CN107428205A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种在干燥路面和湿滑路面上具有令人满意的制动性能并且具有操纵稳定性的轮胎。为了实现该目的，本发明为设置有使用橡胶组合物制成的胎面10的轮胎，该橡胶组合物在0℃下的tanδ为0.25～0.55，30℃下的tanδ与60℃下的tanδ之差为‑0.02～0.07，并且在0℃下、动态应变为1％的动态储能模量为4～20MPa；所述轮胎的特征在于，胎面10具有沿轮胎周向C延伸的周向花纹槽20，接地面中的槽比例为15％～25％，周向花纹槽20所占的槽比例为8％～14％，并且除了周向花纹槽20之外的花纹槽所占的槽比例为7％～11％。

Description

轮胎
技术领域
本公开涉及一种轮胎。
背景技术
考虑到提高车辆安全性，不仅期望提高轮胎在干燥路面上，而且还期望提高轮胎在诸如湿滑路面和冰雪路面等各种路面上的制动性能和驾驶性能。
例如，为了提高在湿滑路面上的抓地性能，PTL1(JPH09-67469A)公开了一种使用具有增大的0℃的tanδ的胎面橡胶的轮胎。
另一方面，在全年使用轮胎的情况下，由于路面温度随季节等的变化而变化，因此存在轮胎在常温环境下运行时与轮胎在低温环境下运行时的燃油效率不同的情况。已经发现，这种燃油效率的变化随0℃的tanδ的增大而增大。然后，我们发现通过将具有特定物理性质(具体地，0℃下的tanδ为0.25～0.55，30℃下的tanδ与60℃下的tanδ之差为-0.02～0.07，并且在0℃下、动态应变为1％的动态储能模量为4MPa～20MPa)的橡胶组合物用于胎面，可以减小低温环境下的燃油效率与常温环境下的燃油效率之间的差异，并且可以充分确保湿地性能。
引用文献列表
专利文献
PTL1：JPH09-67469A
发明内容
(技术问题)
然而，在使用具有上述物理性质的胎面橡胶的轮胎中，期望进一步提高在干燥路面上的制动性能，并且要求在与沥青相比更滑的路面(诸如沙井(manhole)等)上的湿滑制动性能更好。
因此，期望通过进一步研究橡胶组合物的配方来提高在干燥路面及湿滑路面上的制动性能。然而，即使在通过研究橡胶组合物的配方可以提高在干燥路面及湿滑路面上的制动性能的情况下，也预测到操纵稳定性的恶化。由于优化橡胶组合物的配方是为了通过调节低温和高温下的损耗性质来提高制动性能，因此没有考虑胎面的刚性，因而存在因胎面刚性的恶化而使操纵稳定性恶化的风险。
然后，本公开的目的是提供一种在干燥路面及湿滑路面上具有优异的制动性能并且具有优异的操纵稳定性的轮胎。
(解决问题的方案)
为了实现上述目的，我们深入研究了包括使用具有特定物理性质的橡胶组合物形成的胎面的轮胎。
另外，我们发现，对于胎面，通过将接地面(footprint)中的槽比例(negativeratio)设置在特定的范围内并且还将周向花纹槽所占的槽比例和除了周向花纹槽之外的花纹槽所占的槽比例也设置在特定的范围内，可以提高胎面的陆部刚性，因此既可以实现干燥路面和湿滑路面上优异的制动性能，也可以实现优异的操纵稳定性。由此，我们完成了本公开。
本公开的轮胎是包括使用橡胶组合物形成的胎面的轮胎，该橡胶组合物在0℃下的tanδ为0.25～0.55，30℃下的tanδ与60℃下的tanδ之差为-0.02～0.07，并且在0℃下、动态应变为1％的动态储能模量为4MPa～20MPa，其中：胎面具有沿轮胎周向连续延伸的周向花纹槽；接地面中的槽比例为15％～25％；周向花纹槽所占的槽比例为8％～14％；并且除了周向花纹槽之外的花纹槽所占的槽比例为7％～11％。
根据上述配置，既可以实现干燥路面和湿滑路面上优异的制动性能，也可以实现优异的操纵稳定性。
在本公开的轮胎中，优选的是，胎面具有通过周向花纹槽中位于轮胎宽度方向最外侧的两个周向花纹槽分割的中心区域以及中心区域的轮胎宽度方向外侧的两个侧面区域；并且两个侧面区域接地面中的槽比例大于中心区域接地面中的槽比例。更优选的是，位于中心区域内的中心陆部的面积占胎面的接地面上的整个轮胎陆部的面积的比例为40％～60％，中心陆部的独立陆部宽度为中心陆部的轮胎宽度方向外侧相邻的周向花纹槽的槽深度的1.5倍以上。
这是因为可以实现更优异的操纵稳定性。
在本公开的轮胎中，优选的是，中心陆部具有向周向花纹槽之一开口并且不连接至另一相邻周向花纹槽的多个宽度方向狭窄花纹槽。进一步地，更优选的是，宽度方向狭窄花纹槽在相对于轮胎周向成50°～85°的方向上延伸，并且宽度方向狭窄花纹槽与相反延伸跨过轮胎赤道的宽度方向狭窄花纹槽在轮胎周向上交替设置，向相同周向花纹槽开口的宽度方向狭窄花纹槽在轮胎周向上的设置间隔为胎面表面上轮胎赤道面的周长的0.5％至4.5％，或者宽度方向狭窄花纹槽包括刀槽和/或刻槽。
这是因为可以确保胎面的陆部刚性，同时还可以进一步提高湿滑情况下的制动性能。
在本公开的轮胎中，优选的是，位于侧面区域内的侧面陆部具有横花纹槽，其中每个横花纹槽不连接至相邻的周向花纹槽之一，或者在花纹槽底部的一部分升高的状态下连接至相邻的周向花纹槽之一。
这是因为可以实现更优异的操纵稳定性。
在本公开的轮胎中，优选胎面由含有下述组分的橡胶组合物形成：含有50质量％以上的二烯类橡胶的橡胶组分A；以及按100质量份橡胶组分计，5～50质量份的至少一种添加剂组分B，该添加剂组分B选自热塑性树脂、油或通过凝胶渗透色谱法测得的以聚苯乙烯换算的重均分子量为5000至200000的低分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物。
