具体实施方式

本发明的充气轮胎具有：胎面，所述胎面在-20℃下的硬度为90以下、在30℃下的硬度为60以上，且最大厚度为8.5mm以下；以及胎体，所述胎体一层胎体帘布层。此种充气轮胎具有优异的耐磨性、优异的在极冷道路上的操纵稳定性，同时降低了重量。

上述有益效果的原因尚不清楚，但据认为如下。

如果在接触极冷道路时胎面变硬，则转向力会增加。此外，如果轮胎具有包括一个胎体(外壳)和薄胎面的结构并因此整体刚性较低，则会降低操纵稳定性。根据本发明，胎面在低温(-20℃)下具有90以下的相对软的硬度，因此可确保在极冷地区的操纵稳定性。此外，胎面在30℃下具有60以上的相对硬的硬度，因此即使是最大胎面厚度为8.5mm的薄轮胎，也可确保耐久性(例如耐磨性)，从而维持轮胎寿命。因此，认为轮胎具有优异的耐磨性和优异的在极冷道路上的操纵稳定性，同时降低了重量。

因此，该轮胎通过其结构(该结构包括：胎面，所述胎面在-20℃下的硬度为90以下、在30℃下的硬度为60以上且最大厚度为8.5mm以下；以及胎体，所述胎体具有一层胎体帘布层)解决了以下技术问题(目标)：提供优异的耐磨性和优异的在极冷道路上的操纵稳定性，同时减轻重量。换言之，技术问题(目标)不由结构(包括：胎面，所述胎面在-20℃下的硬度为90以下、在30℃下的硬度为60以上且最大厚度为8.5mm以下；以及胎体，所述胎体具有一层胎体帘布层)来定义；本文的技术问题是：提供优异的耐磨性和优异的在极冷的道路上的操纵稳定性，同时减轻重量。为了解决这个技术问题，设计了满足这些参数的结构。

用于满足在-20℃下的硬度为90以下且在30℃下的硬度为60以上的技术(即，使极低温度(-20℃)下的硬度和常温(30℃)下的硬度之间的差异相对小的技术)的实例包括：(a)使用具有宽分子量分布的苯乙烯-丁二烯橡胶的方法；(b)降低油含量的方法；(c)控制聚丁二烯橡胶含量的方法；(d)控制苯乙烯-丁二烯橡胶和聚丁二烯橡胶的混合比率的方法；(e)使用液态树脂的方法；以及其他方法，这些方法可单独使用或适当地组合使用。

此外，降低在-20℃下的硬度的技术的实例包括：使用充油苯乙烯-丁二烯共聚物作为苯乙烯-丁二烯橡胶的方法；使用Mw更低的苯乙烯-丁二烯橡胶的方法；使用Mw/Mn更宽的苯乙烯-丁二烯橡胶的方法；使用苯乙烯含量更低的苯乙烯-丁二烯橡胶的方法；使用乙烯基含量更低的苯乙烯-丁二烯橡胶的方法；降低苯乙烯-丁二烯橡胶含量的方法；提高聚丁二烯橡胶含量的方法；降低填料含量的方法；使用N₂SA更低的二氧化硅的方法；以及增加液态树脂含量的方法。

提高30℃下的硬度的技术的实例包括：使用充油苯乙烯-丁二烯共聚物作为苯乙烯-丁二烯橡胶的方法；使用Mw更高的苯乙烯-丁二烯橡胶的方法；增加填料含量的方法；使用N₂SA更高的二氧化硅的方法；以及降低液态树脂含量的方法。

下面基于一个示例性优选实施方式并适当地参考附图来详细描述本发明。

图1示出了充气轮胎2。在图1中，垂直方向对应轮胎2的径向，水平方向对应轮胎2的轴向，垂直于纸面的方向对应于轮胎2的圆周方向。在图1中，点划线CL表示轮胎2的赤道面。除胎面花纹之外，轮胎2的形状相对于赤道面对称。

轮胎2具有：胎面4、一对胎侧(sidewall)6、一对胎翼(wing)8、一对搭接部(clinch)10、一对胎圈12、胎体14、带束(belt)16、衬垫(band)18、内衬层(innerliner)20和一对胎圈包布(chafer)22。轮胎2是无内胎轮胎。轮胎2可安装在乘用车上。

胎面4具有径向上向外凸出的形状。胎面4形成胎面表面24(将接触道路)。胎面4上刻有沟槽26。沟槽26定义胎面花纹。胎面4包括基部层28和行驶面层30。行驶面层30位于基部层28的径向外侧。行驶面层30叠在基部层28上。基部层28由粘附性优异的交联橡胶形成。基部层28的基材橡胶通常是天然橡胶。行驶面层30由性能(例如耐磨性和在寒冷道路上的操纵稳定性)优异的交联橡胶形成。

出于极冷道路上的操纵稳定性的考虑，(交联的)行驶面层30在-20℃下的硬度(Hs)为90以下，优选为83以下，更优选为81以下，进一步更优选为78以下。下限没有限制，但出于确保寒冷道路上的操纵稳定性的考虑，优选为70以上，更优选为72以上，进一步更优选为74以上。

