CN116021925A - 重载荷用轮胎 - Google Patents

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CN116021925A CN202210711917.7A CN202210711917A CN116021925A CN 116021925 A CN116021925 A CN 116021925A CN 202210711917 A CN202210711917 A CN 202210711917A CN 116021925 A CN116021925 A CN 116021925A
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tread
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大下雅树
久岛健人
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

本发明提供一种高速行驶时的耐掉块性能优异的重载荷用轮胎。一种重载荷用轮胎,其具有胎面部,其中,胎面部具有比配置在轮胎轴向最外侧的轮胎周向的纵主沟更靠近轮胎轴向外侧的胎肩部;配置于胎面部的胎面橡胶由具有形成胎面外表面的行驶面橡胶层和配置于轮胎径向最内侧的基部橡胶层的多层结构体形成;胎肩部的行驶面橡胶层含有包括丁二烯橡胶的橡胶成分和炭黑;胎肩部的行驶面橡胶层的厚度Tc和复弹性模量Ec’、胎肩部的基部橡胶层的厚度Tb和复弹性模量Eb’、行驶面橡胶层中所含的橡胶成分100质量%中的丁二烯橡胶的含量Bca满足下式(1)~(3)。(1)Tb/Tc≦0.50(2)Eb’/Ec’≦0.60(3)Bca/(Tb/Tc)≧40。

Description

重载荷用轮胎
技术领域
本发明涉及一种重载荷用轮胎。
背景技术
一直以来,对于货车、客车等重载荷车辆,研究了各种提升轮胎耐掉块(chipping)性能的方法,但近年来,期望提升高速行驶时的耐掉块性能。
发明内容
[发明所要解决的课题]
本发明的目的在于解决上述课题,提供一种高速行驶时的耐掉块性能优异的重载荷用轮胎。
[用于解决课题的手段]
本发明涉及一种重载荷用轮胎,其具有胎面部,其特征在于,
所述胎面部具有比配置在轮胎轴向最外侧的轮胎周向的纵主沟更靠近轮胎轴向外侧的胎肩部,
配置于所述胎面部的胎面橡胶由具有形成胎面外表面的行驶面橡胶层和配置于轮胎径向最内侧的基部橡胶层的多层结构体形成,
所述胎肩部的所述行驶面橡胶层含有包括丁二烯橡胶的橡胶成分和炭黑,
所述胎肩部的所述行驶面橡胶层的厚度Tc(mm)和复弹性模量Ec’(MPa)、所述胎肩部的所述基部橡胶层的厚度Tb(mm)和复弹性模量Eb’(MPa)、所述行驶面橡胶层中所含的所述橡胶成分100质量%中的所述丁二烯橡胶的质量含量Bca的百分数的数值满足下式(1)~(3)。
(1)Tb/Tc≦0.50
(2)Eb’/Ec’≦0.60
(3)Bca/(Tb/Tc)≧40
[发明的效果]
由于本发明是一种重载荷用轮胎,其具有胎面部,其中,所述胎面部具有比配置在轮胎轴向最外侧的轮胎周向的纵主沟更靠近轮胎轴向外侧的胎肩部;配置于所述胎面部的胎面橡胶由具有形成胎面外表面的行驶面橡胶层和配置于轮胎径向最内侧的基部橡胶层的多层结构体形成;所述胎肩部的所述行驶面橡胶层含有包括丁二烯橡胶的橡胶成分和炭黑;重载荷用轮胎满足所述式(1)~(3),因此高速行驶时的耐掉块性能优异。
附图说明
[图1]显示本发明的重载荷用轮胎的一实施例的截面图。
[图2]放大显示其胎面部的截面图。
[附图标记]
1 重载荷用轮胎
2 胎面部
2S 胎面外表面
2G 胎面橡胶
2Gb 基部橡胶层
2Gc 行驶面橡胶层
3 胎侧壁部
3G 胎侧壁橡胶
4 胎圈部
5 胎圈芯
6 胎体
7 带束层
Ye 胎肩部
Tc 胎肩部Ye的行驶面橡胶层2Gc的厚度
Tb 胎肩部Ye的基部橡胶层2Gb的厚度
ge 纵主沟
P 胎面外表面2S上的点
C 轮胎赤道
具体实施方式
本发明是一种重载荷用轮胎,其具有胎面部,其中,所述胎面部具有比配置在轮胎轴向最外侧的轮胎周向的纵主沟更靠近轮胎轴向外侧的胎肩部;配置于所述胎面部的胎面橡胶由具有形成胎面外表面的行驶面橡胶层和配置于轮胎径向最内侧的基部橡胶层的多层结构体形成;所述胎肩部的所述行驶面橡胶层含有包括丁二烯橡胶的橡胶成分和炭黑;重载荷用轮胎满足所述式(1)~(3)。
所述重载荷用轮胎可以获得上述效果的原因推测如下。
已知通过在胎面部采用加入了低发热性优异的基部橡胶层的行驶面橡胶层/基部橡胶层结构,可以抑制胎面部的胎肩部的发热、提升低燃耗性能,但当受到来自路面骨料(aggregate)的力时,由于胎面部内存在界面,因此有胎面部出现缺口即掉块(chipping)的担忧。特别是在高速行驶时,传导至胎面部的力也变大,因此存在此种倾向变得更加显著的担忧。
另一方面,在本发明中,通过使得胎肩部的基部橡胶层的厚度Tb相对于行驶面橡胶层的厚度Tc的比率在一半以下,即,式(1)“Tb/Tc≦0.50”,藉此可以充分确保胎肩部的行驶面橡胶层的厚度,遇到骨料时行驶面橡胶层会变形,呈容易释放来自路面的力的状态。除此之外,可以使橡胶层的界面远离路面,因此可以减小施加于界面上的负荷。
另外,认为,通过使得胎肩部的基部橡胶层的复弹性模量Eb’与行驶面橡胶层的复弹性模量Ec’的比率为基部橡胶层侧小的状态,即,式(2)“Eb’/Ec’≦0.60”,基部橡胶层也容易变形,因此可以抑制应力集中在界面。此外,认为,行驶面橡胶层中也可以从轮胎径向内侧开始变形,因此可以防止在胎面表面引起应力集中。
同时,通过使得胎肩部的行驶面橡胶层的丁二烯橡胶量Bca相对于基部橡胶层的厚度Tb与行驶面橡胶层的厚度Tc的比率(Tb/Tc)变多,即,满足式(3)“Bca/(Tb/Tc)≧40”的关系式,藉此即使在Tb/Tc≦0.50的范围中行驶面橡胶层较薄的情况下,通过增多易灵活移动的丁二烯橡胶的量,由此提升耐掉块性能。
推测,通过如上,可以提升重载荷用轮胎中高速行驶时的胎肩部中的耐掉块性能。
以下,结合图示例一并说明本发明的重载荷用轮胎的一个实施方式,但本发明不限定于此种方式。
在本说明书中,重载荷用轮胎是指最大负荷能力为1400kg以上的轮胎。在这里,最大负荷能力是指,包括该轮胎所基于的规格的规格体系中,该规格对各轮胎所规定的最大负荷能力,例如,JATMA规格(日本自动车轮胎协会规格)中是指基于负荷指数(LI)的最大负荷能力,TRA中是指表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(不同冷充气压力下的轮胎负荷极限)”中记载的最大值,ETRTO中是指“LOAD CAPACITY(负荷能力)”。
