JP2016020139A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ランフラット耐久性を向上する。【解決手段】サイド補強ゴム部８を備えるランフラットタイヤにおいて、サイド補強ゴム部８は、２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｎ）に対する１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）の比（Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ）が１．０以上１．３以下であるゴム組成物からなる。サイド補強ゴム部８とビードフィラー７との間に介在する緩衝ゴム層１２を設け、緩衝ゴム層を構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸長時の引張応力を、サイド補強ゴム部を構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力よりも大きく、かつ、ビードフィラーを構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力よりも小さく設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、ランフラットタイヤに関するものである。

パンク等の障害によりタイヤ内部の空気圧が低下して０ｋＰａになった状態でも、ある程度の距離を走行することのできるランフラットタイヤと呼ばれる空気入りタイヤがある。このような内圧が下がった状態でのランフラット走行を可能にするための技術として、サイドウォール部の内面にサイド補強ゴム部を設けてサイドウォール部を補強することが知られている（特許文献１〜３参照）。

また、ランフラットタイヤのビード部におけるランフラット耐久性を向上するために、特許文献１には、カーカスプライの折返し部に沿ってゴムシートを配設することが開示されている。特許文献２には、サイドウォール部の外壁面側に所定の１００％引張応力を持つサイドフィラーを埋設することが開示されている。

特開２０１３−２２４０５４号公報 特開２０１２−１６２２３０号公報 特開２００７−３３１４２２号公報

上記のようなサイド補強タイプのランフラットタイヤでは、ランフラット走行時におけるタイヤの変形抑制のため、サイド補強ゴム部に高剛性ゴムが用いられる。しかしながら、ランフラット走行時にはサイド補強ゴム部の温度が高くなるため、サイド補強ゴム部の剛性が下がり、ランフラット耐久性が低下してしまう。そのため、高温時におけるサイド補強ゴム部の剛性低下を抑制することが求められる。

ランフラット耐久性を低下させる要因としては、サイド補強ゴム部とビードフィラーとの間の引張応力に大きな差があることも考えられる。上記引張応力の差により、この部分に応力集中を招き、このことがランフラット走行時におけるビード部での故障につながるためである。例えば、サイド補強ゴム部とビードフィラーとの間において両者の間に挟まれたカーカスプライとビードフィラーとの界面に応力が集中することでセパレーションが発生し、ランフラット耐久性が低下することがある。そのため、サイド補強ゴム部とビードフィラーとの間での応力集中を低減することが求められる。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、ランフラット耐久性に優れたランフラットタイヤを提供することを目的とする。

本発明に係るランフラットタイヤは、トレッド部と、前記トレッド部の両端から半径方向内側に延びる一対のサイドウォール部と、前記サイドウォール部の半径方向内側に設けられた一対のビード部と、を有するものであって、前記ビード部に設けられた一対の環状のビードコアと、前記一対のビードコア間にトロイダル状に延在するカーカスプライと、前記ビードコアの外周に設けられたビードフィラーと、前記サイドウォール部に設けられて当該サイドウォール部を補強するサイド補強ゴム部と、前記サイド補強ゴム部と前記ビードフィラーとの間に介在する緩衝ゴム層と、を備える。前記サイド補強ゴム部は、測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｎ）に対する測定温度１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）の比（Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ）が１．０以上１．３以下であるゴム組成物からなる。前記緩衝ゴム層を構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸長時の引張応力は、前記サイド補強ゴム部を構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力よりも大きく、かつ、前記ビードフィラーを構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力よりも小さい。

本発明によれば、高温時における引張応力が常温時における引張応力と同等以上であるゴム組成物を用いてサイド補強ゴム部を構成することにより、ランフラット走行時におけるサイドウォール部の過度な変形を抑えることができる。また、サイド補強ゴム部とビードフィラーの間に両者の中間の引張応力を持つゴム層を介在させたことにより、緩衝材としての働きをして応力集中を低減することができ、サイド補強ゴム部とビードフィラーとの間における部材セパレーションを抑制することができる。そのため、優れたランフラット耐久性を付与することができる。

一実施形態に係るランフラットタイヤの半断面図 轍乗り越し性の評価に用いた試験路の断面図

図１に示すように、一実施形態に係るランフラットタイヤは、乗用車用空気入りラジアルタイヤであって、トレッド部（１）と、その両端から半径方向内側に延びる左右一対のサイドウォール部（２）と、サイドウォール部（２）の半径方向内側に設けられた左右一対のビード部（３）とからなる。一対のビード部（３）にはそれぞれ環状のビードコア（４）が埋設されている。図中、ＣＬはタイヤ赤道を示す。この例では、タイヤは、タイヤ赤道ＣＬに対して左右対称構造をなす。

