JP6619432B2 - タイヤ及びタイヤの製造方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、特許文献1に記載のタイヤにおける接着層には、被覆用組成物被覆後の加熱処理(例えば、140℃以上での加硫など)に対する接着性をさらに向上させる余地がある。
[1]タイヤ骨格体と、少なくとも該タイヤ骨格体の外周部に巻回される補強金属コード部材と、を有し、前記補強金属コード部材の少なくとも一部が、ポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層を介して、融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性樹脂及び融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種の熱可塑性材料を含む被覆用組成物で被覆されているタイヤ。
また、以下の樹脂の説明において「同種」とは、エステル系同士、スチレン系同士等、樹脂の主鎖を構成する骨格と共通する骨格を備えたものを意味する。
また、以下「樹脂複合層」と記載する場合は、接着層に被覆用組成物が被覆された後の、積層された状態の層を指す。
また、「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
融点の測定は、示差走査熱量計DSCを用いて、ASTMD3418−8に準拠して測定する。具体的には、測定対象をアルミニウム製パンに載せ、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。測定装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。
本発明のタイヤは上記構成を有することで、被覆用組成物被覆後の加熱処理による接着層の弾性率及び降伏強さ等の材料強度の低下を抑制することができ、接着層の接着性低下が抑制される。そのため、補強金属コード部材と接着層、及び接着層と被覆用組成物の間の接着性に優れる。その結果、加熱処理後においても樹脂複合層の耐久性が高く、優れた耐久性を有するタイヤを実現することができる、
本発明の一実施形態における補強金属コード部材としては、従来のゴム製タイヤに用いられる金属製のコード等を適宜用いることができ、例えば、金属繊維のモノフィラメント(単線)、スチール繊維を撚ったスチールコード等のマルチフィラメント(撚り線)等が挙げられる。補強金属コード部材としては、タイヤの耐久性をより向上させる観点からは、マルチフィラメントが好ましい。補強金属コード部材の断面形状、サイズ(直径)等は、特に限定されるものではなく、所望のタイヤに適したものを適宜選択して用いることができる。
ここで、「補強金属コード部材の少なくとも一部が、ポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層を介して、融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性樹脂及び融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種の熱可塑性材料を含む被覆用組成物で被覆されている」とは、補強金属コード部材の表面の一部又は全部が融点160℃以上200℃以下の接着層を介して被覆用組成物で被覆されている状態を意味する。
補強金属コード部材の表面の一部又は全部が融点160℃以上200℃以下の接着層を介して被覆用組成物で被覆されている状態としては、例えば、補強金属コード部材を芯としてその外周の一部又は全体が融点160℃以上200℃以下の接着層を介して被覆用組成物で被覆されている状態、被覆用組成物を含んで形成される補強金属コード被覆層を、融点160℃以上200℃以下の接着層を介在させてタイヤ骨格体の外周部に設けた場合に、補強金属コード部材の一部又は全部が補強金属コード被覆層に埋設された状態等が挙げられる。
本発明の一実施形態においては、補強金属コード部材は、該補強金属コード部材とタイヤ骨格体との界面となる部位全体が融点160℃以上200℃以下の接着層を介して被覆用組成物で被覆されていることが好ましく、補強金属コード部材の表面全体が融点160℃以上200℃以下の接着層を介して被覆用組成物で被覆されていることが更に好ましい。
本発明における補強金属コード部材を融点160℃以上200℃以下の接着層を介して被覆する被覆用組成物は、融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性樹脂及び融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種の熱可塑性材料を含む。
熱可塑性材料は、融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性樹脂、又は融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマー以外にも、本発明の効果を奏する範囲で、ポリエステル系熱可塑性樹脂、オレフィン系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマーなどを含んでもよい。
なお、本明細書において、「熱可塑性樹脂」とは、温度上昇とともに材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になるが、ゴム状弾性を有しない高分子化合物を意味する。
また、本明細書において、「熱可塑性エラストマー」とは、結晶性で融点の高いハードセグメント又は高い凝集力の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、を共重合した共重合体からなり、温度上昇とともに材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり、かつ、ゴム状弾性を有する高分子化合物を意味する。
被覆用組成物に含まれるポリアミド系熱可塑性樹脂としては、融点が160℃〜240℃であるものから適宜選択できる。
被覆用組成物に含まれる熱可塑性材料として融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性樹脂を用いて、後述のポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層を被覆することで、被覆後の加熱処理に起因する接着性低下が抑制された接着層とすることができる。また、融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性樹脂を用いることで、後述のポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層に被覆用組成物を被覆する際、接着層の一部を溶融し、被覆用組成物と接着層との界面が熱融着するため接着性が高くなる。そのため、補強金属コード部材と被覆用組成物とが強固に固定され、被覆用組成物に対する補強金属コード部材の接着性を更に高めることができる。
