説明

水分保持層を有する空気入りタイヤ

【課題】耐屈曲性を維持しながら、水分によるプライコードの腐食および損傷の発生を抑制した空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】ゴム成分100重量部に対して、水分保持性物質を3〜28重量部含有するサイドウォールの内側の水分保持性ゴム層、水分保持性インスレーション層および水分保持性ブレーカー/プライ間ストリップ層からなる群から選ばれる1種以上を有する空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水分保持層を有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
空気入りタイヤのインナーライナーには、空気透過量を減少させるために、低空気透過性に優れるブチル系ゴムなどが使用されている。しかし、ブチル系ゴムでも、水分を完全に遮断することは困難である。また、空気入りタイヤのサイドウォールには、耐屈曲性に優れるブタジエンゴム(BR)などが使用されている。しかし、湿潤路面等の車輌走行時において、サイドウォールから水分が浸入しやすく、結果として、空気入りタイヤ内に配設されているスチールコードのようなプライコードを容易に腐食させてしまうという問題があった。
【0003】
プライコードへの水分の浸入を抑制するために、例えば、水分保持性を有するサイドウォールを作製し、タイヤに用いることが知られているが、そうすると、車体の荷重を支えるだけの耐屈曲性が低下するおそれがあり、耐屈曲性を維持したうえで、プライコードへの水分の浸入を抑制することは困難であった。
【0004】
特許文献1には、平板状雲母およびゴム成分を含有するサイドウォールが開示されているが、サイドウォールは直接雨水などにさらされるため、水分保持効果が小さく、耐屈曲性を維持しながら、水分によるタイヤコードの腐食および損傷の発生を抑制することが困難であった。
【0005】
【特許文献1】特開2004−27003号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、耐屈曲性を維持しながら、水分によるプライコードの腐食および損傷の発生を抑制した空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、サイドウォールの内側に、ゴム成分100重量部に対して、水分保持性物質を3〜28重量部含有する水分保持性ゴム層を有する空気入りタイヤに関する。
【0008】
前記ゴム層の厚さは、1〜3mmであることが好ましい。
【0009】
また、本発明は、ゴム成分100重量部に対して、水分保持性物質を3〜28重量部含有する水分保持性を有するインスレーション層を有する空気入りタイヤに関する。
【0010】
前記インスレーション層の厚さは、1〜5mmであることが好ましい。
【0011】
さらに、本発明は、ゴム成分100重量部に対して、水分保持性物質を3〜28重量部含有する水分保持性を有するブレーカー/プライ間ストリップ層を有する空気入りタイヤに関する。
【0012】
前記ブレーカー/プライ間ストリップ層の厚さは、1〜3mmであることが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、水分保持性に優れたゴム層をサイドウォールの内側に配設することにより、耐屈曲性を維持しながら、水分によるプライコードの腐食および損傷の発生を抑制した空気入りタイヤを提供することができる。
【0014】
また、本発明によれば、水分保持性に優れたインスレーション層を有することにより、耐屈曲性を維持しながら、水分によるプライコードの腐食および損傷の発生を抑制した空気入りタイヤを提供することができる。
【0015】
さらに、本発明によれば、水分保持性に優れたブレーカー/プライ間ストリップ層を有することにより、耐屈曲性を維持しながら、水分によるプライコードの腐食および損傷の発生を抑制した空気入りタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明の第一の態様における空気入りタイヤは、図1に示すように、サイドウォールに対してタイヤ軸方向内側(以下、内側とする)、およびプライに対してタイヤ軸方向外側(以下、外側とする)に水分保持性を有するゴム層(以下、ゴム層とする)が配設されている。
【0017】
ゴム層が、サイドウォールに対して外側に配設された場合、サイドウォールクラックを発生させ、さらに、タイヤ表面層であるため、直接雨水などにさらされ、水分を飽和状態にまで保持して、水分保持効果が発現しなくなる。
【0018】
また、ゴム層を、サイドウォールそのものに用いた場合も、上記と同様に無機化合物が起点となってクラックを発生させる。
【0019】
ゴム層が、プライに対して内側に配設された場合、該ゴム層の低発熱性が低下する傾向がある。
【0020】
また、ゴム層を、プライそのものに用いた場合、プライとプライコードとの接着性が低下する傾向がある。
【0021】
本発明の空気入りタイヤが有するゴム層は、サイドウォールに対して内側、プライに対して外側に配設することで、水分を該ゴム層で保持し、プライコードへの水分の浸入を抑制できる。
【0022】