这是因为可以更可靠地提高在干燥路面和湿滑路面上的制动性能。
此外，在本公开的轮胎中，优选二烯类橡胶为天然橡胶或丁二烯橡胶。
这是因为可以更可靠地提高在干燥路面和湿滑路面上的制动性能。
在本公开的轮胎中，优选热塑性树脂为C5类树脂、C9类树脂、C5～C9类树脂、二聚环戊二烯类树脂、松香类树脂、烷基酚类树脂或萜烯酚类树脂。
这是因为可以更可靠地提高在干燥路面和湿滑路面上的制动性能。
在本公开的轮胎中，更优选添加剂组分B含有酚醛清漆型酚树脂。
这是因为可以实现更优异的操纵稳定性。
在本公开的轮胎中，优选橡胶组合物还含有氮吸附比表面积为110m2/g以上的炭黑以及氮吸附比表面积为80m2/g以下的炭黑。
这是因为可以实现更优异的操纵稳定性。
在本公开的轮胎中，优选橡胶组合物含有50质量％以上的苯乙烯-丁二烯橡胶，其中所有聚合物单元中结合苯乙烯含量的百分比+所有聚合物单元中乙烯基键含量的百分比×1/2为25％以下。
这是因为可以更可靠地提高在干燥路面和湿滑路面上的制动性能。
(有益效果)
根据本公开，可以提供在干燥路面和湿滑路面上具有优异的制动性能并具有优异的操纵稳定性的轮胎。
附图说明
图1为示出根据本公开的实施方式的轮胎的胎面花纹的部分展开视图；
图2为示出根据本公开的另一实施方式的轮胎的胎面花纹的部分展开视图；
图3示意性示出图1中在胎面花纹的横花纹槽的槽延伸方向上的横截面；
图4为示出作为用于本公开的实施例的样品的轮胎的胎面花纹的部分展开视图；
图5为示出作为比较例的样品的轮胎的胎面花纹的部分展开视图；以及
图6为示出作为比较例的样品的轮胎的胎面花纹的部分展开视图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本公开的轮胎的实施方式。
本公开的轮胎为包括使用含有橡胶组分和热塑性树脂的橡胶组合物形成的胎面的轮胎。
另外，虽然未示出，但是本公开的轮胎与常见的轮胎一样可以具有下述构造：一对胎圈部；胎体，其由延续到胎圈部的轮胎径向外侧的一对侧壁部和侧壁部之间延伸的胎面部形成，并且环形延伸跨过嵌在胎圈部中的胎圈芯之间的这些部分；带束，其由设置在胎体的冠部的轮胎径向外侧的多个带束层形成；以及胎面，其设置在带束的轮胎径向外侧。
<胎面的结构>
如图1所示，构成本公开的轮胎的胎面10具有沿轮胎周向C连续延伸(对于图1的示例，沿轮胎周向线性延伸)的周向花纹槽20，接地面中的槽比例(花纹槽部分的接地面面积相对于胎面10的接地面面积的比(％))为15％～25％，周向花纹槽20所占的槽比例(周向花纹槽20的接地面面积与胎面10的接地面面积的比(％))为8％～14％，并且除了周向花纹槽之外的花纹槽所占的槽比例(除了周向花纹槽20之外的花纹槽的接地面面积相对于胎面10的接地面面积的比(％))为7％～11％。
通过将胎面的接地面中的槽比例限定在上述范围内并且具体地将周向花纹槽在上述槽比例中的比例限定在上述范围内，可以增大胎面的陆部刚性，因此与将含有热塑性树脂的橡胶组合物用于胎面的轮胎相比，可以实现优异的操纵稳定性。
在此，胎面10的接地面是指，在填充特定的气压并施加对应于最大负载能力的负载而安装于适用轮辋上的状态下，轮胎旋转时轮胎的整个圆周周围接触路面的外周面。
在此，“适用轮辋”为在制造或使用轮胎的各个地区的有效的工业标准，并且是指在日本通过JATMA(日本机动车辆轮胎制造者协会)的JATMA年鉴、在欧洲通过ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)的标准手册、在美国通过TRA(轮胎和轮辋协会)的年鉴等(在通过ETRTO的标准手册中的测量轮辋以及通过TRA的年鉴中的设计轮辋)中描述的适用尺寸的核准的轮辋。此外，“规定的内压”是指与与上述JATMA等描述的适用尺寸/帘布层级的最大负载能力对应的最大负载一致的气压。“最大负载能力”是指根据上述标准允许轮胎承受的最大质量。
在此，胎面10的接地面中的槽比例被设置为15％～25％，因为在将下述特定橡胶组合物用于胎面的轮胎中，如果槽比例低于15％，则该槽比例过小，因此存在不能确保必需的排水性能和抓地性能的风险，而另一方面，如果槽比例超过25％，则不能获得足够的胎面陆部刚性，因此不能确保期望的操纵稳定性。从同样的观点来看，优选胎面10的接地面中的槽比例为20％～25％。
此外，接地面中周向花纹槽20所占的槽比例被设置为8％～14％，并且除了周向花纹槽之外的花纹槽所占的槽比例被设置为7％～11％，因为在将下述特定橡胶组合物用于胎面的轮胎中，通过将周向花纹槽20所占的槽比例设置在上述范围内，可以提高胎面的陆部刚性。在周向花纹槽20所占的槽比例低于8％的情况下，或者在除了周向花纹槽之外的花纹槽所占的槽比例低于7％的情况下，由于陆部的比例增大，因此即使可以确保陆部刚性，也不能得到必需的排水性能和抓地性能。另一方面，在周向花纹槽20所占的槽比例超过14％的情况下，或者在除了周向花纹槽之外的花纹槽所占的槽比例超过11％的情况下，不能获得足够的陆部刚性，因此不能实现期望的操纵稳定性。
从相同的观点来看，周向花纹槽20所占的槽比例优选为10％～14％，并且除了周向花纹槽之外的花纹槽所占的槽比例优选为9％～11％。
如图1所示，胎面10可以被分为：中心区域11，其通过周向花纹槽20中位于轮胎宽度方向最外侧的两个周向花纹槽21a、21b分割；以及两个侧面区域12a、12b，它们位于中心区域11的轮胎宽度方向外侧。
在此，中心区域11与侧面区域12a、12b之间的界线为两个周向花纹槽21a、21b的宽度方向中心。
