JP5134249B2 - ランフラットタイヤ - Google Patents

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。

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のが知られている（例えば特許文献１など参照）。

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り、接地形状において、接地巾が小さくかつ接地長さが大きくなるため、騒音性能及びハイドロプレーニング性能の向上に役立つ。

そして本発明者の研究の結果、この特殊プロファイルは、サイドウォール部の領域が短いため、前記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とともに、サイド補強ゴム層の発熱量や蓄熱量が減じうるためランフラット性能（ランフラット耐久性）の向上にも効果的であることを見出し得た。

しかし、このランフラット耐久性の向上のためには、カーカス折返し部におけるカーカスコードルースを同時に抑制することがさらに重要であることも判明した。これは、前記特殊プロファイルを採用したランフラットタイヤでは、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ビード部の変形の度合いが大きく、前記サイド補強ゴム層の発熱量や蓄熱量を減じたとしても、カーカス折返し部におけるカーカスコードルースがネックとなり、そのままではランフラット性能の向上効果が充分に発揮されないためと推測される。

そこで本発明は、カーカス折返し部に隣接するリムずれ防止用のクリンチゴムに、損失正接（tan δ）が０．０６５以下と従来よりも低発熱でありかつ硫黄配合量が２．０〜３．０ｐｈｒと従来よりも高配合であるゴム組成物を用いることを基本として、カーカス折返し部におけるカーカスコードルースを効果的に抑制でき、ランフラット耐久性を向上させ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経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、前記サイドウォール部の前記カーカスの内側に配されかつ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サイド補強ゴムと、前記ビード部のタイヤ軸方向外面をなすクリンチゴム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、
しかも前記クリンチゴムは、ゴム成分１００質量部に対して、硫黄を２．０〜３．０質量部含有するとともに、粘弾性スペクトロメーターを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸張歪１０％、動歪の振幅±２％の条件で測定した損失正接（tan δ）を０．０６５以下としたゴム組成物からなることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記クリンチゴムは、リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が５０〜３０００ｐｐｍ、ビニル結合量が５〜５０質量％、及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．０以下であるスズ変性ポリブタジエンゴムを、ゴム成分中に３〜４０質量％含むことを特徴とし、又請求項３の発明では、前記クリンチゴムは、ゴム成分がスズ変性ポリブタジエンゴム以外のジエン系ゴムからなり、しかも前記ゴム成分１００質量部に対して加硫促進剤を２．５〜４．５質量部、かつ酸化亜鉛を１．３〜２．９質量部含有させたことを特徴としている。

又請求項４の発明では、請求項３において、前記ゴム成分は、高シスポリブタジエンゴムを５０質量％以上、かつ天然ゴム又は高シスイソプレンゴムを３０質量％以上含むことを特徴としている。

又請求項５の発明では、前記カーカスの半径方向外側かつトレッド部内に１以上のベルトプライからなるベルト層を具えるとともに、最も幅広のベルトプライのタイヤ軸方向のプライ巾ＢＷは、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。

なお本明細書において、ゴムの損失正接（tan δ）は、測定試料を粘弾性スペクトロメーターを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸張歪１０％、動歪の振幅±２％の条件で測定した値とする。

又前記「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。また前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、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 "LOAD CAPACITY"である。

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、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、タイヤ質量増加や乗り心地性低下を抑えながら、サイド補強ゴム層の発熱や蓄熱を減じ、サイド補強ゴム層の破壊を抑制しうる。

又クリンチゴムとして、従来に比して損失正接（tan δ）が小かつ硫黄配合量が大なゴム組成物を用い手いるため、前記クリンチゴムに隣接するカーカス折返し部におけるカーカスコードルースを抑制できる。

ここで、カーカスプライに用いるトッピングゴムは、通常、カーカスコード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させうる。しかし、本発明者の実験の結果、タイヤ加硫成型時、トッピングゴム中の硫黄の一部が、硫黄配合量が１．８ｐｈｒ程度と低いクリンチゴムに流出する傾向があり、その結果、前記接着層の形成が不充分となって接着性が充分高められていないことが判明した。そこで、クリンチゴムの硫黄配合量を従来よりも多い２．０〜３．０ｐｈｒの範囲に高めてトッピングゴムでの硫黄配合量に近づける。これにより、タイヤ加硫成型時におけるトッピングゴムからクリンチゴムへの硫黄の流出を抑制でき、カーカスコードの接着性を向上することが可能となる。なお、トッピングゴムの硫黄配合量を直接高めた場合には、トッピングゴムの硬化を招き、接着性向上効果が不充分となる。又カーカスコードルースの抑制のためには、前記接着性の向上以外に、発熱によるゴム劣化を抑えることも重要であり、そのために本願ではクリンチゴムの損失正接（tan δ）を０．０６５以下に減じている。

