JP6280538B2 - 空気入り安全タイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入り安全タイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関する。

パンク等によりタイヤの内部圧力（以下、「内圧」と略記する）が低下した状態でも、荷重支持能力を失うことなくある程度の距離を安全に走行することが可能なタイヤとして、いわゆるサイド補強タイプの安全タイヤが各種提案されている。サイド補強タイプの安全タイヤとは、タイヤのサイドウォール部のカーカスの内面に、比較的モジュラスが高い断面三日月状のサイド補強ゴム層を配置してサイドウォール部の剛性を向上させ、内圧低下時にサイドウォール部の撓み変形を極端に増加させることなく荷重を負担できるようにした構造のタイヤをいう。

また、現在、通常走行用の乗用車用タイヤのカーカスプライ材に用いるゴム補強繊維コードとしては、重量当たりの強度が高く、寸法安定性や耐水分安定性、剛性、コスト性等に優れるとの観点から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルコードが広く用いられている。また、アラミドコードも汎用されている。

一般に、ＰＥＴ等の有機繊維からなるコードをタイヤの補強材として用いる際には、コードに対し、レゾルシン・ホルマリン・ラテックス（ＲＦＬ）系接着剤等の接着剤による浸漬処理を施した後に、ゴムを被覆して、ゴム−コード複合体としてタイヤに適用する。しかし、ＰＥＴ等のポリエステル繊維の表面には、その化学構造上、反応活性点が少ないため、コードとゴムとの複合工程において、フィラメントと接着剤との間の接着力を確保することが困難であった。ＰＥＴとゴムとの接着性をより向上させる技術として、例えば、特許文献１には、ＰＥＴをエポキシ系接着剤に一度浸漬した後、ＲＦＬ系の接着剤に再度浸漬させる２浴処理が開示されている。

特開２０００−３５５８７５号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、サイド補強タイプの安全タイヤを低内圧にて走行させた場合、タイヤの転動に伴って、サイド補強ゴムと、ビードコアのタイヤ半径方向外側に配置されたビードフィラーゴムとの間に繰り返し圧縮歪みが集中して発生することにより、カーカスプライコードが疲労し、そのコード強力が低下して、低内圧走行が困難となるという問題があった。

また、上記特許文献１において提案されている２浴処理によれば、ＰＥＴとゴムとの間の接着性を向上させることが可能である。しかし、上記特許文献１に開示されている２浴処理を用いる場合には、２浴用の専用の設備が必要であるなどの制約があり、これがコスト高の要因となる。また、特に、高負荷かつ高温の環境下でタイヤを用いる場合には、ポリエステル繊維とゴムとの間において、動的歪の入力下でのより強固な接着性、特には、耐熱接着性が求められており、新たな技術の確立が期待されていた。

さらに、接着剤組成物にエポキシ化合物やイソシアネートなどの反応性薬剤を配合した場合、接着剤組成物が硬くなることによって、被覆処理されたコードが硬化するために、コード自体の疲労性を悪化させて、転動にともなって発生するカーカスプライへの圧縮入力によりタイヤ中のコード強力が低下しやすいという問題もあった。これは、カーカスプライコードにポリエステル繊維を用いた場合のみならず、アラミド繊維を用いた場合においても同様であった。従って、空気入り安全タイヤのように高負荷かつ高温の環境下でタイヤを用いる場合には、カーカスプライコードとゴムとの間において、動的歪の入力下でのより強固な接着性を確保しつつ、タイヤにおいて十分に疲労性を確保できる新たな技術の確立が期待されていた。

そこで本発明の目的は、カーカスプライコードの圧縮疲労性を改良するとともに、カーカスプライコードとゴムとの間の耐熱接着性を改良することで、耐久性が向上した空気入り安全タイヤを提供することにある。

すなわち、本発明の空気入り安全タイヤは、一対のビード部にそれぞれ埋設された一対のビードコア間に延在する少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスを骨格とし、該カーカスのサイドウォール部のタイヤ幅方向内側にサイド補強ゴムを備える空気入り安全タイヤであって、タイヤ幅方向断面において、前記サイド補強ゴムの面積をＳ１、前記ビードコアのタイヤ半径方向外側に配置されたビードフィラーの面積をＳ２、該ビードフィラーおよび該ビードコアのタイヤ幅方向外側に配置されたゴムチェーファーの面積をＳ３としたとき、下記式（１）および（２）、
０．１０≦（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１≦２．５０ （１）
０．５０≦Ｓ２／（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．９ （２）
を満足し、かつ、前記カーカスプライの補強コードが、ポリエステル繊維および／またはアラミド繊維からなるとともに、ラテックスの固形分１００質量部に対し、ブロックドイソシアネートを含む熱硬化性樹脂が固形分で３５〜１００質量部にて配合されてなる接着剤組成物により被覆されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、上記構成としたことにより、耐久性が向上した空気入り安全タイヤを実現することが可能となった。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明の空気入り安全タイヤの一例を示す幅方向片側断面図である。 本発明の空気入り安全タイヤのさらに他の例を示す一部切欠斜視図である。 乱流発生用凸部による乱流の発生状態を示す説明図である。 乱流発生用凸部の配置条件を示す説明図である。 実施例における動的接着試験に用いたゴム試験片を示す断面図である。 実施例における動的接着試験法を示す概略説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１（ａ）に、本発明の空気入り安全タイヤの一例を示す幅方向片側断面図を示す。図示するように、本発明の空気入り安全タイヤは、一対のビード部１１にそれぞれ埋設された一対のビードコア１間に延在する少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカス２を骨格とする。図示するタイヤは、カーカス２のクラウン部タイヤ半径方向外側に２枚のベルト層３を備え、カーカス２のサイドウォール部１２のタイヤ幅方向内側に断面略三日月状のサイド補強ゴム４を備える、いわゆるサイド補強タイプの安全タイヤである。

