CN112566795A

CN112566795A - 轮胎

Info

Publication number: CN112566795A
Application number: CN201980053410.3A
Authority: CN
Inventors: 中岛郭葵
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2019-10-04
Publication date: 2021-03-26
Anticipated expiration: 2039-10-04
Also published as: WO2020080150A1; JPWO2020080150A1; EP3868578A1; JP2021098510A; JP6849158B2; US20220105752A1; EP3868578A4; CN112566795B

Abstract

本发明涉及一种轮胎，其具有由边口衬胶用橡胶组合物组成的边口衬胶，所述橡胶组合物具有在70℃和1％的应变下为6.0至13.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下为0.10以下的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，在100℃和0.5％的应变下为0.07以下的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并满足式(1)：tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0，该轮胎具有改善的低生热性和高速耐久性，同时保持了边口衬胶的功能例如操纵稳定性和乘坐舒适性。

Description

轮胎

技术领域

本发明涉及一种轮胎，其包括由边口衬胶用橡胶组合物组成的边口衬胶，该橡胶组合物具有预定的橡胶物理性能。

背景技术

近年来，在以燃料效率为中心的市场下，单独对轮胎的低生热性出现了强烈的需求。作为回应这种市场需求的手段，普遍并众所周知地出现了改进胎面行驶面的低生热性和耐磨性或将胎面行驶面的橡胶厚度尽可能做薄的方法，其中胎面行驶面是在轮胎中唯一与地面接触的构件。然而，将橡胶厚度减薄存在其局限，而且在一些市场中，具有浅沟槽的轮胎可能是无法被接受的，因为它给予了一种沟槽会提早消失的印象。此外，在近期的轮胎中，胎面橡胶的发展已然显著，并且随着胎面橡胶在低生热性上的改进，其他构件对低生热性的贡献已经变为了不可忽略的水平。

作为一种在轮胎的边口衬胶部分中实现低燃料消耗的技术，其最有效的是降低边口衬胶中混合的增强剂的量。然而，与此同时，表示混合橡胶的硬度的物理性能例如刚度或模量通常变差，而且当通过将轮胎安装在实际车辆上以评估操纵稳定性时，转向时的横向刚度通常变差，导致不良的操纵稳定性。因此，专利文献1公开了一种边口衬胶用橡胶组合物，为了同时改善轮胎的操纵稳定性和滚动阻力，其通过混合具有大量线性成分的聚丁二烯橡胶和/或间同立构1,2-聚丁二烯橡胶而具有特定的粘弹性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP2004-106796A

发明内容

本发明解决的技术问题

然而，专利文献1没有提及在更高温度下的粘弹性物理性质，并且其高速耐久性仍有改善空间。

因此，本发明的一个目地是提供一种具有改善的低生热性和高速耐久性同时保持了边口衬胶的功能例如操纵稳定性和乘坐舒适性的轮胎。

解决技术问题的手段

针对上述问题，作为深入研究的结果，聚焦于轮胎滚动时夹在轮辋之间的边口衬胶反复变形而产生的热量所提升的影响，本发明人发现通过提供一种具有由边口衬胶用橡胶组合物组成的边口衬胶的轮胎可抑制特别在高速行驶期间胎圈部周围的生热性以及解决上述技术问题，该橡胶组合物具有在70℃和1％的应变下为6.0至13.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下为0.10以下的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，在100℃和0.5％的应变下为0.07以下的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并进一步具有10.0以下的tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000，并进一步研究以完成本发明。

即，本发明涉及：

[1]一种轮胎，包括由边口衬胶用橡胶组合物组成的边口衬胶，所述橡胶组合物具有在70℃和1％的应变下为6.0至13.0MPa，优选7.0至12.0MPa，更优选8.0至11.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下为0.10以下，优选0.04至0.09，更优选0.05至0.08的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，在100℃和0.5％的应变下为0.07以下，优选0.06以下，更优选0.05以下的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并满足下式(1)：

式(1)：tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0(优选3.0≤tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤9.0，更优选4.5≤tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤8.0)，

[2]根据[1]的轮胎，其中以100质量份的二烯系橡胶成分为基准计，边口衬胶用橡胶组合物包括40至55质量份，优选43至53质量份，更优选45至50质量份的炭黑，所述炭黑具有110ml/100g以上，优选115至170ml/100g，更优选120至160ml/100g的DBP吸油量，所述炭黑在所述橡胶组合物的含量百分比为26.0至32.0质量％，优选28.0至31.5质量％，更优选29.0至31.0质量％，和

[3]根据[2]的轮胎，其中所述二烯系橡胶成分包括40质量％以上，优选50至80质量％，更优选60至70质量％的丁二烯橡胶，所述丁二烯橡胶包括含1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的丁二烯橡胶。

本发明的技术效果

根据本发明，提供一种轮胎，其包括由边口衬胶用橡胶组合物组成的边口衬胶，该橡胶组合物具有在70℃和1％的应变下为6.0至13.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下为0.10以下的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，在100℃和0.5％的应变下为0.07以下的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并进一步满足式(1)：tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0，该轮胎可改善低生热性和高速耐久性并且同时保持了边口衬胶的功能例如轮胎的操纵稳定性和乘坐舒适性。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的充气轮胎的局部剖视图。

