JP4243962B2

JP4243962B2 - 空気入りタイヤ及びその製造方法

Info

Publication number: JP4243962B2
Application number: JP2003050291A
Authority: JP
Inventors: 崇之福富; 聡牧野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-02-27
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: DE112004000317T5; WO2004076207A1; KR101005437B1; JP2004262274A; KR20050095785A; US20060054261A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所謂パンクレスタイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、従来のパンクレスタイヤにおける不都合を解消しつつ優れたパンク防止機能を備えた空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パンク対策として種々の技術が提案されている。例えば、ランフラットタイヤは、トレッド部からサイドウォール部にかけて厚いクッションゴムを備え、パンク状態において数百ｋｍ程度の走行を可能にしたものである。しかしながら、ランフラットタイヤは一度パンクを経験してしまうと修理して再利用することができず、しかも通常走行時の乗心地性が損なわれるという欠点がある。
【０００３】
また、パンク後にタイヤ内に液状の修理剤を注入し、それが固化して穴を塞ぐパンク修理液がある。このようなパンク修理液は汎用性があり、手軽であるが、パンク時に車外に出て作業を行う必要がある。そのため、高速道路等での使用には不適である。
【０００４】
更に、予めタイヤ内面にシーラント（粘着性組成物）を配置しておき、そのシーラントがパンク時に形成される穴を自動的に塞ぐようにしたシーラントタイヤがある（例えば、特許文献１参照。）。しかし、シーラントタイヤでは、十分な効果を得るためにシーラントを厚く配置する必要があるので、重量増加を招いてしまうという欠点がある。
【０００５】
また、シーラントをタイヤ内面に塗布する場合には、タイヤ内面に付着した離型剤を除去する必要があるため、その生産性も悪いのである。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５３−５５８０２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、車外でのパンク修理作業を必要とせず、しかも従来のパンクレスタイヤに見られるような重量増加や乗心地の悪化を伴うことなく空気の漏れを効果的に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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内面に、ゴム成分の２０〜５０重量％が液状イソプレンゴムであるラテックスの乾燥薄膜からなり、破断伸びが９００％以上、引張り強さが１５ＭＰａ以上のゴム状薄膜を配置したことを特徴とするものである。
【０００９】
このようにタイヤ内面に破断伸びが大きく引張り強さが大きいゴム状薄膜を配置することにより、釘等の異物がタイヤ内に侵入した場合やその異物が抜けた場合、パンク穴の周りに存在するゴム状薄膜によって空気の漏れを防止することができる。しかも、上述のゴム状薄膜を備えた空気入りタイヤによれば、従来のパンクレスタイヤに見られるような重量増加や乗心地の悪化を伴うことはなく、また車外でのパンク修理作業も必要としない。
【００１０】
ラテックスの乾燥薄膜は、上記のような物性を備え、しかもタイヤ内面に離型剤が付着した状態であってもタイヤ内面に形成することができる。特に、ゴム成分の２０〜５０重量％が液状イソプレンゴムであるラテックスを用いた場合、ゴム状薄膜に最適な粘着性と伸縮性を付与し、ネジ釘のように太く複雑な形状を有する異物に対しても優れたパンク防止機能を発揮することが可能になる。ここで、液状イソプレンゴムの分子量範囲は２０，０００〜４０，０００であることが好ましい。
【００１１】
本発明では、重量増加を回避するために、ゴム状薄膜の厚さは２．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、ゴム状薄膜とタイヤ内面との間に離型剤を介在させた場合、釘等の異物がタイヤ内に侵入した際にゴム状薄膜がタイヤ内面から剥がれ易くなり、空気の漏れをより効果的に防止することができる。
【００１２】
上記ラテックスの特性を活かした本発明の空気入りタイヤの製造方法は、タイヤ内面に、破断伸びが９００％以上、引張り強さが１５ＭＰａ以上のゴム状薄膜を備えた空気入りタイヤの製造方法であって、加硫されたタイヤの内側にゴム成分の２０〜５０重量％が液状イソプレンゴムであるラテックスを流し込み、そのタイヤを回転させながら前記ラテックスを乾燥させることにより、タイヤ内面に前記ラテックスの乾燥薄膜からなるゴム状薄膜を形成することを特徴とするものである。このような製造方法によれば、均一な厚さを有するゴム状薄膜を簡単に形成することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、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、そのタイヤ幅方向両端部がそれぞれビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数のベルト層６が埋設されている。
【００１５】
上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面のトレッド部１に対応する領域には、破断伸びが９００％以上、より好ましくは９００〜１５００％、引張り強さが１５ＭＰａ以上、より好ましくは１５〜２０ＭＰａのゴム状薄膜７が２．０ｍｍ以下の厚さで配置されている。ゴム状薄膜７はタイヤ内面のトレッド部１に対応する領域のみならずサイドウォール部２やビード部３に対応する領域まで配置しても良い。
【００１６】
上記ゴム状薄膜７は、図２に示すように、釘１１等の異物がトレッド部１に突き刺さってタイヤ内に侵入した際、タイヤ内面から剥がれて、釘１１等の異物にまとわりつき、空気の漏れを防止する。ゴム状薄膜７の破断伸びや引張り強さが不足すると、釘１１等が侵入する際に貫通し易くなり、パンク防止機能が不十分になる。
【００１７】
一方、釘１１等の異物が抜けた場合は、図３に示すように、ゴム状薄膜７がパンク穴１２を塞いで空気の漏れを防止する。特に、釘１１等の異物が抜ける際、これにまとわりついていたゴム状薄膜７がダンゴ状になり、パンク穴１２を効果的に塞ぐのである。
【００１８】
ゴム状薄膜７の厚さが２．０ｍｍを超えると重量増加が顕著になり、またタイヤ特性が変化してしまうため、好ましくない。但し、ゴム状薄膜７の厚さは下限値を０．１ｍｍとし、０．１〜２．０ｍｍの範囲で選択することが好ましい。
【００１９】
ゴム状薄膜７は、流動性を任意に調整したラテックスを通常の製品タイヤの内側に流し込み、そのタイヤを徐々に回転させながらラテックスを乾燥させることで、均一な厚さとなるように形成される。ラテックスとしては、ゴム成分の２０〜５０重量％が液状イソプレンゴムであるラテックスを用いることが必要である。ここで、液状イソプレンゴムの分子量範囲は２０，０００〜４０，０００であることが望ましい。このような液状イソプレンゴムはゴム状薄膜７の粘着性（タック）を増大させる。液状イソプレンゴムがゴム成分の２０重量％未満であるとゴム状薄膜７の粘着性が不十分になるため例えばネジ釘が突き刺さった場合に空気漏れを生じる恐れがあり、逆に５０重量％を超えるとゴム状薄膜７の伸縮性が低下するためシール性が不十分になる。ラテックスの他のゴム成分としては、天然ゴムラテックスが好ましいが、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の合成ゴムを水に乳化分散させたものであっても良い。また、ラテックスゴムには、必要に応じて、カーボンブラック等の充填剤や各種の配合剤を添加しても良い。
【００２０】
ゴム状薄膜７をラテックスの乾燥薄膜から構成する場合、加硫時に使用した離型剤をタイヤ内面から除去する必要がない。むしろ、ゴム状薄膜７とタイヤ内面との間に離型剤を介在させた場合、釘等の異物がタイヤ内に侵入した際にゴム状薄膜７がタイヤ内面から剥がれ易くなり、空気の漏れをより効果的に防止することができる。上記離型剤としては、シリコーン系を使用することが好ましい。表１にシリコーン系離型剤の配合例を示す。表１において、シリコーンエマルジョンはシリコーン分が４０重量％である。マイカとタルクの合計は４５〜５５重量％とする。防腐剤と消泡剤の添加は任意である。
【００２１】
【表１】

