WO2020158501A1 - ランフラットタイヤ - Google Patents

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WO2020158501A1
WO2020158501A1 PCT/JP2020/001877 JP2020001877W WO2020158501A1 WO 2020158501 A1 WO2020158501 A1 WO 2020158501A1 JP 2020001877 W JP2020001877 W JP 2020001877W WO 2020158501 A1 WO2020158501 A1 WO 2020158501A1
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tan
less
sidewall
reinforcing layer
run
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PCT/JP2020/001877
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French (fr)
Inventor
大地 青木
睦樹 杉本
幸伸 河村
Original Assignee
住友ゴム工業株式会社
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Publication date
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    • B60C17/0009Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor comprising sidewall rubber inserts, e.g. crescent shaped inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60C2013/005Physical properties of the sidewall rubber
    • B60C2013/006Modulus; Hardness; Loss modulus or "tangens delta"
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60C2017/0054Physical properties or dimensions of the inserts
    • B60C2017/0063Modulus; Hardness; Loss modulus or "tangens delta"

Definitions

  • the present invention relates to a run flat tire including a sidewall reinforcing layer.
  • side-reinforcement type run flat tires having a side wall reinforcement layer (support layer) inside the side wall have been developed and are becoming popular.
  • the sidewall reinforcing layer is made of a high hardness cross-linked rubber, and when the inner pressure is lowered by the puncture, the load is supported by the sidewall reinforcing layer and is configured to suppress the flexure of the tire in the punctured state. Therefore, it is possible to travel a certain distance even in the flat state.
  • the invention according to claim 1 is A run-flat tire having a sidewall reinforcing layer inside the sidewall, Having an uneven portion on the surface portion of the sidewall,
  • the sidewall reinforcing layer is The breaking strength TB (MPa) ⁇ breaking elongation EB (%) at 100° C.
  • the runflat tire is characterized in that the difference
  • the invention according to claim 2 is A run-flat tire having a sidewall reinforcing layer inside the sidewall, Having an uneven portion on the surface portion of the sidewall,
  • the sidewall reinforcing layer is The breaking strength TB (MPa) ⁇ breaking elongation EB (%) at 100° C. is 320 or more, and Loss tangent at 100°C, 100°C tan ⁇ is 0.06 or less,
  • the sidewall is The loss tangent at 60°C, 60°C tan ⁇ is 0.17 or less, Further, the difference between the loss tangent 100° C. tan ⁇ at 100° C. of the sidewall reinforcing layer and the loss tangent 75° C tan ⁇ at 75° C. of the sidewall
  • the invention according to claim 3 is A run-flat tire having a sidewall reinforcing layer inside the sidewall, Having an uneven portion on the surface portion of the sidewall,
  • the sidewall reinforcing layer is The breaking strength TB (MPa) ⁇ breaking elongation EB (%) at 100° C. is 320 or more, and Loss tangent at 100°C, 100°C tan ⁇ is 0.06 or less,
  • the sidewall is The loss tangent at 60°C, 60°C tan ⁇ is 0.17 or less, Furthermore, the difference between the loss tangent 100° C. tan ⁇ at 100° C. of the sidewall reinforcing layer and the loss tangent 60° C tan ⁇ at 60° C. of the sidewall
  • the invention according to claim 4 is Further, the difference between the loss tangent 100° C. tan ⁇ at 100° C. of the sidewall reinforcing layer and the loss tangent 75° C tan ⁇ at 75° C. of the sidewall
  • the invention according to claim 5 is Furthermore, the difference between the loss tangent 100° C. tan ⁇ at 100° C. of the sidewall reinforcing layer and the loss tangent 60° C tan ⁇ at 60° C. of the sidewall
  • the invention according to claim 6 is Further, the difference between the loss tangent 100° C. tan ⁇ at 100° C. of the sidewall reinforcing layer and the loss tangent 75° C tan ⁇ at 75° C. of the sidewall
  • the invention according to claim 7 is The break strength TB (MPa) ⁇ break elongation EB (%) at 100° C. of the sidewall reinforcing layer is 350 or more, and the run flat according to any one of claims 1 to 6. Tires.
  • the invention according to claim 8 is The run-flat tire according to claim 7, wherein a breaking strength TB (MPa) x breaking elongation EB (%) at 100°C of the sidewall reinforcing layer is 400 or more.
  • the invention according to claim 9 is The run-flat tire according to claim 8, wherein a breaking strength TB (MPa) x breaking elongation EB (%) at 100°C of the sidewall reinforcing layer is 700 or more.
  • the invention described in claim 10 is The run-flat tire according to any one of claims 1 to 9, wherein 100°C tan ⁇ of the sidewall reinforcing layer is 0.055 or less.
  • the invention according to claim 11 is The run-flat tire according to claim 10, wherein 100°C tan ⁇ of the sidewall reinforcing layer is 0.05 or less.
  • the invention according to claim 12 is The run flat tire according to any one of claims 1 to 11, wherein 60°C tan ⁇ of the sidewall is 0.16 or less.
  • the invention according to claim 13 is The run flat tire according to claim 12, wherein the sidewall has a tan ⁇ of 60°C of 0.15 or less.
  • the invention according to claim 14 is The run flat tire according to claim 13, wherein the sidewall has a tan ⁇ of 60°C of 0.1 or less.
  • the invention according to claim 15 is The uneven portion is a convex portion having a width of 1 mm or more and 8 mm or less and a height with respect to the concave portion of 0.3 mm or more and 2.5 mm or less, which is an uneven portion formed at a pitch of 6 mm or more and 35 mm or less.
  • SW sidewall
  • the present inventor investigated in detail the temperature rise situation during run-flat running of a run-flat tire having a concavo-convex portion formed on the surface of the SW. Specifically, run-flat running was performed at an outside air temperature of 20° C. at a speed of 60 km/h, and the surface temperatures of the sidewall reinforcing layer (hereinafter, also referred to as “SW reinforcing layer”) and the convex and concave portions of SW were examined.
  • SW reinforcing layer the surface temperatures of the sidewall reinforcing layer
  • the temperature of the SW reinforcing layer reached around 100°C
  • the temperature of the convex portion at that time was around 60°C
  • the temperature of the concave portion was around 75°C. That is, it was found that there was an unexpectedly large temperature difference between the SW reinforcing layer and the SW surface, and also a large temperature difference between the convex portion and the concave portion.
  • SW reinforcement A technique for improving the tensile properties of the layer (breaking strength TB (MPa) x breaking elongation EB (%)) is applied, and further, depending on the temperature difference between the convex portion and the concave portion on the SW reinforcing layer and the SW surface portion.
  • breaking strength TB (MPa) x breaking elongation EB (%) is applied, and further, depending on the temperature difference between the convex portion and the concave portion on the SW reinforcing layer and the SW surface portion.
  • the present invention has been completed.
  • the present invention has been made based on the above idea, and will be specifically described below based on the embodiments.
  • Embodiment 1 of the present invention Characteristic Configuration of the Present Embodiment First, the characteristic configuration of the run-flat tire according to the present embodiment will be described, and then the other configurations will be described.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a run flat tire (hereinafter, also simply referred to as “tire”) according to an embodiment of the present invention.
  • the tire 2 includes a tread 4, wings 6, sidewalls (hereinafter, also referred to as “SW”) 8, clinch portions 10, beads 12, carcass 14, sidewall reinforcement layers (hereinafter, also referred to as “SW reinforcement layers”) 16,
  • SW sidewalls
  • SW reinforcement layers sidewall reinforcement layers
  • the belt 18, the band 20, the inner liner 22, and the chafer 24 are provided.
  • the SW8 has the uneven portion 66 on the surface portion.
  • the concavo-convex part 66 is formed in the surface part of SW8.
  • the uneven portion 66 is formed on the surface portion of the SW 8 on the outer side in the tire axial direction of the SW reinforcing layer 16. By forming the uneven portion in this way, the surface of the SW 8 can be cooled during traveling. Thereby, the temperature rise of SW8 at the time of run-flat traveling can be suppressed and the durability can be improved.
  • the uneven portion 66 may be formed with a protrusion as in Patent Document 2, or may be formed with a dimple as in Patent Document 3.
  • the SW8 surface portion on which the protrusion is not formed corresponds to a concave portion
  • the protrusion corresponds to a convex portion.
  • the dimple is not formed on the SW8 surface. The portion corresponds to the convex portion and the dimple corresponds to the concave portion.
  • the uneven portion 66 may be formed on the entire surface of the SW 8 from the inner edge portion in the tire radial direction to the outer edge portion, and may extend along the circumferential direction of the tire in a portion between the inner edge portion in the tire radial direction and the outer edge portion. May be provided.
  • FIG. 2A and 2B are perspective views each schematically showing one form of the uneven portion on the SW surface portion of the run-flat tire according to the present embodiment.
  • the uneven portion 66 is formed so that the convex portions 66a and the concave portions 66b are alternately arranged in the tire circumferential direction.
  • the shape of the uneven portion 66 is not particularly limited, and for example, a quadrangle such as a circle as shown in FIG. 2A or a rectangle parallel to the tire circumferential direction as shown in FIG. 2B is used.
  • XX is a virtual line indicating the tire circumferential direction.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the concavo-convex portion 66 seen in a direction perpendicular to the surface when the concavo-convex portion 66 is cut along a plane that passes through XX in FIGS. 2A and 2B and is perpendicular to the SW8 surface.
  • w is the width (length in the XX direction) of the convex portion 66a
  • h is the height (the length in the vertical plane direction with respect to the concave portion surface).
  • p is the pitch of the convex portions 66a (the sum of the closest distance between the two adjacent convex portions 66a in the XX direction and the half value of each width of the adjacent two convex portions 66a).
  • the height h of the convex portion 66a is 0.3 mm or more and 2.5 mm or less, the width w is 1 mm or more and 8 mm or less, and the pitch p is 6 mm or more and 35 mm or less.