中心区域11具有通过周向花纹槽20(图1的示例中，为周向花纹槽21a、22、21b)的分割而形成的中心陆部40(在图1的示例中，为中心陆部40a、40b)，并且侧面区域12a、12b具有侧面陆部41a、41b。
在此，优选接地面中两个侧面区域12a、12b的槽比例大于接地面中中心区域11的槽比例。由于中心区域11的刚性在考虑提高操纵稳定性的情况下很重要，因此通过将中心区域11的槽比例设置为较小值，可以在不恶化排水性能和抓地性能的情况下实现更优异的操纵稳定性。
位于中心区域11的中心陆部40a、40b的总面积相对于胎面10的接地面上的全部陆部的面积(图1的示例中的中心陆部40a、40b加上侧面陆部41a、41b)的比率优选为40％～60％，更优选为50％～60％。这是因为，通过将中心区域11的体积设置成较大值，可以增加陆部刚性，从而可以实现更优异的操纵稳定性。
此外，从获得相同效果的观点来看，如图1所示，中心区域11的独立陆部宽度X优选为与轮胎宽度方向外侧相邻的周向花纹槽21b的槽深度的1.5倍以上，更优选3倍以上。在此，如图1所示，在中心区域11具有在轮胎宽度方向被周向花纹槽22分开的两个中心陆部40a、40b的情况下，中心区域11的独立陆部宽度是指独立中心陆部(图1的示例中的中心陆部40b)的宽度X。
周向花纹槽20的数量没有特定限制。例如，如图1所示，可以使用由位于轮胎宽度方向外侧的两个周向花纹槽21a、21b与位于轮胎宽度中心的一个周向花纹槽22构成的周向花纹槽20，或者可以增加位于轮胎宽度方向外侧的周向花纹槽21的数量和/或位于轮胎宽度方向中心的周向花纹槽22的数量。
如图1所示，优选的是，中心陆部40a、40b具有多个槽宽度小的宽度方向狭窄花纹槽31、31’，狭窄花纹槽31、31’朝周向花纹槽(图1的示例中的周向花纹槽21a、21b)开口，并且不连接至另一相邻周向花纹槽(图1的示例中的周向花纹槽22)。这是因为，通过将宽度方向狭窄花纹槽31、31’设置在中心陆部内，可以确保中心区域11的刚性，同时可以通过每个狭窄花纹槽31、31’的水膜移除作用而提高湿滑情况下的制动性能。
在此，宽度方向狭窄花纹槽31、31’的开口面向的周向花纹槽没有特定限制。例如，可以使用图1所示的向位于轮胎宽度方向外侧的周向花纹槽21a、21b开口的狭窄花纹槽31，或图2所示的向位于轮胎宽度中心侧的周向花纹槽22开口的狭窄花纹槽31’。
宽度方向狭窄的花纹槽31、31’更优选在相对于轮胎周向C成50°～85°的方向(即，相对于宽度方向狭窄花纹槽的轮胎周向的延伸角度α满足50°≤α≤85°)上延伸，特别优选在成60°～80°的方向上延伸。这是因为，可以将中心区域11的刚性保持在高水平，同时可以通过每个狭窄花纹槽31、31’的水膜移除作用而提高湿滑情况下的制动性能。
如图1所示，优选宽度方向狭窄花纹槽31与相反延伸跨过轮胎赤道E的宽度方向狭窄花纹槽31’在轮胎周向C上交替设置，向相同周向花纹槽21a、21b开口的宽度方向狭窄花纹槽31、31’的设置间隔P为胎面表面上轮胎赤道面的周长的0.5％至4.5％。这是因为，通过将宽度方向狭窄花纹槽31和宽度方向狭窄花纹槽31’设置为交替跨过轮胎赤道E，可以实现湿滑情况下的制动性能以及高水平的操纵稳定性。
优选宽度方向狭窄花纹槽31、31’包括刀槽和/或刻槽。在此，刀槽是指槽宽度(向胎面接地面的开口宽度；下文同此)为1.5mm以下的超狭窄的花纹槽，而刻槽是指槽宽度为1.5mm至3.5mm的狭窄花纹槽。
如图1所示，宽度方向狭窄花纹槽31、31’的轮胎宽度方向长度M没有特定限制，但是从实现湿滑情况下的制动性能以及高水平的操纵稳定性的观点来看，相对于陆部宽度X的比(M/X)优选在0.2≤M/X≤0.8的范围内，更优选在0.3≤M/X≤0.7的范围内。
如图2所示，除了宽度方向狭窄花纹槽31、31’之外，中心区域11还可以具有横花纹槽34、34’。在这种情况下，对于设置在中心区域11上的横花纹槽34、34’，类似于宽度方向狭窄花纹槽31、31’，横花纹槽34与相反延伸跨过轮胎赤道E的横花纹槽34’在轮胎周向C上交替设置，向相同周向花纹槽21a、21b开口的横花纹槽34、34’的设置间隔Q为胎面周长的0.5％至4.5％。此外，除了横花纹槽34之外，还可以具有狭窄的宽度方向花纹槽。
如图1所示，侧面区域12a、12b可以具有横花纹槽32和侧面区域狭窄花纹槽33。
在此，优选的是，图1中的横花纹槽32不连接至相邻的周向花纹槽21a、21b，或者在槽底部的一部分升高的状态下连接至周向花纹槽21a、21b。这是因为，通过构造如上所述的横花纹槽32，可以获得优异的制动性能，同时可以确保胎面的陆部刚性，从而实现所需的操纵稳定性。
在此，为了描述横花纹槽32的构造，图3示意性示出了图1的横花纹槽32的槽延伸方向上的横截面。“横花纹槽32在槽底部的一部分升高的状态下连接至周向花纹槽21a、21b”是指，如图3所示，在横花纹槽32的槽底部被升高的部分40形成在与周向花纹槽21a、21b的连接部中的状态下，横花纹槽32连接至周向花纹槽21a、21b。
如图3所示，在横花纹槽32的延伸方向横截面中，在横花纹槽32在花纹槽底部升高的状态下连接至周向花纹槽21a、21b的情况下，升高底部部分40的横截面积S1与整个横花纹槽32的横截面积S的比(S1/S×100％)优选为20％以上，更优选为30％以上。这是因为，即使在设置横花纹槽的情况下也可以更可靠地确保胎面的陆部刚性。
如图1所示，优选的是，横花纹槽32的槽宽度从轮胎宽度方向外侧朝轮胎宽度方向中心侧减小。这是因为，在横花纹槽32的端部部分与周向花纹槽21a、21b邻接或连接的情况下，通过使横花纹槽32的槽宽度从轮胎宽度外侧向轮胎宽度方向中心侧减小，即使在设置横花纹槽的情况下也可以更可靠地确保胎面的陆部刚性。
