JP4956810B2 - ランフラットタイヤ - Google Patents

Description

本発明はランフラットタイヤのサイド部補強層に用いられるタイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤに関する。

従来のランフラットタイヤは、サイドウォール部の内側に配置されている高硬度のサイド部補強層のゴムを有する構造であり、パンクにより内圧が減少した状態においてもサービスステーションまで所定距離の走行が可能となる。このランフラットタイヤの装着により、スペアタイヤを常備する必要性がなくなり、車輌全体における質量の軽量化が期待できる。しかし、ランフラットタイヤのパンク時におけるランフラットタイヤの速度および走行距離は十分とはいえずランフラットタイヤの耐久性の向上が望まれている。

ランフラットタイヤの耐久性を向上させる有効な手段として、補強用ゴムを厚くすることにより変形を抑え、変形による破壊を防ぐ方法があげられる。しかし、タイヤの質量が大きくなるため、ランフラットタイヤの当初の目的である軽量化が達成できない。

また、ランフラットタイヤの耐久性を向上させる有効な手段として、カーボンブラックなどの補強用充填剤を増量し、それらを配合することによって補強用ゴムの硬度を上げ、変形を抑える方法がある。しかし、混練り、押出しなどの工程への負荷が大きく、また、加硫後物性において発熱性が高くなることから、ランフラット耐久性の向上はあまり期待できない。

またランフラットタイヤの耐久性を向上させるため、カーボンブラックを増量することなく加硫剤および加硫促進剤を多量に用いること試みられている。この技術で加硫密度を上げ、変形、発熱を抑えることはできるが、ゴムの伸びが小さくなり破壊強度が低下する傾向が生じる。一方、タイヤのサイドウォール用ゴムに、雲母類などの薄板状天然鉱石を配合する技術も提案されている。しかしゴム組成物は耐屈曲性能が必要とされるため、硬度が低いためサイド補強用ゴムとして用いても荷重を支持するには不充分である。

特許文献１（特開２００６−１２４４７３号）には、低発熱性および高硬度を両立し、ランフラットタイヤの耐久性を改善しうるランフラットタイヤ用ゴム組成物として、ゴム成分１００重量部に対して、カーボンブラックを１０〜１００重量部、および一般式
−（Ｒ−Ｓ_x）_n−
（式中、Ｒは（ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_m−ＣＨ₂−ＣＨ₂、ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす。）を満足する化合物を３重量部以上含有するタイヤ用ゴム組成物が開示されている。

また、特許文献２（特開２００５−５３９７７号公報）には、氷上摩擦性能を向上させたタイヤ用ゴム組成物として、ジエン系ゴム１００重量部に対して、２個以上の突起を有するフィラー１〜３０重量部を含有するタイヤ用ゴム組成物が開示されている。
特開２００６−１２４４７３号公報 特開２００５−５３９７７号公報

本発明は、２個以上の突起を有する酸化亜鉛ウイスカを、所定のゴム配合系に配合することで、ランフラット走行時の繰り返し屈曲変形においてサイド部補強層のゴム組成物の発熱性が抑制でき、高い強度が得られることを発見した。本発明はサイド部補強層のゴム組成物および該ゴム組成物をランフラットタイヤのサイド部に使用し、パンク時の耐久性を改善した、走行距離および速度を向上したランフラットタイヤを提供する。

本発明は、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、窒素吸着比表面積が３０〜１００ｍ²／ｇでジブチルフタレート吸油量が５０ｍｌ／１００ｇ以上であるカーボンブラックを１０〜１００質量部と、２個以上の突起を有する酸化亜鉛ウイスカを１〜３０質量部と、硫黄および硫黄化合物の少なくともいずれかを２質量部以上を含み、損失弾性率Ｅ”、複素弾性率弾性率Ｅ^*、破断時強度Ｔ_Bが、以下の関係式を満たすタイヤ用ゴム組成物である。前記ジエン系ゴム成分にはポリブタジエンゴムを１０質量％以上含むことが望ましい。

（Ｅ"）／（Ｅ^*）² ≦９．０×１０^-9Ｐａ^-1
Ｔ_B≧１０ＭＰａ
さらに前記硫黄化合物は、次の一般式（１）で示される。

−（Ｒ−Ｓ_x）_n− （１）
（式中、Ｒは（ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_m−ＣＨ₂−ＣＨ₂、ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす。）
本発明は前記ゴム組成物をサイド補強層に備えたランフラットタイヤに関する。

