KR20130141632A

KR20130141632A - 스트립, 그 제조 방법 및 공기 타이어의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130141632A
Application number: KR1020137017169A
Authority: KR
Inventors: 무츠키 스기모토
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2013-12-26
Also published as: RU2013128365A; EP2644367A1; US20130230697A1; JP2012158166A; BR112013014097A2; EP2644367B1; EP2644367A4; CN103249546B; JP5225431B2; US9676234B2; CN103249546A; WO2012077372A1

Abstract

타이어의 유니포미티와 더불어 내측 라이너와 카카스 플라이의 접착성을 개선하고 타이어 주행시의 반복 굴곡 변형에 수반하는 균열 성장을 경감한다. 코어체의 외주면의 원주 방향으로 감아, 타이어의 완성된 단면 형상에 가까운 형상의 내측 라이너를 형성하기 위한 스트립으로서, 상기 스트립은, 타이어 최내층에 배치되는 제1층을 구비하는 단층, 또는 이 제1층과 카카스 플라이에 인접하여 배치되고 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제2층의 복합층으로 이루어지고, 상기 제1층은, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체에, 적어도 점착 부여제, 부틸계 고무 및 천연 고무 중 1종을 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물이며, 상기 스트립은, 두께(T1)가 0.02 ㎜∼1.0 ㎜인 스트립 본체와, 이 스트립 본체의 양측에 형성되고, 상기 두께(T1)보다 작은 두께(T2)를 가지며, 폭(W2)이 0.5 ㎜∼5.0 ㎜인 이어부를 갖고 있다.

Description

스트립, 그 제조 방법 및 공기 타이어의 제조 방법{STRIP, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 공기 타이어에 사용되는 내측 라이너용의 스트립, 이 스트립의 제조 방법, 또한 이 스트립을 이용한 공기 타이어의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 차의 저연비화에 대한 강한 사회적 요청으로부터, 타이어의 경량화가 도모되어 있고, 타이어 부재 중에서도, 타이어의 내부에 배치되어, 공기 타이어 내부로부터 외부로의 공기의 누설량을 저감하는 기능을 갖는 내측 라이너에서도, 경량화 등이 행해지도록 되었다.

현재, 내측 라이너용 고무 조성물은, 예컨대 부틸 고무 70 질량%∼100 질량% 및 천연 고무 30 질량%∼0 질량%를 포함하는 부틸 고무를 주체로 하는 고무 배합을 사용함으로써, 타이어의 내공기 투과성을 향상시키는 것이 행해지고 있다. 또한, 부틸 고무를 주체로 하는 고무 배합은 부틸렌 이외에 약 1 질량%의 이소프렌을 포함하고, 이것이 황·가황 촉진제·아연화와 더불어, 고무 분자간의 가교를 가능하게 하고 있다. 상기 부틸계 고무는, 통상의 배합에서는 승용차용 타이어에서는 0.6 ㎜∼1.0 ㎜, 트럭·버스용 타이어에서는 1.0 ㎜∼2.0 ㎜ 정도의 두께가 필요하지만, 타이어의 경량화를 도모하기 위해, 부틸계 고무보다 내공기 투과성이 우수하고, 내측 라이너층의 두께를 보다 얇게 할 수 있는 폴리머가 요청되고 있다.

또한, 특허문헌 1(일본 특허 공개 평7-215007호 공보), 특허문헌 2(일본 특허 공개 평11-254906호 공보)에는 타이어의 유니포미티(균일성)의 악화를 방지하기 위해, 내압 충전시의 타이어의 내면 형상에 근사한 외주면을 가진 코어체를 이용한 공기 타이어의 제조 방법이 제안되어 있다. 코어체의 외측에 내측 라이너, 카카스 플라이, 비신장 비드, 벨트, 트레드 고무 및 사이드월 고무 등이 순차 접착되는 것에 의해 미가황 타이어가 성형된다. 그리고 코어체로부터 미가황 타이어를 분리하거나, 또는 코어체와 함께 가황 프레스에 투입하여 가황을 행함으로써, 타이어의 유니포미티를 개선하는 것이 제안되어 있다.

종래, 타이어의 경량화를 도모하기 위해, 상기 고무 조성물 대신에 열가소성 수지를 포함하는 재료로 이루어지는 필름이 제안되어 있다. 그러나 얇은 열가소성 수지의 내측 라이너를 이용하여 타이어를 제조하면, 가황 공정의 압력으로 부분적으로 너무 얇아져 타이어 제품의 내측 라이너의 피니시 게이지가 설계보다 얇아져 버린다. 피니시가 얇은 내측 라이너는 그 지점에서는 카카스 코드가 도드라져 보이는 현상(오픈 스레드)으로 사용자에게는 내관(內觀)이 좋지 않다고 하는 인상을 부여해 버리는 것 외에, 내측 라이너가 얇으면, 부분적으로 가스 배리어성이 나빠져 버려, 타이어 내압이 저하되고, 최악의 경우에는 타이어가 버스트(burst)할 우려가 있다.

또한 가스 배리어성이 우수한 열가소성 수지 조성물은, 코어체에의 점착력이 낮고, 특히 코어체의 외주면의 비드부 부근으로부터 버트레스부 부근까지의 곡률(R)이 작아, 측면에 접착하는 구조체에 점착시켜, 점착력을 유지할 수는 없다. 또한 가스 배리어성이 우수한 열가소성 수지 조성물끼리 스트립 구조로서 중첩되는 부분에서 점착력이 낮dk, 코어체에 감아도 풀림이 발생한다.

또한 내측 라이너는 타이어 주행시에 숄더부 근방에 큰 전단 왜곡이 작용한다. 열가소성 수지를 포함하는 재료를 내측 라이너로서 사용한 경우, 이 전단 왜곡에 의해, 내측 라이너와 카카스 플라이의 접착 계면에서 박리가 발생하기 쉬워져, 타이어의 공기 누설이 발생한다고 하는 문제가 있었다.

특허문헌 3(국제 공개 제2008-029781호 공보)은, 열가소성 수지와 열가소성 엘라스토머를 블렌드한 필름 적층체의 스트립으로 타이어를 제조하는 기술을 개시하고 있다. 여기서는 적층체로 함으로써, 가스 배리어성, 접착성을 개선할 수 있어, 리본형의 스트립간의 접합을 가능하게 하고 있다. 그러나, 이 기술에서는, 코어체의 외주면, 특히 비드부로부터 버트레스부에 걸친 측면에 스트립을 점착시킬 수 없어, 코어체로부터 벗겨져 성형할 수 없을 우려가 있다.

특허문헌 4(일본 특허 공개 제2000-254980호 공보)는, 리본형의 미가황의 고무 스트립을 원통 드럼상에서 순차 감는 것에 의해, 원하는 완성된 단면 형상에 가까운 윤곽 형상으로 고무 부재를 형성하는 것을 개시하고 있다.

종래, 공기 타이어에 이용되는 내측 라이너는, 일반적으로 고무 압출기 등으로부터 소정의 완성된 단면 형상으로 연속하여 압출 성형되어 있고, 그 완성된 단면 형상은, 고무 압출기의 헤드부에 설치하는 구금에 의해 결정되고 있다. 완성된 단면 형상으로 압출 성형하는 종래의 방법에서는, 고무 부재의 단면 사이즈가 크기 때문에, 사용하는 고무 압출기도 대형인 것이 필요해지고, 그 결과, 생산 라인을 소형화할 수 없다. 또한 타이어의 종류 등에 따라 여러 종류의 구금을 준비해야 하고, 또한 제조하는 타이어의 종류 교체시마다, 상기 구금의 교환이나 조정 작업 등이 요구되는 등, 다품종 소량 생산의 저하의 문제 등을 해결하기 위해서이다.

그러나, 타이어 부재를 리본형의 고무 스트립으로 형성하는 경우에, 고무 조성물 상호의 점착성에 기인하여 가공성에 문제가 있고, 또한 고무 스트립으로 형성한 고무 부재의 형상이 보관중에 형붕괴를 발생시키는 문제가 있었다.

특허문헌 5(일본 특허 공개 평9-19987호 공보)에는, 내측 라이너층과 고무층의 접착성을 개선하기 위한 적층체가 개시되어 있다. 이것은 내측 라이너층의 양측에 접착층을 설치함으로써, 내측 라이너층의 중첩부에서 접착층끼리가 접촉하게 되고, 가열에 의해 강고히 접착되기 때문에, 공기압 유지성을 향상시키고 있다. 그러나, 이 내측 라이너층의 중첩을 위한 접착층은, 가황 공정에서 블래더와 가열 상태에서 접촉하게 되어, 블래더에 점착한다고 하는 문제가 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평7-215007호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평11-254906호 공보 특허문헌 3: 국제 공개 제2008-029781호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 제2000-254980호 공보 특허문헌 5: 일본 특허 공개 평9-19987호 공보

본 발명은 내측 라이너에 이용되는 리본형의 스트립 및 그 제조 방법을 제공한다. 종래의 스트립은 편평한 직사각형 단면 형상을 갖고 있기 때문에, 소정의 폭의 리본형의 스트립을 중첩하여, 보다 폭이 넓은 시트를 제작할 때에, 스트립의 양단부의 중복 부분에서 두께가 형성된다. 본 발명의 제1 목적은 리본형의 스트립에 이어부(ear portion)를 형성함으로써 내측 라이너의 두꺼운 요철을 완화한다.

또한 본 발명은 열가소성 엘라스토머의 단층 또는 복수층의 스트립을 이용하는 것에 의해 경량화하여 타이어의 구름 저항을 저감한다. 게다가 점착 부여제가 배합되어 있기 때문에, 코어체의 측면에서의 곡면이 심한 영역에 스트립을 유지하면서 내측 라이너를 성형할 수 있다. 그 결과, 가황 공정시에 블래더의 열과 압력으로 내측 라이너가 파괴, 변형하는 것을 방지하여, 표면에 흠집이나 내부에 잔존 에어 등의 발생을 없앨 수 있다.

