JP2016503106A - ランフラットタイヤ用の側壁支持体 - Google Patents

Abstract

特定のゴム組成物から製造される側壁支持体を有するランフラットタイヤ。これらの組成物は、１００重量部のゴムあたり、５５〜８５のムーニー粘度を有するポリブタジエンゴムと、低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックとを有する、架橋性エラストマー組成物に基づく。さらなる第２のゴム成分もエラストマー組成物中に含まれ得る。低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックは、１５ｍ2／ｇ〜２５ｍ2／ｇの窒素表面積および６５ｍｌ／１００ｇ〜８５ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有することを特徴とし得る。【選択図】なし

Description

本発明は、概して、タイヤに関し、より具体的には、タイヤ内に側壁支持体を形成するための材料およびそのような支持体に関する。

タイヤ製造業者は、空気式タイヤを有する車両中の乗客が、タイヤがその圧力の全てまたは実質的に全てを失ったときに、少なくともいくらかの最小距離にわたってどのように旅を続けることができるかに関する解決策を開発している。スペアタイヤがそのような問題に対する１つの解決策である一方で、より良い解決策により、乗客が、安全な目的地に到着するまで車両から降りることなく旅を続けることを可能にするであろう。

拡張された移動性という考えは、車両が、少なくとも相応な距離にわたってその膨張性の全てのまたは実質的に全てを失ったタイヤで運転することを可能にする。ランフラット技術に基づくそのようなタイヤは、多くの場合、タイヤが、低下した圧力またはゼロでさえある圧力でかなりの荷重を支持することを可能にする自己支持機能を含む。そのような自己支持機能は、例えば、参照によって本明細書に完全に組み込まれる米国特許第６，０２２，４３４号で示されるようなゴムインサートで補強されるタイヤ側壁を含み得る。

ゴムインサートが、低下したまたはゼロの膨張圧力で車両の荷重を支持することができなければならないため、これらのインサートは、多くの場合、かなり厚く、それらは、典型的には、タイヤの転がり抵抗特徴に影響を与える。タイヤ産業における研究者らは、ゼロまたは小さな圧力下で動作されたときに、そのようなタイヤの転がり抵抗およびそれらの耐久性を改善するためのそのような側壁支持体用の新たな材料および新たな設計を探し求めている。

本発明の特定の実施形態は、側壁支持体と、いくつかの実施形態において、例えば、他のタイヤおよび支持体に比べて改善された耐久度および改善された転がり抵抗等の改善された特徴を有するそのような側壁支持体を有するタイヤとを含む。

実施形態は、特定のゴム組成物から製造される側壁支持体を有するランフラットタイヤを含む。これらの組成物は、１００重量部のゴムあたり、５５〜８５のムーニー粘度を有するポリブタジエンゴムと、低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックとを有する、架橋性エラストマー組成物に基づく。さらなる第２のゴム成分もエラストマー組成物中に含まれ得る。低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックは、１５ｍ²／ｇ〜２５ｍ²／ｇの窒素表面積および６５ｍｌ／１００ｇ〜８５ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有することを特徴とし得る。

特定の実施形態では、第２のゴム成分は、天然ゴムであり得るか、またはポリブタジエン（ＢＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエン共重合体、イソプレン共重合体、およびこれらのエラストマーの混合物から選択され得る。低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックは、３０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒの量でエラストマー組成物中に含まれ得る。

本発明の特定の実施形態は、側壁支持体およびそれらが製造され得る材料を含み、側壁支持体は、タイヤにおいて、特に、ゼロまたは小さな膨張圧力で少なくとも相応な距離にわたって動作するように設計された空気式タイヤにおいて有用であり得る。本明細書に開示される側壁支持体は、低い剛性および低ヒステリシス、ならびに、当該産業において現在知られている他のタイヤに対する改善した転がり抵抗および改善した耐久性を有するランフラットタイヤを提供する属性の組み合わせを有するものとして説明され得る。

本明細書に記載の側壁支持体を有するタイヤの転がり抵抗および耐久性の改善した特徴は、意外にも、側壁支持体を製造するために用いられたゴム組成物に含まれた材料の組み合わせによって得られた。そのようなゴム組成物は、第２のゴム成分と組み合わされた高いムーニー粘度を有するポリブタジエンゴムと、低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックと、を含む。

本明細書で使用されるとき、「ｐｈｒ」は、「１００重量部のゴムあたりの重量部」であり、当該技術において共通の測定であり、ゴム組成物の成分は、組成物におけるゴムの総重量、すなわち、組成物における１００重量部の総ゴム（複数可）あたりの成分の重量部に対して測定される。

