JP2006290288A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐侯性を損なうことなく変色による外観の悪化を防止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。
【解決手段】 サイドウォール部２（タイヤ本体）の外皮を、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを実質的に含まず、かつ、ゴム、カーボンブラック、無機鉱物及びタルクからなる群より選ばれた少なくとも１種の成分を含む被覆層７で覆う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、耐候性に配慮した空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、耐候性を損なうことなく変色による外観の悪化を防止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に関する。

一般に、空気入りタイヤのサイドウォール部は、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム等の高不飽和ゴムから構成されている。これら高不飽和ゴムは、主鎖に二重結合を持つため耐候性が低く、長期間の保存及び使用によりクラックを生じることがある。そこで、空気入りタイヤの耐候性を改善するために、サイドウォール部を構成するゴム組成物にはワックスや老化防止剤が配合されている。

しかしながら、ワックスや老化防止剤は、耐候性の改善には有効であるが、その成分がタイヤ表面に析出し、サイドウォール部の表面を変色させるという問題がある。例えば、リム組み作業等においてタイヤ表面が刺激を受けると、ワックスや老化防止剤の成分が結晶化し、その結晶化によりタイヤ表面が白色化してしまうことがある。

このようなサイドウォール部の変色を防止するために、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の耐候性が良いゴムを使用することが提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。しかしながら、エチレン−プロピレン−ジエンゴムは、エチレンセグメントを有するため、タイヤの使用中の温度が１００℃近くまで上がった後に冷却されると、エチレンセグメントが結晶化を起こし、その結晶が起点となってクラックを生じることがある。そのため、サイドウォール部にエチレン−プロピレン−ジエンゴムを用いることは最適な対策とは言えない。
特公昭５２−１７６１号公報 特開昭５６−１１９３３号公報 特開平１−２９７３０７号公報 特開平８−２３１７７３号公報

本発明の目的は、耐侯性を損なうことなく変色による外観の悪化を防止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ことにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ本体の外皮を、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを実質的に含まず、かつ、ゴム、カーボンブラック、無機鉱物及びタルクからなる群より選ばれた少なくとも１種の成分を含む被覆層で覆ったことを特徴とするものである。

一方、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、加硫前のグリーンタイヤの外皮の上に、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを実質的に含まず、かつ、ゴム、カーボンブラック、無機鉱物及びタルクからなる群より選ばれた少なくとも１種の成分を含む被覆層を形成し、該被覆層を設けたグリーンタイヤを加硫することを特徴とするものである。

本発明では、タイヤ本体の外皮を、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを実質的に含まず、かつ、ゴム、カーボンブラック、無機鉱物又はタルクを含む被覆層で覆うようにする。これにより、タイヤ本体の外皮におけるワックスや老化防止剤の配合量を減らすことなく、つまり、耐侯性を損なうことなく、ワックスや老化防止剤に起因する白色化等の変色を防止することができる。

本発明において、被覆層はゴム及び加硫剤を含むと共に、カーボンブラック及びタルクの少なくとも一方を含むことが好ましい。このような被覆層はワックスや老化防止剤に対するバリア層として有効に機能し、ワックスや老化防止剤に起因する変色をより効果的に防止する。

本発明は、種々の空気入りタイヤ及びその製造方法に適用することが可能であるが、特に、耐候性を改善するためにタイヤ本体の外皮がゴム１００重量部に対してワックス及び／又は老化防止剤を０．１〜２０重量部含有する空気入りタイヤ及びその製造方法に適用することが好ましい。

更に本発明は、有機繊維コードからなるカーカス層を備え、内圧３５０ｋＰａ以上の条件で使用される空気入りタイヤ及びその製造方法に適用することが好ましい。このように内圧が高く伸び易いカーカス層を備えた空気入りタイヤは、歪みが大きく変色し易いため、本発明により顕著な改善効果を得ることができる。内圧３５０ｋＰａ以上の条件で使用される空気入りタイヤとしては、例えば、ＪＡＴＭＡで分類される小型トラック用タイヤが挙げられる。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

