JP2003118332A

JP2003118332A - セルフシール性及びセルフバランシング性に富んだタイヤ−リム組立体

Info

Publication number: JP2003118332A
Application number: JP2002227348A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Teratani; 裕之寺谷
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2003-04-23
Anticipated expiration: 2022-08-05
Also published as: JP4382331B2

Abstract

(57)【要約】【課題】タイヤ受傷前の走行における耐久性及び乗り
心地性を改良し、異物による外傷を受けた後もタイヤ内
圧の急激な低下を抑制するとともに、より長い走行可能
距離を実現する安全タイヤ及びリム組立体を提供する。【解決手段】中空ドーナツ状のタイヤを適用リムに装
着し、該タイヤと適用リムとで区画されたタイヤの内部
に、真比重が０．０１以上であり、大気圧下での体積が
該タイヤ内容積の５．０体積％以上１００体積％以下の
範囲、かつ、質量が２０グラム以上である粒子組成物を
配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セルフシール性及
びセルフバランシング性に富んだタイヤ−リム組立体に
関し、特に、タイヤが外傷を受けていない通常の走行に
おける耐久性及び乗り心地性を犠牲にすることなく、外
傷を受けた後のタイヤ内圧の急激な低下を抑制すること
で危機的状況を確実に回避することができると共に、受
傷後の走行可能距離をより長いものとすることができる
高い安全性を有するセルフシール性及びセルフバランシ
ング性に富んだタイヤ−リム組立体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤ、例えば、乗用車用タイ
ヤにおいては、タイヤ内部に内圧（絶対圧、以下同様）
２５０〜３５０ｋＰａ程度の下に空気を封じ込めて、タ
イヤのカーカス及びベルト等のタイヤ骨格部に張力を発
生させ、この張力によって、タイヤへの入力に対してタ
イヤの変形並びにその復元を可能としている。即ち、タ
イヤの内圧が所定の範囲に保持されることによって、タ
イヤの骨格に一定の張力を発生させて、荷重支持機能を
付与すると共に、剛性を高めて、駆動、制動及び旋回性
能などの、車両の走行に必要な基本性能を付与してい
る。

【０００３】ところで、この所定の内圧に保持されたタ
イヤが外傷を受けると、この外傷を介して空気が外部に
漏れ出してタイヤ内圧が大気圧まで減少する、所謂パン
ク状態となるため、タイヤ骨格部に発生させていた張力
はほとんど失われることになる。すると、タイヤに所定
の内圧が付与されることによって得られる、荷重支持機
能や、駆動、制動及び旋回性能も失われる結果、そのタ
イヤを装着した車両は走行不能に陥ってしまう。

【０００４】一般的に、パンクのほとんどは、釘、金属
片等の硬く鋭利な異物がタイヤに突き刺さることにより
発生し、その中でも特に一般ドライバーにとって危険な
状況は、タイヤに突き刺さった異物が走行中に抜け落ち
ることにより急激な内圧低下が発生した場合である。と
りわけ、受傷したタイヤが操舵輪（ほとんどの車両では
前輪）である場合、急激な左右バランス、前後バランス
の変化により、車両の挙動が制御できない状態に陥るこ
とがあり、大規模な事故へ繋がるおそれがある等、大変
危険な状況を引き起こすことがある。

【０００５】そこで、パンク状態においても走行を可能
とする、安全タイヤについて多くの提案がなされてい
る。例えば、自動車用の空気入り安全タイヤとリムの組
立体としては、二重壁構造を有するもの、タイヤ内に荷
重支持装置を配設したもの、タイヤサイド部を補強した
ものなど種々のタイプのものが提案されている。これら
の提案の内、実際に使用されている技術としては、タイ
ヤのサイドウォール部を中心にショルダー部からビ−ド
部にかけての内面に比較的硬質のゴムからなるサイド補
強層を設けたタイヤがあり、この種のタイヤは主にへん
平比が６０％以下の、所謂ランフラットタイヤとして適
用されている。

【０００６】しかしながら、サイド補強層を追加する手
法は、タイヤ質量が３０〜４０％も増加してタイヤの縦
ばね定数を上昇するため、転がり抵抗の大幅な悪化とパ
ンク前の通常走行時の乗り心地性の低下をまねく不利が
ある。また、現行製法上の制約から、サイド補強型ラン
フラットタイヤのユニフォミティー（均一性）は悪化傾
向にある。一般的にタイヤは、リム組後、所謂バランサ
ーを用い、所定の回転数で回転させてアンバランス成分
を検出し、その検出したアンバランス成分を演算し、こ
の演算結果より導かれるリム上の指示位置にバランスウ
ェイトを配置してアンバランス成分を抑制する。しかし
ながら、使用時には上記回転数以外にも広範囲な速度域
にてタイヤ−リム組立体は使用されるために、速度によ
っては転動に伴う比較的大きな残留アンバランス成分が
現れることがある。よって結果として操縦性、乗り心地
性の悪化をもたらすことがあり、上記サイド補強型ラン
フラットタイヤは、通常走行時の性能、燃費及び環境に
悪影響を与えることがある。また、ランフラットタイヤ
に限らず、一般的な従来の空気入りタイヤにおいても、
頻繁な制動・駆動入力によりタイヤとリムの相対的位置
関係がずれる、所謂リムすべりが発生することによっ
て、タイヤ−リム組立体のバランスウェイトが崩れるこ
とがある。それ故、バランスウェイトを用いる限り、操
縦性、乗り心地性の悪化をもたらす要因が残っており、
常に満足の行くものとはいえない。

【０００７】一方、タイヤ断面高さの高い、へん平比が
６０％以上の空気入りタイヤにおいては、比較的高速か
つ長距離の走行によるサイドウォール部の発熱を避ける
ために、リムに中子などの内部支持体を固定してパンク
時の荷重を支持する構造とした、ランフラットタイヤが
主に適用されている。

【０００８】しかしながら、パンク後のランフラット時
にタイヤと内部支持体との間で発生する、局所的な繰り
返し応力にタイヤが耐えることができずに、結果として
パンク後の走行距離は１００〜２００ｋｍ程度に限定さ
れていた。また、内部支持体は衝撃耐久性の面から軽量
化が難しく、結果的にタイヤ、内部支持体、リムの総質
量は従来の空気入りタイヤに比して３割〜５割以上増加
してしまうため、パンク前の通常走行時の乗り心地性の
低下はもちろんのこと、車両の足回り部品であるブッシ
ュ等の耐久性を著しく損なう不利がある。加えて、内部
支持体をタイヤ内部に配置してからタイヤをリムに組み
付ける作業は、煩雑で長時間を要することも問題であっ
た。この点、リムの幅方向一端側と他端側とのリム径に
差を設けて、内部支持体を挿入し易くした工夫も提案さ
れているが、十分な効果は得られていない。

【０００９】なお、内部支持体をそなえるランフラット
タイヤのパンク後走行距離を延ばすには、骨格材を追加
してタイヤ構造をより重厚にすることが有効であるが、
骨格材を追加した分、通常使用時の転がり抵抗や乗り心
地性が悪化するため、この手法を採用することは現実的
ではない。

【００１０】また、以上に示した従来技術は、タイヤ受
傷による内圧低下後の走行能力に言及しているものの、
上述したような、突き刺さった異物が走行中に抜け落ち
ることによる、急激な内圧低下の状況に対応できるもの
ではなく、パンクに対する危険回避対策が充分であると
はいえない。

【００１１】一方、タイヤ内面に予め流動性をもつシー
ラント材を配置し、タイヤ内の圧力を活用して、受傷後
の傷穴を瞬時に封止する技術も種々提案されているが、
タイヤ質量の増加をまねく不利がある。即ち、シーラン
ト材による傷穴の封止能力は、タイヤ内面に設けるシー
ラント材層の厚みに依存し、例えば直径３ｍｍ程度の釘
による傷穴を封止するには、３〜５ｍｍ程度のシーラン
ト材層の厚みが必要となる。よって、一般的な乗用車用
タイヤの場合、シーラント材を配置することで質量が１
５００ｇ〜２５００ｇも増加してしまい、パンク前の通
常走行時の転がり抵抗や乗り心地性低下はもちろんのこ
と、車両の足回り部品であるブッシュ等の耐久性を著し
く損なうことにもなる。また、シーラント材を配置した
タイヤは、質量均一性に乏しく、通常走行時の転がり抵
抗や乗り心地性低下の主たる要因となる。

