JP4390165B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤに関し、詳しくは、インナーライナー層の耐クラック性、低温性等に基づく耐久性を損なうことなく、また良好な生産性をも確保しつつ、空気保持特性を向上させた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、空気入りタイヤは、内面に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透過性のゴムをゴム主成分とするインナーライナー層が設けられている。このインナーライナー層のエア透過性を下げれば、空気中のＯ_２がタイヤ内に入る量が減り、結果として、タイヤの耐久性が向上することは知られている。
【０００３】
一般に、ハロゲン化ブチルゴムで低透過性のゴムを得るためには、それに含まれるカーボンブラック、シリカ、クレー、炭酸カルシウム等の充填量を増やす方法がある。しかし、通常、これら充填材の総量がゴム成分１００重量部に対して７０重量部以上では、耐クラック性、低温性等が悪化し、実用化が困難となる。また、上記ゴム中のプロセスオイル等の軟化剤を少なくする方法もあるが、この場合、ゴムの収縮率が高くなり、生産性を著しく低下させる結果となる。他に、ガラス転移温度の高い樹脂を入れる方法もあるが、−２０℃以下の低温になるとゴムが硬くなり、クラック等の問題を起こし、やはり実用化できなくなる。
【０００４】
従来、空気入りタイヤをエアに対し低透過性とし、耐久性の向上を図る技術として具体的に以下のようなものが提案されている。
例えば、特表平９−５１２５８１号公報には、ＧＰＦ以下の低級グレードカーボンブラックのコロイダルを定め、そのカーボンブラックを使用したゴム組成物が開示されている。しかし、かかる低補強性のカーボンブラックを使用しても、その充填量がゴム成分１００重量部に対して７５重量部以上の高充填では、耐クラック性および低温性で問題がある。
【０００５】
また、特開平４−２４６５０６号公報には、インナーライナー層を３層以上のラミネート構造とした空気入りタイヤが開示されている。しかし、かかるラミネート構造は多種の異種ゴム層であるため、界面におけるゴム接着の面で問題がある。さらに、特開昭５７−１８６５０２号公報には、インナーライナー層を２層構造とし、夫々の層のハロゲン化ブチルゴムの使用量を規定した空気入りタイヤが開示されている。しかし、これはハロゲン化ブチルゴムの使用量が少ないために、空気保持性が良好とはいえなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来においては、空気入りタイヤのインナーライナー層の耐クラック性、低温性等に基づく耐久性を損なわずに良好な生産性をも確保し、その上で更に空気保持特性を向上させることはできなかった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、クラック性、低温性等のインナーライナーの耐久性を低下させることなく生産性を確保し、しかも従来よりも空気保持性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、インナーライナー層を２層構造とし、タイヤ内側表面層（Ａ）にはインナーライナー層の耐久性確保のためのハロゲン化ブチルゴムを配し、カーカス側層（Ｂ）には低透過性と作業、生産性（高タッキネスでかつ低収縮性）とを両立し得るハロゲン化ブチルゴムを配することにより前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の空気入りタイヤは、ゴム主成分としてハロゲン化ブチルゴムを用いたインナーライナー層を有する空気入りタイヤにおいて、
前記インナーライナー層がタイヤ内側表面層（Ａ）とカーカス側層（Ｂ）との２層構造を有し、
前記タイヤ内側表面層（Ａ）と前記カーカス側層（Ｂ）との厚さが共に０．５ｍｍ以上であり、
前記タイヤ内側表面層（Ａ）が、ゴム成分１００重量部に対し、総充填材４０〜６０重量部と、プロセスオイル１５重量部以下とを含有し、
前記カーカス側層（Ｂ）が、ゴム成分１００重量部に対し、総充填材７０重量部以上と、粘着付与剤２重量部以上とを含有することを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記粘着付与剤は、好ましくはフェノール系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン系樹脂および石油系炭化水素樹脂からなる群から選ばれるものとする。
【００１１】
また、前記タイヤ内側表面層（Ａ）と前記カーカス側層（Ｂ）の厚さの合計は、好ましくは１．０〜６．０ｍｍである。
【００１２】
さらに、前記充填材は、好ましくはＧＰＦ級またはＳＲＦ級カーボンブラックである。
【００１３】
さらにまた、前記タイヤ内側表面層（Ａ）の空気透過係数は、好ましくは０．８×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であり、また前記カーカス側層（Ｂ）の空気透過係数は、好ましくは０．５×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の空気入りタイヤを具体的に説明する。
