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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen.
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Genauer betrifft ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Luftreifen, der bei der Haltbarkeit und beim Rollwiderstand ausgezeichnet ist; der Luftreifen enthält ein Paar Stützgummis, das so angeordnet ist, dass es ein aufgerolltes Ende einer Wulstbandschicht von beiden Seiten in einer Reifenbreitenrichtung hält, und ein Laufflächengummi enthält Siliziumdioxid.
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Weiter betrifft ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Luftreifen, der geringe Wärme erzeugt, einen niedrigen Rollwiderstand und eine ausgezeichnete Haltbarkeit aufweist; der Luftreifen enthält ein Paar Stützgummis (einen Bandgummi und einen rückseitigen Polstergummi), das so angeordnet ist, dass es ein aufgerolltes Ende einer Wulstbandschicht von beiden Seiten in einer Reifenbreitenrichtung hält, und ein Laufflächengummi enthält Siliziumdioxid, und der rückseitige Polstergummi enthält Siliziumdioxid.
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Außerdem betrifft ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Luftreifen, der geringe Wärme erzeugt und bei Haltbarkeit und Rollwiderstand ausgezeichnet ist; der Luftreifen enthält ein Paar Stützgummis, das so angeordnet ist, dass es ein aufgerolltes Ende einer Wulstbandschicht von beiden Seiten in einer Reifenbreitenrichtung hält, und ein Laufflächengummi enthält Siliziumdioxid, und ein rückseitiger Polstergummi enthält ein Resorcin-enthaltendes Formaldehydkondensat.
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Wenn nicht anders angegeben, beschreibt diese Beschreibung alle vom ersten bis zum dritten Aspekt.
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Hintergrund der Erfindung
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Es ist ein Luftreifen mit einem Polstergummi in einem Wulstteil bekannt. Zum Beispiel offenbaren das
japanische Patent Nr. 5442762 und das
japanische Patent Nr. 5944826 einen Luftreifen, bei dem ein Polstergummi so auf der Reifenaußenflächenseite einer Karkassenlage angeordnet ist, dass er der Außenseite einer Wulstfüllung in einer Reifenbreitenrichtung entspricht. Der Polstergummi unterdrückt die Konzentration des Verziehens nahe einem außendurchmesserseitigen Ende der Wulstfüllung, die durch eine Belastung von einem Felgenflansch und/oder einer Verformung eines Seitenwandteils usw. verursacht ist, wenn das Rad unter einer Last rollt, und daher ist eine Abtrennung der darauf aufgerollten Karkassenlage verhindert.
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Der Polstergummi gemäß dem
japanischen Patent Nr. 5442762 ist über der Reifeninnenflächenseite eines Felgenstreifengummis und einem Seitenwandgummi der Außendurchmesserseite des Felgenstreifengummis in einer Reifenradialrichtung benachbart angeordnet. Der Polstergummi gemäß dem
japanischen Patent Nr. 5944826 ist auf der Reifeninnenflächenseite des Felgenstreifengummis angeordnet.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Bei dem Luftreifen gemäß dem
japanischen Patent Nr. 5944826 ist eine von der Reifeninnenflächenseite zur Reifenaußenflächenseite aufgerollte Wulstbandschicht um den Wulstteil vorgesehen. In diesem neigt beim Rollen unter einer Last das Verziehen dazu, sich auch auf ein aufgerolltes Ende der Wulstbandschicht um den Wulstteil zu konzentrieren. Jedoch ist bei dem Luftreifen gemäß dem
japanischen Patent Nr. 5944826 der Polstergummi weiter außen in der Reifenradialrichtung als die Wulstbandschicht angeordnet und trägt somit nicht wirksam zum Unterdrücken der Konzentration des Verziehens am aufgerollten Ende der Wulstbandschicht bei.
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Eine Aufgabe des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftreifen zu schaffen, der die Wulstbandschicht im Wulstteil enthält, die in der Lage ist, die Konzentration des Verziehens am aufgerollten Ende der Wulstbandschicht zu unterdrücken, um die Haltbarkeit zu verbessern und dabei den Rollwiderstand des Reifens zu verringern.
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Weiter ist es eine Aufgabe des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung, bei einem Luftreifen, der die Wulstbandschicht im Wulstteil enthält und in der Lage ist, die Konzentration des Verziehens am aufgerollten Ende der Wulstbandschicht zu unterdrücken, die Wärmeerzeugung zu unterdrücken, den Rollwiderstand zu verringern und die Haltbarkeit zu verbessern.
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Darüber hinaus ist es eine Aufgabe des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung, bei einem Luftreifen, der die Wulstbandschicht im Wulstteil enthält und in der Lage ist, die Konzentration des Verziehens am aufgerollten Ende der Wulstbandschicht zu unterdrücken, die Wärmeerzeugung zu unterdrücken, den Rollwiderstand zu verringern und die Haltbarkeit zu verbessern.
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Beim ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Luftreifen geschaffen, enthaltend: ein Paar Wulstkerne; ein Paar Wulstfüllungen, die mit dem Paar Wulstkerne verbunden sind und sich zur Außendurchmesserseite in einer Reifenradialrichtung erstrecken; eine Karkassenlage, die zwischen dem Paar Wulstkerne aufgehängt ist; einen Seitenwandgummi, der auf der Reifenaußenflächenseite der Karkassenlage angeordnet ist und eine Reifenaußenfläche bildet; eine Wulstbandschicht, die von der Reifeninnenflächenseite zur Reifenaußenflächenseite um die Wulstkerne und die Wulstfüllungen gedreht ist und auf einer Außenfläche der Karkassenlage aufgerollt ist; ein Paar Stützgummis, die sich zwischen dem Seitenwandgummi und der Karkassenlage befinden und so angeordnet sind, dass sie ein aufgerolltes Ende der Wulstbandschicht von beiden Seiten in einer Reifenbreitenrichtung halten; und einen Laufflächengummi, wobei ein Modulwert des Paars Stützgummis höher ist als ein Modulwert des Seitenwandgummis, und der Laufflächengummi Siliziumdioxid enthält.
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Weiter ist beim zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Luftreifen geschaffen, enthaltend: ein Paar Wulstkerne; ein Paar Wulstfüllungen, die mit dem Paar Wulstkerne verbunden sind und sich zur Außendurchmesserseite in einer Reifenradialrichtung erstrecken; eine Karkassenlage, die zwischen dem Paar Wulstkerne aufgehängt ist; einen Seitenwandgummi, der auf der Reifenaußenflächenseite der Karkassenlage angeordnet ist und eine Reifenaußenfläche bildet; eine Wulstbandschicht, die von der Reifeninnenflächenseite zur Reifenaußenflächenseite um die Wulstkerne und die Wulstfüllungen gedreht ist und zu einer Außenfläche der Karkassenlage aufgerollt ist; ein Paar Stützgummis (einen Bandgummi und einen rückseitigen Polstergummi), die sich zwischen dem Seitenwandgummi und der Karkassenlage befinden und so angeordnet sind, dass sie ein aufgerolltes Ende der Wulstbandschicht von beiden Seiten in einer Reifenbreitenrichtung halten; und einen Laufflächengummi, wobei ein Modulwert des Paars Stützgummis höher ist als ein Modulwert des Seitenwandgummis, und der Laufflächengummi Siliziumdioxid enthält, und ein Verlustfaktor tanδ des Stützgummis 0,130 bis 0,230 erfüllt, besser noch 0,170 bis 0,230.
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Darüber hinaus ist beim dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Luftreifen geschaffen, enthaltend: ein Paar Wulstkerne; ein Paar Wulstfüllungen, die mit dem Paar Wulstkerne verbunden sind und sich zur Außendurchmesserseite in einer Reifenradialrichtung erstrecken; eine Karkassenlage, die zwischen dem Paar Wulstkerne aufgehängt ist; einen Seitenwandgummi, der auf der Reifenaußenflächenseite der Karkassenlage angeordnet ist und eine Reifenaußenfläche bildet; eine Wulstbandschicht, die von der Reifeninnenflächenseite zur Reifenaußenflächenseite um die Wulstkerne und die Wulstfüllungen gedreht ist und zu einer Außenfläche der Karkassenlage aufgerollt ist; ein Paar Stützgummis (einen Bandgummi und einen rückseitigen Polstergummi), die sich zwischen dem Seitenwandgummi und der Karkassenlage befinden und so angeordnet sind, dass sie ein aufgerolltes Ende der Wulstbandschicht von beiden Seiten in einer Reifenbreitenrichtung halten; und einen Laufflächengummi, wobei ein Modulwert des Paars Stützgummis höher ist als ein Modulwert des Seitenwandgummis, und der Laufflächengummi Siliziumdioxid enthält, und der rückseitige Polstergummi ein Resorcin-enthaltendes Formaldehydkondensat enthält.
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Gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das aufgerollte Ende der Wulstbandschicht in der Reifenbreitenrichtung durch die Stützgummis mit einem höheren Modul als der des Seitenwandgummis gehalten; daher ist die Konzentration des Verziehens unterdrückt, die dazu neigt, nahe dem aufgerollten Ende erzeugt zu werden. Als Ergebnis wird eine Abtrennung am aufgerollten Ende der Wulstbandschicht vermieden. Weiter enthält beim ersten Aspekt der Laufflächengummi Siliziumdioxid, das den Rollwiderstand des Reifens verringert, und daher kann die Kraftstoffeffizienz verbessert sein. Darüber hinaus enthält beim zweiten Aspekt der Laufflächengummi Siliziumdioxid, das die Wärmeerzeugung unterdrückt und dadurch die Haltbarkeit verbessert, sowie den Rollwiderstand des Reifens verringert, und die Kraftstoffeffizienz kann verbessert sein. Weiter enthält beim dritten Aspekt der rückseitige Polstergummi ein Resorcin-enthaltendes Formaldehydkondensat, das die Wärmeerzeugung unterdrückt und dadurch die Haltbarkeit verbessert und den Rollwiderstand des Reifens verringert, und die Kraftstoffeffizienz kann verbessert sein.
