JP2009226997A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルムをインナーライナー層に用いた空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ビード部のベース面を保護するフィニッシング層に起因するインナーライナー層の加硫故障を低減するようにした空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire in which a film made of a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer composition obtained by blending an elastomer with a thermoplastic resin is used as an inner liner layer, and more specifically, a finishing layer for protecting a base surface of a bead portion. The present invention relates to a pneumatic tire that reduces the vulcanization failure of an inner liner layer caused by the above.
近年、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルムをインナーライナー層(空気透過防止層)としてタイヤ内面に配置することが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。 In recent years, it has been proposed to dispose a thermoplastic resin or a film made of a thermoplastic elastomer composition obtained by blending an elastomer and a thermoplastic resin as an inner liner layer (air permeation preventive layer) on the tire inner surface (for example, Patent Document 1). To 3).
しかしながら、このようなフィルムからなるインナーライナー層をタイヤ内面に配置する一方で、ビード部のベース面を保護するためのテキスタイルフィニッシング層をタイヤ軸方向内側の端部がインナーライナー層と重なるように配置した場合、加硫時に約180℃の温度まで加熱されたタイヤが加硫機から放出される際に、フィニッシング層の有機繊維コードが収縮し、高温状態にあるインナーライナー層のフィルムがフィニッシング層の収縮力に耐え切れずにタイヤ径方向に伸張して分断したり発泡するような加硫故障を生じることがある。このような加硫故障は製品としての外観上は勿論のこと性能上も許容されるものではない。そのため、フィルム製のインナーライナー層を備えた空気入りタイヤを製造するにあたって、フィニッシング層に起因するインナーライナー層の加硫故障を低減することが望まれている。 However, while the inner liner layer made of such a film is arranged on the inner surface of the tire, the textile finishing layer for protecting the base surface of the bead portion is arranged so that the end on the inner side in the tire axial direction overlaps the inner liner layer. In this case, when the tire heated to a temperature of about 180 ° C. during vulcanization is discharged from the vulcanizer, the organic fiber cord of the finishing layer shrinks, and the film of the inner liner layer in the high temperature state becomes the finishing layer Insufficient endurance of the shrinkage force may cause a vulcanization failure that stretches in the radial direction of the tire and divides or foams. Such a vulcanization failure is not acceptable in terms of performance as well as product appearance. Therefore, when manufacturing a pneumatic tire provided with a film-made inner liner layer, it is desired to reduce the vulcanization failure of the inner liner layer caused by the finishing layer.
本発明の目的は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルムをインナーライナー層に用いるにあたって、ビード部のベース面を保護するフィニッシング層に起因するインナーライナー層の加硫故障を低減するようにした空気入りタイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to use an inner liner layer resulting from a finishing layer for protecting a base surface of a bead portion when a film made of a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer composition obtained by blending an elastomer with a thermoplastic resin is used as an inner liner layer. An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that reduces the vulcanization failure.
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルムを両面からゴム層で挟み込んで構成されるインナーライナー層をカーカス層よりタイヤ内腔側に配置すると共に、ビード部のベース面を保護するフィニッシング層をタイヤ軸方向内側の端部が前記インナーライナー層と重なるように配置した空気入りタイヤであって、前記フィニッシング層として、加硫機からタイヤが放出される際に、前記インナーライナー層の破壊強度よりも小さく、かつ、前記インナーライナー層との層間剥離限界応力よりも小さい収縮応力を発生するフィニッシング層を設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a pneumatic tire according to the present invention includes an inner liner layer formed by sandwiching a thermoplastic resin or a film made of a thermoplastic elastomer composition obtained by blending an elastomer with a thermoplastic resin with rubber layers from both sides. A pneumatic tire that is disposed closer to the tire lumen than the carcass layer and that has a finishing layer that protects the base surface of the bead portion so that an end on the inner side in the tire axial direction overlaps the inner liner layer. When the tire is discharged from the vulcanizer, a finishing layer is provided that generates a shrinkage stress that is smaller than the breaking strength of the inner liner layer and smaller than the delamination limit stress with the inner liner layer. It is characterized by that.
本発明では、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルムをインナーライナー層に用いるにあたって、フィニッシング層として、加硫機からタイヤが放出される際に、インナーライナー層の破壊強度よりも小さく、かつ、インナーライナー層との層間剥離限界応力よりも小さい収縮応力を発生するフィニッシング層を設ける。これにより、ビード部のベース面を保護するフィニッシング層に起因するインナーライナー層の加硫故障を低減することができる。 In the present invention, when a film made of a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer composition is used for the inner liner layer, when the tire is released from the vulcanizer as the finishing layer, the breaking strength of the inner liner layer is smaller, In addition, a finishing layer that generates a shrinkage stress smaller than the delamination limit stress with the inner liner layer is provided. Thereby, the vulcanization failure of the inner liner layer resulting from the finishing layer protecting the base surface of the bead portion can be reduced.
