JP2009279973A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 補強層のコートゴムの酸素劣化を防止して耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 補強コードを含む補強層７を備えた空気入りタイヤにおいて、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜１７により補強層７を包み込むように被覆する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、補強コードを含む補強層を備えた空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、補強層のコートゴムの酸素劣化を防止して耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

空気入りタイヤは、一般に複数本の補強コードを引き揃えてコートゴムで被覆してなるカーカス層やベルト層等の補強層を備えている。これら補強層のコートゴムはタイヤ中を透過した空気に含まれる酸素により劣化する傾向がある。そして、補強層のコートゴムが劣化するとタイヤの耐久性が低下することになる。

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薄膜を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及び特許文献２参照）。このような空気透過防止層は空気透過率が低いため、補強層のコートゴムの劣化を抑制する上でも有利である。

しかしながら、補強層のコートゴムの劣化は、タイヤ内に充填された空気に含まれる酸素だけではなく、タイヤ外部の大気中に含まれる酸素によっても進行する。特に、内圧を充填しない状態でタイヤを保管する場合、タイヤ外側の表面からタイヤ中に進入する空気に含まれる酸素により補強層のコートゴムが劣化する。そのため、補強層のコートゴムの酸素劣化に起因する耐久性の低下を防止することが求められている。
特開平８−２１７９２３号公報 特開平１１−１９９７１３号公報

本発明の目的は、補強層のコートゴムの酸素劣化を防止して耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、補強コードを含む補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜により前記補強層を包み込むように被覆したことを特徴とするものである。

一方、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、成形ドラムの外周側に熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜を配置し、該薄膜の外周側に補強コードを含む補強層を配置し、該補強層の外周側に他の薄膜を配置し、これら薄膜により前記補強層を包み込むように被覆した後、該補強層を含む未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを加硫することを特徴とするものである。

本発明では、補強コードを含む補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、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薄膜により補強層を包み込むように被覆することにより、タイヤ内に充填された空気に含まれる酸素やタイヤ外側の表面からタイヤ中に進入する空気に含まれる酸素に対して補強層が晒されるのを防止する。これにより、補強層のコートゴムの酸素劣化を防止し、延いては、空気入りタイヤの耐久性を向上することができる。

本発明において、薄膜を熱可塑性エラストマー組成物から構成する場合、該熱可塑性エラストマー組成物におけるエラストマーの体積比率を５５％〜９５％とすることが好ましい。これにより、タイヤ部材として良好な弾性率を確保しつつ優れた空気透過防止性能を発揮することができる。また、熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜の厚さは１０μｍ〜３００μｍであると良い。一方、薄膜を熱可塑性樹脂から構成する場合、その厚さは０．５μｍ〜１０μｍであると良い。

補強コードを含む補強層としては、カーカス層、ベルト層、ベルトカバー層及びサイド補強層よりなる群から選ばれた少なくとも１種を選択することができる。また、補強層のコートゴムの酸素劣化による影響は補強コードがスチールコードである場合に顕著に現れるので、そのような場合に上述の構成を採用することが好ましい。

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。図１は本発明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間には複数本の補強コードを含むカーカス層４が装架され、そのカーカス層４がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に巻き上げられている。カーカス層４の補強コードとしては、一般にナイロンコードやポリエステルコード等の有機繊維コードが使用されるが、トラック・バス用タイヤについてはスチールコードを使用しても良い。また、ビードコア５の外周上にはゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。一方、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７が埋設されている。これらベルト層７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。ベルト層７の補強コードとしては、一般にスチールコードが使用されるが、アラミドコード等の有機繊維コードを使用しても良い。

上記空気入りタイヤにおいて、ベルト層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薄膜１７により包み込まれるように被覆されている。より具体的には、薄膜１７はベルト層７を上下両側から挟み込むように配置されている。このように補強コードを含むベルト層７を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薄膜１７で包み込むように被覆することにより、タイヤ内に充填された空気に含まれる酸素やタイヤ外側の表面からタイヤ中に進入する空気に含まれる酸素にベルト層７が晒されるのを防止することができる。これにより、ベルト層７のコートゴムの酸素劣化を防止し、延いては、空気入りタイヤの耐久性を向上することができる。

