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CN116133875A - 充气轮胎 - Google Patents

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CN116133875A
CN116133875A CN202180059110.3A CN202180059110A CN116133875A CN 116133875 A CN116133875 A CN 116133875A CN 202180059110 A CN202180059110 A CN 202180059110A CN 116133875 A CN116133875 A CN 116133875A
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Abstract

本发明提供一种充气轮胎，其在高速行驶时滚动阻力充分减小，同时具有充分改善的耐崩裂性(抗崩花掉块性)。一种具有胎面部的充气轮胎，其形成胎面部的至少一个橡胶层包含橡胶成分和炭黑，所述橡胶成分包含异戊二烯系橡胶、苯乙烯‑丁二烯橡胶和丁二烯橡胶，相对于100质量份的橡胶成分，炭黑大于5质量份且为25质量份以下；轮胎安装在标准轮辋上且内部压力为250kPa的状态下的轮胎的截面宽度为Wt(mm)、外径为Dt(mm)且轮胎所占空间的体积为虚拟体积V(mm3)时，轮胎满足如下(式1)和(式2)：1700≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4(式1)。

Description

充气轮胎
技术领域
本公开涉及充气轮胎。
背景技术
近年来，从对环境问题和经济效率的日益关注的观点来看，对汽车燃料效率的要求日益增长，并且对安装在汽车中的充气轮胎(在下文中，简称为“轮胎”)的燃料效率的提高也有强烈的需求。
轮胎的燃料效率可以通过滚动阻力来评估，并且已知滚动阻力越小，轮胎的燃料效率越好。
因此，以往，已经提出通过设计构成轮胎胎面部分的橡胶组合物的配方来降低滚动阻力(例如，专利文献1至4)。
现有技术文件
专利文献
专利文献1：JP2018-178034A
专利文献2：JP2019-089911A
专利文献3：WO2018/186367A
专利文献4：JP2019-206643A
发明内容
本发明要解决的问题
然而，不能说通过上述以往技术制造的轮胎在高速行驶期间滚动阻力充分减小，并且还需要进一步减小。而且也不能说这些轮胎具有足够的抗崩花掉块性。
因此，本公开的一个目的是提供一种充气轮胎，其在高速行驶期时的滚动阻力充分减小，并且其耐崩裂性即抗崩花掉块性(chipping resistance)充分提高。
解决问题的方法
本发明人为解决上述问题进行了深入的研究，发现上述问题可以通过下面描述的方案来解决，并由此完成了本发明。
本发明的方案是；
一种具有胎面部的充气轮胎，其中
形成胎面部的橡胶层中的至少一层包含橡胶成分和炭黑，该橡胶成分包含异戊二烯系橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和丁二烯橡胶，相对于100质量份的橡胶成分，炭黑大于5质量份且为25质量份以下；并且，当轮胎的截面宽度为Wt(mm)，外径为Dt(m)，并且轮胎所占空间的体积为虚拟体积V(mm3)，轮胎安装在标准轮辋上且内部压力为250kPa时，轮胎满足如下(式1)和(式2)：
1700≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4 (式1)
[(V+1.5×107)/Wt]≦2.88×105 (式2)
本发明的效果
根据本公开，可以提供一种充气轮胎，其在高速行驶期时的滚动阻力充分减小，并且其耐崩裂性充分提高。
具体实施方式
[1]本公开的轮胎的特征
首先，描述本公开的轮胎的特征。
1.概述
本公开的轮胎的特征在于，形成胎面部的橡胶层中的至少一层由包含橡胶成分和炭黑的橡胶组合物形成，所述橡胶成分包含异戊二烯系橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和丁二烯橡胶，相对于100质量份的橡胶成分，炭黑大于5质量份且在25质量份以下。
本公开的轮胎的特征还在于，当轮胎的截面宽度为Wt(mm)，外径为Dt(m)，并且轮胎所占空间的体积为虚拟体积V(mm3)，轮胎安装在标准轮辋上且内部压力为250kPa时，轮胎满足如下(式1)和(式2)：
1700≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4 (式1)
[(V+1.5×107)/Wt]≦2.88×105 (式2)
形成胎面部分的橡胶组合物的物理性质和轮胎的形状具有上述特征，从而可以提供在高速行驶时滚动阻力充分降低并且抗崩花掉块性充分提高的轮胎。
在上述描述中，“标准轮辋”是标准系统中为每个轮胎定义的轮辋，包括轮胎所依据的标准。例如，就JATMA(Japan Automobile Tire Association)而言，它是"JATMA YEARBOOK"中描述的适用尺寸的标准轮辋；就"ETRTO(The European Tire and Rim TechnicalOrganization)"而言，它是"STANDARDS MANUAL"中描述的"Measuring Rim"；就TRA(TheTire and Rim Association，Inc.)而言，它是"YEAR BOOK"中描述的"Design Rim"。对于标准中未规定的轮胎，它指的是可组装并可保持内部压力的轮辋，也就是说，轮辋与轮胎之间不会造成空气泄漏，轮辋直径最小，然后轮辋宽度最窄的轮辋。
此外，轮胎的外径Dt是安装在标准轮辋上、具有250kPa的内压并且处于空载状态的轮胎的外径。轮胎的截面宽度Wt(mm)是安装在标准化轮辋上、具有250kPa的内压并且处于空载状态的轮胎的宽度，并且是从包括轮胎侧上的所有图案和字母等的侧壁之间的线性距离(轮胎的总宽度)中除去轮胎侧的图案和字母等的距离。
此外，轮胎的虚拟面积V(mm3)具体地可以通过下式计算:
V＝[(Dt/2)2-{(Dt/2)-Ht}2]×π×Wt
其中，轮胎的外径Dt(mm)、轮胎截面高度(从胎圈底部到胎面的最外表面的距离；轮胎外径与标称轮辋直径之差的1/2)Ht(mm)，以及轮胎的截面宽度Wt(mm)是在轮胎安装在标准轮辋上的状态下、内部压力为250kPa并且没有施加负载的状态下的轮胎的相应参数。
2.本公开的轮胎中的效果表现机制
本公开的轮胎中的效果表现机制，也就是说，在高速行驶时滚动阻力充分减小并且耐久性充分提高的机制推测如下。
(1)轮胎形状
如上所述，在本公开中，轮胎的截面宽度Wt(mm)和外径Dt(mm)被设置为满足1700≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4(式1)。
相对于轮胎的截面宽度Wt，通过增大[(Dt/2)2×π)＝(Dt2×π/4)]，即从横向观察轮胎时的面积，使其满足式1中规定的数值范围，减少单位时间内的重复变形，其结果，可用于热交换的时间增加，从而改善侧部的热释放性能，并且可减少胎面部分和路面之间的摩擦，并由此认为，可以实现低滚动阻力。在(式1)中，(Dt2×π/4)/Wt进一步优选为1735以上，进一步优选1737以上，进一步优选1749以上，进一步优选1751以上，进一步优选1753以上，进一步优选1758以上，进一步优选1760以上，进一步优选1787以上，进一步优选1801以上，进一步优选1818以上，进一步优选1853以上，进一步优选1856以上，进一步优选1864以上，进一步优选1865以上，进一步优选1963.5以上，进一步优选2008以上，进一步优选2010以上，进一步优选2015以上，进一步优选2016以上，进一步优选2018以上，以及进一步优选2131以上。
然而，如果这样的轮胎的胎面部分在粗糙路面如沙地上打滑，则施加在胎面表面的力变得比以前更严重，并且可能发生崩裂。
此外，由于在高速行驶时滚动时的离心力增加，因此存在轮胎半径在滚动期间显著增大的风险，并且当打滑时施加到胎面上的力将变得更严重。此外，在这种高速行驶状态下，胎面部分变圆并且变形量增加，因此在高速行驶时降低滚动阻力的方面存在进一步改进的空间。
因此，在本公开中，使轮胎的虚拟面积V(mm3)和截面宽度Wt(mm)满足[(V+1.5×107)/Wt]≦2.88×105(式2)。
由此，使轮胎的虚拟面积V根据轮胎的截面宽度的减少而减少，减小轮胎本身的体积，从而减小由离心力引起的外径的增长，抑制滚动期间外径的增长，并且可以减小滑动时施加在胎面的力，并由此认为，可以抑制崩裂的发生。此外，高速行驶时，抑制胎面部分变形为圆形，并且还提高高速行驶时的滚动阻力。此外，通过抑制外径的增长，可以抑制胎面部分变弱，并且可以提高胎面部分的抗损伤性。