図示するように、本発明のタイヤにおいては、タイヤ幅方向断面において、サイド補強ゴム４の面積をＳ１、ビードフィラー５の面積をＳ２、ゴムチェーファー６の面積をＳ３としたとき、下記式（１）および（２）、
０．１０≦（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１≦２．５０ （１）
０≦Ｓ２／（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．９ （２）
を満足する点が重要である。これは、以下のような理由による。

すなわち、タイヤの内圧が低下したときに車両の荷重を支持するためには、タイヤのサイドウォール部およびビード部の剛性を高める必要がある。サイドウォール部の剛性を高めるためには、タイヤ最大幅近傍において、カーカスプライのタイヤ幅方向内側に、断面略三日月状のサイド補強ゴム４を配置することが効果的である。また、ビード部の剛性を高めるためには、カーカスプライ２とビードコア１とが隣接する箇所の近傍、および、リムとタイヤとが接触する箇所の近傍に、弾性率の高いゴムを挿入することが効果的である。この際、サイドウォール部の剛性はサイド補強ゴム４の面積Ｓ１により制御することができ、ビード部の剛性はビードフィラー５の面積Ｓ２とゴムチェーファー６の面積Ｓ３との和である（Ｓ２＋Ｓ３）により制御できると考えられる。

かかる観点から、本発明者はさらに検討した結果、上記サイド補強ゴム４の面積Ｓ１と、ビードフィラー５とゴムチェーファー６との面積の和（Ｓ２＋Ｓ３）との関係を上記式（１）に従い規定することで、サイドウォール部およびビード部の剛性をバランスよく高めて、内圧低下時においても安定して荷重を支持できるタイヤが得られることを見出したものである。（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１の値が０．１０より小さいと、ビード部の相対的な剛性が低下して、ビード部近傍でタイヤが早期に故障するおそれがある。また、（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１の値が２．５０より大きいと、サイドウォール部のたわみが増大して、発熱によるゴム破壊によりタイヤが早期に故障するおそれがある。好適には、本発明のタイヤは、下記式（３）、
０．２０≦（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１≦１．５０ （３）
を満足するものとする。これにより、ランフラット走行時におけるタイヤ耐久性をより高めることができる。

また、ビード部近傍におけるカーカスプライへの繰り返し圧縮入力に伴うコード強力の低下を避けるためには、ビードフィラー５とゴムチェーファー６との面積の和（Ｓ２＋Ｓ３）に占めるビードフィラー５の面積Ｓ２の比率であるＳ２／（Ｓ２＋Ｓ３）の値が、上記式（２）を満足することが必要である。Ｓ２／（Ｓ２＋Ｓ３）の値が０．９よりも大きいと、タイヤに荷重が負荷されて撓む際に、サイドウォール部の変形に伴ってカーカスプライへの圧縮入力が増大して、コードの強力低下が大きくなる。一方、Ｓ２／（Ｓ２＋Ｓ３）の値はゼロであってもよく、すなわち、本発明においては、ビードフィラー５は配置しなくてもよい。この場合には、コードへの圧縮入力が極めて小さくなることから、コードの強力低下も極めて小さく抑えることができる。好適には、本発明のタイヤは、下記式（４）、
０≦Ｓ２／（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．８０ （４）
を満足するものとする。これにより、走行後のコード強力の低下を避けることが可能となる。

本発明のタイヤにおいては、タイヤ幅方向断面において、サイド補強ゴム４の面積Ｓ１、ビードフィラー５の面積Ｓ２およびゴムチェーファー６の面積Ｓ３が上記式（１）および（２）、好適には上記式（３）および（４）を満足するものであればよく、サイド補強ゴム４、ビードフィラー５およびゴムチェーファー６のそれぞれを構成するゴム組成物の具体的配合やその物性等については、特に制限されるものではない。

ここで、図示するように、サイド補強ゴム４は、タイヤのカーカスプライ２とインナーライナー（図示せず）との間に、ベルト３の端部からタイヤ最大幅部を超えてビード部１１まで配設される。また、本発明において、サイド補強ゴム４は、１種のゴム組成物で構成されている場合に限定されず、実質的に複数種のゴムの積層構造や組み合わせ構造からなっていてもよい。また、サイド補強ゴム４は、図示するような断面略三日月状の形状には限られない。さらに、ビードフィラー５は、通常は、ビードコア１間にトロイド状に延在するカーカスプライの本体部２Ａと、ビードコア１の周りに内側から外側に折り返されたカーカスプライの折返し部２Ｂとの間であって、ビードコア１のタイヤ半径方向外側に配置される。さらにまた、ゴムチェーファー６は、下端部がビードコア１のタイヤ半径方向外側端よりもタイヤ半径方向内側であって、上端部がタイヤ断面高さの１０〜７０％の範囲の位置である領域に配置される。ここで、タイヤ断面高さとは、タイヤを適用リムに組み付けて、規定の空気圧を充填した際における、無負荷状態でのタイヤ半径方向の高さを意味する。また、規格とは、後述する、タイヤが生産または使用される地域において有効な産業規格である。

また、本発明においては、カーカスプライ２の補強コードが、ポリエステル繊維および／またはアラミド繊維からなる。カーカスプライ２の補強コードとして、ポリエステル繊維コード、アラミド繊維コードまたはポリエステル繊維とアラミド繊維とのハイブリッドコードを用いることで、これらの繊維は重量当たりの強度および剛性が高いことから、より少ないコードおよびゴムによりタイヤの強度を保持しつつ、タイヤの真円性を確保して、タイヤ形状保持に優れた効果を得ることができる。ポリエステル繊維としては、具体的には例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）等を挙げることができる。中でも、本発明においては、カーカスプライ２の補強コードとして、ＰＥＴ，ＰＥＮおよびアラミド繊維を好適に用いることができる。特に、ＰＥＮは、剛直な分子構造を有することから、タイヤの形状保持性を高めることができる。