上述した実施形態ではベルト層を薄膜で被覆した場合について説明したが、本発明では補強コードを含む他の補強層について薄膜による被覆構造を形成することが可能である。図２〜図５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２〜５において、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。ここではタイヤ部材毎の適用構造について説明するが、これらの構造を組み合わせて適用可能であることは言うまでもない。

図２の実施形態は、カーカス層について薄膜による被覆構造を形成したものである。図２に示すように、カーカス層４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薄膜１４により包み込まれるように被覆されている。より具体的には、薄膜１４はカーカス層４の両面の全域に密着するように配置されている。

図３の実施形態は、カーカス層について薄膜による被覆構造を形成したものである。図３に示すように、カーカス層４はビードコア５及びビードコア６と共に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薄膜１５により包み込まれるように被覆されている。より具体的には、薄膜１５はビードコア５の廻りに巻き上げられた状態のカーカス層４を包み込むように配置されている。

図４の実施形態は、ベルトカバー層について薄膜による被覆構造を形成したものである。図４において、ベルト層７の外周側にはタイヤ周方向に対して実質的に０°で配向する複数本の補強コードを含むベルトカバー層８が配置されている。ベルトカバー層８の補強コードとしては、一般にナイロンコードやポリエステルコード等の有機繊維コードが使用される。このベルトカバー層８はベルト層７と共に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薄膜１７により包み込まれるように被覆されている。より具体的には、薄膜１７はベルト層７及びベルトカバー層８を上下両側から挟み込むように配置されている。

図５の実施形態は、サイド補強層について薄膜による被覆構造を形成したものである。図５において、ビード部３にはタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含むサイド補強層９が配置されている。サイド補強層９の補強コードとしては、スチールコードのほか、ナイロンコードやアラミドコード等の有機繊維コードを使用しても良い。このサイド補強層９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薄膜１９により包み込まれるように被覆されている（図６参照）。より具体的には、薄膜１９はサイド補強層９を左右両側から挟み込むように配置されている。

このようにカーカス層４、ベルトカバー層８又はサイド補強層９などの補強層を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薄膜で包み込むように被覆することにより、タイヤ内に充填された空気に含まれる酸素やタイヤ外側の表面からタイヤ中に進入する空気に含まれる酸素に補強層が晒されるのを防止することができる。これにより、補強コードを含む補強層のコートゴムの酸素劣化を防止し、延いては、空気入りタイヤの耐久性を向上することができる。

上述した薄膜１４，１５，１７，１８，１９を熱可塑性エラストマー組成物から構成する場合、該熱可塑性エラストマー組成物におけるエラストマーの体積比率は５５％〜９５％にすると良い。これにより、タイヤ部材として良好な弾性率を確保しつつ優れた空気透過防止性能を発揮することができる。ここで、熱可塑性エラストマー組成物におけるエラストマーの体積比率が５５％未満であると薄膜の弾性率が高過ぎてタイヤ部材としての使用が困難になり、逆に９５％を超えると空気透過防止性能が低下する。

薄膜１４，１５，１７，１８，１９を熱可塑性エラストマー組成物から構成する場合、その厚さは１０μｍ〜３００μｍとする。この厚さが１０μｍ未満であると空気透過防止性能が低下し、逆に３００μｍを超えると薄膜の剛性が高過ぎてタイヤ部材としての使用が困難になる。一方、薄膜１４，１５，１７，１８，１９を熱可塑性樹脂から構成する場合、その厚さは０．５μｍ〜１０μｍであると良い。この厚さが０．５μｍ未満であると空気透過防止性能が低下し、逆に１０μｍを超えると薄膜の剛性が高過ぎてタイヤ部材としての使用が困難になる。

次に、上述した空気入りタイヤの製造方法について説明する。上述した空気入りタイヤを製造する場合、成形ドラムの外周側に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薄膜を配置し、該薄膜の外周側に補強コードを含む補強層を配置し、該補強層の外周側に他の薄膜を配置し、これら薄膜により補強層を包み込むように被覆した後、該補強層を含む未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを加硫する。