  • the convex portion 66a is not limited in shape and arrangement as long as it satisfies the ranges of h, w, and p.
  • the convex portions 66a having different h may be alternately arranged in the XX direction.
  • the length of the concave portion 66b in the tire radial direction is, for example, 5 mm to 50 mm.
  • the convex portion 66a may be formed by a plurality of protrusions having a constant height, and the portion sandwiched by the protrusions may form the concave portion 66b.
  • the plurality of protrusions may extend radially in the tire radial direction, for example, may be arranged at equal intervals in the tire circumferential direction, or the longitudinal direction may be inclined at a predetermined angle with respect to the tire radial direction. However, they may be parallel to each other and arranged at equal intervals in the tire circumferential direction.
  • the convex portion 66a is formed by a protrusion, there is no limitation on the shape or arrangement as long as it satisfies the ranges of h, w, and p defined above. Even when the convex portion 66a is formed by a protrusion, the sectional view is as shown in FIG.
  • the length of the protrusion in the tire radial direction is, for example, 5 mm to 50 mm.
  • the SW reinforcing layer 16 is located inside the SW 8 in the axial direction and is sandwiched between the carcass 14 and the inner liner 22.
  • the SW reinforcing layer 16 is made of a high hardness crosslinked rubber composition or resin composition. When the tire 2 is flat, the SW reinforcing layer 16 supports the load together with the SW 8. Due to the presence of the SW reinforcing layer 16, the tire 2 can travel a certain distance even in a punctured state.
  • SW reinforcement layer 16 has the following features.
  • TB x EB Breaking strength TB (MPa) ⁇ breaking elongation EB (%) at 100° C. is 320 or more.
  • MPa breaking elongation EB
  • TB ⁇ EB at 100° C. is increased to improve the resistance to high temperature, so that the durability is improved and the traveling distance can be extended.
  • TB ⁇ EB at 100° C. of the SW reinforcing layer 16 is preferably larger. Specifically, by increasing the TB ⁇ EB to 350 or more, 400 or more, 700 or more, 1000 or more, the tensile resistance property at high temperature can be increased. The durability is further improved.
  • the SW reinforcing layer 16 has a tan ⁇ of 100° C. of 0.06 or less.
  • 100° C. tan ⁇ of the SW reinforcing layer 16 is preferably smaller, and more specifically, as it is smaller than 0.055, 0.05 or less, or 0.04 or less, heat generation is further suppressed. Therefore, the durability is further improved.
  • SW The SW8 has a tan ⁇ of 60° C. of 0.17 or less. This suppresses heat generation of the SW 8 during run-flat traveling, and promotes heat dissipation of the SW reinforcing layer 16 arranged inside. As a result, the temperature increase of both SW8 and SW reinforcing layer 16 is suppressed, so that the durability is improved and the traveling distance can be extended.
  • 60° C. tan ⁇ of this SW is further smaller. Specifically, as it becomes smaller than 0.16 or less, 0.15 or less, 0.1 or less, or 0.08 or less, heat generation and eventually SW8, SW The temperature rise of both the reinforcing layers 16 is further suppressed.
  • the following relationship is established between 100° C. tan ⁇ in SW reinforcing layer 16, 60° C. tan ⁇ in convex portion 66a on the surface of SW8, and 75° C. tan ⁇ in concave portion 66b on the surface of SW8. It is set so as to satisfy the requirement, and the SW8 is cooled efficiently to suppress the temperature rise more effectively.
  • between SW8's 60°C tan ⁇ and 75°C tan ⁇ is set to less than 0.05. This value is preferably 0.04 or less, more preferably 0.03 or less, still more preferably 0.02 or less.
  • the 100° C. tan ⁇ of the SW reinforcing layer is set to 0.06 or less.
  • of SW is set to less than 0.1.
  • This value is preferably 0.08 or less, more preferably 0.06 or less, still more preferably 0.03 or less. As a result, durability during run-flat traveling can be improved.
  • the SW and SW reinforcing layer 16 having the above-mentioned characteristics contain rubber components such as natural rubber (NR) and butadiene rubber (BR). It is formed by the rubber composition containing. As another form, it may be a resin composition.
  • rubber components such as natural rubber (NR) and butadiene rubber (BR). It is formed by the rubber composition containing. As another form, it may be a resin composition.
  • NR is not particularly limited, and those normally used in the rubber industry can be used, and specific examples include RSS#3 and TSR20.
  • the content of NR in the rubber component is 20% by mass or more from the viewpoint that the reinforcing rubber layer is easily processed into a sheet because it has excellent breaking strength and excellent workability and does not cause perforations, bits and poor dispersion. It is preferably 25% by mass or more, more preferably 30% by mass or more. Further, the content of NR in the rubber component is preferably 70% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and 60% by mass or less from the viewpoint that it is excellent in crack growth resistance and can improve hardness. More preferable.
  • BR examples include normal BR, butadiene rubber having a high cis content (high cis BR), modified butadiene rubber (modified BR), and butadiene rubber containing 1,2-syndiotactic polybutadiene crystals (SPB-containing BR).
  • high cis BR butadiene rubber having a high cis content
  • modified BR modified butadiene rubber
  • SPB-containing BR butadiene rubber containing 1,2-syndiotactic polybutadiene crystals
  • the content of BR in the diene rubber component is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and further preferably 40% by mass or more, from the viewpoint of improving crack growth resistance. Further, the content of BR in the diene rubber component is preferably 85% by mass or less, from the viewpoint that zinc oxide can be sufficiently dispersed, the flatness of the sheet material and the excellent non-perforating property, It is more preferably not more than 70% by mass, further preferably not more than 70% by mass.
  • the high cis BR in BR means a BR having a cis 1,4-bond content of 90% or more with respect to the butadiene portion of the obtained rubber.
  • high cis BR a commercially available high cis BR can be used, and for example, a high cis content BR (high cis BR) such as BR130B and BR150B manufactured by Ube Industries, Ltd. can be preferably used.
  • high cis BR high cis content BR
  • 1,2-syndiotactic polybutadiene crystals are not simply dispersed in BR but are dispersed after being chemically bonded to BR.
  • the crystals are chemically bonded to the rubber component and then dispersed, the generation and propagation of cracks tend to be suppressed.
  • the 1,2-syndiotactic polybutadiene crystal contained in BR has sufficient hardness, a sufficient complex elastic modulus can be obtained even if the crosslink density is low.
  • the melting point of the 1,2-syndiotactic polybutadiene crystal is preferably 180° C. or higher, more preferably 190° C. or higher. If the melting point is less than 180° C., the crystals tend to melt during vulcanization of the tire in the press and the hardness tends to decrease.
  • the melting point of the 1,2-syndiotactic polybutadiene crystal is preferably 220° C. or lower, more preferably 210° C. or lower. When the melting point exceeds 220° C., the molecular weight of BR becomes large, so that the dispersibility in the rubber composition tends to deteriorate.
  • the content of the boiling n-hexane insoluble matter in the SPB-containing BR is preferably 2.5% by mass or more, and more preferably 8% by mass or more. If the content is less than 2.5% by mass, the rubber composition tends to have insufficient hardness. Further, the content of the boiling n-hexane insoluble matter is preferably 22% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and further preferably 18% by mass or less. If the content exceeds 22% by mass, the viscosity of BR itself is high, and the dispersibility of BR and filler in the rubber composition tends to deteriorate.
  • the boiling n-hexane insoluble material means 1,2-syndiotactic polybutadiene in BR containing SPB.
  • the content of 1,2-syndiotactic polybutadiene crystals is preferably 2.5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. If the content is less than 2.5% by mass, the hardness may be insufficient.
  • the content of 1,2-syndiotactic polybutadiene crystals in BR is preferably 20% by mass or less, more preferably 18% by mass or less. When the content exceeds 20 mass %, BR is difficult to disperse in the rubber composition, and the workability may be deteriorated.
  • a styrene-butadiene rubber (SBR), a butyl rubber (IIR) or an ethylene-propylene-diene ternary compound is further used as a diene rubber component. It may also contain a terpolymer rubber (EPDM).
  • the content thereof is 10 with respect to 100 parts by mass of the diene rubber from the viewpoint that the effects of hardness (Hs), reversion property and weather resistance of the rubber composition are exhibited. Mass% or more is preferable, 15 mass% or more is more preferable, and 20 mass% or more is further preferable.
  • the content of SBR, IIR or EPDM is preferably 40% by mass or less, more preferably 35% by mass or less, and more preferably 30% by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber, from the viewpoint of excellent breaking strength and workability. % Or less is more preferable.
  • the rubber composition for SW and SW reinforcing layer contains, for example, silica or carbon black as a reinforcing filler.
  • the content of carbon black is preferably 5 parts by mass or more, and 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component, from the viewpoint that sufficient hardness can be obtained and weather resistance such as ultraviolet absorption and ozone absorption is excellent. More preferably, it is 15 parts by mass or more.
  • the content of carbon black is preferably 90 parts by mass or less, and 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component, from the viewpoint that sufficient breaking strength is obtained and low heat build-up is excellent. It is more preferably 70 parts by mass or less.
  • the nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of carbon black is preferably 25 to 200 m 2 /g.
  • the carbon black for example, N220, N330, N351, N550, N660 and the like can be used.
  • the silica is not particularly limited, but examples thereof include dry process silica (anhydrous silicic acid) and wet process silica (anhydrous silicic acid), and wet process silica is preferable because it has many silanol groups.
  • silica When silica is contained, its content is preferably 5 parts by mass or more, and more preferably 7 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component, from the viewpoints of improvement in breaking strength and improvement in low heat buildup. , More preferably 9 parts by mass or more. Further, the content of silica is preferably 90 parts by mass or less, and more preferably 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the diene rubber component, from the viewpoint that sufficient breaking strength is obtained and low heat build-up is excellent. It is preferably 70 parts by mass or less.
