JP2004276699A

JP2004276699A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2004276699A
Application number: JP2003069368A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kusano; 智弘草野; Tomoyasu Nishizaki; 友康西崎
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: JP4502587B2

Abstract

【課題】インナーライナーの空気不透過性を維持しつつ、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離を抑制してランフラット耐久性を向上させたランフラットタイヤを提供する。
【解決手段】インナーライナー６と、一対の断面三日月状サイド補強ゴム層７とを備えた空気入りタイヤにおいて、前記インナーライナー６に用いるゴム組成物の６０℃での空気透過係数が６．０×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であり、前記サイド補強ゴム層７と前記インナーライナー６との剥離抗力が３．５Ｎ／ｍｍ以上であることを特徴とする空気入りタイヤである。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤ、特にパンク時にも安全に走行できる空気入りランフラットタイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パンク等によりタイヤの内圧が低下した状態でも、ある程度の距離を安全に走行することが可能なタイヤ、所謂ランフラットタイヤとして、タイヤのサイドウォール部のカーカスの最内側面に断面三日月状のサイド補強ゴム層を配置して、サイドウォール部の剛性を向上させた、サイド補強タイプのランフラットタイヤ（特許文献１参照）が知られている。
【０００３】
ここで、上記サイド補強タイプのランフラットタイヤは、通常のタイヤよりもサイド部のゲージが厚くなるため、加硫速度の速いゴム組成物をサイド補強ゴム層に適用して、生産性の低下を抑制している。しかしながら、サイド補強ゴム層用ゴム組成物の加硫速度を速くすると、該サイド補強ゴム層に隣接するインナーライナーとの加硫速度の差が大きくなり、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの共加硫性が低下してしまう。その結果、パンク等によりタイヤの内圧が低下した状態での走行（以降、ランフラット走行）時に、サイド補強ゴム層とインナーライナーとが容易に剥離し、ランフラット耐久性に問題があった。
【０００４】
これに対し、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離を抑制するために、インナーライナー用ゴム組成物のゴム成分としてブチルゴムと天然ゴムとのブレンドを一般に用いているが、この場合、インナーライナーの加硫速度を比較的速くできるものの、インナーライナーの空気不透過性が低下し、更には、タイヤの各部材の経年による物性変化が大きくなったり、ベルトの耐久性が低下する等の問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０３９２５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、インナーライナーの空気不透過性を維持しつつ、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離を抑制してランフラット耐久性を向上させたランフラットタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、特定の空気透過係数を有するゴム組成物をインナーライナーに適用し、更に、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離抗力を特定の範囲とすることにより、インナーライナーの空気不透過性を維持しつつ、ランフラット耐久性を向上させたタイヤが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在して、これら各部を補強するラジアルカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向内側に配置したインナーライナーと、前記サイドウォール部の前記カーカスの最内側面と前記インナーライナーとの間に配置した一対の断面三日月状サイド補強ゴム層とを備えた空気入りタイヤにおいて、前記インナーライナーに用いるゴム組成物の６０℃での空気透過係数が６．０×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であり、前記サイド補強ゴム層と前記インナーライナーとの剥離抗力が３．５Ｎ／ｍｍ以上であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気入りタイヤの好適例においては、前記インナーライナー用ゴム組成物が、ゴム成分としてブチルゴムを含む。ここで、該インナーライナー用ゴム組成物は、ゴム成分中のブチルゴムの含有量が８０質量％以上であるのが更に好ましい。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記インナーライナー用ゴム組成物が、ゴム成分１００質量部に対してアスペクト比が５〜３０の無機充填剤を１５質量部以上配合してなる。
【００１１】
本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記サイド補強ゴム層に用いるゴム組成物と前記インナーライナー用ゴム組成物との下記式（Ｉ）で表される加硫速度差Δが、加硫温度１６０℃において１３．５以下である。
