CN115534588A - 充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明提供即使在时速为80km以上的高速行驶时也具有充分的噪音性能的充气轮胎带胎面的充气轮胎。一种充气轮胎，是具有胎面部的充气轮胎，其使用含有硫化橡胶粉末的橡胶组合物，形成为胎面部的最外层的冠部的厚度G(mm)大于5mm，所述橡胶组合物在0℃、频率10Hz、初始应变5％、动态应变率1％的条件下，变形模式：拉伸下测定的损耗角正切0℃tanδ大于0.30，在所述胎面部的最外层的截面中，硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)为5％以上且50％以下，进一步地，硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)相对于胎面部的最外层的冠部的厚度G(mm)的比例(Sr/G)大于0.3。
Description
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎，更具体地，涉及一种高速行驶时的噪音性能优异的充气轮胎。
背景技术
影响汽车车内居住稳定性的重要原因之一是驾乘人员在驾驶时感受到的噪音，关于安装于汽车的充气轮胎(以下也简称为“轮胎”)，目前提出有通过对胎面部的形状实施措施等各种努力以实现降低噪音(例如专利文献1～4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2017-74845号公报
专利文献2：特开2018-199455号公报
专利文献3：特开2019-111838号公报
专利文献4：特开2020-82861号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，近年来，与人们对环境问题的关注相适应地，以电动汽车为首的没有内燃机的汽车的开发和普及正在迅速推进。与传统汽车不同，这些汽车的驱动方式是电机驱动，因此，驾乘人员在驾驶时感受到的噪音，一方面内燃机产生的噪音的比率降低，另一方面轮胎产生的噪音的比率增高。而且，车速越加快，这种趋势越变显著，在时速为80km以上的高速行驶时，该由轮胎产生的噪音的比率特别变高。
在这样的情况下，不能说上述现有技术中该轮胎所产生的噪音的比率充分降低，需要进一步提高轮胎的噪音性能。
因此，本发明的课题在于提供一种即使在以时速为80km以上的高速行驶时也具有充分的噪音性能的充气轮胎。
用于解决课题的手段
本发明人对解决上述课题进行了深入研究，发现上述课题可以通过以下记载的发明来解决，从而完成了本发明。
方案1中记载的发明是一种充气轮胎，是具有胎面部的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎使用含有硫化橡胶粉末的橡胶组合物，形成为所述胎面部的最外层的冠部的厚度G(mm)大于5mm，所述橡胶组合物在0℃、频率10Hz、初始应变5％、动态应变率1％的条件下，变形模式：拉伸下测定的损耗角正切0℃tanδ大于0.30，
在所述胎面部的最外层的截面中，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)为5％以上且50％以下，
进一步地，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)相对于所述胎面部的最外层的冠部的厚度G(mm)的比例(Sr/G)大于0.3。
方案2中记载的发明是根据方案1所述的充气轮胎，其特征在于，所述0℃tanδ大于0.45。
方案3中记载的发明是根据方案2所述的充气轮胎，其特征在于，0℃tanδ大于0.60。
方案4中记载的发明是根据方案1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，在所述胎面部的最外层的截面中，所述硫化橡胶粉末所占的面积比Sr(％)大于10％且小于40％。
方案5中记载的发明是根据方案4所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎面部最外层的截面中，所述硫化橡胶粉末所占的面积率Sr(％)大于15％且小于30％。
方案6中记载的发明是根据方案1～5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)相对于所述胎面部的最外层的冠部的厚度G(mm)的比例(Sr/G)为0.5以上。
方案7中记载的发明是根据方案6所述的充气轮胎，其特征在于，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)相对于所述胎面部的最外层的冠部的厚度G(mm)的比例(Sr/G)为0.8以上。
方案8中记载的发明是根据方案1～7中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述橡胶组合物及所述硫化橡胶粉末这两者中均含有二氧化硅。
方案9中记载的发明是根据方案8所述的充气轮胎，其特征在于，所述橡胶组合物中含有的二氧化硅的质量％大于所述硫化橡胶粉末中含有的二氧化硅的质量％。
方案10中记载的发明是根据方案1～9中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎面部由配方不同的2层以上的橡胶层构成，并且最外层的行驶面橡胶层中使用有所述橡胶组合物。
方案11中记载的发明是根据方案10所述的充气轮胎，其特征在于，在所述行驶面橡胶层以外的橡胶层中也含有所述硫化橡胶粉末。
方案12中记载的发明是根据方案11所述的充气轮胎，其特征在于，所述硫化橡胶粉末在所述胎面部的最外层的行驶面橡胶层中所占的面积比率Sout(％)大于所述硫化橡胶粉末在所述胎面部的最内层的基部橡胶层中所占的面积比率Sin(％)，所述硫化橡胶粉末在所述基部橡胶层中所占的面积比率Sin(％)大于1％。
方案13中记载的发明是根据方案1～12中的任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述硫化橡胶粉是粒度比用JIS Z8801-1规定的试验用筛时的30目径更细的硫化橡胶粉末。
方案14中记载的发明是根据方案1～13中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎安装在电机驱动的汽车上。
发明的效果
根据本发明，可以提供即使在以时速80km以上的高速行驶时也具有充分的噪音性能的充气轮胎。
具体实施方式
[1]本发明涉及的轮胎的特征
首先，对本发明涉及的轮胎的特征进行说明。
1.概要
本发明涉及的轮胎是具有胎面部的充气轮胎，所述充气轮胎使用含有硫化橡胶粉末的橡胶组合物，形成为胎面部的最外层的冠部的厚度G(mm)大于5mm，所述橡胶组合物在0℃、频率10Hz、初始应变5％、动态应变率1％的条件下，变形模式：拉伸下测定的损耗角正切0℃tanδ大于0.30。而且，在所述胎面部的最外层的截面中，硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)为5％以上且50％以下，进一步地，硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)相对于胎面部的最外层的冠部的厚度G(mm)的比例(Sr/G)大于0.3。
通过具有这些特性，如后所述，能够提供即使在以时速80km以上的高速行驶时也具有充分的噪音性能的充气轮胎。
2.本发明所涉及的轮胎显现出效果的机制
关于本发明所涉及的轮胎显现出效果的机制，推测为如下。
如上所述，在本发明中，胎面部的最外层中使用在0℃、频率10Hz、初始应变5％、动态应变率1％的条件下、变形模式：拉伸下测定的损耗角正切(0℃tanδ)大于0.30的橡胶组合物。
损耗角正切tanδ是表示能量吸收性能的粘弹性参数，值越大，越能够吸收能量并转化为热能。具体而言，通过将0℃tanδ设置为大于0.30，该效果被充分地发挥，即使在高速行驶期间，降低轮胎产生的噪音，即降低轮胎接收的能量(输入能量)向声音的转换，提高高速行驶时的噪音性能。
