DE112011101903B4

DE112011101903B4 - Luftreifen

Info

Publication number: DE112011101903B4
Application number: DE112011101903.3T
Authority: DE
Inventors: Jun Matsuda; Tomoyuki Sakai
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2018-09-13
Anticipated expiration: 2031-05-14
Also published as: US20130146197A1; CN102933405B; DE112011101903T5; US8813803B2; CN102933405A; JP5252091B2; JPWO2011152188A1; WO2011152188A1

Abstract

Luftreifen (1), der ein Links-Rechts-Paar Reifenwulstabschnitte (2), einen mit den Reifenwulstabschnitten (2) kontinuierlichen Seitenwandabschnitt (3) und einen Laufflächenabschnitt (4), der mit dem Seitenwandabschnitt (3) verbunden ist, eine Karkassenschicht (5), die zwischen den linken und rechten Reifenwulstabschnitten (2) angeordnet ist, aufweist, wobeieine Schaumkautschukschicht (6), die in Reifenradialrichtung verläuft, in mindestens einem Abschnitt des Seitenwandabschnitts (3) angeordnet ist, unddie Wärmeleitfähigkeit bei 23 °C der Schaumkautschukschicht (6) von 0,05 bis 0,20 W/mK beträgt;gekennzeichnet dadurch, dassein tanδ bei 60 °C der Schaumkautschukschicht (6) nicht mehr als 0,17 beträgt und ein Expansionsverhältnis Q, wie in Formel (I) unten definiert, von 50 bis 160 % beträgt:wobei D0 ein spezifisches Gewicht der Schaumkautschukschicht (6) vor dem Aufschäumen ist und D1 ein spezifisches Gewicht nach dem Aufschäumen ist, unddass die Schaumkautschukschicht (6) aus einer schäumenden Kautschukzusammensetzung gebildet wird, die Resorcin oder Resorcinharz, und ein Härtungsmittel für das Resorcin oder das Resorcinharz aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und betrifft insbesondere einen Luftreifen, bei dem der Rollwiderstand reduziert wird und gleichzeitig die Rissbeständigkeit in Seitenwandabschnitten aufrechterhalten wird.
Stand der Technik
Mit dem zunehmenden Kraftstoffverbrauch bei Fahrzeugen in den letzten Jahren besteht eine starke Nachfrage nach einem Luftreifen mit reduziertem Rollwiderstand. Im Stand der Technik wurden verschiedene Verfahren zum Reduzieren des Rollwiderstands eines Luftreifens vorgeschlagen, die sich mit Aspekten hinsichtlich der Struktur und des Materials befassen, wie dem Reduzieren des Gewichts des Reifens. Jedoch weisen alle diese Vorschläge Vor- und Nachteile auf und keine ergaben eine absolut zufriedenstellende Reduzierung des Rollwiderstands.
Unter einem Gesichtspunkt der herkömmlichen Technologie wurde das Herstellen der Seitenwandabschnitte aus einer Schaumkautschukschicht vorgeschlagen. Beim Bilden der Seitenwandabschnitte aus einer Schaumkautschukschicht besteht jedoch das Problem, dass die Rissbeständigkeit beeinträchtigt wird. Deshalb beschreibt Patentdokument 1 das Unterdrücken der negativen Auswirkung auf die Rissbeständigkeit, indem ein Schaumstoff-Belegungsflächenverhältnis in der Schaumkautschukschicht niedrig eingestellt wird. Wenn das Schaumstoff-Belegungsflächenverhältnis in der Schaumkautschukschicht gesenkt wird, wird jedoch beim Rollen des Reifens erzeugte Wärme leicht von der Schaumkautschukschicht übertragen. Als Folge bestehen insofern Probleme, als die Schaumkautschukschicht nicht in Temperaturbereichen verwendet werden kann, in denen der tanδ, der eng mit dem Rollwiderstand des Reifens zusammenhängt, gesenkt ist, und die Wirkungen des Reduzierens des Rollwiderstands reichen nicht aus. Patentdokument 2 beschreibt die Verwendung eines Butylkautschuks als Schaumkautschukschicht. Jedoch ist dies nicht zufriedenstellend, weil insofern Probleme bestehen, als nicht nur der Wärmestau in der Kautschukschicht selbst groß ist, sondern auch die Adhäsion mit umgebenden Kautschuk ungenügend ist, und ist als Seitenwandschicht, in der die Biegung groß ist, im Hinblick auf die Haltbarkeit ungeeignet. Somit erzielte keiner dieser Vorschläge eine absolut zufriedenstellende Reduzierung des Rollwiderstands.
Patentdokument 3 offenbart Luftreifen mit einer Schaumkautschukschicht zur Verbesserung der Dämpfungseigenschaften. Patentdokument 4 zielt auf die Bereitstellung von Run-Flat Reifen mit längerer Haltbarkeit ab. In Patentdokument 5 ist die Verwendung von Harnstoff in Kautschukzusammensetzungen für Luftreifen offenbart. Die oben genannten Probleme werden allerdings durch die Lehre dieser Druckschriften ebenfalls nicht zufriedenstellend gelöst.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP H06- 92 112 A
Patentdokument 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP H07- 276 909 A
Patentdokument 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP H06- 40 218 A
Patentdokument 4: Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP 2003-127620 A
Patentdokument 5: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. JP H06- 211 007 A

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Luftreifens, mit dem der Rollwiderstand reduziert wird, während die Rissbeständigkeit in Seitenwandabschnitten beibehalten wird.
Mittel zum Lösen der Probleme
Ein Luftreifen der vorliegenden Erfindung, der die vorstehend beschriebene Aufgabe erfüllt, weist ein Paar linke und rechte Reifenwulstabschnitte, einen mit den Reifenwulstabschnitten kontinuierlichen Seitenwandabschnitt, einen Laufflächenabschnitt, der mit dem Seitenwandabschnitt verbunden ist, eine Karkassenschicht, die zwischen den linken und rechten Reifenwulstabschnitten angeordnet ist, auf. Bei einem solchen Luftreifen ist eine Schaumkautschukschicht, die in Reifenradialrichtung verläuft, in mindestens einem Abschnitt des Seitenwandabschnitts angeordnet, die Wärmeleitfähigkeit bei 23 °C der Schaumkautschukschicht beträgt von 0,05 bis 0,20 W/mK, ein tanδ bei 60 °C der Schaumkautschukschicht beträgt nicht mehr als 0,17, und ein Expansionsverhältnis Q, wie in Formel (1) unten definiert, beträgt von 50 bis 160 %. $Expansionsverhältnis Q (%) = [(D0/D1) - 1] \times 100$
In dieser Formel ist D0 ein spezifisches Gewicht der Schaumkautschukschicht vor dem Aufschäumen, und D1 ist ein spezifisches Gewicht nach dem Aufschäumen. Zudem wird die Schaumkautschukschicht aus einer schäumenden Kautschukzusammensetzung gebildet wird, die Resorcin oder Resorcinharz, und ein Härtungsmittel für das Resorcin oder das Resorcinharz aufweist.
Außerdem ist die vorstehend beschriebene Konfiguration vorzugsweise gemäß mindestens einem der folgenden Punkte (a) bis (d) konfiguriert.

(a) Der Seitenwandabschnitt weist eine Mehrzahl von Kautschukschichten, die auf einer Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht angeordnet sind, auf und mindestens eine Schicht der Mehrzahl von Kautschukschichten besteht aus der Schaumkautschukschicht, oder alternativ weist der Seitenwandabschnitt eine einzelne Kautschukschicht, die auf der Außenseite in der Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht angeordnet ist, und die Kautschukschicht besteht aus der Schaumkautschukschicht . Im Falle des Letzteren kann ein Bereich, der auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Schaumkautschukschicht angeordnet ist, von einer nicht Schaumkautschukschicht anstelle der Schaumkautschukschicht gebildet werden.
(b) Die Schaumkautschukschicht macht nicht weniger als 30 % des Gesamtvolumens der Kautschukschicht, die den Seitenwandabschnitt bildet, aus.
(c) Die Schaumkautschukschicht wird aus einer schäumenden Kautschukzusammensetzung gebildet und die schäumende Kautschukzusammensetzung weist einen Dienkautschuk und pro 100 Gewichtsteile davon von 0,1 bis 20 Gewichtsteile ein chemisches Schäumungsmittel, von 1 bis 10 Gewichtsteile Resorcin oder Resorcinharz und von 1 bis 15 Gewichtsteile ein Härtungsmittel des Resorcins und des Resorcinharzes auf. Außerdem kann die schäumende Kautschukzusammensetzung von 20 bis 100 Gewichtsteile ein Füllmittel pro 100 Gewichtsteile des Dienkautschuks aufweisen. Das Härtungsmittel des Resorcins und des Resorcinharzes, die in der schäumenden Kautschukzusammensetzung enthalten sind, kann mehrwertiges Methoxymethylolmelamin und/oder Hexamethylentetramin sein. Das in der schäumenden Kautschukzusammensetzung enthaltene chemische Schäumungsmittel kann ein Nitroso-Schäumungsmittel und/oder ein Azo-Schäumungsmittel sein. Außerdem kann die schäumende Kautschukzusammensetzung von 0,1 bis 20 Gewichtsteile Harnstoff pro 100 Gewichtsteile des Dienkautschuks aufweisen. Der in der schäumenden Kautschukzusammensetzung enthaltene Dienkautschuk kann zu nicht weniger als 20 Gew.-% einen Naturkautschuk in 100 Gew.-% des Dienkautschuks aufweisen.
(d) Wenn der Seitenwandabschnitt die Mehrzahl von Kautschukschichten, die auf der Außenseite in der Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht angeordnet sind, aufweist und mindestens eine Schicht der Mehrzahl von Kautschukschichten aus der Schaumkautschukschicht besteht, ist eine verstärkende Kautschukschicht, die beschichtete Faserfäden aufweist, so angeordnet, dass sie an die Schaumkautschukschicht angrenzt. Die in der verstärkenden Kautschukschicht enthaltenen Faserfäden können mindestens eine Art von Faser aufweisen, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyesterfaser, Rayonfaser und Polyamidfaser.

