JP2016016825A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ランフラット耐久性を向上する。
【解決手段】サイド補強ゴム部８を備えるランフラットタイヤにおいて、サイド補強ゴム部８は、２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｎ）に対する１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）の比（Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ）が１．０以上１．３以下であるゴム組成物からなる。ビードフィラー７とカーカスプライ５との間に、ゴム組成物を有機溶媒に溶解してなるゴムセメントを塗布してなるセメント層１２を介在させる。該ゴムセメント用ゴム組成物は、ゴム成分中に占めるスチレンブタジエンゴムの質量比が、ビードフィラー用ゴム組成物よりも大きくかつカーカスプライの被覆ゴム用ゴム組成物よりも小さく、また、ゴム成分１００質量部に対する硫黄配合量が、ビードフィラー用ゴム組成物よりも少なくかつ被覆ゴム用ゴム組成物よりも多い。
【選択図】図１

Description

本発明は、ランフラットタイヤに関するものである。

パンク等の障害によりタイヤ内部の空気圧が低下して０ｋＰａになった状態でも、ある程度の距離を走行することのできるランフラットタイヤと呼ばれる空気入りタイヤがある。このような内圧が下がった状態でのランフラット走行を可能にするための技術として、サイドウォール部の内面にサイド補強ゴム部を設けてサイドウォール部を補強することが知られている（特許文献１参照）。

かかるサイド補強タイプのランフラットタイヤでは、ランフラット走行時におけるタイヤの変形抑制のため、サイド補強ゴム部に高剛性ゴムが用いられる。しかしながら、ランフラット走行時にはサイド補強ゴム部の温度が高くなるため、サイド補強ゴム部の剛性が下がり、ランフラット耐久性が低下してしまう。一方で、高温時におけるサイド補強ゴム部の剛性低下を抑制すると、ランフラット走行時にビード部にかかる応力が大きくなる。そのため、高硬度のビードフィラーと低硬度のカーカスプライゴムとの間でセパレーションが発生し、ランフラット耐久性が低下する場合がある。

特許文献３には、ビードフィラーとカーカスプライとの接着力を高めるために、ビードフィラーとカーカスプライの間に、これらよりも多量の硫黄を配合した天然ゴム系のセメント層を設けることが開示されている。また、特許文献４には、ビードフィラーとカーカスプライとのセパレーションを抑制するために両者の間にゴム層を設け、該ゴム層の硫黄含有量をカーカスプライゴムの硫黄含有量よりも少なくすることが開示されている。しかしながら、これらはいずれもランフラットタイヤに関するものではない上に、ビードフィラーとカーカスプライとの間に介在させるセメント層の硫黄含有量をカーカスプライゴムよりも多くかつビードフィラーよりも少なくする点についても開示されていない。

特開２０１０−１４９６３２号公報 特開平０６−２７０６１６号公報 特開２０１２−２２４６７８号公報

本発明は、ランフラット耐久性に優れたランフラットタイヤを提供することを目的とする。

本発明に係るランフラットタイヤは、トレッド部と、前記トレッド部の両端から半径方向内側に延びる一対のサイドウォール部と、前記サイドウォール部の半径方向内側に設けられた一対のビード部と、を有するものであって、前記ビード部に設けられた一対の環状のビードコアと、前記一対のビードコア間にトロイダル状に延在するカーカスコードと被覆ゴムからなるカーカスプライと、前記ビードコアの外周に設けられたビードフィラーと、前記サイドウォール部に設けられて当該サイドウォール部を補強するサイド補強ゴム部と、を備える。前記サイド補強ゴム部は、測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｎ）に対する測定温度１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）の比（Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ）が１．０以上１．３以下であるゴム組成物からなる。また、前記ビードフィラーと前記カーカスプライとの間に、ゴム組成物を有機溶媒に溶解してなるゴムセメントを塗布してなるセメント層が介在し、該ゴムセメント用ゴム組成物は、ゴム成分中に占めるスチレンブタジエンゴムの質量比が、前記ビードフィラー用ゴム組成物よりも大きくかつ前記被覆ゴム用ゴム組成物よりも小さく、また、ゴム成分１００質量部に対する硫黄配合量が、前記ビードフィラー用ゴム組成物よりも少なくかつ前記被覆ゴム用ゴム組成物よりも多い。

本発明によれば、高温時における引張応力が常温時における引張応力と同等以上であるゴム組成物を用いてサイド補強ゴム部を構成するとともに、ビードフィラーとカーカスプライとの間に上記の通りスチレンブタジエンゴム量と硫黄量を規定したセメント層を介在させている。そのため、ランフラット走行時において、サイドウォール部の過度な変形を抑えることができるとともに、ビードフィラーとカーカスプライとの間のセパレーションを抑えることができ、よって、ランフラット耐久性を向上することができる。また、ゴムセメントを塗布してなるセメント層を用いることにより、タイヤ質量増加を抑えながらランフラット耐久性を向上することができる。

