本發(fā)明涉及一種充氣輪胎。
背景技術:
鑒于對環(huán)境問題的關注度的增加和經濟效益,近年來對燃料效率高的汽車的需求不斷增加。此外,對燃料經濟性優(yōu)異的汽車輪胎也有需求。通過減少填料諸如二氧化硅或炭黑的量以降低滾動阻力,來改善燃料經濟性。然而,該技術傾向于降低濕抓地性能和耐磨性。而且,汽車輪胎還要求具有操縱穩(wěn)定性、耐疲勞性和拉伸強度。因此,存在對燃料經濟性、濕抓地性能、操縱穩(wěn)定性、耐磨性、耐疲勞性和拉伸強度實現平衡改善的技術的需求。
迄今為止已經提出了以下方法:使用特定的橡膠成分、二氧化硅和無機粉體如氫氧化鋁的適當組合以同時獲得濕路上的性能、耐磨性和低生熱性的方法(例如參見專利文獻1);使用特定的橡膠成分、特定的無機化合物粉體和特定的炭黑的適當組合來改善濕路和半濕路上的抓地力和加工性的方法(例如參見專利文獻2);以及使用特定的橡膠成分、特定的無機化合物粉體、特定的二氧化硅和特定的炭黑的適當組合來改善濕路和半濕路上的抓地力而不損害耐磨性的方法(例如參見專利文獻3)。不幸的是,這些方法仍然在燃料經濟性、濕抓地性能、操縱穩(wěn)定性、耐磨性,耐疲勞性和拉伸強度實現均衡提高上留有改善的余地。
引用文獻列表
專利文獻
專利文獻1:jp3745105b
專利文獻2:jp3366452b
專利文獻3:jp3366453b
技術實現要素:
技術問題
本發(fā)明旨在解決上述問題,并提供一種在燃料經濟性、濕抓地性能、操縱穩(wěn)定性、耐磨性、耐疲勞性和拉伸強度上實現了平衡改善的充氣輪胎。
解決問題的方案
本發(fā)明涉及一種充氣輪胎,其包括由橡膠組合物形成的胎面,所述橡膠組合物硫化后的橡膠性能滿足所有以下關系式(1)至(7):
(tanδ1/tanδ2)≥4.38(1)
(e*/tanδ2)≥21.88(2)
3.5≤e*≤6.0(3)
tanδ2≤0.16(4)
tanδ1≥0.70(5)
eb≥600(6)
tb×eb≥12000(7)
其中,關系式(1)和(5)中的tanδ1表示以10%的初始應變和5%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在0℃下的tanδ;
關系式(1)、(2)和(4)中的tanδ2表示以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的tanδ;
關系式(2)和(3)中的e*表示以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的動態(tài)彈性模量(e*(mpa))。
關系式(6)和(7)中的eb表示根據jisk6251測得的拉伸伸長率(eb(%));以及
關系式(7)中的tb表示根據jisk6251測得的斷裂拉伸強度(tb(mpa))。
優(yōu)選地,橡膠組合物硫化后的橡膠性能還滿足以下關系式(8):
57≤hs≤67(8)
其中,hs表示根據jisk6253測得的在23℃下的硬度(hs)。
優(yōu)選地,橡膠組合物含有至少一種二氧化硅。
發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的充氣輪胎包括由橡膠組合物形成的胎面,該橡膠組合物硫化后的橡膠性能滿足上述所有關系(1)至(7)。這種充氣輪胎可以實現在燃料經濟性、濕抓地性能、操縱穩(wěn)定性、耐磨性、耐疲勞性和拉伸強度上的均衡提高。
具體實施方式
本發(fā)明的充氣輪胎包括由橡膠組合物形成的胎面。橡膠組合物硫化后的橡膠性能滿足以下所有關系式(1)至(7):
(tanδ1/tanδ2)≥4.38(1)
(e*/tanδ2)≥21.88(2)
3.5≤e*≤6.0(3)
tanδ2≤0.16(4)
tanδ1≥0.70(5)
eb≥600(6)
tb×eb≥12000(7)
其中,關系式(1)和(5)中的tanδ1表示以10%的初始應變和5%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在0℃下的tanδ;
關系式(1)(2)和(4)中的tanδ2表示以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的tanδ;
關系式(2)和(3)中的e*表示以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的動態(tài)彈性模量(e*(mpa))。
關系式(6)和(7)中的eb表示根據jisk6251測得的拉伸伸長率(eb(%));以及
關系式(7)中的tb表示根據jisk6251測得的斷裂拉伸強度(tb(mpa))。
如上所述,通過在胎面中使用在硫化后具有預定水平的tanδ、e*、eb和tb的橡膠組合物,可以提供在燃料經濟性、濕抓地性能、操縱穩(wěn)定性、耐磨性、耐疲勞性和拉伸強度上實現平衡改善的充氣輪胎。
當本發(fā)明的橡膠組合物硫化時,硫化橡膠組合物以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的動態(tài)彈性模量(e*(mpa))至少為3.5,但不超過6.0。即,它滿足以下關系式(3)。
3.5≤e*≤6.0(3)
這種適度的橡膠彈性,可以同時實現良好的操縱穩(wěn)定性和良好的濕抓地性能。e*優(yōu)選為3.6或以上,但優(yōu)選為5.8或以下,更優(yōu)選為5.5或以下。
硫化橡膠組合物以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的tanδ(tanδ2)為0.16或以下。即,它滿足以下關系式(4)。
tanδ2≤0.16(4)
這帶來出色的燃料經濟性。tanδ2優(yōu)選為0.155或以下,更優(yōu)選為0.150或以下,進一步優(yōu)選為0.145或以下,特別優(yōu)選為0.140或以下。tanδ2的下限沒有特別限定,tanδ2越低越好。
硫化橡膠組合物以10%的初始應變和5%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在0℃下的tanδ(tanδ1)為0.70或以上。即,它滿足以下關系式(5)。
tanδ1≥0.70(5)
