JP4386560B2

JP4386560B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP4386560B2
Application number: JP2000326415A
Authority: JP
Inventors: 政樹野呂; 洋一山口
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2020-10-26
Also published as: JP2002127719A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランフラット走行性能を有する空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、ランフラット耐久性を十分に確保しながら質量の低下を図るようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ランフラット走行性能を有する空気入りタイヤとして、サイドウォール部に断面三日月状のゴム補強層を設け、該ゴム補強層の剛性に基づいてパンク時のタイヤの縦撓みを抑制し、タイヤケース構造の破壊を防止するようにしたものが提案されている。
【０００３】
この三日月状ゴム補強層の最大厚さは通常７〜１５ｍｍ程度であり、一般のタイヤに比べて大幅な質量増加を伴う。しかも、上記ゴム補強層は転がり抵抗の増加を招き、蓄熱性が高いので、ランフラット走行時にサイドウォール部が発熱し易くなる。このようにしてサイドウォール部が過度に発熱すると、カーカス層のモジュラスが低下し、ランフラット走行が困難になる。
【０００４】
ランフラット走行性能を確保するためには、サイドウォール部の曲げ変形を抑制することが重要であり、そのためには三日月状ゴム補強層の厚さの確保が重要となる。そこで、ゴム補強層のボリュームを維持しながら質量を低下させるには比重を下げる必要がある。その一つの手段として発泡ゴムを用いることが提案されている。ところが、十分な軽量化を図るためには発泡率を上げる必要があり、発泡率を高くするとゴム補強層の剛性が著しく低下し、ランフラットタイヤとしての補強効果が低下するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ランフラット耐久性を十分に確保しながら質量の低下を可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール部に断面三日月状のゴム補強層を設けたランフラット走行性能を有する空気入りタイヤにおいて、前記断面三日月状のゴム補強層に粒径５〜３００μｍの気体封入熱可塑性樹脂粒子を配合し、前記気体封入熱可塑性樹脂粒子に含まれる中空部分の前記ゴム補強層に対する体積比率を２０〜５０％としたことを特徴とするものである。
【０００７】
このように断面三日月状のゴム補強層に気体封入熱可塑性樹脂粒子を配合することにより、ランフラット耐久性を十分に確保しながら質量の低下を図ることができる。しかも、断面三日月状のゴム補強層に気体封入熱可塑性樹脂粒子を配合すると、発熱を抑えることができ、ランフラット走行性能が向上するという利点もある。
【０００８】
本発明において、ランフラット耐久性を維持しつつ質量低下を図るために、気体封入熱可塑性樹脂粒子に含まれる中空部分のゴム補強層に対する体積比率は２０〜５０％の範囲にする。また、気体封入熱可塑性樹脂粒子を含むゴム補強層の２５℃における硬度(JIS-A) は７０〜９０の範囲にすることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１において、１はビード部、２はトレッド部、３はビード部１とトレッド部とを互いに連接するサイドウォール部である。左右一対のビード部１，１間には、複数本の補強コードを平行に引き揃えてなる複数層のカーカス層４Ａ〜４Ｃが装架されている。カーカスコードとしては、有機繊維コード又はスチールコードを用いることができる。
【００１１】
最内層となるカーカス層４Ａは、タイヤ幅方向の両端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、その端末がタイヤ最大幅位置付近で終端している。中間層となるカーカス層４Ｂは、タイヤ幅方向の両端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられ、その端末がビードコア５の外周側の位置で終端している。最外層となるカーカス層４Ｃは、タイヤ幅方向の両端部がビードコア５及びビードフィラー６の外側を通るように配置され、その端末がビードコア５の内周側の位置で終端している。