[(V+1.5×107)/Wt]进一步优选为2.87×105以下，进一步优选2.86×105以下，进一步优选2.79×105以下，进一步优选2.60×105以下，进一步优选2.58×105以下，进一步优选2.54×105以下，进一步优选2.50×105以下，进一步优选2.47×105以下，进一步优选2.42×105以下，进一步优选2.26×105以下，进一步优选2.25×105以下，进一步优选2.24×105以下，进一步优选2.21×105以下，进一步优选2.20×105以下，进一步优选2.19×105以下，进一步优选2.18×105以下，以及进一步优选2.16×105以下。
此时，更优选为[(V+2.0×107)/Wt]≦2.88×105(式3)，并且进一步优选为[(V+2.5×107)/Wt]≦2.88×105(式4)。
上述[(V+2.0×107)/Wt]进一步优选为2.83×105以下，进一步优选2.79×105以下，进一步优选2.77×105以下，进一步优选2.75×105以下，进一步优选2.64×105以下，进一步优选2.47×105以下，进一步优选2.46×105以下，进一步优选2.45×105以下，以及进一步优选2.44×105以下。
进一步，[(V+2.5×107)/Wt]进一步优选为2.86×105以下，进一步优选2.75×105以下，进一步优选2.74×105以下，进一步优选2.73×105以下，进一步优选2.71×105以下，进一步优选2.70×105以下，进一步优选2.69×105以下，以及进一步优选2.68×105以下。
(2)形成胎面部分的橡胶组合物
在本公开中，形成胎面部分的橡胶层中的至少一层由橡胶组合物制成，该橡胶组合物包含异戊二烯系橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和丁二烯橡胶作为橡胶成分。结果，三个橡胶层中的任何一个都可以形成岛相微观结构，并且由此认为，可以减轻胎面内部的力。
此外，在胎面部分的橡胶组合物中，相对于100质量份的橡胶成分，炭黑的含量大于5质量份并且在25质量份以下，即橡胶成分的1/4以下。其结果，可以防止橡胶层中的碳形成三维网络，并且可以与岛相一样，减缓外力进入，同时可以获得足够的补强。
其结果，可以认为，在粗糙路面上可以同时实现滚动阻力和耐崩裂性而不会恶化产热。
[2]本公开的轮胎的更优选实施例。
通过采取以下实施方式，本公开的轮胎可以获得更大的效果。
1.扁平率
本公开的轮胎优选是具有40％以上扁平率的轮胎，由此认为，可以减少粗糙路面上的滑动，因为当轮胎接触地面时接触面积由于挠曲而增加。此外，通过减少胎面部分中的产热贡献，可以使轮胎的变形在整个轮胎上均匀产生，充分减少轮胎产生的总热量。其结果，可以进一步减少高速行驶时的滚动阻力。
当内部压力为250kPa时，上述扁平率(％)可以通过下式使用轮胎的截面高度Ht(mm)和截面宽度Wt(mm)获得。
(Ht/Wt)×100(％)
扁平率更优选为44％以上，进一步优选45％以上，进一步优选47.5％以上，进一步优选48％以上，进一步优选49％以上，进一步优选50％以上，进一步优选52.5％以上，进一步优选55％以上，进一步优选57％以上，以及进一步优选59％以上。没有特定的上限，但是例如，它是100％以下。
2.炭黑含量和截面宽度的关系
随着截面宽度Wt变小，滚动时施加到胎面部分的每单位面积的力变大，并且容易发生崩裂。然后，本发明人认为，如果炭黑的配合量随着截面宽度Wt的尺寸而增加，并且截面宽度Wt与炭黑的配合量之积保持在一定水平以上，则胎面部分的补强性根据截面宽度Wt而增强，耐崩裂性提高。检查炭黑CB的配合量(质量份)与轮胎截面宽度Wt的关系，发现如果满足CB×Wt≥900(式5)，则可以根据宽度来控制耐崩裂性。
上述CB×Wt更优选为1056以上，进一步优选1062以上，进一步优选1098以上，进一步优选1176以上，进一步优选1200以上，进一步优选1212以上，进一步优选1362以上，进一步优选1368以上，进一步优选1374以上，进一步优选1456以上，进一步优选1500以上，进一步优选1608以上。进一步优选1800以上，进一步优选2655以上，进一步优选2985以上，进一步优选3465以上，进一步优选4425以上，进一步优选4950以上，以及进一步优选5650以上。
3.胎面槽
本公开的轮胎具有在胎面部分中沿轮胎周向连续延伸的周向槽。周向槽在最大深度的80％的深度处的槽宽L80与胎面部接地面上的周向槽的槽宽L0的比率(L80/L0)优选为0.3至0.7。其结果，可以抑制整个陆部在胎面部的陆部底面上的移动，因此认为，可以抑制胎面部的崩裂的发生。该比率更优选为0.35至0.65，进一步优选0.40至0.60，以及特别优选为0.45至0.55。周向槽可以是在轮胎周向上连续延伸的槽，并且诸如锯齿形槽和波浪形槽等非线性槽也包括在周向槽中。
在轮胎安装在标准轮辋上、内部压力为250kPa并且没有施加负载的状态下，上述L0和L80分别是指轮胎的胎面周向槽的胎面表面部上的槽边缘之间的直线距离(L0)和槽深度为80％的位置处的槽壁部之间的最小距离(L80)。
简单地说，它们可以通过将沿径向切割出的宽度为2至4cm的截面的胎圈部分根据轮辋宽度进行按压的状态来获得。
优选胎面部具有多个周向槽，并且多个周向槽的总截面面积为胎面部的截面面积的10％至30％。这被认为可以抑制胎面部的移动，并抑制胎面部的崩裂的发生。它更优选为15至27％，进一步优选18至25％，特别优选21至23％。
周向槽的截面面积是指在安装在标准轮辋上、具有250kPa的内压并且处于空载状态的轮胎中由连接胎面周向槽端部的直线与槽壁构成的面积的总和。简单地说，它们可以通过将沿径向切割出的宽度为2至4cm的截面的胎圈部分根据轮辋宽度进行挤压的状态来获得。
此外，胎面部优选具有多个沿轮胎轴向延伸的横向槽，并且多个横向槽的总容积为胎面部体积的2.0至5.0％。这被认为可以抑制胎面部的移动，并抑制胎面部崩裂的发生。它更优选为2.2至4.0％，进一步优选为2.5至3.5％，特别优选为2.7至3.0％。
上述横向槽的容积指的是在安装在标准轮辋上、具有250kPa的内压并且处于空载状态的轮胎中由连接横向槽端部的面与槽壁构成的容积的总和。简单地说，它可以在沿径向切割出的宽度为2至4cm的截面的胎圈部分根据轮辋宽度进行挤压的状态下通过计算每个横向槽的容积并将其乘以槽的数量来获得。
此外，胎面部的体积可以通过计算从上述截面中除去横向槽部分的面积并将其乘以外径，然后获得上述计算的结果与横向槽的容积之间的差来算出。
为了抑制胎面部的崩裂的发生以及进一步提高耐久性，优选这些横向槽中的至少一个的槽宽度比(Gw/Gd)即槽宽度Gw与槽深度Gd之比为0.50至0.80。该比率更优选为0.53至0.77，进一步优选为0.55至0.75，特别优选为0.60至0.70。
上述横向槽的槽宽度和槽深度是指在轮胎内压为250kPa且未施加负载的状态下，连接横向槽的胎面端部的直线的最大长度，所述直线分别垂直于槽方向和横向槽的最大深度。简单地说，它可以在将在径向方向上切出的宽度为2至4cm的截面的胎圈部分根据轮辋宽度进行挤压的状态下算出。
4.轮胎形状
在本公开的轮胎中，当轮胎安装在标准轮辋上并且内部压力为250kPa时，具体的外径Dt(mm)优选为，例如，515mm以上，更优选558mm以上，进一步优选585mm以上，进一步优选649mm以上，进一步优选658mm以上，进一步优选663mm以上，进一步优选664mm以上，进一步优选665mm以上，进一步优选672mm以上，以及最优选为673mm以上。
另一方面，优选小于843mm，更优选734mm以下，进一步优选小于725mm，进一步优选718mm以下，进一步优选717mm以下，进一步优选716mm以下，进一步优选713mm以下，进一步优选710mm以下，进一步优选小于707mm，进一步优选693mm以下，进一步优选691mm以下，进一步优选小于685mm，进一步优选684mm以下，进一步优选680mm以下，进一步优选679mm以下，以及进一步优选674mm以下。
具体的截面宽度Wt(mm)例如优选为115mm以上，更优选130mm以上，进一步优选150mm以上，进一步优选170mm以上，仍更优选176mm以上，仍更优选177mm以上，仍更优选182mm以上，仍更优选183mm以上，以及甚至更优选185mm，体积最优选193mm以上。
另一方面，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，以及进一步优选为196mm以下。
具体的截面高度Ht(mm)例如优选为37mm以上，更优选69mm以上，进一步优选70mm以上，进一步优选78mm以上，进一步优选79mm以上，进一步优选80mm以上，进一步优选87mm以上，进一步优选88mm以上，进一步优选90mm以上，进一步优选95mm以上，进一步优选96mm以上，进一步优选98mm以上，以及进一步优选99mm以上。
另一方面，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，以及进一步优选小于101mm。
