(57)【要約】      （修正有）【課題】インナーライナー層の成形作業性を阻害することなしに、インナーライナー層の接合部におけるクラックの発生を抑制して、耐久性を向上させるようにした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層Ｆとゴム層とを積層した複合シートからなり、この複合シートＳの端部Ｓａ，Ｓｂ同士をスプライス接合させて形成したインナーライナー層をタイヤ内壁面に配置した空気入りタイヤにおいて、複合シートの接合部におけるタイヤ内面側の端部Ｓａをタイヤ外面側に折り返すと共に、この折り返し端部Ｓａを接合部におけるタイヤ外面側の端部Ｓｂが覆うようにスプライス接合する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層とゴム層とを積層した複合シートからなり、該複合シートの端部同士をスプライス接合させて形成したインナーライナー層をタイヤ内壁面に配置した空気入りタイヤであって、
前記複合シートの接合部におけるタイヤ内面側の端部をタイヤ外面側に向けて折り返すと共に、該折り返し端部を前記複合シートの接合部におけるタイヤ外面側の端部により覆うようにスプライス接合したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記複合シートの折り返し端部の幅を３ｍｍ以上、３０ｍｍ以下にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記複合シートの折り返し端部を４層以内に形成した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層の端部同士をスプライス接合してインナーライナー層を成形する空気入りタイヤの製造方法において、
あらかじめ前記フィルム層の上下面にゴム層を貼り合わせて複合シートを形成しておいた後、該複合シートの端部同士をスプライス接合するに際して、該複合シートの接合部におけるタイヤ内面側の端部をタイヤ外面側に折り返すと共に、該折り返し端部を前記接合部におけるタイヤ外面側の端部により覆うように接合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、空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、インナーライナー層の成形作業性を阻害することなしに、インナーライナー層の接合部におけるクラックの発生を抑制して、耐久性を向上させるようにした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気入りタイヤの内壁面には、タイヤの空気圧を一定に保つために、ブチルゴムのような低空気透過性のゴムからなるインナーライナー層が配置されてきた。ところが、ブチルゴムはヒステリシス損失が大きいことに加えて、これをインナーライナー層として使用したタイヤは重量が嵩むために、転動抵抗が増加するという問題があった。
【０００３】
この対策として、インナーライナー層として、ブチルゴムに代えて、低空気透過性の熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層を使用することが試みられてきた（例えば、特許文献１、２参照）。ところが、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層をそのままインナーライナー層に使用した場合には、加硫時にブラダーから受ける熱によってフィルム層が劣化し易いという問題があるため、フィルム層にゴムを被覆して、フィルム層が直接ブラダーに接触しないようにしてきた。
【０００４】
すなわち、インナーライナー層を成形する際して、図７（ａ）に示すように、フィルム層Ｆとゴム層Ｇとの積層体の端部同士をスプライス接合して成形ドラム上に巻回するようにしてきた。ところが、このようにして成形されたインナーライナー層を備えた空気入りタイヤは、走行を積み重ねて行くうちに、図７（ｂ）の矢印に示すように、スプライス接合部のタイヤ内面側においてクラックが発生し易いことを確認した。
【０００５】
本発明者は、この原因を追及してきたところ、加硫時にブラダーから受ける熱により、図７（ｃ）に示すように、スプライス接合部におけるタイヤ内面側のゴム層Ｇａの端末近傍のゴムが流動して、タイヤ内面側のフィルム層Ｆの端末Ｆｘがタイヤ内面側に移動し、この部分のゴム厚ｘが薄肉になったり、場合によっては端末Ｆｘがタイヤ内壁面に露出して、タイヤの走行が積み重ねられて行くに従い、フィルム層Ｆとゴム層Ｇａとの剛性差に起因して、フィルム層Ｆの端末Ｆｘとゴム層Ｇａとの間に剥離が生じて、この剥離の成長によりクラックが発生することを突き止めた。
