JPH08157648A - Tubeless pneumatic tire with no need of inner liner - Google Patents

Tubeless pneumatic tire with no need of inner liner

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JPH08157648A
JPH08157648A JP6304852A JP30485294A JPH08157648A JP H08157648 A JPH08157648 A JP H08157648A JP 6304852 A JP6304852 A JP 6304852A JP 30485294 A JP30485294 A JP 30485294A JP H08157648 A JPH08157648 A JP H08157648A
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tire
inner liner
cord
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達郎 濱田
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    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain the subject lightweight tire by using a highly adhesive carcass rubber with low air permeability. CONSTITUTION: This tubeless pneumatic tire is so designed that a rubber composition comprising 100 pts.wt. of a rubber component and >=30 pts.wt. of a modified copolymer obtained by halogenating a copolymer of an isomonoolefin and p-alkylstyrene is used as carcass rubber to coat carcass cords and the thickness of the carcass of this tire is set at 0.5-2.5mm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インナーライナーが不
要なチューブレス空気入りタイヤに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tubeless pneumatic tire that does not require an inner liner.

【0002】[0002]

【従来の技術】地球温暖化防止及び省エネルギーのため
に、車両の排気量・排ガス量の減少及びエネルギー効率
の向上が求められており、車両用タイヤにあっては、走
行時の転がり抵抗低減等のため、タイヤの軽量化が望ま
れている。
2. Description of the Related Art In order to prevent global warming and save energy, it is required to reduce vehicle exhaust volume and exhaust gas volume and improve energy efficiency. For vehicle tires, reduction of rolling resistance during running, etc. Therefore, weight reduction of tires is desired.

【0003】従来、チューブレスラジアルタイヤは、空
気もれ防止のためにインナーライナーゴム層をタイヤ内
面に貼り付けてあるが、これは空気もれを防止するため
に必要不可欠と考えられていた。
Conventionally, in a tubeless radial tire, an inner liner rubber layer is attached to the inner surface of the tire in order to prevent air leakage, but it has been considered indispensable for preventing air leakage.

【0004】しかし、インナーライナーゴム層の重量
は、乗用車用ラジアルタイヤ165SR13サイズで
は、タイヤ1本当たり、400gあり、タイヤ軽量化を
図る上で、大きな妨げとなっていた。
However, the weight of the inner liner rubber layer is 400 g per tire in the radial tire 165SR13 size for passenger cars, which is a great obstacle to the weight reduction of the tire.

【0005】この問題の解決のため、カーカスプライ
に、インナーライナーの機能をもたせ、インナーライナ
ーを除去することでタイヤの軽量化を達成しようという
試みがなされているが、種々の問題を残している。
In order to solve this problem, an attempt has been made to make the carcass ply function as an inner liner and remove the inner liner to achieve weight reduction of the tire, but various problems remain. .

【0006】通常、空気透過量の少ないゴムであるブロ
モブチルゴムやクロロブチルゴムがインナーライナーと
して用いられるが、例えば、特開平6−156007号
公報には、これらブチル系ゴムをカーカスゴムとして使
用し、インナーライナーを除去することが開示されてい
る。しかし、空気非透過性とカーカスコードとの接着性
において十分であるとは言えない。
Normally, bromobutyl rubber or chlorobutyl rubber, which is a rubber having a small air permeation amount, is used as an inner liner. For example, in JP-A-6-156007, these butyl rubbers are used as carcass rubber and Is disclosed. However, it cannot be said that the air impermeability and the adhesiveness to the carcass cord are sufficient.

【0007】また、特開平6−55665号公報には、
カーカスゴムとして、エポキシ化天然ゴムを含有するゴ
ム組成物を用い、インナーライナーを除去することが開
示されている。しかし、これによっても、ブチル系ゴム
に比べるとその空気非透過性が劣り十分とは言えない。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-55665,
It is disclosed that a rubber composition containing an epoxidized natural rubber is used as the carcass rubber and the inner liner is removed. However, even with this, the air impermeability is inferior to that of butyl rubber, and it cannot be said to be sufficient.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、空気非透過
性に優れ、且つカーカスコードとの接着性が低下しない
ゴム組成物をカーカスゴムとして使用することにより、
チューブレス空気入りタイヤでありながら、インナーラ
イナーを必要としないで、その分、軽量化を達成できる
空気入りタイヤを提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a carcass rubber by using a rubber composition which is excellent in air impermeability and whose adhesion to a carcass cord is not deteriorated.
An object of the present invention is to provide a pneumatic tire which is a tubeless pneumatic tire and which can achieve a weight reduction correspondingly without requiring an inner liner.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は以下の構成とする。即ち、本発明にかかる
インナーライナーが不要なチューブレス空気入りタイヤ
は、ゴム成分100重量部のうち、イソモノオレフィン
とp−アルキルスチレンとからなる共重合体をハロゲン
化してなる変性共重合体を30重量部以上含んでなるゴ
ム組成物を、カーカスコードを被覆するカーカスゴムと
して使用し、カーカス厚さが、0.5〜2.5mmであ
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution. That is, the tubeless pneumatic tire according to the present invention, which does not require an inner liner, contains 30 parts of a modified copolymer obtained by halogenating a copolymer of isomonoolefin and p-alkylstyrene in 100 parts by weight of a rubber component. A rubber composition containing at least parts by weight is used as a carcass rubber for covering a carcass cord, and the carcass has a thickness of 0.5 to 2.5 mm.