또한 본 발명은, 열가소성 엘라스토머의 스트립을 코어체의 외주면에 감아 내측 라이너를 성형함으로써, 가황 타이어의 내면 형상에 근사한 내측 라이너를 성형하여 타이어의 유니포미티를 개선한다. 또한 내측 라이너와 카카스 플라이의 접착성을 개선하여 타이어 주행시의 반복 굴곡 변형에 수반하는 균열 성장을 경감하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 코어체의 외주면의 원주 방향으로 감아, 타이어의 완성된 단면 형상에 가까운 형상의 내측 라이너를 형성하기 위한 스트립으로서, 상기 스트립은, 타이어 최내층에 배치되는 제1 을 구비하는 단층, 또는 이 제1층과 카카스 플라이에 인접하여 배치되고, 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제2층의 적층체로 이루어지며, 상기 제1층은, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체에, 적어도 점착 부여제, 부틸계 고무 및 천연 고무 중 1종을 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물이고, 상기 스트립은, 두께 T1이 0.02 ㎜∼1.0 ㎜인 스트립 본체와, 이 스트립 본체의 양측에 형성되고, 상기 두께 T1보다 작은 두께 T2를 가지며, 폭 W2가 0.5 ㎜∼5.0 ㎜인 이어부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 스트립이다.

상기 스트립은, 제1층과 카카스 플라이에 인접하여 배치되는 제2층의 적층체로 형성되고, 제2층은 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 및 스티렌-이소부틸렌 블록 공중합체 중 어느 하나가 포함되어 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 스트립의 폭(W0)은, 5 ㎜∼60 ㎜인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 형태는, 상기 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 스트립의 제조 방법으로서, (a) 압출기 본체와 압출 헤드를 구비한 압출 장치에 의해, 열가소성 엘라스토머를 압출하여 가로로 긴 직사각형 단면의 시트를 형성하는 압출 공정과, (b) 이 시트를, 다이 롤러와 닙 롤러 사이에 통과시켜, 상기 시트에 다이 롤러의 형상을 전사하여 스트립 단부에 이어부를 구비한 스트립을 형성하는 공정과, (c) 상기 스트립을 다이 롤러로부터 박리하는 박리 공정을 포함하는 스트립의 제조 방법이다.

또한, 본 발명의 또 다른 형태는 상기 코어체의 외주면의 원주 방향을 따라, 스트립의 측 가장자리를 어긋나게 하면서 감아, 타이어의 완성된 단면에 가까운 형상의 내측 라이너를 성형하는 공기 타이어의 제조 방법으로서, 상기 스트립은, (a) 타이어 최내층에 배치되고 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제1층을 구비하는 단층 또는, 이 제1층과 카카스 플라이에 인접하여 배치되고 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제2층의 적층체로 이루어지고, (b) 두께 T1이 0.02 ㎜∼1.0 ㎜인 스트립 본체와, 이 스트립 본체의 양측에 형성되고, 상기 두께 T1보다 작은 두께 T2를 가지며, 폭 W2가 0.5 ㎜∼5.0 ㎜인 이어부를 갖는 것을 특징으로 하는 공기 타이어의 제조 방법이다.

상기 코어체는, 타이어에 5%의 내압을 충전했을 때 타이어 내면 형상에 근사한 외주면을 갖는 것이 바람직하다. 또한 상기 코어체는, 타이어에 5%의 내압을 충전했을 때 타이어 내면 형상보다 작은 외주면을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 형태는, 상기 스트립을 이용하여 코어체의 외주면에 내측 라이너 성형한 후, 그 외의 타이어 부재를 조합하여 미가황 타이어를 성형하는 공정과, 이 미가황 타이어를 상기 코어체로부터 제거하고 가황 금형에 투입하여 가황 성형하는 가황 공정을 포함한다.

상기 가황 공정에서, 미가황 타이어는, 그 내강측에 배치된 블래더의 팽창에 의해, 0.1%∼2.0%의 직경 방향의 스트레치로 가황되는 것이 바람직하다. 또한 가황 공정에서, 미가황 타이어는, 그 내강측에 배치된 블래더의 팽창에 의해, 0.1%∼2.0%의 레이디얼(radial) 방향의 스트레치로 가황되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 형태는, 상기 스트립을 이용하여 성형된 미가황 타이어를 상기 코어체의 외측에 형성하는 성형 공정과, 상기 미가황 타이어와 상기 코어체가, 함께 가황 금형에 투입되고, 이 가황 금형 및 상기 코어체가 가열되어, 타이어가 가황되는 공기 타이어의 제조 방법이다.

본 발명은, 열가소성 엘라스토머 조성물로, 양단에 이어부를 갖는 리본형의 스트립을 타이어의 코어체의 외주면에 감아 내측 라이너를 성형했기 때문에 타이어의 유니포미티, 인접하는 카카스 플라이와의 접착성을 높이고, 굴곡 균열 성장을 경감할 수 있다.

또한 내측 라이너의 배치 부분에 따라 두께를 조정한 미가황 생 커버의 설계가 가능해진다. 예컨대 버트레스부만을 두껍게 설계할 수 있기 때문에, 가스 배리어성, 타이어 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 리본형의 스트립이기 때문에, 타이어의 사이즈에 관계없이 적용할 수 있다. 특히 열가소성 엘라스토머의 복수층을 이용함으로써, 공기 차단성을 유지하여, 전체의 두께를 얇게 할 수 있고 경량화를 달성할 수 있어 구름 저항을 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 공기 타이어의 우측 절반의 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 스트립을 제조하는 장치의 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 제조 장치에서 닙 롤러와 다이 롤러의 간격을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 스트립의 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 스트립의 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 스트립의 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 타이어의 성형에 이용하는 코어체의 단면도이다.
도 8은 코어체의 외주면에, 스트립을 이용하여 내측 라이너를 성형하는 방법을 도시하는 개략도이다.
도 9는 도 8의 스트립의 배치 상태를 도시하는 확대 단면도이다.
도 10은 코어체의 외주면에 성형된 내측 라이너의 개략도이다.
도 11은 종래의 스트립을 이용하여 내측 라이너를 제조하는 방법을 도시하는 개략도이다.
도 12는 성형된 미가황 타이어의 단면도이다.
도 13은 가황 금형에 배치된 미가황 타이어의 단면도이다.
도 14는 내측 라이너와 카카스 플라이의 배치 상태를 도시하는 개략 단면도이다.

<타이어의 구조>

본 발명은 타이어 내측에 내측 라이너를 구비한 공기 타이어의 제조 방법에 관한 것이다. 이 내측 라이너는, 타이어의 코어체의 외주면상에, 양단에 이어부를 갖는 리본형의 스트립을 나선형으로 권취시키는 것에 의해 제조된다. 여기서 리본형의 스트립은, 완성된 단면 형상에 가까운 상태로 압출 성형함으로써 제조된다.

상기 스트립은, 적어도 제1층을 갖는, 단층 또는 적어도 2층의 폴리머 적층체로 형성된다. 제1층은, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIBS)를 포함하고, 두께가 0.05 ㎜∼0.6 ㎜의 범위이다. 제2층은, 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIS) 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체(SIB) 중 적어도 어느 하나를 포함하고, 두께가 0.01 ㎜∼0.3 ㎜이다. 상기 제2층은 카카스 플라이의 고무층과 접하도록 배치된다.

본 발명에서 제조되는 공기 타이어를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은, 공기 타이어의 우측 절반의 개략 단면도이다. 도면에서 공기 타이어(1)는, 트레드부(2)와, 이 트레드부 양단으로부터 토로이드 형상을 형성하도록 사이드월부(3)와 비드부(4)를 갖고 있다. 또한, 비드부(4)에는 비드 코어(5)가 매설된다. 또한, 한쪽 비드부(4)로부터 다른쪽 비드부에 걸쳐 설치되어, 양단이 비드 코어(5)에 고정되는 카카스 플라이(6)와, 이 카카스 플라이(6)의 크라운부 외측에는, 적어도 2개의 플라이로 이루어지는 벨트층(7)이 배치되어 있다.

상기 벨트층(7)은, 통상, 스틸 코드 또는 아라미드 섬유 등의 코드로 이루어지는 플라이 2개를 타이어 둘레 방향에 대하여, 코드가 통상 5˚∼30˚의 각도가 되도록 플라이간에 상호 교차하도록 배치된다. 또한 벨트층의 양단 외측에는, 토핑 고무층을 설치하여, 벨트층 양단의 박리를 경감할 수 있다. 또한 카카스 플라이는 폴리에스테르, 나일론, 아라미드 등의 유기 섬유 코드가 타이어 둘레 방향으로 대략 90˚로 배열되어 있고, 카카스 플라이의 양단부에서 비드 코어(5)의 근방에는 사이드월 방향으로 연장되는 비드 에이펙스(8)가 배치된다. 또한 상기 카카스 플라이(6)의 타이어 반경 방향 내측에는 한쪽의 비드부(4)로부터 다른 쪽의 비드부(4)에 걸친 내측 라이너(9)가 배치되어 있다.

<스트립의 형상>

도 4∼도 6에 스트립(10)의 실시형태의 단면도를 도시한다. 스트립(10)은, 스트립 본체(10A)와 이 스트립 본체(10A)의 양측부에 형성되는 이어부(10B)로 구성된다.

본 발명에서, 상기 스트립 본체(10A)의 두께(T1)는, 상기 0.02 ㎜∼1.0 ㎜의 범위로 하는 것이 필요하다. 0.02 ㎜ 미만에서는, 압출 성형이 곤란해져, 소정의 두께의 내측 라이너를 형성하기 위해 횟수를 불필요하게 증가시키고, 또한 1.0 ㎜를 초과하면 스트립의 양 가장자리의 접합부에서 두꺼운 부분이 형성되어, 윤곽 형상의 정밀도가 저하되고, 내측 라이너의 굴곡 내구성의 저하, 경량화를 바랄 수 없게 된다. 상기 스트립의 두께(T1)는, 바람직하게는, 0.1 ㎜∼0.5 ㎜의 범위이다.