Δ＝｜｛Ｔｃ（９０）−Ｔｃ（１０）｝_Ｉ−｛Ｔｃ（９０）−Ｔｃ（１０）｝_Ｓ｜・・・（Ｉ）
（式中、Ｔｃ（９０）はゴム組成物の９０％加硫時間（分）で、Ｔｃ（１０）はゴム組成物の１０％加硫時間（分）で、Ｉはインナーライナー用ゴム組成物で、Ｓはサイド補強ゴム層用ゴム組成物である。）
【００１２】
本発明の空気入りタイヤの他の好適例においては、前記サイド補強ゴム層と前記インナーライナーとの剥離抗力が５．５Ｎ／ｍｍ以上である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を詳細に説明する。本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在して、これら各部を補強するラジアルカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向内側に配置したインナーライナーと、前記サイドウォール部の前記カーカスの最内側面と前記インナーライナーとの間に配置した一対の断面三日月状サイド補強ゴム層とを備え、前記インナーライナー用ゴム組成物の６０℃での空気透過係数が６．０×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であり、前記サイド補強ゴム層と前記インナーライナーとの剥離抗力が３．５Ｎ／ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１４】
上記インナーライナーには、６０℃での空気透過係数が６．０×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下のゴム組成物を適用するため、空気不透過性が従来に比べ維持されている。ここで、インナーライナー用ゴム組成物の６０℃での空気透過係数が６．０×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇを超えると、インナーライナーの空気不透過性が従来に比べ低下して、タイヤの空気保持性が悪化し、また、タイヤの各部材の経年による物性変化が大きくなったり、ベルトの耐久性が低下したりする。なお、タイヤの空気保持性を更に向上させ、タイヤ部材の経時劣化を確実に抑制する観点から、インナーライナー用ゴム組成物の６０℃での空気透過係数は５．０×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下が好ましい。
【００１５】
また、上記サイド補強ゴム層と上記インナーライナーとの剥離抗力が３．５Ｎ／ｍｍ以上であるため、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離が充分に抑制され、タイヤのランフラット耐久性が向上している。ここで、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離を確実に抑制してタイヤのランフラット耐久性を更に向上する観点から、上記サイド補強ゴム層と上記インナーライナーとの剥離抗力は５．０Ｎ／ｍｍ以上であるのが好ましく、５．５Ｎ／ｍｍ以上であるのが更に好ましい。
【００１６】
上記サイド補強ゴム層に用いるゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）及び、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）及びクロロプレンゴム（ＣＲ）等のジエン系合成ゴムが挙げられ、これらゴム成分は、一種単独で用いても、二種以上のブレンドとして用いてもよい。
【００１７】
一方、上記インナーライナーに用いるゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム（ＮＲ）及び、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等の合成ゴムが挙げられる。なお、上記ブチルゴムは、ハロゲン化されていてもよい。これらゴム成分は、一種単独で用いても、二種以上のブレンドとして用いてもよい。ここで、上記インナーライナー用ゴム組成物のゴム成分は、ブチルゴムを含むのが好ましい。インナーライナー用ゴム組成物のゴム成分がブチルゴムを含む場合、該ゴム組成物の空気不透過性を向上させることができる。また、インナーライナー用ゴム組成物の空気不透過性を確実に向上させる観点から、該ゴム組成物のゴム成分中のブチルゴムの含有量は８０質量％以上であるのが更に好ましい。
【００１８】
上記インナーライナー用ゴム組成物は、上記ゴム成分１００質量部に対してアスペクト比が５〜３０の無機充填剤を１５質量部以上配合してなるのが好ましい。ゴム成分にアスペクト比が５〜３０で偏平な無機充填剤を配合してなるゴム組成物は、該偏平無機充填剤が空気の透過を阻害するため、空気不透過性が高い。無機充填剤のアスペクト比が５未満では、上記インナーライナーの空気不透過性を向上させる効果が小さく、３０を超えると、ゴム組成物の加工性が悪化する。上記偏平無機充填剤のアスペクト比は、インナーライナーの空気不透過性を向上させ、且つゴム組成物の加工性を良好に維持する観点から、５〜２０であるのが更に好ましい。ここで、上記アスペクト比は、上記偏平無機充填剤の厚みに対する長径の比をさす。また、上記偏平無機充填剤の配合量が、ゴム成分１００質量部に対して１５質量部未満では、上記インナーライナーの空気不透過性を向上させる効果が小さい。上記インナーライナーの空気不透過性を確実に向上させる観点から、上記偏平無機充填剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して２０質量部以上であるのが更に好ましい。
【００１９】