本発明において、「加硫機からタイヤが放出される際に、インナーライナー層の破壊強度よりも小さく、かつ、インナーライナー層との層間剥離限界応力よりも小さい収縮応力を発生するフィニッシング層」とは、加硫機からタイヤが放出される際に、インナーライナー層を破壊することがなく、かつ、インナーライナー層から剥離しないような物性を有するフィニッシング層を意味する。より具体的には、以下の構造を採用することができる。 In the present invention, when the tire is released from the vulcanizer, a finishing layer that generates a shrinkage stress that is smaller than the fracture strength of the inner liner layer and smaller than the delamination limit stress with the inner liner layer. Means a finishing layer having physical properties such that when the tire is discharged from the vulcanizer, the inner liner layer is not destroyed and does not peel from the inner liner layer. More specifically, the following structure can be adopted.
即ち、フィニッシング層をゴム組成物と該ゴム組成物に埋設された有機繊維コードのテキスタイルから構成し、インナーライナー層のフィルムとフィニッシング層の有機繊維コードとの間に介在するゴム部分の厚さを0.5mm〜3.0mmにすると良い。この場合、フィニッシング層が発生する収縮応力を上記ゴム部分により緩和することができる。 That is, the finishing layer is composed of a rubber composition and an organic fiber cord textile embedded in the rubber composition, and the thickness of the rubber portion interposed between the film of the inner liner layer and the organic fiber cord of the finishing layer is set. It is good to set it to 0.5 mm-3.0 mm. In this case, the shrinkage stress generated by the finishing layer can be relaxed by the rubber portion.
また、フィニッシング層をゴム組成物と該ゴム組成物に埋設された有機繊維コードのテキスタイルから構成し、該フィニッシング層の有機繊維コードをタイヤ周方向に配列すると良い。この場合、フィニッシング層が発生する収縮応力がインナーライナー層のフィルムをタイヤ径方向に引き裂くのを回避することができる。 Further, the finishing layer may be composed of a rubber composition and an organic fiber cord textile embedded in the rubber composition, and the organic fiber cord of the finishing layer may be arranged in the tire circumferential direction. In this case, it is possible to avoid the shrinkage stress generated by the finishing layer from tearing the film of the inner liner layer in the tire radial direction.
また、フィニッシング層をゴム組成物と該ゴム組成物に埋設された有機繊維コードのテキスタイルから構成し、該フィニッシング層の有機繊維コードをタイヤ周方向に対して交差する方向に配列し、該有機繊維コードをインナーライナー層のフィルムと重ならない位置であってビードコアよりもタイヤ軸方向内側の位置で切断すると良い。この場合、フィニッシング層が発生する収縮応力がインナーライナー層のフィルムに作用するのを回避することができる。 Further, the finishing layer is composed of a rubber composition and an organic fiber cord textile embedded in the rubber composition, the organic fiber cord of the finishing layer is arranged in a direction crossing the tire circumferential direction, and the organic fiber It is preferable to cut the cord at a position that does not overlap with the film of the inner liner layer and at the inner side in the tire axial direction from the bead core. In this case, the shrinkage stress generated by the finishing layer can be prevented from acting on the film of the inner liner layer.
また、フィニッシング層をゴム組成物だけで構成すると良い。この場合、フィニッシング層が発生する収縮応力を最小限に抑制することができる。 Moreover, it is good to comprise a finishing layer only with a rubber composition. In this case, the shrinkage stress generated by the finishing layer can be minimized.
更に、フィニッシング層をゴム組成物と該ゴム組成物に配合された短繊維から構成し、該フィニッシング層の短繊維の平均長さLを10μm以上5000μm以下とし、平均長さLと平均直径Dとのアスペクト比L/Dを10以上500以下とすると良い。この場合、フィニッシング層が発生する収縮応力を最小限に抑制することができ、しかも短繊維の配合に基づく補強効果により有機繊維コードのテキスタイルを埋設した場合と同様にビード部のベース面を保護することができる。 Further, the finishing layer is composed of a rubber composition and short fibers blended in the rubber composition, the average length L of the short fibers of the finishing layer is 10 μm or more and 5000 μm or less, and the average length L and the average diameter D are The aspect ratio L / D is preferably 10 or more and 500 or less. In this case, the shrinkage stress generated by the finishing layer can be minimized, and the base surface of the bead portion is protected in the same manner as when the textile of organic fiber cord is embedded by the reinforcing effect based on the blending of short fibers. be able to.
フィニッシング層を構成するゴム組成物としては、未加硫状態における100℃でのムーニー粘度が35〜50であり、加硫後における23℃での100%伸張時のモジュラスが0.6MPa〜1.3MPaであり、加硫後における20℃での動的弾性率E’が2.0MPa〜5.5MPaであるゴム組成物を用いることが好ましい。このような物性を有する軟質のゴム組成物を用いることにより、加硫故障抑制効果を高めることができる。 The rubber composition constituting the finishing layer has a Mooney viscosity at 100 ° C. in an unvulcanized state of 35 to 50, and a modulus at 100% elongation at 23 ° C. after vulcanization of 0.6 MPa to 1. It is preferable to use a rubber composition that is 3 MPa and has a dynamic elastic modulus E ′ at 20 ° C. after vulcanization of 2.0 MPa to 5.5 MPa. By using a soft rubber composition having such physical properties, the effect of suppressing vulcanization failure can be enhanced.