【００２２】
【実施例】
タイヤサイズを２０５／６５Ｒ１５で共通にし、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にパンク防止層としてシーラントを塗布した従来例の空気入りタイヤと、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にパンク防止層としてラテックスの乾燥薄膜からなるゴム状薄膜を配置した実施例１，２及び比較例１〜３の空気入りタイヤをそれぞれ製作した。
【００２３】
従来例では、ポリイソブチレンにポリブテンを配合したシーラントの厚さを４ｍｍとした。実施例１，２及び比較例１〜３では、天然ゴムラテックスと液状イソプレンゴムラテックスとの配合量を種々異ならせ、厚さ１．０ｍｍのゴム状薄膜を形成した。
【００２４】
これら試験タイヤについて、タイヤ内面に配置したシーラント又はゴム状薄膜の重量を測定する一方で、シール性を評価し、その結果を表２に示した。重量の測定結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほど軽量であることを意味する。シール性の評価は、ＪＩＳにて規定されるＮ６５の釘をタイヤのトレッド部に貫通させた場合と、直径４．５ｍｍのネジ釘をタイヤのトレッド部に貫通させた場合について、それぞれ１０本のタイヤを用いて行った。前者では、初期内圧を２００ｋＰａとし、タイヤのトレッド部にＮ６５の釘を貫通させ、その釘を引き抜き、２４時間放置した後、タイヤ内圧を再び測定した。後者では、初期内圧を２００ｋＰａとし、タイヤのトレッド部にネジ釘を貫通させ、２４時間放置し、更にその釘を引き抜き、２４時間放置した後、タイヤ内圧を再び測定した。いずれの場合も初期内圧の９５％以上が保持されているタイヤを合格とした。評価結果には、合格したタイヤ本数を示した。
【００２５】
【表２】