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Vorzugsweise enthält das Paar Stützgummis einen Polstergummi (einen rückseitigen Polstergummi) nahe der Reifenaußenflächenseite des aufgerollten Endes der Wulstbandschicht und einen Bandgummi nahe der Reifeninnenflächenseite des aufgerollten Endes der Wulstbandschicht.
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Gemäß dieser Anordnung ist der Bandgummi zwischen dem aufgerollten Ende der Wulstbandschicht und der Karkassenlage angeordnet; daher kann eine Niveaudifferenz (Stufe), die auf der Außenfläche der Karkassenlage gebildet ist, durch den Bandgummi verringert sein. Als Ergebnis lässt sich das aufgerollte Ende der Wulstbandschicht leicht entlang der Außenfläche der Karkassenlage aufrollen. Demgemäß ist, während das aufgerollte Ende der Wulstbandschicht in der Reifenbreitenrichtung durch den Bandgummi und den rückseitigen Polstergummi gehalten ist, keine übermäßige Niveaudifferenz nahe dem aufgerollten Ende der Wulstbandschicht gebildet, und daher ist eine durch die Niveaudifferenz verursachte Kahlheit leicht verhindert. Als Ergebnis kann eine Abtrennung am aufgerollten Ende der Wulstbandschicht weiter unterdrückt werden.
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Dagegen ist in einem Fall, in dem der rückseitige Polstergummi zwischen dem aufgerollten Ende der Wulstbandschicht und der Karkassenlage angeordnet ist, aufgrund des rückseitigen Polstergummis eine höhere Niveaudifferenz auf der Außenfläche der Karkassenlage gebildet, und die Niveaudifferenz neigt dazu, eine Kahlheit zwischen der Außenfläche der Karkassenlage und einem auf der Niveaudifferenz angeordneten Element zu verursachen.
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Weiter ist vorzugsweise eine Stelle eines Innendurchmesserendes des Polstergummis in der Reifenradialrichtung verschieden von derjenigen eines Innendurchmesserendes des Bandgummis. Noch besser ist eine Stelle eines Außendurchmesserendes des Polstergummis in der Reifenradialrichtung verschieden von derjenigen eines Außendurchmesserendes des Bandgummis.
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Gemäß dieser Anordnung sind die Stellen jeweiliger Enden des Polstergummis und des Bandgummis in der Reifenradialrichtung, wo ein Verziehen dazu neigt, sich zu konzentrieren, verschieden in der Reifenradialrichtung; daher ist es möglich, die übermäßige Konzentration von Verziehen an den Enden in der Radialrichtung zu vermeiden.
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Darüber hinaus befindet sich das aufgerollte Ende der Wulstbandschicht vorzugsweise in einem radialen Bereich von einer Stelle 3 % einer Reifen-Bezugsquerschnittshöhe nach innen in der Reifenradialrichtung bis zu einer Stelle 5 % einer Reifen-Bezugsquerschnittshöhe nach außen in der Reifenradialrichtung bezüglich der außendurchmesserseitigen Enden der Wulstkerne.
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Gemäß dieser Anordnung ist es möglich zu verhindern, dass sich das aufgerollte Ende der Wulstbandschicht zu weit auf der Außendurchmesserseite in der Reifenradialrichtung befindet, während die Wulstbandschicht so angeordnet ist, dass sie einem Kontaktbereich des Wulstteils des Luftreifens mit dem Felgenflansch entspricht. Demgemäß kann sogar in einem Fall, in dem der Kontaktbereich mit dem Felgenflansch abgenutzt ist, durch die Wulstbandschicht ein Freilegen der Karkassenlage verhindert sein.
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Weiter ist durch ein Einführen einer Begrenzung der Höhenposition des aufgerollten Endes der Wulstbandschicht in der Reifenradialrichtung das aufgerollte Ende leicht so angeordnet, dass es von einem Bereich des Seitenwandteils fern gehalten ist, wo das Verziehen groß ist, und eine durch eine Verformung des Seitenwandteils verursachte Erhöhung des Verziehens ist vermieden. Als Ergebnis wird eine Abtrennung am aufgerollten Ende der Wulstbandschicht weiter unterdrückt.
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Wenn sich übrigens das aufgerollte Ende der Wulstbandschicht auf der Innendurchmesserseite um mehr als 3 % einer Reifen-Bezugsquerschnittshöhe nach innen in der Reifenradialrichtung bezüglich des außendurchmesserseitigen Endes des Wulstkerns befindet, kann die Karkassenlage freigelegt werden, wenn der Wulstteil abgenutzt ist. Wenn sich weiter das aufgerollte Ende der Wulstbandschicht auf der Außendurchmesserseite um mehr als 5 % einer Reifen-Bezugsquerschnittshöhe nach außen in der Reifenradialrichtung bezüglich des außendurchmesserseitigen Endes des Wulstkerns befindet, kommt das aufgerollte Ende nahe an einen Bereich des Seitenwandteils, wo das Verziehen groß ist, und daher neigt das Verziehen dazu, sich zu stark zu erhöhen.
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Weiter weist das aufgerollte Ende der Wulstbandschicht vorzugsweise eine Überlappung mit dem Paar Stützgummis über eine Länge von 5 mm oder mehr in der Reifenradialrichtung auf.
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Gemäß dieser Anordnung ist das aufgerollte Ende der Wulstbandschicht sicher durch die Stützgummis über eine Länge von mindestens 5 mm oder mehr in der Reifenradialrichtung gehalten, und daher ist die Konzentration des Verziehens ausreichend verhindert.
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Darüber hinaus ist der Polstergummi vorzugsweise in einem radialen Bereich von 15 % oder mehr, aber nicht mehr als 45 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe in der Reifenradialrichtung angeordnet.
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Gemäß dieser Anordnung liegt der Polstergummi über einen vorgegebenen Bereich in der Reifenradialrichtung, wobei er so liegt, dass er eine Überlappung mit dem aufgerollten Ende der Wulstbandschicht aufweist. Demgemäß kann das um den Wulstteil des Luftreifens erzeugte Verziehen über den vorgegebenen Bereich in der Reifenradialrichtung durch den Polstergummi verteilt werden; daher ist es möglich, ein Verziehen des aufgerollten Endes der Wulstbandschicht zu verhindern. Falls der Polstergummi übrigens in einem größeren radialen Bereich als 45 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe angeordnet ist, ist der Anteil des Seitenwandgummis im Seitenwandteil zu stark vermindert, was die Kraftstoffeffizienz verschlechtert.
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Weiter ist der Bandgummi vorzugsweise in einem radialen Bereich von 5 % oder mehr, aber nicht mehr als 20 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe in der Reifenradialrichtung angeordnet.
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Gemäß dieser Anordnung liegt der Bandgummi über einen vorgegebenen Bereich in der Reifenradialrichtung, wobei er so liegt, dass er eine Überlappung mit dem aufgerollten Ende der Wulstbandschicht aufweist. Demgemäß kann das um den Wulstteil des Luftreifens erzeugte Verziehen über den vorgegebenen Bereich in der Reifenradialrichtung durch den Bandgummi verteilt werden; daher ist es möglich, ein Verziehen des aufgerollten Endes der Wulstbandschicht zu verhindern.
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Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es bei dem Luftreifen, der die Wulstbandschicht im Wulstteil enthält, möglich, die Konzentration von Verziehen am aufgerollten Ende der Wulstbandschicht zu vermeiden und dadurch die Haltbarkeit zu erhöhen. Weiter ist es möglich, den Rollwiderstand des Laufflächengummis zu verringern und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Darüber hinaus ist es gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Luftreifen, der die Wulstbandschicht im Wulstteil enthält, möglich, die Konzentration von Verziehen am aufgerollten Ende der Wulstbandschicht zu vermeiden, um die Wärmeerzeugung zu verhindern und die Haltbarkeit zu verbessern, und den Rollwiderstand des Laufflächengummis zu verringern und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Weiter ist es gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Luftreifen, der die Wulstbandschicht im Wulstteil enthält, möglich, die Konzentration von Verziehen am aufgerollten Ende der Wulstbandschicht zu vermeiden, um die Wärmeerzeugung zu verhindern und die Haltbarkeit zu verbessern, und den Rollwiderstand des Reifens zu verringern und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern.
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Figurenliste
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Die oben genannten und die anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung einer veranschaulichenden Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wobei:
- 1 eine Meridianhälften-Schnittansicht eines Luftreifens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 2 eine vergrößerte Ansicht um einen Wulstteil des in 1 gezeigten Luftreifens ist;
- 3 eine Skizze ist, die schematisch ein Seitenwandelement zeigt; und
- 4 eine Grafik ist, die eine Dicke eines Polstergummis zeigt.
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Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Nachstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß der beigefügten Zeichnung beschrieben. Die folgende Beschreibung ist übrigens im Wesentlichen nur ein Beispiel und soll die Erfindung und die Anwendungen oder Nutzungen der Erfindung nicht einschränken. Weiter sind die Figuren schematisch dargestellt, und die Verhältnisse von Maßen usw. unterscheiden sich von tatsächlichen.
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1 ist eine Meridianhälften-Schnittansicht eines Luftreifens 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und stellt nur eine Seite des Luftreifens 1 in einer Reifenbreitenrichtung entlang einer Reifenäquatorlinie CL dar. Der Luftreifen 1 enthält einen Laufflächenteil 10, ein Paar Seitenwandteile 20, die sich von Enden des Laufflächenteils 10 in der Reifenbreitenrichtung nach innen in einer Reifenradialrichtung erstrecken, und ein Paar Wulstteile 30, die sich an jeweiligen Innenenden des Paars von Seitenwandteilen 20 in der Reifenradialrichtung befinden.
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Eine Karkassenlage 4 ist zwischen dem Paar Wulstteile 30 über der Reifeninnenflächenseite des Laufflächenteils 10 und der Seitenwandteile 20 aufgehängt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweilagige Karkassenlage 4 vorgesehen. Zwischen dem Laufflächenteil 10 und der Karkassenlage 4 sind eine mehrlagige Gürtelschicht 7 und eine Gürtelverstärkungsschicht 8 in einer Reifenumfangsrichtung in dieser Reihenfolge von innen in der Reifenradialrichtung gewickelt. Eine Innenauskleidung 3 ist auf der Reifeninnenflächenseite der Karkassenlage 4 angeordnet.
