JP2007069774A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ランフラット耐久性を高めるランフラットタイヤを提供する。
【解決手段】断面三日月状のサイド補強ゴム層を具えるランフラットタイヤであって、カーカスプライのトッピングゴムは、ゴム成分１００重量部に対して、（Ａ）硫黄を２〜２．９重量部、（Ｂ）クレゾール樹脂、レゾルシン縮合物及び変性レゾルシン縮合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物を０．５〜３．０重量部、並びに（Ｃ）ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物、又はヘキサメトキシメチロールメラミンの部分縮合物を０．５〜３．０重量部含有する。タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面巾ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で特定の式に従い徐々に減少する。
【選択図】なし

Description

本発明は、パンク等によりタイヤ内の空気が抜けたデフレート状態においても比較的長距離を走行しうるランフラットタイヤに関する。

このようなランフラットタイヤとして、タイヤの骨格をなすカーカスの内側（内腔側）かつサイドウォール部に、断面三日月状のサイド補強ゴム層を設け、デフレート状態におけるタイヤの負荷荷重をこのサイド補強ゴム層で支えることによりランフラット走行を可能とした所謂サイド補強タイプのもが知られている（例えば特許文献１など参照）。

そしてこの種のタイヤが、ランフラット走行において招く故障の主原因として、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ビードエーペックスゴムａの半径方向外端ａ１近傍においてカーカスプライｂのトッピングゴムｃに発生する亀裂損傷ｄ、及びカーカスプライｂの折返し部ｂ１において発生するコードルースｅがある。

このうちコードルースｅは、図７（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、トッピングゴムｃに配合される硫黄（加硫剤）が、加硫成型時に、隣接するクリンチゴムｆに移出し、その配合量が減じるためと推測される。一般にトッピングゴムｃには、カーカスコードｇとの接着性を確保するため３．０〜３．３ｐｈｒの硫黄が配合されている。この硫黄は、ゴムの架橋密度を高める以外に、硫黄と亜鉛成分とによりコード表面に高硬度の薄い接着層を形成し、コードとゴムとのモジュラス差を減じて接着性を向上する。しかし加硫成型時、トッピングゴムｃ中の硫黄の一部が、硫黄配合量が２ｐｈｒ程度と低いクリンチゴムｆに移出してしまうため、前記接着層の形成が不充分となり、その結果、ランフラット走行時の繰り返し変形によって、前記折返し部ｂ１に、コードルースｅを誘発する。

また前記亀裂損傷ｄは、図７（Ｂ）に示すように、ビードエーペックスゴムａ及びサイド補強ゴム層ｉに配合される硫黄が、隣接するカーカスプライｂのトッピングゴムｃに移入し、その配合量が増加するためと推測される。一般にビードエーペックスゴムａ及びサイド補強ゴム層ｉは、ゴム硬度を高めてデフレート状態における負荷荷重を支持するために、硫黄を５．０〜６．０ｐｈｒと高配合している。しかしこの硫黄の一部が、加硫成型時に前記トッピングゴムｃ中に移入してしまい、トッピングゴムｃのゴム硬度を高めるとともに、耐亀裂成長性を低下させる。特に、高硬度のビードエーペックスゴムａとサイド補強ゴム層ｉとに挟まれる部位では、剪断応力がトッピングゴムｃのゴム硬度の上昇に伴って増加し、かつビードエーペックスゴムａの外端ａ１で応力集中を招くとともに、前記耐亀裂成長性の低下と相俟って、前記外端ａ１近傍でトッピングゴムｃに亀裂損傷ｄを誘発する。

しかし前記損傷ｄ、ｅは、一方ではカーカスプライｂにおける硫黄不足が原因し、他方では硫黄過多が原因するなど相反するものであり、両者を両立して抑制することは困難なことであった。

他方、本出願人は、通過騒音を低減しながらハイドロプレーニング性能を向上したタイヤとして、図８に略示するように、タイヤ赤道面Ｃから、タイヤ最大断面巾ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点Ｐに至るまでの間で、タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐまで徐々に減少するとともに、前記タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面巾ＳＷの半巾（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外面上の各点と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の各半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨとするとき、 ０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１
０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２
０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４
０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７
の関係を満足させた特殊プロファイルのタイヤを提案している（特許文献２参照）。この特殊プロファイルのタイヤでは、トレッドが非常に丸くなるため、フットプリントが、接地巾が小かつ接地長さを大とした縦長楕円形状となり、騒音性能とハイドロプレーニング性能とを向上しうるという効果が発揮できる。

