JPH11254917A - 空気入り安全タイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内圧充填時耐久性が維持され、軽量性及びラ
ンフラット走行性能が大幅に改善された空気入り安全タ
イヤを提供する。 【解決手段】 サイドウォール、有機繊維コードからな
るカーカス層、ベルト層、およびトレッド部を順次配置
して夫々補強すると共に、上記サイドウォール１６のカ
ーカス層１８内周面に、断面が三日月状の補強ゴム層２
８を備えた空気入り安全タイヤであって、前記有機繊維
コードが芯部とその芯部の回りを包み込む鞘部からなる
芯鞘構造を有する有機繊維原糸を撚り合わせてなるコー
ドであり、該芯部がポリエステルからなり、かつ該鞘部
が脂肪族ポリアミドからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤサイド部を
補強し、良好なランフラット走行を可能ならしめた空気
入り安全タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤでランフラット走行が可
能な（すなわち、タイヤが走行中に釘や、金属片などの
異物がタイヤに突きささる等の原因でパンクして、タイ
ヤ内圧が０ｋｇ／ｃｍ² になっても、その状態のまま相
当の距離を安全に継続走行し希望の場所（例えば、タイ
ヤを交換できるサービスステーション）まで到達するこ
とができる様なタイヤ（空気入り安全タイヤという）
は、タイヤの空気室内におけるリムの部分に、金属、合
成樹脂製の環状中子を取りつけた中子タイプと、タイヤ
サイドウォールのビード部からショルダー区域にかけ
て、カーカスの内面に断面が三日月状の比較的硬質ゴム
の層を配置して補強したサイド補強タイプが知られてい
る。これら２つのタイプのうち中子タイプは、ランフラ
ット走行に当たって荷重支持能力が高いことから、乗り
心地をあまり問題にしない荷物運搬用車両、軍用車両向
けとして、またサイド補強タイプは、比較的荷重負担が
小さく、乗り心地を重視する乗用車向けとして、夫々そ
れなりに評価を得ている。

【０００３】これらのうち最も簡便で実効ある方策とし
て、通常タイヤ内で最も肉薄で剛性の低いサイドウォー
ル部に、断面三日月状等の環状補強ゴム層を、そのカー
カスプライの内面側もしくは複数のカーカスプライ層間
に配置し、車輪荷重を支える様にした、いわゆるサイド
補強ランフラットタイヤがある。このサイド補強ランフ
ラットタイヤは、通常空気圧時には通常タイヤと同じく
主として内圧による補強コードの張力で荷重を負担し、
一方パンク無内圧時にはサイドウォール固有の部材剛性
自身で支持する事を意図したものである。

【０００４】現在、通常走行の乗用車用タイヤのカーカ
スプライ材用ゴム補強繊維コードとしては、その寸法安
定性、耐水分安定性、適度な剛性、安価、等の観点か
ら、一般にＰＥＴ( ポリエチレンテレフタレート) 繊維
が好んで広く用いられている。この他レーヨン、 ナイロ
ンも一部用いられているが、レーヨンは低強度でカーカ
ス強度設計上、ポリエステル対比繊維使用量が多くな
り、かつ高価格で不利であり、水分吸湿時の接着、強度
低下の問題を有しているし、ナイロンは弾性率が低く熱
収縮が大きく、またクリープ特性も十分でなく、フラッ
トスポット性が劣り、サイド 凹凸性、ユニフォーミテ
ィも十分でない等の寸法安定性面でのデメリットがあ
り、総合的に見てＰＥＴに劣る。

【０００５】このサイド補強ランフラットタイヤのカー
カスプライコード繊維として、一般タイヤに用いられて
いるＰＥＴ( ポリエチレンテレフタレート) 繊維を適用
し、ランフラット（無内圧）走行した場合、肉厚のサイ
ド補強ゴム層の発熱大により高温度となるためポリエス
テル繊維コードとゴム間でのセパレーション発生により
早期に故障してしまう事がわかった。

【０００６】また、従来技術では主にサイドウォール部
のカーカス層の内側に三日月断面形状の補強ゴム層を配
置し、更にサイドウォール部の剛性を増すために、カー
カス層が通常の1 〜2 層より多い3 〜4 層を必要とし、
重量増加、更にはそれに伴う転がり抵抗、操縦安定性の
悪化が問題となる。

