CN107074015B - 轮胎用橡胶组合物、充气轮胎和非充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够发挥优异的低油耗性的同时提高轮胎的操纵稳定性的轮胎用橡胶组合物、充气轮胎和非充气轮胎。上述轮胎用橡胶组合物的特征在于在硫化橡胶物性中，初始应变10％、动态应变2％、70℃时的复合弹性模量E*70(单位：MPa)和损耗角正切tanδ70满足90＜E*70＜250、E*70/tanδ70＞800。所述充气轮胎具有由上述橡胶组合物构成的橡胶部件。所述非充气轮胎具有由上述橡胶组合物构成的橡胶部件。上述非充气轮胎在胎面圈的内部具有剪切橡胶层(107)，上述剪切橡胶层由上述橡胶组合物构成。

Description

轮胎用橡胶组合物、充气轮胎和非充气轮胎
技术领域
本发明涉及能够发挥优异的低油耗性的同时提高轮胎的操纵稳定性的轮胎用橡胶组合物、充气轮胎和非充气轮胎。
背景技术
为了提高操纵稳定性，对构成轮胎用橡胶部件的橡胶组合物、例如在三角胶条等轮胎内部使用的硫化橡胶组合物要求高的刚性。以往，为了提高硫化橡胶组合物的刚性，提出了添加大量填料、添加热固性树脂(专利文献1)，添加纤维状填料(专利文献2)，配合含有1,2-间规丁二烯晶体(SPB)的丁二烯橡胶(专利文献3)等。
但是，上述方法存在使对于轮胎而言重要的必要性能的低油耗性变差的趋势。例如，复合弹性模量超过90MPa的高弹性橡胶组合物由于其低油耗性显著差，因此实质上难以在轮胎中使用。
鉴于这种状况，本发明人反复进行了各种研究。其结果，虽然已知单独的各种构成橡胶组合物的材料，但本发明人通过改善这些材料的组合(以下有时称为“配合调整”)，成功地提供了一种能够在迄今尚未得到的区域内兼得高弹性和低油耗性的橡胶组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-127041号公报
专利文献2：日本特开2013-253222号公报
专利文献3：日本特开2012-97280号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种发挥优异的低油耗性的同时能够提高轮胎的操纵稳定性的轮胎用橡胶组合物、充气轮胎和非充气轮胎。
本发明是一种轮胎用橡胶组合物，其特征在于，在硫化橡胶物性中，初始应变10％、动态应变2％、70℃时的复合弹性模量E*70(单位：MPa)和损耗角正切tanδ70满足下式(1)和(2)。
90＜E*70＜250…(1)
E*70/tanδ70＞800…(2)
在本发明的另一形态中，可以是所述橡胶组合物的硫化橡胶物性中，初始应变10％、动态应变2％、30℃时的复合弹性模量E*30(单位：MPa)和初始应变10％、动态应变2％、100℃时的复合弹性模量E*100(单位：MPa)满足下式(3)。
E*100/E*30＞0.8…(3)
在本发明的另一形态中，可以是所述橡胶组合物的硫化橡胶物性中，作为橡胶挤出方向的X轴向的断裂伸长率EBX、与X轴向呈直角的Y轴向的断裂伸长率EBY、以及与X轴向和Y轴向呈直角的Z轴向的断裂伸长率EBZ满足下式(4)和(5)。
0.85＜EBX/EBY＜1.2…(4)
0.85＜EBX/EBZ＜1.2…(5)
在本发明的另一形态中，可以是所述橡胶组合物的硫化橡胶物性中，作为橡胶挤出方向的X轴向的断裂强度TBX、与X轴向呈直角的Y轴向的断裂强度TBY、以及与X轴向和Y轴向呈直角的Z轴向的断裂强度TBZ满足式(6)和(7)。
0.85＜TBX/TBY＜1.2…(6)
0.85＜TBX/TBZ＜1.2…(7)
在本发明的另一形态中，可以是所述橡胶组合物的硫化橡胶物性中的体积电阻率值小于1×108Ω·cm。
在本发明的另一形态中，提供一种充气轮胎，其具有由权利要求1～5中任一项所述的轮胎用橡胶组合物构成的橡胶部件。
在本发明的另一形态中，提供一种非充气轮胎，其具有由权利要求1～5中任一项所述的轮胎用橡胶组合物构成的橡胶部件。
在本发明的另一形态中，可以是一种非充气轮胎，其具备具有接地面的圆筒状的胎面圈(tread ring)、配置于所述胎面圈的径向内侧且固定于车轴的轮毂、以及连接所述胎面圈和所述轮毂的轮辐，其中，所述胎面圈具有构成接地面的胎面橡胶、设置于所述胎面橡胶最近的外侧加强帘线层、设置于所述外侧加强帘线层的轮胎径向内侧的内侧加强帘线层和设置于所述外侧加强帘线层与所述内侧加强帘线层之间的剪切橡胶层，
所述剪切橡胶层的初始应变10％、动态应变2％、70℃时的复合弹性模量E*70(单位：MPa)和损耗角正切tanδ70满足下式(1)和(2)。
90＜E*70＜250…(1)
E*70/tanδ70＞800…(2)
在本发明的另一形态中，可以是所述剪切橡胶层的初始应变10％、动态应变2％、30℃时的复合弹性模量E*30(单位：MPa)和初始应变10％、动态应变2％、100℃时的复合弹性模量E*100(单位：MPa)满足下式(3)。
E*100/E*30＞0.8…(3)
在本发明的另一形态中，可以是所述剪切橡胶层的轮胎圆周方向的断裂伸长率EBX和轮胎轴向的断裂伸长率EBY满足下式(4)，且轮胎圆周方向的断裂强度TBX和轮胎轴向的断裂强度TBY满足下式(5)。
0.85＜EBX/EBY＜1.2…(4)
0.85＜TBX/TBY＜1.2…(5)
在本发明的另一形态中，可以是所述剪切橡胶层的体积电阻率值小于1×108Ω·cm。
在本发明的另一形态中，所述外侧加强帘线层的加强帘线和所述内侧加强帘线层的加强帘线可以为钢帘线。
在本发明的另一形态中，所述外侧加强帘线层可以包含第1帘布层和第2帘布层，所述第1帘布层具有相对于轮胎圆周方向倾斜地排列的第1加强帘线，所述第2帘布层设置于所述第1帘布层的轮胎径向外侧且具有相对于轮胎圆周方向与所述第1加强帘线以相同角度且反向倾斜地排列的第2加强帘线，所述内侧加强帘线层包含第3帘布层。所述第3帘布层具有与轮胎圆周方向或轮胎轴向平行排列的第3加强帘线。
在本发明的另一形态中，所述外侧加强帘线层可以在所述第2帘布层的轮胎径向外侧进一步包含排列有第4加强帘线的第4帘布层。
在本发明的另一形态中，所述第4加强帘线可以与轮胎圆周方向平行排列，所述第4加强帘线的弹性模量为所述第1加强帘线和所述第2加强帘线的弹性模量以下。