タイヤには、一対のビードコア（４）間にトロイダル状に延在する少なくとも１枚のカーカスプライ（５）が埋設されている。この例ではカーカスプライ（５）は１枚であるが、２枚以上設けてもよい。カーカスプライ（５）は、トレッド部（１）からサイドウォール部（２）を経てビード部（３）に延び、ビード部（３）においてビードコア（４）の周りにカーカスプライ（５）の端部を折り返すことにより係止されている。この例では、カーカスプライ（５）の端部は、ビードコア（４）の周りをタイヤ幅方向内側から外側に折り返して係止されている。カーカスプライ（５）は、有機繊維コード等からなるカーカスコードと、カーカスコードを被覆する被覆ゴムとからなる。カーカスコードは、タイヤ周方向に対して実質上直角に配列されている。カーカスプライ（５）のタイヤ内面側には、空気圧保持のためのインナーライナー層（６）が設けられている。

カーカスプライ（５）の本体部（５Ａ）とその折返し部（５Ｂ）との間には、ビードコア（４）の外周（即ち、半径方向外周側）に硬質ゴム製のビードフィラー（７）が設けられている。ビードフィラー（７）は、半径方向外方側ほど漸次幅が狭く形成された断面三角形状をなす。

一対のサイドウォール部（２）にはそれぞれ、その剛性を上げるために、サイドパッドとも称されるサイド補強ゴム部（８）が設けられている。サイド補強ゴム部（８）は、サイドウォール部（２）におけるカーカスプライ（５）のタイヤ内面側に配設されており、この例では、カーカスプライ（５）とインナーライナー層（６）とに挟まれている。サイド補強ゴム部（８）は、サイドウォール部（２）の半径方向中央部で厚く、かつ該中央部からトレッド部（１）側とビード部（３）側のそれぞれに向かって漸次薄肉に形成されており、図１に示すタイヤ子午線断面において三日月状の断面形状をなしている。

サイド補強ゴム部（８）は、ビードフィラー（７）の先端（即ち、半径方向外端）を越えて半径方向内方に延在している。従って、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）は、タイヤ半径方向において重なりを有する。この重なり部においてサイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）は、カーカスプライ（５）の本体部（５Ａ）を挟んで隣接している。従って、カーカスプライ（５）は、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）との間を通ってタイヤ半径方向内側に延びている。

トレッド部（１）におけるカーカスプライ（５）の半径方向外周側には、カーカスプライ（５）とトレッドゴム部（９）との間に、少なくとも２枚のベルトプライからなるベルト（10）が配されている。また、ベルト（10）の外周側にはベルト補強層（11）が設けられている。

本実施形態に係るランフラットタイヤにおいて、サイドウォール部（２）を補強するサイド補強ゴム部（８）は、ランフラット耐久性を向上させる新規な物性を持つゴム組成物を用いて形成されている。該ゴム組成物は、測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力をＭ５０Ｎとし、測定温度１００℃での５０％伸張時の引張応力をＭ５０Ｈとして、両者の比であるＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが次の関係を満足する。すなわち、サイド補強ゴム部（８）を構成するゴム組成物は、加硫ゴム物性が次の関係を満たす。
１．０ ≦ Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ ≦ １．３

これにより、同物性を有するサイド補強ゴム部（８）が得られ、通常走行時における走行性能（例えば、轍乗り越し性）を維持しつつ、ランフラット走行時におけるサイドウォール部の変形を抑えてランフラット耐久性を向上することができる。

詳細には、一般にランフラットタイヤのサイド補強ゴム部に用いられる高硬度配合のゴム組成物では高温時に弾性率が低下するが、本実施形態では、この関係を反転させて、ランフラット走行時に相当する高温（１００℃）時における引張応力が、通常走行時に相当する常温（２３℃）時における引張応力と、同等以上であるゴム組成物を用いる。Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが１．０以上であると、ランフラット走行時における剛性低下を抑えて、ランフラット耐久性を向上することができる。より好ましくは、高温時の引張応力が常温時の引張応力よりも高いことであり、即ち、Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ＞１．０であり、更に好ましくはＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎは１．１以上である。一方、Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが大きすぎると、高温時での剛性が高くなりすぎてランフラット耐久性が却って損なわれる。Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎは、１．３未満であることが好ましく、より好ましくは１．２以下である。