さらに、本発明においては、かかるカーカスプライ２の補強コードが、ラテックスの固形分１００質量部に対し、ブロックドイソシアネートを含む熱硬化性樹脂が固形分で３５〜１００質量部にて配合されてなる接着剤組成物により被覆されている。接着剤処理を１浴処理とすることで、従来の熱処理設備により接着剤処理を行うことが可能となり、コストの上昇を抑制しつつ、空気入り安全タイヤに必要な高い動的接着性（耐熱接着性）を確保することができるものとなる。なお、ここでいう１浴処理とは、コードに対する接着剤処理のみを意味し、本発明においては、補強コードを構成する有機繊維フィラメントの紡糸の際に、エポキシ化合物などによる前処理がなされていてもよい。上記熱硬化性樹脂の含有量が、少なすぎると空気入り安全タイヤに必要な動的接着力を確保できないため、ランフラットドラム耐久レベルが不足し、多すぎると、接着剤組成物が硬すぎて、疲労性が著しく低下し、タイヤのビード構造をいかにしても、タイヤ耐久性を確保することができず、いずれにおいても本発明の所期の効果が得られない。

本発明においては、上記接着剤組成物が、同一液内で配合されてなることが好ましい。これにより、一般的な１浴用の設備で接着剤処理が可能となる。また、上記接着剤組成物において、熱硬化性樹脂のうち、ブロックドイソシアネートの割合は、好適には４５〜９０質量％である。かかるブロックドイソシアネートの割合が少なすぎると繊維との接着が不十分となり、多すぎると繊維が硬くなり、疲労性が悪化するので、いずれにおいても好ましくない。また、ブロックドイソシアネートのイソシアネート種としては、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等を挙げることができ、中でもＭＤＩが、接着強度を保つために有効である。

上記接着剤組成物としては、具体的には例えば、レゾルシンと、ホルムアルデヒドと、ゴムラテックスとを含むＲＦＬ接着剤液に、さらに、乳化重合されたブロックドイソシアネート化合物と、アンモニアと、を含むものであって、乳化重合されたブロックドイソシアネート化合物の含有量が１５〜４５質量％であるものを、好適に用いることができる。

ＲＦＬ接着剤液と、乳化重合されたブロックドイソシアネート化合物とを用いた配合において、レゾルシンとホルムアルデヒドとの縮合反応の触媒として、水酸化ナトリウム等の金属触媒を用いずにアンモニアのみを用い、さらに、乳化重合されたブロックドイソシアネート化合物の含有量を上記範囲としたことで、１浴処理により接着疲労性およびゴム中耐熱接着性を有する補強コードが得られる接着剤組成物とすることができる。

本発明において、反応触媒としてアンモニアを用いているのは、水酸化ナトリウムのような金属化合物触媒はＲＦＬ接着剤樹脂の硬化を促進するので、接着剤樹脂の柔軟性を確保するのに適さないためである。また、金属化合物触媒は強塩基性であるので、ゴムやコードの劣化を促進しやすいためである。これに対し、アンモニアは弱塩基性であるため、硬化反応が適切な速度で進行する。これにより、接着剤の柔軟性を保持することができる。また、アンモニアレゾール型樹脂から、アンモニアは気化させることにより系中から脱離させることができるため、物理的な軟化および塩基によるゴム劣化を抑制することができる。

また、乳化重合されたブロックドイソシアネート化合物の含有量を１５〜４５質量％とするのは、乳化重合されたブロックドイソシアネートの含有量が４５質量％を超えると、接着力は十分に得られるものの、接着剤組成物が硬くなって、タイヤ製造時の作業性を確保することが困難となり、また、コストの面でも好ましくないためである。一方、乳化重合されたブロックドイソシアネート化合物の含有量が１５質量％未満の場合、ポリエステル等の不活性なコードへの親和性が不十分となり、接着力の確保が困難となるためである。上記含有量は、好適には２０〜４０質量％である。また、ブロックドイソシアネート化合物が乳化重合されていることで、接着剤処理中にブロックドイソシアネート化合物が沈殿することなく、作業安定性を確保することができるという効果も得ることができる。

上記接着剤組成物中には、レゾルシン１．０ｍｏｌに対して、アンモニアが０．５〜５．０ｍｏｌの割合で添加されていることが好ましい。レゾルシン１．０ｍｏｌに対して、アンモニアの添加量が０．５ｍｏｌ未満では、レゾルシン樹脂触媒としての効果が十分でなく、熟成反応に時間を要してしまい、熟成反応が十分に進行せず、接着性を確保できない場合がある。また、アンモニアレゾールの量が少ないため、接着剤樹脂が硬化してしまうおそれがある。一方、アンモニアの添加量が５．０ｍｏｌを超えると、反応系を促進してしまうため、接着剤樹脂の柔軟性を損なうおそれがある。

また、本発明においては、ゴムラテックスが、ビニルピリジン、スチレンおよびブタジエンの共重合ゴムラテックスであることが好ましく、より好ましくは、ビニルピリジン、スチレンおよびブタジエンの２段重合からなる２重構造を有する共重合ゴムラテックスである。

ビニルピリジン、スチレンおよびブタジエンの２段重合からなる２重構造を有する共重合ゴムラテックスは、ビニルピリジン、スチレン、ブタジエンの共重合ゴムラテックスで、（ｉ）スチレン含有率が１０〜６０質量％、ブタジエン含有率が６０質量％未満およびビニルピリジン含有率０．５〜１５質量％で構成される単量体混合物を重合させた後、次いで、（ｉｉ）スチレン含有率１０〜４０質量％、ブタジエン含有率４５〜７５質量％およびビニルピリジン含有率５〜２０質量％で構成される単量体混合物を、（ｉ）における重合で用いたスチレン含有量よりも低いスチレン含有量で重合させて得ることができる。

