JPS63130403A - 空気保持性に優れた二輪車用チユ−ブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、熱可塑性ポリウレタノエラストマーな主体と
するブレンド樹脂で構成された、軽量でしかもチューブ
成形加工性、走行安定性、耐久性、空気保持性及び経済
性等に優れた二輪車用チューブに関する。

（従来の技術） 近年、自転車、自動二輪車等のチューブには。

従来より多用されてきた天然ゴムラテックスあるいはブ
チルゴムよりなるチューブに代って軽ｔ　注、弾力性、
柔軟性、耐摩耗性、耐老化性、及び機械的強度等に数多
くの優れた特性を有する熱可塑性ポリウレタンエラスト
マー製のチューブを採用しようとする試みが報告されて
いる。

しかしながら周知の如く熱可塑性ポリウレタンエラスト
マーは、コストが従来の天然ゴムラテックスあるいはブ
チルゴムよりはるかに高いため、−役目転車及び自動二
輪車等に採用するにはまずコストの問題を軽減すること
が不可欠とされている。そこでこの熱可塑性ポリウレタ
ンエラストマー製チューブのコストダウンを図るために
、チューブを薄肉化する方法が提案されているが１元来
気体遮断性に難点がある熱可塑性ポリウレタンエラスト
マーにおいては、チューブの薄肉化に伴い空気保持性が
更に大幅に低下して二輪車用チューブとしての実用性す
ら危ぶまれるなど、コストパフォーマンスの点で未だ満
足できるものが見当らないのが現状である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり。

その目的とするところは熱可塑性ポリウレタンエラスト
マー襄チューブのコストダウンを図る上でこれまで大き
な障害とされてきた空気保持性の問題を改善すると共に
、軽量でチューブ成形加工性、走行安定性、耐久性、及
び経済性等に優れた、極めて実用性の高い二輪車用チュ
ーブを提供する点番τある。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明者等は、熱可塑性ポリウレタンエラストマー製チ
ューブの空気保持性の問題を改善する具体的な手段とし
て、他の合成樹脂とのブレンド効果について鋭意検討の
結果、この種のチューブに必要とされる例えばパルプゴ
ム座の接着あるいはチューブ継ぎ合せといった成形加工
性１弾力性。

耐久性等の走行安定性などの特殊な数多くの要求性能を
損なうことなく空気保持性の問題を改善するには、本質
的に少くとも熱可塑性ポリウレタンエラストマーとブレ
ンドでき、しかも気体遮断性に優れた合成樹脂を特定割
合でブレンドする方法が有効かつ最も実用的であるとの
結論に到達し。

本発明を完成させた。

即ち本発明は、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを主
体としてなる二輪車用チューブにおいて、該チューブが
熱可塑性ポリウレタンエラストマー５０〜９９重量係と
、前記熱可塑性ポリウレタンエラストマーより高い気体
遮断性を有する合成樹脂１〜５０重量係とのブレンド樹
脂よりなり、且つＪＩＳＫ６３０１に規定する永久伸び
が４０係以下で、更に１００％モジュラス応力が１５０
　ｋｇ／ｃｒｎ２以下であることを特徴とする空気保持
性に優れた二輪車用チューブに係るものである。

以下、本発明の空気保持性に優れた二輪車用チューブに
ついて、その構成並びに作用効果を詳しく説明する。

本発明で用いる熱可塑性ポリウレタンエラストマーとは
、三官能ポリオールとジイソシアネート及びグリコール
を主原料とする分子構造中にウレタン基を含有するゴム
状弾性高分子のうち、熱可塑性を有するものを総称し、
具体的には使用される前記ポリオール等の原料の種類に
よって区別されるところのアジペートエステル系、カプ
ロラクトンエステル系、ポリ炭酸エステル系等の熱可塑
性ポリウレタンエラストマーを含有するが、これらの中
では耐久性及び耐候性に優れ、しかも永久伸びの比較的
小さいポリエーテル系の熱可塑性ポリウレタンエラスト
マーが好ましい。尚、かかる熱可塑性ポリウレタンエラ
ストマーは通常非晶性のものが一般的であるが、空気保
持性をより高度なものとするために、結晶性の熱可塑性
ポリウレタンエラストマーを単独又は併用して用いても
よく、また必要に応じて適宜の滑剤、紫外線吸収剤。

