(57)【要約】【課題】タイヤを軽量化させ、かつ、耐久性に優れたランフラットタイヤを提供する。【解決手段】ゴム成分１００重量部に対して、瀝青炭粉砕物を５〜８０重量部含有するゴム組成物を用いたサイド部補強ゴム層を有するランフラットタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００重量部に対して、
瀝青炭粉砕物を５〜８０重量部含有するゴム組成物を用いたサイド部補強ゴム層を有するランフラットタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランフラットタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タイヤのパンク時においてもある程度の距離を安全走行することを目指し、ランフラットタイヤが開発されている。
【０００３】
ランフラットタイヤは、タイヤのサイドウォール部の内側に、高弾性率で分厚いサイド補強用ゴム層を配置したもので、タイヤパンク時のタイヤの剛性を維持し、繰り返し屈曲変形を受けた場合においてもゴム破損を軽減し、長距離走行を可能にするものである。さらに、このランフラットタイヤを用いることで、常時、車両にスペアタイヤを積載しておく必要性がなくなり、車両全体の重量を軽量化することができ、低燃費性に優れている。ランフラットタイヤのパンク時におけるランフラット走行では、ランフラットタイヤの耐久性を考慮すると、走行速度および走行距離の面で、改善の余地がある。
【０００４】
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、サイドウォールの内側に配置された補強用ゴム層の厚さを厚くすることにより、タイヤの変形を抑え、変形による破壊を防ぐ方法があげられる。しかしながら、補強用ゴム層の厚さを厚くすることによりランフラット走行時の耐久性向上を図った場合には、補強用ゴム層の厚さ増加に伴ってタイヤの重量が大きくなる。そのため、本来ならばランフラットタイヤを用いることにより得られるはずの軽量化という効果が低減してしまうという問題があった。
【０００５】
また、ゴムの弾性率を高める方法としては、カーボンブラックを増量する方法があるが、発熱しやすくなり、耐久性は低下する。カーボンブラックを増量せずに、シンジオタクチック結晶を含むブタジエンゴムを用いることにより、弾性率の高いゴムが得られ、耐久性が向上する。しかし、シンジオタクチック結晶を含むブタジエンゴムをさらに配合すると、引張破断伸びが低下し、耐久性も低下するという問題があった。
【０００６】
特許文献１では、所定の基材ゴム成分および所定の瀝青炭粉砕物を所定量含有することで、タイヤの転がり抵抗を低減し、かつ、空気透過防止性および耐久性を向上させ、とくにインナーライナーに好適に使用されるゴム組成物が開示されているが、該ゴム組成物をランフラットタイヤに適用することについては考慮されていない。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−４３７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、タイヤを軽量化させ、かつ、耐久性に優れたランフラットタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ゴム成分１００重量部に対して、瀝青炭粉砕物を５〜８０重量部含有するゴム組成物を用いたサイド部補強ゴム層を有するランフラットタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ゴム成分および瀝青炭粉砕物を所定量含有するゴム組成物を用いたサイド部補強用ゴム層を有することで、タイヤを軽量化させ、かつ、耐久性に優れたランフラットタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、ランフラットタイヤに関する。
【００１２】
ランフラットタイヤとは、タイヤのサイドウォール部の内側に、高弾性率で分厚いサイド補強用ゴム層を配置したもので、タイヤパンク時のタイヤの剛性を維持し、繰り返し屈曲変形を受けた場合においてもゴム破損を軽減し、長距離走行を可能にするものである。
【００１３】
本発明のランフラットタイヤは、特定のゴム組成物を用いたサイド部補強ゴム層を含む。
【００１４】
サイド部補強ゴム層とは、ランフラットタイヤのサイドウォール部の内側に配置された  ライニングストリップ層のことをいい、ランフラットタイヤにおいてサイド補強ゴム層が存在することで、空気圧が失われた状態でも車両を支えることができ、優れたランフラット耐久性を付与することができる。
【００１５】
前記サイド部補強用ゴム組成物は、ゴム成分および瀝青炭粉砕物を含む。
【００１６】
