CN114616275A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轮胎，其设置有胎面部分，其中，所述轮胎的轮胎重量WT(kg)与最大负载量WL(kg)的比率(WT/WL)为0.0180以下；所述胎面部分包括含有橡胶组合物的至少一个橡胶层，该橡胶组合物包括橡胶成分和热塑性弹性体，并且在根据JIS K 6394进行的动态粘弹性测试(温度依赖性测量10Hz)中，所述热塑性弹性体在‑20℃至20℃范围内表现出tanδ峰值，并且所述峰值为1.00以上。所述轮胎在轻质的同时可以改善骑乘舒适性，特别地，能够抑制由于磨损导致的骑乘舒适性下降。

Description

轮胎
技术领域
本发明涉及一种具有改善的骑乘舒适性的轮胎。
背景技术
鉴于燃料效率的提高，需要充气轮胎是轻质的。专利文献1描述了一种具有减少橡胶体积以减轻重量的特定轮胎。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP 2017-43281 A
发明内容
技术问题
然而，橡胶体积减少的轻质轮胎存在的问题在于，其骑乘舒适性不佳；尤其是轮胎磨损越大，骑乘舒适性变差的趋势就越大。
本发明的目的是提供一种在轻质的同时能够改善骑乘舒适性的轮胎，特别是能够抑制因磨损而导致的骑乘舒适性下降的轮胎。
技术手段
作为深入研究的结果，本发明人发现，在被配置成使相对于轮胎的最大负载能力的轮胎重量在预定范围内的轻质轮胎中，通过使其胎面部分具有包括橡胶成分和预定热塑性弹性体的橡胶组合物的至少一个橡胶层，可以解决上述问题，并进行了进一步研究以完成本发明。
即，本发明涉及：
(1)一种轮胎，其包括胎面部分，
其中，胎面部分包括橡胶组合物的至少一个橡胶层，该橡胶组合物包括橡胶成分和热塑性弹性体，
其中，该轮胎的轮胎重量WT(kg)与最大负载量WL(kg)的比率(WT/WL)为0.0180以下，优选0.0179以下，更优选0.0178以下，进一步优选0.0177以下，进一步优选0.0176以下，进一步优选0.0175以下，进一步优选0.0174以下，并且
其中，在根据JIS K 6394进行的动态粘弹性测试(在10Hz下的温度依赖性测量)中，热塑性弹性体在-20℃至20℃范围内(优选在-15℃至20℃范围内，更优选在-13℃至20℃范围内，进一步优选在-10℃至20℃范围内)表现出tanδ峰值，并且该峰值为1.00以上，优选1.10以上，更优选1.15以上，进一步优选为1.20以上。
(2)上述(1)的轮胎，
其中，橡胶组合物在15℃时的tanδ为0.10以上，优选0.11以上，更优选0.12以上，并且
其中，在30℃时的复合弹性模量(E*)为8.0MPa以下，优选7.9以下，更优选7.8以下，进一步优选7.7以下，进一步优选7.6以下，进一步优选7.5以下；
(3)上述(1)或(2)的轮胎，
其中，橡胶组合物的比重为1.200以下，优选1.198以下，更优选1.195以下，进一步优选1.193以下；
(4)上述(1)至(3)中任何一项的轮胎，
其中，橡胶组合物进一步包括补强填料，并且基于100质量份的橡胶成分，补强填料的含量为75质量份以下，优选74质量份以下，更优选73质量份以下，进一步优选72质量份以下，进一步优选71质量份以下，进一步优选70质量份以下；
(5)上述(1)至(4)中任何一项的轮胎，
其中，热塑性弹性体包括氢化热塑性弹性体；以及
(6)上述(1)至(5)中任何一项的轮胎，
其中，胎面部分包括至少两层：形成最外表面的外层和相对于外层位于内侧的内层，并且这些层中的至少一层由上述橡胶组合物形成。
发明效果
本发明的轮胎被配置成相对于轮胎的最大负载能力的轮胎重量在预定范围内，并且胎面部分具有包括橡胶成分和预定热塑性弹性体的橡胶组合物的至少一个橡胶层，该轮胎能够改善骑乘舒适性，特别是抑制因磨损而导致的骑乘舒适性下降，同时是轻质的。
附图说明
图1是示出了轮胎截面的一个实施例的图。
图2是示出了轮胎的截面图中的轮胎截面宽度W、轮胎截面高度Ht和轮胎外径D的图。
具体实施方式
作为本公开的一个实施方式的轮胎包括胎面部分，
该胎面部分包括橡胶组合物的至少一个橡胶层，该橡胶组合物包括橡胶成分和热塑性弹性体，
其中，轮胎重量WT(kg)与轮胎最大承载力WL(kg)的比率(WT/WL)为0.0180以下，并且
其中，在根据JIS K 6394进行的动态粘弹性测试(10Hz下的依赖温度的测量)中，热塑性弹性体在-20℃至20℃范围内表现出tanδ峰值，且该峰值为1.00以上。
在本公开中，以下内容被认为是使得轮胎在作为轻质轮胎的同时改善骑乘舒适性、特别是抑制由于磨损而导致的骑乘舒适性下降的机制，但是不意图受理论约束。即，由于轮胎重量WT(kg)与轮胎最大负载量WL(kg)的比率(WT/WL)为0.0180以下的本公开的轮胎相对轻质，并因而轮胎难以减轻来自路面的负载输入，因此，轮胎容易振动并倾向于具有高振动频率。另外，轮胎的磨损也会进一步增加这种趋势。因此，掺混了在低温范围内具有峰值的热塑性弹性体，这使得振动能可以转化为热能，从而可以减轻来自路面的负载输入。因此，据认为该轮胎即使是轻质的，也可以改善并维持骑乘舒适性。
此外，在本说明书中，最大负载量WL(kg)是在轮胎填充有250kPa压力的空气时由以下等式(1)和(2)计算的值，其中W(mm)是轮胎截面宽度，Ht(mm)是轮胎截面高度，Dt(mm)是轮胎外径，该最大负载量值比基于JATMA标准中规定的负载指数(LI)的最大负载量小50kg至100kg。
V＝{(Dt/2)2-(Dt/2-Ht)2}×π×W…(1)
WL＝0.000011×V+100…(2)
在橡胶组合物中，15℃时的tanδ(tanδ(15℃))优选为0.10以上，30℃时的复合弹性模量(E*)(E*(30℃))优选为8.0MPa以下。当tanδ(15℃)和E*(30℃)被设定在上述范围内时，振动可以由整个胎面用橡胶组合物吸收，因此据认为可以维持骑乘的舒适性。tanδ(15℃)更优选为0.11以上，进一步优选为0.12以上。另一方面，从上述角度来看，tanδ(15℃)的上限没有特别限制，但通常，优选0.25以下，更优选0.20以下。E*(30℃)更优选7.9以下，进一步优选7.8以下，进一步优选7.7以下，进一步优选7.6以下，进一步优选7.5以下。另一方面，从上述角度来看，E*(30℃)的下限没有特别限制，但通常，优选4.0以上，更优选4.5以上。例如，tanδ(15℃)可以通过增加二氧化硅的含量来提高，反之，可以通过减少二氧化硅的含量来降低。例如，E*(30℃)可以通过增加硫化剂的含量来提高，并且可以通过减少硫化剂的含量来降低。tanδ(15℃)和E*(30℃)是通过下面“实施例”中描述的方法测得的值。
橡胶组合物的比重优选为1.200以下。据认为，通过将上述比重设定在上述范围内以减少胎面的重量，可以防止耐磨性的劣化，并且可以抑制由于磨损导致的骑乘舒适性下降。上述比重更优选为1.198以下，进一步优选为1.195以下，进一步优选为1.193以下。另一方面，从上述角度来看，上述比重的下限没有特别限制，但通常，优选1.160以上，进一步优选1.165以上，进一步优选1.170以上。例如，可以通过增加二氧化硅的含量来提高比重，反之，可以通过减少二氧化硅的含量来降低比重。
橡胶组合物优选地进一步包括补强填料，并且基于100质量份的橡胶成分，补强填料的含量优选为75质量份以下。当补强填料的含量为75质量份以下时，橡胶组合物中橡胶成分和热塑性弹性体的相对比例增加，因此据认为可以维持骑乘舒适性。上述含量更优选为74质量份以下，进一步优选为73质量份以下，进一步优选为72质量份以下，进一步优选为71质量份以下，进一步优选为70质量份以下。另一方面，从上述角度来看，上述含量的下限没有特别限制，但通常，优选50质量份以上，更优选55质量份以上。