這帶來優(yōu)異的濕抓地性能。tanδ1優(yōu)選為0.72或以上,更優(yōu)選為0.75或以上,進一步優(yōu)選為0.80或以上。tanδ1的上限沒有特別限定,tanδ1越高越好。
硫化橡膠組合物還滿足以下關系式(1):
(tanδ1/tanδ2)≥4.38(1)
其中,tanδ1表示以10%的初始應變和5%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在0℃下的tanδ,tanδ2表示以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的tanδ。
當tanδ1和tanδ2滿足關系式(1)時,可以實現tanδ1增加和tanδ2減小,從而可以同時實現良好的燃料經濟性和良好的濕抓地性能。關系式(1)的值優(yōu)選為4.65或以上,更優(yōu)選為5.0或以上。關系式(1)的值的上限沒有特別限定,值越大越好。
硫化橡膠組合物還滿足以下關系式(2):
(e*/tanδ2)≥21.88(2)
其中,e*表示以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的動態(tài)彈性模量(e*(mpa)),tanδ2表示以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的tanδ。
當e*和tanδ2滿足關系式(2)時,實現了e*增加和tanδ2減小,從而可以同時實現良好的操縱穩(wěn)定性和良好的燃料經濟性。關系式(2)的值優(yōu)選為22或以上,更優(yōu)選為25或以上,進一步優(yōu)選為30或以上,特別優(yōu)選為33或以上。關系式(2)的值的上限沒有特別限定,值越大越好。
硫化橡膠組合物根據jisk6251測得的拉伸伸長率(eb(%))為600或以上。即,它滿足以下關系式(6)。
eb≥600(6)
特定值以上的拉伸伸長率帶來優(yōu)異的耐疲勞性。eb優(yōu)選為620或以上,更優(yōu)選為640或以上,還優(yōu)選為650或以上。eb的上限沒有特別限定,eb越高越好。
硫化橡膠組合物還滿足以下關系式(7):
tb×eb≥12000(7)
其中,eb表示根據jisk6251測得的拉伸伸長率(eb(%)),tb表示根據jisk6251測得的斷裂拉伸強度(tb(mpa))。
特定值以上的拉伸伸長率和斷裂拉伸強度帶來優(yōu)異的拉伸強度。關系式(7)的值優(yōu)選為13000或以上,更優(yōu)選為15000或以上。關系式(7)的值的上限沒有特別限定,值越大越好。
優(yōu)選地,硫化橡膠組合物根據jisk6253測得的在23℃下的硬度(hs;a型)為至少57,但不大于67。即,它優(yōu)選滿足以下關系式(8):
57≤hs≤67(8)
這種適度的硬度帶來更好的濕抓地性能和更好的操縱穩(wěn)定性。當hs小于57時,可能獲得不良的加工性或操縱穩(wěn)定性。hs更優(yōu)選為66或以下,進一步優(yōu)選為65或以下,特別優(yōu)選為61或以下。此外,hs還更優(yōu)選為58或以上,進一步優(yōu)選為59或以上。
通過混入如下所述的特定的橡膠成分、特定的填料和/或軟化劑,可以賦予預定范圍的以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的動態(tài)彈性模量和tanδ、預定范圍的以10%的初始應變和5%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在0℃下的tanδ、以及預定范圍的根據jisk6251測得的拉伸伸長率和斷裂拉伸強度(硫化橡膠組合物中,這些參數滿足所有的關系式(1)至(7))。特定的橡膠成分和特定的填料的混入是特別重要的。
以下是公知常識:tanδ1可以通過主要改變橡膠成分的類型和量來調節(jié);tanδ2可以通過主要改變增強劑(填料)的類型和量來調節(jié);e*可以通過主要改變增強劑和軟化劑的量來調節(jié);eb可以通過主要改變增強劑和軟化劑的量來調節(jié);tb可以通過主要改變增強劑或橡膠成分的類型和量來調節(jié)。
硫化橡膠組合物的、以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的動態(tài)彈性模量和tanδ、以10%的初始應變和5%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在0℃下的tanδ、根據jisk6251測得的拉伸伸長率和斷裂拉伸強度、以及硬度,可以通過后述實施例中所述的方法測量。
本發(fā)明的橡膠組合物的橡膠成分優(yōu)選包含與二氧化硅相互作用的改性二烯系橡膠。改性二烯系橡膠的例子包括:用含有與二氧化硅相互作用的官能團的化合物(改性劑)來對二烯系橡膠的至少一個鏈末端進行改性而獲得的鏈末端改性二烯橡膠;在主鏈中含有官能團的主鏈改性二烯系橡膠;在主鏈和鏈末端均含有官能團的主鏈-和鏈末端改性二烯系橡膠(例如主鏈-和鏈端改性二烯系橡膠,其中主鏈含有官能團和至少一個鏈末端用改性劑進行改性);以及用在分子中含有兩個或以上環(huán)氧基的多官能化合物進行改性(偶聯)以引入羥基或環(huán)氧基的鏈末端改性二烯系橡膠。使用這種改性二烯系橡膠提供良好的燃料經濟性、濕抓地性能和耐磨性。
這些改性二烯系橡膠可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。
官能團的例子包括氨基、酰胺基、甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基、異氰酸酯基、亞氨基、咪唑基、脲基、醚基、羰基、氧基羰基、巰基、硫醚基(sulfidegroup)、二硫醚基(disulfidegroup)、磺?;喠蝓;?、硫代羰基、銨基、酰亞胺基(imidegroup)、聯亞氨基(hydrazogroup)、偶氮基、重氮基、羧基、腈基、吡啶基、烷氧基、羥基、氧基和環(huán)氧基。這些官能團可以被取代。在這些基團中,優(yōu)選烷氧基(優(yōu)選c1-c6烷氧基)、氨基(優(yōu)選其中氨基的氫原子被c1-c6烷基取代的氨基)、烷氧基甲硅烷基(優(yōu)選c1-c6烷氧基甲硅烷基)、羥基和環(huán)氧基,這是因為它們在提高燃料經濟性或濕抓地性能方面特別有效。