本発明は、ゴム組成物に特定のカーボンブラック、２個以上の突起を有する酸化亜鉛ウイスカ、硫黄および／または硫黄化合物配合し、損失弾性率（Ｅ”）と複素弾性率弾性率（Ｅ^*）の関係、（Ｅ"）／（Ｅ^*）² を所定の値以下とすることで、低発熱性で高強度のゴム組成物が得られ、該ゴム組成物をランフラットタイヤのサイド部補強用層および／またはビードエーペックスに用いることで、パンク時の走行耐久性、即ち、ランフラット性に優れたランフラットタイヤを得ることができる。

本発明は、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、窒素吸着比表面積が３０〜１００ｍ²／ｇでジブチルフタレート吸油量が５０ｍｌ／１００ｇ以上であるカーボンブラックを１０〜１００質量部と、２個以上の突起を有する酸化亜鉛ウイスカを１〜３０質量部と、硫黄および硫黄化合物の少なくともいずれかを２質量部以上を含むゴム組成物である。以下、ゴム組成物の配合成分について詳細に説明する。

＜ジエン系ゴム成分＞
本発明のゴム組成物をサイド部補強層に使用する場合、ジエン系ゴム成分中におけるポリブタジエンゴム（ＢＲ）の含有率が１０質量％〜９０質量％が望ましい。ポリブタジエンゴムが１０質量％未満の場合、ゴム組成物の発熱性が悪くなる傾向にある。一方、９０質量％を超えるとゴム組成物の破壊強度が低下する傾向にあり、より好ましくはポリブタジエンゴム（ＢＲ）の含有率は２０質量％〜８０質量％である。

本発明ではジエン系ゴム成分として天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（１，２ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）、スチレン−イソプレン共重合ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合ゴム、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶（ＳＰＢｄ結晶）を含有するスチレンブタジエンゴム（以下、「ＰＢｄ結晶ＳＢＲ」という。）などが使用できる。これらのゴム成分は１種類または２種類を混合することができる。

前記ＳＰＢｄ結晶ＳＢＲを使用する場合は、ＳＰＢｄ結晶を５〜６０質量％含んでいることが好ましい。ＳＰＢｄ結晶が５質量％以上のものは、ゴム組成物の強度を高めることができ、ＳＰＢｄ結晶が６０質量％以下とすることで、加工性を維持する。ＳＰＢｄ結晶ＳＢＲを使用する場合は、ゴム組成物の剛性を高めランフラット性を改善するためジエン系ゴム成分中に２０〜８０質量％が好ましい。

本発明において、ジエン系ゴムとして、天然ゴム（ＮＲ）および／またはポリイソプレンゴム（ＩＲ）の含有率が１０質量％〜９０質量％であることが好ましい。 天然ゴム（ＮＲ）および／またはポリイソプレンゴム（ＩＲ）の含有率が、１０質量％未満では、ゴム組成物の伸び率が低く、生産性が低下する傾向がある。また、該含有率はゴム成分中に９０質量％を超えるとランフラット走行時の発熱により、ゴムが劣化しランフラット性能が低下する傾向がある。

＜カーボンブラック＞
本発明のゴム組成物に用いられるカーボンブラックは、低発熱性を維持するため、ＦＥＦ、ＦＰＦなどのソフトカーボンが好ましい。例えば、窒素吸着比表面積（Ｎ₂ＳＡ）は、３０ｍ²／ｇ以上であり、好ましくは３５ｍ²／ｇ以上である。Ｎ₂ＳＡが３０ｍ²／ｇ未満では補強性が不足し、充分な耐久性が得られない。また、該カーボンブラックのＮ₂ＳＡは、１００ｍ²／ｇ以下であり、好ましくは９０ｍ²／ｇ以下、より好ましくは８０ｍ²／ｇ以下である。Ｎ₂ＳＡが１００ｍ²／ｇを超えると、発熱性が高くなる。

前記カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ吸油量）は、５０ｍｌ／１００ｇ以上、好ましくは８０ｍｌ／１００ｇ以上である。ＤＢＰ吸油量が５０ｍｌ／１００ｇ未満では、充分な補強性を得ることが困難になる。

