CN115515803A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

轮胎，所述轮胎具有胎面部，其中轮胎重量G(kg)相对于轮胎最大负载能力WL(kg)的比率(G/WL)为0.0131以下，所述胎面具有至少一层橡胶层，所述橡胶层由包含橡胶组分和增强填料的橡胶组合物构成，所述橡胶组合物在30℃下的tanδ(30℃tanδ)大于0.15，所述橡胶组合物在30℃下的复数模量(E*30)小于8.0MPa，30℃tanδ相对于G的比率(30℃tanδ/G)为0.016以上。

Description

轮胎
技术领域
本公开涉及轮胎。
背景技术
对于充气轮胎，从改善燃料效率的角度，要求实现其轻量化。专利文件1公开了一种橡胶体积降低以实现轻量化的给定轮胎。
现有技术文件
专利文件
专利文件1：JP 2017-043281 A。
发明内容
本公开要解决的技术问题
然而，对于橡胶体积降低的轻量化轮胎，湿抓地性能存在改善空间。
本公开的一个目的在于提供一种湿抓地性能改善的轮胎。
解决问题的手段
作为深入研究的结果，发现湿抓地性能改善的轮胎可以通过如下获得：将相对于轮胎最大负载能力的轮胎重量、构成胎面的橡胶组合物的tanδ和复数模量，以及相对于轮胎重量的tanδ设定在给定范围内。
换言之，本公开涉及轮胎，轮胎具有胎面部，其中轮胎重量G(kg)相对于轮胎最大负载能力WL(kg)的比率(G/WL)为0.0131以下，其中胎面具有至少一层由橡胶组合物组成的橡胶层，所述橡胶组合物包含橡胶组分和增强填料，橡胶组合物在30℃下的tanδ(30℃tanδ)大于0.15，橡胶组合物在30℃下的复数模量(E*30)小于8.0MPa，30℃tanδ相对于G的比率(30℃tanδ/G)为0.016以上。
本公开的效果
根据本公开，提供了一种湿抓地性能改善的轮胎。
附图说明
图1为示例性的轮胎胎面一部分的横截面放大图。
图2为胎面压在平坦表面上时轮胎的接地表面的示意图。
图3为轮胎横截面的轮胎横截面宽度G、轮胎横截面高度Ht和轮胎外径Dt的图。
具体实施方式
作为本公开的一个实施方式的轮胎是这样的轮胎：该轮胎具有胎面，其中轮胎重量G(kg)相对于轮胎最大负载能力WL(kg)的比率(G/WL)为0.0131以下，胎面具有至少一层由橡胶组合物构成的橡胶层，所述橡胶组合物包含橡胶组分和增强填料，橡胶组合物在30℃下的tanδ大于0.15，在30℃下的复数模量(E*30)小于8.0MPa，30℃tanδ相对于G的比率(30℃tanδ/G)为0.016以上。
满足上述要求的橡胶组合物的30℃下的tanδ和30℃下的复数模量(E*30)使得获得的轮胎可以改善湿抓地性能。其理由虽不受理论束缚，但可认为如下：
相对于最大负载能力而言轻量化的轮胎难以减轻来自路面的输入，从而轮胎容易振动并且趋于具有高振动频率。然后，根据轮胎重量将胎面橡胶在30℃时的tanδ设置为大于给定值，容易将高频振动转化为热能，从而促进胎面橡胶的散热，使其可以提高湿抓地性能。此外，认为将胎面橡胶的复数模量(E*30)设置为小于给定值可更容易地将振动能量转换为热能，从而可以进一步提高改善湿抓地性能的效果。
30℃tanδ相对于G的比率(30℃tanδ/G)为0.016以上，优选为0.017以上，更优选为0.018以上，进一步优选为0.019以上，特别优选为0.020以上。另外，从本公开的效果的角度，30℃tanδ/G的上限虽然没有特别限定，但优选为0.080以下，更优选为0.070以下，进一步优选为0.060以下，特别优选为0.050以下。
此外，在说明书中，最大负载能力WL(kg)表示当填充最大气压(kPa)时的负载能力值(kg)，其最大气压(kPa)对应于轮胎在JATMA标准中定义的使用条件下的负载指数(LI)。另外，在轮胎的尺寸未在JATMA标准中规定的情况下，其为使用下式(1)和(2)计算的值，其中，在轮胎中充入250kPa的空气时，Wt(mm)为轮胎横截面宽度，Ht(mm)为轮胎横截面高度，Dt(mm)为轮胎外径。此外，Wt是正规状态下胎侧外表面之间的最大宽度，不包括轮胎侧表面上的任何图案或文字。Ht为胎圈部底面至胎面最上表面的距离，并且为轮胎外径和公称轮辋径(port rim diameter)的差的1/2。
V＝{(Dt/2)2-(Dt/2-Ht)2}×π×Wt…(1)
WL＝0.000011×V+100…(2)
优选地，增强填料包含二氧化硅，增强填料中炭黑含量与二氧化硅含量的比率为0.21以下。
相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物优选包含4.0质量份以上的树脂成分。
橡胶组合物的比重优选为1.270以下。
优选地，胎面部具有由两个以上的周向槽分割的陆部，周向槽沿轮胎周向连续延伸，并且，当H是陆部的延长线与周向槽槽底最深部的延长线之间的距离时，在从陆部的最上表面至径向内侧的距离为H的区域的至少一部分中配置由橡胶组合物构成的橡胶层。
H/E*30优选为1.33以下，更优选为1.30以下，进一步优选为1.27以下，进一步优选为1.25以下，进一步优选为1.22以下，特别优选为1.20以下。本公开的轮胎重量轻且复数模量小，因此担心操纵稳定性能的降低。因此，可以根据复数模量减小周向槽的深度来提高操纵稳定性能。此外，从本公开的效果的角度，虽然H/E*30的下限没有特别限定，但优选为0.70以上，更优选为0.75以上，进一步优选为0.80以上，特别优选为0.85以上。
优选地，胎面部具有由周向槽分割的一对胎肩陆部，以及位于该对胎肩陆部之间的中央陆部，并且中央陆部的总面积相对于陆部的总面积的比率为0.35至0.80。
优选地，胎面部具有在轮胎周向上连续延伸的两个以上的周向槽、宽度方向槽和刀槽花纹(sipe)，槽的总面积相对于胎面部的接地面积的比率为0.15至0.35。
周向槽的总面积相对于胎面部的接地面积的比率优选为0.09至0.16，宽度方向槽和刀槽花纹的总面积相对于胎面部的接地面积的比率优选为0.08至0.14。
轮胎的周向长度La与总和Lb的比率La/Lb优选为0.10至0.20，总和Lb为宽度方向槽的宽度方向的边缘部分长度总和Lb1与刀槽花纹的宽度方向的边缘部分的长度总和Lb2的总和。
胎面部优选地具有刀槽花纹，该刀槽花纹的两端均不向周向槽开口。
优选地，胎面部具有构成胎面表面的第一橡胶层和相邻地布置在第一层的径向内侧的第二橡胶层，第一橡胶层和第二橡胶层中的至少一个由橡胶组合物构成，更优选第一橡胶层由橡胶组合物构成。
周向槽的槽底最深部优选形成为位于第二橡胶层的轮胎径向最外部的内侧。
第二橡胶层的厚度t2相对于第一橡胶层的厚度t1的比率(t2/t1)为5/95至60/40。
说明书中，“轮胎重量”以G(kg)表示。注意G为独立轮胎单元的重量，不包括轮辋的重量。此外，在将消音材料、密封剂、传感器等安装到轮胎内腔部的情况下，G是包括这些重量的值。此外，轮胎重量G可以通过常规的方法改变，即，可以通过增加轮胎比重或轮胎各部件的厚度来增加轮胎重量G，或者可以通过相反的方法减少轮胎重量G。
从本公开的效果的角度，对于根据本公开的轮胎，轮胎重量G(kg)相对于最大负载能力WL(kg)的比率(G/WL)为0.0131以下，更优选0.0130以下，进一步优选0.0129以下，进一步优选0.0128以下，特别优选0.0127以下。另外，从本公开的效果的角度，G/WL的下限没有特别限定，可以为例如0.0080以上、0.0090以上、0.0100以上、0.0110以上、0.0115以上、0.0120以上、或0.0121以上。
