KR20140032423A

KR20140032423A - 공기 타이어

Info

Publication number: KR20140032423A
Application number: KR1020137032618A
Authority: KR
Inventors: 도루 이이즈카
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-03-06
Publication date: 2014-03-14
Also published as: US20140060719A1; US20170239993A1; RU2013149326A; CN103534104B; BR112013029031A2; CN105539012A; EP2708379A4; CN105539012B; EP2708379A1; WO2012157322A1; WO2012157322A9; CN103534104A

Abstract

내공기투과성, 굴곡 피로성 및 내크랙성을 개선하는 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어이고, 상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체를 포함하는 적어도 1층의 폴리머 시트로 구성되며, 또한 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)는, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)보다 작은 것을 특징으로 한다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 이너 라이너를 구비한 공기 타이어에 관한 것이다.

최근, 차의 저연비화에 대한 강한 사회적 요청으로부터, 타이어의 경량화가 도모되고 있다. 타이어 부재 중에서도, 타이어 반경 방향의 내측에 배치되고, 공기 타이어 내부로부터 외부로의 공기 누설을 저감시켜 내공기투과성을 향상시키는 기능을 갖는 이너 라이너에 있어서도, 경량화 등이 행해지게 되었다.

현재, 이너 라이너용 고무 조성물로서, 부틸 고무 70∼100 질량% 및 천연 고무 30∼0 질량%를 포함하는 부틸계 고무를 사용함으로써, 타이어의 내공기투과성을 향상시키는 것이 행해지고 있다. 또한, 부틸계 고무는 부틸렌 이외에 약 1 질량%의 이소프렌을 포함하는데, 이 이소프렌이 황, 가황 촉진제, 아연화와 더불어, 인접 고무와의 공가교(共架橋)를 가능하게 하고 있다. 상기 부틸계 고무는, 통상의 배합으로는 승용차용 타이어에서는 0.6∼1.0 mm, 트럭·버스용 타이어에서는 1.0∼2.0 mm 정도의 두께가 필요해진다.

그래서, 타이어의 경량화를 도모하기 위해, 부틸계 고무보다 내공기투과성이 우수하고, 이너 라이너의 두께를 얇게 할 수 있는 열가소성 엘라스토머를, 이너 라이너에 이용하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 열가소성 엘라스토머를 이용한 이너 라이너를 부틸계 고무보다 얇은 두께로 하면, 공기 투과성과 경량화의 양립을 달성할 수 없게 됨과 동시에, 이너 라이너의 강도가 저하되어, 가황 공정시의 블래더의 열과 압력에 의해 이너 라이너가 찢어지는 경우가 있다. 또한, 비교적 강도가 낮은 열가소성 엘라스토머는, 타이어 주행중의 특히 큰 반복 전단 변형을 받는 버트레스부에서, 이너 라이너에 크랙이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다.

특허문헌 1(일본 특허 공개 평9-19987호 공보)에는, 이너 라이너와 고무층의 접착성을 개선하기 위한 적층체가 개시되어 있다. 이것은 이너 라이너의 양측에 접착층을 형성함으로써, 이너 라이너의 중첩부에서 접착층끼리가 접촉하게 되고, 가열에 의해 강고히 접착되기 때문에, 공기압 유지성을 향상시키고 있다. 그러나, 이 이너 라이너의 중첩을 위한 접착층은, 가황 공정에 있어서 블래더와 가열 상태에서 접촉하게 되어, 블래더에 점착, 접착된다는 문제가 있다.

특허문헌 2(일본 특허 제2999188호)는, 내공기투과성이 양호한 나일론 수지와 부틸 고무를 동적 가교에 의해 혼합물을 제조하여, 두께 100 ㎛의 이너 라이너를 제작하고 있다. 그러나 나일론 수지는 실온에서는 단단하여 타이어용 이너 라이너로서는 부적합하다. 또한, 이 동적 가교에 의한 혼합물만으로는 고무층과의 가황 접착은 되지 않기 때문에, 이너 라이너와는 별도로 가황용 접착층을 필요로 하므로, 이너 라이너 부재로서는 구조가 복잡하고 공정이 많아져, 생산성의 관점에서 불리하다.

특허문헌 3(일본 특허 공개 제2008-24219호 공보)은, 내공기투과성이 양호한 에틸렌-비닐알콜 공중합체 중에 무수 말레산 변성 수소 첨가 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체를 분산시켜, 유연한 가스 배리어층을 제작하고 있다. 또한, 열가소성 폴리우레탄층에서는 끼워넣은 샌드위치 구조, 또한 타이어 고무와 접착하는 면에 고무풀(부틸 고무/천연 고무의 70/30을 톨루엔에 용해시킴)을 도포시켜 이너 라이너를 제작하고 있다. 그러나, 유연 수지 분산의 변성 에틸렌-비닐알콜 공중합체는 접착력이 낮아, 열가소성 폴리우레탄층과 박리될 우려가 있다. 또한 유연 수지 분산의 변성 에틸렌-비닐알콜 공중합체는 유연 수지가 분산되어 있지만, 매트릭스의 EVOH는 굴곡 피로성이 부족하여, 타이어 주행중에 파괴되어 버린다. 또한 타이어 고무와 접착하는 면에 고무풀을 도포하고 있는데, 통상의 이너 라이너 공정과는 별도의 공정이 필요해져 생산성이 뒤떨어지게 된다.

특허문헌 4(일본 특허 공개 제2007-291256호 공보)에는, 공기압 저하의 억제, 내구성의 향상 및 연비의 향상을 동시에 실현하는 것이 가능한 공기 타이어로서, 천연 고무 및/또는 합성 고무로 이루어지는 고무 성분의 100 질량부에 대하여, 하기 화학식 (I)

(식 중, m 및 n은 각각 독립적으로 1∼100이고, x는 1∼1000임)로 표시되는 에틸렌-비닐알콜 공중합체가 15∼30 질량부의 범위 내에서 적어도 함유된 이너 라이너용 고무 조성물을 이너 라이너층에 이용하여 이루어지는 공기 타이어가 제안되어 있다. 그러나, 특허문헌 4의 기술에 있어서는, 상기 고무 조성물을 이용한 고무 시트의 두께는 1 mm로, 타이어의 경량화라는 점에서 개선의 여지가 있다.

특허문헌 5(일본 특허 공개 제2008-174037호 공보)는, 카카스층의 내측에 열가소성 수지 또는 열가소성 수지와 엘라스토머를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물의 공기 투과 방지층을 갖는 공기 타이어에 있어서, 벨트층의 최대폭 단부 근방으로부터 타이어 최대폭의 영역(Ts)에서의 공기 투과 방지층의 평균 두께(Gs)를, 타이어 최대폭과 비드 토우의 영역(Tf)에서의 공기 투과 방지층의 평균 두께(Gf)보다 얇게 하여, 굴곡 내구성을 개선하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이 구성에서는, 카카스 플라이의 고무층과 공기 투과 방지층 사이의 박리가 생기는 경우가 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평9-19987호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 제2999188호 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2008-24219호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 제2007-291256호 공보 특허문헌 5: 일본 특허 공개 제2008-174037호 공보

본 발명은, 내공기투과성, 굴곡 피로성 및 내크랙성을 개선하는 이너 라이너를 구비한 공기 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체를 포함하는 적어도 1층의 폴리머 시트로 구성되며, 또한 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)는, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)보다 작은 것을 특징으로 하는 공기 타이어에 관한 것이다.

본 발명의 공기 타이어는, 타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 것으로서, 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체 99.5∼60 질량%와, 스티렌-무수 말레산 공중합체 0.5∼40 질량%를 함유하는 폴리머 혼합물로 이루어지는 폴리머 시트로 구성되며, 또한 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가 0.3∼0.75인 것을 특징으로 한다.

상기 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체가 스티렌 성분을 10∼30 질량%의 범위에서 포함하고, 중량 평균 분자량이 50,000∼400,000인 것이 바람직하다. 스티렌-무수 말레산 공중합체는, 스티렌 성분/무수 말레산 성분의 몰비가 50/50∼90/10이고, 중량 평균 분자량이 4,000∼20,000이고, 또한 무수 말레산 성분의 산가가 50∼600인 스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진을 포함하는 것이 바람직하다.

스티렌-무수 말레산 공중합체는, 스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진이 에스테르화되어 얻어진, 모노에스테르기 및 모노카르복실산기를 갖는 스티렌-무수 말레산 공중합체의 에스테르 레진을 포함하는 것이 바람직하다.