【００１２】
最内層のカーカス層４Ａの内面側及びカーカス層４Ａ，４Ｂの層間には、それぞれサイドウォール部３に沿って延在する断面三日月状のゴム補強層７が設けられている。ゴム補強層７は、サイドウォール外表面のゴム組成物よりも硬いゴム組成物から構成され、タイヤ最大幅位置付近からトレッド側及びビード側に向けて徐々に薄くなっている。ゴム補強層７の硬さは、JIS-A 硬度で７０〜９０の範囲に設定されている。また、タイヤ内面にはインナーライナー層８が設けられている。
【００１３】
一方、トレッド部２におけるカーカス層４Ａ〜４Ｃの外周側には、複数本の補強コードを平行に引き揃えてなる２層のベルト層９，９が設けられている。これらベルト層９，９は補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。更に、ベルト層９，９の外周側には、補強コードをタイヤ周方向に配向させてなるベルトカバー層１０が設けられている。
【００１４】
上述した空気入りタイヤは、サイドウォール部３に断面三日月状のゴム補強層７を備えており、このゴム補強層７の剛性に基づいてサイドウォール部３の撓みを抑えるので、パンク状態であっても或る程度の速度で或る程度の距離を走行することができる。即ち、ランフラット性を備えている。ゴム補強層７については、図２に示すように、最内層のカーカス層４Ａの内面側に一体的に設けたものであっても良い。
【００１５】
上記空気入りタイヤにおいて、断面三日月状のゴム補強層７には気体封入熱可塑性樹脂粒子が配合されている。この気体封入熱可塑性樹脂粒子は、熱により気化、分解又は化学反応して気体を発生する液体又は固体を熱可塑性樹脂に内包した熱膨張性熱可塑性樹脂粒子を、ゴム加硫時の熱によって膨張させて中空状にしたものである。即ち、熱可塑性樹脂からなる弾力性のある外殻中に気体を封じ込めた中空粒子である。熱膨張性熱可塑性樹脂粒子を予めゴムに配合し、均一に混練した後、ゴム加硫と同時に樹脂を膨張させると、気体封入熱可塑性樹脂粒子をゴム補強層中に均一分散させることができる。
【００１６】
上述のように断面三日月状のゴム補強層７に中空粒子を含ませることにより、ランフラット耐久性を十分に確保しながら質量の低下を図ることができ、しかも発熱を抑えてランフラット走行性能を向上することが可能になる。
【００１７】
気体封入熱可塑性樹脂粒子の粒径は、５〜３００μｍ、より好ましくは１０〜２００μｍである。この粒径が小さ過ぎると質量低下が困難になり、逆に大き過ぎるとランフラット耐久性の確保が困難になる。
【００１８】
また、気体封入熱可塑性樹脂粒子に含まれる中空部分のゴム補強層７に対する体積比率は、２０〜５０％である。この体積比率が小さ過ぎると質量低下が困難になり、逆に大き過ぎるとランフラット耐久性の確保が困難になる。このような体積比率を得るために、気体封入熱可塑性樹脂粒子をゴム１００重量部に対して５〜２５重量部配合すると良い。
【００１９】
気体封入熱可塑性樹脂粒子の外殻成分を構成する熱可塑性樹脂としては、その膨張開始温度が１００℃以上、好ましくは１２０℃以上で、最大膨張温度が１５０℃以上、好ましくは１６０℃以上のものが好ましく用いられる。そのような熱可塑性樹脂としては、例えば、（メタ）アクリロニトリルの重合体、また（メタ）アクリロニトリル含有量の高い共重合体が好適に用いられる。その共重合体の場合の他のモノマー（コモノマー）としては、ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、スチレン系モノマー、（メタ）アクリレート系モノマー、酢酸ビニル、ブタジエン、ビニルピリジン、クロロプレン等のモノマーが用いられる。なお、上記熱可塑性樹脂は、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアヌレート等の架橋剤で架橋可能にされていても良い。架橋形態については、未架橋が好ましいが、熱可塑性樹脂としての性質を損なわない程度に部分的に架橋していても差し支えない。
【００２０】
上述の熱により気化、分解又は化学反応して気体を発生する液体又は固体としては、例えば、ｎ−ペンタン、イソペンタン、ネオペンタン、ブタン、イソブタン、ヘキサン、石油エーテルの如き炭化水素類、塩化メチル、塩化メチレン、ジクロロエチレン、トリクロロエタン、トリクロルエチレンの如き塩素化炭化水素類のような液体、または、アゾジカーボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾビスイソブチロニトリル、トルエンスルホニルヒドラジド誘導体、芳香族スクシニルヒドラジド誘導体のような固体が挙げられる。
