CN118401378A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在减少胎体层的层数以减轻轮胎重量的同时，能够高度兼顾高速耐久性、高速驾驶稳定性和耐冲击破裂性的充气轮胎。在具有(1)层胎体层(4)、且胎面部(1)由冠部胎面层(11)和基部胎面层(12)构成的充气轮胎中，基部胎面层(11)由20℃下的硬度为60～65、100℃下100％伸长时的拉伸应力为2.0MPa～4.0MPa、100℃下的拉伸强度与100℃下的断裂伸长率的乘积为2000以上的橡胶组合物构成，胎体层(4)由在带束层的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率为5.5％～8.5％、断裂伸长率为20％～30％的有机纤维帘线构成，并且将每1根胎体帘线的公量纤度D与疏密程度Ec的乘积A＝D×Ec设定为1.8×10⁵dtex/50mm～3.0×10⁵dtex/50mm。

Description

充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种为了轻量化而将胎体层的层数减少为1层的充气轮胎。

背景技术

为了轮胎的轻量化，以往的作法是在使用2层胎体层的类型的轮胎中，减少胎体层的层数(例如参照专利文献1)。但是，如果只是单纯地减少胎体层的层数，则存在无法确保与以往的2层结构的胎体层相同程度的性能的问题。例如，由于胎体层减少，轮胎横向的刚性(横向弹性常数)不足，有可能无法获得高速驾驶稳定性。另外，由于胎体层减少，耐冲击破裂性也有可能降低。作为其对策，考虑通过在1层结构的胎体层中增大胎体帘线的纤度(粗纤度化)来确保与以往的2层结构的胎体层相同程度的性能。但是，胎体帘线的粗纤度化有可能导致发热性变差，从而存在难以确保高速耐久性的问题。因此，在将胎体层减少为1层以实现轮胎重量的减轻时，寻求一种用以高度兼顾高速耐久性、高速驾驶稳定性和耐冲击破裂性的对策。

需要说明的是，上述“耐冲击破裂性”是指对在行驶过程中轮胎受到大的冲击而使胎体遭到破坏的损伤(冲击破裂)的耐久性。该耐冲击破裂性例如是以破坏性能试验(测定将规定尺寸的柱塞按压在胎面中央部并使轮胎破坏时的破坏能的试验)为指标。在本说明书中，有时将“耐冲击破裂性”改称为“轮胎强度性能”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-137812号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于提供一种在减少胎体层的层数以减轻轮胎重量的同时，能够高度兼顾高速耐久性、高速驾驶稳定性和耐冲击破裂性的充气轮胎。

解决问题的技术手段

用于达成上述目的的本发明的充气轮胎具备沿轮胎周向延伸而呈环状的胎面部、配置于所述胎面部的两侧的一对侧壁部、以及配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，并且具有架设在所述一对胎圈部之间的1层胎体层、配置于所述胎面部上的所述胎体层的外周侧的多层带束层、以及配置于所述带束层的外周侧的带束增强层，所述胎面部由配置于所述带束增强层的外周侧的基部胎面层、和配置于所述基部胎面层的外周侧并构成所述胎面部的踏面的冠部胎面层这两层构成，该充气轮胎的特征在于，构成所述基部胎面层的基部胎面橡胶组合物在20℃下的硬度为60～65，100℃下100％伸长时的拉伸应力(M100)为2.0MPa～4.0MPa，100℃下的拉伸强度TB〔单位：MPa〕与100℃下的断裂伸长率EB〔单位：％〕的乘积(TB×EB)为2000以上，构成所述胎体层的胎体帘线由在所述带束层的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率为5.5％～8.5％、断裂伸长率为20％～30％的有机纤维帘线构成，并且每1根所述胎体帘线的公量纤度D〔单位：dtex/根〕与在与所述胎体帘线的延长方向正交的方向上每50mm的所述胎体帘线的疏密程度Ec〔单位：根/50mm〕的乘积A＝D×Ec满足1.8×10⁵dtex/50mm～3.0×10⁵dtex/50mm的关系。

