(57)【要約】【課題】タイヤ総重量の軽量化を図る。【解決手段】ビード部４に埋設されたビードコア５間を跨ってのびるカーカスプライ６Ａを有する空気入りタイヤ１であって、カーカスプライ６Ａは、カーカスコードをトッピングゴムで被覆して形成され、かつ前記トッピングゴムは、エポキシ化天然ゴムが配合されたゴム組成物からなるとともに、前記カーカスプライ６Ａがインナーライナーで覆われることなくタイヤ内腔面に露出して配されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビード部に埋設されたビードコア間を跨ってのびるカーカスプライを有する空気入りタイヤであって、
前記カーカスプライは、カーカスコードをトッピングゴムで被覆して形成され、かつ
前記トッピングゴムは、エポキシ化天然ゴムが配合されたゴム組成物からなるとともに、前記カーカスプライがインナーライナーで覆われることなくタイヤ内腔面に露出して配されることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、最小のタイヤ厚さが５〜３０mmである請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記トッピングゴムのゴム組成物は、ゴムポリマー１００重量部中にエポキシ化天然ゴムを３０〜１００重量部含む請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記カーカスプライの外側かつサイドウォール部に配されるサイドゴムは、エポキシ化天然ゴムが配合されたゴム組成物からなる請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記サイドゴムは、ゴムポリマー１００重量部中にエポキシ化天然ゴムを２０〜７０重量部含む請求項４記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記カーカスプライの外側かつトレッド部に配されるトレッドゴムは、エポキシ化天然ゴムが配合されたゴム組成物からなる請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記トレッドゴムは、ゴムポリマー１００重量部中にエポキシ化天然ゴムを１５〜７０重量部含む請求項６記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
自動二輪車用である請求項１乃至７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、軽量化を図り得る空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧の低下により、空気入りタイヤの燃費、耐摩耗性及びグリップ性能は低下する。このため、チューブレスタイヤにあっては、タイヤ内腔とリムとの間に充填された空気の漏洩を防止するために、空気非透過性に優れるブチル系ゴムで形成されたインナーライナーがタイヤ内腔を囲むようにタイヤ内腔面に露出して配されている。
【０００３】
しかしながら、インナーライナーの重量は比較的大きく、通常、タイヤ総重量の約１０％程度を占める。他方、タイヤの運動性能及び燃費性能を向上するためには、タイヤの軽量化が有効である。このため、従来より、インナーライナーを軽量化する技術が種々提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−８２４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１の空気入りタイヤは、インナーライナーの厚さを減らすことが記載されているが、インナーライナーを完全に無くすものではない。このため、タイヤの軽量化に関しては、さらなる改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、カーカスプライのトッピングゴムにエポキシ化天然ゴムを配合したゴム組成物を用いるとともに、該カーカスプライをインナーライナーで覆うことなくタイヤ内腔面に露出して配することを基本として、空気保持性能を損ねることなくインナーライナーを無くすことができ、ひいては軽量化を可能としうる空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のうち請求項１記載の発明は、ビード部に埋設されたビードコア間を跨ってのびるカーカスプライを有する空気入りタイヤであって、前記カーカスプライは、カーカスコードをトッピングゴムで被覆して形成され、かつ前記トッピングゴムは、エポキシ化天然ゴムが配合されたゴム組成物からなるとともに、前記カーカスプライがインナーライナーで覆われることなくタイヤ内腔面に露出して配されることを特徴とする。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、最小のタイヤ厚さが５〜３０mmである請求項１記載の空気入りタイヤである。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、前記トッピングゴムのゴム組成物は、ゴムポリマー１００重量部中にエポキシ化天然ゴムを３０〜１００重量部含む請求項１又は２記載の空気入りタイヤである。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、前記カーカスプライの外側かつサイドウォール部に配されるサイドゴムは、エポキシ化天然ゴムが配合されたゴム組成物からなる請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、前記サイドゴムは、ゴムポリマー１００重量部中にエポキシ化天然ゴムを２０〜７０重量部含む請求項４記載の空気入りタイヤである。