一実施形態に係るランフラットタイヤの半断面図 カーカスプライとビードフィラー間の接着性試験に用いた試験片の断面図 轍乗り越し性の評価に用いた試験路の断面図

図１に示すように、一実施形態に係るランフラットタイヤは、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、トレッド部（１）と、その両端から半径方向内側に延びる左右一対のサイドウォール部（２）と、サイドウォール部（２）の半径方向内側に設けられた左右一対のビード部（３）とからなる。一対のビード部（３）にはそれぞれ環状のビードコア（４）が埋設されている。図中、ＣＬはタイヤ赤道を示す。この例では、タイヤは、タイヤ赤道ＣＬに対して左右対称構造をなす。

タイヤには、一対のビードコア（４）間にトロイダル状に延在する少なくとも１枚のカーカスプライ（５）が埋設されている。この例ではカーカスプライ（５）は１枚であるが、２枚以上設けてもよい。カーカスプライ（５）は、トレッド部（１）からサイドウォール部（２）を経てビード部（３）に延び、ビード部（３）においてビードコア（４）の周りにカーカスプライ（５）の端部を折り返すことにより係止されている。この例では、カーカスプライ（５）の端部は、ビードコア（４）の周りをタイヤ幅方向内側から外側に折り返して係止されている。カーカスプライ（５）は、有機繊維コード等からなるカーカスコードと、カーカスコードを被覆する被覆ゴムとからなる。カーカスコードは、タイヤ周方向に対して実質上直角に配列されている。カーカスプライ（５）のタイヤ内面側には、空気圧保持のためのインナーライナー層（６）が設けられている。

カーカスプライ（５）の本体部（５Ａ）とその折返し部（５Ｂ）との間には、ビードコア（４）の外周（即ち、半径方向外周側）に硬質ゴム製のビードフィラー（７）が設けられている。ビードフィラー（７）は、半径方向外方側ほど漸次幅が狭く形成された断面三角形状をなす。

一対のサイドウォール部（２）にはそれぞれ、その剛性を上げるために、サイドパッドとも称されるサイド補強ゴム部（８）が設けられている。サイド補強ゴム部（８）は、サイドウォール部（２）におけるカーカスプライ（５）のタイヤ内面側に配設されており、この例では、カーカスプライ（５）とインナーライナー層（６）とに挟まれている。サイド補強ゴム部（８）は、サイドウォール部（２）の半径方向中央部で厚く、かつ該中央部からトレッド部（１）側とビード部（３）側のそれぞれに向かって漸次薄肉に形成されており、図１に示すタイヤ子午線断面において三日月状の断面形状をなしている。

サイド補強ゴム部（８）は、ビードフィラー（７）の先端（即ち、半径方向外端）を越えて半径方向内方に延在している。従って、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）は、タイヤ半径方向において重なりを有し、この重なり部においてサイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）はカーカスプライ（５）の本体部（５Ａ）を挟んで隣接している。

トレッド部（１）におけるカーカスプライ（５）の半径方向外周側には、カーカスプライ（５）とトレッドゴム部（９）との間に、少なくとも２枚のベルトプライからなるベルト（10）が配されている。また、ベルト（10）の外周側にはベルト補強層（11）が設けられている。

本実施形態に係るランフラットタイヤにおいて、サイドウォール部（２）を補強するサイド補強ゴム部（８）は、ランフラット耐久性を向上させる新規な物性を持つゴム組成物を用いて形成されている。該ゴム組成物は、測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力をＭ５０Ｎとし、測定温度１００℃での５０％伸張時の引張応力をＭ５０Ｈとして、両者の比であるＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが次の関係を満足する。すなわち、サイド補強ゴム部（８）を構成するゴム組成物は、加硫ゴム物性が次の関係を満たす。
１．０ ≦ Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ ≦ １．３

これにより、同物性を有するサイド補強ゴム部（８）が得られ、通常走行時における走行性能（例えば、轍乗り越し性）を維持しつつ、ランフラット走行時におけるサイドウォール部の変形を抑えてランフラット耐久性を向上することができる。

詳細には、一般にランフラットタイヤのサイド補強ゴム部に用いられる高硬度配合のゴム組成物では高温時に弾性率が低下するが、本実施形態では、この関係を反転させて、ランフラット走行時に相当する高温（１００℃）時における引張応力が、通常走行時に相当する常温（２３℃）時における引張応力と、同等以上であるゴム組成物を用いる。Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが１．０以上であると、ランフラット走行時における剛性低下を抑えて、ランフラット耐久性を向上することができる。より好ましくは、高温時の引張応力が常温時の引張応力よりも高いことであり、即ち、Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ＞１．０であり、更に好ましくはＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎは１．１以上である。一方、Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが大きすぎると、高温時での剛性が高くなりすぎてランフラット耐久性が却って損なわれる。Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎは、１．３未満であることが好ましく、より好ましくは１．２以下である。

