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胎面用橡胶组合物和轮胎

2021-02-28 01:13:26

胎面用橡胶组合物和轮胎

  技术领域

  本发明涉及胎面用橡胶组合物和轮胎。

  背景技术

  通常,在卡车或客车等大型车辆等中使用的重载荷用轮胎的胎面部,设置有轮胎周向上连续延伸的数条主沟以及被这些主沟划分的接地(land)部。这样的重载荷用轮胎中,从环境方面等的角度考虑,要求轮胎的全寿命、耐磨性能(高苛刻度(high severity)),正在进行例如胎面花纹、配方方面的改良。

  例如,专利文献1公开了一种重载荷用轮胎,其具有:在胎面部上沿轮胎周向呈Z字形连续延伸的周向沟,以及在该周向沟间划分多个中心花纹块而配置的中心倾斜沟,其中,中心花纹块被赋予规定形状,并且获得优异的耐磨性能。如此,从环境方面等的角度考虑,正在寻求提供一种耐磨性能、耐掉块性能优异的重载荷用轮胎。

  [现有技术文献]

  [专利文献]

  专利文献1:JP特开2016-088343号公报

  发明内容

  [发明所要解决的问题]

  本发明的目的在于解决上述问题,并且提供耐掉块性能、耐磨性能优异的胎面用橡胶组合物和轮胎。

  [解决问题的手段]

  本发明涉及一种胎面用橡胶组合物,其包含:

  含有异戊二烯系橡胶、丁二烯橡胶以及苯乙烯丁二烯橡胶的橡胶成分,以及

  平均粒径在20nm以下和/或十六烷基三甲基溴化铵吸附比表面积在130m2/g以上的炭黑,

  所述橡胶成分100质量%中,所述异戊二烯系橡胶的含量在56质量%以上,

  所述胎面用橡胶组合物的硬度(Hs)≥72,

  所述胎面用橡胶组合物的断裂伸长率(EB)≥420%。

  另外,本发明还涉及一种轮胎,其由所述胎面用橡胶组合物形成,其中,

  所述胎面部设置有多个花纹块或花纹块片,

  所述多个花纹块和所述花纹块片中的至少1个在轮胎周向上的长度与在轮胎轴向上的长度之和在75mm以上,更优选在80mm以上。

  优选地,所述轮胎的所述花纹块高度或所述花纹块片高度在15mm以上31mm以下,更优选小于25mm。

  优选地,所述轮胎为重载荷用充气轮胎。

  [发明效果]

  本发明为一种胎面用橡胶组合物,按规定配方包含含有异戊二烯系橡胶、丁二烯橡胶和苯乙烯丁二烯橡胶以及特定炭黑,并且具有规定的硬度(Hs)和断裂伸长率(EB),因此可以显著改善耐掉块性能、耐磨性能。

  附图说明

  [图1]本发明一实施方式的轮胎的胎面部的展开图。

  [图2]图1的胎冠陆部的放大视图。

  [图3]图2的胎冠花纹块的放大视图。

  [图4]图4(a)为图2的A-A线截面图,图4(b)为胎冠细缝(crown sipe)的放大视图。

  [图5]图1的中间陆部的放大视图。

  [图6]图5的B-B线截面图。

  [图7]图1的胎肩陆部的放大视图。

  [图8]图8(a)为图7的C-C线截面图,图8(b)为图7的D-D线截面图。

  [附图标记]

  1:轮胎

  2:胎面部

  3:胎冠主沟

  4:胎肩主沟

  10:胎冠陆部

  14:胎冠横沟

  15:胎冠花纹块

  30:胎冠细缝(胎冠纵细沟)

  W4:胎冠花纹块片在轮胎周向上的长度

  W10:胎冠花纹块片在轮胎轴向上的长度

  W11:中间花纹块在轮胎周向上的长度

  W12:中间花纹块在轮胎轴向上的长度

  W13:胎肩花纹块在轮胎周向上的长度

  W14:胎肩花纹块在轮胎轴向上的长度

  h1:胎冠花纹块片的高度(胎冠主沟的深度d1)

  h3:中间花纹块的高度(中间横沟的深度d3)

  h4:胎肩花纹块的高度(胎肩横沟的深度d4)

  具体实施方式

  本发明的胎面用橡胶组合物按照规定配方包含含有异戊二烯系橡胶、丁二烯橡胶和苯乙烯丁二烯橡胶的橡胶成分以及特定炭黑,并且满足Hs≥72、EB≥420%。通过按照规定配方且满足特定硬度、断裂伸长率,可以显著改善耐掉块性能、耐磨性能。

  像这样地改善耐掉块性能、耐磨性能的理由虽然不清楚,但是可推测为通过以下作用效果来发挥。

  首先,通过在以往的异戊二烯系橡胶/丁二烯橡胶配方中共混苯乙烯丁二烯橡胶,与炭黑的补强性提高,耐磨性能、耐掉块性能得到改善,尤其是在混合规定的炭黑时,得以确保与聚合物的补强性,耐掉块性能显著提高。即,可推测:通过使苯乙烯丁二烯橡胶少量分散在异戊二烯系橡胶/丁二烯橡胶的聚合物中,成为异戊二烯系橡胶/丁二烯橡胶/苯乙烯丁二烯橡胶这三相的状态,规定的炭黑被分散在其各相的边界近旁,据此各相间的连结变牢固,结果,成为可吸收冲击的橡胶组合物,耐磨性能、耐掉块性能显著提高。进一步地,通过提高橡胶硬度(Hs),抑制花纹块的变形,同时通过使用规定量以上的高分子量的NR等异戊二烯系橡胶,得以确保良好的断裂伸长率(EB),耐掉块性能显著提高。可推测,通过上述作用效果,可以显著(协同)地改善耐掉块性能、耐磨性能。

  以下,参照附图说明本发明的胎面用橡胶组合物以及在胎面中使用该组合物的轮胎的一实施方式。

  图1为显示本发明一实施方式的轮胎1的胎面部2的展开图。本实施方式的轮胎1可以在例如乘用车用或重载荷用充气轮胎、轮胎内部未充填加压空气的非充气式轮胎等各种各样的轮胎中使用。本实施方式的轮胎1适宜用作例如重载荷用充气轮胎。

  如图1所示,轮胎1具有指定了旋转方向R的胎面部2。旋转方向R例如用文字或记号表示于胎侧部(图示省略)。

  在胎面部2,设置有沿轮胎周向连续延伸的主沟(胎冠主沟3和胎肩主沟4)。本例中,胎冠主沟3在轮胎赤道C的各侧各设置有1条。胎肩主沟4在一胎冠主沟3和胎面端Te之间、另一胎冠主沟3和胎面端Te之间各设置有1条。

  胎面端Te为:在充气轮胎的情况下,在安装在正规轮辋(未图示)上且充填有正规内压、而且无负荷的标准状态(normal state)的轮胎1,负荷正规载荷,以外倾角(camber)0°使轮胎1在平面接地时的轮胎轴向最外侧的接地位置。

  “正规轮辋”是指,包括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,例如,JATMA中是指“标准轮辋”,TRA中是指“设计轮辋(Design Rim)”,ETRTO中是指“测量轮辋(Measuring Rim)”。

  “正规内压”是指,包括轮胎所基于的规格的规格体系中,各规格对各轮胎所规定的气压,JATMA中是指“最高气压”,TRA中是指“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”中记载的最大值,ETRTO中是指“INFLATION PRESSURE(充气压力)”。

  “正规载荷”是指,包括轮胎所基于的规格的规格体系中,各规格对各轮胎所规定的载荷,JATMA中是指“最大负荷能力”,TRA中是指“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLDINFLATION PRESSURES(各种冷充气压力下的轮胎负荷极限)”中记载的最大值,ETRTO中是指“LOAD CAPACITY(负荷能力)”。