サイド補強ゴム部を構成するゴム組成物の測定温度１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）は３．５ＭＰａ以上であることが、高温時におけるサイドウォール部の剛性を高めて、ランフラット耐久性を向上する上で好ましい。Ｍ５０Ｈの下限は、より好ましくは４．０ＭＰａ以上である。また、Ｍ５０Ｈの上限は、特に限定しないが、５．５ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは５．３ＭＰａ以下であり、このような上限値に設定することにより、高温時に剛性が高くなりすぎてサイドウォール部がしなりにくくなることを抑えて、ランフラット耐久性を向上することができる。該ゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｎ）は、特に限定されないが、通常走行時における走行性能を良好に維持するため、３．０〜５．０ＭＰａであることが好ましく、より好ましくは下限値が３．５ＭＰａ以上であり、上限値が４．５ＭＰａ以下である。

サイド補強ゴム部（８）には、ジエン系ゴムからなるゴム成分に充填剤を配合してなり、上記加硫ゴム物性を有する種々のゴム組成物を用いることができる。一実施形態に係るサイド補強ゴム部用ゴム組成物は、天然ゴム（ＮＲ）及びポリブタジエンゴム（ＢＲ）を含むゴム成分に、フェノール系熱硬化性樹脂と、その硬化剤としてのメチレン供与体を配合してなるものであり、メチレン供与体に対するフェノール系熱硬化性樹脂の配合量の質量比が１．５倍以上である。

該ゴム成分としての天然ゴム及びポリブタジエンゴムとしては、特に限定されず、ゴム工業において一般に使用されているものを用いることができる。ゴム成分中における両者の配合比率は、特に限定されず、例えば、天然ゴムは２０〜７０質量％であってもよく、３０〜６０質量％であってもよい。ポリブタジエンゴムは３０〜８０質量％であってもよく、４０〜７０質量％であってもよい。天然ゴムの含有率を高めることにより耐引裂性能を向上することができ、ポリブタジエンゴムの含有率を高めることにより耐屈曲疲労性を向上することができる。

該ゴム成分は、天然ゴムとポリブタジエンゴムのみで構成してもよいが、その他のジエン系ゴムを配合してもよい。その他のゴムとしては、特に限定されないが、例えば、スチレンブタジエンゴム（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）などが挙げられる。

フェノール系熱硬化性樹脂としては、フェノール、レゾルシン、及びこれらのアルキル誘導体からなる群から選択された少なくとも１種のフェノール類化合物を、ホルムアルデヒドなどのアルデヒドで縮合してなる熱硬化性樹脂が用いられ、高硬度化を図ることができる。上記アルキル誘導体には、クレゾール、キシレノールといったメチル基誘導体の他、ノニルフェノール、オクチルフェノールといった比較的長鎖のアルキル基による誘導体が含まれる。フェノール系熱硬化性樹脂の具体例としては、フェノールとホルムアルデヒドを縮合してなる未変性フェノール樹脂（ストレートフェノール樹脂）、クレゾールやキシレノール、オクチルフェノール等のアルキルフェノールとホルムアルデヒドを縮合してなるアルキル置換フェノール樹脂、レゾルシンとホルムアルデヒドを縮合してなるレゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシンとアルキルフェノールとホルムアルデヒドを縮合してなるレゾルシン−アルキルフェノール共縮合ホルムアルデヒド樹脂などの、各種ノボラック型フェノール樹脂が挙げられる。また、例えばカシューナッツ油、トール油、ロジン油、リノール油、オレイン酸及びリノレイン酸よりなる群から選択された少なくとも一種のオイルで変性されたオイル変性ノボラック型フェノール樹脂を用いることもできる。これらのフェノール系熱硬化性樹脂は、いずれか１種を用いても、２種以上組み合わせて用いてもよい。

フェノール系熱硬化性樹脂の硬化剤として配合するメチレン供与体としては、ヘキサメチレンテトラミン及び／又はメラミン誘導体が用いられる。メラミン誘導体としては、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテル、及び多価メチロールメラミンからなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。これらの中でも、メチレン供与体としては、ヘキサメトキシメチルメラミン及び／又はヘキサメチレンテトラミンが好ましく、より好ましくはヘキサメトキシメチルメラミンである。

