(57)【要約】【課題】車両の乗り心地が悪化すること、及び低内圧ＣＢＵの危険性を減らすこと。【解決手段】インナーライナー１９の内表面に多数の独立気泡２１を有した断熱層２３が形成され、断熱層２３が高分子材料Ｍを主材料として構成され、独立気泡２１が高分子材料Ｍに分散した中空ガラスビーズ２５の内部に形成されていること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアをそれぞれ有した一対のビード部と、一対の前記ビードコアの間に跨るように設けられたトロイド状のカーカスと、該カーカスの外側面におけるクラウン部分に設けられたトレッド部と、該トレッド部と前記カーカスとの間に設けられたベルトと、前記カーカスの外側面における一対のサイド部分にそれぞれ設けられたサイドウォール部と、前記カーカスの内側面に設けられたインナーライナーとを備えた空気入りタイヤにおいて、
前記インナーライナーの内表面に多数の独立気泡を有した断熱層が形成され、前記断熱層が高分子材料を主材料として構成され、前記独立気泡が前記高分子材料に分散した中空ガラスビーズの内部に形成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記断熱層の熱伝導率が０．１〜０．３Ｗ／ｍ・Ｋであることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記断熱層の厚さが０．５〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記断熱層における前記トレッド部側部分及び前記サイドウォール部側部分の厚さが前記断熱層における前記ビード部側部分の厚さよりも厚くなっていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記断熱層における前記トレッド部側部分の両端域の厚さが前記断熱層における前記トレッド部側部分の中央域の厚さよりも厚くなっていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
インナーライナー側に断熱処理を施した空気入りタイヤを加硫成型済みのタイヤから製造する方法であって、
多数の中空ガラスビーズが分散された高分子溶液を前記加硫成型済みのタイヤにおけるインナーライナーの内表面に塗布することにより、多数の独立気泡を有した断熱層を形成することを特徴とする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、インナーライナー側に断熱処理を施した空気入りタイヤ、及びこの空気入りタイヤを加硫成型済みのタイヤから製造する方法（空気入りタイヤの製造方法）に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車等の車両に用いられる空気入りタイヤは、充填空気の内圧によって荷重負担能力を発揮するものであって、一対のビード部、カーカス、トレッド部、ベルト、一対のサイドウォール部等をタイヤ構成部材として備えている。ここで、カーカスは、例えば有機繊維からなる複数のカーカスコードをゴム被覆することによって構成されてあって、ベルトは、例えばスチール繊維からなる複数のスチールコードをゴム被覆することによって構成されている（特許文献１及び特許文献２等参照）。
【特許文献１】特開平７−３０４３０８号公報
【特許文献２】特開平１１−２０４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、空気入りタイヤの走行中の転動によってカーカス、トレッド部、ベルト等に繰り返し変形が生じると、カーカス、トレッド部、ベルト等から熱が発生することになり、空気入りタイヤの充填空気の温度が上昇し、結果的に、空気入りタイヤの内圧も上昇することになる。そのため、空気入りタイヤの走行速度が高速になるに伴って、カーカス、トレッド部、ベルト等の繰り返し変形の繰り返し数が増えると、カーカス、トレッド部、ベルト等から発生する熱量も大きくなって、空気入りタイヤの内圧が急激に上昇して、車両の乗り心地性が悪化する。一方、車両の乗り心地性を考慮して、空気入りタイヤの初期の内圧を低めに設定しておくと、空気入りタイヤの走行速度が低い場合に、カーカスコード等の変形量が大きくなって、低内圧ＣＢＵ（コード破断）を招くおそれがある。特に、高速走行を行う乗用車、レース用車両に用いられる空気入りタイヤにおいて、前述の問題は顕著である。
【０００４】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することを主目的とした、新規な空気入りタイヤ及びその製造方法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】
【０００５】
本発明の第１の特徴（請求項１に記載の発明の特徴）は、ビードコアをそれぞれ有した一対のビード部と、一対の前記ビードコアの間に跨るように設けられたトロイド状のカーカスと、該カーカスの外側面におけるクラウン部分に設けられたトレッド部と、該トレッド部と前記カーカスとの間に設けられたベルトと、前記カーカスの外側面における一対のサイド部分にそれぞれ設けられたサイドウォール部と、前記カーカスの内側面に設けられたインナーライナーとを備えた空気入りタイヤにおいて、前記インナーライナーの内表面に多数の独立気泡を有した断熱層が形成され、前記断熱層が高分子材料を主材料として構成され、前記独立気泡が前記高分子材料に分散した中空ガラスビーズの内部に形成されていることである。
【０００６】
