サイド部補強ゴム組成物およびランフラットタイヤ
【課題】ゴム組成物の加工性を改善し、耐久性に優れたランフラットタイヤのサイド補強層用のゴム組成物を提供する。
【解決手段】 ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを３０〜１００質量部と、一般式（１）で示されるシラン化合物を前記シリカの配合量の２〜３０質量％含む、ランフラットタイヤのサイド部補強ゴム組成物。
（Ａ）n−Ｓｉ−Ｙ(n−4) （１）
ここで、Ａは、ＣＨ3ＣＨ2Ｏ−またはＣＨ3Ｏ−で示される官能基であり、ＹはＣ6Ｈ5−、ＣＨ3−、ＣＨ3ＣnＨ(2n＋1)−、ＣＸmＨ3-mＣnＨ(2n＋1)−（ｍ、ｎは１〜４の整数であり、Ｘはハロゲンを示す。）で示される官能基である。
【解決手段】 ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを３０〜１００質量部と、一般式（１）で示されるシラン化合物を前記シリカの配合量の２〜３０質量％含む、ランフラットタイヤのサイド部補強ゴム組成物。
（Ａ）n−Ｓｉ−Ｙ(n−4) （１）
ここで、Ａは、ＣＨ3ＣＨ2Ｏ−またはＣＨ3Ｏ−で示される官能基であり、ＹはＣ6Ｈ5−、ＣＨ3−、ＣＨ3ＣnＨ(2n＋1)−、ＣＸmＨ3-mＣnＨ(2n＋1)−（ｍ、ｎは１〜４の整数であり、Ｘはハロゲンを示す。）で示される官能基である。
【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のサイド部補強層に用いられるゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にランフラットタイヤは、サイドウォール部の内側に高硬度のゴムよりなるサイド部補強層を配置する構造であり、パンクの際の内圧が低下した状態においても一定距離の走行が可能となりサービスステーションにたどり着くことが可能となる。このランフラットタイヤの装着により、スペアタイヤを常備する必要性がなくなり、車輌全体における質量の軽量化が期待できる。しかし、従来のランフラットタイヤのパンク時における走行速度および走行距離は十分ではなく、ランフラットタイヤの耐久性の一層の向上が期待されている。
【０００３】
従来、ランフラットタイヤの耐久性を向上させる技術として、タイヤサイド部の補強ゴムを厚くすることにより走行時の繰り返し変形を軽減し、破損を防ぐ方法がある。しかし、タイヤの質量が大きくなりランフラットタイヤの軽量化が達成できない。また、ランフラットタイヤの耐久性を向上させる他の技術として、カーボンブラックなどの補強用充填剤を増量することで補強用ゴムの硬度を上げ、走行時の変形量を抑える方法がある。しかし、混練り工程および押出し工程における負荷が大きく、また、加硫後物性において発熱性が高くなることから、ランフラット耐久性の向上は十分でない。
【０００４】
また前記耐久性を向上させるため、カーボンブラックを増量することなく加硫剤および加硫促進剤を多量に用いることも試みられている。この技術で加硫密度を上げ、変形、発熱を抑えることはできるが、ゴムの伸びが小さくなり破壊強度が低下する傾向が生じる。一方、タイヤのサイドウォール用ゴムに、雲母類などの薄板状天然鉱石を配合する技術も提案されている。しかしゴム組成物は耐屈曲性能が必要とされるため、硬度が低いためサイド補強用ゴムとして用いても荷重を支持するには不充分である。
【０００５】
特許文献１（特開２００６−１２４４７３号）には、低発熱性および高硬度を両立して、ランフラットタイヤの耐久性を改善するゴム組成物として、ゴム成分１００重量部に対して、カーボンブラックを１０〜１００重量部、および一般式
−（Ｒ−ＳＡ）n−（式中、Ｒは（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）m−ＣＨ2−ＣＨ2、Ａは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす。）を満足する化合物を３重量部以上含有するタイヤ用ゴム組成物が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１２４４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はランフラット走行時の繰り返し屈曲変形においてサイド部補強層のゴム組成物の剛性を維持し発熱性が抑制でき、しかもゴムの混練り時に粘度を低減することで加工性に優れたサイド部補強層のゴム組成物を提供する。そして該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で、パンク時の耐久性を改善して走行距離および速度を向上したランフラットタイヤを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを３０〜１００質量部と、一般式（１）で示されるシラン化合物を前記シリカの配合量の２〜３０質量％含む、ランフラットタイヤのサイド部補強ゴム組成物である。
【０００８】
（Ａ）n−Ｓｉ−Ｙ(n−4) （１）
ここで、Ａは、ＣＨ3ＣＨ2Ｏ−またはＣＨ3Ｏ−で示される官能基であり、ＹはＣ6Ｈ5−、ＣＨ3−、ＣＨ3ＣnＨ(2n＋1)−、ＣＸmＨ3-mＣnＨ(2n＋1)−（ｍ、ｎは１〜４の整数であり、Ｘはハロゲンを示す。）で示される官能基である。
【０００９】
前記ジエン系ゴム成分には、天然ゴム及び／またはエポキシ化天然ゴムを含むことが望ましい。
【００１０】
また本発明は、前記サイド部補強ゴム組成物をサイド部補強層に用いたランフラットタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、サイド部補強層のゴム組成物にシリカとともに式（１）で示されるシラン化合物を併用したため、ランフラット走行時の屈曲変形においてサイド部補強層の剛性により変形量が軽減でき、またゴム組成物の発熱性が抑制できる。さらにゴムの混練り時に粘度を低減することができ加工性に優れたサイド部補強層のゴム組成物を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを３０〜１００質量部と、特定のシラン化合物を前記シリカの配合量の２〜３０質量％含む、ランフラットタイヤのサイド部補強ゴム組成物である。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
＜ジエン系ゴム成分＞
本発明ではジエン系ゴム成分として天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（１，２ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）、スチレン−イソプレン共重合ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合ゴム、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶（ＳＰＢｄ結晶）を含有するスチレンブタジエンゴム（以下、「ＰＢｄ結晶ＳＢＲ」という。）などが使用できる。これらのゴム成分は１種類または２種類を混合することができる。
【００１４】
前記ＳＰＢｄ結晶ＳＢＲを使用する場合は、ＳＰＢｄ結晶を５〜６０質量％含んでいることが好ましい。ＳＰＢｄ結晶が５質量％以上のものは、ゴム組成物の強度を高めることができ、ＳＰＢｄ結晶が６０質量％以下とすることで、加工性を維持する。ＳＰＢｄ結晶ＳＢＲを使用する場合は、ゴム組成物の剛性を高めランフラット性を改善するためジエン系ゴム成分中に２０〜８０質量％が混合できる。
