JP3620928B2 - 空気入りタイヤおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムを空気透過防止層として有する空気入りタイヤおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りタイヤの内面には空気漏れを防止してタイヤ空気圧を一定に保つために、ハロゲン化ブチルゴムなどの低気体透過性ゴムからなるインナーライナー層（空気透過防止層）が設けられている。
しかしながら、ハロゲン化ブチルゴムはヒステリシス損失が大きいため、タイヤの加硫後にカーカス層とインナーライナー層に波打ちが生じた場合に、カーカス層の変形と共にインナーライナー層が変形して発熱するので、タイヤの転がり抵抗が増加するという問題があった。このため、一般にハロゲン化ブチルゴムのインナーライナー層とカーカス層との間に、ヒステリシス損失の小さいタイゴムと呼ばれるゴムシートを介して両者を接合している。これにより、インナーライナー層の厚さに加えてタイゴムの厚みが増大し、タイヤの軽量化を進める場合のネックとなった。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、ハロゲン化ブチルゴムに比較して空気透過性と質量の低い樹脂フィルムを用いて空気透過防止層を薄くし、タイヤを軽量化する方法が提案されている（特開平６−４０２０７号公報）。しかし、この樹脂フィルムを空気透過防止層にするに当たっては、製造過程において次のような問題が発生することがわかった。
【０００４】
すなわち、グリーンタイヤを成形するに際し、樹脂フィルムをカーカス材に貼合わせた複合シートにしてタイヤ成形ドラムに巻き付け、その両端部を重ね合わせるようにスプライスするが、これを加硫したとき、加硫直後に熱によってカーカスコードが収縮することによって上記複合シートのスプライス部において、外側と内側それぞれのカーカス層に収縮力が発生する。このとき外側のカーカス層は、その更に外側に接している部材（ベルト層やサイドトレッド層等）によって、収縮力による変形は抑えられるが、一方の内側カーカス層の収縮力はそのまま残る。その結果、外側と内側のカーカス層間に剥離力が発生するが、樹脂フィルムの加硫温度付近での強度はゴムに比べて低いため、加硫時に発生する上記剥離力にカーカス層間に挟まれた樹脂フィルムが耐えられずに破壊し、加硫後のタイヤのシール性（空気透過防止性）が低下するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、空気透過防止層として耐空気透過性が低く軽量な樹脂フィルムを使用する場合、そのスプライス部において空気透過防止層が破壊されることがない、軽量でシール性に優れた空気入りタイヤおよびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、カーカス層の内面に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムを空気透過防止層として内貼し、タイヤ周方向の両端部で前記樹脂フィルムをカーカス層の両端部間に挟み込んでスプライスした空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の端部間に挟み込まれた樹脂フィルムの一部に切り欠きを設け、該切り欠きを介してカーカス層のコートゴム同士を接着させたことを特徴とする。
【０００７】
このようにスプライス部の樹脂フィルムの一部に切り欠きを設けたため、この切り欠きを介してカーカス層のコートゴム同士が直接接着するので、加硫時のカーカスコードの収縮による剥離力のうち樹脂フィルムに加わる力が低減し、スプライス部での樹脂フィルムの破壊を防ぐことが可能となる。
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、カーカスコードとコートゴムからなる帯状のカーカス材に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムを貼合わせた複合シートを、タイヤ成形ドラムに前記樹脂フィルム側を内側にして巻き付けて巻き始め端部と巻き終わり端部とを重ね合わせスプライスするに当たり、少なくとも前記巻き終わり端部の樹脂フィルムに少なくともその１部に切り欠きを設けてスプライスしてグリーンタイヤを成形し、ついで該グリーンタイヤを加硫することを特徴とする。
【０００８】
このように樹脂フィルムとカーカス材を積層させた複合シートの両端部をスプライスするに際して、スプライス部における樹脂フィルムに切り欠きを設けるだけでよいので、上記目的を達成し得る空気入りタイヤを容易に製造することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の空気入りタイヤは、図１に示されるように、左右一対のビードコア１０，１０間にカーカス層１１が装架され、トレッド部１２においては２層のベルト層１３，１３がタイヤ１周に亘って配置されている。タイヤ内壁面には、熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムが内貼りされてカーカス層１１の内面を実質的に覆う空気透過防止層１４が形成されている。
【００１０】
カーカス層１１では、図２に示されるように、タイヤ周方向の一端部と他端部とが重なり合ってタイヤ幅方向に延びるスプライス部１５を形成しており、このスプライス部１５においてカーカス層１１，１１間に空気透過防止層１４が挟み込まれている。空気透過防止層１４の挟み込まれた部分１６には、図３（イ）〜図３（ヘ）に示されるように、種々の平面視形状の切り欠き２０が設けられ、これらの切り欠き２０を介してカーカス層１１，１１のコードゴム同士が直接接着できるようになっている。
【００１１】
図３（イ）では部分１６に山形状の切り欠き２０が設けられ、図３（ロ）では長方形状の切り欠き２０が設けられ、図３（ハ）では微小円形状の切り欠き２０が設けられ、図３（ニ）では四角形状の切り欠き２０が設けられ、図３（ホ）では大きい円形状の切り欠き２０が設けられ、図３（ヘ）では線状の切り欠き２０が設けられている。
【００１２】
このような切り欠き２０は、カーカス層１１，１１間に挟み込まれた部分１６の全体に形成することもできるが、部分１６のスプライス面積の５〜８０％、特に３０〜８０％に形成することが好ましい（部分１６の切欠部分と樹脂フィルム部分の合計が１００％である）。５％未満ではスプライス部１５での空気透過防止層１４の破壊を十分に防止することが困難であり、逆に８０％を越えるとスプライス部１５の付近のカーカス層１１に剛性の弱い部分ができ、この部分のカーカス層１１のコードのエンド乱れが大きくなるのでユニフォミティが悪化する傾向となる。
【００１３】
また、図４に示したように、スプライス部１５のカーカス層１１，１１間に挟み込まれた部分１６において、内側のカーカス層１１の切断端付近（Ａ端付近）に切り欠き２０を多くすると、成形時のリフト（タイヤ膨経）によりＡ端付近のカーカス層１１のタイヤ周方向変形が大きくなり、カーカス層１１のコードのエンド乱れが生じ易く、タイヤのユニフォミティが悪化する傾向があるため、カーカス層１１、１１間に挟み込まれた部分１６のＡ−Ｂ間の中央よりＡ端側の切り欠き形成面積を５０％以下とすることが好ましい。
【００１４】
この空気入りタイヤを製造するには、まず、図５に示されるように、カーカスコードとコートゴムからなる帯状のカーカス材３１に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルム３０を貼合わせた複合シート３２を、タイヤ成形ドラム４０の外周面に樹脂フィルム３０がタイヤ成形ドラム４０に接するように巻き付けて、図６に示されるように、巻き始め端部と巻き終わり端部とを重ね合わせることによりカーカス材３１，３１間に、樹脂フィルム３０の一部を挟み込んだタイヤ幅方向に延びるスプライス部１５を形成する。この場合、樹脂フィルム３０の一部（すなわち、図２における部分１６に相当）には、図３（イ）〜図３（ヘ）に示されるような切り欠き２０を、前以って又は挟み込まれた後に設けるのである。切り欠き２０を設けるには、例えば、下記の▲１▼〜▲３▼によればよい。
