CN114786962B - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供一种滚动阻力低和耐分离性优异、带束面内刚性高、并且还能够抑制通过噪音的轮胎。一种轮胎(100)，其包括在形成接地部的胎面部(101)中的带束(105)，该带束(105)包括至少一层带束层。带束层包括由排成一排而未加捻的多根金属丝构成的弹性体涂覆增强元件。胎面部的胎面基部由0℃tanδ/30℃tanδ比为2.90以上的橡胶组合物形成，0℃tanδ为在0℃下的tanδ值，30℃tanδ为在30℃下的tanδ值。

Description

轮胎
技术领域
本发明涉及一种轮胎，更具体地涉及一种充气轮胎，其包括通过用弹性体涂覆增强元件而形成的带束层，该增强元件包含排列而未加捻在一起的多根金属丝。
背景技术
通常，在要求强度的轮胎内部，配置有包括沿着环状轮胎主体的子午线方向埋设的增强帘线的胎体，在该胎体的轮胎径向外侧配置有带束层。该带束层通常使用通过用弹性体涂覆如钢丝帘线等金属帘线而得到的弹性体金属帘线复合体形成，并且赋予轮胎以耐载荷性(load resistance)、耐牵引性(traction resistance)等。
近年来，为了改善汽车的燃料效率，对轮胎轻量化的需求日益增加。作为用于轮胎轻量化的手段，带束增强用金属帘线受到关注，并且公开了许多将金属丝不加捻地用作带束帘线的技术。例如，专利文献1公开了一种轮胎增强用钢丝帘线，其中在由单根单丝构成的钢丝帘线主体的外周用通过在热塑性树脂中分散有弹性体的热塑性弹性体组合物涂覆；以及包括其的轮胎。此外，专利文献2公开了一种子午线充气轮胎，其在轮胎的带束层中包括钢丝帘线，其中钢丝帘线通过以下形成：以构成单层这样的方式平行排列2至6根相同直径的主丝而未加捻在一起作为主丝束，将直径小于主丝的单根直钢丝卷绕在主丝束周围作为包丝(wrapping filament)。
此外，已知对作为构成轮胎胎面的基部的橡胶组分的胎面基部进行改善以提高汽车的燃料效率的技术。例如，专利文献3公开了将通过调整橡胶组分和填料来改善发热性、即降低tanδ的橡胶组合物应用于胎面基部的技术。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]JP 2010-053495A
[专利文献2]JP 2012-106570A
[专利文献3]JP 2016-006135A
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，已经对轮胎的改善进行了各种研究；然而，它们仍然不够，需要实现一种轮胎，该轮胎不仅具有低滚动阻力和优异的耐分离性以及高的带束面内刚性，而且可以降低所谓的通过噪音，即由通过车辆的轮胎产生的噪音。
在这方面，如专利文献1和2中所述，通过用弹性体涂覆金属单丝来形成带束帘线，不仅可以通过减小带束厚度来实现轻量化，而且还可以改善带束面内刚性，并且以束的形式使用这种单丝能够通过确保单丝束之间的距离来改善耐带束边缘分离(BES)性。然而，在专利文献1和2中，没有研究滚动阻力和通过噪音的问题。另外，如专利文献3中所述，尽管橡胶组合物的损耗角正切(tanδ)的降低能够改善滚动阻力，但是其具有通过噪音恶化的问题。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种滚动阻力低、耐分离性优异、带束面内刚性高且还能够降低通过噪音的轮胎。
用于解决问题的方案
本发明人深入研究以解决上述问题，结果发现，可以通过在带束层中使用包含排列成一排而未加捻在一起的多根金属丝的增强元件，并且在胎面部的胎面基部中使用满足规定物性值的橡胶组合物来解决上述问题，从而完成了本发明。
即，本发明是在形成接地部的胎面部中具备带束的轮胎，该带束包括至少一层带束层，所述轮胎的特征在于：
所述带束层是通过用弹性体涂覆增强元件形成的，该增强元件包括排列成一排而未加捻在一起的多根金属丝，并且
所述胎面部的胎面基部包含在0℃tanδ(在0℃下的tanδ值)和30℃tanδ(在30℃下的tanδ值)之间的0℃tanδ/30℃tanδ比为2.90以上的橡胶组合物。