【０００７】一方、近年では、車輛の低燃費化にともな
って、タイヤの重量軽減が強く要請され、タイヤ重量軽
減のためにタイヤサイドウォールの薄肉化が益々指向さ
れる。さらに、タイヤの内圧が０ｋｇ／ｃｍ² であるラ
ンフラット走行が可能であると同時に内圧充填時の通常
走行での性能も当然要求される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、内圧
充填時の通常走行性能を高レベルで維持しながら、軽量
化を実現し、従来の補強ゴム層を有する安全タイヤに比
べ、ランフラット走行性能が大幅に改善された、空気入
り安全タイヤを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく特にタイヤのカーカスプライ材に着目して
鋭意検討した結果、カーカスプライ材として特定の芯鞘
構造の有機繊維コードを用いる等の下記手段によって、
前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成する
に至った。

【００１０】すなわち、（１）本発明の空気入り安全タ
イヤは、円筒状クラウン部の両端から径方向内側に向か
って、先端部にビードリングを埋設したサイドウォール
が連なり、これらサイドウォールの一方からクラウン部
を通り他方のサイドウォールに至る間を有機繊維コード
ラジアルカーカスプライ層の少なくとも1 枚からなり、
その両端部をビードリングの回りに軸方向外側に巻上げ
て固定したカーカス層、またこのカーカス層のクラウン
部外周囲上に複数の非伸長性ベルト層、およびトレッド
部を順次配置して夫々補強すると共に、上記サイドウォ
ールのカーカスプライ層内周面、もしくは複数のカーカ
スプライ層間に環状補強ゴム層を備えたサイド補強の空
気入り安全タイヤであって、前記有機繊維コードが芯部
とその芯部の回りを包み込む鞘部からなる芯鞘構造を有
する有機繊維原糸を撚り合わせてなるコードであり、該
芯部がポリエステルからなり、かつ該鞘部が脂肪族ポリ
アミドからなることを特徴とする。

【００１１】（２）前（１）項において、前記ポリエス
テルはポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナ
フタレートからなる群より選択されるものであることが
好ましい。

【００１２】（３）前（１）項において、前記脂肪族ポ
リアミドはポリヘキサメチレンアジパミド及びポリテト
ラメチレンアジパミドからなる群より選択されるもので
あることが好ましい。

【００１３】（４）前（１）項において、芯部／（芯部
＋鞘部）の重量比は０．５〜０．９であることが好まし
い。

【００１４】（５）前（１）項において、前記サイドウ
ォール部と前記カーカス層の外面との間に、さらにダウ
ンカーカス層の少なくとも１枚が配置されていることが
好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる有機繊維コー
ドの芯鞘繊維の鞘部の材質としては、脂肪族ポリアミド
が用いられ、それには例えばポリヘキサメチレンアジパ
ミド又はポリテトラメチレンアジパミドが好適に含まれ
る。芯部の材質としてはポリエステルが用いられ、例え
ばポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンナフタ
レートを挙げることができる。鞘部の材質としては、そ
のゴムとの接着性と、耐熱性から、また芯部の材質とし
ては、その弾性率―熱収縮特性から上記材質が選択され
る。芯部／（芯部＋鞘部）の重量比は、０．５〜０．９
が好ましく、０．７〜０．８がより好ましい。鞘部の脂
肪族ポリアミド比率が多すぎると、元々のポリエステル
の寸法安定性や弾性率のメリットを損ない、ポリアミド
に近い物性となり、ユニフォミティ、フラットスポッ
ト、 サイド凹凸性等を損なう。また逆に鞘部の重量比率
が小さすぎると鞘層の厚さが薄くなり過ぎ、 剥離耐久性
を損なうことになり好ましくない。