【００１５】
▲１▼ 複合シート３２の巻き終わり端部のスプライス域に、樹脂フィルム３０に又は樹脂フィルム３０とカーカス材３１の両方に針刺しを行って、切り欠き２０を設けた後、複合シート３２をタイヤ成形ドラム４０に巻き付ける。
▲２▼ 複合シート３２をタイヤ成形ドラム４０に巻き付けた後、樹脂フィルム３０とカーカス材３１の両方に針刺しを行う。
【００１６】
▲３▼ カーカス材３１，３１間に挟み込まれる位置に予め切り欠き２０を設けた樹脂フィルム３０とカーカス材３１とで複合シート３２を構成し、この複合シート３２をタイヤ成形ドラム４０に巻き付ける。
上記▲１▼又は▲２▼によれば、カーカス層にまで針刺しが及ぶため、スプライス部１５の剛性が低減するので、タイヤ内圧充填時のスプライス部１５の凹み現象（いわゆるバンピーサイド故障）が緩和されることになる。
【００１７】
このようにしてスプライス１５を形成すると共に切り欠き２０を設けてグリーンタイヤを成形し、ついでこのグリーンタイヤを加硫することにより空気入りタイヤを得ることができる。
なお、図７に示すように、スプライス部１５において、カーカス層１１，１１間に挟み込まれた部分１６に切り欠き２０を設けるだけでなく、内側のカーカス層１１の内面の空気透過防止層１４の先端領域１７に切り欠き２０を設けてもよい。これによって、カーカス層１１の両端部のうちいずれの端部でも下にしてスプライス１５を形成できるからタイヤ生産性を向上できる。さらに、図８に示すように、スプライス部１５において、空気透過防止性をいっそう高めるために内側のカーカス層１１の内面の空気透過防止層１４の先端をカーカス層１１の先端を超えて延長させてもよい。
【００１８】
また、本発明で用いる樹脂フィルム３０を構成する熱可塑性樹脂は、空気透過係数が２５×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇ以下，好ましくは５×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇ以下で、ヤング率が１〜５００ＭＰａ 、好ましくは１０〜３００ＭＰａのものである。空気透過係数が２５×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇを越えると、タイヤ空気圧を保持するため空気透過防止層の厚さを厚くしなければならず、タイヤの軽量化の目的に反することになる。また、フィルムのヤング率が１ＭＰａ未満ではタイヤ成型時にシワなどが発生して成形加工性が低下し、５００ＭＰａを越えると耐久性に問題が生じるため好ましくない。
【００１９】
この熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂（例えば、ナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体）、及びそれらのＮ−アルコキシアルキル化物、例えば６−ナイロンのメトキシメチル化物、６−６１０−ナイロンのメトキシメチル化物、６１２−ナイロンのメトキシメチル化物、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥ１０）、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミド酸／ポリブチレートテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル）、ポリニトリル系樹脂（例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体）、ポリメタクリレート系樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル）、ポリビニル系樹脂（例えば、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＤＶＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体）、セルロース系樹脂（例えば、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース）、フッ素系樹脂（例えば、ポリフッ素化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体）、イミド系樹脂（例えば、芳香族ポリイミド（ＰＩ）などを挙げることができ、２種以上であってもよい。
【００２０】
また、本発明に用いられる熱可塑性樹脂フィルムとしては、上記の熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドしたフィルムでも良い。
前記熱可塑性樹脂とブレンドすることができるエラストマー成分としては、熱可塑性樹脂成分とブレンドした状態で組成物をなし、結果として上記空気透過係数及びヤング率を有するものであれば、その種類及び量は特に限定されない。
【００２１】
この熱可塑性樹脂とブレンド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添物（例えば、ＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高ジスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ）、オレフィン系ゴム（例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ＩＩＲ、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー、含ハロゲンゴム（例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、ＣＲ、ヒドリンゴム（ＣＨＲ・ＣＨＣ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ））、シリコンゴム（例えば、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム）、含イオウゴム（例えば、ポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）、熱可塑性エラストマー（例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）などを挙げることができ、２種以上であってもよい。
【００２２】
前記した特定の熱可塑性樹脂とエラストマー成分との相溶性が異なる場合は、第３成分として適当な相溶化剤を添加するのが好ましい。系に相溶化剤を混合することにより、熱可塑性樹脂とエラストマー成分との界面張力が低下し、その結果、分散層を形成しているゴムの粒子が微細になることから両成分の特性はより有効に発現されることになる。そのような相溶化剤としては一般的に熱可塑性樹脂及びエラストマー成分の両方又は片方の構造を有する共重合体、或いは熱可塑性樹脂又はエラストマー成分と反応可能なエポキシ基、カルボニル基、ハロゲン基、アミノ基、オキサゾリン基、水酸基等を有した共重合の構造をとるものとすることができる。これらは混合される熱可塑性樹脂とエラストマー成分の種類によって選定すれば良いが、通常使用されるものにはスチレン／エチレン・ブチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）及びそのマレイン酸変性物、ＥＰＤＭ：ＥＰＤＭ／スチレン又ＥＰＤＭ／アクリロニトリルグラフト共重合体及びそのマレイン酸変性物、スチレン／マレイン酸共重合体、反応性フェノキシン等を挙げることができる。かかる相溶化剤の配合量には特に限定はないが、好ましくはポリマー成分（熱可塑性樹脂とエラストマー成分の総和）１００重量部に対して、０．５ 〜１０重量部が良い。
【００２３】
熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドする場合の特定の熱可塑性樹脂（Ａ）とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、特に限定はなく、フィルムの厚さ、耐空気透過性、柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は重量比（Ａ）／（Ｂ）で１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは１５／８５〜９０／１０である。
【００２４】
本発明に係わるポリマー組成物（樹脂フィルム３０）は、上記必須ポリマー成分に加えて、本発明のタイヤ用ポリマー組成物の必要特性を損なわない範囲で前記した相溶化剤ポリマーなどの他のポリマーを混合することができる。他ポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂とエラストマー成分との相溶性を改良するため、材料のフィルム成型加工性を良くするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等であり、これに用いられる材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート（ＰＣ）等が挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン共重合体、そのマレイン酸変性体、又はそのグリシジル基導入体なども挙げることができる。本発明に係わるポリマー組成物には、更に一般的にポリマー配合物に配合される充填剤、カーボンブラック、石英粉体、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化チタンなどを上記空気透過係数及びヤング率の要件を損なわない限り任意に配合することもできる。
【００２５】
また、前記エラストマー成分は熱可塑性樹脂との混合の際、動的に加硫することもできる。動的に加硫する場合の加硫剤、加硫助剤、加硫条件（温度、時間）等は、添加するエラストマー成分の組成に応じて適宜決定すればよく、特に限定されるものではない。
加硫剤としては、一般的なゴム加硫剤（架橋剤）を用いることができる。具体的には、イオン系加硫剤としては粉末イオウ、沈降イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルファイド、アルキルフェノールジサルファイド等を例示でき、例えば、０．５〜４ｐｈｒ 〔ゴム成分（ポリマー）１００重量部あたりの重量部〕程度用いることができる。
【００２６】
また、有機過酸化物系の加硫剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、２，４−ビクロロベンゾイルパーオキサイド、２，Ｔｅ−ジエチルジチオカーバメート、Ｃｕ−ジメチルジチオカーバメート、Ｆｅ−ジメチルジチオカーバメート、ピペコリンピペコリルジチオカーバメート等、チオウレア系加硫促進剤としては、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレア等を挙げることができる。
【００２７】
また、加硫促進助剤としては、一般的なゴム用助剤を併せて用いることができ、例えば、亜鉛華（５ｐｈｒ 程度）、ステアリン酸やオレイン酸及びこれらのＺｎ塩（２〜４ｐｈｒ 程度）等が使用できる。
熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は、予め熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分（ゴムの場合は未加硫物）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相（マトリックス相）を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散相（ドメイン）として分散させることによる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマー成分を動的に加硫させてもよい。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加してもよいが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマー成分の混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が使用できる。なかでも熱可塑性樹脂とエラストマー成分の混練およびエラストマー成分の動的加硫には、２軸混練押出機を使用するのが好ましい。更に、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であればよい。また、混練時の剪断速度は１０００〜７５００ ｓｅｃ−１であるのが好ましい。混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製されたポリマー組成物は、次に押出し成形またはカレンダー成形によってシート状のフィルムに形成される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によればよい。
【００２８】
このようにして得られるフィルムは、熱可塑性樹脂（Ａ）のマトリクス中にエラストマー成分（Ｂ）が分散相（ドメイン）として分散した構造をとる。かかる状態の分散構造をとることにより、熱可塑の加工が可能となり、かつベルト補強層としてのフィルムに十分な柔軟性と連続相としての樹脂層の効果により十分な剛性を併せ付与することができると共に、エラストマー成分の多少によらず、成形に際し、熱可塑性樹脂と同等の成形加工性を得ることができるため、通常の樹脂用成形機、即ち押出し成形、またはカレンダー成形によって、フィルム化することが可能となる。
【００２９】
これらフィルムと相対するゴム層との接着は、通常のゴム系、フェノール樹脂系、アクリル共重合体系、イソシアネート系等のポリマーと架橋剤を溶剤に溶かした接着剤をフィルムに塗布し、加硫成形時の熱と圧力により接着させる方法、または、スチレンブタジエンスチレン共重合体（ＳＢＳ）、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）、スチレンエチレンブチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等の接着用樹脂を熱可塑性フィルムと共に共押出、或いはラミネートして多層フィルムを作製しておき、加硫時にゴム層と接着させる方法がある。溶剤系接着剤としては、例えば、フェノール樹脂系（ケムロック２２０・ロード社）、塩化ゴム系（ケムロック２０５、ケムロック２３４Ｂ）、イソシアネート系（ケムロック４０２）等を例示することができる。
【００３０】
なお、本発明では、上記実施形態において、２層のベルト層７を配置した例を示したが、それに限定されず、ベルト層を３層以上設けた複数のベルト層を配置するものであっても好適に用いることができる。
【００３１】
【実施例】
下記の材料Ａ〜Ｄからなるフィルムを空気透過防止層としてタイヤサイズ：１６５ＳＲ１３（リムサイズ：１３×４１／２−Ｊ）の空気入りタイヤを製造した（実施例１〜７、比較例１〜２、標準例１〜２）。
得られた各タイヤについて、下記の方法により空気洩れ試験（圧力低下率）、ユニフォミティ、加硫後タイヤのカーカス層スプライス口開き故障、およびタイヤ質量を評価した。この結果を表１に示す。なお、材料中の部は、全て重量部を表わす。
【００３２】
材料Ａ：熱可塑性樹脂成分；ナイロン６（Ｎ６）（東レ製 ＣＭ４０６１）２８部、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）（三菱ガス化学製レニー６００２）４２部、エラストマー成分；マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）３０部、及び加硫剤成分としてメチレンジアニリン０．１８部から成り、空気透過係数が２．１３×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇ、ヤング率が２５７ＭＰａの材料。
【００３３】
