CN117841572A - 轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐磨性能得到改善的轮胎。一种轮胎，具有胎面部，胎面部由含有橡胶成分的橡胶组合物构成，橡胶组合物在70℃时的tanδ为0.08以下，当设轮胎重量为W(kg)、内压为600kPa时测定的轮胎体积设为V(m3)时，W/V为210以下。

Description

轮胎
技术领域
本发明涉及一种轮胎。
背景技术
近年来，在卡车或客车等的轮胎中也引入了基于等级制度的标签制度，另外，从以碳中和为目标的观点出发，对轮胎的低燃耗性能要求进一步提高。
在专利文献1中公开了一种能够在不损害轮胎强度的情况下实现轻量化的重载用轮胎。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特开2005-212742号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
以往，在最大负荷能力较大的轮胎中，需要抑制轮胎的变形，确保能够无损伤地行驶的耐久性能。另一方面，此种轮胎存在发热性变高、耐磨性能下降这样的问题。
本发明的目的在于提供一种耐磨性能得到改善的轮胎。
【用于解决课题的手段】
经过深入研究，结果发现，通过使轮胎重量W(kg)和轮胎体积V(m3)满足规定的关系式，使构成胎面的橡胶组合物在70℃时的tanδ为规定值以下，可以得到耐磨性得到改善的轮胎。
【发明的效果】
根据本发明的轮胎，提供一种耐磨性能得到改善的轮胎。
附图说明
【图1】是本发明的一个实施方式所涉及的轮胎的胎面部的横截面图。
【图2】是显示本发明的一个实施方式所涉及的周向沟的一部分的放大截面图。
【图3】是本发明的其他实施方式所涉及的轮胎的胎面部的横截面图。
【图4】是显示轮胎截面图中的轮胎截面宽度Wt、轮胎截面高度Ht、轮胎外径Dt的图。
符号说明
1…轮胎
2…胎面部
3…周向沟
4…隐藏沟槽
5…细沟
6…沟缘
7…陆部
10…凹部
11…最深部
15…平面
TW…胎面宽度
Te…胎面端
W1…沟槽宽度
Wt…轮胎截面宽度
Ht…轮胎截面高度
Dt…轮胎外径
具体实施方式
本发明涉及以下轮胎。
一种轮胎，为具有胎面部的轮胎，
所述胎面部由含有橡胶成分的橡胶组合物构成，
所述橡胶组合物在70℃时的tanδ为0.08以下，
当设轮胎重量为W(kg)、在内压600kPa时测定的轮胎体积为V(m3)时，W/V为210以下。
虽然无意被理论所束缚，但在本发明中，作为能够改善耐磨性能的机理，考虑为如下。
即，(1)通过轮胎重量相对于轮胎体积之比为210以下，相对于轮胎的假想体积，轮胎的重量变小，轮胎的密度降低。通过轮胎的密度降低，轮胎变得柔软，施加在胎面部的负荷得到减轻。通过施加到胎面部的负荷得到减轻，在轮胎转动时和制动时轮胎的惯性变小，胎面部的变形变小。因此，轮胎的路面接地性提高。另外，(2)通过使构成胎面部的橡胶组合物在70℃时的tanδ为0.08以下，能够抑制由胎面部的变形引起的橡胶组合物的发热。通过抑制发热，能够降低行驶时轮胎所达到的温度，因而能够维持断裂强度较高的状态。因此，可以减小胎面部的变形，并且胎面部的橡胶组合物的断裂强度较高的状态得以维持。而且，认为：通过上述(1)和(2)的协同，可以实现值得特别写出的轮胎的耐磨性能提高这样的效果。
所述橡胶组合物优选含有填料和硅烷偶联剂，所述填料优选含有二氧化硅。
认为：通过含有二氧化硅和硅烷偶联剂，二氧化硅与橡胶成分中的聚合物牢固地结合，聚合物和二氧化硅被固定在橡胶组合物内，能量损失变小，因此耐磨性能进一步提高。
所述填料含有二氧化硅和炭黑，二氧化硅相对于橡胶成分100质量份的含量(质量份)优选为超过炭黑相对于橡胶成分100质量份的含量(质量份)。
认为：通过含有二氧化硅和炭黑，填料和橡胶成分中的聚合物进一步牢固地结合，聚合物和填料被固定在橡胶组合物内，能量损失变小，因此耐磨性能进一步提高。另外，二氧化硅与炭黑相比，能够在保持橡胶的柔软性的同时得到补强性，因此，通过使二氧化硅的含量在炭黑的含量以上，在与路面之间发生轮胎变形时，橡胶会伸长而容易追随，因此能够更容易地提高耐磨性能。
所述橡胶成分优选含有苯乙烯丁二烯橡胶。
认为：通过含有苯乙烯丁二烯橡胶，苯乙烯丁二烯橡胶容易引入、分散二氧化硅，与此同时二氧化硅与橡胶成分中的聚合物进一步牢固地结合，聚合物和二氧化硅被固定在橡胶组合物内，能量损失变小，因此耐磨性能进一步提高。
所述橡胶组合物优选含有树脂成分。
通过含有树脂成分，可以在维持低发热性的状态下提高橡胶成分彼此的相容性，断裂强度提高，耐磨性能进一步提高。
优选地，在所述胎面部上设置有在轮胎周向连续延伸的至少1条周向沟，在所述周向沟的至少一个沟壁上设置有比在所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部。
通过具有上述这样的沟槽，在胎面部内部形成空洞，构成胎面的橡胶组合物的刚性降低，胎面部与路面的接地性提高。因此，认为：施加在胎面部表面的力变小，耐磨性能进一步提高。
所述橡胶组合物中的硫量优选为1.2质量％以上。
认为：通过使所述橡胶组合物的硫量为上述值，橡胶成分中的聚合物的交联点增加，聚合物的结合变得牢固，因此能量损失减少，耐磨性能进一步提高。
所述橡胶成分中的苯乙烯总量S优选为12质量％以下。
认为：通过使橡胶成分中的苯乙烯总量S为上述值，可以抑制苯乙烯部的大的凝聚产生断裂核，同时可以确保断裂特性，进一步提高耐磨性能。
所述橡胶组合物在0℃下的复弹性模量(0℃E*)优选超过8.0MPa。
认为：通过使0℃E*为上述值，通过使加速时或制动时等高频区域中的胎面变形降低，橡胶的磨损促进得到抑制，耐磨性能进一步提高。
所述橡胶组合物的橡胶硬度Hs优选超过68。
认为：通过使橡胶硬度为上述值，可以使胎面部的橡胶组合物获得良好的刚性，耐磨性能进一步提高。
所述橡胶组合物的玻璃化转变温度优选小于-25℃。
认为：通过使构成胎面的橡胶组合物的玻璃化转变温度(Tg)为上述值，即使在加速时或制动时等高频率区域中也能够维持橡胶状态，因此耐磨性能进一步提高。
相对于所述橡胶成分100质量份，填料的合计含量优选为超过10质量份、小于70质量份。
可以认为，通过使填料的合计含量在上述范围内，可以提高橡胶组合物的柔软性和断裂特性，减轻施加在胎面部上的负荷并抑制磨损，因此耐磨性能进一步提高。
所述填料优选含有平均一次粒径为27nm以下的炭黑。
认为：通过含有规定粒径的炭黑，橡胶成分得到补强，胎面部的橡胶组合物能够得到良好的刚性，耐磨性能进一步提高。
70℃tanδ与W之比(70℃tanδ/W)优选超过0.0009、小于0.0050。
认为：通过使70℃tanδ与W之比在上述范围，可以抑制胎面部的发热，耐磨性能进一步提高。
优选地，在所述胎面部上设置有在轮胎周向连续延伸的至少1条周向沟，在所述周向沟的至少一个沟壁上设置有比在所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部，设置有比在所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部的周向沟的最深部的沟槽深度超过8.0mm、小于19.0mm。
认为：通过设置有凹部(该凹部比在所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷)的周向沟的最深部的沟槽深度在上述范围，能够在胎面部内部形成空间，使胎面部高效地散热，因此胎面部的发热得到抑制，耐磨性能进一步提高。
所述轮胎优选为重载用轮胎。
认为：在卡车或客车等载重量较大的重载用车辆的情况时，可以显著体现出本发明的效果。
<定义>
“轮胎重量”以W(kg)表示。W是不包括轮辋重量的轮胎单体的重量。另外，在轮胎内腔部安装有噪音抑制材料、密封胶、传感器等的情况时，W是包括这些重量的值。
“正规轮辋”是指，含有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，若是JATMA，则是“标准轮辋”，若是ETRTO，则是“测量轮辋(Measuring Rim)”，若是TRA，则是“设计轮辋(Design Rim)”，按照JATMA、ETRTO、TRA的顺序进行参照，如果参照时有适用尺寸，则按照该规格。另外，在所述规格体系中没有规定尺寸的轮胎的情况时，是指能够对该轮胎进行轮辋组装、在轮辋/轮胎之间不发生漏气的最小直径的轮辋中宽度最窄的轮辋。