ゴム層の厚さは、1mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましい。ゴム層の厚さが1mm未満では、水分保持性の効果が低下する傾向がある。また、ゴム層の厚さは、3mm以下が好ましく、2.5mm以下がより好ましい。ゴム層の厚さが3mmをこえると、耐屈曲性が悪化する傾向がある。
【0023】
前記ゴム層は、ゴム成分および水分保持物質を含有する。
【0024】
ゴム成分は、具体的に、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)などがあげられ、これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、耐屈曲性および低発熱性に優れることから、NRおよび/またはBRが好ましく、NRおよびBRを組み合わせて用いることがより好ましい。
【0025】
水分保持性物質としては、水分保持性を有する無機化合物が好ましい。水分保持性を有する無機化合物としては、マイカ、炭酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、シリカ、ケイ砂、ベントナイト、タルク、珪藻土、シラス、クレーなどがあげられ、これらは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、水分を吸着しやすいことから、マイカ、ベントナイト、タルク、珪藻土、シラスおよびクレーからなる群から選ばれる1種以上が好ましく、マイカ、ベントナイト、タルク、シラスおよびクレーからなる群から選ばれる1種以上がより好ましく、ベントナイトおよび/またはクレーがさらに好ましい。
【0026】
水分保持性物質の吸水能は、0,01g/g以上が好ましい。吸水能が0.01g/g未満では、タイヤが長時間使用された場合に吸水量が飽和に達して水分保持性物質の吸水効果が低下し、プライコードに水分が浸入する傾向がある。
【0027】
ゴム層における水分保持性物質の含有量は、ゴム成分100重量部に対して、3重量部以上であり、好ましくは5重量部以上、より好ましくは10重量部以上である。含有量が3重量部未満では、充分な水分保持性が得られない傾向がある。また、水分保持性物質の含有量は、28重量部以下であり、好ましくは15重量部以下である。含有量が28重量部をこえると、耐屈曲性が低下する傾向がある。
【0028】
ゴム層には、ゴム成分および水分保持性物質のほかに、ゴム工業において一般的に使用されている補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、加硫剤、加硫促進剤などの各種添加剤を必要に応じて配合することができる。
【0029】
本発明の第二の態様における空気入りタイヤは、インナーライナーに対して外側、プライに対して内側に水分保持性を有するインスレーション層が配設されている。ここで、インスレーション層とは、インナーライナーとプライとの間に介在することにより、両者の接着力を高めるものをいう。
【0030】
インスレーション層が、インナーライナーに対して内側に配設された場合、タイヤ内側の表面層であるため、該インスレーション層にクラックが発生する傾向がある。
【0031】
また、インスレーション層を、インナーライナーそのものに用いた場合、タイヤ内側の表面層であるため、該インスレーション層にクラックが発生する傾向がある。
【0032】
インスレーション層が、プライに対して外側に配設された場合、耐屈曲性が低下する傾向がある。
【0033】
また、インスレーション層を、プライそのものに用いた場合、プライとプライコードとの接着性が低下する傾向がある。
【0034】
本発明の空気入りタイヤが有するインスレーション層は、インナーライナーに対して外側、プライに対して内側に配設することで、水分を該インスレーション層で保持し、プライコードへの水分の浸入を抑制できる。
【0035】
インスレーション層の厚さは、1mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましい。インスレーション層の厚さが1mm未満では、水分保持の効果が低下する傾向がある。また、インスレーション層の厚さは、5mm以下が好ましく、3mm以下がより好ましい。インスレーション層の厚さが5mmをこえると、低発熱性および耐屈曲性に劣る傾向がある。
【0036】
インスレーション層は、ゴム成分および水分保持物質を含有し、該ゴム成分および該水分保持物質は、前記ゴム層と同様のものを使用することができる。
【0037】
インスレーション層における水分保持性物質の含有量は、前記ゴム層における水分保持性物質の含有量と同様とすることができる。
【0038】
インスレーション層にも、前記ゴム層と同様に、ゴム成分および水分保持性物質のほかに、ゴム工業において一般的に使用されている補強用充填剤、酸化亜鉛、ステアリン酸、加硫剤、加硫促進剤などの各種添加剤を必要に応じて配合することができる。
【0039】
本発明の第三の態様における空気入りタイヤは、ブレーカーに対して内側、プライに対して外側に水分保持性を有するブレーカー/プライ間ストリップ層(以下、BPストリップ層とする)が配設されている。ここで、BPストリップ層とは、プライとブレーカーとの間に介在することにより、両者の接着力を高めるものをいう。
