CN115989152A - 充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

所提供的是一种充气轮胎，其即使车辆在湿路面上高速行驶时也能确保足够的操控稳定性。该充气轮胎具有由橡胶组合物形成的胎面部分，所述橡胶组合物含有苯乙烯‑丁二烯橡胶和异戊二烯类橡胶的橡胶成分；和树脂成分，其中当Q(质量份)为树脂成分相对于100质量份的橡胶成分的含量时，轮胎安装在标准轮辋上，内部压力为250kPa，Wt(mm)为轮胎的截面宽度，且Dt(mm)为外径，树脂成分相对于100质量份的橡胶成分的含量Q(质量份)超过25质量份，并且满足式1和式2。1600≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4···式1Q/Wt>0.1···式2。

Description

充气轮胎
技术领域
本发明涉及一种充气轮胎。
背景技术
近年来，从对环境问题和经济效益日益关注的角度来看，对汽车燃料效率的要求不断增加，而且，对于安装在汽车上的充气轮胎(以下简称为“轮胎”)，则需要提高燃料效率。
常规地，作为提高轮胎燃料效率的具体手段，通常使用含有改性合成橡胶的轮胎用混配物形成胎面部分，该改性合成橡胶中将末端改性的聚合物施用于合成橡胶，并通过降低聚合物分子量而增加末端数量，以提高改性效果。
然而，在这样的轮胎混配中，混配物中所含的聚合物的分子量低，使得产品轮胎的断裂强度和耐磨性可能降低。
因此，提出了在上述改性合成橡胶中加入具有优异断裂强度的异戊二烯橡胶以形成胎面部分，从而在保持燃料效率(低滚动阻力)的同时提高断裂强度和耐磨性(例如，专利文献1至4)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]JP 2014-213836 A
[专利文献2]JP 2017-52329A
[专利文献3]JP 2018-154181 A
[专利文献4]JP 2019-85445A
发明内容
[本发明所要解决的问题]。
然而，基于这些常规技术的轮胎对路面的抓地力下降，这可能导致操控稳定性变差，特别是在湿路面上高速行驶时尤其如此，需要进一步改善。
因此，本发明的一个目标是提供一种充气轮胎，其即使在湿路面上高速行驶时也能确保足够的操控稳定性。
[解决问题的手段]
本发明人对上述问题的解决方案进行了辛勤的研究，发现上述问题可以通过下文所述的公开内容获得解决，并完成了本发明。
本发明是一种充气轮胎，其中
胎面部分由橡胶组合物形成，所述橡胶组合物含有作为橡胶成分的苯乙烯-丁二烯橡胶和异戊二烯类橡胶以及树脂成分，
相对于100质量份的所述橡胶成分，所述树脂成分的含量Q(质量份)超过25质量份，并且
满足以下式1和式2：
1600≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4···式1
Q/Wt>0.1···式2，
其中，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述树脂成分的含量为Q(质量份)，并且当所述轮胎安装在标准化轮辋上且内部压力为250kPa时，所述轮胎的截面宽度为Wt(mm)，所述轮胎的外径为Dt(mm)。
[发明效果]
根据本发明，可提供一种充气轮胎，其即使在湿路面上高速行驶时也能确保足够的操控稳定性。
具体实施方式
下面，将根据实施方式具体描述本发明。
[1]本发明的轮胎的特征
首先，将描述本发明的轮胎的特征。
本发明人认为，通过混配控制橡胶物理性质的常规技术不足以提供一种即使在湿路面上高速行驶也能确保足够操控稳定性的充气轮胎，并且除了研究形成胎面部分的橡胶组合物(以下也称为“胎面橡胶组合物”)的物理性质以外，还有必要研究轮胎的形状。作为各种实验和研究的结果，本发明人已经完成了本发明。
首先，在本发明的轮胎中，轮胎的形状使得从侧向观察轮胎时的面积相对于轮胎的截面宽度在规定的范围内较大。这减少了单位时间内的重复变形，因此，可用于热交换的时间增加，从而改善了侧面部分的热释放性能，并可展现出足够的燃料效率。
具体而言，如果轮胎的形状满足1600≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4，其中当轮胎安装在标准轮辋上且内部压力为250k Pa时，轮胎的截面宽度为Wt(mm)，外径为Dt(mm)，适当确保相对于轮胎的截面宽度Wt(mm)的从侧向观察的轮胎的面积(mm2)，即[(Dt/2)2×π)＝(Dt2×π/4)]，并改善侧面部分的热释放性能，从而充分降低滚动阻力，并能够实现燃料效率。(Dt2×π/4)/Wt更优选1700以上，进一步优选1865以上，进一步优选1963.4以上，进一步优选1979以上，进一步优选1981以上，进一步优选2018以上，进一步优选2480以上。
在上述描述中，“标准化轮辋”是指在标准体系中为每个轮胎定义的轮辋，包括该轮胎所依据的标准。例如，在JATMA(日本汽车轮胎协会)的情况下，其是“JATMA YEAR BOOK”中描述的适用尺寸的标准化轮辋，在“ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)”的情况下，其是“STANDARDS MANUAL”中描述的“测量轮辋”(Measuring Rim)，并且在TRA (轮胎和轮辋协会公司)的情况下，其是“YEAR BOOK”中描述的“设计轮辋(Design Rim)”。对于标准中没有规定的轮胎，其是指可以组装并能保持内部压力的轮辋，也就是不会导致轮辋和轮胎之间漏气的轮辋，并且具有最小的轮辋直径，然后是最窄的轮辋宽度。
此外，轮胎的外径Dt是指安装在标准化轮辋上、内部压力为250kPa且处于无负载状态的轮胎的外径。轮胎的截面宽度Wt(mm)是指安装在标准化轮辋上、内压为250kPa且处于无负载状态的轮胎的宽度，并且是从包括胎侧的所有图案、文字等的胎壁之间的直线距离(轮胎的总宽度)中排除胎侧的图案、文字等的距离。
然而，当制造具有上述形状的轮胎时，滚动过程中的离心力增加，并且轮胎的半径在滚动过程中增加。因此认为，当在湿路面上高速行驶时，有可能出现不均匀的地面接触压力，并且操控稳定性变差。特别是，据认为轮胎的截面宽度Wt越宽，胎面中心部分的接触压力和胎肩部分的接触压力之间的差越大，这往往会导致操控稳定性变差。
为了解决这个问题，本发明人想出了以下想法，即，使用含有具有优异断裂强度的异戊二烯类橡胶作为橡胶成分并含有大量树脂成分的橡胶组合物。换言之，当树脂成分的量随着截面宽度Wt增加时，即使对于在地面接触压力往往较低的胎肩部分的表面，树脂成分也能充分分布，而且，即使在高速行驶时，树脂成分的粘附性也能确保对路面的良好抓地力，从而提高操控稳定性。
具体而言，当相对于100质量份的橡胶成分的树脂成分的含量为Q(质量份)时，并且当Q大于1，即树脂成分的含量超过1/4，且Q(质量份)与截面宽度Wt(mm)的比率(Q/Wt)超过0.1时，可以提供具有充分改善的操控稳定性的充气轮胎。
此外，从由于树脂成分的粘附性而确保在路面上的足够抓地力的角度来看，Q(质量份)优选为26质量份以上，更优选为30质量份以上，进一步优选超过30质量份，进一步优选为40质量份以上，进一步优选超过40质量份，进一步优选为50质量份以上。此外，(Q/Wt)优选为0.12以上，更优选为0.15以上，进一步优选超过0.15，进一步优选为0.17以上，进一步优选为0.20以上，进一步优选超过0.20，进一步优选为0.24以上，进一步优选为0.26以上。另一方面，其优选小于0.35。
[2]本发明的轮胎的更优选实施方式
本发明的轮胎可以通过采用以下实施方式而获得更大的效果。
1.扁平率
本发明的轮胎优选为具有40％以上的扁平率的轮胎，由此增加轮胎的侧面部分的高度，可以抑制轮胎的局部变形，并且可以进一步增强轮胎的耐久性。
当内部压力为250kPa时，上述的扁平率(％)可以使用轮胎的截面高度Ht(mm)(从胎圈部分的底面到胎面的最外表面的距离，即轮胎外径和标称轮辋直径之差的1/2)和轮胎的截面宽度Wt(mm)通过下式获得。
(Ht/Wt)×100(％)
