JP3126321B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
し、更に詳しくは製造故障を生ずることなく、かつフィ
ニッシング層のビード部の保護を損なうことなく、タイ
ヤの軽量化をはかった空気入りタイヤに関する。
空気透過防止材料として用いた場合に、直接カーカスに
貼り付けるとヒステリシス損失の大きいブチルゴムがカ
ーカスコードの間隙にくい込むために転がり抵抗が悪化
するので、ヒステリシス損失の小さいタイゴムを間に挿
入していたが、タイゴムを挿入すると層全体の厚さが1
mm以上となるためにタイヤ重量が増大するという問題が
あった。そこで、ブチルゴムに比較して、空気透過性の
低いフィルムを用いて厚さを薄くし、軽量化することが
提案されている(例えば特開平5−329961号公報
参照)。しかし、従来のタイヤ構造のままで、単にブチ
ルゴムからなる空気透過防止層3をフィルムに置き換
え、そしてフィニッシングにナイロン等のコードをゴム
引きして得られるテキスタイルのフィニッシング(以下
テキスタイルフィニッシングと称す)を用いると、折り
曲げられたフィニッシング層5に元の形に戻ろうとする
力が働き(図2(a)の矢印参照)、かつ加硫前のフィ
ルムにはゴムのような強い粘着力が無いため、タイヤ成
型時にフィニッシング層5がフィルム3からはがれたり
(図2(b)参照)、フィルム3とカーカス層2の間で
はがれてしまうという製造上の問題があった(図2
(c)参照)。勿論フィニッシング層5を除去すれば、
この成型時のはがれの問題は回避できるが、フィニッシ
ング層5にはタイヤをリムヘ組み付けるときにビード部
を保護し、かつビード部をシールする機能があるため、
タイヤ構造から除くことはできない。
した従来の空気入りタイヤの問題を解決して、製造時の
故障の問題がなく、かつフィニッシングのビード部の保
護を損なうことなく、タイヤを軽量化することができる
空気入りタイヤを提供することを目的とする。
過係数が25×10-12[cc・cm/cm2 ・sec ・cmHg]以
下の熱可塑性樹脂もしくは熱可塑性樹脂とエラストマー
とのブレンドを含む熱可塑性エラストマー組成物のフィ
ルムからなる、タイヤ内面を実質的におおう空気透過防
止層を有し、かつその空気透過防止層をフィニッシング
層の外側に配置した空気入りタイヤ、またはゴムのフィ
ニッシングを用いた空気入りタイヤ、またはコードのデ
ニール数や打込み本数が少ないテキスタイルのフィニッ
シングを用いた空気入りタイヤ、または空気透過防止層
をビードコアに巻き込みあるいは巻き上げた空気入りタ
イヤ、または空気透過防止層とフィニッシングがラップ
しない構造の空気入りタイヤ、または空気透過防止層と
その隣接層の間に粘接着剤を塗布した空気入りタイヤが
提供される。
に説明する。図1は空気入りタイヤの典型例を例示する
子午線方向半断面図である。図1において、左右一対の
ビードコア1,1間にカーカス層2が装架され、このカ
ーカス層2の内側のタイヤ内面には、空気透過防止層3
が設けられている。この空気透過防止層3は、本発明で
は特定の空気透過係数を有する熱可塑性エラストマー組
成物のフィルムから構成される。なお、空気透過防止層
3の位置は必ずしもこの位置に限定されるものではな
い。図1において4はサイドウォールを示す。
に例示すように、空気透過防止層3に従来のブチルゴム
より空気透過性の小さい熱可塑性樹脂、もしくは熱可塑
性樹脂とエラストマーとのブレンドを含む熱可塑性エラ
ストマー組成物のフィルムを用いて、ブチルゴム以上の
耐空気漏れ性能を維持すると共に、従来のナイロンなど
のコードを用いたテキスタイルフィニッシング層に換え
て、ゴムのフィニッシング層(以下ガムフィニッシング
層と称す)6をカーカス層2との間に空気透過防止層3
を挟む構造とする。ガムフィニッシングとしては、ジエ
ン系ゴム(例えば天然ゴム、ポリイソプレンゴム、スチ
レン−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体
ゴム、ポリブタジエンゴム(高シスBR及び低シスB
R)等に、カーボンブラック、プロセスオイル、加硫剤
等の配合剤を添加したゴム組成物からなるものを例示で
きる。なお、空気透過防止層3は後述の図10に示すよ
うにビードコア1で巻きあげてもよい。
コードの糸目による表面の凹凸のために実接触面積が小
さくなるという問題があるが、ガムフィニッシング層は
表面が平滑であるため、実接触面積が大きく、有効な接
着力を発揮することができ、この点で従来のテキスタイ
ルフィニッシング層よりも著しく有利である。
示すような構造で空気透過係数が25×10-12[cc・cm
/cm2 ・sec ・cmHg] 以下の熱可塑性樹脂もしくは熱可
塑性樹脂とエラストマーとのブレンドを含む熱可塑性エ
ラストマー組成物のフィルムからなる、タイヤ内面を実
質的におおう空気透過防止層3を有し、かつその空気透
過防止層3をタイヤカーカス層2との間に挟むように、
下記式で定義されるカバーファクターAが0より大きく
1000以下であるテキスタイルフィニッシング層を配
した空気入りタイヤが提供される。 A=(テキスタイルフィニッシング層に含まれるコード
の平均デニール数)0. 5 ×(テキスタイルフィニッシン
グ層の幅50mm当りのコード打ち込み本数の平均) このカバーファクターAの値が1000を超えると折り
曲げられたフィニッシング層5の元の形に戻ろうとする
力が大きくなり、その結果前述のようにフィルム3がは
がれてしまうので好ましくない。
図4に示すように空気透過防止層3のビード部1の内側
にゴムまたはテキスタイルをゴム引きして成るフィニッ
