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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202180059173.9(22)申请日 2021.07.26(30)优先权数据2020-127582 2020.07.28 JP(85)PCT国际申请进入国家阶段日2023.01.20(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2021/027579 2021.07.26(87)PCT国际申请的公布数据WO2022/025005 JA 2022.02.03(71)申请人 住友橡胶工业株式会社地址 日本国兵库县神户市中央区胁浜町3丁目6番9号(72)发明人 滨村健二河合郭葵远矢昴(74)专利代理。
2、机构 上海华诚知识产权代理有限公司 31300专利代理师 陈剑华(51)Int.Cl.B60C 3/04(2006.01)(54)发明名称充气轮胎(57)摘要提供一种充气轮胎,其在高速行驶期间具有充分降低的滚动阻力且具有充分改善的耐久性。该充气轮胎具有胎面部,形成胎面部的橡胶层中的至少1层由具有含丁苯橡胶和异戊二烯系橡胶的橡胶成分且在30、频率10Hz、初始应变5、动态应变率1的条件下测定的损耗角正切(30tan)为0.14以下的橡胶组合物形成;当轮胎安装在标准轮辋上且轮胎内压为250kPa的状态下的Wt(mm)定义为截面宽度、Dt(mm)定义为外径、虚拟体积V(mm3)定义为轮胎所占的空间的。
3、体积时,充气轮胎满足如下(式1)和(式2)。1600(Dt2/4)/Wt2827.4(式1)(V+1.5107)/Wt2.88105(式2)。权利要求书2页 说明书29页CN 116157280 A2023.05.23CN 116157280 A1.一种充气轮胎,其具有胎面部,其特征在于,形成胎面部的橡胶层中的至少1层由具有含丁苯橡胶和异戊二烯系橡胶的橡胶成分且在30、频率10Hz、初始应变5、动态应变率1的条件下测定的损耗角正切(30tan )为0.14以下的橡胶组合物形成;以及当轮胎安装在标准轮辋上且内压为250kPa的状态下的轮胎的截面宽度为Wt(mm)、外径为Dt(mm)、轮胎所占的空。
4、间的体积为虚拟体积V(mm3)时,轮胎满足如下(式1)和(式2):1600(Dt2 /4)/Wt2827.4(式1),(V+1.5107)/Wt2.88105(式2)。2.根据权利要求1所述的充气轮胎,其特征在于,轮胎满足如下(式3):(V+2.0107)/Wt2.88105(式3)。3.根据权利要求2所述的充气轮胎,其特征在于,轮胎满足如下(式4):(V+2.5107)/Wt2.88105(式4)。4.根据权利要求13中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,当轮胎安装在标准轮辋上且内压为250kPa的状态下的轮胎的外径为Dt(mm)、轮胎的截面高度为Ht(mm)时,(Dt2Ht)为470mm以上。
5、。5.根据权利要求14中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,扁平率为40以上。6.根据权利要求5所述的充气轮胎,其特征在于,扁平率为45以上。7.根据权利要求6所述的充气轮胎,其特征在于,扁平率为47.5以上。8.根据权利要求7所述的充气轮胎,其特征在于,扁平率为50以上。9.根据权利要求18中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,30tan 为0.12以下。10.根据权利要求9所述的充气轮胎,其特征在于,30tan 为0.10以下。11.根据权利要求110中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,30tan Wt30.0。12.根据权利要求11所述的充气轮胎,其特征在于,30tan Wt25.0。13.。
6、根据权利要求112中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,胎面部具有多个在轮胎周向上连续延伸的周向沟槽,周向沟槽的最大深度的80深度处的沟槽宽度L80相对于胎面部的接地面上的周向沟槽的沟槽宽度L0的比率(L80/L0)为0.30.7。14.根据权利要求113中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,胎面部具有多个在轮胎周向上连续延伸的周向沟槽,多个周向沟槽的合计截面积为胎面部的截面积的1030。15.根据权利要求114中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,胎面部具有多个在轮胎轴向上延伸的横向沟槽,多个横向沟槽的合计容积为胎面部的体积的2.05.0。16.根据权利要求15所述的充气轮胎,其特征在于,横向沟槽。