此外,在本说明书中,只要没有特别说明,轮胎的各部分的尺寸等是将轮胎轮辋组装在正规轮辋上且填充有正规内压的基准状态下的特定值。另外,所述“正规轮辋”是指,包括轮胎所基于的规格的规格体系中,该规格对各轮胎所规定的轮辋,例如,JATMA中是指“标准轮辋”,TRA中是指“设计轮辋(Design Rim)”,ETRTO中是指“测定轮辋(Measuring Rim)”。
图1是显示本发明的重载荷用轮胎中填充有50kPa内压的基准状态的截面图,图2是放大显示其胎面部的截面图。
作为一例,所示的方式中,图1的重载荷用轮胎1至少具备:从胎面部2开始经由胎侧壁部3到达胎圈部4的胎圈芯5的胎体6;和配置在所述胎体6的径向外侧且胎面部2内的带束层7。
所示的方式中,所述胎体6由至少1片(在本例中是1片)胎体帘布层6A形成,胎体帘布层6A中,相对于轮胎赤道,胎体帘线例如以80~90°的角度排列。作为胎体帘线,适宜使用钢帘线,但也可以根据需要,使用尼龙、人造丝、聚酯、芳香族聚酰胺等有机纤维帘线。所示的方式中,所述胎体帘布层6A具有:在跨越所述胎圈芯5、5之间的半圆环状帘布层主体部6a的两侧,在该胎圈芯5的周围从轮胎轴向内侧向外侧折返卡合帘布层折返部6b。在本方式中,在所述帘布层主体部6a与帘布层折返部6b之间,配置有从胎圈芯5起向径向外侧前端逐渐变细延伸的胎圈三角胶橡胶8,对从胎圈部4至胎侧壁部3之间进行补强。另外,也可是帘布层折返部6b卷绕在胎圈芯5的周围、其前端部夹持在胎圈芯5与胎圈三角胶橡胶8之间的卷绕胎圈结构(windbead structure),或者可将胎圈三角胶分割为2层以上等。
所示的方式中,所述带束层7由使用钢帘线作为带束帘线的多片(通常为3~4片)的带束帘布层形成。在本方式中,例示的是下述情况:带束层7为下述结构:相对于轮胎周向以例如60±15°的角度排列带束帘线的径向最内侧的第1带束帘布层7A和相对于轮胎周向以例如10~35°的小角度排列带束帘线的第2~4的带束帘布层7B~7D的4层结构。
所示的方式中,在该带束帘布层7A~7D中,第2带束帘布层7B具有最大宽度,其宽度为胎面宽度TW的例如0.80~0.95倍,同时,第1、第3带束层帘布7A、7C的宽度为所述第2带束帘布层7B的宽度的例如85~95%。由此,具有箍效应(hoop effect)而补强胎面部2的几乎全部宽度,同时缓和在各带束帘布层的轮胎轴向外端产生的应力集中。另外,所示的方式中,至少第2带束帘布层7A的轮胎轴向外端(本方式中为第1~3带束帘布层7A~7C)的轮胎轴向外端被薄的覆盖橡胶(covering rubber)13呈U字形覆盖保护,防止来自带束帘线端的损伤。该覆盖橡胶13的橡胶硬度适宜为60~70°的范围,此外,其厚度优选为0.1~1.5mm,更优选0.3~0.6mm的范围。另外,硬度为邵氏A硬度,是依据JIS K 6253、在A型硬度计(邵氏A)、温度23℃的条件下测定的值。
所示的方式中,所述带束层7的两端部从胎体6开始逐渐分离,在该分离部分配置有截面为三角形的带束缓冲橡胶(belt cushion rubber)10。该带束缓冲橡胶10,在所述第2带束帘布层7B的外端7Be的位置处具有最大厚度,自该外端7Be的位置开始厚度逐渐减小,并沿着胎体6的外表面延伸。该带束缓冲橡胶10与所述覆盖橡胶13相同地,适宜采用橡胶硬度为60~70°者。由此,可以在缓和带束帘线与胎体帘线间的剪切力的同时,保持带束层7的箍效应,并且维持胎面形状。此外,通过从最大宽度的第2带束帘布层7B的外端7Be开始延伸,也可以保护容易成为构造损伤的起点的内部的带束帘布层7A的外端。
所示的方式中,在所述带束层7的轮胎径向外侧,配置有胎面橡胶2G。胎面橡胶由具有形成与路面接地的胎面外表面的行驶面橡胶层和配置在轮胎径向最内侧的基部橡胶层的多层结构体形成,图1、2中,作为其一个例子,所示方式中,胎面橡胶2G形成由形成与路面接地的胎面外表面2S的行驶面橡胶层2Gc和配置在该轮胎径向内侧的基部橡胶层2Gb形成的2层结构,但也可是在该行驶面橡胶层2Gc与该基部橡胶层2Gb之间再含有1层以上的橡胶层的方式。
所示的方式中,:所述胎面橡胶2G的轮胎轴向外端部2Ge在径向内侧超过从所述最大宽度的带束帘布层7B的轮胎轴向外端7Be起沿轮胎轴向延伸的横基准线X,并且与所述带束缓冲橡胶10相接而终端。此外,所示的方式中,配置在所述胎体6的外侧且在胎侧壁部3的胎侧壁橡胶3G,其径向外端部3Ge覆盖所述胎面橡胶2G的轮胎轴向外端部2Ge,并且在径向外侧超过所述横基准线X而终端。
在胎面部2中,为了确保湿地抓地性能等而以各种花纹形成有胎面沟g。此外,如图2所示,胎面橡胶2G具有胎肩部Ye。在这里,胎肩部Ye是指,比配置在轮胎轴向最外侧的轮胎周向的纵主沟ge更靠近轮胎轴向外侧的陆部(胎肩陆部)。
重载荷用轮胎1中,胎肩部Ye的行驶面橡胶层2Gc的厚度Tc(mm)、胎肩部Ye的基部橡胶层2Gb的厚度Tb(mm)满足下式(1)。
(1)Tb/Tc≦0.50
Tb/Tc的上限优选为0.45以下,更优选0.40以下,进一步优选0.35以下,特别优选0.30以下。Tb/Tc的下限优选为0.10以上,更优选0.15以上,进一步优选0.20以上。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
所述Tc的下限优选为10mm以上,更优选13mm以上,进一步优选15mm以上。另一方面,所述Tc的上限没有特别限定,优选为25mm以下,更优选20mm以下,进一步优选18mm以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
所述Tb的下限优选为1.5mm以上,更优选2.0mm以上,进一步优选2.5mm以上。另一方面,所述Tb的上限优选为8.0mm以下,更优选6.0mm以下,进一步优选5.0mm以下,特别优选4.5mm以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
可以获得此种效果的理由推测如下。
通过将行驶面橡胶层的厚度Tc、基部橡胶层的厚度Tb调整在上述范围内,藉此可以进一步有效地实现:在多层结构的胎肩部Ye中,充分确保行驶面橡胶层的厚度,呈容易释放来自路面的力的状态,橡胶层的界面远离路面,施加到界面的负荷变小。由此,推测高速行驶时的胎肩部中的耐掉块性能进一步提升。
