JP4285603B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンク防止機能を有する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、パーオキサイドによりゴム成分を分解してなるパンク防止用の粘着シーラント層をトレッド部の内側に配置した空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
高速道路の発達に伴い、走行中にタイヤが釘等を踏んだ場合の車両の安全性を確保するために、パンクによる空気圧の急激な低下を回避するようにした空気入りタイヤが数多く提案されている。
【0003】
このような空気入りタイヤとして、予めタイヤ内面に粘着シ−ラント層を形成しておき、釘等がタイヤ内部にまで達した際に、シーラント物質が釘等に粘着してシール効果を発揮するものがある。その中で、ポリイソブチレンゴムがパーオキサイドにより分解されるという性質を利用して、ポリイソブチレンゴムと無機充填剤とパーオキサイドを含むゴム組成物をシーラント状に変性させた空気入りタイヤが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この場合、粘着シーラント層に変性するゴム組成物は、タイヤ成形時にシート材として他のタイヤ構成部材と同様に取り扱うことができるという利点があり、タイヤ加硫時に熱分解して粘着性を呈するようになる。
【0004】
しかしながら、上述のようにパーオキサイドによりゴム成分を分解すると粘着シーラント層にガスが発生する場合がある。そして、粘着シーラント層はカバーゴム層で覆われているため、粘着シーラント層にガスが発生すると、インナーライナー層とカバーゴム層との間に気泡が形成され、シール効果が十分に得られなくなるという問題がある。しかも、走行中のタイヤ温度上昇に伴って気泡が膨張し、カバーゴム層が破裂すると、シール効果が大きく低下すると共に外観不良を生じることになる。
【0005】
【特許文献1】
特開昭53−55802号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、粘着シーラント層に形成される気泡を可及的に排除し、優れたシール効果を発揮することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、トレッド部におけるインナーライナー層の内側に、パーオキサイドによりゴム成分を分解してなる粘着シーラント層を配置し、該粘着シーラント層をカバーゴム層で覆った空気入りタイヤにおいて、前記粘着シーラント層に発生するガスを逃がすための撚り糸を、前記インナーライナー層と前記カバーゴム層との間に、少なくとも一端が前記カバーゴム層の縁部から延出するように配置したことを特徴とするものである。
【0008】
また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、トレッド部におけるインナーライナー層の内側に、パーオキサイドによりゴム成分を分解してなる粘着シーラント層を配置し、該粘着シーラント層をカバーゴム層で覆った空気入りタイヤを製造する方法において、前記インナーライナー層と前記カバーゴム層との間に、前記粘着シーラント層に変性するゴム組成物のシート材と、少なくとも一端が前記カバーゴム層の縁部から延出する撚り糸を配置したグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤの加硫中に前記シート材のゴム組成物をゲル状のシーラント物質に変性させて前記粘着シーラント層を形成する一方で前記撚り糸を介して前記粘着シーラント層に発生するガスを抜くようにしたことを特徴とするものである。
【0009】
このようにパーオキサイドによりゴム成分を分解してなる粘着シーラント層を設けるにあたって、加硫変性時に発生するガスを逃がすための撚り糸を付加することにより、粘着シーラント層に形成される気泡を可及的に排除し、優れたシール効果を発揮することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【0014】
図1は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図であり、1はトレッド部、2はサイドウォール部、3はビード部である。左右一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架され、その端部がビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。トレッド部1におけるカーカス層4の外周側にはベルト層6が配置されている。また、カーカス層4の内側にはインナーライナー層7が配置されている。更に、インナ−ライナー層7の内側のトレッド部1に対応する位置には、粘着シーラント層8が配置され、この粘着シーラント層8の内側には粘着シーラント層8の内表面を覆うカバーゴム層9が配置されている。
【0015】
粘着シーラント層8は、パーオキサイドにより分解されるゴム成分と、該ゴム成分100重量部に対して0.2〜20重量部のパーオキサイドとを含むゴム組成物を熱処理して得たものである。このようなゴム組成物は、成形時には固形の状態を呈し、加硫時の加熱によりゴム成分が分解してゲル状のシーラント物質となり、加硫後のタイヤの状態で粘着性を呈する。
【0016】
