JP2003011624A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行時、特にランフラット走行時において
も、カーカス内において接着劣化を起さず、更に耐久性
を向上させた空気入りタイヤを提供すること。 【解決手段】 カーカスプライの補強コードを、ＤＳＣ
で測定した融点が２５０°Ｃ以上のナイロン６６とした
ので、高温においてもゴム部材との強固な接着が得ら
れ、ランフラット走行時にタイヤ温度が高温となっても
補強コードとゴムとの剥離を抑制することができる。不
織布をゴム被覆したゴム−不織布複合体９がサイドウォ
ール部１０に配置されてサイドウォール部１０の剛性が
高められているので、ランフラット走行時の操縦安定性
を確保することができる。不織布を構成するフィラメン
ト繊維の表面には、硫黄と反応可能な金属または金属化
合物の被膜が形成されており、この被膜がフィラメント
繊維と被覆ゴムとの接着性を向上させているので、サイ
ドウォール部１０の耐久性を更に向上することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤに
関し、さらに詳しくは、耐久性にすぐれ、さらに、内圧
低下時にも安全に走行できる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】ナイロン６６などの脂肪族ポリアミド繊
維コードは、その強度も高く耐疲労性にも優れているこ
とから、タイヤ補強用コードとしてかなり使用されてい
る。

【０００３】しかし、空気入りタイヤ用としては必ずし
も満足のいく結果が得られなかった。

【０００４】近年、これらの繊維コードに代わり、寸法
安定性に優れ、しかも高強度のポリエステル繊維コード
をタイヤ補強用として使用することにより、空気入りタ
イヤの格段の改良がなされた。

【０００５】ポリエステル繊維としては、特にポリエチ
レンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）が、そのヤング率が
ナイロン６６繊維よりも高くてレーヨンと同程度であ
り、且つ他の繊維素材に比べて物性のバランスがとれて
いることから、タイヤコード等のゴム補強材として汎用
されている。

【０００６】しかしながら、ＰＥＴは室温では比較的高
いヤング率を有するものの、加熱時にはヤング率が低下
して寸法安定性が低下する傾向にある。

【０００７】そのため、ゴム補強用等の産業資材用に製
造された高ヤング率のＰＥＴであっても、加熱時にはそ
のヤング率が通常の衣料用ＰＥＴと同じ程度まで低下す
るという可能性がある。

【０００８】また、充分な延伸熱処理を施したポリエチ
レン−２，６−ナフタレート繊維（ＰＥＮ）は室温にお
いてＰＥＴの２倍近いヤング率を有している。

【０００９】しかも、そのようなＰＥＮは、１００°Ｃ
以上の加熱条件下でも高いヤング率を有し、さらに１５
０°Ｃでの乾熱収縮率が２％以下という優れた熱寸法安
定性を有していることから、タイヤコード等のゴム補強
材としての使用が試みられている。

【００１０】しかし、タイヤの内圧が低下した時の走
行、所謂ランフラット走行時は、タイヤの内部発熱が極
めて高くなる。

【００１１】ＰＥＴの場合は、高温時の接着特性が十分
でないため、ランフラット走行末期の故障形態はコード
とゴムの剥離が故障の原因となる。

【００１２】そこで、上記問題を解決するために、カー
カスプライの補強コードを脂肪族ポリアミド繊維とする
と共に、不織布をゴム被覆したゴム−不織布複合体をサ
イドウォール部に埋設し、ランフラット走行時において
も、カーカス内において接着劣化を起さず、耐久性に優
れた空気入りタイヤ（特開平１１−２５４９１９号公
報）が提案された。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】カーカスプライの補強
コードを脂肪族ポリアミド繊維とすると共に、不織布を
ゴム被覆したゴム−不織布複合体をサイドウォール部に
埋設した上記空気入りタイヤは、ランフラット走行時に
おいても、カーカス内において接着劣化を起さず、耐久
性が向上したが、近年では、更なる耐久性の向上が望ま
れてきた。

【００１４】本発明は、走行時、特にランフラット走行
時においても、カーカス内において接着劣化を起さず、
更に耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供すること
が目的である。

【００１５】

【課題を解決する手段】発明者らが種々実験検討を重ね
た結果、不織布を構成するフィラメント繊維の表面に、
被覆ゴムとの接着性を向上するための被膜を形成するこ
とにより、ゴム−不織布複合体の耐久性を向上でき、こ
れによって空気入りタイヤの耐久性を更に向上できるこ
とを見出した。

【００１６】請求項１に記載の発明は、左右一対のビー
ド部と、並列された複数の補強コードが被覆ゴム中に埋
設されたカーカスプライの１枚以上からなるカーカス層
と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置されたト
レッド部と、該トレッド部の左右に配置された一対のサ
イドウォール部とを備えた空気入りタイヤにおいて、上
記サイドウォ−ル部には、表面に硫黄と反応可能な金属
または金属化合物の物理的気相成長法（ＰＶＤ）または
化学的気相成長法（ＣＶＤ）により形成された被膜を有
した複数のフィラメント繊維からなる不織布をゴム被覆
した少なくとも１枚のゴム−不織布複合体と、カーカス
プライの内側に配設され断面が三日月状のゴム補強層
と、を有することを特徴としている。

【００１７】次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００１８】断面が三日月状（タイヤ径方向中間部分が
最も厚く、タイヤ径方向内端及びタイヤ径方向外端に向
けて徐々に薄くなる形状のことを指す。）のゴム補強層
と、不織布をゴム被覆した少なくとも１枚のゴム−不織
布複合体とがサイドウォール部に埋設されてサイドウォ
ール部の剛性が高められているので、ランフラット走行
時の操縦安定性を確保することができる。