本発明において、ゴムラテックスとしては、スチレンリッチのコアを持つシェルコア型のビニルピリジン、スチレン、ブタジエンの共重合体ゴムラテックスを用いることが、さらに好ましい。スチレンリッチのコアを持つシェルコア型のゴムラテックスを用いることにより、架橋性が高く、反応が進みやすいイソシアネートを含んだＲＦＬ配合の接着劣化速度を抑え、ゴム中耐熱接着性を良好に確保することができる。

本発明において、ブロックドイソシアネート化合物のブロック剤乖離温度は、１５０℃〜２１０℃であることが好ましい。有機繊維コードの接着剤処理を行う場合、乾燥処理の工程は１５０℃以上で行われることが多い。そこで、本発明の接着剤液中のブロックドイソシアネート化合物のブロック剤乖離温度を１５０℃以上として、両者の温度を１５０℃以上とすることで、コード中心に接着剤組成物が残留することを抑制できる。その結果、接着剤組成物をタイヤコード外側に均一にコーティングすることが可能となり、ゴム中耐熱接着性をさらに向上させることができる。ブロックドイソシアネート化合物のブロック剤乖離温度が２１０℃を超える場合は、接着剤液表面が先に乾燥し、内部の接着剤組成物が遅れて乾燥するため、エッグブリスターと呼ばれる樹脂スケールが多く発生するおそれがある。したがって、ブロックドイソシアネート化合物のブロック剤の乖離温度は、好適には、２１０℃以下である。

本発明において、ＲＦＬ接着剤液としては、特に制限はなく、公知のＲＦＬ接着剤液を用いることができる。例えば、レゾルシン／ホルムアルデヒド総量のモル比をＲ／Ｆ、レゾルシンおよびホルムアルデヒドの総質量とゴムラテックス固形分の総質量の比をＲＦ／Ｌ、としたとき、下記式（１）および（２）、
１／２．３≦Ｒ／Ｆ≦１／１．１ （１）
１／１０≦ＲＦ／Ｌ≦１／４ （２）
で表わされる関係を満足するＲＦＬ接着剤液を好適に用いることができる。

上記接着剤組成物を用いた接着剤処理は、常法に従い行うことができ、特に制限されるものではない。具体的には、少なくとも上記接着剤組成物をコードに含浸させる含浸工程と、得られたコードを乾燥させる乾燥工程と、を経ることにより、接着剤処理を行うことができる。例えば、巻き出し装置から送り出したコードを接着剤組成物中に浸漬し、接着剤組成物をコードに含浸させ、次いで、コードを乾燥ゾーンに送って、コードを乾燥させ、次いで、乾燥したコードをヒートセットゾーンおよびノルマライジングソーンに通して熱処理を施し、冷却した後に巻き取ることで、接着剤処理が施されたコードを得ることができる。

コードに接着剤組成物を被覆する方法としては、特に制限されないが、接着剤組成物にコードを浸漬する手法の他、例えば、ハケ塗り、流延、噴霧、ロール塗布、ナイフ塗布等の手法を挙げることができる。特に、接着剤組成物にコードを浸漬する方法を用いる場合には、上記本発明の接着剤組成物を希釈してコードに含浸させた後、得られた有機繊維コードを乾燥させることが好ましい。これにより、１浴処理で、接着疲労性およびゴム中耐熱接着性を有するコードを得ることができる。

接着剤組成物の被覆後のコードは、例えば、１５０〜２１０℃の温度で乾燥させることができる。上述のとおり、本発明に用いる接着剤組成物中のブロックドイソシアネート化合物のブロック剤乖離温度は、１５０〜２１０℃が好適である。よって、乾燥温度を１５０〜２１０℃とすることにより、コード中心に接着剤組成物が残留することを抑制して、接着剤組成物をコード外側に均一にコーティングすることができる。これにより、ゴム中耐熱接着性を良好に向上させることができる。

また、接着剤処理時において、含浸時のコード張力Ｔは０．３ｇ／ｄ以下、好ましくは０．２ｇ／ｄ以下、より好ましくは０．１ｇ／ｄ以下とすることができる。さらに、ヒートセットおよびノルマライジングからなる熱処理においては、共に処理温度を２１０〜２５０℃、処理時間を３０〜１２０秒、コード張力を０．０５〜１．２０ｇ／ｄとすることができる。

上述のようにして、上記コードに対し上記ＲＦＬ系接着剤組成物による接着剤処理を施して得られるポリエステルコードを、未加硫ゴムに埋設して加硫する等の方法により、コードとゴムとが強固に接着したトリートを得ることができ、これをカーカスプライに適用することで、本発明のタイヤを得ることができる。

本発明において、カーカス２は、平行に配列された複数の補強コードをコーティングゴムで被覆してなる少なくとも１枚、例えば、１〜３枚、特には１〜２枚のカーカスプライから構成される。本発明においてカーカスプライ２を２枚以上とする場合には、すべてのカーカスプライ２の補強コードを、ポリエステル繊維またはアラミド繊維からなるものとし、かつ、上記特定の接着剤処理を施されてなるものとする。

さらに、本発明においては、カーカスプライ２の補強コードの接着力が、１２Ｎ／本以上、特には、１５Ｎ／本以上であることが好ましい。カーカスプライ２の補強コードの接着力をこの範囲とすることにより、ランフラット走行時のたわみ変形による歪と発熱に対して、十分な耐久性を確保することができるので、好ましい。ここで、上記接着力は、後述する動的接着試験により測定される値である。

