WO2007063831A1

WO2007063831A1 - ランフラットタイヤ

Info

Publication number: WO2007063831A1
Application number: PCT/JP2006/323677
Authority: WO
Inventors: Fumihiro Shiraishi
Original assignee: Bridgestone Corporation
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2007-06-07
Also published as: US20080295941A1; EP1955874A1; JP4703384B2; EP1955874A4; JP2007145292A; US8720511B2; EP1955874B1; CN101316732A; CN101316732B

Description

明細書

ランフラットタイヤ

技術分野

[0001] 本発明は、ランフラットタイヤに関し、さらに詳しくは、断面略三日月状のサイド補強ゴム内の亀裂の進展を抑制しプライコーティングゴムと該サイド補強ゴムとの剥離抗力を高めることによってランフラット耐久性を向上したランフラットタイヤに関する。背景技術

[0002] 従来のランフラットタイヤにおいては、サイドウォール部の剛性向上のために、一対の略断面三日月状サイドゴム補強層が配置されている（以下、サイドゴム補強層と略記すること力 Sある)。しかし、パンクなどによりタイヤの内部圧力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ことに伴レ、、サイド補強ゴム層の変形も大きくなり発熱が進み、タイヤ温度は、場合によっては 200°C以上に達することもあるが、このような状態では、サイド補強ゴム層が破壊限界を越え、タイヤ故障に至るおそれがある。

したがって、ランフラット性能向上のために、サイド補強層用のゴム組成物の耐熱性を向上させるために、高ビュル構造のスチレンブタジエンゴム（SBR)の適用や、フエノール樹脂の適用が行われてレ、る。

また、タイヤ全体の発熱を抑制する方法もランフラット性能向上のためには有効な手段であり、サイド補強ゴム及びプライコーティングゴムを低発熱化させることが行われている。

これらの手段はいずれもランフラット性能の向上は認められるものも、ランフラット性能向上に対する巿場のニーズは益々高まっており、さらにランフラット性能に優れるタィャが望まれている。

[0003] ランフラット走行後、故障したタイヤを観察すると、まずランフラットタイヤのサイド補強ゴム層の最大ゲージ (厚さ）付近でインナーライナ一ゴム側よりプライコーティングゴム側に亀裂が進展し、プライコーティングゴムに亀裂が進展するサイド補強ゴムとブライコーティングゴムとの界面で剥離し、サイド補強ゴムがもげ落ちる故障形態が観察される。

特許文献 1には、水素化 NBR組成物からなるサイド補強ゴム層と汎用ジェン系ゴム力なるプライコーティングゴム層との間にゴムシート配置することによってポリマーの相溶性の違いに起因する接着ゴム層の改良に関する技術が開示されている。

し力ながら、特許分文献 1に開示の技術は、特殊なゴムが必要であり、コスト面、部材の管理面での問題がある。したがって、汎用ゴムを用い、より簡便な方法で上記問題を解決することが望まれてレ、る。

[0004] 特許文献 1 :特開 2002— 30187号公報

発明の開示

[0005] 本発明は、このような状況下で、サイド補強ゴム内の亀裂の進展を抑制しブライコーティングゴムと該サイド補強ゴムとの剥離抗カを高めることによってランフラット耐久性を向上したランフラットタイヤを提供することを目的とするものである。

本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、断面略三日月状のサイド補強ゴム層の最も暑い部分はタイヤサイズにより異なる力 5〜： 12mm程度と厚ぐかつタイヤの内部に配置されているため、タイヤ加硫時にサイド補強ゴム内部の加硫度を確保するために、該ゴム部材の加硫速度を早く設定している。