出于极冷道路上的操纵稳定性的考虑，(交联的)行驶面层30在30℃下的硬度(Hs)为60以上，优选为62以上，更优选为64以上，进一步更优选为65以上。上限没有限制，出于干抓地性能和湿抓地性能的考虑，它优选为75以下，更优选为73以下，进一步优选为71以下。

在图1所示的示例中，胎面4具有两层结构(包括行驶面层30和基部层28)。在胎面4具有单层结构的情况下，单层胎面4满足上述硬度。在胎面4具有三层以上层结构的情况下，行驶面层30(最外表面层)满足上述硬度。

原则上，由轮胎2切下用于分析物理性能的样本。如果不能由轮胎2切下样本，则制备再现轮胎2中的轮胎部件的条件的片材，从该片材切下样本并使用。硬度可根据JISK6253-3(2012)“硫化橡胶或热塑性橡胶-硬度的测定-第3部分：硬度计法”使用A型硬度计进行测量。

例如，行驶面层30(用于具有单层结构的胎面4的单层胎面，或者用于具有三层以上层结构的胎面4的行驶面层(最外表面层))可由胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)，所述胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)包含一种以上橡胶组分(包括苯乙烯-丁二烯橡胶)和一种以上填料。

任何SBR均可用于行驶面层30。实例包括轮胎工业中常用的SBR，例如乳液聚合SBR(E-SBR)和溶液聚合SBR(S-SBR)。它们可单独使用或两种以上组合使用。

以胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)中的橡胶组分为100质量％计，SBR的量优选为30质量％以上，更优选为40质量％以上，进一步更优选为50质量％以上，特别优选为60质量％以上。上限优选为90质量％以下，更优选为80质量％以下，进一步优选为75质量％以下，特别优选为70质量％以下。当SBR的量在上述范围内时，趋于提供优异的耐磨性和优异的在极冷道路上的操纵稳定性，同时减轻重量。

SBR的重均分子量(Mw)优选为300,000以上，更优选为600,000以上，进一步优选为800,000以上，特别优选为850,000以上，最优选为900,000以上，但优选为1,500,000以下，更优选为1,300,000以下，进一步更优选为1,100,000以下，特别优选为950,000以下。当Mw在上述范围内时，趋于提供优异的耐磨性和优异的在极冷道路上的操纵稳定性，同时减轻重量。

SBR的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比率(Mw/Mn)优选为1.5以上，更优选为2.0以上，进一步更优选为2.2以上，特别优选为2.6以上，优选为6.0以下，更优选为4.0以下，进一步优选为3.0以下。当SBR的Mw/Mn比率在上述范围内时，趋于提供优异的耐磨性和优异的在极冷道路上的操纵稳定性，同时减轻重量。

SBR的苯乙烯含量优选为25质量％以上，更优选为28质量％以上，进一步更优选为30质量％以上，特别优选为33质量％以上，但优选为50质量％以下，更优选为45质量％以下，进一步优选为40质量％以下，特别优选为35质量％以下。当SBR的苯乙烯含量在上述范围内时，趋于提供优异的耐磨性和优异的在极冷道路上的操纵稳定性，同时减轻重量。

SBR的乙烯基含量优选为20质量％以上，更优选为25质量％以上，进一步优选为30质量％以上，特别优选为34质量％以上，而优选为60质量％以下，更优选为50质量％以下，进一步优选为45质量％以下，特别优选为42质量％以下。当SBR的乙烯基含量在上述范围内时，趋于提供优异的耐磨性和优异的在极冷道路上的操纵稳定性，同时减轻重量。

在本文中，重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)可通过用聚苯乙烯标准品校准的凝胶渗透色谱仪(GPC)(购自东曹株式会社的GPC-8000系列，检测器：差示折射计，色谱柱：购自东曹株式会社的TSKGEL SUPERMULTIPORE HZ-M)来测定。顺式含量(顺式1，4-丁二烯单元含量)和乙烯基含量(1，2-丁二烯单元含量)可通过红外吸收光谱法来测定。苯乙烯含量可通过¹H-NMR分析来测定。

SBR可以合适地为充油苯乙烯-丁二烯共聚物。充油苯乙烯-丁二烯共聚物通过用填充油对苯乙烯-丁二烯共聚物进行充油来制备。因此，与通过在配混期间将油捏合而制备的橡胶组合物相比，通过包含充油苯乙烯-丁二烯共聚物(预先用填充油进行充油)，可增强填充油和填料在橡胶组分中的分散性。

充油苯乙烯-丁二烯共聚物优选为引入了支化结构的共聚物。引入了支化结构的苯乙烯-丁二烯共聚物的实例包括：链端用至少一种多官能偶联剂(选自环氧化合物、含卤素的硅化合物和烷氧基硅烷化合物)改性的聚合物，以及在少量的至少一种支化剂的存在下聚合的聚合物。在这些中，优选链端用至少一种多官能偶联剂改性的聚合物。