7、中的至少1个是沟槽宽度/沟槽深度为0.500.80的横向沟槽。17.根据权利要求116中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,当轮胎安装在标准轮辋上且内压为250kPa的状态下的轮胎的外径为Dt(mm)时,Dt小于685mm。18.根据权利要求117中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,截面宽度Wt(mm)小于权利要求书1/2 页2CN 116157280 A2205mm。19.根据权利要求18所述的充气轮胎,其特征在于,截面宽度Wt(mm)小于200mm。20.根据权利要求119中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,胎面部由多个橡胶层形成,橡胶组合物用于胎面部的行驶面橡胶层中。21.根据权利要求12。
8、0中任一项所述的充气轮胎,其特征在于,充气轮胎是乘用车用充气轮胎。权利要求书2/2 页3CN 116157280 A3充气轮胎技术领域0001本发明涉及一种充气轮胎。背景技术0002近年来,从对环境问题的关注日益增长和经济效率的角度来看,对机动车的燃料效率的需求日益增强,并且对安装在机动车中的充气轮胎(以下,简称为“轮胎”)的燃料效率的提高也有强烈的需求。0003可以通过滚动阻力来评价轮胎的燃料效率,并且已知滚动阻力越小,轮胎的燃料效率越好。0004因此,以往提出了通过设计构成轮胎的胎面部的橡胶组合物的配方来降低滚动阻力(例如,专利文献14)。现有技术文献专利文献0005专利文献1JP2018。
9、178034A专利文献2JP2019089911A专利文献3WO2018/186367A专利文献4JP2019206643A发明内容发明所要解决的问题0006然而,不能说通过上述传统技术制造的轮胎在高速行驶期间的滚动阻力被充分降低,期望对其进一步降低。并且不能说这些轮胎有充分的耐久性。0007因此,本发明的目的是提供一种充气轮胎,其中高速行驶期间的滚动阻力得以充分降低,并且其耐久性得以充分改善。用于解决问题的手段0008本发明人对上述问题的解决方案进行深入研究后发现,上述问题可以通过以下记载的公开内容解决,并且已完成本发明内容。0009本发明是:一种充气轮胎,其具有胎面部,其中,形成胎面部的橡。
10、胶层中的至少1层由具有含丁苯橡胶和异戊二烯系橡胶的橡胶成分且在30、频率10Hz、初始应变5、动态应变率1的条件下测定的损耗角正切(30tan)为0.14以下的橡胶组合物形成;以及当轮胎安装在标准轮辋上且内压为250kPa的状态下的轮胎的截面宽度为Wt(mm)、外径为Dt(mm)、轮胎所占的空间的体积为虚拟体积V(mm3)时,轮胎满足以下(式1)和(式2):1600(Dt2 /4)/Wt2827.4(式1)(V+1.5107)/Wt2.88105(式2)说明书1/29 页4CN 116157280 A4发明的效果0010根据本发明,可以提供一种充气轮胎,其中高速行驶期间的滚动阻力得以充分降低,。
11、并且其耐久性得以充分改善。具体实施方式00111本发明的轮胎的特征首先,将对本发明的轮胎的特征进行说明。00121.概述本发明的轮胎的特征在于:形成胎面部的橡胶层中的至少1层由具有含丁苯橡胶和异戊二烯系橡胶的橡胶成分且在30、频率10Hz、初始应变5、动态应变率1的条件下测定的损耗角正切(30tan )为0.14以下的橡胶组合物形成。0013本发明的轮胎的特征还在于:当轮胎安装在标准轮辋上且内压为250kPa的状态下的轮胎的截面宽度为Wt(mm)、外径为Dt(mm)、轮胎所占的空间的体积为虚拟体积V(mm3)时,轮胎满足以下(式1)和(式2):1600(Dt2 /4)/Wt2827.4(式1)。
12、(V+1.5107)/Wt2.88105(式2)0014形成胎面部的橡胶组合物的物理性质和轮胎的形状具有上述特征,由此可以提供高速行驶期间的滚动阻力得以充分降低且耐久性得以充分改善的轮胎。0015上述记载中,“标准轮辋”是包括轮胎所基于的标准的标准体系中为各轮胎所定义的轮辋。例如,在JATMA(日本机动车轮胎协会(Japan Automobile Tire Association)的情况下,它是“JATMA年鉴(JATMA YEAR BOOK)”中记载的适用尺寸的标准轮辋,在“ETRTO(欧洲轮胎和轮辋技术组织(European Tire and Rim Technical Organizat。