フェノール系熱硬化性樹脂の配合量（Ａ）は、メチレン供与体の配合量（Ｂ）との質量比で、Ａ／Ｂ≧１．５である。硬化剤としてのメチレン供与体の割合が多すぎると、ゴムの架橋系に悪影響を及ぼすおそれがある。適切な割合で使用することにより、Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎの比を上記範囲内に設定しやすくなり、ランフラット走行時の変形抑制効果を高めて、ランフラット耐久性を向上することができる。Ａ／Ｂは、より好ましくは２．０以上であり、更に好ましくは２．５以上である。Ａ／Ｂの上限は、７．０以下であることが好ましく、より好ましくは５．０以下であり、更に好ましくは４．０以下である。

フェノール系熱硬化性樹脂の配合量は、特に限定しないが、ゴム成分１００質量部に対して１〜２０質量部であることが好ましく、より好ましくは１〜１０質量部である。また、メチレン供与体の配合量は、特に限定しないが、ゴム成分１００質量部に対して０．２〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜５質量部である。

サイド補強ゴム部用ゴム組成物には、キノリン系老化防止剤と、キノリン系老化防止剤以外の少なくとも一種の老化防止剤を配合してもよい。これらの２種以上の老化防止剤を配合することにより、ランフラット耐久性を向上することができる。

キノリン系老化防止剤としては、例えば、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体（ＴＭＤＱ）、及び、６−エトキシ−２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロ−キノリン（ＥＴＭＤＱ）からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。

キノリン系老化防止剤と併用する他の老化防止剤としては、例えば、芳香族第２級アミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、硫黄系老化防止剤、及び亜リン酸エステル系老化防止剤からなる群から選択される少なくとも１種の老化防止剤が挙げられる。

芳香族第２級アミン系老化防止剤としては、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン（６ＰＰＤ）、Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（ＩＰＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＰＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＮＰＤ）、Ｎ−（３−メタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロピル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミンなどのｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤； ｐ−（ｐ−トルエンスルホニルアミド）ジフェニルアミン、４，４’−ビス（α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン（ＣＤ）、オクチル化ジフェニルアミン（ＯＤＰＡ）、スチレン化ジフェニルアミンなどのジフェニルアミン系老化防止剤； Ｎ−フェニル−１−ナフチルアミン（ＰＡＮ）、Ｎ−フェニル−２−ナフチルアミン（ＰＢＮ）等のナフチルアミン系老化防止剤などが挙げられる。これらはいずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。

フェノール系老化防止剤としては、例えば、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール（ＤＴＢＭＰ）、スチレン化フェノール（ＳＰ）などのモノフェノール系老化防止剤； ２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）（ＭＢＭＢＰ）、２，２’−メチレン−ビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）（ＭＢＥＴＢ）、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）（ＢＢＭＴＢＰ）、４，４’−チオ−ビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）（ＴＢＭＴＢＰ）などのビスフェノール系老化防止剤； ２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン（ＤＢＨＱ）、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミルハイドロキノン（ＤＡＨＱ）などのハイドロキノン系老化防止剤などが挙げられる。これらはいずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。

硫黄系老化防止剤としては、例えば、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メルカプトメチルベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩などのベンズイミダゾール系老化防止剤； ジブチルジチオカルバミン酸ニッケルなどのジチオカルバミン酸塩系老化防止剤； １，３−ビス（ジメチルアミノプロピル）−２−チオ尿素、トリブチルチオ尿素などのチオウレア系老化防止剤； チオジプロピオン酸ジラウリルなどの有機チオ酸系などが挙げられる。亜リン酸エステル系老化防止剤としては、例えば、トリス（ノニルフェニル）ホスファイトなどが挙げられる。これらについてもいずれか１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。

キノリン系老化防止剤と併用する他の老化防止剤としては、上記の中でも、芳香族第２級アミン系老化防止剤が好ましく、より好ましくはｐ−フェニレンジアミン系老化防止剤である。

キノリン系老化防止剤の配合量は、老化防止剤の全配合量に対して２０質量％以上であることが好ましく、ランフラット耐久性の向上効果を高めることができる。より好ましくは２５質量％以上であり、更に好ましくは３０質量％以上である。この比率の上限は、８０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは７５質量％以下である。老化防止剤の全配合量、すなわちキノリン系老化防止剤とそれ以外の老化防止剤の配合量の合計は、ゴム成分１００質量部に対して、１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは１．５〜７質量部であり、更に好ましくは２〜５質量部である。キノリン系老化防止剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して、０．２〜８質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜４質量部である。

