专利名称：：具有包含行驶面胎面及基部胎面的胎面结构的轮胎的制作方法
技术领域：
：本发明涉及具有包含行驶面胎面及基部胎面的胎面结构的轮胎。
背景技术：
：近几年，轮胎所要求的特性除了低燃性之外，还有驾驶稳定性、耐磨性、乘坐舒适性等多方面，为了提高这些性能，下各种各样的功夫。在这些性能中，尤其轮胎的抓地性能及滚动阻力特性(低油耗性)都是关于橡胶的滞后损耗的特性。一般若增大滞后损耗，则抓地力变高，制动性能提高，但滚动阻力也变大，带来油耗的增大。这样，由于抓地性能和滚动阻力特性处于一种相反关系，所以为了同时满足这两个特性，提出各种各样的胎面用橡胶组合物。已知一种如下的方法，例如，在轮胎的胎面部具有由行驶面胎面部及基部胎面部两层结构构成的胎面，该行驶面胎面部及基部胎面部使用来自石油资源的原材料，该行驶面胎面部的配比使抓地性能优良，该基部胎面部的配比使滚动阻力特性优良，由此提高抓地性能及滚动阻力特性。然而，近几年，对地球环境的保全的关心高涨，汽车也不例外，正在强化抑制C02排出的规定。又，因为石油资源有限，供给量逐年减少，所以预测将来石油价格将高涨，合成橡胶或炭黑等的来自石油资源的原材料的使用被视为有限度。已知混合二氧化硅代替炭黑的手法。可是，混合二氧化硅时，虽然可以降低滚动阻力，但存在抓地性能下降的问题。在曰本专利特丌2003-63206号公报公开了一种环保轮胎(工〕夕^亇)，该环保轮胎通过具有使用规定的非石油资源的胎面，使轮胎中的非石油资源比例上升，其具有的特性即使与以来自石油资源的原材料为主要成分的轮胎比较，也毫不逊色，但是并不是使滚动阻力特性、驾驶稳定性及橡胶强度在保持良好平衡的情况下都提高，还有改善的空间。
发明内容本发明的目的在于提供一种具有包含行驶面胎面及基部胎面的胎面结构的轮胎，其可以防备将来的石油的供给量的减少，并且与使用以来自石油资源的原材料为主要成分的胎面用橡胶组合物制造的轮胎或使用基部胎面用橡胶组合物制造的轮胎相比较，可以进一歩提高滚动阻力特性、驾驶稳定性及橡胶强度，且三者保持良好的平衡。本发明涉及一种具有以下的轮胎胎面结构的轮胎，该轮胎具有包含行驶面胎面及基部胎面的胎面结构，该基部胎面是用基部胎面用橡胶组合物制造而成的，该基部胎面用橡胶组合物中相对于100重量份的由天然橡胶构成的橡胶成分，还含有25-80重量份的二氧化硅，且基部胎面的厚度占胎面的总厚的1750%。具体实施例方式本发明的轮胎具有包含行驶面胎面及基部胎面的胎面结构。又，本发明的轮胎的特征在于，上述基部胎面是使用基部胎面用橡胶组合物制造的，该基部胎面用橡胶组合物相对于100重量份的由天然橡胶构成的橡胶成分，还含有2580重量份的二氧化硅。又，本发明的轮胎，其特征在于，基部胎面的厚度占上述胎面的总厚度的1750%。首先，对构成本发明的胎面所包含的基部胎面进行说明。基部胎面是使用基部胎面用橡胶组合物制造的。基部胎面用橡胶组合物所含的橡胶成分由天然橡胶(NR)构成。NR可以使用RSS#3级等的在橡胶工业中一般使用的。作为基部胎面用橡胶组合物所含的橡胶成分，除了NR之外，举例有环氧化天然橡胶(ENR)等的来自非石油资源的橡胶，以及顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊橡胶(IR)、丁基橡胶(IIR)、卤化丁基橡胶(X-IIR)、氯丁橡胶(CR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、异单烯和对烷基苯乙烯的共聚物的卤化物等的合成橡胶等，从以下方面考虑，就是含有除NR之外的来自非石油资源的橡胶时，滚动阻力增大，含有合成橡胶时，既不能保护环境，也不能防备将来的石油资源的枯竭，并且原油价格高涨时成本增大，优选不含除NR之外的橡胶。