(57)【要約】【課題】  ベルト層の酸化劣化を抑制し、延いては、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  一対のビード部３，３間に複数本のカーカスコードを含むカーカス層４を装架し、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にベルト層９Ｂを配置した空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部２の肉厚が最も薄くなる部位にカーカス層４の外側でタイヤ周方向に延在するガス透過促進層４０を配設し、該ガス透過促進層４０の幅Ｗを１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲に設定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含むカーカス層を装架し、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配置した空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部の肉厚が最も薄くなる部位に前記カーカス層の外側でタイヤ周方向に延在するガス透過促進層を配設し、該ガス透過促進層の幅を１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲に設定したことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記カーカスコードとして素線径が０．２２ｍｍ以下である９本以上の素線を撚り合わせた構造を有するスチールコードを用いた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】
前記ガス透過促進層をタイヤ周方向に沿って連続的に延在するように配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記ガス透過促進層をスチレン−ブタジエンゴム系又はシリコーンゴム系のコンパウンドから構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ガス透過促進層が発泡ゴム層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ガス透過促進層が布入りゴム層であることを特徴とする請求項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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーカス層及びベルト層を備えた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ベルト層の酸化劣化を抑制し、延いては、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、トラック・バス等に使用される重荷重用の空気入りタイヤは、一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含むカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を配置した構造を有している。このような構造を有する空気入りタイヤにおいて、タイヤ内部に充填された高圧空気がインナーライナー層を透過してカーカス層に至り、更にカーカス層を透過してベルト層に至ることにより、その空気中の酸素がベルト層のコートゴムを酸化して劣化させる。
【０００３】
このようにしてベルト層の酸化劣化が生じると、空気入りタイヤの耐久性が低下するばかりでなく、更生タイヤとしてのケーシング寿命が短くなり、リトレッド可能回数が少なくなるという問題がある。
【０００４】
これに対して、インナーライナー層に酸素吸収剤を配合し、その酸素吸収剤によりベルト層への酸素の到達を抑制し、ベルト層の酸化劣化を防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この場合、酸素吸収剤による吸収効果には限りがあるので、ベルト層の酸化劣化を長期間にわたって防止することができない。
【０００５】
また、ベルト層を樹脂材料の薄膜で包み込むことにより、ベルト層の酸化劣化を防止することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この場合、トレッド部が発熱した状態における薄膜とゴム層との間の接着性が必ずしも保証されないため、ベルト層を樹脂材料の薄膜で包み込んだ構造は実用化されていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２０６７２号公報
【特許文献２】特開２００９−２７９９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ベルト層の酸化劣化を抑制し、延いては、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含むカーカス層を装架し、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配置した空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部の肉厚が最も薄くなる部位に前記カーカス層の外側でタイヤ周方向に延在するガス透過促進層を配設し、該ガス透過促進層の幅を１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲に設定したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、サイドウォール部の肉厚が最も薄くなる部位、即ち、カーカス層とタイヤ外表面とが最も近くなる部位に、カーカス層の外側でタイヤ周方向に延在するガス透過促進層を配設することにより、カーカスコードの内部空間に進入した空気がガス透過促進層を介してタイヤ外部に排出されるようになる。