  优选地,胎冠主沟3例如呈Z字形延伸。关于胎冠主沟3的Z字形的倾斜要素,相对于轮胎周向的最大倾斜的角度θ1优选为例如3~7°。

  优选地,关于胎冠主沟3,例如,从轮胎赤道C到沟中心线的轮胎轴向上的距离L1为胎面宽度TW的0.15~0.25倍。胎面宽度TW为上述标准状态下从一胎面端Te到另一胎面端的轮胎轴向上的距离。

  优选地,胎冠主沟3例如具有胎面宽度TW的3~5%的沟宽度W1。

  胎肩主沟4例如呈Z字形延伸。关于胎肩主沟4的Z字形的倾斜要素,相对于轮胎周向的最大倾斜的角度θ2优选例如大于胎冠主沟3的上述角度θ1。具体地,上述角度θ2优选例如为8~12°。这样的胎肩主沟4可以发挥出优异的排水性。

  关于本实施方式的胎肩主沟4,例如,胎面端Te侧的沟缘4b的振幅大于轮胎赤道C侧的沟缘4a的振幅。这样的胎肩主沟4有助于使沟缘4a、4b均等地磨耗。

  关于胎肩主沟4,优选地,例如从轮胎赤道C到沟中心线的轮胎轴向上的距离L2为胎面宽度TW的0.30~0.40倍。

  胎肩主沟4具有例如胎面宽度TW的3~6%的沟宽度W2。优选的方式中,胎肩主沟4包括:沟宽度比胎冠主沟3的最大沟宽度大的第1部分4A,以及沟宽度比胎冠主沟3的最大沟宽度小的第2部分4B。这样的胎肩主沟4可以产生与胎冠主沟3不同频率的泵气噪声(pumping noise)。因此,胎冠主沟3和胎肩主沟4所产生的噪声可以白噪声化。

  关于胎冠主沟3和胎肩主沟4,在重载荷用充气轮胎的情况下,优选例如具有20~25mm的沟深度。这样的胎冠主沟3和胎肩主沟4可以发挥出优异的湿性能。

  通过在胎面部2设置上述胎冠主沟3和胎肩主沟4,可以划分出胎冠陆部10、一对中间陆部11和一对胎肩陆部12。

  构成胎面部2(胎冠陆部10、一对中间陆部11、一对胎肩陆部12、胎冠主沟3、胎肩主沟4等)的橡胶组合物(胎面用橡胶组合物)包含含有异戊二烯系橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶和丁二烯橡胶的橡胶成分,以及规定的平均粒径和/或十六烷基三甲基溴化铵吸附比表面积的炭黑,并且含有规定量的异戊二烯系橡胶,具有规定的硬度(Hs)、断裂伸长率(EB)。

  作为异戊二烯系橡胶,可列举例如异戊二烯橡胶(IR)、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、天然橡胶(NR)、脱蛋白天然橡胶(DPNR)、高纯度天然橡胶(UPNR)、环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶(HNR)、接枝化天然橡胶等。这些可单独使用,或者可组合使用2种以上。

  所述橡胶组合物中,橡胶成分100质量%中的异戊二烯系橡胶的含量在56质量%以上,优选在60质量%以上,更优选在65质量%以上。另外,该含量的上限优选在85质量%以下,更优选在80质量%以下,进一步优选在75质量%以下。该含量在上述范围内时,存在获得良好的耐掉块性能、耐磨性能的倾向。

  作为苯乙烯丁二烯橡胶(SBR),可列举例如乳液聚合苯乙烯丁二烯橡胶(E-SBR)、溶液聚合苯乙烯丁二烯橡胶(S-SBR)等。

  SBR可为非改性SBR、改性SBR中的任一种。作为改性SBR,为具有会与二氧化硅等填料相互作用的官能团的SBR即可,可列举例如,用具有上述官能团的化合物(改性剂)改性SBR中的至少一方末端而得的末端改性SBR(在末端具有上述官能团的末端改性SBR)、或在主链具有上述官能团的主链改性SBR、或在主链和末端具有上述官能团的主链末端改性SBR(例如,在主链具有上述官能团、且用上述改性剂改性至少一方末端而得的主链末端改性SBR)、或通过分子中具有2个以上环氧基的多官能化合物改性(偶联)、引入有羟基或环氧基等的末端改性SBR等。

  作为上述官能团,可列举例如氨基、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、氧代羰基、巯基、硫醚基(sulfide group)、二硫醚基(disulfide group)、磺酰基、亚硫酰基、硫代羰基、铵基、酰亚胺基、亚肼基、偶氮基、重氮基、羧基、氰基(nitrile group)、吡啶基、烷氧基、羟基、氧基、环氧基等。另外,这些官能团可具有取代基。其中,优选氨基(优选地,氨基所具有的氢原子被碳原子数1~6的烷基取代而得的氨基)、烷氧基(优选地,碳原子数1~6的烷氧基)、烷氧基甲硅烷基(优选地,碳原子数1~6的烷氧基甲硅烷基)、酰胺基。

  作为用于改性SBR的改性剂,可列举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、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚等多元醇的多缩水甘油醚;双酚A二缩水甘油醚等具有2个以上酚基的芳香族化合物的多缩水甘油醚;1,4-二缩水甘油基苯、1,3,5-三缩水甘油基苯、聚环氧化液态聚丁二烯等聚环氧化合物;4,4’-二缩水甘油基二苯基甲胺、4,4’-二缩水甘油基二苄基甲胺等含环氧基的叔胺;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-双氨基甲基环己烷等二缩水甘油基氨基化合物;

  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-二乙基氨基甲酰氯等含有氨基的酰氯;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)五甲基二硅氧烷等含有环氧基的硅烷化合物;

  (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、(三甲基甲硅烷基)[3-(甲基二丁氧基甲硅烷基)丙基]硫化物等含有硫醚基的硅烷化合物;

  乙烯亚胺、丙烯亚胺等N-取代氮丙啶类化合物;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、N,N-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基三乙氧基硅烷等烷氧基硅烷;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、N,N,N’,N’-双-(四乙基氨基)二苯甲酮等具有氨基和/或取代氨基的(硫代)二苯甲酮化合物;4-N,N-二甲基氨基苯甲醛、4-N,N-二苯基氨基苯甲醛、4-N,N-二乙烯基氨基苯甲醛等具有氨基和/或取代氨基的苯甲醛化合物;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、N-甲基-5-甲基-2-吡咯烷酮等N-取代吡咯烷酮;N-甲基-2-哌啶酮、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-苯基-2-哌啶酮等N-取代哌啶酮;N-甲基-ε-己内酰胺、N-苯基-ε-己内酰胺、N-甲基-ω-十二碳内酰胺、N-乙烯基-ω-十二碳内酰胺、N-甲基-β-丙内酰胺、N-苯基-β-丙内酰胺等N-取代内酰胺类;除此以外,

  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、1,3-二甲基乙烯脲、1,3-二乙烯基乙烯脲、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、1,7-双(甲基乙基氨基)-4-庚酮等。

  另外,基于上述化合物(改性剂)的改性可采用公知方法实施。

  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贩卖的SBR。

  SBR的苯乙烯含量优选在5质量%以上,更优选在10质量%以上,进一步优选在15质量%以上,特别优选在20质量%以上。另外,该苯乙烯含量优选在60质量%以下,更优选在40质量%以下,进一步优选在30质量%以下,特别优选在25质量%以下。通过将该苯乙烯含量调整在上述范围内,存在获得良好的耐掉块性能、耐磨性能和耐发热性能的倾向。另外,SBR的苯乙烯含量通过1H-NMR测定算出。

