CN107286408B - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种湿抓地性能以及低油耗性均衡地得到改善的充气轮胎。本发明涉及一种具备由以下橡胶组合物构成的胎面的充气轮胎，所述橡胶组合物相对于包含40～100质量％的苯乙烯丁二烯橡胶以及0～60质量％的丁二烯橡胶的橡胶成分100质量份，含有二氧化硅0.5质量份以上、树脂5质量份以上，上述橡胶组合物的通过规定的粘着力试验方法测得的粘着力，在将除树脂全部被置换为油以外相同的基准橡胶组合物的粘着力设为100时，为300以上，上述橡胶组合物的0℃时的损耗角正切tanδ0℃相对于70℃时的损耗角正切tanδ70℃的比值(tanδ0℃/tanδ70℃)为3.0～10。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种具备由规定的橡胶组合物制成的胎面的充气轮胎。
背景技术
近年来通过降低轮胎的滚动阻力、抑制其发热来进行汽车的低油耗化。对于汽车的低油耗化的要求变得越来越高，特别是在轮胎部件中，在轮胎中占有比例高的胎面被要求具有优异的低发热性(低油耗性)。此外，从汽车的行驶安全性的方面考虑，对于胎面，也被要求具有湿抓地性能。
一般对于提高低油耗性而言，降低橡胶组合物的磁滞损耗(tanδ)的方法是有效的。此外，对于提高湿抓地性能而言，可以考虑提高磁滞损耗摩擦、粘着摩擦、犁耕(plowing)摩擦等摩擦力的方法等。
但是，降低磁滞损耗提高低油耗性时，存在磁滞损耗摩擦变小，湿抓地性能劣化的问题。也就是说，仅考虑粘弹性特性(tanδ)的话，难以兼顾低油耗性和湿抓地性。
可以考虑通过增大粘着摩擦以谋求湿抓地性能的提高。例如，已提出了以下的方法：增加油等软化剂的用量，提高橡胶组合物中的粘着物质的产生量，从而提高粘着摩擦力的方法等。但是，粘着物质的产生量较多时，存在耐摩耗性下降的问题。
专利文献1记载了以下方法：通过在橡胶组合物中含有特定的固体树脂与特定的软化剂的熔融混合物，从而改善低油耗性、抓地性能、耐摩耗性的方法。但是，对于橡胶组合物的粘着力并没有被记载，对于均衡改善湿抓地性能以及低油耗性而言也还有改善的余地。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特开2012-36370号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
本发明人们潜心研究的结果发现，通过在胎面用橡胶组合物中混合规定的树脂，在橡胶组合物中产生含有该树脂的粘着层，能够提高橡胶组合物的粘着力，进一步反复研究成功地完成了本发明。
本发明的目的在于提供一种湿抓地性能以及低油耗性均衡地得到改善的充气轮胎。
【用于解决课题的手段】
本发明涉及一种充气轮胎，其具备由以下橡胶组合物构成的胎面，该橡胶组合物相对于包含40～100质量％的苯乙烯丁二烯橡胶以及0～60质量％的丁二烯橡胶的橡胶成分100质量份，含有二氧化硅0.5质量份以上，树脂5质量份以上；上述橡胶组合物的通过下述粘着力试验方法测得的粘着力，在将除树脂全部被替换为油以外相同的基准橡胶组合物的粘着力设为100时，为300以上；上述橡胶组合物的70℃时的损耗角正切tanδ70℃，在将上述基准橡胶组合物的损耗角正切tanδ70℃设为100时，为125以下；上述橡胶组合物的0℃时的损耗角正切tanδ0℃相对于其70℃时的损耗角正切tanδ70℃的比值(tanδ0℃/tanδ70℃)为3.0～10。
<粘着力试验方法>
粘着力试验方法具备以下工序：
准备试验橡胶的准备工序，
进行湿摩擦试验，在试验橡胶的表面生成粘着物质的摩擦试验工序，
测定上述粘着物质的体积和每单位面积的粘着力的粘着物质测定工序，
基于上述粘着物质的体积和每单位面积的粘着力，评价试验橡胶的粘着力的评价工序。
【发明的效果】
根据本发明，能够提供一种湿抓地性能以及低油耗性均衡且优异的充气轮胎。
附图说明
【图1】粘着力试验方法中使用的试验装置的正视图。
【图2】图1的试验装置的底视图。
【图3】(a)是被安装于图1的试验装置的用于评价粘着力的试验前的试验橡胶所展示的正视图，(b)是其底视图。
【图4】(a)是图3的试验橡胶试验后的状态所展示的正视图，(b)是其底视图。