이어부(10B)의 두께(T2)는, 스트립 본체의 두께(T1)보다 얇게 되지만, 그 두께(T2)는, 0.02 ㎜∼0.5 ㎜, 보다 바람직하게는 0.05 ㎜∼0.2 ㎜의 범위이다. 이어부의 두께(T2)가, 0.02 ㎜보다 얇으면 압출 치수 정밀도가 저하할 가능성이 있고, 한편, 이어부의 두께(T2)가, 0.5 ㎜보다 두꺼우면, 인접하는 스트립으로 형성되는 표면의 요철이 커질 가능성이 있다. 여기서, 이어부의 두께(T2)는, 스트립 폭방향으로, 그 두께가 변화하는 경우는, 폭방향의 평균 두께로서 정의된다.

다음에 스트립의 폭(W0)은, 5 ㎜∼40 ㎜의 범위, 바람직하게는 10 ㎜∼30 ㎜의 범위이다. 스트립의 폭(W0)을 이 범위로 설정함으로써, 내측 라이너의 윤곽 형상의 정밀도를 높게 할 수 있다.

그리고 이어부(10B)의 폭(W2)은, 드럼상에서 되감아 표면에 형성되는 요철을 매끄럽게 하기 위해 0.5 ㎜∼5.0 ㎜의 범위, 바람직하게는 0.8 ㎜∼3.0 ㎜의 범위로 조정된다. 이어부의 폭(W2)이, 0.5 ㎜∼5.0 ㎜의 범위를 벗어나는 경우는, 스트립이 접합하여 형성된 내측 라이너의 단면의 두께 치수가 불균일이 될 가능성이 있다. 또한 (W2×2)의 값은, (W0×0.5)의 값 이하인 것이 바람직하다.

여기서, 스트립의 이어부(10B)는, 스트립 본체의 좌우의 단부에서 대칭 형상이 바람직하지만, 비대칭으로 할 수도 있다. 예컨대 도 4에서, 좌단부에서는 이어부는 하면에 일정한 두께를 가지고 형성되고, 양단부에서 이어부는 하면에 일정한 두께를 가지고 형성되어 있다. 이러한 형상으로 함으로써, 드럼상에서 스트립을 되감아 내측 라이너를 형성할 때에 인접하는 스트립의 이어부는, 스트립 단부에서 형성되는 단차를 완화하여, 요철의 작은 접합이 가능해진다. 또한 상기 스트립 본체(10A)는, 그 두께(T1)가, 길이 방향으로 일정한 가로로 긴 편평한 직사각형상을 이루고 있다.

도 5의 (a)는, 스트립의 이어부(10B)가 부분적으로 경사부를 형성한 구조를 도시하고, 도 5의 (b)는, 스트립의 이어부(10B)가 경사부만으로 형성된 실시예이다. 또한, 본 발명의 스트립은, 드럼상에서 스트립을 되감아 내측 라이너를 형성할 때에 인접하는 스트립의 이어부가 스트립 단부의 단차를 완화할 수 있다. 또한, 이어부는, 좌우 대칭 또는 비대칭의 형상을 채용할 수 있다.

도 6의 (a)는, 스트립 본체(10A)의 좌단 및 우단에서 단차가 형성되어 두께를 얇게 한 이어부(10b)가 형성되고, 스트립의 양측에서 비대칭으로 되어 있다. 또한 도 6의 (b)는, 스트립 본체(10A)의 좌단 방향 및 우단 방향에서, 스트립의 하면 방향으로 두께를 점감한 이어부(10b)가 형성되어 있다. 이 경우도, 드럼상에서 스트립을 접합할 때에, 인접하는 스트립이 상호 접합하는 단부에서 단차가 형성되게 되지만, 그 표면 요철 형상을 작게 한 내측 라이너 시트를 얻을 수 있다.

본 발명의 스트립을 전술한 형상으로 함으로써, 드럼상에서 스트립을 되감아 내측 라이너를 형성할 때에 인접하는 스트립의 이어부가, 적절하게 감합하여 두께 불균일이 없는 접합부를 형성할 수 있다. 본 발명의 이어부는, 이들의 형상에 한하지 않고 각종 변형예를 채용할 수 있다. 또한 상기 스트립 본체(10A)의 두께(T1)는, 길이 방향으로 대략 일정한 가로로 긴 편평한 직사각형상을 이루고 있다.

<스트립의 제조 방법>

도 2에서 스트립(10)을 제조하는 제조 방법을 설명한다. 스트립의 제조 장치(11)는, 가로로 긴 직사각형 단면의 열가소성 엘라스토머의 시트(12)를 압출 형성하는 압출 장치(13)와, 그 압출구(16) 근방에 배치되는 닙 롤러(14A)와 다이 롤러(14B)로 구성된다.

상기 압출 장치(13)는, 스크류축(15)을 갖는 압출기 본체(13A)와, 이 압출기 본체(13A)로부터 토출되는 열가소성 엘라스토머의 시트를 형성하여 압출구(16)로부터 압출하는 압출 헤드(13B)를 구비한다. 압출기 본체(13A)는, 투입되는 열가소성 엘라스토머를, 감속 기능을 구비한 전동기에 의해 구동되는 상기 스크류축(15)에 의해 혼련, 용융한다. 또한 상기 압출 헤드(13B)는, 상기 압출기 본체(13A)의 선단에 부착되어 상기 압출구(16)를 구성하는 압출 성형용의 구금(17)을 구비하고 있다.

다음에, 닙 롤러(14A)와 다이 롤러(14B)는, 한 쌍의 위, 아래의 롤러를 구성하고, 압출구(16)로부터의 압출 방향에 대하여 직교하는 가로 방향으로 유지된다. 그리고, 닙 롤러(14A)와 다이 롤러(14B)는, 서로 같은 속도로 동기하면서 회전 가능하게 구동 제어된다.

그리고, 닙 롤러(14A)와 다이 롤러(14B) 사이의 간극부의 형상은 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 스트립(10)(도 4)의 단면 형상에 근사해 있다. 여기서 「근사해 있다」란, 스트립(10)의 단면 형상과 실질적으로 상사형이고, 팽창을 고려하여 상사비는 통상 0.50∼0.90의 범위에서 간극부 K2가 더 작다.

즉, 다이 롤러(14B)는, 직선 원통형의 롤러 본체의 주위 표면에, 상기 스트립 본체(10A)(도 4)에 상당하는 오목 부분(14a, 14b)을 오목하게 하고 있다. 따라서, 닙 롤러(14A)와 다이 롤러(14B) 사이에서의 간극 부분 K1에 의해 이어부(10B)가 성형되고, 상기 오목 부분(14a, 14b)이 이루는 간극 부분 K2에 의해 도 4의 스트립 본체(10A)가 성형된다.

도 2에서 제조 장치(11)에서는, 우선 압출 장치(13)를 이용하여, 가로로 긴 직사각형의 시트(12)를 형성하고, 다이 롤러 성형에서의 발열이 생기지 않는 조건으로 다이 롤러의 형상을 시트 전사한다. 그리고, 이어부가 형성된 스트립(12A)은 프리 롤러(18)에 의해 다이 롤러(14B)로부터 박리되고, 최종 형상으로 가공된다. 따라서 치수의 정밀도 및 안정성이 높아지고, 통상, 캘린더 성형에서 필요했던 폭 조정을 위한 나이프 컷 작업이 불필요해지는 등 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 이어부(10B)에서의 두께(T2)의 변동을 경감할 수 있어, 높은 품질의 스트립(10)을 제조할 수 있다.

또한, 압출 헤드(13B)에서의 상기 압출구(16)의 개구 높이(HA1)를, 상기 스트립의 두께 T1의 2배∼7배, 상기 압출구(16)의 개구 폭(WA1)을 상기 스트립의 폭(W0)의 0.7배∼1.0배로 하는 것이 바람직하다.

상기 개구 높이(HA1)가 T1의 7배를 초과하면, 개구 폭(WA1)이 W0의 0.7배보다 작을 때에는, 다이 롤러 성형에서의 가공률이 과대해져 스트립(10)의 품질 및 정밀도가 저하된다. 특히 폭의 정밀도가 불안정해져, 나이프 컷에 의한 폭 정밀도의 유지가 필요해진다. 또한 상기 개구 높이(HA1)가 T1의 2배보다 작을 때, 1.0 ㎜ 이하의 스트립(12A)을 얻기 위해서는, 압출시의 시트 두께가 얇아지기 때문에, 압출 압력이 높아져 버려, 치수가 불안정해져 버린다. 한편 개구 폭(WA1)이 W0의 1배를 초과하면, 반대로 가공률이 과소해져, 스트립(12A)이 절단되는 문제가 있어 치수 안정성도 저하한다.

또한, 상기 성형 공정, 박리 공정에 이용되는 다이 롤러, 닙 롤러 및 프리 롤러는, 이형 처리를 하고 있는 것이 바람직하다. 이형 처리는, 예컨대 롤러 표면을 질화(라디칼 질화, 카나크(kanuc) 처리)하여, Cr-N 코팅(경도 Hv: 200∼800, 막 두께: 25 ㎛∼500 ㎛)으로 하는 방법, 또는 경질 크롬에 테플론(등록상표)을 함침시킨 도금(경도 Hv: 800∼1000, 막 두께: 25 ㎛∼1000 ㎛), 다이아몬드·라이크·카본(DLC) 코팅(경도 Hv: 2000∼7000, 막 두께: 0.2 ㎛∼3.0 ㎛), 테플론(등록상표) 코팅(경도 Hv: 100∼500, 막 두께: 0.1 ㎛∼0.5 ㎛) 등의 종래의 기술을 채용할 수 있다.