从更好地发挥本公开效果的角度，最大负载能力WL(kg)优选为300以上，更优选为400以上，进一步优选为450以上，特别优选为500以上。另外，从更好地发挥本公开效果的角度，最大负载能力WL(kg)例如可以为1300以下、1200以下、1100以下、1000以下、900以下、800以下、700以下、或650以下。此外，最大负载能力WL可以通过增加轮胎所占空间的虚拟体积V来增加，或者可以通过相反的方式减少。
“正规轮辋(normal rim)”是指在包括轮胎所基于标准的标准系统中所定义的轮辋，每个轮胎都由该标准定义，并且对于JATMA为“标准轮辋(standard rim)”，对于TRA为“设计轮辋(Design Rim)”，对于ETRTO为“测量轮辋(Measuring Rim)”。此外，对于标准体系中没有规定尺寸的轮胎，是指可以被轮辋组装(rim-assembled)到轮胎上的、具有最小直径的最小轮辋宽度，且不会造成轮辋与轮胎之间漏气的轮胎。
“正规内压”是指在包括轮胎所基于标准的标准系统中由每个标准为每个轮胎定义的气压，其为JATMA的“最大气压”，其为TRA的“不同冷充气压力下的轮胎负载极限”表格中的最大值，或为ETRTO的“充气压力”。此外，在标准系统中没有规定的轮胎尺寸的情况下，正规内压为250kPa。
“正规状态”是轮胎被轮辋组装到正规轮辋并且填充有正规内压的状态，甚至是无负载状态。此外，在标准系统中没有规定尺寸的轮胎的情况下，是指将上述轮胎轮辋组装至最小轮辋并填充250kPa的状态，甚至无负载状态。
图1是示意性地显示轮胎的胎面的一部分的横截面放大图。图1中，上下方向为轮胎径向，左右方向为轮胎宽度方向，与纸面垂直的方向为轮胎周向。此外，在本公开中，除非另有说明，轮胎各部分的尺寸均采用正规状态下的测量值。
周向槽1的槽深H由陆部2的延长线4与周向槽1的槽底最深部的延长线5之间的距离决定。此外，在周向槽1为多个的情况下，例如，可以将槽深H设为陆部2的延长线4与在多个周向槽1中具有最大槽深的周向槽1(图1中左边的周向槽1)的槽底最深部的延长线5之间的距离。优选地，对于本公开的轮胎，将由上述给定橡胶组合物构成的橡胶层配置在从陆部2的最上表面(胎面表面3)至轮胎径向内侧距离为H的区域的至少一部分中。此外，对于本公开的轮胎，优选地，从陆部2的最上表面至轮胎径向内侧距离为H的区域中存在两个以上橡胶层，并且两个以上橡胶层中的至少一个橡胶层由给定的橡胶组合物构成。在橡胶层由两个以上的层构成的情况下，两个以上的橡胶层中的至少一层可以由上述给定的橡胶组合物构成。
本公开的轮胎的胎面部包括第一橡胶层6和第二橡胶层7(以下可仅表示为“第一层6”和“第二层7”)、构成胎面表面3的第一层6的外表面和相邻地布置在第一层6的径向内侧的第二层7。第一层6通常对应于胎面行驶面。第二层7通常对应于胎面基部或下胎面。此外，只要能实现本公开的目的，在第二层7与带束层之间还可以具有一层以上的橡胶层。在本公开的轮胎中，优选第一层6和第二层7中的至少一层由给定的橡胶组合物构成，更优选第一层6由给定的橡胶组合物构成。
图1左侧所示的周向槽1，周向槽1的槽底最深部形成为位于第二层7的轮胎径向最外部的内侧。具体地，第二层7在轮胎径向最外部的内侧具有凹陷的凹部，第一层6的一部分以给定的厚度在第二层7的凹部中形成。周向槽1形成为越过第二层7的外表面到达第二层7的凹部的内侧。另外，如图1右侧所示的周向槽1，周向槽1可以形成为槽深不抵达第二层7的外表面。
图1中，双向箭头t1是第一层6的厚度，双向箭头t2是第二层7的厚度。图1中，将陆部2的轮胎宽度方向的中点用符号P表示。用符号N表示的直线通过点P，其为相对于该点P的接触面的垂直直线(法线)。本说明书中，厚度t1和t2沿法线N测量，法线N从图1的横截面中不存在槽的位置处的胎面表面上的点P绘制。
在本公开中，第一层6的厚度t1没有特别限定，优选为1.0mm以上，更优选为2.0mm以上，进一步优选为3.0mm以上。另外，第一层6的厚度t1优选为10.0mm以下，更优选为9.0mm以下，进一步优选为8.0mm以下。
在本公开中，第二层7的厚度t2没有特别限定，优选为0.5mm以上，更优选为1.0mm以上，进一步优选为1.5mm以上。另外，第二层7的厚度t2优选为8.0mm以下，更优选为6.0mm以下，进一步优选为4.0mm以下。
从防止爆胎和维持湿抓地性能的角度，t2与t1之比(t2/t1)优选为5/95以上，更优选为8/92以上，进一步优选为10/90以上，进一步优选为12/88以上，进一步优选为15/85以上，进一步优选为20/80以上，特别优选为25/75以上。另外，从湿抓地力的角度，t2与t1之比(t2/t1)优选为60/40以下，更优选为55/45以下，进一步优选为50/50以下，特别优选为40/60以下。
图2示出了当胎面被压在平坦表面上时的接地表面的示意图。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(图1的实例中沿轮胎周向线性延伸)的周向槽1，以及沿宽度方向延伸的横向槽21和刀槽花纹22、23。
胎面部10具有多个周向槽1，该周向槽1在周向C上连续延伸。虽然图1中设置了三个周向槽1，周向槽的数量没有特别限定，例如可以为2至5个。此外，本公开中，周向槽1沿周向线性延伸，但并不限于这样的方式，例如也可以沿周向呈波浪状、正弦状或锯齿状延伸。
胎面部10具有陆部2，陆部2由多个周向槽1在轮胎宽度方向W上分割。胎肩陆部11是形成在周向槽1和胎面端Te之间的一对陆部。中央陆部12为形成在一对胎肩陆部11之间的陆部。虽然图1中设置了两个中央陆部12，中央陆部的数量没有特别限制，例如可以为1至5个。
陆部2优选地设置有横穿陆部2的横向槽和/或刀槽花纹。此外，陆部2更优选地具有刀槽花纹，该刀槽花纹的两端或一端不向周向槽1开口。图2中，胎肩陆部11设置有多个横向胎肩槽21以及多个胎肩刀槽花纹22，该横向胎肩槽21的末端向周向槽1开口，该胎肩刀槽花纹22的两端不向周向槽1开口，并且中央陆部12设置有多个胎肩刀槽花纹23，该胎肩刀槽花纹23的两端不向周向槽1开口，但不限于此方面。
此外，本公开中，包括周向槽和横向槽的“槽”是指宽度大于至少2.0mm的凹陷。另一方面，本说明书中，“刀槽花纹”是指宽度为2.0mm以下、优选为0.5～2.0mm的窄切口。
本公开中，La为轮胎在圆周方向C上的长度，Lb为宽度方向槽21在宽度方向W的边缘部分长度的总和Lb1和刀槽花纹22、23在宽度方向W的边缘部分长度的总和Lb2的总和，La/Lb优选为0.10以上，优选为0.11以上，进一步优选为0.12以上，特别优选为0.13以上。另外，La/Lb优选为0.20以下，优选为0.19以下，进一步优选为0.18以下，特别优选为0.17以下。通过使La/Lb在上述范围内，可以使胎面部10的变形处于给定范围内，从而能够至少确保陆部2的给定面积，在将下述橡胶组合物用于胎面时可改善高速行驶下的操纵稳定性。
此外，宽度方向槽21和刀槽花纹22、23的“宽度方向W的边缘部分长度”是指宽度方向槽21和刀槽花纹22、23的宽度方向W的投影长度(宽度方向部分和周向部分的宽度方向部分)。
中央陆部12的总面积相对于陆部2的总面积的比率优选为0.35以上，更优选为0.40以上，进一步优选为0.45以上。通过使中央陆部12的总面积相对于陆部2的总面积的比率在上述范围内，能够增加中央陆部的体积，提高陆部刚性，可以实现更好的操纵稳定性。另外，从本公开效果的角度，中央陆部12总面积相对于陆部2总面积的比率优选为0.80以下，更优选为0.70以下，进一步优选为0.60以下，并且特别优选0.55以下。
槽总面积相对于胎面部10的接地面积的比率优选为0.15以上，更优选为0.17以上，进一步优选为0.20以上。此外，槽总面积相对于胎面部10的接地面积的比率优选为0.35以下，更优选为0.32以下，进一步优选为0.30以下。