ポリアミド系熱可塑性樹脂の融点は、補強金属コード部材の接着性の観点から、160℃〜200℃が好ましく、160℃〜180℃がより好ましい。 融点が160℃以上のポリアミド系熱可塑性樹脂を用いることによって、高温加硫を短時間で行うことが可能となり生産性が高くなる。また、融点が240℃以下のポリアミド系熱可塑性樹脂を用いることによって、加熱時に被覆用組成物と接着層との界面が熱融着するため接着性が高くなる。
アミド6の市販品としては、例えば、宇部興産(株)製の「UBEナイロン」シリーズ(例えば、1022B、1011FB等)を用いることができる。アミド11の市販品としては、例えば、アルケマ(株)製の「Rilsan B」シリーズを用いることができる。アミド12の市販品としては、例えば、宇部興産(株)製の「UBEナイロン」シリーズ(例えば、3024U、3020U、3014U等)を用いることができる。アミド66の市販品としては、例えば、宇部興産(株)製の「UBEナイロン」シリーズ(例えば、2020B、2015B等)を用いることができる。アミドMXの市販品としては、例えば、三菱ガス化学(株)製の「MXナイロン」シリーズ(例えば、S6001、S6021、S6011等)を用いることができる。
ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、後述のタイヤ骨格体に用いられるポリエステル系熱可塑性エラストマーのハードセグメントを形成するポリエステルを挙げることができる。
ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、具体的には、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ−3−ブチル酪酸、ポリヒドロキシ−3−ヘキシル酪酸、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の脂肪族ポリエステル、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の芳香族ポリエステルなどを例示することができる。これらの中でも、耐熱性及び加工性の観点から、ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。
オレフィン系熱可塑性樹脂としては、後述のタイヤ骨格体に用いられるオレフィン系熱可塑性エラストマーのハードセグメントを形成するポリオレフィンを挙げることができる。
オレフィン系熱可塑性樹脂としては、具体的には、ポリエチレン系熱可塑性樹脂、ポリプロピレン系熱可塑性樹脂、ポリブタジエン系熱可塑性樹脂等を例示することができる。これらの中でも、耐熱性及び加工性の点から、オレフィン系熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン系熱可塑性樹脂が好ましい。
ポリプロピレン系熱可塑性樹脂の具体例としては、プロピレンホモ重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−α−オレフィンブロック共重合体等が挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン等の炭素数3〜20程度のα−オレフィン等が挙げられる。
被覆用組成物に含まれるポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、融点が160℃〜240℃であるものから適宜選択できる。
被覆用組成物に含まれる熱可塑性材料として融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いて、後述のポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層を被覆することで、被覆後の加熱処理に起因する接着性低下が抑制された接着層とすることができる。また、融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いることで、後述のポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層に被覆用組成物を被覆する際、接着層の一部を溶融し、被覆用組成物と接着層との界面が熱融着するため接着性が高くなる。そのため、補強金属コード部材と被覆用組成物とが強固に固定され、被覆用組成物に対する補強金属コード部材の接着性を更に高めることができる。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーの融点は、補強金属コード部材の接着性の観点から、160℃〜200℃がより好ましい。
融点が160℃以上のポリアミド系熱可塑性樹脂を用いることによって、高温加硫を短時間で行うことが可能となり生産性が高くなる。また、融点が240℃以下のポリアミド系熱可塑性樹脂を用いることによって、加熱時に被覆用組成物と接着層との界面が熱融着するため接着性が高くなる。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーの市販品としては、例えば、宇部興産(株)の「UBESTA XPA」シリーズ(例えば、XPA9063X1、XPA9055X1、等)、ダイセルエボニック(株)の「ベスタミド」シリーズ(例えば、E47−S1、E47−S3、E55−S1、E55−S3、EX9200、E50−R2等)等を用いることができる。
ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、後述のタイヤ骨格体に用いられるポリエステル系熱可塑性エラストマーと同様であり、好ましい態様も同様である。したがって、ここでは、詳細な説明を省略する。
オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、後述のタイヤ骨格体に用いられるオレフィン系熱可塑性エラストマーと同様であり、好ましい態様も同様である。したがって、ここでは、詳細な説明を省略する。
本発明の一実施形態における被覆用組成物は、ポリアミド系熱可塑性樹脂及びポリアミド系熱可塑性エラストマーの両方を含み、かつ、ポリアミド系熱可塑性樹脂を含むマトリックス相である海相と、ポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む分散相である島相とを有する態様であってもよい。被覆用組成物を、ポリアミド系熱可塑性樹脂のマトリックスにポリアミド系熱可塑性エラストマーが分散した海島構造とすることで、被覆用組成物に対する補強金属コード部材の接着性を向上させることができる。
被覆用組成物の被覆を溶融押出により行う場合、被覆用組成物と接着層との接着性の観点から、押出機の金型温度を160℃以上240℃以下とすることが好ましく、160℃以上200℃以下とすることがより好ましい。
ずなわち、本発明のタイヤにおける被覆用組成物は、金型温度が160℃以上200℃以下の押出機から押出された被覆用組成物であることが好ましい。
被覆用組成物の平均層厚は、以下の2つの方法により算出できる。
