JP2013166529A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一対のビード部4の間に装架されたカーカスプライ6のタイヤ内側にインナーライナーを備えた空気入りタイヤ1であって、前記インナーライナーは、(A)スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体と紫外線吸収剤と酸化防止剤少なくともいずれかを含んだエラストマー組成物よりなる第1層と、(B)スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体およびスチレン−イソブチレンジブロック共重合体の少なくともいずれかと、紫外線吸収剤と酸化防止剤の少なくともいずれかを含んだエラストマー組成物よりなる第2層よりなるポリマー積層体で構成され、前記インナーライナーはクラウン中央位置Pcにおける厚さGcよりもショルダー位置Peの厚さGeが厚いことを特徴とする空気入りタイヤ。
【選択図】図1
Description
(A)スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体と、紫外線吸収剤と酸化防止剤の少なくともいずれかを含み、その合計の配合量が、エラストマー成分の0.5質量%〜40質量%の範囲であるエラストマー組成物よりなる第1層と、(B)スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体およびスチレン−イソブチレンジブロック共重合体の少なくともいずれかと、紫外線吸収剤と酸化防止剤の少なくともいずれかを含み、その合計配合量がエラストマー成分の0.5質量%〜40質量%の範囲であるエラストマー組成物よりなる第2層よりなるポリマー積層体で構成され、前記第2層がカーカスプライのゴム層と接するように配置されており、かつ前記インナーライナーはクラウン中央位置Pcにおける厚さGcよりもショルダー位置Peの厚さGeが厚いことを特徴とする空気入りタイヤに関する。
本発明の空気入りタイヤの実施形態を図に基づき説明する。図1は、空気入りタイヤの右半分の概略断面図であり、図2は、そのトレッド部の拡大概略断面図である。図において空気入りタイヤ1は、トレッド部2と、該トレッド部両端からトロイド形状を形成するようにサイドウォール部3とビード部4とを有している。さらに、ビード部4にはビードコア5が埋設される。また、一方のビード部4から他方のビード部に亘って設けられ、両端をビードコア5のまわりに折り返して係止されるカーカスプライ6と、該カーカスプライ6のクラウン部外側には、少なくとも2枚のプライよりなるベルト層7とが配置されている。
イの2枚をタイヤ周方向に対して、コードが通常5〜30°の角度になるようにプライ間で相互に交差するように配置される。なおベルト層の両端外側には、トッピングゴム層を設け、ベルト層両端の剥離を軽減することができる。またカーカスプライはポリエステル、ナイロン、アラミド等の有機繊維コードがタイヤ周方向にほぼ90°に配列されており、カーカスプライとその折り返し部に囲まれる領域には、ビードコア5の上端からサイドウォール方向に延びるビードエーペックス8が配置される。また前記カーカスプライ6のタイヤ半径方向内側には一方のビード部4から他方のビード部4に亘るインナーライナー9が配置されている。
タイヤ子午断面において、前記カーカスプライとインナーライナーの境界線に対してトレッド部の接地端Teからタイヤ内径方向に法線Lを引き前記境界線との交点をショルダー位置Peと定義する。ここでトレッド部の接地端Teは、トレッド部の外側輪郭線を延長した線と、ショルダー部の外側輪郭線を延長した交点として定義される。
カーカスプライとインナーライナーの境界線とタイヤ中心線CLとの交点をクラウン中心位置Pcとする。
タイヤに規定内圧を充填し標準リムを装着したときの外側輪郭線の最大幅位置Leをとおるタイヤ回転軸に平行な線とカーカスプライとインナーライナーの境界線との交点を最大幅位置Psとする。
前記ショルダー位置Peからクラウン中心位置Pcまでのインナーライナーの輪郭線に沿った距離をショルダー距離Wcとする。
前記ショルダー位置Peからタイヤ最大幅位置Psまでのインナーライナーの輪郭線に沿った距離をサイド距離Wsとする。
インナーライナーのクラウン中心位置Pcの厚さをGc、ショルダー位置Peにおける厚さをGe、最大幅位置Psにおける厚さをGsとする。
本発明においてインナーライナーは、タイヤ内側に配置され、かつエラストマー組成物よりなる第1層と、前記カーカスプライのゴム層と接して配置されるエラストマー組成物よりなる第2層で構成されている。ここでエラストマー組成物とは、ポリマー成分として熱可塑性エラストマーまたはゴム成分を含む組成物を意味する。但し、添加剤として配合するゴム成分、例えば、ポリイソブチレンはエラストマー成分には含めないものとする。
前記第1層は、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体(以下、「SIBS」ともいう。)含む熱可塑性エラストマー組成物で形成される。SIBSは、分子鎖中にイソブチレンブロックを含んでいるため、そのポリマーフィルムは優れた耐空気透過性を有する。SIBSは、その分子構造において、芳香族単位以外は飽和しているため、酸化劣化が抑制される。
