(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーカス部材にスチールコードを使用すると共に、内面の最内層のみにブチルゴムを主成分とするゴム層を有するインナーライナー層を備える空気入りラジアルタイヤであって、空気入りラジアルタイヤの充填気体として、酸素分圧（％）が８％以下であり、かつ、インナーライナー層の最内層（Ａ層）として存在する酸素透過性を遮断するブチルゴムを主成分とするゴム層の厚みが１．５mm以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
酸素分圧が５％以下であり、かつ、インナーライナーＡ層の厚みが１．２mm以下である請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
酸素分圧が３％以下であり、かつ、インナーライナーＡ層の厚みが０〜１．０ｍｍである請求項１又は２記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーカス部材にスチールコードを使用する空気入りラジアルタイヤにおいて、スチールコードの耐腐食疲労性及び耐接着性を向上させることにより耐久性に優れた空気入りラジアルタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りラジアルタイヤへの充填気体としては、通常の空気、すなわち、およそ酸素２０％、窒素８０％の気体を用いてきた。
そのため、タイヤ部材、特にカーカス部材にスチールコードを用いる空気入りラジアルタイヤにおいては、スチールコードの腐食性、並びに、スチールコード（ブラスメッキ）とゴムとの接着性が酸素及び酸素より生成される水分から著しい悪影響を受けるという２つの根本的な問題があり、この点がタイヤの耐久性を向上させる上でのネックとなっており、耐腐食疲労性及び耐接着性改良のため、スチールコード・メッキの改良ならびにゴム配合において様々な研究がなされてきている。
【０００３】
こうしたスチールコードの耐腐食疲労性改良技術やゴム配合技術には、一定の限界があり、その問題を解決するため、タイヤ構造に工夫を加え、タイヤの最内層となるインナーライナー層に特別な配合を施した主にブチルゴムを主成分とする厚さ２mm程度の層状のゴム部材が貼られているのが現状であり、内圧充填空気中、酸素のタイヤ内部への侵入を防ぐためには、この特別な層（インナーライナーＡ層）の厚みを増加させれば効果があることが知られている。
【０００４】
しかしながら、このインナーライナーＡ層はブチルという特殊なゴムを主成分としているため、コストが高いのみならず、作業性も悪く、かつ、ゴムの発熱性も大きいという課題があり、この層を厚くすればエアー透過性を防ぐ効果は高まるが、一方で、発熱量は増加するという二律背反となるタイヤ耐久性上の課題が顕在化している。
【０００５】
さらには近年、タイヤのロングマイレージ化及び重量規制及びスタッドレスタイヤの普及によるタイヤの長期間使用傾向により、ますますタイヤ内部からの酸素の侵入に対して、厚ゲージ化以外の酸素の遮断効果を狙った種々のタイヤ構造上の工夫では、完全に防ぐことは不可能なこととなっているのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、根本的な対策として、タイヤ内の充填空気中の酸素に着目して、その酸素分圧をあらかじめ限定することで、酸素によるカーカスプライコードへの悪影響を大幅に低減しつつ、一方でインナーライナーＡ層のブチルゴムの厚みを限定して、たとえ気体の透過性はアップしても酸素の影響を低減させてインナーライナー層自体の発熱量を低減させることを可能ならしめる空気入りラジアルタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記従来技術の課題について鋭意研究した結果、カーカス部材にスチールコードを使用する空気入りラジアルタイヤにおいて、タイヤ内部からの酸素の侵入を防ぐために内圧充填材の酸素分圧（％）を限定すると共に、インナーライナーＡ層の厚みを限定することにより、目的の空気入りラジアルタイヤを得ることに成功し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００８】
すなわち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、下記(1)〜(3)に存する。
(1) カーカス部材にスチールコードを使用すると共に、内面の最内層のみにブチルゴムを主成分とするゴム層を有するインナーライナー層を備える空気入りラジアルタイヤであって、空気入りラジアルタイヤの充填気体として、酸素分圧（％）が８％以下であり、かつ、インナーライナー層の最内層（Ａ層）として存在する酸素透過性を遮断するブチルゴムを主成分とするゴム層の厚みが１．５mm以下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