酸化防止剤１着色剤、粘着防止剤、加水分解抑制剤等の
添加剤を加えてもよい。

一方、前記熱可塑性ポリウレタンエラストマーにブレン
ドされる合成樹脂とは、得られるチューブの空気保持性
を改善し得るものでなければならない関係上１本質的に
熱可塑性ポリウレタンエラストマーとブレンドでき、し
かも気体遮断性が前記熱可塑性ポリウレタンエラストマ
ーよす優れるものでなければならない。かかる性質を満
足する合成樹脂としては、第１表に示した熱可塑性ポリ
ウレタンエラストマーと各種樹脂との相溶性並びに空気
透過係数に関する測定値からポリ塩化ビニル系樹脂、ポ
リ塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリア
ミド系樹脂、エチレン−ビニルアルコール系共重合樹脂
、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニ
ルブチラール系樹脂及びこれらのエラストマーから選ば
れた一種あるいはそれ以上の組合せからなるものが例示
されるが、これらの中では空気透過係数が２　（ＩＣ’
＃／ｃ＠２”　９ｅＣａｃｍＨｇ　ｍ　１０１Ｏ以下の
例えばポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹
脂。

ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレンーヒ
ニルアルコール系共重合樹脂、アクリル系樹脂及びこれ
らのエラストマー等が少いプレノド比で高い空気保持性
を発揮できる点で好ましい。

尚、これら合成樹脂は、いずれも前記熱可塑性ポリウレ
タンエラストマーとブレンドできるが１通常熱可塑性ポ
リウレタンエラストマーの熱成形温度が１５０〜２００
℃である関係上、本発明で用いる合成樹脂も１５０〜２
００℃程度で熱成形できるよう適宜共重合されたものが
より好ましい。

（以下余白） 本発明の空気保持性に優れた二輪車用チューブは、この
ように熱可塑性ポリウレタンエラストマーに、それより
高い気体遮断性を有する合成樹脂をブレンドしたもので
あるが、その際ブレンド比率は、熱可塑性ポリウレタン
エラストマー５０〜９９重量係、好ましくは７０〜９５
重量係に対して１合成樹脂１〜５０重量係、好ましくは
５〜３０重、ｆ％　％であることが肝要である。即ち、
チューブ素材中の合成樹脂のブレンド比率が１重量幅未
満の場合は空気保持性の改善が期待できず、また合成樹
脂のブレンド比率が５０重量係を超えると、熱可塑性ポ
リウレタンエラストマーの優れた高周波あるいは熱等に
よる接着性が阻害されるため。

チューブ成形加工の際にバルブゴム座の接着不良又はチ
ューブの筬合不良といったトラブルが発生するほか、バ
ンク補修の際にもバッチゴムの接着が悪くなるほど、二
輪車用チューブに係る特有の不都合な問題が誘発される
のである。

本発明の二輪車用チューブはまた、合成樹脂のブレンド
比率が前記要件を満足するものであっても、得られるチ
ーープの永久伸びと１００％モジュラス応力がＪＩＳＫ
６３０１に規定する方法で」１１定した場合に、永久伸
び４０４以下、好ましくは３０係以下で、且つ１００％
モジュラスむ力１５０ｋｇ／ｃｒｒｉ’以下、好ましく
は１２０　ｋ’ｉ／ｃｍ２の要件をそれぞれ満足したけ
ればならない。なぜなら、本発明の如き走行中の衝撃、
よじれ、操返し圧縮荷重等の苛酷な条件下にあっても、
優れた走行安定性が要求されろという二輪車用チューブ
においては、チューブの弾力性と柔軟性が走行感及び走
行安定性に極めて大きく影響し、弾力性の指標となる永
久伸びと指標となる１００％モジュラス応力がそれぞれ
両者共に小さい程ソフトなりノシラン性ニ基ツく優れた
走行感が得られるのであり、従って、永久伸びと１００
％モジュラス応力のいずれか一方でも前記した本発明に
規定する範囲から逸脱すると、振動が大きくなったり、
あるいはクソンラン性が悪くなって走行感及び走行安定
性の著しい悪化をきたし、二輪車用チューブへの応用が
困難になる。