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ものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部であり、これらトレッド部１、サイドウォール部２及びビード部３がタイヤ本体を構成している。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巻き上げられている。カーカス層４は、例えば、ナイロンコードやポリエステルコード等の有機繊維コードから構成されている。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がタイヤ全周にわたって配置されている。

上記空気入りタイヤにおいて、少なくともサイドウォール部２の外皮は、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを実質的に含まず、かつ、ゴム、カーボンブラック、無機鉱物及びタルクからなる群より選ばれた少なくとも１種の成分を含む被覆層７で覆われている。この被覆層７の厚さは２ｍｍ以下、好ましくは１μｍ〜１ｍｍとすれば良い。

ここで、被覆層７はワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを全く含んでいないことが望ましいが、各成分の含有量がそれぞれ０．１重量％以下、好ましくは０．０５重量％以下であれば不可避的に含有していても良い。

被覆層７の成分から除外されるワックスとは、具体的には、例えば、パラフィンワックスである。また、老化防止剤とは、通常ゴム製品に使用される老化防止剤であり、例えば、アルドール−α−ナフチルアミン等のアミン−アルデヒド類、２，２，４−トリメチル−１，２−ジヒドロキノリン重合物等のアミン−ケトン類、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン類、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール等のフェノール類、２−メルカプトベンツイミダゾール等のイミダゾール類を挙げることができる。更に、シリコーンオイルとは、低分子量のポリシロキサンであり、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルのほか、各種の変性シリコーンオイルを挙げることができる。

一方、被覆層７に含まれるゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等の一般にタイヤ業界において使用されるゴムを挙げることができる。勿論、これらゴムは硫黄等の加硫剤及び加硫促進剤と併用することが好ましい。無機鉱物としては、例えば、マイカを挙げることができる。特に、被覆層７はゴム及び加硫剤を必須成分とし、更にカーボンブラック及びタルクの少なくとも一方を含むものであると良い。

被覆層７は、少なくともタイヤ接地端からリムチェックラインまでの範囲に形成することが好ましい。このような範囲で規定されるサイドウォール部２の外皮は、特に耐候性が要求されるため、通常、ワックス又は老化防止剤の配合量が多くなっている。例えば、サイドウォール部２の外皮は、ゴム１００重量部に対してワックス又は老化防止剤を総量で０．１〜２０重量部含有している。サイドウォール部２の外皮におけるワックス又は老化防止剤の配合量を上記範囲にすることで良好な耐候性が得られる。

ここで、上記空気入りタイヤの製造方法について説明する。先ず、加硫前のグリーンタイヤの外皮の上に、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを実質的に含まず、かつ、ゴム、カーボンブラック、無機鉱物又はタルクを溶解又は分散させた液を塗布し、これら成分を含む被覆層を形成する。次いで、被覆層を設けたグリーンタイヤを加硫機の金型内に投入し、これを加硫する。このような加硫工程を経ることでタイヤ表面に上記成分を含む強固な膜が形成される。

被覆層を形成するための塗布液の配合としては、例えば、以下のものを挙げることができる。
Ｅ−ＳＢＲ ：１．７〜３．６１重量％
カーボンブラック：０．５〜１６．４重量％
タルク ：０．５〜１０重量％
加硫剤（硫黄） ：０．０１〜０．４重量％
溶剤（水） ：８０〜９５重量％

上述のようにして得られた空気入りタイヤは、サイドウォール部２の外皮を、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを実質的に含まずに、ゴム、カーボンブラック、無機鉱物又はタルクを含む被覆層７で覆っているので、ワックスや老化防止剤に起因する白色化等の変色を防止し、外観の悪化を防ぐことができる。例えば、従来の空気入りタイヤでは、リム組み作業において、サイドウォール部がタイヤ軸方向に押圧され、その際にサイドウォール部の表面が白色化することがあるが、サイドウォール部２に被覆層７を形成することで白色化を防止することができる。また、被覆層７はワックスや老化防止剤のタイヤ表面へのマイグレーションを防ぐため、経時的な変色による外観の悪化も防止することができる。一方、被覆層７で覆われたサイドウォール部２の外皮については、ワックスや老化防止剤を従来と同等の配合量で配合することが可能であるので、良好な耐侯性を維持することができる。

