(57)【要約】【課題】  タイヤの重量増加を抑制しながら、耐空気透過性を向上させると共に、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】  タイヤ内面に貼り付けるインナーライナー層６の厚さを、バットレス部８からサイドウォール９部にかけて徐々に厚くし、サイドウォール部９からビード部２にかけて徐々に薄くすると共に、バットレス部８に対応するＡ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴａと、サイドウォール部９に対応するＢ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴｂと、ビード部２に対応するＣ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴｃとを、それぞれトレッド部に対応する領域におけるインナーライナー層の厚さＴを基準にして、Ｔａ＝（１．１〜１．３）Ｔ、Ｔｂ＝（１．４〜１．７）Ｔ、Ｔｃ＝（１．１〜１．３）Ｔとした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部から左右のバットレス部及びサイドウォール部を経てビード部に至るタイヤ内側の全域にわたり空気透過防止用のインナーライナー層を内貼りした空気入りタイヤにおいて、
前記インナーライナー層の厚さを、前記バットレス部から前記サイドウォール部にかけて徐々に厚くし、かつ該サイドウォール部から前記ビード部にかけて徐々に薄くすると共に、
前記トレッド部に対応する領域におけるインナーライナー層の厚さＴと、正規内圧を充填した状態における前記トレッド部の外周面からタイヤ径方向内側に向かってタイヤ断面高さの３０％以下に相当する前記バットレス部に対応するＡ領域におけるインナーライナー層の厚さＴａと、タイヤ断面高さの４５〜５５％に相当する前記サイドウォール部に対応するＢ領域におけるインナーライナー層の厚さＴｂと、タイヤ断面高さの８０〜９０％に相当する前記ビード部に対応するＣ領域におけるインナーライナー層の厚さＴｃとの関係を、それぞれ以下のようにした空気入りタイヤ。
Ｔａ＝（１．１〜１．３）Ｔ
Ｔｂ＝（１．４〜１．７）Ｔ
Ｔｃ＝（１．１〜１．３）Ｔ
【請求項２】
前記インナーライナー層の厚さＴｂがタイヤ最大幅位置において最大である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記インナーライナー層をブチル系ゴムにより形成した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記インナーライナー層の空気透過率が（４．５〜５．５）×１０-9ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇである請求項３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記インナーライナー層を、厚さＴからなるブチル系ゴム層と、残余の厚さからなる熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー層とで構成し、該熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー層を前記ブチル系ゴム層のタイヤ内面側に配置した請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記ブチル系ゴム層の空気透過率が（４．５〜５．５）×１０-9ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇであり、前記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー層の空気透過率が（１．５〜３．０）×１０-11 ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇである請求項５に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
扁平率が４０％以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
トレッド部の内面にブチル系ゴムシートを内貼りして未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを金型内で加硫する請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項９】
トレッド部の内面に均一な厚さからなるブチル系ゴムシートを内貼りして未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを金型内で加硫した後、加硫後のタイヤにおけるサイド部内面に加硫したブチル系ゴムシートを貼り付ける請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項１０】
