(57)【要約】【課題】耐久性に優れたゴム組成物、特に、タイヤ内で最も肉薄で剛性の低いサイドウォール部の補強ゴム層に好適なゴム組成物の提供、並びに、内圧充填時の通常走行性能（転がり抵抗、操縦安定性等）を高レベルで維持しながら、従来の補強ゴム層を有する安全タイヤに較べ、軽量化を実現し、補強ゴム層の発熱を抑制し、かつ、剛性も維持され、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】強度２．０〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度３〜３０％である有機繊維からなる短繊維を含有するゴム組成物であって、該ゴム組成物の押出し方向と垂直方向の２００℃における膨張率が５％〜２０％の範囲であることを特徴とするゴム組成物である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
強度２．０〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度３〜３０％である有機繊維からなる短繊維を含有するゴム組成物であって、該ゴム組成物の押出し方向と垂直方向の２００℃における膨張率が５％〜２０％の範囲であることを特徴とするゴム組成物。
【請求項２】
短繊維が結晶性高分子からなり、結晶の融点Ｔｍが１６０〜２２０℃である請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
前記短繊維が、両末端開放中空繊維、両末端封止中空繊維及び１６０℃以上で気体を発生させる化合物を含むものである請求項１又は２に記載のゴム組成物。
【請求項４】
前記気体を発生させる化合物が、発泡剤又は高沸点化合物の中から選ばれる一種である請求項３に記載のゴム組成物、
【請求項５】
短繊維が、長さ０．１〜１．５ｍｍ、直径０．１〜１００μｍの短繊維である請求項１〜４のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項６】
短繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して、２〜２０質量部である請求項１〜５のいずれかに記載のゴム組成物。
【請求項７】
左右一対のビードリングと、複数のコードが被覆ゴム中に並列に埋設された層からなるカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置された一対のサイドウォール部とを具備してなる空気入り安全タイヤであって、上記サイドウォール部に断面が三日月状の補強ゴム層を備えてなり、該補強ゴム層には請求項１〜６のいずれかに記載のゴム組成物を含むことを特徴とする空気入り安全タイヤ。
【請求項８】
短繊維がタイヤ周方向に対する平均配向度が０〜±３０°である請求項６に記載の空気入り安全タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム組成物及び空気入り安全タイヤに関し、更に詳しくは、耐久性に優れたゴム組成物、並びに、該ゴム組成物をサイド補強ゴム層に用いてなる、通常走行時の転がり抵抗性と乗り心地を向上させ、良好なランフラット走行性能を有する空気入り安全タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤが走行時にパンクしたときに、サイドウォール部が内圧に肩代わりし全荷重を負担して走行するランフラットタイヤが開発されている。
空気入りタイヤは、パンク等によりタイヤの内部圧力（以下、内圧という。）が低下した場合での走行、いわゆるランフラット走行状態になると、タイヤのサイドウォール部やビードフィラーの変形が大きくなり、発熱が進み、場合によっては２００℃以上に達する。このような状態では、サイド補強層を具えた空気入りタイヤであっても、サイド補強層やビードフィラーが破壊限界を超え、タイヤ故障に至る。
このような故障に至るまでの時間を長くし、内圧が低下した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タイヤ（以下、「空気入り安全タイヤ」という。）が開発されている。
【０００３】
このような空気入り安全タイヤとしては、例えば、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付けた中子タイプと、サイドウォール部のビードリングからショルダー区域にかけて、カーカス層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。
【０００４】
