JP2022100979A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】サイドウォール部の外面に異色ゴム層が露出した空気入りタイヤにおいて、異色ゴム層の変色を抑制する。【解決手段】トレッド部２と、一対のサイドウォール部３と、一対のビード部４と、カーカス６とを含む。一対のサイドウォール部３の少なくとも一方は、第１サイドウォールゴム１０を含む。第１サイドウォールゴム１０は、ベースゴム層９と、異色ゴム層１１と、バリアゴム層１２とを含む。ベースゴム層９は、カーカス６と接する。異色ゴム層１１は、その少なくとも一部がサイドウォール部３の外面に露出している。バリアゴム層１２は、異色ゴム層１１とベースゴム層９との間に配され、かつ、ベースゴム層９側のゴム配合剤が異色ゴム層１１に移行するのを抑制するゴム配合を備えている。バリアゴム層１２の厚さは、１．０mm以下である。【選択図】図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

下記特許文献１には、サイドウォール部に凸状模様が形成された空気入りタイヤが提案されている。前記空気入りタイヤは、サイドウォール部の内部に、非黒色ゴム層を有し、前記凸状模様の隆起面に、前記非黒色ゴム層の一部が露出している。

特開２０１６－２０３４２０号公報

特許文献１の空気入りタイヤは、露出した異色ゴム層によって外観の向上を期待している。

しかしながら、前記異色ゴム層は、その周囲のゴム部材から老化防止剤等のゴム配合剤が移行して、変色し易いという問題があった。一方、異色ゴム層と他のゴム部材との間に、ゴム配合剤が移行するのを抑制できるゴム配合を備えたバリアゴム層を配することが考えられる。しかしながら、このようなバリアゴム層は、他のゴム部材と比べてコストが高く、かつ、耐久性が低い傾向があった。

本発明は、以上のような実情に鑑み案出されたもので、サイドウォール部の外面に異色ゴム層が露出した空気入りタイヤにおいて、タイヤの製造コストや耐久性を維持しつつ、異色ゴム層の変色を抑制することを主たる目的としている。

本発明は、空気入りタイヤであって、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、一方の前記ビード部から他方の前記ビード部に至るカーカスとを含み、前記一対のサイドウォール部の少なくとも一方は、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配された第１サイドウォールゴムを含み、前記第１サイドウォールゴムは、ベースゴム層と、異色ゴム層と、バリアゴム層とを含み、前記ベースゴム層は、前記カーカスと接し、前記異色ゴム層は、前記サイドウォール部の外面の基本色とは異なる色を有し、かつ、その少なくとも一部が前記サイドウォール部の外面に露出しており、前記バリアゴム層は、前記異色ゴム層と前記ベースゴム層との間に配され、かつ、前記ベースゴム層側のゴム配合剤が前記異色ゴム層に移行するのを抑制するゴム配合を備え、前記バリアゴム層の厚さは、１．０mm以下である。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記一対のビード部は、それぞれの外面を構成するクリンチゴムを含み、前記バリアゴム層の一部は、前記サイドウォール部の外面に露出し、前記サイドウォール部の外面において、前記バリアゴム層のタイヤ半径方向の内端から前記クリンチゴムまでの前記サイドウォール部の外面に沿った距離は、１０～３０mmであるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記第１サイドウォールゴムは、前記異色ゴム層のタイヤ軸方向の外面を覆い、かつ、前記異色ゴム層の一部を露出させるカバーゴム層を含み、前記カバーゴム層は、前記バリアゴム層と同じゴム配合で構成されているのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、トレッド用金型で加硫成型された第１外面と、サイドウォール用金型で加硫成型された第２外面との境界を含み、前記異色ゴム層は、前記境界よりもタイヤ半径方向内側に配されており、タイヤ子午線断面において、前記境界から前記異色ゴム層のタイヤ半径方向の外端までの距離は、１０～３０mmであるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記異色ゴム層は、前記サイドウォール部の外面に露出する露出部を含み、前記露出部からタイヤ半径方向外側に１０mm離れた位置における前記異色ゴム層の厚さは、１．０～２．０mmであるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、ビードベースラインから前記バリアゴム層のタイヤ半径方向の外端までのタイヤ半径方向の距離は、セクションハイトの６５％以上であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、セクションハイトが１２０mm以下であるのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記バリアゴム層は、６０％以下のブチル系ゴムを含むのが望ましい。

