JP2018079899A - tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤに関するものである。 The present invention relates to a tire.
近年、軽量化やリサイクルのし易さから、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー等の樹脂材料を使用したタイヤが開発されている。
例えば、下記特許文献1には、環状のタイヤ骨格体の外周部に補強コード層(補強層)を有し、タイヤ骨格体を樹脂材料で形成したタイヤ、更には、補強層にも樹脂材料を使用したタイヤが開示されている。
In recent years, tires using resin materials such as thermoplastic resins and thermoplastic elastomers have been developed because of their light weight and ease of recycling.
For example, in Patent Document 1 below, a tire having a reinforcing cord layer (reinforcing layer) on the outer peripheral portion of an annular tire frame body, the tire frame body being formed of a resin material, and further, a resin material is also used for the reinforcement layer. The tire used is disclosed.
しかしながら、タイヤ骨格体や補強層に樹脂材料を用いたタイヤは、低ロス性等に優れるものの、走行時の発熱等によってタイヤが高温になると樹脂材料が軟化するため、タイヤが高温になる高速走行時の耐久性(以下、「高速耐久性」)に改善の余地がある。
これに対して、タイヤの高速耐久性の改善のために、タイヤの表面を覆う層表面層に低ロス性に優れるゴム(ゴム表面層)を用いる手段が考えられるが、ゴム表面層を単純に低ロス化すると、ゴム表面層の貯蔵弾性率(E’)が低下して、タイヤのショルダー部、ビード部及びそれらの周辺部材の歪みが大きくなるため、タイヤの高速耐久性を十分には向上させることができなかった。
However, a tire using a resin material for the tire frame or the reinforcing layer is excellent in low loss properties, etc., but the resin material softens when the tire becomes hot due to heat generation during running, etc. There is room for improvement in durability (hereinafter referred to as “high-speed durability”).
On the other hand, in order to improve the high-speed durability of the tire, a means of using rubber (rubber surface layer) excellent in low loss property for the layer surface layer covering the tire surface can be considered, but the rubber surface layer is simply When the loss is reduced, the storage elastic modulus (E ') of the rubber surface layer is reduced, and the tire shoulder, bead, and their peripheral members are greatly distorted, so the high-speed durability of the tire is sufficiently improved. I couldn't let you.
そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決し、タイヤ骨格体に樹脂材料を用いつつも、高速耐久性に優れ、更に耐サイドカット性に優れるタイヤを提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to provide a tire that is excellent in high-speed durability and excellent in side cut resistance while using a resin material for a tire frame.
上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。
<1> 樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物からなる環状のタイヤ骨格体と、
前記タイヤ骨格体のタイヤ径方向外側に設けられた補強層と、
該補強層のタイヤ径方向外側に設けられ、少なくともトレッドゴム及びサイドゴムを含むゴム表面層と、
を備え、
前記補強層は、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物で、補強部材を被覆してなり、
前記サイドゴムは、初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の損失正接tanδと初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の貯蔵弾性率E’が下記式(1)を満たすタイヤである。
0.009x+0.0254<y<0.009x+0.27 (1)
〔式(1)中、xは初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の貯蔵弾性率E’を表し、yは初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の損失正接tanδを表す。〕
The gist configuration of the present invention for solving the above problems is as follows.
<1> An annular tire skeleton formed of a resin composition containing 50 to 100% by mass of a resin material;
A reinforcing layer provided on the outer side in the tire radial direction of the tire skeleton,
A rubber surface layer provided on the outer side of the reinforcing layer in the tire radial direction and including at least a tread rubber and a side rubber;
With
The reinforcing layer is a resin composition containing a resin material in an amount of 50 to 100% by mass, and covers the reinforcing member.
The side rubber has a loss tangent tanδ at an initial load of 160 mg, a frequency of 52 Hz, and a dynamic strain of 1% at 25 ° C., and an initial load of 160 mg, a storage elastic modulus E ′ at a frequency of 52 Hz and a dynamic strain of 1% at 25 ° C. of the following formula (1 It is a tire satisfying.
0.009x + 0.0254 <y <0.009x + 0.27 (1)
[In the formula (1), x represents the storage elastic modulus E ′ at an initial load of 160 mg, frequency of 52 Hz, and dynamic strain of 1% at 25 ° C., y represents the initial load of 160 mg, frequency of 52 Hz, and dynamic strain of 1% at 25 ° C. Represents the loss tangent tan δ. ]
サイドゴムが上記特性を有することで、タイヤ骨格体が樹脂材料を含む樹脂組成物で構成されていても、タイヤの高速耐久性に優れ、更に耐サイドカット性に優れる。 Since the side rubber has the above characteristics, even if the tire skeleton is made of a resin composition containing a resin material, the tire has excellent high-speed durability and excellent side cut resistance.
<2> 前記サイドゴムの初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の貯蔵弾性率E’を表し、yは初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の損失正接tanδが0.17未満である<1>に記載のタイヤである。 <2> The storage elastic modulus E ′ of the side rubber when the initial load is 160 mg, the frequency is 52 Hz, and the dynamic strain is 1% at 25 ° C., and y is the loss tangent when the initial load is 160 mg, the frequency is 52 Hz and the dynamic strain is 1% when the temperature is 1%. The tire according to <1>, wherein tan δ is less than 0.17.
サイドゴムが上記特性を有することで、タイヤの高速耐久性と耐サイドカット性により優れる。 Since the side rubber has the above characteristics, the tire is excellent in high speed durability and side cut resistance.
<3> 前記サイドゴムが、サイドゴム用ゴム組成物からなり、該サイドゴム用ゴム組成物が、前記ゴム成分100質量部に対して0.1〜5.5質量部の有機酸を含む<1>又は<2>に記載のタイヤである。 <3> The side rubber is composed of a rubber composition for a side rubber, and the rubber composition for a side rubber contains 0.1 to 5.5 parts by mass of an organic acid with respect to 100 parts by mass of the rubber component <1> or The tire according to <2>.
サイドゴム用ゴム組成物中の有機酸量が上記範囲内であることで、サイドゴムから樹脂材料への有機酸の移行を抑制し、補強層の劣化を抑制することができ、タイヤの高速耐久性と耐サイドカット性により優れる。 Since the amount of organic acid in the rubber composition for the side rubber is within the above range, the migration of the organic acid from the side rubber to the resin material can be suppressed, the deterioration of the reinforcing layer can be suppressed, and the tire has high-speed durability. Excellent side cut resistance.
<4> 前記サイドゴムが、サイドゴム用ゴム組成物からなり、該サイドゴム用ゴム組成物が、前記ゴム成分100質量部に対して0.1〜5.5質量部の加硫促進剤を含む<1>〜<3>のいずれか1つに記載のタイヤである。 <4> The side rubber comprises a rubber composition for side rubber, and the rubber composition for side rubber contains 0.1 to 5.5 parts by mass of a vulcanization accelerator with respect to 100 parts by mass of the rubber component <1. The tire according to any one of> to <3>.
サイドゴム用ゴム組成物中の加硫促進剤量が上記範囲内であることで、サイドゴムから樹脂材料への加硫促進剤の移行を抑制し、補強層の劣化を抑制することができ、タイヤの高速耐久性と耐サイドカット性により優れる。 When the amount of the vulcanization accelerator in the rubber composition for the side rubber is within the above range, the transition of the vulcanization accelerator from the side rubber to the resin material can be suppressed, and the deterioration of the reinforcing layer can be suppressed. Superior high-speed durability and side cut resistance.
<5> 前記補強部材が、タイヤ周方向に巻回されている<1>〜<4>のいずれか1つに記載のタイヤである。 <5> The tire according to any one of <1> to <4>, wherein the reinforcing member is wound in a tire circumferential direction.
補強部材が、タイヤ周方向に巻回されていることで、タイヤの耐パンク性、耐カット性、周方向剛性が向上し、また、周方向剛性が向上することで、タイヤ骨格体のクリープを抑制することもできる。 Since the reinforcing member is wound in the tire circumferential direction, the puncture resistance, cut resistance, and circumferential rigidity of the tire are improved, and the circumferential rigidity is improved, so that the creep of the tire frame body is improved. It can also be suppressed.
<6> 前記補強層及び前記タイヤ骨格体の少なくとも一方に用いる樹脂組成物が、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーの少なくとも一方を含む<1>〜<5>のいずれか1つに記載のタイヤである。 <6> The tire according to any one of <1> to <5>, wherein the resin composition used for at least one of the reinforcing layer and the tire skeleton includes at least one of a thermoplastic resin and a thermoplastic elastomer. is there.
樹脂組成物が、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーの少なくとも一方を含むことで、タイヤを軽量化し、リサイクルし易くなる。 When the resin composition contains at least one of a thermoplastic resin and a thermoplastic elastomer, the tire is lightened and easily recycled.
<7> 前記熱可塑性樹脂及び前記熱可塑性エラストマーの少なくとも一方が、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系又はポリウレタン系である<6>に記載のタイヤである。 <7> The tire according to <6>, wherein at least one of the thermoplastic resin and the thermoplastic elastomer is a polyamide, a polyester, a polyolefin, or a polyurethane.
熱可塑性樹脂及び前記熱可塑性エラストマーの少なくとも一方が、ポリアミド系、ポリエステル系又はポリウレタン系であることで、補強層及びタイヤ骨格体を、よりリサイクルし易くなる。 When at least one of the thermoplastic resin and the thermoplastic elastomer is a polyamide-based, polyester-based, or polyurethane-based material, the reinforcing layer and the tire skeleton can be more easily recycled.
本発明によれば、タイヤ骨格体に樹脂材料を用いつつも、高速耐久性と耐サイドカット性に優れるタイヤを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a tire that is excellent in high-speed durability and side cut resistance while using a resin material for the tire frame.
以下に、本発明のタイヤを、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
図1は、本発明のタイヤの一実施形態の断面図である。また、図2に、図1の一部を拡大した拡大図を示す。図2中の符号は、図1中の符号と同じである。以下、図1を中心に説明する。
図1に示すタイヤは、タイヤ骨格体10と、タイヤ骨格体10のタイヤ径方向外側に設けられた補強層20と、補強層20のタイヤ径方向外側に設けられ、一対のビードコア14間にトロイド状に延在するカーカス層40と、カーカス層40のタイヤ径方向外側に設けられるゴム表面層30と、を備える。
Below, the tire of this invention is illustrated and demonstrated in detail based on the embodiment.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a tire according to the present invention. FIG. 2 shows an enlarged view of a part of FIG. The reference numerals in FIG. 2 are the same as the reference numerals in FIG. Hereinafter, description will be made with reference to FIG.
The tire shown in FIG. 1 is a toroid between a pair of bead cores 14, a tire skeleton 10, a reinforcing layer 20 provided outside the tire skeleton 10 in the tire radial direction, and a tire radial outside of the reinforcing layer 20. A carcass layer 40 extending in a shape, and a rubber surface layer 30 provided outside the carcass layer 40 in the tire radial direction.
