JP2015123935A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの重量の増加やｔａｎδの上昇に伴うタイヤの転がり抵抗の悪化、およびコストの上昇を招く恐れがなく、空気保持性能が従来よりも向上した空気入りタイヤを提供する。【解決手段】インナーライナーと、インナーライナーの外側に配置されたブレーカーと、ブレーカーの外側に配置されたトレッドとを備え、インナーライナーが、ブチルゴム層と、ブチルゴム層の外側にトレッドの下の幅方向中央部の領域を除いて設けられたタイガム層とにより形成されている空気入りタイヤ。インナーライナーのブチル層の厚みが０．８〜１．６ｍｍであり、インナーライナーのタイガム層の厚みが０．４〜１．２ｍｍであり、さらに、インナーライナーの始端部と終端部の双方が、３０〜４５度のカット角度で切断されてジョイントされている空気入りタイヤ。【選択図】図１

Description

本発明は、空気保持性能に優れたインナーライナーを有する空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、一般に、内側から外側に向けて、インナーライナー、カーカスプライやベルトプライ（ブレーカー）などのプライ材料、トレッドゴムが配置されて構成されている（例えば、特許文献１、２）。

ここで、インナーライナーは、空気保持性能、即ち、タイヤに充填された空気の透過を抑制することを目的として設けられており、空気保持性能に優れたブチルゴム系組成物を用いて形成されたブチルゴム層がその役割を担っている。しかし、このブチルゴム層は、インナーライナーの上に貼り付けられるプライ材料との間の接着性が充分とは言えないため、ＮＲ系のゴム組成物を用いて形成されたタイガム層がブチルゴム層の上にさらに設けられて、インナーライナーが構成されている。

特開２０１０−１６７８２９号公報 特開２０１２−１６６７１２号公報

しかしながら、近年、タイヤの空気保持性能の向上についての要請は益々大きくなっている。

そこで、空気保持性能の役割を担っているブチルゴム層の厚さを厚くしたり、ブチルゴム層となるブチルゴム組成物におけるブチルゴムの割合を高くしたりすることが検討されている。

しかしながら、ブチルゴム層の厚さを厚くした場合には、それに伴ってタイヤの重量が増加し、タイヤの転がり抵抗が悪化する恐れがある。また、インナーライナーのボリュームも増加して、コストの上昇を招く恐れもある。

また、ブチルゴム組成物におけるブチルゴムの割合を高くした場合には、インナーライナーのｔａｎδが高くなり、タイヤの転がり抵抗が悪化する恐れがある。また、コストの上昇を招く恐れもある。

そこで、本発明は、タイヤの重量の増加やｔａｎδの上昇に伴うタイヤの転がり抵抗の悪化、およびコストの上昇を招く恐れがなく、空気保持性能が従来よりも向上した空気入りタイヤを提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
インナーライナーと、前記インナーライナーの外側に配置されたブレーカーと、前記ブレーカーの外側に配置されたトレッドとを備え、
前記インナーライナーが、ブチルゴム層と、前記ブチルゴム層の外側に前記トレッドの下の幅方向中央部の領域を除いて設けられたタイガム層とにより形成されている
ことを特徴とする空気入りタイヤである。

請求項２に記載の発明は、
前記インナーライナーの前記ブチル層の厚みが０．８〜１．６ｍｍであり、前記インナーライナーの前記タイガム層の厚みが０．４〜１．２ｍｍであり、
さらに、前記インナーライナーの始端部と終端部の双方が、３０〜４５度のカット角度で切断されてジョイントされている
ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤである。

請求項３に記載の発明は、
前記インナーライナーにおいて、前記ブチルゴム層のみが形成されている領域が、前記ブレーカーの幅方向のそれぞれの端部から２０ｍｍ以上内側の部分であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤである。

請求項４に記載の発明は、
前記インナーライナーにおいて、前記ブチルゴム層のみが形成されている領域が、前記ブレーカーの幅方向のそれぞれの端部から３０ｍｍ以上内側の部分であることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤである。