另外,在本发明中,胎肩部Ye的行驶面橡胶层2Gc的厚度Tc、胎肩部Ye的基部橡胶层2Gb的厚度Tb通过以下方法测定。在图2中,符号P是胎面外表面2S上的点。双箭头Tc是点P处的胎肩部Ye的行驶面橡胶层2Gc的厚度,双箭头Tb是点P处的胎肩部Ye的基部橡胶层2Gb的厚度。Tc、Tb沿着点P处的胎面外表面2S的法线计算测量。此外,胎肩部Ye的行驶面橡胶层2Gc的厚度Tc、胎肩部Ye的基部橡胶层2Gb的厚度Tb分别表示:胎肩部中,与路面接地的部分的胎面外表面2S的各点处的行驶面橡胶层2Gc的厚度的平均值、基部橡胶层2Gb的厚度的平均值。在这里,具备带束层或带束补强层的情况下,将它们宽度方向的端部中位于宽度方向最外侧的部位作为接地端部。
重载荷用轮胎1中,胎肩部Ye的行驶面橡胶层2Gc的复弹性模量Ec’(MPa)、胎肩部Ye的基部橡胶层2Gb的复弹性模量Eb’(MPa)满足下式(2)。
(2)Eb’/Ec’≦0.60
Eb’/Ec’的上限优选为0.55以下,更优选0.50以下,进一步优选0.49以下,特别优选0.47以下。Eb’/Ec’的下限优选为0.20以上,更优选0.30以上,进一步优选0.35以上。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
所述Ec’的下限优选为7.0MPa以上,更优选8.0MPa以上,进一步优选9.0MPa以上,特别优选10.0MPa以上。所述Ec’的上限优选为20.0MPa以下,更优选17.0MPa以下,进一步优选15.0MPa以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
所述Eb’的下限优选为2.0MPa以上,更优选2.5MPa以上,进一步优选3.0MPa以上。所述Eb’的上限优选为8.0MPa以下,更优选6.0MPa以下,进一步优选5.0MPa以下,特别优选4.7MPa以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
可以获得此种效果的理由推测如下。
通过将行驶面橡胶层2Gc的复弹性模量Ec’、基部橡胶层2Gb的复弹性模量Eb调整在上述范围内,可以更有效地实现:在多层结构的胎肩部中,基部橡胶层容易变形,界面处的应力集中得到抑制,可以使行驶面橡胶层中从轮胎径向内侧开始变形,防止胎面表面处的应力集中。由此,推测高速行驶时的胎肩部中的耐掉块性能进一步提升。
复弹性模量E’可以根据添加到橡胶组合物(行驶面橡胶层2Gc、基部橡胶层2Gb)中的化学品(特别是橡胶成分、填充剂、增塑剂、硫、硫化促进剂)的种类和量等进行调整,例如,通过增加填充剂的量、或者增加硫的量、硫化促进剂的量,存在E’变大的倾向。
另外,在本说明书中,Ec’、Eb’是在温度70℃、初期应变10%、动态应变±2%、频率10Hz、伸长模式的条件下测定的复弹性模量。具体地,Ec’、Eb’是指如下测定的复弹性模量:从轮胎的行驶面橡胶层和基部橡胶层中切下宽度4mm、长度40mm、厚度2mm的大小的试验片试样,使用例如GABO公司的Eplexor系列等粘弹性试验机,在温度70℃、初期应变10%、动态应变±2%、频率10Hz下测定该试验片试样的复弹性模量。另外,测定时,使试样的长度方向与轮胎的周向一致,从试样的长度方向施加动态应变。
重载荷用轮胎1中,基于可以获得更好效果的观点,胎肩部Ye的行驶面橡胶层2Gc的损耗角正切tanδc、胎肩部Ye的基部橡胶层2Gb的损耗角正切tanδb优选满足下式。
tanδb/tanδc≧0.40
tanδb/tanδc的下限优选为0.45以上,更优选0.47以上,进一步优选0.50以上,特别优选0.54以上。tanδb/tanδc的上限优选为1.50以下,更优选1.20以下,进一步优选1.00以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
可以获得此种效果的理由推测如下。
认为,通过使胎肩部中基部橡胶层2Gb的损耗角正切tanδb相对于行驶面橡胶层2Gc的损耗角正切tanδc的比率变得较大,即,设定为“tanδb/tanδc≧0.50”,藉此基部橡胶层中容易吸收由变形造成的冲击,因此可以抑制应力集中在界面。此外,认为,由于也可以使行驶面橡胶层中从轮胎径向内侧开始变形,因此可以防止在胎面表面引起应力集中。
推测,通过如上,在重载荷用轮胎中可以提升高速行驶时的胎肩部中的耐掉块性能。
所述tanδc的下限优选为0.11以上,更优选0.12以上,进一步优选0.13以上。所述tanδc的上限优选为0.20以下,更优选0.18以下,进一步优选0.17以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
所述tanδb的下限优选为0.01以上,更优选0.02以上,进一步优选0.04以上。所述tanδb的上限优选为0.09以下,更优选0.08以下,进一步优选0.07以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
可以获得此种效果的理由推测如下。
通过将行驶面橡胶层2Gc的损耗角正切tanδc、基部橡胶层2Gb的损耗角正切tanδb调整在上述范围内,藉此可以更有效地实现:在多层结构的胎肩部中,基部橡胶层中容易吸收冲击,由此可以使行驶面橡胶层中从轮胎径向内侧开始变形,防止在胎面表面处的应力集中。由此,推测高速行驶时的胎肩部中的耐掉块性能进一步提升。
损耗角正切tanδ可以根据添加在橡胶组合物中的化学品(特别是橡胶成分、填充剂、增塑剂、硫、硫化促进剂、硅烷偶联剂)的种类和量等进行调整,例如,通过增加异戊二烯系橡胶的含量、或者减少填充剂的量、或者减少液体增塑剂的量,存在tanδ变小的倾向。
另外,在本说明书中,tanδc、tanδb是在温度70℃、初期应变10%、动态应变±2%、频率10Hz、伸长模式的条件下测定的损耗角正切。具体地,tanδc、tanδb是如下测定的损耗角正切:从轮胎的行驶面橡胶层和基部橡胶层中切下宽度4mm、长度40mm、厚度2mm的大小的试验片试样,使用例如GABO公司的Eplexor系列等的粘弹性试验机,在温度70℃、初期应变10%、动态应变±2%、频率10Hz下测定该试验片试样的损耗角正切。另外,测定时,使试样的长度方向与轮胎的周向一致,从试样的长度方向施加动态应变。
所述胎肩部Ye的行驶面橡胶层2Gc由行驶面橡胶层用橡胶组合物构成,所述胎肩部Ye的基部橡胶层2Gb由基部橡胶层用橡胶组合物构成。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物含有橡胶成分。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物中,橡胶成分是有助于交联的成分,一般地,重均分子量(Mw)在1万以上的聚合物,无法用丙酮提取的聚合物成分相当于橡胶成分。