本発明の空気入りタイヤは、インナーライナー層の改良に係るものであり、図１に示すように、該インナーライナー層１をタイヤ内側表面層（Ａ）と、カーカスプライコード４を被覆するカーカスプライコーティングゴム３下のタイゴム２に隣接するカーカス側層（Ｂ）との２層構造とする。ここでタイゴムは、加硫時の圧力によりプライコード間にゴムが流れコード乱れ等が生ずるのを防ぐと共に、接着層の確保の役割を有し、配合系はプライコーティングゴムと略同じで、物性は未加硫粘度がやや高めで、スチールとの接着性を有する。両層ともゴム主成分としてはハロゲン化ブチルゴム、好ましくはブロモブチルゴムが用いられる。本発明においては、良好な空気保持特性を得るためにインナーライナー層にハロゲン化ブチルゴムが使用されるが、空気保持性が十分に維持される範囲内で他のゴム、例えば、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム等のジエン系ゴムをブレンドすることができる。好適には、ゴム成分１００重量部中、ハロゲン化ブチルゴムを８０重量部以上とする。
【００１５】
また、本発明においては、タイヤ内側表面層（Ａ）とカーカス側層（Ｂ）とも同種のゴム成分が用いられ、このことから、互いの良好な接着が得られ、剥離に基づく耐久面では問題となることがない。
【００１６】
本発明においては、良好な空気保持性を得る上で、タイヤ内側表面層（Ａ）とカーカス側層（Ｂ）との厚さは共に０．５ｍｍ以上であり、好ましくは共に１．０〜３．０ｍｍの範囲内である。タイヤ内側表面層（Ａ）の厚さが０．５ｍｍ未満となると、カーカス側層（Ｂ）のゴム特性が表れやすくなり、耐クラック性等の耐久性を低下させてしまう。よって、タイヤ内側表面層（Ａ）は０．５ｍｍ以上とする必要がある。また、カーカス側層（Ｂ）が０．５ｍｍ未満では２層化する意味が薄れ、また生産が困難となる。よって、やはり０．５ｍｍ以上とする必要がある。
【００１７】
また、タイヤ内側表面層（Ａ）は、ゴム成分１００重量部に対し、総充填材４０〜６０重量部、好ましくは４０〜５５重量部と、プロセスオイル１５重量部以下、好ましくは０〜７重量部とを含有する。総充填材が６０重量部を超えるとゴムが硬くなり、長期使用下での繰り返し疲労によりクラックが発生し、疲労による耐クラック性、低温クラック性に劣ることになる。特に、低温地での使用でも長期間使用を可能とするためには５５重量部以下が好ましい。一方、４０重量部未満ではゴムの収縮率が高くなり、作業性が著しく低下することになる。ここで、充填材としては、無機充填材および有機充填材のいずれでもよく、また両者を併用してもよい。好ましくは、カーボンブラック、シリカ、クレー等が挙げられ、より好ましくはＧＰＦ級またはＳＲＦ級のカーボンブラックであって、Ｎ_２ＳＡ３０ｍ^２／ｇ以下、ＤＢＰ９０ｍｌ／１００ｇ以下のものが挙げられる。
【００１８】
なお、タイヤ内側表面層（Ａ）としてもある程度の低透過性は必要なため、上記充填材量の範囲で低透過性を確保するためには、プロセスオイルの量は１５重量部以下とすることが必要であり、好ましくは０〜７重量部とする。ここで、プロセスオイルとしは、パラフィン系、ナフテン系、アロマチック系オイルが挙げられ、好ましくはアロマオイル、スピンドルオイルが挙げられる。
【００１９】
タイヤ内側表面層（Ａ）の空気透過係数は、好ましくは０．８×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下、さらに好ましくは０．６５×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下とする。
【００２０】
次に、カーカス側層（Ｂ）は、ゴム成分１００重量部に対し、総充填材７０重量部以上と、粘着付与剤２重量部以上とを含有する。このカーカス側層（Ｂ）を前記タイヤ内側表面層（Ａ）の８割以下の低透過性のゴムとするためには、総充填材量を７０重量部以上とすることが必要であり、好ましくは７５〜９０重量部とする。かかる充填材の種類としては、Ａ層に用いたものと同種のものを用いることができる。特には、カーボンも併用してクレーを１０〜３０重量部含むものが好ましい。
また、タイゴムとの未加硫での粘着性を上げ、タイゴムとインナーライナー層との間にエアが入らないようにするために、粘着付与剤を、２重量部以上、好ましくは２〜４重量部配合する。
【００２１】
前記カーカス側層（Ｂ）の空気透過係数は、好ましくは０．５×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下とする。
【００２２】
本発明においては、インナーライナー層に対する上述の配合剤の他、老化防止剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫剤等、通常使用される薬剤を適宜配合することができる。また、インナーライナー層以外のタイヤ構造、構成材料等は慣用に従い採用することができ、特に従来のものと変更を要するものではない。かかる粘着付与剤は、配合物の粘着性を増大させる目的で天然・合成ゴム、ゴム系接着剤、ラテックス等に配合する薬品として慣用されているものを用いることができ、特に制限されるべきものではないが、好ましくはフェノール系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン系樹脂および石油系炭化水素樹脂からなる群から選ばれるものを挙げることができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
下記の表１に示す配合内容（重量部）に従い、各種インナーライナー用ゴム組成物（１）〜（１０）を調製した。
【００２４】
【表１】

