JPWO2007123060A1 - ゴム組成物及びそれを用いたランフラットタイヤ - Google Patents
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Abstract
本発明は、ジエン成分中のビニル結合量20質量%以上のイソシアナート変性ジエンゴムを50質量%以上含んでなるゴム成分100質量部に対して、フェノール系樹脂を2〜20質量部及び樹脂用硬化剤を0.5〜5質量部含有することを特徴とするゴム組成物及びそれをサイド補強層及び/又はビードフィラーに用いたランフラットタイヤであって、ランフラットタイヤの通常走行時における乗り心地を損なうことなく、ランフラット耐久性を向上するランフラットタイヤを提供するものである。
Description
本発明は、ランフラット耐久性を向上し得るゴム組成物及びそれをサイド補強層及び/又はビードフィラーに用いたランフラットタイヤに関する。
従来、タイヤ、特にランフラットタイヤにおいて、サイドウォール部の剛性向上のために、ゴム組成物単独又はゴム組成物と繊維等の複合体によるサイド補強層が配設されている。(例えば、特許文献1参照)パンク等によりタイヤの内部圧力(以下、内圧という)が低下した場合での走行、いわゆるランフラット走行状態になると、タイヤのサイドウォール部分の変形が大きくなるにつれサイド補強層の変形も大きくなり、発熱が進み、場合によっては200℃以上に達する。このような状態では、サイド補強層が破壊限界を超え、タイヤ故障に至る。
このような故障に至るまでの時間を長くする手段として、配設するサイド補強層又はビードフィラーの最大厚さを増大するなど、ゴムの体積を増大させるものがあるが、このような方法を取ると、通常走行時の乗り心地の悪化、重量の増加及び騒音レベルの増大等の好ましくない事態が発生する。
一方、この事態を、例えば乗り心地の悪化を回避するために、配設するサイド補強層又はビードフィラーの体積を減少させると、ランフラット時の荷重を支えきれず、ランフラット時にタイヤのサイドウォ−ル部分の変形が非常に大きくなり、ゴム組成物の発熱増大を招き、結果としてタイヤはより早期に故障に至る問題があった。
また、サイド補強層又はビードフィラーに用いるゴム組成物を変更することもなされている。例えば、ゴム組成物をより低弾性率化した場合は、上述と同様にランフラット時の荷重を支えきれず、タイヤのサイドウォール部分の変形が非常に大きくなり、ゴム組成物の発熱増大を招き、結果としてはより早期に故障に至ってしまうのが実情である。
これに対し、特許文献2では、各種変性共役ジエン−芳香族ビニル共重合体及び耐熱向上剤等を含有するゴム組成物をサイド補強層及びビードフィラーに用いることが提案されている。
さらに、特許文献3では、特定の共役ジエン系重合体とフェノール系樹脂を含有するゴム組成物をサイド補強層及びビードフィラーに用いることが提案されている。
これらは、いずれもサイド補強層及びビードフィラーに用いたゴム組成物の弾性率を高くすると共に、高温時の弾性率低下を抑えることを目的としたものであり、ランフラット耐久性の大幅な改良が得られた。
しかしながら、自動車、特に乗用車の高性能化に伴い、ランフラット耐久性の更なる改良が求められている。
このような故障に至るまでの時間を長くする手段として、配設するサイド補強層又はビードフィラーの最大厚さを増大するなど、ゴムの体積を増大させるものがあるが、このような方法を取ると、通常走行時の乗り心地の悪化、重量の増加及び騒音レベルの増大等の好ましくない事態が発生する。
一方、この事態を、例えば乗り心地の悪化を回避するために、配設するサイド補強層又はビードフィラーの体積を減少させると、ランフラット時の荷重を支えきれず、ランフラット時にタイヤのサイドウォ−ル部分の変形が非常に大きくなり、ゴム組成物の発熱増大を招き、結果としてタイヤはより早期に故障に至る問題があった。
また、サイド補強層又はビードフィラーに用いるゴム組成物を変更することもなされている。例えば、ゴム組成物をより低弾性率化した場合は、上述と同様にランフラット時の荷重を支えきれず、タイヤのサイドウォール部分の変形が非常に大きくなり、ゴム組成物の発熱増大を招き、結果としてはより早期に故障に至ってしまうのが実情である。
これに対し、特許文献2では、各種変性共役ジエン−芳香族ビニル共重合体及び耐熱向上剤等を含有するゴム組成物をサイド補強層及びビードフィラーに用いることが提案されている。