在本发明的另一形态中，所述外侧加强帘线层可以在所述第1帘布层的轮胎径向内侧进一步包含排列有第5加强帘线的第5帘布层。
在本发明的另一形态中，所述第5加强帘线可以与轮胎圆周方向平行地排列。
在本发明的另一形态中，所述第3加强帘线可以与轮胎圆周方向平行地排列。
在本发明的另一形态中，所述第1加强帘线的相对于轮胎圆周方向的角度θ可以为5～85°。
在本发明的另一形态中，在所述外侧加强帘线层的加强帘线中的配置于轮胎径向最内侧的加强帘线与所述内侧加强帘线层的加强帘线中的配置于轮胎径向最外侧的加强帘线之间的轮胎径向的距离可以为3mm以上。
本发明的轮胎用橡胶组合物的复合弹性模量E*70和损耗角正切tanδ70满足上述式(1)和(2)。因此，上述轮胎用橡胶组合物在迄今尚未有的区域内兼得高弹性和低油耗性。因此，本发明的轮胎用橡胶组合物能够发挥优异的低油耗性，并且提高轮胎的操纵稳定性。另外，使用了本发明的轮胎用橡胶组合物的非充气轮胎能够确保优异的操纵稳定性能的同时减少滚动阻力。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的充气轮胎的截面图。
图2是本发明的第2实施方式的非充气轮胎的立体图。
图3是表示图2的胎面圈的立体图。
图4是图3的胎面圈的截面图。
图5是表示图3的内侧加强帘线层的另一实施方式的立体图。
图6是表示图3的外侧加强帘线层的另一实施方式的立体图。
图7是表示图3的外侧加强帘线层的另一实施方式的立体图。
具体实施方式
以下，基于附图对实施本发明的一个方式进行详细说明。
[第1实施方式]
如图1所示，本实施方式的充气轮胎1是缺气保用轮胎，包含橡胶部件和帘线加强部件而形成。
帘线加强部件例如包含从胎面部2经由侧壁部3到胎圈部4的胎圈芯5的胎体6以及配置于该胎体6的径向外侧且胎面部2的内部的带束层7。
胎体6由将胎体帘线以相对于轮胎圆周方向例如为75～90°的角度排列而成的至少1个胎体帘布层6A形成。胎体帘布层6A包含延伸于胎圈芯5、5间的圆环状的胎体帘布层主体部6a和在胎圈芯5的周围折返的胎体帘布层折返部6b。
带束层7由将带束帘线以相对于轮胎圆周方向例如为10～35°的角度排列而成的至少2个带束层7A、7B形成。各带束帘线以提高带束刚性的方式在带束层间相互交叉。在本实施方式中，作为帘线加强部件，包含用于提高高速性能等的冠带层9。该冠带层9由将冠带帘线在带束层7的外侧螺旋状地卷绕而成的至少1个冠带帘布层形成。
橡胶部件例如包括从胎圈芯5延伸到轮胎径向外侧的截面三角形的三角胶条8、由形成胎面部2的外表面的行驶面胎面橡胶10A和配置于其径向内侧的基部胎面橡胶10B构成的胎面橡胶10、形成侧壁部3的外表面的侧壁橡胶11和形成胎圈部4的外表面的截面三角形的子口增强胶条橡胶12。橡胶部件除上述以外，也可以适当包含例如配置在胎体6的轮胎轴向内侧并在爆胎时支撑轮胎负载的一部分的截面新月形的缺气保用加强橡胶13、形成胎圈底面的用于防止轮辋移位的胎圈包布橡胶(chafer rubber)14、配置在胎圈包布橡胶14与胎体6之间的绝缘橡胶15、形成轮胎内腔面的低透气性的内衬橡胶16、配置在带束层7的外端部与胎体之间的截面三角形的缓冲垫层橡胶(breaker cushionrubber)17和配置在胎面橡胶10与冠带层9之间的胎面下橡胶(undertread rubber)(未图示)等。
本发明的橡胶组合物G(附图中没有特别表示。)可以用于上述橡胶部件中的至少一种中。优选橡胶组合物G用于在胎面部2和侧壁部3中没有漏出到外部的轮胎内部的橡胶部件。特别优选将橡胶组合物G用于轮胎内部的橡胶部件中的要求高刚性的例如上述三角胶条8、基部胎面橡胶10B、子口增强胶条橡胶12或缺气保用加强橡胶13。
接下来，对本发明的橡胶组合物G进行说明。
＜高弹性和低油耗性的兼得＞
橡胶组合物G具有由硫化橡胶物性所特定的高弹性且低油耗性的特性。具体而言，橡胶组合物G的初始应变10％、动态应变2％、70℃时的复合弹性模量E*70(单位：MPa)和损耗角正切tanδ70满足下式(1)和(2)。
90＜E*70＜250…(1)
E*70/tanδ70＞800…(2)
因此，橡胶组合物G能够发挥优异的低油耗性，并且提高轮胎刚性而使操纵稳定性提高。另外，橡胶组合物G的复合弹性模量和损耗角正切在温度70℃的值规定，因此更准确地表示在实车中的性能表现。
橡胶组合物G的复合弹性模量E*70为90MPa以下时，操纵稳定性的提高变得不充分，轮胎本身的挠曲度也变大，存在低油耗性和轮胎性能的耐温度依赖性也变差的趋势。相反，橡胶组合物G的复合弹性模量E*70为250MPa以上时，与邻接的其它橡胶部件的物性差变大，耐久性有可能变差。从这样的观点考虑，橡胶组合物G的复合弹性模量E*70优选为95MPa以上，更优选为100MPa以上，进一步优选为110MPa以上，另一方面，优选为200MPa以下，更优选为180MPa以下。
橡胶组合物G的上述比E*70/tanδ70为800以下时，虽然实现操纵稳定性的提高，但得不到低油耗性。另外，橡胶组合物G本身容易发热，轮胎性能的耐温度依赖性存在降低的趋势。从这样的观点考虑，上述比E*70/tanδ70优选为900以上，更优选为1000以上。应予说明，比E*70/tanδ70的上限没有特别限制，从成本、加工性的观点考虑，优选为2000以下。
关于橡胶组合物G的上述复合弹性模量和损耗角正切，对测定方向没有特别限定，但优选代表性地沿橡胶成型时的挤出方向进行测定。
＜温度依赖性＞
上述橡胶组合物G的初始应变10％、动态应变2％、30℃时的复合弹性模量E*30(单位：MPa)和初始应变10％、动态应变2％、100℃时的复合弹性模量E*100(单位：MPa)优选满足下式(3)。
E*100/E*30＞0.8…(3)
配置于轮胎内部的橡胶部件的高速行驶时的温度上升显著，有时在通常的行驶条件下也达到100℃。另一方面，轮胎用橡胶组合物通常在0℃以下具有玻璃化转变温度Tg，在常温以上时，具有温度上升的同时复合弹性模量E*缓慢降低这样的温度依赖性。因此，为了操纵稳定性，重要的是轮胎用橡胶组合物的复合弹性模量E*在常温～100℃左右的温度区域不会有大变化。