作为基部胎面用橡胶组合物所含的二氧化硅，没有特别的限制，可以使用通过湿式法或干式法制备的。二氧化硅的BET比表面积(以下，记作BET)优选在80m2/g以上，更优选在100m2/g以上。二氧化硅的BET不足80m2/g，则具有通过含有二氧化硅产生的补强效果下降、耐久性恶化的倾向。又，二氧化硅的BET优选在200m々g以下，更优选在180m2/g以下。二氧化硅的BET若超过200m々g，则具有粘度增大、加工性恶化、并且完成不好的倾向。二氧化硅的含量相对于100重量份的基部胎面用橡胶组合物所含的橡胶成分，在25重量份以上，优选在30重量份以上。二氧化硅的含量不足25重量份，则橡胶强度及耐久性下降。又，二氧化硅的含量相对于IOO重量份的基部胎面用橡胶组合物所含的橡胶成分，在80重量份以下，优选在75重量份以下。二氧化硅的含量若超过80重量份，则滚动阻力增大，加工性恶化，并且完成不好。在本发明的轮胎中，优选在基部胎面用橡胶组合物中并用二氧化硅以及硅烷偶联剂。硅垸偶联剂并不是特别限定的，例如举例有双(3-三乙氧基硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三乙氧基硅垸基乙基)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(4-三甲氧基硅垸基丁基)四硫化物、双G-三乙氧基硅烷基丙基)三硫化物、双(2-三乙氧基硅烷基乙基)三硫化物、双(4-三乙氧基硅垸基丁基)三硫化物、双(3-三甲氧基硅垸基丙基)三硫化物、双(2-三甲氧基硅烷基乙基)三硫化物、双(4-三甲氧基硅烷基丁基)三硫化物、双(3-三乙氧基硅垸基丙基)二硫化物、双(2-三乙氧基硅烷基乙基)二硫化物、双(4-三乙氧基硅垸基丁基)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、3-三甲氧基硅垸基丙基一N，N-二甲硫代氨基甲酰基四硫化物、3-三乙氧基硅烷基丙基一N，N-二甲硫代氨基甲酰基四硫化物、2-三乙氧基硅垸基乙基一N，N-二甲硫代氨基甲酰基四硫化物、2-三甲氧基硅烷基乙基一N，N-二甲硫代氨基甲酰基四硫化物、3-三甲氧基硅烷基丙基苯并噻唑基四硫化物、3-三乙氧基硅垸華丙基苯并噻唑四硫化物、3-三乙氧基硅烷基丙基甲基丙烯酸酯单硫化物、3-三甲氧基硅垸基丙基甲基丙烯酸酯单硫化物等的硫化物系；3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、2-巯基乙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷等的巯基系；乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等的乙烯基系；3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷等的氨基系；Y-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、Y-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅垸、Y-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅垸、Y-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷等的环氧丙氧基系；3-硝基丙基三甲氧基硅垸、3-硝基丙基三乙氧基硅垸等的硝基系、3-氯丙基三甲氧基硅垸、3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氯乙基三甲氧基硅垸、2-氯乙基三乙氧基硅垸等的氯系等，这些硅烷偶联剂可以单独使用，也可以2种以上组合使用。