第１の特徴によると、前記インナーライナーの内表面に多数の前記独立気泡を有した前記断熱層が形成されているため、前記インナーライナー側において優れた断熱作用を発揮させることができる。これにより、前記空気入りタイヤの走行速度が高速になるに伴って、前記カーカス、前記トレッド部、前記ベルト等から発生する熱量が大きくなっても、前記空気入りタイヤの充填空気の温度が上昇することを極力抑えることができ、結果的に、前記空気入りタイヤの内圧が上昇することを極力抑えることができる。
【０００７】
また、前記断熱層が高分子材料を主材料として構成されてあって、前記独立気泡が前記高分子材料に分散した前記中空ガラスビーズの内部に形成されているため、前記空気入りタイヤの走行中の転動によって前記断熱層に繰り返し変形が生じても、前記断熱層に割れ又は剥離が発生することを抑えることができると共に、前記独立気泡の形状を保持することができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴（請求項２に記載の発明の特徴）は、第１の特徴に加えて、前記断熱層の熱伝導率が０．１〜０．３Ｗ／ｍ・Ｋであることを要旨とする。
【０００９】
本発明の第３の特徴（請求項３に記載の発明の特徴）は、第１の特徴又は第２の特徴に加えて、前記断熱層の厚さが０．５〜１．０ｍｍであることを要旨とする。
【００１０】
本発明の第４の特徴（請求項４に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第３の特徴に加えて、前記断熱層における前記トレッド部側部分及び前記サイドウォール部側部分の厚さが前記断熱層における前記ビード部側部分の厚さよりも厚くなっていることを要旨とする。
【００１１】
本発明の第５の特徴（請求項５に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第４の特徴に加えて、前記断熱層における前記トレッド部側部分の両端域の厚さが前記断熱層における前記トレッド部側部分の中央域の厚さよりも厚くなっていることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第６の特徴（請求項６に記載の発明の特徴）は、インナーライナー側に断熱処理を施した空気入りタイヤを加硫成型済みのタイヤから製造する方法であって、多数の中空ガラスビーズが分散された高分子溶液を前記加硫成型済みのタイヤにおけるインナーライナーの内表面に塗布することにより、多数の独立気泡を有した断熱層を形成することを要旨とする。
【００１３】
第６の特徴によると、前記インナーライナーの内表面に多数の前記独立気泡を有した前記断熱層を形成するため、前記インナーライナー側において優れた断熱作用を発揮させることができる。これにより、前記空気入りタイヤの走行速度が高速になるに伴って、前記カーカス、前記トレッド部、前記ベルト等から発生する熱量が大きくなっても、前記空気入りタイヤの充填空気の温度が上昇することを極力抑えることができ、結果的に、前記空気入りタイヤの内圧が上昇することを極力抑えることができる。
【００１４】
また、多数の前記中空ガラスビーズが分散された前記高分子溶液を前記加硫成型済みのタイヤにおけるインナーライナーの内表面に塗布しているため、前記空気入りタイヤの走行中の転動によって前記断熱層に繰り返し変形が生じても、前記断熱層に割れ又は剥離が発生することを抑えることができると共に、前記独立気泡の形状を保持することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の発明によれば、前記空気入りタイヤの走行速度が高速になるに伴って、前記カーカス、前記トレッド部、前記ベルト等から発生する熱量が大きくなっても、前記空気入りタイヤの内圧が上昇することを極力抑えることができるため、車両の乗り心地が悪化することがなくなると共に、前記空気入りタイヤの初期の内圧を低めに設定する必要がなくなって、低内圧ＣＢＵ（コード破壊）の危険性を減らすことができる。
【００１６】
また、前記空気入りタイヤの走行中の転動によって前記断熱層に繰り返し変形が生じても、前記断熱層に割れ又は剥離が発生することを抑えることができると共に、前記独立気泡の形状を保持することができるため、前記インナーライナー側において優れた断熱作用を長期に亘って安定して発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施形態について図１から図３を参照して説明する。
【００１８】
ここで、図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの部分断面図、図２は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤにおける断熱層を示す模式図、図３は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法の説明図である。
【００１９】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１は、充填空気Ａの内圧によって荷重負担能力を発揮するものであって、リム３に嵌合可能な環状の一対のビード部５を備えている。また、各々のビード部５は、ビードコア７と、このビードコア７のタイヤ径方向Ｒ外側に配設されたビードフィラー９をそれぞれ有している。なお、ビード部５は、ビードトー（ビード先端）からタイヤ断面高さの１／３までの部位ことをいう。
【００２０】
