CN116490381A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

提供了一种轮胎，所述轮胎具有胎面部，所述胎面部具有至少一层橡胶层，其中，轮胎重量G(kg)和轮胎最大负载能力WL(kg)之比(G/WL)为0.0160以下，所述胎面部具有被胎面边缘和在轮胎周向上连续延伸的多个周向沟槽分隔的陆部，胎面表面的第一橡胶层由包含橡胶组分的橡胶组合物构成，所述橡胶组合物与纯水的接触角θ为105°以上。

Description

轮胎
技术领域
本公开涉及一种轮胎。
背景技术
作为通过改进在湿润路面上的附着性来改进轮胎的湿抓地性能的方法，例如，已知将增塑剂(例如树脂)混配到胎面橡胶中的方法(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP 2007-56137 A
发明内容
本发明要解决的问题
轮胎在滚动时具有较大的转动惯性，因此，当它与湿润路面接触时，会发生胎面表面和路面之间不能完全排出水分的情况。这被认为是由于水被困在胎面表面和路面之间，因为胎面边缘在水被清除之前就已经接地。特别是在高速行驶时，胎面表面与路面之间的接触速度高，所以水很容易被困住。因此，高速行驶时的湿抓地性能仍有改进余地。
本公开的目的是提供一种具有改进的高速行驶时的湿抓地性能的轮胎。
解决问题的手段
经过深入研究，发现可以通过将相对于轮胎最大负载能力的轮胎重量和胎面的橡胶组合物与纯水的接触角设定在预定范围内，来获得具有改进的湿抓地性能的轮胎。
即，本公开涉及一种轮胎，所述轮胎具有胎面部，所述胎面部具有至少一层橡胶层，其中，轮胎重量G(kg)和轮胎最大负载能力WL(kg)之比(G/WL)为0.0160以下，所述胎面部具有被胎面边缘和在轮胎周向上连续延伸的多个周向沟槽分隔的陆部，胎面表面的第一橡胶层由包含橡胶组分的橡胶组合物构成，所述橡胶组合物与纯水的接触角θ为105°以上。
本发明的效果
本公开提供了一种具有改进的高速行驶时的湿抓地性能的轮胎。
附图说明
图1为示出本公开的一个实施方式的轮胎的胎面的一部分的放大截面图。
图2为示出轮胎截面宽度Wt、轮胎截面高度Ht和轮胎外径Dt的截面图。
具体实施方式
本公开的一个实施方式的轮胎为具有胎面部的轮胎，该胎面部具有至少一层橡胶层，其中，轮胎重量G(kg)和轮胎最大负载能力WL(kg)之比(G/WL)为0.0160以下(优选为0.0157以下，更优选为0.0155以下，进一步优选为0.0153以下，特别优选为0.0150以下)。胎面部具有被胎面边缘和在轮胎周向上连续延伸的多个周向沟槽分隔的陆部，胎面表面的第一橡胶层由包含橡胶组分的橡胶组合物构成，该橡胶组合物与纯水的接触角θ为105°以上(优选为107°以上，更优选为109°以上，进一步优选为111°以上，进一步优选为113°以上，特别优选为115°以上)。
当相对于轮胎最大负载能力的轮胎重量和胎面的橡胶组合物与纯水的接触角满足上述要求时，所得轮胎具有改进的高速行驶时的湿抓地性能。不意图受理论束缚，但认为原因如下。
轮胎在滚动时具有较大的转动惯性，因此当轮胎与湿润路面接触时，会出现水不能完全从胎面表面和路面之间排出的情况。本公开的轮胎具有以下特点：(1)通过降低相对于最大负载能力的轮胎重量，可以减少滚动时的转动惯性；(2)胎面橡胶与纯水的接触角增加，可以提高胎面橡胶的防水性。此外，通过这些特点的协同作用，可以显著改进高速行驶时的湿抓地性能。
相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物优选包含50质量份以上的二氧化硅。此外，相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物中炭黑含量优选为15质量份以下。
当二氧化硅和炭黑的含量在上述范围内时，即使在低应变区域内，橡胶组合物也具有较小的弹性，使得胎面表面可以贴合细微的路面不平整。这样，胎面表面和路面之间的接触面积增加，使得认为可以减少胎面接触地面时困住的水的量。
橡胶组合物与纯水的接触角θ(°)和轮胎重量G(kg)之比(θ/G)优选为12.5以上。
轮胎越重，转动惯性变得越大，使得除水变得更加困难。然而，通过将θ/G设定在上述范围内，并使胎面橡胶的防水性随着轮胎重量增加而增加，可以维持轮胎的排水性能。此外，随着轮胎重量的增加，与路面的接地压力和接地面积增加，摩擦系数可以提高，认为湿抓地性能得到进一步改进。
橡胶组合物优选包含选自再生橡胶和粉末橡胶中的至少一种。
由于与再生橡胶等基体层不同的区域生成，使得在水去除后容易发生胎面部与路面之间的钩挂，从而改进高速行驶时的湿抓地性能。
橡胶组合物优选包含选自硅酮、硅酮系聚氨酯和氟系聚氨酯中至少一种。
通过将硅酮混配到橡胶组合物中，可改进胎面橡胶的防水性，并且认为使用这种橡胶组合物用于胎面部来制备轮胎，可以改进湿抓地性能。此外，硅酮系聚氨酯和氟系聚氨酯的尿烷衍生结构有助于与橡胶组分的亲和性，据认为，在硅酮或氟树脂衍生的结构没有和橡胶组分分离的情况下，会进一步表现出防水效果。
橡胶组合物优选包含选自萜烯系树脂和环戊二烯系树脂中的至少一种。
通过将萜烯系树脂和/或环戊二烯系树脂混配到橡胶组合物中，可改进胎面橡胶的防水性，并且认为使用这种橡胶组合物用于胎面部来制备轮胎，可以改进湿抓地性能。此外，认为组合使用硅酮等可以改进与橡胶组分的亲和性，因此在硅酮等没有被分离出橡胶组分的情况下，会进一步表现出防水效果。
相对于100质量份的橡胶组分，橡胶组合物优选包含30质量份以上的油。
通过将油含量设置在上述范围内，可以提高胎面橡胶的防水性和贴合性，认为使用此橡胶组合物用于胎面部来制备轮胎，可以改进湿抓地性能。
橡胶组合物在0℃下的tanδ(0℃tanδ)和橡胶组合物在0℃下的复数弹性模量(MPa)(0℃E*)之比(0℃tanδ/0℃E*)优选为0.020以上。
当0℃tanδ/0℃E*在上述范围内时，与路面接触的胎面部在水去除后能表现出良好的贴合性和生热性，使得认为在高速行驶时的湿抓地性能得到改进。
周向沟槽的最深部的沟槽深度优选为5.0至9.0mm。
当周向沟槽的最深部的沟槽深度在上述范围内时，认为胎面表面的防水效果所驱除的水可以容易地在沟槽内脱落。
将最接近轮胎赤道面的陆部在胎面表面的宽度方向上的长度设为L0，将与最接近轮胎赤道面的陆部相邻的周向沟槽的最深部的沟槽深度的90％位置处在宽度方向上的长度设为L90，则L0/L90优选为0.95以下。
当L90/L0在上述范围内时，胎面表面上的接触压力增加，认为水可以在胎面表面和路面之间轻松排出。
<定义>
“轮胎重量”以G(kg)表示。不过，G是单个轮胎的重量，不包含轮辋的重量。此外，当噪音抑制材料、密封剂、传感器等附加到轮胎内腔时，则G为包含这些重量的值。
“标准轮辋”是在标准系统(包括轮胎所依据的标准)中按所述标准为各轮胎定义的轮辋，即，在JATMA中是指“标准轮辋”、在TRA中是指“设计轮辋”，在ETRTO中是指“测量轮辋”。此外，如果轮胎的尺寸未在上述标准系统中指定，则标准轮辋是可以组装到轮胎上的轮辋，并且其宽度在不造成轮辋和轮胎之间漏气的最小直径的轮辋中是最窄的。
“标准内压”是标准系统(包括轮胎所基于的标准)中的标准为每个轮胎定义的气压，即JATMA的“最大气压”、TRA的表“各种冷充气压力下的轮胎负载极限”中的最大值或ETRTO的“充气压力”。此外，如果轮胎的尺寸未在上述标准系统中指定，则标准内压应为250kPa。