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Der Wulstteil 30 enthält einen Wulstkern 31 und eine Wulstfüllung 32, die mit dem Wulstkern 31 verbunden ist und sich nach außen in der Reifenradialrichtung erstreckt. Der Wulstkern 31 ist ein Bündel von zu einer Ringform ausgebildeten Wulstdrähten. Der Wulstkern 31 weist eine außendurchmesserseitige Endfläche 31a an seiner äußeren Endfläche in der Reifenradialrichtung auf. Die Wulstfüllung 32 ist ein Kautschukmaterial mit einem dreieckigen Querschnitt, das zu einer Ringform entlang der außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31 ausgebildet ist.
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Eine Wulstbandschicht 5 ist um den Wulstteil 30 angeordnet. Die Wulstbandschicht 5 ist nahe der Außenflächenseite (der Seite gegenüber dem Wulstteil 30) der Karkassenlage 4 angeordnet und ist von innen nach außen in der Reifenbreitenrichtung um den Wulstteil 30 gedreht und zur Außendurchmesserseite in der Reifenradialrichtung zusammen mit der Karkassenlage 4 aufgerollt. Die Wulstbandschicht 5 besteht aus gummibeschichteten Nylon- oder Stahlcorden, angeordnet Seite an Seite bis zu einer vorgegebenen Endanzahl.
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Die Wulstbandschicht 5 weist ein eingerolltes Ende 5a, das sich innen in der Reifenbreitenrichtung (der Reifeninnenflächenseite des Wulstteils 30) befindet, und ein aufgerolltes Ende 5b auf, das sich außen in der Reifenbreitenrichtung (der Reifenaußenflächenseite des Wulstteils 30) befindet. Der Bandgummi 6 ist zwischen dem aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5 und der Karkassenlage 4 angeordnet. Der Bandgummi 6 ist ein bandartiges dünnwandiges Element und ist so ausgelegt, dass er eine annähernd konstante Dicke von beispielsweise 1 mm oder weniger aufweist.
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Der Seitenwandteil 20 enthält einen Seitenwandgummi 21, einen Felgenstreifengummi 22, einen rückseitigen Polstergummi 23 und einen Untergürtel-Polstergummi 24.
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Der Seitenwandgummi 21 bildet einen Hauptteil des Seitenwandteils 20. Weiter bildet der Seitenwandgummi 21 eine Außenfläche des Luftreifens; ein Kautschuk mit ausgezeichneter Wetterbeständigkeit, Festigkeit gegen äußere Schäden und Beständigkeit gegen Rollwiderstand ist als der Seitenwandgummi 21 verwendet. Der Felgenstreifengummi 22 befindet sich auf der Innenseite des Seitenwandteils 20 in der Reifenradialrichtung und ist ein Bereich, der in Kontakt mit einem Felgenflansch 40 kommt, wenn der Reifen an einem Rad angebracht ist.
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Der rückseitige Polstergummi 23 befindet sich nahe der Reifeninnenflächenseite des Seitenwandgummis 21 und des Felgenstreifengummis 22. Der rückseitige Polstergummi 23 befindet sich auf der Innenflächenseite des Seitenwandgummis 21 und liegt nicht zur Luft frei; Kautschuk, der weniger dazu neigt, sich zu verziehen, und ausgezeichnete Haftfähigkeit an der Karkassenlage 4 aufweist, ist als der rückseitige Polstergummi 23 verwendet. Der Untergürtel-Polstergummi 24 ist so angeordnet, dass er einen Spalt zwischen einem Ende der Gürtelschicht 7 in der Reifenbreitenrichtung und der Karkassenlage 4 ausfüllt.
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Der Seitenwandteil 20 ist so ausgelegt, dass in der Reihenfolge Untergürtel-Polstergummi 24, Felgenstreifengummi 22, rückseitiger Polstergummi 23 und Seitenwandgummi 21 ihr 100-%-Modulwert niedriger ist. Jeweilige 100-%-Modulwerte der Elemente 21 bis 24 sind beispielsweise so ausgelegt, dass der Untergürtel-Polstergummi 24 einen 100-%-Modulwert von 4,0 MPa oder mehr, aber nicht über 5,5 MPa aufweist; der Felgenstreifengummi 22 einen 100-%-Modulwert von 4,0 MPa oder mehr, aber nicht über 4,5 MPa aufweist; der rückseitige Polstergummi 23 einen 100-%-Modulwert von 3,5 MPa oder mehr, aber nicht über 3,9 MPa aufweist; der Seitenwandgummi 21 einen 100-%-Modulwert von 1,0 MPa oder mehr, aber nicht über 2,4 MPa aufweist. Weiter ist Kautschuk mit demselben 100-%-Modulwert wie der des rückseitigen Polstergummis 23 als der Bandgummi 6 verwendet. Übrigens ist der 100-%-Modulwert jedes Elements ein Wert, erhalten durch ein Dividieren einer Zugfestigkeit, wenn ein in JIS K6251:2010 3.7 definierter Prüfling einer 100-%igen Streckdehnung unterzogen wird, durch die anfängliche Querschnittsfläche des Prüflings. Übrigens wird eine Stabprobe Typ 3 als der Prüfling verwendet.
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3 zeigt schematisch ein Seitenwandelement 20' zum Ausbilden des Seitenwandteils 20. Der Seitenwandteil 20 wird ausgebildet durch ein Wickeln des Seitenwandelements 20' zu einer Zylinderform um eine Formtrommel (nicht gezeigt) und ein Vulkanisieren in einer Reifenvulkanisierform (nicht gezeigt).
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Bei der vorliegenden Ausführungsform werden beispielsweise ein Seitenwandgummielement 21', ein Felgenstreifengummielement 22', ein rückseitiges Polstergummielement 23' und ein Untergürtel-Polstergummielement 24' jeweils aus einer Düse extrudiert und einstückig zu dem Seitenwandelement 20' ausgebildet. Diese Elemente 21' bis 24' werden vulkanisiert und zu dem Seitenwandgummi 21, dem Felgenstreifengummi 22, dem rückseitigen Polstergummi 23 bzw. dem Untergürtel-Polstergummi 24 ausgebildet.
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Da diese Elemente 21' bis 24' einstückig zu dem Seitenwandelement 20' ausgebildet werden, kann die Arbeit des Wickelns des Seitenwandelements 20' um die Formtrommel leicht durchgeführt werden, verglichen mit einem Fall, in dem diese Elemente einzeln aufgebaut werden. Übrigens können diese Elemente 21' bis 24' einzeln ausgebildet und jeweils um die Formtrommel gewickelt werden.
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Anschließend sind mit Bezugnahme auf 2 jeweilige Positionen von um den Wulstteil 30 in der Reifenradialrichtung befindlichen Elementen unter Verwendung des Verhältnisses zu einer Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 auf Grundlage der außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31 beschrieben. In einem Fall, in dem das Verhältnis zur Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 ein positiver Wert ist, bedeutet dies, dass es sich weiter auf der Außendurchmesserseite in der Reifenradialrichtung befindet als die außendurchmesserseitige Endfläche 31a des Wulstkerns 31; in einem Fall, in dem das Verhältnis ein negativer Wert ist, bedeutet dies, dass es sich weiter auf der Innendurchmesserseite in der Reifenradialrichtung befindet als die außendurchmesserseitige Endfläche 31a.
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Übrigens meint, wie in 1 gezeigt, in dieser Beschreibung die Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 eine Höhe von der außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31 zu einem höchsten Punkt (einem Schnittpunkt mit der Reifenäquatorlinie CL) einer Außenfläche des Laufflächenteils 10, vorausgesetzt, dass eine Probe, die an einem vorgegebenen Bereich in der umlaufenden Richtung des Reifens (beispielsweise einem Bereich von 20 mm in der umlaufenden Richtung des Reifens) aus einem Luftreifen in der Reifenradialrichtung ausgeschnitten ist, in einem Zustand gemessen wird, in dem die Breite zwischen dem Paar Wulstteile 30 auf eine Standard-Felgenbreite festgelegt ist. Die Standard-Felgenbreite ist hier eine für jeden Reifen in einem Normensystem definierte Felge, einschließlich der Norm, auf der der Reifen basiert; beispielsweise ist die „Standardfelge“ in JATMA verwendet, ist die „Auslegungsfelge“ in TRA verwendet und ist die „Messfelge“ in ETRTO verwendet.
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In 2 befindet sich eine Höhenposition H1 des aufgerollten Endes 5b der Wulstbandschicht 5 in einem Bereich von -3 % oder mehr, aber nicht über 5 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 zur außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31.
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Eine Höhenposition H2 eines innendurchmesserseitigen Endes 23a des rückseitigen Polstergummis 23 in der Reifenradialrichtung befindet sich 5 mm oder mehr weiter auf der Reifeninnendurchmesserseite als das aufgerollte Ende 5b der Wulstbandschicht 5 und in einem Bereich von -5 % oder mehr, aber nicht über 3 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 zur außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31. Weiter befindet sich eine Höhenposition H3 eines außendurchmesserseitigen Endes 23b des rückseitigen Polstergummis 23 in der Reifenradialrichtung in einem Bereich von 16 % oder mehr, aber nicht über 45 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 zur außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31. Übrigens ist der rückseitige Polstergummi 23 in einem Höhenbereich R1 von 15 % oder mehr, aber nicht über 45 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 angeordnet.
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Eine Höhenposition H4 eines innendurchmesserseitigen Endes 6a des Bandgummis 6 in der Reifenradialrichtung befindet sich weiter auf der Reifeninnendurchmesserseite als das innendurchmesserseitige Ende 23a des rückseitigen Polstergummis 23 und in einem Bereich von -6 % oder mehr, aber nicht über 2 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 zur außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31; eine Höhenposition H5 eines außendurchmesserseitigen Endes 6b befindet sich in einem Bereich von 10 % oder mehr, aber nicht über 15 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 zur außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31. Übrigens ist der Bandgummi 6 in einem Höhenbereich R2 von 5 % oder mehr, aber nicht über 20 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 angeordnet.