  所述橡胶组合物中,橡胶成分100质量%中的SBR的含量优选在5质量%以上,更优选在10质量%以上,进一步优选在15质量%以上。通过将该含量设定在下限以上,存在获得良好的耐掉块性能、耐磨性能的倾向。另外,上限优选在60质量%以下,更优选在50质量%以下,进一步优选在40质量%以下。大量使用SBR的话,存在发热性能恶化的担忧,但是通过将该含量设定在上限以下,存在可以抑制发热性能恶化的倾向。

  作为丁二烯橡胶(BR),可以使用例如高顺式含量的BR、低顺式含量的BR、含有间同立构聚丁二烯晶体的BR等。它们可单独使用,或者可并用2种以上。

  BR的顺式含量优选在90质量%以上,更优选在95质量%以上,进一步优选在98质量%以上,上限并无特别限定。该含量在上述范围内时,存在更好获得效果的倾向。

  另外,BR的顺式含量可以通过红外吸收光谱分析法测定。

  BR可为非改性BR、改性BR中的任一种,作为改性BR,可列举引入有上述官能团的改性BR。

  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制品。

  所述橡胶组合物中,橡胶成分100质量%中的BR的含量优选在5质量%以上,更优选在10质量%以上,进一步优选在15质量%以上。另外,上限优选在60质量%以下,更优选在50质量%以下,进一步优选在40质量%以下。该含量在上述范围内时,存在下述倾向:可以得到良好的耐掉块性能、耐磨性能,另外也容易确保加工性。

  所述橡胶组合物可添加除异戊二烯系橡胶、BR、SBR以外的其它橡胶成分。作为可添加的其它橡胶成分,可列举苯乙烯异戊二烯丁二烯橡胶(SIBR)、乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)等二烯系橡胶。橡胶成分可单独使用,或者可并用2种以上。

  所述橡胶组合物含有平均粒径在20nm以下和/或十六烷基三甲基溴化铵吸附比表面积(CTAB)在130m2/g以上的炭黑(也称为炭黑(A))。

  从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,炭黑(A)的平均粒径优选在20nm以下,更优选在17nm以下,进一步优选在15nm以下。下限并无特别限定,但从分散性等的角度考虑,优选在5nm以上,更优选在10nm以上。

  另外,炭黑的平均粒径为数均粒径,通过透射型电子显微镜测定。

  从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,炭黑(A)的CTAB优选在130m2/g以上,更优选在140m2/g以上,进一步优选在145m2/g以上,特别优选在150m2/g以上。上限并无特别限定,从分散性等的角度考虑,优选在250m2/g以下,更优选在200m2/g以下,进一步优选在180m2/g以下。

  另外,本说明书中,炭黑的CTAB为根据JIS K6217-3:2001测定的值。

  从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,炭黑(A)的氮吸附比表面积(N2SA)优选在125m2/g以上,更优选在145m2/g以上,进一步优选在150m2/g以上,特别优选在155m2/g以上。上限并无特别限定,但从分散性等的角度考虑,优选在250m2/g以下,更优选在200m2/g以下,进一步优选在180m2/g以下。

  另外,炭黑的N2SA根据JIS K 6217-2:2001求取。

  从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,炭黑(A)的碘吸附量(IA)(mg/g)优选在120mg/g以上,更优选在125mg/g以上,进一步优选在130mg/g以上,特别优选在140mg/g以上。上限并无特别限定,从分散性等的角度考虑,优选在200mg/g以下,更优选在180mg/g以下,进一步优选在160mg/g以下。

  从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,炭黑(A)的十六烷基三甲基溴化铵吸附比表面积(CTAB)相对于碘吸附量(IA)(mg/g)之比(CTAB/IA)优选为0.85~1.35m2/mg,更优选为0.92~1.30m2/mg,进一步优选为1.00~1.25m2/mg。

  另外,本说明书中,炭黑的碘吸附量(IA)为根据JIS K6217-1:2001测定的值。

  由CTAB/IA表示的表面活性指标可以认为是炭黑的结晶化度(石墨化率)的指标。即,CTAB/IA越高,则表示越不进行结晶化,炭黑和橡胶成分之间的相互作用倾向于变大。另外,CTAB/IA被列为评价炭黑表面存在的酸性官能团的量的参数。炭黑表面的酸性官能团有助于与橡胶成分的相互作用,CTAB/IA越高,则表示炭黑表面存在越多的酸性官能团。因此,CTAB/IA在上述范围内时,可以取得对橡胶成分更显著的补强效果,获得优异的耐掉块性能、耐磨性能。

  从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,炭黑(A)的邻苯二甲酸二丁酯吸油量(DBP)优选在120cm3/100g以上,更优选在125cm3/100g以上,进一步优选在135cm3/100g以上。上限并无特别限定,但从分散性等的角度考虑,优选在180cm3/100g以下,更优选在170cm3/100g以下,进一步优选在160cm3/100g以下。

  另外,炭黑的DBP根据JIS K6217-4:2001测定。

  作为炭黑(A),可列举SAF等。这些炭黑可单独使用,或者可组合使用2种以上。另外,炭黑(A)也可通过JP特开2000-319539号公报、JP特表平8-507555号公报等记载的制造方法来制造。

  所述橡胶组合物中,相对于橡胶成分100质量份,炭黑(A)的含量优选在5质量份以上,更优选在10质量份以上,进一步优选在15质量份以上。该含量在下限以上时,存在获得良好的耐掉块性能、耐磨性能的倾向。另外,从分散性等的角度考虑,该含量优选在70质量份以下,更优选在60质量份以下,进一步优选在50质量份以下,特别优选在30质量份以下。

  优选地,所述橡胶组合物还添加除所述炭黑(A)以外的炭黑(也称为其它炭黑)。此时,可以协同地改善耐掉块性能、耐磨性能。

  作为其它炭黑,可以适当地使用例如平均粒径超过20nm且在25nm以下和/或十六烷基三甲基溴化铵吸附比表面积(CTAB)在100m2/g以上且小于130m2/g的炭黑(也称为炭黑(B))。

  炭黑(B)的平均粒径超过20nm且在25nm以下(大于20nm且在25nm以下),其中从分散性等的角度考虑,下限优选在21nm以上。从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,上限优选在24nm以下,更优选在23nm以下。

  从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,炭黑(B)的CTAB优选在105m2/g以上,更优选在110m2/g以上。上限并无特别限定,从分散性等的角度考虑,优选在125m2/g以下,更优选在120m2/g以下。

  另外,炭黑(B)等其它炭黑的平均粒径CTAB可以用与上述同样的方法测定。

  相对于橡胶成分100质量份,炭黑(B)的含量优选在5质量份以上,更优选在10质量份以上,进一步优选在15质量份以上。该含量在下限以上时,存在获得良好的耐掉块性能、耐磨性能的倾向。另外,从分散性等的角度考虑,该含量优选在100质量份以下,更优选在50质量份以下,进一步优选在30质量份以下。

  作为其它炭黑,并无特别限定,可列举N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550、N762等。可以使用例如旭碳株式会社、卡博特日本株式会社、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、Colombia Carbon公司等的制品。它们可单独使用,或者可并用2种以上。从耐磨性、成本的角度考虑,特别优选N220。

  相对于橡胶成分100质量份,炭黑的含量(炭黑(A)和其它炭黑的合计含量)优选在20质量份以上,更优选在40质量份以上,进一步优选在45质量份以上,特别优选在50质量份以上。该含量在下限以上时,存在获得良好的耐掉块性能、耐磨性能的倾向。另外,从分散性等的角度考虑,该含量优选在150质量份以下,更优选在100质量份以下,进一步优选在80质量份以下,特别优选在70质量份以下。