【００１５】
本発明のゴム組成物をサイド部補強層に使用する場合、ゴム組成物の発熱性を軽減するためにジエン系ゴム成分中におけるポリブタジエンゴム（ＢＲ）の含有率を１０質量％〜９０質量％の範囲で混合できる。ポリブタジエンゴムが少ないとゴム組成物の発熱性が悪くなる傾向にある。一方、９０質量％を超えるとゴム組成物の破壊強度が低下する傾向にあり、より好ましくはポリブタジエンゴム（ＢＲ）の含有率は２０質量％〜８０質量％である。
【００１６】
またジエン系ゴムとして、天然ゴム（ＮＲ）および／またはポリイソプレンゴム（ＩＲ）の含有率が１０質量％〜９０質量％であることが好ましい。天然ゴム（ＮＲ）および／またはポリイソプレンゴム（ＩＲ）の含有率が、１０質量％未満では、ゴム組成物の伸び率が低く、生産性が低下する傾向がある。また、該含有率はゴム成分中に９０質量％を超えるとランフラット走行時の発熱により、ゴムが劣化しランフラット性能が低下する傾向がある。
【００１７】
なお、ジエン系ゴムに天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、脱たんぱく天然ゴムなどの石油外資源の比率を高めることで地球に優しく、さらに将来の石油の供給量の減少に備えることができる。
【００１８】
＜シリカ＞
本発明のゴム組成物ではゴム成分１００質量部に対してシリカが３０〜１００質量部、好ましくは５０〜８０質量部を配合する。シリカの配合量が３０質量部未満ではゴム組成物の剛性が得られず、１００質量部を超えるとシリカがゴム組成物中の分散が悪くなり、発熱性が高く、またゴム組成物の粘度が高くなる傾向がある。
【００１９】
前記シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は７０〜３００ｍ2／ｇが好ましい。Ｎ2ＳＡが７０ｍ2／ｇ未満のシリカでは分散性改良効果や補強効果が小さくなる傾向があり、３００ｍ2／ｇを超えるシリカでは分散性が悪く、ゴム組成物の発熱性が増大する傾向がある。
【００２０】
シリカの種類は、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）などを使用することができ、湿式法シリカが好ましく用いられる。好適な湿式法シリカとしては、たとえば、デグッサ社製ウルトラシル（Ultrasil） ＶＮ３（商品名）、日本シリカ工業（株）製のニップシールＶＮ３ ＡＱ（商品名）などが挙げられる。
【００２１】
＜シラン化合物＞
本発明のゴム組成物は、次の一般式（１）で示されるシラン化合物が配合される。
【００２２】
（Ａ）n−Ｓｉ−Ｙ(n−4) （１）
ここで、Ａは、ＣＨ3ＣＨ2Ｏ−またはＣＨ3Ｏ−で示される官能基であり、ＹはＣ6Ｈ5−、ＣＨ3−、ＣＨ3ＣnＨ(2n＋1)−、ＣＸmＨ3-mＣnＨ(2n＋1)−（ｍ、ｎは１〜４の整数である。Ｘはハロゲンを示す）で示される官能基である。
上記一般式（１）で示されるシラン化合物としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランが上げられる。
【００２３】
前記シラン化合物は、シリカの配合量の２〜３０質量％の範囲である。シラン化合物が２質量％未満の場合、シリカを配合することによるゴム組成物の粘度の増加を抑制することができず、一方、３０質量％を超えるとゴム組成物の発熱性が悪くなる。
【００２４】
＜シランカップリング剤＞
本発明のゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としてはとくに限定はないが、具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２５】
特にゴム組成物の加工性を改善するため、デグッサ社製（Ｓｉ６９：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、デグッサ社製（Ｓｉ２６６：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、Ｓｉ７５、Ｓｉ３６３、ＮＡＴ、ＮＡＴ−ＬＶ、ＮＡＴ−ＵＬＶ、ＮＡＴ−Ｚを使用することができる。
【００２６】
シランカップリング剤の配合量は、シリカ１００質量部に対して１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましい。シランカップリング剤の含有量が１質量部未満では、加工性およびシリカの分散性が悪化し補強効果が低下する傾向がある。また、シランカップリング剤の含有量は１５質量部以下が好ましく、１２質量部以下がより好ましい。シランカップリング剤の含有量が１５質量部をこえると、シランカップリング剤を配合することによる効果がみられずコストが増大する傾向がある。
【００２７】
＜硫黄、硫黄化合物＞
本発明のゴム組成物に用いられる硫黄または硫黄化合物としては、硫黄の表面析出を抑えるという観点から不溶性硫黄が好ましい。不溶性硫黄は、平均分子量が１０，０００以上、特には１００，０００以上で、５００，０００以下、特には３００，０００以下が好ましい。平均分子量が１０，０００未満では、低温での分解が起こりやすく表面析出しやすい傾向があり、５００，０００をこえるとゴム中での分散性が低下する傾向がある。
【００２８】
本発明における硫黄化合物１は、一般式（２）を満たす。
−（Ｒ−ＳＡ）n− （２）
（式中、Ｒは（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）m−ＣＨ2−ＣＨ2、Ａは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす。）
前記硫黄化合物は加硫剤として用いられ、その他の加硫剤として硫黄、好ましくは不溶性硫黄と併用することが可能である。
【００２９】
式中、Ａは３〜６の整数、好ましくは３〜５の整数である。Ａが３未満では、加硫が遅延される傾向があり、Ａが６をこえると、ゴム組成物の製造が困難となる。式中、ｎは１０〜４００の整数、好ましくは１０〜３００の整数である。ｎが１０未満では、化合物１が揮発しやすく取り扱いが困難になり、ｎが４００をこえると、ゴムとの相溶性が悪化する。式中、ｍは２〜５の整数、好ましくは２〜４の整数、さらに好ましくは２〜３の整数である。ｍが２未満では、屈曲性能が低下する傾向があり、ｍが５をこえると、ゴム組成物の硬度が不充分となる傾向がある。
【００３０】
硫黄化合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して０．５質量部以上、好ましくは１質量部以上で１０質量部以下ある。配合量が０．５質量部未満では、充分なランフラット性能が得られない。配合量が１０質量部を超えると所定のゴム硬度が得られにくい傾向がある。
【００３１】
前記硫黄化合物を配合することで、（−Ｓ−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ−）および（−Ｓ−Ｏ−）結合を含む架橋ユニットをゴムに導入することができ、加硫速度およびスコーチに影響を与えることなく、リバージョンを大幅に抑制することができる。また、一般の硫黄架橋では充分に得られないゴム組成物の耐熱性や、動的なストレスに対する耐性を得ることが可能である。さらに、ブルームしにくいため、外見上においても良好なゴム組成物を得ることができる。