热塑性弹性体优选包括氢化热塑性弹性体。据认为，由于热塑性弹性体的氢化使耐磨性变高，可以进一步抑制由于磨损导致的骑乘舒适性下降，并且可以长期维持轻质轮胎的骑乘舒适性。
在胎面部分包括至少两层(形成最外表面的外层和相对于外层位于内侧的内层)的情况下，这些层中至少一层是由上述橡胶组合物形成的。在这种情况下，对于这两层中哪一层是由上述橡胶组合物形成的，没有特别的限制。例如，在最外层形成为第一层并且轮胎内侧存在第二层的情况下，两层中的一层可以由上述橡胶组合物形成，或者两层中的所有层都可以由上述橡胶组合物形成。另外，在第二层内侧进一步存在第三层的情况下，这三层中的任何一层都可以由上述橡胶组合物形成，这三层中的任何两层都可以由上述橡胶组合物形成，或者这三层中的所有层都可以由上述橡胶组合物形成。这同样适用于层数进一步增加的情况。
以下详细描述作为本公开的一个实施方式的轮胎。
在本说明书中，橡胶组合物的比重是指硫化橡胶组合物的比重，并且是基于JISK2249-4:2011测得的。
数值范围描述中与“以上”、“以下”和“至”相关的上限和下限的数值可以相互任意组合，并且实施例中的数值也可以设定为此类上限和下限。另外，除非另有说明，否则用“至”标识的数值范围是指包括两端的数值。
橡胶成分
在本公开中，作为橡胶成分，可以适当地使用通常在轮胎行业中使用的任何橡胶成分。此类橡胶成分的实施例包括例如：二烯基橡胶，如异戊二烯基橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物橡胶(SIBR)、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)、氯丁二烯橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)和聚降冰片橡胶；非二烯基橡胶，如氢化丁腈橡胶(HNBR)、丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶、硅橡胶、聚氯乙烯橡胶、氟橡胶(FKM)、丙烯酸橡胶(ACM)和hydrin橡胶等。这些橡胶成分可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
橡胶成分优选包括二烯基橡胶，或者可以由二烯基橡胶组成。此外，橡胶成分优选包括作为二烯基橡胶的选自由异戊二烯基橡胶、SBR和BR组成的组中的至少一种。该橡胶成分可以是包括异戊二烯基橡胶和SBR的橡胶成分，或者可以是包括异戊二烯基橡胶、SBR和BR的橡胶成分。此外，橡胶成分可以是由异戊二烯基橡胶和SBR组成的橡胶成分，或者可以是由异戊二烯基橡胶、SBR和BR组成的橡胶成分。
异戊二烯基橡胶
作为异戊二烯基橡胶，例如可以使用轮胎行业中常用的那些，如异戊二烯橡胶(IR)和天然橡胶。其中，天然橡胶的实例包括非改性天然橡胶(NR)以及改性天然橡胶，如环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶(HNR)、脱蛋白天然橡胶(DPNR)、超纯天然橡胶和接枝天然橡胶等。其中，天然橡胶是优选的，例如，可以适当地使用NR。这些异戊二烯基橡胶可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
NR没有特别的限制，可以使用轮胎工业中常用的NR，其实例包括例如SIR20、RSS#3、TSR20等。
从加工性和耐用性的角度来看，橡胶成分中异戊二烯基橡胶的含量优选为10质量％以上，更优选为15质量％以上，进一步优选为20质量％以上，进一步优选为25质量％以上。另一方面，从由于胎面部分的阻尼特性而获得良好的骑乘舒适性的角度来看，橡胶成分中异戊二烯基橡胶的含量的上限是但不特别限于，优选60质量％以下，更优选50质量％以下，进一步优选40质量％以下，进一步优选35质量％以下。
(SBR)
SBR没有特别限制，其实例包括溶液聚合SBR(S-SBR)、乳液聚合SBR(E-SBR)、其改性SBR(改性S-SBR、改性E-SBR)等。改性SBR的实例包括：在其末端和/或主链上改性的SBR；与锡、硅化合物等连接的改性SBR等(缩合物的改性SBR或具有支链结构的改性SBR等)；等等。其中，从可以很好地提高燃料效率和耐磨性的角度来看，S-SBR和改性SBR是优选的。此外，也可以使用这些SBR的氢化物(氢化SBR)等。这些SBR可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
从确保胎面部分的阻尼特性和湿路抓地性能的角度来看，SBR的苯乙烯含量优选为15质量％以上，更优选为20质量％以上。此外，从抓地性能的温度依赖性和耐磨性的角度来看，优选60质量％以下，更优选50质量％以下。此外，在本说明书中，SBR的苯乙烯含量是通过1H-NMR测量计算的。
从确保与二氧化硅的反应性、橡胶强度和耐磨性的角度来看，SBR的乙烯基键合量优选为10mol％以上，更优选为13mol％以上，进一步优选为16mol％以上。此外，从防止温度依赖性增加、湿路抓地性能、断裂伸长率和耐磨性的角度来看，SBR的乙烯基键合量优选为70mol％以下，更优选为65mol％以下，进一步优选为60mol％以下。此外，在本说明书中，SBR的乙烯基键合量(1,2-键合的丁二烯单元量)是通过红外吸收光谱法测量的。
从耐磨性的角度来看，SBR的重量平均分子量(Mw)优选为150,000以上，更优选200,000以上，进一步优选250,000以上。此外，从交联均匀性等角度看，Mw优选为2,500,000以下，更优选为2,000,000以下。此外，Mw可以基于凝胶渗透色谱法(GPC)(Tosoh公司制造的GPC-8000系列，检测器：微分折光仪，色谱柱：由Tosoh公司制造的TSKGEL SUPERMULTIPOREHZ-M)获得的测量值，根据标准聚苯乙烯计算。
可以使用充油SBR或非充油SBR作为SBR。当使用充油SBR时，基于100质量份的SBR，橡胶固体含量的SBR的充油量(即SBR中充油的油含量)优选为10质量份至50质量份。
作为SBR，可以使用由例如住友化学株式会社、JSR公司、宇部工业株式会社、旭化成株式会社、Zeon公司、ZS弹性体株式会社等制造和销售的SBR。
从确保胎面部分的阻尼性能和湿路抓地性能的角度来看，橡胶成分中掺混的SBR的含量优选为10质量％以上，更优选为15质量％以上，进一步优选为20质量％以上，进一步优选为25质量％以上，进一步优选为30质量％以上，进一步优选为35质量％以上，进一步优选为40质量％以上。此外，从通过抑制胎面部分产生热而提高耐用性的角度来看，其优选为85质量％以下，更优选为80质量％以下，进一步优选为75质量％以下，特别优选为70质量％以下。
(BR)
BR没有特别限制，可以使用轮胎行业中常用的BR，例如，顺式含量(顺式-1,4键含量)小于50％的BR(低顺式BR)，顺式含量为90％以上的BR(高顺式BR)，使用稀土元素基催化剂合成的稀土基丁二烯橡胶(稀土基BR)、含有间规聚丁二烯晶体的BR(含SPB的BR)以及改性BR(高顺式改性BR、低顺式改性BR)。这些BR可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