【００１２】更に、タイヤ使用中に釘等の異物が突き刺
さった場合、釘等の異物は必ずしもすぐに抜け落ちると
は限らず、タイヤ内に貫通した状態で留まることがあ
る。このような状態では、タイヤの内圧はすぐに低下す
るわけではなく、その後の走行と共に釘等の異物がタイ
ヤ内部で刺さったまま揉まれるようにして入力を受ける
ため、釘等の異物とタイヤとの接触面にて擦れ合いが生
じる。この擦れ合いによって、ある程度接触部分のタイ
ヤゴムが摩減すると、該接触面に隙間ができてしまい、
ある時を境に突然、釘等の異物が脱離すると共に、一気
に内圧が低下し走行不能となる。従来のシーラント材を
配置したタイヤでは、上記のような残存異物の入力履歴
により引き起こされる突然の異物離脱と内圧低下に充分
対応できず、満足のいくものではなかった。

【００１３】また、タイヤとこれに組付けるリムとの組
立体の内部空洞へ独立気泡を有する発泡体を充填したタ
イヤが種々提案されている（例えば、特開平６−１２７
２０７号公報、特開平６−１８３２２６号公報、特開平
７−１８６６１０号公報及び特開平８−３３２８０５号
公報など）。これらの提案されたタイヤは、主に農耕用
タイヤ、ラリー用タイヤ、二輪車用タイヤ及び自転車タ
イヤなど特殊な、又は小型のタイヤに限定されるもので
ある。従って、乗用車用タイヤやトラック及びバス用タ
イヤなど、とりわけ転がり抵抗や乗り心地性を重視する
タイヤへの適用は未知数であった。そしていずれの発泡
体も発泡倍率が低いために、気泡を有する発泡体のわり
には質量が大きく、振動乗り心地性や低燃費性の悪化を
避けられない上、その独立気泡内部は大気圧であるた
め、従来タイヤの高圧空気の代替とするには機能的に不
十分であった。

【００１４】更に、特許第２９８７０７６号公報には、
発泡体充填材を内周部に挿入したパンクレスタイヤが開
示されているが、気泡内圧が大気圧に極めて近いことに
よる不利に加え、発泡体がウレタン系であるために、ウ
レタン基の分子間水素結合に起因するエネルギーロスが
大きく、自己発熱性が高い。よって、ウレタン発泡体を
タイヤ内に充填した場合、タイヤ転動時のくり返し変形
により、発泡体が発熱し大幅に耐久性が低下する。ま
た、気泡を独立して形成するのが難しい素材を用いてい
るため、気泡が連通しやすくて気体を保持することが難
しく、所望のタイヤ内圧（即ち、荷重支持能力又はたわ
み抑制能力、以下同様）を得られない不利がある。

【００１５】更にまた、特開昭４８−４７００２号公報
には、独立気泡を主体とする多気泡体の外周をゴムや合
成樹脂等の厚さ０．５〜３ｍｍの外包皮膜で一体的に包
被密封した膨張圧力気泡体の多数をタイヤ内に充填し、
該タイヤを規定内圧に保持した、パンクレスタイヤが提
案されている。この技術は、発泡体の気泡内気圧を常圧
より高くするために、膨張圧力気泡体となる独立気泡体
形成配合原料中の発泡剤配合量をタイヤ内容積に対し
て、少なくとも同等以上の発生ガスが発生する発泡剤配
合量に設定しており、これによって通常の少なくとも空
気入りタイヤと同様の性能を目指している。

【００１６】上記技術では、膨張圧力気泡体中の気泡内
ガスの散逸を防ぐために、外包皮膜で一体的に包被密封
しているが、この外包皮膜の材料として例示されている
ものは、自動車用チューブ又は該チューブ形成用配合物
のような材料のみである。つまり、タイヤチューブ等に
用いられる、窒素ガス透過性の低いブチルラバーを主体
とした軟質弾性外包皮膜にて包被密封を施し、これらの
多数をタイヤ内に充填している。製法としては、軟質弾
性外包皮膜として未加硫のタイヤチューブを、膨張圧力
気泡体として未加硫の独立気泡体形成配合原料を用い、
これらの多数をタイヤ／リム組立体の内部に配置後、加
熱により発泡させ、発泡体充填タイヤを得ている。発泡
体の膨張によるタイヤ内部の常圧空気は、リムに開けら
れた排気小孔から自然排気される。

【００１７】ここで、乗用車用タイヤの内圧は、一般的
に常温における絶対圧で２５０〜３５０ｋＰａ程度に設
定されるため、上記の発泡体充填タイヤを製造するに
は、その加硫成形の加熱時（１４０℃程度）の状態にお
いて、上記内圧の約１．５倍程度の圧力になっているも
のと、気体の状態方程式から推定される。ところが、こ
の程度の圧力レベルでは、加硫圧力不足をまねいてブロ
ーンが発生するのを避けることは出来ない。このブロー
ン現象を回避するためには、発泡剤配合量を大幅に増加
して発泡による発生圧力を高めたり、加熱温度を高める
必要がある。しかしながらながら、発泡剤配合量を増加
する手法は、発泡剤配合量の増加により常温時の内圧が
４００ｋＰａを大きく超えてしまうため、従来の空気入
りタイヤの代替品とするのは困難であった。また、加熱
温度を高める手法は、熱老化によるタイヤのダメージが
大きくなってタイヤの耐久性を大幅に悪化させるため、
長期使用における耐久性に問題が生じる。一方、タイヤ
／リム組立体の内部には、軟質弾性外包皮膜に包まれた
膨張圧力気泡体が多数配置されているが、上記ブローン
が発生した軟質弾性外包皮膜同士の摩擦、タイヤ内面及
びリム内面との摩擦等、耐久性面での問題が大きい。以
上から上記の問題は、膨張圧力気泡体の形状が一体的な
ドーナツ形状をとるのとは異なり、分割された多数の膨
張圧力気泡体を配置することに起因する大きな欠点とも
言える。また、リムに開けられた排気小孔は、膨張圧力
気泡体の膨張によるタイヤ内部の常圧空気を自然排気す
るためには有効であるものの、膨張圧力気泡体中の気泡
内ガスの散逸経路となってしまうため、長期間の使用に
耐えうるものではない。

【００１８】更に、軟質弾性外包皮膜として、タイヤチ
ューブ等の、窒素ガス透過性が小さいブチルラバーを主
体とした配合組成物を用いているが、ブチルラバーは加
硫反応速度が極めて遅いために、反応を完結させるため
には、１４０℃程度の温度では多大なる加熱時間を必要
とする。このことは、軟質弾性外包皮膜の架橋密度不足
を意味し、軟質弾性外包皮膜の剥離発生の一要因（詳し
くは後述する）になることはいうまでもない。また、加
熱時間の延長は、前述した熱老化によるタイヤのダメー
ジを更に大きくするため、耐久性の低下を避けられず、
得策とはいえない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達
成することを課題とする。即ち、本発明は、第１に、特
にタイヤが外傷を受けていない通常の走行における耐久
性及び乗り心地性を犠牲にすることなく、外傷を受けた
後の急激なタイヤ内圧低下の抑制と、受傷後の走行可能
距離をより長いものとする安全なタイヤ−リム組立体を
提供することを目的とする。