“标准状态”是轮胎装配在标准轮辋上、充入标准内压且未施加负载的状态。此外，在轮胎的尺寸未在上述标准系统中指定的情况下，标准状态是轮胎装配在最小轮辋上、充入250kPa且未施加负载的状态。在本说明书中，除非另有说明，否则轮胎的每个部分的尺寸(轮胎截面宽度Wt等)在上述标准状态下测定。
“最大负载能力(WL)(kg)”是在标准状态下，将测得的轮胎截面宽度设为Wt(mm)、轮胎截面高度设为Ht(mm)和轮胎外径设为Dt(mm)，通过下式(1)和(2)计算得出的值。V是轮胎占据的空间的虚拟体积。轮胎截面宽度Wt是侧壁外表面之间的最大宽度，不包括在上述状态下轮胎侧表面上的花纹或字符(如果有)。轮胎截面高度Ht是从胎圈部的底表面到胎面的最外侧表面的距离，并且是轮胎外径和轮辋的标称尺寸之间差值的一半。
V＝{(Dt/2)2–(Dt/2-Ht)2}×π×Wt (1)
WL＝0.000011×V+100 (2)
“胎面边缘”是当最大负载能力(WL)施加到在标准状态下的轮胎上，并且轮胎以0度的外倾角在平面上接地时，最外侧的接地位置。
“陆部”指被胎面边缘和在胎面部的轮胎周向上连续延伸的多个周向沟槽分隔的区域。例如，在有两个周向沟槽的情况下，陆部分为一对肩部陆部和夹在中间的中央陆部；在有三个周向沟槽的情况下，当轮胎安装在车辆上时，中央陆部进一步分为位于车辆内侧的陆部和位于车辆外侧的陆部。“最靠近轮胎赤道面的陆部”指在轮胎赤道面C上存在的陆部，或者在轮胎赤道面C上不存在陆部的情况下指在轮胎赤道面C上存在的具有最接近周向沟槽2的轮胎赤道面的沟槽边缘4的陆部。
“周向沟槽的沟槽深度”是计算得到的胎面表面1与周向沟槽2的沟槽底部的最深部的延长线之间的距离。此外，例如在存在多个周向沟槽2的情况下，沟槽深度H指胎面表面1与多个周向沟槽2中具有最深沟槽深度的周向沟槽2的沟槽底部的最深部的延长线之间的距离。
“再生橡胶”是通过使汽车轮胎、管道和其他符合JIS K 6313:2012等标准且具有等同性质的橡胶制品的用过的橡胶再循环获得的再生橡胶。此外，不包括粉末状再生橡胶。此外，再生橡胶是脱硫的。“粉末橡胶”是通过使废弃橡胶制品再循环获得的硫化粉末橡胶。作为用于粉末橡胶的原材料的废弃橡胶，从环境和成本的角度考虑，优选使用用过的轮胎的碎胎面橡胶、收割时的喷出物和毛刺等(废弃轮胎的粉碎物)。
“树脂组分的SP值”指根据化合物的结构按Hoy法计算得到的溶解度参数。两种组分的SP值之间差异越小，相容性就越好。Hoy法是一种计算方法，例如描述于K.L.Hoy的“Table of Solubility Parameters”(联合碳化物公司，溶剂和涂料材料研发部，1985年)。
“油含量”还包括充油橡胶中所含的油的量。
<测试方法>
“与纯水的接触角”是通过将2.0μL纯水滴到水平放置的每个橡胶试样表面，并在滴落到橡胶组合物表面180秒后确定液滴的末端，所得到的角度。用于接触角测定的样品是20mm长×30mm宽×2mm厚的硫化橡胶组合物。如果它通过从轮胎上切出而制备，则从轮胎的胎面部以轮胎周向为长边的方式切出。
“0℃tanδ”是在温度为0℃、初始应变为10％、动态应变为2.5％和频率为10Hz的条件下测定的损耗正切。用于测定损耗正切的样品是20mm长×4mm宽×1mm厚的硫化橡胶组合物。如果它通过从轮胎上切出而制备，则从轮胎的胎面部以轮胎周向为长边的方式切出。
“0℃E*”是在温度为0℃、初始应变为10％、动态应变为2.5％和频率为10Hz的条件下测定的复数弹性模量。用于测定复数弹性模量的样品以与0℃tanδ情况下相同的方式而制备。
“苯乙烯含量”是通过1H-NMR测量计算出的值，适用于例如具有衍生自苯乙烯重复单元的橡胶组分(例如SBR)。“乙烯基含量(1,2-键丁二烯单元量)”是按照JIS K 6239-2:2017进行的红外吸收光谱计算出的值，适用于例如具有衍生自丁二烯重复单元的橡胶组分(例如SBR和BR)。“顺式含量(顺式-1,4-键丁二烯单元量)”是按照JIS K 6239-2：2017进行的红外吸收光谱计算出的值，适用于例如具有衍生自丁二烯重复单元的橡胶组分(例如BR)。
“重均分子量(Mw)”可以基于凝胶渗透色谱(GPC)(例如，东曹株式会社制造的GPC-8000系列，检测器：差分折射计，色谱柱：东曹株式会社制造的TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M)获得的测量值通过标准聚苯乙烯换算求出。例如，它适用于SBR、BR等。
“炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)”根据JIS K 6217-2：“橡胶工业用炭黑-基本特性-第2部分：比表面积的测定-氮吸附法-单点程序”进行测定。“二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)”根据ASTM D3037-93的BET法进行测定。“二氧化硅的平均一次粒径”可以通过用透射电镜或扫描电镜观察二氧化硅、测定视野内观察到的400个以上二氧化硅的一次颗粒并对它们取平均值来计算得出。“粉末橡胶的平均粒径”是根据JIS Z 8815:1994测定的粒径分布计算出的质量基础上的平均粒径。
“树脂组分的软化点”是当用环球软化点测定设备测定JIS K 6220-1：2001中规定的软化点时，球落下的温度。
下面将详细描述本公开的一个实施方式的轮胎生产程序。然而，以下描述仅是说明性的，用于解释本公开，而不旨在将本公开的技术范围仅局限于此描述范围。此外，在本说明书中，“至”标识的数值范围表示包括两端数值的范围。
<轮胎>
从本公开的效果的角度，在根据本公开的轮胎中，轮胎重量G(kg)和最大负载能力WL(kg)之比(G/WL)优选为0.0160以下，优选为0.0157以下，更优选为0.0155以下，进一步更优选为0.0153以下，特别优选为0.0150以下。从本公开的效果的角度，G/WL的下限没有特别限制，但它可以是例如0.0120以上，0.0125以上，0.0130以上，或0.0135以上。此外，轮胎重量G可以通过传统方法进行改变，即它可以通过提高轮胎的比重或增加轮胎的每个构件的厚度来增大，并且它可以通过降低轮胎的比重或减小轮胎的每个构件的厚度来减小。
从更好地显示本公开的效果的角度，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。此外，从更好地显示本公开的效果的角度，最大负载能力WL(kg)可以是例如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，并且它可以通过减少轮胎所占空间的虚拟体积V来减小。
图1是放大的轮胎胎面的一部分的截面图。在图1中，垂直方向是轮胎径向，水平方向是轮胎宽度方向，垂直于纸面的方向是轮胎周向。
本公开轮胎的胎面部具有多个在轮胎周向上连续延伸的周向沟槽2。在存在两个以上周向沟槽的情况下，陆部3分为至少一对肩部陆部和夹在其中的中央陆部；在存在三个以上周向沟槽的情况下，当安装在车辆上时，中央陆部进一步分为至少一个位于车辆内侧的陆部和位于车辆外侧的陆部。因此，每个陆部的胎面花纹可以优选不同，因为设计胎面花纹的自由度提高了。当周向沟槽数量为三个以上时，将位于轮胎宽度方向最外侧的一对周向沟槽称为最外侧周向沟槽。周向沟槽的数量可以为四个以上，或者五个以上。周向沟槽2可以沿周向线性延伸，也可以呈波浪形、正弦形或者锯齿形延伸。
优选地，在陆部3宽度方向上的长度在轮胎径向上从外向内逐渐增加。本公开的周向沟槽2的沟槽壁5在轮胎径向上从外向内线性延伸，虽然本发明不限于这种实施方式，沟槽壁也可以以例如曲线形或阶梯形延伸。