本発明の空気入りタイヤは、上記の構成を採用したことによって、タイヤの製造コストや耐久性を維持しつつ、異色ゴム層の変色を抑制することができる。

本発明のタイヤの一実施形態を示す横断面図である。 図１のサイドウォール部の拡大断面図である。 図２の隆起部の拡大図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の正規状態における空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という場合がある。）１の横断面図が示されている。なお、図１は、タイヤの回転軸を含む所謂タイヤ子午線断面図である。図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用のタイヤであって、セクションハイトｈ１が１２０mm以下の比較的低扁平のタイヤである。但し、本発明は、このような態様に限定されるものではない。

「正規状態」とは、各種の規格が定められた空気入りタイヤの場合、タイヤが正規リム（図示省略）にリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも、無負荷の状態である。各種の規格が定められていないタイヤの場合、前記正規状態は、タイヤの使用目的に応じた標準的な使用状態であって車両に未装着かつ無負荷の状態を意味する。本明細書において、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、前記正規状態で測定された値である。

「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば"Measuring Rim" である。

「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

セクションハイトｈ１は、前記正規状態における、ビードベースラインからのタイヤ１のタイヤ半径方向の高さを意味する。また、ビードベースラインは、タイヤが基づく規格で定まるリム径位置を通るタイヤ軸方向線である。

本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２と、一対のサイドウォール部３と、一対のビード部４と、一方のビード部４から他方のビード部４に至るカーカス６とを含む。

カーカス６は、例えば、２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂで構成されている。カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、例えば、複数のカーカスコードと、これらを被覆するトッピングゴムとを含む。カーカスコードは、例えば、タイヤ周方向に対して７５～９０°の角度で配列されている。カーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル又はレーヨン等の有機繊維コード等が好適に採用される。

カーカス６は、本体部６ａ及び折返し部６ｂを有する。本体部６ａは、一対のビード部４のビードコア５間を延びている。折返し部６ｂは、本体部６ａに連なりかつビードコア５の周りで折り返されてタイヤ半径方向外側に延びている。本実施形態の折返し部６ｂは、ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されている。また、折返し部６ｂにおいて、一方のカーカスプライ６Ａの外端と他方のカーカスプライ６Ｂの外端とは、タイヤ半径方向に位置ずれしている。

本実施形態のトレッド部２において、カーカス６のタイヤ半径方向外側には、例えば、ベルト層７が配されている。ベルト層７は、例えば、２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを含んでいる。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、例えば、タイヤ周方向に対して傾斜して配されたベルトコードと、これを被覆するトッピングゴムとを含む。各ベルトコードは、タイヤ周方向に対して１０～４５°の角度で傾斜しているのが望ましい。

トレッド部２は、トレッドゴム２Ｇを含む。一対のビード部４は、その外面を構成するクリンチゴム１５を含む。一対のサイドウォール部３の少なくとも一方は、カーカス６のタイヤ軸方向外側に配された第１サイドウォールゴム１０を含む。

図２には、サイドウォール部３の拡大断面図が示されている。図２に示されるように、また、第１サイドウォールゴム１０は、ベースゴム層９と、異色ゴム層１１と、バリアゴム層１２とを含む。

ベースゴム層９は、カーカス６と接しており、第１サイドウォールゴム１０の主要部を構成している。ベースゴム層９には、従来のサイドウォールゴム部材が適用されるのが望ましい。

異色ゴム層１１は、サイドウォール部３の外面の基本色（本実施形態では黒色である）とは異なる色（本実施形態では白色である）を有し、かつ、その少なくとも一部がサイドウォール部３の外面に露出している。本実施形態では、異色ゴム層１１の大半が前記基本色で構成されたカバーゴム層１３で覆われており、異色ゴム層１１の一部が文字やマーク、図形を描くように露出している。

図３には、異色ゴム層１１が露出している部分（隆起部）の拡大断面図が示されている。本実施形態では、サイドウォール部３の外面に隆起部２０が設けられており、そのタイヤ軸方向外側の頂面２０ｔにおいて異色ゴム層１１が露出している。本実施形態のタイヤ１の製造方法では、例えば、カバーゴム層１３で覆われた異色ゴム層１１を含むサイドウォール部３の一部が、対応する加硫金型の凹部に入り込んで隆起部２０が構成された後、異色ゴム層１１が露出するように、隆起部２０の頂面がバフ掛けされる。このような製造方法は公知であり、本実施形態のタイヤ１に好適に適用される。なお、図２では、隆起部２０の断面ではなく、隆起部２０の側面が示されている。