发明效果

在本发明中，在将胎体层的层数减少为1层时，按照上述方式设定胎体帘线和胎体层的物性，并且由上述物性的基部胎面橡胶组合物构成基部胎面层，因此能够均衡地高度兼顾高速耐久性、高速驾驶稳定性和耐冲击破裂性。特别是，由于将胎体帘线在带束层的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率设定在上述范围内，故而在与带束层重叠的区域中胎体层的刚性适当地较低，因此能够充分确保接地面积，从而可以改善驾驶稳定性。另外，对于胎体层，由于将上述乘积A、即每单位宽度的胎体帘线的纤度设定在上述范围内，因此能够均衡地确保高速耐久性和高速驾驶稳定性以及耐冲击破裂性。进一步地，由于胎体帘线的断裂伸长率在上述范围内，因此胎体帘线容易追随局部变形，能够充分容许破坏性能试验时(被柱塞按压时)的变形，从而可以提高破坏能。即，提高了在行驶时胎面部对凸起输入的破坏耐久性，因此可以提高耐冲击破裂性。除此之外，由于将基部胎面的硬度和拉伸应力(M100)设定在上述范围内，因此能够提高高速耐久性和高速驾驶稳定性。另外，通过如上述那样设定拉伸强度TB与断裂伸长率EB的乘积(TB×EB)，也可以期待高速耐久性的改善。通过这些协作，能够均衡地高度兼顾高速耐久性、高速驾驶稳定性和耐冲击破裂性。

需要说明的是，胎体帘线的“断裂伸长率”是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔为250mm、拉伸速度为300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验所测得的样品帘线(胎体帘线)断裂时的伸长率(％)。“在带束层的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率”是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔为250mm、拉伸速度为300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验所测得的样品帘线(从带束层的内周侧取出的胎体帘线)在1.5cN/dtex负载时所测得的伸长率(％)。

基部胎面橡胶组合物的“硬度”是依据JIS K6253，利用A型硬度计在温度20℃下所测得的橡胶组合物的硬度。“100℃下100％伸长时的拉伸应力(M100)”是依据JIS K6251并使用3号型哑铃试验片，在拉伸速度500mm/分钟、温度100℃的条件下测得的值。“100℃下的拉伸强度TB”是依据JIS K6251在温度100℃的条件下测得的值〔单位：MPa〕。“100℃下的断裂伸长率EB”是依据JIS K6251在温度100℃的条件下测得的值〔单位：％〕。

在本发明中，基部胎面橡胶组合物中所调配的防老剂的质量优选为基部胎面橡胶组合物整体的质量的0.7质量％～1.5质量％。通过使用这样的基部胎面橡胶组合物，除了上述性能以外，还可以期待改善抗花纹沟裂口性和对带束层的耐水粘结性的效果。

在本发明中，构成带束增强层的覆盖帘线优选为由100℃下2.0cN/dtex负载时的伸长率为2.0％～4.0％的有机纤维帘线构成。通过使用这样的覆盖帘线，能有效地抑制高速行驶时带束层的皱起，有利于提高高速耐久性。需要说明的是，覆盖帘线的“100℃下2.0cN/dtex负载时的伸长率”是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔为250mm、拉伸速度为300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验所测得的样品帘线(覆盖帘线)在2.0cN/dtex负载时所测得的伸长率(％)。

附图说明

图1是表示由本发明的实施方式构成的充气轮胎的子午线剖视图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的构成详细地进行说明。

如图1所示，本发明的充气轮胎具备：胎面部1、配置于该胎面部1的两侧的一对侧壁部2、以及配置于侧壁部2的轮胎径向内侧的一对胎圈部3。在图1中，附图标记CL表示轮胎赤道。图1是子午线剖面图，因此虽未显示，但胎面部1、侧壁部2以及胎圈部3分别沿轮胎周向延伸而形成环状，由此构成充气轮胎的圆环形的基本结构。以下，使用图1所作的说明基本上是基于图示的子午线剖面形状，而各轮胎构成部件均沿轮胎周向延伸而形成环状。

在左右一对胎圈部3之间架设有包含沿轮胎径向延伸的多根增强帘线(以下简称为胎体帘线)的1层胎体层4。在各胎圈部中埋设有胎圈芯5，在该胎圈芯5的外周上配置有截面大致呈三角形的胎边芯6。胎体层4围绕胎圈芯5从轮胎宽度方向内侧向外侧折回。由此，胎圈芯5和胎边芯6由胎体层4的主体部(从胎面部1经由各侧壁部2到各胎圈部3的部分)和折回部(各胎圈部3中围绕胎圈芯5折回并向各侧壁部2侧延伸的部分)包裹。

另一方面，在胎面部1中的胎体层4的外周侧埋设有多层(图示的例子中为两层)带束层7。各带束层7包含相对于轮胎周向倾斜的多条增强帘线(以下简称为带束帘线)，并且带束帘线以相互交叉的方式配置在层间。在这些带束层7中，带束帘线相对于轮胎周向的倾斜角度例如被设定在10°～40°的范围内。