Wirkung der Erfindung
Bei dem Luftreifen der vorliegenden Erfindung ist die Schaumkautschukschicht, die in Reifenradialrichtung verläuft, in mindestens einem Abschnitt des Seitenwandabschnitts angeordnet und die Wärmeleitfähigkeit bei 23 °C der Schaumkautschukschicht beträgt von 0,05 bis 0,20 W/mK, der tanδ bei 60 °C beträgt nicht mehr als 0,17 und das Expansionsverhältnis Q beträgt von 50 bis 160 %. Deshalb kann der Rollwiderstand reduziert werden, weil das Gewicht des Reifens als Folge des Vorhandenseins der Schaumkautschukschicht reduziert werden kann, und die Schaumkautschukschicht kann aufgrund der Wärmeisolierungswirkungen und der Wärmespeicherungswirkungen von beim Rollen des Reifens erzeugter Wärme in der Schaumkautschukschicht in Temperaturbereichen verwendet werden, in denen der tanδ gesenkt ist. Außerdem ist das Expansionsverhältnis der Schaumkautschukschicht auf 50 bis 160 % eingestellt. Deshalb kann die Rissbeständigkeit im Seitenwandabschnitt sichergestellt werden und die Wärmeabfuhr in der Schaumkautschukschicht kann unterdrückt werden. Als Folge kann der Rollwiderstand effektiv reduziert werden.
Figurenliste

