輪胎用橡膠組合物及輪胎的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輪胎用橡膠組合物以及具有由該橡膠組合物構成的輪胎部件的 輪胎。
【背景技術】
[0002] 近年來，作為汽車行業(yè)中有待解決的普遍問題，隨著安全意識的提高，需要進一步 改善濕抓地性和操縱穩(wěn)定性。目前，為了改善濕抓地性已經進行了各種研究并且已經報導 了許多含有二氧化硅的橡膠組合物的發(fā)明。由于輪胎的性能依賴于多種因素例如輪胎的結 構或用作輪胎的材料，以及嚴重依賴于橡膠組合物的性能，特別是與路面接觸的胎面部分 處的橡膠組合物的性能，故已經廣泛地考慮用于輪胎例如胎面的橡膠組合物的技術改進并 將其投入到實際應用中。
[0003] 由于含有二氧化硅的胎面用橡膠組合物的技術改進，故為輪胎的濕抓地性帶來了 顯著的進步。另一方面，操縱穩(wěn)定性并沒有充分地被改善，其依然存在改善的空間。特別是， 隨著在高溫地區(qū)駕駛所導致的溫度變化而發(fā)生的性能變化，或者隨路面變化情況例如路面 從濕路面變到干路面的情況而發(fā)生的性能變化留下了重要的技術問題有待解決，其存在改 善的空間。另外，雖然已經對如下方面進行了許多研究：橡膠組合物在極低溫度區(qū)域（其為 冰雪輪胎的使用環(huán)境）的溫度依賴性或對路面的依賴性，但并沒有考慮在高溫區(qū)域例如干 燥路面處的這種依賴。
[0004] 在JP2006-056919A，JP2007-197671A和JP2008-101158A中，公開了含有預定量 的特定二烯橡膠和二氧化硅的輪胎用橡膠組合物，但是它們沒有考慮在高溫區(qū)域例如干燥 路面處對性能變化（溫度依賴和對路面的依賴）的控制。此外，雖然JP2011-089081A公 開了一種可以減少硬度的溫度依賴的橡膠組合物，但其沒有考慮從濕路面到干燥路面時隨 路面變化的性能變化。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種橡膠組合物，其在高溫區(qū)域處隨溫度變化而發(fā)生的性 能變化很小并且隨著從濕路面到干燥路面的路面變化而發(fā)生的性能變化很小，以及一種具 有由該輪胎用橡膠組合物構成的輪胎部件的輪胎。
[0006] 本發(fā)明涉及一種輪胎用橡膠組合物，其在50°C和5%的動態(tài)應變振幅處的復模量 G*5(rc，以及在100°C和5%的動態(tài)應變振幅處的復模量6*1_滿足下式（1)，其在拉伸試驗 中，23°C處的斷裂伸長率EB2rc不低于350%以及其在50°C和1%的動態(tài)應變振幅處的損耗 角正切tanδ5(rc不低于〇· 12〇
[0007] 式（1) :G*1M.c/G*5(rc>0· 85
[0008] 進一步優(yōu)選其在拉伸試驗中于100°C下的斷裂伸長率EB1Q(rc以及于100°C下拉伸 100%時的模量吣。。1滿足下式（2)。
[0009] 式（2) :2500〈EB1(M.c〈M1(M.c〈4500
[0010] 進一步優(yōu)選其于50°C下的肖氏硬度HS5(rc，50°C和1 %的動態(tài)應變振幅處的復模量 E*，以及在50°C和1%的動態(tài)應變振幅處的損耗角正切tanδ5(rc滿足下式（3)。
[0011] 式（3) :0· 05〈（tanδ5(rc)7(E*XHS50.C)X1000
[0012] 進一步優(yōu)選其在0. 25%的動態(tài)應變振幅和從-10°C至20°C每隔5°C的各溫度下的
[耗角正切?&ηδI。。。、???ηδ、"tanδ。。。、???ηδδI。。。、???ηδ和?&ηδ2。。。倆足下式 ⑷。
[0013] 式（4) :2· 5〈tanδ10。。+tanδ5。。+tanδ。。。+tanδ5.c+tanδ10。。+tanδ15。。+ta n 5 2〇*c〈4. 5
[0014] 橡膠組合物優(yōu)選包含含有不低于50質量％的二烯橡膠的橡膠組分，所述二烯橡 膠中苯乙烯的含量為25-50質量％且乙烯基的鍵合量為10-35mol%。
[0015] 苯乙烯的含量優(yōu)選為乙烯基鍵合量的二倍以上。
[0016] 以100質量份的橡膠組分為基準，橡膠組合物優(yōu)選包含5至150質量份的氮吸附 比表面積不低于50m2/g的二氧化硅。