図７はベルト層について薄膜による被覆構造を形成する場合のタイヤ製造方法の主要工程を示すものである。図７において、先ず、成形ドラムＤの外周側に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薄膜１７ａを配置し、該薄膜１７ａの外周側に２層のベルト層７を巻回し、これらベルト層７の外周側に他の薄膜１７ｂを配置し、これら薄膜１７ａ，１７ｂによりベルト層７を包み込むように被覆する。次いで、ベルト層７及び薄膜１７ａ，１７ｂからなる積層体の外周側にキャップトレッド層１０を巻回してベルト・トレッド積層体を成形する。更に、このようにして得たベルト・トレッド積層体を別工程で成形された１次グリーンタイヤに貼り合わせることにより、ベルト層７を含む未加硫タイヤを成形する。その後、未加硫タイヤを加硫することにより、所望の空気入りタイヤを得ることができる。

上記製造工程においては、ストリップ状の薄膜をタイヤ周方向に連続的に巻回することでベルト幅よりも広い薄膜を形成したり、ベルト幅よりも広いシート状の薄膜をタイヤ周方向に巻回したり、或いは、円筒状の薄膜を成形ドラムの周囲に被せるようにすることが可能であるが、タイヤのユニフォミティーを高めるためには円筒状の薄膜を採用することが好ましい。

以下、本発明で使用される薄膜（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とエラストマーと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。

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（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、ナイロン６のメトキシメチル化物、ナイロン６／６１０共重合体のメトキシメチル化物、ナイロン６１２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）アクリロニトリル／スチレン共重合体、（メタ）アクリロニトリル／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（ＥＴＦＥ）〕、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〕、イミド系樹脂〔例えば、芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕等を好ましく用いることができる。

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添物〔例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ、高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ニトリルゴム（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−αオレフィン共重合ゴム、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、ＣＩ−ＩＩＲ、イソプロピレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物、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ゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム（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、ボリアミド系エラストマー〕等を好ましく使用することができる。

前記した特定の熱可塑性樹脂とエラストマー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剤を用いて両者を相溶化させることができる。ブレンド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の種類によって選定すればよいが、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、ＥＰＭ、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との合計）１００重量部に対して、０．５〜１０重量部がよい。

熱可塑性エラストマー組成物において、特定の熱可塑性樹脂とエラストマーとの組成比は、特に限定されるものではなく、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ように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。

本発明において、フィルムを構成する熱可塑性樹脂および熱可塑性エラストマー組成物には、タイヤ部材としての必要特性を損なわない範囲で前記した相溶化剤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との相溶性を改良するため、材料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（ＰＳ）、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート（ＰＣ）等を例示することができる。また、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、老化防止剤等をタイヤ部材としての必要特性を損なわない限り任意に配合することもできる。

また、エラストマーは熱可塑性樹脂との混合の際、動的に加硫することもできる。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。

加硫剤としては、一般的なゴム加硫剤（架橋剤）を用いることができる。具体的には、イオウ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〔本明細書において、「ｐｈｒ」は、エラストマー成分１００重量部あたりの重量部をいう。以下、同じ。〕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−ジ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、１〜２０ｐｈｒ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。

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（１０〜２０ｐｈｒ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。

具体的には、アルデヒド・アンモニア系加硫促進剤としては、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、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。

熱可塑性エラストマー組成物の製造方法は、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（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を分散させることによる。エラストマー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の混練およびエラストマーの動的加硫には、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。上記方法で製作されたポリマー組成物は、射出成形、押出し成形等、通常の熱可塑性樹脂の成形方法によって所望の形状にすればよい。

このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物は、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。かかる構造をとることにより、タイヤ部材として十分な柔軟性と連続相としての樹脂層の効果により十分な剛性を併せ付与することができると共に、エラストマーの多少によらず、成形に際し、熱可塑性樹脂と同等の成形加工性を得ることができる。