そして本発明者の研究の結果、前記特殊プロファイルは、トレッドが非常に丸くサイドウォール部の領域が短いため、この特殊プロファイルをサイド補強タイプのランフラットタイヤに採用した場合には、サイド補強ゴム層のゴムボリュームを低減でき、タイヤ重量の増加や乗り心地性の低下を低く抑えうることを見出し得た。しかしこのランフラットタイヤでは、特にサイドウォール部の領域が短いため、ランフラット走行時のサイドウォール部の変形の度合いが大きく、亀裂損傷ｄ及コードルースｅの発生がより顕著であることが判明した。従って、この特殊プロファイルのランフラットタイヤでは、ランフラット耐久性の向上のために、特に前記亀裂損傷ｄ及コードルースｅの抑制が重要となる。

そこで本発明は、カーカスのトッピングゴムにおいて、硫黄配合量を減じ、かつ特定の接着用の樹脂材を配合することを基本として、ビードエーペックスゴムの外端近傍において発生するカーカプライのトッピングゴムの亀裂損傷、及びカーカスプライの折返し部に発生するコードルースをともに抑制でき、前記特殊プロファイルを採用したランフラットタイヤにおけるランフラット耐久性を効果的に向上しうるランフラットタイヤを提供することを目的としている。

特開平２０００−３５１３０７号公報 特許第２９９４９８９号公報

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスプライからなるカーカスと、サイドウォール部かつ前記カーカスの内側に配され中央部分から半径方向内外に厚さを減じてのびる断面略三日月状のゴム補強層とを具えるランフラットタイヤであって、
正規リムに装着されかつ正規内圧を充填した正規内圧状態におけるタイヤ子午断面において、
タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面巾ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、
タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するとともに、
前記タイヤ赤道面Ｃから前記タイヤ最大断面巾の半巾（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外面上の各点と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の各半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨとするとき、
０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１
０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２
０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４
０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７
の関係を満足し、
しかも前記カーカスプライは、そのトッピングゴムを、ゴム成分１００重量部に対して、
（Ａ）硫黄を２〜２．９重量部、
（Ｂ）クレゾール樹脂、レゾルシン縮合物及び変性レゾルシン縮合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物を０．５〜３．０重量部、並びに
（Ｃ） ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物、またはヘキサメトキシメチロールメラミンの部分縮合物を０．５〜３．０重量部含有したことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ゴム成分は、天然ゴムまたはイソプレンゴムと、スチレン・ブタジエンゴムと、ブタジエンゴムとからなることを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記ベルト層は、最も幅広のベルトプライのタイヤ軸方向のプライ巾ＢＷが、前記タイヤ最大断面巾ＳＷの０．７０〜０．９５倍であることを特徴としている。
又請求項４の発明では、前記正規内圧状態のタイヤに正規荷重の８０％の荷重を負荷した状態において、前記タイヤ外面が接地するタイヤ軸方向最外端間のタイヤ軸方向距離である接地巾ＣＷは、前記タイヤ最大断面巾ＳＷの５０％〜８５％であることを特徴としている。

なお前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

本発明は叙上の如く、前記特殊プロファイルを、サイド補強タイプのランフラットタイヤに採用しているため、トレッドが非常に丸い輪郭形状となる。そのため、サイドウォール部の領域が短くなるなどサイド補強ゴム層のゴムボリュームを低減でき、ランフラット性能を確保しながらタイヤ重量の増加や乗り心地性の低下を低く抑えることができる。

しかし、前記特殊プロファイルのものは、特にサイドウォール部の領域が短いため、ランフラット走行時のサイドウォール部の変形度合が大きく、ビードエーペックスゴムの外端近傍においてカーカプライのトッピングゴムに亀裂損傷が発生しやすく、またカーカスプライの折返し部にコードルースが発生しやすい。