本明細書で使用されるとき、エラストマーおよびゴムは同義語である。

本明細書で使用されるとき、「に基づく」は、本発明の実施形態が、集成時に未硬化であった加硫または硬化ゴム組成物から作製されていることを認識している用語である。硬化ゴム組成物は、したがって、未硬化ゴム組成物「に基づく」。換言すると、架橋ゴム組成物は、架橋性ゴム組成物の構成物に基づくか、それらを含む。

ここで、本発明の実施形態を詳細に参照する。それぞれの例は本発明の説明によって提供される。例えば、一実施形態の部分として図解または説明される特徴は、別の実施形態と共に用いられて、さらに第３の実施形態を生じ得る。本発明は、これらおよび他の修正および変更を含むことを意図される。

低またはゼロ膨張圧力下で相応な距離にわたって走行するように設計されたタイヤ（すなわち、ランフラットタイヤ）の側壁における側壁支持体の使用は、当該産業においてよく知られている。多くの場合、これらの側壁支持体は、三日月形であり、それらは、車が、タイヤを変更および／または膨張させるためのより安全な位置に到達し得るように、ランフラットタイヤが相応な距離にわたって車両の荷重を支持することを可能にするように設計される。

そのような側壁支持体の大きさ、厚さ、および他の寸法が、とりわけ、タイヤの大きさおよび種類、ならびに、タイヤがランフラット条件である一方で支持する必要のある荷重に基づいて変動し得ることが認識される。タイヤ設計の分野における当業者が、本明細書に開示される材料を用いて製造された側壁支持体を有するランフラットタイヤを提供できる、ということが認識される。

上述の通り、本発明の特定の実施形態は、側壁支持体と、５５〜８５の範囲の高いムーニー粘度（時にムーニー可塑性と称される）を有するポリブタジエンゴム、第２のゴム成分、および低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックを含むゴム組成物から製造されたそのような側壁支持体を有するタイヤと、を含む。

ポリブタジエンゴムは、１，３−ブタジエン単量体を重合化することで作製される公知のゴムである。ブタジエン単量体に存在する２つの二重結合のために、結果として生じるポリブタジエンは、３つの異なる形式であるシス−１，４、トランス−１，４、およびビニル−１，２ポリブタジエンを含み得る。シス−１，４およびトランス−１，４エラストマーは、末端と末端を結合する単量体によって形成され、一方で、ビニル−１，２エラストマーは、単量体の末端の間で結合する単量体によって形成される。

高いムーニー粘度を有することを特徴とするポリブタジエンは、典型的に、より高い分子量を有するものであり、よって、ムーニー粘度は、いくらか、ポリブタジエンの相対的分子量の指標であり、すなわち、ムーニー粘度が高ければ高いほど、分子量が高い。ムーニー粘度は、未加硫ゴムの粘度を測定するために使用される任意の単位であるムーニー単位で測定される。測定は、標準ＡＳＴＭ Ｄ−１６４６に従う、当業者には公知のムーニー粘度計で行われる。本明細書に開示される全てのムーニー粘度は、１００℃で測定される。

ゴム組成物中の低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックと結合される高ムーニーを有するポリブタジエンの使用は、そのような材料から製造される側壁支持体という驚くべき結果を提供する。本明細書に開示されるゴム組成物の特定の実施形態に関しては、そのようなポリブタジエンのムーニー粘度（１００℃で測定されるムーニー単位）は、５５ムーニー単位〜８５ムーニー単位であるか、あるいは、ムーニー粘度は、５５ムーニー単位〜７５ムーニー単位、５５ムーニー単位〜７０ムーニー単位、６０ムーニー単位〜７０ムーニー単位、または６０ムーニー単位〜８０ムーニー単位であり得る。

本明細書に開示されるゴム組成物の特定の実施形態では、多分散性指数が、その２．５未満あるいは２未満、１〜２．５または１〜２であることに留意されたい。多分散性指数は、量平均分子量（Ｍｗ）の数平均分子量（Ｍｎ）に対する比として定義される。よく知られているように、ＭｗおよびＭｎは、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、ポリスチレン標準に対して測定され得る。

加えて、本明細書に開示されるゴム組成物の特定の実施形態では、高いムーニー粘度を有することを特徴とするポリブタジエンは、高シス−１，４含有量を有することを特徴とし得る。したがって、特定の実施形態では、ポリブタジエンは、少なくとも８０％または少なくとも９０％、あるいは、８０％〜９９％、９０％〜９９％、または９２％〜９９％のシス−１，４含有量を有することを特徴とし得る。