扁平率更优选为45％以上，进一步优选47.5％以上，进一步优选50％以上，进一步优选52.5％以上，进一步优选55％以上，进一步优选58％以上，进一步优选70％以上。没有具体的上限，但例如，其为100％以下。
2.轮胎形状
在本发明的轮胎中，当轮胎安装在标准化轮辋上且内部压力为250kPa时，具体的外径Dt(mm)优选为例如515mm以上，更优选558mm以上，进一步优选585mm以上，特别优选658mm以上，且最优选673mm以上。另一方面，其优选小于843mm，更优选802mm以下，进一步优选小于725mm，进一步优选719mm以下，进一步优选小于707mm，进一步优选700mm以下，特别优选小于685mm。
具体的截面宽度Wt(mm)例如优选为115mm以上，更优选130mm以上，进一步优选150mm以上，进一步优选155mm以上，进一步优选170mm以上，特别优选185mm，最优选193mm以上。另一方面，其优选小于305mm，更优选255mm以下，进一步优选小于245mm，进一步优选小于210mm，进一步优选205mm以下，特别优选小于205mm，最优选小于200mm。
具体的截面高度Ht(mm)例如优选为37mm以上，更优选87mm以上，进一步优选95mm以上。另一方面，其优选小于180mm，更优选147mm以下，进一步优选144mm以下，进一步优选小于112mm，进一步优选109mm以下，进一步优选小于101mm。
在本发明中，考虑到行驶期间乘坐舒适性的稳定，(Dt-2×Ht)优选为430(mm)以上，更优选为432(mm)以上，进一步优选为450(mm)以上，进一步优选为470(mm)以上，进一步优选为480(mm)以上，和进一步优选为483(mm)以上。另一方面，考虑到胎面部分的变形，优选小于560(mm)，更优选小于530(mm)，进一步优选小于510(mm)，进一步优选508(mm)以下。
此外，轮胎的假想体积V(mm3)，即轮胎安装在标准化轮辋上且内部压力为250kPa时轮胎所占的空间，可以基于轮胎的截面宽度Wt(mm)、轮胎的外径Dt(mm)以及轮胎的截面高度Ht(mm)通过下式计算：
V＝[(Dt/2)2－{(Dt/2)－Ht}2]×π×Wt。
具体的假想体积V优选13,000,000mm3以上，更优选29,000,000mm3以上，进一步优选31,230,020mm3以上，并且进一步优选36,000,000mm3以上。另一方面，其优选小于88,000,000mm3，更优选77,134,503mm3以下，进一步优选小于66,000,000mm3，进一步优选53,167,961mm3以下，进一步优选小于44,000,000mm3，并且特别优选小于38,800,000mm3。
此外，在本发明中，优选轮胎的假想体积V(mm3)和截面宽度Wt(mm)满足[(V+1.5×107)/Wt]≦4.02×105。[(V+1.5×107)/Wt]更优选3.62×105以下，进一步优选3.33×105以下，并且进一步优选2.99×105以下。
这样，通过根据轮胎截面宽度Wt的减少来减少轮胎的假想体积V，并通过减少轮胎本身的体积，可以减少由于离心力造成的外径增长速度。因此，据认为胎圈部分的变形量可以减少，并且胎面部分的变圆也可以获得抑制。
更优选的是[(V+2.0×107)/Wt]≦4.02×105，进一步优选的是[(V+2.5×107)/Wt]≦4.02×105。
此外，[(V+2.0×107)/Wt]优选3.81×105以下，更优选3.57×105以下，并且进一步优选3.31×105以下。并且[(V+2.5×107)/Wt]优选4.01×105以下，更优选3.82×10 5以下，并且进一步优选3.63×10 5以下。
[3]本发明的实施方式
下面，将根据实施方式具体描述本发明。
1.胎面橡胶组合物
在本实施方式中，胎面橡胶组合物可由下文所述的橡胶成分、树脂成分和其他混配材料获得。
(1)橡胶成分
在本实施方式中，如上所述，胎面橡胶组合物含有SBR和异戊二烯橡胶作为橡胶成分。在100质量份的橡胶成分中，SBR和异戊二烯类橡胶的含量作为整体优选为60质量份以上。其中，SBR的含量优选大于50质量份且80质量份以下。
(a)苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)
作为苯乙烯-丁二烯橡胶，优选使用具有例如100,000以上且2,000,000以下的重均分子量的SBR。因此，可以提高SBR相的抗应变和应力的强度，从而可以进一步提高轮胎的断裂强度。
本实施方式中使用的SBR中的苯乙烯含量(以下也称为“苯乙烯量”)优选为5质量％以上且25质量％以下。橡胶组合物中的苯乙烯含量优选为1质量％以上且5质量％以下。因此，橡胶组合物中苯乙烯的聚集可以获得抑制，从而可以改善胎面的随动性。SBR的丁二烯部分的乙烯基键的量(1,2-键合的丁二烯单位量)优选为40质量％以下。然后，SBR的结构鉴定(测量苯乙烯的量和乙烯基键的量)可以使用例如JEOL Ltd.制造的JNM-ECA系列仪器进行。
SBR没有特别的限制，例如可以使用乳化聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(E-SBR)、溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(S-SBR)等。SBR可以是非改性SBR或改性SBR，但当使用改性S-SBR时，分散性被改善，并且耐磨性和抗滑性有望进一步提高。因此，其是优选的。
改性SBR可以是任何具有与填料(如二氧化硅)相互作用的官能团的SBR。其实例包括：
末端改性SBR(末端有上述官能团的末端改性SBR)，其中SBR的至少一端被具有上述官能团的化合物(改性剂)改性；
主链改性SBR，其官能团在主链上；
主链末端改性SBR，其在主链和末端具有官能团(例如，主链具有上述官能团并且至少一个末端用上述改性剂改性的主链末端改性的SBR)；以及
末端改性SBR，其用分子中具有两个以上环氧基团的多官能化合物改性(偶联)，并在其中引入环氧基或羟基。
官能团的实例包括氨基、酰氨基、甲硅烷基、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、羟基、氧基和环氧基。此外，这些官能团还可具有取代基。
此外，作为改性SBR，例如，可以使用由下式表示的化合物(改性剂)改性的SBR。
[化学1]
Figure BDA0004094377030000071
在所述式中，R1、R2和R3是相同或不同的，并且表示烷基、烷氧基、硅氧基、缩醛基、羧基(-COOH)、巯基(-SH)或其衍生物。R4和R5是相同或不同的，并且表示氢原子或烷基。R4和R5可以组合成带有氮原子的环状结构。n表示整数。
作为上式表示的化合物(改性剂)改性的改性SBR，可以使用溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(S-SBR)的聚合端(活性端)被上式表示的化合物改性的SBR(例如，JP-A-2010-111753中描述的改性SBR)。
作为R1、R2和R3，烷氧基是合适的(优选具有1至8个碳原子的烷氧基，更优选具有1至4个碳原子的烷氧基)。作为R4和R5，烷基(优选具有1至3个碳原子的烷基)是合适的。n优选为1至5，更优选为2至4，甚至更优选为3。此外，当R4和R5组合与氮原子一起形成环状结构时，优选为4至8元环。烷氧基还包括环烷氧基(环己氧基等)和芳氧基(苯氧基和苄氧基等)。
上述改性剂的具体实例包括2-二甲氨基乙基三甲氧基硅烷、3-二甲氨基丙基三甲氧基硅烷、2-二甲氨基乙基三乙氧基硅烷、3-二甲氨基丙基三乙氧基硅烷、2-二乙氨基乙基三甲氧基硅烷、3-二乙氨基丙基三甲氧基硅烷、2-二乙氨基乙基三乙氧基硅烷和3-二乙氨基丙基三乙氧基硅烷。这些可以单独使用或者两种以上组合使用。
此外，作为改性SBR，也可以使用用以下化合物(改性剂)改性的改性SBR。改性剂的实例包括：