将最接近轮胎赤道面的陆部在胎面表面的宽度方向上的长度设为L0，将与最接近轮胎赤道面的陆部相邻的周向沟槽2的最深部的沟槽深度的90％位置处在宽度方向上的长度设为L90，则L0/L90优选为0.95以下，更优选为0.90以下。当L0/L90在上述范围内时，即使在磨损后也可以保持良好的湿抓地性能。此外，如图所示，L90由胎面表面1到轮胎径向内侧0.90H位置(与最接近轮胎赤道面的陆部3相邻的周向沟槽2的沟槽深度H的90％位置)处的陆部3在宽度方向上的长度计算得到。
周向沟槽2的沟槽深度H优选为整个胎面部的厚度的20％以上，更优选为30％以上。此外，周向沟槽2的沟槽深度H优选为整个胎面部的厚度的60％以下，更优选为50％以下。此外，本公开中整个胎面部的厚度指形成胎面部的橡胶层的总厚度，通过胎面表面1到带束层的最短距离计算得出。
从本公开的效果的角度，周向沟槽2的沟槽深度优选为5.0mm以上，更优选为6.0mm以上。此外，从本公开的效果的角度，周向沟槽2的沟槽深度优选为9.0mm以下，更优选为8.5mm以下。
陆部3可以具有横向沟槽和/或穿过陆部3的切槽(sipe)。此外，在本说明书中，“沟槽”包括周向沟槽和横向沟槽，指具有宽度为2.0mm以上的凹槽。另一方面，在本说明书中，“切槽”指宽度为2.0mm以下、优选为0.5至2.0mm的窄切口。
在本公开中，胎面具有至少一层橡胶层。本公开的胎面可以是由单个橡胶层组成的胎面，或可以是具有第一橡胶层(其外表面形成胎面表面1)以及位于第一橡胶层和带束层之间的一层以上橡胶层的胎面。
第一橡胶层的厚度相对于整个胎面部的厚度可以为例如30％以上，50％以上，70％以上，或90％以上，并且胎面可以由第一橡胶层组成。
构成胎面表面的第一橡胶层的橡胶组合物在0℃下的复数弹性模量(0℃E*)优选为11.0MPa以下，更优选为10.0MPa以下，进一步优选为9.5MPa以下。当橡胶组合物的0℃E*在上述范围内时，倾向于获得更好的湿抓地性能。此外，橡胶组合物的0℃E*优选为4.0MPa以上，更优选为5.0MPa以上，进一步优选为6.0MPa以上。此外，橡胶组合物的0℃E*可以根据橡胶组分、粉末橡胶、再生橡胶、硅酮、硅酮系聚氨酯、氟系聚氨酯、树脂组分、油等的类型和混配量进行适当调整。
构成胎面表面第一橡胶层的橡胶组合物在0℃下的tanδ(0℃tanδ)优选为0.20以上，更优选为0.22以上，进一步优选为0.24以上。当橡胶组合物的0℃tanδ在上述范围内时，倾向于获得更好的湿抓地性能。此外，橡胶组合物的0℃tanδ优选为0.60以下，更优选为0.50以下，进一步优选为0.40以下。此外，橡胶组合物的0℃tanδ可以根据橡胶组分、粉末橡胶、再生橡胶、硅酮、硅酮系聚氨酯、氟系聚氨酯、树脂组分、油等的类型和混配量进行适当调整。
从增加胎面橡胶的防水性以提高高速行驶时的湿抓地性能的角度，构成胎面表面的第一橡胶层的橡胶组合物与纯水的接触角θ(°)优选为105°以上，更优选为107°以上，进一步优选为109°以上，进一步优选为111°以上，进一步优选为113°以上，特别优选为115°以上。此外，橡胶组合物与纯水的接触角θ(°)的上限值没有特别限制，但可以为例如170°以下，160°以下，150°以下，140°以下，或者130°以下。此外，橡胶组合物与纯水的接触角可以根据橡胶组分、粉末橡胶、再生橡胶、硅酮、硅酮系聚氨酯、氟系聚氨酯、树脂组分、油等的类型和混配量进行适当调整。
构成胎面表面的第一橡胶层的橡胶组合物与纯水的接触角θ(°)和轮胎重量G(kg)之比(θ/G)为12.5以上，优选为12.7以上，进一步优选为13.0以上，进一步优选为13.3以上，特别优选为13.5以上。轮胎越重，旋转惯性就越大，使得难以去除水。然而，通过将θ/G设置在上述范围内，并使胎面橡胶的防水性随着轮胎重量增加而增加，可以保持轮胎的排水性能。此外，由于接地压力和与路面的接地面积随着轮胎重量增加而增加，摩擦系数可以得到改善，并且认为湿抓地性能得到进一步改善。另一方面，θ/G的上限值没有特别限制，但它可以是例如16.0以下或15.5以下。
构成胎面表面第一橡胶层的橡胶组合物在0℃下的tanδ(0℃tanδ)和0℃下的复数弹性模量(MPa)(0℃E*)之比(0℃tanδ/0℃E*)优选为0.020以上，更优选为0.025为以上，进一步优选为0.030以上。当0℃tanδ/0℃E*在上述范围内时，水去除后与路面接触的胎面部可显示出良好的贴合性和发热性，因此认为可以提高高速行驶时的湿抓地性能。此外，构成胎面表面的第一橡胶层的橡胶组合物在0℃下的tanδ(0℃tanδ)和0℃下的复数弹性模量(MPa)(0℃E*)之比(0℃tanδ/0℃E*)优选为0.060以下，更优选为0.050以下，进一步优选为0.045以下。
[橡胶组合物]
在本公开的轮胎中，上述的轮胎重量和轮胎花纹与橡胶组合物的物理性质相互配合，使得高速行驶时的湿抓地性能得到更有效的改进。
<橡胶组分>
作为构成第一橡胶层的橡胶组分，适当地使用二烯系橡胶。从本公开的效果的角度，橡胶组分中的二烯系橡胶含量优选为80质量％以上，优选为85质量％以上，更进一步地为90质量％以上，特别优选为95质量％以上。此外，橡胶组分可以由二烯系橡胶组成。并且，本公开的橡胶组分不应包含下文描述的再生橡胶和粉末橡胶。
例如，二烯系橡胶的示例包括异戊二烯系橡胶、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-异戊二烯橡胶(SIR)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯橡胶(SIBR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)等。这些二烯系橡胶可以单独使用或两种以上组合使用。在它们中，优选包含选自异戊二烯系橡胶、BR和SBR中的至少一种，更优选包含异戊二烯系橡胶，进一步优选包含异戊二烯系橡胶和BR。此外，橡胶组分可以由异戊二烯系橡胶和BR组成。
(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)、纯化的NR、改性的NR、改性的IR等。作为NR，可以使用轮胎行业中常用的那些，例如可以使用SIR20、RSS#3和TSR20。IR没有特别限制，可以使用轮胎行业中常用的那些，例如可以使用IR 2200。纯化的NR的示例包括去蛋白天然橡胶(DPNR)、超纯天然橡胶等，改性的NR的示例包括环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶(HNR)、接枝天然橡胶等，改性的IR的示例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或者两种以上组合使用。
从本公开的效果的角度，橡胶组分中的异戊二烯系橡胶含量优选为10质量％以上，更优选为20质量％以上，进一步优选为30质量％以上，特别优选为40质量％以上。此外，异戊二烯系橡胶的含量可以是100质量％，或者优选为90质量％以下，更优选为80质量％以下，进一步优选为70质量％以下。
(BR)
BR没有特别限制，可以使用轮胎行业中常用的那些，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)、含有间同立构聚丁二烯晶体的BR(含有SPB的BR)以及改性的BR(高顺式改性BR、低顺式改性BR)等。这些BR可以单独使用或两种以上组合使用。此外，BR的顺式含量采用上文描述的测定方法进行测定。
