CN111344163A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

一种充气轮胎，其包括胎面，所述胎面由橡胶组合物构成，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含30～120质量份的二氧化硅，所述二氧化硅的BET比表面积为180～280m2/g，其中，在充气轮胎安装有正规轮辋且充填有正规内压的无负载的正规状态下，其被施加了正规负载且胎面被按压在平面上时的接地面形状满足下式(1)：0.95≦SL0/SL80≦1.6，式中，SL0是轮胎赤道上的轮胎周向的接地长度，SL80是在与轮胎赤道相距胎面接地半宽的80％的轮胎轴向距离的位置上的轮胎周向的接地长度。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，其包括胎面，所述胎面由橡胶组合物构成，所述橡胶组合物包含橡胶组分和规定量的微粒二氧化硅。
背景技术
近年来，随着市场需求的增加，需要轮胎的使用寿命更长且耐久性更高以及需要改善胎面橡胶的耐磨性。
另一方面，同时，由于对低燃料消耗的需求，还需要降低轮胎的滚动阻力，并且二氧化硅通常用作用于乘用车用高性能轮胎的补强填料。
此外，专利文献1公开了通过将含有0.5至5.0质量份的脂肪酸和/或其衍生物的橡胶组合物用于胎面，并将胎面形成为特定的接地面形状，可以提供在冰上和雪上兼具良好的制动力和操纵稳定性的高性能的无钉防滑轮胎(studless tire)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP 2010-76744 A
发明内容
本发明所要解决的问题
如此，为了改善耐磨性，可能存在通过增加补强填料的比表面积并增加与聚合物的结合部位来提高橡胶的韧性的方法，但是，该方法仍然不充分。
另外，在专利文献1中，耐磨性没有特别提高，因此还有改善的余地。
因此，本发明的目的是提供一种具有改善的胎面耐磨性的充气轮胎。
解决问题的手段
考虑到上述问题，本发明人发现，通过将接地面形状规定在规定范围内以控制轮胎滚动期间对橡胶的输入，同时通过增加补强填料(特别是二氧化硅)的比表面积，可以进一步提高耐磨性，来完成本发明。
即，本公开涉及：
[1]一种充气轮胎，其包括胎面，所述胎面由橡胶组合物构成，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含30～120质量份、优选40～100质量份、更优选50～90质量份的二氧化硅，所述二氧化硅的BET比表面积为180～280m2/g，优选为190～260m2/g，更优选为200～250m2/g，甚至更优选为235～250m2/g，
其中，在充气轮胎安装有正规轮辋(normal rim)且充填有正规内压(normal internalpressure)的无负载的正规状态(normal state)下，其被施加了正规负载(normal load)且胎面被按压在平面上时的接地面形状满足下式(1)：0.95≦SL0/SL80≦1.6(优选1.00≦SL0/SL80≦1.55，更优选1.05≦SL0/SL80≦1.50，甚至更优选1.05≦SL0/SL80≦1.45)(1)
(式中，SL0是轮胎赤道上的轮胎周向的接地长度，SL80是在与轮胎赤道相距胎面接地半宽的80％的轮胎轴向距离的位置上的轮胎周向的接地长度)；
[2]根据[1]所述的充气轮胎，其中，橡胶组合物还含有炭黑；
[3]根据[1]或[2]所述的充气轮胎，其中，橡胶组合物还含有硅烷偶联剂；和
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的充气轮胎，其中，胎面的JIS A硬度为55至80，优选为56至80，更优选为56至77，甚至更优选为60至75，特别优选为65至70。
发明的效果
根据本发明，可以通过包括由橡胶组合物构成的胎面，以及通过具有规定的接地面形状满足上式(1)的接地面形状指数，来提供具有改善的耐磨性的充气轮胎，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含30～120质量份的二氧化硅，所述二氧化硅的BET比表面积为180～280m2/g。
附图说明
图1是显示胎面被按压在平面上时的接地面形状的示意图。
具体实施方式