【符号说明】
2 试验装置
4 主体
6 测定装置
8 路面
12 驱动轴
14 驱动圆盘
16 测定轴
18 测定圆盘
20 测量元件
22 底面
24 橡胶试验片
26 粘着物质
28 非接触部
30 摩擦部
32 堆积部
具体实施方式
本发明的轮胎，其特征在于，具有由以下橡胶组合物构成的胎面，该橡胶组合物以规定含量含有规定的橡胶成分、二氧化硅以及规定的树脂。
上述橡胶成分包含规定量的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)以及丁二烯橡胶(BR)。
作为上述SBR，没有特别限定，可以使用乳化聚合苯乙烯丁二烯橡胶(未改性E-SBR)、溶液聚合苯乙烯丁二烯橡胶(未改性S-SBR)和将这些SBR的末端改性得到的改性SBR(改性E-SBR、改性S-SBR)等轮胎工业中常用的材料。
橡胶成分中SBR的含量为40质量％以上，优选50质量％以上，更优选60质量％以上。SBR的含量不足40质量％时，倾向于无法得到湿抓地性能以及耐摩耗性。此外，SBR的含量也可以为100质量％，但从低油耗性能的观点考虑，优选90质量％以下，更优选80质量％以下。
作为上述BR，没有特别限定，可以使用顺式含量为90％以上的高顺式BR，末端以及/或者主链被改性的改性BR，用锡、硅化合物等耦合得到的改性BR(缩合物、具有支链结构的化合物等)等轮胎工业中常用的材料。
从耐摩耗性的观点考虑，含有BR时的橡胶成分中BR的含量优选5质量％以上，更优选10质量％以上，进一步优选15质量％以上。此外，BR的含量为60质量％以下，优选50质量％以下，更优选40质量％以下。BR的含量超过60质量％时，抓地性能倾向于较差。
此外，上述橡胶成分中作为上述SBR以及BR以外的橡胶成分，根据需要还可以包含天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、环氧化天然橡胶(ENR)以及苯乙烯异戊二烯丁二烯橡胶(SIBR)等其他的橡胶成分，但从湿抓地性能的观点考虑，优选仅由SBR以及BR组成的橡胶成分。
作为上述二氧化硅，没有特别限定，例如可列举干法二氧化硅(硅酸酐)、湿法二氧化硅(含水硅酸)等，但出于硅醇基较多的理由，优选湿法二氧化硅。
从耐久性和断裂伸长率的观点考虑，二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)优选80m2/g以上，更优选100m2/g以上。此外，从低油耗性以及加工性的观点考虑，二氧化硅的N2SA优选250m2/g以下，更优选220m2/g以下。另外，本说明书中的二氧化硅的N2SA是按照ASTM D3037-93测定的数值。
相对于橡胶成分100质量份的二氧化硅的含量为0.5质量份以上，优选30质量份以上，更优选50质量份以上。二氧化硅的含量不足0.5质量份时，耐久性以及断裂伸长率倾向于下降。此外，从混炼时的分散性以及加工性的观点考虑，二氧化硅的含量优选200质量份以下，更优选150质量份以下，进一步优选120质量份以下。
上述树脂的软化点优选40℃以上，更优选60℃以上，进一步优选80℃以上。树脂的软化点不足40℃时，磁滞损耗摩擦、操纵稳定性、保管中堵塞等操作性倾向于下降。此外，从混炼中树脂的分散性的观点考虑，树脂的软化点优选200℃以下，更优选150℃以下。另外，本发明中的树脂的软化点是：使用流动试验仪(株式会社岛津制作所的CFT-500D等)，将作为试样的1g树脂以升温速度6℃/分进行加热的同时，通过柱塞赋予1.96MPa的负荷，从直径1mm、长1mm的喷嘴挤出试样，绘制流量测试仪的柱塞下降量相对于温度的曲线，作为试样半量流出的温度。
上述树脂没有特别限定，可列举轮胎工业中惯用的树脂。例如，可列举酚醛树脂、烷基酚醛树脂、萜烯酚醛树脂、萜烯树脂、香豆酮树脂、茚树脂、香豆酮-茚树脂、苯乙烯树脂、α-甲基苯乙烯树脂、α-甲基苯乙烯/苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、松香树脂、双环戊二烯树脂(DCPD树脂)等芳香族烃类树脂，C5树脂、C8树脂、C9树脂、C5/C9树脂等脂肪族烃类树脂等；可以单独使用，也可以2种以上组合使用。此外，这些树脂也可以是经氢化处理过的树脂。