高顺式BR可使用从瑞翁株式会社、宇部兴产株式会社、JSR株式会社等商购的产品。当混配高顺式BR时，可改进低温性能和耐磨性。高顺式BR的顺式含量优选为95mol％以上，更优选为96mol％以上，进一步优选为97mol％以上。此外，顺式含量采用上文描述的测定方法进行测定。
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。此外，从交联均匀性等角度，Mw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。BR的Mw采用上文描述的测定方法进行测定。
从本公开的效果的角度，橡胶组分中BR的含量优选为10质量％以上，更优选为20质量％以上，进一步优选为30质量％以上，特别优选为40质量％以上。此外，BR的含量优选为80质量％以下，更优选为70质量％以下，进一步优选为60质量％以下。
(SBR)
SBR没有特别限制，其示例包括溶液聚合的SBR(S-SBR)、乳液聚合的SBR(E-SBR)、其改性SBR(改性S-SBR、改性E-SBR)等。改性SBR的示例包括：末端和/或主链被改性的SBR，与锡、硅化合物等偶联的改性SBR(缩合物或具有枝化结构的改性SBR)等。此外，也可以使用这些SBR的氢化物(氢化SBR)等。这些SBR可以单独使用或两种以上组合使用。
可用于本公开的S-SBR的示例包括由JSR株式会社、住友化学株式会社、宇部兴产株式会社、旭化成株式会社、ZS弹性体株式会社等制造和销售的S-SBR。
从湿抓地性能和耐磨性的角度，SBR的苯乙烯的含量优选为10质量％以上，更优选为15质量％以上。此外，从本公开的效果的角度，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40质量％以下。此外，SBR的苯乙烯含量通过上文描述的测定方法进行测定。
从确保与二氧化硅的反应性和湿抓地性能的角度，SBR的乙烯基含量优选为10mol％以上，更优选为15mol％以上，进一步优选为20mol％以上。此外，从本公开的效果的角度，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，SBR的乙烯基含量通过上文描述的测定方法进行测定。
从湿抓地性能的角度，SBR的重均分子量(Mw)优选为200,000以上，更优选为250,000以上。此外，从交联均匀性的角度，SBR的Mw优选为2,000,000以下，更优选为1,800,000以下，进一步优选为1,500,000以下。此外，SBR的Mw通过上文描述的测定方法进行测定。
当混配SBR时，100质量％的橡胶组分中的SBR的含量没有特别限制，例如可以是5质量％以上，10质量％以上，15质量％以上，或20质量％以上。此外，SBR的含量优选为80质量％以下，更优选为70质量％以下，进一步优选为60质量％以下。
(其他橡胶组分)
橡胶组分可以包含除二烯系橡胶以外的其他橡胶组分，只要它们不影响本公开的效果即可。作为其他橡胶组分，可以使用在轮胎工业中常用的可交联的橡胶组分，例如丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶、乙烯丙烯橡胶、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或两种以上组合使用。
<填料>
根据本公开，橡胶组合物优选包含二氧化硅作为填料，更优选包含炭黑和二氧化硅。此外，填料可以是由炭黑和二氧化硅组成的补强填料。
(二氧化硅)
二氧化硅没有特别限制，可以使用轮胎工业常用的二氧化硅，例如通过干法制备的二氧化硅(无水二氧化硅)和通过湿法制备的二氧化硅(含水二氧化硅)。在它们中，优选通过湿法制备的含水二氧化硅，因其具有很多硅烷醇基。这些二氧化硅可以单独使用或两种以上组合使用。
从确保胎面部的补强性和阻尼性的角度，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。此外，从发热性和加工性的角度，它优选为350m2/g以下，更优选为300m2/g以下，进一步优选为250m2/g以下。此外，二氧化硅的N2SA通过上文描述的测定方法进行测定。
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制，但优选为1nm以上，更优选为3nm以上，进一步优选为5nm以上。当二氧化硅的平均一次粒径在上述范围内时，二氧化硅的分散性可以得到进一步改进，并且补强性、断裂特性和耐磨性也得到进一步改进。此外，二氧化硅的平均一次粒径通过上文描述的测定方法进行测定。
从确保胎面部的阻尼性和湿抓地性能的角度，相对于100质量份的橡胶组分，二氧化硅的含量优选为30质量份以上，更优选为40质量份以上，进一步优选为50质量份以上，特别优选为55质量份以上。此外，从降低橡胶比重以减轻重量的角度，它优选为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，例如可以使用GPF、FEF、HAF、ISAF和SAF等在轮胎工业中通常使用的那些。这些炭黑可以单独使用或两种以上组合使用。
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。此外，从分散性、燃料效率、断裂特性和耐久性的角度，它优选为250m2/g以下，更优选为220m2/g以下。此外，炭黑的N2SA通过上述测定方法测定。
从耐候性和补强性的角度，当混配炭黑时，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，进一步优选为5质量份以上。此外，从燃料效率的角度，它优选为30质量份以下，更优选为25质量份以下，进一步优选为20份以下，特别优选为15质量份以下。
(其他填料)
作为除二氧化硅和炭黑之外的其他填料，可以混配轮胎工业中常用的那些，例如氢氧化铝、碳酸钙、氧化铝、粘土和滑石。
炭黑含量和二氧化硅含量之比优选为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以下。当炭黑含量和二氧化硅含量之比在上述范围内时，可进一步提高湿抓地性能。另一方面，炭黑含量和二氧化硅含量之比的下限值没有特别限制，例如，它可以为0.01以上、0.02以上或0.05以上，其中，填料可以不包含炭黑。
从保证胎面部的补强性和阻尼性的角度，相对于100质量份的橡胶组分，填料的总含量优选为40质量份以上，更优选为50质量份以上，进一步优选为55质量份以上，特别优选为60质量份以上。从本公开的效果的角度，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)