스티렌-무수 말레산 공중합체는, 스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진이 암모늄염에 용해된, 스티렌-무수 말레산 공중합체 암모늄염 수용액을 포함하는 것이 바람직하다.

이너 라이너의 버트레스 영역의 평균 두께(Gs)는, 0.05∼0.45 mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 형태는, 타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체 100 질량부에 대하여, 점착 부여제를 0.1∼100 질량부 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물의 폴리머 시트로 구성되고, 상기 이너 라이너는, 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가, 0.30∼0.75인 공기 타이어에 관한 것이다.

상기 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체는 스티렌 성분 함유량이 10∼30 질량%이고, 중량 평균 분자량이 50,000∼400,000인 것이 바람직하다. 또한 상기 점착 부여제는, 중량 평균 분자량(Mw)이 1×10²∼1×10⁶이고, 연화점이 50℃∼150℃의 범위인 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어는, 상기 이너 라이너의 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)는, 0.05∼0.45 mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 형태는, 타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체의 60 질량% 이상과, 탄소수 4의 모노머의 중합체인 C4 중합체의 40 질량% 이하의 혼합물로 이루어지는 열가소성 엘라스토머 조성물로서, 두께가 0.05 mm∼0.6 mm인 제1층과, 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체의 적어도 어느 하나의 60 질량% 이상과, 상기 C4 중합체의 40 질량% 이하의 혼합물로 이루어지는 열가소성 엘라스토머 조성물로서, 두께가 0.01 mm∼0.3 mm인 제2층을 포함하는 폴리머 적층체로 형성되고, 상기 제2층은 카카스 플라이의 고무층과 접하도록 배치되고, 상기 이너 라이너는, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)보다, 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)가 얇은 것을 특징으로 하는 공기 타이어이다.

상기 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체는 스티렌 성분 함유량이 10∼30 질량%이고, 중량 평균 분자량이 50,000∼400,000인 것이 바람직하다.

그리고 상기 C4 중합체는, 폴리부텐 혹은 폴리이소부틸렌이 바람직하다. 또한 상기 C4 중합체가, 수 평균 분자량이 300∼3,000, 중량 평균 분자량이 700∼100,000, 또는 점도 평균 분자량이 20,000∼70,000인 것이 바람직하다.

상기 이너 라이너의 버트레스 영역의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)는, 0.30∼0.75이고, 상기 이너 라이너의 버트레스 영역의 평균 두께(Gs)는, 0.05∼0.45 mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 형태는, 타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체를 포함하는 열가소성 엘라스토머로 이루어지고 두께가 0.05 mm∼0.6 mm인 제1층과, 에폭시화 스티렌-부타디엔-스티렌 트리블록 공중합체를 포함하는 열가소성 엘라스토머로 이루어지고 두께가 0.01 mm∼0.3 mm인 제2층을 포함하는 폴리머 적층체로 구성되고, 상기 제2층이 카카스 플라이의 고무층과 접하도록 배치되고, 상기 이너 라이너는, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)보다, 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)가 얇은 것을 특징으로 하는 공기 타이어이다.

상기 이너 라이너의 버트레스 영역의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)는, 0.3∼0.75인 것이 바람직하다. 상기 이너 라이너의 버트레스 영역의 평균 두께(Gs)는, 0.05∼0.45 mm인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 이너 라이너는, SIBS와 스티렌-무수 말레산 공중합체를 함유하는 폴리머 혼합물로 이루어지는 폴리머 시트로 구성되며, 또한 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)를, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)보다 작게 했기 때문에, 내공기투과성, 굴곡 피로성 및 내크랙성을 개선할 수 있다.

또한 본 발명은, 점착 부여제를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물을 이너 라이너에 이용함과 동시에, 이너 라이너의 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)와, 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)의 비율을 일정 범위로 설정함으로써, 내공기투과성을 높이면서, 그 두께를 얇게 할 수 있고, 또한 인접 고무층과의 접착력을 개선할 수 있다. 그리고, 주행시의 타이어의 반복 변형에 따른 응력을 유효하게 완화시킬 수 있어 굴곡 피로성 및 내크랙성을 개선할 수 있다.

또 다른 형태의 발명은, 상기 C4 중합체를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물의 적층체를 이너 라이너에 이용함으로써, 내공기투과성을 높이면서, 그 두께를 얇게 할 수 있고, 또한 인접 고무층과의 접착성을 개선할 수 있다. 그리고 이너 라이너의 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)와, 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)를 조정함으로써, 주행시의 타이어의 반복 변형에 따른 응력을 유효하게 완화시킬 수 있어 굴곡 피로성 및 내크랙성이 개선된다.

또 다른 형태의 발명은, SIBS를 포함하는 제1층과, 에폭시화 SBS의 제2층의 폴리머 적층체를 이너 라이너에 이용함으로써, 내공기투과성을 유지하면서, 그 두께를 얇게 할 수 있다. 또한 인접 고무층과의 접착성을 높일 수 있다. 그리고 이 폴리머 적층체를 이너 라이너에 이용한 공기 타이어는, 굴곡 피로성이 개선된다. 그리고, 비드 영역(Rb)과 버트레스 영역(Rs)의 이너 라이너의 평균 두께(Gb, Gs)를 조정함으로써, 주행시의 타이어의 반복 변형에 따른 응력을 유효하게 완화시킬 수 있어 내크랙성이 개선된다.

도 1은 본 발명의 공기 타이어의 우측 절반을 도시한 모식적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 공기 타이어의 이너 라이너의 개략 단면도이다.

(타이어의 기본 구조)

본 발명의 공기 타이어(1)는, 승용차용, 트럭·버스용, 중장비용 등으로서 이용할 수 있다. 본 발명의 공기 타이어의 실시형태를 도 1에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시형태에서의 공기 타이어의 우측 절반을 도시한 모식적 단면도이다. 공기 타이어(1)는, 트레드부(2)와, 상기 트레드부 양단으로부터 토로이드(toroid) 형상을 형성하도록 사이드월부(3)와 비드부(4)를 갖고 있다. 또한, 비드부(4)에는 비드 코어(5)가 매설된다. 또한, 한쪽의 비드부(4)로부터 다른 쪽의 비드부에 걸쳐 형성되고, 양단을 비드 코어(5)의 둘레에 접어서 걸리는 카카스 플라이(6)와, 상기 카카스 플라이(6)의 크라운부 외측에는, 적어도 2장의 플라이로 이루어지는 벨트층(7)이 배치되어 있다.

상기한 벨트층(7)은, 통상, 스틸 코드 또는 아라미드 섬유 등의 코드로 이루어지는 플라이의 2장을 타이어 둘레 방향에 대하여, 코드가 통상 5∼30°의 각도가 되도록 플라이 사이에서 서로 교차하도록 배치된다. 또, 벨트층의 양단 외측에는, 토핑 고무층을 형성하여, 벨트층 양단의 박리를 경감시킬 수 있다. 또한, 카카스 플라이는, 폴리에스테르, 나일론, 아라미드 등의 유기 섬유 코드가 타이어 둘레 방향으로 거의 90°로 배열되어 있고, 카카스 플라이와 그 접음부에 둘러싸이는 영역에는, 비드 코어(5)의 상단으로부터 사이드월 방향으로 연장되는 비드 에이펙스(8)가 배치된다. 또한, 카카스 플라이(6)의 타이어 반경 방향 내측에는 한쪽의 비드부(4)로부터 다른 쪽의 비드부(4)에 걸친 이너 라이너(9)가 배치된다.

본 발명에 있어서, 타이어 최대폭 위치(Le)로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 이너 라이너(9)의 평균 두께(Gs)는, 타이어 최대폭 위치(Le)로부터 비드 토우(Lt)에 걸친 비드 영역(Rb)의 이너 라이너(9)의 평균 두께(Gb)보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 타이어 최대폭 위치(Le)로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 이너 라이너(9)의 평균 두께(Gs)와, 타이어 최대폭 위치(Le)로부터 비드 토우(Lt)에 걸친 비드 영역(Rb)의 이너 라이너(9)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)는, 1 미만, 바람직하게는 0.3∼0.75이다.