而且，为了提高高速耐久性，在带束层7的外周侧设置有带束增强层8。带束增强层8包含沿轮胎周向取向的增强帘线(以下简称为覆盖帘线)。作为覆盖帘线，例如可以使用有机纤维帘线。在带束增强层8中，覆盖帘线相对于轮胎周向的角度例如被设定为0°～5°。作为带束增强层8，可以将覆盖带束层7的整个宽度方向区域的全覆盖层8a、局部覆盖带束层7的轮胎宽度方向的两端部的一对边缘覆盖层8b分别独立地进行设置，或将它们组合设置(在图示的例子中，设置有全覆盖层8a和边缘覆盖层8b这两者)。带束增强层8例如可沿轮胎周向将带材以螺旋状缠绕而构成，所述带材是通过将至少一根覆盖帘线拉齐并用涂层橡胶覆盖而成。

在胎面部1中，在上述轮胎构成部件(胎体层4、带束层7、带束增强层8)的外周侧配置有胎面橡胶层11。尤其在本发明中，胎面橡胶层10具有将物性不同的两种橡胶层(露出于踏面的冠部胎面层11和配置于其内周侧的基部胎面层12)沿轮胎径向层叠而成的结构。在侧壁部2中胎体层4的外周侧(轮胎宽度方向外侧)配置有胎侧橡胶层20，在胎圈部3中胎体层4的外周侧(轮胎宽度方向外侧)配置有轮辋缓冲橡胶层30。

本发明主要涉及上述胎体层4和带束增强层8、或构成各层的帘线(胎体帘线、覆盖帘线)、胎面橡胶层11(特别是基部胎面层12)，因此其他的轮胎的基本结构并不限定于上述结构。

本发明的充气轮胎是为了减轻轮胎重量而减少了胎体层4的层数的轮胎，胎体层4的层数限定为1层。如果胎体层4的层数为2层以上，则无法充分减轻轮胎重量。

在本发明中，构成胎体层4的胎体帘线是由将有机纤维的长丝束捻合而成的有机纤维帘线构成。本发明中所使用的胎体帘线在带束层7的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率和断裂伸长率分别设定在特定的范围内。另外，在构成胎体层4时，将每1根胎体帘线的公量纤度D〔单位：dtex/根〕与在与胎体帘线的延长方向正交的方向上每50mm的胎体帘线的疏密程度Ec〔单位：根/50mm〕的乘积A＝D×Ec设定在后述的特定范围内。具体而言，本发明的胎体帘线在带束层7的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率为5.5％～8.5％，优选为6.0％～7.0％。并且，本发明的胎体帘线的断裂伸长率为20％～30％，优选为22％～28％。进一步地，将上述乘积A＝D×Ec设定为1.8×10⁵dtex/50mm～3.0×10⁵dtex/50mm，优选为设定为2.2×10⁵dtex/50mm～2.7×10⁵dtex/50mm。由于使用了具有这样的物性的胎体帘线(胎体层4)，因此即使胎体层4的层数为1层，也能够如下所述般均衡地高度兼顾高速耐久性、高速驾驶稳定性和耐冲击破裂性。

通过将胎体帘线在带束层7的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率设定在上述范围内，使与带束层7重叠的区域中的胎体层4的刚性适当降低，从而在行驶时能充分地确保接地面积，因此能够使驾驶稳定性良好。如果胎体帘线在带束层7的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率小于5.5％，则胎体帘线的耐疲劳性会变差，使高速耐久性降低。如果胎体帘线在带束层7的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率超过8.5％，则高速行驶时的皱起增大，使高速耐久性降低。

通过将胎体帘线的断裂伸长率设定在上述范围内，能够适度地确保胎体帘线的刚性，从而能够发挥良好的驾驶稳定性。另外，胎体帘线容易追随局部变形，能够充分容许破坏性能试验时(被柱塞按压时)的变形，从而可以提高破坏能。即，提高了在行驶时胎面部1对凸起输入的破坏耐久性，因此可以提高耐冲击破裂性。如果胎体帘线的断裂伸长率小于20％，则无法获得提高耐冲击破裂性的效果。如果胎体帘线的断裂伸长率超过30％，则存在中间伸长率也变大的趋势，因此存在刚性降低而使驾驶稳定性降低的风险。