[0017] 本發(fā)明還涉及一種具有由上述橡膠組合物構成的輪胎部件的輪胎。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，通過使用在50°C和5%的動態(tài)應變振幅處的復模量6*5(^以及在 100°C和5%的動態(tài)應變振幅處的復模量G*1(](rc滿足預定式，并且在拉伸試驗中23°C處的 斷裂伸長率EB2rc以及在50°C和1%的動態(tài)應變振幅處的損耗角正切tanδ5(rc在預定的范 圍內的輪胎用橡膠組合物，可以提供一種輪胎用橡膠組合物以及具有由該輪胎用橡膠組合 物構成的輪胎部件的輪胎，所述輪胎用橡膠組合物隨著因在高溫區(qū)域行駛所導致的溫度變 化而發(fā)生的性能變化很小，并且隨著從濕路面到干燥路面的路面變化而發(fā)生的性能變化很 小。
【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明的輪胎用橡膠組合物的特點在于，其在50°C和5%的動態(tài)應變振幅處的復 模量G*5(rc以及在100°C和5%的動態(tài)應變振幅處的復模量6*1(](^滿足下式（1)，并且其在 拉伸試驗中23°C處的斷裂伸長率EB2rc和在50°C和1%的動態(tài)應變振幅處的損耗角正切 tanδ5(rc在預定的范圍內。
[0020] 式（1) :G*1M.c/G*5(rc>0· 85
[0021] 本說明中的復模量G*是指使用由ΤΑ儀器公司制造的流變儀ARES測定的扭轉剪 切下的復模量。通過使用流變儀測定復模量的值，可以測試在接近于如下高變形下的情況 中的橡膠特性：輪胎被安裝在實際車輛上并且在干燥路面上轉彎時所導致的高變形。另外， 通過設定溫度，可以在輪胎的表面溫度為設定溫度的情況中進行測試。即，式（1)中的G*5(rc 為具有50°C的表面溫度的輪胎在干燥路面上轉彎時的輪胎特性的指標，以及G*lwre為具有 100 °C的表面溫度的輪胎在干燥路面上轉彎時的輪胎特性的指標。
[0022] 當在夏季駕駛普通車輛時，輪胎的表面溫度剛開始時為50°C左右，以及在駕駛期 間達到70°C至80°C。此外，當在歐洲等地區(qū)的高速公路上高速行駛時，溫度達到100°C左 右。即，式⑴中的G*5(rc為在輪胎干燥路面上剛開始行駛時的輪胎特性的指標，而G*1Q(rc為 輪胎在高溫區(qū)域例如在干燥路面上以高速行駛時的輪胎特性的指標。
[0023] S卩，隨著式（1)中的值越接近1，在干燥路面上剛開始時的性能（G*5(rc)與在高溫 區(qū)域處的性能（G*lwrc)之間的變化變得越小，則表明高溫處的性能變化越小。
[0024] 式⑴的值超過0.85對于提供具有很小的性能變化的橡膠組合物來說非常重要， 并且其優(yōu)選超過0.88,進一步優(yōu)選超過0.92。如果式（1)的值在0.85以下，則在高溫區(qū)域 處的性能變化增大且性能趨于產生駕駛者能夠感受到的變化。需要注意的是，式（1)的值 的上限如上所述優(yōu)選不超過1。
[0025] 在拉伸試驗中23°C溫度處的斷裂伸長率EB2rc，以及在50°C溫度和1%的動態(tài)應變 振幅處的損耗角正切tanδ5(rc是對于輪胎用橡膠組合物來說必要的強度、耐久性和抓地性 的指標。
[0026]在拉伸試驗中23°C處的斷裂伸長率EB2rc不低于350%，優(yōu)選不低于450%，更優(yōu)選 不低于550 %。如果EB2rc低于350 %，則作為輪胎用橡膠組合物的強度是不充足的并且耐久 性趨于不充足。上限沒有特別地限定，但是由于可適當?shù)貙⑵茡p的橡膠從橡膠的表 面切下來從而能夠獲得滿意的耐磨性，故其上限優(yōu)選不超過700%，更優(yōu)選不超過650%。
[0027] 在50°C和1 %的動態(tài)應變振幅處的損耗角正切tanδ5(rc不低于〇. 12,優(yōu)選不低 0. 17。如果tanδ5(re低于〇. 12,則存在能量損耗過低無法獲得輪胎所要求的抓地性的傾向 并且無法保證足夠的安全性。tanδ5&的上限沒有特別地限定，但是由于能夠防止橡膠生熱 并改善耐久性，故tanδ5(re優(yōu)選不超過〇. 45,更優(yōu)選不超過0. 40。
[0028] 影響在干燥路面上剛開始時的輪胎與在高溫區(qū)域例如以高速在干燥路面上行駛 的輪胎之間的性能變化的因素之一是與路面接觸的行駛面胎面用橡膠的磨損形式的影響。 當對行駛面胎面等施加一定的外力和變形量時，橡膠破損并從橡膠表面被切離，呈現(xiàn)出令 人滿意的磨損外觀。另一方面，當橡膠的強度相對于外力過強時，橡膠無法被切離并以拉伸 的狀態(tài)殘留在表面上，因而產生具有獨特突起的磨損標記。由于這種磨損標記，與路面的接 觸區(qū)域變小且抓地力降低。另外，該獨特突起被破壞并產生破損標記。
[0029] 可以通過使用具有特定的橡膠強度的橡膠組合物防止磨損標記和破損標記的產