【0040】
BPストリップ層が、ブレーカーに対して外側に配設された場合、ブレーカーのエッジ部(ブレーカーエッジ)の補強性が低下する傾向がある。
【0041】
また、BPストリップ層を、ブレーカーそのものに用いた場合、ブレーカーとブレーカーコードとの接着性が低下する傾向がある。
【0042】
BPストリップ層が、プライに対して内側に配設し、前記インスレーション層の代わりに使用することもできるが、BPストリップ層ではステアリン酸コバルトを使用するため、コストアップする傾向がある。
【0043】
また、BPストリップ層をプライそのものに用いた場合、プライとプライコードとの接着性が低下する傾向があり、好ましくない。
【0044】
本発明の空気入りタイヤが有するBPストリップ層は、ブレーカーに対して内側、プライに対して外側に配設することで、水分を該BPストリップ層で保持し、プライコードへの水分の浸入を抑制することができる。
【0045】
BPストリップ層の厚さは、1mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましい。BPストリップ層の厚さが1mm未満では、水分保持の効果が低下する。また、BPストリップ層の厚さは、3mm以下が好ましく、2.5mm以下がより好ましい。BPストリップ層の厚さが3mmをこえると、低発熱性および耐屈曲性に劣る。
【0046】
BPストリップ層は、ゴム成分および水分保持物質を含有し、該ゴム成分および該水分保持物質は、ゴム層と同様のものを使用することができる。
【0047】
BPストリップ層における水分保持性物質の含有量は、ゴム層における水分保持性物質の含有量と同様とすることができる。
【0048】
BPストリップ層には、ゴム成分および水分保持物質のほかに、タイヤ工業で通常使用されるステアリン酸のかわりに、ステアリン酸コバルトを使用することで、該BPストリップ層とスチールコードとの接着性が向上する傾向がある。
【0049】
BPストリップ層には、ステアリン酸のかわりにステアリン酸コバルトを使用する以外は、ゴム層と同様に、ゴム成分および水分保持性物質のほかに、ゴム工業において一般的に使用されている補強用充填剤、酸化亜鉛、加硫剤、加硫促進剤などの各種添加剤を必要に応じて配合することができる。
【0050】
本発明の空気入りタイヤは、乗用車用タイヤ、トラックやバスなどの重荷重用タイヤなど全般に用いることができる。なかでも、プライコードがスチールコードからなっているという理由から、トラックやバスなどの重荷重用タイヤとすることが好ましい。
【実施例】
【0051】
実施例にもとづいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【0052】
以下に、実施例において使用した薬品を詳細に示す。
天然ゴム(NR):TSR20
ブタジエンゴム(BR):宇部興産(株)製のBR150B
カーボンブラックA:三菱化学(株)製のダイアブラックHM(N330)
カーボンブラックB:三菱化学(株)製のダイアブラックLH(N326)
ベントナイト:白石カルシウム(株)製のベントナイト(吸水能:0.01g/g)
レジンA:エクソン化学(株)製のエスコレッツ1102
レジンB:日立化成工業(株)製のヒタノール1002
亜鉛華:三井金属鉱業(株)製の酸化亜鉛3種
ステアリン酸:日本油脂(株)製のつばき
ステアリン酸コバルト:大日本インキ化学工業(株)製のcost−F
老化防止剤:フレキシス(株)製のサントフレックス6PPD
ワックス:日本精鑞(株)製のオゾエース0355
硫黄A:鶴見化学工業(株)製の5%オイル処理硫黄
硫黄B:三新化学工業(株)製の不溶性硫黄サンフェルEX
加硫促進剤CM−G:三新化学工業(株)製のサンセラーCM−G(N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド)
加硫促進剤DZ−G:大内新興化学工業(株)製のノクセラーDZ−G(N,N’−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド)
【0053】
(未加硫ゴムシートの作製)
表1、3および4に示す配合内容にしたがって、まず、硫黄および加硫促進剤を除く成分を、バンバリーミキサーを用いて、混練り温度160℃および混練り時間5分の条件で混練りした。ついで、硫黄および加硫促進剤を加えて、オープンロールを用いて、混練り温度90℃および混練り時間4分の条件で混練りし、シート出しすることにより、未加硫ゴムシートを作製した。
【0054】
(ゴム層を有する実施例1〜4、比較例1〜3および製造例1〜7の空気入りタイヤの作製)
オープンロールにて、それぞれ所定のゲージにシーティングされた前記未加硫ゴムシートから、ゴム層を作製し、該ゴム層をサイドウォールの下側に貼りつけ、さらに、他のタイヤ部材とともに貼り合わせることにより未加硫空気入りタイヤをそれぞれ作製した。そして、該未加硫空気入りタイヤを155℃、35分間の条件下において加硫することによって、実施例1〜4および比較例1〜3の空気入りタイヤを作製した(タイヤサイズ:225/80R17.5)。なお、実施例1〜4および比較例1〜3の空気入りタイヤにおけるゴム層の厚さを表1に示す。
【0055】
【表1】