例如，苯乙烯-丁二烯共聚物可通过使用聚合引发剂将苯乙烯和丁二烯共聚来制备。聚合引发剂优选为锂系引发剂。锂系引发剂优选为有机锂化合物。有机锂化合物的实例包括：烷基锂，例如正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂；亚烷基锂，例如1，4-二锂丁烷；芳烃锂，例如苯基锂、茋锂、二异丙烯基苯锂，以及烷基锂(例如丁基锂)与二乙烯基苯等的反应产物；多核烃锂，例如萘锂；氨基锂；以及三丁基锡锂。

可以可选地使用醚化合物、胺等作为用于共聚的苯乙烯无规化剂或作为乙烯基键含量调节剂来进行聚合。醚化合物、胺等的实例包括：二甲氧基苯、四氢呋喃、二甲氧基乙烷、二乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、三乙胺、吡啶、N-甲基吗啉、N，N，N′，N′-四甲基乙二胺和二哌啶乙烷。另外，也可使用活化剂(例如十二烷基苯磺酸钾、亚麻酸钾、苯甲酸钾、邻苯二甲酸钾、十四烷基苯磺酸钾)用于相同目的。

所用的聚合溶剂可以为正己烷、环己烷、庚烷、苯等。聚合可以间歇或连续模式进行，但优选采用连续模式以适当地获得具有上述性能的苯乙烯-丁二烯共聚物。聚合条件如下：聚合温度通常为0至130℃，优选为10至100℃；聚合时间通常为5分钟至24小时，优选为10分钟至10小时。聚合溶剂中的单体浓度(总单体/(总单体+聚合溶剂))通常为5至50质量％，优选为10至35质量％。

通常，当使用锂系引发剂时，苯乙烯的聚合速率不同于丁二烯的聚合速率。此外，这些单体的聚合速率会受到聚合温度和单体浓度的影响。因此，在聚合温度升高的简单反应的后半段，由于聚合温度和高苯乙烯单体浓度，许多苯乙烯分子可能发生反应，形成许多长苯乙烯链，导致长苯乙烯链比例增加。因此，可将苯乙烯单链的比例和苯乙烯长链的比例调整为合适的值，例如，通过控制聚合温度使得苯乙烯和丁二烯以相同速率进行反应；或者，通过在反应前加入减少量的丁二烯来开始反应以在聚合初期增加苯乙烯的摄入量，然后不断引入减少部分的丁二烯。

将支化结构引入苯乙烯-丁二烯共聚物的方法的具体实例包括：在用多官能偶联剂改性的情况下，使通过间歇或连续聚合产生的具有活性锂末端的活性聚合物与至少一种多官能偶联剂反应，所述多官能偶联剂选自：含卤素的硅化合物(例如四氯化硅)、烷氧基硅烷化合物、烷氧基硅烷硫化物、(聚)环氧化合物、脲化合物、酰胺化合物、酰亚胺化合物、硫代羰基化合物、内酰胺化合物、酯化合物、酮化合物；在这些中，优选含卤素的硅化合物(例如四氯化硅)、烷氧基硅烷化合物、烷氧基硅烷硫化物、(聚)环氧化合物，更优选含卤素的硅化合物、烷氧基硅烷化合物、(聚)环氧化合物。或者，在少量支化剂的存在下聚合的情况下，支化剂的实例包括二乙烯基苯。以苯乙烯-丁二烯共聚物为100质量％计，引入量优选为10质量％以下。

用于对苯乙烯-丁二烯共聚物进行充油的填充油的实例包括：环烷烃系填充油、链烷烃系填充油和芳香族系填充油。在这些中，优选芳香族填充油。此外，还可组合使用环烷烃系或石蜡系橡胶填充油。例如，充油可如下进行：在聚合完成后加入填充油，然后通过常规方法除去溶剂和干燥。

相对于100质量份的苯乙烯-丁二烯共聚物，填充油的量优选为5至50质量份，更优选为10至50质量份，进一步更优选为30至50质量份。

SBR可以为未改性SBR或改性SBR。

可使用具有与填料(例如二氧化硅)相互作用的官能团的任何改性SBR。实例包括：通过用具有官能团的化合物(改性剂)改性SBR的至少一个链端而获得的链端改性的SBR(以官能团封端的链端改性的SBR)；主链具有官能团的主链改性的SBR；主链和链端均具有官能团的主链和链端改性的SBR(例如，主链具有官能团且至少一个链端被改性剂改性的主链和链端改性的SBR)；以及通过用多官能化合物(分子中具有两个以上环氧基)改性(偶联)引入了羟基或环氧基的链端改性的SBR。它们可单独使用或两种以上组合使用。

官能团的实例包括：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、硫醚基、二硫醚基、磺酰基、亚磺酰基、硫代羰基、铵基、酰亚胺基、亚肼基、偶氮基、重氮基、羧基、腈基、吡啶基、烷氧基、羟基、氧基和环氧基。这些官能团可具有取代基。在这些中，优选氨基(优选氢原子被C1-C6烷基取代的氨基)、烷氧基(优选C1-C6烷氧基)、烷氧基甲硅烷基(优选C1-C6烷氧基甲硅烷基)和酰胺基。