さらに、特許文献3では、特定の共役ジエン系重合体とフェノール系樹脂を含有するゴム組成物をサイド補強層及びビードフィラーに用いることが提案されている。
これらは、いずれもサイド補強層及びビードフィラーに用いたゴム組成物の弾性率を高くすると共に、高温時の弾性率低下を抑えることを目的としたものであり、ランフラット耐久性の大幅な改良が得られた。
しかしながら、自動車、特に乗用車の高性能化に伴い、ランフラット耐久性の更なる改良が求められている。
本発明は、このような状況下で、ランフラットタイヤの通常走行時における乗り心地を損なうことなく、ランフラット耐久性を向上するランフラットタイヤを提供することを課題とするものである。
本発明者は該課題を達成するために鋭意研究を重ねた結果、イソシアナート変性ジエンゴムを特定の割合で含むゴム成分とフェノール系樹脂と樹脂用硬化剤とを夫々所定の割合で含有するゴム組成物をサイド補強層及びビードフィラーの少なくとも一方に用いることにより、その課題を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、ジエン成分中のビニル結合量20質量%以上のイソシアナート変性ジエンゴムを50質量%以上含んでなるゴム成分100質量部に対して、フェノール系樹脂を2〜20質量部及び樹脂用硬化剤を0.5〜5質量部含有することを特徴とするゴム組成物、並びに一対のビードコア間にわたってトロイド状に連なり、両端部が該ビードコアをタイヤ内側から外側へ巻き上げられる少なくとも1枚のラジアルカーカスプライからなるカーカス層と、該カーカス層のサイド領域のタイヤ軸方向外側に配置されて外側部を形成するサイドゴム層と、該カーカス層のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配置されて接地部を形成するトレッドゴム層と、該トレッドゴム層と該カーカス層のクラウン領域の間に配置されて補強ベルトを形成するベルト層と、該カーカス層のタイヤ内方全面に配置されて気密膜を形成するインナーライナーと、一方の該ビードコアから他方の該ビードコアへ延びる該カーカス層本体部分と該ビードコアに巻き上げられる巻上部分との間に配置されるビードフィラーと、該カーカス層のサイド領域の該ビードフィラー側部からショルダー区域にかけて、該カーカス層と該インナーライナーとの間に、タイヤ回転軸に沿った断面形状が略三日月形である、少なくとも1枚のサイド補強層とを具えるランフラットタイヤであって、該サイド補強層及び/又は該ビードフィラーに上記のゴム組成物を用いてなるランフラットタイヤを提供するものである。
すなわち、本発明は、ジエン成分中のビニル結合量20質量%以上のイソシアナート変性ジエンゴムを50質量%以上含んでなるゴム成分100質量部に対して、フェノール系樹脂を2〜20質量部及び樹脂用硬化剤を0.5〜5質量部含有することを特徴とするゴム組成物、並びに一対のビードコア間にわたってトロイド状に連なり、両端部が該ビードコアをタイヤ内側から外側へ巻き上げられる少なくとも1枚のラジアルカーカスプライからなるカーカス層と、該カーカス層のサイド領域のタイヤ軸方向外側に配置されて外側部を形成するサイドゴム層と、該カーカス層のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配置されて接地部を形成するトレッドゴム層と、該トレッドゴム層と該カーカス層のクラウン領域の間に配置されて補強ベルトを形成するベルト層と、該カーカス層のタイヤ内方全面に配置されて気密膜を形成するインナーライナーと、一方の該ビードコアから他方の該ビードコアへ延びる該カーカス層本体部分と該ビードコアに巻き上げられる巻上部分との間に配置されるビードフィラーと、該カーカス層のサイド領域の該ビードフィラー側部からショルダー区域にかけて、該カーカス層と該インナーライナーとの間に、タイヤ回転軸に沿った断面形状が略三日月形である、少なくとも1枚のサイド補強層とを具えるランフラットタイヤであって、該サイド補強層及び/又は該ビードフィラーに上記のゴム組成物を用いてなるランフラットタイヤを提供するものである。
1、1' ビードコア
2 カーカス層
3 サイドゴム層
4 トレッドゴム層
5 ベルト層
6 インナーライナー
7 ビードフィラー
8 サイド補強層
10 ショルダー区域
2 カーカス層
3 サイドゴム層
4 トレッドゴム層
5 ベルト層
6 インナーライナー
7 ビードフィラー
8 サイド補強層
10 ショルダー区域