サイド補強ゴム部を構成するゴム組成物の測定温度１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）は３．５ＭＰａ以上であることが、高温時におけるサイドウォール部の剛性を高めて、ランフラット耐久性を向上する上で好ましい。Ｍ５０Ｈの下限は、より好ましくは４．０ＭＰａ以上である。また、Ｍ５０Ｈの上限は、特に限定しないが、５．５ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは５．３ＭＰａ以下であり、このような上限値に設定することにより、高温時に剛性が高くなりすぎてサイドウォール部がしなりにくくなることを抑えて、ランフラット耐久性を向上することができる。該ゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｎ）は、特に限定されないが、通常走行時における走行性能を良好に維持するため、３．０〜５．０ＭＰａであることが好ましく、より好ましくは下限値が３．５ＭＰａ以上であり、上限値が４．５ＭＰａ以下である。

サイド補強ゴム部（８）には、ジエン系ゴムからなるゴム成分に充填剤を配合してなり、上記加硫ゴム物性を有する種々のゴム組成物を用いることができる。一実施形態に係るサイド補強ゴム部用ゴム組成物は、天然ゴム（ＮＲ）及びポリブタジエンゴム（ＢＲ）を含むゴム成分に、フェノール系熱硬化性樹脂と、その硬化剤としてのメチレン供与体を配合してなるものであり、メチレン供与体に対するフェノール系熱硬化性樹脂の配合量の質量比が１．５倍以上である。

該ゴム成分としての天然ゴム及びポリブタジエンゴムとしては、特に限定されず、ゴム工業において一般に使用されているものを用いることができる。ゴム成分中における両者の配合比率は、特に限定されず、例えば、天然ゴムは２０〜７０質量％であってもよく、３０〜６０質量％であってもよい。ポリブタジエンゴムは３０〜８０質量％であってもよく、４０〜７０質量％であってもよい。天然ゴムの含有率を高めることにより耐引裂性能を向上することができ、ポリブタジエンゴムの含有率を高めることにより耐屈曲疲労性を向上することができる。

該ゴム成分は、天然ゴムとポリブタジエンゴムのみで構成してもよいが、その他のジエン系ゴムを配合してもよい。その他のゴムとしては、特に限定されないが、例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などが挙げられる。

フェノール系熱硬化性樹脂としては、フェノール、レゾルシン、及びこれらのアルキル誘導体からなる群から選択された少なくとも１種のフェノール類化合物を、ホルムアルデヒドなどのアルデヒドで縮合してなる熱硬化性樹脂が用いられ、高硬度化を図ることができる。上記アルキル誘導体には、クレゾール、キシレノールといったメチル基誘導体の他、ノニルフェノール、オクチルフェノールといった比較的長鎖のアルキル基による誘導体が含まれる。フェノール系熱硬化性樹脂の具体例としては、フェノールとホルムアルデヒドを縮合してなる未変性フェノール樹脂（ストレートフェノール樹脂）、クレゾールやキシレノール、オクチルフェノール等のアルキルフェノールとホルムアルデヒドを縮合してなるアルキル置換フェノール樹脂、レゾルシンとホルムアルデヒドを縮合してなるレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシンとアルキルフェノールとホルムアルデヒドを縮合してなるレゾルシン−アルキルフェノール共縮合ホルムアルデヒド樹脂などの、各種ノボラック型フェノール樹脂が挙げられる。また、例えばカシューナッツ油、トール油、ロジン油、リノール油、オレイン酸及びリノレイン酸よりなる群から選択された少なくとも一種のオイルで変性されたオイル変性ノボラック型フェノール樹脂を用いることもできる。これらのフェノール系熱硬化性樹脂は、いずれか１種を用いても、２種以上組み合わせて用いてもよい。

フェノール系熱硬化性樹脂の硬化剤として配合するメチレン供与体としては、ヘキサメチレンテトラミン及び／又はメラミン誘導体が用いられる。メラミン誘導体としては、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテル、及び多価メチロールメラミンからなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。これらの中でも、メチレン供与体としては、ヘキサメトキシメチルメラミン及び／又はヘキサメチレンテトラミンが好ましく、より好ましくはヘキサメトキシメチルメラミンである。

フェノール系熱硬化性樹脂の配合量（Ａ）は、メチレン供与体の配合量（Ｂ）との質量比で、Ａ／Ｂ≧１．５である。硬化剤としてのメチレン供与体の割合が多すぎると、ゴムの架橋系に悪影響を及ぼすおそれがある。適切な割合で使用することにより、Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎの比を上記範囲内に設定しやすくなり、ランフラット走行時の変形抑制効果を高めて、ランフラット耐久性を向上することができる。Ａ／Ｂは、より好ましくは２．０以上であり、更に好ましくは２．５以上である。Ａ／Ｂの上限は、７．０以下であることが好ましく、より好ましくは５．０以下であり、更に好ましくは４．０以下である。

