JP5243512B2 - 空気入りタイヤの製造方法および空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
防止して、インナーライナーとカーカスとの間にエアーイン現象を生じさせない空気入りタイヤの製造方法、および該製造方法を用いて製造された空気入りタイヤを提供することができる。
本発明の一実施の形態における空気入りタイヤの製造方法を用いて製造される空気入りタイヤの構造について、図1を用いて説明する。
本発明の一実施の形態において、ポリマー積層体はスチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体からなる厚さ0.05mm〜0.6mmの第1層ならびに、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体からなる第2a層およびスチレン−イソブチレンジブロック共重合体からなる第2b層の少なくともいずれかからなる第2層を含み、第2層の厚さが0.01mm〜0.3mmである。
本発明の一実施の形態において、第1層はスチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体(以下、SIBSともいう)からなる。
れた耐空気透過性を有する。したがって、SIBSからなるポリマーフィルムをインナーライナーに用いた場合、耐空気透過性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。
本発明の一実施の形態において、第2層は、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体(以下、SISともいう)からなる第2a層(以下、SIS層ともいう)およびスチレン−イソブチレンジブロック共重合体(以下、SIBともいう)からなる第2b層(以下、SIB層ともいう)の少なくともいずれかを含む。
スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体のイソプレンブロックはソフトセグメントであるため、SISからなるポリマーフィルムはゴム成分と加硫接着しやすい。したがって、SISからなるポリマーフィルムをインナーライナーに用いた場合、該インナーライナーは、たとえばカーカスやインスレーションを形成する隣接ゴムとの接着性に優れているため、耐久性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。
スチレン−イソブチレンジブロック共重合体のイソブチレンブロックはソフトセグメントであるため、SIBからなるポリマーフィルムはゴム成分と加硫接着しやすい。したがって、SIBからなるポリマーフィルムをインナーライナーに用いた場合、該インナーライナーは、たとえばカーカスやインスレーションを形成する隣接ゴムとの接着性に優れているため、耐久性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。
第2層の厚みは、0.01mm〜0.3mmである。ここで第2層の厚みとは、第2層が第2a層(SIS層)のみからなる場合は第2a層の厚みを意味し、第2層が第2b層(SIB層)のみからなる場合は第2b層の厚みを意味し、第2層が第2a層(SIS層)および第2b層(SIB層)の2層からなる場合は、第2a層および第2b層SIB層の合計の厚みを意味し、第2層が第2a層(SIS層)、第2b層(SIB層)および第2c層からなる場合は、これらの合計の厚みを意味する。第2層の厚みが0.01mm未満であると、ポリマー積層体をインナーライナーに適用した生タイヤの加硫時に、第2層がプレス圧力で破れてしまい、加硫接着力が低下する恐れがある。一方、第2層の厚みが0.3mmを超えるとタイヤ重量が増加し、低燃費性能が低下する。第2層の厚みは、さらに0.05〜0.2mmであることが好ましい。
ポリマー積層体の構造を図1〜図5を用いて説明する。
本発明の一実施の形態において、図2に示すように、ポリマー積層体10aは、第1層11aおよび第2a層12aから構成される。
本発明の一実施の形態において、図3に示すように、ポリマー積層体10bは、第1層11bおよび第2b層13bから構成される。
本発明の一実施の形態において、図4に示すように、ポリマー積層体10cは、第1層11c、第2a層12cおよび第2b層13cが前記の順に積層されて構成される。
