以合用2种以上。
作为上述其他橡胶，从能够得到良好的低油耗性、湿抓地性能、耐磨耗性的方面出发，优选聚丁二烯橡胶。即，本发明中的橡胶组合物含有异戊二烯系橡胶和聚丁二烯橡胶作为橡胶成分也是本发明的优选实施方式之一。
作为聚丁二烯橡胶(BR)，对其没有特别限定，可以使用在轮胎工业中常规的聚丁二烯橡胶，可以使用例如日本ZEON(株)制的BR1220、宇部兴产(株)制的BR130B、BR150B等高顺式含量的聚丁二烯橡胶、日本ZEON(株)制的BR1250H等改性聚丁二烯橡胶、宇部兴产(株)制的VCR412、VCR617等含有间同立构聚丁二烯晶体的聚丁二烯橡胶、Lanxess(株)制的BUNA-CB25等使用稀土元素系催化剂合成的聚丁二烯橡胶等。这些BR可以使用1种，也可以合用2种以上。
BR的顺式含量优选为70质量％以上，更优选为90质量％以上，进一步优选为95质量％以上。
需要说明的是，在本说明书中，BR的顺式含量(顺式1,4键含有率)可以利用红外吸收光谱分析法进行测定。
在本发明中，包含上述其他橡胶在内的上述橡胶成分100质量％中，异戊二烯系橡胶的含量为60质量％以上。通过橡胶成分中的异戊二烯系橡胶的含量在这样的范围，能够使低油耗性、湿抓地性能、耐磨耗性优异。作为异戊二烯系橡胶的含量，优选为65质量％以上，更优选为70质量％以上，进一步优选为75质量％以上。另一方面，对于上限没有特别限制，但从能够维持基于异戊二烯系橡胶的性能提高效果，并且能够得到其他橡胶的混配效果的观点出发，上限优选为95质量％以下，更优选为90质量％以下，进一步优选为85质量％以下。
混配聚丁二烯橡胶作为上述其他橡胶的情况下，上述橡胶成分100质量％中的聚丁二烯橡胶的含量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上，进一步优选为15质量％以上。此外，该含量优选为35质量％以下，更优选为30质量％以下，进一步优选为25质量％以下。
如此，该橡胶成分100质量％中，本发明中的橡胶成分含有15质量％以上的顺式含量为95质量％以上的聚丁二烯橡胶也是本发明的优选实施方式之一。
本发明中的橡胶组合物含有CTAB为140～180m2/g、COAN为110～150ml/100g的炭黑。通过含有这样的具有特定CTAB和COAN的炭黑，能够使低油耗性、耐磨耗性特别优异。
作为上述炭黑的CTAB(溴化十六烷基三甲基铵吸附比表面积)，其为140m2/g以上，优选为145m2/g以上，更优选为150m2/g以上，进一步优选为155m2/g以上。该CTAB为180m2/g以下，优选为175m2/g以下，更优选为170m2/g以下，进一步优选为165m2/g以下。CTAB小于140m2/g时，难以确保耐磨耗性，超过180m2/g时，低油耗性变差。与此相对，在上述范围内时，能够良好地得到低油耗性、耐磨耗性。
需要说明的是，在本说明书中，炭黑的CTAB依据ASTM D6556进行测定。
作为上述炭黑的COAN(压缩试样油吸收量(compressed oil absorptionnumber))，其为110ml/100g以上，优选为115ml/100g以上，更优选为120ml/100g以上，进一步优选为125ml/100g以上。该COAN为150ml/100g以下，优选为145ml/100g以下，更优选为140ml/100g以下，进一步优选为135ml/100g以下。COAN小于110ml/100g时，低油耗性变差，超过150ml/100g时，行驶中的耐外伤性下降。与此相对，在上述范围内时，能够良好地得到低油耗性、耐磨耗性。
需要说明的是，在本说明书中，炭黑的COAN依据ASTM D3493进行测定。此外，使用油为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。
上述CTAB为140～180m2/g、COAN为110～150ml/100g的炭黑可以利用涡流式碳制造炉进行制造。特别是，CTAB可以利用燃烧温度进行调整，COAN可以利用紊流度进行调整。