上述乘积A＝D×Ec相当于胎体层4中每单位宽度的胎体帘线的纤度，因此通过使其满足上述范围，能够均衡地确保高速耐久性和高速驾驶稳定性以及耐冲击破裂性。如果乘积A小于1.8×10⁵dtex/50mm，则无法在胎体层4中充分确保胎体帘线的用线量，使耐冲击破裂性和高速驾驶稳定性降低。如果乘积A超过3.0×10⁵dtex/50mm，则胎体层4的发热增大，使高速耐久性降低。另外，由于胎体层4中胎体帘线的间隔变窄，因此从这一点来看也难以维持耐久性。需要说明的是，只要乘积A满足上述范围，则上述公量纤度D和疏密程度Ec各自的范围没有特别限定。

胎体帘线的热收缩率优选为0.5％～2.5％、更优选为1.0％～2.0％为好。需要说明的是，“热收缩率”是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在样品长度500mm、加热条件150℃×30分钟的条件下加热时测得的样品帘线的干热收缩率(％)。通过使用这样的热收缩率的胎体帘线，可以抑制硫化时胎体帘线(有机纤维帘线)中发生扭结(扭曲、弯曲、歪扭、变形等)而导致的耐久性降低或均匀性降低。此时，如果胎体帘线的热收缩率小于0.5％，则硫化时易发生扭结，难以良好地维持耐久性。如果胎体帘线的热收缩率超过2.5％，则均匀性可能会变差。

而且，胎体帘线的以下述式(1)所表示的捻系数K优选为2000～2500、更优选为2100～2400为好。需要说明的是，该捻系数K为浸渍处理后的胎体帘线的数值。通过使用具有这样的捻系数K的帘线，能使帘线的耐疲劳性变得良好而确保优异的耐久性。此时，如果胎体帘线的捻系数K小于2000，则帘线的耐疲劳性降低，难以确保耐久性。如果胎体帘线的捻系数K超过2500，则胎体帘线的生产率变差。

K＝T×D^1/2· · · (1)

(式中，T为胎体帘线的复捻捻数〔单位：次/10cm〕，D为胎体帘线的总纤度〔单位：dtex〕)

构成胎体帘线(有机纤维帘线)的有机纤维的种类没有特别的限定，例如可使用聚酯纤维、尼龙纤维、芳香族聚酰胺纤维(芳纶纤维)等，其中，可优选使用聚酯纤维。此外，作为聚酯纤维，可举例示出：聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET纤维)、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维(PEN纤维)、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维(PBT)、聚萘二甲酸丁二醇酯纤维(PBN)，可优选使用PET纤维。无论使用哪种纤维，都有利于通过各纤维的物性均衡地高度兼顾高速耐久性和驾驶稳定性。特别是，在为PET纤维的情况下，由于PET纤维较便宜，因此可谋求充气轮胎的低成本。另外，还可提高制造帘线时的可加工性。

构成带束增强层8的覆盖帘线如上所述使用的是有机纤维帘线，例如可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线(PET纤维帘线)。另外，可优选使用100℃下2.0cN/dtex负载时的伸长率优选为2.0％～4.0％、更优选为2.5％～3.5％的覆盖帘线。通过使用这样的物性的覆盖帘线，能有效地抑制高速行驶时带束层7的皱起，有利于提高高速耐久性。另外，还能够附加降低中频道路噪声的效果。如果覆盖帘线在100℃下2.0cN/dtex负载时的伸长率小于2.0％，则存在帘线的耐疲劳性降低而使轮胎的耐久性降低的风险。如果覆盖帘线在100℃下2.0cN/dtex负载时的伸长率超过4.0％，则无法充分抑制高速行驶时带束层7的皱起，存在无法充分确保高速耐久性的风险。另外，无法期待上述降低中频道路噪声的附加效果。

作为构成基部胎面层12的基部胎面橡胶组合物，使用将20℃下的硬度、100℃下100％伸长时的拉伸应力(M100)、100℃下的拉伸强度TB〔单位：MPa〕与100℃下的断裂伸长率EB〔单位：％〕的乘积(TB×EB)分别设定在特定范围内的橡胶。具体而言，20℃下的硬度为60～65，优选为61～64。100℃下100％伸长时的拉伸应力(M100)为2.0MPa～4.0MPa，优选为2.2MPa～3.8MPa。100℃下的拉伸强度TB〔单位：MPa〕与100℃下的断裂伸长率EB〔单位：％〕的乘积(TB×EB)为2000以上，优选为2200～5500。由于使用具有这样的物性的基部胎面橡胶组合物，因此如下所述，可以弥补在胎体层4的层数为1层的情况下有可能降低的轮胎性能，从而均衡地高度兼顾高速耐久性、高速驾驶稳定性和耐冲击破裂性。