トレッド部の内面に均一な厚さからなるブチル系ゴムシートを内貼りして未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを金型内で加硫した後、加硫後のタイヤにおけるサイド部内面に熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーからなる樹脂シートを貼り付ける請求項５に記載の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、さらに詳しくは、重量増加を抑制しながら、耐空気透過性を向上させると同時に、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、チューブレス式の空気入りタイヤ内面には、空気透過防止層として空気透過係数の小さいブチル系ゴムからなるインナーライナー層を配置している。このような空気入りタイヤの耐空気透過性を向上させるための従来の一般的な対策としては、インナーライナー層の厚さをタイヤ内面の全域にわたり厚くすることであった。
【０００３】
しかし、タイヤの耐空気透過性能をインナーライナー層の厚さのみに依存して大きくすることは、タイヤ重量増加を招くという問題があった。特に、インナーライナー層として使用するブチル系ゴムは他のゴムに比べて比重が大きいため、この問題が顕著に現れる傾向があった。
【０００４】
この対策として、インナーライナー層の厚さを全体的に抑えながら、インナーライナー層として比重が小さい特定の熱可塑性樹脂などの非ブチル系ゴムを使用するようにした提案がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、これらの提案では、インナーライナー層として汎用性のない特殊な材料を使用するために、タイヤの生産性が著しく低下すると同時にコスト高となり、工業的な見地から空気透過を防止するための対策としては必ずしも十分なものではなかった。
【０００５】
特に、扁平率が４０％以下の超扁平タイヤのように断面高さの低いタイヤでは、走行中の繰り返し屈曲変形がサイドウォール部のタイヤ最大幅位置近傍において特に大きくなるため、上述した特殊な材料ではブチル系ゴムに比べてインナーライナー層が劣化し易く、耐久性が低下するという問題がある。そのため、従来の提案はいずれもこの問題を解消する対策には至っていなかった。
【特許文献１】特開２００３−２００７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、タイヤの重量増加を抑制しながら、耐空気透過性を向上させると同時に、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】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッド部から左右のバットレス部及びサイドウォール部を経てビード部に至るタイヤ内側の全域にわたり空気透過防止用のインナーライナー層を内貼りした空気入りタイヤにおいて、前記インナーライナー層の厚さを、前記バットレス部から前記サイドウォール部にかけて徐々に厚くし、かつ該サイドウォール部から前記ビード部にかけて徐々に薄くすると共に、前記トレッド部に対応する領域におけるインナーライナー層の厚さＴと、正規内圧を充填した状態における前記トレッド部の外周面からタイヤ径方向内側に向かってタイヤ断面高さの３０％以下に相当する前記バットレス部に対応するＡ領域におけるインナーライナー層の厚さＴａと、タイヤ断面高さの４５〜５５％に相当する前記サイドウォール部に対応するＢ領域におけるインナーライナー層の厚さＴｂと、タイヤ断面高さの８０〜９０％に相当する前記ビード部に対応するＣ領域におけるインナーライナー層の厚さＴｃとの関係を、それぞれ以下のようにしたことを特徴とするものである。
Ｔａ＝（１．１〜１．３）Ｔ
Ｔｂ＝（１．４〜１．７）Ｔ
Ｔｃ＝（１．１〜１．３）Ｔ
【０００８】
また、上述する構成において、以下（１）〜（４）に記載するように構成することが好ましい。
【０００９】
（１）前記インナーライナー層の厚さＴｂをタイヤ最大幅位置において最大にする。
（２）前記インナーライナー層をブチル系ゴムにより形成する。この場合において、前記インナーライナー層の空気透過率が（４．５〜５．５）×１０-9ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇとなるように調整するとよい。
（３）前記インナーライナー層を、厚さＴからなるブチル系ゴム層と、残余の厚さからなる熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー層とにより構成し、該熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー層を前記ブチル系ゴム層のタイヤ内面側に配置する。この場合において、前記ブチル系ゴム層の空気透過率が（４．５〜５．５）×１０-9ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇとなり、前記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー層の空気透過率が（１．５〜３．０）×１０-11 ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇとなるように調整するとよい。