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤにおいて、タイヤ内部に充填された空気がインナーライナー層を透過してカーカス層に至った場合、その空気をカーカス層とガス透過促進層からなる排気経路を介してタイヤ外部に排出することができるので、ベルト層の酸化劣化を長期間にわたって効果的に抑制することができる。その結果、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加することが可能になる。
【００１１】
本発明において、カーカスコードとして素線径が０．２２ｍｍ以下である９本以上の素線を撚り合わせた構造を有するスチールコードを用いることが好ましい。このようなカーカスコードはゴム浸透性が悪いため、カーカスコードの内部空間に進入した空気がカーカスコードの長手方向に沿って移動可能となり、良好な排気通路を形成する。
【００１２】
ガス透過促進層はタイヤ周方向に沿って連続的に延在するように配置することが好ましい。このような配置とした場合、タイヤ周方向の全域においてカーカス層のカーカスコードからガス透過促進層に空気を取り込み、その空気をタイヤ外部に効果的に排出することができる。
【００１３】
ガス透過促進層はスチレン−ブタジエンゴム系又はシリコーンゴム系のコンパウンドから構成することが好ましい。スチレン−ブタジエンゴム系及びシリコーンゴム系のコンパウンドは発熱状態において天然ゴムに比べて空気（特に酸素）を透過し易いので、このようなコンパウンドからなるガス透過促進層を設けることで、カーカス層に到達した空気をタイヤ外部に効果的に排出し、ベルト層の酸化劣化を効果的に抑制することができる。
【００１４】
また、ガス透過促進層は発泡ゴム層であることが好ましい。ガス透過促進層として発泡ゴム層を採用することにより、カーカス層に到達した空気をタイヤ外部に効果的に排出し、ベルト層の酸化劣化を効果的に抑制することができる。
【００１５】
更に、ガス透過促進層は布入りゴム層であることが好ましい。布入りゴム層では布部材が通気路として機能するため、カーカス層に到達した空気をタイヤ外部に効果的に排出し、ベルト層の酸化劣化を効果的に抑制することができる。布入りゴム層はサイドウォール部の肉厚が最も薄くなる部位を保護する保護部材としても機能する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤを示す側面図である。
【図３】図１の空気入りタイヤに使用されるスチールコードの一例を示す横断面図である。
【図４】図１の空気入りタイヤに使用されるスチールコードの他の例を示す横断面図である。
【図５】図１の空気入りタイヤに使用されるスチールコードの更に他の例を示す横断面図である。
【図６】ガス透過促進層の具体例を示す断面図である。
【図７】ガス透過促進層の変形例を示す断面図である。
【図８】ガス透過促進層の更なる変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。図１及び図２は本発明の実施形態からなる重荷重用の空気入りタイヤを示すものである。なお、図１はタイヤセンターラインＣＬの一方側の部分のみを示しているが、この空気入りタイヤはタイヤセンターラインＣＬの他方側にも対応する構造を有している。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。
【００１９】
一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。各ビード部３には、ビードコア５を包み込むようにカーカス層４に沿って延在するコード補強層６と、カーカス層４の巻き上げ部分よりもタイヤ幅方向外側に位置するコード補強層７，８が埋設されている。
【００２０】
トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄが埋設されている。これらベルト層９Ａ〜９Ｄはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含み、かつ層間でベルトコードが互いに交差するように配置されている。ベルト層９Ａ〜９Ｄにおいて、ベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜６０°の範囲に設定されている。ベルト層９Ａ〜９Ｄのベルトコードとしては、スチールコードが好ましく使用される。
【００２１】
また、トレッド部１には、ベルト層６Ａ〜６Ｄの外周側に位置するトレッドゴム層１１と、ベルトエッジ部を覆うベルトエッジカバーゴム層１２と、ベルトエッジ部を支持するベルトエッジクッションゴム層１３が配設されている。サイドウォール部２には、カーカス層４のタイヤ幅方向外側に位置するサイドゴム層１４が配設されている。ビード部３には、ビードコア５の外周側に位置する下側ビードフィラー１５と、該下側ビードフィラー１５の外周側に位置する上側ビードフィラー１６と、カーカス層４の巻き上げ部分に当接する第１リムクッションゴム層１７と、コード補強層７，８のタイヤ幅方向外側に位置する第２リムクッションゴム層１８と、タイヤ外表面に位置する第３リムクッションゴム層１９が配設されている。更に、タイヤ内面にはカーカス層４に沿ってインナーライナー層２０が配設されている。
【００２２】