本発明の第1の発明は、ジエン成分中のビニル結合量20質量%以上のイソシアナート変性ジエンゴムを50質量%以上含んでなるゴム成分100質量部に対して、フェノール系樹脂を2〜20質量部及び樹脂用硬化剤を0.5〜5質量部含有するものである。
イソシアナート変性ジエンゴムのジエン成分中のビニル結合量を20質量%以上であることを要するのは、ビニル結合量が20質量%未満であると150℃以上の高温下での硫黄架橋切断による動的貯蔵弾性率E'の低下が支配的となるため、温度上昇による弾性率低下を抑制する効果が充分に期待できないからである。この点から、ビニル結合量は25質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、35質量%以上がさらに好ましい。特に、40〜60質量%であることが好ましい。
本発明においては、分子量の異なるジエン成分が二種以上存在する場合があることを考慮して、ビニル結合量を「質量%」で表示する。
イソシアナート変性ジエンゴムのジエン成分中のビニル結合量を20質量%以上であることを要するのは、ビニル結合量が20質量%未満であると150℃以上の高温下での硫黄架橋切断による動的貯蔵弾性率E'の低下が支配的となるため、温度上昇による弾性率低下を抑制する効果が充分に期待できないからである。この点から、ビニル結合量は25質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、35質量%以上がさらに好ましい。特に、40〜60質量%であることが好ましい。
本発明においては、分子量の異なるジエン成分が二種以上存在する場合があることを考慮して、ビニル結合量を「質量%」で表示する。
本発明におけるイソシアナート変性ジエンゴムは、イソシアナート変性共役ジエン重合体及び/又はイソシアナート変性共役ジエン−芳香族ビニル共重合体であることが好ましく、イソシアナート変性共役ジエン−芳香族ビニル共重合体であることがより好ましい。
ここで、共役ジエン単量体としては、例えば1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられ、中でも1,3−ブタジエンが好ましい。また、共役ジエン単量体との共重合に用いられる芳香族ビニル単量体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、4−シクロへキシルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン等が挙げられ、中でもスチレンが好ましい。
以上述べたように、イソシアナート変性ジエンゴムとしては、イソシアナート変性スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが特に好ましい。
ここで、共役ジエン単量体としては、例えば1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられ、中でも1,3−ブタジエンが好ましい。また、共役ジエン単量体との共重合に用いられる芳香族ビニル単量体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、3−ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン、4−シクロへキシルスチレン、2,4,6−トリメチルスチレン等が挙げられ、中でもスチレンが好ましい。
以上述べたように、イソシアナート変性ジエンゴムとしては、イソシアナート変性スチレン−ブタジエン共重合体ゴムが特に好ましい。
本発明のゴム組成物は、イソシアナート変性ジエンゴムをゴム成分中50質量%以上含有することを要する。50質量%未満では、温度の上昇によるゴム弾性率の低下を抑制できないことがあるからである。また、50質量%未満では、温度上昇によるゴムの動的弾性率低下及び損失正接tanδの増大を抑制できないことがある。この点から、イソシアナート変性ジエンゴムをゴム成分中60質量%以上含有することが好ましい。
本発明のゴム組成物において、前記イソシアナート変性ジエンゴムと混合されうる他のゴム成分は特に限定されるものではないが、例えば天然ゴム、ポリイソプレン合成ゴム(IR)、シス1,4−ポリブタジエンゴム(BR)、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)、クロロブレンゴム(CR)、ハロゲン化ブチルゴム等のブチルゴム(IIR)等が挙げられる。これらのゴムは2種類以上組み合わせて用いても良い。