橡胶成分的重均分子量优选为5万以上,更优选15万以上,进一步优选20万以上,此外,优选为200万以下,更优选150万以下,进一步优选100万以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
另外,在本说明书中,重均分子量(Mw)可以基于根据凝胶渗透色谱法(GPC)(东曹株式会社制造的GPC-8000系列,检测器:示差折光计,色谱柱:东曹株式会社制造的TSKGELSUPERMULTIPORE HZ-M)得到的测定值,通过标准聚苯乙烯换算求出。
作为橡胶成分,没有特别限定,可以使用轮胎领域中公知的橡胶成分。可列举例如,异戊二烯系橡胶、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚橡胶(SIBR)等二烯系橡胶。这些可单独使用1种,或者可2种以上并用。其中,优选异戊二烯系橡胶、BR、SBR。
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NR、改性NR、改性IR等。作为NR,可以使用例如,SIR20、RSS#3、TSR20等轮胎工业中惯用的NR。作为IR,没有特别限定,可以使用例如,IR2200等轮胎工业中惯用的IR。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。这些可单独使用1种,或者可2种以上并用。其中,优选NR。
作为SBR,没有特别限定,可以使用例如,乳液聚合苯乙烯丁二烯橡胶(E-SBR)、溶液聚合苯乙烯丁二烯橡胶(S-SBR)等。作为市售品,可列举住友化学株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本瑞翁株式会社等的制品。
SBR的苯乙烯量优选为5质量%以上,更优选10质量%以上,进一步优选15质量%以上,特别优选20质量%以上,最优选25质量%以上。此外,该苯乙烯量优选为60质量%以下,更优选50质量%以下,进一步优选40质量%以下,特别优选35质量%以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
另外,在本说明书中,SBR的苯乙烯量通过1H-NMR测定算出。
作为BR,没有特别限定,可以使用例如,日本瑞翁株式会社制造的BR1220、宇部兴产株式会社制造的BR150B、LG Chem公司制造的BR1280等高顺式含量的BR、宇部兴产株式会社制造的VCR412、VCR617等含有1,2-间同立构聚丁二烯晶体(SPB)的BR、使用稀土类元素系催化剂合成的丁二烯橡胶(稀土类系BR)等轮胎工业中惯用的BR。这些可单独使用1种,或者可2种以上并用。
BR的顺式量(顺式含量)优选为80质量%以上,更优选85质量%以上,进一步优选90质量%以上,此外,优选为99质量%以下,更优选98质量%以下,进一步优选97质量%以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
另外,BR的顺式量可以通过红外吸收光谱分析法测定。
橡胶成分可是用油填充的充油橡胶,或者可是用树脂填充的树脂填充橡胶。这些可单独使用1种,或者可2种以上并用。其中,优选充油橡胶。
另外,充油橡胶中使用的油、树脂填充橡胶中使用的树脂与后述的增塑剂中说明的油、树脂相同。此外,充油橡胶中的油含量、树脂填充橡胶中的树脂含量没有特别限定,通常,相对于橡胶固体成分100质量份,为10~50质量份左右。
橡胶成分可通过改性,引入可与二氧化硅等填充材料相互作用的官能团。
作为上述官能团,可列举例如,含硅的基团(-SiR3(R相同或不同,为氢、羟基、烃基、烷氧基等)、氨基、酰胺基、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(sulfide group)、二硫醚基(disulfide group)、磺酰基、亚硫酰基、硫代羰基、铵基、酰亚胺基、肼撑基(hydrazo group)、偶氮基、重氮基、羧基、腈基、吡啶基、烷氧基、羟基、氧基、环氧基等。另外,这些官能团可具有取代基。其中,优选含硅的基团,更优选为-SiR3(R相同或不同,为氢、羟基、烃基(优选碳原子数1~6的烃基(更优选碳原子数1~6的烷基))或烷氧基(优选碳原子数1~6的烷氧基)),R的至少一个为羟基)。
作为引入上述官能团的化合物(改性剂)的具体例子,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氧基硅烷、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。
对于上述的橡胶成分,行驶面橡胶层用橡胶组合物中至少含有BR,基于可以获得更好效果的观点,优选进一步含有异戊二烯系橡胶。此外,基部橡胶层用橡胶组合物中,基于可以获得更好效果的观点,优选含有异戊二烯系橡胶。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物中,橡胶成分100质量%中,异戊二烯系橡胶的含量优选为20质量%以上,更优选40质量%以上,进一步优选50质量%以上,特别优选60质量%以上。上限优选为90质量%以下,更优选80质量%以下,进一步优选70质量%以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物中,橡胶成分100质量%中,BR的含量优选为5质量%以上,更优选20质量%以上,进一步优选30质量%以上,特别优选40质量%以上,此外,优选为70质量%以下,更优选60质量%以下,进一步优选50质量%以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
可以获得此种效果的理由推测如下。
认为,在行驶面橡胶层用橡胶组合物中,通过使BR的含量在上述范围内,特别是在20质量%以上,即,增多易灵活移动的丁二烯橡胶量,由此行驶面橡胶层变得容易移动。由此,推测高速行驶时的胎肩部中的耐掉块性能进一步提升。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物中,橡胶成分100质量%中,异戊二烯系橡胶和BR的合计含量优选为70质量%以上,更优选80质量%以上,进一步优选90质量%以上,可为100质量%。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
在基部橡胶层用橡胶组合物中,橡胶成分100质量%中,异戊二烯系橡胶的含量优选为70质量%以上,更优选80质量%以上,进一步优选90质量%以上,可为100质量%。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物中优选含有填充剂。