それに対して、プライコーティングゴムは厚さが 0. 7〜2mm程度の薄ゲージであり加硫時の加硫度は十分確保されている一方、製造工程 (カレンダー工程)でのゴム焦けが発生しないように加硫速度は遅い設定となっている。このように、それぞれ隣接しあうサイド補強ゴムとプライコーティングゴムは加硫速度が大きく異なるために、タィャ加硫時に両者の界面で本来持ってレ、る共加硫性能が充分得られてレ、なレ、こと力確認され、両者部材間に特定の加硫速度を有するゴムシートを配置することによってその目的を達成し得ることを見出した。本発明は力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、

(1) 一対のビードコア間にトロイダル状に延在するブライコーティンゴムとブライコードからなる（a)プライ層と、前記（a)プライ層の内周側に配置した (b)インナーライナ一層とを具え、タイヤサイド部の、前記（a)プライ層と前記 (b)インナーライナ一層との間に (c)断面略三日月状のサイド補強ゴム層を介装してなり、前記 (a)プライ層と前記（ c)断面略三日月状のサイド補強ゴム層との間に亘つて（d)ゴムシートを配置するタイャにおいて、 JIS K6300— 2に準拠して求めた、前記（a)プライ層を構成するプライコーティングゴムの加硫特性値を t 、t 、（c)断面略三日月状のサイド補強ゴム層 plO p90

を構成するサイド補強ゴムの加硫特性値を t 、t 、（d)ゴムシートを構成するシート slO s90

用ゴムの加硫特性値を t 、t としたとき t >t 、かつ、 t < t の関係を満足すること

10 90 90 plO 10 s90

を特 ί敫とするランフラットタイヤ、

[上記 t 、t 及び t はそれぞれプライコーティングゴム、サイド補強ゴム及びシート plO slO 10

用ゴムの 10%加硫時間（誘導時間）、 t 、t 及び t はそれぞれプライコーティング p90 s90 90

ゴム、サイド補強ゴム及びシート用ゴムの 90%加硫時間（最適加硫時間）を示す。 ]

(2) さらに、 t < t < t の関係を満足する上記（1)のランフラットタイヤ、

s90 90 p90

(3) 前記（d)ゴムシートの厚さが 0· 3〜3· Ommである上記（1)又は（2)のランフラットタイヤ、

(4) 前記シート用ゴムの損失正接 (Tan δ )の値が前記サイド補強ゴムの多くとも 1. 3倍、かつ弾性率（100%Md)及び動的弾性率 (Ε' )の値が前記サイド補強ゴムの 0 . 7倍〜 1 · 3倍の範囲にある上記（1)〜（3)のランフラットタイヤ、及び

(5) 前記サイド補強ゴム及びゴムシートのゴム成分力天然ゴム、スチレンブタジェンゴム及びブタジエンゴムの中から少なくとも 1種を含む上記（1)〜（4)のランフラットタイヤ、

を提供するものである。

図面の簡単な説明

[0006] [図 1]加硫曲線の解析方法を示す模式図である。

[図 2]本発明のタイヤの一例を示す部分断面図である。

符号の説明

[0007] 1 トレッド部

2 サイド部

3 ビードコア 5 インナーライナ一

6 サイド補強ゴム層

7 ゴムシート

発明を実施するための最良の形態

[0008] 先ず、本発明のランフラットタイヤは、一対のビードコア間にトロイダル状に延在するブライコーティンゴムとプライコードからなる（_a)プライ層と、前記（_a)プライ層の内周側に配置した (b)インナーライナ一層とを具え、タイヤサイド部の、前記（a)プライ層と前記 (b)インナーライナ一層との間に（c)断面略三日月状のサイド補強ゴム層を介装してなり、前記（a)プライ層と前記（c)断面略三日月状のサイド補強ゴム層との間に亘って（d)ゴムシートを配置するタイヤにぉレ、て、 JIS K6300 2「振動式試験機による加硫特性の求め方」に準拠して求めた、前記（a)プライ層を構成するブライコーティングゴムの加硫特性値を t 、t 、（c)断面略三日月状のサイド補強ゴム層を構成する lO p90