<橡胶组合物>
本公开的轮胎具有由橡胶组合物形成的胎面，该橡胶组合物在0℃下的tanδ为0.25～0.55，30℃下的tanδ与60℃下的tanδ之差为-0.02～0.07，并且在0℃下、动态应变为1％的动态储能模量为4MPa～20MPa。
如果橡胶组合物具有这些物理性质，则所得到的胎面橡胶能够在干燥路面和湿滑路面上实现优异的制动性能。
只要满足上述物理性质，橡胶组合物没有特定限制，但是更具体地，橡胶组合物优选为含有下述组分的橡胶组合物：含有50质量％以上的二烯类橡胶的橡胶组分A；以及按100质量份橡胶组分计，5～50质量份的至少一种添加剂组分B，该添加剂组分B选自热塑性树脂、油或通过凝胶渗透色谱法测得的以聚苯乙烯换算的重均分子量为5000～200000的低分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物。
通过配混上述相对于橡胶组分A的特定量的添加剂组分B，可以提高胎面橡胶的抓地性能，并且提高轮胎在湿滑路面上的性能。此外，由于添加剂组分B与天然橡胶或二烯类橡胶(例如丁二烯橡胶)具有特别高的相容性，因此特别容易在含有50质量％以上的二烯类橡胶的橡胶组合物A橡胶组合物中获得其配混效果。此外，通过含有50质量％以上的二烯类橡胶，橡胶组分本身具有高柔软性，因此能够在干燥路面和滑路面(例如沙井等)上实现高制动性能。
橡胶组分A含有50质量％以上、优选70质量％以上、更优选80质量％以上的二烯类橡胶。通过将橡胶组分中的二烯类橡胶含量设置在50质量％以上，充分表现出下述热塑性树脂配混效果。
在此，二烯类橡胶没有特定限制，并且实例有天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、异丁烯-异戊二烯橡胶等，但是从实现更优异的制动性能的观点来看，其中优选使用天然橡胶或丁二烯橡胶。在此，二烯类橡胶可以单独使用或多种组合使用。此外，更优选含有40质量％以上的天然橡胶，特别优选含有70质量％以上的天然橡胶。
优选橡胶组分A含有苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。这是因为，通过与SBR配混，可以提高橡胶组合物的玻璃化转变温度(Tg)，从而提高干燥路面上的操纵稳定性以及制动性能。
此外，优选橡胶组合物使用这种SBR，即该SBR中苯乙烯结合含量在所有聚合物单元中的百分比+所有聚合物单元中乙烯键含量的百分比×1/2为25质量％以下。如果所有聚合物单元内苯乙烯结合含量的比例与乙烯键含量的比例满足上述关系，则可以进一步提高橡胶组合物的湿地性能，从而进一步提高轮胎在干燥路面和湿滑路面上的制动性能。
橡胶组合物中作为添加剂组分B而包含的热塑性树脂没有特定限制。通过使用热塑性树脂，升高了0℃下的损耗角正切(tanδ)，因此可以主要提高轮胎在湿滑路面上的性能。在橡胶组分含有大量天然橡胶的情况下，由于热塑性树脂与天然橡胶具有高相容性，因此特别容易在湿滑路面上获得上述性能改进效果。
从进一步提高干燥路面和湿滑路面上的制动性能的观点来看，优选热塑性树脂为C5类树脂、C9类树脂、C5～C9类树脂、二聚环戊二烯类树脂、松香类树脂、烷基酚类树脂或萜烯酚类树脂。这些热塑性树脂可以单独使用或多种组合使用。
在此，C5类树脂是指C5类合成石油树脂，其是通过使用傅-克反应的催化剂(例如AlCl3、BF3等)聚合C5馏分得到的固体聚合物。其具体实例可以包括：共聚物，其包括异戊二烯、环戊二烯、1,3-戊二烯和1-戊烯作为主要成分；2-戊烯和二聚环戊二烯的共聚物；主要由1,3-戊二烯组成的聚合物等。
在此，C9类树脂是指C9类合成石油树脂，其是通过使用傅-克反应的催化剂(例如AlCl3、BF3等)聚合C9馏分得到的固体聚合物。其具体示例可以包括以茚、甲基茚、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等作为主要成分的共聚物。
C5～C9类树脂是指C5～C9类合成石油树脂，其是通过使用傅-克反应的催化剂(例如AlCl3、BF3等)聚合C5-C9馏分得到的固体聚合物。其具体实例可以包括以苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、茚等作为主要组分的共聚物。在本公开中，从与橡胶组分的相容性观点来看，该C5～C9树脂优选为具有少量C9以上的组分的树脂。在此，“少量C9以上的组分”是指C9以上的组分在整个树脂含量中少于50质量％，优选40质量％以下。
二聚环戊二烯类树脂是指使用C5馏分中的二聚环戊二烯作为主要原材料的石油树脂。其具体实例包括丸善石油化学株式会社制造的商品名“Marcarez M”系列(M-890A、M-845A、M-990A等)。
松香树脂包括：天然树脂松香，如原料松香或妥尔油中含有的脂松香、妥尔油松香和木松香；改性松香、松香衍生物和改性松香衍生物，例如聚合松香、其部分氢化的松香；松香甘油酯、其部分氢化的松香及完全氢化的松香；松香季戊四醇酯、其部分氢化的松香及聚合松香等。
烷基酚类树脂是指具有烷基基团的酚类树脂。其实例包括烷基酚-乙炔树脂，例如对叔丁基苯酚-乙炔树脂、聚合度低的烷基酚-甲醛树脂等。
萜烯酚类树脂是指可通过使用傅-克催化剂使萜类化合物与各种酚反应得到的树脂，或者通过与福尔马林进一步缩合得到的树脂。用作原料的萜类化合物没有特定限制，可以优选为单萜烃，例如α-蒎烯和苎烯，更优选包括α-蒎烯的萜类化合物，特别优选为α-蒎烯。在本公开中，优选酚组分的比例大的萜烯酚类树脂。