作为填充剂,基于可以获得更好效果的观点,优选炭黑,行驶面橡胶层用橡胶组合物中至少含有炭黑。
作为炭黑,没有特别限定,可列举N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550、N762等。炭黑的原料可为木质素、植物油等生物质材料。此外,炭黑的制造方法可通过炉法等的燃烧,或者可通过水热碳化(HTC)。作为市售品,可以使用旭碳株式会社、卡博特日本株式会社、东海碳素株式会社、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(Columbia Carbon)公司等的制品。这些可单独使用,或者可2种以上并用。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)优选为50m2/g以上,更优选70m2/g以上,进一步优选75m2/g以上。此外,上述N2SA优选为200m2/g以下,更优选170m2/g以下,进一步优选150m2/g以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。另外,炭黑的氮吸附比表面积可以依据JIS K6217-2:2001求得。
作为炭黑以外的可以使用的填充剂,可列举例如,无机填充剂。作为无机填充剂,可列举二氧化硅、粘土、氧化铝、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁、氧化钛等。这些可单独使用,或者可2种以上并用。其中,优选二氧化硅。
作为二氧化硅,可列举例如,干法二氧化硅(无水硅酸)、湿法二氧化硅(含水硅酸)等,基于硅烷醇基多的原因,优选湿法二氧化硅。二氧化硅的原料可为水玻璃(硅酸钠),或者可为稻壳等生物质材料。作为市售品,可以使用EVONIK公司、东曹硅化工株式会社(TosohSilica Corporation)、索尔维日本株式会社、株式会社德山等的制品。这些可单独使用1种,或者可2种以上并用。
二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)优选为50m2/g以上,更优选100m2/g以上,进一步优选150m2/g以上。此外,二氧化硅的N2SA的上限没有特别限定,优选为350m2/g以下,更优选250m2/g以下,进一步优选200m2/g以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
另外,二氧化硅的N2SA是依据ASTM D3037-93、通过BET法测定的值。
对于上述的填充剂,基于可以获得更好效果的观点,行驶面橡胶层用橡胶组合物适宜含有优选N2SA为80~150m2/g、更优选N2SA为110~150m2/g、进一步优选N2SA为130~150m2/g的炭黑。基部橡胶层用橡胶组合物优选含有N2SA为60~120m2/g、更优选N2SA为70~100m2/g、进一步优选N2SA为75~85m2/g的炭黑。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,炭黑的含量优选为30质量份以上,更优选40质量份以上,进一步优选50质量份以上,特别优选55质量份以上,此外,优选为150质量份以下,更优选100质量份以下,进一步优选80质量份以下,特别优选75质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物中,填充剂的含量(总量)优选为30质量份以上,更优选40质量份以上,进一步优选50质量份以上,特别优选55质量份以上,此外,优选为150质量份以下,更优选100质量份以下,进一步优选80质量份以下,特别优选75质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
基于可以获得更好效果的观点,在行驶面橡胶层用橡胶组合物中,填充剂100质量%中的炭黑含有率优选为50质量%以上,更优选80质量%以上,进一步优选90质量%以上,可为100质量%。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
在基部橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,炭黑的含量优选为10质量份以上,更优选20质量份以上,进一步优选30质量份以上,特别优选40质量份以上,此外,优选为100质量份以下,更优选80质量份以下,进一步优选70质量份以下,特别优选60质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
在基部橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,填充剂的含量(总量)优选为10质量份以上,更优选20质量份以上,进一步优选30质量份以上,特别优选40质量份以上,此外,优选为100质量份以下,更优选80质量份以下,进一步优选70质量份以下,特别优选60质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
基于可以获得更好效果的观点,在基部橡胶层用橡胶组合物中,填充剂100质量%中的炭黑含有率优选为50质量%以上,更优选80质量%以上,进一步优选90质量%以上,可为100质量%。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物可含有增塑剂。在这里,增塑剂是指赋予聚合物成分可塑性的材料,可列举例如,液体增塑剂(常温(25℃)下为液体状态的增塑剂)、树脂(常温(25℃)下为固体状态的树脂)等。
作为可以用于行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物的液体增塑剂(常温(25℃)下为液体状态的增塑剂),没有特别限定,可列举油、液状聚合物(液状树脂、液状二烯系聚合物、液状法呢烯系聚合物等)等。这些可单独使用,或者可2种以上并用。
作为油,可列举例如,操作油、植物油、或其混合物。作为操作油,可以使用例如,链烷烃(paraffin)系操作油、芳香系操作油、环烷烃系操作油等。作为植物油,可列举蓖麻油、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、米油、红花油、芝麻油、橄榄油、葵花籽油、棕榈仁油、山茶油、荷荷芭油、澳洲坚果油、桐油等。其中,优选操作油(链烷烃系操作油、芳香系操作油、环烷烃系操作油等)、植物油。另外,这些操作油和植物油,基于生命周期评价的观点,可适宜使用用作橡胶混合用密炼机、发动机等的润滑油之后的油或废食油等。