1つ目は、被覆用組成物が被覆された補強金属コードをコードの長さ方向に対して直交する方向に切断して、断面における被覆用組成物の層厚を測定し、この操作を補強金属コード1mあたり10箇所に対して行い、10箇所の被覆用組成物の層厚の測定値を算術平均することで算出する方法が挙げられる。
2つ目は、被覆用組成物を接着層に被覆した補強金属コードの半径から被覆用組成物被覆前の接着層が付与された補強金属コードの半径を減算して被覆用組成物の層厚を求め、この操作を補強金属コード1mあたり10箇所に対して行い、10箇所の被覆用組成物の層厚の測定値を算術平均することで算出する方法が挙げられる。
本発明における補強金属コード部材の少なくとも一部は、融点が160℃以上200℃以下の接着層を介して、上記被覆用組成物で被覆されている。そして、融点が160℃以上200℃以下の接着層には、ポリアミド系接着剤が含まれている。
なお、本明細書において、「ポリアミド系接着剤」とは、ポリアミド系熱可塑性樹脂を主成分とし、有機溶剤を含まない固形分100質量%の接着剤であって、常温(室温)では固体又は半固体であるが、加熱により溶融する接着剤(いわゆるホットメルト接着剤)を意味する。
また、「接着層を介して」とは、接着層が、補強金属コード部材と上記被覆用組成物との間の一部又は全てに存在している状態を意味する。
接着層の融点は、接着層を形成する成分により調整することができる。
ポリアミド系接着剤は、有機溶剤を含まず、加熱溶融して塗布等し、冷却することで固化して接着する接着剤である。ポリアミド系接着剤は、凹凸のある補強金属コード部材の外周面であってもポリアミド系接着剤を密に付着させることができ、補強金属コード部材と上記被覆用組成物とを強固に固定することができる。そのため、補強金属コード部材と上記被覆用組成物との間にポリアミド系接着剤を含む接着層を介在させると、補強金属コード部材と被覆用組成物とを強固に固定することができ、被覆用組成物に対する補強金属コード部材の接着性が向上するものと考えられる。また、ポリアミド系接着剤は、有機溶剤を含まないので、溶剤の乾燥工程が不要であり、環境面及び生産面の観点からも有機溶剤を含む接着剤よりも優れる。
ポリアミド系接着剤としては、例えば、ダイセルエボニック社製のダイアミドシリーズ(例えば、A6453、A6492、A6470、A6469、A6560、CW1156など)、アルケマ社製のB409、ハリマ化成社製のニューマイドなどの各シリーズなどが挙げられる。
本発明では、接着層に1種又は複数種のポリアミド系接着剤が含まれていてもよい。
接着層の平均層厚は、以下の2つの方法により算出できる。
1つ目は、接着層を介して被覆用組成物が被覆された補強金属コードをコードの長さ方向に対して直交する方向に切断して、断面における接着層の層厚を測定し、この操作を補強金属コード1mあたり10箇所に対して行い、10箇所の接着層の層厚の測定値を算術平均することで算出する方法が挙げられる。
2つ目は、接着層を付与した補強金属コードの半径から接着層付与前の補強金属コードの半径を減算して接着層の層厚を求め、この操作を補強金属コード1mあたり10箇所に対して行い、10箇所の接着層の層厚の測定値を算術平均することで算出する方法が挙げられる。
接着層と被覆用組成物の厚みの比率が、1/20以上であると接着層の厚みが十分に確保されるため、接着層としての機能を発現しやすく、より接着力に優れる。一方、接着層と被覆用組成物の厚みの比率が、10/1以下であると接着層が厚くなりすぎず、接着層と被覆用組成物との界面における強度の低下を抑制することができ、タイヤとして十分な耐久性を維持しやすい。
上記と同様の観点から、接着層と前記被覆用組成物の厚みの比率は、接着層/被覆用組成物=1/10〜5/1であることがより好ましい。
タイヤ骨格体は、タイヤ骨格として機能する限り特に限定はされない。例えば、樹脂またはゴムを主成分とする材料からなり、環状に形成されている。具体的には、例えば、一対のビード部と、該ビード部のタイヤ径方向外側に連なる一対のサイド部と、該サイド部のタイヤ幅方向内側に連なり、各々のサイド部のタイヤ径方向外側端同士を繋ぐクラウン部と、を有し、ビード部に各々ビードコアが埋設されており、該ビードコア間にトロイド状に延在させたカーカスを具えるタイヤ骨格体が挙げられる。
タイヤの軽量化または製造性の観点から、樹脂材料からなることが好ましい。
本発明の一実施形態において、「ゴム材料」は、ゴム(ゴム成分)を少なくとも含み、添加剤等の他の成分を含んでいてもよい。ゴムとしては、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴムおよびこれらの混合物を挙げることができる。
本発明の一実施形態におけるタイヤ骨格体は、軽量化の観点から樹脂材料で形成されていることが好ましい。
本発明の一実施形態において、「樹脂材料」は、樹脂(樹脂成分)を少なくとも含み、添加剤等の他の成分を含んでいてもよい。「樹脂材料」は、好ましくは樹脂成分を50質量%〜100質量%含んでいる。 また、本明細書において、「樹脂材料」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るが、加硫ゴムは含まない。
熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール系熱硬化性樹脂、ユリア系熱硬化性樹脂、メラミン系熱硬化性樹脂、エポキシ系熱硬化性樹脂等が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、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、オレフィン系熱可塑性樹脂、ポリウレタン系熱可塑性樹脂、塩化ビニル系熱可塑性樹脂、ポリスチレン系熱可塑性樹脂等を例示することができる。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、熱可塑性樹脂としては、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、及びオレフィン系熱可塑性樹脂から選ばれる少なくとも1種が好ましく、ポリアミド系熱可塑性樹脂及びオレフィン系熱可塑性樹脂から選ばれる少なくとも1種が更に好ましい。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーとは、結晶性で融点の高いハードセグメントを形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形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形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、例えば、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形成し、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形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を用いて形成されてもよい。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、具体的には、JIS K6418:2007に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)等や、特開2004−346273号公報に記載のポリアミド系エラストマー等を挙げることができる。