因此，优选橡胶组合物G的30℃时的复合弹性模量E*30与100℃时的复合弹性模量E*100之比E*30/E*100大于0.8。由此，能够在所有温度区域和从驾驶开始时在长时间的驾驶状况下得到稳定的操纵稳定性。另外，橡胶组合物G由于满足上述式(2)的范围，因此橡胶组合物自身的发热量小，在高速驾驶时也能够发挥优异的操纵稳定性。更优选上述比E*30/E*100为0.9以上，另一方面，优选1.22以下，进一步优选1.20以下。
＜各向同性＞
关于橡胶组合物G的断裂伸长率和断裂强度，如果各向异性强，则存在应力、变形集中在较弱的方向的趋势，难以充分发挥轮胎性能、耐久性。因此，关于橡胶组合物G的断裂伸长率，作为橡胶挤出方向的X轴向的断裂伸长率EBX、与X轴向呈直角的Y轴向的断裂伸长率EBY以及与X轴向和Y轴向呈直角的Z轴向的断裂伸长率EBZ优选满足下式(4)和(5)。
0.85＜EBX/EBY＜1.2…(4)
0.85＜EBX/EBZ＜1.2…(5)
同样地，关于橡胶组合物G的断裂强度，作为橡胶挤出方向的X轴向的断裂强度TBX、与X轴向呈直角的Y轴向的断裂强度TBY以及与X轴向和Y轴向呈直角的Z轴向的断裂强度TBZ优选满足式(6)和(7)。
0.85＜TBX/TBY＜1.2…(6)
0.85＜TBX/TBZ＜1.2…(7)
通过满足以上关系，能够确保橡胶组合物G的优异的各向同性，得到良好的轮胎性能等。
＜导电性＞
轮胎的电阻大时，静电在车辆上积蓄，有可能引起无线电噪声等电波干扰。因此，为了防止轮胎带电，橡胶组合物G的体积电阻率值优选小于1×108Ω·cm。体积电阻率值的下限值没有特别限制。
接下来，对本发明的橡胶组合物G的组成进行说明。橡胶组合物G至少含有橡胶成分(聚合物)、填料(加强剂)和交联剂而构成。
作为橡胶成分(聚合物)，例如可以举出天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、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)、氯丁二烯橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、乙烯-丙烯-二烯烃橡胶(EPDM)、丁基橡胶(IIR)和卤化丁基橡胶(X-IIR)等。它们可以单独或掺合2种以上使用。
为了在减小损耗角正切tanδ的同时提高低油耗性，橡胶组合物G优选含有NR。此时，在橡胶成分100质量份中所占的NR的比例为40质量份以上，进一步优选50质量份以上，最优选100质量份。
作为NR，可以使用未改性天然橡胶(未改性NR)和改性天然橡胶(改性NR)。为未改性NR时，优选使用高纯度化NR。高纯度化NR到极微细区域为止提高填料的分散性，由此进一步提高低油耗性的同时提高物性的各向同性。作为高纯度化的方法，没有特别限定，例如可举出离心分离等机械手法、利用酶进行的蛋白质等杂质分解法或利用皂化进行的杂质分离等。为了进一步提高低油耗性、耐热性、橡胶强度、加工性，高纯度化NR优选磷量为200ppm以下、橡胶的pH为2～7。
为改性NR时，优选将双键的一部分环氧化而成的环氧化天然橡胶(ENR)、将双键的一部分氢化而成的氢化天然橡胶(HNR)。这些改性NR的与填料的亲和性得到了提高，能进一步提高低油耗性的同时提高物性的各向同性。此外，改性NR因与填料的相互作用变强，发挥优异的机械强度。为ENR时，双键的环氧化的比例优选50％以下，进一步优选30％以下，进一步优选20％以下。如果环氧化的比例超过50％，则有可能对低油耗性的效果降低。另外，为HNR时，氢化的比例(氢化率)优选99％以下，进一步优选98％以下。氢化的比例超过99％时，橡胶弹性有可能降低。环氧化和氢化的比例的下限没有特别限制。
在NR中掺合其它橡胶时，作为掺合橡胶可以优选采用BR或SBR这样的二烯系橡胶。在该二烯系橡胶中，也可以使用将末端用极性基团团改性而成的改性二烯系橡胶。
接下来，作为填料(加强剂)，优选含有炭黑。由此，能够得到对橡胶组合物G的良好的加强效果，并且降低橡胶组合物G的电阻。
从低油耗性的观点考虑，炭黑优选DBP吸油量为130ml/100g以上这样结构大的炭黑。DBP吸油量更优选150ml/100g以上，进一步优选170ml/100g以上。结构大的炭黑的分散性优异，因此能够发挥高导电性能，并且提高低油耗性。作为这样的炭黑的一个例子，例如可举出Evonik公司制的Printex XE2B，三菱化学株式会社制的#3030、#3050和#3230，Cabot公司制的VP、VXC305、VXC500、VXC500等，但不限定于此。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)例如优选10～280m2/g的范围，进一步优选20～250m2/g。炭黑的N2SA小于10m2/g时，得不到充分的耐候性，而且存在耐磨损性降低的趋势。另一方面，如果N2SA超过280m2/g，则存在分散性降低、低油耗性降低的趋势。应予说明，炭黑的氮吸附比表面积按照JIS K6217的A法而求出。另外作为炭黑的粒径，没有特别限定，可以使用GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等。
另外，作为炭黑，例如也可以使用富勒烯，碳纳米管、纳米金刚石等的纳米碳。纳米碳由于加强效果优异，因此能够在以较少量提高橡胶组合物G的复合弹性模量的同时提高低油耗性。纳米碳可以并用通常的炭黑(非纳米碳)。
使用炭黑时，优选含有与炭黑和橡胶成分这两者的官能团反应的碳偶联剂。由此能够进一步增强橡胶组合物的加强效果，减少炭黑的配合量的同时提高橡胶组合物的复合弹性模量和低油耗性。另外因炭黑的配合量减少，得到橡胶物性的各向同性也提高的优点。
作为碳偶联剂，例如可以举出1,2-双(苯并咪唑-2-基)乙烷、双(苯并咪唑-2-基)烷基多硫化物、1,4’-双(巯基苯并咪唑-2-基)丁烷、1,6’-双(巯基苯并咪唑-2-基)己烷、α,α’-双(巯基苯并咪唑-2-基)间二甲苯、1,4’-双(巯基苯并咪唑-2-基)2-反式丁烯这样的含有对橡胶成分反应性的官能团的咪唑类，4-溴巴豆酸、4-(溴甲基)苯基乙酸这样的卤代有机酸类，硅烷化合物类。但是，碳偶联剂不限定于此。这些偶联剂可以使用1种或组合使用2种以上。
