(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対のサイドウォール部を経て左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層を前記ビード部に埋設されたビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層をタイヤ内側空間に面して配置し、該カーカス層の外側に前記左右一対のビード部間にわたって気体透過防止層を設け、該気体透過防止層を前記カーカス層の折り返し部分のタイヤ幅方向外側に配置すると共に、前記サイドウォール部において前記気体透過防止層が前記カーカス層からタイヤ外表面までのゴム部を形成するようにした空気入りタイヤであって、前記気体透過防止層がブチルゴムを含有するゴム組成物からなり、前記気体透過防止層のゴム１００重量部当たりの平均ブチル量Ｖ(phr) と該気体透過防止層の最小厚さｔ(cm)に基づいてγ＝１／（Ｖ×ｔ）から求まるブチル量指数γが０．１０〜０．２８(phr-1・cm-1) である空気入りタイヤ。
【請求項２】
トレッド部における前記カーカス層の外周側にベルト層を設け、前記気体透過防止層を該ベルト層の内周側に配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記気体透過防止層の気体透過係数α (ml・cm/cm2・sec ・cmHg) と該気体透過防止層の最小厚さｔ(cm)に基づいて、β＝α／ｔから求まるガスバリア指数βが０．１×１０-10 〜１．８×１０-10(ml/cm2・sec ・cmHg) である請求項１又は請求項２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、チューブレスタイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤ性能を低下させることなくタイヤ重量を軽減するようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気入りタイヤでは、左右一対のビード部間にカーカス層が装架され、その両端部がビード部に埋設されたビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部におけるカーカス層の外周側にはベルト層が設けられ、カーカス層の内側にはタイヤ内側空間に面して気体を保持するインナーライナー層が配置されている。
【０００３】
ところで、近年、車両の燃費向上やＡＢＳ（Anti-Lock Brake System）に対するばね下質量低減などの面から、タイヤの軽量化が強く求められている。従来、その手法としては、タイヤを構成する部品点数の削減や薄肉化が有効であるが、それに伴ってタイヤ性能が低下するため、他の部品で補う必要があり、その結果、タイヤ重量を効果的に軽減できないという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤ性能を低下させることなく効果的に軽量化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。
【０００５】
【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、左右一対のサイドウォール部を経て左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層を前記ビード部に埋設されたビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層をタイヤ内側空間に面して配置し、該カーカス層の外側に前記左右一対のビード部間にわたって気体透過防止層を設け、該気体透過防止層を前記カーカス層の折り返し部分のタイヤ幅方向外側に配置すると共に、前記サイドウォール部において前記気体透過防止層が前記カーカス層からタイヤ外表面までのゴム部を形成するようにした空気入りタイヤであって、前記気体透過防止層がブチルゴムを含有するゴム組成物からなり、前記気体透過防止層のゴム１００重量部当たりの平均ブチル量Ｖ(phr) と該気体透過防止層の最小厚さｔ(cm)に基づいてγ＝１／（Ｖ×ｔ）から求まるブチル量指数γが０．１０〜０．２８(phr-1・cm-1) であることを特徴とするものである。
【０００６】
このようにカーカス層をタイヤ内側空間に面して設け、その外側に気体透過防止層を配置することにより、カーカス層からタイヤ表面までの厚さを同じにした従来の同サイズのタイヤに対して、インナーライナー層がない分だけタイヤ重量を大きく軽減することができる。また、インナーライナー層を削減しても耐空気漏れ性が悪化することがなく、更にカーカス層からタイヤ表面までの厚さを従来と同じ厚さだけ確保することができるので、カーカス層に対する耐外傷性が低下することがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