シング層5を配置する構造とすることによって、フィニ
ッシング層5が直接タイヤカーカス層2と接するように
なるので、フィニッシング層5が空気透過防止層3の影
響を受けてカーカス層2より剥がれることがない。更に
ビード部の最も外側に、図5のようにガムフィニッシン
グ、またはカバーファクターAが0〜1000であるテ
キスタイルフィニッシングを追加しても良い。この場合
にも空気透過防止層3は後述の図10に示すようにビー
ドコア1で巻き上げてもよい。また、テキスタイルフィ
ニッシング層に使用するコードとしては、ナイロン、ビ
ニロン、ポリエステルなどの有機繊維を用いることがで
きるが、ナイロンコードを使用するのが好ましい。これ
は上記第二の態様の場合も同じである。
三の態様によれば、タイヤ断面高さSHに対する空気透
過防止層3の端部のビードトゥ部8からタイヤ径方向に
測定した高さhtの比が0〜30%、好ましくは0〜2
5%とすることによって、製造故障を発生させることな
くかつビード部を保護するという目的を損なうことな
く、軽量化されたタイヤを得ることができると共に、フ
ィルム端部の切断形状も種々の形状とすることができ
る。なお、ht/SHの比が30%を超えると、空気漏
れが悪化して実用上好ましくない。この態様では更に空
気透過防止層3の下端位置がhtが2mm以上、更には5
mm以上で、かつビードフィラー上端より低いのが好まし
い。更にhtが5mm以上でビードフィラーの高さの1/
2以下であるのが好ましい。
より外側に巻き返された場合で、これではリム組み時に
空気透過防止層が損傷したり、フィルムとリム間の摩擦
係数はゴムとリム間のそれより小さく、滑りやすいの
で、リムずれ、リムはずれが発生して実用的でない。
空気透過防止層3の端部の切断形状9を、例えば従前の
一般的な直線形状(図8(a))から、図8(b)に示
すようなのこぎり刃形形状9' 、図8(c)に示すよう
に波形形状9''、図8(d)に示すように凹凸形状
9''' などの任意の形状とすることができ、タイヤ外観
を改良し、またビード打込み時に周方向に発生するしわ
を抑えることができる。
をビードコアの下まで巻き込む構造とすれば、機械的に
剥がれが防止されるので、テキスタイルのフィニッシン
グ層を使用することが可能である。この場合、図9に示
すようにビードヒール部7まで巻き込む構造としても、
途中のビードコア1の下で止める構造としてもよい。
層3をビードコア1で巻き上げる構造としても良い。た
だし、この場合過度に巻き上げると成型時のカエリで不
具合を生じるため、巻き上げる高さhはビードヒール部
7より25mm位までである。またこの場合フィニッシン
グ層は、ガムフィニッシング層でなければならない。
気透過防止層とフィニッシング層がラジアル方向におい
て重なる部分がある構造で、かつ空気透過層と隣接する
層との間の少なくとも一方の一部に粘接着剤を塗布する
ことによって塗布部分の接着力が増加し、ガムフィニッ
シング層だけでなくテキスタイルフィニッシング層も用
いることができるようになり、その構造も任意である。
11に示すように、フィルム3の下端とフィニッシング
層5とラップしない構造とすることもできる。この場
合、フィルム3の下端のビードトゥ部8からタイヤ径方
向に測定した高さhtが、タイヤ断面高さSHに対して
30%を越えると、耐空気漏れ性能が不足するので、こ
のSHに対するhtの比を30%以下とする必要があ
る。
間に粘着力の比較的小さい空気透過防止層がなく、構造
的にフィニッシングの剥がれを抑えているので、従来使
われているフィニッシング以上のコードが打ち込まれて
いるフィニッシング、例えば前記カバーファクターAが
1500であるようなフィニッシングを用いることも出
来る。また、本発明のテキスタイルのフィニッシングの
コードの織り方としては、例えば平織り、絡み織り、あ
や織り、朱子織り、バスケット織り等が挙げられる。
カーカス層の内側に空気透過防止層を配置しているが、
カーカス層の外側に空気透過防止層を配置しても良い
(図12、図13、図14及び図15参照)。
防止層を構成するフィルムは、空気透過率が25×10
-12 cc・cm/cm2 ・sec ・cmHg以下、好ましくは5×1
0-1 2 cc・cm/cm2 ・sec ・cmHg以下でヤング率が1〜
500MPa 、好ましくは10〜300MPa であり、また
フィルムの厚さは好ましくは成型加工性の面から0.0
2mm以上が好ましく、軽量化の点からは1.1mm以下が
好ましく、更に好ましくは0.05〜0.2mmである。
空気透過率が25×10-12 cc・cm/cm2 ・sec ・cmHg
を超えると空気入りタイヤの軽量化上好ましくない。ま
たヤング率は低過ぎるとタイヤ成型時にシワなどの発生
によって成型加工性が低下し、逆に高過ぎると耐久性に
問題が生じるので好ましくない。
熱可塑性樹脂とエラストマーとのブレンドを含む熱可塑
性エラストマー組成物のフィルムを構成する材料として
は空気透過防止作用を有する任意の材料とすることがで
きる。そのような熱可塑性樹脂としては、例えば以下の
ような熱可塑性樹脂を挙げることができる。ポリアミド
系樹脂(例えばナイロン6(N6)、ナイロン66(N
66)、ナイロン46(N46)、ナイロン11(N1
1)、ナイロン12(N12)、ナイロン610(N6
10)、ナイロン612(N612)、ナイロン6/6
6共重合体(N6/66)、ナイロン6/66/610
共重合体(N6/66/610)、ナイロンMXD6
(MXD6)、ナイロン6T、ナイロン6/6T共重合
体、ナイロン66/PP共重合体、ナイロン66/PP
S共重合体)、及びそれらのN−アルコキシアルキル化