橡胶组合物G优选含有二氧化硅作为填料(加强剂)。由此，能够得到更优异的低油耗性。从确保橡胶组合物G的导电性的观点考虑，二氧化硅优选与炭黑并用。此时，从导电性的方面考虑，二氧化硅优选与结构大的(DBP吸油量130ml/100g以上)炭黑并用。
使用二氧化硅时，其配合量没有特别限定，从低油耗性的观点考虑，相对于橡胶成分100质量份，优选5质量份以上，进一步优选10质量份以上。另一方面，为了得到良好的加工性，二氧化硅相对于橡胶成分100质量份优选为200质量份以下，进一步优选为180质量份以下。
使用二氧化硅时，橡胶组合物G优选含有硅烷偶联剂。为了使二氧化硅良好地分散的同时防止加工性变差，硅烷偶联剂的配合量相对于上述二氧化硅100质量份优选0.5质量份以上，进一步优选1.5质量份以上，进一步优选2.5质量份以上，另一方面，优选20质量份以下，进一步优选15质量份以下，进一步优选10质量份以下。
作为硅烷偶联剂，例如可举出双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、2-三甲氧基甲硅烷基乙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯单硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯单硫化物等硫化物系，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、3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷等巯基系，乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基系，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氯系等。作为商品名，有Si69、Si75、Si266、Si363(Evonik Degussa公司制)、NXT、NXT-LV、NXTULV、NXT-Z(Momentive公司制)等。这些偶联剂可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
接下来，作为交联剂，可以举出硫、有机交联剂或有机无机杂化交联剂。为了得到优异的橡胶强度和物性的各向同性，特别优选使用有机交联剂或有机无机杂化交联剂。作为有机交联剂和有机无机杂化交联剂的例子，例如可以举出间苯二酚树脂类、甲酚树脂类、酚醛树脂类或三聚氰胺树脂类这样的热固性树脂类，马来酰亚胺化合物类，烷基酚·氯化硫缩合物类，有机过氧化物类，胺有机硫化物类等。但是，交联剂不限定于此。作为市售的交联剂中的特别优选的例子，可举出Flexsys公司制的PERKALINK900、Flexsys公司制的DURALINK HTS、LANXESS公司制的Vulcuren VP KA9188、田冈化学工业社制的TACKIROLV200等，但不限定于此。这些有机交联剂、有机无机杂化交联剂可以单独使用，也可以组合使用2种以上，另外与硫并用也没关系。
橡胶组合物G优选进一步含有氧化锌。氧化锌具有使硫化顺利进行，提高刚性和物性的各向同性的效果。作为氧化锌，可以举出一直以来在橡胶工业中使用的氧化锌(东邦锌株式会社制的银岭R，三井金属矿业株式会社制的氧化锌等)和微粒氧化锌(Hakusui Tech公司制的ZINCOX SUPER F-2等)等，它们可以单独使用或组合使用2种以上。
另外，作为氧化锌，从复合弹性模量的增加与其它物性的平衡的观点考虑，优选微粒氧化锌。为了提高分散性，微粒氧化锌的平均粒径优选为20nm以上，更优选为50nm以上，优选为200nm以下，进一步优选为150nm以下。
为了得到橡胶组合物G的足够的硬度(Hs)的同时防止断裂强度的降低，氧化锌的配合量相对于橡胶成分100质量份，优选为1.0质量份以上，更优选为2.0质量份以上，优选为3.7质量份以下，更优选为3.0质量份以下。
橡胶组合物G优选进一步含有增塑剂。作为增塑剂，例如可以举出油、液态聚合物、液态树脂等，它们改善橡胶的加工性。增塑剂的种类没有特别限定，从提高刚性和机械强度的观点考虑，优选液态聚合物。作为液态聚合物，为了提高与橡胶成分的亲和性，例如优选低分子量聚异戊二烯、低分子量聚丁二烯、低分子量苯乙烯丁二烯共聚物等低分子量二烯系聚合物。特别是在低分子量二烯系聚合物中，进一步优选主链和/或末端被极性基团改性的改性低分子量二烯系聚合物。其与填料的亲和性更高，能够实现橡胶组合物的低油耗性的提高，并且提高强度。
本发明的橡胶组合物G的组成本身没有特别限定，为了满足上述式(1)和(2)，优选采用以下的配合调整。
a)作为橡胶成分，使用高纯度化NR和改性NR(ENR，HNR等)
b)作为填料，并用炭黑和碳偶联剂和/或并用二氧化硅和硅烷偶联剂
c)使用炭黑时，使用DBP吸油量为130ml/100g以上的高结构的炭黑和/或富勒烯等纳米碳
d)作为氧化锌，使用微粒氧化锌
e)作为增塑剂，使用液态聚合物、特别是改性低分子量二烯系聚合物
另外，为了得到满足上述式(3)的橡胶组合物G，优选使用高纯度化NR和改性NR(ENR、HNR等)。由此，利用NR的低温度依赖性的同时通过其与填料的较强的结合，能够以较少的填料量兼得高弹性和低温度依赖性。
另外，为了得到满足上述式(4)～(7)的橡胶组合物G，优选采用以下的配合调整。
a)作为橡胶成分，使用高纯度化NR和改性NR(ENR、HNR等)
b’)作为填料，并用炭黑和碳偶联剂和/或并用二氧化硅和硅烷偶联剂，将填料的配合量抑制得较低
c’)作为炭黑，使用纳米碳
f)作为交联剂，使用有机交联剂、有机无机杂化交联剂
将橡胶组合物G用于轮胎时，首先，使用例如班伯里密炼机、捏合机、开放辊炼机等混炼机来混炼各成分，得到未硫化橡胶组合物。接下来，未硫化橡胶组合物按照所希望的橡胶部件的形状进行挤出加工。接下来，使用已挤出的未硫化橡胶组合物，利用通常的方法在轮胎成型机上将未硫化轮胎成型。其后，通过未硫化轮胎在硫化机中进行加热加压而得到轮胎1。在本实施方式中，在图1中例示了充气轮胎，但如后所述也可以为非充气(实心)轮胎。
[第2实施方式]
在本实施方式中，提供一种确保优异的操纵稳定性能的同时减小了滚动阻力的非充气轮胎。