サイド補強ゴム部用ゴム組成物には、カーボンブラック及び／又はシリカなどの充填剤を配合することができる。充填剤の配合量は、ゴム成分１００質量部に対して２０〜１００質量部であることが好ましく、より好ましくは３０〜８０質量部であり、更に好ましくは５０〜７０質量部である。充填剤としては、カーボンブラック単独、又はカーボンブラックとシリカのブレンドが好ましく、より好ましくはカーボンブラックである。なお、充填剤の種類及び配合量により、ゴム組成物の引張応力の値を調整することができる。

カーボンブラックとしては、特に限定されず、例えば、ＩＳＡＦ級（Ｎ２００番台）、ＨＡＦ級（Ｎ３００番台）、ＦＥＦ級（Ｎ５００番台）、ＧＰＦ級（Ｎ６００番台）（ともにＡＳＴＭグレード）のものを用いることができ、より好ましくはＦＥＦ級のものである。

サイド補強ゴム部用ゴム組成物には、上記成分の他に、オイル、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、加硫剤、加硫促進剤など、タイヤ用ゴム組成物において一般に使用される各種添加剤を配合することができる。ここで、加硫剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などの硫黄成分が挙げられ、特に限定するものではないが、その配合量はゴム成分１００質量部に対して０．１〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜８質量部であり、更に好ましくは１〜５質量部である。また、加硫促進剤の配合量としては、ゴム成分１００質量部に対して０．１〜７質量部であることが好ましく、より好ましくは０．５〜５質量部である。

サイド補強ゴム部用ゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。また、該ゴム組成物からなるサイド補強ゴム部（８）は、常法に従い、例えば１４０〜１８０℃でタイヤを加硫成形することにより形成することができる。該ゴム組成物であると、フェノール系熱硬化性樹脂とメチレン供与体を上記の質量比で配合するとともに、キノリン系老化防止剤を含む２種以上の老化防止剤を配合したことにより、高温時における引張応力を高めてＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎの比を上記範囲内に設定しやすく、ランフラット耐久性を顕著に改善することができる。

本実施形態に係るランフラットタイヤでは、図１に示すように、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）との間に介在する緩衝ゴム層（12）が設けられている。緩衝ゴム層（12）は、この例では、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）との間においてカーカスプライ（５）とビードフィラー（７）との間に介在しており、ビードフィラー（７）のタイヤ幅方向内側面に沿って設けられている。かかる緩衝ゴム層（12）は、カーカスプライ（５）の本体部（５Ａ）とビードフィラー（７）との間にゴム製テープ（ゴムシートとも称される）を挟み込むように配設することで形成することができる。

なお、この例では、緩衝ゴム層（12）は、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）の重なり部に限定して設けられているが、該重なり部を含むものであれば、ビードフィラー（７）の高さ方向（タイヤ半径方向）の全体にわたって設けられてもよい。また、緩衝ゴム層（12）は、カーカスプライ（５）とビードフィラー（７）との間に挟まれた形態だけでなく、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）との間においてカーカスプライ（５）とサイド補強ゴム部（８）との間に介在してもよく、双方に設けることもできる。

緩衝ゴム層（12）の厚みは、０．３〜２．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．５〜１．５ｍｍである。厚みが０．３ｍｍ以上であることにより、応力緩和効果を高めてランフラット耐久性を向上することができる。厚みが２．０ｍｍ以下であることにより、剛性低下を抑制してランフラット耐久性を向上することができる。

本実施形態に係るランフラットタイヤでは、また、緩衝ゴム層を構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸長時の引張応力をＭ５０Ｂとし、サイド補強ゴム部を構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力を上記の通りＭ５０Ｎとし、ビードフィラーを構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力をＭ５０Ｆとして、これらが次の関係を満足する。すなわち、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）と緩衝ゴム層（12）をそれぞれ構成するゴム組成物の加硫ゴム物性が次の関係を満たす。
Ｍ５０Ｎ ＜ Ｍ５０Ｂ ＜ Ｍ５０Ｆ