相对于橡胶成分100质量份，上述炭黑的含量为25～45质量份。炭黑的含量小于25质量份时，耐磨耗性下降，超过45质量份时，低油耗性变差。与此相对，在上述范围内时，能够良好地得到低油耗性、耐磨耗性。作为上述炭黑的含量，相对于橡胶成分100质量份，优选为30质量份以上，更优选为35质量份以上。此外，该含量优选为40质量份以下。
本发明中的橡胶组合物含有软化点为120～130℃的氢化萜烯系树脂。通过含有这样的特定氢化萜烯系树脂，能够使湿抓地性能特别优异。
作为上述氢化萜烯系树脂，可以使用例如对聚萜烯、萜烯芳香族树脂等萜烯系树脂实施氢化处理而得到的树脂，其中，从更好地获得本发明的效果的理由出发，优选对萜烯芳香族树脂实施氢化处理而得到的氢化萜烯芳香族树脂。需要说明的是，上述氢化萜烯系树脂可以单独使用，也可以合用2种以上。
上述聚萜烯是对萜烯化合物进行聚合而得到的树脂，该萜烯化合物是以(C5H8)n的组成表示的烃及其含氧衍生物，是以分类为单萜烯(C10H16)、倍半萜烯(C15H24)、二萜烯(C20H32)等萜烯为基本骨架的化合物。
作为上述萜烯化合物的具体例，可以举出α-蒎烯、β-蒎烯、3-蒈烯(δ-3-蒈烯)、二戊烯、柠檬烯、月桂烯、别罗勒烯、罗勒烯、α-水芹烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、萜品油烯、1,8-桉树脑、1,4-桉树脑、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇等。这些萜烯化合物可以单独使用，也可以合用2种以上。
作为上述聚萜烯的具体例，可以举出例如YS Resin PX1250(YASUHARA CHEMICAL(株)制)等。
上述氢化萜烯芳香族树脂中的“萜烯芳香族树脂”是利用通常使用的方法将芳香族化合物和萜烯化合物共聚而得到的化合物。具体而言，例如可以在甲苯等有机溶剂中，在BF3等催化剂存在下，以任意顺序滴加各原料，在规定温度使其反应规定的时间，由此来进行制造。
需要说明的是，芳香族化合物与萜烯化合物的共聚比例可以适当进行设定，以使氢化萜烯芳香族树脂具有后述的物性。此外，只要氢化萜烯芳香族树脂具有后述的物性，则上述萜烯芳香族树脂可以含有芳香族化合物和萜烯化合物以外的共聚单元、例如茚等。
作为上述芳香族化合物，只要为具有芳香环的化合物，则对其没有特别限定，可以举出例如苯酚、烷基苯酚、烷氧基苯酚、含不饱和烃基的苯酚等苯酚化合物；萘酚、烷基萘酚、烷氧基萘酚、含不饱和烃基的萘酚等萘酚化合物；苯乙烯、烷基苯乙烯、烷氧基苯乙烯、含不饱和烃基的苯乙烯等苯乙烯衍生物等。这些之中，优选苯乙烯衍生物。此处，作为上述化合物中的烷基、烷氧基的碳原子数，优选为1～20，更优选为1～12。此外，作为上述化合物中的不饱和烃基的碳原子数，优选为2～20，更优选为2～12。
需要说明的是，上述芳香族化合物在芳香环上可以具有1个取代基，也可以具有2个以上取代基，芳香环上的取代基为2个以上的情况下，它们的取代位置可以为邻位、间位、对位中的任一种。进一步，在芳香环上具有取代基的苯乙烯衍生物中，相对于源自苯乙烯的乙烯基，该取代基的取代位置可以为邻位，也可以为间位或对位。
这些芳香族化合物可以单独使用，也可以合用2种以上。
作为上述烷基苯酚的具体例，可以举出例如甲基苯酚、乙基苯酚、丁基苯酚、叔丁基苯酚、辛基苯酚、壬基苯酚、癸基苯酚、二壬基苯酚等。它们可以是邻位、间位、对位的任一个经取代而得到的物质。其中，优选叔丁基苯酚，更优选对叔丁基苯酚。
作为上述烷基萘酚的具体例，可以举出将上述烷基苯酚的苯酚部分换成萘酚而得到的化合物。
作为上述烷基苯乙烯的具体例，可以举出将上述烷基苯酚的苯酚部分换成苯乙烯而得到的化合物。
作为上述烷氧基苯酚的具体例，可以举出将上述烷基苯酚的烷基用对应的烷氧基替换而得到的化合物。同样地，作为上述烷氧基萘酚的具体例，可以举出将上述烷基萘酚的烷基用对应的烷氧基替换而得到的化合物。此外，作为上述烷氧基苯乙烯的具体例，可以举出将上述烷基苯乙烯的烷基用对应的烷氧基替换而得到的化合物。