好適なポリブタジエンは、市場で入手可能であり、例えば、ＴｅｘａｓのＯｒａｎｇｅに会社を有するＬａｎｘｅｓｓから入手できる。例えば、Ｌａｎｘｅｓｓは、７３のムーニー粘度および少なくとも９６％のシス−１，４含有量を有する高シスＢＲ溶液であるＢｕｎａ ＣＢ ２１を提供する。Ｂｕｎａ ＣＢ ２２は、６３のムーニー粘度および少なくとも９６％のシス−１，４含有量を有する高シスＢＲ溶液である。

高ムーニーポリブタジエンに加えて、本明細書に開示されるゴム組成物は、ジエン単量体（すなわち、共役されるかに関わらず、２つの二重炭素−炭素結合を有する単量体）に少なくとも部分的に（すなわち、共重合体の単独重合体）起因する第２のゴム成分をさらに含む。

これらのジエンエラストマーは、「本質的に不飽和の」ジエンエラストマーまたは「本質的に飽和の」ジエンエラストマーのいずれかに分類され得る。本明細書で使用されるとき、本質的に不飽和のジエンエラストマーは、少なくとも部分的に共役ジエン単量体に起因するジエンエラストマーであり、その本質的に不飽和のジエンエラストマーは、少なくとも１５モル％であるジエン起源（共役ジエン）のそのような員または単位の含有量を有する。本質的に不飽和のジエンエラストマーの範疇にあるのは、高不飽和ジエンエラストマーであり、それらは、５０モル％を超えるジエン起源（共役ジエン）の単位の含有量を有するジエンエラストマーである。

本質的に不飽和であるという定義に入らないジエンエラストマーは、したがって、本質的に飽和のジエンエラストマーである。そのようなエラストマーとしては、例えば、ブチルゴム、ならびにジエンの、およびＥＰＤＭ種類のアルファ−オレフィンの共重合体が挙げられる。これらのジエンエラストマーは、ジエン起源（共役ジエン）の単位の低または超低含有量を有し、そのような含有量は１５モル％未満である。

好適な共役ジエンの例としては、特に、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２，３−ジ（Ｃ₁−Ｃ₅アルキル）−１，３−ブタジエン（２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２，３−ジエチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−３−エチル−１，３−ブタジエン、２−メチル−３−イソプロピル−１，３−ブタジエン等）、アリル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、および２，４−ヘキサジエンが挙げられる。ビニル−芳香族化合物の例としては、スチレン、オルト−、メタ−およびパラ−メチルスチレン、市販の混合物「ビニルトルエン」、パラ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、メトキシスチレン、クロロ−スチレン、ビニルメシチレン、ジビニルベンゼン、およびビニルナフタレンが挙げられる。

共重合体は、ジエン単位の２０重量％〜９０重量％およびビニル−芳香族単位の１重量％〜８０重量％を含有し得る。エラストマーは、任意のマイクロストラクチャー、つまり、用いられる重合条件の機能、特に、変性剤および／またはランダム化剤の有無の、ならびに、用いられる変性剤および／またはランダム化剤の量を有し得る。エラストマーは、例えば、ブロック、ランダム、連続、またはマイクロ連続エラストマーであり得、分散液または溶液中で調製され得、それらは、カップリングおよび／または撹拌されるか、あるいは、カップリングおよび／または撹拌もしくは官能化剤で官能化され得る。

好適なジエンエラストマーの例としては、ポリイソプレンおよびブタジエン／スチレン共重合体、具体的には、５重量％〜５０重量％または２０重量％〜４０重量％のスチレン含有量、およびブタジエン派中、４モル％〜６５モル％の１，２−結合の含有量、２０モル％〜８０モル％のトランス−１，４結合の含有量を有するものが挙げられる。また、含まれるのは、ブタジエン／イソプレン共重合体であり、具体的には、５重量％〜９０重量％のイソプレン含有量、および−４０℃〜−８０℃のガラス転移温度（ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って測定されたＴｇ）を有するものである。

さらに含まれるのは、イソプレン／スチレン共重合体であり、具体的には、５重量％〜５０重量％のスチレン含有量、および−２５℃〜−５０℃のＴｇを有するものである。ブタジエン／スチレン／イソプレン共重合体の場合、好適なものの例としては、５重量％〜５０重量％、より具体的には１０重量％〜４０重量％のスチレン含有量、１５重量％〜６０重量％、より具体的には２０重量％〜５０重量％のイソプレン含有量、５重量％〜５０重量％、より具体的には２０重量％〜４０重量％のブタジエン含有量、４重量％〜８５重量％のブタジエン画分の１，２−単位の含有量、６重量％〜８０重量％のブタジエン画分のトランス−１，４単位の含有量、５重量％〜７０重量％のイソプレン画分の１，２−プラス３，４−単位の含有量、１０重量％〜５０重量％のイソプレン画分のトランス−１，４単位の含有量、および、より一般的には、−２０℃〜−７０℃のＴｇを有する任意のブタジエン／スチレン／イソプレン共重合体が挙げられる。