作为液状树脂,可列举萜烯系树脂(包含萜烯酚树脂、芳香族改性萜烯树脂)、松香树脂、苯乙烯系树脂、C5系树脂、C9系树脂、C5/C9系树脂、二环戊二烯(DCPD)树脂、苯并呋喃-茚系树脂(包含苯并呋喃、茚单体树脂)、酚系树脂、烯烃系树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸(酯)系树脂等。此外,也可以使用它们的氢化物。
作为液状二烯系聚合物,可列举25℃下为液体状态的液状苯乙烯丁二烯共聚物(液状SBR)、液状丁二烯聚合物(液状BR)、液状异戊二烯聚合物(液状IR)、液状苯乙烯异戊二烯共聚物(液状SIR)、液状苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(液状SBS嵌段聚合物)、液状苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物(液状SIS嵌段聚合物)、液状法呢烯聚合物、液状法呢烯丁二烯共聚物等。它们的末端、主链可被极性基团改性。此外,也可以使用它们的氢化物。
作为可以用于行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物的上述树脂(常温(25℃)下为固体状态的树脂),可列举例如,常温(25℃)下为固体状态的芳香族乙烯基聚合物、苯并呋喃茚树脂、苯并呋喃树脂、茚树脂、酚系树脂、松香树脂、石油树脂、萜烯系树脂、丙烯酸(酯)系树脂等。此外,树脂可被氢化。这些可单独使用,或者可2种以上组合使用。其中,优选芳香族乙烯基聚合物、石油树脂、萜烯系树脂。
上述树脂的软化点优选为50℃以上,更优选55℃以上,进一步优选60℃以上。上限优选为160℃以下,更优选150℃以下,进一步优选145℃以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。另外,上述树脂的软化点是通过环球式软化点测定装置测定JISK6220-1:2001规定的软化点、球下降处的温度。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,增塑剂的含量(增塑剂的总量)优选为5质量份以下,更优选1质量份以下,进一步优选0.1质量份以下,特别优选0.01质量份以下,可为0质量份。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
在基部橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,增塑剂的含量(增塑剂的总量)优选为5质量份以下,更优选1质量份以下,进一步优选0.1质量份以下,特别优选0.01质量份以下,可为0质量份。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
作为增塑剂,可以使用例如,出光兴产株式会社、三共油化工业株式会社、日本能源株式会社、Olisoy公司、H&R公司、丰国制油株式会社、昭和壳牌石油株式会社、富士兴产株式会社、日新OilliO集团株式会社、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 Chemicals公司、BASF公司、Arizona Chemical公司、日涂化学株式会社、株式会社日本触媒、ENEOS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制品。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物可含有硅烷偶联剂。
作为硅烷偶联剂,没有特别限定,可列举例如,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、甲基丙烯酸-3-三乙氧基甲硅烷基丙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(基)系等。作为市售品,可以使用例如,赢创德固赛公司、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制品。这些可单独使用,或者可2种以上并用。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物中,相对于二氧化硅100质量份,硅烷偶联剂的含量优选为3质量份以上,更优选6质量份以上,进一步优选8质量份以上,此外,优选为16质量份以下,更优选14质量份以下,进一步优选12质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物可含有防老剂。
作为防老剂,可列举例如,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。作为市售品,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、Flexsys公司等的制品。这些可单独使用1种,或者可2种以上并用。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,防老剂的含量优选为0.5质量份以上,更优选0.8质量份以上,进一步优选1.0质量份以上,此外,优选10.0质量份以下,更优选6.0质量份以下,进一步优选4.0质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物可含有蜡。
作为蜡,没有特别限定,可列举石蜡、微晶蜡等石油系蜡;植物系蜡、动物系蜡等天然系蜡;乙烯、丙烯等的聚合物等合成蜡等。作为市售品,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制品。这些可单独使用1种,或者可2种以上并用。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,蜡的含量优选为1质量份以上,更优选2质量份以上,此外,优选为10质量份以下,更优选6质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物可含有硬脂酸。
作为硬脂酸,可以使用现有公知的硬脂酸,作为市售品,可以使用日油株式会社、花王株式会社、富士胶片和光纯药株式会社、千葉脂肪酸株式会社等的制品。这些可单独使用1种,或者可2种以上并用。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,硬脂酸的含量优选为1.0质量份以上,更优选2.0质量份以上,进一步优选3.0质量份以上,此外,优选为10.0质量份以下,更优选6.0质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物可含有氧化锌。