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Weiter befindet sich eine Höhenposition H6 eines außendurchmesserseitigen Endes 32a der Wulstfüllung 32 weiter innen in der Reifenradialrichtung als das außendurchmesserseitige Ende 23b des rückseitigen Polstergummis 23 und in einem Bereich von 8 % oder mehr, aber nicht über 40 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 zur außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31.
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Das heißt, das aufgerollte Ende 5b der Wulstbandschicht 5 ist in der Reifenbreitenrichtung durch ein Paar Stützgummis getragen, das aus dem Bandgummi 6 und dem rückseitigen Polstergummi 23 besteht, die nahe dem aufgerollten Ende 5b in der Reifenbreitenrichtung angeordnet sind.
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Im Folgenden ist der rückseitige Polstergummi 23 genau beschrieben.
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Der rückseitige Polstergummi 23 ist zu einem Trapezoid ausgebildet, bei dem die Innenfläche 23c (Ps bis PE in 2), die in Kontakt mit den Außenflächen der Wulstbandschicht 5, des Bandgummis 6 und der Karkassenlage 4 kommt, in der Reifenradialrichtung lang ist, verglichen mit einer Außenfläche 23d (P1 bis P4 in 2), die sich annähernd parallel zur Innenfläche erstreckt und in Kontakt mit den Innenflächen des Seitenwandgummis 21 und des Felgenstreifengummis 22 kommt. Der rückseitige Polstergummi 23 weist einen Bereich 231 konstanter Dicke und ein Paar Bereiche 232 mit verjüngender Dicke auf. Der Bereich 231 konstanter Dicke weist eine annähernd konstante Dicke an einem Bereich auf, der der Außenfläche 23d entspricht. Das Paar Bereiche 232 mit verjüngender Dicke weist jeweils eine Dicke auf, die sich allmählich von beiden Enden des Bereichs 231 konstanter Dicke in der Reifenradialrichtung zur Reifenradialrichtung verringert.
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In 2 ist ein durch PS bis P1 angegebener Bereich der auf der Innendurchmesserseite in der Reifenradialrichtung befindliche Bereich 232 mit verjüngender Dicke; ein in P1 bis P4 befindlicher Bereich ist der Bereich 231 konstanter Dicke; ein durch P4 bis PE angegebener Bereich ist der auf der Außendurchmesserseite in der Reifenradialrichtung befindliche Bereich 232 mit verjüngender Dicke. Das heißt, die Knickpunkte P1 und P4 , an denen ein Übergang zum Bereich 232 mit verjüngender Dicke erfolgt, bestehen an beiden Enden der Reifenaußenflächenseite des Bereichs 231 konstanter Dicke in der Reifenradialrichtung.
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Der Bereich 231 konstanter Dicke befindet sich weiter außen in der Reifenradialrichtung als das aufgerollte Ende 5b der Wulstbandschicht 5; das heißt, der innen in der Reifenradialrichtung befindliche Bereich 232 mit verjüngender Dicke befindet sich nahe dem aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5.
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4 ist eine Grafik, die eine Dicke T (mm) des rückseitigen Polstergummis 23 zeigt. Die Dicke T des rückseitigen Polstergummis 23 ist als eine Dicke in einer Richtung senkrecht zur Fläche der Karkassenlage 4 gezeigt. Die Grafik zeigt die Dicke T an jeder Stelle in einem Abstand d (mm) entlang der Außenfläche der Karkassenlage 4 von einem Ende des rückseitigen Polstergummis 23 in der Reifenradialrichtung zum anderen Ende (in der vorliegenden Ausführungsform vom innendurchmesserseitigen Ende 23a (PS ) zum außendurchmesserseitigen Ende 23b (PE )); das heißt, die Dicke T ist als eine Dickenfunktion T(d) gezeigt, die eine Funktion des Abstands d ist. Weiter ist auch eine Steigung A der Funktion T(d) gezeigt.
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Wie in 4 gezeigt, meint der Bereich 231 konstanter Dicke einen Bereich mit der Steigung A der Funktion T(d), deren Absolutwert 0,2 mm/mm oder weniger beträgt; der Bereich 232 mit verjüngender Dicke meint einen Bereich mit der Steigung A der Funktion T(d), deren Absolutwert größer als 0,2 mm/mm beträgt. Das heißt, gemäß der Funktion T(d) erhöht sich die Dicke des innendurchmesserseitigen Bereichs 232 mit verjüngender Dicke von PS zu P1 .
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Die Dicke des Bereichs 231 konstanter Dicke ist von P1 bis P4 annähernd konstant; jedoch verringert sich die Dicke leicht von P1 bis P2 , vergrößert sich leicht von P2 bis P3 und verringert sich dann leicht von P3 bis P4 . Weiter verringert sich die Dicke des außendurchmesserseitigen Bereichs 232 mit verjüngender Dicke von P4 bis PE .
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Der Bereich 231 konstanter Dicke ist auf einen Höhenbereich von 7 % oder mehr, aber nicht über 26 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 festgelegt. Weiter ist der Bereich 232 mit verjüngender Dicke vorzugsweise so festgelegt, dass er die Steigung der Funktion T(d) aufweist, deren Absolutwert 0,6 mm/mm oder weniger beträgt, was es leicht macht, die Kontaktfläche des Bereichs 232 mit verjüngender Dicke mit dem Seitenwandgummi 21 sicherzustellen.
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Der oben beschriebene Luftreifen 1 weist die folgenden Wirkungen auf.
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(1) Das aufgerollte Ende 5b der Wulstbandschicht 5 wird in der Reifenbreitenrichtung durch den Bandgummi 6 und den rückseitigen Polstergummi 23 gehalten, die einen höheren Modul aufweisen als der Seitenwandgummi 21, und daher ist ein Verziehen verhindert, das dazu neigt, nahe dem aufgerollten Ende 5b erzeugt zu werden. Als Ergebnis wird eine Abtrennung am aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5 unterdrückt.
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(2) Der Bandgummi 6 ist zwischen dem aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5 und der Karkassenlage 4 angeordnet, und daher kann eine auf der Außenfläche der Karkassenlage 4 gebildete Niveaudifferenz durch den Bandgummi 6 verringert sein. Als Ergebnis wird das aufgerollte Ende 5b der Wulstbandschicht 5 leicht entlang der Außenfläche der Karkassenlage 4 aufgerollt. Demgemäß wird, während das aufgerollte Ende 5b der Wulstbandschicht 5 in der Reifenbreitenrichtung durch den Bandgummi 6 und den rückseitigen Polstergummi 23 gehalten wird, keine übermäßige Niveaudifferenz nahe dem aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5 gebildet, und daher ist leicht eine durch die Niveaudifferenz verursachte Kahlheit verhindert. Als Ergebnis kann eine Abtrennung am aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5 weiter unterdrückt werden.
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Dagegen wird in einem Fall, in dem der rückseitige Polstergummi 23 zwischen dem aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5 und der Karkassenlage 4 angeordnet ist, aufgrund des rückseitigen Polstergummis 23 eine höhere Niveaudifferenz auf der Außenfläche der Karkassenlage 4 gebildet, und die größere Niveaudifferenz neigt dazu, eine Kahlheit zwischen der Außenfläche der Karkassenlage 4 und einem auf der Niveaudifferenz angeordneten Element zu verursachen.
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(3) Die Stellen jeweiliger Enden des rückseitigen Polstergummis 23 und des Bandgummis 6 in der Reifenradialrichtung, wo ein Verziehen dazu neigt, sich zu konzentrieren, sind verschieden in der Reifenradialrichtung; daher ist es möglich, die übermäßige Konzentration von Verziehen an den Enden in der Radialrichtung zu vermeiden.
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(4) Die Höhenposition H1 des aufgerollten Endes 5b der Wulstbandschicht 5 befindet sich in einem Bereich von -3 % oder mehr, aber nicht über 5 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 bezüglich der außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31. Demgemäß ist es möglich zu verhindern, dass sich das aufgerollte Ende 5b der Wulstbandschicht 5 zu weit auf der Außendurchmesserseite in der Reifenradialrichtung befindet, wobei die Wulstbandschicht 5 so angeordnet ist, dass sie einem Kontaktbereich des Wulstteils 30 des Luftreifens 1 mit dem Felgenflansch 40 entspricht. Demgemäß kann sogar in einem Fall, in dem ein Kontaktbereich des Felgenstreifengummis 22 mit dem Felgenflansch 40 abgenutzt ist, durch die Wulstbandschicht 5 ein Freilegen der Karkassenlage 4 verhindert sein.
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Weiter ist durch ein Einführen einer Begrenzung der Höhenposition des aufgerollten Endes 5b der Wulstbandschicht 5 in der Reifenradialrichtung das aufgerollte Ende 5b leicht so angeordnet, dass es von einem Bereich des Seitenwandteils 20 fern gehalten wird, wo das Verziehen groß ist, und eine durch eine Verformung des Seitenwandteils 20 verursachte Erhöhung des Verziehens ist vermieden. Als Ergebnis kann eine Abtrennung am aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5 weiter unterdrückt werden.
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Wenn sich übrigens das aufgerollte Ende 5b der Wulstbandschicht 5 auf der Innendurchmesserseite um 3 % oder mehr einer Reifen-Bezugsquerschnittshöhe nach innen in der Reifenradialrichtung bezüglich der außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31 befindet, kann die Karkassenlage 4 freigelegt werden, wenn der Wulstteil 30 abgenutzt ist. Wenn sich weiter das aufgerollte Ende 5b der Wulstbandschicht 5 auf der Außendurchmesserseite um 5 % oder mehr der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe nach außen in der Reifenradialrichtung bezüglich der außendurchmesserseitigen Endfläche 31a des Wulstkerns 31 befindet, kommt das aufgerollte Ende 5b nahe an einen Bereich des Seitenwandteils 20, wo das Verziehen groß ist, und daher neigt das Verziehen dazu, sich zu stark zu erhöhen.