“正规内压”是指，所述规格对各轮胎所规定的气压，若是JATMA，则设为“最高气压”，若是TRA，则设为“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”中记载的最大值，若是ETRTO，则设为“INFLATIONPRESSURE(充气压力)”。另外，在规格中没有被规定的轮胎的情况时，是指所述正规轮辋被作为标准轮辋记载的其他轮胎尺寸(规格中所规定的尺寸)的正规内压(但在250KPa以上)。另外，在记载有多个250KPa以上的正规内压的情况时，是指其中的最小值。
“正规状态”是轮胎被安装在正规轮辋上且填充了正规内压、并且无负荷的状态。另外，在本说明书中，在没有特别说明的情况下，轮胎各部分的尺寸是在所述正规状态下测定的。
“轮胎截面宽度”是在填充了规定的内压状态下的轮胎侧面存在花纹或文字等时除去这些花纹或文字等后的胎侧壁外表面之间的最大宽度。在本说明书中，用WtN(mm)表示在正规状态下测定的轮胎截面宽度，用Wt(mm)表示填充600kPa时的轮胎截面宽度。
“轮胎外径”是填充了规定的内压的状态下的轮胎的外径。在本说明书中，用DtN(mm)表示在正规状态下测定的轮胎外径，用Dt(mm)表示填充600kPa时的轮胎外径。
“轮胎截面高度”是填充了规定的内压、在无负荷状态下测定的轮胎外径与轮辋直径之间的差的1/2的长度。在本说明书中，用HtN(mm)表示在正规状态下测定的轮胎截面高度，用Ht(mm)表示填充600kPa时的轮胎截面高度。
在本说明书中，“轮胎体积”显示可以从安装于正规轮辋、填充规定内压、无负荷状态下测定的轮胎的外径、截面宽度、截面高度求出的轮胎的假想体积，可以通过下式(1)和(1’)求出。另外，在本说明书中，用VN(mm3)表示填充正规内压时的体积，用V(m3)表示在内压600kPa下测定的轮胎的体积。
V＝{(Dt/2)2-(Dt/2-Ht)2}×π×Wt/109 …(1)
VN＝{(DtN/2)2-(DtN/2-HtN)2}×π×WtN …(1’)
“正规荷载”是指，所述规格对各轮胎所规定的荷载，若是JATMA，则设为最大负荷能力，若是TRA，则设为表“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”中记载的最大值，若是ETRTO，则设为“LOAD CAPACITY(负荷能力)”。另外，在所述规格体系中无规定尺寸的轮胎的情况时，正规荷载WLN(kg)可以根据在正规状态下测定的轮胎体积VN(mm3)通过下式(2)预估。
WLN＝0.000011×V+175 …(2)
“周向沟”是指，在轮胎周向连续延伸的沟槽中，后述的沟槽深度为4.0mm以上的沟。
“胎面接地端(Te)”是指，轮胎被安装在正规轮辋、填充有内压600kPa、以外倾角0度在平面接地时的轮胎宽度方向最外侧的接地位置。
“陆部”是指，在胎面部中，胎面接地端和在轮胎周向连续延伸的周向沟中，被胎面表面的开口宽度为2.0mm以上的部分所分隔的区域。例如，周向沟为2个时，陆部被分为一对胎肩陆部和被它们夹持的中央陆部，周向沟为3个时，中央陆部进一步被分为在车辆安装时成为车辆内侧的陆部和成为车辆外侧的陆部。
“周向沟的沟槽深度”通过从周向沟的胎面最表面的沟缘开始的延长线、与从周向沟的沟底开始的延长线之间的距离求出。另外，存在多条周向沟时，设沟槽深度为：从周向沟的胎面最表面的沟缘开始的延长线、与从周向沟的沟底开始的延长线之间的距离最长的周向沟的沟槽深度。
所谓“橡胶成分中的苯乙烯总量(S)”是橡胶成分100质量％中所含的苯乙烯部的合计含量(质量％)，通过Σ(各个含有苯乙烯的橡胶的苯乙烯含量(质量％)×各个含有苯乙烯的橡胶在橡胶成分中的含量(质量％)/100)计算。例如，如果橡胶成分由第一SBR(苯乙烯含量25质量％)30质量％、第二SBR(苯乙烯含量27.5质量％)60质量％和BR 10质量％构成时，橡胶成分100质量％中的苯乙烯总量(S)为24.0质量％(＝25×30/100+27.5×60/100)。另外，含有苯乙烯的橡胶的苯乙烯量通过1H-NMR测定算出。
<测定方法>
“70℃tanδ”是使用GABO公司制造的EPLEXOR系列，在温度70℃、频率10Hz、初始应变10％、动态应变±1％、拉伸模式条件下测定的损耗角正切。损耗角正切测定用样品是长20mm×宽4mm×厚2mm的硫化橡胶组合物。从轮胎的胎面部切下后制作时，长度方向为轮胎的周向。
“硫量”是依据JIS K 6233：2016通过氧瓶燃烧法测定的硫量(质量％)。硫量测定用样品的制作与70℃tanδ的情况相同。
“0℃E*”是在频率10Hz、温度0℃、初始应变10％、动态应变±0.25％的条件下测定的复弹性模量。复弹性模量测定用样品的制作与70℃tanδ的情况相同。
“橡胶组合物的硬度”如下测定：从形成试验轮胎的接地面的胎面部以轮胎径向成为厚度方向地切下胎面部，制作硬度测定样品，依照JIS K 6253，在23℃下将A型杜罗回跳式硬度计从接地面侧按压在样品上，测定硬度。
“橡胶组合物的玻璃化转变温度(Tg)”如下确定：使用动态粘弹性测定装置(例如GABO公司制造的EPLEXOR系列)，在频率10Hz、初始应变10％、动态应变±0.5％以及升温速度2℃/min的条件下，测定tanδ的温度分布曲线，将得到的温度分布曲线在-60℃以上、40℃以下范围内的、与最大的tanδ值对应的温度(tanδ峰值温度)确定为玻璃化转变温度。另外，当在-60℃以上、40℃以下的范围内存在2个以上显示出最大的tanδ值的点时，将温度最低的点作为玻璃化转变温度。另外，例如，在-60℃以上、40℃以下的范围内，随着温度上升，tanδ的值逐渐减少或逐渐增加等而tanδ的最大值成为-60℃或40℃时，根据上述定义，将玻璃化转变温度分别确定为-60℃、40℃。本测定用样品与0℃tanδ的情况同样地制作。
“苯乙烯含量”通过1H-NMR测定算出。例如适用于SBR等含有苯乙烯的橡胶。
“乙烯基键合量(1,2-键合丁二烯单元量)”通过红外吸收光谱分析法测定。例如适用于SBR、BR等。
“橡胶成分的玻璃化转变温度”是依照JIS K 7121，使用TA Instruments Japan株式会社制造的差示扫描量热仪(Q200)，在升温速度10℃/分钟的条件下测定的值。例如适用于SBR、BR等。
“顺式1,4-键合含有率(顺式含量)”是通过红外吸收光谱分析算出的值。例如适用于BR等。
“重均分子量”可以基于通过凝胶渗透色谱仪(GPC)(东曹株式会社制造的GPC-8000系列，检测器：差示折光仪、色谱柱：东曹株式会社制造的TSKGEL SUPERMALTIPORE HZ-M)得到的测定值，通过标准聚苯乙烯换算来求出。例如适用于SBR、BR、树脂、液态聚合物等。
“炭黑的N2SA”依据JIS K 6217-2“橡胶用炭黑基本特性-第2部：比表面积的求法-氮吸附法-单点法”测定。
“二氧化硅的N2SA”依据ASTM D3037-93通过BET法测定。
“软化点”是使用环球法软化点测定装置测定JIS K 6220-1：2001中规定的软化点时球下降后的温度。例如适用于树脂成分等。
<轮胎>
图1～图3中例示了本发明的一个实施方式的轮胎，但是本发明不限定于此。图1～图3中示出了基于轮胎子午线的截面的一部分。在图1～图3中，上下方向是轮胎径向，左右方向是轮胎轴向，与纸面垂直的方向是轮胎周向。
[胎面花纹]
如图1和图3所示，胎面部2上设置有在轮胎周向连续延伸的周向沟3。图1中，在轮胎赤道C和各胎面端Te之间设置有共计4条周向沟3，但并不限定于此种方式。胎面部2具有在轮胎宽度方向上具有被周向沟3分隔的陆部7。
在胎面表面上的开口宽度为2.0mm以上的情况时，各周向沟3的沟槽宽度W1例如可以为胎面宽度TW的3.0％以上、15.0％以下。另外，在本说明书中，周向沟3的沟槽宽度是指，在轮胎子午线截面中，胎面部2的踏面上显示的沟缘之间的长度。胎面宽度TW是从胎面端Te到另一胎面端Te为止的轮胎轴向的距离。
周向沟3的沟槽深度H，可以根据自周向沟3的胎面最表面的沟缘6开始的延长线、与自周向沟的沟底(最深部11)开始的延长线之间的距离求出。另外，例如在有多条周向沟3时，沟槽深度H设定为自周向沟的胎面最表面的沟缘开始的延长线、与自周向沟的沟底开始的延长线之间的距离最长的周向沟的沟槽深度。