このように、クリンチゴムの損失正接（tan δ）及び硫黄配合量を特定することにより、その相互作用によってカーカスコードルースを効果的に抑制することができ、特に前述の特殊プロファイルを採用したサイド補強タイプのランフラットタイヤにおいて、ランフラット耐久性の向上効果を有効に発揮させることが可能となる。

又クリンチゴムに要求される耐リムずれ性能を高く確保しながら、損失正接（tan δ）を前記範囲に減じるためには、ゴム成分中に、スズ変性ポリブタジエンゴムを３〜４０質量％含有させたゴム組成物を採用するか、又はゴム成分としてスズ変性ポリブタジエンゴム以外のジエン系ゴムを用いしかも前記ゴム成分１００質量部中に加硫促進剤を２．５〜４．５質量部かつ酸化亜鉛を１．３〜２．９質量部含有させたゴム組成物を採用することが好ましい。これにより耐リムずれ性能の維持、若しくは向上も図られ、ランフラット耐久性を含むタイヤ耐久性を向上することができる。

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の内部かつ前記カーカス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、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。

そして本発明では、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りながらランフラット耐久性を向上させるために、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、接地形状において、接地巾が小かつ接地長さが大となり、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、タイヤ質量の増加や乗り心地性の低下を低く抑えうると同時に、サイド補強ゴム層１０の発熱量や蓄熱量を減じうるためサイド補強ゴム層１０の破壊を抑制でき、ランフラット耐久性の向上も可能となる。

しかし、このランフラット耐久性の向上のためには、前記カーカス６のプライ折返し部６ｂにおけるカーカスコードルースを抑制することが特に重要となる。これは、前記特殊プロファイルを採用したランフラットタイヤでは、ランフラット走行時のビード部の変形の度合いが大きく、前記サイド補強ゴム層１０の発熱量や蓄熱量を減じたとしても、プライ折返し部６ｂにおけるカーカスコードルースがネックとなり、ランフラット性能の向上効果が充分に発揮されないためと推測される。

そこで本願では、プライ折返し部６ｂにおけるカーカスコードルースを抑制するため、このプライ折返し部６ｂに隣接するクリンチゴム１３として、ゴム成分１００質量部に対して、硫黄を２．０〜３．０質量部含有するとともに、損失正接（tan δ）を０．０６５以下としたゴム組成物Ｘを採用している。硫黄としては、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。

ここで、前記クリンチゴム１３は、前記図２に示すように、ビード部４のタイヤ軸方向外面をなすビード外皮ゴムであり、前記プライ折返し部６ｂの半径方向外側に配されるとともに、少なくともビードヒール４ａからリムフランジＪＦの半径方向外端を越える領域範囲を半径方向内外に延在している。なおビード部４の底面は、本例では、例えば耐摩耗性に優れるキャンバス等の薄いチェーファ１４によって被覆されるとともに、このチェーファ１４は、前記プライ折返し部６ｂとクリンチゴム１３の間に挟まれて係止される小高さの立ち上げ部１４ａを有する。この立ち上げ部１４ａは、前記クリンチゴム１３の半径方向外端よりも半径方向内方で終端し、従って、クリンチゴム１３は、前記立ち上げ部１４ａより半径方向外側に、プライ折返し部６ｂと隣接する隣接面１３Ｓを具える。

次に、クリンチゴム１３における硫黄配合量を、ゴム成分１００質量部に対して２．０〜３．０質量部の範囲と、従来に比して高めた理由は、タイヤ加硫成型時に、カーカス６のトッピングゴム中の硫黄の一部が、硫黄配合量の低いクリンチゴム１３に流出するのを抑えるためである。これにより、トッピングゴム中の硫黄がカーカスコード表面のメッキ成分と反応して高硬度の接着層を充分に形成でき、カーカスコードとトッピングゴムとの接着強度（接着性）を向上させることができる。なお硫黄配合量が２．０質量部未満では、トッピングゴムからの硫黄流出を充分抑制しえず、接着層の形成が不充分なものとなる。逆に、硫黄配合量が３．０質量部を越えると、クリンチゴム１３が硬質化し、クリンチゴム１３自体の耐亀裂損傷性を損ねる。又クリンチゴム１３からトッピングゴム内への硫黄流入傾向となってトッピングゴムの硬質化を招き、接着性の向上効果を減じる傾向となる。このような観点から、クリンチゴム１３の硫黄配合量は、トッピングゴムの硫黄配合量より小であり、又その差を０．５質量部以下とするのがより好ましい。なおトッピングゴムの硫黄配合量は、従来と同様２．５〜５．０質量部の範囲が好適に採用しうる。