<스트립을 구성하는 열가소성 엘라스토머 조성물>

본 발명의 스트립은, 열가소성 엘라스토머 조성물의 단일층, 또는 복수의 열가소성 엘라스토머에 의한 폴리머 적층체가 이용된다. 여기서 열가소성 엘라스토머 조성물은, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체에, 적어도 점착 부여제, 부틸계 고무 및 천연 고무 중 1종을 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물(이하, 「제1층」이라고도 함)이다.

본 발명의 스트립은, 제1층의 단일층으로 구성할 수 있지만, 이 제1층과 카카스 플라이에 인접하여 배치되고, 열가소성 엘라스토머 조성물의 제2층의 복수층의 폴리머 적층체로 형성할 수도 있다. 이하, 제1층 및 제2층의 조성물에 대해서 설명한다.

이러한 폴리머 적층체로 이어부를 구비한 스트립을 형성하여, 내측 라이너를 제조하는 것에 의해, 표면의 요철을 작게 하고 매끈하게 할 수 있어, 요철이 큰 것에 의한 공기 고임 등의 종래의 문제를 해결할 수 있다.

<제1층>

[SIBS]

제1층의 엘라스토머 조성물에는, 폴리머 성분으로서 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIBS)를 5 질량%∼100 질량% 포함한다. SIBS가 5 질량%보다 적은 경우는, 공기 차단성이 저하될 우려가 있다. 제1층의 SIBS 배합량은, 공기 차단성의 확보라는 관점에서, 10 질량%∼80 질량%의 범위가 바람직하다.

SIBS의 이소부틸렌 블록 유래에 의해, SIBS로 이루어지는 폴리머 필름은 우수한 내공기 투과성을 갖는다. 따라서, SIBS로 이루어지는 폴리머를 내측 라이너에 이용한 경우, 내공기 투과성이 우수한 공기 타이어를 얻을 수 있다.

또한, SIBS는 방향족 이외의 분자 구조가 완전 포화인 것에 의해, 열화 경화가 억제되어, 우수한 내구성을 갖는다. 따라서, SIBS로 이루어지는 폴리머 필름을 내측 라이너에 이용한 경우, 내구성이 우수한 공기 타이어를 얻을 수 있다.

SIBS로 이루어지는 폴리머 필름을 내측 라이너에 적용하여 공기 타이어를 제조한 경우에는, 내공기 투과성을 확보할 수 있다. 따라서 할로겐화부틸 고무 등의, 종래 내공기 투과성을 부여하기 위해 사용되어 온 고비중의 할로겐화 고무를 사용할 필요가 없고, 사용하는 경우에도 사용량의 저감이 가능하다. 이것에 의해 타이어의 경량화가 가능하고, 연비의 향상 효과를 얻을 수 있다.

SIBS의 분자량은 특별히 제한은 없지만, 유동성, 성형화 공정, 고무 탄성 등의 관점에서, GPC 측정에 의한 중량 평균 분자량이 50,000∼400,000인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 50,000 미만이면 인장 강도, 인장 신장이 저하될 우려가 있고, 400,000을 초과하면 압출 가공성이 나빠질 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. SIBS는 내공기 투과성과 내구성을 보다 양호하게 하는 관점에서, SIBS중의 스티렌 성분의 함유량은 10 질량%∼30 질량%, 바람직하게는 14 질량%∼23 질량%인 것이 바람직하다.

이 SIBS는, 그 공중합체에서, 각 블록의 중합도는, 고무 탄성과 취급(중합도가 10,000 미만에서는 액상이 됨)의 점에서 이소부틸렌에서는 10,000∼150,000 정도, 또한 스티렌에서는 5,000∼30,000 정도인 것이 바람직하다. SIBS는, 일반적인 비닐계 화합물의 리빙 양이온 중합법에 의해 얻을 수 있고, 예컨대 일본 특허 공개 소62-48704호 공보 및 일본 특허 공개 소64-62308호 공보에는, 이소부틸렌과 다른 비닐 화합물과의 리빙 양이온 중합이 가능하며, 비닐 화합물에 이소부틸렌과 다른 화합물을 이용함으로써 폴리이소부틸렌계의 블록 공중합체를 제조할 수 있는 것이 개시되어 있다.

SIBS로 이루어지는 제1층의 두께 t1은 0.05 ㎜∼0.6 ㎜이다. 제1층의 두께가 0.05 ㎜ 미만이면, 폴리머 적층체를 내측 라이너에 적용한 생타이어의 가황시에, 제1층이 프레스 압력으로 찢어져 버려, 얻어진 타이어에서 에어 누설 현상이 생길 우려가 있다. 한편, 제1층의 두께가 0.6 ㎜를 초과하면 타이어 중량이 증가하여, 저연비 성능이 저하된다. 제1층의 두께는, 또한 0.05 ㎜∼0.4 ㎜인 것이 바람직하다. 제1층은, SIBS를 압출 성형, 캘런더 성형과 같은 하는 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머를 필름화하는 통상의 방법에 의해 필름화하여 얻을 수 있다.

[점착 부여제]

제1층의 엘라스토머 조성물에는, 점착 부여제를 폴리머 성분중에 0.1 질량부∼100 질량부의 범위에서 포함하는 것이 바람직하다. 0.1 질량부보다 적은 경우에는, 인접하는 타이어 부재와의 접착성이 저하될 가능성이 있고, 100 질량부를 초과하면, 점착성이 너무 높아져, 생산성이 저하되고, 가스 배리어성을 더 저하하게 된다. 점착 부여제는, 바람직하게는, 1 질량부∼50 질량부의 범위이다. 여기서 점착 부여제란, 엘라스토머 조성물의 점착성을 증진하기 위한 배합제를 말하고, 예컨대 다음의 점착 부여제가 예시된다.

점착 부여제는, 전형적으로는 C9 석유 수지 및 C5 석유 수지가 있다. 여기서 C9 석유 수지는, 나프타를 열분해하여, 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔 등의 유용한 화합물을 얻고 있지만, 이들을 제거한 나머지의 C5∼C9 유분(留分)(주로 C9 유분)을 혼합 상태 그대로 중합하여 얻어진 방향족 석유 수지이다.

예컨대, 상품명으로서, 아르콘 P70, P90, P100, P125, P140, M90, M100, M115, M135[모두, 아라카와카가쿠고교(주)사 제조, 연화점 70℃∼145℃], 또한 아이마부 S100, S110, P100, P125, P140[모두 이데미쓰세키유카가쿠(주) 제조, 방향족 공중합계 수소 첨가 석유 수지, 연화점 100℃∼140℃, 중량 평균 분자량 700∼900, 브롬가 2.0 g∼6.0 g/100 g], 또한 페트콜 XL[도소(주) 제조]이 있다.

또한 C5 석유 수지란, 나프타를 열분해하여, 에틸렌, 프로필렌이나 부타디엔 등의 유용한 화합물을 얻고 있지만, 이들을 제거한 나머지의 C4∼C5 유분(주로 C5유분)을 혼합 상태 그대로 중합하여 얻어진 지방족 석유 수지이다. 상품명으로서, 하이레츠 G100[미쓰이세키유카가쿠(주) 제조, 연화점이 100℃], 또한 마루카레츠 T100 AS[마루젠세키유(주) 제조, 연화점 100℃], 또한 에스코레츠 1102[토넥스(주) 제조, 연화점이 110℃]가 있다.

테르펜 수지는, 예컨대 상품명으로서, YS 레진 PX800N, PX1000, PX1150, PX1250, PXN1150N, 클리아론 P85, P105, P115, P125, P135, P150, M105, M115, K100[모두 야스하라 케미컬(주) 제조, 연화점은 75℃∼160℃]이 있다.

방향족 변성 테르펜 수지는, 예컨대 상품명으로서, YS 레진 TO85, TO105, TO115, TO125[모두 야스하라 케미컬(주) 제조, 연화점 75℃∼165℃]가 있다.

테르펜 페놀 수지는, 예컨대 상품명으로서, 타마놀 803L, 901[아라카와카가쿠고교(주) 제조, 연화점 120℃∼160℃], 또한 YS 폴리스터 U115, U130, T80, T100, T115, T145, T160[모두 야스하라 케미컬(주) 제조, 연화점 75℃∼165℃]이 있다.

쿠마론 수지는, 예컨대 연화점 90℃의 쿠마론 수지[고베유카가쿠고교(주) 제조]가 있다. 쿠마론 인덴 오일은, 예컨대 상품명으로서, 15E[고베유카가쿠고교(주) 제조, 유동점 15℃]가 있다.

로진 에스테르는, 예컨대 상품명으로서, 에스테르검 AAL, A, AAV, 105, AT, H, HP, HD[모두 아라카와카가쿠고교(주) 제조, 연화점 68℃∼110℃], 또한 하리에스터 TF, S, C, DS70L, DS90, DS130[모두 하리마카세이(주) 제조, 연화점 68℃∼138℃]이 있다.

수소 첨가 로진 에스테르는, 예컨대 상품명으로서, 수퍼에스테르 A75, A100, A115, A125[모두 아라카와카가쿠고교(주) 제조, 연화점 70℃∼130℃]가 있다.

알킬페놀 수지는, 예컨대 상품명으로서, 타마놀 510[아라카와카가쿠고교(주) 제조, 연화점 75℃∼95℃]이 있다. DCPD는, 상품명으로서, 에스코레츠 5300[토넥스(주) 제조, 연화점 105℃]이 있다.

점착 부여제는, C9 석유 수지의 완전 수소 첨가계 석유 수지가 SIB와 상용성이 좋고, 또한 가스 배리어성도 저하하지 않고, 접착성을 높일 수 있다. 또한 점도도 낮추는 효과도 있고, 필름 압출 성형에도 유리하게 사용할 수 있다.