通过将基部胎面橡胶组合物的硬度设定在上述范围内，有利于兼顾驾驶稳定性和高速耐久性。如果基部胎面橡胶组合物的硬度小于60，则制成轮胎后驾驶稳定性会变差。如果基部胎面橡胶组合物的硬度超过65，则无法确保高速耐久性。

通过将基部胎面橡胶组合物的拉伸应力(M100)设定在上述范围内，有利于兼顾驾驶稳定性和高速耐久性。如果基部胎面橡胶组合物的拉伸应力(M100)小于2.0MPa，则制成轮胎后驾驶稳定性会变差。如果基部胎面橡胶组合物的拉伸应力(M100)超过4.0MPa，则无法确保高速耐久性。

通过如上述那样设定基部胎面橡胶组合物的拉伸强度TB与断裂伸长率EB的乘积(TB×EB)，也可以改善高速耐久性。如果乘积(TB×EB)小于2000，则无法充分确保高速耐久性。基部胎面橡胶组合物的拉伸强度TB和断裂伸长率EB各自的值没有特别限定，基部胎面橡胶组合物的拉伸强度TB例如可设定为8.0MPa～13.0MPa，基部胎面橡胶组合物的断裂伸长率EB可设定为200％～400％。另外，本段落中的基部胎面橡胶组合物的拉伸强度TB和断裂伸长率EB与上述说明一样，是指100℃下的拉伸强度TB〔单位：MPa〕和100℃下的断裂伸长率EB〔单位：％〕。

具有上述物性的基部胎面橡胶组合物可以通过将其配比例如进行如下设定而获得。需要说明的是，上述物性并非仅由以下配比决定，还可通过例如混炼条件或混炼方法来调整。

在上述基部胎面橡胶组合物(以下有时称为本发明的橡胶组合物)中，橡胶成分为二烯类橡胶，含有异戊二烯类橡胶和丁二烯橡胶为好。作为异戊二烯类橡胶，可以例举出天然橡胶、异戊二烯橡胶(合成聚异戊二烯橡胶)。作为异戊二烯类橡胶，优选为单独使用天然橡胶，或者并用天然橡胶和异戊二烯橡胶。本发明的橡胶组合物也可以任意地含有除异戊二烯类橡胶和丁二烯橡胶以外的其他二烯类橡胶。作为其他二烯类橡胶，例如可以例举出苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶等。这些二烯类橡胶能单独使用或任意混合使用。

通过调配异戊二烯类橡胶，作为轮胎用橡胶组合物能够获得充足的橡胶强度。将橡胶成分整体设为100质量％时，异戊二烯类橡胶的调配量优选为60质量％～90质量％，更优选为65质量％～85质量％。另外，关于异戊二烯类橡胶的调配量，在单独使用天然橡胶的情况下是指天然橡胶的调配量，在并用天然橡胶和异戊二烯橡胶的情况下是指二者的合计值。如果异戊二烯类橡胶的调配量小于60质量％，则无法充分地确保橡胶强度。如果异戊二烯类橡胶的调配量超过90质量％，则难以获得上述物性。

将橡胶成分整体设为100质量％时，丁二烯橡胶的调配量优选为10质量％～40质量％，更优选为15质量％～35质量％。如果丁二烯橡胶的调配量小于10质量％，则粘度会上升，使挤出加工性降低。如果丁二烯橡胶的调配量超过60质量％，则挤出物的粘性降低，使成型性变差。

丁二烯橡胶使用顺式-1,4键含量、100℃下的门尼粘度(ML₁₊₄)、25℃下5质量％的甲苯溶液粘度(T-cp)〔单位：cps〕相对于100℃下的门尼粘度(ML₁₊₄)的比值(T-cp)/(ML₁₊₄)分别满足后述的特定范围的丁二烯橡胶(以下简称为特定BR)为好。通过使用这样的特定BR，有利于确保上述物性。

特定BR的顺式-1,4键含量优选为97％以上、更优选为98％以上为好。由此，能够降低发热。如果顺式-1,4键含量小于97％，则发热会上升。顺式-1,4键含量可以使用核磁共振装置(NMR)进行测定。

特定BR在100℃下的门尼粘度(ML₁₊₄)优选为42以上、更优选为50以上70以下为好。由此，能够兼顾良好的硬度和低燃油效率。如果100℃下的门尼粘度(ML₁₊₄)小于42，则断裂强度降低。门尼粘度可以依据JIS 6300-1，使用L型转子进行测定。