多元醇的聚缩水甘油醚，如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和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚；
具有两个以上酚基的芳族化合物的聚缩水甘油醚，如双酚A二缩水甘油醚；
聚环氧化合物，如1,4-二缩水甘油基苯、1,3,5-三缩水甘油基苯和聚环氧化液体聚丁二烯；
含环氧基的叔胺，如4,4'-二缩水甘油基-二苯甲胺和4,4'-二缩水甘油基-二苄甲胺；
二缩水甘油氨基化合物，如二缩水甘油苯胺、N,N'-二缩水甘油-4-缩水甘油氧基苯胺、二缩水甘油正甲苯、四缩水甘油基间二甲苯甲胺、四缩水甘油基氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基-对苯二胺、二缩水甘油氨基甲基环己烷和四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷；
含氨基的酸性氯化物，如双(1-甲基丙基)氨基甲酸氯、4-吗啉碳酰氯、1-吡咯烷碳酰氯、N,N-二甲基碳酰胺氯化物和N,N-二乙基碳酰胺酸氯；
含环氧基的硅烷化合物，如1,3-双(缩水甘油丙基)-四甲基二硅氧烷和(3-缩水甘油丙基)-五甲基二硅氧烷；
含硫醚基团的硅烷化合物，如(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；
N-取代的氮丙啶化合物，如乙烯亚胺和丙烯亚胺；
烷氧基硅烷，如甲基三乙氧基硅烷、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)-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和N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基三乙氧基硅烷；
具有氨基和/或经取代的氨基的(硫代)苯甲酮化合物，如4-N,N-二甲基氨基苯甲酮、4-N,N-二叔丁基氨基苯甲酮、4-N,N-二苯基氨基苯甲酮、4,4'-双(二甲基氨基)苯甲酮、4,4'-双(二乙基氨基)苯甲酮、4,4'-双(二苯基氨基)苯甲酮和N,N,N',N'-双(四乙基氨基)苯甲酮；
具有氨基和/或经取代的氨基的苯甲醛化合物，如4-N,N-二甲氨基苯甲醛、4-N,N-二苯氨基苯甲醛和4-N,N-二乙烯基氨基苯甲醛；
N-取代的吡咯烷酮，如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-吡咯烷酮和N-甲基-5-甲基-2-吡咯烷酮；
N-取代的哌啶酮，如N-甲基-2-哌啶酮、N-乙烯基-2-哌啶酮和N-苯基-2-哌啶酮；
N-取代的内酰胺，如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-丙内酰胺和N-苯基-β-丙内酰胺；以及
N,N-双(2,3-环氧丙基)-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、N,N-二乙基乙酰胺、N-甲基马来酰亚胺、N,N-二乙基脲、1,3-二甲基乙烯脲、1,3-二乙烯基乙烯脲、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-丙酮和1,7-双(甲基乙基氨基)-4-庚酮。用上述化合物(改性剂)进行的改性可以通过已知的方法进行。
作为SBR，例如可以使用Sumitomo Chemical Co.,Ltd.、JSR Corporation、AsahiKasei Co.,Ltd.、Zeon Co.,Ltd.、Versalis Co.,Ltd.等生产和销售的SBR。SBR可以单独使用，也可以两种以上组合使用。当两种以上类型的SBR组合使用时，对于上述的苯乙烯量和乙烯基键量等采用各SBR的重量平均值。
(b)异戊二烯类橡胶
异戊二烯类橡胶的实例包括天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、重组NR、改性NR和改性IR。其中，优选使用NR。
作为具体的NR，例如，可以使用轮胎工业中常见的SIR20、RSS#3、TSR20等。IR没有特别的限制，例如，可以使用轮胎工业中常见的Nippon Zeon Co.,Ltd.制造的IR2200等。改性NR包括脱蛋白天然橡胶(DPNR)、高纯度天然橡胶(UPNR)等。改性NR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。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
(c)丁二烯橡胶
胎面橡胶组合物可进一步含有丁二烯橡胶(BR)作为橡胶成分，并且当含有BR时，在100质量份的橡胶成分中的BR含量例如为40质量份以下。BR的重均分子量例如为100,000以上且2,000,000以下。BR的乙烯基键量例如为1质量％以上且30质量％以下。BR的顺式含量例如为1质量％以上且98质量％以下。BR的反式含量例如为1质量％以上且60质量％以下。
BR没有特别限制，可以使用具有高顺式含量(顺式含量为90％以上)的BR、具有低顺式含量的BR、含有间规聚丁二烯晶体的BR等。BR可以是非改性BR或改性BR，改性BR的实例包括已引入上述官能团的改性BR。这些可以单独使用，也可以两种以上组合使用。顺式含量可以通过红外吸收光谱分析来测量。
作为BR，例如，可以使用Ube Industries,Ltd.、JSR Corporation、Asahi KaseiCo.,Ltd.和Nippon Zeon Co.,Ltd.等的产品。
(d)其他橡胶成分
此外，必要时，作为另一种橡胶成分，还可以包含一般用于生产轮胎的橡胶(聚合物)，例如丁腈橡胶(NBR)。
(2)橡胶成分以外的混配材料
(a)树脂成分
在本实施方式中，从赋予粘性的角度来看，胎面橡胶组合物含有树脂成分。如上所述，相对于100质量份的橡胶成分，该含量超过25质量份，并且(Q/Wt)，即Q(质量份)与截面宽度Wt(mm)的比率，是大于0.1(质量份)的量。Q(质量份)更优选超过30质量份，并且进一步优选大于40质量份。此外，如上所述，(Q/Wt)优选0.12以上，更优选0.15以上，进一步优选大于0.15,进一步优选0.17以上，进一步优选0.20以上，进一步优选大于0.20，进一步优选0.24以上，并且进一步优选0.26以上。另一方面，其优选小于0.35。此外，由于这些树脂成分是热塑性的，故它们还与后面描述的油一起发挥软化剂的作用。
树脂成分在室温下可以是固体或液体。树脂成分的具体实例包括松香类树脂、苯乙烯类树脂、香豆素类树脂、萜烯类树脂、C5树脂、C9树脂、C5C9树脂和丙烯酸树脂。它们中的两种以上可以组合使用。
松香类树脂为主要成分是通过加工松香获得的松香酸的树脂。松香类树脂(松香)可根据是否存在改性进行分类，并且可分为未改性松香(非改性松香)和改性松香(松香衍生物)。未改性松香包括例如妥尔松香(也称为妥尔油松香)、脂松香、木松香、歧化松香、聚合松香、氢化松香和其它化学改性松香。改性松香是一种未改性松香改性的松香，其实例包括松香酯、不饱和羧酸改性的松香、不饱和羧酸改性的松香酯、松香酰胺化合物和松香胺盐。
苯乙烯树脂是使用苯乙烯单体作为组成单体的聚合物，其实例包括将苯乙烯单体作为主要成分(50质量％以上)聚合而获得的聚合物。具体而言，其包括通过将苯乙烯单体(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)单独聚合而获得的均聚物，通过将两种以上的苯乙烯单体共聚而获得的共聚物，以及通过将苯乙烯单体和可与苯乙烯单体共聚的其他单体共聚而获得的共聚物。
其他单体的实例包括丙烯腈类，如丙烯腈和甲基丙烯酸酯；不饱和羧酸，如丙烯酸和甲基丙烯酸；不饱和羧酸酯，如丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯；二烯，如氯丁二烯、丁二烯和异戊二烯；烯烃，如1-丁烯和1-戊烯；α,β-不饱和羧酸(如马来酸酐)及其酸酐。