1 ist eine halbe Querschnittsansicht eines Beispiels einer Ausführungsform eines Luftreifens der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine halbe Querschnittsansicht eines anderen Beispiels der Ausführungsform des Luftreifens der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine halbe Querschnittsansicht noch eines anderen Beispiels der Ausführungsform des Luftreifens der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen folgt nachstehend eine ausführliche Beschreibung einer Konfiguration der vorliegenden Erfindung. Es ist zu beachten, dass sich in der vorliegenden Erfindung der Begriff „Seitenwandabschnitt“ auf den „Abschnitt zwischen der Lauffläche und der Reifenwulst“, wie in JATMA „Vehicle-use Tire Safety Standards“ festgelegt, bezieht.
In 1 weist ein Luftreifen 1 der vorliegenden Erfindung ein Paar linke und rechte Reifenwulstabschnitte 2, 2, Seitenwandabschnitte 3, 3, die mit den Reifenwulstabschnitten 2, 2 kontinuierlich sind, und einen Laufflächenabschnitt 4, der mit den Seitenwandabschnitten 3, 3 verbunden ist, auf. Eine Karkassenschicht 5 ist zwischen den linken und rechten Reifenwulstabschnitten 2,2 angeordnet.
Eine Schaumkautschukschicht 6 (in den Zeichnungen schraffiert dargestellt), die in Reifenradialrichtung verläuft, ist in mindestens einem Abschnitt (einer Gesamtheit im Beispiel von 1) des Seitenwandabschnitts 3 angeordnet. Die Wärmeleitfähigkeit bei 23 °C der Schaumkautschukschicht 6 beträgt von 0,05 bis 0,20 W/mK, ein tanδ bei 60 °C beträgt nicht mehr als 0,17, und ein Expansionsverhältnis Q beträgt von 50 bis 160 %.
Als Folge kann der Rollwiderstand reduziert werden, weil das Gewicht des Reifens als Folge des Anordnens der Schaumkautschukschicht 6 reduziert werden kann, und die Schaumkautschukschicht 6 kann aufgrund der Wärmeisolierungswirkungen und der Wärmespeicherungswirkungen von beim Rollen des Reifens erzeugter Wärme in der Schaumkautschukschicht 6 in Temperaturbereichen verwendet werden, in denen der tanδ gering ist. Es ist zu beachten, dass im Beispiel von 1 die Schaumkautschukschicht 6 so ausgebildet ist, dass sie an einer Außenwand des Seitenwandabschnitts 3 freiliegt. Die Außenwand der Schaumkautschukschicht 6 berührt bei der Vulkanisation eine Form und wird Druck ausgesetzt. Deshalb hat die Vulkanisation Priorität vor dem Aufschäumen und als Folge kann ein dünner Belag, der ein Expansionsverhältnis von im Wesentlichen null aufweist und der aus einem Aggregat winziger Luftblasen gebildet wird, auf einer Oberfläche der Außenwand der Schaumkautschukschicht 6 gebildet werden. Die Rissbeständigkeit im Seitenwandabschnitt 3 kann als Folge des Ausbildens des dünnen Belags sichergestellt werden.
Insbesondere ist auf der Außenwandseite der Schaum kautschukschicht 6 ein Abschnitt vorhanden, wo im Wesentlichen keine durch das Aufschäumen gebildeten Luftblasen vorhanden sind, und die Größe und Anzahl der Luftblasen nimmt zur Innenoberflächenseite der Schaumkautschukschicht 6 allmählich zu. Außerdem wird abhängig von den Vulkanisationbedingungen des Reifens aufgrund der Wärme von einem Balg die Vulkanisation dem Aufschäumen vorgezogen und die Größe und Anzahl der Luftblasen nimmt bei Annäherung an die Karkassenschicht 5 allmählich ab.
In der vorliegenden Erfindung beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Schaumkautschukschicht 6 von 0,05 bis 0,20 W/mK und vorzugsweise von 0,07 bis 0,18 W/mK. Die Wärmeleitfähigkeit wird durch Auswahl eines Kautschukbestandteils in der Kautschukzusammensetzung, die die Schaumkautschukschicht 6 bildet, und eines Schäumungsmittels und eines darin beigemischten Schäumungshilfsmittels eingestellt. Wenn die Wärmeleitfähigkeit der Schaumkautschukschicht 6 weniger als 0,05 W/mK beträgt, ist es notwendig, das Expansionsverhältnis zu erhöhen, das, obwohl es im Hinblick auf das Reduzieren des Gewichts des Reifens vorteilhaft ist, zu Schwierigkeiten beim Sicherstellen der Rissbeständigkeit im Seitenwandabschnitt 3 führt. Wenn die Wärmeleitfähigkeit 0,20 W/mK übersteigt, wird die Leitfähigkeit von beim Rollen des Reifens erzeugter Wärme erleichtert, und es ist aufgrund der Wärmeabfuhrwirkungen schwierig, den Rollwiderstand der Schaumkautschukschicht zu reduzieren. In der vorliegenden Erfindung wird die Wärmeleitfähigkeit der Schaumkautschukschicht gemäß ISO8301 gemessen.
In der vorliegenden Erfindung beträgt ein Expansionsverhältnis Q (%) der Schaumkautschukschicht, wie in Formel (1) unten definiert, von 50 bis 160 % und vorzugsweise von 70 bis 160 %. Als Folge können eine Gewichtsreduzierung und eine Reduzierung des Rollwiderstands und Rissbeständigkeit erzielt werden. $Expansionsverhältnis Q (%) = [(D0/D1) - 1] \times 100$
In dieser Formel ist D0 ein spezifisches Gewicht der Schaumkautschukschicht vor dem Aufschäumen und D1 ist ein spezifisches Gewicht nach dem Aufschäumen.
Wenn das Expansionsverhältnis Q weniger als 50 % beträgt, ist es schwierig, die Wärmeleitfähigkeit der Schaumkautschukschicht 6 zu unterdrücken und die Wirkungen des Reduzierens des Rollwiderstands sind nicht ausreichend. Außerdem ist es nicht möglich, das Gewicht der Schaumkautschukschicht 6 ausreichend zu reduzieren. Wenn das Expansionsverhältnis Q 160 % übersteigt, ist es schwierig, die Rissbeständigkeit im Seitenwandabschnitt 3 sicherzustellen.
Es ist zu beachten, dass das „spezifische Gewicht D0“ vor dem Aufschäumen der Schaumkautschukschicht 6 das spezifische Gewicht vor dem Vulkanisieren und Aufschäumen der Kautschukzusammensetzung, die die Schaumkautschukschicht 6 bildet, ist. Dies entspricht einem spezifischen Gewicht von vulkanisiertem Kautschuk in einem nicht aufgeschäumten Zustand, wenn die Kautschukzusammensetzung, die die Schaumkautschukschicht 6 bildet, ohne Beimischung eines Schäumungsmittels und des Schäumungshilfsmittels hergestellt und vulkanisiert wird. Das „spezifische Gewicht D1“ nach dem Aufschäumen der Schaumkautschukschicht 6 ist ein spezifisches Gewicht von vulkanisiertem Schaumkautschuk, nachdem die Kautschukzusammensetzung, die die Schaumkautschukschicht 6 bildet, vulkanisiert und aufgeschäumt wurde. In der vorliegenden Erfindung werden das spezifische Gewicht D0 vor dem Aufschäumen der Schaumkautschukschicht 6 und das spezifische Gewicht D1 nach dem Aufschäumen gemäß JISK-6268 gemessen.
In der vorliegenden Erfindung wird der tanδ bei 60 °C der Schaumkautschukschicht 6 so eingestellt, dass er nicht mehr als 0,17 und vorzugsweise nicht mehr als 0,15 beträgt. Durch Einstellen des tanδ bei 60 °C der Schaumkautschukschicht 6 auf nicht mehr als 0,17 kann der Wärmestau reduziert werden, und deshalb kann der Rollwiderstand der Schaumkautschukschicht 6, wenn sie in einem Reifen enthalten ist, zuverlässiger reduziert werden.
In der vorliegenden Erfindung muss die Wärmeleitfähigkeit bei 23 °C der Schaumkautschukschicht 6 von 0,05 bis 0,20 W/mK betragen, der tanδ bei 60 °C darf nicht mehr als 0,17 betragen und das Expansionsverhältnis Q muss von 50 bis 160 % betragen. Wenn diese drei Bedingungen erfüllt werden, kann das Gewicht des Luftreifens reduziert werden und der Rollwiderstand kann reduziert werden, während gleichzeitig die Rissbeständigkeit im Seitenwandabschnitt 3 sichergestellt wird. Wenn eine der drei vorstehend beschriebenen Bedingungen nicht erfüllt wird, ist es schwierig, die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
Die Ausführungsform von 1 veranschaulicht einen Fall, in dem der Seitenwandabschnitt 3 aus einer einzelnen Kautschukschicht gebildet wird, die auf einer Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht 5 angeordnet ist, und diese Kautschukschicht aus der Schaumkautschukschicht 6 besteht. Bei dem Luftreifen der vorliegenden Erfindung, wie in 2 und 3 dargestellt, kann der Seitenwandabschnitt 3 aus eine Mehrzahl von Kautschukschichten (zwei Schichten in den Zeichnungen) 3a, 3b, die auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht 5 angeordnet sind, gebildet werden und mindestens eine Schicht der Mehrzahl von Kautschukschichten 3a, 3b (3b in den Zeichnungen) besteht aus der Schaumkautschukschicht 6 (in den Zeichnungen schraffiert dargestellt). 2 veranschaulicht eine Ausführungsform, in der der Seitenwandabschnitt 3 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht 5 aus der Kautschukschicht 3b, die auf einer Innenseite in Reifenbreitenrichtung angeordnet ist, und der Kautschukschicht 3a, die auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung angeordnet ist, besteht. Außerdem besteht von diesen Kautschukschichten 3a, 3b die Kautschukschicht 3b auf der Innenseite in Breitenrichtung aus der Schaumkautschukschicht 6. 3 veranschaulicht eine Ausführungsform, in der der Seitenwandabschnitt 3 auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht 5 aus der Kautschukschicht 3b, die auf einer Innenseite in Reifenradialrichtung angeordnet ist, und der Kautschukschicht 3a, die auf der Außenseite in Reifenradialrichtung angeordnet ist, besteht. Außerdem besteht von diesen Kautschukschichten 3a, 3b die Kautschukschicht 3b auf der Innenseite in Radialrichtung aus der Schaumkautschukschicht 6. Es ist zu beachten, dass das Anordnen der Schaumkautschukschicht und der Nicht-Schaumkautschukschicht nicht auf die in 2 und 3 dargestellten Beispiele beschränkt ist. Das heißt, die Anzahl an Kautschukschichten, die den Seitenwandabschnitt bilden, und die Position der Schaumkautschukschicht in den Kautschukschichten unterliegen keinen Einschränkungen.
Wie in 3 dargestellt, kann außerdem ein Bereich (die Kautschukschicht 3a), der auf der Außenseite in Reifenradialrichtung der in 1 abgebildeten Schaumkautschukschicht 6 angeordnet ist, aus einer Nicht-Schaumkautschukschicht anstelle der Schaumkautschukschicht 6 gebildet werden. Somit kann durch Ersetzen des Bereichs, der einer Biegezone auf der Außenseite in Reifenradialrichtung des Seitenwandabschnitts 3 entspricht, der übermäßiger Biegebeanspruchung ausgesetzt ist, mit der Nicht-Schaumkautschukschicht mit überlegener Ermüdungsfestigkeit und Rissbeständigkeit anstelle der Schaumkautschukschicht 6, die Rissbeständigkeit im Seitenwandabschnitt 3 zuverlässig verbessert werden.
Es ist zu beachten, dass bei dem Luftreifen 1 der vorliegenden Erfindung abhängig von den vom Reifen verlangten Eigenschaften die Kombination der Nicht-Schaumkautschukschicht und der Schaumkautschukschicht 6 auf der Außenseite und der Innenseite in Reifenradialrichtung so konfiguriert sein kann, dass die Außenseite in Reifenradialrichtung aus der Schaumkautschukschicht 6 besteht und die Innenseite in Reifenradialrichtung aus der nicht Schaumkautschukschicht besteht.
In der vorliegenden Erfindung wird von den Kautschukschichten, die den Seitenwandabschnitt 3 bilden, ein Volumen, das die Schaumkautschukschicht 6 einnimmt, auf nicht weniger als 30 % und vorzugsweise nicht weniger als 50 % eines Gesamtvolumens der Kautschukschichten, die den Seitenwandabschnitt 3 bilden, eingestellt. Als Folge kann der Rollwiderstand zuverlässig reduziert werden. Außerdem kann das Gewicht des Luftreifens reduziert werden.
