轮胎和评估轮胎抓地性能的方法技术

本发明专利技术旨在提供在磨合前后均显示出令人满意的抓地性能的轮胎。本发明专利技术涉及包含胎面橡胶的轮胎，所述胎面橡胶满足以下关系式(I)：(a)/(b)≥0.75(I)式中，符号(a)和符号(b)分别表示在距轮胎表面的轮胎径向深度为10μm至200μm的区域中测得的轮胎胎面接触部分的最小马氏硬度和最大马氏硬度。小马氏硬度和最大马氏硬度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮胎和评估轮胎抓地性能的方法


[0001]本专利技术涉及轮胎和评估轮胎抓地性能的方法。

技术介绍

[0002]良好的湿抓地性能是期望的轮胎的重要性能。通常已知通过增加轮胎胎面橡胶的磁滞损耗来改善湿抓地性能。为此，增加橡胶的温度依赖性曲线的tan δ峰温度(Tg)是众所周知的(例如，参见专利文献1)。掺入树脂来改善湿抓地性能也是已知的。引用列表专利文献
[0003]专利文献1：JP 2006
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056979 A

技术实现思路

技术问题
[0004]然而，本专利技术人的研究表明，即使采用增加tan δ峰温度或掺入树脂的技术，所得的新轮胎在磨合(running
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in)(磨合期)之前也可能显示出不足的抓地性能。本专利技术旨在解决该问题，并提供在磨合(磨合期)前后均显示出令人满意的抓地性能的轮胎。解决问题的方案
[0005]本专利技术人对本专利技术人发现的新问题进行了大量研究，发现可通过调节胎面橡胶的特定部分的马氏硬度(Martens hardnesses)使其满足特定关系式，使得磨合前后均显示出令人满意的抓地性能，从而完成本专利技术。具体地，本专利技术涉及轮胎，所述轮胎包含胎面橡胶，所述胎面橡胶满足以下关系式(I)：(a)/(b)＞0.75
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(I)式中，符号(a)和符号(b)分别表示在距轮胎表面的轮胎径向深度为10μm至200μm的区域中测得的轮胎胎面接触部分的最小马氏硬度和最大马氏硬度。
[0006]优选地，最小马氏硬度(a)为0.35mgf/μm2以下。
[0007]优选地，最大马氏硬度(b)为0.05mgf/μm2以上。
[0008]优选地，胎面橡胶由橡胶组合物形成，相对于橡胶组合物中100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含2.1质量份以上的至少一种苯二胺系抗氧化剂。
[0009]优选地，胎面橡胶由橡胶组合物形成，相对于橡胶组合物中100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物20质量份以上的至少一种液态增塑剂。
[0010]优选地，胎面橡胶由橡胶组合物形成，相对于橡胶组合物中100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含0.1质量份以上的至少一种酰胺化合物或至少一种SP值为9.0以上的非离子表面活性剂。
[0011]本专利技术还涉及评估轮胎抓地性能的方法，所述方法包括：
制备从轮胎胎面橡胶切下的试样，所述试样具有接地面和测量面，所述接地面形成轮胎胎面接触部分，所述测量面垂直于接地面且沿轮胎径向延伸；以及使用显微硬度计或薄膜硬度计，沿轮胎径向测量在试样制备步骤中制备的试样的测量面的马氏硬度。
[0012]优选地，测量步骤包括：测量测量面对应于距轮胎表面的轮胎径向深度为10μm至200μm的区域的马氏硬度。
[0013]优选地，方法包括：在测量马氏硬度之前，将在试样制备步骤中制备的试样的测量面的表面去除至20μm以上的深度，形成新的测量面；以及，测量新的测量面的马氏硬度。专利技术的有益效果
[0014]本专利技术的第一方面的轮胎包含满足关系式(I)的胎面橡胶。此种轮胎在磨合前后均可显示出令人满意的抓地性能。
[0015]本专利技术的第二方面的评估轮胎抓地性能的方法包括：制备从轮胎胎面橡胶切下的试样，其中，所述试样具有接地面和测量面，所述接地面形成轮胎胎面接触部分，所述测量面垂直于接地面且沿轮胎径向延伸；以及使用显微硬度计或薄膜硬度计，沿轮胎径向测量在试样制备步骤中制备的试样的测量面的马氏硬度。可通过此种方法来评估轮胎抓地性能。
附图说明
[0016]图1显示了胎面橡胶的示例性马氏硬度分布。图2显示了本专利技术的一个实施方式的轮胎的一部分的截面图。图3显示了本专利技术的一个实施方式的轮胎的一部分的截面图。图4(a)、(b)和(c)各自显示了试样的示意图。
具体实施方式