이와 같이 버트레스 영역(Rs)에서의 이너 라이너의 두께를 얇게 함으로써, 타이어 주행시에, 이 영역에서의 반복 굴곡 변형에 따른 전단 변형이 생기더라도, 그 응력을 완화시킬 수 있어, 크랙의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 상기와 같은 이너 라이너의 평균 두께로 함으로써, 굴곡 변형에 의한 응력을 효과적으로 완화시킬 수 있다. 상기한 이너 라이너의 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)는, 0.5∼0.7인 것이 바람직하다. 또한 공기압 유지 성능을 유지하고, 버트레스 영역의 응력을 완화시키는 효과를 겸비하기 위해서는, 이너 라이너의 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)는, 0.05∼0.45 mm인 것이 바람직하다.

<실시형태 A>

본 발명은, 타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(이하, 「SIBS」라고도 함) 99.5∼60 질량%와, 스티렌-무수 말레산 공중합체(이하, SMA라고도 함) 0.5∼40 질량%를 함유하는 폴리머 혼합물로 이루어지는 폴리머 시트로 구성된다. SIBS로 이루어지는 폴리머 조성물은, 고무와의 가황 접착성이 뒤떨어지지만, SIBS의 이소부틸렌 블록 유래에 의해, 내공기투과성이 매우 우수하다. 한편, 스티렌-무수 말레산 공중합체는, 내공기투과성이 뒤떨어지지만, 고무와의 가황 접착성이 매우 우수하다. 따라서, SIBS와 SMA를 포함하는 폴리머 필름을 이너 라이너에 이용한 경우, 내공기투과성 및 가황 접착성이 우수한 공기 타이어를 얻을 수 있다.

(폴리머 시트)

본 발명의 일실시형태에 있어서, 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체 99.5∼60 질량%와, 스티렌-무수 말레산 공중합체 0.5∼40 질량%를 함유하는 폴리머 혼합물로 이루어지는 폴리머 시트로 이루어진다.

또한, SIBS는 방향족 이외의 분자 구조가 완전 포화인 것에 의해, 열화 경화가 억제되어, 우수한 내구성을 갖는다.

본 발명의 실시형태에 있어서, 상기 폴리머 혼합물로 이루어지는 미가황 폴리머 시트를 이너 라이너에 사용하는 경우, SIBS를 함유시킴으로써 내공기투과성을 확보하기 때문에, 예를 들면 할로겐화부틸 고무 등의, 종래 내공기투과성을 부여하기 위해 사용되어 온 고비중의 할로겐화 고무를 사용하지 않거나, 사용하는 경우에도 사용량의 저감이 가능하다. 이에 따라 타이어의 경량화가 가능하여, 연비의 향상 효과가 얻어진다. 또한 상기 할로겐화 고무는, 고무 중의 할로겐에 의해 공기 타이어의 플라이 코드와 고무 사이의 접착성을 악화시킨다는 문제점을 갖고 있는데, 본 발명에 있어서는 상기 할로겐화 고무의 사용량을 저감시킬 수 있기 때문에, 플라이 코드와 상기 폴리머 혼합물 사이의 접착성의 향상에 의한 공기 타이어의 내구성의 향상 효과도 얻어진다.

상기한 폴리머 시트의 두께는, 0.05∼0.6 mm인 것이 바람직하다. 폴리머 시트의 두께가 0.05 mm 미만이면, 폴리머 시트를 이너 라이너에 적용한 미가공 타이어의 가황시에, 폴리머 시트가 프레스 압력에 의해 찢어져, 얻어진 타이어에서 에어 리크(air leakgage) 현상이 생길 우려가 있다. 한편, 폴리머 시트의 두께가 0.6 mm를 초과하면, 타이어 중량이 증가하여, 저연비 성능이 저하된다. 폴리머 시트의 두께는, 또한 0.05∼0.4 mm인 것이 바람직하다. 폴리머 시트는, SIBS를 압출 성형, 카렌더 성형과 같은 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머를 필름화하는 통상의 방법에 의해 필름화하여 얻을 수 있다.

(스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIBS))

본 발명의 일실시형태에서의 폴리머 조성물에 있어서, 폴리머 혼합물 중의 SIBS의 함유량은 99.5∼60 질량%가 된다. SIBS의 함유량이 60 질량% 이상인 것에 의해, 우수한 내공기투과성과 내구성을 갖는 이너 라이너를 얻을 수 있다. 또한 SIBS의 함유량이 99.5 질량% 이하인 것에 의해, 인접 고무와의 접착성이 우수한 이너 라이너를 얻을 수 있다. 내공기투과성과 내구성이 보다 양호해지는 점에서, 상기 함유량은 98∼70 질량%인 것이 바람직하다.

SIBS는 일반적으로 스티렌을 10∼40 질량% 포함한다. 내공기투과성과 내구성이 보다 양호해지는 점에서, SIBS 중의 스티렌의 함유량은 10∼30 질량%의 범위가 바람직하다.

SIBS는, 이소부틸렌과 스티렌의 몰비(이소부틸렌/스티렌)가, 상기 공중합체의 고무 탄성의 면에서 40/60∼95/5인 것이 바람직하다. SIBS에서, 각 블록의 중합도는, 고무 탄성과 취급(중합도가 10,000 미만에서는 액상이 됨)의 면에서 이소부틸렌에서는 10,000∼150,000 정도, 또한 스티렌에서는 10,000∼30,000 정도인 것이 바람직하다.

상기한 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 내공기투과성과 내구성을 보다 양호하게 하는 관점에서, SIBS 중의 스티렌 성분의 함유량은 10∼30 질량%, 바람직하게는 14∼23 질량%인 것이 바람직하다.

SIBS는, 일반적인 비닐계 화합물의 중합법에 의해 얻을 수 있고, 예컨대, 리빙 양이온 중합법에 의해 얻을 수 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 소62-48704호 공보 및 일본 특허 공개 소64-62308호 공보에는, 이소부틸렌과 다른 비닐 화합물의 리빙 양이온 중합이 가능하고, 비닐 화합물에 이소부틸렌과 다른 화합물을 이용함으로써 폴리이소부틸렌계의 블록 공중합체를 제조할 수 있는 것이 개시되어 있다. 이밖에도, 리빙 양이온 중합법에 의한 비닐 화합물 중합체의 제조법이, 예컨대, 미국 특허 제4,946,899호, 미국 특허 제5,219,948호, 일본 특허 공개 평3-174403호 공보 등에 기재되어 있다.

SIBS는 분자 내에 방향족 이외의 이중 결합을 갖고 있지 않기 때문에, 폴리부타디엔 등의 분자 내에 이중 결합을 갖고 있는 중합체에 비해 자외선에 대한 안정성이 높고, 따라서 내후성이 양호하다.

(스티렌-무수 말레산 공중합체)

본 명세서에 있어서, 스티렌-무수 말레산 공중합체란, 스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진(이하, 「SMA 베이스 레진」이라고도 함), 스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진이 에스테르화되어 얻어진, 모노에스테르기 및 모노카르복실산기를 갖는 스티렌-무수 말레산 공중합체의 에스테르 레진(이하, SMA 에스테르 레진이라고도 함) 및 스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진의 암모늄염의 수용액인, 스티렌-무수 말레산 공중합체 암모늄염 수용액(이하, SMA 레진 암모늄염 수용액이라고도 함)을 포함하는 개념으로서 기재한다.

스티렌-무수 말레산 공중합체는, 분산, 유화에서의 고분자 계면 활성제, 고기능성 가교제로서 사용되고 있고, 고무와의 가황 접착성이 매우 우수하다. 또한, 고무에 습윤성을 부여하기 때문에, 점착 효과도 우수하다.

본 발명에 있어서, 이너 라이너용 폴리머 조성물은, SIBS에 SMA를 배합함으로써, 내공기투과성을 유지하면서, 고무와의 가황 접착성을 향상시킬 수 있다.

이너 라이너용 폴리머 조성물의 폴리머 성분에 있어서, SMA의 함유량은 0.5∼40 질량%이다. SMA의 함유량이 0.5 질량% 이상인 것에 의해, 인접 고무와의 접착성이 우수한 이너 라이너를 얻을 수 있다. 또한 SMA의 함유량이 40 질량% 이하인 것에 의해, 우수한 내공기투과성과 내구성을 갖는 이너 라이너를 얻을 수 있다. 폴리머 성분 중의 SMA의 함유량은, 2∼30 질량%가 더욱 바람직하다.

(스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진)

본 발명의 일실시형태에 있어서, SMA는 SMA 베이스 레진을 포함하는 것이 미가황 점착성 및 가황 후 접착성의 관점에서 바람직하다.

