特許 6403673 空気入りタイヤとその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6403673

(24)【登録日】2018年9月21日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】空気入りタイヤとその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B60C 1/00 20060101AFI20181001BHJP

   B60C 9/20 20060101ALI20181001BHJP

   B60C 9/18 20060101ALI20181001BHJP

   B29D 30/08 20060101ALI20181001BHJP

   C08K 3/04 20060101ALI20181001BHJP

   C08K 3/06 20060101ALI20181001BHJP

   C08L 21/00 20060101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   B60C1/00 Z

   B60C9/20 J

   B60C9/18 G

   B60C9/18 H

   B60C9/18 K

   B29D30/08

   C08K3/04

   C08K3/06

   C08L21/00

【請求項の数】12

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-534341(P2015-534341)

(86)(22)【出願日】2014年8月29日

(86)【国際出願番号】JP2014072789

(87)【国際公開番号】WO2015030194

(87)【国際公開日】20150305

【審査請求日】2017年6月23日

(31)【優先権主張番号】特願2013-177766(P2013-177766)

(32)【優先日】2013年8月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(74)【代理人】

【識別番号】100112335

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 英介

(74)【代理人】

【識別番号】100101144

【弁理士】

【氏名又は名称】神田 正義

(74)【代理人】

【識別番号】100101694

【弁理士】

【氏名又は名称】宮尾 明茂

(74)【代理人】

【識別番号】100124774

【弁理士】

【氏名又は名称】馬場 信幸

(72)【発明者】

【氏名】武井 健一

【審査官】 増永 淳司

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−０８５３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０２４８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１７７３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−００９６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２５２７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１１９４０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０７５８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３３１４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０２９５７７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ １／００

Ｂ２９Ｄ ３０／０８

Ｂ６０Ｃ ９／１８

Ｂ６０Ｃ ９／２０

Ｃ０８Ｋ ３／０４

Ｃ０８Ｋ ３／０６

Ｃ０８Ｌ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベルト端部を覆うように１００％モジュラスがベルトトリートゴムの１００％モジュラスよりも低く、配合される硫黄量は、ベルトトリートゴムの硫黄量に対し、８０〜１４０％の量であるゴムシートを配置し、ベルト層とゴムシート層を複数繰り返して含む多重層に加え、金属コードまたは有機繊維をゴムで被覆した、保護層を有し、多重層と保護層の間に、さらに境界ゴムシート層を有し、前記保護層の金属コードまたは有機繊維の被覆と前記境界ゴムシート層を含む各層のゴムが、前記ゴムシートのゴムであることを特徴とする空気入りタイヤ。

【請求項2】

前記ゴムシートの１００％モジュラスがベルトトリートゴムの６０〜９５％であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。

【請求項3】

前記ゴムシートに配合される硫黄がベルトトリートゴムの硫黄量に対し１００〜１２０％であることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の空気入りタイヤ。

【請求項4】

前記ゴムシートに配合されるカーボンブラックが、ベルトトリートゴムのカーボンブラック量の７０〜９５％であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の空気入りタイヤ。

【請求項5】

前記ゴムシートの厚みが０．３〜２ｍｍであり、一定または前記範囲内において、長手方向の全般又は部分的にわたって、直線的又は曲線的な傾斜や段差を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の空気入りタイヤ。

【請求項6】

請求項１〜５の何れか１つに記載の特徴を有する、重荷重用タイヤ。

【請求項7】

請求項１に記載の特徴を有する、航空機用タイヤ。

【請求項8】

ベルト端部を覆うようにベルトトリートゴムの硫黄量に対し、８０〜１４０％の硫黄量を配合し、加熱架橋後に１００％モジュラスがベルトトリートゴムの１００％モジュラスより小さくなるゴムシートを、配置し、前記ベルト層とゴムシート層を複数繰り返して含む多重層に加え、金属コードまたは有機繊維をゴムで被覆した保護層を有し、また、多重層と保護層の間に、さらに境界ゴムシート層を有し、前記保護層の金属コードまたは有機繊維の被覆と前記境界ゴムシート層を含む各層のゴムが、前記ゴムシートのゴムであることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。

【請求項9】

前記ゴムシートに配合される、カーボンブラックが、ベルトトリートゴムのカーボンブラック量の７０〜９５％であり、硫黄がベルトトリートゴムの硫黄量に対し１００〜１２０％であることを特徴とする、請求項８に記載の空気入りタイヤの製造方法。