【００２０】また、本発明は、第２に、気泡含有粒子
と、気泡含有粒子に比して比重の大きい粒子とを組み合
わせた粒子組成物をタイヤとリムの組立体内側に配置し
てなることによるセルフバランシング性及びセルフシー
ル性に富んだタイヤ−リム組立体を提供することを目的
とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決すべく、通常内圧使用時の性能を犠牲にしないため
に、タイヤの大幅な質量増を招かないことを前提条件と
して、タイヤ転動中のウェイトバランスがもたらす振動
に注目しつつ、釘等の異物がタイヤに突き刺さりそのま
ま残存した場合、残存した異物がタイヤとの接触面にて
擦れ合い、接触部分においてタイヤゴムがある程度摩減
して接触面に隙間ができることによって、突然異物がタ
イヤから脱離し一気にタイヤ内圧が低下するといった、
ドライバーにとって大変危険かつ不測の事態をいかに抑
制するかについて鋭意検討した結果、真比重が０．０１
以上であり、体積充填率が５．０体積％以上、１００体
積％以下の範囲であり、かつ、質量が２０グラム以上で
ある粒子組成物をタイヤ内に配置することにより、きわ
めて優れたセルフシール効果とセルフバランシング効果
とを同時に発現させることに成功し、本発明をなすにい
たった。

【００２２】即ち、本発明は、上記課題を解決するた
め、下記のセルフシール性及びセルフバランシング性に
富んだタイヤ−リム組立体を提供する。

【００２３】請求項１の発明は、中空ドーナツ状のタイ
ヤを適用リムに装着し、該タイヤと適用リムとで区画さ
れたタイヤの内部に、真比重が０．０１以上であり、下
記式（１）で定義される体積充填率が５．０体積％以
上、１００体積％以下の範囲であり、かつ、質量が２０
グラム以上である粒子組成物を配置することを特徴とす
るセルフシール性及びセルフバランシング性に富んだタ
イヤ−リム組立体である。体積充填率＝（Ｖｓ／Ｖｔ）×１００ …（１）〔但し、Ｖｓは、タイヤ内部に配置した粒子組成物の大
気圧下での体積（リットル）を示し、なお、Ｖｓは、粒
子周囲の空隙体積を含むものとする。また、Ｖｔは、タ
イヤ−リム組立体の内部容積（リットル）を示す。〕

【００２４】請求項２の発明は、上記式（１）で定義さ
れる体積充填率が１０．０体積％以上、１００体積％以
下の範囲であり、かつ、質量が５０グラム以上である粒
子組成物を配置する請求項１記載のタイヤ−リム組立体
である。

【００２５】請求項３の発明は、上記式（１）で定義さ
れる体積充填率が２０．０体積％以上、１００体積％以
下の範囲であり、かつ、質量が１００グラム以上である
粒子組成物を配置する請求項１又は２記載のタイヤ−リ
ム組立体である。

【００２６】請求項４の発明は、上記式（１）で定義さ
れる体積充填率が７５．０体積％以上、１００体積％以
下の範囲であり、かつ、質量が２００グラム以上である
粒子組成物を配置する請求項１乃至３のいずれか１項記
載のタイヤ−リム組立体である。

【００２７】請求項５の発明は、粒子組成物が、粒子Ａ
と粒子Ｂとを含み、該粒子Ａが真比重０．０５以下の略
球形状の気泡含有粒子であり、粒子Ｂが前記粒子Ａの真
比重の２倍以上大きい真比重を有する請求項１乃至４の
いずれか１項記載のタイヤ−リム組立体である。

【００２８】請求項６の発明は、下記式（１）で定義さ
れる体積充填率が、５．０体積％以上の粒子Ａと０．１
体積％以上の粒子Ｂとを配置してなる請求項５記載のタ
イヤ−リム組立体である。体積充填率＝（Ｖｓ／Ｖｔ）×１００ …（１）〔但し、Ｖｓは、タイヤ内部に配置した各粒子の大気圧
下での体積（リットル）を示し、なお、Ｖｓは、粒子周
囲の空隙体積を含むものとする。また、Ｖｔは、タイヤ
−リム組立体の内部容積（リットル）を示す。〕

【００２９】請求項７の発明は、粒子Ａが、独立気泡及
び該気泡を密閉状態で内包する樹脂製の殻よりなり、該
樹脂がポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリロニトリ
ル系重合体、ポリアクリル系重合体及びポリ塩化ビニリ
デン系重合体から選択される少なくとも１種で形成され
た請求項５又は６記載のタイヤ−リム組立体である。

【００３０】請求項８の発明は、粒子Ａの内包する独立
気泡中の気体が、窒素、空気、炭素数２から８の直鎖状
及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、
炭素数２から８の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化
物、そして次の一般式（Ｉ）：Ｒ^１−Ｏ−Ｒ^２----（Ｉ）（式中のＲ^１およびＲ^２は、それぞれ独立に炭素数が１
から５の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素
原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い）にて表さ
れるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少な
くとも１種である請求項５乃至７のいずれか１項記載の
タイヤ−リム組立体である。

【００３１】請求項９の発明は、粒子Ａが内包する独立
気泡中の気体の２５℃における内圧が、絶対圧で１５０
ｋＰａ以上である請求項５乃至８のいずれか１項記載の
タイヤ−リム組立体である。

【００３２】請求項１０の発明は、粒子Ａに内包された
独立気泡の２５℃における内圧が、絶対圧で２００ｋＰ
ａ以上である請求項９記載のタイヤ−リム組立体であ
る。

【００３３】請求項１１の発明は、粒子Ａの樹脂製の殻
の３０℃におけるガス透過係数が、３００×１０
^-12（ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・ｓ・ｃｍＨｇ）以下である請
求項５乃至１０のいずれか１項記載のタイヤ−リム組立
体である。

【００３４】請求項１２の発明は、粒子Ｂが、真比重が
０．１以上の略球形状粒子である請求項５乃至１１のい
ずれか１項記載のタイヤ−リム組立体である。

【００３５】請求項１３の発明は、粒子Ｂが、無機材料
からなる請求項５乃至１２のいずれか１項記載のタイヤ
−リム組立体である。

【００３６】請求項１４の発明は、粒子Ｂが、直径８０
μｍ以上の粒子である請求項５乃至１３のいずれか１項
記載のタイヤ−リム組立体である。

【００３７】請求項１５の発明は、粒子Ｂが、直径１０
０μｍ以上の粒子である請求項１４記載のタイヤ−リム
組立体である。

【００３８】請求項１６の発明は、粒子Ｂが、真比重が
０．１以上の２５℃下で流動性及び粘着性を有する高分
子体を内包する粒子である請求項５乃至１１のいずれか
１項記載のタイヤ−リム組立体である。

【００３９】請求項１７の発明は、高分子体が、液状ゴ
ムからなる請求項１６記載のタイヤ−リム組立体であ
る。

【００４０】請求項１８の発明は、高分子体を包む殻
が、ポリアクリロニトリル系重合体、ポリアクリル系重
合体及びポリ塩化ビニリデン系重合体から選択される少
なくとも１種で形成された請求項１６又は１７記載のタ
イヤ−リム組立体である。

【００４１】請求項１９の発明は、粒子Ｂが、請求項１
２乃至１５のいずれか１項記載の粒子と、請求項１６乃
至１８のいずれか１項記載の粒子との混合物である請求
項５乃至１１のいずれか１項記載のタイヤ−リム組立体
である。

【００４２】請求項２０の発明は、乗用車用タイヤ、ト
ラック用タイヤ、バス用タイヤ、モーターサイクル用タ
イヤ、自転車用タイヤ、建設車両用タイヤ及び航空機用
タイヤのいずれかとリムとの組立体である請求項１乃至
１９のいずれか１項記載のタイヤ−リム組立体である。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態に係
るセルフバランシング性に富んだタイヤ−リム組立体に
ついて、その幅方向断面を示す図１に基づいて説明す
る。

【００４４】前記タイヤ−リム組立体は、タイヤ１を適
用リム２に装着し、該タイヤ１と適用リム２とで区画さ
れたタイヤ１の内部に、真比重が０．０１以上であり、
下記式（１）で定義される体積充填率が５．０体積％以
上、１００体積％以下の範囲であり、かつ、質量が２０
グラム以上である粒子組成物３（気泡含有粒子Ａ３１及
び粒子Ｂ４１）を配置してなる。なお、図１中、粒子組
成物３（気泡含有粒子Ａ３１及び粒子Ｂ４１）の配置
は、タイヤ走行中の状態を表している。体積充填率＝（Ｖｓ／Ｖｔ）×１００ …（１）〔但し、Ｖｓは、タイヤ内部に配置した粒子組成物の大
気圧下での体積（リットル）を示し、なお、Ｖｓは、粒
子周囲の空隙体積を含むものとする。また、Ｖｔは、タ
イヤ−リム組立体の内部容積（リットル）を示す。〕