そこで本発明では、カーカスプライのトッピングゴムに、クレゾール樹脂、レゾルシン縮合物及び変性レゾルシン縮合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物（以下化合物（Ｂ）という）、並びにヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物、またはヘキサメトキシメチロールメラミンの部分縮合物である化合物Ｃ（以下化合物（Ｃ）という）を添加している。これにより、カーカスコードとゴムとの接着性を高めることができ、前記コードルースを抑制できる。しかし前記化合物（Ｂ）、（Ｃ）の添加は、ゴム硬度の上昇を招き、ビードエーペックスゴムとサイド補強ゴム層との間の剪断応力が高める恐れを生じる。そこで本発明では、硫黄の配合量を減じ、ゴム硬度の上昇を最小限にとどめている。しかも前記化合物（Ｂ）、（Ｃ）は、硫黄に比して、耐亀裂成長性への影響が低いため、これら相互作用によって、前記コードルースを抑えながら、前記亀裂損傷も抑制することができる。

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の正規内圧状態を示す子午断面図である。
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７と、サイドウォール部３かつ前記カーカス６の内側に配されるサイド補強ゴム層１０とを具える。

前記カーカス６は、タイヤ周方向に対して例えば７０〜９０°の角度で配列するカーカスコードをトッピングゴムで被覆した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。カーカスコードとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドなどの有機繊維コードが好適に使用される。また前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部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を一連に具える。

そしてこのプライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、ゴム硬度が６５〜９５°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ゴム８が配される。このビードエーペックスゴム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、特に限定はされないが、小さすぎるとランフラット耐久性が低下しやすく、逆に大きすぎてもタイヤ重量の過度の増加や乗り心地の悪化を招くおそれがある。このような観点より、ビードエーペックスゴム８の前記高さｈａは、タイヤ断面高さＳＨの１０〜６０％、より好ましくは２０〜４０％程度が望ましい。

また本例では、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ゴム８を半径方向外側に超えて巻き上がり、その外端部６ｂｅが、プライ本体部６ａと前記ベルト層７との間に挟まれて終端する超ハイターンアップのカーカス構造を具える。これにより、１枚のカーカスプライ６Ａを用いて、サイドウォール部３を効果的に補強しうる。また前記プライ折返し部６ｂの外端部６ｂｅが、ランフラット走行時に大きく撓むサイドウォール部３から離れるため、該外端部６ｂｅを起点とした損傷を好適に抑制しうる。なおプライ折返し部６ｂとベルト層７との重なり部のタイヤ軸方向巾ＥＷは、５mm以上、さらには１０mm以上が好ましく、その上限は、軽量化の観点から２５mm以下が好ましい。なおカーカス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。

次に、前記ベルト層７は、タイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜の角度で配列するベルトコードをトッピングゴムで被覆した半径方向内外のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成され、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、タガ効果を有してトレッド部２を強固に補強する。ここで、前記ベルト層７は、内のベルトプライ７Ａが最も幅広であり、このベルトプライ７Ａのタイヤ軸方向のプライ巾ＢＷを、タイヤ最大断面巾ＳＷの０．７０〜０．９５倍の範囲とすることにより、トレッド部２のほぼ全域に亘ってタガ効果を付与し、後述するタイヤ外面の特殊プロファイルを保持する。なおこのベルト層７の半径方向外側には、高速耐久性を高める目的で、例えばナイロン等の有機繊維のバンドコードを周方向に対して５度以下の角度で螺旋状に巻回させたバンド層９を設けることができる。

ここで、前記「タイヤ最大断面巾ＳＷ」とは、タイヤ外面の基準輪郭線ｊにおける最大巾であり、この基準輪郭線ｊは、タイヤ外面に局部的に形成される例えば文字、図形、記号等を示す装飾用、情報用等の微細なリブや溝、リム外れ防止用のリムプロテクトリブ、カット傷防止用のサイドプロテクトリブなどの局部的凹凸部を除外した滑らかな輪郭線を意味する。