作为香豆酮类树脂，优选使用香豆酮-茚树脂。香豆酮-茚树脂是含有香豆酮和茚作为构成树脂骨架(主链)的单体成分的树脂。除香豆酮和茚以外，骨架中含有的单体成分的实例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基茚和乙烯基甲苯。
例如，相对于100质量份橡胶成分，香豆酮-茚树脂的含量大于1.0质量份并且小于50.0质量份。
香豆酮-茚树脂的羟基值(OH值)例如大于15mgKOH/g并且小于150mgKOH/g。OH值是指当1g树脂被乙酰化时中和与羟基结合的乙酸所需的氢氧化钾的量，以毫克表示。其是通过电位滴定法(JIS K 0070:1992)测量的数值。
香豆酮-茚树脂的软化点例如高于30℃并且低于160℃。软化点是在用环-球式软化点测量装置测量JIS K 6220-1:2001中定义的软化点时球下降时的温度。
萜烯树脂的实例包括聚萜烯、萜烯酚和芳族改性的萜烯树脂。聚萜烯是通过将萜烯化合物及其氢化产物聚合而获得的树脂。萜烯化合物是一种具有(C5H8)n组成或其含氧衍生物的碳氢化合物，其是以分类为单萜烯(C10H16)、倍半萜烯(C15H24)、二萜烯(C20H32)等萜烯为基本骨架的化合物。其实例包括α-蒎烯、β-蒎烯、二戊烯、柠檬烯、月桂烯、别罗勒烯、罗勒烯(osimene)、α-水芹烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、萜品烯、1,8-桉油醇、1,4-桉油醇、α-萜品醇、β-萜品醇和γ-萜品醇。
聚萜烯的实例包括由上述萜烯化合物制成的萜烯树脂，如α-蒎烯树脂、β-蒎烯树脂、柠檬烯树脂、二戊烯树脂和β-蒎烯/柠檬烯树脂，以及通过将萜烯树脂氢化而获得的氢化萜烯树脂。萜烯酚的实例包括通过将上述萜烯化合物和酚化合物共聚而获得的树脂，以及通过将上述树脂氢化而获得的树脂。具体而言，提到了通过将上述萜烯化合物、酚化合物和福尔马林缩合而获得的树脂。酚化合物的实例包括酚、双酚A、甲酚和二甲酚。芳族改性的萜烯树脂的实例包括通过用芳族化合物改性萜烯树脂而获得的树脂，以及通过将上述树脂氢化而获得的树脂。芳族化合物没有特别限制，只要其是具有芳环的化合物即可，其实例包括酚化合物，如酚、烷基酚、烷氧基酚和含不饱和烃基的酚；萘酚化合物，如萘酚、烷基萘酚、烷氧基萘酚和含不饱和烃基的萘酚；苯乙烯衍生物，如苯乙烯、烷基苯乙烯、烷氧基苯乙烯、含不饱和烃基的苯乙烯；香豆酮和茚。
作为市售的萜烯类树脂，例如，可以使用Yasuhara Chemical Co.,Ltd.等的产品。它们可以单独使用，或两种以上组合使用。
“C5树脂”树脂是指通过将C5馏分聚合而获得的树脂。C5馏分的实例包括具有4至5个碳原子的石油馏分，如环戊二烯、戊烯、戊二烯和异戊二烯。作为C5类石油树脂，优选使用双环戊二烯树脂(DCPD树脂)。
“C9树脂”是指通过将C9馏分聚合而获得的树脂，其可以进行氢化或改性。C9馏分的实例包括具有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。作为其具体实例，优选使用例如香豆酮-茚树脂、香豆酮树脂、茚树脂和芳族乙烯基树脂。作为芳族乙烯基树脂，优选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，因为其经济，易于加工，而且在发热方面优异。α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物更优选。作为芳族乙烯基类树脂，例如，可以使用Clayton、Eastman Chemical等市售的那些树脂。
“C5C9树脂”是指通过将C5馏分和C9馏分共聚而获得的树脂，其可进行氢化或改性。C5馏分和C9馏分的实例包括上述的石油馏分。作为C5C9树脂，例如可以使用TosohCorporation、LUHUA等市售的那些树脂。
丙烯酸树脂没有特别限制，例如，可以使用无溶剂的丙烯酸树脂。
作为无溶剂丙烯酸树脂，可以提及通过高温连续聚合法(高温连续块状聚合法：US4414370B、JP 84-6207A、JP 93-58805B、JP 89-313522A、US 5010166B、Toa SyntheticResearch Annual Report TREND2000 No.3p42-45等所述方法)合成的(甲基)丙烯酸树脂(聚合物)，并且尽可能不使用聚合引发剂、链转移剂、有机溶剂等作为辅助原料。在本发明中，(甲基)丙烯酸是指甲基丙烯酸和丙烯酸。
构成丙烯酸树脂的单体成分的实例包括(甲基)丙烯酸，以及(甲基)丙烯酸衍生物，如(甲基)丙烯酸酯(烷基酯、芳基酯、芳烷基酯等)、(甲基)丙烯酰胺以及(甲基)丙烯酰胺衍生物。
此外，作为构成丙烯酸树脂的单体成分，可以与(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸衍生物一起使用芳族乙烯基化合物，如苯乙烯、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。
丙烯酸树脂可以是仅由(甲基)丙烯酸成分组成的树脂，或者是还具有(甲基)丙烯酸成分以外的成分的树脂。此外，丙烯酸树脂可以具有羟基、羧基、硅醇基等。
作为树脂成分，例如可以使用Maruzen Petrochemical Co.,Ltd.、SumitomoBakeliteCo.,Ltd.、Yasuhara Chemical Co.,Ltd.、Toso Co.,Ltd.、Rutgers ChemicalsCo.,Ltd.、BASF Co.,Ltd.、Arizona Chemical Co.,Ltd.、Nitto Chemical Co.,Ltd.、Nippon CatalystCo.,Ltd.、JX Energy Co.,Ltd.、Arakawa Chemical Industry Co.,Ltd.、Taoka Chemical Industry Co.,Ltd.的产品。
(b)填料
在本实施方式中，橡胶组合物优选包含填料。填料的具体实例包括炭黑、二氧化硅、碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、氢氧化铝和云母。其中，从发挥低滚动阻力的角度来看，优选使用二氧化硅作为增强剂，并且优选将二氧化硅与硅烷偶联剂一起使用。必要时，也优选使用炭黑作为增强剂。
(b-1)二氧化硅
相对于100质量份，橡胶成分的含量优选为40质量份以上。上限没有特别限制，只要橡胶组合物可以被混炼即可，但优选为例如约200质量份。因此，二氧化硅分散在整个橡胶体系中，而不会在NR或SBR中分布不均，因此可以进一步提高耐磨性和防滑性。
作为二氧化硅，可以优选使用BET比表面积为180m2/g以上且300m2/g以下的二氧化硅。因此，二氧化硅的强化性能可以进一步提高，使得特别是耐磨性被改善。BET比表面积是指根据ASTM D3037-93的BET方法测得的氮气吸附比表面积(N2SA)的值。
二氧化硅的具体实例包括干二氧化硅(无水二氧化硅)和湿二氧化硅(含水二氧化硅)。其中，湿二氧化硅是优选的，因为其有大量的硅醇基团，并且可以使用Evonik、Degussa、Rhodia、Tosoh Silica Co.,Ltd.、Solbay Japan Co.,Ltd.和Tokuyama Co.,Ltd.等的产品。
(b-2)硅烷偶联剂
该橡胶组合物优选含有硅烷偶联剂以及二氧化硅。硅烷偶联剂没有特别限制。硅烷偶联剂的实例包括：
硫化物类硅烷偶联剂，如双(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(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)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、2-三甲氧基甲硅烷基乙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物和3-三甲氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯一硫化物；