要約すると、本発明の特定の実施形態のための第２のゴム成分として好適なジエンエラストマーとしては、ポリブタジエン（ＢＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエン共重合体、イソプレン共重合体、およびこれらのエラストマーの混合物等の高不飽和ジエンエラストマーが挙げられる。そのような共重合体としては、ブタジエン／スチレン共重合体（ＳＢＲ）、イソプレン／ブタジエン共重合体（ＢＩＲ）、イソプレン／スチレン共重合体（ＳＩＲ）、およびイソプレン／ブタジエン／スチレン共重合体（ＳＢＩＲ）が挙げられる。特定の実施形態では、第２のゴム成分はＮＲに限定される。

本明細書に開示される組成物の特定の実施形態において添加された第２のゴム成分は、とりわけ、ゴム組成物に対して必要な粘着性を提供するために含まれる。粘着性を高める樹脂の使用は、限定されるか、特定の実施形態から除外されるが、そのような樹脂がゴム組成物のヒステリシスを上昇させ得、かつ増加したヒステリシスがインサートの温度をランフラット走行条件下で上昇させるであろうといった理由からである。

本明細書に開示されるゴム組成物の特定の実施形態は、高ムーニーポリブタジエンゴムに加えて、唯一のジエンエラストマーを、および／またはいくつかのジエンエラストマーの混合物を、含み得る。特定の実施形態が、高不飽和エラストマーのみを含み得、他の種類のエラストマーが明確に除外されていることに留意されたい。

側壁インサートの製造に好適なゴム組成物は、特定の実施形態に対して、高ムーニーＢＲの４０ｐｈｒ〜９０ｐｈｒ、あるいは高ムーニーＢＲの４５ｐｈｒ〜８５ｐｈｒ、５０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒ、５０ｐｈｒ〜６０ｐｈｒ、または４５ｐｈｒ〜６５ｐｈｒを含み得、ゴムの残りは、第２のゴム成分である。上述の通り、特定の実施形態では、第２のゴム成分は、ＮＲに限定され得る。

ゴムに加えて、本明細書に開示されるゴム組成物は、低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックを補強充填剤としてさらに含む。補強充填剤は、ゴム組成物に添加されて、とりわけ、それらの引張強さおよび耐摩耗性を改善する。低表面積の高ストラクチャーカーボンブラック補強充填剤と結合される高ムーニーポリブタジエンの組み合わせが、より小さい転がり抵抗の改善した特性、および改善した耐久性を本明細書に開示されるゴム組成物から製造された側壁支持体を有するタイヤに与える驚くべき結果を提供することが本発明者らによって見出されている。

カーボンブラックは、超微小粒子集合体から構成されるものとして最善に説明され得、それらの超微粒子は、集合体を形成するために融着される。これらの超微粒子によって形成される集合体は、異なる種類のカーボンブラックの間で大きく変動し得る。多くの場合ランダム分枝と共に、狭いコアを有するより鎖状のクラスターに結合された粒子と共に、より高い粒子数を有する集合体を有するブラックは、一般的により低い粒子数を有するものと比較して、より高いストラクチャーを有し、より分岐状ではなく、およびより緻密であるというのが特徴である。

測定され、かつカーボンブラックを説明する上で有用な共通の特性としては、粒子の大きさを示す表面積測定、およびカーボンブラックのストラクチャーを示す油吸着数（ＯＡＮ）が挙げられる。類似の試験は、ブラックのストラクチャーの表示も提供するカーボンブラックの圧縮されたサンプル（ＣＯＡＮ）の上で実行され得る。

カーボンブラックの表面積を測定する１つの既知の方法は、窒素吸着によって全体および外表面積を測定するためのＡＳＴＭ標準Ｄ６５５６である。油吸着数を測定するための方法は、ジブチルフタレートを用いて油吸着数を測定するためのＡＳＴＭ標準Ｄ２４１４であり、一方では、ＡＳＴＭ標準Ｄ３４９３は、カーボンブラックのＣＯＡＮを測定するための標準試験である。