前記カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して１０質量部以上であり、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは３０質量部以上である。カーボンブラックが１０質量部より少ないと、充分なゴム強度が得られない。また、カーボンブラックの含有量は１００質量部以下であり、好ましくは７０質量部以下、より好ましくは６０質量部以下である。カーボンブラックが１００質量部をこえると、ゴム組成物の粘度が上昇し、ゴムの混練り、押出しが困難になり、ランフラットタイヤのサイド部補強層に使用した場合ランフラット走行時の発熱が大きくなる。

＜酸化亜鉛ウイスカ＞
２個以上の突起を有する酸化亜鉛ウイスカとして、たとえば、松下アムテック（株）製のパナテトラ（テトラポット形状酸化亜鉛）が挙げられる。２個以上の突起を有する酸化亜鉛ウイスカを配合することにより、その２個以上の突起がアンカー効果を示しゴム組成物の補強効果を高めることができる。

ここで、突起数が２個以上であるとは、図２に示すような酸化亜鉛ウイスカの突起の先端と変曲点を結ぶ垂直線の長さ（Ｌ）と、変曲点の間隔（Ｄ）の比、Ｌ／Ｄが、２以上であると定義される。

例えば、図２（ａ）に示す２個の突起を有する酸化亜鉛ウイスカにおいて、変曲点の間隔（Ｄ）と、突起から変曲点を結ぶ線の方向に下ろした垂直線長さ（Ｌ）で、Ｌ／Ｄが定義される。また図２（ｂ）に示す３個の突起を有する酸化亜鉛ウイスカにおいては、１つの突起における変曲点の間隔（Ｄ）と、突起から変曲点を結ぶ線の方向に下ろした垂直線長さ（Ｌ）で、Ｌ／Ｄが定義される。Ｄ、Ｌの値が突起ごとに異なる場合は、その平均値とする。前記酸化亜鉛ウイスカの突起数は２個以上、好ましくは３個以上である。突起がないか、あるいは突起を１個のみ有するものは補強効果が十分でない。

酸化亜鉛ウイスカのＬは、１〜２０００μｍの範囲、Ｄは０．５〜１０００μｍの範囲、Ｌ／Ｄは２〜２００の範囲で設定されることが好ましい。

２個以上の突起を有する酸化亜鉛ウイスカの配合量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して１質量部以上であることが好ましく、２質量部以上であることがより好ましく、４質量部以上であることがさらに好ましい。前記酸化亜鉛ウイスカの配合量が１質量部未満では、ゴム組成物の補強が十分でなくランフラット耐久性が改善できない。また、前記酸化亜鉛ウイスカの配合量は、３０質量部以下であることが好ましく、２５質量部以下であることが好ましく、１０質量部以下であることがより好ましい。前記酸化亜鉛ウイスカの配合が３０質量部を超えると、ランフラット性が低下する傾向がある。

なお、２個以上の突起を有する酸化亜鉛ウイスカとジエン系ゴムとの接着力を向上させるために、酸化亜鉛ウイスカの表面をポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）およびシランカップリング剤やシリル化剤などで処理してもよい。

２個以上の突起を有する酸化亜鉛ウイスカを用いる場合、前記非金属繊維と組み合わせて用いることで、補強効果を高めることができる。

＜硫黄、硫黄化合物＞
本発明のゴム組成物に用いられる硫黄または硫黄化合物としては、硫黄の表面析出を抑えるという観点から不溶性硫黄が好ましい。不溶性硫黄は、平均分子量が１０，０００以上、特には１００，０００以上で、５００，０００以下、特には３００，０００以下が好ましい。平均分子量が１０，０００未満では、低温での分解が起こりやすく表面析出しやすい傾向があり、５００，０００をこえるとゴム中での分散性が低下する傾向がある。

本発明における硫黄化合物１は、一般式（１）を満たす。
−（Ｒ−Ｓ_x）_n− （１）
（式中、Ｒは（ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_m−ＣＨ₂−ＣＨ₂、ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす。）
前記硫黄化合物は加硫剤として用いられ、その他の加硫剤として硫黄、好ましくは不溶性硫黄と併用することが可能である。