具体的虚拟面积V例如优选为13,000,000mm3以上，更优选为23,005,355mm3以上，进一步优选为23,471,373mm3以上，进一步优选为23,510,297mm3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34,331,262mm3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36,000,000mm3以上，进一步优选为36,015,050mm3以上，进一步优选为36,203,610mm3以上，以及进一步优选为37,040,131mm3以上。
另一方面，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，以及进一步优选小于38,800,000mm3。
进一步，在本公开中，考虑到行驶时乘坐舒适性的稳定性，(Dt-2×Ht)优选为450mm以上，更优选457mm以上，进一步优选470mm以上，进一步优选480mm以上，进一步优选482mm以上，以及进一步优选483mm以上。
另一方面，考虑到胎面部的变形，优选小于560mm，更优选559mm以下，进一步优选558mm以下，进一步优选534mm以下，进一步优选533mm以下，进一步优选小于530mm，进一步优选小于510mm，进一步优选508mm以下，以及进一步优选507mm以下。
5.损耗角正切
此外，在本公开的轮胎中，在30℃、10Hz的频率、5％的初始应变和1％的动态应变率的条件下测量的胎面部橡胶层的损耗角正切(30℃tanδ)优选为小于0.150，更优选0.147以下。其结果，可以减少胎面部发热，并且在高速行驶时降低滚动阻力方面表现出显著的效果。
该30℃tanδ优选满足(30℃tanδ/Td)×100≥2.00(式7)，其中，Td(mm)是轮胎径向上的胎面层的橡胶层厚度。更优选满足(30℃tanδ/Td)×100≥2.50(式8)，以及进一步优选满足(30℃tanδ/Td)×100≥3.00(式9)。
更具体地，(30℃tanδ/Td)×100更优选为2.24以上，进一步优选2.41以上，进一步优选2.47以上，进一步优选2.50以上，进一步优选2.53以上，进一步优选2.63以上，进一步优选2.68以上，进一步优选3.11以上，进一步优选3.15以上，进一步优选3.16以上，进一步优选3.27以上，进一步优选3.74以上，进一步优选3.75以上，以及进一步优选4.30以上。
通过以这种方式将相对于胎面厚度Td的30℃tanδ保持在一定值以上，可以减轻来自路面、施加在胎面部的力，从而可以提高耐崩裂性。
上述30℃tanδ的测量对从轮胎的至少槽底径向外侧，优选地从最深的周向槽的一半深度处的径向外侧切下的橡胶进行。具体来说，例如，使用GABO公司生产的“Eplexor(注册商标)”粘弹性测量装置进行测定。
当胎面部由多个橡胶层形成，最内层是基础橡胶层，其它层是行驶面橡胶层(caprubber layer)时，该橡胶组合物可用作行驶面橡胶层。在行驶面橡胶层中，特别优选将其用做最外层橡胶层。
[3]实施方式
在下文中，基于实施方式具体描述本公开。
1.形成胎面部的橡胶组合物
本公开的形成轮胎胎面部的橡胶组合物可以通过适当调整各类添加材料类型和量来获得，如下文记述的橡胶成分、填料、软化剂、硫化剂和硫化促进剂。
(1)橡胶成分
在本实施方式中，橡胶成分可以使用包含异戊二烯系橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)和丁腈橡胶(NBR)。通过以这种方式使橡胶成分成为三组分系统，可以形成三个橡胶相中的任何一个是上述岛相的微结构。
(a)异戊二烯橡胶
从在高速行驶时获得良好的低产热性和耐久性的观点来看，异戊二烯系橡胶在100质量份橡胶成分中的含量(总含量)优选大于5质量份，更优选大于7.5质量份。另一方面，从湿抓地性能的观点来看，优选小于20质量份，更优选小于15质量份。异戊二烯系橡胶包括天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、改质NR、改性NR和改性IR等。
对于NR，例如，可以使用轮胎工业中常见的SIR20、RSS#3和TSR20等。IR没有特别限定，例如，可以使用轮胎工业中常见的IR 2200等。改质NR包括脱蛋白天然橡胶(DPNR)和高纯度天然橡胶(UPNR)等。改性NR包括环氧化天然橡胶(ENR)、氢化天然橡胶(HNR)和接枝天然橡胶等。改性IR包括环氧化异戊二烯橡胶、氢化异戊二烯橡胶和接枝异戊二烯橡胶等。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
(b)SBR
从湿抓地性能的观点来看，100质量份的橡胶成分中SBR的含量例如优选大于30质量份，更优选大于35质量份。另一方面，从高速行驶时产热的观点来看，优选小于55质量份，更优选小于50质量份。SBR的重量平均分子量例如大于100,000并且小于2百万。从获得良好的湿抓地性能的观点来看，SBR的苯乙烯含量例如优选大于5质量％，更优选大于10质量％，尤其优选大于20质量％。另一方面，从高速行驶时的产热和耐久性的观点来看，优选小于50质量％，更优选小于40质量％，以及尤其优选小于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％并且小于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生产的JNM-ECA系列设备进行测定。
SBR没有特别限定，例如可以使用乳液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶(E-SBR)和溶液聚合苯乙烯-丁二烯橡胶(S-SBR)等。SBR可以是非改性SBR或改性SBR。
改性SBR可以是具有与填料如二氧化硅相互作用的官能团的任何SBR。其例子包括末端改性SBR(末端具有上述官能团的末端改性的SBR)，所述SBR的至少一端用具有上述官能团(改性剂)的化合物改性；主链中具有上述官能团的主链改性SBR，在主链和末端具有上述官能团的主链末端改性SBR(例如在主链上具有上述官能团并且具有用上述改性剂改性的至少一个末端的主链末端修饰SBR)；以及末端改性SBR，其被分子中具有两个或多个环氧基的多官能化合物改性(偶联)并且引入了环氧基或羟基。
官能团的例子包括氨基、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、硫化物基、二硫基、磺酰基、亚磺酰基、硫羰基、铵基、酰亚胺基、肼基、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，这些官能团可以具有取代基。
此外，对于改性SBR，例如可以使用被下式表示的化合物(改性剂)改性的SBR。
[化学式1]
Figure BDA0004113633260000101
式中，R1、R2和R3表示相同或不同的烷基、烷氧基、甲硅烷氧基、缩醛基、羧基(-COOH)，巯基(-SH)或它们的衍生物。R4和R5相同或不同，表示氢原子或烷基。R4和R5可以结合，形成具有氮原子的环结构。n表示整数。
对于用上式(改性剂)表示的化合物改性的改性SBR，可以使用聚合末端(活性末端)被上式表示的化合物改性的溶液聚合丁苯橡胶(S-SBR)(例如JP-A-2010-111753中描述的改性SBR)。
作为R1，R2和R3，优选烷氧基(优选具有1至8个碳原子的烷氧基，更优选具有1至4个碳原子的烷氧基)。作为R4和R5，优选烷基(优选具有1至3个碳原子的烷基)。n优选为1至5，更优选为2至4，尤其优选为3。此外，当R4和R5与氮原子结合形成环结构时，优选4至8元环。烷氧基还包括环烷氧基(例如，环己基氧基)和芳氧基(例如，苯氧基和苄氧基)。
上述改性剂的具体例子包括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，以及3-二乙基氨基丙基三乙氧基硅烷。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