SBR可使用住友化学株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、瑞翁株式会社等制造或销售的SBR产品。

除SBR之外的可用于胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)的橡胶组分的实例包括二烯橡胶，例如异戊二烯系橡胶、聚丁二烯橡胶(BR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)和苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物橡胶(SIBR)。异戊二烯系橡胶的实例包括：天然橡胶(NR)、聚异戊二烯橡胶(IR)、精制NR、改性NR和改性IR。在这些中，出于性能(例如耐磨性)的考虑，优选BR。橡胶组分(例如SBR)可单独使用或两种以上组合使用。

以胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)中的橡胶组分为100质量％计，BR的量优选为10质量％以上，更优选为20质量％以上，进一步更优选为25质量％以上，特别优选为30质量％以上。当该量不低于下限时，趋于获得良好的性能(例如耐磨性)。上限优选为70质量％以下，更优选为60质量％以下，进一步优选为50质量％以下，特别优选为40质量％以下。当该量不高于上限时，趋于确保SBR含量，从而可获得良好的性能(例如在极冷道路上的操纵稳定性)。

可使用任何BR，实例包括高顺式BR和含聚丁二烯晶体的间同立构BR。BR可以为未改性BR或改性BR。改性BR的实例包括引入了上述官能团的BR。它们可单独使用或两种以上组合使用。特别地，顺式含量为90质量％以上、优选95质量％以上的BR适合于增强耐磨性。顺式含量可通过红外吸收光谱法来测量。

BR可购自宇部兴产株式会社、JSR株式会社、旭化成株式会社、瑞翁株式会社等。

填料的实例包括橡胶领域已知的那些，例如二氧化硅、炭黑、碳酸钙、滑石、氧化铝、粘土、氢氧化铝、氧化铝和云母。在这些中，优选二氧化硅或炭黑。

可用于胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)的二氧化硅的实例包括：干式二氧化硅(无水二氧化硅)和湿式二氧化硅(含水二氧化硅)。在这些中，优选湿式二氧化硅，因为它具有大量的硅烷醇基团。

相对于100质量份的胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)中的橡胶组分，二氧化硅的量优选为50质量份以上，更优选为60质量份以上，进一步更优选为70质量份以上，特别优选为80质量份以上，最优选为100质量份以上。当该量不低于下限时，趋于获得良好的性能(例如耐磨性)。上限优选为170质量份以下，更优选为150质量份以下，进一步优选为140质量份以下，特别优选为135质量份以下。当该量不超过上限时，趋于获得良好的分散性。

二氧化硅的氮吸附比表面积(N₂SA)优选为50m²/g以上，更优选为80m²/g以上，进一步更优选为90m²/g以上，特别优选为115m²/g以上。当N₂SA不低于下限以上时，趋于获得良好的性能(例如耐磨性)。二氧化硅的N₂SA还优选为200m²/g以下，更优选为150m²/g以下，进一步更优选为130m²/g以下。当N₂SA不超过上限时，趋于获得良好的分散性。

根据ASTM D3037-93，通过BET方法测量二氧化硅的N₂SA。

二氧化硅可购自德固赛、罗地亚、东曹二氧化硅株式会社、索尔维日本、德山株式会社等。

橡胶组合物优选包含一种以上硅烷偶联剂和二氧化硅。

可使用任何硅烷偶联剂，实例包括：硫化物系硅烷偶联剂，例如双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、双(2-三乙氧基甲硅烷基乙基)四硫化物、双(4-三乙氧基甲硅烷基丁基)四硫化物和双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)四硫化物；巯基系硅烷偶联剂，例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷，以及NXT和NXT-Z(二者可购自迈图)；乙烯基系硅烷偶联剂，例如乙烯基三乙氧基硅烷；氨基系硅烷偶联剂，例如3-氨基丙基三乙氧基硅烷；环氧丙氧基系硅烷偶联剂，例如γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷；硝基系硅烷偶联剂，例如3-硝基丙基三甲氧基硅烷；氯系硅烷偶联剂，例如3-氯丙基三甲氧基硅烷和3-氯丙基三乙氧基硅烷。在这些中，优选硫化物系硅烷偶联剂或巯基系硅烷偶联剂。

硅烷偶联剂可购自德固赛、迈图、信越有机硅、东京化学工业株式会社、AZmax有限公司、道康宁东丽株式会社等。相对于100质量份的二氧化硅，硅烷偶联剂的量优选为约3至25质量份。

胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)中可使用任何炭黑，包括GPF、FEF、HAF、ISAF和SAF。可使用购自旭碳株式会社、卡博特日本株式会社、东海炭素株式会社、三菱化学株式会社、狮王株式会社、新日化碳株式会社、哥伦比亚碳公司的商品。炭黑的加入提供了补强作用，因此可显著提高性能(例如耐磨性)。