  • the N 2 SA of silica is preferably 40 m 2 /g or more, more preferably 45 m 2 /g or more, from the viewpoint of improving the breaking strength of the rubber composition.
  • silane coupling agent when silica is further used as a filler, a silane coupling agent is mixed with the silica.
  • Usual silane coupling agents can be used.
  • the rubber composition for SW and the rubber composition for SW reinforcing layer according to the present embodiment in addition to the above-mentioned rubber component and reinforcing filler such as silica or carbon black, a compound generally used in the production of the rubber composition.
  • Agents such as zinc oxide, anti-aging agents, fatty acids, oils, sulfur, vulcanization accelerators, organic cross-linking agents and the like may be contained in the amounts usually used if necessary.
  • zinc oxide conventionally known ones can be used, for example, products of Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., Toho Zinc Co., Ltd., Hakusui Tech Co., Ltd., Shodo Chemical Co., Ltd., Sakai Chemical Co., Ltd., etc. Can be used.
  • the content of zinc oxide is preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 1 part by mass or more, based on 100 parts by mass of the rubber component.
  • the content is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less.
  • the antiaging agent is not particularly limited, and examples thereof include naphthylamine antiaging agents such as phenyl- ⁇ -naphthylamine; diphenylamine antiaging agents such as octylated diphenylamine and 4,4′-bis( ⁇ , ⁇ ′-dimethylbenzyl)diphenylamine.
  • the content of the antioxidant is preferably 0.3 parts by mass or more, and more preferably 1 part by mass or more, based on 100 parts by mass of the rubber component. Further, it is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, still more preferably 10 parts by mass or less.
  • Stearic acid can be used as the fatty acid, and for example, products such as NOF CORPORATION, NOF Company, Kao Corporation, FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Chiba Fatty Acid Co., Ltd. can be used.
  • the content of fatty acid is preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 1 part by mass or more, relative to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the content is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less.
  • oils examples include process oils such as paraffin-based, aroma-based and naphthene-based process oils.
  • sulfur examples include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, highly dispersible sulfur, and soluble sulfur that are commonly used in the rubber industry.
  • products of Tsurumi Chemical Co., Ltd., Karuizawa Sulfur Co., Ltd., Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd., Flexis Co., Ltd., Nippon Dry Distilling Co., Ltd., Hosoi Chemical Co., Ltd. and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the sulfur (sulfur vulcanizing agent) with respect to 100 parts by mass of the rubber component is preferably 0.3 part by mass or more, more preferably 0.5 part by mass or more, still more preferably 1.0 part by mass or more. Further, it is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less.
  • vulcanization accelerator examples include 2-mercaptobenzothiazole, di-2-benzothiazolyl disulfide (DM(2,2′-dibenzothiazolyl disulfide)), N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulphate.
  • Thiazole-based vulcanization accelerators such as phenamide; tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetrabenzylthiuram disulfide (TBzTD), tetrakis(2-ethylhexyl) thiuram disulfide (TOT-N) and the like thiuram vulcanization accelerators; N -Cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide, Nt-butyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfenamide, N-oxyethylene-2-benzothiazolesulfen Sulfenamide vulcanization accelerators such as amide and N,N'-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide; Guanidine vulcanization accelerators such as diphenylguanidine, dioltotolylguanidine, orthotolylbiguanidine You can These may be
  • the content of the vulcanization accelerator is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1.0 parts by mass or more, from the viewpoint of vulcanization characteristics and the like, relative to 100 parts by mass of the rubber component.
  • the content is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less.
  • the rubber composition for a SW reinforcing layer according to the present embodiment has a breaking strength TB (MPa) ⁇ break elongation EB (%) at 100° C. of 320 or more and a loss tangent 100° C. tan ⁇ at 100° C. of 0.06 or less.
  • TB breaking strength
  • EB break elongation EB
  • an organic crosslinking agent As the organic cross-linking agent, known ones can be used, and it is preferably used in the range of 0.1 part by mass or more and 20 parts by mass or less. This makes it possible to reduce the value of tan ⁇ while improving the value of the product of TB and EB.
  • the value of tan ⁇ can be reduced by decreasing the amount of the filler in the SW reinforcing layer rubber composition or the SW rubber composition or increasing the particle size of the filler. Furthermore, by compounding a large amount of rubber having a low glass transition temperature (for example, BR), it is possible to shift the glass transition temperature of the entire rubber composition to the low temperature side and reduce the fluctuation of the tan ⁇ value in the high temperature region.
  • a low glass transition temperature for example, BR
  • the tread 4 has a shape that is convex outward in the radial direction.
  • the tread 4 forms a tread surface 26 that contacts the road surface.
  • a groove 28 is carved on the tread surface 26.
  • the groove 28 forms a tread pattern.
  • four grooves 28, which are generally called main grooves, are formed in the circumferential direction.
  • the tread 4 has a cap layer 30 and a base layer 32. Each layer is made of, for example, crosslinked rubber.
  • the cap layer 30 is located outside the base layer 32 in the radial direction.
  • the cap layer 30 is laminated on the base layer 32. Eq is the equatorial plane.
  • Sidewall 8 extends substantially inward in the radial direction from the end of tread 4.
  • the sidewall 8 is made of, for example, crosslinked rubber.
  • the sidewall 8 prevents the carcass 14 from being damaged.
  • the sidewall 8 includes a rib 34.
  • the rib 34 projects outward in the axial direction.
  • the clinch portion 10 is located substantially inside the sidewall 8 in the radial direction.
  • the clinch portion 10 is located outside the beads 12 and the carcass 14 in the axial direction.
  • the clinch portion 10 is in contact with the flange 36 of the rim.
  • the bead 12 is located inside the sidewall 8 in the radial direction.
  • the bead 12 includes a core 38 and an apex 40 extending outward from the core 38 in the radial direction.
  • the core 38 is ring-shaped and includes wound non-stretchable wire (typically steel wire).
  • the apex 40 is tapered outward in the radial direction.
  • the apex 40 is made of, for example, high hardness crosslinked rubber.
  • the ratio (Ha/H) of the height Ha of the apex 40 to the height H of the tire 2 is preferably 0.1 or more and 0.7 or less.
  • the apex 40 having the ratio (Ha/H) of 0.1 or more can support the vehicle weight in the punctured state.
  • the apex 40 contributes to the durability of the tire 2 in the punctured state. From this viewpoint, the ratio (Ha/H) is more preferably 0.2 or more.
  • the tire 2 having a ratio (Ha/H) of 0.7 or less has excellent riding comfort. From this viewpoint, the ratio (Ha/H) is more preferably 0.6 or less.
  • the carcass 14 includes a carcass ply 42.
  • the carcass ply 42 is bridged between the beads 12 on both sides and extends along the tread 4 and the sidewall 8.
  • the carcass ply 42 is folded around the core 38 from the inner side to the outer side in the axial direction. Due to this folding back, the carcass ply 42 is formed with a main portion 44 and a folding portion 46.
  • the end 48 of the folded-back portion 46 reaches directly below the belt 18. In other words, the folded portion 46 overlaps the belt 18.
  • the carcass 14 has a so-called "super high turn-up structure".
  • the carcass 14 having the super high turn-up structure contributes to the durability of the tire 2 in the punctured state.
  • the carcass 14 contributes to durability in a punctured state.
  • the carcass ply 42 is composed of many cords and topping rubber arranged in parallel.
  • the absolute value of the angle formed by each cord with respect to the equatorial plane is 45° to 90°, and further 75° to 90°.
  • the carcass 14 has a radial structure.
  • the cord is made of organic fiber. Examples of preferable organic fibers include polyester fibers, nylon fibers, rayon fibers, polyethylene naphthalate fibers and aramid fibers.
  • the part of the carcass 14 that overlaps with the SW reinforcing layer 16 is separated from the inner liner 22. In other words, the carcass 14 is curved due to the presence of the SW reinforcing layer 16.
  • a compressive load is applied to the SW reinforcing layer 16
  • a tensile load is applied to a region of the carcass 14 close to the SW reinforcing layer 16. Since the SW reinforcing layer 16 is a rubber block, it can withstand a compressive load sufficiently.
  • the cord of the carcass 14 can withstand a tensile load sufficiently.
  • the SW reinforcing layer 16 and the carcass cord suppress the vertical bending of the tire 2 in the punctured state.
  • the tire 2 in which the vertical deflection is suppressed has excellent steering stability in a punctured state.
  • the hardness of the SW reinforcing layer 16 is preferably 60 or more, more preferably 65 or more.
  • the hardness is preferably 90 or less, and more preferably 80 or less from the viewpoint of riding comfort in a normal state (a state in which the tire 2 is loaded with a regular internal pressure).
  • the hardness is measured with a type A durometer according to the regulations of "JIS K6253". The durometer is pressed against the cross section shown in FIG. 1 and the hardness is measured. The measurement is made at a temperature of 23°C.
  • the lower end 50 of the SW reinforcing layer 16 is located inward of the upper end 52 of the apex 40 in the radial direction. In other words, the SW reinforcing layer 16 overlaps the apex 40.
  • L1 is a radial distance between the lower end 50 of the SW reinforcing layer 16 and the upper end 52 of the apex 40.
  • the distance L1 is preferably 5 mm or more and 50 mm or less. In the tire 2 in which the distance L1 is in this range, a uniform rigidity distribution can be obtained.
  • the distance L1 is more preferably 10 mm or more.
  • the distance L1 is more preferably 40 mm or less.
  • the upper end 54 of the SW reinforcing layer 16 is located inside the end 56 of the belt 18 in the axial direction. In other words, the SW reinforcing layer 16 overlaps the belt 18.
  • L2 is an axial distance between the upper end 54 of the SW reinforcing layer 16 and the end 56 of the belt 18.
  • the distance L2 is preferably 2 mm or more and 50 mm or less. In the tire 2 having the distance L2 in this range, a uniform rigidity distribution can be obtained.