  炭黑100质量%中的炭黑(A)的含量优选在5质量%以上,更优选在20质量%以上,进一步优选在30质量%以上。该含量的上限优选在90质量%以下,更优选在80质量%以下,进一步优选在70质量%以下。该含量在上述范围内时,存在获得良好的耐掉块性能、耐磨性能的倾向。

  所述橡胶组合物中,可添加二氧化硅。

  所述橡胶组合物中添加二氧化硅时,从抓地性能的角度考虑,相对于橡胶成分100质量份,二氧化硅的含量优选在3.0质量份以上,更优选在5.0质量份以上。该含量优选在30质量份以下,更优选在20质量份以下,进一步优选在15质量份以下。

  二氧化硅的氮吸附比表面积(N2SA)优选在80m2/g以上,更优选在115m2/g以上,进一步优选在150m2/g以上。通过将该氮吸附比表面积设定在下限以上,存在获得良好的抓地性能的倾向。另外,该氮吸附比表面积优选在400m2/g以下,更优选在270m2/g以下,进一步优选在250m2/g以下。通过将该氮吸附比表面积设定在上限以下,存在获得良好的二氧化硅分散性的倾向。

  另外,二氧化硅的N2SA为根据ASTM D3037-93,用BET法测定的值。

  作为二氧化硅,并没有特别限定,可以使用例如干式法二氧化硅(无水二氧化硅)、湿式法二氧化硅(含水二氧化硅)等,从硅烷醇基多的理由考虑,优选湿式法二氧化硅(含水二氧化硅)。作为市售品,可以使用德固赛公司、东曹硅化工株式会社(TOSOH SILICACORPORATION)、索尔维日本株式会社、株式会社德山等的制品。它们可单独使用,或者可并用2种以上。

  所述橡胶组合物中,可添加除炭黑、二氧化硅以外的其它填料。作为其它填料,可列举碳酸钙、滑石、矾土、黏土、氢氧化铝、云母等。

  所述橡胶组合物含有二氧化硅时,优选与二氧化硅连同地含有硅烷偶联剂。

  作为硅烷偶联剂,可以使用橡胶工业中以往可与二氧化硅并用的任意硅烷偶联剂,并没有特别限定,可列举例如双(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、3-三乙氧基甲硅烷基丙基甲基丙烯酸酯单硫化物等硫化物系;3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷、Momentive公司制造的NXT、NXT-Z等巯基系;乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等乙烯基系;3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷等氨基系;γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷等环氧丙氧基系;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;3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷等氯系等。作为市售品,可以使用德固赛公司、Momentive公司、信越有机硅株式会社、东京化成工业株式会社、Azmax株式会社、东丽·道康宁株式会社等的制品。它们可单独使用,或者可并用2种以上。其中,优选硫化物系、巯基系。

  所述橡胶组合物含有硅烷偶联剂时,相对于二氧化硅100质量份,硅烷偶联剂的含量优选在2质量份以上,更优选在5质量份以上。通过将该含量设定在下限以上,存在获得基于添加硅烷偶联剂而达到的效果的倾向。另外,该含量优选在20质量份以下,更优选在15质量份以下。通过将该含量设定在上限以下,存在下述倾向:获得与添加量相称的效果,获得良好的混炼时的加工性。

  所述橡胶组合物中,可添加油、液态二烯系聚合物等软化剂(常温(25℃)下为液体状态的软化剂)。

  作为油,可列举例如链烷烃系操作油、芳香族系操作油、环烷系操作油等操作油。

  液态二烯系聚合物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)优选为1.0×103~2.0×105,更优选为3.0×103~1.5×104。通过将该重均分子量设定在下限以上,存在下述倾向:获得良好的耐磨性、破坏特性,可以确保充分的耐久性。另一方面,通过将该重均分子量设定在上限以下,存在下述倾向,变为良好的聚合溶液的粘度,获得优异的生产率。

  另外,本发明中,液态二烯系聚合物的Mw为用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的聚苯乙烯换算值。

  作为液态二烯系聚合物,可列举液态苯乙烯丁二烯共聚物(液态SBR)、液态丁二烯聚合物(液态BR)、液态异戊二烯聚合物(液态IR)、液态苯乙烯异戊二烯共聚物(液态SIR)、液态苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物(液态SBS嵌段聚合物)、液态苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物(液态SIS嵌段聚合物)、液态法呢烯聚合物、液态法呢烯丁二烯共聚物等。它们的末端或主链等可用极性基团改性。其中,优选液态IR、液态SBR。

  所述橡胶组合物中,从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,相对于橡胶成分100质量份,软化剂的含量(软化剂总量)优选在15质量份以下,更优选在10质量份以下,进一步优选在5质量份以下,下限没有特别限定,可不含软化剂。

  另外,本说明书中,软化剂的含量也包括充油橡胶中所含的油量。

  所述橡胶组合物中,可添加常温(25℃)下为固体状态的树脂(resin)。相对于橡胶成分100质量份,树脂的含量优选为3~50质量份,更优选为7~40质量份。

  作为树脂,可列举例如芳香族乙烯基聚合物、苯并呋喃-茚树脂、茚树脂、松香系树脂、萜烯系树脂、丙烯酸(酯)系树脂(acrylic resin)等。作为市售品,可以使用丸善石油化学株式会社、住友电木株式会社、安原化学株式会社、东曹株式会社、Rutgers Chemicals公司、BASF公司、亚利桑那化学公司、日涂化学株式会社、株式会社日本触媒、JXTG能源株式会社、荒川化学工业株式会社、田冈化学工业株式会社、东亚合成株式会社等的制品。它们可单独使用,或者可组合使用2种以上。其中,优选芳香族乙烯基聚合物、苯并呋喃-茚树脂、萜烯系树脂、松香系树脂。

  作为所述芳香族乙烯基聚合物,可列举将α-甲基苯乙烯和/或苯乙烯聚合而得的树脂,可例示苯乙烯的均聚物、α-甲基苯乙烯的均聚物、α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物等。其中,优选α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物。

  所述苯并呋喃-茚树脂是指,作为构成树脂的骨架(主链)的主要单体成分,含有苯并呋喃以及茚的树脂,作为除苯并呋喃、茚以外的骨架中可含有的单体成分,可列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基茚、乙烯基甲苯等。

  所述茚树脂是指,含有茚作为构成树脂的骨架(主链)的主要单体成分的树脂。

  可通过所述松香系树脂(松香类)改性的有无来分类,可以分类为无改性松香(未改性松香)、松香改性物(松香衍生物)。作为无改性松香,可列举浮油松香(别名:妥尔油松香)、脂松香(gum rosin)、木松香、歧化松香、聚合松香、氢化松香、经其它化学修饰的松香等。松香改性物为无改性松香的改性物,可列举松香酯类、不饱和羧酸改性松香类、不饱和羧酸改性松香酯类、松香的酰胺化合物、松香的胺盐等。

  优选地,松香系树脂的羧基的含量不过高,具有适度的酸价。具体地,松香系树脂的酸价通常大于0mgKOH/g,例如在200mgKOH/g以下,优选在100mgKOH/g以下,更优选在30mgKOH/g以下,进一步优选在10mgKOH/g以下。