损耗角正切(tanδ)可以使用例如由GABO公司制造的“EPLEXOR(注册商标)”等粘弹性测定装置来测定。此外，当0℃tanδ大于0.45时，轮胎接收到的能量(输入能量)可以以更高的比率转换为热量，从而减少噪音的产生，因而优选。此外，更优选大于0.60。此外，上限没有特别限定，但优选小于2.00。
此外，在轮胎中，轮胎直接接触地面的胎面部的最外层，由包含硫化橡胶粉末的橡胶组合物形成。通过该硫化橡胶粉末包含在橡胶组合物中，作为缓冲材料而发挥功能，因此通过提高在截面中硫化橡胶粉所占的面积比率Sr，可以吸收从胎面部传递的振动，提高噪音性能。
具体地，通过将胎面部的最外层的冠部的厚度G(mm)设为大于5mm，同时将截面中硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)设为5％以上且50％以下，进一步地，使Sr(％)相对于G(mm)的比率(Sr/G)大于0.3，由此可以充分地发挥作为缓冲材料(消音材料、隔音材料)的效果，提高在高速运行时的噪音性能。
此外，在上述记载中，最外层的冠部的厚度G(mm)是指轮胎的半径方向截面的赤道面上的最外层橡胶层的厚度，当赤道面上设有槽时，该厚度G是指形成最接近赤道面的接地面的最外层部的宽度方向中央部的厚度。
在本发明中，若最外层的冠部的厚度G(mm)大于5mm，则没有特别限定，但优选为4mm以上，更优选为6mm以上。另一方面，上限没有特别限定，但优选为15mm以下，更优选为13mm以下，更优选为11mm以下。
上述的截面中硫化橡胶粉末所占的面积比Sr可以如下而得到：用例如扫描型电子显微镜对切断成与胎面平行的平面作为观察用截面的样品进行摄像，求出硫化橡胶粉末所占的区域的面积，并求出与整个切断面的面积的比率。此外，Sr更优选为5％以上，进一步优选为大于8％，特别优选为大于15％。作为上限，更优选为50％以下，进一步优选为45％以下，特别优选为30％以下。此外，Sr/G更优选为0.5以上，进一步优选为0.8以上。然后，Sr/G的上限没有特别规定，优选为1.5以下。
在本发明中，由于这些效果协同发挥，因此即使在时速80km以上的高速行驶时也能够充分提高噪音性能。
[2]本发明所涉及的轮胎的更优选的方式
本发明所涉及的轮胎可以通过采取以下方式获得更大的效果。
1.含有二氧化硅
本发明的轮胎优选在橡胶组合物和硫化橡胶粉末这两者中含有二氧化硅。
当橡胶组合物、硫化橡胶粉末中含有二氧化硅时，即使是微小的变形也容易变形，因此即使在硫化橡胶粉末内部，也容易吸收冲击，并可以进一步提高上述的0℃tanδ。
此时，就对提高0℃tanδ的贡献度而言，橡胶组合物大于硫化橡胶粉末，因此优选橡胶组合物中所含的二氧化硅的质量％大于包含在硫化橡胶粉末中的二氧化硅的质量％。
此外，此处所称的橡胶组合物中所含的二氧化硅的质量％是指二氧化硅在橡胶组合物中不包括硫化橡胶粉末的成分中所占的质量％。
上述橡胶组合物中的二氧化硅的质量％优选为10质量％以上，更优选为15质量％以上，进一步优选为18质量％以上。
另一方面，作为上限，优选为30质量％以下，更优选为25质量％以下，进一步优选为23质量％以下。
此外，包含在硫化橡胶粉末中的二氧化硅的质量％，优选为5质量％以上，更优选为7质量％以上，进一步优选为9质量％以上。
另一方面，作为上限，优选为40质量％以下，更优选为25质量％以下，进一步优选为20质量％以下。
2.胎面部的多层化
在本发明中，胎面部不限于使用上述橡胶组合物形成的单层胎面部，也可以由配方不同的2层以上的橡胶层构成。此外，此情况时，上述橡胶组合物用于最外层的行驶面橡胶层。
配方不同的橡胶层通常损耗角正切不同，因此，如上所述地配置配方不同的橡胶层形成胎面部时，可以使各橡胶层中响应的噪音的相位不同。结果，可以更有效地吸收噪音，提高噪音性能。此外，当除行驶面橡胶层之外的橡胶层中也包含硫化橡胶粉末时，由上述硫化橡胶粉末产生的效果被协同地发挥，故更优选。
然而，当橡胶组合物中含有硫化橡胶粉末时，补强性降低，可能导致轮胎的耐久性降低。因此，优选使内侧橡胶层中硫化橡胶粉末所占的面积比率Sin(％)小于行驶面橡胶层中硫化橡胶粉末所占的面积比Sout(％)，即优选使其满足Sout(％)>Sin(％)的关系。另外，优选Sin(％)大于1％。
由此，可以确保内侧橡胶层的耐久性能，因此可以维持充分的耐久性，并且可以发挥充分的噪音性能。此外，为了充分地发挥所述硫化橡胶粉末作为缓冲材料的功能，硫化橡胶粉末在内侧橡胶层中所占的面积比率Sin(％)优选大于1％。
3.硫化橡胶粉末的粒度
本发明中，硫化橡胶粉末优选为比用JIS Z8801-1中规定的试验用筛时的30目径更细、比250目径更粗的粒度。通过使粒度比30目径更细，在橡胶组合物中可以容易地得到在橡胶组合物内的均匀的分散，可以容易得到充分的耐久性能。另一方面，认为：通过使粒度比250目径更大，可以在橡胶组合物内形成充分大小的硫化橡胶粉末的区域，容易使冲击得到缓冲，容易改善噪音性能。
[3]实施方式
以下，基于实施方式对本发明具体地说明。
1.橡胶组合物
(1)混合材料
在本发明中，形成胎面部的最外层的橡胶组合物可以由以下记载的橡胶成分及其他混合材料得到。
(a)橡胶成分
本实施方式中，作为橡胶成分，没有特别限定，可以使用异戊二烯系橡胶、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)等二烯系橡胶，丁基橡胶等丁基系橡胶等通常在橡胶的制造中使用的橡胶(聚合物)。其中，优选异戊二烯系橡胶，出于聚异戊二烯的顺式结构接近100％，拉伸强度优于其他橡胶成分这一方面，优选使用NR。另外，从在橡胶组合物中形成微区，通过这些区域(domain)结构使得进一步容易地吸收噪音的观点来看，优选并用NR及丁二烯橡胶，NR及SBR，优选并用NR、BR及SBR这3种。
(甲)异戊二烯系橡胶
异戊二烯系橡胶在橡胶成分100质量份中的含量(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。另一方面，作为上限，优选为75质量份以下，更优选为70质量份以下，进一步优选为60质量份以下。
作为异戊二烯系橡胶，可列举天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、改质(改質)NR、改性(変性)NR、改性IR等，从强度优异的观点，优选NR。
作为NR，例如可以使用SIR20、RSS#3、TSR20等在轮胎工业中常见的橡胶。作为IR，没有特别限定，例如可以使用IR2200等轮胎工业中常用的橡胶。作为改质NR，可列举脱蛋白质天然橡胶(DPNR)、高纯度天然橡胶(UPNR)等，作为改性NR，可列举环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶(HNR)、接枝化天然橡胶等，作为改性IR，可列举环氧化异戊二烯橡胶、氢化异戊二烯橡胶、接枝化异戊二烯橡胶等。它们可以单独使用，也可以并用2两种以上。
(乙)BR
在本实施方式中，橡胶成分中优选根据需要与NR一起使用BR成分。由于它们彼此不相容，因此认为可以通过将它们混合，形成微区结构，并且与硫化橡胶粉末一起容易地缓冲橡胶层中的冲击。BR的含量没有特别限定，优选为5质量份以上，更优选为20质量份以上，进一步优选为45质量份以上。另一方面，上限也没有特别限定，优选为75质量份以下，更优选为70质量份以下，进一步优选为60质量份以下。
BR的重均分子量例如大于10万且小于200万。BR的乙烯基键合量(1，2-键合丁二烯单元量)例如大于1质量％且小于30质量％。BR的顺式含量例如为大于1质量％且98质量％以下。BR的反式含量例如为大于1重量％且小于60重量％。顺式含量可以通过红外吸收光谱分析法测定。
作为BR，没有特别限定，可以使用高顺式含量(顺式含量90％以上)的BR、低顺式含量的BR、含有间规聚丁二烯晶体的BR等。BR可以是未改性BR或改性BR中的任一种，作为改性BR，例如可以使用由下式表示的化合物(改性剂)改性的S改性BR。
[化1]
式中，R1、R2和R3相同或不同，表示烷基、烷氧基、甲硅烷氧基、缩醛基、羧基(-COOH)、巯基(-SH)或它们的衍生物。R4和R5相同或不同，表示氢原子或烷基。R4和R5可以键合与氮原子一起形成环结构。n代表整数。