【００１６】この発明に使用される芯鞘繊維は、既知の
衣料用等と同様な製造方法に従って製造することができ
る。この繊維の芯部の位置は、耐剥離性の観点からも、
偏心していないことが好ましい。さらに、この繊維原糸
に下撚り、次いで上撚りを施し、双撚り生コードを得
る。この生コードを製織し、スダレ織物とした後に接着
剤を付与し、乾燥加熱緊張熱処理しディップ処理反を得
る。さらに、これにコーティングゴムを上下両面よりト
ッピングし、コーテッド反を得る。これを、適当な寸法
に裁断し、タイヤ製造に用いる。カーカスプライ層は最
低１枚であるが、ランフラット走行の無内圧荷重支持を
より効果的に行うために、通常２枚以上のカーカスプラ
イ層を重ねあわせた構造で用いられる。

【００１７】本発明に用いられる、カーカスプライ層内
周面、もしくは複数のカーカスプライ層間、さらにイン
ナーライナーがある場合はその内側の環状補強ゴム層、
例えば三日月断面形状の補強ゴム層は空気入り安全タイ
ヤの空気が抜けた時のサイドウォールのたわみを抑える
ため、サイドウォール内側の圧縮変形を抑制する機能
（例えば高硬度）を有する必要がある。この機能を発現
するために用いられる補強ゴム層のゴム成分としては、
例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ス
チレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム
（ＩＲ）を挙げることができ、中でも効果の点から天然
ゴム、ブタジエンゴムが好ましい。

【００１８】本発明の空気入り安全タイヤにおいては、
前記ビードリング近傍から、サイドウォールとカーカス
層の外面との間を通り、他方のビードリング近傍に至る
間に、さらにダウンカーカス層の少なくとも１枚が配設
されていることがタイヤの耐久性の点で好ましい。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の空気入り安全タイヤを図面、
実施例及び比較例を用いて説明する。

【００２０】接地した空気入り安全タイヤの概略断面図
の例を図１に示す。本発明の空気入り安全タイヤ１０は
ヒード部がリム３０のフランジに嵌合され、トレッド部
２４がトレッド部肩２６を端部として接地し、円筒状ク
ラウン部の両端から径方向内側に向かって、先端部にビ
ードフィラー１４、ビードリング１２を埋設したサイド
ウォール１６が連なり、これらサイドウォール１６の一
方からクラウン部を通り他方のサイドウォールに至る間
を有機繊維コードラジアルプライ層の２枚からなり、そ
の両端部をビードリング１２の回りに軸方向外側に巻上
げて固定したカーカス層１８、図示していないが、必要
に応じて、ビードリング１２近傍から、サイドウォール
１６とカーカス層１８の外面との間を通り、他方のビー
ドリング近傍に至る間に、さらに少なくとも１枚のダウ
ンカーカス層、またこのカーカス層１８のクラウン部外
周囲上に複数の非伸長性ベルト層２２、さらにカーカス
層１８の内側にインナーライナー、およびトレッド部２
４を順次配置して夫々補強すると共に、上記サイドウォ
ール１６のカーカス層１８の内側のインナーライナーの
内周面に、荷重を分担支持する、断面が三日月状の補強
ゴム層２８（例えば最大厚み７ｍｍ、硬度８０°）を備
えている。

【００２１】荷重下において空気圧が０ｋｇ／ｃｍ² に
なった状態における通常の空気入りタイヤの概略断面図
を図２に示す。

【００２２】本タイヤ４０は補強ゴム層を備えていな
い。各部材、部位の付番及び説明は図１と同様である。
パンク状態ではサイドウォール１６が極度にたわみ、
ｍ、ｎの位置で接触が起こり満足なランフラット走行が
困難となる。

【００２３】実施例、比較例に用いられる各種の評価方
法は次の通りである。 ・硬度はＪＩＳ Ａで表され、ＪＩＳ Ｋ６３０１−１
９９５に従って測定される。

【００２４】・ランフラット耐久性は内圧０ｋｇ／ｃｍ
² にて、荷重５７０ｋｇ、速度８９ｋｍ／時にて直進ド
ラム走行させ、故障発生までの走行距離をコントロール
（ＰＥＴカーカス品）を１００とした指数で表した。指
数が大きい程ランフラット耐久性は良好である。

