CN117337243A - 充气轮胎 - Google Patents
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Abstract
提供能够一边提高越野耐久性能、湿地性能以及雪地性能一边降低滚动阻力而高维度地兼顾这些性能的充气轮胎。顶胎面层(11)由相对于包含天然橡胶50质量％以上、苯乙烯丁二烯橡胶20质量％以上且40质量％以下的二烯系橡胶100质量份配合有二氧化硅50质量份～100质量份和炭黑5质量份～25质量份的橡胶组合物构成，作为苯乙烯丁二烯橡胶，使用乙烯基含量为35质量％～70质量％的末端改性苯乙烯丁二烯橡胶，作为炭黑，使用氮吸附比表面积N2SA小于130m2/g的炭黑，构成顶胎面层(11)的橡胶组合物的抗拉积TB×EB设定为12000以上，硬度设定为60以上且70以下。
Description
技术领域
本发明主要涉及意图用作全天候轮胎的充气轮胎。
背景技术
意图一整年在各种各样的天候下使用的所谓全天候轮胎除了通常的干燥路面之外，还要求在雨天时的湿润路面、冬季的积雪路面上发挥优异的行驶性能(例如，参照专利文献1)。另外，意图在恶劣道路上行驶的用于越野的轮胎要求在未铺装的草地、碎石地、沙地、泥泞地、岩石地、积雪路面等行驶的越野性能、耐久性优异(例如，参照专利文献2)。因此，用于越野的全天候轮胎要求兼具前述的各种性能。例如，要求高度兼顾恶劣道路上的耐久性能(以下，称为越野耐久性能)、湿润路面上的制动性能(以下，称为湿地性能)以及积雪路面上的制动性能(以下，称为雪地性能)。除此之外，还要求为了降低环境负荷而提高行驶时的燃料经济性能(降低滚动阻力)。
然而，即使要通过构成充气轮胎的胎面部的橡胶(胎面橡胶)来改善这些性能，由于这些性能相反，因此难以高维度地进行兼顾。例如，作为获得湿地性能优异的橡胶的方法，已知有提高0℃下的tanδ的方法，但若0℃下的tanδ变高，则60℃下的tanδ也变高，无法降低滚动阻力。另外，通过0℃下的tanδ变高，而玻璃化转变温度Tg上升，因此雪地性能也有可能恶化。或者，作为获得雪地性能优异的橡胶的方法，已知有增加丁二烯橡胶的配合量的方法，但由于丁二烯橡胶的配合量增加，二氧化硅的分散会恶化，因此有可能难以降低滚动阻力。另外，二氧化硅的分散恶化的结果是，橡胶组合物的伸长率、强度降低而越野耐久性能有可能恶化。因此，寻求了通过调整胎面橡胶的配合、物性而一边平衡良好地提高越野耐久性能、湿地性能以及雪地性能一边降低滚动阻力而高维度地兼顾这些性能用的对策。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2015-229701号公报
专利文献2：日本国特开2018-188036号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于，提供能够一边提高越野耐久性能、湿地性能以及雪地性能一边降低滚动阻力而高维度地兼顾这些性能的充气轮胎。
用于解决课题的手段
达成上述目的的本发明的充气轮胎具备：胎面部，所述胎面部沿轮胎周向延伸而呈环状；一对胎侧部，所述一对胎侧部配置于所述胎面部的两侧；以及一对胎圈部，所述一对胎圈部配置于所述一对胎侧部的轮胎径向内侧，所述充气轮胎具有：胎体层，所述胎体层架设于所述一对胎圈部之间；以及多层加强层，所述多层加强层配置于所述胎面部中的所述胎体层的外周侧，所述胎面部由配置于所述加强层的外周侧的底胎面层和配置于所述底胎面层的外周侧并构成所述胎面部的踏面的顶胎面层这两层构成，其特征在于，所述顶胎面层由相对于包含天然橡胶50质量％以上、苯乙烯丁二烯橡胶20质量％以上且40质量％以下的二烯系橡胶100质量份配合有二氧化硅50质量份～100质量份和炭黑5质量份～25质量份的橡胶组合物构成，所述苯乙烯丁二烯橡胶是乙烯基含量为35质量％～70质量％的末端改性苯乙烯丁二烯橡胶，所述炭黑的氮吸附比表面积N2SA小于130m2/g，构成所述顶胎面层的橡胶组合物的作为断裂强度TB〔单位：MPa〕与断裂伸长率EB〔单位：％〕之积而被计算出的抗拉积TB×EB为12000以上，硬度为60以上且70以下。
发明效果
在本发明的充气轮胎中，用顶胎面层和底胎面层这两层构成胎面部，用由上述的配合构成的橡胶组合物构成顶胎面层，而且，如上述那样设定其橡胶物性，因此，能够一边提高越野耐久性能、湿地性能以及雪地性能一边降低滚动阻力。此外，在本发明中，橡胶组合物的“断裂强度TB”及“断裂伸长率EB”是依据JIS K6251、冲裁JIS3号哑铃型试验片(厚度2mm)并在温度20℃、拉伸速度500mm/分钟的条件下测定出的断裂时的应力(断裂强度，单位：MPa)及断裂时的伸长率(断裂伸长率，单位：％)。另外，橡胶组合物的“硬度”是依据JISK6253并利用硬度计的A型在温度23℃下测定出的值。