在本发明的轮胎中，上述增强元件优选为包含2至20根金属丝的金属丝束。此外，在本发明的轮胎中，金属丝之间的最小间隙距离优选为0.01mm以上但小于0.24mm。更进一步，在本发明的轮胎中，金属丝之间的最大间隙距离优选为0.25mm至2.0mm。更进一步，在本发明的轮胎中，金属丝的直径优选为0.15mm至0.40mm。
又再进一步，在本发明的轮胎中，上述30℃tanδ优选为0.075至0.220，上述0℃tanδ优选为0.200至0.625。又再进一步，在本发明的轮胎中，优选橡胶组合物包含苯乙烯含量为26质量％以上的苯乙烯丁二烯橡胶作为橡胶组分；更优选橡胶组合物进一步包含天然橡胶作为橡胶组分；还更优选橡胶组合物进一步包含丁二烯橡胶作为橡胶组分。特别优选橡胶组合物包含10至75质量％的天然橡胶、10至75质量％的丁二烯橡胶和15至60质量％的苯乙烯丁二烯橡胶作为橡胶组分。
发明的效果
根据本发明，提供了滚动阻力低、耐分离性优异、带束面内刚性高、并且还能够降低通过噪音的轮胎。
附图说明
[图1]是表明根据本发明的一个优选实施方案的轮胎的示意性半剖视图。
[图2]是根据本发明的一个优选实施方案的带束层的宽度方向的局部截面图。
[图3]是表明根据图2所示的带束层中的增强元件的构成的一个实例的金属帘线的示意性平面图。
[图4]是表明能够应用于本发明的带束层的增强元件的构成的另一实例的金属帘线的示意性平面图。
[图5]是表明能够应用于本发明的带束层的增强元件的构成的又一实例的金属帘线的示意性平面图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明的轮胎。
图1是表明根据本发明的一个优选实施方案的轮胎的示意性半剖视图。图示的轮胎100是充气轮胎，其包括：形成接地部的胎面部101；在胎面部101的两侧沿轮胎径向向内连续延伸的一对侧壁部102；以及在每个侧壁部102的内周侧连续延伸的胎圈部103。
如图所示，本发明的轮胎具有胎体104作为骨架，该胎体104由在一对胎圈部103之间呈环状延伸并增强胎面部101、侧壁部102和胎圈部103的至少一个胎体帘布层(在图示的实例中为单个胎体帘布层)构成。另外，在胎体104的胎冠部的轮胎径向外侧，配置有增强胎面部101的由至少一层带束层构成的带束105(在图示的实例中为第一带束层105a和第二带束层105b)。这里要注意的是，胎体帘布层的数量可以为2层以上，带束层的数量可以为2层以上，或者3层以上。
在本发明中，重要的是，带束105是通过用弹性体涂覆增强元件而得到的带束层形成的，所述增强元件包含排列成一排而未加捻在一起的多根金属丝；并且胎面部101的胎面基部由满足以下详细描述的物性值的橡胶组合物形成。通过这些特征，如下所述，可以实现滚动阻力低、耐分离性优异、带束面内刚性高并且还能够降低通过噪音的轮胎。
首先，参照附图详细说明根据本发明的轮胎的带束层的构成。图2是根据本发明的一个优选实施方案的带束层的宽度方向的局部截面图。此外，图3是表明根据图2所示的带束层中的增强元件的构成的一个实例的金属帘线的示意性平面图。
根据本发明的带束层是通过用带束层用弹性体3涂覆增强元件2形成的，该增强元件2包含排列成一排而未加捻在一起的多根金属丝1。通过采用这种构成，可以减小带束层的厚度，因此不仅可以减轻轮胎的重量，而且可以改善带束面内刚性。
在图示的实例中，增强元件2是金属帘线2，该金属帘线2由排列成一排而未加捻在一起的多根金属丝1的束构成；然而，本发明不限于这种构成。在本发明的增强元件2中，可以均匀地配置排列成一排而未加捻在一起的多根金属丝1。特别地，优选的是，增强元件2是金属帘线2，该金属帘线2由排列成一排而未加捻在一起的多根金属丝1的束构成。
在本发明中，优选带束层中的金属丝1为大致笔直的金属丝；然而，也可以使用二维图案化成波浪形或锯齿形的金属丝，或者三维图案化成螺旋形的金属丝。这里使用的术语“笔直的金属丝”是指没有被有意地图案化并且因此处于不具有实质形状的状态的金属丝。
图4和图5分别示出了根据可以应用于本发明的带束层的增强元件的构成的另一实例的金属帘线的示意性平面图。图4所示的金属帘线2A通过将未图案化的笔直的金属丝1b和图案化成锯齿形的金属丝1a交替排列来形成。图5所示的金属帘线2B通过交替排列金属丝1c来形成，该金属丝1c图案化成波浪形，使得相邻金属丝之间的位相变化。