サイド補強ゴムの加硫特性値を t 、t 、（d)ゴムシートを構成するシート用ゴムの加 slO s90

硫特性値を t 、t としたとき t >t 、かつ、 t < t の関係を満足することを要する。

10 90 90 plO 10 s90

[上記、t 及び t はそれぞれプライコーティングゴム、サイド補強ゴム及びシート plO slO 10

用ゴムの 10。 /。加硫時間（誘導時間）、 t 、t 及び t はそれぞれプライコーティング p90 s90 90

ゴム、サイド補強ゴム及びシート用ゴムの 90%加硫時間（最適加硫時間）を示す。 ] [0009] 本発明において、各ゴム組成物の加硫過程の物理特性を求める方法は、前

K6300— 2： 2001の「振動式試験機による加硫特性の求め方」に準拠して行なつた。

ゴム組成物の諸物性は加硫過程で大きく変化する。加硫諸特性値は、温度の関数としてこれら諸性質を測定することによって求められる。加硫特性値は、ディスク加硫試験機（ローター加硫試験機）、ダイ加硫試験機（ローターレス加硫試験機）などの加硫試験機によって測定されている。この装置によって試料に繰り返し応力又は歪が加えられ、付随して発生する歪又は応力が計算される。

通常、加硫試験は、一定温度で行われ、計算された試料の剛性（トルク又はせん断力で現される）は時間の関数で連続的に記録される。

図 1にトルクの時間変化を記録した例を示す。縦軸はトルク（M)横軸は加硫時間を表す。表された加硫曲線のトルクの最小値を M、最大値を M とする。 M M を通

L HE L HE

り時間軸に並行な 2直線を引この直線間の距離を M (M =M 一 M )とする。

E E HE L

M + 10%M M + 50%M M + 10%Mを通り時間軸に並行な直線を引き加

E E E

硫曲線との交点を求め、試験開始時間からそれぞれの交点までに要した時間 (加硫時間）を t t 及び t とする。ここで t は誘導期間、 t は 50%加硫時間及び t は 90

10 50 90 10 50 90

%加硫時間（最適加硫時間）を示す。

[0010] 本発明においては、（a)プライ層を構成するプライコーティングゴムの加硫特性値 t

P

と（d)ゴムシートを構成するシート用ゴムの加硫特性値 t 力 st >t かつ、前記シー

10 90 90 plO

ト用ゴムの加硫特性値 t と（C)断面略三日月状のサイド補強ゴム層を構成するサイド

10

補強ゴムの加硫特性値 t 力^ < t の関係を満足することが必要である。それぞれ

s90 10 s90

の加硫特性値を上記範囲にすることによって、シート用ゴムを介してブライコーティングゴムとサイド補強ゴムとの剥離抗カを高めることができる。

さらに、三者のゴムの 90%加硫時間（最適加硫時間）が t < t <t の関係を満足

s90 90 p90

することが好ましい。前記（a)プライ層と前記（c)断面略三日月状のサイド補強ゴム層との間に亘つて配置された（d)ゴムシートを構成するシート用ゴムの 90%加硫時間（最適加硫時間）をプライコーティングゴムとサイド補強ゴムの中間の値を有することによって、ゴムシートを介してプライコーティングゴムとサイド補強ゴムとの剥離抗カを高めることができる。