作为被上式表示的化合物(改性剂)改性得到的改性BR，可列举由上式表示的化合物对聚合末端(活性末端)改性而得到的BR。
作为R1、R2和R3，优选烷氧基(优选碳原子数为1～8的烷氧基，更优选碳原子数为1～4的烷氧基)。作为R4和R5，优选烷基(优选碳原子数为1～3的烷基)。n优选为1～5，更优选为2～4，进一步更优选为3。此外，当R4和R5键合与氮原子一起形成环结构时，优选为4～8元环。此外，烷氧基中还包括环烷氧基(环己氧基等)、芳氧基(苯氧基、苄氧基等)。
作为上述改性剂的具体例，可列举2-二甲基氨基乙基三甲氧基硅烷、3-二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、2-二甲基氨基乙基三乙氧基硅烷、3-二甲基氨基丙基三乙氧基硅烷、2-二乙基氨基乙基三甲硅烷、3-二乙基氨基丙基三甲氧基硅烷、2-二乙基氨基乙基三乙氧基硅烷、3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷等。这些物质可以单独使用，也可以并用2种以上。
此外，作为改性BR，也可以使用被以下的化合物(改性剂)改性得到的改性BR。作为改性剂，例如可列举乙二醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚等多元醇的聚缩水甘油醚；二缩水甘油化双酚A等具有2个以上的酚基的芳香族化合物的聚缩水甘油醚；1，4-二缩水甘油苯、1，3，5-三缩水甘油苯、聚环氧化液态聚丁二烯等多环氧化合物；4，4'-二缩水甘油基-二苯基甲胺、4，4'-二缩水甘油基-二苄基甲胺等含环氧基的叔胺；二缩水甘油基苯胺、N，N'-二缩水甘油基-4-缩水甘油基氧基苯胺、二缩水甘油基邻甲苯胺、四缩水甘油基间苯二甲胺、四缩水甘油基氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基-对苯二胺、二缩水甘油基氨基甲基环己烷、四缩水甘油基-1，3-双氨基甲基环己烷等二缩水甘油基氨基化合物；双(1-甲基丙基)氨基甲酰氯、4-吗啉碳酰氯、1-吡咯烷碳酰氯、N，N-二甲基氨基甲酰氯、N，N-二乙基氨基甲酰氯等含氨基的酰氯；1，3-双-(缩水甘油基氧基丙基)-四甲基二硅氧烷、(3-缩水甘油基氧基丙基)-五甲基二硅氧烷等含环氧基的硅烷化合物；(三甲基甲硅烷基)[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(三丙氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(三丁氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二乙氧基甲硅烷基)丙基]硫醚、(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二丙氧基甲硅烷基)丙基]硫醚和(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二丁氧基甲硅烷基)丙基]硫醚等含硫醚基的硅烷化合物；乙烯亚胺、丙烯亚胺等N-取代氮丙啶化合物；甲基三乙氧基硅烷、N，N-双(三甲基甲硅烷基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N，N-双(三甲基甲硅烷基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N，N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基三甲氧基硅烷、N，N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基三乙氧基硅烷等烷氧基硅烷；4-N，N-二甲基氨基二苯甲酮、4-N，N-二叔丁基氨基二苯甲酮、4-N，N-二苯基氨基二苯甲酮、4，4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4，4'-双(二苯基氨基)二苯甲酮、N，N，N'，N'-双-(四乙基氨基)二苯甲酮等具有氨基和/或取代氨基的(硫代)二苯甲酮化合物；4-N，N-二甲基氨基苯甲醛、4-N，N-二苯基氨基苯甲醛、4-N，N-二乙烯基氨基苯甲醛等具有氨基和/或取代氨基的苯甲醛化合物；N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-苯基-2-吡咯烷酮、N-叔丁基-2-吡咯烷酮、N-甲基-5-甲基-2-吡咯烷酮等N-取代吡咯烷酮；N-甲基-2-哌啶酮、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-苯基-2-哌啶酮等N-取代哌啶酮；N-甲基-ε-己内酰胺、N-苯基-ε-己内酰胺、N-甲基-ω-月桂内酰胺、N-乙烯基-ω-月桂内酰胺、N-甲基-β-丙内酰胺、N-苯基-β-丙内酰胺等N-取代内酰胺类；此外还可举出N，N-双-(2，3-环氧丙氧基)-苯胺、4，4-亚甲基-双-(N，N-缩水甘油基苯胺)、三-(2，3-环氧丙基)-1，3，5-三嗪-2，4，6-三酮类、N，N-二乙基乙酰胺、N-甲基马来酰亚胺、N，N-二乙基脲、1，3-二甲基亚乙基脲、1，3-二乙烯基亚乙基脲、1，3-二乙基-2-咪唑烷酮、1-甲基-3-乙基-2-咪唑烷酮、4-N，N-二甲基氨基苯乙酮、4-N，N-二乙基氨基苯乙酮、1，3-双(二苯基氨基)-2-丙酮、1，7-双(甲基乙基氨基)-4-庚酮等。此外，由上述化合物(改性剂)进行的改性可以通过公知的方法实施。
作为改性BR，例如也可以使用锡改性BR。作为锡改性BR，通过锂引发剂进行1，3-丁二烯的聚合，然后添加锡化合物而得到，优选该锡改性BR分子的末端进一步通过锡-碳键键合。
作为锂引发剂，可列举烷基锂、芳基锂、乙烯基锂、有机锡锂、有机氮锂化合物等锂系化合物、锂金属等。通过使用上述锂引发剂作为锡改性BR的引发剂，可以制备具有高乙烯基含量、低顺式含量的锡改性BR。
作为锡化合物，可列举四氯化锡、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、三苯基乙氧基锡、二苯基二甲基锡、二甲苯基氯化锡、二苯基二辛酸锡、二乙烯基二乙基锡、四苄基锡、二丁基二硬脂酸锡、四烯丙基锡、苯乙烯对三丁基锡等。
此外，锡改性BR中的锡原子的含有率优选为50ppm以上，更优选为60ppm以上。另一方面，优选为3000ppm以下，更优选为2500ppm以下，进一步优选为250ppm以下。
另外，锡改性BR的分子量分布(Mw/Mn)优选为2以下，更优选为1.5以下。
另外，锡改性BR中的乙烯基键合量优选为5质量％以上，更优选为7质量％以上。另一方面，锡改性BR的乙烯基键合量优选为50质量％以下，更优选为20质量％以下。
另外，上述S改性BR、锡改性BR可以单独使用，也可以并用2种以上。
作为BR，例如可以使用宇部兴产株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本瑞翁株式会社等的产品。
(丙)其他橡胶成分
此外，作为其他橡胶成分，根据需要，可以含有苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)等通常用于轮胎制造的橡胶(聚合物)。
(b)橡胶成分以外的混合材料
(甲)填充剂
本实施方式中，橡胶组合物优选含有填充剂。作为具体的填充剂，例如可列举炭黑、二氧化硅、石墨、碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、氢氧化铝、云母等。其中，优选将二氧化硅与硅烷偶联剂并用而含有。另外，根据需要可以进一步含有炭黑。
(i)二氧化硅
橡胶组合物优选含有二氧化硅。从获得良好的耐久性能的观点来看，二氧化硅的BET比表面积优选大于140m2/g，更优选大于160m2/g。另一方面，从获得良好的低滚动阻力性的观点来看，优选小于250m2/g，更优选小于220m2/g。上述BET比表面积是根据ASTMD3037-93通过BET法测定的N2SA的值。
