JP3229388B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
空気入りタイヤInfo
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Landscapes
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- Tires In General (AREA)
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- Tyre Moulding (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量化した空気入りタ
イヤに関するものである。
イヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車における大きな技術的課題の一つ
に低燃費性がある。この技術課題を解決する対策の一環
として、空気入りタイヤに対しても軽量化に対する要求
がますます強いものになってきている。この空気入りタ
イヤの軽量化の有効な手段の１つとして、タイヤ部品の
中でも比較的剛性を高くすることが求められているビー
ド部を薄肉で軽量な樹脂で代替することが考えられる。
しかしながら、一般に樹脂はタイヤ本体のゴムに対する
接着性が低いため、タイヤ構成パーツとして使用し得る
ものではなかった。
に低燃費性がある。この技術課題を解決する対策の一環
として、空気入りタイヤに対しても軽量化に対する要求
がますます強いものになってきている。この空気入りタ
イヤの軽量化の有効な手段の１つとして、タイヤ部品の
中でも比較的剛性を高くすることが求められているビー
ド部を薄肉で軽量な樹脂で代替することが考えられる。
しかしながら、一般に樹脂はタイヤ本体のゴムに対する
接着性が低いため、タイヤ構成パーツとして使用し得る
ものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、薄肉
化により軽量な樹脂部分を有しながら、従来のビード部
と同等の剛性とゴムに対する接着性を付与し、一層の軽
量化を可能にした空気入りタイヤを提供することにあ
る。
化により軽量な樹脂部分を有しながら、従来のビード部
と同等の剛性とゴムに対する接着性を付与し、一層の軽
量化を可能にした空気入りタイヤを提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明は、ビード部における少なくともビードフィラ
ーを、エポキシ樹脂組成物をマトリックスとする繊維強
化プラスチックス材料から構成し、該ビードフィラーと
タイヤ本体側のゴムとをポリノルボルネンにより接着一
体化したことを特徴とするものである。
る本発明は、ビード部における少なくともビードフィラ
ーを、エポキシ樹脂組成物をマトリックスとする繊維強
化プラスチックス材料から構成し、該ビードフィラーと
タイヤ本体側のゴムとをポリノルボルネンにより接着一
体化したことを特徴とするものである。
【０００５】このようにビードフィラーとしてエポキシ
樹脂組成物をマトリックスとする繊維強化プラスチック
ス材料を使用することにより、高硬度ゴムと同等の剛性
を保障すると共に、軽量で、かつ小体積化することがで
きる。また、この繊維強化プラスチックス材料は、ポリ
ノルボルネンを利用することにより本体側のゴムに強固
に接着可能となり、空気入りタイヤの一層の軽量化を可
能にする。
樹脂組成物をマトリックスとする繊維強化プラスチック
ス材料を使用することにより、高硬度ゴムと同等の剛性
を保障すると共に、軽量で、かつ小体積化することがで
きる。また、この繊維強化プラスチックス材料は、ポリ
ノルボルネンを利用することにより本体側のゴムに強固
に接着可能となり、空気入りタイヤの一層の軽量化を可
能にする。
【０００６】以下、図面を参照して本発明を具体的に説
明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの１実施例を
示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビ
ード部、４はカーカス層、１０はインナーライナー層で
ある。カーカス層４は、その両端部がビードフィラー７
を包み込むように、ビードコア６の廻りにタイヤ内側か
ら外側に折り返されている。このカーカス層４のトレッ
ド部１に対応する外周部分にはベルト層５が設けられて
いる。上述の構成において、ビードフィラー７は、エポ
キシ樹脂をマトリックスとする繊維強化プラスチックス
材料（以下、 ＦＲＰ材料という）で構成され、ポリノ
ルボルネンからなる接着層９を介してカーカス層４の内
側に接着一体化されている。
明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの１実施例を
示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビ
ード部、４はカーカス層、１０はインナーライナー層で