（４）扁平率を４０％以下にする。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は３つの発明からなり、第１の発明は、トレッド部の内面にブチル系ゴムシートを内貼りして未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを金型内で加硫して請求項２に記載の空気入りタイヤを製造することを特徴にするものである。
【００１１】
また、第２の発明は、トレッド部の内面に均一な厚さからなるブチル系ゴムシートを内貼りして未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを金型内で加硫した後、加硫後のタイヤにおけるサイド部内面に加硫したブチル系ゴムシートを貼り付けて請求項２に記載の空気入りタイヤを製造することを特徴にするものである。
【００１２】
さらに、第３の発明は、トレッド部の内面に均一な厚さからなるブチル系ゴムシートを内貼りして未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを金型内で加硫した後、加硫後のタイヤにおけるサイド部内面に熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーからなる樹脂シートを貼り付けて請求項３に記載の空気入りタイヤを製造することを特徴にするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の空気入りタイヤによれば、タイヤ内面に貼り付けるインナーライナー層の厚さを、バットレス部からサイドウォール部にかけて徐々に厚くし、サイドウォール部からビード部にかけて徐々に薄くすると共に、正規内圧を充填した状態におけるバットレス部に対応するＡ領域におけるインナーライナー層の厚さＴａと、サイドウォール部に対応するＢ領域におけるインナーライナー層の厚さＴｂと、ビード部に対応するＣ領域におけるインナーライナー層の厚さＴｃとを、それぞれトレッド部に対応する領域におけるインナーライナー層の厚さＴを基準にして特定したので、最も空気透過量が多く、かつ屈曲変形が大きいＢ領域を中心として、サイドウォール部全体にわたって空気透過量を効率よく抑制しながら、耐久性を向上することができる。また、インナーライナー層の厚さの増加をタイヤサイド部のみに限定すると共に、各領域における厚さの増加を極力抑えたので、タイヤの重量増加を伴うことが殆どない。
【００１４】
また、本発明の製造方法によれば、特別の材料を使用したり、複雑な工程を付加することなしに、上述する空気入りタイヤを効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態による空気入りタイヤをリム組みした後、正規内圧を充填した状態を示す半断面図、図２は図１のタイヤからインナーライナー層のみを取り出して示す説明図、図３は図１のタイヤの製造工程を示す図２に相当する説明図である。
【００１６】
図１において、空気入りタイヤ１は、左右一対のビード部２、２にカーカス層３を装架し、カーカス層３の外周側に層間でコードを交差させた複数（図では２層）のベルト層４，５を配置すると共に、タイヤ内側の壁面に空気透過防止用のインナーライナー層６をトレッド部７から左右のバットレス部８及びサイドウォール部９を経てビード部２に至るタイヤ内側の全域にわたり配置している。図中７はトレッド部、８はバットレス部、９はサイドウォール部、１０はビードコア、１１はリムを示している。
【００１７】
本発明の空気入りタイヤ１では、インナーライナー層６の厚さを、バットレス部８からサイドウォール部９にかけて徐々に厚くし、かつサイドウォール部９からビード部２にかけて徐々に薄くしている。さらに、図１及び図２に示すように、トレッド部７に対応する領域におけるインナーライナー層６の厚さＴと、正規内圧を充填した状態におけるトレッド部７の外周面からタイヤ径方向内側に向かってタイヤ断面高さＳＨの３０％以下（図では１５〜３０％）に相当するバットレス部８に対応するＡ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴａと、タイヤ断面高さＳＨの４５〜５５％に相当するサイドウォール部９に対応するＢ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴｂと、タイヤ断面高さＳＨの８０〜９０％に相当するビード部２に対応するＣ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴｃと、の関係をそれぞれ以下のようにしている。
Ｔａ＝（１．１〜１．３）Ｔ
Ｔｂ＝（１．４〜１．７）Ｔ
Ｔｃ＝（１．１〜１．３）Ｔ
【００１８】
これにより、最も空気透過量が多く、かつ大きな屈曲変形を受けるＢ領域を中心として、サイドウォール部９全体にわたって空気透過量を効率よく抑制しながら、耐久性を向上することができる。また、インナーライナー層６の厚さの増加をタイヤサイド部のみに限定すると共に、各領域における厚さの増加を極力抑えたので、タイヤの重量増加を伴うことが殆どない。
【００１９】
なお、上述するトレッド部７に対応する領域におけるインナーライナー層６の厚さＴとは、トレッド部７の内側におけるインナーライナー層６の厚さをいい、インナーライナー層６の厚さが変動する場合には、最大厚さと最小厚さとの平均厚さをいう。