【００２５】・撚り係数は、式Ｒ＝Ｎ×（０．１２５×
Ｄ／ρ）^1/2 ×１０^-3（但し、Ｎ：コードの撚り数（回
／１０ｃｍ）、Ｄ：コードの総デシテックス（ｄＴＥ
Ｘ）数、ρ：芯鞘繊維の密度）から算出される。 （実施例及び比較例） 本発明のタイヤのカーカスプライ層に用いられる芯鞘型
繊維コードの調製 ポリエチレンテレフタレート( ＰＥＴ) チップと、ポリ
ヘキサメチレンアジパミド（６６ナイロン) チップとを
原料として、複合型紡糸設備を用いて、ＰＥＴが芯部、
６６ナイロンが鞘部となる全繊度１６７０ｄＴＥＸの芯
鞘型繊維フィラメントを作成した。この時、紡糸口の穴
径、ポリマー吐出量を調節してポリマー比を変え、ＰＥ
Ｔ／６６ナイロンの重量比を７５／２５とした。

【００２６】さらに、上記繊維フィラメントをリング撚
糸機にて、下撚り数×上撚り数を４２×４２回／１０ｃ
ｍとし、１６７０ｄＴＥＸ／２の双撚り生コードとし
た。撚り係数は０．５２とした。また、次いでＲＦＬ接
着剤水溶液に浸漬し、乾燥熱処理した。

【００２７】比較例のタイヤのカーカスプライ層に用い
られるポリエチレンテレフタレート繊維コードの調製 本発明のタイヤのカーカスプライ用のコードの調製に用
いたＰＥＴチップを原料として１６７０ｄＴＥＸの繊維
フィラメントを作成した。

【００２８】この繊維フィラメントをリング撚糸機に
て、下撚り数×上撚り数を４２×４２回／１０ｃｍと
し、１６７０ｄＴＥＸ／２の双撚り生コードとした。撚
り係数は０．５２とした。

【００２９】この撚糸コードを次の条件にて接着剤付与
と熱処理（ディップ処理）を施した。

【００３０】先ず、撚糸コードをレゾルシン−ホルマリ
ン・ラテックス系の接着剤に浸漬し、乾燥ゾーンの処理
温度を１６０〜１７０℃、処理時間を６０〜１６０秒間
とし、またヒートセットゾーンの処理温度を２３０〜２
５０℃、処理時間を６０〜１８０秒間、コード張力を
０．８〜１．４ｇ／ｄＴＥＸとする。更に、ノルマライ
ジングゾーンの処理温度をヒートセットゾーンに対し、
２０〜７０℃低く（例えば１８０〜２１０℃）設定し、
コード張力はヒートセットゾーンの１／１０程度（０．
０８〜０．１４ｇ／ｄＴＥＸ）の範囲内に設定し、処理
時間６０〜１２０秒間にてコードを乾燥熱処理する。

【００３１】尚、接着剤は特に限定されないが、例えば
レゾルシン−ポリサルファイドと過多レゾルシン−ホル
ムアルデヒド縮合物とを固形分比２０：１００に混合
し、その中から固形分で１８部取り出し、これに９部の
２８％アンモニア水を加え、さらに全体を５０部になる
ように水を加えて完全に溶解させ、次に５０部のレゾル
シン−ホルムアルデヒド縮合物／ラテックス（ＲＦＬ）
を加えたものを用いた。ここでＲＦＬは、下記の組成に
調整し４８時間以上熟成したものである。

【００３２】 ・水 ５１８．８（重量部） ・レゾルシン １１．０ ・ホルマリン（３７％） １６．２ ・水酸化アンモニウム（２８％） １０．０ ・ビニルピリジン・スチレン−ブタジエンの ２４４．０ 共重合体ラテックス（４１％） 接着熱処理後のコード物性としては、２．００ｇ／ｄＴ
ＥＸ荷重下の伸度（ＪＩＳ Ｌ１０１７−１９８３の手
法による）が７．０％以下であることがゴム製品使用時
の寸法安定性（クリープ性）の面からも好ましい。

【００３３】用いられる空気入り安全タイヤはサイズが
２２５／６０Ｒ１６のチューブレス構造であり、カーカ
スプライ（ボディプライ）層として、実施例は前記芯鞘
型繊維コードを用い、比較例は前記ＰＥＴ繊維コードを
用い、夫々このディップコードを５０本／５ｃｍのエン
ド数に打ち込み、上下よりコーティングゴムをトッピン
グした後、これを３枚用い、すなわち、２枚の折り返し
カーカスプライに加え、最表層に１枚のダウンカーカス
を配置した３Ρカーカス構造を用い、三日月状の補強ゴ
ム層として、表１に従う配合で加硫後の硬度が８０°、
最大厚みが７ｍｍであるゴムを用い、ベルト層として、
１×５構造で、その線径が０．２５ｍｍであるスチール
コードを打込み数が４０本／５ｃｍ、スチールコード角
度がタイヤ周方向に対し２０°としたスチールベルト層
を２枚切り離し構造で用い、タイヤを作成した。

