[发明专利]用于无钉防滑轮胎的橡胶组合物及使用该橡胶组合物的无钉防滑轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无钉防滑轮胎(冬胎)的橡胶组合物以及使用该橡胶组合物的无钉防滑轮胎。

背景技术

钉面轮胎的使用已被日本法律所禁止，以防止钉面轮胎产生的粉末粉尘污染，因此现在在寒冷的区域使用无钉防滑轮胎代替钉面轮胎。为提高无钉防滑轮胎在冰上或在雪上的抓地性能，存在降低低温处的弹性模量从而提高牵引力的方法。特别地，在冰上的制动力较大程度地受橡胶与冰之间的有效接触面积的影响。为扩大有效接触面积，希望获得在低温处柔韧的橡胶。

市场最近需要有助于操作稳定性、以及在冰上和雪上的性能的无钉防滑轮胎，其中操作稳定性是传统的无钉防滑轮胎的缺陷。在仅提高橡胶的硬度以提高操作稳定性的情况中，低温处的硬度增加会导致在冰上和雪上的性能变差。

通常，天然橡胶或丁二烯橡胶经常用作不仅用于卡车、公共汽车和轻型卡车、而且用于客车的无钉防滑轮胎的胎面橡胶中的主要成分(例如，参见日本专利申请JP 2007-176417A)。这是因为即使这些橡胶具有较高的强度，它们也具有较低的玻璃态转变温度和柔韧性。然而，当天然橡胶或丁二烯橡胶用硫硫化时，存在返硫现象。在该现象中，橡胶降解或其交联状态变差，于是低温处的弹性模量也降低。然而，本发明的发明人从他们的研究中已经发现，硬度也过度地降低从而降低了操作稳定性。此外，返硫会降低耐磨性并过度地提高高温处的损耗角正切tanδ，从而降低了燃料经济性。

至于包括无钉防滑轮胎在内的一些轮胎，为提高轮胎的生产率，需要在更高的温度处进行硫化。在该情况中，上述现象特别地更为突出。于是，存在返硫引起的降低耐磨性和燃料经济性的额外的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，并且提供一种高性能的无钉防滑轮胎，该轮胎在冰上或在雪上具有良好的制动力和较高的操作稳定性。此外，本发明的另一目的在于以更高的生产率和更低的价格向消费者提供无钉防滑轮胎。

本发明涉及一种包括由橡胶组合物制成的胎面的无钉防滑轮胎，其中以100质量份的橡胶组分为基准，该橡胶组合物包含0.5～5质量份的脂肪酸和/或脂肪酸衍生物，该胎面的接地面形状满足如下公式(1)。

1.05≤SL0/SL80≤1.20    (1).

其中SL0代表在轮胎赤道线上的沿轮胎圆周方向的接地面长度(contact patch length)，SL80代表位于从轮胎赤道线沿轮胎轴向向外延伸至接地面半宽(halfcontact patch width)80％位置处的沿轮胎周方向的接地面长度，接地面的形状通过向处于如下标准状态的轮胎施加正常负荷以将胎面压在平面上来形成：其中轮胎被安装在常规轮辋上，被充气到正常内压并且未施加负荷。

该胎面优选具有44～55的JIS-A硬度。

附图说明

图1是示意图，显示了在将胎面压在平面上时形成的接地面。

具体实施方式

本发明的无钉防滑轮胎包括由橡胶组合物制成的胎面，该橡胶组合物包含100质量份的橡胶组分和0.5～5质量份的脂肪酸和/或脂肪酸衍生物。

如果丁二烯橡胶与另一橡胶的混合物用作橡胶组分，那么另一橡胶没有特别限定。另一橡胶的例子包括天然橡胶(NR)、环氧化天然橡胶(ENR)、丁苯橡胶(SBR)、异戊二烯橡胶(IR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)、以及卤化丁基橡胶(X-IIR)。特别优选包含NR和/或ENR，这是因为它们是环境友好的从而为将来石油供应的减少做准备，并且可改善耐磨性。

橡胶组分可以包含选自于由烷氧基、烷氧基甲硅烷基、环氧基、缩水甘油基、羰基、酯、羟基、氨基、以及硅烷醇构成的组中的至少一个官能团(以下简称为官能团)。市场上可买到的橡胶或其合适的改性橡胶可用作包含官能团的橡胶。

优选橡胶组合物包含丁二烯橡胶。混入丁二烯橡胶可提高无钉防滑轮胎在冰上的制动性能以及无钉防滑轮胎在冰上和雪上的操作稳定性。以100质量％的橡胶组分为基准，丁二烯橡胶含量的下限优选为20质量％，进一步优选为30质量％，更优选为35质量％，最优选为50质量％。另一方面，以100质量％的橡胶组分为基准，丁二烯橡胶其含量的上限优选为80质量％，进一步优选为70质量％，更优选为65质量％，最优选为60质量％。如果丁二烯橡胶的含量低于20质量％，那么玻璃态转变温度倾向于不降低，于是在冰上或在雪上的制动力会降低。如果丁二烯橡胶的含量超过80质量％，那么可以获得在冰上以及在雪上的良好性能，但机械强度和耐磨性倾向于降低。根据本发明，可以提高丁二烯橡胶的含量以便有助于耐磨性以及在冰上和雪上的性能。