CN116133876A - 充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
提供了一种充气轮胎,其具有耐磨性和防滑性的有益平衡、特别是具有在雨天行驶时耐磨性和防滑性的高度兼容性。该充气轮胎包括至少一个形成胎面的橡胶层,胎面由包含苯乙烯‑丁二烯橡胶和异戊二烯系橡胶作为橡胶组分且满足下式(1)至(4)的橡胶组合物形成,式中,R1(质量份)为相对于100质量份橡胶组分的苯乙烯‑丁二烯橡胶的量,R2(质量份)为相对于100质量份橡胶组分的异戊二烯系橡胶的量,Wt(mm)为安装在标准轮辋上并充气至250kPa内压时的接地宽度,Dt(mm)为安装在标准轮辋上并充气至250kPa内压时的轮胎直径:(1):R1+R2≧60;(2):35≦R2≦80;(3):1963.4≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4;(4):|R2‑R1|×Wt≧3500。
Description
技术领域
本公开涉及一种充气轮胎。
背景技术
近年来,从日益关注的环境问题和经济效益的角度,对汽车燃料效率的要求日益增长,而且关于安装在汽车上的充气轮胎(以下简称为“轮胎”),需要改进燃料效率。
传统上,作为改进轮胎燃料效率的具体手段,通常使用含有改性合成橡胶(末端改性聚合物被施加至合成橡胶,并通过降低聚合物分子量来增加末端的数量以提高改性效果)的轮胎用配混物形成胎面部。
然而,在此种轮胎配混中,配混物中所含聚合物的分子量较低,使得产品轮胎的断裂强度和耐磨性可能会下降。
因此,已提出将异戊二烯系橡胶(具有优异断裂强度)与苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR:合成橡胶)一起进行配混(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
本发明要解决的问题
然而,即使向SBR中加入少量异戊二烯系橡胶,但由于补强填料(例如二氧化硅)在异戊二烯系橡胶相中的分布不均匀,导致SBR相未被充分补强,耐磨性仍会劣化。
此外,如果简单地添加异戊二烯系橡胶,则橡胶组分中SBR比率会降低,这可能会导致轮胎在路面上的抓地力下降,防滑性下降。
如上所述,在传统配混设计方法中,耐磨性和防滑性还存在改进空间,特别是强烈要求在雨天行驶时同时具有防滑性和耐磨性的轮胎。
因此,本公开提供了一种耐磨性和防滑性均以良好平衡方式得到改善、特别是在雨天行驶时耐磨性和防滑性高度兼容的充气轮胎。
解决问题的手段
本公开者努力研究了上述问题的解决方案,发现上述问题可通过下述公开来解决,由此完成本公开。
本公开为一种充气轮胎,其中:
形成胎面部的橡胶层中的至少一层由橡胶组合物形成,所述橡胶组合物包含苯乙烯-丁二烯橡胶和异戊二烯系橡胶作为橡胶组分;
当100质量份橡胶组分中苯乙烯-丁二烯橡胶的量为R1(质量份)、异戊二烯系橡胶的量为R2(质量份),以及在轮胎安装在标准化轮辋上且内压为250kPa时轮胎的接地宽度为Wt(mm)、直径为Dt(mm)时,满足如下(式1)至(式4):
R1+R2≧60 (式1)
35≦R2≦80 (式2)
1963.4≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4 (式3)
|R2-R1|×Wt≧3500 (式4)
本发明的效果
根据本公开,可以提供一种耐磨性和防滑性均以良好平衡方式得到改善、特别是在雨天行驶时耐磨性和防滑性高度兼容的充气轮胎。
具体实施方式
以下将基于实施方式对本公开进行具体描述。
[1]本公开中公开的轮胎的特征
首先,将描述根据本公开的轮胎的特性。
为了解决上述问题,即提供一种耐磨性和防滑性均以良好平衡方式得到改善、特别是在雨天行驶时耐磨性和防滑性高度兼容的充气轮胎,本公开者认为通过配混来控制橡胶的物理性能的传统技术是不够的,必须研究轮胎的形状。通过进行各种实验和研究,本公开者完成了本公开。
具体地,在根据本公开的轮胎中,形成胎面部的橡胶层中的至少一层由橡胶组合物形成,该橡胶组合物包含苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR橡胶)和异戊二烯系橡胶作为橡胶组分。
当SBR橡胶的量为R1(质量份)且异戊二烯系橡胶的量为R2(质量份)时,满足如下(式1)和(式2):
R1+R2≧60 (式1)
35≦R2≦80 (式2)
当轮胎安装在标准化轮辋上且内压为250kPa时,轮胎的接地宽度为Wt(mm)且直径为Dt(mm),根据本公开的轮胎进一步满足如下(式3)和(式4):
1963.4≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4 (式3)
|R2-R1|×Wt≧3500 (式4)
通过具有上述特性,耐磨性和防滑性均以良好平衡方式得到改善,特别是可以提供一种在雨天行驶时耐磨性和防滑性高度兼容的轮胎。
当胎面部由多个橡胶层(例如形成胎面部最外表面的行驶面橡胶层和形成胎面部内部的基部橡胶层)形成时,优选将此橡胶组合物用于行驶面橡胶层。此外,可以在行驶面橡胶层和基部橡胶层之间提供其他橡胶层,以形成具有三个以上层的胎面部。
在根据本公开的轮胎中,在雨天行驶时耐磨性和防滑性高度兼容的机制被推定如下。
如上所述,异戊二烯系橡胶具有优异的断裂强度,因此当异戊二烯系橡胶被用作形成胎面部的橡胶组合物的橡胶组分时,认为其可有效改善轮胎的耐磨性。
然而,当胎面部由仅含有异戊二烯系橡胶作为橡胶组分的橡胶组合物形成时,不能确保在湿润路面上的足够抓地力,导致如果在雨天行驶进行左转或右转时转动手柄并踩下油门,可能会发生轮胎滑移,并且车体可能会打滑。此外,发生此种打滑可能会导致耐磨性劣化。
因此,在本公开中,将SBR橡胶(发热性高于异戊二烯系橡胶且抓地力优异)与异戊二烯系橡胶一起用作橡胶组分;在100质量份的橡胶组分中,异戊二烯系橡胶和SBR橡胶的总量为60质量份以上(式1),异戊二烯系橡胶的量为35质量份以上且80质量份以下(式2)。
因此,可以以良好平衡方式改进耐磨性和防滑性,并且可以增加发热性,同时防止橡胶因补强填料的不均匀分布而失去跟随性。因此,可以实现在雨天行驶在湿润路面上时耐磨性和防滑性的高度兼容。