一般式(1)
[一般式(1)中、R1は、炭素数2〜20の炭化水素の分子鎖又は炭素数2〜20のアルキレン基を表す。]
一般式(2)
[一般式(2)中、R2は、炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖又は炭素数3〜20のアルキレン基を表す。]
一般式(1)又は一般式(2)で表されるモノマーとしては、ω−アミノカルボン酸又はラクタムが挙げられる。また、ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、これらω−アミノカルボン酸又はラクタムの重縮合体、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。
ジアミンとしては、例えば、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の炭素数2〜20の脂肪族ジアミン等のジアミン化合物を挙げることができる。
また、ジカルボン酸は、HOOC−(R3)m−COOH(R3:炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖、m:0又は1)で表すことができ、例えば、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、ドデカン二酸等の炭素数2〜20の脂肪族ジカルボン酸を挙げることができる。
ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム、又はウデカンラクタムを開環重縮合したポリアミドを好ましく用いることができる。
ここで、「ABA型トリブロックポリエーテル」とは、下記一般式(3)に示されるポリエーテルを意味する。
一般式(3)
[一般式(3)中、x及びzは、1〜20の整数を表す。yは、4〜50の整数を表す。]
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、少なくともポリスチレンがハードセグメントを形成し、他のポリマー(例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエチレン、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを形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スチレンとしては、例えば、公知のラジカル重合法、イオン性重合法等で得られるものが好ましく用いられ、具体的には、アニオンリビング重合を持つポリスチレンが挙げられる。また、ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ(2,3−ジメチル−ブタジエン)等が挙げられる。
また、ソフトセグメントを形成するポリマーの数平均分子量としては、5000〜1000000が好ましく、10000〜800000が更に好ましく、30000〜500000が特に好ましい。さらに、ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)との体積比(x:y)は、成形性の観点から、5:95〜80:20が好ましく、10:90〜70:30が更に好ましい。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン系共重合体[SBS(ポリスチレン−ポリ(ブチレン)ブロック−ポリスチレン)、SEBS(ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)ブロック−ポリスチレン)]、スチレン−イソプレン共重合体(ポリスチレン−ポリイソプレンブロック−ポリスチレン)、スチレン−プロピレン系共重合体[SEP(ポリスチレン−(エチレン/プロピレン)ブロック)、SEPS(ポリスチレン−ポリ(エチレン/プロピレン)ブロック−ポリスチレン)、SEEPS(ポリスチレン−ポリ(エチレン−エチレン/プロピレン)ブロック−ポリスチレン)、SEB(ポリスチレン(エチレン/ブチレン)ブロック)]等が挙げられる。
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、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いるハードセグメントを形成し、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形成している材料が挙げられる。
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、具体的には、JIS K6418:2007に規定されるポリウレタン系熱可塑性エラストマー(TPU)が挙げられる。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、下記式Aで表される単位構造を含むソフトセグメントと、下記式Bで表される単位構造を含むハードセグメントとを含む共重合体として表すことができる。
[式中、Pは、長鎖脂肪族ポリエーテル又は長鎖脂肪族ポリエステルを表す。Rは、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又は芳香族炭化水素を表す。P’は、短鎖脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、又は芳香族炭化水素を表す。]
これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、Rで表される脂環族炭化水素を含むジイソシアネート化合物としては、例えば、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等が挙げられる。さらに、Rで表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジイソシアネート化合物としては、例えば、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が挙げられる。
これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、P’で表される脂環族炭化水素を含む脂環族ジオール化合物としては、例えば、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−ジメタノール等が挙げられる。