フェノール系熱硬化性樹脂の配合量は、特に限定しないが、ゴム成分１００質量部に対して１〜２０質量部であることが好ましく、より好ましくは１〜１０質量部である。また、メチレン供与体の配合量は、特に限定しないが、ゴム成分１００質量部に対して０．２〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜５質量部である。

サイド補強ゴム部用ゴム組成物には、キノリン系老化防止剤と、キノリン系老化防止剤以外の少なくとも一種の老化防止剤を配合してもよい。これらの２種以上の老化防止剤を配合することにより、ランフラット耐久性を向上することができる。

キノリン系老化防止剤としては、例えば、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体（ＴＭＤＱ）、及び、６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロ−キノリン（ＥＴＭＤＱ）からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。

キノリン系老化防止剤と併用する他の老化防止剤としては、例えば、芳香族第２級アミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、硫黄系老化防止剤、及び亜リン酸エステル系老化防止剤からなる群から選択される少なくとも１種の老化防止剤が挙げられる。

芳香族第２級アミン系老化防止剤としては、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン（６ＰＰＤ）、Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（ＩＰＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＰＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＮＰＤ）、Ｎ−（３−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミンなどのｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤； ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）ジフェニルアミン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン（ＣＤ）、オクチル化ジフェニルアミン（ＯＤＰＡ）、スチレン化ジフェニルアミンなどのジフェニルアミン系老化防止剤； Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミン（ＰＡＮ）、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミン（ＰＢＮ）等のナフチルアミン系老化防止剤などが挙げられる。これらはいずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。

フェノール系老化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＤＴＢＭＰ）、スチレン化フェノール（ＳＰ）などのモノフェノール系老化防止剤； ２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）（ＭＢＭＢＰ）、２，２’−メチレン−ビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）（ＭＢＥＴＢ）、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）（ＢＢＭＴＢＰ）、４，４’−チオ−ビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）（ＴＢＭＴＢＰ）などのビスフェノール系老化防止剤； ２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン（ＤＢＨＱ）、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルハイドロキノン（ＤＡＨＱ）などのハイドロキノン系老化防止剤などが挙げられる。これらはいずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。

硫黄系老化防止剤としては、例えば、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メルカプトメチルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩などのベンズイミダゾール系老化防止剤； ジブチルジチオカルバミン酸ニッケルなどのジチオカルバミン酸塩系老化防止剤； １，３−ビス（ジメチルアミノプロピル）−２−チオ尿素、トリブチルチオ尿素などのチオウレア系老化防止剤； チオジプロピオン酸ジラウリルなどの有機チオ酸系などが挙げられる。亜リン酸エステル系老化防止剤としては、例えば、トリス（ノニルフェニル）ホスファイトなどが挙げられる。これらについてもいずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。

キノリン系老化防止剤と併用する他の老化防止剤としては、上記の中でも、芳香族第２級アミン系老化防止剤が好ましく、より好ましくはｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤である。

キノリン系老化防止剤の配合量は、老化防止剤の全配合量に対して２０質量％以上であることが好ましく、ランフラット耐久性の向上効果を高めることができる。より好ましくは２５質量％以上であり、更に好ましくは３０質量％以上である。この比率の上限は、８０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは７５質量％以下である。老化防止剤の全配合量、すなわちキノリン系老化防止剤とそれ以外の老化防止剤の配合量の合計は、ゴム成分１００質量部に対して、１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは１．５〜７質量部であり、更に好ましくは２〜５質量部である。キノリン系老化防止剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．２〜８質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜４質量部である。

サイド補強ゴム部用ゴム組成物には、カーボンブラック及び／又はシリカなどの充填剤を配合することができる。充填剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して２０〜１００質量部であることが好ましく、より好ましくは３０〜８０質量部であり、更に好ましくは５０〜７０質量部である。充填剤としては、カーボンブラック単独、又はカーボンブラックとシリカのブレンドが好ましく、より好ましくはカーボンブラックである。なお、充填剤の種類及び配合量により、ゴム組成物の引張応力の値を調整することができる。

カーボンブラックとしては、特に限定されず、例えば、ＩＳＡＦ級（Ｎ２００番台）、ＨＡＦ級（Ｎ３００番台）、ＦＥＦ級（Ｎ５００番台）、ＧＰＦ級（Ｎ６００番台）（ともにＡＳＴＭグレード）のものを用いることができ、より好ましくはＦＥＦ級のものである。

サイド補強ゴム部用ゴム組成物には、上記成分の他に、オイル、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、加硫剤、加硫促進剤など、タイヤ用ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。ここで、加硫剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などの硫黄成分が挙げられ、特に限定するものではないが、その配合量はゴム成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜８質量部であり、更に好ましくは１〜５質量部である。また、加硫促進剤の配合量としては、ゴム成分１００質量部に対して０．１〜７質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜５質量部である。