これらのうち最も簡便で有効な方策として、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、断面三日月状の補強ゴム層を、そのカーカス層の内面側に配置し、車輪の荷重を支えるようにした、いわゆるサイド補強タイプの空気入り安全タイヤがある。
このサイド補強タイプの空気入り安全タイヤは、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、無内圧時にはサイドウォール部固有の部材剛性自身で支持することを意図したものである。
【０００５】
このサイド補強タイプの空気入り安全タイヤの断面三日月状の補強ゴム層に用いるゴム組成物として、例えば、特定物性となるミクロ有機短繊維を配合したゴム組成物を用いたもの（例えば、特許文献１参照）や、フィブリル化された不連続の短繊維の形態のアラミド繊維を含有する繊維強化ゴム組成物を用い、アラミド繊維がタイヤ方向半径方向に対し０〜２０°の角度で長手方向に整列しているもの（例えば、特許文献２参照）、更に、芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維などの短繊維とゴム組成物とからなるゴム繊維複合体を用いたもの（例えば、特許文献３参照）などが知られている。
【０００６】
しかしながら、サイド補強タイプの空気入り安全タイヤにおいて、上記各文献に記載される短繊維配合ゴム組成物を用いた空気入り安全タイヤは、ランフラット耐久性を向上させるために、ゴム補強層を厚くする必要があり、タイヤ重量の増加、更にはそれに伴う転がり抵抗、操縦安定性の悪化が課題となっている。
更に、近年では、車両の低燃費化にともなって、タイヤの重量及び転がり抵抗の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部の薄肉化が益々指向され、従来の補強ゴム層の使用とは相反する傾向がある。さらに、タイヤの内圧低下時の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という二律背反となる要求がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭５７−４７２０５号公報
【特許文献２】特開平７−３２８２８号公報
【特許文献３】特開平１１−３４８５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題及び現状に鑑み、これを解消するためになされたものであり、耐久性に優れたゴム組成物、特に、タイヤ内で最も肉薄で剛性の低いサイドウォール部の補強ゴム層に好適なゴム組成物の提供、並びに、内圧充填時の通常走行性能（転がり抵抗、操縦安定性等）を高レベルで維持しながら、従来の補強ゴム層を有する安全タイヤに較べ、軽量化を実現し、補強ゴム層の発熱を抑制し、かつ、剛性も維持され、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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記従来の課題を解決すべく、特に、補強ゴム層とタイヤのランフラット走行性能との関係について鋭意検討した結果、断面が三日月状の補強ゴム層の組成物として強度、切断伸度が特定な値となり、２００℃を超える温度下でフィラメント径方向に膨張する膨張機能を付与した短繊維を含有するゴム組成物を用いることにより、上記目的のゴム組成物及び空気入り安全タイヤが得られることを見い出し、本発明を完成するに至った。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち本発明は、
［１］  強度２．０〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度３〜３０％である有機繊維からなる短繊維を含有するゴム組成物であって、該ゴム組成物の押し出し方向と垂直な方向の２００℃における膨張率が５％〜２０％の範囲であるあることを特徴とするゴム組成物、
［２］  前記短繊維が結晶性高分子からなり、結晶の融点Ｔｍが１６０〜２２０℃である上記［１］のゴム組成物、
［３］  前記短繊維が、両端開放中空繊維、両末端封止中空繊維及び１６０℃以上で気体を発生させる化合物を含むものである上記［１］又は［２］のゴム組成物、
［４］  前記気体を発生させる化合物が、発泡剤又は高沸点化合物の中から選ばれる一種である上記［３］のゴム組成物、
［５］  短繊維が、長さ０．１〜１．５ｍｍ、直径０．１〜１００μｍである上記［１］〜［４］いずれかのゴム組成物、