【００２１】
三日月状ゴム補強層に用いるゴム成分としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、各種ブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、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）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−イソプレン共重合体ゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム、イソプレン−ブタジエン共重合体ゴム等が挙げられる。
【００２２】
【実施例】
タイヤサイズ２２５／６０Ｒ１６のランフラット走行性能を有する空気入りタイヤ（図１）において、三日月状ゴム補強層のゴム組成物を共通にする一方で、該ゴム補強層に気体封入熱可塑性樹脂粒子（中空粒子）を配合した本発明タイヤ１，２と、該ゴム補強層に発泡剤による気泡を形成した比較タイヤと、ゴム補強層をゴム組成物だけで構成した従来タイヤとをそれぞれ製作した。
【００２３】
これら試験タイヤについて、下記の条件で、タイヤ質量及びランフラット耐久性を評価したところ、表１の結果を得た。表１において、中空部分の体積比率はゴム補強層の総体積に対する中空粒子の中空部分の体積又は気泡の体積の百分率（％）である。
【００２４】
タイヤ質量：
各試験タイヤの質量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来タイヤを１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどタイヤ質量が小さいことを意味する。
【００２５】
ランフラット耐久性：
各試験タイヤをリムサイズ１６×７１／２ＪＪのリムに組み付けた後、空気を抜いた状態で排気量４０００ｃｃの後輪駆動車の前輪右側に装着して、楕円形の周回コースを８０ｋｍ／ｈの速度で反時計廻りに走行し、テストドライバーがタイヤ故障による異常振動を感じ、走行を中止するまでの距離を測定した。評価結果、従来タイヤを１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどランフラット耐久性が優れている。
【００２６】
【表１】

【００２７】
この表１から判るように、本発明タイヤ１，２はランフラット耐久性を従来タイヤと同等以上のレベルに維持しながら、軽量化することが可能であった。一方、比較タイヤは軽量化に伴ってランフラット耐久性も低下していた。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、サイドウォール部に断面三日月状のゴム補強層を設けたランフラット走行性能を有する空気入りタイヤにおいて、断面三日月状のゴム補強層に粒径５〜３００μｍの気体封入熱可塑性樹脂粒子を配合し、その気体封入熱可塑性樹脂粒子に含まれる中空部分のゴム補強層に対する体積比率を２０〜５０％としたから、ランフラット耐久性を十分に確保しながら質量の低下を図ることができ、更には発熱を抑えてランフラット走行性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す半断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す半断面図である。
【符号の説明】
１ビード部
２トレッド部
３サイドウォール部
４Ａ〜４Ｃカーカス層
５ビードコア
６ビードフィラー
７ゴム補強層
８インナーライナー層
９ベルト層
１０ベルトカバー層

Claims

サイドウォール部に断面三日月状のゴム補強層を設けたランフラット走行性能を有する空気入りタイヤにおいて、前記断面三日月状のゴム補強層に粒径５〜３００μｍの気体封入熱可塑性樹脂粒子を配合し、前記気体封入熱可塑性樹脂粒子に含まれる中空部分の前記ゴム補強層に対する体積比率を２０〜５０％とした空気入りタイヤ。
左右一対のビード部間に複数層のカーカス層を装架した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の層間に前記サイドウォール部に沿って前記断面三日月状のゴム補強層を配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記ゴム補強層の２５℃における硬度(JIS-A) が７０〜９０である請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。