本发明的充气轮胎包括胎面，所述胎面由橡胶组合物构成，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含30～120质量份的二氧化硅，所述二氧化硅的BET比表面积为180～280m2/g，其中，在充气轮胎安装有正规轮辋且充填有正规内压的无负载的正规状态下，其被施加了正规负载且胎面被按压在平面上时的接地面形状满足上式(1)。
本发明的充气轮胎在胎面用橡胶组合物中使用规定量的具有规定比表面积的微粒二氧化硅，并且还具有规定形状的接地面，因此，由于该充气轮胎可以将轮胎表面上的橡胶所接受的机械输入控制在最佳状态下，因此可以使具有规定比表面积的微粒二氧化硅的耐磨性最大化。
(橡胶组分)
作为橡胶组分，优选使用二烯系橡胶。作为二烯系橡胶，可以使用天然橡胶(NR)、二烯系合成橡胶等。二烯系合成橡胶的示例包括异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(苯乙烯-丁二烯橡胶)(SBR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)等。这些橡胶组分可以单独使用，或者两种以上组合使用。这些之中，优选NR、BR和SBR，因为它们显示出均衡良好的燃料效率和湿抓地性能，并且更优选地，将BR和SBR组合使用。
(苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR))
SBR的示例包括但不特定限于乳液聚合的SBR(E-SBR)、溶液聚合的SBR(S-SBR)等。也可以使用通过用改性剂改性这些SBR而获得的一种(改性SBR)、这些SBR的氢化物(氢化SBR)等。这些之中，优选S-SBR。这些SBR可以单独使用，或两种以上组合使用。
此外，改性SBR可为具有用改性剂改性的主链和/或末端的改性SBR，例如，用多官能改性剂(如四氯化锡和四氯化硅)改性以部分地具有支链结构的改性SBR。这些之中，特别优选用改性剂改性并且具有官能团(其中SBR的主链和/或末端能够与二氧化硅相互作用)的改性SBR。通过使用用这种改性剂改性并且具有能够与二氧化硅相互作用的官能团的改性苯乙烯-丁二烯橡胶，可以以更好地平衡改善燃料效率和湿抓地性能。
当构成胎面的橡胶组合物包含SBR时，以橡胶组分为100质量％计，SBR的含量优选为40质量％以上，更优选为50质量％以上，进一步优选为60质量％以上。当SBR的含量为40质量％以上时，趋于易于确保胎面橡胶所需的湿抓地性能。另外，以橡胶组分为100质量％计，SBR的含量优选为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。BR的含量为95质量％以下时，趋于提高耐磨性和滚动阻力性能。此外，如果组合使用一种以上的SBR，则将所有SBR的总含量定义为橡胶组分中的SBR的含量。
(丁二烯橡胶(BR))
BR的示例包括但不特定限于轮胎行业中常用的那些，例如，顺式1,4键含量小于50％的BR(低顺式BR)，顺式1,4键含量在90％以上的BR(高顺式BR)、使用稀土元素系催化剂合成的稀土系丁二烯橡胶(稀土系BR)、含有间同立构的聚丁二烯晶体的BR(含SPB的BR)、改性BR(高顺式改性BR，低顺式改性BR)以及其它类似物。这些之中，考虑到耐磨性，更优选使用高顺式BR。
高顺式BR的例子包括，例如，由JSR株式会社、日本瑞翁株式会社、宇部兴产株式会社等制造和销售的高顺式BR。在高顺式BR中，顺式1,4键含量为95％以上的高顺式BR是更优选的。这些高顺式BR可以单独使用，也可以两种以上组合使用。当橡胶组分包含高顺式BR时，可以改善低温特性和耐磨性。BR中的顺式1,4键含量是通过红外吸收光谱分析计算出的值。
当构成胎面的橡胶组合物包含BR时，以橡胶组分为100质量％计，BR的含量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上，甚至更优选为15质量％以上。BR的含量为5质量％以上时，耐磨性与滚动阻力之间的平衡趋于提高。另外，以橡胶组分为100质量％计，BR的含量优选为60质量％以下，更优选为50质量％以下，进一步优选为40质量％以下。当BR的含量为60质量％以下时，趋于改善湿抓地性能。