SMA 베이스 레진은, 스티렌 성분/무수 말레산 성분의 몰비가 50/50∼90/10인 것이, 고연화점 및 높은 열안정성의 관점에서 바람직하다.

SMA 베이스 레진은, 중량 평균 분자량이 4,000∼20,000인 것이, 가황 후 접착성 및 유동성의 관점에서 바람직하다. 또한 중량 평균 분자량은, 5,000∼15,000인 것이 보다 바람직하다.

SMA 베이스 레진은, 스티렌-무수 말레산 공중합체 중의 무수 말레산 성분의 산가가 50∼600인 것이, 미가황 점착성의 관점에서 바람직하다. 또한 무수 말레산 성분의 산가는, 95∼500인 것이 보다 바람직하다.

(스티렌-무수 말레산 공중합체의 에스테르 레진)

본 발명의 일실시형태에 있어서, 스티렌-무수 말레산 공중합체는, 스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진이 에스테르화되어 얻어진, 모노에스테르기 및 모노카르복실산기를 갖는 스티렌-무수 말레산 공중합체의 에스테르 레진(이하, SMA 에스테르 레진이라고도 함)을 포함하는 것이 바람직하다.

SMA 에스테르 레진은, 가황 접착성이 우수하다는 특성을 갖는다. 따라서, SIBS에 SMA 에스테르 레진을 배합함으로써, 고무층과의 가황 접착성이 우수한 이너 라이너용 폴리머 조성물을 얻을 수 있다. SMA 에스테르 레진은, 스티렌 성분/무수 말레산 성분의 몰비가 50/50∼90/10인 것이, 가황 접착성의 관점에서 바람직하다.

SMA 에스테르 레진은, 중량 평균 분자량이 5,000∼12,000인 것이, 가황 후 접착성 및 유동성의 관점에서 바람직하다. 또한 중량 평균 분자량은, 6,000∼11,000인 것이 보다 바람직하다. SMA 에스테르 레진은, 무수 말레산 성분의 산가가 50∼400인 것이, 미가황 고무에 대한 점착성의 관점에서 바람직하다. 또한 무수 말레산 성분의 산가는, 95∼290인 것이 보다 바람직하다. SMA 에스테르 레진은 예컨대 반응 용기에 베이스 레진과 알콜을 도입하고, 불활성 가스 분위기하에서 가열 교반함으로써 제조할 수 있다.

(스티렌-무수 말레산 공중합체 암모늄염 수용액)

본 발명에 있어서, 스티렌-무수 말레산 공중합체는, SMA 베이스 레진의 암모늄염의 수용액인, 스티렌-무수 말레산 공중합체 암모늄염 수용액(이하, SMA 암모늄염 수용액이라고도 함)을 포함하는 것이 바람직하다.

SMA 암모늄염 수용액은, 습윤성이 우수하다는 특성을 갖는다. 따라서, SIBS에 SMA 암모늄염 수용액을 배합함으로써, 점착성이 우수한 이너 라이너용 폴리머 조성물을 얻을 수 있다. SMA 암모늄염 수용액은, 고형분 농도가 10.0∼45.0%인 것이, 미가황 고무에 대한 점착성과 성형 가공성의 관점에서 바람직하다. SMA 암모늄염 수용액은, pH가 8.0∼9.5인 것이 점착성의 관점에서 바람직하다.

SMA 암모늄염 수용액은 예컨대 반응 용기에 물을 넣고, 격렬하게 교반하면서 베이스 레진을 첨가하고, 서서히 수산화암모늄을 첨가하면 발열 반응이 일어난다. 그 후, 소정의 온도까지 가열하고, 용해가 완료될 때까지 교반을 계속함으로써 제조할 수 있다.

(폴리머 조성물의 첨가제)

본 발명의 일실시형태에서의 폴리머 조성물에는, 그 밖의 보강제, 가황제, 가황 촉진제, 각종 오일, 노화 방지제, 연화제, 가소제, 커플링제 등의 타이어용 또는 일반의 폴리머 조성물에 배합되는 각종 배합제 및 첨가제를 배합할 수 있다. 이들 첨가제로는, 예를 들면 스테아르산, 산화아연, 노화 방지제, 가황 촉진제 등을 들 수 있다.

(공기 타이어의 제조 방법)

본 발명에 있어서 이너 라이너에 이용하는 폴리머 조성물은, 종래부터 공지된 방법으로 제조할 수 있고, 예를 들면 상기 각 재료를 소정의 배합 비율이 되도록 칭량한 후, 오픈 롤, 밴버리 믹서 등의 고무 혼련 장치를 이용하여, 100∼250℃에서 5∼60분간 혼련하는 방법 등이 있다.

구체적으로는, SIBS, SMA, SMA 베이스 레진, SMA 에스테르 레진, SMA 암모늄염 수용액, 및 필요에 따라 각종 첨가제를 2축 압출기에 투입하여 약 100∼250℃, 50∼300 rpm의 조건하에서 혼련함으로써 폴리머 조성물의 펠렛을 얻는다.

또, 이너 라이너의 두께를 비드 영역(Rb)과 버트레스 영역(Rs)에서 조정하기 위해서는, 예컨대, 폴리머 시트의 압출구에 프로파일을 부여하여, 버트레스 영역의 두께(Gs)를 얇게 한 일체물의 시트를 제작하고, 이것을 이너 라이너로서 타이어 내면에 배치한다. 본 발명의 공기 타이어에 이용되는 카카스 플라이의 고무층의 배합은, 일반적으로 이용되는 고무 성분, 예컨대, 천연 고무, 폴리이소프렌, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리부타디엔 고무 등에, 카본 블랙, 실리카 등의 충전제를 배합한 것을 이용할 수 있다.

다음으로, 미가공 타이어를 금형에 장착하고, 블래더에 의해 150∼180℃에서 3∼50분간, 가압하면서 가열하여 가황 타이어를 얻는다. 다음으로, 얻어진 가황 타이어를 50∼120℃에서 10∼300초간 냉각시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 폴리머 필름을 이너 라이너에 이용하여 공기 타이어를 제작한다. 상기 폴리머 필름을 구성하는 SIBS, SMA 등은 열가소성 엘라스토머이기 때문에, 가황 타이어를 얻는 공정에서, 예를 들면 150∼180℃로 가열되면, 금형 내에서 연화 상태가 된다. 여기서의 연화 상태란, 분자 운동성이 향상되어, 고체와 액체의 중간 상태에 있는 것을 말한다. 연화 상태의 열가소성 엘라스토머는, 고체 상태보다 반응성이 향상되기 때문에, 인접 부재에 융착된다.

즉, 팽창한 블래더의 외측 표면과 접하는 이너 라이너는, 가열에 의해 연화되어 블래더에 융착되어 버린다. 이너 라이너와 블래더의 외측 표면이 융착된 상태에서 가황 타이어를 금형으로부터 꺼내고자 하면, 이너 라이너가, 인접하는 인슐레이션이나 카카스로부터 박리되어 버려, 에어 인 현상이 생긴다. 또한, 타이어의 형상 자체가 변형되어 버리는 경우도 있다.

그래서, 얻어진 가황 타이어를 즉시 120℃ 이하에서 10초 이상 급냉시킴으로써, 이너 라이너에 이용되고 있는 열가소성 엘라스토머를 고화시킬 수 있다. 열가소성 엘라스토머가 고화되면, 이너 라이너와 블래더의 융착이 해소되어, 가황 타이어를 금형으로부터 꺼낼 때의 이형성이 향상된다.

냉각 온도는 50∼120℃가 바람직하다. 냉각 온도가 50℃보다 낮으면, 특별한 냉각 매체를 준비할 필요가 있어, 생산성을 악화시킬 우려가 있다. 냉각 온도가 120℃를 초과하면, 열가소성 엘라스토머가 충분히 냉각되지 않아, 금형 개방시에 이너 라이너가 블래더에 융착된 상태가 되어, 에어 인 현상이 발생할 우려가 있다. 냉각 온도는, 70∼100℃인 것이 더욱 바람직하다.

냉각 시간은 10∼300초간이 바람직하다. 냉각 시간이 10초보다 짧으면 열가소성 엘라스토머가 충분히 냉각되지 않아, 금형 개방시에 이너 라이너가 블래더에 융착된 상태가 되어, 에어 인 현상이 발생할 우려가 있다. 냉각 시간이 300초를 초과하면 생산성이 나빠진다. 냉각 시간은, 30∼180초인 것이 더욱 바람직하다.

