JP2003200706A

JP2003200706A - 空気入りタイヤ用インナーライナー及び空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2003200706A
Application number: JP2002000484A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Fujino; 健太郎藤野; Daisuke Kato; 大輔加藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2002-01-07
Filing date: 2002-01-07
Publication date: 2003-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】インナーライナー等の内圧保持技術を改良し
て、タイヤの重量を増加させることなく走行後の内圧保
持性を大幅に向上させ得る空気入りタイヤ用インナーラ
イナー及びこれを用いた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】ポリビニルアルコール系重合体よりなる
層(A)とジエン系エラストマーを配合してなる層(B)とを
含む空気入りタイヤ用インナーライナーである。また、
該インナーライナーを備えることを特徴とする空気入り
タイヤである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気入りタイヤ用イ
ンナーライナー及び該インナーライナーを備える空気入
りタイヤに関し、より詳しくは、タイヤ重量を増加する
ことなく、内圧保持性を改良する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のチューブレス空気入りタイヤは、
タイヤの内圧保持のために、空気不透過性層としてイン
ナーライナーを備え、該インナーライナーの主原料にブ
チルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等を使用している。し
かしながら、これらを配合したゴム組成物では、その空
気不透過性が低いために、インナーライナーの厚さが1m
m前後必要であり、内圧保持性を改良するにはインナー
ライナーの厚さを更に厚くすることを要し、この場合、
タイヤの重量が増加するという問題が生じる。

【０００３】ところで、ブチルゴム、ハロゲン化ブチル
ゴムよりも空気透過性の低い材質として、多くの熱可塑
性樹脂がある。例えばナイロン等の空気透過性はブチル
ゴムやハロゲン化ブチルゴムに比べて10分の1以下であ
る。しかし、ナイロンは弾性率が高いため、ナイロン製
のインナーライナーはタイヤ転動時の変形に追従でき
ず、割れ等を生じ、この割れ目から空気漏れが起こり、
内圧を保持できない。

【０００４】また、ポリビニルアルコール又はエチレン
-ビニルアルコール共重合体よりなる空気不透過性層を
備えた空気入りタイヤが提案されている。しかし、該空
気不透過性層は、タイヤの転動時の屈曲変形により破断
・亀裂が生じ易く、更に、生じた亀裂が伸展しやすいた
め、タイヤ使用後の内圧保持性が新品と比べて大きく低
下してしまうという問題がある。また、エチレン-ビニ
ルアルコール共重合体は、融点が比較的低く、タイヤ加
硫時に溶融し、均一な空気不透過性層を得られない場合
があるし、ポリビニルアルコールは湿度の影響を受けや
すく、分子設計上の物性は充分であっても、加硫温度下
での強力低下などを生じることがある。

【０００５】一方、ポリビニリデンクロライド(PVDC)も
空気不透過性樹脂として知られ、該樹脂を用いれば内圧
保持に必要な厚さを薄くすることができる。しかし、ポ
リビニリデンクロライドは隣接ゴム部材との接着性が劣
るため、万が一ポリビニリデンクロライドよりなる空気
不透過性層が破断した場合、該空気不透過性層が隣接ゴ
ム部材から剥離し易いという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題を解決し、インナーライナー等の内圧保
持技術を改良して、タイヤの重量を増加させることなく
走行後の内圧保持性を大幅に向上させ得る空気入りタイ
ヤ用インナーライナー及びこれを用いた空気入りタイヤ
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段としては、以下の通りである。即ち、（１）ポリビニルアルコール系重合体よりなる層(A)
とジエン系エラストマーを配合してなる層(B)とを含む
空気入りタイヤ用インナーライナーである。（２）前記層(A)が架橋されていることを特徴とする
前記（１）に記載の空気入りタイヤ用インナーライナー
である。（３）前記層(A)の厚さが50μm以下であることを特徴
とする前記（１）又は（２）に記載の空気入りタイヤ用
インナーライナーである。（４）前記層(B)の300％引張応力が8 MPa以下である
ことを特徴とする前記（１）から（３）の何れかに記載
の空気入りタイヤ用インナーライナーである。

【０００８】（５）前記層(B)の厚さが50〜1000μmで
あることを特徴とする前記（１）から（４）の何れかに
記載の空気入りタイヤ用インナーライナーである。（６）前記層(A)と前記層(B)とが互いに隣接してなる
ことを特徴とする前記（１）から（５）の何れかに記載
の空気入りタイヤ用インナーライナーである。（７）前記層(A)が、前記層(B)に接着されてなること
を特徴とする前記（１）から（６）の何れかに記載の空
気入りタイヤ用インナーライナーである。（８）前記（１）から（７）の何れかに記載の空気入
りタイヤ用インナーライナーを備えることを特徴とする
空気入りタイヤである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明の空気入りタイヤ用インナーライナーは、空
気不透過性層としてのポリビニルアルコール系重合体よ
りなる層(A)と、補助層としてのジエン系エラストマー
を配合してなる層(B)とを含み、本発明の空気入りタイ
ヤは該インナーライナーを備える。ここで、タイヤ内に
充填する気体としては、空気、又は窒素等の不活性なガ
スが挙げられる。