上述异戊二烯系橡胶和SBR橡胶的总量更优选为75质量份以上且85质量份以下,异戊二烯系橡胶的量更优选为55质量份以上且65质量份以下。
此外,当在雨天行驶时,胎面部和路面之间发生滑移,使得施加在胎面橡胶上的变形频率变高,并且对路面的跟随性趋于丧失。
因此,在本公开中,当轮胎安装在标准化轮辋上且内压为250kPa时,接地宽度Wt(mm)和直径Dt(mm)满足1963.4≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4(式3)。
(式3)中(Dt2×π/4)/Wt更优选为1963.5以上、进一步优选为2018以上、进一步优选为2137以上、进一步优选为2143以上、进一步优选为2153以上、进一步优选为2155以上、进一步优选为2174以上、进一步优选为2187以上、进一步优选为2467以上、进一步优选为2474以上、进一步优选为2485以上、进一步优选为2492以上、进一步优选为2501以上。
以上(式3)表明,相对于轮胎的接地宽度Wt的来自轮胎的横向的面积[(Dt/2)2×π)=(Dt2×π/4)]比传统轮胎更大。因此,施加在胎面橡胶上的变形频率可比以前更低,胎面橡胶可以更容易跟随道路表面。而且,由于SBR橡胶相中的发热性有效地发挥了作为与路面的抓地力的特性,即使在正常行驶中还可减少与路面的接触频率,因此可以防止在雨天行驶时打滑的发生,并提高耐磨性。
在上述描述中,“标准化轮辋”为包括轮胎所依据的标准在内的标准体系中针对每个轮胎所定义的轮辋。例如,在JATMA(日本汽车轮胎协会)的情况下,它是“JATMA年鉴”中描述的适用尺寸的标准轮辋;在“ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织)”的情况下,它是“标准手册”中描述的“测量轮辋”;在TRA(轮胎和轮辋协会公司)的情况下,它是“年鉴”中描述的“设计轮辋”。在标准中没有规定的轮胎的情况下,它指可以组装并且可以保持内压的轮辋,即不会导致轮辋和轮胎之间空气泄漏且具有最小轮辋直径和最窄轮辋宽度的轮辋。
在上述描述中,“接地宽度Wt”指当轮胎安装在“标准化轮辋”上,充入250kPa的气压,将轮胎静止放置在垂直位置的平板上,并施加“标准化负载”时,在轮胎轴向上与平板的接触面上的最大直线距离。
在本文中,接地宽度Wt(mm)优选为153mm以上、更优选为154mm以上、进一步优选为155mm以上、进一步优选为156mm以上、进一步优选为173mm以上。另一方面,上限没有特别限制,但优选为275mm以下、更优选为245mm以下、进一步优选为215mm以下。
直径Dt(mm)优选为691mm以上、更优选为692mm以上、进一步优选为693mm以上、进一步优选为694mm以上、进一步优选为695mm以上、进一步优选为698mm以上、进一步优选为699mm以上、进一步优选为700mm以上、进一步优选为701mm以上。
在本文中,“标准化负载”为包括轮胎所依据的标准在内的标准体系中针对每个轮胎所定义的负载,并且指轮胎上可负载的最大质量。在JATMA的情况下,它是最大负载能力;在TRA的情况下,它是表“不同冷充气压力下的轮胎负载极限”中描述的最大值;在ETRTO的情况下,它是“负载能力”。
进一步地,在含有异戊二烯系橡胶和SBR橡胶的橡胶组分中,当异戊二烯系橡胶和SBR橡胶的配混量之差变小时,异戊二烯系橡胶相和SBR橡胶相形成共连续相,认为这容易阻碍这些相的相互移动。特别是,对于总宽度小(接地宽度小)的轮胎,当设定转向角时,抓地力会下降。因此,通过进一步增加异戊二烯系橡胶和SBR橡胶的配混量之差以形成海-岛结构,认为可以提高流动性,使得可以防止在雨天打滑,并提高耐磨性。
通过基于此思路进行实验和研究,发现“异戊二烯系橡胶和SBR橡胶的配混量之差”和“接地宽度”应满足|R2-R1|×Wt≧3500(式4)。
上述|R2-R1|×Wt更优选为6120以上、进一步优选为6160以上、进一步优选为6200以上、进一步优选为6240以上、进一步优选为6920以上、进一步优选为6960以上、进一步优选为7000以上、进一步优选为7040以上、进一步优选为7080以上。上限没有特别限制,但优选为10000以下。
通过进行进一步实验和研究发现,当在30℃、频率10Hz、初始应变5%、动态应变比1%的条件下测得的橡胶组合物的复数弹性模量E*(MPa)和接地宽度Wt(mm)满足下式时,可以进一步有助于在雨天的防滑性和改进耐磨性:
E*×Wt≦2000
E*的测量在从轮胎的至少沟槽底部的径向外侧、优选从最深的周向沟槽的一半深度的径向外侧切出的橡胶上进行。然后,具体可使用例如GABO制造的“Eplexor(注册商标)”的粘弹性测量装置进行测量。
在本文中,E*(MPa)优选为7.5MPa以上、更优选为8.0MPa以上、进一步优选为8.5MPa以上、进一步更优选为9.0MPa以上。上限没有特别限制,但优选为15.0MPa以下。进一步,E*×Wt优选为1575以下、更优选为1557以下、进一步优选为1479以下、进一步优选为1416以下、进一步优选为1404以下、进一步优选为1386以下、进一步优选为1326以下、进一步优选为1320以下、进一步优选为1300.5以下。另一方面,下限没有特别限制,但优选为1000以上。
[2]本公开的SBR
以下将基于实施方式来具体描述本公开。
1.形成胎面部的橡胶组合物
在本实施方式中,形成胎面部的至少一层的橡胶层的橡胶组合物(以下也简称为“橡胶组合物”)可以由下述橡胶组分和其他配混材料获得。
(a)橡胶组分
在本实施方式中,如(式1)所示,在100质量份的橡胶组分中,苯乙烯-丁二烯橡胶和异戊二烯系橡胶的含量为60质量份以上、优选为75质量份以上且85质量份以下。如(式2)所示,异戊二烯系橡胶的含量为35质量份以上且80质量份以下、优选为55质量份以上且65质量份以下。
(a-1)异戊二烯系橡胶
异戊二烯系橡胶的示例包括天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、改质NR、改性NR和改性IR。在这些中,优选使用NR。