当增强元件2是如图所示的由束构成的金属帘线2时，金属帘线2由优选2根以上、更优选5根以上、但优选20根以下、更优选12根以下、还更优选10根以下、特别优选9根以下的金属丝1的金属丝束构成。在图示的实例中，未加捻在一起而排列的5根金属丝1构成金属帘线2。
在本发明中，构成增强元件2的金属丝1之间的最小间隙距离优选为0.01mm以上但小于0.24mm。通过将相邻的金属丝1之间的最小间隙距离控制为0.01mm以上，使得带束层用弹性体3充分地浸入金属丝1之间。同时，通过将最小间隙距离控制为小于0.24mm，可以抑制金属丝1之间发生分离。构成增强元件2的金属丝1之间的最小间隙距离更优选为0.03mm至0.20mm，还更优选为0.03mm至0.18mm。
这里要注意的是，当增强元件2是如图所示的由束构成的金属帘线2时，构成金属帘线2的金属丝1之间的间隙w1对应于上述最小间隙距离。
此外，在本发明中，构成增强元件2的金属丝1之间的最大间隙距离优选为0.25mm至2.0mm，更优选为0.3mm至1.8mm，还更优选为0.35mm至1.5mm。通过将金属丝1之间的最大间隙距离控制为0.25mm以上，可以抑制源自在带束宽度边缘的帘线端的橡胶分离在相邻的金属帘线之间传播的带边缘分离的发生。同时，通过将金属丝1之间的最大间隙距离控制为2.0mm以下，可以保持带束的刚性。
这里要注意的是，当增强元件2是如图所示的由束构成的金属帘线2时，金属帘线2之间的间隙w2对应于上述最大间隙距离。
在本发明中，层间厚度，即嵌入在带束105内彼此相邻的两个带束层105a和105b中的每一个的金属丝1的表面之间的距离，优选为0.10mm至1.20mm，更优选0.35mm至0.80mm。通过将层间厚度控制为0.10mm至1.20mm，可以以良好均衡的方式获得层间应变的降低以及轻量化、滚动阻力降低的效果。
在本发明中，金属丝1的直径优选为0.15mm至0.40mm。金属丝1的直径更优选为0.18mm以上，还更优选为0.20mm以上，但是优选为0.35mm以下。通过将金属丝1的直径控制为0.40mm以下，可以充分获得轮胎轻量化的效果。同时，通过将金属丝1的直径控制为0.15mm以上，可以发挥充分的带束强度。
在本发明中，弹性体3可以充分地浸入相邻的金属丝1之间，但是从防止作为未涂覆有弹性体的区域的非弹性体涂覆区域连续存在于相邻的金属丝之间的观点出发，优选满足以下条件。即，当增强元件2是如图所示的由束构成的金属帘线2时，在金属帘线2的宽度方向侧面上的金属帘线2中相邻的金属丝1的弹性体涂覆率每单位长度优选为10％以上，更优选20％以上。弹性体涂覆率还更优选为50％以上，特别优选为80％以上，最优选为90％以上。这不仅能够确保带束层的抗腐蚀传播性，而且能够改善带束面内刚性，从而获得良好的操纵稳定性改善效果。
在本发明中，例如，当橡胶和钢丝帘线分别用作弹性体和金属帘线，并且钢丝帘线用橡胶涂覆，硫化，然后从所得橡胶-钢丝帘线复合体中拉出时，术语“弹性体涂覆率”是指通过如下获得平均值：测量用侵入构成钢丝帘线的钢丝之间的间隙中的橡胶涂覆的钢丝的金属帘线宽度方向侧面的长度，随后基于以下等式进行计算：
弹性体涂覆率＝(橡胶涂覆长度/试样长度)×100(％)
这里要注意的是，弹性体涂覆率可以在使用橡胶以外的弹性体作为弹性体时、以及在使用钢丝帘线以外的金属帘线作为金属帘线时也以同样的方式计算出。
在本发明中，“金属丝1”一般是指含有钢即铁为主要成分(相对于各金属丝的总质量，铁的质量超过50质量％)的线状金属，并且金属丝1可以仅由铁构成，或者可以含有诸如锌、铜、铝、或锡等铁以外的金属。
在本发明中，金属丝1的表面状态没有特别限制，例如，金属丝1可以采用以下形式。即，例如，各金属丝1的表面含有量为2原子％至60原子％的N原子，并且Cu/Zn比为1至4。另外，在各金属丝1中，例如，在构成从丝表面到丝径方向内侧5nm的部分的丝最外层中作为氧化物包含的磷的量以相对于总量(不包括碳(C)量)的比例计为7.0原子％以下。
在本发明中，金属丝1的表面可以通过镀覆来处理。镀覆的种类没有特别限定，并且其实例包括镀锌(Zn)、镀铜(Cu)、镀锡(Sn)、镀黄铜(铜-锌(Cu-Zn))、镀青铜(铜-锡(Cu-Sn))，以及三元合金镀覆，如镀铜-锌-锡(Cu-Zn-Sn)和镀铜-锌-钴(Cu-Zn-Co)。其中，优选镀黄铜和镀铜-锌-钴。镀黄铜的金属丝发挥优异的对橡胶的粘合性。在镀黄铜中，铜和锌的质量比(铜：锌)通常为60:40至70:30，铜-锌-钴镀层通常含有60至75重量％的铜和0.5至10重量％的钴。所得镀层的厚度一般为100nm至300nm。