  • the distance L2 is more preferably 5 mm or more.
  • the distance L2 is more preferably 40 mm or less.
  • the shape of the SW reinforcing layer 16 is not particularly limited.
  • the SW reinforcing layer 16 is tapered inward in the radial direction and tapered outward, and has a shape similar to a crescent moon.
  • the maximum thickness of the SW reinforcing layer 16 is preferably 3 mm or more, more preferably 4 mm or more, and particularly preferably 7 mm or more. From the viewpoint of the weight of the tire 2, the maximum thickness is preferably 25 mm or less, more preferably 20 mm or less.
  • the belt 18 is located outside the carcass 14 in the radial direction.
  • the belt 18 is laminated with the carcass 14.
  • the belt 18 reinforces the carcass 14.
  • the belt 18 comprises an inner layer 58 and an outer layer 60.
  • the width of the inner layer 58 is slightly larger than the width of the outer layer 60.
  • each of the inner layer 58 and the outer layer 60 is composed of a large number of cords and topping rubbers arranged in parallel. Each cord is inclined with respect to the equatorial plane.
  • the absolute value of the inclination angle is usually 10° or more and 35° or less.
  • the inclination direction of the cord of the inner layer 58 with respect to the equatorial plane is opposite to the inclination direction of the cord of the outer layer 60 with respect to the equatorial plane.
  • the preferred material for the cord is steel. Organic fibers may be used for the cord.
  • the axial width of the belt 18 is preferably 0.85 times or more and 1.0 times or less the maximum width of the tire 2. Belt 18 may include more than two layers.
  • the band 20 covers the belt 18.
  • the band 20 includes a cord and a topping rubber.
  • the cord is spirally wound.
  • the band 20 has a so-called jointless structure.
  • the cord extends substantially circumferentially.
  • the angle of the cord with respect to the circumferential direction is 5° or less, and further 2° or less. Since the belt 18 is restrained by this cord, lifting of the belt 18 is suppressed.
  • the cord is made of organic fiber. Examples of preferable organic fibers include nylon fibers, polyester fibers, rayon fibers, polyethylene naphthalate fibers and aramid fibers.
  • the tire 2 may be provided with an edge band that covers only the vicinity of the end of the belt 18 instead of the band 20.
  • the tire 2 may include an edge band together with the band 20.
  • the inner liner 22 is made of crosslinked rubber.
  • the inner liner 22 is made of rubber having an excellent air shielding property.
  • the inner liner 22 holds the internal pressure of the tire 2.
  • the inner liner 22 is located inside the SW reinforcing layer 16 in the axial direction.
  • the inner liner 22 may be sandwiched between the carcass 14 and the SW reinforcing layer 16.
  • the run-flat tire configured as above is manufactured by a normal method. That is, each member (tread, sidewall, sidewall reinforcing layer, etc.) is formed of a rubber composition, and these are molded by a usual method on a tire molding machine to form an unvulcanized tire. It can be obtained by heating and pressing an unvulcanized tire at 120° C. to 160° C. for 5 minutes to 15 minutes in a vulcanizer.
  • Experiment 1 In Experiment 1, the effect of improving the run-flat running performance by suppressing the temperature rise during run-flat running when the uneven portion was formed on the SW surface part was examined. A plurality of types of rubber compositions were prepared for the SW reinforcing layer and the SW, respectively. The materials used are shown below.
  • Material name NR TSR20 BR: Nipol 1250H manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
  • CB1 N550 manufactured by Cabot Japan Co., Ltd.
  • CB2 N220 manufactured by Cabot Japan Co., Ltd.
  • CB3 SEAST V manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.
  • ZnO Zinc Hua No. 1 manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
  • Stearic acid Stearic acid manufactured by NOF CORPORATION Oil: Diana Process AH-24 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • Anti-aging agent Nocrac 6C manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
  • Sulfur Seimi Sulfur manufactured by Nippon Dry Distilling Co., Ltd.
  • Vulcanization accelerator CBS Nocceller CZ (chemical name: N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide) manufactured by Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.
  • Organic cross-linking agent Phenolic resin cross-linking agent, TAKKIROL V-200 manufactured by Taoka Chemical Industry Co., Ltd.
  • the compounding ratios of the rubber composition for SW reinforcing layer and the rubber composition for SW are shown in Table 1 and Table 2, respectively.
  • Viscoelasticity test A rubber composition for a SW reinforcing layer and a rubber composition for a SW are targeted, and a rubber composition for a SW reinforcing layer is 100°C, a rubber composition for SW is 60°C, and 75°C.
  • the loss tangent tan ⁇ was measured under the conditions of initial strain of 10%, dynamic strain of 2% and frequency of 10 Hz using a viscoelasticity spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusho.
  • the test piece for measurement can be extracted from each of the SW reinforcing layer and SW of the tire. The test results are shown in Table 4.
  • Examples 1 and 2 in which uneven portions were formed as shown in Table 5 had a larger run flat index than Comparative Example 1. This is because, in addition to forming the uneven portion on the SW surface portion and forming the SW reinforcing layer with a large rubber composition of 100° C. TB ⁇ EB, the 100° C. tan ⁇ of the SW reinforcing layer was 0.06, The combined result is that the 60° C. tan ⁇ was reduced to 0.17 and the SW

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Abstract

ランフラット走行時の耐久性能を向上させたランフラットタイヤを提供する。 ランフラットタイヤのサイドウォールの表面部に凹凸部を設け、サイドウォール補強層を、100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が320以上、100℃における損失正接100℃tanδが0.06以下とし、サイドウォールを、60℃における損失正接60℃tanδが0.17以下、|60℃tanδ-75℃tanδ|が0.05未満とする。

Description

ランフラットタイヤ
 本発明は、サイドウォール補強層を備えるランフラットタイヤに関する。