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(5) Das aufgerollte Ende 5b der Wulstbandschicht 5 ist sicher durch den Bandgummi 6 und den rückseitigen Polstergummi 23 über eine Länge von mindestens 5 mm oder mehr in der Reifenradialrichtung gehalten, und daher ist die Konzentration des Verziehens ausreichend verhindert.
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(6) Der rückseitige Polstergummi 23 ist in einem Höhenbereich R1 von 15 % oder mehr, aber nicht über 45 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 angeordnet, und liegt daher über einen vorgegebenen Bereich in der Reifenradialrichtung, während er so liegt, dass er eine Überlappung mit dem aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5 aufweist. Demgemäß kann das um den Wulstteil 30 des Luftreifens 1 erzeugte Verziehen über den vorgegebenen Bereich in der Reifenradialrichtung durch den rückseitigen Polstergummi 23 verteilt werden; daher ist es möglich, ein Verziehen des aufgerollten Endes 5b der Wulstbandschicht 5 zu verhindern. Falls der rückseitige Polstergummi 23 übrigens in einem größeren radialen Bereich als 45 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 angeordnet ist, ist der Anteil des Seitenwandgummis 21 im Seitenwandteil 20 zu stark vermindert, was die Kraftstoffeffizienz verschlechtert.
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Weiter befindet sich eine Höhenposition H6 des außendurchmesserseitigen Endes 32a der Wulstfüllung 32 weiter innen in der Reifenradialrichtung als das außendurchmesserseitige Ende 23b des rückseitigen Polstergummis 23. Demgemäß ist durch den rückseitigen Polstergummi 23 ein Verziehen verhindert, das dazu neigt, nahe dem außendurchmesserseitigen Ende 32a der Wulstfüllung 32 erzeugt zu werden. Daher wird um den Wulstteil 30 eine Abtrennung nicht nur am aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5, sondern auch nahe dem außendurchmesserseitigen Ende 32a der Wulstfüllung 32 ausreichend unterdrückt.
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(7) Der Bandgummi 6 ist in einem Höhenbereich R2 von 5 % oder mehr, aber nicht über 20 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 angeordnet, und liegt daher über einen vorgegebenen Bereich in der Reifenradialrichtung, wobei er so liegt, dass er eine Überlappung mit dem aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5 aufweist. Demgemäß kann das um den Wulstteil 30 des Luftreifens 1 erzeugte Verziehen über den vorgegebenen Bereich in der Reifenradialrichtung durch den Bandgummi 6 verteilt werden, und daher wird ein Verziehen des aufgerollten Endes 5b der Wulstbandschicht 5 verhindert.
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(8) Der rückseitige Polstergummi 23 weist den Bereich 231 konstanter Dicke über einen Höhenbereich von 7 % oder mehr, aber nicht über 26 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0 auf, und daher kann das um den Wulstteil 30 des Luftreifens 1 erzeugte Verziehen über einen vorgegebenen Bereich in der Reifenradialrichtung durch den rückseitigen Polstergummi 23 verteilt werden. Demgemäß wird ein Verziehen des aufgerollten Endes 5b der Wulstbandschicht 5 weiter verringert.
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Falls der Höhenbereich des Bereichs 231 konstanter Dicke kleiner ist als 7 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0, ist die Verziehens-Verteilungswirkung des Bereichs 231 konstanter Dicke verringert. Falls der Höhenbereich des Bereichs 231 konstanter Dicke größer ist als 26 % der Reifen-Bezugsquerschnittshöhe H0, ist der Anteil des rückseitigen Polstergummis 23 im Seitenwandteil 20 zu stark erhöht, und der Anteil des Seitenwandgummis 21 ist zu stark verringert, was die Verbesserungswirkung beim Rollwiderstandsverhalten aufgrund des Seitenwandgummis 21 verringert, und daher neigt die Kraftstoffeffizienz dazu, sich zu verschlechtern.
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(9) Der Bereich 231 konstanter Dicke ist ein Bereich des rückseitigen Polstergummis 23 mit der Steigung A der Dickenfunktion T(d), deren Absolutwert 0,2 mm/mm oder weniger beträgt. Demgemäß weist der Bereich 231 konstanter Dicke zu geringe Änderungen der Dicke auf, um ein um den Wulstteil 30 erzeugtes Verziehen breit in der Reifenradialrichtung zu verteilen.
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(10) Der Bereich 231 konstanter Dicke des rückseitigen Polstergummis 23 befindet sich nicht am aufgerollten Ende 5b der Wulstbandschicht 5, und daher ist die Fähigkeit des auf der Reifenaußenflächenseite des aufgerollten Endes 5b der Wulstbandschicht 5 angeordneten Felgenstreifengummis 22 leicht sichergestellt.
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(11) Der Bereich 232 mit verjüngender Dicke ist ein Bereich des rückseitigen Polstergummis 23 mit der Steigung A der Dickenfunktion T(d), deren Absolutwert größer ist als 0,2 mm/mm, aber 0,6 mm/mm nicht überschreitet. Demgemäß ist es möglich, eine Abtrennung am Bereich 232 mit verjüngender Dicke zu verhindern und dabei zu vermeiden, dass der Bereich 232 mit verjüngender Dicke zu lang ist.
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Das heißt, falls der Absolutwert der Steigung A des Bereichs 232 mit verjüngender Dicke 0,2 mm/mm oder weniger beträgt, wird der Bereich 232 mit verjüngender Dicke lang, und der Anteil des Seitenwandgummis 21 im Seitenwandteil 20 wird zu stark verringert, was die Verbesserungswirkung beim Rollwiderstandsverhalten aufgrund des Seitenwandgummis 21 verringert, und daher neigt die Kraftstoffeffizienz dazu, sich zu verschlechtern. Falls weiter der Absolutwert der Steigung A des Bereichs 232 mit verjüngender Dicke größer ist als 0,6 mm/mm, wird der Bereich 232 mit verjüngender Dicke kurz, und als Ergebnis neigt die Haftfähigkeit des Bereichs 232 mit verjüngender Dicke des rückseitigen Polstergummis 23 dazu, verringert zu sein, und das Abtrennbeständigkeitsverhalten neigt dazu, sich zu verschlechtern.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist als Beispiel ein Fall beschrieben, bei dem der Bandgummi 6 und der rückseitige Polstergummi 23 aus demselben Kautschukmaterial bestehen. Solange jedoch der Bandgummi 6 und der rückseitige Polstergummi 23 einen höheren Modul aufweisen als der Seitenwandgummi 21, können verschiedene Kautschukmaterialien verwendet sein.
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Bei einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält der oben beschriebene Luftreifen gemäß der Erfindung einen Laufflächengummi, der eine Kautschukzusammensetzung enthält, und die vorliegende Erfindung betrifft auch die in dem Laufflächengummi enthaltene Kautschukzusammensetzung.
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Weiter enthält bei dem zweiten und dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung der oben beschriebene Luftreifen gemäß der Erfindung einen Laufflächengummi, der eine Kautschukzusammensetzung (I) enthält, und ein rückseitiges Polster, das eine Kautschukzusammensetzung (II) enthält, und die vorliegende Erfindung betrifft auch die im Laufflächengummi enthaltene Kautschukzusammensetzung (I) und die im rückseitigen Polster enthaltene Kautschukzusammensetzung (II).
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Die Kautschukzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt und die Kautschukzusammensetzung (I) gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthalten (A) Dien-enthaltenden Kautschuk, (B) Siliziumdioxid und (C) Zusätze.
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Dien-enthaltender Kautschuk
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Der in der Kautschukzusammensetzung gemäß der dem ersten Aspekt verwendete Dien-enthaltende Kautschuk und die Kautschukzusammensetzung (I) gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthalten beispielsweise Naturkautschuk (NR), Isoprenkautschuk (IR), Butadienkautschuk (BR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Styrol-Isoprenkautschuk, Butadien-Isoprenkautschuk, Styrol-Butadien-Isoprenkautschuk, Nitrilkautschuk (NBR) und dergleichen, und ein oder mehrere Typen davon können in Kombination verwendet werden. Der Dien-enthaltende Kautschuk ist eher vorzuziehen ein Typ, gewählt aus Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadienkautschuk (BR) und Naturkautschuk (NR) .
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Als eine Ausführungsform des ersten bis dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es in einem Fall vorzuziehen, in dem Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadienkautschuk (BR) und Naturkautschuk (NR) in Kombination verwendet werden, dass ein Massenanteil von 0 bis 100 Teilen von Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), 0 bis 50 Teilen Butadienkautschuk (BR) und 0 bis 50 Teilen Naturkautschuk (NR) in insgesamt 100 Teilen dieser Dien-enthaltenden Kautschuke enthalten sind.
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Weiter kann als der in der Kautschukzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt und der Kautschukzusammensetzung (I) gemäß dem zweiten und dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendete Dien-enthaltende Kautschuk ein modifizierter Dien-enthaltender Kautschuk verwendet sein, bei dem in ein Molekülende oder eine Molekülkette des Kautschuks zumindest eine Art von Funktionsgruppe eingeführt ist, gewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einer Hydroxylgruppe, einer Aminogruppe, einer Carboxylgruppe, einer Alkoxylgruppe, einer Alkoxysilylgruppe und einer Epoxygruppe. Hier kann eine primäre Aminogruppe, eine sekundäre Aminogruppe oder eine tertiäre Aminogruppe als die Aminogruppe eingeführt sein. Weiter kann auch eine Säureanhydridgruppe als die Carboxylgruppe eingeführt sein. Darüber hinaus kann eine C1-C4-Alkoxylgruppe als die Alkoxylgruppe eingeführt sein, und eine Silylgruppe, wie etwa eine Trialkoxysilylgruppe oder eine Alkyldialkoxysilylgruppe, bei der mindestens eins von drei Wasserstoffatomen in der Silylgruppe durch eine Alkoxysilylgruppe ersetzt ist, kann als die Alkoxysilylgruppe eingeführt sein. Diese Funktionsgruppen wirken mit einer Silanolgruppe auf der Siliziumdioxidoberfläche zusammen und tragen zum Verbessern des Siliziumdioxid-Dispersionsverhaltens bei. Als der modifizierte Dien-enthaltende Kautschuk ist modifizierter SBR und/oder modifizierter BR vorzuziehen. In einer Ausführungsform kann der Dien-enthaltende Kautschuk der modifizierte Dien-enthaltende Kautschuk allein sein oder kann ein Gemisch des modifizierten Dien-enthaltenden Kautschuks und des nativen Dien-enthaltenden Kautschuks sein. In einer Ausführungsform können Massenanteile von 20 bis 80 Teilen des modifizierten Dien-enthaltenden Kautschuks (beispielsweise modifizierten SBR) und 20 bis 80 Teilen des nativen Dien-enthaltenden Kautschuks (beispielsweise SBR, BR und/oder NR) in insgesamt 100 Teilen des Dien-enthaltenden Kautschuks enthalten sein.