在本发明中，优选的是，苯乙烯丁二烯橡胶的乙烯基含量为55质量％～70质量％，苯乙烯含量为20质量％～30质量％。另外，优选的是，二烯系橡胶除了天然橡胶及苯乙烯丁二烯橡胶以外，还包含丁二烯橡胶5质量％以上且20质量％以下。通过设为这样的配合，有利于一边提高越野耐久性能、湿地性能以及雪地性能一边降低滚动阻力。
在本发明中，优选的是，在胎面部的外表面形成有沿着轮胎周向延伸的4个主槽和由所述主槽划分的多个陆部，4个所述主槽包括配置于轮胎赤道的两侧的2个中央主槽和配置于2个所述中央主槽各自的轮胎宽度方向外侧的2个胎肩主槽，各主槽以在2轮胎宽度方向上的位置不同的位置处具有沿轮胎周向延伸的周向延伸部的台阶形状形成，在相邻的所述中央主槽和所述胎肩主槽之间配置有沿轮胎宽度方向延伸且两端向中央主槽和所述胎肩主槽开口的第二横槽，在所述胎肩主槽的轮胎宽度方向外侧配置有跨越接地端E地沿轮胎宽度方向延伸且一端向所述胎肩主槽开口的胎肩横槽，所述第二横槽和所述胎肩横槽的相对于轮胎宽度方向向轮胎周向的倾斜方向互为相反方向，在轮胎周向上排列配置的多个所述第二横槽交替地配置有相对于轮胎宽度方向的倾斜角度不同的两种所述第二横槽，向所述中央主槽和所述胎肩主槽开口的所述第二横槽向以台阶形状形成的所述中央主槽及所述胎肩主槽分别具有的所述周向延伸部中的、位于靠近所述第二横槽的位置的所述周向延伸部开口，向所述胎肩主槽开口的所述胎肩横槽向以台阶形状形成的所述胎肩主槽所具有的所述周向延伸部中的、位于靠近所述胎肩横槽的位置的所述周向延伸部开口。在用前述的橡胶组合物构成胎面部时，通过采用这样的胎面花纹，有利于一边提高越野耐久性能、湿地性能以及雪地性能一边降低滚动阻力。
此外，“接地端”是指在将轮胎轮辋组装于正规轮辋(日文：正規リム)并填充了正规内压(日文：正規内圧)的状态下在平面上垂直放置并施加了正规载荷(日文：正規荷重)时形成的接地区域的轮胎宽度方向的端部。“正规轮辋”是指在包括轮胎所基于的标准的标准体系中该标准按每个轮胎而定的轮辋，例如，若是JATMA，则是“標準リム(标准轮辋)”，若是TRA，则是“Design Rim(设计轮辋)”，或者若是ETRTO，则是“Measuring Rim(测量轮辋)”。“正规内压”是指在包括轮胎所基于的标准的标准体系中各标准按每个轮胎而定的气压，若是JATMA，则是“最高空気圧(最高气压)”，若是TRA，则是表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUSCOLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”所记载的最大值，若是ETRTO，则是“INFLATION PRESSURE(充气压力)”，但在轮胎用于乘用车的情况下设为180kPa。“正规载荷”是在包括轮胎所基于的标准的标准体系中各标准按每个轮胎而定的载荷，若是JATMA，则是“最大負荷能力(最大负荷能力)”，若是TRA，则是表“TIRE LOAD LIMITSAT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”所记载的最大值，若是ETRTO，则是“LOAD CAPACITY(负荷能力)”，但在轮胎用于乘用车的情况下设为相当于所述载荷的88％的载荷。
附图说明
图1是示出本发明的充气轮胎的一例的子午线剖视图。
图2是例示本发明的充气轮胎的胎面花纹的主视图。
图3是将图2所示的主槽放大而示出的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的构成。
如图1所示，本发明的充气轮胎具备胎面部1、配置于该胎面部1的两侧的一对胎侧部2、以及配置于胎侧部2的轮胎径向内侧的一对胎圈部3。在图1中，附图标记CL表示轮胎赤道，附图标记E表示接地端。此外，图1是子午线剖视图，因此未进行描绘，但胎面部1、胎侧部2、胎圈部3分别沿轮胎周向延伸而呈环状，由此构成充气轮胎的环状的基本构造。以下，使用图1的说明基本上基于图示的子午线截面形状，但各轮胎构成构件均沿轮胎周向延伸而呈环状。
在左右一对胎圈部3之间架设有胎体层4。该胎体层4通过用覆盖橡胶被覆沿轮胎径向延伸的多个加强帘线(胎体帘线)而构成，绕配置于各胎圈部3的胎圈芯5从轮胎宽度方向内侧向外侧折回。在胎圈芯5的外周上配置有胎圈填胶6，该胎圈填胶6被胎体层4的主体部和折回部包入。
在图1的例子中，在胎面部1中的胎体层4的外周侧设置有多层(两层)带束层7。各带束层7包括相对于轮胎周向倾斜的多个加强帘线(带束帘线)，并且在层间以带束帘线相互交叉的方式配置。在这些带束层7中，带束帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如设定为10°～40°的范围。作为带束帘线，例如能够使用钢帘线。
在图1的例子中，在带束层7的外周侧设置有多层(2层)带束覆盖层8。此外，图示的例子的2层带束覆盖层8中的一方是覆盖带束层7的整个区域的全覆盖层8a，另一方是局部地覆盖带束层7的两端部的一对边缘覆盖层8b。带束覆盖层8包括沿轮胎周向取向的加强帘线(带束覆盖帘线)。在带束加强层8中，带束覆盖帘线相对于轮胎周向的角度例如设定为0°～5°。作为带束覆盖帘线，例如能够使用有机纤维帘线。