上記偏平無機充填剤は、層状又は板状の鉱物であって、アスペクト比が５〜３０で偏平である限り特に制限はなく、天然品であっても、合成品であってもよい。該鉱物としては、カオリンクレー，マイカ，長石，シリカ及びアルミナの含水複合体、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイト、バーミキュライト、ハロイサイト等が挙げられる。これらの中でも、カオリンクレー及びマイカが好ましく、特にカオリンクレーが好ましい。これら鉱物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、市販品を好適に使用することができる。なお、上記偏平無機充填剤は、粒径が通常０．２〜２μｍであるのが好ましい。
【００２０】
上記サイド補強ゴム層用ゴム組成物及びインナーライナー用ゴム組成物には、上述のゴム成分及び偏平無機充填剤の他、カーボンブラック等の充填剤、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、スコーチ防止剤、軟化剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、シランカップリング剤等のゴム業界で通常使用される配合剤を、本発明の目的を害しない範囲内で適宜選択し配合することができる。これら配合剤は、市販品を好適に使用することができる。なお、上記ゴム組成物は、ゴム成分と、必要に応じて適宜選択した各種配合剤とを混練り、熱入れ、押出等することにより製造することができる。
【００２１】
上記サイド補強ゴム層用ゴム組成物と上記インナーライナー用ゴム組成物との下記式（Ｉ）で表される加硫速度差Δは、加硫温度１６０℃において１３．５以下であるのが好ましい。
Δ＝｜｛Ｔｃ（９０）−Ｔｃ（１０）｝_Ｉ−｛Ｔｃ（９０）−Ｔｃ（１０）｝_Ｓ｜・・・（Ｉ）
（式中、Ｔｃ（９０）はゴム組成物の９０％加硫時間（分）で、Ｔｃ（１０）はゴム組成物の１０％加硫時間（分）で、Ｉはインナーライナー用ゴム組成物で、Ｓはサイド補強ゴム層用ゴム組成物である。）
【００２２】
サイド補強ゴム層用ゴム組成物と上記インナーライナー用ゴム組成物との１６０℃における上記加硫速度差Δが１３．５を超えると、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの共加硫性が低下し、その結果、ランフラット走行時にサイド補強ゴム層とインナーライナーとが容易に剥離して、タイヤのランフラット耐久性が低下する。ここで、タイヤのランフラット耐久性を更に向上させる観点から、上記加硫速度差Δは、１６０℃において１３以下であるのが更に好ましい。なお、加硫速度は、加硫剤、加硫促進剤、充填剤及びその他の配合剤の種類及び配合量を調節することにより、適宜変化させることができる。
【００２３】
本発明の空気入りタイヤは、上記の物性を満たすサイド補強ゴム層用ゴム組成物とインナーライナー用ゴム組成物とを、サイド補強ゴム層及びインナーライナーに夫々用い、常法により製造することができる。なお、本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を変えた空気、又は窒素等の不活性ガスを用いることができる。
【００２４】
次に、本発明のタイヤの実施態様を図面に基づき説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの一実施態様を示す断面図である。図１に示すタイヤは、左右一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、前記一対のビード部１間にトロイド状に延在して、これら各部１，２，３を補強するラジアルカーカス４と、該カーカス４のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも２枚のベルト層からなるベルト５と、上記カーカス４のタイヤ半径方向内側に配置したインナーライナー６と、前記サイドウォール部２の前記カーカス４の最内側面と前記インナーライナー６との間に配置した一対の断面三日月状サイド補強ゴム層７と、前記ビード部１内に夫々埋設したリング状のビードコア８のタイヤ半径方向外側に配置したビードフィラー９とを備える。
【００２５】
図示例のタイヤにおいて、ラジアルカーカス４は、折り返しカーカスプライ４ａ及びダウンカーカスプライ４ｂとからなり、折り返しカーカスプライ４ａの両端部は、ビードコア８の周りに折り返され、折り返し端部を形成している。なお、ラジアルカーカス４の構造及びプライ数は、これに限られるものではない。
【００２６】
本発明の空気入りタイヤにおいては、上記インナーライナー６に特定の空気透過係数を有するゴム組成物を適用し、該インナーライナー６と上記サイド補強ゴム層７との剥離抗力を上述の範囲に設定することにより、空気不透過性を維持しつつ、タイヤのランフラット耐久性を向上させることができる。
【００２７】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００２８】
表１に示す配合処方のサイド補強ゴム層用ゴム組成物を調製し、下記の方法で加硫速度を評価した。結果を表１に示す。また、表２に示す配合処方のインナーライナー用ゴム組成物を調製し、同様に加硫速度を評価し、また、下記の方法で空気透過係数を測定した。結果を表２に示す。
【００２９】
（１）加硫速度
ＪＩＳＫ６３００−２：２００１に準拠して、ゴム組成物の加硫曲線を、ジェイエスアール（株）製のキュラストメーターを用いて、１６０℃で測定した。加硫曲線におけるトルクの最大値（Ｆｍａｘ）と最小値（Ｆｍｉｎ）を測定し、｛（Ｆｍａｘ−Ｆｍｉｎ）×０．１＋Ｆｍｉｎ｝のトルクに達するまでの時間（分）を１０％加硫時間（Ｔｃ（１０））とし、｛（Ｆｍａｘ−Ｆｍｉｎ）×０．９＋Ｆｍｉｎ｝のトルクに達するまでの時間（分）を９０％加硫時間（Ｔｃ（９０））とし、その差を加硫速度の指標とした。
【００３０】
（２）空気透過係数
各ゴム組成物を１６０℃で３０分間加硫して得たサンプルについて、空気透過試験機Ｍ−Ｃ１（東洋精機（株）製）を用いて、６０℃での空気透過係数を測定した。
【００３１】
【表１】