  另外,酸价可以按照后述实施例测定。另外,在酸价过高时等情况下,通过公知的酯化处理,也可减少松香类的羧基,将酸价调整到上述范围。

  作为所述萜烯系树脂,可以使用将萜烯化合物聚合而得的聚萜烯树脂、或将萜烯化合物和芳香族化合物聚合而得的芳香族改性萜烯树脂等。另外,也可以使用它们的氢化物。

  所述聚萜烯树脂为将萜烯化合物聚合而得的树脂。该萜烯化合物是由(C5H8)n的组成表示的烃及其含氧衍生物,是以分类为单萜烯(C10H16)、倍半萜烯(C15H24)、二萜烯(C20H32)等萜烯为基本骨架的化合物,可列举例如α-蒎烯、β-蒎烯、双戊烯、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-桉树脑、1,4-桉树脑、α-萜品醇、β-萜品醇、γ-萜品醇等。

  作为所述聚萜烯树脂,可列举以上述萜烯化合物为原料的蒎烯树脂、柠檬烯树脂、双戊烯树脂、蒎烯/柠檬烯树脂等。其中,从聚合反应容易的角度、天然松脂为原料所以价格低廉的角度考虑,优选蒎烯树脂。蒎烯树脂通常含有为异构体的关系的α-蒎烯和β-蒎烯这两者,基于所含有成分的差异,可分类为以β-蒎烯为主要成分的β-蒎烯树脂、和以α-蒎烯为主要成分的α-蒎烯树脂。

  作为所述芳香族改性萜烯树脂,可列举以所述萜烯化合物和酚系化合物为原料的萜烯酚树脂、或以所述萜烯化合物和苯乙烯系化合物为原料的萜烯苯乙烯树脂等。另外,也可以使用以所述萜烯化合物、酚系化合物和苯乙烯系化合物为原料的萜烯酚苯乙烯树脂。另外,作为酚系化合物,可列举例如苯酚、双酚A、甲酚、二甲苯酚等。另外,作为苯乙烯系化合物,可列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。

  优选地,所述橡胶组合物含有硫(硫硫化剂)。

  作为硫,可列举橡胶工业中常用的粉末硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫、可溶性硫等。作为市售品,可以使用鹤见化学工业(株式会社)、轻井泽硫黄(株式会社)、四国化成工业(株式会社)、Flexis公司、日本干溜工业株式会社、细井化学工业(株式会社)等的制品。它们可单独使用,或者可并用2种以上。

  相对于橡胶成分100质量份,所述硫(硫硫化剂)的含量优选在0.5质量份以上,更优选在0.8质量份以上,进一步优选在1.0质量份以上。通过将该含量设定在下限以上,存在获得良好的耐掉块性能、耐磨性能的倾向。上限并无特别限定,优选在5.0质量份以下,更优选在3.0质量份以下,进一步优选在2.5质量份以下,特别优选在2.0质量份以下。

  优选地,所述橡胶组合物含有硫化促进剂。

  作为硫化促进剂,可列举例如2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫化物(DM(2,2’-二苯并噻唑基二硫化物))、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺等噻唑系硫化促进剂;四甲基秋兰姆二硫化物(TMTD)、四苄基秋兰姆二硫化物(TBzTD)、四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物(TOT-N)等秋兰姆系硫化促进剂;N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺、N-氧联亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧联亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N’-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺等次磺酰胺系硫化促进剂;二苯胍、二邻甲苯胍、邻甲苯基二胍等胍系硫化促进剂。它们可单独使用,或者可并用2种以上。其中,优选次磺酰胺系硫化促进剂、胍系硫化促进剂。

  从硫化特性等的角度考虑,相对于橡胶成分100质量份,硫化促进剂的含量优选在0.5质量份以上,更优选在1.0质量份以上。另外,上述含量优选在8.0质量份以下,更优选在5.0质量份以下,进一步优选在3.0质量份以下。

  所述橡胶组合物可含有蜡。作为蜡,并没有特别限定,可列举石蜡、微晶蜡等石油系蜡;植物系蜡、动物系蜡等天然系蜡;乙烯、丙烯等的聚合物等合成蜡等。作为市售品,可以使用大内新兴化学工业(株式会社)、日本精蜡(株式会社)、精工化学(株式会社)等的制品。它们可单独使用,或者可并用2种以上。其中,优选石油系蜡,更优选石蜡。

  相对于橡胶成分100质量份,蜡的含量优选在0.5质量份以上,更优选在1质量份以上,另外,优选在10质量份以下,更优选在6质量份以下。

  所述橡胶组合物可含有防老剂。

  作为防老剂,并没有特别限定,可列举例如苯基-α-萘胺等萘胺系防老剂;辛基化二苯胺、4,4’-双(α,α’-二甲基苄基)二苯胺等二苯胺系防老剂;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、N,N’-二-2-萘基对苯二胺等对苯二胺系防老剂;2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉的聚合物等喹啉系防老剂;2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、苯乙烯化苯酚等单酚系防老剂;四-[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等双酚系、三酚系、多酚系防老剂等。作为市售品,可以使用精工化学(株式会社)、住友化学(株式会社)、大内新兴化学工业(株式会社)、Flexis公司等的制品。它们可单独使用,或者可组合使用2种以上。其中,优选对苯二胺系防老剂(更优选地,N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺)。

  相对于橡胶成分100质量份,防老剂的含量优选在0.3质量份以上,更优选在1质量份以上。另外,该含量优选在7质量份以下,更优选在6质量份以下,进一步优选在5质量份以下。

  所述橡胶组合物可含有脂肪酸(尤其是硬脂酸)。作为硬脂酸,可以使用以往公知的硬脂酸,可以使用例如日油(株式会社)、NOF公司、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)等的制品。

  相对于橡胶成分100质量份,脂肪酸的含量优选在0.5质量份以上,更优选在1质量份以上,进一步优选在2.5质量份以上。另外,上述含量优选在10质量份以下,更优选在5质量份以下。

  所述橡胶组合物可含有氧化锌。

  作为氧化锌,可以使用以往公知的氧化锌,可以使用例如三井金属矿业株式会社、东邦锌(株式会社)、HAKUSUI TECH(株式会社)、正同化学工业(株式会社)、堺化学工业(株式会社)等的制品。

  相对于橡胶成分100质量份,氧化锌的含量优选在0.5质量份以上,更优选在1质量份以上。另外,上述含量优选在5质量份以下,更优选在4质量份以下。

  所述橡胶组合物中,可以添加除上述成分以外的轮胎工业中常用的添加剂,可例示表面活性剂等。

  作为所述橡胶组合物的制造方法,可以使用公知方法,例如可以通过下述方法等制造:用开放式辊炼机、班伯里混炼机、捏合机等橡胶混炼装置,混炼上述各成分,然后进行硫化。

  作为混炼条件,混炼除交联剂(硫化剂)和硫化促进剂以外的添加剂的基础捏炼工序中,混炼温度通常为100~180℃,优选为120~170℃。混炼硫化剂、硫化促进剂的最终捏炼工序中,混炼温度通常在120℃以下,优选为85~110℃。另外,将硫化剂、硫化促进剂进行了混炼的组合物通常被施加加压硫化等硫化处理。作为硫化温度,通常为140~190℃,优选为150~185℃。

  所述橡胶组合物(硫化后的橡胶组合物)的硬度(Hs)≥72。上限并无特别限定,优选Hs≤80,更优选Hs≤78,进一步优选Hs≤75。

  另外,本说明书中,Hs根据JIS K6253-3(2012)的“硫化橡胶和热塑性橡胶-硬度测定-第3部分:硬度计法硬度”,通过A型硬度计,在25℃温度下测定。

  所述橡胶组合物(硫化后的橡胶组合物)的断裂伸长率(EB)≥420%。从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,优选EB≥450%,更优选EB≥480%。上限并无特别限定,优选EB≤700%,更优选EB≤650%,进一步优选EB≤600%。