作为具体NR,可使用例如轮胎行业中常用的SIR20、RSS#3、TSR20等。IR没有特别限制,可使用例如轮胎行业常用的IR 2200等。改质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的示例包括环氧化异戊二烯橡胶、氢化异戊二烯橡胶和接枝异戊二烯橡胶。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
(a-2)苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)
作为苯乙烯-丁二烯橡胶,优选使用重均分子量例如为100,000以上且200万以下的SBR。因此,可以改进SBR相的抵抗应变和应力的强度,使得可以进一步改进轮胎的断裂强度。
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得到抑制,使得可以改善胎面的跟随性。SBR的丁二烯部分中的乙烯基键的量(1,2-键合的丁二烯单元的量)优选为40质量%以下。然后,可使用例如日本电子株式会社制造的JNM-ECA系列仪器来进行SBR的结构鉴定(测量苯乙烯的量和乙烯基键的量)。
SBR没有特别限制,可使用例如乳化聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(E-SBR)、溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(S-SBR)等。SBR可以为非改性SBR或改性SBR,但当使用改性S-SBR时,分散性得到改善,有望进一步改进耐磨性和防滑性。因此,优选改性S-SBR。
改性SBR可以为任何具有与填料(例如二氧化硅)相互作用的官能团的SBR。示例包括:
末端改性SBR(在末端具有上述官能团的末端改性SBR),其中SBR的至少一个末端用具有上述官能团的化合物(改性剂)改性;
在主链上具有官能团的主链改性SBR;
在主链和末端均具有官能团的主链末端改性SBR(例如,在主链上具有上述官能团且至少有一个末端用上述改性剂改性的主链末端改性SBR);以及
用分子中具有两个以上环氧基的多官能化合物进行改性(偶联)并在其中引入环氧基或羟基的末端改性SBR。
官能团的示例包括:氨基、酰胺基、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、羟基、氧基和环氧基。此外,这些官能团可以具有取代基。
此外,作为改性SBR,可使用例如用下式表示的化合物(改性剂)改性的SBR。
[化学式1]
式中,R1、R2和R3相同或不同,并表示烷基、烷氧基、甲硅烷基氧基、缩醛基、羧基(-COOH)、巯基(-SH)或它们的衍生物。R4和R5相同或不同,并表示氢原子或烷基。R4和R5可组合以形具有氮原子的环状结构。n表示整数。
作为由上式表示的化合物(改性剂)改性的改性SBR,可使用其中溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡胶(S-SBR)的聚合末端(活性末端)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(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)是合适的。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。进一步,当R4和R5与氮原子一起组合以形成环状结构时,优选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、苄氧基等)。
上述改性剂的具体示例包括: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和3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
此外,作为改性SBR,还可使用用以下化合物(改性剂)改性的改性SBR。改性剂的示例包括:
多元醇的聚缩水甘油醚,例如乙二醇二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、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2个以上酚基的芳族化合物的聚缩水甘油醚,例如二缩水甘油基化双酚A;
聚环氧化合物,例如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,例如4,4'-二缩水甘油基-二苯基甲基胺和4,4'-二缩水甘油基-二苄基甲基胺;
二缩水甘油基氨基化合物,例如二缩水甘油基苯胺、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、四缩水甘油基间二甲苯二胺、四缩水甘油基氨基二苯甲烷、四缩水甘油基对苯二胺、二缩水甘油基氨基甲基环己烷和四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷;
含氨基的酰氯,例如双-(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-二甲基氨基甲酰氯和N,N-二乙基氨基甲酰氯;
含环氧基的硅烷化合物,例如1,3-双-(缩水甘油基氧基丙基)-四甲基二硅氧烷和(3-缩水甘油基氧基丙基)-五甲基二硅氧烷;
含硫醚基的硅烷化合物,例如(三甲基甲硅烷基)[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]硫化物、(三甲基甲硅烷基)[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]硫化物、(三甲基甲硅烷基)[3-(三丙氧基甲硅烷基)丙基]硫化物、(三甲基甲硅烷基)[3-(三丁氧基甲硅烷基)丙基]硫化物、(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基]硫化物、(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二乙氧基甲硅烷基)丙基]硫化物、(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二丙氧基甲硅烷基)丙基]硫化物和(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二丁氧基甲硅烷基)丙基]硫化物;