此外，作为改性SBR，也可以使用以下化合物(改性剂)改性的改性SBR。改性剂的例子包括多元醇的聚缩水甘油醚，例如乙二醇二缩水甘油醚，甘油三缩水甘油醚，三羟甲基乙烷三缩水甘油醚，以及三羟甲基丙烷三缩水甘油醚；具有两个或多个酚基的芳族化合物的聚缩水甘油醚，例如二缩水甘油基化双酚A；多环氧化合物，例如1,4-二缩水甘油苯，1,3,5-三缩水甘油苯，以及多环氧化液体聚丁二烯；含环氧基的叔胺，例如4,4'-二缩水甘油基-二苯基甲胺，以及4,4'-二缩水甘油基-二苄基甲胺；二缩水甘油基氨基化合物，例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，四缩水甘油基间二甲苯胺，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，以及四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷；含氨基的酰氯，例如双-(1-甲基丙基)氨基甲酸盐酸盐，4-吗啉酰氯，1-吡咯烷酰氯，N,N-二甲基氨基甲酸酰氯，以及N,N-二乙基氨基甲酸盐酸盐；含环氧基的硅烷化合物，例如1,3-双-(缩水甘油氧基丙基)-四甲基二硅氧烷，以及(3-缩水甘油氧基丙基)-五甲基二硅氧烷；含硫化物基团的硅烷化合物，例如(三甲基硅烷基)[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]硫化物，(三甲基硅烷基)[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]硫化物，(三甲基硅烷基)[3-(三丙氧基硅烷基)丙基]硫化物，(三甲基硅烷基)[3-(三丁氧基硅烷基)丙基]硫化物，(三甲基硅烷基)[3-(甲基二甲氧基硅烷基)丙基]硫化物，(三甲基硅烷基)[3-(甲基二乙氧基硅烷基)丙基]硫化物，(三甲基硅烷基)[3-(甲基二丙氧基硅烷基)丙基]硫化物，以及(三甲基硅烷基)[3-(甲基二丁基硅烷基)丙基]硫化物；N-取代氮丙啶化合物，例如乙烯亚胺和丙烯亚胺；烷氧基硅烷，例如甲基三乙氧基硅烷，N,N-双(三甲基硅烷基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷，N,N-双(三甲基硅烷基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷，N,N-双(三甲基硅烷基)氨基乙基三甲氧基硅烷，以及N,N-双(三甲基硅烷基)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，例如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，以及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，例如4-N,N-二甲基氨基苯甲醛，4-N,N-二苯基氨基苯甲醛,以及4-N,N-二乙烯基氨基苯甲醛；N-取代吡咯烷酮，例如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，以及N-甲基-5-甲基-2-吡咯烷酮；N-取代哌啶酮，例如N-甲基-2-哌啶酮，N-乙烯基-2-哌啶酮，以及N-苯基-2-哌啶酮；N-取代内酰胺类，例如N-甲基-ε-己内酰胺，N-苯基-ε-己内酰胺，N-甲基-ω-十二烷酰胺，N-乙烯基-ω-十二烷酰胺，N-甲基-β-丙内酰胺，以及N-苯基-β-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，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，以及1,7-双(甲基乙基氨基)-4-庚酮。可以通过已知的方法使用上述化合物(改性剂)进行改性。
对于SBR，例如可使用住友化学株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本Zeon株式会社等生产和销售的SBR。SBR可单独使用，或两种或多种组合使用。
(c)BR
从耐磨性的观点来看，100质量份橡胶成分中的BR含量为例如优选大于35质量份，更优选为大于40质量份。另一方面，从高速行驶时的滚动阻力的观点来看，该含量优选小于55质量份，更优选小于50质量份。BR的重量平均分子量例如大于100,000并且小于2,000,000。BR的乙烯基键合量例如大于1质量％并且小于30质量％。BR的顺式含量例如大于1质量％并且小于98质量％。BR的反式量例如大于1质量％并且小于60质量％。
BR没有特别限定，可使用高顺式含量(顺式含量的90％以上)的BR，低顺式含量的BR，包含间规聚丁二烯晶体的BR等。BR可以是未修饰的BR或修饰的BR，修饰的BR包括引入了上述官能团的修饰的BR。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。顺式含量可通过红外吸收光谱法测定。
对于BR，例如，可使用UBE株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、日本Zeon株式会社等的产品。
(d)其它橡胶成分
此外，作为另一种橡胶成分，橡胶组合物可包含通常用于生产轮胎的橡胶(聚合物)，如丁腈橡胶(NBR)。
(2)橡胶成分以外的复合材料
(a)填料
在本实施方式中，橡胶组合物优选包含填料。本实施方式中具体的填料是炭黑，并且如果需要，它可以包含二氧化硅、石墨、碳酸钙、滑石、氧化铝、黏土、氢氧化铝和云母等。当使用二氧化硅时，优选与硅烷偶联剂一起使用。
(a-1)炭黑
在本实施方式中，相对于100质量份的橡胶成分，橡胶组合物包含大于5质量份、25质量份以下的炭黑。炭黑的含量更优选为6质量份以上，更优选大于10质量份，尤其优选为15质量份以上。由此，如上所述，可防止橡胶层中的碳形成三维网络，并且以与由橡胶成分形成的岛相相同的方式减轻施加在胎面部的力，同时可以获得足够的补强。
炭黑的氮吸附比表面积(N2SA)例如大于30m2/g并且小于250m2/g。炭黑的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收量例如大于50ml/100g并且小于250ml/100g。炭黑的氮吸附比表面积根据ASTM D4820-93测量，DBP吸收量根据ASTM D2414-93测量。
炭黑没有特别限定，其例子包括炉黑(炉炭黑)，如SAF、ISAF、HAF、MAF、FEF、SRF、GPF、APF、FF、CF、SCF和ECF；乙炔黑(乙炔炭黑)；热黑(热炭黑)，如FT和MT；以及槽黑(槽炭黑)，如EPC、MPC何CC。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
特定炭黑没有特别限定，其例子包括N134、N110、N220、N234、N219、N339、N330、N326、N351、N550和N762。商品化产品包括，例如旭碳株式会社、Cabot JapanCo.，Ltd.、东海碳株式会社、三井Chemical株式会社、Lion Corporation、Shin Nikka Carbon Co.，Ltd.、Columbia Carbon Co.，Ltd.等的产品。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
(a-2)二氧化硅
如果需要，橡胶组合物优选包含二氧化硅。从获得良好的耐久性能的观点来看，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，从在高速行驶时获得良好滚动阻力的观点来看，优选小于250m2/g，以及更优选小于220m2/g。此外，从获得良好的耐久性能的观点来看，相对于100质量份的橡胶成分，二氧化硅的含量优选大于35质量份，更优选大于40质量份，进一步优选大于45质量份，进一步优选47质量份以上，以及进一步优选49质量份以上。另一方面，从在高速行驶时获得良好滚动阻力的观点来看，优选小于85质量份，更优选84质量份以下，进一步优选82质量份以下，进一步优选69质量份以下，以及进一步优选67质量份。上述BET比表面积是根据ASTM D3037-93通过BET法测量的N2SA值。
二氧化硅的例子包括干二氧化硅(无水二氧化硅)和湿二氧化硅(含水二氧化硅)。其中，湿二氧化硅为优选，因为它具有大量的硅醇基。
对于二氧化硅，例如，可以使用Degussa、Rhodia、Tosoh silicone株式会社、Solvay Japan Co.，Ltd.、Tokuyama Corporation等的产品。
(a-3)硅烷偶联剂
橡胶组合物优选包含硅烷偶联剂和二氧化硅。硅烷偶联剂没有特别限定。硅烷偶联剂的例子包括硫化物系硅烷偶联剂，如双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物，双(2-三乙氧基硅烷基乙基)四硫化物，双(4-三乙氧基硅烷基丁基)四硫化物，双(3-三甲氧基硅烷基丙基)四硫化物，双(2-三甲氧基硅烷基乙基)四硫化物，双(2-三乙氧基硅烷基乙基)三硫化物，双(4-三甲氧基硅烷基丁基)三硫化物，双(3-三乙氧基硅烷基丙基)二硫化物，双(2-三乙氧基硅烷基乙基)二硫化物，双(4-三乙氧基硅烷基丁基)二硫化物，双(3-三甲氧基硅烷基丙基)二硫化物，双(2-三甲氧基硅烷基乙基)二硫化物，双(4-三甲氧基硅烷基丁基)二硫化物，3-三甲氧基硅烷基丙基-N,N-二甲基硫代氨基甲酰基四硫化物，2-三乙氧基硅烷基乙基-N,N-二甲基硫代氨基四硫化物，以及3-三乙氧基硅烷基甲基丙烯酸丙酯一硫化物；
巯基系硅烷偶联剂，如3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷以及Momentive公司生产的NXT和NXT-Z；
乙烯基系硅烷偶联剂，如乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷；
氨基系硅烷偶联剂，如3-氨基丙基三乙氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷；
缩水甘油基系硅烷偶联剂，如γ-缩水甘油基丙基三乙氧基硅烷和γ-缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷；