官能團被引入其中的二烯系橡膠(形成改性二烯系橡膠的骨架的聚合物)的例子包括天然橡膠(nr)、聚異戊二烯橡膠(ir)、聚丁二烯橡膠(br)、苯乙烯-丁二烯橡膠(sbr)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠(sibr)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(epdm)、氯丁橡膠(cr)和丙烯腈丁二烯橡膠(nbr)。在這些中,優(yōu)選的是ir、br和sbr,其中更優(yōu)選br或sbr。sbr是特別優(yōu)選的,這是因為它提供了燃料經濟性和濕抓地性能的良好平衡。
ir的非限定性子包括輪胎工業(yè)中通常使用的那些,例如購自日本合成橡膠公司(jsrcorporation)的ir2200和購自日本瑞翁株式會社(zeoncorporation)的ir2200。
br的非限定性例子包括:高順式含量(例如,順式含量為90質量%或以上)的br,比如購自日本瑞翁株式會社(zeoncorporation)的br1220和購自宇部興產株式會社(ubeindustries,ltd.)的br130b和br150b;以及含有間同立構聚丁二烯晶體的br,比如均購自宇部興產株式會社(ubeindustries,ltd.)的vcr412和vcr617。
sbr的非限定性例子包括乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡膠(e-sbr)和溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡膠(s-sbr)。
在改性二烯系橡膠是改性sbr的情況下,改性sbr可以合適地是通過用如jp2010-111753a中公開的由下式(i)表示的化合物進行改性來獲得的改性sbr。具體例子包括購自旭化成化學株式會社(asahikaseichemicalscorporation)的e15。
在式(i)中,r11、r12和r13彼此相同或不同,各自表示烷基、烷氧基(優(yōu)選c1-c8、更優(yōu)選c1-c4烷氧基)、甲硅烷氧基、縮醛基、羧基(-cooh)、巰基(-sh)或它們的衍生物;r14和r15彼此相同或不同,各自表示氫原子或烷基(優(yōu)選c1~c4烷基);n表示整數(優(yōu)選為1~5,更優(yōu)選為2~4,進一步優(yōu)選為3)。
優(yōu)選地,r11、r12和r13中的至少一個是c1-c4烷氧基。各r14和r15優(yōu)選為氫原子或c1-c4烷基。在這種情況下,可以獲得優(yōu)異的加工性和耐磨性。
式(i)化合物的具體例子包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-二甲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和3-二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷。這些可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。
使用式(i)的化合物(改性劑)對苯乙烯-丁二烯橡膠進行改性可以通過常規(guī)方法進行,例如在jph06-53768b、jph06-57767b和jp2003-514078t中公開的那些方法。例如,可以通過使苯乙烯-丁二烯橡膠與改性劑接觸來進行改性。具體例子包括如下方法:其中,在通過陰離子聚合制備苯乙烯-丁二烯橡膠之后,將預定量的改性劑加入到橡膠溶液中以使苯乙烯-丁二烯橡膠的聚合末端(活性末端)與改性劑反應。
改性sbr的乙烯基含量優(yōu)選為10質量%或以上,更優(yōu)選為20質量%或以上,進一步優(yōu)選為30質量%或以上。當乙烯基含量小于10質量%時,可能無法獲得充分的濕抓地性能。乙烯基含量優(yōu)選為90質量%或以下,更優(yōu)選為80質量%或以下,進一步優(yōu)選為70質量%或以下。當乙烯基含量大于90質量%時,強度可能惡化。
本文中使用的sbr的乙烯基含量(1,2-丁二烯單元含量)可以通過紅外吸收光譜法測定。
改性sbr的苯乙烯含量優(yōu)選為5質量%或以上,更優(yōu)選為10質量%或以上,進一步優(yōu)選為20質量%或以上。當苯乙烯含量小于5質量%時,可能無法獲得充分的濕抓地性能。苯乙烯含量優(yōu)選為70質量%或以下,更優(yōu)選為60質量%或以下,進一步優(yōu)選為50質量%或以下。當苯乙烯含量大于70質量%時,加工性可能惡化。
本文中使用的sbr的苯乙烯含量通過1h-nmr分析測得。
改性sbr的玻璃化轉變溫度(tg)優(yōu)選為-45℃或以上,更優(yōu)選為-40℃或以上,進一步優(yōu)選為-35℃或以上。該玻璃化轉變溫度優(yōu)選為10℃或以下,更優(yōu)選為5℃或以下,進一步優(yōu)選為0℃或以下。
本文中使用的sbr的玻璃化轉變溫度根據jisk7121,以10℃/min的升溫速率通過差示掃描量熱法(dsc)測定。
以橡膠成分為100質量%計,改性二烯系橡膠的量優(yōu)選為40質量%或以上,更優(yōu)選為50質量%或以上,進一步優(yōu)選為60質量%或以上,特別優(yōu)選為70質量%或以上。當其小于40質量%時,濕抓地性能可能降低。改性二烯系橡膠的量可以為100質量%,但優(yōu)選為95質量%或以下,更優(yōu)選為90質量%或以下,進一步優(yōu)選為85質量%或以下。當其大于95質量%時,燃料經濟性或耐磨性可能降低。
除上述改性二烯系橡膠外的可以包含在本發(fā)明的橡膠成分中的橡膠材料的非限定性例子包括不包括上述改性二烯系橡膠的二烯系橡膠,比如聚異戊二烯橡膠(ir)、聚丁二烯橡膠(br)、苯乙烯-丁二烯橡膠(sbr)、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠(sibr)、乙烯-丙烯-二烯橡膠(epdm)、氯丁橡膠(cr)、丙烯腈丁二烯橡膠(nbr)、丁基橡膠(iir)、天然橡膠(nr)和環(huán)氧化天然橡膠(enr)。這些二烯系橡膠可以單獨使用,或者可以2種以上組合使用。為了良好平衡燃料經濟性、濕抓地性能和耐磨性,在這些中優(yōu)選br、nr和sbr,其中更優(yōu)選br或nr,其中特別優(yōu)選br。