另外，相对于橡胶成分100质量份，上述二氧化硅的含量优选为40质量份以上，更优选为50质量份以上，进一步优选为60质量份以上。另一方面，优选为170质量份以下，更优选为130质量份以下，进一步优选为80质量份以下。
作为二氧化硅，可列举干法二氧化硅(无水二氧化硅)、湿法二氧化硅(含水二氧化硅)等。其中，从硅烷醇基多的理由出发，优选湿法二氧化硅。此外，除了将上述水合玻璃等作为原料的二氧化硅之外，还可以使用将稻壳等生物质材料作为原料的二氧化硅。
作为二氧化硅，可以使用例如德固赛公司、罗地亚公司、东曹硅化工株式会社、索尔维日本株式会社、株式会社德山等的产品。
(ii)硅烷偶联剂
使用二氧化硅时，优选并用硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂没有特别限定，例如可列举双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)三硫化物，双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物，双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)二硫化物，双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物，双(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物，双(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)二硫化物，3-三甲氧基甲硅烷基丙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物，2-三乙氧基甲硅烷基乙基-N，N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物，3-三乙氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯单硫化物等硫化物系、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、Momentive公司的NXT、NXT-Z等巯基系、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基系、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基系、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷，γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等环氧丙氧基系、3-硝基丙基三甲氧基硅烷、3-硝基丙基三乙氧基硅烷等硝基系、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷等氯系等。这些物质可以单独使用，也可以并用2种以上。
作为硅烷偶联剂，例如可以使用德固赛公司、Momentive公司、信越有机硅株式会社、东京化成工业株式会社、AZmax株式会社、东丽道康宁株式会社等的产品。
相对于二氧化硅100质量份，硅烷偶联剂的含量例如为大于3质量份且小于15质量份。
(iii)炭黑
橡胶组合物根据需要优选包含炭黑。相对于橡胶成分100质量份，炭黑的含量例如优选为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。另一方面，优选为20质量份以下，更优选为15质量份以下，进一步优选为10质量份以下。
作为炭黑，没有特别限定，可以举出如SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCF、ECF这样的炉黑(furnace black)；乙炔黑(乙炔炭黑)；如FT、MT这样的热裂黑(热裂(法)炭黑)；如EPC、MPC和CC这样的槽黑(槽法炭黑)等。这些物质可以单独使用，也可以组合使并用2种以上。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)例如大于30m2/g且小于250m2/g。炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的吸附量例如大于50ml/100g且小于250ml/100g。炭黑的氮吸附比表面积根据ASTM D4820-93测定，DBP吸附量根据ASTM D2414-93测定。
作为具体的炭黑，没有特别限定，可列举N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550、N762等。作为市售品，可以使用例如旭碳株式会社、卡博特日本株式会社、东海碳株式会社、三菱化学株式会社、狮王株式会社、新日化碳株式会社、哥伦比亚炭黑(Colombia Carbon)公司等的产品。这些物质可以单独使用，也可以并用2种以上。
(iv)其他的填充剂
橡胶组合物中除上述二氧化硅和炭黑外，可以进一步含有轮胎工业中常用的如石墨、碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、氢氧化铝、云母等的填充剂。相对于100质量份橡胶成分，它们的含量例如为大于0.1质量份且小于200质量份。
(乙)硫化橡胶粉末
如上所述，橡胶组合物中，作为缓冲材料发挥功能的材料，含有通过粉碎硫化橡胶而制作的硫化橡胶粉末。作为硫化橡胶粉，可以使用通过使用辊压机、研磨机等将旧轮胎粉碎，然后筛分至规定的粒径而获得的市售品的硫化橡胶粉末，但根据需要，也可以使用对另行混合的橡胶组合物进行硫化并粉碎、过筛得到的硫化橡胶粉末。此外，如上所述，硫化橡胶粉末的粒度优选为以JIS Z8801-1规定的试验用筛比30目更细、比250目更粗的粒度。
如上所述，包含硫化橡胶粉末有可能会降低轮胎的补强性能，导致轮胎的耐久性降低。因此，作为相对于100质量份的硫化橡胶粉末的含量，优选为例如10质量份以上且100质量份以下，更优选为15质量份以上且70质量份以下，更优选为20质量份以上且40质量份以下。
通过设为如上所述的含量，能够使截面中硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr为上述的5％以上且50％以下。此外，截面中硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr可以通过例如使用SEM(扫描电子显微镜：Scanning Electron Microscope)等观察从胎面部切出的样品来获得。
(丙)增塑剂成分
橡胶组合物中根据需要优选使用增塑剂成分。作为相对于橡胶成分100质量份的增塑剂成分的含量，优选为20质量份以上，更优选为30质量份以上，进一步优选为45质量份以上。由此，在混合时使硫化橡胶粉末分散，不仅容易获得作为缓冲材料的效果，而且橡胶组合物整体也容易移动，因此可以容易提高噪音性能。另一方面，作为上限没有特别限定，优选为100质量份以下，更优选为70质量份以下，进一步优选为60质量份以下。由此，当混合橡胶时，难以导致粘度降低，并且可以使硫化橡胶粉末容易地分散。此外，这里的增塑剂成分是指操作油、橡胶成分的充填油、液体橡胶、树脂成分等使橡胶组合物增塑的物质。
(丁)树脂成分
从加工性(赋予粘性)的观点出发，橡胶组合物优选根据需要含有树脂成分。树脂成分在室温下可以是固体或液体，作为具体的树脂成分，例如可列举松香系树脂、苯乙烯系树脂、苯并呋喃系树脂、萜烯系树脂、C5树脂、C9树脂、C5C9树脂、丙烯酸系树脂等树脂，可以并用2种以上。相对于橡胶成分100质量份，树脂成分的含量优选为15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。另一方面，优选为60质量份以下，更优选为55质量份以下，进一步优选为50质量份以下。
