JPH0782420A - インスレーション用ゴム組成物および空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インスレーション層の空気透過性を減少し、
インナーライナー層のゴム厚を減らし、タイヤを軽量化
する。 【構成】 ゴム成分１００重量部に対し、有機短繊維３
〜２０重量部、硫黄２〜４.５重量部を含有するゴム組
成物であって、ゴム成分の２０〜８０重量％がエポキシ
化度３〜５０モル％を有するエポキシ化天然ゴム量％で
あり、残りがジエン系ゴムであることを特徴とする空気
入りラジアルタイヤのインスレーション層を形成するた
めのゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空気入りタイヤのインス
レーション層に好適なゴム組成物およびそれから得られ
たインスレーション層を有する空気入りタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤは図１に示すように、ト
レッド部３と、その両端からタイヤ側面方向に伸びるサ
イドウォール部６とこのサイドウォール部６の半径方向
内側端部に位置するビード部５を有している。タイヤ１
０は基本的にはカーカス２と呼ばれるコード層の外側に
それぞれのゴムを配置して形成される。そして、カーカ
ス層の内側には空気入りタイヤの内圧を保持する目的
で、タイヤの最内層にインナーライナー７が設けられて
いる。このインナーライナー用のゴムは通常ハロゲン化
ブチルゴムが使用される。ハロゲン化ブチルゴムを使用
した場合、カーカスコードとの接着性に劣るため、この
インナーライナー層７とカーカス層２の間にカーカスコ
ードとの接着性に優れたインスレーション層を設ける
(インスレーション層は図１に示していない)。

【０００３】このインスレーション層は通常天然ゴム単
独ないしはポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン
ゴムなどのジエン系ゴムと天然ゴムのブレンドを用いて
いる。このインスレーション層は基本的には空気透過性
がインナーライナー層より高く、インナーライナー層の
ように内圧を保持する機能は基本的には存在しない。

【０００４】一方、タイヤの軽量化は省資源の観点か
ら、今後の動きの中で最も重要なものと考えられてい
る。そこで、インスレーション層のカーカスコードの接
着性を保持し、かつ空気透過性を大幅に改善することで
インスレーションおよびインナーライナー層のゴム厚を
減少し、タイヤを軽量化することが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記インスレ
ーション層の空気透過性を減少し、インナーライナー層
のゴム厚を減らし、タイヤを軽量化することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はゴム
成分１００重量部に対し、有機短繊維３〜２０重量部、
イオウ２〜４.５重量部を含有するゴム組成物であっ
て、ゴム成分の２０〜８０重量％がエポキシ化度３〜５
０モル％を有するエポキシ化天然ゴム量％であり、残り
がジエン系ゴムであることを特徴とする空気入りラジア
ルタイヤのインスレーション層を形成するためのゴム組
成物を提供する。

【０００７】また、本発明は上記インスレーション用ゴ
ム組成物から得られたインスレーション層を有する空気
入りタイヤを提供する。本発明に用いるゴム成分はジエ
ン系ゴム(特に天然ゴム)が主体であるが、エポキシ化天
然ゴムも２０〜８０重量％の量で用いる。

【０００８】エポキシ化天然ゴムは天然ゴムラテックス
と過酢酸との反応により得られる。この反応により天然
ゴムの分子中に存在する二重結合がエポキシ化する。こ
の構造はプロトン核磁気共鳴スペクトル(ＮＭＲ)や赤外
吸収スペクトル(ＩＲ)から明らかにされる。また、ＩＲ
と元素分析からエポキシ基の含有量が測定される。本発
明に用いるエポキシ化天然ゴムはそのエポキシ化度が３
〜５０モル％、好ましくは５〜３５モル％である。エポ
キシ化度が３モル％より小さいとエポキシ化の効果が出
てこず、５０モル％よりも大きいとガラス転移点が高く
なりすぎ、低温での使用において耐久性が劣る。

【０００９】このエポキシ化天然ゴムは天然ゴムよりも
空気透過性が少なく、これをブレンドすることにより空
気透過率が大幅に減少する傾向にある。本発明に用いる
ジエン系ゴムは天然ゴムまたは合成ゴム(ブタジエンゴ
ム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム)である
が、天然ゴムが最も好ましい。