【請求項10】

前記ゴムシートの厚みが０．３〜２ｍｍであり、その範囲内において、長手方向の全般又は部分的にわたって、直線的又は曲線的な傾斜や段差を有していてもよいゴムシートで、ベルト端部を覆うように配することを特徴とする請求項８又は９に記載の空気入りタイヤの製造方法。

【請求項11】

前記保護層の被覆ゴムまたは境界ゴムシートの１００％モジュラスが、加熱架橋後ベルトトリートゴムの１００％モジュラスの６０〜９５％となることを特徴とする、請求項８〜１０の何れか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。

【請求項12】

ベルト端部を覆うように１００％モジュラスがベルトトリートゴムの１００％モジュラスよりも低く、配合される硫黄量は、ベルトトリートゴムの硫黄量に対し、８０〜１４０％の量であるゴムシートを配置し、ベルト層とゴムシート層を複数繰り返して含む多重層に加え、金属コードまたは有機繊維をゴムで被覆した、保護層を有し、多重層と保護層の間に、さらに境界ゴムシート層を有し、前記保護層の金属コードまたは有機繊維の被覆と前記境界ゴムシート層を含む各層のゴムが、前記ベルトトリートゴムまたは前記ゴムシートのゴムであることを特徴とする航空機用タイヤ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セパレーション耐久性の空気入りタイヤとその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

空気入りタイヤにおいて、ベルト端部のセパレーションを原因とする故障を抑制するべく、スチールベルト構造ではベルト端部にエンドカバーゴムを配置し、さらに低弾性化する事により、ベルト端部の歪を集中させないようにして、セパレーション耐久性の向上を行ってきた。

【0003】

また、ナイロンのような、有機繊維のベルトではベルト端部を間シートゴムで挟み込み、ベルト端部におけるベルト間ゲージを確保する事で、歪の集中を抑制し、向上をしてきた。このナイロンベルトの構造でも低弾性ゴムを使用する事で、更なる歪集中の抑制効果が望めるが、スチールベルトに使用される低弾性ゴムは有機繊維のトリートゴム対比硬の結果、そのまま転用しても耐セパレーション性は向上しない。また、有機繊維用のトリートゴムを基に架橋剤量の変更で低弾性化した配合を適用しても、耐セパレーション性の向上幅はほとんどなく、更なる向上ができていなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−３０７９４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ベルト端部のセパレーションの防止。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ベルトのトリートゴムよりも１００％モジュラスが低いゴムシートをベルト端部付近に配置する。この際、配合面において硫黄の量を、周辺部材と対比して同等以上とする。