相对于橡胶成分100质量份的上述树脂的含量为5质量份以上，优选10质量份以上，更优选15质量份以上。树脂的含量不足5质量份时，粘着层所含树脂变少，有无法充分地得到橡胶组合物的粘着力的倾向。此外，出于抑制喷霜、耐摩耗性优异的理由，树脂的含量优选50质量份以下，更优选40质量份以下。
本发明涉及的橡胶组合物中，在上述成分以外，还可以适当混合轮胎工业中常用的其它混合剂，例如，炭黑等补强填充剂、油、硅烷偶联剂、氧化锌、硬脂酸、各种抗老化剂、蜡、硫化剂、硫化促进剂等。
作为上述炭黑，没有特别限定，例如可列举SAF、ISAF、HAF、FF、FEF、GPF等级的炭黑等，这些炭黑可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
从补强性以及耐摩耗性的观点考虑，炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选80m2/g以上，更优选100m2/g以上。此外，从分散性以及低油耗性的观点考虑，炭黑的N2SA优选280m2/g以下，更优选250m2/g以下。另外，炭黑的氮吸附比表面积根据JIS K6217的A法而求得。
从补强性的观点考虑，含有炭黑时，相对于橡胶成分100质量份的炭黑的含量优选1质量份以上，更优选3质量份以上。此外，加工性、低油耗性以及耐摩耗性的观点考虑，炭黑的含量优选150质量份以下，更优选100质量份以下。
本发明的橡胶组合物中可以混合油。通过混合油，可以在改善加工性的同时，提高橡胶的强度。作为油，可列举操作油、植物油脂、动物油脂等。
作为上述操作油，可列举石蜡系操作油、环烷系操作油、芳香族系操作油等。此外，可列举环保对策中的多环式芳香族(polycyclic aromatic compound：PCA)化合物的含量低的操作油。作为上述PCA含量低的操作油，可列举将油芳香族系操作油再提取得到的环保芳烃油(Treated Distillate Aromatic Extract(TDAE))、作为沥青与环烷油的混合油的芳香替代油、轻度提取溶剂化物(mild extraction solvates)(MES)以及重环烷系油等。
作为上述植物油，可列举蓖麻油、棉籽油、亚麻籽油、菜籽油、大豆油、棕榈油、椰子油、花生油、松香、松油、松焦油、妥尔油、玉米油、稻米油、芝麻油、橄榄油、葵花籽油、棕榈仁油、山茶油、霍霍巴油、澳洲坚果油、红花油、桐油等。
作为上述动物油脂，可列举油醇、鱼油、牛脂等。
其中，出于加工性方面有利的理由，优选操作油，就环保对策的方面而言，优选使用上述PCA含量低的操作油。
从加工性的观点考虑，含有油时，相对于橡胶成分100质量份的油的含量优选2质量份以上，更优选5质量份以上。此外，从耐摩耗性以及加工性的观点考虑，油的含量优选60质量份以下，更优选40质量份以下。
本发明涉及的橡胶组合物可用一般的方法制造。例如，可通过以下方法制造：使用班伯里混炼机或捏合机、开放式辊等一般橡胶工业中被使用的公知的混炼机，将上述各成分中除硫化剂以及硫化促进剂以外的成分混炼后，在其中加入硫化剂以及硫化促进剂进一步混炼，然后进行硫化的方法等。
本发明涉及的橡胶组合物，其特征在于，通过下述粘着力试验方法测得的粘着力，在将除树脂全部被替换为油以外相同的基准橡胶组合物的粘着力设为100时，为300以上。
<粘着力试验方法>
粘着力试验方法具备以下工序：
准备试验橡胶的准备工序，
进行湿摩擦试验，在试验橡胶的表面生成粘着物质的摩擦试验工序，
测定上述粘着物质的体积和每单位面积的粘着力的粘着物质测定工序，
基于上述粘着物质的体积和每单位面积的粘着力，评价试验橡胶的粘着力的评价工序。
本发明涉及的橡胶组合物的通过规定的粘着力试验方法测得的粘着力，在将上述基准橡胶组合物的粘着力设为100时，为300以上，更优选400以上，进一步优选500以上。粘着力不足300时，湿抓地性能倾向于较差。此外，橡胶组合物的粘着力的上限没有特别限定，但优选3000以下，更优选2000以下。
对于规定的粘着力试验方法，参考适当的附图进行说明。
图1以及图2表示上述粘着力试验方法中所使用的摩擦试验装置2。图2是该试验装置2的底视图。图1是用图2的线段I-I所表示的截面图。此处，为了方便说明，将图1的上下方向作为上下方向，图1的左右方向作为左右方向，图1的垂直于纸面的方向作为前后方向进行说明。