一対のビードコア７には、トロイド状のカーカス１１が跨るように設けられており、具体的には、一方のビードコア７には、カーカス１１の一端部が折り返すように係留されており、他方のビードコア７には、カーカス１１の他端部が折り返すように係留されている。そして、カーカス１１は、有機繊維からなる複数のカーカスコード（図示省略）をゴム被覆することによって構成されており、カーカスコードは、ラジアル方向へ平行に延びている。
【００２１】
カーカス１１の外周面におけるクラウン部分には、トレッド部１３が設けられている。なお、トレッド部１３にタイヤ周方向Ｃへ延びた複数の周方向主溝（図示省略）が形成されようにしても構わない。また、カーカス１１とトレッド部１３の間には、少なくとも２層以上（本発明の実施形態にあっては、２層）のベルト１５が設けられており、このベルト１５は、スチール繊維からなる複数のベルトコード（図示省略）をゴム被覆することによって構成されている。
【００２２】
カーカス１１の外側面における一対のサイド部分には、サイドウォール部１７がそれぞれ設けられている。更に、カーカス１１の内側面には、空気の漏れを防ぐインナーライナー１９が設けられている。
【００２３】
続いて、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１の特徴部分について説明する。
【００２４】
図１及び図２に示すように、インナーライナー１９の内表面全域には、多数の独立気泡２１を有した断熱層２３が形成されており、断熱層２３は、シリコーン樹脂Ｍ（高分子材料の１つ）を主材料として構成されている。また、独立気泡２１は、シリコーン樹脂Ｍに分散した球状の中空ガラスビーズ２５の内部に形成されている。
【００２５】
そして、断熱層２３の熱伝導率は、０．１〜０．３Ｗ／ｍ・Ｋである。ここで、断熱層２３の熱伝導率を０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上としたのは、断熱層２３の熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ未満であると、断熱層２３に熱がたまり易くなるからである。一方、断熱層２３の熱伝導率を０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以下としたのは、断熱層２３の熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋを超えると、断熱層２３によって優れた断熱作用を発揮することが困難になるからである。
【００２６】
また、断熱層２３の厚さは、０．５〜１．０ｍｍである。ここで、断熱層２３の厚さを０．５ｍｍ以上としたのは、断熱層２３の厚さが０．５ｍｍであると、断熱層２３によって優れた断熱作用を発揮することが困難になるからである。一方、断熱層２３の厚さを１．０ｍｍ以下としたのは、断熱層２３の厚さが１．０ｍｍを超えると、空気入りタイヤ１の重量増大によって操縦安定性に悪影響を及ぼす可能性が生じるからである。
【００２７】
更に、断熱層２３におけるトレッド部側部分２３ａ（換言すれば、トレッド部１３の裏側部分）及びサイドウォール部側部分２３ｂ（換言すれば、サイドウォール部１７の裏側部分）の厚さは、断熱層２３におけるビード部側部分（換言すれば、ビード部５の裏側部分）の厚さよりも厚くなっている。また、断熱層２３におけるトレッド部側部分２３ａの両端域２３ａｅの厚さは、断熱層２３におけるトレッド部側部分２３ａの中央域２３ａｃの厚さよりも厚くなっている。
【００２８】
次に、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法について説明する。
【００２９】
図３に示すように、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法は、インナーライナー１９側に断熱処理を施した空気入りタイヤ１（図１参照）を加硫成型済みのタイヤ１’から製造する方法であって、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法の具体的な内容は、次のようになる。
【００３０】
即ち、まず、シリコーン樹脂溶液Ｌ（高分子溶液の１つ）、多数の中空ガラスビーズ２５（図２参照）、及びシリカ粉末（図示省略）を収容したスプレー２７を用意する。次に、スプレー２７をよく振ることによって、多数の中空ガラスビーズ２５及びシリカ粉末をシリコーン樹脂溶液Ｌに分散させる。そして、スプレー２７による吹きつけによって、多数の中空ガラスビーズ２５及びシリカ粉末が分散されたシリコーン樹脂溶液Ｌを加硫成型済みのタイヤ１’におけるインナーライナー１９の内表面全域に亘って塗布することにより、多数の独立気泡２１を有した断熱層２３を形成する。以上により、インナーライナー１９側に断熱処理を施した空気入りタイヤ１を加硫成型済みタイヤ１’から製造することができる。
【００３１】
なお、断熱層２３を形成した後に、断熱層２３に加熱処理を施して、断熱層２３を硬化させることが望ましい。また、スプレー２７による吹きつけによってシリコーン樹脂溶液Ｌをインナーライナー１９の内表面に塗布する代わりに、刷毛塗りによってシリコーン樹脂溶液Ｌをインナーライナー１９の内表面に塗布しても構わない。
【００３２】
続いて、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１及びその製造方法の作用及び効果について説明する。
【００３３】
