JP2858864B2 - 空気保持性インナーライナーを有する空気入りタイヤ - Google Patents

空気保持性インナーライナーを有する空気入りタイヤ

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、空気保持性インナーライナーを有する空気
入りタイヤに関する。
(従来の技術) 代表的な空気入りゴムタイヤの内部表面は、タイヤの
内部空気室からカーカスへの空気や水分の透過を防止乃
至遅延するよう設計されたエラストスー組成物からな
る。この内部表面は、頻々インナーライナーと称され
る。インナーライナーは、タイヤの膨張に使用される空
気の逃散を遅延乃至防止してタイヤ圧を維持するため、
多年にわたりチューブレス空気入り自動車タイヤにも使
用されてきた。空気に対して比較的不透過性のゴムが、
前記インナーランナーの主要部分として多用されてお
り、斯かるゴムにはブチルゴムやハロゲン化ブチルゴム
が包含される。米国特許第3,808,177号は、比較的不透
過性のその他ポリマーを開示している。アクリロニトリ
ル/ブタジエンコポリマーが比較的不透過性であること
は既知である。
インナーライナーは、通常、カレンダー技術又はミル
技術により適当な幅の未硬化配合ゴムのストリップ(ガ
ムストリップと称されることもある)を形成して調製さ
れる。代表的には、ガムストリップは、タイヤ成形ドラ
ムに貼りつけるタイヤの第一要素であり、その上部及び
周囲にタイヤの残りを成形する。タイヤの硬化時に、こ
のインナーライナーはタイヤに一体化された共硬化部分
となる。タイヤのインナーライナー及びその調製法は、
当業者に周知である。
(発明が解決しようとする課題) 塩化ブチルゴム又は臭化ブチルゴムの配合物から全体
的に構成されるガムストリップの調製には、ミル操作及
びカレンダー操作時に加工装置に固着するといったよう
に加工及び製造上の幾つかの問題点が認められた。
更には、好適な加工特性、未硬化状態での成形粘着性
(building tack)及びタイヤカーカスへの硬化接着性
を有し、同時に満足な空気不透過度も有するようなイン
ナーライナー用ガムストリップ組成物の提供が頻々望ま
れている。
(課題を解決するための手段) 本発明は、ゴム100重量部を基準にして、(A)約10
乃至−25℃の範囲、好ましくは約0℃乃至約−15℃の範
囲のTg(ガラス移転温度)を有するアクリロニトリル/
ジエンコポリマーゴム、約2乃至約90重量部;及びシス
1,4−ポリイソプレンゴム(天然又は合成)、スチレン
/ブタジエンコポリマーゴム、ポリブタジエンゴム、ス
チレン/イソプレン/ブタジエンゴム、ブチルゴム及び
ハロゲン化ブチルゴムの少なくとも一種を含有して約−
40℃乃至−105℃の範囲のTgを有する少なくとも一種の
追加ゴム、約80乃至約10重量部からなる硫黄硬化ゴム組
成物の一体型インナーライナーを有する空気入りゴムタ
イヤを提供する。
アクリロニトリル/ジエンコポリマーは、アクリロニ
トリル/ブタジエンコポリマー及びアクリロニトリル/
イソプレンコポリマーを包含するのであるが、好適ゴム
はアクリロニトリル/ブタジエンコポリマーである。ポ
リブタジエンゴムは、シス1,4−ポリブタジエンゴム及
びに中ビニルポリブタジエンを包含するのであるが、シ
ス1,4−ポリダタジエンゴムが好適である。シス1,4−ポ
リイソプレンゴムは、天然ゴムが好ましい。斯かるゴム
は周知のものである。
ハロゲン化ブチルゴムは、塩化ブチルゴム及び臭化ブ
チルゴムを少なくとも一種であることが好ましく、斯か
るゴムも周知である。
前記追加ゴムの基本要求特性は、Tgが−40℃以下、す
なわち最大Tgが−40℃なることである。