［６］  短繊維の含有量が、ゴム成分１００質量部に対して、２〜２０質量部である上記[１]〜［５］のいずれかのゴム組成物、
［７］  左右一対のビードリングと、複数のコードが被覆ゴム中に並列に埋設された層からなるカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置された一対のサイドウォール部とを具備してなる空気入り安全タイヤであって、上記サイドウォール部に断面が三日月状の補強ゴム層を備えてなり、該補強ゴム層には上記［１］〜［６］いずれかのゴム組成物を含むことを特徴とする空気入り安全タイヤ、及び
［８］短繊維のタイヤ周方向に対する平均配向度が０〜±３０°である上記［６］の空気入り安全タイヤ、
を提供することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耐久性に優れたゴム組成物、特に、タイヤ内で最も肉薄で剛性の低いサイドウォール部の補強ゴム層に好適なゴム組成物が得られる。
また、本発明の空気入り安全タイヤでは、断面三日月状の補強ゴム層に配合された膨張性能を有する短繊維を周方向に配向させることによって内圧充填時の通常走行性能（転がり抵抗、操縦安定性等）を高レベルで維持しながら、従来の補強ゴム層を有する安全タイヤに較べ、軽量化を実現し、補強ゴム層の発熱を抑制し、かつ、ランフラット走行後半分のたわみ増加領域が２００℃の少し手前の温度から周方向に配向させた短繊維が径方向に膨張を開始して、圧縮入力に対する抗力発生させることで剛性が維持され、ランフラット走行後半の撓み増加を抑制し、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が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、中空率を求める方法を説明する概略図である。
【図２】本発明の実施形態の一例を示す空気入り安全タイヤの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態を詳しく説明する。
本発明のゴム組成物は、強度２．０〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度３〜３０％である有機繊維からなる短繊維を含有するゴム組成物であって、該ゴム組成物の２００℃における、該ゴム組成物の押し出し方向と垂直な方向の膨張率が５％〜２０％の範囲であることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明のゴム組成物に含まれる短繊維は結晶性高分子からなるものが好ましく、強度２．０〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度３〜３０％であり、かつ２００℃における前記ゴム組成物の押し出し方向と垂直な方向の膨張率が５％〜２０％の範囲であるゴム組成物であれば、特に限定されず好適に用いることができる。
用いる短繊維の強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、練り込み時に切れてしまい、剛性が出なくなり、一方、強度１０ｃＮ／ｄｔｅｘを超えるものでは、剛性が高くなり過ぎ、タイヤ成型時の作業性が悪くなり、好ましくない。
また、結晶性高分子の切断伸度３％未満のものでは、練り込み時に切れてしまい、剛性が出なくなり、一方、切断伸度３０％を超えるものでは、ゴム中で十分な剛性を発揮できなくなり、好ましくない。
【００１４】
また、本発明においては、繊維を構成する結晶性高分子結晶の融点Ｔｍが１６０〜２２０℃の範囲が好ましく、１６０〜２００℃の範囲がより好ましい。
繊維を構成する結晶性高分子は結晶融点で軟化する。そのとき、空洞部、非晶部の気圧が高まっていれば、一気に膨張する。結晶性高分子の結晶融点を目標温度に設計すれば、短繊維の膨張温度を制御することができ、ゴム組成物の押し出しと垂直方向の膨張特性を制御することができる
【００１５】
ここで、上記膨張性短繊維について説明する。短繊維に膨張特性を付与する方法としては、（１）両末端が開放された中空繊維を用いる。（２）両末端が封止された中空繊維を用いる。（３）繊維となる高分子に予め該高分子に（１６０℃以上）で気体を発生する化合物発泡剤を配合した後、繊維化して切断することによって、中実構造の膨張性短繊維とする。（４）中実の繊維に対して、高沸点化合物を高温下にて拡散させ、高沸点化合物を繊維の非晶部に担持させる等の方法があるが、膨張温度のコントロールや短繊維の安定した生産性などの観点から、（１）両末端が開放された中空繊維又は（２）両末端が封止された中空繊維を用いることが好ましい。
【００１６】