[0011] 本発明に係わるサイド補強ゴム、シート用のゴム及びプライコーティングゴムの t

plO t t t t 及び t などの加硫特性値は、加硫剤及び加硫促進剤のゴム成分 1 slO 10 p90 s90 90

00質量部に対する配合量、及びそれらの組み合わせによって調製することができる加硫剤としては、硫黄、不溶性硫黄などが、加硫促進剤についてはジフヱニルダァ二ジンに代表されるグァニジン系、テトラメチルチウラムジスルフイドに代表されるチウラム系、ジベンゾチアジルジサルファイドに代表されるチアゾール系、ジチォカルバミン酸亜鉛に代表されるジチォ力ルバミン酸塩系、 N—シクロへキシル _ 2_ベンゾチアジルスルフェンアミドに代表されるスルファンアミド系などが挙げられる。特に、チウラム系、チアゾール系などの加硫促進剤が好ましレ、。 [0012] 本発明に係わる前記（d)ゴムシートの厚さが 0. 3〜3. Ommであることが好ましい。より好ましくは 0. 5〜： 1. 5mmである。ゴムシートの厚さを上記範囲にすることによって、サイド部の発熱を抑えると共に、ゴムシートを介してプライコーティングゴムとサイド補強ゴムとの剥離抗カを高めることができる。

[0013] また、本発明に係わる前記シート用ゴムの損失正接 (Tan δ )の値が前記サイド補強ゴムの多くとも 1. 3倍であることが好ましかつ弾性率（100%Md)及び動的弹性率 (Ε' )の値力 S、前記サイド補強ゴムの 0. 7倍〜 1. 3倍の範囲にあることが好ましい。

前記シート用ゴムの損失正接 (Tan δ )の値が前記サイド補強ゴムの多くとも 1. 3倍であることが好まし力より好ましくは多くとも 1. 1倍である。損失正接 (Tan δ )の値を上記範囲にすることによってゴムシートを前記プライ層と前記サイド補強ゴム層との間に亘つて配置してもサイド部の発熱を抑えることができる。さらに、弾性率（100%Md )及び動的弾性率 (Ε' )の値が前記サイド補強ゴムの 0. 7倍〜 1. 3倍の範囲にあることが好ましレ、。より好ましくは 0. 7倍〜 1. 0倍の範囲である。高歪での弾性率（100% Md)及び低歪での動的弾性率 (Ε' )の値を上記範囲にすることによって、サイド補強ゴムとゴムシートの弾性率の差をできるだけ小さくして、サイド部に歪を受けた場合、サイド補強ゴムとゴムシートの界面での応力集中を避け、両者間の剥離抗カを高めること力 Sできる。

[0014] さらに、本発明に係わる前記サイド補強ゴム及びゴムシートのゴム成分が、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムの中から少なくとも 1種を含むことが好ましい。中でも天然ゴムとブタジエンゴムとの組み合わせが低発熱性でありサイド補強ゴム及びプライコーティングゴムとの共加硫性に優れることなどから好ましい。

[0015] 本発明に係わる前記シート用ゴムには、補強性充填剤としてカーボンブラック、シリ力及び無機充填剤が用いられる。カーボンブラック、シリカと及び無機充填剤とを併用してもよいが、通常カーボンブラックを単独で用いることが好ましい。

前記カーボンブラックとしては、製造方法によりチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック及びサーマルブラックなどがある力いずれのものも使用すること力 Sできる力特にファーネスブラックが好ましい。例えば SRF、 GPF、 FEF、 HA F、 ISAF、 SAF等を挙げることができる力ゴム組成物の用途に併せ適宜選択することが好ましい。前記ゴムシートには、低発熱性及び低亀裂成長を両立させる観点から FEF級及び HAF級のカーボンブラックを用いることが好ましい。

[0016] 本発明に係るシート用ゴム組成物には、本発明の効果が損なわれない範囲で所望により、前記配合剤以外に通常ゴム工業界で用いられる各種薬品を配合することができる。例えば、酸化亜鉛（亜鉛華）、ステアリン酸、老化防止剤、及び軟化剤などを酉己合すること力 Sできる。

[0017] 本発明に係るシート用ゴム組成物は、ロール、インターナルミキサー等の混練り機を用いて混練することによって得られ、成形加工後、加硫を行い、前記ゴムシートとして好適に使用される。さらに、本発明のランフラットタイヤは、上述のゴム組成物を用いて通常の方法によって製造される。