特定BR的所述(T-cp)/(ML₁₊₄)优选为2.0～3.0、更优选为2.2～2.5、进一步优选为2.3～2.5为好。上述(T-cp)/(ML₁₊₄)是BR的聚合物链的支化度的指标，该值越大，支化度越小，即意味着线性越高。如果该值小于2.0，则低发热性、硬度、耐磨损性和耐压接变形性均无法得到改善。如果该值超过3.0，则挤出时的加工性变差。甲苯溶液粘度(T-cp)可以通过将样品橡胶溶解在甲苯中制成5质量％的溶液，并用佳能-芬斯克运动粘度计测定该溶液在25℃下的粘度而获得。

在上述基部胎面橡胶组合物中，调配炭黑作为填充剂为好。通过调配炭黑，能够提高橡胶组合物的强度。特别是炭黑的CTAB吸附比表面积小于70m²/g、优选为30m²/g～50m²/g为好。如此，通过使用粒径较大的炭黑，可以在维持低发热性的同时有效地提高橡胶硬度。如果炭黑的CTAB吸附比表面积为70m²/g以上，则会使发热性变差。需要说明的是，炭黑的CTAB吸附比表面积是依照ISO 5794来测得的。

相对于100质量份的上述橡胶成分，炭黑的调配量优选为35质量份～60质量份、更优选为35质量份～55质量份、进一步优选为35质量份～50质量份为好。如果炭黑的调配量小于35质量份，则硬度降低。如果炭黑的调配量超过60质量份，则发热性会变差。

本发明的橡胶组合物还可以包含除炭黑以外的其它无机填充剂。作为其它无机填充剂，可以举例示出轮胎用橡胶组合物中常用的材料，例如二氧化硅、粘土、滑石、碳酸钙、云母、氢氧化铝等。

在基部胎面橡胶组合物中，优选调配防老剂、特别是胺类防老剂。防老剂的调配量(质量)相对于橡胶组合物整体的质量优选为0.7质量％～2.0质量％、更优选为0.8质量％～1.8质量％、进一步优选为1.0～1.5质量％为好。由此，除了上述性能以外，还可以期待改善抗花纹沟裂口性和对带束层的耐水粘结性的效果。如果防老剂的调配量小于0.7质量％，则无法期待提高耐裂口性和加工性的效果，特别是耐裂口性会降低。如果防老剂的调配量超过1.5质量％，则加工性降低。

作为胺类防老剂，可以举例示出N-(1,3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺、烷基化二苯胺、4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、N,N'-二苯基对苯二胺、N-苯基-N'-异丙基-对苯二胺、P-(对甲苯磺酰胺)二苯胺、N-苯基-N'-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙基)-对苯二胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉聚合物等，可以特别优选地使用N-(1,3-二甲基丁基)-N-苯基对苯二胺。

本发明的充气轮胎通过上述各部件的物性的协作，即使在将胎体层的层数减少为1层的情况下，也能够均衡地高度兼顾高速耐久性、高速驾驶稳定性和耐冲击破裂性。另外，在获得本发明的效果方面，至少应该满足的事项是胎体帘线的物性(在带束层的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率、断裂伸长率、乘积A＝D×Ec)和基部胎面橡胶组合物的物性(20℃下的硬度、100℃下100％伸长时的拉伸应力(M100)、乘积TB×EB)，因此对于除此以外的各种物性或调配，可以适当地组合采用。

以下，通过实施例对本发明进一步进行说明，但本发明的范围并不限定于这些实施例。

实施例

制造传统例1、比较例1至7、实施例1至3的充气轮胎(试验轮胎)：轮胎尺寸为230/60R18，具有图1所示的基本结构，对于胎体层，将层数、胎体帘线的材质、纤度、在带束层的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率(表中的“中间伸长率”)、断裂伸长率、每1根胎体帘线的公量纤度D〔单位：dtex/根〕与在与胎体帘线的延长方向正交的方向上每50mm的所述胎体帘线的疏密程度Ec〔单位：根/50mm〕的乘积A＝D×Ec如表1那样进行设定，另外，对于构成基部胎面层的橡胶，将种类、20℃下的硬度、100℃下100％伸长时的拉伸应力(M100)、100℃下的拉伸强度TB〔单位：MPa〕与100℃下的断裂伸长率EB〔单位：％〕的乘积(TB×EB)、防老剂在基部胎面橡胶组合物中所占的质量比例如表1那样进行设定，进一步地，将构成带束增强层的覆盖帘线在100℃下2.5cN/dtex负载时的伸长率(中间伸长率)如表1那样进行设定。