本発明において、エラストマー組成物は、好ましくは紫外線吸収剤を含む。紫外線吸収剤は、波長290nm以上の紫外線領域の光を吸収し高分子化合物の分子鎖の劣化を防止する。例えば、ベンゾフェノン系、サリチレート系およびベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤は高分子化合物が最も劣化を受けやすい波長320nm〜350nm付近の紫外線光を吸収する。この波長域の光を振動エネルギーや熱エネルギーに変換することで高分子化合物への吸収を防止する機能を有する。特に、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が幅広い紫外線光を吸収できる。ここで、紫外線吸収剤を例示すれば次のとおりである。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として、TINUVIN P/FL(BASF社製、分子量225、融点128〜132℃、最大吸収波長341nm)(2−(2−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール)、TINUVIN 234(BASF社製、分子量447.6、融点137〜141℃、最大吸収波長343nm)(2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α、α’ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール)、TINUVIN 326/FL(BASF社製、分子量315.8、融点138〜141℃、最大吸収波長353nm)、アデカスタブLA−36((株)ADEKA製)(2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール)、TINUVIN 237(BASF社製、分子量338.4、融点139〜144℃、最大吸収波長359nm)(2,4−ジ−t−ブチル−6−(5−クロロベンゾトリアゾール−2−イル−)フェノール)、TINUVIN 328(BASF社製、分子量351.5、融点80〜88℃、最大吸収波長347nm)(2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール)およびTINUVIN 329/FL(BASF社製、分子量323、融点103〜105℃、最大吸収波長343nm)(2−(2−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−tert−オクチルフェノール)が例示できる。
液状紫外線吸収剤として、TINUVIN 213(BASF社製、融点−40℃、最大吸収波長344nm)(5−(2−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシ−3−tert−ブチルベンゼンプロパン酸メチル)、TINUVIN 571(BASF社製、分子量393.6、融点−56℃、最大吸収波長343nm)(2−(2−ヒドロキシ−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−ドデシルフェノール)、[トリアジン系紫外線吸収剤]およびTINUVIN 1577FF(BASF社製、分子量425、融点148℃、最大吸収波長274nm)(2−[4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(ヘキシルオキシ)フェノール)が例示できる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤として、CHIMASSORB 81/FL(BASF社製、分子量326.4、融点48〜49℃)(2−ヒドロキシ−4−(オクチルオキシ)ベンゾフェノン)が例示できる。
ベンゾエート系紫外線吸収剤として、TINUVIN 120(BASF社製、分子量438.7、融点192〜197℃、最大吸収波長265nm)(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート)が例示できる。