作为上述含不饱和烃基的苯酚，可以举出1分子中含有至少1个羟基苯基，且苯基的氢原子中的至少1个由不饱和烃基取代而得到的化合物。作为该不饱和烃基中的不饱和键，可以举出双键、三键。
作为上述不饱和烃基，可以举出碳原子数为2～20的烯基。
作为上述含不饱和烃基的苯酚的具体例，可以举出异丙烯基苯酚、丁烯基苯酚等。对于上述含不饱和烃基的萘酚、上述含不饱和烃基的苯乙烯也同样。
上述萜烯化合物是以(C5H8)n的组成表示的烃及其含氧衍生物，是以分类为单萜烯(C10H16)、倍半萜烯(C15H24)、二萜烯(C20H32)等萜烯作为基本骨架的化合物。对于该萜烯化合物没有特别限定，优选为环状不饱和烃，此外，优选不具有羟基的化合物。
作为上述萜烯化合物的具体例，可以举出α-蒎烯、β-蒎烯、3-蒈烯(δ-3-蒈烯)、二戊烯、柠檬烯、月桂烯、别罗勒烯、罗勒烯、α-水芹烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、萜品油烯、1,8-桉树脑、1,4-桉树脑、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇等。其中，从能够平衡良好地改善湿抓地性能、低油耗性、耐磨耗性的方面出发，优选α-蒎烯、β-蒎烯、3-蒈烯(δ-3-蒈烯)、二戊烯、柠檬烯，更优选α-蒎烯、柠檬烯。此处，柠檬烯可以包含d体、l体、d/l体的任一种。
这些萜烯化合物可以单独使用，也可以合用2种以上。
对于上述萜烯芳香族树脂，例如作为将苯乙烯衍生物和柠檬烯共聚而得到的化合物，可以举出以下式(I)表示的化合物。
【化1】
上式(I)中，R表示芳香环上的取代基，是碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为2～20的不饱和烃基。需要说明的是，取代基R的取代数可以为1～5的任一个，此外，取代数为2以上的情况下，取代基可以彼此相同，也可以不同，对于这些取代位置没有特别限制。m为0.2～20。n为2～10。
作为上述萜烯芳香族树脂的具体例，可以举出例如YS Resin TO125(YASUHARACHEMICAL(株)制)等。
本发明中的氢化萜烯系树脂可以通过利用通常使用的方法将上述萜烯系树脂的双键氢化来进行制造。该氢化可以以例如钯、钌、铑、镍等贵金属本身或将它们负载在活性碳、活性氧化铝、硅藻土等载体上作为催化剂，通过进行催化加氢还原来实施氢化。
作为上述催化剂的使用量，相对于作为原料的萜烯系树脂100质量％，优选为0.1～50质量％，更优选为0.2～40质量％。该催化剂量小于0.1质量％时，氢化反应存在变慢的趋势，另一方面，超过50质量％时，作为残留杂质，成为阻碍填料分散、聚合物分散的原因，有可能无法得到充分的断裂强度、湿抓地性能。该氢化反应时的氢压通常为5～200kg/cm2，优选为50～100kg/cm2。氢压小于5kg/cm2时，氢化反应的反应速度存在变慢的趋势，另一方面，超过200kg/cm2时，导致反应设备的破损、保守维持困难、制造效率差。此外，氢化反应时的反应温度通常为10～200℃，优选为20～150℃。反应温度小于10℃时，氢化反应存在变慢的趋势，另一方面，超过200℃时，导致反应设备的破损、保守维持困难，制造效率差。
需要说明的是，作为上述氢化聚萜烯，也可以使用市售品，可以使用例如ClearonP125(YASUHARA CHEMICAL(株)制)等。此外，作为上述氢化萜烯芳香族树脂，也可以使用市售品，可以使用例如YS Polystar M125(YASUHARA CHEMICAL(株)制)等。
如上所述那样得到的本发明中的氢化萜烯系树脂是双键经氢化而得到的，其中，氢化萜烯芳香族树脂的情况下，优选对萜烯芳香族树脂的芳香环以外的双键进行选择性氢化来得到。
在上述氢化萜烯系树脂中，双键的氢化率优选为1～100％。
特别是上述氢化聚萜烯的情况下，双键的氢化率优选为20～100％，更优选为50％以上，进一步优选为70％以上。该氢化率小于20％时，湿抓地性能存在不充分的趋势。另一方面，上述氢化萜烯芳香族树脂的情况下，双键的氢化率优选为1～100％，更优选为5％以上，进一步优选为7％以上。此外，优选为80％以下，更优选为60％以下，进一步优选为40％以下，更进一步优选为30％以下，特别优选为25％以下。该氢化率小于1％时，湿抓地性能存在不充分的趋势。