ある。カーカス層４は、その両端部がビードフィラー７
を包み込むように、ビードコア６の廻りにタイヤ内側か
ら外側に折り返されている。このカーカス層４のトレッ
ド部１に対応する外周部分にはベルト層５が設けられて
いる。上述の構成において、ビードフィラー７は、エポ
キシ樹脂をマトリックスとする繊維強化プラスチックス
材料（以下、 ＦＲＰ材料という）で構成され、ポリノ
ルボルネンからなる接着層９を介してカーカス層４の内
側に接着一体化されている。
【０００７】本発明において、ビードフィラーを構成す
るＦＲＰ材料に使用されるエポキシ樹脂は、特に限定さ
れるものではないが、好ましくはビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂又はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３０〜
７０重量部と臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂７
０〜３０重量部との混合物１００重量部に対して、両末
端にカルボキシル基を有する液状ブタジエン−アクリロ
ニトリル共重合体とグリシジルアミン型エポキシ樹脂と
の反応生成物１０〜５０重量部、ニトリルゴム（ブタジ
エン−アクリロニトリル共重合体ゴム）３〜８重量部、
ジシアンアミド等の硬化剤と硬化促進剤５〜１６重量部
からなる組成物が使用される。
るＦＲＰ材料に使用されるエポキシ樹脂は、特に限定さ
れるものではないが、好ましくはビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂又はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂３０〜
７０重量部と臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂７
０〜３０重量部との混合物１００重量部に対して、両末
端にカルボキシル基を有する液状ブタジエン−アクリロ
ニトリル共重合体とグリシジルアミン型エポキシ樹脂と
の反応生成物１０〜５０重量部、ニトリルゴム（ブタジ
エン−アクリロニトリル共重合体ゴム）３〜８重量部、
ジシアンアミド等の硬化剤と硬化促進剤５〜１６重量部
からなる組成物が使用される。
【０００８】ＦＲＰ材料に使用される補強繊維として
は、ガラス繊維、炭素繊維、炭化窒素繊維等の無機繊維
やアラミド繊維等の有機繊維を挙げることができる。補
強繊維は好ましくはファブリックとしてＦＲＰ材料中に
挿入され、かつ繊維の配列方向をタイヤ回転軸に対し円
対称となるようにするのがよい。本発明において、ポリ
ノルボルネンはエポキシ樹脂ＦＲＰ材料とタイヤ構成ゴ
ムのいずれに対しても優れた接着性を有している。この
ため、ポリノルボルネンを接着層として使用することに
よりエポキシ樹脂ＦＲＰ材料からなるビードフィラーを
タイヤの構成ゴム（上記実施例ではカーカス層のコート
ゴム）に強固に接着させることができる。
は、ガラス繊維、炭素繊維、炭化窒素繊維等の無機繊維
やアラミド繊維等の有機繊維を挙げることができる。補
強繊維は好ましくはファブリックとしてＦＲＰ材料中に
挿入され、かつ繊維の配列方向をタイヤ回転軸に対し円
対称となるようにするのがよい。本発明において、ポリ
ノルボルネンはエポキシ樹脂ＦＲＰ材料とタイヤ構成ゴ
ムのいずれに対しても優れた接着性を有している。この
ため、ポリノルボルネンを接着層として使用することに
よりエポキシ樹脂ＦＲＰ材料からなるビードフィラーを
タイヤの構成ゴム（上記実施例ではカーカス層のコート
ゴム）に強固に接着させることができる。
【０００９】本発明において、上述のように接着層とし
て使用されるポリノルボルネンは下記式１で示される２
−ノルボルネンから得られる非結晶性のガラス転移点
（Ｔｇ）３５℃の重合体である。
て使用されるポリノルボルネンは下記式１で示される２
−ノルボルネンから得られる非結晶性のガラス転移点
（Ｔｇ）３５℃の重合体である。
【００１０】
【００１１】ポリノルボルネンの分子量は、好ましくは
１００〜５００万の範囲のものがよい。分子量が１００
万以上であることによりエポキシ樹脂ＦＲＰ材料及びゴ
ム材料の双方に対する接着性を大きくすることができ
る。他方、その分子量が５００万を越えるものは製造が
困難で入手し難いため、製造コストを高くするから好ま
しくない。このポリノルボルネンは、硫黄や加硫促進剤
等のゴム薬品が配合されていてもよい。このような加硫
用のゴム薬品を配合するときは、加硫反応が起こらない
ように１００℃以下の温度で成形するようにするのがよ
い。
１００〜５００万の範囲のものがよい。分子量が１００
万以上であることによりエポキシ樹脂ＦＲＰ材料及びゴ
ム材料の双方に対する接着性を大きくすることができ
る。他方、その分子量が５００万を越えるものは製造が
困難で入手し難いため、製造コストを高くするから好ま
しくない。このポリノルボルネンは、硫黄や加硫促進剤
等のゴム薬品が配合されていてもよい。このような加硫
用のゴム薬品を配合するときは、加硫反応が起こらない
ように１００℃以下の温度で成形するようにするのがよ