【0010】本発明にかかるゴム組成物は、ゴム成分と
して、イソモノオレフィンとp−アルキルスチレンとか
らなる共重合体をハロゲン化してなる変性共重合体であ
ることを規定する。このうち、イソモノオレフィンとし
ては、炭素原子数が4〜7のものが好ましく、イソブチ
レンがより好ましい。また、p−アルキルスチレンとし
ては、アルキル基の炭素原子数が1〜3の直鎖または分
岐鎖のものが好ましく、p−メチルスチレンがより好ま
しい。共重合体の変性に使用するハロゲンとしては、臭
素あるいは塩素が好ましい。更に、本発明における好ま
しいパラアルキルスチレンの量は変性共重合体中1〜2
0重量%であり、ハロゲン化量は1〜10重量%であ
る。
The rubber composition according to the present invention specifies that the rubber component is a modified copolymer obtained by halogenating a copolymer of isomonoolefin and p-alkylstyrene. Among these, as the isomonoolefin, those having 4 to 7 carbon atoms are preferable, and isobutylene is more preferable. The p-alkylstyrene is preferably a straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably p-methylstyrene. The halogen used for modifying the copolymer is preferably bromine or chlorine. Further, the preferable amount of paraalkylstyrene in the present invention is 1 to 2 in the modified copolymer.
It is 0% by weight, and the halogenated amount is 1 to 10% by weight.

【0011】また、本発明にかかるゴム組成物は、ゴム
成分100重量部のうち、変性共重合体が30重量部以
上であることを規定するが、30重量部未満では、空気
非透過性が不十分となるからである。
Further, the rubber composition according to the present invention specifies that the modified copolymer is 30 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the rubber component. Because it will be insufficient.

【0012】本発明にかかる変性共重合体(ハロゲン化
PMS改質ポリマー)は、欧州特許明細書第89305
95.9号に開示されている方法により重合することが
できる。
The modified copolymer (halogenated PMS-modified polymer) according to the present invention is described in European Patent Specification No. 89305.
It can be polymerized by the method disclosed in No. 95.9.

【0013】即ち、イソモノオレフィンとp−アルキル
スチレンをルイス酸触媒の存在下、メチルクロリド等の
溶媒中で共重合させる。ここで、好ましいルイス酸とし
ては、エチルアルミニウムジクロリド等であり、モノマ
ー全量対比0.001〜0.2重量%で使用される。重
合終了後、ラジカル開始剤を使用して、ラジカルハロゲ
ン化により、所望の変性共重合体を得ることができる。
That is, isomonoolefin and p-alkylstyrene are copolymerized in the presence of a Lewis acid catalyst in a solvent such as methyl chloride. Here, a preferable Lewis acid is ethyl aluminum dichloride or the like, and is used in an amount of 0.001 to 0.2% by weight based on the total amount of the monomers. After completion of the polymerization, a desired modified copolymer can be obtained by radical halogenation using a radical initiator.

【0014】本発明にかかるゴム組成物のうち、前記変
性共重合体以外の成分は、通常用いられる充填剤、老化
防止剤、加硫剤、加硫促進剤を適宜配合可能であり、こ
れらの種類、量についても、通常タイヤに用いられる範
囲内で調整できる。前記ゴム組成物は、空気非透過性及
びコード接着力の点で改良されているため、インナーラ
イナーの機能をも合わせもつ性能を有し、インナーライ
ナーを備えない構成とできる。
In the rubber composition according to the present invention, the components other than the modified copolymer may be blended with a filler, an antioxidant, a vulcanizing agent and a vulcanization accelerator which are usually used. The type and amount can also be adjusted within the range normally used for tires. Since the rubber composition is improved in terms of air impermeability and cord adhesive strength, it has a function of having an inner liner function and can be configured without an inner liner.