なお本例では、前記ビード部４には、リムプロテクトリブ１１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１１は、図２に示すように、リムフランジＪＦを覆うように基準輪郭線ｊから突出するリブ体であり、タイヤ軸方向外側に最も突出する突出面部１１ｃと、この突出面部１１ｃからビード外側面に滑らかに連なる半径方向内側の斜面部１１ｉと、前記突出面部１１ｃからタイヤ最大巾点Ｍ近傍位置で前記基準輪郭線ｊに滑らかに連なる半径方向外側の斜面部１１ｏとで囲まれる断面台形状をなす。なお前記内側の斜面部１１ｉは、リムフランジＪＦの円弧部よりも大きい曲率半径ｒで形成された凹円弧面で形成され、通常走行時においては、縁石等からリムフランジＪＦを保護する。またランフラット走行時には、内側の斜面部１１ｉ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、タイヤの縦たわみ量を軽減でき、ランフラット性能及びランフラット耐久性の向上に役立つ。

次に、前記サイド補強ゴム層１０は、最大厚さを有する中央部分１０ａから、タイヤ半径方向内端１０ｉ及び外端１０ｏ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１０ｉは、ビードエーペックスゴム８の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置し、前記外端１０ｏは、ベルト層７の外端７ｅよりもタイヤ軸方向内側に位置する。このときサイド補強ゴム層１０とビードエーペックスゴム８とのタイヤ半径方向の重なり巾Ｗｉを５〜５０ｍｍ、かつサイド補強ゴム層１０とベルト層７とのタイヤ軸方向の重なり巾Ｗｏを０〜５０ｍｍとするのが好ましく、これにより前記外端１０ｏ及び内端１０ｉでの剛性段差の発生を抑える。

このサイド補強ゴム層１０は、カーカス６のプライ本体部６ａのタイヤ軸方向内側（タイヤ内腔側）に配されるため、サイドウォール部３の曲げ変形時には、サイド補強ゴム層１０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補強ゴム層１０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。なおサイド補強ゴム層１０のゴム硬度は、６０゜以上、さらには６５°以上であるのが好ましい。前記ゴム硬度が６０゜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、本発明によっても乗り心地性を改善し得なくなる。このような観点より、前記サイド補強ゴム層１０のゴム硬度の上限は８０゜以下、さらには７５゜以下が好ましい。またサイド補強ゴム層１０の最大厚さｔは、タイヤサイズや、タイヤのカテゴリ等によって適宜設定されるが、乗用車用タイヤの場合５〜２０ｍｍが一般的である。

なお図１中の符号１３は、ビード部４の外皮をなすリムズレ防止用のクリンチゴムである。

そして本発明では、ランフラット性能を維持しながら、前記サイド補強ゴム層１０のゴムボリュームを最小限に抑え、タイヤの軽量化、及び乗り心地性の向上を図るために、タイヤ外面２Ａを、特許第２９９４９８９号公報で提案する如き特殊プロファイルで形成している。

詳しくは、タイヤ１を正規リムに装着しかつ正規内圧を充填した正規内圧状態でのタイヤ子午断面におけるタイヤ外面２Ａを以下のように定める。

先ず図４に示すように、タイヤ赤道面Ｃから前記タイヤ最大断面巾ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面２Ａ上の点をＰとし、タイヤ赤道面Ｃとタイヤ外面２Ａとが交わる点をタイヤ赤道点ＣＰとするとき、タイヤ外面２Ａの曲率半径ＲＣは、前記タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するように設定される。

また前記タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面巾ＳＷの半巾（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てる各タイヤ外面２Ａ上の点をＰ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 とする。またこの各タイヤ外面２Ａ上の点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 と、前記タイヤ赤道点ＣＰとの間の半径方向の距離をＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とする。