1：侧壁；2：边口衬胶；3：胎圈芯；4：胎圈；5：内衬层；6：带；7：胎面。

具体实施方式

本发明公开的轮胎，其特征在于，具有由边口衬胶用橡胶组合物组成的边口衬胶，该橡胶组合物具有在70℃和1％的应变下为6.0至13.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下0.10以下的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，在100℃和0.5％的应变下0.07以下的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并进一步满足式(1)：tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0。通过该特点，可以抑制高速行驶期间胎圈部周围的生热性以改善高速耐久性，且其与使用具有类似混合的边口衬胶的轮胎相比，无需牺牲与常规同等的边口衬胶的功能。具体的，通过满足式(1)可抑制行驶导致的温度上升速度，以及与常规情况相比，通过并将tanδ(100℃)设为0.07以下，可降低最终到达的温度，由此协同地改善了高速耐久性。

本发明公开的轮胎中使用的边口衬胶用橡胶组合物在1％的动态应变振幅和70℃下的复弹性模量E*(也称为E*(70℃))为6.0MPa以上，优选7.0MPa以上，更优选8.0MPa以上。当E*(70℃)低于6.0MPa时，操纵稳定性趋于劣化。进一步地，E*(70℃)为13.0MPa以下，优选12.0MPa以下，更优选11.0MPa以下。当E*(70℃)超过13.0MPa时，乘坐舒适性趋于劣化。此外，E*(70℃)为通过将在之后实施例中说明的测量方法获得的值并。

本发明公开的轮胎中使用的边口衬胶用橡胶组合物在1％的动态应变振幅和70℃下的损耗角正切tanδ(也称为tanδ(70℃))为0.10以下，优选0.09以下，更优选0.08以下，更优选0.07以下。当tanδ(70℃)超过0.10时，生热性会变高，滚动阻力和高速耐久性趋于劣化。进一步地，tanδ(70℃)优选为0.04以上，更优选0.05以上。当tanδ(70℃)为0.04以上时，可获得适中的阻尼性，并且乘坐舒适性趋于不太容易劣化。此处，从更好地发挥本发明的技术效果的角度，tanδ(70℃)优选为0.03以上，或0.05以下。此外，tanδ(70℃)为通过将在之后实施例中说明的测量方法获得的值。

本发明公开的轮胎中使用的边口衬胶用橡胶组合物中E*(70℃)和tanδ(70℃)之间的关系满足式(1)：tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0，优选tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000为9.0以下，更优选8.0以下。当tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000超过10.0时，滚动时的变形将变得过大，因此轮胎的燃料效率趋于无法充分地改善，并且行驶导致的温度的上升速度无法充分地抑制。进一步地，tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000优选为3.0以上，更优选4.3以上，更优选4.5以上。当tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000为3.0以上时，趋于可保证充分地乘坐舒适性。此处，从更好地发挥本发明的技术效果的角度，式(1)优选为2.0≤tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0，更优选2.0≤tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤4.2。

本发明公开的轮胎中使用的边口衬胶用橡胶组合物在100℃和0.5％的动态应变振幅下的损耗角正切tanδ(也称为tanδ(100℃))为0.07以下，优选0.06以下，更优选0.05以下，进一步优选0.03以下。当tanδ(100℃)超过0.07时，高速行驶期间胎圈部周围的生热性无法充分地抑制，并且趋于无法获得充分地改善高速耐久性的效果。进一步地，无需特别设置tanδ(100℃)的下限值，但从加工性的角度，其优选为0.02以上。另外，tanδ(100℃)为通过将在之后实施例中说明的测量方法获得的值。

例如，通过使用改性丁二烯橡胶和包含间同立构聚丁二烯晶体的丁二烯橡胶并调整其他配合剂例如炭黑、油、硫化剂等的量，可不给本领域技术人员带来额外负担的情况下提供本发明公开的轮胎中使用的边口衬胶用橡胶组合物，该橡胶组合物具有在70℃和1％的应变下为6.0至13.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下为0.10以下的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，在100℃和0.5％的应变下为0.07以下的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并进一步满足式(1)：tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0。

<边口衬胶用橡胶组合物>

(橡胶成分)

橡胶成分没有特别限定，可以使用二烯系橡胶例如天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、和丁二烯橡胶(BR)。作为橡胶成分，可使用它们中的一种或两种以上。其中，由天然橡胶和丁二烯橡胶制成的那些橡胶组合物或包含丁二烯橡胶的那些橡胶组合物是优选的，这是因为可更好地发挥本发明公开内容的技术效果。

对NR不作特别限制，可使用橡胶工业中通常使用的那些，其具体实例包含RSS#3、TSR20等。

从充分发挥本公开内容技术效果的角度，橡胶成分中的NR含量不作特别限制但优选20质量％以上，更优选24质量％以上，更优选28质量％以上，进一步优选30质量％以上。进一步地，从燃料效率的角度，NR含量优选为60质量％以下，更优选50质量％以下，更优选40质量％以下，进一步优选35质量％以下。

对BR没有特别限制，可使用轮胎工业中常用的那些，例如具有小于50％的顺式-1，4键含量的BR(低顺式BR)，具有90％以上的顺式1,4键含量的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)。在这些BR中，优选组合使用改性BR和含SPB的BR、使用改性BR、或使用稀土系BR。在一个实施方式中，作为BR，优选仅改性BR和稀土系BR、仅改性BR和含SPB的BR、仅改性BR，或仅稀土系BR。作为BR，可使用它们中的一种或两种以上。