物例えば、6−ナイロンのメトキシメチル化物、6−6
10−ナイロンのメトキシメチル化物、612−ナイロ
ンのメトキシメチル化物、ポリエステル系樹脂(例えば
ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレン
テレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレー
ト(PEI)、PET/PEI共重合体、ポリアリレー
ト(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、
液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミド酸/
ポリブチレートテレフタレート共重合体などの芳香族ポ
リエステル)、ポリニトリル系樹脂(例えばポリアクリ
ロニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、アク
リロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタクリロ
ニトリル/スチレン共重合体、メタクリロニトリル/ス
チレン/ブタジエン共重合体)、ポリメタクリレート系
樹脂(例えばポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポ
リメタクリル酸エチル)、ポリビニル系樹脂(例えば酢
酸ビニル、ポリビニルアルコール(PVA)、ビニルア
ルコール/エチレン共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビ
ニリデン(PDVC)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩
化ビニル/塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン/
メチルアクリレート共重合体、塩化ビニリデン/アクリ
ロニトリル共重合体)、セルロース系樹脂(例えば酢酸
セルロース、酢酸酪酸セルロース)、フッ素系樹脂(例
えばポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビ
ニル(PVF)、ポリクロルフルオロエチレン(PCT
FE)、テトラフロロエチレン/エチレン共重合体)、
イミド系樹脂(例えば芳香族ポリイミド(PI))など
を挙げることができる。また、上記熱可塑性樹脂とエラ
ストマーとのブレンドを含む熱可塑性エラストマー組成
物は、上述の熱可塑性樹脂にエラストマーを混合して、
構成することができ、空気透過防止作用を有していれ
ば、材料の種類や混合比等には限定されない。
きるエラストマーとしては、例えば以下のようなものを
挙げることができる。ジエン系ゴム及びその水添物(例
えばNR、IR、エポキシ化天然ゴム、SBR、BR
(高シスBR及び低シスBR)、NBR、水素化NB
R、水素化SBR)、オレフィン系ゴム(例えばエチレ
ンプロピレンゴム(EPDM、EPM)、マレイン酸変
性エチレンプロピレンゴム(M−EPM)、IIR、イ
ソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合
体、アクリルゴム(ACM)、アイオノマー)、含ハロ
ゲンゴム(例えばBr−IIR、C1−IIR、イソブ
チレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物(Br−
IPMS)、クロロプレンゴム(CR)、ヒドリンゴム
(CHR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CS
M)、塩素化ポリエチレン(CM)、マレイン酸変性塩
素化ポリエチレン(M−CM))、シリコンゴム(例え
ばメチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、
メチルフェニルビニルシリコンゴム)、含イオウゴム
(例えばポリスルフィドゴム)、フッ素ゴム(例えばビ
ニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル
系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、
含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴ
ム)、熱可塑性エラストマー(例えばスチレン系エラス
トマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラス
トマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラス
トマー)などを挙げることができる。
は、予め熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分(ゴムの
場合は未加硫物)とを2軸混練押出機等で溶融混練し、
連続相(マトリックス)を形成する熱可塑性樹脂中に分
散相(ドメイン)としてエラストマー成分を分散させる
ことによる。エラストマー成分を加硫する場合には、混
練下で加硫剤を添加し、エラストマー成分を動的加硫さ
せてもよい。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成
分への各種配合剤(加硫剤を除く)は、上記混練中に添
加してもよいが、混練の前に予め混合しておくことが好
ましい。熱可塑性樹脂とエラストマー成分の混練に使用
する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出