以橡胶组分为100质量％计，SBR和BR的合计含量优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上，进一步优选为100质量％。当SBR和BR的合计含量为80质量％以上时，可以保持湿抓地性能、耐磨性和低生热性能之间的良好平衡。
(二氧化硅)
二氧化硅的示例包括但不特别限于例如通过干法制备的二氧化硅(无水二氧化硅)，通过湿法制备的二氧化硅(含水二氧化硅)等。其中，优选通过湿法制备的二氧化硅，这是因为其包含许多硅烷醇基并且与硅烷偶联剂具有许多反应点。本发明使用BET比表面积(N2SA)为180～280m2/g的二氧化硅。二氧化硅可以单独使用，或两种以上组合使用。
二氧化硅的BET比表面积为180m2/g以上，优选为190m2/g以上，更优选为200m2/g以上，进一步优选为235m2/g。当二氧化硅的BET比表面积小于180m2/g时，不能确保轮胎所需的橡胶补强材料的补强性能，并且不能确保耐磨性。此外，二氧化硅的BET比表面积为280m2/g以下，优选为260m2/g以下，更优选为250m2/g以下。二氧化硅的BET比表面积超过280m2/g时，加工性降低，加工变得困难。此外，本说明书中的二氧化硅的BET比表面积是根据ASTMD3037-81通过BET法测量的值。
相对于100质量份的橡胶组分，二氧化硅的含量为30质量份以上，优选为40质量份以上，并且更优选为50质量份以上。当二氧化硅的含量小于30质量份时，不能获得轮胎所需的补强性能。此外，相对于100质量份的橡胶组分，二氧化硅的含量为120质量份以下，优选为100质量份以下，并且更优选为90质量份以下。当二氧化硅的含量超过120质量份时，加工性降低，加工变得困难。
(硅烷偶联剂)
为了包含二氧化硅，优选使用硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的示例包括：例如硫化物系硅烷偶联剂，如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物和双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物；巯基系硅烷偶联剂，如3-巯基丙基三甲氧基硅烷和3-巯基丙基三乙氧基硅烷；硫醚系硅烷偶联剂，如3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷，3-己酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷和3-辛酰基硫代-1-丙基三甲氧基硅烷；乙烯基系硅烷偶联剂，如乙烯基三乙氧基硅烷；氨基系硅烷偶联剂，如3-氨基丙基三乙氧基硅烷；环氧丙氧基系硅烷偶联剂，如γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷；硝基系硅烷偶联剂，如3-硝基丙基三甲氧基硅烷；以及氯基系硅烷偶联剂，如3-氯丙基三甲氧基硅烷。这些硅烷偶联剂可以单独使用，或两种以上组合使用。这些之中，从容易控制与二氧化硅的反应温度，以及提高橡胶组合物的补强性的效果的角度出发，优选硫化物系偶联剂，特别是双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物和3-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物。
配合硅烷偶联剂时，相对于100质量份的二氧化硅，硅烷偶联剂的含量优选为1质量份以上，更优选为2质量份以上。硅烷偶联剂的含量小于1质量份时，未硫化橡胶组合物的粘度变高，加工性趋于恶化。此外，相对于100质量份的二氧化硅，硅烷偶联剂的含量优选为20质量份以下，并且更优选为15质量份以下。当硅烷偶联剂的含量超过20质量份时，不能获得与该含量对应的硅烷偶联剂的混合效果，并且成本趋于变高。
(其他配合剂)
除了上述组分以外，根据需要，轮胎用橡胶组合物还可以适当地含有除二烯系橡胶以外的橡胶组分和传统橡胶工业中通常使用的配合剂，例如除二氧化硅以外的补强填料、各种软化剂、各种抗氧化剂、蜡、氧化锌、硬脂酸、硫化剂、硫化促进剂等。
(除二氧化硅以外的补强填料)
作为除二氧化硅以外的补强填料，可以将以往用于轮胎用橡胶组合物中的那些补强填料例如炭黑、碳酸钙、氧化铝、粘土和滑石混合到橡胶组合物中。
(炭黑)