(2) 酸素分圧が５％以下であり、かつ、インナーライナーＡ層の厚みが１．２mm以下である上記(1)記載の空気入りラジアルタイヤ。
(3) 酸素分圧が３％以下であり、かつ、インナーライナーＡ層の厚みが０〜１．０ｍｍである上記(1)又は(2)記載の空気入りラジアルタイヤ。
【０００９】
以下に、本発明の実施形態について詳しく説明する。
本発明の空気入りラジアルタイヤは、カーカス部材にスチールコードを使用すると共に、内面の最内層のみにブチルゴムを主成分とするゴム層を有するインナーライナー層を備える空気入りラジアルタイヤであって、空気入りラジアルタイヤの充填気体として、酸素分圧（％）が８％以下であり、かつ、インナーライナー層の最内層（Ａ層）として存在する酸素透過性を遮断するブチルゴムを主成分とするゴム層の厚みが１．５mm以下であることを特徴とするものである。
図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示すものであり、この空気入りラジアルタイヤＡは、カーカス部１、該カーカス部１のクラウン部を覆うベルト層２、このベルト層２上に配置したトレッド部、ビート部４、空気入りラジアルタイヤの内面に備わるインナーライナー層５から構成されている。また、図２は、インナーライナー層５等の拡大断面図であり、最内層（Ａ層）として存在する酸素透過性を遮断するブチルゴムを主成分とするゴム層５ａと、その外側（Ｂ層）に天然ゴムを主成分とするゴム層５ｂから構成されている。なお、インナーライナー層の内側には充填気体が、外側にはカーカスプライを有する。
【００１０】
上記カーカス部１のカーカス部材にスチールコードを使用する空気入りラジアルタイヤＡの充填気体として、酸素分圧を１５％以下とすることにより、カーカス部材の耐腐食疲労性及び耐接着性が大幅に向上して耐久性に優れた空気入りラジアルタイヤが得られることとなる。
また、上記酸素分圧が１５％以下となる酸素ガス以外の充填気体（混合ガス）としては、スチールコードに悪影響を及ぼさず、かつ、目的の空気入りラジアルタイヤを得る観点から窒素ガスなどの不活性ガスが好ましい。
窒素ガスは、一般の不活性ガスに較べコスト的にも有利であり、安全面も保証されるていることから本発明の空気入りラジアルタイヤの充填気体として望ましいものである。
更に、上記カーカス部材に用いるスチールコード構造は、特に限定されるものでなく、種々のスチールコード構造が適用される。
【００１１】
この空気入りラジアルタイヤにおけるインナーライナー層５の最内層（Ａ層）として存在する酸素透過性を遮断するブチルゴムを主成分とするゴム層５ａの厚み（Ｄ）は、２．０mm以下であることが好ましい。なお、本発明において、上記ゴム層５ａの厚み（Ｄ）は、図２に示すように、バットレス部５ｃにて測定した厚みを意味する。
本発明において、充填気体として酸素分圧を１５％以下と制限することで、酸素の遮断層として働くインナーライナーＡ層５ａの厚みを２mm以内としても、本来の酸素濃度が低ければ、タイヤ内部への酸素の侵入を防ぐことができ、目的の空気入りラジアルタイヤが得られることとなる。
【００１２】
更に本発明では、充填気体の酸素分圧を８％以下とした場合、インナーライナーＡ層の厚みを１．５mm以下とすることができ、また、充填気体の酸素分圧を５％以下とした場合、インナーライナーＡ層の厚みを１．２mm以下とすることができ、更に、充填気体の酸素分圧を３％以下とした場合、インナーライナーＡ層の厚みを０〜１．０mmとすることができる。
酸素分圧を順次低くすれば、インナーライナーＡ層５ａの厚み（Ｄ）を順次薄くすることが可能となるため、発熱性の高いゴム質（ブチルゴム）の量が減り、タイヤとしての耐久性が更に改善されることとなる。
【００１３】
また、上記充填気体の酸素分圧を８％以下とした場合には、インナーライナーＡ層の厚みを０mmとすることができる。すなわち、インナーライナーＡ層が従来のブチルゴムでない、例えば、天然ゴム主体のゴム層の使用が可能となり、また、インナーライナーＡ層の外側のインナーライナーＢ層（５ｂ）と同じゴム質の使用が可能となる。これにより、低コストで、作業性も良好となり、かつ、ゴムの発熱性も更に抑制でき、タイヤとしての耐久性が更に著しく改善されることとなる。
なお、酸素分圧（％）が１５％を超えた場合には、空気（酸素２０％）の場合に近づき、酸素限定の効果が急速になくなり、カーカス部材の耐腐食疲労性及び耐接着性に改善効果があまり見られず、またインナーライナーＡ層の厚みが２mmを超えた場合には、インナーライナーの発熱量が増加し、タイヤとしての耐久性が低下することとなる。
【００１４】
更に、充填圧力が高いタイヤほどタイヤ内部からタイヤへの酸素侵入度合いが大きいため、プライにカーカスコードを使用する空気入りラジアルタイヤの場合、充填圧力が４kgf/cm2以上、好ましくは６kgf/cm2以上である場合には、内部から来る酸素の影響の割合が著しく増大するため、本発明の効果は一段と向上することとなる。
【００１５】
次に、実施例、比較例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１６】