作为氧化锌,可以使用现有公知的氧化锌,作为市售品,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(Hakusui Tech)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制品。这些可单独使用1种,或者可2种以上并用。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,氧化锌的含量优选为1.0质量份以上,更优选2.5质量份以上,进一步优选3.0质量份以上,此外,优选为10.0质量份以下,更优选6.0质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物可含有硫。
作为硫,可列举轮胎工业中一般用作交联剂的粉末硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫、可溶性硫等。作为市售品,可以使用鹤见化学工业株式会社、轻井沢硫黄株式会社、四国化成工业株式会社、Flexsys公司、日本乾溜工业株式会社、细井化学工业株式会社等的制品。这些可单独使用,或者可2种以上并用。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,硫的含量优选为0.5质量份以上,更优选0.8质量份以上,进一步优选1.0质量份以上,此外,优选为3.5质量份以下,更优选2.8质量份以下,进一步优选2.5质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物可含有硫化促进剂。
作为硫化促进剂,可列举2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫化物等噻唑系硫化促进剂;四甲基秋兰姆二硫化物(TMTD)、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(CBS)、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(TBBS)、N-氧联亚乙基-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;二苯胍、二邻甲苯胍、邻甲苯二胍等胍系硫化促进剂。作为市售品,可以使用住友化学株式会社、大内新兴化学工业株式会社等的制品。这些可单独使用,或者可2种以上并用。
在行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,硫化促进剂的含量优选为0.5质量份以上,更优选0.8质量份以上,进一步优选1.0质量份以上,此外,优选为10.0质量份以下,更优选8.0质量份以下,进一步优选7.0质量份以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
行驶面橡胶层用、基部橡胶层用橡胶组合物中,除了添加上述成分之外,也可进一步添加轮胎工业中惯用的添加剂,例如,有机过氧化物等。相对于橡胶成分100质量份,这些添加剂的含量优选为0.1~200质量份。
行驶面橡胶层用橡胶组合物、基部橡胶层用橡胶组合物可以通过例如将上述各成分使用开放式辊炼机(open roll)、班伯里密炼机等橡胶混炼装置混炼、然后硫化的方法等制造。
作为混炼条件,在混炼除了硫化剂和硫化促进剂以外的添加剂的基础捏炼工序中,混炼温度通常为100~180℃,优选120~170℃。在混炼硫化剂、硫化促进剂的最终捏炼工序中,混炼温度通常为120℃以下,优选85~110℃。此外,对于混炼硫化剂、硫化促进剂的组合物,通常可施加加压硫化等硫化处理。作为硫化温度,通常为140~190℃,优选150~185℃。硫化时间通常为5~15分钟。
在图1、2的重载荷用轮胎1中,胎肩部Ye的行驶面橡胶层2Gc的厚度Tc(mm)、胎肩部Ye的基部橡胶层2Gb的厚度Tb(mm)、胎肩部Ye的行驶面橡胶层2Gc中所含的橡胶成分100质量%中的丁二烯橡胶的含量Bca(质量%)满足下式(3)。
(3)Bca/(Tb/Tc)≧40
Bca/(Tb/Tc)[质量%]的下限优选为60以上,更优选100以上,进一步优选120以上,特别优选130以上。Bca/(Tb/Tc)[质量%]的上限优选为200以下,更优选170以下,进一步优选160以下,特别优选150以下。在上述范围内时,具有可以获得更好效果的倾向。
以上详述了本发明特别优选的实施方式,但本发明不限定于图示的实施方式,可以变形为各种方式实施。
[实施例]
基于实施例具体说明本发明,但本发明不限定于此。
以下说明实施例和比较例中使用的各种化学品。
NR:TSR20
BR:宇部兴产株式会社制造的BR150B(乙烯基量:1质量%,顺式含量:97质量%)
炭黑N220:卡博特日本株式会社制造的SHOBLACKN220(N2SA:114m2/g)
炭黑N134:卡博特日本株式会社制造的SHOBLACKN134(N2SA:148m2/g)
炭黑N330:卡博特日本株式会社制造的SHOBLACKN330(N2SA:78m2/g)
蜡:日本精蜡株式会社制造的OZOACE 0355
防老剂:大内新兴化学工业株式会社制造的NOCRAC 6C(N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺)
硬脂酸:日油株式会社制造的硬脂酸“椿”
氧化锌:三井金属矿业株式会社制造的锌华1号
硫:细井化学工业株式会社制造的HK-200-5(含5质量%油的粉末硫)
硫化促进剂:大内新兴化学工业株式会社制造的NOCCELERNS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺)
(实施例和比较例)
根据表1、2的行驶面橡胶层用橡胶组合物、表3的基部橡胶层用橡胶组合物所示的配方内容,使用株式会社神户制钢所制造的1.7L班伯里密炼机,将除了硫和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。然后,向得到的混炼物中添加硫和硫化促进剂,使用开放式辊炼机,在80℃的条件下捏合5分钟,得到未硫化的行驶面橡胶层用橡胶组合物、未硫化的基部橡胶层用橡胶组合物。
根据表1、2的规格,将未硫化的行驶面橡胶层用橡胶组合物成形为行驶面橡胶层,将未硫化的基部橡胶层用橡胶组合物成形为基部橡胶层的形状,与其他的轮胎部件贴合在一起,形成未硫化轮胎,在150℃的条件下加压硫化30分钟,得到试验用轮胎(重载荷用轮胎,尺寸:11R22.5)。
