JPH0550807A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐空気透過性を維持しつつタイヤの軽量化を計
り、しかもインナーライナのセパレーション、クラック
等の発生を抑制する。又生産性を高める。 【構成】カーカス６の内側に、該カーカス６の内面に隣
り合う隣接層１１と、タイヤ内腔Ｈに臨む内層１３と、
隣接層１１と内層１３との間に介在する介在層１２とを
有するインナーライナ１０を設ける。前記隣接層１１及
び内層１３を非ブチルゴム組成材を用いて形成しかつ介
在層１２をブチルゴム組成材を用いて形成する。インナ
ーライナ１０を上方域Ｙ１、中間域Ｙ２、下方域Ｙ３に
区分した時、隣接層１１の各領域での厚さＴ１Ａ、Ｔ１
Ｂ、Ｔ１Ｃ、介在層１２の各領域での厚さＴ２Ａ、Ｔ２
Ｂ、Ｔ２Ｃ、及び内層１３の各領域での厚さＴ３Ａ、Ｔ
３Ｂ、Ｔ３Ｃは、夫々次式を満たす。 Ｔ１Ａ≒Ｔ１Ｂ≒Ｔ１Ｃ …… Ｔ２Ａ＜Ｔ２Ｂ≒Ｔ２Ｃ …… Ｔ３Ｂ＞Ｔ３Ａ≒Ｔ３Ｃ ……

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐空気透過性を維持し
つつインナーライナのセパレーション、クラック等の発
生を抑制でき、かつ生産性を高めるとともにタイヤの軽
量化に寄与しうる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】チューブレスタイヤにあっては、内圧空
気を気密に保持するために、カーカス内側にインナーラ
イナが設けられており、又このインナーライナには、従
来、カーカス等のプライゴム形成用の天然ゴム、ジエン
系合成ゴムに、ブチルゴムを２５〜４０重量部程度の割
合でブレンドさせた一層構造のものが一般に使用されて
いる。

【０００３】これは、ブチルゴムが、耐空気透過性に優
れる半面、強度、弾性が低くしかもプライゴムとの間の
接着性に劣るという特性を有することに原因している。
すなわち、ブチルゴムを高含有率で使用した場合には、
生タイヤ形成の際、インナーライナの貼付作業能率を大
巾に損ねかつ加硫成形後においては走行時のタイヤ変形
に起因してインナーライナ内面にクラック等の亀裂損傷
を発生させる。しかもインナーライナは加硫内圧によっ
て生ずるコードストライクスルーによりカーカスコード
と過度に近接し、この近接部分でコードルースを誘発さ
せる。従ってこれら貼付作業能率の低下及びクラック、
コードルースの発生等を抑制するために、前記比率での
ブレンドが行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
なブレンドゴムでは、各ゴム材の特性を十分に活用しえ
ず前記抑制効果を不十分としていた。しかもブレンドゴ
ムは、図４に示すように、ブチルゴムの含有率低下とと
もに耐空気透過性を著しく減少させるため、特に高内圧
で使用される例えば小型トラック用タイヤ等に採用した
場合には、インナーライナに大なる厚さが必要となり、
タイヤ重量の大巾な増加を招くという問題もある。