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４を構成するカーカスコードとして、好ましくは、素線径が０．２２ｍｍ以下である９本以上の素線３１を撚り合わせた構造を有するスチールコード３０（図３〜図５参照）が使用されている。特に、スチールコード３０は複層撚り構造を有することが好ましく、また、タイヤ加硫後の状態において長手方向に連続する内部空間（ゴムが浸透していない部分）を備えることが好ましい。スチールコード３０は最密充填構造を有していても良い。素線径が０．２２ｍｍよりも大きいとカーカスコードとして柔軟性が悪化し、撚り合わせる素線３１の本数が９本よりも少ないと加硫時にコード内部にゴムが浸透し易くなるため内部空間が形成され難くなる。より好ましくは、素線径を０．１７ｍｍ〜０．２２ｍｍとし、撚り合わせる素線３１の本数を９本〜３０本とするのが良い。図３は３＋７構造を示すものであり、図４は３＋９構造を示すものであり、図５は１＋１８構造を示すものであるが、それ以外にも、例えば、３＋６構造、３＋９＋１５構造を採用することが可能である。また、カーカス層４を構成するカーカスコードとしては、その長手方向に沿って通気性を有するものであれば、上記以外のカーカスコードも使用可能である。
【００２３】
また、上記空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部２の肉厚が最も薄くなる部位にはガス透過促進層４０が配設されている。サイドウォール部２の肉厚はタイヤ内表面の法線方向に測定される厚さであり、タイヤ外表面に形成されている文字等の突起物は除外した厚さである。サイドウォール部２の肉厚はタイヤ径方向に沿って変化しており、通常、タイヤ最大幅位置の近傍にて最小値となる。そのような最小値となる位置を包含するようにガス透過促進層４０を配置すれば良い。ガス透過促進層４０は、図２に示すように、カーカス層４の外側においてタイヤ周方向に沿って連続的に延在している。このガス透過促進層４０はそれに隣接するサイドゴム層１４に比べてガス透過性が高い層である。また、ガス透過促進層４０の幅Ｗは１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲に設定されている。
【００２４】
上述した空気入りタイヤによれば、カーカス層４を構成するカーカスコードとして素線径が０．２２ｍｍ以下である９本以上の素線３１を撚り合わせた構造を有するスチールコード３０を用いているため、タイヤ内部に充填された高圧空気がインナーライナー層２０を透過してカーカス層４に到達した際に、カーカスコードの内部空間に進入した空気がカーカスコードの長手方向に沿って移動可能となる。その一方で、サイドウォール部２の肉厚が最も薄くなる部位、即ち、カーカス層４とタイヤ外表面とが最も近くなる部位に、カーカス層４の外側でタイヤ周方向に延在するガス透過促進層４０を配設しているので、カーカスコードの内部空間に進入した空気がガス透過促進層４０を介してタイヤ外部に排出されるようになる。
【００２５】
上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内部に充填された空気がインナーライナー層２０を透過してカーカス層４に至った場合、その空気をカーカス層４とガス透過促進層４０からなる排気経路を介してタイヤ外部に排出することができるので、ベルト層９Ａ〜９Ｄへの空気の浸透を減らし、ベルト層９Ａ〜９Ｄの酸化劣化を長期間にわたって効果的に抑制することができる。その結果、例えば、トラック・バスに使用される重荷重用の空気入りタイヤにおいて、更生タイヤとしてのケーシング寿命を長くしてリトレッド可能回数を増加することが可能になる。
【００２６】
上記空気入りタイヤにおいて、ガス透過促進層４０の幅Ｗは１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲に設定することが必要である。このガス透過促進層４０はカーカス層４に至った空気をタイヤ外部に排出することを目的とするものであるため、必要最小限の大きさとする。ガス透過促進層４０の幅Ｗが下限値を下回ると空気の排出効果が不十分になり、逆に上限値を上回ってもそれ以上の効果は期待できず、単にコストの増大やタイヤ性能の悪化を招く要因となる。
【００２７】
特に、ガス透過促進層４０をタイヤ周方向に沿って連続的に延在するように配置した場合、タイヤ周方向の全域においてカーカス層４のカーカスコードからガス透過促進層４０に空気を取り込み、その空気をタイヤ外部に効果的に排出することができる。
【００２８】
図６はガス透過促進層の具体例を示すものである。図６においては、ガス透過促進層４０として、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）系又はシリコーンゴム系のコンパウンドからなるガス透過性ゴム層４１が形成されている。ＳＢＲ系又はシリコーンゴム系のコンパウンドは発熱状態において天然ゴムに比べて空気（特に酸素）を透過し易いので、このようなコンパウンドから構成されるガス透過性ゴム層４１をカーカス層４の外側に設けることで、カーカス層４に到達した空気をタイヤ外部に効果的に排出し、ベルト層９Ａ〜９Ｄの酸化劣化を効果的に抑制することができる。
【００２９】
なお、ＳＢＲ系又はシリコーンゴム系のコンパウンドとはポリマー成分の５０重量％以上がＳＢＲ又はシリコーンゴムであるコンパウンドを意味し、この配合量を満足する限りにおいてコンパウンド中にポリマー成分として他のゴムを配合しても良い。勿論、このコンパウンドには、ポリマー成分の他に、充填剤、架橋剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤などの配合剤を適宜添加することができる。