作为稀土基BR，可以使用轮胎行业中常用的BR。作为用于合成(聚合)稀土基BR的稀土元素基催化剂，可以使用众所周知的催化剂，其实例包括例如镧系稀土元素化合物、有机铝化合物、铝氧烷、含卤素化合物以及必要时包括路易斯碱的催化剂。其中，从可以获得具有高顺式含量和低乙烯基含量的BR的角度来看，使用含Nd化合物作为镧系稀土元素化合物的钕(Nd)基催化剂是优选的。
含SPB的BR的实例包括1,2-间规聚丁二烯晶体与BR化学键合并分散的那些BR，但不包括那些晶体仅仅分散在BR中的BR。
改性BR的实例包括通过在用锂引发剂聚合1,3-丁二烯后加入锡化合物而获得的那些BR，并且进一步包括：改性BR分子的末端具有锡-碳键的那些BR(锡改性BR)；在其活性末端具有缩合烷氧基硅烷化合物的丁二烯橡胶(二氧化硅改性BR)等。
从耐磨性的角度来看，BR的重量平均分子量(Mw)优选为300,000以上，更优选350,000以上，进一步优选400,000以上。此外，从交联均匀性等角度来看，其优选是2,000,000以下，更优选的是1,000,000以下。此外，Mw可以基于凝胶渗透色谱法(GPC)(Tosoh公司制造的GPC-8000系列，检测器：微分折光仪，色谱柱：由Tosoh公司制造的TSKGEL SUPERMULTIPOREHZ-M)获得的测量值根据标准聚苯乙烯计算。
作为BR，可以使用从宇部工业株式会社、住友化学株式会社、JSR公司、朗盛公司等处获得的商用BR。
从耐磨性的角度来看，橡胶成分中掺混的BR的含量优选为1质量％以上，更优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上。此外，从湿路抓地性能的角度来看，其优选为40质量％以下，更优选为35质量％以下，进一步优选为30质量％以下，进一步优选为25质量％以下。
热塑性弹性体
热塑性弹性体在根据JIS K 6394的动态粘弹性测试(在10Hz下与温度有关的测量)中，在-20℃至20℃范围内表现出tanδ峰值，且该峰值为1.00以上。从本公开效果的角度来看，存在tanδ峰值的温度范围优选为-15℃至20℃的范围，更优选为-13℃至20℃的范围，进一步优选为-10℃至20℃的范围。峰值优选为1.10以上，更优选为1.15以上，进一步优选为1.20以上。从本公开的角度来看，峰值的上限不特别限于，但通常是2.00以下或1.50以下。
在本说明书中，“热塑性弹性体”是具有弹性的高分子化合物，是指具有构成高熔点的结晶硬链段的聚合物和构成低玻璃化温度的非结晶软链段的聚合物的共聚物的热塑性树脂材料。在热塑性弹性体中，其高熔点的结晶硬链段表现为伪交联点并表现出弹性。由于伪交联点可以通过冷却硬链段已通过加热融化的热塑性弹性体来重现，因此热塑性弹性体可以重复使用。另一方面，橡胶的分子链上具有双键等，其通过添加硫等进行交联(硫化)而产生三维网络结构，并表现出弹性。因此，一旦橡胶交联(硫化)，它就会由于这种三维网络结构而失去流动性，因此，即使被加热，其也很难重复使用。此外，本公开的热塑性弹性体不应包括上述的橡胶成分。
可用于本公开的热塑性弹性体的实例包括但不特别限于，例如苯乙烯基热塑性弹性体、聚氨酯基热塑性弹性体、烯烃基热塑性弹性体、聚酯基热塑性弹性体、聚酰胺基热塑性弹性体等。其中，苯乙烯基热塑性弹性体或聚氨酯基热塑性弹性体是优选的，而苯乙烯基热塑性弹性体是更优的。热塑性弹性体可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
(苯乙烯基热塑性弹性体)
苯乙烯基热塑性弹性体是一种具有至少一个苯乙烯嵌段(硬链段)和至少一个弹性体嵌段(软链段)的共聚物。苯乙烯基热塑性弹性体的分子结构优选是但不特别限于：在一端或两端具有苯乙烯嵌段、在一端或两端以外的区域中具有弹性体嵌段的分子结构。当分子结构至少在一端具有苯乙烯嵌段时，存在可以获得更好的抓地性能的趋势。另外，苯乙烯基热塑性弹性体具有以下更优选的结构，该结构在两端以外的主链部分没有苯乙烯嵌段。利用这样的结构，热塑性弹性体在正常温度范围内的硬度不会变得太高，从而获得更好的抓地性能，并且存在可以获得更好的断裂特性和耐磨性的趋势。
弹性体嵌段的实例包括例如乙烯基-聚二烯，如苯乙烯-丁二烯(SB)、聚异戊二烯(IP)、聚丁二烯、聚乙烯、聚氯丁烯、聚2,3-二甲基丁二烯等。此外，可以使用通过氢化上述弹性体嵌段而获得的弹性体嵌段。
苯乙烯基热塑性弹性体的实例包括例如，苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物(SIB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯丁烯嵌段共聚物(SEB)、苯乙烯-乙烯丙烯嵌段共聚物(SEP)、苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯丁烯-乙烯嵌段共聚物(SEBC)、氢化苯乙烯-丁二烯共聚物(HSBR)、苯乙烯-乙烯丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯乙烯丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)、苯乙烯-丁二烯丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBBS)等。
从抓地性能的角度来看，苯乙烯基热塑性弹性体的苯乙烯单元含量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上。此外，从抑制发热的角度来看，其优选为30质量％以下，更优选为20质量％以下。
(聚氨酯基热塑性弹性体)
聚氨酯基热塑性弹性体没有特别限制，例如，可以适当地使用由多元醇和二异氰酸酯制备的聚氨酯基热塑性弹性体。多元醇的实例包括聚酯基多元醇、聚酯醚基多元醇、聚碳酸酯基多元醇、聚醚基多元醇等。二异氰酸酯的实例包括例如甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)等。
(烯烃基热塑性弹性体)
烯烃基热塑性弹性体的实例包括例如：乙烯-α-烯烃共聚物，如乙烯-丙烯共聚物(EPR)、乙烯-丁烯共聚物(EBR)、乙烯-己烯共聚物(EHR)和乙烯-辛烯共聚物(EOR)；乙烯-α-烯烃-二烯三元共聚物，如乙烯-丙烯-乙叉降冰片烯共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯共聚物和乙烯-丙烯-异戊二烯共聚物等。
(氢化)
氢化非热塑性弹性体可获得高耐磨性。因此，从进一步抑制由于磨损导致的骑乘舒适性下降和长期维持轻质轮胎的骑乘舒适性的角度来看，氢化热塑性弹性体是优选的。这种氢化热塑性弹性体的实例包括例如氢化苯乙烯基热塑性弹性体。
热塑性弹性体优选包括氢化热塑性弹性体，或优选由氢化热塑性弹性体组成。
(改性)
作为热塑性弹性体，如果需要的话，也可以使用用改性剂改性并引入改性基团的那些热塑性弹性体。作为这种改性基团，可以使用本领域常用的任何基团，其实例包括例如，烷氧基甲硅烷基团(例如，三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基)等。例如，通过合成至少在一端具有苯乙烯端的苯乙烯基热塑性弹性体，然后使用氯三乙氧基硅烷作为改性剂处理合成的苯乙烯基热塑性弹性体，可以获得改性的苯乙烯基热塑性弹性体，其中将三乙氧基甲硅烷基引入到其活性端。
作为热塑性弹性体，可以使用商业上可获得的热塑性弹性体或通过合成获得的热塑性弹性体。商业上可获得的热塑性弹性体的实例包括例如由旭化成株式会社和Kuraray株式会社制造和销售的那些。