【0007】

すなわち、本発明は、次の（１）〜（１６）に存する。
（１） ベルト端部付近に１００％モジュラスがベルトトリートゴムの１００％モジュラスよりも低く、配合される硫黄量は、ベルトトリートゴムの硫黄量に対し、８０〜１４０％の量であるゴムシートを、配置することを特徴とする空気入りタイヤ。
（２） 前記ゴムシートの１００％モジュラスがベルトトリートゴムの６０〜９５％であることを特徴とする（１）に記載の空気入りタイヤ。
（３） 前記ゴムシートに配合される硫黄がベルトトリートゴムの硫黄量に対し１００〜１２０％であることを特徴とする（１）又は（２）の何れかに記載の空気入りタイヤ。
（４） 前記ゴムシートに配合されるカーボンブラックが、ベルトトリートゴムのカーボンブラック量の７０〜９５％であることを特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載の空気入りタイヤ。
（５） 前記ゴムシートの厚みが０．３〜２ｍｍであり、一定または前記範囲内において、長手方向の全般又は部分的にわたって、直線的又は曲線的な傾斜や段差を有することを特徴とする（１）〜（４）の何れかに記載の空気入りタイヤ。
（６） 前記ゴムシートでベルト端部を覆うように配置することを特徴とする（１）〜（５）の何れかに記載の空気入りタイヤ。
（７） （１）〜（６）の何れかに記載の特徴を有する、重荷重用タイヤ。
（８） 前記ベルト層とゴムシート層を複数繰り返して含む多重層に加え、金属コードまたは有機繊維をゴムで被覆した、保護層を有することを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（９） 前記ベルト層とゴムシート層を複数繰り返して含む多重層に加え、金属コードまたは有機繊維をゴムで被覆した、保護層を有し、多重層と保護層の間に、さらに境界ゴムシート層を有することを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（１０） 前記保護層の金属コードまたは有機繊維の被覆と境界ゴムシート層を含む各層のゴムが、ベルトトリートゴムまたはゴムシートのゴムから選択されることを特徴とする、（８）または（９）に記載の空気入りタイヤ。
（１１） 前記保護層の金属コードまたは有機繊維の被覆と境界ゴムシート層を含む各層のゴムが、ゴムシートのゴムであることを特徴とする、（８）または（９）に記載の空気入りタイヤ。
（１２） （８）〜（１１）の何れかに記載の特徴を有する、航空機用タイヤ。
（１３） ベルト端部付近に、ベルトトリートゴムの硫黄量に対し、８０〜１４０％の硫黄量を配合し、加熱架橋後に１００％モジュラスがベルトトリートゴムの１００％モジュラスの６０〜９５％になるようにしたゴムシートを、配置することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
（１４） 前記ゴムシートに配合される、カーボンブラックが、ベルトトリートゴムのカーボンブラック量の７０〜９５％であり、硫黄がベルトトリートゴムの硫黄量に対し１００〜１２０％であることを特徴とする、（１３）に記載の空気入りタイヤの製造方法。
（１５） 前記ゴムシートの厚みが０．３〜２ｍｍであり、その範囲内において、長手方向の全般又は部分的にわたって、直線的又は曲線的な傾斜や段差を有していてもよいゴムシートで、ベルト端部を覆うように配することを特徴とする（１４）に記載の空気入りタイヤの製造方法。
（１６） 前記ベルト層とゴムシート層を複数繰り返して含む多重層に加え、金属コードまたは有機繊維をゴムで被覆した保護層を有し、また、多重層と保護層の間に、さらに境界ゴムシート層を有してもよく、該保護層の被覆ゴムまたは境界ゴムシートの１００％モジュラスが、加熱架橋後ベルトトリートゴムの１００％モジュラスの６０〜９５％となることを特徴とする、（１３）〜（１５）のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。

【発明の効果】

【0008】

本発明（１）によって特徴づけられる、ゴムシートによって、ベルト端部における応力集中を緩和し、ベルト端部のセパレーション耐性が向上した空気入りタイヤを提供することができる。
（２）の１００％モジュラスの範囲により、トリートゴムの９５％以下とすることで、弾性率の差が応力吸収に十分な効果を発揮することができる。一方で６０％以上とすることで、ゴムシートへの過度な歪の集中が防止され、耐セパレーション性を適切に保たれた空気入りタイヤが提供できる。
（３）に示された硫黄配合量により、トリートゴムとゴムシート間の硫黄の配合量差に由来する、硫黄の移行を防止し、１００％モジュラスを設定した範囲の空気入りタイヤが提供できる。
（４）に示されたカーボンブラック配合量により、１００％モジュラスを設定した範囲にすることができ、９５％以下とすることで十分にトリートゴムと差を有した低弾性化ができ、一方で、７０％以上とすることで、ゴムシートそのものの耐破壊性を保ち、過度の歪集中を防止して、耐セパレーション性を保った空気入りタイヤが提供できる。
（５）のゴムシート厚さを、０．３ｍｍ以上とすることで、十分な応力緩和効果が得られ、一方で、２ｍｍ以下とすることで、必要以上の重量増加や構造の乱れも抑制して、空気入りタイヤが提供できる。また、その厚みの範囲内において、応力集中の起こり方に合わせた形状のゴムシートで、より最適な緩和効果で、耐セパレーション性を有する空気入りタイヤが提供できる。
（６）に示すように、ベルト端部周りを覆うように、ゴムシートを配置することで、十分に応力緩和効果が得られ、必要以上の重量増加や構造の乱れも抑制して、空気入りタイヤが提供できる。
（７）により、上記（１）〜（６）の特徴を有する、重荷重用空気入りタイヤを提供することができる。
（８）、（９）により、さらに保護層や、境界ゴムシート層を有する空気入りタイヤが提供される。
（１０）、（１１）に保護層や、境界ゴムシート層における、ゴムを上記、ゴムシートと関連付けた構成により、保護層や、境界ゴムシート層での耐セパレーション性が向上したタイヤが提供される。
（１２）により、上記（８）〜（１１）の特徴を有する、航空機用空気入りタイヤを提供することができる。
（１３）〜（１５）により、（１）〜（６）の特徴を有する空気入りタイヤを製造することができる。
（１６）により、さらに（８）〜（１１）の特徴を有する空気入りタイヤを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ゴムシートの形状を例示したものである。

