(57)【要約】      （修正有）【課題】ゴムをパーオキサイドにより分解してなるシーラント層と該シーラント層を覆うカバーゴムとをインナーライナー層内側に形成する際に、分解反応に伴って生じるガスをカバーゴム層を通して放出する空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  パーオキサイド分解質のゴムをパーオキサイドにより分解してなるシーラント層８をインナーライナー層７の内側に配置し、該シーラント層７の内側にカバーゴム層９を積層した空気入りタイヤにおいて、カバーゴム層９に長さ２〜５ｍｍで太さ５０〜５００μｍの短繊維をゴム１００重量部に対して３〜１０重量部の割合で配合する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーオキサイド分解質のゴムとパーオキサイドとを含むゴム組成物を熱処理して得られるシーラント層をインナーライナー層の内側に配置し、該シーラント層の内側にカバーゴム層を積層した空気入りタイヤにおいて、前記カバーゴム層に長さ２〜５ｍｍで太さ５０〜５００μｍの短繊維をゴム１００重量部に対して３〜１０重量部の割合で配合した空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記パーオキサイド分解質のゴムがポリイソブチレンゴム及びブチルゴムの少なくとも１種である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンク防止機能を有する空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、走行時に釘等を踏んだ場合にタイヤの空気圧を急激に低下させることのないセルフシール機能を有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路の発達に伴い、走行中にタイヤが釘等を踏んだ場合の車両の安全性を確保するために、パンク時における空気圧の急激な低下を回避するようにした空気入りタイヤが数多く提案されている。
【０００３】
このようなパンク防止機能を有する空気入りタイヤとして、タイヤ内面にシーラント層を配置し、釘等がタイヤ内部にまで達した際に、シーラント物質が釘等に粘着してシール効果を発揮するものがある。かかるシーラント層には、タイヤの高速走行に伴いシーラント物質が遠心力によって流動しないこと、及び、タイヤが釘等を踏んだ場合にシーラント物質が釘等にまとわりつき、釘等の脱落に伴い釘穴に導かれてシール効果を発揮することが要求される。
【０００４】
ところで、シーラント層を備えた空気入りタイヤとして、ポリイソブチレンゴムがパーオキサイドにより分解されるという性質を利用して、ポリイソブチレンゴムと無機充填剤とパーオキサイドを含むゴム組成物を加硫工程においてシーラント物質に変成させた空気入りタイヤが開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、上記シーラント層を備えた空気入りタイヤでは、シーラント物質によるシール効果が必ずしも十分ではなく、その結果としてシーラント層を厚くする必要があり、タイヤの重量増加を招くことになる。
【０００５】
これに対して、シーラント層の内側にカバーゴム層を積層することにより、シーラント層の流動を抑制しながらシール効果を改善することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。ところが、シーラント層の内側にカバーゴム層を設けると、加硫時にポリイソブチレンゴムとパーオキサイドとの反応により発生したガスがインナーライナー層とカバーゴム層との間に滞留するという問題がある。ここで、カバーゴム層に気体透過性に優れたブタジエン系のゴム組成物を使用すれば、加硫後にカバーゴム層を通してガスを徐々に放出することが可能であるが、この場合、ガスの放出に多大な時間を要するため工業製品としての実用性が不十分である。
【特許文献１】特開昭５３−５５８０２号公報
【特許文献２】特開２００３−２７６４０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、パーオキサイド分解質のゴムをパーオキサイドにより分解してなるシーラント層と該シーラント層を覆うカバーゴム層とをインナーライナー層の内側に形成するにあたって、パーオキサイドによる分解反応に伴って生じるガスをカバーゴム層を通して速やかに放出することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、パーオキサイド分解質のゴムとパーオキサイドとを含むゴム組成物を熱処理して得られるシーラント層をインナーライナー層の内側に配置し、該シーラント層の内側にカバーゴム層を積層した空気入りタイヤにおいて、前記カバーゴム層に長さ２〜５ｍｍで太さ５０〜５００μｍの短繊維をゴム１００重量部に対して３〜１０重量部の割合で配合したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明者は、カバーゴム層に長さ２ｍｍ以上で太さ５０μｍ以上の短繊維をゴム１００重量部に対して３重量部以上配合することにより、カバーゴム層の気体透過性が著しく向上することを見い出した。また、通常の混合条件で短繊維がゴムマトリックス中に十分に分散し、かつ所望の強度を維持するには、短繊維の長さを５ｍｍ以下、太さを５００μｍ以下、ゴム１００重量部に対する配合量を１０重量部以下にする必要があることを見い出した。つまり、カバーゴム層に所定の長さと太さを有する短繊維を所定の割合で配合することにより、強度上及び製造上の不都合を生じることなくカバーゴム層の気体透過性を高めることができるのである。