図1に示すタイヤのタイヤ骨格体10は、環状に形成されており、そのタイヤ幅方向の断面において、一対のビード部11と、ビード部11のタイヤ径方向外側に連なる一対のサイド部12と、サイド部12のタイヤ幅方向内側に連なり、各々のサイド部12のタイヤ径方向外側端同士を繋ぐクラウン部13と、を有しており、クラウン部13のタイヤ径方向外側に補強層20が設けられている。タイヤ骨格体10は、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物からなる。ここで、単に「樹脂」と表現した場合、「樹脂」とは、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、及び熱硬化性樹脂を含む概念であり、加硫ゴムは含まない。後述する被覆層22を構成する樹脂組成物においても同様である。タイヤ骨格体10が樹脂組成物からなることで、タイヤを軽量化することができ、タイヤをリサイクルし易くなる。
ビード部11には、一般のタイヤと同様の円環状のビードコア14が埋設されており、ビードコア14には、スチールコード等を使用できる。
A tire skeleton 10 of the tire shown in FIG. 1 is formed in an annular shape, and in a cross section in the tire width direction, a pair of bead portions 11 and a pair of side portions 12 connected to the outside in the tire radial direction of the bead portion 11. And the crown portion 13 that is connected to the inner side in the tire width direction of the side portion 12 and connects the outer ends in the tire radial direction of the side portions 12, and the reinforcing layer 20 is disposed on the outer side in the tire radial direction of the crown portion 13. Is provided. The tire frame 10 is made of a resin composition containing 50 to 100% by mass of a resin material. Here, when simply expressed as “resin”, the “resin” is a concept including a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer, and a thermosetting resin, and does not include vulcanized rubber. The same applies to the resin composition constituting the coating layer 22 described later. When the tire skeleton 10 is made of the resin composition, the tire can be reduced in weight, and the tire can be easily recycled.
An annular bead core 14 similar to a general tire is embedded in the bead portion 11, and a steel cord or the like can be used for the bead core 14.
また、図1及び図2に示すタイヤの補強層20は、補強部材21と、該補強部材21を被覆する被覆層22とからなる。ここで、補強層20の被覆層22には、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物が用いられている。被覆層22に用いる樹脂組成物と、タイヤ骨格体10に用いる樹脂組成物とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
補強部材21は、タイヤ周方向に巻回されていることが好ましい。補強部材21が、タイヤ周方向に巻回されていることで、タイヤの耐パンク性、耐カット性、周方向剛性が向上し、また、周方向剛性が向上することで、タイヤ骨格体のクリープを抑制することもできる。
The tire reinforcing layer 20 shown in FIGS. 1 and 2 includes a reinforcing member 21 and a covering layer 22 covering the reinforcing member 21. Here, a resin composition containing 50 to 100% by mass of a resin material is used for the covering layer 22 of the reinforcing layer 20. The resin composition used for the coating layer 22 and the resin composition used for the tire skeleton 10 may be the same or different.
The reinforcing member 21 is preferably wound in the tire circumferential direction. Since the reinforcing member 21 is wound in the tire circumferential direction, the puncture resistance, cut resistance, and circumferential rigidity of the tire are improved, and the circumferential rigidity is improved, so that the creep of the tire frame body is improved. Can also be suppressed.
図1のゴム表面層30は、路面に接するトレッド部のゴムであるトレッドゴム32と、ゴム表面層30を構成するゴムの中でも特に耐屈曲性が求められるサイドウォール部のゴムであるサイドゴム34、及び、リムとの摩擦からタイヤ骨格体を守るチェーファー部のゴムであるガムチェーファー36を含む。
ゴム表面層30は、トレッド部においては、補強層20のタイヤ径方向外側であって、サイドウォール部及びチェーファー部においてはタイヤ骨格体10のタイヤ径方向外側に設けられている。
The rubber surface layer 30 in FIG. 1 includes a tread rubber 32 that is a rubber of a tread portion that is in contact with a road surface, and a side rubber 34 that is a rubber of a sidewall portion that particularly requires bending resistance among the rubbers constituting the rubber surface layer 30. And a gum chafer 36 that is a rubber of the chafer portion that protects the tire frame from friction with the rim.
The rubber surface layer 30 is provided on the outer side in the tire radial direction of the reinforcing layer 20 in the tread portion, and on the outer side in the tire radial direction of the tire frame body 10 in the sidewall portion and the chafer portion.
補強層20のタイヤ径方向外側であって、タイヤ骨格体10とゴム表面層30との間には、一対のビードコア14間にトロイド状に延在するカーカス層40を有する。
図1及び図2において、カーカス層40は、タイヤ赤道(タイヤの回転の軸線に垂直であってタイヤトレッドの中央を通る線)を含む帯域で重なるカーカス層40aとカーカス層40bとで構成されているが、カーカス層40は1つの連続する層で構成されていてもよい。
カーカス層40は、カーカスプライ及び該カーカスプライを被覆するカーカスプライコーティングゴムを含んで構成される。カーカスプライは、通常、有機繊維コード(ポリエステル、レーヨン等)、スチールコード等のコードを用いて形成される。
以下、符号を省略して説明する。
A carcass layer 40 extending in a toroidal shape between the pair of bead cores 14 is provided between the tire frame body 10 and the rubber surface layer 30 outside the reinforcing layer 20 in the tire radial direction.
1 and 2, the carcass layer 40 includes a carcass layer 40a and a carcass layer 40b that overlap in a band including a tire equator (a line that is perpendicular to the tire rotation axis and passes through the center of the tire tread). However, the carcass layer 40 may be composed of one continuous layer.
The carcass layer 40 includes a carcass ply and a carcass ply coating rubber that covers the carcass ply. The carcass ply is usually formed using a cord such as an organic fiber cord (polyester, rayon, etc.) or a steel cord.
Hereinafter, description will be made with the reference numerals omitted.
<ゴム表面層>
本発明において、ゴム表面層は、少なくともトレッドゴム及びサイドゴムを含み、更に、ガムチェーファーを含んでいてもよい。
トレッドゴム、サイドゴム及びガムチェーファー、並びにカーカスプライコーティングゴムは、いずれも加硫ゴムである。加硫前のサイドゴムを構成するゴム組成物は、サイドゴム用ゴム組成物と称する。つまり、サイドゴム用ゴム組成物を加硫して得られるゴムがサイドゴムである。トレッドゴム、ガムチェーファー、及びカーカスプライコーティングゴムにおいても同様である。
なお、ゴム組成物及び特記している場合を除き、「ゴム」は加硫済ゴムを意味し、ゴム組成物は未加硫または半加硫状態である。ここで、加硫済みとは、最終製品として必要とされる加硫度に至っている状態をいい、半加硫状態とは、未加硫の状態よりは加硫度が高いが、最終製品として必要とされる加硫度に至っていない状態をいう。
<Rubber surface layer>
In the present invention, the rubber surface layer includes at least a tread rubber and a side rubber, and may further include a gum chafer.
Tread rubber, side rubber, gum chafer, and carcass ply coating rubber are all vulcanized rubber. The rubber composition constituting the side rubber before vulcanization is referred to as a rubber composition for side rubber. That is, the rubber obtained by vulcanizing the rubber composition for side rubber is the side rubber. The same applies to tread rubber, gum chafer, and carcass ply coating rubber.
Unless otherwise specified, the “rubber” means vulcanized rubber, and the rubber composition is in an unvulcanized or semi-vulcanized state. Here, vulcanized means a state where the degree of vulcanization required for the final product has been reached, and a semi-vulcanized state has a higher degree of vulcanization than the unvulcanized state, A state where the required degree of vulcanization has not been reached.
〔サイドゴム〕
サイドゴムは、初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の損失正接tanδ(y)と同条件時の貯蔵弾性率E’(x)が式(1)〔0.009x+0.0254<y<0.009x+0.27〕を満たす。
以下、単に「tanδ」、「E’」と称するときは、それぞれ「初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の損失正接tanδ」及び「初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の貯蔵弾性率E’」を指す。
tanδとE’と式(1)を満たすサイドゴムを用いることで、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物を補強層及びタイヤ骨格体に用いたタイヤの高速耐久性と耐サイドカット性を向上させることができる。
[Side rubber]
The side rubber has a storage elastic modulus E ′ (x) under the same conditions as a loss tangent tan δ (y) at an initial load of 160 mg, a frequency of 52 Hz, and a dynamic strain of 1% at 25 ° C., with the formula (1) [0.009x + 0.0254 < y <0.009x + 0.27] is satisfied.
Hereinafter, when simply referred to as “tan δ” and “E ′”, the “loss tangent tan δ at an initial load of 160 mg, a frequency of 52 Hz and a dynamic strain of 1% at 25 ° C.” and the “initial load of 160 mg, a frequency of 52 Hz and a temperature of 25 ° C., respectively. It refers to the storage elastic modulus E ′ when the dynamic strain is 1%.
By using the side rubber satisfying tan δ, E ′ and the formula (1), the high speed durability and side cut resistance of the tire using the resin composition containing 50 to 100% by mass of the resin material for the reinforcing layer and the tire frame body are obtained. Can be improved.
タイヤ骨格体はタイヤの基本形状を成し、補強層はタイヤ骨格体の周方向剛性を向上する役割を果たすものである。本発明において、タイヤ骨格体及び補強層には、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物が用いられている。タイヤ骨格体及び補強層に樹脂材料を用いることで、従前のゴムタイヤに比べ、タイヤは軽量化し、低ロス性等に優れる。その一方、タイヤが高速に回転し、タイヤと路面との摩擦等によりタイヤが高温になると樹脂材料が軟化するため、高速耐久性が低くなり易かった。タイヤの高速耐久性を改善するには、tanδの低い低ロスゴムをサイドゴムに適用する手段が考えられるが、単に低ロスゴムをサイドゴムに適用しただけでは、サイドゴムの貯蔵弾性率(E’)も下がり易かった。そのためタイヤが、タイヤの軸方向から衝撃を受けた際に、サイドゴムに亀裂等の欠損(サイドカット)が生じることがあった。 The tire frame forms the basic shape of the tire, and the reinforcing layer plays a role of improving the circumferential rigidity of the tire frame. In the present invention, a resin composition containing 50 to 100% by mass of a resin material is used for the tire frame and the reinforcing layer. By using a resin material for the tire skeleton and the reinforcing layer, the tire is lighter and has a lower loss and the like than a conventional rubber tire. On the other hand, when the tire rotates at a high speed and the tire becomes high temperature due to friction between the tire and the road surface, the resin material softens, so that the high-speed durability tends to be low. In order to improve the high-speed durability of the tire, a means of applying a low loss rubber with low tan δ to the side rubber can be considered. However, if the low loss rubber is simply applied to the side rubber, the storage elastic modulus (E ′) of the side rubber is likely to decrease. It was. Therefore, when the tire receives an impact from the axial direction of the tire, the side rubber may be damaged (side cut) such as a crack.
これに対し、タイヤの少なくとも一部を被覆するゴム表面層が、上記式(1)を満たす特性を有するサイドゴムを備えることで、タイヤの発熱が抑えられながら、サイドゴムの歪みを小さく抑えることができる。従って、タイヤ骨格体及び補強層に含まれる樹脂材料の軟化を抑制しつつ、サイドゴムの強度も維持することができる。その結果、タイヤの高速耐久性に優れ、更には耐サイドカット性も向上すると考えられる。
サイドゴムにおいて、横軸にE’(x)、縦軸にtanδ(y)をとったときに、サイドゴムのtanδ(y)が「0.009x+0.0254」以下となると、サイドゴムは低ロス化するものの、E’も低下して、サイドゴムの歪みが大きくなるため、タイヤの高速耐久性と耐サイドカット性を向上させることができない。サイドゴムのtanδ(y)が「0.009x+0.27」以上となると、サイドゴムの歪みは抑えられるが、サイドゴムの発熱を抑えにくく、タイヤ骨格体及び補強層に含まれる樹脂材料の軟化を抑制することができない。
サイドゴムは、式(2)を満たすことが好ましい。
0.009x+0.070≦y≦0.009x+0.180 (2)
On the other hand, the rubber surface layer covering at least a part of the tire includes the side rubber having the characteristic satisfying the above formula (1), so that the distortion of the side rubber can be suppressed while suppressing the heat generation of the tire. . Therefore, the strength of the side rubber can be maintained while suppressing the softening of the resin material contained in the tire frame body and the reinforcing layer. As a result, it is considered that the tire is excellent in high-speed durability and further improved in side cut resistance.