炭黑没有特别限制，并且GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等可以单独使用，或两种以上组合使用。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为80m2/g以上，更优选为100m2/g以上，甚至更优选为110m2/g以上。此外，该N2SA优选为300m2/g以下，更优选为250m2/g以下。另外，炭黑的N2SA根据JIS K6217的方法A进行测定。
当混合炭黑时，相对于100质量份的橡胶组分，炭黑的含量优选为1质量份以上，更优选为5质量份以上。此外，相对于100质量份的橡胶组分，炭黑的含量优选为50质量份以下，并且更优选为30质量份以下。当炭黑的含量在上述范围内时，可以获得良好的燃料效率和耐磨性。
(软化剂)
软化剂的示例包括：石油系软化剂，如操作油、润滑油、石蜡、液体石蜡、石油沥青和凡士林；脂肪油系软化剂，如豆油、棕榈油、蓖麻油、亚麻籽油、菜籽油和椰子油；妥尔油；油膏；蜡类，如蜂蜡、巴西棕榈蜡和羊毛脂；以及脂肪酸，如亚油酸、棕榈酸、硬脂酸和月桂酸；等。相对于100质量份的橡胶组分，软化剂的混合量优选为100质量份以下。此时，湿抓地性能被降低的风险较低。
(油)
油的示例包括操作油，如石蜡系操作油、芳香族系操作油和环烷系操作油。
当混合油时，相对于100质量份的橡胶组分，油的含量优选为10质量份以上，更优选为15质量份以上。此外，相对于100质量份的橡胶组分，油的含量优选为60质量份以下，并且更优选为55质量份以下。当油的含量在上述范围内时，充分获得了包含油的效果，并且可以获得良好的耐磨性。此外，本文的油含量包括充油橡胶中包含的油量。
(液态二烯系聚合物)
液态二烯系聚合物的示例包括：液态苯乙烯-丁二烯共聚物(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-异戊二烯共聚物(液态SIR)等。这些之中，液态SBR是优选的，这是因为可以获得良好平衡的耐磨性和行驶期间的稳定的操纵稳定性。此外，本文中的液态二烯系聚合物是在常温(25℃)下处于液体状态的二烯系聚合物。
考虑到耐磨性、耐断裂性和耐久性，通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的以聚苯乙烯换算的液态二烯系聚合物的重均分子量(Mw)优选为1.0×103以上，更优选为3.0×103以上。另外，从生产率的角度出发，Mw优选为2.0×105以下，更优选为1.5×104以下。此外，本文的液态二烯系聚合物的Mw是通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的以聚苯乙烯换算的值。
当混合液态二烯系聚合物时，相对于100质量份的橡胶组分，液态二烯系聚合物的含量优选为3质量份以上，更优选为5质量份以上。另外，液态二烯系聚合物的含量优选为30质量份以下，更优选为20质量份以下。当液态二烯类聚合物的含量在上述范围内时，可以获得良好的湿抓地性能，并且倾向于容易地获得本发明的效果。
(抗氧化剂)
抗氧化剂没有特别限制，例如，可以适当地选择抗氧化剂(例如胺系、酚系和咪唑系的化合物和氨基甲酸金属盐)并将其混合到橡胶组合物中。这些抗氧化剂可以单独使用，或两种以上组合使用。这些之中，胺系抗氧化剂由于其高抗氧化作用而优选，更优选对苯二胺系抗氧化剂，例如N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-对苯二胺、N-异丙基-N'-苯基-对苯二胺、N,N'-二苯基-对苯二胺、N,N'-二-2-萘基对苯二胺、N-环己基-N'-苯基-对苯二胺、N,N'-双(1-甲基庚基)-对苯二胺、N,N'-双(1,4-二甲基戊基)-对苯二胺、N,N'-双(1-乙基-3-甲基戊基)-对苯二胺、N-4-甲基-2-戊基-N’-苯基-对苯二胺、N,N’-二芳基-对苯二胺、受阻二芳基-对苯二胺、苯基己基-对苯二胺和苯基辛基对苯二胺，特别优选N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基-对苯二胺。
当混合抗氧化剂时，相对于100质量份的橡胶组分，抗氧化剂的含量优选为0.5质量份以上，更优选为1质量份以上。另外，相对于100质量份的橡胶组分，抗氧化剂的含量优选为5质量份以下，更优选为3质量份以下。当抗氧化剂的含量在上述范围内时，可以充分获得抗氧化效果，并且存在能够抑制由于抗氧化剂在轮胎表面上的析出而导致的变色的趋势。