硝基系硅烷偶联剂，如3-硝基丙基三甲氧基硅烷，以及3-硝基丙基三乙氧基硅烷；和
含氯系硅烷偶联剂，如3-氯丙基三甲氧基硅烷和3-氯丙基三乙氧基硅烷。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
对于硅烷偶联剂，例如，可以使用Degussa、Momentive、信越Silicone株式会社、东京化成工业株式会社、Azumax株式会社和Toray Dow Corning株式会社等的产品。
相对于100质量份的二氧化硅，硅烷偶联剂的含量例如大于3质量份、小于25质量份，更优选10质量份以上。
(a-4)其它填料
除了上述炭黑和二氧化硅之外，橡胶组合物还可包含通常用于轮胎工业的填料，如石墨、碳酸钙、滑石、氧化铝、黏土、氢氧化铝和云母。相对于100质量份的橡胶成分，这些含量例如大于0.1质量份并且小于200质量份。
(b)软化剂
橡胶组合物可包含油(包括填充油)和液体橡胶等作为软化剂。相对于100质量份的橡胶成分，软化剂的含量优选大于10质量份，更优选大于20质量份，进一步优选大于25质量份。另一方面，优选小于50质量份，更优选小于40质量份，进一步优选小于35质量份。油的含量还包括充油橡胶中包含的油量。
油的例子包括矿物油(通常称作操作油)，植物油和脂肪或它们的混合物。对于矿物油(操作油)，例如，可以使用石蜡操作油，芳香系操作油，环烷烃操作油等。植物油和脂肪的例子包括蓖麻油，棉籽油、亚麻籽油、菜籽油、大豆油、棕榈油、椰子油、花生油、松香、松油、松焦油、塔尔油、玉米油、大米油、贝尼花油、芝麻油、橄榄油、葵花油、棕榈仁油、山茶油、荷荷巴油、澳洲坚果油和桐油。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
操作油(矿物油)的例子包括出光兴产株式会社、三共油化工业株式会社、日本Energy株式会社、Olisoy Co.，Ltd.、H&R Co.，Ltd.、丰国石油株式会社、昭和Shell制油株式会社和富士兴产注释会社的产品。
作为软化剂的液体橡胶是在室温(25℃)下呈现液态的聚合物，并且是以与固体橡胶类似的单体作为组成元素的聚合物。液体橡胶的例子包括金合欢烯系聚合物，液状二烯系聚合物及其氢化物。
金合欢烯系聚合物是通过聚合金合欢烯获得的聚合物，并且具有金合欢烯系结构单元。金合欢烯包括其异构体，如α-金合欢烯((3E,7E)-3,7,11-三甲基-1,3,6,10-十二碳四烯)和β-金合欢烯(7,11-二甲基-3-亚甲基-1,6,10-十二烷)。
金合欢烯系聚合物可以是金合欢烯的均聚物(金合欢烯均聚物)或金合欢烯与乙烯基单体的共聚物(金合欢烯-乙烯基单体共聚物)。
液体二烯聚合物的例子包括包括液体苯乙烯-丁二烯共聚物(液体SBR)，液体丁二烯聚合物(液体BR)，液体异戊二烯聚合物(液体IR)和液体苯乙烯异戊二烯共聚物(液体SIR)。
液体二烯聚合物通过凝胶渗透色谱(GPC)测量的换算为聚苯乙烯的重量平均分子量(Mw)例如大于1.0×103并且小于2.0×105。在本说明书中，液体二烯聚合物的Mw是通过凝胶渗透色谱(GPC)测量的聚苯乙烯换算值。
对于液体橡胶，例如，可以使用Kuraray株式会社和Clay Valley Co.，Ltd.的产品。
(c)树脂成分
此外，橡胶组合物优选包含树脂成分。树脂成分在室温时可以为固体或液体，具体的树脂成分包括苯乙烯树脂、香豆素树脂、萜烯树脂、C5树脂，C9树脂，C5C9树脂和丙烯酸系树脂等。两种或更多种树脂成分可以组合使用。相对于100质量份的橡胶成分，树脂成分的含量优选大于2质量份，更优选5质量份或更多。另一方面，优选小于10质量份，更优选小于6质量份。
苯乙烯树脂是使用苯乙烯单体作为组成单体的聚合物，其例子包括通过聚合苯乙烯单体为主要成分(50质量％以上)而获得的聚合物。具体来说，它包括通过单独聚合苯乙烯单体(苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对苯基苯乙烯、邻氯苯乙烯、间氯苯乙烯和对氯苯乙烯等)获得的均聚物，通过使两种或多种苯乙烯单体共聚而获得的共聚物，此外，通过使苯乙烯单体和其它可与苯乙烯单体共聚的单体共聚所获得的共聚物。
其它单体的例子包括丙烯腈，如丙烯腈和甲基丙烯酸酯；不饱和羧酸，如丙烯酸和甲基丙烯酸；不饱和羧酸酯，如丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯；二烯，如氯丁二烯，丁二烯和异戊二烯，烯烃，如1-丁烯和1-戊烯；α,β-不饱和羧酸，如马来酸酐及其酸酐。
对于香豆素系树脂，优选使用香豆素-茚树脂。香豆素-茚树脂是包含香豆素和茚作为构成树脂骨架(主链)的单体成分的树脂。除了香豆素和茚之外，骨架中所包含的单体成分的例子包括苯乙烯，α-甲基苯乙烯，甲基茚和乙烯基甲苯。
相对于100质量份的橡胶成分，香豆素-茚树脂的含量例如大于1.0质量份并且小于50.0质量份。
香豆素-茚树脂的羟值(OH值)例如大于15mgKOH/g并且小于150mgKOH/g。OH值是当1g树脂乙酰化时中和与羟基结合的乙酸所需的氢氧化钾的量，以毫克表示。OH值是通过电位滴定法(JIS K 0070:1992)测量的值。
香豆素-茚树脂的软化点为，例如，高于30℃并且低于160℃。软化点是指当通过环形球型软化点测量装置测量JIS K 6220-1:2001中定义的软化点时球下降的温度。
萜烯树脂的例子包括多萜烯、萜烯酚和芳香族改性萜烯树脂。多萜烯通过聚合萜烯化合物及其氢化产物而获得的树脂。萜烯化合物是具有(C5H8)n组成的烃或其含氧衍生物，其是具有分类为单萜烯(C10H16)、倍半萜烯(C15H24)、二萜烯(C20H32)等的基本骨架的化合物。萜烯化合物的例子包括α-蒎烯、β-蒎烷、双戊烯、柠檬烯、月桂烯、异罗辛烯、奥辛烯、α-菲兰二烯、α-萜品烯、γ-松节油、松节油、1,8-桉叶醇、1,4-桉叶醇、α-松节油醇、β-萜品醇和γ-松油醇。
多萜烯的例子包括由上述萜烯化合物制成的萜烯树脂，如α-蒎烯树脂、β-蒎烷树脂、柠檬烯树脂、双戊烯树脂和β-蒎烯/柠檬烯树脂，以及通过氢化萜烯树脂获得的氢化萜烯。萜烯酚的例子包括通过共聚上述萜烯化合物和酚化合物获得的树脂，以及通过氢化上述树脂获得的树脂。具体来说，可以提到通过浓缩上述萜烯化合物、苯酚化合物和福尔马林来获得树脂。苯酚化合物的例子包括苯酚、双酚A、甲酚和二甲酚。芳香族改性的萜烯树脂的例子包括通过用芳香族化合物改性萜烯树脂而获得的树脂，以及通过氢化上述树脂获得的树脂。芳香族化合物没有特别限定，只要是具有芳香环的化合物，其例子包括苯酚化合物如苯酚、烷基苯酚、烷氧基苯酚以及包含不饱和烃基的苯酚；萘酚化合物如萘酚、烷基萘酚、烷氧基萘酚以及包含不饱和烃基的萘酚；苯乙烯衍生物如苯乙烯、烷基苯乙烯、烷氧基苯乙烯以及包含不饱和烃基的苯乙烯；香豆素和茚。
C5树脂指的是通过聚合C5馏分获得的树脂。C5馏分的例子包括具有4至5个碳原子的石油馏分，如环戊二烯、戊烯、戊二烯和异戊二烯。对于C5系石油树脂，优选使用双环戊二烯树脂(DCPD树脂)。
C9树脂指的是通过聚合C9馏分获得的树脂，可以被氢化或改性。C9馏分的例子包括具有8至10个碳原子的石油馏分，如乙烯基甲苯、烷基苯乙烯、茚和甲基茚。对于具体的例子，优选使用香豆素-茚树脂、香豆素树脂、茚树脂和芳香族乙烯基树脂。对于芳香族乙烯基树脂，优选为α-甲基苯乙烯或苯乙烯的均聚物或α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物，因为它经济、易于加工并且在发热方面优异。更优选为α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物。作为芳香族乙烯基系树脂，例如，可以使用那些购自Clayton和伊士曼(Eastman)化工等的产品。
C5C9树脂指的是通过共聚C5馏分和C9馏分获得的树脂，可以被氢化或改性。C5馏分和C9馏分包括上述石油馏分。对于C5C9馏分，例如，可以使用那些购自Tosoh株式会社和LUHUA等的产品。
丙烯酸系树脂没有特别限定，例如，可以使用无溶剂型丙烯酸系树脂。
对于无溶剂型丙烯酸系树脂，可以举出通过高温连续聚合法(高温连续块聚合法：US 4414370B，JP 84-6207A，JP 93-58805A，JP 89-313522A，US 5010166B，Toa SyntheticResearch Annual Report TREND 2000第3卷第42-45页等中描述的方法)合成的(甲基)丙烯酸树脂(聚合物)，尽量不使用聚合引发剂，链转移剂、有机溶剂等作为辅助原料。在本发明中，(甲基)丙烯酸指的是甲基丙烯酸和丙烯酸。
构成丙烯酸系树脂的单体成分的例子包括(甲基)丙烯酸，以及(甲基)丙烯酸衍生物如(甲基)丙烯酸酯(烷基酯、芳基酯和芳烷基酯等)，(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酰胺衍生物。
此外，对于构成丙烯酸系树脂的单体成分，可以与(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸衍生物一起使用芳香族乙烯基化合物如苯乙烯，α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、三乙烯基苯和二乙烯基萘等。