さらにまた、本発明においては、製品タイヤから取り出した、クラウン部におけるカーカスプライの補強コードの６６Ｎでの中間伸度が、カーカスプライの補強コードがポリエステル繊維からなる場合には３．５〜６．５％、特には４．５〜６．０％の範囲、カーカスプライの補強コードがアラミド繊維からなる場合には０．５〜２．５％の範囲であることが好ましい。かかるカーカスプライの補強コードの中間伸度をこの範囲とすることにより、ランフラット走行時のたわみ変形および発熱を抑制することにより走行距離を向上させることができるとともに、内圧充填時のタイヤ形状保持に優れた効果が得られる。

さらに、本発明においてカーカスプライ２は、図示するように、ビードコア１の周りに内側から外側に折り返されて巻き上げられてなる。このカーカスプライの折返し部２Ｂは、図示するように、サイド補強ゴム４の最大厚み部よりもビードコア１側に位置することが好ましい。これは、プライコードが圧縮変形されにくくなることで、プライコードの疲労を抑制することができるとともに、タイヤ重量の低減につながるためである。

より好適には、カーカスプライの折返し部２Ｂの、ビードコア１の中心からの高さＨ_Ｅが、３０ｍｍ以下、特には、５〜２５ｍｍの範囲であるものとして、例えば、図１（ｂ）に示すように、カーカスプライ２の折返し端部の高さを、低く設定する。カーカスプライの折返し部２Ｂをサイド補強ゴム４の最大厚み部よりもビードコア１側に位置するよう低く設定し、特には、その高さＨ_Ｅを３０ｍｍ以下とすると、荷重時に圧縮入力が加わるリムフランジとタイヤとの接触点近傍に有機繊維が配置されない構造となるので、コードの疲労性を考慮せずに、操縦安定性等のタイヤ性能をコントロールすることが可能となる。カーカスプライの折返し部２Ｂの高さが高すぎると、リムフランジ部に圧縮入力が働くため、近傍の補強コードの末端が疲労し、それが破壊核となり、ゴム層の剥離等を誘発して、通常走行時のタイヤの耐久性を十分に向上させることができない場合がある。

また、本発明においては、ビードフィラー５の高さＨ_Ｆが、１５ｍｍ以下、特には１０ｍｍ以下の範囲であることも好ましい。ビードフィラー５を、例えば、図１（ｃ）に示すように、小さい形状とすることで、カーカスコードの折返し部２Ｂがタイヤ内面の方にすぐに沿うものとなるので、荷重時においてビード部近傍にリムフランジとタイヤとの接触点を支点にした曲げ入力が加わった際に、曲げ変形の外側にカーカスコードが存在するものとなって、圧縮入力ではなく引張入力のみがコードに加わることとなる。これにより、繰り返し曲げ変形に起因する折返し部分のカーカスコードの強力低下の促進を抑制でき、コード切れによる故障の発生を抑制することができるので、コードの疲労性を考慮せずに操縦性等のタイヤ性能を制御することができ、結果として、高剛性のカーカスコードにおいても市場耐久性を確保しつつ、操縦性向上のメリットを享受することができる。

なお、本発明においてビードフィラー５の高さを１５ｍｍ以下とするのは、リムフランジの形状および数値が規格化されているため、サイズによらず高さ１５ｍｍ以下にすれば、圧縮入力が加わる部分からカーカスコードを回避することができるためである。また、ビードフィラー５の高さが１５ｍｍ以下では、ビード周辺の曲げ剛性や内圧条件、入力等により、プライ端にぎりぎり圧縮入力がかかってしまう可能性があるので、好適にはビードフィラー５の高さを１０ｍｍ以下とすることで、タイヤの種類によらず確実に圧縮入力を回避することができる。ビードフィラー５の高さの下限値には特に制限はなく、例えば、０ｍｍ（ビードフィラーゴムなし）とすることもできる。

ここで、本発明においてカーカスプライ２およびビードフィラーの高さとは、タイヤを適用リムに組み付けて、規定の空気圧を充填した際における、無負荷状態でのタイヤ径方向の高さを意味する。また、適用リムとは下記の規格に規定されたリムをいい、規定の空気圧とは、下記の規格において、最大負荷能力に対応して規定される空気圧をいう。規格とは、タイヤが生産または使用される地域において有効な産業規格であり、例えば、アメリカ合衆国ではＴｈｅ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｎｃ．のＹｅａｒ Ｂｏｏｋであり、欧州ではＴｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ Ｍａｎｕａｌであり、日本では日本自動車タイヤ協会のＪＡＴＭＡ Ｙｅａｒ ｂｏｏｋである。

ベルト層３は、タイヤ赤道面に対して１５°〜３５°で傾斜して延びるコードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなり、２層のベルト層３は、通常、ベルト層３を構成するコードが互いに赤道面を挟んで交差するように積層されて、ベルトを構成する。図示する例では、ベルトは２枚のベルト層３からなるが、本発明のタイヤにおいては、ベルトを構成するベルト層の枚数はこれに限られるものではない。さらに、図示はしないが、ベルト３のタイヤ半径方向外側に、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列したコードのゴム引き層からなり、ベルトの全体を覆うベルト補強層（キャップ層）と、キャップ層の両端部のみを覆う一対のベルト補強層（レイヤー層）とを配置することもできる。

また、本発明のタイヤにおいては、図２に示すように、接地部およびタイヤにリムを装着した際のリムとの接触部以外の、タイヤ表面の少なくとも一部、好適には図示するようにタイヤサイド部に、乱流発生用凸部７を配設することもできる。かかる乱流発生用凸部７を設けることで、タイヤ表面からの放熱効果を向上して、ランフラット走行時におけるタイヤの温度上昇を抑制し、カーカス２の周辺温度を、カーカス２を構成する繊維コードが高い熱収縮応力を示す温度付近に維持することが可能となる。その結果、ランフラット走行時における撓み抑制効果を得ることができ、ランフラットタイヤの応急走行寿命をより向上させることが可能となる。