【００３２】
【表２】

【００３３】
また、表１のゴム組成物及び表２のゴム組成物を表３に示す組み合わせでサイド補強ゴム層及びインナーライナーに夫々適用し、図１に示す構造を有し且つサイズ２１５／４５ＺＲ１７のラジアルタイヤを常法に従って製造し、下記に示す方法で剥離抗力及びランフラット耐久性を測定した。結果を表３に示す。
【００３４】
（３）剥離抗力
サイド補強ゴム層とインナーライナーとをはりあわせて加硫し、幅２０ｍｍの短冊状のサンプルを作製した。該サンプルのサイド補強ゴム層とインナーライナーとの界面で剥離試験を実施し、その時発生する力を測定した。
【００３５】
（４）ランフラット耐久性
各試作タイヤを常圧でリム組みし、空気を内圧２３０ｋＰａで封入してから３８℃の室温中に２４時間放置後、バルブのコアを抜き内圧を大気圧として、荷重４．１７ｋＮ、速度８９ｋｍ／ｈ、室温３８℃の条件でドラム走行テストを行った。この際の故障発生までの走行距離を測定し、比較例１を１００として指数表示し、ランフラット耐久性の指標とした。指数値が大きい程、ランフラット耐久性が良好であることを示す。
【００３６】
【表３】

【００３７】
比較例１のタイヤは、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離を抑制するために、天然ゴムの含有量が多いゴム組成物をインナーライナーに適用しているため、空気保持性が問題となる。また、比較例２のタイヤは、空気不透過性の高いゴム組成物をインナーライナーに用いているが、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離抗力が小さいため、ランフラット耐久性が著しく低下していた。
【００３８】
一方、実施例のタイヤは、空気不透過性の高いゴム組成物をインナーライナーに用いつつ、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離抗力が本発明で規定する範囲にあるため、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離が充分に抑制されており、ランフラット耐久性が比較例１に比べ大きく向上していた。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、特定の空気透過係数を有するゴム組成物をインナーライナーに適用し、更に、サイド補強ゴム層とインナーライナーとの剥離抗力を特定の範囲とすることにより、インナーライナーの空気不透過性を維持しつつ、ランフラット耐久性を向上させたタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１ビード部
２サイドウォール部
３トレッド部
４ラジアルカーカス
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インナーライナー
７サイド補強ゴム層
８ビードコア
９ビードフィラー

Claims

一対のビード部及び一対のサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在して、これら各部を補強するラジアルカーカスと、該カーカスのタイヤ半径方向内側に配置したインナーライナーと、前記サイドウォール部の前記カーカスの最内側面と前記インナーライナーとの間に配置した一対の断面三日月状サイド補強ゴム層とを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記インナーライナーに用いるゴム組成物の６０℃での空気透過係数が６．０×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であり、前記サイド補強ゴム層と前記インナーライナーとの剥離抗力が３．５Ｎ／ｍｍ以上であることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記インナーライナー用ゴム組成物が、ゴム成分としてブチルゴムを含むことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記インナーライナー用ゴム組成物は、ゴム成分中のブチルゴムの含有量が８０質量％以上であることを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記インナーライナー用ゴム組成物が、ゴム成分１００質量部に対してアスペクト比が５〜３０の無機充填剤を１５質量部以上配合して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。
前記サイド補強ゴム層に用いるゴム組成物と前記インナーライナー用ゴム組成物との下記式（Ｉ）で表される加硫速度差Δが、加硫温度１６０℃において１３．５以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
Δ＝｜｛Ｔｃ（９０）−Ｔｃ（１０）｝_Ｉ−｛Ｔｃ（９０）−Ｔｃ（１０）｝_Ｓ｜・・・（Ｉ）
（式中、Ｔｃ（９０）はゴム組成物の９０％加硫時間（分）で、Ｔｃ（１０）はゴム組成物の１０％加硫時間（分）で、Ｉはインナーライナー用ゴム組成物で、Ｓはサイド補強ゴム層用ゴム組成物である。）
前記サイド補強ゴム層と前記インナーライナーとの剥離抗力が５．５Ｎ／ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。