これにより、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）と緩衝ゴム層（12）が上記物性を満足するものになる。すなわち、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）との間に両者の中間のモジュラスを持つゴム層（12）が介設されるので、このゴム層（12）が緩衝材の働きをして、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）との間での応力集中を低減することができる。そのため、サイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）との間におけるセパレーションを抑制することができ、ランフラット耐久性を向上することができる。また、緩衝ゴム層（12）を介在させて動きを抑えることにより、ランフラット走行時にリムとの嵌合力を向上することができ、ビード部がリムから外れるリム外れを抑制して、耐リム外れ性を向上することができる。なお、Ｍ５０Ｆの値は、例えば、５．０ＭＰａ以上でもよく、５．５〜１０．０ＭＰａでもよく、６．０〜９．０ＭＰａでもよい。また、Ｍ５０Ｂの値は、例えば、４．５〜８．５ＭＰａでもよく、５．０〜７．５ＭＰａでもよく、５．０〜７．０ＭＰａでもよい。

ビードフィラー用ゴム組成物及び緩衝ゴム層用ゴム組成物としては、ジエン系ゴムからなるゴム成分に充填剤を配合してなり、上記加硫ゴム物性を有する種々のゴム組成物が挙げられる。ビードフィラー用ゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴム又は天然ゴムとスチレンブタジエンゴムからなることが好ましく、一実施形態として天然ゴム７５〜１００質量％とＳＢＲ２５〜０質量％からなり、より好ましくは天然ゴム８５〜１００質量％とＳＢＲ１５〜０質量％からなる。緩衝ゴム層用ゴム組成物のゴム成分としては、天然ゴムとＳＢＲからなることが好ましく、一実施形態として天然ゴム７０〜９５質量％とＳＢＲ３０〜５質量％からなり、より好ましくは天然ゴム８０〜９５質量％とＳＢＲ２０〜５質量％である。

ビードフィラー用ゴム組成物及び緩衝ゴム用ゴム組成物の充填剤としては、例えばカーボンブラック及び／又はシリカを用いることができ、より好ましくはカーボンブラック又はカーボンブラックとシリカからなる。充填剤の配合量は、例えばゴム成分１００質量部に対して３０〜１２０質量部でもよく、５０〜１００質量部でもよい。

ビードフィラー用ゴム組成物及び緩衝ゴム層用ゴム組成物には、上記のフェノール系熱硬化性樹脂を配合してもよく、高剛性化を図ることができる。フェノール系熱硬化性樹脂の配合量は特に限定されず、ゴム成分１００質量部に対して１〜２０質量部でもよく、５〜１５質量部でもよい。また、フェノール系熱硬化性樹脂とともに、その硬化剤としての上記メチレン供与体を配合してもよい。

ビードフィラー用ゴム組成物及び緩衝ゴム用ゴム組成物には、上記成分の他に、オイル、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤などの各種添加剤を配合することができる。ここで、加硫剤としては、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などの硫黄成分が挙げられ、特に限定するものではないが、その配合量はゴム成分１００質量部に対して０．５〜１０質量部であることが好ましく、より好ましくは３〜８質量部である。また、加硫促進剤の配合量としては、ゴム成分１００質量部に対して０．５〜７質量部であることが好ましく、より好ましくは１〜５質量部である。上記引張応力の値（Ｍ５０Ｆ，Ｍ５０Ｂ）は、例えば、充填剤の種類や配合量、フェノール系熱硬化性樹脂の配合量、及び加硫剤や加硫促進剤の配合量などにより調整することができる。

ビードフィラー用ゴム組成物及び緩衝ゴム層用ゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができ、常法に従い、例えば１４０〜１８０℃でタイヤを加硫成形することによりビードフィラー（７）及び緩衝ゴム層（12）を形成することができる。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［ゴム組成物の調製及び評価］
バンバリーミキサーを使用し、下記表１に示す配合（質量部）に従い、まず、第１工程（ノンプロ混合工程）で、硫黄と加硫促進剤とメチレン供与体を除く成分を添加混合し（排出温度＝１６０℃）、次いで、得られた混合物に、第２工程（ファイナル混合工程）で硫黄と加硫促進剤とメチレン供与体を添加混合して（排出温度＝１００℃）、サイド補強ゴム部用ゴム組成物を調製した。同様に、下記表２に示す配合（質量部）に従い緩衝ゴム層用ゴム組成物を調製し、また下記表３に示す配合（質量部）に従いビードフィラー用ゴム組成物を調製した。