材料Ｂ：熱可塑性樹脂成分；ナイロン６（Ｎ６）（東レ製 ＣＭ４０６１）２５．２部、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）（三菱ガス化学製レニー６００２）３７．８部、エラストマー成分；マスターバッチ（変性ブチルゴム：イソブチレン−パラメチルスチレン共重合体の臭素化物、エクソンケミカル製エクソンＥＸＸＰＲ０ ８９−４ １００部，東海カーボン製カーボンブラックＧＰＦ：シーストＶ ６０部，ステアリン酸 １部，石油系炭化水素樹脂エッソ製エスコレッツ１１０２ １０部，パラフィン系プロセス油 １０部）４８．９部、相溶化成分；三井石油化学製ハイセックスミリオン２４０Ｍ（ＥＥＡ）１０部、及び加硫剤成分として酸化亜鉛１．５部、ＤＭ０．５部、及びイオウ０．３部から成り、空気透過係数が０．８４×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇでヤング率が２４４ＭＰａである材料。
【００３４】
材料Ｃ：熱可塑性樹脂成分；ナイロン６（Ｎ６）（東レ製 ＣＭ４０６１）２５．２部、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）（三菱ガス化学製レニー６００２）３７．８部、並びにナイロン６／６６／６１０（東レ製 ＣＭ４００１）１０部、エラストマー成分；Ｂｒ−（ポリイソブチレン−ｐ−メチルスチレン）（エクソンケミカル製ＥＸＸＰＲＯ ８９−４）２７．０部から成り、空気透過係数が０．６３×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇでヤング率が３１７ＭＰａである材料。
【００３５】
材料Ｄ：ブチルゴム；Ｂｒ−ＩＩＲゴム組成物（空気透過係数５５×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇ、ヤング率が１５ＭＰａ）。
フィルムの空気透過係数測定法：
ＪＩＳ Ｋ７１２６「プラスチックフィルム及びシートの気体透過度試験方法（Ａ法）」に準じた。
【００３６】
試験片 ：各例で作成したフィルムサンプルを用いた。
試験気体：空気（Ｎ２ ：Ｏ２ ＝８：２）
試験温度：３０℃
フィルムのヤング率の測定法：
ＪＩＳ Ｋ６２５１「加硫ゴムの引張試験方法」に準じた。
【００３７】
試験片 ：各例で押出成形により作成したフィルムサンプルを、押出時の樹脂の流れ方向に平行に、ＪＩＳ３号ダンベルで打ち抜いた。得られた応力〜ひずみ曲線の初期ひずみ領域の曲線に接線を引き、その接線の傾きよりヤング率を求めた。
空気洩れ試験法（圧力低下率）： 初期圧力２００ｋＰａ、室温２１℃、無負荷条件にて３ヵ月間放置する。内圧の測定間隔は４日毎とし、測定圧力Ｐｔ、初期圧力Ｐ０ 、経過日数ｔとして、次の式
【００３８】
【数１】
に回帰してα値を求める。得られたαを用い、ｔ＝３０（日）を代入し、
β＝〔１−ｅｘｐ（−αｔ）〕×１００
を得る。βを１ヵ月当たりの圧力低下率（％／月）とする。
【００３９】
ユニフォミティ試験法：
ＪＡＳＯ Ｃ−６０７−８７（自動車用タイヤのユニフォミティ試験法）に従って、ＲＦＶを測定する（ｎ＝１０）。従来タイヤである標準例１の測定値を１００とし指数で表示する。この値が大きいほどユニフォミティに優れる。
加硫タイヤのカーカス層スプライス口開き故障；
タイヤ加硫後にカーカス層スプライス部が開口していないものを「○」、開口しているものを「×」とした。
【００４０】
【表１】
【００４１】
表１において、標準例１はハロゲン化ブチルゴムで空気透過防止層を構成した従来の一般的な例であって、図９に示すように、空気透過防止層１４をタイゴム１８を介してカーカス層１１に貼着し、かつユニフォミティが悪くならないようにスプライス部１５をタイヤ周方向に２箇所に分散させている。標準例２はハロゲン化ブチルゴムで空気透過防止層を構成した従来の一般的な例であって、図１０に示すように、スプライス部１５をタイヤ周方向に１箇所設け、このスプライス部１５で空気透過防止層１４とタイゴム１８とをカーカス層１１で挟み込んでおり、標準例１に比してスプライス部１５の厚さが大きくなるためスプライス部１５の段差が大となり、ユニフォミティが悪化する。
【００４２】
比較例１は、図２に示すように、スプライス部１５でカーカス層１１，１１間に空気透過防止層１４を挟み込んで、かつその挟み込まれた部分１６に切り欠きを設けない従来の例であって、部分１６の空気透過防止層が破壊し、カーカス層スプライス口開き故障が生じる。
実施例１〜７は、図２に示すように、それぞれ、スプライス部１５でカーカス層１１，１１間に空気透過防止層１４を挟み込んで、かつその挟み込まれた部分１６に図３（ハ）に示すような針刺し（プリッキング）程度の切り欠きを施した場合であり、カーカス層スプライス口開き故障は生じない。
【００４３】
比較例２は、図１１に示すように、スプライス部１５においてカーカス層１１，１１間に空気透過防止層１４を挟み込まない構造としたものであり、カーカス層スプライス口開き故障は生じないが、スプライス部１５においてカーカス層１１のコードのエンド乱れが生じ、ユニフォミティが低下し、実用的でない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の空気入りタイヤは、軽量で空気透過防止性に優れ、しかもカーカス層スプライス部で空気透過防止層が破壊されないので、カーカス層スプライス口開き故障が生じることがない。また、本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、上記の性能を有する空気入りタイヤを効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例の子午線方向半断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図３】（イ）〜（ヘ）は本発明の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の空気透過防止層に形成する切り欠きの具体例を示す要部平面図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図５】本発明においてタイヤ成形ドラムの外周面に樹脂フィルムとカーカス材とを巻き付ける様子を示す説明図である。
【図６】図５で巻き付けた後にタイヤ成形ドラム上でカーカス層スプライス部を形成する様子を示す要部断面図である。
【図７】本発明の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図９】従来の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図１０】従来の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図１１】比較のためのカーカス層スプライス部を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ カーカス層 １４ 空気透過防止層
１５ スプライス部 １６ 挟み込まれた部分
２０ 切り欠き ３２ 複合シート
４０ タイヤ成形ドラム
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムを空気透過防止層として有する空気入りタイヤおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気入りタイヤの内面には空気漏れを防止してタイヤ空気圧を一定に保つために、ハロゲン化ブチルゴムなどの低気体透過性ゴムからなるインナーライナー層（空気透過防止層）が設けられている。
しかしながら、ハロゲン化ブチルゴムはヒステリシス損失が大きいため、タイヤの加硫後にカーカス層とインナーライナー層に波打ちが生じた場合に、カーカス層の変形と共にインナーライナー層が変形して発熱するので、タイヤの転がり抵抗が増加するという問題があった。このため、一般にハロゲン化ブチルゴムのインナーライナー層とカーカス層との間に、ヒステリシス損失の小さいタイゴムと呼ばれるゴムシートを介して両者を接合している。これにより、インナーライナー層の厚さに加えてタイゴムの厚みが増大し、タイヤの軽量化を進める場合のネックとなった。