가황 타이어를 냉각시키는 공정은, 블래더 내를 냉각시켜 행하는 것이 바람직하다. 블래더 내는 공동(空洞)이기 때문에, 가황 공정 종료 후에 블래더 내에 상기 냉각 온도로 조정된 냉각 매체를 도입할 수 있다. 또, 가황 타이어를 냉각시키는 공정은, 블래더 내를 냉각시키는 것과 더불어, 금형에 냉각 구조를 설치하여 실시하는 것도 가능하다. 냉각 매체로는, 공기, 수증기, 물 및 오일로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 냉각 효율이 우수한 물을 이용하는 것이 바람직하다.

<실시형태 B>

본 발명은, 타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체 100 질량부에 대하여, 점착 부여제를 0.1∼100 질량부 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물의 폴리머 시트로 구성된다.

(이너 라이너용 폴리머 조성물)

본 발명에 있어서 이너 라이너의 폴리머 조성물은, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIBS)를 적어도 80 질량%와, 고무 성분 또는 열가소성 엘라스토머의 20 질량% 이하의 혼합물로 이루어지는 엘라스토머 조성물로 이루어진다.

상기 SIBS에 혼합되는 열가소성 엘라스토머로서, 예컨대 스티렌계 열가소성 엘라스토머가 바람직하다. 스티렌계 열가소성 엘라스토머는, 하드 세그먼트로서 스티렌 블록을 포함하는 공중합체를 말한다. 예컨대, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS), 스티렌-이소부틸렌 블록 공중합체(SIB), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS), 스티렌-이소부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SIBS), 스티렌-에틸렌·부텐-스티렌 블록 공중합체(SEBS), 스티렌-에틸렌·프로필렌-스티렌 블록 공중합체(SEPS), 스티렌-에틸렌·에틸렌·프로필렌-스티렌 블록 공중합체(SEEPS), 스티렌-부타디엔·부틸렌-스티렌 블록 공중합체(SBBS)가 있다.

또한, 스티렌계 열가소성 엘라스토머는, 그 분자 구조에 있어서, 에폭시기를 가져도 좋고, 예컨대, 다이셀 화학 공업(주)사 제조, 에포프렌드 A1020(중량 평균 분자량이 10만, 에폭시 당량이 500)의 에폭시 변성 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체(에폭시화 SBS)를 사용할 수 있다.

또한, SIBS에 천연 고무, IR, BR, SBR 등의 고무 성분을 배합할 수도 있다. 고무 성분은, 상기 열가소성 엘라스토머와 병용하는 것도 가능하다.

(점착 부여제)

상기 점착 부여제는, 엘라스토머 100 질량부에 대하여, 0.1∼100 질량부, 바람직하게는 1∼50 질량부의 범위에서 배합된다. 점착 부여제가 0.1 질량부 미만인 경우에는, 제2층과의 가황 접착력이 충분하지 않고, 한편, 100 질량부를 초과하면 점착성이 지나치게 높아져, 가공성, 생산성을 저하시키고, 또한 가스 배리어성이 저하되게 된다.

여기서 「점착 부여제」란, 열가소성 엘라스토머 조성물의 점착성을 증진시키기 위한 첨가제를 말하며, 예컨대, 다음의 점착 부여제가 예시된다. 또한 점착 부여제는, 중량 평균 분자량(Mw)이 1×10²∼1×10⁶이고, 연화점이 50℃∼150℃의 범위인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 1×10² 미만인 경우, 점도가 낮아져, 시트의 성형성이 바람직하지 않고, 한편, 1×10⁶을 초과하면 이너 라이너의 점착성이 충분하지 않게 된다.

이하, 본 발명에 있어서 사용되는 점착 부여제를 열거한다.

[C9 석유 수지]

C9 석유 수지란, 나프타를 열분해하여, 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔 등의 유용한 화합물을 얻고 있는데, 이들을 제거한 나머지의 C5∼C9 유분(留分)(주로 C9 유분)을 혼합 상태인 채로 중합하여 얻어진 방향족 석유 수지이다. 예컨대, 상품명으로서, 아르콘 P70, P90, P100, P125, P140, M90, M100, M115, M135(모두 아라카와 화학 공업(주)사 제조, 연화점 70∼145℃), 또한 아이마브 S100, S110, P100, P125, P140(모두 이데미츠 석유 화학(주) 제조, 방향족 공중합계 수첨 석유 수지, 연화점 100∼140℃, 중량 평균 분자량 700∼900, 브롬가 2.0∼6.0 g/100 g), 또한, 페트콜 XL(도소(주) 제조)이 있다.

[C5 석유 수지]

C5 석유 수지란, 나프타를 열분해하여, 에틸렌, 프로필렌이나 부타디엔 등의 유용한 화합물을 얻고 있는데, 이들을 제거한 나머지의 C4∼C5 유분(주로 C5 유분)을 혼합 상태인 채로 중합하여, 얻어진 지방족 석유 수지이다. 상품명으로서, 하일레츠 G100(미츠이 석유 화학(주) 제조, 연화점이 100℃), 또한 마르칼레츠 T100AS(마루젠 석유(주) 제조, 연화점 100℃), 또한 에스코레츠 1102(토넥스(주) 제조, 연화점이 110℃)가 있다.

[테르펜 수지]

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 수지]

상품명으로서, YS 레진 TO85, TO105, TO115, TO125(모두 야스하라 케미컬(주) 제조, 연화점 75∼165℃)가 있다.

[테르펜페놀 수지]

상품명으로서 타마놀 803L, 901(아라카와 화학 공업(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 수지]

연화점 90℃의 쿠마론 수지(고베 유화학 공업(주) 제조)가 있다.

[쿠마론인덴 오일]

상품명으로서, 15E(고베 유화학 공업(주) 제조, 유동점 15℃)가 있다.

[로진 에스테르]

상품명으로서, 에스테르검 AAL, A, AAV, 105, AT, H, HP, HD(모두 아라카와 화학 공업(주) 제조, 연화점 68℃∼110℃), 또한 하리에스터 TF, S, C, DS70L, DS90, DS130(모두 하리마 화성(주) 제조, 연화점 68℃∼138℃)이 있다.

[수첨 로진 에스테르]

상품명으로서, 수퍼에스테르 A75, A100, A115, A125(모두 아라카와 화학 공업(주) 제조, 연화점 70℃∼130℃)가 있다.

[알킬페놀 수지]

상품명으로서, 타마놀 510(아라카와 화학 공업(주) 제조, 연화점 75℃∼95℃)이 있다.

[DCPD]

상품명으로서, 에스코레츠 5300(토넥스(주) 제조, 연화점 105℃)이 있다.

이너 라이너는, 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머를 시트화하는 통상의 방법, 예컨대 압출 성형, 카렌더 성형 등에 의해 제조할 수 있다.

(공기 타이어의 제조 방법)

본 발명의 공기 타이어는, 일반적인 제조 방법을 이용할 수 있다. 상기 이너 라이너를 미가공 타이어의 내측에서 카카스 플라이와 접하도록 배치하여 다른 부재와 함께 가황 성형함으로써 제조할 수 있다. 가황된 공기 타이어는, 이너 라이너와 카카스 플라이의 고무층이 양호하게 접착되어 있기 때문에, 우수한 내공기투과성 및 내구성을 갖는다.

또, 이너 라이너의 두께를 비드 영역(Rb)과 버트레스 영역(Rs)에서 조정하기 위해서는, 예컨대, 폴리머 시트의 압출구에 프로파일을 부여하여, 버트레스 영역의 두께(Gs)를 얇게 한 일체물의 시트를 제작하고, 이것을 이너 라이너로서 타이어 내면에 배치한다.

본 발명의 공기 타이어에 이용되는 카카스 플라이의 고무층의 배합은, 일반적으로 이용되는 고무 성분, 예컨대, 천연 고무, 폴리이소프렌, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리부타디엔 고무 등에, 카본 블랙, 실리카 등의 충전제를 배합한 것을 이용할 수 있다.