br的非限定性例子包括:高順式含量的br,比如購自日本瑞翁株式會社(zeoncorporation)的br1220和均購自宇部興產株式會社(ubeindustries,ltd.)的br130b和br150b;和含有間同立構聚丁二烯晶體的br,比如均購自宇部興產株式會社(ubeindustries,ltd.)的vcr412和vcr617。特別地,為了提供良好的燃料經濟性和良好的耐磨性,br的順式含量優(yōu)選為90質量%或以上,更優(yōu)選為95質量%或以上。
br的順式含量可以通過紅外吸收光譜法測定。
在橡膠成分包含br的情況下,以橡膠成分為100質量%計,br的量優(yōu)選為5質量%或以上,更優(yōu)選為10質量%或以上,進一步優(yōu)選為15質量%或以上。該量優(yōu)選為60質量%或以下,更優(yōu)選為40質量%或以下。當該量在上述范圍內時,可以顯著提高耐磨性。
nr的非限定性例子包括輪胎工業(yè)中通常使用的那些,比如sir20、rss#3、tsr20、脫蛋白天然橡膠(dpnr)和高度純化的天然橡膠(hpnr)。
在橡膠成分含有nr的情況下,以橡膠成分為100質量%計,nr的量優(yōu)選為10質量%或以上,更優(yōu)選為20質量%或以上。該量優(yōu)選為60質量%或以下,更優(yōu)選為40質量%或以下。當該量在上述范圍內時,可以顯著提高耐磨性。
可以使用任何sbr,其包括例如乳液聚合的苯乙烯-丁二烯橡膠(e-sbr)和溶液聚合的苯乙烯-丁二烯橡膠(s-sbr)。
在橡膠成分含有sbr的情況下,以橡膠成分為100質量%計,sbr的量優(yōu)選為5質量%或以上,更優(yōu)選為10質量%或以上,進一步優(yōu)選為20質量%或以上。該量優(yōu)選為60質量%或以下,更優(yōu)選為40質量%或以下。當該量在上述范圍內時,可以顯著提高耐磨性。
本發(fā)明的橡膠組合物優(yōu)選含有至少一種二氧化硅。二氧化硅連同改性二烯系橡膠一起的混入提供優(yōu)異的燃料經濟性和優(yōu)異的橡膠強度(耐疲勞性、拉伸強度)。二氧化硅的非限定性例子包括干法二氧化硅(無水硅酸)和濕法二氧化硅(含水硅酸)。濕法二氧化硅是優(yōu)選的,這是因為它含有大量的硅烷醇基。
二氧化硅的氮吸附比表面積(n2sa)優(yōu)選為40m2/g或以上,更優(yōu)選為50m2/g或以上。當n2sa小于40m2/g時,硫化后的拉伸強度傾向于降低。此外,二氧化硅的n2sa還優(yōu)選為250m2/g或以下,更優(yōu)選為200m2/g或以下。當它超過250m2/g時,燃料經濟性或橡膠加工性傾向于降低。
二氧化硅的氮吸附比表面積根據astmd3037-93、通過bet法測定。
相對于100質量份的橡膠成分,二氧化硅的量優(yōu)選為20質量份或以上,更優(yōu)選為25質量份或以上,進一步優(yōu)選為45質量份或以上。當其小于20質量份時,二氧化硅的混入傾向于無法產生充分的效果。該量優(yōu)選為150質量份或以下,更優(yōu)選為120質量份或以下,進一步優(yōu)選為100質量份或以下。當其超過150質量份時,二氧化硅難以分散在橡膠中,導致橡膠加工性傾向于惡化。
在本發(fā)明的橡膠組合物含有二氧化硅的情況下,其優(yōu)選含有硅烷偶聯劑連同二氧化硅一起。
硅烷偶聯劑可以是通常與二氧化硅一起使用的任何硅烷偶聯劑。其例子包括:硫化物系硅烷偶聯劑,比如雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、雙(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、雙(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、雙(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、雙(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)四硫化物、雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、雙(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、雙(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、雙(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)三硫化物、雙(4-三甲氧基甲硅烷基丁基)三硫化物、雙(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、雙(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、雙(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)二硫化物、雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)二硫化物、雙(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)二硫化物、雙(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?;牧蚧?、3-三乙氧基甲硅烷基丙基-n,n-二甲基硫代氨基甲?;牧蚧?、2-三乙氧基甲硅烷基乙基-n,n-二甲基硫代氨基甲?;牧蚧铩?