【０００５】本発明は、インナーライナを、ブチルゴム
組成材からなる介在層と、その内外に配される非ブチル
ゴム組成材からなる隣接層、内層との三層で構成しかつ
各層の厚さを特定することを基本として、耐空気透過性
を高めつつコードルース、クラック等の発生を効果的に
抑制でき、かつ生産性を高めるとともにタイヤの軽量化
に役立つ空気入りタイヤの提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウ
ォール部をへてビード部のビードコアで折返されるカー
カスと、該カーカスのタイヤ内腔に向く内面を覆うイン
ナーライナとを具えるとともに、該インナーライナは、
前記カーカス内面に隣り合う隣接層と、タイヤ内腔に臨
む内層と、前記隣接層と内層との間に介在する介在層と
を有しかつ前記隣接層、内層を天然ゴム及びジエン系合
成ゴムからなる非ブチルゴム組成材を用いて形成しかつ
前記介在層をブチルゴムを少なくとも７０重量部以上含
むブチルゴム組成材を用いて形成する一方、前記インナ
ーライナを、タイヤ赤道面とこのタイヤ赤道面からトレ
ッド接地巾Ｗの０．４５倍の距離をタイヤ軸方向外側に
隔てた４５％巾点との間の上方域、前記ビード部のトウ
端からインナーライナの内面がタイヤ赤道面と交わるタ
イヤ赤道点までのタイヤ半径方向の長さであるインナー
ライナ高さＨの０．６倍の距離を前記トウ端からタイヤ
半径方向外側に隔てた６０％高さ点と前記トウ端との間
の下方域、及び前記上方域と下方域との間の中間域に区
分したとき、前記隣接層の前記中間域での厚さＴ１Ｂ
は、上方域での厚さＴ１Ａ及び下方域での厚さＴ１Ｃと
略等しく、かつ前記介在層の中間域での厚さＴ２Ｂは、
上方域での厚さＴ２Ａより大かつ下方域での厚さＴ２Ｃ
と略等しく、しかも前記内層の上方域での厚さＴ３Ａ
は、中間域での厚さＴ３Ｂより小かつ下方域での厚さＴ
３Ｃと略等しくしている。

【０００６】又前記インナーライナは、介在層の中間域
での厚さＴ２Ｂを隣接層の中間域での厚さＴ１Ｂ以上、
しかも内層の中間域での厚さＴ３Ｂ以上とすることが好
ましい。

【０００７】

【作用】このように本発明の空気入りタイヤは、インナ
ーライナを、隣接層と介在層と内層との三層で構成して
いる。

【０００８】従ってインナーライナは、カーカスプライ
ゴムと同種の非ブチルゴム組成材からなる隣接層がカー
カス内面と隣り合うことによって、生タイヤ形成の際、
カーカスと能率よくかつ精度よく確実に貼着でき、生タ
イヤ形成作業能率を高めるとともにセパレーションを防
止する。又隣接層は、加硫の際にコードストライクスル
ーが生じた場合にもブチルゴム組成材とカーカスコード
とが近接するのを防止できコードルースを抑制する。し
かも隣接層の形成により、ブチルゴムの劣化を招くこと
なくインナーライナに放射線加硫処理を施すことが可能
となり、かかる処理を施した場合には粘性を維持しつつ
インナーライナを適度に硬化でき、その取扱い性を高め
かつ品質を維持するとともにコードストライクスルーを
防止しうる。

【０００９】又介在層は、ブチルゴムを７０重量部以上
の高比率で含むブチルゴム組成材で形成しているため、
介在層の厚さを減じつつ図４に示すごとく耐空気透過性
を大巾に向上でき、気密性の保持と軽量化を達成しう
る。

【００１０】又介在層の内面を非ブチルゴム組成材から
なる内層で被覆しているため、クラック等の発生を防止
でき耐久性を向上しうる。

【００１１】しかもブチルゴム組成材と非ブチルゴム組
成材とを分離させたこのような三層構造の採用は、最も
耐空気透過性を発揮しうる含有率の範囲でブチルゴムを
効果的に使用し、しかも最内側の内層によって、気体分
子が介在層内に溶解するのをある程度防止しうるため、
これら三層をなす各ゴム組成材を互いにブレンドさせた
ものに比して、耐空気透過性を大巾に向上できる。

【００１２】又介在層の上方域での厚さＴ２Ａを中間域
及び下方域での厚さＴ２Ｂ、Ｔ２Ｃより小とすることに
より、耐空気透過性をタイヤ全体に亘り均一化でき、気
密性を維持しつつ過剰なブチルゴムの使用を防止し、コ
ストダウンと軽量化を計りうる。又内層の上方域での厚
さＴ３Ａ及び下方域での厚さＴ３Ｃを夫々中間域での厚
さＴ３Ｂより小としているため、必要な耐クラック性を
均一に保つとともに軽量化をより促進しうる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図において空気入りタイヤ１は、トレッド部２と、
該トレッド部２の両端からタイヤ半径方向内方にのびる
サイドウォール部３と、各サイドウォール部３の半径方
向内方端に位置するビード部４とを具える本例ではラジ
アルタイヤである。又前記ビード部４、４間には、トレ
ッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４に至
る本体部６Ａ両端をビード部４のビードコア５の廻りで
折返したカーカス６が架け渡されるとともに、該カーカ
ス６の内側には、カーカス６の内面を覆う三層構造のイ
ンナーライナ１０が一方のビード部４のトウ端４ａから
他方のビード部４のトウ端４ａに至り連続して配され
る。