N-取代的氮丙啶化合物,例如乙烯亚胺和丙烯亚胺;
烷氧基硅烷,例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/或取代氨基的(硫代)二苯甲酮化合物,例如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)二苯甲酮和N,N,N',N'-双-(四乙基氨基)二苯甲酮;
具有氨基和/或取代氨基的苯甲醛化合物,例如4-N,N-二甲基氨基苯甲醛、4-N,N-二苯基氨基苯甲醛和4-N,N-二乙烯基氨基苯甲醛;
N-取代的吡咯烷酮,例如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,例如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,例如N-甲基-ε-己内酰胺、N-苯基-ε-己内酰胺、N-甲基-ω-月桂基内酰胺、N-乙烯基-ω-月桂基内酰胺、N-甲基-β-丙内酰胺和N-苯基-β-丙内酰胺;
N,N-双-(2,3-环氧基丙氧基)-苯胺、4,4-亚甲基-双-(N,N-缩水甘油基苯胺)、三-(2,3-环氧基丙基)-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、1,3-二甲基亚乙基脲、1,3-二乙烯基亚乙基脲、1,3-二乙基-2-咪唑啉酮、1-甲基-3-乙基-2-咪唑啉酮、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)进行的改性可通过已知方法进行。
作为SBR,可使用例如由住友化学株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、瑞翁株式会社、Versalis有限公司等生产和销售的SBR。SBR可以单独使用或两种以上组合使用。当组合使用两种以上SBR时,对于上述苯乙烯量、乙烯基键合量等,使用每种SBR的重量平均值。
(a-3)丁二烯橡胶
橡胶组合物还可包含丁二烯橡胶(BR)作为橡胶组分。当含有BR时,在100质量份的橡胶组分中,BR的含量例如为40质量份以下、优选为20质量份以下。BR的重均分子量例如为100,000以上且200万以下。BR的乙烯基键合量例如为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、含有间同立构聚丁二烯晶体的BR等。BR可以为非改性BR或改性BR,改性BR的示例包括引入了上述官能团的改性BR。这些可以单独使用或两种以上组合使用。顺式含量可通过红外吸收光谱分析来测量。
作为BR,可使用例如宇部兴产株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社和日本瑞翁株式会社等的产品。
(a-4)其他橡胶组分
此外,作为另一种橡胶组分,可以包含通常用于生产轮胎的橡胶(聚合物),例如丁腈橡胶(NBR)。
(b)除橡胶组分之外的配混材料
(b-1)二氧化硅
橡胶组合物优选包含二氧化硅作为补强填料。相对于100质量份的橡胶组分,二氧化硅的含量优选为60质量份以上、更优选为80质量份以上。上限没有特别限制(只要橡胶组合物能被捏合即可),但优选例如为约200质量份。因此,二氧化硅分散在整个橡胶体系中,而不会不均匀地分布在NR或SBR中,使得可以进一步改进耐磨性和防滑性。
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,可以进一步提高二氧化硅的补强性能,使得特别是改进耐磨性。BET比表面积为根据ASTM D3037-93用BET法测量的氮吸附比表面积(N2SA)的值。
二氧化硅的具体示例包括干法二氧化硅(无水二氧化硅)和湿法二氧化硅(含水二氧化硅)。在这些中,优选湿法二氧化硅,因为它具有大量的硅醇基。可使用赢创、德固赛、罗地亚、东曹硅株式会社、日本索尔维有限公司和德山株式会社等的产品。
(b-2)硅烷偶联剂
橡胶组合物优选同时包含硅烷偶联剂和二氧化硅。硅烷偶联剂没有特别限制。硅烷偶联剂的示例包括:
硫化物系硅烷偶联剂,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和3-三乙氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸单硫化物;
巯基系硅烷偶联剂,例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、NXT和NXT-Z(二者可以购自迈图);
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和3-氨基丙基三甲氧基硅烷;
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。
这些可以单独使用或两种以上组合使用。
例如,硅烷偶联剂的含量优选为10质量%以上且15质量%以下、更优选为11质量份以上(相对于100质量份的二氧化硅)。作为具体硅烷偶联剂,可使用例如德固赛、迈图、信越有机硅、东京化成工业株式会社、Azumax公司、东丽道康宁株式会社等的产品。
(b-3)炭黑
橡胶组合物优选含有炭黑。相对于100质量份的橡胶组分,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,示例包括:炉黑(炉炭黑),例如SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCF和ECF;乙炔黑(乙炔炭黑);热黑(热裂法炭黑),例如FT和MT;以及槽黑(槽法炭黑),例如EPC、MPC和CC。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
例如,炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)为30m2/g以上且250m2/g以下。例如,炭黑吸收的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)量为50mL/100g以上且250mL/100g以下。炭黑的氮吸附比表面积根据ASTM D4820-93测量,吸收的DBP量根据ASTM D2414-93测量。