相对于100质量份的胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)中的橡胶组分，炭黑的量优选为1质量份以上，更优选为3质量份以上，进一步更优选为5质量份以上。当该量不低于下限时，趋于获得加入炭黑的效果。炭黑的量还优选为15质量份以下，更优选为10质量份以下。当该量不超过上限时，趋于获得良好的分散性。

胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)中炭黑的氮吸附比表面积(N₂SA)优选为50m²/g以上，更优选为70m²/g以上，进一步优选为85m²/g以上，特别优选为96m²/g以上。当N₂SA不低于下限时，趋于获得良好的补强作用。炭黑的N₂SA的上限没有限制，但优选为150m²/g以下，更优选为120m²/g以下，进一步优选为110m²/g以下。

炭黑的氮吸附比表面积根据JIS K6217规定的A法来测定。

胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)优选包含一种以上树脂。可用树脂的实例包括液态树脂(在室温(25℃)下为液态的树脂)和固态树脂(在室温(25℃)下为固态的树脂)。

相对于100质量份的胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)中的橡胶组分，树脂的量优选为2质量份以上，更优选为4质量份以上，进一步更优选为5质量份以上，特别优选为10质量份以上。当该量不低于下限时，趋于获得良好的性能(例如在极冷道路上的操纵稳定性)。此外，树脂的量的上限没有限制，但出于耐磨性的考虑，优选为30质量份以下，更优选为20质量份以下，进一步优选为15质量份以下。液态树脂的量也合适地在上述范围内。

出于性能(例如极冷道路上的操纵稳定性)的考虑，可优选使用液态树脂作为胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)中的树脂。液态树脂指如下的热塑性树脂：重均分子量通常为数百至数千，且可掺入橡胶组分(例如天然橡胶或合成橡胶)以赋予粘性。液态树脂的实例包括液态石油或煤树脂，例如香豆酮-茚树脂、茚树脂、α-甲基苯乙烯树脂、乙烯基甲苯树脂和聚异戊烷树脂。液态树脂的其他实例包括：液态天然树脂，例如香豆酮树脂、环烷烃树脂、酚醛树脂、萜烯树脂、萜烯-酚醛树脂、松香树脂、松香酯、氢化松香树脂衍生物和氢化萜烯树脂；以及液态合成树脂，例如烷基酚醛树脂、C5石油树脂、C9石油树脂、脂肪族石油树脂、二甲苯甲醛树脂、苯酚改性的C9石油树脂、羧酸改性的C9石油树脂和双环戊二烯改性的C9石油树脂。在这些液态树脂中，优选选自液体香豆酮-茚树脂、液态茚树脂和液态α-甲基苯乙烯树脂中的至少一种，更优选液态香豆酮-茚树脂。

香豆酮-茚树脂指含有香豆酮和茚作为构成树脂的主链(骨架)的单体组分的树脂。除香豆酮和茚之外，可包含在主链中的单体组分的实例包括：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基茚和乙烯基甲苯。茚树脂和α-甲基苯乙烯树脂指分别含有茚和α-甲基苯乙烯作为主要构成树脂主链(主链)的单体组分的树脂。

胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)中液态树脂的软化点优选为-30℃以上，更优选为-25℃以上，进一步更优选为-20℃以上。当软化点不低于下限时，趋于获得与橡胶组分的良好的捏合性。液态树脂的软化点还优选为15℃以下，更优选为5℃以下，进一步优选为-10℃以下。

在本文中，软化点根据JIS K 6220用环和球软化点测量装置来测定，并定义为球落下时的温度。

胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)可包含一种以上油。出于耐磨性的考虑，相对于100质量份的橡胶组分，油的量优选为40质量份以下，更优选为35质量份以下，进一步更优选为27质量份以下。下限没有限制，但优选为5质量份以上，更优选为10质量份以上，进一步优选为18质量份以上，特别优选为22质量份以上。

如果使用，油的量包括包含在橡胶(充油橡胶)中的油的量。

油的实例包括操作油和植物油及它们的混合物。操作油的实例包括：石蜡操作油、芳香族操作油和环烷烃操作油。植物油的实例包括：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、松香油、松树油、松焦油、妥尔油、玉米油、米糠油、红花油、芝麻油、橄榄油、葵花籽油、棕榈仁油、山茶油、荷荷巴油、澳洲坚果油和桐油。它们可单独使用或两种以上组合使用。为更好地实现本发明的有益效果，在这些中，优选环烷烃操作油。

油可购自出光兴产株式会社、三共油化工业株式会社、日本能源株式会社、Oliisoy、H&R、丰国制油株式会社、昭和壳牌石油株式会社、富士兴产株式会社等。

胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)优选含有硫。相对于100质量份的橡胶组分，硫的量优选为0.5至5.0质量份，更优选为0.7至3.0质量份。

硫的实例包括橡胶工业中常用的那些，例如粉末硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫、高分散性硫和可溶性硫。可使用购自鹤见化学工业株式会社、轻井泽硫磺株式会社、四国化学工业株式会社、Flexsys、日本乾溜工业株式会社、细井化学工业株式会社等的商品。

胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)优选包含一种以上硫化促进剂。相对于100质量份的橡胶组分，硫化促进剂的量优选为1.0至5.0质量份，更优选为1.5至4.5质量份。

硫化促进剂的实例包括：噻唑系硫化促进剂，例如2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑二硫化物和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；秋兰姆系硫化促进剂，例如四甲基秋兰姆二硫化物(TMTD)、四苄基秋兰姆二硫化物(TBzTD)、四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物(TOT-N)；次磺酰胺系硫化促进剂，例如N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧乙烯-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧乙烯-2-苯并噻唑次磺酰胺、N，N′-二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺；以及胍系硫化促进剂，例如二苯胍、二邻甲苯胍、邻甲苯双胍。它们可单独使用或两种以上组合使用。在这些中，优选次磺酰胺系硫化促进剂或胍系硫化促进剂。

胎面橡胶组合物(行驶面层橡胶组合物)可包含一种以上的蜡、抗氧化剂、硬脂酸、氧化锌或有机交联剂。

在图1所示的轮胎2中，胎面4的最大厚度为8.5mm以下。

图2是图1中轮胎2的胎面4附近的放大横断面视图。在图2中，垂直方向对应于轮胎2的径向，水平方向对应于轮胎2的轴向，与纸面垂直的方向对应轮胎2的圆周方向。

在图2中，符号P表示胎面表面24上的点。点P位于沟槽26(位于轴向最内侧)的外侧。双向箭头T表示在点P处测量的胎面4的厚度。厚度T是在点P处测量的行驶面层30和基部层28的厚度之和。厚度T沿胎面表面24在点P处的法线测量。图1和图2示出了两层胎面4(具有行驶面层30和基部层28)的示例；然而，在单层胎面4的情况下，胎面的厚度T是在点P处测量的单层胎面的厚度；而在三层以上层胎面的情况下，胎面的厚度T是在点P处测量的三层以上层的厚度的总和，其中点P处的厚度T也沿在点P处的胎面表面24的法线测量。

此外，在图1中，胎面4的最大厚度指在胎面表面24各点测量的胎面厚度中的最大厚度(图1中，行驶面层30和基部层28的厚度之和)且为8.5mm以下。此种最大厚度能够减轻重量。此外，尽管减轻了重量，但仍能提供良好的轮胎物理性能，例如耐磨性和极冷道路上的操纵稳定性。胎面4的最大厚度优选为8.0mm以下，更优选为7.5mm以下，进一步更优选为7.0mm以下，特别优选为6.5mm以下。出于轮胎物理性能的考虑，下限优选为5.5mm以上，更优选为6.0mm以上。

在图1所示的轮胎2中，各个胎侧6从胎面4的端部基本上径向向内延伸。胎侧6的径向外部与胎面4结合。胎侧6的径向内部与搭接部10结合。胎侧6由具有优异耐切割性和耐候性的交联橡胶形成。胎侧6可防止对胎体14的损坏。

每个胎翼8位于胎面4和胎侧6之间。胎翼8结合胎面4和胎侧6。胎翼8由粘附性优异的交联橡胶形成。

每个搭接部10基本上位于胎侧6的径向内侧。搭接部10在轴向上位于胎圈12和胎体14的外侧。搭接部10由耐磨性优异的交联橡胶形成。

每个胎圈12位于搭接部10的轴向内侧。胎圈12包括芯32和从芯32径向向外延伸的三角胶34。芯32具有环形形状并包含缠绕的不可拉伸线材。线材的材料通常是钢。三角胶34径向向外逐渐变细。三角胶34由高硬度的交联橡胶形成。

胎体14包括胎体帘布层36。在轮胎2中，胎体14由一层胎体帘布层36组成，这使得能够实现重量减轻。

在轮胎2中，胎体帘布层36在相对侧的胎圈12之间沿胎面4和胎侧6延伸。胎体帘布层36在轴向上由内向外围绕每个芯32折叠。如此折叠的胎体帘布层36设有主要部分36a和一对折叠部分36b。即，胎体帘布层36包括主要部分36a和一对折叠部分36b。

尽管未显示，胎体帘布层36由大量平行帘线(cord)和顶胶(topping rubber)形成。每根帘线相对于赤道面的角度的绝对值适当地为75°至90°。换言之，胎体14优选地具有径向结构。帘线由有机纤维形成。有机纤维的优选实例包括：聚酯纤维、尼龙纤维、人造丝纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维和聚芳酰胺纤维。

带束16位于胎面4的径向内侧。带束16叠在胎体14上。带束16加强胎体14。带束16由内层38和外层40组成。由图1可以清楚地看到，内层38在轴向上比外层40稍宽。在轮胎2中，带束16的轴向宽度优选为轮胎2的横截面宽度的至少0.6倍，但优选不超过0.9倍(参见JATMA)。