含SPB的BR的实例包含其中1,2-间同立构聚丁二烯晶体与BR化学键合并分散的那些，而不是晶体仅在BR中分散的那些。这种含SPB的BR的实例包括由宇部兴产株式会社制造的VCR-303、VCR-412、VCR-617等。通过使用含SPB的BR，即使当获得了相同的复弹性模量E*，也可降低交联密度，以此可改善断裂强度、耐久性、耐磨性、裂纹扩展性等，防止在轮辋组装时的损伤。

SPB的熔点优选为180℃以上，更优选190℃以上。当SPB熔点为180℃以上时，其可防止压制期间晶体在轮胎颗粒中熔融，以及趋于可抑制刚性降低。另外，SPB的熔点优选为220℃以下，更优选210℃以下。当SPB的熔点为220℃以下时，趋于可抑制含SPB的BR由于其分子量变得过大而导致在橡胶组合物中的分散性劣化。

在含SPB的BR中，SPB的含量优选为2.5质量％以上，更优选10质量％以上。当SPB含量为2.5质量％以上时，趋于获得橡胶组合物的充足刚度。进一步地，含SPB的BR中，SPB的含量优选为20质量％以下，更优选18质量％以下。当SPB的含量为20质量％以下时，趋于获得良好的在橡胶组合物中的分散性和加工性。此处，含SPB的BR中的SPB含量表示沸腾的正己烷不溶物的含量。

改性BR的实例包含在聚合1,3-丁二烯与锂引发剂后通过加入锡化合物获得的那些，改性BR分子的末端进一步通过锡-碳键键合(锡改性BR)，丁二烯橡胶在其活性端具有缩合的烷氧基硅烷化合物(二氧化硅改性BR)等。这种改性BR的实例包括例如Zeon公司制造的BR1250H(锡改性BR)，住友化学株式会社制造的S-改性聚合物(二氧化硅改性BR)等。通过使用锡改性BR，可降低聚合物的Tg(玻璃化转变温度)，并且可以加强填料例如炭黑和聚合物之间的键合。

锂引发剂的实例包括锂系化合物例如烷基锂、芳基锂、烯丙基锂、乙烯基锂、有机锡锂和有机氮锂化合物。通过使用锂系化合物作为引发剂，可以生产具有高乙烯基含量和低顺式含量的锡改性BR。

锡化合物的实例包括四氯化锡、丁基三氯化锡、二丁基二氯化锡、二辛基二氯化锡、三丁基氯化锡、三苯基氯化锡，二苯基二丁基锡，二苯基二辛酸锡，二乙烯基二甲基锡，四苄基锡，二丁基二硬脂酸锡，四烯丙基锡，对三丁基苯乙烯锡等。它们可以单独使用，或者可以两种以上组合使用。

锡改性BR的锡原子含量优选为50ppm以上，更优选60ppm以上。当锡原子含量为50ppm以上时，容易表现出促进炭黑在锡改性BR中分散的效果，并且tanδ的增加趋于被抑制。进一步地，锡原子含量优选为3000ppm以下，更优选2500ppm以下，进一步优选250ppm以下。当锡原子含量为3000ppm以下时，混炼物的组织良好，并且容易获得具有良好挤出加工性的混炼物。

对于稀土系BR，可合适地使用如下那些：其使用稀土元素系催化剂合成并且优选具有1.8％以下，更优选1.0％以下，进一步优选0.8％以下的乙烯键合量(1,2键合丁二烯单元含量)并且优选具有90％以上，更优选95％以上，更优选96％以上，进一步优选97％以上的顺式含量(顺式1,4键合量)。当乙烯键合量和顺式含量处于上述范围内时，本公开内容的效果能更好地发挥。此外，稀土系BR的乙烯键合量和顺式含量是通过红外吸收光谱法测量的值。

对于稀土系BR合成中使用的稀土元素系催化剂，可使用已知的催化剂，催化剂的实例包括视需要包含如下的那些：镧系稀土元素化合物、有机铝化合物、铝氧烷、含卤素化合物和路易斯碱。其中，考虑到可获得具有高顺式含量和低乙烯键合量的BR，镧系稀土元素化合物是优选的，并且其中使用含Nd化合物的钕(Nd)系催化剂是优选的。

橡胶成分中BR含量没有特别限定，但优选40质量％以上，更优选50质量％以上，进一步优选60质量％以上，进一步优选65质量％以上。当橡胶成分中的BR含量为40质量％以上时，趋于获得足量的耐挠曲裂纹扩展性。进一步地，橡胶成分中的BR含量优选为80质量％以下，更优选70质量％以下。当橡胶成分中的BR含量为80质量％以下时，耐裂纹性趋于不容易降低。

进一步地，在一个实施方式中，优选BR包括含SPB的BR，并且对橡胶成分中的含SPB的BR的含量不作特别限制，但优选为10质量％以上，更优选20质量％以上，进一步优选25质量％以上，最优选30质量％以上。当橡胶成分中含SPB的BR含量为10质量％以上时，可获得足够的断裂特性，并且趋于可防止轮辋组装时的破损。进一步地，橡胶成分中含SPB的BR的含量优选为50质量％以下，更优选40质量％以下，进一步优选35质量％以下。当橡胶成分中含SPB的BR的含量为50质量％以下时，趋于可防止未硫化橡胶的加工性降低。此处，从更好地发挥本公开内容的技术效果的角度，橡胶成分中含SPB的BR的含量优选为30质量％以下，更优选25质量％以下。

