(57)【要約】【課題】  従来の粘着ゴムからなるシーラント層を有するタイヤの問題を解消し、パンク防止性能を一層向上した空気入りタイヤとその製造方法を提供する。【解決手段】  タイヤ内周面に設けた粘着ゴムからなるシーラント層６内にシーラント層の厚さ方向及びタイヤ周方向に延びる架橋薄膜からなる複数の仕切り８をタイヤ幅方向に間隔をおいて設けたタイヤである。パーオキサイドと該パーオキサイドにより熱分解性のゴム成分とを含むゴム組成物からなる帯状シート１０を、その表面に複数のスリット１２を設けると共に、該スリットにコエージェントを挿入した状態でタイヤ内周面に配置し、これを熱処理して前記ゴム組成物を粘性ゴムに変性してシーラント層６にすると共に、スリットの部分を加硫変性して架橋薄膜からなる仕切りにする製造方法である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともトレッド部に対応するタイヤ内周面に粘着ゴムからなるシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層内に該シーラント層の厚さ方向及びタイヤ周方向に延びる架橋薄膜からなる複数の仕切りをタイヤ幅方向に間隔をおいて設けた空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記仕切りの高さが前記シーラント層の厚さの５０〜１００％である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記シーラント層がポリイソブチレン又は低イソプレン含有ブチルゴムとパーオキサイドとを含むゴム組成物の熱処理により形成された粘着ゴムからなり、前記仕切りが前記ゴム組成物の熱処理時にゴム成分の一部をコエージェントにより加硫変性した架橋薄膜からなる請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記仕切りの基部が前記タイヤ内周面のインナーライナー層及び／又は前記シーラント層表面を覆うカバーシートゴムに接合している請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
パーオキサイドと該パーオキサイドにより熱分解性のゴム成分とを含むゴム組成物を帯状シートに形成し、該帯状シートを、その表面に複数のスリットを設けると共に、該スリットにコエージェントを挿入した状態にして、少なくともトレッド部に対応するタイヤ内周面に前記スリットがタイヤ周方向に配列するように配置し、これを熱処理することにより前記ゴム組成物を粘性ゴムに変性してシーラント層にすると共に、前記スリットの部分を加硫変性して架橋薄膜からなる仕切りにする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項６】
前記ゴム成分がポリイソブチレン又は低イソプレン含有ブチルゴムである請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項７】
前記コエージェントがイオウである請求項５又は６に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項８】
前記スリットの深さを前記帯状シートの厚さの５０〜１００％にする請求項５〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気入りタイヤおよびその製造方法に関し、さらに詳しくは、パンク防止性に優れた空気入りタイヤとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤが釘踏みによりパンクしたときの対策用として、トレッド部に対応するタイヤ内周面に粘着ゴムからなるシーラント層を設けるようにしたものが知られている。タイヤが釘踏みによりトレッド部に貫通孔が生じても、その貫通孔にシーラント層の粘着ゴムが浸入してシールを行い、内圧を維持するというものである。その具体的な例として、ポリイソブチレンとパーオキサイドを含むゴム組成物を熱処理することによりパーオキサイドによりポリイソブチレン成分を分解し、粘着ゴムからなるシーラント層にするものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、上記のように形成したシーラント層の粘着ゴムは流動性を有するため、高速走行時に遠心力により粘着ゴムがタイヤ内周面のタイヤ幅方向中央に移動し、ショルダー域におけるシーラント層が薄くなってしまう現象が発生する。そのため、トレッドのショルダー部分に釘踏みした場合、シール性（パンク防止性能）が十分に得られなくなってしまうという問題があった。