【００１２】
また請求項６記載の発明は、前記カーカスプライの外側かつトレッド部に配されるトレッドゴムは、エポキシ化天然ゴムが配合されたゴム組成物からなる請求項１乃至５のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【００１３】
また請求項７記載の発明は、前記トレッドゴムは、ゴムポリマー１００重量部中にエポキシ化天然ゴムを１５〜７０重量部含む請求項６記載の空気入りタイヤである。
【００１４】
また請求項８記載の発明は、自動二輪車用である請求項１乃至７のいずれかに記載の空気入りタイヤである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の空気入りタイヤは、カーカスプライのトッピングゴムに空気非透過性に優れるエポキシ化天然ゴムが配合されたゴム組成物が用いられるとともに、該カーカスプライがインナーライナーで覆われることなくタイヤ内腔面に露出して配される。このような空気入りタイヤは、カーカスプライと別個のインナーライナーを設けることなく、カーカスプライのトッピングゴムによってタイヤ内腔の空気の漏洩を防止できる。従って、本発明の空気入りタイヤは、空気保持性能を損ねることなくインナーライナーを無くすことができ、ひいては軽量化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の空気入りタイヤのタイヤ子午線断面図を示す。また、図２には図１のＡ部拡大図、図３には同Ｂ部拡大図をそれぞれ示す。空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、そのトレッド端２ｅからタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、その各内方端に設けられたビード部４とを有する。本実施形態の空気入りタイヤ１は、路面と接地するトレッド面２Ａが滑らかにタイヤ半径方向外側に凸となる円弧状で形成されるとともに、トレッド端２ｅ、２ｅ間のタイヤ軸方向距離であるトレッド幅がタイヤ最大幅をなす自動二輪車用のものが例示される。
【００１７】
また、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されたベルト層７と、該ベルト層７のタイヤ半径方向外側に配されたトレッドゴム２ｇと、前記サイドウォール部３においてカーカス６の外側に配されたサイドゴム３ｇとを含む。
【００１８】
本実施形態において、前記カーカス６は、１枚のカーカスプライ６Ａから構成される。該カーカスプライ６Ａには、図２ないし４に示されるように、並列された複数本のカーカスコード６ｃの両面をトッピングゴム６ｄで被覆したシート状のコードプライが用いられる。前記カーカスコード６ｃには、例えばポリエステルコード、ナイロン、レーヨン又はアラミドなどの有機繊維コードが好適であるが、必要に応じてスチールコードが採用される。また、カーカスコード６ｃは、例えばラジアルタイヤの場合、タイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０度の角度で傾けて配される。但し、バイアスタイヤやクロスプライタイヤなどについては、このような角度に限定されるものではない。
【００１９】
また、前記カーカスプライ６Ａは、ビードコア５間をトロイド状に跨ってのびる本体部６ａと、この本体部６ａに連なりかつビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向けて折り返された折返し部６ｂとを有する。そして、本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、例えばビードコア５から半径方向外側にテーパ状でのびるビードエーペックス８が配され、ビード部４が適宜補強される。
【００２０】
図３に示されるように、前記ベルト層７は、本実施形態では１枚のベルトプライ７Ａから構成される。該ベルトプライ７Ａは、例えば並列された複数本のベルトコード７ａをベルトトッピングゴム７ｂで被覆して構成されたシート状のコードプライが用いられる。また、前記ベルトコード７ａとしては、例えばレーヨン又は芳香族ポリアミド等のような高弾性の有機繊維コードやスチールコードなどが好適である。なお、前記ベルトコード７ａは、ラジアルタイヤの場合、タイヤ赤道Ｃに対して例えば５〜３０度程度で配列され得る。
【００２１】
また、前記ベルト層７は、コードプライをスプライスした構造のみならず、１本又は複数本のベルトコード７ａをベルトトッピングゴム７ｂによってリボン状に被覆した帯状プライをカーカス６の外側に螺旋状に巻き付けることにより形成されたいわゆるジョイントレス構造のものでも良い。また、高速耐久性を向上させるために、ベルト層７のタイヤ半径方向外側に、例えばナイロン等の有機繊維のバンドコードを周方向に対して５度以下の角度で配列させたバンド層を設けることもできる。