在本发明中，从本发明的效果的观点出发，周向沟的沟槽深度H优选超过8.0mm，更优选超过10.0mm，进一步优选超过11.0mm，特别优选超过12.0mm。另外，从耐久性能的观点出发，周向沟的沟槽深度优选小于19.0mm，更优选小于18.5mm，进一步优选小于18.0mm，特别优选小于17.5mm。
在图1中，在周向沟3的沟壁上，设置有比所述胎面部2的踏面上显示的沟缘6更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部。在胎面部2上，优选在周向沟3的至少一个沟壁上设置比胎面部2的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部。设置有凹部的周向沟最深部沟槽深度(mm)也与周向沟的沟槽深度H同样地求出。
在图2中，在周向沟3的两侧沟壁上设置有凹陷量在轮胎周向为一定的凹部10。凹部10在例如最深部11与沟缘6之间构成有平面15，但并不限定于此种方式。
周向沟3的合计凹陷量(图2中为c1+c2)优选为周向沟3的沟槽宽度W1的0.10～5.00倍，更优选为0.15～3.50倍，进一步优选为0.20～2.00倍。另外，存在多条具有该凹部的周向沟时，只要任一周向沟的合计凹陷量满足上述关系即可，也可以所有具有凹部的沟槽都满足上述关系。
设置有比胎面部2的踏面上显示的沟缘6更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部的周向沟，也可以是细沟与通过该细沟与胎面连通的隐藏沟槽相组合的周向沟。
具有凹部10的周向沟的胎面踏面上的开口宽度为2.0mm以下时，优选轮胎径向内侧的沟槽宽度超过2.0mm。另外，具有凹部10的周向沟的胎面踏面上的开口宽度为2.0mm以下时，优选在轮胎径向内侧的沟槽宽度为10.0mm以下。
如图3所示，在周向沟3之间，设置有胎面部2磨损时会出现的隐藏沟槽4。在图3中，隐藏沟槽4通过细沟5与胎面连通，但不限定于此种方式，也可以是z字形或弯曲地连通。
另外，在本说明书中，将包括周向沟、横沟在内的在胎面部最表面侧的开口宽度小于2.0mm的切口称为“细沟(sipe)”。所述细沟在胎面部最表面的开口宽度优选为0.5mm以上。另外，所述细沟在胎面部最表面的开口宽度优选为2.0mm以下。
在图3中，周向沟3的沟槽宽度W1在轮胎径向上是一定的，但并不限定于此种方式。例如，在周向沟3的沟壁上也可以设置有比胎面部2的踏面上显示的沟缘6更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部10。
在本发明中，从使胎面部容易变形、提高接地性的观点出发，设置有比胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部的周向沟(设置有凹部的周向沟)的最深部的沟槽深度，优选超过8.0mm，更优选超过9.0mm，进一步优选超过10.0mm，进一步优选超过11.0mm，特别优选超过12.0mm。另外，从耐久性能的观点出发，设置有凹部的周向沟的沟槽深度优选小于19.0mm，更优选小于18.5mm，进一步优选小于18.0mm，特别优选小于17.5mm。
在本发明的轮胎中，优选在至少1条周向沟的沟壁上设置有比所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部，更优选具有由通过细沟与胎面连通并在胎面部磨损时出现的隐藏沟槽以及细沟构成的沟槽。
在本发明中，胎面部2具有至少1个橡胶层。本发明的胎面部可以是由单一的橡胶层构成的胎面部，也可以是具有外表面为构成踏面的第一橡胶层、以及存在于所述第一橡胶层和带束层之间的1个或2个以上的橡胶层的胎面部。
本发明所涉及的轮胎的轮胎重量W(kg)优选为20.0kg以上，更优选为40.0kg以上，进一步优选为60.0kg以上。另外，轮胎重量W(kg)的上限值没有特别限制，通常为100kg以下。
《W/V》
在本发明中，轮胎重量W(kg)相对于轮胎体积V(m3)之比为210以下，更优选为208以下，进一步优选为205以下，特别优选为200以下，最优选为190以下。另外，W/V的下限值优选为100以上，更优选为150以上，进一步优选为160以上。
轮胎重量W可以通过常规方法进行改变。即，可以通过加大所使用的材料的比重或者加大轮胎各部件的厚度来增大，反之也可以减小。此外，轮胎体积V可以通过常规方法进行改变。即，可以通过调节轮胎截面宽度Wt(mm)、轮胎截面高度Ht(mm)以及轮胎外径Dt(mm)进行改变。
[橡胶组合物]
以下对构成本发明的胎面部的橡胶组合物(如无特别说明，以下称为本发明的橡胶组合物)进行详细说明。本发明的橡胶组合物，在胎面部具有2个以上橡胶层时，只要是任意的橡胶层即可，优选是构成胎面的橡胶层。
从抑制由胎面部变形引起的橡胶组合物的发热、提高耐磨性能的观点出发，本发明的橡胶组合物的70℃时的tanδ(70℃tanδ)为0.08以下，优选为0.07以下。另外，从本发明的效果的观点出发，本发明的橡胶组合物的70℃时的tanδ优选为0.02以上，更优选为0.03以上，进一步优选为0.04以上。
橡胶组合物的70℃tanδ可以通过轮胎工业中的常规方法进行调节。例如，可以通过使用玻璃化转变温度较高的橡胶成分、增加填料的量、减小粒径、增加作为增塑剂成分的树脂成分、减少硫和促进剂的量等来增大70℃tanδ。
在本发明所涉及的轮胎中，从本发明的效果的观点来看，70℃tanδ与轮胎重量W(kg)之比(70℃tanδ/W)优选小于0.0050，更优选小于0.0045，进一步优选小于0.0040。另外，从耐磨性能的观点出发，70℃tanδ/W优选超过0.0009，更优选超过0.0012，进一步优选超过0.0014。
从增加聚合物的交联点、减少能量损失而提高耐磨性能的观点出发，本发明的橡胶组合物的硫量(质量％)优选为1.2质量％以上，更优选为1.3质量％以上，进一步优选为1.4质量％以上，特别优选为1.6质量％以上。另外，从本发明的效果的观点出发，橡胶成分中的硫量(质量％)优选为2.3质量％以下，更优选为2.2质量％以下，进一步优选为2.1质量％以下。
橡胶组合物的硫量可以根据后述的硫的混合量适当调整。
从本发明的效果的观点出发，本发明的橡胶组合物的橡胶成分中的苯乙烯总量S优选超过1.0质量％，更优选超过2.0质量％，进一步优选超过3.0质量％，进一步优选超过4.0质量％。另外，从通过苯乙烯基确保橡胶组合物的断裂特性而提高耐磨性能的观点出发，橡胶成分中的苯乙烯总量S优选为15质量％以下，更优选为12质量％以下，进一步优选为10质量％以下，进一步优选为8.0质量％以下，特别优选为6.0质量％以下。
从本发明的效果的观点出发，本发明的橡胶组合物在0℃下的复弹性模量(0℃E*)(MPa)优选超过8.0MPa，更优选超过8.5MPa，进一步优选超过9.0MPa，特别优选超过9.5MPa。另外，从耐磨性能的观点出发，0℃E*优选小于35MPa，更优选小于30MPa，进一步优选小于25MPa，特别优选小于20MPa。
橡胶组合物的0℃E*可以通过轮胎工业中的常规方法进行调节，具体而言，可以通过后述的橡胶成分、填料、硅烷偶联剂、树脂成分、油等的种类或混合量进行适当调节。例如，可以通过使用玻璃化转变温度较高的橡胶成分、增加填料的量、减小粒径、增加作为增塑剂成分的树脂成分、减少增塑剂的总量、增加硫和促进剂的量来提高0℃E*。
从本发明的效果的观点出发，本发明的橡胶组合物的橡胶硬度Hs优选超过67，更优选超过68，进一步优选超过69，特别优选超过70。另外，从耐磨性能的观点出发，橡胶硬度Hs优选小于80，更优选小于79，进一步优选小于78MPa，特别优选小于77。
橡胶组合物的橡胶硬度可以通过轮胎工业中的常规方法进行调节，具体而言，可以通过改变混合在橡胶组合物中的化学品(例如橡胶成分、填料、树脂成分、硫、硫化促进剂、硅烷偶联剂等)的种类或量来进行调节。例如，通过增加油的含量，可以降低橡胶硬度，相反，通过减少油的含量，可以提高橡胶硬度。因此，本领域技术人员可以适当地调节橡胶硬度。
从本发明的效果的观点出发，本发明的橡胶组合物的玻璃化转变温度(Tg)(℃)优选超过-60℃，更优选超过-57℃，进一步优选超过-54℃。另外，从耐磨性能的观点出发，玻璃化转变温度(Tg)(℃)优选小于-25℃，更优选小于-28℃，进一步优选小于-31℃。
<橡胶成分>