除了上述组分以外，还可以使用硬脂酸、氧化锌、蜡等橡胶工业中通常使用的组分。
(硫化剂)
橡胶组合物可以包含硫化剂。作为硫化剂，可以使用有机过氧化物或硫系硫化剂。作为有机过氧化物，可以使用例如，过氧化苯甲酰，过氧化二枯基，过氧化二叔丁基，过氧化叔丁基枯基，过氧化甲乙酮，氢过氧化枯烯，2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷，2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧)己烷，2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己炔-3,1,3-双(叔丁基过氧丙基)苯等。此外，作为硫系硫化剂，例如，可以使用硫，吗啉二硫化物等。这些之中，硫是优选的。
当混合硫化剂时，相对于100质量份的橡胶组分，硫化剂的含量为0.5质量份以上，优选为1质量份以上。此外，相对于100质量份的橡胶组分，硫化剂的含量为5质量份以下，并且优选为3质量份以下。当硫化剂的含量在上述范围内时，获得适当的耐断裂性，并且耐磨性趋于提高。
(硫化促进剂)
硫化促进剂的示例包括但不特别限于，例如次磺酰胺系硫化促进剂，噻唑系硫化促进剂，秋兰姆系硫化促进剂，硫脲系硫化促进剂，胍系硫化促进剂，二硫代氨基甲酸盐系硫化促进剂，醛胺系硫化促进剂或醛氨系硫化促进剂，咪唑啉系硫化促进剂和黄原酸盐系硫化促进剂。这些之中，优选次磺酰胺系硫化促进剂和胍系硫化促进剂，因为可以更适当地获得本发明的效果。
次磺酰胺系硫化促进剂的示例包括CBS(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)、TBBS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)、N-氧基亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N’-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等。噻唑系硫化促进剂的示例包括2-巯基苯并噻唑、二苯并噻唑基二硫化物等。秋兰姆系硫化促进剂的实例包括单硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)等。胍系硫化促进剂的示例包括二苯胍(DPG)、二邻甲苯胍、邻甲苯二胍等。这些硫化促进剂可以单独使用，或两种以上组合使用。这些之中，由于可以更适当地获得本发明的效果，因此优选组合使用CBS和DPG。
当混合硫化促进剂时，相对于100质量份的橡胶组分，硫化促进剂的含量优选为0.1质量份以上，更优选为0.3质量份以上，进一步优选为0.5质量份以上。相对于100质量份的橡胶组分，硫化促进剂的含量优选为8质量份以下，更优选为7质量份以下，并且甚至更优选为6质量份以下。当硫化促进剂的含量在上述范围内时，获得适当的耐断裂性，并且耐磨性趋于提高。
(硬度)
通过使用上述橡胶组合物而得到的胎面的JIS A硬度优选为80度以下，更优选为77度以下，进一步优选为75度以下，特别优选为70度以下。当胎面的JIS A硬度为80度以下时，减轻了输入轮胎的能量，并且存在能够防止耐磨性降低的趋势。另外，JIS A硬度优选为55度以上，更优选为56度以上，甚至更优选为60度以上，特别优选为65度以上。当胎面的JIS A硬度为55度以上时，存在能够确保胎面橡胶所需的橡胶的刚性的趋势。
(接地面形状)
在本发明的充气轮胎中，在充气轮胎安装有正规轮辋且充填有正规内压的无负载的正规状态下，其被施加了正规负载且胎面被按压在平面上时的接地面形状满足式(1)。以这种方式，通过调节接地面形状，可以减少轮胎滚动期间输入到橡胶的能量，并且可以更有效地发挥出耐磨性。
图1示出了如上所述胎面被按压在平面上时的接地面形状(FP：足迹)。接地面形状优选满足0.95≤SL0/SL80(接地面形状指数)≤1.6的关系，式中，SL0是图1所示的接地面形状FP中，轮胎赤道上的轮胎周向(轮胎的旋转方向)的接地长度；SL80是图1所示的接地面形状中，在与轮胎赤道相距轮胎接地半宽(a)的80％的轮胎轴向距离(0.8a)的位置上的轮胎周向的接地长度。
“胎面接地半宽”是指接地面上的轮胎轴向上最外侧的接地端之间的轮胎轴向的距离的一半。