二氧化硅优选和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，例如示例包括：巯基系硅烷偶联剂，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和2-巯基乙基三乙氧基硅烷；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；巯酯系硅烷偶联剂，例如3-辛酰硫基-1-丙基三乙氧基硅烷、3-己酰硫基-1-丙基三乙氧基硅烷和3-辛酰硫基-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-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷和3-(2-氨乙基)氨丙基三乙氧基硅烷；缩水甘油氧基系硅烷偶联剂，例如γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油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；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。在它们中，优选混配硫化物系硅烷偶联剂和/或巯基系硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂，例如可以使用迈图高新材料等生产的那些。这些硅烷偶联剂可以单独使用或两种以上组合使用。
从增强二氧化硅分散性的角度，相对于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，进一步优选为5.0质量份以上。此外，从防止耐磨性劣化的角度，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。
<再生橡胶、粉末橡胶>
本公开的橡胶组合物优选包含选自再生橡胶和粉末橡胶中的至少一种。含有再生橡胶或粉末橡胶的橡胶组合物通常存在断裂延伸率等容易劣化的问题。然而，在本公开中，当橡胶组分包含含有苯乙烯部分的橡胶(苯乙烯-丁二烯橡胶等)和含芳香环的树脂时，含有苯乙烯部分的橡胶与含芳香环的树脂是相容的。因此，据认为，由于含有苯乙烯部分的橡胶与含芳香环的树脂之间的相容性的效果，即使混配再生橡胶或粉末橡胶，断裂延伸率劣化等问题不太可能发生。
再生橡胶的类型可以是管道再生橡胶、轮胎再生橡胶和其他再生橡胶中的任一种，也可以将多个这些类型进行组合。在它们中，优选轮胎再生橡胶。
作为再生橡胶，可以使用通过公知生产方法获得的那些，例如最常见的平板法(油法)，以及开发了使用班伯里密炼机/双螺杆反应挤出机的方法、微波法、超声波法、电子束辐照法等，但也可以使用通过任何方法生产的再生橡胶。此外，可使用商购的再生橡胶。生产再生橡胶的具体示例之一是如下方法：将硫化橡胶粉末装入封闭式混合器或挤出机，将其加热至100℃至250℃，在施加机械剪切力的同时将其处理5至50分钟，以使其脱硫用于再生。作为市售产品，可使用例如村冈橡胶再生株式会社、旭化成株式会社等生产和销售的再生橡胶产品。
再生橡胶中天然橡胶的含量比率优选为40质量％以上，更优选为50质量％以上，进一步优选为60质量％以上。当再生橡胶中天然橡胶的含量比率在上述范围内时，倾向于获得良好的断裂延伸率。
再生橡胶可以单独使用或两种以上组合使用。
当混配再生橡胶时，从环境考虑的角度，相对于100质量份的橡胶组分，再生橡胶含量优选为1质量份以上，更优选为5质量份以上，进一步优选为10质量份以上。此外，从易于体现本公开的效果的角度，该含量优选为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。
粉末橡胶是通过回收废旧橡胶产品得到的硫化粉末橡胶，但作为用作粉末橡胶的原料的废旧橡胶，橡胶类型没有特别限制，示例包括NR、SBR、BR和IR等二烯系橡胶。此外，作为粉末橡胶，可以使用30目或40目的Tyler筛网过筛的产品。粉末橡胶可以单独使用或两种以上组合使用。
粉末橡胶的平均粒径优选为70μm以上，更优选为100μm以上。平均粒径优选为1mm以下，更优选为750μm以下。此外，粉末橡胶的平均粒径通过上文描述的测定方法进行测定。
粉末橡胶中天然橡胶的含量比率优选为40质量％以上，更优选为50质量％以上，进一步优选为60质量％以上。当粉末橡胶中天然橡胶的含量比率在上述范围内时，倾向于获得良好的断裂延伸率。
作为粉末橡胶，可以使用例如村冈橡胶再生株式会社、旭化成株式会社、里海科技等生产和销售的那些。粉末橡胶可以单独使用或两种以上组合使用。
从环境考虑的角度，当混配粉末橡胶时，相对于100质量份的橡胶组分，粉末橡胶的含量优选为1质量份以上，更优选为5质量份以上，进一步优选为10质量份以上。此外，从易于体现本公开的效果的角度，该含量优选为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。
从环境考虑的角度，相对于100质量份的橡胶组分，再生橡胶和粉末橡胶的总含量优选为5质量份以上，更优选为10质量份以上，进一步优选为15质量份以上。此外，从易于体现本公开的效果的角度，该含量优选为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。
<硅酮、硅酮系聚氨酯和氟系聚氨酯>
本公开的橡胶组合物优选包含选自硅酮、硅酮系聚氨酯和氟系聚氨酯中的至少一种。硅酮没有特别限制，只要它是以有机聚硅氧烷为主链的化合物即可，具体示例包括聚二甲基硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷、二甲基硅酮生橡胶、甲基乙烯基硅酮生橡胶、甲基苯基硅酮生橡胶、氟硅酮生橡胶等。在它们中，从本公开的效果的角度，优选用反应性官能团改性的硅酮和带有聚醚基的硅酮。
用反应性官能团改性的硅酮中的反应性官能团的具体示例包括羟基、氨基、巯基、羧基、酸酐基、环氧基、硅烷醇基、烷氧基甲硅烷基、乙酰氧基甲硅烷基、异氰酸酯基、(甲)丙烯酰基、烯丙基等。在它们中，优选用选自羟基、氨基、羧基、环氧基、硅烷醇基、烷氧基甲硅烷基和乙酰氧基甲硅烷基中的一种以上的官能团改性的硅酮，更优选两端都用硅烷醇基改性的硅酮。至于具有聚醚基的硅酮，优选支链具有聚醚基的硅酮。
硅酮系聚氨酯可以由具有两个以上羟基的硅酮和异氰酸酯获得，必要时可以使用扩链剂。
例如，用于硅酮系聚氨酯的原料的异氰酸酯的示例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、萘二异氰酸酯(NDI)、联甲苯胺二异氰酸酯(TODI)、六甲撑二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、环己烷二异氰酸酯及它们的混合物，在它们中，优选甲苯二异氰酸酯和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯。
用于硅酮系聚氨酯的原料的扩链剂的示例包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、丙烯酸多元醇和它们的混合物，优选聚醚多元醇。聚醚多元醇的示例包括，例如，聚氧乙烯二醇(聚乙二醇)、聚氧丙烯二醇(聚丙二醇：PPG)、聚氧丙烯三醇、乙烯氧化物/丙烯氧化物共聚物、聚四亚甲基醚乙二醇(PTMEG)、聚氧亚烷基多元醇(例如聚四亚乙基乙二醇)、山梨醇系多元醇等。
氟系聚氨酯可以由具有两个以上羟基的氟系树脂和异氰酸酯获得，必要时可以使用扩链剂。
用于氟系聚氨酯的原料的氟系树脂的示例包括聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟(丙基乙烯基醚)三元聚合物(EPE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯交替共聚物(ETFE)、乙烯-氯三氟乙烯交替共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)和它们的混合物。