[0017](专利技术的第一方面)本专利技术的第一方面的轮胎包含满足以下关系式(I)的胎面橡胶：(a)/(b)≥0.75
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(I)式中，符号(a)和符号(b)分别表示在距轮胎表面的轮胎径向深度为10μm至200μm的区域中测得的轮胎胎面接触部分的最小马氏硬度和最大马氏硬度。因此，轮胎在磨合前后均可显示出令人满意的抓地性能。在下文中，最小马氏硬度(a)也简称为“马氏硬度(a)”，最大马氏硬度(b)也简称为“马氏硬度(b)”，两种硬度也统称为“马氏硬度(a)和马氏硬度(b)”。
[0018]轮胎提供了上述效果。产生此种有益效果的原因尚未完全清楚，但可解释如下。专利技术人的研究表明，为了获得良好的抓地性能，理想情况是胎面橡胶的内部是刚性的而胎面橡胶的外部是软的。具体地，出于防止橡胶变形以允许橡胶保持大的实际路面接触面积以及确保用于操纵稳定性的转弯力的考虑，胎面的内部优选是硬的。另一方面，出于允许橡胶顺应路面上的石材骨料(间距8mm)的微小凹凸(80μm至0.1mm)的考虑，胎面的表面部分优选是软的。此种顺应性将使得橡胶与路面之间的实际接
触面积增加，从而使得磁滞损耗更高并因此使得抓地性良好。基于上述考虑，专利技术人研究了为何新轮胎在磨合之前可能显示出抓地性能不足。结果显示，在距胎面表面深0至100μm处(在此处形成了富含增塑剂的聚合物层)，胎面在硫化后即刻(即在轮胎制造后即刻)是软的；然而，由于氧气渗透，特别是当交联密度低或抗氧化剂含量低时，胎面在轮胎储存期间容易硬化。换言之，据发现在制造轮胎至使用轮胎期间，胎面的表面层变硬，从而导致磨合之前的抓地性能降低。
[0019]通过广泛研究此现象，本专利技术人发现，尽管轮胎通常在制造几个月至约1年后才被使用，在仓库等中储存几个月至约1年会使表面层硬化，但同时添加剂(例如抗氧化剂、增塑剂和蜡)会迁移到表面层以软化表面层或抑制表面层硬化。具体地，苯二胺系抗氧化剂可迁移并渗出至表面层以抑制由氧气、臭氧或紫外线引起的表面层硬化。此外，液态增塑剂、酰胺化合物和非离子表面活性剂可迁移并渗出至表面层，以软化表面层并使苯二胺系抗氧化剂在表面层中均匀分布，从而可更合适地抑制表面层硬化。此外，液态增塑剂可用作抗氧化剂的载体以促进抗氧化剂向表面层迁移。此外，酰胺化合物和非离子表面活性剂还可用于软化最外表面上的渗出层。应注意，SP值与橡胶组分相差更大的添加剂更容易渗出。此外，液态增塑剂和非离子表面活性剂本身不提供抓地性，而是起到改善树脂在橡胶中的分散性以及使树脂渗出物或薄膜塑化的作用。
[0020]然后，对于在仓库中储存几个月至约1年的轮胎的胎面橡胶，配混添加剂向表面层的迁移和表面层的硬化已进行，因此由氧气、臭氧或UV劣化引起的硬化在距轮胎表面的轮胎径向深度为10μm至200μm的位置处可能是显著的(如图1所示)。因此，轮胎之间可能会出现显著差异。关于出现在10μm至200μm之间的任何位置处的最小马氏硬度和最大马氏硬度，满足关系式(I)意味着：在距轮胎表面的轮胎径向深度为10μm至200μm的区域中，最小马氏硬度和最大马氏硬度之间的差异小。换言之，满足关系式(I)意味着：在距轮胎表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.轮胎，所述轮胎包含胎面橡胶，所述胎面橡胶满足以下关系式(I)：(a)/(b)≥0.75(I)式中，符号(a)和符号(b)分别表示在距轮胎表面的轮胎径向深度为10μm至200μm的区域中测得的轮胎胎面接触部分的最小马氏硬度和最大马氏硬度。2.根据权利要求1所述的轮胎，其中，最小马氏硬度(a)为0.35mgf/μm2以下。3.根据权利要求1或2所述的轮胎，其中，最大马氏硬度(b)为0.05mgf/μm2以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮胎，其中，胎面橡胶由橡胶组合物形成，相对于橡胶组合物中100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含2.1质量份以上的至少一种苯二胺系抗氧化剂。5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮胎，其中，胎面橡胶由橡胶组合物形成，相对于橡胶组合物中100质量份的橡胶组分，所述橡胶组合物包含20质量份以上的至少一种液态增塑剂。6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮胎，其中，胎...

【专利技术属性】
技术研发人员：松永贵信，小森佳彦，宫崎达也，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：