JP2007069775A - 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たタイヤの提供。
【解決手段】断面三日月状のサイド補強ゴム層１０を具えるランフラットタイヤであって、インナーライナゴム層はブチル系ゴムを含むゴム成分１００質量部に対し、平均粒子径が４０〜１００μｍのマイカを１０〜１００質量部含むゴム。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。タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面巾ＳＷの半巾の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離を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の関係を満足する。
【選択図】図１

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の一つとして、前記サイド補強ゴム層に発生する亀裂損傷がある。その抑制策として、従来、前記サイド補強ゴム層に高弾性かつ低発熱性のゴムを使用し、荷重支持能力を高めてくり返し変形による屈曲疲労を減じるとともに自己発熱による温度上昇を抑えることが行われているが、未だ充分満足しうるレベルに至っていない。

そこで本発明者は、前記サイド補強ゴム層の亀裂損傷の発生メカニズムついて研究した。その結果、前記サイド補強ゴム層の損傷は、このサイド補強ゴム層に隣接するインナーライナゴム層にまず最初に亀裂が発生し、この亀裂がサイド補強ゴム層へと次第に進行していくことによることが判明した。又前記インナーライナゴム層の亀裂発生原因として、 （１） インナーライナゴム層は、耐空気透過性に優れるブチル系ゴムを高配合（例えば８０質量％）しているが、このブチル系ゴムは損失正接が高く、従って、インナーライナゴム層に、自己発熱によって熱劣化しやすい傾向があること；及び
（２） サイド補強ゴム層では、高弾性とするために加硫剤である硫黄を例えば５〜６ｐｈｒと高配合しているが、加流成形時、前記硫黄が高配合のサイド補強ゴム層から低配合のインナーライナゴム層に移行し、インナーライナゴム層を設計値よりも高弾性化（硬質化）しかつ耐亀裂成長性を低下させること：
を究明し得た。

従って、サイド補強ゴム層の損傷を抑制しランフラット耐久性を向上させるためには、まずインナーライナゴム層において、優れた耐空気透過性を維持しながら、発熱性の高いブチル系ゴムの配合を減じるとともに、サイド補強ゴム層からの硫黄の移行を抑制することが有効であることを見出し得た。

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７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、タイヤ質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、前記サイド補強ゴム層における亀裂損傷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、サイド補強ゴム層での損傷抑制がより重要となる。

そこで本発明は、インナーライナゴム層において、その耐空気透過性を維持しながら低発熱化を図り、しかもサイド補強ゴム層からの硫黄の移行を抑制することにより、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、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層と、サイドウォール部かつ前記カーカスの内側に配され最大厚さを有する中央部分から半径方向内外に厚さを減じてのびる断面三日月状のサイド補強ゴム層と、タイヤ内腔面をなすインナーライナゴム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
の関係を満足する一方、
前記インナーライナゴム層は、ブチル系ゴムを３０〜９０質量％含むゴム成分１００質量部に対して、平均粒子径が４０〜１００μｍであるマイカを１０〜１００質量部含有させたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記インナーライナゴム層の前記ゴム成分は、ブチル系ゴムを３０〜６０質量％と、天然ゴム又はイソプレンゴム２０〜５０質量％と、及びブタジエンゴム１０〜４０質量％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、前記マイカは、アスペクト比を５０〜１００としたことを特徴としている。
又請求項４の発明では、前記インナーライナゴム層は、ゴム成分１００質量部に対して、可塑剤を４〜２０質量部、かつカーボンブラック及び／又はシリカを１０〜５０質量部含有させたことを特徴としている。 又請求項５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６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質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。

又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、前記サイド補強ゴム層における亀裂損傷の発生がより顕著である。そこで本発明では、インナーライナゴム層に、ブチル系ゴムを３０〜９０質量％含むゴム成分１００質量部に対して、平均粒子径が４０〜１００μｍであるマイカを１０〜１００質量部含有させている。

前記マイカは、インナーライナゴムを圧延する際、その表面がインナーライナゴムの表面に沿う向きに配向するため、優れた空気遮断効果を発揮できる。従って、その分、発熱性の高いブチル系ゴムの配合量を減じることができ、インナーライナゴム層において、耐空気透過性を維持しながら低発熱化を図ることが可能となる。又前記マイカは、その遮断効果により、硫黄がインナーライナゴム内に移行するのを抑制でき、該移行によるインナーライナゴムの高弾性化や耐亀裂成長性の低下を防止できる。そしてこの相乗効果により、前記特殊プロファイルのランフラットタイヤに強く望まれるサイド補強ゴム層の亀裂損傷抑制を達成でき、ランフラット耐久性を向上しうる。

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、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０°の角度で配列した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。又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質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、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜の角度で配列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。又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。又サイド補強ゴム層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。

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。

又前記タイヤ赤道面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。又この各タイヤ外面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。

又前記タイヤは、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％〜６５％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６５％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質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、前記サイド補強ゴム層１０での亀裂損傷の発生がより顕著となる。