使用得到的试验用轮胎进行下述评价,结果如表1、2所示。
另外,在下述评价中,计算指数时的评价基准如下。
表1、2:比较例8
<粘弹性试验>
对于Ec’和Eb’、tanδc和tanδb,从试验用轮胎的行驶面橡胶层和基部橡胶层中切下宽度4mm、长度40mm、厚度2mm的大小的试验片试样,使用GABO公司的Eplexor系列等的粘弹性试验机,在温度70℃、初期始应变10%、动态应变±2%、频率10Hz的条件下,分别测定该试样的复弹性模量和损耗角正切。
<高速行驶时的耐掉块性>
对于试验用轮胎,使用转鼓式行驶试验机,将金属制成的窄条(凸部)安装在转鼓周向上的2处,以80km/h、载荷26.72kN的条件行驶30分钟。然后,对于轮胎表面上产生的缺口,测量计算缺口数量×损伤深度,进行指数化。数值越大,表示耐切割性能(耐掉块性能)越好。
[表1]
Figure BDA0003708394470000201
[表2]
Figure BDA0003708394470000211
[表3]
基部橡胶层用橡胶组合物
Figure BDA0003708394470000221
根据表1、2可知,实施例的高速行驶时的耐掉块性能优异。
本发明(1):一种重载荷用轮胎,其具有胎面部,其中,
所述胎面部具有比配置在轮胎轴向最外侧的轮胎周向的纵主沟更靠近轮胎轴向外侧的胎肩部,
配置于所述胎面部的胎面橡胶由具有形成胎面外表面的行驶面橡胶层和配置于轮胎径向最内侧的基部橡胶层的多层结构体形成,
所述胎肩部的所述行驶面橡胶层含有包括丁二烯橡胶的橡胶成分和炭黑,
所述胎肩部的所述行驶面橡胶层的厚度Tc(mm)和复弹性模量Ec’(MPa)、所述胎肩部的所述基部橡胶层的厚度Tb(mm)和复弹性模量Eb’(MPa)、所述行驶面橡胶层中所含的所述橡胶成分100质量%中的所述丁二烯橡胶的质量含量Bca的百分数的数值满足下式(1)~(3)。
(1)Tb/Tc≦0.50
(2)Eb’/Ec’≦0.60
(3)Bca/(Tb/Tc)≧40
本发明(2):根据本发明(1)所述的重载荷用轮胎,其中,满足下式:
Tb/Tc≦0.30。
本发明(3):根据本发明(1)或(2)所述的重载荷用轮胎,其中,满足下式:
Eb’/Ec’≦0.50。
本发明(4):根据本发明(1)~(3)中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,满足下式:
Bca/(Tb/Tc)≧60。
本发明(5):,根据本发明(1)~(3)中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,满足下式:
Bca/(Tb/Tc)≧120。
本发明(6):根据本发明(1)~(5)中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,所述胎肩部的所述行驶面橡胶层的损耗角正切tanδc、所述胎肩部的所述基部橡胶层的损耗角正切tanδb满足下式:
tanδb/tanδc≧0.50。
本发明(7):根据本发明(1)~(6)中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,满足下式:
Tc≧13mm。
本发明(8):根据本发明(1)~(7)中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,满足下式:
Eb’≦5.0MPa。
本发明(9):根据本发明(6)~(8)中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,满足下式:
tanδb≧0.04。
本发明(10):根据本发明(1)~(9)中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,所述胎肩部的所述行驶面橡胶层中,橡胶成分100质量%中的丁二烯橡胶的含量为20质量%以上。

Claims (10)

1.一种重载荷用轮胎,具有胎面部,其特征在于,
所述胎面部具有比配置在轮胎轴向最外侧的轮胎周向的纵主沟更靠近轮胎轴向外侧的胎肩部,
配置于所述胎面部的胎面橡胶由具有形成胎面外表面的行驶面橡胶层和配置于轮胎径向最内侧的基部橡胶层的多层结构体形成,
所述胎肩部的所述行驶面橡胶层含有包括丁二烯橡胶的橡胶成分和炭黑,
所述胎肩部的所述行驶面橡胶层的以mm表示的厚度Tc和以MPa表示的复弹性模量Ec’、所述胎肩部的所述基部橡胶层的以mm表示的厚度Tb和以MPa表示的复弹性模量Eb’、所述行驶面橡胶层中所含的所述橡胶成分100质量%中的所述丁二烯橡胶的质量含量Bca的百分数的数值满足下式(1)~(3):
(1)Tb/Tc≦0.50;
(2)Eb’/Ec’≦0.60;
(3)Bca/(Tb/Tc)≧40。
2.根据权利要求1所述的重载荷用轮胎,其中,重载荷用轮胎满足下式:
Tb/Tc≦0.30。
3.根据权利要求1或2所述的重载荷用轮胎,其中,重载荷用轮胎满足下式:
Eb’/Ec’≦0.50。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,重载荷用轮胎满足下式:
Bca/(Tb/Tc)≧60。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,重载荷用轮胎满足下式:
Bca/(Tb/Tc)≧120。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,所述胎肩部的所述行驶面橡胶层的损耗角正切tanδc、所述胎肩部的所述基部橡胶层的损耗角正切tanδb满足下式:
tanδb/tanδc≧0.50。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,重载荷用轮胎满足下式:
Tc≧13mm。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,重载荷用轮胎满足下式:
Eb’≦5.0MPa。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,重载荷用轮胎满足下式:
tanδb≧0.04。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的重载荷用轮胎,其中,所述胎肩部的所述行驶面橡胶层中,橡胶成分100质量%中的丁二烯橡胶的含量为20质量%以上。
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