具体炭黑没有特别限制,示例包括N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550和N762。市售产品包括例如旭碳株式会社、卡博特日本有限公司、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、哥伦比亚碳有限公司等的产品。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
(b-4)增塑剂组分
橡胶组合物可以包含增塑剂组分,例如油或热塑性树脂(树脂)。相对于100质量份的橡胶组分,增塑剂组分的含量例如优选为5质量份以上且40质量份以下、更优选为8质量份以上且35质量份以下、进一步优选为15质量份以上且25质量份以下。因此,当橡胶组合物被捏合时,由于二氧化硅之间的凝集力被削弱且分散性得到改善,胎面对路面的跟随性得到改善,耐磨性和防滑性可以得到进一步改善。油含量还包括橡胶中包含的油的量(充油橡胶)。
油的示例包括:操作油、植物油脂,以及它们的混合物。作为操作油,可使用例如石蜡操作油、芳族系操作油、环烷操作油等。植物油脂的示例包括:蓖麻油、棉籽油、亚麻籽油、菜籽油、豆油、棕榈油、椰子油、花生油、松香、松树油、松焦油、妥尔油、玉米油、米糠油、红花油、芝麻油、橄榄油、葵花油、棕榈仁油、山茶油、荷荷巴油、澳洲坚果油和桐油。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
作为油的具体示例,可使用出光兴产株式会社、三共油化工业株式会社、日本石油能源株式会社、欧丽松有限公司、H&R、丰国制油株式会社、昭和壳牌石油株式会社和富士兴产株式会社的产品。
热塑性树脂(树脂)的增塑剂组分的示例包括C5树脂、C5-C9树脂、C9树脂、萜烯树脂、萜烯-芳族化合物树脂、松香树脂、双环戊二烯树脂(DCPD树脂),以及烷基酚醛系树脂。
“C5系石油树脂”指通过聚合C5馏分得到的树脂。C5馏分的示例包括具有4至5个碳原子的石油馏分,例如环戊二烯、戊烯、戊二烯和异戊二烯。作为C5系石油树脂,优选使用双环戊二烯树脂(DCPD树脂)。
“C9系石油树脂”(芳族石油树脂)指通过聚合C9馏分得到的树脂,该树脂可被氢化或改性。C9馏分的示例包括具有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。作为芳族石油树脂的具体示例,例如优选使用香豆酮茚树脂、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者α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物,因为它经济、易于加工,而且发热性优异。更优选α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物。作为芳族乙烯基系树脂,可使用购自例如克雷顿、伊士曼化学等的那些。
“C5-C9系石油树脂”指由C5馏分和C9馏分共聚得到的树脂,该树脂可被氢化或改性。C5馏分和C9馏分的示例包括上述石油馏分。作为C5-C9石油树脂,可使用购自例如从东曹株式会社、LUHUA等的那些。
萜烯系树脂和萜烯芳族化合物系树脂的示例包括聚萜烯、萜烯酚和芳族改性的萜烯树脂。聚萜烯包括通过聚合萜烯化合物及其氢化添加剂得到的树脂。萜烯化合物包括具有(C5H8)n组成的烃及其含氧衍生物。萜烯化合物为萜烯作为基本骨架的化合物,其包括α-蒎烯、β-蒎烯、二戊烯、柠檬烯、月桂烯、别罗勒烯、罗勒烯、α-水芹烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、萜品油烯、1,8-桉叶素、1,4-桉叶素、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇等。
聚萜烯的示例包括由上述萜烯化合物制成的萜烯树脂,例如α-蒎烯树脂、β-蒎烯树脂、柠檬烯树脂、双戊烯树脂和β-蒎烯/柠檬烯树脂,以及通过氢化萜烯树脂获得的氢化萜烯树脂。萜烯酚的示例包括将上述萜烯化合物和苯酚系化合物共聚得到的树脂,以及将该树脂氢化得到的树脂。具体地,可以提及通过冷凝上述萜烯化合物、苯酚系化合物和福尔马林得到的树脂。酚类化合物的示例包括苯酚、双酚A、甲酚、二甲苯等。芳族改性的萜烯树脂的示例包括用芳族化合物改性萜烯树脂得到的树脂,以及通过将该树脂氢化得到的树脂。芳族化合物没有特别限制(只要它具有芳环即可),可以提及例如:酚类化合物,例如苯酚、烷基酚、烷氧基酚和含不饱和烃基的苯酚;萘酚化合物,例如萘酚、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,例如苯乙烯、烷基苯乙烯、烷氧基苯乙烯和含不饱和烃基的苯乙烯;香豆酮、茚等。
作为市售萜烯树脂,可使用例如安原化学株式会社的产品。它可以单独使用或两种以上组合使用。
松香系树脂没有特别限制,示例包括天然树脂松香,以及通过氢化、歧化、二聚化、酯化等改性得到的松香改性树脂。
烷基酚醛系树脂没有特别限制,示例包括烷基酚甲醛树脂、烷基酚乙炔树脂和油改性苯酚甲醛树脂。
(b-5)抗老化剂
橡胶组合物优选包含抗老化剂。相对于100质量份的橡胶组分,抗老化剂的含量例如为1质量份以上且10质量份以下、更优选为2.5质量份以上。
抗老化剂的示例包括:萘胺系抗老化剂,例如苯基-α-萘胺;二苯胺系抗老化剂,例如辛基化二苯胺和4,4'-双(α,α'-二甲基苄基)二苯胺;对苯二胺系抗老化剂,例如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;喹啉系抗老化剂,例如2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物;单酚系抗老化剂,例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和苯乙烯化酚;以及双酚系抗老化剂、三酚系抗老化剂或多酚系抗老化剂,例如四[亚甲基-3-(3',5'-二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸酯]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,可使用例如精工化学株式会社、住友化学株式会社、大内新兴化学工业株式会社、富莱克斯有限公司等的产品。
