JP6727801B2 - タイヤ - Google Patents
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Description
従って、本発明の目的は、クラック防止性に優れたタイヤを提供することにある。
0.1≦B/A≦17
30≦L≦300
1/3<A/Bの場合、前記ウレタン樹脂層の厚さが40μmより厚く、A/B≦1/3の場合、前記ウレタン樹脂層の厚さが30〜40μm
なお、本明細書において、サイドウォール部外表面及び/又はトレッド部外表面の少なくとも一部がウレタン樹脂層で被覆された本発明のタイヤを、単に「本発明のタイヤ」と称する場合がある。また、本発明のタイヤにおけるタイヤ部分(ウレタン樹脂層被覆部分を除いたタイヤ部分)を、単に「タイヤ」と称する場合がある。
上記タイヤは、特に限定されないが、例えば、一対のビード部及びサイドウォール部と、両サイドウォール部間に連なるトレッド部とを有し、トレッド部が、左右両ビード部間にトロイダル状に跨る少なくとも1層のカーカスと、上記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されたベルトと、ベルトのタイヤ径方向外側に配置されたトレッドゴムからなり、サイドウォール部が上記カーカスと、上記カーカスを被覆するサイドゴムとからなるタイヤ等が挙げられる。
なお、ゴム弾性率は、後述の(評価)の(ゴム弾性率)に記載の方法により測定される値をいう。上記ゴム弾性率は、例えば、ゴム成分の種類や割合、ゴムの組成等により調整できる。
上記サイドウォール部外表面及び/又はトレッド部外表面の少なくとも一部に設けられるウレタン樹脂層は、全面が同じ組成のウレタン樹脂層であってもよいし、異なる組成のウレタン樹脂によって形成されたウレタン樹脂層の集合であってもよい。中でも、コスト、製造効率の観点から、全面が同じ組成のウレタン樹脂層であることが好ましい。
上記ウレタン樹脂層は、少なくともウレタン樹脂を含み、さらに他の樹脂(例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等)を含んでいてもよい。
上記ポリオールとしては、低分子ポリオール、高分子ポリオール等が挙げられる。上記低分子ポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセロール、トリメチロールプロパン、1,2,6−ヘキサントリオール、エリスリトール、ソルビトール等が挙げられる。また、上記高分子ポリオールとしては、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレントリメチロールプロパンエーテル、ポリオキシエチレンソルビトールエーテル、ポリオキシプロピレンビスフェノールAエーテル、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシプロピレングリセリルエーテル、ポリオキシプロピレントリメチロールプロパンエーテル、ポリオキシプロピレンソルビトールエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレングリセリルエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレントリメチロールプロパンエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンソルビトールエーテル、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンビスフェノールAエーテル等のポリオキシアルキレン−ポリオール等のポリエーテル系ポリオール;エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン等の多価アルコールと、フタル酸、マレイン酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、テレフタル酸等の多価カルボン酸との縮合物であって、末端に水酸基を有するもの、上記多価アルコールと、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等の環状ラクトンとの開環重合生成物であって、末端に水酸基を有するもの等のポリエステル系ポリオール;等が挙げられる。ポリエステル系ポリオールとしては、具体的には、ポリエチレンアジペートポリオール、ポリブチレンアジペートポリオール、ポリエチレン・ブチレンアジペートポリオール、ポリエチレンテレフタレートポリオール等が挙げられる。