松香系树脂是通过加工松脂得到的以松香酸为主要成分的树脂。该松香系树脂(松香类)可以根据有无改性来分类，可分类为无改性松香(未改性松香)、松香改性物(松香衍生物)。作为无改性松香，可列举妥尔松香(别名妥尔油松香)、脂松香、木松香、不对称松香、聚合松香、氢化松香、其他被化学修饰的松香等。松香改性物是未改性松香的改性物，可列举松香酯类、不饱和羧酸改性松香类、不饱和羧酸改性松香酯类、松香的酰胺化合物、松香胺盐等。
苯乙烯系树脂是使用了将苯乙烯系单体作为构成单体的聚合物，可列举通过使苯乙烯系单体作为主要成分(50质量％以上)聚合而获得的聚合物等。具体而言，可列举将苯乙烯系单体(苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对苯基苯乙烯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯、对氯苯乙烯等)分别单独聚合而得到的均聚物、将2种以上的苯乙烯系单体共聚而得到的共聚物，除此以外，还可列举将苯乙烯系单体和可以与其共聚的其他单体的共聚物。
作为其他单体，例如可以示例丙烯腈、甲基丙烯酸等丙烯腈类、丙烯酸类、甲基丙烯酸等不饱和羧酸类、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等不饱和羧酸酯类、氯丁二烯、丁二烯、异戊二烯等二烯类、1-丁烯、1-戊烯这样的烯烃类；马来酸酐等α，β-不饱和羧酸或其酸酐等。
在苯并呋喃系树脂中，优选苯并呋喃茚树脂。苯并呋喃茚树脂是含有苯并呋喃和茚作为构成树脂的骨架(主链)的单体成分的树脂。除了苯并呋喃和茚之外，作为骨架中包含的单体成分，可列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基茚、乙烯基甲苯等。
相对于橡胶成分100质量份，苯并呋喃茚树脂的含量例如为大于1.0质量份且小于50.0质量份。
苯并呋喃茚树脂的羟值(OH值)例如为大于15mgKOH/g且小于150mgKOH/g。此外，OH值是将对1g树脂进行乙酰化时中和与羟基结合的乙酸所需的氢氧化钾的量以毫克数表示的值，是通过电位差滴定法(JIS K 0070：1992)测定得到的值。
苯并呋喃茚树脂的软化点为例如大于30℃且小于160℃。此外，软化点是指用环形球型软化点测定装置测定JIS K 6220-1：2001中规定的软化点时，球下降的温度。
作为萜烯系树脂，可列举多萜烯、萜烯酚、芳族改性萜烯树脂等。多萜烯是聚合萜烯化合物得到的树脂及其氢化物。萜烯化合物是由(C5H8)n的组成表示的烃及其含氧衍生物，是以被分类为单萜(C10H16)、倍半萜(C15H24)、双萜(C20H32)等的萜烯为基本骨架的化合物，例如可列举α-蒎烯、β-蒎烯、二戊烯、苎烯、香叶烯、别罗勒烯、罗勒烯、α-水芹烯、α-松油烯、γ-松油烯、萜品油烯、1，8-桉叶素、1，4-桉叶素、α-萜品醇、β-萜品醇、γ-萜品醇等。
作为多萜烯，可列举上述的以萜烯化合物为原料的α-蒎烯树脂、β-蒎烯树脂、苎烯树脂、二戊烯树脂、β-蒎烯/苎烯树脂等萜烯树脂，以及对该萜烯树脂进行氢化处理得到的氢化萜烯树脂。作为萜烯酚，可列举对上述萜烯化合物和酚系化合物进行共聚而得到的树脂，以及通过对该树脂进行氢化处理而得到的树脂，具体而言，可列举使所述萜烯化合物、酚系化合物及福尔马林进行缩合而得到的树脂。此外，作为酚系化合物，例如可列举苯酚、双酚A、甲酚、二甲酚等。作为芳香族改性萜烯树脂，可列举用芳香族化合物对萜烯树脂改性而得到的树脂，以及对该树脂进行氢化处理而得到的树脂。此外，作为芳香族化合物，只要是具有芳香环的化合物，就没有特别限定，例如可列举苯酚、烷基苯酚、烷氧基苯酚、含不饱和烃基的苯酚等酚化合物；萘酚、烷基萘酚、烷氧基萘酚、含不饱和烃基的萘酚等萘酚化合物；苯乙烯、烷基苯乙烯、烷氧基苯乙烯、含不饱和烃基的苯乙烯等苯乙烯衍生物；苯并呋喃、茚等。
“C5树脂”是指通过聚合C5馏分获得的树脂。作为C5馏分，例如可列举环戊二烯、戊烯、戊二烯、异戊二烯等相当于碳原子数为4～5的石油馏分，作为C5系石油树脂，优选使用二环戊二烯树脂(DCPD树脂)。
“C9树脂”是指通过聚合C9馏分获得的树脂，可以是对其进行氢化或改性得到的树脂。作为C9馏分，可列举乙烯基甲苯、烷基苯乙烯、茚、甲基茚等相当于碳原子数为8～10的石油馏分。作为具体例子，例如优选使用苯并呋喃茚树脂、苯并呋喃树脂、茚树脂及芳香族乙烯基系树脂。作为芳香族乙烯系树脂，从经济、易于加工且具有优异的发热性这样的理由出发，优选α-甲基苯乙烯(AMS树脂)或苯乙烯的均聚物或α-甲基苯乙烯与苯乙烯的共聚物，更优选α-甲基苯乙烯与苯乙烯的共聚物。作为芳香族乙烯基系树脂，例如可以使用可从Kraton公司、Eastman Chemical公司等商购获得的树脂。
“C5C9树脂”是指通过将上述C5馏分和上述C9馏分进行共聚而得到的树脂，也可以是将这些树脂氢化后的树脂或改性后的树脂。作为C5馏分以及上述C9馏分，可举出上述的石油馏分。作为C5C9树脂，例如可以使用由东曹株式会社、LUHUA公司等市售的树脂。
作为丙烯酸系树脂，没有特别限定，例如可以使用无溶剂型的丙烯酸系树脂。
无溶剂型丙烯酸系树脂是尽量不使用成为副原料的聚合引发剂、链转移剂、有机溶剂等，通过高温连续聚合法(高温连续本体聚合法)(美国专利第4,414,370号说明书、日本特开昭59-6207号公报、日本特公平5-58005号公报、日本特开平1-313522号公报、美国专利第5,010,166号说明书，东亚合成研究年报TREND2000第3号p42-45等中记载的方法)合成的(甲基)丙烯酸系树脂(聚合物)。此外，在本发明中，(甲基)丙烯酸是指甲基丙烯酸和丙烯酸。
构成上述丙烯酸系树脂的单体成分，例如可列举(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯(烷基酯、芳基酯、芳烷基酯等)、(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺衍生物等(甲基)丙烯酸衍生物。
此外，作为构成上述丙烯酸系树脂的单体成分，可以与(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸衍生物一起使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘等芳香族乙烯基化合物。
上述丙烯酸系酸树脂可以是仅由(甲基)丙烯酸成分构成的树脂，也可以是以(甲基)丙烯酸成分以外的成分为构成要素的树脂。此外，上述丙烯酸系树脂可以具有羟基、羧基、硅烷醇基等。
作为树脂成分，例如可以使用丸善石油化学株式会社、住友电木株式会社、安原化学株式会社、东曹株式会社、Rutgers Chemical公司、BASF公司、Arizona Chemical公司、日塗化学株式会社、株式会社日本触媒、JXTG能源株式会社、荒川化学工业株式会社、田冈化学工业株式会社等的产品。
(戊)硫化活性剂
橡胶组合物根据需要优选包含硫化活性剂。由此，可以对交联反应发挥强烈的活性作用，硫化速率提高，提高交联密度和抗返硫性(返硫)。作为具体的硫化活性剂，例如可以使用由Struktol公司制造的Activator 73A(脂肪族/芳香族羧酸锌皂的混合物)。此外，相对于100质量份的橡胶成分，硫化活化剂的含量优选为0.1质量份以上且3质量份以下，更优选为0.2质量份以上且2.5质量份以下，进一步优选为0.3质量份以上且2质量份以下。
(己)防老剂
橡胶组合物优选含有防老剂。相对于100质量份的橡胶成分，防老剂的含量例如为大于1质量份且小于10质量份。
作为防老剂，例如可列举苯基-α-萘胺等萘胺系防老剂；辛基化二苯胺、4，4'-双(α，α'-二甲基苄基)二苯胺等二苯胺系防老剂；N-异丙基-N'-苯基-对苯二胺、N-(1，3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺、N，N'-二-2-萘基-对苯二胺等对苯二胺系防老剂；2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉的聚合物等喹啉系防老剂；2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化苯酚等单酚系防老剂；四-[亚甲基-3-(3'，5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等双酚、三酚、多酚系防老剂等。这些物质可以单独使用，也可以并用2种以上。