该试验装置2具备主体4以及测定装置6。主体4虽没有在附图中显示，但其具备支持部以及驱动部。主体4具备与路面8接触的安装座10。测定装置6具备驱动轴12、驱动圆盘14、测定轴16、测定圆盘18以及侧量元件20。
该测定装置6被主体4的支持部所支持。主体4的支持部支持测定装置6使其能够在上下方向移动。主体4的支持部支持测定装置6使其能够旋转。主体4的驱动部能使测定装置6的驱动轴12旋转。通过主体4的驱动部，测定装置6能够以驱动轴12的轴线为旋转轴旋转。
测定装置6的驱动圆盘14被一体固定于驱动轴12的下端。驱动圆盘14的中心线与驱动轴12的轴线一致。测定轴16受驱动轴12支持使其能够旋转。测定轴16被限制为相对于驱动轴12在上下方向移动。测定圆盘18被一体固定于测定轴16的下端。测定轴16的轴线与测定圆盘18的中心线一致。驱动轴12的轴线与测定轴16的轴线一致。
虽没有在附图中显示，但测定装置6具备连接驱动圆盘14与测定圆盘18的弹性装置、测定驱动圆盘14与测定圆盘18的位置偏移的位置传感器。弹性装置连接驱动圆盘14与测定圆盘18。弹性装置按照能使驱动圆盘14与测定圆盘18在旋转方向能产生位置偏移的方式而将其连接。位置传感器能测定该弹性装置的移位。
测定圆盘18具备底面22。该底面22与路面8相对。底面22被固定有3个测量元件20。3个测量元件20在测定圆盘18的圆周方向上等间隔排列。测量元件20的固定端20a被固定于底面22。测量元件20从固定端20a延伸至不被固定的自由端20b。测量元件20向测定圆盘18的圆周方向的切线方向延伸，该测量元件20从固定端20a至自由端20b相对于测定装置6的旋转方向逆向延伸。该测量元件20从固定端20a向自由端20b，从底面22向接近路面的方向延伸。测量元件20的自由端20b位于远离底面22的位置。
图3(a)以及图3(b)表示作为试验橡胶的橡胶试验片24与测量元件20的自由端20b的附近。图3(a)的上下方向、左右方向以及前后方向与图1相同。图3(b)与图2相同，表示橡胶试验片24的底视图。该橡胶试验片24被固定于测量元件20的自由端24b侧。该橡胶试验片24具备与路面8相对的表面24a。该表面24a大体上为平面。表面24a的左右端倒角成曲面。
图4(a)以及图4(b)表示摩擦试验后的橡胶试验片24。图4(a)的右方是橡胶试验片24与路面8摩擦时的旋转方向前方，其左方是旋转方向后方。图4(a)的点划线表示摩擦试验前的图3(a)的表面24a的形状。
如图4(b)所示，摩擦试验后的橡胶试验片24的表面24a由非接触部28、摩擦部30以及堆积部32组成。非接触部28位于橡胶试验片24与路面8摩擦时的旋转方向前方。该非接触部28是在摩擦试验中与路面8不接触的部分。堆积部32位于该旋转方向后方。堆积部30是生成粘着物质26的部分。摩擦部30在该旋转方向中，位于非接触部28与堆积部32之间。摩擦部30是与路面8摩擦的部分。
如图4(a)以及图4(b)所示，通过橡胶试验片24与路面8摩擦，表面24a上产生擦伤。表面24a中，产生擦伤的部分是摩擦部30。路面8为湿润路面时，伴随摩擦部30的形成，表面24a上生成粘着物质26。本发明中，为了在表面24a上生成粘着物质26而将作为湿润路面的路面8与橡胶试验片24摩擦的情况称为湿摩擦。该粘着物质26堆积于表面24a的旋转方向后方。表面24a中，粘着物质26堆积的部分为堆积部32。该堆积部32从表面24a向下方突出。该堆积部32从垂直于旋转方向的表面24a的宽度方向的一方向另一方堆积。
该湿摩擦使用温度1℃以上60℃以下的水，在摩擦测定值为10BPN以上100BPN以下的湿润路面进行。例如，使用20℃的水，在50BPN的沥青路面进行。对于测定该湿润路面的摩擦测定值的方法，使用ASTM(美国试验以及材料标准)的E1337中规定的路面摩擦系数测定方法。使用ASTM的E303中规定的BPN试验机(英国式钟摆型滑动试验机)。
上述粘着力试验方法具备准备工序、摩擦试验工序、粘着物质测定工序以及评价工序。对使用图1以及图2的试验装置2和图3的橡胶试验片24的试验方法进行说明。
在准备工序中，准备试验装置2和橡胶试验片24。橡胶试验片24为硫化橡胶组合物。测量元件20被固定于橡胶试验片24。橡胶试验片24的表面24a与路面8相对。该试验装置2中，3个测量元件20分别固定有橡胶试验片24。该测量元件20与橡胶试验片24可以是1个，也可以是2个、3个甚至4个以上的多个。