In the side rubber, when E ′ (x) is taken on the horizontal axis and tan δ (y) is taken on the vertical axis, if the tan δ (y) of the side rubber becomes “0.009x + 0.0254” or less, the side rubber is reduced in loss. , E ′ also decrease and the distortion of the side rubber increases, so that the high-speed durability and side cut resistance of the tire cannot be improved. When the tan δ (y) of the side rubber is equal to or greater than “0.009x + 0.27”, the distortion of the side rubber is suppressed, but it is difficult to suppress the heat generation of the side rubber, and the softening of the resin material included in the tire frame and the reinforcing layer is suppressed. I can't.
The side rubber preferably satisfies the formula (2).
0.009x + 0.070 ≦ y ≦ 0.009x + 0.180 (2)
本発明では、更に、サイドゴムのtanδが0.17未満であることが好ましい。サイドゴムのtanδが0.17未満であることで、よりタイヤの発熱を抑制し、タイヤの高速耐久性により優れる。
サイドゴムのE’は、1〜10MPaであることが好ましい。サイドゴムのE’が1MPa以上であることで、サイドゴムの歪みを小さくし、耐サイドカット性により優れ、10MPa以下であることで、サイドゴムが硬くなりすぎて、タイヤ骨格体に負荷を与えたり、サイドゴムに隣接するトレッドゴム等の表面ゴム層に負荷を与えることを抑制することができ、タイヤの耐久性を損ねにくい。
タイヤの高速耐久性と耐サイドカット性をより向上する観点から、サイドゴムのtanδは0.05〜0.25であることがより好ましく、E’は4〜7MPaであることがより好ましい。
In the present invention, it is further preferable that the tan δ of the side rubber is less than 0.17. When the tan δ of the side rubber is less than 0.17, the heat generation of the tire is further suppressed, and the high speed durability of the tire is more excellent.
It is preferable that E ′ of the side rubber is 1 to 10 MPa. When the side rubber E ′ is 1 MPa or more, the distortion of the side rubber is reduced, the side cut resistance is excellent, and when it is 10 MPa or less, the side rubber becomes too hard, and a load is applied to the tire frame. It is possible to suppress a load from being applied to a surface rubber layer such as a tread rubber adjacent to the tire, and it is difficult to impair the durability of the tire.
From the viewpoint of further improving the high speed durability and side cut resistance of the tire, the tan δ of the side rubber is more preferably 0.05 to 0.25, and E ′ is more preferably 4 to 7 MPa.
サイドゴムは、式(1)を満たすように、ゴム成分の種類又はブレンド比、配合剤の種類又は配合量を調整したゴム組成物(サイドゴム用ゴム組成物)を使用することができる。また、トレッドゴム、ガムチェーファー、及びカーカスプライコーティングゴムも同様に、各々の機能に応じた特性を有するように、ゴム成分の種類又はブレンド比、配合剤の種類又は配合量を調整したゴム組成物を使用することができる。 As the side rubber, a rubber composition (a rubber composition for a side rubber) in which the type or blend ratio of the rubber component and the type or blending amount of the compounding agent are adjusted so as to satisfy the formula (1) can be used. Similarly, the rubber composition in which the type or blend ratio of the rubber component and the type or amount of the compounding agent are adjusted so that the tread rubber, the gum chafer, and the carcass ply coating rubber have the characteristics corresponding to each function. Things can be used.
[ゴム成分]
ここで、ゴム成分としては、天然ゴム(NR)、高純度天然ゴム(HPNR:Highly Purified Natural Rubber)、合成イソプレンゴム(IR)、液状イソプレンゴム(L−IR)等のイソプレン系ゴムの他、ポリブタジエンゴム(BR)、ハイシスポリブタジエンゴム(ハイシスBR)、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム(SBR)、スチレン−イソプレン共重合体ゴム(SIR)等の合成ジエン系ゴムを使用でき、また、他の合成ゴムを使用することもできる。これらゴム成分は、1種単独で用いてもよいし、2種以上のブレンドとして用いてもよい。
特に、サイドゴム用ゴム組成物においては、式(1)を満たすサイドゴムを得る観点から、天然ゴム(NR)と合成ゴムとを混合して用いるのが好ましい。合成ゴムの中でも、ポリブタジエンゴム(BR)が好適である。
この場合、天然ゴムのゴム成分中の含有量は、20〜80質量%の量であることが好ましい。天然ゴム(NR)の含有量が上記範囲であると、後述する充填剤の含有量とも相まって、サイドゴムが式(1)を満たし易くなる。天然ゴムのゴム成分中の含有量は、20質量%以上50質量%未満であることがより好ましい。
[Rubber component]
Here, as the rubber component, in addition to isoprene-based rubbers such as natural rubber (NR), high-purity natural rubber (HPNR), synthetic isoprene rubber (IR), liquid isoprene rubber (L-IR), etc. Synthetic diene rubbers such as polybutadiene rubber (BR), high cis polybutadiene rubber (high cis BR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), styrene-isoprene copolymer rubber (SIR) can be used. Synthetic rubber can also be used. These rubber components may be used alone or in a blend of two or more.
In particular, in the rubber composition for side rubber, it is preferable to use a mixture of natural rubber (NR) and synthetic rubber from the viewpoint of obtaining a side rubber satisfying the formula (1). Among the synthetic rubbers, polybutadiene rubber (BR) is preferable.
In this case, the content of the natural rubber in the rubber component is preferably 20 to 80% by mass. When the content of the natural rubber (NR) is in the above range, the side rubber easily satisfies the formula (1) in combination with the content of the filler described later. The content of the natural rubber in the rubber component is more preferably 20% by mass or more and less than 50% by mass.
[充填剤]
充填剤としては、カーボンブラック、シリカ等が挙げられる。
サイドゴム組成物において、充填剤は、ゴム成分100質量部に対して20〜60質量部含まれることが好ましく、30〜60質量部含まれることが好ましい。かかる範囲であることで、サイドゴムが式(1)を満たし易い。
[filler]
Examples of the filler include carbon black and silica.
In the side rubber composition, the filler is preferably contained in an amount of 20 to 60 parts by mass, and preferably 30 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. By being in this range, the side rubber can easily satisfy the formula (1).
(カーボンブラック)
サイドゴム用ゴム組成物に用いられるカーボンブラックとしては、例えば、HAF(窒素吸着比表面積:75〜80m2/g)、HS−HAF(窒素吸着比表面積:78〜83m2/g)、LS−HAF(窒素吸着比表面積:80〜85m2/g)、FEF(窒素吸着比表面積:40〜42m2/g)、GPF(窒素吸着比表面積:26〜28m2/g)、N339(窒素吸着比表面積:88〜96m2/g)、LI−HAF(窒素吸着比表面積:73〜75m2/g)、IISAF(窒素吸着比表面積:97〜98m2/g)、HS−IISAF(窒素吸着比表面積:98〜99m2/g)等が挙げられる。
これらのカーボンブラックは、1種のみ用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
サイドゴムは、繰り返し屈曲歪がかかることから柔軟性が求められ、変形による発熱も小さいことが望ましい。かかる観点から、比較的粒径の大きな(窒素吸着比表面積の小さな)カーボンブラックを用いることが好ましい。
特に、サイドゴムが式(1)を満たし易く、タイヤの高速耐久性と耐サイドカット性を両立する観点から、以上のカーボンブラックの中でも、サイドゴム用ゴム組成物は、FEF及びHAFを用いるのが好ましい。
(Carbon black)
Examples of the carbon black used in the rubber composition for the side rubber include HAF (nitrogen adsorption specific surface area: 75 to 80 m 2 / g), HS-HAF (nitrogen adsorption specific surface area: 78 to 83 m 2 / g), and LS-HAF. (Nitrogen adsorption specific surface area: 80 to 85 m 2 / g), FEF (nitrogen adsorption specific surface area: 40 to 42 m 2 / g), GPF (nitrogen adsorption specific surface area: 26 to 28 m 2 / g), N339 (nitrogen adsorption specific surface area) : 88 to 96 m 2 / g), LI-HAF (nitrogen adsorption specific surface area: 73 to 75 m 2 / g), IISAF (nitrogen adsorption specific surface area: 97 to 98 m 2 / g), HS-IISAF (nitrogen adsorption specific surface area: 98-99m < 2 > / g) etc. are mentioned.
These carbon blacks may be used alone or in combination of two or more.
The side rubber is required to be flexible because it is repeatedly bent and strained, and it is desirable that the heat generated by the deformation is small. From this viewpoint, it is preferable to use carbon black having a relatively large particle size (small nitrogen adsorption specific surface area).
In particular, from the viewpoint of satisfying the formula (1) because the side rubber easily satisfies the high speed durability and the side cut resistance of the tire, among the above carbon blacks, it is preferable to use FEF and HAF as the rubber composition for the side rubber. .
(シリカ)
サイドゴム用ゴム組成物に、カーボンブラックに加えて、所望によりシリカを配合してもよく、サイドゴム用ゴム組成物のゴム成分100質量部に対して、シリカを10質量部以下含むことができる。
シリカとしては湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカを用いるのが好ましく、湿式シリカを用いるのが特に好ましい。シリカのBET比表面積(ISO 5794/1に準拠して測定する)は40〜350m2/gであるのが好ましい。BET表面積がこの範囲であるシリカは、ゴム補強性とゴム成分中への分散性とを両立できるという利点がある。この観点から、BET表面積が80〜350m2/gの範囲にあるシリカが更に好ましく、BET表面積が120〜350m2/gの範囲にあるシリカが特に好ましい。このようなシリカとしては東ソーシリカ社製、商品名「ニプシルAQ」(BET比表面積 =220m2/g)、「ニプシルKQ」、デグッサ社製商品名「ウルトラジルVN3」(BET比表面積 =175m2/g)等の市販品を用いることができる。
(silica)
In addition to carbon black, if desired, silica may be added to the rubber composition for the side rubber, and 10 parts by mass or less of silica can be included with respect to 100 parts by mass of the rubber component of the rubber composition for the side rubber.
As silica, wet silica, dry silica, and colloidal silica are preferably used, and wet silica is particularly preferably used. The BET specific surface area (measured in accordance with ISO 5794/1) of silica is preferably 40 to 350 m 2 / g. Silica having a BET surface area within this range has an advantage that both rubber reinforcement and dispersibility in a rubber component can be achieved. In this respect, BET surface area is more preferably silica in the range of 80~350m 2 / g, silica BET surface area in the range of 120~350m 2 / g is particularly preferred. Examples of such silica include Tosoh Silica Co., Ltd., trade name “Nipsil AQ” (BET specific surface area = 220 m 2 / g), “Nipsil KQ”, Degussa trade name “Ultra Gil VN3” (BET specific surface area = 175 m 2. / G) and other commercial products can be used.
[加硫剤]
加硫剤としては、硫黄が挙げられる。
サイドゴムは、ゴム表面層を構成するゴムの中でも、特に耐屈曲性が求められ、屈曲に対しての強度が求められながらも、サイドゴム用ゴム組成物においては、屈曲に対しての強度を有し、優れた耐サイドカット性と高速耐久性を有する観点から、加硫剤は、ゴム成分100質量部に対して0.1〜5質量部含まれることが好ましい。加硫剤の含有量が0.1質量部以上であれば十分に加硫でき、5質量部以下であれば過加硫状態を防止でき、ゴム組成物が硬く、脆弱になることを防止できる。上記観点から、加硫剤は、0.5〜2.5質量部がより好ましく、0.7〜2.2質量部が更に好ましい。
[Vulcanizing agent]
Examples of the vulcanizing agent include sulfur.