【００２０】
上述するＢ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴｂは、タイヤ最大幅位置Ｐに対応する点Ｑにおいて最大となるようにするとよい。すなわち、本発明の空気入りタイヤ１のＢ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴｂは、点Ｑを境界としてバットレス部８側又はビード２部側に向かうほど徐々に薄くなるように形成するとよい。
【００２１】
なお、上述するタイヤ最大幅位置Ｐとは、タイヤを適用リムに装着し、規定の空気圧を充填した場合において、サイドウォール部９の外郭が形成するタイヤ幅方向最外側の位置をいい、ここでいうタイヤ最大幅とは、タイヤ側面に形成されたプロテクトバーや文字・模様などを除く左右のサイドウォール部９、９の外壁間を結ぶ直線距離をいう。
【００２２】
また、本発明において、上述するＡ領域は、トレッド部７の外周面からタイヤ径方向内側に向かってタイヤ断面高さＳＨの３０％以下としているが、下限（Ａ領域のタイヤ径方向外側端）については図１に示すように、トレッド部７の内面におけるタイヤ最大幅に相当する点Ｒに設定するもので、好ましくは下限値を１５％にするとよい。すなわち、この下限値はトレッド部７の厚さの設定により変動するもので、トレッド部７の厚さを大きく設定したタイヤの場合には、下限値が１５％を超えた値に設定される場合がある。
【００２３】
本発明において、インナーライナー層６には、ブチル系ゴムが好ましく使用される。ブチル系ゴムとしては、例えば、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴムを例示することができる。そして、インナーライナー層６としては、空気透過率が（４．５〜５．５）×１０-9ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇとなるような材料を使用することが好ましい。
【００２４】
上述する実施形態では、インナーライナー層６にブチル系ゴムのみを使用する場合について述べたが、本発明の空気入りタイヤ１では、タイヤサイド部からの空気の透過量をさらに抑制するために、図３に示すように、インナーライナー層６として、厚さＴからなるブチル系ゴム層と、残余の厚さからなる空気透過性の低い熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー層６ａとで構成し、この熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー層６ａをブチル系ゴム層のタイヤ内面側に矢印方向に貼り合わせて配置することができる。この場合においても、各領域におけるインナーライナー層６の総厚さＴａ、Ｔｂ、Ｔｃは上述する関係式を満たすように調整する必要がある。
【００２５】
熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー層６ａとしては、空気透過率が（１．５〜３．０）×１０-11 ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ2 ・ｓｅｃ・ｃｍＨｇとなる材料を使用するとよい。
【００２６】
熱可塑性樹脂としては、例えば、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）アクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂、イミド系樹脂などを挙げることができる。
【００２７】
熱可塑性エラストマーとしては、上述する熱可塑性樹脂及びエラストマーからなり、熱可塑性樹脂とエラストマーとの組成比を、１０／９０〜９０／１０（重量比）、好ましくは２０／８０〜８５／１５にするとよい。このような熱可塑性エラストマーを構成するエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水素添加物、オレフィン系ゴム、ブチルゴム、イソブチレンと芳香族ビニルまたはジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム、アイオノマー、含ハロゲンゴム、シリコーンゴム、含イオウゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。
【００２８】
上述する実施形態では、図１として、空気入りタイヤ１が１層のカーカス層３と２層のベルト層４、５を備えた場合を例示したが、本発明の空気入りタイヤ１の構造はこれに限られるものではない。
【００２９】
本発明の空気入りタイヤ１のインナーライナー層６には、ハイレベルの耐空気透過性能が要求される。したがって、本発明は、走行時におけるサイドウォール部９の繰り返し屈曲によりインナーライナー層６が早期に劣化し易くなる扁平率を４０％以下とする超扁平タイヤに対して好ましく適用される。
【００３０】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、特に限定されるものではないが、好ましい方法として、以下の三つの方法を挙げることができる。
【００３１】
第１の製造方法は、トレッド部７の内面に、図２に示すような厚さに調整されたブチル系ゴムを内貼りして未加硫タイヤを成形し、この未加硫タイヤを金型内で加硫することによって行われる。
【００３２】
また、第２の製造方法は、通常の一般の製造方法と同様に、トレッド部７の内面に均一な厚さからなるブチル系ゴムを内貼りして未加硫タイヤを成形しておき、この未加硫タイヤを金型内で加硫した後、加硫後のタイヤにおけるサイド部内面に、図３に示すように、別途成形加硫した加硫済みブチル系ゴムシート６ｂを矢印方向に貼り付けることによって行われる。この場合において、各領域におけるインナーライナー層６の総厚さＴａ、Ｔｂ、Ｔｃは上述する関係式を満たすように調整する必要がある。また、成形の段階で内貼りしたブチル系ゴムシートと加硫後のタイヤに貼り付ける加硫済みブチル系ゴムシート６ｂとは、同一の種類のゴムであることが好ましいが、異なる種類のゴムであってもよい。
【００３３】
さらに、第３の製造方法は、第２の製造方法と同様に、トレッド部７の内面に均一な厚さからなるブチル系ゴムを内貼りして未加硫タイヤを成形しておき、該未加硫タイヤを金型内で加硫した後、加硫後のタイヤにおけるサイド部内面に、図３に示すように、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーからなる樹脂シート６ｃを矢印方向に貼り付けることによって行われる。この場合にあっても、各領域におけるインナーライナー層６の総厚さＴａ、Ｔｂ、Ｔｃは上述する関係式を満たすように調整する必要がある。
【００３４】
上述するように、本発明の空気入りタイヤ１及びその製造方法は、タイヤ内面に貼り付けるインナーライナー層６の厚さを、バットレス部８からサイドウォール部９にかけて徐々に厚くし、サイドウォール部９からビード部２にかけて徐々に薄くすると共に、バットレス部８に対応するＡ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴａと、サイドウォール部９に対応するＢ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴｂと、ビード部２に対応するＣ領域におけるインナーライナー層６の厚さＴｃとを、それぞれトレッド部７に対応する領域におけるインナーライナー層６の厚さＴとの関係で特定することにより、タイヤの重量増加を抑制しながら、最も空気透過量が多く、かつ大きな屈曲変形を受けるＢ領域を中心として、タイヤ全体としての耐空気透過性能を向上させながら耐久性を向上させるもので、タイヤの走行中においてインナーライナー層が劣化し易い扁平率を４０％以下とする超扁平タイヤに対して好ましく適用することができる。
【実施例】
【００３５】
タイヤサイズを２４５／３５Ｒ２０、タイヤ構造を図１として、インナーライナー層の厚さを均一にした従来タイヤ（従来例）と、各領域におけるインナーライナー層の厚さを表１のように異ならせた本発明タイヤ（実施例１、２）をそれぞれ１０本ずつ製作した。
【００３６】
これら３種類の空気入りタイヤについて、以下の試験方法により耐空気透過性及び耐久性の評価を行い、その結果を従来タイヤを１００とする指数により表１に併記した。この数値が大きいほど優れていることを示す。
【００３７】
〔耐空気透過性〕
各タイヤをリム（サイズ：２０×８．５Ｊ）に装着し、空気圧２３０ｋＰａを充填して、常温、１ａｔｍの雰囲気下で６０日間放置した後の空気圧を測定し、その結果の平均値をもって耐空気透過性の評価とした。
【００３８】
〔耐久性〕
各タイヤをリム（サイズ：２０×８．５Ｊ）に装着し、空気圧２８０ｋＰａを充填して、室内ドラム試験機（ドラム径：１７０７ｍｍ）を用いて、走行速度を８１ｋｍ／ｈ、負荷荷重をＪＡＴＭＡ規定の最大負荷能力の８８％として、この負荷荷重を２時間毎に１３％ずつ増加させて、故障が発生するまでの走行距離を測定し、その結果の平均値をもって耐久性の評価とした。
【００３９】
【表１】
2009173051.tif 000003
【００４０】
表１の結果より、本発明タイヤは従来タイヤに比して、耐空気透過性を向上させると同時に、耐久性を向上させていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態による空気入りタイヤをリム組みした後、正規内圧を充填した状態を示す半断面図である。
【図２】図１のタイヤからインナーライナー層を取り出して示す説明図である。
【図３】図１のタイヤの製造工程を示す図２に相当する説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  空気入りタイヤ
２  ビード部
６  インナーライナー層
６ａ  熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー層
６ｂ  ブチル系ゴムシート
６ｃ  熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーからなる樹脂シート
７  トレッド部
８  バットレス部
９  サイドウォール部
Ａ  Ａ領域
Ｂ  Ｂ領域
Ｃ  Ｃ領域
ＳＨ  タイヤ断面高さ
【図１】
2009173051.tif 000004
【図２】
2009173051.tif 000005
【図３】
2009173051.tif 000006