优选橡胶组合物含有酚醛清漆型酚树脂。通过含有酚醛清漆型酚树脂，可以提高橡胶组合物的弹性模量，从而在不使用固化剂的情况下提高操纵稳定性，并且不破坏湿地性能。
按100质量份橡胶组分计，橡胶组合物中热塑性树脂的含量为5～50质量份，但是从获得在干燥路面和湿滑路面上的更优异的制动性能的能力的观点来看，10～30质量份是优选的。
橡胶组合物中作为添加剂组分B而包含的油没有特定限制。油的实例可以包括：石油类软化剂，例如芳香油、石蜡油、锭子油、环烷烃油、MES、TDAE和SRAE；和植物类软化剂，如棕榈油、蓖麻油、棉籽油和大豆油。考虑到容易处理，待配混的油可以优选在例如25℃的常温下处于液态。例如，在上述那些油中，优选石油类软化剂，例如芳香油，石蜡油和环烷烃油。
优选的是，橡胶组合物中包含的添加剂组分B是通过凝胶渗透色谱法测得的以聚苯乙烯换算的重均分子量为5000～200000的低分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物。通过使用平均分子量为5000～200000的芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物，可以提高橡胶组合物的柔软性，并且可以在干燥路面和滑路面(例如沙井等)上实现高制动性能。此外，为了充分提高橡胶组合物的湿地性能，优选芳香族乙烯基化合物的含量为5～80质量％，且共轭二烯化合物部分的乙烯基键含量为10～80质量％。
除了橡胶成分和添加剂组分B之外，橡胶组合物还可以含有填料。通过含有填料(C)，可以实现高补强性能和低发热性，而不恶化橡胶的特性，例如柔软性。
橡胶组合物中填料的配混量没有特定限制，但是按100质量份的橡胶组分计，该配混量优选为30～100质量份，更优选为40～80质量份。
通过将填料的配混量设置为30～100质量份，可以显示橡胶组分的增强效果，而不恶化其例如柔软性等特性，另一方面，特别地通过将填料的配混量设置为40～80质量份，可以表现出滚动阻力减小和湿滑路面上的制动性能提高的效果，同时可以降低橡胶组分的柔软性劣化的可能性。
填料(C)的种类没有特定限制，例如实例有二氧化硅、炭黑、氧化铝、粘土、矾土、滑石、云母、高岭土、玻璃球，玻璃珠、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、碳酸钙、氧化镁、氧化钛、钛酸钾和硫酸钡。
在上述填料(C)中，从表现出滚动阻力减小和湿滑路面上的制动性能提高的效果并且同时降低橡胶成分的柔软性的恶化可能性的观点来看，使用二氧化硅是优选的。通过在橡胶组合物中含有二氧化硅，可以在二烯类橡胶和热塑性树脂分散良好的状态下，赋予橡胶组合物足够的补强性能和低发热性，而不恶化其柔软性。
二氧化硅的实例可以包括：湿二氧化硅(含水二氧化硅)、干二氧化硅(无水二氧化硅)、硅酸钙、硅酸铝，其中特别适合使用湿二氧化硅。该湿二氧化硅的BET比表面积优选为40m2/g～350m2/g。在该BET比表面积范围内的二氧化硅具有能够实现橡胶组分中的橡胶补强性能和分散性的优点。从这个观点来看，进一步优选BET比表面积为80m2/g～300m2/g的二氧化硅。这种二氧化硅可以是市售的，例如东曹硅化工株式会社(Tosoh SilicaCorporation)制造的商品名“Nipsil AQ”，“Nipsil KQ”以及德固赛(Degussa AG)制造的商品名“Ultrasil VN3”。该二氧化硅可以单独使用或两种以上组合使用。
此外，按100质量份的橡胶组分计，二氧化硅的配混量优选在40～70质量份的范围内，更优选在45～60质量份的范围内。如果按100质量份的橡胶组分计，二氧化硅的配混量为40质量份以上，则橡胶组合物的60℃下的tanδ减小，这提高了在施用该橡胶组合物的轮胎的普通运行期间的燃油效率。此外，如果为70质量份以下，则橡胶组合物的柔软性提高，并且通过将橡胶组合物施用于轮胎的胎面橡胶，胎面橡胶的变形量增大，这能够提高轮胎的湿地性能。此外，在填料(C)中，如果二氧化硅为50质量％以上，优选为70质量％以上，进一步优选为90质量％以上，则湿滑路面上的制动性能被进一步提高。
在本公开的橡胶组合物中，按100质量份橡胶组分计，优选填料(C)还含有炭黑，并且炭黑的配混量优选在1～10质量份的范围内，更优选在30～80质量份的范围内。通过配混1质量份以上的炭黑，橡胶组合物的刚性得到提高，通过配混10质量份以下的炭黑，可以抑制损耗角正切(tanδ)的增大。因此，通过将橡胶组合物施用于轮胎的胎面橡胶，能够高效地实现轮胎的燃油效率和高水平湿地性能二者。碳黑没有特定限定，实例有GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等级的炭黑。其中，从提高轮胎的湿地性能的观点来看，优选ISAF和SAF等级的炭黑。这些炭黑可以单独使用或者两种以上组合使用。
作为炭黑，优选橡胶组合物还含有氮吸附比表面积为110m2/g以上的炭黑以及氮吸附比表面积为80m2/g以下的炭黑。通过配混氮吸附比表面积为110m2/g以上的炭黑，可以确保高水平湿地性能，同时配混氮吸附比表面积为80m2/g以下的炭黑，能够确保轮胎的弹性模量，这能够提高操纵稳定性。
在橡胶组合物含有二氧化硅作为填料的情况下，为了进一步提高配混二氧化硅的补强性能和低发热性，优选进一步含有硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂的实例可以包括：