尽管未显示，但内层38和外层40均由大量平行帘线和顶胶形成。换言之，带束16包含大量的平行帘线。每根帘线都相对于赤道面倾斜。倾斜角的绝对值一般至少为10°但不大于35°。内层38中的帘线相对于赤道面的倾斜方向与外层40中的帘线相对于赤道面的倾斜方向相反。帘线的材料优选为钢。帘线可包含有机纤维。在此种情况下，有机纤维的实例包括：聚酯纤维、尼龙纤维、人造丝纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维和聚芳酰胺纤维。

衬垫18位于带束16的径向外侧。衬垫18的宽度等于带束16在轴向上的宽度。衬垫18的宽度可大于带束16的宽度。

尽管未显示，衬垫18由帘线和顶胶形成。帘线是螺旋缠绕的。衬垫18具有所谓的无缝结构。帘线基本上沿圆周方向延伸。帘线相对于圆周方向的角度为5°以下、甚至2°以下。帘线限制带束16，从而减少带束16的提拉。帘线由有机纤维形成。有机纤维的优选实例包括尼龙纤维、聚酯纤维、人造丝纤维、聚萘二甲酸乙二醇酯纤维和聚芳酰胺纤维。

带束16和衬垫18形成加强层。加强层可仅由带束16形成。

内衬层20位于胎体14的内侧。内衬层20结合到胎体14的内表面。内衬层20由具有优异空气屏蔽性能的交联橡胶形成。内衬层20的基材橡胶通常为丁基橡胶或卤化丁基橡胶。内衬层20维持轮胎2的内部压力。

每个胎圈包布22位于胎圈12附近。在该实施方式中，胎圈包布22由布和浸渍在布中的橡胶形成。胎圈包布22可与搭接部10一体成型，在此种情况下，胎圈包布22的材料与搭接部10的材料相同。

在轮胎2中，胎面4中的沟槽26包括主沟槽42。如图1所示，胎面4上刻有多个(具体三个)主沟槽42。主沟槽42沿轴向间隔设置。沿圆周方向延伸的四个肋条(rib)44由刻在胎面4上的三个主沟槽42来限定。换言之，每个主沟槽42位于一个肋条44和另一个肋条44之间。

主沟槽42在圆周方向上延伸。主沟槽42在圆周方向上无间断地连续。例如，主沟槽42可以在雨天加速存在于路面和轮胎2之间的水的排出。因此，轮胎2即使在潮湿的情况下也能充分接触路面。主沟槽42有助于轮胎2的湿抓地力。

在制造轮胎2的过程中，将多个橡胶部件组装成生胎(raw cover)(未硫化轮胎2)。将生胎引入模具中。生胎的外表面紧靠模具的型腔表面。生胎的内表面紧靠气囊或芯。生胎在模具中加压和加热。加压和加热导致生胎中的橡胶组合物流动。加热引起橡胶交联反应，得到轮胎2。可使用型腔表面具有凹凸花纹的模具来在轮胎2上形成凹凸花纹。

例如，本发明的充气轮胎可用作乘用车、大型乘用车、大型SUV、重型车(例如卡车和公共汽车)、轻型卡车、摩托车的轮胎，或用作赛车轮胎(高性能轮胎)。此外，例如，充气轮胎可用作全季轮胎、夏季轮胎或无钉防滑冬季轮胎(冬季轮胎)。在这些中，充气轮胎适合用作全季轮胎。

实施例

将参考实施例来具体描述本发明，但本发明不限于这些实施例。

下面列出了实施例和比较例中使用的化学品。

SBR 1：Tufdene 3830(溶液聚合的SBR，苯乙烯含量：33质量％，乙烯基含量：34质量％，Mw：950,000，Mn：370,000，Mw/Mn：2.6，油含量：37.5质量份/100质量份橡胶固体)，购自旭化成株式会社；

SBR 2：SL563(苯乙烯含量：20质量％，乙烯基含量：55.5质量％)，购自JSR株式会社；

SBR 3：Tufdene 4850(溶液聚合的SBR，苯乙烯含量：40质量％，乙烯基含量：45质量％，Mw：900,000，Mn：300,000，Mw/Mn：3.0，油含量：50质量份/100质量份橡胶固体)，购自旭化成株式会社；

SBR4：以下的生产例1；

BR：BR150B(顺式含量：98质量％)，购自宇部兴产株式会社；

炭黑：DiablackN339(N₂SA：96m²/g)，购自三菱化学株式会社；

二氧化硅：Zeosil 115GR(N2SA：115m²/g)，购自索尔维日本；

硅烷偶联剂：Si69(双(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物)，购自赢创德固赛；

液态树脂：Nitto树脂香豆酮L-20(香豆酮、茚和苯乙烯的(液态)共聚物，软化点：-20至-10℃，粘度：20Pa·s)，购自日涂化学株式会社；

固态树脂：SYLVARES SA85(α-甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物，Tg：43℃，软化点：85℃，Mw：1,000)，购自亚利桑那化学公司；

抗氧化剂：Antigene 3C(N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺)，购自住友化学株式会社；