上記ポリオールは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記イソシアネートとしては、1分子中に2個以上のイソシアネート基を持つ有機イソシアネートが挙げられ、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、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、o−トルイジンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアンート、リジンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、から選ばれる少なくとも1種を用いることができ、ヘキサメチレ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、キシレンジイソシアネート、o−トルイジンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアンート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートのような芳香族イソシアネートが好ましい。また、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)及び/又はトリレンジイソシアネート(TDI)を用いることが特に好ましい。また、両者併用の場合、TDIの重量部/MDIの重量部の比について、任意の範囲で用いることができるが、0.05〜20の範囲が好ましく、0.2〜5の範囲であることがさらに好ましい。
なお、ウレタン弾性率は、後述の(評価)の(ウレタン弾性率)に記載の方法により測定される値をいう。上記ウレタン弾性率は、例えば、ウレタン樹脂の組成や割合、ウレタン樹脂層の厚さ等により調整できる。
中でも、クラック防止性及び剥離防止性が一層向上し、且つサイドウォール部外表面及び/又はトレッド部外表面をなすゴムとウレタン樹脂層との接着の強度が一層向上する観点から、1/3<上記ゴム弾性率/上記ウレタン弾性率の場合、ウレタン樹脂層の厚さが40μmより厚いことが好ましく、上記ゴム弾性率/上記ウレタン弾性率≦1/3の場合、ウレタン樹脂層の厚さが30〜40μmであることが好ましい。
本発明のタイヤの製造方法は、特に限定されないが、例えば、(i)未加硫ゴム(未加硫タイヤ)表面上にウレタン樹脂シートを積層して加硫する方法、(ii)未加硫ゴム(未加硫タイヤ)表面上にウレタン樹脂発泡体を積層して加硫する方法、(iii)加硫ゴム(加硫タイヤ)外表面上(例えば、サイドウォール部外表面上及び/又はトレッド部外表面上)にウレタン樹脂含有溶液を塗布して乾燥させる方法、(iv)加硫ゴム(加硫タイヤ)外表面上(例えば、サイドウォール部外表面上及び/又はトレッド部外表面上)にウレタン樹脂シートを積層する方法等が挙げられる。中でも、サイドウォール部外表面及び/又はトレッド部外表面とウレタン樹脂層との接着の強度が向上する観点から、(ii)未加硫ゴム表面上にウレタン樹脂発泡体を積層して加硫する方法が好ましい。
なお、発泡倍率は、「発泡前の密度/発泡後の密度」をいう。なお、発泡体の体積は、JIS K 7222に準拠して測定される体積をいう。上記発泡倍率は、例えば、ウレタン樹脂の組成や割合、発泡剤の種類や割合、発泡条件等により調整できる。
なお、上記密度は、JIS K 6402に準拠して測定される値をいう。上記密度は、例えば、発泡剤の種類や割合、発泡条件等により調整できる。
上記ウレタン樹脂含有溶液中のウレタン樹脂の含有量は、特に限定されないが、例えば、ウレタン樹脂含有溶液100質量%に対して、70〜100%が好ましく、より好ましくは90〜100%である。
本発明のタイヤは、上記ウレタン樹脂層で被覆された部分のゴムの弾性率A(MPa)、上記ウレタン樹脂層の弾性率B(MPa)、及び上記ウレタン樹脂層の厚さL(μm)が下記式を満たすタイヤである。
0.1≦B/A≦17
30≦L≦300
上記B/Aが17より高いと、ウレタン樹脂とゴムとの間の弾性の差ができてしまい、割れやすくなるため、十分な耐クラック性が確保できない。一方でB/Aが0.1より低いと、亀裂先端の変形を抑制する効果が少となり好ましくない。
また、上記Lが30μmより薄いと、オゾンが拡散することでゴムを攻撃してクラックが生じやすくなる。一方で300μmより厚いと、ウレタン樹脂の特性がタイヤの運動性能に影響することから好ましくない。
本発明のタイヤにおいて、上記弾性率Aと上記弾性率Bとの関係は、クラック防止性及び剥離防止性が一層向上する観点から、例えば、0.1<B/A<13が好ましく、より好ましくは0.5<B/A<10である。
なお、実施例2、5、6、8は、参考例として記載するものである。
市販の加硫タイヤ(タイヤサイズ:195/65R15)のサイドウォール部及びトレッド部の全外表面上に、ウレタン樹脂含有溶液を塗布し、145℃で30分乾燥させ、タイヤのサイドウォール部及びトレッド部の外表面に厚さ100μmのウレタン樹脂層を有するウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、サイドウォール部で行った。
ウレタン樹脂層の厚さを30μmとしたこと以外は、実施例1と同様にしてウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、サイドウォール部で行った。