本発明の一実施の形態において、図5に示すように、ポリマー積層体10dは、第1層11d、第2b層13dおよび第2a層12dが前記の順に積層されて構成される。
本発明の一実施の形態において、ポリマー積層体は第1層、第2a層、第2b層以外の第2c層を含むことができる。この場合、第2c層は、第1層と第2a層との間、第1層と第2b層との間、または第2a層と第2b層との間に配置されることが好ましい。
ポリマー積層体は、SIBSならびに、SISおよびSIBの少なくともいずれかを、たとえば実施の形態1〜5のいずれかに記載された順序でラミネート押出や共押出などの積層押出をして得ることができる。
本発明の一実施の形態において、空気入りタイヤの製造方法は以下の工程を含む。ポリマー積層体をインナーライナーに用いた生タイヤを準備する。前記生タイヤを金型に装着し、ブラダーにより加圧しつつ加硫して加硫タイヤを得る。前記加硫タイヤを50〜120℃で10〜300秒間冷却する。
本発明の一実施の形態において、ポリマー積層体は生タイヤのインナーライナー部に配
置される。ポリマー積層体を生タイヤに配置する際は、ポリマー積層体の第2層を構成する第2a層または第2b層を、カーカス6に接するようにタイヤ半径方向外側に向けて配置する。このように配置すると、タイヤ加硫工程において、第2a層または第2b層とカーカス6とが加硫接着することができる。したがって得られた空気入りタイヤ1は、インナーライナー9とカーカス6のゴム層とが良好に接着しているため、優れた耐空気透過性および耐久性を有することができる。
次に、得られた生タイヤを金型に装着し、かつブラダーにより加圧しつつ加硫する。
<加硫タイヤを冷却する工程>
次に、得られた加硫タイヤを50〜120℃で10〜300秒間冷却する。
備する必要があり、生産性を悪化させるおそれがある。冷却温度が120℃を超えると、熱可塑性エラストマーが十分に冷却されず、金型開放時にインナーライナーがブラダーに融着したままとなり、エアーイン現象が発生するおそれがある。冷却温度は、熱可塑性エラストマーの軟化点以下で固化させるという観点から、70〜100℃であることが好ましい。
(SIBの製造)
攪拌機付き2L反応容器に、メチルシクロヘキサン(モレキュラーシーブスで乾燥したもの)589mL、n−ブチルクロライド(モレキュラーシーブスで乾燥したもの)613ml、クミルクロライド0.550gを加えた。反応容器を−70℃に冷却した後、α−ピコリン(2−メチルピリジン)0.35mL、イソブチレン179mLを添加した。さらに四塩化チタン9.4mLを加えて重合を開始し、−70℃で溶液を攪拌しながら2.0時間反応させた。次に反応容器にスチレン59mLを添加し、さらに60分間反応を続けた後、大量のメタノールを添加して反応を停止させた。反応溶液から溶剤などを除去した後に、重合体をトルエンに溶解して2回水洗した。このトルエン溶液をメタノール混合物に加えて重合体を沈殿させ、得られた重合体を60℃で24時間乾燥することによりスチレン−イソブチレンジブロック共重合体を得た。得られたスチレン−イソブチレンジブロック共重合体は、重量平均分子量が7万、およびスチレン単位含有量が15質量%であった。
SIBSとしては、カネカ(株)社製のシブスターSIBSTAR 102T(重量平均分子量10万、スチレン単位含有量25質量%、ショアA硬度25)を準備した。
g)50質量部をバンバリーミキサーで混合し、カレンダーロールにてシート化して得られた、厚さ1.0mmのポリマーフィルム(表2中、IIR/NR/フィラー層と示す)である。
得られたポリマー積層体またはポリマーフィルムをタイヤのインナーライナー部分に適用して生タイヤを準備した。なお、実施例1〜24、比較例4〜7では、ポリマー積層体の第1層が生タイヤの半径方向の最も内側に配置され、第2層が生タイヤのカーカス層に接するように、ポリマー積層体を配置した。該生タイヤを金型内で170℃で20分間プレス成形し、195/65R15サイズの加硫タイヤを作製した。その後、ブラダー内に表2〜4に示す冷却温度に水温を調節した水を導入して加硫タイヤを冷却した。表2〜4に示す冷却時間の経過後、加硫タイヤを金型から取り出し空気入りタイヤを得た。
(タイヤ生産性)
タイヤ生産性とは、時間当たりのタイヤ生産本数に基づく生産効率を意味し、以下の基準で評価した。
B:通常の生産性より劣るが、生産効率の低下が5%以内。
(エアーイン有無)
加硫および冷却工程後のタイヤの内側を検査し、以下の基準で評価した。