【００１０】本発明にかかわるポリビニルアルコール系
重合体よりなる層(A)に用いるポリビニルアルコール系
重合体としては、ポリビニルアルコール、エチレン-ビ
ニルアルコール共重合体等が挙げられる。なお、エチレ
ン-ビニルアルコール共重合体中のエチレンとビニルア
ルコールとのモル比は特に制限されず、目的に応じて適
宜設定することができる。例えば、エチレン単位を多く
することにより、より強度の強い空気不透過性層を得る
ことができ、ビニルアルコール単位を多くすることによ
り、空気不透過性を高めることができる。

【００１１】本発明のポリビニルアルコール系重合体よ
りなる層(A)は、架橋されているのが好ましい。該層(A)
が架橋されている場合、タイヤの加硫成形時に熱がかか
っても溶融することがなくなる。また、加硫温度下でも
強力低下等を生じることもなくなる。なお、架橋方法
は、特に限定されず、作製した空気不透過性層に直接作
用させ得る電子線照射法が好ましい。

【００１２】ポリビニルアルコール系重合体は、空気透
過性を低下させるのに非常に有効である。例えば、該ポ
リビニルアルコール系重合体の空気透過係数は、ブチル
ゴムやハロゲン化ブチルゴム等のブチル系ゴムの空気透
過係数の100分の1以下である。従って、ブチル系ゴム組
成物を用いた従来のインナーライナーとほぼ同等の内圧
保持に必要な厚さは100分の1以下で足りる。

【００１３】なお、本発明のポリビニルアルコール系重
合体以外にも、ブチル系ゴムより空気透過係数の小さい
樹脂は数多く存在するが、例えば、空気透過性がブチル
系ゴムの10分の1程度の樹脂を用いた空気不透過性層
は、ブチル系ゴム組成物を用いた従来のインナーライナ
ーの厚さが1 mm前後であるため、内圧保持性改良効果を
得るには、100μm以上（従来のインナーライナーの厚さ
の10分の1以上）の厚さを要する。しかし、空気不透過
性層の厚さが100μm以上の場合、タイヤ転動時の屈曲変
形により空気不透過性層が破断してしまうという問題が
ある。これに対し、空気不透過性層としてポリビニルア
ルコール系重合体を用いた場合、内圧保持性改良効果を
得るためには、空気不透過性層は50μm以下の厚さで十
分であり、50μm以下の厚さであれば、タイヤ転動時に
屈曲変形を受けても破断しにくい。なお、所望の内圧保
持性を得るための最低限の厚さは5μmである。

【００１４】本発明にかかわるジエン系エラストマーを
配合してなる層(B)に用いるジエン系エラストマーとし
ては、天然ゴム、ブタジエンゴム等が挙げられる。ジエ
ン系エラストマーを配合してなる層(B)は、更に、タイ
ヤ業界で通常使用する添加剤を含む。本発明のジエン系
エラストマーを配合してなる層(B)と前述の層(A)とは互
いに隣接してなるのが好ましい。前述のように空気不透
過性層の厚さが50μm以下でも、タイヤ転動時の屈曲変
形により、ピンホール・クラック等が生じる場合があ
る。これに対し、層(A)とその外側に位置するカーカス
の間に、層(A)に隣接してジエン系エラストマーを配合
してなる層(B)を配置することにより、クラック等の成
長を抑制することができる。

【００１５】本発明のジエン系エラストマーを配合して
なる層(B)の300％伸張時の引張応力は8 MPa以下である
ことが好ましい。層(B)の300％伸張時の引張応力が8 MP
a以下であれば、層(A)でのクラック等の発生・成長を好
適に抑制できる。なお、引張応力の測定は、JIS K 6251
-1993に準拠して行った。本発明のジエン系エラストマ
ーを配合してなる層(B)の厚さは、50〜1000μmであるこ
とが好ましい。層(B)の厚さが50μm未満では製造が困難
であり、1000μmを超えるとタイヤの重量が増加してし
まう。