周向槽1的总面积相对于胎面部10的接地面积的比率优选为0.09以上，更优选为0.10以上，进一步优选为0.11以上。另外，周向槽1的总面积相对于胎面部10的接地面积的比率优选为0.16以下，更优选为0.15以下，进一步优选为0.14以下。
宽度方向槽21和刀槽花纹22、23的总面积相对于胎面部10的接地面积的比率优选为0.08以上，更优选为0.09以上，进一步优选为0.10以上。另外，宽度方向槽21和刀槽花纹22、23的总面积相对于胎面部10的接地面积的比率优选为0.14以下，更优选为0.13以下，进一步优选为0.12以下。
使槽总面积、周向槽总面积以及宽度方向槽和刀槽花纹的总面积相对于接地面积的比率在上述范围内可以增加本公开的胎面用橡胶组合物所包含的胎面的陆部刚性、以及与橡胶的柔软性的协同效果，使得可以提高在低温下的乘坐舒适性，同时在高速行驶时表现出高操纵稳定性。当槽总面积、周向槽总面积、宽度方向槽和刀槽花纹的总面积与接地面积的比率小于上述范围时，陆部的比率将变得过大，导致排水性或抓地性能趋于下降。另一方面，当槽总面积、周向槽总面积以及宽度方向槽和刀槽花纹的总面积与接地面积的比率超过上述范围时，将无法获得充分的胎面陆部刚性，导致操纵稳定性趋于下降。
此外，本说明书中，“胎面部的接地面积”是指胎面部2的所有槽为埋入状态的胎面部的接地面积。此外，胎面部的接地面积、周向槽的总面积、宽度方向槽的总面积、刀槽花纹的总面积为将轮胎装入正规轮辋并充满正规内压时的无负载状态下，负载最大负载能力，将胎面压在平坦表面上时测量的值。
在初始应变为5％、动态应变为1％、频率为10Hz的条件下，构成至少一层橡胶层的橡胶组合物在30℃下的tanδ(30℃tanδ)大于0.15，优选0.16以上，更优选0.17以上。使构成橡胶层(优选第一层6)的橡胶组合物的30℃tanδ在上述范围内时，容易获得良好的湿抓地性能。另外，从本公开效果的角度，橡胶组合物的30℃tanδ的上限没有特别限定，但从燃料效率的角度，优选为0.50以下，更优选为0.40以下，进一步优选为0.35以下，特别优选为0.30以下。此外，本公开中，通过从轮胎的胎面部的各橡胶层以轮胎周向为长边的方式切出制作的硫化橡胶试验片，并使用动态粘弹性测量装置测定橡胶试验片的30℃tanδ。
在初始应变为5％、动态应变为1％、频率为10Hz的条件下，构成至少一层橡胶层的橡胶组合物在30℃下的复数模量(E*30)为小于8.0MPa，优选7.8MPa以下，更优选7.6MPa以下。使构成橡胶层(优选第一层6)的橡胶组合物的E*30在上述范围内时，容易获得良好的湿抓地性能。另外，从本公开效果的角度，橡胶组合物的E*30的下限没有特别限定，优选为4.0MPa以上，更优选为4.5MPa以上，进一步优选为5.0MPa以上，特别优选5.5MPa以上。此外，本公开中，通过从轮胎的胎面部的各橡胶层以轮胎周向为长边的方式切出制作的硫化橡胶试验片，并使用动态粘弹性测量装置测定橡胶试验片的橡胶组合物的E*30。
从操纵稳定性能的角度，构成至少一层橡胶层的橡胶组合物的比重优选为1.270以下，更优选为1.260以下，进一步优选为1.250以下，进一步优选为1.240以下，特别优选为1.230以下。另一方面，从本公开效果的角度，虽然比重的下限没有特别限定，但优选为1.160以上，更优选为1.165以上，进一步优选为1.170以上。例如，比重可以通过增加二氧化硅的含量来增加，反之，可以通过减少二氧化硅的含量来降低。此外，本说明书中，橡胶组合物的比重是指根据日本工业标准JIS K 2249-4：2011测定的硫化橡胶组合物的比重。
下面将详细描述制造包括作为本公开的一个实施方式的胎面的轮胎的过程。注意以下描述是用于解释本公开的说明性说明，并不旨在将本公开的技术范围仅限于该描述范围。此外，在本说明书中，使用“至”表示的数值范围包括其两端的数值。
[橡胶组合物]
本公开的轮胎通过前述的轮胎结构，特别是胎面的形状，与前述的橡胶组合物的物理特性的相互配合，能够更有效地提高湿地抓地性能。
<橡胶组分>
根据本公开的橡胶组合物优选包含选自异戊二烯系橡胶、丁苯橡胶(SBR)和丁二烯橡胶(BR)中的至少一种作为橡胶组分。橡胶组分可以是由SBR和BR构成的橡胶组分，也可以是由异戊二烯系橡胶、SBR和BR构成的橡胶组分。另外，橡胶组分可以是仅由SBR和BR构成的橡胶组分，也可以是仅由异戊二烯系橡胶、SBR和BR构成的橡胶组分。
(异戊二烯系橡胶)
异戊二烯系橡胶的实例包括天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、改质NR、改性NR、改性IR等。作为NR，可以使用轮胎工业中常见的NR，例如SIR20、RSS#3、TSR20等。IR没有特别限制，对于IR，可以使用轮胎工业中常用的IR，例如IR2200等。改质NR的实例可以包括脱蛋白天然橡胶(DPNR)、超纯天然橡胶等。改性NR的实例可以包括环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶(HNR)、接枝天然橡胶等，改性IR的实例可以包括环氧化异戊二烯橡胶、氢化异戊二烯橡胶、接枝异戊二烯橡胶等。这些异戊二烯系橡胶可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。
当橡胶组合物包含异戊二烯系橡胶时，从加工性和耐久性的角度，在100质量％的橡胶组分中，异戊二烯系橡胶的含量优选为20质量％以上，更优选为25质量％以上，进一步优选为30质量％以上，特别优选为35质量％以上。另一方面，虽然橡胶组分中的异戊二烯系橡胶含量的上限没有特别限定，但从获得由胎面部的阻尼引起的良好乘坐舒适性的角度，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。
(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)、它们的改性SBR(改性S-SBR、改性E-SBR)等。改性SBR的实例包括在其末端和/或主链改性的SBR，与锡、硅化合物等偶联的改性SBR(缩合物或具有支链结构的改性SBR等)等。此外，也可以使用这些SBR的氢化产物(氢化SBR)等。其中，优选S-SBR，更优选改性S-SBR。
改性SBR的实例包括其中引入了本领域常用的官能团的改性SBR。上述官能团的实例包括例如氨基(优选氨基的氢原子被C1-6烷基取代的氨基)、酰胺基、甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基(优选C1-6烷氧基甲硅烷基)、异氰酸酯基、亚氨基、咪唑基、脲基、醚基、羰基、氧羰基、巯基、硫醚基、二硫醚基、磺酰基、亚磺酰基、硫代羰基、铵基、酰亚胺基、亚肼基、偶氮基、重氮基、羧基、腈基、吡啶基、烷氧基(优选C1-6烷氧基)、羟基、氧基和环氧基等。此外，这些官能团可以具有取代基。取代基的实例包括官能团例如氨基、酰胺基、烷氧基甲硅烷基、羧基、羟基等。此外，改性SBR的实例可以包括氢化SBR、环氧化SBR、锡改性SBR等。
作为SBR，可以使用充油SBR或非充油SBR。在使用充油SBR的情况下，以SBR的橡胶固体含量为100质量份计，SBR的充油量(即SBR中所含的充油的油含量)优选为10至50质量份。
上述SBR可以单独使用或两种以上组合使用。作为上述SBR，例如可以使用从住友化学株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、瑞翁株式会社、ZS弹性体株式会社等商购的SBR。