13、ion)”的情况下,它是“(标准手册STANDARDS MANUAL)”中记载的“测量轮辋(Measuring Rim)”,以及在TRA(轮胎与轮辋协会(The Tire and Rim Association,Inc.)的情况下,它是“年鉴(YEAR BOOK)”中记载的“设计轮辋(Design Rim)”。在标准中未被规定的轮胎的情况下,其是指,可以被组装并且可以保持内压的轮辋,即,在轮辋与轮胎之间不会产生漏气且具有最小轮辋直径然后具有最窄轮辋宽度的轮辋。0016此外,轮胎的外径Dt是,安装在标准轮辋上、具有250kPa的内压并且处于无负荷状态下的轮胎的外径。轮胎的截面宽度Wt(mm),是。
14、安装在标准轮辋上、具有250kPa的内压并且处于无负荷状态下的轮胎的宽度,并且是从包括轮胎侧面上的所有图案、文字等的胎侧壁之间的直线距离(轮胎的总宽度)中排除轮胎侧面上的图案、文字等的距离。0017另外,轮胎的虚拟体积V(mm3)具体地可以基于如下通过下式计算:轮胎安装在标准轮辋上、内压为250kPa且不施加负荷的状态下的轮胎的外径Dt(mm)、轮胎的截面高度(从胎圈部底面到胎面部最外表面的距离;轮胎外径与轮辋公称直径之差的1/2)Ht(mm)、以及轮胎的截面宽度Wt(mm):V(Dt/2)2(Dt/2)Ht2 Wt。00182.本发明的轮胎中的效果呈现的机理本发明的轮胎中的效果呈现的机理,即。
15、,高速行驶时的滚动阻力得以充分降低并且耐久性得以充分改善的机理推测如下。说明书2/29 页5CN 116157280 A50019(1)轮胎形状如上所述,本发明中,轮胎的截面宽度Wt(mm)和外径Dt(mm)被设定为满足1600(Dt 2 /4)/Wt2827.4(式1)。0020通过相对于轮胎的截面宽度Wt、增加从横向观察轮胎时的面积(Dt/2)2 )(Dt2 /4),并且满足式1中规定的数值范围,单位时间内变形的重复次数减少,结果,胎面部与路面之间的摩擦减小,并且这被认为可以实现低滚动阻力。(式1)中,(Dt2 /4)/Wt更优选为1700以上,进一步优选为1735以上,进一步优选为173。
16、7以上,进一步优选为1749以上,进一步优选为1751以上,进一步优选为1753以上,进一步优选为1758以上,进一步优选为1760以上,进一步优选为1787以上,进一步优选为1801以上,进一步优选为1818以上,进一步优选为1853以上,进一步优选为1856以上,进一步优选为1864以上,进一步优选为1865以上,进一步优选为1963.5以上,进一步优选为2008以上,进一步优选为2010以上,进一步优选为2015以上,进一步优选为2016以上,进一步优选为2018以上,进一步优选为2031以上。0021然而,在这样的窄轮胎中,高速行驶期间的离心力增加,并且存在在滚动期间轮胎半径将显著增大。
17、的风险,或者存在胎面部将变圆并且变形量将增大的风险。0022此外,随着外径的增大,胎面部被拉伸和弱化,并且随着外径的增大,胎面部的变形量的增大可能会损伤胎面部。0023因此,本发明中,轮胎的虚拟体积V(mm3)和截面宽度Wt(mm)被设定为满足(V+1.5107)/Wt2.88105(式2)。0024于是,认为通过根据轮胎的截面宽度Wt的减小来减少轮胎的虚拟体积V,并且减少轮胎本身的体积,可以抑制由内部空气的膨胀引起的外径的增大,并且可以减小胎面部的变形,并且可以降低发热性。此外,由于可以抑制外径的增大,所以胎面不太可能被弱化,认为耐损伤性提高。0025(V+1.5107)/Wt更优选为2.8。
18、7105以下,进一步优选为2.86105以下,进一步优选为2.79105以下,进一步优选为2.60105以下,进一步优选为2.58105以下,进一步优选为2.54105以下,进一步优选为2.50105以下,进一步优选为2.47105以下,进一步优选为2.42105以下,进一步优选为2.26105以下,进一步优选为2.25105以下,进一步优选为2.24105以下,进一步优选为2.21105以下,进一步优选为2.20105以下,进一步优选为2.19105以下,进一步优选为2.18105以下,进一步优选为2.16105以下。0026此时,更优选(V+2.0107)/Wt2.88105(式3),进一。