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Siliziumdioxid
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In der Kautschukzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt und der Kautschukzusammensetzung (I) gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthaltenes Siliziumdioxid enthält vorzugsweise, aber nicht unbedingt beschränkt auf nasses Siliziumdioxid, wie etwa nasses gefälltes Siliziumdioxid oder nasses gegeltes Siliziumdioxid. Obwohl die kolloidalen Eigenschaften von Siliziumdioxid nicht besonders eingeschränkt sind, wird jedoch Siliziumdioxid mit einer spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche nach dem BET-Verfahren (BET) von vorzugsweise 90 bis 250 m2/g, eher vorzuziehen 100 bis 230 m2/g verwendet. Dieser BET-Wert wird gemäß dem in ISO 5794 beschriebenen BET-Verfahren gemessen.
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Der Misch-Massenanteil von Siliziumdioxid beträgt im Allgemeinen 10 bis 150 Teile, vorzugsweise 20 bis 120 Teile, besser noch 40 bis 100 Teile bezüglich insgesamt 100 Teilen des in der Kautschukzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt enthaltenen Dien-enthaltenden Kautschuks.
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Der Misch-Massenanteil von Siliziumdioxid beträgt im Allgemeinen 10 bis 150 Teile, vorzugsweise 20 bis 120 Teile bezüglich insgesamt 100 Teilen des in der Kautschukzusammensetzung (I) gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt enthaltenen Dien-enthaltenden Kautschuks.
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Weiter kann zum Verbessern des Siliziumdioxid-Dispersionsverhalten ein Silan-Haftvermittler in die Kautschukzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt und die Kautschukzusammensetzung (I) gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung gemischt werden. Der Silan-Haftvermittler enthält Sulfidsilan, Mercaptosilan und dergleichen. Der Misch-Massenanteil des Silan-Haftvermittlers ist nicht besonders darauf eingeschränkt, aber liegt im Allgemeinen bei 3 bis 15 %, vorzugsweise 5 bis 10 % bezüglich des Mischanteils von Siliziumdioxid.
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Zusätze
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Weiter können neben den oben beschriebenen Bestandteilen verschiedene Zusätze, die in einer in einem Reifen enthaltenen Kautschukzusammensetzung gebräuchlich sind, in die Kautschukzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt und die Kautschukzusammensetzung (I) gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung gemischt werden, wie etwa Ruß, Prozessöl, Zinkweiß, Stearinsäure, ein Antioxidans, Wachs, Schwefel und ein Vulkanisierungsbeschleunigungsmittel.
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In der Kautschukzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt der Misch-Massenanteil der Zusätze 10 bis 100 Teile, vorzugsweise 30 bis 80 Teile, bezüglich insgesamt 100 Teilen des in der Kautschukzusammensetzung enthaltenen Dien-enthaltenden Kautschuks.
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Weiter beträgt in der Kautschukzusammensetzung (I) gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Misch-Massenanteil der Zusätze 10 bis 120 Teile, vorzugsweise 40 bis 100 Teile bezüglich insgesamt 100 Teilen des in der Kautschukzusammensetzung (I) enthaltenen Dien-enthaltenden Kautschuks.
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Darüber hinaus beträgt in der Kautschukzusammensetzung (I) gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Misch-Massenanteil der Zusätze 10 bis 100 Teile, vorzugsweise 15 bis 60 Teile bezüglich insgesamt 100 Teilen des in der Kautschukzusammensetzung (I) enthaltenen Dien-enthaltenden Kautschuks.
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Die Kautschukzusammensetzung gemäß dem ersten Aspekt und die Kautschukzusammensetzung (I) gemäß dem zweiten und dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann durch ein Kneten und Mischen der oben beschriebenen Bestandteile (A) bis (C) gemäß der üblichen Weise mittels eines Mischers, wie etwa eines Banbury-Mischers, eines Kneters und einer Walze hergestellt werden. Das heißt, die Kautschukzusammensetzung kann so hergerichtet werden, dass in der ersten Mischstufe zusammen mit Siliziumdioxid und einem Silan-Haftvermittler, falls erwünscht, Zusätze außer Schwefel und einem Vulkanisierungsbeschleuniger dem Dien-enthaltenden Kautschuk zugesetzt und dort eingemischt werden und in der letzten Stufe Schwefel und der Vulkanisierungsbeschleuniger diesem Gemisch zugegeben werden.
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Beispiele
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Im Folgenden sind Beispiele des ersten bis dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung vorgesehen; jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
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Erster Aspekt
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[Rohmaterialien]
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In einer Zusammensetzung gemäß einem Beispiel verwendete Rohmaterialien sind folgende.
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- - SBR1: Emulsionspolymerisierter Styrol-Butadienkautschuk, „SBR1502“, erhältlich von JSR Corporation
- - SBR2: Modifizierter Styrol-Butadienkautschuk, „HPR350“, erhältlich von JSR Corporation
- - BR: Butadienkautschuk, „ BR150B “, erhältlich von Ube Industries, Ltd.
- - NR: Naturkautschuk, „RSS #3“
- - Siliziumdioxid: „Ultrasil VN3“, erhältlich von Evonik Japan Co., Ltd.
- - Ruß: „Seast 3“, erhältlich von TOKAI CARBON Co., Ltd.
- - Prozessöl: „Process NC140“, erhältlich von JXTG Nippon Oil & Energy Corporation
- - Zinkweiß: „Zinc White No. 3“, erhältlich von MITSUI MINING & SMELTING Co., Ltd.
- - Stearinsäure: „Lunac S-20“, erhältlich von Kao Corporation
- -Antioxidans: „Nocrac 6C“, erhältlich von OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
- - Wachs: „OZOACE-0355“, erhältlich von NIPPON SEIRO CO., LTD.
- - Silan-Haftvermittler: „Si69“, erhältlich von Evonik Japan Co., Ltd.
- - Schwefel: „SULFUR POWDER“, erhältlich von Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
- - Vulkanisierungsbeschleuniger: „SOXINOL CZ“, erhältlich von Sumitomo Chemical CO., Ltd.
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[Auswertungsverfahren]
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- - Rollwiderstand: Ein Rollwiderstand wurde gemessen, wobei ein einachsiges Trommelprüfgerät für die Rollwiderstandsmessung bei 80 km/h und einer Temperatur von 23 °C mit einem pneumatischen Druck von 230 kPa und einer Last von 450 kp lief. Ein Ergebnis wurde in einer Indexzahl mit einem Wert des Vergleichsbeispiels 1 als Basis 100 angegeben. Je niedriger die Indexzahl, desto niedriger der Rollwiderstand, somit umso besser die Kraftstoffeffizienz.
- - Haltbarkeit: Mit einem pneumatischen Druck von 0 kPa und einer Belastung von 4,0 kN lief ein Reifen auf einer Stahltrommel mit einem Durchmesser von 1707 mm bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h, bis ein Ausfall beim Reifen auftrat. Ein Ergebnis wurde in einer Indexzahl mit einer Fahrstrecke des Vergleichsbeispiels 1 als Basis 100 angegeben. Je höher der Indexwert, desto ausgezeichneter die Haltbarkeit.
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Eine Kautschukzusammensetzung wurde so hergerichtet, dass in der ersten Mischstufe Zusätze außer Schwefel und einem Vulkanisierungsbeschleuniger der in der folgenden Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung (Massenanteile) dem Dien-enthaltenden Kautschuk (SBR, BR, NR) zugesetzt und dort unter Verwendung eines Banbury-Mischers eingeknetet wurden und in der letzten Mischstufe Schwefel und der Vulkanisierungsbeschleuniger dem erhaltenen Gemisch zugegeben und dort eingeknetet wurden. Unter Verwendung eines durch ein Vulkanisieren der erhaltenen Kautschukzusammensetzung beispielsweise bei 140 bis 180 °C hergestellten Reifens (Reifengröße: 235/65R16C 115/113R) wurden der Rollwiderstand und die Haltbarkeit gemäß dem oben beschriebenen Auswertungsverfahren ausgewertet. Ein Ergebnis ist in Tabelle 1 gezeigt. Als Stützgummi wurde eine allgemeine Kautschukzusammensetzung verwendet, die korrekt als Dien-enthaltenden Kautschuk vorgesehen BR und NR als Hauptzutat und Ruß und andere Rohmaterialien enthielt.