进一步地，在一个实施方式中，优选该BR包括锡改性BR，并且对橡胶成分中的锡改性BR的含量不作特别限制，但优选为2 0质量％以上，更优选30质量％以上，进一步优选35质量％以上。当锡改性BR含量为20质量％以上时，趋于可降低tanδ(70℃)和tanδ(100℃)。进一步地，锡改性BR的含量优选为50质量％以下，更优选45质量％以下，更优选40质量％以下，进一步优选35质量％以下。当锡改性BR的含量为50质量％以下时，可趋于获得良好的加工性。此处，从更好地发挥本公开内容的技术效果的角度，橡胶成分中锡改性BR的含量优选为40质量％以上或65质量％以下。

进一步地，在一个实施方式中，优选该BR包括稀土系BR，并且对橡胶成分中的稀土系BR含量不作特别限制，但优选为10质量％以上，更优选20质量％以上，进一步优选25质量％以上，进一步优选35质量％以上。进一步地，橡胶成分中稀土系BR的含量优选为75质量％以下，更优选70质量％以下，更优选65质量％以下，更优选60质量％以下，进一步优选50质量％以下。当橡胶成分中的稀土系BR含量在上述范围中时，可更好地发挥本公开内容的效果。

当橡胶成分由天然橡胶和丁二烯橡胶组成时，橡胶成分中天然橡胶和丁二烯橡胶的含量优选为对于天然橡胶为20至60质量％且对于丁二烯橡胶为40至80质量％，更优选天然橡胶为20至35质量％且丁二烯橡胶为65至80质量％，进一步优选天然橡胶为30至35质量％且丁二烯橡胶为65至70质量％。

(炭黑)

对炭黑不作特别限制，可使用轮胎工业中常用的那些，例如GPF、FEF、HAF、ISAF和SAF。它们可单独使用，也可两种或两种以上组合使用。

从耐候性和增强性的角度，炭黑的氮吸附比表面积(N₂SA)优选为40m²/g以上，更优选50m²/g以上，更优选60m²/g以上，进一步优选70m²/g以上。进一步地，从燃料效率、分散性、断裂特性和耐久性的角度，炭黑的N₂SA优选为250m²/g以下，更优选220m²/g以下。此外，炭黑的N₂SA为根据JIS K 6217-2“橡胶工业用炭黑-基本性质-第二部分：比表面积的确定-氮吸附法-单点法”方法A测定的值。

炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量优选为110ml/100g以上，更优选115ml/100g以上，进一步优选120ml/100g以上。当邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的吸油量为110ml/100g以上时，可趋于获得良好的操纵稳定性。进一步地，炭黑的DBP吸油量优选为170ml/100g以下，更优选160ml/100g以下，更优选128ml/100g以下。当炭黑的DBP吸油量为170ml/100g以下时，趋于获得良好的低生热性。此外，炭黑的DBP吸油量根据JIS K 6217-4:2001测量。

以100质量份的橡胶成分为基准计，炭黑的含量优选为40质量份以上，更优选43质量份以上，进一步优选45质量份以上。当炭黑的含量为40质量份以上时，可充分确保对轮辋的耐磨性。进一步地，以100质量份的橡胶成分为基准计，炭黑的含量优选为55质量份以下，更优选53质量份以下，进一步优选50质量份以下。当炭黑的含量为55质量份以下时，趋于获得充足的低生热性。

此外，当制造橡胶组合物时，组合物中炭黑的含量优选为26质量％以上，更优选26.1质量％以上，更优选为28质量％以上，进一步优选为29质量％以上。当化合物中炭黑的含量为26.0质量％以上时，可获得充足的导电性，并且趋于抑制轮胎电阻的劣化。此外，组合物中炭黑的含量优选为32.0质量％以下，更优选31.7质量％以下，更优选31.5质量％以下，更优选31.4质量％以下，更优选31.0质量％以下，进一步优选29.7质量％以下。当化合物中炭黑的含量为32质量％以下时，趋于获得良好的生热性。

除了上述成分以外，本公开内容的轮胎中使用的边口衬胶用橡胶组合物可适当地包括橡胶工业中常规和常用的配合剂，例如除炭黑外的增强填料、硅烷偶联剂、油、增粘树脂、蜡、加工助剂、各种抗氧化剂、软化剂、氧化锌、硬脂酸、硫化剂例如硫、各种硫化促进剂等。

(除炭黑外的增强填料)

对于除炭黑外的增强填料，可混合边口衬胶用橡胶组合物中常规使用的那些，例如二氧化硅、氢氧化铝、碳酸钙、氧化铝、黏土和滑石。

二氧化硅

在一个实施方式中，使用二氧化硅。通过混合二氧化硅，可改善燃料效率、耐磨性和湿抓地性能。二氧化硅不作特别限制，可使用在轮胎工业中常规的那些，例如，通过干法制备的二氧化硅(无水二氧化硅)，和通过湿法制备的二氧化硅(含水二氧化硅)。其中，由于其具有很多硅烷醇基团，故通过湿法制备的含水二氧化硅是优选的。二氧化硅可以单独使用，或者可以两种以上组合使用。