【０００９】
そのため、パーオキサイド分解質のゴムをパーオキサイドにより分解してなるシーラント層と該シーラント層を覆うカバーゴム層とをインナーライナー層の内側に形成するにあたって、パーオキサイドによる分解反応に伴って生じるガスをカバーゴム層を通して速やかに放出することが可能になる。勿論、インナーライナー層とカバーゴム層との間に配置されたシーラント層は、薄く形成した場合であっても良好なシール効果を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にはベルト層６が配置されている。カーカス層４の内側にはタイヤの気密保持を担持するインナーライナー層７が配置されている。インナーライナー層７の内側のトレッド部１に対応する位置にはシーラント層８が配置され、更にシーラント層８の内側にはカバーゴム層９が配置されている。つまり、シーラント層８はインナーライナー層７とカバーゴム層９との間に挟み込まれている。
【００１２】
シーラント層８は、パーキサイド分解質のゴムと、該ゴム成分１００重量部に対して０．２〜２０重量部のパーオキサイドとを含むゴム組成物を熱処理して得たものである。パーオキサイド分解質のゴムとは、パーオキサイドにより分解される性質を有するゴムである。パーオキサイド分解質のゴムとしては、ポリイソブチレンゴム（ＰＩＢ）又はブチルゴム（ＩＩＲ）を挙げることができる。ブチルゴムは、イソブチレンに少量のイソプレンを共重合したものであり、通常、不飽和度が２．２モル％以下のものである。
【００１３】
ここで、パーオキサイドの配合量がパーキサイド分解質のゴム１００重量部に対して０．２重量部未満ではゴムが十分に分解されないためシール効果が不十分になり、２０重量部超では分解が進行し過ぎて粘度が低下するため高速走行時にシーラント物質が遠心力によって流動し、トレッド部１の全体にわたって良好なシール効果を維持することが困難になる。
【００１４】
パーオキサイドとしては、アシルパーオキサイド類（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）、ケトンパーオキサイド類（例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド）、パーオキシエステル類（例えば、ｔ−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）、アルキルパーオキサイド類（例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン）、ハイドロパーオキサイド類（例えば、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド）等が使用することができる。
【００１５】
シーラント用ゴム組成物には、パーオキサイド分解質のゴムに加えて他のゴムを配合することが可能である。このゴムとしては、タイヤに使用可能なものであれば特に限定されないが、例えば、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴム等が挙げられる。
【００１６】
また、シーラント用ゴム組成物には、パーオキサイドによるゴムの分解を促進させるためナフテン酸コバルトのような触媒を添加したり、カーボンブラック、シリカ等の無機充填剤を添加したり、ポリブテンのような粘着剤を添加したり、芳香族系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、パラフィン系プロセスオイル等の可塑剤を添加しても良い。ただし、クレーはパーオキサイドの分解を妨げるので好ましくない。
【００１７】
一方、カバーゴム層９を構成するゴム組成物には気体透過性を高めるために短繊維が配合されている。短繊維の材質は、特に限定されるものではなく、綿、ナイロン６６、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などを使用することができる。これら短繊維の表面にディップ処理等を施すと気体透過性が低下することになる。そのため、短繊維としては、表面処理されずに気体透過性を有するものを使用することが好ましい。
【００１８】