また、従来の補強ゴム組成物では、ランフラット走行における温度上昇過程の中で、走行後期の２００℃を越える高温領域にいると、撓み変形が一気に促進され故障に至る。それを改善するためには、２００℃を超える高温領域での撓み変形抑制が必要であるため、上述のように２００℃における該ゴム組成物の押出方向と垂直方向の膨張率が５％〜２０％の範囲であるゴム組成物が好ましい。
ランフラット走行によって該補強ゴムの温度が上昇したとき、該補強ゴム中のタイヤ周方向に配向した短繊維が膨張することによって、タイヤの撓み変形下における圧縮変形に対して抗力を発生でき、該撓み変形を抑制できるためランフラット走行距離を改善できる。
さらに、短繊維は１６０℃未満では膨張しないことが好ましい。タイヤを製造する工程で加硫工程を経るが、加硫工程での加熱中に該短繊維が膨張してしまうと、本来の機能を損ねるからである。
【００１７】
膨張性を付与した短繊維は、繊維軸方向にはほとんど膨張せず、繊維径方向に膨張する。その理由は、繊維製造過程で紡糸工程を経たとき、短繊維を構成する高分子繊維軸方向に配列するため軸方向には剛性が高く、径方向剛性は軸方向に対して低い構造となるためである。ランフラット走行に於ける補強ゴムの圧縮変形は、タイヤ径方向断面内での圧縮変形であり、これに対抗する抗力を発揮させるためには、該短繊維がタイヤ径方向断面に対して垂直に配置されることが肝要である。以上から、該短繊維がゴム中で配向性を発揮することが重要であり、そのためには、断面三日月状の補強ゴム層に配合された短繊維のタイヤ周方向に対する平均配向度が０〜±３０°であることが好ましい。より好ましくは０〜±２０°である。
このように、サイド補強ゴム層を短繊維がタイヤ周方向に配向する形で配列させて構成した場合には、タイヤ径方向の弾性率の増加を抑えつつ、タイヤ周方向の弾性率の向上を大幅に大きくすることができるので、結果として、補強ゴム層の軽量化が可能であり、かつ、通常走行時の乗り心地性の低下を最小限に抑えたままで上述のようにランフラット耐久性の向上が可能となる。
【００１８】
本発明に用いる結晶性高分子としては、上述の強度２．０〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度３〜３０％となる結晶性高分子であれば、特に限定されないが、好ましくは、上記強度範囲、切断伸度範囲となるポリプロピレン（ＰＰ）ポリ乳酸（ＰＬＡ）６−ナイロンの短繊維から構成されるものが望ましい。
本発明に用いるポリ乳酸（ＰＬＡ）の短繊維は、Ｌ−乳酸及び／又はＤ−乳酸を主たる構成成分とするポリマーから形成された短繊維であり、乳酸については光学異性体であるＬ体とＤ体が存在するが、ポリ乳酸としては、Ｌ体又はＤ体のホモポリマーでもよく、Ｌ体とＤ体とのコポリマーでもよい。
また、耐熱性に更に優れるＬ−乳酸を主成分とするポリ−Ｌ−乳酸と、Ｄ−乳酸を主成分とするポリ−Ｄ−乳酸から構成されたポリ乳酸ステレオコンプレックス短繊維や、更に耐熱性及び機械特性に優れる無水マレイン酸変性、エポキシ変性、アミノ変性された変性ポリ乳酸の短繊維なども用いることができる。
これらのＰＬＡ短繊維は、生分解性などの特性を有するものである。
【００１９】
上記短繊維等に膨張性特性を付与するためには、（１）両末端が開放された中空繊維を用いる。（２）両末端が封止された中空短繊維を用いる。（３）繊維となる高分子に１６０℃以上で気体を発生する化合物発泡剤を配合した後、繊維化して切断することによって、中実構造の膨張性短繊維を用いることによって、２００℃における該繊維含有ゴム組成物の押出方向の膨張率が５％〜２０％の範囲を満足することができる短繊維を得ることができる。中でも両末端が封止された中空短繊維を用いることが好ましい。
【００２０】
中空繊維の製造方法については、数多くの特許が公開されている。例えば、特開２００４−２７００９４及び特開２００５−２４０２１９にはポリ乳酸に関する中空繊維について開示されている。
中空繊維の場合は図１に示す中空率を変化させることによって上記平均膨張率を制御することができる。本発明においては、中空率の範囲が２０％〜７０％であることが好ましい。
尚、中空率については、日本光学社製光学顕微鏡により糸断面写真を撮影し、図１に示したように、繊維１の中空部を含む外形から求められる面積（Ａ）と、中空断面の中空部２の面積（Ｂ）を求め、次式  中空率％＝（Ｂ／Ａ）×１００  より算出し、測定回数を２０回として、その値の平均値を中空率とすることができる。
また、発泡剤を配合する短繊維については、発泡剤の配合量を、コントロールすることで膨張率を制御することができる。
【００２１】