在本发明中，金属丝1的拉伸强度和截面形状没有特别限制。例如，作为金属丝1，可以使用拉伸强度(丝强度，filament strength)为2,500MPa(250kg/mm2)以上的金属丝。由此，能够减少带束中的金属使用量，并且能够在维持轮胎的耐久性的同时改善噪音性能。另外，金属丝1的宽度方向的截面形状也没有特别限定，例如可以是真圆形、椭圆形、长方形、三角形、或多边形等；然而，优选是真圆形。在本发明中，当增强元件2是如图所示的由束构成的金属帘线2并且需要束缚构成金属帘线2的金属丝1的束时，可以将卷绕丝(螺旋丝)围绕金属丝束卷绕。在本发明中，金属丝1未用树脂涂覆，每根金属丝的表面与弹性体直接接触。
弹性体3例如是以往用于涂覆金属帘线的橡胶，并且其实例包括：二烯系橡胶及其氢化物，例如天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、环氧化天然橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR、高顺式BR和低顺式BR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化NBR和氢化SBR；烯烃系橡胶，例如乙丙橡胶(EPDM和EPM)、马来酸改性乙丙橡胶(M-EPM)、丁基橡胶(IIR)、异丁烯和芳香族乙烯基或二烯单体的共聚物、丙烯酸系橡胶(ACM)和离聚物；含卤素橡胶，例如Br-IIR、Cl-IIR、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物(Br-IPMS)、氯丁橡胶(CR)、环氧氯丙烷橡胶(CHR)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、氯化聚乙烯橡胶(CM)和马来酸改性氯化聚乙烯橡胶(M-CM)；硅橡胶，例如甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶；含硫橡胶，例如聚硫橡胶；氟橡胶，例如偏二氟乙烯系橡胶、含氟乙烯基醚系橡胶、四氟乙烯-丙烯系橡胶、含氟有机硅系橡胶和含氟磷腈系橡胶；以及热塑性弹性体，例如苯乙烯类弹性体、烯烃类弹性体、酯类弹性体、聚氨酯类弹性体和聚酰胺类弹性体。这些弹性体3可以单独使用或以两种以上的组合使用。
另外，在弹性体3中，除了硫磺、硫化促进剂、炭黑以外，还可以适当地引入如轮胎、输送带等橡胶制品中通常使用的防老剂、氧化锌、硬脂酸等。
在本发明中，构成带束层的带束处理片(belt treat)可以通过任何已知的方法制造。例如，可以通过用弹性体3涂覆其中多根金属丝1以规定间隔平行排列的增强元件2，或者通过用弹性体3涂覆由未加捻在一起而排列的多根金属丝1的束构成的金属帘线2来制造带束处理片。
在本发明中，构成带束层的带束处理片的厚度优选大于0.30mm但小于1.00mm。通过将带束处理片的厚度控制在该范围内，可以实现充分的带束的轻量化。
接下来，将描述构成根据本发明的胎面基部的橡胶组合物。
在本发明中，胎面部101的胎面基部由0℃tanδ(在0℃下的tanδ值)和30℃tanδ(在30℃下的tanδ值)之间的0℃tanδ/30℃tanδ比为2.90以上的橡胶组合物形成。
通常，tanδ的降低虽然可以改善轮胎的滚动阻力，但会导致通过噪音的水平恶化的问题，而tanδ的增加虽然可以降低通过噪音的水平，但会导致滚动阻力的恶化。在这方面，作为着眼于对滚动阻力和通过噪音产生影响的tanδ的频率范围进行深入研究的结果，本发明人发现了，通过降低低频的tanδ，滚动阻力趋于改善，并且为了改善通过噪音，优选增加高频的tanδ。此外，本发明人发现，由于设备的规格，难以测量高频下的粘弹性，因此，通过基于温度频率转换(WLF定律)增加在0℃下的tanδ相对于在30℃下的tanδ的比，具体通过将0℃tanδ(在0℃下的tanδ值)和30℃tanδ(在30℃下的tanδ值)之间的0℃tanδ/30℃tanδ比的值设定为2.90以上，在实现低滚动阻力的同时也可以改善通过噪音。
