JPH10258606A

JPH10258606A - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH10258606A
Application number: JP9066846A
Authority: JP
Inventors: Sumuto Nakagawa; 澄人中川; Shinsuke Nakane; 慎介中根
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】カーカス部材にスチールコードを使用する空
気入りラジアルタイヤにおいて、スチールコードの耐腐
食疲労性及び耐接着性を向上させることにより耐久性に
優れた空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】カーカス部材にスチールコードを使用す
る空気入りラジアルタイヤの充填気体として酸素分圧
（％）が１５％以下であることを特徴とする空気入りラ
ジアルタイヤＡ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カーカス部材にス
チールコードを使用する空気入りラジアルタイヤにおい
て、スチールコードの耐腐食疲労性及び耐接着性を向上
させることにより耐久性に優れた空気入りラジアルタイ
ヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気入りラジアルタイヤへの充填
気体としては、一般に、通常の空気、すなわち、およそ
酸素２０％、窒素８０％の気体を用いてきた。そのた
め、特にカーカス材にスチールコードを用いる空気入り
スチールラジアルタイヤにおいては、スチールコードの
腐食性、並びに、スチールコード（ブラスメッキ）とゴ
ムとの接着性が酸素及び酸素より生成される水分から著
しい悪影響を受けるという２つの根本的な問題があり、
この点がタイヤの耐久性を向上させる上でのネックとな
っている。

【０００３】このスチールコードの耐腐食性及び耐接着
性改良のために、スチールコード・メッキの改良、並び
に、ゴム配合において様々な研究がなされてきている。
こうしたスチールコードの耐腐食性改良技術やゴム配合
技術だけでは、一定の限界があるため、タイヤ構造面か
らも工夫が加えられ、タイヤの最内層にブチルゴムを主
成分とした厚さ２mm程度の薄い層状のゴム部材（インナ
ーライナーＡ層）を用いて気体の透過性を防ぐ技術も進
歩してきている。

【０００４】しかしながら、このインナーライナーＡ層
は、ブチルゴムという特殊なゴムを主成分としているた
め、コストが高いのみならば、作業性も悪く、かつ、ゴ
ムの発熱性も大きいという問題があり、この層を厚くす
れば気体透過性を防ぐ効果は高まるが、一方で、発熱量
は増加するという二律背反の空気入りタイヤの耐久性上
の課題が顕在化している。

【０００５】さらには、近年、タイヤのロングマイレー
ジ化や重量規制及びスタッドレスタイヤの普及によるタ
イヤの長期間使用傾向により、ますますタイヤ内部から
の酸素の侵入に対して、その透過を防ぐ必要性が高まっ
ており、単純な厚ゲージ化等の対策では限界にきている
のが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
従来技術の課題に鑑み、これを解消しようとするもので
あり、根本的な対策として、タイヤ内の充填空気中の酸
素に着目して、その酸素分圧をあらかじめ限定すること
で、特にカーカスプライコードへの悪影響を大幅に低減
しつつ、一方でインナーライナーＡ層のブチルゴム比率
を限定して、たとえ気体の透過性はアップしても酸素の
影響を低減させると共に、インナーライナーゴム自体の
発熱量を低減させることができる空気入りタイヤを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来技
術の課題について鋭意研究した結果、カーカス部材にス
チールコードを使用する空気入りラジアルタイヤにおい
て、タイヤ内部からの酸素の侵入を防ぐために内圧充填
材の酸素分圧（％）を限定すると共に、インナーライナ
ーＡ層のブチルゴム比率を限定することにより、目的の
空気入りラジアルタイヤを得ることに成功し、本発明を
完成するに至ったのである。

【０００８】すなわち、本発明の空気入りラジアルタイ
ヤは、下記(1)〜(5)に存する。 (1) カーカス部材にスチールコードを使用するスチール
ラジアルタイヤの充填気体として、酸素分圧が１５％以
下であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。 (2) 空気入りラジアルタイヤの内面に備わるインナーラ
イナー層の最内層（Ａ層）のゴムとして、ブチルゴム成
分と天然ゴム成分との比が６５／３５以下からなる請求
項２記載の空気入りラジアルタイヤ。 (3) ブチルゴム成分として、ブチルゴム、ハロゲン化ブ
チルゴム又はイソモノオレフィンとｐ−メチルスチレン
とからなる共重合体を臭素化してなるブチルゴムの少な
くとも一つである上記(2)記載の空気入りラジアルタイ
ヤ。 (4) 充填気体の酸素分圧が８％以下の場合、インナーラ
イナーＡ層を構成するゴムとして、ブチルゴム成分と天
然ゴム成分との比が５０／５０以下からなる上記(2)又
は(3)記載の空気入りラジアルタイヤ。 (5) 充填気体の酸素分圧が３％以下の場合、インナーラ
イナーＡ層を構成するゴムとして、ブチルゴム成分と天
然ゴム成分との比が３０／７０以下からなる上記(2)又
は(3)記載の空気入りラジアルタイヤ。