本発明におけるイソシアナート変性ジエンゴムに用いられる変性剤としては、ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート(ポリメリックMDI)、2,4−トリレンジイソシアナート、2,6−トリレンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナート、ナフチレンジイソシアナート、ビフェニレンジイソシアナート、ジフェニルエーテルジイソシアナート、トリジンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート等のイソシアナート化合物が好ましく、性能及びコスト面からジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)及び/又はポリメリックジフェニルメタンジイソシアナート(ポリメリックMDI)が特に好ましい。
実用的には、MDIとポリメリックMDIとの混合物であるクルードMDI(C−MDI)が好適に用いられる。
実用的には、MDIとポリメリックMDIとの混合物であるクルードMDI(C−MDI)が好適に用いられる。
代表的なポリメリックMDIとしては、下記の式(I)、(II)、(III)及び(IV)で表される化合物が挙げられる。
前記の式(II)はMDIの2量体のウレチジンジオン、式(III)はMDIの3量体のイソシアヌレート、式(IV)はウレトンイミンである。
C−MDIの1例を示すと、MDI約40質量%、式(I)で示されるポリメリックMDIの内、n=1成分約20質量%、n=2成分約10質量%、及び残りの約30質量%が、n=3以上の成分と、MDI2量体と、MDI3量体とウレトンイミン等である。
C−MDIの1例を示すと、MDI約40質量%、式(I)で示されるポリメリックMDIの内、n=1成分約20質量%、n=2成分約10質量%、及び残りの約30質量%が、n=3以上の成分と、MDI2量体と、MDI3量体とウレトンイミン等である。
本発明におけるゴム組成物は、上記ゴム成分100質量部に対し、フェノール系樹脂を2〜20質量部及び樹脂用硬化剤を0.5〜5質量部含有することを要する。フェノール系樹脂が2質量部未満では、所望する弾性率が得られず、また20質量部を超えるとゴムの損失正接(tanδ)が大きくなり、ランフラット耐久性が低下することがあるからである。また、樹脂用硬化剤が0.5質量部未満では、フェノール系樹脂を効果的に硬化させることができず、5質量部を超えるとゴム組成物を過度に硬化し、かえって耐疲労性を低下させることとなるからである。フェノール系樹脂と樹脂用硬化剤との質量比は適宜選択すればよいが好ましくは90/10〜50/50である。
上述のフェノール系樹脂としては、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシンーホルムアルデヒド樹脂、クレゾール樹脂などが挙げられるが,フェノール−ホルムアルデヒド樹脂が特に好ましい。
フェノール系樹脂は100%フェノール系樹脂のほか、天然樹脂変性フェノール系樹脂、油変性フェノール系樹脂等を用いることができる。
そして、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂としては、樹脂用硬化剤を使用して硬化させる2ステップレジンであるノボラック型樹脂を使用することが特に好ましい。
また、樹脂用硬化剤としては、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン等が挙げられる。これらの組み合わせは自由に選ぶことが出来、フェノール系樹脂及び樹脂用硬化剤はそれぞれ複数選択してもよい。また、樹脂用硬化剤が内添された樹脂を用いても良い。
フェノール系樹脂は100%フェノール系樹脂のほか、天然樹脂変性フェノール系樹脂、油変性フェノール系樹脂等を用いることができる。
そして、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂としては、樹脂用硬化剤を使用して硬化させる2ステップレジンであるノボラック型樹脂を使用することが特に好ましい。
また、樹脂用硬化剤としては、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン等が挙げられる。これらの組み合わせは自由に選ぶことが出来、フェノール系樹脂及び樹脂用硬化剤はそれぞれ複数選択してもよい。また、樹脂用硬化剤が内添された樹脂を用いても良い。