在本发明中，将这些带束层7及带束覆盖层8总称为加强层。在本发明中，作为加强层，可以仅设置带束层7，也可以设置带束层7及带束覆盖层8这两者。对于以后的说明中的“加强层的外周侧”，在仅设置带束层7的情况下是指带束层7(特别是多个带束层7中的轮胎径向最外侧的层)的外周侧，在设置带束层7及带束覆盖层8这两者的情况下是指带束覆盖层8(特别是多个带束覆盖层8中的轮胎径向最外侧的层)的外周侧。
在胎面部1中，在上述的胎体层4及加强层(带束层7、带束覆盖层8)的外周侧配置有胎面橡胶层10。在本发明中，胎面橡胶层10具有物性不同的两种橡胶层(顶胎面层11及底胎面层12)沿轮胎径向层叠而成的构造。顶胎面层11配置于底胎面层12的外周侧而构成胎面部1的踏面。底胎面层12被夹在顶胎面层11与加强层之间。此外，在胎侧部2中的胎体层4的外周侧(轮胎宽度方向外侧)配置有胎侧橡胶层20，在胎圈部3中的胎体层4的外周侧(轮胎宽度方向外侧)配置有轮辋缓冲橡胶层30。
本发明主要涉及构成胎面部1(特别是顶胎面层11)的橡胶组合物，因此，其他的部位和构成构件并不限定于上述的构造。此外，在以后的说明中，有时将构成顶胎面层11的橡胶组合物称为顶胎面橡胶，将构成底胎面层12的橡胶组合物称为底胎面橡胶。
在构成顶胎面层11的橡胶组合物中，橡胶成分必然包含天然橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶这两种，可以任意组合使用丁二烯橡胶，它们的合计为100质量％。在本发明中，通过以后述的比例一并使用这两种或3种橡胶，能够提高越野耐久性能、雪地性能、湿地性能、滚动阻力性能。
天然橡胶只要是一般用于轮胎用橡胶组合物的物质就没有特别限定。通过包含天然橡胶，能够使越野耐久性能更优异。天然橡胶的含量在橡胶成分100质量％中为50质量％以上，优选为50质量％以上且60质量％以下。当天然橡胶的含量小于50质量％时，不能充分改良越野耐久性能。
本发明中使用的苯乙烯丁二烯橡胶是乙烯基含量为35质量％～70质量％、优选为55质量％～70质量％的末端改性苯乙烯丁二烯橡胶。通过使用这样的末端改性苯乙烯丁二烯橡胶，能够提高湿地性能及低滚动阻力性。此外，苯乙烯丁二烯橡胶中的苯乙烯含量没有特别限定，优选为20质量％～40质量％，更优选为20质量％～30质量％为好。如果乙烯基含量(及苯乙烯含量)满足上述条件，则末端改性苯乙烯丁二烯橡胶中的改性基的种类没有特别限定，例如可列举环氧基、羧基、氨基、羟基、烷氧基、甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、酰胺基、氧基甲硅烷基、硅烷醇基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、羰基、醛基、硅氧烷基等。在这些改性基中，可以优选使用氨基、烷氧基甲硅烷基、硅烷醇基。另外，本发明的末端改性苯乙烯丁二烯橡胶的重均分子量(Mw)优选为2.5×105～5.0×105，更优选为3.0×105～4.0×105。通过这样使用分子量比较低且分子链的末端多的末端改性苯乙烯丁二烯橡胶，能够增多改性基的数量，使二氧化硅更高效地分散于二烯系橡胶中。此外，本发明中所说的重均分子量(Mw)是指通过凝胶渗透色谱(GPC)分析的聚苯乙烯换算的重均分子量。
苯乙烯丁二烯橡胶的含量在橡胶成分100质量％中为20质量％以上且40质量％以下，优选为30质量％以上且40质量％以下。当苯乙烯丁二烯橡胶的含量小于20质量％时，湿地性能降低。当苯乙烯丁二烯橡胶的含量超过40质量％时，雪地性能降低。
如上所述，在本发明的橡胶成分中，可以任意组合使用丁二烯橡胶，丁二烯橡胶的种类没有特别限定。在一并使用丁二烯橡胶的情况下，其含量在橡胶成分100质量％中优选为5质量％以上且20质量％以下，更优选为5质量％以上且15质量％以下。当丁二烯橡胶的含量小于5质量％时，耐磨耗性降低。当丁二烯橡胶的含量超过20质量％时，湿地性能降低。
在构成顶胎面层11的橡胶组合物中必然配合有二氧化硅。作为二氧化硅，例如可以使用湿式二氧化硅(含水硅酸)、干式二氧化硅(无水硅酸)、硅酸钙、硅酸铝等。这些二氧化硅可以单独使用或组合使用两种以上。也可以使用对二氧化硅的表面实施了基于硅烷偶联剂的表面处理后的表面处理二氧化硅。通过配合二氧化硅，能够提高橡胶组合物的橡胶硬度，在制成充气轮胎时，能够使越野耐久性能优异。二氧化硅的配合量相对于上述的橡胶成分100质量份为50质量份～100质量份，优选为65质量份～85质量份。当二氧化硅的配合量小于50质量份时，湿地性能降低。当二氧化硅的配合量超过100质量份时，越野耐久性能降低。
二氧化硅的CTAB吸附比表面积没有特别限制，优选为130m2/g～185m2/g，更优选为155m2/g～175m2/g为好。通过使二氧化硅的CTAB吸附比表面积为130m2/g以上，能够提高湿地性能。另外，通过使二氧化硅的CTAB吸附比表面积为185m2/g以下，能够提高低滚动阻力性能。在本发明中，二氧化硅的CTAB吸附比表面积设为根据ISO 5794测定出的值。