【０００９】以下に、本発明の実施形態について詳しく
説明する。本発明の空気入りラジアルタイヤは、カーカ
ス部材にスチールコードを使用する空気入りラジアルタ
イヤの充填気体として、酸素分圧（％）が１５％以下で
あることを特徴とするものである。図１は、本発明の空
気入りラジアルタイヤの一例を示すものであり、この空
気入りラジアルタイヤＡは、カーカス部１、該カーカス
部１のクラウン部を覆うベルト部２、このベルト部２上
に配置したトレット部３、ビード部４、空気入りラジア
ルタイヤの内面に備わるインナーライナー層５から構成
されている。また、図２はインナーライナー層５の拡大
断面図であり、該インナーライナー層５は最内層（Ａ
層）に酸素透過性を遮断するゴムとして、ブチルゴム成
分と天然ゴム成分との比が６５／３５以下からなるゴム
層５ａと、その外側（Ｂ層）に天然ゴム成分からなるゴ
ム層５ｂから構成されている。なお、インナーライナー
層５の内側には充填気体が、外側にはカーカスプライを
有する。

【００１０】上記カーカス部材にスチールコードを使用
する空気入りラジアルタイヤの充填気体として、酸素分
圧を１５％以下とすることにより、スチールコードの耐
腐食疲労性及び耐接着性が大幅に向上して耐久性に優れ
た空気入りラジアルタイヤが得られることとなる。ま
た、上記酸素分圧が１５％以下となる酸素ガス以外の充
填気体（混合ガス）としては、スチールコードに悪影響
を及ぼさず、かつ、目的の空気入りラジアルタイヤを得
る観点から窒素ガスなどの不活性ガスが好ましい。窒素
ガスは、一般の不活性ガスに較べコスト的にも有利であ
り、安全面も保証されるていることから本発明の空気入
りラジアルタイヤの充填気体として望ましいものであ
る。更に、上記カーカス部材に用いるスチールコード構
造は、特に限定されるものでなく、種々のスチールコー
ド構造が適用される。

【００１１】この空気入りラジアルタイヤにおけるイン
ナーライナー層の最内層（Ａ層）の酸素透過性を遮断す
るゴムとしては、ブチルゴム成分と天然ゴム成分との比
（以下、単に「ブチルゴム成分の比」という）が６５／
３５以下からなることが好ましい。ブチルゴム成分とし
て、例えば、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム又はイ
ソモノオレフィンとｐ−メチルスチレンとからなる共重
合体を臭素化してなるブチルゴムの少なくとも一つが使
用できる。

【００１２】充填気体として酸素分圧を１５％以下と制
限することで、インナーライナーＡ層の酸素透過性抑制
のために配合しているブチルゴム成分の比を６５／３５
（ブチルゴム成分を６５重量％）以下にしても、十分酸
素のタイヤへの悪影響を抑制する効果があり、さらに、
インナーライナーゴム自体の発熱性も抑えられ、タイヤ
としての発熱耐久性を向上させることができることとな
る。なお、酸素分圧が１５％を越えると、酸素限定の効
果が急速になくなり、カーカス部材の腐食疲労性及び耐
接着性への改善効果はほとんど見られなくなる。一方、
インナーライナーＡ層のブチルゴム成分の比が、６５／
３５（ブチルゴム成分が６５重量％）を越えた場合に
は、インナーライナーの発熱量が増加し、タイヤの発熱
耐久性が低下することとなる。

【００１３】充填気体の酸素分圧が８％以下の場合に
は、インナーライナーＡ層の酸素透過性抑制のために配
合しているブチルゴム成分の比を５０／５０（ブチルゴ
ム成分を５０重量％）以下にしても、カーカス部材の腐
食疲労性や耐接着性が明らかに向上し、かつインナーラ
イナーの発熱量も十分に抑えられ、タイヤの発熱耐久性
が大きく向上することとなる。更に、充填気体の酸素分
圧が３％以下の場合には、インナーライナーＡ層の酸素
透過性抑制のために配合しているブチルゴム成分の比を
３０／７０（ブチルゴム成分を３０重量％）以下にして
も、上記性能の全てが著しい飛躍的な改善効果が見られ
ることとなる。本発明では、充填気体の酸素分圧を上述
の如く順次低くすれば、インナーライナーＡ層を構成す
るブチルゴム成分の量を順次少なくすることができるた
め、発熱性の高いブチルゴム成分の量が減り、タイヤと
しての耐久性が更に改善されることとなる。

【００１４】次に、実施例、比較例により本発明を更に
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。

【００１５】（実施例１〜５及び比較例１〜３）下記表
１に示されるインナーライナーＡ層のゴム成分以外の配
合内容及び表２に示されるゴム成分の配合内容により配
合したインナーライナーＡ層（厚さ２ｍｍ）を貼った１
１Ｒ２２．５のトラック・バス（ＴＢＲ）用タイヤを試
作した。カーカス部のスチールコード構造は、３×０．
２４＋９×０．２２５＋１とした。また、インナーライ
ナーＢ層は、天然ゴムを主成分とするゴム層から構成
し、その厚みは、１．８ｍｍとした。次に、これらの試
作タイヤについて、下記に示す試験方法にて、コードの
耐腐食疲労性（指数）、コード／ゴムの耐接着性（指
数）、発熱耐久性（ステップロード、指数）を評価し
た。これらの結果を下記表１に示す。