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。
【０００８】
図１は本発明を説明するための空気入りタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部、ＣＬはタイヤセンターラインである。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、そのタイヤ幅方向の両端部４ａがビード部３に埋設されたビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数のベルト層７が配設されている。
【０００９】
カーカス層４は、タイヤ内側空間Ｓに面するタイヤ最内側位置に配置され、その外側に気体透過防止層８が設けられている。気体透過防止層８は、カーカス層４の外側に隣接しながらトレッド部１でベルト層７の内周側に配置されるようにして、左右一対のサイドウォール部２を経て左右一対のビード部３，３間にわたって延設されている。トレッド部１及びサイドウォール部２のゴム部１Ａ，２Ａの肉厚は、気体透過防止層８の肉厚の分だけ従来よりも薄く、トータル（ゴム部１Ａ，２Ａの肉厚＋気体透過防止層８の肉厚）で、従来のゴム部と同じ肉厚を確保し、カーカス層４からタイヤ表面までの厚さを従来の同サイズのタイヤと同じにしている。
【００１０】
このようにカーカス層４の外側に気体透過防止層８を設けることにより、トレッド部１及びサイドウォール部２でのゴム部１Ａ，２Ａと気体透過防止層８のトータルの厚さを従来と同じにしながら、カーカス層内側に配置されるインナーライナー層を削減することができるので、タイヤ重量を大きく軽減することができる。
【００１１】
また、カーカス層４の外側に気体透過防止層８を設けても、耐空気漏れ性が悪化することがなく、更にサイドウォール部２において、気体透過防止層８の肉厚の分だけサイドウォール部２のゴム部２Ａの肉厚を薄くしても、トータルとして従来と同じ厚さを確保することができるので、カーカス層４に対する耐外傷性の悪化を招くことがない。トレッド部１は、初めからゴム部の肉厚が大きいため、気体透過防止層８の肉厚分だけ薄くしても何ら悪影響を招くことがない。
【００１２】
なお、カーカス層４のコートゴムに気体透過防止機能を持たせた場合、カーカスコードとコートゴムとの接着性が不十分になり、耐久性の面で不利になる。しかしながら、本発明では気体透過防止層８をカーカス層４に対して独立に設けているため、カーカス層４の耐久性を損なうこともない。
【００１３】
図２は、本発明の空気入りタイヤの一例を示し、上述した形態において、気体透過防止層８とサイドウォール部２のゴム部２Ａとを一体的に構成し、サイドウォール部２のゴム部２Ａを含めて気体透過防止層８としたものである。これにより、上述した効果に加えて、タイヤの製造工程において、気体透過防止層８とサイドウォール部２のゴム部２Ａとを一度の工程で成形することができるので、製造工程の短縮が可能になる。
【００１５】
本発明において、上記気体透過防止層はゴム組成物から構成することができる。
【００１７】
ゴム組成物に用いられるゴム成分としては、例えば、エポキシ化天然ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー、含ハロゲンゴム〔例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）〕などを挙げることができる。
【００１９】
なお、前記ゴム組成物には、ゴム成分のほか、加硫または架橋剤、加硫または架橋促進剤、老化防止剤、充填剤、軟化剤等の公知の配合剤を配合できる。
【００２０】
気体透過防止層のガスバリア指数βとしては、０．１×１０-10 〜１．８×１０-10(ml/cm2・sec ・cmHg) の範囲が好ましい。このガスバリア指数βが０．１×１０-10 より小さいと耐外傷性等のタイヤ性能が不十分になり、逆に１．８×１０-10 より大きいと気体の透過を防止することが難しくなる。なお、ここで言うガスバリア指数βは、気体透過防止層の気体透過係数α (ml・cm/cm2・sec ・cmHg) と気体透過防止層の最小厚さｔ(cm)に基づいて、β＝α／ｔから求めた指数である。
【００２１】
但し、気体透過防止層の気体透過係数αは、ＡＳＴＭ  Ｄ８１４−９５に示される差圧法により測定するものとする。また、気体透過防止層の最小厚さｔは、ビード部における気体透過防止層の端末部分を除いた箇所で測定するものとする。最小厚さｔの定義は、以下に示すブチル量指数の場合も同様である。
【００２２】
上記気体透過防止層がブチルゴムを含有するゴム組成物から構成される場合には、そのブチル量指数γを０．１０〜０．２８(phr-1・cm-1) の範囲にすることが好ましい。ブチル量指数が０．１０より小さいと耐外傷性等のタイヤ性能が不十分になり、逆に０．２８より大きいと気体透過防止効果を得ることが困難になる。なお、ここで言うブチル量指数γは、気体透過防止層のゴム１００重量部当たりの平均ブチル量Ｖ(phr) と気体透過防止層の最小厚さｔ(cm)に基づいて、γ＝１／（Ｖ×ｔ）から求めた指数である。