作为用于氟系聚氨酯的原料的异氰酸酯，可以以相同方式使用作为用于硅酮系聚氨酯的原料的异氰酸酯而示例性描述的异氰酸酯。
作为用于氟系聚氨酯的原料的扩链剂，可以以相同方式使用作为用于硅酮系聚氨酯的原料的扩链剂而示例性描述的扩链剂。
从本公开的效果的角度，相对于100质量份的橡胶组分，硅酮、硅酮系聚氨酯和氟系聚氨酯的总含量优选为5质量份以上，更优选为10质量份以上，进一步优选为15质量份以上。此外，从易于体现本公开的效果的角度，该含量优选为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。
<树脂组分>
根据本公开的橡胶组合物优选包含选自萜烯系树脂和环戊二烯系树脂中的至少一种作为树脂组分。
萜烯系树脂和环戊二烯系树脂的特征在于具有比其他用于轮胎用橡胶组合物的粘合树脂，例如香豆酮树脂、石油系树脂(脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、脂环族石油树脂等)、酚系树脂和松香衍生物等，更低的SP值。这里，SP值指通过Hoy法根据化合物的结构计算得出的溶解度参数，显示两种化合物的SP值彼此相距越远，则相容性越低。这里，水的SP值约为23，其他粘合树脂的SP值约为9至12。因此，与其他粘合树脂相比，具有更低SP值的萜烯树脂是一种与水的相容性更低的粘合树脂，它被混配到橡胶组合物中后，可以提高橡胶组合物的防水性。
萜烯系树脂的示例包括萜烯系树脂(未氢化的萜烯系树脂)，例如由选自萜烯原料(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的萜烯树脂、由萜烯化合物和酚系化合物制成的萜烯酚树脂，以及其中这些萜烯系树脂被氢化的那些(氢化萜烯系树脂)。这里，用作芳香族改性的萜烯树脂的原料的芳香族化合物的示例包括，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、二乙烯基甲苯等。用作萜烯酚树脂的原料的酚系化合物的示例包括，例如，苯酚、双酚A、甲酚、二甲苯酚等。
在萜烯系树脂中，优选氢化萜烯系树脂，因为它们具有更低的SP值，与橡胶组分具有良好的相容性，并且可以提高防水性；更优选氢化聚萜烯树脂，因为它允许接近100％的氢添加并且具有良好的耐久性。对萜烯系树脂的氢化处理可以通过已知方法进行，商用氢化萜烯系树脂也可以用在本公开中。
萜烯系树脂的SP值优选为8.6以下，更优选为8.5以下，因为可以进一步提高橡胶组合物的防水性。从与橡胶组分的相容性的角度，萜烯系树脂SP值的下限优选为7.5以上。
环戊二烯系树脂的SP值优选为8.5以下，更优选为8.4以下，因为可以进一步提高橡胶组合物的防水性。从与橡胶组分的相容性的角度，环戊二烯系树脂的SP值下限优选为7.9以上。
从本公开的效果的角度，相对于100质量份的橡胶组分，萜烯系树脂和环戊二烯系树脂的总含量优选为5质量份以上，更优选为8质量份以上，进一步优选为15质量份以上。此外，从适当地保持橡胶组合物的硬度、模塑性和黏性的角度，萜烯系树脂和环戊二烯系树脂的总含量优选为40质量份以下，更优选为30质量份以下。
其他树脂组分没有特别限制，示例包括轮胎工业中通常使用的石油树脂、松香系树脂、酚系树脂等。这些树脂组分可以单独使用或两种以上组合使用。
从湿抓地性能的角度，树脂组分(优选为萜烯系树脂或环戊二烯系树脂)的软化点优选为60℃以上，更优选为65℃以上。此外，从加工性和改进橡胶组分与填料的分散性的角度，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，树脂组分的软化点通过上文描述的测定方法进行测定。
当混配树脂组分时，从本发明的效果的角度，相对于100质量份的橡胶组分，树脂组分的含量优选为5质量份以上，更优选为8质量份以上，进一步优选为15质量份以上。此外，从适当地确保橡胶组合物的硬度、加工性和黏性的角度，萜烯系树脂和环戊二烯系树脂的总含量优选为40质量份以下，更优选为30质量份以下。
(其他混配剂)
除上述组分之外，根据本公开的橡胶组合物可以适当地包含轮胎行业中通常和普遍使用的混配剂，例如油、蜡、加工助剂、抗氧化剂、硬脂酸、氧化锌、硫化剂(例如硫)、硫化促进剂等。
油的示例包括加工油、植物油脂、动物油脂等。加工油的示例包括石蜡系加工油、环烷系加工油、芳香系加工油等。另外，作为环境措施，加工油的示例包括具有低含量的多环芳烃(PCA)化合物的加工油。具有低PCA含量的加工油的示例包括经处理的馏出物芳香族提取物(TDAE)(其中油芳香族加工油被再提取)、芳香替代油(其为沥青和环烷油的混合物)、温和提取溶剂化物(MES)、重环烷油等。
当混配油时，从本公开的效果的角度，相对于100质量份的橡胶组分，油的含量优选为10质量份以上，更优选为20质量份以上，进一步优选为30质量份以上，特别优选为35质量份以上。此外，从燃料效率和耐久性的角度，该含量优选为90质量份以下，更优选为80质量份以下，进一步优选为70质量份以下，特别优选为60质量份以下。
当混配蜡时，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，从防止轮胎因喷霜而发白的角度，该含量优选为10质量份以下，更优选为5质量份以下。
作为加工助剂，可以使用脂肪酸金属盐(用于降低橡胶粘性并确保在未硫化状态下的脱模性的目的)、作为增容剂(从抑制橡胶组分的微层分离的角度)可广泛商业获得的那些等。
当混配加工助剂时，从显示出改进加工性的效果的角度，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1.0质量份以上，进一步优选为1.5质量份以上。此外，从耐磨性和断裂强度的角度，该含量优选为10质量份以下，更优选为8.0质量份以下。
抗氧化剂的示例包括但不限于氨基系、喹啉系、醌系、酚系、咪唑系化合物，以及氨基甲酸金属盐等。
当混配抗氧化剂时，从橡胶的耐臭氧开裂性的角度，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1.0质量份以上，进一步优选为1.5质量份以上。此外，从耐磨性和湿抓地性能的角度，该含量优选为10质量份以下，更优选为5.0质量份以下。
当混配硬脂酸时，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1.0质量份以上，进一步优选为1.5质量份以上。此外，从硫化速率的角度，该含量优选为10质量份以下，更优选为5.0质量份以下。
当混配氧化锌时，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1.0质量份以上，进一步优选为1.5质量份以上。此外，从耐磨性的角度，该含量优选为10质量份以下，更优选为5.0质量份以下。
硫适当地用作硫化剂。作为硫，可以使用粉状硫、油加工硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高度分散硫等。
当混配硫作为硫化剂时，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质量份以上。此外，从防止劣化的角度，该含量优选为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，特别优选为2.5质量份以下。此外，当含油硫用作硫化剂时，硫化剂的含量为含油硫中所含的纯硫的总含量。