摩擦试验工序中，该试验装置2被放置于作为湿润路面的路面8。安装座10与路面8接触。试验装置2的支持部使测定装置6在上方移动。由此，得到橡胶试验片24远离路面8的状态。
在橡胶试验片24远离路面8的状态下，试验装置2的驱动部使测定装置6旋转。使驱动圆盘14以及测定圆盘18旋转。此时，驱动圆盘14以及测定圆盘18一起旋转。该驱动部使驱动圆盘14以及测定圆盘18以规定的旋转速度旋转。驱动部达到该规定速度时停止驱动。该驱动部停止驱动后，驱动圆盘14以及测定圆盘18以惯性力继续旋转。达到该规定的旋转速度时，橡胶试验片24以规定速度旋转。该规定速度为后述惯性摩擦的初速度。该初速度为例如15km/h。
试验装置2的支持部慢慢降低测定装置6的支持位置。测定装置6慢慢向下方移动。该支持部不随测定装置6向下移动。该测定装置6以其自重向下方移动。最后，橡胶试验片24的表面24a接触路面8。橡胶试验片24通过测定装置6的自重被压向路面8。
橡胶试验片24的表面24a与路面8之间产生摩擦阻力。通过该摩擦阻力，测定圆盘18的旋转速度减速。驱动圆盘14与测定圆盘18之间产生旋转方向的位置偏移。换言之，驱动圆盘14与测定圆盘18之间产生旋转角的相对移位。最后，通过该摩擦阻力，驱动圆盘14的旋转与测定圆盘18的旋转停止。本发明中，以惯性力旋转的橡胶试验片24与路面8接触，产生摩擦阻力的状态称为惯性摩擦。
位置传感器测定连接驱动圆盘14与测定圆盘18的弹性装置的移位。位置传感器测定从橡胶试验片24的表面24a接触路面8开始，至驱动圆盘14的旋转和测定圆盘18的旋转停止为止的弹性装置的移位。根据该弹性装置的移位，测定驱动圆盘14与测定圆盘18的旋转角的相对移位。驱动圆盘14的旋转与测定圆盘18的旋转停止时，移位传感器停止对弹性装置的移位的测定。
根据驱动圆盘14与测定圆盘18的旋转角的相对移位，计算测定圆盘18受到的摩擦阻力。根据该摩擦阻力与测定装置6的自重，计算动摩擦系数。
该试验装置2具备附图中没有显示的输出装置，例如X-Y记录仪。该输出装置中输出该驱动圆盘14与测定圆盘18的相对移位以及旋转速度。进一步地，该试验装置2可以具备演算部。该演算部可以计算摩擦阻力和动摩擦系数等。这些计算结果可以被输出到输出装置。
该方法中，将橡胶试验片24与路面8接触开始在路面8上滑动起，至停止于路面8为止，称为惯性摩擦的1次循环。该摩擦试验工序中，反复进行多次惯性摩擦循环至生成该粘着物质26。该摩擦试验工序中，只要进行以下工序即可，该工序是指：通过试验装置2的支持部，从橡胶试验片24远离路面8的状态开始，至橡胶试验片24接触路面，以惯性力旋转的驱动圆盘14与测定圆盘18的旋转停止为止的一连串的工序。该摩擦试验工序中也未必要进行弹性装置的移位测定、摩擦阻力的计算以及动摩擦系数的计算。
粘着物质测定工序中，测定粘着物质26的体积与粘着物质26的每单位面积的粘着力。对于粘着物质26的体积，在橡胶试验片24的表面24a中，求出摩擦试验后的形状中从摩擦试验前的形状突出来的部分的体积。例如，准备非接触型表面粗糙度计。通过该表面粗糙度计，测定摩擦试验后的橡胶试验片24的表面24a的表面形状。关于摩擦试验后的试验片24的表面24a的表面形状，计算从摩擦试验前的橡胶试验片24的表面24a的表面形状突出来的体积。该体积为粘着物质26的体积。作为该非接触型表面粗糙度计，例如，可以使用将株式会社基恩士制造的形状测定系统(KS-1100)与激光测定器测定部(LT-9010M)以及激光测定器控制器(LT-9500)组合而得的表面粗糙度计设备。
粘着物质26由橡胶试验片24生成，其柔软且易变形。对于该粘着物质26的体积的测定而言，优选非接触型表面粗糙度计。此外，该粘着物质26的厚度较小。从高精度地测定该粘着物质26的体积的观点考虑，优选上述非接触型表面粗糙度计。