【0015】また、カーカス厚さは、0.5〜2.5m
mであることを規定するが、0.5mm未満では、加硫
時にブラダーによるタイヤ内の圧力増加に伴い、カーカ
スコード上の被覆ゴムが薄くなり、コード出が生じ、コ
ード出が生じると、インナーライナーがない構造にあっ
ては、被覆ゴムが薄くなった所で、空気透過量が多くな
るため好ましくなく、タイヤ内面に浮き出たコードによ
って局部的に歪を受けるため、耐亀裂の点で好ましくな
い。また、被覆ゴムの厚さが2.5mmより厚いと軽量
化が不十分となる。
The carcass thickness is 0.5 to 2.5 m.
m is specified, but if it is less than 0.5 mm, the rubber coating on the carcass cord becomes thin due to an increase in the pressure inside the tire due to the bladder during vulcanization, and the cord sticks out. In a structure without a liner, it is not preferable because the amount of air permeation increases in the place where the coating rubber is thin, and it is locally strained by the cord protruding on the inner surface of the tire, which is not preferable in terms of crack resistance. . Further, if the thickness of the covering rubber is more than 2.5 mm, the weight reduction becomes insufficient.

【0016】更に、本発明にかかる空気入りタイヤに使
用されるカーカスコードとしては、ポリエステルコー
ド、ナイロンコード、芳香族ポリアミドコード等の有機
繊維コードあるいはスチールコードなどの金属コードが
用いられる。
Further, as the carcass cord used in the pneumatic tire according to the present invention, an organic fiber cord such as a polyester cord, a nylon cord, an aromatic polyamide cord or a metal cord such as a steel cord is used.

【0017】[0017]

【実施例】本発明を、実施例に基づいて説明する。各実
施例及び各比較例は、天然ゴムの他に、表1に示すゴム
をゴム成分として配合し、その配合は表2に示す通りで
ある。尚、表2中のゴム成分100重量部の詳細は、表
3に示す。
EXAMPLES The present invention will be described based on examples. In each of the examples and the comparative examples, the rubber shown in Table 1 was blended as a rubber component in addition to the natural rubber, and the blending is as shown in Table 2. Details of 100 parts by weight of the rubber component in Table 2 are shown in Table 3.

【0018】また、表2及び表3により示される配合の
ゴム組成物A〜Jの接着性は、表3に、これをカーカス
ゴムとしてした場合のタイヤ(165SR13)性能を
表4にそれぞれ示す。上記カーカスゴム及びタイヤの各
試験は下記の方法で行った。
The adhesive properties of the rubber compositions A to J having the formulations shown in Tables 2 and 3 are shown in Table 3, and the tire (165SR13) performance when the rubber compositions are used as carcass rubber is shown in Table 4. Each test of the carcass rubber and the tire was performed by the following methods.

【0019】ゴム−コード接着力 試験タイヤに使用されている通常の方法にて接着処理し
たカーカスコード(ポリエステル1500D/2を撚数
40×40回/10cmにて使用)を被覆ゴムの未加硫
配合ゴム組成物中に埋め込み、145℃×30分、20
kg/cm2 の加圧下で加硫し、得られた加硫物からコ
ードを掘り起こし、30cm/minの速度でコードを
加硫物から剥離し、剥離抗力を測定してこれを接着力と
しコントロール対比で指数化した。
Rubber-Cord Adhesion Test A carcass cord (polyester 1500D / 2 used at a twist number of 40 × 40 times / 10 cm) that has been subjected to an adhesion treatment by a conventional method used for tires is used for unvulcanized coated rubber. Embedding in compounded rubber composition, 145 ° C. × 30 minutes, 20
Vulcanize under pressure of kg / cm 2 , dig up the cord from the obtained vulcanized product, peel the cord from the vulcanized product at a speed of 30 cm / min, measure peel resistance and control this as adhesive force. It was indexed by contrast.

【0020】[0020]

【数1】 [Equation 1]

【0021】タイヤ内圧減少指数(空気非透過性) タイヤに1.9気圧の内圧を充填し、25±1℃の室内
中に24時間タイヤを放置後、再度内圧を1.9気圧に
調整し、60日間25±1℃の室内中に放置し、60日
後タイヤの内圧を測定した。従来のタイヤ(比較例1)
は2ケ月間に約0.2気圧程度内圧低下したがこの内圧
低下分を100として指数化した。
Tire internal pressure reduction index (air impermeable) The tire was filled with an internal pressure of 1.9 atm and left in a room at 25 ± 1 ° C. for 24 hours, and then the internal pressure was adjusted to 1.9 atm again. After being left in a room at 25 ± 1 ° C. for 60 days, the internal pressure of the tire was measured after 60 days. Conventional tire (Comparative example 1)
In the two months, the internal pressure decreased by about 0.2 atm, but this decreased internal pressure was indexed as 100.