[고무 성분]

제1층의 엘라스토머 조성물에는, 폴리머 성분으로서 부틸 고무 또는 천연 고무(이소프렌 고무를 포함)를, 60 질량%∼95 질량%의 범위에서 포함할 수 있다. 부틸 고무 또는 천연 고무(이소프렌 고무를 포함)가, 60 질량%보다 적으면, 점도가 높고 압출 가공성이 나빠져, 박육화에 의해 경량화를 할 수 없을 우려가 있고, 95 질량%를 초과하면, 공기 차단성이 저하될 우려가 있다. 엘라스토머 조성물의 미가황 접착성 및 가황 접착성을 높이기 위해서는, 70 질량%∼90 질량%의 범위가 바람직하다.

<제2층>

본 발명의 스트립에 이용하는 상기 제2층은 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체(이하, 「SIS」라고도 함)로 이루어지는 SIS층 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체(이하, 「SIB」라고도 함)로 이루어지는 SIB층 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIS)의 이소프렌 블록은 소프트 세그먼트이기 때문에, SIS로 이루어지는 폴리머 필름은 고무 성분과 가황 접착하기 쉽다. 따라서, SIS로 이루어지는 폴리머 필름을 내측 라이너에 이용한 경우, 이 내측 라이너는, 예컨대 카카스 플라이의 고무층과의 접착성이 우수하기 때문에, 내구성이 우수한 공기 타이어를 얻을 수 있다.

상기 SIS의 분자량은 특별히 제한은 없지만, 고무 탄성 및 성형성의 관점에서, GPC 측정에 의한 중량 평균 분자량이 100,000∼290,000인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 100,000 미만이면 인장 강도가 저하될 우려가 있고, 290,000을 초과하면 압출 가공성이 나빠지기 때문에 바람직하지 않다. SIS중 스티렌 성분의 함유량은, 점착성, 접착성 및 고무 탄성의 관점에서 10 질량%∼30 질량%가 바람직하다.

본 발명에서, SIS에서의, 각 블록의 중합도는, 고무 탄성과 취급의 관점에서 이소프렌에서는 500∼5,000 정도, 또한 스티렌에서는 50∼1,500 정도인 것이 바람직하다.

상기 SIS는, 일반적인 비닐계 화합물의 중합법에 의해 얻을 수 있고, 예컨대 리빙 양이온 중합법에 의해 얻을 수 있다. SIS층은, SIS를 압출 성형, 캘린더 성형과 같은 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머를 필름화하는 통상의 방법에 의해 필름화하여 얻을 수 있다.

스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체(SIB)의 이소부틸렌 블록은 소프트 세그먼트이기 때문에, SIB로 이루어지는 폴리머 필름은 고무 성분과 가황 접착하기 쉽다. 따라서, SIB로 이루어지는 폴리머 필름을 내측 라이너에 이용한 경우, 이 내측 라이너는, 예컨대 카카스나 인슐레이션을 형성하는 인접 고무와의 접착성이 우수하기 때문에, 내구성이 우수한 공기 타이어를 얻을 수 있다.

SIB로서는, 직쇄형의 것을 이용하는 것이 고무 탄성 및 접착성의 관점에서 바람직하다. SIB의 분자량은 특별히 제한은 없지만, 고무 탄성 및 성형성의 관점에서, GPC 측정에 의한 중량 평균 분자량이 40,000∼120,000인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 40,000 미만이면 인장 강도가 저하될 우려가 있고, 120,000을 초과하면 압출 가공성이 나빠질 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.

SIB중의 스티렌 성분의 함유량은, 점착성, 접착성 및 고무 탄성의 관점에서 10 질량%∼35 질량%인 것이 바람직하다. 본 발명에서, SIB에서의, 각 블록의 중합도는, 고무 탄성과 취급의 관점에서 이소부틸렌에서는 300∼3,000 정도, 또한 스티렌에서는 10∼1,500 정도인 것이 바람직하다.

상기 SIB는, 일반적인 비닐계 화합물의 중합법에 의해 얻을 수 있고, 예컨대 리빙 양이온 중합법에 의해 얻을 수 있다. 예컨대 국제 공개 제2005/033035호에는, 교반기에 메틸시클로헥산, n-부틸클로라이드, 쿠밀 클로라이드를 가하여, -70℃로 냉각한 후, 2시간 반응시키고, 그 후에 대량의 메탄올을 첨가하여 반응을 정지시키며, 60℃에서 진공 건조하여 SIB를 얻는다고 하는 제조 방법이 개시되어 있다.

SIB층은, SIB를 압출 성형, 캘린더 성형과 같은 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머를 필름화하는 통상의 방법에 의해 필름화하여 얻을 수 있다.

제2층의 두께는, 0.01 ㎜∼0.3 ㎜이다. 여기서 제2층의 두께란, 제2층이 SIS층만으로 이루어지는 경우는 이 SIS층의 두께를, 제2층이 SIB층만으로 이루어지는 경우는 이 SIB층의 두께를, 제2층이 SIS층 및 SIB층의 2층으로 이루어지는 경우는, 이 SIS층 및 이 SIB층의 합계의 두께를 의미한다. 제2층의 두께가 0.01 ㎜ 미만이면, 폴리머 적층체를 내측 라이너에 적용한 생타이어의 가황시에, 제2층이 프레스 압력으로 찢어져 버려, 가황 접착력이 저하될 우려가 있다. 한편, 제2층의 두께가 0.3 ㎜를 초과하면 타이어 중량이 증가하여 저연비 성능이 저하한다. 제2층의 두께는, 0.05 ㎜∼0.2 ㎜인 것이 더 바람직하다.

<타이어의 제조 방법>

다음에, 공기 타이어의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 발명의 공기 타이어의 제조 방법은, 내측 라이너의 성형 방법, 생 커버를 성형하는 공정과, 이 생 커버를 가황하는 공정을 포함하고 있다. 이하, 이들의 공정을 설명한다.

<내측 라이너의 성형>

상기 내측 라이너의 성형은, 도 7에 도시되는 코어체(N)를 이용하여, 도 8에 도시하는 개략도에 따라 행해진다. 도 7 및 도 8에서 내측 라이너는, 스트립(10)을 코어체(N)의 외주면(22)에, 그 원주 방향을 따라 측 가장자리를 어긋나게 하면서 감는 것에 의해 형성된다. 여기서 스트립(10)은, 예컨대 폭 W0가 5 ㎜∼60 ㎜ 정도, 두께 T1이 0.5 ㎜∼1.0 ㎜ 정도의 리본형으로 구성된다. 권취에 있어서는, 스트립(10)의 일단을 코어체(N)의 외주면(22)에 접착하고, 그 후, 지지축(D)으로 이 코어체(N)을 회동시키면서 스트립(10)을 회전축 방향으로 소정의 피치로 이동시킨다. 이것에 의해, 도 8에 도시되는 바와 같이, 코어체(N)의 외주면(22)의 일부, 또는 전역에 스트립(10)으로 이루어지는 내측 라이너(9G)를 배치할 수 있다. 이러한 스트립의 성형 방법은, 소위 스트립 와인딩 방식으로 불리고, 복잡한 삼차원 형상을 형성하는 데 채용할 수 있다. 또한 내측 라이너의 성형을 트레드 영역에는 폭 넓은 스트립을 감고, 그 양측의 사이드부에 스트립 와인딩 방식을 채용할 수도 있다.

여기서 스트립(10)은, 권취시, 도 9의 (a), (b)에 단부를 확대하여 도시하는 바와 같이, 인접하는 스트립간에 단차를 형성하지만, 그 이어부에 의해 요철 단차(d)의 크기는 완화된다. 한편, 도 11에 도시하는 바와 같이, 종래의 단면이 직방형인 스트립으로서 이어부를 갖지 않는 것을 이용한 경우의 요철 단차(d0)는, 이어부를 갖는 스트립인 경우의 요철에 비해 약 2배가 된다.

이와 같이, 이어부를 갖는 스트립을 이용한 경우에는, 내측 라이너에 요구되는 완성된 단면 형상에 근사시키는 것을 용이하게 한다. 또한 매끄러운 윤곽 형상이 얻어지고, 가황 후의 표면 흠집의 발생을 방지할 수 있다. 한편, 종래의 동일한 두께의 스트립과 대략 같은 정도의 권취 횟수에 의해 내측 라이너를 형성할 수 있어, 생산 능률의 저하나 잔존 에어의 발생을 억제할 수 있다.

본 발명에서, 스트립을 감을 때의 중복부의 폭은, 형성하는 타이어 부재의 완성 두께, 내면 평활성, 단면 형상에 의해 조정되지만, 통상 1 ㎜∼40 ㎜의 범위로 조정된다. 중복부의 폭이 1 ㎜∼40 ㎜의 범위를 벗어나면, 내측 라이너의 윤곽 형상의 정밀도가 저하할 가능성이 있다.

또한 내측 라이너의 성형을 포함하는, 도 12의 생 커버(1G)를 성형하는 공정에서는, 도 10에 도시되는 바와 같이, 코어체(N)의 외측에 내측 라이너(9)가 접착되고, 클린치 고무(4G)의 베이스부는, 예컨대 단면 직사각형상으로 구성되며, 상기 플랜지면(23)에 링형으로 감긴다.