ヒンダードアミン系安定剤として、CHIMASSORB 2020 FDL(BASF社製、分子量2600〜3400、融点130〜136℃)(ジブチルアミン1,3,5−トリアジン・N,N−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミン・N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物)、CHIMASSORB 944 FDL(BASF社製、分子量2000〜3100、融点100〜135℃)(ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}])、TINUVIN 622 LD(BASF社製、分子量3100〜4000、融点55〜70℃)(ブタン二酸1−[2−(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジノ)エチル])、TINUVIN 144(BASF社製、分子量685、融点146〜150℃)(2−ブチル−2−[3,5−ジ(tert−ブチル)−4−ヒドロキシベンジル]マロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、TINUVIN 292(BASF社製、分子量509)(セバシン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル))、TINUVIN 770 DF(BASF社製、分子量481、融点81〜85℃)(セバシン酸ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)が例示できる。
本発明において、エラストマー組成物は、好ましくは酸化防止剤を含む。酸化防止剤は、紫外線吸収剤はラジカル補足剤として機能し、主に炭素ラジカルを補足することで、高分子の分子鎖の劣化を防止できる。特に、紫外線吸収剤と酸化防止剤の併用が好ましい。本発明に用いられる酸化防止剤を以下に例示する。
IRGANOX1010(BASF製)、アデカスタブAO−60((株)ADEKA製)、スミライザーBP−101(住友化学(株)製)(ペンタエリスリチル・テトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート])、IRGANOX1035(BASF製)(2,2−チオ−ジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート])、IRGANOX1076(BASF製)(オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、IRGANOX1098(BASF製)(N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド))、IRGANOX1135(BASF製)(イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート])、IRGANOX1330(BASF製)(1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン)、IRGANOX1726(BASF製)(4,6−ビス(ドデシルチオメチル)−O−クレゾール)、IRGANOX1425(BASF製)(ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホン酸エチル)カルシウム(50%)、ポリエチレンワックス(50%))、IRGANOX1520(BASF製)(2,4−ビス[(オクチルチオ)メチル]−O−クレゾール)、IRGANOX245(BASF製)(トリエチレングリコール−ビス[3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート])、IRGANOX259(BASF製)(1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート])、IRGANOX3114(BASF製)(トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレイト)、IRGANOX5057(BASF製)(オクチル化ジフェニルアミン)、IRGANOX565(BASF製)(2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン)、サイアノックスCY1790(サンケミカル(株)製)(1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌル酸)、アデカスタブAO−40((株)ADEKA製)、スミライサーBBM(住友化学(株)製)(4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール))、アデカスタブAO−50((株)ADEKA製)、スミライザーBP-76(住友化学(株)製)(ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、アデカスタブAO−80((株)ADEKA製)、スミライザーGA-80(住友化学(株)製)(3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフィエニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]−ウンデカン)。
リン系酸化防止剤は、過酸化物分解剤として使用され、熱加工成型時の酸化防止機能に優れており、例えば、以下のものがある。