さらに、P’で表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジオール化合物としては、例えば、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が挙げられる。
これらは、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、数平均分子量は既述の方法で測定することができる。
また、数平均分子量が、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定できない場合、核磁気共鳴(NMR)を用いて分子量を測定してもよい。
具体的には、1H−NMR、13C−NMRを、測定対象のハードセグメントを形成するポリマー又はソフトセグメントを形成するポリマーを重水素化したトリフルオロ酢酸に溶解して、定法に従って測定する。次に、それぞれの官能基の帰属を行い、ハードセグメントを形成するポリマー又はソフトセグメントを形成するポリマーの構造を同定し、分子量を求めることができる。
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、具体的には、芳香族ジオールと芳香族ジイソシアネートとからなるハードセグメントと、ポリ炭酸エステルからなるソフトセグメントとの組合せが好ましく、より具体的には、トリレンジイソシアネート(TDI)/ポリエステル系ポリオール共重合体、TDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、TDI/カプロラクトン系ポリオール共重合体、TDI/ポリカーボネート系ポリオール共重合体、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)/ポリエステル系ポリオール共重合体、MDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI/カプロラクトン系ポリオール共重合体、MDI/ポリカーボネート系ポリオール共重合体、及びMDI+ヒドロキノン/ポリヘキサメチレンカーボネート共重合体から選ばれる少なくとも1種が好ましく、TDI/ポリエステル系ポリオール共重合体、TDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI/ポリエステルポリオール共重合体、MDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、及びMDI+ヒドロキノン/ポリヘキサメチレンカーボネート共重合体から選ばれる少なくとも1種が更に好ましい。
オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、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形成し、他のポリマー(例えば、ポリオレフィン、他のポリオレフィン、ポリビニル化合物等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを形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。
オレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、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、具体的には、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、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。
また、エチレンとプロピレンといったように2種以上のオレフィン樹脂を組み合わせて用いてもよい。また、オレフィン系熱可塑性エラストマー中のオレフィン樹脂含有率は、50質量%以上100質量%以下が好ましい。
オレフィン系熱可塑性エラストマーは、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。
なお、数平均分子量は既述の方法で測定することができる。
「オレフィン熱可塑性エラストマーを酸変性してなるもの」とは、オレフィン熱可塑性エラストマーに、カルボン酸基、硫酸基、燐酸基等の酸性基を有する不飽和化合物を結合させることをいう。
オレフィン熱可塑性エラストマーに、カルボン酸基、硫酸基、燐酸基等の酸性基を有する不飽和化合物を結合させることとしては、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマーに、酸性基を有する不飽和化合物として、不飽和カルボン酸(一般的には、無水マレイン酸)の不飽和結合部位を結合(例えば、グラフト重合)させることが挙げられる。
酸性基を有する不飽和化合物としては、オレフィン熱可塑性エラストマーの劣化抑制の観点からは、弱酸基であるカルボン酸基を有する不飽和化合物が好ましく、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等が挙げられる。
ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、少なくともポリエステルが結晶性で融点の高いハードセグメントを形成し、他のポリマー(例えば、ポリエステル又はポリエーテル等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを形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、ポリメ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。
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との共重合体、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と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、得られるポリエステルブロック共重合体の弾性特性の観点から、ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、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物、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。
なお、数平均分子量は既述の方法で測定することができる。
また、樹脂材料には、所望に応じて、ゴム、エラストマー、熱可塑性樹脂、各種充填剤(例えば、シリカ、炭酸カルシウム、クレイ等)、老化防止剤、オイル、可塑剤、発色剤、耐候剤等の各種添加剤を含有(ブレンド)させてもよい。
マルテンス硬度は、ISO14577−1に記載の方法によって測定することができる。