从本公开效果的角度来看，基于100质量份的橡胶成分，热塑性弹性体的含量优选为1质量份以上，更优选为2质量份以上，进一步优选为3质量份以上，进一步优选为4质量份以上，进一步优选为5质量份以上。此外，从耐磨性的角度来看，其优选50质量份以下，更优选45质量份以下，进一步优选40质量份以下，进一步优选35质量份以下，进一步优选30质量份以下。
补强填料
本公开的橡胶组合物优选包括作为补强填料的炭黑和二氧化硅。另外，补强填料可以是由炭黑和二氧化硅组成的补强填料。
(炭黑)
炭黑没有特别的限制，可以使用轮胎行业中常用的那些炭黑，如GPF、FEF、HAF、ISAF和SAF。具体而言，可以适当使用N110、N115、N120、N125、N134、N135、N219、N220、N231、N234、N293、N299、N326、N330、N339、N343、N347、N351、N356、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N660、N683、N754、N762、N765、N772、N774、N787、N907、N908、N990、N991等，也可以适当使用内部合成的产品等。这些类型的炭黑可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
从耐候性和补强性能的角度来看，炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为50m2/g以上，更优选为80m2/g以上，进一步优选为100m2/g以上。此外，从分散性、燃料效率、断裂特性和耐用性的角度来看，其优选是250m2/g以下，更优选220m2/g以下。此外，本说明书中炭黑的N2SA是根据JIS K 6217-2“橡胶工业用炭黑-基本特性-第2部分：比表面积的测定-氮吸附方法-单点程序”A法测定的值。
从耐候性和补强性能的角度来看，基于100份质量橡胶成分进行混配时，炭黑的含量优选为1质量份以上，更优选为3质量份以上，进一步优选为5质量份以上。此外，从通过抑制胎面部分的发热而提高耐用性的角度来看，其优选为40质量份以下，更优选为30质量份以下，进一步优选为20质量份以下。
(二氧化硅)
二氧化硅没有特别限制，可以使用轮胎工业中常用的那些二氧化硅，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，通过湿法制备的含水二氧化硅因其具有许多硅醇基团而更优选。二氧化硅可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
从补强性能和保证胎面部分的阻尼性能的角度来看，二氧化硅的氮吸附比表面积优选为140m2/g以上，更优选为150m2/g以上，进一步优选为160m2/g以上，进一步优选为170m2/g以上。此外，从发热和可加工性的角度来看，其优选是350m2/g以下，更优选300m2/g以下，进一步优选250m2/g以下。此外，本说明书中的二氧化硅的N2SA是根据ASTM D3037-93用BET方法测得的值。
二氧化硅的平均一次粒径优选是但不特别限于20nm以下，更优选18nm以下，且优选1nm以上，更优选3nm以上，进一步优选5nm以上。当二氧化硅的平均一次粒径在上述范围内时，存在能够进一步改善补强性能、断裂特性和耐磨性的趋势。此外，二氧化硅的平均一次粒径可以通过用透射或扫描电子显微镜观察二氧化硅，测量视野中观察到的400个以上的二氧化硅一次颗粒，并取其平均值来计算。
从确保胎面部分的阻尼性能和湿路抓地性能的角度来看，当基于100质量份的橡胶成分进行混配时，二氧化硅的含量优选为20质量份以上，更优选为25质量份以上，进一步优选为30质量份以上，进一步优选为35质量份以上。此外，从通过降低橡胶组合物的比重来实现减重、通过抑制胎面部分的发热来提高耐用性以及保证由橡胶的柔软度带来的骑乘舒适性的角度来看，其优选为100质量份以下，更优选为80质量份以下，进一步优选为75质量份以下，进一步优选为70质量份以下，进一步优选为65质量份以下。
(其他补强填料)
作为二氧化硅和炭黑之外的补强填料，可以混配在轮胎工业中常规和常用的那些补强填料，例如氢氧化铝、碳酸钙、氧化铝、粘土和滑石。
以二氧化硅和炭黑总质量为100质量％计，二氧化硅的含量优选为50质量％以上，更优选为60质量％以上，进一步优选为70质量％以上，进一步优选为80质量％以上，进一步优选为90质量％以上，或者可以是100质量％。
从本公开效果的角度来看，基于100质量份的橡胶成分，补强填料的总含量优选为100质量份以下，更优选为80质量份以下，进一步优选为75质量份以下，进一步优选为70质量份以下，进一步优选为65质量份以下。此外，从补强性能和保证胎面部分的阻尼性能的角度来看，其优选为20质量份以上，更优选25质量份以上，进一步优选30质量份以上，进一步优选35质量份以上，进一步优选40质量份以上，进一步优选45质量份以上，进一步优选50质量份以上。
此外，在补强填料由炭黑和二氧化硅组成的情况下，当补强填料的总含量以及炭黑和二氧化硅之一的含量按照上文的描述确定时，炭黑和二氧化硅中另一者的含量自然可以确定。
(硅烷偶联剂)
二氧化硅优选与硅烷偶联剂组合使用。硅烷偶联剂没有特别限制，可以使用在轮胎工业中与二氧化硅常规组合使用的任何硅烷偶联剂，例如，下述具有巯基的硅烷偶联剂；具有硫基的硅烷偶联剂，如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫和双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫；具有乙烯基基团的硅烷偶联剂，如乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷；具有氨基的硅烷偶联剂，如3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷和3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷；缩水甘油氧基硅烷偶联剂，如γ-缩水甘油氧丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷；硝基硅烷偶联剂，如3-硝基丙基三甲氧基硅烷和3-硝基丙基三乙氧基硅烷；以及氯基硅烷偶联剂，如3-氯丙基三甲氧基硅烷和3-氯丙基三乙氧基硅烷。其中，橡胶组分优选包括具有硫基的硅烷偶联剂和具有巯基的硅烷偶联剂中的至少一种，并且优选包括具有硫基的硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的实例包括例如由Momentive Performance Materials公司和Evonik Degussa GmbH公司制造和销售的那些。这些硅烷偶联剂可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
优选的是，具有巯基的硅烷偶联剂是以下中的至少一种：由下式(1)表示的化合物；以及包括由下式(2)表示的键合单元A和下式(3)表示的键合单元B的化合物。
Figure BDA0003620758420000131
(其中，R101、R102和R103各自独立地表示具有1至12个碳原子的烷基、具有1至12个碳原子的烷氧基或由-O-(R111-O)z-R112表示的基团(z个R111各自独立地表示具有1至30个碳原子的二价烃基；R112代表具有1至30个碳原子的烷基、具有2至30个碳原子的烯基、具有6至30个碳原子的芳基或具有7至30个碳原子的芳烷基；并且z代表1至30的整数)；并且R104代表具有1至6个碳原子的亚烷基。)