【０００６】
そして、本発明者は、この知見に基づき、タイヤ内面側のフィルム層Ｆの端末Ｆｘが加硫時の熱によってタイヤ内面側に移動するのを防ぐために、スプライス接合部におけるタイヤの内面側のゴム層Ｇａとタイヤの外面側のゴム層Ｇｂとに跨るようにゴムテープを貼り合わせることを試みた。しかしながら、この方法は、インナーライナー層を形成するための作業性を著しく低下させるため、実用性に乏しいことが判明し、次の試みとして、タイヤ内面側のフィルム層Ｆの端末Ｆｘをスプライス接合部の内側に位置させることに着目して、度重なる実験を経たうえで本発明を完成するに至った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２１７９２３号公報
【特許文献２】ＷＯ２００８／５３７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、インナーライナー層の成形作業性を阻害することなしに、インナーライナー層の接合部におけるクラックの発生を抑制して、耐久性を向上させるようにした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層とゴム層とを積層した複合シートからなり、該複合シートの端部同士をスプライス接合させて形成したインナーライナー層をタイヤ内壁面に配置した空気入りタイヤであって、前記複合シートの接合部におけるタイヤ内面側の端部をタイヤ外面側に向けて折り返すと共に、該折り返し端部を前記複合シートの接合部におけるタイヤ外面側の端部により覆うようにスプライス接合したことを特徴とする。
【００１０】
また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層の端部同士をスプライス接合してインナーライナー層を成形する空気入りタイヤの製造方法において、あらかじめ前記フィルム層の上下面にゴム層を貼り合わせて複合シートを形成しておいた後、該複合シートの端部同士をスプライス接合するに際して、該複合シートの接合部におけるタイヤ内面側の端部をタイヤ外面側に折り返すと共に、該折り返し端部を前記接合部におけるタイヤ外面側の端部により覆うように接合することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、インナーライナー層を熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層とゴム層とを積層した複合シートにより構成し、この複合シートの端部同士をスプライス接合するに際して、複合シートの接合部におけるタイヤ内面側の端部をタイヤ外面側に折り返すと共に、この折り返し端部を複合シートの接合部におけるタイヤ外面側の端部が覆うようにスプライス接合するようにしたので、タイヤ内面側の端部におけるフィルム層の端末がタイヤ外壁面側に位置することにより、タイヤ内壁面とフィルム層の端末との間のゴム厚が確保されるため、新たな補強部材をあてがうことなしに、加硫時の熱に伴うフィルム層の端末の移動を抑制することができ、インナーライナー層の成形作業性を低下させることなしに、接合部におけるクラックの発生を効率よく抑制することができる。
【００１２】
そして、上述するタイヤ内面側の端部の折り返し幅を３ｍｍ以上に設定することにより、成形作業性を損なうことなしに、スプライス接合部への空気の抱き込みを抑制して、ブリスター故障の発生を防ぐことができると共に、この折り返し幅を３０ｍｍ以下に設定することにより、タイヤ重量の増加を抑制することができる。
【００１３】
また、タイヤ内面側の端部のタイヤ外面側への折り返し操作を複数回にわたって反転させながら繰り返し行い、折り返し端部が４層以内になるように形成することにより、接合部における複合シートの接合強度を一層強固にして、クラックの発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による空気入りタイヤの構造を示す子午線半断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤにおけるインナーライナー層の構造を示す断面図である。
【図３】図１の空気入りタイヤにおけるインナーライナー層の接合部における接合工程を説明するための断面図である。