そこで本発明では、前記サイド補強ゴム層１０に隣接して配されかつタイヤ内腔面を形成するインナーライナゴム層１２を、ブチル系ゴムを含むゴム成分１００質量部に対して、平均粒子径が４０〜１００μｍであるマイカを１０〜１００質量部含有させたマイカ配合ゴムで形成している。

このようなマイカ配合ゴムは、インナーライナゴムをシート状に圧延する際、マイカ表面がシート表面に沿う向きに配向するため、優れた空気遮断効果を発揮できる。従って、その分、発熱性の高いブチル系ゴムの配合量を減じることができ、インナーライナゴム層１０において、必要な耐空気透過性を維持しながら損失正接（tan δ）を例えば０．１５以下に低く抑えることが可能となる。又マイカは、前記空気遮断効果と同様、加流成型時、隣接するサイド補強ゴム層１０から硫黄がインナーライナゴム層１２内に移行するのを遮断する効果を発揮でき、該硫黄の移行によるインナーライナゴム層１２の高弾性化（硬質化）や耐亀裂成長性の低下を抑制できる。

そして前記損失正接（tan δ）の低下と、硫黄の移行遮断との相乗効果により、ランフラット走行時におけるインナーライナゴム層１２の亀裂発生を効果的に抑制しうる。そしてこれにより、該インナーライナゴム層１２の亀裂成長に起因するサイド補強ゴム層１０の亀裂損傷を防止でき、ランフラット耐久性を向上することができる。このランフラット耐久性の向上効果は、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いて、より高く発揮できる。

ここで、前記ゴム成分としては、少なくともブチル系ゴムを３０〜９０質量％含み、その残部ゴムとして、例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレイゴム（ＩＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等のジエン系ゴムの一種若しくは複数種が使用できる。しかし、接着性や耐亀裂成長性の観点から、前記残部ゴムを、ＮＲまたはＩＲと、ＢＲとから構成するのが好ましい。

前記ブチル系ゴムとしては、ブチルゴム、及びハロゲン化ブチルゴム等が挙げられるが、接着性や加硫速度の観点から、ハロゲン化ブチルゴムが好ましい。ゴム成分中におけるブチル系ゴムの含有率が３０質量％未満になると、マイカを配合した場合にも、必要な耐空気透過性の維持が難しくなる。逆に９０質量％を超えると、損失正接（tan δ）が依然大となるなど自己発熱による熱劣化を招き、インナーライナゴム層１２における亀裂発生を抑制できなくなる。このような観点からブチル系ゴムの含有率の上限は、６０質量％以下、さらには５５質量％以下が好ましく、又下限は、３５質量％以上が好ましい。

ＢＲとしては、タイヤ工業などにおいて一般的に使用されるものが使用できる。ＢＲは、弾性に優れるなど高い耐亀裂成長性を有しかつ低発熱であるため、インナーライナゴムに好ましく含有しうる。前記ゴム成分中におけるＢＲの含有率は、１０質量％以上、さらには１２質量％以上が好ましく、１０質量％未満では、ＢＲの利点である耐亀裂成長性を発揮することができなくなる。なおＢＲの含有率の上限は、４０質量％以下さらには３０質量％以下が好ましく、４０質量％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。

ＮＲ、ＩＲとしては、タイヤ工業などにおいて一般的に使用されるものが使用できるが、破断特性や価格の観点からＮＲを用いることが好ましい。前記ゴム成分中におけるＮＲまたはＩＲの含有率は、２０質量％以上、さらには３０質量％以上が好ましく、２０質量％未満では、破断特性が不充分となる。なおＮＲまたはＩＲの含有率の上限は、５０質量％以下、さらには４０質量％以下が好ましく、５０質量％を超えると、ブチル系ゴムやＢＲの含有率が相対的に減じ、耐空気透過性や耐亀裂成長性に不利となる。

次に、前記マイカ（雲母）として、マスコバイト（白雲母）、フロゴバイト（金雲母）およびバイオタイト（黒雲母）から選択される一種以上のものが好ましく採用しうる。特にフロゴバイト（金雲母）は、他のマイカよりも偏平率が大きく空気や硫黄の遮断効果に優れるため好ましい。前記マイカの平均粒子径は４０μｍ以上、好ましくは４５μｍ以上である。４０μｍ未請では、空気や硫黄の遮断効果が充分発揮でない傾向がある。またマイカの平均粒子径の上限は、１００μｍ以下、さらには７０μｍ以下が好ましく、１００μｍをこえると、マイカが過大となり、逆にマイカ自体が基点となって亀裂を発生しやすくする。

又マイカのアスペクト比（偏平率）は、５０以上、さらには５５以上が好ましい。アスペクト比が５０未満では、充分な耐空気透過性の向上効果、及び硫黄の移行抑制効果が得られない。またアスペクト比の上限は、１００以下、さらには７０以下が好ましく、１００を超えるとマイカの強度が低下することで、マイカに割れが生じやすくなる。ここで、前記「アスペクト比」とは、マイカにおける厚きに対する長径の比をいう。