【００２６】
この表２から判るように、実施例１，２の空気入りタイヤは、従来例と同様に優れたパンク防止機能を有し、かつ重量増加が少なかった。一方、比較例１，２の空気入りタイヤは、ネジ釘が貫通した際のパンク防止機能が不十分であった。その原因を検証したところ、ゴム状薄膜のネジ釘に対する密着が不十分であることが判った。また、比較例３の空気入りタイヤも、ネジ釘が貫通した際のパンク防止機能が不十分であった。その原因を検証したところ、ネジ釘が抜けた際のパンク穴を閉塞するダンゴの形成が不十分であることが判った。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、タイヤ内面に、ゴム成分の２０〜５０重量％が液状イソプレンゴムであるラテックスの乾燥薄膜からなり、破断伸びが９００％以上、引張り強さが１５ＭＰａ以上のゴム状薄膜を配置したから、釘等の異物がタイヤ内に侵入した場合やその異物が抜けた場合、パンク穴の周りに存在するゴム状薄膜によって空気の漏れを効果的に防止することができ、しかも車外でのパンク修理作業を必要とせず、従来のパンクレスタイヤに見られるような重量増加や乗心地の悪化を伴うこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】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半断面図である。
【図２】トレッド部に釘が刺さった状態を示す断面図である。
【図３】トレッド部から釘が抜けた状態を示す断面図である。
【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ゴム状薄膜

Claims

タイヤ内面に、ゴム成分の２０〜５０重量％が液状イソプレンゴムであるラテックスの乾燥薄膜からなり、破断伸びが９００％以上、引張り強さが１５ＭＰａ以上のゴム状薄膜を配置した空気入りタイヤ。
前記ゴム状薄膜の厚さが２．０ｍｍ以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記液状イソプレンゴムの分子量範囲が２０，０００〜４０，０００である請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記ゴム状薄膜と前記タイヤ内面との間に離型剤を介在させた請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
タイヤ内面に、破断伸びが９００％以上、引張り強さが１５ＭＰａ以上のゴム状薄膜を備えた空気入りタイヤの製造方法であって、加硫されたタイヤの内側にゴム成分の２０〜５０重量％が液状イソプレンゴムであるラテックスを流し込み、そのタイヤを回転させながら前記ラテックスを乾燥させることにより、タイヤ内面に前記ラテックスの乾燥薄膜からなるゴム状薄膜を形成する空気入りタイヤの製造方法。
前記ゴム状薄膜の厚さを２．０ｍｍ以下とする請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記液状イソプレンゴムの分子量範囲が２０，０００〜４０，０００である請求項５又は請求項６に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記ゴム状薄膜と前記タイヤ内面との間に離型剤を介在させる請求項５〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。