从确保胎面部的阻尼性和湿抓地性能的角度，SBR的苯乙烯含量优选为15质量％以上，更优选为20质量％以上，进一步优选为25质量％以上。此外，从抓地性能的温度依赖性和耐磨性的角度，SBR的苯乙烯含量优选为60质量％以下，更优选为50质量％以下，进一步优选为45质量％以下。此外，本说明书中，SBR的苯乙烯含量通过1H-NMR测定来计算。
从确保与二氧化硅的反应性、橡胶强度和耐磨性的角度，SBR的乙烯基含量优选为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、湿抓地性能、断裂伸长率和耐磨性的角度，SBR的乙烯基含量优选为70mol％以下，更优选为65mol％以下，进一步优选为60mol％以下。此外，本说明书中，SBR的乙烯基含量(1，2-键丁二烯单元量)通过红外吸收光谱法测得。
从耐磨性的角度，SBR的重均分子量(Mw)优选为150,000以上，更优选为200,000以上，进一步优选为250,000以上。此外，从交联均匀性的角度，Mw优选为2,500,000以下，更优选为2,000,000以下，进一步优选为1,500,000以下。此外，SBR的Mw可以基于凝胶渗透色谱法(GPC)(例如，东曹株式会社制造的GPC-8000系列，检测器：差示折光仪，色谱柱：东曹株式会社制造的TSKGEL SUPERMALTIPORE HZ-M)获得的测量值，通过标准聚苯乙烯换算来确定。
当橡胶组合物包含SBR时，从确保胎面部的阻尼性和湿抓地性能的角度，在100质量％的橡胶组分中，SBR的含量优选为10质量％以上，更优选15质量％以上，进一步优选为20质量％以上，特别优选为25质量％以上。另外，从通过抑制胎面部的散热来改进耐久性的角度，SBR的含量优选为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，可以使用轮胎工业中常用的BR，例如顺式含量小于50mol％的BR(低顺式BR)、顺式含量为90mol％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)、含间同立构聚丁二烯晶体的BR(含SPB的BR)和改性BR(高顺式改性BR、低顺式改性BR)等。改性BR的实例包括用类似于上述SBR中描述的官能团等改性的BR。这些BR单独使用或两种以上组合使用。
作为高顺式BR，例如可以使用从瑞翁株式会社、宇部兴产株式会社、JSR株式会社等商购的那些。当包含高顺式BR时，可以改进低温特性和耐磨性。顺式含量优选为95mol％以上，更优选为96mol％以上，进一步优选为97mol％以上，特别优选为98mol％以上。此外，本说明书中，顺式含量(顺式-1，4-键丁二烯单元量)为通过红外吸收光谱法计算的值。
对于稀土系BR，可使用稀土元素系催化剂合成，它们的乙烯基含量优选为1.8mol％以下，更优选为1.0mol％以下，进一步优选为0.8mol％以下；顺式含量优选为95质量％以上，更优选为96质量％以上，进一步优选为97质量％以上，特别优选为98质量％以上。对于稀土系BR，例如可以使用从朗盛等商购的那些。
含SPB的BR的实例包括其中1，2-间同立构聚丁二烯晶体与BR化学键合并分散的那些，但不包括晶体简单地分散在BR中的那些。对于此种含SPB的BR，可以使用从宇部兴产株式会社等商购的那些。
对于改性BR，可合适地使用在其末端和/或主链用包含选自硅、氮和氧中的至少一种元素的官能团改性的改性丁二烯橡胶(改性BR)。
其他改性BR的实例包括通过用锂引发剂聚合1，3-丁二烯、然后添加锡化合物而获得的改性BR，其中，改性BR分子在其末端键合有锡-碳键(锡改性的BR)等。此外，改性BR可以被氢化或可以不被氢化。
从防止低温脆性的角度，BR的玻璃化转变温度(Tg)优选为-14℃以下，更优选为-17℃以下，进一步优选为-20℃以下。另一方面，Tg的下限没有特别限定，但从耐磨性的角度，优选-150℃以上，更优选-120℃以上，进一步优选-110℃以上。此外，BR的玻璃化转变温度是根据日本工业标准JIS K 7121使用差示扫描量热法(DSC)在升温速率为10℃/min的条件下测得的值。
从耐磨性的角度，BR的重均分子量(Mw)优选为300,000以上，更优选为350,000以上，进一步优选为400,000以上。另外，从交联均匀性等的角度，BR的重均分子量优选为2,000,000以下，更优选为1,500,000以下，进一步优选为1,000,000以下。此外，BR的Mw可以基于凝胶渗透色谱法(GPC)(例如，东曹株式会社制造的GPC-8000系列，检测器：差示折光仪，色谱柱：东曹株式会社制造的TSKGEL SUPERMALTIPORE HZ-M)获得的测量值，通过标准聚苯乙烯换算来确定。
当橡胶组合物包含BR时，从耐磨性的角度，100质量％的橡胶组分中的BR含量优选为1质量％以上，更优选5质量％以上，进一步优选10质量％以上。另外，从湿抓地性能的角度，BR含量优选为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，特别优选为25质量％以下。
(其他橡胶组分)
对于本公开的橡胶组分，可以含有除上述异戊二烯系橡胶、SBR、BR以外的橡胶组分。对于其他橡胶组分，可以使用轮胎工业中通常使用的交联性橡胶组分，例如除异戊二烯系橡胶之外的二烯系橡胶，例如苯乙烯-异戊二烯橡胶(SIR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物橡胶(SIBR)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)等；SBR和BR；以及除二烯系橡胶以外的橡胶组分，例如丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶、乙丙橡胶、聚降冰片烯橡胶、硅酮橡胶、聚氯乙烯橡胶、氟橡胶(FKM)、丙烯酸橡胶(ACM)、聚环氧氯丙烷(hydrin)橡胶等。这些其他橡胶组分可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。本公开的橡胶组分优选含有80质量％以上、更优选90质量％以上、进一步优选95质量％以上、特别优选98质量％以上的二烯系橡胶，并且可以仅包含二烯系橡胶。
<增强填料>
根据本公开的橡胶组合物包含，优选二氧化硅，更优选炭黑和二氧化硅作为增强填料。此外，增强填料可以是仅由炭黑和二氧化硅构成的增强填料。
(二氧化硅)
二氧化硅没有特别限制，例如可以使用轮胎工业中常用的那些，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(水合二氧化硅)等。其中，优选通过湿法制备的水合二氧化硅，因为它具有大量硅烷醇基团。这些二氧化硅可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。
从增强性能和确保胎面部的阻尼的角度，二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)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，特别优选为170m2/g以上。另外，从散热性和加工性的角度，二氧化硅的氮吸附比表面积优选为350m2/g以下，更优选为300m2/g以下，进一步优选为250m2/g以下。此外，本说明书中二氧化硅的N2SA是根据ASTM D3037-93通过BET法测定的值。
二氧化硅的平均一次粒径优选为20nm以下，更优选为18nm以下。平均一次粒径的下限没有特别限定，优选为1nm以上，更优选为3nm以上，进一步优选为5nm以上。通过使二氧化硅的平均一次粒径在上述范围内，可以进一步提高二氧化硅的分散性，并可以进一步提高补强性、断裂性和耐磨性。此外，二氧化硅的平均一次粒径可以通过以下测定：用透射电子显微镜或扫描电子显微镜观察，测量在视野中观察到的400个以上的二氧化硅一次粒子，并将它们平均。