Figure BDA0003620758420000141
(其中，x表示0以上的整数；y表示1以上的整数；R201表示氢原子或具有1至30个碳原子的烷基、具有2至30个碳原子的烯基或具有2至30个碳原子的炔基，这些基团任选地取代有卤素原子、羟基或羧基；并且R202表示具有1至30个碳原子的亚烷基、具有2至30个碳原子的亚烯基或具有2至30个碳原子的亚炔基；其中R201和R202可以一起形成环状结构。)
由式(1)表示的化合物的实例包括例如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、由下式(4)表示的化合物等。这些硅烷偶联剂的实例包括例如由Evonik Degussa GmbH制造的那些硅烷偶联剂等。这些硅烷偶联剂可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
Figure BDA0003620758420000142
包括式(2)表示的键合单元A和式(3)表示的键合单元B的化合物的实例包括例如由Momentive Performance Materials制造的那些化合物等。这些化合物可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
从提高二氧化硅分散性的角度来看，基于100质量份的二氧化硅进行混配时，硅烷偶联剂的含量优选为1.0质量份以上，更优选为3.0质量份以上，进一步优选为5.0质量份以上。此外，从防止耐磨性劣化的角度来看，其优选30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。
树脂
本公开的橡胶组合物优选包括树脂。树脂的实例包括但不特别限于在轮胎工业中常用的石油树脂、萜烯基树脂、松香基树脂、苯酚基树脂等。这些树脂可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
(石油树脂)
石油树脂的实例包括例如C5基石油树脂、芳香族石油树脂和C5-C9基石油树脂。石油树脂可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
<C5基石油树脂>
在本说明书中，“C5基石油树脂”是指通过聚合C5馏分获得的树脂。C5馏分的实例包括例如具有4至5个碳原子的石油馏分，例如环戊二烯、戊烯、戊二烯和异戊二烯。二环戊二烯树脂(DCPD树脂)可适当地用作C5基石油树脂。C5基石油树脂可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
<芳香族石油树脂>
在本说明书中，“芳香族石油树脂”是指通过聚合C9馏分获得的树脂，并且可以是那些经过加氢或改性的树脂。C9馏分的实例包括例如具有8至10个碳原子的石油馏分，如乙烯基甲苯、烷基苯乙烯、茚和甲基茚。作为芳香族石油树脂的具体实例，可适当使用例如香豆酮-茚树脂、香豆酮树脂、茚树脂和芳香族乙烯基树脂。作为芳香族乙烯基树脂，优选是α-甲基苯乙烯或苯乙烯的均聚物或α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物，而α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物更为优选，因为它经济、易于加工，并且具有良好的产热性。作为芳香族乙烯基树脂，例如，可适当使用Arizona Chemical公司生产的商业上可获得的产品等。芳香族石油树脂可单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
<C5-C9基石油树脂>
在本说明书中，“C5-C9基石油树脂”是指通过聚合C5馏分和C9馏分而获得的树脂，并可以是那些经过加氢或改性的树脂。C5馏分和C9馏分的实例包括以上所述的石油馏分。作为C5-C9基石油树脂，例如，可适当使用由LUHUA Chemical公司、Qilong Chemical公司以及Tosoh株式会社等制造的商业上可获得产品。C5-C9基石油树脂可单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
(萜烯基树脂)
萜烯基树脂的实例包括：萜烯基树脂(非氢化萜烯基树脂)，例如选自以下中至少一种的聚萜烯树脂：萜烯化合物(如α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯和二戊烯)、由萜烯化合物和芳香族化合物制成的芳香族改性萜烯树脂，以及由萜烯化合物和苯酚基化合物制成的萜烯苯酚树脂；以及通过氢化萜烯基树脂得到的树脂(氢化萜烯基树脂)。这里，生成芳香族改性萜烯树脂的芳香族化合物的实例包括，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、二乙烯基甲苯等，并且生成萜烯苯酚树脂的苯酚基化合物的实例包括，例如苯酚、双酚A、甲酚、二甲苯醇等。萜烯基石油树脂可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
(松香基树脂)
松香基树脂是包括通过加工松香获得的松香酸作为主要成分的树脂。松香基树脂的实例包括：天然松香树脂(聚合松香)，例如胶质松香、木质松香和妥尔油松香，其中的每种松香树脂均包含作为主要成分的松香酸，例如枞酸(abietic acid)、新枞酸、副松香酸(parastrin acid)、左旋海松酸、海松酸、异海松酸或去氢枞酸；改性松香树脂，如氢化松香树脂、不饱和羧酸改性松香树脂和松香改性苯酚树脂；松香酯，如松香甘油酯和不饱和羧酸改性松香酯；通过歧化松香树脂得到的歧化松香树脂等。松香基石油树脂可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
(苯酚基树脂)
苯酚基树脂是在其结构中包括苯酚骨架的树脂，苯酚基树脂的实例包括，例如苯酚甲醛树脂、烷基苯酚甲醛树脂、烷基苯酚乙炔树脂、油改性苯酚甲醛树脂等。苯酚基树脂可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。
作为树脂，从可以以良好的平衡获得骑乘舒适性、耐用性和湿路抓地性能的角度来看，芳香族石油树脂是优选的，而芳香族乙烯基树脂是更优选的。
从骑乘舒适性和湿路抓地性能的角度来看，当基于100质量份橡胶成分进行混配时，树脂的含量优选为1质量份以上，更优选为2质量份以上，进一步优选为3质量份以上。此外，从耐用性的角度来看，其优选为10质量份以下，更优选为9质量份以下，进一步优选为8质量份以下。
(其他混配剂)
除了上述成分外，本公开的胎面用橡胶组合物可以适当地包括在轮胎工业中常规和常用的混配剂，例如油、蜡、加工助剂、抗氧化剂、氧化锌、硬脂酸、硫等硫化剂和硫化促进剂。
(油)
油的实例包括，例如加工油、植物油和脂、动物油和脂等。加工油的实例包括石蜡加工油、环烷加工油、芳香族加工油等。此外，加工油的实例包括具有低多环芳族化合物(PCA)含量的加工油，以利于环保措施。具有低PCA含量的加工油的实例包括：从油类芳香族加工油中反萃取的经处理的蒸馏芳香提取物(TDAE)；作为沥青和环烷油的混合油的芳香替代油；温和萃取溶剂化物(MES)；重环烷油等。
从可加工性的角度来看，当基于100质量份橡胶成分进行混配时，油的含量优选为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。此外，从燃料效率和耐用性的角度来看，其优选是40质量份以下，更优选30质量份以下，进一步优选20质量份以下。此外，在本说明书中，油的含量还包括充油橡胶中包含的油量。