  另外,EB基于JIS K6251(2010),使用7号哑铃型试验片作为试验片,在23℃温度下实施拉伸试验,进行测定。

  另外,橡胶组合物的硬度(Hs)、断裂伸长率(EB)可基于橡胶组合物中添加的化学品(尤其是,橡胶成分、填料)的种类或量等进行调整,例如,关于Hs、EB,使用异戊二烯系橡胶、BR、SBR这3种作为橡胶成分,或增加填料的量,或减少软化剂的量,或使用炭黑作为填料种类时,存在Hs、EB变大的倾向。

  具体地,可列举单独或适当地组合下述方法的手法:(1)使用异戊二烯系橡胶、BR、SBR这3种的方法,(2)使用NR等高分子量橡胶的方法,(3)调整SBR的种类或量等的方法,(4)使用具有规定平均粒径或CTAB等的特定炭黑的方法,(5)调整特定炭黑量的方法,(6)调整特定炭黑与其它炭黑等其它填料的添加比率的方法,(7)调整填料总量的方法等。

  图2显示胎冠陆部10的放大视图。如图2所示,胎冠陆部10被划分在一对胎冠主沟3之间。胎冠陆部10被连接一对胎冠主沟3之间的多个胎冠横沟14,划分为多个胎冠花纹块15的列。

  图3显示胎冠花纹块15的放大视图。如图3所示,在胎冠花纹块15中的至少1个,设置有呈波状延伸且连接胎冠横沟14之间的纵细沟(胎冠细缝30)。据此,胎冠花纹块15包括:被胎冠细缝30划分的2个胎冠花纹块片20。本说明书中,“细缝(细沟)”是指,宽度在2.0mm以下的刻痕。

  关于胎冠细缝30,通过其边缘可以提高在湿路面上的摩擦力,可以发挥优异的湿性能。胎冠细缝30由于呈波状延伸且连接胎冠横沟14之间,因此不仅可以确保轮胎周向上的边缘成分,还可以确保轮胎轴向上的边缘成分。因此,可以提高湿路面行驶时的旋转性能和牵引性能。

  胎冠花纹块15接地时,胎冠细缝30本质上闭合。因此,被胎冠细缝30划分的一胎冠花纹块片20与另一胎冠花纹块片20可以彼此互相支撑。因此,胎冠花纹块15的表观刚性得以提高,可以维持耐偏磨耗性能。尤其是,胎冠细缝30由于呈波状延伸,因此细缝壁彼此之间强固啮合,相对于轮胎周向上的力可以发挥出优异的互相支撑效果。因此,驱动时和制动时的胎冠花纹块15的变形得到抑制,可以有效地维持耐偏磨耗性能。

  优选地,胎冠细缝30例如设置在使2个胎冠花纹块片20的踏面的面积比为0.8~1.2的位置。本实施方式的胎冠细缝30例如设置在胎冠花纹块15的轮胎轴向上的中央部。优选方式中,胎冠细缝30将胎冠花纹块15划分为具有实质上相同面积的踏面的2个胎冠花纹块片20。据此,2个胎冠花纹块片20变得容易均等磨耗,耐偏磨耗性能得以提高。

  胎冠细缝30的宽度W5优选在2.0mm以下,更优选在1.8mm以下,进一步优选在1.6mm以下,另外优选在0.5mm以上,更优选在0.8mm以上,进一步优选在1.2mm以上。这样的胎冠细缝30可以均衡良好地提高湿性能和耐偏磨耗性能。

  图4(a)显示图2的胎冠细缝30的A-A线截面图。优选地,如图4(a)所示,胎冠细缝30例如具有胎冠主沟3的深度d1的0.85~1.00倍的深度d2。这样的胎冠细缝30有助于发挥优异的湿性能。

  图4(b)显示图3的胎冠细缝30的放大视图。如图4(b)所示,胎冠细缝30在轮胎轴向上摆动的同时,沿轮胎周向延伸。优选方式中,胎冠细缝30例如呈正弦波状延伸。但并不限于这种方式,胎冠细缝30包括呈例如三角波状、矩形波状、梯形波状等各种波形状延伸的方式。

  优选地,胎冠细缝30例如以比呈Z字形延伸的胎冠主沟3小的摆动幅度延伸。胎冠细缝30的中心线30c的峰-峰的摆动幅度量A1优选在1.0mm以上,更优选在1.3mm以上,另外优选在2.0mm以下,更优选在1.7mm以下。这样的胎冠细缝30可以抑制其边缘的偏磨耗,同时可以确保轮胎轴向的边缘成分。

  优选地,胎冠细缝30例如以比呈Z字形延伸的胎冠主沟3(图1所示)小的波长延伸。优选地,胎冠细缝30的波长λ1例如在16.0mm以上,更优选在20.0mm以上,另外优选在30.0mm以下,更优选在26.0mm以下。这样的胎冠细缝30可以抑制其边缘的偏磨耗,同时可以使互相相向的细缝壁彼此之间强固地啮合,胎冠花纹块15的表观刚性得以提高。

  如图2所示,胎冠横沟14连接一对胎冠主沟3之间。本实施方式的胎冠横沟14例如为朝旋转方向R的先着地侧呈凸起的朝向的V字状。“胎冠横沟为V字状”是指,例如不仅包括沟中心线呈V字状弯折的方式,也包括沟中心线朝上述先着地侧呈凸起的朝向光滑地弯曲的方式(例如圆弧状)。

  本实施方式的胎冠横沟14包括:例如相对于轮胎轴向、沿着彼此相反方向延伸的第1沟部16和第2沟部17。第1沟部16和第2沟部17通过连接部18连通。优选地,第1沟部16和第2沟部17例如相对于轮胎轴向以10~20°的角度θ3倾斜。

  连接部18例如设置在胎冠横沟14的轮胎轴向上的中央部(例如,轮胎赤道C上)。本发明的其它方式中,连接部18可设置在相对于轮胎赤道C、偏向轮胎轴向的一侧的位置。

  优选地,胎冠横沟14例如具有胎冠主沟3的0.8~1.2倍的沟宽度W6。本实施方式的胎冠横沟14的至少第1沟部16和第2沟部17在长度方向上具有一定的沟宽度。

  本实施方式的胎冠花纹块15为,例如,轮胎轴向上的最大横向宽度W3大于轮胎周向上的最大纵向宽度W4的横长状。优选地,上述最大横向宽度W3例如为上述最大纵向宽度W4的1.3~1.7倍。这样的胎冠花纹块15具有高横向刚性,有助于发挥优异的操纵稳定性。

  优选地,胎冠花纹块15例如为朝旋转方向R的先着地侧呈凸起的朝向的V字状。“胎冠花纹块15为V字状”例如包括下述方式:胎冠花纹块15的面对胎冠横沟14的两个第1环纹块壁21以及第2花纹块壁22的轮廓朝向上述先着地侧呈凸起的方式。第1花纹块壁21为上述先着地侧的面对胎冠横沟14的花纹块壁,第2花纹块壁22为旋转方向R的后着地侧的面对胎冠横沟14的花纹块壁。第1花纹块壁21和第2花纹块壁22不限于其平面弯折,也可为例如其平面光滑地弯曲。

  如图3所示,本实施方式的第1花纹块壁21具有:例如相对于轮胎轴向、朝向彼此相反方向倾斜的第1倾斜部23以及第2倾斜部24,和第1倾斜部23和第2倾斜部24之间的凹部25。优选地,第1倾斜部23和第2倾斜部24之间的角度θ4例如为150~160°。本实施方式的第1倾斜部23和第2倾斜部24例如呈平面状延伸,但不限于这样的方式。