式中、ｘは３〜６の整数、好ましくは３〜５の整数である。ｘが３未満では、加硫が遅延される傾向があり、ｘが６をこえると、ゴム組成物の製造が困難となる。式中、ｎは１０〜４００の整数、好ましくは１０〜３００の整数である。ｎが１０未満では、化合物１が揮発しやすく取り扱いが困難になり、ｎが４００をこえると、ゴムとの相溶性が悪化する。式中、ｍは２〜５の整数、好ましくは２〜４の整数、さらに好ましくは２〜３の整数である。ｍが２未満では、屈曲性能が低下する傾向があり、ｍが５をこえると、ゴム組成物の硬度が不充分となる傾向がある。

硫黄化合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して０．５質量部以上、好ましくは１質量部以上で１０質量部以下ある。配合量が０．５質量部未満では、充分なランフラット性能が得られない。配合量が１０質量部を超えると所定のゴム硬度が得られにくい傾向がある。

前記硫黄化合物を配合することで、（−Ｓ−ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ−）および（−Ｓ−Ｏ−）結合を含む架橋ユニットをゴムに導入することができ、加硫速度およびスコーチに影響を与えることなく、リバージョンを大幅に抑制することができる。また、一般の硫黄架橋では充分に得られないゴム組成物の耐熱性や、動的なストレスに対する耐性を得ることが可能である。さらに、ブルームしにくいため、外見上においても良好なゴム組成物を得ることができる。

硫黄と硫黄化合物を併用する場合の合計配合量は、２質量部以上、さらには３質量部以上であることが好ましく、１０質量部以下、さらには８質量部以下であることが好ましい。硫黄および硫黄化合物が２質量部未満では、充分な硬さが得られない傾向があり、１０質量部をこえると、未加硫ゴムの貯蔵安定性が損なわれる傾向がある。

＜配合剤＞
さらに、本発明のサイド補強用ゴム組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、通常のゴム配合に用いられる酸化亜鉛、ワックス、ステアリン酸、オイル、老化防止剤、加硫促進剤などを含んでもよい。

前記加硫促進剤は、例えばスルフェンアミド系促進剤は、遅延系加硫促進剤として、製造過程において焼けが起こりにくく、加硫特性に優れているので、最も良く使用される。また、スルフェンアミド系促進剤を用いたゴム配合は、加硫後ゴム物性においても外力による変形に対して発熱性が低いため、ランフラットタイヤの耐久性が向上する。

スルフェンアミド系促進剤としては、たとえば、ＴＢＢＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、ＣＢＳ（Ｎ-シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、ＤＺ（Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）などが挙げられる。その他の加硫促進剤としては、たとえば、ＭＢＴ（メルカプトベンゾチアゾール）、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、ＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）などを用いることができる。

＜補強剤＞
本発明のゴム組成物は、汎用ゴム一般に用いられているシリカを使用することができる。たとえば補強材として使用される乾式法ホワイトカーボン、湿式法ホワイトカーボン、コロイダルシリカ等が挙げられる。中でも含水ケイ酸を主成分とする湿式法ホワイトカーボンが好ましい。

さらに本発明は、薄板状天然鉱石、例えばカオリナイト、セリナイト、フロゴバイトおよびマスコバイト等の雲母類を配合することもできる。ここで薄板状天然鉱石のアスペクト比（厚さに対する最大径の比）は、３以上のものがゴム硬度を高める点で好ましい。前記薄板状天然鉱石の平均粒子径は、２μｍ以上であり３０μｍ以下のものが好適に使用される。その配合量は、ゴム成分１００質量部に対して５質量部〜１２０質量部の範囲で混合できる。

本発明は、前記シリカまたは前記薄板状天然鉱石と併用して、シランカップリング剤を添加することができる。前記シランカップリング剤としては、たとえば、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシランなどが挙げられる。前記シランカップリング剤の配合量は、シリカおよび／または薄板状天然鉱石１００質量部に対して２質量部〜２０質量部の範囲で配合される。