상기 코어체(N)는, 제품 타이어에 5%의 내압을 충전했을 때의 타이어의 내면 형상에 근사한 삼차원의 외주면(22)과, 이 외주면의 비드측의 단부에 연속되고 축방향의 외측으로 각각 연장되는 한 쌍의 플랜지면(23)을 갖고 있다. 여기서 타이어의 내면 형상이란, 제품 타이어의 내면 형상이다. 또한 「제품 타이어에 5%의 내압을 충전했을 때」란, 타이어의 정규 내압으로부터, 정규 내압의 5%의 내압까지 감압한 상태로 한다. 일반적으로 이 5% 내압 충전 상태의 타이어의 단면 형상은, 가황 금형 안에서의 타이어의 단면 형상에 유사하다. 따라서, 코어체(N)의 외주면(22)을 5% 내압 충전시의 타이어의 내면 형상에 근사시킴으로서, 가황 성형시의 생 커버의 신장인 변형을 작게 할 수 있어 타이어의 균일성을 높일 수 있다.

도 7에는 코어체(N)로서, 타이어 둘레 방향으로 분할 가능한 복수의 분할 피스(P1∼P4)에 의해 형성된 조립식의 것이 예시된다. 따라서, 생 커버(1G)를 코어체(N)의 외측에 형성한 후, 이 생 커버(1G) 중에서 각 분할 피스(P1∼P4)를 분해하여 소정의 순서로 취출할 수 있다. 코어체(N)는 본 실시형태와 같은 조립식에 한정되는 것이 아니라, 그 외주면(22)이 생 커버 성형중에 실질적으로 변형하지 않는 강성을 갖는 것이면, 유체압을 이용한 팽창식, 수축식의 것, 타이어 반경 방향으로 직경 확장 및 직경 축소할 수 있는 드럼식 등 여러 가지의 것을 채용할 수 있다. 본 실시형태의 코어체(N)는, 지지축(D)에 의해 캔틸레버형이며 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한 조립식의 코어체(N)에서, 생 커버와 함께 가황되는 경우에는, 이 가황시의 열 및 압력에도 견딜 수 있는, 예컨대 두랄루민 등의 금속 재료가 적합하다. 또한, 코어체(N)를 생 커버로부터 제거하여 가황하는 경우에는, 코어체(N)는 취급성이 우수한 수지 재료 등이 적합하다.

<미가황 타이어의 성형>

다음에, 도 10에서 비드 영역의 내측 라이너(9G)의 외측에, 비드 코어를 형성하는 단계가 행해진다. 비드 코어는, 예컨대 연속하여 공급되는 하나의 비드 와이어를 클리치 고무의 베이스부로부터 타이어 반경 방향으로 겹치듯이 나선형으로 복수 주회시켜 형성된다. 비드 와이어를 나선형으로 감을 때, 예컨대 내측 라이너(9G)의 외면과의 사이에 작은 간극을 형성할 수 있는 링형의 패치 등을 상기 플랜지면(23)에 장착하여 행해지는 것이 바람직하다.

다음에, 코어체에 성형된 내측 라이너의 외측에 토로이드형의 카카스가 성형된 후, 도 12에 도시되는 바와 같이, 외측의 비드 코어(5G) 및 에이펙스(8G)를 배치하는 단계가 행해진다. 또한 그 타이어 축방향 외측에, 클린치 고무(4G)가 배치된다. 또한 벨트층(7G), 사이드월 고무(3G), 트레드 고무(2G)가 각각 배치된다. 각 타이어재는, 일체 압출 방식의 것을 감아도 좋지만, 예컨대 사이드월 고무(3G)와 같이, 복잡한 입체 형상을 이루는 것에 대해서는, 적절하게, 전술한 스트립 와인딩 방식으로 형성할 수 있다. 이와 같이 코어체(N)의 외측에 생 커버(1G)가 형성된다.

<타이어 가황>

다음에, 본 발명의 일 실시형태에서는, 생 커버(1G)의 내부로부터 코어체(N)가 제거되고, 그 후, 도 13에 도시되는 바와 같이, 상기 코어체가 제거된 생 커버(1G)를 가황 금형(M)에서 가황 성형하는 가황 성형 공정이 행해진다.

상기 가황 금형(M)은, 생 커버(1G)의 외면과 접촉하여 그것에 소정의 형상을 부여하는 성형면(Ma)을 갖는다. 가황 금형(M)에는, 공지의 분할형 등이 이용된다. 또한, 가황 금형(M)에 셋팅된 생 커버(1G)의 내강에는, 팽창, 수축이 가능한 블래더(B)가 배치된다. 팽창한 블래더(B)는, 생 커버(1G)의 내강면에 접촉하고, 이 생 커버(1G)를 상기 성형면(Ma)에 강하게 압박하여 타이어의 가황 성형을 확실한 것으로 한다. 이 작용에 의해, 생 커버(1G)에는 레이디얼 방향 및 직경 방향의 스트레치가 생길 수 있다.

여기서, 상기 각 스트레치가 커지면 상기한 여러 가지의 문제점이 있기 때문에, 가황 성형 공정에서는, 생 커버(1G)의 레이디얼 방향 및/또는 직경 방향의 스트레치가 작은 값이 되도록 행해진다. 이것에 의해, 가황 성형 공정에서도 카카스 코드의 단부가 변동되지 않고 타이어 둘레 방향으로 매우 정밀도 좋게 균일화된 공기 타이어가 확실하게 제조된다. 또한 벨트층(7)에 대해서도, 그 코드에 작용하는 장력이 매우 작게 억제되기 때문에, 가황중에서의 벨트 코드의 각도 변화를 작게 할 수 있어, 코드 각도를 매우 정밀도 좋게 컨트롤할 수 있다. 따라서, 본 실시형태의 제조 방법에 의하면, 유니포미티가 더 우수한 공기 타이어를 제조할 수 있다.

가황 성형시에서의 생 커버(1G)의 레이디얼 방향 및/또는 직경 방향의 스트레치는, 바람직하게는 2.0% 이하, 더 바람직하게는 1.5% 이하, 특히 바람직하게는 1.0% 이하이다. 이 스트레치의 조정은, 예컨대 코어체(N)의 외주면(22)의 형상과 가황 금형(M)의 성형면(Ma)의 형상과의 상대 관계를 바꾸는 것에 의해 적절하게 행할 수 있다. 즉, 가황 금형(M)의 성형면(Ma)에 비해, 코어체(N)의 외주면(22)을 상대적으로 작게 하는 것에 의해 스트레치는 커지고, 반대로 코어체(N)의 외주면(22)을 상대적으로 크게 하는 것에 의해 스트레치는 작게 할 수 있다.

또한, 상기 「직경 방향의 스트레치」는, 완성된 타이어의 상기 5% 내압 충전 상태에서의 타이어 적도(C)의 위치에서의 내경(Ri)과, 코어체(N)의 적도(Nc)의 위치에서의 외경(Ro)으로부터 하기 식에 의해 계산할 수 있다.

직경 방향의 스트레치(%)={(Ri-Ro)×100}/Ro

여기서 상기 내경(Ri)은, 근사적으로 가황 금형(M)의 성형면(Ma) 중 타이어 적도를 가황하는 부분의 내경(Mr)[단, 트레드홈 성형용의 돌기(Mp)는 포함시키지 않음]으로부터, 타이어 설계 치수에서의 트레드 두께의 2배의 거리를 줄이는 것 등에 의해 근사적으로 구할 수 있다.

또한 「레이디얼 방향의 스트레치」란, 완성된 타이어의 상기 5% 내압 충전 상태에서의 타이어 내강 한쪽의 비드 토우로부터 다른 쪽의 비드 토우까지의 레이디얼 방향의 패스 길이(패스 길이는, 그 형상을 따라 측정되는 소위 페리패럴 길이(peripheral length)로, 이하 동일함)(Li)와, 코어체(N)의 외주면의 패스 길이(Lo)(도 12에 도시)로부터 하기 식에 의해 계산할 수 있다.

레이디얼 방향의 스트레치(%)={(Li-Lo)×100}/Lo

예컨대 레이디얼 방향의 스트레치가 2.0%를 초과하면, 카카스 코드의 단부의 변동이나 벨트층(7)에서의 코드 변화의 변동 등이 커지는 경향이 있고, 충분한 유니포미티의 향상을 기대할 수 없다. 또한, 직경 방향의 스트레치가 2.0%를 초과하면, 트레드부가 가황 금형(M)의 트레드홈 성형용의 돌기(Mp)에 강하게 압박될 때에 벨트 코드 등에 배열의 혼란이 생기기 쉬워진다.

또한, 스트레치의 하한은 0%이다. 즉, 예컨대 완성된 타이어의 상기 5% 내압 충전 상태에서의 타이어 단면 형상과 생 커버(1G)를 실질적으로 동일 형상으로 하여도 좋다. 본 발명에 따라 성형된 생 커버(1G)는, 종래의 팽창 변형 행정을 경유하는 경우에 비해 카카스 코드의 장력이 타이어 둘레상에서 균일화되어 있기 때문이다.

그러나, 카카스 플라이의 제조상의 오차나 코어체(N)에의 접착시의 오차 등이 존재하는 이상, 생 커버(1G)의 카카스 코드의 장력이 타이어 둘레상에서 완전히 균일화되어 있는 것은 아니다. 이 의미는, 종래에 비해 매우 작은 스트레치를 생 커버(1G)에 부여하여 불균일한 장력을 균일화하면서 가황하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 예컨대 생 커버(1G)에서, 타이어 둘레상에서 이완된 카카스 코드가 있었던 경우, 가황시에 그 이완을 제거하거나, 반대로, 큰 장력이 작용하고 있는 카카스 코드에 대해서는, 스트레치에 의해 예컨대 카카스 코드와 비드 코어(5) 사이에 적절한 미끄럼을 발생시켜, 최종적으로 카카스 코드의 장력을 보다 균일하게 근접시킬 수 있다. 더 나아가서는 벨트 코드 등에서도, 적절한 장력을 부하함으로써, 상기 배열 혼란을 억제하는 것이 가능하다.

이러한 관점에서 가황중의 생 커버의 직경 방향 및/또는 레이디얼 방향의 스트레치가, 보다 바람직하게는 0.1% 이상, 더 바람직하게는 0.2% 이상, 특히 바람직하게는 0.3% 이상이 되도록, 코어체(N)의 외주면(22)의 형상을 정하는 것이 바람직하다.