如图2所示，本实施方式的非充气轮胎100具备具有接地面102a的圆筒状的胎面圈102、配置于胎面圈102的径向内侧且固定于车轴的轮毂103、连接胎面圈102和轮毂103的多个轮辐104。在本例中表示非充气轮胎100作为乘用车用轮胎而形成的情况。
轮毂103具有固定于车轴的圆盘部103a和形成于圆盘部103a的外周的圆筒部103b。轮毂103可以与以往的轮胎车轮同样地例如由钢、铝合金、镁合金等金属材料形成。
各轮辐104例如由高分子材料的铸塑成型体形成。轮辐104呈板状的形状，在轮胎圆周方向设置多个。
如图3和图4所示，胎面圈102具备构成接地面102a的胎面橡胶102b、设置于胎面橡胶102b最近的外侧加强帘线层105、设置于外侧加强帘线层105的轮胎径向内侧的内侧加强帘线层106和设置于外侧加强帘线层105与内侧加强帘线层106之间的剪切橡胶层107。由外侧加强帘线层105和内侧加强帘线层106来保持胎面圈102的形状，支承作用于非充气轮胎100的负载。
为了对作为胎面圈102的外周面的接地面102a赋予抗湿性能，可以按照各种图案形状形成胎面槽(未图示)。胎面橡胶102b优选采用对路面的摩擦力、耐磨损性优异的橡胶组合物。
在本实施方式中，通过使外侧加强帘线层105的层数比内侧的内侧加强帘线层106的层数多，从而提高接地面21的刚性。另外，通过使内侧加强帘线层106的层数比外侧加强帘线层105的层数少，从而容易地实现轮胎的轻量化。
外侧加强帘线层105包含第1帘布层105a和设置于第1帘布层105a的轮胎径向外侧的第2帘布层105b而构成。
在本实施方式中，第1帘布层105a的轮胎轴向的宽度与第2帘布层105b的轮胎轴向的宽度大致相等。“大致相等”是指至少包括第1帘布层105a的宽度与第2帘布层105b的宽度之差为10mm以下的情况。
第1帘布层105a具有相对于轮胎圆周方向以角度θ倾斜排列的第1加强帘线156。第1加强帘线156由顶层橡胶覆盖。
第2帘布层105b具有相对于轮胎圆周方向以与第1加强帘线156相同的角度θ且反向倾斜排列的第2加强帘线157。第2加强帘线157由顶层橡胶覆盖。
第1加强帘线156和第2加强帘线157例如优选采用钢帘线。取而代之，可以使用强度和弹性模量高的芳族聚酰胺、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高模量的有机纤维帘线。
通过使第1加强帘线156和第2加强帘线157以相互交叉的方式排列，能够提高外侧加强帘线层105的刚性，有效地加强胎面圈102。另外，外侧加强帘线层105在对非充气轮胎100赋予偏离角时，与充气轮胎的带束帘线加强层同样地对面内扭曲显示高阻力，产生轮胎偏转刚度，带来优异的转弯性能。
内侧加强帘线层106包含具有第3加强帘线166的第3帘布层106a而构成。应予说明，第3加强帘线166由顶层橡胶覆盖。
在本实施方式中，第3加强帘线166与轮胎圆周方向平行地排列。在此，与轮胎圆周方向平行是表示第3加强帘线166的排列实质上与轮胎圆周方向平行，如果考虑制造上的公差，则第3加强帘线166的相对于轮胎圆周方向的角度θ3例如为0°±5°左右。第3加强帘线166例如可以优选采用钢帘线，也可以使用芳族聚酰胺、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高模量的有机纤维帘线。
通过排列于内侧加强帘线层106的第3加强帘线166来提高胎面圈102的轮胎圆周方向的刚性。由此，减速时和加速时的接地面121的形状稳定，制动性能、牵引性能提高。另外，具有在轮胎圆周方向平行排列的第3加强帘线166的第3帘布层106a能够实现基于单一层的轻量化，并且确保相对于轮胎圆周方向线的对称性。
图5表示第3帘布层106a的另一实施方式。如图5所示，第3帘布层106a的第3加强帘线166可以与轮胎轴向平行地排列。在此，与轮胎轴向平行是表示第3加强帘线166的排列实质上与轮胎轴向平行，如果考虑制造上的公差，则第3加强帘线166的相对于轮胎圆周方向的角度θ3例如为90°±5°左右。
通过与轮胎轴向平行排列的第3加强帘线166来提高胎面圈102的轮胎轴向的刚性。由此，在对非充气轮胎100赋予较大偏离角时，接地面102a的形状稳定，操纵稳定性能提高。另外，具有与轮胎轴向平行排列的第3加强帘线166的第3帘布层106a能够实现基于单一层的轻量化，并且确保相对于轮胎圆周方向线的对称性。
对于外侧加强帘线层105和内侧加强帘线层106而言，重要的是各自相对于轮胎圆周方向线的对称性。如果没有对称性，则负载时，由外侧加强帘线层105和内侧加强帘线层106的扭曲而导致胎面圈102变形，成为难以进行圆滑的转动的结果。
在充气轮胎中，为了抑制随着内压填充而产生的胎面部的膨胀，一般，带束帘线的相对于轮胎圆周方向的角度被限制在一定的范围。另一方面，在本实施方式的非充气轮胎100中，由于无需考虑内压填充，所以第1、第2加强帘线156、157的上述角度θ可以在更广范围内确定。具体而言，为了维持胎面圈102的轮胎轴向的刚性和轮胎圆周方向的刚性，上述角度θ优选5°～85°。
在本实施方式中，表示了在外侧加强帘线层105中的轮胎径向最内侧形成第1帘布层105a的情况。可以在该第1帘布层105a的轮胎径向内侧设置至少1个帘布层。另外，在本实施方式中，在外侧加强帘线层105中的轮胎径向最外侧形成有第2帘布层105b。可以在第2帘布层105b的轮胎径向外侧设置至少1个帘布层。这样的帘布层加强胎面圈102能提高非充气轮胎100的载重负荷能力，因此优选例如在商务车轮胎等负荷载重大的轮胎中采用。
在图6的实施方式中，外侧加强帘线层105在第2帘布层105b的轮胎径向外侧进一步含有排列有第4加强帘线158的第4帘布层105c。在图6未说明的其它构成与之前的实施方式相同。
第4加强帘线158与轮胎圆周方向平行(即，与第3加强帘线166同样地相对于轮胎圆周方向的角度θ4为0°±5°)地排列。这样的第4加强帘线158提高胎面圈102的轮胎圆周方向的刚性。由此，减速时和加速时的接地面121的形状稳定，制动性能、牵引性能提高。另外，具有与轮胎圆周方向平行排列的第4加强帘线158的第4帘布层105c能够实现基于单一层的轻量化，并且确保相对于轮胎圆周方向线的对称性。