在本发明中，要求0℃tanδ/30℃tanδ比的值为2.90以上，当0℃tanδ/30℃tanδ比的值小于2.90时，由于不能提供充分的频率差(温度差)，因此不能同时实现低滚动阻力和通过噪音的降低。从同样的观点出发，0℃tanδ/30℃tanδ比的值优选为3.00以上，更优选为3.1以上。同时，由于当0℃tanδ/30℃tanδ比的值过大时，不期待滚动阻力的充分降低，因此0℃tanδ/30℃tanδ比的值优选为6.0以下。
在本发明中，0℃tanδ和30℃tanδ的值是指在根据本发明的上述橡胶组合物硫化后分别在0℃和30℃下测量的tanδ值。0℃tanδ和30℃tanδ的测量例如可以使用由UeshimaSeisakusho Co.,Ltd.制造的分光计来进行；但是，只要能够准确地获得各温度下的tanδ的值，测量方法就没有特别限制，可以使用通常使用的测量仪器进行测量。另外，作为0℃tanδ和30℃tanδ的测量中的初始应变、动态应变、频率的条件，例如，可以使用2％的初始应变、1％的动态应变、10Hz的频率。
根据本发明的橡胶组合物的30℃tanδ没有特别限制，只要其可以满足上述0℃tanδ/30℃tanδ比的关系即可；但是，从同时实现低滚动阻力和更高水平的通过噪音的改善的观点出发，30℃tanδ优选为0.075至0.220，更优选为0.100至0.170。可以通过将30℃tanδ控制为0.075以上，进一步改善通过噪音降低性能，同时可以通过将30℃tanδ控制为0.220以下，进一步降低滚动阻力。
另外，根据本发明的橡胶组合物的0℃tanδ也没有特别限制，只要其可以满足上述0℃tanδ/30℃tanδ比的关系即可；但是，从同时实现低滚动阻力和更高水平的通过噪音的改善的观点出发，0℃tanδ优选为0.200至0.625，更优选为0.300至0.500。可以通过将0℃tanδ控制为0.200以上，进一步改善通过噪音降低性能，同时可以通过将0℃tanδ控制为0.625以下，进一步降低滚动阻力。
在本发明中，调整0℃tanδ/30℃tanδ比的值的方法没有特别限制，并且其实例包括优化构成根据本发明的橡胶组合物的组分。例如，如下所述，0℃tanδ/30℃tanδ比的值可以通过限制橡胶组分的种类和含量和/或调整填料的种类和含量而设定在本发明中规定的范围内。
构成根据本发明的橡胶组合物的组分没有特别限制，只要能够满足上述0℃tanδ/30℃tanδ比的关系即可。橡胶组分以及填料的种类和含量可以根据胎面基部所需的性能适当调整。
根据本发明的橡胶组合物的橡胶组分没有特别限制；但是，从容易满足上述0℃tanδ/30℃tanδ比的关系、并且同时实现低滚动阻力和更高水平的通过噪音的改善的观点出发，橡胶组分优选含有苯乙烯含量为26质量％以上的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)。另外，从同样的观点出发，SBR的苯乙烯含量更优选为30质量％以上，还更优选为39质量％以上。
这里要注意的是，SBR的苯乙烯含量可以通过1H-NMR光谱的积分比来确定。
另外，从同时实现低滚动阻力和更高水平的通过噪音的改善的观点出发，橡胶组分中的SBR的含有率优选为10至80质量％，更优选为15至70质量％，还更优选15至60质量％，特别优选20至45质量％。当橡胶组分中的SBR的含有率为10质量％以上时，容易满足上述0℃tanδ/30℃tanδ比的关系，因此能够以更高的水平同时实现低滚动阻力和通过噪音的改善。
根据本发明的橡胶组合物除了上述SBR以外，优选进一步包含天然橡胶(NR)作为其他橡胶组分。其原因在于，由此容易满足上述0℃tanδ/30℃tanδ比的关系，从而能够以更高的水平同时实现低滚动阻力和通过噪音的改善。
根据本发明的橡胶组合物除了上述SBR和NR之外，还优选进一步包含丁二烯橡胶(BR)作为其他橡胶组分。其原因在于，由此满足上述0℃tanδ/30℃tanδ比的关系，从而能够以更高的水平同时实现低滚动阻力和通过噪音的改善。