ここで、未加硫状態における100℃でのムーニー粘度は、JIS K6300に基づいて測定されるものとする。加硫後における23℃での100%伸張時のモジュラスは、JIS K6251の引張試験に基づいて測定されるものとする。加硫後における20℃での動的弾性率E’は、東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメータを用い、静的歪み10%、動的歪み±2%、周波数20Hzの条件で測定されるものとする。加硫後の物性を測定するにあたって、未加硫ゴムを温度160℃かつ圧力2MPaの条件で15分間プレスすることで厚さ2mmの加硫シートを作製し、この加硫シートから試験片を打ち抜くことが望ましい。 Here, the Mooney viscosity at 100 ° C. in the unvulcanized state is measured based on JIS K6300. The modulus at 100% elongation at 23 ° C. after vulcanization shall be measured based on the tensile test of JIS K6251. The dynamic elastic modulus E ′ at 20 ° C. after vulcanization is measured using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho under the conditions of static strain 10%, dynamic strain ± 2%, and frequency 20 Hz. And In measuring physical properties after vulcanization, unvulcanized rubber is pressed for 15 minutes at a temperature of 160 ° C. and a pressure of 2 MPa to produce a vulcanized sheet having a thickness of 2 mm, and a test piece is punched from the vulcanized sheet. It is desirable.
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図2は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図1及び図2において、1はトレッド部、2はサイドウォール部、3はビード部である。左右一対のビード部3,3間にはカーカス層4が装架され、そのカーカス層4の端部がビードコア5の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部1におけるカーカス層4の外周側には複数層のベルト層6が埋設されている。これらベルト層6は補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。
FIG. 1 shows a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a pneumatic tire according to another embodiment of the present invention. 1 and 2, 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, and 3 is a bead portion. A
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層4のタイヤ内腔側にはインナーライナー層7(空気透過防止層)が配置されている。図3は上記空気入りタイヤのインナーライナー層の拡大断面図である。図3に示すように、インナーライナー層7は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム71と、フィルム71のタイヤ内腔側に該フィルム71を覆うように積層されたゴム層72と、フィルム71のカーカス層側に該フィルム71を覆うように積層されたゴム層73とから構成されている。
In the pneumatic tire, an inner liner layer 7 (air permeation preventive layer) is disposed on the tire lumen side of the
フィルム71の厚さは、特に限定されるものではないが、0.001mm〜0.5mmの範囲から選択することができる。ゴム層72,73の厚さは、成形時の材料の状態において0.1mm〜2.0mmとすることが好ましい。
The thickness of the
フィニッシング層8は、ビード部3をタイヤ径方向内側から包み込むように配置され、ビード部3のベース面を保護するようになっている。フィニッシング層8のタイヤ軸方向内側の端部はインナーライナー層7と重なるように配置されている。フィニッシング層8とインナーライナー層7とを積層するにあたって、インナーライナー層7をフィニッシング層8とカーカス層4とで挟み込んだ構造(図1)としても良く、或いは、フィニッシング層8をインナーライナー層7とカーカス層4とで挟み込んだ構造(図2)としても良い。
The finishing layer 8 is disposed so as to wrap the bead portion 3 from the inner side in the tire radial direction, and protects the base surface of the bead portion 3. The end of the finishing layer 8 on the inner side in the tire axial direction is disposed so as to overlap the
上述のように構成される空気入りタイヤにおいて、加硫機からタイヤが放出される際にフィニッシング層8が発生する収縮応力は、インナーライナー層7の破壊強度よりも小さく、かつ、インナーライナー層7との層間剥離限界応力よりも小さくなるように設定されている。つまり、加硫機からタイヤが放出される際にフィニッシング層8が発生する収縮応力により、インナーライナー層7が破壊することはなく、フィニッシング層8とインナーライナー層7との剥離が生じることもない。これにより、ビード部3のベース面を保護するフィニッシング層8に起因するインナーライナー層7の加硫故障を低減することができる。
In the pneumatic tire configured as described above, the shrinkage stress generated by the finishing layer 8 when the tire is discharged from the vulcanizer is smaller than the breaking strength of the
図4はフィニッシング層の第1実施形態を示す断面図である。図4において、フィニッシング層8Aはゴム組成物81Aと該ゴム組成物81Aに埋設された有機繊維コードの82Aのテキスタイル(簾織物)から構成されている。有機繊維コード82Aは配列方向が特に限定されるものではないが、ここではタイヤ周方向に対して例えば30°〜80°の角度で交差する方向に配列されている。インナーライナー層7とフィニッシング層8Aとの間にはゴムシート9が挿入されている。これにより、インナーライナー層7のフィルム71とフィニッシング層8Aの有機繊維コード82Aとの間に介在するゴム部分の厚さtは0.5mm〜3.0mmの範囲に設定されている。
FIG. 4 is a sectional view showing the first embodiment of the finishing layer. In FIG. 4, the
上記構造によれば、加硫機からタイヤが放出される際に主としてフィニッシング層8Aの有機繊維コード82Aの収縮に起因して発生する収縮応力が厚さtのゴム部分により緩和される。これにより、フィニッシング層8Aに起因するインナーライナー層7の加硫故障を低減することができる。ここで、インナーライナー層7のフィルム71とフィニッシング層8Aの有機繊維コード82Aとの間に介在するゴム部分の厚さtが0.5mm未満であると加硫故障を低減する効果が得られず、逆に3.0mmを超えるとビード部の形状に悪影響を及ぼすことになる。