【特許文献１】特開昭５３−５５８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、従来の粘着ゴムからなるシーラント層を有するタイヤの問題を解消し、パンク防止性能を一層向上した空気入りタイヤとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、少なくともトレッド部に対応するタイヤ内周面に粘着ゴムからなるシーラント層を設けた空気入りタイヤにおいて、前記シーラント層内に該シーラント層の厚さ方向及びタイヤ周方向に延びる架橋薄膜からなる複数の仕切りをタイヤ幅方向に間隔をおいて設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、パーオキサイドと該パーオキサイドにより熱分解性のゴム成分とを含むゴム組成物を帯状シートに形成し、該帯状シートを、その表面に複数のスリットを設けると共に、該スリットにコエージェントを挿入した状態にして、少なくともトレッド部に対応するタイヤ内周面に前記スリットがタイヤ周方向に配列するように配置し、これを熱処理することにより前記ゴム組成物を粘性ゴムに変性してシーラント層にすると共に、前記スリットの部分を加硫変性して架橋薄膜からなる仕切りにすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、粘着ゴムからなるシーラント層の中に複数の架橋薄膜からなる仕切りをシーラント層の厚さ方向及びタイヤ周方向に延びるように設けたため、高速走行時の遠心力により発生するシーラント層のタイヤ幅中央寄りの流動を抑制することができる。したがって、ショルダー領域におけるシーラント層の厚みが保持されてシール性が維持されるため、優れたパンク防止性能を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明において、粘着ゴムからなるシーラント層は、パーオキサイドとこのパーオキサイドにより熱分解性のゴム成分とを含むゴム組成物を熱処理することにより好ましく得られる。このようにパーオキサイドにより熱分解性のゴム成分としては、ポリイソブチレンや低イソプレン含有量のブチルゴムなどを挙げることができる。このシーラント層は少なくともトレッド部に対応するタイヤ内周面にタイヤ周方向に１周にわたるように設けられる。シーラント層は、さらにサイドウォール部の内壁面まで延長するように設けられてもよい。
【０００９】
シーラント層の中に設けられる仕切りは、シーラント層のゴム成分の架橋薄膜により形成されている。すなわち、上記パーオキサイドとこのパーオキサイドにより熱分解性のゴム成分とを含むゴム組成物を帯状シートに成形し、この帯状シートの片面又は両面にスリットを形成し、そのスリットにコエージェントを挿入し、これを熱処理することにより、コエージェントが挿入されたスリット部分だけを加硫させ、膜状の仕切りを形成することができる。
【００１０】
仕切りは、タイヤ内周面を１周するように覆うシーラント層の中において、そのシーラント層内を厚さ方向に延びると共に、タイヤ周方向に延長するように形成され、かつタイヤ幅方向に適度の間隔をおいて複数枚が設けられる。仕切りはタイヤ周方向に１周にわたるようにエンドレスであることが好ましいが、実質的に粘性ゴムの流動を抑制する作用を有する周長さであれば必ずしもエンドレスである必要はなく、不連続であっても差し支えない。
【００１１】
このように設けられる仕切りの基部は、タイヤ内周面のインナーライナー層に接合されるか、或いはシーラント層の表面を覆うカバーシートゴムに接合される。勿論、インナーライナー層とカバーシートゴムとの両方に接合されるようになっていてもよい。このようにして仕切りがシーラント層内に立ち上がる高さとしては、シーラント層の厚さの５０〜１００％とすることが好ましい。
【００１２】
図１は、本発明の空気入りタイヤのトレッド部箇所を例示する概略縦断面図である。
【００１３】
１はトレッド部、２はトレッド部１の左右からそれぞれビード部（図示せず）に延長するサイドウォール部である。トレッド部１及びサイドウォール部２の内側には、タイヤの骨格をなすカーカス層３がビード部まで延長するように設けられ、そのカーカス層３よりタイヤ空洞側にブチルゴムなどの難通気性ゴムかなるインナーライナー層４が設けられている。またトレッド部１の内部には、２層のベルト層５が層間でベルトコードを互いに交差するように設けられている。
【００１４】
トレッド部１に対応するタイヤ内周面には、そのインナーライナー層４の内側部分に粘性ゴムからなるシーラント層６がタイヤ１周にわたるように配置されている。さらに、シーラント層６の表面を覆うように、ベタツキ防止用のカバーシートゴム７が設けられている。さらに、シーラント層６の内部に架橋薄膜からなる複数の仕切り８が設けられている。複数の仕切り８は、シーラント層４をタイヤ幅方向に区分するように間隔をおいて設けられている。また、それぞれの仕切り８は、カバーシートゴム７の内面に接合してシーラント層６の厚さ方向に延び、かつタイヤ周方向に延長している。
【００１５】
このように仕切り８をシーラント層６内に設けることにより、シーラント層６の粘着ゴムのタイヤ幅方向の移動が抑制され、高速走行時の遠心力が大きくなっても、シーラント層の粘着ゴムのタイヤ幅中央への流動を抑制可能になる。したがって、ショルダー領域のシーラント層の厚み減少が抑制され、パンク防止性能を向上することができる。このような効果を一層向上するため、仕切り８の高さとしてシーラント層４の厚さの５０〜１００％の範囲に設定することが好ましい。
【００１６】
タイヤ幅方向における仕切り８の数は特に限定されない。その数はタイヤサイズや、用途が一般用か高速用かなどに応じて決定すればよい。
【００１７】
図２は、本発明の空気入りタイヤの別の実施形態を例示したものである。
【００１８】
この実施形態では、仕切り８の基部をインナーライナー３側に接合するようにした点で図１の態様と異なっている。仕切り８はインナーライナー３に接合した状態でシーラント層６内にカバーシートゴム７側に延びている。この場合も、図１の実施形態と同様に、高速走行時において粘着ゴムの移動を抑制し、優れたパンク防止性能を維持することができる。