IRGASTAB FS 042(BASF製)(N,N−ジオクタデシルヒドロキシルアミン)、[ヒンダードフェノール/リン混合系酸化防止剤]、IRGANOX B 225(BASF製)(IRGAFOS168:IRGANOX1010=1:1)、IRGANOX215(BASF製)(IRGAFOS168:IRGANOX1010=2:1)、IRGANOX220(BASF製)(IRGAFOS168:IRGANOX1010=3:1)、IRGANOX921(BASF製)(IRGAFOS168:IRGANOX1076=2:1)。
本発明において酸化防止剤は酸素吸収剤を包含する概念である。酸素吸収剤は空気中の酸素捕捉能がある一般的な酸素吸収剤を用いることができ、例えば、鉄粉の酸化反応を利用して空気中の酸素を吸収する鉄粉末酸素吸収剤をあげることができ、通常、表面積が0.5m2/g以上の鉄粉100重量部に対し、0.1〜50重量部のハロゲン化金属、例え
ば塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン化物を組合せて用いる。これは両者の混合物として、また鉄粉表面をハロゲン化金属で被覆したものでもよい。
スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体を含むエラストマー組成物は、紫外線の波長290nm以上の波長領域で劣化を受けやすい。そこで紫外線吸収剤をエラストマー組成物に配合することで、最も劣化を受けやすい320nm〜350nm付近の光を吸収し、無害の振動エネルギーや熱エネルギーに変換することで、エラストマー組成物を紫外線から保護する。ここで紫外線吸収剤は光安定剤を包含する概念である。
積層体の第1層の厚さは、0.05〜0.6mmが好ましい。第1層の厚さが0.05mm未満であると、第1層と第2層よりなるポリマー積層体をインナーライナーに適用した生タイヤの加硫時に、第1層がプレス圧力で破れてしまい、得られたタイヤにおいてエアーリーク現象が生じる虞がある。一方、第1層の厚さが0.6mmを超えるとタイヤ重量が増加し、低燃費性能が低下する。第1層の厚さは0.05〜0.4mmであることが好ましい。第1層は、押出成形、カレンダー成形といった熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマーをフィルム化する通常の方法が採用できる。
前記第2層は、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(以下、「SIS」ともいう。)およびスチレン−イソブチレンブロック共重合体(以下、「SIB」ともいう。)の少なくともいずれかを含むエラストマー組成物である。
0程度であることが好ましい。
第2層に用いられる紫外線吸収剤および酸化防止剤は、前述の第1層に用いられるものと同じ種類を用いてもよく、また異なった種類を用いてもよい。本発明において第2層のエラストマー組成物は、紫外線吸収剤および酸化防止剤の少なくともいずれかを含むが、これらの合計の配合量は、エラストマー成分の0.5〜40質量%の範囲である。0.5質量%未満では、紫外線による劣化防止、酸素による酸化劣化の防止の効果がない。一方、40質量%を超えるとエラストマー組成物の耐久性が低下することがある。紫外線吸収剤および酸化防止剤は、エラストマー成分の2.0〜20質量%の範囲が好ましい。
第2層の厚さは、0.01mm〜0.3mmが好ましい。ここで第2層の厚さとは、例えば第2層がSIS層、SIBなどの1層のみからなる場合は、その厚さをいう。一方、第2層が例えば、SIS層およびSIB層などを含む複数層の場合は、これらの合計厚さを意味する。第2層の厚さが0.01mm未満であると、ポリマー積層体をインナーライナーに適用した生タイヤの加硫時に、第2層がプレス圧力で破れてしまい、加硫接着力が低下する虞がある。一方、第2層の厚さが0.3mmを超えるとタイヤ重量が増加し低燃費性能が低下する可能性がある。第2層の厚さは、さらに0.05〜0.2mmであることが好ましい。
第1層また第2層はSIBS変性共重合体、スチレン系熱可塑性エラストマーまたはゴム成分を含むことができる。
SIBS変性共重合体は、熱可塑性エラストマー成分全体の5〜80質量%の範囲で配合される。5質量%未満の場合は、第1層との加硫接着力が低下する可能性があり、80質量%を超えるとカーカスプライとの接着力が低下する可能性がある。
ここでSIBS変性共重合体は、SIBSのスチレンブロック部分が不飽和結合を有する酸塩化物もしくは酸無水物で変性されたものであり、分子鎖中に次の式(1)の化学構造を含んでいる。
本発明で変性に用いられる不飽和結合を有する酸塩化物とは、メタクリル酸クロライド、メタクリル酸ブロマイド、メタクリル酸ヨウダイド、アクリル酸クロライド、アクリル酸ブロマイド、アクリル酸ヨウダイド、クロトニル酸クロライドおよびクロトニル酸ブロマイドが例示される。特に、メタクリル酸クロライド、アクリル酸クロライドが好適である。
2層およびカーカスプライゴムとの加硫接着が十分でないことがある。