粘着物质26的每单位面积的粘着力可通过例如以下方式求得。准备压痕硬度试验机。将硬度试验机的压头以微小的负荷压入粘着物质26。该压头被压接于粘着物质26。该被压接的压头离开粘着物质26。测定其离开时工作的压头与粘着物质26之间的最大引力F。将该压头的最大引力F换算为每单位面积的引力，算出粘着物质26的每单位面积的粘着力。作为该压痕硬度试验机，例如可以使用株式会社Elionix制造的超微压痕硬度试验机ENT-2100。该硬度试验机中，球状的压头被压入橡胶试验片24的粘着物质26。其压入的深度用变形计测定。从该压头开始离开粘着物质26至离开为止，连续测定压头与橡胶试验片24的引力。将其引力的最大值作为最大引力F。
相比于橡胶试验片24的厚度，粘着物质26的厚度非常小。相比于橡胶试验片24的表面24a的面积，粘着物质26的表面积非常小。对于该粘着物质26的粘着力的测定，优选该超微压痕硬度试验机。
评价工序中，算出本发明涉及的橡胶组合物的粘着摩擦力指数。该粘着摩擦力指数是指基于粘着物质测定工序中得到的粘着物质26的体积与每单位面积的粘着力算出的指数。该粘着摩擦力指数是随粘着物质26的体积增大而增大，随每单位面积的粘着力增大而增大的指数。例如，该粘着摩擦力指数作为该粘着物质的体积与每单位面积的粘着力的积分值而求出。该粘着摩擦力指数越大，橡胶试验片24的粘着力越大。
发明人们通过各种试验确认，摩擦试验中生成的粘着物质26的体积大的橡胶试验片24的粘着力大。该试验方法中，橡胶试验片24的表面24a生成了粘着物质26。基于该粘着物质26的体积与每单位面积的粘着力，评价橡胶试验片24的粘着力。由此，能够容易且高精度地评价橡胶试验片24的粘着力。
粘着物质26的粘着力在摩擦试验后随时间下降。该方法中，橡胶试验片24的每单位面积的粘着力的测定，优选在摩擦试验结束后5小时内进行，更优选在3小时内进行，特别优选在1小时内进行。该摩擦试验结束后的时间是作为摩擦试验工序中在路面8上滑动的橡胶试验片24停止于路面8时开始起算的经过时间而被测定。多次反复进行上述惯性摩擦循环时，测定最后的循环中的橡胶试验片24停止于路面8时开始起算的经过时间。
对于多个不同的试验橡胶进行比较评价时，优选摩擦试验结束后的经过时间之差较小。优选摩擦试验结束后的经过时间之差在1小时以内。
该试验装置2中，通过测定装置6的自重，橡胶试验片24与路面8接触。除该测定装置6的自重以外，对橡胶试验片24不施加驱动力。通过使橡胶试验片24以测定装置的自重而接地，粘着物质26易被生成。从该观点考虑，将橡胶试验片24按向路面8的压力优选为大于0且在0.3MPa以下。同样地，从粘着物质26的生成的观点考虑，惯性摩擦的初速度优选7km/h以上。从稳定地使橡胶试验片24与路面8接触滑动的观点考虑，该初速度优选15km/h以下。
该试验装置2中，橡胶试验片24与路面8进行上述惯性摩擦。通过该惯性摩擦，易生成粘着物质26。像这样，从易生成粘着物质26的观点考虑，作为试验装置2，优选日邦产业株式会社制造的D.F.测试仪(动态摩擦测试仪)。
摩擦试验工序中生成的粘着物质26的量过少时，粘着力的评价精度下降。从高精度地评价粘着力的观点考虑，优选多次反复进行惯性摩擦循环。从该观点考虑，优选该惯性摩擦反复进行2次以上循环。另一方面，使用上述压痕硬度试验机的粘着力的测定中，测定面越平坦越能高精度地测定。该粘着物质26的量过多时，使用压痕硬度试验机的粘着力的测定精度下降。从该观点考虑，优选该惯性摩擦反复进行7次循环以下。
本发明涉及的橡胶组合物的特征在于，在将除树脂全部被替换为油以外相同的基准橡胶组合物的损耗角正切tanδ70℃设为100时，本发明涉及的橡胶组合物的70℃时的损耗角正切tanδ70℃为125以下。tanδ70℃为低油耗性的指标。
在将上述基准橡胶组合物的损耗角正切tanδ70℃设为100时，本发明涉及的橡胶组合物的70℃时的损耗角正切tanδ70℃为125以下，优选120以下。tanδ70℃超过125时，低油耗性能倾向于较差。此外，tanδ70℃的下限没有特别限定。
此外，本发明涉及的橡胶组合物的特征在于，0℃时的损耗角正切tanδ0℃相对于70℃时的损耗角正切tanδ70℃的比值(tanδ0℃/tanδ70℃)为3.0～10。tanδ0℃表示磁滞损耗摩擦的大小，是湿抓地性能的指标。此外，如上所述，tanδ70℃是低油耗性的指标。它们的tanδ的比值(tanδ0℃/tanδ70℃)若在规定范围内，则湿抓地性能与低油耗性能均衡且优异。