In der vorliegenden Erfindung unterliegt die Kautschukzusammensetzung, die den Seitenwandabschnitt 3 bildet, keinen speziellen Einschränkungen, jedoch wird die Schaumkautschukschicht 6 vorzugsweise aus der schäumenden Kautschukzusammensetzung gebildet. Zu Beispielen für Kautschukbestandteile, die in der schäumenden Kautschukzusammensetzung vorzugsweise verwendet werden können, gehören Naturkautschuk, Isoprenkautschuk, Butadienkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk und ähnliche Dienkautschuke, sowie Ethylen-Propylen-Kautschuk und ähnliche Olefinkautschuke. Es kann ein einzelner Kautschukbestandteil oder eine willkürliche Mischung von Kautschukbestandteilen verwendet werden. Von diesen ist Naturkautschuk vorzugsweise enthalten und ein Gehalt des Naturkautschuks in 100 Gew.-% des Kautschukbestandteils beträgt vorzugsweise nicht weniger als 20 Gew.-% und mehr bevorzugt von 30 bis 100 Gew.-%. Durch Einstellen des Gehalts des Naturkautschuks innerhalb dieses Bereichs kann die Kautschukfestigkeit der Schaumkautschukschicht erhöht werden.
Vorzugsweise wird ein Kohlenstoffdiamid-Schäumungsmittel oder ein Nitroso-Schäumungsmittel als das Schäumungsmittel verwendet und gegebenenfalls kann ein Harnstoff-Schäumungshilfsmittel vorzugsweise beigemischt werden. Durch Beimischen eines solchen Harnstoff-Schäumungshilfsmittels ist es möglich, das Schäumungsmittel bei einer Vulkanisationstemperatur des Reifens (in der Regel von ungefähr 150 bis 175 °C) effizient zu pyrolysieren, und die gewünschte Schaumkautschukschicht 6 kann erhalten werden.
In der vorliegenden Erfindung weist die zum Gebrauch geeignete schäumende Kautschukzusammensetzung einen Dienkautschuk und, pro 100 Gewichtsteile davon, vorzugsweise von 0,1 bis 20 Gewichtsteile ein chemisches Schäumungsmittel, von 1 bis 10 Gewichtsteile Resorcin oder Resorcinharz und von 1 bis 15 Gewichtsteile ein Härtungsmittel für das Resorcin und das Resorcinharz auf. Als Folge wird die Härtungsreaktion des Resorcins und des Resorcinharzes durchgeführt, bevor das chemische Aufschäumen und die Vulkanisation unter Erwärmen durchgeführt werden, und es wird eine feine netzartige Struktur gebildet. Deshalb kann verhindert werden, dass das beim chemischen Aufschäumen erzeugte Gas danach während des Erwärmungsvorgangs aus der Schaumkautschukschicht 6 austritt, und das Aufschäumen der Kautschukschicht kann effektiv erfolgen. Somit kann das Expansionsverhältnis der Schaumkautschukschicht 6 erhöht werden, auch wenn der Mischanteil des chemischen Schäumungsmittels reduziert ist. Außerdem wird durch Reduzieren des Mischanteils des chemischen Schäumungsmittels die Vulkanisation, die mit der chemischen Aufschäumung konkurriert, nicht durch die chemische Aufschäumung gehemmt, und die Vernetzungsdichte des vulkanisierten Kautschuks kann erhöht werden. Des Weiteren wird die Kautschukmatrix durch das gehärtete Produkt des Resorcins und des Resorcinharzes gehärtet und als Folge kann die Kautschukfestigkeit der vulkanisierten Schaumkautschukschicht 6 erhöht werden. Außerdem kann durch Erhöhen der Vernetzungsdichte der tanδ der Schaumkautschukschicht 6 reduziert werden.
Die schäumende Kautschukzusammensetzung weist das Resorcin oder das Resorcinharz und ein Härtungsmittel dafür auf. Durch Beimischen des Resorcins oder des Resorcinharzes und des Härtungsmittels dafür erfolgt beim Erwärmen der schäumenden Kautschukzusammensetzung das Härten des Resorcins oder des Resorcinharzes vor der chemischen Aufschäumung und Vulkanisation und als Folge wird eine feine netzartige Struktur aus dem Resorcin und dem Resorcinharz gebildet. Wenn die Temperatur danach weiter ansteigt und das chemische Aufschäumen erfolgt, kann verhindert werden, dass das erzeugte Schäumungsgas während des Erwärmungsvorgangs aus der Schaumkautschukschicht 6 austritt, weil die feine netzartige Struktur den unvulkanisierten Kautschuk stützt. Das heißt, das Schäumungsgas dient effektiv zum Aufschäumen innerhalb der Schaumkautschukschicht 6 und das Expansionsverhältnis kann weiter erhöht werden. Somit kann, auch wenn der Mischanteil des chemischen Schäumungsmittels reduziert ist, das Expansionsverhältnis erhöht werden.
Beim Aufschäumen/Vulkanisationsformen der Schaumkautschukschicht 6, die aus der schäumenden Kautschukzusammensetzung gebildet wird, sind das chemische Aufschäumen und das Vulkanisieren im Widerspruch stehende Reaktionen. Wenn einer der Reaktionen Vorrang gegeben wird, wird daher die andere Reaktion gehemmt. Wie vorstehend beschrieben, kann durch Beimischen des Resorcins oder des Resorcinharzes und des Härtungsmittels dafür das Expansionsverhältnis erhöht werden, obwohl der Mischanteil des chemischen Schäumungsmittels reduziert ist. Deshalb kann das Fortschreiten der Vulkanisation leicht reguliert werden und die Vernetzungsdichte der vulkanisierten Schaumkautschukschicht 6 kann erhöht werden. Die Kautschukfestigkeit kann erhöht werden, weil die Vernetzungsdichte erhöht wird und die Kautschukmatrix durch die netzartige Struktur, die durch das Resorcin oder das Resorcinharz gebildet wird, gehärtet wird. Außerdem kann ein Verlustfaktor (tanδ) reduziert werden und der Wärmestau kann reduziert werden, weil die Vernetzungsdichte der Schaumkautschukschicht erhöht wird.
Zu Beispielen des Resorcins und des Resorcinharzes gehören Produkte, die regulär in Kautschukzusammensetzungen zur industriellen Anwendung verwendet werden. Resorcinharz ist eine Verbindung, die durch Umsetzen von Resorcin mit Formaldehyd gebildet wird und zu Beispielen davon gehören Penacolite Resin B-18-S, B-19-S, B-20-S und B-21-S (alle hergestellt von INDSPEC Chemical Corporation) und Sumikanol 620 (hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
Ein Mischanteil des Resorcins und des Resorcinharzes beträgt vorzugsweise von 1 bis 10 Gewichtsteile und mehr bevorzugt von 2 bis 8 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Dienkautschuks. Wenn der Mischanteil des Resorcins und des Resorcinharzes weniger als 1 Gewichtsteil beträgt, ist es nicht möglich, die feine netzartige Struktur des Resorcins und des Resorcinharzes im Anfangsstadium des Erwärmens zu bilden. Wenn der Mischanteil des Resorcins und des Resorcinharzes 10 Gewichtsteile übersteigt, ist die Vernetzungsdichte übermäßig hoch und das Aufschäumen wird gehemmt.
Es können Produkte als Härtungsmittel für das Resorcin und das Resorcinharz verwendet werden, die regulär in Kautschukzusammensetzungen zur industriellen Anwendung verwendet werden, und zu Beispielen davon gehören mehrwertige Methoxymethylolmelamine, wie Hexamethoxymethylolmelamin, Pentamethoxymethylolmelamin und dergleichen, Hexamethylentetramin, Hexamethoxymethylmelamin, Hexaethoxymethylmelamin und dergleichen. Zu bevorzugten Beispielen des Härtungsmittels gehören mehrwertige Methoxymethylolmelamine und/oder Hexamethylentetramine. Es kann ein einzelnes Härtungsmittel oder eine Kombination einer Mehrzahl von Härtungsmitteln verwendet werden. Ein solches Harz-Härtungsmittel ist bekannt und zu Beispielen verwendbarer, im Handel erhältlicher Produkte gehören Sumikanol 507A (hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Cyrez 964 RPC (hergestellt von Cytec Industries INC.), Sanceler H-T (hergestellt von Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) und dergleichen.
Ein Mischanteil des Härtungsmittels für das Resorcin und das Resorcinharz beträgt vorzugsweise von 1 bis 15 Gewichtsteile und mehr bevorzugt von 3 bis 12 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Dienkautschuks. Wenn der Mischanteil des Härtungsmittels weniger als 1 Gewichtsteil beträgt, ist es nicht möglich, die feine netzartige Struktur aus dem Resorcin, dem Resorcinharz und dem Härtungsmittel im Anfangsstadium des Erwärmens ausreichend zu bilden. Außerdem beträgt der Mischanteil des Härtungsmittels vorzugsweise das 1- bis 2-fache des Mischanteils (Gewichtsteile) des Resorcins und des Resorcinharzes. Wenn der Mischanteil weniger als das 1-fache (Gewichtsäquivalent) beträgt, reicht die Vernetzungsreaktion des Resorcinharzes und des Kautschuks nicht aus und die Vorteile sind gering. Wenn der Mischanteil das 2-fache übersteigt, gleichen sich die Wirkungen aus und die mechanische Festigkeit des Kautschuks nimmt ab.
In der vorliegenden Erfindung weist die Kautschukzusammensetzung, die die Schaumkautschukschicht bildet, ein chemisches Schäumungsmittel auf. Der Kautschukformkörper kann aufgeschäumt werden, weil das chemische Schäumungsmittel enthalten ist. Ein Mischanteil des chemischen Schäumungsmittels beträgt vorzugsweise von 0,1 bis 20 Gewichtsteile und mehr bevorzugt von 1,0 bis 15 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Dienkautschuks. Wenn der Mischanteil des chemischen Schäumungsmittels weniger als 0,1 Gewichtsteile beträgt, reicht das Aufschäumen bei dem Vulkanisieren nicht aus, und es ist nicht möglich, das Expansionsverhältnis zu erhöhen. Wenn der Mischanteil des chemischen Schäumungsmittels 20 Gewichtsteile übersteigt, nehmen zudem die Wirkungen des Erhöhens des Expansionsverhältnisses ab, die Kosten steigen, und die Flachheit der Schaumoberfläche nimmt ab.
Zu Beispielen des chemischen Schäumungsmittels gehören Nitroso-Schäumungsmittel, Azo-Schäumungsmittel, Kohlenstoffdiamid-Schäumungsmittel, Sulfonylhydrazid-Schäumungsmittel, Azid-Schäumungsmittel und dergleichen. Von diesen werden Nitroso-Schäumungsmittel und/oder Azo-Schäumungsmittel bevorzugt. Es kann ein einzelnes chemisches Schäumungsmittel oder eine Kombination von zwei oder mehr Arten von chemischen Schäumungsmitteln verwendet werden.
Zu Beispielen der Nitroso-Schäumungsmittel gehören N,N'-Dinitrosopentamethylentetramin (DPT), N,N'-Dimethyl-N,N'-dinitrosoterephthalamid und dergleichen. Zu Beispielen der Azo-Schäumungsmittel gehören Azobisisobutyronitril (AZBN), Azobiscyclohexylnitril, Azodiaminobenzol, Bariumazodicarboxylat und dergleichen. Zu Beispielen der Kohlenstoffdiamid-Schäumungsmittel gehören Azodicarbonamid (ADCA) und dergleichen; zu Beispielen der Sulfonylhydrazid-Schäumungsmittel gehören Benzolsulphonylhydrazid (BSH), p,p'-Oxybis(benzolsulphonylhydrazid) (OBSH), Toluolsulphonylhydrazid (TSH), Diphenylsulphon-3,3'-disulphonylhydrazid und dergleichen; und zu Beispielen der Azid-Schäumungsmittel gehören Calciumazid, 4,4'-Diphenyldisulphonylazid, p-Toluolsulphonylazid und dergleichen.
Eine Zersetzungstemperatur des chemischen Schäumungsmittels beträgt vorzugsweise von 130 °C bis 190 °C und mehr bevorzugt von 150 °C bis 170 °C. Durch Konfigurieren der Zersetzungstemperatur des chemischen Schäumungsmittels innerhalb dieses Bereichs werden die Steuerung der chemischen Aufschäumung und der Vulkanisation erleichtert. In der vorliegenden Beschreibung ist die Zersetzungstemperatur des chemischen Schäumungsmittels eine Temperatur, die durch Messen der Zersetzungswärme und der Gewichtsabnahme mithilfe eines Wärmeanalyseverfahrens, ausgewählt aus Differentialscanningkalorimetrie (DSC) und Thermogravimetrie (TGA), bestimmt wird.