需要说明的是，该氢化率(加氢率)是由基于1H-NMR(质子NMR)的源自双键的峰的各积分值用下式计算出的值。在本说明书中，氢化率(加氢率)是指双键的氢化率。
(加氢率[％])＝{(A-B)/A}×100
A：氢化前的双键的峰的积分值
B：氢化后的双键的峰的积分值
例如使用将苯乙烯衍生物和柠檬烯共聚得到的以上式(I)表示的化合物作为上述萜烯芳香族树脂的情况下，氢化率为100％时，能够得到以下式(II)表示的氢化萜烯芳香族树脂。另一方面，氢化率为1％以上且小于100％时，能够得到例如以下式(III)表示的氢化萜烯芳香族树脂。
【化2】
上式(II)中，R表示环己烷环上的取代基，是碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为2～20的不饱和烃基。需要说明的是，取代基R的取代数可以为1～5的任一个，此外，取代数为2以上的情况下，取代基可以彼此相同，也可以不同，对于这些取代位置也没有特别限制。m为0.2～20。n为2～10。
【化3】
上式(III)中，R表示芳香环上的取代基，是碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为2～20的不饱和烃基。R′表示环己烷环上的取代基，是碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为1～20的烷氧基、碳原子数为2～20的不饱和烃基。需要说明的是，取代基R、R′的取代数可以为1～5的任一个，此外，取代数为2以上的情况下，取代基可以彼此相同，也可以不同，对于这些取代位置也没有特别限制。a、b、c、d表示重复单元数。需要说明的是，对于重复单元的键合顺序没有特别限制，可以为嵌段的，也可以为交替的，还可以为无规的。
此外，作为上述氢化萜烯芳香族树脂的优选方式，也可以规定为例如含有具有环己基的以上式(II)表示的重复单元的树脂(其中，结构中，可以含有选自由以上式(I)表示的重复单元和以下式(IV)表示的重复单元组成的组中的至少1种重复单元)。需要说明的是，对于重复单元的键合顺序没有特别限制，可以为嵌段的，也可以为交替的，还可以为无规的。
【化4】
上式(IV)中，m、n表示重复单元数。
上述氢化萜烯芳香族树脂的羟基值(即表示苯酚基的含量)优选为20mgKOH/g以下，更优选为10mgKOH/g以下，进一步优选为5mgKOH/g以下，更进一步优选为1mgKOH/g以下，特别优选为0.1mgKOH/g以下。尤其优选为0mgKOH/g。羟基值超过20mgKOH/g时，该树脂的自凝聚性增高，与橡胶、填料的亲和性下降，有可能无法得到充分的湿抓地性能。
需要说明的是，上述氢化萜烯芳香族树脂的羟基值是利用电位差滴定法(JISK0070：1992)测定的值，将中和对氢化萜烯芳香族树脂1g进行乙酰化时与羟基键合的乙酸所需的氢氧化钾的量以毫克数表示。
上述氢化萜烯系树脂的软化点为120～130℃。优选为123～127℃。
需要说明的是，在本说明书，氢化萜烯系树脂的软化点是利用环球式软化点测定装置对JIS K6220-1：2001中规定的软化点进行测定时球落下的温度。
此外，上述氢化萜烯系树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为20℃以上，更优选为30℃以上，进一步优选为40℃以上。该Tg优选为100℃以下，更优选为90℃以下，进一步优选为80℃以下。
需要说明的是，在本说明书中，氢化萜烯系树脂的玻璃化转变温度是根据JISK7121测定的值，在升温速度10℃/分钟的条件下进行差示扫描热量测定(DSC)测定。
对于上述氢化萜烯系树脂的重均分子量(Mw)没有特别限定，优选为300～3000，更优选为500～2000，进一步优选为600～2000。Mw若小于300，则粘合层的G′(硬度)低，存在无法得到充分的湿抓地性能的趋势，另一方面，超过3000时，橡胶硬度增高，存在无法得到充分的湿抓地性能、耐磨耗性的趋势。