第4加强帘线158的拉伸弹性模量E4优选为第1、第2加强帘线156、157的拉伸弹性模量E0以下。第4加强帘线158的弹性模量E4超过弹性模量E0时，第4帘布层105c会成为工作帘布层，在对非充气轮胎100赋予偏离角时，有可能无法充分产生轮胎偏转刚度而转弯性能变差。第4加强帘线158例如优选采用尼龙等有机纤维。
在图7中示出外侧加强帘线层105的又一实施方式。这里未说明的其它构成与之前实施方式相同。在图7的实施方式中，外侧加强帘线层105在第1帘布层105a的轮胎径向内侧进一步含有排列有第5加强帘线159的第5帘布层105d。
第5加强帘线159与轮胎圆周方向平行(即，与第3加强帘线166同样地，相对于轮胎圆周方向的角度θ5为0°±5°)地排列。这样的第5加强帘线159提高胎面圈102的轮胎圆周方向的刚性。由此，减速时和加速时的接地面121的形状稳定，制动性能、牵引性能提高。另外，具有与轮胎圆周方向平行排列的第5加强帘线159的第5帘布层105d能够实现基于单一层的轻量化，并且确保相对于轮胎圆周方向线的对称性。
可以是将图6的实施方式和图7的实施方式组合而成的结构，即，在外侧加强帘线层105中，在第2帘布层105b的轮胎径向外侧设置第4帘布层105c，且在第1帘布层105a的轮胎径向内侧配置第5帘布层105d。
接下来，如图4所示，胎面圈102因外侧加强帘线层105、内侧加强帘线层106和配置于它们之间的剪切橡胶层107而具有三明治结构的加强。由此，能够使胎面圈102在受到载重时作用的拉伸和压缩的力分别支承于剪切橡胶层107两侧的外侧加强帘线层105和内侧加强帘线层106，能够抑制胎面圈102的变形。
优选使外侧加强帘线层105的加强帘线中的配置于轮胎径向最内侧的加强帘线与内侧加强帘线层106的加强帘线中的配置于轮胎径向最外侧的加强帘线之间的轮胎径向的距离D为3mm以上。特别优选剪切橡胶层107的厚度为3mm以上。
另外，为了充分提高上述胎面圈102的上述功能，得到优异的操纵稳定性能和较小的滚动阻力，在剪切橡胶层107中采用满足上述式(1)和(2)的橡胶组合物G。由此，能够抑制胎面圈102的变形，得到优异的操纵稳定性能和低滚动阻力。另外，因为剪切橡胶层107的橡胶组合物的复合弹性模量和损耗角正切由70℃的值规定，所以在实车行驶时可靠地表现优异的性能。
另外，为了在从驾驶开始时到长时间驾驶的状况下得到稳定的操纵稳定性，优选剪切橡胶层107的橡胶组合物满足上述式(3)。
另外，为了确保剪切橡胶层107的各向同性而得到良好的轮胎性能等，优选剪切橡胶层107的橡胶组合物满足上述式(4)和(5)。
另外，即使对于非充气轮胎而言，在电阻大时，也有可能静电在车辆上积蓄，引起无线电噪声等电波干扰。因此，为了防止轮胎带电，剪切橡胶层107的体积电阻率值优选小于1×108Ω·cm。体积电阻率值的下限值没有特别限制。
应予说明，对于剪切橡胶层107的橡胶组合物，可以同样地采用在第1实施方式中说明过的橡胶组合物。但是，为非充气轮胎时，从低发热性的观点考虑，炭黑的DBP吸油量优选为125ml/100g以上。
以上，对本发明特别优选的实施方式进行了详述，但本发明不限定于图示的实施方式，可以变形为各种形态而实施。
实施例
[实施例1]
按照表1所示的配比，使用班伯里密炼机，将除交联剂和硫化促进剂以外的材料在150℃的条件下混炼5分钟，得到混炼物。接下来，在得到的混炼物中添加交联剂和硫化促进剂，使用双轴开放辊炼机，在80℃的条件下揉入5分钟，得到未硫化橡胶组合物。将得到的未硫化橡胶组合物在150℃下进行30分钟硫化，得到硫化橡胶组合物。
对得到的硫化橡胶组合物测定下述物性，算出与式(1)～(7)相关的E*70、比E*70/tanδ70、比E*100/E*30、比EBX/EBY、比EBX/EBZ、比TBX/TBY、比TBX/TBZ的值，将得到的值记载于表1。
·初始应变10％、动态应变2％、70℃时的复合弹性模量E*70(单位：MPa)
·初始应变10％、动态应变2％、70℃的损耗角正切tanδ70
·初始应变10％、动态应变2％、30℃时的复合弹性模量E*30(单位：MPa)
·初始应变10％、动态应变2％、100℃时的复合弹性模量E*100(单位：MPa)
·X轴向的断裂伸长率EBX、Y轴向的断裂伸长率EBY和Z轴向的断裂伸长率EBZ(单位：％)
·X轴向的断裂强度TBX、Y轴向的断裂强度TBY和Z轴向的断裂强度TBZ：(单位：％)
＜粘弹性测定＞
使用粘弹性分析仪VES(株式会社岩本制作所制)，在温度100℃、70℃、30℃下，以频率10Hz、初始应变10％和动态应变2％的条件下，测定硫化橡胶组合物的复合弹性模量(E*)和损耗角正切(tanδ)。
＜拉伸试验＞
按照JIS-K-6251“硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸特性的求出方法”，使用3号哑铃，将辊挤出方向作为X轴向而实施各方向的拉伸试验，测定硫化橡胶组合物的断裂时伸长率(EB)和断裂时的拉伸强度(TB)。其中，将轮胎的圆周方向作为辊的挤出行进方向，将宽度方向作为辊的宽度方向，将垂直作为样品的厚度方向进行测定。
＜导电性试验＞
使用Advantest Corporation公司制的数字超高电阻微小电流计(R-8340A)，在23℃和相对湿度55％的恒温恒湿条件下，施加电压为1000V，除此以外，按照JIS K6271进行测定，由此测定电阻率值(体积电阻率)。其值小于1×108Ω·cm时，在表1中表示为"○"。
在表1中的橡胶组合物中使用的成分如下。
NR1：高纯度化NR(在下述制造例中制造的)
NR2：环氧化天然橡胶ENR(在下述制造例中制造的)
NR3：未改性的通用天然橡胶(未改性NR：TSR20)
BR：含有1,2-间规丁二烯晶体(SPB)的丁二烯橡胶，宇部兴产株式会社制的VCR617(SPB的含有率：15～18重量％)
CB1：炭黑，Evonik Degussa Japan株式会社制Printex XE2B(DBP吸油量：420ml/100g，BET比表面积：1000m2/g)
CB2：炭黑，Columbia Chemical公司制N330
富勒烯：纳米碳，Frontier Carbon株式会社制C60
二氧化硅1：Rhodia公司制Zeosil Premium 200MP(吸附比表面积(N2SA)205m2/g，CTAB比表面积197m2/g)
二氧化硅2：PPG公司制Agilon 454(BET140m2/g，CTAB 200m2/g)