在构成顶胎面层11的橡胶组合物中，除了二氧化硅以外，还必然配合炭黑。通过配合炭黑，能够提高橡胶组合物的橡胶硬度，在制成充气轮胎时，能够使越野耐久性能优异。炭黑的配合量相对于上述的橡胶成分100质量份为5质量份～25质量份，优选为8质量份～15质量份。当炭黑的配合量小于5质量份时，越野耐久性能降低。当炭黑的配合量超过25质量份时，湿地性能及低滚动阻力性能降低。
本发明中使用的炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)小于130m2/g，优选为126m2/g～79m2/g。通过使用这样的炭黑，能够降低滚动阻力性。当炭黑的氮吸附比表面积为130m2/g以上时，无法降低滚动阻力性。在本发明中，炭黑的氮吸附比表面积设为根据JIS K6217-2测定出的值。
在构成顶胎面层11的橡胶组合物中，也可以配合上述的二氧化硅及炭黑以外的其他填充剂。作为其他填充材料，例如可列举碳酸钙、碳酸镁、滑石、粘土、氧化铝、氢氧化铝、氧化钛、硫酸钙。这些其他填充剂可以单独使用或组合使用两种以上。
在构成顶胎面层11的橡胶组合物中，优选与上述的二氧化硅一起配合硅烷偶联剂。通过硅烷偶联剂，能够改良二氧化硅的分散性。硅烷偶联剂的配合量优选为二氧化硅的6质量％～12质量％，更优选为8质量％～10质量％为好。当硅烷偶联剂的配合量小于6质量％时，有可能无法充分改良二氧化硅的分散性。当硅烷偶联剂的配合量超过12质量％时，橡胶组合物容易发生提前硫化，成形加工性有可能恶化。
作为硅烷偶联剂，只要能够用于轮胎用橡胶组合物就没有特别限制，例如可例示双-(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物、双-(3-三乙氧基硅烷基丙基)二硫化物、3-三甲氧基硅烷基丙基苯并噻唑四硫化物、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-辛酰基硫代丙基三乙氧基硅烷等含硫硅烷偶联剂。其中，优选具有巯基的硅烷偶联剂，能够提高与二氧化硅的亲和性，改良其分散性。这些硅烷偶联剂可以单独配合，也可以组合多种配合。
在本发明中，构成顶胎面层11的橡胶组合物除了上述的配合剂以外，还可以在不阻碍本发明的目的的范围内配合硫化或交联剂、硫化促进剂、各种油、抗老化剂、增塑剂等轮胎用橡胶组合物中一般使用的各种添加剂。另外，这些添加剂可以通过一般的方法混炼而制成橡胶组合物，用于硫化或交联。只要不违反本发明的目的，这些添加剂的配合量可以设为以往的一般的配合量。轮胎用橡胶组合物可以通过使用通常的橡胶用混炼机械、例如班伯里密炼机、捏合机、辊等将上述各成分混合来制造。
当关于由上述的配合构成的顶胎面橡胶，将断裂强度设为TB〔单位：MPa〕，将断裂伸长率设为EB〔单位：％〕，将作为它们的积而被计算出的抗拉积设为TB×EB时，本发明的顶胎面橡胶的抗拉积TB×EB为12000以上，优选为12500以上。另外，本发明的顶胎面橡胶的硬度可以为60以上且70以下，优选为64以上且68以下。通过设定为这样的抗拉积及硬度，有利于平衡良好地兼顾越野耐久性能、雪地性能、湿地性能、滚动阻力性能。当顶胎面橡胶的抗拉积TB×EB小于12000时，越野耐久性能降低。当顶胎面橡胶的硬度小于60时，无法提高越野耐久性能。当顶胎面橡胶的硬度超过70时，无法提高雪地性能。
对前述的抗拉积的计算中使用的断裂强度TB及断裂伸长率EB各自的值没有特别限定，但断裂强度TB优选为23MPa～28MPa，更优选为24MPa～27MPa为好，断裂伸长率EB优选为450％以上，更优选为550％以上为好。通过这样设定各值，橡胶物性变得更良好，有利于平衡良好地兼顾越野耐久性能、雪地性能、湿地性能、滚动阻力性能。
在将上述的顶胎面橡胶用于充气轮胎的胎面部1(顶胎面层11)时，形成于该胎面部1的外表面的胎面花纹没有特别限定，例如优选为图2所例示的形态。图2的胎面花纹是适合于越野行驶的花纹，在越野耐久性能、雪地性能、湿地性能上优异，因此，通过与上述的顶胎面橡胶组合，能够有效地提高本发明作为目的的上述的各种轮胎性能。
在图2的例子中，在胎面部1形成有4个主槽40。4个主槽40在轮胎宽度方向上的轮胎赤道面CL的两侧分别各配设有2条，由此，主槽在轮胎宽度方向上排列形成有4个。也就是说，在胎面部1形成有配置于轮胎赤道面CL的两侧的2个中央主槽41和配置于2个中央主槽41各自的轮胎宽度方向外侧的2个胎肩主槽42这共计4个主槽30。
此外，主槽40是指至少一部分沿轮胎周向延伸的纵槽。一般而言，主槽40具有3mm以上的槽宽并具有6mm以上的槽深，并在内部具有表示磨耗末期的胎面磨耗指示器(磨损指示标志(slip sign))。在本实施方式中，主槽40具有5mm以上且8mm以下的槽宽，具有8mm以上且9mm以下的槽深，延伸方向与轮胎赤道面CL与胎面接地面3交叉的轮胎赤道线(中央线)实质上平行。