Side rubber is particularly required to have bending resistance among the rubbers constituting the rubber surface layer, and the rubber composition for side rubber has strength against bending while being required to have strength against bending. From the viewpoint of having excellent side cut resistance and high-speed durability, the vulcanizing agent is preferably contained in an amount of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the content of the vulcanizing agent is 0.1 parts by mass or more, it can be sufficiently vulcanized, and if it is 5 parts by mass or less, the overvulcanized state can be prevented and the rubber composition can be prevented from being hard and brittle. . From the above viewpoint, the vulcanizing agent is more preferably 0.5 to 2.5 parts by mass, and still more preferably 0.7 to 2.2 parts by mass.
また、ゴム組成物に使用する配合剤としては、既述の充填剤及び加硫剤の他、ゴム工業界で通常使用される配合剤、例えば、有機酸、軟化剤、老化防止剤、酸化亜鉛(亜鉛華)、加硫促進剤等が挙げられる。
有機酸としては、ステアリン酸等のカルボン酸が挙げられる。
軟化剤としては、鉱物由来のミネラルオイル、石油由来のアロマチックオイル、パラフィンオイル、ナフテンオイル、天然物由来のパームオイル等が挙げられる。
加硫促進剤としては、2−メルカプトベンゾチアゾール(M)、ジベンゾチアゾリルジスルフィド(DM)、N−シクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(CZ)、N−tert−ブチル−2−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド(NS)等のチアゾール系加硫促進剤、1,3−ジフェニルグアニジン(DPG)等のグアニジン系加硫促進剤等が挙げられる。
In addition to the fillers and vulcanizing agents described above, compounding agents commonly used in the rubber industry, such as organic acids, softeners, anti-aging agents, zinc oxide, are included in the rubber composition. (Zinc flower), a vulcanization accelerator, etc. are mentioned.
Examples of the organic acid include carboxylic acids such as stearic acid.
Examples of the softener include mineral-derived mineral oil, petroleum-derived aromatic oil, paraffin oil, naphthenic oil, natural product-derived palm oil, and the like.
As the vulcanization accelerator, 2-mercaptobenzothiazole (M), dibenzothiazolyl disulfide (DM), N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide (CZ), N-tert-butyl-2-benzo Examples include thiazole vulcanization accelerators such as thiazolylsulfenamide (NS), and guanidine vulcanization accelerators such as 1,3-diphenylguanidine (DPG).
ゴム組成物は、例えば、バンバリーミキサー、ロール等を用いて、ゴム成分に、必要に応じて適宜選択した各種配合剤を配合して混練した後、熱入れ、押出等することにより製造することができる。ゴム組成物を所望の形状に成形し、加硫することで、トレッドゴム、サイドゴム及びガムチェーファー、並びにカーカスプライコーティングゴムを作製することができる。各ゴム組成物の加硫は、例えば、タイヤ骨格体及び補強層と、カーカスプライコーティングゴム用ゴム組成物で被覆されたカーカスプライと、トレッドゴム用ゴム組成物、サイドゴム用ゴム組成物、及びチェーファー用ゴム組成物とを、図1に示す位置に配置した未加硫タイヤを成形した後に行うことができる。また、繊維コードを有するカーカスプライをゴム引きすることで、繊維コード/ゴム複合体で構成されたカーカス層と、加硫済みのゴム表面層と、タイヤ骨格体と、補強層とを組み立ててもよい。 The rubber composition can be produced, for example, by using a Banbury mixer, a roll or the like, kneading the rubber component with various compounding agents appropriately selected as necessary, followed by heating, extruding, and the like. it can. By molding the rubber composition into a desired shape and vulcanizing it, a tread rubber, a side rubber, a gum chafer, and a carcass ply coating rubber can be produced. Vulcanization of each rubber composition includes, for example, a tire skeleton body and a reinforcing layer, a carcass ply coated with a rubber composition for carcass ply coating rubber, a rubber composition for tread rubber, a rubber composition for side rubber, and a chain. The rubber composition for fur can be carried out after molding an unvulcanized tire arranged at the position shown in FIG. Further, by carving a carcass ply having a fiber cord, a carcass layer composed of a fiber cord / rubber composite, a vulcanized rubber surface layer, a tire frame body, and a reinforcing layer can be assembled. Good.
[有機酸]
サイドゴムは、サイドゴム用ゴム組成物からなり、該サイドゴム用ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して0.1〜5.5質量部の有機酸を含むことが好ましい。
ゴム組成物の加硫を促進する観点から、サイドゴム用ゴム組成物には、通常、ゴム成分100質量部に対して0.1質量部以上の有機酸が含まれ、サイドゴム中に有機酸が残存する傾向にある。有機酸は、通常、ステアリン酸に代表される低分子カルボン酸であることから、サイドゴム中の有機酸量が多いと、サイドゴムから有機酸が染み出ることがある。サイドゴム用ゴム組成物中の有機酸量が、ゴム成分100質量部に対して5.5質量部以下であることで、サイドゴムからの有機酸の染み出しを抑制することができ、サイドゴムから染み出した有機酸による樹脂材料の劣化を抑制し、タイヤの高速耐久性と耐サイドカット性をより向上することができる。
[Organic acid]
The side rubber is composed of a rubber composition for side rubber, and the rubber composition for side rubber preferably contains 0.1 to 5.5 parts by mass of an organic acid with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
From the viewpoint of accelerating the vulcanization of the rubber composition, the rubber composition for a side rubber usually contains 0.1 part by mass or more of an organic acid with respect to 100 parts by mass of the rubber component, and the organic acid remains in the side rubber. Tend to. Since the organic acid is usually a low-molecular carboxylic acid typified by stearic acid, if the amount of the organic acid in the side rubber is large, the organic acid may ooze out from the side rubber. The amount of the organic acid in the rubber composition for the side rubber is 5.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component, so that the exudation of the organic acid from the side rubber can be suppressed. It is possible to suppress deterioration of the resin material due to the organic acid, and to further improve the high speed durability and side cut resistance of the tire.
サイドゴム用ゴム組成物中の有機酸量は、ゴム成分100質量部に対して0.5〜5.0質量部であることがより好ましい。サイドゴム用ゴム組成物中の有機酸量がゴム成分100質量部に対して0.5質量部以上であることは、サイドゴムの加硫状態がより高く、タイヤの耐久性に優れるといえる。サイドゴム用ゴム組成物中の有機酸量がゴム成分100質量部に対して5.0質量部以下であることで、サイドゴムからの有機酸の染み出し量をより減らすことができるため、樹脂材料の劣化をより抑制し、タイヤの高速耐久性をより向上することができる。
なお、ゴム組成物中の有機酸は、上述した配合剤としてのステアリン酸等の他、例えば、ゴム成分として使用できる天然ゴム等にも含まれている。
The amount of organic acid in the rubber composition for side rubber is more preferably 0.5 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It can be said that the amount of organic acid in the rubber composition for a side rubber is 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the vulcanized state of the side rubber is higher, and the durability of the tire is excellent. Since the amount of the organic acid in the rubber composition for the side rubber is 5.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the amount of the organic acid oozing out from the side rubber can be further reduced. Deterioration can be further suppressed, and high-speed durability of the tire can be further improved.
The organic acid in the rubber composition is contained in, for example, natural rubber that can be used as a rubber component, in addition to stearic acid as a compounding agent.
[加硫促進剤]
サイドゴムは、サイドゴム用ゴム組成物からなり、該サイドゴム用ゴム組成物がゴム成分100質量部に対して0.1〜5.5質量部の加硫促進剤を含むことが好ましい。
ゴム組成物の加硫を促進する観点から、サイドゴム用ゴム組成物には、通常、100質量部に対して0.1質量部以上の加硫促進剤が含まれ、サイドゴム中には、通常、加硫促進剤が残存する。加硫促進剤は、既に例示したように、通常、1,3−ジフェニルグアニジンに代表される低分子化合物が用いられることから、サイドゴム中の加硫促進剤量が多いと、サイドゴムから加硫促進剤が染み出ることがある。サイドゴム用ゴム組成物中の加硫促進剤量が、ゴム成分100質量部に対して5.5質量部以下であることで、サイドゴムからの加硫促進剤の染み出しを抑制することができ、サイドゴムから染み出した加硫促進剤による樹脂材料の劣化を抑制し、タイヤの高速耐久性と耐サイドカット性をより向上することができる。
[Vulcanization accelerator]
The side rubber is composed of a rubber composition for side rubber, and the rubber composition for side rubber preferably contains 0.1 to 5.5 parts by mass of a vulcanization accelerator with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
From the viewpoint of accelerating the vulcanization of the rubber composition, the rubber composition for the side rubber usually contains 0.1 part by mass or more of a vulcanization accelerator with respect to 100 parts by mass. The vulcanization accelerator remains. As already exemplified, vulcanization accelerators are usually low molecular weight compounds typified by 1,3-diphenylguanidine. Therefore, if the amount of vulcanization accelerator in the side rubber is large, vulcanization acceleration from the side rubber is promoted. The agent may ooze out. The amount of the vulcanization accelerator in the rubber composition for the side rubber is 5.5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component, so that the bleeding of the vulcanization accelerator from the side rubber can be suppressed. Deterioration of the resin material due to the vulcanization accelerator that oozes out from the side rubber can be suppressed, and the high-speed durability and side cut resistance of the tire can be further improved.
サイドゴム用ゴム組成物中の加硫促進剤量は、ゴム成分100質量部に対して1.0〜5.0質量部であることが好ましい。サイドゴム用ゴム組成物中の加硫促進剤量がゴム成分100質量部に対して1.0質量部以上であることは、サイドゴムの加硫状態がより高く、タイヤの耐久性に優れるといえる。サイドゴム用ゴム組成物中の加硫促進剤量がゴム成分100質量部に対して5.0質量部以下であることで、サイドゴムからの加硫促進剤の染み出し量をより減らすことができるため、樹脂材料の劣化をより抑制し、タイヤの高速耐久性をより向上することができる。 The amount of vulcanization accelerator in the rubber composition for side rubber is preferably 1.0 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component. If the amount of the vulcanization accelerator in the rubber composition for the side rubber is 1.0 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component, it can be said that the vulcanized state of the side rubber is higher and the tire has excellent durability. Since the amount of the vulcanization accelerator in the rubber composition for the side rubber is 5.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component, the amount of the vulcanization accelerator exuded from the side rubber can be further reduced. The deterioration of the resin material can be further suppressed, and the high-speed durability of the tire can be further improved.
<補強層>
補強層は、補強部材と、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物で被覆する被覆層とからなる。補強層は、他の補強部材、例えば2層交錯ベルト部材等と組み合わせて使用しても構わないが、軽量化の観点からは、単独で用いる事が好ましい。
なお、補強層は、例えば、補強部材を樹脂組成物で被覆し、樹脂組成物で被覆された補強部材を、タイヤ骨格体のタイヤ径方向外側に配置することで、作製できる。
<Reinforcing layer>
A reinforcement layer consists of a reinforcement member and the coating layer coat | covered with the resin composition containing 50-100 mass% of resin materials. The reinforcing layer may be used in combination with other reinforcing members, for example, a two-layer cross belt member or the like, but is preferably used alone from the viewpoint of weight reduction.
In addition, a reinforcement layer is producible by coat | covering a reinforcement member with a resin composition and arrange | positioning the reinforcement member coat | covered with the resin composition on the tire radial direction outer side of a tire frame body, for example.
補強層に用いる補強部材としては、スチールコード、有機繊維コード、炭素繊維コード等が挙げられ、これらの中でも、タイヤの周方向剛性を向上させる作用に優れる点で、スチールコードが好ましい。 Examples of the reinforcing member used for the reinforcing layer include a steel cord, an organic fiber cord, a carbon fiber cord, and the like. Among these, a steel cord is preferable in that it has an excellent effect of improving the circumferential rigidity of the tire.