本明細書に開示されるゴム組成物の特定の実施形態は、１５ｍ²／ｇ〜２５ｍ²／ｇ、あるいは１７ｍ²／ｇ〜２２ｍ²／ｇのＡＳＴＭ標準Ｄ６５５６試験法を用いて測定されるような窒素表面積を有するカーボンブラックを含む。これらの表面積は、低表面積を有するカーボンブラックにとって典型的である。

しかし低表面積を有することに加えて、本明細書に開示されるゴム組成物に有用なカーボンブラックは、また、高ストラクチャーであるということを特徴とする。有用なカーボンブラックは、１００ｍｌ／１００ｇ〜１５０ｍｌ／１００ｇあるいは、１１０ｍｌ／１００ｇ〜１５０ｍｌ／１００ｇ、１２０ｍｌ／１００ｇ〜１５０ｍｌ／１００ｇ、１２５ｍｌ／１００ｇ〜１４５ｍｌ／１００ｇ、または１３０ｍｌ／１００ｇ〜１４０ｍｌ／１００ｇのＡＳＴＭ Ｄ２４１４によって測定されるようなＯＡＮを有するというのがさらに特徴であり得る。

本明細書に開示されるゴム組成物の特定の実施形態では、有用なカーボンブラックは、６５ｍｌ／１００ｇ〜８５ｍｌ／１００ｇあるいは７０ｍｌ／１００ｇ〜８０ｍｌ／１００ｇのＡＳＴＭ Ｄ３４９３−０９によって測定されるようなＣＯＡＮを有するということを特徴とし得る。

本明細書に開示されるゴム組成物の特定の実施形態のための有用な高ストラクチャーの低表面積カーボンブラックは、上述のような範囲における窒素表面積、および上述のような範囲におけるＣＯＡＮ、または上述のような範囲におけるＯＡＮのいずれかを有するものということを特徴とし、低表面積と高ストラクチャーとの両方を有するということを特徴とし得るカーボンブラックを提供し得る。他の特定の実施形態では、有用なカーボンブラックは、上の特徴のそれぞれ、すなわち、窒素表面積、ＯＡＮおよびＣＯＡＮを、上述のような範囲内で有するというのが特徴であり得る。

カーボンブラックの界面活性は、また、窒素表面積とヨウ素価との差分によって表示され得る（ＡＳＴＭ Ｄ１５１０）。ヨウ素価は、カーボンブラックによるヨウ素の吸着の測定であり、また、表面積の測定として用いられる。より高い活性ブラックは、正の差分を有する傾向があり、一方で、より低い活性のブラックは、負の数を有する傾向がある。特定の実施形態では、高ストラクチャーの低表面積カーボンブラックは、１０ｍｇ／ｇ〜２５ｍｇ／ｇ、あるいは、１５ｍｇ／ｇ〜２３ｍｇ／ｇまたは１８ｍｇ／ｇおよび２１ｍｇ／ｇのヨウ素価を有し得る。

本明細書に開示されるゴム組成物の特定の実施形態は、高ストラクチャーの低表面積カーボンブラックの３０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、あるいは、カーボンブラックの３５ｐｈｒ〜８０ｐｈｒ、４０ｐｈｒ〜７５ｐｈｒ、または４０ｐｈｒ〜６０ｐｈｒを含み得る。

市場で利用可能な好適な高ストラクチャーかつ低表面積カーボンブラックの例としては、テキサス、キングウッドにオフィスを有するＯｒｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｃａｒｂｏｎから利用可能なＳ２０４が挙げられる。このカーボンブラックは、１９ｍ²／ｇの窒素表面積、１３８ｍｌ／１００ｇのＯＡＮ、７６ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ、および１９．６ｍｇ／ｇのヨウ素価を有する。

本明細書に開示されるゴム組成物の特定の実施形態は、例えば、量において、硬化剤、様々な加工助剤、劣化防止剤、酸化防止剤、またはそれらの組み合わせ等の、当業者に既知の他の成分を含み得る。本発明のエラストマー組成物に含まれ得る硬化剤は、例えば、硫黄、硫黄供与体、活性剤、加硫促進剤、過酸化物、および、エラストマー組成物の加硫に影響を及ぼすために用いられる他のシステムを含む。

本明細書に開示されるゴム組成物は、低ヒステリシスを有する低剛性であるとして説明され得る。したがって、本明細書に開示されるゴム組成物の特定の実施形態は、５．５ＭＰａ〜７ＭＰａ、あるいは６ＭＰａ〜７ＭＰａの２３℃の温度で引張弾性率ＭＡ１０を有することを特徴とし得る。さらにその上、特定の実施形態のために、ゴム組成物は、６０℃で測定されたときに、８％未満あるいは、７％未満のパーセントリバウンドのヒステリシス損失を有するというのが特徴であり得る。特定の実施形態では、側壁インサートが、ランフラット条件下でできるだけ低温で走行し得るように、ヒステリシス損失はできるだけ低いことが好まれる。