-三甲氧基甲硅烷基乙基-n,n-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物、3-三甲氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基甲硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、甲基丙烯酸3-三乙氧基甲硅烷基丙酯單硫化物和甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯單硫化物;巰基系硅烷偶聯劑,比如3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三乙氧基硅烷、2-巰基乙基三甲氧基硅烷、2-巰基乙基三乙氧基硅烷和3-辛?;虼?1-丙基三乙氧基硅烷;乙烯基系硅烷偶聯劑,比如乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷;氨基系硅烷偶聯劑,比如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和3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷;環(huán)氧丙氧基系硅烷偶聯劑,比如γ-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷;硝基系硅烷偶聯劑,比如3-硝基丙基三甲氧基硅烷和3-硝基丙基三乙氧基硅烷;以及氯代硅烷偶聯劑,比如3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基三甲氧基硅烷和2-氯乙基三乙氧基硅烷。商品的例子包括以商品名si69、si75和si363(全部購自德固賽(degussa))和nxt、nxt-lv、nxtulv和nxt-z(全部購自邁圖(momentive))出售的那些。其中,優(yōu)選巰基系硅烷偶聯劑,這是因為它們提供良好的燃料經濟性。
這些硅烷偶聯劑可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。
在本發(fā)明的橡膠組合物含有硅烷偶聯劑的情況下,相對于100質量份的二氧化硅,硅烷偶聯劑的量優(yōu)選為0.5質量份或以上,更優(yōu)選為1.5質量份或以上,更優(yōu)選為2.5質量份或以上,特別優(yōu)選為5質量份或以上。在硅烷偶聯劑小于0.5質量份的情況下,可能難以良好地分散二氧化硅。該量優(yōu)選為25質量份或以下,更優(yōu)選為20質量份或以下,進一步優(yōu)選為15質量份或以下。當硅烷偶聯劑的量超過25質量份時,改善二氧化硅的分散的效果傾向于無法增加,從而導致不必要地增加成本。此外,焦燒時間傾向于降低,導致混煉或擠出期間的加工性降低。
除了二氧化硅之外,本發(fā)明的橡膠組合物還可以含有碳酸鈣、滑石、氧化鋁、粘土、氫氧化鋁、云母等填料。其中,優(yōu)選氫氧化鋁,這是因為能夠同時實現高燃料經濟性和高濕抓地性能。也就是說,在本發(fā)明中優(yōu)選使用二氧化硅和氫氧化鋁的組合。在這種情況下,可以在提高耐磨性、操縱穩(wěn)定性和橡膠強度(耐疲勞性、拉伸強度)的同時,還實現燃料經濟性和濕抓地性能的平衡改善。
本文中所用的氫氧化鋁是指al(oh)3或al2o3·3h2o。
這些填料可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。
氫氧化鋁的平均粒徑優(yōu)選為10μm或以下,更優(yōu)選為5μm或以下,進一步優(yōu)選為3μm或以下。當其平均粒徑大于10μm時,可能無法獲得良好的濕抓地性能。其平均粒徑優(yōu)選為0.05μm或以上,更優(yōu)選為0.1μm或以上。平均粒徑小于0.05μm的氫氧化鋁難以分散,結果導致濕抓地性能可能降低。
使用透射電子顯微鏡或掃描電子顯微鏡來測量氫氧化鋁的平均粒徑。平均粒徑是指長徑。術語“長徑”是指當在改變相對于投影面的氫氧化鋁粉末的方向同時將氫氧化鋁粉末投影到投影面上時獲得的最長長度。
在本發(fā)明的橡膠組合物含有氫氧化鋁的情況下,相對于100質量份的橡膠成分,氫氧化鋁的量優(yōu)選為1質量份或以上,更優(yōu)選為5質量份或以上。小于1質量份的量可能在改善濕抓地性能方面效果較差。此外,氫氧化鋁的量還優(yōu)選為75質量份或以下,更優(yōu)選為50質量份或以下,進一步優(yōu)選為30質量份或以下,特別優(yōu)選為20質量份或以下。大于75質量份的量可能導致分散性不良,結果導致耐磨性可能惡化。
在本發(fā)明的橡膠組合物含有氫氧化鋁的情況下,氫氧化鋁對二氧化硅的質量比(氫氧化鋁(質量份)/二氧化硅(質量份))優(yōu)選小于0.3,更優(yōu)選為0.28或以下,還更優(yōu)選為0.25或以下。當氫氧化鋁對二氧化硅的質量比在上述范圍內時,可以獲得高度平衡改善的燃料經濟性和耐磨性。氫氧化鋁對二氧化硅的質量比(氫氧化鋁(質量份)/二氧化硅(質量份))的下限沒有特別限定,但優(yōu)選為0.01或以上,更優(yōu)選為0.10或以上,進一步優(yōu)選為0.15或以上。
本發(fā)明的橡膠組合物可以含有炭黑。
這提高了橡膠強度。可用的炭黑的非限定性例子包括gpf、fef、haf、isaf和saf。這些炭黑可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。
炭黑的氮吸附比表面積(n2sa)優(yōu)選為10m2/g或以上,更優(yōu)選為20m2/g或以上,進一步優(yōu)選為70m2/g或以上。另外,n2sa也優(yōu)選為200m2/g或以下,更優(yōu)選為150m2/g或以下,進一步優(yōu)選為140m2/g或以下。n2sa小于10m2/g的炭黑可能不會產生充分的增強效果,而n2sa大于200m2/g的炭黑傾向于降低燃料經濟性。
炭黑的氮吸附比表面積通過根據jisk6217的a法測定。
在本發(fā)明的橡膠組合物含有炭黑的情況下,相對于100質量份的橡膠組分,炭黑的量優(yōu)選為1質量份或以上,更優(yōu)選為3質量份或以上,但優(yōu)選為20質量份或以下,更優(yōu)選為15質量份或以下。當炭黑的量在上述范圍內時,可以改善耐候性、抗靜電性和橡膠強度。小于1質量份的量傾向于不能提供充分的增強性能,而超過20質量份的量可能導致不良的燃料經濟性。