本発明では、異色ゴム層１１が露出すれば良く、上述の隆起部２０を備えないタイヤに本発明が適用されても良い。

図２に示されるように、バリアゴム層１２は、異色ゴム層１１とベースゴム層９との間に配され、かつ、ベースゴム層９側のゴム配合剤が異色ゴム層１１に移行するのを抑制するゴム配合を備えている。また、バリアゴム層１２の厚さｔ１は、１．０mm以下である。本発明では、上記の構成を採用したことによって、タイヤの製造コストや耐久性を維持しつつ、異色ゴム層１１の変色を抑制することができる。その理由としては、以下のメカニズムが推察される。

従来から、異色ゴム層１１は、その周囲のゴム部材から老化防止剤等のゴム配合剤が移行し、かつ、紫外線等の影響も受けることにより、変色し、サイドウォール部３の外観を損ねる傾向があった。本発明では、異色ゴム層１１とベースゴム層９との間にバリアゴム層１２が配されることにより、上述の不具合を防ぐことができる。

一方、バリアゴム層１２を構成するゴム部材は、従来のサイドウォールゴムと比較してコストが高く、かつ、耐久性に劣る傾向がある。本発明では、このバリアゴム層１２の厚さｔ１を１．０mm以下と小さく制限することにより、タイヤの製造コストや耐久性を維持することが可能となる。

以下、本実施形態のさらに詳細な構成が説明される。なお、以下で説明される各構成は、本実施形態の具体的態様を示すものである。したがって、本発明は、以下で説明される構成を具えないものであっても、上述の効果を発揮し得るのは言うまでもない。また、上述の特徴を具えた本発明のタイヤに、以下で説明される各構成のいずれか１つが単独で適用されても、各構成に応じた性能の向上は期待できる。さらに、以下で説明される各構成のいくつかが複合して適用された場合、各構成に応じた複合的な性能の向上が期待できる。

ベースゴム層９は、ビード部４のクリンチゴム１５と接する部分を含む。これにより、バリアゴム層１２及び異色ゴム層１１は、クリンチゴム１５から離間している。また、ベースゴム層９は、トレッド部２を構成するトレッドゴム２Ｇと接する部分を含む。これにより、バリアゴム層１２及び異色ゴム層１１は、トレッドゴム２Ｇから離間している。

本実施形態では、トレッドゴム２Ｇのタイヤ軸方向の外端２ａは、第１サイドウォールゴム１０のベースゴム層９に覆われているのが望ましい。これにより、第１サイドウォールゴム１０とトレッドゴム２Ｇとの境界付近の耐久性が向上する。

バリアゴム層１２は、全体が同一のゴム配合で構成されている。バリアゴム層１２のゴム配合は、例えば、ブチル系ゴムを含む。ブチル系ゴムは極めて低い空気透過率を示し、ゴム配合剤の移行を効果的に抑制できる。一方、ブチル系ゴムを含んだゴム層がリムと接触すると、リムが腐食するおそれがある。このような観点から、バリアゴム層１２は、６０％以下のブチル系ゴムを含むのが望ましく、より望ましくは４０％～６０％のブチル系ゴムを含むのが望ましい。

また、バリアゴム層１２は、カオリンクレー、クレー、マイカ、長石、シリカおよびアルミナの含水複合体等の無機粘土鉱物を含むのが望ましい。これにより、前記ゴム配合剤の移行がより一層抑制され得る。なお、本発明のバリアゴム層１２には、公知のゴム配合を適用することができる。

バリアゴム層１２は、その最大の厚さが１．０mm以下とされるのが望ましい。タイヤの製造コスト及び耐久性を維持しつつ、異色ゴム層１１の変色を確実に抑制する観点から、バリアゴム層１２の最大の厚さは、０．５～１．０mmであるのがより望ましい。