  凹部25例如向旋转方向R的后着地侧凹陷。凹部25有助于抑制胎冠花纹块15的旋转方向R的先着地侧的端部的掉落或磨耗等。优选方式中,胎冠细缝30与凹部25相连。据此,可以抑制胎冠细缝30的上述先着地侧的端部处的偏磨耗。

  优选方式中,凹部25为与胎冠花纹块15相反方向的V字状。凹部25例如由向彼此相反方向倾斜的2个平面构成。2个平面之间的角度θ9例如为125~135°。这样的凹部25可以进一步抑制胎冠花纹块15的上述先着地侧的顶部的掉落或偏磨耗等。

  第2花纹块壁22具有:例如相对于轮胎轴向、向彼此相反方向倾斜的第3倾斜部26和第4倾斜部27。本实施方式的第3倾斜部26和第4倾斜部27例如呈平面状延伸,但不限于这样的方式。第3倾斜部26例如朝向与第1花纹块壁21的第1倾斜部23相同的方向倾斜,优选方式中,沿着第1倾斜部23延伸。第4倾斜部27例如朝向与第1花纹块壁21的第2倾斜部24相同的方向倾斜,优选方式中,沿着第2倾斜部24延伸。

  优选方式中,优选地,胎冠细缝30与由第2花纹块壁22的第3倾斜部26和第4倾斜部27构成的顶部28相连。据此,可以抑制胎冠细缝30的旋转方向R的后着地侧的端部处的偏磨耗。

  优选地,胎冠花纹块15具有例如向轮胎轴向外侧呈凸起的一对花纹块横壁29。这样的胎冠花纹块15具有高横向刚性,有助于进一步提高操纵稳定性。

  图5显示中间陆部11的放大视图。如图5所示,中间陆部11被划分在胎冠主沟3和胎肩主沟4之间。中间陆部11包括:被多个中间横沟34划分的多个中间花纹块35。

  优选地,中间横沟34例如相对于轮胎轴向,以10~20°的角度θ5倾斜。本实施方式的中间横沟34从胎冠主沟3至胎肩主沟4,向旋转方向R的后着地侧倾斜。这样的中间横沟34可以在湿路面上行驶时,将沟内的水导向轮胎轴向外侧。

  中间横沟34例如呈直线状延伸。中间横沟34例如具有比胎冠横沟14(图2所示)大的沟宽度W7。优选地,为了提高湿性能,中间横沟34的沟宽度W7例如为胎冠横沟14的沟宽度W6的1.15~1.25倍。

  图6显示中间横沟34的B-B线截面图。如图6所示,中间横沟34包括:旋转方向R的先着地侧的第1沟壁34a,以及后着地侧的第2沟壁34b。第1沟壁34a例如相对于轮胎半径方向,以3~7°的角度θ6配置。第2沟壁34b例如相对于轮胎半径方向,以比上述角度θ6大的角度θ7配置。优选地,角度θ7例如为9~13°。这样的中间横沟34有助于抑制中间花纹块35的跟磨耗和趾磨耗(heel and toe wear)。

  优选地,中间横沟34例如具有胎冠主沟3的0.90~1.00倍的沟深度d3。本实施方式的中间横沟34的沟深度d3与胎冠主沟3相同。这样的中间横沟34可以进一步提高湿性能。

  优选地,如图5所示,中间花纹块35例如具有实质上六边形的踏面。“实质上六边形的踏面”是指,例如允许略微将花纹块的角进行了切除的倒角部36。

  优选地,中间花纹块35的踏面的面积Sm小于1个胎冠花纹块片20的踏面的面积Sc。具体地,优选地,所述面积Sm为所述面积Sc的0.80~0.90倍。这样的中间花纹块35可与胎冠花纹块片20一起均等地磨耗,可以发挥出优异的耐偏磨耗性能。

  图7显示胎肩陆部12的放大视图。如图7所示,胎肩陆部12被划分在胎肩主沟4的轮胎轴向外侧。胎肩陆部12包括:例如被多个胎肩横沟39划分的多个胎肩花纹块40。

  优选地,胎肩横沟39例如向着轮胎轴向外侧,其沟宽度W8逐渐增加。这样的胎肩横沟39可以在湿路面上行驶时,顺畅地将沟内的水导向轮胎轴向外侧。

  优选地,为了进一步提高上述效果,胎肩横沟39例如具有比中间横沟34大的沟宽度。更具体地,胎肩横沟39在整个区域具有比中间横沟34大的沟宽度。

  图8(a)显示胎肩横沟39的C-C线截面图。图8(b)显示胎肩横沟39的D-D线截面图。上述D-D线截面为比上述C-C线截面更偏向胎面端Te侧的截面。优选地,如图8(a)和(b)所示,胎肩横沟39具有例如相对于轮胎半径方向,以10~25°的角度θ8倾斜的一对沟壁39a。

  更优选的方式中,胎肩横沟39的沟壁39a相对于轮胎半径方向的角度θ8向着轮胎轴向外侧逐渐增加。这样的胎肩横沟39可以发挥出优异的排水性,可以进一步提高湿性能。

  优选地,胎肩横沟39例如具有胎肩主沟4的0.20~0.30倍的沟深度d4。这样的胎肩横沟39可以维持湿性能,同时可以提高胎肩陆部12的刚性,提高操纵稳定性。

  如图7所示,胎肩花纹块40包括:例如向轮胎轴向内侧呈凸状弯曲的内侧侧壁41,以及沿着轮胎周向的平面状的外侧侧壁42。据此,优选地,胎肩花纹块40例如具有实质上五边形的踏面。“实质上五边形的踏面”是指,允许例如略微将花纹块的角进行了切除的倒角部43或设置在侧壁上的凹部44等。

  优选地,在外侧侧壁42,设置有向轮胎轴向内侧凹陷的凹部44。这样的外侧侧壁42有助于发挥优异的耐偏移(wandering)性能。

  优选地,胎肩花纹块40的踏面的面积Ss例如大于中间花纹块35(图5所示)的踏面的面积Sm。具体地,优选地,所述面积Ss为所述面积Sm的1.05~1.15倍。据此,可以抑制轮胎行驶时的胎肩花纹块40的滑移。

  如图1所示,中间花纹块35的踏面的面积Sm与胎冠花纹块片20的踏面的面积Sc之和,即Sm+Sc优选为胎肩花纹块40的踏面的面积Ss的1.5倍以上,更优选为1.8倍以上,另外优选为2.5倍以下,更优选为2.2倍以下。这样的各花纹块可以在轮胎行驶时,使作用于胎冠花纹块15的接地压适当,抑制胎肩花纹块的滑移,发挥优异的耐偏磨耗性能。

  胎面部2设置有具有踏面的多个花纹块(中间花纹块4、胎肩花纹块3)和/或花纹块片(胎冠花纹块片20)。优选地,多个花纹块、花纹块片中的至少1个(中间花纹块4、胎肩花纹块3、胎冠花纹块片20中的至少1个)在轮胎周向上的长度与在轮胎轴向上的长度之和在75mm以上。从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,该和尤其优选在80mm以上,更优选在90mm以上,进一步优选在95mm以上,另外,优选在130mm以下,更优选在120mm以下,进一步优选在110mm以下。

  各花纹块、各花纹块片在轮胎周向上的长度、在轮胎轴向上的长度为轮胎周向上的最大纵向宽度、轮胎轴向上的最大横向宽度。另外,在花纹块被细沟(细缝)划分为花纹块片时,划分的花纹块片在轮胎周向上的长度的最大纵向宽度和在轮胎轴向上的最大横向宽度之和为上述轮胎周向上的长度与轮胎轴向上的长度之和,在花纹块或花纹块片与胎面端相接时,与该胎面端邻接的花纹块或花纹块片在轮胎周向上的最大纵向宽度与在轮胎轴向上的最大横向宽度之和为上述轮胎周向上的长度与轮胎轴向上的长度之和。

