(57)【要約】【課題】タイヤの重量増加を最小限に抑制しながら、セルフシール機能の向上を可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】パーオキサイドにより分解されるゴム成分と、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み、かつ平均長さが１００〜５０００μｍであるフィブリル化した短繊維９を混合分散させたゴム組成物からなる粘着シーラント層８を、タイヤ内側の少なくともトレッド部１に対応する領域に配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーオキサイドにより分解されるゴム成分と、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み、かつ平均長さが１００〜５０００μｍであるフィブリル化した短繊維を混合分散させたゴム組成物からなる粘着シーラント層を、タイヤ内側の少なくともトレッド部に対応する領域に配置した空気入りタイヤ。
【請求項２】
タイヤ内側にインナーライナー層を備え、前記粘着シーラント層が前記インナーライナー層より内側にあり、さらに該粘着シーラント層の内表面にカバーシートゴム層を配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記粘着シーラント層を構成するゴム組成物の分解と他のタイヤ構成部材の加硫とを同時に行うことで前記粘着シーラント層を形成した請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記短繊維が、少なくとも２種類のポリマーからなる海島構造の横断面を有する請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記短繊維が、ポリビニルアルコール系ポリマー（Ａ）と水不溶性ポリマー（Ｂ）からなる海島構造の横断面を有し、その重量比（Ａ）／（Ｂ）が９０／１０〜８０／２０である請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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】
このような空気入りタイヤとして、予めタイヤ製造時にタイヤ内面に粘着シーラント層を形成しておき、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してパンクを防止するものがある。
【０００４】
かかる粘着シーラントには、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。
【０００５】
ところで、粘着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シーラント状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。）。
【０００６】
しかしながら、上記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、その結果として粘着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いていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５３−５５８０２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤの重量増加を最小限に抑制しながら、セルフシール機能の向上を可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、パーオキサイドにより分解されるゴム成分と、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み、かつ平均長さが１００〜５０００μｍであるフィブリル化した短繊維を混合分散させたゴム組成物からなる粘着シーラント層を、タイヤ内側の少なくともトレッド部に対応する領域に配置したことを特徴とするものである。
【００１０】
このように粘着シーラント層にフィブリル化した短繊維を混合分散させたことにより、そのフィブリル化した短繊維の存在によって釘等の侵入物に対するシーラント物質のまとわりつきを良好にするので、粘着シーラント層を薄くしても優れたシール性能を発揮することが可能になり、タイヤの重量増加を最小限に抑えることができる。また、上記フィブリル化した短繊維は粘着シーラント層の流動を効果的に抑制するので、高速走行時の遠心力によってシーラント物質が移動するのをより確実に防止することができる。
【００１１】
タイヤ内側にインナーライナー層を備えた空気入りタイヤにおいては、粘着シーラント層をインナーライナー層より内側に配置し、さらに該粘着シーラント層の内表面にカバーシートゴム層を配置することが好ましい。そして、粘着シーラント層を構成するゴム組成物の分解と他のタイヤ構成部材の加硫とを同時に行うことで前記粘着シーラント層を形成すると良い。これにより、タイヤ内側に粘着シーラント層を備えた空気入りタイヤを効率良く製造することができる。
【００１２】
フィブリル化した短繊維としては、少なくとも２種類のポリマーからなる海島構造の横断面を有する短繊維を使用することが好ましく、より具体的には、ポリビニルアルコール系ポリマー（Ａ）と水不溶性ポリマー（Ｂ）からなる海島構造の横断面を有し、その重量比（Ａ）／（Ｂ）が９０／１０〜８０／２０である短繊維を使用することが好ましい。上記フィブリル化した短繊維によれば、シール性能を大幅に改善し、かつシーラント物質の流動を効果的に防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１４】
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。また、カーカス層４の内側にはインナーライナー層７が配置されている。
【００１５】
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、フィブリル化した短繊維９を混合分散させた粘着シーラント層８が配置され、粘着シーラント層８の内側には、粘着シーラント層８の内表面を覆うカバーシートゴム層１０が配置されている。
【００１６】
なお、粘着シーラント層８を覆うカバーシートゴム層１０は、粘着シーラント層８のタイヤ加硫時におけるブラダー表面への密着を防止すると共に、粘着シーラント層８を均一厚さで保持する役割を果たす。
【００１７】
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粘着シーラント層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。このとき、貫通穴に引きずり込まれるシーラント物質の量が多いほどシール効果が高くなり、また粘着シーラント層８が厚いほどシール性能が向上する。しかしながら、粘着シーラント層８を厚くするとタイヤの重量増加が顕著になる。