【図2】ゴムシートをベルト層に対して配置する、位置関係を示したものである。

【図3】保護層、境界ゴムシートを有する空気入りタイヤの場合の各部位の配置を示したものである。

【図4】図３に準じ、構成が一部異なるものを示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の実施の一態様を詳しく説明する。
本発明は、セパレーションによる故障の発生が懸念される、ベルト端部付近に、ベルトトリートゴムに比べ、１００％モジュラスが小さい、低弾性化したゴムを配置することで、応力集中を緩和して、セパレーションを防止した空気入りタイヤであり、空気入りタイヤの種類や構造に合わせて、ゴムシートの厚みや、１００％モジュラスを設定し、また、そのような設定に合うような、カーボンブラックや硫黄の配合量とすることで、目的に応じた空気入りタイヤ、特に航空機用をはじめとする重荷重用空気入りタイヤを提供するものである。

【0011】

本発明では、トリートゴムより１００％モジュラスが小さい低弾性率化したゴムをゴムシートとして、ベルト端部の層間に配置する。より具体的には、１００％モジュラスがトリートゴムの６０〜９５％の範囲のものが好ましく、さらに、８０〜９５％の範囲が好ましい。基本的にはトリートゴムより小さな１００％モジュラスであれば応力緩和効果を発揮できるが、９５％以下であれば、ある程度の差がついて低弾性化されたものとすることができる。一方で、下限については構造にもよるが、６０％程度までは歪が集中しすぎることもなく用いることができる。

【0012】

トリートゴムより１００％モジュラスが小さい、低弾性率化したゴムとするためには、硫黄配合量に基づき、ゴムの架橋の程度により調節する方法や、フィラーにより、弾性率を調節する方法などが考えられるが、ゴムの架橋の程度による方法は容易ではない。各々、単独のゴム組成物であれば、硫黄量を少なくし、架橋の程度を下げることができれば低弾性化は可能である。しかしながら、近接部位で、硫黄の配合量差のある部位を配置すると、硫黄を配合したのち、架橋を進行させるための加熱前に、硫黄の多い部位から少ない部位への移動が起こる。このため、硫黄を多く配合し、弾性率を大きくしようとしていた部位では、予定より弾性率が小さくなり、逆に、小さくしようとしていた部位が、大きくなるため、差異が小さくなり、設計通りの弾性率差にするのは難しい。従って、硫黄量とその架橋程度による弾性率の調節は現実的でない。硫黄の移行は、トリートゴム−ゴムシート間で硫黄移行が起こるほどの、配合量差にはならないように、ゴムシートにトリートゴムの８０〜１４０％の硫黄配合量を配合することで防止でき、さらに１００〜１２０％とすることが好ましい。なお、トリートゴムよりゴムシートに多くの硫黄を配合する場合がある理由は、硫黄の移行により弾性率差が安定してつけることが可能であることによる。

【0013】

一方、フィラーにより弾性率を調節する方法では、具体的には、カーボンブラックの配合量を調節する。硫黄の配合と異なり、カーボンブラックは、配合量差をつけた組成物層を隣接させても、カーボンブラックの層間移行は起こらないので、各々の弾性率を配合量に基づいて、調節することが可能である。配合量としては７０〜９５％が好ましく、８０〜９５％がさらに好ましい。

【0014】

ゴムシートの厚みは、トレッド部の構造や、ベルト層の構成にも依存するが、０．３〜２ｍｍとするのが好ましい。０．３ｍｍ以上とすることで、応力集中を防止し、緩和効果を発揮することができる。又、２ｍｍ以下とすることで、応力緩和に必要な厚みを確保することができる。さらに厚くしても、不要な重量増加やコストの上昇を招くこととなり、それ以上の改善は望めない。又、このゴムシートを不必要に厚くすることは、ベルト層間の構造にも影響を与えるので、却って予期せぬ、応力集中を招くことにもなりうる。なお、ゴムシートの厚さは１００％モジュラスによっても、適切な値が変化しうるが、概して上記範囲内において、１００％モジュラスを小さくすると、厚くすることが好ましい。