19、步优选(V+2.5107)/Wt2.88105(式4)。0027上述(V+2.0107)/Wt进一步优选为2.83105以下,进一步优选为2.79105以下,进一步优选为2.77105以下,进一步优选为2.75105以下,进一步优选为2.64105以下,进一步优选2.47105以下,进一步优选2.46105以下,进一步优选2.45105以下,进一步优选2.44105以下。0028另外,(V+2.5107)/Wt进一步优选为2.86105以下,进一步优选为2.75105以下,进一步优选为2.74105以下,进一步优选为2.73105以下,进一步优选为2.71105以下,进一步优选2.70105以。
20、下,进一步优选2.69105以下,进一步优选2.68105以下。0029(2)形成胎面部的橡胶组合物说明书3/29 页6CN 116157280 A6本发明中,形成胎面部的橡胶层中的至少1层由具有含丁苯橡胶和异戊二烯系橡胶的橡胶成分的橡胶组合物制成。结果,丁苯橡胶相和异戊二烯系橡胶相可以发生相分离并且相互缠结,从而可以减小橡胶内部的扭曲(distortion)。0030此外,通过将在30、频率10Hz、初始应变5和动态应变率1的条件下测定的橡胶组合物的损耗角正切(30tan )设定为0.14以下,可以降低胎面部处的发热性;并且结合下述事实:可以减小橡胶内部的扭曲、抑制轮胎的温度上升、抑制橡胶组。
21、合物本身的耐久性的下降和抑制直径随温度上升的增大,可以预防对轮胎的损伤并且可以提高耐久性。003130tan 更优选为0.12以下,进一步优选为0.10以下。0032上述30tan 的测定是针对从至少轮胎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)切出的橡胶进行的。具体地,使用例如由GABO制造的“Eplexor(注册商标)”的粘弹性测定装置进行测定。0033在胎面部由多个橡胶层形成并且最内层为基部橡胶层且其它层为行驶面(cap)橡胶层时,该橡胶组合物优选用于行驶面橡胶层。行驶面橡胶层中,特别优选将其用于最外层的橡胶层。00342本发明的轮胎的更优选实施方式。本发明的轮胎可以。
22、通过采取以下实施方式获得更大的效果。00351.扁平率(aspect ratio)本发明的轮胎优选为扁平率为40以上的轮胎,由此可以增大轮胎的胎侧部的高度以减少胎面部中的发热的贡献并且可以使轮胎的变形在整个轮胎上均匀,并且可以充分降低轮胎的总发热性。结果,可以进一步降低高速行驶期间的滚动阻力,并且可以进一步提高轮胎的耐久性。0036上述扁平率()可以使用在内压为250kPa时的轮胎的截面高度Ht(mm)和截面宽度Wt(mm)通过下式求得:(Ht/Wt)100()。0037上述扁平率更优选为44以上,进一步优选为45以上,进一步优选为47.5以上,进一步优选为48以上,进一步优选为49以上,进一。
23、步优选为50以上,进一步优选为52.5以上,进一步优选为55以上,进一步优选为57以上,进一步优选为59以上。上限没有特别限定,例如为100以下。00382.损耗角正切(30tan )与截面宽度Wt(mm)之间的关系随着截面宽度Wt增大,来自胎面部的发热的贡献会增大,并且变得难以控制发热性。因此,本发明人对损耗角正切(30tan )与截面宽度Wt(mm)之间的关系进行研究并且发现:如果满足30tan Wt30.0,则根据宽度可以控制发热性,可以进一步降低高速行驶期间的滚动阻力,并且可以进一步提高轮胎的耐久性。30tan Wt更优选为28.3以下,进一步优选为28.0以下,进一步优选为27.8以。
24、下,进一步优选为27.5以下,进一步优选为27.0以下,进一步优选为25.7以下。0039此外,发现:还更优选满足30tan Wt25.0。30tan Wt进一步优选为24.8以下,进一步优选为24.7以下,进一步优选为24.2以下,进一步优选为23.9以下,进一步优选为22.6以下,进一步优选为21.9以下,进一步优选为21.3以下,进一步优选为19.8以下,进一步优选为17.7以下。说明书4/29 页7CN 116157280 A700403.胎面部沟槽本发明的轮胎在胎面部具有在轮胎周向上连续延伸的周向沟槽。周向沟槽的最大深度的80深度处的沟槽宽度L80相对于胎面部的接地面处的周向沟槽的沟。
25、槽宽度L0的比率(L80/L0)优选为0.30.7。结果,可以抑制胎面部的接地部的底面上的整个接地部的移动,由此可以充分抑制高速行驶期间的胎面部的偏磨损并且提高耐久性。该比率更优选为0.350.65,进一步优选为0.400.60,特别优选为0.450.55。周向沟槽可为在轮胎周向上连续延伸的沟槽,并且锯齿状沟槽、波浪状沟槽等非直线状的沟槽也被包括在周向沟槽中。0041上述L0和L80分别是指,轮胎安装在标准轮辋上、内压为250kPa并且未施加负载的状态下的轮胎的胎面周向沟槽的胎面表面上的沟槽端部之间的直线距离(L0)以及其中沟槽深度为80的位置处的沟槽壁部之间的最小距离(L80)。简单来说,它。