【００１６】本発明のポリビニルアルコール系重合体よ
りなる層(A)とジエン系エラストマーを配合してなる層
(B)とは、接着されているのが好ましい。層(A)のポリビ
ニルアルコール系重合体は、-ＯＨ基を有するため、層
(B)のような隣接ゴム部材との接着を比較的容易に確保
できる。例えば、塩化ゴム-イソシアネート系の接着剤
を用いれば、タイヤに使用されているジエン系ゴム組成
物との十分な接着が確保できる。このため、万が一空気
不透過性層が破断しても、空気不透過性層は隣接ゴム部
材から剥離しにくい。

【００１７】層(A)が層(B)の表面にしっかり接着されて
いる場合、層(A)にクラック等が発生しても、層(A)は層
(B)から剥離しにくいため、ほとんどの層(B)の表面に層
(A)がそのまま存在し、内圧保持機能を発揮し続けるの
で好ましい。

【００１８】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく
説明するが、本発明はこれらの実施例によりその範囲を
限定されるものではない。

【００１９】実施例１〜５及び比較例１〜３エチレン-ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリビニ
ルアルコール(PVA)、6-ナイロン(PA6)を使用して、表１
及び２記載の厚さの空気不透過性層をそれぞれ形成し、
表３記載の配合からなるゴム組成物１及び２を使用し
て、表１及び２記載の厚さの補助層を設け、空気不透過
性層と補助層とを接着剤（東洋化学研究所製、メタロッ
クＲ３０Ｍ）で接着してインナーライナーを製造し、該
インナーライナーを用いて乗用車用タイヤ（１９５／６
５Ｒ１５）を試作した。なお、実施例で使用した空気不
透過性層はすべて電子線照射により架橋したものを使用
し、その処理条件は加速電圧300 kV、照射エネルギー20
Mradであった。

【００２０】各試験タイヤに250 kPaの空気圧を充填
し、室温で3ヶ月間放置し、3ヵ月後の空気圧を測定し、
空気漏れ量の逆数をとり、比較例１を100として、指数
で表示した。結果を表１及び２に示す。なお、表値が大
なるほど結果が良好である。また、これら各タイヤのイ
ンナーライナーの外観を目視観察して、亀裂、剥離の状
態を調べ、同じく表１及び２に記載した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】実施例１のタイヤは、比較例１のタイヤに
比べて走行後の内圧保持性が大きく向上していた。実施
例１のタイヤより補助層を厚くした実施例２及び３のタ
イヤは、実施例１のタイヤより更に内圧保持性が向上
し、走行後の空気不透過性層に亀裂も無かった。実施例
４のタイヤは実施例３のタイヤより空気不透過性層を厚
くしたものであるが、実施例３のタイヤに比べて内圧保
持性は劣るものの、比較例１のタイヤよりは内圧保持性
が大きく向上していた。実施例５のタイヤは実施例２の
タイヤにおいて空気不透過性層の材質をPVAに変えたも
のであるが、EVOHを用いた実施例２のタイヤより内圧保
持性がやや劣るものの、比較例１のタイヤよりは内圧保
持性が大きく向上していた。

【００２５】比較例２のタイヤは空気不透過性層を用
い、補助層を用いなかった場合であるが、走行後の内圧
保持性は比較例１と同等であり、走行後の空気不透過性
層の亀裂が大きかった。このことから、走行後の内圧保
持性とクラックの成長抑制には補助層が必要であること
がわかる。比較例３は、空気不透過性層にPA6を用い、
補助層も用いた場合であるが、比較例２のタイヤと同様
に走行後の内圧保持性は比較例１と同等であり、走行後
の空気不透過性層の亀裂が大きかった。このことから、
空気不透過性層の材質としては、ポリビニルアルコール
系重合体が好適であることがわかる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインナー
ライナーを用いれば、タイヤの重量増なしに、走行後の
内圧保持性を大幅に向上させることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリビニルアルコール系重合体よりなる
層(A)とジエン系エラストマーを配合してなる層(B)とを
含む空気入りタイヤ用インナーライナー。
【請求項２】前記層(A)が架橋されていることを特徴
とする請求項１記載の空気入りタイヤ用インナーライナ
ー。
【請求項３】前記層(A)の厚さが50μm以下であること
を特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ用イ
ンナーライナー。
【請求項４】前記層(B)の300％引張応力が8 MPa以下
であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載
の空気入りタイヤ用インナーライナー。
【請求項５】前記層(B)の厚さが50〜1000μmであるこ
とを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の空気入
りタイヤ用インナーライナー。
【請求項６】前記層(A)と前記層(B)とが互いに隣接し
てなることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載
の空気入りタイヤ用インナーライナー。
【請求項７】前記層(A)が、前記層(B)に接着されてな
ることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の空
気入りタイヤ用インナーライナー。
【請求項８】請求項１から７の何れかに記載の空気入
りタイヤ用インナーライナーを備えることを特徴とする
空気入りタイヤ。