（実施例１〜５及び比較例１〜３）
下記表１に示される実施例及び比較例により、１１Ｒ  ２２．５のＴＢＲタイヤを試作した。スチールコード構造は、３×０．２４＋９×０．２２５＋１とした。また、インナーライナー層は、図２の構造のものを使用し、Ａ層（５ａ）の厚みは実施例１〜５及び比較例１〜３の夫々の厚みを設定した。なお、Ｂ層（５ｂ）は、厚み１．８ｍｍの天然ゴムを主成分とするゴム層から構成されたものである。
次に、これらの試作タイヤについて、下記に示す試験方法にて、コードの耐腐食疲労性（指数）、コード／ゴムの耐接着性（指数）、発熱耐久性（ステップロード、指数）を評価した。これらの結果を下記表１に示す。
【００１７】
（耐腐食疲労性）
実施例１〜５及び比較例１〜３の各試作タイヤに内圧が８kgf／cm2になるように下記表１に示した酸素分圧の気体（他の充填気体は窒素ガス）を充填し、ＪＩＳ１００％荷重の下に速度６０km／ｈで２０万kmまで走行させた。
実地走行後、図３に示すように、上記条件下の走行後のタイヤから取り出したゴム付きコード１０を、直径４０mmのプーリー１１の３個に掛け、固定プーリー１２を介して新品コード破断荷重の１０％に相当する重り１４に引張荷重を掛け、プーリー１２を左右に繰り返し２０cm移動させたコードに繰り返し曲げ歪を与えてコードを疲労破断させ、コード破断に至る繰り返し回数を１０本のコードの平均破断回数として求めた。
そして、下記表１に示す耐腐食疲労性は、前記の値を比較例１のコントロールタイヤを１００として指数値で示したものであり、値が大きいほど耐腐食疲労性が良好なことを示す。
【００１８】
（耐接着性）
耐接着性に関しては、室温下にてコード４本をゴムから剥離して、コード上に残っているゴム付き量を最もゴム付きの激しい部分で、コントロールタイヤ（比較例１）のものと比較して指数にて表示した。値が大きい程、耐接着性が良好なことを示す。
【００１９】
（発熱耐久性）
発熱耐久性に関しては、上記と同一のタイヤを直径３．５mmのドラムでの正規内圧８０％の負荷から出発して、６５km／ｈで８時間走行させ、次に負荷１００％で１２時間、１２０％で２４時間走行させ、以下２０％ずつ負荷を増して破壊した時の走行kmを比較例１のタイヤを１００として指数表示したものである。値が大きい程、発熱耐久性が良好なことを示す。
【００２０】
【表１】
0004030149.tif 000002
【００２１】
（表１の考察）
表１から明らかなように、本発明範囲となる実施例１〜５は、本発明範囲外となる比較例１〜３に較べ、耐腐食疲労性、耐接着性及び発熱耐久性に優れたタイヤが得られることが判明した。
個別的にみると、実施例１は、比較例１に対し、酸素分圧を従来の２０％から１５％に減少させたものであり、実地走行後のスチールコードの残存耐腐食疲労性ならびに接着性が向上することが判る。
実施例２では、合わせてインナーライナー厚みを薄くすると、タイヤの発熱耐久性も合わせて向上することが示され、酸素分圧（％）を８％と低くすることで達成可能となることが判る。
また、酸素分圧８％以下、インナーライナー１．５mm以下にすることがより好ましいという数値限定した根拠が実施例２〜５に示されているともいえる。
特に、実施例５のような、例えばＮ2充填したタイヤのように酸素がほとんど存在しないタイヤにおいては、インナーライナーＡ層を取り除いても、スチールコードの残存耐腐食疲労性及び接着性を大幅に向上させながら、一方ではタイヤとしての発熱耐久性（ステップロード）をも向上させることが示されている。更に、実施例４のタイヤでは、さらなる顕著な、耐腐食疲労性及び接着性の向上が望めることが判明した。
更にまた、実施例３，５のようにインナーライナーＡ層を用いない、即ちブチルゴムを用いないタイヤにおいては、作業性が大幅に向上し、かつ、大幅なるコストダウンとなる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、インライナー層に使用される発熱性の高いブチルゴムを主成分とするゴム質の量が減り、かつ、カーカス部材の耐腐食疲労性及び耐接着性が大幅に向上して耐久性に優れた空気入りラジアルタイヤが提供される。
請求項２及び３の発明によれば、更にインライナー層に使用される発熱性の高いブチルゴムを主成分とするゴム質の量が減り、タイヤとしての耐久性が更に改善されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す空気入りラジアルタイヤの断面図である。
【図２】インナーライナー層の拡大断面図である。
【図３】実施例及び比較例で作製した各試作タイヤの耐腐食疲労性を評価するための説明図である。
【符号の説明】
Ａ    空気入りラジアル
１    カーカス部
２    ベルト層
５    インナーライナー層
５ａ  インナーライナーＡ層
【図１】
0004030149.tif 000003
【図２】
0004030149.tif 000004
【図３】
0004030149.tif 000005