本发明所涉及的橡胶组合物含有橡胶成分。作为橡胶成分，优选含有选自异戊二烯系橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)和丁二烯橡胶(BR)组成的群中的至少1种，更优选含有苯乙烯丁二烯橡胶。橡胶成分可以是含有异戊二烯系橡胶和BR的橡胶成分，也可以是含有异戊二烯系橡胶和SBR的橡胶成分，也可以是含有异戊二烯系橡胶、SBR和BR的橡胶成分。另外，橡胶成分也可以是仅由异戊二烯系橡胶和BR构成的橡胶成分，也可以是仅由异戊二烯系橡胶、SBR和BR构成的橡胶成分。另外，这些也可以使用通过后述的油、树脂、液体橡胶等增塑剂成分预先增量的增容橡胶。使用增容橡胶作为橡胶成分时，相对于橡胶固体成分100质量份的增塑剂成分的含量优选为10质量份以上、50质量份以下。
(异戊二烯系橡胶)
作为异戊二烯系橡胶，例如可以使用异戊二烯橡胶(IR)和天然橡胶等轮胎工业中常用的橡胶。天然橡胶中，除了非改质天然橡胶(NR)之外，还包括环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶(HNR)、脱蛋白天然橡胶(DPNR)、高纯度天然橡胶、接枝化天然橡胶等改质天然橡胶等。这些异戊二烯系橡胶可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
作为NR，没有特别限定，可以使用轮胎行业中常用的橡胶，例如可举出SIR20、RSS#3、TSR20等。
橡胶成分中的异戊二烯系橡胶的含量优选为20质量％以上，更优选为30质量％以上，进一步优选为40质量％以上，特别优选为50质量％以上。另一方面，橡胶成分中的异戊二烯系橡胶的含量优选为95质量％以下，进一步优选为90质量％以下，特别优选为85质量％以下。
(SBR)
作为SBR，没有特别限定，可举出溶液聚合SBR(S-SBR)、乳液聚合SBR(E-SBR)、它们的改性SBR(改性S-SBR、改性E-SBR)等。作为改性SBR，可举出末端和/或主链被改性的SBR、被锡、硅化合物等偶联的改性SBR(缩合物、具有支化结构的物质等)等。另外，也可以使用这些SBR的氢化物(氢化SBR)等。其中，优选S-SBR，更优选改性S-SBR。
作为改性SBR，可以举出引入了本领域中常用的官能团的改性SBR。作为上述官能团，例如可以举出氨基(优选氨基所具有的氢原子被碳原子数1～6的烷基取代的氨基)、酰胺基、甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基(优选碳原子数1～6的烷氧基甲硅烷基)、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、亚硫酰基、硫代羰基、铵基、酰亚胺基、肼撑基、偶氮基、重氮基、羧基、腈基、吡啶基、烷氧基(优选碳原子数1～6的烷氧基)、羟基、氧基、环氧基等。另外，这些官能团也可以具有取代基。作为取代基，例如可以举出氨基、酰胺基、烷氧基甲硅烷基、羧基、羟基等官能团。另外，作为改性SBR，可以举出氢化的SBR、环氧化的SBR、锡改性的SBR等。
上述列举的SBR可以单独使用1种，也可以并用2种以上。作为上述列举的SBR，例如可以使用由住友化学株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本瑞翁株式会社、ZSElastomers Co.,Ltd.等制造、销售的SBR。
从抑制在胎面部的苯乙烯部之间产生大的凝聚而成为断裂核、同时通过苯乙烯部之间的相互作用提高断裂特性的观点出发，SBR的苯乙烯含量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上。另外，SBR的苯乙烯含量优选为40质量％以下，更优选为35质量％以下，进一步优选为30质量％以下。另外，SBR的苯乙烯含量通过上述测定方法算出。
从确保与二氧化硅的反应性、橡胶强度和耐磨性能的观点出发，SBR的乙烯基键合量优选为10摩尔％以上，更优选为13摩尔％以上，进一步优选为16摩尔％以上。另外，从防止温度依赖性增大、湿地抓地性能、断裂伸长率和耐磨性能的观点出发，SBR的乙烯基键合量优选为70摩尔％以下，更优选为65摩尔％以下，进一步优选为60摩尔％以下。另外，SBR的乙烯基键合量(1,2-键合丁二烯单元量)通过上述测定方法算出。
从耐磨性能的观点出发，SBR的重均分子量(Mw)优选为15万以上，更优选为20万以上，进一步优选为25万以上。另外，从交联均匀性等的观点出发，Mw优选为250万以下，更优选为200万以下。另外，Mw通过上述测定方法测定。
从本发明的效果的观点出发，含有SBR时，在橡胶成分100质量％中的含量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上，进一步优选为15质量％以上，特别优选为20质量％以上。另外，从防止与异戊二烯系橡胶的相分离而确保断裂特性的观点出发，优选为70质量％以下，更优选为60质量％以下，进一步优选为50质量％以下，特别优选为45质量％以下。
(BR)
作为BR，没有特别限定，例如可以使用顺式1,4键合含有率(顺式含量)为90％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)、含有间规立构聚丁二烯晶体的BR(含有SPB的BR)、改性BR(高顺式改性BR、低顺式改性BR)等轮胎工业中常用的BR。作为改性BR，可以举出通过上述SBR中说明的同样的官能团等改性的BR。
作为高顺式BR，例如可以举出日本瑞翁株式会社制造的BR、宇部兴产株式会社制造的BR、JSR株式会社制造的BR等。通过含有高顺式BR，可以提高低温特性和耐磨性能。顺式含量优选为95％以上，更优选为96％以上，进一步优选为97％以上。顺式含量也优选在98％以上。另外，在本说明书中，顺式含量是通过红外吸收光谱分析算出的值。
作为稀土系BR，使用稀土元素系催化剂合成，乙烯基键合量(1,2键合丁二烯单元量)优选为1.8摩尔％以下，更优选为1.0摩尔％以下，进一步优选为0.8％摩尔以下，顺式含量(顺式-1,4键合含有率)优选为95摩尔％以上，更优选为96％摩尔以上，进一步优选为97％以上。作为稀土系BR，例如可以使用Lanxess株式会社制造的等。
含有SPB的BR可举出1,2-间规立构聚丁二烯晶体在与BR化学键合的基础上分散的BR，而不是1,2-间规立构聚丁二烯晶体简单地使晶体分散在BR而成的BR。作为此种含有SPB的BR，可以使用宇部兴产株式会社制造的BR等。
作为改性BR，优选使用末端和/或主链被含有选自硅、氮和氧组成的群中的至少一种元素的官能团改性的改性丁二烯橡胶(改性BR)。
作为其他的改性BR，可举出通过锂引发剂进行1,3-丁二烯的聚合后添加锡化合物而得到、并且改性BR分子的末端通过锡-碳键而键合的BR(锡改性BR)等。此外，改性BR可以是未氢化的改性BR、氢化的改性BR中的任意种。
上述列举的BR可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
从耐磨性能的观点来看，BR的重均分子量(Mw)优选为30万以上，更优选为35万以上，进一步优选为40万以上。另外，从交联均匀性等的观点出发，优选200万以下，更优选100万以下。另外，Mw通过上述测定方法测定。
从耐磨性能的观点出发，含有BR时，在橡胶成分100质量％中的含量优选为5质量％以上，更优选为10质量％以上，进一步优选为15质量％以上。另外，从湿地抓地性能的观点出发，优选为50质量％以下，更优选为40质量％以下，进一步优选为35质量％以下，特别优选为30质量％以下。
(其他的橡胶成分)
作为本发明所涉及的橡胶成分，也可以含有除了上述的异戊二烯系橡胶、SBR和BR以外的橡胶成分。作为其他的橡胶成分，可以使用轮胎工业中常用的可交联的橡胶成分，例如可举出苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚橡胶(SIBR)、苯乙烯-异丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SIBS)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氢化丁腈橡胶(HNBR)、丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶、聚降冰片烯橡胶、硅橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氟橡胶(FKM)、丙烯酸酯橡胶(ACM)、氯醇橡胶等。这些其他的橡胶成分可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