【0015】

また、上記範囲内の厚さにおいて、図１に示すような、直線的又は曲線的な傾斜や段差を長手方向全般、又は部分的にわたって設けてもよく、応力集中の仕方に合わせた形状で、より効果的に応力緩和をはかるようにしてもよい。なおゴムシートの厚さとは、図１において、両矢印で示した方向の寸法を指しており、この場合は、厚さが一定で変化のない例であり、その他、両矢印が示されていないものが上記、厚さに傾斜や段差を持つ形状である。また上記、長手方向とは、この両矢印が示す方向と垂直をなす方向である。

【0016】

ゴムシートは、セパレーション耐性向上のために、ベルト端部の応力緩和が目的であるので、ベルト端部近傍を覆うように配置すればよい。ベルト層は、何層かあることが多いが、その全てのベルト端部を覆うようにしてもよいし、特に応力が集中しやすい層のベルト端部だけを覆うようにしてもよい。すなわち、図２において、ベルト層１に対して、ゴムシート配置部位２〜４の何れか、又はすべてにゴムシートを配置してもよい。複数のベルト層に複数のゴムシートを用いる際に、それぞれの１００％モジュラス、厚さや形状を変えてもよい。すなわち、図２において、ゴムシート配置部位２〜４の何れか、又はすべてのゴムシートの１００％モジュラス、厚さや形状が異なるゴムシートを配置してもよい。

【0017】

ベルト層間に、ゴムシートを配置する場合に、上層のベルト層と、下層のベルト層に対するゴムシートは、連結して１つにしてもよい。すなわち図２のゴムシート配置部位３のように１枚のゴムシートを配置してもよい。その場合に１枚の両端で厚さの違う形状を用いてもよい。一方、それぞれの層のベルトに対応させて分割していてもよい。すなわち、図２においてゴムシート配置部位３の引き出し図のように、配置部位３’と３”に分割してそれぞれにゴムシートを配置してもよい。その場合に、それぞれの配置部位に１００％モジュラス、厚さや形状が異なるゴムシートを配置してもよい。

【0018】

各々の部位のゴム成分としては、通常のタイヤに用いられるゴム成分として天然ゴム：ＮＲや、各種処理を施した変性天然ゴム、ジエン系をはじめとする合成ゴムとして、ポリイソプレン：ＩＲ、ポリブタジエン：ＢＲ、クロロプレン：ＣＲ、スチレン−ブタジエンゴム：ＳＢＲ、ブチルゴム：ＩＩＲ、アクリロニトリル−ブタジエンゴム：ＮＢＲ、エチレン−プロピレン−ジエンゴム：ＥＰＤＭ、から選ばれる少なくとも１種以上のゴムを用いることができ、天然ゴムやジエン系合成ゴムを使用することが好ましい。又、概して、重荷重用空気入りタイヤおよび航空機用空気入りタイヤにおいては、天然ゴムを使用することが好ましい。

【0019】

本願発明は、ベルト層端部を特定物性に調節したゴムシートで覆うものであるので、トレッド部におけるベルト層、並びにそのコードを被覆するトリートゴムの構成によって変化しうるが、通常の空気入りタイヤ、特に重荷重用空気入りタイヤ、さらには航空機用空気入りタイヤのそれぞれに応じた構成のベルト層を用いることができる。ベルト層のコードは、ナイロンコードやアラミドのような有機繊維のものや、スチールコードといった、通常、タイヤに用いられるコードを用いることができる。或いは、どのような用途の空気入りタイヤで、どのようなベルト層を有する場合でも、セパレーション故障の懸念があるベルト端部を有する場合には、本発明を適用して、ベルト端部周りをゴムシートで被い、応力を緩和してセパレーション故障を防止することができる。