【００２２】
また、空気入りタイヤ１は、カーカスプライ６Ａの前記トッピングゴム６ｄが、エポキシ化天然ゴムが配合されたゴム組成物からなるとともに、該カーカスプライ６Ａがインナーライナーで覆われることなくタイヤ内腔面ｉａに露出して配される。本実施形態では、カーカスプライ６Ａの本体部６ａのトッピングゴム６ｄが、タイヤ内腔面ｉａの実質的全域に露出して配されている。
【００２３】
エポキシ化天然ゴムは、天然ゴムよりも高い空気非透過性を有する。従って、従来設けられていたようなカーカスプライとは別個のインナーライナーを設けることなく、エポキシ化天然ゴムからなるトッピングゴム６ｄで覆われたカーカスプライ６Ａによって、タイヤ内腔ｉの空気の漏洩を十分に防止できる。従って、本実施形態の空気入りタイヤ１は、空気保持性能を損ねることなくインナーライナーを無くすことができ、ひいては大幅な軽量化が可能となる。これにより、タイヤの運動性能及び燃費性能を効果的に向上させることができる。
【００２４】
前記エポキシ化天然ゴムは、天然ゴムエマルジョンに、過酢酸などのエポキシ化剤を加えて反応させることにより、天然ゴムの分子中に存在する二重結合の一部ないし全部がエポキシ基に変換されたゴムである。この構造は、プロトン核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲ）や赤外線吸収スペクトル（ＩＲ）から特定することができる。
【００２５】
また前記エポキシ化天然ゴムには、代表的なものとして例えばエポキシ化比率が２５％のもの（ＥＮＲ２５）又は５０％のもの（ＥＮＲ５０）などが挙げられる。ただし、エポキシ化天然ゴムは、これらに限定されるものではなく種々のエポキシ化比率を有するエポキシ化天然ゴムを用いることができる。
【００２６】
ここで、エポキシ化率が著しく小さくなると、空気非透過性が低下するおそれがあり、逆にエポキシ化率が著しく大きくなると、ロール加工性が悪くなるためトッピング工程が煩雑化して生産性が悪化するおそれがある。このような観点より、前記エポキシ化天然ゴムとしては、そのエポキシ化率が１５％以上、より好ましくは２０％以上が望ましく、また、好ましくは８５％以下、より好ましくは５０％以下が望ましい。なお、エポキシ化率は、ゴム中の二重結合がエポキシ基に変換された割合を示すもので、上記核磁気共鳴（ＮＭＲ）測定により求めることができる。また、エポキシ化天然ゴムには、エポキシ化率が異なる２種以上のゴムが用いられても良い。
【００２７】
また、前記トッピングゴム６ｄのゴム組成物としては、ゴムポリマー１００重量部中に、エポキシ化天然ゴムが３０〜１００重量部配合されることが望ましい。前記エポキシ化天然ゴムの配合量が３０重量部未満の場合、トッピングゴム６ｄの空気非透過性が十分に向上し得ないおそれがある。このような観点より、エポキシ化天然ゴムは、ゴムポリマー１００重量部中に４０重量部以上、より好ましくは５０重量部以上配合されることが望ましい。なお、トッピングゴム６ｄにおいて、エポキシ化天然ゴム以外のゴムポリマーとしては、慣例に従い、天然ゴム又はブタジエンゴム若しくはスチレンブタジエンゴム等の合成ゴム等が用いられても良い。
【００２８】
また、エポキシ化天然ゴムは、有機繊維からなるカーカスコード６ｃに対して良好な接着性を有する。従って、トッピングゴム６ｄのゴム組成物において、ゴムポリマー全てをエポキシ化天然ゴムで構成しても良い。このような実施形態では、トッピングゴム６ｄの空気非透過性をより一層高め得る点で好ましい。
【００２９】
タイヤ内腔ｉの空気の漏洩は、上述のカーカスプライ６Ａによって効果的に抑制されるが、完全に遮断されるものではない。この点は、従来のインナーライナーを具えるタイヤについても同様である。特に、タイヤ内腔ｉの空気は、通過抵抗が少ない厚さの小さい箇所から漏洩する傾向がある。
【００３０】
そこで、好ましい態様として、通常、タイヤの子午線断面において、最も厚さＷ１が小さくなるサイドウォール部３に配されたサイドゴム３ｇにもエポキシ化天然ゴムを配合し、この部分からの空気の透過を抑制することも望ましい。また、エポキシ化天然ゴムは、天然ゴムと同様、耐久性及び耐摩耗性にも優れる。従って、屈曲の激しいサイドウォール部３に配された場合でも、該サイドウォール部３の外面のクラック等の発生を効果的に防止しうる点でも望ましい。
【００３１】
前記サイドゴム３ｇには、ゴムポリマー１００重量部中にエポキシ化天然ゴムが２０〜７０重量部分配合されることが望ましい。前記エポキシ化天然ゴムの配合量が、２０重量部未満であると、サイドゴム３ｇに十分な空気非透過性が得られない傾向がある。このような観点より、前記サイドゴム３ｇのゴムポリマー１００重量部中に、エポキシ化天然ゴムが２０重量部以上、より好ましくは３０重量部以上含まれることが望ましい。他方、前記エポキシ化天然ゴムの配合量が７０重量部を超えると、ロール加工性が悪くなってトッピング工程が煩雑化し生産性が悪化するおそれがある。このような観点より、前記サイドゴム３ｇのゴムポリマー１００重量部中に、エポキシ化天然ゴムが、より好ましくは７０重量部以下、さらに好ましくは６０重量部以下で含まれることが望ましい。
【００３２】
また、サイドゴム３ｇにおいて、エポキシ化天然ゴム以外のゴムポリマーには、例えば天然ゴム及び／又はブタジエンゴムなどが好適に用いられる。
【００３３】