또한 다른 실시형태로서, 생 커버(1G)를 코어체(N)와 함께 가황할 수 있다. 이 경우, 생 커버(1G)의 제거나 이재(移載) 공정 등이 불필요해지기 때문에, 그 때에 생기기 쉬운 생 커버(1G)의 변형 등을 방지할 수 있고, 또한 유니포미티가 우수한 공기 타이어를 제조하는 데 도움이 된다.

<내측 라이너의 배치 상태>

본 발명의 공기 타이어에서 내측 라이너는, 제1층과 제2층의 복수층으로 이루어지는 폴리머 적층체(PL)를 이용하여 제조하는 것이 바람직하다. 폴리머 적층체(PL)를 생타이어에 배치할 때는, 폴리머 적층체(PL)의 제2층인 SIS층(PL2) 또는 SIB층(PL3)이, 카카스 플라이(61)에 접하도록 타이어 반경 방향 외측을 향해 배치한다. 이와 같이 배치하면, 타이어 가황 공정에서, SIS층(PL2) 또는 SIB층(PL3)과 카카스(6)와의 접착 강도를 높일 수 있다. 얻어진 공기 타이어는, 내측 라이너와 카카스 플라이(61)의 고무층이 양호하게 접착되어 있기 때문에, 우수한 내공기 투과성 및 내구성을 가질 수 있다.

본 발명의 가황 타이어에서, 폴리머 적층체로 형성되는 내측 라이너의 배치 상태를 도 14에 도시한다. 도 14의 (a)에서, 폴리머 적층체(PL)는, 제1층으로서의 SIBS를 포함하는 층(PL1) 및 제2층으로서의 SIS층(PL2)으로 구성된다. 이 폴리머 적층체(PL)를 공기 타이어의 내측 라이너에 적용하는 경우, SIS층(PL2)이 카카스 플라이(61)에 접하도록 타이어 반경 방향 외측을 향해 설치하면, 타이어의 가황 공정에서, SIS층(PL2)과 카카스(61)와의 접착 강도를 높일 수 있다. 따라서 얻어진 공기 타이어는, 내측 라이너와 카카스 플라이(61)의 고무층이 양호하게 접착되어 있기 때문에, 우수한 내공기 투과성 및 내구성을 가질 수 있다.

도 14의 (b)에서, 폴리머 적층체(PL)는, 제1층으로서의 SIBS를 포함하는 층(PL1) 및 제2층으로서의 SIB층(PL3)으로 구성된다. 이 폴리머 적층체(PL)를 공기 타이어의 내측 라이너에 적용하는 경우, SIB층(PL3)의 면을, 카카스 플라이(61)에 접하도록 타이어 반경 방향 외측을 향해 설치하면, 타이어의 가황 공정에서, SIB층(PL3)과 카카스(61)와의 접착 강도를 높일 수 있다. 따라서 얻어진 공기 타이어는, 내측 라이너와 카카스 플라이(61)의 고무층이 양호하게 접착되어 있기 때문에, 우수한 내공기 투과성 및 내구성을 가질 수 있다.

도 14의 (c)에서, 폴리머 적층체(PL)는, 제1층으로서의 SIBS를 포함하는 층(PL1), 제2층으로서의 SIS층(PL2) 및 SIB층(PL3)이 상기한 순으로 적층되어 구성된다. 이 폴리머 적층체(PL)를 공기 타이어의 내측 라이너에 적용하는 경우, SIB층(PL3)의 면을, 카카스 플라이(61)에 접하도록 타이어 반경 방향 외측을 향해 설치하면, 타이어의 가황 공정에서, SIB층(PL3)과 카카스 플라이(61)와의 접착 강도를 높일 수 있다. 따라서 얻어진 공기 타이어는, 내측 라이너와 카카스 플라이(61)의 고무층이 양호하게 접착되어 있기 때문에, 우수한 내공기 투과성 및 내구성을 가질 수 있다.

도 14의 (d)에서, 폴리머 적층체(PL)는, 제1층으로서의 SIBS를 포함하는 층(PL1), 제2층으로서의 SIB층(PL3) 및 SIS층(PL2)이 상기한 순으로 적층되어 구성된다. 이 폴리머 적층체(PL)를 공기 타이어의 내측 라이너에 적용하는 경우, SIS층(PL2)의 면을, 카카스 플라이(61)에 접하도록 타이어 반경 방향 외측을 향해 설치하면, 타이어의 가황 공정에서, SIS층(PL2)과 카카스 플라이(61)와의 접착 강도를 높일 수 있다. 따라서 내측 라이너와 카카스 플라이(61)의 고무층이 양호하게 접착되어 있기 때문에, 우수한 내공기 투과성 및 내구성을 가질 수 있다.

실시예

<스트립의 재료>

본 발명의 스트립의 제조에 이용한 열가소성 엘라스토머(SIB, SIBS 및 SIS)는 이하와 같다.

[SIB]

교반기를 갖는 2 L 반응 용기에, 메틸시클로헥산(몰레큘러시브로 건조한 것) 589 mL, n-부틸클로라이드(몰레큘러시브로 건조한 것) 613 ml, 쿠밀 클로라이드 0.550 g을 가하였다. 반응 용기를 -70℃로 냉각한 후, α-피콜린(2-메틸피리딘) 0.35 mL, 이소부틸렌 179 mL를 첨가하였다. 4염화티탄 9.4 mL를 더 가하여 중합을 시작하고, -70℃에서 용액을 교반하면서 2.0시간 반응시켰다. 다음에 반응 용기에 스티렌 59 mL를 첨가하고, 추가로 60분간 반응을 계속한 후, 대량의 메탄올을 첨가하여 반응을 정지시켰다. 반응 용액으로부터 용제 등을 제거한 후에, 중합체를 톨루엔에 용해하여 2회 수세하였다. 이 톨루엔 용액을 메탄올 혼합물에 가하여 중합체를 침전시키고, 얻어진 중합체를 60℃에서 24시간 건조하는 것에 의해 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체를 얻었다(스티렌 성분 함유량: 15 질량%, 중량 평균 분자량: 70,000).

[SIBS]

카네카(주)사 제조의 「시브스타 SIBSTAR 102T(쇼어 A 경도 25, 스티렌 성분 함유량 25 질량%, 중량 평균 분자량: 100,000)」을 이용하였다.

[SIS]

크래이튼 폴리머사 제조의 D1161 JP(스티렌 성분 함유량 15 질량%, 중량 평균 분자량: 150,000)을 이용하였다.

<내측 라이너의 제조 방법>

상기 SIBS 및 SIS는, 시판되는 팰릿을, 또한 상기 제법으로 얻어진 SIB를 이용하여, 이하의 배합 처방으로, 벤버리 믹서 및 2축 압출기로 블렌드하였다.

다음에 열가소성 엘라스토머의 스트립을 압출 성형하기 위해, 제1층과 제2층을 이용하여, 도 2, 도 3에 도시하는 다이 압출기에서 공압출로 2층 구조의 리본형의 시트(두께: 0.3 ㎜)를 제조하였다. 압출 조건은 이하와 같다.

2축 압출기(스크류 직경: φ 50 ㎜, L/D: 30, 실린더 온도: 220℃)

T 다이 압출기(스크류 직경: φ 80 ㎜, L/D:50, 다이 갭 폭: 500 ㎜, 실린더 온도: 220℃).

이것을, 닙 롤러(14A) 및 다이 롤러(14B)에 통과시켜, 양단에 소정의 형상의 이어부를 형성한 스트립(12A)을 제조하였다. 또한, 상기 리본형의 시트(12)는, 상기 압출기를 이용하여, 제1층과 제2층의 열가소성 엘라스토머를 공압출함으로써 복층 구조로 하고 있다. 그 후, 프리 롤러(18)를 통해, 상기 스트립을 상기 다이 롤러로부터 박리하여, 도 4에 도시하는 단면 구조의 스트립(12A)을 얻었다. 여기서, 스트립(10)의 폭(W0, WA), 두께(T1), 이어부(10B)의 폭(W2), 두께(T2)는 표 3에 나타내는 바와 같다.

상기 스트립을, 도 8에 도시하는 바와 같이 코어체의 외주면에 중복폭이 18 ㎜가 되도록 스트립을 권취하여, 인접하는 스트립의 이어부가, 상호 접합부를 형성하면서 두께 0.3 ㎜의 내측 라이너를 형성하였다.

(주 1) IIR: 엑손모빌(주)사 제조의 「엑손클로로부틸 1066」

(주 2) NR: TSR20

(주 3) 점착 부여제: 아라카와카가쿠(주)사 제조의 「아르콘 P140(C9 석유 수지, 연화점이 140℃, 중량 평균 분자량이 70,000)」

(주 4) 카본 블랙(CB): 도카이 카본(주)사 제조의 「시스트 V(N660, N2SA: 27 ㎡/g)」

(주 5) 산화아연: 미쓰이킨조쿠코교(주)사 제조의 「아연화 1호」

(주 6) 스테아르산: 카오(주)사 제조의 「스테아르산 루낙S30」

(주 7) 노화 방지제: 오우치신코카가쿠(주)사 제조의 「노크랙 6C」(N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민)

(주 8) 가황 촉진제: 오우치신코카가쿠(주)사 제조의 「녹셀러-DM」(디-2-벤조티아졸릴디술피드)

(주 9) 황: 쯔루미카가쿠고교(주)사 제조의 「분말 황」

<타이어의 제조>

표 1의 사양에 기초하는 스트립을 드럼상에서 내측 라이너로 성형한 것을 이용하여 타이어 사이즈 195/65 R15의 공기 타이어를 시작(試作)하였다. 또한 가황은, 170℃에서 20분간 프레스를 행하고, 가황 금형으로부터 제거하지 않고 100℃에서 3분간 냉각한 후, 가황 금형으로부터 취출하였다. 한편, 실시예는, 모두 스트립에 이어부를 형성한 것이다.