〔樹脂組成物〕
補強層の被覆層には、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物が用いられる。補強層に用いる樹脂組成物において、樹脂材料の含有割合が50質量%以上であれば、タイヤを軽量化する効果が大きくなり、また、タイヤをリサイクルし易くなる。補強部材をゴムで被覆した場合、加熱だけでは、補強部材とゴムとを分離させるのが難しいが、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物を用いた被覆層であれば、加熱のみで補強部材と被覆層とを分離することができ、タイヤをリサイクルする上で有利である。ここで、リサイクルのし易さの観点から、補強層の被覆層に用いる樹脂組成物は、樹脂材料を60〜100質量%含むことが好ましく、70〜100質量%含むことがより好ましい。また、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物を用いた被覆層であれば、補強部材を硬くすることができ、タイヤの高速耐久性をより改善することができる。
なお、本発明のタイヤの補強層は、補強部材を、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物で被覆してなり、補強部材をゴムで被覆してなるカーカス層とは異なる。
ここで、樹脂材料には、ゴムは含まれず、樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
(Resin composition)
A resin composition containing 50 to 100% by mass of a resin material is used for the coating layer of the reinforcing layer. In the resin composition used for the reinforcing layer, if the content ratio of the resin material is 50% by mass or more, the effect of reducing the weight of the tire is increased, and the tire is easily recycled. When the reinforcing member is covered with rubber, it is difficult to separate the reinforcing member and rubber only by heating. However, if the coating layer is made of a resin composition containing 50 to 100% by mass of a resin material, only heating is required. The reinforcing member and the coating layer can be separated, which is advantageous in recycling the tire. Here, from the viewpoint of ease of recycling, the resin composition used for the coating layer of the reinforcing layer preferably contains 60 to 100% by mass of the resin material, and more preferably 70 to 100% by mass. Moreover, if it is a coating layer using the resin composition containing 50-100 mass% of resin materials, a reinforcement member can be hardened and the high-speed durability of a tire can be improved more.
The reinforcing layer of the tire of the present invention is different from a carcass layer formed by coating a reinforcing member with a resin composition containing 50 to 100% by mass of a resin material and covering the reinforcing member with rubber.
Here, the resin material does not include rubber, and examples of the resin material include thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, and thermosetting resins.
補強層に用いる樹脂組成物は、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーの少なくとも一方を含むことが好ましく、熱可塑性エラストマーを含むことが更に好ましい。熱可塑性樹脂及び/又は熱可塑性エラストマーを用いて補強層を形成することで、補強層のリサイクルが更にし易くなる。また、熱可塑性エラストマーを用いて補強層を形成することで、補強層の歪入力に対する耐久性が向上する。
ここで、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーは、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になる高分子化合物であり、本明細書では、このうち、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり且つゴム状弾性を有する高分子化合物を熱可塑性エラストマーとし、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり且つゴム状弾性を有しない高分子化合物を熱可塑性樹脂として、区別する。
The resin composition used for the reinforcing layer preferably contains at least one of a thermoplastic resin and a thermoplastic elastomer, and more preferably contains a thermoplastic elastomer. By forming the reinforcing layer using a thermoplastic resin and / or a thermoplastic elastomer, it becomes easier to recycle the reinforcing layer. Moreover, durability with respect to the strain input of a reinforcement layer improves by forming a reinforcement layer using a thermoplastic elastomer.
Here, the thermoplastic resin and the thermoplastic elastomer are high molecular compounds that soften and flow as the temperature rises, and become relatively hard and strong when cooled. In this specification, as the temperature rises, When the material softens, flows, and cools, it becomes a relatively hard and strong state, and a high-molecular compound having rubber-like elasticity becomes a thermoplastic elastomer. The material softens and flows as the temperature rises, and when cooled, it becomes relatively hard and strong. A high molecular compound that is in a certain state and does not have rubbery elasticity is distinguished as a thermoplastic resin.
[熱可塑性樹脂]
熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリスチレン系熱可塑性樹脂、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂、ポリウレタン系熱可塑性樹脂等が挙げられる。
補強層をリサイクルし易くする観点から、樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂及び前記熱可塑性エラストマーの少なくとも一方は、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系又はポリウレタン系であることが好ましい。すなわち、熱可塑性樹脂においては、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、又はポリウレタン系熱可塑性樹脂が好ましい。
これらの中でも、歪入力に対する耐久性の観点から、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂、ポリウレタン系熱可塑性樹脂が好ましい。
[Thermoplastic resin]
Examples of the thermoplastic resin include polyolefin-based thermoplastic resins, polystyrene-based thermoplastic resins, polyamide-based thermoplastic resins, polyester-based thermoplastic resins, polyurethane-based thermoplastic resins, and the like.
From the viewpoint of facilitating recycling of the reinforcing layer, at least one of the thermoplastic resin and the thermoplastic elastomer contained in the resin composition is preferably a polyamide, polyester, polyolefin, or polyurethane. That is, in the thermoplastic resin, a polyamide-based thermoplastic resin, a polyester-based thermoplastic resin, a polyolefin-based thermoplastic resin, or a polyurethane-based thermoplastic resin is preferable.
Among these, from the viewpoint of durability against strain input, polyamide-based thermoplastic resins, polyester-based thermoplastic resins, and polyurethane-based thermoplastic resins are preferable.
[熱可塑性エラストマー]
熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPC)、動的架橋型熱可塑性エラストマー(TPV)等が挙げられる。
既述のように、補強層をリサイクルし易くする観点から、樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂及び前記熱可塑性エラストマーの少なくとも一方は、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系又はポリウレタン系であることが好ましい。すなわち、熱可塑性エラストマーにおいては、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPS)、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、又はポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)が好ましい。
これらの中でも、歪入力に対する耐久性の観点から、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPC)が好ましい。
[Thermoplastic elastomer]
As thermoplastic elastomers, polyolefin-based thermoplastic elastomer (TPO), polystyrene-based thermoplastic elastomer (TPS), polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU), polyester-based thermoplastic elastomer (TPC) And dynamic crosslinkable thermoplastic elastomer (TPV).
As described above, from the viewpoint of facilitating recycling of the reinforcing layer, at least one of the thermoplastic resin and the thermoplastic elastomer contained in the resin composition may be polyamide, polyester, polyolefin, or polyurethane. preferable. That is, in the thermoplastic elastomer, polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA), polyester-based thermoplastic elastomer (TPS), polyolefin-based thermoplastic elastomer (TPO), or polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU) is preferable.
Among these, polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU), and polyester-based thermoplastic elastomer (TPC) are preferable from the viewpoint of durability against strain input.
熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーは、単体で使用してもよいし、2種以上の組合せをブレンドして使用してもよい。また、樹脂材料自体の融点(又は軟化点)としては、通常100℃〜350℃、好ましくは100℃〜250℃程度であるが、タイヤの生産性及び耐久性の両立の観点から120℃〜250℃程度が好ましく、120℃〜200℃が更に好ましい。融点(又は軟化点)が前記温度範囲内の材料を用いることで、好適な生産性を確保することができる。 The thermoplastic resin and the thermoplastic elastomer may be used alone or in a combination of two or more. Further, the melting point (or softening point) of the resin material itself is usually 100 ° C. to 350 ° C., preferably about 100 ° C. to 250 ° C., but 120 ° C. to 250 ° C. from the viewpoint of compatibility between tire productivity and durability. C. is preferably about 120.degree. C. to 200.degree. By using a material having a melting point (or softening point) within the above temperature range, suitable productivity can be ensured.
(ポリアミド系熱可塑性エラストマー)
ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)は、弾性を有する高分子化合物であり、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーと、を有する共重合体からなる熱可塑性の樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーの主鎖にアミド結合(−CONH−)を有するものを意味する。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、少なくともポリアミドが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、ポリエステル、ポリエーテル等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。また、ポリアミド系熱可塑性エラストマーには、ハードセグメント及びソフトセグメントの他に、ジカルボン酸等の鎖長延長剤が用いられていてもよい。
(Polyamide thermoplastic elastomer)
The polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA) is a polymer compound having elasticity, a polymer that forms a crystalline hard segment with a high melting point, and a polymer that forms an amorphous soft segment with a low glass transition temperature, It means a thermoplastic resin material made of a copolymer having a amide bond (—CONH—) in the main chain of the polymer constituting the hard segment.
As polyamide-based thermoplastic elastomers, at least polyamide is a crystalline hard segment with a high melting point, and other polymers (eg polyester, polyether, etc.) are amorphous and have a soft glass transition temperature low segment. Materials. Further, in the polyamide-based thermoplastic elastomer, a chain extender such as dicarboxylic acid may be used in addition to the hard segment and the soft segment.
ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)のハードセグメントを形成するポリアミドとしては、ω−アミノカルボン酸やラクタムの重縮合体や、ジアミンとジカルボン酸との共縮重合体等が挙げられる。
ω−アミノカルボン酸としては、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、8−アミノオクタン酸、10−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸等が挙げられる。
ラクタムとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、2−ピロリドン等が挙げられる。
ジアミンとしては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、3−メチルペンタメチレンジアミン、メタキシレンジアミン等が挙げられる。
ジカルボン酸としては、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等が挙げられる。
Examples of the polyamide forming the hard segment of the polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA) include a polycondensate of ω-aminocarboxylic acid and lactam, and a co-condensation polymer of diamine and dicarboxylic acid.
Examples of the ω-aminocarboxylic acid include 6-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 8-aminooctanoic acid, 10-aminocapric acid, 11-aminoundecanoic acid, 12-aminododecanoic acid and the like.
Examples of the lactam include lauryl lactam, ε-caprolactam, ω-enantolactam, 2-pyrrolidone and the like.
Examples of the diamine include ethylene diamine, trimethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, heptamethylene diamine, octamethylene diamine, nonamethylene diamine, decamethylene diamine, undecamethylene diamine, dodecamethylene diamine, 2,2,4-trimethyl. Hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, 3-methylpentamethylenediamine, metaxylenediamine and the like can be mentioned.
Examples of the dicarboxylic acid include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and the like.
また、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)のソフトセグメントを形成するポリマーとしては、ポリエステルや、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ABA型トリブロックポリエーテル等のポリエーテルが挙げられる。 Moreover, as a polymer which forms the soft segment of a polyamide-type thermoplastic elastomer (TPA), polyether, such as polyester, polyethyleneglycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, ABA type | mold triblock polyether, is mentioned.
ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)のハードセグメントとソフトセグメントとの組合せとしては、ラウリルラクタムの開環重縮合体/ポリエチレングリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体/ポリプロピレングリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体/ポリテトラメチレンエーテルグリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体/ABA型トリブロックポリエーテルの組合せ、が好ましく、ラウリルラクタムの開環重縮合体/ABA型トリブロックポリエーテルの組合せが特に好ましい。 The combination of the hard segment and the soft segment of the polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA) includes a lauryl lactam ring-opening polycondensate / polyethylene glycol combination, a lauryl lactam ring-opening polycondensate / polypropylene glycol combination, and lauryl lactam. A ring-opening polycondensate / polytetramethylene ether glycol combination, a lauryl lactam ring-opening polycondensate / ABA type triblock polyether combination, and a lauryl lactam ring opening polycondensate / ABA type triblock poly are preferable. A combination of ethers is particularly preferred.
ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。また、ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、市販品を利用することができ、例えば、宇部興産株式会社製の「UBESTA XPA」シリーズ(例えば、XPA9063X1、XPA9055X1、XPA9048X2、XPA9048X1、XPA9040X1、XPA9040X2、XPA9044等)、ダイセル・エポニック株式会社製の「ベスタミド」シリーズ(例えば、E40−S3、E47−S1、E47−S3、E55−S1、E55−S3、EX9200、E50−R2)等が挙げられる。 The polyamide-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing a polymer forming a hard segment and a polymer forming a soft segment by a known method. Moreover, as a polyamide-type thermoplastic elastomer, a commercial item can be utilized, for example, "UBESTA XPA" series (For example, XPA9063X1, XPA9055X1, XPA9048X2, XPA9040X1, XPA9040X2, XPA9040X2, XPA9044, etc.) manufactured by Ube Industries, Ltd. “Vestamide” series (for example, E40-S3, E47-S1, E47-S3, E55-S1, E55-S3, EX9200, E50-R2) manufactured by Daicel Eponic Corporation.
(ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー)
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)は、少なくともポリオレフィンが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、ポリオレフィンないし他のポリオレフィン)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。ハードセグメントを形成するポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、ポリブテン等が挙げられる。
(Polyolefin thermoplastic elastomer)
Polyolefin thermoplastic elastomer (TPO) is a hard segment with at least polyolefin crystalline and high melting point, and other polymer (for example, polyolefin or other polyolefin) is amorphous and has soft segment with low glass transition temperature. The material which comprises is mentioned. Examples of the polyolefin forming the hard segment include polyethylene, polypropylene, isotactic polypropylene, polybutene, and the like.
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されるものではないが、結晶性のポリオレフィンが融点の高いハードセグメントを構成し、非晶性のポリマーがガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している共重合体が挙げられる。
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン−α−オレフィンランダム共重合体、オレフィンブロック共重合体等が挙げられ、例えば、プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−4−メチル−1ペンテン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、1−ブテン−4−メチル−ペンテン、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体、プロピレン−メタクリル酸共重合体、プロピレン−メタクリル酸メチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸エチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸ブチル共重合体、プロピレン−メチルアクリレート共重合体、プロピレン−エチルアクリレート共重合体、プロピレン−ブチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
The polyolefin-based thermoplastic elastomer is not particularly limited. However, a crystalline polyolefin constitutes a hard segment having a high melting point, and an amorphous polymer constitutes a soft segment having a low glass transition temperature. A polymer is mentioned.
Examples of polyolefin-based thermoplastic elastomers include olefin-α-olefin random copolymers, olefin block copolymers, and the like, for example, propylene block copolymers, ethylene-propylene copolymers, propylene-1-hexene copolymers. Polymer, propylene-4-methyl-1-pentene copolymer, propylene-1-butene copolymer, ethylene-1-hexene copolymer, ethylene-4-methyl-pentene copolymer, ethylene-1-butene copolymer 1-butene-1-hexene copolymer, 1-butene-4-methyl-pentene, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-ethyl methacrylate copolymer, ethylene -Butyl methacrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene -Ethyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate copolymer, propylene-methacrylic acid copolymer, propylene-methyl methacrylate copolymer, propylene-ethyl methacrylate copolymer, propylene-butyl methacrylate copolymer, Examples include a propylene-methyl acrylate copolymer, a propylene-ethyl acrylate copolymer, a propylene-butyl acrylate copolymer, an ethylene-vinyl acetate copolymer, and a propylene-vinyl acetate copolymer.
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−4−メチル−1ペンテン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体、プロピレン−メタクリル酸共重合体、プロピレン−メタクリル酸メチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸エチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸ブチル共重合体、プロピレン−メチルアクリレート共重合体、プロピレン−エチルアクリレート共重合体、プロピレン−ブチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体が好ましく、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン-ブチルアクリレート共重合体が更に好ましい。
また、エチレンとプロピレンといったように2種以上のポリオレフィン樹脂を組み合わせて使用してもよい。また、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー中のポリオレフィン含率は、50質量%以上100質量%以下が好ましい。
Examples of polyolefin-based thermoplastic elastomers include propylene block copolymers, ethylene-propylene copolymers, propylene-1-hexene copolymers, propylene-4-methyl-1-pentene copolymers, and propylene-1-butene copolymers. , Ethylene-1-hexene copolymer, ethylene-4-methyl-pentene copolymer, ethylene-1-butene copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-methacrylic acid Ethyl acid copolymer, ethylene-butyl methacrylate copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-butyl acrylate copolymer, propylene-methacrylic acid copolymer, propylene-methacrylic acid Methyl acid copolymer, propylene-meta Ethyl laurate copolymer, propylene-butyl methacrylate copolymer, propylene-methyl acrylate copolymer, propylene-ethyl acrylate copolymer, propylene-butyl acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, propylene- Vinyl acetate copolymers are preferred, ethylene-propylene copolymers, propylene-1-butene copolymers, ethylene-1-butene copolymers, ethylene-methyl methacrylate copolymers, ethylene-methyl acrylate copolymers, More preferred are ethylene-ethyl acrylate copolymers and ethylene-butyl acrylate copolymers.
Moreover, you may use combining 2 or more types of polyolefin resin like ethylene and propylene. The polyolefin content in the polyolefin-based thermoplastic elastomer is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less.
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量としては、5,000〜10,000,000であることが好ましい。ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーの数平均分子量が5,000〜10,000,000にあると、樹脂材料の機械的物性が十分であり、加工性にも優れる。同様の観点から、7,000〜1,000,000であることが更に好ましく、10,000〜1,000,000が特に好ましい。これにより、樹脂材料の機械的物性及び加工性を更に向上させることができる。また、ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、強靱性及び低温柔軟性の観点から、200〜6000が好ましい。更に、ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)の質量比(x:y)は、成形性の観点から、50:50〜95:5が好ましく、50:50〜90:10が更に好ましい。 The number average molecular weight of the polyolefin-based thermoplastic elastomer is preferably 5,000 to 10,000,000. When the number average molecular weight of the polyolefin-based thermoplastic elastomer is in the range of 5,000 to 10,000,000, the mechanical properties of the resin material are sufficient and the processability is also excellent. From the same viewpoint, it is more preferably 7,000 to 1,000,000, and particularly preferably 10,000 to 1,000,000. Thereby, the mechanical properties and processability of the resin material can be further improved. Moreover, as a number average molecular weight of the polymer which comprises a soft segment, 200-6000 are preferable from a viewpoint of toughness and low temperature flexibility. Furthermore, the mass ratio (x: y) of the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 50:50 to 95: 5, and more preferably 50:50 to 90:10, from the viewpoint of moldability.
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントを形成するポリマーおよびソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。
また、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、市販品を利用することができ、例えば、三井化学社製の「タフマー」シリーズ、三井・デュポンポリケミカル(株)「ニュクレル」シリーズ、「エルバロイAC」シリーズ、住友化学(株)「アクリフト」シリーズ、「エバテート」シリーズ、東ソー(株)「ウルトラセン」シリーズ、プライムポリマー製の「プライムTPO」シリーズ等を用いることができる。
The polyolefin-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing a polymer forming a hard segment and a polymer forming a soft segment by a known method.
Also, commercially available polyolefin-based thermoplastic elastomers can be used, such as “Tuffmer” series manufactured by Mitsui Chemicals, “Nucleel” series, “Elvalloy AC” series, Mitsui-DuPont Polychemical Co., Ltd., Sumitomo Chemical "ACRlift" series, "Evertate" series, Tosoh Corporation "Ultrasen" series, "Prime TPO" series made by Prime Polymer, etc. can be used.
(ポリウレタン系熱可塑性エラストマー)
ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)としては、少なくともポリウレタンが物理的な凝集によって疑似架橋を形成してハードセグメントを構成し、他のポリマーが非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。
(Polyurethane thermoplastic elastomer)
As polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU), at least polyurethane forms pseudo-crosslinks by physical agglomeration to form hard segments, and other polymers form amorphous and low glass transition temperature soft segments. Material.
ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)のソフトセグメントには、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリ(ブチレンアジベート)ジオール、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリ(ヘキサメチレンカーボネート)ジオール等の高分子ジオール化合物と、1,2−エチレンジイソシアネート、1,3−プロピレンジイソシアネート、1,4−ブタンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物と、を使用することができる。 Polyurethane thermoplastic elastomer (TPU) soft segments include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, poly (butylene absibate) diol, poly-ε-caprolactone diol, poly (hexamethylene carbonate) diol, etc. Polymer diol compound, 1,2-ethylene diisocyanate, 1,3-propylene diisocyanate, 1,4-butane diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4-cyclohexane diisocyanate, 4 , 4′-diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate and other diisocyanate compounds can be used.
また、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)のハードセグメントには、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,3−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ヒドロキノン、レゾルシン、クロロヒドロキノン、ブロモヒドロキノン、メチルヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、フェノキシヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルサルファイド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、ビスフェノールA、1,1−ジ(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)エタン、1,4−ジヒドロキシナフタリン、2,6−ジヒドロキシナフタリン等の低分子ジオール化合物と、1,2−エチレンジイソシアネート、1,3−プロピレンジイソシアネート、1,4−ブタンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等のジイソシアネート化合物と、を使用することができる。 In addition, the hard segment of the polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU) includes ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6 -Hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-diol, cyclohexane -1,3-diol, cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, hydroquinone, resorcin, chlorohydroquinone, bromohydroquinone, methylhydroquinone, phenylhydroquinone, methoxyhydroquinone, phenoxyhydroquino 4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4′-dihydroxybenzophenone, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane Low molecular diol compounds such as bisphenol A, 1,1-di (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,2-bis (4-hydroxyphenoxy) ethane, 1,4-dihydroxynaphthalene, 2,6-dihydroxynaphthalene, and the like 1,2-ethylene diisocyanate, 1,3-propylene diisocyanate, 1,4-butane diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4-cyclohexane diisocyanate Sulfonate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and a diisocyanate compound such as tolylene diisocyanate, may be used.
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。また、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、市販品を利用することができ、例えば、BASF社製の「エラストラン」シリーズ(例えば、ET680、ET880、ET690、ET890等)、株式会社クラレ製の「クラミロンU」シリーズ(例えば、2000番台、3000番台、8000番台、9000番台)、日本ミラクトラン株式会社製の「ミラクトラン」シリーズ(例えば、XN−2001、XN−2004、P390RSUP、P480RSUI、P26MRNAT、E490、E590、P890)等が挙げられる。 The polyurethane-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing a polymer forming a hard segment and a polymer forming a soft segment by a known method. In addition, as the polyurethane-based thermoplastic elastomer, commercially available products can be used. "U" series (for example, 2000 series, 3000 series, 8000 series, 9000 series), "Milactolan" series (for example, XN-2001, XN-2004, P390RSUP, P480RSUI, P26MRNAT, E490, E590, manufactured by Japan Miractolan Co., Ltd. P890).
(ポリエステル系熱可塑性エラストマー)
ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPC)は、弾性を有する高分子化合物であり、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーと、を有する共重合体からなる熱可塑性の樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーとしてポリエステル樹脂を含むものである。
(Polyester thermoplastic elastomer)
A polyester-based thermoplastic elastomer (TPC) is a polymer compound having elasticity, a polymer that forms a crystalline hard segment with a high melting point, and a polymer that forms an amorphous soft segment with a low glass transition temperature, And a polyester resin as a polymer constituting the hard segment.
ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPC)のハードセグメントを形成する結晶性のポリエステルとしては、芳香族ポリエステルを用いることができる。芳香族ポリエステルは、例えば、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体と脂肪族ジオールとから形成することができる。ハードセグメントを形成する芳香族ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられ、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。
ハードセグメントを形成する好適な芳香族ポリエステルの一つとしては、テレフタル酸及び/又はジメチルテレフタレートと1,4−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンテレフタレートが挙げられ、更に、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、5−スルホイソフタル酸、或いは、これらのエステル形成性誘導体等のジカルボン酸成分と、エチレングリコール、トリメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメチロール、キシリレングリコール、ビス(p−ヒドロキシ)ジフェニル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(2−ヒドロキシ)フェニル]スルホン、1,1−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]シクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシ−p−ターフェニル、4,4’−ジヒドロキシ−p−クオーターフェニル等のジオール成分と、から誘導されるポリエステル、或いは、これらのジカルボン酸成分及びジオール成分を2種以上併用した共重合ポリエステルであってもよい。
An aromatic polyester can be used as the crystalline polyester forming the hard segment of the polyester-based thermoplastic elastomer (TPC). The aromatic polyester can be formed, for example, from an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and an aliphatic diol. Examples of the aromatic polyester that forms the hard segment include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polystyrene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene naphthalate. Polybutylene terephthalate is preferable.