(蜡)
从橡胶耐候性的角度来看，当基于100质量份的橡胶成分进行混配时，蜡的含量优选为0.5质量份以上，更优选为1质量份以上。此外，从防止起霜引起的轮胎白化的角度来看，其优选为10质量份以下，更优选为5质量份以下。
(加工助剂)
从抑制橡胶成分的微观相分离的角度来看，可使用的加工助剂的实例包括旨在降低粘度并保证未硫化状态下的橡胶的可释放性的脂肪酸金属盐和可作为相容剂广泛在商业上可获得的那些产品等。
从表现出改善可加工性的效果的角度来看，当基于100质量份橡胶成分进行混配时，加工助剂的含量优选为0.5质量份以上，更优选为1质量份以上。此外，从耐磨性和断裂强度的角度来看，其优选为10质量份以下，更优选为5质量份以下。
(抗氧化剂)
抗氧化剂的实例包括但不特别限于，例如胺基、喹啉基、醌基、苯酚基和咪唑基化合物以及诸如氨基甲酸金属盐等抗氧化剂。
从橡胶的抗臭氧龟裂性的角度来看，当基于100质量份橡胶成分进行混配时，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。此外，从耐磨性和湿路抓地性能的角度来看，其优选为10质量份以下，更优选为5质量份以下。
(氧化锌)
从可加工性的角度来看，当基于100质量份的橡胶成分进行混配时，氧化锌的含量优选为0.5质量份以上，更优选为1质量份以上。此外，从耐磨性的角度来看，其优选为10质量份以下，更优选为5质量份以下。
(硬脂酸)
从可加工性的角度来看，当基于100质量份的橡胶成分进行混配时，硬脂酸的含量优选为0.5质量份以上，更优选为1质量份以上。此外，从硫化率的角度来看，其优选是10质量份以下，更优选5质量份以下。
(硫化剂)
可适当使用硫作为硫化剂。作为硫，可以使用粉状硫、油加工硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫等。
从保证充分的硫化反应的角度来看，当基于100质量份的橡胶成分混配时，作为硫化剂的硫的含量优选为0.5质量份以上，更优选为1.0质量份以上。此外，从防止劣化的角度来看，其优选为7.0质量份以下，更优选为6.0质量份以下，进一步优选为5.0质量份以下。
硫以外的硫化剂的实例包括，例如具有硫原子的有机交联剂，例如烷基酚-硫氯化物缩合物、1,6-六亚甲基-二硫代硫酸钠脱水物和1,6-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫)己烷；有机过氧化物，例如过氧化二异丙苯等。硫以外的这些硫化剂的实例包括由TaokaChemical株式会社、Flexsys和LANXESS等制造的硫化剂。
(硫化促进剂)
硫化促进剂的实例包括但不特别限于，例如次磺胺基、噻唑基、秋兰姆基、硫脲基、胍基、二硫代氨基甲酸盐基、醛胺基或醛氨基、咪唑啉基和黄原酸酯基硫化促进剂，其中次磺胺基硫化促进剂和胍基硫化促进剂是优选的，从可以更适当地获得所需效果的角度来看，更优选的是将次磺胺基硫化促进剂和胍基硫化促进剂组合使用。
次磺胺基硫化促进剂的实例包括，N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(TBBS)、N-氧乙基-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。噻唑类硫化促进剂的实例包括，2-巯基苯并噻唑、二苯并噻唑基二硫等。秋兰姆基硫化促进剂的实例包括，四甲基秋兰姆一硫化物、四甲基秋兰姆二硫化物、四苄基秋兰姆二硫化物(TBzTD)等。胍基硫化促进剂的实例包括，1,3-二苯基胍(DPG)、二邻甲苯胍、邻甲苯双胍等。这些硫化促进剂可以单独使用，或者可以将其两种以上组合使用。其优选组合的实例包括CBS和DPG的组合。
当基于100质量份的橡胶成分进行混配时，硫化促进剂的含量优选为1质量份以上，更优选为2质量份以上。此外，基于100质量份的橡胶成分，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，进一步优选为6质量份以下。当硫化促进剂的含量在上述范围内时，断裂强度和伸长率趋于得到保证。
(橡胶组合物)
该橡胶组合物可以通过已知的方法生产。例如，其可以通过用橡胶捏合机(如开卷式或密封式捏合机(Banbury混合机、捏合机等)捏合上述成分来生产。
捏合步骤包括例如：基础捏合步骤，其捏合硫化剂和硫化促进剂以外的混配剂和添加剂；以及最终捏合(F-捏合)步骤，其将硫化剂和硫化促进剂加入到基础捏合步骤中获得的捏合产品中并将其捏合。另外，基础捏合步骤也可以根据需要分为多个步骤。捏合条件的实例包括但不特别限于，例如下述方法，其在基础捏合步骤中在150℃至170℃的出料温度下捏合1分钟至10分钟，并在最终捏合步骤中在70℃至110℃下捏合1分钟至5分钟。
(轮胎)
在本公开的轮胎中，轮胎重量WT(kg)与轮胎的最大负载量WL(kg)的比率(WT/WL)为0.0180以下。这里，WT/WL优选为0.0179以下，更优选为0.0178以下，进一步优选为0.0177以下，进一步优选为0.0176以下，进一步优选为0.0175以下，进一步优选为0.0174以下。从本公开效果的角度来看，WT/WL的下限没有特别限制，但例如是0.0165以上或0.0167以上。此外，WT可以在常用方法中改变，即WT可以通过增加轮胎的比重或轮胎的体积而增加，也可以以相反的方式减少。
在本公开的轮胎中，从本公开效果的角度来看，tanδ(15℃)/WT优选为0.010以上。tanδ(15℃)/WT优选为0.011以上，更优选为0.012以上。tanδ(15℃)/WT的上限通常是但不特别限于约0.016以下。
本公开的轮胎包括由上述橡胶组合物形成的胎面部分，并且可以用作乘用车轮胎、卡车/公交车用轮胎、防爆轮胎、两轮车轮胎等。此外，其可以作为夏季轮胎或四季轮胎使用。
本公开的轮胎可以由通常的方法来生产。例如，该轮胎可以通过如下操作来生产：将以上述方式获得的未硫化橡胶组合物挤压成胎面部分的至少一个橡胶层的形状，在轮胎成型机上将其与其他轮胎部件附接在一起，并通过通常的方法将其成型以形成未硫化轮胎，然后在硫化机中加热并加压该未硫化轮胎。硫化条件的实例包括但不特别限于，例如在150℃至200℃的温度下硫化10分钟至30分钟的方法。
“轮胎重量WT”、“轮胎截面宽度W(mm)”、“轮胎截面高度Ht(mm)”以及“轮胎外径Dt(mm)”可以直接从实际轮胎测得，或者可以从经由计算机断层扫描(CT)等捕获的图像测得。
WT是单独的轮胎的重量，不包括轮辋的重量。本公开的轮胎可以包括用于防止穿刺的密封剂、用于监测的电子部件、用于改善静音性能的噪音抑制体(海绵)等。在轮胎具有这些元件的情况下，轮胎重量Wt应包括这些元件的重量。
W、Ht和Dt中的每一者均是在轮胎装配到标准化轮辋、填充250kPa(对于乘用车轮胎)或350kPa(对于具有大于乘用车轮胎的最大负载量的轮胎)的内部压力并且没有负载(即没有负载施加至轮胎)的条件下测得的值。
“标准化轮辋”是指在标准体系(包括轮胎所依据的标准)中为每个轮胎定义的轮辋，例如，指JATMA(日本汽车轮胎制造商协会)的“JATMA YEAR BOOK”中描述的适用尺寸的“标准化轮辋”、ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)的“STANDARDS MANUAL”中描述的“测量轮辋”或TRA(轮胎和轮辋协会)的“YEAR BOOK”中描述的“设计轮辋”。此外，如果轮胎未在上述标准体系中定义，则“标准化轮辋”是指在可与轮胎进行轮辋装配且可保持内部压力的轮辋中具有最小的轮辋直径和最窄的轮辋宽度的轮辋，即在轮辋和轮胎之间不会导致空气泄漏的轮辋。