【００１４】前記カーカス６は、カーカスコードをタイ
ヤ赤道に対して７５〜９０度の角度で互いに平行に配列
した少なくとも１枚以上のカーカスプライ６ａから形成
され、又カーカスプライ６ａは、前記カーカスコードの
配列体を、例えばスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢ
Ｒ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）等のジエン系合成ゴム、
天然ゴムもしくはこれらを混合した非ブチルゴム組成材
からなるプライゴムで被覆している。

【００１５】なおカーカスコードとしては、ナイロン、
レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊
維コードもしくはスチール等の金属繊維コードが好適に
使用される。

【００１６】又カーカス６の本体部６Ａと折返し部６Ｂ
との間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外方に向
かって先細状にのびる硬質ゴムからなるビードエーペッ
クス７が設けられ、ビード部４からサイドウォール部３
に至り補強するとともにタイヤ横剛性を高めている。

【００１７】又カーカス６の半径方向外側かつトレッド
部２内方にはベルト層９が配される。

【００１８】ベルト層９は、ベルトコードをタイヤ赤道
に対して１０〜７０度の角度、本例では１０〜３０度の
角度で配列した例えば２枚のベルトプライからなり、前
記カーカス６をタガ効果を有して拘束する一方トレッド
剛性を高めている。又ベルト層９は、各ベルトコードが
プライ間相互で交差するように配置され、カーカスコー
ドとともに強靭なトライアングル構造を構成する。なお
ベルトコードにはハイモジュラスかつ低伸長性のコー
ド、例えばスチール等の金属繊維コード、芳香族ポリア
ミド繊維コード及びガラス繊維コードが用いられる。

【００１９】そして本発明においては前記インナーライ
ナ１０を、前記カーカス６の内面に隣り合って配される
隣接層１１と、タイヤ内腔Ｊに臨む内層１３と、前記隣
接層１１と内層１３との間に介在する介在層１２との３
層で構成する一方、前記隣接層１１及び内層１３には非
ブチルゴム組成材を、又介在層１２にはブチルゴム組成
材を夫々採用している。

【００２０】ここで非ブチルゴム組成材とは、前述のご
とく、天然ゴム（ＮＲ）及びジエン系合成ゴムの単体も
しくはこれらを互いにブレンドしてなる、ブチルゴム
（ＪＩＲ）を含まないかつ前記プライゴムと同種の組成
材であって、優れた弾性及び耐カット性等の力学的強度
を発揮しうる。

【００２１】又ブチルゴム組成材は、ゴム１００重量部
に対して前記ブチルゴムを少なくとも７０重量部以上含
む組成材であって、ブチルゴムとして、塩素化ブチルゴ
ム、臭素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴムが採用
される。なお非ブチルゴム組成材及びブチルゴム組成材
には、夫々加硫剤、加硫促進剤、劣化防止剤、補強充填
剤等の種々の添加剤が要求に応じて配合される。

【００２２】又インナーライナ１０は、生タイヤの成形
に先がけて予めこれら３層を未加硫状態で接着すること
により一体化でき、又好ましくは電子線の照射処理によ
って粘性を保ちつつ適度に硬化させ、取扱い性を高めか
つ品質の安定化を計る。

【００２３】このようにインナーライナ１０は、隣接層
１１に非ブチルゴム組成材を用いているためカーカス６
との貼着を容易とし、生タイヤ形成作業能率を高めう
る。しかも隣接層１１はコードストライクスルーの発生
の際、介在層１２がカーカスコードと近接するのを抑制
しコードルースを防止する。又電子線照射による硬化に
よってコードストライクスルー自体の発生をも抑制しう
る。