＜ゴム組成物の粘弾性特性＞
ゴム組成物の損失弾性率（Ｅ"）および複素弾性率（Ｅ^*）は、下記式を満たすことが好ましい。

Ｅ"／（Ｅ^*）² ≦９．０×１０^-9Ｐａ^-1 、特に、
Ｅ"／（Ｅ^*）² ≦８．０×１０^-9Ｐａ^-1 であることが好ましい。

Ｅ"／（Ｅ^*）² が、９．０×１０^-9Ｐａ^-1より大きいと、ランフラット時の変形による発熱が大きくなり、ゴムの熱劣化を促進し、破壊に至る傾向がある。

また、破断時強度（Ｔ_B）を、１０ＭＰａ以上、更に１２ＭＰａ以上に調整することが必要である。破断時強度（Ｔ_B）が１０ＭＰａ未満の場合は、該ゴム組成物をサイド部補強層に用いたランフラットタイヤの走行時に車両の荷重による繰り返し屈曲により、前記サイド部補強層が破壊され、ランフラット性能が低下する。

＜ランフラットタイヤ＞
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明のランフラットタイヤ１示す正規内圧状態におけるタイヤ断面図である。

図１において、本実施形態のランフラットタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層９を具えている。

前記カーカス６は、タイヤ周方向に対して４５〜９０°の角度で配列されるカーカスコードをトッピングゴムにより被覆した１枚以上のカーカスプライから形成される。図１では、カーカスコードを８０〜９０°の角度で配列した１枚のカーカスプライからなる場合が示されている。前記カーカスプライ６は、前記ビードコア５、５間に跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを一連に具える。

そして前記プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、例えばゴム硬度が６５〜９８度の硬質のゴムからなり、前記ビードコア５から半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックス８が配される。ここでゴム硬度は、温度２３℃で測定したデュロメータータイプＡによる硬さを意味する。このビードエーペックス８のビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向の高さＨａは、低くすぎるとランフラット耐久性が不充分となり、逆に高すぎるとタイヤ質量の過度の増加や乗り心地の悪化を招く恐れがある。かかる観点より、ビードエーペックス８の前記高さＨａは、タイヤ断面高さの１０〜６０％、好ましくは２０〜５０％に設定される。

前記カーカス６のプライ折返し部６ｂが、前記ビードエーペックス８を半径方向外側に超えて巻き上がり、その外端部６ｂｅが、プライ本体部６ａと前記ベルト層９との間に挟まれて終端するハイターンアップの折り返し構造を具える。これにより、１枚のカーカスプライ６を用いて、サイドウォール部３を効果的に補強しうる。また前記プライ折返し部６ｂの外端部６ｂｅが、ランフラット走行時に大きく撓むサイドウォール部３から離れるため、該外端部６ｂｅを起点とした損傷を好適に抑制しうる。前記プライ折返し部６ｂとベルト層９との重なり部のタイヤ軸方向巾Ｗｅは、５mm以上で４０mm以下に設定されることが好ましい。なお前記カーカス６が複数枚のカーカスプライから形成される場合には、少なくとも１枚のカーカスプライがこの態様をなすのが好ましい。

次に、前記ベルト層９の上側にはバンド７が積層されている。前記ベルト層９は、タイヤ周方向に対して例えば１０〜４５°の角度で配列したベルトコードをトッピングゴムにて被覆した２枚以上、本例では２枚のベルトプライで形成される。各ベルトコードは、プライ間相互で交差することによりベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強する。

また前記バンド７は、タイヤ周方向に対して５°以下の角度で螺旋状に巻回されるバンドコードをトッピングゴムにて被覆した１枚以上のバンドプライからなり、前記ベルト層９を拘束し、操縦安定性、高速耐久性等を向上させる。前記バンドは、図１に示す如くベルト層９の略全巾を覆うフルバンドプライのほか、ベルト層９のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライを採用できる。

また前記サイドウォール部３には、ランフラット機能を確保するためのサイド部補強層１１が配される。このサイド部補強層１１は、最大厚さＴｍを有する中央部分から、タイヤ半径方向内端１１ａ及び外端１１ｂに向かってそれぞれ厚さを徐々に減じてのびる断面三日月状をなす。前記内端１１ａは、ビードエーペックス８の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置し、前記外端１１ｂは、ベルト層９の外端よりもタイヤ軸方向内側に位置する。このとき、サイド部補強層１１とビードエーペックス８とのタイヤ半径方向の重なり巾Ｗａを５〜５０ｍｍとするのが好ましく、これにより前記外端１１ｂ及び内端１１ａでの剛性段差を緩和する。