フレクソメーター測定は、ある特定の材料がランフラット側壁インサートの製造に有用であり得るかどうかを決定するために有用である。ＡＳＴＭ Ｄ６２３（圧縮における熱生成および屈曲疲労性）に従ってフレクソメーターを用いて、試験サイクルにまたがる繰り返された圧縮を受けた試験片の内部温度およびパーセントクリープが測定され得る。試験片が３時間の終了前に繰り返された圧縮によって破壊（破裂）した場合、柔軟内部温度は測られなかった。本明細書に開示され、かつ本明細書に開示される引張弾性率に類似した引張弾性率を有する材料の特定の実施形態について、材料は、５％未満、あるいは、４．５％未満または４％未満のパーセントクリープを有するというのが特徴であり得る。本明細書に開示される材料の特定の実施形態に対して、材料は、試験サイクルの終了時に１７５℃未満あるいは１７０℃未満または１６５℃未満の内部温度を有するということを特徴とし得る（試験片が試験中に破壊されなかった場合）。フレクソメーターに関する試験条件は、他の試験手順と共に以下に開示される。

本明細書に開示されるゴム組成物は、密閉式混合機または押し出し機等の好適な混合機内で、当業者に既知の様式で、生成され得る。典型的には、２つの連続する調製段階（高い温度での熱機械作業の第１の段階と、それに続く、より低い温度での機械作業の第２の段階）が利用され得る。

熱機械作業の第１の段階（「非生産的」段階と称されることもある）は、特に加硫剤等の加硫系を除いて、組成物の様々な成分を混練することによって、しっかりと混合することが意図される。それは、機械作業の作動下で、かつ混合物に加えられた高剪断下で、概して、１２０℃〜１９０℃、より精密には１３０℃〜１７０℃の最高温度に到達されるまで、好適な混合機内で実施される。

混合物の冷却後、機械作業の第２の段階は、より低い温度で実行される。「生産的」段階と称されることもあるこの完成段階は、開放形ロール機等の好適な装置内で加硫系を混合することによる組み込みから成る。それは、早期加硫に対して保護するように、適切な時間の間（典型的には、１〜３０分、例えば、２〜１０分）、混合物の加硫温度よりも低い十分に低い温度で実施される。

混合が完了した後、ゴム組成物は、ランフラットタイヤの側壁支持体を含む有用な物品に形成され得る。タイヤ内に組み込まれるために最初の形状に形成され、次いで、タイヤ成形工程中にタイヤ内に組み込まれた後、タイヤは、次いで、典型的には熱および圧力下で、硬化され、側壁支持体インサートを有するランフラットタイヤ製品を生産する。

本発明は、次の例によってさらに図解され、それらは、図解としてのみ見なされ、任意の方法で本発明の範囲を定めるものではない。例に開示された組成の性質は、以下に記載のように評価され、それらの利用された方法は、本発明の特許請求の範囲に記載されたおよび／または説明された特性の測定に好適である。

ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）：ムーニー粘度は、ＡＳＴＭ標準Ｄ１６４６−０４に従って測定された。概して、未硬化状態の組成物は、円筒筐体内に載置され、１００℃に加熱される。１分間の予備加熱後、ローターは、試験サンプル内で２ｒｐｍで回転し、この運動を維持するために用いられたトルクは、４分の回転後に測定される。ムーニー粘度は「ムーニー単位」で表わされる。

引張弾性率（ＭＰａ）は、１０％（ＭＡ１０）および１００％（ＭＡ１００）で、２３℃の温度で、ＡＳＴＭ標準Ｄ４１２に基づいて、ダンベル試験片上で測定された。測定は、第２の伸長で、すなわち、収容サイクル後に行われた。これらの測定は、試験片の元々の断面図に基づくＭＰａにおける正割係数である。