 近年、サイドウォールの内側にサイドウォール補強層(支持層)を備えたサイド補強型のランフラットタイヤが開発され、普及しつつある。このサイドウォール補強層には、高硬度な架橋ゴムが用いられており、パンクによって内圧が低下すると、サイドウォール補強層によって荷重が支えられ、パンク状態でのタイヤの撓みを抑制するように構成されているため、パンク状態でも、ある程度の距離の走行が可能である。
 しかしながら、パンク走行(ランフラット走行)時においては、サイドウォール補強層に径方向の変形が集中して、サイドウォール補強層が非常に高温に達するため、タイヤの高温耐久性が求められる。
 そこで、このようなランフラット走行時における温度の上昇を低減させるために、放熱を促進させる種々の技術が提案されている。
 例えば、サイドウォールの表面に溝を設けることによって、サイドウォールの大気との接触面積を大きくして、放熱の促進を図る技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
 また、サイド部に突起を設けることでタイヤの周りに乱気流を発生させこの乱気流により放熱を促進する技術(例えば特許文献2参照)およびサイドウォール表面に多数のディンプルを形成することにより乱気流を発生させる技術(例えば特許文献3参照)が開示されている。
特開2007-50854号公報 特開2016-20187号公報 特開2011-37372号公報
 しかしながら、従来技術では、タイヤの構造による放熱性の検討が中心であり、材料面での検討が十分とは言えなかった。
 そこで、材料面での検討を行うことで、本発明は、ランフラット走行時の耐久性能を向上させたランフラットタイヤを提供することを課題とする。
 本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 請求項1に記載の発明は、
 サイドウォールの内側にサイドウォール補強層を備えるランフラットタイヤであって、
 前記サイドウォールの表面部に凹凸部を有し、
 前記サイドウォール補強層は、
 100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が320以上であると共に、
 100℃における損失正接100℃tanδが0.06以下であり、
 前記サイドウォールは、
 60℃における損失正接60℃tanδが0.17以下であると共に、
 60℃における損失正接60℃tanδと、75℃における損失正接75℃tanδとの差|60℃tanδ-75℃tanδ|が0.05未満である
ことを特徴とするランフラットタイヤである。
 請求項2に記載の発明は、
 サイドウォールの内側にサイドウォール補強層を備えるランフラットタイヤであって、
 前記サイドウォールの表面部に凹凸部を有し、
 前記サイドウォール補強層は、
 100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が320以上であると共に、
 100℃における損失正接100℃tanδが0.06以下であり、
 前記サイドウォールは、
 60℃における損失正接60℃tanδが0.17以下であり、
 さらに、前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの75℃における損失正接75℃tanδとの差|100℃tanδ-75℃tanδ|が0.1未満であることを特徴とするランフラットタイヤである。
 請求項3に記載の発明は、
 サイドウォールの内側にサイドウォール補強層を備えるランフラットタイヤであって、
 前記サイドウォールの表面部に凹凸部を有し、
 前記サイドウォール補強層は、
 100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が320以上であると共に、
 100℃における損失正接100℃tanδが0.06以下であり、
 前記サイドウォールは、
 60℃における損失正接60℃tanδが0.17以下であり、
 さらに、前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの60℃における損失正接60℃tanδとの差|100℃tanδ-60℃tanδ|が0.15未満であることを特徴とするランフラットタイヤである。
 請求項4に記載の発明は、
 さらに、前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの75℃における損失正接75℃tanδとの差|100℃tanδ-75℃tanδ|が0.1未満であることを特徴とする請求項1または請求項3に記載のランフラットタイヤである。
 請求項5に記載の発明は、
 さらに、前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの60℃における損失正接60℃tanδとの差|100℃tanδ-60℃tanδ|が0.15未満であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のランフラットタイヤである。
 請求項6に記載の発明は、
 さらに、前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの75℃における損失正接75℃tanδとの差|100℃tanδ-75℃tanδ|が0.1未満であり、
 前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの60℃における損失正接60℃tanδとの差|100℃tanδ-60℃tanδ|が0.15未満であることを特徴とする請求項1に記載のランフラットタイヤである。
 請求項7に記載の発明は、
 前記サイドウォール補強層の100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が、350以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のランフラットタイヤである。
 請求項8に記載の発明は、
 前記サイドウォール補強層の100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が、400以上であることを特徴とする請求項7に記載のランフラットタイヤである。
 請求項9に記載の発明は、
 前記サイドウォール補強層の100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が、700以上であることを特徴とする請求項8に記載のランフラットタイヤである。
 請求項10に記載の発明は、
 前記サイドウォール補強層の100℃tanδが、0.055以下であることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のランフラットタイヤである。
 請求項11に記載の発明は、
 前記サイドウォール補強層の100℃tanδが、0.05以下であることを特徴とする請求項10に記載のランフラットタイヤである。
 請求項12に記載の発明は、
 前記サイドウォールの60℃tanδが、0.16以下であることを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載のランフラットタイヤである。
 請求項13に記載の発明は、
 前記サイドウォールの60℃tanδが、0.15以下であることを特徴とする請求項12に記載のランフラットタイヤである。
 請求項14に記載の発明は、
 前記サイドウォールの60℃tanδが、0.1以下であることを特徴とする請求項13に記載のランフラットタイヤである。
 請求項15に記載の発明は、
 前記凹凸部は、幅が1mm以上8mm以下かつ凹部に対する高さが0.3mm以上2.5mm以下の凸部が、6mm以上35mm以下のピッチで形成された凹凸部であることを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載のランフラットタイヤである。
 本発明によれば、ランフラット走行時の耐久性能を向上させたランフラットタイヤを提供することができる。
本発明の一実施の形態に係るランフラットタイヤの一部を示す断面図である。 凹凸部の形態の一例を模式的に示す斜視図である。 凹凸部の形態の他の一例を模式的に示す斜視図である。 凹凸部の断面形状を模式的に示す図である。
[1]本発明の完成に至る経緯
 前記したように、従来のランフラットタイヤでは、ランフラット走行時、サイドウォール(以下、「SW」ともいう)部が高温になるので、高温耐久性の向上が求められている。
 そこで、本発明者は、SWの表面部に凹凸部を形成したランフラットタイヤについてランフラット走行時の温度上昇の状況を詳細に調査した。具体的には外気温20℃において時速60kmでランフラット走行を行い、サイドウォール補強層(以下、「SW補強層」ともいう)、SWの凸部と凹部の表面温度を調べた。
 その結果、SW補強層の温度が100℃付近に達し、そのときの凸部の温度が約60℃付近であり、凹部の温度が約75℃付近であることが判明した。即ち、SW補強層とSW表面には予想以上に大きな温度差が存在しており、また、凸部と凹部との間にも大きな温度差が存在することが判明した。
 本発明者は、上記の結果に基づき、種々の実験と検討を行った結果、ランフラット走行時の耐久性能を向上させるためには、従来のSWの放熱を促進する技術に加えて、SW補強層の引張特性(破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%))を向上させる技術を適用し、さらに、SW補強層、SW表面部における凸部と凹部との間の温度差に応じて、ランフラット走行時の各部分の温度における損失正接tanδを調整することに思い至った。そして、実験の結果、本発明を完成するに至った。
 本発明は、上記の考えに基づいてなされたものであり、以下、実施の形態に基づいて具体的に説明する。
[2]本発明の実施の形態
1.本実施の形態における特徴的な構成
 はじめに、本実施の形態に係るランフラットタイヤの特徴的な構成について説明し、その後、その他の構成について説明する。
 図1は、本発明の一実施の形態に係るランフラットタイヤ(以下、単に「タイヤ」ともいう)の一部を示す断面図である。タイヤ2は、トレッド4、ウイング6、サイドウォール(以下、「SW」ともいう)8、クリンチ部10、ビード12、カーカス14、サイドウォール補強層(以下、「SW補強層」ともいう)16、ベルト18、バンド20、インナーライナー22及びチェーファー24を備えている。そして、本実施の形態においては、SW8の表面部に、凹凸部66を有している。
(1)凹凸部
 SW8の表面部には、凹凸部66が形成されている。本実施の形態では、SW8におけるSW補強層16のタイヤ軸方向外側の表面部に、凹凸部66が形成される。このように凹凸部を形成することによって走行時にSW8の表面を冷却することができる。これにより、ランフラット走行時のSW8の温度上昇を抑制し、耐久性を向上させることができる。ここで、凹凸部66は特許文献2のような突起が形成されてもよいし、特許文献3のようなディンプルが形成されてもよい。すなわち、凹凸部66に突起が形成される場合は、突起が形成されないSW8表面部が凹部、当該突起が凸部に相当し、凹凸部66にディンプルが形成される場合はディンプルが形成されないSW8表面部が凸部、ディンプルが凹部に相当する。
 なお、凹凸部66は、タイヤ半径方向内縁部分から外縁部分に亘ってSW8の全面に形成されていてもよく、また、タイヤ半径方向内縁部分から外縁部分の間の一部分にタイヤの周方向に沿って設けられていてもよい。
 図2A、図2Bは、それぞれ、本実施の形態に係るランフラットタイヤのSW表面部における凹凸部の一形態を模式的に示す斜視図である。凹凸部66は、凸部66a、凹部66bがタイヤ周方向に交互に並ぶように形成されている。凹凸部66の形状は特に限定されず、例えば、図2Aに示すような円形や、図2Bに示すようなタイヤ周方向に平行な矩形などの四角形が用いられる。なお、X-Xは、タイヤ周方向を示す仮想的な線である。
 図3は、図2A、2BのX-Xを通りSW8表面に垂直な面で凹凸部66を切断したときに当該面に垂直な方向に凹凸部66を見た断面図である。図3においてwは凸部66aの幅(X-X方向の長さ)であり、hは高さ(凹部表面を基準とする前記垂直な面方向の長さ)である。またpは凸部66aのピッチ(X-X方向に隣接する2つの凸部66a同士の最近接距離と、当該隣接する2つの凸部66aの各幅の1/2の値との和)である。本実施の形態においては、凸部66aの高さhが0.3mm以上2.5mm以下、幅wが1mm以上8mm以下であって、ピッチpは6mm以上35mm以下であることが好ましい。これにより、走行時にSW8をより効果的に冷却することができる。凸部66aは前記h、w、pの範囲を満たしていれば形状や配置に制限は無く、例えばhの異なる凸部66aをX-X方向に交互に配置してもよい。なお、凹部66bのタイヤ径方向長さは、例えば、5mm~50mmである。
 また、図示していないけれども、前記のとおり、凸部66aは、一定の高さの複数の突起によって形成され、突起で挟まれた部分が凹部66bを形成していてもよい。この場合、複数の突起は、例えばタイヤ半径方向に放射状に伸びており、タイヤ周方向に等間隔で配置されていてもよいし、長手方向がタイヤの径方向に対して所定の角度で傾斜しており、互いに平行で且つタイヤ周方向に等間隔で配置されていてもよい。
 なお、凸部66aが突起によって形成されている場合であっても、前記で規定したh、w、pの範囲を満たしていれば形状や配置に制限は無い。凸部66aが突起によって形成される場合も、断面図は図3のようになる。なお、突起のタイヤ径方向長さは、例えば、5mm~50mmである。
(2)SWおよびSW補強層の温度特性
 図1に示すように、SW補強層16は、SW8の軸方向内側に位置しており、カーカス14とインナーライナー22とに挟まれている。SW補強層16は、高硬度な架橋ゴム組成物や樹脂組成物からなる。タイヤ2がパンクしたとき、SW8と共にSW補強層16が荷重を支える。このSW補強層16の存在により、パンク状態であっても、タイヤ2はある程度の距離を走行することができる。