前記サイド部補強層１１は、本例では、カーカス６のプライ本体部６ａの内側（タイヤ内腔側）に配される。そのため、サイドウォール部３の曲げ変形時には、サイド部補強層１１には主として圧縮荷重が、またコード材を有するカーカスプライ６ａには主として引張荷重が作用する。ゴムは圧縮荷重に強く、かつコード材は引張荷重に強いため、上記のようなサイド部補強層１１の配設構造は、サイドウォール部３の曲げ剛性を効率良く高め、ランフラット走行時のタイヤの縦撓みを効果的に低減しうる。なおサイド部補強層１１のゴム硬度（ショアＡ）は、６０度以上、さらには６５度以上であるのが好ましい。前記ゴム硬度が６０度未満であると、ランフラット走行時の圧縮歪が大きくなって、ランフラット性能が不充分となる。逆にゴム硬度が高すぎても、タイヤの縦バネ定数が過度に上昇して乗り心地性を低下させる。このような観点より、前記サイド部補強層１１のゴム硬度の上限は９０度以下、さらには８０度以下が好ましい。またサイド部補強層１１の最大厚さＴｍは、タイヤサイズや、タイヤのカテゴリ等によって異なるが、乗用車用タイヤの場合は５〜２０ｍｍの範囲に設定される。

なお本発明のランフラットタイヤは、前記ゴム組成物をサイド部補強層１１に使用した場合を説明したが、ビードエーペックス８に前記ゴム組成物を使用することもでき、さらにサイド部補強層１１と共にビードエーペックス８に前記ゴム組成物を使用することもできる。

なお図１において、前記ビード部４には、リムプロテクトリブ１２が凸設される場合が例示される。このリムプロテクトリブ１２は、リムフランジＪＦを覆うようにタイヤの外側輪郭線から突出するリブ体である。ランフラット走行時には、リブ体の内側の斜面部がリムフランジＪＦの円弧部に寄りかかって接触するため、ビード変形量を軽減でき、ランフラット時の操縦安定性及びランフラット耐久性の向上に役立つ。

以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下に、実施例および比較例で用いた配合成分をまとめて示す。

実施例１〜３および比較例１〜４
表１に示す配合内容にしたがって、バンバリーミキサーを用いて、不溶性硫黄および加硫促進剤以外の成分を、１６０℃で５分間混練りした。得られた混練り物に不溶性硫黄と加硫促進剤を加えてバンバリーミキサーを用いて、１２０℃で２分間練り込んで未加硫ゴム組成物を得た。さらに未加硫ゴム組成物を幅３ｃｍ、厚さ１ｍｍのテープ形状に押出し、ランフラットタイヤのサイド部補強層の形状に螺旋状に巻き付け、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを成形し、１７５℃で、２０分間のプレス加硫することで図１の構造のランフラットタイヤを製造した。

実施例１〜３および比較例１〜４のランフラットタイヤの基本構造は、いずれも同じであり、タイヤサイズは２１５／４５ＺＲ１である。

以下の各評価を行なった。評価結果を表１に示す。

（注１）ＮＲ：ＲＳＳ＃３。
（注２）ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製ＳＬ５７４。
（注３）ＢＲ：宇部興産社製の商品名「ＢＲ１５０Ｌ」。
（注４）カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイヤブラックＥ（Ｎ₂ＳＡ；４１ｍ²／ｇ、ＤＢＰ吸油量１１５ｍｌ／１００ｇ）。
（注５）ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「椿」。
（注６）酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種。
（注７）酸化亜鉛ウイスカ：松下産業情報機器（株）のパナテトラＷＺ−０５０１（突起の数：４個、Ｌ＝２〜５０μｍ、Ｄ＝０．２〜３．０μｍ、Ｌ／Ｄ＝２〜２０）。
（注８）老化防止剤：住友化学工業（株）製のアンチゲン６Ｃ、Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン。
（注９）不溶性硫黄：四国化成工業（株）製のミュークロンＯＴ。
（注１０）硫黄化合物：川口化学工業（株）製の２ＯＳ４（式１においてｍ＝２、ｘ＝４、ｎ＝２００）。
（注１１）加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）。