26、们可以通过将沿径向切出的宽度为24cm的截面的胎圈部按照轮辋宽度置于按压状态下来获得。0042优选地,胎面部具有多个周向沟槽,多个周向沟槽的合计截面积为胎面部的截面积的1030。认为这使得其可以抑制胎面部的移动,并且可以抑制高速行驶期间的胎面部的偏磨损并且可以提高耐久性。其更优选为1527,进一步优选为1825,特别优选为2123。0043上述周向沟槽的截面积是指,安装在正规轮辋上、内压为250kPa并且处于无负载状态下的轮胎中,由连接胎面周向沟槽的端部的直线与沟槽壁构成的面积的合计值。简单来说,它们可以通过将沿径向切出的宽度为24cm的截面的胎圈部按照轮辋宽度置于按压状态下来获得。0044另。
27、外,优选地,胎面部具有在轮胎轴向上延伸的多个横向沟槽,多个横向沟槽的合计容积为胎面部的体积的2.05.0。认为这使得其可以抑制胎面部的移动,抑制胎面部的偏磨损,并且提高耐久性。其更优选为2.24.0,进一步优选为2.53.5,特别优选为2.73.0。0045上述横向沟槽的容积是指,安装在正规轮辋上、内压为250kPa并且处于无负载状态下的轮胎中,由连接横向沟槽的端部的表面与沟槽壁构成的合计容积。简单来说,其可以通过在将沿径向切出的宽度为24cm的截面的胎圈部根据轮辋宽度向下按压的状态下,计算出各横向沟槽的容积,并且将该容积乘以沟槽的数量来获得。此外,胎面部的体积可以通过计算从所述截面中排除去横。
28、向沟槽的部分的面积并且将该面积乘以外径,然后求出计算结果与所述横向沟槽的容积之差来计算。0046为了抑制胎面部的偏磨损并且进一步提高耐久性,优选地,这些横向沟槽中的至少1个的沟槽宽度比(Gw/Gd)即沟槽宽度Gw相对于沟槽深度Gd的比率为0.500.80。该比率更优选为0.530.77,进一步优选为0.550.75,特别优选为0.600.70。0047上述横向沟槽的沟槽宽度和沟槽深度分别是指,在内压为250kPa且未施加负载的状态下的轮胎中,连接横向沟槽的胎面表面端部的直线(垂直于沟槽方向)中的最大长度,以及横向沟槽的最大深度。简单来说,其可以在将沿径向切出的宽度为24cm的截面的胎圈部根据轮。
29、辋宽度向下置于按压状态下的状态下进行计算。00484.轮胎形状在本发明的轮胎中,当将轮胎安装在标准轮辋上且内压为250kPa时,具体的外径Dt(mm)优选为例如515mm以上,更优选为558mm以上,进一步优选为585mm以上,进一步优选说明书5/29 页8CN 116157280 A8为649mm以上,进一步优选为658mm以上,进一步优选为663mm以上,进一步优选为664mm以上,进一步优选为665mm以上,进一步优选为672mm以上,最优选为673mm以上。0049另一方面,其优选小于843mm,更优选为734mm以下,进一步优选小于725mm,进一步优选为718mm以下,进一步优选为。
30、717mm以下,进一步优选为716mm以下,进一步优选为713mm以下,进一步优选710mm以下,进一步优选小于707mm,进一步优选为693mm以下,进一步优选为691mm以下,进一步优选小于685mm,进一步优选为684mm以下,进一步优选为680mm以下,进一步优选为679mm以下,进一步优选为674mm以下。0050具体的截面宽度Wt(mm)优选为115mm以上,更优选为130mm以上,进一步优选为150mm以上,进一步优选为170mm以上,还更优选为176mm以上,还更优选为177mm以上,还更优选为182mm以上,还更优选为183mm以上,甚至更优选为185mm以上,最优选为193。
31、mm以上。0051另一方面,其优选小于305mm,更优选小于245mm,进一步优选为231mm以下,进一步优选为229mm以下,进一步优选为228mm以下,进一步优选为227mm以下,进一步优选为226mm以下,进一步优选为225mm以下,进一步优选小于210mm,进一步优选小于205mm,进一步优选为202mm以下,进一步优选为201mm以下,进一步优选为200mm以下,进一步优选小于200mm,进一步优选为199mm以下,进一步优选为198mm以下,进一步优选为196mm以下。0052具体的截面高度Ht(mm)例如优选为37mm以上,更优选为69mm以上,进一步优选为70mm以上,进一步优。