熱可塑性樹脂および熱可塑性エラストマー組成物のヤング率は、特に限定されるものではないが、好ましくは１〜１５００ＭＰａ、より好ましくは５０〜７００ＭＰａにするとよい。

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用い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。

タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５であって、一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層の外周側に２層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、ベルト部分の構成を種々異ならせた従来例、実施例１，２及び比較例１，２のタイヤを製作した。

従来例のタイヤは、ベルト層について薄膜による被覆構造を設けていないものである。実施例１のタイヤは、熱可塑性樹脂であるナイロン６／６６共重合体（東レ社製アミランＣＭ６００１）とエラストマーであるイソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（エクソンモービルケミカル社製ＭＤＸ９０−１０）とを４０：６０（重量比）でブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる厚さ５０μｍの薄膜によりベルト層を両面から包み込むように被覆したものである。実施例２のタイヤは、熱可塑性樹脂であるナイロン６／６６共重合体（東レ社製アミランＣＭ６００１）からなる厚さ５μｍの薄膜によりベルト層を両面から包み込むように被覆したものである。比較例１のタイヤは、実施例１と同じ熱可塑性エラストマー組成物からなる厚さ５０μｍの薄膜をベルト層の内面だけに積層したものである。比較例２のタイヤは、実施例１と同じ熱可塑性エラストマー組成物からなる厚さ５０μｍの薄膜をベルト層の外面だけに積層したものである。

上述した従来例、実施例１，２及び比較例１，２のタイヤについて、下記の評価方法により耐久性を評価し、その結果を表１に示した。

耐久性：
各試験タイヤをリムサイズ１５×６Ｊのホイールに組付け、タイヤ内に酸素を３５０ｋＰａで封入し、８０℃にて５日間放置した後、内圧を２００ｋＰａとして高速耐久試験を実施し、ベルト層にセパレーション故障が生じるまでの走行距離を計測した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど耐久性が優れていることを意味する。

この表１から明らかなように、実施例１，２のタイヤは、従来例に比べて耐久性が優れていた。一方、比較例１，２のタイヤは、耐久性の改善効果が見られるものの十分ではなかった。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 本発明の更に他の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。 図５の空気入りタイヤにおけるサイド補強層を抽出して示す断面図である。 ベルト層について薄膜による被覆構造を形成する場合のタイヤ製造方法の主要工程を示す断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ ベルトカバー層
９ サイド補強層
１４，１５，１７，１８，１９ 薄膜

Claims (12)

1. 補強コードを含む補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜により前記補強層を包み込むように被覆したことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記薄膜が熱可塑性エラストマー組成物からなり、該熱可塑性エラストマー組成物におけるエラストマーの体積比率が５５％〜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。
3. 前記薄膜が熱可塑性エラストマー組成物からなり、その厚さが１０μｍ〜３００μｍ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。
4. 前記薄膜が熱可塑性樹脂からなり、その厚さが０．５μｍ〜１０μｍ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。
5. 前記補強層がカーカス層、ベルト層、ベルトカバー層及びサイド補強層よりなる群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記補強コードがスチールコードであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 成形ドラムの外周側に熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜を配置し、該薄膜の外周側に補強コードを含む補強層を配置し、該補強層の外周側に他の薄膜を配置し、これら薄膜により前記補強層を包み込むように被覆した後、該補強層を含む未加硫タイヤを成形し、該未加硫タイヤを加硫することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
8. 前記薄膜が熱可塑性エラストマー組成物からなり、該熱可塑性エラストマー組成物におけるエラストマーの体積比率が５５％〜９５％であることを特徴とする請求項７に記載の空気入りタイヤの製造方法。
9. 前記薄膜が熱可塑性エラストマー組成物からなり、その厚さが１０μｍ〜３００μｍであることを特徴とする請求項７に記載の空気入りタイヤの製造方法。
10. 前記薄膜が熱可塑性樹脂からなり、その厚さが０．５μｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項７に記載の空気入りタイヤの製造方法。
11. 前記補強層がカーカス層、ベルト層、ベルトカバー層及びサイド補強層よりなる群から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
12. 前記補強コードがスチールコードであることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。

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