＜引張試験＞
試作タイヤのサイド部補強層から厚さ２ｎｍのゴム試験片を切り出し、ＪＩＳ−Ｋ６２５１に基づき破壊時強度Ｔ_Ｂ（ＭＰａ）を測定した。

＜粘弾性特性＞
ランフラットタイヤのサイド部補強層から、所定のサイズのゴム試験片を切り出し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、測定温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み±１％、周波数１０ＨｚにてＥ"（損失弾性率）、Ｅ^*（複素弾性率）を測定し、Ｅ"／（Ｅ^*）²を算出した。

＜ランフラット性能＞
空気内圧を０ｋＰａにし、ドラム上を８０ｋｍ／ｈで走行させ、各試作タイヤが破壊するまでの走行距離を測定し、比較例１の走行距離を１００として、次の計算式により比較例、実施例の試験タイヤを指数表示をした。ランフラット指数が大きいほど、ランフラット性能（耐久性）が優れている。

ランフラット指数＝試験タイヤの走行距離÷比較例１の走行距離×１００
＜発熱温度＞
発熱温度は、上島製作所製のフレクソメータにより静荷重３０ｋｇｆ、動荷重１５０ｋｇｆ、試験周波数２５Ｈｚ、試験開始温度３５℃の条件で、加硫したゴム組成物に繰り返し変形を与え、２５分後の温度を測定した。温度が低いほど、発熱が小さいことを示す。なお、試験片は、直径３０ｍｍ、高さ２５．４ｍｍの円柱状のものである。

＜評価結果＞
比較例１は酸化亜鉛ウイスカを含まない例であり、比較例２は酸化亜鉛ウイスカを０．５質量部配合した例、比較例３は酸化亜鉛ウイスカを５質量部配合しているが、不溶性硫黄を１．５しか配合していない例である。比較例４は酸化亜鉛ウイスカを５質量部配合しているが、カーボンブラックが８質量部しか配合していない例である。

実施例１は、ＮＲ／ＢＲ混合系、実施例２はＮＲ／ＳＢＲ／ＢＲ混合系、また実施例３はＮＲ／ＳＢＲ／ＢＲ混合系に硫黄化合物と不溶性硫黄の併用した例を示す。本発明の実施例１〜３は、比較例よりもランフラット性が優れていることがわかる。

本発明に基づけば、ランフラット性能に優れたサイド部補強層のゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤが提供される。そして本発明は乗用車用タイヤに限定されず、軽トラック用タイヤ、トラックバス用タイヤ、自動二輪車等のランフラットタイヤにも適用することが可能である。

本発明のランフラットタイヤの断面図の右半分を示す。 酸化亜鉛ウイスカの構造の概略図を示す。

符号の説明

１ ランフラットタイヤ、２ トレッド部、３ サイドウオール部、４ ビード部、５ ビードコア、６ カーカス、７ バンド、８ ビードエーペックス、９ ベルト層、１１ サイド部補強層、１２ リムプロテクトリブ。

Claims (3)

1. ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、窒素吸着比表面積が３０〜１００ｍ²／ｇでジブチルフタレート吸油量が５０ｍｌ／１００ｇ以上であるカーボンブラックを１０〜１００質量部と、２個以上の突起を有する酸化亜鉛ウイスカーを１〜３０質量部と、硫黄および硫黄化合物の少なくともいずれかを２質量部以上を含み、損失弾性率Ｅ”、複素弾性率弾性率Ｅ*、破断時強度Ｔ_Bが以下の関係式を満たすタイヤ用ゴム組成物を、サイド部補強層に備えたランフラットタイヤ。
   （Ｅ"）／（Ｅ*）² ≦９．０×１０^-9Ｐａ^-1
   Ｔ_B≧１０ＭＰａ
2. ジエン系ゴム成分には、ポリブタジエンゴムが１０質量％以上含まれる請求項１記載のランフラットタイヤ。
3. 硫黄化合物は、次の一般式（１）で示される請求項１に記載のランフラットタイヤ。
   −（Ｒ−Ｓ_x）_n− （１）
   （式中、Ｒは（ＣＨ₂−ＣＨ₂−Ｏ）_m−ＣＨ₂−ＣＨ₂、ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす。）

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