需要说明的是，胎体帘线的“断裂伸长率”是样品帘线(胎体帘线)断裂时的伸长率(％)，是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔为250mm、拉伸速度为300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验所测得。胎体帘线“在带束层的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率”是样品帘线(从带束层的内周侧取出的胎体帘线)在1.5cN/dtex负载时所测得的伸长率(％)，是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔为250mm、拉伸速度为300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验所测得。覆盖帘线“在100℃下2.0cN/dtex负载时的伸长率”是样品帘线(覆盖帘线)在2.0cN/dtex负载时所测得的伸长率(％)，是依据JIS L1017的“化学纤维轮胎帘线试验方法”，在夹持间隔为250mm、拉伸速度为300±20mm/分钟的条件下实施拉伸试验所测得。

基部胎面橡胶组合物的“硬度”是依据JIS K6253，利用A型硬度计在温度20℃下测得。“100℃下100％伸长时的拉伸应力(M100)”是依据JIS K6251并使用3号型哑铃试验片，在拉伸速度500mm/分钟、温度100℃的条件下测得。“100℃下的拉伸强度TB”是依据JISK6251，在温度100℃的条件下测得。“100℃下的断裂伸长率EB”是依据JIS K6251，在温度100℃的条件下测得。

关于表1的帘线材质栏，使用的是物性不同的3种聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维帘线，分别表示为“PET1”、“PET2”、“PET3”。需要说明的是，PET1～PET3是通过胎体帘线的“断裂伸长率”和“在带束层的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率”来进行区分。另外，在构成基部胎面橡胶层的基部胎面橡胶组合物的种类栏中，示出了由表2所示的配方构成的基部胎面橡胶组合物A～F的编号。表2中，除了各基部胎面橡胶组合物A～F的配方之外，作为物性等，还示出了各基部胎面橡胶组合物A～F在20℃下的硬度、100℃下100％伸长时的拉伸应力(M100)、100℃下的拉伸强度TB〔单位：MPa〕与100℃下的断裂伸长率EB〔单位：％〕的乘积(TB×EB)、防老剂在基部胎面橡胶组合物中所占的质量的比例以供参考。这些物性等的值与表1相对应。

通过下述评价方法，对这些试验轮胎进行轮胎质量、耐冲击破裂性(压穿力)、高速驾驶稳定性、高速耐久性的评价，并将其结果一并示于表1中。

轮胎质量

测定了各试验轮胎的质量。评价结果是用相对于传统例1的测定值的变化量〔单位：kg〕来进行表示。另外，如果重量减少，则用负值表示。

耐冲击破裂性(压穿力)

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为18×7.5J的车轮上，将气压设为250kPa，依据JISK6302进行轮胎破坏试验(柱塞破坏试验)，即，将柱塞直径为19±1.6mm的柱塞在负载速度(柱塞的压入速度)为50.0±1.5m/min的条件下向胎面中央部按压，测定轮胎强度(轮胎的破坏能)。评价结果是以将传统例1的测定值设为100的指数来表示。该值越大破坏能(压穿力)越大，意味着耐冲击破裂性越优异。需要说明的是，如果该指数值小于“110”，则意味着未得到充分的改善效果。

驾驶稳定性

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为18×7.5J的车轮上，将气压设为250kPa，并安装于排气量为2000cc的试验车辆(四轮驱动车)上，在两人乘车的状态下，在由干燥路面组成的测试跑道上进行由试驾员作出的驾驶稳定性的官能评价。关于评价结果，将传统例1设为“3.0(基准)”，按照从0分到5分以0.5分为刻度的5分法进行评价，以除去最高分和最低分的5个人的平均分进行表示。该分数越大，意味着驾驶稳定性越优异。

高速耐久性

将各试验轮胎组装于轮辋尺寸为18×7.5J的车轮上，将试验内压设为250kPa，使用具备转鼓表面平滑、直径1707mm的钢制转鼓的转鼓试验机，将环境温度设为38±3℃，将载荷设为JATMA最大载荷的88％，将行驶速度从120km/h起每30分钟加速10km/h，计测出轮胎发生故障之时的行驶速度。评估结果是使用行驶距离的测定值，以将传统例设为100的指数来表示。该指数值越大，发生故障前的行驶距离越长，意味着高速耐久性越优异。