【００１９】ランフラット走行時の最大屈曲部分にあた
るサイドウォール部に不織布をゴム被覆したゴム−不織
布複合体を埋設することで、ランフラット走行時の縦バ
ネが、ゴム−不織布複合体ゴムを同一ゲージのゴムで置
き換えたタイヤ対比で高くなり、ゴム補強層の発熱が抑
制でき、ランフラット耐久性が向上する。また、ランフ
ラット走行中のゴム補強層への圧縮変形による応力集中
が緩和され、ゴム破壊までの寿命を延ばすことができ、
ランフラット走行中の急激な発進、加速、停止による最
大屈曲部への局所的な入力を緩和し、ゴム補強層のクラ
ック発生を抑制できる。

【００２０】なお、不織布を構成するフィラメント繊維
間にゴムが含浸することで、ゴムと強固に接着したフィ
ラメント繊維の移動やゴムの変形を互いに拘束し合うこ
とができ、高弾性化する。

【００２１】特に、本発明の空気入りタイヤでは、フィ
ラメント繊維の表面に硫黄と反応可能な金属または金属
化合物の物理的気相成長法（ＰＶＤ）または化学的気相
成長法（ＣＶＤ）により形成された被膜が形成されてお
り、この被膜がフィラメント繊維と被覆ゴムとの接着性
を向上させているので、サイドウォール部の耐久性を更
に向上することができる。

【００２２】なお、不織布を構成するフィラメント繊維
としては、綿、レーヨン、セルロースなどの天然高分子
繊維、芳香族ポリアミド、脂肪族ポリアミド、ポリエス
テル、ポリビニルアルコール、ポリイミドなどの合成高
分子繊維、及びカーボン繊維、ガラス繊維、スチールワ
イヤのうちから選択した一種又は複数種の繊維を混合す
ることが出来るが、高温時の寸法安定性の観点から、芳
香族ポリアミド、レーヨン、ポリエチレン−２，６−ナ
フタレート、ポリイミド、及びカーボン繊維、ガラス繊
維、スチールワイヤが好ましい。

【００２３】芳香族ポリアミド繊維としては、パラ系ア
ラミド繊維が好ましい。具体的には、コポリパラフェニ
レン−３，４−オキシジフェニレンテレフタルアミド、
ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニ
レンテレフタルアミド、ポリパラフェニレンイソフタル
アミド、ポリメタフェニレンイソフタルアミドが上げら
れるが、パラ系アラミド繊維が好ましく、市販品として
は、帝人（株）製テクノーラ（商標）、デュポン社製ケ
ブラー（商標）として入手することができる。

【００２４】また、本発明で使用する有機あるいは無機
繊維は、いくつかの成分が層になった多層構造や、中空
糸や多孔構造など繊維内部に空隙がある構造であっても
構わない。また、繊維の断面形状は、円形、楕円形、米
字型、花弁型など、種々形態を取り得るが、好ましくは
円形又は楕円形など、表面に凹凸が少ない断面である。
その表面に凹凸の少ない断面とは、外部からの電界や粒
子の照射されたとき、繊維表面の凹凸により、繊維表面
に外部から電界や粒子の影ができにくい断面形状を意味
する。

【００２５】不織布は、フィラメント繊維の間までゴム
が含浸し、フィラメント繊維表面にできる限りゴムが接
着した構造を有していることが重要な基本要件である。

【００２６】不織布の製法としてニードルパンチ法、カ
ーディング法、メルトブロー法及びスパンボンド法など
が適合する。

【００２７】これらの製法のうちとりわけ、水流又は針
でフィラメントを交絡させるカーディング法及びフィラ
メントを互いに接合させるスパンボンド法により得られ
る不織布が好適に用いられる。

【００２８】ゴムと不織布との複合体化は、プレスまた
はヒートロールなどによりシート状未加硫ゴム組成物を
上下両表面又は片面から不織布に対して圧着して、不織
布内部の空気を未加硫ゴム組成物と十分に置換する。

【００２９】未加硫ゴム組成物の流動性によっては、実
質的に加硫反応が開始しない程度の温度条件下で圧着を
行うことも必要である。

【００３０】また、他の方法としては、未加硫ゴム組成
物を溶媒を用いて液状化させ、不織布に塗布することで
タッキネスを付与する方法もある。

【００３１】本発明のカーカスプライ、ゴム−不織布複
合体、ゴム補強層に使用されるゴム成分は特に制限され
ないが、例えば、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）を用いることができる。

【００３２】ゴム−不織布複合体に使用するゴム組成物
の物性に関し、５０％伸長時の引っ張り応力（Ｍ５０）
は２〜９ＭＰａ、１００％伸長時の引っ張り応力（Ｍ１
００）は４〜１５ＭＰａであるのが望ましい。

【００３３】このカーカスプライを適用してグリーンタ
イヤを成型し、これに加硫成型を施す。

【００３４】本発明にかかる空気入りタイヤのカーカス
の構造に付いては特に制限はなく、カーカスプライが一
層の所謂１Ｐ構造、カーカスプライが二層の所謂２Ｐ構
造、カーカスプライが三層の所謂３Ｐ構造等が挙げられ
る。

【００３５】それぞれのカーカスプライは、ビード部の
周りを巻き上げたいわゆる折り返しプライでも、ビード
部に向かって降りているいわゆるダウンプライでもよ
く、折り返しプライのプライ端がベルト下まで延びてい
る所謂エンベロープ構造でもよい。

【００３６】ただし、少なくとも一層は折り返しプライ
とする。

【００３７】ゴム−不織布複合体は、サイドウォール部
の少なくとも一部に配置されていればよいが、ビードコ
アからベルト下までのサイドウォール部全体に配設され
ていてもよい。