除了上述成分外,本發(fā)明中的橡膠組合物還可以適當地含有輪胎工業(yè)中通常使用的配合劑,包括例如軟化劑比如油、芳香族石油樹脂、蠟、各種抗氧化劑、硬脂酸、氧化鋅、加工助劑、硫化劑比如硫,和硫化促進劑。
可用于本發(fā)明的軟化劑的非限定性例子包括油,比如芳香族礦物油(粘度比重常數(v.g.c.):0.900~1.049)、環(huán)烷系礦物油(v.g.c.:0.850~0.899)和石蠟系礦物油(v.g.c.:0.790~0.849)。油的多環(huán)芳香族含量優(yōu)選小于3質量%,更優(yōu)選小于1質量%。多環(huán)芳香族含量根據石油學會(ip,英國(u.k.))346/92方法測量。油的芳香族含量(ca)優(yōu)選為20質量%或以上。
軟化劑的其它例子包括液體聚合物(液體二烯系聚合物)、液體樹脂、植物油和酯類增塑劑。
這些軟化劑可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。
在本發(fā)明的橡膠組合物含有軟化劑的情況下,為了更適當地實現本發(fā)明的效果,相對于100質量份的橡膠成分,軟化劑的量優(yōu)選為1質量份或以上,更優(yōu)選為5質量份或以上,進一步優(yōu)選為10質量份或以上。此外,相對于100質量份的橡膠成分,該量也優(yōu)選為40質量份或以下,更優(yōu)選為35質量份或以下,進一步優(yōu)選為30質量份或以下。
為了適當地實現本發(fā)明的效果,優(yōu)選在本發(fā)明中混入芳香族石油樹脂。芳香族石油樹脂的例子包括酚醛樹脂、香豆酮-茚樹脂、苯乙烯樹脂、松香樹脂和dcpd樹脂。這些芳香族石油樹脂可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。
為了更適當地實現本發(fā)明的效果,這些之中優(yōu)選苯乙烯樹脂。更優(yōu)選通過α-甲基苯乙烯和/或苯乙烯的聚合而得到的芳香族乙烯基聚合物。
芳香族乙烯基聚合物可以是作為芳香族乙烯基單體(單元)的苯乙烯或α-甲基苯乙烯的均聚物或者是兩單體的共聚物。芳香族乙烯基聚合物優(yōu)選為α-甲基苯乙烯的均聚物或α-甲基苯乙烯與苯乙烯的共聚物,這是因為它們經濟,易加工,且濕抓地性能優(yōu)異。
芳香族石油樹脂的軟化點優(yōu)選為70℃或以上,更優(yōu)選為80℃或以上。當其軟化點低于70℃時,濕抓地性能傾向于惡化。此外,其軟化點也優(yōu)選為140℃或以下,更優(yōu)選為120℃或以下,進一步優(yōu)選為100℃或以下。當其高于140℃時,耐磨性或濕抓地性能傾向于惡化。
芳香族石油樹脂的軟化點根據jisk6220-1:2001,使用環(huán)球式軟化點測定裝置測定,并且被定義為球下落處的溫度。
芳香族石油樹脂的重均分子量(mw)優(yōu)選為500或以上,更優(yōu)選為800或以上。mw小于500的芳香族石油樹脂傾向于無法充分有效地改善濕抓地性能。此外,芳香族石油樹脂的重均分子量也優(yōu)選為3000或以下,更優(yōu)選為2000或以下。當其超過3000時,耐磨性傾向于惡化。
芳香族石油樹脂的重均分子量可以通過使用聚苯乙烯標樣進行校準的凝膠滲透色譜法(gpc)(購自tosohcorporation的gpc-8000系列,檢測器:差示折光計,柱子:購自tosohcorporation的tskgelsupermaltporehz-m)進行測定。
在本發(fā)明的橡膠組合物含有芳香族石油樹脂的情況下,相對于100質量份的橡膠成分,芳香族石油樹脂的量優(yōu)選為2質量份或以上,更優(yōu)選為5質量份或以上,更優(yōu)選為7質量份或以上。小于2質量份的量可能不能有效地改善濕抓地性能。此外,該量也優(yōu)選為25質量份或以下,更優(yōu)選為20質量份或以下。當其超過25質量份時,可能無法獲得充分的濕抓地性能。此外,溫度依賴性傾向于增加,從而相對于溫度變化的性能變化變得更大,結果導致:例如耐熱流掛性趨于降低。
可用于本發(fā)明的抗氧化劑的非限定性例子包括萘胺系抗氧化劑、喹啉系抗氧化劑、二苯胺系抗氧化劑、對苯二胺系抗氧化劑、氫醌衍生物抗氧化劑、酚(一元酚、二元酚、三元酚、多元酚)系抗氧化劑、硫代雙酚系抗氧化劑、苯并咪唑系抗氧化劑、硫脲系抗氧化劑、亞磷酸酯系抗氧化劑和有機硫代酸系抗氧化劑。
萘胺系抗氧化劑的例子包括苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺和醛醇-α-三甲基-1,2-萘胺。
喹啉系抗氧化劑的例子包括2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合物和6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉。
二苯胺系抗氧化劑的例子包括對異丙氧基二苯胺、對(對甲苯磺酰胺)-二苯胺、n,n-二苯基乙二胺和辛基化二苯胺。
對苯二胺系抗氧化劑的例子包括n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基-對苯二胺、n-異丙基-n'-苯基-對苯二胺、n,n'-二苯基-對苯二胺、n,n'-二-2-萘基-對苯二胺、n-環(huán)己基-n'-苯基-對苯二胺、n,n'-雙(1-甲基庚基)-對苯二胺、n,n'-雙(1,4-二甲基戊基)-對苯二胺、n,n'-雙(1-乙基-3-甲基戊基)-對苯二胺、n-4-甲基-2-戊基-n'-苯基-對苯二胺、n,n'-二芳基-對苯二胺、受阻二芳基對苯二胺、苯基己基對苯二胺和苯基辛基對苯二胺。
氫醌衍生物抗氧化劑的例子包括2,5-二(叔戊基)氫醌和2,5-二叔丁基氫醌。