【図４】図１の空気入りタイヤにおけるインナーライナー層の接合部におけるフィルム層の配置形態を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態によるインナーライナー層の接合部におけるタイヤ内面側に位置する複合シートの端部の折り返し形態を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態による図３に相当する断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ従来のインナーライナー層の接合部における構造を示す断面図で、（ａ）は成形ドラム上における接合部の構造、（ｂ）は走行後のタイヤの接合部におけるクラックの発生状況、（ｃ）は加硫直後のタイヤの接合部における構造を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１は本発明の実施形態による空気入りタイヤの構造を示す子午線半断面図である。図１において、本発明の空気入りタイヤ１は、左右一対のビード部２，２間にカーカス層３を装架し、カーカス層３のタイヤ内面側にインナーライナー層４を配置している。
【００１７】
インナーライナー層４は、図２に示すように、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層Ｆとゴム層Ｇとを積層した複合シートＳにより構成され、この複合シートＳの端部同士がスプライス接合されてインナーライナー層４を形成している。
【００１８】
そして、本発明では、複合シートＳの端部同士をスプライス接合するに際して、図３に示すように、複合シートＳの接合部におけるタイヤ内面側の端部Ｓａをタイヤ外面側に向けて折り返すと共に、この折り返し端部Ｓｘを複合シートＳの接合部におけるタイヤ外面側の端部Ｓｂにより覆うようにスプライス接合している。なお、図３では、複合シートＳの端部同士をスプライス接合する直前の状態を示している。したがって、成形後のインナーライナー層４における接合部では、タイヤ内面側の端部Ｓａとタイヤ外面側の端部Ｓｂとにおけるフィルム層Ｆ、Ｆが、図４に示すような配置関係になっている。
【００１９】
このように、複合シートＳの接合部におけるタイヤ内面側の端部Ｓａをタイヤ外面側に折り返すと共に、この折り返し端部Ｓｘをタイヤ外面側の端部Ｓｂが覆うようにスプライス接合したので、フィルム層Ｆの端末Ｆｘがタイヤ外面側に位置することにより、タイヤ内壁面とフィルム層Ｆの端末Ｆｘとの間のゴム厚が確保されるため、新たな補強部材をあてがうことなしに、加硫時におけるフィルム層Ｆの端末Ｆｘのタイヤ内壁側への移動を抑制することができ、成形時における作業性を阻害させることなしに、接合部におけるクラックの発生を効率よく抑制することができる。
【００２０】
本発明において、フィルム層Ｆを構成する熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物には、空気透過性の低い材料が使用され、ゴム層Ｇにはフィルム層Ｆとの接着が良好な材料が使用される。特に、複合シートＳのタイヤ内面側に位置するゴム層Ｇには、熱伝導性の低い材料を使用することが好ましい。
【００２１】
フィルム層Ｆを構成する熱可塑性樹脂には、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂等が好ましく使用され、熱可塑性樹脂にブレンドするエラストマーには、ジエン系ゴム及びその水素添加物やオレフィン系ゴム等が好ましく使用される。
【００２２】
ここで、熱可塑性樹脂とエラストマーとの重量比は、特に限定されるものではないが、好ましくは、これらの重量比を１０／９０〜８０／２０、好ましくは２０／８０〜７０／３０に設定して、熱可塑性樹脂のマトリックス中にエラストマー成分が不連続相として均一に分散した状態になるように調整するとよい。
【００２３】
また、ゴム層Ｇを構成するゴム材料には、天然ゴム、イソプレンゴム、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、水素化スチレンブタジエンゴム等のジエン系ゴムや、エチレンプロピレンゴム、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴムなどのオレフィン系ゴム、等が好ましく使用される。
【００２４】