<填料>
本发明所涉及的橡胶组合物含有填料。作为填料，优选含有二氧化硅，更优选含有二氧化硅和炭黑。另外，填料也可以设为仅由二氧化硅和炭黑构成的填料。
(二氧化硅)
作为二氧化硅，没有特别限定，例如可以使用通过干式法调制的二氧化硅(无水二氧化硅)、通过湿式法调制的二氧化硅(含水二氧化硅)等轮胎工业中常用的。其中，从硅烷醇基多的理由出发，优选通过湿式法配制的含水二氧化硅。这些二氧化硅可以单独使用1种，也可以并用2种以上。另外，从生命周期评价的观点出发，除了上述二氧化硅之外，也可以适当地将以稻壳等生物质材料为原料的生物质二氧化硅与上述二氧化硅等量置换使用。
从确保补强性和在胎面部的衰减性的观点出发，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。另外，从发热性和加工性的观点出发，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。二氧化硅的N2SA通过上述测定方法测定。
二氧化硅的平均一次粒径优选为22nm以下，更优选为20nm以下，进一步优选为18nm以下。该平均一次粒径的下限没有特别限定，优选为1nm以上，更优选为3nm以上，进一步优选为5nm以上。通过使二氧化硅的平均一次粒径在所述范围内，可以进一步改善二氧化硅的分散性，可以改善补强性、断裂特性以及耐磨性。二氧化硅的平均一次粒径可以通过上述测定方法求出。
从补强性的观点出发，含有二氧化硅时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过10质量份，更优选超过15质量份，进一步优选超过18质量份，特别优选超过20质量份。另外，从降低橡胶的比重而实现轻量化的观点、使橡胶柔软而提高耐磨性能的观点出发，优选小于80质量份，更优选小于75质量份，进一步优选小于70质量份，进一步优选小于65质量份。
(炭黑)
作为炭黑没有特别限定，可以使用GPF、FEF、HAF、ISAF、SAF等轮胎工业中一般的炭黑，具体而言，可以优选使用N110、N115、N120、N125、N134、N135、N219、N220、N231、N234、N293、N299、N326、N330、N339、N343、N347、N351、N356、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N660、N683、N754、N762、N765、N772、N774、N787、N907、N908、N990、N991等，除此之外，也可以优选使用自制合成品等。这些炭黑可以单独使用1种，也可以并用2种以上。另外，除了上述的以矿物油等为原料的炭黑以外，还可以将使木质素等燃烧而得到的来自生物质的炭黑、轮胎等含有炭黑的橡胶制品热分解、提纯后的再生炭黑适当地与这些等量置换使用。
从耐候性和补强性的观点出发，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。另外，从分散性、低燃耗性能、断裂特性以及耐久性能的观点出发，优选为250m2/g以下，更优选为220m2/g以下。另外，本说明书中的炭黑的N2SA可以通过上述测定方法求出。
炭黑的平均一次粒径优选为27nm以下，更优选为25nm以下，进一步优选为23nm以下。另外，该平均一次粒径优选为10nm以上，更优选为12nm以上，进一步优选为15nm以上。认为：通过使炭黑的平均一次粒径在上述范围内，可以对橡胶成分补强，得到良好的刚性，耐磨性进一步提高。炭黑的平均一次粒径可以通过上述测定方法求出。
从对橡胶成分补强而得到良好的刚性的观点出发，含有炭黑时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过10质量份，更优选超过20质量份，进一步优选超过30质量份。另外，从抑制胎面部的发热的观点出发，优选小于80质量份，更优选小于70质量份，进一步优选小于60质量份。
(其他的填料)
作为二氧化硅和炭黑以外的填料，可以混合氢氧化铝、碳酸钙、氧化铝、粘土、滑石、生物炭(BIO CHAR)、纤维素纳米纤维等短纤维材料等以往在轮胎工业中常用的填料。
从抑制发热、提高耐磨性的效果的观点出发，相对于橡胶成分100质量份，填料的合计含量优选小于90质量份，更优选小于85质量份，进一步优选小于75质量份。另外，从补强性的观点出发，优选超过20质量份，更优选超过25质量份，进一步优选超过30质量份，进一步优选超过35质量份。
二氧化硅和炭黑的合计100质量％中的二氧化硅的含有率，优选为10质量％以上，更优选为25质量％以上，进一步优选为40质量％以上，进一步优选为50质量％以上，特别优选为超过50质量％，最优选为60质量％以上。另外，该二氧化硅的含有率优选为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。
(硅烷偶联剂)
二氧化硅优选与硅烷偶联剂并用。作为硅烷偶联剂，没有特别限定，例如可以举出双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物等硫化物系硅烷偶联剂；3-巯基丙基三甲氧基硅烷、Momentive公司制造的NXT-Z100、NXT-Z45、NXT等巯基系硅烷偶联剂；乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基系硅烷偶联剂；3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷等氨基系硅烷偶联剂；γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷等缩水甘油氧基系硅烷偶联剂；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硅烷偶联剂；3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷等氯系硅烷偶联剂等，优选硫化物系硅烷偶联剂。这些硅烷偶联剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
从提高二氧化硅的分散性的观点出发，含有硅烷偶联剂时，相对于二氧化硅100质量份，其含量优选超过1.0质量份，更优选超过3.0质量份，进一步优选超过5.0质量份。另外，从防止耐磨性能下降的观点出发，优选小于30质量份，更优选小于20质量份，进一步优选小于15质量份。
<增塑剂>
本发明所涉及的橡胶组合物优选含有增塑剂。增塑剂是指对橡胶成分赋予塑性的材料，包括常温(25℃)下为液体(液态)的增塑剂和常温(25℃)下为固体的增塑剂这两者的概念。作为增塑剂，具体地，例如可以举出油、液态聚合物、酯系增塑剂、树脂成分等。增塑剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。另外，在本说明书中，增塑剂中也包括增容橡胶所含的增塑剂。
(油)
作为油，例如可以举出操作油、植物油脂、动物油脂等。作为所述操作油，可以举出链烷系操作油、环烷系操作油、芳香族系操作油等。另外，作为环保措施，可以举出稠环式芳香族(polycyclic aromatic compound：PCA)化合物的含量较低的操作油。作为所述低PCA含量的操作油，可以举出将芳香族系操作油再提取而得到的处理芳烃油(TreatedDistillate Aromatic Extract：TDAE)、作为沥青和环烷油的混合油的芳香替代油、温和萃取溶剂化物(mild extraction solvates：MES)、以及重环烷系油等。另外，从生命周期评价的观点出发，也可以适当地等量置换使用将用橡胶混合机或发动机等使用后的润滑油、或餐饮店使用后的废弃食用油提纯后的油。