【００２４】又介在層１２は、ブチルゴムを７０重量部
以上の高含有率で含むブチルゴム組成材で形成している
ため、耐空気透過性を最大限に発揮でき、気密性の保持
と軽量化を達成する。しかも介在層１２の内面を内層１
３で被覆しているため、クラック等の亀裂損傷の発生を
防止でき、耐久性を向上しうる。

【００２５】そして本発明では、さらに、このようなイ
ンナーライナ１０を上方域Ｙ１、中間域Ｙ２及び下方域
Ｙ３に区分した時の該領域Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３における各
層１１、１２、１３の厚さを夫々特定し、タイヤの軽量
化と耐久性の向上とをより促進している。

【００２６】ここで前記上方域Ｙ１は、タイヤ赤道面Ｃ
Ｏと、このタイヤ赤道面ＣＯからトレッド接地巾Ｗの
０．４５倍の距離Ｌ１をタイヤ軸方向外側に隔てた４５
％巾点Ｐ１との間のインナーライナ１０の領域である。
なお前記トレッド接地巾Ｗは、タイヤを正規リムに装着
しかつ正規内圧を充填した正規内圧状態においてＪＩＳ
最大荷重を負荷した時の接地面のタイヤ軸方向の長さで
ある。

【００２７】又下方域Ｙ３とは、前記ビード部４のトウ
端４ａからインナーライナ１０の内面がタイヤ赤道面Ｃ
Ｏと交わるタイヤ赤道点Ｃまでのタイヤ半径方向の長さ
であるインナーライナ高さＨの０．６倍の距離Ｌ２を前
記トウ端４ａからタイヤ半径方向外側に隔てた６０％高
さ点Ｐ２と、前記トウ端４ａとの間のインナーライナ１
０の領域である。

【００２８】又前記中間域Ｙ２は前記上方域Ｙ１と下方
域Ｙ３との間のインナーライナ１０の領域である。

【００２９】なおこれらの領域Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、本
発明者が、インナーライナ１０の前記効果の達成状態を
タイヤの走行状態において解析することによって得られ
たものである。

【００３０】すなわちトレッド部２は、ベルト層９及び
トレッドゴムによって補強されているため、接地・非接
地の際の変形が小であり、その結果、ゴム中での気体の
拡散速度が遅くかつトレッドゲージ厚も大であるため、
前記上方域Ｙ１における空気透過が他の領域Ｙ２、Ｙ３
に比して極めて小であることが判明した。従って図２に
展開して示すように、介在層１２の中間域Ｙ２での厚さ
Ｔ２Ｂを下方域Ｙ３での厚さＴ２Ｃと略等しくかつ上方
域Ｙ１での厚さＴ２Ａより大、すなわち厚さＴ２Ａのみ
小に設定し、タイヤ全体に亘り耐空気透過性の均一化を
計り、気密性を維持しつつタイヤ重量をさらに低減しう
る。

【００３１】又トレッド端からタイヤ最大巾点近傍に至
るショルダ部分Ｕでは、変形量が大であり、その結果前
記中間域Ｙ２におけるインナーライナ１０の内面で圧縮
応力が集中しやすい。従って、内層１３の上方域Ｙ１で
の厚さＴ３Ａを中間域Ｙ２での厚さＴ３Ｂより小しかも
下方域Ｙ３での厚さＴ３Ｃと略等しく設定し、該中間域
Ｙ２でのクラック等の発生を防止し耐久性を均一に高め
ている。

【００３２】又隣接層１１においては、上方、中間、下
方域Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３での各厚さＴ１Ａ、Ｔ１Ｂ、Ｔ１
Ｃを夫々略等しく設定することが必要であり、このこと
によりカーカス６との接着力を均一とするとともに隣接
層１２とカーカスコードとの局部的な近接を抑制でき
る。