図 2は、本発明に係るゴムシートを用いてなるランフラットタイヤの一例を示す部分断面図であって、該タイヤはトレッド部 1サイド部 2を有しビードゴァ 3の周りに卷回されてコード方向がラジアル方向に向くカーカスプライを含むカーカス層 4と、プライ層 4の内周側に配置したインナーライナ一層 5とを具え、タイヤサイド部 2のプライ層 4とインナーライナ一層 5との間に断面略三日月状のサイド補強ゴム層 6を介装し、プライ層 4と断面略三日月状のサイド補強ゴム層 6との間に亘つて配置したゴムシート 7から構成されている。

実施例

[0018] 次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によつてなんら限定されるものではない。なお、各種の測定法は下記の方法に基づいておこなった。

<未加硫ゴムの評価 >

1.加硫特性の測定

JSRトレーディング社製キユラストメーター W型試験機を用いて JIS K3200-2 : 20 01に準拠して測定した。

<加硫ゴムの評価 >

1.弾性率（100%Md)の測定 JIS K6251に従って弾性率（100%Md)を測定した。

2.動的弾性率 1 %歪 (Ε' )及び損失正接 1 %歪 (Tan S )の測定

各ゴム組成物を 160°C、 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厚さ 2mm、幅 4, 7mm、長さ 40mmの試料を作成し、東洋精機製作所 (株)製の粘弾性スぺクトロメーターを使用し、初期荷重 1. 57N、温度 25°Cの条件で周波数 52Hz,引張動歪 1%で動的弾性率 1 %歪 (Ε' )及び損失正接 1%歪 (Tan δ )を測定した。

[0019] <試供タイヤの評価 >

1.ランフラットドラム走行距離

各試作タイヤ（タイヤサイズ 245/40ZR18)を常圧でリム組みし、内圧 230kPaを封入してから 38°Cの室温中に 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 5· 19kN (530kg)、速度 89km/h、室温 38°Cの条件でドラム走行テストを行った。この際の故障発生までの走行距離をランフラットドラム走行距離とした。走行が長いほど、ランフラット耐久性は良好である。

2.界面剥離の有無の評価

ランフラットドラム走行後の各タイヤのプライコーティングゴム部における界面剥離の有無を観察した。

[0020] くサイド補強ゴム、プライコーティングゴム、及びシート用ゴム A〜Dのゴム組成物の調製 >

第 1表に示す種類と量のゴム成分 100質量部、第 1表に示す種類と量のカーボンブラック、ステアリン酸 1質量部、亜鉛華 5質量部、第 1表に示す種類と量の加硫促進剤及び第 1表に示す量の硫黄を、常法に従ってバンバリ一ミキサーを用いて混練りした後、それぞれの未加硫ゴムを得た。未加硫ゴムを用いて、加硫特性 (t t t

10、 slO、 lO、 t、t 、t )を測定した。測定結果を第 1表に示す。さらに未加硫ゴムを常法により

90 s90 p90

加硫を行レ、試料を作成した。弾性率（100%Md)、動的弾性率 (Ε' )及び損失正接（ Tan δ )の測定を行なった測定結果を同じく第 1表に示す。

[0021] [表 1] 第 1表

注」

* 1.ブタジエンゴム：商品名「BR01」、 JSR社製

* 2.スチレンブタジエンゴム：商品名「JSR1778」、 JSR社製

* 3.カーボンブラック（FEF)：商品名「旭 # 65」、旭カーボン社製

* 4.カーボンブラック（HAF)：商品名「旭 # 70— NP」、旭カーボン社製

* 5.加硫促進剤（CZ)： N-シクロへキシル _2_ベンゾチアジル-スルフェンアミド

* 6.加硫促進剤（DM)：ジベンゾチアジルジスルファイド

* 7.加硫促進剤（NS)： N-tert-ブチル -2-ベンゾチアジル-スルフェンアミド

[0022] 実施例：!〜 4及び比較例：!〜 4

第 2表に示すゴムシート種、及びゴムシートの厚さからなる試供タイヤ（タイヤサイズ 245/40ZR18)を常法により作製した。ゴムシートを配置していない通常のランフラットタイヤ（比較例 1)を基準として、それぞれのタイヤについてランフラットドラム走行距離、ランフラット走行による走行時のプライコーティングゴム部の界面剥離発生の有無により最終判定とした。それぞれの評価結果を第 2表に示す。