【００１０】本発明のゴム組成物中には有機短繊維を配
合する。短繊維としてはナイロン、レーヨン、ポリエス
テル、芳香族ポリアミド、セルロース樹脂、結晶性ポリ
ブタジエン、木綿糸、炭素繊維等の有機繊維の他、金属
繊維、ウィスカー、ボロン、ガラス繊維等の無機材質か
らの繊維を配合してもよい。短繊維の組成物中への配合
料はゴム成分１００重量部に対し３〜２０重量部、好ま
しくは５〜１５重量部である。３重量部より少ないとタ
イヤ周方向のインスレーションゴム層のモジュラスの上
昇が不充分であって、インスレーションとインナーライ
ナーの界面の波打ちが生じ、２０重量部より多いとゴム
が硬くなり過ぎ、耐久性に劣る。

【００１１】上記短繊維はその径が１μm〜０.１μmで
あり、かつ長さは０.３〜３.０mmであるのが好ましい。
太さおよび長さが前記値よりも小さいと耐カット性に劣
る、一方前記値を越えて大きくなると耐疲労性が悪化す
る。

【００１２】本発明のゴム組成物にはさらにイオウが配
合される。イオウの添加量は２.０〜４.５重量部であ
る。２.０重量部よりも少ないとゴムとカーカスコード
の接着性が低くなり、４.５重量部よりも多いとゴムま
たはゴムとカーカスコードとの接着性に対する熱老化特
性が低下する。

【００１３】本発明のゴム組成物中には、配合ゴムのス
コーチ時間を調整するためにゴムを混練するときに無水
炭酸ナトリウムを０.１〜０.３重量部混合してもよい。

【００１４】上記成分を混合することによりインスレー
ション用ゴム組成物が得られる。必要に応じて種々の添
加剤、例えばカーボンブラック、老化防止剤、酸化亜
鉛、ステアリン酸、ナフテン酸コバルト、促進剤、加硫
剤、充填剤、軟化剤等が挙げられる。

【００１５】上記成分の混合は通常の方法により行われ
る。例えば、バンバリミキサーやロール等を用いて混合
することによりゴム組成物が得られる。このゴム組成物
を例えばタイヤ製造時にインナーライナーとカーカスコ
ードとの間に存在させ、加硫することにより、本発明の
タイヤが得られる。

【００１６】本発明の空気入りタイヤのカーカスコード
とインナーライナーの模式的断面図を図２に示す。図２
において、２０はカーカスコードを示し、そのカーカス
コードとインナーライナー２１との間に本発明のインス
レーション層２２が存在する。

【００１７】本発明においてインスレーション層の厚さ
(Ｔ)とカーカスコード間の距離（ｔ）との比、すなわち
（Ｔ／t)は０.３よりも大きく、好ましくは０.５〜３.
０、より好ましくは０.５〜２.０である。Ｔ／tが０.３
が０.３より小さいとカーカス耐久性が急に低下する。

【００１８】従って、いずれの場合においても、インス
レーション層は上記範囲を満足するような厚さにするこ
とが必要である。

【００１９】

【発明の効果】本発明のゴム組成物を用いると従来比べ
てインスレーション層を薄くすることができ、しかも、
インナーライナー層の機能である耐空気透過性の一部が
インスレーション層に付与されるため、薄くすることが
でき、全体的にタイヤそのものを重量を大きく軽減する
ことができる。

【００２０】また、本発明のインスレーション用ゴム組
成物は短繊維を含有するので、押出時短繊維が押出方向
に配向する。この配向方向をカーカスコードの方向と直
角にすることにより、カーカス間のゴムの流れを抑制し
ゴム層がより均一化する。

【００２１】

【実施例】本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。本発明はこれら実施例に限定されるものと解しては
ならない。

【００２２】実施例Ａ カーカスとベルトがスチールコードから成り、カーカス
プライのコード打込み数が１６本／５０mmである。１１
Ｒ２２.５ １４ＰＲリブ型タイヤにおいて、インスレー
ションゴムとして以下の表１に示す。ゴム組成物を用い
て、そのインスレーションゴム層の厚さを０.４mm、１.
０mm、１.７mmになるように加硫金型で外温１５０℃、
内温１８０℃で３５分間加硫した。この場合、タイヤの
内圧は１５kg／cm²であった。尚、比較のためその他の
ゴム層の厚さは同一に設定した。