从加工性的观点出发，含有油时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过1质量份，更优选超过2质量份，进一步优选超过3质量份。另外，从低燃耗性能和耐久性能的观点出发，优选小于80质量份，更优选小于60质量份，进一步优选小于40质量份。另外，在本说明书中，油的含量中也包括充油橡胶中所含的油量。
(液态聚合物)
液态聚合物只要是在常温(25℃)下为液体状态的聚合物就没有特别限定，例如可以举出液体丁二烯橡胶(液体BR)、液态苯乙烯丁二烯橡胶(液态SBR)、液态异戊二烯橡胶(液态IR)、液态苯乙烯异戊二烯橡胶(液态SIR)、液态法呢烯橡胶等。液态聚合物可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
(酯系增塑剂)
作为酯系增塑剂，例如可以举出己二酸二丁酯(DBA)、己二酸二异丁酯(DIBA)、己二酸二辛酯(DOA)、壬二酸二(2-乙基己基)酯(DOZ)、癸二酸二丁酯(DBS)、己二酸二异壬酯(DINA)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸双十一烷基酯(DUP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三辛酯(TOP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三甲酯(TMP)、胸苷三磷酸(TTP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三(二甲苯)酯(TXP)等。这些酯系增塑剂可以1种单独使用，也可以并用2种以上。
(树脂成分)
本发明所涉及的橡胶组合物优选含有树脂成分。作为树脂成分，没有特别限定，可以举出轮胎工业中惯用的石油树脂、萜烯系树脂、松香系树脂、酚系树脂等，这些树脂成分可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
作为石油树脂，例如可以举出C5系石油树脂、芳香族系石油树脂、C5C9系石油树脂。这些石油树脂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
C5系石油树脂是指，通过聚合C5馏分而获得的树脂。作为C5馏分，例如可举出环戊二烯、戊烯、戊二烯、异戊二烯等相当于碳原子数4～5个的石油馏分。作为C5系石油树脂，优选使用二环戊二烯树脂(DCPD树脂)。
芳香族系石油树脂是指，通过聚合C9馏分而获得的树脂，也可以是它们的氢化物或改性物。作为C9馏分，例如可举出乙烯基甲苯、烷基苯乙烯、茚、甲基茚等相当于碳原子数8～10个的石油馏分。作为芳香族系石油树脂的具体例子，例如可适宜地使用苯并呋喃-茚树脂、苯并呋喃树脂、茚树脂和芳香族乙烯基系树脂。作为芳香族乙烯基系树脂，基于经济、易加工、发热性优异这样的理由，优选α-甲基苯乙烯或苯乙烯的均聚物、或者α-甲基苯乙烯与苯乙烯的共聚物，更优选α-甲基苯乙烯与苯乙烯的共聚物。作为芳香族乙烯基系树脂，例如可以使用KRATON公司、Eastman Chemical公司等的市售品。
C5C9系石油树脂是指，通过使C5馏分和C9馏分共聚而获得的树脂，也可以是它们的氢化物或改性物。作为C5馏分和C9馏分，可举出上述的石油馏分。作为C5C9系石油树脂，例如可以使用东曹株式会社、LUHUA公司等的市售品。
作为萜烯系树脂，可举出由选自α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯、双戊烯等萜烯化合物的至少1种构成的聚萜烯树脂；以所述萜烯化合物和芳香族化合物为原料的芳香族改性萜烯树脂；以萜烯化合物和酚系化合物为原料的萜烯酚树脂；以及对这些萜烯系树脂进行了氢化处理的树脂(氢化的萜烯系树脂)。作为芳香族改性萜烯树脂的原料之芳香族化合物，例如可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、二乙烯基甲苯等。作为萜烯酚树脂的原料之酚系化合物，例如可举出苯酚、双酚A、甲酚、二甲苯酚等。
作为松香系树脂，没有特别限定，例如可举出天然树脂松香、将其进行氢化、歧化、二聚化、酯化等改性的松香改性树脂等。
作为酚系树脂，没有特别限定，可举出酚醛树脂、烷基酚醛树脂、烷基酚乙炔树脂、油改性酚醛树脂等。
从湿地抓地性能的观点出发，树脂成分的软化点优选为60℃以上，更优选为65℃以上。另外，从加工性、橡胶成分和填料的分散性提升的观点出发，优选为150℃以下，更优选为140℃以下，进一步优选为130℃以下。另外，在本说明书中，依照JIS K 6220-1：2001中规定的软化点以环球法软化点测定装置测定，将其定义为球下降后的温度。
作为树脂成分，从能够均衡地获得耐磨性能、耐久性能以及湿抓地性能的观点出发，优选芳香族系石油树脂，更优选芳香族乙烯基系树脂。
从本发明的效果的观点出发，含有树脂成分时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过1.0质量份，更优选超过1.5质量份，进一步优选超过2.0质量份。另外，从耐久性能的观点出发，优选小于50质量份，更优选小于40质量份，进一步优选小于30质量份，特别优选小于20质量份。
<其他混合剂>
本发明所涉及的橡胶组合物中，除上述成分以外，还可适当含有以往轮胎工业中常用的混合剂，例如蜡、加工助剂、防老剂、硬脂酸、氧化锌、硫等硫化剂、硫化促进剂等。
从橡胶的耐候性的观点出发，含有蜡时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过0.5质量份，更优选超过1质量份。另外，从防止轮胎因喷霜而白化的观点出发，优选小于20质量份，更优选小于15质量份。
作为加工助剂，可以使用以确保未硫化时的橡胶的低粘度化或脱模性为目的的脂肪酸金属盐、或基于抑制橡胶成分的微小层分离的观点而广泛作为相容化剂的市售品等。
从发挥加工性的改善效果的观点出发，含有加工助剂时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过0.5质量份，更优选超过1质量份。另外，从耐磨性和断裂强度的观点出发，优选小于10质量份，更优选小于8质量份。
作为防老剂，没有特别限定，例如可以举出胺系、喹啉系、醌系、酚系、咪唑系的各种化合物、或氨基甲酸金属盐等防老剂。
从橡胶的耐臭氧龟裂性的观点出发，含有防老剂时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过0.5质量份，更优选超过1质量份。另外，从耐磨性能或湿地抓地性能的观点出发，优选小于10质量份，更优选小于5质量份。
从加工性的观点出发，含有硬脂酸时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过0.5质量份，更优选超过1质量份。另外，从硫化速度的观点出发，优选小于10质量份，更优选小于5质量份。
从加工性的观点出发，含有氧化锌时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过0.5质量份，更优选超过1.0质量份，进一步优选超过1.5质量份。另外，从耐磨性能的观点出发，优选小于10.0质量份，更优选小于5.0质量份。
(硫化剂)
作为硫化剂，优选使用硫。作为硫，可以使用粉末硫、油处理硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫等。
从确保充分的硫化反应的观点出发，作为硫化剂含有硫时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过0.1质量份，更优选超过0.3质量份，进一步优选超过0.5质量份。另外，从防止劣化的观点出发，优选小于3.0质量份，更优选小于1.5质量份，进一步优选1.25质量份以下，进一步优选1质量份以下。另外，作为硫化剂使用含油的硫时，硫化剂的含量设为含油的硫中所含的纯硫分的合计含量。
作为硫以外的硫化剂，例如可以举出烷基苯酚·氯化硫缩合物、1,6-六亚甲基-二硫代硫酸钠·二水合物、1,6-双(N,N’-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)己烷等。这些硫以外的硫化剂可以使用田冈化学工业株式会社、Lanxess株式会社、Flexis公司等的市售品。
(硫化促进剂)