[0023] [表 2]

第 2表

[0024] 第 2表より次のことがわかる。

最適加硫時間（t )がサイド補強ゴムとプライコーティングゴムとの中間的な特性となるゴムシートをサイド補強ゴム層とプライコーティングゴム層の間に亘つて配置することによりプライコーティングゴム部における界面剥離は発生せずランフラット耐久性が向上している。

ただし、配置するゴムシートの厚さは 3. Ommを超えると界面剥離は発生しないもののランフラット耐久性が低下する（比較例 2)

また、ゴムシートの Tan δの値力サイド補強ゴムの 1. 3倍を越えると、前記同様界面剥離は発生しなレ、もののランフラット耐久性は低下する。（比較例 3)

さらに、ゴムシートの誘導時間（t )がサイド補強ゴムの最適加硫時間（t )より長い場合には、サイド補強ゴムとゴムシート間で界面剥離が発生し、ランフラット耐久性が低下する。

産業上の利用可能性

[0025] 本発明は、プライ層とサイド補強ゴム層との間に亘つて両者の中間の加硫速度を有するゴムシートを配置することによりサイド補強ゴム内の亀裂の進展を抑制し、該ゴムシートを介してプライコーティングゴムとサイド補強ゴムとの剥離抗カを高めることによつてランフラット耐久性を向上したランフラットタイヤを提供することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 一対のビードコア間にトロイダル状に延在するプライコーティンゴムとプライコードからなる（a)プライ層と、前記（a)プライ層の内周側に配置した (b)インナーライナ一層とを具え、タイヤサイド部の、前記（a)プライ層と前記 (b)インナーライナ一層との間に（ c)断面略三日月状のサイド補強ゴム層を介装してなり、前記 (a)プライ層と前記 (c) 断面略三日月状のサイド補強ゴム層との間に亘つて（d)ゴムシートを配置するタイヤにおいて、 JIS K6300— 2に準拠して求めた、前記（a)プライ層を構成するプライコ一ティングゴムの加硫特性値を t 、t 、（c)断面略三日月状のサイド補強ゴム層を

lO p90

構成するサイド補強ゴムの加硫特性値を t 、t 、（d)ゴムシートを構成するシート用

slO s90

ゴムの加硫特性値を t

10、t としたとき t >t 、かつ、 t < t の関係を満足することを

90 90 plO 10 s90

特徴とするランフラットタイヤ。

用ゴムの 10。 /。加硫時間（誘導時間）、 t 、t 及び t はそれぞれプライコーティング

p90 s90 90

[2] さらに、 t < t < t の関係を満足する請求項 1に記載のランフラットタイヤ。

s90 90 p90

[3] 前記（d)ゴムシートの厚さが 0. 3〜3. Ommである請求項 1又は 2に記載のランフラ

[4] 前記シート用ゴムの損失正接 (Tan δ )の値が前記サイド補強ゴムの多くとも 1. 3倍、かつ弾性率（100Q/。Md)及び動的弾性率 (Ε' )の値が前記サイド補強ゴムの 0. 7 倍〜 1. 3倍の範囲にある請求項 1〜3のいずれかに記載のランフラットタイヤ。

[5] 前記サイド補強ゴム及びゴムシートのゴム成分力天然ゴム、スチレンブタジエンゴム及びブタジエンゴムの中から少なくとも 1種を含む請求項 1〜4のいずれかに