【００３８】また、カーカスプライの内側に配設されて
も、外側に配設されてもよく、複数のカーカスプライの
間に配設されてもよい。

【００３９】本発明においては、不織布を構成するフィ
ラメント繊維表面に、硫黄と反応可能な金属または金属
化合物の被膜を物理的気相成長法（ＰＶＤ）または化学
的気相成長法（ＣＶＤ）により形成しているが、ＰＶＤ
またはＣＶＤにより被膜を形成することは、無溶剤であ
るため環境への汚染が少ないという利点がある。

【００４０】また、気相での成膜のため、従来のディッ
プ処理やメッキ処理のように不織布を目詰りさせないと
いう利点もある。

【００４１】本発明に適用し得るΡＶＤ法としては、真
空蒸着法、例えば、抵抗加熱蒸着、電子ビーム加熱蒸
着、分子線エピタキシー法、レーザーアブレーション
法、スパッタ法、例えば、直流スパッタ、高周波スパッ
タ、マグネトロンスパッタ、ＥＣＲスパッタ、イオンビ
ーム、イオンプレーティング法、例えば、高周波イオン
プレーティング、イオン化クラスタビーム成膜法、また
はイオンビーム法等が挙げられ、また、ＣＶＤ法として
は、熱ＣＶＤ法、例えば、常圧ＣＶＤ、減圧ＣＶＤ、有
機金属ＣＶＤ、光ＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法、
例えば、直流プラズマＣＶＤ、高周波プラズマＣＶＤ、
マイクロ波プラズマＣＶＤ若しくはＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ等が挙げられる。

【００４２】これらのうち、スパッタ法が好適に用いら
れ、特に好適にはマグネトロンスパッタ法である。

【００４３】スパッタ法が好ましい理由として、第１に
基材である不織布表面の温度が低温での成膜が可能であ
ることが挙げられる。

【００４４】第２に、通常は成膜時の動作圧力が５×１
０^-2Ｐａ〜１×１０¹Ｐａと比較的高く、不織布からの
アウトガスによる影響が少ないことである。

【００４５】第３に、ターゲットからスパッタした粒子
は、直進して基材である不織布表面に到達する前にアル
ゴン（Ａｒ）等の雰囲気ガスにより散乱される可能性が
高く、「回り込み」が起きやすいことが挙げられる。

【００４６】即ち、この「回り込み」のため、不織布は
極めて複雑な形状をしているにもかかわらず、不織布の
ターゲットに面していない部分や陰になっている部分に
も好適に成膜させることができる。

【００４７】スパッタ条件、特には、マグネトロンスパ
ッタ条件として、例えば、雰囲気ガスは、不活性ガス、
例えば、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、特にはＡｒに、必要
に応じて反応ガス、例えば、酸化系の場合はＯ₂、Ｈ₂Ｏ
等、窒化系の場合はＮ₂、ＮＨ₃等、また炭化系の場合は
ＣＨ₄等を混ぜてもよい。

【００４８】反応ガスと不活性ガスとの混合比（供給ガ
スの体積比）は、１００／０〜０／１００（不活性ガス
／反応ガス）、好ましくは１００／０〜２０／８０であ
る。

【００４９】また、必要に応じて基材である不織布にバ
イアス電圧を印加してもよい。

【００５０】その場合、直流、交流いずれのバイアスも
可能である。

【００５１】交流の場合、パルス、または高周波（ｒ
ｆ）が好ましい。直流の場合、好ましくは−１ｋＶ〜＋
１ｋＶの電圧範囲である。

【００５２】ガス圧は、スパッタできる圧力であればい
かなる値でもよいが、好ましくは１×１０^-2Ｐａ〜５×
１０²Ｐａ、より好ましくは５×１０^-2Ｐａ〜１×１０¹
Ｐａである。

【００５３】また、電源周波数（ターゲットへ供給）は
公知の直流、交流のいずれを用いてもよい。

【００５４】一般に、直流電源、高周波（ｒｆ）電源な
どが用いられるが、パルス電源を用いてもよい。

【００５５】ターゲットと基材の間に誘導性プラズマを
発生させてスパッタ中の粒子を活性化する、いわゆるイ
オン化マグネトロンスパッタ（ｉｏｎｉｚｅｄ ｍａｇ
ｎｅｔｒｏｎ ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）も可能である。

【００５６】このような気相成長により形成される被膜
の平均膜厚は、好ましくは５×１０ ^-10ｍ〜１×１０^-5
ｍ、より好ましくは１×１０^-8ｍ〜５×１０^-7ｍであ
る。

【００５７】この膜厚が薄すぎると接着性が不十分とな
り、一方、厚すぎると被膜の内部応力により基材から剥
離する傾向がある。

【００５８】かかる被膜は、不織布の繊維表面に硫化反
応に必要なだけ形成されていればよく、必ずしも均一形
成されている必要はない。

【００５９】成膜中、あるいは成膜後に、大気中にさら
した際に空気中の酸素や水蒸気と反応して、被膜中に酸
素や水素などの不純物が混入することがある。

【００６０】また、必要に応じて、成膜後にプラズマ処
理、イオンインプランテーション、イオン照射、熱処理
などを施して、被膜の表面状態、反応性、内部応力等を
向上させてもよい。

【００６１】また、成膜前に、必要に応じて不織布表面
を十分に清浄化することが望ましい。

【００６２】清浄化方法としては、溶剤洗浄のほかに、
または溶剤洗浄に加えて、放電処理を好適に用いること
ができる。

【００６３】さらには、いくつかの清浄化方法を組み合
わせて、洗浄効果を上げることもできる。

【００６４】本発明において使用し得る硫黄と反応可能
な金属または金属化合物には、合金、酸化物、窒化物も
含まれ、ゴム加硫時にゴム中の硫黄と硫化反応する材料
であればいかなるものでもよい。