【０００３】
そこで、この問題を解決するために、ハロゲン化ブチルゴムに比較して空気透過性と質量の低い樹脂フィルムを用いて空気透過防止層を薄くし、タイヤを軽量化する方法が提案されている（特開平６−４０２０７号公報）。しかし、この樹脂フィルムを空気透過防止層にするに当たっては、製造過程において次のような問題が発生することがわかった。
【０００４】
すなわち、グリーンタイヤを成形するに際し、樹脂フィルムをカーカス材に貼合わせた複合シートにしてタイヤ成形ドラムに巻き付け、その両端部を重ね合わせるようにスプライスするが、これを加硫したとき、加硫直後に熱によってカーカスコードが収縮することによって上記複合シートのスプライス部において、外側と内側それぞれのカーカス層に収縮力が発生する。このとき外側のカーカス層は、その更に外側に接している部材（ベルト層やサイドトレッド層等）によって、収縮力による変形は抑えられるが、一方の内側カーカス層の収縮力はそのまま残る。その結果、外側と内側のカーカス層間に剥離力が発生するが、樹脂フィルムの加硫温度付近での強度はゴムに比べて低いため、加硫時に発生する上記剥離力にカーカス層間に挟まれた樹脂フィルムが耐えられずに破壊し、加硫後のタイヤのシール性（空気透過防止性）が低下するという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、空気透過防止層として耐空気透過性が低く軽量な樹脂フィルムを使用する場合、そのスプライス部において空気透過防止層が破壊されることがない、軽量でシール性に優れた空気入りタイヤおよびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、カーカス層の内面に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムを空気透過防止層として内貼し、タイヤ周方向の両端部で前記樹脂フィルムをカーカス層の両端部間に挟み込んでスプライスした空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の端部間に挟み込まれた樹脂フィルムの一部に切り欠きを設け、該切り欠きを介してカーカス層のコートゴム同士を接着させたことを特徴とする。
【０００７】
このようにスプライス部の樹脂フィルムの一部に切り欠きを設けたため、この切り欠きを介してカーカス層のコートゴム同士が直接接着するので、加硫時のカーカスコードの収縮による剥離力のうち樹脂フィルムに加わる力が低減し、スプライス部での樹脂フィルムの破壊を防ぐことが可能となる。
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、カーカスコードとコートゴムからなる帯状のカーカス材に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムを貼合わせた複合シートを、タイヤ成形ドラムに前記樹脂フィルム側を内側にして巻き付けて巻き始め端部と巻き終わり端部とを重ね合わせスプライスするに当たり、少なくとも前記巻き終わり端部の樹脂フィルムに少なくともその１部に切り欠きを設けてスプライスしてグリーンタイヤを成形し、ついで該グリーンタイヤを加硫することを特徴とする。
【０００８】
このように樹脂フィルムとカーカス材を積層させた複合シートの両端部をスプライスするに際して、スプライス部における樹脂フィルムに切り欠きを設けるだけでよいので、上記目的を達成し得る空気入りタイヤを容易に製造することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の空気入りタイヤは、図１に示されるように、左右一対のビードコア１０，１０間にカーカス層１１が装架され、トレッド部１２においては２層のベルト層１３，１３がタイヤ１周に亘って配置されている。タイヤ内壁面には、熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムが内貼りされてカーカス層１１の内面を実質的に覆う空気透過防止層１４が形成されている。
【００１０】
カーカス層１１では、図２に示されるように、タイヤ周方向の一端部と他端部とが重なり合ってタイヤ幅方向に延びるスプライス部１５を形成しており、このスプライス部１５においてカーカス層１１，１１間に空気透過防止層１４が挟み込まれている。空気透過防止層１４の挟み込まれた部分１６には、図３（イ）〜図３（ヘ）に示されるように、種々の平面視形状の切り欠き２０が設けられ、これらの切り欠き２０を介してカーカス層１１，１１のコードゴム同士が直接接着できるようになっている。
【００１１】
図３（イ）では部分１６に山形状の切り欠き２０が設けられ、図３（ロ）では長方形状の切り欠き２０が設けられ、図３（ハ）では微小円形状の切り欠き２０が設けられ、図３（ニ）では四角形状の切り欠き２０が設けられ、図３（ホ）では大きい円形状の切り欠き２０が設けられ、図３（ヘ）では線状の切り欠き２０が設けられている。
【００１２】
このような切り欠き２０は、カーカス層１１，１１間に挟み込まれた部分１６の全体に形成することもできるが、部分１６のスプライス面積の５〜８０％、特に３０〜８０％に形成することが好ましい（部分１６の切欠部分と樹脂フィルム部分の合計が１００％である）。５％未満ではスプライス部１５での空気透過防止層１４の破壊を十分に防止することが困難であり、逆に８０％を越えるとスプライス部１５の付近のカーカス層１１に剛性の弱い部分ができ、この部分のカーカス層１１のコードのエンド乱れが大きくなるのでユニフォミティが悪化する傾向となる。
【００１３】
また、図４に示したように、スプライス部１５のカーカス層１１，１１間に挟み込まれた部分１６において、内側のカーカス層１１の切断端付近（Ａ端付近）に切り欠き２０を多くすると、成形時のリフト（タイヤ膨経）によりＡ端付近のカーカス層１１のタイヤ周方向変形が大きくなり、カーカス層１１のコードのエンド乱れが生じ易く、タイヤのユニフォミティが悪化する傾向があるため、カーカス層１１、１１間に挟み込まれた部分１６のＡ−Ｂ間の中央よりＡ端側の切り欠き形成面積を５０％以下とすることが好ましい。
【００１４】
この空気入りタイヤを製造するには、まず、図５に示されるように、カーカスコードとコートゴムからなる帯状のカーカス材３１に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルム３０を貼合わせた複合シート３２を、タイヤ成形ドラム４０の外周面に樹脂フィルム３０がタイヤ成形ドラム４０に接するように巻き付けて、図６に示されるように、巻き始め端部と巻き終わり端部とを重ね合わせることによりカーカス材３１，３１間に、樹脂フィルム３０の一部を挟み込んだタイヤ幅方向に延びるスプライス部１５を形成する。この場合、樹脂フィルム３０の一部（すなわち、図２における部分１６に相当）には、図３（イ）〜図３（ヘ）に示されるような切り欠き２０を、前以って又は挟み込まれた後に設けるのである。切り欠き２０を設けるには、例えば、下記の▲１▼〜▲３▼によればよい。
【００１５】
▲１▼ 複合シート３２の巻き終わり端部のスプライス域に、樹脂フィルム３０に又は樹脂フィルム３０とカーカス材３１の両方に針刺しを行って、切り欠き２０を設けた後、複合シート３２をタイヤ成形ドラム４０に巻き付ける。
▲２▼ 複合シート３２をタイヤ成形ドラム４０に巻き付けた後、樹脂フィルム３０とカーカス材３１の両方に針刺しを行う。
【００１６】
▲３▼ カーカス材３１，３１間に挟み込まれる位置に予め切り欠き２０を設けた樹脂フィルム３０とカーカス材３１とで複合シート３２を構成し、この複合シート３２をタイヤ成形ドラム４０に巻き付ける。
上記▲１▼又は▲２▼によれば、カーカス層にまで針刺しが及ぶため、スプライス部１５の剛性が低減するので、タイヤ内圧充填時のスプライス部１５の凹み現象（いわゆるバンピーサイド故障）が緩和されることになる。
【００１７】
このようにしてスプライス１５を形成すると共に切り欠き２０を設けてグリーンタイヤを成形し、ついでこのグリーンタイヤを加硫することにより空気入りタイヤを得ることができる。