【００１６】（耐腐食疲労性）実施例１〜５及び比較例
１〜３の各試作タイヤに内圧が８kgf／cm²になるように
下記表１に示した酸素分圧の気体（他の充填気体は窒素
ガス）を充填し、ＪＩＳ１００％荷重の下に速度６０km
／ｈで２０万kmまで走行させた。実地走行後、図３に示
すように、上記条件下の走行後のタイヤから取り出した
ゴム付きコード１０を、直径４０mmのプーリー１１の３
個に掛け、固定プーリー１２を介して新品コード破断荷
重の１０％に相当する重り１４に引張荷重を掛け、プー
リー１２を左右に繰り返し２０cm移動させたコードに繰
り返し曲げ歪を与えてコードを疲労破断させ、コード破
断に至る繰り返し回数を１０本のコードの平均破断回数
として求めた。そして、下記表１に示す耐腐食疲労性
は、前記の値を比較例１のコントロールタイヤを１００
として指数値で示したものであり、値が大きいほど耐腐
食疲労性が良好なことを示す。

【００１７】（耐接着性）耐接着性に関しては、上記実
地走行後、室温下にてプライコード４本をゴムから剥離
してコード上に残っているゴム付き量を最もゴム付きの
激しい部分で、コントロールタイヤ（比較例１）のもの
と比較して指数にて表示した。値が大きい程、耐接着性
が良好なことを示す。

【００１８】（発熱耐久性）発熱耐久性に関しては、上
記と同一のタイヤを直径３．５mmのドラムでの正規内圧
８０％の負荷から出発して、６５km／ｈで８時間走行し
て、次に負荷１００％で１２時間、１２０％で２４時間
走行させ、以下２０％ずつ負荷を増して破壊した時の走
行kmを比較例１のタイヤを１００として指数表示したも
のである。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】（表１及び表２の考察）表１及び表２から
明らかなように、本発明範囲となる実施例１〜５は、本
発明範囲外となる比較例１〜３に較べ、耐腐食疲労性、
耐接着性及び発熱耐久性に優れたタイヤが得られること
が判明した。個別的にみると、実施例１は比較例１に対
し、酸素分圧（％）を１５％に減少することで、実地走
行後のスチールコードの残存耐腐食疲労性、並びに接着
性が向上することが判明した。実施例２では、更に酸素
分圧を下げる効果により上記２つの実地走行後の性質が
更に向上するばかりか、発熱耐久性をも合わせて向上さ
せることができることが判明した。また、実施例４、５
では、酸素分圧を３％以下にした場合には、インナーラ
イナーＡ層のブチルゴムの割合を３０phr以下にすると
全ての性能を一段と向上できることが判った。更にま
た、実施例３、５のようにブチルゴムを用いない場合に
は、耐腐食疲労性、耐接着性及び発熱耐久性に優れたタ
イヤが得られると共に、大幅なるコストダウンになるば
かりか、作業性も大幅に向上することが判明した。

【００２２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、スチールコー
ドの耐腐食疲労性及び耐接着性が大幅に向上して耐久性
に優れた空気入りラジアルタイヤが提供される。請求項
２〜５の発明によれば、インナーライナー層に使用され
る発熱性の高いブチルゴム成分の量が減り、タイヤとし
ての耐久性が更に改善されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の一例を示す空気入りラジア
ルタイヤの断面図である。

【図２】インナーライナー層の拡大断面図である。

【図３】実施例及び比較例で作製した各試作タイヤの耐
腐食疲労性を評価するための説明図である。

【符号の説明】

Ａ空気入りラジアル１カーカス部２ベルト部５インナーライナー層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 7/00 Ｃ０８Ｌ 7/00 23/22 23/22 23/28 23/28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カーカス部材にスチールコードを使用す
る空気入りラジアルタイヤの充填気体として、酸素分圧
が１５％以下であることを特徴とする空気入りラジアル
タイヤ。
【請求項２】空気入りラジアルタイヤの内面に備わる
インナーライナー層の最内層（Ａ層）のゴムとして、ブ
チルゴム成分と天然ゴム成分との比が６５／３５以下か
らなる請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】ブチルゴム成分として、ブチルゴム、ハ
ロゲン化ブチルゴム又はイソモノオレフィンとｐ−メチ
ルスチレンとからなる共重合体を臭素化してなるブチル
ゴムの少なくとも一つである請求項２記載の空気入りラ
ジアルタイヤ。
【請求項４】充填気体の酸素分圧が８％以下の場合、
インナーライナーＡ層を構成するゴムとして、ブチルゴ
ム成分と天然ゴム成分との比が５０／５０以下からなる
請求項２又は３記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】充填気体の酸素分圧が３％以下の場合、
インナーライナーＡ層を構成するゴムとして、ブチルゴ
ム成分と天然ゴム成分との比が３０／７０以下からなる
請求項２又は３記載の空気入りラジアルタイヤ。