本发明涉及的橡胶组合物的0℃时的损耗角正切tanδ0℃相对于70℃时的损耗角正切tanδ70℃的比值(tanδ0℃/tanδ70℃)为3.0以上，优选3.5以上，更优选4.0以上。(tanδ0℃/tanδ70℃)不足3时，湿抓地性能较差，倾向于难以与低油耗性得到兼顾。此外，(tanδ0℃/tanδ70℃)为10以下，优选8以下，更优选5以下。(tanδ0℃/tanδ70℃)超过10时，低油耗性较差，倾向于难以与湿抓地性能得到兼顾。
本发明的轮胎使用本发明涉及的橡胶组合物制造胎面，使用该胎面并通过通常的方法制造得到。即，本发明的轮胎能够通过以下方法制造得到：将本发明涉及的橡胶组合物在未硫化阶段挤出加工成轮胎胎面的形状，在轮胎成形机上与其他的轮胎部件一起贴合成形为未硫化轮胎，通过将该未硫化轮胎在硫化机中加热加压制造得到。
【实施例】
基于实施例对本发明进行说明，但本发明并不仅仅局限于实施例。
以下，一并显示实施例以及比较例中使用的各种化学品。
SBR：日本瑞翁株式会社制造的Nipol NS616(未改性S-SBR)
BR：宇部兴产株式会社制造的BR150B(高顺式BR、顺式含量：98质量％)
油：日本能源(ジャパンエナジー)株式会社制造的TDAE油(操作油)
树脂1：ExxonMobil公司制造的Oppera PR-100(氢化DCPD树脂，软化点：140℃)
树脂2：ExxonMobil公司制造的Oppera PR-120(氢化DCPD树脂，软化点：120℃)
树脂3：ExxonMobil公司制造的Oppera PR-140(氢化DCPD树脂，软化点：100℃)
树脂4：安原化工株式会社制造的YS resin PX1150(萜烯树脂，软化点：115℃)
树脂5：安原化工株式会社制造的YS resin PX1000(萜烯树脂，软化点：100℃)
树脂6：安原化工株式会社制造的YS resin PX1150N(萜烯树脂，蒎烯聚合物，软化点：115℃)
树脂7：安原化工株式会社制造的Clearon P85(氢化萜烯树脂，软化点：85℃)
树脂8：安原化工株式会社制造的Clearon P125(氢化萜烯树脂，软化点：125℃)
树脂9：亚利桑那化学(Arizona Chemical)公司制造的Sylvares SA85(α-甲基苯乙烯/苯乙烯树脂，软化点：85℃)
树脂10：ExxonMobil公司制造的Oppera PR-395(C9/氢化DCPD树脂，软化点：120℃)
树脂11：ExxonMobil公司制造的Oppera PR-373(C5/C9树脂，软化点：90℃)
树脂12：安原化工株式会社制造的YS Polystar T80(萜烯酚醛树脂，软化点：80℃)
树脂13：安原化工株式会社制造的YS Polystar T145(萜烯酚醛树脂，软化点：145℃)
炭黑：新日化碳株式会社制造的Niteron#55S(N2SA：28m2/g)
二氧化硅：赢创德固赛公司制造的Ultrasil VN3(N2SA：175m2/g)
硅烷偶联剂：赢创德固赛公司制造的Si69(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)
硬脂酸：日油株式会社制造的硬脂酸
抗老化剂：大内新兴化学工业株式会社制造的Nocrac 6C(N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺)
氧化锌：三井金属矿业株式会社制造的氧化锌
硫：鹤见化学株式会社制造的粉末硫
硫化促进剂：大内新兴化学工业株式会社制造的Nocceler NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酸酰胺)
按照表1～3所示的混合配方，使用1.7L的密闭型班伯里混炼机，以排出温度150℃将硫以及硫化促进剂以外的化学品混炼5分钟，得到混炼物。在得到的混炼物中添加硫以及硫化促进剂，捏合5分钟至80℃，得到未硫化橡胶组合物。通过将得到的未硫化橡胶组合物在170℃硫化成型20分钟，制造试验用橡胶组合物。对于得到的试验用橡胶组合物，进行下述粘着力试验以及粘弹性试验。结果如表1～3所示。
此外，将得到的未硫化橡胶组合物成形为胎面的形状，用轮胎成形机将其与其他轮胎部件一起贴合，在170℃硫化12分钟，制造试验用轮胎。对于得到的试验用轮胎，进行下述湿抓地性能试验以及低油耗性试验。结果如表1～3所示。
<粘着力试验>