機、ニーダ、バンバリミキサー、2軸混練押出機等が使
用できる。中でも熱可塑性樹脂とエラストマー成分の混
練およびエラストマー成分の動的加硫には、2軸混練押
出機を使用するのが好ましい。更に、2種類以上の混練
機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件とし
て、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であればよ
い。また、混練時の剪断速度は1000〜7500Sec
-1であるのが好ましい。混練全体の時間は30秒から1
0分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時
間は15秒から5分であるのが好ましい。
ー成分との相溶性が異なる場合は、第3成分として適当
な相溶化材を用いて両者を相溶化させるのが好ましい。
系に相溶化剤を混合することにより、熱可塑性樹脂とエ
ラストマー成分との界面張力が低下し、その結果、分散
層を形成しているゴム粒子径が微細になることから両成
分の特性はより有効に発現されることになる。そのよう
な相溶化剤としては一般的に熱可塑性樹脂及びエラスト
マー成分の両方又は片方の構造を有する共重合体、或い
は熱可塑性樹脂又はエラストマー成分と反応可能なエポ
キシ基、カルボニル基、ハロゲン基、アミノ基、オキサ
ゾリン基、水酸基等を有した共重合体の構造をとるもの
とすることができる。これらは混合される熱可塑性樹脂
とエラストマー成分の種類によって選定すれば良いが、
通常使用されるものにはスチレン/エチレン・ブチレン
ブロック共重合体(SEBS)及びそのマレイン酸変性
物、EPDM、EPDM/スチレン又はEPDM/アク
リロニトリルグラフト共重合体及びそのマレイン酸変性
物、スチレン/マレイン酸共重合体、反応性フェノキシ
ン等を挙げることができる。かかる相溶化剤の配合量に
は特に限定はないが、好ましくはポリマー成分(熱可塑
性樹脂とエラストマー成分の総和)100重量部に対し
て、0.5〜10重量部が良い。
する場合の特定の熱可塑性樹脂成分(A)とエラストマ
ー成分(B)との組成比は、特に限定はなく、ヤング
率、成形体の厚さにより適宜決めればよいが、好ましい
範囲は重量比90/10〜30/70である。本発明に
係るポリマー組成物には、上記必須ポリマー成分に加え
て、本発明のタイヤ用ポリマー組成物の必要特性を損な
わない範囲で前記した相溶化剤ポリマーなどの他のポリ
マーを混合することができる。他のポリマーを混合する
目的は、熱可塑性樹脂とエラストマー成分との相溶性を
改良するため、材料の成形体の成型加工性をよくするた
め、耐熱性向上のため、コストダウンのため等があり、
これに用いられる材料としては、例えば、ポリエチレン
(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(P
S)、ABS、SBS、ポリカーボネート(PC)等を
例示することができる。本発明に係るポリマー組成物に
は、更に一般的にポリマー配合物に配合される充填剤
(炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ等)、カーボ
ンブラック、ホワイトカーボン等の補強剤、軟化剤、可
塑剤、加工助剤、顔料、染料、老化防止剤等を上記空気
透過率、ヤング率の要件を損なわない限り任意に配合す
ることもできる。また前記エラストマー成分は熱可塑性
樹脂との混合の際にエラストマー成分を動的に加硫する
こともできる。エラストマー成分を動的に加硫する場合
の加硫剤、加硫助剤、加硫条件(温度、時間)等は、添
加するエラストマー成分の組成に応じて適宜決定すれば
よく、特に限定されるものではない。
橋剤)を用いることができる。具体的には、イオン系加
硫剤としては粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオ
ウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジ
サルファイド、アルキルフェノールジサルファイド等を
例示でき、例えば、0.5〜4phr 〔ゴム成分(ポリマ
ー)100重量部あたりの重量部〕程度用いることがで
きる。また、有機過酸化物系の加硫剤としては、ベンゾ
イルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイ
ド、2,4−ビクロロベンゾイルパーオキサイド、2,
5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘ
キサン、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジ(パー
オキシルベンゾエート)等が例示され、例えば、1〜2
0phr 程度用いることができる。更に、フェノール樹脂
系の加硫剤としては、アルキルフェノール樹脂の臭素化
物や、塩化スズ、クロロプレン等のハロゲンドナーとア
ルキルフェノール樹脂とを含有する混合架橋系等が例示
でき、例えば、1〜20phr 程度用いることができる。
化マグネシウム(4phr 程度)、リサージ(10〜20
phr 程度)、p−キノンジオキシム、p−ジベンゾイル
キノンジオキシム、テトラクロロ−p−ベンゾキノン、
ポリ−p−ジニトロソベンゼン(2〜10phr 程度)、
メチレンジアニリン(0.2〜10phr 程度)が例示で
きる。また、必要に応じて、加硫促進剤を添加してもよ
い。加硫促進剤としては、アルデヒド・アンモニア系、
グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チ