【００３３】なお隣接層１１の該厚さＴ１Ａ、Ｔ１Ｂ、
Ｔ１Ｃは加工性の点で少なくとも０．２mm以上必要であ
り、又介在層１２の厚さＴ２Ｂ、Ｔ２Ｃは気密性維持の
ために少なくとも０．５mm以上必要である。又内層１３
の厚さＴ３Ｂは耐クラック性保持のために０．４mm以上
必要であり、又厚さＴ２Ｂを厚さＴ１Ｂ以上かつ厚さＴ
３Ｂ以上とすることが軽量化のために好ましい。 （具体例）図１に示す構造をなすタイヤサイズが１９５
／６０Ｒ１４のタイヤを表１に示す仕様に基づき試作す
るとともに、該タイヤの耐空気透過性及びインナーライ
ナの耐久性を夫々比較した。

【００３４】

【表１】

【００３５】なお耐空気透過性は、２．２kg／cm² の内
圧空気を充填したタイヤを無負荷状態で放置し、該内圧
の変化を１０日ごとに測定したものでありその結果を図
３に示す。

【００３６】又インナーライナ耐久性は、前記正規内圧
状態かつＪＩＳ最大荷重負荷状態において速度８０km／
ｈでドラム転動テストを行い、１５０００km走行後のイ
ンナーライナ内面のクラックの発生状態を目視により確
認した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタイヤの一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】そのインナーライナを展開しかつその厚さを誇
張して略示する断面図である。

【図３】具体例における耐空気透過性のテスト結果を示
す線図である。

【図４】ブチルゴムの含有率と耐空気透過性との関係を
示す線図である。

【図５】比較例で用いたインナーライナを展開して略示
する断面図である。

【符号の説明】

２ トレッド部 ３ サイドウォール部 ４ ビード部 ４ａ トウ端 ５ ビードコア ６ カーカス １０ インナーライナ １１ 隣接層 １２ 介在層 １３ 内層 Ｃ タイヤ赤道点 ＣＯ タイヤ赤道面 Ｊ タイヤ内腔 Ｐ１ ４５％巾点 Ｐ２ ６０％高さ点 Ｙ１ 上方域 Ｙ２ 中間域 Ｙ３ 下方域

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トレッド部からサイドウォール部をへてビ
   ード部のビードコアで折返されるカーカスと、該カーカ
   スのタイヤ内腔に向く内面を覆うインナーライナとを具
   えるとともに、該インナーライナは、前記カーカス内面
   に隣り合う隣接層と、タイヤ内腔に臨む内層と、前記隣
   接層と内層との間に介在する介在層とを有しかつ前記隣
   接層、内層を天然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる非
   ブチルゴム組成材を用いて形成しかつ前記介在層をブチ
   ルゴムを少なくとも７０重量部以上含むブチルゴム組成
   材を用いて形成する一方、前記インナーライナを、タイ
   ヤ赤道面とこのタイヤ赤道面からトレッド接地巾Ｗの
   ０．４５倍の距離をタイヤ軸方向外側に隔てた４５％巾
   点との間の上方域、前記ビード部のトウ端からインナー
   ライナの内面がタイヤ赤道面と交わるタイヤ赤道点まで
   のタイヤ半径方向の長さであるインナーライナ高さＨの
   ０．６倍の距離を前記トウ端からタイヤ半径方向外側に
   隔てた６０％高さ点と前記トウ端との間の下方域、及び
   前記上方域と下方域との間の中間域に区分したとき、前
   記隣接層の前記中間域での厚さＴ１Ｂは、上方域での厚
   さＴ１Ａ及び下方域での厚さＴ１Ｃと略等しく、かつ前
   記介在層の中間域での厚さＴ２Ｂは、上方域での厚さＴ
   ２Ａより大かつ下方域での厚さＴ２Ｃと略等しく、しか
   も前記内層の上方域での厚さＴ３Ａは、中間域での厚さ
   Ｔ３Ｂより小かつ下方域での厚さＴ３Ｃと略等しくした
   空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】前記インナーライナは、介在層の中間域で
   の厚さＴ２Ｂを隣接層の中間域での厚さＴ１Ｂ以上、し
   かも内層の中間域での厚さＴ３Ｂ以上としたことを特徴
   とする請求項１記載の空気入りタイヤ。