【００６５】例えば、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ａｌ、
Ａｇ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｗやこれらのうち２種類また
はそれ以上からなる合金、さらにはこれらの酸化物、窒
化物、炭化物、硫化物、硫酸化合物などの化合物を用い
ることができる。

【００６６】特に、Ｃｏ、Ｃｏ／Ｃｒ合金、Ｃｕ／Ｚｎ
合金、Ｃｕ／Ａｌ合金等の金属、合金、またはこれらの
酸化物を好適に用いることができる。

【００６７】より好ましくは、ＣｏまたはＣｏの酸化物
である（特開昭６２−８７３１１号公報参照）。

【００６８】ここで、酸化物、窒化物、炭化物等の化合
物は、化学量論的な値により得られたものであってもそ
うでなくてもよい。

【００６９】好ましくは、化学量論的な値に比べ金属元
素の比率が大きいものとする。

【００７０】不織布表面に成膜後、未加硫ゴムを被覆し
て加熱圧着する際、ゴム加硫時に上述の被膜とゴムとの
硫化反応により接着が生ずると考えられる。

【００７１】ここで、加硫と硫化は競合反応であり、両
者が好適に行われるためには硫黄の反応性のバランスを
とることが必要である。

【００７２】スパッタ成膜では、成膜時に、Ａｒ等の不
活性ガスに加えて、酸素、窒素等の反応ガスを適量加え
て適度な硫化反応性を持つ化合物薄膜を形成することが
容易である。

【００７３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライの補強
コードが、ＤＳＣで測定した融点が２５０°Ｃ以上の有
機繊維からなる、ことを特徴としている。

【００７４】次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００７５】カーカスプライの補強コードに、ＤＳＣで
測定した融点が２５０°Ｃ以上の有機繊維を用いること
により、ランフラット走行時に高温になるタイヤ内部で
補強コードが溶融せずにタイヤ形状を保持することがで
きる。

【００７６】なお、カーカスプライの補強コードのＤＳ
Ｃで測定した融点が２５０°Ｃ未満であると、高温時の
タイヤ形状の保持が困難となるため、ランフラット走行
時の耐久性が劣る。

【００７７】なお、ＤＳＣで測定した融点が２５０°Ｃ
以上の有機繊維としては、好適には、脂肪族ポリアミ
ド、もしくはＰＥＮである。

【００７８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライの補強
コードが、溶融しない有機繊維からなる、ことを特徴と
している。

【００７９】次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００８０】カーカスプライの補強コードが、溶融しな
い有機繊維であれば、ランフラット走行時に高温になる
タイヤ内部で補強コードが溶融せずにタイヤ形状を保持
することができる。

【００８１】請求項４に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記カーカ
スプライの補強コードが、脂肪族ポリアミド繊維からな
る、ことを特徴としている。

【００８２】次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００８３】脂肪族ポリアミド繊維は、ポリエステル系
繊維と比較すると、ゴムとの接着性が高いので、さらに
ランフラット耐久性を向上することができる。

【００８４】また、ポリアミド繊維は、熱、光、酸素等
に対する耐久性を付与するために、たとえば銅塩と酸化
防止剤からなる安定剤を配合して用いることができる。

【００８５】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライの補強
コードがナイロン６６、又は、ナイロン４６である、こ
とを特徴としている。

【００８６】次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００８７】脂肪族ポリアミド繊維としては、高温時の
接着特性の観点から、ナイロン６６、または、ナイロン
４６が好ましい。

【００８８】請求項６に記載の発明は、請求項１または
請求項３に記載の空気入りタイヤにおいて、前記カーカ
スプライの補強コードが、レーヨンからなる、ことを特
徴としている。

【００８９】次に、請求項６に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００９０】高温時の寸法安定性の観点から、カーカス
プライの補強コードはレーヨンが好ましい。

【００９１】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記フィラメント繊維が、ＤＳＣで測定した融点が２５
０°Ｃ以上の有機繊維からなる、ことを特徴としてい
る。

【００９２】次に、請求項７に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【００９３】フィラメント繊維に、ＤＳＣで測定した融
点が２５０°Ｃ以上の有機繊維を用いることにより、ラ
ンフラット走行時に高温になるタイヤ内部で有機繊維が
溶融せず、補強効果を維持することができる。

【００９４】なお、ＤＳＣで測定した融点が２５０°Ｃ
以上の有機繊維としては、好適には、脂肪族ポリアミ
ド、アラミド（芳香族ポリアミド）、もしくはＰＥＮで
ある。

【００９５】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記フィラメント繊維が、脂肪族ポリアミド繊維または
芳香族ポリアミドからなる、ことを特徴としている。

【００９６】脂肪族ポリアミド繊維、及び芳香族ポリア
ミドは、ポリエステル系繊維と比較すると、ゴムとの接
着性が高いので、さらにランフラット耐久性を向上する
ことができる。

【００９７】また、ポリアミド繊維は、熱、光、酸素等
に対する耐久性を付与するために、たとえば銅塩と酸化
防止剤からなる安定剤を配合して用いることができる。

【００９８】請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請
求項８の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、
前記硫黄と反応可能な金属または金属化合物が、コバル
トまたはコバルト酸化物である、ことを特徴としてい
る。

【００９９】次に、請求項９に記載の空気入りタイヤの
作用を説明する。

【０１００】コバルトまたはコバルト酸化物は、何れも
ゴム組成物を加硫して通常の加硫時に加温される温度と
同程度の温度で圧着すると強固に接着して接着性の良い
ゴム−不織布複合体が得られる。