上記短繊維の長さは２〜５ｍｍとする。短繊維の長さが２ｍｍ未満であると気体透過性の改善効果が得られず、逆に５ｍｍを超えると混合時の分散性が低下する。また、上記短繊維の太さは５０〜５００μｍとする。短繊維の太さが５０μｍ未満であると気体透過性の改善効果が得られず、逆に５００μｍを超えるとカバーゴム層の強度が低下する。更に、上記短繊維の配合量はゴム１００重量部に対して３〜１０重量部とする。短繊維の配合量が３重量部未満であると気体透過性の改善効果が得られず、逆に１０重量部を超えると混合時の分散性が低下する。
【００１９】
上述した空気入りタイヤは、以下の方法により形成される。すなわち、通常の空気入りタイヤの成形工程において、シーラント用ゴム組成物のシートをインナーライナー層７の内側に配置するように未加硫タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫することにより、シーラント用ゴム組成物に含まれるパーオキサイド分解質のゴムが分解されてシーラント層８が形成される。
【００２０】
加硫工程においては、パーオキサイドによる分解反応に伴ってガスが発生する。しかしながら、このガスは加硫後において短繊維を含むカバーゴム層９を通して速やかに放出される。カバーゴム層９は、通気路として機能するだけでなく、加硫時におけるシーラント層８のブラダー表面への密着を防止すると共に、シーラント層８を均一厚さで保持する役割を果たす。
【００２１】
図２は上記空気入りタイヤにおけるセルフシール機能を説明するための説明図である。図２に示すように、釘１１がトレッド部１からインナーライナー層７を経てタイヤ内側のシーラント層８まで貫通した場合、シーラント物質が釘１１に密着するようにまとわりついて空気の漏洩を防ぐ。また、高速走行による遠心力で釘１１がトレッド部１から抜け出るときは、釘１１の周囲にまとわりついたシーラント物質がトレッド部１の貫通穴に引きずり込まれてシールすることで空気漏れを防ぐ。
【００２２】
シーラント層８が厚いほどシール効果が向上するが、シーラント層８を厚くし過ぎるとタイヤの重量増加が顕著になる。そこで、シール効果を確保しながら、重量増加を可及的に小さく抑制するために、シーラント層８の厚さを１〜４ｍｍとすることが好ましい。
【実施例】
【００２３】
タイヤサイズを２０５／６５Ｒ１５とし、パーオキサイド分解質のゴムとパーオキサイドとを含むゴム組成物を熱処理して得られるシーラント層をインナーライナー層の内側に配置し、該シーラント層の内側にカバーゴム層を積層した空気入りタイヤにおいて、カバーゴム層に配合する短繊維の種類、長さ、太さ、配合量を表１のように種々異ならせた実施例１〜９及び比較例１〜９のタイヤをそれぞれ製作した。短繊維はいずれもディップ処理を施していないものである。また、比較のため、カバーゴム層に短繊維を配合していない従来例のタイヤを製作した。
【００２４】
これら従来例、実施例１〜９及び比較例１〜９について、以下の方法により、ガス透過性、混合加工性、破断伸びを評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００２５】
ガス透過性：
加硫されたタイヤを７２時間放置し、その時点でのカバーゴム層の浮き上がり量を測定した。この浮き上がり量が６ｍｍ以下であれば許容範囲内である。
【００２６】
混合加工性：
カバーゴム層に使用する未加硫のゴム組成物を混合機で混合した後、その混合機から放出する際の様子を観察した。ゴム組成物の混合状態が良好である場合を「○」で示し、バラケを生じた場合を「×」で示し、その中間的な状態である場合を「△」で示した。
【００２７】
破断伸び：
カバーゴム層に使用する未加硫のゴム組成物について、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠して破断伸び（％）を測定した。この破断伸びは未加硫タイヤの膨張時のカバーゴム層の強度に関する指標である。この破断伸び（％）が３００％以上であれば許容範囲内である。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１から判るように、実施例１〜９のタイヤはいずれもカバーゴム層のガス透過性と混合加工性が良好であり、しかもカバーゴム層の破断伸びが十分に大きいものであった。特に、カバーゴム層のガス透過性は短繊維の種類に拘らず改善されていた。一方、比較例１〜９はカバーゴム層の短繊維が本発明で規定される条件を満たしていないため、カバーゴム層のガス透過性、混合加工性、破断伸びのいずれかが不十分であった。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤによるセルフシール機能を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ベルト層
７  インナーライナー層
８  シーラント層
９  カバーゴム層
１１  釘
【図１】
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【図２】
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