硬脂酸：TSUBAKI，购自日油株式会社；

氧化锌：氧化锌#1，购自三井金属矿业株式会社；

蜡：Sunnoc N，购自大内新兴化学工业株式会社；

加工助剂：WB16(脂肪酸金属盐(脂肪酸钙盐，脂肪酸组分：C14-C20饱和脂肪酸)和脂肪酸酰胺的混合物)，购自Struktol；

硫：购自鹤见化学工业株式会社的粉末硫；

硫化促进剂1：NOCCELER CZ(N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺)，购自大内新兴化学工业株式会社；

硫化促进剂2：NOCCELER D(1，3-二苯胍)，购自大内新兴化学工业株式会社。

[生产例1]

向充分氮气吹扫的高压釜反应器(配有搅拌器和夹套、内部体积为20L)中连续加入苯乙烯(10.5g/min)、含有100ppm 1，2-丁二烯的1，3-丁二烯(19.5g/min)、环己烷(150g/min)、四氢呋喃(1.5g/min)和正丁基锂(0.117mmol/min)，同时将温度控制在70℃。从第一反应器的顶部出口以0.04mmol/min连续加入四氯化硅，将混合物引入与第一反应器相连的第二反应器中进行改性反应。改性反应完成后，将2，6-二叔丁基对甲酚加入所得聚合物溶液中。接下来，添加37.5phr(37.5质量份，相对于100份的橡胶组分)的“VIVATEC500”(商品名，H&R)用于充油，然后通过汽提去除溶剂，然后在调至110℃的热辊上干燥，得到充油的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR 4)。SBR 4的苯乙烯含量为35质量％，乙烯基含量为42质量％，Mw为850,000，Mw/Mn比率为2.2，油含量为37.5质量份/100质量份橡胶固体。

(实施例和比较例)

根据表1中所示的各个配方，使用1.7L班伯里密炼机(神户制钢所)，在150℃下将除硫和硫化促进剂之外的化学品捏合5分钟，得到捏合混合物。接着，将硫和硫化促进剂加入捏合混合物中，使用开放式辊轧机在80℃下捏合5分钟，得到未硫化橡胶组合物。将未硫化橡胶组合物形成为胎面行驶面的形状，与其他轮胎部件组装在一起，得到未硫化轮胎。将未硫化轮胎在170℃下加压硫化10分钟，得到图1或图2所示的测试全季轮胎(尺寸：235/60R18)。

如下所述地对如上制备的测试全季轮胎进行评估。结果如表1所示。

<胎面橡胶的硬度(Hs)>

从各个测试全季轮胎的行驶面层收集样品。根据JIS K6253-3(2012)“硫化橡胶或热塑性橡胶-硬度的测定-第3部分：硬度计法”，使用A型硬度计测量样品的硬度(JIS-A硬度)。测量在30℃和-20℃下进行。

<胎面最大厚度>

测量每个测试全季轮胎的胎面的最大厚度(行驶面层厚度和基部层厚度的最大总和)。

<极冷操纵稳定性指数>

将测试全季轮胎安装在日本制造的2,000cc排量的前置发动机、后轮驱动汽车上。在包括-22至-18℃的冰上大气温度和-25至-20℃的路面温度的条件下(主观地)评价操纵性能。具体而言，试车员主观评价汽车的启动、加速和停止。主观评价结果相对于比较例1(设为100)给出，评分如下：110，驾驶员判断性能明显提高；120，性能高于往任何时候；90，相反，性能明显下降。

<轮胎寿命指数>

将测试全季轮胎安装在日本制造的2,000cc排量的前置发动机、后轮驱动汽车的四个车轮上。行驶8000公里后，测量轮胎胎面沟槽的深度。预估寿命根据测量结果来计算，并使用以下等式表示为指数。指数越高表示耐磨性越好。指数为95以上的轮胎在实践上是可接受的。

(轮胎寿命指数)＝(各实施例或比较例的预估寿命)/(比较例1的预估寿命)×100

[表1]

表1显示，实施例的轮胎(包括：胎面，所述胎面在-20℃下的硬度为90以下、在30℃下的硬度为60以上且最大厚度为8.5mm以下；以及胎体，所述胎体具有一层胎体帘布层)具有优异的耐磨性和优异的在极冷道路上的操纵稳定性，同时减轻了重量。尽管实施例18和19的胎面薄(最大厚度分别为6.5mm和6.0mm)，但它们仍表现出实践上可接受的耐磨性。

附图标记列表

2 充气轮胎

4 胎面

6 胎侧

8 胎翼

10 搭接部

12 胎圈

14 胎体

16 带束

18 衬垫

20 内衬层

22 胎圈包布

24 胎面表面

26 沟槽

28 基部层

30 行驶面层

32 芯

34 三角胶

36 胎体帘布层

36a 主要部分

36b 折叠部分

38 内层

40 外层

42 主沟槽

44 肋条

CL 轮胎2的赤道面

P 胎面表面24上的点

T 胎面4的厚度