(b-6)硬脂酸
橡胶组合物可以包含硬脂酸。相对于100质量份的橡胶组分,硬脂酸的含量例如为0.5质量份以上且10.0质量份以下、更优选为2质量份以上。作为硬脂酸,可使用常规已知硬脂酸,可使用例如日油株式会社、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。
(b-7)氧化锌
橡胶组合物可包含氧化锌。相对于100质量份的橡胶组分,氧化锌的含量例如为0.5质量份以上且10质量份以下、更优选为1.5质量份以上。作为氧化锌,可使用常规已知氧化锌,可使用例如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、堺化学株式会社等的产品。
(b-8)交联剂和硫化促进剂
橡胶组合物优选包含交联剂(例如硫)。相对于100质量份的橡胶组分,交联剂的含量例如为0.1质量份以上且10.0质量份以下、更优选为2质量份以上。
硫的示例包括粉末硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫和可溶性硫,这些均在橡胶工业中常用。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
作为硫,可使用例如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、富莱克斯公司、日本乾溜工业株式会社、细井化学工业株式会社等的产品。
除硫之外的交联剂的示例包括:含有硫原子的硫化剂,例如田冈化学株式会社制造的Tackirol V200、富莱克斯制造的DURALINK HTS(1,6-六亚甲基二硫代硫酸钠二水合物)和朗盛制造的KA9188(1,6-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)己烷);以及有机过氧化物,例如过氧化二枯基。
橡胶组合物优选包含硫化促进剂。相对于100质量份的橡胶组分,硫化促进剂的含量例如为0.3质量份以上且10.0质量份以下、更优选为1质量份以上。
硫化促进剂的示例包括:
噻唑系硫化促进剂,例如2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑二硫化物和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺;
秋兰姆系硫化促进剂,例如四甲基秋兰姆二硫化物(TMTD)、四苄基秋兰姆二硫化物(TBzTD)和四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物(TOT-N);
次磺酰胺系硫化促进剂,例如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-氧乙烯-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧乙烯-2-苯并噻唑次磺酰胺和N,N'-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺;以及
胍系硫化促进剂,例如二苯基胍、二邻甲苯基胍和邻甲苯基双胍。
这些可以单独使用或两种以上组合使用。
(b-9)其他
除上述组分之外,橡胶组合物还还可包含轮胎工业中通常使用的添加剂,例如填料,例如有机过氧化物、石墨、碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、氢氧化铝和云母。相对于100质量份的橡胶组分,这些添加剂的含量例如为0.1质量份以上且200质量份以下。
2.胎面橡胶组合物的生产
橡胶组合物通过常规方法进行生产,例如包括基础捏合步骤(对橡胶组分和诸如二氧化硅或炭黑的填料进行捏合)和最终捏合步骤(对基础捏合步骤得到的捏合产物和交联剂进行捏合)的生产方法。
捏合可使用已知(密封)捏合机器(例如班伯里密炼机、捏合机或开放式辊轧机)来进行。
基础捏合步骤的捏合温度例如为高于50℃以上且200℃以下,捏合时间例如为30秒以上且30分钟以下。在基础捏合过程中,除上述组分之外,还可根据需要适当加入橡胶工业中常规使用的配混剂,例如软化剂(例如油)、硬脂酸、氧化锌、抗老化剂、蜡和硫化促进剂等,并进行捏合。
在最终捏合步骤中,对基础捏合步骤得到的捏合产物和交联剂进行捏合。最终捏合步骤的捏合温度例如为室温以上且80℃以下,捏合时间例如为1分钟以上且15分钟以下。在最终捏合步骤中,除上述组分之外,还可根据需要适当加入硫化促进剂、氧化锌等,并进行捏合。
3.轮胎制造
本公开的轮胎通过常规方法使用通过最终捏合步骤得到的未硫化橡胶组合物来制造。换言之,根据胎面的每个轮胎部件的形状对未硫化橡胶组合物进行挤出,通过常规方法在轮胎成型机上将其与其他轮胎部件一起成型,以生产未硫化轮胎。
具体地,在成型滚筒上,对内衬层(作为确保轮胎气密性的部件)、胎体(作为承受轮胎所接受的负载、冲击和充气压力的部件)、带束(作为强力收紧胎体以增加胎面刚性的部件)等进行缠绕,将胎体的两端固定在两侧边缘,对胎圈部(作为将轮胎固定在轮辋上的部件)进行布置并将其成型为环形。然后,将胎面粘贴在外周的中心上,将胎侧壁部(作为保护胎体和承受弯曲的部件)粘贴在径向外侧,由此产生未硫化轮胎。
在本实施方式中,优选提供相对于轮胎周向以55°以上且75°以下角度延伸的倾斜带束层作为带束。因此,确保了轮胎的耐久性,同时可充分维持胎面的刚性。
然后,将制造的未硫化轮胎在硫化机中加热加压,以得到轮胎。硫化步骤可通过应用已知硫化手段来进行。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,轮胎被成型为满足上述(式3)和(式4)的形状。
能够满足上述(式3)和(式4)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)至(式4)的轮胎优选应用于乘用车用充气轮胎;通过满足上式,可以更好地有助于解决本公开中的问题,即提供一种耐磨性和防滑性均以良好平衡方式得到改善、特别是在雨天行驶时耐磨性和防滑性高度兼容的轮胎。