【０１０１】請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至
請求項９の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおい
て、前記ゴム−不織布複合体中のフィラメント繊維の含
有率が４から５０重量％であることを特徴としている。

【０１０２】次に、請求項１０に記載の空気入りタイヤ
の作用を説明する。

【０１０３】ゴム−不織布複合体中のフィラメント繊維
の割合が４重量％未満では、均一性が維持できず、補強
層としての剛性が発現しにくく好ましくない。

【０１０４】また、５０重量％を超えると、ゴム−不織
布複合体において繊維連続層の比率が多くなり、ゴム−
不織布複合体の耐久性が低下し、タイヤとしての耐久性
が低下する傾向にあり好ましくない。

【０１０５】したがって、ゴム−不織布複合体中におけ
るフィラメント繊維の含有率は４から５０重量％である
ことが好ましい。

【０１０６】請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至
請求項１０の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおい
て、不織布の単体での厚さが、２０ｇ／ｃｍ²の加圧下
の測定で０．０５〜２．０ｍｍの範囲内、前記フィラメ
ント繊維の直径又は最大径が０. ０００１〜０．１ｍｍ
の範囲内、前記フィラメント繊維の長さが８ｍｍ以上、
であることを特徴としている。

【０１０７】次に、請求項１１に記載の空気入りタイヤ
の作用を説明する。

【０１０８】ゴム−不織布複合体に用いる不織布の単体
での厚さが、２０ｇ／ｃｍ²の加圧下の測定で０．０５
ｍｍ未満では、不織布としての均一性を維持することが
困難となり、さらに、ゴム−不織布複合体の強度、剛性
が不足する。

【０１０９】一方、不織布の単体での厚さが、２０ｇ／
ｃｍ²の加圧下の測定で２．０ｍｍを超えると、ゴムと
の複合化をしたときにゲージが厚くなり、タイヤ部材と
しての観点より好ましくない。

【０１１０】したがって、不織布の単体での厚さは、２
０ｇ／ｃｍ²の加圧下の測定で０．０５ｍｍから２．０
ｍｍの範囲であることが好ましい。なお、不織布の単体
での厚さは、２０ｇ／ｃｍ²の加圧下の測定で０．１ｍ
ｍから０．５ｍｍの範囲内であることが更に好ましい。

【０１１１】次に、不織布に用いるフィラメント繊維の
直径又は最大径が０．０００１ｍｍ未満になると、ゴム
−不織布複合体の強度、剛性が不足する。

【０１１２】一方、不織布に用いるフィラメント繊維の
直径又は最大径が０．１ｍｍを超えると、不織布のフィ
ラメント繊維の端末が故障核となる憂いが大きくなり、
また、不織布の繊維自体の皮表面積が小さくなり、接着
が弱くなる。

【０１１３】したがって、不織布に用いるフィラメント
繊維の直径又は最大径は、０．０００１ｍｍから０．１
ｍｍの範囲内が好ましい。なお、不織布に用いるフィラ
メント繊維の直径又は最大径は、０．０００１ｍｍから
０．００５ｍｍの範囲内が更に好ましい。

【０１１４】また、フィラメント繊維の長さが短いと、
フィラメント繊維−フィラメント繊維間の絡み合いが十
分でなく、補強層としての強度を保持できなくなる傾向
がある。

【０１１５】したがって、不織布に用いるフィラメント
繊維の長さは、８ｍｍ以上が好ましく、１０ｍｍ以上が
更に好ましい。

【０１１６】請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至
請求項１１の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおい
て、前記不織布の目付けが１０から３００ｇ／ｍ²であ
る、ことを特徴としている。

【０１１７】次に、請求項１２に記載の空気入りタイヤ
の作用を説明する。

【０１１８】ゴム−不織布複合体に用いる不織布の目付
が３００ｇ／ｍ²を超えると、ゴムの流動性にもよる
が、不織布内部の空隙にゴムが浸透しなくなり、タイヤ
部材として考えた場合、ゴム−不織布複合体としての耐
剥離性の観点から好ましくない。

【０１１９】また、ゴム−不織布複合体に用いる不織布
の目付が１０ｇ／ｍ²未満では、不織布自体の均一性を
維持することが困難となりムラの多い不織布となり、タ
イヤの強度、剛性、破断伸度のバラツキが大きくなるた
め好ましくない。

【０１２０】なお、ゴム−不織布複合体に用いる不織布
の目付は、より好ましくは１０ｇ／ｍ²〜１００ｇ／ｍ²
の範囲内である。

【０１２１】請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至
請求項１２の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおい
て、前記不織布は、タイヤ内周面に配置されるインナー
ライナーと前記ゴム補強層との間に配置されている、こ
とを特徴としている。

【０１２２】断面が三日月状のゴム補強層には硬いゴム
が使用されるので、ランフラット走行時に荷重を支える
為の圧縮変形に適した物性となっているが、引張り方向
や捩り方向の応力にはあまり強くない。

【０１２３】例えば、ランフラット走行中に横力（スリ
ップアングルが付与された状態）と前後力（制動力もし
くは駆動力）が加わった時に、ゴム補強層には大きな捩
り変形の応力が加わる。

【０１２４】その応力が局所的にゴム補強層にかかった
場合に、補強ゴムにクラックが発生する。

【０１２５】請求項１３に記載の空気入りタイヤでは、
上記のような変形において最も故障が起こりやすいゴム
補強層の最内面に不織布を配置することで、その変形に
対し、ゴム−不織布複合体が有する「局所的な変形を抑
制して領域の広い変形となる」性質を用いて、上記のよ
うな入力時の変形に対し、ゴム補強層のある一部分にか
かる局所的な変形を防ぐことができる。