表１〜３中の各成分の詳細は以下の通りである。
・ＮＲ：天然ゴム、ＲＳＳ３号
・ＢＲ：ＪＳＲ（株）製「ＢＲ０１」
・ＳＢＲ：ＪＳＲ（株）製「ＳＢＲ１５０２」
・カーボンブラック１：ＦＥＦ、三菱化学（株）製「ダイアブラックＥ」
・カーボンブラック２：Ｎ５５０、東海カーボン（株）製「シーストＳＯ」
・ステアリン酸：花王（株）製「ルナックＳ−２０」
・フェノール系樹脂：オイル変性ノボラック型フェノール樹脂、住友ベークライト（株）製「スミライトレジンＰＲ１３３４９」
・亜鉛華：三井金属鉱業（株）製「亜鉛華１号」
・オイル：ＪＸ日鉱日石サンエナジー（株）製「ＪＯＭＯプロセスＮＣ１４０」
・老化防止剤１：Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン、住友化学（株）製「アンチゲン６Ｃ」
・老化防止剤２：２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合体（ＴＭＤＱ）、川口化学工業（株）製「アンテージＲＤ」
・加硫促進剤１：大内新興化学工業（株）製「ノクセラーＮＳ−Ｐ」
・加硫促進剤２：ラインケミージャパン（株）製「Rhenogran HEXA-80/SBR」
・メチレン供与体：ヘキサメトキシメチルメラミン、三井サイテック（株）製「ＣＹＲＥＺ ９６４ＲＰＣ」
・硫黄：四国化成工業（株）「ミュークロンＯＴ−２０」。

サイド補強ゴム部用ゴム組成物について、１６０℃で２５分間加硫した厚さ２ｍｍの試験片を用いて、下記方法により、２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｎ）と、１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）を測定し、両者の比（Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ）を求めた。また、ビードフィラー用ゴム組成物及び緩衝ゴム層用ゴム組成物について、１６０℃で２５分間加硫した厚さ２ｍｍの試験片を用いて、下記方法により、２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｆ，Ｍ５０Ｂ）を測定した。

・２３℃での５０％伸張時の引張応力：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠。ダンベル状３号形の試験片につき、室温２３℃にて引張試験を実施し、５０％伸長時の引張応力を求めた。

・１００℃での５０％伸張時の引張応力：ＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠。ダンベル状３号形の試験片を１時間以上１００℃の恒温槽で保持した後、恒温槽つきの引っ張り試験機にて、１００℃の雰囲気下で引張試験を実施し、５０％伸長時の引張応力を求めた。

表１に示すように、コントロールである配合１では、常温と高温の引張応力の比であるＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが０．９であり、高温時に剛性が下がった。配合２では、配合１に対し、カーボンブラックを増量しかつフェノール系樹脂とメチレン供与体を添加したことにより、高温時における引張応力の低下はなくなったものの、剛性上昇が大きすぎ、Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが１．３を超えた。これに対し、フェノール系樹脂とメチレン供与体を所定量配合するとともに、キノリン系老化防止剤を含む２種以上の老化防止剤を配合した配合３〜７では、高温時における引張応力を高めてＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎの比を１．１〜１．２の範囲内にすることができた。

［タイヤの作製及び評価］
表１に記載のサイド補強ゴム部用ゴム組成物と、表２に記載の緩衝ゴム層用ゴム組成物と、表３に記載のビードフィラー用ゴム組成物を、表４に示す通りに用いて、図１に示す構造を持つタイヤサイズ：２４５／４０ＺＲ１８のラジアルタイヤを、常法に従い加硫成形した。各タイヤについて、サイド補強ゴム部、ビードフィラー及び緩衝ゴム層以外の構成は、全て共通の構成とした。カーカスプライ（５）は、レーヨンコード１８４０ｄｔｅｘ／３を打ち込み数２１本／２５ｍｍで１プライとし、被覆ゴムの厚みは１．０ｍｍとした。また、緩衝ゴム層（12）は、表４に記載の厚みのゴムシートとして、図１に示すようにサイド補強ゴム部（８）とビードフィラー（７）との間においてカーカスプライ（５）とビードフィラー（７）との間に介在させた。

得られた各タイヤについて、ランフラット耐久性と耐リム外れ性と轍乗り越し性を評価した。各評価方法は以下の通りである。

・ランフラット耐久性：表面が平滑な鋼製で、直径１７００ｍｍのドラム試験機を用いた。タイヤ内圧０ｋＰａで、荷重はロードインデックスに対応する負荷能力の６５％とした。試験開始から５分で８０ｋｍ／ｈまで速度を上昇させた後、８０ｋｍ／ｈで故障が発生するまで走行させた。故障が発生するまでの走行距離を、比較例１のタイヤを１００として指数表示した。数字大きいほどランフラット耐久性が良好である。