此外，从更可靠地同时实现低滚动阻力和通过噪音的改善的观点出发，优选根据本发明的橡胶组合物包含10至75质量％的NR、10至75质量％的BR、15至60质量％的SBR作为橡胶组分，更优选橡胶组合物包含20至70质量％的NR、10至60质量％的BR、20至45质量％的SBR作为橡胶组分。
这里要注意的是，在本发明中，上述SBR、NR和BR都可以各自是未改性的或改性的。
根据本发明的橡胶组合物中使用的橡胶组分根据需要的性能，也可以包含上述SBR、NR、BR以外的橡胶组分。这样的其他橡胶组分的实例包括：例如异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)等二烯系橡胶；以及例如三元乙丙橡胶(EPDM)、乙丙橡胶(EPM)和丁基橡胶(IIR)等非二烯系橡胶。
根据本发明的橡胶组合物中所含的填料的有无、含量、种类等没有特别限制，可以根据需要的性能适当变更。作为填料，例如，可以引入炭黑、二氧化硅或其他无机填料。
炭黑的种类没有特别限制，并且可以根据需要的性能适当地选择。作为炭黑，例如，可以使用FEF、SRF、HAF、ISAF或SAF等级的炭黑。
根据本发明的橡胶组合物中炭黑的含量相对于100质量份橡胶组分优选为25至65质量份，更优选为30至45质量份。可以通过将炭黑的含量控制在相对于100质量份橡胶组分为25质量份以上，获得优异的增强性和抗龟裂扩展性，同时可以通过将炭黑的含量控制为65质量份以下，抑制低发热性的劣化。
二氧化硅的种类没有特别限制，并且其实例包括湿式二氧化硅、胶体二氧化硅、硅酸钙、硅酸铝等。
根据本发明的橡胶组合物也可以含有树脂。树脂的实例包括C5系树脂、C5/C9系树脂、C9系树脂、酚醛树脂、萜烯树脂和萜烯-芳族化合物树脂。这些树脂可以单独使用或以其两种以上的组合使用。
根据本发明的橡胶组合物除了上述橡胶组分和填料以外，在不损害本发明的效果的范围内，也可以包含其他组分。这样的其他组分的实例包括例如硅烷偶联剂、软化剂、硬脂酸、防老剂、硫磺等硫化剂、硫化促进剂、硫化促进助剂等橡胶工业中通常使用的那些添加剂。
例如，当根据本发明的橡胶组合物包含二氧化硅作为填料时，橡胶组合物优选进一步包含硅烷偶联剂。其原因在于，由此可以进一步改善归因于二氧化硅的增强性和低发热性效果。作为硅烷偶联剂，可以适当使用任何已知的硅烷偶联剂。
作为防老剂，可以使用任何已知的防老剂，没有特别限制。防老剂的实例包括酚类防老剂、咪唑类防老剂和胺类防老剂。这些防老剂可以单独使用或以其两种以上的组合使用。
作为硫化促进剂，可以使用任何已知的硫化促进剂，没有特别限制。硫化促进剂的实例包括：噻唑类硫化促进剂，如2-巯基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑等；次磺酰胺类硫化促进剂，如N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺和N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺等；胍类硫化促进剂，如二苯胍(例如，1,3-二苯胍)等；秋兰姆类硫化促进剂，如二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、二硫化十四烷基秋兰姆、二硫化四辛基秋兰姆、二硫化四苄基秋兰姆和四硫化双亚戊基秋兰姆等；二硫代氨基甲酸盐类硫化促进剂，如二甲基二硫代氨基甲酸锌等；和二烷基二硫代磷酸锌等。
硫化促进助剂的实例包括锌白(ZnO)和脂肪酸。脂肪酸可以是饱和或不饱和的任何直链或支链的脂肪酸，并且脂肪酸的碳原子数没有特别限制。这样的脂肪酸的实例包括碳原子数为1至30、优选碳原子数为15至30的脂肪酸，更具体而言，环烷酸如环己酸(环己烷羧酸)、具有侧链的烷基环戊烷等；饱和脂肪酸如己酸、辛酸、癸酸(包括支链羧酸如新癸酸)、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸和十八烷酸(硬脂酸)等；不饱和脂肪酸如甲基丙烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸等；树脂酸如松香、妥尔油酸(tall oil acid)、松香酸等。这些硫化促进助剂可以单独使用或以两种以上的组合使用。在本发明中，可以适当地使用氧化锌和硬脂酸。