<실시형태 C>

(이너 라이너용의 폴리머 적층체)

본 발명에 있어서 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIBS)를 주체로 하는 열가소성 엘라스토머 조성물로서, 두께가 0.05 mm∼0.6 mm인 제1층과, 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체 중 적어도 어느 하나를 주체로 하는 열가소성 엘라스토머 조성물로서, 두께가 0.01 mm∼0.3 mm인 제2층을 포함하는 폴리머 적층체로 형성된다. 여기서 제1층 및 제2층의 열가소성 엘라스토머 조성물은, 탄소수가 4인 모노머의 중합체인 C4 중합체가, 40 질량% 이하, 특히 0.5∼40 질량% 혼합되어 있다.

(제1층)

본 발명에 있어서 제1층에는, SIBS와 함께 탄소수 4의 모노머 단위를 중합하여 얻어지는 C4 중합체를 포함한다. 상기 C4 중합체의 저분자량 성분은, SIBS 유래의 내공기투과성을 저해하지 않고, SIBS의 제1층과, 다른 폴리머 시트나 고무층의 미가황 점착력 및 가황 접착력을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기 C4 중합체를 포함하는 SIBS층을 타이어의 이너 라이너부에 이용하면, 인접하는 카카스나 인슐레이션 등을 형성하는 고무층과의 접착력이 향상되어, 이너 라이너와 카카스, 또는 이너 라이너와 인슐레이션 사이의 에어 인 현상을 방지할 수 있다. 상기 C4 중합체의 GPC법에 의한 수 평균 분자량은, 300∼3,000인 것이 바람직하고, 500∼2,500인 것이 더욱 바람직하다. 상기 중합체의 GPC법에 의한 중량 평균 분자량은 700∼100,000인 것이 바람직하고, 1,000∼80,000인 것이 더욱 바람직하다. 상기 중합체의 FCC법에 의한 점도 평균 분자량은 20,000∼70,000인 것이 바람직하고, 30,000∼60,000인 것이 더욱 바람직하다.

상기 C4 중합체로는, 폴리부텐, 폴리이소부틸렌 등을 들 수 있다. 폴리부텐은, 모노머 단위로서 이소부텐을 주체로 하고, 또한 노르말부텐을 이용하여, 이들을 반응시켜 얻어지는 장쇄형 탄화수소의 분자 구조를 가진 공중합체이다. 폴리부텐으로는, 수소 첨가형의 폴리부텐도 이용할 수 있다. 폴리이소부틸렌은, 모노머 단위로서 이소부텐을 이용하여, 이것을 중합시켜 얻어지는 장쇄형 탄화수소의 분자 구조를 가진 공중합체이다.

폴리부텐으로는, 예컨대, 신닛폰 석유(주)사 제조의, 닛세키 폴리부텐(그레이드 LV7, LV50, LV100, HV15, HV35, HV50, HV100, HV300, HV1900)을 들 수 있다. 이들은 GPC법에 의한 수 평균 분자량이 300∼3000이다. 또한, BASF(주)사 제조의 글리소팔(Glissopal) 550, 1000, 1300, 2300이 있다. 이들은 GPC법에 의한 수 평균 분자량이 550∼2300, 중량 평균 분자량이 700∼4,5000이다. 또한, 이데미츠 석유 화학(주)사 제조의 이데미츠 폴리부텐 OH, 5H, 2000H(수소 첨가 그레이드), 15R, 35R, 100R, 300R(수소 미첨가 그레이드)을 들 수 있다. 이들은 ASTM D2503-92에 의한 수 평균 분자량이 350∼3000이다.

또한, 폴리이소부틸렌으로서, 신닛폰 석유(주)사 제조의 테트락스(TETRAX) 3T, 4T, 5T, 6T를 들 수 있다. 이들은 NPCCC법(GPC법)에 의한 중량 평균 분자량이 30,000∼100,000이고, FCC에 의한 점도 평균 분자량이 20,000∼70,000의 범위이다.

본 발명에 있어서 제1층은, 탄소수 4의 모노머 단위를 중합하여 얻어지는 C4 중합체를, 40 질량% 미만, 특히 0.5 질량% 이상 40 질량% 이하 포함한다. C4 중합체의 함유량이 0.5 질량% 미만이면, 카카스나 인슐레이션과의 가황 접착력이 저하될 우려가 있고, 40 질량%를 초과하면, 내공기투과성이 저하되고, 또한 점도가 낮아지기 때문에 압출 가공성이 나빠질 우려가 있다. 상기 C4 중합체의 함유량은, 바람직하게는 5 질량% 이상 20 질량% 이하이다. 한편, 제1층 중의 SIBS의 함유량은 60 질량% 이상 99.5 질량% 이하가 바람직하다. SIBS의 함유량이 60 질량% 미만이면, 내공기투과성이 저하될 우려가 있고, 99.5 질량%를 초과하면, 카카스나 인슐레이션과의 가황 접착력이 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. SIBS의 함유량은, 80 질량% 이상 95 질량% 이하가 더욱 바람직하다.

제1층의 두께는, 0.05 mm 이상 0.6 mm 이하이다. 제1층의 두께가 0.05 mm 미만이면, 폴리머 시트를 이너 라이너에 적용한 미가공 타이어의 가황시에, 제1층이 프레스 압력에 의해 찢어져, 얻어진 타이어에서 에어 리크 현상이 생길 우려가 있다. 한편, 제1층의 두께가 0.6 mm를 초과하면, 타이어 중량이 증가하여, 저연비 성능이 저하된다. 제1층의 두께는, 또한 0.05 mm 이상 0.4 mm 이하인 것이 바람직하다.

(제2층)

본 발명에 있어서, 제2층은 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체(이하, 「SIS」라고도 함) 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체(이하, 「SIB」라고도 함) 중 적어도 어느 하나의 60 질량% 이상과, 상기 C4 중합체의 40 질량% 이하의 혼합물로 이루어지는 엘라스토머 조성물로서 두께가 0.01 mm∼0.3 mm이다.

(SIS)

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 이너 라이너에 이용한 경우, 상기 이너 라이너는, 예를 들면 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.

SIS 중의 스티렌 성분의 함유량은, 점착성, 접착성 및 고무 탄성의 관점에서 10∼30 질량%인 것이 바람직하다. SIS에 있어서 각 블록의 중합도는, 고무 탄성과 취급의 관점에서 이소프렌 블록에서는 500∼5,000 정도, 또한 스티렌 블록에서는 50∼1,500 정도인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, SIS에 있어서의 각 블록의 중합도는, 고무 탄성과 작업성을 유지하는 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, 카렌더 성형과 같은 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머를 필름화하는 통상의 방법에 의해 필름화하여 얻을 수 있다.

(SIB)

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 이너 라이너에 이용한 경우, 상기 이너 라이너는, 예를 들면 카카스나 인슐레이션을 형성하는 인접 고무와의 접착성이 우수하기 때문에, 내구성이 우수한 공기 타이어를 얻을 수 있다.

SIB로는, 분자쇄가 직쇄형인 것을 이용하는 것이 고무 탄성 및 접착성을 높이는 관점에서 바람직하다. SIB의 분자량은 특별히 제한은 없지만, 고무 탄성 및 작업성을 유지하기 위해, 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. SIB 중의 스티렌 성분의 함유량은, 점착성, 접착성 및 고무 탄성의 관점에서 10∼35 질량%인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, SIB에 있어서의 각 블록의 중합도는, 고무 탄성과 취급의 관점에서 이소부틸렌에서는 300∼3,000 정도, 또한 스티렌에서는 100∼1,500 정도인 것이 바람직하다.

상기 SIB는, 일반적인 비닐계 화합물의 중합법에 의해 얻을 수 있고, 예컨대, 리빙 양이온 중합법에 의해 얻을 수 있다. 예를 들면, 국제 공개 제2005/033035호에는, 교반기에 메틸시클로헥산, n-부틸클로라이드, 쿠밀클로라이드를 첨가하고, -70℃로 냉각시킨 후, 2시간 반응시키고, 그 후에 대량의 메탄올을 첨가하여 반응을 정지시키고, 60℃에서 진공 건조시켜 SIB를 얻는다는 제조 방법이 개시되어 있다.