(a)サイドウォール補強層
 本実施の形態において、SW補強層16は、以下の特徴を有する。
(イ)TB×EB
 100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)は320以上である。ランフラット走行の場合、SW補強層16に大きな荷重が加わるため、SW8を効果的に冷却した場合でもSW補強層16の温度は、例えば80~120℃に達する。本実施の形態では100℃におけるTB×EBを大きくして高温に対する耐性を向上させたため、耐久性が向上して、走行距離を伸ばすことができる。
 また、このSW補強層16の100℃におけるTB×EBは、さらに大きいことが好ましく、具体的には、350以上、400以上、700以上、1000以上と大きくすることにより、高温における耐引張特性がさらに向上して、耐久性がより向上する。
(ロ)100℃tanδ
 また、SW補強層16は、100℃tanδが0.06以下である。この結果、ランフラット走行性能向上にとって障害となっている走行時の発熱が抑制されるため、耐久性が向上して、走行距離を伸ばすことができる。
 なお、SW補強層16の100℃tanδは、さらに小さいことが好ましく、具体的には、0.055以下、0.05以下、0.04以下と小さくなるにつれて、発熱をより一層抑制することができるため、より耐久性が向上する。
(b)SW
 そして、SW8は、60℃tanδが0.17以下である。これにより、ランフラット走行時、SW8の発熱が抑制されると共に、内側に配置されたSW補強層16の放熱が促進される。この結果、SW8、SW補強層16双方の温度上昇が抑制されるため、耐久性が向上して、走行距離を伸ばすことができる。
 なお、このSWの60℃tanδは、さらに小さいことが好ましく、具体的には、0.16以下、0.15以下、0.1以下、0.08以下と小さくなるにつれて、発熱ひいてはSW8、SW補強層16双方の温度上昇がさらに抑制される。
(c)SWおよびSW補強層におけるtanδの組み合わせ
 前記したように、本発明完成前の検討段階において、SW補強層16の温度が100℃付近のとき、SW8の表面では、凸部66aの温度が約60℃付近、凹部66bの温度が約75℃付近となり、SW補強層16とSW8の表面の凸部66a、凹部66bとの間には、互いに、大きな温度差が存在していることが確認された。
 このため、本実施の形態においては、SW補強層16における100℃tanδ、SW8の表面の凸部66aにおける60℃tanδ、SW8の表面の凹部66bにおける75℃tanδとの間で、以下の関係を満足するように設定して、SW8を効率的に冷却して温度上昇をより効果的に抑制する。
(イ)60℃tanδと75℃tanδ
 まず、SW8の60℃tanδと、75℃tanδとの差|60℃tanδ-75℃tanδ|を0.05未満とする。この値は、0.04以下が好ましく、0.03以下がより好ましく、0.02以下がさらに好ましい。
 |60℃tanδ-75℃tanδ|を0.05未満に設定することでランフラット走行時の耐久性を向上することができる。そのメカニズムとしては、従来技術では凸部66aおよび凹部66bには温度差が生じやすいため、60℃tanδの値と75℃tanδの値との差を小さくすることで、熱伝導性および放熱性を効率化できているのではないかと推測される。
(ロ)SW補強層の100℃tanδとSWの75℃tanδ
 本実施の形態においては、SW補強層の100℃tanδを0.06以下に設定している。そして、SW補強層16の100℃tanδとSW8の75℃tanδとの差|SW補強層の100℃tanδ-SWの75℃tanδ|を0.1未満とする。この値は、0.08以下が好ましく、0.06以下がより好ましく、0.03以下がさらに好ましい。これにより、ランフラット走行時の耐久性を向上することができる。そのメカニズムとしては、従来技術ではSWの凹部66bおよびSW補強層16には温度差が生じやすいため、SW補強層16の100℃tanδの値とSW8の75℃tanδの値との差を小さくすることで、熱伝導性および放熱性を効率化できているのではないかと推測される。
(ハ)SW補強層の100℃tanδとSWの60℃tanδ
 次に、SW補強層16の100℃tanδとSW8の凸部66aの60℃との差|SW補強層100℃tanδ-SWの60℃tanδ|を0.15未満とする。この値は、0.12以下が好ましく、0.09以下がより好ましく、0.05以下がさらに好ましい。これにより、ランフラット走行時の耐久性を向上することができる。そのメカニズムとしては、従来技術ではSWの凸部66aおよびSW補強層16には温度差が生じやすいため、SW補強層16の100℃tanδの値とSW8の60℃tanδの値との差を小さくすることで、熱伝導性および放熱性を効率化できているのではないかと推測される。
(ニ)各tanδの組み合わせ
 上記(イ)から(ハ)に示したSW補強層16の100℃tanδと、SW8の60℃tanδおよび75℃tanδとの関係は、全てを満足している必要はないが、全てを満足している場合、SW補強層16で発生した熱が凸部66a、および凹部66bの双方を介して効果的に放熱されるため、放熱機能がより改善される。
(3)SWおよびSW補強層を構成するゴム組成物
 本実施の形態では、上記の特性を有するSW、SW補強層16は、例えば天然ゴム(NR)およびブタジエンゴム(BR)などのゴム成分を含むゴム組成物により形成される。別の形態としては、樹脂組成物であってもよい。
 NRとしては、とくに制限はなく、通常ゴム工業で使用されるものを使用することができ、具体的には、RSS♯3、TSR20などが挙げられる。
 ゴム成分におけるNRの含有率は、破断強度に優れる、加工性に優れるため、補強ゴム層のシート加工が容易であり、穴開き、ビッツ、分散不良が生じないという点から、20質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましい。また、ゴム成分中のNRの含有率は、耐亀裂成長性に優れ、硬度を向上させることができるという点から、70質量%以下が好ましく、65質量%以下がより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。
 BRとしては、通常のBR、高シス含有量のブタジエンゴム(ハイシスBR)、変性ブタジエンゴム(変性BR)、1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶を含むブタジエンゴム(SPB含有BR)が挙げられる。
 ジエン系ゴム成分におけるBRの含有率は、耐亀裂成長性が向上するという点から、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましい。また、ジエン系ゴム成分中のBRの含有率は、酸化亜鉛を充分に分散させることができる点、シート生地の平坦性、穴開きなし性に優れるという点から、85質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましい。
 BRにおけるハイシスBRとは、得られたゴムのブタジエン部分に対するシス1,4-結合の含有率が90%以上のBRをいう。
 ハイシスBRとしては、市販のハイシスBRを用いることができ、例えば、宇部興産(株)製のBR130B、BR150Bなどのハイシス含有量のBR(ハイシスBR)などを好適に使用することができる。
 BRにおけるSPB含有BRは、1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶が、単にBR中に結晶を分散させたものではなく、BRと化学結合したうえで分散していることが好ましい。前記結晶がゴム成分と化学結合したうえで分散することにより、クラックの発生および伝播が抑制される傾向がある。
 また、BR中に含有する1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶は充分な硬さを有するため、架橋密度が少なくても充分な複素弾性率を得ることができる。
 1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点は180℃以上であることが好ましく、190℃以上であることがより好ましい。融点が180℃未満では、プレスにおけるタイヤの加硫中に結晶が溶融し、硬度が低下する傾向がある。また、1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶の融点は220℃以下であることが好ましく、210℃以下であることがより好ましい。融点が220℃をこえると、BRの分子量が大きくなるため、ゴム組成物中において分散性が悪化する傾向がある。
 SPB含有BR中において、沸騰n-ヘキサン不溶物の含有量は、2.5質量%以上であることが好ましく、8質量%以上であることがより好ましい。含有量が2.5質量%未満では、ゴム組成物の充分な硬度が得られない傾向がある。また、沸騰n-ヘキサン不溶物の含有量は22質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、18質量%以下であることがさらに好ましい。含有量が22質量%をこえると、BR自体の粘度が高く、ゴム組成物中におけるBRおよびフィラーの分散性が悪化する傾向がある。ここで、沸騰n-ヘキサン不溶物とは、SPB含有BR中における1,2-シンジオタクチックポリブタジエンを示す。
 SPB含有BR中において、1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有量は、好ましくは2.5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。含有量が2.5質量%未満では、硬度が不充分となる恐れがある。また、BR中において、1,2-シンジオタクチックポリブタジエン結晶の含有量は好ましくは20質量%以下、より好ましくは18質量%以下である。含有量は20質量%をこえると、BRがゴム組成物中に分散し難く、加工性が悪化する恐れがある。
 また、ゴム組成物の硬度(Hs)、リバージョン性、耐候性の向上のために、ジエン系ゴム成分として、さらに、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、ブチルゴム(IIR)またはエチレン-プロピレン-ジエン三元共重合ゴム(EPDM)を含有してもよい。
 SBR、IIRまたはEPDMを含有する場合、その含有量は、ゴム組成物の硬度(Hs)、リバージョン性、耐候性の効果が発現するという点から、ジエン系ゴム100質量部に対して、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましく、20質量%以上がさらに好ましい。また、SBR、IIRまたはEPDMの含有量は、破断強度、加工性において優れるという点から、ジエン系ゴム100質量部に対して、40質量%以下が好ましく、35質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましい。
 SW用およびSW補強層用のゴム組成物は、補強用充填剤として、例えばシリカやカーボンブラックを含有する。
 カーボンブラックの含有量は、充分な硬度が得られる点、紫外線吸収やオゾン吸収などの耐候性において優れるという点から、ジエン系ゴム成分100質量部に対して、5質量部以上が好ましく、7質量部以上がより好ましく、15質量部以上がさらに好ましい。また、カーボンブラックの含有量は、充分な破断強度が得られる点、低発熱性において優れるという点から、ジエン系ゴム成分100質量部に対して、90質量部以下が好ましく、80質量部以下がより好ましく、70質量部以下がさらに好ましい。
 カーボンブラックの窒素吸着比表面積(NSA)は、25~200m/gが好ましい。カーボンブラックとしては、例えば、N220、N330、N351、N550、N660などのカーボンブラックを使用できる。
 シリカとしては、とくに制限はないが、乾式法シリカ(無水ケイ酸)、湿式法シリカ(無水ケイ酸)などがあげられ、シラノール基が多いという理由から、湿式法シリカが好ましい。
 シリカを含有する場合、その含有量は、破断強度の向上および低発熱性の向上の点から、ジエン系ゴム成分100質量部に対して、5質量部以上が好ましく、7質量部以上がより好ましく、9質量部以上がさらに好ましい。また、シリカの含有量は、充分な破断強度が得られる点、低発熱性において優れるという点から、ジエン系ゴム成分100質量部に対して、90質量部以下が好ましく、80質量部以下がより好ましく、70質量部以下がさらに好ましい。
 シリカのNSAは、ゴム組成物の破断強度が向上する点で、40m/g以上が好ましく、45m/g以上がより好ましい。また、シリカのNSAは、低発熱性が向上する点で、250m/g以下が好ましく、200m/g以下がより好ましい。
 一般的に、充填剤としてさらにシリカを用いた場合、シリカとともに、シランカップリング剤が配合される。シランカップリング剤としては、通常のものを使用できる。
 本実施形態に係るSW用ゴム組成物およびSW補強層用ゴム組成物には、前記ゴム成分、シリカやカーボンブラックなどの補強用充填剤以外にも、ゴム組成物の製造に一般に使用される配合剤、例えば、酸化亜鉛、老化防止剤、脂肪酸、オイル、硫黄、加硫促進剤、有機架橋剤などを必要に応じて通常使用される量を含むことができる。
 酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業(株)、東邦亜鉛(株)、ハクスイテック(株)、正同化学工業(株)、堺化学工業(株)等の製品を使用できる。
 酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。