本発明の実施に際し、好ましくは前記の追加ゴムがシ
ス1,4−ポリイソプレンゴム、スチレン/ブタジエンゴ
ム、スチレン/イソプレン/ブタジエンゴムの少なくと
も一種からなるブレンドである際には、該ゴムブレンド
中のアクリロニトリル含量は、(ゴムブレンドのゴムを
基準として)約20乃至約40重量パーセントの範囲にな
る。
本発明の実施に際し、好ましくは前記の追加ゴムがブ
チルゴム、塩化ブチルゴム及び臭化ブチルゴムの少なく
とも一種からなるブレンドである際には、該ゴムブレン
ド中のアクリロニトリル含量は、(ゴムブレンドのゴム
を基準として)約5乃至約25重量パーセントの範囲にな
る。
実際、インナーライナー組成物は、先ず未硬化配合ゴ
ムのガムストップとして調製され、未硬化ゴムタイヤ構
造物(カーカス)の内表面(露出された内部表面)とし
て構成され、熱・圧条件下でのタイヤ硬化操作時にタイ
ヤカーカスと一緒に硫黄共加硫される。すなわち、この
インナーライナーは、単純な接着性ラミネートではな
く、タイヤと共に共加硫されてタイヤと一体になった部
分になる。
前記インナーライナーゴムは、通常のゴム配合成分た
とえばカーボンブラック、クレー、タルク、雲母、シリ
カ、酸化亜鉛、ステアリン酸、ゴム加工油、硫黄、加硫
促進剤及び分解防止剤と配合可能であり、引き続き、代
表的には、押出し及び/又はカレンダー加工により未硬
化のガムストリップに成形可能なることは勿論である。
斯かるゴム配合材料及び配合方法は、当業者に周知のこ
とである。
斯かるアクリロニトリル/ブタジエンコポリマーに特
に望まれる特徴は、空気を比較的透過しないこと、従っ
てタイヤのインナーライナー用の空気バリヤーとしての
適性を有することである。しかしながら、このようなゴ
ムは、比較的グリーン強度が高くて他のゴムよりも加工
性及びタイヤ成形性に難があり、また剛性も比較的高く
て他のゴムよりもタイヤインナーライナー環境用として
も適合性にかなり劣るため、通常、斯かる目的用には容
易に想到されない。市販のアクリロニトリル/ブタジエ
ンコポリマーは、代表的には、約−20℃乃至約−40℃の
範囲のTgを有するが(斯かるコポリマーは、それより高
め又は低目のTgを有することもできるが)、本発明の目
的には約20乃至約−40℃の範囲、好ましくは約20℃乃至
約−25℃の範囲のを有するものが望ましい。すなわち、
好適範囲は、商業的に調製されるアクリロニトリル/ブ
タジエンのバルクゴムの代表的Tg範囲よりも明らかに幾
分か高目であり、従って、それ追加ゴムと混合すると、
そのアクリロニトリル含量はブレンド物に適当な空気不
透過性を与えると同時にタイヤカーカスとの適合性も良
好であって、タイヤのインナーライナー候補として十分
有用な水準になるのである。
本発明のアクリロニトリル/ブタジエンコポリマーゴ
ムのアクリロニトリル/ブタジエン比は、約55/45乃至
約20/80、好ましくは約55/45乃至約30/70の範囲内にあ
り、ムーニー粘度(ML−40)は約20乃至約90、好ましく
は約25乃至約50の範囲内にある。このコポリマーは、代
表的には、乳化重合により調製される。
本発明の重要な一特徴は、アクリロニトリル/ブタジ
エンコポリマーをガラス移転温度が−40℃以下の他のポ
リマー、例えば天然ゴム、スチレン/ブタジエンコポリ
マーゴム、シス1,4−ポリブタジエンゴム、ブチルゴ
ム、臭化ブチルゴム及び塩化ブチルゴム等と混合した際
に、満足な空気不透過性を有する同時に、その他の望ま
し物理的諸性質を有し得ることである。斯かるブレンド
により向上する性質には、非ニトリルゴム配合物との接
着性、曲げ寿命及び硬化ブレンド物の低温脆化点があ
る。個々のアクリロニトリル/ブタジエンゴム及びゴム