双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物、双(3-三乙氧基硅烷基丙基)三硫化物、双(3-三乙氧基硅烷基丙基)二硫化物、双(2-三乙氧基硅烷基乙基)四硫化物、双(3-三甲氧基硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三甲氧基硅烷基乙基)四硫化物、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、3-三甲氧基硅烷基丙基-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、3-三甲氧基硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基硅烷基丙基苯甲酰基四硫化物、3-三乙氧基硅烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫化物、3-三甲氧基硅烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫化物、双(3-二乙氧基甲基硅烷基丙基)四硫化物、3-巯基丙基二甲氧基甲基硅烷、二甲氧基甲基硅烷基丙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、二甲氧基甲基硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物，其中，考虑到补强改进效果，适合使用双(3-三乙氧基硅烷基丙基)三硫化物和3-三甲氧基硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物。
这些硅烷偶联剂可以单独使用或两种以上组合使用。
橡胶组合物中硅烷偶联剂的优选含量随硅烷偶联剂的类型的不同而不同，但是优选在相对于二氧化硅的2～25质量％范围内选择。当含量低于2质量％时，硅烷偶联剂不能充分发挥其作用，而在超过25质量％时，存在引起橡胶组合物凝胶化的风险。
从作为偶联剂的效果和防止凝胶化的观点来看，该硅烷偶联剂的含量优选在2～20质量％的范围内，进一步优选在5～18质量％的范围内，特别优选在5～15质量％的范围内。
除了上述橡胶组分、热塑性树脂和填料之外，所公开的橡胶组合物还可以与橡胶行业中常用的其他配混剂配混，例如抗氧化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂和硫化剂，它们可以根据需要在不影响本公开的目的的情况下在通用量范围内选择。市售产品可以适当地用作这些添加剂。此外，橡胶组合物可以用公知的方法制造，例如通过将橡胶组分与热塑性树脂、填料以及根据需要适当选择的各种添加剂配混并且使它们捏合、加温、挤出等。
将橡胶组合物用于胎面橡胶的方法也可以是公知的方法。例如，可以将上述橡胶组合物用于胎面橡胶以形成生轮胎，并且可以通过常见方法硫化生轮胎来制造轮胎。
实施例
下面将根据实施例更详细地说明本公开，但是本公开并不限于以下实施例。
<实施例1>
(样品1至31)
根据表1所示的配方来制备橡胶组合物。通过通用方法将由此制得的橡胶组合物各自用作胎面橡胶来制造用于客运车辆的尺寸为195/65R15的子午线轮胎。在此，制造的轮胎的胎面花纹采用图1所示的花纹。
另外，根据下述条件测量使用每种橡胶组合物的胎面橡胶的损耗角正切(tanδ)和储能模量(E’)。通过从轮胎的胎面部采集50mm×5mm×2mm的样品，在下述条件下使用上岛制作所株式会社(Ueshima Seisakusho Co.,Ltd.)制造的光谱仪测量0℃、30℃和60℃下的损耗角正切(tanδ)以及0℃下的储能模量(E’)：初始应变：2％；动态应变：1％；以及频率：52Hz。测量结果如表1中所示。
(评价)
对所得到的用于客运车辆的子午线轮胎的每个样品进行下述评价。评价结果如表1所示。
(1)钢板湿滑路面上的制动性能
将四个测试轮胎安装到2000cc排量的客运车辆上。作为测试过程，客运车辆在钢板湿路评估路径上运行。然后，以40公里/小时的速度制动车辆，从而使轮胎抱死，以便测量停止所需的距离。以对照轮胎(比较例)关于距离的倒数的数值为100来表示其结果。较大的指数值表示在钢板湿滑路面上的性能更优异。
(2)干燥路面上的制动性能
将四个测试轮胎安装到2000cc排量的客运车辆上。作为测试过程，客运车辆在沥青评估路径上运行。然后，以80公里/小时的速度制动车辆，从而使轮胎抱死，以便测量停止所需的距离。以对照轮胎(比较例)关于距离的倒数的数值为100来表示其结果。较大的指数值表示在干燥路面上的性能更优异。
(3)滚动阻力
在施加4.41kN载荷的情况下，通过在转鼓上以80km/hr的速度滚动来测量尺寸为195/65R15的每个轮胎的滚动阻力。用对照轮胎(样品1：比较例)的滚动阻力的倒数为100的指数来表示其结果。较大的指数值表示滚动阻力低并且抗滚动性能更优异。
(4)操纵稳定性
基于测试驾驶员的感觉，通过在干燥路面上的实际车辆测试来评价每个样品轮胎的操作性能。用对照轮胎(样品1：比较例)的干燥性能为100的指数来表示其结果，其中较大指数值表示操作性能优异并且操纵稳定性优异。
[表1]
*1：在下述生产条件下生产SBR1。