ウラム系、ジチオ酸塩系、チオウレア系等の一般的な加
硫促進剤を、例えば、0.5〜2phr 程度用いることが
できる。
硫促進剤としては、ヘキサメチレンテトラミン等、グア
ジニン系加硫促進剤としては、ジフェニルグアジニン
等、チアゾール系加硫促進剤としては、ジベンゾチアジ
ルジサルファイド(DM)、2−メルカプトベンゾチア
ゾール及びそのZn塩、シクロヘキシルアミン塩等、ス
ルフェンアミド系加硫促進剤としては、シクロヘキシル
ベンゾチアジルスルフェンアマイド(CBS)、N−オ
キシジエチレンベンゾチアジル−2−スルフェンアマイ
ド、N−t−ブチル−2−ベンゾチアゾールスルフェン
アマイド、2−(チモルポリニルジチオ)ベンゾチアゾ
ール等、チウラム系加硫促進剤としては、テトラメチル
チウラムジサルファイド(TMTD)、テトラエチルチ
ウラムジサルファイド、テトラメチルチウラムモノサル
ファイド(TMTM)、ジペンタメチレンチウラムテト
ラサルファイド等、ジチオ酸塩系加硫促進剤としては、
Zn−ジメチルジチオカーバメート、Zn−ジエチルジ
チオカーバメート、Zn−ジ−n−ブチルジチオカーバ
メート、Zn−エチルフェニルジチオカーバメート、T
e−ジエチルジチオカーバメート、Cu−ジメチルジチ
オカーバメート、Fe−ジメチルジチオカーバメート、
ピペコリンピペコリルジチオカーバメート等、チオウレ
ア系加硫促進剤としては、エチレンチオウレア、ジエチ
ルチオウレア等を挙げることができる。また、加硫促進
助剤としては、一般的なゴム用助剤を併せて用いること
ができ、例えば、亜鉛華(5phr 程度)、ステアリン酸
やオレイン酸及びこれらのZn塩(2〜4phr 程度)等
が使用できる。
樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分
散した構造をとる。かかる構造をとることにより、フィ
ルムに十分な柔軟性と、連続相の樹脂層の効果により十
分な低空気透過性を併せ付与することができるととも
に、エラストマーの多少によらず熱可塑性樹脂の成形加
工性を得ることができる。
その隣接層の間の少なくとも一方の一部に粘接着剤を塗
布して、層間の接着強度を増加させて、ビード部の空気
透過防止層及びフィニッシング層の構造や材料に関係な
く、浮き等の製造上の不具合を防ぐことが出来る。な
お、粘接着剤としては特に限定はなく、従来から汎用さ
れている任意のものを、例えば1μm〜100μm程度
の厚さにして用いることができる。この粘接着剤はタイ
ヤ成形時には、タック性を有することから作業を容易に
し、タイヤ加硫時には、熱によって架橋され、空気透過
防止層とタイヤ部材とを強力に接着させる作用を有して
いる。本発明に用いられる粘接着剤は、空気透過防止層
の表面ポリマー成分及びタイヤ部材のゴム成分との臨界
表面張力差(Δγc)がそれぞれ6mN/m以下、好まし
くは3mN/m以下のポリマー成分を含む粘接着組成物が
望ましく、粘接着剤の主成分となるポリマーは、一般的
な未加硫ゴム、アクリル酸エステル共重合体、ポリエー
テル及びポリエステルポリオール、スチレン共重合体、
変性スチレン共重合体、ポリオレフィン等で、具体的に
は、天然ゴム、SBR,BR,IR,EPDM等の未加
硫ゴム、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキ
シル、アクリル酸エチルなどのモノマーを重合させて得
られるポリマー及び、それらとエチレンの共重合体、ポ
リプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポ
リテトラメチレングリコール、アジピン酸とグリコー
ル、トリオールとの縮合体であるエチレンアジペート、
ブチレンアジペート、ジエチレンアジペート、スチレン
エチレンブチレン共重合体、スチレンエチレンプロピレ
ン共重合体及びそれらにエポキシ基、カルボキシル基、
アミノ基、無水マレイン酸基等付与した変性物が挙げら
れる。
ほか、ポリマー種類に合わせて、イソシアネート系架橋
剤、アミン系架橋剤等、自由に選択できる。具体的には
イオウ系としては粉末イオウ、沈降イオウ、高分散性イ
オウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルホリン・
ジサルファイド、アルキル・フェノール・ジサルファイ
ドなどを、例えば1〜4phr (ゴム100重量部当りの
重量部、以下同じ)程度、過酸化物系として、例えばベ
ンゾイル・パーオキサイド、t−ブチル・ヒドロ・パー
オキサイド、2,4−ジクロロ・ジベンゾイル・パーオ
キサイド、2,5−ジメチル−2,5ジ(t−ブチルパ
ーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル・ヘキサン−
2,5−ジ(パーオキシルベンゾエート)を例えば1〜
15phr 程度、その他として、亜鉛華(5phr 程度)、
酸化マグネシウム(4phr 程度)、リサージ(10〜2
0phr 程度)、p−キノンジオキシム、p−ジベンゾイ
ル・キノン・ジオキシム、テトラクロロ−p−ベンゾキ
ノン、ポリ−p−ジニトロソベンゼン(2〜10phr 程
度)などがあげられる。
時の熱によって、架橋されるものであれば使用すること
ができ、具体的にはTDI,MDI、クルードMDI,
NDI,HDI,IPDI等などをあげることができ
る。ポリエステルポリオールとイソシアネートの配合比
は、インデックス(−NCO/−OH×100=)50
〜200の範囲が好ましい。この範囲以外では、粘着性
に乏しく、また接着性も低下し、タイヤ部材と熱可塑フ
ィルムとが接合しなくなるからである。