Es ist zu beachten, dass sich thermisch ausdehnende Mikrokapseln, die durch Verkapseln eines sich thermisch ausdehnenden Materials in einem Umhüllungsmaterial aus einem thermoplastischen Harz gebildet werden, als Schäumungsmittel bekannt sind. Jedoch nimmt in der vorliegenden Erfindung, wenn sich thermisch ausdehnende Mikrokapseln für die Schaumkautschukschicht 6 verwendet werden, der tanδ zu, weil das Umhüllungsmaterial in der Schaumkautschukschicht 6 vorhanden ist. Als Folge ist es schwierig, den tanδ bei 60 °C der Schaumkautschukschicht 6 auf nicht mehr als 0,17 zu konfigurieren und es ist nicht möglich, den Rollwiderstand zu reduzieren. Somit wird vorzugsweise ein anderes chemisches Schäumungsmittel denn sich thermisch ausdehnende Mikrokapseln als das Schäumungsmittel verwendet.
Die schäumende Kautschukzusammensetzung weist vorzugsweise Harnstoff zusammen mit dem chemischen Schäumungsmittel auf. Der Harnstoff wirkt als Schäumungshilfsmittel. Durch Beimischen des Harnstoff-Schäumungshilfsmittels ist es möglich, die Temperatur, bei der das chemische Schäumungsmittel pyrolisiert wird, gering einzustellen. Ein Mischanteil des Harnstoff-Schäumungshilfsmittels beträgt vorzugsweise von 0,1 bis 20 Gewichtsteile und mehr bevorzugt von 0,5 bis 10 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Dienkautschuks. Wenn der Mischanteil des Harnstoff-Schäumungshilfsmittels weniger als 0,1 Gewichtsteile beträgt, ist es nicht möglich, die Pyrolysetemperatur des chemischen Schäumungsmittels ausreichend zu regulieren. Außerdem beträgt der Mischanteil des Harnstoff-Schäumungshilfsmittels vorzugsweise das 0,5- bis 1,5-fache des Mischanteils des chemischen Schäumungsmittels. Wenn der Mischanteil weniger als das 0,5-fache beträgt, werden die Wirkungen als Hilfsmittel nicht erzielt, und wenn der Mischanteil das 1,5-fache übersteigt, reagiert das Harnstoff-Schäumungshilfsmittel nicht und bleibt als Fremdstoff in der Zusammensetzung, was zu einer Abnahme der mechanischen Festigkeit führt.
In der vorliegenden Erfindung kann die Kautschukfestigkeit der schäumenden Kautschukzusammensetzung durch Beimischen eines Füllmittels erhöht werden. Ein Mischanteil des Füllmittels beträgt vorzugsweise von 20 bis 100 Gewichtsteile und mehr bevorzugt von 40 bis 80 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des Dienkautschuks. Wenn der Mischanteil des Füllmittels weniger als 20 Gewichtsteile beträgt, ist es nicht möglich, die Kautschukfestigkeit der schäumenden Kautschukzusammensetzung ausreichend zu erhöhen. Außerdem nimmt, wenn der Mischanteil des Füllmittels 100 Gewichtsteile übersteigt, die Verarbeitbarkeit der schäumenden Kautschukzusammensetzung ab.
Zu Beispielen des Füllmittels gehören Ruß, Siliziumdioxid, Calciumcarbonat, Ton, Glimmer, Kieselgur, Talk und dergleichen. Von diesen werden Ruß, Siliziumdioxid und Calciumcarbonat bevorzugt. Es kann ein einzelnes Füllmittel verwendet werden, oder es können mehrere Füllmittel gemischt und verwendet werden.
Die schäumende Kautschukzusammensetzung kann Compoundierungsmittel aufweisen, die in Kautschukzusammensetzungen und Kautschukschäumen zur industriellen Anwendung gebräuchlich sind. Zu Beispielen davon gehören Vulkanisierungsmittel, Vulkanisierungsbeschleuniger, Vulkanisierungshilfsmittel, Kautschukverstärkungsmittel, Weichmacher (Erweichungsmittel), Alterungsverzögerer, Verarbeitungshilfsmittel, Schäumungshilfsmittel, Entschäumungsmittel, Aktivatoren, Formtrennmittel, wärmebeständige Stabilisierungsmittel, wetterbeständige Stabilisierungsmittel, antistatische Mittel, Farbstoffe, Schmiermittel, Verdickungsmittel und dergleichen. Vorausgesetzt, dass die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht behindert wird, können gebräuchliche Mischanteile dieser Compoundierungsmittel verwendet werden, und diese Compoundierungsmittel können gemäß einem üblichen Herstellungsverfahren zugegeben, geknetet oder gemischt werden.
In der vorliegenden Erfindung kann die Kautschukzusammensetzung, die die nicht aufgeschäumte Kautschukschicht (z. B. die Kautschukschicht 3a in 2 und 3) des Seitenwandabschnitts bildet, auf eine übliche Kautschukzusammensetzung, die den Seitenwandabschnitt 3 bildet, angewendet werden. Außerdem kann die nicht aufgeschäumte Kautschukschicht eine verstärkende Kautschukschicht, die durch Beschichten von Faserfäden gebildet wird, sein. Wenn die Schaumkautschukschicht, die aus der schäumenden Kautschukzusammensetzung gebildet wird, und die nicht aufgeschäumte Kautschukschicht, die aus der verstärkenden Kautschukschicht, die beschichtete Faserfäden aufweist, gebildet wird, laminiert werden oder, mit anderen Worten, so angeordnet werden, dass sie aneinander angrenzen, migriert beim Aufschäumen und Vulkanisationsformen in der Regel das Schäumungsgas in die verstärkende Kautschukschicht in der druckbeaufschlagten Form und sammelt sich leicht um die Faserfäden an, die die verstärkende Kautschukschicht bilden. Wenn der Druck gelöst wird, um den Schaumkautschuk-Formkörper aus der Form zu entnehmen, dehnt sich daher das Schäumungsgas, das sich lokal um die Faserfäden angesammelt hat, lokal aus, ohne zum Aufschäumen der Kautschukmatrix beizutragen. Als Folge können in einigen Fällen Formfehlstellen auftreten, wobei kleine halbballonförmige Lufttaschen (Halbkugeln mit Durchmessern von 5 mm oder mehr) in einem Abschnitt der Schaumkautschukschicht gebildet werden.
Wenn hingegen die Schaumkautschukschicht aus der schäumenden Kautschukzusammensetzung gebildet wird, die das Resorcin oder das Resorcinharz und das Härtungsmittel davon, wie vorstehend beschrieben, aufweist, migriert das Schäumungsgas nicht leicht aus der Schaumkautschukschicht. Deshalb kann eine Ansammlung des druckbeaufschlagten Schäumungsgases um die Faserfäden der benachbarten verstärkenden Kautschukschicht unterdrückt werden. Als Folge können Formfehlstellen, wobei halbballonförmige Formen in einem Abschnitt der Schaumkautschukschicht nach dem Entfernen von der Form gebildet werden, verhindert werden.
Die in der verstärkenden Kautschukschicht enthaltenen Faserfäden unterliegen keinen speziellen Einschränkungen und können mindestens eine Art von Faser, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyesterfaser, Rayonfaser und Polyamidfaser, aufweisen. Durch Verwendung der vorstehend beschriebenen Faserfäden kann ein Ausdehnen der verstärkenden Kautschukschicht auf andere Richtungen als die Faserrichtung beschränkt werden.
In der vorliegenden Erfindung weist der Seitenwandabschnitt die aus der schäumenden Kautschukzusammensetzung gebildete Schaumkautschukschicht, und das Schaumkautschuklaminat, das durch Laminieren der aus der schäumenden Kautschukzusammensetzung gebildeten Schaumkautschukschicht und der verstärkenden Kautschukschicht gebildet wird, auf. Deshalb kann das Gewicht reduziert werden und der Rollwiderstand kann reduziert werden, während die Rissbeständigkeit und die mechanische Festigkeit sichergestellt werden und die Haltbarkeit aufrechterhalten wird. Als Folge kann die Kraftstoffverbrauchleistung verbessert werden. Somit kann der Luftreifen der vorliegenden Erfindung weitgehend für neuere Hochleistungsfahrzeuge angewendet werden, bei denen der Kraftstoffverbrauch ein wichtiges Thema ist.
Beispiele
Herstellung und Bewertung der schäumenden Kautschukzusammensetzung
Andere Mischungsbestandteile als der Schwefel, der Vulkanisierungsbeschleuniger, das Härtungsmittel, das chemische Schäumungsmittel und das Harnstoff-Schäumungshilfsmittel wurden gemäß jeder der Zusammensetzungen für die 12 Arten von Kautschukzusammensetzungen, die in Tabellen 1 und 2 dargestellt sind, (Referenzbeispiele 1 bis 3, Ausführungsbeispiele 4 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6) gewogen. Diese Mischungsbestandteile wurden 5 Minuten lang in einem 1,7-L-Banbury-Mischer geknetet. Dann wurde bei einer Temperatur von 150 °C eine Grundmischung ausgegeben und auf Raumtemperatur abgekühlt. Danach wurde die Grundmischung in eine Heizwalzenmühle gegeben und der Schwefel, der Vulkanisierungsbeschleuniger, das Härtungsmittel, das chemische Schäumungsmittel und das Harnstoff-Schäumungshilfsmittel wurden zugegeben und gemischt. So wurden 12 Arten von Kautschukzusammensetzungen hergestellt. Außerdem wurden aus diesen Kautschukzusammensetzungen unvulkanisierte Kautschukformkörper gebildet.
Die erhaltenen unvulkanisierten Kautschukformkörper, die aus diesen 12 Arten von Kautschukzusammensetzungen gebildet wurden, (Referenzbeispiele 1 bis 3, Ausführungsbeispiele 4 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6) wurden in eine Form mit einer vorgegebenen Größe (Länge: 100 mm, Breite: 100 mm) gegeben. Dann wurden die Kautschukformkörper erwärmt und bei einer Temperatur von 180 °C für 15 Minuten vulkanisiert. Somit wurden mit Ausnahme von Vergleichsbeispielen 1 und 4 die Vulkanisation und die Aufschäumung der unvulkanisierten Kautschukformkörper gleichzeitig durchgeführt und es wurden Schaumkautschuk-Formkörper mit einer Dicke von ungefähr 15 mm gebildet. Die unvulkanisierten Kautschukformkörper von Vergleichsbeispielen 1 und 4 wurden zu vulkanisierten, nicht aufgeschäumten vulkanisierten Kautschuklagen ausgebildet.
Das spezifische Gewicht, das Expansionsverhältnis Q, die Wärmeleitfähigkeit und der tanδ bei 60 °C der hergestellten Schaumkautschuk-Formkörper (der nicht aufgeschäumten vulkanisierten Kautschuklagen für Vergleichsbeispiele 1 und 4) wurden jeweils nach den folgenden Verfahren gemessen. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabellen 1 und 2 dargestellt.
Spezifisches Gewicht und Expansionsverhältnis Q
Das spezifische Gewicht D0 der unvulkanisierten Kautschukformkörper, die aus den 12 Arten von Kautschukzusammensetzungen gebildet wurden, und das spezifische Gewicht D1 der aufgeschäumten/vulkanisierten Schaumkautschuk-Formkörper wurden jeweils bei 23 °C gemäß JISK-6268 gemessen. Das Expansionsverhältnis Q wurde auf der Grundlage des spezifischen Gewichts D0 der unvulkanisierten Kautschukformkörper und des spezifischen Gewichts D1 der Schaumkautschuk-Formkörper gemäß Formel (1) unten berechnet. $Expansionsverhältnis Q (%) = [(D0/D1) - 1] \times 100$
Die erzielten Ergebnisse sind in Tabellen 1 und 2 dargestellt.
Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit der Schaumkautschuk-Formkörper wurde mit einem Heißdrahtverfahren gemäß ISO8301 mithilfe eines Wärmeleitfähigkeits-Schnellmessgeräts (QTM-500, hergestellt von Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd.) gemessen. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabellen 1 und 2 dargestellt.
Wärmestau (tanδ bei 60 °C)
Der tanδ der Schaumkautschuk-Formkörper wurde mit einem Viskoelastizitätsspektrometer, hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd., gemessen. Die Messbedingungen waren folgende: Belastung=10 % ±2 %, Frequenz= 20 Hz und Umgebungstemperatur= 60 °C. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabellen 1 und 2 dargestellt.