上述した好ましい実施形態では、加硫前のグリーンタイヤの状態で被覆層を形成するための成分をグリーンタイヤの外皮に塗布しているが、本発明では被覆層を形成するタイミングは特に限定されるものではなく、製品タイヤの状態においてタイヤ本体の外皮を覆うように被覆層が形成されていれば良い。

タイヤサイズ１９５／８５Ｒ１６ １１４／１１２Ｌの小型トラック用空気入りタイヤについて、下記実施例１〜３の方法により、サイドウォール部を覆うように被覆層を設けた空気入りタイヤをそれぞれ作製した。また、比較のため、被覆層を有していない空気入りタイヤ（従来例）を作製した。

実施例１：
加硫前のグリーンタイヤのサイドウォール部に、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを含まず、かつ、カーボンブラック及び無機鉱物を水で解いた液を塗布して厚さ約０．１ｍｍの被覆層を形成し、該被覆層を設けたグリーンタイヤを加硫した。

実施例２：
加硫前のグリーンタイヤのサイドウォール部に、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを含まず、かつ、水１００重量部に対して、未加硫ゴム３重量部及びカーボンブラック１０重量部を分散させた液を塗布して厚さ約０．１ｍｍの被覆層を形成し、該被覆層を設けたグリーンタイヤを加硫した。

実施例３：
加硫前のグリーンタイヤのサイドウォール部に、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを含まず、かつ、水１００重量部に対して、未加硫ゴム３重量部、カーボンブラック１０重量部、加硫剤０．１重量部、タルク２重量部を分散させた液を塗布して厚さ約０．１ｍｍの被覆層を形成し、該被覆層を設けたグリーンタイヤを加硫した。

これら試験タイヤについて、機械を用いてリム組み作業及び空気充填作業を実施し、内圧６００ｋＰａとしたときのサイドウォール部での変色具合を５人のパネラーにより１０点法で評価した。つまり、変色が全く認められない場合を１０点とし、変色が顕著である場合を１点とした。評価結果は、５人のパネラーによる評価点の平均値を求め、表１に示した。この評価点が大きいほど変色が少ないことを意味する。

この表１に示すように、実施例１〜３のタイヤは、従来例に比べて変色が少ないものであった。

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 被覆層

Claims (8)

1. タイヤ本体の外皮を、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを実質的に含まず、かつ、ゴム、カーボンブラック、無機鉱物及びタルクからなる群より選ばれた少なくとも１種の成分を含む被覆層で覆った空気入りタイヤ。
2. 前記被覆層がゴム及び加硫剤を含むと共に、カーボンブラック及びタルクの少なくとも一方を含む請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記タイヤ本体の外皮がゴム１００重量部に対してワックス及び／又は老化防止剤を０．１〜２０重量部含有する請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 有機繊維コードからなるカーカス層を備え、内圧３５０ｋＰａ以上の条件で使用される請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 加硫前のグリーンタイヤの外皮の上に、ワックス、老化防止剤及びシリコーンオイルを実質的に含まず、かつ、ゴム、カーボンブラック、無機鉱物及びタルクからなる群より選ばれた少なくとも１種の成分を含む被覆層を形成し、該被覆層を設けたグリーンタイヤを加硫する空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記被覆層がゴム及び加硫剤を含むと共に、カーボンブラック及びタルクの少なくとも一方を含む請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記グリーンタイヤの外皮がゴム１００重量部に対してワックス及び／又は老化防止剤を０．１〜２０重量部含有する請求項５又は請求項６に記載の空気入りタイヤの製造方法。
8. 有機繊維コードからなるカーカス層を備え、内圧３５０ｋＰａ以上の条件で使用される空気入りタイヤを対象とする請求項５〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
   

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