丙烯酸系树脂可以是仅由(甲基)丙烯酸成分构成的树脂，或是还具有除(甲基)丙烯酸类成分以外的成分的树脂。此外，丙烯酸树脂可以具有羟基、羧基和硅烷醇基等。
对于树脂成分，例如，可以使用丸善石油化学株式会社、住友Bakelite株式会社、Yasuhara Chemical株式会社、Toso株式会社、Rutgers Chemicals Co.，Ltd.、BASF Co.，Ltd.、Arizona Chemical Co.，Ltd.、Nitto Chemical Co.，Ltd.，Co.，Ltd.、NipponCatalystCo.，Ltd.、JX Energy Co.，Ltd.、荒川化学工业株式会社和田冈化学工业株式会社的产品。
(d)抗老化剂
橡胶组合物优选包含抗老化剂。相对于100质量份的橡胶成分，抗老化剂的含量为，例如，大于1质量份并且小于10质量份，更优选3质量份以上。
抗老化剂的例子包括萘胺系抗老化剂，如萘基-α-萘胺；二苯胺系抗老化剂，如辛基化二苯胺和4,4'-双(α，α'-二甲基苄基)二苯胺；对苯二胺系抗老化剂，如N-异丙基-N'-苯基-对苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-对苯二胺和N,N'-二-2-萘基-对苯二胺；喹啉系抗老化剂，如2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉的聚合物；单酚系抗老化剂，如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，苯乙烯化苯酚；双、三、多苯酚系抗老化剂，如四-[亚甲基-3-(3',5'-二-叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸酯]甲烷。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
对于抗老化剂，例如，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和Flexsys Co.，Ltd.等的产品。
(e)硬脂酸
橡胶组合物可以包含硬脂酸。相对于100质量份的橡胶成分，硬脂酸的含量为，例如，大于0.5质量份并且小于10.0质量份。对于硬脂酸，可以使用常规已知的硬脂酸，并且，例如，可以使用日油株式会社、日油株式会社、花王株式会社、富士FILM和光纯药株式会社和Chiba Fatty Acid Co.，Ltd.等的产品。
(f)氧化锌
橡胶组合物可包含氧化锌。相对于100质量份的橡胶成分，氧化锌的含量为，例如，大于0.5质量份并且小于10质量份。对于氧化锌，可以使用常规已知的氧化锌，例如，可以使用三井金属矿业株式会社、东邦亚铅株式会社、白水Tech株式会社、正同化学工业株式会社和堺化学工业株式会社等的产品。
(g)蜡
橡胶组合物优选包含蜡。相对于100质量份的橡胶成分，蜡的含量为，例如，0.5至20质量份，优选为1.0至15质量份，更优选为1.5至10.0质量份。
蜡没有特别限定，其例子包括石油蜡如石蜡和微晶蜡；天然蜡如植物蜡和动物蜡；以及合成蜡如乙烯或丙烯的聚合物。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
对于蜡，例如，可以使用大内新兴化学工业株式会社、日本精蜡株式会社和盛光化学株式会社的产品。
(h)交联剂和硫化促进剂
橡胶组合物优选包含交联剂如硫磺。相对于100质量份的橡胶成分，交联剂的含量为，例如，大于0.1质量份并且小于10.0质量份，更优选为1.5质量份以上。
硫磺的例子包括橡胶工业中通常使用的粉末硫磺、沉淀硫磺、胶体硫磺、不溶性硫磺、高分散性硫磺和可溶硫磺。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
对于硫磺，例如，可以使用鹤见化学工业株式会社，Karuizawa硫磺株式会社、四国化成工业株式会社、Flexsys Co.，Ltd.、日本干溜工业株式会社、细井化学工业株式会社等的产品。
除硫磺以外的交联剂的例子包括包含硫原子的硫化剂，如田冈化学工业株式会社生产的Tackirol V200、Flexsys生产的DURALINK HTS(1,6-六亚甲基-二硫代硫酸钠二水合物)和Lanxess生产的KA9188(1,6-双(N,N'-二苄基硫代氨基甲酰基二硫代)己烷)；以及有机过氧化物如过氧化二异丙苯。
橡胶组合物优选包含硫化促进剂。相对于100质量份的橡胶成分，硫化促进剂的含量为，例如，大于0.3质量份并且小于10.0质量份，更优选为3质量份以上。
硫化促进剂的例子包括
噻唑基系硫化促进剂如2-巯基苯并噻唑，二-2-苯并噻唑基二硫化物和N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺；
秋兰姆系化促进剂如二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、二硫化四苄基硫秋兰姆(TBzTD)和二硫化四(2-乙基己基)秋兰姆(TOT-N)；
亚磺酰胺系硫化促进剂如N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-氧乙烯-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-氧乙烯-2-苯并噻唑亚磺酰胺和N,N'-二异丙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺；以及胍系硫化促进剂如二苯基胍、二邻甲基胍和邻甲苯基二胍。这些可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。
(i)其它
除了上述组分之外，橡胶组合物还可进一步包含轮胎工业中通常使用的添加剂，如脂肪酸金属盐、羧酸金属盐和有机过氧化物。相对于100质量份的橡胶成分，这些添加剂的含量为，例如，大于0.1质量份并且小于200质量份。
2.胎面橡胶组合物的制作
通过常规方法制作橡胶组合物，例如，制造方法包括将橡胶成分与填料如二氧化硅或炭黑捏合的基础捏炼步骤，以及将在基础捏炼步骤中获得的捏炼产物与交联剂捏炼的终炼步骤。
捏合可以使用已知的(密封的)捏合机进行，如班伯里混合器、捏合机或开辊。
基础捏炼步骤的捏炼温度为，例如，高于50℃并且低于200℃，以及捏炼时间为，例如，大于30秒并且小于30分钟。在基础捏炼步骤中，除了上述组分之外，可以根据需要适当地添加和捏炼橡胶工业中常规使用的配合剂，例如软化剂如油、硬脂酸、氧化锌、抗老化剂、蜡和硫化促进剂。
在终炼步骤中，捏炼在基础捏炼步骤获得的捏炼产物和交联剂。终炼步骤的捏炼温度为，例如，高于室温并且低于80℃，捏炼时间为，例如，大于1分钟并且小于15分钟。在终炼步骤中，除了上述组分之外，可以根据需要适当地添加和捏合硫化促进剂和氧化锌等。
3.轮胎制造
本发明的轮胎使用从终炼步骤获得的未硫化橡胶组合物、通过常规方法制造。也就是说，将未硫化橡胶组合物根据胎面的形状予以挤出，并通过常规方法在轮胎成型机上与其他轮胎构件一起成型，制作未硫化轮胎。
具体地，在成型鼓上，将内衬(作为确保轮胎气密性的构件)、胎体(作为承受轮胎承受的载荷和冲击的构件)及充填空气压力、(作为强力收紧胎体以增加胎面刚性的构件的)带束等卷绕，使胎体两端固定在两侧边缘部，并配置(作为用于将轮胎固定到轮辋的构件的)胎圈部，形成环形。然后将胎面粘贴在外圆周的中心上，并将(作为保护胎体、抵抗弯曲的构件的)侧壁部粘贴在径向外侧上，制作未硫化轮胎。
在本实施方式中，作为带束，优选设置相对于轮胎周向以15°至30°的角度延伸的倾斜带束层。由此，可确保轮胎的耐久性，同时可以充分保持胎面的刚性。此外，由于轮胎在周向上受到限制，容易抑制外径的增长。
然后，将制作的未硫化轮胎在硫化机中加热和加压，获得轮胎。硫化步骤可以通过应用已知的硫化方法进行。硫化温度为，例如高于120℃并且低于200℃，硫化时间为，例如大于5分钟且小于15分钟。
此时，轮胎形成为安装在标准轮辋上并且内部压力被设置为标准化内部压力时满足上述(式1)和(式2)的形状。
能满足上述(式1)和(式2)的具体的轮胎包括尺寸符号为145/60R18、145/60R19、155/55R18、155/55R19、155/70R17、155/70R19、165/55R20、165/55R21、165/60R19、165/65R19、165/70R18、175/55R19、175/55R20、175/55R22、175/60R18、185/55R19、185/60R20、195/50R20和195/55R20等的轮胎。
在本实施方式中，能满足(式1)和(式2)的轮胎优选适用于乘用车的充气轮胎，满足上述各式，可以更有利于解决本公开的问题，即，提供一种高速行驶时滚动阻力充分减小，并且充分提高了耐崩裂性(抗崩花掉块性)的充气轮胎。
实施例
下面，结合实施例更具体地描述本公开。
[实验1]
在本实验中，制备并评估了175尺寸的轮胎。