Tabelle 1-I

		Vergleichsbeispiel 1	Referenzbeispiel 1
NR1	Gew.-Teile	40	40
BG	Gew.-Teile	60	60
CB1	Gew.-Teile	50	50
Zinkoxid	Gew.-Teile	3	3
Stearinsäure 1	Gew.-Teile	2	2
Alterungsverzöger ndes Mittel 1	Gew.-Teile	3	3
Wachs	Gew.-Teile	1	1
Öl 1	Gew.-Teile	20	20
Schwefel	Gew.-Teile	2	2
Vulkanisierungsbe schleuniger 1	Gew.-Teile	1	0,5
Chemisches Schäumungsmitte I 1	Gew.-Teile	0	5
Spezifisches Gewicht	-	1,08	0,63
Expansionsverhält nis Q	%	0	72
Wärmeleitfähigkei t	W/mK	0,264	0,168
Tanδ (60 °C)	-	0,150	0,145

Tabelle 1-II

		Referenzbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 2
NR1	Gew.-Teile	40	40
BG	Gew.-Teile	60	60
CB1	Gew.-Teile	50	50
Zinkoxid	Gew.-Teile	3	3
Stearinsäure 1	Gew.-Teile	2	2
Alterungsverzög erndes Mittel 1	Gew.-Teile	3	3
Wachs	Gew.-Teile	1	1
Öl 1	Gew.-Teile	20	20
Schwefel	Gew.-Teile	2	2
Vulkanisierungsb eschleuniger 1	Gew.-Teile	0,5	1
Chemisches Schäumungsmitt el 1	Gew.-Teile	8	2
Spezifisches Gewicht	-	0,47	0,77
Expansionsverhä Itnis Q	%	130	41
Wärmeleitfähigk eit	W/mK	0,091	0,210
Tanδ (60 °C)	-	0,142	0,150

Tabelle 1-III

		Vergleichsbeispiel 3
NR1	Gew.-Teile	40
BG	Gew.-Teile	60
CB1	Gew.-Teile	50
Zinkoxid	Gew.-Teile	3
Stearinsäure 1	Gew.-Teile	2
Alterungsverzögerndes Mittel 1	Gew.-Teile	3
Wachs	Gew.-Teile	1
Öl 1	Gew.-Teile	20
Schwefel	Gew.-Teile	2
Vulkanisierungsbeschleuniger 1	Gew.-Teile	0,3
Chemisches Schäumungsmittel 1	Gew.-Teile	15
Spezifisches Gewicht	-	0,40
Expansionsverhältnis Q	%	171
Wärmeleitfähigkeit	W/mK	0,40
Tanδ (60 °C)	-	0,140

Tabelle 2-I

		Vergleichsbeispiel 4	Referenzbeispiel 3
NR2	Gew.-Teile	60	60
BG	Gew.-Teile	40	40
CB2	Gew.-Teile	60	60
Zinkoxid	Gew.-Teile	3	3
Stearinsäure 2	Gew.-Teile	2	2
Alterungsverzögerndes Mittel 2	Gew.-Teile	1	1
Öl 2	Gew.-Teile	10	10
Resorcinharz	Gew.-Teile
Schwefel	Gew.-Teile	1	1
Vulkanisierungsbeschleuniger 2	Gew.-Teile	0,8	0,8
Härtungsmittel	Gew.-Teile
Chemisches Schäumungsmittel 2	Gew.-Teile		2,5
Harnstoff	Gew.-Teile		2
Spezifisches Gewicht	-	1,10	0,67
Expansionsverhältn is Q	%	0	64
Wärmeleitfähigkeit	W/mK	0,270	0,188
Tanδ (60 °C)	-	0,150	0,158

Tabelle 2-II

		Vergleichsbeispiel
		5	6
NR2	Gew.-Teile	60	60
BG	Gew.-Teile	40	40
CB2	Gew.-Teile	60	60
Zinkoxid	Gew.-Teile	3	3
Stearinsäure 2	Gew.-Teile	2	2
Alterungsverzögerndes Mittel 2	Gew.-Teile	1	1
Öl 2	Gew.-Teile	10	10
Resorcinharz	Gew.-Teile
Schwefel	Gew.-Teile	1	1
Vulkanisierungsbeschleun iger 2	Gew.-Teile	1,2	0,4
Härtungsmittel	Gew.-Teile
Chemisches Schäumungsmittel 2	Gew.-Teile	2,5	5
Harnstoff	Gew.-Teile	2	4
Spezifisches Gewicht	-	1,02	0,51
Expansionsverhältnis Q	%	8	116
Wärmeleitfähigkeit	W/mK	0,260	0,123
Tanδ (60 °C)	-	0,144	0,185

Tabelle 2-III

		Ausführungsbeispiel
		4	5
NR2	Gew.-Teile	60	60
BG	Gew.-Teile	40	40
CB2	Gew.-Teile	60	60
Zinkoxid	Gew.-Teile	3	3
Stearinsäure 2	Gew.-Teile	2	2
Alterungsverzögerndes Mittel 2	Gew.-Teile	1	1
Öl 2	Gew.-Teile	10	10
Resorcinharz	Gew.-Teile	2	2
Schwefel	Gew.-Teile	1	1
Vulkanisierungsbeschleuniger 2	Gew.-Teile	0,8	0,8
Härtungsmittel	Gew.-Teile	4,5	4,5
Chemisches Schäumungsmittel 2	Gew.-Teile	2,5	5
Harnstoff	Gew.-Teile	2	4
Spezifisches Gewicht	-	0,60	0,55
Expansionsverhältnis Q	%	83	98
Wärmeleitfähigkeit	W/mK	0,157	0,139
Tanδ (60 °C)	-	0,127	0,123

Tabelle 2-IV

		Ausführungsbeispiel 6
NR2	Gew.-Teile	60
BG	Gew.-Teile	40
CB2	Gew.-Teile	60
Zinkoxid	Gew.-Teile	3
Stearinsäure 2	Gew.-Teile	2
Alterungsverzögerndes Mittel 2	Gew.-Teile	1
Öl 2	Gew.-Teile	10
Resorcinharz	Gew.-Teile	5
Schwefel	Gew.-Teile	1
Vulkanisierungsbeschleuniger 2	Gew.-Teile	0,4
Härtungsmittel	Gew.-Teile	8
Chemisches Schäumungsmittel 2	Gew.-Teile	5
Harnstoff	Gew.-Teile	4
Spezifisches Gewicht	-	0,50
Expansionsverhältnis Q	%	118
Wärmeleitfähigkeit	W/mK	0,120
Tanδ (60 °C)	-	0,132

Die in den Tabellen 1 und 2 verwendeten Arten von Rohmaterialien sind folgende.

• NR1: Naturkautschuk, SIR20 (hergestellt von PT. NUSIRA)
• NR2: Naturkautschuk, SIR2 (hergestellt von PT. NUSIRA)
• BR: Butadienkautschuk, Nipol BR1220 (hergestellt von Zeon Corporation)
• CB1: Ruß (Güteklasse FEF), HTC-100 (hergestellt von Chubu Carbon Co., Ltd.))
• CB2: Ruß, Seast F (hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.)
• Zinkoxid: Zinc Oxide #3 (hergestellt von Seido Chemical Industry Ltd.)
• Stearinsäure 1: Stearinsäurekügelchen Beads Stearic Acid YR (hergestellt von NOF Corp.)
• Stearinsäure 2: Stearinsäurekügelchen Beads Stearic Acid Kiri (hergestellt von Chiba Fatty Acid Co., Ltd.)
• Alterungsverzögerer 1: SANTOFLEX 6PPD (hergestellt von FLEXSYS)
• Alterungsverzögerer 2: VULKANOX 4020 (hergestellt von Bayer)
• Wachs: Paraffinwachs
• Öl 1: Aromatisches Öl, A-OMIX (hergestellt von Sakyo Yuka Kogyo K.K.)
• Öl 2: Diana Process Oil NH-60 (hergestellt von Idemitsu Kosan Co., Ltd.)
• Resorcinharz: Penacolite Resin B-18-S (hergestellt von INDSPEC Chemical)
• Schwefel: Schwefelpulver Golden Flower, Teilchengröße 150 (hergestellt von Tsurumi Chemical)
• Vulkanisierungsbeschleuniger 1: Noccelar M (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.)
• Vulkanisierungsbeschleuniger 2: Noccelar CZ-G (hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.)
• Härtungsmittel: Teilkondensationsprodukt von Pentamethoxymethylolmelamin, Sumikanol 507A (hergestellt von BARA Chemical)
• Chemisches Schäumungsmittel 1: Nitroso-Schäumungsmittel, Cellular CK#54 (hergestellt von Eiwa Chemical Ind. Co., Ltd.)
• Chemisches Schäumungsmittel 2: Nitroso-Schäumungsmittel, Cellular-D (hergestellt von Eiwa Chemical Ind. Co., Ltd.), kombiniert dem nachstehenden Harnstoff-Schäumungshilfsmittel, um die Anfangstemperatur der Zersetzung auf 130 °C einzustellen
• Harnstoff: Harnstoff-Schäumungshilfsmittel, Cellpaste K4 (hergestellt von Eiwa Chemical Ind. Co., Ltd.)