スチレン系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントとしてスチレンブロックを含む共重合体をいう。SIBS、SISおよびSIB以外に、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(以下、「SBS」ともいう。)、スチレン−エチレン・ブテン−スチレンブロック共重合体(以下、「SEBS」ともいう。)、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体(以下、「SEPS」ともいう。)、スチレン−エチレン・エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体(以下、「SEEPS」ともいう。)、スチレン−ブタジエン・ブチレン−スチレンブロック共重合体(以下、「SBBS」ともいう。)がある。
第1層、第2層のエラストマー組成物には、ゴム成分を配合することができる。ゴム成分の配合によって、隣接するカーカスプライとの未加硫状態での粘着性を付与し、加硫によりカーカスプライやインスレーションとの加硫接着性を高めることができる。ゴム成分は天然ゴム、ポリイソブチレン、イソプレンゴム、クロロプレンゴムおよびブチルゴムよりなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。ゴム成分の配合量は、エラストマー成分中、5〜75質量%の範囲が好ましい。
本発明において、前記第1層及び第2層の少なくともいずれかは、熱可塑性エラストマー成分100質量に対し、粘着付与剤が0.1〜100質量部は配合される。ここで粘着付与剤とは、熱可塑性エラストマー組成物の粘着性を増進するための配合剤をいい、例えば次の粘着付与剤が例示される。
本発明において、インナーライナーは前記第1層と第2層で構成されるポリマー積層体が使用される。ここで第1層、第2層は熱可塑性エラストマーの組成物であり、加硫温度、例えば150℃〜180℃において、金型中で軟化状態にある。軟化状態とは分子運動性が向上し固体と液体の中間状態を意味する。また、熱可塑性エラストマー組成物が軟化状態では、固体状態よりも反応性が向上するため、隣接する部材と粘着、接着する。そのため熱可塑性エラストマー組成物の形状変化や隣接部材との粘着、融着を防止するために、タイヤの製造の際には冷却工程を設けることが好ましい。冷却工程は、タイヤ加硫後に、10〜300秒間、50〜120℃に急冷しブラダー部内を冷却することができる。冷却媒体としては、空気、水蒸気、水およびオイルより選択される1種以上が使用される。かかる冷却工程を採用することで、インナーライナーを0.05〜0.6mmの範囲の薄いインナーライナーを形成することが容易となる。
本発明の空気入りタイヤは、一般的な製造方法を用いることができる。まず前記ポリマー積層体PLを用いてインナンーライナーを製造する。空気入りタイヤの生タイヤに前記インナーライナーを適用して他の部材とともに加硫成形することによって製造することができる。ポリマー積層体PLを生タイヤに配置する際は、ポリマー積層体PLの第2層PL2が、カーカスプライCに接するようにタイヤ半径方向外側に向けて配置する。このように配置すると、タイヤ加硫工程において、第1層とカーカスプライCとの接着強度を高めることができる。得られた空気入りタイヤは、インナーライナーとカーカスプライCのゴム層とが良好に接着し優れた耐空気透過性および耐久性を有する。
本発明の第1層および第2層よりなるポリマー積層体の製造に用いた熱可塑性エラストマー(SIB、SIBS、SIS及びSIBS変性共重合体)、紫外線吸収剤、酸化防止剤は以下のとおり調整した。
攪拌機付き2L反応容器に、メチルシクロヘキサン(モレキュラーシーブスで乾燥したもの)589mL、n−ブチルクロライド(モレキュラーシーブスで乾燥したもの)613ml、クミルクロライド0.550gを加えた。反応容器を−70℃に冷却した後、α−ピコリン(2−メチルピリジン)0.35mL、イソブチレン179mLを添加した。さらに四塩化チタン9.4mLを加えて重合を開始し、−70℃で溶液を攪拌しながら2.0時間反応させた。次に反応容器にスチレン59mLを添加し、さらに60分間反応を続けた後、大量のメタノールを添加して反応を停止させた。反応溶液から溶剤などを除去した後に、重合体をトルエンに溶解して2回水洗した。このトルエン溶液をメタノール混合物に加えて重合体を沈殿させ、得られた重合体を60℃で24時間乾燥することによりスチレン−イソブチレンジブロック共重合体を得た(スチレン成分含有量:15質量%、重量平均分子量:70,000)。
カネカ(株)社製の「シブスターSIBSTAR 102T(ショアA硬度25、スチレン成分含有量25質量%、重量平均分子量:100,000)」を用いた。
クレイトンポリマー社製のD1161JP(スチレン成分含有量15質量%、重量平均分子量:150,000)を用いた。
2リットルのセパラブルフラスコにスチレン―イソブチレンブロック共重合体75g(スチレン含量30%、スチレンユニットのモル数0.216モル)を入れて、容器内を窒素で置換した。注射器を用いて、モレキュラーシーブスで乾燥したn−ヘキサン1200mL及びモレキュラーシーブスで乾燥したn−ブチルクロリド1800ミリリットルを加えた。