關于酚系抗氧化劑,一元酚系抗氧化劑的例子包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,6-二叔丁基苯酚、1-氧基-3-甲基-4-異丙基苯、丁基羥基苯甲醚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、正十八烷基-3-(4'-羥基-3',5'-二叔丁基苯基)-丙酸酯和苯乙烯化苯酚。雙元酚、三元酚和多元酚系抗氧化劑的例子包括2,2'-亞甲基-雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-亞甲基-雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1'-雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷和四[亞甲基-3-(3',5'-二叔丁基丁基-4'-羥基苯基)丙酸酯]甲烷。
硫代雙酚系抗氧化劑的例子包括4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和2,2'-硫代雙(6-叔丁基-4-甲基苯酚)。苯并咪唑系抗氧化劑的例子包括2-巰基甲基-苯并咪唑。硫脲系抗氧化劑的例子包括三丁基硫脲。亞磷酸酯系抗氧化劑的例子包括亞磷酸三(壬基苯基)酯。有機硫代酸系抗氧化劑的例子包括硫代二丙酸二月桂酯。這些抗氧化劑可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。
為了更適當地實現本發(fā)明的效果,優(yōu)選使用喹啉系抗氧化劑和對苯二胺系抗氧化劑的組合。在本發(fā)明的橡膠組合物含有抗氧化劑的情況下,相對于100質量份的橡膠成分,抗氧化劑的量(如果使用兩種或以上的抗氧化劑的話,則為它們的合計量)優(yōu)選為1~10質量份,更優(yōu)選為3~7質量份。
本發(fā)明中的橡膠組合物優(yōu)選含有氧化鋅。這有助于硫化,從而可以獲得物理性質的剛性和各向同性??梢允褂萌魏窝趸\,其包括:在橡膠工業(yè)中常規(guī)使用的那些,比如購自東邦鋅業(yè)株式會社(tohozincco.,ltd.)的ginreir和購自三井金屬礦業(yè)株式會社的氧化鋅;和平均粒徑為200nm或以下的細分散的氧化鋅,比如購自白水科技株式會社(hakusuitechco.,ltd.)的zincoxsuperf-2。這些類型的氧化鋅可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。
在本發(fā)明的橡膠組合物含有氧化鋅的情況下,相對于100質量份的橡膠成分,氧化鋅的量優(yōu)選為1.0質量份或以上,更優(yōu)選為1.5質量份或以上。當其小于1.0質量份時,由于返硫(reversion)而不能獲得充分的硬度(hs)。該量優(yōu)選為3.7質量份或以下,更優(yōu)選為3.0質量份或以下。當其超過3.7質量份時,拉伸強度可能更容易降低。
硫化劑的合適例子包括但不限于硫和烷基酚-氯化硫縮合物,其中優(yōu)選硫。
這些硫化劑可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。
相對于100質量份的橡膠成分,硫化劑的量優(yōu)選為0.1質量份或以上,更優(yōu)選為0.3質量份或以上。硫化劑的量優(yōu)選為7質量份或以下,更優(yōu)選為5質量份或以下。當將其調整在上述范圍內時,可以更適當地實現本發(fā)明的效果。
硫化促進劑的例子包括亞磺酰胺系硫化促進劑、噻唑系硫化促進劑、秋蘭姆系硫化促進劑、硫脲系硫化促進劑、胍系硫化促進劑、二硫代氨基甲酸鹽系硫化促進劑、醛-胺系硫化促進劑、醛-氨系硫化促進劑、咪唑啉系硫化促進劑和黃原酸鹽系硫化促進劑。這些硫化促進劑可以單獨使用,或者可以兩種以上組合使用。為了更適當地實現本發(fā)明的效果,這些之中優(yōu)選亞磺酰胺系硫化促進劑和胍系硫化促進劑,其中更優(yōu)選亞磺酰胺系硫化促進劑和胍系硫化促進劑的組合。
亞磺酰胺系硫化促進劑的例子包括n-叔丁基-2-苯并噻唑基亞磺酰胺(tbbs)、n-環(huán)己基-2-苯并噻唑基亞磺酰胺(cbs)和n,n'-二環(huán)己基-2-苯并噻唑基亞磺酰胺(dcbs)。
胍系硫化促進劑的例子包括二苯基胍、二鄰甲苯基胍和鄰甲苯基二胍。
相對于100質量份的橡膠成分,硫化促進劑的量(如果使用兩種或以上的硫化促進劑,則為它們的合計量)優(yōu)選為0.1質量份或以上,更優(yōu)選為0.5質量份或以上,進一步優(yōu)選為1質量份或以上。硫化促進劑的量優(yōu)選為10質量份或以下,更優(yōu)選為8質量份或以下,進一步優(yōu)選為6質量份或以下。當將其調整在上述范圍內時,可以更適合地實現本發(fā)明的效果。
本發(fā)明的橡膠組合物可以通過已知的方法制備,例如通過使用橡膠混煉機諸如開放式輥軋機或班伯里密煉機來混煉上述成分,并且對該混合物進行硫化。
本發(fā)明的充氣輪胎可以通過常規(guī)方法由所述橡膠組合物形成。具體地說,在硫化前將含有所述成分的橡膠組合物擠出加工成胎面形狀,然后以常規(guī)方式在輪胎成型機上與其它輪胎部件組裝在一起,以制造未硫化輪胎。在硫化器中將未硫化輪胎進行加熱加壓,以制成輪胎。
本發(fā)明的充氣輪胎可以適用于客運車輛、卡車和公共汽車、二輪車、賽車以及其它車輛,并且特別適用于客運車輛。
實施例
下面將參考實施例具體描述本發(fā)明,但本發(fā)明不限于這些實施例。
實施例中使用的化學品如下所列。
sbr1:購自住友化學株式會社的改性sbr(改性s-sbr,用式(i)的化合物(其中,r11為甲氧基,r12為甲氧基,r13為甲氧基,r14為乙基,r15為乙基,n為3)進行末端改性的s-sbr;苯乙烯含量:25質量%,乙烯基含量:57質量%,tg:-25℃)
sbr2:購自日本瑞翁株式會社(zeoncorporation)的nipol1502(未改性sbr,苯乙烯含量:24.5質量%,乙烯基含量:15.1質量%,tg:-52℃)
br:購自宇部興產株式會社(ubeindustries,ltd.)的ubepolbr150b(順式含量:96質量%)
二氧化硅:購自贏創(chuàng)德固賽(evonikdegussa)的ultrasilvn3(n2sa:175m2/g),
炭黑:購自三菱化學株式會社的diablackn220(isaf,n2sa:114m2/g)
氫氧化鋁:購自nabaltec的apyral200sm(平均粒徑:0.6μm)
硅烷偶聯劑:購自邁圖(momentive)的nxt(3-辛酰硫代-1-丙基三乙氧基硅烷)