“正规轮辋(normal rim)”是在包括轮胎所基于的规格的规格体系中该规格就各轮胎所规定的轮辋，例如，在JATMA中称标准轮辋(standard rim)；在TRA中称“设计轮辋(Design Rim)”；在ETRTO中称“测量轮辋(Measuring Rim)”。
“正规内压(normal internal pressure)”是指上述规格就各轮胎所规定的气压，即，在本文中，对于JATMA，是指最大气压；对于TRA，是指在表“TIRE LOAD LIMITS ATVARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负载极限)”中描述的最大值；对于ETRTO，则是指“INFLATION PRESSURE(充气压力)”。
“正规负载(normal load)”是指上述规格就各轮胎所规定的负载，即，在本文中，对于JATMA，是指最大负载能力；对于TRA，是指在“各种冷充气压力下的轮胎负载极限(TIRELOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURESURES)”中描述的最大值；对于ETRTO，则是指“负载能力(LOAD CAPACITY)”。
在本文中，规定接地面形状不包括胎面的沟槽。当SL0/SL80小于0.95时，肩部的接地压力增加，并且输入至橡胶的能量增加，因此不能产生通过增加二氧化硅的比表面积来增强补强性能的效果。当SL0/SL80超过1.6时，中心部的接地压力增加，并且不能产生通过增加二氧化硅的比表面积来增强补强性能的效果。SL0/SL80的下限更优选为1.00，甚至更优选为1.05。另一方面，SL0/SL80的上限优选为1.55以下，更优选为1.50以下，进一步优选为1.45以下。
上述接地面形状可以通过适当地调整诸如模具轮廓、规格分布(gaugedistribution)和结构等方法来获得。然而，该方法只要能实现上述接地面形状就没有特别限定。例如，通过调整胎面规格分布，例如调整胎面中心部或胎面肩部的厚度，可以调整接地面形状指数(SL0/SL80)。具体而言，通过减小胎面中心部的厚度，能够将接地面形状指数调整为较小的值。但是，对接地面形状指数的调整方法没有特别限定。
胎面用橡胶组合物的制造方法
胎面用橡胶组合物可以通过常规方法制造。胎面用橡胶组合物例如可以通过如下方法制造：用橡胶工业中使用的一般公知的混炼机(例如班伯里密炼机、捏合机和开炼机)，将除了交联剂和硫化促进剂以外的上述组分进行混炼(基础混炼步骤)，然后加入交联剂和硫化促进剂，然后将它们进一步混炼(最终混炼步骤)，然后将它们硫化的方法；或者通过其他方法制造。
充气轮胎的制造方法
可以使用上述胎面用橡胶组合物通过常规方法来制造充气轮胎。也就是说，充气轮胎可以通过如下方法制造：将上述橡胶组合物挤出成胎面等的形状(所述橡胶组合物是通过根据需要将上述配合剂与包括二烯系橡胶组分的橡胶组分混合而制成)，将获得的挤出产品与其他轮胎部件层压在一起，并通过常规方法在轮胎成型机上成型，形成未硫化轮胎，然后在硫化机中加热并加压该未硫化轮胎。胎面可以通过如下方法制造：将未硫化的橡胶组合物的片材层压成规定形状的方法，或者也可以通过如下方法制造：将未硫化的橡胶组合物插入两个以上挤出机中，在挤出机机头的出口处形成两相的方法。
充气轮胎可用于通用轮胎(general tire)，例如乘用车用轮胎，乘用车用高性能轮胎，卡车、客车等的重载荷用轮胎以及赛车轮胎。这些之中，由于混合了二氧化硅，因此优选高性能轮胎。
实施例
以下，通过实施例说明本发明，但本发明不限于这些实施例。
下文中，在实施例和比较例中使用的各种化学品如下集中示出。
·SBR：购自日本瑞翁株式会社的Nipol NS616(苯乙烯含量：21质量％)
·BR：购自日本瑞翁株式会社的Nipol BR1220(顺式1,4含量：97％)
·炭黑：购自三菱化学株式会社的DIABLACK(注册商标)N220(氮吸附比表面积(N2SA)：115m2/g)
·二氧化硅1：购自赢创德固赛有限公司的ULTRASIL(注册商标)VN3(BET比表面积：175m2/g，平均一次粒径：18nm)
·二氧化硅2：购自赢创德固赛有限公司的ULTRASIL(注册商标)9100GR(BET比表面积：235m2/g，平均一次粒径：15nm)
·硅烷偶联剂：购自赢创德固赛有限公司的Si69(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)