【００３２】
硫黄と硫黄化合物を併用する場合の合計配合量は、２質量部以上、さらには３質量部以上であることが好ましく、１０質量部以下、さらには８質量部以下であることが好ましい。硫黄および硫黄化合物が２質量部未満では、充分な硬さが得られない傾向があり、１０質量部をこえると、未加硫ゴムの貯蔵安定性が損なわれる傾向がある。
【００３３】
＜カーボンブラック＞
本発明のゴム組成物にカーボンブラックを用いる場合は、低発熱性を維持するため、ＦＥＦ、ＦＰＦなどのソフトカーボンが好ましい。例えば、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、３０ｍ2／ｇ以上であり、好ましくは３５ｍ2／ｇ以上である。Ｎ2ＳＡが３０ｍ2／ｇ未満では補強性が不足し、充分な耐久性が得られない。また、該カーボンブラックのＮ2ＳＡは、１００ｍ2／ｇ以下であり、好ましくは９０ｍ2／ｇ以下、より好ましくは８０ｍ2／ｇ以下である。Ｎ2ＳＡが１００ｍ2／ｇを超えると、発熱性が高くなる。
【００３４】
前記カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ吸油量）は、５０ｍｌ／１００ｇ以上、好ましくは８０ｍｌ／１００ｇ以上である。ＤＢＰ吸油量が５０ｍｌ／１００ｇ未満では、充分な補強性を得ることが困難になる。
【００３５】
前記カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して１０質量部以上であり、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは３０質量部以上である。カーボンブラックが１０質量部より少ないと、充分なゴム強度が得られない。また、カーボンブラックの含有量は１００質量部以下であり、好ましくは７０質量部以下、より好ましくは６０質量部以下である。カーボンブラックが１００質量部をこえると、ゴム組成物の粘度が上昇し、ゴムの混練り、押出しが困難になり、ランフラットタイヤのサイド部補強層に使用した場合ランフラット走行時の発熱が大きくなる。
【００３６】
＜他の配合剤＞
さらに、本発明のサイド補強用ゴム組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、通常のゴム配合に用いられる酸化亜鉛、ワックス、ステアリン酸、オイル、老化防止剤、加硫促進剤などを含んでもよい。
【００３７】
前記加硫促進剤は、例えばスルフェンアミド系促進剤は、遅延系加硫促進剤として、製造過程において焼けが起こりにくく、加硫特性に優れているので、最も良く使用される。また、スルフェンアミド系促進剤を用いたゴム配合は、加硫後ゴム物性においても外力による変形に対して発熱性が低いため、ランフラットタイヤの耐久性が向上する。
【００３８】
スルフェンアミド系促進剤としては、たとえば、ＴＢＢＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、ＣＢＳ（Ｎ-シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、ＤＺ（Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）などが挙げられる。その他の加硫促進剤としては、たとえば、ＭＢＴ（メルカプトベンゾチアゾール）、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、ＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）などを用いることができる。
【００３９】
＜ランフラットタイヤ＞
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明のランフラットタイヤ１示す正規内圧状態におけるタイヤ断面図である。
【００４０】
図１において、本実施形態のランフラットタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層９を具えている。
【００４１】
前記カーカス６は、タイヤ周方向に対して４５〜９０°の角度で配列されるカーカスコードをトッピングゴムにより被覆した１枚以上のカーカスプライから形成される。図１では、カーカスコードを８０〜９０°の角度で配列した１枚のカーカスプライからなる場合が示されている。前記カーカスプライ６は、前記ビードコア５、５間に跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを備える。
【００４２】
そして前記プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、例えばゴム硬度が６５〜９８度の硬質のゴムからなり、前記ビードコア５から半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックス８が配される。ここでゴム硬度は、温度２３℃で測定したデュロメータータイプＡによる硬さを意味する。このビードエーペックス８のビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向の高さＨａは、低くすぎるとランフラット耐久性が不充分となり、逆に高すぎるとタイヤ質量の過度の増加や乗り心地の悪化を招く恐れがある。かかる観点より、ビードエーペックス８の前記高さＨａは、タイヤ断面高さの１０〜６０％、好ましくは２０〜５０％に設定される。
【００４３】
前記カーカス６のプライ折返し部６ｂが、前記ビードエーペックス８を半径方向外側に超えて巻き上がり、その外端部が、プライ本体部６ａと前記ベルト層９との間に挟まれて終端する構造を具える。これにより、１枚のカーカスプライ６を用いて、サイド部を効果的に補強しうる。前記プライ折返し部６ｂとベルト層９との重なり部のタイヤ軸方向巾は、５mm以上で４０mm以下に設定されることが好ましい。なお前記カーカス６が複数枚のカーカスプライから形成される場合には、少なくとも１枚のカーカスプライがこの態様をなすのが好ましい。
【００４４】
次に、前記ベルト層９の上側にはバンド７が積層されている。前記ベルト層９は、タイヤ周方向に対して例えば１０〜４５°の角度で配列したベルトコードをトッピングゴムにて被覆した２枚以上、本例では２枚のベルトプライで形成される。各ベルトコードは、プライ間相互で交差することによりベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強する。
【００４５】
また前記バンド７は、タイヤ周方向に対して５°以下の角度で螺旋状に巻回されるバンドコードをトッピングゴムにて被覆した１枚以上のバンドプライからなり、前記ベルト層９を拘束し、操縦安定性、高速耐久性等を向上させる。前記バンドは、図１に示す如くベルト層９の略全巾を覆うフルバンドプライのほか、ベルト層９のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライを採用できる。
【００４６】