巯基类硅烷偶联剂，如3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、以及Momentive制造的NXT和NXT-Z；
乙烯基类硅烷偶联剂，如乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷；
氨基类硅烷偶联剂，如3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷；
缩水甘油醚氧基类硅烷偶联剂，如γ-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷；
硝基类硅烷偶联剂，如3-硝基丙基三甲氧基硅烷和3-硝基丙基三乙氧基硅烷；和
氯类硅烷偶联剂，如3-氯丙基三甲氧基硅烷和3-氯丙基三乙氧基硅烷。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
相对于100质量份的二氧化硅，硅烷偶联剂的优选含量例如大于3质量份且小于15质量份。作为具体的硅烷偶联剂，例如可以使用Degussa、Momentive、Shinetsu SiliconeCo.,Ltd.、Tokyo Chemical Industry Co.,Ltd.、Azumax Co.,Ltd.、Toray Dow CorningCo.,Ltd.等的产品。
例如，相对于100质量份的二氧化硅，硅烷偶联剂的含量大于3质量份并且小于25质量份。
(b-3)炭黑
胎面橡胶组合物优选含有炭黑。相对于100质量份的橡胶成分，炭黑的含量例如为1质量份以上且200质量份以下。
炭黑没有特别限制，其实例包括炉黑(炉炭黑)，如SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCF和ECF；乙炔黑(乙炔炭黑)；热裂法黑(热裂法炭黑)，如FT和MT；槽黑(槽炭黑)，如EPC、MPC和CC；和石墨。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
炭黑的氮气吸附比表面积(N2SA)例如为30m2/g以上且250m2/g以下。炭黑吸收的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的量例如为50ml/100g以上且250ml/100g以下。炭黑的氮吸附比表面积是根据ASTM D4820-93测量的，吸收的DBP量是根据ASTM D2414-93测量的。
具体的炭黑没有特别限制，其实例包括N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550和N762。市售的产品包括例如Asahi Carbon Co.,Ltd.、Cabot Japan Co.,Ltd.、Tokai Carbon Co.,Ltd.、Mitsubishi Chemical Corporation、Lion Corporation、Shin Nikka Carbon Co.,Ltd.、Columbia Carbon Co.,Ltd.等的产品。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
(b-4)其他填料
除了上述炭黑和二氧化硅外，橡胶组合物还可进一步含有通常用于轮胎工业的填料，例如碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、氢氧化铝和云母。例如，相对于100质量份的橡胶成分，这些含量大于0.质量份并且小于200质量份。
(c)软化剂
胎面橡胶组合物可包含油(包括扩展油)或液体橡胶等作为软化剂。相对于100质量份的橡胶成分，软化剂的总含量优选大于1质量份且小于10质量份。油的含量还包括橡胶中所含的油的量(油扩展的橡胶)。
油的实例包括矿物油(一般称为加工油)、植物油或其混合物。作为矿物油(加工油)，例如可以使用石蜡加工油、芳香型加工油、环烷加工油等。植物油和脂肪的实例包括蓖麻油、棉籽油、亚麻籽油、菜籽油、大豆油、棕榈油、椰子油、花生油、松香、松油、松焦油、妥尔油、玉米油、稻米油、贝尼花油、芝麻油、橄榄油、葵花油、棕榈仁油、山茶油、霍霍巴油、夏威夷果油和桐油。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
加工油(矿物油)的具体实例包括Idemitsu Kosan Co.,Ltd.、Sankyo Yuka KogyoCo.、Ltd.、Japan Energy Co.、Ltd.、Olisoy Co.、Ltd.、H&R Co.、Ltd.、Toyokuni SeiyuCo.、Ltd.、Showa Shell Sekiyu Co.、Ltd.和Fuji Kosan Co.,Ltd的产品。
作为软化剂提到的液体橡胶是一种在室温(25℃)下处于液体状态的聚合物，并且是一种具有与固体橡胶相似的单体作为组成元素的聚合物。液体橡胶的实例包括法尼烯类聚合物、液体二烯类聚合物及其氢化添加剂。
法尼烯类聚合物是通过使法尼烯聚合而获得的聚合物，并具有基于法尼烯的结构单元。法尼烯包括诸如α-法尼烯((3E,7E)-3,7,11-三甲基-1,3,6,10-十二碳四烯)和β-法尼烯(7,11-二甲基-3-亚甲基-1,6,10-十二碳三烯)等异构体。
法尼烯类聚合物可以是法尼烯的均聚物(法尼烯均聚物)或法尼烯和乙烯基单体的共聚物(法尼烯-乙烯基单体共聚物)。
液体二烯聚合物的实例包括液体苯乙烯-丁二烯共聚物(液体SBR)、液体丁二烯聚合物(液体BR)、液体异戊二烯聚合物(液体IR)和液体苯乙烯异戊二烯共聚物(液体SIR)。
通过凝胶渗透色谱法(GPC)测得的液体二烯聚合物的聚苯乙烯当量重均分子量(Mw)例如大于1.0×103并且小于2.0×105。在本说明书中，液体二烯聚合物的Mw是通过凝胶渗透色谱法(GPC)测得的聚苯乙烯转换值。
相对于100质量份的橡胶成分，液体橡胶的含量(液体法尼烯类聚合物、液体二烯类聚合物等的总含量)例如大于1质量份且小于100质量份。
作为液体橡胶，例如，可以使用Kuraray Co.,Ltd.和Clay Valley Co.Ltd.的产品。
(d)抗老化剂
胎面橡胶组合物优选含有抗老化剂。例如，相对于100质量份的橡胶成分，抗老化剂的含量为1质量份以上且10质量份以下。
抗老化剂的实例包括萘胺类抗老化剂，如苯基-α-萘胺；二苯胺类抗老化剂，如辛基化二苯胺和4,4'-双(α,α'-二甲基苄基)二苯胺；对苯二胺类抗老化剂，如N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺和N,N'-二-2-萘基对苯二胺；喹啉类抗老化剂，如2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉的聚合物；单酚类抗老化剂，如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化苯酚；双、三、多酚类抗老化剂，如四[3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸亚甲酯]甲烷。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
作为抗老化剂，例如可以使用Seiko Chemical Co.,Ltd.、Sumitomo ChemicalCo.,Ltd.、Ouchi Shinko Chemical Industry Co.,Ltd.、Flexsys Co.,Ltd.,etc.等的产品。
(e)硬脂酸
胎面橡胶组合物可含有硬脂酸。例如，相对于100质量份的橡胶成分，硬脂酸的含量为0.5质量份以上且10.0质量份以下。作为硬脂酸，可以使用常规已知的硬脂酸，例如，可以使用NOF Corporation、Kao Corporation、Fuji film Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd.和Chiba Fatty Acid Co.,Ltd.等的产品。