본 발명에서는 제2층은, SIS 또는 SIB에 C4 중합체가 혼합된 열가소성 엘라스토머 조성물로 구성되는데, 이들을 SIS층 또는 SIB층이라고도 한다. C4 중합체는, 열가소성 엘라스토머에 대하여, 40 질량% 이하, 특히 0.5 질량%∼40 질량% 혼합된다. 상기 C4 중합체의 함유량이 0.5 질량% 미만이면, 카카스나 인슐레이션과의 가황 접착력이 저하될 우려가 있고, 40 질량%를 초과하면, 내공기투과성이 저하되고, 또한 점도가 낮아지기 때문에 압출 가공성이 나빠질 우려가 있으므로 바람직하지 않다. 상기 C4 중합체의 함유량은, 5 질량% 이상 20 질량% 이하가 더욱 바람직하다. 한편, 제2층의 열가소성 엘라스토머 조성물의 SIS 또는 SIB의 함유량은 60 질량% 이상 99.5 질량% 이하가 바람직하다. SIS 또는 SIB의 함유량이 60 질량% 미만이면, 점도가 낮아지기 때문에 압출 가공성이 나빠질 우려가 있고, 99.5 질량%를 초과하면, 카카스나 인슐레이션과의 가황 접착력이 저하될 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. SIS 또는 SIB의 함유량은, 80 질량% 이상 95 질량% 이하가 더욱 바람직하다.

제2층의 두께는, 0.01 mm 이상 0.3 mm 이하이다. 제2층의 두께가 0.01 mm 미만이면, 폴리머 적층체를 이너 라이너에 적용한 미가공 타이어의 가황시에, 제2층이 프레스 압력에 의해 찢어져, 가황 접착력이 저하될 우려가 있다. 한편, 제2층의 두께가 0.3 mm를 초과하면, 타이어 중량이 증가하여, 저연비 성능이 저하된다. 제2층의 두께는, 또한 0.01 mm 이상 0.2 mm 이하인 것이 바람직하다.

(공기 타이어의 제조 방법)

본 발명의 공기 타이어는, 일반적인 제조 방법을 이용할 수 있다. 상기 폴리머 적층체(10)를 공기 타이어(1)의 미가공 타이어의 이너 라이너에 적용하여 다른 부재와 함께 가황 성형함으로써 제조할 수 있다.

폴리머 적층체를 공기 타이어의 이너 라이너에 적용하는 경우, 도 2를 참조하여, 제1층의 면을 타이어 반경 방향의 가장 내측을 향하게 하고, 제2층의 면을 카카스(6)에 접하도록 타이어 반경 방향 외측을 향하게 하여 설치하면, 타이어의 가황 공정에서, 제2층과 카카스(6)가 가황 접착할 수 있다. 이러한 공기 타이어는, 이너 라이너와 카카스의 고무층이 양호하게 접착하여 에어 인을 방지할 수 있어, 더욱 우수한 내공기투과성 및 내구성을 가질 수 있다.

<실시형태 D>

본 발명은, 타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는, 적어도 2층의 폴리머 적층체로 형성된다. 제1층은, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIBS)로 이루어지고, 두께가 0.05 mm∼0.6 mm의 범위이다. 제2층은, 에폭시화 스티렌-부타디엔-스티렌 트리블록 공중합체를 포함하고, 두께가 0.01 mm∼0.3 mm이다. 상기 제2층은 카카스 플라이의 고무층과 접하도록 배치되어 있다.

(폴리머 적층체)

본 발명에 있어서 폴리머 적층체는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIBS)로 이루어지는 두께 0.05 mm∼0.6 mm의 제1층과, 에폭시화 스티렌-부타디엔-스티렌 트리블록 공중합체를 포함하는 제2층으로 이루어지고, 상기 제2층의 두께가 0.01 mm∼0.3 mm이다.

(제1층)

본 발명의 제1층은 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIBS)를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물로 구성된다.

(제2층)

본 발명에 있어서, 제2층은 에폭시화 스티렌-부타디엔-스티렌 트리블록 공중합체(이하, 「에폭시화 SBS」라고도 함)로 이루어지는 에폭시화 SBS층을 포함한다.

에폭시화 스티렌-부타디엔-스티렌 트리블록 공중합체(에폭시화 SBS)는, 하드 세그먼트가 스티렌 블록, 소프트 세그먼트는 부타디엔 블록이고, 부타디엔 블록에 포함되는 불포화 이중 결합 부분을 에폭시화한 열가소성 엘라스토머이다.

에폭시화 SBS는, 스티렌 블록을 갖기 때문에, 마찬가지로 스티렌 블록을 갖는 SIBS와의 용융 접착성이 우수하다. 따라서 SIBS층과 에폭시화 SBS층을 인접하게 배치하여 가황하면, SIBS층과 에폭시화 SBS층이 양호하게 접착된 폴리머 적층체를 얻을 수 있다.

에폭시화 SBS는 부타디엔 블록으로 이루어지는 소프트 세그먼트를 갖기 때문에, 고무 성분과 가황 접착하기 쉽다. 따라서, SBS층을, 예컨대 카카스나 인슐레이션을 형성하는 고무층과 인접하게 배치하여 가황하면, 에폭시화 SBS층을 포함하는 폴리머 적층체를 이너 라이너에 이용한 경우, 폴리머 적층체와 인접 고무층의 접착성을 향상시킬 수 있다.

상기 에폭시화 SBS의 분자량은 특별히 제한은 없지만, 고무 탄성 및 성형성의 관점에서, GPC 측정에 의한 중량 평균 분자량이 10,000∼400,000인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 10,000 미만이면 인장 강도가 저하되고, 치수가 안정되지 않을 우려가 있고, 400,000을 초과하면 압출 가공성이 나빠지기 때문에 바람직하지 않다. 에폭시화 SBS 중의 스티렌 성분의 함유량은, 점착성, 접착성 및 고무 탄성의 관점에서 10∼30 질량%인 것이 바람직하다.

에폭시화 SBS는 부타디엔 단위와 스티렌 단위의 몰비(부타디엔 단위/스티렌 단위)가, 90/10∼70/30인 것이 바람직하다. 에폭시화 SBS에 있어서 각 블록의 중합도는, 고무 탄성과 가공성의 관점에서 부타디엔 블록은 500∼5,000 정도, 또한 스티렌 블록은 50∼1,500 정도가 바람직하다.

에폭시화 SBS의 에폭시 당량은, 접착성을 향상시키는 관점에서, 50 이상 1,000 이하가 바람직하다.

에폭시화 SBS층은, 에폭시화 SBS를 압출 성형, 카렌더 성형과 같은 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머를 필름화하는 통상의 방법에 의해 필름화하여 얻을 수 있다. 상기 에폭시화 SBS를 포함하는 제2층의 두께는, 0.01 mm∼0.3 mm이다. 제2층의 두께가 0.01 mm 미만이면, 폴리머 적층체를 이너 라이너에 적용한 미가공 타이어의 가황시에, 제2층이 프레스 압력에 의해 찢어져, 가황 접착력이 저하될 우려가 있다. 한편, 제2층의 두께가 0.3 mm를 초과하면, 타이어 중량이 증가하여, 저연비 성능이 저하된다. 제2층의 두께는, 또한 0.05∼0.2 mm인 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서, 제2층에는, 열가소성 엘라스토머 성분의 50 질량% 미만의 범위에서, 그 밖의 스티렌계 열가소성 엘라스토머, 예를 들면, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS), 스티렌-이소부틸렌 블록 공중합체(SIB) 등을 혼합할 수 있다.

(공기 타이어의 제조 방법)

본 발명의 공기 타이어는, 일반적인 제조 방법을 이용할 수 있다. 상기 폴리머 적층체(10)를 공기 타이어(1)의 미가공 타이어의 이너 라이너에 적용하여 다른 부재와 함께 가황 성형함으로써 제조할 수 있다. 폴리머 적층체(10)를 미가공 타이어에 배치할 때에는, 도 2에 도시한 바와 같이 제2층인 에폭시화 SBS층(12)이 카카스 플라이(6)에 접하도록 타이어 반경 방향 외측을 향해 설치하면, 타이어의 가황 공정에서, 에폭시화 SBS층(12)과 카카스(6)의 접착 강도를 높일 수 있다. 그리고 얻어진 공기 타이어는, 이너 라이너와 카카스 플라이(6)의 고무층이 양호하게 접착되어 있기 때문에, 우수한 내공기투과성 및 내구성을 갖는다.

폴리머 적층체(10)는, 예컨대 SIBS의 제1층과 에폭시화 SBS의 제2층을 라미네이트 압출이나 공압출 등의 적층 압출을 하여 얻을 수 있다.