One suitable aromatic polyester that forms the hard segment includes terephthalic acid and / or polybutylene terephthalate derived from dimethyl terephthalate and 1,4-butanediol, and further includes isophthalic acid, phthalic acid, naphthalene. Dicarboxylic such as -2,6-dicarboxylic acid, naphthalene-2,7-dicarboxylic acid, diphenyl-4,4'-dicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, 5-sulfoisophthalic acid, or ester-forming derivatives thereof Acid component, ethylene glycol, trimethylene glycol, pentamethylene glycol, hexamethylene glycol, neopentyl glycol, decamethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecane dimethylol, xylylene glycol, Bis (p-hydroxy) diphenyl, bis (p-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] propane, bis [4- (2-hydroxy) phenyl] sulfone, 1, Polyesters derived from diol components such as 1-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] cyclohexane, 4,4′-dihydroxy-p-terphenyl, and 4,4′-dihydroxy-p-quaterphenyl Alternatively, it may be a copolyester in which two or more of these dicarboxylic acid components and diol components are used in combination.
ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPC)のソフトセグメントを形成するポリマーとしては、例えば、脂肪族ポリエーテル及び脂肪族ポリエステルから選択されたポリマーが挙げられる。
脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体等が挙げられる。
脂肪族ポリエステルとしては、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート等が挙げられる。
これらの脂肪族ポリエーテル及び脂肪族ポリエステルの中でも、得られる共重合体の弾性特性の観点から、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加重合体、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート等が好ましい。
Examples of the polymer forming the soft segment of the polyester-based thermoplastic elastomer (TPC) include polymers selected from aliphatic polyethers and aliphatic polyesters.
Aliphatic polyethers include poly (ethylene oxide) glycol, poly (propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol, poly (hexamethylene oxide) glycol, copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, poly (propylene oxide) Examples thereof include ethylene oxide addition polymers of glycol and copolymers of ethylene oxide and tetrahydrofuran.
Examples of the aliphatic polyester include poly (ε-caprolactone), polyenantlactone, polycaprylolactone, polybutylene adipate, and polyethylene adipate.
Among these aliphatic polyethers and aliphatic polyesters, poly (tetramethylene oxide) glycol, poly (propylene oxide) glycol ethylene oxide addition polymer, and poly (ε-caprolactone) from the viewpoint of the elastic properties of the resulting copolymer ), Polybutylene adipate, polyethylene adipate and the like are preferred.
ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。また、ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、市販品を利用することができ、例えば、東レ・デュポン株式会社製の「ハイトレル」シリーズ(例えば、3046、5557、5577、6347、4047、4767、4777等)、東洋紡株式会社製の「ベルプレン」シリーズ(P30B、P40B、P40H、P55B、P70B、P150B、P280B、P450B、P150M、S1001、S2001、S5001、S6001、S9001等)等が挙げられる。 The polyester-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing a polymer forming a hard segment and a polymer forming a soft segment by a known method. Moreover, as a polyester-type thermoplastic elastomer, a commercial item can be utilized, for example, "Hytrel" series (for example, 3046, 5557, 5577, 6347, 4047, 4767, 4777, etc.) manufactured by Toray DuPont Co., Ltd. And “BELPLEN” series (P30B, P40B, P40H, P55B, P70B, P150B, P280B, P450B, P150M, S1001, S2001, S5001, S6001, S9001, etc.) manufactured by Toyobo Co., Ltd., and the like.
[熱硬化性樹脂]
また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等が挙げられる。
[Thermosetting resin]
Moreover, as a thermosetting resin, a phenol resin, an epoxy resin, a melamine resin, a urea resin, etc. are mentioned.
樹脂組成物には、樹脂材料の他に、所望に応じて、ゴム、各種充填剤(例えば、シリカ、炭酸カルシウム、クレイ)、老化防止剤、オイル、可塑剤、着色剤、耐候剤、補強材等の添加剤を含有させてもよい。 In addition to resin materials, resin compositions include rubber, various fillers (for example, silica, calcium carbonate, clay), anti-aging agents, oils, plasticizers, colorants, weathering agents, reinforcing materials as desired. You may contain additives, such as.
また、補強層の被覆層と補強部材との接着性能をより向上させるために、被覆層と補強部材との間に接着剤層を設けてもよく、また、被覆層は、異なる材料を複数積層したものであってもよい。ここで、接着剤層には、例えば、熱可塑性樹脂若しくは熱可塑性エラストマー、溶剤系接着剤、水系接着剤、熱硬化性樹脂等を用いることができる。 In order to further improve the adhesion performance between the covering layer of the reinforcing layer and the reinforcing member, an adhesive layer may be provided between the covering layer and the reinforcing member, and the covering layer is formed by stacking a plurality of different materials. It may be what you did. Here, for the adhesive layer, for example, a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer, a solvent-based adhesive, a water-based adhesive, a thermosetting resin, or the like can be used.
<タイヤ骨格体>
タイヤ骨格体(タイヤケース)は、図1を用いて説明したように、環状で、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物からなる。
タイヤ骨格体に用いる樹脂組成物は、補強層の被覆層に用いる樹脂組成物と同一でも異なってもよいが、被覆層とタイヤ骨格体の接着性や物性値の差を考慮すると、同一であることが好ましい。
タイヤ骨格体の無荷重時のタイヤ最大幅部での厚さは、通常0.5〜2.5mm、好ましくは1〜2mmであり、タイヤ骨格体は、主としてゴムからなるタイヤケースのタイヤ内面に設けられることがある、厚さが通常100μm以下の樹脂製のインナーライナーとは異なる。
<Tire frame>
As described with reference to FIG. 1, the tire frame (tire case) is formed of a resin composition that is annular and contains 50 to 100% by mass of a resin material.
The resin composition used for the tire frame body may be the same as or different from the resin composition used for the coating layer of the reinforcing layer, but is the same in consideration of differences in adhesion and physical properties between the coating layer and the tire frame body. It is preferable.
The thickness of the tire frame at the maximum tire width when no load is applied is usually 0.5 to 2.5 mm, preferably 1 to 2 mm. The tire frame is formed on the tire inner surface of a tire case mainly made of rubber. This is different from the inner liner made of resin having a thickness of usually 100 μm or less.
タイヤ骨格体に用いることができる樹脂組成物において、樹脂材料の含有割合が50質量%以上であれば、タイヤをリサイクルし易くなる。ここで、リサイクルのし易さの観点から、タイヤ骨格体に用いることができる樹脂組成物は、樹脂材料を90〜100質量%含むことが好ましい。 In the resin composition that can be used for the tire skeleton, if the content ratio of the resin material is 50% by mass or more, the tire can be easily recycled. Here, from the viewpoint of ease of recycling, the resin composition that can be used for the tire skeleton preferably includes 90 to 100% by mass of a resin material.
タイヤ骨格体に用いることができる樹脂組成物は、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーの少なくとも一方を含むことが好ましい。熱可塑性樹脂及び/又は熱可塑性エラストマーを用いてタイヤ骨格体を形成することで、リサイクルが更にし易くなり、加えて、従来のゴム製タイヤに比べて構造を簡素化でき、タイヤを更に軽量化することができる。 It is preferable that the resin composition that can be used for the tire frame includes at least one of a thermoplastic resin and a thermoplastic elastomer. By forming a tire frame using a thermoplastic resin and / or thermoplastic elastomer, it becomes easier to recycle. In addition, the structure can be simplified and the weight of the tire can be further reduced compared to conventional rubber tires. can do.
タイヤ骨格体に用いることができる樹脂組成物には、補強層の被覆層に用いる樹脂組成物として説明した、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーを用いることができる。
また、同じく、タイヤ骨格体をリサイクルし易くする観点から、樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂及び前記熱可塑性エラストマーの少なくとも一方は、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系又はポリウレタン系であることが好ましい。すなわち、熱可塑性樹脂においては、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂、又はポリウレタン系熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性エラストマーにおいては、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPS)、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、又はポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)が好ましい。
更に、歪入力に対する耐久性の観点から、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂、ポリウレタン系熱可塑性樹脂、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)、及びポリエステル系熱可塑性エラストマー(TPC)からなる群より選択される少なくとも1つを用いることが好ましい。
また、樹脂材料以外に添加できる添加剤についても、補強層の被覆層に用いる樹脂組成物と、同様である。
As the resin composition that can be used for the tire frame, the thermoplastic resin and the thermoplastic elastomer described as the resin composition used for the coating layer of the reinforcing layer can be used.
Similarly, from the viewpoint of facilitating recycling of the tire skeleton, at least one of the thermoplastic resin and the thermoplastic elastomer contained in the resin composition is preferably polyamide, polyester, polyolefin or polyurethane. . That is, in the thermoplastic resin, a polyamide-based thermoplastic resin, a polyester-based thermoplastic resin, a polyolefin-based thermoplastic resin, or a polyurethane-based thermoplastic resin is preferable. Of the thermoplastic elastomers, polyamide-based thermoplastic elastomers (TPA), polyester-based thermoplastic elastomers (TPS), polyolefin-based thermoplastic elastomers (TPO), or polyurethane-based thermoplastic elastomers (TPU) are preferable.
Furthermore, from the viewpoint of durability against strain input, polyamide-based thermoplastic resin, polyester-based thermoplastic resin, polyurethane-based thermoplastic resin, polyamide-based thermoplastic elastomer (TPA), polyurethane-based thermoplastic elastomer (TPU), and polyester-based It is preferable to use at least one selected from the group consisting of thermoplastic elastomers (TPC).
The additives that can be added in addition to the resin material are the same as those of the resin composition used for the covering layer of the reinforcing layer.
樹脂組成物を用いたタイヤ骨格体は、特開2012−046030号公報(特許文献1)の第2実施形態に従って製造することができ、例えば、射出成形によりタイヤ骨格体の半体を作製し、該半体同士を互いに向かい合わせ接合することで作製でき、接合の際は、使用している樹脂組成物中の樹脂材料の融点以上の温度で押圧することが好ましい。 The tire skeleton using the resin composition can be manufactured according to the second embodiment of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-046030 (Patent Document 1). For example, a half of the tire skeleton is manufactured by injection molding. The halves can be manufactured by facing each other and bonded, and it is preferable to press at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin material in the resin composition used.
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
〔実施例1〜15及び比較例1〜8〕
特開2012−046030号公報(特許文献1)の第2実施形態に従い、樹脂材料としてポリアミド系熱可塑性エラストマー(ポリアミド系熱可塑性エラストマー、宇部興産社製、商品名「UBESTA XPA9055X1」)を用いて、射出成形によりタイヤ骨格体の半体を作製し、該半体同士を互いに向かい合わせ、使用したポリアミド系熱可塑性エラストマーの融点以上の温度で押圧して接合し、タイヤ骨格体(タイヤケース)を作製した。
次に、該タイヤ骨格体のタイヤ径方向外側に、ポリアミド系熱可塑性エラストマーで被覆されたスチールコードを、タイヤの周方向に螺旋巻回して、補強層を配設した。また、ポリエステルの有機繊維コードを常法にて用意したカーカスプライコーティングゴム用ゴム組成物にて被覆してなるカーカス層を、有機繊維コードがタイヤ径方向に配列するように配設した。
更に、表1〜表2に示す配合処方のサイドゴム用ゴム組成物と、それぞれ常法にて用意したトレッドゴム用ゴム組成物、及びガムチェーファー用ゴム組成物からなるゴム表面層を補強層のタイヤ径方向外側に配設した後、加硫して、タイヤ(空気入りタイヤ)を作製した。
[Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 8]
According to the second embodiment of JP 2012-046030 A (Patent Document 1), a polyamide-based thermoplastic elastomer (polyamide-based thermoplastic elastomer, Ube Industries, Ltd., trade name “UBESTA XPA9055X1”) is used as a resin material. Tire halves are produced by injection molding, the halves face each other, and pressed and joined at a temperature equal to or higher than the melting point of the polyamide-based thermoplastic elastomer used to produce a tire skeleton (tire case). did.