本発明によれば、タイヤの重量の増加やｔａｎδの上昇に伴うタイヤの転がり抵抗の悪化、およびコストの上昇を招く恐れがなく、空気保持性能が従来よりも向上した空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る空気入りタイヤを模式的に示す断面図である。 空気入りタイヤのインナーライナーのジョイント部における空気の透過を説明する断面図である。 空気入りタイヤのインナーライナーのジョイント部を示す断面図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

図１は本実施の形態に係る空気入りタイヤを模式的に示す断面図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る空気入りタイヤ１は、インナーライナー６と、インナーライナー６の外側に配置されたブレーカー３と、ブレーカー３の外側に配置されたトレッド部２とを備えている。なお、インナーライナー６は、内層側のブチルゴム層、外層側のタイガム層の２層から構成されている。

本実施の形態において、インナーライナー６は、図１に示す幅方向中央部のＡの領域で、タイガム層が形成されておらずブチルゴム層のみが形成されている。即ち、インナーライナー６が、ブチルゴム層と、ブチルゴム層の外側にトレッド部２の下の幅方向中央部Ａの領域を除いて設けられたタイガム層とにより形成されている。

このため、このようなインナーライナー６を巻回してジョイントすると、Ａの領域ではタイガム層が設けられていないため、ブチルゴム層同士が直接ジョイントされる。なお、Ａの領域の端部はブレーカー３の端部からＢだけ内側の部分にある。

一方、Ａの外側の領域では、従来の空気入りタイヤのインナーライナーと同様に、ブチルゴム層とタイガム層とがジョイントされることになる。このとき、ブチルゴム層とタイガム層とのジョイント部においては、図２に示すように、タイガム層５を通って空気が透過しやすい。

即ち、ジョイント部７においてはインナーライナー６の始端部と終端部とがオーバーラップされてジョイントされるが、このとき、上下のブチルゴム層４同士はタイガム層５を介して接着されている。

このタイガム層５は、前記したように、ＮＲ系のゴム組成物を用いて形成されているため、ブチルゴム層４に比べて空気透過性が高い。この結果、破線の矢印で示すように、タイヤ内部から、タイガム層５を経由して空気が透過し、ジョイント部７における空気保持性能の悪化を招く。

これに対して、前記のようにブチルゴム層同士が直接ジョイントされた場合には、耐空気透過性能に優れたブチルゴム系組成物から形成されたブチルゴム層同士がジョイントされて一体化されるため、空気保持性の悪化を招くことがない。

本実施の形態においては、このように、ブチルゴム層のみの領域Ａを中央部に設けてブチルゴム層同士を直接ジョイントしているため、従来のブチルゴム層の全面に亘ってタイガム層が形成されているインナーライナーに比べて、同じ厚みであっても、空気保持性を向上させることができる。このため、空気保持性能の向上のためにブチルゴム層の厚さを厚くする必要がない。これにより、前記したブチル層の厚さを厚くすることによるタイヤの重量の増加やタイヤの転がり抵抗の悪化の恐れもない。また、インナーライナーのボリュームの増加もなく、コストの上昇を招くこともない。

なお、本実施の形態において、ブチルゴム層のみの領域Ａは、ブレーカーの幅方向のそれぞれの端部から２０ｍｍ以上内側の部分（即ちＢが２０ｍｍ以上）に設けられていることが好ましく、３０ｍｍ以上内側の部分（即ちＢが３０ｍｍ以上）に設けられているとより好ましい。

インナーライナーを薄くすると、ブレーカー端からバットレス部において優れた外観に好ましくない影響が発生し易くなると共に、充分な空気保持性能を確保することができなくなる恐れがある。

これに対して、ブチルゴム層のみの領域Ａを、上記のような領域とすることにより、ブレーカー端からバットレス部にかけては、タイガム層も形成されているため、充分なインナーライナーの厚みを確保することができ、インナーライナーが薄い場合に発生する空気保持性能の低下を抑制することができ、優れた外観に好ましくない影響も充分に抑制することができる。