又前記カーカスコードルースを抑制するためには、前記接着性の向上と同時に、熱によるゴムの劣化を抑えることが不可欠である。そのために、クリンチゴム１３の損失正接（tan δ）を０．０６５以下に減じている。これにより、クリンチゴム１３の発熱を減じて、クリンチゴム１３及びトッピングゴムの熱劣化を抑え、前記接着性の向上と相俟ってカーカスコードルースを抑制できる。なおクリンチゴムには、従来、損失正接（tan δ）が０．１５程度のゴムが使用されている。

次に前記クリンチゴム１３では、耐リムずれ性能を高く確保しながら、損失正接（tan δ）を前記範囲に減じることが重要であり、そのためには、
（１）ゴム成分中に、スズ変性ポリブタジエンゴムを３〜４０質量％含有させたゴム組成物Ｘ１（便宜上、第１実施形態のゴム組成物Ｘ１という）を用いる；
或いは
（２）ゴム成分がスズ変性ポリブタジエンゴム以外のジエン系ゴムからなり、しかも前記ゴム成分１００質量部に対して加硫促進剤を２．５〜４．５質量部、かつ酸化亜鉛を１．３〜２．９質量部含有させたゴム組成物Ｘ２（便宜上、第２実施形態のゴム組成物というＸ２）を用いる；
ことが好ましい。

前記第１実施形態のゴム組成物Ｘ１を詳しく説明すると、前記スズ変性ポリブタジエンゴムは、リチウム開始剤により１，３−ブタジエンの重合をおこなった後、スズ化合物を添加することにより得られ、さらにスズ変性ポリブタジエンゴム分子の末端がスズ−炭素結合で結合されていることが好ましい。このスズ変性ポリブタジエンゴムは、ゴム補強剤として添加されるカーボンブラックとゴムポリマーとの結合力をアップさせるため、ヒステリシスロスが小さくなり、ゴムの低損失正接化に特に有効となる。

前記リチウム開始剤としては、アルキルリチウム、アリールリチウム、アリルリチウム、ビニルリチウム、有機スズリチウム、有機窒素リチウム化合物などのリチウム系化合物やリチウム金属などがあげられる。リチウム系化合物を開始剤とすることで、Ｈｉｇｈビニル、ｌｏｗシス含有のスズ変性ポリブタジエンゴムを作成できる。

スズ化合物としては、四塩化スズ、ブチルスズトリクロライド、ジブチルスズジクロライド、ジオクチルスズジクロライド、トリブチルスズクロライド、トリフェニルスズクロライド、ジフェニルジブチルスズ、トリフェニルスズエトキシド、ジフェニルジメチルスズ、ジトリルスズジクロライド、ジフェニルスズジオクタノエート、ジビニルジエチルスズ、テトラベンジルスズ、ジブチルスズジステアレート、テトラアリルスズ、ｐ−トリブチルスズスチレンなどが上げられ、このうちの一種又は二種以上を選択して使用することができる。

前記スズ変性ポリブタジエンゴム中において、スズ原子の含有量は５０ｐｐｍ以上、好ましくは６０ｐｐｍ以上である。含有量が５０ｐｐｍ未満では、ゴム補強剤としてカーボンブラックを添加したとき、このカーボンブラックの分散を促進する効果が小さくなり、エネルギーのロスファクタが増えて損失正接（tan δ）の増加を招く。又、スズ原子の含有量は３０００ｐｐｍ以下、好ましくは２５００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２５０ｐｐｍ以下である。含有量が３０００ｐｐｍを越えると、混練り物のまとまりが悪く、ゴム押出し性や加工性が悪化する。

又、スズ変性ポリブタジエンゴムの分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ（Ｍｗ：質量平均分子量、Ｍｎ：数平均分子量）は、２．０以下、好ましくは１．５以下であり、前記分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが２．０を越えると、カーボンブラックの分散性が悪くなり損失正接（tan δ）の増加を招く。