ブレンドの双方に於て実際のニトリル含量が実質的に等
しい場合にも幾つかの性質の改善が認められ、従ってゴ
ムのブレンドは、アクリロニトリル/ブタジエンゴムの
みを含有するゴム配合物よりも好適である。斯かる観察
の例を実施例1の第1表に示す。
インナーライナーと共に硫黄共加硫する未硬化タイヤ
カーカスゴムの界面には、各種の硫黄加硫可能なゴム及
びゴムブレンド、例えばポリブタジエン、ポリイソプレ
ン及びスチレン/ブタジエンコポリマーゴムが使用可能
である。
代表例インナーライナーは、約0.08乃至約0.2cm(0.0
3乃至0.08インチ)の範囲の厚みの未硬化ガムを有し、
その厚みはタイヤ寸法、所期用途及び所望空気保持性に
幾分か関係する。
一体型インナーライナー組成物を有する空気入りタイ
ヤは、乗用車タイヤ、トラックタイヤ又はその他のバイ
アス空気入りタイヤ若しくはラジアル空気入りタイヤの
形態に製作される。
本発明を示すため、以下に実施例を提示する。部数及
び百分率は、特記の無い限り重量基準である。
実施例1 アクリロニトリルゴム(対照実験1)及び、アクリロ
ニトリルゴムとの他のゴム、すなわち天然ゴム、ブタジ
エン/スチレンゴム、ポリブタジエンゴム及び臭化ブチ
ルゴムとのブレンド(実験2−12)の試料を調製し、第
1表及び第2表に示すような試験を行った。
実験1の対照配合物は、アクリロニトリル/ブタジエ
ンの比が33/67のアクリロニトリル/ブタジエンの単一
コポリマーをベースに調製したものであり、実験2の配
合物は、アクリロニトリル/ブタジエン比45/55のアク
リロニトリル/ブタジエンコポリマーゴムとスチレン/
ブタジエン比23.5/76.5のスチレン/ブタジエンゴムと
を70/30比で混合し、ブレンド中の最終アクリロニトリ
ル含量を31.5パーセントにしたもので調製した。実験1
と2との双方でアクリロニトリル濃度をほぼ等しくする
と、実験2のポリマーブレンドは、望ましい低脆化温
度、曲げ寿命の著しい改善及びカーカス配合物(天然ゴ
ム/スチレンブタジエンコポリマーゴム70/30)に対す
る良好な接着性を示すと同時に、相当の空気透過値を有
することが容易に観察できる。
実験3乃至6は、アクリロニトリル/ブタジエンコポ
リマーと他のエラストマーとのブレンドの結果を示す。
その結果は、曲げ寿命が対照(実験1)よりも改善され
たことを示しており、実験4の溶液スチレン/ブタジエ
ンブレンドは、カーカス配合物の接着に関して他の全て
のものよりも有利なことを示した。
第1表記載の最後の四ブレンド(実験3−6)は、主
として可塑剤SC、すなわち植物脂肪酸のトリグリコール
エステルの水準を15重量部から5重量部に低下させたた
め、最初の二ブレンド(実験1及び2)よりも空気透過
度が改善されたことを示している。
ある寸法のBRバンバリーブレンダー内に硫黄、加硫促
進剤及び酸化亜鉛を除く全ての成分を第一工程で混合
し、残りの成分は第二の工程で混合した。
実験7−12を第2表に示す。実験7は、ゴムが臭化ブ
チルゴムである対照実験である。
実験8−12は、アクリロニトリル/ブタジエンゴムと
臭化ブチルゴムとのブレンド物の実験であり、アクリロ
ニトリル含量43%のアクリロニトリル/ブタジエンゴム
と臭化ブチルゴムとのブレンドは、空気透過度が対照よ
りも低い(良好である)ことを示している。これは、良
好な空気保持性を有するタイヤインナーライナー用に期
待される結果を予測するものであると考えられ、従っ
て、薄い厚みのインナーライナーを調製できる可能性
(従って、軽くてタイヤ当りの費用が少なくなる可能
性)を示すものである。
この実施例は、ブレンド物で、対照物の透過度を実質
的に維持乃至保持し、しかも硬化ゴムのモジュラスを高