1.胎面用橡胶组合物的制造
首先，制作了胎面用橡胶组合物。1)配合剂
首先，制备了如下所示的各种配合剂。
(a)橡胶成分
(a-1)NR:TSR20
(a-2)SBR:根据下一段所述的方法制作改性溶液聚合SBR(苯乙烯含量：30质量％，乙烯基键合量：52质量％，Mw:250,000)
(a-3)BR-1:Ube株式会社生产的UBEPOL-BR360B(顺式含量：98质量％)
(a-4)BR-2:旭化成化工株式会社生产的N103(顺式含量：35质量％)
上述SBR根据下述步骤制作。首先，将环己烷、四氢呋喃、苯乙烯和1,3-丁二烯装入氮置换了的高压釜反应器中。将反应器内容物的温度调节至20℃后，添加正丁基锂引发聚合。在绝热条件下进行聚合，最高温度达到85℃。当聚合转化率达到99％时，加入1,3-丁二烯，然后进一步聚合5分钟。此后，加入N,N-双(三甲基硅烷基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为改性剂进行反应。聚合反应完成后，加入2,6-二叔丁基-对甲酚。然后，通过蒸汽汽提除去溶剂，经过调节至110℃的加热辊干燥，获得SBR。
(b)橡胶成分以外的添加材料
(b-1)炭黑：Cabot Japan Co.，Ltd.生产的Show Black N134(N2SA:134m2/g)
(b-2)二氧化硅：Evonik公司生产的Ultrasil VN3(BET比表面积：165m2/g)
(b-3)硅烷偶联剂：Degussa公司生产的Si266(双(3-三乙氧基硅烷基丙基)二硫化物)
(b-4)油：Japan Energy株式会社生产的Process X-140
(b-5)树脂：Arizona Chemical Co.生产的SYLVATRAXX 4401(α-甲基苯乙烯树脂)
(b-6)蜡：日本精蜡株式会社生产的Ozoace 0355
(b-7)抗老化剂-1：大内新兴化学工业株式会社生产的Nocrac 6C(N-苯基-N'-(1,3-二甲基丁基)-对苯二胺)
(b-8)抗老化剂-2：大内新兴化学工业株式会社生产的Nocrac 224(2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物)
(b-9)交联剂和硫化促进剂
硫磺：鹤见化学工业株式会社生产的粉末硫磺
硫化促进剂-1：大内新兴化学工业株式会社生产的Nocceler NS(N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺)
硫化促进剂-2：大内新兴化学工业株式会社生产的Nocceler DPG(1,3-二苯基胍)
(2)橡胶组合物的制作
根据表1和表2所示的配方，使用班伯里混合器在150℃的条件下捏合除硫和硫化促进剂以外的材料5分钟，获得捏合产物。各配合量为质量份。
2.轮胎制造
接下来，将硫磺和硫化促进剂添加至获得的捏合物中，使用开口辊在80℃下捏合该混合物5分钟，获得胎面橡胶组合物。使用所获得的胎面橡胶组合物形成胎面，将其与其它轮胎构件贴合在一起，形成未硫化轮胎，然后在170℃的条件下对其加压硫化10分钟，制作尺寸为175型的各试验轮胎(实施例1-1至实施例1-5和比较例1-1至比较例1-7)。
3.参数计算
之后，对于各测试轮胎，获取胎面部橡胶层的厚度Td(mm)、轮胎的外径Dt(mm)、截面宽度Wt(mm)、截面高度Ht(mm)和扁平率(％)，以及虚拟面积V(mm3)。
同时，从各测试轮胎的胎面部橡胶层切割出长度20mm×宽度4mm×厚度2mm，使轮胎周向为长边，制作用于粘弹性测量的橡胶试验片。对于各橡胶试验片，使用GABOCo.，Ltd.生产的Eplexor系列在30℃、频率10Hz、初始应变5％和动态应变率1％的条件下测量tanδ(30℃tanδ)。对于具有相同组成的测试轮胎，使用各测量值的平均值。
然后，求出(Dt-2×Ht)，(Dt2×π/4)/Wt，(V+1.5×107)/Wt，(V+2.0×107)/Wt，(V+2.5×107)/Wt，CB×Wt，以及(30℃tanδ/Td)×100。结果见表1和表2。
4.性能评估试验
(1)高速行驶时滚动阻力的评估
将各测试轮胎安装在车辆(日本产FF车辆，排量2000cc)的所有车轮上，充入空气使内部压力达到250kPa，然后在干燥路面的测试路线上以100km/h的速度行驶。跑完10公里一圈后，松开油门，并测量从关闭油门到车辆停止的距离，作为高速行驶时的滚动阻力。
接下来，将比较例1-5中的结果设为100，并基于下式对结果进行指数化，以相对地评价高速行驶时的滚动阻力。该值越大，从关闭油门到车辆停止的距离越长，在稳定状态下滚动阻力越小，显示燃油效率优异。
滚动阻力＝[(试验轮胎的结果)/(比较例1-5的结果)]×100
(2)耐崩裂性的评估
各试验轮胎安装在车辆(日本产FF车辆，排量2000cc)的所有车轮上，充入空气使内部压力达到250kPa，然后在干燥路面的测试路线上以100km/h的速度行驶。跑完10公里一圈后，同样地在沙地路线上跑圈。跑完圈后，对轮胎胎面部的崩裂块的数量和尺寸进行累计，算出其倒数。
然后，将比较例1-7中的计算结果设置为100，通过基于下式的指数化来相对地评估耐久性。数值越大，崩裂块的数量越小，崩裂的尺寸越小，表明耐崩裂性优异。
耐崩裂性＝[(试验轮胎的计算结果)/(比较例1-7的计算结果)]×100
(3)综合评价
将上述(1)和(2)的评估结果相加，得到综合评价。
(4)评估结果
表1和2列出了各评估的结果。
[表1]
Figure BDA0004113633260000251
[表2]
Figure BDA0004113633260000261
[实验2]
在本实验中，制作并评估了95尺寸的轮胎。
在以与实验1相同的方式制作表3和4中所示的实施例2-1至2-5和比较例2-1至2-7的测试轮胎之后，通过采用相同的程序来计算各参数。然后，以相同的方式进行性能评估试验并进行评估。在本实验中，当评价高速行驶期间的滚动阻力时，比较例2-5的结果被设定为100，而当评价耐崩裂性时，比较例2-7的结果被设置为100。各评估的结果如表3和4所示。
[表3]
Figure BDA0004113633260000281
[表4]
Figure BDA0004113633260000291
[实验3]
在本实验中，制作并评估了225尺寸的轮胎。
在以与实验1相同的方式制造表5和6中所示的实施例3-1至3-5和比较例3-1至3-7的测试轮胎之后，通过采用相同的程序来计算各参数。然后，以相同的方式进行性能评估测试并进行评估。在该实验中，当评价高速行驶期间的滚动阻力时，比较例3-5的结果被设定为100，而当评价耐崩裂性时，比较实施例3-7的结果被设置为100。各评估的结果如表5和6所示。
[表5]
Figure BDA0004113633260000311
[表6]
Figure BDA0004113633260000321
[实验1至3的总结]
由实验1至3的结果(表1至6)可知，对于175尺寸，195尺寸，225尺寸中任一尺寸的轮胎，当满足上述(式1)和(式2)时，可以提供一种高速行驶时的滚动阻力充分减小且耐崩裂性提高的充气轮胎。
并且可知，通过满足权利要求2及其后规定的各要求，可以提供一种在高速行驶时具有进一步提高的滚动阻力和耐崩裂性的轮胎。
另一方面，当不满足(式1)或(式2)时，不能充分降低高速行驶时的滚动阻力，并且不能充分提高耐崩裂性。
[实验4]
接下来，使用相同的配方制作虚拟体积V和截面宽度Wt之间关系没有显著差异的三种轮胎(实施例4-1至4-3)，并以相同的方式进行评估。在这里，除了评估高速行驶时的滚动阻力和耐崩裂性外，还评估了乘坐舒适性。
具体来说，将各测试轮胎安装在车辆(日本产FF车辆，排量2000cc)的所有车轮上，充入空气使内部压力变为250kPa，然后在干燥道路测试路线上行驶。驾驶员感官测试以100公里/小时的速度行驶10圈时的乘坐舒适度，评分为5分。在对20名驾驶员的评价进行归纳之后，根据下式对评价进行指数化，实施例4-3中的总分为100，并且相对地评价了乘坐舒适性。值越大表示乘坐舒适性越好。
乘坐舒适度＝[(测试轮胎的总评估分数)/(实施例4-3的总评价分数)]×100
然后，如实验1至3中那样，将各评价结果相加以获得综合评价。各评估的结果如表7所示。
[表7]
Figure BDA0004113633260000341
表7显示，当虚拟体积V和截面宽度Wt之间的关系没有大的差异时，随着截面宽度Wt从小于205mm变为小于200mm，并且随着扁平率的增大，高速行驶时的滚动阻力和耐久性都得到了改善。也就是说，可以看到显著的效果。
以上基于实施方式描述了本公开，但本公开不限于上述实施方式。可以在与本公开相同和相等的范围内对上述实施方式进行各种修改。
本公开(1)是：
具有胎面部的充气轮胎，其中，
形成胎面部的橡胶层中的至少一个包含橡胶成分和炭黑，所述橡胶成分包含异戊二烯系橡胶，苯乙烯-丁二烯橡胶和丁二烯橡胶，相对于100质量份的橡胶成分，所述炭黑大于5质量份且为25质量份以下；轮胎安装在标准轮辋上且内部压力为250kPa的状态下的轮胎的截面宽度为Wt(mm)，外径为Dt(m)，并且轮胎所占空间的体积为虚拟体积V(mm3)时，轮胎满足如下(式1)和(式2)：