まず、図1を参照しながら、本発明の第一の実施形態に係るタイヤ10について説明する。図1の(A)は、第一の実施形態に係るタイヤの一部の断面を示す斜視図である。図1の(B)は、リムに装着したビード部の断面図である。図1の(A)に示すように、第一の実施形態に係るタイヤ10は、一般的なゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。
本発明の第一の実施形態に係るタイヤ10では、タイヤ骨格体半体17Aが射出成形により成形されているが、これに限定されず、例えば、真空成形、圧空成形、メルトキャスティング等により成形されていてもよい。また、第一の実施形態に係るタイヤ10では、タイヤ骨格体17は、2つの部材(つまり、タイヤ骨格体半体17A)を接合して形成されているが、これに限定されず、低融点金属を用いた溶融中子方式、割り中子方式、又はブロー成形によってタイヤ骨格体を1つの部材としてもよく、3つ以上の部材を接合して形成されていてもよい。
また、本発明の第一の実施形態に係るタイヤ10では、ビード部12のリム20と接触する部分や、少なくともリム20のリムフランジ22と接触する部分に、ゴムからなる円環状のシール層24が形成されている。シール層24は、タイヤ骨格体17の一部であるビード部12とビードシート21とが接触する部分にも形成されていてもよい。シール層24の形成材料としてゴムを用いる場合には、従来の一般的なゴム製の空気入りタイヤのビード部外面に用いられているゴムと同種のゴムを用いることが好ましい。なお、ゴムのシール層24は、タイヤ骨格体17を形成する樹脂材料のみでリム20との間のシール性が確保できれば省略してもよい。
図2に示すように、本発明の第一の実施形態に係るタイヤ10では、樹脂被覆コード26は、タイヤ骨格体17の軸方向に沿った断面視で、その少なくとも一部がクラウン部16に埋設された状態で螺旋状に巻回されている。そして、樹脂被覆コード26のクラウン部16に埋設された部分は、クラウン部16(つまり、タイヤ骨格体17の一部分)を構成する樹脂材料と密着した状態となっている。図2におけるLは、クラウン部16に対する樹脂被覆コード26のタイヤ回転軸方向への埋設深さを示す。本発明の第一の実施形態に係るタイヤ10では、樹脂被覆コード26のクラウン部16に対する埋設深さLは、樹脂被覆コード26の直径Dの1/2である。
[タイヤ骨格体成形工程]
まず、薄い金属の支持リングに支持されたタイヤ骨格体半体同士を互いに向かい合わせる。次に、タイヤ骨格体半体の突き当て部分の外周面と接するように、接合金型を設置する。ここで、上記接合金型は、タイヤ骨格体半体の接合部(突き当て部分)周辺を所定の圧力で押圧するように構成されている(図示せず)。次に、タイヤ骨格体半体の接合部周辺を、タイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料(本実施形態では、ポリアミド系熱可塑性エラストマー)の融点(又は軟化点)以上で押圧する。タイヤ骨格体半体の接合部が接合金型によって加熱及び加圧されると、上記接合部が溶融し、タイヤ骨格体半体同士が融着し、これら部材が一体となってタイヤ骨格体17が形成される。
次に、樹脂被覆コード成形工程について説明する。リールからスチールコード27を巻出し、その表面を洗浄する。次に、スチールコードの外周を、押出機から押し出したポリアミド系接着剤で被覆する。そして、接着剤層が形成されたスチールコードの外周を、押出時の金型温度を接着層の融点以上(好ましくは融点以上、且つ、160℃以上200℃以下)に設定した押出機から押出した被覆用組成物(本実施形態では、融点が160℃〜240℃ポリアミド系熱可塑性エラストマー)で被覆することで、スチールコード27の外周がポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層を介して被覆用組成物28で被覆された樹脂被覆コード26を形成する。そして、形成された樹脂被覆コード26をリール58に巻き取る。
次に、図3を参照しながら、樹脂被覆コード巻回工程について説明する。図3は、樹脂被覆コード加熱装置及びローラ類を用いてタイヤ骨格体のクラウン部に樹脂被覆コードを設置する動作を説明するための説明図である。図3において、樹脂被覆コード供給装置56は、樹脂被覆コード26を巻き付けたリール58と、リール58のコード搬送方向下流側に配置された、樹脂被覆コード加熱装置59と、樹脂被覆コード26の搬送方向下流側に配置された第1のローラ60と、第1のローラ60をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第1のシリンダ装置62と、第1のローラ60の樹脂被覆コード26の搬送方向下流側に配置される第2のローラ64と、及び第2のローラ64をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第2のシリンダ装置66と、を備えている。第2のローラ64は、金属製の冷却用ローラとして利用することができる。また、第1のローラ60又は第2のローラ64の表面は、溶融又は軟化した樹脂材料の付着を抑制するために、フッ素樹脂(本実施形態では、テフロン(登録商標))でコーティングされている。以上により、加熱された樹脂被覆コードはタイヤ骨格体を形成する樹脂に強固に一体化される。
そして、タイヤ骨格体17のビード部12に、加硫済みのゴムからなるシール層24を、接着剤等を用いて接着すれば、タイヤ10の完成となる。
本発明の第一の実施形態に係るタイヤ10では、ポリアミド系熱可塑性エラストマーで形成されたタイヤ骨格体17の外周面に、スチールコード27を芯とし、このスチールコード27を、ポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層25を介して、融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む被覆用組成物28で被覆した樹脂被覆コード26が巻回されている。
被覆用組成物を被覆するときの押出機の金型温度を接着層の融点以上とすることで、押出機から押出された被覆用組成物が、融点160℃以上200℃以下の接着層の一部を融解し、被覆用組成物と融点160℃以上200℃以下の接着層との界面で熱融着による分子の絡み合い及び分子間相互作用が起こり、接着性が向上する。
また、融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む被覆用組成物を、ポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層に被覆することで、加熱処理に対する耐久性に優れた樹脂複合層となる。
さらに、被覆用組成物28に含まれる熱可塑性材料は、タイヤ骨格体17を形成する樹脂材料と同種のポリアミド系熱可塑性エラストマーであるため、被覆用組成物28とタイヤ骨格体17とは接着性が高い。また、融点160℃以上200℃以下の接着層25に含まれるポリアミド系接着剤は、スチールコード27、及び融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む被覆用組成物28との接着性が高い。このように、樹脂被覆コード26がタイヤ骨格体17を形成する樹脂材料と同種のポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む被覆用組成物28で被覆されていると、異種の樹脂材料を用いる場合と比較して、樹脂被覆コード26とタイヤ骨格体との硬さの差が小さくなる。そのため、樹脂被覆コード26をタイヤ骨格体17に十分に密着及び固定することができる。