在本发明的轮胎中，配置在胎面部的胎面基部上的胎冠胎面的构成没有特别限制。根据轮胎所需的性能，可以适当使用任何已知的胎冠胎面。构成胎冠胎面的橡胶组合物可以包含例如橡胶组分、增强填料、软化剂和通常用于橡胶工业的添加剂。
在本发明的轮胎的胎面部中，从进一步改善轮胎的滚动阻力和通过噪音之间的平衡的观点出发，在胎面基部形成有胎冠胎面，并且胎冠胎面的储能弹性模量E'c与胎面基部的储能弹性模量E'b之间的E'c/E'b比优选为0.25至0.75，更优选为0.30至0.70。
此外，根据所应用的轮胎的种类，本发明的轮胎可以通过将未硫化橡胶组合物成型、随后将如此成型的组合物硫化来制造，或者通过将借助于预硫化步骤等获得的半硫化橡胶成型、随后将如此成型的橡胶完全硫化来制造。
本发明的轮胎100除了使用上述规定的带束和胎面基部以外，没有特别限制。例如，可以在带束105的轮胎径向外侧配置带束增强层，也可以使用其他增强构件。另外，可以在一对胎圈部103的每一个中配置胎圈芯106，胎体104通常围绕胎圈芯106从内侧向外侧卷绕由此而固定。另外，虽然附图中未示出，但可以在胎圈芯106的轮胎径向外侧配置具有锥形截面形状的胎圈填胶。另外，作为填充到轮胎100内的气体，可以使用通常的空气，或者调整了氧分压的空气，以及如氮气、氩气、或氦气等惰性气体。
此外，在本发明中，胎体104可以由多个胎体层构成，并且可以适当使用在与轮胎周向大致垂直的方向例如在70°至90°的角度延伸的有机纤维帘线。在带束105中，相对于轮胎周向的帘线角度可以为30°以下。
在本发明中，轮胎的种类没有限制，图示的轮胎为乘用车用轮胎；但是，本发明可以应用于任何轮胎，例如卡车或客车用轮胎，或大型轮胎。
实施例
现在将通过实施例更详细地描述本发明。
(橡胶组合物的制备)
根据下表1中所示的各个配方，使用普通的班伯里密炼机制备胎面基部用橡胶组合物A至C。这里要注意的是，下表1中所示的各组分的量表示相对于100质量份橡胶组分的量(质量份)。
将由此得到的胎面基部用橡胶组合物A至C在160℃下硫化15分钟，对于各个所得的硫化橡胶，在0℃和30℃下的损耗角正切tanδ以及储能弹性模量E'使用由UeshimaSeisakusho Co.,Ltd.制造的分光计在以下条件下测量：2％的初始应变，1％的动态应变和10Hz的频率。如此测量的0℃tanδ、30℃tanδ和E'，以及0℃tanδ/30℃tanδ比的计算值一起示于下表1中。
[表1]
*1)由JSR Corporation制造的“BR01”
*2)由JSR Corporation制造的“SL563”，苯乙烯含量：20质量％
*3)由JSR Corporation制造的“HP755B”，苯乙烯含量：40质量％；表1中括号内所示的值是作为充油橡胶的量(质量份)
*4)由JSR Corporation制造的“0122”，苯乙烯含量：38质量％；表1中括号内所示的值是作为充油橡胶的量(质量份)
*5)由Asahi Carbon Co.,Ltd.制造的“ASAHI#65”
*6)由Asahi Carbon Co.,Ltd.制造的“ASAHI#70”
*7)N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺，由Ouchi Shinko ChemicalIndustrial Co.,Ltd.制造的“NOCRAC 6C”
*8)由Kyushu Hakusui Corporation制造的“HAKUSUI TECH”
*9)二硫化二苯并噻唑，由Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.制造的“NOCCELER DM-P”
(橡胶-钢丝帘线复合体的制造)
作为根据下表2所示的各条件的增强元件，用由橡胶组合物制成的厚度为约0.5mm的片材从上方和下方覆盖钢丝帘线，从而制造了用于带束层的橡胶-钢丝帘线复合体。根据常规方法通过共混和混炼各组分来制备涂覆用橡胶组合物。将由此得到的橡胶-钢丝帘线复合体各自在160℃下硫化20分钟并如下所述进行评价。
这里要注意的是，实施例1的增强元件是由钢丝束构成的帘线，该钢丝束是由7根直径0.24mm的钢丝排列成一排而未加捻在一起组成的；实施例2的增强元件是由钢丝束构成的帘线，该钢丝束是由5根直径0.26mm的钢丝排列成一排而未加捻在一起组成的；实施例3的增强元件是由钢丝束构成的帘线，该钢丝束是由3根直径0.3mm的钢丝排列成一排而未加捻在一起组成的。