また、タイヤ内腔ｉの空気の外部への漏洩を防止するために、前記サイドウォール部３の最小の厚さＷ１は、好ましくは５mm以上、より好ましくは６mm以上に設定されるのが望ましい。このように、タイヤの最小の厚さＷ１を増すことにより、空気の透過抵抗を高め、早期の空気の漏洩をより確実に防止できる。なお、前記サイドウォール部３の最小の厚さＷ１が過度に大きくなると、空気非透過性は向上するものの、サイドウォール部３の曲げ剛性の増加による乗り心地の低下や、タイヤ重量の増大を招くおそれがある。このような観点より、前記厚さＷ１は、好ましくは１０mm以下、より好ましくは９mm以下が望ましい。
【００３４】
また、図１及び図３に示されるように、トレッド部２は、排水用として設けられたトレッド溝１０の溝底位置に、トレッド部２における最小の厚さＷ２を有する。従って、タイヤ内腔ｉの空気の外部への漏洩を防止するために、このような厚さＷ２を有するトレッドゴム２ｇにもエポキシ化天然ゴムを配合し、この部分からの空気の透過をも抑制することが望ましい。なお、このようなトレッドゴム２ｇは、エポキシ化天然ゴムが配合された前記サイドゴム３ｇと併用されても良いし、又は単独で用いられても良い。
【００３５】
前記トレッドゴム２ｇのゴムポリマー１００重量部中には、エポキシ化天然ゴムが１５〜７０重量部配合されることが望ましい。前記エポキシ化天然ゴムの配合量が１５重量部未満では、トレッドゴム２ｇの空気非透過性が十分に向上しないおそれがある。逆にエポキシ化天然ゴムの配合量が７０重量部を超える場合、トレッドゴム２ｇの空気非透過性は向上するが、ロール加工性が悪化するため、ゴム押出時の生産性が悪化する傾向にある。このような観点より、前記トレッドゴム２ｇのゴムポリマー１００重量部中に、エポキシ化天然ゴムがより好ましくは１５重量部以上、さらに好ましくは２５重量部以上配合されているのが良く、また、好ましくは７０重量部以下、より好ましくは６０重量部以下で配合されることが望ましい。
【００３６】
また、タイヤ内腔ｉの空気の外部への漏洩をさらに確実に防止するために、前記トレッド部２の最小の厚さＷ２は、好ましくは４mm以上、より好ましくは５mm以上に設定されるのが望ましい。このように、トレッド部２の最小の厚さＷ２を増すことにより、空気の透過抵抗を高め、早期の空気の漏洩をより確実に防止できる。なお、前記厚さＷ２が過度に大きくなると、空気非透過性は向上するものの、トレッド部２の重量の増大を招くおそれがある。このような観点より、前記厚さＷ２は、好ましくは８mm以下、より好ましくは７mm以下が望ましい。
【００３７】
以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではなく種々の態様に変形して実施しうるのは言うまでもない。例えば、ベルトプライ７Ａのベルトトッピングゴム７ｂにもエポキシ化天然ゴムを配合することもできる。
【実施例】
【００３８】
表１の仕様に基づいたサイズ１８０／５５ＺＲ１７の自動二輪車用の空気入りタイヤを試作し、それらについて性能がテストされた。表２には、各ゴム組成物の配合を示す。なお、表１のエポキシ化天然ゴムの配合量と、表２のＥＮＲ２５の配合量とが対応している。テスト方法は次の通りである。
【００３９】
＜空気圧保持性能＞
各テストタイヤをリム組みして内圧２９０ｋＰａを充填し、９０日間室内に放置した後の空気圧が測定された。そして、測定された空気圧（ｋＰａ）を２９０で除して空気圧保持率（％）が計算された。数値が大きいほど良好である。
【００４０】
＜タイヤ重量＞
タイヤ１本当たりの重量を測定し、比較例１のタイヤ重量を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど良好である。
テストの結果などを表１及び２に示す。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
【表２】
2009173248.tif 000004
【００４３】
テストの結果、実施例のタイヤは、従来のようなカーカスプライの内側に配されたインナーライナーを省略して軽量化を図りつつ優れた空気圧保持性能を発揮していることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本実施形態の空気入りタイヤの断面図である。
【図２】そのサイドウォール部の部分拡大図である。
【図３】図１のトレッド部の部分拡大図である。
【図４】カーカスプライの部分斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  空気入りタイヤ
２  トレッド部
２ｇ  トレッドゴム
３  サイドウォール部
３ｇ  サイドゴム
４  ビード部
５  ビードコア
６  カーカス
６Ａ  カーカスプライ
６ｃ  カーカスコード
６ｄ  トッピングゴム
ｉ  タイヤ内腔
ｉａ  タイヤ内腔面
Ｃ  タイヤ赤道
【図１】
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【図２】
2009173248.tif 000006
【図３】
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【図４】
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