い。
【００１２】このポリノルボルネンは、上記エポキシ樹
脂ＦＲＰ材料をグリーンタイヤ中にビードフィラーとし
て組み付けるときの接着層とする場合、シート又は粉末
として使用される。シートとして使用するときは、その
厚さを０．０５〜３ｍｍに範囲にする。厚さを０．０５
ｍｍ以上にすることにより取り扱い易くなり、また、強
固な接着性を発揮させることができる。また、３ｍｍ以
下とすることにより接着層の厚さを薄くし、エポキシ樹
脂ＦＲＰ材料とゴム材料とを均一に接着させることがで
きる。粉末として使用するときは、特に限定されるもの
ではないが、上記シートの厚さになるように、接着界面
に塗布又は散布するのがよい。
脂ＦＲＰ材料をグリーンタイヤ中にビードフィラーとし
て組み付けるときの接着層とする場合、シート又は粉末
として使用される。シートとして使用するときは、その
厚さを０．０５〜３ｍｍに範囲にする。厚さを０．０５
ｍｍ以上にすることにより取り扱い易くなり、また、強
固な接着性を発揮させることができる。また、３ｍｍ以
下とすることにより接着層の厚さを薄くし、エポキシ樹
脂ＦＲＰ材料とゴム材料とを均一に接着させることがで
きる。粉末として使用するときは、特に限定されるもの
ではないが、上記シートの厚さになるように、接着界面
に塗布又は散布するのがよい。
【００１３】このようなポリノルボルネンからなる所定
の厚さのシート又は所定量の粉末を、未硬化のエポキシ
樹脂ＦＲＰ材料と未加硫のタイヤ構成ゴムとの間に介在
させて加熱し、エポキシ樹脂ＦＲＰ材料を硬化させると
同時に、タイヤ構成ゴムを加硫することにより、エポキ
シ樹脂ＦＲＰ材料からなるビードフィラーを一体的に接
着することができる。
の厚さのシート又は所定量の粉末を、未硬化のエポキシ
樹脂ＦＲＰ材料と未加硫のタイヤ構成ゴムとの間に介在
させて加熱し、エポキシ樹脂ＦＲＰ材料を硬化させると
同時に、タイヤ構成ゴムを加硫することにより、エポキ
シ樹脂ＦＲＰ材料からなるビードフィラーを一体的に接
着することができる。
【００１４】
【実施例】次の２種類の本発明タイヤ及び比較タイヤを
製作した。これらのタイヤのタイヤサイズはいずれも同
一の１６５ＳＲ１３とした。 本発明タイヤ：図１に示すタイヤにおいて、下記のエポ
キシ樹脂ＦＲＰ材料を成形してビードフィラー７として
使用し、その周囲に下記のポリノルボルネンシートを配
置した後、その外側をカーカス層４、インナーライナー
１０で順次包み込んでグリーンタイヤを製作し、常法に
したがって金型を用いて１７０℃で加熱し、加硫成形し
たタイヤである。
製作した。これらのタイヤのタイヤサイズはいずれも同
一の１６５ＳＲ１３とした。 本発明タイヤ：図１に示すタイヤにおいて、下記のエポ
キシ樹脂ＦＲＰ材料を成形してビードフィラー７として
使用し、その周囲に下記のポリノルボルネンシートを配
置した後、その外側をカーカス層４、インナーライナー
１０で順次包み込んでグリーンタイヤを製作し、常法に
したがって金型を用いて１７０℃で加熱し、加硫成形し
たタイヤである。
【００１５】なお、カーカス層のコートゴムとしては、
表１のゴム組成物Ｎｏ．１を使用した。 比較タイヤ：本発明タイヤにおいて、ビードフィラーと
して表１のゴム組成物Ｎｏ．２を使用した以外は、同一
構成のグリーンタイヤを製作し加硫成形したタイヤであ
る。
表１のゴム組成物Ｎｏ．１を使用した。 比較タイヤ：本発明タイヤにおいて、ビードフィラーと
して表１のゴム組成物Ｎｏ．２を使用した以外は、同一
構成のグリーンタイヤを製作し加硫成形したタイヤであ
る。
【００１６】上記本発明タイヤに使用した材料 ａ．エポキシ樹脂ＦＲＰ材料： シェル化学社製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピ
コート８２８）５００ｇ、ダウケミカル社製臭素化ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＥＲ５１１）５００
ｇ、両末端にカルボキシル基を有するブタジエン−アク
リロニトリル共重合体とグリシジルアミン型エポキシ樹
脂との反応生成物〔この反応生成物はＢ．Ｆ．グッドリ
ッチ社製ハイカーＣＴＮＢ１３００，１３，１５０ｇと
チバガイギー社製エポキシ樹脂アラルダイトＭＹ７２
０，１００ｇとの混合物にトリフェニルホスフィン０．
４ｇを添加し、１７０℃で１時間反応させたもの〕１５
０ｇ、日本ゼオン社製ニトリルゴム（ニポール１０７
２）５０ｇ、硬化剤のジシアンアミド（ＤＩＣＹ）４０
ｇ、硬化促進剤の３−（３，４− ジクロルフェノー
ル）−１，１’−ジメチル尿素（ＤＭＵ）５０ｇを、そ
れぞれ配合してエポキシ樹脂組成物を作製した。
コート８２８）５００ｇ、ダウケミカル社製臭素化ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＥＲ５１１）５００
ｇ、両末端にカルボキシル基を有するブタジエン−アク
リロニトリル共重合体とグリシジルアミン型エポキシ樹
脂との反応生成物〔この反応生成物はＢ．Ｆ．グッドリ
ッチ社製ハイカーＣＴＮＢ１３００，１３，１５０ｇと