  即,优选为满足下述条件的方式:图3的胎冠花纹块片20中轮胎周向上的长度W4与轮胎轴向上的长度W10之和、图5的中间花纹块35中轮胎周向上的长度W11与轮胎轴向上的长度W12之和、图7的胎肩花纹块40中轮胎周向上的长度W13和轮胎轴向上的长度W14之和中的至少1个在80mm以下的条件。更优选地,2种花纹块或花纹块片满足上述条件,进一步优选地,3种花纹块或花纹块片满足上述条件。

  从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,各花纹块、各花纹块片在轮胎周向上的长度(胎冠花纹块片20、中间花纹块35、胎肩花纹块40等在轮胎周向上的最大纵向宽度)优选在40mm以上,更优选在45mm以上,进一步优选在50mm以上,另外,优选在100mm以下,更优选在90mm以下,进一步优选在80mm以下。

  从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,各花纹块、各花纹块片在轮胎轴向上的长度(胎冠花纹块片20、中间花纹块35、胎肩花纹块40等在轮胎轴向上的最大横向宽度)优选在30mm以上,更优选在35mm以上,进一步优选在40mm以上,另外,优选在100mm以下,更优选在90mm以下,进一步优选在80mm以下。

  从耐掉块性能、耐磨性能的角度考虑,各花纹块、各花纹块片的从踏面到底面的花纹块高度、花纹块片高度h(胎冠花纹块片20、中间花纹块35、胎肩花纹块40等的花纹块高度、花纹块片高度)优选为15mm以上31mm以下。下限更优选在18mm以上。上限优选小于25mm,更优选在22mm以下。图1的轮胎中,如图4(a)、图6、图8所示,胎冠花纹块片20的高度h1为胎冠主沟3的深度d1,中间花纹块35的高度h3为中间横沟34的深度d3,胎肩花纹块40的高度h4为胎肩横沟39的深度d4。

  以上,详细说明了本发明一实施方式的轮胎,但本发明不限于上述具体实施方式,可变更为各种方式实施。

  [实施例]

  结合实施例,具体说明本发明,但本发明并非仅限于这些实施例。

  (制造例1)

  通过JP特表平8-507555号公报中的实施例3的制造方法,制造微粒炭黑2。

  (制造例2)

  使用依次接合有如下区域的炭黑反应炉:具备空气导入导管和燃烧器的内径800mm、长度1600mm的燃烧区域;从该燃烧区域中连接的、由从周边贯通连接有原料喷管的内径145mm、长度1000mm的窄径部形成的原料引入区域;以及,具备急冷(quenching)装置的内径400mm、长度3000mm的后部反应区域,使用C重油作为燃料、杂酚油作为原料烃,设定各种条件,制造微粒炭黑3。

  以下,对实施例和比较例中使用的各种化学品进行统一说明。

  NR:TSR20

  SBR:住友化学工业株式会社制造的SBR1502(苯乙烯含量:23.5质量%)

  BR:宇部兴产株式会社制造的BR150B(顺式含量:95质量%)

  微粒炭黑1:N134(平均粒径:18nm,CTAB:130m2/g,N2SA:148m2/g,IA:144mg/g,CTAB/IA:0.90,DBP:123cm3/100g)

  微粒炭黑2:制造例1(平均粒径:16nm,CTAB:170m2/g,N2SA:174m2/g,IA:163mg/g,CTAB/IA:1.04,DBP:154cm3/100g)

  微粒炭黑3:制造例2(平均粒径:16nm,CTAB:158m2/g,N2SA:170m2/g,IA:145mg/g,CTAB/IA:1.09,DBP:138cm3/100g)

  炭黑4:N220(平均粒径:22nm,CTAB:115m2/g,N2SA:115m2/g,IA:118mg/g,CTAB/IA:0.97,DBP:113cm3/100g)

  蜡:日本精蜡株式会社制造的OZOACE 0355

  防老剂:大内新兴化学工业株式会社制造的NOCRAC 6C(N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基对苯二胺)

  硬脂酸:日油株式会社制造的硬脂酸

  氧化锌:三井金属矿业株式会社制造的氧化锌#2

  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 NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺)

  (实施例和比较例)

  根据各表所示的配方,使用(株式会社)神户制钢所制造的1.7L班伯里密炼机,在150℃的条件下将除硫和硫化促进剂以外的化学品混炼5分钟,获得混炼物。接着,向所获得的混炼物中,添加硫和硫化促进剂,使用开放式辊炼机,在80℃的条件下捏合5分钟,获得未硫化橡胶组合物。在150℃温度下将所获得的未硫化橡胶组合物加压硫化35分钟,获得硫化橡胶片。

  根据各表所示的“胎冠花纹块片在轮胎周向上的长度与在轮胎轴向上的长度之和”、“胎冠花纹块片在轮胎周向上的长度”、“胎冠花纹块片在轮胎轴向上的长度”、“胎冠花纹块片的高度”,将所获得的未硫化橡胶组合物成形为胎面形状,与其它轮胎部件贴合在一起,制作未硫化轮胎,在150℃温度下加压硫化20分钟,获得具有图1的基本样式的试验用轮胎(尺寸:225/70R19.5(重载荷用))。

  按照下述对所获得的试验用轮胎、硫化橡胶片进行评价。结果示于各表中。另外,关于各表的基准比较例,表1中为比较例1-1,表2中为比较例2-1。

  <橡胶硬度(Hs)>

  根据JIS K6253-3(2012)的“硫化橡胶和热塑性橡胶-硬度测定-第3部分:硬度计法硬度”,通过A型硬度计,测定硫化橡胶片的硬度(JIS-A硬度)。在25℃温度下,进行测定。

  <拉伸试验>

  基于JIS K6251(2010),由所获得的硫化橡胶片制作7号哑铃型试验片,使用该试验片,在23℃温度下实施拉伸试验,测定断裂伸长率(EB)。

  <耐掉块性能>

  将试验用轮胎安装在驱动轴上,在不良道路上爬坡,有意图地使轮胎空转,基于操纵轴安装的轮胎,将花纹块的“掉块数量×深度”进行指数化。将基准比较例指数表示为100。指数越大,则耐掉块性能越良好。

  [表1]

  

  [表2]

  

  [表3]

  

  根据各表可知,以规定配方含有异戊二烯系橡胶、BR、SBR、特定炭黑且具有规定以上的Hs和EB的实施例的轮胎的耐掉块性能良好。尤其是,花纹块(花纹块片)在轮胎周向上的长度与在轮胎轴向上的长度之和在80mm以上时、或花纹块高度(花纹块片高度)在15mm以上且小于25mm时,耐掉块性能显著优异。另外,通过规定的橡胶成分和特定炭黑的并用,可以协同地改善耐掉块性能。

  另一方面,使用N220等级的炭黑的比较例1-1中,Hs降低,花纹块的刚性降低,因此产生掉块,NR量少的比较例1-2、1-3中,EB降低,产生掉块。炭黑总量少的比较例1-4中,Hs降低,花纹块的刚性降低,因此,产生掉块,微粒炭黑的添加比率高的比较例1-5中,EB降低,产生掉块。

  实施例的轮胎的耐磨性能也优异。进一步地,即使在代替胎冠花纹块片,评价胎肩花纹块时,实施例的轮胎的耐掉块性能、耐磨性能也同样优异。

《胎面用橡胶组合物和轮胎.doc》
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