なお、図７に示すように、スプライス部１５において、カーカス層１１，１１間に挟み込まれた部分１６に切り欠き２０を設けるだけでなく、内側のカーカス層１１の内面の空気透過防止層１４の先端領域１７に切り欠き２０を設けてもよい。これによって、カーカス層１１の両端部のうちいずれの端部でも下にしてスプライス１５を形成できるからタイヤ生産性を向上できる。さらに、図８に示すように、スプライス部１５において、空気透過防止性をいっそう高めるために内側のカーカス層１１の内面の空気透過防止層１４の先端をカーカス層１１の先端を超えて延長させてもよい。
【００１８】
また、本発明で用いる樹脂フィルム３０を構成する熱可塑性樹脂は、空気透過係数が２５×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇ以下，好ましくは５×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇ以下で、ヤング率が１〜５００ＭＰａ 、好ましくは１０〜３００ＭＰａのものである。空気透過係数が２５×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇを越えると、タイヤ空気圧を保持するため空気透過防止層の厚さを厚くしなければならず、タイヤの軽量化の目的に反することになる。また、フィルムのヤング率が１ＭＰａ未満ではタイヤ成型時にシワなどが発生して成形加工性が低下し、５００ＭＰａを越えると耐久性に問題が生じるため好ましくない。
【００１９】
この熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂（例えば、ナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体）、及びそれらのＮ−アルコキシアルキル化物、例えば６−ナイロンのメトキシメチル化物、６−６１０−ナイロンのメトキシメチル化物、６１２−ナイロンのメトキシメチル化物、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥ１０）、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミド酸／ポリブチレートテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル）、ポリニトリル系樹脂（例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体）、ポリメタクリレート系樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル）、ポリビニル系樹脂（例えば、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＤＶＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体）、セルロース系樹脂（例えば、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース）、フッ素系樹脂（例えば、ポリフッ素化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体）、イミド系樹脂（例えば、芳香族ポリイミド（ＰＩ）などを挙げることができ、２種以上であってもよい。
【００２０】
また、本発明に用いられる熱可塑性樹脂フィルムとしては、上記の熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドしたフィルムでも良い。
前記熱可塑性樹脂とブレンドすることができるエラストマー成分としては、熱可塑性樹脂成分とブレンドした状態で組成物をなし、結果として上記空気透過係数及びヤング率を有するものであれば、その種類及び量は特に限定されない。
【００２１】
この熱可塑性樹脂とブレンド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添物（例えば、ＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高ジスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ）、オレフィン系ゴム（例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ＩＩＲ、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー、含ハロゲンゴム（例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、ＣＲ、ヒドリンゴム（ＣＨＲ・ＣＨＣ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ））、シリコンゴム（例えば、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム）、含イオウゴム（例えば、ポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）、熱可塑性エラストマー（例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）などを挙げることができ、２種以上であってもよい。
【００２２】
前記した特定の熱可塑性樹脂とエラストマー成分との相溶性が異なる場合は、第３成分として適当な相溶化剤を添加するのが好ましい。系に相溶化剤を混合することにより、熱可塑性樹脂とエラストマー成分との界面張力が低下し、その結果、分散層を形成しているゴムの粒子が微細になることから両成分の特性はより有効に発現されることになる。そのような相溶化剤としては一般的に熱可塑性樹脂及びエラストマー成分の両方又は片方の構造を有する共重合体、或いは熱可塑性樹脂又はエラストマー成分と反応可能なエポキシ基、カルボニル基、ハロゲン基、アミノ基、オキサゾリン基、水酸基等を有した共重合の構造をとるものとすることができる。これらは混合される熱可塑性樹脂とエラストマー成分の種類によって選定すれば良いが、通常使用されるものにはスチレン／エチレン・ブチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）及びそのマレイン酸変性物、ＥＰＤＭ：ＥＰＤＭ／スチレン又ＥＰＤＭ／アクリロニトリルグラフト共重合体及びそのマレイン酸変性物、スチレン／マレイン酸共重合体、反応性フェノキシン等を挙げることができる。かかる相溶化剤の配合量には特に限定はないが、好ましくはポリマー成分（熱可塑性樹脂とエラストマー成分の総和）１００重量部に対して、０．５ 〜１０重量部が良い。
【００２３】
熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドする場合の特定の熱可塑性樹脂（Ａ）とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、特に限定はなく、フィルムの厚さ、耐空気透過性、柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は重量比（Ａ）／（Ｂ）で１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは１５／８５〜９０／１０である。
【００２４】
本発明に係わるポリマー組成物（樹脂フィルム３０）は、上記必須ポリマー成分に加えて、本発明のタイヤ用ポリマー組成物の必要特性を損なわない範囲で前記した相溶化剤ポリマーなどの他のポリマーを混合することができる。他ポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂とエラストマー成分との相溶性を改良するため、材料のフィルム成型加工性を良くするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等であり、これに用いられる材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート（ＰＣ）等が挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン共重合体、そのマレイン酸変性体、又はそのグリシジル基導入体なども挙げることができる。本発明に係わるポリマー組成物には、更に一般的にポリマー配合物に配合される充填剤、カーボンブラック、石英粉体、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化チタンなどを上記空気透過係数及びヤング率の要件を損なわない限り任意に配合することもできる。