そして、ブチルゴム層とタイガム層とがジョイントされた箇所においても、充分な空気保持性能を発揮させるためには、図３（ａ）、図３（ｂ）に二点鎖線で示すように切断面を湾曲させて押し付けることによりブチルゴム層４同士を直接接着させることが好ましい。

このとき、ブチルゴム層の厚みが厚い場合には、図３（ｂ）に示すように、直角に近いカット角度Ｄで切断されていても、容易にブチルゴム層４同士を直接接着させることができる。しかし、ブチルゴムはタイガムに比べ高価であるため、ブチルゴム層の厚みは、通常、薄く設計される。具体的には、ブチル層の厚みは０．８〜１．６ｍｍ（好ましくは、０．８〜１．２ｍｍ）、タイガム層の厚みは０．４〜１．２ｍｍ（好ましくは、０．５〜１．０ｍｍ）に設計される。

そこで、このような場合でも、ブチルゴム層４同士を充分に接着させるためには、図３（ａ）に示すように、インナーライナーのカット角度Ｃをより鋭角にすることが好ましい。これにより、ブチルゴム層の厚みが薄く設計されていても、ブチルゴム層４同士を充分な面積で接着させることができ、ブチルゴム層とタイガム層とがジョイントされた箇所においても、充分な空気保持性能を発揮させることができる。具体的な好ましいカット角度は、３０〜４５度である。

（実験例）
１．第１の実験
第１の実験として、中央部にブチルゴム層のみが形成されているインナーライナーを用いて作製されたタイヤにおいて、中央部に設けられたブチルゴム層のみの領域の幅が、タイヤの空気保持性等に及ぼす影響について実験を行った。

（１）試験用タイヤの作製
表１および表２に示すブチル配合のブチルゴム層（厚み０．８ｍｍ）と、タイガム層（厚み０．５ｍｍ）で構成され、表１および表２に示すように中央部のタイガム層が除去されたインナーライナーを、幅１１０ｍｍのブレーカーの下に配置して、従来と同様の製造方法によりサイズ１５５／６５Ｒ１３のタイヤを作製し、実験例１〜実験例１２の試験用タイヤとした。

なお、表１、表２において、「タイガム層除去の幅」とは、タイガム層が除去された中央部の領域の幅、即ち、中央部におけるブチルゴム層のみの領域の幅を示している。また、「ブレーカー端からタイガム層除去部分までの幅」とは、ブレーカーの一端からタイガム層が除去された部分までの幅を示しており、ブレーカーの幅から中央部におけるブチルゴム層のみの領域の幅を引いた数値の１／２となっている。

実験例１および実験例７はブレーカー内側にタイガム層がないインナーライナーが用いられていることを示し、実験例６および実験例１２は逆にタイガム層が除去されていない従来のインナーライナーが用いられていることを示している。

（２）評価
作製された各試験用タイヤについて、空気保持性評価、転がり抵抗測定、重量測定、インナーライナーの外観調査を行った。

（ａ）評価方法
（空気保持性評価）
内圧が２３０Ｐａとなるまで空気を充てんした後、２か月間放置し、その間の内圧の低下率を測定した(サンプル数Ｎ＝２)。

(転がり抵抗測定)
内圧２１０ｋＰａ、荷重２．８６ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈ、内圧封じ込め条件で、転がり抵抗を測定した。

(重量測定)
タイヤ単体での重量を測定した。

(インナーライナーの外観調査)
目視により外観の良否を調査し、その状況に応じて、以下のように評価した。
０：良好
１：普通
２：否

（ｂ）評価結果
結果を表１および表２に示す。

表１より、タイガム層が除去されて中央部の領域にブチルゴム層のみの領域が形成されたインナーライナーが用いられて作製された実験例１〜実験例５のタイヤでは、タイガム層が除去されていない従来のインナーライナーが用いられて作製された実験例６のタイヤに比べて、内圧低下率、転がり抵抗、重量が減少していることが分かる。なお、実験例１、実験例２では、ブレーカー端からタイガム層の除去部分までの幅が充分でないため、外観良好とはならなかった。

