JP5695311B2

JP5695311B2 - ランフラットタイヤ

Info

Publication number: JP5695311B2
Application number: JP2009245270A
Authority: JP
Inventors: 憲史亀田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2029-10-26
Also published as: JP2011088593A

Description

本発明はランフラットタイヤに関し、さらに詳しくは、ランフラット走行時におけるインナーライナー層の発熱を抑制して、耐久性を向上させるようにしたランフラットタイヤに関する。

一般に、サイドウォール部の内部に断面三日月状の補強ゴム層を挿入した所謂サイド補強型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サイド剛性を確保すると同時にタイヤの変形に伴う発熱を抑えるために、補強ゴム層として高モジュラスかつ低発熱性のゴム材料が使用されてきた（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、補強ゴム層に低発熱性のゴム材料を使用した場合にあっても、ランフラット耐久性の向上効果には限界があるという問題があった。

ランフラット耐久性を低下させる主な要因としては、ランフラット走行時におけるサイドウォール部の変形に伴い、サイドウォール部を構成するゴムの損失エネルギーが大きくなって発熱が加速することにあるということが知られている。本発明者は、この知見に基づいて、ランフラットタイヤにおける発熱原因の究明を続けてきたところ、この原因の一つとしてインナーライナー層を構成するゴムの物性がランフラット耐久性に大きく影響を及ぼしていることを確認するに至った。

従来のインナーライナー層には、耐空気透過性や耐亀裂成長性を確保する観点から、通例６０℃における損失正接（ｔａｎδ）が０．１５〜０．２５程度のブチル系のゴム材料が使用されてきた（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、このようなゴム材料をインナーライナー層の全面に配置したランフラットタイヤでは、空気圧の低下に伴う変形により、インナーライナー層を構成するゴムの損失エネルギーが抑制できず、これにより耐久性が低下するということを確認した。

すなわち、本発明者の研究によれば、インナーライナー層の発熱は、図３に示すように、サイドウォール部６、６の内部に配置された補強ゴム層７、７に隣接する領域、特に補強ゴム層７、７の上端末７ａ、７ａ近傍の位置からタイヤ断面高さＳＨの略１／２に相当する位置に至る領域Ｓ、Ｓにおいて顕著に表れることを突き止め、本発明を完成するに至った。

特開２００２−１０３９２５号公報特開平１０−８７８８４号公報

本発明の目的は、上述する問題点を解消するもので、ランフラット走行時におけるインナーライナー層の発熱を抑制して、耐久性を向上させるようにしたランフラットタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明のランフラットタイヤは、左右一対のビード部に埋設されたビードコア間に延在するカーカス層と、該カーカス層の内周側に配置したインナーライナー層とを備えると共に、サイドウォール部における前記カーカス層とインナーライナー層との間に断面三日月状の補強ゴム層を介在させたランフラットタイヤにおいて、前記インナーライナー層のうち、少なくとも前記補強ゴム層のタイヤ径方向上端末からインナーライナー層に沿ってビード部側に１０ｍｍ離間した位置からタイヤ断面高さの１／２に相当する位置に至る前記補強ゴム層に隣接する中間領域を熱可塑性樹脂にエラストマーを配合した６０℃におけるｔａｎδが０．０３〜０．１０の熱可塑性樹脂組成物からなる低発熱性材料により構成すると共に、前記中間領域を除くインナーライナー層を３０℃における空気透過係数が２００×１０ ^-12 ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ ² ・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ以下で、かつ厚さが０．３〜３ｍｍのゴム組成物により構成したことを特徴とする。

さらに、上述する構成において、以下（１）及び／又は（２）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記ゴム組成物をブチル系ゴムを主成分とするゴム組成物で構成する。
（２）前記中間領域における低発熱性材料の空気透過係数を（１〜７００）×１０^-12ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｍｍＨｇに設定する。