作为硫化促进剂，例如可以举出次磺酰胺系、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、或黄原酸盐系硫化促进剂等。这些硫化促进剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。其中，优选选自次磺酰胺系、胍系和噻唑系硫化促进剂的群中的1种以上的硫化促进剂，更优选次磺酰胺系硫化促进剂。
作为次磺酰胺系硫化促进剂，例如可以举出N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(TBBS)、N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS)、N,N-二环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(DCBS)等。其中，优选N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS)。
作为胍系硫化促进剂，例如可举出1,3-二苯基胍(DPG)、1,3-二-邻-甲苯基胍、1-邻甲苯双胍、二邻苯二酚硼酸酯的二邻甲苯胍盐、1,3-二-邻-异丙苯胍、1,3-二-邻-联苯基胍、1,3-二-邻-异丙苯基-2-丙酰胍等。其中，优选1,3-二苯基胍(DPG)。
作为噻唑系硫化促进剂，例如可以举出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。其中，优选2-巯基苯并噻唑。
含有硫化促进剂时，相对于橡胶成分100质量份，其含量优选超过1.0质量份，更优选1.25质量份以上。另外，相对于橡胶成分100质量份，硫化促进剂的含量优选小于8.0质量份，更优选小于6.0质量份，进一步优选小于3.0质量份。通过使硫化促进剂的含量在上述范围内，具有能够确保断裂强度和伸长率的倾向。
<制造>
本发明所涉及的橡胶组合物可以通过公知的方法制造。例如，可以通过将上述各成分用开放式辊炼机、密闭式混炼机(班伯里密炼机、捏合机等)等橡胶混炼装置进行混炼而制造。
混炼工序例如包括：将除硫化剂和硫化促进剂以外的混合剂和添加剂混炼的基础捏炼工序、向基础捏炼工序中得到的混炼物中添加硫化剂和硫化促进剂进行混炼的最终捏炼(Final kneading)工序。另外，所述基础捏炼工序可根据期望分为多个工序。作为混炼条件，没有特别限定，例如可举出：在基础捏炼工序中，在排放温度150～170℃下混炼3～10分钟，在最终捏炼工序中，在70～110℃下混炼1～5分钟的方法。
[轮胎]
具有由上述橡胶组合物构成的胎面的轮胎可以通过常规方法制造。即，将相对于橡胶成分根据需要混合了上述各成分的未硫化的橡胶组合物，按照至少1层构成胎面的橡胶层的形状进行挤出加工，在轮胎成型机上与其他轮胎部件一起贴合，通过常规方法进行成型，从而形成未硫化轮胎，在硫化机中对该未硫化轮胎进行加热加压，由此能够制造轮胎。作为硫化条件，没有特别限定，例如可以举出在150～200℃下硫化10～30分钟的方法。
[用途]
本发明所涉及的轮胎是具有胎面的轮胎，不论充气轮胎或非充气轮胎，都适合用作充气轮胎。另外，本发明的轮胎可以用于乘用车用轮胎、卡车·客车等重载用轮胎、二轮车用轮胎、高性能轮胎等各种用途，特别适合用作重载用轮胎。另外，重载用轮胎是指正规荷载为1400kg以上的轮胎。
【实施例】
以下显示实施时被认为是优选的例子(实施例)，但本发明的范围不限定于实施例。
使用以下所示的各种化学品，对具有按照表1～6所得到的橡胶组合物构成的胎面的轮胎进行研究，根据下述的各种分析、评价方法计算出结果，其结果如表1～6所示。
NR：TSR20
SBR：VERSALIS公司制造的SOL R C2525(S-SBR，苯乙烯含量：26质量％，乙烯基含量：24摩尔％，Tg-50℃，Mw 60万)
BR：宇部兴产株式会社制造的UBEPOL BR(注册商标)150B(顺式含量：97％，Tg：-108℃，Mw：44万)
炭黑1：卡博特日本株式会社制造的SHOWBLACK N134(N2SA：148m2/g，平均一次粒径：18nm)
炭黑2：卡博特日本株式会社制造的SHOWBLACK N220(N2SA：115m2/g，平均一次粒径：22nm)
二氧化硅：赢创德固赛公司制造的ULTRASIL VN3(N2SA：175m2/g，平均一次粒径：18nm)
硅烷偶联剂：赢创德固赛公司制造的Si266(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物)
树脂成分：KRATON公司制造的Sylvares SA85(α-甲基苯乙烯与苯乙烯的共聚物，软化点：85℃)
油：H&R株式会社制造的VivaTec500(TDAE油)
蜡：大内新兴化工株式会社制造的SUNNOC N
防老剂：住友化学株式会社制造的Antigen 6C(N-苯基-N’-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺)
氧化锌：三井金属矿业株式会社制造的锌华1号
硬脂酸：日油株式会社制造的硬脂酸珠椿(TSUBAKI)
硫：细井化学工业株式会社制造的HK-200-5(含5％油的粉末硫)
硫化促进剂1：大内新兴化学工业株式会社制造的NOCCELER CZ(N-环己基-2-苯并噻唑基次磺酰胺(CBS))
硫化促进剂2：大内新兴化学工业株式会社制造的NOCCELER D(1,3-二苯基胍(DPG))
(实施例和比较例)
按照表1～表6所示的配方，使用1.7L的密闭型班伯里密炼机，将除了硫和硫化促进剂以外的化学品混炼1～10分钟，直至达到排出温度150～160℃，得到混炼物。接着，使用双轴开放式辊轧机，向该混炼物中添加硫和硫化促进剂，混炼4分钟至105℃，得到未硫化橡胶组合物。通过在170℃下对该未硫化橡胶组合物进行12分钟的加压硫化，制作试验用橡胶组合物。
将表1～表6所示配方的未硫化橡胶组合物作为胎面部，用具有规定形状的管嘴(口金)的挤出机进行挤出成形至厚度成为18mm，与胎面以外的轮胎部件一起贴合而形成未硫化轮胎，在170℃的条件下进行12分钟的加压硫化，由此分别制造并准备试验用轮胎1(尺寸：315/80R22.5 156/150L、轮辋：22.5×9.00J)、试验用轮胎2(尺寸：225/80R17.5 123/122L、轮辋：17.5×6.00J)、试验用轮胎3(尺寸：385/65R22.5 164K、轮辋：22.5×11.75J)。
另外，表1～表6的“设置有凹部的周向沟的最深部沟槽深度(mm)”表示自设置有凹部的周向沟的胎面最表面的沟缘开始的延长线、与自周向沟的沟底(最深部)开始的延长线之间的距离。
对试验用橡胶组合物和试验用轮胎进行如下评价。另外，各轮胎重量W(kg)和假想体积V(m3)是根据向各轮胎填充600kPa的空气时的轮胎截面宽度Wt(mm)、轮胎截面高度Ht(mm)以及轮胎外径Dt(mm)算出的值。
<70℃tanδ的测定>
从各试验用轮胎的胎面部以轮胎周向成为长边地切下长20mm×宽4mm×厚1mm并制作各硫化橡胶试验片，对于如此制作的各硫化橡胶试验片，使用动态粘弹性测定装置(GABO公司制造的EPLEXOR系列)，在温度70℃、频率10Hz、初始应变5％、动态应变±1％的条件下测定tanδ。
<0℃E*的测定>
对于与70℃tanδ同样地制作的试验片，使用动态粘弹性测定装置(GABO公司制造的EPLEXOR系列)，在频率10Hz、温度0℃、初始应变10％、动态应变±2.5％的条件下测定E*。
<橡胶硬度(Hs)的测定>
依照JIS K 6253-3：2012，使用A型杜罗回跳式硬度计，测定各橡胶试验片在23℃温度下的肖氏硬度(Hs)。另外，各橡胶试验片使用从各试验用轮胎的胎面部切下的物品。
<玻璃化转变温度(Tg)的测定>
对于与70℃tanδ同样地制作的试验片，使用动态粘弹性测定装置(GABO公司制造的EPLEXOR系列)，在频率10Hz、初始应变10％、动态应变±0.5％以及升温速度2℃/min的条件下，测定损耗角正切tanδ的温度分布曲线，将得到的温度分布曲线中与最大tanδ值对应的温度(tanδ峰值温度)作为玻璃化转变温度(Tg)。另外，设样品的厚度方向为轮胎径向。
<耐磨性能的评价>