According to the above structure, when the tire is discharged from the vulcanizer, the shrinkage stress generated mainly due to the shrinkage of the
図5はフィニッシング層の第2実施形態を示す斜視断面図である。図5において、フィニッシング層8Bはゴム組成物81Bと該ゴム組成物81Bに埋設された有機繊維コード82Bのテキスタイル(簾織物)から構成されている。そして、フィニッシング層8Bの有機繊維コード82Bはタイヤ周方向に配列されている。フィニッシング層8Bの有機繊維コード82Bはタイヤ周方向に対して0°で配列されることが望ましいが、タイヤ周方向に対して10°以下の角度で配列されていれば差し支えない。
FIG. 5 is a perspective cross-sectional view showing a second embodiment of the finishing layer. In FIG. 5, the
上記構造によれば、加硫機からタイヤが放出される際にフィニッシング層8Bの有機繊維コード82Bが収縮しても、その収縮応力がインナーライナー層7をタイヤ径方向に引き裂くことはない。これにより、フィニッシング層8Bに起因するインナーライナー層7の加硫故障を低減することができる。
According to the above structure, even if the
図6はフィニッシング層の第3実施形態を示す断面図である。図6において、フィニッシング層8Cはゴム組成物81Cと該ゴム組成物81Cに埋設された有機繊維コード82Cのテキスタイル(簾織物)から構成されている。そして、フィニッシング層8Cの有機繊維コード82Cはタイヤ周方向に対して例えば30°〜80°の角度で交差する方向に配列されている。有機繊維コード82Cはインナーライナー層7のフィルム71と重ならない位置であってビードコア5よりもタイヤ軸方向内側の位置で切断されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the finishing layer. In FIG. 6, the finishing layer 8 </ b> C is composed of a rubber composition 81 </ b> C and an organic fiber cord 82 </ b> C textile embedded in the rubber composition 81 </ b> C. The
上記構造によれば、加硫機からタイヤが放出される際にフィニッシング層8Cの有機繊維コード82Cが収縮しても、その収縮応力がインナーライナー層7のフィルム71に作用することはない。つまり、有機繊維コード82Cが切断されていない場合、その有機繊維コード82Cがビードコア5の下方域で固定される一方で、有機繊維コード82Cのタイヤ軸方向内側の端部が自由端となるため、有機繊維コード82Cが収縮する際にインナーライナー層7をタイヤ径方向内側に引っ張ることになる。これに対して、有機繊維コード82Cを上記位置で切断することにより、有機繊維コード82Cのタイヤ径方向内側への変位が抑制される。これにより、フィニッシング層8Cに起因するインナーライナー層7の加硫故障を低減することができる。
According to the above structure, even when the
図7はフィニッシング層の第4実施形態を示す断面図である。図7において、フィニッシング層8Dはゴム組成物81Dだけで構成されている。勿論、ゴム組成物81Dには、ゴム成分の他に、カーボンブラック、軟化剤、加硫促進剤、老化防止剤等の配合剤を添加することが可能である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the finishing layer. In FIG. 7, the
上記構造によれば、フィニッシング層8Dは有機繊維コードのテキスタイルを含んでいないので、加硫機からタイヤが放出される際にフィニッシング層8Dが発生する収縮応力を最小限に抑制することができる。これにより、フィニッシング層8Dに起因するインナーライナー層7の加硫故障を低減することができる。
According to the above structure, since the
図8はフィニッシング層の第5実施形態を示す断面図である。図8において、フィニッシング層8Eはゴム組成物81Eと該ゴム組成物81Eに配合された短繊維83Eから構成されている。フィニッシング層8Eの短繊維の平均長さLは10μm以上5000μm以下であり、平均長さLと平均直径Dとのアスペクト比L/Dは10以上500以下である。このような平均長さLとアスペクト比L/Dを有する短繊維はゴム補強材料として有効である。
FIG. 8 is a sectional view showing a fifth embodiment of the finishing layer. In FIG. 8, the
上記構造によれば、フィニッシング層8Eは有機繊維コードのテキスタイルを含んでいないので、加硫機からタイヤが放出される際にフィニッシング層8Eが発生する収縮応力を最小限に抑制することができる。これにより、フィニッシング層8Eに起因するインナーライナー層7の加硫故障を低減することができる。しかも、上記寸法にて規定される短繊維83Eの配合により、フィニッシング層8Eは有機繊維コードのテキスタイルを埋設した場合と同様にビード部3のベース面を保護する機能を発揮することができる。
According to the above structure, since the
上述した各実施形態において、フィニッシング層8A〜8Eを構成するゴム組成物81A〜81Eとしては、未加硫状態における100℃でのムーニー粘度が35〜50(好ましくは40〜45)であり、加硫後における23℃での100%伸張時のモジュラスが0.6MPa〜1.3MPa(好ましくは0.7MPa〜0.9MPa)であり、加硫後における20℃での動的弾性率E’が2.0MPa〜5.5MPa(好ましくは2.5MPa〜3.5MPa)であるゴム組成物が使用されている。フィニッシング層8A〜8Eに軟質のゴム組成物を用いることは加硫故障を抑制する上で有利である。つまり、フィニッシング層8A〜8Eに軟質のゴム組成物を用いることにより、インナーライナー層7の破壊やインナーライナー層7とフィニッシング層8A〜8Eとの剥離をより確実に回避することができる。
In each of the above-described embodiments, the
以下に、本発明で使用されるフィルムについて説明する。このフィルムは、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成することができる。 Below, the film used by this invention is demonstrated. This film can be composed of a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer composition obtained by blending an elastomer in a thermoplastic resin.