将丁二烯的环己烷溶液(16％)和苯乙烯的环己烷溶液(21％)投入干燥的氮气置换(nitrogen-substituted)的耐压玻璃容器(800mL)中，使得丁二烯单体为40g，苯乙烯单体为10g；加入0.66mmol的2,2-二(四氢呋喃基)丙烷，并加入1.32mmol正丁基锂(BuLi)；然后，在50℃的温水浴中聚合1.5小时。聚合转化率约为100％。然后，再加入0.5ml的5质量％的2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的异丙醇溶液，以停止反应。然后，通过常规方法进行干燥得到液体SBR1。
作为通过凝胶渗透色谱法[GPC：由东曹株式会社(Tosoh Corporation)制造的HLC-8020，柱：由东曹株式会社制造的串连的两个GMH-XL，检测器：差示折光计(RI)]测定重均分子量(Mw)得到的结果，使用单分散聚苯乙烯作为参照，得到的液体SBR1的聚苯乙烯换算的重均分子量为80,000。此外，作为通过红外光谱法(Morello)测定微结构并且从1H-NMR光谱的积分比测定结合苯乙烯含量的结果，得到的液体SBR1的结合苯乙烯含量为25质量％，丁二烯部分的乙烯基键含量为65质量％。
*2：产品名：“SL584”，由JSR株式会社制造，苯乙烯为5质量％，乙烯基为28质量％
*3：商品名：“#80”，由旭碳株式会社(Asahi Carbon Co.，Ltd)制造，N2SA 115m2/g，N220(ISAF)
*4：商品名：“#77”，由旭碳株式会社制造，N2SA115m2/g，N330(ISAF)
*5：商品名“Nipsil AQ”，由东曹硅化工株式会社制造
*6：产品名“A/O MIX”，由JX日矿日石能源株式会社(JX Nippon Oil&EnergyCorporation)制造
*7：“TDAE”，由JX日矿日石能源株式会社制造
*8：棕榈油，由日清奥利友(Nisshin Oillio)制造
*9：商品名“ECR1102”，由埃克森美孚化工公司(ExxonMobil Chemical Company)制造
*10：商品名“ECR213”，由埃克森美孚化工公司制造
*11：商品名“Nisseki 140”(Nisseki Neopolymer是在日本和/或其他国家注册的商标)，由JX日矿日石能源株式会社制造
*12：商品名“YS Polystar T100”，由安原化学株式会社(Yasuhara ChemicalCo.，Ltd)制造
*13：住友酚醛树脂“PR50235”，由住友酚醛塑料株式会社(Sumitomo BakeliteCo.，Ltd)制造
从表1中的结果认识到，本公开的每个实施例得到的结果与比较例的相当或者更好。由比较例与本公开之间的比较认识到，通过增加填料中二氧化硅配混比例，可以特别提高在钢板湿滑路面上的制动性能。
<实施例2>
(样品1至10)
接下来，通过实验制造具有表2的条件的胎面的轮胎(尺寸：195/65R15)的样品。
每个样品的胎面的接地面中的槽比例的情况(包括周向槽所占的槽比例)、中心区域的情况(中心区域的比例、独立陆部宽度以及横花纹槽和狭窄花纹槽(宽度方向狭窄花纹槽)的情况)以及侧面区域的情况(横花纹槽的情况)如表1所示。
此外，每个样品的胎面的轮廓如图1至图6所示。
此外，每个样品的胎面中所使用的每种橡胶组合物根据表4中的配方A制备。
(样品11至20)
此外，通过实验生产具有表3的条件的胎面的轮胎(尺寸：195/65R15)的样品。
每个样品的胎面的接地面中的槽比例的情况(包括周向槽所占的槽比例)、中心区域的情况(中心区域的比例、独立陆部宽度以及横花纹槽和狭窄花纹槽(宽度方向狭窄花纹槽)的情况)以及侧面区域的情况(横花纹槽的情况)如表1所示。
此外，每个样品的胎面的轮廓如图1至图6所示。
此外，每个样品的胎面中所使用的每种橡胶组合物根据表4中的配方B制备。
(评价)
对样品1至20进行下述评价。评价结果在表2和表3中示出。
(1)转弯能力指数
在空气压力为230kPa且施加4.22kN载荷下而安装于经核准的轮辋上的状态下，测量滑移角为1°时每个样品的转弯力。
其结果用表2的样品1和表3的样品11的转向力为100的指数来表示。结果如表1所示。这里，较大的指数值表示较大的转弯能力和更优异的操纵稳定性。
(2)湿滑路的回转G指数
将每个样品安装到车辆上，并且在速度为60km和水深2mm的条件下行驶的同时在稳态圆形路线中改变回转半径。此时，通过安装在车辆重心位置的加速度计测量以最大半径行驶而不离开路线的车辆G。
其结果用表2的样品1和表3的样品11的车辆G为100的指数来表示。结果如表1所示。这里，较大的指数值表示较高的限制抓地力和更优异的湿滑路面上的操纵稳定性。
[表2]
[表3]
[表4]
*1：天然橡胶RSS#3
*2：商品名：“#80”，由旭碳株式会社(Asahi Carbon Co.，Ltd)制造，N2SA 115m2/g，N220(ISAF)
*3：苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶#1500
*4：在下述生产条件下生产SB1。
将丁二烯的环己烷溶液(16％)和苯乙烯的环己烷溶液(21％)投入干燥的氮气置换(nitrogen-substituted)的耐压玻璃容器(800mL)中，使得丁二烯单体为40g，苯乙烯单体为10g；加入0.66mmol的2,2-二(四氢呋喃基)丙烷，并加入1.32mmol正丁基锂(BuLi)；然后，在50℃的温水浴中聚合1.5小时。聚合转化率约为100％。然后，再加入0.5ml的5质量％的2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的异丙醇溶液，以停止反应。然后，通过常规方法进行干燥得到液体SBR1。