【００４５】前記タイヤ１は、各種自動車用タイヤ、例
えば、乗用車用タイヤなどの一般に従うものであれば、
特に構造を限定する必要はない。例えば、図1に示した
タイヤは一般的な乗用車用タイヤであり、１対のビード
部５，５間でトロイド状に延びる一層以上のプライから
なるカーカス（図中では一層）６のクラウン部に、その
半径方向外側へ順に二層以上のプライからなるベルト
（図中では二層）７及びトレッド８を配置してなる。前
記ベルト７は、その端部付近のタイヤの耐久性を上げる
ために所謂キャップ層、レーヤー層等の保護層を配置し
てもよい。また、サイドウォール部に補強層（例えば断
面が三日月形のゴム補強層）を配設することにより、タ
イヤのランフラット性能を大幅に向上させることができ
る。なお、図１中９は、インナーライナー層であり、１
０は高圧に充填された空気又は窒素ガス等の気体であ
る。

【００４６】本発明の粒子組成物３は、上述したよう
に、中空ドーナツ状のタイヤを適用リムに装着し、該タ
イヤと適用リムとで区画されたタイヤの内部に配置され
るものであり、真比重が０．０１以上であり、好ましく
は０．０１〜１．０、より好ましくは０．０１〜０．５
であり、例えば径が１０μｍ〜５００μｍ程度の中空体
であることが好ましい。これは、セルフバランシング効
果を発現させるには、タイヤ−リム組立体によって限定
される内容積に対し、その一部分を移動性があり、かつ
質量を持った物質である粒子組成物３をもって占めるよ
うに配置することが好ましい。ここで、粒子組成物の真
比重が０．０１を下回ると、粒子組成物３の絶対的質量
が不足し、セルフバランシング効果が発現しにくくなる
恐れがある。このことは、当然、粒子組成物３の質量面
からも説明でき、粒子組成物３の質量が２０グラム以上
であり、好ましくは５０グラム以上、より好ましくは１
００グラム以上、更に好ましくは２００グラム以上のも
のである。

【００４７】また、同様の理由から、下記式（１）で定
義される粒子組成物３の体積充填率が５．０体積％以
上、１００体積％以下の範囲であり、好ましくは１０．
０体積％以上、１００体積％以下の範囲、より好ましく
は２０．０体積％以上、１００体積％以下、更に好まし
くは７５体積％以上、１００体積％以下であり、かつ質
量が２０グラム以上である。前記粒子組成物の体積充填
率１００体積％を超えると、タイヤ転動時におけるタイ
ヤ内での移動性が極端に低下するため、セルフバランシ
ング機能が発現できなくなる。体積充填率＝（Ｖｓ／Ｖｔ）×１００ …（１）〔但し、Ｖｓは、タイヤ内部に配置した粒子組成物の大
気圧下での体積（リットル）を示し、なお、Ｖｓは、粒
子周囲の空隙体積を含むものとする。また、Ｖｔは、タ
イヤ−リム組立体の内部容積（リットル）を示す。〕

【００４８】ここで、粒子組成物の使用体積量は、大気
圧下でメスシリンダーに粒子を量りとり、超音波水浴中
にて振動を与え、粒子間のパッキングが安定した状態で
測定した。また、タイヤ内容積は、タイヤとリムとによ
って閉ざされた容積にて定義される。よって、タイヤに
リムを組み付けた後、その内部に水等の比重が既知な非
圧縮性流体を充填し、その質量増加分からタイヤ内容積
を求めた。

【００４９】かくして内部に前記粒子組成物が配置され
たタイヤ−リム組立体は、一般的な材料による粒子に比
して、該粒子組成物が極めて低比重であるために、粒子
組成物が占める体積のわりには質量増加分がわずかであ
り、また走行によるタイヤの繰り返し変形に対し、該粒
子組成物が何ら剛性的関わりを持たないために、通常内
圧走行での転がり抵抗及び乗り心地性等を犠牲にするこ
とはないものである。

【００５０】前記粒子組成物３は代表的な例としては、
粒子Ａと粒子Ｂの２種類の粒子よりなり、粒子Ａとして
は気泡含有粒子Ａ３１を挙げることができる。即ち、略
球形状の樹脂による連続相で囲まれ、外部と連通せずに
密閉された独立気泡を内包する粒子であり、独立気泡の
数は単数であってもよいし、複数であってもよい。また
気泡含有粒子Ａ３１は、該独立気泡を密閉状態で内包す
る樹脂製の殻を有する。ここに、上記樹脂による連続相
とは、この樹脂製の殻を構成する成分組成上の連続相を
指すものである。

【００５１】また、前記粒子Ｂ４１は、真比重が０．１
以上、好ましくは０．１〜１．０の略球形状粒子であ
り、特に直径が５０μｍ以上の無機材料又は２５℃で流
動性と粘着性をもつ高分子体を内包する粒子が好適であ
り、これらの混合物を用いることもできる。

【００５２】一方、粒子組成物３が以下に示す２種類の
粒子により構成されているとセルフシール機能を発現さ
せる上で好ましい。即ち、該粒子組成物３が気泡含有粒
子Ａ３１の多数個と粒子Ｂ４１の多数個とを、タイヤ１
の内部に配置したタイヤ及びリム組立体にあっては、該
タイヤに異物が刺さる等で受傷し、その後異物がタイヤ
内に残存したまま走行することによって、異物及びタイ
ヤ間の接触面にて大きな繰返し摩擦が発生し、その後異
物が抜け落ちて傷穴が露出した場合、粒子Ｂ４１が極め
て有効な作用をする。

【００５３】即ち、上記気泡含有粒子Ａ３１と粒子Ｂ４
１は、タイヤの転動中はタイヤ内面側に遠心力によって
押し付けられた状態となっている。そのなかでも、真比
重が気泡含有粒子Ａ３１に比して大きい粒子Ｂ４１は、
この粒子Ｂ４１にかかる遠心力が気泡含有粒子Ａ３１よ
りも大きいために、気泡含有粒子Ａ３１に比べてよりタ
イヤ内面近傍に多く存在する事となる。よって、粒子Ｂ
４１に傷穴を封止する機能を搭載することにより傷穴を
完全に埋め尽くすため、確実に異物脱離後の傷穴を封止
出来る。そのため、従来は不可避であった突然の内圧低
下を避けることができ、必要最低限のタイヤ内圧を一定
時間確保でき、必要最低限の走行が保証されるのであ
る。

【００５４】上記粒子Ｂ４１の有する傷穴を封止する機
能について説明する。第一の機能は、粒子Ｂ４１の粒径
が少なくとも直径５０μｍ以上、好ましくは８０μｍ以
上の粒子を含んでいることである。一般に釘等の異物が
刺さり、その後の走行により脱離したときの傷穴の大き
さは２〜３ｍｍ程度である。一方、２００〜４００ｋＰ
ａの圧力下の粒子を、２〜３ｍｍ程度の穴を通して排出
させようとした場合、粒子の直径が５０μ未満では容易
に排出させることができるが、直径が５０μｍを超える
と次第に圧密が始まり、直径が８０μｍの粒子では容易
に圧密することで、大まかに傷穴を封止することができ
る。更に、傷穴周辺に存在する気泡含有粒子Ａ３１が、
粒子Ｂ４１の圧密による小さな隙間を埋め尽くすことに
より、傷穴を完全に封止することができるのである。