また前記サイドウォール部３には、ランフラット機能を確保するためのサイド部補強層１１が配される。このサイド部補強層１１は、最大厚さＴｍを有する中央部分から、タイヤ半径方向内端１１ａ及び外端１１ｂに向かってそれぞれ厚さを徐々に減じてのびる断面三日月状をなす。前記内端１１ａは、ビードエーペックス８の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置し、前記外端１１ｂは、ベルト層９の外端よりもタイヤ軸方向内側に位置する。このとき、サイド部補強層１１とビードエーペックス８とのタイヤ半径方向の重なり巾Ｗａを５〜５０ｍｍとするのが好ましく、これにより前記外端１１ｂ及び内端１１ａでの剛性段差を緩和する。
【００４７】
前記サイド部補強層１１は、本例では、カーカス６のプライ本体部６ａの内側（タイヤ内腔側）に配される。そのため、サイドウォール部３の曲げ変形時には、サイド部補強層１１には主として圧縮荷重が、またコード材を有するカーカスプライ６ａには主として引張荷重が作用する。ゴムは圧縮荷重に強く、かつコード材は引張荷重に強いため、上記のようなサイド部補強層１１の配設構造は、サイドウォール部３の曲げ剛性を効率良く高め、ランフラット走行時のタイヤの縦撓みを効果的に低減しうる。なおサイド部補強層１１のゴム硬度（ショアＡ）は、６０度以上、さらには６５度以上であるのが好ましい。前記ゴム硬度が６０度未満であると、ランフラット走行時の圧縮歪が大きくなって、ランフラット性能が不充分となる。逆にゴム硬度が高すぎても、タイヤの縦バネ定数が過度に上昇して乗り心地性を低下させる。このような観点より、前記サイド部補強層１１のゴム硬度の上限は９０度以下、さらには８０度以下が好ましい。またサイド部補強層１１の最大厚さＴｍは、タイヤサイズや、タイヤのカテゴリ等によって異なるが、乗用車用タイヤの場合は５〜２０ｍｍの範囲に設定される。
【００４８】
なお図１において、前記ビード部４には、リムプロテクトリブ１２が凸設される場合が例示される。このリムプロテクトリブ１２は、リムフランジＪＦを覆うようにタイヤの外側輪郭線から突出するリブ体である。ランフラット走行時には、リブ体の内側の斜面部がリムフランジＪＦの円弧部に寄りかかって接触するため、ビード変形量を軽減でき、ランフラット時の操縦安定性及びランフラット耐久性の向上に役立つ。
【実施例】
【００４９】
以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下に、実施例および比較例で用いた配合成分をまとめて示す。
【００５０】
実施例１〜５および比較例１〜４
表１に示す配合内容にしたがって、神戸製鋼製１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、不溶性硫黄および加硫促進剤以外の成分を、１５０℃で４分間混練りした。得られた混練り物に不溶性硫黄と加硫促進剤を加えてオープンロールを用いて、８０℃で２分間練り込んで未加硫ゴム組成物を得た。さらに未加硫ゴム組成物を幅３ｃｍ、厚さ１ｍｍのテープ形状に押出し、ランフラットタイヤのサイド部補強層の形状に螺旋状に巻き付け、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを成形し、１５０℃で、３０分間のプレス加硫すること加硫ゴム組成物を作製した。
【００５１】
以下の各評価を行なった。評価結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
（注１）ＮＲ：ＳＩＲ２０。
（注２）シリカ：デグサ社製のシリカＶＮ３（窒素吸着比表面積：１７５ｍ2／ｇ）。
（注３）シリル化合物：信越化学社製のＫＢＥ１０３（フェニルトリエトキシシラン）。
（注４）老化防止剤：住友化学工業（株）製の老化防止剤ＦＲ。
（注５）ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「椿」。
（注６）酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華。
（注７）硫黄：鶴見化学社製。
（注８）加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ。
（注９）加硫促進剤ＮＳ：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）。
【００５４】
＜工程通過性、ムーニー粘度＞
ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）＠１３０℃）の値を測定し、実施例１の値を１００として
、その相対値で指数評価をした。数字が小さいほうが粘度が小さく工程通過性に優れていることを示す。
【００５５】
工程通過性は、ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）＠１３０℃）の指数が１００を超えるものを×印とし、１００未満のものを○印とした。
【００５６】
＜ランフラット性能、粘弾性特性＞
加硫ゴム組成物から、所定のサイズのゴム試験片を切り出し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、測定温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み±２％、周波数１０ＨｚにてＥ*（複素弾性率）を測定した。実施例１の値を１００として、その相対値で指数評価をした。数字が小さいほうがランフラット性が優れている。
【００５７】
＜評価結果＞
表１から、シリル化合物を配合した実施例１〜５は、工程通過性（加工性）及び耐久性に優れていることがわかる。比較例１は、シリル化合物を配合していない例、比較例２はシリル化合物がシリカの４０質量％と多い例、比較例３はシリカの配合量が１２０質量部と多い例、比較例４はシリカの配合量が２０質量部と少ない例であり、いずれも工程通過性又は、耐久性に問題があることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によればランフラット性能に優れたサイド部補強層のゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤが提供される。そして本発明は乗用車用タイヤに限定されず、軽トラック用タイヤ、トラックバス用タイヤ、自動二輪車等のランフラットタイヤにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のランフラットタイヤの断面図の右半分を示す。
【符号の説明】
【００６０】
１ ランフラットタイヤ、２ トレッド部、３ サイドウオール部、４ ビード部、５ ビードコア、６ カーカス、７ バンド、８ ビードエーペックス、９ ベルト層、１１ サイド部補強層、１２ リムプロテクトリブ。
【技術分野】
【０００１】
本発明はランフラットタイヤのサイド部補強層に用いられるゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にランフラットタイヤは、サイドウォール部の内側に高硬度のゴムよりなるサイド部補強層を配置する構造であり、パンクの際の内圧が低下した状態においても一定距離の走行が可能となりサービスステーションにたどり着くことが可能となる。このランフラットタイヤの装着により、スペアタイヤを常備する必要性がなくなり、車輌全体における質量の軽量化が期待できる。しかし、従来のランフラットタイヤのパンク時における走行速度および走行距離は十分ではなく、ランフラットタイヤの耐久性の一層の向上が期待されている。
【０００３】