二氧化硅的氮吸附比表面积(N₂SA)优选为20m²/g以上，更优选30m²/g以上，进一步优选100m²/g以上。进一步地，N₂SA优选为400m²/g以下，更优选300m²/g以下，进一步优选280m²/g以下。当N₂SA在上述范围内时，燃料效率和加工性趋于达到良好的平衡。此外，本文中二氧化硅的N₂SA是通过根据ASTM D3037-81的BET法测量的值。

以100质量份的橡胶成分为基准计，二氧化硅的含量优选为20质量份以上，更优选30质量份以上。当二氧化硅的含量为20质量份以上时，趋于获得充足的改善耐磨性的效果。以100质量份的橡胶成分为基准计，二氧化硅的含量优选为50质量份以下，更优选40质量份以下。当二氧化硅的含量超过50质量份时，由于二氧化硅在橡胶中分散性的劣化，燃料效率和耐磨性趋于降低。

(硅烷偶联剂)

当混合二氧化硅时，优选将其与硅烷偶联剂组合使用。硅烷偶联剂的实例包括传统上在橡胶工业中与二氧化硅组合使用的任何硅烷偶联剂，例如，硫化物系硅烷偶联剂例如，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，巯基系硅烷偶联剂例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷，以及由迈图高新材料(MomentivePerformance Materials)生产的NXT-Z100，NXT-Z45和NXT(具有巯基的硅烷偶联剂)，乙烯基系硅烷偶联剂，例如乙烯基三乙氧基硅烷，氨基系硅烷偶联剂例如3-氨基丙基三乙氧基硅烷，缩水甘油基系硅烷偶联剂例如γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷，硝基系硅烷偶联剂例如3-硝基丙基三甲氧基硅烷，氯基系硅烷偶联剂例如3-氯丙基三甲氧基硅烷等。它们可以单独使用，或者可以两种以上组合使用。

当进行混合时，以100质量份的二氧化硅为基准计，硅烷偶联剂的含量优选为3质量份以上，更优选为6质量份以上。当硅烷偶联剂的含量低于3质量份时，趋于无法获得充分地改善二氧化硅的分散性的效果。进一步地，硅烷偶联剂的含量优选为15质量份以下，更优选为12质量份以下。当硅烷偶联剂含量超过15质量份时，趋于无法获得与成本相匹配的效果。

(油)

例如，油的实例包括矿物油例如芳族油、操作油和石蜡油等。其中，为了降低环境负担，优选使用操作油，且更优选使用具有低含量多环芳族化合物(PCA)的操作油(低PCA含量的操作油)。

低PCA含量的操作油包括经处理的蒸馏芳族提取物(TDAE)(其中芳族操作油被重新提取)、芳族取代油(其为沥青和环烷油的混合物)、温和的萃取溶剂化物(MES)、重环烷油等。其中，更优选TDAE。

当混合时，从改善断裂伸长率、加工性等的角度，以100质量份的橡胶成分为基准计，油的含量优选为2质量份以上，更优选为3质量份以上，更优选5质量份以上，进一步优选10质量份以上。进一步地，当混合时，从生产率、粘合性变得太低和有可能降低加工性的角度，以100质量份的橡胶成分为基准计，油的含量优选为30质量份以下，更优选25质量份以下，更优选20质量份以下，进一步优选15质量份以下。在一个实施方式中，油含量优选为7质量份以下。

(增粘树脂)

增粘树脂的实例包括环戊二烯系树脂、香豆酮树脂、石油系树脂(C5系石油树脂、芳族石油树脂、脂环族石油树脂等)、酚系树脂、松香衍生物等。C5系石油树脂为通过聚合C5(5个碳原子)系石油烃获得的树脂，换言之，具有基于C5系石油烃的结构单元的树脂。C5系石油烃是指通过石脑油的热分解获得的C5级分(具有5个碳原子的级分)，具体地为二烯烃例如异戊二烯、1,3-戊二烯、二环戊二烯和戊间二烯，以及烯烃例如2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯和环戊烯。

(抗氧化剂)

对抗氧化剂没有特别限制，其可与例如胺系化合物、喹啉系化合物、酚系化合物和咪唑系化合物中的各种混合，并可适当选用抗氧化剂例如氨基甲酸金属盐，这些抗氧化剂可以单独使用，也可组合使用两种以上。其中，胺系抗氧化剂和喹啉系抗氧化剂是优选的，更优选使用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。其中，特别优选组合使用N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺和2,2,4-三甲基-1，2-二氢喹啉聚合物。

当混合时，以100质量份的橡胶成分为基准计，抗氧化剂的含量没有特别限制，但优选0.5质量份以上，更优选0.8质量份以上。进一步地，当混合时，以100质量份的橡胶成分为基准计，抗氧化剂的含量优选为5.0质量份以下，更优选4.0质量份以下，进一步优选3.0质量份以下。当抗氧化剂的含量在上述范围内时，填料易于良好地分散，并且获得的橡胶组合物更易捏合。

此外，对于蜡、加工助剂、氧化锌和硬脂酸，可使用在橡胶工业中常规使用的那些。

(硫化剂)