偶联剂1：碳偶联剂，四国化成公司制1,2-双(苯并咪唑-2-基)乙烷
偶联剂2：硅烷偶联剂，Momentive公司制NXT
偶联剂3：硅烷偶联剂，Evonik Degussa公司制Si266
增塑剂1：在下述制造例中得到的低分子量ENR
增塑剂2：新日本理化株式会社制Sansosaiza DOS
增塑剂3：出光兴产株式会社制的Diana Process Oil AH-24
树脂：株式会社日本催化剂制的SP1068
硬脂酸：日油株式会社制
氧化锌1：Hakusui Tech株式会社制的ZINCOX SUPER F-3(平均一次粒径：50nm)
氧化锌2：Hakusui Tech株式会社制的氧化锌3种(平均一次粒径：1.0μm)
交联剂1：LANXESS公司制Vulcuren KA9188
交联剂2：田冈化学工业株式会社制的Tackirol V200
硫：Flexsys制的Chris Tex HSOT20(含有硫80重量％和油分20重量％的不溶性硫)
硫化促进剂1：六亚甲基四胺(HMT)，大内新兴化学工业株式会社制的Nocceler H
硫化促进剂2：大内新兴化学工业株式会社制的Nocceler NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)
抗老化剂：大内新兴化学工业株式会社制的Nocrac 6C
＜NR1(高纯度化NR)的制造例＞
将鲜胶乳的固体成分浓度(DRC)调整为30％(w/v)后，在该胶乳1000g中加入10％EMAL E-27C水溶液25g和25％NaOH水溶液60g，在室温下进行24小时皂化反应，得到皂化天然橡胶胶乳。接下来，添加抗老化剂分散体6g，搅拌2小时后，进一步添加水而稀释到橡胶浓度为15％(w/v)。接着，一边缓慢地搅拌一边添加甲酸将pH调节到4.0后，添加阳离子系高分子凝聚剂，搅拌2分钟，使其凝聚。由此得到的凝聚物(凝聚橡胶)的直径为0.5～5mm左右。取出得到的凝聚物，以常温在2质量％的碳酸钠水溶液1000ml中浸渍4小时后，取出橡胶。其中加入水2000ml搅拌2分钟，将尽量除去水的操作反复进行7次。其后，添加水500ml，添加2质量％甲酸直到pH4，放置15分钟。进一步，尽量除去水，将再次添加水搅拌2分钟的操作反复进行3次后，用挤水辊挤水而制成片状后，在90℃下干燥4小时而得到高纯度天然橡胶(NR1)。得到的橡胶的pH为5，磷含量为92ppm。
＜NR2(ENR)的制造例＞
使用的药品如下所述。
·30％过氧化氢溶液：关东化学株式会社制的30％过氧化氢溶液
·冰乙酸：关东化学株式会社制的99.7％乙酸
·表面活性剂：花王株式会社制的EMULGEN 120
在300ml锥形瓶中加入冰乙酸57g和30％过氧化氢溶液107g，搅拌后，以在恒温槽中保持为40℃的状态下静置24小时，得到过乙酸溶液。
在1L玻璃容器中加入300g的上述NR1、蒸馏水300g、表面活性剂3.6g，冷却到10℃，一边搅拌一边用10分钟滴加上述过乙酸溶液35g。滴加结束后，将胶乳溶液搅拌5分钟，进一步缓慢地注入到1L甲醇中使其凝聚，将得到的凝聚物粉碎到1cm左右，放入到2L水中放置一晚。用水将凝聚物清洗几次，风干1天后，进行减压干燥，得到ENR(NR2)176g。NR2的环氧化率为3摩尔％。
环氧化率的测定如下所述。
(环氧化率的测定)
将得到的ENR在氘代氯仿中溶解，通过核磁共振(NMR(日本电子株式会社制的JNM-ECA系列))分光分析求出未环氧化的二烯单元数与环氧化的二烯单元数之比，使用以下的计算公式进行计算。
(环氧化率E％)＝(橡胶的主链中含有的环氧基的个数)/(NR的主链中含有的二烯单元的个数(也包含环氧化的单元))×100
＜增塑剂1(低分子量ENR)的制造例＞
使用Kuraray公司制LIR-50(液态聚异戊二烯Mn＝54000)与NR2的制造例同样地得到环氧化率2％的低分子量ENR(增塑剂1)。
[表1]
接下来，对在三角胶条中采用了表1中示出的橡胶组合物的乘用车用的充气轮胎(尺寸195/65R15)进行试制，由实车行驶测试来评价操纵稳定性。各轮胎除三角胶条的橡胶组成以外均实质上相同。
＜操纵稳定性＞
将试验用轮胎安装在车辆(日本国产的FF车，排气量2000cc)的全轮上，在干燥沥青的轮胎测试跑道上行驶，由驾驶员对此时的操纵稳定性(转向响应性、抓地感等)进行感官评价。评价由将比较例1设为100的指数进行判定。数值越大越表示好。
＜滚动阻力＞
使用滚动阻力试验机，测定下述条件下的滚动阻力。评价由将比较例1设为100的指数进行判定。数值越小滚动阻力越小越良好。
轮辋：15×6JJ
内压：230kPa
载重：3.43kN
速度：80km/h
[表2]
实施例1 实施例2 比较例1 比较例2
E*<sub>70</sub> 120 112 92 112
tanδ<sub>70</sub> 0.130 0.089 0163 0.180
操纵稳定性 130 122 100 119
滚动阻力 90 78 100 105
[实施例2]
接下来，对非充气轮胎的实施例进行说明。将非充气轮胎的剪切橡胶层的优选的橡胶组成的一个例子示于表3。
[表3]
表3中的粘弹性、拉伸试验和导电性试验如上所述。
另外，表3的橡胶组成的材料如以。
NR1：高纯度化NR(由上述方法制造的高纯度化NR)
NR2：环氧化天然橡胶ENR(由上述方法制造的环氧化天然橡胶ENR)
CB1：Evonik Degussa Japan株式会社制Printex XE2B(DBP吸油量：420ml/100g，BET比表面积：1000m2/g)
富勒烯：Frontier Carbon株式会社制C60
二氧化硅1：Rhodia公司制Zeosil Premium 200MP(吸附比表面积(N2SA)205m2/g，CTAB比表面积197m2/g)
二氧化硅2：PPG公司制Agilon 454(BET 140m2/g，CTAB 200m2/g)
偶联剂1：四国化成社制1,2-双(苯并咪唑-2-基)乙烷
偶联剂2：Momentive公司制NXT
偶联剂3：Evonik Degussa公司制Si266
交联剂1：LANXESS公司制Vulcuren KA9188
交联剂2：田冈化学工业株式会社制的Tackirol V200