当橡胶组合物包含二氧化硅时，从确保胎面部的阻尼和湿抓地性能的角度，相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物中二氧化硅的含量优选为30质量份以上，更优选为35质量份以上，进一步优选为40质量份，特别优选为45质量份以上。另外，从降低橡胶的比重并实现轻量化的角度，二氧化硅的含量优选为110质量份以下，更优选为100质量份以下，进一步优选为95质量份以下，特别优选为90质量份以下。
(炭黑)
炭黑没有特别限制，可以适当使用轮胎工业中常用的那些，如GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等，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。除此之外，也可以适当使用自制合成品等。这些炭黑可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。
从耐候性和补强性的角度，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。另外，从分散性、燃料效率、断裂性、耐久性的角度，炭黑的氮吸附比表面积优选为250m2/g以下，更优选为220m2/g以下。此外，本说明书中炭黑的N2SA是根据日本工业标准JIS K 6217-2“橡胶用炭黑-基本特性-第2部分：比表面积的测定-氮吸附法-单点程序”的方法A测得的值。
当橡胶组合物包含炭黑时，从耐候性和补强性能的角度，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3质量份以上，更优选为5质量份以上。另外，从燃料效率的角度，炭黑的含量优选为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，特别优选为18质量份以下。
(其他增强填料)
对于二氧化硅和炭黑以外的增强填料，可以配混以往轮胎工业中常用的氢氧化铝、碳酸钙、氧化铝、粘土、滑石等。
炭黑的含量相对于二氧化硅的含量的比率优选为0.40以下，更优选为0.30以下，进一步优选为0.21以下，进一步优选为0.17以下，进一步优选为0.13以下，特别优选为0.10。通过使炭黑的含量相对于二氧化硅的含量的比率在上述范围内，可以在保持高应变区域刚性的同时进一步降低橡胶组合物的E*30，从而进一步改善湿抓地性能。另一方面，炭黑的含量相对于二氧化硅的含量的比率的下限没有特别限定，例如可以为0.01以上、0.02以上、0.05以上、或增强填料可以是不包含炭黑的增强填料。
当橡胶组合物包含增强填料时，从补强性和确保胎面部阻尼的角度，相对于100质量份的橡胶组分，增强填料的总含量优选为30质量份以上，更优选为40质量份以上，进一步优选为45质量份以上，特别优选为50质量份以上。从本公开效果的角度，优选为120质量份以下，更优选为110质量份以下，进一步优选为100质量份以下，特别优选为95质量份以下。
(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，可以使用轮胎工业中通常与二氧化硅组合使用的任何硅烷偶联剂，实例包括：例如，如下的巯基系硅烷偶联剂；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；硫酯基系硅烷偶联剂，例如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，例如乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷；氨基系硅烷偶联剂，例如3-氨基丙基三乙氧基硅烷、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；环氧丙氧基系硅烷偶联剂，例如γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷；硝基系硅烷偶联剂，例如3-硝基丙基三甲氧基硅烷和3-硝基丙基三乙氧基硅烷；以及氯基系硅烷偶联剂，例如3-氯丙基三甲氧基硅烷和3-氯丙基三乙氧基硅烷，等等。其中，硅烷偶联剂优选包含硫化物系硅烷偶联剂和/或巯基系硅烷偶联剂。这些硅烷偶联剂可以单独使用或两种以上组合使用。
巯基系硅烷偶联剂优选为由下式(3)表示的化合物和/或包含由下式(4)表示的键合单元A和由下式(5)表示的键合单元B的化合物：
【化学式1】
Figure BDA0003909883570000151
(式中，R101、R102和R103各自独立地表示C1-12的烷基、C1-12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C1-30二价烃基；R112表示C1-30烷基、C2-30烯基、C6-30芳香基或C7-30芳烷基；z表示1至30的整数)；R104表示C1-6亚烷基。)
【化学式2】
Figure BDA0003909883570000152
【化学式3】
Figure BDA0003909883570000153
(式中，x表示0以上的整数；y表示1以上的整数；R201表示氢原子，或可选地被卤素原子、羟基或羧基取代的C1-30烷基、C2-30烯基或C2-30炔基；R202表示C1-30亚烷基、C2-30亚烯基或C2-30亚炔基；其中R201和R202可以一起形成环状结构。)
由式(3)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和由下式(6)表示的化合物(Si363，由赢创德固赛制造)，并且可以适当地使用由下式(6)表示的化合物。它们可以单独使用，也可以两种以上组合使用。
【化学式4】
Figure BDA0003909883570000161
包含由式(4)表示的键合单元A和由式(5)表示的键合单元B的化合物的实例包括例如从迈图性能材料公司等商购的那些。它们可以单独使用，也可以两种以上组合使用。
当橡胶组合物包含硅烷偶联剂时，从提高二氧化硅的分散性的角度，相当于100质量份的二氧化硅，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，更优选5.0质量份以上。另外，从防止耐磨性降低的角度，硅烷偶联剂的含量优选为30质量份以下，更优选为20质量份以下，进一步优选为15质量份以下。
<树脂成分>
本公开的橡胶组合物优选包含树脂成分。树脂成分没有特别限制，实例包括石油树脂、萜烯系树脂、松香系树脂、酚系树脂等轮胎工业中常用的树脂成分，这些树脂成分可以单独使用或两种以上组合使用。
石油树脂的实例包括例如C5系石油树脂、芳香族系石油树脂和C5-C9系石油树脂。这些石油树脂可以单独使用或两种以上组合使用。
本说明书中，“C5系石油树脂”指通过C5馏分聚合而获得的树脂。C5馏分的实例包括，例如，相当于4至5个碳原子的石油馏分，例如环戊二烯、戊烯、戊二烯、异戊二烯等。对于C5系石油树脂，适宜使用二环戊二烯树脂(DCPD树脂)。
本说明书中，“芳香族系石油树脂”指通过聚合C9馏分而获得的树脂，并且可以经氢化或改性。C9馏分的实例包括，例如，相当于8至10个碳原子的石油馏分，例如乙烯基甲苯、烷基苯乙烯、茚和甲基茚。作为芳香族系石油树脂的具体实例，例如，适当地使用香豆酮-茚树脂、香豆酮树脂、茚树脂和芳香族乙烯基系树脂。作为芳香族乙烯基系树脂，优选α-甲基苯乙烯或苯乙烯的均聚物或者α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物，更优选α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物，因为它经济、易于加工且生热性优异。作为芳香族乙烯基树脂，例如，可以使用从科腾公司、伊士曼化学公司等商购的那些。