【0020】

一般的にタイヤは、高い内圧からタイヤ形状を保持するため、補強材たるベルト層を有するが、これに加え、航空機用タイヤは外傷からの保護の目的で別途、金属コードや有機繊維からなる、補強材をゴムで被覆した、保護層を配置することがなされる。
保護層は、たとえば、タイヤ周方向に波状に延在する複数本の有機繊維コードを互いに平行に並べてゴム被覆した一枚の波状コードシートを一周にわたって巻き回すこと、または、平行に並べた波状コードをゴム被覆してなる狭幅のストリップを螺旋状に巻回することにて形成することができ、この保護層の波状有機繊維コードは、製品タイヤの使用状態においてなお、波形を有するものとして、異物の刺さり込み等に対して、内側のベルトに対する保護機能を発揮させる。なお、ベルト層と構成は似たものであるが、目的が異なるものである。加えて、航空機用タイヤは、大型で高価であるため、直接地面に接するトレッド部を張り替えて繰り返し利用する、リトレッドタイヤとする場合が多い。図３を用いて説明すると、タイヤは、Ａで示されるタイヤケースに属する側とＢで示されるトレッド側に、分けて考えることができるが、１で示されるベルト層はタイヤケース側に属し、５で示される保護層はトレッド側に属する補強材ととらえることもできる。なお、航空機用タイヤとしての構成は、さらに一番保護層に近い側のベルト層端部付近にゴムシートが配置される図４の構成であっても構わない。

【0021】

前記保護層は、トレッド側に属するが、トレッド側と、タイヤケース側の境界に、６で示される、境界ゴムシート層を配することができる。リトレッドを行う場合、使用済みトレッドをはがしたのち、境界部分を削りとり、再度新しいトレッド部を張り付け加硫することで、タイヤを再生する。境界部分は、境界ゴムシート層を配することで、リトレッドの際に、削りしろとして利用することができ、リトレッド時に再利用するタイヤケースを傷つけることを防ぐことができる。この場合、境界ゴムシート層をバフにより、表面を粗く仕上げることで、接着性を向上させることができる。

【0022】

図３や図４に従い、保護層の被覆ゴムから順に追っていくと、被覆ゴム、境界ゴムシート層、図４の場合はさらにゴムシートを経てベルト層に至るが、この間のゴム成分としては、ゴムシート用のゴムまたはベルトトリートゴムの何れかから選択することが多いが、通常タイヤ部材用途として用いるゴムであれば特に限定されるものではない。構成としては保護層の被覆ゴムはベルトトリートゴムに近く、境界ゴムシート層はゴムシートに近いので、それぞれに合せたゴムを選ぶことができる。また、あえて逆にしても悪影響は見られない。しかしながら、いずれも、ゴムシート用のゴムを用いるのが一番好ましい。セパレーション耐性は応力の影響の受け方が関係するが、ベルト層と保護層では影響の受け方も異なることや、ゴム成分同士の馴染み具合にもよるためと考えられる。したがって、保護層とベルト層の間に境界ゴムシート層を配さない場合に、保護層の被覆を分厚くすることで、同様の効果を得ることも考えられる。

【0023】

本発明におけるゴムシートを用いた、空気入りタイヤ用のゴム組成物には、本願で規定されているカーボンや硫黄以外の、通常のゴム工業で用いられる、シリカ、炭酸カルシウムなどの無機充填剤、シランカップリング剤、亜鉛華、ステアリン酸、アロマティックオイル、加硫促進剤、老化防止剤などのゴム薬品を、本願発明の効果を損なわない範囲で配合して、混練、成形し、通常の方法で加硫したものを用いることができる。

【0024】

本願発明のゴムシートを用いた、空気入りタイヤは、用途に応じた構成でゴムシートを含むゴム組成物やコード類を、タイヤ成型ドラムに順次巻きつけて形成し、特に、ベルト層、ゴムシートについては、グリーンタイヤにおいて、トリートゴム−ゴムシート間で、設定以上に硫黄の移行が起こらないように調節した、配合量で調製した組成物を配置して成形したのち、通常の加硫工程で、加熱により硫黄を架橋させて、製品であるタイヤを製造することができる。
グリーンタイヤの製造工程において、用いる溶剤や、接着剤、成形の機材は通常の各種空気入りタイヤで用いられるものを用いることができる。

【実施例】

【0025】

以下に本発明を、実施例・比較例を用いて説明するが、本発明の構成は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0026】