【００１９】
本発明において、上記仕切り８は、図１のようにカバーシートゴム７側に接合したものと、図２のようにインナーライナー３側に接合したものとが同時に混在するように設けてもよい。また、仕切り８は上端と下端とがカバーシートゴム７とインナーライナー３とに同時に接合していてもよい。すなわち、仕切り８の高さがシーラント層４の厚さの１００％の場合である。
【００２０】
本発明において、シーラント層を形成するためのゴム組成物（シーラント材）としては、ポリイソブチレン又はイソプレン低含有ブチルゴムとパーオキサイドとを含むゴム組成物が好ましく用いられる。ゴム成分は、分解ポリマーを生成するポリイソブチレンの他、イソプレンなどを少量共重合したゴムが用いられ、共重合体の場合は、不飽和度が２．２モル％以下のポリイソブチレン・イソプレンゴムが好適に用いられる。また、上記シーラント用ゴム組成物におけるゴム成分として、上記ポリイソブチレンまたは共重合体を５０重量％以上含有することが好ましい。このシーラント用ゴム組成物に配合される他のゴム成分としては、例えば天然ゴム、スチレンブタジエンゴムおよびブタジエンゴムなどが挙げられる。
【００２１】
また、シーラント用ゴム組成物中のパーオキサイドは、ゴム成分１００重量部に対し、０．２から２０重量部にすることが好ましい。パーオキサイドの配合量が少ないと、ポリイソブチレン等のパーオキサイド分解質のポリマーが十分に分解されないため、十分なパンク防止効果が得られないことがある。また、パーオキサイドの量が多すぎると、パーオキサイド分解質のポリマーの分解が進みすぎてシーラント層の粘度が低くなりすぎる傾向がある。
【００２２】
本発明に用いられるパーオキサイドとしては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、Ｐ−クロロベンゾイルパーオキサイドなどのアシルパーオキサイド類、メチルエチルケトンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類、１−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシフタレートなどのパーオキシエステル類、ジ−ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、１，３−ビス（１−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンなどのアルキルパーオキサイド類、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類などのアルキル基などが挙げられる。
【００２３】
シーラント層中に形成される架橋薄膜の仕切りは、後述のようにコエージェント剤によりゴム組成物中のゴム成分が架橋することにより形成される。具体的には、シーラント用ゴム組成物中のゴム成分（ポリイソブチレン、又は低イソプレン含有ブチルゴム）がパーオキサイドで分解変成する際に、そのパーオキサイドとは逆にコエージェントが同じゴム成分を架橋するように作用する。コエージェント剤としては、シーラント用ゴム組成物のゴム成分が架橋するように機能するものであればよく、ゴム組成物から成形した帯状シートにスリットを形成し、そのスリット中にコエージェントを埋設しておくことにより、スリット部分のゴムを膜状に架橋し、仕切りを形成することができる。
【００２４】
好ましいコエージェントとしては、イオウ、チオフェノール、不飽和カルボン酸エステル等を挙げることができるが、これらのうちでも特にイオウが最適である。
【００２５】
シーラント層の厚さとしては、好ましくは１〜４ｍｍ程度にするとよい。厚さが薄すぎるとパンク防止効果が低減し、また厚すぎるとタイヤ重量が増加し燃費を悪化させる。
【００２６】
インナーライナーのゴムとしては、公知のものがいずれも適用できる。例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、エチレンブロピレンジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ、ＣＨＣ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、およびクロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム材料が挙げられる。
【００２７】
また、カバーシート層は、シーラント層のベタツキを防止する機能を持つものであればよい。例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、エチレンブロピレンジエン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）、臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ、ＣＨＣ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、およびクロロプレンゴム（ＣＲ）等のゴム材料が挙げられる。
【００２８】
カバーシート層の厚さは０．５〜２．０ｍｍが好ましい。厚さが薄すぎると、強度が低下して破損しやすく、また厚すぎると、タイヤ重量を増加させることになる。