 老化防止剤としては特に限定されず、例えば、フェニル-α-ナフチルアミン等のナフチルアミン系老化防止剤;オクチル化ジフェニルアミン、4,4’-ビス(α,α’-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系老化防止剤;N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、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、N,N’-ジ-2-ナフチル-p-フェニレンジアミン等のp-フェニレンジアミン系老化防止剤;2,2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリンの重合物等のキノリン系老化防止剤;2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、スチレン化フェノール等のモノフェノール系老化防止剤;テトラキス-[メチレン-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン等のビス、トリス、ポリフェノール系老化防止剤などが挙げられる。市販品としては、精工化学(株)、住友化学(株)、大内新興化学工業(株)、フレクシス社等の製品を使用できる。これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10質量部以下である。
 脂肪酸としてはステアリン酸を使用でき、例えば、日油(株)、NOF社、花王(株)、富士フイルム和光純薬(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。
 脂肪酸の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。
 オイルとしては、例えば、パラフィン系、アロマ系、ナフテン系プロセスオイルなどのプロセスオイルが挙げられる。
 硫黄(硫黄加硫剤)としては、ゴム工業において一般的に用いられる粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄、可溶性硫黄などが挙げられる。市販品としては、鶴見化学工業(株)、軽井沢硫黄(株)、四国化成工業(株)、フレクシス社、日本乾溜工業(株)、細井化学工業(株)等の製品を使用できる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 ゴム成分100質量部に対する前記硫黄(硫黄加硫剤)の含有量は、好ましくは0.3質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは1.0質量部以上である。また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。
 加硫促進剤としては、例えば、2-メルカプトベンゾチアゾール、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド(DM(2,2’-ジベンゾチアゾリルジスルフィド))、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド等のチアゾール系加硫促進剤;テトラメチルチウラムジスルフィド(TMTD)、テトラベンジルチウラムジスルフィド(TBzTD)、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド(TOT-N)等のチウラム系加硫促進剤;N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-t-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N-オキシエチレン-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド、N,N’-ジイソプロピル-2-ベンゾチアゾールスルフェンアミド等のスルフェンアミド系加硫促進剤;ジフェニルグアニジン、ジオルトトリルグアニジン、オルトトリルビグアニジン等のグアニジン系加硫促進剤を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 加硫促進剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、加硫特性等の観点から、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1.0質量部以上である。また、上記含有量は、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。
 本実施形態に係るSW補強層用ゴム組成物は、100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が320以上、100℃における損失正接100℃tanδが0.06以下であるという物性を有する。この物性を達成するために、有機架橋剤を配合することが好ましい。有機架橋剤としては公知のものを使用でき、0.1質量部以上20質量部以下の範囲で使用するが好ましい。これにより、TBとEBとの積の値を向上しつつ、tanδの値を小さくすることができる。また、SW補強層用ゴム組成物やSW用ゴム組成物の充填剤量を少なくしたり、充填剤の粒径を大きくしたりすることで、tanδの値を小さくすることもできる。さらに、ガラス転移温度の低いゴム(例えばBR)を多く配合することで、ゴム組成物全体のガラス転移温度を低温側にシフトさせ、高温領域でのtanδの値の変動を小さくすることもできる。
2.その他の構成
 次に、本発明のランフラットタイヤに係るその他の構成について説明する。
 トレッド4は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド4は、路面と接地するトレッド面26を形成する。トレッド面26には、溝28が刻まれている。この溝28により、トレッドパターンが形成されている。本実施の形態では一般的に主溝と呼ばれる溝28が周方向に4つ形成される。トレッド4は、キャップ層30とベース層32とを有している。各層は、例えば架橋ゴムからなる。キャップ層30は、ベース層32の半径方向外側に位置している。キャップ層30は、ベース層32に積層されている。Eqは赤道面である。
 サイドウォール8は、トレッド4の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール8は、例えば架橋ゴムからなる。サイドウォール8は、カーカス14の外傷を防止する。サイドウォール8は、リブ34を備えている。リブ34は、軸方向外側に向かって突出している。
 クリンチ部10は、サイドウォール8の半径方向略内側に位置している。クリンチ部10は、軸方向において、ビード12及びカーカス14よりも外側に位置している。クリンチ部10は、リムのフランジ36と当接している。
 ビード12は、サイドウォール8の半径方向内側に位置している。ビード12は、コア38と、このコア38から半径方向外向きに延びるエイペックス40とを備えている。コア38はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤー(典型的にはスチール製ワイヤー)を含む。エイペックス40は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス40は、例えば高硬度な架橋ゴムからなる。
 図1において矢印Haで示されているのは、基準線BLからのエイペックス40の高さである。この基準線BLは、コア38の、半径方向における最も内側地点を通過する。この基準線BLは、軸方向に延びる。タイヤ2の高さHに対するエイペックス40の高さHaの比(Ha/H)は、0.1以上0.7以下が好ましい。比(Ha/H)が0.1以上であるエイペックス40は、パンク状態において車重を支持しうる。このエイペックス40は、パンク状態でのタイヤ2の耐久性に寄与する。この観点から、比(Ha/H)は0.2以上がより好ましい。比(Ha/H)が0.7以下であるタイヤ2は、乗り心地性に優れる。この観点から、比(Ha/H)は0.6以下がより好ましい。
 カーカス14は、カーカスプライ42からなる。カーカスプライ42は、両側のビード12の間に架け渡されており、トレッド4及びサイドウォール8に沿っている。カーカスプライ42は、コア38の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ42には、主部44と折り返し部46とが形成されている。折り返し部46の端48は、ベルト18の直下にまで至っている。換言すれば、折り返し部46はベルト18とオーバーラップしている。このカーカス14は、いわゆる「超ハイターンアップ構造」を有する。超ハイターンアップ構造を有するカーカス14は、パンク状態におけるタイヤ2の耐久性に寄与する。このカーカス14は、パンク状態での耐久性に寄与する。
 カーカスプライ42は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、45°から90°、さらには75°から90°である。換言すれば、このカーカス14はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
 カーカス14のうち、SW補強層16とオーバーラップしている部分は、インナーライナー22と離れている。換言すれば、SW補強層16の存在により、カーカス14は湾曲している。パンク状態のとき、SW補強層16には圧縮荷重がかかり、カーカス14のうちSW補強層16と近接している領域には引張り荷重がかかる。SW補強層16はゴム塊なので、圧縮荷重に十分に耐えうる。カーカス14のコードは、引張り荷重に十分に耐えうる。SW補強層16とカーカスコードとにより、パンク状態でのタイヤ2の縦撓みが抑制される。縦撓みが抑制されたタイヤ2は、パンク状態での操縦安定性に優れる。
 パンク状態での縦歪みの抑制の観点から、SW補強層16の硬度は60以上が好ましく、65以上がより好ましい。通常状態(タイヤ2に正規内圧が負荷された状態)の乗り心地性の観点から、硬度は90以下が好ましく、80以下がより好ましい。硬度は、「JIS K6253」の規定に準じ、タイプAのデュロメータによって測定される。図1に示された断面にこのデュロメータが押し付けられ、硬度が測定される。測定は、23℃の温度下でなされる。
 SW補強層16の下端50は、エイペックス40の上端52よりも、半径方向において内側に位置している。換言すれば、SW補強層16はエイペックス40とオーバーラップしている。図1において矢印L1で示されているのは、SW補強層16の下端50とエイペックス40の上端52との半径方向距離である。距離L1は、5mm以上50mm以下が好ましい。距離L1がこの範囲であるタイヤ2では、均一な剛性分布が得られる。距離L1は10mm以上がより好ましい。距離L1は40mm以下がより好ましい。
 SW補強層16の上端54は、ベルト18の端56よりも軸方向において内側に位置している。換言すれば、SW補強層16はベルト18とオーバーラップしている。図1において矢印L2で示されているのは、SW補強層16の上端54とベルト18の端56との軸方向距離である。距離L2は、2mm以上50mm以下が好ましい。距離L2がこの範囲であるタイヤ2では、均一な剛性分布が得られる。距離L2は5mm以上がより好ましい。距離L2は40mm以下がより好ましい。
 なお、SW補強層16の形状は特に限定されず、例えば、半径方向において、内向きに先細りであり外向きにも先細りであり、三日月に類似の形状である。
 パンク状態での縦歪みの抑制の観点から、SW補強層16の最大厚みは3mm以上が好ましく、4mm以上がより好ましく、7mm以上が特に好ましい。タイヤ2の軽量の観点から、最大厚みは、25mm以下が好ましく、20mm以下がより好ましい。
 ベルト18は、カーカス14の半径方向外側に位置している。ベルト18は、カーカス14と積層されている。ベルト18は、カーカス14を補強する。ベルト18は、内側層58及び外側層60からなる。図1から明らかなように、内側層58の幅は、外側層60の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層58及び外側層60のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は10°以上35°以下である。内側層58のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層60のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルト18の軸方向幅は、タイヤ2の最大幅の0.85倍以上1.0倍以下が好ましい。ベルト18が、3以上の層を備えてもよい。
 バンド20は、ベルト18を覆っている。図示されていないが、このバンド20は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド20は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、5°以下、さらには2°以下である。このコードによりベルト18が拘束されるので、ベルト18のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
 タイヤ2が、バンド20に代えて、ベルト18の端の近傍のみを覆うエッジバンドを備えてもよい。タイヤ2が、バンド20と共に、エッジバンドを備えてもよい。
 インナーライナー22は、架橋ゴムからなる。インナーライナー22には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー22は、タイヤ2の内圧を保持する。インナーライナー22は、軸方向において、SW補強層16の内側に位置している。インナーライナー22が、カーカス14とSW補強層16とに挟まれてもよい。
 以上のようにして構成されるランフラットタイヤは、通常の方法で製造される。すなわち、各部材(トレッド、サイドウォール、サイドウォール補強層等)をゴム組成物によって形成し、それらをタイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを形成し、この未加硫タイヤを加硫機中で、例えば5分~15分、120℃~160℃で加熱加圧することにより、得ることができる。