ゴム成分としては、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）など、ゴム工業において一般的に使用されるものがあげられ、これらは単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、低発熱性に優れるという理由から、ＮＲおよび／またはＢＲが好ましく、ＮＲおよびＢＲがより好ましい。
【００１７】
ＮＲを用いる場合、ゴム成分中のＮＲの含有率は２０重量％以上が好ましく、３０重量％以上がより好ましい。ＮＲの含有率が２０重量％未満では、加工性が悪化する傾向がある。また、ＮＲの含有率は９０重量％以下が好ましく、８０重量％以下がより好ましい。ＮＲの含有率が９０重量％をこえると、リバージョンを引き起こし、低発熱性が悪化する傾向がある。
【００１８】
ＢＲを用いる場合、ＢＲとしては、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンが分散したブタジエンゴム（ＳＰＢ含有ＢＲ）、高シス含有率のブタジエンゴム、低シス含有率のブタジエンゴム、分子構造の分岐度を少なくしたリニアータイプのブタジエンゴムなどがあげられるが、なかでも、剛性、強度および低発熱性に優れる物性が得られるという理由から、ＳＰＢ含有ＢＲが好ましい。
【００１９】
ＳＰＢ含有ＢＲとは、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（ＳＰＢ）が、マトリックスとなるＢＲ中に充分に微分散しており、ＢＲ中におけるＳＰＢの平均粒子径が非常に小さいものである。
【００２０】
ＳＰＢ含有ＢＲにおいて、ＢＲ中におけるＳＰＢの平均粒子径は２０ｎｍ以上が好ましく、４０ｎｍ以上がより好ましい。ＳＰＢの平均粒子径が２０ｎｍ未満では、分散性が悪化する傾向がある。また、ＳＰＢの平均粒子径は３００ｎｍ以下が好ましい。ＳＰＢの平均粒子径が３００ｎｍをこえると、強度が低下する傾向がある。
【００２１】
ＳＰＢ含有ＢＲ中におけるＳＰＢの含有率は１．０重量％以上が好ましく、２．０重量％以上がより好ましい。ＳＰＢの含有率が１．０重量％未満では、ＳＰＢ含有ＢＲを含有することによる効果が小さくなる傾向がある。また、ＳＰＢの含有率は２５重量％以下が好ましく、２０重量％以下がより好ましい。ＳＰＢの含有率が２５重量％をこえると、ポリマーの硬度が過度に増大し、加工性が悪化する傾向がある。
【００２２】
ＳＰＢ含有ＢＲ中におけるＳＰＢは、結晶であるので、常温からタイヤ使用温度領域での補強性を与えることができる。
【００２３】
ゴム成分中のＳＰＢ含有ＢＲの含有率は１０重量％以上が好ましく、１５重量％以上がより好ましい。ＳＰＢ含有ＢＲの含有率が１０重量％未満では、ＳＰＢ含有ＢＲを含有することによる効果が小さくなる傾向がある。また、ＳＰＢ含有ＢＲの含有率は８０重量％以下が好ましく、７０重量％以下がより好ましい。ＳＰＢ含有ＢＲの含有率が８０重量％をこえると、加工性が悪化する傾向がある。
【００２４】
瀝青炭（bituminous coal）とは、石炭一般を含むものであり、たとえば、粘結炭および非粘結炭などがあげられる。
【００２５】
瀝青炭粉砕物の炭素含量は６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。瀝青炭粉砕物の炭素含量が６０％未満では、水分の含有率が増大し、使用に適さない傾向がある。また、瀝青炭粉砕物の炭素含量は９０％以下が好ましく、８５％以下がより好ましい。瀝青炭粉砕物の炭素含量が９０％をこえると、コストが増大してしまう傾向がある。
【００２６】
瀝青炭粉砕物の平均粒子径は０．１μｍ以上が好ましく、０．２μｍ以上がより好ましい。瀝青炭粉砕物の平均粒子径が０．１μｍ未満では、コストが増大してしまう傾向がある。また、瀝青炭粉砕物の平均粒子径は２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。瀝青炭粉砕物の平均粒子径が２０μｍをこえると、強度が低下する傾向がある。
【００２７】
瀝青炭粉砕物の比重は１．２以上が好ましく、１．３以上がより好ましい。瀝青炭粉砕物の比重が１．２未満では、炭素成分が減少する傾向がある。また、瀝青炭粉砕物の比重は１．６以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。瀝青炭粉砕物の比重が１．６をこえると、軽量化しにくい傾向がある。
【００２８】
瀝青炭粉砕物の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して５重量部以上、好ましくは１０重量部以上である。瀝青炭粉砕物の含有量が５重量部未満では、添加効果が減少する。また、瀝青炭粉砕物の含有量は８０重量部以下、好ましくは７０重量部以下である。瀝青炭粉砕物の含有量が８０重量部をこえると、加工性が悪化する。