そして、前記正規内圧状態においてビードベースラインＢＬから前記タイヤ赤道点ＣＰまでの半径方向高さであるタイヤ断面高さをＳＨとするとき、前記半径方向距離Ｙ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 は、それぞれ以下の関係を満足することを特徴としている。
０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１
０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２
０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４
０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７
ここで、ＲＹ60＝Ｙ60／ＳＨ
ＲＹ75＝Ｙ75／ＳＨ
ＲＹ90＝Ｙ90／ＳＨ
ＲＹ100 ＝Ｙ100 ／ＳＨ
として前記関係を満足する範囲ＲＹｉを図５に例示する。図４、５のように前記関係を満足するプロファイルは、トレッドが非常に丸くなるため、フットプリントが、接地巾が小かつ接地長さを大とした縦長楕円形状となり、騒音性能とハイドロプレーニング性能とを向上しうることが、前記特許第２９９４９８９号公報で報告されている。なお前記ＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 の値が、各下限値を下回ると、トレッド部２を中心としてタイヤ外面２Ａが平坦化するため、従来タイヤとのプロファイルの差が少なくなる。逆に各上限値を上回ると、トレッド部２を中心としてタイヤ外面２Ａが著しく凸状をなすため、接地巾が過小となり、通常走行において必要な走行性能を確保することができなくなる。

なおタイヤでは、予めタイヤサイズを定めることにより、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯなどのタイヤの規格から、タイヤ偏平率、タイヤ最大断面巾、タイヤ最大高さなどを概ね定め得るため、前記ＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 の範囲を容易に算出できる。従って、前記タイヤ外面２Ａは、前記各位置におけるＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 の範囲を満たすように、かつ曲率半径ＲＣが徐々に減少するように、前記タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐまで滑らかな曲線で描くことにより適宜定めうる。

また前記タイヤは、前記正規内圧状態のタイヤに正規荷重の８０％の荷重を負荷した状態において、前記タイヤ外面２Ａが接地するタイヤ軸方向最外端間のタイヤ軸方向距離である接地巾ＣＷを、前記タイヤ最大断面巾ＳＷの５０％〜８５％の範囲とするのが好ましい。これは、前記接地巾ＣＷが、前記タイヤ最大断面巾ＳＷの５０％未満の場合、通常走行において轍でふらつきやすくなるなどワンダリング性能が低下し、かつ接地圧の不均一化により偏摩耗しやすくなる。逆に、接地巾ＣＷが、タイヤ最大断面巾ＳＷの８５％を超える場合には、接地巾が過大となって前述の通過騒音とハイドロプレーニング性能との両立が難しくなる。

しかし本発明では、前記特殊プロファイルによる前述の作用効果以外に、該特殊プロファイが有する「サイドウォール部の領域が短い」という他の特徴に着目して達成された。即ち前記「サイドウォール部の領域が短い」という特徴を活かし、該特殊プロファイルをランフラットタイヤに採用することにより、サイド補強ゴム層１０のゴムボリュームを低減でき、ランフラットタイヤにおける重量低下と乗り心地性の向上とを達成している。

しかし、この特殊プロファイルをランフラットタイヤに採用した場合には、サイドウォール部３の領域が短いため、ランフラット走行時のサイドウォール部３の変形度合が大きく、その結果、ビードエーペックスゴム８の半径方向外端８ｅ近傍においてカーカスプライ６Ａのトッピングゴムに亀裂損傷を招くとともに、カーカスプライ６Ａのプライ折返し部６ｂにおいてコードルースを招く傾向がある。

そこで本発明では、カーカスプライ６Ａのトッピングゴムとして、ゴム成分１００重量部に対し、
（Ａ）硫黄を２〜２．９重量部、
（Ｂ）クレゾール樹脂、レゾルシン縮合物及び変性レゾルシン縮合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物を０．５〜３．０重量部、並びに
（Ｃ）ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテル（ＨＭＭＰＭＥ）の部分縮合物、またはヘキサメトキシメチロールメラミン（ＨＭＭＭ）の部分縮合物である化合物を０．５〜３．０重量部含有している。

ゴム成分としては、ゴム工業で一般的に用いられる天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）などのジェン系ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムなどのブチル系ゴムなどが挙げられる。なかでもＮＲ（又はＩＲ）と、ＳＢＲとの組み合わせ、或いはＮＲ（又はＩＲ）と、ＳＢＲと、ＢＲとの組み合わせが好ましい。