(f)氧化锌
胎面橡胶组合物可含有氧化锌(锌白)。例如，相对于100质量份的橡胶成分，氧化锌的含量为0.5质量份以上且10质量份以下。作为氧化锌，可以使用常规已知的氧化锌，例如，可以使用Mitsui Metal Mining Co.,Ltd.、Toho Zinc Co.,Ltd.、Hakusui Tech Co.,Ltd.、Shodo Chemical Industry Co.,Ltd.、Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.等的产品。
(g)蜡
胎面橡胶组合物优选含有蜡。例如，相对于100质量份的橡胶成分，蜡的含量为0.5至20质量份，优选1.5至15质量份，更优选3.0至10.0质量份。
蜡没有特别限制，其实例包括石油蜡，如石蜡和微晶蜡；天然蜡，如植物蜡和动物蜡；合成蜡，如乙烯或丙烯的聚合物。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
作为蜡，例如，可以使用Ouchi Shinko Chemical Industry Co.,Ltd.、NipponSeiroCo.,Ltd.、Seiko Chemical Industry Co.,Ltd.等的产品。
(h)交联剂和硫化促进剂
胎面橡胶组合物优选含有交联剂，例如硫。例如，相对于100质量份的橡胶成分，交联剂的含量为0.1质量份以上且10.0质量份以下。
硫的实例包括橡胶工业中常用的粉状硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫和可溶性硫。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
作为硫，例如可以使用Tsurumi Chemical Industry Co.,Ltd.、KaruizawaSulfur Co.,Ltd.、Shikoku Chemicals Corporation,Flexsys Co.,Ltd.、Nippon KanryoKogyo Co.,Ltd.、Hosoi Chemical Industry Co.,Ltd.等的产品。
硫以外的交联剂的实例包括含有硫原子的硫化剂，如Taoka Chemical IndustryCo.,Ltd.制造的Tackirol V200、Flexsys制造的DURALINK HTS(1,6-六亚甲基-二硫代硫酸钠二水合物)和Lanxess制造的KA9188(1,6-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫基)己烷)；以及有机过氧化物，如过氧化二枯基。
胎面橡胶组合物优选含有硫化促进剂。例如，相对于100质量份的橡胶成分，硫化促进剂的含量为0.3质量份以上且10.0质量份以下。
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、二-2-苯并噻唑二硫化物和N-环己基-2-苯并噻酰亚磺酰胺；
秋兰姆类硫化促进剂，如二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四苄基秋兰姆(TBzTD)和二硫化四(2-乙基己基)秋兰姆(TOT-N)；
亚磺酰胺类硫化促进剂，如N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-氧基亚乙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-氧基亚乙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺和N,N'-二异丙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺；
和胍类硫化促进剂，如二苯基胍、二-邻甲苯基胍和邻甲苯基胍。
这些可以单独使用或两种以上组合使用。
(i)其他
除上述成分外，胎面橡胶组合物还可包含轮胎工业中常用的添加剂，如脂肪酸金属盐、羧酸金属盐、有机过氧化物和石墨。例如，相对于100质量份的橡胶成分，这些添加剂的含量大于0.1质量份并且小于200质量份。
2.胎面橡胶组合物的生产
胎面橡胶组合物是通过一般的方法生产的，例如，包括以下步骤的制造方法：将橡胶成分与填料(如二氧化硅或炭黑)混炼的基础混炼步骤，以及将基础混炼步骤中获得的混炼产物与交联剂混炼的精混炼步骤。
混炼可以使用已知的(密封的)混炼机如班伯里混合器、混炼机或开放式辊进行。
基础混炼步骤中的混炼温度例如高于50℃以上并且200℃以下，并且混炼时间例如为30秒以上且30分钟以下。在基础混炼过程中，除上述成分外，还可根据需要适当加入并混炼橡胶工业中常规使用的混配剂，如软化剂(如油、硬脂酸、氧化锌)、抗老化剂、蜡和硫化促进剂。
在精混炼步骤中，对基础混炼步骤中获得的混炼产品和交联剂进行混炼。精混炼步骤中的混炼温度例如为室温以上且80℃以下，并且混炼时间例如为1分钟以上且15分钟以下。在精混炼步骤中，除上述成分外，还可根据需要适当加入并混炼硫化促进剂、氧化锌等。
3.轮胎制造
本发明的轮胎是使用通过精混炼步骤获得的未硫化的橡胶组合物通过常用方法制造的。换言之，未硫化的橡胶组合物根据胎面的各轮胎部件的形状被挤出，并通过通常的方法在轮胎成型机上与其他轮胎部件一起成型，以生产未硫化的轮胎。
具体而言，在成型的滚筒上，缠绕作为确保轮胎气密性的部件的内衬，作为承受轮胎所接受的负载、冲击和充气压力的部件的胎体，作为强力收紧胎体以增加胎面刚性的部件的皮带等，胎体的两端被固定在两个侧边，排列作为将轮胎固定在轮辋上的部件的胎圈部分，并使它们形成为环形。然后，胎面被粘贴在外周的中心，侧壁部分作为保护胎体并对抗弯曲的部件被粘贴在径向的外侧，以产生未硫化的轮胎。
在本实施方式中，优选的是，作为所述带，提供相对于轮胎圆周方向以55°以上且75°以下的角度延伸的倾斜的带层。因此，在可以充分保持胎面的刚性的同时确保了轮胎的耐久性。
然后，将生产的未硫化的轮胎在硫化机中加热和压制，以获得轮胎。硫化步骤可以通过应用已知的硫化手段进行。硫化温度例如为120℃以上且200℃以下，硫化时间例如为5分钟以上且15分钟以下。
此时，轮胎形成为满足上述式1的形状。
能够满足上述式1的具体轮胎包括145/60R18、145/60R19、155/55R18、155/55R19、155/70R17。155/70R19、165/55R20、165/55R21、165/60R19、165/65R19、165/70R18、175/55R19、175/55R20、175/55R22、175/60R18、185/55R19、185/60R20、195/50R20和195/55R20。
在本实施方式中，满足上述式1的轮胎优选应用于乘用车的充气轮胎，并且通过使用上述胎面橡胶组合物并通过满足上式而形成胎面部分，可以更优选地有助于解决本发明中的问题，即提高雨中行驶时的操控稳定性。
上述乘用车的充气轮胎是指安装在四轮行驶的车辆上的轮胎，其最大负载能力为1000kg以下。这里，最大负载能力是指通过包括轮胎所依据的标准体系中的标准为每个轮胎确定的最大负载能力。例如，在JATMA(日本汽车轮胎协会(Japan Automobile TireAssociation))的情况下，其是基于负载指数(LI)的最大负载能力；在TRA(轮胎和轮辋协会公司(The Tire and Rim Association,Inc.))的情况下，其是在“不同冷膨胀压力下的轮胎负载限制(TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFRATION PRESSURES)”中描述的最大值；而在ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织(The European Tire and Rim TechnicalOrganization))的情况下，其是“膨胀压力(INFRATION PRESSUR)”。对于这些标准中没有规定的轮胎，根据下式计算的数值应是最大负载能力。