本说明书中，“C5-C9系石油树脂”指通过聚合C5馏分和C9馏分而获得的树脂，并且可以经氢化或改性。C5馏分和C9馏分的实例包括上述石油馏分。作为C5-C9系石油树脂，可以使用从例如东曹株式会社、淄博鲁华泓锦新材料股份有限公司等商购的那些。
萜烯系树脂的实例包括：由选自萜烯化合物(例如α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯和二戊烯)中的至少一种组成的聚萜烯树脂；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；由萜烯化合物和酚系化合物制成的萜烯酚醛树脂；以及将这些萜烯系树脂氢化而得的树脂(氢化萜烯系树脂)。用作芳香族改性萜烯树脂原料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。用作萜烯酚醛树脂原料的酚系化合物的实例包括例如苯酚、双酚A、甲酚、二甲酚等。
松香系树脂没有特别限制，实例包括：例如，天然松香树脂，通过氢化、歧化、二聚化或酯化对天然松香树脂进行改性而获得的松香改性树脂。
酚系树脂没有特别限制，实例包括苯酚甲醛树脂、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。
从湿抓地性能的角度，树脂成分的软化点优选为60℃以上，更优选为65℃以上。此外，从加工性和提高橡胶组分与填料的分散性的角度，树脂成分的软化点优选为150℃以下，更优选为140℃以下，进一步优选为130℃以下。此外，在本说明书中，软化点可以定义为当使用环球软化点测量装置测量JIS K 6220-1：2001中规定的软化点时球下落的温度。
从获得良好平衡的湿抓地性能和操纵稳定性的角度，树脂成分优选为芳香族系石油树脂，更优选为芳香族乙烯基系树脂。
当橡胶组合物包含树脂成分时，相对于100质量份的橡胶组分，树脂成分的含量优选为2.0质量份以上，更优选为3.0质量份以上，进一步优选为4.0质量份以上，特别优选5.0质量份以上。通过使树脂成分的含量在上述范围内，可以改善高频区域的散热性能，同时也可以改善粘着摩擦力，从而趋于进一步提高湿抓地性能。另外，从耐久性的角度，树脂成分的含量优选为50质量份以下，更优选为40质量份以下，进一步优选为30质量份以下，特别优选为20质量份以下。
<其他配混剂>
除上述组分以外，本公开的橡胶组合物可以适当地包含常用于轮胎工业的配混剂，例如油、蜡、加工助剂、抗氧化剂、硬脂酸、氧化锌、抗氧化剂、硫化剂(例如硫等)、硫化促进剂等。
油的实例包括例如操作油、植物油脂、动物油脂等。操作油的实例包括石蜡系操作油、环烷系操作油、芳香族系操作油等。此外，作为环境对策，也可以使用多环芳香族化合物(PCA)含量低的操作油。PCA含量低的操作油的实例包括：经处理的馏分芳香族提取物(TDAE)，其为经再提取的油芳香族系操作油；芳香族替代油，其为沥青和环烷油的混合油；温和萃取溶剂化物(MES)；重环烷油；等。
当橡胶组合物包含油时，从加工性的角度，相对于100质量份的橡胶组分，油的含量优选为1质量份以上，更优选为2质量份以上，进一步优选3质量份以上，进一步优选5质量份以上，进一步优选为8质量份以上，特别优选为12质量份以上。另外，从燃料效率和耐久性的角度，油的含量优选为80质量份以下，更优选为60质量份以下，进一步优选为40质量份以下。此外，本说明书中，油的含量还包括充油橡胶中所包含的油的量。
当橡胶组合物包含蜡时，从橡胶的耐候性的角度，相对于100质量份的橡胶组分，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，从防止因喷霜引起的轮胎白化的角度，蜡的含量优选为10质量份以下，更优选为5质量份以下。
对于加工助剂，从抑制橡胶组分的微观层分离的角度，可以使用旨在降低未硫化橡胶的粘度和确保脱模性的脂肪酸金属盐，以及作为增容剂在商业基础上广泛使用的那些。
当橡胶组合物包含加工助剂时，从表现出加工性改进效果的角度，相对于100质量份的橡胶组分，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，加工助剂的含量优选为10质量份以下，更优选为8质量份以下。
抗氧化剂没有特别限制，实例包括例如胺系、喹啉系、醌系、酚系、咪唑系化合物以及诸如氨基甲酸金属盐的抗氧化剂。
当橡胶组合物包含抗氧化剂时，从橡胶的耐臭氧龟裂性的角度，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。此外，从耐磨性和湿抓地性能的角度，抗氧化剂的含量优选为10质量份以下，更优选为5质量份以下。
当橡胶组合物包含硬脂酸时，从加工性的角度，相对于100质量份的橡胶组分，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，从硫化速率的角度，硬脂酸的含量优选为10质量份以下，更优选为5质量份以下。
当橡胶组合物包含氧化锌时，从加工性的角度，相对于100质量份的橡胶组分，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，氧化锌的含量优选为10质量份以下，更优选为5质量份以下。
硫适合用作硫化剂。作为硫，可以使用粉末硫、油处理硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫等。
当橡胶组合物包含硫作为硫化剂时，从确保充分的硫化反应的角度，相对于100质量份的橡胶组分，硫的含量优选为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。此外，从防止劣化的角度，硫的含量优选为5.0质量份以下，更优选为4.0质量份以下，进一步优选为3.0质量份以下。此外，当使用含油硫作为硫化剂时，硫化剂的含量为含油硫中所含纯硫的总含量。
除硫以外的硫化剂的实例包括例如烷基酚-氯化硫缩合物、1，6-六亚甲基-二硫代硫酸钠二水合物、1，6-双(N，N′-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)己烷等。作为除硫以外的硫化剂，可使用从田冈化学株式会社、朗盛、富莱克斯等商购的那些。
硫化促进剂的实例包括例如次磺酰胺系、噻唑系、秋兰姆系、硫脲系、胍系、二硫代氨基甲酸盐系、醛胺系或醛氨系、咪唑啉系和黄原酸盐系硫化促进剂。这些硫化促进剂可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。其中，从更适当地得到所期望效果的角度，优选选自次磺酰胺系、胍系、噻唑系硫化促进剂中的一种以上硫化促进剂，更优选组合使用次磺酰胺系硫化促进剂和胍系硫化促进剂。
次磺酰胺系硫化促进剂的实例包括，例如，N-(叔丁基)-2-苯并噻唑基次磺酰胺(TBBS)、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS)、N，N-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(DCBS)等。其中，优选N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(TBBS)和N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS)。