ＮＲ（又はＩＲ）と、ＳＢＲとの組み合わせの場合、ゴム成分中におけるＮＲ（又はＩＲ）の含有率は５０〜９０重量％であり、ＳＢＲの含有率が１０〜５０重量％であることが好ましい。ＮＲ（又はＩＲ）の含有率が５０重量％未満で、ＳＢＲの含有率が５０重量％より大の場合、天然ゴム等の有する優れた引張特性を示すことが困難となり、ゴム成分の引張特性が低下する傾向がある。またＳＢＲの含有率が１０重量％未満で、ＮＲ（又はＩＲ）の含有率が９０より大の場合、加硫戻りが生じる傾向がある。

またゴム成分としては、耐亀裂成長性をより高めるために、前記ＮＲ（又はＩＲ）の一部、及び／又はＳＢＲの一部を、耐亀裂成長性に優れるＢＲに置き換えることが好ましい。この場合、前記ＢＲの含有率は３０重量％以下、好ましくは２５重量％以下であり、３０重量％を超えるとロールによる加工性が悪く、シート状に穴開きなく圧延するのが難しくなる。またＢＲによる耐亀裂成長性の向上効果を発揮させるためには、該ＢＲの含有率は１０重量％以上、好ましくは１２重量％以上とする。このときには、ＮＲ（又はＩＲ）の含有率は４０〜８０重量％、かつＳＢＲの含有率は１０〜４０重量％の範囲が、前記引張特性や加硫戻り等の性能バランスから好ましい。

次に、クレゾール樹脂、レゾルシン縮合物及び変性レゾルシン縮合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物（Ｂ）は、フェノール系樹脂として知られ、加硫に際してメチレンドナーである前記ＨＭＭＰＭＥの部分縮含物またはＨＭＭＭの部分縮含物と反応し、トッピングゴムとカーカスコードとの結合を強固にする接着剤として作用することができる。

クレゾール樹脂としては、薬品軟化点が１００℃付近（９２〜１０７℃）であるため、常温では固体ではあるが、ゴム混練り時に液体であるため分散しやすい点、さらに本発明で用いられる前記ＨＭＭＰＭＥの部分縮含物またはＨＭＭＭの部分縮含物との反応開始温度が１３０℃付近とタイヤ加硫温度（１４５〜１９０℃）以下で適切であるという点から、化学式１におけるメタクレゾ―ル樹脂を用いることが最も好ましい。式中のｎは整数である。

またレゾルシン縮合物とは、化学式２で表される化合物をいう。式中のｎは整数である。

また変性レゾルシン縮合物とは、化学式３で表される化合物をいう。式中のｎは整数である。また、式中において、Ｒはアルキル基であることが好ましい。変性レゾルシン縮合物としては、たとえぱ、レゾルシン・アルキルフェノ―ル・ホルマリン共重合体（住友化学工業（株）製のスミカノール６２０など）、レゾルシン・ホルマリン反応物ペナコライト樹脂（インドスペック社製の１３１９Ｓなど）などがあげられる。

上記化合物（Ｂ）の含有量はゴム成分１００重量部に対して０．５重量部以上、好ましくは１．０重量部以上である。含有量が０．５重量部未満では、トッピングゴムとカーカスコードとの接着性を充分確保することが困難となる。また化合物（Ｂ）の含有量の上限は、３．０重量部以下、好ましくは２．０重量部以下であり、含有量が３．０重量部をこえると、架橋密度が高まり、トッピングゴムにおけるゴム硬度の上昇を低く抑えることができなくなる。

次に、ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテル（ＨＭＭＰＭＥ）の部分縮合物、またはヘキサメトキシメチロールメラミン（ＨＭＭＭ）の部分縮合物である化合物（Ｃ）は、前記化合物（Ｂ）のメチレンドナーとして機能する。

ＨＭＭＰＭＥの部分縮合物とは、化学式４で表されるものをいう。式中のｎは整数であり、ｎの数値範囲は通常１〜３である。

又ＨＭＭＭの部分縮合物とは、化学式５で表されるものをいう。式中のｎは整数であり、ｎの数値範囲は通常１〜３である。

上記化合物（Ｃ）の含有量はゴム成分１００重量部に対して０．５重量部以上、好ましくは１．０重量部以上である。含有量が０．５重量部未満では、トッピングゴムとカーカスコードとの接着性を充分確保することが困難となる。また化合物（Ｃ）の含有量の上限は、３．０重量部以下、好ましくは２．５重量部以下であり、含有量が３．０重量部をこえると、架橋密度が高まり、トッピングゴムにおけるゴム硬度の上昇を低く抑えることができなくなる。