作为通过凝胶渗透色谱法[GPC：由东曹株式会社(Tosoh Corporation)制造的HLC-8020，柱：由东曹株式会社制造的串连的两个GMH-XL，检测器：差示折光计(RI)]测定重均分子量(Mw)得到的结果，使用单分散聚苯乙烯作为参照，得到的液体SBR1的聚苯乙烯换算的重均分子量为80,000。此外，作为通过红外光谱法(Morello)测定微结构并且从1H-NMR光谱的积分比测定结合苯乙烯含量的结果，得到的液体SBR1的结合苯乙烯含量为25质量％，丁二烯部分的乙烯基键含量为65质量％。
*5：商品名“Nipsil AQ”，由东曹硅化工株式会社制造
*6：商品名“Nisseki Neopolymer 140”，由JX日矿日石能源株式会社制造
*10：6PPD
从表2和表3的结果认识到，本公开的实施例的每种样品都显示出优异的转弯力指数和湿滑路的回转G指数以及得到优异的操纵稳定性。另一方面，认识到与本公开的实施例的每个样品相比，比较例的每个样品在转弯力指数和湿滑路的回转G指数中的至少一个(即，操纵稳定性)上恶化。
工业实用性
根据本公开，可以提供在干燥路面和湿滑路面上具有优异制动性能且具有优异的操纵稳定性的轮胎。
附图标记列表
10：胎面；11：中心区域；12,12a,12b：侧面区域；20：周向花纹槽；21,21a,21b：周向花纹槽；22,22a,22b：周向花纹槽；31,31’：宽度方向狭窄花纹槽；32,32a,32b：横花纹槽；33：侧面区域狭窄花纹槽；34,34’：横花纹槽；E：轮胎赤道；C：轮胎周向；W：轮胎宽度方向；P：宽度方向狭窄花纹槽的设置间隔；X：中心区域的独立陆部宽度；α：相对于狭窄宽度方向花纹槽的轮胎周向的延伸角度；S：横花纹槽的延伸方向的横截面积；S1：在横花纹槽的升高的底部区域中在横花纹槽延伸方向上的横截面积。

Claims (14)

1.一种轮胎，其包括使用橡胶组合物形成的胎面，该橡胶组合物在0℃下的tanδ为0.25～0.55，30℃下的tanδ与60℃下的tanδ之差为-0.02～0.07，并且在0℃下、动态应变为1％的动态储能模量为4MPa～20MPa，其中：
所述胎面具有沿轮胎周向连续延伸的周向花纹槽；
接地面中的槽比例为15％～25％；
周向花纹槽所占的槽比例为8％～14％；并且
除了周向花纹槽之外的花纹槽所占的槽比例为7％～11％。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中：
所述胎面具有通过周向花纹槽中位于轮胎宽度方向最外侧的两个周向花纹槽分割的中心区域以及所述中心区域的轮胎宽度方向外侧的两个侧面区域。
3.根据权利要求2所述的轮胎，其中：
位于所述中心区域内的中心陆部的面积占胎面的接地面上的全部轮胎陆部的面积的比例为40％～60％，所述中心陆部的独立陆部宽度为所述中心陆部的轮胎宽度方向外侧相邻的周向花纹槽的槽深度的1.5倍以上。
4.根据权利要求3所述的轮胎，其中：
所述中心陆部具有向一个周向花纹槽开口并且不连接至另一相邻周向花纹槽的多个宽度方向狭窄花纹槽。
5.根据权利要求4所述的轮胎，其中：
所述宽度方向狭窄花纹槽在相对于轮胎周向成50°～85°的方向上延伸。
6.根据权利要求4或5所述的轮胎，其中：
所述宽度方向狭窄花纹槽与相反延伸跨过轮胎赤道的宽度方向狭窄花纹槽在轮胎周向上交替设置，向相同周向花纹槽开口的宽度方向狭窄花纹槽在轮胎周向上的设置间隔为胎面表面上轮胎赤道面的周长的0.5％～4.5％。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的轮胎，其中：
所述宽度方向狭窄花纹槽包括刀槽和/或刻槽。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎，其中：
位于所述侧面区域内的侧面陆部具有横花纹槽，其中每个横花纹槽不连接至相邻的周向花纹槽之一，或者在花纹槽底部的一部分升高的状态下连接至相邻的周向花纹槽之一。
9.根据权利要去1至8中任一项所述的轮胎，其中：
所述胎面由含有下述组分的橡胶组合物形成：含有50质量％以上的二烯类橡胶的橡胶组分A；以及按100质量份橡胶组分计，5～50质量份的至少一种添加剂组分B，所述添加剂组分B选自热塑性树脂、油或通过凝胶渗透色谱法测得的以聚苯乙烯换算的重均分子量为5000至200000的低分子量芳香族乙烯基化合物-共轭二烯化合物共聚物。
10.根据权利要求9所述的轮胎，其中：
所述二烯类橡胶为天然橡胶或丁二烯橡胶。
11.根据权利要求9或10所述的轮胎，其中：
所述热塑性树脂为C5类树脂、C9类树脂、C5～C9类树脂、二聚环戊二烯类树脂、松香类树脂、烷基酚类树脂或萜烯酚类树脂。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的轮胎，其中：
所述添加剂组分B含有酚醛清漆型酚树脂。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的轮胎，其中：
所述橡胶组合物还含有氮吸附比表面积为110m2/g以上的炭黑以及氮吸附比表面积为80m2/g以下的炭黑。
14.根据权利要求1至8中任一项所述的轮胎，其中：
所述橡胶组合物含有50质量％以上的苯乙烯-丁二烯橡胶，其中所有聚合物单元中结合苯乙烯含量的百分比+所有聚合物单元中乙烯基键含量的百分比×1/2为25％以下。
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