めることができることを更に証明するものである。
実験1−6(第1表)では、酸化亜鉛4.1部、加硫促
進剤1.2部及び硫黄1.5部、増粘樹脂(実験1及び2では
1.4部;実験3−6では2部)クマロン−インデン樹脂
5部、オレイン酸1部、酸化防止剤1部、ポリグリコー
ルエステル可塑剤(実験1及び2は15部;実験3−6で
は5部)を用いてゴム配合物を調製した。
実験7−12(第2表)のゴム配合物は、フタル酸ジブ
チル(実験9で5部);ロジン油(実験7及び11で2
部、実験8及び10で4部、実験9で3部、実験12では1.
5部);加工油(実験7及び12で3部、実験11では2
部);フェノール系増粘剤(実験7,8,9及び10で2部、
実験11及び12では1.5部);加工助剤(実験7及び12で1
0部、実験11で7部、実験8,9及び10では4部);ステア
リン酸(実験7及び12で0.5部);オレイン酸(実験8,
9,10及び11で0.5部);酸化防止剤(実験8及び10で2
部、実験9で1.5部、実験11では1部);加硫促進剤
(実験7,9及び12で1.5部、実験11で1.4部、実験8及び1
1では1.4部);酸化亜鉛(実験7で1部、実験12で1.5
部;実験9及び11で3部、実験8及び10では3.5部)及
び硫黄(実験7,9及び11で0.5部、実験12で0.8部、実験
8及び10では1.3部)を用いて配合した。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 23/28 C08L 23/28 //(C08L 9/02 9:00) (C08L 9/02 23:22) (C08L 9/02 23:28) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 7/00 - 21/02 C08L 23/22,23/28

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゴム100重量部を基準にして、(A)20乃
    至−25℃の範囲内のTgを有し、そしてアクリロニトリル
    /ブタジエンの比が55/45乃至30/70の範囲内にあるアク
    リロニトリル/ブタジエンコポリマーゴム20乃至90重量
    部と、(B)シス1,4−ポリイソプレンゴム、スチレン
    /ブタジエンコポリマーゴム、シス1,4−ポリブタジエ
    ンゴム、スチレン/イソプレン/ブタジエンコポリマー
    ゴム、ブチルゴム、塩化ブチルゴム及び臭化ブチルゴム
    の内の少なくとも一種からなる、−40乃至−105℃の範
    囲内のTgを有する少なくとも一種の追加のゴム80乃至10
    重量部とのブレンドからなる、硫黄硬化したゴム組成物
    の一体型インナーライナーを有する空気入りゴムタイ
    ヤ。
  2. 【請求項2】追加のゴムがシス1,4−ポリイソプレンゴ
    ム、スチレン/ブタジエンコポリマーゴム、スチレン/
    イソプレン/ブタジエンコポリマーゴム及びシス1,4−
    ポリブタジエンゴムの内の少なくとも一種からなる、特
    許請求の範囲第1項に記載のタイヤ。
  3. 【請求項3】追加のゴムがブチルゴム、塩化ブチルゴム
    及び臭化ブチルゴムの内の少なくとも一種からなる、特
    許請求の範囲第1項に記載のタイヤ。
  4. 【請求項4】ゴムブレンド中のアクリロニトリル含量が
    5乃至25重量パーセントの範囲内にある、特許請求の範
    囲第1〜3項のいずれか1項に記載のタイヤ。
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