又硫黄（Ａ）としては、ゴム工業において加硫剤として一般的に用いられるものが採用できる。この硫黄（Ａ）の含有量は、ゴム成分１００重量部に対して２．０〜２．９重量部と従来よりも低く配合される。その理由は、前記化合物（Ｂ）、（Ｃ）の反応により、トッピングゴムのゴム硬度がある程度上昇するからであり、その上昇を最小限に抑えるために、硫黄（Ａ）の含有量を２．９重量部以下に規制している。なお２．９重量部を超えると、トッピングゴムのゴム硬度の上昇に伴って、ビードエーペックスゴム８とサイド補強ゴム層１０との間に作用する剪断応力が高まるとともに、トッピングゴムの耐亀裂成長性の低下が大きくなる。その結果、ビードエーペックスゴム８とサイド補強ゴム層１０との間、かつビードエーペックスゴム８の外端８ｅ近傍において発生するトッピングゴムの亀裂損傷を抑制することができなくなる。又硫黄（Ａ）の含有量が２．０重量部未満では、カーカスコードの表面に形成される接着層に充分な硫黄が供給されず、カーカスコードの接着性を充分確保することができなくなる。このような観点から硫黄（Ａ）の含有量の下限は２．３重量部以上が好ましく、又上限は２．８重量部以下が好ましい。

このように、カーカス６のトッピングゴムは、硫黄と、化合物（Ｂ）、（Ｃ）とにおける、カーカスコードとトッピングゴムとの接着力に対する関与、トッピングゴムのゴム硬度に対する関与、及びトッピングゴムの耐亀裂成長性に対する関与の相違を利用し、その配合量をバランス化させている。そのため、カーカス６のトッピングゴムにおける硫黄不足が原因となり、前記クリンチゴム１３と隣接する部位で発生するカーカスコードのルース、及びトッピングゴムにおける硫黄過多が原因となり、ビードエーペックスゴム８とサイド補強ゴム層１０との間かつビードエーペックスゴム８の外端８ｅ近傍の部位で発生するトッピングゴムの亀裂損傷を、抑制することが可能となる。

なお前記トッピングゴムには、前記硫黄（Ａ）、化合物（Ｂ）、（Ｃ）以外にも、タイヤ工業においてー般的に使用されるカーボンブラック、シリカなどの補強用充填剤、酸化亜鉛、老化防止剤、軟化剤、ステアリン酸、加硫促進剤などを適宜配合することができる。しかし有機酸コバルトは、ＮＲ、ＳＢＲなどのゴム中の主鎖を切断して、ゴムの熱酸化劣化を促進させる傾向があり、そのため本発明に係わるトッピングゴムでは有機酸コバルトを配合していない。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す構造をなすタイヤサイズ２４５／４０Ｒ１８の乗用車用タイヤを表１の仕様で試作するとともに、各試供タイヤの、ランフラット耐久性をテストし、その結果を表１に記載した。表１に記載以外は同仕様である。なお表１のタイヤに用いたタイヤプロファイルの詳細は表２に示し、又カーカスのトッピングゴムのゴム組成の詳細は表３に示す。

なおゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づき、温度２８℃にて測定したデュロメータＡ硬さであり、表３のゴム硬度（設計値）は、表３の組成のゴムのみを加硫（加硫温度１７０℃、加硫時間１２分）したときのゴム硬度である。又表１のゴム硬度（タイヤ成形値）は、タイヤとして加硫成形することにより他のゴム部材からの硫黄の移行の影響を受けた後のゴム硬度であり、部位１（ビードエーペックスゴムとサイド補強ゴム層との間かつビードエーペックスゴムの外端近傍）において採取したカーカストッピングゴムのカーカスコード付近におけるゴム硬度である。

表１の硫黄（タイヤ成形値）は、前記部位１においてタイヤから採取したカーカストッピングゴムのカーカスコード付近における硫黄の配合率であり、トッピングゴム全体を１００とした重量％で示す。