【００５５】第二の機能は、粒子Ｂ４１が室温下で流動
性と粘着性を持つ高分子体を内包していることである。
前記にて、粒子Ｂ４１の真比重が大きいことによるタイ
ヤ最内面での存在を説明したが、該タイヤに異物が刺さ
る等で受傷し、その後異物がタイヤ内に残存したまま走
行することによって、異物とタイヤの接触面にて大きな
繰返し摩擦が発生した際、タイヤ最内面に多く存在する
粒子Ｂ４１は、異物とタイヤ間に生ずる隙間に取り込ま
れ、異物とタイヤ間の接触面での大きな摩擦熱とせん断
入力を受けることとなる。よって、粒子Ｂ４１は摩擦熱
やせん断入力により割れたり溶融することにより、内包
する高分子体を粒子Ｂ４１の外部へ流出する。この流出
した高分子体は、室温下で流動性と粘着性を持つため
に、傷穴の周辺部に存在する気泡含有粒子Ａ３１や粒子
Ｂ４１を取り込み複数個の粒子集合体を形成する。この
粒子集合体は、集合体であるがゆえに粒子１個に比べそ
の体積が格段に大きい。よって、前記異物の突然の脱離
に対して、該粒子集合体がタイヤ内部の圧力により傷穴
に押し込まれていき、確実に傷穴を封止できるものであ
る。

【００５６】ここで、上記のタイヤ受傷後の低内圧走行
を有利に行うためには、真比重が０．０５以下の気泡含
有粒子Ａ３１をタイヤ内部に充填することが好ましい。
なぜなら、真比重が大きすぎると、粒子外径の割には内
径の小さくなる、即ち、シェル（外殻）厚さが厚くな
り、かような粒子は弾力性に乏しいため、タイヤ内部に
おいて通常内圧下での圧縮程度が小さくなる。よって、
粒子組成物の体積充填率によっては、粒子組成物をとり
まく空隙体積が相対的に小さいため、粒子組成物の移動
性が確保できず、セルフバランシング機能を充分に発揮
することができなくなる恐れがある。また、セルフシー
ル性の観点からは、受傷直後にタイヤ内面の傷穴内部に
気泡含有粒子が入り込んでも、内圧低下分に相当する回
復の程度が小さいため、受傷部の封止能力が低下してし
まう恐れがある。

【００５７】これに対して、気泡含有粒子Ａ３１の真比
重を０．０５以下とすると、同０．０５を超える粒子に
比して、きわめて弾力性に富み、通常内圧下で大きく圧
縮された状態になっている。よって、粒子組成物をとり
まく空隙体積が相対的に大きいため、粒子組成物の移動
性が確保でき、セルフバランシング機能を充分に発揮す
ることができる。また、受傷直後にタイヤ内面の傷穴内
部に気泡含有粒子が入り込んだとき、いままで大きく圧
縮されていた該気泡含有粒子Ａ３１は内圧低下分に相当
する分だけの回復反力を発生して膨張するため、より確
実に受傷部を封止することができるのである。なお、上
記真比重は、例えば、ＡＳＴＭＤ２８４０（１９８４
版）のエアーコンパリソンピクノメータを使用すること
により測定することができる。

【００５８】更に、上記の通常走行におけるセルフバラ
ンシング機能を発現し、かつ、タイヤ受傷後での低内圧
走行を有利に行うため、大気圧下での体積が該タイヤ内
容積の５．０体積％以上の気泡含有粒子Ａ３1をタイヤ
内部に充填することが好ましい。即ち、タイヤが通常内
圧下で走行している時、気泡含有粒子Ａ３１はタイヤの
回転による遠心力で、タイヤ内表面に押し付けられ、あ
る厚さを持った層状に配置された状態となっている。し
かも、該遠心力の大きさは、タイヤ中心からの距離（タ
イヤ半径方向に相当）に依存するため、該距離の短いサ
イド部内面よりも、該距離のもっとも長いトレッド中心
の内面が、もっとも大きな遠心力を受ける部位と言え
る。通常走行により、タイヤが鋭利な異物等を踏むこと
で受傷する位置は、タイヤの幅方向において、一方のシ
ョルダー部内面から他方のショルダー部内面までのトレ
ッド内面全般にわたる為、少なくとも回転中のタイヤ内
面において、上記トレッド内面全般にわたり気泡含有粒
子Ａ３１が層状に配置されることが理想となる。一方、
気泡含有粒子Ａ３１は転動時の接地部内面では、タイヤ
が撓むことにより該距離が撓んだ分だけ短くなる結果、
遠心力の大きさが変化して気泡含有粒子Ａ３１の上記層
状の配置が乱され、気泡含有粒子Ａ３１の一部はタイヤ
転動中、常に移動していることになる。よって、タイヤ
が異物による受傷をした以降の内圧低下過程において、
走行可能なうちに受傷部の封止を達成するに必要な気泡
含有粒子Ａ３１の体積量と、前述したセルフバランシン
グ機能が発現される体積充填率の兼ね合いから、タイヤ
内容積に対して５．０体積％以上であることが好まし
い。

【００５９】更に、大気圧下での体積が該タイヤ内容積
の０．１体積％以上の粒子Ｂ４１をタイヤ内部に充填す
ることが好ましい。即ち、前記気泡含有粒子Ａ３１がタ
イヤ内で受ける遠心力の変動による配置の乱れと移動
は、粒子Ｂ４１においても同様に発生している。そこ
で、前述したセルフバランシング機能が発現される体積
充填率と、タイヤ受傷後の内圧低下過程において、走行
可能なうちにセルフシール機能を発現する体積充填率と
の兼ね合いから見出された５．０体積％での封止効果を
前提とし、粒子Ｂ４１を更に加える事によって、封止効
果をより高めるに必要な粒子Ｂ４１の体積量は、タイヤ
内容積に対して０．１体積％以上であることが好まし
い。

【００６０】この場合、粒子Ｂ４１に内包される高分子
体は、室温（２５℃）で流動性と粘着性を持つことが好
ましい。即ち、通常の内圧充填したタイヤは、環境条件
にもよるが、内部温度が１００℃を超えることは極めて
少ない一方、例えば、−２０℃の環境下であっても、釘
等の異物が突き刺さった状態で走行すると、残存する異
物の周囲の温度は、局部的に１００℃程度まで上昇す
る。このような高分子体としては、室温（２５℃）で流
動性と粘着性を有していれば特に制限されないが、例え
ば、液状ブチルゴム（ＬＩＱ−ＩＩＲ）、液状スチレン
ブタジエンゴム（ＬＩＱ−ＳＢＲ）、液状イソプレンゴ
ム（ＬＩＱ−ＩＲ）、液状ブタジエンゴム（ＬＩＱ−Ｂ
Ｒ）等の液状ゴムが好ましい。

【００６１】また、前記高分子体を包む殻が、ポリアク
リロニトリル系重合体、ポリアクリル系重合体及びポリ
塩化ビニリデン系重合体から選択される少なくとも１種
で形成されたものであることが好ましい。この場合、ポ
リアクリロニトリル系重合体、ポリアクリル系重合体及
びポリ塩化ビニリデン系重合体としては、後述する気泡
含有粒子Ａと同様のものを用いることができる。

【００６２】従って、いかなる環境条件下でも、該高分
子体を流出させ粒子集合体を形成し、傷穴を確実に封止
させるに適正な温度設定を考慮すると、少なくとも室温
レベルでの流動性と粘着性が確保できていれば、走行中
の温度上昇を活用して機能を発揮させることができる。

【００６３】前記高分子体を内包した粒子Ｂ４１の粒径
は、１〜２００μｍ程度が好ましい。なぜなら、粒径が
１μｍ未満では、いくら内包する高分子体を流出させて
も粒子体積が小さいことから粒子集合体形成の観点から
効果が小さく、一方、２００μｍを超えると、異物とタ
イヤの接触面に入り込みにくくなる為である。

【００６４】一方、高分子体を内包しない粒子Ｂ４１の
場合（例えば、無機材料）は、該異物が脱離したなるべ
く短時間に粒子Ｂ４１自身で傷穴を圧密させる必要があ
り、圧密性の観点から、直径が５０μｍ以上、より好ま
しくは８０μｍ以上であることが好ましい。このような
無機材料としては、例えば、アルミノシリケート、ソー
ダ石灰、珪酸ガラスなどが挙げられ、これらの１種を単
独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。

【００６５】以上の効果は、タイヤの内側に所定の真比
重の粒子組成物３を配置することにより得られるから、
タイヤ構造自体を規制する必要はなく、汎用のタイヤ、
そして汎用のリムを活用して、新たにタイヤ−リム組立
体を提供できる。