タイヤの耐久走行試験にて、インナーライナーが割れたり剥がれたりするかを評価した。製造した195/65R15サイズの空気入りタイヤを、JIS規格リム15×6JJに組み付け、タイヤ内圧を通常よりも低内圧である150KPa、荷重600kg、速度100km/時間とし、走行距離20,000kmの時のタイヤ内側を観察し、亀裂剥離の数を測定した。得られた数値を比較例1を基準(100)として、実施例1〜24、比
較例2〜7の屈曲亀裂成長性について、下記式により指数表示した。数値が大きいほど、耐屈曲亀裂成長性が優れていることを示す。
(転がり抵抗)
(株)神戸製鋼所製の転がり抵抗試験機を用い、製造した195/65R15サイズの空気入りタイヤをJIS規格リム15×6JJに組み付け、荷重3.4kN、空気圧230kPa、速度80km/時間の条件下で、室温(38℃)にて走行させて、転がり抵抗を測定した。得られた数値を比較例1を基準(100)とし、実施例1〜24、比較例2〜7の転がり抵抗について、下記式により指数表示した。なお、数値が大きいほど、転がり抵抗が低減され、好ましいことを示す。
(静的空気圧低下率)
製造した195/65R15サイズのタイヤをJIS規格リム15×6JJに組み付け、初期空気圧300Kpaを封入し、90日間室温で放置し、空気圧の低下率を計算した。
総合判定の判定基準は表1の通り。
試験結果を表2〜4に示す。
0.01〜0.1mmであり、第2a層と第2b層の合計の厚みは0.02〜0.2mmである。前記タイヤの製造方法は、加硫タイヤを50〜120℃で10〜300秒間冷却する工程を含む。前記タイヤの製造方法は、タイヤの生産性が従来の製造方法と同等であった。得られた空気入りタイヤは、エアーインの有無、耐屈曲亀裂成長性、転がり抵抗および耐静的空気圧低下率に関して、従来例の比較例1より優れていた。
Claims (9)
- スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体からなる厚さ0.05mm〜0.6mmの第1層ならびに、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体からなる第2a層およびスチレン−イソブチレンジブロック共重合体からなる第2b層の少なくともいずれかからなる第2層を含み、前記第2層の厚さが0.01mm〜0.3mmであるポリマー積層体をインナーライナーに用いた生タイヤを準備する工程と、
前記生タイヤを金型に装着し、ブラダーにより加圧しつつ加硫して加硫タイヤを得る工程と、
前記加硫タイヤを50〜120℃で10〜300秒間冷却する工程とを含む、空気入りタイヤの製造方法。 - 前記加硫タイヤを冷却する工程は、ブラダー内を冷却して行う、請求項1記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記加硫タイヤを冷却する工程は、冷却媒体として、空気、水蒸気、水およびオイルよりなる群から選択される1種以上を用いる、請求項1または2に記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記ポリマー積層体の第1層が、前記生タイヤの半径方向の最も内側に配置される、請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記ポリマー積層体の第2層が、前記生タイヤのカーカス層に接して配置される、請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体は重量平均分子量が5万〜40万であり、かつスチレン単位含有量が10〜30質量%である、請求項1〜5のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体は重量平均分子量が10万〜29万であり、かつスチレン単位含有量が10〜30質量%である、請求項1〜6のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記スチレン−イソブチレンジブロック共重合体は直鎖状であり、重量平均分子量が4万〜12万であり、かつスチレン単位含有量が10〜35質量%である、請求項1〜7のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法を用いて製造された空気入りタイヤ。
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