【００２９】
本発明では、ゴム成分および瀝青炭粉砕物を所定量含有するサイド部補強用ゴム組成物をランフラットタイヤのサイド部補強層に使用することにより、軽量化することができ、高剛性のタイヤが得られるという効果を得ることができる。さらに、上記ゴム成分中にＳＰＢ含有ＢＲを含有することでフィラーの使用量を低減できるため、さらに軽量化できるという効果を得ることができる。
【００３０】
また、本発明のサイド補強用ゴム組成物には、カーボンブラックを含有することができる。
【００３１】
カーボンブラックとしては、とくに制限はなく、たとえば、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＦＴなどを用いることができる。
【００３２】
カーボンブラックのチッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は３０ｍ2／ｇ以上が好ましく、３５ｍ2／ｇ以上がより好ましい。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傾向がある。また、Ｎ2ＳＡは１００ｍ2／ｇ以下が好ましく、８０ｍ2／ｇ以下が好ましい。Ｎ2ＳＡが１００ｍ2／ｇをこえると、低発熱性が悪化する傾向がある。
【００３３】
カーボンブラックのＤＢＰ吸油量（ＤＢＰ）は５０ｍｌ／１００ｇ以上が好ましく、８０ｍｌ／１００ｇ以上がより好ましい。カーボンブラックのＤＢＰが５０ｍｌ／１００ｇ未満では、充分な補強性が得られない傾向がある。
【００３４】
カーボンブラックを含有する場合、カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００重量部に対して１０重量部以上が好ましく、２０重量部以上がより好ましい。カーボンブラックの含有量が１０重量部未満では、充分なゴム強度が得られない傾向がある。また、カーボンブラックの含有量は１００重量部以下が好ましく、７０重量部以下がより好ましい。カーボンブラックの含有量が１００重量部をこえると、加工性が悪化する傾向がある。
【００３５】
また、本発明のサイド補強用ゴム組成物には、硫黄を含有することができる。
【００３６】
本発明に用いられる硫黄としては、硫黄の表面析出（ブルーミング）を抑制できるという理由から、不溶性硫黄を用いることが好ましい。ここで不溶性硫黄とは、天然硫黄Ｓ8を加熱、急冷し、Ｓｘ（ｘ＝１０万〜３０万）となるように高分子量化した硫黄のことをいう。
【００３７】
不溶性硫黄の平均分子量は１００００以上が好ましく、１０００００以上がより好ましい。不溶性硫黄の平均分子量が１００００未満では、低音での分解が起こりやすく、ブルーミングしやすくなる傾向がある。また、不溶性硫黄の平均分子量は５０００００以下が好ましく、３０００００以下がより好ましい。不溶性硫黄の平均分子量が５０００００をこえると、ゴム中での分散性が悪化する傾向がある。
【００３８】
硫黄の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して２重量部以上が好ましく、３重量部以上がより好ましい。硫黄の含有量が２重量部未満では、充分な硬度が得られない傾向がある。また、硫黄の含有量は１０重量部以下が好ましく、８重量部以下がより好ましい。硫黄の含有量が１０重量部をこえると、未加硫ゴム組成物の貯蔵安定性が損なわれる傾向がある。
【００３９】
本発明のランフラットタイヤに使用するサイド部補強用ゴム組成物には、前記ゴム成分、瀝青炭粉砕物、カーボンブラックおよび硫黄以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、シリカなどのカーボンブラック以外の補強剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、各種老化防止剤、各種加硫促進剤などを、必要に応じて適宜配合することができる。
【００４０】
前記サイド部補強用ゴム組成物は、図１に示すように、ランフラットタイヤ１のサイド部補強ゴム層８に用いる。サイド部補強ゴム層８は、サイドウォール部２に配置されることで、タイヤの剛性を向上させることができる。サイド部補強ゴム層の配置形態としては、具体的には、カーカスプライ３の内側に接してビード部７からショルダー部にわたって配置され、両端方向に厚さを漸減する三日月状の補強ゴム層８、カーカスプライ本体部分とその折返し部の間にビード部からトレッド部端にわたって配置される補強ゴム層、複数のカーカスプライまたは補強プライの間に配置される２層のサイド補強用ゴム層などがあげられる。
【００４１】