また本発明の二輪車用チューブは、熱可塑性ポリウレタ
ンエラストマーを主材とするものであるため、従来の天
然ゴムラテックスあるいはブチルゴム製チューブに比べ
てはるかに浸れた機械的諸性質と耐熱性、耐寒性、耐オ
ゾン性を有し、従ってパンクしにくく耐久性に優れるほ
か、合成樹脂のブレンドによって熱可塑性ポリクレタ／
エラストマーの耐ブロッキング性が大幅に改善されると
いう数多くの優れた特徴を有するものである。更に本発
明の二輪車用チューブはブレンド用の合成樹脂が比較的
安価な上に、一台の押出機で簡単に製造できるため製造
コストが安く経済的に優れたものであるほか、チューブ
が単一層からなるものであるため、チューブの表裏面あ
るいは断面を当接させて接着するパルプゴム座の接着加
工、チューブ接合及びパンク補修時のバッチゴムの貼着
作業等が容易かつ確実に行えるという利点を有するもの
である。

（実唯例） 以下、本発明の空気保持性に優れた二輪車用チューブを
更に理解しやすくするために、実施例により詳しく説明
するが１本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。尚１本発明の空気保持性に擬れた二輪車用チューブ
について行った物性の測定法並びに評価方法は次の如く
である。

（１）空気保持率（単位：憾） チューブに内圧が約８＃／ａｎ２になるよう空気を充填
した後、経時による内圧の変化を次式により保持率で表
した。

（２）永久伸び（単位二幅） ＪＩＳＫ６３０１−１９７５に規定する方法で測定した
。

（３１１００％モジュラス応力（単位：蛇／ｃｍ２　）
ＪＩＳＫ６３０１−１９７５に規定する方法で引張試験
を行い、１００％伸張時における荷重（単位：＃）と試
験片の断面積（単位二ｃｎ２　）から次式で算出した。

（４）　　チューブ成形加工性 チューブの成形加工に際し、高周波ウエルダーによるパ
ルプゴム座の擬着性並びにチューブの継ぎ合せ加工性を
主として評価したもので。

いづれも支障なく加工できたものを（○）、パルプゴム
座の接着あるいはチューブ接合のいづれかで接着不良が
認められたものを（Ｘ）とした。

（５）総合計画 空気保持性、永久伸び、１００％モジュラス応力、チュ
ーブ成形加工性等の測定結果をもとに、二輪車用チュー
ブとしての適否を総合的に評価したもので、非常に適し
ているものを１．（Ｑ）。

適しているものを（○）、不適のものを（Ｘ）とした。

実施例１〜５．比較例１〜３ 二官能ポリオール成分がポリテトラメチレングリコール
、ジイソシアネート成分が４．４′ジフエニルメタンジ
イソシアネート、グリコール成分が１．４ブタンジオー
ルよりなるポリエーテル系の熱可塑性ポリウレタンエラ
ストマー原料（日本エラストラン社製）８０重量幅と、
第２表に示す種々の合成樹脂原料２０重量係との混合原
料を５０φ押出機にて供給して１６０〜１９０℃の温度
で溶融混練し、約２０Ａｙ／ｈｒの押出量でリップ径１
７．２φの環状ダイスからチューブ状に押出し、約８．
５　ｍ　／ｍｔｎの速度で引取ることによって折径２７
ｍ、厚さ６００μのチューブを作成した。

また、比較のために上記と同様のポリウレタンエラスト
マー原料を用いて折径２７鴨、厚さ７００μのチューブ
を作成した（比較例１）。

これら実施例及び比較例で得たチューブについて、空気
保持率、永久伸び、１００％モジュラス応力及びチュー
ブ成形加工性等の評価結果を第２表に示したが、同表か
ら熱可塑性ポリウレタンエラストマーより気体遮断性の
優れた合成樹脂をブレンドしたチューブは、優れた空気
保持性と走行安定性並びにチューブ成形加工性を兼備し
、二輪車用チューブとして極めて好適であることが明ら
かとなった。

実施例６〜９．比較例４〜６ 熱可塑性ポリウレタンエラストマーとポリエステル系樹
脂とのブレンド比率を変化させる以外は。

実施例２と同様の方法で折径２７■、厚さ６００μのチ
ューブを作成した。

これらブレンド比率の種々異なるチューブについて、空
気保持性、永久伸び、１００％モジュラス応力、チュー
ブ成形加工性等の評価結果を第３表に示したが、同表か
ら熱可塑性ポリウレタンニジストマーとポリエステル系
樹脂とのブレンド比率及び永久伸び、１００％モジュラ
ス応力等が本発明の範囲にあるチューブは、優れた空気
保持性と走行安定性並びにチューブ成形加工性を兼備し
。