厚さ1mm、発砲倍率10倍、密度100kg/m3の連続気泡構造を有するウレタン樹脂発泡体を、未加硫タイヤのサイドウォール部及びトレッド部の全外表面上に積層し、160℃、15分の条件で加硫して、タイヤのサイドウォール部及びトレッド部の外表面に厚さ110μmのウレタン樹脂層を有するウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、サイドウォール部で行った。
ウレタン樹脂含有溶液を変更し、ウレタン樹脂層の厚さを35μmとしたこと以外は、実施例1と同様にしてウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、サイドウォール部で行った。
ウレタン樹脂層の弾性率を変更した以外は、実施例3と同様にして、ウレタン樹脂層の厚さが46μmのウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、サイドウォール部で行った。
ウレタン樹脂層の厚さを40μmとしたこと以外は、実施例1と同様にしてウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、トレッド部で行った。
実施例3と同様にして、ウレタン樹脂層の厚さが110μmのウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、トレッド部で行った。
ウレタン樹脂含有溶液を変更し、ウレタン樹脂層の厚さを40μmとしたこと以外は、実施例1と同様にしてウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、トレッド部で行った。
実施例3と同様にして、ウレタン樹脂層の厚さが300μmのウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、トレッド部で行った。
ウレタン樹脂層の厚さを20μmとしたこと以外は、実施例1と同様にしてウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、サイドウォール部で行った。
ウレタン樹脂含有溶液を変更し、ウレタン樹脂層の厚さを10μmとしたこと以外は、実施例1と同様にしてウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、サイドウォール部で行った。
ウレタン樹脂含有溶液を変更し、ウレタン樹脂層の厚さを500μmとしたこと以外は、実施例1と同様にしてウレタン樹脂被覆タイヤを製造した。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、トレッド部で行った。
実施例1と同様のタイヤを、何も被覆せずに用いた。なお、ゴム弾性率の測定、及びクラック防止性の評価は、サイドウォール部で行った。
実施例及び比較例で得られたウレタン樹脂被覆タイヤ又はタイヤについて、下記の測定及び評価を行った。
実施例及び比較例で得られたウレタン樹脂被覆タイヤ又はタイヤのサイドウォール部又はトレッド部表面からウレタン樹脂層を剥がし、幅5mm、長さ40mm、厚さ2mmのゴム片を切り出し、スペクトロメーター(東洋精機社製)を使用して、チャック間距離10mm、初期歪150μm、動歪1%、周波数52Hz、測定温度30℃の条件で、ゴム弾性率(サイドウォール部又はトレッド部の外表面をなすゴムの弾性率、MPa)を測定した。
実施例、比較例と同様の条件でウレタン樹脂を加工し、加工後のウレタン樹脂の弾性率を測定した。
実施例及び比較例で得られたウレタン樹脂被覆タイヤ又はタイヤの断面を切り出し、光学顕微鏡で5か所のウレタン樹脂層の厚さを測定し、その平均値をウレタン樹脂層の厚さとした。
実施例及び比較例で得られたウレタン樹脂被覆タイヤ又はタイヤのサイドウォール部又はトレッド部を切り出し、スガ試験機 オゾンウェザーメーター(スガ試験機株式会社製、商品名「OMS−H」)で測定した。測定条件はJIS K6259に従い、40℃、30%、50pphmにて実施した。その際の亀裂の大きさを観察し上記JISに従い7日後のオゾンクラックを、以下の基準で評価した。なお、クラック防止性の評価は、ゴム弾性率を測定した部位と同じ部位(トレッド部又はサイドウォール部)で行った。
0:亀裂なし
1:肉眼では見えないが10倍の拡大鏡で観察できる
2:肉眼で観察できる
3:亀裂が深くて比較的大きい(1mm未満)
4:亀裂が深くて大きい(1mm〜3mm)
5:3mm以上の亀裂または切断を起こしそうなもの
Claims (2)
- サイドウォール部外表面及び/又はトレッド部外表面の少なくとも一部がウレタン樹脂層で被覆されたタイヤの製造方法であって、
前記ウレタン樹脂層で被覆された部分のゴムの弾性率A(MPa)、前記ウレタン樹脂層の弾性率B(MPa)、及び前記ウレタン樹脂層の厚さL(μm)が下記を満たすことを特徴とするタイヤの製造方法。
0.1≦B/A≦17
30≦L≦300
1/3<A/Bの場合、前記ウレタン樹脂層の厚さが40μmより厚く、A/B≦1/3の場合、前記ウレタン樹脂層の厚さが30〜40μm - 未加硫ゴム表面上にウレタン樹脂発泡体を積層し、加硫することで得られる請求項1に記載のタイヤの製造方法。
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