32、选为78mm以上,进一步优选为79mm以上,进一步优选为80mm以上,进一步优选为87mm以上,进一步优选为88mm以上,进一步优选为90mm以上,进一步优选为95mm以上,进一步优选为96mm以上,进一步优选为98mm以上,进一步优选为99mm以上。0053另一方面,其优选小于180mm,更优选为117mm以下,进一步优选为113mm以下,进一步优选小于112mm,进一步优选为105mm以下,进一步优选为101mm以下,进一步优选小于101mm。0054具体的虚拟体积V优选为13,000,000mm3以上,更优选为23,093,883mm3以上,进一步优选为23,412,074mm3以上,进。
33、一步优选为23,599,328mm3以上,进一步优选为28,431,992mm3以上,进一步优选为28,526,824mm3以上,进一步优选为29,000,000mm3以上,进一步优选为29,087,378mm3以上,进一步优选为30,152,956mm3以上,进一步优选为30,354,118mm3以上,进一步优选为34,384,955mm3以上,进一步优选为35,417,448mm3以上,进一步优选为35,785,417mm3以上,进一步优选为35,954,077mm3以上,进一步优选为36,000,000mm3以上,进一步优选为36,203,610mm3以上,进一步优选为37,040,13。
34、1mm3以上。0055另一方面,其优选小于66,000,000mm3,更优选为50,043,281mm3以下,进一步优选小于44,000,000mm3,进一步优选为43,478,150mm3以下,进一步优选为42,618,582mm3以下,进一步优选为40,161,995mm3以下,进一步优选小于38,800,000mm3。0056另外,本发明中,考虑到行驶时的乘坐舒适性的稳定性,(Dt2Ht)优选为450mm以上,更优选为457mm以上,进一步优选为470mm以上,进一步优选为480mm以上,更优选为482mm以上,进一步优选为483mm以上。0057另一方面,考虑到胎面部的变形,其优选小于。
35、560mm,更优选为559mm以下,进一步优选为558mm以下,进一步优选为533mm以下,进一步优选小于530mm,进一步优选小于510mm,进一步优选为508mm以下,进一步优选为507mm以下。00583实施方式说明书6/29 页9CN 116157280 A9以下,基于实施方式具体说明本发明。00591.形成胎面部的橡胶组合物形成本发明的轮胎的胎面部的橡胶组合物可以通过适当地调整各种配混材料比如如下所述的橡胶成分、填料、软化剂、硫化剂和硫化促进剂的种类和量来获得。0060(1)橡胶成分本实施方式中,作为橡胶成分,可以使用通常用于制造轮胎的橡胶(聚合物),比如丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯。
36、系橡胶、丁二烯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)。其中,优选使用丁苯橡胶(SBR)和异戊二烯系橡胶。由于这些橡胶可以通过各橡胶相的相分离而相互缠结,因此可以减小橡胶内部的扭曲。0061(a)SBR从湿抓地性能的角度来看,橡胶成分100质量份中的SBR的含量例如优选大于5质量份,更优选大于10质量份,进一步优选为20质量份以上、50质量份以上。另一方面,从高速行驶期间的发热性的角度来看,其优选小于100质量份,更优选为70质量份以下。SBR的重均分子量例如大于100,000,且小于200万。例如,从获得良好的湿抓地性能的角度来看,SBR的苯乙烯含量优选大于5质量,更优选大于10质量,甚至更优选大于。
37、20质量。另一方面,从高速行驶期间的发热性和耐久性的角度来看,其优选小于50质量,更优选小于40质量,进一步优选小于35质量。SBR的乙烯基键合量(1,2键合丁二烯单元量)例如大于5质量且小于70质量。SBR的结构鉴定(苯乙烯含量和乙烯基键合量的测定)可以使用例如日本电子株式会社制造的JNMECA系列的装置来进行。0062SBR没有特别限定,例如可以使用乳液聚合丁苯橡胶(ESBR)、溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)等。SBR可为非改性SBR或改性SBR。0063改性SBR可为具有与填料比如二氧化硅相互作用的官能团的任意SBR。其示例包括:末端改性SBR(在末端上具有上述官能团的末端改性SBR),其。