ヒステリシス損失は、次の数式に従って、第６の衝撃における６０℃でのリバウンドによって、パーセントにおいて測定された。

式中、Ｗ₀は、供給されたエネルギーであり、Ｗ₁は、回復されたエネルギーである。

フレクソメーター測定は、直径１７．８ｍｍを有する高さ２５ｍｍであった試験片上で、ＡＳＴＭテスト法Ｄ−６２３（圧縮における熱生成および屈曲疲労性）に従って、ドイツのＤＯＬＩ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｋ ＧＭＢＨによって製造されたＤＯＬＩ Ｕｌｔｉｍａｔｅ Ｆｌｅｘｏｍｅｔｅｒを用いて行われた。試験は、３時間の間行われ、その時、試験片の内部温度は、柔軟内部温度として記録された。試験片が３時間の終了の前に繰り返された圧縮によって破壊（破裂）した場合、柔軟内部温度は測られなかった。試験は、９０℃の室内温度で行われ、２ＭＰａの予応力が付与され、３０Ｈｚの周波数において２５％（６．２５ｍｍ）のストロークであった。元々の高さのパーセントとして表わされる試験の始まりと試験の終わりにおける試験片の高さにおける違いは、柔軟パーセントクリープである。

ランフラットの拡張された移動性についてＩＳＯ １６９９２に従ってタイヤ耐久度測定を行った。２５５／５５Ｒ１８ ＸＬタイヤについて例えば、６７０ｋｇの負荷指数６５％の負荷を使用して８０ｋｍ／ｈで試験ドラムにおいてタイヤを走らせた。障害が起こるまでタイヤを走らせ、障害までの総距離を耐久度結果として記録した。タイヤ内部温度が１５０℃を超えて上昇する、タイヤが目に見えて試験セルで発煙Ｉである、またはタイヤがその元の高さの２０％を超えてタイヤの変形部分の高さが減少したとき、障害であると定義した。

タイヤの転がり抵抗を、ＩＳＯ １８１６４方法に従って試験ドラムで測定した。

実施例１
ゴム組成物を、表１に示された成分を用いて調製した。表１に示されるゴム組成物を構成するそれぞれの成分の量を、１００重量部のゴムあたりの重量部（ｐｈｒ）で提供する。比較実施例Ｃ１において使用されるスズ官能性ＢＲ（Ｎｉｐｏｌ ＢＲ １２５０Ｈ）は、５０のムーニー粘度および３５％のシス−１，４含有量を有した。比較実施例Ｃ２において使用される非官能性ＢＲ（Ｌａｎｘｅｓｓ、Ｂｕｎａ ＣＢ２１）および配合物Ｆ１およびＦ２は、７５のムーニー粘度および９６％のシス−１，４含有量を有した。比較実施例Ｃ３およびＣ４において使用される非官能性ＢＲ（Ｌａｎｘｅｓｓ、Ｂｕｎａ ＣＢ２４）は、４４のムーニー粘度および９６％のシス−１，４含有量を有した。配合物Ｆ３において使用される非官能性ＢＲ（Ｌａｎｘｅｓｓ、Ｂｕｎａ ＣＢ２２）は、６３のムーニー粘度および９６％のシス−１，４含有量を有した。

高ストラクチャーの低表面積カーボンブラックは、Ｏｒｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｃａｒｂｏｎｓから得られたＳ２０４であった。これは、１９ｍ²／ｇの窒素表面積、１３８ｍｌ／１００ｇのＯＡＮ、７６ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮ、および１９．６ｍｇ／ｇのヨウ素価を有した。

配合物Ｃ２において使用される油は、パラフィン油であった。添加剤パッケージは、６ＰＰＤ、酸化亜鉛、ステアリン酸、およびＴＭＱを含む典型的なパッケージであった。硬化パッケージは、加硫促進剤および不溶性硫黄を含んだ。

全ての成分がよく分散され、かつ１３０℃〜１７０℃の温度に到達するまで、硬化パッケージを除く表１に示される成分を混合機内で混合することにより、ゴム組成物をバンバリー混合機内で調製した。硬化パッケージを第２の段階でロール機上に添加した。硬化を２５分間１５０℃で達成した。次いで、試験のためにゴム組成物を調製し、それらの物理的特性を測定するために試験したが、その結果を表１に示す。

一比較実施例Ｃ１は、そのような用途に対して一般的である標準Ｎ６５０カーボンブラックを用いて官能性エラストマーを含んだ。Ｃ２では、官能性ＢＲを、高ムーニー粘度を有する非官能性ＢＲと換えたが、結果は、１４％の柔軟クリープを有する不十分なものであった。Ｃ３およびＣ４は、Ｃ３の場合には高ストラクチャーの低表面積カーボンブラックを有する低粘度のムーニーを用いて不十分な結果を示したが、Ｎ６５０カーボンブラックを用いるＣ４の場合にはさらにより悪い結果を示した。配合物Ｆ１〜Ｆ３は、高ムーニー粘度ＢＲを有する高ストラクチャーの低表面積カーボンブラックを用いてよい結果を提供する。