此处所指的乘用车用充气轮胎为安装在以四个车轮行驶的车辆上且最大负载能力为1000kg以下的轮胎。
最大负载能力没有特别限制,只要它为1000kg以下即可。然而,通常随着最大负载能力增加,轮胎重量趋于增加;由于惯性,制动距离也相应增加。因此,最大负载能力优选为900kg以下、更优选为800kg以下、进一步优选为700kg以下。
从上述惯性导致的制动距离的角度,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以下和8kg以下。本公开的轮胎可设置有电子部件,在此种情况下,此处所指的轮胎重量为包括电子部件和电子部件安装件的重量在内的轮胎的重量。如果腔体中设置有密封剂、海绵等,则轮胎重量包括它们。
实施例
以下将参照实施例更详细地描述本公开。
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)配混材料
首先,制备如下所示的每种配混材料。
(a)橡胶组分
(a-1)NR:TSR20
(a-2-1)SBR-A:旭化成株式会社制造的T3830(Toughden 3830);(苯乙烯的量:35质量%)
(a-2-2)SBR-B:日本瑞翁株式会社制造的Nipol NS616(改性S-SBR,苯乙烯的量:20质量%)
(a-3)BR:宇部兴产株式会社制造的BR150
(b)除橡胶组分之外的配混材料
(b-1)炭黑:三菱化学株式会社制造的Diablack N220
(b-2-1)二氧化硅A:赢创工业公司制造的Ultrasil VN3(BET比表面积:140m2/g)
(b-2-2)二氧化硅B:赢创工业公司制造的Ultrasil 9000Gr(BET比表面积:210m2/g)
(b-3)硅烷偶联剂:德固赛制造的Si266(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)
(b-4)油:日本能源株式会社制造的Process X-140
(b-5-1)树脂A:东曹株式会社制造的Petrotac 100V(C5树脂)
(b-5-2)树脂B:安原化学株式会社制造的YS Polystar U130(萜烯-芳族化合物树脂)
(b-6)氧化锌:三井金属矿业株式会社制造的氧化锌白1号
(b-7)硬脂酸:日油株式会社制造的硬脂酸“TSUBAKI”
(b-8)抗老化剂:住友化学株式会社制造的Antigen 6C(N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺)
(b-9)交联剂和硫化促进剂
硫:鹤见化学工业株式会社制造的粉末硫
硫化促进剂:大内新兴化学工业株式会社制造的Nocceler CZ(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)
(2)橡胶组合物的生产
根据表1所示的A-1至A-6和B-1至B-9的配混含量,使班伯里密炼机在150℃条件下将除硫和硫化促进剂之外的材料捏合5分钟,得到捏合产物。各配混量为质量份。
[表1]
2.轮胎制造
接下来,将硫和硫化促进剂加入到所得捏合产物中,使用开放式辊轧机将混合物在80℃下捏合5分钟,得到胎面橡胶组合物。使用所得胎面橡胶组合物形成胎面,将其与其他轮胎部件粘合在一起,形成未硫化的轮胎,然后在170℃条件下硫化10分钟,产生尺寸为155型(表2)或175型(表3)的各试验轮胎。对于各试验轮胎,表2至3示出了接地宽度Wt(mm)、直径Dt(mm),以及使用GABO制造的“Eplexor”在30℃、频率10Hz、初始应变5%和动态应变率1%的条件下测量的复数弹性模量E*(MPa)。
3.性能评价测试
(1)防滑性
将各试验轮胎安装在车辆(日本产FF车,排量2000cc)的所有车轮上并充入250kPa空气后,在试验场的湿润路面上进行稳定的环形转弯,同时逐渐增加车速,测量直到驾驶员感到车体打滑的最高速度。评价如下进行:针对每个试验轮胎,计算5个驾驶员的测量结果的平均值,然后将平均值表示为针对参考试验轮胎的指数。该值越大,在雨天行驶时的防滑性就越好。结果也显示在表2至表3中。
(2)耐磨性
将各试验轮胎安装在车辆(日本产FF车,排量2000cc)的所有车轮上并充入250kPa空气。然后,在试验场的湿润路面上以80km/h的速度行驶8000km后,测量轮胎的赤道附近的沟槽深度,确定相对于试验前的深度的减少率。基于参考试验轮胎的结果和各试验轮胎的结果的比率,通过下式进行指数化,来进行评价。该值越大,耐磨性就越好。结果也显示在表2至表3中。
耐磨性=[(参考试验轮胎的减少率/试验轮胎的减少率)]×100
(3)评价结果
表2显示了尺寸155型的评价结果,表3显示了尺寸175型的评价结果。作为参考试验轮胎,表2中使用了实施例1-1的试验轮胎,表3中使用了实施例2-1的试验轮胎。防滑性和耐磨性之间的平衡可通过对防滑性(1)和耐磨性(2)的评价结果取平均值来进行评价。
[表2]
[表3]
由表2至表3可以看出,对于任何尺寸(155尺寸和175尺寸)的轮胎,如果满足所有上述(式1)至(式4),则可以提供一种在雨天行驶时耐磨性和防滑性高度兼容的轮胎。
然后,可以看出,通过满足权利要求2及其后规定的各项要求,可以提供一种在雨天行驶时耐磨性和防滑性更高度兼容的轮胎。
另一方面,当不满足(式1)至(式4)中的任一项时,可以看出不能实现在雨天行驶时耐磨性和防滑性的高度兼容。
尽管上文已基于实施方式描述了本公开,但本公开不限于上述实施方式。在与本公开相同和等同的范围内,可以对上述实施方式进行各种修改。
本公开(1)为一种充气轮胎,其中,
形成胎面部的橡胶层中的至少一层由橡胶组合物形成,所述橡胶组合物包含苯乙烯-丁二烯橡胶和异戊二烯系橡胶作为橡胶组分;
当100质量份橡胶组分中苯乙烯-丁二烯橡胶的量为R1(质量份)、异戊二烯系橡胶的量为R2(质量份),以及在轮胎安装在标准化轮辋上且内压为250kPa时轮胎的接地宽度为Wt(mm)、直径为Dt(mm)时,满足如下(式1)至(式4):
R1+R2≧60 (式1)
35≦R2≦80 (式2)