タイヤ表面に乱流発生用凸部７を設けることで、通常はタイヤの回転に伴ってタイヤ周方向に表面上を流れていく空気の流れが、乱流発生用凸部７にぶつかる部分で乱流となってタイヤ表面上を流れ、これによりタイヤ表面との間で積極的な熱交換が行われて、タイヤの放熱を促進させることができることとなる。ここで、図３を用いて、本発明における乱流発生用凸部７による乱流の発生状態につき説明する。図３は、本発明のランフラットタイヤの表面近傍を示す部分断面図である。図示するように、走行時において、乱流発生用凸部７が形成されていない部分のタイヤ表面に接触していた空気の流れＳ１は、タイヤの回転に伴って、乱流発生用凸部７でタイヤ表面から剥離されて、乱流発生用凸部７を乗り越える。このとき、乱流発生用凸部７の背面側には、空気の流れが滞留する部分（領域）Ｓ２が生ずる。その後、空気の流れＳ１は次の乱流発生用凸部７との間のタイヤ表面で跳ね返って、次の乱流発生用凸部７により再びタイヤ表面から剥離される。この際にも、次の乱流発生用凸部７の背面側には、空気の流れが滞留する部分（領域）Ｓ３が生ずることになる。

この際、タイヤの放熱効果を高めるためには、上記により乱流となった空気の流れＳ１が接触する領域での、Ｓ１の速度を速くすることが有利である。かかる観点から、本発明においては、図示するように、乱流発生用凸部７をタイヤ周方向において複数にて配設して、これら乱流発生用凸部７を、乱流発生用凸部７の長手方向の中央にてその幅ｗを二等分する点の、隣り合う乱流発生用凸部７間での距離をピッチｐ、乱流発生用凸部７の高さをｈとしたときに、１．０≦ｐ／ｈ≦５０．０、かつ、１．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦１００．０の関係を満足するよう配置することが好ましい（図３，４参照）。

ｐ／ｈの値が１．０未満であると、隣り合う乱流発生用凸部７に挟まれたタイヤ表面に空気の流れが入り込まず、一方、５０．０を超えると乱流の影響が及ばない領域が発生するため、いずれにしても、乱流発生用凸部７を設けた部分の放熱効率が、設けていない部分と同等になってしまう。ｐ／ｈの値は、２．０≦ｐ／ｈ≦２４．０とすることがより好ましく、さらに好ましくは、１０．０≦ｐ／ｈ≦２０．０である。

また、本発明において、（ｐ−ｗ）／ｗは、ピッチｐに対する乱流発生用凸部７の幅ｗの割合を示しており、この値が小さいことは、放熱面に対して乱流発生用凸部７の面積の割合が増大すること、すなわち、放熱面の面積が減少することを意味する。従って、この（ｐ−ｗ）／ｗの値が１未満であると、放熱面の面積が少なすぎて、放熱効率の十分な向上効果が期待できず、さらに、ゴムの体積が増大することによるゴムの発熱の増大が懸念される。一方、（ｐ−ｗ）／ｗの値が１００．０を超えると、ピッチｐに対して幅ｗが薄くなりすぎて、乱流発生用凸部７に相対して流入衝突する空気の流れＳ１に対して十分な剛性を維持することができず、乱流発生用凸部７としての役割が不十分となるおそれがある。（ｐ−ｗ）／ｗの値は、好適には、４．０≦（ｐ−ｗ）／ｗ≦３９．０である。

さらに、本発明のタイヤにおいては、乱流発生用凸部７の高さｈが０．５ｍｍ≦ｈ≦７ｍｍを、幅ｗが０．３ｍｍ≦ｗ≦４ｍｍを、それぞれ満足することが好ましい。高さｈが７ｍｍを超え、かつ、幅ｗが４ｍｍを超えると、乱流発生用凸部７の体積が増大して、乱流発生用凸部７における発熱が増加するとともに、乱流発生用凸部７が表面を覆う面積が増大して、ゴム表面で蓄熱してしまうおそれがある。また、ｈが０．５ｍｍ未満であり、かつ、ｗが０．３ｍｍ未満であると、前述したと同様に、乱流発生用凸部７としての必要な剛性を保てなくなるため、放熱効果が十分に得られなくなるおそれがある。

また、図４に模式的に示すように、本発明のタイヤにおいて、乱流発生用凸部７は、その長手方向ａとタイヤ半径方向ｒとのなす角度θが７０°以下となるように配置されていることが好ましい。乱流発生用凸部７が配設されるタイヤ表面の空気の流れは、タイヤが回転することで生ずる遠心力により、わずかにタイヤ半径方向外側に向かっている。そこで、乱流発生用凸部７の長手方向ａがタイヤ半径方向ｒに対しなす角度θを７０°以下とすることで、タイヤ表面への空気の流入により、乱流発生用凸部７の背後に生ずる空気の滞留部分Ｓ２，Ｓ３を低減して、放熱効率を向上させることができる。なお、乱流発生用凸部７の長手方向ａは、タイヤ半径方向ｒを基準にして、片側７０°およびもう片側７０°の合計１４０°の範囲にあればよい。

この場合、回転するタイヤの表面においては、そのタイヤ半径方向ｒの位置によって、空気の流速が異なる。そのため、乱流発生用凸部７をタイヤ半径方向に複数にて配設する場合には、上記角度θを、乱流発生用凸部７のタイヤ半径方向の位置により、乱流発生用凸部７ごとに異なるものとすることが好ましい。