従来、ランフラットタイヤの耐久性を向上させる技術として、タイヤサイド部の補強ゴムを厚くすることにより走行時の繰り返し変形を軽減し、破損を防ぐ方法がある。しかし、タイヤの質量が大きくなりランフラットタイヤの軽量化が達成できない。また、ランフラットタイヤの耐久性を向上させる他の技術として、カーボンブラックなどの補強用充填剤を増量することで補強用ゴムの硬度を上げ、走行時の変形量を抑える方法がある。しかし、混練り工程および押出し工程における負荷が大きく、また、加硫後物性において発熱性が高くなることから、ランフラット耐久性の向上は十分でない。
【０００４】
また前記耐久性を向上させるため、カーボンブラックを増量することなく加硫剤および加硫促進剤を多量に用いることも試みられている。この技術で加硫密度を上げ、変形、発熱を抑えることはできるが、ゴムの伸びが小さくなり破壊強度が低下する傾向が生じる。一方、タイヤのサイドウォール用ゴムに、雲母類などの薄板状天然鉱石を配合する技術も提案されている。しかしゴム組成物は耐屈曲性能が必要とされるため、硬度が低いためサイド補強用ゴムとして用いても荷重を支持するには不充分である。
【０００５】
特許文献１（特開２００６−１２４４７３号）には、低発熱性および高硬度を両立して、ランフラットタイヤの耐久性を改善するゴム組成物として、ゴム成分１００重量部に対して、カーボンブラックを１０〜１００重量部、および一般式
−（Ｒ−ＳＡ）n−（式中、Ｒは（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）m−ＣＨ2−ＣＨ2、Ａは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす。）を満足する化合物を３重量部以上含有するタイヤ用ゴム組成物が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１２４４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はランフラット走行時の繰り返し屈曲変形においてサイド部補強層のゴム組成物の剛性を維持し発熱性が抑制でき、しかもゴムの混練り時に粘度を低減することで加工性に優れたサイド部補強層のゴム組成物を提供する。そして該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で、パンク時の耐久性を改善して走行距離および速度を向上したランフラットタイヤを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを３０〜１００質量部と、一般式（１）で示されるシラン化合物を前記シリカの配合量の２〜３０質量％含む、ランフラットタイヤのサイド部補強ゴム組成物である。
【０００８】
（Ａ）n−Ｓｉ−Ｙ(n−4) （１）
ここで、Ａは、ＣＨ3ＣＨ2Ｏ−またはＣＨ3Ｏ−で示される官能基であり、ＹはＣ6Ｈ5−、ＣＨ3−、ＣＨ3ＣnＨ(2n＋1)−、ＣＸmＨ3-mＣnＨ(2n＋1)−（ｍ、ｎは１〜４の整数であり、Ｘはハロゲンを示す。）で示される官能基である。
【０００９】
前記ジエン系ゴム成分には、天然ゴム及び／またはエポキシ化天然ゴムを含むことが望ましい。
【００１０】
また本発明は、前記サイド部補強ゴム組成物をサイド部補強層に用いたランフラットタイヤに関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、サイド部補強層のゴム組成物にシリカとともに式（１）で示されるシラン化合物を併用したため、ランフラット走行時の屈曲変形においてサイド部補強層の剛性により変形量が軽減でき、またゴム組成物の発熱性が抑制できる。さらにゴムの混練り時に粘度を低減することができ加工性に優れたサイド部補強層のゴム組成物を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを３０〜１００質量部と、特定のシラン化合物を前記シリカの配合量の２〜３０質量％含む、ランフラットタイヤのサイド部補強ゴム組成物である。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
＜ジエン系ゴム成分＞
本発明ではジエン系ゴム成分として天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（１，２ＢＲ）、スチレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合ゴム（ＳＩＢＲ）、スチレン−イソプレン共重合ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合ゴム、１，２−シンジオタクチックポリブタジエン結晶（ＳＰＢｄ結晶）を含有するスチレンブタジエンゴム（以下、「ＰＢｄ結晶ＳＢＲ」という。）などが使用できる。これらのゴム成分は１種類または２種類を混合することができる。
【００１４】
前記ＳＰＢｄ結晶ＳＢＲを使用する場合は、ＳＰＢｄ結晶を５〜６０質量％含んでいることが好ましい。ＳＰＢｄ結晶が５質量％以上のものは、ゴム組成物の強度を高めることができ、ＳＰＢｄ結晶が６０質量％以下とすることで、加工性を維持する。ＳＰＢｄ結晶ＳＢＲを使用する場合は、ゴム組成物の剛性を高めランフラット性を改善するためジエン系ゴム成分中に２０〜８０質量％が混合できる。
【００１５】
本発明のゴム組成物をサイド部補強層に使用する場合、ゴム組成物の発熱性を軽減するためにジエン系ゴム成分中におけるポリブタジエンゴム（ＢＲ）の含有率を１０質量％〜９０質量％の範囲で混合できる。ポリブタジエンゴムが少ないとゴム組成物の発熱性が悪くなる傾向にある。一方、９０質量％を超えるとゴム組成物の破壊強度が低下する傾向にあり、より好ましくはポリブタジエンゴム（ＢＲ）の含有率は２０質量％〜８０質量％である。
【００１６】
またジエン系ゴムとして、天然ゴム（ＮＲ）および／またはポリイソプレンゴム（ＩＲ）の含有率が１０質量％〜９０質量％であることが好ましい。天然ゴム（ＮＲ）および／またはポリイソプレンゴム（ＩＲ）の含有率が、１０質量％未満では、ゴム組成物の伸び率が低く、生産性が低下する傾向がある。また、該含有率はゴム成分中に９０質量％を超えるとランフラット走行時の発熱により、ゴムが劣化しランフラット性能が低下する傾向がある。
【００１７】
なお、ジエン系ゴムに天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、脱たんぱく天然ゴムなどの石油外資源の比率を高めることで地球に優しく、さらに将来の石油の供給量の減少に備えることができる。
【００１８】
＜シリカ＞
本発明のゴム組成物ではゴム成分１００質量部に対してシリカが３０〜１００質量部、好ましくは５０〜８０質量部を配合する。シリカの配合量が３０質量部未満ではゴム組成物の剛性が得られず、１００質量部を超えるとシリカがゴム組成物中の分散が悪くなり、発熱性が高く、またゴム組成物の粘度が高くなる傾向がある。
【００１９】
前記シリカのチッ素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は７０〜３００ｍ2／ｇが好ましい。Ｎ2ＳＡが７０ｍ2／ｇ未満のシリカでは分散性改良効果や補強効果が小さくなる傾向があり、３００ｍ2／ｇを超えるシリカでは分散性が悪く、ゴム組成物の発熱性が増大する傾向がある。
【００２０】
シリカの種類は、乾式法シリカ（無水ケイ酸）、湿式法シリカ（含水ケイ酸）などを使用することができ、湿式法シリカが好ましく用いられる。好適な湿式法シリカとしては、たとえば、デグッサ社製ウルトラシル（Ultrasil） ＶＮ３（商品名）、日本シリカ工業（株）製のニップシールＶＮ３ ＡＱ（商品名）などが挙げられる。