加硫促進剤を例えば0.5〜2phr用いることができ
る。具体的にはアルデヒト・アンモニア系(例えばヘキ
サメチレンテトラミン)、グアニジン系(例えばジフェ
ニル・グアニジン)、チアゾール系(例えば2−メルカ
プトベンゾチアゾール、及びそのZn塩、シクロヘキシ
ルアミン塩、ジベンゾチアジルジサルファイド)、スル
フェンアミド系(例えばシクロヘキシル・ベンゾチアジ
ルスルフェンアマイト、N−オキシジエチレン・ベンゾ
チアジル−2−スルフェンアマイト、N−t−ブチル−
2−ベンゾチアゾールスルフェンアマイト、2−(チモ
ルポリニル・ジチオ)ベンゾチアゾール)、チウラム系
(例えばテトラメチルチウラム・ジサルファイド、テト
ラエチルチウラム・ジザルファイド、テトラメチルチウ
ラム・モノサルファイド、ジペンタメチレンチウラム・
テトラサルファイド)、ジチオ酸塩系(例えばZn−ジ
メチル・ジチオカーバメート、Zn−ジエチル・ジチオ
カーバメート、Zn−ジ−n−ブチル・ジチオカーバメ
ート、Zn−エチル・フェニル・ジチオカーバメート、
Te−ジエチル・ジチオカーバメート、Cu−ジメチル
・ジチオカーバメート、Fe−ジメチル・ジチオカーバ
メート、ピペコリン・ピペコリル・ジチオカーバメー
ト)、チオウレア系(例えばエチレン・チオウレア、ジ
エチル・チオウレア)などをあげることができる。上
記、粘接着剤の粘着力が不足している場合は、粘着付与
剤を添加することができる。
剤等に用いられる任意のものを、例えば10〜100ph
r 程度用いることができる。具体的には例えば(a)ロ
ジン系樹脂(ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジ
ンなどのロジン;水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジ
ン、マレイン化ロジンなどの基性ロジン;)ロジングリ
セリンエステル(エステルガム)、水添ロジン・グリセ
リンエステルなどのロジンエステル;及び(b)テルペ
ンフェノール樹脂などの極性基を有する樹脂、や極性基
を有しない樹脂例えばαピネン主体、βピネン主体、ジ
ペンテン(リモネン)主体などのテルペン樹脂;及び芳
香族炭化水素変性テルペン樹脂などの天然物及びその誘
導体並びに例えば(c)脂肪族系、脂環族系、芳香族系
などの石油樹脂;(d)クマロン・インデン樹脂;
(e)スチレン系、置換スチレン系などのスチレン系樹
脂などの重合系樹脂や例えば(f)アルキルフェノール
樹脂、ロジン変性フェノール樹脂などフェノール系樹
脂;(g)キシレン樹脂などの縮合系樹脂をあげること
ができる。
要がある場合には、粘接着剤組成物中に、フィルム材料
またはフィルム材料に相対するゴム材料と反応する添加
剤、あるいは、フィルム材またはフィルム材料に相対す
るゴム材料により近い臨界表面張力を有する添加剤を一
部混入することもできる。熱可塑性フィルム材としてナ
イロン系樹脂を用いる場合には、上記添加剤として、レ
ゾルシンホルマリン樹脂、グリコールウリル樹脂等、ま
た、ポリエステル系樹脂を用いる場合には、イソシアネ
ート等が良い。添加剤の配合量は、好ましくはポリマー
重量100重量部に対して、0.5〜10重量部混合す
る。さらに、着色したいときには、カーボン又は着色剤
等を配合することもできる。
かしておき、ハケ、スプレー、ローラーなどで接着面に
塗布する方法や、ディップロールコーター、キスロール
コーター、ナイフコーター等で熱可塑性フィルムに付着
させておく方法、または、溶剤を使わない方法として、
熱可塑性フィルム作製時に共押出し、あるいはラミネー
トし、2層フィルムを作製しておく方法で簡単に粘接着
層を形成できる。
は、一般的な溶剤が使用でき、具体例としては、芳香族
溶剤(ベンゼン、トルエン、キシレンなど)、芳香族・
脂肪族混合物(M.S.P.,S.B.P.,スワゾー
ル100、スワゾール200、ベンゾールアロー40.
H.A.W.S.、ホワイトスピリットなど)、脂肪族
エステル(ゴム揮発油、酢酸エチルなど)、アルコール
・ケトン(メタノール、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン)などをあげることがで
き、かかる溶剤の中からの特定の溶剤の選択は蒸発速度
に従って選ぶことができる。これらの溶剤は2種類又は
それ以上を混合して使用してもよい。溶媒の添加量は、
粘接着剤としての粘度に合わせて決めれば良い。粘度は
10cps 〜1000cps 、好ましくは50〜500cps
であり、粘度が10cps 未満では、塗布量が少なく、接
着力が不足し、逆に1000cps を超えると塗布時に取
り扱いにくくなるので好ましくはない。
に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定す
るものでないことは言うまでもない。実施例1〜18及び比較例1〜9 通常のブチルゴム、以下に示す空気透過防止層用材料A
〜Dからなるポリマーフィルム及び粘接着剤を用いて表
I〜VIに示す構成の空気透過防止層を有するスチールラ
ジアルタイヤ(サイズ:165SR13)を作製した。
これらのタイヤについて下記試験を行なった。
部、ステアリン酸1部、石油系炭化水素樹脂(エスコレ
ッツ1102、エッソ)10部、パラフィンオイル(マ
シン油22・昭和シェル)10重量部をゴム用バンバリ
ーで混練し、マスターバッチを作製しておいた。次に、
2軸混練機にて、ナイロン6(アミランCM1041、
東レ)50部と、上記マスターバッチ90.5部を混練
して、樹脂成分中にゴム成分を分散せしめた後、ZnO
1.5部、DM(ノクセラーDM、大内新興化学)0.