【００３０】
図７はガス透過促進層の変形例を示すものである。図７においては、ガス透過促進層４０として、発泡ゴム層４２が形成されている。このような発泡ゴム層４２をカーカス層４の外側に設けることで、カーカス層４に到達した空気をタイヤ外部に効果的に排出し、ベルト層９Ａ〜９Ｄの酸化劣化を効果的に抑制することができる。発泡ゴム層４２は最も通気性に優れたものであるが、カーカス層４に対するタイヤ外側からの衝撃の影響や発泡ゴム層４２を介して水浸入のリスクを回避するように設計することが重要である。そのため、発泡ゴム層４２とカーカス層４との間に中実のゴム層を介在させ、発泡ゴム層４２がカーカス層４に直接接触しないような構造を採用することも有意義である。
【００３１】
図８はガス透過促進層の更なる変形例を示すものである。図８においては、ガス透過促進層４０として、複数層の布入りゴム層４３が形成されている。このような布入りゴム層４３をカーカス層４の外側に設けることで、カーカス層４に到達した空気をタイヤ外部に効果的に排出し、ベルト層９Ａ〜９Ｄの酸化劣化を効果的に抑制することができる。布入りゴム層４３はサイドウォール部２の肉厚が最も薄くなる部位を保護する保護部材としても機能する。布入りゴム層４３を構成する布部材としては、平織布を使用することが可能であるが、複数本の繊維コードを引き揃えた簾織物を使用することも可能である。簾織物を使用する場合、その繊維コードの配向方向を適宜選択することができる、例えば、繊維コードをタイヤカーカス方向に配向させることにより、布入りゴム層４３に起因する転がり抵抗の増大を抑制することができる。
【００３２】
上述した各実施形態において、ガス透過促進層４０の露出面には撥水加工を施すことが望ましい。つまり、ガス透過促進層４０はカーカス層４から空気を排出する機能を有するが、それと同時にカーカス層４に水分を浸透させる要因ともなり得る。ガス透過促進層４０の露出面に撥水加工を施すことにより、カーカス層４への水分の浸透を未然に防ぐことができる。撥水加工においては、ガス透過促進層４０の露出面に撥水剤を吹き付け、その表面に撥水剤からなる薄膜を形成すれば良い。このような撥水加工はガス透過促進層４０の露出面だけに選択的に行うようにすれば良い。
【実施例】
【００３３】
タイヤサイズ１１Ｒ２２．５で、一対のビード部間に複数本のカーカスコードを含むカーカス層を装架し、トレッド部におけるカーカス層の外周側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、カーカスコードとして３＋９構造を有するスチールコード（素線径：０．２０ｍｍ）を用いると共に、図１に示すように、サイドウォール部の肉厚が最も薄くなる部位にカーカス層の外側でタイヤ周方向に延在するガス透過促進層を配設した実施例１〜５のタイヤを作製した。
【００３４】
実施例１〜５において、ガス透過促進層として、図６、図７又は図８に示すような構造を採用し、そのガス透過促進層の幅を１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内で適宜設定した。
【００３５】
比較のため、サイドウォール部にガス透過促進層を設けていないこと以外は実施例１と同じ構造を有する従来例のタイヤを用意した。
【００３６】
なお、従来例及び実施例１〜５において、サイドゴム層又はガス透過促進層に用いたコンパウンドＡ，Ｂ，Ｃの配合を表１に示した。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
これら従来例及び実施例１〜５のタイヤについて、下記の評価方法により、ベルト層の剥離力を評価し、その結果を表２に示した。
【００３９】
ベルト層の剥離力：
試験タイヤをドラム試験機に装着し、空気圧８００ｋＰａ、荷重２７．５ｋＮ、速度６０ｋｍ／ｈの条件にて走行試験を実施し、２００００ｋｍ走行後に各試験タイヤを回収し、特定のベルト層をそれと隣接する他のベルト層から剥離する際の剥離力を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどベルト層の剥離力が大きいことを意味し、即ち、ベルト層の酸化劣化が少ないことを意味する。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
表２から判るように、実施例１〜５のタイヤは、いずれも従来例との対比において、ベルト層の剥離力が大きくなっていた。つまり、実施例１〜５においては、サイドウォール部の肉厚が最も薄くなる部位にカーカス層の外側でタイヤ周方向に延在するガス透過促進層を配設し、該ガス透過促進層の幅を１０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲に設定したことにより、ベルト層の酸化劣化が少なくなっていた。
【符号の説明】
【００４２】
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
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ  ベルト層
３０  スチールコード
３１  素線
４０  ガス透過促進層
４１  ガス透過性ゴム層
４２  発泡ゴム層
４３  布入りゴム層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016215830.tif 000008
【図５】
2016215830.tif 000009
【図６】
2016215830.tif 000010
【図７】
2016215830.tif 000011
【図８】
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