对硫化剂没有特别限制，可使用橡胶工业中常用的那些，但优选包含硫原子的那些，例如粉状硫、沉淀硫、胶体硫、经表面处理的硫和不溶性硫。

以100质量份的橡胶成分为基准计，硫化剂的含量优选为0.5质量份以上，更优选1.0质量份以上，进一步优选1.5质量份以上。进一步地，以100质量份的橡胶成分为基准计，硫化剂含量为5.0质量份以下，优选4.0质量份以下，更优选3.0质量份以下。

(硫化促进剂)

硫化促进剂的实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，黄原酸脂系硫化促进剂。其中，从可以更适当地获得期望的效果的角度，优选次磺酰胺系硫化促进剂。

次磺酰胺系硫化促进剂的实例包含CBS(N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)、TBBS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)、N-氧乙烯-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N，N'-二异丙基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N，N-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺等。噻唑系硫化促进剂的实例包括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四甲基秋兰姆单硫化物、四甲基秋兰姆二硫化物、四苄基秋兰姆二硫化物(TBzTD)等。胍系硫化促进剂的实例包括二苯基胍(DPG)、二邻三胍、邻三联胍等。它们可以单独使用，或者可以两种以上组合使用。其中，从可以更适当地获得期望的效果的角度，特别优选CBS。

当混合时，以100质量份的橡胶成分为基准计，硫化促进剂的含量优选为1质量份以上，更优选2质量份以上，进一步优选3质量份以上。进一步地，以100质量份的橡胶成分为基准计，硫化促进剂的含量优选6质量份以下，更优选5质量份以下，进一步优选4质量份以下。当硫化促进剂的含量在上述范围中时，趋于可确保断裂强度和伸长率。

(制造边口衬胶用橡胶组合物的方法)

制造边口衬胶用橡胶组合物的方法不作特别限制，可以使用已知方法。例如，边口衬胶用橡胶组合物可以通过例如包括如下步骤的方法制造：使用橡胶捏合装置，例如开式辊、班伯里密炼机、捏合机和密闭性捏合机将上述成分中除了硫化剂和硫化促进剂以外的成分捏合在一起(基础捏合步骤)，之后将硫化剂和硫化促进剂加入捏合产物并进一步捏合混合物(最终捏合步骤)，以获得未硫化的边口衬胶用橡胶组合物，之后将未硫化的橡胶组合物硫化。

捏合条件不作特别限制，但是在边口衬胶用橡胶组合物的情况下，基础捏合步骤优选包含在160℃至180℃的排出温度下捏合3至7分钟，最终捏合步骤优选包含捏合2至6分钟直到温度为90℃至120℃。硫化条件不作特别限制，但通常未硫化的轮胎以未硫化的状态成型为边口衬胶，再与其他构件一起制造和硫化，因此轮胎的硫化条件优选设置为在160℃至180℃下硫化8至16分钟。

<轮胎>

如上所述，本公开内容的轮胎包括由边口衬胶用橡胶组合物组成的边口衬胶，该橡胶组合物具有在70℃和1％的应变下为6.0至13.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下为0.10以下的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，在100℃和0.5％的应变下为0.07以下的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并满足式(1)：tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0，并因此优选为充气轮胎。充气轮胎可以用作普通轮胎例如用于乘用车的轮胎、用于乘用车的高性能轮胎、用于卡车、公交车等的重型轮胎、用于两轮车的轮胎和赛车轮胎。此外，本文的高性能轮胎为抓地性能特别优异的轮胎，并且高性能轮胎的概念包含用于赛车的赛车轮胎。

<制造轮胎的方法>

本公开内容的轮胎可以通过常规方法使用上述边口衬胶用橡胶组合物制造。即，在硫化橡胶组合物的情况下，轮胎可以通过以下方法制造：将未硫化橡胶组合物挤出成边口衬胶的形状，该橡胶组合物被确认在70℃和1％的应变下具有6.0至13.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下具有0.10以下的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，在100℃和0.5％的应变下为0.07以下的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并满足式(1)：tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0，将挤出产物与其他轮胎构件接合，再在轮胎成型机上通过常规方法成型接合后的混合物并形成未硫化的轮胎，之后通过硫化剂对未硫化的轮胎加热和加压。

本公开内容的优选实施方式的实例包含：

[1]一种轮胎，具有由边口衬胶用橡胶组合物组成的边口衬胶，所述橡胶组合物具有在70℃和1％的应变下为6.0至13.0MPa，优选6.0至12.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下为0.10以下，优选0.03至0.08，更优选0.03至0.07，进一步优选0.03至0.05的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，和在100℃和0.5％的应变下为0.07以下，优选0.02至0.07，更优选0.02至0.05，进一步优选0.02至0.03的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并满足下式(1)：

式(1)：tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0(优选2.0≤tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0，更优选2.0≤tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤4.2)，

[2]根据[1]的轮胎，其中，以100质量份的二烯系橡胶成分为基准计，边口衬胶用橡胶组合物包括40至55质量份，优选43至55质量份，更优选43至50质量份的炭黑，所述炭黑具有110ml/100g以上，优选115至128ml/100g的DBP吸油量，所述橡胶组合物中炭黑的含量百分比为26.0至32.0质量％，优选为26.1至31.7质量％，更优选26.1至31.4质量％，进一步优选26.1至29.7质量％，