1963.4≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4 (式3)
|R2-R1|×Wt≧3500 (式4)。
本公开(2)为根据本公开(1)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200万以下。
本公开(3)为根据本公开(1)或(2)的充气轮胎,其中,所述苯乙烯-丁二烯橡胶为改性的溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶。
本公开(4)为本公开(1)至(3)的任何组合的充气轮胎,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。
本公开(5)为本公开(1)至(4)的任何组合的充气轮胎,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。
本公开(6)为本公开(1)至(5)的任何组合的充气轮胎,其中,所述橡胶组合物还包含在100质量份橡胶组分中的40质量份以下的丁二烯橡胶。
本公开(7)为本公开(1)至(6)的任何组合的充气轮胎,其中,相对于100质量份的橡胶组分,所述橡胶组合物包含5质量份以上且40质量份以下的增塑剂组分。
本公开(8)为根据本公开(7)的充气轮胎,其中,热塑性树脂被包含作为所述增塑剂组分。
本公开(9)为根据本公开(8)的充气轮胎,其中,所述热塑性树脂选自:C5树脂、C5-C9树脂、C9树脂、萜烯树脂、萜烯-芳族化合物树脂、松香树脂、双环戊二烯树脂和烷基酚醛系树脂。
本公开(10)为本公开(1)至(9)的任何组合的充气轮胎,其中,相对于100质量份的橡胶组分,所述橡胶组合物包含60质量份以上的二氧化硅。
本公开(11)为根据本公开(10)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。
本公开(12)为根据本公开(10)或(11)的充气轮胎,其中,相对于100质量份的二氧化硅,所述充气轮胎包含10质量%以上且15质量%以下的硅烷偶联剂。
本公开(13)为本公开(1)至(12)的任何组合的充气轮胎,其中,当在30℃、频率10Hz、初始应变5%、动态应变率1%的条件下测量的橡胶组合物的复数弹性模量为E*(MPa)时,满足下式:
E*×Wt≦2000。
本公开(14)为本公开(1)至(13)的任何组合的充气轮胎,其中,所述胎面部由多个橡胶层形成,所述橡胶组合物被用于胎面的行驶面橡胶层。
本公开(15)为本公开(1)至(14)的任何组合的充气轮胎,其中,所述充气轮胎为乘用车用充气轮胎。
Claims (15)
1.一种充气轮胎,其中,
形成胎面部的橡胶层中的至少一层由橡胶组合物形成,所述橡胶组合物包含苯乙烯-丁二烯橡胶和异戊二烯系橡胶作为橡胶组分;
当100质量份橡胶组分中苯乙烯-丁二烯橡胶的量为R1(质量份)、异戊二烯系橡胶的量为R2(质量份),以及在轮胎安装在标准化轮辋上且内压为250kPa时轮胎的接地宽度为Wt(mm)、直径为Dt(mm)时,满足如下(式1)至(式4):
R1+R2≧60(式1)
35≦R2≦80(式2)
1963.4≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4(式3)
|R2-R1|×Wt≧3500(式4)。
2.根据权利要求1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200万以下。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎,其中,所述苯乙烯-丁二烯橡胶为改性的溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶。
4.根据权利要求1至3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。
5.根据权利要求1至4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。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的充气轮胎,其中,所述橡胶组合物还包含在100质量份橡胶组分中的40质量份以下的丁二烯橡胶。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的充气轮胎,其中,相对于100质量份的橡胶组分,所述橡胶组合物包含5质量份以上且40质量份以下的增塑剂组分。
8.根据权利要求7所述的充气轮胎,其中,热塑性树脂被包含作为所述增塑剂组分。
9.根据权利要求8所述的充气轮胎,其中,所述热塑性树脂选自:C5树脂、C5-C9树脂、C9树脂、萜烯树脂、萜烯-芳族化合物树脂、松香树脂、双环戊二烯树脂和烷基酚醛系树脂。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的充气轮胎,其中,相对于100质量份的橡胶组分,所述橡胶组合物包含60质量份以上的二氧化硅。
11.根据权利要求10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。
12.根据权利要求10或11所述的充气轮胎,其中,相对于100质量份的二氧化硅,所述充气轮胎包含10质量%以上且15质量%以下的硅烷偶联剂。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的充气轮胎,其中,当在30℃、频率10Hz、初始应变5%、动态应变率1%的条件下测量的橡胶组合物的复数弹性模量为E*(MPa)时,满足下式:
E*×Wt≦2000。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的充气轮胎,其中,所述胎面部由多个橡胶层形成,所述橡胶组合物被用于胎面的行驶面橡胶层。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的充气轮胎,其中,所述充气轮胎为乘用车用充气轮胎。
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