此外，“槽宽”是指在将轮胎安装于规定轮辋并填充了规定内压的无负荷状态下在槽开口部处测定出的、相对向的槽壁彼此的距离的最大值。在陆部在边缘部具有缺口部、倒角部的构成中，在以槽长度方向为法线方向的剖视时，将胎面接地面与槽壁的延长线的交点作为测定点来测定槽宽。另外，在槽沿轮胎周向呈锯齿状或波状延伸的构成中，将槽壁的振幅的中心线作为测定点来测定槽宽。“槽深”是在将轮胎安装于规定轮辋并填充了规定内压的无负荷状态下测定出的从胎面接地面到槽底为止的距离的最大值。在槽在槽底具有局部的凹凸部、刀槽花纹的构成中，将它们除外来测定槽深。
由主槽40划分的多个陆部50包括中央陆部51、第二陆部52及胎肩陆部53。其中，中央陆部51配置于2个中央主槽41彼此之间，位于轮胎赤道面CL上，轮胎宽度方向上的两侧由中央主槽41划分。另外，第二陆部52位于在轮胎宽度方向上相邻的中央主槽41和胎肩主槽42之间，配置于中央陆部51的轮胎宽度方向外侧，轮胎宽度方向上的两侧由中央主槽41和胎肩主槽42划分。另外，胎肩陆部53配置于胎肩主槽42的轮胎宽度方向外侧，隔着胎肩主槽42与第二陆部52相邻地配置，轮胎宽度方向上的内侧由胎肩主槽42划分。
在胎面部1的外表面(胎面接地面)形成有多个沿轮胎宽度方向延伸的横槽60，作为横槽60，具有第二横槽61和胎肩横槽65。在本实施方式中，横槽60的槽宽在1.6mm以上且6mm以下的范围内，槽深在4mm以上且7mm以下的范围内。第二横槽61和胎肩横槽65中的第二横槽61配置于相邻的中央主槽41和胎肩主槽42之间，沿轮胎宽度方向延伸且两端向中央主槽41和胎肩主槽42开口。另外，胎肩横槽65配置于胎肩主槽42的轮胎宽度方向外侧，跨越接地端E地沿轮胎宽度方向延伸且一端向胎肩主槽42开口。
由主槽40划分的陆部50中的、由中央主槽41和胎肩主槽42划分出轮胎宽度方向上的两侧的第二陆部52利用在轮胎周向上相邻的第二横槽61划分出轮胎周向上的两侧。第二横槽61的两端向中央主槽41和胎肩主槽42开口，因此，轮胎周向上的两侧由第二横槽61划分的第二陆部52形成为块状的陆部50。同样地，轮胎宽度方向上的内侧由胎肩主槽42划分的胎肩陆部53利用在轮胎周向上相邻的胎肩横槽65划分出轮胎周向上的两侧。胎肩横槽65跨越接地端E地沿轮胎宽度方向延伸，因此，轮胎周向上的两侧由胎肩横槽65划分的胎肩陆部53的、至少比接地端E靠轮胎宽度方向内侧的部分形成为块状。另一方面，轮胎宽度方向上的两侧由中央主槽41划分的中央陆部51作为陆部50未被横槽60截断而在轮胎周向上连续地形成的肋状的陆部50而形成。
图3是图2所示的主槽40的详细图。在胎面部1配置有2个中央主槽41和2个胎肩主槽42这4个主槽40，各个主槽40以在轮胎宽度方向上的位置不同的位置处具有沿轮胎周向延伸的周向延伸部44的台阶形状形成。这里所说的台阶形状是指表示槽宽方向上的中心的中心线成为矩形波、梯形波而具有振幅的形状。也就是说，主槽40具有轮胎宽度方向上的位置彼此不同的两种周向延伸部44，两种周向延伸部44在轮胎周向上交替地配置，在轮胎周向上相邻的不同的周向延伸部44彼此的端部之间由连接部45连接。连接部45也构成主槽40。
两种周向延伸部44例如由多个内侧周向延伸部44i和位于比内侧周向延伸部44i靠轮胎宽度方向外侧的位置的多个外侧周向延伸部44o构成，内侧周向延伸部44i和外侧周向延伸部44o在轮胎周向上交替地配置。关于这些内侧周向延伸部44i和外侧周向延伸部44o，内侧周向延伸部44i彼此在轮胎宽度方向上的位置成为相同的位置，外侧周向延伸部44o在轮胎宽度方向上的位置成为相同的位置。
另外，连接部45将在轮胎周向上相邻的内侧周向延伸部44i和外侧周向延伸部44o的、相接近的端部彼此连接，在本实施方式中，连接部45形成为相对于轮胎宽度方向向轮胎周向倾斜地延伸。因此，在本实施方式中，以台阶形状形成的主槽40以所谓的梯形波状的形状形成。如上所述，对于具有内侧周向延伸部44i、外侧周向延伸部44o及连接部45的主槽40，在一个主槽40内，内侧周向延伸部44i、外侧周向延伸部44o及连接部45的槽宽大致恒定。
横槽60向这样形成的主槽40开口，但横槽60相对于主槽40所具有的两种周向延伸部44中的、在轮胎宽度方向上向主槽40开口的横槽60所在的一侧的周向延伸部44开口。例如，向中央主槽41和胎肩主槽42开口的第二横槽61向以台阶形状形成的中央主槽41及胎肩主槽42分别具有的周向延伸部44中的、位于靠近第二横槽61的位置的周向延伸部44开口。也就是说，第二横槽61相对于中央主槽41从轮胎宽度方向外侧向中央主槽41开口，因此第二横槽61向中央主槽41所具有的外侧周向延伸部44o开口。另外，第二横槽61相对于胎肩主槽42从轮胎宽度方向内侧向胎肩主槽42开口，因此第二横槽61向胎肩主槽42所具有的内侧周向延伸部44i开口。