5部及び、イオウ0.3部を加え動的加硫してペレット
化した。これをTダイにて、押出成形し、厚さ0.1mm
のフィルムを作製した。フィルムの空気透過係数は、
4.33×10-12 cc・cm/cm2 ・sec ・cmHgでヤング
率は91MPa であった。
レ)をTダイ押出機にフィルム成形した。フィルムは厚
さ0.05mmであり、空気透過率0.84×10-12 cc
・cm/cm 2 ・sec ・cmHgでヤング率が、244MPa であ
った。
部、MXD6ナイロン(レニー6001、三菱ガス化
学)37.8部、ナイロン6/66/610(アミラン
CM4001、東レ)10.2部、Br−(ポリイソブ
チレン−P−メチルスチレン)(EXXPRO89−
4、エクソンケミカル)27部を2軸混練機にて混練
し、樹脂成分中にゴムを分散させた後、ZnO、ステア
リン酸亜鉛、ステアリン酸をそれぞれ、0.12部、
0.6部、0.3部加えて、動的加硫を行ない、ペレッ
ト化した。これをTダイにて押出成形し、厚さ0.05
mmのフィルムに加工した。フィルムの空気透過係数は
0.63×10-12 cc・cm/cm2 ・sec ・cmHgでヤング
率は317MPa であった。
1)を13部、ナイロン11(アトケム・リルサンBM
NO)を25部、Br−(ポリイソブチレン−P−メチ
ルスチレン)(EXXPRO89−4、エクソンケミカ
ル)50部を2軸混練機にて混練し、樹脂成分中にゴム
を分散させた後、ZnO、ステアリン酸亜鉛、ステアリ
ン酸をそれぞれ、0.3部、1.2部、0.6部加え
て、動的加硫を行ない、ペレット化した。これをTダイ
にて押出成形し、厚さ0.10mmのフィルムに加工し
た。フィルムの空気透過係数は8.50×10-12 cc・
cm/cm2 ・sec ・cmHgでヤング率は60MPa であった。
cc・cm/cm2 ・sec ・cmHg、ヤング率15MPa の一般的
なブチルゴム。表Vに用いた粘接着剤 配合割合 EEA エチレンエチルアクリレート共重合体 100 DPDJ−6169(日本ユニカー) クイントンA−100 (日本ゼオン) 60 ジクミルパーオキサイド 1 FEF−ブラック 10 トルエン 400 MEK 100 n−ヘキサン 100 上記配合にて、ニーダーでEEA、クイントンA−10
0、FEFブラックの組成を混合し、トルエン以下の混
合溶媒中にホモジナイザー(回転数8000rpm )で攪
拌して、粘接着剤とした。最後にジクミルパーオキサイ
ドを添加し、攪拌した。
験方法は以下の通りである。空気漏れ試験法(圧力低下率) タイヤをリム 13×41/2Jに組み、初期圧力20
0kPa 、室温21℃で、無負荷条件にて3ヶ月放置し、
タイヤ内圧を4日毎に測定する。測定圧力Pt、初期圧力
Po、経過日数tとして、式: Pt/Po=exp(−αt) の関数に回帰して、α値を求めた。得られたα値を用
い、t=30(日)を代入し、式 β=[1−exp(−αt)]×100 から1ヶ月当たりの圧力低下率β[%/月]を求めて表
示した。
ド部の空気透過防止層やフィニッシングの状態を確認
し、はがれがあったものを不合格とした。
の評価方法]タイヤをリム組み装置にて、リム組み・取
り外しをそれぞれ10回繰り返し、空気透過防止層端部
の亀裂や剥がれの有無を観察した。10回繰り返して
も、亀裂がないものを「無し」、3回繰り返し後に剥が
れや亀裂等がないものの、更に7回繰り返した後に剥が
れや亀裂等が若干あるものを「微小」とし、3回繰り返
した時点で既に亀裂や剥がれが発生していたものを「有
り」とした。
定された標準リムにタイヤを組み付け、200kPa の圧
力で空気を封入し、更にリム組みした評価タイヤとリム
に、タイヤとリムが周方向にずれたときにわかるように
基準線を引く。このタイヤを排気量1500ccの小型乗
用車に装着し、乾燥路面を時速50kmで走行中に急制動
を行う。この急制動を連続3回繰り返した後、先の基準
線がずれていないかどうか観察した。
無]JATMA規格で規定された標準リムにて140kP
a の圧力で空気を封入し、外径1700mmのドラム上を
用い、38℃の室温にて、荷重300kN、速度80km/
hで距離10000kmを走行させ、走行後の空気透過防
止層端部の剥がれの有無を観察した。この段階で、剥が
れが有る場合を「有り」と判定した。また、上記条件に
て更に10000km走行させ、再び走行後の空気透過防
止層の剥がれの有無を観察し、剥がれが2mm以下である
場合を「微小」と判定し、全く剥がれが無い場合を「無
し」と判定した。
定方法 (i)タイヤのビードコア内面部よりフィニッシング層
を採取し、トルエンに浸漬しゴムを膨潤させた後、ゴム
を除去する。ゴムを除去した残留物からコードを採取
し、長さと質量を測定し、デニール数に換算し、縦横そ
れぞれ求めたデニール数を平均した。 (ii)各コード方向ごとに、コード方向と直角方向の幅
50mmの範囲のコード打ち込み本数を測定し、値を平均
する。 (iii)次式にてカバーファクターAを計算する。 A=(テキスタイルフィニッシング層に含まれるコード
の平均デニール数)0.5 ×(テキスタイルフィニッシン
グ層の幅50mm当たりのコード打ち込み本数の平均)
層より、空気を通しにくいフィルムを使って厚さを薄く
し、軽量化すると共に、従来フィルムのタック力不足や
フィニッシング層の剛性のためにビード部に生じていた