又カーカスは、プライ数（１枚）、コード（ポリエステル；１５００dtex／２）、コード角度（９０°）とした。又ベルト層は、プライ数（２枚）、コード（スチールコード；１×４／０．２７）、コード角（＋２４°／−２４°）とした。

（１）耐亀裂成長性
表３の組成のゴムを用いてゴムサンプル（加硫温度１７０℃、加硫時間１２分）を試作し、ＪＩＳ Ｋ６２６０に基づいて屈曲亀裂成長試験を行ない、７０％伸張を３０万回繰り返してゴムシートを屈曲させたのち、発生した亀裂の長さを測定した。そして、測定値の逆数をとり、比較例１を１００とした指数で表示した。数値が大きいほど、耐亀裂成長性に優れている。

（２）コード接着性
表３の組成のゴムを用いてカーカスプライのサンプル（加硫温度１７０℃、加硫時間１２分）を作成し、引張試験機（インストロン社製）により、カーカスコードの引抜き抗力（接着力）を測定し、比較例１を１００とする指数で表示した。値が大なほど接着力に優れている。

（３）ランフラット耐久性
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の走行距離を測定した。結果は比較例１を１００とする指数により表示しており、数値が大きいほどランフラット耐久性に優れている。

表１の如く実施例のタイヤは、カーカストッピングゴムを改善することにより、ランフラット耐久性を向上しうるのが確認できる。又ランフラット耐久性の向上効果は、従来プロファイルのランフラットタイヤに比して、前記特殊プロファイルのランフラットタイヤにおいて、特に高く発揮されるのが確認できる。

本発明のランフラットタイヤの一実施例を示す断面図である。 そのビード部を拡大して示す断面図である。 トレッド部を拡大して示す断面図である。 タイヤ外面のプロファイルを示す線図である。 タイヤ外面の各位置におけるＲＹｉの範囲を示す線図である。 表１の比較例１、２のタイヤプロファイルを示す線図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はランフラットタイヤの故障原因を説明する断面図である。 従来のタイヤプロファイルの一例を示す線図である。

符号の説明

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
７ ベルト層
７Ａ、７Ｂ ベルトプライ
１０ サイド補強ゴム層

Claims (4)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスプライからなるカーカスと、サイドウォール部かつ前記カーカスの内側に配され中央部分から半径方向内外に厚さを減じてのびる断面略三日月状のゴム補強層とを具えるランフラットタイヤであって、
   正規リムに装着されかつ正規内圧を充填した正規内圧状態におけるタイヤ子午断面において、
   タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面巾ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、
   タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するとともに、
   前記タイヤ赤道面Ｃから前記タイヤ最大断面巾の半巾（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外面上の各点と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の各半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨとするとき、
   ０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１
   ０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２
   ０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４
   ０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７
   の関係を満足し、
   しかも前記カーカスプライは、そのトッピングゴムを、ゴム成分１００重量部に対して、
   （Ａ）硫黄を２〜２．９重量部、
   （Ｂ）クレゾール樹脂、レゾルシン縮合物及び変性レゾルシン縮合物からなる群から選ばれる１種以上の化合物を０．５〜３．０重量部、並びに
   （Ｃ） ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物、またはヘキサメトキシメチロールメラミンの部分縮合物を０．５〜３．０重量部含有したことを特徴とするランフラット。
2. 前記ゴム成分は、天然ゴムまたはイソプレンゴムと、スチレン・ブタジエンゴムと、ブタジエンゴムとからなることを特徴とする請求項１記載のランフラットタイヤ。
3. 前記ベルト層は、最も幅広のベルトプライのタイヤ軸方向のプライ巾ＢＷが、前記タイヤ最大断面巾ＳＷの０．７０〜０．９５倍であることを特徴とする請求項１又は２記載のランフラットタイヤ。
4. 前記正規内圧状態のタイヤに正規荷重の８０％の荷重を負荷した状態において、前記タイヤ外面が接地するタイヤ軸方向最外端間のタイヤ軸方向距離である接地巾ＣＷは、前記タイヤ最大断面巾ＳＷの５０％〜８５％であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のランフラットタイヤ。

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