又、スズ変性ポリブタジエンゴムのビニル結合量は、５質量％以上、好ましくは７質量％以上であり、ビニル結合量が５質量％未満では、リチウム開始剤によるブタジエンの重合が困難となる。又ビニル結合量は、５０質量％以下、好ましくは２０質量％以下であり、ビニル結合量が５０質量％を越えると、耐摩耗性が著しく悪化し、優れた耐リムずれ性が得られなくなる。

前記第１実施形態Ｘ１では、このようなスズ変性ポリブタジエンゴムを、ゴム成分中に３質量％以上、好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは１０質量％以上含む。３質量％未満では、損失正接（tan δ）を低減させる効果が充分に得られない。またスズ変性ポリブタジエンゴムの含有量は、４０質量％以下、好ましくは３５質量％以下であり、４０質量％を越えると、引張り強度や耐カット性を充分に確保することが難しくなる。なおスズ変性ポリブタジエンゴムとブレンドして使用する他のゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、高シスイソプレンゴム（高シスＩＲ））、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、及び高シスポリブタジエンゴム（高シスＢＲ）などがあげられる。なかでも、低損失正接としながら必要な破断強度を確保するために、天然ゴム（ＮＲ）又は高シスイソプレンゴム（高シスＩＲ）を３０質量部以上含むことが好ましく、又耐亀裂成長性の観点からポリブタジエンゴム（ＢＲ）を１０質量部以上含むことが好ましい。

次に、第２実施形態のゴム組成物Ｘ２を説明する。第２実施形態では、ゴム成分として、前記スズ変性ポリブタジエンゴム以外のジエン系ゴム、例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、及び高シスポリブタジエンゴム（ＢＲ）などで形成している。そして、ゴム組成物の損失正接（tan δ）を下げるため、加硫促進剤を、ゴム成分１００質量部に対して２．５〜４．５質量部と従来よりも高配合としている。加硫促進剤を高配合とすることで、硫黄結合密度が高まり損失正接（tan δ）を下げることができる。しかしその半面、耐リムずれ性が低下する傾向を招く。そのため酸化亜鉛を、逆にゴム成分１００質量部に対して１．３〜２．９質量部と従来よりも低高配合として、耐リムずれ性の低下を抑えている。

前記加硫促進剤が２．５質量部未満では、損失正接（tan δ）を０．０６５以下に下げることが難しくなり、又４．５質量部を越えると、酸化亜鉛の減量によっても耐リムずれ性の低下を抑えることができなくなり、又割れなどの耐亀裂損傷性を損ねる。又酸化亜鉛が２．９質量部を越えると、耐リムずれ性の低下抑制が不充分となり、１．３質量部を下回ると破断伸度などの伸び特性の低下を招く。このような観点から、加硫促進剤の含有量の下限値は、２．７５質量部以上が好ましく、又上限値は４．２５質量部以下が好ましい。又酸化亜鉛の含有量の下限値は、１．５質量部以上が好ましく、又上限値は、２．５質量部以下、さらには２．２質量部以下、さらには２．０質量部以下が好ましい。

又第２実施形態Ｘ２では、ゴム成分として、耐リムずれ性に優れる高シスポリブタジエンゴム（ＢＲ）を５０質量％以上、かつ破断強度に優れる天然ゴム（ＮＲ）又は高シスイソプレンゴム（高シスＩＲ）を３０質量％以上含むことが好ましい。このような、第２実施形態のゴム組成物Ｘ２は、第１実施形態のゴム組成物Ｘ１と同様に、耐リムずれ性能を高く確保しながら、損失正接（tan δ）を０．０６５以下に下げることができるため、空気入りタイヤ１のクリンチゴム１３に好適に採用しうる。なおスズ変性ポリブタジエンゴムは高価であるため、それを含有しない第２実施形態のゴム組成物Ｘ２は、コスト的にも有利なものとなる。

なお前記第１、第２実施形態のゴム組成物Ｘ１、Ｘ２には、他にカーボンブラック等のゴム補強剤、アロマオイル等の軟化剤、老化防止剤、ステアリン酸、加硫遅延剤などの周知のゴム用充填剤を必要に応じてその適量を添加させることができる。

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。なお表１のタイヤに用いたタイヤプロファイルＡ，Ｂの詳細は表２に示す。又クリンチゴムのゴム組成物の詳細は表３に示す。

なお表１に記載のクリンチゴムの硫黄配合量、及びゴム硬度は、クリンチゴムと他のゴム部材との臨界面から２．０ｍｍ以上離れた部位から採取したゴムにおける測定値である。この測定値は、前記部位が、隣接する他のゴム部材からの硫黄の移行等の影響を殆ど受けないため、表３の組成のゴムのみを加硫温度１７０℃、加硫時間１２分で加硫したときの設計値と、実質的に一致している。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硬さである。