【0022】[0022]

【数2】 [Equation 2]

【0023】ドラム耐久性 試験タイヤを内圧1.0kg/cm2 、荷重470kg
の条件下、直径約3mのドラム上にて10000kmま
で走行させた。ドラム試験終了後、タイヤをカットし、
その断面の観察を行なった。評価は以下の基準に従い行
なった。
A drum durability test tire was tested with an internal pressure of 1.0 kg / cm 2 and a load of 470 kg.
Under the conditions described above, a drum having a diameter of about 3 m was run up to 10,000 km. After finishing the drum test, cut the tires,
The cross section was observed. The evaluation was performed according to the following criteria.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】[0027]

【表4】 〇 :異常なし Δ1:ショルダー部のコード周辺にクラック発生(小) Δ2:ショルダー部のコード周辺にクラック発生(大) × :ショルダー部にコードに沿って亀裂発生[Table 4] ◯: No abnormality Δ1: Cracks around the cord of the shoulder part (small) Δ2: Cracks around the cord of the shoulder part (large) ×: Cracks along the cord of the shoulder part

【0028】比較例1は、ゴム成分が、通常カーカスゴ
ムに使用される天然ゴムであり、これを接着性及び空気
非透過性を評価する際のコントロールとした。比較例
2、3及び4は、ゴム成分が、インナーライナーゴムに
通常使用されるブロモブチルゴムを使用しているため、
接着性及びドラム耐久性等において好ましくない結果と
なった。
In Comparative Example 1, the rubber component was a natural rubber usually used for carcass rubber, and this was used as a control for evaluating adhesiveness and air impermeability. In Comparative Examples 2, 3 and 4, since the rubber component uses bromobutyl rubber which is usually used for the inner liner rubber,
The results were unfavorable in terms of adhesiveness and drum durability.

【0029】比較例5及び6は、本発明にかかる変性共
重合体の配合割合が規定に満たないため、空気非透過性
が著しく劣る。比較例7は、本発明にかかるゴム組成物
を使用するが、カーカスゴム厚さが規定に満たないた
め、コード出が生じ、ドラム耐久性が著しく劣る。比較
例8は、比較例7同様、本発明のゴム組成物を使用する
が、カーカスゴム厚さが規定より厚いため、軽量化効果
が得られない。これらに対し、各実施例は、接着力の低
下もなく、インナーライナーのない構成であるが、空気
非透過性及びドラム耐久性の点でも十分である。また、
実施例2及び4に使用したEXXPRO93−5は、実
施例1及び3に使用したEXXPRO90−10より、
p−メチルスチレン(PMS)濃度及びBr濃度が低い
が、結果において遜色は無かった。
In Comparative Examples 5 and 6, since the blending ratio of the modified copolymer according to the present invention was less than the standard, the air impermeability was remarkably poor. In Comparative Example 7, the rubber composition according to the present invention is used. However, since the carcass rubber thickness is less than the regulation, cords are generated and the drum durability is extremely poor. Comparative Example 8 uses the rubber composition of the present invention as in Comparative Example 7, but since the carcass rubber thickness is thicker than the regulation, the weight saving effect cannot be obtained. On the other hand, in each of the examples, the adhesive force is not reduced and the inner liner is not provided, but it is also sufficient in terms of air impermeability and drum durability. Also,
EXXXPRO93-5 used in Examples 2 and 4 was obtained from EXXPRO90-10 used in Examples 1 and 3,
The p-methylstyrene (PMS) concentration and Br concentration were low, but the results were comparable.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明で使用した
ゴム組成物は、空気非透過性及び接着性において十分な
性能を有するため、これを所定のカーカス厚さとして、
カーカスゴムに利用したチューブレス空気入りタイヤ
は、インナーライナーを使用しない構成にできるので、
耐久性を確保しつつ、タイヤの軽量化を図ることができ
る。
As described above, the rubber composition used in the present invention has sufficient performance in air impermeability and adhesiveness.
Since the tubeless pneumatic tire used for carcass rubber can be configured without using the inner liner,
It is possible to reduce the weight of the tire while ensuring durability.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 25/16 LDR ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location C08L 25/16 LDR

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゴム成分100重量部のうち、イソモノ
オレフィンとp−アルキルスチレンとからなる共重合体
をハロゲン化してなる変性共重合体を30重量部以上含
んでなるゴム組成物を、カーカスコードを被覆するカー
カスゴムとして使用し、カーカス厚さが、0.5〜2.
5mmであることを特徴とするインナーライナーが不要
なチューブレス空気入りタイヤ。
1. A carcass comprising a rubber composition comprising 30 parts by weight or more of a modified copolymer obtained by halogenating a copolymer of isomonoolefin and p-alkylstyrene, based on 100 parts by weight of a rubber component. It is used as a carcass rubber covering the cord and has a carcass thickness of 0.5 to 2.
A tubeless pneumatic tire that does not require an inner liner, which is characterized by being 5 mm.
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