38、中SBR的至少一个末端用具有上述官能团的化合物(改性剂)进行改性,主链中具有上述官能团的主链改性SBR,在主链和末端上具有上述官能团的主链末端改性SBR(例如,主链具有上述官能团并且至少一个末端用上述改性剂进行改性的主链末端改性SBR),以及用分子中具有2个以上环氧基的多官能化合物进行改性(偶联)、并且向其中引入了环氧基或羟基的末端改性SBR。0064上述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(sulfide group)、二硫醚基(disulfide group)、磺酰基、亚磺酰基、硫代羰基、铵基、酰亚胺基、。
39、亚肼基(hydrazo group)、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,这些官能团可具有取代基。0065此外,作为改性SBR,例如,可以使用由下式表示的化合物(改性剂)进行改性的SBR。说明书7/29 页10CN 116157280 A1000660067式中,R1、R2以及R3相同或不同,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以及R5相同或不同,表示氢原子或烷基。R4以及R5可与氮原子一起结合形成环结构。n表示整数。0068作为由上式表示的化合物(改性剂)进行改性的改性SBR,可以使用其中聚合末端(活性末。
40、端)由上式表示的化合物进行改性的溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)(比如,JPA2010111753中记载的改性SBR)。0069作为R1、R2和R3,优选烷氧基(优选具有18个碳原子的烷氧基,更优选具有14个碳原子的烷氧基)。作为R4和R5,优选烷基(优选具有13个碳原子的烷基)。n优选为15,更优选为24,进一步优选为3。另外,当R4和R5与氮原子一起结合形成环结构时,优选48元环。烷氧基还包括环烷氧基(例如,环己氧基)和芳氧基(例如,苯氧基、苄氧基)。0070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。
41、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。这些可单独使用或组合使用2种以上。0071此外,作为改性SBR,也可以使用下述化合物(改性剂)进行改性的改性SBR。改性剂的示例包括:多元醇的多缩水甘油醚,比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、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚;具有2个以上酚基的芳香族化合物的多缩水甘油醚,比如二缩水甘油化双酚A;多环氧化合物,比如1,4二缩水甘油苯、1,3,5三缩水甘油苯、多环氧化液态聚丁二烯;含环氧基的叔胺,比如4,4二缩水甘油基二苯基甲胺、4,4二缩水甘。
42、油基二苄基甲胺;二缩水甘油基氨基化合物,比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、四缩水甘油基间苯二甲胺、四缩水甘油基氨基二苯基甲烷、四缩水甘油基对苯二胺、二缩水甘油基氨基甲基环己烷、四缩水甘油基1,3双氨基甲基环己烷;含有氨基的酰氯,比如双(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、N,N二乙基氨基甲酰氯;含有环氧基的硅烷化合物,比如1,3双(缩水甘油基氧基丙基)四甲基二硅氧烷、(3缩水甘油基氧基丙基)五甲基二硅氧烷;含有硫醚基的硅烷化合物,比如(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)。
43、3(三乙氧基甲硅烷基)丙基硫化物、(三甲基甲硅烷基)3说明书8/29 页11CN 116157280 A11(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取代氮丙啶化合物,比如乙烯亚胺、丙烯亚胺;烷氧基硅烷,比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。
44、双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基三甲氧基硅烷、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,比如4N,N二甲基氨基二苯甲酮、4N,N二叔丁基氨基二苯甲酮、4N,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,比如4N,N二甲基氨基苯甲醛、4N,N二苯基氨基苯甲醛、4N,N二乙烯基氨基苯甲醛;N取代吡咯烷酮,比如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。