胍系硫化促进剂的实例包括，例如，1，3-二苯基胍(DPG)、1，3-二-邻甲苯基胍、1-邻甲苯基双胍、二儿茶酚硼酸盐(dicatechol borate)的二-邻甲苯基胍盐、1，3-二-邻枯烯基胍、1，3-二-邻联苯胍、1，3-二-邻枯烯基-2-丙酰胍等。其中，优选1，3-二苯基胍(DPG)。
噻唑系硫化促进剂的实例包括，例如，2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噻唑的环己胺盐、二-2-苯并噻唑基二硫化物等。其中，优选2-巯基苯并噻唑。
当橡胶组合物包含硫化促进剂时，相对于100质量份的橡胶组分，硫化促进剂的含量优选为1.0质量份以上，更优选为1.5质量份以上，进一步优选为2.0质量份以上。此外，相对于100质量份的橡胶组分，硫化促进剂的含量优选为8.0质量份以下，更优选为7.0质量份以下，进一步优选为6.0质量份以下，特别优选为5.0质量份以下。当硫化促进剂的含量在上述范围内时，趋于能够确保断裂强度和延伸率。
本公开的橡胶组合物可以通过己知方法制造。例如，可通过使用橡胶捏合装置，例如开放式辊、密闭式捏合机(班伯里密炼机、捏合机等)，将上述各组分捏合来制造。
捏合步骤包括，例如：基础捏合步骤，捏合除硫化剂和硫化促进剂以外的配混剂和添加剂；以及最终捏合(F捏合)步骤，向基础捏合步骤中得到的捏合产物中添加硫化剂和硫化促进剂并进行捏合。此外，如果需要，可以将基础捏合步骤分成多个步骤。捏合条件没有特别限制，例如在基础捏合步骤中，在150至170℃下的排出温度下捏合1至10分钟；在最终捏合步骤中，在70至110℃下捏合1至5分钟。
[轮胎]
本公开的轮胎适用于乘用车用轮胎、卡车/客车用轮胎、大型SUV用轮胎、赛车用轮胎、摩托车用轮胎等，上述轮胎可分别用作夏季轮胎、冬季轮胎或无钉防滑轮胎。此外，本说明书中，乘用车用轮胎是指假设搭载于四轮驱动汽车的轮胎，该轮胎的最大负载能力为1000kg以下。
包括由上述橡胶组合物构成的胎面的轮胎可以通过常规方法制造。换言之，轮胎可以通过以下方法制造：将相对于橡胶组分的上述各组分根据需要配混而获得的未硫化橡胶组合物挤出成构成胎面的至少一层橡胶层的形状，在轮胎成型机上将它们与其他轮胎构件附接在一起，通过常规方法将其成型为未硫化轮胎，然后在硫化机中对该未硫化轮胎进行加热加压。硫化条件没有特别限制，例如可以在150至200℃下硫化10至30分钟。
实施例
尽管下面将基于实施例描述本公开，但本公开并不仅限于这些实施例。
实施例和比较例中使用的各种化学品如下所示：
NR：TSR20
SBR：在下述制造例1中制造的改性溶液聚合SBR(苯乙烯含量：30质量％，乙烯基含量：52mol％，Mw：250,000，非充油产品)
BR：UBEPOL BR(注册商标)150B(顺式含量：97mol％，Tg：-108℃，Mw：440,000)，宇部兴产株式会社制造。
炭黑：Diablack N220(N2SA：115m2/g)，三菱化学株式会社制造
二氧化硅：ULTRASIL(注册商标)VN3(N2SA：175m2/g，平均一次粒径：17nm)，赢创德固赛制造
硅烷偶联剂：Si266(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)，赢创德固赛制造
油：VivaTec 400(TDAE油)，H&R集团制造
树脂成分：Sylvares SA85(α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物，软化点：85℃)，科腾公司制造
氧化锌：氧化锌1号，三井矿业株式会社制造。
硬脂酸：硬脂酸珠“Tsubaki”，日油株式会社制造
硫：HK-200-5(5％含油粉末硫)，细井化学工业株式会社制造
硫化促进剂1：Nocceler CZ(N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)，大内新兴化学工业株式会社制造
硫化促进剂2：Nocceler D(1，3-二苯基胍(DPG))，大内新兴化学工业株式会社制造
制造例1：SBR的合成
将环己烷、四氢呋喃、苯乙烯和1，3-丁二烯装入氮吹扫的高压釜反应器中。将反应器内容物的温度调节至20℃，加入正丁基锂以引发聚合。聚合在绝热条件下进行，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。接着，通过汽提除去混合产物中的溶剂，再将温度调节至110℃进行热辊干燥以获得SBR。
(实施例和比较例)
根据表1所示的配混配方，使用1.7L的密闭班伯里密炼机，将除硫和硫化促进剂以外的所有化学物质捏合1至10分钟，直至排出温度达到150至160℃，得到捏合物。接着，使用双螺杆开放式辊，在得到的捏合物中添加硫和硫化促进剂，捏合4分钟直至温度达到105℃，得到未硫化橡胶组合物。将得到的未硫化橡胶组合物在170℃下加压硫化12分钟，得到硫化试验橡胶组合物。
此外，使用包括具有给定形状基部的挤出机，将所获得的未硫化橡胶组合物挤出为胎面的第一层(厚度：3.0mm)的形状，并将其与胎面的第二层(厚度：3.0mm)和其他轮胎构件附接在一起以制造未硫化轮胎，随后在170℃的条件下加压硫化12分钟，获得表2至表5中所述的每个试验轮胎。
对得到的硫化试验橡胶组合物和试验轮胎进行以下评价。评价结果如表2至5所示。
<tanδ和复数模量E*测量>
各硫化橡胶试验片通过从各试验轮胎的胎面部的各橡胶层以轮胎周向为长边切出长度20mm×宽度4mm×厚度2mm的试验片来制得。对于每个橡胶试验片，使用动态粘弹性测量装置(EPLEXOR系列，由GABO Qualimeter Testanlagen GmbH制造)，在温度30℃、初始应变5％、动态应变1％和频率10Hz的条件下测量tanδ和复数模量(E*)。结果示于表1。此外，将样品的厚度方向设为轮胎径向。
<湿抓地性能>
各试验轮胎都以250kPa充气并安装在排量为2,000cc的汽车的所有车轮上，在湿沥青路面上以100km/h的初始速度行驶时施加制动，并且测量制动距离。将制动距离的倒数作为指数并将比较例(表2、表3的例1、表4的例9、表5的例13)的指数设为100。该指数越大表示湿抓地性能越好。
<操纵稳定性能>
各试验轮胎以250kPa填充空气并安装到排量为2,000cc的汽车的所有车轮上，实际车辆在具有干燥沥青表面的试验跑道上行驶。操纵性能基于测试驾驶员以120km/h行驶时的直行、变道和加速/减速的各个时间的感觉评价。使用1至10分的整数值进行评价，计算10名测试驾驶员根据评价标准给出分数计算的总分，其中分数越高，操纵性能越好。将比较例(表2和表3的例1、表4的例9、表5的例13)的总分换算为参考值(100)，各试验轮胎的评价结果显示为与总分成比例的指数。
Figure BDA0003909883570000231
Figure BDA0003909883570000241
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基于表1至表5的结果，对于本公开的轮胎(其中轮胎的轮胎重量相对于轮胎的最大负载能力，以及构成胎面的橡胶组合物的tanδ和复数模量在给定范围内)，湿抓地性能存在显著改善。此外，在优选方面，操纵稳定性能也明显提高。
<实施方式>
本公开实施方式的实例如下所示：
