(57)【要約】【課題】従来のインナーライナー用ゴム組成物をインナーライナーに用いた場合に、インナー割れの発生を防ぎ、インナーライナーの薄ゲージ化を可能にした空気入りタイヤを提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも１枚のカーカスプライよりなるラジアルカーカスの径方向内側にインナーライナーを備えてなる空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライの周方向ジョイント端で、その少なくともインナーライナーに面する側に末端ゴム部分を配設することにより、カーカスプライジョイント部における段差を漸減し、プライジョイント部と接触するインナーライナーへの応力集中を緩和してインナー割れを抑制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１枚のカーカスプライよりなるラジアルカーカスの径方向内側にインナーライナーを備えてなる空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライの周方向ジョイント端で、その少なくともインナーライナーに面する側に末端ゴム部分を配設してなることを特徴とする前記空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記インナーライナーは、ブチルゴムを含むゴム組成物からなることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記インナーライナーは、カオリンクレーを含むゴム組成物からなることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記末端ゴム部分のタイヤ周方向の長さM（mm）が、下記式（I）：
0<M≦12/A-0.6  ・・・（I）
（式中、Aは前記インナーライナーの６０℃における空気透過係数（ｘ10-10cc・cm/cm2・s・cmHg）である。）
を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項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、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、インナーライナーを備えたタイヤにおいて、該インナーライナーの薄ゲージ化を可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤのカーカスの径方向内側には、空気漏れを防止しタイヤ空気圧を一定に保つために、ハロゲン化ブチルゴムなどの低気体透過性ゴムからなるインナーライナーが設けられている。しかし、耐空気透過性を向上させるためにブチルゴムの含有量を多くすれば、未加硫ゴムの強度は低下し、ゴム切れやシート穴空きなどを生じ易く、特にインナーライナーを薄ゲージ化する場合には、タイヤ製造時にカーカスプライコードが露出し易いという問題を生じる。一方、近年の省エネルギーの社会的な要請に伴い、自動車用タイヤの軽量化を目的として、インナーライナーを薄ゲージ化するための手法が提案されている。例えば、特許文献１や特許文献２には、ナイロンフィルムや塩化ビニリデンをインナーライナーとしてブチルゴムの代わりに用いる手法が開示されている。また、特許文献３には、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂などの熱可塑性樹脂とエラストマーとのブレンドからなる組成物のフィルムを用いることが開示されている。特許文献４には、耐空気透過性、耐屈曲疲労性及び加工性が良好で、かつ低温時の耐久性が改良されたインナーライナー用ゴム組成物が開示されている。
【特許文献１】特開平７−４０７０２号公報
【特許文献２】特開平７−８１３０６号公報
【特許文献３】特開平１０−２９４０７号公報
【特許文献４】特開２００２−８８２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１〜３に記載されているインナーライナーを用いる場合、タイヤの軽量化をある程度可能にするとしても、マトリックスが結晶性の樹脂材料であるために、特に５℃以下の低温での使用時における耐クラック性や耐屈曲疲労性が通常用いられるブチルゴム配合組成物の場合より劣るという欠点があり、また、通常のタイヤ製造工程の他に、樹脂材料とカーカスを接着するための処理工程が必要となる。
【０００４】
一方で、特許文献４に記載されているインナーライナー用ゴム組成物を用いる場合は、上記特許文献１〜３に記載されているインナーライナーと比べて、低温時の耐久性等が向上しているものの、従来のインナーライナー用ゴム組成物よりもブチルゴムの含量が増加しているため、前述したように未加硫ゴム強度が低下し、生タイヤでのカーカスプライジョイント部でのインナー割れが発生するため、従来よりもインナーライナーゲージを厚くしなければならず、十分な軽量化が得られないといった問題がある。
【０００５】