[Tabelle 1]
| | | Vergleichsbeispiel 1 | Vergleichsbeispiel 2 | Vergleichsbeispiel 3 | Beispiel 1 | Beispiel 2 | Beispiel 3 | Beispiel 4 | Beispiel 5 | Beispiel 6 |
| Laufflächengummi | SBR1 | 60 | 60 | 40 | 40 | - | - | 20 | - | - |
| | SBR2 | - | - | - | - | 100 | 100 | 60 | 80 | 80 |
| BR | 20 | 20 | 30 | 30 | - | - | 20 | 20 | - |
| NR | 20 | 20 | 30 | 30 | - | - | - | - | 20 |
| Siliziumdioxid | - | - | 80 | 80 | 80 | 40 | 80 | 100 | 100 |
| Ruß | 70 | 70 | 5 | 5 | 5 | 35 | 5 | 5 | 5 |
| Öl | 40 | 40 | 30 | 30 | 40 | 30 | 40 | 50 | 50 |
| Zinkweiß | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Stearinsäure | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Antioxidans | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Wachs | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Silan-Haftvermittler | - | - | 6 | 6 | 6 | 3 | 6 | 8 | 8 |
| Schwefel | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| | Vulkanisierungsbeschleuniger | 2 | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Stützgummi | - | O | - | O | O | O | O | O | O |
| Rollwiderstand INDEX ZAHL | 100 | 105 | 75 | 80 | 70 | 85 | 75 | 80 | 75 |
| Haltbarkeit INDEX ZAHL | 100 | 125 | 80 | 100 | 130 | 100 | 120 | 100 | 115 |
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Gegenüber dem aus der Kautschukzusammensetzung gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Reifen war bei einem aus einer Kautschukzusammensetzung gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 hergestellten Reifen, der ein Paar Stützgummis enthält, angeordnet, ein aufgerolltes Ende einer Wulstbandschicht von ihren beiden Seiten in der Reifenbreitenrichtung zu halten, obwohl eine Verbesserung der Haltbarkeit zu sehen war, der Rollwiderstand erhöht. Indessen war gegenüber der Kautschukzusammensetzung gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 bei einem Reifen, der aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt war, die gemäß dem Vergleichsbeispiel 3 mit Siliziumdioxid gemischt war, der Rollwiderstand verringert; somit konnte eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz erwartet werden; jedoch war die Haltbarkeit verringert. Demgemäß war gegenüber der Kautschukzusammensetzung gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 bei Reifen gemäß den Beispielen 1 bis 6, die ein Paar Stützgummis enthalten, die aus einer mit Siliziumdioxid gemischten Kautschukzusammensetzung hergestellt waren, während die Haltbarkeit beibehalten oder verbessert war, der Rollwiderstand verringert; somit konnte eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz erwartet werden.
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Zweiter Aspekt
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[Rohmaterialien]
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In einer Zusammensetzung gemäß einem Beispiel verwendete Rohmaterialien sind folgende.
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- - SBR1: Emulsionspolymerisierter Styrol-Butadienkautschuk, „SBR1502“, erhältlich von JSR Corporation
- - SBR2: Modifizierter Styrol-Butadienkautschuk, „HPR350“, erhältlich von JSR Corporation
- - BR1: Butadienkautschuk, „ BR150B “, erhältlich von Ube Industries, Ltd.
- - BR2: Butadienkautschuk, „Buna CB22“, erhältlich von LANXESS
- - NR: Naturkautschuk, „RSS #3“
- - Siliziumdioxid: „Ultrasil VN3“, erhältlich von Evonik Japan Co., Ltd.
- - Ruß: „Seast 3“, erhältlich von TOKAI CARBON Co., Ltd.
- - Prozessöl: „Process NC140“, erhältlich von JXTG Nippon Oil & Energy Corporation
- - Zinkweiß: „Zinc White No. 3“, erhältlich von MITSUI MINING & SMELTING Co., Ltd.
- - Stearinsäure: „Lunac S-20“, erhältlich von Kao Corporation
- - Antioxidans: „Nocrac 6C“, erhältlich von OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
- - Wachs: „OZOACE-0355“, erhältlich von NIPPON SEIRO CO., LTD.
- - Silan-Haftvermittler: „Si69“, erhältlich von Evonik Japan Co., Ltd.
- - Schwefel: „SULFUR POWDER“, erhältlich von Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
- - Vulkanisierungsbeschleuniger: „SOXINOL CZ“, erhältlich von Sumitomo Chemical CO., Ltd.
- - Resorcin: „Resorcinol“, erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- - Hexamethoxymethylmelamin: „Sairettsu 963L (hexamethoxymethylmelamine)“, erhältlich von DAICEL-ALLNEX LTD.
- - DZ: „Nocceler DZ-G (N, N-Dicyclohexyl-2-benzothiazolyl sulfenamide)“, erhältlich von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
- - NS: „Nocceler NS-P (N-t-butyl-2-benzothiazolyl sulfenamide)“, erhältlich von OUCHI SHINKO CHEMICAL
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INDUSTRIAL CO., LTD.
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[Auswertungsverfahren]
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- - Rollwiderstand: Ein Rollwiderstand wurde gemessen, wobei ein einachsiges Trommelprüfgerät für die Rollwiderstandsmessung bei 80 km/h und einer Temperatur von 23 °C mit einem pneumatischen Druck von 230 kPa und einer Last von 450 kgf lief. Ein Ergebnis wurde in einer Indexzahl mit einem Wert des Vergleichsbeispiels 4 als Basis 100 angegeben. Je niedriger die Indexzahl, desto niedriger der Rollwiderstand, somit umso besser die Kraftstoffeffizienz.
- - Haltbarkeit: Mit einem pneumatischen Druck von 0 kPa und einer Belastung von 4,0 kN lief ein Reifen auf einer Stahltrommel mit einem Durchmesser von 1707 mm bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h, bis ein Ausfall beim Reifen auftrat. Ein Ergebnis wurde in einer Indexzahl mit einer Fahrstrecke des Vergleichsbeispiels 4 als Basis 100 angegeben. Je höher der Indexwert, desto ausgezeichneter die Haltbarkeit.
- - Verlustfaktor tanδ: Ein Verlustfaktor tanδ wurde unter folgenden Bedingungen gemessen: Frequenz 10 Hz, anfängliche Belastung 10 %, dynamische Belastung 1 %, Temperatur 60 °C auf Grundlage von JIS K6394-2007.
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Eine Kautschukzusammensetzung wurde so hergerichtet, dass in der ersten Mischstufe Zusätze außer Schwefel und einem Vulkanisierungsbeschleuniger der in der folgenden Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung (Massenanteile) dem Dien-enthaltenden Kautschuk (SBR, BR, NR) zugesetzt und dort unter Verwendung eines Banbury-Mischers eingeknetet wurden und in der letzten Mischstufe Schwefel und der Vulkanisierungsbeschleuniger dem erhaltenen Gemisch zugegeben und dort eingeknetet wurden. Unter Verwendung eines durch ein Vulkanisieren der erhaltenen Kautschukzusammensetzung beispielsweise bei 140 bis 180 °C hergestellten Reifens (Reifengröße: 235/65R16C 115/113R) wurden der Rollwiderstand und die Haltbarkeit gemäß dem oben beschriebenen Auswertungsverfahren ausgewertet. Ein Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.
[Tabelle 2-1]
| | | Vergleichs beispie 1 4 | Vergleichsbeispiel 5 | Vergleichsbeispiel 6 | Vergleichsbeispiel 7 | Vergleichsbeispiel 8 | Beispiel 7 | Beispiel 8 | Beispiel 9 | Beispiel 10 | Beispiel 11 | Beispiel 12 |
| Zusammensetzung (I) Laufflächengummi | SBR1 | 60 | 60 | 60 | 60 | 40 | - | - | - | - | - | - |
| | SBR2 | - | - | - | - | - | 40 | 40 | 40 | - | 100 | 80 |
| BR1 | 20 | 20 | 20 | 20 | 30 | 30 | 30 | 30 | 50 | - | 10 |
| NR | 20 | 20 | 20 | 20 | 30 | 30 | 30 | 30 | 50 | - | 10 |
| Silizium - dioxid | - | - | - | - | 80 | 80 | 80 | 80 | 30 | 100 | 40 |
| | Ruß | 70 | 70 | 70 | 70 | 5 | 5 | 5 | 5 | 30 | 5 | 30 |
| Öl | 40 | 40 | 40 | 40 | 30 | 30 | 30 | 30 | 25 | 40 | 35 |
| Zinkweiß | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Stearinsäure | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Antioxidans | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Wachs | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Silan-Haftvermittler | - | - | - | - | 6 | 6 | 6 | 6 | 2 | 6 | 3 |
| Schwefel | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Vulkanisierungs beschleu niger | 2 | 2 | 2 | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
[Tabelle 2-2 (Fortsetzung)]
| | | Vergleichsbeispiel 4 | Vergleichsbeispiel 5 | Vergleichsbeispiel 6 | Vergleichsbeispiel 7 | Vergleichsbeispiel 8 | Beispiel 7 | Beispiel 8 | Beispiel 9 | Beispiel 10 | Beispiel 11 | Beispiel 12 |
| Zusammensetzung (II) Stützgummi | Mischverhältnis A | ○ | - | - | - | ○ | - | - | - | - | - | - |
| | Mischverhältnis B | - | ○ | - | - | - | ○ | - | - | - | - | - |
| | Mischverhältnis C | - | - | ○ | - | - | - | ○ | - | - | - | - |
| | Mischverhält nis D | - | - | - | ○ | - | - | - | ○ | ○ | ○ | ○ |
| Rollwiderstand INDEX ZAHL | 100 | 95 | 100 | 95 | 75 | 65 | 70 | 65 | 70 | 90 | 80 |
| Haltbarkeit INDEX ZAHL | 100 | 145 | 120 | 150 | 80 | 160 | 150 | 175 | 175 | 160 | 170 |
[Tabelle 3]
| | Mischverhältnis A | Mischverhältnis B | Mischverhältnis C | Mischverhältnis D |
| NR | 40 | 100 | 40 | 40 |
| BR1 | 60 | - | 60 | - |
| BR2 | - | - | - | 60 |
| Ruß | 62 | 52 | 52 | 52 |
| Siliziumdioxid | - | 10 | - | - |
| Öl | 7 | 5 | 7 | 7 |
| Stearinsäure | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Zinkweiß | 3,5 | 6 | 3,5 | 3,5 |
| Antioxidans | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Resorcin | - | 1,3 | - | - |
| Hexamethoxymethylmelamin | - | 0, 8 | - | - |
| DZ | - | 0,3 | - | - |
| NS | 1,5 | 0,3 | 1,5 | 1,5 |
| Schwefel | 3 | 4 | 3 | 3 |
| Verlustfaktor tanδ | 0,244 | 0,188 | 0,222 | 0,191 |
-
Gegenüber einem Reifen gemäß dem Vergleichsbeispiel 4, der eine aus einer Zusammensetzung (I) hergestellte Lauffläche und ein aus einer Zusammensetzung (II) mit dem Mischverhältnis A hergestelltes rückseitiges Polster enthält, ist in einem Fall, in dem eine mit Siliziumdioxid gemischte Lauffläche verwendet ist, allgemein bekannt, dass, während der Rollwiderstand drastisch verbessert ist, die Haltbarkeit verringert ist (Vergleichsbeispiel 8). Demgemäß betrachteten wir den Punkt des Verbesserns der Haltbarkeit bei gleichzeitigem Beibehalten dieses verbesserten Rollwiderstands. Wie in Tabelle 2 gezeigt, war bei Reifen gemäß den Beispielen 8 bis 12, die einen rückseitigen Polstergummi enthalten, die Haltbarkeit drastisch verbessert, während der verbesserte Rollwiderstand beibehalten war.