サイド補強ゴム部用ゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。また、該ゴム組成物からなるサイド補強ゴム部（８）は、常法に従い、例えば１４０〜１８０℃でタイヤを加硫成形することにより形成することができる。該ゴム組成物であると、フェノール系熱硬化性樹脂とメチレン供与体を上記の質量比で配合するとともに、キノリン系老化防止剤を含む２種以上の老化防止剤を配合したことにより、高温時における引張応力を高めてＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎの比を上記範囲内に設定しやすく、ランフラット耐久性を顕著に改善することができる。

本実施形態に係るランフラットタイヤでは、図１に示すように、ビードフィラー（７）とカーカスプライ（５）との間に介在するセメント層（12）が設けられている。セメント層（12）は、この例では、カーカスプライ（５）の本体部（５Ａ）とビードフィラー（７）との間に挟まれており、ビードフィラー（７）のタイヤ幅方向内側面に沿って設けられている。セメント層（12）は、ビードフィラー（７）の高さ方向（タイヤ半径方向）の全体にわたって設けられている。

なお、図示しないが、セメント層（12）は、ビードフィラー（７）のタイヤ幅方向外側面に沿って設けられてもよく、その場合、セメント層（12）はカーカスプライ（５）の折返し部（５Ｂ）とビードフィラー（７）との間に挟まれた形態となる。また、ビードフィラー（７）のタイヤ幅方向内側面と外側面の双方に沿わせて設けてもよい。好ましくは、セメント層（12）は図１に示すようにビードフィラー（７）のタイヤ幅方向内側面に沿って設けることであり、高剛性のサイド補強ゴム部（８）に隣接するビード部（３）でのランフラット走行時の故障をより効果的に抑制することができる。

セメント層（12）は、ゴム組成物を有機溶媒に溶解してなるゴムセメント（ゴム糊とも称される。）を塗布することで形成されている。ゴムセメントの塗布は、ビードフィラー（７）とカーカスプライ（５）の間にセメント層（12）を形成できればよく、未加硫タイヤの成形時に、カーカスプライ（５）に塗布しても、ビードフィラー（７）に塗布しても、両者に塗布してもよい。

ゴムセメントは、有機溶媒にゴム組成物を溶解し、均一に分散させたものであり、有機溶媒としては、ゴム組成物に対して溶解能力があるものであれば限定されるものではない。例えば、ゴム用揮発油、ヘキサン、石油エーテル、ヘプタン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、シクロヘキサン等を挙げることができ、好ましくはゴム用揮発油、ヘキサンである。一実施形態として、ゴムセメントは、ゴム組成物／ゴム用揮発油＝５〜１０質量％／９０〜９５質量％の割合で混ぜ、５時間以上撹拌し、その後２０時間以上放置（熟成）させて調製してもよい。

ゴムセメントを塗布して形成されるセメント層（12）の厚みは、例えば１０〜３００μｍでもよく、２０〜１００μｍでもよい。

本実施形態では、ゴムセメントに用いるゴム組成物として、次の関係（ｉ）及び（ii）を満足するものを用いる。すなわち、ゴムセメント用ゴム組成物は、（ｉ）ゴム成分中に占めるスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）の質量比が、ビードフィラー用ゴム組成物よりも大きくかつカーカスプライの被覆ゴム用ゴム組成物よりも小さく、また、（ii）ゴム成分１００質量部に対する硫黄配合量が、前記ビードフィラー用ゴム組成物よりも少なくかつ被覆ゴム用ゴム組成物よりも多い。

上記（ｉ）については、ゴムセメント用ゴム組成物のゴム成分中に占めるＳＢＲの質量比をＭｃ（質量％）とし、ビードフィラー用ゴム組成物の該質量比をＭｂ（質量％）とし、被覆ゴム用ゴム組成物の該質量比をＭｐ（質量％）としたとき、Ｍｂ＜Ｍｃ＜Ｍｐである。このようにゴムセメントのＳＢＲ比をその両側のゴム組成物の間の値に設定することにより、セメント層（12）は隣接するカーカスプライ（５）の被覆ゴム及びビードフィラー（７）との相溶性が向上して、ランフラット走行時におけるカーカスプライ（５）とビードフィラー（７）間のセパレーションを抑制することができる。

ビードフィラー用ゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム又は天然ゴムとＳＢＲからなることが好ましく、ＳＢＲは含有しなくてもよい。該ゴム成分中に占めるＳＢＲの質量比Ｍｂは２５質量％以下が好ましく、従って、一実施形態において該ゴム成分は、天然ゴム７５〜１００質量％とＳＢＲ２５〜０質量％からなり、より好ましくは天然ゴム８５〜１００質量％とＳＢＲ１５〜０質量％である。カーカスプライの被覆ゴム用ゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴムとＳＢＲからなることが好ましく、一実施形態において該ゴム成分は、天然ゴム５０〜７５質量％とＳＢＲ５０〜２５質量％からなる。ゴムセメント用ゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴムとＳＢＲからなることが好ましく、一実施形態において該ゴム成分は、天然ゴム７０〜９５質量％とＳＢＲ３０〜５質量％からなり、より好ましくは天然ゴム８０〜９５質量％とＳＢＲ２０〜５質量％である。