【０１２６】また、上記のような変形がかかった場合
に、故障が起きる前の最初に起こる現象としては、異素
材間界面のセパレーションである。

【０１２７】特に、サイド補強部に複合的な捩り変形が
かかった場合、その層間界面にかかる剪断的な歪みは非
常に大きくなる。

【０１２８】請求項１３に記載の空気入りタイヤでは、
そのセパレーションを防ぐために界面の異素材間の接着
を強固なものにするため、不織布のフィラメント繊維に
表面処理を施し、ゴム−不織布間の化学結合を強固なも
のとすることが出来るため、上記のような入力を与えた
場合でも界面のセパレーションが起こることも無く、結
果として、耐ランフラット性能を高めることができる。

【０１２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態にかか
る空気入りタイヤの一例を図を用いて説明する。

【０１３０】図１には、本発明の適用された実施形態の
空気入りタイヤ１の断面が示されている。

【０１３１】図１において、カーカス４は、空気入りタ
イヤ１のラジアル方向に、実質的に互いに平行に配設さ
れた、ＤＳＣで測定した融点が２５０°Ｃ以上の脂肪族
ポリアミド繊維、本実施形態ではナイロン６６製のコー
ドで補強された折り返しプライ４ａ、及び、該折り返し
プライ４ａの外側に配設されたダウンプライ４ｂとの二
枚のカーカスプライから成る２Ｐ構造であり、その折り
返しプライ４ａの端は、それぞれ、左右一対のビードコ
ア６及び、ビードフィラー７からなるビード部の周りに
巻回されて折り返されている。

【０１３２】該カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方
向外側には、スチールコードで補強された２枚のベルト
プライから成るベルト５が配設され、さらに、該ベルト
５のタイヤ半径方向外側に、トレッドゴム３が配設され
ている。

【０１３３】また、該トレッドゴム３の両サイドのカー
カス４の外側には、サイドウォールゴム２が配設されて
いる。

【０１３４】サイドウォール部１０には、折り返しプラ
イ４ａの内側に、荷重を分担支持する、断面が三日月型
をしたゴム補強層８が配設されており、さらに、該ゴム
補強層８の内側に、表面に硫黄と反応可能な金属または
金属化合物の物理的気相成長法（ＰＶＤ）または化学的
気相成長法（ＣＶＤ）により形成された被膜を有した複
数のフィラメント繊維からなる不織布をゴム被覆したゴ
ム−不織布複合体９が１枚配設されている。

【０１３５】なお、本実施形態では、不織布のフィラメ
ント繊維にアラミド繊維を用いている。

【０１３６】また、タイヤ最内面には、インナーライナ
ー１２が設けられている。

【０１３７】ゴム補強層８は、表１に従う配合で加硫後
の硬度が８０度のゴム組成物よりなり、最大厚みが１１
ｍｍである。

【０１３８】

【表１】

【０１３９】 *１：ＢＲ０１（商標 ジェイエスアール（株）製） *２：ＦＥＦ *３：スピンドルオイル *４：ノクラック６Ｃ（商標、大内新興化学工業
（株）） *５：ノクセラーＮＳ（商標、大内新興化学工業
（株）） また、ゴム−不織布複合体９に用いられたゴム組成物
も、ゴム補強層８に用いられたゴムと同じである。

【０１４０】ゴム−不織布複合体９に使用するゴム組成
物の物性に関し、５０％伸長時の引っ張り応力（Ｍ５
０）は２〜９ＭＰａ、１００％伸長時の引っ張り応力
（Ｍ１００ ）は４〜１５ＭＰａであるのが望ましい。

【０１４１】ゴム−不織布複合体９に用いる不織布の単
体での厚さは、０．０５〜２．０ｍｍの範囲内が好まし
く、０．１ｍｍから０．５ｍｍの範囲内が更に好まし
い。

【０１４２】不織布の目付けは、１０から３００ｇ／ｍ
²であることが好ましく、１０〜１００ｇ／ｍ²の範囲内
が更に好ましい。

【０１４３】ゴム−不織布複合体９のフィラメント繊維
の含有率は、４から５０重量％であることが好ましい。

【０１４４】フィラメント繊維の直径又は最大径は、
０. ０００１〜０．１ｍｍの範囲内が好ましく、０．０
００１ｍｍから０．００５ｍｍの範囲内が更に好まし
い。

【０１４５】フィラメント繊維の長さは、８ｍｍ以上が
好ましく、１０ｍｍ以上が更に好ましい。

【０１４６】また、硫黄と反応可能な金属または金属化
合物は、コバルトまたはコバルト酸化物であることが好
ましい。 （作用）次に、本実施形態の空気入りタイヤ１の作用を
説明する。

【０１４７】この空気入りタイヤ１のカーカスプライの
補強コードは、ＤＳＣで測定した融点が２５０°Ｃ以上
のナイロン６６であるので、ランフラット走行時に高温
になるタイヤ内部で補強コードが溶融せずにタイヤ形状
を保持することができる。

【０１４８】また、脂肪族ポリアミド繊維であるナイロ
ン６６は、ポリエステル系繊維と比較すると、温度が高
温となってもゴムとの接着性が高いので、補強コードと
ゴムとの剥離を抑制でき、さらにランフラット耐久性を
向上することができる。

【０１４９】また、不織布のフィラメント繊維に、ＤＳ
Ｃで測定した融点が２５０°Ｃ以上のアラミド（芳香族
ポリアミド）繊維を用いたので、ランフラット走行時に
高温になるタイヤ内部でアラミド繊維は溶融せず、補強
効果を維持することができる。さらに、アラミド繊維
は、ポリエステル系繊維と比較すると、ゴムとの接着性
が高いので、さらにランフラット耐久性を向上すること
ができる。