【0056】
また、前記作製方法と同様に、実施例2の配合から製造例1〜6および比較例1の配合から製造例7の空気入りタイヤを作製した。なお、製造例1〜7の空気入りタイヤにおけるゴム層の厚さを表2に示す。
【0057】
【表2】

【0058】
(インスレーション層を有する実施例5〜8および比較例4〜6の空気入りタイヤの作製)
オープンロールにて、それぞれ所定のゲージにシーティングされた前記未加硫ゴムシートから、インスレーション層を作製し、該インスレーション層をインナーライナーの上側に貼りつけ、さらに、他のタイヤ部材とともに貼り合わせることにより未加硫空気入りタイヤをそれぞれ作製した。そして、該未加硫空気入りタイヤを155℃、35分間の条件下において加硫することによって、実施例5〜8および比較例4〜6の空気入りタイヤを作製した(タイヤサイズ:225/80R17.5)。なお、空気入りタイヤにおけるインスレーション層の厚さを表3に示す。
【0059】
【表3】

【0060】
(BPストリップ層を有する実施例9〜12および比較例7〜9の空気入りタイヤの作製)
オープンロールにて、それぞれ所定のゲージにシーティングされた前記未加硫ゴムシートから、BPストリップ層を作製し、該BPストリップ層をブレーカーとプライとの間に貼りつけ、さらに、他のタイヤ部材とともに貼り合わせることにより未加硫空気入りタイヤをそれぞれ作製した。そして、該未加硫空気入りタイヤを155℃、35分間の条件下において加硫することによって、実施例9〜12および比較例7〜9の空気入りタイヤを作製した(タイヤサイズ:225/80R17.5)。なお、空気入りタイヤにおけるBPストリップ層の厚さを表4に示す。
【0061】
【表4】

【0062】
(タイヤ耐久性試験)
予め温度80℃、湿度95%の条件下において、7日間湿熱処理した実施例1〜12、比較例1〜9および製造例1〜7の空気入りタイヤのタイヤ内面に水を300cc充填し、ドラム試験機を用い、内圧1000kPa、荷重300%、速度20km/hにて走行させ、タイヤが損傷するまでの時間を測定した。
【0063】
実施例1〜4および比較例1〜3については、比較例1、製造例1〜7については、製造例7を基準配合とし、該基準配合のタイヤが損傷するまでの時間(損傷時間)を基準として、それぞれのタイヤの損傷時間を算出し、以下のように評価をおこなった。
○:損傷時間が基準配合の損傷時間の1.5倍以上
×:損傷時間が基準配合の損傷時間の1.5倍未満
【0064】
実施例5〜8および比較例4〜6については比較例4、実施例9〜12および比較例7〜9については比較例7を基準配合とし、該基準配合のタイヤの損傷時間を基準として、それぞれのタイヤの損傷時間を算出し、以下のように評価した。
○:損傷時間が基準配合の損傷時間の2倍以上
×:損傷時間が基準配合の損傷時間の2倍未満
【0065】
タイヤ耐久性の試験結果を表1〜4に示す。
【図面の簡単な説明】
【0066】
【図1】ゴム層、インスレーション層およびBPストリップ層を有する空気入りタイヤの部分断面図である。
【符号の説明】
【0067】
1 トレッド
2 サイドウォール
3 ブレーカー
4 プライ
5 ゴム層
6 インナーライナー
7 インスレーション層
8 BPストリップ層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
サイドウォールの内側に、ゴム成分100重量部に対して、水分保持性物質を3〜28重量部含有する水分保持性ゴム層を有する空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記ゴム層の厚さが、1〜3mmである請求項1記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
ゴム成分100重量部に対して、水分保持性物質を3〜28重量部含有する水分保持性を有するインスレーション層を有する空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記インスレーション層の厚さが、1〜5mmである請求項3記載の空気入りタイヤ。
【請求項5】
ゴム成分100重量部に対して、水分保持性物質を3〜28重量部含有する水分保持性を有するブレーカー/プライ間ストリップ層を有する空気入りタイヤ。
【請求項6】
前記ブレーカー/プライ間ストリップ層の厚さが、1〜3mmである請求項5記載の空気入りタイヤ。

【図1】
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【公開番号】特開2007−168643(P2007−168643A)
【公開日】平成19年7月5日(2007.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−370120(P2005−370120)
【出願日】平成17年12月22日(2005.12.22)
【出願人】(000183233)住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Fターム(参考)】