応を開始した。30分の反応の後、反応溶液に約1000ミリリットルの水を加えて激しく攪拌し反応を終了させた。反応溶液を多量の水で数回水洗を行い、さらに大量のメタノールとアセトン混合溶媒(1:1)に徐々に滴下して反応生成物を沈殿させ、その後反応生成物を60℃で24時間真空乾燥して、SIBS変性共重合体(重量平均分子量:150,000、スチレン含量:20重量%、酸塩化物:1.0重量%)を得た。
表1に第1層の比較配合1〜6および実施配合1〜8を示す。表2に第2層の比較配合7〜13および実施配合9〜17を示す。第1層及び第2層にこれらの配合を用いて比較例1〜22、実施例1〜21のタイヤを製造した。
(注2)ポリイソブチレン:新日本石油(株)社製、「テトラックス3T」(粘度平均分子量30,000、重量平均分子量、49,000)。
(注3)紫外線吸収剤:(株)ADEKA社製のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として「アデカスタブLA−36」(2−(2’−ヒドロキシ−3’−ter−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール)を用いた。この紫外線吸収剤は融点が138〜141℃、分子量315.8、最大吸収波長が353nmである。
(注4)酸化防止剤:BASF社製のヒンダードフェノール系酸化防止剤として「IRGANOX 1010」(ペンタエリスリチル・テトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)を用いた。この酸化防止剤の融点は110〜125℃であり、比重が1.15、分子量が117.7である。
表1、表2の実施配合、比較配合に基づき、SIBS変性共重合体、SIBS、SISおよびSIBなどの熱可塑性エラストマー組成物を、2軸押出機(スクリュ径:φ50mm、L/D:30、シリンダ温度:220℃)にてペレット化した。その後、Tダイ押出機(スクリュ径:φ80mm、L/D:50、ダイリップ幅:500mm、シリンダ温度:220℃、フィルムゲージ:第1層は0.25mm、第2層は0.05mm)にてインナーライナーを作製した。
空気入りタイヤは、図1に示す基本構造を有する195/65R15サイズのものを製造した。上記ポリマー積層体をインナーライナーに用いて生タイヤを製造し、170℃で20分間プレス加硫を行った。加硫タイヤを加硫金型から取り出すことなく、110℃で3分間冷却した後に加硫金型から取り出した。冷却媒体としては水を使用した。
表3において、比較例1〜6は、第1層に比較配合1〜6を、第2層に比較配合9(SIS)を用い、厚さ比(Ge/Gc)を200%としたインナーライナーの例である。低温耐久走行距離は比較例1が最も優れているが、いずれも十分ではない。
表4において、比較例11〜18は、第1層に実施配合1〜8を、第2層に実施配合13を用い、厚さ比(Ge/Gc)を100%としたインナーライナーの例である。低温耐久走行距離は比較例17が最も優れている。
表5において、実施例1〜7は、第1層に実施配合8を、第2層に実施配合13を用い、厚さ比(Ge/Gc)を200%とし、領域(wc/ws)の値を変更したインナーライナーの例である。いずれの実施例の低温耐久走行距離は、比較例1よりも大幅な改善が認められる。
表6において、実施例11〜17は、第1層に実施配合1〜7を、第2層に実施配合13を用い、厚さ比(Ge/Gc)を200%としたインナーライナーの例である。低温耐久走行距離は第1層に実施配合2(SIBSに紫外線吸収剤40質量部配合)を用いた実施例12が最も優れている。
前述の如く製造された空気入りタイヤに関し、以下の性能評価をおこなった。
低温耐久走行試験は、屋内暴露後、酸素注入下、雰囲気温度−20℃のもとでタイヤが損傷するまでの走行距離を測定した。試作タイヤを十分日光に晒される屋外において1ヶ月放置した。その後、JIS規格リム15×6JJに組み付け、100%酸素注入し、内圧250kPaに設定しタイヤを準備する。
<転がり抵抗(指数)>
(株)神戸製鋼所製の転がり抵抗試験機を用い、製造した195/65R15サイズの空気入りタイヤをJIS規格リム15×6JJに組み付け、荷重3.4kN、空気圧230kPa、速度80km/時間の条件下で、室温(38℃)にて走行させて、転がり抵抗を測定した。下記計算式により、比較例1を基準(100)として、相対値として比較例、実施例を指数として算出した。数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを示す。
<総合判定>
判定Aは、次の条件をすべて満たしたものをいう。
(a)低温耐久走行距離指数が140より大きい。
(b)転がり抵抗指数が105以下。
(a)低温耐久走行距離指数が140以下。
(b)転がり抵抗指数が105より大きい。
表1に第1層の比較配合1〜6および実施配合5〜8、参考配合1〜4を示す。表2に第2層の比較配合7〜13および実施配合13〜17、参考配合9〜12を示す。第1層及び第2層にこれらの配合を用いて比較例1〜22、実施例1〜10、15〜21、参考例15〜17のタイヤを製造した。