【０１５０】なお、補強コードのＤＳＣで測定した融点
が２５０°Ｃ未満であると、高温時のタイヤ形状の保持
が困難となるため、ランフラット走行時の耐久性が劣
る。

【０１５１】同様に、フィラメント繊維のＤＳＣで測定
した融点が２５０°Ｃ未満であると、ランフラット走行
時の耐久性が劣る。

【０１５２】さらに、断面が三日月状のゴム補強層８
と、不織布をゴム被覆したゴム−不織布複合体９とがサ
イドウォール部１０に設けられてサイドウォール部１０
の剛性が高められているので、ランフラット走行時の操
縦安定性を確保することができる。

【０１５３】ここで、不織布を構成するフィラメント繊
維の表面には、硫黄と反応可能な金属または金属化合物
の物理的気相成長法（ＰＶＤ）または化学的気相成長法
（ＣＶＤ）により形成された被膜が形成されており、こ
の被膜がフィラメント繊維と被覆ゴムとの接着性を向上
させているので、サイドウォール部１０の耐久性を更に
向上することができる。

【０１５４】なお、フィラメント繊維の長さが８ｍｍ未
満であると、フィラメント繊維−フィラメント繊維間の
絡み合いが十分でなく、補強層としての強度を保持でき
なくなる。

【０１５５】ゴム−不織布複合体９に用いる不織布の単
体での厚さ（２０ｇ／ｃｍ²の加圧下で測定）が０．０
５ｍｍ未満では、不織布としての均一性を維持すること
が困難となり、さらに、ゴムとの複合体としての強度、
剛性が不足する。

【０１５６】一方、ゴム−不織布複合体９に用いる不織
布の単体での厚さが２．０ｍｍを超えると、ゴムとの複
合化をしたときにゲージが厚くなり、タイヤ部材として
の観点より好ましくない。

【０１５７】ゴム−不織布複合体９中のフィラメント繊
維の割合が４重量％未満では、均一性が維持できず、補
強層としての剛性が発現しにくく好ましくない。

【０１５８】また、ゴム−不織布複合体９中のフィラメ
ント繊維の割合が５０重量％を超えると、ゴム−不織布
複合体９において繊維連続層の比率が多くなり、ゴム−
不織布複合体の耐久性が低下し、タイヤとしての耐久性
が低下する傾向にあり好ましくない。

【０１５９】不織布の目付が３００ｇ／ｍ²を超える
と、ゴムの流動性にもよるが、不織布内部の空隙にゴム
が浸透しなくなり、タイヤ部材として考えた場合、ゴム
−不織布複合体９としての耐剥離性の観点から好ましく
ない。

【０１６０】また、不織布の目付が１０ｇ／ｍ²未満で
は、不織布自体の均一性を維持することが困難となりム
ラの多い不織布となり、タイヤ加硫後のタイヤ内のゴム
−不織布複合体の強度、剛性、破断伸度のバラツキが大
きくなるためタイヤ剛性としてのバラツキが大きくなり
好ましくない。

【０１６１】次に、不織布に用いるフィラメント繊維の
直径又は最大径が０．０００１ｍｍ未満になると、ゴム
−不織布複合体の強度、剛性が不足する。

【０１６２】一方、不織布に用いるフィラメント繊維の
直径又は最大径が０．１ｍｍを超えると、不織布のフィ
ラメント繊維の端末が故障核となる憂いが大きくなり、
また、不織布の繊維自体の皮表面積が小さくなり、接着
が弱くなる。

【０１６３】なお、ゴム−不織布複合体９が配置される
位置は図１に示す位置に限らず、図２〜図１３に示すよ
うに、少なくともサイドウォール部１０内に配置されて
いれば良い。

【０１６４】また、カーカスプライの枚数、及びカーカ
スプライ端の位置も図１に示すものに限らない（図２〜
図１３参照。）。

【０１６５】ここで、図１に空気入りタイヤ１において
サイドウォール部１０とは、トレッド端３ａを通ると共
にトレッド踏面に垂直な法線Ａと、ビードフィラー７の
タイヤ径方向外側端を通ると共にタイヤ外表面に垂直な
法線Ｂとの間を指す。

【０１６６】なお、トレッド端３ａとは、空気入りタイ
ヤ１をＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２００１年度
版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準
リムに装着し、ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫでの適
用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力
（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧
（最大空気圧）の１００％の内圧を充填したときのタイ
ヤ幅方向の接地端のことである。なお、使用地又は製造
地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される
場合は各々の規格に従う。 （試験例）本発明の効果を確かめるために、従来例のタ
イヤ、比較例のタイヤ、及び本発明の適用された実施例
のタイヤを用意し、ランフラット（ＲＦ）耐久性試験
（ＲＦドラム、及び定常円旋回）を行った。

【０１６７】ＲＦドラム試験：エアバルブのバルブコア
を抜き（内圧０ｋＰａ）にて、荷重５．８８Ｎ、速度８
０ｋｍ／ｈでドラム走行し、タイヤ故障までの距離を計
測した。

【０１６８】定常円旋回：国産の排気量３０００ｃｃＦ
Ｒ車の前右輪のエアバルブのバルブコアを抜き（０ｋＰ
ａ）、半径５０ｍを速度５０ｋｍ／ｈで反時計回り定常
円旋回した場合のタイヤ故障までの周回数を計測した。