并用二氧化硅及硅烷偶联剂时，硅烷偶联剂的含量相对于100重量份的二氧化硅，优选在4重量份以上，更优选在6重量份以上。硅垸偶联剂的含量不足4重量份，则具有通过含有硅烷偶联剂对二氧化硅的疏水化的贡献下降、粘度的降低效果不充分的倾向。又，硅烷偶联剂的含量优选在16重量份以下，更优选在14重量份以下。若硅垸偶联剂的含量超过16重量份，则具有看不到通过含有硅烷偶联剂而得到的改善效果、成本增大的倾向。在本发明的轮胎中，构成胎面的基部胎面所使用的基部胎面用橡胶组合物中除了含有上述橡胶成分、二氧化硅及硅垸偶联剂之外，也可以适当地含有以前在橡胶工业通常使用的蜡、各种防老剂、硬脂酸、氧化锌、硫磺等的硫化剂、各种硫化促进剂等。在本发明的轮胎中，作为基部胎面用橡胶组合物的制造方法，可以使用公知的方法，例如优选使用丌炼机、本伯里密炼机等的橡胶混炼装置对上述各成分进行混炼。本发明的轮胎中的胎面优选具有行驶面胎面及使用上述基部胎面用橡胶组合物的基部胎面的两层结构。本发明的轮胎通过具有包含使用上述基部胎面用橡胶组合物制造的基部胎面的胎面结构，可以不使驾驶稳定性下降，而使滚动阻力降低。接着，对构成本发明的轮胎的胎面所包含的行驶面胎面进行说明。行驶面胎面是使用行驶面胎面用橡胶组合物制造的。在本发明的轮胎中，构成胎面的行驶面胎面中所使用的行驶面胎面用橡胶组合物可以含有橡胶成分、二氧化硅、硅烷偶联剂、炭黑及油。行驶面胎面用橡胶组合物中的橡胶成分、二氧化硅及硅垸偶联剂可以使用与基部胎面用橡胶组合物中的橡胶成分、二氧化硅及硅烷偶联剂一样的。行驶面胎面用橡胶组合物所含的橡胶成分中的NR的含量优选在30重量％以下。NR的含量若超过30重量％，则具有玻璃转变点(Tg)过度下降、得不到作为行驶面胎面用橡胶组合物所要求的充分的抓地性辨的倾向。行驶面胎面用橡胶组合物所S的橡胶成分中的ENR的含量优选在70重量％以上。ENR的含量若不足70重量％，则具有玻璃转变点(Tg)过度下降、得不到作为行驶面胎面用橡胶组合物所要求的充分的抓地性能的倾向。二氧化硅的含量相对于100重量份的行驶面胎面用橡胶组合物所含的橡胶成分，优选在50重量份以上，更优选在60重量份以上。二氧化硅的含量不足50重量份，则具有耐磨性恶化的倾向。又，二氧化硅的含量相对于IOO重量份的行驶面胎面用橡胶组合物所含的橡胶成分，优选在90重量份以下，更优选在80重量份以下。二氧化硅的含量若超过90重量份，则具有加工性恶化、完成不好的倾向。在本发明的轮胎中，优选在行驶面胎面用橡胶组合物中并用二氧化硅以及硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的含量相对于100重量份的二氧化硅，优选在4重量份以上，更优选在6重量份以上。硅垸偶联剂的含量不足4重量份，则具有通过含有硅烷偶联剂对二氧化硅的疏水化的贡献下降、粘度的降低效果不充分的倾向。又，硅烷偶联剂的含量优选在16重量份以下，更优选在14重量份以下。若硅烷偶联剂的含量超过16重量份，则具有看不到通过含有硅烷偶联剂得到的改善效果、成本增大的倾向。炭黑的氮吸附比表面积(以下，记作N2SA)优选在50m2/g以上，更优选在80m2/g以上。炭黑的N2SA不足50m々g，具有通过含有炭黑得到的补强效果下降、耐磨性恶化的倾向。又，炭黑的N2SA优选在280m々g以下，更优选在250m2/g以下。若炭黑的N2SA超过280m"g，则具有加工性恶化、并且发生分散不良、耐久性恶化的倾向。炭黑的含量相对于100重量份的行驶面胎面用橡胶组合物所含的橡胶成分优选5重量份以下。炭黑的含量若超过5重量份，则具有不能保护环境、也不能防备将来的石油的供给量的减少。在本发明的轮胎中，优选在行驶面胎面用橡胶组合物中混合油。