作为防老剂，例如可以使用精工化学株式会社、住友化学株式会社、大内新兴化学工业株式会社、Flexis公司等的产品。
(庚)润滑剂
橡胶组合物可以含有润滑剂。作为润滑剂，优选硬脂酸等脂肪酸衍生物基质的润滑剂，具体而言，例如，作为硬脂酸可以使用日油株式会社、NOF株式会社、花王株式会社、富士胶片和光纯药株式会社、千叶脂肪酸株式会社等的产品，另外也可以使用由Struktol公司制造的ストラクトールWB16等。此外，相对于100质量份的橡胶成分，硫化活性剂的含量优选为0.1质量份以上且3质量份以下，更优选为0.5质量份以上且2.5质量份以下，进一步优选为1.0质量份以上且2.0质量份以下。
(辛)氧化锌
橡胶组合物可以含有氧化锌。相对于橡胶成分100质量份，氧化锌的含量例如为大于0.5质量份且小于15质量份。作为氧化锌，可以使用公知的物质，例如可以使用三井金属矿业株式会社、东邦亚铅株式会社、白水科技株式会社、正同化学工业株式会社、堺化学工业株式会社等的产品。
(壬)蜡
橡胶组合物优选含有蜡。相对于100质量份橡胶成分，蜡的含量例如为0.5～20质量份，优选为1.0～15质量份，更优选为1.5～10质量份。
作为蜡，没有特别限定，可以举出石蜡、微晶蜡等石油系蜡；植物系蜡、动物系蜡等天然系蜡；乙烯、丙烯等聚合物等的合成蜡等。这些物质可以单独使用，也可以并用2种以上。
另外，作为蜡，例如可以使用大内新兴化学工业株式会社、日本精蜡株式会社、精工化学株式会社等的产品。
(癸)交联剂和硫化促进剂
橡胶组合物优选含有硫等交联剂。相对于橡胶成分100质量份，交联剂的含量例如大于0.1质量份且小于10.0质量份。
作为硫，可列举橡胶工业中通常使用的粉末硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫、可溶性硫等。这些物质可以单独使用，也可以并用2种以上。
另外，作为硫，例如可以使用鹤见化学工业株式会社、轻井泽硫磺株式会社、四国化成工业株式会社、Flexis公司、日本干溜工业株式会社、细井化学工业株式会社等的产品。
而且，橡胶组合物优选含有硫化促进剂。相对于橡胶成分100质量份，硫化促进剂的含量例如大于0.3质量份且小于10.0质量份。
作为硫化促进剂，可列举2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑二硫化物、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等噻唑系硫化促进剂；四甲基秋兰姆二硫化物(TMTD)、四苄基秋兰姆二硫化物(TBzTD)、四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物(TOT-N)等秋兰姆系硫化促进剂；N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧化乙烯-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧化乙烯-2-苯并噻唑次磺酰胺，N，N'-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺等次磺酰胺系硫化促进剂；二苯基胍、二邻甲苯胍、邻甲苯基双胍等胍系硫化促进剂。这些物质可以单独使用，也可以并用2种以上。
(子)其他
除上述成分外，橡胶组合物中还可以使用轮胎工业中通常使用的添加剂，例如可以进一步混合脂肪酸金属盐、羧酸金属盐、有机过氧化物等。相对于橡胶成分100质量份，这些添加剂的含量例如大于0.1质量份且小于200质量份。
(2)橡胶组合物的制备
上述橡胶组合物通过一般方法制备，例如通过如下的制造方法制造，该制造方法包括：将橡胶成分与二氧化硅等填料混炼的基础混炼工序，以及将在上述基础混炼工序中获得的混炼物与交联剂混炼的最终混炼工序。
混炼可以使用本伯里密炼机、捏合机、开放式辊等公知的(密闭式)混炼机进行。
基础混炼工序的混炼温度例如大于50℃且小于200℃，混炼时间例如大于30秒且小于30分钟。基础混炼工序中，除上述成分外，还可根据需要适当添加目前橡胶工业中所使用的混合剂，例如油等软化剂、硬脂酸、氧化锌、防老剂、蜡、硫化促进剂等并进行混炼。
在最终混炼工序中，将在上述基础混炼工序中得到的混炼物与交联剂混炼。最终混炼工序的混炼温度例如为高于室温且小于80℃，混炼时间例如为大于1分钟且小于15分钟。在最终混炼工序中，除了上述成分以外，还可以根据需要适当添加硫化促进剂、氧化锌等并进行混炼。
2.轮胎的制造
本发明的轮胎可以通过用通常的方法在轮胎成型机上成形来制作为未硫化轮胎。
具体而言，在成形鼓上卷绕作为用于确保轮胎气密保持性的构件的内衬层、作为能承受轮胎所承受的载荷、冲击和填充气压的构件的胎体、作为将胎体强力收紧并提高胎面刚性的构件的带束层构件等，将胎体的两端固定在两侧边缘部的同时，配置作为用于将轮胎固定在轮辋上的构件的胎圈部，在成形为圆环状后，将胎面贴合在外周中央部并将胎侧壁贴合在径向外侧以构胎成侧部，由此制造未硫化轮胎。
然后，将制造的未硫化轮胎在硫化机中加热加压以获得轮胎。硫化工序可以通过采用公知的硫化手段来实施。作为硫化温度，例如大于120℃且小于200℃，硫化时间例如大于5分钟且小于15分钟。
如上所述，本实施方式涉及的轮胎是即使以时速为80km以上的高速行驶时，也具有充分的噪音性能的充气轮胎，因此安装于不具有内燃机的电机驱动的汽车上时，可以发挥特别显著的效果，故优选。
[实施例]
以下，通过实施例更详细地说明本发明。另外，通过使用第1橡胶组合物作为行驶面橡胶层、将第2橡胶组合物作为基部橡胶层来制造2层结构的胎面部，制造尺寸为205/55R16的轮胎。
1.橡胶组合物的制造
在制造轮胎之前，首先制造用于形成胎面部的橡胶组合物。
(1)混合材料
首先，准备如下所示的混合材料。
(a)橡胶成分
(甲)NR：TSR20
(乙-1)BR-1：宇部兴产株式会社制造的UBEPOL BR150B
(乙-2)BR-2：旭化成化学株式会社制造的N103
(丙)SBR：JSR公司制造的SBR1502(乳液聚合SBR)
(b)橡胶成分以外的混合材料
(甲)炭黑：三菱化学株式会社制造的金刚石黑N220
(乙)二氧化硅：赢创公司制造的ULTRASIL VN3
(丙)硅烷偶联剂：德固赛株式会社制造的Si266
(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)
(丁)蜡：日本精蜡株式会社制造的オゾエース0355
(戊)氧化锌：三井金属矿业株式会社制造的氧化锌1号
(己-1)硫化橡胶粉末-1：二氧化硅的含量40wt％的硫化橡胶粉末(制造方法参照下面的段落)
(己-2)硫化橡胶粉末-2：二氧化硅的含量10wt％的硫化橡胶粉末(制造方法参照下面的段落)
(庚)硫化活性剂：Struktol公司制造的Activator 73A
(脂肪族·芳香族羧酸的锌皂混合物)
(辛)润滑剂：Struktol公司制造的ストラクトールWB16
(壬)硬脂酸：日油株式会社制造的硬脂酸“椿”
(癸-1)防老剂-1：大内新兴化学工业社制造的ノクラック6C
(N-苯基-N'-(1，3-二甲基丁基)-对苯二胺)
(癸-2)防老剂-2：川口化学工业社制造的アンテージRD
(2，2，4-三甲基-1，2-二氢喹啉)
(子)油：H&R公司制造的VIVATEC NC500
(芳香系操作油)
(丑-1)树脂-1：Arizona Chemical公司制造的SYLVARES SA85
(AMS树脂：α-甲基苯乙烯与苯乙烯的共聚物)
(丑-2)树脂-2：JXTG能源株式会社制造的T-REZ OP501
(氢化DCPD系树脂)
(丑-3)树脂-3：安原化学株式会社制造的萜烯苯乙烯树脂TO125
(芳香族改性萜烯树脂)
(寅)交联剂和硫化促进剂