さらに、本発明の第一の実施形態に係るタイヤ10では、スチールコード27を、ポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む被覆用組成物28で直接被覆するのではなく、スチールコード27及び被覆用組成物28の両方に対して高い接着性を示すポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層25を介している。そのため、スチールコード27は、被覆用組成物28に対して優れた接着性を示す。その結果、走行時に補強金属コード部材が動くことを効果的に抑制することができる。
また、本発明の第一の実施形態に係るタイヤの製造方法では、樹脂被覆コード加熱装置59の熱源をヒーター及びファンとする態様としたが、本発明はこの態様に限定されず、樹脂被覆コード26を輻射熱(例えば、赤外線等)で直接加熱する態様としてもよい。
樹脂被覆コード26は、螺旋巻きすることが製造上は容易であるが、幅方向で樹脂被覆コード26を不連続に配置する方法等も考えられる。
次に、図4を参照しながら、本発明の第二の実施形態に係るタイヤについて説明する。図4は、本発明の第二の実施形態に係るタイヤのタイヤ骨格体のクラウン部上に、補強金属コード部材が埋設された補強コード被覆層を有する態様を示す、タイヤ回転軸に沿った断面図である。
図4に示すように、本発明の第二の実施形態に係るタイヤは、タイヤ骨格体のクラウン部16の表面にスチールコード27(補強金属コード部材)が埋設された補強コード被覆層29を有し、補強コード被覆層29上にトレッド30が配置されている。本発明の第二の実施形態に係るタイヤは、上記の点以外は第一の実施形態と同様の構成を有し、上記第一の実施形態と同様の構成については同じ番号を付している。
図4に示すように、本発明の第二の実施形態に係るタイヤには、クラウン部16に、タイヤ骨格体17の周方向に巻回されたスチールコード27が埋設された補強コード被覆層29が設けられている。ここで、スチールコード27は、その一部が接着層25を介してタイヤ骨格体17のクラウン部16の表面に埋設されている。補強コード被覆層29は、少なくとも融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む被覆用組成物(上記第一の実施形態における被覆用組成物28と同様の被覆用組成物)を用いて形成されている。また、融点160℃以上200℃以下の接着層25は、ポリアミド系接着剤(上記第一の実施形態と同様のポリアミド系接着剤)を用いて形成されている。
[骨格形成工程]
まず、上述の第一の実施形態と同様にして、タイヤ骨格体半体17Aを形成し、これを接合金型によって加熱及び押圧し、タイヤ骨格体17を形成する。
本発明の第二の実施形態に係るタイヤの製造方法に用いる装置は、上述の第一の実施形態と同様であり、上述の第一の実施形態の図3に示す樹脂被覆コード供給装置56におけるリール58には、スチールコード27を巻き付けたものが用いられる。次いで、リール58に巻き付けられたスチールコード27は、第一の実施形態と同様にして、タイヤ骨格体17の外周面にその一部が埋設されながら、タイヤ骨格体17の外周面に沿って巻回される。本発明の第二の実施形態に係るタイヤの製造方法では、後述のように、補強コード被覆層29を形成した後、該層に接着層25を介してスチールコード27を埋設させることで、スチールコード27の外周表面に少なくともポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む被覆用組成物を被覆させる。
このため、本発明の第二の実施形態に係るタイヤの製造方法では、スチールコード27のクラウン部16に対する埋設深さLは、スチールコード27の直径D2の1/5以下となるように設定することが好ましい。
次に、スチールコード27を埋設させたタイヤ骨格体17の外周面に、上記被覆用組成物を、溶融押出機等(図示せず)を用いて塗布し、補強コード被覆層29を形成する。このとき、溶融押出機の金型温度は接着層の融点以上とする。
形成した補強コード被覆層29上に、未加硫状態のクッションゴムを1周分巻き付け、そのクッションゴムの上に、例えば、ゴムセメント組成物等の接合剤を塗布し、その上に加硫済み又は半加硫状態のトレッドゴムを1周分巻き付けて、生タイヤ骨格体状態とする。
そして、タイヤ骨格体17のビード部12に、加硫済みのゴムからなるシール層24を、接着剤等を用いて接着すれば、本発明の第二の実施形態に係るタイヤの完成となる。
本発明の第二の実施形態に係るタイヤでは、第一の実施形態に係るタイヤの効果に加えて、タイヤ骨格体17の外周面上に補強コード被覆層29を設けているので、スチールコード27を更に強固にタイヤ骨格体17上に固定することができるという効果を奏する。
上述の樹脂被覆コード成形工程に従い、平均直径φ1.15mmのマルチフィラメント(φ0.35mmのモノフィラメント(スチール製、強力:280N、伸度:3%)を撚った撚り線)に、240℃で加熱溶融させた表1に記載のポリアミド系接着剤A−1(つまり、100質量%)を、平均層厚が100μmとなるように付着させた後、金型温度を200℃に設定した押出機にて押出した被覆用組成物(ポリアミド系熱可塑性エラストマー)N−1(つまり、100質量%)で被覆し、冷却することにより、マルチフィラメントの外周がポリアミド系接着剤A−1を含む接着層を介して被覆用組成物N−1で被覆された補強金属コード(樹脂被覆コード)を得た。
得られた樹脂被覆コードを用いて、上述の第一の実施形態と同様の方法により、タイヤを形成した。タイヤ骨格体の形成材料には、被覆用組成物に用いたポリアミド系熱可塑性エラストマー(N−1)と同じものを用いた。
なお、接着層の融点は、示差走査熱量測定(DSC)により得られる曲線(DSC曲線)において、吸熱ピークが得られる温度を用いた。融点の測定は、示差走査熱量計を用いて、ASTMD3418−8に準拠して測定した。具体的には、測定対象をアルミニウム製パンに載せ、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行った。測定装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いた。
実施例2〜実施例4及び比較例3〜比較例4においては、実施例1のポリアミド系接着剤A−1を、表1に記載のポリアミド系接着剤又はホットメルト系接着剤に変更した以外は実施例1と同様にして、樹脂被覆コード及びタイヤを作製した。比較例2においては、実施例1の被覆用組成物N−1を、表1に記載の被覆用組成物N−2に変更した以外は実施例1と同様にして、樹脂被覆コード及びタイヤを作製した。
1.加熱処理後の接着性低下率
接着性低下率の評価は、以下に示す手順にて行った。