表中、
・ＮＲ−−ＲＳＳ＃３グレード
・高シスＢＲ−−−宇部興産（株）製のＢＲ１５０Ｂ、
・スズ変性ＢＲ−−−日本ゼオン（株）製のＢＲ１２５０（開始剤としてリチウムを用いて重合、スズ原子の含有量２５０ｐｐｍ、ビニル結合量１０〜１３質量部、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１．５）
・加硫促進剤−−−大内新興化学工業（株）製のノクセラ−ＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
・酸化亜鉛−−−三井金属工業（株）製の亜鉛華１号
・硫黄−−−日本乾溜工業（株）セイミサルファ
又組成Ｘ１は、請求項２に係わる第１実施形態のゴム組成物Ｘ１であり、又組成Ｘ２は、請求項３に係わる第２実施形態のゴム組成物Ｘ２を意味する。

（１）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。結果は実施例５を１００とする指数により表示し、数値が大きいほどランフラット耐久性に優れている。

（２）コード接着性
温度１８０℃の条件下で４０分間加硫し、表３に示すゴム組成物とカーカスプライとを加硫接着した貼合わせ体のサンプルを作成するとともに、このサンプルを用い、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）を測定した。結果は、実施例５を１００とする指数で表示し、値が大なほど接着力に優れている。

（３）耐リムずれ性

各供試タイヤをリム（１８×８．５ＪＪ）、かつ正規内圧にてドラム試験機上を速度（２０ｋｍ／ｈ）、縦荷重（１４．６ｋＮ：正規荷重の２３０％の荷重）、室温（３８±２℃）の条件にて、６００時間走行させた後、リムフランジ接触部の摩耗深さを指数表示した。結果は実施例５を１００とする指数により表示し、数値が大きいほど耐リムずれ性に優れている。

（４）破断伸度
表３に示すゴム組成物を温度１８０℃の条件下で４０分間加硫してサンプルを作成し、ＪＩＳ Ｋ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引っ張り特性の求め方」に準じて、破断時伸びを測定した。破断時伸びが大きいほど引張り特性に優れている。

表１の如く、クリンチゴムに、損失正接（tan δ）が０．０６５以下と従来よりも低発熱かつ硫黄配合量が２．０〜３．０ｐｈｒと従来よりも高配合のゴム組成物を用いてた実施例のタイヤは、従来的なゴム配合とした比較例５のタイヤに比してコード接着性が高く、カーカスコードルースの抑制を効果的に抑制でき、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いてそのランフラット耐久性の向上効果を有効に発揮しうるのが確認できる。

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
１３ クリンチゴム

Claims (6)

1. トレッド部からサイドウォール部を経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、前記サイドウォール部の前記カーカスの内側に配されかつ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サイド補強ゴムと、前記ビード部のタイヤ軸方向外面をなすクリンチゴム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、
   しかも前記クリンチゴムは、ゴム成分１００質量部に対して、硫黄を２．０〜３．０質量部含有するとともに、粘弾性スペクトロメーターを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸張歪１０％、動歪の振幅±２％の条件で測定した損失正接（tan δ）を０．０６５以下としたゴム組成物からなることを特徴とするランフラットタイヤ。
   
2. 前記クリンチゴムは、リチウム開始剤により重合され、スズ原子の含有量が５０〜３０００ｐｐｍ、ビニル結合量が５〜５０質量％、及び分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．０以下であるスズ変性ポリブタジエンゴムを、ゴム成分中に３〜４０質量％含む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. 前記クリンチゴムは、ゴム成分がスズ変性ポリブタジエンゴム以外のジエン系ゴムからなり、しかも前記ゴム成分１００質量部に対して加硫促進剤を２．５〜４．５質量部、かつ酸化亜鉛を１．３〜２．９質量部含有させたことを特徴とする請求項１記載のランフラットタイヤ。
4. 前記ゴム成分は、高シスポリブタジエンゴムを５０質量％以上、かつ天然ゴム又は高シスイソプレンゴムを３０質量％以上含むことを特徴とする請求項３記載のランフラットタイヤ。
5. 前記カーカスの半径方向外側かつトレッド部内に１以上のベルトプライからなるベルト層を具えるとともに、最も幅広のベルトプライのタイヤ軸方向のプライ巾ＢＷは、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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