[1]轮胎，所述轮胎具有胎面部，其中轮胎重量G(kg)相对于轮胎最大负载能力WL(kg)的比率(G/WL)为0.0131以下(优选为0.0130以下，更优选为0.0129以下，进一步优选为0.0128以下，特别优选为0.0127以下)，其中所述胎面具有至少一层橡胶层，所述橡胶层由包含橡胶组分和增强填料的橡胶组合物构成，所述橡胶组合物在30℃下的tanδ(30℃tanδ)大于0.15(优选为0.16以上，更优选为0.17以上)，所述橡胶组合物在30℃下的复数模量(E*30)小于8.0MPa(优选为7.8MPa以下，更优选为7.6MPa以下)，30℃tanδ相对于G的比率(30℃tanδ/G)为0.016以上(优选为0.017以上，更优选0.018以上，进一步优选0.019以上，特别优选0.020以上)。
[2]根据上述[1]所述的轮胎，其中，增强填料包含二氧化硅，所述增强填料中炭黑的含量相对于二氧化硅的含量的比率为0.21以下(优选为0.17以下，更优选为0.13以下，进一步优选为0.10以下)。
[3]上述[1]或[2]的轮胎，其中，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含4.0质量份以上(优选4.0至40质量份，更优选5.0至30质量份)的树脂成分。
[4]上述[1]至[3]中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物的比重为1.270以下(优选为1.260以下，更优选为1.250以下，进一步优选为1.240以下，特别优选为1.230以下)。
[5]上述[1]至[4]中任一项所述的轮胎，其中，所述胎面部具有由两个以上的周向槽分割的陆部，所述周向槽沿轮胎周向连续延伸，当H为陆部延长线和周向槽槽底最深部的延长线之间的距离时，在从陆部的最上表面至径向内侧的距离为H的区域的至少一部分中设置由所述橡胶组合物构成的橡胶层。
[6]上述[5]所述的轮胎，其中，H/E*30为1.30以下(优选为1.27以下，更优选为1.25以下，进一步优选为1.22以下，特别优选为1.20以下)。
[7]上述[5]或[6]的轮胎，其中所述胎面部具有一对胎肩陆部和位于所述一对胎肩陆部之间的中央陆部，所述一对胎肩陆部由所述周向槽分割，中央陆部总面积相对于陆部总面积的比率为0.35至0.80(优选0.40至0.70，更优选0.45至0.60)。
[8]根据上述[1]至[7]中任一项所述的轮胎，其中，所述胎面部具有在轮胎周向上连续延伸的两个以上的周向槽、宽度方向槽和刀槽花纹，槽的总面积相对于所述胎面部的接地面积的比率为0.15至0.35(优选为0.17至0.32，更优选为0.20至0.30)。
[9]根据上述[8]所述的轮胎，其中，所述周向槽的总面积相对于所述胎面部的接地面积为0.09至0.16(优选为0.10至0.15，更优选为0.11至0.14)，所述宽度方向槽和所述刀槽花纹的总面积相对于所述胎面部的接地面积为0.08至0.14(优选为0.09至0.13，更优选为0.10至0.12)。
[10]上述[8]或[9]的轮胎，其中轮胎的周向长度La与总和Lb的比率La/Lb为0.10至0.20(优选为0.11至0.29，更优选为0.12至0.18，进一步优选为0.13至0.17)，所述总和Lb为宽度方向槽的宽度方向的边缘部分长度的总和Lb1与刀槽花纹的宽度方向的边缘部分长度的总和Lb2的总和。
[11]根据上述[8]至[10]中任一项所述的轮胎，其中，所述胎面部具有所述刀槽花纹，所述刀槽花纹的两端均不向所述周向槽开口。
[12]根据上述[1]至[11]中任一项所述的轮胎，其中，所述胎面部具有构成胎面表面的第一橡胶层和相邻地布置在所述第一层的径向内侧的第二橡胶层，所述第一橡胶层和所述第二橡胶层中的至少一个由所述橡胶组合物构成。
[13]根据上述[12]所述的轮胎，其中，周向槽的槽底最深部形成为位于所述第二橡胶层的轮胎径向最外部的内侧。
[14]根据上述[12]或[13]所述的轮胎，其中，所述第二橡胶层的厚度t2相对于所述第一橡胶层的厚度t1的比率(t2/t1)为5/95至60/40(优选15/85至65/45，更优选25/75至50/50)。
附图标记列表
1 周向槽
2 陆部
3 胎面表面
4 陆部延长线
5 周向槽的槽底最深部的延长线
6 第一层
7 第二层
8 第二层的最外部的延长线
10 胎面部
11 中央陆部
12 胎肩陆部
21 宽度方向槽
22、23 刀槽花纹

Claims (14)

1.轮胎，所述轮胎具有胎面部，其中，
轮胎重量G(kg)相对于轮胎最大负载能力WL(kg)的比率(G/WL)为0.0131以下，
所述胎面具有至少一层橡胶层，所述橡胶层由包含橡胶组分和增强填料的橡胶组合物构成，
所述橡胶组合物在30℃下的tanδ(30℃tanδ)大于0.15，所述橡胶组合物在30℃下的复数模量(E*30)小于8.0MPa，
30℃tanδ相对于G的比率(30℃tanδ/G)为0.016以上。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，所述增强填料包含二氧化硅，所述增强填料中炭黑的含量相对于二氧化硅的含量的比率为0.21以下。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含4.0质量份以上的树脂成分。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物的比重为1.270以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其中，
所述胎面部具有由两个以上的周向槽分割的陆部，所述周向槽沿轮胎周向连续延伸，
当H为陆部的延长线和周向槽的槽底最深部的延长线之间的距离时，在从所述陆部的最上表面至径向内侧的距离为H的区域的至少一部分中设置由所述橡胶组合物构成的橡胶层。
6.根据权利要求5所述的轮胎，其中，H/E*30为1.30以下。
7.根据权利要求5或6所述的轮胎，其中，
所述胎面部具有一对胎肩陆部和位于所述一对胎肩陆部之间的中央陆部，所述一对胎肩陆部由所述周向槽分割，
中央陆部总面积相对于陆部总面积的比率为0.35至0.80。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎，其中，
所述胎面部具有在轮胎周向上连续延伸的两个以上的周向槽、宽度方向槽和刀槽花纹，
槽的总面积相对于所述胎面部的接地面积的比率为0.15至0.35。
9.根据权利要求8所述的轮胎，其中，
所述周向槽的总面积相对于所述胎面部的接地面积为0.09至0.16，所述宽度方向槽和所述刀槽花纹的总面积相对于所述胎面部的接地面积为0.08至0.14。
10.根据权利要求8或9所述的轮胎，其中，
轮胎的周向长度La与总和Lb的比率La/Lb为0.10至0.20，所述总和Lb为宽度方向槽的宽度方向的边缘部分长度的总和Lb1与刀槽花纹的宽度方向的边缘部分长度的总和Lb2的总和。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的轮胎，其中，所述胎面部具有所述刀槽花纹，所述刀槽花纹的两端均不向所述周向槽开口。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的轮胎，其中，所述胎面部具有构成胎面表面的第一橡胶层和相邻地布置在所述第一层的径向内侧的第二橡胶层，
所述第一橡胶层和所述第二橡胶层中的至少一个由所述橡胶组合物构成。
13.根据权利要求12所述的轮胎，其中，周向槽的槽底最深部形成为位于所述第二橡胶层的轮胎径向最外部的内侧。
14.根据权利要求12或13所述的轮胎，其中，所述第二橡胶层的厚度t2相对于所述第一橡胶层的厚度t1的比率(t2/t1)为5/95至60/40。
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