【００２３】

【表１】

【００２４】＊１ ガスリー社製 エポキシ化度２５モル
％のエポキシ化天然ゴム ＊２ 東海カーボン(株) シースト３ ＊３ 住友化学(株) 老防ＦＲ ２,２,４トリメチル−１,
２−ジヒドロキノリンの重合物の精製品 ＊４ 大内新興(株) ノクセラーＮＳ Ｎ−第３ブチル−
２−ベンゾチアジルスルフェンアミド ＊５ 市販試薬１級 ＊６ ビデオマイクロスコープ(ＶＭＳ−１０００：スカ
ラ(株)製) １００倍

【００２５】得られたタイヤを以下の方法により、カー
カス耐久性を測定した。 カーカス耐久性： 走行：車２−Ｄ.４トラック／東京−大阪間通常走行 サンプリング：２０万km走行後タイヤ(計８本)を切断、
カーカスコードとゴムの接着状態を比較した。

【００２６】耐久性が悪い場合、インスレーション／イ
ンナーライナーの界面が図３に示すように波状模様を示
す。波の高さ(Ｈ)が０.３mmを越えるようになると空気
圧によるゴムの変形が大になり、コード／ゴム間に過大
な剪断歪が発生し、コード／ゴム間の接着が破壊され
る。

【００２７】その結果、実施例１のゴム組成を用いたも
のはインスレーション層の厚さ０.４mmでも十分な耐久
性を示すが、比較例１のものを用いた場合、１.７mmの
厚さがなければ十分な耐久性を有さなかった。このよう
にインスレーション層を薄くすることにより、タイヤ重
量が１.０kg軽くなった。

【００２８】実施例Ｂ 実施例Ａとおなじタイヤ構成を用いて、タイヤ中のイン
スレーション層の厚さ(Ｔ)とカーカスコード間の距離
(ｔ)の比(Ｔ／ｔ)を０.１〜２.４まで変化させたタイヤ
を作成した。得られたタイヤのカーカス耐久性を測定し
た。その結果を表２に示す。尚、カーカス耐久性はＴ／
ｔが１.３の場合の比較例１のタイヤを１００とした指
数を表した。

【００２９】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明タイヤの断面図。

【図２】 カーカスコードとインナーライナーの正常時
の模式的断面図。

【図３】 カーカスコードとインナーライナーの異常時
の模式的断面図。

【符号の説明】

２…カーカスコード、３…トレッド、５…ビード部、６
…サイドウォール部、７…インナーライナー層、２０…
カーカスコード、２１…インナーライナー、２２…イン
スレーション層。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム成分１００重量部に対し、有機短繊
   維３〜２０重量部、イオウ２〜４.５重量部を含有する
   ゴム組成物であって、ゴム成分の２０〜８０重量％がエ
   ポキシ化度３〜５０モル％を有するエポキシ化天然ゴム
   であり、残りがジエン系ゴムであることを特徴とする空
   気入りラジアルタイヤのインスレーション層を形成する
   ためのゴム組成物。
2. 【請求項２】 有機短繊維が長さ０.３〜３.０ｍｍを有
   する請求項１のゴム組成物。
3. 【請求項３】 請求項１記載のゴム組成物から得られる
   インスレーション層を有する空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 インナーライナー層（７）、その上に形
   成されたインスレーション層、さらにその上のカーカス
   コード層（２）、およびカーカスコード層上のトレッド
   部（３）、サイドウォール部（６）およびビード部
   （５）からなる空気入りタイヤであって、該インスレー
   ション層が請求項１のゴム組成物から形成され、かつ該
   インスレーション層の厚さ(Ｔ)とカーカスコード間の距
   離(t)の比Ｔ／ｔが０.３〜３.０であることを特徴とす
   る空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】 (Ｔ)と(ｔ)の比Ｔ／ｔが０.５〜２.０で
   ある請求項４の空気入りタイヤ。