前記サイド部補強ゴム層の厚さは０．５ｍｍ以上が好ましく、１ｍｍ以上がより好ましい。サイド部補強ゴム層の厚さが０．５ｍｍ未満であると、充分な補強性が得られない傾向がある。また、サイド部補強ゴム層の厚さは４０ｍｍ以下が好ましく、３５ｍｍ以下がより好ましい。サイド部補強ゴム層の厚さが４０ｍｍをこえると、タイヤ重量が増大してしまう傾向がある。
【００４２】
本発明のランフラットタイヤは、前記サイド部補強用ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造することができる。すなわち、必要に応じて前記配合剤を配合した前記サイド部補強用ゴム組成物を、未加硫の段階でタイヤのサイド部補強ゴム層の形状にあわせて押出し加工し、タイヤの他の部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより本発明のランフラットタイヤを得る。
【実施例】
【００４３】
実施例にもとづいて、本発明を詳細に説明するが、本発明は、これらのみに限定されるものではない。
【００４４】
つぎに、実施例および比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ＃３
ブタジエンゴム（ＢＲ）：宇部興産（株）製のＶＣＲ４１２（ＳＰＢ含有ＢＲ、ＳＰＢの平均粒子径：２５０ｎｍ、ＳＰＢの含有率：１２重量％）
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：１１５ｍｌ／１００ｇ）
瀝青炭粉砕物：コールフィラー製のオースチンブラック（炭素含量：７７％、揮発分：１７％、平均粒子径：５μｍ、比重：１．３）
ステアリン酸：日本油脂（株）製の椿
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛２種
老化防止剤：住友化学（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））
不溶性硫黄：四国化成工業（株）製のミュークロンＯＴ（平均分子量：２０００００）
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）
【００４５】
実施例１〜２および比較例１〜２
表１に示す配合処方にしたがって、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を（株）神戸製鋼所製の１．７Ｌバンバリーミキサーで、１５０℃の条件下で４分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、２軸オープンロールを用いて、８０℃の条件下で４分間混練りし、所定のサイズの未加硫ゴムシートを得た。得られた未加硫ゴムシートを用いて、厚さ２０ｍｍのタイヤのサイド部補強ゴム層の形状に成形し、他のタイヤ部位と貼り合わせ、１５０℃の条件下で、３５分間加硫することにより、試験用タイヤを製造した（タイヤサイズ：２１５／４５ＺＲ１７）。
【００４６】
（引張り試験）
ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム―引張特性の求め方」に準じ、３号ダンベル型試験片を用いて引張り試験を実施し、タイヤのサイド補強用ゴム層より厚さ２ｍｍのシート状試験片を切り出し、破断強度（ＭＰａ）を測定した。なお、破断強度が大きいほど、ゴム強度に優れることを示す。
【００４７】
（ランフラット走行性試験）
６．８６ｋＮの荷重で、ドラム上を空気圧を０ｋＰａにして８０ｋｍ／ｈの一定速度で走行し、タイヤ破壊までの走行距離を測定し、比較例１のランフラット走行性能指数を１００として各配合の走行距離を指数表示した。なお、ランフラット走行性能指数が大きいほどランフラット走行性が良好であることを示す。
（ランフラット走行性能指数）＝（各配合の走行距離）
÷（比較例１の走行距離）×１００
【００４８】
（タイヤ重量）
軽量機を用いてタイヤの重量を測定し、下記計算式により、比較例１のタイヤ重量指数を１００とし、各配合のタイヤ重量を指数表示した。なお、タイヤ重量指数が小さいほどタイヤが軽いことを示す。
（タイヤ重量指数）＝（各配合のタイヤ重量）／（比較例１のタイヤ重量）×１００
【００４９】
上記測定結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
2007276620.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】サイド部補強ゴム層を有する本発明のランフラットタイヤの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  ランフラットタイヤ
２  サイドウォール部
３  カーカスプライ
４  ベルト層
５  トレッド部
６  ビードコア
７  ビード部
８  サイド部補強ゴム層
９  ビードエーペックス
【図１】
2007276620.tif 000003