本発明における前記イソシアナート変性ジエンゴムを含むゴム組成物には、前記の各成分のほかに、通常ゴム業界で用いられる硫黄、過酸化物などの加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、軟化剤、カーボンブラック、シリカ等の補強用充填剤、無機充填剤等の各種配合剤を、適宜含有させることができる。また、本発明のゴム組成物は、さらに、各種材質の粒子、繊維、布などとの複合体としてもよい。
なお、本発明のゴム組成物は、通常のバンバリーミキサー、インターナルミキサー又はロールにより混練し、製造することができる。
なお、本発明のゴム組成物は、通常のバンバリーミキサー、インターナルミキサー又はロールにより混練し、製造することができる。
本発明のゴム組成物は、ジエン成分中のビニル結合量25質量%以上のイソシアナート変性ジエンゴムによって、該ゴム組成物の温度上昇による弾性率の低下を抑制する効果が大きく、タイヤサイド部の変形を抑制するためにランフラット耐久性を向上させることができる。
また、フェノール系樹脂及び樹脂用硬化剤によって、ランフラット走行時の荷重を支えるために必要な大変形での弾性率(100%伸長時弾性率)を高くさせることによりタイヤサイド部の初期変形を抑制し、ランフラット耐久性を向上させることができる。また上述のフェノール系樹脂は、100%伸長時弾性率を高くさせるが、動的弾性率E'を高くさせにくいため通常走行時の乗り心地への影響が小さい。
また、フェノール系樹脂及び樹脂用硬化剤によって、ランフラット走行時の荷重を支えるために必要な大変形での弾性率(100%伸長時弾性率)を高くさせることによりタイヤサイド部の初期変形を抑制し、ランフラット耐久性を向上させることができる。また上述のフェノール系樹脂は、100%伸長時弾性率を高くさせるが、動的弾性率E'を高くさせにくいため通常走行時の乗り心地への影響が小さい。
本発明の第2の発明を以下、図面に基づいて説明する。図1は、本発明のランフラットタイヤの一実施態様の断面を示す模式図である。
図1において、本発明のランフラットタイヤは、一対のビードコア1、1'間にわたってトロイド状に連なり、両端部が前記ビードコア1をタイヤ内側から外側へ巻き上げられる少なくとも1枚のラジアルカーカスプライからなるカーカス層2と、該カーカス層2のサイド領域のタイヤ軸方向外側に配置されて外側部を形成するサイドゴム層3と、該カーカス層2のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配置されて接地部を形成するトレッドゴム層4と、該トレッドゴム層4と該カーカス層2のクラウン領域の間に配置されて補強ベルトを形成するベルト層5と、該カーカス層2のタイヤ内方全面に配置されて気密膜を形成するインナーライナー6と、一方の該ビードコア1から他方の該ビードコア1'へ延びる該カーカス層2本体部分と該ビードコア1に巻き上げられる巻上部分との間に配置されるビードフィラー7と、該カーカス層のサイド領域の該ビードフィラー7側部からショルダー区域10にかけて、該カーカス層2と該インナーライナー6との間に、タイヤ回転軸に沿った断面形状が略三日月形である、少なくとも1枚のサイド補強層8とを具えるランフラットタイヤであって、サイド補強層8及び/又はビードフィラー7に本発明のゴム組成物を用いるものである。これにより、本発明のランフラットタイヤは、上述の作用効果を奏することができる。
なお、本発明のランフラットタイヤは、常法により製造することができる。
図1において、本発明のランフラットタイヤは、一対のビードコア1、1'間にわたってトロイド状に連なり、両端部が前記ビードコア1をタイヤ内側から外側へ巻き上げられる少なくとも1枚のラジアルカーカスプライからなるカーカス層2と、該カーカス層2のサイド領域のタイヤ軸方向外側に配置されて外側部を形成するサイドゴム層3と、該カーカス層2のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配置されて接地部を形成するトレッドゴム層4と、該トレッドゴム層4と該カーカス層2のクラウン領域の間に配置されて補強ベルトを形成するベルト層5と、該カーカス層2のタイヤ内方全面に配置されて気密膜を形成するインナーライナー6と、一方の該ビードコア1から他方の該ビードコア1'へ延びる該カーカス層2本体部分と該ビードコア1に巻き上げられる巻上部分との間に配置されるビードフィラー7と、該カーカス層のサイド領域の該ビードフィラー7側部からショルダー区域10にかけて、該カーカス層2と該インナーライナー6との間に、タイヤ回転軸に沿った断面形状が略三日月形である、少なくとも1枚のサイド補強層8とを具えるランフラットタイヤであって、サイド補強層8及び/又はビードフィラー7に本発明のゴム組成物を用いるものである。これにより、本発明のランフラットタイヤは、上述の作用効果を奏することができる。