そして、上記フィルム層Ｆは、隣接するゴム層Ｇとの接着性を高めるために接着層を介在させて積層するとよい。接着層を構成するポリマーとしては、分子量１００万以上、好ましくは３００万以上の超高分子量ポリエチレン、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンメチルアクリレート樹脂、エチレンアクリル酸共重合体等のアクリレート共重合体類及びそれらの無水マレイン酸付加物、ポリプロピレン及びそのマレイン酸変性物、エチレンプロピレン共重合体及びそのマレイン酸変性物、ポリブタジエン系樹脂及びその無水マレイン酸変性物、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、フッ素系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂などが好ましく使用される。
【００２５】
本発明において、フィルム層Ｆの厚さは、特に限定されるものではないが、通例、０．００２〜０．３ｍｍ程度に設定される。また、ゴム層Ｇの厚さについても、特に限定されるものではないが、０．１〜１．８ｍｍ、好ましくは０．２〜１．０ｍｍに設定するとよい。ここで、ゴム層Ｇの厚さが０．１ｍｍ未満であると、フィルム層Ｆへの積層作業が困難になると同時に、加硫時のブラダーからの熱によりフィルム層Ｆの劣化を抑制することが難しくなり、１．８ｍｍ超になるとタイヤの重量増加を招く原因になる。
【００２６】
本発明において、複合シートＳの接合部におけるタイヤ内面側の端部Ｓａの折り返し幅Ｗ（図３参照）を３ｍｍ以上、３０ｍｍ以下、好ましくは５〜１５ｍｍに設定するとよい。ここで、折り返し幅Ｗが３ｍｍ未満では、成形時において接合部に空気を抱き込み易くなり、この空気が加硫後のタイヤにブリスター故障を生じさせる原因になり、３０ｍｍ超にすると、タイヤ重量を増加させる原因になる。
【００２７】
なお、上述する図３及び図４に示す実施形態では、複合シートＳの接合部におけるタイヤ内面側の端部Ｓａをタイヤ外面側に向けて１回折り返して、折り返し端部Ｓｘが２層に形成されている場合を示したが、本発明の空気入りタイヤ１では、図５に例示するように、この折り返し操作を複数回（図では２回）にわたって反転させながら繰り返し行い、折り返し端部Ｓｘが４層以内（図では３層）になるように形成することができる。これにより、タイヤ内壁面とフィルム層Ｆの端末Ｆｘとの間のゴム厚が充分に確保されるため、接合部における複合シートＳの接合強度を一層強固にして、クラックの発生を確実に防止することができる。
【００２８】
ここで、上述するタイヤ内面側の端部Ｓａにおける折り返し端部Ｓｘを５層以上にすると、成形時に抱き込んだ空気を逃がすことが難しくなってブリスター故障が発生する原因になると同時に、接合部におけるインナーライナー層４の厚さが大きくなり過ぎてユニフォミティーを悪化させる原因になる。そして、図５に示すように、折り返し端部Ｓｘを３層以上（図では３層）にする場合には、折り返し端部Ｓｘにおける折り返し幅Ｗを上記の範囲内において各層毎に異ならせるようにすることができる。
【００２９】
図６は本発明の他の実施形態による図３に相当する断面図で、本実施形態では、タイヤ内面側の端部Ｓａにおける折り返し端部Ｓｘの内面側のゴム層Ｇａを除去して、折り返し端部Ｓｘにおける総ゴム厚を低減させている。これにより、ブリスター故障の発生を効率よく抑制できると同時に、良好なユニフォミティーを確保することができる。
【００３０】
本発明の空気入りタイヤ１を製造するには、先ず最初に、図２に示すように、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層Ｆの上下面にゴム層Ｇを貼り合わせた複合シートＳを形成しておく。
【００３１】
次いで、この複合シートＳの端部同士をスプライス接合して成形ドラム上に巻回してインナーライナー層４を成形する。その後、成形されたインナーライナー層４の外周面側に、タイヤを構成する各種の部材を順次貼り合わせながら未加硫タイヤを成形し、成形後の未加硫タイヤを加硫して得る。
【００３２】
そして、本発明の製造方法では、複合シートＳの端部同士をスプライス接合するに際して、図３に例示するように、複合シートＳの接合部におけるタイヤ内面側の端部Ｓａをタイヤ外面側に折り返すと共に、この折り返し端部Ｓｘを接合部におけるタイヤ外面側の端部Ｓｂにより覆うようにスプライス接合する。
【００３３】