·氧化锌：购自三井金属矿业株式会社的锌华(Zinc flower)1号。
·硬脂酸：购自NOF株式会社的珠状硬脂酸“Tsubaki”
·油：购自出光兴产株式会社的矿物油PW-380
·抗氧化剂：购自住友化学株式会社的Antigen 6C(N-苯基-N'-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺)
·蜡：购自大内新兴化学工业株式会社的SUNNOC N
·硫：购自轻井泽硫磺株式会社的粉末硫
·硫化促进剂1：购自大内新兴化学工业株式会社的Nocceler CZ(N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)
·硫化促进剂2：购自大内新兴化学工业株式会社的Nocceler D(1,3-二苯胍)
实施例1～5和比较例1～5
根据表1所示的混合配方，使用株式会社神户制钢所制造的1.7L班伯里密炼机，将除硫和硫化促进剂以外的所有其他化学品进料并混炼五分钟，直到排出温度为155℃，获得混炼物。接着，以表1所示的配合量将硫和硫化促进剂添加至所得的混炼物中，然后使用开炼机在约80℃的条件下混炼3分钟，得到未硫化橡胶组合物。将获得的未硫化橡胶组合物成形为胎面形状，与其他部件层压，并在170℃下硫化15分钟，获得实施例1～5和比较例1～5的充气轮胎(尺寸195/65R15)。此外，通过调节胎面规格分布(即调节胎面中心部和/或胎面肩部的厚度)，将各个接地面形状指数(SL0/SL80)调节为表1中所示的各个值。
通过以下方法，评价在各实施例和比较例中得到的充气轮胎的各接地面形状指数(SL0/SL80)、硬度、门尼粘度和耐磨性。表1显示了结果。此外，各门尼粘度指数和耐磨性指数的各平均值在表1中以“平均值”示出。
<硬度>
根据JIS K 6253，使用A型硬度计在25℃下测量各个硬度。
<门尼粘度指数>
根据JIS K 6300，在130℃下测定各未硫化橡胶组合物的各门尼粘度，以比较例1中的门尼粘度为100为基准计，各指数用下式表示。指数越大，粘度越低，加工越容易。
(门尼粘度指数)＝(比较例1的门尼粘度)/(各配方中的门尼粘度)×100
<耐磨性>
将每个轮胎(尺寸195/65R15)安装在日本国产FF车辆上，然后测量在8000km的行驶距离后的轮胎胎面部的沟槽深度，计算出沟槽深度减小1mm时的行驶距离，通过以下式对计算出的行驶距离进行指数化。
(沟槽深度减小1mm时的行驶距离)/(比较例1中的沟槽深度减小1mm时的行驶距离)×100
指数越大，耐磨性越好。指数的目标值为105或更大。
<接地面形状指数(SL0/SL80)>
通过上述方法计算指数。值越大，胎冠部的接地长度越长(越圆)。
表1
Figure BDA0002484045380000131
从表1所示的结果可以发现，通过限定二氧化硅的BET比表面积和含量以及轮胎的接地面形状指数(SL0/SL80)，可以通过使用二氧化硅增加橡胶补强性并控制输入到橡胶的能量，即，可以同时兼具橡胶的加工性和耐磨性。

Claims (4)

1.一种充气轮胎，其包括胎面，所述胎面由橡胶组合物构成，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含30～120质量份的二氧化硅，所述二氧化硅的BET比表面积为180～280m2/g，
其中，在充气轮胎安装有正规轮辋且充填有正规内压的无负载的正规状态下，其被施加了正规负载且胎面被按压在平面上时的接地面形状满足下式(1)：
0.95≦SL0/SL80≦1.6(1)
式中，SL0是轮胎赤道上的轮胎周向的接地长度，SL80是在与轮胎赤道相距胎面接地半宽的80％的轮胎轴向距离的位置上的轮胎周向的接地长度。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述橡胶组合物还含有炭黑。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其中，所述橡胶组合物还含有硅烷偶联剂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其中，所述胎面的JIS A硬度为55～80。
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