【００２３】
本発明は、上記実施形態では、カーカス層からタイヤ表面までの厚さを同じにした従来の同サイズのタイヤに対して、効果的に軽量化できる例を示したが、タイヤ重量を同じにしたタイヤの場合には、サイドウォール部のゴム部分の厚さを従来よりも厚くすることができるので、耐外傷性を向上することができる。
【００２４】
【実施例】
タイヤサイズを２０５／６５Ｒ１５で共通にし、タイヤ内部構造だけを下記のように種々異ならせた従来タイヤ、本発明タイヤ、比較タイヤをそれぞれ製作した。
【００２５】
従来タイヤ：
カーカス層の内側にブチルゴムを含有するゴム組成物（ブチル量７０phr ）からなる厚さ０．０５ｃｍのインナーライナー層を配置すると共に、サイドウォール部を通常のゴム組成物（ブチル量０phr ）から構成し、そのゴム部の最小厚さを０．２０ｃｍとした。
【００２６】
本発明タイヤ：
図２のようにカーカス層をタイヤ内側空間に面して配置し、その外側にブチルゴムを含有するゴム組成物（ブチル量５０phr ）からなる気体透過防止層を設け、該気体透過防止層のベルト下での最小厚さを０．１０ｃｍとし、サイドウォール部での最小厚さを０．２０ｃｍとした。
【００２７】
比較タイヤ：
カーカス層の内側にブチルゴムを含有するゴム組成物（ブチル量５０phr ）からなる厚さ０．０５ｃｍのインナーライナー層を配置すると共に、サイドウォール部を通常のゴム組成物（ブチル量０phr ）から構成し、そのゴム部の最小厚さを０．１４ｃｍとした。
【００２８】
これら各試験タイヤを以下に示す測定条件により、耐空気漏れ性、耐外傷性、及びタイヤ質量の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。この表１には、気体透過防止層又はインナーライナー層の気体透過係数、ガスバリア指数、ブチル量指数を併せて示した。
【００２９】
耐空気漏れ性：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６・1/2 ＪＪのリムに装着し、空気圧を２５０kPa にして、その空気圧を１ヶ月間計測し、空気漏れ率（低下圧力／初期圧力×１００％）を測定した。この値が小さいほど空気圧が低下せず耐空気漏れ性が良い。
【００３０】
耐外傷性：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６・1/2 ＪＪのリムに装着し、空気圧を２５０kPa にして、メリーゴーランド式耐外傷試験機に取り付け、バーストする速度を測定した。この速度値が高いほど耐外傷性が良い。なお、メリーゴーランド式耐外傷試験機は、試験タイヤを周回路で走行させると共に、その周回路に刃物を突出させ、該刃物を弾性的に伸縮自在に保持した装置である。
【００３１】
タイヤ質量：
各試験タイヤの質量を測定した。
【００３２】
【表１】
0004507411.tif 000002
この表１から判るように、本発明タイヤは耐空気漏れ性及び耐外傷性の低下を招くことなくタイヤ質量を従来タイヤに比べて低減することができた。一方、比較タイヤは軽量化されているものの耐外傷性が悪化していた。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、左右一対のサイドウォール部を経て左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層を前記ビード部に埋設されたビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層をタイヤ内側空間に面して配置し、該カーカス層の外側に前記左右一対のビード部間にわたって気体透過防止層を設け、該気体透過防止層を前記カーカス層の折り返し部分のタイヤ幅方向外側に配置すると共に、前記サイドウォール部において前記気体透過防止層が前記カーカス層からタイヤ外表面までのゴム部を形成するようにし、前記気体透過防止層をブチルゴムを含有するゴム組成物から構成し、前記気体透過防止層のゴム１００重量部当たりの平均ブチル量Ｖ(phr) と該気体透過防止層の最小厚さｔ(cm)に基づいてγ＝１／（Ｖ×ｔ）から求まるブチル量指数γを０．１０〜０．２８(phr-1・cm-1) としたので、タイヤ性能を低下させることなくタイヤを効果的に軽量化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を説明するための空気入りタイヤの一例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の一例を示すタイヤ子午線半断面図である。
【符号の説明】
１  トレッド部
１Ａ  ゴム部
２  サイドウォール部
２Ａ  ゴム部
３  ビード部
４  カーカス層
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
８  空気透過防止層
ＣＬ  タイヤセンターライン
Ｓ  タイヤ内側空間
【図１】
0004507411.tif 000003
【図２】
0004507411.tif 000004