【００６６】ここで、タイヤの内部に上記真比重の気泡
含有粒子Ａ３１と粒子Ｂ４１とを配置した上で、該タイ
ヤの内部の２５℃における圧力を絶対圧で１５０ｋＰａ
以上９００ｋＰａ以下に設定することが好ましい。即
ち、１５０ｋＰａ未満では、タイヤ内部の粒子組成物周
囲の空隙気圧が小さくなって、所謂空気入りタイヤとし
ての基本性能が乏しくなり、また、タイヤ受傷後におい
て、内圧が低いと、粒子組成物による受傷部の封止機能
が活用できないおそれがある。一方、９００ｋＰａを超
えると、粒子組成物３が気泡含有粒子Ａ３１である場
合、気泡含有粒子Ａ３１の一部は圧縮により完全につぶ
れた状態となり、この時点で気泡含有粒子Ａ３１の一部
は破壊してしまう。よって、タイヤ受傷によりタイヤ内
圧が低下したとき、瞬時に受傷部を封止する機能を保証
できなくなる可能性がある。

【００６７】また、タイヤの受傷後の低内圧状態におい
て、上記気泡含有粒子Ａ３１及び粒子Ｂ４１による確実
な傷穴封止を発現かつ維持するには、気泡含有粒子Ａ３
１の独立気泡内に所定圧力で封入された気体が気泡含有
粒子Ａ３１外部へ簡単に漏れ出ないことが重要である。
換言すると、該気泡含有粒子Ａ３１を構成する外殻が、
気体を透過し難い性質を有する連続相であることが好ま
しい。即ち、該気泡含有粒子Ａ３１の外殻となる連続相
は、ガス透過性の低い材質によることが好ましい。

【００６８】具体的には、気泡含有粒子Ａ３１の独立気
泡及び該気泡を密閉状態で内包する樹脂製の殻は、ポリ
ビニルアルコール樹脂、アクリロニトリル系共重合体、
アクリル系共重合体、塩化ビニリデン系共重合体、アク
リロニトリル／スチレン樹脂（ＡＳ）、ポリエチレン樹
脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリエステ
ル樹脂（ＰＥＴ）及びポリスチレン／ポリエチレン共重
合体（ＰＳ／ＰＥ）のいずれか少なくとも１種からなる
ことが好ましい。

【００６９】これらの中でも、気泡含有粒子Ａ３１の外
殻となる連続相には、ポリビニルアルコール樹脂、アク
リロニトリル系重合体、アクリル系重合体及び塩化ビニ
リデン系重合体のいずれかを適用することが好ましい。

【００７０】前記アクリロニトリル系重合体としては、
例えば、アクリロニトリル重合体（ＡＮ）、アクリロニ
トリル／メタアクリロニトリル共重合体（ＡＮ／ＭＡ
Ｎ）、アクリロニトリル／メチルメタクリレート共重合
体（ＡＮ／ＭＭＡ）及びアクリロニトリル／メタアクリ
ロニトリル／メチルメタクリレート（ＡＮ／ＭＡＮ／Ｍ
ＭＡ）３元共重合体から選ばれた少なくとも１種が挙げ
られる。

【００７１】前記アクリル系重合体としては、例えば、
メチルメタクリレート樹脂（ＭＭＡ）、メチルメタクリ
レート／アクリロニトリル共重合体（ＭＭＡ／ＡＮ）、
メチルメタクリレート／メタアクリロニトリル共重合体
（ＭＭＡ／ＭＡＮ）及びメチルメタクリレート／アクリ
ロニトリル／メタアクリロニトリル３元共重合体（ＭＭ
Ａ／ＡＮ／ＭＡＮ）から選ばれた少なくとも１種が挙げ
られる。

【００７２】前記塩化ビニリデン系重合体としては、例
えば、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体、塩
化ビニリデン／メチルメタクリレート共重合体、塩化ビ
ニリデン／メタアクリロニトリル共重合体、塩化ビニリ
デン／アクリロニトリル／メタアクリロニトリル共重合
体、塩化ビニリデン／アクリロニトリル／メチルメタク
リレート共重合体、塩化ビニリデン／メタアクリロニト
リル／メチルメタクリレート共重合体、塩化ビニリデン
／アクリロニトリル／メタアクリロニトリル／メチルメ
タクリレート共重合体から選ばれた少なくとも１種が挙
げられる。なお、これらの材料は、いずれもガス透過係
数が小さくて気体の透過性が低いために、独立気泡内の
気体が外部に漏れることはなく、独立気泡内の気圧を保
持することができる。

【００７３】更に、気泡含有粒子Ａ３１の外殻となる連
続相は、３０℃におけるガス透過係数が３００×１０
^−１２（ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓ・ｃｍＨｇ）以下、好
ましくは３０℃におけるガス透過係数が２０×１０
^−１２（ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓ・ｃｍＨｇ）以下、更
に好ましくは３０℃におけるガス透過係数が２×１０
^−１２（ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓ・ｃｍＨｇ）以下であ
ることが、推奨される。なぜなら、通常の空気入りタイ
ヤにおけるインナーライナー層のガス透過係数は３００
×１０^-12（ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓ・ｃｍＨｇ）以下
のレベルにあって十分な内圧保持機能を有している実績
を鑑み、気泡含有粒子Ａ３１の外殻となる連続相につい
ても、３０℃におけるガス透過係数を３００×１０
^−１２（ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓ・ｃｍＨｇ）以下とし
た。但し、このガス透過係数のレベルでは、３〜６カ月
に１度程度の内圧補充が必要であるから、そのメンテナ
ンス性の点からも、２０×１０^−１２（ｃｃ・ｃｍ／ｃ
ｍ^２・ｓ・ｃｍＨｇ）以下、更に好ましくは２×１０
^−１２（ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓ・ｃｍＨｇ）以下とす
ることが推奨される。

【００７４】また、気泡含有粒子Ａ３１の独立気泡を構
成する気体としては、窒素、空気、炭素数２から８の直
鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化
物、炭素数２から８の脂環式炭化水素およびそのフルオ
ロ化物、そして次の一般式（Ｉ）：Ｒ^１−Ｏ−Ｒ^２----（Ｉ）（式中のＲ^１およびＲ^２は、それぞれ独立に炭素数が１
から５の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素
原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い）にて表さ
れるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少な
くとも１種が挙げられる。また、タイヤ内に充填する気
体は、空気でも良いが、上記粒子中の気体がフルオロ化
物でない場合には、安全性の面から酸素を含まない気
体、たとえば窒素や不活性ガス等が好ましい。

【００７５】なお、独立気泡を有する気泡含有粒子Ａ３
１とする方法は特に限定されないが、発泡剤を用いるこ
とが好ましい。この発泡剤としては、熱分解によって気
体を発生する熱分解性発泡剤のほか、高圧圧縮ガス及び
液化ガスなどを挙げることができる。この場合特に、熱
分解性発泡剤には窒素を発生させる特徴のあるものが多
く、その反応を適宜制御することによって得た気泡含有
粒子Ａ３１の気泡ガスや熱膨張性粒子内での発泡ガスは
気泡内に窒素を有するものとなる。

【００７６】更に、気泡含有粒子Ａ３１を形成する樹脂
連続相重合の際、高圧下でプロパン、ブタン、ペンタ
ン、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、
ヘキサン、ヘプタン、オクタン等を液化させ、反応溶媒
中に分散させつつ、乳化重合させる手法もあり、これに
よりプロパン、ブタン、ペンタン、シクロプロパン、シ
クロブタン、シクロペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オ
クタン等のガス成分を液体状態で上記樹脂連続相にて封
じ込めた発泡性の樹脂粒子を得ることができる。前記気
泡含有粒子Ａ３１は、上記発泡性の樹脂粒子を予め加熱
発泡させることで得られ、これをもってタイヤ内に充填
しても良いし、タイヤ内で加熱発泡させても良い。