硫：细井化学工业株式会社制造的5％油硫
硫化促进剂-1：大内新兴化学工业社制造的Noccelar CZ-G(CBS)
(N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)
硫化促进剂-2：大内新兴化学工业社制造的Noccelar D(DPG)
(1，3-二苯基胍)
(c)硫化橡胶粉末的制造
上述的硫化橡胶粉末按照以下步骤制造。
首先，按照表1所述的2种混合内容，分别使用本伯里密炼机，将硫及硫化促进剂以外的材料在150℃的条件下混炼5分钟，然后添加硫与硫化促进剂，使用开放式辊，在80℃的条件下混炼5分钟，得到2种混炼物。另外，各混合量为质量份。
接着，将得到的混炼物分别在170℃×20分钟的条件下进行硫化，得到橡胶板。然后，将得到的橡胶板分别进行辊粉碎，过30目筛，由此得到2种硫化橡胶粉末(二氧化硅的含量为40wt％的硫化橡胶粉末-1，二氧化硅的含量为10wt％的硫化橡胶粉末-2)。
[表1]
| 硫化橡胶粉末-1 | 硫化橡胶粉末-2 | |
| SBR | 50 | 50 |
| NR | 30 | 30 |
| BR | 20 | 20 |
| 炭黑 | 5 | 55 |
| 二氧化硅 | 82 | 18 |
| 硅烷偶联剂 | 8.2 | 1.8 |
| 氧化锌 | 2.4 | 2.4 |
| 硬脂酸 | 1.5 | 1.5 |
| 硫 | 1.5 | 1.5 |
| 硫化促进剂-1 | 2 | 2 |
| 硫化促进剂-2 | 1 | 1 |
(2)橡胶组合物的制造
根据表2～4所示的各混合内容，使用本伯里密炼机，将硫及硫化促进剂以外的材料在150℃的条件下混炼5分钟，得到混炼物。另外，各混合量为质量份。
接着，在得到的混炼物中添加硫及硫化促进剂，使用开放式辊在80℃的条件下混炼5分钟，得到各配方的橡胶组合物。
[表2]
| 配方1 | 配方2 | 配方3 | 配方4 | 配方5 | 配方6 | 配方7 | 配方8 | 配方9 | 配方10 | |
| NR | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| BR-1 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| BR-2 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 炭黑 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 二氧化硅 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 硅烷偶联剂 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 |
| 蜡 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 氧化锌 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 橡胶粉末-1 | 2 | 6 | 4 | 2 | 10 | 11 | 5 | 8 | 9 | |
| 橡胶粉末-2 | ||||||||||
| 硫化活性剂 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 润滑剂 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 防老剂-1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 防老剂-2 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 油 | 8 | 10 | 30 | 8 | 12 | 30 | 30 | 20 | 16 | 16 |
| 树脂-1 | 20 | 5 | ||||||||
| 树脂-2 | 10 | 1 | 10 | 10 | 5 | 15 | 23 | 25 | ||
| 树脂-3 | 11 | 4 | 11 | 9 | 5 | 5 | 8 | 7 | 7 | |
| 硫 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 硫化促进剂-1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 硫化促进剂-2 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
[表3]
| 配方11 | 配方12 | 配方13 | 配方14 | 配方15 | 配方16 | 配方17 | 配方18 | 配方19 | 配方20 | |
| NR | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| BR-1 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| BR-2 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |
| 炭黑 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 二氧化硅 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 硅烷偶联剂 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 | 4.8 |
| 蜡 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 氧化锌 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 橡胶粉末-1 | 6 | 12 | 15 | 12 | 15 | 15 | 22 | |||
| 橡胶粉末-2 | 22 | 40 | 40 | |||||||
| 硫化活性剂 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 润滑剂 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 防老剂-1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 防老剂-2 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 油 | 30 | 20 | 16 | 16 | 16 | |||||
| 树脂-1 | 6 | 5 | 5 | 10 | ||||||
| 树脂-2 | 28 | 15 | ||||||||
| 树脂-3 | 5 | 8 | 17 | 27 | 27 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 硫 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 硫化促进剂-1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 硫化促进剂-2 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
[表4]
| 配方21 | 配方22 | |
| NR | 50 | 50 |
| BR 150B | 50 | 50 |
| CB N220 | 70 | 70 |
| WAX | 1.5 | 1.5 |
| 硬脂酸 | 2.0 | 2.0 |
| 氧化锌 | 2.0 | 2.0 |
| 硫化橡胶粉末-1 | 2.2 | |
| 防老剂-1 | 1 | 1 |
| 防老剂-2 | 1 | 1 |
| 油 | 15 | 15 |
| 硫 | 2 | 2 |
| 硫化促进剂-1 | 1.2 | 1.2 |