作为油，举例有例如石蜡系操作油、环垸系操作油、芳香族系操作油等的操作油；蓖麻籽油、棉籽油、亚麻籽油、菜子油、大豆油、棕榈油、椰油、花生油、松香、松油、松焦油、妥尔油、玉米油、米油、红花油、芝麻油、橄榄油、向日葵油、棕榈核油、山茶油、霍霍巴油、澳洲坚果油、红花油、桐油等的植物油等。油的含量相对于100重量份的行驶面胎面用橡胶组合物所含的橡胶成分，优选在20重量份以下，更优选在15重量份以下。油的含量若超过20重量份，则具有由于热老化油转移、结果橡胶的硬度增大的倾向。在本发明的轮胎中，构成胎面的行驶面胎面所使用的行驶面胎面用橡胶组合物中除了含有上述橡胶成分、二氧化硅、转垸偶联荆、炭黑及油之外，也可以适当地含有在橡胶工业通常使用的蜡、各种防老剂、硬脂酸、氧化锌、硫磺等的硫化剂、各种硫化促进剂等。在本发明的轮胎中，作为行驶面胎面用橡胶组合物的制造方法，可以使用公知的方法，例如优选使用开炼机、本伯里密炼机等的橡胶混炼装置对上述各成分进行混炼。本发明的轮胎通过通常的方法制造。即，使用通常的胎面的加工方法例如使用滚筒、本伯里密炼机、捏合机等，分别对上述基部胎面用橡胶组合物及行驶面胎面用橡胶组合物进行混炼。通过将得到的基部胎面用橡胶组合物及行驶面胎面用橡胶组合物挤出加工成由基部胎面及行驶面胎面构成的2层的胎面的形状，在轮胎成形机上，通过通常的方法与其他的轮胎构件粘贴，成形未硫化轮胎。在硫化机中对该未硫化轮胎进行加热加压，得到本发明的轮胎。本发明的轮胎在构成的胎面中，基部胎面的厚度占胎面的总厚(基部比例)在17%以上，优选在20%以上。基部比例不足17%，不能使滚动阻力降低。又，基部胎面的厚度占胎面的总厚(基部比例)在50%以下，优选在40%以下。基部比例若超过50%，则驾驶稳定性恶化。又，在本发明的轮胎中，行驶面胎面的厚度占胎面的总厚(行驶面比例)优选在50%以上，更优选在60%以上。又，行驶面胎面的厚度占胎面的总厚(行驶面比例)优选在83%以下，更优选在80%以下。本发明的轮胎通过具有由使用上述基部胎面用橡胶组合物的基部胎面、以及行驶面胎面的两层结构构成的胎面，可以将本发明的轮胎作成可以保护环境、防备将来的石油的供给量的减少的环保轮胎。实施例根据实施例，对本发明进行详细地说明，但本发明并不限于此。实施例以及比较例中使用的各种药品如下所示。NR:TSR20ENR:KumpulanGuthrie公司制造的ENR25(环氧化率25摩尔％)炭黑CABOTJAPAN株式会社制造的SHOWBLACKN220(N2SA:115m2/g)二氧化硅Degussa公司制造的ultrasilVN3(BET:175m2/g)硅垸偶联剂Degussa公司制造的Si69(双(G-三乙氧基硅烷基丙基))四硫化物)油株式会社J叩anEnergy制造的操作油X-140蜡大内新兴化学工业株式会社制造的SANNOC蜡防老剂大内新兴化学工业株式会社的NOCRAC6C(N-(1，3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺)硬脂酸日本油脂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锌白1号硫磺鹤见化学工业株式会社制造的粉末硫磺硫化催化剂大内新兴化学工业株式会社制造的NoccelerNS(N-叔丁基-2-苯并噻唑基亚磺酰胺)实施例15及比较例15(硫化橡胶组合物的制作)根据表l所示的配方，使用本伯里密炼机，在13(TC的条件下，对除硫磺及硫化促进剂之外的药品混炼2分钟，得到混炼物。接着，往得到的混炼物中添加硫磺及硫化促进剂，使用开炼机，在9(TC的条件下混炼1分半，制作未硫化橡胶组合物。并且，在17(TC的条件下对得到的未硫化橡胶组合物平板硫化12分钟，得到基部胎面用橡胶组合物(在表1中表示为基部)B1B5及行驶面胎面用橡胶组合物(在表1中表示为行驶面)C。