另外，向胎肩主槽42开口的胎肩横槽65向以台阶形状形成的胎肩主槽42所具有的周向延伸部44中的、位于靠近胎肩横槽65的位置的周向延伸部44开口。也就是说，胎肩主槽42相对于胎肩主槽42从轮胎宽度方向外侧向胎肩主槽42开口，因此胎肩主槽42向胎肩主槽42所具有的外侧周向延伸部44o开口。从胎肩主槽42的轮胎宽度方向上的内侧和外侧相对于胎肩主槽42开口的第二横槽61和胎肩横槽65向不同的周向延伸部44开口，因此相对于胎肩主槽42在轮胎周向上在不同的位置开口。
如上所述，向主槽40开口的第二横槽61和胎肩横槽65分别一边沿轮胎宽度方向延伸一边相对于轮胎宽度方向向轮胎周向倾斜地形成。此时，第二横槽61和胎肩横槽65相对于轮胎宽度方向向轮胎周向的倾斜方向互为相反方向。例如，第二横槽61和胎肩横槽65在从轮胎宽度方向内侧朝向轮胎宽度方向外侧延伸时，均一边沿轮胎宽度方向延伸一边朝向轮胎周向倾斜地形成，但朝向轮胎周向时的方向在第二横槽61和胎肩横槽65中互为相反方向。
另外，在轮胎周向上排列配置的多个第二横槽61交替地配置有相对于轮胎宽度方向的倾斜角度不同的两种第二横槽61。即，第二横槽61具有相对于轮胎宽度方向的倾斜角度互不相同且在轮胎周向上交替地配置的第1第二横槽62和第2第二横槽63。因此，由在轮胎周向上相邻的第二横槽61划分出轮胎周向上的两侧的第二陆部52的、轮胎周向上的两侧由在轮胎周向上相邻的第1第二横槽62和第2第二横槽63划分。
以下，通过实施例进一步说明本发明，但本发明的范围并不限定于这些实施例。
实施例
制造具有图1所示的基本构造且轮胎尺寸为285/60R18的20种充气轮胎(试验轮胎)(标准例1、比较例1～6、实施例1～13)。在各例中，构成顶胎面层的顶胎面橡胶设为表1～3所示的配合及物性(表3为所有例子所共通的配合)。另外，关于胎面花纹，如表1～2所示，使主槽的形状、第二横槽与胎肩横槽的倾斜方向是相同还是相反(表中的“横槽的倾斜方向”一栏)、倾斜角度不同的两种第二横槽的有无(表中的“两种第二横槽”一栏)、横槽是否向位于靠近横槽的位置的周向延伸部开口(表中的“横槽的开口位置”一栏)不同。
此外，在制备各例中使用的顶胎面橡胶(轮胎用橡胶组合物)时，分别称量除去硫化促进剂及硫以外的配合成分，用1.8L的密闭式班伯里密炼机混炼5分钟，放出母料并进行了室温冷却。然后，将该母料供于1.8L的密闭式班伯里密炼机，加入硫化促进剂及硫混合2分钟，得到各轮胎用橡胶组合物。
表1～2中记载的物性值是分别使用各例中使用的顶胎面橡胶(轮胎用橡胶组合物)并使用预定形状的模具在145℃下硫化35分钟来制作由各轮胎用橡胶组合物构成的硫化橡胶试验片而测定出的值。具体而言，“硬度”是依据JIS K6253、通过硬度计的A型在温度20℃下测定出的值。另外，“断裂强度TB”及“断裂伸长率EB”是依据JIS K6251、冲裁JIS3号哑铃型试验片(厚度2mm)并在温度20℃、拉伸速度500mm/分钟的条件下测定出的断裂时的应力(断裂强度，单位：MPa)及断裂时的伸长率(断裂伸长率，单位：％)。抗拉积为“断裂强度TB”及“断裂伸长率EB”之积TB×EB，基于各例的值而计算出。
关于表1～2的“主槽的形状”一栏，将主槽的形状是在轮胎宽度方向上的位置不同的位置处具有沿轮胎周向延伸的周向延伸部的台阶形状的情况表示为“台阶”，将主槽的形状是一边沿轮胎周向延伸一边在轮胎宽度方向上具有振幅的锯齿形状的情况表示为“锯齿”。关于表1～2的“横槽的倾斜方向”一栏，将第二横槽与胎肩横槽的倾斜方向相同的情况表示为“相同”，将相反的情况表示为“相反”。关于表1～2的“两种第二横槽”一栏，将具有倾斜角度不同的两种第二横槽的情况表示为“有”，将所有第二横槽的倾斜角度相同的情况表示为“无”。关于表1～2的“横槽的开口位置”一栏，将各横槽向位于靠近横槽的位置的周向延伸部开口的情况表示为“开口”，将向远离横槽的周向延伸部开口的情况表示为“非开口”。
对于各试验轮胎，通过下述所示的方法，进行雪地性能、湿地性能、低滚动性能、越野耐久性能的评价。
雪地性能
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为18×8J的轮辋车轮，将气压设为230kPa并安装于四轮驱动的SUV车辆的评价车辆，在冰雪路面上从速度40km/h的行驶状态起进行制动，测定到完全停止为止的制动距离。评价结果使用测定值的倒数，用将标准例1设为100的指数表示。该指数值越大，则制动距离越短，意味着冰雪路面上的制动性能(雪地性能)越优异。此外，若指数值为“98”以上，则意味着能够得到充分的雪地性能。
湿地性能
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为18×8J的轮辋车轮，将气压设为230kPa并安装于四轮驱动的SUV车辆的评价车辆，在湿润的路面上从速度100km/h的行驶状态起进行制动，测定到完全停止为止的制动距离。评价结果使用测定值的倒数，用将标准例1设为100的指数表示。该指数值越大，则制动距离越短，意味着湿润路面上的制动性能(湿地性能)越优异。
低滚动性能