Herstellung und Bewertung der Luftreifen
Ausführungsbeispiele 7 bis 12 und Vergleichsbeispiele 7 bis 13 Es wurden 13 Arten von Luftreifen (Ausführungsbeispiele 7 bis 12 und Vergleichsbeispiele 7 bis 13) mit einer Reifengröße von 195/65R15 hergestellt, eine Grundkonstruktion der Reifen war die in 1 dargestellte, und die Seitenwandabschnitte 3 wurden aus den wie vorstehend beschrieben hergestellten 12 Arten von Kautschukzusammensetzungen gebildet. Die durchschnittlichen Dicken der Seitenwandabschnitte 3 wurden wie in Tabellen 3 und 4 dargestellt variiert.
Für jede der erhaltenen 13 Arten von Reifen wurden das Reifengewicht, der Rollwiderstand und die Seitenrissbeständigkeit gemäß den nachstehend beschriebenen Testverfahren bewertet. Die Bewertungsergebnisse sind in Tabellen 3 und 4 dargestellt.
Reifengewicht
Das Gewicht jedes der Reifen wurde gemessen und die Ergebnisse wurden indiziert und in Tabellen 3 und 4 erfasst, wobei der Indexwert von Vergleichsbeispiel 7 als 100 gesetzt wurde. Kleinere Indexwerte geben ein leichteres Gewicht des Reifens an.
Rollwiderstand
Jeder Reifen wurde auf eine Felge (Größe: 15x6J) montiert und auf einen Luftdruck von 230 kPa aufgepumpt. Mithilfe eines Innenraum-Trommelprüfgeräts (Trommeldurchmesser: 1.707 mm) wurden die Rollwiderstandswerte gemäß JISD4234 unter den folgenden Bedingungen gemessen: Last= 4,5 kN, Geschwindigkeit= 80 km/h. Die Rollwiderstandswerte wurden indiziert und in Tabellen 3 und 4 erfasst. In Tabelle 3 wurde der Indexwert von Vergleichsbeispiel 7 auf 100 gesetzt und in Tabelle 4 wurde der Indexwert von Vergleichsbeispiel 11 auf 100 gesetzt. Kleinere Indexwerte geben einen geringeren Rollwiderstand an.
Seitenrissbeständigkeit
Jeder Reifen wurde auf eine Felge (Größe: 15x6J) montiert und auf einen Luftdruck von 230 kPa aufgepumpt. Ein Schnitt in einem Winkel von 45° in Bezug auf eine Reifenquerschnittsrichtung mit einer Tiefe von 0,5 mm und einer Breite von 5 mm wurde an der Position der maximalen Breite vorgenommen. Dann wurde jeder Reifen an der Trommel des Innenraum-Trommelprüfgeräts (Trommeldurchmesser: 1.707 mm) befestigt und wurde unter den folgenden Bedingungen gerollt: angelegte Last= 440 kg, Geschwindigkeit= 81 km/h, Strecke= 5,000 m. Nach dem Rollen wurde die Länge des Schnitts in dem Reifen gemessen, der Kehrwert der Differenz zwischen den Schnittlängen vor und nach dem Rollen wurde berechnet und die Seitenrissbeständigkeit wurde bewertet. Die Ergebnisse wurden indiziert und in Tabellen 3 und 4 erfasst. In Tabelle 3 wurde der Indexwert von Vergleichsbeispiel 7 auf 100 gesetzt und in Tabelle 4 wurde der Indexwert von Vergleichsbeispiel 11 auf 100 gesetzt. Größere Indexwerte geben eine überlegene Seitenrissbeständigkeit an.

Tabelle 3-I

		Vergleichsbeispiel 7	Referenzbeispiel 7
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Art der Kautschukzusammensetzung	Vergleichsbeispiel 1	Referenzbeispiel 1
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Durchschnittliche Dicke (mm)	3,0	3,0
Reifengewicht	Indexwert	100	93
Rollwiderstand	Indexwert	100	97
Seitenrissbeständigkeit	Indexwert	100	100

Tabelle 3-II

		Referenzbeispiel 8	Vergleichsbeispiel 8
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Art der Kautschukzusammensetzung	Referenzbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 1
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Durchschnittliche Dicke (mm)	3,0	1,5
Reifengewicht	Indexwert	91	92
Rollwiderstand	Indexwert	95	98
Seitenrissbeständigkeit	Indexwert	100	92

Tabelle 3-III

		Vergleichsbeispiel 9	Vergleichsbeispiel 10
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Art der Kautschukzusammensetzung	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Durchschnittliche Dicke (mm)	3,0	3,0
Reifengewicht	Indexwert	96	90
Rollwiderstand	Indexwert	100	94
Seitenrissbeständigkeit	Indexwert	100	91

Tabelle 4-I

		Vergleichsbeispiel 11	Referenzbeispiel 9
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Art der Kautschukzusammensetzung	Vergleichsbeispiel 4	Referenzbeispiel 3
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Durchschnittliche Dicke (mm)	3,0	3,0
Reifengewicht	Indexwert	100	94
Rollwiderstand	Indexwert	100	97
Seitenrissbeständigkeit	Indexwert	100	100

Tabelle 4-II

		Vergleichsbeispiel 12	Vergleichsbeispiel 13
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Art der Kautschukzusammensetzung	Vergleichsbeispiel 5	Vergleichsbeispiel 6
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Durchschnittliche Dicke (mm)	3,0	3,0
Reifengewicht	Indexwert	99	92
Rollwiderstand	Indexwert	100	100
Seitenrissbeständigkeit	Indexwert	100	100

Tabelle 4-III

		Ausführungsbeispiel 10	Ausführungsbeispiel 11
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Art der Kautschukzusammensetzung	Ausführungsbeispiel 4	Ausführungsbeispiel 5
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Durchschnittliche Dicke (mm)	3,0	3,0
Reifengewicht	Indexwert	94	93
Rollwiderstand	Indexwert	95	94
Seitenrissbeständigkeit	Indexwert	100	100

Tabelle 4-IV

		Ausführungsbeispiel 12
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Art der Kautschukzusammensetzung	Ausführungsbeispiel 6
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Durchschnittliche Dicke (mm)	3,0
Reifengewicht	Indexwert	92
Rollwiderstand	Indexwert	93
Seitenrissbeständigkeit	Indexwert	100

Aus Tabellen 3 und 4 geht hervor, dass im Vergleich zu den Vergleichsreifen (der Vergleichsbeispiele 7 bis 10 und 11 bis 13) die Reifen der vorliegenden Erfindung (der Ausführungsbeispiele 10 bis 12) einen verbesserten Rollwiderstand aufwiesen und gleichzeitig die Seitenrissbeständigkeit aufrechterhielten. Es ist zu beachten, dass in Vergleichsbeispiel 8 die Dicke der nicht aufgeschäumten Kautschukschicht, die den Seitenwandabschnitt bildet, nicht ausreichte, und als Folge war die Seitenrissbeständigkeit schlechter als in Vergleichsbeispiel 7. In Vergleichsbeispiel 9 war die Wärmeleitfähigkeit der Schaumkautschukschicht, die den Seitenwandabschnitt bildet, übermäßig hoch und als Folge wurden die Wirkungen des Reduzierens des Rollwiderstands nicht erzielt. In Vergleichsbeispiel 10 war das Expansionsverhältnis der Schaumkautschukschicht erhöht und als Folge wurde die Seitenrissbeständigkeit beeinträchtigt.
Referenzbeispiele 13 und 14
Die Reifen der Referenzbeispiele 13 und 14 wurden mit einer Reifengröße von 195/65R15 und der in 2 dargestellten Reifenkonstruktion hergestellt. Die durchschnittliche Dicke der nicht aufgeschäumten Kautschukschicht (der Kautschukschicht 3a) im Seitenwandabschnitt 3 betrug 0,6 mm und die durchschnittliche Dicke der Schaumkautschukschicht (der Kautschukschicht 3b) betrug 2,4 mm. Bei beiden Reifen wurde die nicht aufgeschäumte Kautschukschicht (die Kautschukschicht 3a) aus der Kautschukzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 1 gebildet. Die Art der Kautschukzusammensetzung, die zum Bilden der Schaumkautschukschicht (der Kautschukschicht 3b) verwendet wurde, wurde aus den Kautschukzusammensetzungen von Referenzbeispielen 1 und 2, wie in Tabelle 5 dargestellt, ausgewählt.
Jede dieser zwei Arten von Reifen wurde hinsichtlich Reifengewicht, Rollwiderstand und Seitenrissbeständigkeit gemäß den vorstehend beschriebenen Testverfahren bewertet. Die Bewertungsergebnisse sind zusammen mit den Bewertungsergebnissen von Vergleichsbeispiel 7 in Tabelle 5 dargestellt. Es ist zu beachten, dass das Vergleichsbeispiel 7 als Referenzpunktwert (100) für das Reifengewicht, den Rollwiderstand und die Seitenrissbeständigkeit der Reifen der Referenzbeispiele 13 und 14 diente.