バリアゴム層１２のタイヤ半径方向の内端１２ａ及び外端１２ｂは、それぞれ、タイヤ１の外面に露出している。タイヤ子午線断面において、バリアゴム層１２のタイヤ半径方向の内端１２ａからクリンチゴム１５までの、サイドウォール部３又はビード部４の外面に沿った距離Ｌ１は、１０～３０mmであるのが望ましい。これにより、バリアゴム層１２のタイヤ半径方向の内端１２ａ付近での損傷が抑制される。

トレッド接地端Ｔｅからバリアゴム層１２のタイヤ半径方向の外端１２ｂまでのサイドウォール部３の外面に沿った距離は、２０mm以上であるのが望ましい。これにより、バリアゴム層１２のタイヤ半径方向の外端１２ｂ付近での損傷が抑制される。なお、トレッド接地端Ｔｅとは、前記正規状態のタイヤ１に正規荷重が負荷されキャンバー角０°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置に相当する。

「正規荷重」は、各種の規格が定められた空気入りタイヤの場合、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" である。また、各種の規格が定められていないタイヤの場合、「正規荷重」は、タイヤの標準装着状態において、１つのタイヤに作用する荷重を指す。前記「標準装着状態」とは、タイヤの使用目的に応じた標準的な車両にタイヤが装着され、かつ、前記車両が走行可能な状態で平坦な路面上に静止している状態を指す。

図１に示されるように、ビードベースラインからバリアゴム層１２のタイヤ半径方向の外端１２ｂまでのタイヤ半径方向の距離ｈ２（以下、バリアゴム層１２の高さｈ２という場合がある。）は、セクションハイトｈ１の６５％以上であるのが望ましい。より望ましい態様では、バリアゴム層１２の高さｈ２は、セクションハイトｈ１の６５％～７５％である。これにより、サイドウォール部３が撓んだときにも、前記外端１２ｂに応力が集中するのを抑制することができる。

図２に示されるように、異色ゴム層１１は、その外面を覆うカバーゴム層１３を除き、バリアゴム層１２のみに接触しており、その他のゴム部材と接していない。これにより、ゴム配合剤の移行が確実に抑制される。

タイヤ１の外面は、トレッド用金型で加硫成型された第１外面２３と、サイドウォール用金型で加硫成型された第２外面２４との境界２５を含む。一般に、前記境界２５には、２つの金型間の隙間にゴムが入り込むことで僅かなバリが発生する傾向がある。すなわち、境界２５付近では、加硫成型時のゴムの移動が大きい。本実施形態のように、セクションハイトが比較的小さいタイヤ１は、境界２５と異色ゴム層１１とが接近し、境界２５付近のゴムの移動によって、意図していない箇所で異色ゴム層１１が露出するおそれがある。このような不具合を防ぐため、異色ゴム層１１は、この境界２５よりもタイヤ半径方向内側に配されている。また、タイヤ子午線断面において、境界２５から異色ゴム層１１のタイヤ半径方向の外端１１ａまでの距離Ｌ２は、例えば、１０～３０mmであるのが望ましい。

異色ゴム層１１は、サイドウォール部３の外面に露出する露出部を含む。上述の通り、本実施形態では、隆起部２０の頂面２０ｔに、異色ゴム層１１の露出部が構成されている。露出部からタイヤ半径方向外側に１０mm離れた位置における前記異色ゴム層の厚さｔ２は、１．０～２．０mmであるのが望ましい。これにより、露出部周辺において異色ゴム層１１のゴムボリュームが十分に確保され、異色ゴム層１１の耐久性が向上する。

カバーゴム層１３は、例えば、異色ゴム層１１が不必要な箇所で露出するのを防ぐための十分な厚さを有する。一方、カバーゴム層１３の厚さが過度に大きいと、上述のバフ掛けの作業性が低下するおそれがある。このような観点から、カバーゴム層１３は、０．５～１．０mmであるのが望ましい。

より望ましい態様では、カバーゴム層１３は、バリアゴム層１２と同じゴム配合で構成されている。これにより、カバーゴム層１３の剥離が抑制される。

以上、本発明の空気入りタイヤの好ましい実施形態が詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図１の基本構造を有するサイズ２２５／５０Ｒ１８の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。比較例１として、ベースゴム層と異色ゴム層との間にバリアゴム層が配されていない空気入りタイヤ試作された。比較例２として、ベースゴム層と異色ゴム層との間に厚さ３．０mmのバリアゴム層が設けられた空気入りタイヤが試作された。比較例１～２のタイヤは、上述の事項を除き、実施例のタイヤと実質的に同じ構成を有している。各テストタイヤについて、異色ゴム層の耐変色性能、第１サイドウォールゴムのコスト、及び、異色ゴム層の露出部の耐久性がテストされた。各テストタイヤの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
リム：１８×７．０Ｊ
タイヤ内圧：２２０kPa