上記で得られた各実施例及び比較例の樹脂被覆コードをそれぞれ2つ用意し、一方は未加熱サンプルとした。もう一方は140℃のオーブン中で30分加熱し、加熱処理サンプルとした。
得られた未加熱サンプル及び加熱処理サンプルについて樹脂被覆コードの、マルチフィラメント(補強金属コード)とポリアミド系又はホットメルト系接着剤(接着層)との接着性を(株)エー・アンド・デイ製の「TENSIRON RTF−1210」を用いて、JIS K 6854−2:1999「接着剤−はく離接着強さ試験方法−第2部:180度はく離」に記載される試験方法に準拠し、引張速度100mm/minで180°剥離試験で評価し、剥離力(単位:N)を測定した。未加熱サンプルにおける剥離力に対する加熱処理サンプルにおける剥離力を百分率(%)で評価し、加熱処理後の接着性低下率とした。
なお、加熱処理後の接着性低下率が5%以下であると接着性は良好であり、接着性低下率が5%を超えると接着性に劣る。
各実施例及び比較例の樹脂被覆コードについて、上記の1.加熱処理後の接着性低下率の評価と同様の方法で未加熱サンプルに対して剥離試験を行い、熱可塑性エラストマー(被覆用組成物)と接着層との接着性を評価した。接着性は、剥離試験において補強金属コードと接着層との間で剥離した場合を「A」とし、接着層と被覆用組成物との間で剥離した場合を「B」とした。評価の結果が「A」であれば被覆用組成物と接着層との接着性に良好であり、「B」であると「A」に比べて接着性に劣る。
上記の1.加熱処理後の接着性低下率の評価及び2.熱可塑性エラストマーと接着層の接着性の評価の結果から下記の基準に従って加熱処理後の樹脂被覆コードの耐久性を評価した。なお、評価の結果が下記「A」であると加熱処理後の樹脂被覆コードは耐久性に優れ、「A」、「B」、「C」の順に耐久性が劣る。
−評価基準−
A:加熱処理後の接着性低下率が5%以下であり、剥離試験において補強金属コードと接着層との間で剥離する。
B:加熱処理後の接着性低下率が5%以下であり、剥離試験において接着層と被覆用組成物との間で剥離する。
C:加熱処理後の接着性低下率が5%を超える。
各実施例又は比較例の接着層に用いられるポリアミド系接着剤又はホットメルト接着剤について、127mm×12.7mm(長さ×幅)、1.6mm(厚さ)の金型にて射出成形によってサンプルを作製した。この際、各実施例及び比較例のサンプルについて240℃で射出成形を行った。更に、各サンプルを打ち抜き、JIS K 6251:1993に規定されるダンベル状試験片(5号形試験片)を作製した。
次いで、島津製作所社製、島津オートグラフAGS−J(5KN)を用いて、引張速度を200mm/minに設定し、試料片の引張降伏強さ、及び引張弾性率を測定した。
各実施例又は比較例の接着層に用いられるポリアミド系接着剤又はホットメルト接着剤について、JIS K 6394:2007規格に準拠して23℃、100℃、125℃、140℃、及び150℃における貯蔵弾性率を測定した。
高熱時の耐変形性の評価は、以下に示す手順にて行った。
上記で得られた各実施例及び比較例の樹脂被覆コードを用いて作成した未加硫タイヤを用意し、170℃の加硫機で20分間加熱した。加硫後、タイヤのカットサンプルを作成し、樹脂被覆コードの被覆樹脂および接着層の変形状態を肉眼で観察した。観察の結果、タイヤ補強材としての使用に実用上問題のない場合にはA、タイヤの膨れ、裂け、穴開き等の実用上問題がある変形が見られる場合にはCと評価した。
・A−1:ダイセルエボニック(株)製の「A6492」(ポリアミド系接着剤、融点:171℃)
・A−2:アルケマ社製の「B409」(ポリアミド系接着剤、融点:178℃)
・A−3:(株)T&K TOKA製の「PA40L」(ポリアミド系接着剤、融点:196℃)
・A−4:三井化学(株)製の「アドマーQE060」(ホットメルト系接着剤:酸変性ポリプロピレン樹脂、融点:142℃)
・A−5:アルケマ社製の「M1186」(ポリアミド系接着剤、融点:148℃)
・A−6:ダイセルエボニック(株)製の「A6560」(ポリアミド系接着剤、融点:164℃)
・A−7:(株)T&K TOKA製の「PA50M」(ポリアミド系接着剤、融点:205℃)
・N−1:宇部興産(株)製の「UBESTA XPA9055」(ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、融点:167℃)
・N−2:宇部興産(株)製の「UBESTA XPA9040」(ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)、融点:145℃)
また、この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に援用されて取り込まれる。
Claims (7)
- タイヤ骨格体と、
少なくとも該タイヤ骨格体の外周部に巻回される補強金属コード部材と、を有し、
前記補強金属コード部材の少なくとも一部が、ポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層を介して、融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性樹脂及び融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種の熱可塑性材料を含む被覆用組成物で被覆されているタイヤ。 - 前記接着層の融点が160℃以上180℃以下である請求項1に記載のタイヤ。
- 前記接着層の厚みが、5μm以上200μm以下の範囲内である請求項1又は請求項2に記載のタイヤ。
- 前記被覆用組成物の厚みが、10μm以上1000μm以下の範囲内である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記接着層と前記被覆用組成物の厚みの比率が、接着層/被覆用組成物=1/20〜10/1である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記タイヤ骨格体が、樹脂成分を50質量%〜100質量%含む樹脂材料からなるものである、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のタイヤ。
- タイヤ骨格体を形成する工程と、
補強金属コード部材の少なくとも一部を、ポリアミド系接着剤を含む融点160℃以上200℃以下の接着層を介して、融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性樹脂及び融点が160℃〜240℃であるポリアミド系熱可塑性エラストマーから選ばれる少なくとも1種の熱可塑性材料を含む被覆用組成物で被覆する工程と、
前記補強金属コード部材を前記タイヤ骨格体に巻回する工程と、を有し、
前記被覆用組成物を被覆する工程は、前記被覆用組成物を金型温度が接着層の融点以上、かつ、160℃以上200℃以下の押出機から押出すことで被覆を行うタイヤの製造方法。
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