【００２５】
また、前記エラストマー成分は熱可塑性樹脂との混合の際、動的に加硫することもできる。動的に加硫する場合の加硫剤、加硫助剤、加硫条件（温度、時間）等は、添加するエラストマー成分の組成に応じて適宜決定すればよく、特に限定されるものではない。
加硫剤としては、一般的なゴム加硫剤（架橋剤）を用いることができる。具体的には、イオン系加硫剤としては粉末イオウ、沈降イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルファイド、アルキルフェノールジサルファイド等を例示でき、例えば、０．５〜４ｐｈｒ 〔ゴム成分（ポリマー）１００重量部あたりの重量部〕程度用いることができる。
【００２６】
また、有機過酸化物系の加硫剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、２，４−ビクロロベンゾイルパーオキサイド、２，Ｔｅ−ジエチルジチオカーバメート、Ｃｕ−ジメチルジチオカーバメート、Ｆｅ−ジメチルジチオカーバメート、ピペコリンピペコリルジチオカーバメート等、チオウレア系加硫促進剤としては、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレア等を挙げることができる。
【００２７】
また、加硫促進助剤としては、一般的なゴム用助剤を併せて用いることができ、例えば、亜鉛華（５ｐｈｒ 程度）、ステアリン酸やオレイン酸及びこれらのＺｎ塩（２〜４ｐｈｒ 程度）等が使用できる。
熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は、予め熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分（ゴムの場合は未加硫物）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相（マトリックス相）を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散相（ドメイン）として分散させることによる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマー成分を動的に加硫させてもよい。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加してもよいが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマー成分の混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が使用できる。なかでも熱可塑性樹脂とエラストマー成分の混練およびエラストマー成分の動的加硫には、２軸混練押出機を使用するのが好ましい。更に、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であればよい。また、混練時の剪断速度は１０００〜７５００ ｓｅｃ−１であるのが好ましい。混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製されたポリマー組成物は、次に押出し成形またはカレンダー成形によってシート状のフィルムに形成される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によればよい。
【００２８】
このようにして得られるフィルムは、熱可塑性樹脂（Ａ）のマトリクス中にエラストマー成分（Ｂ）が分散相（ドメイン）として分散した構造をとる。かかる状態の分散構造をとることにより、熱可塑の加工が可能となり、かつベルト補強層としてのフィルムに十分な柔軟性と連続相としての樹脂層の効果により十分な剛性を併せ付与することができると共に、エラストマー成分の多少によらず、成形に際し、熱可塑性樹脂と同等の成形加工性を得ることができるため、通常の樹脂用成形機、即ち押出し成形、またはカレンダー成形によって、フィルム化することが可能となる。
【００２９】
これらフィルムと相対するゴム層との接着は、通常のゴム系、フェノール樹脂系、アクリル共重合体系、イソシアネート系等のポリマーと架橋剤を溶剤に溶かした接着剤をフィルムに塗布し、加硫成形時の熱と圧力により接着させる方法、または、スチレンブタジエンスチレン共重合体（ＳＢＳ）、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）、スチレンエチレンブチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等の接着用樹脂を熱可塑性フィルムと共に共押出、或いはラミネートして多層フィルムを作製しておき、加硫時にゴム層と接着させる方法がある。溶剤系接着剤としては、例えば、フェノール樹脂系（ケムロック２２０・ロード社）、塩化ゴム系（ケムロック２０５、ケムロック２３４Ｂ）、イソシアネート系（ケムロック４０２）等を例示することができる。
【００３０】
なお、本発明では、上記実施形態において、２層のベルト層７を配置した例を示したが、それに限定されず、ベルト層を３層以上設けた複数のベルト層を配置するものであっても好適に用いることができる。
【００３１】
【実施例】
下記の材料Ａ〜Ｄからなるフィルムを空気透過防止層としてタイヤサイズ：１６５ＳＲ１３（リムサイズ：１３×４１／２−Ｊ）の空気入りタイヤを製造した（実施例１〜７、比較例１〜２、標準例１〜２）。
得られた各タイヤについて、下記の方法により空気洩れ試験（圧力低下率）、ユニフォミティ、加硫後タイヤのカーカス層スプライス口開き故障、およびタイヤ質量を評価した。この結果を表１に示す。なお、材料中の部は、全て重量部を表わす。
【００３２】
材料Ａ：熱可塑性樹脂成分；ナイロン６（Ｎ６）（東レ製 ＣＭ４０６１）２８部、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）（三菱ガス化学製レニー６００２）４２部、エラストマー成分；マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）３０部、及び加硫剤成分としてメチレンジアニリン０．１８部から成り、空気透過係数が２．１３×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇ、ヤング率が２５７ＭＰａの材料。
【００３３】
材料Ｂ：熱可塑性樹脂成分；ナイロン６（Ｎ６）（東レ製 ＣＭ４０６１）２５．２部、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）（三菱ガス化学製レニー６００２）３７．８部、エラストマー成分；マスターバッチ（変性ブチルゴム：イソブチレン−パラメチルスチレン共重合体の臭素化物、エクソンケミカル製エクソンＥＸＸＰＲ０ ８９−４ １００部，東海カーボン製カーボンブラックＧＰＦ：シーストＶ ６０部，ステアリン酸 １部，石油系炭化水素樹脂エッソ製エスコレッツ１１０２ １０部，パラフィン系プロセス油 １０部）４８．９部、相溶化成分；三井石油化学製ハイセックスミリオン２４０Ｍ（ＥＥＡ）１０部、及び加硫剤成分として酸化亜鉛１．５部、ＤＭ０．５部、及びイオウ０．３部から成り、空気透過係数が０．８４×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇでヤング率が２４４ＭＰａである材料。
【００３４】