これらの膨張性特性を付与された短繊維は、ランフラット耐久性、製造、コスト、補強ゴム層の強度の点から、長さ０．１〜１．５ｍｍ、直径０．１〜１００μｍとなるものが好ましい。
短繊維の長さが０．１ｍｍ未満では、ランフラット耐久向上効果が小さく、一方、長さ１．５ｍｍ超過では、繊維同士の絡みにより、短繊維をタイヤ周方向に配列させたゴム繊維複合体を含む補強ゴム層の形成が困難となりやすい。
また、短繊維の直径０．１μｍ未満では、ランフラット耐久向上効果が小さく、一方、直径１００μｍ超過のものでは、補強ゴム層の強度の点で、好ましくない。
【００２２】
更に、これらの膨張性特性を付与された短繊維の断面形状は、円状のものでもよいし、円状と異なる断面形状のものでもよい。このことについては、中空繊維においても可能である。また、上記短繊維は、加硫後におけるゴム繊維複合体のマトリックスゴムとの接着が十分であれば、短繊維に予め接着処理を施さずともよいが、接着が不十分な時には短繊維に接着処理を施してもよい。
【００２３】
本発明に用いる上記膨張性特性を付与されたＰＰ短繊維、ＰＬＡ短繊維、及び６−ナイロン短繊維などの結晶性高分子の含有量は、ゴム成分１００質量部に対して、２〜２０質量部、更に好ましくは、２〜５質量部であることが望ましい。
この含有量が２質量部未満であると、ランフラット耐久向上効果が小さく、一方、２０質量部を越えると、短繊維が破壊核となり、好ましくない。
【００２４】
本発明に用いるゴム成分としては、例えば、天然ゴム及び合成ゴムからなる群から選ばれた少なくとも１種が挙げられ、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）等が挙げられる。これら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。
【００２５】
本発明のゴム組成物には、更に、本発明の目的が損なわれない範囲で、通常、ゴム工業界で用いられる種々の成分を含むことができる。例えば、種々の成分として、充填剤（例えば、炭酸カルシウム及び炭酸カルシウムなどの無機充填剤）；加硫促進剤；老化防止剤；酸化亜鉛；ステアリン酸；軟化剤；及びオゾン劣化防止剤等の添加剤を挙げることができる。なお、加硫促進剤として、ＭＢＴＳ（ジベンゾチアジルジスルフィド）及びＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド）等のチアゾール系加硫促進剤；ＴＴ（テトラメチルチウラムスルフィド）等のチウラム系加硫促進剤；並びにＤＰＧ（ジフェニルグアニジン）等のグアニジン系の加硫促進剤等を挙げることができる。
【００２６】
このように構成されるゴム組成物は、強度２．０〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度３〜３０％である結晶性高分子、好ましくは、上記強度、切断伸度のＰＰ短繊維、ＰＬＡ短繊維及び６−ナイロン短繊維を用いることにより、大きな伸度をもつため、破壊核になりにくく、空気入りタイヤのサイドウォール部の補強ゴム層や、また、低発熱補強ゴム層のゴム組成物と用いれば、補強ゴムを破壊することなく、剛性を維持することができ、耐久性に優れたゴム組成物が得られるものとなる。
【００２７】
次に、本発明の空気入り安全タイヤは、左右一対のビードリングと、複数のコードが被覆ゴム中に並列に埋設された層からなるカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置された一対のサイドウォール部とを具備してなる空気入り安全タイヤであって、上記サイドウォール部に断面が三日月状の補強ゴム層を備えてなり、該補強ゴム層には上記本発明のゴム組成物を含むことを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の空気入り安全タイヤとしては、例えば、図２に示す空気入り安全タイヤが挙げられるが、本発明は、この概略断面図に何ら限定されるものでない。
本発明の実施形態となる空気入り安全タイヤ１０は、図２に示すように、円筒状クラウン部１２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１６、ビードリング１４を埋設したサイドウォール１８が連なり、これらサイドウォール１８の一方からクラウン部１２を通り他方のサイドウォール１８に至る間を繊維コードで補強されたラジアルプライの１枚からなり、その両端部をビードリング１４の回りに軸方向外側に巻上げて固定した折り返しカーカス層２０（カーカス層折り返し部２０ｂを有するカーカス層本体２０ａ）、ビードリング１４近傍から、サイドウォール１８と折り返しカーカス層２０の外側との間を通り、他方のビードリング近傍に至る間にさらに１枚のダウンカーカス層２２、サイドウォール１８の折り返しカーカス層２０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３０、折り返しカーカス層２０の内側、三日月状の補強ゴム層の内側にインナーライナー２８、また折り返しカーカス層２０のクラウン部１２外周囲上に複数のベルト層２４、及びトレッド部２６を順次配置して夫々補強してなるものである。