另外，对于比较例1至3，基于在下表2所示的各条件下估计的数据进行以下评价。比较例1的增强元件是具有短轴为0.53mm和长轴为0.64mm的椭圆截面形状的加捻帘线，其中钢丝以(2+3)结构加捻在一起。比较例2的增强元件是其中均匀地配置排列成一排而未加捻在一起的直径0.3mm的钢丝的帘线。比较例3的增强元件是具有短轴为0.53mm和长轴为0.64mm的椭圆截面形状的加捻帘线，其中钢丝以(2+3)结构加捻在一起。在比较例3中，增强元件及其植入条件与比较例1相同；然而，与比较例1相比，橡胶-钢丝帘线复合体的厚度减小(低规格)。
<橡胶量>
以比较例1为基准100，将由各橡胶-钢丝帘线复合体制造的带束层中所含的橡胶量确定为指数值。值越小，意味着轻量性(lightweightness)优异、更好。结果示于表2中。
<带束面内刚性>
使用由各个的橡胶-钢丝帘线复合体制造的交叉带束层样品，面内刚性作为操纵稳定性的指标进行评价。相对于轮胎周向的带束角设定为±28°。在各交叉带束层样品的下方2个部位和上方1个部位的每一个中设置夹具，将夹具按压到上方的1个部位时施加于试样的载荷作为面内刚性进行评价。结果确定为以比较例1为基准100的指数值。值越大，意味着操纵稳定性越好。结果示于表2中。
(使用轮胎的评价)
图1所示的尺寸为195/65R15的乘用车用轮胎通过将各个橡胶-钢丝帘线复合体施加到两个带束层上来制造。相对于轮胎周向的带束角设定为±28°。将下表2所示的胎面基部用橡胶组合物分别应用于胎面部的胎面基部。
<耐分离性>
对于将各橡胶-钢丝帘线复合体应用于带束层的轮胎，在使用鼓式试验机评价之后测量分离长度。与比较例1相比，分离长度较短时将其评价为“◎”、分离长度相当时将其评价为“○”、分离长度稍长时将其评价为“△”、或者分离长度较大时评价为“×”。结果示于表2中。
<滚动阻力>
以比较例1为基准(对照)，将各试验轮胎的滚动阻力确定为估计值。与比较例1相比，在滚动阻力降低时的结果记为“▲”。结果示于表2中。
[表2]
*)对于比较例1和3，该值是指具有(2+3)结构的加捻帘线的帘线直径和帘线之间的间隙。
推测的是与比较例1至3相比，在实施例1至3的所有试验轮胎中通过噪音均降低。
附图标记说明
1、1a、1b、1c：金属丝
2、2A、2B：增强元件(金属帘线)
3：弹性体
100：轮胎
101：胎面部
102：侧壁部
103：胎圈部
104：胎体
105：带束
105a、105b：带束层
106：胎圈芯

Claims (4)

1.一种轮胎，其在形成接地部的胎面部中具备带束，该带束包括至少一层带束层，
其中所述带束层是通过用弹性体涂覆增强元件形成的，该增强元件包括排列成一排而未加捻在一起的多根金属丝，并且
所述胎面部的胎面基部包含在0℃tanδ和30℃tanδ之间的0℃tanδ/30℃tanδ比为2.90以上且3.33以下的橡胶组合物，该0℃tanδ是在0℃下的tanδ值，该30℃tanδ是在30℃下的tanδ值，所述橡胶组合物包含橡胶组分和炭黑，所述橡胶组分含有15至60质量％的苯乙烯量为26质量％以上的苯乙烯丁二烯橡胶、10至75质量％的天然橡胶、10至75质量％的丁二烯橡胶，所述炭黑相对于该橡胶组分100质量份为25至65质量份，
所述金属丝之间的最小间隙距离为0.01mm以上且小于0.24mm，
所述金属丝之间的最大间隙距离为0.25mm至2.0mm，
所述0℃tanδ为0.200至0.625。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述增强元件是包含2至20根金属丝的金属丝束。
3.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述金属丝的直径为0.15mm至0.40mm。
4.根据权利要求1所述的轮胎，其中所述30℃tanδ为0.075至0.220。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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