JP2004291738A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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Akihiro Masuda
晃弘 増田
Takayuki Fukutomi
崇之 福富
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C2015/0614Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the chafer or clinch portion, i.e. the part of the bead contacting the rim

Abstract

【課題】タイヤ内面に熱可塑性樹脂からなるフィルムを配置すると共に、ビード部にゴムチェーファーを配置していて、ビード部耐久性を向上させた空気入りタイヤの提供。
【解決手段】タイヤ内面に熱可塑性樹脂からなるフィルム1を空気透過防止層として配置すると共に、ビードコア3を包み込むようにタイヤ内側から外側に亘ってゴムチェーファー4をビード部2に配置し、ビード部2においてフィルム1とゴムチェーファー4とを部分的に重ね合わせた空気入りタイヤにおいて、フィルム1をAとしゴムチェーファー4のタイヤ内側部分をBとした場合、下記の関係を満足する。
Aの10%モジュラス×Aの厚さ>Bの10%モジュラス×Bの厚さ
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビード部耐久性を向上させた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、空気入りタイヤの内面には、図2に示すように、空気漏れを防止してタイヤ内圧を一定に保持するために熱可塑性樹脂からなるフィルム1を空気透過防止層(インナーライナー層)として配置している。また、耐ビード部外傷性や耐リムずれ性などを高めたりするために、ビード部2にはビードコア3を包み込むようにタイヤ内側から外側に亘って比較的高度の高いゴムからなるゴムチェーファー4(ゴム補強層)を配置している。そして、ビード部2においては、フィルム1とゴムチェーファー4とを部分的に重ね合わせて重ね合わせ部(ラップ部)Mを形成している。5はタイヤサイド部を示す。
【0003】
しかし、このように熱可塑性樹脂からなるフィルム1とゴムチェーファー4とを配置した場合、フィルム1とゴムチェーファー4とは接着性が悪いので、加硫時に重ね合わせ部Mにおいてフィルム1とゴムチェーファー4との間にエア溜りが発生し、加硫後においてフィルム1の端部がめくれるというような問題が起こり、このために内観美的上又はビード部耐久性上好ましくない不具合として改善を求められていた。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−81108号公報
【特許文献2】
特開2002−283808号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、タイヤ内面に熱可塑性樹脂からなるフィルムを配置すると共にビード部にゴムチェーファーを配置してはいるが、ビード部耐久性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タイヤ内面に熱可塑性樹脂からなるフィルムを空気透過防止層として配置すると共に、ビードコアを包み込むようにタイヤ内側から外側に亘ってゴムチェーファーをビード部に配置し、該ビード部において前記フィルムと該ゴムチェーファーとを部分的に重ね合わせた空気入りタイヤにおいて、前記フィルムをAとし前記ゴムチェーファーのタイヤ内側部分をBとした場合、下記の関係を満足することを特徴とする。
【0007】
Aの10%モジュラス×Aの厚さ>Bの10%モジュラス×Bの厚さ
このように、熱可塑性樹脂からなるフィルムとゴムチェーファーとについて10%モジュラスと厚さとの関係を定めたために、ビード部耐久性を向上させることが可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の空気入りタイヤのビード部の一例を示すタイヤ子午線方向断面図である。
【0009】
図1においては、図2におけると同様に、空気入りタイヤの内面には、熱可塑性樹脂からなるフィルム1が配置され、また、ビード部2にはビードコア3を包み込むようにタイヤ内側から外側に亘ってゴムチェーファー4が配置されている。ビード部2においては、フィルム1がゴムチェーファー4に部分的に重ね合わさって重ね合わせ部Mが形成されている。重ね合わせ部Mにおけるフィルム1の端末は、ビードトウ6からタイヤ内面に沿ってタイヤサイド部方向に15mm離れた位置にある。重ね合わせ部Mのタイヤサイド部方向の重ね合わせ長さは、特に限定されるものではないが、1mm〜10mmであるのがよい。
【0010】
フィルム1は、空気透過係数が25×10 12 cc・cm/cm・sec・cmHg以下、好ましくは5×10 12 cc・cm/cm・sec・cmHg以下で、ヤング率が1〜500MPa、好ましくは10〜300MPaであるとよい。空気透過係数が25×10 12 cc・cm/cm・sec・cmHgを越えると、タイヤ空気圧を保持するため空気透過防止層(インナーライナー層)の厚さを厚くしなければならないからである。また、フィルムのヤング率が1MPa未満ではタイヤ成形時にシワなどが発生して成形加工性が低下し、500MPaを超えると耐久性に問題が生じるため好ましくない。
【0011】
フィルム1を構成する熱可塑性樹脂としては、インナーライナー層としてタイヤ内面に従来用いられているものでよく、例えば、ポリアミド系樹脂(例えば、ナイロン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン46(N46)、ナイロン11(N11)、ナイロン12(N12)、ナイロン610(N610)、ナイロン612(N612)、ナイロン6/66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/PPS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、6−610−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(PE10),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)、ポリメチクリロニトリル、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(PVDC)、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、ポリフッ素化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVD)、ポリクロルテトラフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン/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、2種以上であってもよい。