【０１６９】評価は何れも、従来例を１００とする指数
で表しており、数値が大きいほどランフラット走行性能
に優れていることを表している。

【０１７０】なお、供試タイヤは、何れもタイヤサイズ
が２２５／Ｒ６０１６ ２Ｐ（１ＰＵＰ／１ＰＤＯＷ
Ｎ）であり、７ＪＪ×１６のリムに組みつけている。

【０１７１】

【表２】

【０１７２】試験の結果から、本発明の適用された実施
例のタイヤは、従来例及び比較例のタイヤに比較して、
ランフラット耐久性が向上していることが分る。

【０１７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の空気入りタ
イヤは上記の構成としたので、走行時、特にランフラッ
ト走行時においても、操縦安定性を向上でき、かつ従来
よりも更に耐久性を向上することができる、という優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空気入りタイヤの概略断面図の一例で
ある。

【図２】本発明の空気入りタイヤの概略断面図の他の例
である。

【図３】本発明の実施例で用いたタイヤのサイドウォー
ル部の該略図の一例である。

【図４】本発明の実施例で用いたタイヤのサイドウォー
ル部の該略図の一例である。

【図５】ゴム−不織布複合体の配設位置の一例の説明図
である。

【図６】ゴム−不織布複合体の配設位置の他の例の説明
図である。

【図７】ゴム−不織布複合体の配設位置の他の例の説明
図である。

【図８】ゴム−不織布複合体の配設位置の他の例の説明
図である。

【図９】ゴム−不織布複合体の配設位置の他の例の説明
図である。

【図１０】ゴム−不織布複合体の配設位置の他の例の説
明図である。

【図１１】ゴム−不織布複合体の配設位置の他の例の説
明図である。

【図１２】ゴム−不織布複合体の配設位置の他の例の説
明図である。

【図１３】ゴム−不織布複合体の配設位置の他の例の説
明図である。

【符号の説明】

１ 空気入りタイヤ ２ サイドウォールゴム ３ トレッドゴム ４ カーカス ４ａ 折り返しカーカスプライ ４ｂ ダウンカーカスプライ ５ ベルト ６ ビードコア ７ ビードフィラー ８ ゴム補強層 ９ ゴム−不織布複合体 １０ サイドウォール部 １１ ベルト補強層 １２ インナーライナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｄ０６Ｍ 11/83 Ｄ０６Ｍ 11/00 Ｃ (72)発明者 隨行 裕吾 東京都小平市小川東町３−１−１ 株式会 社ブリヂストン技術センター内 Ｆターム(参考） 4L031 AA02 AA18 AA19 AA20 AA21 AB34 BA04 BA05 CB13 DA21 4L047 AA13 AA19 AA23 AB10 BA03 BA23 CC13 DA00

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右一対のビード部と、並列された複数
   の補強コードが被覆ゴム中に埋設されたカーカスプライ
   の１枚以上からなるカーカス層と、該カーカス層のタイ
   ヤ半径方向外側に配置されたトレッド部と、該トレッド
   部の左右に配置された一対のサイドウォール部とを備え
   た空気入りタイヤにおいて、 上記サイドウォ−ル部には、表面に硫黄と反応可能な金
   属または金属化合物の物理的気相成長法（ＰＶＤ）また
   は化学的気相成長法（ＣＶＤ）により形成された被膜を
   有した複数のフィラメント繊維からなる不織布をゴム被
   覆した少なくとも１枚のゴム−不織布複合体と、カーカ
   スプライの内側に配設され断面が三日月状のゴム補強層
   と、を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記カーカスプライの補強コードが、Ｄ
   ＳＣで測定した融点が２５０°Ｃ以上の有機繊維からな
   る、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイ
   ヤ。
3. 【請求項３】 前記カーカスプライの補強コードが、溶
   融しない有機繊維からなる、ことを特徴とする請求項１
   に記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 前記カーカスプライの補強コードが、脂
   肪族ポリアミド繊維からなる、ことを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】 前記カーカスプライの補強コードがナイ
   ロン６６、又は、ナイロン４６である、ことを特徴とす
   る請求項４に記載の空気入りタイヤ。
6. 【請求項６】 前記カーカスプライの補強コードが、レ
   ーヨンからなる、ことを特徴とする請求項１または請求
   項３に記載の空気入りタイヤ。
7. 【請求項７】 前記フィラメント繊維が、ＤＳＣで測定
   した融点が２５０°Ｃ以上の有機繊維からなる、ことを
   特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の
   空気入りタイヤ。
8. 【請求項８】 前記フィラメント繊維が、脂肪族ポリア
   ミド繊維または芳香族ポリアミドからなる、ことを特徴
   とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の空気
   入りタイヤ。
9. 【請求項９】 前記硫黄と反応可能な金属または金属化
   合物が、コバルトまたはコバルト酸化物である、ことを
   特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の
   空気入りタイヤ。
10. 【請求項１０】 前記ゴム−不織布複合体中のフィラメ
    ント繊維の含有率が４から５０重量％であることを特徴
    とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の空気
    入りタイヤ。
11. 【請求項１１】 不織布の単体での厚さが、２０ｇ／ｃ
    ｍ²の加圧下の測定で０．０５〜２．０ｍｍの範囲内、 前記フィラメント繊維の直径又は最大径が０. ０００１
    〜０．１ｍｍの範囲内、 前記フィラメント繊維の長さが８ｍｍ以上、であること
    を特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１項に記
    載の空気入りタイヤ。
12. 【請求項１２】 前記不織布の目付けが１０から３００
    ｇ／ｍ²である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項
    １１の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
13. 【請求項１３】 前記不織布は、タイヤ内周面に配置さ
    れるインナーライナーと前記ゴム補強層との間に配置さ
    れている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項１２の
    何れか１項に記載の空気入りタイヤ。