インナーライナー１９の内表面全域に多数の独立気泡２１を有した断熱層２３が形成されているため（本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法にあっては、インナーライナー１９の内表面全域に亘って多数の独立気泡２１を有した断熱層２３を形成するため）、インナーライナー１９側において優れた断熱作用を発揮させることができる。これにより、空気入りタイヤ１の走行速度が高速になるに伴って、カーカス１１、トレッド部１３、ベルト１５等から発生する熱量が大きくなっても、空気入りタイヤ１の充填空気Ａの温度が上昇することを極力抑えることができ、結果的に、空気入りタイヤ１の内圧が上昇することを極力抑えることができる。
【００３４】
また、断熱層２３がシリコーン樹脂Ｍを主材料として構成されてあって、独立気泡２１がシリコーン樹脂Ｍに分散した中空ガラスビーズ２５の内部に形成されているため（本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法にあっては、多数の中空ガラスビーズ２５が分散されたシリコーン樹脂溶液Ｌを加硫成型済みのタイヤ１’におけるインナーライナー１９の内表面に塗布しているため）、空気入りタイヤ１の走行中の転動によって断熱層２３に繰り返し変形が生じても、断熱層２３に割れ又は剥離が発生することを抑えることができると共に、独立気泡２１の形状を保持することができる。
【００３５】
以上如き、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１及びその製造方法によれば、空気入りタイヤ１の走行速度が高速になるに伴って、カーカス１１、トレッド部１３、ベルト１５等から発生する熱量が大きくなっても、空気入りタイヤ１の内圧が上昇することを極力抑えることができるため、車両の乗り心地が悪化することがなくなると共に、空気入りタイヤ１の初期の内圧を低めに設定する必要がなくなって、低内圧ＣＢＵ（コード破壊）の危険性を減らすことができる。
【００３６】
また、空気入りタイヤ１の走行中の転動によって断熱層２３に繰り返し変形が生じても、断熱層２３に割れ又は剥離が発生することを抑えることができると共に、独立気泡２１の形状を保持することができるため、インナーライナー１９側において優れた断熱作用を長期に亘って安定して発揮させることができる。
【００３７】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【実施例】
【００３８】
本発明の実施例について簡単に説明する。
【００３９】
まず、スプレーとしてファインケミカルジャパン株式会社の「ヒートガード・ペイント  ＦＣ−１３７」を用意し、スプレーによる吹きつけによってインナーライナーの内表面全域に亘って厚さ略０．５ｍｍの断熱層を形成することによって、発明品（タイヤサイズ：ＰＳＲ／５５Ｒ１８）を試作する。なお、インナーライナーの内表面に断熱層を形成する前のタイヤ（換言すれば、加硫成型済みのタイヤ）を比較タイヤとする。
【００４０】
次に、発明タイヤ及び比較タイヤを無線式の温度・内圧センサを装着した８．５Ｊ−１８のリムにそれぞれ組み付けて、２４０ｋＰａの内圧の空気（充填空気）を充填する。更に、６５５ｋｇの荷重を負荷しつつキャンバー角１．５度、スリップ角０．５度で発明タイヤ及び比較タイヤを室内ドラムにそれぞれ押し付けて、所定の走行条件の下で高速走行させることにより、発明タイヤ及び比較タイヤに対してそれぞれドラム試験を行う。ここで、所定の走行条件とは、速度１５０ｋｍ／ｈで１０分間、続いて速度２００ｋｍ／ｈで１０分間、最後に速度３００ｋｍ／ｈで６０分間で走行をするという条件のことをいう。
【００４１】
そして、ドラム試験中における発明タイヤ及び比較タイヤの充填空気の温度及び内圧の推移をまとめると、図４及び図５に示すようになる。即ち、発明タイヤの方が比較タイヤに比べて充填空気の温度及び内圧の上昇を抑えられることが試験的に確認された。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの部分断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤにおける断熱層を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法の説明図である。
【図４】ドラム試験中における発明タイヤ及び比較タイヤの充填空気の温度の推移を示すグラフ図である。
【図５】ドラム試験中における発明タイヤ及び比較タイヤの内圧の推移を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４３】
１          空気入りタイヤ
５          ビード部
７          ビードコア
１１          カーカス
１３          トレッド部
１５          ベルト
１７          サイドウォール部
１９          インナーライナー
２１          独立気泡
２３          断熱層
２３ａ        トレッド部側部分
２３ａｃ      中央域
２３ａｅ      両端域
２３ｂ        サイドウォール部側部分
２５          中空ガラスビーズ
２７          スプレー
Ｌ          シリコーン樹脂溶液
Ｍ          シリコーン樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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