(硫化试验用橡胶薄片的制作)利用厚度计，行驶面胎面的厚度占胎面的总厚的比例(在表2中表示为行驶面比例(%))及基部胎面的厚度占胎面的总厚的比例(在表2中表示为基部比例(％))如表2所示，在未硫化状态，在基部胎面用橡胶片上重叠行驶面胎面用橡胶片试验用橡胶片，进行硫化，制作各配比的硫化试验用橡胶片。(轮胎的制造)通过结合表2的记载，将未硫化状态的基部胎面用橡胶组合物和行驶面胎面用橡胶组合物挤压成2层的胎面，与其他的构件粘贴，在180'C的条件下平板硫化10分钟，制造实施例15及比较例15的试验用轮胎(轮胎尺寸195/65R15)。(拉伸试验)使用3号哑铃，用上述基部胎面用橡胶组合物B1B5作成硫化橡胶试验片，依据JISK6251"硫化橡胶及热塑性橡胶-拉伸特性的求法"，进行拉伸试验，测定断裂强度(TB)及断裂时的伸长率(EB)，算出TBxEB/2(破坏能量)。将Bl的橡胶强度指数作为100，通过下述计算式，将各配比的破坏能量用橡胶强度指数表示。橡胶强度指数越大，则表示橡胶强度越高。(橡胶强度指数)=(各配比的破坏能量)+(Bl的破坏能量)xlOO拉伸试验的评价结果表示于表1中。[表l]表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>(粘弹性试验)使用株式会社上岛制作所制造的粘弹性分光光度计，在初期变形10%、动态变形1%、频率10Hz及温度6(TC的条件下，进行实施例15及比较例15的硫化试验用橡胶片的损耗角正切值(tan5)的测定。将比较例1的滚动阻力指数作为100，通过下列计算式，用滚动阻力指数表示各配比的tanS。另外，滚动阻力指数越大，表示滚动阻力越降低，低发热性越优良。(滚动阻力指数)=(比较例1的tanS)/(各配比的tan5)xl00(驾驶稳定性试验)将实施例15及比较例15的轮胎安装在试验用车辆(丰田汽车株式会社制造的MarkII),在干的沥青路面的试验场，以80km/h进行实车行驶。此时，试车者感官地将转向时的驾驶稳定性分为IO阶段进行评价。数值越大，表示驾驶稳定性越优异。粘弹性试验及驾驶稳定性试验的评价结果表示于表2中。[表2]表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>产业上的可利用性根据本发明，可以提供一种具有包含行驶面胎面及基部胎面的胎面结构的轮胎，其保护环境，可以防备将来的石油的供给量的减少，并且与使用以来自石油资源的原材料为主要成分的胎面用橡胶组合物制造的轮胎或使用基部胎面用橡胶组合物制造的轮胎相比较，可以进一步提高滚动阻力特性、驾驶稳定性及橡胶强度，且三者保持良好的平衡。权利要求1.一种具有以下的轮胎胎面结构的轮胎，该轮胎具有包含行驶面胎面及基部胎面的胎面结构，所述基部胎面是用基部胎面用橡胶组合物制造的，所述基部胎面用橡胶组合物中相对于100重量份的由天然橡胶构成的橡胶成分，还含有25～80重量份的二氧化硅，且基部胎面的厚度占胎面总厚的17～50％。全文摘要本发明提供一种具有以下的轮胎的胎面结构的轮胎，该轮胎具有包含行驶面胎面及基部胎面的胎面结构，所述基部胎面是用基部胎面用橡胶组合物制造的，所述基部胎面用橡胶组合物相对于100重量份的由天然橡胶构成的橡胶成分，还含有25～80重量份的二氧化硅，且基部胎面的厚度占胎面的总厚的17～50％。其目的在于可以防备将来的石油的供给量的减少，并且提高滚动阻力特性、驾驶稳定性及橡胶强度，且三者保持良好的平衡。文档编号C08L7/00GK101415764SQ20078001184公开日2009年4月22日申请日期2007年4月4日优先权日2006年4月6日发明者平山智朗申请人:住友橡胶工业株式会社