本発明によれば、インナーライナー層のうち、ランフラット走行時における変形が最も大きい少なくとも補強ゴム層のタイヤ径方向上端末からインナーライナー層に沿ってビード部側に１０ｍｍ離間した位置からタイヤ断面高さの１／２に相当する位置に至る補強ゴム層に隣接する中間領域を熱可塑性樹脂にエラストマーを配合した６０℃におけるｔａｎδが０．０３〜０．１０の熱可塑性樹脂組成物からなる低発熱性材料により構成したので、この領域におけるインナーライナー層の変形に伴う損失エネルギーが効率よく抑制されて、ランフラット耐久性を向上させることができる。
しかも、本発明では、前記中間領域を除くインナーライナー層を３０℃における空気透過係数が２００×１０ ^-12 ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ ² ・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ以下で、かつ厚さが０．３〜３ｍｍのゴム組成物により構成したので、この領域における空気圧の漏洩を効率よく防いで、良好なランフラット耐久性を確保することができる。

本発明の実施形態からなるランフラットタイヤの一例を示す断面図である。図１のランフラットタイヤにおけるインナーライナー層の主要部の構成を説明するための一部を拡大して示す断面図である。従来のランフラットタイヤにおけるインナーライナー層の発熱箇所を説明するための断面図である。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態からなるランフラットタイヤの一例を示す断面図であり、図２は図１のランフラットタイヤにおけるインナーライナー層の主要部の構成を説明するための一部を拡大して示す断面図である。

図１において、本発明のランフラットタイヤ１は、左右一対のビード部２、２に埋設されたビードコアー３、３間に延在するカーカス層４と、カーカス層４の内周側に配置したインナーライナー層５とを備えると共に、サイドウォール部６、６におけるカーカス層４とインナーライナー層５との間に断面三日月状の補強ゴム層７、７を介在させている。図中８はトレッド部、９はビードフィラー、１０はベルト層をそれぞれ示している。

そして、本発明のランフラットタイヤ１では、図２に示すように、インナーライナー層５のうち、少なくとも補強ゴム層７のタイヤ径方向上端末７ａからインナーライナー層５に沿ってビード部２側に１０ｍｍ離間した位置Ａからタイヤ断面高さＳＨの１／２に相当する位置Ｂに至る補強ゴム層７に隣接する中間領域Ｑ（図中の黒塗り部分）を熱可塑性樹脂にエラストマーを配合した６０℃におけるｔａｎδが０．０３〜０．１０、好ましくは０．０３〜０．０５の熱可塑性樹脂組成物からなる低発熱性材料により構成している。

このように、補強ゴム層７、７に隣接するインナーライナー層５の中間領域Ｑ、Ｑを熱可塑性樹脂にエラストマーを配合した６０℃におけるｔａｎδが０．０３〜０．１０の熱可塑性樹脂組成物からなる低発熱性材料により構成したので、ランフラット走行時において、この領域Ｑ、Ｑにおけるインナーライナー層５の変形に伴う損失エネルギーが効率よく抑制されて、ランフラット耐久性を飛躍的に向上させることができる。

上述する熱可塑性樹脂にエラストマーを配合した熱可塑性樹脂組成物からなる低発熱性材料は、特に限定されるものではないが、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂にジエン系ゴムやオレフィン系ゴムなどのエラストマーを配合した熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性樹脂組成物で構成するとよい。

本発明において、上述するｔａｎδは、粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所製）を使用して、周波数２０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み±２％、温度６０℃の条件で測定したときの値が適用される。また、タイヤ断面高さＳＨとは、タイヤを適用リムに装着して正規内圧を充填したときのタイヤ外径とリム径との差の１／２に相当する高さをいう。

さらに、本発明では、上述する中間領域Ｑ、Ｑを除くトレッド部８の内周側の上方領域Ｐ及びビード部２側の下方領域Ｒ、Ｒにおけるインナーライナー層５を３０℃における空気透過係数が２００×１０^-12ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ² ・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ以下、好ましくは５０×１０^-12ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ² ・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ以上で、かつ厚さが０．３〜３ｍｍのゴム組成物により構成している。これにより、空気圧の漏洩を効率よく防いで耐久性を確保することができる。

なお、本発明ランフラットタイヤ１では、中間領域Ｑ、Ｑにおける熱可塑性樹脂にエラストマーを配合した熱可塑性樹脂組成物からなる低発熱性材料の空気透過係数は、特に限定されるものではないが、好ましくは、空気透過係数が（１〜７００）×１０^-12ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ、最も好ましくは（１〜２００）×１０^-12ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｍｍＨｇとなるように調整するとよい。これにより、インナーライナー層５の中間領域Ｑ、Ｑからの空気の漏洩を効率よく防いで耐久性を確実に向上させることができる。