本発明は、このような状況下で、従来のインナーライナー用ゴム組成物をインナーライナーに用いた場合にインナー割れを防ぎ、インナーライナーの薄ゲージ化を可能にした空気入りタイヤを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、少なくとも１枚のカーカスプライよりなるラジアルカーカスの径方向内側にインナーライナーを備えてなる空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライの周方向ジョイント端で、その少なくともインナーライナーに面する側に末端ゴム部分を配設することにより、カーカスプライジョイント部における段差を漸減し、プライジョイント部と接触するインナーライナーへの応力集中を緩和してインナー割れを抑制することで上記問題を解決することが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の空気入りタイヤは、少なくとも１枚のカーカスプライよりなるラジアルカーカスの径方向内側にインナーライナーを備えてなる空気入りタイヤにおいて、前記カーカスプライの周方向ジョイント端で、その少なくともインナーライナーに面する側に末端ゴム部分を配設してなることを特徴とする。
【０００８】
本発明の空気入りラジアルタイヤの好適例においては、前記インナーライナーはブチルゴムを含むゴム組成物からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明の空気入りラジアルタイヤの好適例においては、前記インナーライナーはカオリンクレーを含むゴム組成物からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の空気入りラジアルタイヤの好適例においては、  前記末端ゴム部分のタイヤ周方向の長さM（mm）が、下記式（I）：
0<M≦12/A-0.6  ・・・（I）
（式中、Aは前記インナーライナーの６０℃における空気透過係数（ｘ10-10cc・cm/cm2・s・cmHg）である。）
を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐空気透過性を向上させるためにインナーライナー用ゴム組成物中のブチルゴムの含量を増加した場合に、該組成物を用いたインナーライナーを薄ゲージ化しても、インナー割れを抑制することが可能であり、ひいてはインナーライナーの薄ゲージ化によるタイヤの軽量化を可能にするという有利な効果を奏する。また、カーカスプライジョイント部における段差により生じるカーカスプライジョイント部とインナーライナー間の隙間を減らすことが可能であり、この隙間へのエア入り抑制も可能となるという有利な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の詳細について図１及び図２を参照して説明する。図１は、通常才断によるカーカスプライを用いたタイヤのカーカスプライジョイント断面の一例を示す模式図であり、図２は、本発明のタイヤのカーカスプライジョイント断面の一例を示す模式図である。なお、図１ｂ及び図２は、成型時におけるカーカスプライとインナーライナーが接触した状態を示している。
【００１３】
図１の通常才断のカーカスプライ１を用いたタイヤでは、カーカスプライジョイント部にインナーライナー３が配設されると、カーカスプライ１の厚みによる段差により、インナーライナー３のゲージが減る現象が見られ、薄くなった部分に応力が集中し、インナー割れが生じる恐れがある。一方、図２の末端ゴム部分４をカーカスプライ１の周方向ジョイント端部に配設した本発明のタイヤにおいては、カーカスプライジョイント部におけるカーカスプライ１の厚みによる段差が漸減しているため、インナーライナー３のゲージの減少が抑制され、カーカスプライジョイント部に接触するインナーライナー３への応力集中が緩和されて、インナー割れを抑制することが可能である。したがって、インナーライナーゴムの空気透過性能を最大限に活かしたインナーライナーゲージに薄ゲージ化することが可能となり、空気入りタイヤの軽量化に結びつく。
【００１４】
上記末端ゴム部分は、カーカスプライのコーティングゴムの末端から突出したゴム部分又は耳ゴムであり、カーカスプライの周方向ジョイント端部の少なくともインナーライナーに面する側のジョイント端部に配設される。上記末端ゴム部分の配設手段としては、例えば、カーカスプライのコーティングゴムの末端部分を突出させる手段や、前記ジョイント端部に耳ゴムを別途設ける手段などがある。
【００１５】
上記ジョイント端部に配設する上記末端ゴム部分のタイヤ周方向の長さM（mm）は、下記式（I）：
0<M≦12/A-0.6  ・・・（I）
（式中、Aは前記インナーライナーの６０℃における空気透過係数（ｘ10-10cc・cm/cm2・s・cmHg）である。）を満たすことが好ましい。末端ゴム部分の長さM（mm）が（12/A-0.6）を超えた場合でも、インナーライナーの薄ゲージ化は可能であるが、末端ゴム部分の長さが長くなるにつれてゴム量が増え、軽量化を妨げる。また、末端ゴム部分が長くなるにつれて末端ゴム部分が折れ曲がり、ジョイントの不良やエア入り不良などの問題が発生する恐れがある。特に、末端ゴム部分の長さM（mm）が0<M≦10/A-0.6の範囲内であることがより好ましい。
【００１６】
上記インナーライナーに用いるゴム組成物においては、ゴム成分として、ハロゲン化ブチルゴムを４０重量％以上を含むブチルゴムが用いられる。前記ハロゲン化ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、その変性ゴムなどが含まれる。例えば塩素化ブチルゴムとしては「ＥｎｊａｙＢｕｔｙｌ ＨＴ１０−６６」（エンジェイケミカル社製、商標）があり、臭素化ブチルゴムとしては「ブロモブチル２２５５」（エクソン社製、商標）がある。また、変性ゴムとしてイソモノオレフィンとパラメチルスチレンとの共重合体の塩素化又は臭素化変性共重合体を用いることができ、例えば「Ｅｘｐｒｏ５０」（エクソン社製、商標）などとして入手可能である。このようなハロゲン化ブチルゴムは耐空気透過性に優れており、上記ゴム組成物においては、このハロゲン化ブチルゴムを４０重量％以上、好ましくは５０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上含むハロゲン化ブチルゴムが用いられる。