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、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、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〕、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)、ポリブチレンテレフタレート/テトラメチレングリコール共重合体、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ジ酸/ポリブチレン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)アクリレート系樹脂〔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、エチレンエチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレンアクリル酸共重合体(EAA)、エチレンメチルアクリレート樹脂(EMA)〕、ポリビニル系樹脂〔例えば酢酸ビニル(EVA)、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〕、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(PCTFE)、テトラフロロエチレン/エチレン共重合体(ETFE)〕、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。 Examples of the thermoplastic resin used in the present invention include polyamide resins [for example, nylon 6 (N6), nylon 66 (N66), nylon 46 (N46), nylon 11 (N11), nylon 12 (N12), nylon 610 (N610), nylon 612 (N612), nylon 6/66 copolymer (N6 / 66), nylon 6/66/610 copolymer (N6 / 66/610), nylon MXD6, nylon 6T, nylon 6 / 6T copolymer, nylon 66 / PP copolymer, nylon 66 / PPS copolymer], polyester resin [for example, polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene isophthalate (PEI), polybutylene terephthalate / Tetramethylene glycol copolymer, PET PEI copolymer, polyarylate (PAR), polybutylene naphthalate (PBN), liquid crystal polyester, aromatic polyester such as polyoxyalkylene diimide diacid / polybutylene terephthalate copolymer], polynitrile resin [for example, polyacrylonitrile ( PAN), polymethacrylonitrile, acrylonitrile / styrene copolymer (AS), methacrylonitrile / styrene copolymer, methacrylonitrile / styrene / butadiene copolymer], poly (meth) acrylate resin [eg polymethacryl Acid methyl (PMMA), polyethyl methacrylate, ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene acrylic acid copolymer (EAA), ethylene methyl acrylate resin (EMA)], polyvinyl resin [for example, vinyl acetate (EVA), polyvinyl alcohol (PVA), vinyl alcohol / ethylene copolymer (EVOH), polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinyl chloride (PVC), vinyl chloride / vinylidene chloride copolymer, vinylidene chloride / methyl acrylate Copolymer], cellulose resin [eg, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate], fluorine resin [eg, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), polychlorofluoroethylene (PCTFE), tetrafluoroethylene / ethylene Copolymer (ETFE)], imide resin [for example, aromatic polyimide (PI)] and the like.
本発明で使用されるエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水素添加物〔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〔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)〕、ブチルゴム(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、Cl−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(CHC,CHR)、クロロスル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)〕、シリコーンゴム(例えばメチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム)、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、ポリ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。 Examples of the elastomer used in the present invention include diene rubbers and hydrogenated products thereof [for example, NR, IR, epoxidized natural rubber, SBR, BR (high cis BR and low cis BR), NBR, hydrogenated NBR, Hydrogenated SBR], olefin rubber [eg ethylene propylene rubber (EPDM, EPM), maleic acid modified ethylene propylene rubber (M-EPM)], butyl rubber (IIR), isobutylene and aromatic vinyl or diene monomer copolymer, Acrylic rubber (ACM), ionomer, halogen-containing rubber [for example, Br-IIR, Cl-IIR, brominated product of isobutylene paramethylstyrene copolymer (Br-IPMS), chloroprene rubber (CR), hydrin rubber (CHC, CHR), Chlorosulfonated polyethylene (CSM), chlorinated polyethylene (CM), maleic acid-modified chlorinated polyethylene (M-CM)], silicone rubber (eg, methyl vinyl silicone rubber, dimethyl silicone rubber, methyl phenyl vinyl silicone rubber), sulfur-containing rubber (eg, polysulfide rubber), fluoro rubber (eg, Vinylidene fluoride rubber, fluorine-containing vinyl ether rubber, tetrafluoroethylene-propylene rubber, fluorine-containing silicone rubber, fluorine-containing phosphazene rubber), thermoplastic elastomer (eg, styrene elastomer, olefin elastomer, polyester elastomer, And urethane elastomers and polyamide elastomers).