각 비교예 및 실시예에서, 코어체는 타이어에 5%의 내압을 충전했을 때의 타이어 내면 형상에 근사한 외주면을 갖는다. 또한 각 비교예 및 실시예의 직경 방향 스트레치는 1.0%이며, 레이디얼 방향 스트레치는 1.0%이다.

<타이어의 성능 평가 방법>

표 1의 실시예 및 비교예의 공기 타이어의 성능 평가는, 이하의 방법으로 실시하였다.

<미가황 점착력>

제1층의 미가황 시트와, 포머(former)를 접합시키고, 100 gf에서 30초간 유지한 후, 박리시킨 힘을 미가황 점착력으로서 측정하였다. 이하의 계산식에 의해, 비교예 1을 기준으로 하여, 각 예의 미가황 점착력을 지수로 표시하였다. 한편, 미가황 점착력 지수가 클수록, 미가황 점착력이 높은 것을 나타낸다.

미가황 점착력 지수=(각 예의 미가황 점착력/비교예 1의 미가황 점착력)×100

<가황 접착력>

제1층과 카카스 플라이 및 제2층과 카카스 플라이의 미가황 고무끼리를 접합시키고, 170℃×20분으로 가황하여, 가황 접착력을 측정하기 위한 샘플을 제작하였다. 인장력 시험기에 의해 박리력을 측정하여 가황 접착력으로 하였다. 이하의 계산식에 의해 비교예 1을 기준으로 하여, 각 배합의 가황 접착력을 지수로 표시하였다. 한편, 가황 접착력 지수가 클수록, 가황 접착력이 높은 것을 나타낸다.

가황 접착력 지수=(각 예의 가황 접착력/비교예 1의 가황 접착력)×100

<에어 인 성능>

가황 후의 타이어 내측을 외관으로 검사하고, 그 평가를 이하와 같은 것으로 하였다.

A: 외관상, 타이어 1개당, 직경 5 ㎜ 이하의 에어 인의 수가 0개, 직경 5 ㎜를 초과하는 에어 인의 수가 0개인 경우

B: 외관상, 타이어 1개당, 직경 5 ㎜ 이하의 에어 인의 수가 1∼3개, 직경 5 ㎜를 초과하는 에어 인의 수가 0개인 경우

C: 외관상, 타이어 1개당, 직경 5 ㎜ 이하의 에어 인의 수가 4개 이상, 직경 5 ㎜를 초과하는 에어 인의 수가 1개 이상인 경우

<유니포미티(LFV, RFV)>

JASOC607:2000의 유니포미티 시험 조건에 준거하여, 레터럴 포스 베리에이션(LFV) 및 레이디얼 포스 바리에이션(RFV)을 측정하였다. 결과는 모두 20개의 평균값(N)을 구하고, 비교예 1을 100으로 하는 상대값을 지수 표시하였다. 지수가 클 수록 유니포미티가 우수하다.

유니포미티 지수=(비교예 1의 유니포미티/각 예의 유니포미티)×100

<굴곡 균열 성장 시험>

시작 타이어의 내구 주행 시험에 의해 내측 라이너의 갈라짐, 박리 상태를 평가하였다. 시작 타이어를 JIS 규격 림 15×6 JJ로 조립하고, 타이어 내압은 150 KPa로 통상보다 저내압으로 설정하며, 하중은 600 ㎏, 속도 100 km/h, 주행 거리 20,000 km에서 타이어의 내부를 관찰하여, 균열, 박리의 수를 측정하여, 비교예 1과의 상대값으로 나타낸다.

내균열성장 지수=(비교예 1의 균열수/각 예의 균열수)×100

<종합 판정>

이하의 (a)∼(e)의 조건을 모두 만족시키는 경우를 종합 판정 A로 하였다.

(a) 미가황 점착력이 100 이상

(b) 가황 접착력은 100 이상

(c) 에어 인 성능이 A

(d) 유니포미티가 100 이상

(e) 굴곡 균열 성장성이 100 이상

이하의 (a)∼(e) 중 어느 하나가, 이하의 조건을 만족시키는 경우를 종합 판정 B, C로 하였다. 복수의 판정에 해당하는 경우는, 평가가 낮은 쪽을 채용하였다.

(a) 미가황 점착력이 100보다 작다

(b) 가황 접착력은 100보다 작다

(c) 에어 인 성능이 B, C

(d) 유니포미티가 100보다 작다

(e) 굴곡 균열 성장성이 100보다 작다

<타이어의 평가 결과>

실시예 1, 2, 5는 스트립이 제1층뿐인 경우, 실시예 1∼4, 실시예 8∼11은 제1층에 점착 부여제를 포함하는 예이고, 실시예 5∼7은 제1층에 IIR을 포함하는 예이다. 본 발명의 실시예는, 미가황 점착성, 가황 접착력, 유니포미티, 굴곡 균열 성장 시험에서, 모두 비교예 1보다 우수한 것이 확인된다.

본 발명의 스트립 및 그 제조 방법은, 승용차용 공기 타이어 외에, 트럭·버스용, 중장비용 등의 공기 타이어에 적용할 수 있다.

1: 공기 타이어, 2: 트레드부, 3: 사이드월부, 4: 비드부, 5: 비드 코어, 6: 카카스 플라이, 7: 벨트층, 8: 비드 에이펙스, 9: 내측 라이너, 10: 스트립, 11: 스트립의 제조 장치, 12: 시트, 13: 압출 장치, 14A, 14B: 다이 롤러, 15: 스크류축, 16: 압출구, 17: 구금, 18: 프리 롤러, PL: 폴리머 적층체.

Claims

코어체의 외주면의 원주 방향으로 감아, 타이어의 완성된 단면 형상에 가까운 형상의 내측 라이너를 형성하기 위한 스트립으로서,
상기 스트립은, 타이어 최내층에 배치되는 제1층을 구비하는 단층, 또는 이 제1층과 카카스 플라이에 인접하여 배치되고 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제2층의 복합층으로 이루어지며,
상기 제1층은, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체에, 적어도 점착 부여제, 부틸계 고무 및 천연 고무 중 1종을 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물이고,
상기 스트립은, 두께(T1)가 0.02 ㎜∼1.0 ㎜인 스트립 본체와, 이 스트립 본체의 양측에 형성되고, 상기 두께(T1)보다 작은 두께(T2)를 가지며, 폭(W2)이 0.5 ㎜∼5.0 ㎜인 이어부(ear portion)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 스트립.
제1항에 있어서, 상기 스트립은, 제1층과 카카스 플라이에 인접하여 배치되는 제2층의 복합층으로 형성되고, 제2층은 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 및 스티렌-이소부틸렌 블록 공중합체 중 어느 하나가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 스트립.
제1항에 기재된 스트립의 제조 방법으로서,
(a) 압출기 본체와 압출 헤드를 구비한 압출 장치에 의해, 열가소성 엘라스토머를 압출하여 가로로 긴 직사각형 단면의 시트를 형성하는 압출 공정과,
(b) 이 시트를, 다이 롤러와 닙 롤러 사이에 통과시켜, 상기 시트에 다이 롤러의 형상을 전사하여 스트립 단부에 이어부를 구비한 스트립을 형성하는 공정과,
(c) 상기 스트립을 다이 롤러로부터 박리하는 박리 공정
을 포함하는 스트립의 제조 방법.
상기 코어체의 외주면의 원주 방향을 따라, 스트립의 측 가장자리를 어긋나게 하면서 감아, 타이어의 완성된 단면에 가까운 형상의 내측 라이너를 성형하는 공기 타이어의 제조 방법으로서, 상기 스트립은,
(a) 타이어 최내층에 배치되고 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제1층을 구비하는 단층, 또는 이 제1층과 카카스 플라이에 인접하여 배치되고 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지는 제2층의 복합층으로 이루어지고,
(b) 두께(T1)가 0.02 ㎜∼1.0 ㎜인 스트립 본체와, 이 스트립 본체의 양측에 형성되고, 상기 두께(T1)보다 작은 두께(T2)를 가지며, 폭(W2)이 0.5 ㎜∼5.0 ㎜인 이어부를 갖는 것을 특징으로 하는 공기 타이어의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 코어체는, 타이어에 5%의 내압을 충전했을 때 타이어 내면 형상에 근사한 외주면을 갖는 것을 특징으로 하는 공기 타이어의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 코어체는, 타이어에 5%의 내압을 충전했을 때 타이어 내면 형상보다 작은 외주면을 갖는 것을 특징으로 하는 공기 타이어의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 스트립을 이용하여 코어체의 외주면에 내측 라이너 성형한 후, 그 외의 타이어 부재를 조합하여 미가황 타이어를 성형하는 공정과, 이 미가황 타이어를 상기 코어체로부터 제거하고 가황 금형에 투입하여 가황 성형하는 가황 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 타이어의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 가황 공정에서, 미가황 타이어는, 그 내강측에 배치된 블래더의 팽창에 의해, 0.1%∼2.0%의 직경 방향의 스트레치로 가황되는 것을 특징으로 하는 공기 타이어의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 가황 공정에서, 미가황 타이어는, 그 내강측에 배치된 블래더의 팽창에 의해, 0.1%∼2.0%의 레이디얼 방향의 스트레치로 가황되는 것을 특징으로 하는 공기 타이어의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 스트립을 이용하여 성형된 미가황 타이어를 상기 코어체의 외측에 형성하는 성형 공정과, 상기 미가황 타이어와 상기 코어체가, 함께 가황 금형에 투입되고, 이 가황 금형 및 상기 코어체가 가열되어, 타이어가 가황되는 것을 특징으로 하는 공기 타이어의 제조 방법.