【0012】
フィルム1は、また、上記の熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドして構成してもよい。
【0013】
熱可塑性樹脂にブレンドすることができるエラストマーとしては、熱可塑性樹脂成分とブレンドした状態で組成物をなし、結果として上記空気透過係数及びヤング率を有するものであれば、その種類及び量は特に限定されない。そのような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。
【0014】
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NBR、水素化SBR)、オレフィン系ゴム(たとえば、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,CI−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)、CR、ヒドリンゴム(CHR・CHC)、クロロスホン化ポリエチレン(CSM)、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、2種以上であってもよい。
【0015】
熱可塑性樹脂とエラストマーをブレンドするには、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ればよい。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。
【0016】
ゴムチェーファー4は、一般にゴム補強層を構成する材料から構成されればよい。この材料としては、例えば、上記のエラストマーとして挙げられたジエン系ゴムを用いることができる。
【0017】
本発明においては、フィルム1をAとし、ゴムチェーファー4のタイヤ内側部分をBとした場合、下記の関係を満足する。
【0018】
Aの10%モジュラス×Aの厚さ>Bの10%モジュラス×Bの厚さ
ここで、「10%モジュラス」とは、JIS K6251に準拠して20℃の温度下に10%伸長させたときの引張応力(MPa)をいう。
【0019】
Aの10%モジュラスは100MPa〜300MPaであるのがよく、Aの厚さは0.05mm〜0.30mmであるのがよい。これに対して、Bの10%モジュラスは2MPa〜10MPaであって、Bの厚さは2mm〜7mmであるのが好ましい。
【0020】
さらに、上記関係において、ゴムチェーファー4のうちリムと接触するタイヤ外側部分にタイヤ内側部分Bよりも高モジュラス、低気体透過性の物性のゴムを配置し、リムと接触することのないタイヤ内側部分Bにタイヤ外側部分よりも低モジュラス、高気体透過性のゴムを配置することにより、耐久試験時に受ける応力集中をフィルム1側からゴムチェーファー4側に移すと共に熱可塑性樹脂からなるフィルム1をタイヤ内面に用いた場合の製造故障をいっそう防止することが可能となる。なお、タイヤ内側部分Bの高気体透過性のゴムによるエア漏れ防止法としては、ゴムチェーファーゴムチェーファー4のうちタイヤ内側部分Bを2重構造として、エア漏れ性能の悪化を防ぐ方法をとることが可能である。
【0021】
〔実施例〕
空気透過係数が20×10 12 cc・cm/cm・sec・cmHgのナイロン/ゴム複合樹脂からなるフィルムを、タイヤサイズ205/55 R16 89Vの空気入りタイヤの内面に空気透過防止層として配置すると共に、図1に示すようにゴムチェーファーを配置した(実施例1〜2、比較例1〜2)。
【0022】
これらの実施例1〜2、比較例1〜2のタイヤにつき、下記によりフィルム/ゴムチェーファー剥がれの発生の有無、およびビード部耐久性について評価した。この結果を表1に示す。
【0023】
フィルム/ゴムチェーファーの剥がれ評価方法
上記タイヤを100本生産し、加硫後に熱可塑性樹脂A/ゴムチェーファーBの積層部に2mmφ以上の気泡が発生、もしくは熱可塑性樹脂Aの端部にめくれが発生したタイヤの本数にて剥がれ性を評価した。
【0024】
ビード部耐久性の評価方法
低圧(120kPa)、速度一定(81km/h)にて約5万km走行した時のビードと熱可塑性樹脂の剥がれを確認する。
【0025】
【表1】
Figure 2004291738
【0026】
表1から明らかなように、実施例1〜2のタイヤでは、比較例1〜2のタイヤに比し、フィルム/ゴムチェーファーの剥がれがなく、かつビード部耐久性に優れていることが判る。
【0027】
実施例1〜2、比較例1〜2におけるゴムチェーファーは、表2に示す配合内容(重量部)のゴム組成物からなる。なお、表1および表2において、ゴムチェーファーのうち外側部分は、ゴムチェーファーのうち内側部分を除いた残部をいう。
【0028】
【表2】
Figure 2004291738
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、タイヤ内面に熱可塑性樹脂からなるフィルムを空気透過防止層として配置すると共に、ビードコアを包み込むようにタイヤ内側から外側に亘ってゴムチェーファーをビード部に配置し、該ビード部において前記フィルムと該ゴムチェーファーとを部分的に重ね合わせた空気入りタイヤにおいて、前記フィルムと前記ゴムチェーファーとについて、10%モジュラスと厚さとの関係を特定したために、製造故障の発生を防止することができると共にビード部耐久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気入りタイヤのビード部の一例を示すタイヤ子午線方向断面図である。
【図2】従来の空気入りタイヤのビード部の一例を示す子午線方向断面図である。
【符号の説明】
1 フィルム
2 ビード部
3 ビードコア
4 ゴムチェーファー
5 タイヤサイド部
6 ビードトウ

Claims (3)

  1. タイヤ内面に熱可塑性樹脂からなるフィルムを空気透過防止層として配置すると共に、ビードコアを包み込むようにタイヤ内側から外側に亘ってゴムチェーファーをビード部に配置し、該ビード部において前記フィルムと該ゴムチェーファーとを部分的に重ね合わせた空気入りタイヤにおいて、前記フィルムをAとし前記ゴムチェーファーのタイヤ内側部分をBとした場合、下記の関係を満足する空気入りタイヤ。
    Aの10%モジュラス×Aの厚さ>Bの10%モジュラス×Bの厚さ
  2. 前記フィルムと前記ゴムチェーファーとのタイヤ内面に沿うタイヤサイド部方向の重ね合わせ長さは、1mm〜10mmである請求項1記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記ゴムチェーファーのうちリムと接触するタイヤ外側部分にタイヤ内側部分よりも高モジュラス、低気体透過性の物性のゴムを配置し、リムと接触することのないタイヤ内側部分にタイヤ外側部分よりも低モジュラス、高気体透過性のゴムを配置した請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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