最大负载能力(kg)＝0.000011×V+175
V：轮胎的假想体积(mm3)
最大负载能力没有特别限制，只要其是1000kg以下即可。然而，一般而言，随着最大负载能力的增加，轮胎重量趋于增加，而且由于惯性，制动距离也相应增加。因此，最大负载能力优选900kg以下，更优选800kg以下，进一步优选700kg以下。
从上述由于惯性引起的制动距离的角度来看，轮胎重量优选为20kg以下，更优选为15kg以下，进一步优选为12kg以下、10kg以下以及8kg以下。本发明的轮胎可以配备电子元件，在这种情况下，这里所指的轮胎重量是包括电子元件和电子元件安装部件重量的轮胎重量。如果在腔体中设置了密封剂、海绵等，则轮胎的重量包括它们。
实施例
下面，将参照实施例对本发明进行更具体的描述。
1.胎面用橡胶组合物的制造
首先，生产胎面用橡胶组合物。
(1)混配材料
首先，制备以下所示的各混配材料。
(a)橡胶成分
(a-1)NR：RSS#3
(a-2)SBR：由JSR Corporation制造的NS116(苯乙烯含量：20质量％)
(a-3)BR：由Ube Industries,Ltd.制造的UBEPOL BR150B
(b)除橡胶成分外的混配材料
(b-1)炭黑：由Cabot Japan Co.,Ltd.制造的Show Black N220(N2SA：111m2/g，DBP：115ml/100g)
(b-2)二氧化硅：由Degussa制造的Ultrasil VN3(N2SA：175m2/g)
(b-3)硅烷偶联剂：由Degussa制造的Si69(双3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)
(b-4)工艺油：由Japan Energy Co.,Ltd.制造的工艺X-140(芳香油)
(b-5)树脂成分：由Kraton制造的Sylvatraxx 4401(α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物)
(b-6)锌白：由Mitsui Mining&Smelting Co.,Ltd.制造的2种类型的氧化锌
(b-7)硬脂酸：由NOF Corporation制造的硬脂酸“Tsubaki”
(b-8)抗衰老剂：由Ouchi Shinko Chemical Industry Co.,Ltd.制造的Nocrac6C(N-1,3-二甲基丁基-N'-苯基-对苯二胺)
(b-9)蜡：由Ouchi Shinko Chemical Industry Co.,Ltd.制造的Sannok蜡
(b-10)交联剂和硫化促进剂
硫：由Tsurumi Chemical Industry Co.,Ltd制造的粉末硫
硫化促进剂-1：由Ouchi Shinko Chemical Industry Co.,Ltd.制造的NoccelerCZ(N-环己基-2-苯并噻唑基磺酰胺)
硫化促进剂-2：由Ouchi Shinko Chemical Industry Co.,Ltd.制造的NoccelerD(N,N'-二苯基胍)
(2)橡胶组合物的制造
表1示出了不包括树脂成分的各混配材料的量(质量份)。树脂成分的混配量(质量份)为表2至表4中所示的量。
[表1]
混配材料 混配量
NR 20
SBR 60
BR 20
炭黑 10
二氧化硅 60
硅烷偶联剂 5
油 3
氧化锌 2.5
硬脂酸 2
抗老化剂 1.5
蜡 1
硫 1.5
硫化促进剂-1 1
硫化促进剂-2 1
在表1所示的混配材料中，除硫、硫化促进剂-1和硫化促进剂-2以外的各混配材料与树脂成分在150℃下混炼5分钟，获得混炼产物。
2.轮胎的制造
接下来，向所获得的混炼产物中加入硫和硫化促进剂，并在80℃下用开放式辊将该混合物混炼5分钟，获得胎面橡胶组合物。使用获得的胎面橡胶组合物形成胎面，与其他轮胎部件粘合在一起，形成未硫化的轮胎，然后将其在170℃的条件下硫化10分钟，产生具有155型(表2)、205型(表3)或245型(表4)尺寸的各测试轮胎。
然后，测定各测试轮胎的截面宽度Wt(mm)、外径Dt(mm)、截面高度Ht(mm)和扁平率(％)，并计算假想体积V(mm3)。
然后，计算(Dt-2×Ht)、(V+1.5×107)/Wt、(V+2.0×107)/Wt、(V+2.5×107)/Wt以及Q/Wt。结果显示在表2-4中。
3.操控稳定性的评价
(1)测试方法
将各测试轮胎安装在汽车(国产FF汽车，排量2000cc)的所有车轮上。在填充空气使内部压力为250kPa后，以40km/h和120km/h在湿试验场上行驶，并由驾驶员对行驶速度的变化引起的操控性能的变化进行感觉评价，评分标准为五分制，从1(感觉变化很大)至5(感觉几乎没有变化)。然后，计算出20名司机的评价总分。
然后，将作为评价参考的轮胎(表2中的比较例1-2、表3中的比较例2-2以及表4中的比较例3-3)的结果设定为100，并且基于下式将计算结果指数化为湿操控稳定性指数。该值越高，在湿路面上高速行驶时的操控稳定性越好。
湿操控稳定性指数＝[(测试轮胎的结果)/评价参考轮胎的结果)]×100
(2)评价结果
表2示出了155型尺寸的评价结果，表3示出了205型尺寸的评价结果，而表4示出了245型尺寸的评价结果。
[表2]
Figure BDA0004094377030000231
[表3]
Figure BDA0004094377030000241
[表4]
Figure BDA0004094377030000242
从表2至表4可以看出，在155型尺寸、205型尺寸或245型尺寸中的任何尺寸的轮胎中，当树脂成分的量Q为橡胶成分的量的1/4(即每100质量份的橡胶成分中含有25质量份)，并满足上述式1和式2时，湿操控稳定性指数超过100，可以提供在湿路面上高速行驶时的操控稳定性充分改善的充气轮胎。
此外，应理解，通过满足本发明(2)及其后规定的要求，可以进一步提高湿操控稳定性指数，并且可以提供在湿路面上高速行驶时操控稳定性进一步改善的充气轮胎。
另一方面，当树脂成分的量Q为橡胶成分的量的1/4以下(相对于100质量份的橡胶成分为25质量份以下)时，或当不满足式1或式2时，湿操控稳定性指数为100以下，并且不能说在湿路面上高速行驶时操控稳定性获得充分改善。
虽然上面已经根据实施方式描述了本发明，但本发明并不限于上述实施方式。在与本发明相同和等同的范围内，可以对上述实施方式进行各种修改。
本发明(1)是：
一种充气轮胎，其中
胎面部分由橡胶组合物形成，所述橡胶组合物含有作为橡胶成分的苯乙烯-丁二烯橡胶和异戊二烯类橡胶以及树脂成分，
相对于100质量份的所述橡胶成分，所述树脂成分的含量Q(质量份)超过25质量份，并且
满足以下式1和式2：
1600≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4···式1
Q/Wt>0.1···式2，
其中，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述树脂成分的含量为Q(质量份)，并且当所述轮胎安装在标准化轮辋上且内部压力为250kPa时，所述轮胎的截面宽度为Wt(mm)，所述轮胎的外径为Dt(mm)。
本发明(2)是如本发明(1)所述的充气轮胎，其中，在100质量份的所述橡胶成分中，当苯乙烯-丁二烯橡胶的量为R1(质量份)并且异戊二烯类橡胶的量为R2(质量份)时，满足以下式3和式4，
R1+R2≧60···式3
50<R1≦80···式4。
本发明(3)是如本发明(1)或(2)所述的充气轮胎，其中，满足下式：
1865≦(Dt2×π/4)/Wt。
本发明(4)是如本发明(1)至(3)的任意组合的充气轮胎，其中，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述树脂成分的含量Q(质量份)大于30质量份。
本发明(5)是如本发明(1)至(4)的任意组合的充气轮胎，其中，满足以下式5：
Q/Wt>0.15···式5。