需要说明的是，在本说明书中，氢化萜烯系树脂的重均分子量可以基于利用凝胶渗透色谱法(GPC)(东曹(株)制GPC-8000系列、检测器：差示折射计、柱：东曹(株)制的TSKGEL SUPERMALTPORE HZ-M)测定的值，利用标准聚苯乙烯换算来求出。
相对于上述橡胶成分100质量份，本发明中的橡胶组合物含有1～15质量份的上述氢化萜烯系树脂。作为该氢化萜烯系树脂的含量，优选为2质量份以上，更优选为3质量份以上，进一步优选为5质量份以上。此外，优选为13质量份以下，更优选为11质量份以下。该含量小于1质量份时，无法得到充分的湿抓地性能，此外，超过15质量份时，耐磨耗性下降，低油耗性存在劣化的趋势。
本发明中的橡胶组合物可以含有二氧化硅。通过含有二氧化硅，能够提高湿抓地性能、增强性，同时能够进一步改善低油耗性。
作为二氧化硅，可以举出例如利用湿式法制造的二氧化硅、利用干式法制造的二氧化硅等。
作为上述二氧化硅，氮吸附比表面积(N2SA)优选为100m2/g以上，更优选为120m2/g以上，进一步优选为150m2/g以上。此外，该N2SA优选为200m2/g以下，更优选为195m2/g以下，进一步优选为190m2/g以下。
需要说明的是，二氧化硅的N2SA是依据ASTM D3037-93利用BET法测定的值。
相对于橡胶成分100质量份，上述二氧化硅的含量优选为5～30质量份。更优选为7质量份以上，进一步优选为10质量份以上，特别优选为12质量份以上。该含量小于5质量份的情况下，有可能无法得到充分的增强性。
此外，该含量更优选为25质量份以下，进一步优选为20质量份以下，特别优选为17质量份以下。该含量超过30质量份时，二氧化硅不易分散，耐磨耗性、低油耗性存在劣化的趋势。
如此，相对于橡胶成分100质量份，本发明中的橡胶组合物含有5～30质量份的氮吸附比表面积为100～200m2/g的二氧化硅也是本发明的优选实施方式之一。
本发明中的橡胶组合物含有上述二氧化硅的情况下，优选进一步含有硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂，可以使用以往在橡胶工业中与二氧化硅合用的任意硅烷偶联剂。
从湿抓地性能等观点出发，本发明中的橡胶组合物可以进一步混配软化剂。作为该软化剂，对其没有特别限定，可以举出油、液态二烯系聚合物、软化点160℃以下的树脂等。其中，作为软化剂，优选油和液态二烯系聚合物，从湿抓地性能的观点出发，可以进一步混配软化点160℃以下的树脂。
作为上述油，可以举出例如石蜡系、芳香系、环烷烃系操作油等操作油。
上述液态二烯系聚合物是在常温(25℃)为液体状态的二烯系聚合物。
液态二烯系聚合物利用凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)优选为1.0×103～2.0×105，更优选为3.0×103～1.5×104。该重均分子量小于1.0×103时，没有湿抓地性能的提高效果，有可能无法确保充分的耐磨耗性。另一方面，超过2.0×105时，聚合溶液的粘度变得过高，有可能生产率发生劣化、破坏特性下降。
需要说明的是，在本说明书中，液态二烯系聚合物的Mw是利用凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚苯乙烯换算值。
作为液态二烯系聚合物，可以举出液态苯乙烯丁二烯共聚体(液态SBR)、液态丁二烯聚合物(液态BR)、液态异戊二烯聚合物(液态IR)、液态苯乙烯异戊二烯共聚体(液态SIR)等。
作为上述软化点160℃以下的树脂，可以举出例如香豆酮茚树脂、α甲基苯乙烯系树脂、萜烯系树脂、对叔丁基苯酚乙炔树脂等。
需要说明的是，在本说明书中，树脂的软化点可以与上述氢化萜烯系树脂的软化点同样地求出。
作为混配上述软化剂时的软化剂的混配量，相对于上述橡胶成分100质量份，优选为5质量份以下，更优选为0.1～3质量份，进一步优选为0.5～2质量份。上述混配量超过5质量份时，低油耗性有可能劣化。