在各试验用轮胎中填充600kPa的空气，将其安装在最大载重量为10吨的卡车(2-D车)的所有车轮上，测定在铺有沥青的路面上行驶30000km后的轮胎胎面部的沟槽深度，求出轮胎沟槽深度减少1mm时的行驶距离。结果以基准比较例(在表1～2中为比较例7、在表3～4中为比较例12、在表5～6中为比较例16)的轮胎沟槽减少1mm时的行驶距离设为100，用下述计算式以指数表示。指数越大，表示耐磨性越良好。
(耐磨性指数)＝(各配方例的轮胎沟槽减少1mm时的行驶距离)/(比较例1的轮胎沟槽减少1mm时的行驶距离)×100
【表1】
【表2】
【表3】
表3(轮胎尺寸225/80R17.5)
【表4】
表4(轮胎尺寸225/80R17.5)
【表5】
表5(轮胎尺寸385/65R22.5)
【表6】
<实施方式>
以下示出本发明的实施方式的例子。
[1]一种轮胎，具有胎面部，
所述胎面部由含有橡胶成分的橡胶组合物构成，
所述橡胶组合物在70℃时的tanδ为0.08以下，
当设轮胎重量为W(kg)、内压为600kPa时测定的轮胎体积为V(m3)时，W/V为210以下。
[2]根据上述[1]所述的轮胎，其中，W/V为200以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的轮胎，其中，W/V为190以下。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物含有填料和硅烷偶联剂，所述填料含有二氧化硅。
[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的轮胎，其中，所述填料含有二氧化硅和炭黑，相对于橡胶成分100质量份的所述二氧化硅的含量(质量份)为相对于橡胶成分100质量份的所述炭黑的含量(质量份)以上。
[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶成分含有苯乙烯丁二烯橡胶。
[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物含有树脂成分。
[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的轮胎，其中，在所述胎面部上设置有在轮胎周向连续延伸的至少1条周向沟，在所述周向沟的至少一个沟壁上设置有比所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部。
[9]根据上述[1]～[8]中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物的硫量为1.2质量％以上。
[10]根据上述[1]～[9]中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶成分中的苯乙烯总量S为12质量％以下。
[11]根据上述[1]～[10]中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物在0℃下的复弹性模量(0℃E*)超过8.0MPa。
[12]根据上述[1]～[11]中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物的橡胶硬度Hs超过68。
[13]根据上述[1]～[12]中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物的玻璃化转变温度小于-25℃。
[14]根据上述[1]～[13]中任一项所述的轮胎，其中，相对于所述橡胶成分100质量份，所述填料的合计含量超过10质量份、小于70质量份。
[15]根据上述[1]～[14]中任一项所述的轮胎，其中，所述填料含有平均一次粒径为27nm以下的炭黑。
[16]根据上述[1]～[15]中任一项所述的轮胎，其中，70℃tanδ与W之比(70℃tanδ/W)超过0.0009、小于0.0050。
[17]根据上述[1]～[16]中任一项所述的轮胎，其中，在所述胎面部上设置有在轮胎周向连续延伸的至少1条周向沟，在所述周向沟的至少一个沟壁上设置有比所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部，设置有比所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部的周向沟的最深部的沟槽深度超过8.0mm、小于19.0mm。
[18]根据上述[1]～[17]中任一项所述的轮胎，其中，所述轮胎是重载用轮胎。

Claims (18)

1.一种轮胎，具有胎面部，
所述胎面部由含有橡胶成分的橡胶组合物构成，
所述橡胶组合物在70℃时的tanδ为0.08以下，
当设轮胎重量为W、在内压600kPa时测定的轮胎体积为V时，W/V为210以下，所述轮胎重量的单位是kg，所述轮胎体积的单位是m3。
2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，W/V为200以下。
3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，W/V为190以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物含有填料和硅烷偶联剂，所述填料含有二氧化硅。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的轮胎，其中，所述填料含有二氧化硅和炭黑，所述二氧化硅相对于橡胶成分100质量份的含量为所述炭黑相对于橡胶成分100质量份的含量以上，所述二氧化硅和所述炭黑的含量的单位为质量份。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶成分含有苯乙烯丁二烯橡胶。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物含有树脂成分。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的轮胎，其中，在所述胎面部上设置有在轮胎周向连续延伸的至少1条周向沟，在所述周向沟的至少一个沟壁上设置有比所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物的硫量为1.2质量％以上。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶成分中的苯乙烯总量S为12质量％以下。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物在0℃下的复弹性模量0℃E*超过8.0MPa。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物的橡胶硬度Hs超过68。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的轮胎，其中，所述橡胶组合物的玻璃化转变温度小于-25℃。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的轮胎，其中，相对于所述橡胶成分100质量份，所述填料的合计含量超过10质量份、小于70质量份。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的轮胎，其中，所述填料含有平均一次粒径为27nm以下的炭黑。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的轮胎，其中，70℃tanδ与W之比即70℃tanδ/W超过0.0009、小于0.0050。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的轮胎，其中，在所述胎面部上设置有在轮胎周向连续延伸的至少1条周向沟，在所述周向沟的至少一个沟壁上设置有比所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部，设置有比所述胎面部的踏面上显示的沟缘更向沟槽宽度方向的外侧凹陷的凹部的周向沟的最深部的沟槽深度超过8.0mm、小于19.0mm。
18.根据权利要求1～17中任一项所述的轮胎，其中，所述轮胎是重载用轮胎。
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