実施例２
実施例１に説明されるようにゴム組成物Ｃ３、Ｃ４、およびＦ２を用いてタイヤを構築した。一組目が２５５／５５Ｒ１８ ＸＬタイヤであり、二組目が２２５／５０Ｒ１７タイヤである、二組のタイヤを製造した。上述の方法によって転がり抵抗および耐久度についてタイヤを試験した。結果を表２に提供する。

結果によって実証されるように、より高いムーニーＢＲおよび低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックで製造されたタイヤは、改善された転がり抵抗および改善された耐久度を有した。

本明細書の特許請求の範囲および明細書で用いられる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する」という用語は、指定されていない他の要素を含み得る開放グループを示すものと見なされるものとする。本明細書の特許請求の範囲および明細書で用いられる「から本質的に成る」という用語は、指定されていない他の要素が、特許請求の範囲に記載された本発明の基本的な新規の特徴を物質的に変更しない限り、それらの他の要素を含み得る開放グループを部分的に示すものと見なされるものとする。「ａ」、「ａｎ」という用語、およびこれらの語の単数形は、それらの用語が何かの１つ以上が提供されることを意味するように、同じ語の複数形を含むように解釈されるものとする。「少なくとも１つの」および「１つ以上の」という用語は互換的に用いられる。「１つ」または「単一」という用語は、何かの１つおよび１つだけが意図されることを示すために用いられるものとする。同様に、特定の数の物が意図されるとき、「２」等の他の特定の整数値が用いられる。「好ましくは」、「好まれる」、「好む」、「場合によっては」、「得る」という用語、および類似の用語は、参照されている項目、条件、またはステップが本発明の選択可能である（必要とされない）特徴であることを示すために用いられる。「ａ〜ｂ」として記載されている範囲は、「ａ」および「ｂ」に対する値を含める。

様々な修正および変更が、その真の趣旨から逸脱することなく、本発明の実施形態に対して行われ得ることが、上記説明から理解されるべきである。上記説明は、図解のみのための目的で提供され、限定的な意味において解釈されるべきではない。次の特許請求の範囲の言語だけが本発明の範囲を限定するべきである。

Claims (11)

1. 側壁支持体を有するランフラットタイヤであって、前記側壁支持体が架橋性エラストマー組成物に基づくゴム組成物から製造され、前記架橋性エラストマー組成物が、１００重量部のゴムあたり（ｐｈｒ）、
   ５５〜８５のムーニー粘度を有するポリブタジエンゴムと、
   第２のゴム成分と、
   １５ｍ²／ｇ〜２５ｍ²／ｇの窒素表面積および６５ｍｌ／１００ｇ〜８５ｍｌ／１００ｇのＣＯＡＮを有する、低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックと、を含む、ランフラットタイヤ。
2. 前記第２のゴム成分が天然ゴムである、請求項１に記載のランフラットタイヤ。
3. 前記架橋性エラストマー組成物が、３０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒの前記低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックを含む、請求項１に記載のランフラットタイヤ。
4. 前記低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックのＯＡＮが、１００ｍｌ／１００ｇ〜１５０ｍｌ／１００ｇである、請求項１に記載のランフラットタイヤ。
5. 前記低表面積の高ストラクチャーカーボンブラックのヨウ素価が、１０ｍｇ／ｇ〜２５ｍｇ／ｇである、請求項１に記載のランフラットタイヤ。
6. 前記ポリブタジエンゴムの前記ムーニー粘度が、５５ムーニー単位〜７５ムーニー単位である、請求項１に記載のランフラットタイヤ。
7. 前記架橋性エラストマー組成物が、４０ｐｈｒ〜９０ｐｈｒの前記ポリブタジエンを含む、請求項１に記載のランフラットタイヤ。
8. 前記第２のゴム成分が、ポリブタジエン（ＢＲ）、ポリイソプレン（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエン共重合体、イソプレン共重合体、およびこれらのエラストマーの混合物から選択される、請求項１に記載のランフラットタイヤ。
9. 前記架橋性エラストマー組成物が、４５ｐｈｒ〜８０ｐｈｒの前記ポリブタジエンゴムを含む、請求項１に記載のランフラットタイヤ。
10. 前記ポリブタジエンが、５０ｐｈｒ〜８０ｐｈｒの量で存在する、請求項９に記載のランフラットタイヤ。
11. 前記カーボンブラックの前記窒素表面積が、１７ｍ²／ｇ〜２２ｍ²／ｇであり、前記ＣＯＡＮが、７０ｍｌ／１００ｇ〜８０ｍｌ／１００ｇであり、前記ヨウ素価が、１５ｍｇ／ｇ〜２３ｍｇ／ｇである、請求項１に記載のランフラットタイヤ。