パーオキサイドにより分解されるゴム成分(以下、パーオキサイド分解質のゴム成分という)としては、ポリイソブチレンゴム又はブチルゴム(IIR)を挙げることができる。ブチルゴムは、イソブチレンに少量のイソプレンを共重合したものであり、通常、不飽和度が2.2モル%以下のものである。
【0017】
ここで、パーオキサイドの配合量がパーオキサイド分解質のゴム成分100重量部に対して0.2重量部未満であるとゴム成分が十分に分解されないためシール効果が不十分になり、20重量部を超えると分解が進行し過ぎて粘度が低下するため高速走行時にシーラント物質が遠心力によって流動する恐れがある。
【0018】
パーオキサイドとしては、アシルパーオキサイド類(例えば、ベンゾイルパーオキサイド、p−クロロベンゾイルパーオキサイド)、ケトンパーオキサイド類(例えば、メチルエチルケトンパーオキサイド)、パーオキシエステル類(例えば、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシフタレート)、アルキルパーオキサイド類(例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキシベンゾエート、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン)、ハイドロパーオキサイド類(例えば、t−ブチルハイドロパーオキサイド)等が使用できる。
【0019】
シーラント用ゴム組成物には、パーオキサイド分解質のゴム成分に加えて他のゴム成分を配合することが可能である。このゴム成分としては、タイヤに使用可能なものであれば特に限定されないが、例えば、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、天然ゴム等が挙げられる。
【0020】
また、上記シーラント用ゴム組成物には、必要に応じて、パーオキサイドによるゴム成分の分解を促進させるためナフテン酸コバルトのような触媒を添加したり、カーボンブラック、シリカ等の無機充填剤を添加したり、ポリブテンのような粘着剤を添加したり、芳香族系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、パラフィン系プロセスオイル等の可塑剤を添加しても良い。ただし、クレーはパーオキサイドの分解を妨げるので好ましくない。
【0021】
上記空気入りタイヤにおいて、インナ−ライナー層7とカバーゴム層9との間には、少なくとも一端がカバーゴム層9の縁部9aからタイヤ幅方向に延出する撚り糸10が配置されている。この撚り糸10は、図2に示すように、粘着シーラント層8の内部を通過している。撚り糸10の材質はガスが抜ける性質を有するものであれば特に限定されることがなく、綿又はナイロン、ポリエステル、アラミド等の合成繊維が使用され、これらの中でもガス透過性の観点から綿が好ましく使用される。
【0022】
図3(a)〜(c)はそれぞれ撚り糸の配置を例示するためのトレッド部の内面図であり、図3(a)は撚り糸10の両端をカバーゴム層9の縁部9aから延出させた場合を、図3(b)は撚り糸10の一端をカバーゴム層9の縁部9aから延出させた場合を、図3(c)は撚り糸10を交差させてその両端をカバーゴム層9の縁部9aから延出させた場合を示している。いずれの場合も、複数本の撚り糸10がタイヤ周方向Tに間隔をおいて配置されている。
【0023】
図3(a)〜(c)に例示するように、撚り糸10は少なくともその一端をカバーゴム層9の縁部9aから延出させて配置する必要があるものの、その配置は特に限定されることない。また、必要に応じて撚り糸10を網状に編組して配置することもできる。
【0024】
図4は上記空気入りタイヤの製造方法を説明するためのタイヤ成形工程の断面図である。図4に示すように、先ず、成形ドラム12の外周側にカバーゴム層9を巻回し、該カバーゴム層9の外周側に少なくとも一端がカバーゴム層9の縁部9aからタイヤ幅方向に延出する撚り糸10と共に粘着シーラント層8に変性するゴム組成物のシート材13を巻回する。次いで、成形ドラム12の外周側にインナーライナー層7をはじめ図示しない他のタイヤ構成部材を順次積層する。これにより、インナーライナー層7とカバーゴム層9との間に、粘着シーラント層8に変性するゴム組成物のシート材13と、少なくとも一端がカバーゴム層9の縁部9aから延出する撚り糸10を配置したグリーンタイヤを成形する。このグリーンタイヤを金型内で加硫すると、シート材13のゴム成分がパーオキサイドにより分解されてゲル状のシーラント物質に変化して粘着シーラント層8となる。このとき、粘着シーラント層8の内部で発生するガスは撚り糸10を介して粘着シーラント層8の外部(タイヤ内部)に放出される。
【0025】
このようにパーオキサイドによりゴム成分を分解してなる粘着シーラント層8を設けるにあたって、加硫変性時に発生するガスを逃がすための撚り糸10を付加することにより、粘着シーラント層8に形成される気泡を可及的に排除し、優れたシール効果を発揮することができる。また、走行中のタイヤ温度上昇に伴って気泡が膨張してカバーゴム層9が破裂することを回避し、シール効果の更なる低下や外観不良の発生をより確実に防止することができる。
【0026】
ここで、従来の空気入りタイヤにおける粘着シーラント層について説明する。従来の空気入りタイヤでは、図5に示すように、粘着シーラント層8の内部に加硫時にゴム成分が分解して発生したガスが気泡11となって残留し、これがシール効果を阻害する要因になる。このような気泡11は、上述した撚り糸10の付加によって効果的に排除されるのである。
【0027】