除硫之外的硫化剂的示例包括，例如，烷基酚-氯化硫缩合物、六亚甲基-1,6-双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)己烷等。作为除硫之外的硫化剂，可以使用从田冈化学工业株式会社、朗盛、富莱克斯等商购的那些。
例如，硫化促进剂的示例包括次磺酰胺系、噻唑系、秋兰姆系、硫脲系、胍系、二硫代氨基甲酸系、醛胺系或醛氨系、咪唑啉系和黄原酸酯系硫化促进剂等。这些硫化促进剂可以单独使用或两种以上组合使用。在它们中，从可更适当地获得所需效果的角度，优选选自次磺酰胺系、胍系和噻唑系硫化促进剂中的一种以上硫化促进剂，更优选次磺酰胺系硫化促进剂和胍系硫化促进剂的组合。
例如，次磺酰胺系硫化促进剂的示例包括N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)、N,N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DCBS)等。在它们中，更优选N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS)。
例如，胍系硫化促进剂的示例包括1,3-二苯胍(DPG)、1,3-二邻甲苯胍、1-邻甲苯双胍、双酚硼酸盐的二邻甲苯胍盐、1,3-二邻异丙苯胍、1,3-二邻联苯胍、1,3-二邻异丙苯基-2-丙酰胍等。在它们中，优选1,3-二苯胍(DPG)。
例如，噻唑系硫化促进剂的示例包括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。在它们中，优选2-巯基苯并噻唑。
当混配硫化促进剂时，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，倾向于确保断裂强度和延伸率。
<制造>
根据本公开的橡胶组合物可以使用已知的方法进行制造。例如，它可以使用开放式辊轧机和密闭式混炼机(班伯里密炼机、捏合机等)等橡胶捏合设备来捏合每种上述组分来制造。
例如，捏合步骤包括：基础捏合步骤，捏合除硫化剂和硫化促进剂以外的混配剂和添加剂；以及最终捏合(F捏合)步骤，向基础捏合步骤获得的产物中加入硫化剂和硫化促进剂，并将它们捏合。此外，如果需要，基础捏合步骤可以分为多个步骤。
捏合条件没有特别限制。例如，捏合的示例包括：在基础捏合步骤中，在150至170℃的排出温度下捏合3至10分钟的方法；在最终捏合步骤中，在70至110℃下捏合1至5分钟的方法。硫化条件没有特别限制。例如，硫化的示例包括在150至200℃下硫化10至30分钟的方法。
具有由上述橡胶组合物形成的胎面的本公开的轮胎可以采用通常的方法制造。即，轮胎可以如下制造：将由橡胶组分和其他组分(视需要)混配得到的未硫化橡胶组合物挤出成胎面的至少一层橡胶层的形状，在轮胎成型机上将其与其他轮胎部件贴附在一起，通过通常的方法对其进行成型，以形成未硫化轮胎，随后在硫化机中该未硫化轮胎进行加热和加压。硫化条件没有特别限制。例如，硫化的示例包括在150至200℃下硫化10至30分钟。
<应用>
本公开的轮胎可以适当地用作乘用车用轮胎、卡车/公共汽车用轮胎、两轮车用轮胎或赛车轮胎使用。其中，优选用作乘用车用轮胎。此外，乘用车用轮胎是安装在四个车轮上行驶的汽车上的轮胎，并且指最大负载能力为1000千克以下的轮胎。此外，本公开的轮胎可以用作全季节轮胎、夏季轮胎、冬季轮胎(例如无钉胎)。其中，优选用作冬季轮胎。
实施例
以下将基于实施例对本发明进行描述，但本发明不限于这些实施例。
实施例和比较实施例中使用的各种化学物质统一显示如下。
NR：TSR20
BR：宇部兴产株式会社生产的Ubepol BR(注册商标)150B(未改性BR，顺式含量：97mol％，Mw：440,000)
SBR：JSR株式会社生产的HPR850(S-SBR，苯乙烯含量：27.5质量％，乙烯基含量：59mol％，非充油产品)
炭黑：卡博特日本生产的Show Black N220(N2SA：111m2/g)
二氧化硅：赢创德固赛有限公司生产的Ultrasil(注册商标)VN3(N2SA：175m2/g，平均一次粒径：17nm)
硅烷偶联剂：赢创德固赛有限公司生产的Si266(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)
粉末橡胶：旭化成株式会社生产的粉末橡胶W2-A的粉末
再生橡胶：天然橡胶的含量比率为73质量％的再生橡胶(可从村冈橡胶再生株式会社获得)
硅酮1：信越化学工业株式会社生产的SS-10(两末端硅烷醇改性的聚二甲基硅氧烷)
硅酮2：迈图高新材料生产的L-5345(具有聚醚基的硅酮)
树脂组分1：安原化学株式会社生产的P125(氢化聚萜烯树脂，软化点：125℃)
树脂组分2：埃克森美孚生产的Oppera PR-120(氢化二环戊二烯树脂，软化点：120℃)
油1：H&R集团生产的VivaTec 400(TDAE油)
油2：出光兴产株式会社生产的矿物油PW-380
蜡：日本精蜡株式会社生产的OZOACE 0355
抗氧化剂1：住友化学株式会社生产的Antigen 6C(N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺)
抗氧化剂2：住友化学株式会社生产的Antigen RD(2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物)
氧化锌：三井金属矿业株式会社生产的氧化锌1号
硬脂酸：日油株式会社生产的珠状硬脂酸“CAMELLIA”
硫：细井化学工业株式会社生产的HK-200-5(5％含油的粉末硫)
硫化促进剂1：大内新兴化学工业株式会社生产的Nocceler CZ(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS))
硫化促进剂2：大内新兴化学工业株式会社生产的Nocceler D(1,3-二苯胍(DPG))
(实施例和比较例)
根据表1和表2所示的混配配方，使用1.7升密闭式班伯里密炼机，对除硫和硫化促进剂以外的所有化学品进行捏合，直至温度达到150℃至160℃的排出温度，持续1至10分钟，获得捏合产物。接下来，使用双螺杆开放式辊轧机，将硫和硫化促进剂加入到所获得的捏合产物中，将混合物捏合4分钟直至温度达到105℃，获得未硫化的橡胶组合物。将所获得的未硫化的橡胶组合物在170℃下加压硫化12分钟，制造表1和表2中描述的测试硫化橡胶组合物。
此外，使用配备有预定形状的口模的挤出机将所获得的未硫化的橡胶组合物挤出成胎面的形状(厚度：8.5mm)，将其与其他轮胎部件贴附在一起，制备未硫化的轮胎，随后该未硫化的轮胎在170℃的条件下加压硫化12分钟，制备表1和表2中描述的每个测试轮胎。
如下对所获得的测试硫化橡胶组合物和测试轮胎进行评价。评价结果显示在表1和表2中。
<接触角的测定>
以轮胎周向为长边的方式从每个测试轮胎的胎面部切出20mm长×30mm宽×2mm厚的硫化后的每个橡胶试样。在水平保持的每个橡胶试样表面上滴加2.0μL纯水，使用协和界面科学株式会社生产的接触角计DMs-401，测定滴加180秒后的液滴末端与橡胶组合物表面所形成的每个角度(接触角θ)。
<tanδ和复数弹性模量E*的测定>
以轮胎周向为长边的方式从每个测试轮胎的胎面部切出20mm长×4mm宽×1mm厚的硫化后的每个橡胶试样。对于每个橡胶试样，使用动态粘弹性测定仪器(GABOSystemtechnik GmbH生产的EPLEXOR系列)在温度为0℃、初始应变为10％、动态应变为2.5％和频率为10Hz的条件下，测定tanδ和复数弹性模量(E*)。结果显示在表1和表2中。此外，将样品的厚度方向设为轮胎径向。