本発明においては、乱流発生用凸部７の形状については特に制限はないが、好適には、図示するように、乱流発生用凸部７が、少なくともタイヤ半径方向内方において、頂部７Ａを有するものとする。すなわち、乱流発生用凸部７としては、図２に示すように４箇所の頂部７Ａを有する形状の他、頂部７Ａにあたる部分がそれぞれ曲面となっているような形状を有するものであってもよいが、少なくともタイヤ半径方向内方において頂部７Ａを有するものとすることで、この頂部７Ａの周辺に三次元的な空気の流れが発生し、放熱効果がより向上することとなる。

また、本発明においては、乱流発生用凸部７が、長手方向において分割されていることも好ましい。乱流発生用凸部７が長手方向において分割されていると、タイヤ回転時において乱流発生用凸部７の背後に生ずる空気の滞留部分Ｓ２，Ｓ３が削減されるため、乱流発生用凸部７を設けた部位全体にわたり平均的な放熱が達成できることとなる。なお、この場合の乱流発生用凸部７の分割数は特に限定されず、任意に選択することができる。

さらに、本発明のタイヤにおいて、乱流発生用凸部７がタイヤ周方向および半径方向にそれぞれ複数にて配設されている場合には、乱流発生用凸部７のタイヤ周方向における設置頻度が、タイヤ半径方向の位置により異なることが好適である。回転するタイヤの表面においては、その半径方向の位置によって空気の流速が異なる。また、放熱効率はタイヤ表面上を流れる空気の流速に依存する。従って、乱流発生用凸部７をタイヤ周方向および半径方向にそれぞれ複数個設置し、乱流発生用凸部７のタイヤ周方向における設置頻度、すなわち設置個数を、タイヤ半径方向によって変化させることで、タイヤの表面におけるタイヤ半径方向位置の違いによる放熱効率の不均一性が解消できる。

また、例えば、本発明のタイヤにおいて、トレッド部１３の表面には適宜トレッドパターンが形成されており、最内層にはインナーライナー（図示せず）が形成されている。さらに、本発明のタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の、若しくは、酸素分圧を変えた空気、または、窒素等の不活性ガスを用いることができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
汎用のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のマルチフィラメントである１６７０ｄｔｅｘのヤーン収束体２本の下撚りおよび上撚りを、長さ１０ｃｍあたり４０回の撚り数で撚り合わせて、１６７０ｄｔｅｘ／２、撚り数４０×４０（回／１０ｃｍ）で表される構造のＰＥＴコードを得た。同様にして、ポリパラフェニレンテレフタルアミド（アラミド，Ｋｅｖｌｅｒ（ケブラー）（東レ・デュポン（株）製））の１１００ｄｔｅｘ／２、撚り数４５×４５（回／１０ｃｍ）で表される構造のコードを準備した。

上記で得られた撚りコードを、下記表中の記載に従い、１浴のエポキシ系接着剤に浸漬し、１６０℃でのトライゾーンで２．０ｋｇ／本のテンション下で６０秒間、２４０℃のホットゾーンで２．０ｋｇ／本のテンション下で６０秒間の計１２０秒間の熱処理を施して、接着剤を塗布したコードを作製した。なお、ディップ処理工程の最後のホットゾーンのテンションを微調整して、コードの６６Ｎ荷重時の中間伸度が４．３％になるように調整した。なお、下記の表において、配合は下記比率で、最終的に２０質量％水溶液となるように調整し、１浴液で使用した。また、ブロックドイソシアネートは、ＲＦＬを配合、熟成させた後に、使用直前に加えて用いた。

（動的接着試験）
図５は、動的接着試験に用いたゴム試験片を示す斜視図である。
図示するように、コード層が互いに平行になるように、各実施例および比較例のタイヤ補強用ポリエステルコード２２をゴムマトリックス中に埋設して、幅Ｗ：５０ｍｍ、長さＬ：５００ｍｍおよび高さＨ：５．５ｍｍにて、各ゴム試験片２１を作製した。コードの打込み数は５０本／５０ｍｍとし、コード間距離ｈ_１は２．５ｍｍ、コード中心から表面までの距離ｈ_２は１．５ｍｍとした。図６に示すように、得られた各ゴム試験片２１をプーリ２３（φ５０ｍｍ）に掛け、コード軸方向に５０ｋｇ／ｉｎｃｈの荷重を掛け、１００ｒｐｍにて３０万回にわたって循環的に張力および圧縮力を負荷した。上記試験は雰囲気温度を一定に保持できる恒温槽の中にて実施して、室温時および１００℃の高温時における動的接着性を試験した。試験後、サンプルを冷却した後に引張側コードの引き起こし接着力（Ｎ／本）を測定して、動的接着力とした。ここで、サンプル作製に使用したゴムマトリックスは、天然ゴム６０．０質量部、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）４０．０質量部、カーボンブラック（ＨＡＦ）４５．０質量部、軟化剤（スピンドルオイル）２．０質量部、亜鉛華３．０質量部、老化防止剤（ノクラック６Ｃ，大内新興化学工業（株）製）１．０質量部、加硫促進剤（ノクセラーＮＳ，大内新興化学工業（株）製）０．８質量部、ステアリン酸１．０質量部および硫黄３．０質量部よりなる。接着試験時の引張り速度は３００ｍｍ／分とした。ゴム試験片は、１６０℃×２０分の加硫条件にて作製した。結果は、動的接着力が１５（Ｎ／本）以上の場合を◎、１２〜１５（Ｎ／本）の場合を○、１２（Ｎ／本）未満の場合を×とした。

上記で得られたコードをゴム被覆して、各実施例および比較例のゴム−コード複合体を得た。得られたゴム−コード複合体を用いて、打込み数５０本／５０ｍｍのトリートを作製し、これをカーカスプライに適用して、タイヤサイズ２２５／４５Ｒ１７のタイヤの空気入り安全タイヤを作製した。