[表1]

[表2]

以下示出表2中所使用的原材料的种类。

·NR：天然橡胶、天然橡胶、TSR20

·BR：丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、宇部兴产公司生产UBEPOL BR360L

·CB：炭黑、东海碳素公司生产SEAST F(CTAB吸附比表面积：47m²/g)

·二氧化硅：Evonik日本公司生产Ultrasil VN3(CTAB吸附比表面积：175m²/g)

·增粘剂：日立化成公司生产HITANOL 1502Z

·氧化锌：正同化学工业公司生产氧化锌3种

·防老剂：胺类防老剂、Flexis公司生产Santoflex 6PPD

·硬脂酸：新日本理化公司生产硬脂酸50S

·硫磺：不溶性硫磺、四国化成工业公司生产Mucron OT-20

·硫化促进剂：三新化学工业公司生产NS-G

从表1可判断出，实施例1至3的轮胎与传统例1相比，轮胎质量减轻，提高了耐冲击破裂性、驾驶稳定性和高速耐久性，均衡地兼顾了这些性能。另一方面，比较例1相对于传统例1而言只是将胎体层的层数单纯地减少为了1层，因此耐冲击破裂性、驾驶稳定性和高速耐久性变差。比较例2中，虽然基部胎面层满足本发明的条件，但胎体帘线的物性不适当，因此耐冲击破裂性、驾驶稳定性和高速耐久性变差。比较例3中，胎体帘线的物性除了乘积A以外均良好，但乘积A过小，基部胎面层的物性也不适当，因此驾驶稳定性和高速耐久性变差。比较例4中，由于胎体帘线的除了乘积A以外的物性都不适当，且基部胎面层的物性也不适当，因此耐冲击破裂性、驾驶稳定性和高速耐久性变差。比较例5中，虽然胎体帘线的物性良好，但基部胎面层的物性不适当，因此驾驶稳定性和高速耐久性变差。比较例6中，虽然胎体帘线的物性良好，但基部胎面层的物性不适当，因此高速耐久性变差。比较例7中，胎体帘线的断裂伸长率较小，因此未能充分获得提高耐冲击破裂性的效果。

附图标记说明

1：胎面部

2：侧壁部

3：胎圈部

4：胎体层

5：胎圈芯

6：胎边芯

7：带束层

8：带束增强层

10：胎面橡胶层

11：冠部胎面层

12：基部胎面层

20：胎侧橡胶层

30：轮辋缓冲橡胶层

CL：轮胎赤道

Claims (3)

1.一种充气轮胎，所述充气轮胎具备沿轮胎周向延伸而呈环状的胎面部、配置于所述胎面部的两侧的一对侧壁部、以及配置于这些侧壁部的轮胎径向内侧的一对胎圈部，并且具有架设在所述一对胎圈部之间的1层胎体层、配置于所述胎面部上的所述胎体层的外周侧的多层带束层、以及配置于所述带束层的外周侧的带束增强层，所述胎面部由配置于所述带束增强层的外周侧的基部胎面层，和配置于所述基部胎面层的外周侧并构成所述胎面部的踏面的冠部胎面层这两层构成，该充气轮胎的特征在于，构成所述基部胎面层的基部胎面橡胶组合物在20℃下的硬度为60～65，100℃下100％伸长时的拉伸应力(M100)为2.0MPa～4.0MPa，100℃下的拉伸强度TB〔单位：MPa〕与100℃下的断裂伸长率EB〔单位：％〕的乘积(TB×EB)为2000以上，构成所述胎体层的胎体帘线由在所述带束层的内周侧处1.5cN/dtex负载时的伸长率为5.5％～8.5％、断裂伸长率为20％～30％的有机纤维帘线构成，并且每1根所述胎体帘线的公量纤度D〔单位：dtex/根〕与在与所述胎体帘线的延长方向正交的方向上每50mm的所述胎体帘线的疏密程度Ec〔单位：根/50mm〕的乘积A＝D×Ec满足1.8×10⁵dtex/50mm～3.0×10⁵dtex/50mm的关系。

2.根据权利要求1中所述的充气轮胎，其特征在于，所述基部胎面橡胶组合物中所调配的防老剂的质量为所述基部胎面橡胶组合物整体的质量的0.7质量％～2.0质量％。

3.根据权利要求1或2中所述的充气轮胎，其特征在于，构成所述带束增强层的覆盖帘线由100℃下2.0cN/dtex负载时的伸长率为2.0％～4.0％的有机纤维帘线构成。