＜異色ゴム層の耐変色性能＞
テストタイヤを、ドラム試験機上で一定の縦荷重を負荷して速度８０km/hで１８時間走行させた。また、この走行中、サイドウォール部の異色ゴム層が露出した箇所にブラックライトを用いて紫外線を照射し続けた。前記走行後、異色ゴム層の露出した箇所の変色度合いが目視で評価された。結果は、１～５点の５段階で示されており、点数が高い程、耐変色性能が優れていることを示す。

＜第１サイドウォールゴムのコスト＞
第１サイドウォールゴムの製造に係るコストが計算された。結果は、１～５点の５段階で示されており、点数が高い程、第１サイドウォールゴムのコストが低く、良好であることを示す。

＜異色ゴム層の露出部の耐久性＞
テストタイヤをドラム試験機上で一定の縦荷重を負荷して速度８０km/hで１５０００km走行させたあと、異色ゴム層の露出部の損傷程度が目視で評価された。結果は、比較例１の損傷程度を１００とする評点で示されており、数値が大きい程、異色ゴム層の露出部の耐久性が優れていることを示す。
テストの結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、タイヤの製造コストや耐久性を維持しつつ、異色ゴム層の変色を抑制していることが確認できた。

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
６ カーカス
９ ベースゴム層
１０ 第１サイドウォールゴム
１１ 異色ゴム層
１２ バリアゴム層

Claims (8)

1. 空気入りタイヤであって、
   トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、一方の前記ビード部から他方の前記ビード部に至るカーカスとを含み、
   前記一対のサイドウォール部の少なくとも一方は、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配された第１サイドウォールゴムを含み、
   前記第１サイドウォールゴムは、ベースゴム層と、異色ゴム層と、バリアゴム層とを含み、
   前記ベースゴム層は、前記カーカスと接し、
   前記異色ゴム層は、前記サイドウォール部の外面の基本色とは異なる色を有し、かつ、その少なくとも一部が前記サイドウォール部の外面に露出しており、
   前記バリアゴム層は、前記異色ゴム層と前記ベースゴム層との間に配され、かつ、前記ベースゴム層側のゴム配合剤が前記異色ゴム層に移行するのを抑制するゴム配合を備え、
   前記バリアゴム層の厚さは、１．０mm以下である、
   空気入りタイヤ。
2. 前記一対のビード部は、それぞれの外面を構成するクリンチゴムを含み、
   前記バリアゴム層の一部は、前記サイドウォール部の外面に露出し、
   前記サイドウォール部の外面において、前記バリアゴム層のタイヤ半径方向の内端から前記クリンチゴムまでの前記サイドウォール部の外面に沿った距離は、１０～３０mmである、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１サイドウォールゴムは、前記異色ゴム層のタイヤ軸方向の外面を覆い、かつ、前記異色ゴム層の一部を露出させるカバーゴム層を含み、
   前記カバーゴム層は、前記バリアゴム層と同じゴム配合で構成されている、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. トレッド用金型で加硫成型された第１外面と、サイドウォール用金型で加硫成型された第２外面との境界を含み、
   前記異色ゴム層は、前記境界よりもタイヤ半径方向内側に配されており、
   タイヤ子午線断面において、前記境界から前記異色ゴム層のタイヤ半径方向の外端までの距離は、１０～３０mmである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記異色ゴム層は、前記サイドウォール部の外面に露出する露出部を含み、
   前記露出部からタイヤ半径方向外側に１０mm離れた位置における前記異色ゴム層の厚さは、１．０～２．０mmである、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. ビードベースラインから前記バリアゴム層のタイヤ半径方向の外端までのタイヤ半径方向の距離は、セクションハイトの６５％以上である、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
7. セクションハイトが１２０mm以下である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
8. 前記バリアゴム層は、６０％以下のブチル系ゴムを含む、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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