-
Dritter Aspekt
-
[Rohmaterialien]
-
In einer Zusammensetzung gemäß einem Beispiel verwendete Rohmaterialien sind folgende.
-
- - SBR1: Styrol-Butadienkautschuk, „SBR1502“, erhältlich von JSR Corporation
- - SBR2: Modifizierter Styrol-Butadienkautschuk, „HPR350“, erhältlich von JSR Corporation
- - BR: Butadienkautschuk, „ BR150B “, erhältlich von Ube Industries, Ltd.
- - NR: Naturkautschuk, „RSS #3“
- - Siliziumdioxid: „Ultrasil VN3“, erhältlich von Evonik Japan Co., Ltd.
- - Ruß: „Seast 3“, erhältlich von TOKAI CARBON Co., Ltd.
- - Prozessöl: „Process NC140“, erhältlich von JXTG Nippon Oil & Energy Corporation
- - Zinkweiß: „Zinc White No. 3“, erhältlich von MITSUI MINING & SMELTING Co., Ltd.
- - Stearinsäure: „Lunac S-20“, erhältlich von Kao Corporation
- - Antioxidans: „Nocrac 6C“, erhältlich von OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
- - Wachs: „OZOACE-0355“, erhältlich von NIPPON SEIRO CO., LTD.
- - Silan-Haftvermittler: „Si69“, erhältlich von Evonik Japan Co., Ltd.
- - Schwefel: „SULFUR POWDER“, erhältlich von Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
- - Vulkanisierungsbeschleuniger: „SOXINOL CZ“, erhältlich von Sumitomo Chemical CO., Ltd.
- - Resorcin: „Resorcinol“, erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- - Resorcin-enthaltendes Formaldehydkondensat: „SUMIKANOL 620“ (resorcin-alkylphenol-formalin copolymer resin), erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- - Hexamethoxymethylmelamin: „Sairettsu 963L“, erhältlich von DAICEL-ALLNEX LTD.
- - DZ: „Nocceler DZ-G“ (N, N-Dicyclohexyl-2-benzothiazolyl sulfenamide), erhältlich von OUCHI SHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
- - NS: „Nocceler NS-P“ (N-t-Butyl-2-benzothiazolyl sulfenamide), erhältlich von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
-
[Auswertungsverfahren]
-
- - Rollwiderstand: Ein Rollwiderstand wurde gemessen, wobei ein einachsiges Trommelprüfgerät für die Rollwiderstandsmessung bei 80 km/h und einer Temperatur von 23 °C mit einem pneumatischen Druck von 230 kPa und einer Last von 450 kgf lief. Ein Ergebnis wurde in einer Indexzahl mit einem Wert des Vergleichsbeispiels 9 als Basis 100 angegeben. Je niedriger die Indexzahl, desto niedriger der Rollwiderstand, somit umso besser die Kraftstoffeffizienz.
- - Haltbarkeit: Mit einem pneumatischen Druck von 0 kPa und einer Belastung von 4,0 kN lief ein Reifen auf einer Stahltrommel mit einem Durchmesser von 1707 mm bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h, bis ein Ausfall beim Reifen auftrat. Ein Ergebnis wurde in einer Indexzahl mit einer Fahrstrecke des Vergleichsbeispiels 9 als Basis 100 angegeben. Je höher der Indexwert, desto ausgezeichneter die Haltbarkeit.
-
Eine Kautschukzusammensetzung wurde so hergerichtet, dass in der ersten Mischstufe Zusätze außer Schwefel und einem Vulkanisierungsbeschleuniger der in der folgenden Tabelle 4 gezeigten Zusammensetzung (Massenanteile) dem Dien-enthaltenden Kautschuk (SBR, BR, NR) zugesetzt und dort unter Verwendung eines Banbury-Mischers eingeknetet wurden und in der letzten Mischstufe Schwefel und der Vulkanisierungsbeschleuniger dem erhaltenen Gemisch zugegeben und dort eingeknetet wurden. Unter Verwendung eines durch ein Vulkanisieren der erhaltenen Kautschukzusammensetzung beispielsweise bei 140 bis 180 °C hergestellten Reifens (Reifengröße: 235/65R16C 115/113R) wurden der Rollwiderstand und die Haltbarkeit gemäß dem oben beschriebenen Auswertungsverfahren ausgewertet. Ein Ergebnis ist in Tabelle 4 gezeigt.
[Tabelle 4]
| | | Vergleichsbeispiel 9 | Vergleichsbeispiel 10 | Vergleichsbeispiel 11 | Beispiel 13 | Beispiel 14 | Beispiel 15 | Beispiel 16 |
| Zusammensetzung (I) Laufflächengummi | SBR1 | 60 | 60 | 40 | 40 | - | - | - |
| | SBR2 | - | - | - | - | - | 100 | 80 |
| BR | 20 | 20 | 30 | 30 | 50 | - | 10 |
| NR | 20 | 20 | 30 | 30 | 50 | - | 10 |
| Siliziumdiox id | - | - | 80 | 80 | 30 | 100 | 40 |
| Ruß | 70 | 70 | 5 | 5 | 30 | 5 | 30 |
| Öl | 40 | 40 | 30 | 30 | 25 | 40 | 35 |
| Zinkweiß | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Stearinsäure | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Antioxidans | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Wachs | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Silan-Haftvermittler | - | - | 6 | 6 | 2 | 6 | 3 |
| Schwefel | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Tulkanisierungsbeschleuniger | 2 | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Zusammensetzung (II) Stützgummi | Mischverhältnis A | ○ | - | ○ | - | - | - | - |
| | Mischverhältnis B | - | ○ | - | ○ | ○ | ○ | ○ |
| Rollwiderstand INDEXZAHL | 100 | 95 | 70 | 65 | 70 | 90 | 80 |
| Haltbarkeit INDEXZAHL | 100 | 120 | 110 | 130 | 130 | 120 | 125 |
[Tabelle 5]
| | Mischverhältnis A | Mischverhältnis B |
| NR | 100 | 100 |
| BR | - | - |
| Ruß | 52 | 52 |
| Siliziumdioxid | 10 | 10 |
| Öl | 5 | 5 |
| Stearinsäure | 2 | 2 |
| Zinkweiß | 6 | 6 |
| Antioxidans | 1 | 1 |
| Resorcin | 1,3 | - |
| Resorcin-enthaltendes Formaldehydkondensat | - | 2,2 |
| Hexamethoxymethylmelamin | 0, 8 | 0, 8 |
| DZ | 0,3 | - |
| NS | 0,3 | 0, 6 |
| Schwefel | 4 | 4 |
-
Gegenüber dem Reifen gemäß dem Vergleichsbeispiel 9, der eine aus einer Zusammensetzung (I) hergestellte Lauffläche und einen aus einer Zusammensetzung (II) mit dem Resorcin enthaltenden Mischverhältnis A hergestellten rückseitigen Polstergummi enthält, war bei einem Reifen gemäß dem Vergleichsbeispiel 10, der dieselbe Lauffläche und einen aus einer Zusammensetzung (II) mit dem ein Resorcin-enthaltendes Formaldehydkondensat enthaltenden Mischverhältnis B hergestellten rückseitigen Polstergummi enthält, die Reifenhaltbarkeit verbessert, jedoch war der Rollwiderstand nicht sehr verringert. Bei einem Reifen gemäß dem Vergleichsbeispiel 11, der eine aus einer Siliziumdioxid enthaltenden Zusammensetzung (I) hergestellte Lauffläche und einen aus einer Zusammensetzung (II) mit dem Mischverhältnis A hergestellten rückseitigen Polstergummi enthält, war der Rollwiderstand verringert, verglichen mit dem Reifen gemäß dem Vergleichsbeispiel 10; jedoch war die Haltbarkeit verringert. Indessen war gegenüber den Reifen gemäß den Vergleichsbeispielen 9 bis 11 bei Reifen gemäß den Beispielen 13 bis 16, die eine aus einer Siliziumdioxid enthaltenden Zusammensetzung (I) hergestellte Lauffläche und einen aus einer Zusammensetzung (II) mit dem ein Resorcin-enthaltendes Formaldehydkondensat enthaltenden Mischverhältnis B hergestellten rückseitigen Polstergummi enthält, der Rollwiderstand bedeutend verringert, und die Reifenhaltbarkeit war bedeutend verbessert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 4
- Karkassenlage
- 5
- Wulstbandschicht
- 5b
- aufgerolltes Ende
- 6
- Bandgummi
- 10
- Laufstreifenteil
- 11
- Laufflächengummi
- 20
- Seitenwandteil
- 21
- Seitenwandgummi
- 22
- Felgenstreifengummi
- 23
- rückseitiger Polstergummi
- 231
- Bereich konstanter Dicke
- 232
- Bereich mit verjüngender Dicke
- 24
- Untergürtel-Polstergummi
- 30
- Wulstteil
- 31
- Wulstkern
- 31a
- außendurchmesserseitige Endfläche
- 32
- Wulstfüllung
- H0
- Reifen-Bezugsquerschnittshöhe
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 5442762 [0006, 0007]
- JP 5944826 [0006, 0007, 0008]
- BR 150 B [0098, 0101, 0104]