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为18×8J的轮辋车轮，依据ISO 28580，使用转鼓直径为1707.6mm的转鼓试验机，在气压240kPa、载荷4.82kN、速度80km/h的条件下测定滚动阻力。评价结果使用测定值的倒数，用将标准例1设为100的指数表示。该指数值越大，则滚动阻力越低，意味着低滚动性能越优异。
越野耐久性能
将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为18×8J的轮辋车轮，将气压设为230kPa并安装于四轮驱动的SUV车辆的评价车辆，分别在岩石地、泥泞路、沙地进行行驶试验，调查试验后的胎面部，测定了范围及深度为5mm以上的清楚的崩花(chunking)的在轮胎圆周上的产生个数。然后，根据测定出的轮胎圆周上的产生个数来计算出胎面花纹的每1间距的平均个数。关于评价结果，将崩花的平均个数为3个以上的情况表示为“不可”，将崩花的平均个数为1个以上且小于3个的情况表示为“可”，将崩花的平均个数小于1个的情况表示为“良”。如果评价结果为“可”或“良”，则意味着能够得到充分的越野耐久性，特别是在评价结果为“良”的情况下，意味着能够得到优异的越野耐久性。
[表1]
[表2]
[表3]
| 配合量 | |
| 硬脂酸 质量份 | 2 |
| 氧化锌 质量份 | 3 |
| 抗老化剂 质量份 | 4 |
| 硫 质量份 | 1 |
| 硫化促进剂1 质量份 | 2 |
| 硫化促进剂2 质量份 | 1 |
表1～3中使用的原材料的种类如下所示。
·NR：天然橡胶、PT.KIRANASAPTA公司制SIR20
·SBR1：末端改性苯乙烯丁二烯橡胶、JSR公司制HPR850(改性基：胺基、烷氧基甲硅烷基、乙烯基含量：59质量％、苯乙烯含量：27质量％)
·SBR2：末端改性苯乙烯丁二烯橡胶、ZSエラストマー公司制Nipol NS616(改性基：聚有机硅氧烷基、乙烯基含量：67质量％、苯乙烯含量：21质量％)
·SBR3：末端改性苯乙烯丁二烯橡胶、JSR公司制HPR840(改性基：胺基、烷氧基甲硅烷基、乙烯基含量：40质量％、苯乙烯含量：10质量％)
·SBR4：末端改性苯乙烯丁二烯橡胶、ZSエラストマー公司制Nipol NS612(改性基：聚有机硅氧烷基、乙烯基含量：30质量％、苯乙烯含量：15质量％)
·SBR5：未改性的苯乙烯丁二烯橡胶、ZSエラストマー公司制NS460(乙烯基含量：63质量％、苯乙烯含量：25质量％)
·BR：丁二烯橡胶、日本ゼオン公司制Nipol 1220
·二氧化硅：Evonik公司制Urtrasil 7000GR
·CB1：炭黑、東海カーボン公司制シースト7HM N234(氮吸附比表面积N2SA：126m2/g)
·CB2：炭黑、東海カーボン公司制シースト9M N110(氮吸附比表面积N2SA：142m2/g)
·硅烷偶联剂：Evonik Degussa公司制Si69
·芳香油：昭和壳牌石油公司制エキストラクト4号S
·硬脂酸：日油公司制珠硬脂酸
·氧化锌：正同化学工业公司制氧化锌3种
·抗老化剂：Korea Kumho Petrochemical公司制6PPD
·硫：鹤见化学工业公司制金华印油入微粉硫
·硫化促进剂1：大内新兴化学工业公司制ノクセラーCZ-G
·硫化促进剂2：住友化学公司制ソクシノールD-G
根据表1可知，实施例1～13的充气轮胎相对于标准例1提高了湿地性能、低滚动性能及越野耐久性能，平衡良好地高度兼顾了这些性能。另一方面，在比较例1中，由于二氧化硅的配合量多，因此雪地性能、低滚动性能及越野耐久性能恶化。在比较例2中，由于二氧化硅的配合量少，因此湿地性能及低滚动性能恶化。在比较例3中，由于硬度高，因此雪地性能恶化。在比较例4中，由于硬度低，因此越野耐久性能恶化。在比较例5中，由于炭黑的氮吸附比表面积大，因此低滚动性能恶化。在比较例6中，由于苯乙烯丁二烯橡胶的乙烯基量少，因此雪地性能恶化。
附图标记说明
1 胎面部
2 胎侧部
3 胎圈部
4 胎体层
5 胎圈芯
6 胎圈填胶
7 带束层
8 带束覆盖层
10 胎面橡胶层
11 顶胎面层
12 底胎面层
20 胎侧橡胶层
30 轮辋缓冲橡胶层
40 主槽
41 中央主槽
42 胎肩主槽
44 周向延伸部
44i 内侧周向延伸部
44o 外侧周向延伸部
45 连接部
50 陆部
51 中央陆部
52 第二陆部
53 胎肩陆部
60 横槽
61 第二横槽
62第1第二横槽
63第2第二横槽
65 胎肩横槽
CL 轮胎赤道
E 接地端
Claims (4)
1.一种充气轮胎，所述充气轮胎具备：胎面部，所述胎面部沿轮胎周向延伸而呈环状；一对胎侧部，所述一对胎侧部配置于所述胎面部的两侧；以及一对胎圈部，所述一对胎圈部配置于所述一对胎侧部的轮胎径向内侧，所述充气轮胎具有：胎体层，所述胎体层架设于所述一对胎圈部之间；以及多层加强层，所述多层加强层配置于所述胎面部中的所述胎体层的外周侧，所述胎面部由配置于所述加强层的外周侧的底胎面层和配置于所述底胎面层的外周侧并构成所述胎面部的踏面的顶胎面层这两层构成，其特征在于，