[3]根据[2]的轮胎，其中所述二烯系橡胶成分包括40质量％以上，优选40至80质量％，更优选40至70质量％，进一步优选65至70质量％的丁二烯橡胶，所述丁二烯橡胶包括含1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的丁二烯橡胶，

[4]根据[2]的轮胎，其中所述二烯系橡胶成分包括40质量％以上，优选40至80质量％，更优选40至70质量％，进一步优选65至70质量％的丁二烯橡胶，所述丁二烯橡胶包括锡改性丁二烯橡胶，

[5]根据[2]的轮胎，其中所述二烯系橡胶成分包括40质量％以上，优选40至80质量％，更优选40至70质量％，进一步优选65至70质量％的丁二烯橡胶，所述丁二烯橡胶包括通过使用稀土元素系催化剂合成的稀土系丁二烯橡胶，

[6]根据[2]的轮胎，其中所述二烯系橡胶成分包括40质量％以上，优选40至80质量％，更优选40至70质量％，进一步优选65至70质量％的丁二烯橡胶，所述丁二烯橡胶包括锡改性丁二烯橡胶和含1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的丁二烯橡胶，

[7]根据[2]的轮胎，其中所述二烯系橡胶成分包括40质量％以上，优选40至80质量％，更优选40至70质量％，进一步优选65至70质量％的丁二烯橡胶，所述丁二烯橡胶包括锡改性丁二烯橡胶和通过使用稀土元素系催化剂合成的稀土系丁二烯橡胶，

[8]根据[3]的轮胎，其中二烯系橡胶成分中所述含1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的丁二烯橡胶的含量为10至50质量％，优选20至35质量％，更优选20至30质量％，进一步优选20至25质量％，

[9]根据[4]的轮胎，其中二烯系橡胶成分中所述锡改性丁二烯橡胶的含量为20至65质量％，优选30至65质量％，更优选35至65质量％，进一步优选40至65质量％，

[10]根据[5]的轮胎，其中二烯系橡胶成分中通过使用稀土元素系催化剂合成的稀土系丁二烯橡胶的含量为10至75质量％，优选20至70质量％，更优选25至65质量％，进一步优选35至65质量％，

[11]根据[6]的轮胎，其中二烯系橡胶成分中所述锡改性丁二烯橡胶的含量为20至45质量％，优选30至45质量％，更优选35至45质量％，进一步优选40至45质量％，二烯系橡胶成分中所述含1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的丁二烯橡胶的含量为20至35质量％，优选20至30质量％，更优选20至25质量％，

[12]根据[7]的轮胎，其中二烯系橡胶成分中所述锡改性丁二烯橡胶的含量为20至60质量％，优选30至45质量％，二烯系橡胶成分中通过使用稀土元素系催化剂合成的稀土系丁二烯橡胶的含量为20至60质量％，优选35至50质量％，

[13]根据[1]至[12]中任一项的轮胎，其中，以100质量份的二烯系橡胶成分为基准计，所述边口衬胶用橡胶组合物包括2至30质量份，优选2至15质量份，更优选2至7质量份的油。

实施例

如下，本公开内容将根据具体实施例描述，但不限于这些实施例。

在实例例和对比例中使用的多种化学品列出如下。

NR：TSR20

BR1：BR150B(乙烯键合量：1.5％，顺式1,4键合量：97％)，由宇部兴产株式会社(Ube Industries,Ltd.)制造

BR2：BR1250H(锡改性BR，使用锂作为引发剂聚合，乙烯键合量：10至13％，顺式1,4键合量：40％，Mw/Mn：1.5，锡原子含量：250ppm)，由瑞翁公司(Zeon Corporation)制造

BR3：VCR617(1,2-间同立构聚丁二烯晶体分散体，1,2-间同立构聚丁二烯晶体熔点：200℃，沸腾正己烷不溶物含量：15-18质量％，1,2-间同立构聚丁二烯晶体含量：17质量％，顺式1,4键合量：92％)，由宇部兴产株式会社(Ube Industries,Ltd.)制造

BR4：BR730(使用钕系催化剂合成的BR，顺式1,4键合量：95％，乙烯键合量：0.8％)，由JSR株式会社(JSR Corporation)制造

BR5：CB25(使用钕系催化剂合成的BR，顺式1,4键合量：97％，乙烯键合量：0.7％)，由朗盛(LANXESS)制造

炭黑1：DIABLACK(注册商标)SH(ASTM号N347，N₂SA：78m²/g，DBP：128ml/100g)，由三菱化学株式会社(Mitsubishi Chemical Corporation)制造

炭黑2：DIABLACK(注册商标)E(FEF，N550，N₂SA：41m²/g，DBP：115ml/100g)，由三菱化学株式会社(Mitsubishi Chemical Corporation)制造

炭黑3：DIABLACK(注册商标)G(N660，N₂SA：28m²/g，DBP：84ml/100g)，由三菱化学株式会社(Mitsubishi Chemical Corporation)制造

油：VivaTec 400(TDAE油，Tg：-58℃)，由H&R集团制造

蜡：日本精石蜡株式会社(Nippon Seiro Co.,Ltd.)生产的OZOACE 0355(石蜡系)

抗氧化剂1：Antigen 6C(N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺)，由住友化学株式会社(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.)制造