比較例１は、タイヤサイズ５０／２０Ｒ３２の通常条件にて、表１に示すように、トリートゴムとカーボンブラック、硫黄の配合量を同じくし、１００％モジュラスも同じである厚さ１．２ｍｍのゴムシートを用いたタイヤを作成し、荷重２５０ｋＮ、空気圧１４００ｋＰａ、速度８０ｋｍ／ｈ、Ｓｌｉｐ Ａｎｇｌｅ３°で、ドラム耐久試験を行い、ベルト端部セパレーション故障が起こるまでの、走行時間を１００とした。一方、実施例と比較例は、硫黄の配合量を、トリートゴムに対する指数が本願発明の範囲内になるようにすることにより、１００％モジュラスが本願発明の条件を満たすゴムシートを用いた実施例１〜１１、及びいずれも範囲外である比較例２〜４のタイヤで、上記条件でドラム耐久試験を行い、得られた耐久ドラム走行時間を、比較例１の場合に対する指数を、表１に示して比較した。
また、１００％モジュラスはタイヤを切り出して得た、ゴムシートから、ＪＩＳ ダンベル状３号試験片を用いて、ＪＩＳ Ｋ６２５１−２０１０に従い、温度２５℃で測定した。１００％モジュラスも比較例１のものの値を１００とする指数で、表１に示して比較した。

【0027】

【表1】

【0028】

比較例２にみられるように、１００％モジュラスが増大したタイヤでは、耐久ドラム走行時間が減少し、ベルト端部でのセパレーション耐性が低下する。１００％モジュラスはトリートゴムより小さくなっているが、硫黄の配合量が本願発明の範囲外である比較例３と４でも、耐久ドラム走行時間は減少し、耐性が低下した。一方で、カーボンブラックや硫黄の配合量が本願を満たし、１００％モジュラスも小さくなった実施例では、耐久ドラム走行時間は増加し、セパレーション耐性が向上していることが判る。カーボンブラックを１００％とし、硫黄を少なく配合した実施例１、２は硫黄量に応じた、１００％モジュラスの減少がみられ、耐久ドラム走行時間は増加し、セパレーション耐性の向上がみられた。硫黄を１００％とし、カーボンブラックを１００％より減少させて配合した実施例３〜６において、１００％モジュラスは順次、減少していくが、この減少系列中では実施例４で最大の耐久ドラム走行時間の増大がみられた。１００％モジュラスが同程度の実施例１と３、実施例２と４では、硫黄量を１００％とし、カーボンブラックを減量した３や４の方が、耐久ドラム走行時間の向上は大きかった。実施例３〜５のカーボンブラック量の条件範囲内で、硫黄量を変えていった実施例７〜１１では、特に実施例７で最大の耐久ドラム走行時間の増大となり、セパレーション耐性の向上が見られた。

【0029】

さらに、保護層と境界ゴムシートを有する構成のタイヤについて、これらのゴムやシートゴムをベルト層のベルトトリートゴムと同じものとした比較例５と保護層や境界ゴムをベルトトリートゴムであるａまたはシートゴムであるｂとした実施例１２〜１９のタイヤを製造し、実施例１〜１１と同様に、耐久ドラム走行試験を実施し、比較例５を１００とする指数で、表２に示して比較した。なお保護層は補強材がアラミド、３３３０ｄｔｅｘ／３を所定のゴムａまたはｂで被覆したものであり、境界ゴムシートは所定のゴムａまたはｂを厚さ３ｍｍとなるようにして製造した。

【0030】

【表2】

ゴムａ：ベルトトリートゴムと同じゴム
ゴムｂ：シートゴムと同じゴム

【0031】

比較例５は保護層や、境界ゴムシートが追加された分、走行時間が伸びるので、表２では比較例５を基準とし指数を１００とする。ゴムａやゴムｂを保護層や境界ゴムシートに用いた実施例１２〜１９はいずれも、比較例５よりさらに走行時間が伸び、耐久性が向上した。中でも、保護層の被覆ゴムや境界ゴムシートにシートゴムｂを用いた場合である実施例１５と１９は、１００％モジュラスを、ベルトトリートゴムより小さく抑えるための配合が異なるものであるが、いずれも、同じゴムを保護層の被覆ゴムや境界ゴムシートの、どちらか一方だけに用いた場合に比べて向上が見られた。

【産業上の利用可能性】

【0032】

本発明により、セパレーション故障が起こり難く耐久性に優れた空気入りタイヤ、特に過酷な環境で使用される、重荷重用空気入りタイヤや航空機用空気入りタイヤが提供できる。

【符号の説明】

【0033】

１ ベルト層
２〜４ ゴムシート配置部位
３’、３” ゴムシート配置部位３を分割した場合
５ 保護層
６ 境界ゴムシート
Ａ タイヤケース側
Ｂ トレッド側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】