１）日本合成ゴム（株）製、商品名：２２４４
２）ノボラック形アルキルフェノール樹脂、軟化点８０〜１００℃
３）高融点クマロン含量５０％
４）テルペン・フェノール樹脂、軟化点１００℃
５）合成ポリテルペン樹脂、軟化点１００℃
【００２５】
上記表１に示すゴム組成物のうち、（１）および（２）は本発明のタイヤ内側表面層（Ａ）の要件を、また（３）および（４）は本発明のカーカス側層（Ｂ）の要件を、夫々満たすものである。
【００２６】
これらのゴム組成物をインナーライナーに使用し、サイズ１１Ｒ２２．５ １４ＰＲのトラックバス（ＴＢＲ）用タイヤを下記の表２に示す条件に従い試作した。また、試作したタイヤについて表２に示す性能試験を実施した。
【００２７】
【表２】

＊１ 各試作タイヤに、空気圧７００Ｋｐａを充填し、６０℃の恒温庫に３ケ月間放置し、３ケ月後の空気圧を測定し、空気漏れ量を比較例１を１００として逆数を取り、指数で表示した。表値が大なるほど結果が良好である。
＊２ 各試作タイヤを空気圧３５０Ｋｐａで３００００ｋｍ走行（ドラム上）させ、しかる後リムを外し、内面を目視でクラック、しわの状況について観察した。目視できるクラック、しわがあるものは×とし、ないものを○とした。
＊３ 試作タイヤのグリーンタイヤの内面を目視し、５ｍｍφ以上のエア入りがあったものを×とし、ないものを○とした。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の空気入りタイヤにおいては、クラック性、低温性等のインナーライナーの耐久性を低下させることなく生産性を確保でき、しかも従来よりも空気保持性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインナーライナー層の部分断面図である。
【符号の説明】
１ インナーライナー層
２ タイゴム
３ カーカスプライコーティングゴム
４ カーカスプライコード
Ａ タイヤ内側表面層
Ｂ カーカス側層

Claims (6)

1. ゴム主成分としてハロゲン化ブチルゴムを用いたインナーライナー層を有する空気入りタイヤにおいて、
   前記インナーライナー層がタイヤ内側表面層（Ａ）とカーカス側層（Ｂ）との２層構造を有し、
   前記タイヤ内側表面層（Ａ）と前記カーカス側層（Ｂ）との厚さが共に０．５ｍｍ以上であり、
   前記タイヤ内側表面層（Ａ）が、ゴム成分１００重量部に対し、総充填材４０〜６０重量部と、プロセスオイル１５重量部以下とを含有し、
   前記カーカス側層（Ｂ）が、ゴム成分１００重量部に対し、総充填材７０重量部以上と、粘着付与剤２重量部以上とを含有することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記粘着付与剤がフェノール系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン系樹脂および石油系炭化水素樹脂からなる群から選ばれる請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記タイヤ内側表面層（Ａ）と前記カーカス側層（Ｂ）の厚さの合計が１．０〜６．０ｍｍである請求項１または２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記充填材がＧＰＦ級またはＳＲＦ級カーボンブラックである請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
5. 前記タイヤ内側表面層（Ａ）の空気透過係数が０．８×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下である請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
6. 前記カーカス側層（Ｂ）の空気透過係数が０．５×１０^−１０ｃｍ^３・ｃｍ／ｃｍ^２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下である請求項１〜５のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。

Images