【００２９】
本発明の空気入り安全タイヤ１０では、上記三日月状の補強ゴム層（三日月形ゴム層）３０のゴム組成物として、上述の強度２．０〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度３〜３０％である結晶性高分子、好ましくは、膨張性特性を付与された上記強度、切断伸度のＰＰ短繊維、ＰＬＡ短繊維、６−ナイロン短繊維を含有したゴム組成物を用いるものである。
本発明において、断面が三日月状の補強ゴム層は、本発明のゴム組成物を含んでなり、該ゴム組成物は、補強ゴム層の役割を果たすべく、膨張性特性を付与された短繊維が実質的に周方向に配列するように配設されている。ここでいう、ラジアル方向とは、タイヤのカーカス層のコードと実質的に垂直となる方向である。
このことによって、ランフラット走行後半分のたわみ増加領域が２００℃の少し手前の温度から周方向に配向させた短繊維が径方向に膨張を開始して、圧縮入力に対する抗力発生させることで剛性が維持され、ランフラット走行後半の撓み増加を抑制し、ランフラット走行性能を大幅に改善することができる。
【００３０】
また、サイド補強ゴム層を短繊維がタイヤ周方向に配向する形で配列させて構成した場合には、タイヤ径方向の弾性率の増加を抑えつつ、タイヤ周方向の弾性率の向上を大幅に大きくすることができるので、結果として、補強ゴム層の軽量化が可能であり、かつ、通常走行時の乗り心地性の低下を最小限に抑えたままで上述のようにランフラット耐久性の向上が可能となる。そのためには、断面三日月状の補強ゴム層に配合された短繊維のタイヤ周方向に対する平均配向度が０〜±３０°であることが好ましい。より好ましくは０〜±２０°である。
通常、短繊維は押出し方向に沿った方向に配向しているため、例えば、短繊維含有ゴムの生タイヤへの貼り付けにおいて、ゴム中の短繊維の配向方向がタイヤ周方向になるように貼り付けることができる。
【００３１】
本発明の空気入り安全タイヤは、カーカス層の折り返しカーカス層本体の外側に、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。ここで、折り返しカーカス層本体とは、一方のビード部からクラウン部を通り他方のビード部に渡る部分（図１のカーカス層本体２０ａ）を意味する。
【００３２】
このように構成される本発明の空気入り安全タイヤは、左右一対のビードリングと、複数のコードが被覆ゴム中に並列に埋設された層からなるカーカス層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置された一対のサイドウォール部とを具備してなる空気入り安全タイヤであって、上記サイドウォール部に断面が三日月状の補強ゴム層を備えてなり、該補強ゴム層には、強度２．０〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、切断伸度３〜３０％である結晶性高分子、好ましくは、ＰＰ、ＰＬＡ及び６−ナイロンの膨張性能が付与された短繊維を含有してなるゴム組成物を用い、ランフラット走行後半分のたわみ増加領域が２００℃の少し手前の温度から周方向に配向させた短繊維が径方向に膨張を開始して、圧縮入力に対する抗力発生させることで剛性を保持することができ、フラット走行性能が大幅に向上した空気入り安全タイヤが得られるものとなる。
【実施例】
【００３３】
次に、本発明を実施例及び比較例により更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
尚、短繊維含有ゴム組成物の評価、該ゴム組成物を用いたタイヤの評価については以下の方法にて行った。
【００３４】
１．短繊維及び短繊維含有ゴム組成物の評価
１−１．短繊維の引っ張り強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、切断伸度の測定
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に準拠して測定した。
１−２．２００℃における押出し方向と垂直方向の膨張率の測定