上述するように、本発明のランフラットタイヤ１は、インナーライナー層５のうち、ランフラット走行時における変形が最も大きい少なくとも補強ゴム層７、７の上端末７ａ、７ａからビード部２側に１０ｍｍ離間した位置Ａ、Ａからタイヤ断面高さＳＨの１／２に相当する位置Ｂ、Ｂに至る中間領域Ｑ、Ｑを熱可塑性樹脂にエラストマーを配合した６０℃におけるｔａｎδが０．０３〜０．１０の熱可塑性樹脂組成物からなる低発熱性材料により構成すると共に、前記中間領域Ｑ、Ｑを除くインナーライナー層５を３０℃における空気透過係数が２００×１０ ^-12 ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ ² ・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ以下で、かつ厚さが０．３〜３ｍｍのゴム組成物により構成したことにより空気圧の漏洩を防ぎながらランフラット耐久性を向上させるもので、近年の高性能車両に装着するランフラットタイヤとして幅広く適用することができる。

タイヤサイズを１９５／５５Ｒ１６８７・、タイヤ構造を図１として、インナーライナー層における領域Ｐ、Ｑ及びＲの材料、６０℃におけるｔａｎδ、空気透過係数及び厚さをそれぞれ表１のように異ならせて、従来タイヤ（従来例）、比較タイヤ（比較例１〜６）及び本発明タイヤ（実施例）を製作した。なお、各タイヤの補強ゴム層には６０℃におけるｔａｎδが０．０５のジエン系ゴム組成物を使用した。なお、インナーライナー層を構成する表１におけるゴムにはブチル系ゴム組成物を使用し、樹脂にはポリアミド系樹脂にブチル系エラストマーを配合した熱可塑性エラストマーを使用した。

これら８種類のタイヤについて、それぞれ以下の試験方法によりランフラット耐久性の評価を行った。

〔ランフラット耐久性〕
各タイヤをリム（サイズ：１６×６．０Ｊ）に組み込み、空気圧を２１０ｋＰａとして、４輪のうち駆動輪右側（１本）のバルブコア除去して、排気量１６００ｃｃのＦＦ車に装着し、４名乗車相当の荷重を負荷させたうえで、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度８０ｋｍ／ｈにて走行させ、ドライバーがタイヤの故障による振動を感じるまで走行を続け、その走行距離を以って、ランフラット耐久性の評価とした。そして、その結果を従来タイヤを１００とする指数により表１に併記した。

表１より、中間領域Ｑを樹脂（熱可塑性エラストマー）で構成した本発明タイヤは、ゴムで構成した従来タイヤ及び比較タイヤに比して、ランフラット耐久性が飛躍的に向上していることがわかる。

１ランフラットタイヤ
２ビード部
３ビードフィラー
４カーカス層
５インナーライナー層
６サイドウォール部
７補強ゴム層
８トレッド部
９ビードフィラー
１０ベルト層
Ｐ上方領域
Ｑ中間領域
Ｒ下方領域
ＳＨタイヤ断面高さ

Claims

左右一対のビード部に埋設されたビードコア間に延在するカーカス層と、該カーカス層の内周側に配置したインナーライナー層とを備えると共に、サイドウォール部における前記カーカス層とインナーライナー層との間に断面三日月状の補強ゴム層を介在させたランフラットタイヤにおいて、
前記インナーライナー層のうち、少なくとも前記補強ゴム層のタイヤ径方向上端末からインナーライナー層に沿ってビード部側に１０ｍｍ離間した位置からタイヤ断面高さの１／２に相当する位置に至る前記補強ゴム層に隣接する中間領域を熱可塑性樹脂にエラストマーを配合した６０℃におけるｔａｎδが０．０３〜０．１０の熱可塑性樹脂組成物からなる低発熱性材料により構成すると共に、前記中間領域を除くインナーライナー層を３０℃における空気透過係数が２００×１０ ^-12 ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ ² ・ｓｅｃ・ｍｍＨｇ以下で、かつ厚さが０．３〜３ｍｍのゴム組成物により構成したランフラットタイヤ。
前記ゴム組成物が、ブチル系ゴムを主成分とするゴム組成物である請求項１に記載のランフラットタイヤ。
前記中間領域における低発熱性材料の空気透過係数が（１〜７００）×１０^-12ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｍｍＨｇである請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ。