JP3252098B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイドウォール部
の半径方向外方部であるバットレス域で、早期に亀裂が
生じるのを防止しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、空気入りタイヤはＴＯＳ（トレッド・オーバー・サ
イドウォール）構造を採用しているものが多い。このＴ
ＯＳ構造は、図４（ａ）に示す如く、サイドウォール部
ａにおいて、カーカスｂの外面を覆うサイドゴムｃのタ
イヤ半径方向外側にトレッドゴムｄが覆うように配され
るものである。

【０００３】このＴＯＳ構造では、タイヤ成形工程にお
いて、ドラム上で成形した円筒状カーカスのサイドウォ
ール領域に、予め前記サイドゴムｃを貼り付け、しかる
後、円筒状カーカスをトロイダル状に膨張させつつトレ
ッド領域にベルト層、トレッドゴムｄなどを配すること
ができ、図５に示すようないわゆるＳＯＴ（サイドウォ
ール・オーバー・トレッド）構造に比べると設備、作業
者の技能などを含めて生産性に優れるという利点があ
る。

【０００４】図４（ａ）に示す前記トレッドゴムｄ、サ
イドゴムｃは、耐候性、耐オゾンクラック性などを高め
るべく老化防止剤を含有したゴム組成物が用いられてい
るが、タイヤの保管中などに老化防止剤がタイヤ外面側
に移行（ブルーム）すると、タイヤ外面を変色させ外観
不良を引き起こすという問題がある。

【０００５】そこで、近年では、特に外部から看取され
やすいサイドゴムｃに、老化防止剤を含有させずゴム自
体の耐オゾン性を高めることにより、サイドウォール部
の外観不良を防止する技術が例えば特開平８−２３１７
７２号公報により提案されている。

【０００６】前記特開平８−２３１７７２号公報は、図
４（ｂ）に示すように、前記サイドゴムｃを、カーカス
ｂに隣り合う内層ゴムｃｉと、タイヤ外面をなす外層ゴ
ムｃｏとの２層構造とするともに、外層ゴムｃｏにエチ
レンプロピレンジエンゴムを配合することを開示してい
る。

【０００７】この提案では、外層ゴムｃｏに老化防止剤
を配合していないため、サイドゴムの表面に老化防止剤
の移行がなく、サイドウォール部の外観を向上しうる。
しかしながら、図４（ｂ）に示すように、一般的にトレ
ッドゴムｄに含まれている老化防止剤は、サイドゴムｃ
との境界面から、老化防止剤が含まれていないサイドゴ
ムｃへと移行するため、トレッドゴムｄの厚さが最も小
さくなる先細状をなすタイヤ軸方向外端部ｇの老化防止
剤の残存割合が他の部分に比べ著しく減少し、該外端部
ｇに比較的早期に亀裂が生じるという新たな問題が生じ
る。

【０００８】本発明は、以上のような問題に鑑み案出さ
れたもので、バットレス域において早期に亀裂が生じる
のを防止しうる空気入りタイヤを提供することを目的と
している。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビ
ード部のビードコアで係止されるカーカスと、このカー
カスのタイヤ半径方向外側に配されたベルト層を含むコ
ード補強層とを具えた空気入りタイヤであって、該空気
入りタイヤのサイドウォール部の半径方向外方部である
バットレス域に、このバットレス域でタイヤ外面に露出
するとともに前記ベルト層のタイヤ半径方向内側に先細
状にのびるクッションゴムを配し、しかもこのクッショ
ンゴムのタイヤ半径方向の内側面は、前記サイドウォー
ル部をカーカスの外側に沿ってのびかつ老化防止剤を含
まないゴム組成物からなるサイドゴム部が接続されると
ともに、前記クッションゴムは、老化防止剤を含むゴム
組成物からなり、かつ前記バットレス域に露出する露出
部のタイヤ半径方向距離Ｘは、２mm以上１０mm未満であ
り、しかもタイヤ子午断面においてクッションゴムの前
記内側面と、タイヤ外面とはそれらの交点において３０
°以上かつ１５０°未満の角度θで交わることを特徴と
している。

【００１０】また請求項２記載の発明では、前記サイド
ゴム部は、前記カーカスに隣り合う内層ゴムと、この内
層ゴムのタイヤ軸方向外側に配されるタイヤ外面をなす
外層ゴムとからなり、ともにクッションゴムの内側面に
接続され、かつ前記外層ゴムは、エチレンプロピレンジ
エンゴムとハロゲン化ブチルゴムとを含有したゴム組成
物からなることを特徴とする。

【００１１】また請求項３記載の発明では、前記クッシ
ョンゴムは、ゴム成分１００重量部に対して１．５〜
４．０重量部の老化防止剤を含むとともに、前記トレッ
ド部は、このトレッド部の主部をなす主トレッドゴム部
と、その両端で前記コード補強層のタイヤ半径方向外側
に位置しかつバットレス域のタイヤ外面で露出するウイ
ングゴム部とからなるトレッドゴムとを具え、該トレッ
ドゴムは、前記クッションゴムの半径方向外側面に少な
くともタイヤ軸方向外方部で接続するとともに、前記主
トレッドゴム部は、ゴム成分１００重量部に対して１．
０〜３．０重量部の老化防止剤を含み、かつ前記ウイン
グゴム部は、ゴム成分１００重量部に対して１．５〜
５．０重量部の老化防止剤を含むことを特徴としてい
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づき説明する。図１には、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の周り
を折り返し係止されるカーカス６と、このカーカス６の
半径方向外側かつトレッド部２の内方に配されたコード
補強層７とを具えた乗用車用のラジアルタイヤを例示し
ている。

【００１３】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ赤道Ｃに対して７５゜〜９０゜の角度で配列した１枚
以上のプライからなり、前記カーカスコードは、好まし
くは、ポリエステル、ナイロン又はレーヨン等の有機繊
維コードが採用されるが、必要に応じてスチールコード
をも採用しうる。

【００１４】前記コード補強層７は、本例ではコードを
タイヤ赤道に対して１０〜３５°の小角度で傾けて配列
した少なくとも２枚、本例では内、外２枚のベルトプラ
イ９Ａ、９Ｂを前記コードが互いに交差する向きに重ね
合わせて構成したベルト層９からなるものを例示する。
また前記ベルトコードは、本例ではスチールコードを採
用しているが、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊
維コードも必要に応じて用いうる。

【００１５】なお、前記コード補強層７は、例えばベル
ト層９の半径方向外側に、有機繊維コードを実質的にタ
イヤ周方向に配したバンド層などを含ませることができ
る。

【００１６】そして本発明では、図１、図２に示すよう
に、前記サイドウォール部３の半径方向外方部であるバ
ットレス域Ｂに、このバットレス域Ｂでタイヤ外面に露
出するとともに前記ベルト層９のタイヤ半径方向内側に
先細状にのびるクッションゴム１０を配している。

【００１７】このクッションゴム１０は、前記ベルト層
９のタイヤ半径方向内側に先細状にのびることによっ
て、ベルト層９の端部の衝撃を緩和しうるとともに、本
例では図２に示すように、タイヤ半径方向の内側面１０
ａに前記サイドウォール部３をカーカス６の外側に沿っ
てのびるサイドゴム部１３を、また半径方向外側面１０
ｂにトレッドゴム１６をそれぞれ接続している。

【００１８】前記トレッドゴム１６は、本例では前記ト
レッド部２の主部をなす主トレッドゴム部１４と、その
両端で前記コード補強層９のタイヤ半径方向外側に位置
しかつバットレス域Ｂのタイヤ外面で露出するウイング
ゴム部１５とから構成されている。

【００１９】前記主トレッドゴム部１４は、ゴム成分１
００重量部に対して１．０〜４．０重量部、好ましくは
１．０〜３．０重量部の老化防止剤を含み、かつ前記ウ
イングゴム部１５は、ゴム成分１００重量部に対して
１．５〜６．０重量部、好ましくは１．０〜５．０重量
部の老化防止剤を含むものを例示している。これによっ
て、トレッドゴム１６は、耐耐候性、耐オゾンクラック
性などを高めることができるからオゾンクラックなどの
亀裂が早期に発生するのを効果的に防止しうる。

【００２０】また前記サイドゴム部１３は、老化防止剤
を含まないゴム組成物からなり、しかも本例では、前記
カーカス６に隣り合う内層ゴム１１と、この内層ゴム１
１のタイヤ軸方向外側に配されてタイヤ外面をなす外層
ゴム１２とからなるものを例示している。そして、これ
らの内層ゴム１１、外層ゴム１２は、ともにクッション
ゴム１０の内側面１０ａに接続している。

【００２１】前記外層ゴム１２は、老化防止剤を含まな
いゴム組成物からなることにより、ゴム自体の耐候性、
耐オゾンクラック性を高める必要がある。本例では外層
ゴム１２は、エチレンプロピレンジエンゴム（以下、単
に「ＥＰＤＭ」という場合がある。）とハロゲン化ブチ
ルゴム（以下、単に「ＸーＩＩＲ」という場合があ
る。）とを含有したゴム組成物からなるものを例示して
いる。

【００２２】ＥＰＤＭは、エチレンとプロピレンの共重
合体に、加硫性を与えるべく第３成分としてジエンを加
えて共重合した低不飽和のゴムであり比較的高価でもあ
る。このＥＰＤＭのヨウ素価は、ゴムの接着性を高める
ために例えば１０〜１５の範囲にあることが望ましい。

【００２３】また、ＥＰＤＭのエチレン／プロピレンの
比（モル比）は、例えば６５／３５〜８５／１５の範囲
内、好ましくは７０／３０〜８２．５／１７．５の範囲
内であることが望ましい。前記ＥＰＤＭのエチレンのモ
ル数がプロピレンのモル数に対して前記範囲よりも少な
い場合、ゴムの接着性が悪くなる傾向にあり、逆に前記
範囲よりも多い場合、、ＥＰＤＭが結晶性の高いものと
なってゴム弾性が低下する傾向があり好ましくない。

【００２４】また、前記Ｘ−ＩＩＲとしては、塩素化ブ
チルゴム、臭素化ブチルゴムなどを挙げることができ、
とりわけジエン系ゴムとのブレンド性が良好な塩素化ブ
チルゴム（以下、「ＣｌーＩＩＲ」という場合がある）
を採用することが好ましい。

【００２５】また、外層ゴム１２には、前記ＥＰＤＭ、
Ｘ−ＩＩＲの他にジエン系ゴムがゴム成分として配合さ
れ、このジエン系ゴムとしては、従来サイドウォールの
ゴムとして一般に用いられている天然ゴム、イソプレン
ゴム、スチレンブタジエンゴム又はブタジエンゴムなど
の１種又は２種以上を組み合わせて用いることができ
る。

【００２６】なおタイヤのコスト上昇を抑えるために
も、本例では前記外層ゴム１２の厚さを０．４〜０．８
mm程度の小厚さで形成したものを例示している。

【００２７】このようにサイドゴム１３の外層ゴム１２
は、ＥＰＤＭとＸ−ＩＩＲとを含有したゴム組成物から
なることによって、老化防止剤を含有しなくとも耐候
性、耐オゾンクラック性を高めうるとともに、接着性に
優れたゴム組成物をうることができる。また、Ｘ−ＩＩ
Ｒが配合されることによって、ＥＰＤＭがゴム組成物中
に均一に分散しやすくなる効果が得られ、外層ゴム１２
の全域に万遍なく優れた耐候性が得られる利点もある。
これによって、本実施形態では、サイドウォール部３の
外面に微小な亀裂などが生じるのを長期にわたって防止
することができる。

【００２８】また、前記内層ゴム１１も、老化防止剤を
含有しないゴム組成物からなり、本例ではゴム成分が、
天然ゴムとブタジエンゴムとからなるゴム組成物を採用
している。なお、ゴム成分には、これ以外にも従来公知
のイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、などの１
種又は２種以上を組み合わせて用いることができるのは
言うまでもない。また、ＥＰＤＭなどを配合しても良
い。

【００２９】このように、サイドゴム１３の内層ゴム１
１にも老化防止剤を含ませないことにより、サイドゴム
１３において、内層ゴム１１から外層ゴム１２へ老化防
止剤が移行することも防止しうる。なお、内層ゴム１１
の厚さは、タイヤ最大巾位置で好ましくは２〜４mm、よ
り好ましくは２．５〜３．５mmとするのが望ましい。

【００３０】また、前記サイドゴム１３は、タイヤ成形
時の未加硫の状態において、例えば図３に示すように少
なくとも内層ゴム１１、外層ゴム１２及びクッションゴ
ム１０を予め一体的に張り合わせたシート体として準備
しておき、これをシェーピング前である円筒状のカーカ
スに貼り付けすることができるから、本発明のクッショ
ンゴム１０を設けた場合であっても従来のＴＯＳ構造の
優れた生産性をそのまま維持しうる。

【００３１】次に、前記クッションゴム１０は、老化防
止剤を含むゴム組成物からなり、本例ではゴム成分１０
０重量部に対して１．５〜４．０重量部の老化防止剤を
含むものを例示している。前記老化防止剤としては、ア
ミン系、（フェノール系）など従来知られている各種の
老化防止剤を用いることができる。

【００３２】また、クッションゴム１０のゴム成分に
は、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴ
ム又はブタジエンゴムなどの１種又は２種以上を組み合
わせて用いることができ、また、ＥＰＤＭを配合するこ
ともできる。本例では、クッションゴム１０は天然ゴム
とスチレンブタジエンゴムとをブレンドしたゴム成分か
らなる。

【００３３】前記クッションゴム１０は、前記バットレ
ス域Ｂに露出する露出部１０ｃのタイヤ半径方向距離Ｘ
を２mm以上かつ１０mm未満とすることが必要である。こ
の距離Ｘは、露出部１０ｃの表面に老化防止剤が移行し
た場合に、亀裂を防止するとともにバットレス域Ｂの外
観不良を生じない範囲として定められる。

【００３４】すなわち、前記露出部１０ｃの距離Ｘが２
mm未満の場合には、クッションゴム１０の老化防止剤が
タイヤ外面側又はサイドゴム部１３側に移行したとき
に、該露出部１０ｃが先鋭化し、老化防止剤の残存割合
が著しく少なくなって亀裂が生じやすくなり、逆に前記
露出部１０ｃの距離Ｘが１０mm以上の場合には、クッシ
ョンゴムが老化防止剤の移行により変色すると、これが
広範囲に亘って現れることとなり外観不良を招くため好
ましくない。より好ましくは、前記距離Ｘは、４mm以上
かつ８mm未満とするのが望ましい。なお距離Ｘは、図２
に示すようにタイヤ半径方向にタイヤ外面に沿って測定
する。

【００３５】また前記クッションゴム１０は、前記露出
部１０ｃの距離Ｘを前提としたとき、タイヤ子午断面に
おいて、クッションゴム１０の前記内側面１０ａと、タ
イヤ外面とはそれらの交点Ｐにおいて、３０°以上かつ
１５０°未満の角度θで交わることが必要である。なお
この角度θは、前記内側面１０ａと、前記露出部１０ｃ
のタイヤ外面とが交わるタイヤ軸方向外端部の角度とし
て測定する。

【００３６】このような角度θと、前記露出部の距離Ｘ
とを限定することにより、クッションゴム１０の内側面
が、従来のＴＯＳ構造のウイングゴムのように先細化す
ることを防止できる。したがって、クッションゴム１０
の老化防止剤がサイドゴム側へと移行しても、該クッシ
ョンゴム１０の前記内側面のタイヤ軸方向外側は、老化
防止剤の残存割合が著しく低下することがなく、ひいて
はバットレス域Ｂにおいて早期に亀裂が生じるのを防止
しうる。

【００３７】なお前記角度θが３０°未満の場合には、
前記距離Ｘを限定したにも拘わらず、クッションゴムの
内側面２ａの端部が先細化して亀裂が生じやすくなる反
面、１５０°を超えると、今度はサイドゴム部１３の外
側面が先鋭となり、亀裂を生じやすくなる。好ましくは
前記角度θは、６０°以上かつ１２０°未満とするのが
望ましい。

【００３８】

【実施例】タイヤサイズが１７５／７０Ｒ１３でありか
つ表１に示す空気入りタイヤを試作するとともに（実施
例１〜５、比較例１〜７、なお比較例７のみＳＯＴ構造
であり、その他は、いずれもＴＯＳ構造である。）、バ
ットレス域の耐オゾンクラック性、ロードテストによる
バットレス域の耐亀裂性を比較した。

【００３９】なお、ＥＰＤＭには、住友化学工業（株）
製のＥＳＰＲＥＮＥ（ヨウ素価１２、エチレン／プロピ
レン＝８０／２０）、Ｘ−ＩＩＲには、エクソン化学
（株）製のＣｌ−ＩＩＲ ＨＴ１０６６、老化防止剤に
は、精工化学（株）製のオゾノン６Ｃを使用している。

【００４０】また、主トレッドゴム部は、ゴムポリマー
５０重量部に対して老化防止剤を２重量部、またウイン
グゴム部は、ゴムポリマー５０重量部に対し老化防止剤
を３重量部とした。

【００４１】また、テスト条件は次の通りである。 イ）耐オゾンクラック性、サイドウォール部の外観 テストタイヤをリム組みして２．０kgf/cm² の空気圧を
充填し、温度４０℃、オゾン濃度５０ＰＰＨＭの雰囲気
中に１５日間放置した後、バットレス域のクラック（亀
裂）の発生状況と、バットレス域を主体的にサイドウォ
ール部の変色具合などを観察した。なお、判定基準は、
次の通りである。 ××：バットレス域の周方向全域にクラック（又は変
色）が発生している ×：バットレス域のほぼ周方向全域にクラック（又は変
色）が発生している △：バットレス域の周方向部分的にクラック（又は変
色）が発生している ○：バットレス域の周方向局部的にクラック（又は変
色）が発生している ◎：バットレス域にクラック（又は変色）が発生してい
ない

【００４２】ロ）ロードテスト 複数のユーザをモニターとして、約６月間テストタイヤ
を使用してもらい（走行距離約１０００〜４５００ｋ
ｍ）、バットレス域のクラック（亀裂）の発生状況を観
察した。判定基準は上と同じである。テストの結果など
を表１に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】テストの結果、実施例のタイヤはいずれも
バットレス域の亀裂の発生を確実に防止していることが
確認できる。また、各比較例からは次のことが確認でき
た。

【００４５】先ず、サイドゴムを直接トレッドゴムに接
続した比較例１、２において、サイドゴムに老化防止剤
を含まない比較例１では、バットレス域の亀裂、特にト
レッドゴムの軸方向外側の先端部において多数の亀裂が
確認された。これは、トレッドゴムの老化防止剤が、サ
イドゴム側に移行し、前記先端部の老化防止剤の残存割
合の低下が原因と考えられる。また、サイドゴムの内側
ゴムに老化防止剤を含んだ比較例２では、サイドウォー
ル部外面が変色し外観不良が生じていた。これは、内層
ゴムの老化防止剤が外層ゴムの外面に移行したことが原
因と考えられる。

【００４６】また、クッションゴムを有するものの、露
出部の前記距離Ｘが０mm及び１mmの比較例３、４は、ク
ラックを免れず、同様に露出部の前記角度θが２０°の
比較例５も、クラックが生じていた。なお、露出部の前
記距離Ｘが１０mm以上では、外観不良が際立つことも確
認できた。

【００４７】

【発明の効果】叙上の如く請求項１の発明は、クッショ
ンゴムの内側面と、露出部とが交わる軸方向外端部が先
鋭化することを防止でき、ひいてはクッションゴムの老
化防止剤が老化防止剤を含まないサイドゴム側へと移行
しても、該クッションゴムの前記外端部は、老化防止剤
の残存割合が著しく低下することがなく、ひいてはバッ
トレス域において早期に亀裂が生じるのを防止しうる。

【００４８】また、請求項２の発明は、サイドウォール
部の変色、クラックを防止しつつ、従来、ＥＰＤＭを用
いたサイドウォールを有する空気入りタイヤにおいて生
じていたバットレス域での亀裂を防止しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す空気入りタイヤの
断面図である。

【図２】バットレス域を拡大して示す断面図である。

【図３】タイヤ成形の際に使用されるサイドゴムの斜視
図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）は、従来の技術を説明するバッ
トレス域の断面図である。

【図５】ＳＯＴ構造を説明するバットレス域の断面図で
ある。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ５ ビードコア ６ カーカス ７ コード補強層 ９ ベルト層 １０ クッションゴム １０ａ 内側面 １０ｂ 外側面 １０ｃ 露出部 １１ 内層ゴム １２ 外層ゴム １３ サイドゴム １４ 主トレッドゴム体 １５ ウイングゴム １６ トレッドゴム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 9/18 - 9/20 B60C 11/00 B60C 13/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部を経てビ
   ード部のビードコアで係止されるカーカスと、このカー
   カスのタイヤ半径方向外側に配されたベルト層を含むコ
   ード補強層とを具えた空気入りタイヤであって、 該空気入りタイヤのサイドウォール部の半径方向外方部
   であるバットレス域に、このバットレス域でタイヤ外面
   に露出するとともに前記ベルト層のタイヤ半径方向内側
   に先細状にのびるクッションゴムを配し、 しかもこのクッションゴムのタイヤ半径方向の内側面
   は、前記サイドウォール部をカーカスの外側に沿っての
   びかつ老化防止剤を含まないゴム組成物からなるサイド
   ゴム部が接続されるとともに、 前記クッションゴムは、老化防止剤を含むゴム組成物か
   らなり、かつ前記バットレス域に露出する露出部のタイ
   ヤ半径方向距離Ｘは、２mm以上１０mm未満であり、 しかもタイヤ子午断面においてクッションゴムの前記内
   側面と、タイヤ外面とはそれらの交点において３０°以
   上かつ１５０°未満の角度θで交わることを特徴とする
   空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記サイドゴム部は、前記カーカスに隣り
   合う内層ゴムと、この内層ゴムのタイヤ軸方向外側に配
   されるタイヤ外面をなす外層ゴムとからなり、ともにク
   ッションゴムの内側面に接続され、 かつ前記外層ゴムは、エチレンプロピレンジエンゴムと
   ハロゲン化ブチルゴムとを含有したゴム組成物からなる
   ことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】前記クッションゴムは、ゴム成分１００重
   量部に対して１．５〜４．０重量部の老化防止剤を含む
   とともに、 前記トレッド部は、このトレッド部の主部をなす主トレ
   ッドゴム部と、その両端で前記コード補強層のタイヤ半
   径方向外側に位置しかつバットレス域のタイヤ外面で露
   出するウイングゴム部とからなるトレッドゴムとを具
   え、 該トレッドゴムは、前記クッションゴムの半径方向外側
   面に少なくともタイヤ軸方向外方部で接続するととも
   に、 前記主トレッドゴム部は、ゴム成分１００重量部に対し
   て１．０〜３．０重量部の老化防止剤を含み、かつ前記
   ウイングゴム部は、ゴム成分１００重量部に対して１．
   ５〜５．０重量部の老化防止剤を含むことを特徴とする
   請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。