上記（ii）については、ゴムセメント用ゴム組成物におけるゴム成分１００質量部に対する硫黄配合量をＳｃ（質量部）とし、ビードフィラー用ゴム組成物におけるゴム成分１００質量部に対する硫黄配合量をＳｂ（質量部）とし、被覆ゴム用ゴム組成物におけるゴム成分１００質量部に対する硫黄配合量をＳｐ（質量部）としたとき、Ｓｂ＞Ｓｃ＞Ｓｐである。このようにゴムセメントにおける架橋剤である硫黄の量をその両側のゴム組成物の間の値に設定することにより、セメント層（12）は隣接するカーカスプライ（５）の被覆ゴム及びビードフィラー（７）との接着性が向上して、ランフラット走行時におけるカーカスプライ（５）とビードフィラー（７）間のセパレーションを抑制することができる。ここで、硫黄配合量とは、加硫剤として配合する正味の硫黄量であり、加硫促進剤等に含まれる硫黄成分は含まれない。加硫剤としての硫黄としては、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが挙げられる。

ビードフィラー用ゴム組成物の硫黄配合量Ｓｂは３〜１０質量部が好ましく、５〜８質量部がより好ましい。被覆ゴム用ゴム組成物の硫黄配合量Ｓｐは０．５〜７質量部が好ましく、０．５〜４質量部がより好ましい。ゴムセメント用ゴム組成物の硫黄配合量Ｓｃは１〜８質量部が好ましく、２〜６質量部がより好ましい。

これらのビードフィラー用、被覆ゴム用及びゴムセメント用のゴム組成物には、充填剤を配合することができる。充填剤は、カーボンブラックを主成分とすることが好ましく、カーボンブラックとともにシリカを併用してもよい。充填剤の配合量は、例えばゴム成分１００質量部に対して３０〜１２０質量部でもよく、４０〜１００質量部でもよい。また、これらのゴム組成物には、オイル、亜鉛華、ステアリン酸、老化防止剤、加硫促進剤などの各種添加剤を配合することができる。また、ゴムセメント用及びビードフィラー用ゴム組成物には、上記のフェノール系熱硬化性樹脂を配合してもよく、高剛性化を図ることができる。フェノール系熱硬化性樹脂の配合量は特に限定されず、ゴム成分１００質量部に対して１〜２０質量部でもよく、５〜１５質量部でもよい。なお、これらのゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。

本実施形態によれば、上記関係を満足するゴムセメントを塗布してセメント層（12）を形成しており、ゴムセメントは上記のように薄肉化が可能であるため、タイヤ質量の増加を抑えながら、ビードフィラー（７）とカーカスプライ（５）間の接着性を向上することができる。また、ゴムセメントに含まれる有機溶媒は塗布後すぐに揮発するものの、塗布対象であるビードフィラーや被覆ゴムのゴム表面を活性化することができ、接着性を一層向上することができる。このようにビードフィラー（７）とカーカスプライ（５）との接着性を向上することができるので、上記特有のサイド補強ゴム部（８）によりサイドウォール部の過度な変形が抑制されることも相俟って、ランフラット耐久性を顕著に向上することができる。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［ゴム組成物の調製及び評価］
バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す配合（質量部）に従い、まず、第１工程（ノンプロ混合工程）で、硫黄と加硫促進剤とメチレン供与体を除く成分を添加混合し（排出温度＝１６０℃）、次いで、得られた混合物に、第２工程（ファイナル混合工程）で硫黄と加硫促進剤とメチレン供与体を添加混合して（排出温度＝１００℃）、サイド補強ゴム部用ゴム組成物を調製した。同様に、下記表２に示す配合（質量部）に従いビードフィラー用とカーカスプライの被覆ゴム用のゴム組成物を調製した。また、下記表３に示す配合（質量部）に従いゴムセメント用ゴム組成物を調製し、該ゴム組成物とゴム用揮発油を質量比で５／９５にて混合し、５時間撹拌し、その後２０時間以上放置することにより、ゴムセメントを調製した。