Next, a steel cord covered with a polyamide-based thermoplastic elastomer was spirally wound in the circumferential direction of the tire on the outer side in the tire radial direction of the tire skeleton to dispose a reinforcing layer. In addition, a carcass layer formed by coating a polyester organic fiber cord with a rubber composition for carcass ply coating rubber prepared by a conventional method was disposed so that the organic fiber cords were arranged in the tire radial direction.
Further, a rubber surface layer composed of a rubber composition for side rubber having a formulation shown in Tables 1 to 2, a rubber composition for tread rubber prepared by a conventional method, and a rubber composition for gum chafer is used as a reinforcing layer. After disposing on the outer side in the tire radial direction, it was vulcanized to produce a tire (pneumatic tire).
なお、作製したタイヤ骨格体の無荷重時のタイヤ最大幅部での厚さは、2mmとした。
また、作製したタイヤのタイヤ骨格体及びスチールコードの被覆層は、ポリアミド系熱可塑性エラストマーからなり、樹脂材料の割合が100質量%である。
In addition, the thickness in the tire maximum width part at the time of no load of the produced tire frame body was 2 mm.
In addition, the tire frame body of the manufactured tire and the coating layer of the steel cord are made of a polyamide-based thermoplastic elastomer, and the ratio of the resin material is 100% by mass.
また、サイドゴム用ゴム組成物中の有機酸量、並びにサイドゴムtanδ及びE’を以下の方法で測定した。
更に、得られたタイヤに対して、下記の方法で、高速耐久性(高速ドラム耐久性)を評価した。
Further, the amount of organic acid in the rubber composition for side rubber and the side rubbers tan δ and E ′ were measured by the following methods.
Furthermore, high-speed durability (high-speed drum durability) was evaluated by the following method with respect to the obtained tire.
(1)サイドゴム用ゴム組成物中の有機酸量の測定
JIS K6237:2012に準拠して、サイドゴム用ゴム組成物中の有機酸量を求めた。結果を表1〜表2の「配合」欄の「有機酸」欄に示す。
(1) Measurement of amount of organic acid in rubber composition for side rubber The amount of organic acid in the rubber composition for side rubber was determined according to JIS K6237: 2012. The results are shown in the “Organic acid” column of the “Formulation” column of Tables 1 and 2.
(2)tanδ及びE’の測定
サイドゴムに用いたゴム組成物を用いて、作製したタイヤと同じ加硫条件で得たゴムから、長さ50mm、幅5mm、厚み2mmのゴムシートを切り出し、株式会社上島製作所製の動的粘弾性測定装置を用いて、初期荷重160mg、周波数52Hzの条件下で、25℃における動歪1%時の損失正接tanδと同条件時の貯蔵弾性率E’を測定した。結果を表1〜表2の「tanδ」欄及び「E’」欄に示す。
(2) Measurement of tan δ and E ′ Using the rubber composition used for the side rubber, a rubber sheet having a length of 50 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 2 mm was cut out from the rubber obtained under the same vulcanization conditions as the prepared tire. Using a dynamic viscoelasticity measuring device manufactured by Kamishima Seisakusho, under a condition of an initial load of 160 mg and a frequency of 52 Hz, a loss tangent tanδ at a dynamic strain of 1% at 25 ° C. and a storage elastic modulus E ′ under the same conditions are measured. did. The results are shown in the “tan δ” column and the “E ′” column of Tables 1 and 2.
(3)高速ドラム耐久性
各供試タイヤを、25℃±2℃の室内で内圧300kPaに調整した後、24時間放置し、その後、空気圧の再調整を行い、400kgの荷重をタイヤに負荷して、直径約3mのドラムの上で、速度100km/hにて、10分ごとに10kmずつ速度を上昇させて、走行させた。タイヤが故障したときの距離を耐久距離として、実施例1の値を100として指数化し、指数値の大小から、下記評価基準にてタイヤの高速耐久性を評価した。
(評価基準)
◎:指数が100以上
○:指数が95以上100未満
△:指数が90以上95未満
×:指数が90未満
(3) Durability of high-speed drum Each test tire was adjusted to an internal pressure of 300 kPa in a room at 25 ° C ± 2 ° C and left for 24 hours. Then, on a drum having a diameter of about 3 m, the speed was increased by 10 km every 10 minutes at a speed of 100 km / h. The distance when the tire broke down was regarded as the durability distance, and the value of Example 1 was indexed as 100, and the high speed durability of the tire was evaluated from the magnitude of the index value according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
◎: Index is 100 or more ○: Index is 95 or more and less than 100 Δ: Index is 90 or more and less than 95 ×: Index is less than 90
(4)耐サイドカット性
各タイヤを規定リムに装着し、空気圧を220kPaとし、荷重3.00kNを負荷し、タイヤを転動させて、サイドゴムに、先端の曲率半径R=10(mm)である凸状突起を押し当て、エア漏れが生じているか否かによりサイドゴムにカットが生じるかを調査した。エア漏れが生じていない場合は、タイヤに対する荷重を増やしてサイドカットが生じるまで、試験を繰り返した。サイドカットが生じるまでの回数を、実施例1の値を100として指数化し、指数値の大小から、下記評価基準にてタイヤの耐サイドカット性を評価した。
(評価基準)
◎:指数が100以上
○:指数が95以上100未満
△:指数が90以上95未満
×:指数が90未満
(4) Side cut resistance Each tire is mounted on a specified rim, the air pressure is 220 kPa, a load of 3.00 kPa is applied, the tire is rolled, and the side rubber has a curvature radius R = 10 (mm) at the tip. A certain convex protrusion was pressed, and it was investigated whether or not the side rubber was cut depending on whether or not air leakage occurred. If no air leak occurred, the test was repeated until the load on the tire was increased and a side cut occurred. The number of times until the side cut occurs was indexed with the value of Example 1 being 100, and the side cut resistance of the tire was evaluated according to the following evaluation criteria from the magnitude of the index value.
(Evaluation criteria)
◎: Index is 100 or more ○: Index is 95 or more and less than 100 Δ: Index is 90 or more and less than 95 ×: Index is less than 90
表1及び2中の配合成分の詳細は以下のとおりである。
〔ゴム成分〕
NR:天然ゴム、インドネシア製、商品名「SIR20」
BR:ブタジエンゴム、JSR株式会社製、商品名「BR01」
IIR:ブチルゴム、JSR株式会社製、商品名「2255」
Details of the ingredients in Tables 1 and 2 are as follows.
[Rubber component]
NR: Natural rubber, made in Indonesia, trade name “SIR20”
BR: Butadiene rubber, manufactured by JSR Corporation, trade name “BR01”
IIR: Butyl rubber, manufactured by JSR Corporation, trade name “2255”
〔カーボンブラック〕
CB ISAF:旭カーボン株式会社製、商品名「#80(ISAF)」
CB HAF:旭カーボン株式会社製、商品名「#70(HAF)」
CB GPF:旭カーボン株式会社製、商品名「#55(GPF)」
〔Carbon black〕
CB ISAF: Asahi Carbon Co., Ltd., trade name “# 80 (ISAF)”
CB HAF: Asahi Carbon Co., Ltd., trade name “# 70 (HAF)”
CB GPF: Asahi Carbon Co., Ltd., trade name “# 55 (GPF)”
〔各種成分〕
有機酸:ステアリン酸
加硫促進剤:N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
なお、有機酸は、配合成分としてステアリン酸を用い、表中の「有機酸」欄の量は、天然ゴム等に含まれる有機酸量も包含するサイドゴム用ゴム組成物中の全有機酸量を表す。
[Various ingredients]
Organic acid: Stearic acid vulcanization accelerator: N- (1,3-dimethylbutyl) -N′-phenyl-p-phenylenediamine, manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd., trade name “NOCRACK 6C”
The organic acid uses stearic acid as a compounding component, and the amount in the “organic acid” column in the table indicates the total amount of organic acid in the rubber composition for side rubber including the amount of organic acid contained in natural rubber and the like. Represent.
表1〜表2から、補強層の補強部材の被覆層とタイヤ骨格体を樹脂組成物(樹脂材料100質量%)から構成し、トレッドゴムと式(1)を満たすサイドゴムを含むゴム表面層を有する実施例のタイヤは、優れた高速耐久性と耐サイドカット性を有することが分かる。 From Table 1 to Table 2, a rubber surface layer including a side rubber satisfying the tread rubber and the formula (1), in which the covering layer of the reinforcing member of the reinforcing layer and the tire skeleton are made of a resin composition (resin material 100% by mass). It turns out that the tire of the example which has has the outstanding high-speed durability and side cut resistance.
本発明によれば、樹脂材料を用いつつも、高速耐久性と耐サイドカット性に優れるタイヤを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a tire excellent in high-speed durability and side cut resistance while using a resin material.
10 タイヤ骨格体
11 ビード部
12 サイド部
13 クラウン部
14 ビードコア
20 補強層
21 補強部材
22 被覆層
30 ゴム表面層
32 トレッドゴム
34 サイドゴム
36 ガムチェーファー
40 カーカス層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tire frame body 11 Bead part 12 Side part 13 Crown part 14 Bead core 20 Reinforcement layer 21 Reinforcement member 22 Cover layer 30 Rubber surface layer 32 Tread rubber 34 Side rubber 36 Gum chafer 40 Carcass layer
Claims (7)
前記タイヤ骨格体のタイヤ径方向外側に設けられた補強層と、
該補強層のタイヤ径方向外側に設けられ、少なくともトレッドゴム及びサイドゴムを含むゴム表面層と、
を備え、
前記補強層は、樹脂材料を50〜100質量%含む樹脂組成物で、補強部材を被覆してなり、
前記サイドゴムは、初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の損失正接tanδと初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の貯蔵弾性率E’が下記式(1)を満たすタイヤ。
0.009x+0.0254<y<0.009x+0.27 (1)
〔式(1)中、xは初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の貯蔵弾性率E’を表し、yは初期荷重160mg、周波数52Hz、25℃における動歪1%時の損失正接tanδを表す。〕 An annular tire frame made of a resin composition containing 50 to 100% by mass of a resin material;
A reinforcing layer provided on the outer side in the tire radial direction of the tire skeleton,
A rubber surface layer provided on the outer side of the reinforcing layer in the tire radial direction and including at least a tread rubber and a side rubber;
With
The reinforcing layer is a resin composition containing a resin material in an amount of 50 to 100% by mass, and covers the reinforcing member.
The side rubber has a loss tangent tanδ at an initial load of 160 mg, a frequency of 52 Hz, and a dynamic strain of 1% at 25 ° C., and an initial load of 160 mg, a storage elastic modulus E ′ at a frequency of 52 Hz and a dynamic strain of 1% at 25 ° C. of the following formula (1 Tires satisfying).
0.009x + 0.0254 <y <0.009x + 0.27 (1)
[In the formula (1), x represents the storage elastic modulus E ′ at an initial load of 160 mg, frequency of 52 Hz, and dynamic strain of 1% at 25 ° C., y represents the initial load of 160 mg, frequency of 52 Hz, and dynamic strain of 1% at 25 ° C. Represents the loss tangent tan δ. ]
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