Tabelle 5-I

		Vergleichsbeispiel 7	Referenzbeispiel 13
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Kautschukzusammensetzung der Schaumkautschukschicht	Keine	Referenzbeispiel 1
	Durchschnittliche Dicke (mm)	0,0	2,4
	Kautschukzusammensetzung der nicht aufgeschäumten Kautschukschicht	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 1
	Durchschnittliche Dicke (mm)	3,0	0,6
Reifengewicht	Indexwert	100	95
Rollwiderstand	Indexwert	100	98
Seitenrissbestä ndigkeit	Indexwert	100	100

Tabelle 5-II

		Referenzbeispiel 14
Konfiguration des Seitenwandabschnitts	Kautschukzusammensetzung der Schaumkautschukschicht	Referenzbeispiel 2
	Durchschnittliche Dicke (mm)	2,4
	Kautschukzusammensetzung der nicht aufgeschäumten Kautschukschicht	Vergleichsbeispiel 1
	Durchschnittliche Dicke (mm)	0,6
Reifengewicht	Indexwert	93
Rollwiderstand	Indexwert	96
Seitenrissbeständigkeit	Indexwert	100

Aus Tabelle 5 geht hervor, dass im Vergleich zu dem Vergleichsreifen (von Vergleichsbeispiel 7) die Reifen der Referenzbeispiele 13 und 14 einen verbesserten Rollwiderstand aufwiesen und gleichzeitig die Seitenrissbeständigkeit aufrechterhielten.
Referenzbeispiele 15 bis 18
Die Reifen der Referenzbeispiele 15 bis 18 wurden mit einer Reifengröße von 195/65R15 und der in 2 dargestellten Reifenkonstruktion hergestellt. Die durchschnittliche Dicke der Kautschukschicht, die den Seitenwandabschnitt 3 bildet, betrug 3 mm. Bei jedem Reifen wurde die Schaumkautschukschicht (die Kautschukschicht 3b) im Seitenwandabschnitt 3 aus der Kautschukzusammensetzung von Ausführungsbeispiel 1 gebildet und die nicht aufgeschäumte Kautschukschicht (die Kautschukschicht 3a) wurde aus der Kautschukzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 1 gebildet. Der Volumenanteil der Schaumkautschukschicht (der Kautschukschicht 3b) in Bezug auf das Gesamtvolumen der Kautschukschichten, die den Seitenwandabschnitt 3 bilden, wurde wie in Tabelle 6 gezeigt variiert.
Jede dieser vier Arten von Reifen wurde hinsichtlich Reifengewicht, Rollwiderstand und Seitenrissbeständigkeit gemäß den vorstehend beschriebenen Testverfahren bewertet. Die Bewertungsergebnisse sind zusammen mit den Bewertungsergebnissen von Vergleichsbeispiel 7 in Tabelle 6 dargestellt. Es ist zu beachten, dass das Vergleichsbeispiel 7 als Referenzpunktwert (100) für das Reifengewicht, den Rollwiderstand und die Seitenrissbeständigkeit der Reifen von Referenzbeispielen 15 bis 18 diente.

Tabelle 6-I

		Vergleichsbeispiel 7	Referenzbeispiel 15
Konfiguration des Seitenwandabschnitts (durchschnittliche Dicke: 3 mm)	Kautschukzusammensetzung der Schaumkautschukschicht	Keine	Referenzbeispiel 1
	Volumenanteil der Schaumkautschukschicht (%)	0	80
	Kautschukzusammensetzung der nicht aufgeschäumten Kautschukschicht	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 1
Reifengewicht	Indexwert	100	95
Rollwiderstand	Indexwert	100	97
Seitenrissbestän digkeit	Indexwert	100	100

Tabelle 6-II

		Referenzbeispiele
		16	17
Konfiguration des Seitenwandabschnitts (durchschnittliche Dicke: 3 mm)	Kautschukzusamm ensetzung der Schaumkautschuk schicht	Referenzbeis piel 1	Referenzbeis piel 1
	Volumenanteil der Schaumkautschuk schicht (%)	50	30
	Kautschukzusamm ensetzung der nicht aufgeschäumten Kautschukschicht	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 1
Reifengewicht	Indexwert	97	98
Rollwiderstand	Indexwert	98	99
Seitenrissbeständigkeit	Indexwert	100	100

Tabelle 6-III

		Referenzbeispiel 18
Konfiguration des Seitenwandabschnitts (durchschnittliche Dicke: 3 mm)	Kautschukzusammensetzung der Schaumkautschukschicht	Referenzbeispiel 1
	Volumenanteil der Schaumkautschukschicht (%)	20
	Kautschukzusammensetzung der nicht aufgeschäumten Kautschukschicht	Vergleichsbeispiel 1
Reifengewicht	Indexwert	99
Rollwiderstand	Indexwert	100
Seitenrissbeständigkeit	Indexwert	100

Aus Tabelle 6 geht hervor, dass im Vergleich zu dem Luftreifen von Vergleichsbeispiel 7 die Luftreifen von Referenzbeispielen 15 bis 17, bei denen der Volumenanteil der Schaumkautschukschicht (der Kautschukschicht 3b) nicht weniger als 30 % betrug, einen verbesserten Rollwiderstand aufwiesen und gleichzeitig die Seitenrissbeständigkeit aufrechterhielten. Es ist zu beachten, dass bestätigt wurde, dass in Referenzbeispiel 18, bei dem der Volumenanteil der Schaumkautschukschicht (der Kautschukschicht 3b) weniger als 30 % betrug, die Wirkungen des Reduzierens des Rollwiderstands nicht ausreichend waren.
Bezugszeichenliste

1:: Luftreifen
2:: Reifenwulstabschnitt
3:: Seitenwandabschnitt
4:: Laufflächenabschnitt
5:: Karkassenschicht
6:: Schaumkautschukschicht

Claims

Luftreifen (1), der ein Links-Rechts-Paar Reifenwulstabschnitte (2), einen mit den Reifenwulstabschnitten (2) kontinuierlichen Seitenwandabschnitt (3) und einen Laufflächenabschnitt (4), der mit dem Seitenwandabschnitt (3) verbunden ist, eine Karkassenschicht (5), die zwischen den linken und rechten Reifenwulstabschnitten (2) angeordnet ist, aufweist, wobei eine Schaumkautschukschicht (6), die in Reifenradialrichtung verläuft, in mindestens einem Abschnitt des Seitenwandabschnitts (3) angeordnet ist, und die Wärmeleitfähigkeit bei 23 °C der Schaumkautschukschicht (6) von 0,05 bis 0,20 W/mK beträgt; gekennzeichnet dadurch, dass ein tanδ bei 60 °C der Schaumkautschukschicht (6) nicht mehr als 0,17 beträgt und ein Expansionsverhältnis Q, wie in Formel (I) unten definiert, von 50 bis 160 % beträgt: $Expansionsverhältnis Q (%) = [(D0/D1) - 1] \times 100$
wobei D0 ein spezifisches Gewicht der Schaumkautschukschicht (6) vor dem Aufschäumen ist und D1 ein spezifisches Gewicht nach dem Aufschäumen ist, und dass die Schaumkautschukschicht (6) aus einer schäumenden Kautschukzusammensetzung gebildet wird, die Resorcin oder Resorcinharz, und ein Härtungsmittel für das Resorcin oder das Resorcinharz aufweist.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei der Seitenwandabschnitt (3) eine Mehrzahl von Kautschukschichten, die auf einer Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht (5) angeordnet sind, aufweist und mindestens eine Schicht der Mehrzahl von Kautschukschichten aus der Schaumkautschukschicht (6) besteht.
Luftreifen gemäß Anspruch 1, wobei der Seitenwandabschnitt (3) eine einzelne Kautschukschicht, die auf der Außenseite in Reifenbreitenrichtung der Karkassenschicht (5) angeordnet ist, aufweist und die Kautschukschicht aus der Schaumkautschukschicht (6) besteht.
Luftreifen gemäß Anspruch 3, wobei ein Bereich, der auf einer Außenseite in Reifenradialrichtung der Schaumkautschukschicht (6) angeordnet ist, aus einer nicht aufgeschäumten Kautschukschicht anstelle der Schaumkautschukschicht (6) besteht.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schaumkautschukschicht (6) nicht weniger als 30 % des Volumens der Kautschukschicht, die den Seitenwandabschnitt (3) bildet, ausmacht.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die schäumende Kautschukzusammensetzung einen Dienkautschuk und pro 100 Gewichtsteile davon von 0,1 bis 20 Gewichtsteile ein chemisches Schäumungsmittel, von 1 bis 10 Gewichtsteile Resorcin oder Resorcinharz und von 1 bis 15 Gewichtsteile ein Härtungsmittel für das Resorcin und das Resorcinharz aufweist.
Luftreifen gemäß Anspruch 6, wobei die schäumende Kautschukzusammensetzung von 20 bis 100 Gewichtsteile ein Füllmittel pro 100 Gewichtsteile des Dienkautschuks aufweist.
Luftreifen gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei das Härtungsmittel für das Resorcin und das Resorcinharz, die in der schäumenden Kautschukzusammensetzung enthalten sind, mehrwertiges Methoxymethylolmelamin und/oder Hexamethylentetramin ist.
Luftreifen gemäß Anspruch 6, 7 oder 8, wobei das in der schäumenden Kautschukzusammensetzung enthaltene chemische Schäumungsmittel ein Nitroso-Schäumungsmittel und/oder ein Azo-Schäumungsmittel ist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die schäumende Kautschukzusammensetzung von 0,1 bis 20 Gewichtsteile Harnstoff pro 100 Gewichtsteile des Dienkautschuks aufweist.
Luftreifen gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei der in der schäumenden Kautschukzusammensetzung enthaltene Dienkautschuk nicht weniger als 20 Gew.-% einen Naturkautschuk aufweist.
Luftreifen gemäß Anspruch 2, wobei eine verstärkende Kautschukschicht, die beschichtete Faserfäden aufweist, so angeordnet ist, dass sie an die Schaumkautschukschicht angrenzt.
Luftreifen gemäß Anspruch 12, wobei die Faserfäden mindestens eine Art von Faser aufweisen, die ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyesterfaser, Rayonfaser und Polyamidfaser, ist.