【００７７】また、前記発泡性樹脂粒子をタイヤ内にて
加熱発泡させる場合には、予め前記発泡性樹脂粒子の表
面に、界面活性剤、油剤等の表面コーティングを施して
おくと、目的のタイヤを生産性よく得ることができる。
更に、前記液化ガスを封じ込めた樹脂粒子を予め加熱発
泡させ、略球形状の気泡含有粒子Ａ３１とし、これをタ
イヤ内に配置する場合には、粒子Ｂ４１を上記気泡含有
粒子Ａ３１とブレンドする方法を選択できる。

【００７８】一方、タイヤは、その内周面にインナーラ
イナー層を有するのが通例であるが、該インナーライナ
ー層が、融点１７０〜２３０℃のナイロン樹脂と、イソ
ブチレンパラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物を
含むエラストマー成分をゲル化率５０〜９５体積％に動
的加硫した熱可塑性エラストマー組成物とからなること
が、好ましい。なぜなら、従来のブチルゴムを主体とす
るインナーライナー層と異なり、ナイロン樹脂を連続相
とすることによって、ガス透過性が極めて低くなる結
果、インナーライナー層の機能を強化できるからであ
る。一方、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の
ハロゲン化物を含むエラストマー成分をゲル化率５０〜
９５体積％に動的加硫した熱可塑性エラストマー組成物
とすることによって、柔軟性に富み、かつ耐熱性及び耐
久性に優れたインナーライナー層が得られる。そして、
以上の特徴をインナーライナー層が有することにより、
気泡含有粒子の独立気泡内の気体が気泡内に止まり続け
ることを容易とする環境を創出できるのである。

【００７９】なお、ゲル化率とは、２軸混練り後のペレ
ット化した配合物をウォーターバス中で８時間アセトン
にてソックスレー抽出し、その残渣を更に８時間ｎ−ヘ
キサンにてソックスレー抽出することによって、未加硫
のエラストマー成分を溶媒で抽出し、アセトン及びｎ−
ヘキサン抽出物の溶媒乾燥後質量を測定し、下記の式に
て算出した値である。ゲル化率（体積％）＝〔全配合物の質量−｛（アセトン
抽出量＋ｎ−ヘキサン抽出量）−ステアリン酸量｝〕／
全配合物の質量×１００

【００８０】更に、インナーライナー層は、３０℃にお
けるガス透過係数が２０×１０^−１ ^２（ｃｃ・ｃｍ／ｃ
ｍ^２・ｓ・ｃｍＨｇ）以下であることが好ましい。なぜ
なら、気泡含有粒子Ａ３１から何らかの理由により気泡
内のガスが漏出するような場合にあっても、インナーラ
イナー層のガス透過性が十分に低ければ、気泡含有粒子
Ａ３１中の気泡内のガスがタイヤの外側に漏れ出ること
は少なくなり、タイヤの内圧を保持するのに有利である
からである。つまり、インナーライナー層のガス透過性
は、そのタイヤの圧力容器としての圧力保持性を直接的
に決定する要因となるのである。勿論、気泡含有粒子Ａ
３１を形成する連続相のガス透過性が低いことが基本で
あり、その上でインナーライナー層にガス透過性の低い
ものを用いることが理想的である。

【００８１】本発明のタイヤ−リム組立体は、その大き
さ、形状、構造等については特に制限はなく、目的に応
じて適宜選択することができるが、例えば、乗用車用タ
イヤ、トラック用タイヤ、バス用タイヤ、モーターサイ
クル用タイヤ、自転車用タイヤ、建設車両用タイヤ及び
航空機用タイヤから選ばれるタイヤと、リムとの組立体
などに好適に用いることができる。

【００８２】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を更
に具体的に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定
されるものではない。

【００８３】〔実施例１〜１５、比較例１，２〕図１に
示した構造のタイヤに、表１及び２に示す種々の仕様の
粒子組成物を同表に示すように適用し、サイズ５．５Ｊ
×１４のリムに組み込みサイズ１８５／７０Ｒ１４の乗
用車用のタイヤとリムの組立体、及びサイズ７５０×２
２．５のリムに組み込みサイズ１１Ｒ２２．５のトラッ
ク、バス用のタイヤとリムの組立体を試作した。ここ
で、タイヤ１は、当該タイヤ種及びサイズの一般的構造
に従うものである。なお、表１及び２における、粒子組
成物の種類と内容については表３及び表４に示した。

【００８４】得られたタイヤとリムの組立体について、
下記方法により諸性能を評価した。乗用車用のタイヤと
リムの組立体の結果については表１に、トラック、バス
用のタイヤとリムの組立体の結果については表２にそれ
ぞれ併記した。

【００８５】なお、上記評価を行うタイヤ及びリム組立
体のリム内表面には、内圧をモニターするセンサーを組
み込み、測定した内圧データの信号を一般に使用されて
いるテレメータを用いて電波伝送し、ドラム試験装置の
外部に設置した受信機にて受信しながら内圧の変化を計
測した。

【００８６】<実車試験での騒音、振動、乗心地性評価>
得られたタイヤとリムの組立体に窒素を３００ｋＰa充
填し、２０００ｃｃクラスの乗用車に装着した。まず、
通常内圧時の振動及び乗り心地性を専門のドライバーに
より１０点満点で評価した。その評価結果は、点数の高
いほうが優れていることを示している。

【００８７】−乗用車用タイヤとリムの組立体− <タイヤ受傷後の性能評価（ドラム試験）>得られた乗用
車用のタイヤとリムの組立体に、窒素ガスを充填し内圧
を絶対圧力で３００ｋＰａに調整した後、直径５．０ｍ
ｍ、長さ５０ｍｍの釘１０本をトレッド表面からタイヤ
内部に向けて貫通するまで打ち込んだ。そして、釘がタ
イヤに打ち込まれたままの状態にて、４．１８ｋＮの荷
重を負荷しつつ、９０ｋｍ／ｈの速度でドラム走行を開
始し、開始直後からの経過時間とタイヤ内圧を計測し
た。即ち、内圧が開始時のレベルである３００ｋＰａに
比して５０ｋＰａ以上低下するまで、継続して９０ｋｍ
／ｈで走行しつつ内圧を計測し、２５０ｋＰａになった
時点で試験中止とし、その走行距離を比較した。更に、
２５０ｋＰａになった時点でドラムを停止し、釘の残存
本数を数えた後、釘の抜けた痕を観察し、シールの程度
を評価すると共に、上記内圧低下の原因を解析した。 <内圧が大気圧になってからのドラム走行距離>次に、内
圧が完全に抜けて大気圧になるまでタイヤを静置し、そ
の状態から４．１８ｋＮの荷重を負荷しつつ、９０ｋｍ
／ｈの速度でドラム走行を開始し、３００ｋｍまでの走
行を行い、２００ｋｍ以上を合格とした。

【００８８】−トラック及びバス用のタイヤとリムの組
立体− <タイヤ受傷後の性能評価（ドラム試験）>得られたトラ
ック及びバス用のタイヤとリムの組立体は、内圧を絶対
圧力で８００ｋＰａ、径：５ｍｍ及び長さ：８ｃｍの
釘、荷重は２６．４６ｋＮ、速度は６０ｋｍ／ｈ、試験
中止とした内圧を５００ｋＰａ、とした以外は上記と同
様の評価を行った。 <内圧が大気圧になってからのドラム走行距離>また、内
圧を大気圧としてからのドラム走行では、荷重を２６．
４６ｋＮ、速度を６０ｋｍ／ｈとして走行試験を行い、
４０ｋｍ／ｈ以上を合格とした。

【００８９】

【表１】乗用車用タイヤとリムの組立体（＊１）タイヤ内容積：２４リットル、サイズ：１８５
／７０Ｒ１４、リム：５．５Ｊ−１４（＊２）粒子組成物をタイヤに配置した後、窒素ガスを
タイヤ内に充填し内圧を調整した。（＊３）釘をさしたままでドラム走行させ、内圧をモニ
タリングした。（＊４）釘が抜けた傷穴のシール性「完全」：釘が抜けた傷穴が、完全に気泡含有粒子Ａや
粒子Ｂの組成物で塞がれており、ドラム停止直前でも極
めてゆっくりと内圧が低下しているにすぎないため、更
に走行が可能である。「不完全」：釘が抜けた傷穴が完全には塞がれておら
ず、徐々に内圧が低下しているが、ドラム停止直前での
内圧低下量が特に大きい。また、釘抜け部位の封止が不
完全なため更なる追加走行は期待できない。