45、烷酮;N取代哌啶酮,比如N甲基2哌啶酮、N乙烯基2哌啶酮、N苯基2哌啶酮;N取代内酰胺类,例如N甲基 己内酰胺、N苯基 己内酰胺、N甲基月桂内酰胺、N乙烯基月桂内酰胺、N甲基 丙内酰胺和N苯基 丙内酰胺;以及N,N双(2,3环氧丙氧基)苯胺、4,4亚甲基双(N,N缩水甘油基苯胺)、三(2,3环氧丙基)1,3,5三嗪2,4,6三酮类、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、4N,N二甲基氨基苯乙酮、4N,N二乙基氨基苯乙酮、1,3双(二苯基氨基)2丙酮、1,7双(甲基乙基氨基)4庚酮。用上。
46、述化合物(改性剂)进行的改性可以通过公知的方法实施。0072作为SBR,可以使用例如住友化学株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本瑞翁株式会社等制造销售的SBR。SBR可单独使用或组合使用2种以上。0073(b)异戊二烯系橡胶从得到良好的高速行驶期间的低发热性和耐久性的角度出发,橡胶成分100质量份中的异戊二烯系橡胶的含量(总含量)优选大于5质量份,更优选大于25质量份。更优选地,其为30质量份以上,甚至更优选为40质量份以上。另一方面,异戊二烯系橡胶的含量的上限没有特别限定,但从湿抓地性能的角度出发,其优选小于100质量份,更优选为70质量份以下。异戊二烯系橡胶的示例包括天然橡胶(N。
47、R)、异戊二烯橡胶(IR)、改质NR、改性NR和改性IR。0074作为NR,可以使用例如轮胎工业中常用的SIR20、RSS#3、TSR20等。IR没有特别限定,可以使用例如轮胎工业中常用的IR 2200等。改质NR包括脱蛋白质天然橡胶(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)、接枝化天然橡胶等。改性IR包括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。这些可单独使用或组合使用2种以上。说明书9/29 页12CN 116157280 A120075(c)BR根据需要,橡胶组合物可进一步包含BR。在这种情况下,从耐磨性的角。
48、度出发,橡胶成分100质量份中的BR的含量优选大于5质量份,更优选为10质量份以上。另一方面,从高速行驶期间的滚动阻力的角度出发,该量优选小于100质量份,更优选小于30质量份,进一步优选小于20质量份。BR的重均分子量例如大于100,000且小于2,000,000。BR的乙烯基键合量例如大于1质量且小于30质量。BR的顺式含量例如大于1质量且小于98质量。BR的反式量例如大于1质量且小于60质量。0076BR没有特别限定,可以使用顺式含量高(顺式含量为90以上)的BR、顺式含量低的BR、含有间同立构聚丁二烯晶体的BR等。BR可为非改性BR或改性BR,并且改性BR包括引入了上述官能团的改性BR。
49、。这些可单独使用或组合使用2种以上。顺式含量可以通过红外吸收光谱法测定。0077作为BR,可以使用例如宇部兴产株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本瑞翁株式会社等的产品。0078(d)其它橡胶成分此外,作为其它橡胶成分,橡胶组合物可包含轮胎制造中通常使用的橡胶(聚合物),比如丁腈橡胶(NBR)。0079(2)除橡胶成分以外的配混材料(a)填料本实施方式中,橡胶组合物优选含有填料。填料的具体示例包括二氧化硅、炭黑、石墨、碳酸钙、滑石、矾土、粘土、氢氧化铝和云母。其中,可以优选使用二氧化硅和炭黑作为补强剂。在使用二氧化硅时,优选将其与硅烷偶联剂组合使用。0080(a1)二氧化硅橡胶组合物优。
50、选含有二氧化硅。从获得良好的耐久性能的角度来看,所述二氧化硅的BET比表面积优选大于140m2/g,更优选大于160m2/g。另一方面,从获得良好的高速行驶期间的滚动阻力性的角度出发,其优选小于250m2/g,更优选小于220m2/g。上述BET比表面积是根据ASTM D303793通过BET法测定的N2SA的值。0081在使用二氧化硅作为填充补强剂时,从获得良好的耐久性的角度来看,相对于橡胶成分100质量份,二氧化硅的含量优选大于35质量份,更优选大于40质量份。另一方面,从获得良好的高速行驶期间的滚动阻力性的角度出发,其优选小于70质量份,更优选小于65质量份,甚至更优选小于60质量份、以。