なお、本発明のランフラットタイヤは、常法により製造することができる。
次に、本発明を実施例により、更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、ゴム組成物の100%伸長時弾性率(MPa)及び動的貯蔵弾性率E'(MPa)並びに供試タイヤのランフラット耐久性及び乗り心地性は下記の方法に従って測定した。
(1)100%伸長時弾性率(MPa)
JIS K6251:2004に基づき、ゴム組成物を160℃、12分間の条件で加硫して得られた厚さ2mmのスラブシートから測定温度25℃で100%伸長時の引張弾性率を求めた。
(2)動的貯蔵弾性率E'(MPa)
サイド内層ゴム組成物を160℃、12分間の条件で加硫して得られた厚さ2mmのスラブシートから、幅5mm及び長さ40mmのシートを切り出し、試料とした。この試料について、上島製作所(株)製スペクトロメーターを用い、チャック間距離10mm、初期歪200μm、動的歪1%、周波数52Hz、測定温度25℃の条件で測定した。
(3)ランフラット耐久性
各供試タイヤを常圧でリム組みし、内圧230kPaを封入してから38℃の室内中に24時間放置後、バルブのコアを抜き、内圧を大気圧として、荷重4.17kN(425kg)、速度89km/h、室内温度38℃の条件でドラム走行テストを行なった。各供試タイヤの故障発生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、指数表示した。指数が大きい程、ランフラット耐久性が良好である。
(4)乗り心地性
各供試タイヤを乗用車に装着し、専門のドライバー2名により乗り心地性のフィーリングテストを行い、10点評価法により1から10までの評点を付けその平均値を求めた。数値が大きい程、乗り心地性が良好である。
なお、ゴム組成物の100%伸長時弾性率(MPa)及び動的貯蔵弾性率E'(MPa)並びに供試タイヤのランフラット耐久性及び乗り心地性は下記の方法に従って測定した。
(1)100%伸長時弾性率(MPa)
JIS K6251:2004に基づき、ゴム組成物を160℃、12分間の条件で加硫して得られた厚さ2mmのスラブシートから測定温度25℃で100%伸長時の引張弾性率を求めた。
(2)動的貯蔵弾性率E'(MPa)
サイド内層ゴム組成物を160℃、12分間の条件で加硫して得られた厚さ2mmのスラブシートから、幅5mm及び長さ40mmのシートを切り出し、試料とした。この試料について、上島製作所(株)製スペクトロメーターを用い、チャック間距離10mm、初期歪200μm、動的歪1%、周波数52Hz、測定温度25℃の条件で測定した。
(3)ランフラット耐久性
各供試タイヤを常圧でリム組みし、内圧230kPaを封入してから38℃の室内中に24時間放置後、バルブのコアを抜き、内圧を大気圧として、荷重4.17kN(425kg)、速度89km/h、室内温度38℃の条件でドラム走行テストを行なった。各供試タイヤの故障発生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、指数表示した。指数が大きい程、ランフラット耐久性が良好である。
(4)乗り心地性
各供試タイヤを乗用車に装着し、専門のドライバー2名により乗り心地性のフィーリングテストを行い、10点評価法により1から10までの評点を付けその平均値を求めた。数値が大きい程、乗り心地性が良好である。
製造例1 C−MDI変性SBR(ビニル含有量:15質量%)の製造
乾燥し、窒素置換された温度調整ジャッケットつき8リットルの耐圧反応装置に、シクロヘキサン3kg、ブタジエン単量体400g、スチレン100g、0.15mmolのジテトラヒドロフリルプロパン(DTHFP)を注入した。これに5.5mmolのn−ブチルリチウム(BuLi)を加えた後、40℃の開始温度で1時間重合を行なった。重合は、昇温条件下で行ない最終温度が75℃を超えないようにジャッケット温度を調整した。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合転化率は、ほぼ100%であった。