 以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明する。
[1]実験1
 実験1では、SW表面部に凹凸部を形成した場合のランフラット走行時の温度上昇の抑制によるランフラット走行性能の向上効果を調べた。SW補強層用、SW用にそれぞれ複数種類の配合のゴム組成物を用意した。使用した材料を下記に示す。
1.材料名
 NR :TSR20
 BR :日本ゼオン(株)製のNipol 1250H
 CB1:キャボットジャパン(株)製のN550
 CB2:キャボットジャパン(株)製のN220
 CB3:東海カーボン(株)製のシーストV
 ZnO:三井金属鉱業(株)製の亜鉛華1号
 ステアリン酸:日本油脂(株)製のステアリン酸
 オイル:出光興産(株)製のダイアナプロセスAH-24
 老化防止剤:大内新興化学工業(株)製のノクラック6C
 硫黄 :日本乾溜工業(株)製のセイミサルファー(二硫化炭素による不溶物60%以上、オイル分10質量%含む不溶性硫黄)
 加硫促進剤CBS:大内新興化学工業(株)製のノクセラーCZ(化学名:N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアジルスルフェンアミド)
 有機架橋剤:フェノール系樹脂架橋剤、田岡化学工業(株)製のタッキロール V-200
 SW補強層用ゴム組成物、SW用のゴム組成物の配合比を、それぞれ表1、表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
2.ランフラットタイヤの作製
 SW補強層、SW用のゴム組成物として、それぞれ表1、表2に基づいて作製したゴム組成物R-1、S-1を用い、その他の部材(トレッド等)と組み合わせて未加硫タイヤを作製した後、加硫を行ってランフラットタイヤ(タイヤサイズ245/40R18)を作製した。SW8の表面部に凹凸部66を形成していないもの、および、凹凸部66を形成したものであって凸部66aの高さh、幅w、ピッチpの大きさが異なる2種類のタイヤを用意した。
3.評価
(1)引張試験
 SW補強層用ゴム組成物を対象として、JIS K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-引張特性の求め方」に準じて、加硫ゴムからなる3号ダンベル型試験片を用いて100℃において引張試験を実施し、試験片の破断時伸び(引張の伸び;EB(%))及び破断時の引張強度(引張破断強度;TB(MPa))を測定した。測定結果からTB×EBを算出した。試験片はタイヤのSW補強層から抽出可能である。試験結果を表3に示す。
(2)粘弾性試験
 SW補強層用ゴム組成物およびSW用ゴム組成物を対象とし、SW補強層用ゴム組成物については100℃、SW用ゴム組成物については60℃、および75℃において、(株)岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用いて、初期歪10%、動歪2%および周波数10Hzの条件下で損失正接tanδを測定した。測定用の試験片は、タイヤのSW補強層、SWからそれぞれ抽出可能である。試験結果を表4に示す。
(3)ランフラット走行試験
 各供試タイヤを、バルブコアを取り去ったリム(18×8.5JJ)にリム組みし、デフレート状態でドラム試験機上を速度(80km/h)、縦荷重(4.14kN:正規荷重の65%の荷重)、室温(38±2℃)の条件にて、タイヤが破壊するまで走行させた。試験結果を表5に示す。結果は比較例1を100とする指数(ランフラット走行性能指数)により表示した。数値が大きいほど、耐久性能が良好であることを示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表5に示すように凹凸部を形成させた実施例1、2は、比較例1よりランフラット指数が大きいことが確認された。これは、SW表面部に凹凸部を形成したこと、SW補強層を100℃TB×EBの大きなゴム組成物で形成したことに加えて、SW補強層の100℃tanδを0.06、SWの60℃tanδを0.17と小さくし、さらにSWの|60℃tanδ-75℃tanδ|を0.04と小さくしたことが相俟った結果である。
[2]実験2
 次に各種のSW補強層およびSWとランフラット走行耐久性能との関係を調べた。そのために、表6に示すSW補強層用ゴム組成物および表7に示すSW用のゴム組成物を用意した。これらを用いて、表8に示すように、実施例のSW補強層用ゴム組成物を固定し、SW用ゴム組成物を変化させた。ランフラットタイヤの作製は実験1に準じ、SW表面部の凸部の高さhは1mm、幅wは4mm、ピッチpは15mmとした。表8において、ランフラット走行耐久性能は、比較例2を基準とする指数で示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表8から、SWの|60℃tanδ-75℃tanδ|を0.05未満とした場合に、ランフラット走行性能が高いことが分かる。
[3]実験3
 次に、表6に示すSW補強層用ゴム組成物および表7に示すSW用のゴム組成物を用いて、表9に示すように、実施例のSW用ゴム組成物を固定し、SW補強層用ゴム組成物を変化させた。ランフラットタイヤの作製は実験1、2に準じ、SW表面部の凸部の高さhは1.5mm、幅wは3mm、ピッチpは20mmとした。表9において、ランフラット走行耐久性能は、比較例3を基準とする指数で示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表9から、|SW補強層の100℃tanδ-SWの60℃tanδ|を0.15未満とした場合に、ランフラット走行性能が高いことが分かる。
[3]実験4
 次に、表6に示すSW補強層用ゴム組成物および表7に示すSW用のゴム組成物を用いて、表10に示すように、実施例のSW用ゴム組成物、SW補強層用ゴム組成物をそれぞれ変化させた。ランフラットタイヤの作製は実験1~3に準じ、SW表面部の凸部の高さhは2mm、幅wは4mm、ピッチpは25mmとした。表10において、ランフラット走行耐久性能は、比較例4を基準とする指数で示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 表10から、|SW補強層の100℃tanδ-SWの75℃tanδ|を0.1未満とした場合に、ランフラット走行性能が高いことが分かる。
 以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。
2        タイヤ
4        トレッド
6        ウイング
8        サイドウォール(SW)
10       クリンチ部
12       ビード
14       カーカス
16       SW補強層
18       ベルト
20       バンド
22       インナーライナー
24       チェーファー
26       トレッド面
28       溝
30       キャップ層
32       ベース層
34       リブ
36       フランジ
38       コア
40       エイペックス
42       カーカスプライ
44       主部
46       折り返し部
48       折り返し部の端
50       SW補強層の下端
52       エイペックスの上端
54       SW補強層の上端
56       ベルトの端
58       内側層
60       外側層
66       凹凸部
66a      凸部
66b      凹部
h        凸部の高さ
w        凸部の幅
p        凸部のピッチ
Eq       赤道面
BL       基準線
Ha       基準線BLからのエイペックスの高さ
H        タイヤの高さ
L1、L2    距離

Claims (15)

  1.  サイドウォールの内側にサイドウォール補強層を備えるランフラットタイヤであって、
     前記サイドウォールの表面部に凹凸部を有し、
     前記サイドウォール補強層は、
     100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が320以上であると共に、
     100℃における損失正接100℃tanδが0.06以下であり、
     前記サイドウォールは、
     60℃における損失正接60℃tanδが0.17以下であると共に、
     60℃における損失正接60℃tanδと、75℃における損失正接75℃tanδとの差|60℃tanδ-75℃tanδ|が0.05未満である
    ことを特徴とするランフラットタイヤ。
  2.  サイドウォールの内側にサイドウォール補強層を備えるランフラットタイヤであって、
     前記サイドウォールの表面部に凹凸部を有し、
     前記サイドウォール補強層は、
     100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が320以上であると共に、
     100℃における損失正接100℃tanδが0.06以下であり、
     前記サイドウォールは、
     60℃における損失正接60℃tanδが0.17以下であり、
     さらに、前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの75℃における損失正接75℃tanδとの差|100℃tanδ-75℃tanδ|が0.1未満であることを特徴とするランフラットタイヤ。
  3.  サイドウォールの内側にサイドウォール補強層を備えるランフラットタイヤであって、
     前記サイドウォールの表面部に凹凸部を有し、
     前記サイドウォール補強層は、
     100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が320以上であると共に、
     100℃における損失正接100℃tanδが0.06以下であり、
     前記サイドウォールは、
     60℃における損失正接60℃tanδが0.17以下であり、
     さらに、前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの60℃における損失正接60℃tanδとの差|100℃tanδ-60℃tanδ|が0.15未満であることを特徴とするランフラットタイヤ。
  4.  さらに、前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの75℃における損失正接75℃tanδとの差|100℃tanδ-75℃tanδ|が0.1未満であることを特徴とする請求項1または請求項3に記載のランフラットタイヤ。
  5.  さらに、前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの60℃における損失正接60℃tanδとの差|100℃tanδ-60℃tanδ|が0.15未満であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のランフラットタイヤ。
  6.  さらに、前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの75℃における損失正接75℃tanδとの差|100℃tanδ-75℃tanδ|が0.1未満であり、
     前記サイドウォール補強層の100℃における損失正接100℃tanδと、前記サイドウォールの60℃における損失正接60℃tanδとの差|100℃tanδ-60℃tanδ|が0.15未満であることを特徴とする請求項1に記載のランフラットタイヤ。
  7.  前記サイドウォール補強層の100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が、350以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のランフラットタイヤ。
  8.  前記サイドウォール補強層の100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が、400以上であることを特徴とする請求項7に記載のランフラットタイヤ。
  9.  前記サイドウォール補強層の100℃における破断強度TB(MPa)×破断伸びEB(%)が、700以上であることを特徴とする請求項8に記載のランフラットタイヤ。
  10.  前記サイドウォール補強層の100℃tanδが、0.055以下であることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載のランフラットタイヤ。
  11.  前記サイドウォール補強層の100℃tanδが、0.05以下であることを特徴とする請求項10に記載のランフラットタイヤ。
  12.  前記サイドウォールの60℃tanδが、0.16以下であることを特徴とする請求項1ないし請求項11のいずれか1項に記載のランフラットタイヤ。
  13.  前記サイドウォールの60℃tanδが、0.15以下であることを特徴とする請求項12に記載のランフラットタイヤ。
  14.  前記サイドウォールの60℃tanδが、0.1以下であることを特徴とする請求項13に記載のランフラットタイヤ。
  15.  前記凹凸部は、幅が1mm以上8mm以下かつ凹部に対する高さが0.3mm以上2.5mm以下の凸部が、6mm以上35mm以下のピッチで形成された凹凸部であることを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれか1項に記載のランフラットタイヤ。
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