表１中の各成分の詳細は以下の通りである。
・ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ３号
・ＢＲ：ＪＳＲ（株）製「ＢＲ０１」
・カーボンブラック：Ｎ５５０、東海カーボン（株）製「シーストＳＯ」
・オイル：ＪＸ日鉱日石サンエナジー（株）製「ＪＯＭＯプロセスＮＣ１４０」
・ステアリン酸：花王（株）製「ルナックＳ−２０」
・フェノール系樹脂：オイル変性ノボラック型フェノール樹脂、住友ベークライト（株）製「スミライトレジンＰＲ１３３４９」
・亜鉛華：三井金属鉱業（株）製「亜鉛華１号」
・老化防止剤１：Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン、住友化学（株）製「アンチゲン６Ｃ」
・老化防止剤２：２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体（ＴＭＤＱ）、川口化学工業（株）製「アンテージＲＤ」
・加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＮＳ−Ｐ」
・硫黄：四国化成工業（株）製「ミュークロンＯＴ−２０」（硫黄分８０質量％、オイル分２０質量％）
・メチレン供与体：ヘキサメトキシメチルメラミン、三井サイテック（株）製「ＣＹＲＥＺ ９６４ＲＰＣ」。

表２中の各成分の詳細は以下の通りである。
・ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ３号
・ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製「ＳＢＲ１５０２」
・カーボンブラック：Ｎ５５０、東海カーボン（株）製「シーストＳＯ」
・オイル：ＪＸ日鉱日石サンエナジー（株）製「ＪＯＭＯプロセスＮＣ１４０」
・ステアリン酸：花王（株）製「ルナックＳ−２０」
・亜鉛華：三井金属鉱業（株）製「亜鉛華１号」
・老化防止剤：大内新興化学工業（株）製「ノクラック６Ｃ」
・フェノール系樹脂：住友ベークライト（株）製「スミライトレジンＰＲ１３３４９」
・加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＮＳ−Ｐ」
・加硫促進剤２：ラインケミージャパン（株）製「Rhenogran HEXA-80/SBR」+
・硫黄：四国化成工業（株）製「ミュークロンＯＴ−２０」（硫黄分８０質量％）。

表３中の各成分の詳細は以下の通りである。
・ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製「ＳＢＲ１５０２」
・ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ３号
・カーボンブラック：Ｎ３３９、東海カーボン（株）製「シーストＫＨ」
・芳香族系オイル：ジャパンエナジー（株）製「Ｘ−１４０」
・ステアリン酸：花王（株）製「ルナックＳ−２０」
・亜鉛華：三井金属鉱業（株）製「亜鉛華１号」
・老化防止剤：住友化学（株）製「アンチゲン６Ｃ」
・フェノール系樹脂：住友ベークライト（株）製「スミライトレジンＰＲ１３３４９」
・加硫促進剤：住友化学（株）製「ソクシノールＣＺ」
・硫黄：鶴見化学工業（株）製「粉末硫黄」。

サイド補強ゴム部用ゴム組成物について、１６０℃で２５分間加硫した厚さ２ｍｍの試験片を用いて、下記方法により、２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｎ）と、１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）を測定し、両者の比（Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ）を求めた。

・２３℃での５０％伸張時の引張応力：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠。ダンベル状３号形の試験片につき、室温２３℃にて引張試験を実施し、５０％伸長時の引張応力を求めた。

・１００℃での５０％伸張時の引張応力：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠。ダンベル状３号形の試験片を１時間以上１００℃の恒温槽で保持した後、恒温槽つきの引っ張り試験機にて、１００℃の雰囲気下で引張試験を実施し、５０％伸長時の引張応力を求めた。

表１に示すように、コントロールである配合１では、常温と高温の引張応力の比であるＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが０．９であり、高温時に剛性が下がった。配合２では、配合１に対し、カーボンブラックを増量しかつフェノール系樹脂とメチレン供与体を添加したことにより、高温時における引張応力の低下はなくなったものの、剛性上昇が大きすぎ、Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが１．３を超えた。これに対し、フェノール系樹脂とメチレン供与体を所定量配合するとともに、キノリン系老化防止剤を含む２種以上の老化防止剤を配合した配合３〜７では、高温時における引張応力を高めてＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎの比を１．１〜１．２の範囲内にすることができた。

［タイヤの作製及び評価］
表１に記載のサイド補強ゴム部用ゴム組成物と、表２に記載のビードフィラー用及び被覆ゴム用ゴム組成物と、表３に記載の配合に従い調製したゴムセメントを、表４に示す通りに用いて、図１に示す構造を持つタイヤサイズ：２４５／４０ＺＲ１８のラジアルタイヤを、常法に従い加硫成形した。各タイヤについて、サイド補強ゴム部及びセメント層以外の構成は、全て共通の構成とした。カーカスプライ（５）は、レーヨンコード１８４０ｄｔｅｘ／３を打ち込み数２１本／２５ｍｍで１プライとし、被覆ゴムの厚みは１．０ｍｍとした。また、ゴムセメントは、セメント層（12）の厚みが５０μｍとなるように、未加硫タイヤの成形時にカーカスプライの被覆ゴム表面に塗布した。