2.轮胎的制造
在表2、表3所示的配方中，将配方1～配方20的橡胶组合物用作行驶面橡胶层，将表4所示的配方21、配方22的橡胶组合物用作基部橡胶层，并挤出加工为规定的形状，然后将得到的行驶面橡胶层和基部橡胶层按表5～表7所示地进行组合，制作具有2层结构的胎面部，与其他轮胎构件贴合而形成未硫化轮胎，在170℃的条件下加压硫化10分钟，制造实施例1～实施例5及比较例1～比较例14的各试验用轮胎。
3.参数的计算
接下来，对于获得的各试验用轮胎求出以下的各参数。
(1)硫化橡胶粉末的面积比率
首先，从各试验用轮胎的行驶层橡胶层和基部橡胶层切出观察用样品，使得与胎面表面并行的面成为观察用截面。
接着，使用扫描型电子显微镜(Thermo Fisher公司制造的Teneo)在15kV的加速电压下对样品的观察用截面进行摄像，获得倍数50倍的电子显微镜图像。
接下来，在得到的电子显微镜图像的2.54mm×1.69mm范围内计算橡胶粉对应的区域的面积，并计算相对于整个切断面的面积所占的比率。每个样品在3个视野中进行该计算，取其平均值作为硫化橡胶粉末的面积比率。
结果如表5～7所示。另外，对于使用相同配方的试验用轮胎，对各轮胎进行相同的测定，然后将所得结果进行再次平均化以获得各配方的硫化橡胶粉末的面积比率。
(2)损耗角正切
通过从各试验轮胎的行驶面橡胶层切出长20mm×宽4mm×厚2mm，使得轮胎周向成为长边，并制作测定用橡胶试验片。对于各橡胶试验片，使用GABO公司制造的EPLEXOR系列，在0℃、频率10Hz、初始应变5％、动态应变率1％的条件下，变形模式：拉伸下测定损耗角正切(0℃tanδ)。
结果如表5～表7所示。对于使用相同配方的试验用轮胎，对各轮胎进行相同的测定，并将获得的结果进行平均化，作为各配方的0℃tanδ。
(3)冠部的厚度
切断各试验用轮胎的行驶面橡胶层的冠部，使用游标卡尺测定切断面的行驶面橡胶层的厚度。结果如表5～7所示。
4.性能评价试验(噪音性能评价试验)
将各试验用轮胎安装在车辆(日本国产FF车，排量2000cc)的所有车轮上，充气至使前轮内压为230kPa，后轮内压为220kPa后，在干燥路面的测试场上以100km/h的速度行驶，驾驶员对当时车内的噪音大小分5个阶段进行感官检测。
关于评价，如下进行：将20名驾驶员的评价相加后，将比较例12的总分设为100并进行指数化，以其倒数进行评价。结果如表5～7所示。数值越大，表示高速行驶时的噪音性能越优异。
噪音性能＝[(比较例12的评价分)/(试验用轮胎的评价分)]×100
[表5]
[表6]
[表7]
由表5～表7所示的结果可知，可以提供如下的充气轮胎：该轮胎使用含有硫化橡胶粉末的橡胶组合物，形成为胎面部的最外层(行驶面橡胶层)的冠部的厚度G(mm)大于5mm，所述橡胶组合物在0℃、频率10Hz、初始应变5％、动态应变率1％的条件下，变形模式：拉伸下测定的损耗角正切0℃tanδ大于0.30，在胎面部的最外层的截面中，硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)为5％以上50％以下，进一步地，硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr(％)相对于胎面部的最外层的冠部的厚度G(mm)的比例(Sr/G)大于0.3，这种情况时，即使在时速为80km以上的高速行驶时，也具有充分的噪音性能。
以上基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。可以在与本发明相同、同等的范围内对上述实施方式进行各种变更。
Claims (17)
1.一种充气轮胎，是具有胎面部的充气轮胎，其特征在于，
所述充气轮胎使用含有硫化橡胶粉末的橡胶组合物，形成为所述胎面部的最外层的冠部的厚度G大于5mm，所述橡胶组合物在0℃、频率10Hz、初始应变5％、动态应变率1％的条件下，变形模式：拉伸下测定的损耗角正切0℃tanδ大于0.30，
在所述胎面部的最外层的截面中，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr为5％以上且50％以下，
进一步地，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr相对于所述胎面部的最外层的冠部的厚度G的比例Sr/G大于0.3，所述厚度G的单位为mm，所述面积比率Sr的单位为％。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述0℃tanδ大于0.45。
3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其特征在于，所述0℃tanδ大于0.60。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，在所述胎面部的最外层的截面中，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr大于10％且小于40％。
5.根据权利要求4所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎面部的最外层的截面中，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr大于15％且小于30％。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr相对于所述胎面部的最外层的冠部的厚度G的比例Sr/G为0.5以上。
7.根据权利要求6所述的充气轮胎，其特征在于，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr相对于所述胎面部的最外层的冠部的厚度G的比例Sr/G为0.8以上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述橡胶组合物及所述硫化橡胶粉末这两者中均含有二氧化硅。
9.根据权利要求8所述的充气轮胎，其特征在于，所述橡胶组合物中含有的二氧化硅的质量％大于所述硫化橡胶粉末中含有的二氧化硅的质量％。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述胎面部由配方不同的2层以上的橡胶层构成，并且最外层行驶面橡胶层中使用所述橡胶组合物。
11.根据权利要求10所述的充气轮胎，其特征在于，在所述行驶面橡胶层以外的橡胶层中也含有所述硫化橡胶粉末。
12.根据权利要求11所述的充气轮胎，其特征在于，所述硫化橡胶粉末在所述胎面部的最外层行驶面橡胶层中所占的面积比率Sout大于所述硫化橡胶粉末在所述胎面部的最内层基部橡胶层中所占的面积比率Sin，
所述硫化橡胶粉末在所述基部橡胶层中所占的面积比率Sin大于1％。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述硫化橡胶粉末是粒度比用JIS Z8801-1规定的试验用筛时的30目径更细的硫化橡胶粉末。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的充气轮胎，其特征在于，所述充气轮胎安装在电机驱动的汽车上。
15.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述0℃tanδ小于2.00。
16.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述硫化橡胶粉末所占的面积比率Sr相对于所述胎面部的最外层的冠部的厚度G的比例Sr/G为1.5以下，所述厚度G的单位为mm，所述面积比率Sr的单位为％。
17.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，所述硫化橡胶粉末是粒度比用JISZ8801-1规定的试验用筛时的250目径更粗的硫化橡胶粉末。
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