除了所述成分以外，本发明中的橡胶组合物中也可以适当混配轮胎工业中常规使用的配合剂，例如蜡、氧化锌、硬脂酸、抗老化剂、硫等硫化剂、硫化促进剂等材料。
本发明中的橡胶组合物可以利用以往公知的方法进行制造。
可以利用下述方法等进行制造，首先在班伯里混炼机、开炼辊等橡胶混炼装置中混配(添加)硫和硫化促进剂以外的成分并进行混炼(基础混炼工序)，然后在所得到的混炼物中进一步混配(添加)硫和硫化促进剂并进行混炼，之后进行硫化。
所述基础混炼工序只要为对橡胶成分等进行混炼的工序，则对其没有特别限定，除了在1个工序中进行基础混炼工序的方法以外，还可以为下述分割的2个工序的基础混炼工序，预先对橡胶成分和上述氢化萜烯系树脂等一部分成分进行混炼，再对该混炼物与除了硫和硫化促进剂以外的其他成分进行混炼。
该橡胶组合物用于充气轮胎的胎面基部。胎面基部是具有多层结构的胎面的内层部，在由2层结构[表面层(胎面行驶面)和内面层(胎面基部)]构成的胎面中为内面层。具体而言，该胎面基部为日本特开2008-285628号公报的图1、日本特开2008-303360号公报的图1等中所示的部件。
本发明的充气轮胎具有使用上述本发明中的橡胶组合物制作的胎面基部。
本发明的充气轮胎可以使用上述橡胶组合物，利用通常方法进行制造。
即，可以在未硫化的阶段根据胎面基部的形状，对本发明中的橡胶组合物进行挤出加工，在轮胎成型机上，利用通常的方法进行成型，与其他轮胎部件一起进行贴合，形成未硫化轮胎(生胎)，然后在硫化机中进行加热加压，从而制造轮胎。
如此，包括将本发明中的橡胶组合物成型为胎面基部的形状而形成生胎的生胎形成工序和对所述生胎进行硫化的硫化工序的充气轮胎的制造方法也是本发明之一。
本发明的充气轮胎适合乘用车用轮胎、大型乘用车用、大型SUV用轮胎、卡车、公交车等重载用轮胎、轻型卡车用轮胎(特别优选乘用车用轮胎)，可以用作各种夏季轮胎、无钉防滑轮胎。
实施例
基于实施例，对本发明进行具体的说明，但本发明不仅限于这些实施例。
以下，对实施例和比较例中使用的各种化学试剂进行归纳说明。
TSR20：天然橡胶(TSR20)
BR150B：聚丁二烯橡胶(宇部兴产(株)制的BR150B[顺式含量：97质量％])
炭黑N220：Cabot Japan(株)制的SHOBLACK N220(CTAB：115m2/g、COAN：105ml/100g)
炭黑试制品A：三菱化学社制的炭黑试制品(样品名“UX”、CTAB：160m2/g、COAN：130ml/100g)
炭黑试制品B：三菱化学社制的炭黑试制品(样品名“RUN”、CTAB：185m2/g、COAN：140ml/100g)
二氧化硅VN3：Evonik社制的ULTRASIL VN3(N2SA：175m2/g)
硅烷偶联剂Si266：Evonik社制的硅烷偶联剂Si266(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)
树脂A：Arizona Chemical社制的SYLVARES SA85(α甲基苯乙烯系树脂[α-甲基苯乙烯与苯乙烯的共聚物]、软化点：85℃、Tg：43℃、羟基值：0mgKOH/g)
树脂B：Arizona Chemical社制的SylvaresTP115(萜烯苯酚树脂、软化点：115℃、Tg：55℃、羟基值：50mgKOH/g)
树脂C：YASUHARA CHEMICAL(株)制的YS Polyster M125(氢化萜烯芳香族树脂、加氢率：11％、软化点：125℃、Tg：69℃、羟基值：0mgKOH/g)
树脂D：YASUHARA CHEMICAL(株)制的Clearon M115(氢化萜烯芳香族树脂、软化点：115℃、Tg：59℃、羟基值：0mgKOH/g)
树脂E：YASUHARA CHEMICAL(株)制的ClearonP135(氢化聚萜烯、软化点：135℃、羟基值：0mgKOH/g)
氧化锌：三井金属矿业(株)制的2种氧化锌
硬脂酸：日油(株)制的硬脂酸“TSUBAKI”