材料Ｃ：熱可塑性樹脂成分；ナイロン６（Ｎ６）（東レ製 ＣＭ４０６１）２５．２部、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）（三菱ガス化学製レニー６００２）３７．８部、並びにナイロン６／６６／６１０（東レ製 ＣＭ４００１）１０部、エラストマー成分；Ｂｒ−（ポリイソブチレン−ｐ−メチルスチレン）（エクソンケミカル製ＥＸＸＰＲＯ ８９−４）２７．０部から成り、空気透過係数が０．６３×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇでヤング率が３１７ＭＰａである材料。
【００３５】
材料Ｄ：ブチルゴム；Ｂｒ−ＩＩＲゴム組成物（空気透過係数５５×１０−１２ ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２ ・ｓｅｃ ・ｃｍＨｇ、ヤング率が１５ＭＰａ）。
フィルムの空気透過係数測定法：
ＪＩＳ Ｋ７１２６「プラスチックフィルム及びシートの気体透過度試験方法（Ａ法）」に準じた。
【００３６】
試験片 ：各例で作成したフィルムサンプルを用いた。
試験気体：空気（Ｎ２ ：Ｏ２ ＝８：２）
試験温度：３０℃
フィルムのヤング率の測定法：
ＪＩＳ Ｋ６２５１「加硫ゴムの引張試験方法」に準じた。
【００３７】
試験片 ：各例で押出成形により作成したフィルムサンプルを、押出時の樹脂の流れ方向に平行に、ＪＩＳ３号ダンベルで打ち抜いた。得られた応力〜ひずみ曲線の初期ひずみ領域の曲線に接線を引き、その接線の傾きよりヤング率を求めた。
空気洩れ試験法（圧力低下率）： 初期圧力２００ｋＰａ、室温２１℃、無負荷条件にて３ヵ月間放置する。内圧の測定間隔は４日毎とし、測定圧力Ｐｔ、初期圧力Ｐ０ 、経過日数ｔとして、次の式
【００３８】
【数１】
β＝〔１−ｅｘｐ（−αｔ）〕×１００
を得る。βを１ヵ月当たりの圧力低下率（％／月）とする。
【００３９】
ユニフォミティ試験法：
ＪＡＳＯ Ｃ−６０７−８７（自動車用タイヤのユニフォミティ試験法）に従って、ＲＦＶを測定する（ｎ＝１０）。従来タイヤである標準例１の測定値を１００とし指数で表示する。この値が大きいほどユニフォミティに優れる。
加硫タイヤのカーカス層スプライス口開き故障；
タイヤ加硫後にカーカス層スプライス部が開口していないものを「○」、開口しているものを「×」とした。
【００４０】
【表１】
表１において、標準例１はハロゲン化ブチルゴムで空気透過防止層を構成した従来の一般的な例であって、図９に示すように、空気透過防止層１４をタイゴム１８を介してカーカス層１１に貼着し、かつユニフォミティが悪くならないようにスプライス部１５をタイヤ周方向に２箇所に分散させている。標準例２はハロゲン化ブチルゴムで空気透過防止層を構成した従来の一般的な例であって、図１０に示すように、スプライス部１５をタイヤ周方向に１箇所設け、このスプライス部１５で空気透過防止層１４とタイゴム１８とをカーカス層１１で挟み込んでおり、標準例１に比してスプライス部１５の厚さが大きくなるためスプライス部１５の段差が大となり、ユニフォミティが悪化する。
【００４２】
比較例１は、図２に示すように、スプライス部１５でカーカス層１１，１１間に空気透過防止層１４を挟み込んで、かつその挟み込まれた部分１６に切り欠きを設けない従来の例であって、部分１６の空気透過防止層が破壊し、カーカス層スプライス口開き故障が生じる。
実施例１〜７は、図２に示すように、それぞれ、スプライス部１５でカーカス層１１，１１間に空気透過防止層１４を挟み込んで、かつその挟み込まれた部分１６に図３（ハ）に示すような針刺し（プリッキング）程度の切り欠きを施した場合であり、カーカス層スプライス口開き故障は生じない。
【００４３】
比較例２は、図１１に示すように、スプライス部１５においてカーカス層１１，１１間に空気透過防止層１４を挟み込まない構造としたものであり、カーカス層スプライス口開き故障は生じないが、スプライス部１５においてカーカス層１１のコードのエンド乱れが生じ、ユニフォミティが低下し、実用的でない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の空気入りタイヤは、軽量で空気透過防止性に優れ、しかもカーカス層スプライス部で空気透過防止層が破壊されないので、カーカス層スプライス口開き故障が生じることがない。また、本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、上記の性能を有する空気入りタイヤを効率的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例の子午線方向半断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図３】（イ）〜（ヘ）は本発明の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の空気透過防止層に形成する切り欠きの具体例を示す要部平面図である。
【図４】本発明の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図５】本発明においてタイヤ成形ドラムの外周面に樹脂フィルムとカーカス材とを巻き付ける様子を示す説明図である。
【図６】図５で巻き付けた後にタイヤ成形ドラム上でカーカス層スプライス部を形成する様子を示す要部断面図である。
【図７】本発明の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図９】従来の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図１０】従来の空気入りタイヤのカーカス層スプライス部の一例を示す断面図である。
【図１１】比較のためのカーカス層スプライス部を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ カーカス層 １４ 空気透過防止層
１５ スプライス部 １６ 挟み込まれた部分
２０ 切り欠き ３２ 複合シート
４０ タイヤ成形ドラム
Claims (7)
- カーカス層の内面に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムを空気透過防止層として内貼し、タイヤ周方向の両端部で前記樹脂フィルムをカーカス層の両端部間に挟み込んでスプライスした空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の端部間に挟み込まれた樹脂フィルムの一部に切り欠きを設け、該切り欠きを介してカーカス層のコートゴム同士を接着させた空気入りタイヤ。
- 前記樹脂フィルムの切り欠き面積がカーカス層端部間のスプライス面積の５〜８０％である請求項１記載の空気入りタイヤ。
- 前記熱可塑性樹脂がポリアミド系樹脂、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、フッ素系樹脂及びイミド系樹脂の群から選ばれた少なくとも１種である請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
- 前記樹脂フィルムがエラストマーを含有する請求項１、２、又は３記載の空気入りタイヤ。
- 前記エラストマーがジエン系ゴム、オレフィン系ゴム、含イオウゴム、フッ素ゴム及び熱可塑性エラストマーの群から選ばれた少なくとも１種である請求項４記載の空気入りタイヤ。
- カーカスコードとコートゴムからなる帯状のカーカス材に熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂フィルムを貼合わせた複合シートを、タイヤ成形ドラムに前記樹脂フィルム側を内側にして巻き付けて巻き始め端部と巻き終わり端部とを重ね合わせスプライスするに当たり、少なくともカーカス層の端部間に挟み込まれる樹脂フィルムに切り欠きを設けてスプライスしてグリーンタイヤを成形し、ついで該グリーンタイヤを加硫する空気入りタイヤの製造方法。
- 前記樹脂フィルムの切り欠き面積が前記複合シートのスプライス面積の５〜８０％である請求項６記載の空気入りタイヤの製造方法。
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