本発明で使用される熱可塑性エラストマー組成物において、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、フィルムの厚さや柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜85/15(重量比)である。 In the thermoplastic elastomer composition used in the present invention, the composition ratio of the thermoplastic resin component (A) and the elastomer component (B) may be appropriately determined depending on the balance of film thickness and flexibility, but the preferred range is 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 85/15 (weight ratio).
本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物には、上記必須成分(A)及び(B)に加えて第三成分として、相溶化剤などの他のポリマー及び配合剤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、熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分との相溶性を改良するため、材料のフィルム成形加工性を良くするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等であり、これに用いられる材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS、SBS、ポリカーボネート等が挙げられる。 In the thermoplastic elastomer composition according to the present invention, in addition to the essential components (A) and (B), as a third component, other polymers such as a compatibilizer and a compounding agent can be mixed. The purpose of mixing other polymers is to improve the compatibility between the thermoplastic resin component and the elastomer component, to improve the film molding processability of the material, to improve heat resistance, to reduce costs, etc. Examples of the material used for this include polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS, SBS, and polycarbonate.
上記熱可塑性エラストマー組成物は、予め熱可塑性樹脂とエラストマー(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、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散させることにより得られる。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、エラストマーを動的に加硫させても良い。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良いが、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軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練およびゴム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。さらに、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良い。また、混練時の剪断速度は2500〜7500sec-1であるのが好ましい。混練全体の時間は30秒から10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。上記方法で作製された熱可塑性エラストマー組成物は、樹脂用押出機による成形またはカレンダー成形によってフィルム化される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によれば良い。 The thermoplastic elastomer composition is prepared by melt-kneading a thermoplastic resin and an elastomer (unvulcanized material in the case of rubber) in advance using a twin-screw kneading extruder or the like, and adding an elastomer component in the thermoplastic resin forming a continuous phase. It is obtained by dispersing. When the elastomer component is vulcanized, a vulcanizing agent may be added under kneading to dynamically vulcanize the elastomer. Further, various compounding agents (excluding the vulcanizing agent) to the thermoplastic resin or the elastomer component may be added during the kneading, but are preferably mixed in advance before kneading. The kneading machine used for kneading the thermoplastic resin and the elastomer is not particularly limited, and examples thereof include a screw extruder, a kneader, a Banbury mixer, and a biaxial kneading extruder. Among these, it is preferable to use a twin-screw kneading extruder for kneading the resin component and the rubber component and for dynamic vulcanization of the rubber component. Further, two or more types of kneaders may be used and kneaded sequentially. As conditions for melt-kneading, the temperature may be higher than the temperature at which the thermoplastic resin melts. The shear rate during kneading is preferably 2500 to 7500 sec −1 . The entire kneading time is from 30 seconds to 10 minutes, and when a vulcanizing agent is added, the vulcanization time after addition is preferably from 15 seconds to 5 minutes. The thermoplastic elastomer composition produced by the above method is formed into a film by molding with a resin extruder or calender molding. The method for forming a film may be a method of forming a film of a normal thermoplastic resin or thermoplastic elastomer.
このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物の薄膜は、熱可塑性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。かかる状態の分散構造を採ることにより、ヤング率を1〜500MPaの範囲に設定し、タイヤ構成部材として適度な剛性を付与することが可能になる。 The thin film of the thermoplastic elastomer composition thus obtained has a structure in which the elastomer is dispersed as a discontinuous phase in a thermoplastic resin matrix. By adopting the dispersion structure in such a state, it is possible to set the Young's modulus in a range of 1 to 500 MPa and to impart appropriate rigidity as a tire constituent member.