製造故障を、空気透過防止層やフィニッシング層の構造
や材料によって、製造故障を発生させることなく、軽量
化された空気入りタイヤを得ることができる。
説明図である。
来のフィニッシング層の配置及びその問題点を図2
(a)、2(b)及び2(c)に示す。
面であり、フィニッシング層としてカバーファクターA
が0より大きく、1000以下のテキスタイルフィニッ
シング層を用いるか、あるいはガムフィニッシング層を
用いる。
であり、フィニッシング層を空気透過防止層とカーカス
層との間に挟む構造とする。
であり、この態様では内側のフィニッシング層と外側の
ガムフィニッシング層とを設けた構造とする。
であり、空気透過防止層の端部がビードトゥ部より上の
位置にある構造をしている。
気透過防止層がビードトゥ部より外側に巻き返された構
造をしている。
の切断形状を示す図面で(a)、(b)、(c)及び
(d)のバリエーションを示している。
であり、この態様では空気透過防止層3のラジアル方向
のエッジをビードヒール部7に配置し、ビードコア部1
の径方向内側に配置した構造とする。
面であり、この態様では空気透過防止層3をビードコア
1で巻き上げ、そのビードヒール部7からの巻き上げ高
さをhとした構造とする。
面であり、この態様では空気透過防止層3の下端をビー
ドトゥ部8から高さhtの位置で止め、フィニッシング
層とラップしない構造とする。
面であり、カーカス層の内側に空気透過防止層が配置さ
れている。
面であり、カーカス層の内側に空気透過防止層が配置さ
れている。
面であり、カーカス層の内側に空気透過防止層が配置さ
れている。
面であり、カーカス層の内側に空気透過防止層が配置さ
れている。
テキスタイルフィニッシング層、またはガムフィニッシ
ング層 7…ビードヒール部 8…ビードトゥ部 9、9' 、9''、9''' …空気透過防止層のタイヤ幅方
向端部の形状
Claims (7)
- 【請求項1】 空気透過係数が25×10-12[cc・cm/
cm2 ・sec ・cmHg]以下の熱可塑性樹脂もしくは熱可塑
性樹脂とエラストマーとのブレンドを含む熱可塑性エラ
ストマー組成物のフィルムからなる、タイヤ内面を実質
的におおう空気透過防止層を有し、かつその空気透過防
止層をタイヤカーカス層との間に挟むようにゴムのフィ
ニッシング層を設けた空気入りタイヤ。 - 【請求項2】 空気透過係数が25×10-12 [cc・cm
/cm2 ・sec ・cmHg]以下の熱可塑性樹脂もしくは熱可
塑性樹脂とエラストマーとのブレンドを含む熱可塑性エ
ラストマー組成物のフィルムからなる、タイヤ内面を実
質的におおう空気透過防止層を有し、かつその空気透過
防止層をタイヤカーカス層との間に挟むように下記式で
定義されるカバーファクターA が0より大きく1000
以下であるテキスタイルフィニッシング層を設けた空気
入りタイヤ。 A=(テキスタイルフィニッシング層に埋設したコード
の平均デニール数)0. 5 ×(テキスタイルフィニッシン
グ層の幅50mm当りのコード打ち込み本数の平均) - 【請求項3】 空気透過係数が25×10-12[cc・cm/
cm2 ・sec ・cmHg]以下の熱可塑性樹脂もしくは熱可塑
性樹脂とエラストマーとのブレンドを含む熱可塑性エラ
ストマー組成物のフィルムからなる、タイヤ内面を実質
的におおう空気透過防止層を有し、フィニッシング層が
タイヤカーカス層と空気透過防止層との間に挟まれた構
造の空気入りタイヤ。 - 【請求項4】 タイヤ断面高さSHに対する空気透過防
止層端部のビードトゥ部からタイヤ径方向に測定した高
さhtの比が、0%〜30%である請求項3に記載の空
気入りタイヤ。 - 【請求項5】 空気透過係数が25×10-12[cc・cm/
cm2 ・sec ・cmHg]以下の熱可塑性樹脂もしくは熱可塑
性樹脂とエラストマーとのブレンドを含む熱可塑性エラ
ストマー組成物のフィルムからなる、タイヤ内面を実質
的におおう空気透過防止層を有し、空気透過防止層のラ
ジアル方向の端部がフィニッシング層とカーカス層の間
に挟まれた構造であり、かつ空気透過防止層のラジアル
方向の端部がビードコアのタイヤ径方向内側に位置して
いる構造の空気入りタイヤ。 - 【請求項6】 空気透過係数が25×10-12[cc・cm/
cm2 ・sec ・cmHg]以下の熱可塑性樹脂もしくは熱可塑
性樹脂とエラストマーとのブレンドを含む熱可塑性エラ
ストマー組成物のフィルムからなる、タイヤ内面を実質
的におおう空気透過防止層を有し、前記空気透過防止層
とフィニッシング層がラジアル方向において重なる部分
がある構造で、かつ空気透過層と隣接する層との間の少
なくとも一方の一部に粘接着剤を塗布して成る空気入り
タイヤ。 - 【請求項7】 空気透過係数が25×10-12[cc・cm/
cm2 ・sec ・cmHg]以下の熱可塑性樹脂もしくは熱可塑
性樹脂とエラストマーとのブレンドを含む熱可塑性エラ
ストマー組成物のフィルムからなる、タイヤ内面を実質
的におおう空気透過防止層を有し、空気透過防止層とフ
ィニッシング層が直接重ならない構造で、かつタイヤ断
面高さSHに対する空気透過防止層端部のビードトゥ部
からタイヤ径方向に測定した高さhtの比が30%以下
である空気入りタイヤ。
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