【００１７】
このゴム成分中に配合し得る共役ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム，イソプレン合成ゴム（ＩＲ），シス１，４−ポリブタジエン（ＢＲ），シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（１，２ＢＲ），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），クロロプレンゴム（ＣＲ）などが挙げられ、これらは単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせてもよい。
【００１８】
上記ゴム組成物は、前記ゴム成分１００重量部当たり、さらにカーボンブラックを０〜１００重量部、層状又は板状無機充填剤を３０〜１８０重量部、及び分散改良剤を０〜５重量部の割合で含み、かつ該カーボンブラックと該層状又は板状無機充填剤とを合計で３０〜２００重量部の割合で含むことができる。
【００１９】
上記カーボンブラックの種類は特に制限はなく、従来ゴムの補強用充填剤として慣用されているものの中から任意のものを適宜選択して用いることができ、例えばＦＥＦ，ＳＲＦ，ＨＡＦ，ＩＳＡＦ，ＳＡＦ，ＧＰＦなどが挙げられる。これらの中では窒素吸着比面積（Ｎ2 ＳＡ）が２６〜１７０ｍ2／ｇのものが好ましい。なお、Ｎ2ＳＡはＡＳＴＭＤ３０３７−８８に準拠して測定される。
【００２０】
上記層状又は板状無機充填剤は、アスペクト比が５以上３０未満のものが好ましい。ここで、アスペクト比は、無機充填剤を電子顕微鏡で観察し、任意の粒子５０個について長径と短径を測定し、その平均長径ａと平均短径ｂとより、ａ／ｂとして求められる。このようなアスペクト比をもつ層状又は板状無機充填剤を、前記ゴム成分に配合することにより、通常のカーボンブラックや無機充填剤よりも少ない配合量で、耐空気透過性を向上させることが可能となる。その結果、従来のカーボンブラックや無機充填剤に比べて、低温時における硬さの増大を抑えることができるので、低温時の耐久性を改善することができる。このアスペクト比が５未満では耐空気透過性の向上効果が充分に発揮されないおそれがあり、また３０以上の場合は、ゴム成分への分散が悪くなり、むしろ耐空気透過性が悪くなる傾向がある。この点から、より好ましいアスペクト比は７〜２０の範囲である。このようなアスペクト比を有する層状又は板状無機充填剤としては、天然品及び合成品のいずれであってもよく、特に制限されず、例えばカオリン、クレイ、マイカ、長石、シリカ及びアルミナの含水複合体などが挙げられる。これらの中ではカオリンクレーが好適である。
【００２１】
上記分散改良剤は、ゴム成分中への層状又は板状無機充填剤やカーボンブラックの分散を向上させ、耐屈曲疲労性などを向上させるために用いられるものであり、この分散改良剤としては、例えばシランカップリング剤、ジメチルステアリルアミンなどを挙げることができる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【実施例】
【００２２】
次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００２３】
カーカスプライの一端のコーティングゴムの末端部分を突出させることによって表１に示す長さの末端ゴム部分を配設したカーカスプライを作成した。この末端ゴム部分を配設したカーカスプライの端部がインナーライナーに面するようにカーカスプライのジョイントを行い、表１に示す組成のインナーライナーを備えた試験タイヤを試作し、インナー割れ、エア入り不良等の不具合の有無を目視観察にて調べ、◎：非常に良好、○：良好、△：不具合あり、の３段階で評価した。結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
2006224853.tif 000003
【００２５】
インナーライナーを最大限に活かした表１に示すプロセスゲージに設定した場合、末端ゴム部分がない比較例１〜３においては、カーカスプライジョイント部においてインナー割れが発生するケースが確認された。一方、末端ゴム部分を配設した実施例１〜６は、インナー割れが全く発生しなかった。なお、末端ゴム部分の長さが上記式（I）の範囲を超える実施例１、３及び５では、インナー割れが発生しないためインナーライナーの薄ゲージ化が可能であるが、タイヤ全体として使用するゴム量が増加するため、タイヤを十分に軽量化できない恐れがある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、通常才断によるカーカスプライを用いたタイヤのカーカスプライジョイント断面の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明のカーカスプライを用いたタイヤのカーカスプライジョイント断面の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  カーカスプライ
２  プライコード
３  インナーライナー
４  末端ゴム部分
【図１】
2006224853.tif 000004
【図２】
2006224853.tif 000005