上記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物はシート又はフィルムに成形して単体でタイヤ内部に埋設することが可能であるが、隣接するゴムとの接着性を高めるために接着層を積層しても良い。この接着層を構成する接着用ポリマーの具体例としては、分子量100万以上、好ましくは300万以上の超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、エチレンエチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレンメチルアクリレート樹脂(EMA)、エチレンアクリル酸共重合体(EAA)等のアクリレート共重合体類及びそれらの無水マレイン酸付加物、ポリプロピレン(PP)及びそのマレイン酸変性物、エチレンプロピレン共重合体及びそのマレイン酸変性物、ポリブタジエン系樹脂及びその無水マレイン酸変性物、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SBS)、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体(SEBS)、フッ素系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂などを挙げることができる。これらは常法に従って例えば樹脂用押出機によって押し出してシート状又はフィルム状に成形することができる。接着層の厚さは特に限定されないが、タイヤ軽量化のためには厚さが少ない方がよく、5μm〜150μmが好ましい。 The thermoplastic resin or thermoplastic elastomer composition can be molded into a sheet or film and embedded alone in the tire, but an adhesive layer may be laminated to improve the adhesion to the adjacent rubber. good. Specific examples of the adhesive polymer constituting the adhesive layer include ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE), ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene methyl acrylate resin (EMA) having a molecular weight of 1 million or more, preferably 3 million or more. ), Acrylate copolymers such as ethylene acrylic acid copolymer (EAA) and their maleic anhydride adducts, polypropylene (PP) and its maleic acid modification, ethylene propylene copolymer and its maleic acid modification, Polybutadiene resin and its modified maleic anhydride, styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), styrene-ethylene-butadiene-styrene copolymer (SEBS), fluorine thermoplastic resin, polyester thermoplastic resin, etc. Can be mentioned. These can be extruded into a sheet form or a film form by a conventional method, for example, using a resin extruder. The thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but it is preferable that the thickness is small for weight reduction of the tire, and 5 μm to 150 μm is preferable.
タイヤサイズ195/65R15の空気入りタイヤにおいて、熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルムを両面からゴム層で挟み込んで構成されるインナーライナー層をカーカス層よりタイヤ内腔側に配置すると共に、ビード部のベース面を保護するフィニッシング層をタイヤ軸方向内側の端部がインナーライナー層と重なるように配置し、そのフィニッシング層の構造だけを種々異ならせた比較例1及び実施例1〜6のタイヤを製作した。 In a pneumatic tire having a tire size of 195 / 65R15, an inner liner layer formed by sandwiching a film made of a thermoplastic elastomer composition in which an elastomer is blended with a thermoplastic resin from both sides is sandwiched between rubber layers from the carcass layer to the tire lumen side. Comparative Example 1 and Example in which the finishing layer that protects the base surface of the bead portion is arranged so that the end on the inner side in the tire axial direction overlaps the inner liner layer, and only the structure of the finishing layer is varied 1 to 6 tires were produced.
インナーライナー層は、以下のようにして得た。先ず、2層円筒成形装置を用いて、ビニルアルコール/エチレン共重合体(EVOH)のフィルム(厚さ5μm)と基材(厚さ50μm)との積層構造を有する周長800mm、厚さ55μmの円筒部材を成形した。次いで、円筒部材を幅390mmでシート状に切り開き、基材を剥離した後のフィルムの両面に厚さ0.2mmのゴム層を積層し、この積層体をインナーライナー層とした。
The inner liner layer was obtained as follows. First, using a two-layer cylindrical molding apparatus, a peripheral length of 800 mm and a thickness of 55 μm having a laminated structure of a vinyl alcohol / ethylene copolymer (EVOH) film (
比較例1のタイヤは、テキスタイルのフィニッシング層を用い、フィニッシング層のタイヤ周方向に対するコード角度を55°とし、インナーライナー層をフィニッシング層とカーカス層との間に挟み込むように配置したものである。 The tire of Comparative Example 1 uses a textile finishing layer, has a cord angle of 55 ° with respect to the tire circumferential direction of the finishing layer, and is arranged so that the inner liner layer is sandwiched between the finishing layer and the carcass layer.
比較例2のタイヤは、テキスタイルのフィニッシング層を用い、フィニッシング層のタイヤ周方向に対するコード角度を55°とし、フィニッシング層をインナーライナー層とカーカス層との間に挟み込むように配置したものである。 The tire of Comparative Example 2 uses a textile finishing layer, has a cord angle of 55 ° with respect to the tire circumferential direction of the finishing layer, and is disposed so as to be sandwiched between the inner liner layer and the carcass layer.
実施例1のタイヤは、テキスタイルのフィニッシング層を用い、フィニッシング層のタイヤ周方向に対するコード角度を55°とし、インナーライナー層をフィニッシング層とカーカス層との間に挟み込むように配置すると共に、インナーライナー層とフィニッシング層との間に厚さ0.5mmのゴムシートを挿入し、インナーライナー層のフィルムとフィニッシング層の有機繊維コードとの間に介在するゴム部分の厚さを0.7mmとしたものである。 The tire of Example 1 uses a textile finishing layer, the cord angle of the finishing layer with respect to the tire circumferential direction is 55 °, the inner liner layer is disposed so as to be sandwiched between the finishing layer and the carcass layer, and the inner liner A rubber sheet with a thickness of 0.5 mm is inserted between the layer and the finishing layer, and the thickness of the rubber part interposed between the film of the inner liner layer and the organic fiber cord of the finishing layer is 0.7 mm It is.