また、ビードフィラーとカーカスプライとの接着性を評価するために、図２に示す接着試験用の試験片を作製した。評価方法は下記の通りである。

・接着性：ビードフィラー用及び被覆ゴム用の各ゴム組成物を厚さ１ｍｍのゴムシートに加工し、被覆ゴム表面にゴムセメントを塗布して、図２に示すように被覆ゴム（21）、セメント層（22）及びビードフィラー（23）の順に積層した接着試験用の未加硫試料を作製した（セメント層の厚みは５０μｍ）。該未加硫試料を１６０℃で３０分間加硫して試験片（20）とし、島津製作所（株）製オートグラフ「ＤＣＳ５００」を用いて、被覆ゴムのつかみ代（21ａ）とビードフィラーのつかみ代（23ａ）を、互いに離間する方向に引っ張る剥離試験を行い、幅１０ｍｍ当たりの平均剥離力を求めた。セメント層を挟み込まずに作製した比較例１の平均剥離力の値を１００とした指数で表示した。数字が大きいほど接着性が高い。

得られた各タイヤについて、ランフラット耐久性と轍乗り越し性を評価した。各評価方法は以下の通りである。

・ランフラット耐久性：表面が平滑な鋼製で、直径１７００ｍｍのドラム試験機を用いた。タイヤ内圧０ｋＰａで、荷重はロードインデックスに対応する負荷能力の６５％とした。試験開始から５分で８０ｋｍ／ｈまで速度を上昇させた後、８０ｋｍ／ｈで故障が発生するまで走行させた。故障が発生するまでの走行距離を、比較例１のタイヤを１００として指数表示した。数字大きいほどランフラット耐久性が良好である。

・轍乗り越し性：内圧２００ｋＰａで標準リムに組み込んだ試験タイヤを試験車両の前輪に装着し、一般道の轍を模した図３に示す断面形状を持つ試験路（轍の高低差ｈ＝２０ｍｍ)にて、タイヤの乗り越し性を官能評価した。轍をスムーズに乗り越せるものを○、やや乗り越しにくいものを△、非常に乗り越しにくいものを×とした。

結果は、表４に示す通りである。比較例１は、サイド補強ゴム部のＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが規定範囲内であるものの、ビードフィラーとカーカスプライの間にセメント層を設けていない例である。かかる比較例１に対し、比較例２では、セメント層を設けたものの、その硫黄配合量が被覆ゴムよりも少なく、ビードフィラーとカーカスプライとの接着性に劣っていた。比較例３では、セメント層の硫黄配合量が多すぎて、接着性及びランフラット耐久性が悪化した。比較例４ではセメント層のＳＢＲの質量比が小さすぎ、また、比較例５ではセメント層のＳＢＲの質量比が大きすぎて、ともに接着性及びランフラット耐久性が悪化した。比較例６，７では、規定通りのセメント層を設けたことで接着性には優れていたものの、サイド補強ゴム部のＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが０．９又は１．５と範囲外であったため、ランフラット耐久性に劣っていた。これに対し、サイド補強ゴム部のＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎとセメント層の規定をともに満足する実施例１〜８であると、薄肉のセメント層によりタイヤ質量増加を抑えながら接着性を向上することができ、また、轍乗り越し性を損なうことなく、ランフラット耐久性を顕著に改善することができた。

１…トレッド部、２…サイドウォール部、３…ビード部、５…カーカスプライ、７…ビードフィラー、８…サイド補強ゴム部、１２…セメント層

Claims (2)

1. トレッド部と、前記トレッド部の両端から半径方向内側に延びる一対のサイドウォール部と、前記サイドウォール部の半径方向内側に設けられた一対のビード部と、を有し、
   前記ビード部に設けられた一対の環状のビードコアと、前記一対のビードコア間にトロイダル状に延在するカーカスコードと被覆ゴムからなるカーカスプライと、前記ビードコアの外周に設けられたビードフィラーと、前記サイドウォール部に設けられて当該サイドウォール部を補強するサイド補強ゴム部と、を備え、
   前記サイド補強ゴム部は、測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｎ）に対する測定温度１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）の比（Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ）が１．０以上１．３以下であるゴム組成物からなり、
   前記ビードフィラーと前記カーカスプライとの間に、ゴム組成物を有機溶媒に溶解してなるゴムセメントを塗布してなるセメント層が介在し、該ゴムセメント用ゴム組成物は、ゴム成分中に占めるスチレンブタジエンゴムの質量比が、前記ビードフィラー用ゴム組成物よりも大きくかつ前記被覆ゴム用ゴム組成物よりも小さく、また、ゴム成分１００質量部に対する硫黄配合量が、前記ビードフィラー用ゴム組成物よりも少なくかつ前記被覆ゴム用ゴム組成物よりも多い、
   ランフラットタイヤ。
2. 前記サイド補強ゴム部を構成するゴム組成物の測定温度１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）が３．５ＭＰａ以上である、請求項１に記載のランフラットタイヤ。

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