上記空気入りタイヤの製造方法では、カバーゴム層9の縁部9aからタイヤ幅方向に延出する撚り糸10と共にシート材13を成形ドラム12の外周側に巻き付ける工程では、カバーゴム層9の外周側に撚り糸10とシート材13とを別々に巻き付けても良いし、予め撚り糸10とシート材13とを合体させておき、これをカバーゴム層9の外周側に巻き付けても良い。
【0028】
上記空気入りタイヤの製造方法において、図6に示すように、粘着シーラント層8に変性するゴム組成物のシート材13のタイヤ周方向両端部にスカイブカットにより厚さ方向に対して傾斜する傾斜面13aを形成することが好ましい。そして、これら傾斜面13aを介してシート材13を環状に接合したグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤの加硫中にシート材13のゴム組成物をゲル状のシーラント物質に変性させて粘着シーラント層8を形成すると良い。
【0029】
このようにパーオキサイドによりゴム成分を分解してなる粘着シーラント層8を設けるにあたって、粘着シーラント層8に変性するゴム組成物のシート材13のタイヤ周方向両端部にそれぞれ厚さ方向に対して傾斜する傾斜面13aを形成し、これら傾斜面13aを介してシート材13を環状に接合することにより、粘着シーラント層8のスプライス部にエア溜まりによる気泡が形成されることを防止し、優れたシール効果を発揮することができる。また、走行中のタイヤ温度上昇に伴って気泡が膨張してカバーゴム層9が破裂することを回避し、シール効果の更なる低下や外観不良の発生をより確実に防止することができる。
【0030】
つまり、従来のパンク防止機能を備えた空気入りタイヤにあっては、シート材13を環状に接合する工程で、粘着シーラント層8を切れ目なく形成するために、図7に示すように、シート材13の長手方向両端部を重ね合わせて接合しているため、そのスプライス部に空隙14が形成されるのが一般的である。そして、この空隙14が加硫後のタイヤにおける粘着シーラント層8の内部に気泡として残留し、シール効果を阻害する要因になる。このような気泡は、シート材13のタイヤ周方向両端部に傾斜面13aを形成し、これら傾斜面13aを介してシート材13を環状に接合することで効果的に排除されるのである。
【0031】
また、傾斜面13aを介してシート材13を環状に接合した場合、粘着シーラント層8のボリュームが周上で均一になるので、タイヤの質量バランスを良好にし、しかもタイヤ周方向のいかなる部位に釘等が突き刺さっても良好なシール効果が得られるという効果を奏する。
【0032】
なお、シート材13の長手方向(タイヤ周方向)に対する傾斜面13aの角度αは、切断時の作業性や接着力等を考慮すると20°〜45°に設定することが好ましい。傾斜角度αが20°未満であると切断時の作業性が低下し、逆に45°を超えるとスプライス部の接着力が不十分になる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、パーオキサイドによりゴム成分を分解してなる粘着シーラント層を設けるにあたって、粘着シーラント層に発生するガスを逃がすための撚り糸を、インナーライナー層とカバーゴム層との間に、少なくとも一端がカバーゴム層の縁部から延出するように配置したから、粘着シーラント層に形成される気泡を可及的に排除し、優れたシール効果を発揮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【図2】図1のA部を拡大して示す断面図である。
【図3】(a)〜(c)はそれぞれ撚り糸の配置を例示するためのトレッド部の内面図である。
【図4】本発明の空気入りタイヤの製造方法を説明するためのタイヤ成形工程の断面図である。
【図5】従来の空気入りタイヤにおける粘着シーラント層を示す断面図である。
【図6】本発明におけるシーラント用ゴム組成物のシート材のスプライス構造を示す断面図である。
【図7】従来のシーラント用ゴム組成物のシート材のスプライス構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ベルト層
7 インナーライナー層
8 粘着シーラント層
9 カバーゴム層
9a 縁部
10 撚り糸
13 シート材
13a 傾斜面
α 傾斜角度
Claims (2)
- トレッド部におけるインナーライナー層の内側に、パーオキサイドによりゴム成分を分解してなる粘着シーラント層を配置し、該粘着シーラント層をカバーゴム層で覆った空気入りタイヤにおいて、
前記粘着シーラント層に発生するガスを逃がすための撚り糸を、前記インナーライナー層と前記カバーゴム層との間に、少なくとも一端が前記カバーゴム層の縁部から延出するように配置した空気入りタイヤ。 - トレッド部におけるインナーライナー層の内側に、パーオキサイドによりゴム成分を分解してなる粘着シーラント層を配置し、該粘着シーラント層をカバーゴム層で覆った空気入りタイヤを製造する方法において、
前記インナーライナー層と前記カバーゴム層との間に、前記粘着シーラント層に変性するゴム組成物のシート材と、少なくとも一端が前記カバーゴム層の縁部から延出する撚り糸を配置したグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤの加硫中に前記シート材のゴム組成物をゲル状のシーラント物質に変性させて前記粘着シーラント層を形成する一方で前記撚り糸を介して前記粘着シーラント層に発生するガスを抜くようにした空気入りタイヤの製造方法。
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