【００２１】
＜シラン化合物＞
本発明のゴム組成物は、次の一般式（１）で示されるシラン化合物が配合される。
【００２２】
（Ａ）n−Ｓｉ−Ｙ(n−4) （１）
ここで、Ａは、ＣＨ3ＣＨ2Ｏ−またはＣＨ3Ｏ−で示される官能基であり、ＹはＣ6Ｈ5−、ＣＨ3−、ＣＨ3ＣnＨ(2n＋1)−、ＣＸmＨ3-mＣnＨ(2n＋1)−（ｍ、ｎは１〜４の整数である。Ｘはハロゲンを示す）で示される官能基である。
上記一般式（１）で示されるシラン化合物としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランが上げられる。
【００２３】
前記シラン化合物は、シリカの配合量の２〜３０質量％の範囲である。シラン化合物が２質量％未満の場合、シリカを配合することによるゴム組成物の粘度の増加を抑制することができず、一方、３０質量％を超えるとゴム組成物の発熱性が悪くなる。
【００２４】
＜シランカップリング剤＞
本発明のゴム組成物は、シリカとともにシランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤としてはとくに限定はないが、具体的には、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）トリスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）トリスルフィドなどのスルフィド系、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、２−メルカプトエチルトリメトキシシラン、２−メルカプトエチルトリエトキシシランなどのメルカプト系、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのビニル系、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ系、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランなどのグリシドキシ系、３−ニトロプロピルトリメトキシシラン、３−ニトロプロピルトリエトキシシランなどのニトロ系、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシランなどのクロロ系などがあげられる。これらのシランカップリング剤は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２５】
特にゴム組成物の加工性を改善するため、デグッサ社製（Ｓｉ６９：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、デグッサ社製（Ｓｉ２６６：ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、Ｓｉ７５、Ｓｉ３６３、ＮＡＴ、ＮＡＴ−ＬＶ、ＮＡＴ−ＵＬＶ、ＮＡＴ−Ｚを使用することができる。
【００２６】
シランカップリング剤の配合量は、シリカ１００質量部に対して１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましい。シランカップリング剤の含有量が１質量部未満では、加工性およびシリカの分散性が悪化し補強効果が低下する傾向がある。また、シランカップリング剤の含有量は１５質量部以下が好ましく、１２質量部以下がより好ましい。シランカップリング剤の含有量が１５質量部をこえると、シランカップリング剤を配合することによる効果がみられずコストが増大する傾向がある。
【００２７】
＜硫黄、硫黄化合物＞
本発明のゴム組成物に用いられる硫黄または硫黄化合物としては、硫黄の表面析出を抑えるという観点から不溶性硫黄が好ましい。不溶性硫黄は、平均分子量が１０，０００以上、特には１００，０００以上で、５００，０００以下、特には３００，０００以下が好ましい。平均分子量が１０，０００未満では、低温での分解が起こりやすく表面析出しやすい傾向があり、５００，０００をこえるとゴム中での分散性が低下する傾向がある。
【００２８】
本発明における硫黄化合物１は、一般式（２）を満たす。
−（Ｒ−ＳＡ）n− （２）
（式中、Ｒは（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）m−ＣＨ2−ＣＨ2、Ａは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数を表わす。）
前記硫黄化合物は加硫剤として用いられ、その他の加硫剤として硫黄、好ましくは不溶性硫黄と併用することが可能である。
【００２９】
式中、Ａは３〜６の整数、好ましくは３〜５の整数である。Ａが３未満では、加硫が遅延される傾向があり、Ａが６をこえると、ゴム組成物の製造が困難となる。式中、ｎは１０〜４００の整数、好ましくは１０〜３００の整数である。ｎが１０未満では、化合物１が揮発しやすく取り扱いが困難になり、ｎが４００をこえると、ゴムとの相溶性が悪化する。式中、ｍは２〜５の整数、好ましくは２〜４の整数、さらに好ましくは２〜３の整数である。ｍが２未満では、屈曲性能が低下する傾向があり、ｍが５をこえると、ゴム組成物の硬度が不充分となる傾向がある。
【００３０】
硫黄化合物の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して０．５質量部以上、好ましくは１質量部以上で１０質量部以下ある。配合量が０．５質量部未満では、充分なランフラット性能が得られない。配合量が１０質量部を超えると所定のゴム硬度が得られにくい傾向がある。
【００３１】
前記硫黄化合物を配合することで、（−Ｓ−ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ−）および（−Ｓ−Ｏ−）結合を含む架橋ユニットをゴムに導入することができ、加硫速度およびスコーチに影響を与えることなく、リバージョンを大幅に抑制することができる。また、一般の硫黄架橋では充分に得られないゴム組成物の耐熱性や、動的なストレスに対する耐性を得ることが可能である。さらに、ブルームしにくいため、外見上においても良好なゴム組成物を得ることができる。
【００３２】
硫黄と硫黄化合物を併用する場合の合計配合量は、２質量部以上、さらには３質量部以上であることが好ましく、１０質量部以下、さらには８質量部以下であることが好ましい。硫黄および硫黄化合物が２質量部未満では、充分な硬さが得られない傾向があり、１０質量部をこえると、未加硫ゴムの貯蔵安定性が損なわれる傾向がある。
【００３３】
＜カーボンブラック＞
本発明のゴム組成物にカーボンブラックを用いる場合は、低発熱性を維持するため、ＦＥＦ、ＦＰＦなどのソフトカーボンが好ましい。例えば、窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）は、３０ｍ2／ｇ以上であり、好ましくは３５ｍ2／ｇ以上である。Ｎ2ＳＡが３０ｍ2／ｇ未満では補強性が不足し、充分な耐久性が得られない。また、該カーボンブラックのＮ2ＳＡは、１００ｍ2／ｇ以下であり、好ましくは９０ｍ2／ｇ以下、より好ましくは８０ｍ2／ｇ以下である。Ｎ2ＳＡが１００ｍ2／ｇを超えると、発熱性が高くなる。
【００３４】