1700≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4 (式1)
[(V+1.5×107)/Wt]≦2.88×105 (式2)。
本公开(2)是本公开(1)所述的轮胎，其中，所述轮胎满足如下(式3)：
[(V+2.0×107)/Wt]≦2.88×105(式3)。
本公开(3)是本公开(2)所述的轮胎，其中，所述轮胎满足如下(式4)：
[(V+2.5×107)/Wt]≦2.88×105(式4)。
本公开(4)是本公开(1)至(3)任意组合的所述的充气轮胎，其中，当轮胎的外径为Dt(mm)并且轮胎的截面高度为Ht(mm)，当轮胎安装在标准轮辋上且内部压力为250kPa时，(Dt-2×Ht)为470(mm)以上。
本公开(5)是本公开(1)至(4)任意组合的所述的充气轮胎，其扁平率为40％以上。
本公开(6)是本公开(5)所述的充气轮胎，其扁平率为45％以上。
本公开(7)是本公开(6)所述的充气轮胎，其扁平率为47.5％以上。
本公开(8)是本公开(7)所述的充气轮胎，其扁平率为50％以上。
本公开(9)是本公开(1)至(8)任意组合的所述的充气轮胎，其中，在30℃、频率为10Hz、初始应变为5％、动态应变率为1％的条件下测量的胎面部橡胶层的损耗角正切(30℃tanδ)小于0.15。
本公开(10)是本公开(1)至(9)任意组合的所述的充气轮胎，其中，炭黑CB的量(质量份)和轮胎的截面宽度Wt(mm)满足如下(式5)：
CB×Wt≧900(式5)。
本公开(11)是本公开(10)所述的充气轮胎，其中，所述轮胎满足如下(式6)：
CB×Wt≧1500(式6)。
本公开(12)是本公开(1)至(11)任意组合的所述的充气轮胎，其中，胎面部具有沿轮胎周向连续延伸的周向槽，周向槽最大深度的80％的深度处的槽宽L80与胎面部的接地面上的周向槽的槽宽L0的比率(L80/L0)为0.3至0.7。
本公开(13)是本公开(1)至(12)任意组合的所述的充气轮胎，其中，胎面部具有多个沿轮胎周向连续延伸的周向槽，多个周向槽的总截面面积为胎面部截面面积的10％至30％。
本公开(14)是本公开(1)至(13)任意组合的所述的充气轮胎，其中，所述胎面部具有多个沿轮胎轴向延伸的横向槽，所述多个横向槽的总容积为所述胎面部体积的2.0至5.0％。
本公开(15)是本公开(14)所述的充气轮胎，其中，所述横向槽中的至少一个是槽宽/槽深为0.50至0.80的横向槽.
本公开(16)是本公开(1)至(15)任意组合的所述的充气轮胎，其中，轮胎安装在标准轮辋上并且内部压力为250kPa的状态下轮胎的外径为Dt(mm)时，Dt小于685(mm)。
本公开(17)是本公开(1)至(16)任意组合的所述的充气轮胎，其中，截面宽度Wt(mm)小于205mm。
本公开(18)是本公开(17)所述的充气轮胎，其中，截面宽度Wt(mm)小于200mm。
本公开(19)是本公开(18)所述的充气轮胎，其中，当胎面层的橡胶层在轮胎径向上的厚度为Td(mm)，并且在30℃、频率为10Hz、初始应变为5％、动态应变率为1％的条件下测量的橡胶层的损耗角正切为30℃tanδ时，满足如下(式7)：
(30℃tanδ/Td)×100≧2.00(式7)。
本公开(20)是本公开(19)所述的充气轮胎，其中，所述轮胎满足如下(式8)：
(30℃tanδ/Td)×100≧2.50(式8)。
本公开(21)是本公开(20)所述的充气轮胎，其中，所述轮胎满足如下(式9)：
(30℃tanδ/Td)×100≧3.00(式9)。
本公开(22)是本公开(1)至(21)任意组合的所述的充气轮胎，其中，所述胎面部由多个橡胶层形成，所述橡胶组合物被用于所述胎面的行驶面橡胶层中。
本公开(23)是本公开(1)至(22)任意组合的所述的充气轮胎，其是用于乘用车的充气轮胎。

Claims (23)

1.一种具有胎面部的充气轮胎，其中，
形成胎面部的橡胶层中的至少一个包含橡胶成分和炭黑，所述橡胶成分包含异戊二烯系橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶和丁二烯橡胶，以及相对于100质量份的橡胶成分，炭黑大于5质量份且为25质量份以下；和，
轮胎安装在标准轮辋上且内部压力为250kPa的状态下的轮胎的截面宽度为Wt(mm)、外径为Dt(mm)且轮胎所占空间的体积为虚拟体积V(mm3)时，轮胎满足如下(式1)和(式2)：
1700≦(Dt2×π/4)/Wt≦2827.4(式1)
[(V+1.5×107)/Wt]≦2.88×105(式2)。
2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其中，所述轮胎满足如下(式3)：
[(V+2.0×107)/Wt]≦2.88×105(式3)。
3.根据权利要求2所述的充气轮胎，其中，所述轮胎满足如下(式4)：
[(V+2.5×107)/Wt]≦2.88×105(式4)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的充气轮胎，其中，所述轮胎安装在标准轮辋上且内部压力为250kPa的状态下的所述轮胎的外径为Dt(mm)且轮胎的截面高度为Ht(mm)时，(Dt-2×Ht)为470(mm)以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的充气轮胎，其中，扁平率为40％以上。
6.根据权利要求5所述的充气轮胎，其中，扁平率为45％以上。
7.根据权利要求6所述的充气轮胎，其中，扁平率为47.5％以上。
8.根据权利要求7所述的充气轮胎，其中，扁平率为50％以上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的充气轮胎，其中，
在30℃、频率为10Hz、初始应变为5％、动态应变率为1％的条件下测量的胎面部橡胶层的损耗角正切(30℃tanδ)小于0.15。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的充气轮胎，其中，
炭黑CB的量(质量份)和轮胎的截面宽度Wt(mm)满足如下(式5)：
CB×Wt≧900(式5)。
11.根据权利要求10所述的充气轮胎，其中，所述充气轮胎满足如下(式6)：
CB×Wt≧1500(式6)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的充气轮胎，其中，
所述胎面部具有沿轮胎周向连续延伸的周向槽，周向槽最大深度的80％的深度处的槽宽L80与胎面部的接地面上的周向槽的槽宽L0的比率(L80/L0)为0.3至0.7。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的充气轮胎，其中，
所述胎面部具有多个沿轮胎周向连续延伸的周向槽，多个周向槽的总截面面积为胎面部的截面面积的10％至30％。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的充气轮胎，其中，
所述胎面部具有多个沿轮胎轴向延伸的横向槽，所述多个横向槽的总容积为所述胎面部的体积的2.0至5.0％。
15.根据权利要求14所述的充气轮胎，其中，所述横向槽中的至少一个是槽宽/槽深为0.50至0.80的横向槽。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的充气轮胎，其中，
轮胎安装在标准轮辋上且内部压力为250kPa的状态下的轮胎的外径为Dt(mm)时，Dt小于685(mm)。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的充气轮胎，其中，截面宽度Wt(mm)小于205mm。
18.根据权利要求17所述的充气轮胎，其中，截面宽度Wt(mm)小于200mm。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的充气轮胎，其中，
当胎面层的橡胶层在轮胎径向上的厚度为Td(mm)且在30℃、频率为10Hz、初始应变为5％、动态应变率为1％的条件下测量的橡胶层的损耗角正切为30℃tanδ时，满足如下(式7)：
(30℃tanδ/Td)×100≧2.00(式7)。
20.根据权利要求19所述的充气轮胎，其中，所述轮胎满足如下(式8)：
(30℃tanδ/Td)×100≧2.50(式8)。
21.根据权利要求20所述的充气轮胎，其中，所述轮胎满足如下(式9)：
(30℃tanδ/Td)×100≧3.00(式9)。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的充气轮胎，其中，所述胎面部由多个橡胶层形成，所述橡胶组合物被用于所述胎面的行驶面橡胶层中。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的充气轮胎，其中，所述充气轮胎是用于乘用车的充气轮胎。
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