所述顶胎面层由相对于包含天然橡胶50质量％以上、苯乙烯丁二烯橡胶20质量％以上且40质量％以下的二烯系橡胶100质量份配合有二氧化硅50质量份～100质量份和炭黑5质量份～25质量份的橡胶组合物构成，
所述苯乙烯丁二烯橡胶是乙烯基含量为35质量％～70质量％的末端改性苯乙烯丁二烯橡胶，所述炭黑的氮吸附比表面积N2SA小于130m2/g，
构成所述顶胎面层的橡胶组合物的作为断裂强度TB与断裂伸长率EB之积而被计算出的抗拉积TB×EB为12000以上，硬度为60以上且70以下，所述断裂强度TB的单位为MPa，所述断裂伸长率EB的单位为％。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，
所述苯乙烯丁二烯橡胶的乙烯基含量为55质量％～70质量％，苯乙烯含量为20质量％～30质量％。
3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，
所述二烯系橡胶除了所述天然橡胶及所述苯乙烯丁二烯橡胶以外，还包含丁二烯橡胶5质量％以上且20质量％以下。
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，
在所述胎面部的外表面形成有沿着轮胎周向延伸的4个主槽和由所述主槽划分的多个陆部，4个所述主槽包括配置于轮胎赤道的两侧的2个中央主槽和配置于2个所述中央主槽各自的轮胎宽度方向外侧的2个胎肩主槽，各主槽以在2轮胎宽度方向上的位置不同的位置处具有沿轮胎周向延伸的周向延伸部的台阶形状形成，在相邻的所述中央主槽和所述胎肩主槽之间配置有沿轮胎宽度方向延伸且两端向中央主槽和所述胎肩主槽开口的第二横槽，在所述胎肩主槽的轮胎宽度方向外侧配置有跨越接地端E地沿轮胎宽度方向延伸且一端向所述胎肩主槽开口的胎肩横槽，所述第二横槽和所述胎肩横槽的相对于轮胎宽度方向向轮胎周向的倾斜方向互为相反方向，在轮胎周向上排列配置的多个所述第二横槽交替地配置有相对于轮胎宽度方向的倾斜角度不同的两种所述第二横槽，向所述中央主槽和所述胎肩主槽开口的所述第二横槽向以台阶形状形成的所述中央主槽及所述胎肩主槽分别具有的所述周向延伸部中的、位于靠近所述第二横槽的位置的所述周向延伸部开口，向所述胎肩主槽开口的所述胎肩横槽向以台阶形状形成的所述胎肩主槽所具有的所述周向延伸部中的、位于靠近所述胎肩横槽的位置的所述周向延伸部开口。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5843249A (en) * | 1996-03-07 | 1998-12-01 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Truck tire with cap/base construction tread |
| JP2009173797A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法 |
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| CN111655510A (zh) * | 2018-02-05 | 2020-09-11 | 横滨橡胶株式会社 | 充气轮胎 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5843249A (en) * | 1996-03-07 | 1998-12-01 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Truck tire with cap/base construction tread |
| JP2009173797A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤトレッド用ゴム組成物の製造方法 |
| JP2014162439A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 空気入りタイヤ |
| CN111655510A (zh) * | 2018-02-05 | 2020-09-11 | 横滨橡胶株式会社 | 充气轮胎 |
| JP2020117664A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ用ゴム組成物 |
| JP2020193291A (ja) * | 2019-05-29 | 2020-12-03 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
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