これにより、複合シートＳを構成するフィルム層Ｆの端末Ｆｘがタイヤ外面側に位置することになるので、加硫時におけるフィルム層Ｆの端末Ｆｘのタイヤ内壁側への移動が制約されて、接合部におけるクラックの発生を抑制することができる。しかも、この方法によれば、フィルム層Ｆの端末Ｆｘの移動を制約するために、接合部に新たな補強部材をあてがう必要がないので、インナーライナー層４の成形作業性を阻害させることがない。
【００３４】
上述するように、本発明は、インナーライナー層を熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層とゴム層とを積層した複合シートで構成すると共に、複合シートの端部同士をスプライス接合するに際して、接合部におけるタイヤ内面側の端部をタイヤ外面側に折り返し、この折り返し端部を接合部におけるタイヤ外面側の端部が覆うようにスプライスすることにより、インナーライナー層の成形作業性を阻害することなしに、接合部におけるクラックの発生を抑制して、耐久性を向上させるようにしたもので、近年の燃費性を重視する高性能車両に対して幅広く適用することができる。
【実施例】
【００３５】
タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５、タイヤ構造を図１として、インナーライナー層４を構成する複合シートＳの接合部における接合構造、及びタイヤ内面側の端部Ｓａの折り返し形態をそれぞれ表１のように異ならせて、本発明タイヤ（実施例１〜３）及び比較タイヤ（比較例１〜３）を作製した。
【００３６】
なお、比較例３のタイヤでは複合シートＳの接合構造を突合せ接合とし、接合部のタイヤ内面側に端部同士に跨るゴムテープ（０．７ｍｍ）を貼り合わせた。また、各タイヤにおいて、複合シートＳを以下のように構成した。
【００３７】
〔フィルム層Ｆ〕
厚さ：０．１ｍｍ
材料：ナイロン６６に臭素化ブチルゴムをブレンド（重量比４５／５５）
〔ゴム層Ｇ〕
厚さ：０．５ｍｍ
材料：天然ゴム
【００３８】
これら６種類のタイヤについて、以下の試験方法により、インナーライナー層の成形作業性、加硫後のタイヤのインナーライナー層の接合部におけるブリスター故障の発生状況、及び走行後のタイヤのインナーライナー層の接合部におけるクラックの発生状況を調べ、その結果を表１に併記した。なお、クラックの発生状況については、２０，０００ｋｍ走行後と４０，０００ｋｍ走行後との２段階により行った。
【００３９】
〔成形作業性〕
各タイヤをそれぞれ４本ずつ作製し、インナーライナー層を成形するのに要した時間を測定し、その平均時間を以って成形作業性の評価とした。評価の結果は、成形に要した平均時間の長短により○（良好）、△（やや低下）、×（極めて低下）の３段階に区分けして、その結果を表１に併記した。
【００４０】
〔ブリスター故障の発生状況〕
加硫後のタイヤにおけるインナーライナー層の接合部を観察し、その結果を表１に併記した。
【００４１】
〔クラックの発生状況〕
加硫後のタイヤにそれぞれ空気圧２１０ｋＰａを充填すると共に、国産乗用車（カローラ）の前後車輪に装着して、２００ｋｇ相当の重量を搭載したうえで、アスファルト路面からなる一般車道を平均時速４０ｋｍ／ｈにて走行させ、走行後のタイヤのインナーライナー層の接合部におけるクラックの発生状況を観察し、その結果を表１に併記した。なお、この試験では走行距離を２段階に異ならせて行った。
【００４２】
【表１】
2012006499.tif 000003
【００４３】
表１より、本発明タイヤ（実施例１〜３）は、タイヤ内面側の端部Ｓａを折り返していない比較例１に比して、インナーライナー層の接合部におけるクラックの発生が抑制されていることがわかる。
【００４４】
なお、タイヤ内面側の端部Ｓａの折り返し幅Ｗを２ｍｍに設定した比較例２は、加硫後のタイヤにおけるインナーライナー層の接合部に極く僅かながらブリスター故障の発生が認められると共に、４０，０００ｋｍ走行後のタイヤにおいてクラックが僅かながら発生していた。また、複合シートの接合部を突合せ接合にしたうえで、接合部のタイヤ内面側にゴムテープを貼り合わせた比較例３は、成形作業性が悪化しており、実用化に適さないことを確認した。
【符号の説明】
【００４５】
１  空気入りタイヤ
２  ビード部
３  カーカス層
４  インナーライナー層
Ｆ  フィルム層
Ｆｘ  端末
Ｇ  ゴム層
Ｓ  複合シート
Ｓａ，Ｓｂ  複合シートの端部
Ｓｘ  折り返し端部
【図１】
2012006499.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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