【００３４】実施例のタイヤのランフラット耐久性は比
較例のタイヤのランフラット耐久性を指数表示で１００
とした場合、指数で１００を大きく越える良好なもので
あった。

【００３５】また、故障するまで走行後のタイヤ破壊状
態を目視で観察すると、本発明の空気入り安全タイヤが
補強ゴム層内でのクラック発生からの破壊であるのに対
し、比較例のタイヤはカーカスプライコードとコーティ
ングゴム間でのセパレーションという致命的な破壊であ
った。

【００３６】なお、実施例、比較例とも試験タイヤの内
圧充填時耐久性は問題のないレベルであった。

【００３７】

【表１】

【００３８】上記のように、本発明の空気入り安定タイ
ヤは内圧充填時の耐久性を維持しながら、ランフラット
耐久性に優れている。

【００３９】カーカスプライ層として、ＰＥＴ繊維コー
ドを用いた場合（比較例）にはランフラット耐久性が悪
化する。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
安全タイヤはカーカスプライ層として、特定の芯鞘構造
の有機繊維コードを用いることによって、内圧充填時耐
久性が維持され、軽量性及びランフラット耐久性が改善
されるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の例示の接地した空気入り安全タイヤの
概略断面図である。

【図２】荷重下で接地した、パンク状態の通常の空気入
りタイヤの概略断面図である。

【符号】

１０ 空気入り安全タイヤ １２ ビードリング １４ ビードフィラー １６ サイドウォール １８ カーカス層 ２２ ベルト層 ２４ トレッド部 ２６ トレッド部肩 ２８ 補強ゴム層 ３０ リム ４０ 空気入りタイヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｂ６０Ｃ 13/00 Ｂ６０Ｃ 13/00 Ｆ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状クラウン部の両端から径方向内側
   に向かって、先端部にビードリングを埋設したサイドウ
   ォールが連なり、これらサイドウォールの一方からクラ
   ウン部を通り他方のサイドウォールに至る間を有機繊維
   コードラジアルカーカスプライ層の少なくとも1 枚から
   なり、その両端部をビードリングの回りに軸方向外側に
   巻上げて固定したカーカス層、またこのカーカス層のク
   ラウン部外周囲上に複数の非伸長性ベルト層、およびト
   レッド部を順次配置して夫々補強すると共に、上記サイ
   ドウォールのカーカスプライ層内周面、もしくは複数の
   カーカスプライ層間に環状補強ゴム層を備えたサイド補
   強の空気入り安全タイヤであって、 前記有機繊維コードが芯部とその芯部の回りを包み込む
   鞘部からなる芯鞘構造を有する有機繊維原糸を撚り合わ
   せてなるコードであり、 該芯部がポリエステルからなり、かつ該鞘部が脂肪族ポ
   リアミドからなることを特徴とする空気入り安全タイ
   ヤ。
2. 【請求項２】 前記ポリエステルがポリエチレンテレフ
   タレート及びポリエチレンナフタレートからなる群より
   選択されるものであることを特徴とする請求項１記載の
   空気入り安全タイヤ。
3. 【請求項３】 前記脂肪族ポリアミドがポリヘキサメチ
   レンアジパミド及びポリテトラメチレンアジパミドから
   なる群より選択されるものであることを特徴とする請求
   項１記載の空気入り安全タイヤ。
4. 【請求項４】 芯部／（芯部＋鞘部）の重量比が０．５
   〜０．９であることを特徴とする請求項１記載の空気入
   り安全タイヤ。
5. 【請求項５】 前記サイドウォール部と前記カーカス層
   の外面との間に、さらにダウンカーカス層の少なくとも
   １枚が配置されていることを特徴とする請求項１記載の
   空気入り安全タイヤ。