作为生产具有0.018以下的“WT/WL”的轮胎的方法，可以构想使用常用的一般技术知识的各种方法。例如，主要有助于减少WT的方法的实例包括减少胎面部分或侧面部分的橡胶的厚度或密度以及减少用于轮胎的帘线材料的直径或减少阵列密度。此外，主要有助于增加WL的方法的实例包括，例如增加轮胎截面宽度W、轮胎截面高度Ht或轮胎外径Dt和调整每个元件的刚性。这些方法的适当组合能够易于实现具有0.018以下的“WT/WL”的轮胎。
本公开的其他优选实施方式如下。
(1)一种轮胎，其包括胎面部分，
其中，胎面部分包括橡胶组合物的至少一个橡胶层，该橡胶组合物包括橡胶成分和热塑性弹性体，
其中，该轮胎的轮胎重量WT(kg)与最大负载量WL(kg)的比率(WT/WL)为0.0180以下，优选0.0179以下，更优选0.0178以下，进一步优选0.0177以下，进一步优选0.0176以下，进一步优选0.0175以下，进一步优选0.0174以下，并且
其中，在根据JIS K 6394进行的动态粘弹性测试(在10Hz下的温度依赖性测量)中，热塑性弹性体在-20℃至20℃范围内(优选在-15℃至20℃范围内，更优选在-13℃至20℃范围内，进一步优选在-10℃至20℃范围内)表现出tanδ峰值，并且该峰值为1.00以上，优选1.10以上，更优选1.15以上，进一步优选为1.20以上。
(2)上述(1)的轮胎，
其中，在初始应变为5％、动态应变为1％、频率为10Hz的条件下测得的橡胶组合物在15℃的tanδ为0.10以上，优选0.11以上，更优选0.12以上，并且
其中，在初始应变为10％、动态应变为2％和频率为10Hz的条件下测得的橡胶组合物在30℃的复合弹性模量(E*)为8.0MPa以下，优选7.9以下，更优选7.8以下，进一步优选7.7以下，进一步优选7.6以下，进一步优选7.5以下；
(3)上述(1)或(2)的轮胎，
其中橡胶组合物的比重为1.200以下，优选1.198以下，更优选1.195以下，进一步优选1.193以下；
(4)上述(1)至(3)中任何一项的轮胎，
其中，在初始应变为5％、动态应变为1％、频率为10Hz的条件下测得的橡胶组合物在15℃的tanδ与轮胎重量(WT)(kg)的比率(tanδ(15℃)/WT)为0.010以上，优选0.011以上，更优选0.012以上；
(5)上述(1)至(4)中任何一项的轮胎，
其中，橡胶成分包括选自由异戊二烯基橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和丁二烯橡胶组成的组中的至少一种；
(6)上述(1)至(5)中任何一项的轮胎，
其中，该橡胶组合物进一步包括补强填料，并且基于100质量份的橡胶成分，补强填料包括20至100质量份、优选25至80质量份、更优选30至75质量份、进一步优选35至70质量份、进一步优选35至65质量份的二氧化硅；
(7)上述(6)的轮胎，
其中，补强填料包括二氧化硅和炭黑，并且以二氧化硅和炭黑的总质量100％计，二氧化硅的含量是50质量％以上，优选60质量％以上，更优选70质量％以上，进一步优选80质量％以上，进一步优选90质量％以上或100质量％；
(8)上述(1)至(7)中任何一项的轮胎，
其中，基于100质量份的橡胶成分，该橡胶组合物进一步包括1至40质量份、优选2至30质量份、更优选3至20质量份的油；
(9)上述(1)至(8)中任何一项的轮胎，
其中，该橡胶组合物进一步包括补强填料，并且基于100质量份的橡胶成分，补强填料的含量为75质量份以下，优选74质量份以下，更优选73质量份以下，进一步优选72质量份以下，进一步优选71质量份以下，进一步优选70质量份以下；
(10)上述(1)至(9)中任何一项的轮胎，
其中，该热塑性弹性体包括氢化热塑性弹性体；以及
(11)上述(1)至(10)中任何一项的轮胎，
其中，胎面部分包括至少两层：形成最外表面的外层和相对于外层位于内侧的内层，并且这些层中的至少一层由上述橡胶组合物形成。
实施例
下文中，将基于实施例来描述本公开，但是本公开不限于这些实施例。
评价
表1和2示出了基于以下评价方法的计算结果，该方法假设轮胎(具有如图1所示的结构的轮胎)具有通过用下述各种化学品按照表1和2改变混配配方获得的橡胶组合物的胎面部分。
(各种化学品)
NR：TSR20
SBR：在下文描述的制备例1中生产的改性溶液聚合SBR(苯乙烯含量：30质量％，乙烯基键量：52mol％，Mw：250,000，非充油的产品)
BR：Ubepol BR(注册商标)150B，由宇部兴产株式会社制造(乙烯基键量：1.5mol％，顺式1,4-含量：97％，Mw：440,000)
热塑性弹性体1(改性苯乙烯基热塑性弹性体)：在下文描述的制备例2中生产的热塑性弹性体(苯乙烯-(SB)-苯乙烯型嵌段共聚物，一端具有乙氧基甲硅烷基，tanδ峰值＝1.23，峰值温度＝7℃)
热塑性弹性体2(氢化苯乙烯基热塑性弹性体)：旭化成株式会社生产的S.O.ES1605(苯乙烯-氢化SB-苯乙烯嵌段共聚物，tanδ峰值＝1.38，峰温＝18℃)
热塑性弹性体3(氢化苯乙烯基热塑性弹性体)：Kuraray株式会社制造的“HYBRAR7125”(苯乙烯-氢化IP-苯乙烯嵌段共聚物，tanδ峰值＝1.84，峰值温度＝-6℃)
热塑性弹性体4(氢化苯乙烯基热塑性弹性体)：旭化成株式会社生产的S.O.ES1611(苯乙烯-氢化SB-苯乙烯嵌段共聚物，tanδ峰值＝0.83，峰值温度＝9℃)
热塑性弹性体5(氢化苯乙烯基热塑性弹性体)：旭化成株式会社生产的TuftecH1062(氢化SEBS，tanδ峰值＝0.86，峰值温度＝-47℃)
树脂：Arizona Chemical公司生产的Sylvares SA85(α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物，软化点：85℃)。
炭黑：三菱化学株式会社制造的DIABLACK N220，(N2SA：115m2/g)
二氧化硅：Evonik Degussa GmbH制造的Ultrasil(注册商标)VN3，(N2SA：175m2/g，平均一次粒径：17nm)。
硅烷偶联剂：Evonik Degussa GmbH制造的Si266(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫)
油：H&R集团制造的VivaTec 400(TDAE油)
氧化锌：Mitsui Mining&Smelting株式会社制造的氧化锌1号
硬脂酸：NOF公司制造的珠状硬脂酸“CAMELLIA”
硫：Hosoi Chemical Industry株式会社制造的HK-200-5(5％的含油粉状硫)
硫化促进剂1：Ouchi Shinko Chemical industry株式会社制造的Nocceler CZ(N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS))
硫化促进剂2：Ouchi Shinko Chemical industry株式会社生产的Nocceler D(1,3-二苯基胍(DPG))
(制备例1)
SBR的合成
将环己烷、四氢呋喃、苯乙烯和1,3-丁二烯装入经氮气吹扫的高压釜反应器中。在将反应器中的内容物温度调整到20℃后，加入正丁基锂以启动聚合。聚合是在绝热条件下进行的，并且温度达到最高温度85℃。当聚合转化率达到99％时，加入1,3-丁二烯，进一步聚合5分钟后，加入N,N-双(三甲基甲硅烷基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷作为改性剂进行反应。聚合反应完成后，加入2,6-二叔丁基对甲酚。接下来，混合物通过蒸汽抽提去除溶剂，并通过将温度调整到110℃的热辊进行干燥，以获得SBR。
(制备例2)
热塑性弹性体1的合成
将800g环己烷、38g充分脱水的苯乙烯和7.7g仲丁基锂(10wt％)的环己烷溶液放入配备有搅拌器的耐压容器中，在50℃的温度下进行聚合反应1小时。接下来，加入127g苯乙烯(S)和丁二烯(B)的混合物(S：B＝3：4摩尔比)进行聚合反应1小时，然后进一步加入38g苯乙烯进行聚合反应1小时。之后，加入2.5g氯三乙氧基硅烷，最后加入甲醇以停止反应。合成了一端具有乙氧基甲硅烷基的苯乙烯-(SB)-苯乙烯型嵌段共聚物。将反应溶液进行真空蒸馏并除去溶剂，从而获得热塑性弹性体1。通过GPC获得的数均分子量为163,000，苯乙烯含量为60％。tanδ峰值为1.23，峰温为7℃。此外，使用Tosoh公司制造的凝胶渗透色谱(GPC)作为GPC，并使用四氢呋喃作为溶剂，根据标准聚苯乙烯进行测量。
(实施例和比较例)
根据各表所示的混配配方，使用1.7L封闭式Banbury混合器，将硫和硫化促进剂以外的所有化学品捏合1至10分钟，直到出料温度达到150℃至160℃，以获得捏合产品。接下来，使用双螺杆开卷机，将硫和硫化促进剂加入到获得的捏合产物中，并将混合物捏合4分钟，直到温度达到105℃，以获得未硫化的橡胶组合物。获得的未硫化橡胶组合物形成为胎面部分11的形状，并与其他轮胎部件(侧壁部分12、胎圈部分13、胎圈芯14、胎体15、钢带16等)附接在一起，从而产生未硫化轮胎。将未硫化的轮胎在170℃下压制硫化12分钟，以生产用于表1的混配配方的测试轮胎1(195/65 R15 91V)和用于表2的混配配方的测试轮胎2(195/60 R15 88H)。
(tanδ和复合弹性模量(E*)的测量)
对于从每个测试轮胎中切出的硫化橡胶组合物，在温度为15℃、初始应变为5％、动态应变为1％和频率为10Hz的条件下，使用由Gabo制造的动态粘弹性测量设备“EPLEXOR4000N”测量tanδ。此外，对于每个测试的硫化橡胶组合物，在温度为30℃、初始应变为10％、动态应变为2％和频率为10Hz的条件下测量复合弹性模量(E*)。
(比重的测量)
对于从每个测试轮胎中切出的硫化橡胶组合物，根据JIS K 2249-4:2011，在硫化橡胶组合物的温度为15℃并且作为标准物质的水的温度为4℃的条件下计算比重。
(骑乘舒适性)
每个测试轮胎填充250kPa压力的空气，并安装在汽车上。该汽车在具有沥青路面的测试场上行驶，并由十名测试驾驶员对骑乘舒适性进行感官评价(采用第一级到第十级的十级评价：等级越高意味着性能越好)。基于十个测试驾驶员给出的等级总值，评价结果以指数形式获得，使得对照比较例(比较例6或12)的指数为100，且指数与总值成比例。
(磨损后的骑乘舒适性)
在安装有每个测试轮胎的汽车行驶3000公里后，以上述相同的方式评价其骑乘舒适性。
(总性能)
在本公开中，将骑乘舒适性和磨损后的骑乘舒适性的总性能表示为指数总和。
Figure BDA0003620758420000261
Figure BDA0003620758420000271
Figure BDA0003620758420000281
Figure BDA0003620758420000291
从以上描述的结果可以发现，在本公开的轮胎中，骑乘舒适性和磨损后的骑乘舒适性得到了改善，并且可以抑制由于磨损而导致的骑乘舒适性下降。
附图标记清单
10.轮胎
11.胎面部分
12.侧壁部分
13.胎圈部分
14.胎圈芯
15.胎体
16.钢带
18.纵向沟槽
30.轮辋
W.轮胎截面宽度
Ht.轮胎截面高度
Dt.轮胎外径

Claims (15)

1.一种轮胎，其包括胎面部分，
所述胎面部分包括橡胶组合物的至少一个橡胶层，所述橡胶组合物包括橡胶成分和热塑性弹性体，
其中，所述轮胎的轮胎重量WT(kg)与最大负载量WL(kg)的比率(WT/WL)为0.0180以下，并且
其中，在根据JIS K 6394进行的动态粘弹性测试(在10Hz下的温度依赖性测量)中，所述热塑性弹性体在-20℃至20℃范围内表现出tanδ峰值，并且所述峰值为1.00以上。
2.根据权利要求1所述的轮胎，
其中，在初始应变为5％、动态应变为1％、频率为10Hz的条件下测得的所述橡胶组合物在15℃的tanδ为0.10以上，并且
其中，在初始应变为10％、动态应变为2％和频率为10Hz的条件下测得的所述橡胶组合物在30℃的复合弹性模量(E*)为8.0MPa以下。
3.根据权利要求2所述的轮胎，
其中，所述15℃的tanδ为0.11以上。
4.根据权利要求2或3所述的轮胎，
其中，所述30℃的复合弹性模量(E*)为7.9MPa以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，
其中，所述橡胶组合物的比重为1.200以下。
6.根据权利要求5所述的轮胎，
其中，所述比重为1.198以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮胎，
其中，在初始应变为5％、动态应变为1％、频率为10Hz的条件下测得的所述橡胶组合物在15℃的tanδ与所述轮胎重量(WT)(kg)的比率，即tanδ(15℃)/WT，为0.010以上。
8.根据权利要求7所述的轮胎，
其中，所述tanδ(15℃)/WT为0.011以上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的轮胎，
其中，所述橡胶成分包括选自由异戊二烯基橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和丁二烯橡胶组成的组中的至少一种。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的轮胎，
其中，所述橡胶组合物进一步包括补强填料，并且基于100质量份的所述橡胶成分，所述补强填料包括20至100质量份的二氧化硅。
11.根据权利要求10所述的轮胎，
其中，所述补强填料包括二氧化硅和炭黑，并且以二氧化硅和炭黑的总质量100％计，二氧化硅的含量是50质量％以上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的轮胎，
其中，基于100质量份的所述橡胶成分，所述橡胶组合物进一步包括1至40质量份的油。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的轮胎，
其中，所述橡胶组合物进一步包括补强填料，并且基于100质量份的所述橡胶成分，所述补强填料的含量为75质量份以下。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的轮胎，
其中，所述热塑性弹性体包括氢化热塑性弹性体。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的轮胎，
其中，所述胎面部分包括至少两层：形成最外表面的外层和相对于所述外层位于内侧的内层，并且这些层中的至少一层由所述橡胶组合物形成。
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