前記カーボンブラックのジブチルフタレート吸油量（ＤＢＰ吸油量）は、５０ｍｌ／１００ｇ以上、好ましくは８０ｍｌ／１００ｇ以上である。ＤＢＰ吸油量が５０ｍｌ／１００ｇ未満では、充分な補強性を得ることが困難になる。
【００３５】
前記カーボンブラックの含有量は、ゴム成分１００質量部に対して１０質量部以上であり、好ましくは２０質量部以上、より好ましくは３０質量部以上である。カーボンブラックが１０質量部より少ないと、充分なゴム強度が得られない。また、カーボンブラックの含有量は１００質量部以下であり、好ましくは７０質量部以下、より好ましくは６０質量部以下である。カーボンブラックが１００質量部をこえると、ゴム組成物の粘度が上昇し、ゴムの混練り、押出しが困難になり、ランフラットタイヤのサイド部補強層に使用した場合ランフラット走行時の発熱が大きくなる。
【００３６】
＜他の配合剤＞
さらに、本発明のサイド補強用ゴム組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、通常のゴム配合に用いられる酸化亜鉛、ワックス、ステアリン酸、オイル、老化防止剤、加硫促進剤などを含んでもよい。
【００３７】
前記加硫促進剤は、例えばスルフェンアミド系促進剤は、遅延系加硫促進剤として、製造過程において焼けが起こりにくく、加硫特性に優れているので、最も良く使用される。また、スルフェンアミド系促進剤を用いたゴム配合は、加硫後ゴム物性においても外力による変形に対して発熱性が低いため、ランフラットタイヤの耐久性が向上する。
【００３８】
スルフェンアミド系促進剤としては、たとえば、ＴＢＢＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、ＣＢＳ（Ｎ-シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）、ＤＺ（Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）などが挙げられる。その他の加硫促進剤としては、たとえば、ＭＢＴ（メルカプトベンゾチアゾール）、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）、ＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）などを用いることができる。
【００３９】
＜ランフラットタイヤ＞
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は、本発明のランフラットタイヤ１示す正規内圧状態におけるタイヤ断面図である。
【００４０】
図１において、本実施形態のランフラットタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層９を具えている。
【００４１】
前記カーカス６は、タイヤ周方向に対して４５〜９０°の角度で配列されるカーカスコードをトッピングゴムにより被覆した１枚以上のカーカスプライから形成される。図１では、カーカスコードを８０〜９０°の角度で配列した１枚のカーカスプライからなる場合が示されている。前記カーカスプライ６は、前記ビードコア５、５間に跨るプライ本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを備える。
【００４２】
そして前記プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、例えばゴム硬度が６５〜９８度の硬質のゴムからなり、前記ビードコア５から半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックス８が配される。ここでゴム硬度は、温度２３℃で測定したデュロメータータイプＡによる硬さを意味する。このビードエーペックス８のビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向の高さＨａは、低くすぎるとランフラット耐久性が不充分となり、逆に高すぎるとタイヤ質量の過度の増加や乗り心地の悪化を招く恐れがある。かかる観点より、ビードエーペックス８の前記高さＨａは、タイヤ断面高さの１０〜６０％、好ましくは２０〜５０％に設定される。
【００４３】
前記カーカス６のプライ折返し部６ｂが、前記ビードエーペックス８を半径方向外側に超えて巻き上がり、その外端部が、プライ本体部６ａと前記ベルト層９との間に挟まれて終端する構造を具える。これにより、１枚のカーカスプライ６を用いて、サイド部を効果的に補強しうる。前記プライ折返し部６ｂとベルト層９との重なり部のタイヤ軸方向巾は、５mm以上で４０mm以下に設定されることが好ましい。なお前記カーカス６が複数枚のカーカスプライから形成される場合には、少なくとも１枚のカーカスプライがこの態様をなすのが好ましい。
【００４４】
次に、前記ベルト層９の上側にはバンド７が積層されている。前記ベルト層９は、タイヤ周方向に対して例えば１０〜４５°の角度で配列したベルトコードをトッピングゴムにて被覆した２枚以上、本例では２枚のベルトプライで形成される。各ベルトコードは、プライ間相互で交差することによりベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強する。
【００４５】
また前記バンド７は、タイヤ周方向に対して５°以下の角度で螺旋状に巻回されるバンドコードをトッピングゴムにて被覆した１枚以上のバンドプライからなり、前記ベルト層９を拘束し、操縦安定性、高速耐久性等を向上させる。前記バンドは、図１に示す如くベルト層９の略全巾を覆うフルバンドプライのほか、ベルト層９のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライを採用できる。
【００４６】
また前記サイドウォール部３には、ランフラット機能を確保するためのサイド部補強層１１が配される。このサイド部補強層１１は、最大厚さＴｍを有する中央部分から、タイヤ半径方向内端１１ａ及び外端１１ｂに向かってそれぞれ厚さを徐々に減じてのびる断面三日月状をなす。前記内端１１ａは、ビードエーペックス８の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置し、前記外端１１ｂは、ベルト層９の外端よりもタイヤ軸方向内側に位置する。このとき、サイド部補強層１１とビードエーペックス８とのタイヤ半径方向の重なり巾Ｗａを５〜５０ｍｍとするのが好ましく、これにより前記外端１１ｂ及び内端１１ａでの剛性段差を緩和する。
【００４７】
前記サイド部補強層１１は、本例では、カーカス６のプライ本体部６ａの内側（タイヤ内腔側）に配される。そのため、サイドウォール部３の曲げ変形時には、サイド部補強層１１には主として圧縮荷重が、またコード材を有するカーカスプライ６ａには主として引張荷重が作用する。ゴムは圧縮荷重に強く、かつコード材は引張荷重に強いため、上記のようなサイド部補強層１１の配設構造は、サイドウォール部３の曲げ剛性を効率良く高め、ランフラット走行時のタイヤの縦撓みを効果的に低減しうる。なおサイド部補強層１１のゴム硬度（ショアＡ）は、６０度以上、さらには６５度以上であるのが好ましい。前記ゴム硬度が６０度未満であると、ランフラット走行時の圧縮歪が大きくなって、ランフラット性能が不充分となる。逆にゴム硬度が高すぎても、タイヤの縦バネ定数が過度に上昇して乗り心地性を低下させる。このような観点より、前記サイド部補強層１１のゴム硬度の上限は９０度以下、さらには８０度以下が好ましい。またサイド部補強層１１の最大厚さＴｍは、タイヤサイズや、タイヤのカテゴリ等によって異なるが、乗用車用タイヤの場合は５〜２０ｍｍの範囲に設定される。