<湿抓地性能>
将每个测试轮胎充入250kPa的空气，安装在排量为2000cc的汽车的所有车轮上，在湿润的沥青路面上以100km/h的初始速度行驶时进行制动，测定制动距离。将制动距离的倒数表示为指数，其中参考比较例(表1的比较例5，表2的比较例10)的制动距离为100。结果显示，指数越大，高速行驶时的湿抓地性能越好。
<冰上性能>
将每个测试轮胎充入250kPa的空气，在以下条件下评价轮胎在冰上的实际车辆性能。在住友橡胶工业株式会社的北海道那幌轮胎试验场进行测试，其中温度为0至-5℃。将轮胎安装在排量为2000cc的FR车上，测定车辆在30km/h的速度时制动直至停止所需的冰上制动距离。将制动距离的倒数表示为指数，其中参考比较例(表1的比较例5，表2的比较例10)的制动距离为100。结果显示，指数越大，冰上性能越好。
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从表1和表2的结果可以看出，在本公开的轮胎中，其中相对于轮胎最大负载能力的轮胎重量和胎面的橡胶组合物与纯水的接触角被设定在预定的范围内，高速行驶时的湿抓地性能得以改善。此外，可以发现，在优选实施方式中，冰上性能也得以改善。
<实施方式>
以下示出看本发明的实施方式的示例。
[1]一种轮胎，所述轮胎具有胎面部，所述胎面部具有至少一层橡胶层，其中，轮胎重量G(kg)和轮胎最大负载能力WL(kg)之比(G/WL)为0.0160以下，所述胎面部具有被胎面边缘和在轮胎周向上连续延伸的多个周向沟槽分隔的陆部，胎面表面的第一橡胶层由包含橡胶组分的橡胶组合物构成，所述橡胶组合物与纯水的接触角θ为105°以上。
[2]上述[1]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50质量份以上(优选55质量份以上)的二氧化硅。
[3]上述[1]或[2]的轮胎，其中，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物中的炭黑含量为15质量份以下。
[4]上述[1]至[3]中任一项的轮胎，其中，轮胎重量G(kg)和轮胎最大负载能力WL(kg)之比(G/WL)为0.0150以下。
[5]上述[1]至[4]中任一项的轮胎，其中，所述橡胶组合物与纯水的接触角θ(°)和轮胎重量G(kg)之比(θ/G)为12.5以上(优选为12.7以上，更优选为13.0以上，进一步优选为13.3以上，特别优选为13.5以上)。
[6]上述[1]至[5]中任一项的轮胎，其中，所述橡胶组合物与纯水的接触角θ为115°以上。
[7]上述[1]至[6]中任一项的轮胎，其中，所述橡胶组合物包含选自再生橡胶和粉末橡胶中的至少一种。
[8]上述[1]至[7]中任一项的轮胎，其中，所述橡胶组合物包含选自硅酮、硅酮系聚氨酯和氟系聚氨酯中的至少一种。
[9]上述[1]至[8]中任一项的轮胎，其中，所述橡胶组合物包含选自萜烯系树脂和环戊二烯系树脂中的至少一种。
[10]上述[1]至[9]中任一项的轮胎，其中，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含30质量份以上的油。
[11]上述[1]至[10]中任一项的轮胎，其中，所述橡胶组合物在0℃下的tanδ(0℃tanδ)和所述橡胶组合物在0℃下的复数弹性模量(MPa)(0℃E*)之比(0℃tanδ/0℃E*)为0.020以上(优选为0.025以上，更优选为0.030以上)。
[12]上述[1]至[11]中任一项的轮胎，其中，所述周向沟槽的最深部的沟槽深度为5.0至9.0mm(优选为6.0至8.5mm)。
[13]上述[1]至[12]中任一项的轮胎，其中，将最接近轮胎赤道面的陆部在胎面表面的宽度方向上的长度设为L0，将与最接近轮胎赤道面的陆部相邻的周向沟槽的最深部的沟槽深度的90％位置处在宽度方向上的长度设为L90，则L0/L90为0.95以下。
附图标记列表
1 胎面表面
2 周向沟槽
3 陆部
4 沟槽边缘
5 沟槽壁
C 轮胎赤道面
H 周向沟槽的沟槽底部
L0 陆部在宽度方向上的长度
L90 胎面部在90％磨损时在宽度方向上的长度

Claims (13)

1.一种轮胎，所述轮胎具有胎面部，所述胎面部具有至少一层橡胶层，其中，
轮胎重量G(kg)和轮胎最大负载能力WL(kg)之比(G/WL)为0.0160以下，
所述胎面部具有被胎面边缘和在轮胎周向上连续延伸的多个周向沟槽分隔的陆部，
胎面表面的第一橡胶层由包含橡胶组分的橡胶组合物构成，所述橡胶组合物与纯水的接触角θ为105°以上。
2.根据权利要求1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50质量份以上的二氧化硅。
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，所述橡胶组合物中的炭黑含量为15质量份以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其中，轮胎重量G(kg)和轮胎最大负载能力WL(kg)之比(G/WL)为0.0150以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物与纯水的接触角θ(°)和轮胎重量G(kg)之比(θ/G)为12.5以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物与纯水的接触角θ为115°以上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物包含选自再生橡胶和粉末橡胶中的至少一种。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物包含选自硅酮、硅酮系聚氨酯和氟系聚氨酯中的至少一种。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物包含选自萜烯系树脂和环戊二烯系树脂中的至少一种。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的轮胎，其中，相对于100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含30质量份以上的油。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物在0℃下的tanδ(0℃tanδ)和所述橡胶组合物在0℃下的复数弹性模量(MPa)(0℃E*)之比(0℃tanδ/0℃E*)为0.020以上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的轮胎，其中，所述周向沟槽的最深部的沟槽深度为5.0至9.0mm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的轮胎，其中，将最接近轮胎赤道面的陆部在胎面表面的宽度方向上的长度设为L0，将与最接近轮胎赤道面的陆部相邻的周向沟槽的最深部的沟槽深度的90％位置处在宽度方向上的长度设为L90，则L0/L90为0.95以下。
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