この供試タイヤは、一対のビード部にそれぞれ埋設された一対のビードコア間に延在する１枚のカーカスプライからなるカーカスを骨格とし、カーカスのタイヤ半径方向外側には、タイヤ周方向に対し±４０°の角度で互いに交錯配置される２層のベルト（材質：スチール）を有していた。また、カーカスのサイドウォール部のタイヤ幅方向内側にはサイド補強ゴムを備え、ビードコアのタイヤ半径方向外側にはビードフィラーが配置され、ビードフィラーおよびビードコアのタイヤ幅方向外側にはゴムチェーファーが配置されていた。タイヤ幅方向断面における、サイド補強ゴムの面積Ｓ１、ビードフィラーの面積Ｓ２およびゴムチェーファーの面積Ｓ３が下記表中に示す条件を満足するように調整して、各実施例および比較例の供試タイヤを作製した。なお、参考例３については、ビードフィラーを設けなかった。また、各供試タイヤのクラウン部におけるカーカスプライの補強コードの中間伸度（ベルト下中間伸度）は、ベルトセンター部を中心としてタイヤから取り出し、試料長１２５ｍｍ、引っ張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎ．の条件にて（株）島津製作所製オートグラフにて測定した数値であり、６６Ｎ時の伸度を百分率（％）で表示した。

（ランフラット（ＲＦ）ドラム試験）
各供試タイヤをＪＡＴＭＡに規定される標準リムにリム組みした後、ドラム試験機に取り付け、バルブコアを抜いて内圧を除去し、ＪＡＴＭＡに規定される最大荷重の６５％の荷重をかけてランフラット耐久試験を実施し、故障に至るまでの走行距離を測定した。結果は、実施例１を１００としたときの指数で表した。この数値が大きいほど、走行距離が長くランフラット耐久性に優れていることを示す。

（ドラム耐久試験）
各供試タイヤをＪＡＴＭＡに規定される標準リムにリム組みした後、ドラム試験機に取り付け、内圧１００ｋＰａを充填し、ＪＡＴＭＡに規定される最大荷重を負荷して、ドラム上を２００００ｋｍ走行させた。試験終了後に、各供試タイヤを解剖して、カーカスプライの残存強力を測定し、新品時からの強力保持率を評価した。結果は、実施例１の強力保持率を１００としたときの指数で表示し、数値が大きいほど、ドラム耐久性に優れていることを表す。その結果を、下記の表中に併せて示す。

＊１）カーカスプライの折返し部の、ビードコアの中心からの高さＨ_Ｅである。
＊２）ブロックドイソシアネート：第一工業製薬社製、エラストロンＢＮ６９
＊３）日本エイアンドエル社製、ＰＹＲＡＴＥＸ

上記表中に示したように、カーカスプライの補強コードにポリエステル繊維またはアラミド繊維を用いるとともに、所定の接着処理を施し、タイヤ幅方向断面における、サイド補強ゴム、ビードフィラーおよびゴムチェーファーの面積の比率が、式（１）、（２）で規定される所定の関係を満足するよう設定した各実施例の供試タイヤにおいては、上記関係を満足しない比較例の供試タイヤに比して、接着力、ランフラット耐久性およびドラム耐久性が全体として向上していることが確かめられた。これに対し、イソシアネート化合物を含む熱硬化性樹脂の割合が少なすぎる比較例５では、空気入り安全タイヤに必要な動的接着力が得られておらず、ランフラットドラムレベルが不足している。また、イソシアネート化合物を含む熱硬化性樹脂の割合が多すぎる比較例６では、接着剤組成物が硬すぎるために疲労性が著しく低下しており、十分なタイヤ耐久性が得られなかった。

１ ビードコア，２ カーカス（カーカスプライ），３ ベルト層，４ サイド補強ゴム，５ ビードフィラー，６ ゴムチェーファー，７ 乱流発生用凸部，７Ａ 頂部，１１ ビード部，１２ サイドウォール部，１３ トレッド部

Claims (6)

1. 一対のビード部にそれぞれ埋設された一対のビードコア間に延在する少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスを骨格とし、該カーカスのサイドウォール部のタイヤ幅方向内側にサイド補強ゴムを備える空気入り安全タイヤであって、
   タイヤ幅方向断面において、前記サイド補強ゴムの面積をＳ１、前記ビードコアのタイヤ半径方向外側に配置されたビードフィラーの面積をＳ２、該ビードフィラーおよび該ビードコアのタイヤ幅方向外側に配置されたゴムチェーファーの面積をＳ３としたとき、下記式（１）および（２）、
   ０．１０≦（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１≦２．５０ （１）
   ０．５０≦Ｓ２／（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．９ （２）
   を満足し、かつ、前記カーカスプライの補強コードが、ポリエステル繊維および／またはアラミド繊維からなるとともに、ラテックスの固形分１００質量部に対し、ブロックドイソシアネートを含む熱硬化性樹脂が固形分で３５〜１００質量部にて配合されてなる接着剤組成物により被覆されていることを特徴とする空気入り安全タイヤ。
2. 下記式（３）および（４）、
   ０．２０≦（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１≦１．５０ （３）
   ０．５０≦Ｓ２／（Ｓ２＋Ｓ３）≦０．８０ （４）
   を満足する請求項１記載の空気入り安全タイヤ。
3. 前記ビードフィラーの高さが１５ｍｍ以下である請求項１記載の空気入り安全タイヤ。
4. 前記カーカスプライが、前記ビードコアの周りにタイヤ内側から外側に向かい折り返されてなり、該カーカスプライの折り返し端部が、該ビードコアの中心から３０ｍｍ以下の高さに位置する請求項１記載の空気入り安全タイヤ。
5. 前記接着剤組成物が、同一液内で配合されてなる請求項１記載の空気入り安全タイヤ。
6. 前記熱硬化性樹脂のうち、前記ブロックドイソシアネートの割合が４５〜９０質量％である請求項１記載の空気入り安全タイヤ。

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