同様に、表２より、タイガム層が除去されて中央部の領域にブチルゴム層のみの領域が形成されたインナーライナーが用いられて作製された実験例７〜実験例１１のタイヤでは、タイガム層が除去されていない従来のインナーライナーが用いられて作製された実験例１２のタイヤに比べて、内圧低下率、転がり抵抗、重量が減少していることが分かる。なお、実験例７、実験例８では、ブレーカー端からタイガム層の除去部分までの幅が充分でないため、外観良好とはならなかった。

以上より、ブチルゴム層のみの領域を設けることにより、内圧低下率、転がり抵抗、重量が減少することが分かる。

２．第２の実験
第２の実験として、インナーライナーにおけるブチルゴム層とタイガム層の厚みの比率、および、インナーライナーのカット角度が空気保持性に及ぼす影響について実験を行った。

（１）最初に、インナーライナーの端面のカット角度を５０度、インナーライナーの総厚を２．０ｍｍに設定して、ブチルゴム層の厚みを表３に示すように変化させたインナーライナーを用いて、実験例１３〜実験例１７の試験用タイヤを作製して、各試験用タイヤにおける内圧低下率を測定した。なお、その他の条件は、第１の実験において最も内圧低下率が優れていた実験例１０と同様とした。

結果を表３に示す。

表３より、ブチルゴム層の厚みを０．８〜１．６ｍｍに設定すれば、空気保持性能が向上することが分かる。

（２）上記の実験結果に基づいて、次に、ブチルゴム層の厚みが１．０ｍｍのインナーライナーについて、カット角度を表４に示すように変化させて、実験例１８〜実験例２２の試験用タイヤを作製して、各試験用タイヤにおける内圧低下率を測定した。

結果を表４に示す。

表４より、インナーライナーの端面を３０〜４５度にカットすれば、空気保持性能が向上することが分かる。

そして、これら２つの実験結果より、インナーライナーのブチルゴム層の厚みが０．８〜１．６ｍｍであり、インナーライナーの前記タイガム層の厚みが０．４〜１．２ｍｍであり、さらに、インナーライナーの始端部と終端部の双方が、３０〜４５度のカット角度で切断されてジョイントされていることが好ましいことが分かる。

そして、ブチル配合が１００％ブチル、タイガム層除去の幅が５０ｍｍ、ブレーカー端からタイガム層除去部分までの幅が３０ｍｍの場合には、タイガム層の厚みが０．５ｍｍ、ブチルゴム層の厚みが０．８ｍｍのインナーライナーを、カット角度３０度で切断して、ジョイントすることにより、内圧低下率、転がり抵抗に極めて優れ、重量も軽量化された空気入りタイヤを作製できることが分かる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ ブレーカー
４ ブチルゴム層
５ タイガム層
６ インナーライナー
７ ジョイント部
Ａ ブチルゴム層のみの領域
Ｂ ブレーカー端部からＡの領域の端部までの領域
Ｃ ブチル層の厚みが薄い場合のカット角度
Ｄ ブチル層の厚みが厚い場合のカット角度

Claims (4)

1. インナーライナーと、前記インナーライナーの外側に配置されたブレーカーと、前記ブレーカーの外側に配置されたトレッドとを備え、
   前記インナーライナーが、ブチルゴム層と、前記ブチルゴム層の外側に前記トレッドの下の幅方向中央部の領域を除いて設けられたタイガム層とにより形成されている
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記インナーライナーの前記ブチル層の厚みが０．８〜１．６ｍｍであり、前記インナーライナーの前記タイガム層の厚みが０．４〜１．２ｍｍであり、
   さらに、前記インナーライナーの始端部と終端部の双方が、３０〜４５度のカット角度で切断されてジョイントされている
   ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記インナーライナーにおいて、前記ブチルゴム層のみが形成されている領域が、前記ブレーカーの幅方向のそれぞれの端部から２０ｍｍ以上内側の部分であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記インナーライナーにおいて、前記ブチルゴム層のみが形成されている領域が、前記ブレーカーの幅方向のそれぞれの端部から３０ｍｍ以上内側の部分であることを特徴とする請求項３に記載の空気入りタイヤ。

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