チバガイギー社製エポキシ樹脂アラルダイトＭＹ７２
０，１００ｇとの混合物にトリフェニルホスフィン０．
４ｇを添加し、１７０℃で１時間反応させたもの〕１５
０ｇ、日本ゼオン社製ニトリルゴム（ニポール１０７
２）５０ｇ、硬化剤のジシアンアミド（ＤＩＣＹ）４０
ｇ、硬化促進剤の３−（３，４− ジクロルフェノー
ル）−１，１’−ジメチル尿素（ＤＭＵ）５０ｇを、そ
れぞれ配合してエポキシ樹脂組成物を作製した。
【００１７】このエポキシ樹脂組成物をアセトンとセロ
ソルブとの混合溶剤に溶解して濃度５０重量％の溶液と
し、この溶液をカーボン繊維の平織クロスに２００ｇ／
ｍ2 の量含浸し、１時間乾燥し、樹脂含有量４２体積％
の未硬化のプリプレグを作成した。 ｂ．ポリノルボルネンシート： 平均分子量が３００万のポリノルボルネンの粉末を、１
６０℃で１０分間加熱プレスにてシンタリングして板状
にし、これを削り出し方式により作製した厚さ５０μｍ
のシートを使用した。
ソルブとの混合溶剤に溶解して濃度５０重量％の溶液と
し、この溶液をカーボン繊維の平織クロスに２００ｇ／
ｍ2 の量含浸し、１時間乾燥し、樹脂含有量４２体積％
の未硬化のプリプレグを作成した。 ｂ．ポリノルボルネンシート： 平均分子量が３００万のポリノルボルネンの粉末を、１
６０℃で１０分間加熱プレスにてシンタリングして板状
にし、これを削り出し方式により作製した厚さ５０μｍ
のシートを使用した。
【００１８】 表１中の数値は重量部を示す。
【００１９】また、＊1 はＮ−フェニル−Ｎ’−イソプ
ロピル−ｐ−フェニレンジアミン ＊2 はＮ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェ
ンアミドである。 これら２種類の本発明タイヤと比較タイヤについて、そ
れぞれビードフィラーの重量を算出し、比較したとこ
ろ、本発明タイヤは比較タイヤに比べて約６０％も重量
が小さいタイヤに軽量化されていた。また、本発明タイ
ヤと比較タイヤについて、通常の方法により走行試験を
行ったが、両タイヤの運動性能はほぼ同等であった。
ロピル−ｐ−フェニレンジアミン ＊2 はＮ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェ
ンアミドである。 これら２種類の本発明タイヤと比較タイヤについて、そ
れぞれビードフィラーの重量を算出し、比較したとこ
ろ、本発明タイヤは比較タイヤに比べて約６０％も重量
が小さいタイヤに軽量化されていた。また、本発明タイ
ヤと比較タイヤについて、通常の方法により走行試験を
行ったが、両タイヤの運動性能はほぼ同等であった。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、ビードフィラーをエポ
キシ樹脂ＦＲＰ材料から構成したので軽量化し、かつこ
れをポリノルボルネンを接着層としてタイヤ構成ゴムに
接着可能にしたので、一層軽量化したタイヤの提供が可
能になる。
キシ樹脂ＦＲＰ材料から構成したので軽量化し、かつこ
れをポリノルボルネンを接着層としてタイヤ構成ゴムに
接着可能にしたので、一層軽量化したタイヤの提供が可
能になる。
【図１】本発明の空気入りタイヤの１例を示す半断面図
である。
である。
３ ビード部 ４ カーカス層 ７ ビードフィラー ９ 接着層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｊ 165/00 Ｃ０９Ｊ 165/00 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60C 15/00 - 15/06 B29D 30/00 - 30/72 B60C 1/00 C08J 5/04 C08L 63/00 C09J 165/00
Claims (1)
- 【請求項１】 ビード部における少なくともビードフィ
ラーを、エポキシ樹脂組成物をマトリックスとする繊維
強化プラスチックス材料から構成し、該ビードフィラー
とタイヤ本体側のゴムとをポリノルボルネンにより接着
一体化した空気入りタイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28314692A JP3229388B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 空気入りタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28314692A JP3229388B2 (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 空気入りタイヤ |
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Family
ID=17661817
Family Applications (1)
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-
1992
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