【００２９】
次に、上述した本発明の空気入りタイヤの製造方法について説明する。
【００３０】
まず、図３に示すように、シーラント層の形成のため、前述したゴム組成物を押出機の口金から帯状シート１０として成形した後、この帯状シート１０の表面にスリッターの複数本のブレード１１によりスリットを形成し、図４に示すように、長手方向に複数本のスリット１２が平行に延長する帯状シート１０を得る。帯状シート１０に設けるスリット１２は、図示の例のように片面だけでもよいが、両面に入れるようにしてもよい。また、スリット１２は、長手方向の全長に連続させることが好ましいが、粘着ゴムのタイヤ幅方向移動を抑制するものであれば不連続であってもよい。スリット１２の深さとしては、帯状シート１０の厚さの５０〜１００％にすることが好ましい。
【００３１】
次いで、スリット１２の中にコエージェントを挿入する。コエージェントの挿入は、コエージェントが粉状であれば打ち粉で行い、液体状であれば流し込みで行なえばよい。或いは、粉状であっても、いったん液体にしてから流し込むようにしてもよい。
【００３２】
このようにしてスリット１２にコエージェントが挿入された帯状シート１０を空気入りタイヤタイヤの内周面に、少なくともトレッド部に対応する部分を覆うようにタイヤ１周にわたって貼り付け、さらにその上にカバーシートゴム７を貼り付ける。カバーシートゴムは未加硫ゴムであっても、加硫済みゴムであってもよい。また、帯状シート１０を空気入りタイヤタイヤの内周面に貼り付けるとき、スリット１２を入れた面は、インナーライナー４側になるようにしても、カバーシートゴム７が上貼りされる側であってもよい。
【００３３】
帯状シート１０を貼り付ける対象の空気入りタイヤとしては、加硫前の生タイヤを使用することが好ましいが、加硫済みのタイヤであっても差し支えない。また、タイヤの構造としては、ラジアルタイヤであっても、バイアスタイヤであってもよい。
【００３４】
なお、スリット１２に対するコエージェントの挿入処理としては、上記のように空気入りタイヤに貼り付ける前に行なう方が作業効率の上から好ましいが、必要により空気入りタイヤに貼り付け後に行なうようにしてもよい。
【００３５】
次いで、空気入りタイヤに貼り付けられた帯状シート１０を熱処理する。この熱処理は、生タイヤの場合には、生タイヤの加硫と同時に実施されることになる。この熱処理により、帯状シート１０を構成するゴム組成物はスリット１２以外の部分のゴム成分がパーオキサイドにより分解して粘性ゴムに変性することによりシーラント層６を形成する。また、スリット１２の部分におけるゴム成分は、コエージェントにより加硫して膜状の仕切り８を形成する。この架橋薄膜からなる仕切り８は、帯状シート１０のスリット１２側の面をインナーライナー４側にした場合は、そのインナーライナー４に接合するように形成され、またカバーシートゴム７側にした場合は、そのカバーシートゴム７に接合するように形成される。
【実施例】
【００３６】
次の組成からなるゴム組成物を用いて帯状シートを成形し、この帯状シートに図３，図４に従い平均深さ３ｍｍのスリットを形成し、そのスリットにコエージェントとしてイオウを打ち粉した帯状シートを得た。この帯状シートとカバーシートゴムとを生タイヤの内周面に貼り付け、１６０℃、２０分加熱加硫することにより、厚さ３．５ｍｍのシーラント層に厚さ１ｍｍのカバーシートゴムが被覆したタイヤサイズ２０５Ｒ／６５Ｒ１５の空気入りラジアルタイヤを製造した（実施例）。
【００３７】
また、比較として、上記実施例において、帯状シートにスリットやコエージェントの挿入をしなかっただけが異なる空気入りラジアルタイヤを製造した（比較例）。
ゴム組成物 重量部
ポリイソブチレン                                  １００
パーオキサイド（ＤＣＰ）                            １６
カーボンブラック（ＦＥＦ）                          ３０
ポリブテン（分子量２３５０）                        ３５
【００３８】
上記２種類の空気入りタイヤについて、それぞれ８０Ｋｍ／ｈで１時間走行後のベルトエッジ下のシーラント層の厚さの減少量を測定したところ、実施例タイヤは０．８ｍｍしか減少していなかったが、比較例タイヤは３．０ｍｍと大幅に減少していた。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の空気入りタイヤの実施形態を例示する部分概略断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を例示する部分概略断面図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤの製造工程を説明する斜視図である。
【図４】図３の加工で得られた帯状シートの斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  カーカス層
４  インナーライナー
５  ベルト層
６  シーラント層
７  カバーシートゴム
８  仕切り        
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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