この重合系にさらにC−MDI(1モル/リットル シクロヘキサン溶液)を5ミリリットル加えた後、30分間変性反応を行なった。この後重合系に2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)のイソプロパノール5%溶液0.5ミリリットルを加えて反応を停止させ、常法に従い重合体を乾燥してC−MDI変性SBRを得た。赤外法(モレロ法)によるビニル結合含有量は15質量%であり、スチレン含有量は20質量%であった。
なお、C−MDIは、日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「ミリオネートMR400」を用いた。
乾燥し、窒素置換された温度調整ジャッケットつき8リットルの耐圧反応装置に、シクロヘキサン3kg、ブタジエン単量体400g、スチレン100g、0.15mmolのジテトラヒドロフリルプロパン(DTHFP)を注入した。これに5.5mmolのn−ブチルリチウム(BuLi)を加えた後、40℃の開始温度で1時間重合を行なった。重合は、昇温条件下で行ない最終温度が75℃を超えないようにジャッケット温度を調整した。重合系は重合開始から終了まで、全く沈澱は見られず均一に透明であった。重合転化率は、ほぼ100%であった。
この重合系にさらにC−MDI(1モル/リットル シクロヘキサン溶液)を5ミリリットル加えた後、30分間変性反応を行なった。この後重合系に2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)のイソプロパノール5%溶液0.5ミリリットルを加えて反応を停止させ、常法に従い重合体を乾燥してC−MDI変性SBRを得た。赤外法(モレロ法)によるビニル結合含有量は15質量%であり、スチレン含有量は20質量%であった。
なお、C−MDIは、日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「ミリオネートMR400」を用いた。
製造例2 C−MDI変性SBR(ビニル含有量:25質量%)の製造
ジテトラヒドロフリルプロパン(DTHFP)の注入量を0.70mmolとした以外は製造例1と同様に製造した。赤外法(モレロ法)によるビニル結合含有量は25質量%であり、スチレン含有量は20質量%であった。
ジテトラヒドロフリルプロパン(DTHFP)の注入量を0.70mmolとした以外は製造例1と同様に製造した。赤外法(モレロ法)によるビニル結合含有量は25質量%であり、スチレン含有量は20質量%であった。
製造例3 C−MDI変性SBR(ビニル含有量:40質量%)の製造
ジテトラヒドロフリルプロパン(DTHFP)の注入量を1.65mmolとした以外は製造例1と同様に製造した。赤外法(モレロ法)によるビニル結合含有量は40質量%であり、スチレン含有量は20質量%であった。
ジテトラヒドロフリルプロパン(DTHFP)の注入量を1.65mmolとした以外は製造例1と同様に製造した。赤外法(モレロ法)によるビニル結合含有量は40質量%であり、スチレン含有量は20質量%であった。
製造例4 C−MDI変性SBR(ビニル含有量:60質量%)の製造
ジテトラヒドロフリルプロパン(DTHFP)の注入量を2.95mmolとした以外は製造例1と同様に製造した。赤外法(モレロ法)によるビニル結合含有量は60質量%であり、スチレン含有量は20質量%であった。
ジテトラヒドロフリルプロパン(DTHFP)の注入量を2.95mmolとした以外は製造例1と同様に製造した。赤外法(モレロ法)によるビニル結合含有量は60質量%であり、スチレン含有量は20質量%であった。
製造例5 SnCl4変性SBR(ビニル含有量:25質量%)の製造
C−MDI(1モル/リットル シクロヘキサン溶液)5ミリリットルに代えて、末端変性剤としてSnCl4(1モル/リットル シクロヘキサン溶液)を0.8ミリリットルとした以外は製造例2と同様に製造した。赤外法(モレロ法)によるビニル結合含有量は25質量%であり、スチレン含有量は20質量%であった。
C−MDI(1モル/リットル シクロヘキサン溶液)5ミリリットルに代えて、末端変性剤としてSnCl4(1モル/リットル シクロヘキサン溶液)を0.8ミリリットルとした以外は製造例2と同様に製造した。赤外法(モレロ法)によるビニル結合含有量は25質量%であり、スチレン含有量は20質量%であった。
実施例1〜7及び比較例1〜7
表1に示す配合組成の14種類のゴム組成物を調製した。これら14種類のゴム組成物につき、100%伸長時弾性率(MPa)及び動的貯蔵弾性率E'(MPa)を測定した。結果を表1に示す。