本发明(6)是如本发明(1)至(5)的任意组合的充气轮胎，其中，满足以下式6：
Q/Wt<0.35···式6。
本发明(7)是如本发明(1)至(6)的任意组合的充气轮胎，其中，所述苯乙烯-丁二烯橡胶的重均分子量为100,000以上且2,000,000以下。
本发明(8)是如本发明(1)至(7)的任意组合的充气轮胎，其中，所述苯乙烯-丁二烯橡胶是改性溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶。
本发明(9)是如本发明(1)至(8)的任意组合的充气轮胎，其中，所述苯乙烯-丁二烯橡胶中的苯乙烯含量为5质量％以上且25质量％以下。
本发明(10)是如本发明(1)至(9)的任意组合的充气轮胎，其中，所述橡胶组合物中的苯乙烯含量为1质量％以上且5质量％以下。
本发明(11)是如本发明(1)至(10)的任意组合的充气轮胎，其中，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述橡胶组合物进一步含有40质量份以下的丁二烯橡胶。
本发明(12)是如本发明(1)至(11)的任意组合的充气轮胎，其中，所述树脂成分选自由C5类树脂、C5-C9类树脂、C9类树脂、萜烯类树脂、萜烯-芳族化合物类树脂、松香类树脂、二环戊二烯树脂和烷基酚类树脂组成的组。
本发明(13)是如本发明(1)至(12)的任意组合的充气轮胎，其中，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述橡胶组合物含有40质量份以上的二氧化硅。
本发明(14)是如本发明(13)所述的充气轮胎，其中，所述二氧化硅的BET比表面积为180m2/g以上且300m2/g以下。
本发明(15)是如本发明(13)或(14)所述的充气轮胎，其中，相对于100质量份的所述二氧化硅，含有大于3质量份且小于15质量份的硅烷偶联剂。
本发明(16)是如本发明(1)至(15)的任意组合的充气轮胎，其扁平率为40％以上。
本发明(17)是如本发明(1)至(16)的任意组合的充气轮胎，其中，所述外径Dt(mm)小于843mm。
本发明(18)是如本发明(1)至(17)的任意组合的充气轮胎，其中，所述截面宽度Wt(mm)小于305mm。
本发明(19)是如本发明(1)至(18)的任意组合的充气轮胎，其中，(Dt-2×Ht)为430(mm)以上，其中当所述轮胎安装在标准化轮辋上且内部压力为250kPa时，所述轮胎的外径为Dt(mm)，并且所述轮胎的截面高度为Ht(mm)。
本发明(20)是如本发明(1)至(19)的任意组合的充气轮胎，其中，当所述轮胎的截面宽度为Wt(mm)，外径为Dt(mm)并且截面高度为Ht(mm)时，且当所述轮胎安装在标准化轮辋上且内部压力为250kPa时，所述轮胎的假想体积V(mm3)即所述轮胎所占的空间和Wt满足下式：
[(V+1.5×107)/Wt]≦4.02×105。
本发明(21)是如本发明(20)所述的充气轮胎，其中，满足下式：
[(V+2.0×107)/Wt]≦4.02×105。
本发明(22)是如本发明(21)所述的充气轮胎，其中满足下式，
[(V+2.5×107)/Wt]≦4.02×105。
本发明(23)是如本发明(1)至(22)的任意组合的充气轮胎，其是用于乘用车的充气轮胎。

Claims (23)

1.一种充气轮胎，其中
胎面部分由橡胶组合物形成，所述橡胶组合物含有作为橡胶成分的苯乙烯-丁二烯橡胶和异戊二烯类橡胶以及树脂成分，
相对于100质量份的所述橡胶成分，所述树脂成分的含量Q(质量份)超过25质量份，并且
满足以下式1和式2：
1600≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4···式1
Q/Wt>0.1···式2，
其中，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述树脂成分的含量为Q(质量份)，并且当所述轮胎安装在标准化轮辋上且内部压力为250kPa时，所述轮胎的截面宽度为Wt(mm)，所述轮胎的外径为Dt(mm)。
2.如权利要求1所述的充气轮胎，其中，在100质量份的所述橡胶成分中，当苯乙烯-丁二烯橡胶的量为R1(质量份)并且异戊二烯类橡胶的量为R2(质量份)时，满足以下式3和式4，
R1+R2≧60···式3
50<R1≦80···式4。
3.如权利要求1或权利要求2所述的充气轮胎，其中，满足下式：
1865≦(Dt2×π/4)/Wt。
4.如权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其中，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述树脂成分的含量Q(质量份)大于30质量份。
5.如权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎，其中，满足以下式5：
Q/Wt>0.15···式5。
6.如权利要求1至5中任一项所述的充气轮胎，其中，满足以下式6：
Q/Wt<0.35···式6。
7.如权利要求1至6中任一项所述的充气轮胎，其中，所述苯乙烯-丁二烯橡胶的重均分子量为100,000以上且2,000,000以下。
8.如权利要求1至7中任一项所述的充气轮胎，其中，所述苯乙烯-丁二烯橡胶是改性溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶。
9.如权利要求1至8中任一项所述的充气轮胎，其中，所述苯乙烯-丁二烯橡胶中的苯乙烯含量为5质量％以上且25质量％以下。
10.如权利要求1至9中任一项所述的充气轮胎，其中，所述橡胶组合物中的苯乙烯含量为1质量％以上且5质量％以下。
11.如权利要求1至10中任一项所述的充气轮胎，其中，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述橡胶组合物进一步含有40质量份以下的丁二烯橡胶。
12.如权利要求1至11中任一项所述的充气轮胎，其中，所述树脂成分选自由C5类树脂、C5-C9类树脂、C9类树脂、萜烯类树脂、萜烯-芳族化合物类树脂、松香类树脂、二环戊二烯树脂和烷基酚类树脂组成的组。
13.如权利要求1至12中任一项所述的充气轮胎，其中，相对于100质量份的所述橡胶成分，所述橡胶组合物含有40质量份以上的二氧化硅。
14.如权利要求13所述的充气轮胎，其中，所述二氧化硅的BET比表面积为180m2/g以上且300m2/g以下。
15.如权利要求13或权利要求14所述的充气轮胎，其中，相对于100质量份的所述二氧化硅，含有大于3质量份且小于15质量份的硅烷偶联剂。
16.如权利要求1至15中任一项所述的充气轮胎，其扁平率为40％以上。
17.如权利要求1至16中任一项所述的充气轮胎，其中，所述外径Dt(mm)小于843mm。
18.如权利要求1至17中任一项所述的充气轮胎，其中，所述截面宽度Wt(mm)小于305mm。
19.如权利要求1至18中任一项所述的充气轮胎，其中，(Dt-2×Ht)为430(mm)以上，其中当所述轮胎安装在标准化轮辋上且内部压力为250kPa时，所述轮胎的外径为Dt(mm)，并且所述轮胎的截面高度为Ht(mm)。
20.如权利要求1至19中任一项所述的充气轮胎，其中，当所述轮胎的截面宽度为Wt(mm)，外径为Dt(mm)并且截面高度为Ht(mm)时，且当所述轮胎安装在标准化轮辋上且内部压力为250kPa时，所述轮胎的假想体积V(mm3)即所述轮胎所占的空间和Wt满足下式：
[(V+1.5×107)/Wt]≦4.02×105。
21.如权利要求20所述的充气轮胎，其中，满足下式：
[(V+2.0×107)/Wt]≦4.02×105。
22.如权利要求21所述的充气轮胎，其中满足下式，
[(V+2.5×107)/Wt]≦4.02×105。
23.如权利要求1至22中任一项所述的充气轮胎，其是用于乘用车的充气轮胎。
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