【００４８】
なお図１において、前記ビード部４には、リムプロテクトリブ１２が凸設される場合が例示される。このリムプロテクトリブ１２は、リムフランジＪＦを覆うようにタイヤの外側輪郭線から突出するリブ体である。ランフラット走行時には、リブ体の内側の斜面部がリムフランジＪＦの円弧部に寄りかかって接触するため、ビード変形量を軽減でき、ランフラット時の操縦安定性及びランフラット耐久性の向上に役立つ。
【実施例】
【００４９】
以下に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下に、実施例および比較例で用いた配合成分をまとめて示す。
【００５０】
実施例１〜５および比較例１〜４
表１に示す配合内容にしたがって、神戸製鋼製１．７Ｌバンバリーミキサーを用いて、不溶性硫黄および加硫促進剤以外の成分を、１５０℃で４分間混練りした。得られた混練り物に不溶性硫黄と加硫促進剤を加えてオープンロールを用いて、８０℃で２分間練り込んで未加硫ゴム組成物を得た。さらに未加硫ゴム組成物を幅３ｃｍ、厚さ１ｍｍのテープ形状に押出し、ランフラットタイヤのサイド部補強層の形状に螺旋状に巻き付け、他のタイヤ部材とともに貼り合わせ、未加硫タイヤを成形し、１５０℃で、３０分間のプレス加硫すること加硫ゴム組成物を作製した。
【００５１】
以下の各評価を行なった。評価結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
【００５３】
（注１）ＮＲ：ＳＩＲ２０。
（注２）シリカ：デグサ社製のシリカＶＮ３（窒素吸着比表面積：１７５ｍ2／ｇ）。
（注３）シリル化合物：信越化学社製のＫＢＥ１０３（フェニルトリエトキシシラン）。
（注４）老化防止剤：住友化学工業（株）製の老化防止剤ＦＲ。
（注５）ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「椿」。
（注６）酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華。
（注７）硫黄：鶴見化学社製。
（注８）加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＤ。
（注９）加硫促進剤ＮＳ：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）。
【００５４】
＜工程通過性、ムーニー粘度＞
ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）＠１３０℃）の値を測定し、実施例１の値を１００として
、その相対値で指数評価をした。数字が小さいほうが粘度が小さく工程通過性に優れていることを示す。
【００５５】
工程通過性は、ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）＠１３０℃）の指数が１００を超えるものを×印とし、１００未満のものを○印とした。
【００５６】
＜ランフラット性能、粘弾性特性＞
加硫ゴム組成物から、所定のサイズのゴム試験片を切り出し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、測定温度７０℃、初期歪み１０％、動歪み±２％、周波数１０ＨｚにてＥ*（複素弾性率）を測定した。実施例１の値を１００として、その相対値で指数評価をした。数字が小さいほうがランフラット性が優れている。
【００５７】
＜評価結果＞
表１から、シリル化合物を配合した実施例１〜５は、工程通過性（加工性）及び耐久性に優れていることがわかる。比較例１は、シリル化合物を配合していない例、比較例２はシリル化合物がシリカの４０質量％と多い例、比較例３はシリカの配合量が１２０質量部と多い例、比較例４はシリカの配合量が２０質量部と少ない例であり、いずれも工程通過性又は、耐久性に問題があることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によればランフラット性能に優れたサイド部補強層のゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤが提供される。そして本発明は乗用車用タイヤに限定されず、軽トラック用タイヤ、トラックバス用タイヤ、自動二輪車等のランフラットタイヤにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のランフラットタイヤの断面図の右半分を示す。
【符号の説明】
【００６０】
１ ランフラットタイヤ、２ トレッド部、３ サイドウオール部、４ ビード部、５ ビードコア、６ カーカス、７ バンド、８ ビードエーペックス、９ ベルト層、１１ サイド部補強層、１２ リムプロテクトリブ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを３０〜１００質量部と、一般式（１）で示されるシラン化合物を前記シリカの配合量の２〜３０質量％含む、ランフラットタイヤのサイド部補強ゴム組成物。
（Ｘ）n−Ｓｉ−Ｙ(n−4) （１）
ここで、Ｘは、ＣＨ3ＣＨ2Ｏ−またはＣＨ3Ｏ−で示される官能基であり、ＹはＣ6Ｈ5−、ＣＨ3−、ＣＨ3ＣnＨ(2n＋1)−、ＣＸmＨ3-mＣnＨ(2n＋1)−（ｍ、ｎは１〜４の整数であり、Ｘはハロゲンを示す。）で示される官能基である。
【請求項２】
ジエン系ゴム成分には、天然ゴム及び／またはエポキシ化天然ゴムを含む請求項１記載のサイド部補強ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のサイド部補強ゴム組成物をサイド部補強ゴム層に用いたランフラットタイヤ。
【請求項１】
ジエン系ゴム成分１００質量部に対して、シリカを３０〜１００質量部と、一般式（１）で示されるシラン化合物を前記シリカの配合量の２〜３０質量％含む、ランフラットタイヤのサイド部補強ゴム組成物。
（Ｘ）n−Ｓｉ−Ｙ(n−4) （１）
ここで、Ｘは、ＣＨ3ＣＨ2Ｏ−またはＣＨ3Ｏ−で示される官能基であり、ＹはＣ6Ｈ5−、ＣＨ3−、ＣＨ3ＣnＨ(2n＋1)−、ＣＸmＨ3-mＣnＨ(2n＋1)−（ｍ、ｎは１〜４の整数であり、Ｘはハロゲンを示す。）で示される官能基である。
【請求項２】
ジエン系ゴム成分には、天然ゴム及び／またはエポキシ化天然ゴムを含む請求項１記載のサイド部補強ゴム組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のサイド部補強ゴム組成物をサイド部補強ゴム層に用いたランフラットタイヤ。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１７３８３１（Ｐ２００９−１７３８３１Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６２８９（Ｐ２００８−１６２８９）
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２８日（２００８．１．２８）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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