・耐リム外れ性：試験タイヤを、実車（国産３０００ｃｃクラスＦＲ車）の左側前方に装着し、直進から半径２０ｍの円形コースを右回りに旋回する、いわゆるＪターン走行を行った。各試験タイヤは、内圧０ｋＰａのランフラット状態とし、ビード外れが発生したときの走行速度（横Ｇに比例）により耐ビード外れ性を評価した。走行速度は、２５ｋｍ／ｈからスタートし、５ｋｍ／ｈ増分する方式でビード外れが発生するまで走行を行った。比較例１を１００として指数評価し、数値が大きいほどビード外れが発生したときの走行速度が大きい、即ち耐ビード外れ性に優れていることを示す。

・轍乗り越し性：内圧２００ｋＰａで標準リムに組み込んだ試験タイヤを試験車両の前輪に装着し、一般道の轍を模した図２に示す断面形状を持つ試験路（轍の高低差ｈ＝２０ｍｍ)にて、タイヤの乗り越し性を官能評価した。轍をスムーズに乗り越せるものを○、やや乗り越しにくいものを△、非常に乗り越しにくいものを×とした。

結果は、表４に示す通りである。比較例１は、サイド補強ゴム部のＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが規定範囲内であるものの、緩衝ゴム層を設けていないので、サイド補強ゴム部とビードフィラー間での応力集中を低減できなかった。比較例２では、緩衝ゴム層を設けたものの、その引張応力が低すぎて応力緩和効果は得られず、ランフラット耐久性及び耐リム外れ性の改善効果は得られなかった。比較例３では、緩衝ゴム層の引張応力が高すぎ、同様に応力緩和効果は得られなかった。比較例４では、規定通りの緩衝ゴム層を設けたものの、サイド補強ゴム部のＭ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが０．９と小さく、ランフラット耐久性に劣っていた。比較例５でも、サイド補強ゴム部のＨ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎが大きすぎ、ランフラット耐久性に劣っていた。これに対し、実施例１〜１１であると、轍乗り越し性を損なうことなく、ランフラット耐久性と耐リム外れ性を顕著に改善することができた。

１…トレッド部、２…サイドウォール部、３…ビード部、５…カーカスプライ、７…ビードフィラー、８…サイド補強ゴム部、１２…緩衝ゴム層

Claims (4)

1. トレッド部と、前記トレッド部の両端から半径方向内側に延びる一対のサイドウォール部と、前記サイドウォール部の半径方向内側に設けられた一対のビード部と、を有し、
   前記ビード部に設けられた一対の環状のビードコアと、前記一対のビードコア間にトロイダル状に延在するカーカスプライと、前記ビードコアの外周に設けられたビードフィラーと、前記サイドウォール部に設けられて当該サイドウォール部を補強するサイド補強ゴム部と、前記サイド補強ゴム部と前記ビードフィラーとの間に介在する緩衝ゴム層と、を備え、
   前記サイド補強ゴム部は、測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｎ）に対する測定温度１００℃での５０％伸張時の引張応力（Ｍ５０Ｈ）の比（Ｍ５０Ｈ／Ｍ５０Ｎ）が１．０以上１．３以下であるゴム組成物からなり、
   前記緩衝ゴム層を構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸長時の引張応力が、前記サイド補強ゴム部を構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力よりも大きく、かつ、前記ビードフィラーを構成するゴム組成物の測定温度２３℃での５０％伸張時の引張応力よりも小さい、
   ランフラットタイヤ。
2. 前記サイド補強ゴム部を構成するゴム組成物の測定温度１００℃での５０％伸張時の引張応力が３．５ＭＰａ以上である、請求項１に記載のランフラットタイヤ。
3. 前記緩衝ゴム層の厚みが０．３〜２．０ｍｍである、請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ。
4. 前記カーカスプライが前記サイド補強ゴム部と前記ビードフィラーとの間を通って延びており、前記緩衝ゴム層が前記サイド補強ゴム部と前記ビードフィラーとの間において前記カーカスプライと前記ビードフィラーとの間に介在している、請求項１〜３のいずれか１項に記載のランフラットタイヤ。

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