硫：Flexsys制的Chris Tex HSOT20(含有硫80重量％和油分20重量％的不溶性硫)
氧化锌1：Hakusui Tech株式会社制的ZINCOX SUPER F-3(平均一次粒径：50nm)
增塑剂1：在上述制造例中得到的低分子量ENR
增塑剂2：新日本理化株式会社制Sansosaiza DOS
硬脂酸：日油株式会社制
硫化促进剂1：六亚甲基四胺(HMT)，大内新兴化学工业株式会社制的Nocceler H
硫化促进剂2：大内新兴化学工业株式会社制的Nocceler NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)
抗老化剂：大内新兴化学工业株式会社制的Nocrac 6C
接下来，基于表4的规格试制形成图2和图3的基本结构的非充气轮胎(相当于轮胎尺寸145/70R12的轮胎)，对外观性、操纵稳定性、乘坐舒适性、滚动阻力性、耐久性进行测试。各轮胎除胎面圈以外实质上都为相同规格，轮辐通过利用聚氨酯树脂(热固性树脂)进行的铸塑成型法来与胎面圈和轮毂一体成型。应予说明，在外侧加强帘线层和内侧加强帘线层的加强帘线中全部采用钢帘线。
另外在实施例和比较例中，在剪切橡胶层中使用的橡胶以表3的组成A、B为基准根据其配合比例分别调整物性。另外，测试方法如下。
＜外观性＞
通过受试者的感官对各非充气轮胎的胎面圈有无形变进行评价。将没有形变的情况设为○，将有形变的情况设为×。
＜操纵稳定性、乘坐舒适性＞
将供试轮胎安装在车辆(小型EV：商品名COMOS)的4轮上，由1名乘车在干燥沥青路面的轮胎测试跑道上行驶，对操纵稳定性、乘坐舒适性通过驾驶员的感官评价，利用10点法进行表示。数值越大越好。应予说明，在外观性的评价中被判断为“×(有形变)”的非充气轮胎不进行操纵稳定性、乘坐舒适性、滚动阻力性、耐久性的测试。
＜滚动阻力性＞
使用滚动阻力试验机将测定的滚动阻力计数(滚动阻力/载重×104)由将现有例1设为100的指数表示。数值越小越好。
＜耐久性＞
使用转鼓试验机，以载重(1.07kN)、速度(40km/h)的条件使供试轮胎在转鼓上行驶20km，而且将跑完全程后的轮胎拆卸，检查损伤状态，将完全没有损伤的情况记为“◎”，将稍看到损伤征兆的情况记为“○”，将还能够行驶但看到一部分损伤的情况记为“△”，将还能够行驶但有损伤的情况记为“×”。
符号说明
1 充气轮胎
100 非充气轮胎
102 胎面圈
103 轮毂
104 轮辐
105 外侧加强帘线层
106 内侧加强帘线层
107 剪切橡胶层
102b 胎面橡胶
151 第1帘布层
152 第2帘布层
153 第4帘布层
154 第5帘布层
156 第1加强帘线
157 第2加强帘线
158 第4加强帘线
159 第5加强帘线
161 第3帘布层
166 第3加强帘线

Claims (11)

1.一种非充气轮胎，具备具有接地面的圆筒状的胎面圈、配置于所述胎面圈的径向内侧且固定于车轴的轮毂、以及连接所述胎面圈和所述轮毂的轮辐，
其中，所述胎面圈具有构成接地面的胎面橡胶、设置于所述胎面橡胶最近的外侧加强帘线层、设置于所述外侧加强帘线层的轮胎径向内侧的内侧加强帘线层和设置于所述外侧加强帘线层与所述内侧加强帘线层之间的剪切橡胶层，
所述剪切橡胶层的初始应变10％、动态应变2％、70℃时的复合弹性模量E*70和损耗角正切tanδ70满足下式(1)和(2)，E*70的单位为MPa，
90＜E*70＜250…(1)
E*70/tanδ70＞800…(2)，
所述外侧加强帘线层包含第1帘布层和第2帘布层，
所述第1帘布层具有相对于轮胎圆周方向倾斜地排列的第1加强帘线，
所述第2帘布层设置于所述第1帘布层的轮胎径向外侧，具有相对于轮胎圆周方向与所述第1加强帘线以相同角度且反向倾斜地排列的第2加强帘线，
所述内侧加强帘线层包含具有与轮胎圆周方向平行排列的第3加强帘线的第3帘布层。
2.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述剪切橡胶层的初始应变10％、动态应变2％、30℃时的复合弹性模量E*30与初始应变10％、动态应变2％、100℃时的复合弹性模量E*100满足下式(3)，E*30和E*100的单位为MPa，
E*100/E*30＞0.8…(3)。
3.根据权利要求1或2所述的非充气轮胎，其中，所述剪切橡胶层的轮胎圆周方向的断裂伸长率EBX和轮胎轴向的断裂伸长率EBY满足下式(4)，且轮胎圆周方向的断裂强度TBX和轮胎轴向的断裂强度TBY满足下式(5)，
0.85＜EBX/EBY＜1.2…(4)
0.85＜TBX/TBY＜1.2…(5)。
4.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述剪切橡胶层的体积电阻率值小于1×108Ω·cm。
5.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述外侧加强帘线层的加强帘线和所述内侧加强帘线层的加强帘线由钢帘线构成。
6.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述外侧加强帘线层在所述第2帘布层的轮胎径向外侧进一步包含排列有第4加强帘线的第4帘布层。
7.根据权利要求6所述的非充气轮胎，其中，所述第4加强帘线与轮胎圆周方向平行排列，所述第4加强帘线的弹性模量为所述第1加强帘线和所述第2加强帘线的弹性模量以下。
8.根据权利要求6或7所述的非充气轮胎，其中，所述外侧加强帘线层在所述第1帘布层的轮胎径向内侧进一步包含排列有第5加强帘线的第5帘布层。
9.根据权利要求8所述的非充气轮胎，其中，所述第5加强帘线与轮胎圆周方向平行地排列。
10.根据权利要求6所述的非充气轮胎，其中，所述第1加强帘线的相对于轮胎圆周方向的角度θ为5～85°。
11.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，在所述外侧加强帘线层的加强帘线中的配置于轮胎径向最内侧的加强帘线与在所述内侧加强帘线层的加强帘线中的配置于轮胎径向最外侧的加强帘线之间的轮胎径向的距离为3mm以上。
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