【００１８】
そこで、上記のようにタイヤ内側の少なくともトレッド部１に対応する領域に配置した粘着シーラント層８にフィブリル化した短繊維９を混合分散させることで、釘等の侵入物に対するシーラント物質のまとわりつきを良好にするのである。これにより、粘着シーラント層８を薄くしながら優れたシール性能を発揮することが可能になり、タイヤの重量増加を最小限に抑えることができる。
【００１９】
シール性能を確保しながら、重量増加を可及的に小さく抑制するためには、粘着シーラント層８の厚さを１〜４ｍｍとすることが好ましい。１ｍｍ未満ではシール性能が不十分になり、４ｍｍ超では重量の軽減効果が不十分になる。
【００２０】
上記粘着シーラント層８は、パーオキサイドにより分解されるゴム成分と、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み、かつフィブリル化した短繊維を混合分散させたゴム組成物を熱処理して得たものである。
【００２１】
パーオキサイドにより分解される性質を有するゴム成分（以下、パーキサイド分解質のゴム成分という）としては、ポリイソブチレンゴム又はブチルゴム（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。
【００２２】
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成分１００重量部に対して０．２重量部未満ではゴム成分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の全体にわたってシール性能を維持することが困難になる。
【００２３】
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）等が使用できる。
【００２４】
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成分に加えて他のゴム成分を配合することが可能である。このゴム成分としては、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。
【００２５】
また、上記シーラント用ゴム組成物には、必要に応じて、パーオキサイドによるゴム成分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。
【００２６】
フィブリル化した短繊維としては、２種類以上のポリマーからなる海島構造の横断面を有するものを使用すると良い。この短繊維は、粘着シーラント層をタイヤ内側に配置するに先立ち、シーラント物質を構成するゴム組成物に混合されるが、この工程を通じて、混合に伴ってゴム組成物に加わる剪断力により海島構造の横断面を有する短繊維の両端部がばらけてフィブリル化した状態になり、粘着シーラント層に分散した状態になる。このフィブリル化した状態の短繊維は、フィブリル化していないものに比べて、シール性能の改善効果及びシーラント物質の流動防止効果が顕著である。
【００２７】
短繊維を構成するポリマーは特に限定されないが、少なくともポリビニルアルコール系ポリマー（Ａ）と水不溶性ポリマー（Ｂ）からなり、その重量比（Ａ）／（Ｂ）を９０／１０〜８０／２０とすることが好ましい。重量比（Ａ）／（Ｂ）が上記範囲から外れるとフィブリル化が不十分になり、シール性能の改善効果及びシーラント物質の流動防止効果が不十分になる。
【００２８】
また、短繊維の平均長さは１００〜５０００μｍに調整する。この平均長さが１００μｍ未満ではシール性能の改善効果及びシーラント物質の流動防止効果が不十分になり、５０００μｍ超ではゴム組成物の混練時及び押出時における加工性が低下する。また、短繊維の配合量は、短繊維長に依存する。即ち、短繊維長が短い場合にはシール性能と加工性を両立するために多量配合となり、一方、短繊維長が長い場合は比較的少量配合となる。例えば、短繊維長が４０００μｍの場合、１〜５重量部が好ましい。
【００２９】
上述した空気入りタイヤは、以下の方法で製造することができる。すなわち、通常の空気入りタイヤの製造工程において、フィブリル化した短繊維を分散させたシーラント用ゴム組成物のシート（粘着シーラント層）を未加硫タイヤの内側の少なくともトレッド部に対応する領域に配置する。このように成形した未加硫タイヤを加硫することにより、上記シーラント用ゴム組成物に含まれるゴム成分が分解されて、フィブリル化した短繊維が分散した状態の粘着シーラント層８が形成される。
【００３０】
【実施例】
タイヤサイズを２０５／６５Ｒ１５とし、表１に示す粘着シーラント層をタイヤ内側に設けたパンクレス構造を有する８種類の空気入りタイヤ（実施例１及び比較例１〜７）を製作した。
【００３１】
各空気入りタイヤは粘着シーラント層の構成以外を共通とし、以下の方法によりシール性能及び加工性を評価し、その結果を表１に併せて掲載した。
【００３２】
〔シール性能の評価方法〕
呼びＮ７５（ＪＩＳ  Ａ５５０８）の釘をトレッド面に１０本打ち込み、針を抜いた後、１分間放置し、放置後に釘穴から空気の漏洩状況を観察し、漏洩が見られなかった釘穴の数を測定して、これをシール性能の値とした。
【００３３】
〔加工性の評価方法〕
ＡＳＴＭ  Ｄ２２３０−７７に従い、ＡＳＴＭ−Ａ法を行い、採点基準Ｂにより採点し、６点以上を良好、５点以下を押出困難とした。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１から判るように、フィブリル化した短繊維を粘着シーラント層に混合分散した実施例１のタイヤでは、粘着シーラント層の厚さが２ｍｍであるにも拘らず優れたシール性能を発揮することができた。これに対して、比較例１〜６のタイヤでは、シール性能が不足していた。比較例７のタイヤでは、粘着シーラント層のシートの押出が困難であった。
【００３６】
【発明の効果】
上述したように、本発明の空気入りタイヤによれば、パーオキサイドにより分解されるゴム成分と、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み、かつ平均長さが１００〜５０００μｍであるフィブリル化した短繊維を混合分散させたゴム組成物からなる粘着シーラント層を、タイヤ内側の少なくともトレッド部に対応する領域に配置したから、タイヤの重量増加を最小限に抑制しながら、より優れたセルフシール機能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すタイヤ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】
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  粘着シーラント層
９  フィブリル化した短繊維
１０  カバーゴム層
１１  釘
【図１】
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【図２】
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