抗氧化剂2：Antigen RD(2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物)，由住友化学株式会社制造

氧化锌：1号锌花(Zinc flower No.1)，由三井金属矿业株式会社制造

硬脂酸：硬脂酸珠“CAMELLIA”，由日油株式会社(NOF CORPORATION)制造

硫：Seimi OT(含10％油的不溶性硫)，由Nippon Kanryu株式会社(Nippon KanryuIndustry Co.,Ltd.)制造

硫化促进剂1：Nocceler CZ(N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS))，由大内新兴化学工业株式会社制造

硫化促进剂2：Nocceler NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(TBBS))，由大内新兴化学工业株式会社制造

实施例1至20和对比例1至8

根据表1至3所示的配方，使用1.7L密封的班伯里密炼机，将除了硫和硫化促进剂以外的化学品捏合5分钟，直到温度达到170℃的排出温度以获得捏合产物。之后，将硫和硫化促进剂加入获得的捏合产物，使用双轴开放式辊捏合该混合物4分钟直到温度达到105℃，以获得未硫化的橡胶组合物。获得的未硫化的橡胶组合物在170℃下加压硫化12分钟以制备测试橡胶组合物，通过以下方法测量损耗角正切tanδ和复弹性模量E*。结果如表1至3所示。

<损耗角正切tanδ和复弹性模量E*的测定>

使用上岛制作所株式会社(Ueshima Seisakusho Co.,Ltd)生产的分光光度计，在1％的动态应变振幅、10Hz的频率、70℃的温度下测量各个测试硫化橡胶片的tanδ和E*。进一步地，tanδ在100℃的温度、0.5％的动态应变振幅、10Hz的频率下测量。

此外，使用带有具有预定形状的管嘴的挤出机，将上述的未硫化橡胶组合物挤出为轮胎边口衬胶的形状，将挤出产物与其他轮胎构件接合在一起，以形成未硫化的轮胎，之后未硫化的轮胎在170℃的条件下加压硫化12分钟以制造轮胎(尺寸：205/65R15，无钉轮胎)。

各个实施例和对比例中获得的轮胎评估如下。结果如表1至3所示。

<操纵稳定性、乘坐舒适性>

将轮胎(205/65R15)安装在车辆(3,000cc)的所有车轮上，实际车辆在常规驾驶条件下在试验场上行驶。操控稳定性(操纵稳定性)和操纵期间的乘坐舒适性通过测试驾驶员的感受评估，并将其表示为指数且对比例1为100。结果表明操纵稳定性指数越高，操纵稳定性越好，乘坐舒适性指数越优异。操纵稳定性指数具有105以上的目标值，乘坐舒适性指数具有102以上的目标值。

<滚动阻力(燃料效率指数)>

使用滚动阻力测试仪，当轮胎在轮辋(15×6JJ)、内部压力(230kPa)，负载(3.43kN)和速度(80km/h)下行驶时，测量其滚动阻力，将其倒数值表示为指数并且对比例1为100。该数值越高，滚动阻力越小，燃料效率越优异。燃料效率指数具有107以上的目标值，更优选110以上。

将轮胎装入15×6JJ的常规轮辋中，充入空气并将内部压力设置为230kPa。将该轮胎以负的外倾角安装在鼓型行驶测试仪上。该外倾角为-3°。在该轮胎上施加3.74kN的垂直负载。该轮胎在1.7m半径的鼓上以270km/h的速度行驶。测量直到轮胎损坏的行驶时间。所有的轮胎损坏均是源于胎圈部分的损坏。将该行驶时间的数值表示为指数且对比例1为100。结果表明该数值越高，H/S性能越优异。H/S性能具有107以上的目标值，更优选110以上。此外，该H/S性能意味着高速性能。

表1

表2

表3

根据表1至表3的结果，可以发现通过包括由边口衬胶用橡胶组合物组成的边口衬胶，待获得的轮胎可以改善低生热性和高速耐久性，同时保持了边口衬胶的功能例如操纵稳定性和乘坐舒适性，所述橡胶组合物具有在70℃和1％的应变下为6.0至13.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下为0.10以下的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，在100℃和0.5％的应变下为0.07以下的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并满足式(1)：tanδ(70℃)/E*(70℃)×1000≤10.0。

Claims

1.一种轮胎，具有由边口衬胶用橡胶组合物组成的边口衬胶，所述橡胶组合物具有在70℃和1％的应变下为6.0至13.0MPa的复弹性模量E*(E*(70℃))，在70℃和1％的应变下为0.10以下的损耗角正切tanδ(tanδ(70℃))，在100℃和0.5％的应变下为0.07以下的损耗角正切tanδ(tanδ(100℃))，并满足下式(1)：

式(1)：tanδ(70℃)/ E*(70℃)×1000≤10.0。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，以100质量份的二烯系橡胶成分为基准计，所述边口衬胶用橡胶组合物包括40至55质量份的炭黑，所述炭黑具有110ml/100g以上的DBP吸油量，所述炭黑在所述橡胶组合物中的含量百分比为26.0至32.0质量％。

3.根据权利要求2所述的轮胎，其中，所述二烯系橡胶成分包括40质量％以上的丁二烯橡胶，所述丁二烯橡胶包括含有1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的丁二烯橡胶。