【００９０】

【表２】トラック、バス用タイヤとリムの組立体（＊１）タイヤ内容積：１２０リットル、サイズ：１１
Ｒ２２．５、リム：７５０×２２．５（＊２）粒子組成物をタイヤに配置した後、窒素ガスを
タイヤ内に充填し内圧を調整した。（＊３）釘をさしたままでドラム走行させ、内圧をモニ
タリングした。（＊４）釘が抜けた傷穴のシール性「完全」：釘が抜けた傷穴が、完全に気泡含有粒子Ａや
粒子Ｂの組成物で塞がれており、ドラム停止直前でも極
めてゆっくりと内圧が低下しているにすぎないため、更
に走行が可能である。「不完全」：釘が抜けた傷穴が完全には塞がれておら
ず、徐々に内圧が低下しているが、ドラム停止直前での
内圧低下量が特に大きい。また、釘抜け部位の封止が不
完全なため更なる追加走行は期待できない。

【００９１】

【表３】気泡含有粒子Ａの種類と内容

【００９２】

【表４】粒子Ｂの種類と内容

【００９３】

【発明の効果】本発明によれば、真比重が０．０１以上
であり、体積充填率が５．０体積％以上、１００体積％
以下の範囲であり、かつ、質量が２０グラム以上である
粒子組成物をタイヤ内に配置することにより、特に、タ
イヤが外傷を受けていない通常の走行における耐久性及
び乗り心地性を犠牲にすることなく、外傷を受けた後の
タイヤ内圧の急激な低下を抑制することで危機的状況を
確実に回避することができると共に、受傷後の走行可能
距離をより長いものとすることができる高い安全性を有
するセルフシール性及びセルフバランシング性に富んだ
タイヤ−リム組立体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係るタイヤ−リム組立
体を示すタイヤ幅方向断面図である。

【符号の説明】

１タイヤ２リム３粒子組成物３１気泡含有粒子Ａ４１粒子Ｂ５ビード部６カーカス７ベルト８トレッド８ａキャップトレッド８ｂベーストレット９インナーライナー層１０気体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空ドーナツ状のタイヤを適用リムに装
着し、該タイヤと適用リムとで区画されたタイヤの内部
に、真比重が０．０１以上であり、下記式（１）で定義
される体積充填率が５．０体積％以上、１００体積％以
下の範囲であり、かつ、質量が２０グラム以上である粒
子組成物を配置することを特徴とするセルフシール性及
びセルフバランシング性に富んだタイヤ−リム組立体。体積充填率＝（Ｖｓ／Ｖｔ）×１００ …（１）〔但し、Ｖｓは、タイヤ内部に配置した粒子組成物の大
気圧下での体積（リットル）を示し、なお、Ｖｓは、粒
子周囲の空隙体積を含むものとする。また、Ｖｔは、タ
イヤ−リム組立体の内部容積（リットル）を示す。〕
【請求項２】上記式（１）で定義される体積充填率が
１０．０体積％以上、１００体積％以下の範囲であり、
かつ、質量が５０グラム以上である粒子組成物を配置す
る請求項１記載のタイヤ−リム組立体。
【請求項３】上記式（１）で定義される体積充填率が
２０．０体積％以上、１００体積％以下の範囲であり、
かつ、質量が１００グラム以上である粒子組成物を配置
する請求項１又は２記載のタイヤ−リム組立体。
【請求項４】上記式（１）で定義される体積充填率が
７５．０体積％以上、１００体積％以下の範囲であり、
かつ、質量が２００グラム以上である粒子組成物を配置
する請求項１乃至３のいずれか１項記載のタイヤ−リム
組立体。
【請求項５】粒子組成物が、粒子Ａと粒子Ｂとを含
み、該粒子Ａが真比重０．０５以下の略球形状の気泡含
有粒子であり、粒子Ｂが前記粒子Ａの真比重の２倍以上
大きい真比重を有する請求項１乃至４のいずれか１項記
載のタイヤ−リム組立体。
【請求項６】下記式（１）で定義される体積充填率
が、５．０体積％以上の粒子Ａと０．１体積％以上の粒
子Ｂとを配置してなる請求項５記載のタイヤ−リム組立
体。体積充填率＝（Ｖｓ／Ｖｔ）×１００ …（１）〔但し、Ｖｓは、タイヤ内部に配置した各粒子の大気圧
下での体積（リットル）を示し、なお、Ｖｓは、粒子周
囲の空隙体積を含むものとする。また、Ｖｔは、タイヤ
−リム組立体の内部容積（リットル）を示す。〕
【請求項７】粒子Ａが、独立気泡及び該気泡を密閉状
態で内包する樹脂製の殻よりなり、該樹脂がポリビニル
アルコール樹脂、ポリアクリロニトリル系重合体、ポリ
アクリル系重合体及びポリ塩化ビニリデン系重合体から
選択される少なくとも１種で形成された請求項５又は６
記載のタイヤ−リム組立体。
【請求項８】粒子Ａの内包する独立気泡中の気体が、
窒素、空気、炭素数２から８の直鎖状及び分岐状の脂肪
族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数２から８の
脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一
般式（Ｉ）：Ｒ^１−Ｏ−Ｒ^２----（Ｉ）（式中のＲ^１およびＲ^２は、それぞれ独立に炭素数が１
から５の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素
原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い）にて表さ
れるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少な
くとも１種である請求項５乃至７のいずれか１項記載の
タイヤ−リム組立体。
【請求項９】粒子Ａが内包する独立気泡中の気体の２
５℃における内圧が、絶対圧で１５０ｋＰａ以上である
請求項５乃至８のいずれか１項記載のタイヤ−リム組立
体。
【請求項１０】粒子Ａに内包された独立気泡の２５℃
における内圧が、絶対圧で２００ｋＰａ以上である請求
項９記載のタイヤ−リム組立体。
【請求項１１】粒子Ａの樹脂製の殻の３０℃における
ガス透過係数が、３００×１０^-12（ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²
・ｓ・ｃｍＨｇ）以下である請求項５乃至１０のいずれ
か１項記載のタイヤ−リム組立体。
【請求項１２】粒子Ｂが、真比重が０．１以上の略球
形状粒子である請求項５乃至１１のいずれか１項記載の
タイヤ−リム組立体。
【請求項１３】粒子Ｂが、無機材料からなる請求項５
乃至１２のいずれか１項記載のタイヤ−リム組立体。
【請求項１４】粒子Ｂが、直径８０μｍ以上の粒子で
ある請求項５乃至１３のいずれか１項記載のタイヤ−リ
ム組立体。
【請求項１５】粒子Ｂが、直径１００μｍ以上の粒子
である請求項１４記載のタイヤ−リム組立体。
【請求項１６】粒子Ｂが、真比重が０．１以上の２５
℃下で流動性及び粘着性を有する高分子体を内包する粒
子である請求項５乃至１１のいずれか１項記載のタイヤ
−リム組立体。
【請求項１７】高分子体が、液状ゴムからなる請求項
１６記載のタイヤ−リム組立体。
【請求項１８】高分子体を包む殻が、ポリアクリロニ
トリル系重合体、ポリアクリル系重合体及びポリ塩化ビ
ニリデン系重合体から選択される少なくとも１種で形成
された請求項１６又は１７記載のタイヤ−リム組立体。
【請求項１９】粒子Ｂが、請求項１２乃至１５のいず
れか１項記載の粒子と、請求項１６乃至１８のいずれか
１項記載の粒子との混合物である請求項５乃至１１のい
ずれか１項記載のタイヤ−リム組立体。
【請求項２０】乗用車用タイヤ、トラック用タイヤ、
バス用タイヤ、モーターサイクル用タイヤ、自転車用タ
イヤ、建設車両用タイヤ及び航空機用タイヤのいずれか
とリムとの組立体である請求項１乃至１９のいずれか１
項記載のタイヤ−リム組立体。