油:購自jxnipponoil&energycorporation的x-140
樹脂:購自亞利桑那化學(arizonachemical)的sylvaressa85(α-甲基苯乙烯和苯乙烯(芳香族乙烯基聚合物)的共聚物,軟化點:85℃,mw:1000)
蠟:購自大內新興化學工業(yè)株式會社(ouchishinkochemicalindustrialco.,ltd.)的sunnocn
抗氧化劑1:購自大內新興化學工業(yè)株式會社的nocrac6c(n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基-對苯二胺)
抗氧化劑2:購自大內新興化學工業(yè)株式會社的nocrac224(2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合物)
硬脂酸:購自日本油脂株式會社(nofcorporation)的硬脂酸“tsubaki”
氧化鋅:購自三井金屬礦業(yè)株式會社(mitsuimining&smeltingco.,ltd.)的氧化鋅#2
硫:購自鶴見化學工業(yè)株式會社(tsurumichemicalindustryco.,ltd.)的粉末硫
硫化促進劑1:購自大內新興化學工業(yè)株式會社的noccelerns(n-叔丁基-2-苯并噻唑基亞磺酰胺)
硫化促進劑2:購自住友化學株式會社的soxinold(二苯基胍)
<實施例和比較例>
根據表1所示的各配方,使用1.7l班伯里密煉機(購自神戶制鋼株式會社(kobesteel,ltd.)),將除硫和硫化促進劑以外的材料在150℃下混煉5分鐘,以得到混煉物。然后,向混煉物中加入硫和硫化促進劑,并使用開放式輥軋機將它們在80℃下混煉5分鐘,以得到未硫化橡膠組合物。使用0.5mm厚的模具,將該未硫化橡膠組合物在150℃下加壓硫化30分鐘,以得到硫化橡膠組合物。另外,將該未硫化橡膠組合物成形為胎面并在輪胎成型機上與其他輪胎部件組裝在一起,然后在150℃下硫化30分鐘,以制備試驗輪胎(尺寸:195/65r15)。
對上述制備的硫化橡膠組合物和試驗輪胎進行以下評價。表1顯示結果。
(粘彈性測量)
使用粘彈性譜儀ves(購自株式會社巖本制作所(iwamotoseisakushoco.,ltd.)),在包括0℃的溫度、10hz的頻率、10%的初始應變和5%的動態(tài)應變的條件下,或者在30℃的溫度、10hz的頻率、10%的初始應變和2%的動態(tài)應變的條件下,測量硫化橡膠組合物的動態(tài)彈性模量(e*(mpa))和損耗角正切(tanδ)。根據測量值計算以下關系式(1)至(5)的值。
(tanδ1/tanδ2)≥4.38(1)
(e*/tanδ2)≥21.88(2)
3.5≤e*≤6.0(3)
tanδ2≤0.16(4)
tanδ1≥0.70(5)
關系式(1)和(5)中的tanδ1表示以10℃的初始應變和5%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在0℃下的tanδ。關系式(1)、(2)和(4)中的tanδ2表示以在10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的tanδ。關系式(2)和(3)中的e*表示以10%的初始應變和2%的動態(tài)應變通過粘彈性測量測得的在30℃下的動態(tài)彈性模量(e*(mpa))。
(拉伸試驗)
根據jisk6251“硫化橡膠或熱塑性橡膠-拉伸應力-應變特性的測定”,使由硫化橡膠組合物制備的3號啞鈴形試驗片進行拉伸試驗,以測定硫化橡膠組合物的斷裂伸長率(拉伸伸長率;eb(%))和斷裂拉伸強度(拉伸斷裂強度;tb(mpa))。根據測量值計算出以下關系式(6)和(7)的值。關系式(6)和(7)的值越大,表示耐疲勞性越好和拉伸強度越好。
eb≥600(6)
tb×eb≥12000(7)
關系式(6)和(7)中的eb表示根據jisk6251測得的拉伸伸長率(eb(%))。關系式(7)中的tb表示根據jisk6251測得的斷裂拉伸強度(tb(mpa))。
(硬度)
橡膠試樣(硫化橡膠組合物)在23℃下的硬度(hs)根據jisk6253“硫化橡膠或熱塑性橡膠-硬度測定”,使用a型硬度計測量。
(燃料經濟性)
通過使用輪輞(15×6jj),在230kpa的內壓、3.43kn的載荷和80km/h的速度下,在滾動阻力試驗機(rollingresistancetester)上行駛試驗輪胎,來測量各試驗輪胎的滾動阻力。結果表示為指數,其中比較例1設定為100。指數越高則越好(燃料經濟性越好)。
(濕抓地性能)
將各組試驗輪胎安裝在日本制造的具有2000cc排量的前置發(fā)動機和前輪驅動的車輛的所有車輪上。在濕瀝青路的條件下,測定初始速度為100km/h的汽車的制動距離。結果表示為指數。指數越高則表明濕滑性能越好(濕抓地性能)。使用以下等式測得指數。
(濕滑性能)=(比較例1的制動距離)/(各配方實施例的制動距離)×100
(操縱穩(wěn)定性)
將各組試驗輪胎安裝在日本制造的具有2000cc排量的前置發(fā)動機和前輪驅動的車輛的所有車輪上。駕駛員以“之”字型(zig-zagfashion)在試驗跑道上駕駛車輛,主觀評估操縱穩(wěn)定性。駕駛員還在測試開始后立即評估和30分鐘后評估操縱穩(wěn)定性。相對于比較例1(其被設定為100點),對整體操縱穩(wěn)定性結果進行評級。點數越高表示操縱穩(wěn)定性越好。
(耐磨性)
將各組試驗輪胎安裝在日本制造的具有2000cc排量的前置式發(fā)動機和前輪驅動車輛的所有車輪上,然后行駛35000km。測定35000km行駛前后的花紋溝槽(patterngroove)的深度變化。結果表示為指數,其中比較例1設置為100。指數越高表示耐磨性越好。
[表1]
發(fā)現在胎面中使用硫化后具有的預定水平的tanδ、e*、eb和tb的橡膠組合物的各實施例的輪胎實現了在燃料經濟性、濕抓地性能、操縱穩(wěn)定性、耐磨性、耐疲勞性和拉伸強度上的平衡改善。
特別是在使用預定比例的二氧化硅和氫氧化鋁與特定的sbr的組合的實施例中,獲得了所希望的性能。
相反,當不使用上述成分時,硫化組合物不具有預定水平的性能,因此導致性能較差。