又マイカの含有量は、前記ゴム成分１００質量部に対して１０質量部以上、さらには３０質量部以上が好ましい。含有量が１０質量部未満では、インナーライナゴム層１２において、必要な耐空気透過性を確保しながら、ブチル系ゴムの含有率を抑え、損失正接（tan δ）を充分に減じることが難しく、又硫黄の移行抑制効果が発揮できない。又マイカの含有量の上限は、５０質量部以下、さらには４５質量部以下、さらには４０質量部以下が好ましく、５０質量部を超えると、ゴムの引き裂き強度が減じて、亀裂が発生しやすくなる。

このマイカは、ゴム成分との接着を高めるために、その表面の少なくとも一部を合成樹脂にて被覆するのが好ましい。この合成樹脂として、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられるが、なかでも、ゴムとの相溶性の観点からウレタン樹脂、アクリル樹脂、エボキシ樹脂が好ましい。被覆方法としては、樹脂を溶融させ、その中にマイカを入れて撹拌したのち凝固させ、それを粉砕するなどの方法が用いうる。

又前記インナーライナゴム層１２には、補強用充填剤を含有することができる。補強用充填剤としては、カーボンブラック及び／又はシリカが好ましく、炭酸カルシウムは、核となって亀裂を誘発する恐れがあるため使用しないのが望ましい。

カーボンブラック、シリカとしては、タイヤ工業などにおいて一般的に使用されるものが使用でき、その含有量は、ゴム成分１００質量部に対して５０質量部以下、さらには４５質量部以下が好ましい。なお５０質量部を超えると、発熱性が悪くなる傾向がある。又補強の観点から、カーボンブラック、シリカの含有量の下限は１０質量部以上、さらには２０質量部以上が好ましい。

又前記インナーライナゴム層１２には、可塑剤をさらに含有することが好ましく、この可塑剤としてパラフィン系、ナフテン系、アロマチック系のオイル等が挙げられる。可塑剤の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して４質量部以上、さらには６質量部以上が好ましく、４質量部未満では、マイカがゴムに分散し難くなり、また加工性を損ねる傾向となる。また可塑剤の含有量の上限は、２０質量部以下、さらには１６質量部以下が好ましく、２０質量部を超えると未加流時の粘度が下がり、混練り時の加工性を損ねる（スリップトルク）傾向となる。なおインナーライナゴム層１２には、さらにタイヤ工業においてー般的に使用される、老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、加硫剤、加硫促進剤などを適宣配合することができる。

なおインナーライナゴム層１２の厚さは、特に規制されないが、従来タイヤと同様０．８〜２．５ｍｍの範囲が好ましい。

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、又は表３にはインナーライナゴム層のゴム組成、及び該ゴム組成品を加硫した試験サンプルの複素弾性率、損失正接、及び耐亀裂成長性を測定した。

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。

マイカは、株式会社レブコ性マイカＳ−２００ＨＧ（アスペクト比５０、平均粒子径５０μｍ）のものを使用した。

（１）複素弾性率、及び損失正接
粘弾性スペクトロメーターを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪２％として測定した値で有り、数値が小なほど低発熱である。

（２）耐亀裂成長性
ＪＩＳ Ｋ６２６０に基づいてサンブルを作製し、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、ゴムＡ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。

（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。

（４）耐空気透過性
各供試タイヤをリム（１８×８．５ＪＪ）にリム組みし内圧（２００ｋＰａ）を充填して３０日間放置し、放置後の内圧と、放置前の内圧との比を比較した。数値が大きいほど、耐空気透過性に優れている。

表１の如く実施例のタイヤは、インナーライナゴム層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。 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
１２ インナーライナゴム層

Claims (6)

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、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層と、サイドウォール部かつ前記カーカスの内側に配され最大厚さを有する中央部分から半径方向内外に厚さを減じてのびる断面三日月状のサイド補強ゴム層と、タイヤ内腔面をなすインナーライナゴム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
   の関係を満足する一方、
   前記インナーライナゴム層は、ブチル系ゴムを３０〜９０質量％含むゴム成分１００質量部に対して、平均粒子径が４０〜１００μｍであるマイカを１０〜１００質量部含有させたことを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 前記インナーライナゴム層の前記ゴム成分は、ブチル系ゴムを３０〜６０質量％と、天然ゴム又はイソプレンゴム２０〜５０質量％と、及びブタジエンゴム１０〜４０質量％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. 前記マイカは、アスペクト比を５０〜１００とした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. 前記インナーライナゴム層は、ゴム成分１００質量部に対して、可塑剤を４〜２０質量部、かつカーボンブラック及び／又はシリカを１０〜５０質量部含有させた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。
5. 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１〜４の何れかに記載のランフラットタイヤ。
6. 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１〜５の何れかに記載のランフラットタイヤ。

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