硫：NIPPON KANRYU INDUSTRY CO.,LTD制的SEIMI Sulfur(油分：10质量％)
硫化促进剂TBBS：大内新兴化学工业(株)制的NoccelerNS(N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺)
<实施例和比较例>
按照表1所示的混配配方，使用神户制钢(株)制1.7L小型班伯里混炼机，将硫和硫化促进剂以外的混配材料在混炼机填充率70％、转数100rpm下混合至达到150℃后将其排出。将所得到的混炼物冷却，形成片状后，与硫和硫化促进剂一起再次投入混炼机，在混炼机填充率70％、转数50rpm混合至达到100℃后将其排出。将所得到的未硫化橡胶组合物冷却，成型为2mm厚或5mm厚的片状，在150℃、30分钟的硫化条件下进行硫化，得到2mm厚硫化片、5mm厚硫化片。
使用所得到的硫化片，进行以下评价。将评价结果列于表1。
(轮胎发热特性、轮胎湿地特性)
从所得到的2mm厚硫化片采取宽4mm×长40mm的粘弹性测定样品，使用粘弹性分光仪VES((株)岩本制作所制)，在单振幅失真1％、频率10Hz的测定条件下，对70℃的损耗角正切(tanδ)、0℃的tanδ进行测定，利用下述计算式计算出指数进行表示(轮胎发热特性指数、轮胎湿地特性指数)。
轮胎发热特性指数越大，发热越少，轮胎的耐久性、低油耗性越优异。此外，轮胎湿地特性指数越大，轮胎的湿抓地性能越优异。需要说明的是，若指数为97以上，则可以说至少具有与比较例1同程度的性能，若指数小于97，则可以说性能相比于比较例1有所下降。
(轮胎发热特性指数)＝(比较例1的70℃的tanδ)/(各配方的70℃的tanδ)×100
(轮胎湿地特性指数)＝(各配方的0℃的tanδ)/(比较例1的0℃的tanδ)×100
(轮胎寿命特性)
从所得到的5mm厚硫化片采取直径40mm的兰伯恩磨耗试验用样品，使用岩本制作所社制的兰伯恩磨耗试验机，在表面转速50m/分钟、载荷3.0kg、且落砂量15g/分钟，滑移率40％、温度25℃下，在比较例1的样品中，设定磨耗量达到0.1g以上的试验时间，各配方的样品也在同一试验条件下进行磨耗，对兰伯恩磨耗量进行测定，计算磨耗体积量，利用下述计算式计算出指数进行表示(轮胎寿命特性指数)。轮胎寿命特性指数越大，磨耗体积量越少，轮胎的耐磨耗性(寿命特性)越优异。需要说明的是，若指数为97以上，则可以说至少具有与比较例1同程度的性能，若指数小于97，则可以说性能相比于比较例1有所下降。
(轮胎寿命特性指数)＝(比较例1的磨耗体积量)/(各配方的磨耗体积量)×100
【表1】
由表1可知，在混配有各规定量的异戊二烯系橡胶、CTAB为140～180m2/g、COAN为110～150ml/100g的炭黑和软化点为120～130℃的氢化萜烯系树脂的实施例中，能够高维度且平衡良好地改善低油耗性、湿抓地性能和耐磨耗性。

Claims (3)

1.一种充气轮胎，其为具有使用橡胶组合物制作的胎面基部的充气轮胎，其特征在于，
所述橡胶组合物含有包含异戊二烯系橡胶的橡胶成分、炭黑和氢化萜烯系树脂，
所述炭黑的CTAB为140m2/g～180m2/g，
所述炭黑的COAN为110ml/100g～150ml/100g，
所述氢化萜烯系树脂的软化点为120℃～130℃，
所述橡胶成分100质量％中，异戊二烯系橡胶的含量为60质量％以上，
相对于所述橡胶成分100质量份，所述炭黑的含量为25质量份～45质量份，所述氢化萜烯系树脂的含量为1质量份～15质量份。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述橡胶成分含有15质量％以上的顺式含量为95质量％以上的聚丁二烯橡胶。
3.如权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，相对于所述橡胶成分100质量份，所述橡胶组合物含有5质量份～30质量份的氮吸附比表面积为100～200m2/g的二氧化硅。
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