通过上述粘着力试验方法，将除树脂全部被置换为油以外相同的比较例橡胶组合物(基准橡胶组合物)的粘着力设为100，通过下述计算式将各试验用橡胶组合物的粘着力进行指数表示。该指数的数值越大，粘着力越高。作为试验装置，使用日邦产业株式会社制造D.F.测试仪。确定该方法中使粘着物质变为适当大小的惯性摩擦的循环次数。该循环次数为5次。以该循环次数对各试验用橡胶组合物进行上述粘着力试验方法。作为表面粗糙度计设备，使用株式会社基恩士制造的形状测定系统(KS-1100)和激光测定器测定部(LT-9010M)以及激光测定器控制器(LT-9500)。作为压痕硬度试验机，使用株式会社Elionix制造的超微压痕硬度试验机ENT-2100。
(粘着力指数)＝(各混合的粘着力)/(基准橡胶组合物的粘着力)×100
<粘弹性试验>
使用岩本制作所株式会社制造的粘弹性谱仪，在初始应变10％、动态应变0.1％、频率10Hz的条件下测定试验用橡胶组合物的0℃时的损耗角正切(tanδ0℃)以及70℃时的损耗角正切(tanδ70℃)，算出(tanδ0℃/tanδ70℃)的比值。此外，将除树脂全部被置换为油以外相同的比较例橡胶组合物(基准橡胶组合物)的各tanδ设为100，通过下述计算式将各tanδ进行指数表示。tanδ70℃的指数越小，表示滚动阻力越低，低油耗性越优异。此外，tanδ0℃的指数越大，表示磁滞损耗摩擦越大，湿抓地性能越优异。
(tanδ70℃的指数)＝(各配比的tanδ70℃)/(基准橡胶组合物的tanδ70℃)×100
(tanδ0℃的指数)＝(各配比的tanδ0℃)/(基准橡胶组合物的tanδ0℃)×100
<湿抓地性能试验>
将试验用轮胎安装于车辆(日本产FF2000cc)的全部轮子上，在湿润沥青路面，以速度100km/h行驶，测定从踩刹车的地点起算的制动距离。然后，将除树脂全部被置换为油以外相同比较例(基准例)的试验用轮胎的制动距离设为100，通过下述计算式将各配比的湿抓地性能进行指数表示。湿抓地性能指数越大，表示湿抓地性能越优异，160以上为性能目标值。
(湿抓地性能指数)＝(基准例的制动距离)/(各配比的制动距离)×100
<低油耗性试验>
使用滚动阻力试验机，使试验用轮胎在轮辋(15×6JJ)、内压(230kPa)、负荷(3.43kN)、速度(80km/h)的条件下行驶，测定此时的滚动阻力，将除树脂全部被置换为油以外相同比较例(基准例)的试验用轮胎的滚动阻力设为100，通过下述计算式对上述所测的滚动阻力进行指数表示。指数越大，表示低油耗性越优异，90以上为性能目标值。
(低油耗性指数)＝(基准例的滚动阻力)/(各配比的滚动阻力)×100
【表1】
【表2】
【表3】
通过表1～3的结果可知，具备由以下橡胶组合物构成的胎面的本申请发明的充气轮胎，其湿抓地性能以及低油耗性均衡且优异，所述橡胶组合物以规定量含有规定的橡胶成分、二氧化硅、以及规定的树脂，并且粘着力以及粘弹性特性在规定的范围。

Claims (1)

1.一种充气轮胎，其具备由以下橡胶组合物构成的胎面，
所述橡胶组合物中，相对于包含40～100质量％的苯乙烯丁二烯橡胶以及0～60质量％的丁二烯橡胶的橡胶成分100质量份，含有二氧化硅0.5质量份以上、树脂5质量份以上、油，
所述树脂是选自双环戊二烯树脂、C5树脂、C8树脂、C9树脂、C5/C9树脂以及它们的氢化物的1种以上，
所述树脂的软化点为120℃以上200℃以下，
所述橡胶组合物通过下述粘着力试验方法测得的粘着力，在将除了所述树脂全部被置换为所述油以外相同的基准橡胶组合物的粘着力设为100时，为300以上，
所述橡胶组合物的70℃时的损耗角正切tanδ70℃，在将所述基准橡胶组合物的损耗角正切tanδ70℃设为100时，为125以下，
所述橡胶组合物的0℃时的损耗角正切tanδ0℃相对于其70℃时的损耗角正切tanδ70℃的比值tanδ0℃/tanδ70℃为3.0～10，
<粘着力试验方法>
所述粘着力试验方法具备以下工序：
准备试验橡胶的准备工序、
进行湿摩擦试验，在试验橡胶的表面生成粘着物质的摩擦试验工序、
测定所述粘着物质的体积和每单位面积的粘着力的粘着物质测定工序、
基于所述粘着物质的体积和每单位面积的粘着力，评价试验橡胶的粘着力的评价工序。
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