表1に示す配合組成の14種類のゴム組成物を調製した。これら14種類のゴム組成物につき、100%伸長時弾性率(MPa)及び動的貯蔵弾性率E'(MPa)を測定した。結果を表1に示す。
1):製造例1のイソシアナート変性スチレン−ブタジエン共重合体ゴム
2):製造例2のイソシアナート変性スチレン−ブタジエン共重合体ゴム
3):製造例3のイソシアナート変性スチレン−ブタジエン共重合体ゴム
4):製造例4のイソシアナート変性スチレン−ブタジエン共重合体ゴム
5):製造例5のSnCl4変性スチレン−ブタジエン共重合体ゴム
6):製造例4の未変性スチレン−ブタジエン共重合体ゴム
7):FEF、東海カーボン(株)製「(商標)シーストSO」、窒素吸着比表面積(N2SA)が42m2/g、ジブチルフタレート吸油量が115cm3/100g。
8):フェノール・ホルムアルデヒド樹脂(ノボラック型)住友ベークライト(株)製
9):ヘキサメチレンテトラミン、大内新興化学(株)製
10):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、大内新興化学工業(株)製「(商標)ノクラック 6C」
11):N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、大内新興化学工業社製「(商標)ノクセラー CZ」
12):N,N'−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、大内新興化学工業社製「(商標)ノクセラー DZ」
13):テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド、大内新興化学工業社製「(商標)ノクセラー TOT-N」
次に、表1に示す14種類のゴム組成物を図1に示すサイド補強層8及びビードフィラー7に配設して、タイヤサイズ215/45ZR17の乗用車用ランフラットタイヤを常法に従って製造し、それら14種類のタイヤについてランフラット耐久性及び乗り心地性を評価した。結果を表1に示す。
表1から分かるように、本発明のゴム組成物及びそれをサイド補強層及び/又はビードフィラーに用いたランフラットタイヤは、通常走行時における乗り心地性を損なうことなく、ランフラット耐久性を大幅に改良している。
本発明のゴム組成物及びそれをサイド補強層及び/又はビードフィラーに用いたランフラットタイヤは、乗用車、軽乗用車、小型トラック、小型バス、軽トラック、大型トラック、大型バス等の各種車両に、特に、乗用車に好適に用いられる。
Claims (5)
- ジエン成分中のビニル結合量20質量%以上のイソシアナート変性ジエンゴムを50質量%以上含んでなるゴム成分100質量部に対して、フェノール系樹脂を2〜20質量部及び樹脂用硬化剤を0.5〜5質量部含有することを特徴とするゴム組成物。
- イソシアナート変性ジエンゴムがイソシアナート変性スチレン−ブタジエン共重合体ゴムである請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 一対のビードコア間にわたってトロイド状に連なり、両端部が該ビードコアをタイヤ内側から外側へ巻き上げられる少なくとも1枚のラジアルカーカスプライからなるカーカス層と、該カーカス層のサイド領域のタイヤ軸方向外側に配置されて外側部を形成するサイドゴム層と、該カーカス層のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配置されて接地部を形成するトレッドゴム層と、該トレッドゴム層と該カーカス層のクラウン領域の間に配置されて補強ベルトを形成するベルト層と、該カーカス層のタイヤ内方全面に配置されて気密膜を形成するインナーライナーと、一方の該ビードコアから他方の該ビードコアへ延びる該カーカス層本体部分と該ビードコアに巻き上げられる巻上部分との間に配置されるビードフィラーと、該カーカス層のサイド領域の該ビードフィラー側部からショルダー区域にかけて、該カーカス層と該インナーライナーとの間に、タイヤ回転軸に沿った断面形状が略三日月形である、少なくとも1枚のサイド補強層とを具えるランフラットタイヤであって、該サイド補強層及び/又は該ビードフィラーに請求項1〜3のいずれかに記載のゴム組成物を用いてなるランフラットタイヤ。
- 乗用車用ランフラットタイヤである請求項4に記載のランフラットタイヤ。
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