表２に示した処方のゴム組成物を熱入れロールに通して加工し、幅１０ｃｍ、厚さ６ｍｍ、ロール押出し方向長さ２０ｃｍのテストピースを作製し、１６０℃２０分間所定金型内で２０ｋｇｆ／ｃｍ2の圧力で加硫した。得られたサンプルを２００℃のオーブンにいれ厚さ方向の膨張率を測定した。
（（２００℃での厚さ／室温での厚さ）−１）×１００＝膨張率とした。
１−３．融点の測定
セイコーインスツルメント株式会社製、ＥＸＳＴＡＲ７００熱分析装置、ＤＳＣを用いて昇温条件５℃／ｍｉｎにて測定し、融点を求めた。
上記短繊維Ａ〜Ｆの材質、融点、強度、切伸、短繊維の様態、該短繊維の末端の様態、中空率、短繊維の長さ及び直径の値について下記第１表に示す。なお、２００℃における押出し方向と垂直方向の膨張率の測定結果についてはゴム組成物の膨張率（％）として第２表に示す。
【００３５】
【表１】
2012007074.tif 000002
【００３６】
２．タイヤ評価
尚、タイヤサイズとして２６５／３５ＺＲ１８を評価に用いた。
２−１．タイヤ周方向に対する短繊維の平均配向度の測定
断面が三日月状の補強ゴム層をタイヤから切り出し、切り出し面上にある短繊維を、日本光学社製光学顕微鏡により観察し、タイヤ周方向に対する短繊維配向方向角度を視野内の短繊維２０点について計測し、その平均値を平均配向度とした。
２−２．内圧時縦ばね定数
各試供タイヤに正規内圧を入れ、常法により縦ばね定数を測定した。比較例１のタイヤの縦ばね定数を１００として指数で表した。値が小さいほど通常走行時の乗り心地に優れる。
２−３．ランフラット耐久性
各試供タイヤを常圧でリム組みし、内圧２３０ｋＰａを封入してから３８℃の室温中に２４時間放置後、バルブのコアを抜き、内圧を大気圧として、荷重４．１７ｋＮ、速度８９ｋｍ／ｈｒ、室温３８℃の条件でドラム走行テストを行った。この際の故障発生走行距離をランフラット耐久性とし、比較例１をコントロール（１００）としたときの指数で表した。指数が大きい程ランフラット耐久性は良好である。
２−４．タイヤ重量
各試供タイヤの重量を測定し、比較例１のタイヤの重量を１００として指数で表した。値が小さいほど軽量である。
【００３７】
実施例１〜６及び比較例１〜３
下記第２表に示す配合組成となる補強ゴム層用ゴム組成物を調製した。
また、用いられる空気入り安全タイヤは、図２と同じ構造を持ち、サイズが２６５／３５ＺＲ１８のチューブレス構造である。カーカス層（ボディプライ）は、１８４０デシテックス（ｄｔｅｘ）の２本撚りのレーヨンコードを５０本／５ｃｍで打ち込んだ層を２枚（２Ｐ構造）用いた。三日月形ゴム層は、三日月形ゴム層の形状、厚さ、配置、組成等は、特に制限されることはない。また、第１表に記載の短繊維を表１に従う配合のゴム組成物に周方向に配列せしめて含有させ、加硫後の最大厚みが第１表の最厚部ゲージとなるように作製した。ベルト層は、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の２枚切り離し構造を有する。
得られた各試供タイヤについて、タイヤ周方向に対する短繊維の平均配向度、内圧時縦ばね定数（指数）、重量（指数）及びランフラット耐久性（指数）を評価した。
これらの結果を第２表に示す。なお、全ての試供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。
【００３８】
【表２】
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＊１．ポリブタジエンゴム  ＢＲＯ１  （商品名、ＪＳＲ社製）
＊２．カーボンブラック  ＦＥＦ
＊３．スピンドルオイル
＊４．ノクラック６Ｃ  （商品名、大内新興化学工業社製）
＊５．ノクセラー−ＮＳ（商品名、大内新興化学工業社製）
【００３９】
第２表から、本発明の実施例１〜６は比較例１に比べランフラット耐久性が優れ、補強ゴム最厚部ゲージ（ｍｍ）を８ｍｍから７ｍｍに薄ゲージ化した実施例４〜６についてもタイヤ重量を軽量化しつつ、ランフラット耐久性が改善されていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のゴム組成物は、耐久性に優れ、また、本発明の空気入り安全タイヤは、タイヤのサイドウォール部を補強し、従来にない良好なランフラット走行ができるので、産業上の利用価値が高い。
【符号の説明】
【００４１】
１．繊維
２．中空部
１０ 空気入り安全タイヤ
１４ ビードリング
１８ サイドウォール部
２０ カーカス層
３０ 補強ゴム層（三日月形ゴム層）
【図１】
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【図２】
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