実施例2のタイヤは、テキスタイルのフィニッシング層を用い、フィニッシング層のタイヤ周方向に対するコード角度を55°とし、フィニッシング層をインナーライナー層とカーカス層との間に挟み込むように配置すると共に、インナーライナー層とフィニッシング層との間に厚さ0.5mmのゴムシートを挿入し、インナーライナー層のフィルムとフィニッシング層の有機繊維コードとの間に介在するゴム部分の厚さを0.7mmとしたものである。 The tire of Example 2 uses a textile finishing layer, the cord angle of the finishing layer with respect to the tire circumferential direction is 55 °, the finishing layer is disposed between the inner liner layer and the carcass layer, and the inner liner A rubber sheet with a thickness of 0.5 mm is inserted between the layer and the finishing layer, and the thickness of the rubber part interposed between the film of the inner liner layer and the organic fiber cord of the finishing layer is 0.7 mm It is.
実施例3のタイヤは、テキスタイルのフィニッシング層を用い、フィニッシング層のタイヤ周方向に対するコード角度を0°とし、インナーライナー層をフィニッシング層とカーカス層との間に挟み込むように配置したものである。 The tire of Example 3 uses a textile finishing layer, has a cord angle of 0 ° with respect to the tire circumferential direction of the finishing layer, and is arranged so that the inner liner layer is sandwiched between the finishing layer and the carcass layer.
実施例4のタイヤは、テキスタイルのフィニッシング層を用い、フィニッシング層のタイヤ周方向に対するコード角度を55°とし、インナーライナー層をフィニッシング層とカーカス層との間に挟み込むように配置すると共に、フィニッシング層の有機繊維コードをインナーライナー層のフィルムと重ならない位置であってビードコアよりもタイヤ軸方向内側の位置で切断したしたものである。 The tire of Example 4 uses a textile finishing layer, the cord angle of the finishing layer with respect to the tire circumferential direction is 55 °, and the inner liner layer is disposed between the finishing layer and the carcass layer, and the finishing layer The organic fiber cord is cut at a position that does not overlap with the film of the inner liner layer and at the inner side in the tire axial direction than the bead core.
実施例5のタイヤは、ゴム組成物だけで構成されるフィニッシング層を用い、インナーライナー層をフィニッシング層とカーカス層との間に挟み込むように配置したものである。 The tire of Example 5 uses a finishing layer composed only of a rubber composition, and is arranged so that the inner liner layer is sandwiched between the finishing layer and the carcass layer.
実施例6のタイヤは、短繊維を配合したゴム組成物で構成されるフィニッシング層を用い、インナーライナー層をフィニッシング層とカーカス層との間に挟み込むように配置したものである。 The tire of Example 6 uses a finishing layer made of a rubber composition blended with short fibers, and is arranged so that an inner liner layer is sandwiched between the finishing layer and the carcass layer.
これら比較例1〜2及び実施例1〜6において、フィニッシング層を構成するゴム組成物としては、未加硫状態における100℃でのムーニー粘度が40であり、加硫後における23℃での100%伸張時のモジュラスが0.8MPaであり、加硫後における20℃での動的弾性率E’が3.0MPaであるゴム組成物を用いた。 In these Comparative Examples 1-2 and Examples 1-6, the rubber composition constituting the finishing layer has a Mooney viscosity of 40 at 100 ° C. in an unvulcanized state, and 100 at 23 ° C. after vulcanization. A rubber composition having a modulus at% elongation of 0.8 MPa and a dynamic elastic modulus E ′ at 20 ° C. after vulcanization of 3.0 MPa was used.
上記構成を有する比較例1〜2及び実施例1〜6のタイヤを加硫機で加硫した後、そのタイヤを加硫機から取り出し、フィニッシング層が存在する領域においてタイヤの内面状態を目視により評価し、その結果を表1に示した。評価結果は、加硫故障が全く見られない場合を「○」で示し、フィニッシング層とインナーライナー層との間に剥離が認められる場合を「×」で示した。 After vulcanizing the tires of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 6 having the above configuration with a vulcanizer, the tire is taken out from the vulcanizer, and the inner surface state of the tire is visually observed in the region where the finishing layer is present. The results are shown in Table 1. The evaluation results are indicated by “◯” when no vulcanization failure is observed, and by “X” when peeling is observed between the finishing layer and the inner liner layer.
この表1から明らかなように、実施例1〜6のタイヤではフィニッシング層に起因するインナーライナー層の加硫故障が全く見られなかったが、比較例1〜2のタイヤではフィニッシング層とインナーライナー層との間に剥離を生じていた。 As apparent from Table 1, in the tires of Examples 1 to 6, no vulcanization failure of the inner liner layer due to the finishing layer was observed, but in the tires of Comparative Examples 1 and 2, the finishing layer and the inner liner There was peeling between the layers.
1 トレッド部
2 サイドウォール
3 ビード部
4 カーカス層
5 ビードコア
6 ベルト層
7 インナーライナー層
71 フィルム
72,73 ゴム層
8,8A〜8E フィニッシング層
81A〜81E ゴム組成物
82A〜81C 有機繊維コード
83E 短繊維
9 ゴムシート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tread part 2 Side wall 3
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