二輪車用チューブとして極めて好適であるととが明らか
となった。

（以下余白） 実施例１０〜１３．比較例７〜９ 熱可塑性ポリウレタンエラストマーとして、ポリエーテ
ル系の結晶性熱可塑性ポリウレタンニジストマー（日本
エラストラン社製）を、また合成樹脂として実施例４で
用いたと同じエチレンビニルアルコール共重合樹脂をそ
れぞれ用い１両者のブレンド比率の種々異なる混合原料
を５０φ押出機に供給して１７０〜１９０℃の温度で溶
融混練し。

約２３８／ｈｒの押出量でリップ径約２２φの環状ダイ
スからチューブ状に押出し、約５ｍ／ｍｉｎの速度で引
取ることによって折径３５咽、厚さ９００μのチューブ
を作成した。

これらブレンド比率の種々異なるチューブについて、空
気保持性、永久伸び、１００％モジュラス応力、チュー
ブ成形加工性等の評価結果を第４表りで示したが、同表
から熱可塑性ポリウレタンエラストマーとエチレンビニ
ルアルコール共重合樹脂とのブレンド比率及び永久伸び
、１００％モジュラス応力等が本発明の範囲にあるチュ
ーブは。

優れた空気保持性と走行安定性並びにチューブ成形加工
性を兼備し、二輪車用チー−プとして極めて好適である
ことが明らかとなった。

（以下余白） 実施例１４〜１７．比較例１０〜１１ 実施例１で用いたと同じ熱可塑性ポリウレタンエラスト
マーと熱可塑性ポリアミドエラストマー（東し製）を種
々のプレ／、ドル率で混合した原料を５０φ押出機に供
給して１６０〜１８０　’Ｃの温度で溶融混練し、約２
５１４／ｈｒの押出量でチューブ状に押出し、約１０ｍ
１ｍ１ｎの速度で引取ることによって折径３０箇、厚さ
６００μのチューブを作成した。

これらブレンド比率の種々異なるチューブについて、空
気保持率、永久伸び、１００％モジュラス応力、チュー
ブ成形加工性等の計画結果を第５表に示したが、同表か
ら熱可塑性ポリウレタンエラストマーとポリアミドエラ
ストマーとのブレンド比率、永久伸び、１００％モジュ
ラス応力等が本発明の範囲にあるチューブは、優れた空
気保持性と走行安定性並びにチューブ成形加工性を有し
、二輪車用チューブとして極めて好適であることが明ら
かとなった。

（発明の効果） 以上の如き本発明の二輪車用チューブは、従来の熱可塑
性ポリウレタンエラストマーのみからなるチューブに比
べて１ｇｋれた空気保持性な有すると共に、この種チュ
ーブに不可欠の優れた走行安定性とチューブ成形加工性
並びにパンク補修性を兼備するものである。

更に本発明の二輪車用チューブは、前述の如く空気保持
性に優れるために、チューブの薄肉化によるコストダウ
ンと軽量化が可能であるという特筆すべき特徴に加えて
、熱可塑性ポリウレタンエラストマー特有の優れた耐熱
性、耐寒性、耐オゾン性、耐摩耗性等によりチューブと
しての耐用年数が大幅に伸びることから従来の天然ゴム
ラテックスあるいはブチルゴム製チューブの代替用素材
として極めて有望で、その工業的利用価値は実に多大で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　熱可塑性ポリウレタンエラストマーを主体としてな
   る二輪車用チューブにおいて、該チューブが熱可塑性ポ
   リウレタンエラストマー５０〜９９重量％と、前記熱可
   塑性ポリウレタンエラストマーより高い気体遮断性を有
   する合成樹脂１〜５０重量％とのブレンド樹脂よりなり
   、且つＪＩＳＫ６３０１に規定する永久伸びが４０％以
   下で、更に１００％モジュラス応力が１５０ｋｇ／ｃｍ
   ＾２以下であることを特徴とする空気保持性に優れた二
   輪車用チューブ。 ２、合成樹脂がポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリ
   デン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、
   エチレン−ビニルアルコール系共重合樹脂、アクリル系
   樹脂及びこれらのエラストマーから選ばれた１種あるい
   はそれ以上の組み合わせからなるものである特許請求の
   範囲第１項記載の空気保持性に優れた二輪車用チューブ
   。