表4において、比較例11〜18は、第1層に参考配合1〜4、実施配合5〜8を、第2層に実施配合13を用い、厚さ比(Ge/Gc)を100%としたインナーライナーの例である。低温耐久走行距離は比較例17が最も優れている。
表6において、参考例1〜4、実施例15〜17は、第1層に参考配合1〜4、実施配合5〜7を、第2層に実施配合13を用い、厚さ比(Ge/Gc)を200%としたインナーライナーの例である。低温耐久走行距離は第1層に参考配合2(SIBSに紫外線吸収剤40質量部配合)を用いた参考例2が最も優れている。
<転がり抵抗(指数)>
(株)神戸製鋼所製の転がり抵抗試験機を用い、製造した195/65R15サイズの空気入りタイヤをJIS規格リム15×6JJに組み付け、荷重3.4kN、空気圧230kPa、速度80km/時間の条件下で、室温(38℃)にて走行させて、転がり抵抗を測定した。下記計算式により、比較例1を基準(100)として、相対値として比較例、実施例を指数として算出した。数値が小さいほど転がり抵抗が小さいことを示す。
<総合判定>
判定Aは、次の条件をすべて満たしたものをいう。
(a)低温耐久走行距離指数が140より大きい。
(b)転がり抵抗指数が105以下。
Claims (8)
- 一対のビード部の間に装架されたカーカスプライのタイヤ内側にインナーライナーを備えた空気入りタイヤであって、前記インナーライナーは、
(A)スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体と、紫外線吸収剤と酸化防止剤の少なくともいずれかを含み、その合計の配合量が、エラストマー成分の0.5質量%〜40質量%の範囲であるエラストマー組成物よりなる第1層と、
(B)スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体およびスチレン−イソブチレンジブロック共重合体の少なくともいずれかと、紫外線吸収剤と酸化防止剤の少なくともいずれかを含み、その合計配合量がエラストマー成分の0.5質量%〜40質量%の範囲であるエラストマー組成物よりなる第2層よりなるポリマー積層体で構成され、
前記第2層がカーカスプライのゴム層と接するように配置されており、かつ前記インナーライナーはクラウン中央位置Pcにおける厚さGcよりもショルダー位置Peの厚さGeが厚いことを特徴とする空気入りタイヤ。 - 前記第1層および前記第2層のいずれかのエラストマー組成物は、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体またはSIBS変性共重合体のいずれか、若しくは両者が含まれている請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記第1層および第2層のいずれかのエラストマー組成物は、粘着付与剤またはポリイソブチレンが配合されている請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
- タイヤ子午断面において、前記カーカスプライとインナーライナーの境界線に対してトレッド部の接地端Teからタイヤ内径方向に法線Lを引き前記境界線との交点をショルダー位置Peとし、前記カーカスプライとインナーライナーの境界線とタイヤ中心線CLとの交点をクラウン中心位置Pcとし、さらに前記ショルダー位置Peからクラウン中心位置Pcまでのインナーライナーの輪郭線に沿った距離をショルダー距離Wcとしたとき、
前記インナーライナーの肉厚部は、前記ショルダー位置Peからクラウン中心位置Pc側に、前記ショルダー距離Wcの少なくとも10%の幅を有する領域に形成されている請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。 - インナーライナーの肉厚部は、前記ショルダー位置Peからクラウン中心位置Pc側に、前記ショルダー幅Wcの50%以下の幅を有する領域に形成されている請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記インナーライナーの前記ショルダー位置Peからタイヤ最大幅位置Psまでのインナーライナーの輪郭線に沿った距離をサイド距離Wsとしたとき、前記インナーライナーの肉厚部は、前記ショルダー位置Peから前記最大幅位置Ps側に、前記サイド距離Wsの少なくとも20%の幅を有する領域に形成されている請求項1〜5のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記インナーライナーの肉厚部は、前記ショルダー位置Peから前記最大幅位置Ps側に、前記最大幅距離Wsの100%以下の幅を有する領域に形成されている請求項1〜6のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記インナーライナーは、クラウン中央位置Pcにおける厚さGcに対し、ショルダー位置Peの厚さGeは120%〜500%である請求項1〜7のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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