실시예

<성능 시험>

실시예 A∼실시예 D 및 비교예 A∼비교예 D의 이너 라이너를 이용하여 공기 타이어를 제조하고, 이하의 성능 시험을 행했다.

(1) 박리 시험

이너 라이너(폴리머 시트)와, 두께 2 mm의 카카스용 고무 시트(배합: NR/BR/SBR=40/30/30) 및 보강 캔버스 기재를, 이 순서로 중첩시켜 170℃의 조건하에서 12분간 가압 가열함으로써 박리용 시험편을 제작했다. 얻어진 시험편을 이용하여, JIS K 6256 「가황 고무 및 열가소성 고무의 접착성을 구하는 방법」에 따라, 23℃의 실온 조건하에서 박리 시험을 행하여, 이너 라이너용 폴리머 시트와 고무 시트의 접착력을 측정했다. 얻어진 수치를 비교예 1을 기준(100)으로 하여 이하의 계산식에 의해 박리력 지수를 산출했다. 이너 라이너와 카카스 박리력의 수치가 클수록 접착성이 우수하다.

(박리력 지수)=(각 배합의 접착력)/(비교예 1의 접착력)×100

(2) 굴곡 피로성 시험

JIS-K6260 「가황 고무 및 열가소성 고무의 데 마차(De Mattia) 굴곡 균열 시험 방법」에 준하여, 중앙에 홈이 있는 소정의 시험편을 제작했다. 이너 라이너는, 두께 0.3 mm 시트를 고무에 접착하고 가황하여, 소정의 시험편을 제작했다. 시험편의 홈의 중심에 미리 절입을 넣고, 반복 굴곡 변형을 부여하여 균열 성장을 측정하는 시험을 행했다. 분위기 온도 23℃, 왜곡 30%, 주기 5 Hz로, 70만회, 140만회, 210만회시에 균열 길이를 측정하여, 균열이 1 mm 성장하는 데 필요한 굴곡 변형의 반복 횟수를 산출했다. 비교예 1의 값을 기준(100)으로 하여, 각 실시예 및 각 비교예의 폴리머 적층체의 굴곡 피로성에 관해 지수로 나타냈다. 수치가 큰 쪽이, 균열이 잘 성장하지 않아 양호하다고 할 수 있다. 예컨대, 실시예 1의 지수는 이하의 식으로 구한다.

(굴곡 피로성 지수)=(실시예 1의 굴곡 변형의 반복 횟수)/(비교예 1의 굴곡 변형의 반복 횟수)×100

(3) 정적 공기압 저하율 시험: 타이어 에어 리크 시험

상술한 방법으로 제조한 195/65R15 스틸 레이디얼 PC 타이어를 JIS 규격 림 15×6JJ에 조립하고, 초기 공기압 300 kPa을 봉입하고, 90일간 실온에서 방치하여, 공기압의 저하율을 계산했다. 공기압의 저하가 작을수록, 공기압이 잘 저하되지 않아 양호하다고 할 수 있다.

(4) 내크랙 성능

195/65R15 스틸 레이디얼 PC 타이어를 JIS 규격 림 15×6JJ에 조립하고, 정규의 공기압을 충전하고, JATMA YEAR BOOK에서 공기압-부가 능력 대응표로부터, 이 공기압에 대응하는 최대 하중을 부하하고, 속도 80 km/h로 드럼 상에서 주행하여, 외관에 육안으로 확인 가능한 손상이 발생한 시점에서 주행을 종료하고 주행 거리를 구했다. 비교예 1의 주행 거리를 100으로 하여 지수로 나타낸다. 지수가 클수록, 내크랙성이 우수하다.

(5) 평균 두께의 측정

195/65R15 스틸 레이디얼 PC 타이어를 둘레 방향으로 8등분하고, 각각의 개소에서, 폭 20 mm로 타이어 직경 방향을 따라 절단한 8개의 커트 샘플을 제조하고, 이 8개의 커트 샘플에 관해, 각각의 버트레스 영역(Rs)과 비드 영역(Rb)에서 등간격으로 5등분한 5점에 관해 이너 라이너의 두께를 측정했다. 각각 측정한 합계 40점의 측정치의 산술 평균치를 Gs, Gb로 했다.

<실시예 A>

실시예 1A∼18A 및 비교예 1A∼16A

(폴리머 시트의 제작)

표 1A 및 표 2A에 나타내는 배합 처방에 따라 각 배합제를 2축 압출기(스크류 직경: φ50 mm, L/D: 30, 실린더 온도: 220℃)에 투입하여 펠렛화했다. 얻어진 펠렛을 T 다이 압출기(스크류 직경: φ80 mm, L/D: 50, 다이 립폭: 500 mm, 실린더 온도: 220℃, 필름 게이지: 0.3 mm), 또는 인플레이션 공압출기에 의해 폴리머 시트로 이루어지는 이너 라이너를 제작했다.

(공기 타이어의 제작)

얻어진 폴리머 시트를 타이어의 이너 라이너 부분에 적용하여 미가공 타이어를 준비했다. 상기 미가공 타이어를 금형 내에서 170℃에서 20분간 프레스 성형하여, 195/65R15 사이즈의 가황 타이어를 제작했다.

여기서, 이너 라이너의 비드 영역(Rb)과 버트레스 영역(Rs)에서 두께를 조정하기 위해, 폴리머 시트의 압출구에 프로파일을 부여하여, 버트레스 영역의 두께(Gs)를 얇게 한 일체물의 시트를 제작하고, 이것을 이너 라이너로서 타이어 내면에 배치했다.

또, 실시예 1A∼6A에서는, Gs/Gb의 값을 0.75로 하고, 폴리머 성분에 SMA 에스테르 레진 또는 SMA 암모늄염 수용액을 포함하는 것을 이용했다. 실시예 7A∼10A에서는, SIBS에 SMA 베이스 레진을 블렌드하고, Gs/Gb의 값을 0.75∼0.33으로 조정했다. 실시예 11A∼14A에서는, SIBS에 SMA 베이스 레진 및 SMA 에스테르 레진을 블렌드하고, Gs/Gb의 값을 0.75∼0.33으로 조정했다. 실시예 15A∼18A에서는, SIBS에 SMA 베이스 레진 및 SMA 암모늄염 수용액을 블렌드하고, Gs/Gb의 값을 0.75∼0.33으로 조정했다.

비교예 1A에서는, 클로로부틸(IIR)을 80 질량부와, NR을 20 질량부와, 필러를 20 질량부를 각각 밴버리 믹서로 혼합하고, 카렌더 롤로 두께 0.1 mm의 폴리머 필름을 얻었다. 이 폴리머 필름의 Gs/Gb의 값을 1로 했다.

비교예 2A∼16A에서는, 표 2A에 나타내는 배합의 폴리머 필름을 이너 라이너로서 이용했다. 이 폴리머 필름의 Gs/Gb의 값은 표 2에 나타내는 바와 같다.

<성능 평가의 결과>

시험 결과를 표 1A 및 표 2A에 나타낸다.

[표 1A]

[표 2A]

(주 1) SIBS: 가네카(주)사 제조의 「시브스타 SIBSTAR 102T」(쇼어 A 경도 25, 스티렌 함량 15 질량%).

(주 2) SMA 베이스 레진: 사토머사 제조의 「SMA1000」(스티렌 성분/무수 말레산 성분: 50/50, 중량 평균 분자량: 5,500, 무수 말레산의 산가: 490).

(주 3) SMA 에스테르 레진: 사토머사 제조의 「SMA1440」(스티렌 성분/무수 말레산 성분: 80/20, 중량 평균 분자량: 7,000, 무수 말레산의 산가: 200).

(주 4) SMA 암모늄염 수용액: 사토머사 제조의 「SMA1000H」(pH 9.0).

(주 5) 클로로부틸: 엑손 모빌(주)사 제조의 「엑손 클로로부틸 1068」.

(주 6) NR(천연 고무): TSR20.

(주 7) 필러: 도카이 카본(주) 제조의 「시스트 V」(N660, N₂SA: 27 m²/g).

표 1A 및 표 2A에서의 「SIBS/SMA층」의 층 두께는, Gs 이외의 영역의 두께를 나타내고 있으며, 각 실시예 및 각 비교예(비교예 1을 제외함)의 Gb는 0.6 mm의 두께이다.

(실시예 1A∼6A와 비교예 1A∼13A의 대비)

실시예 1A∼6A의 공기 타이어는, 이너 라이너가 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체 99.5∼60 질량%와, 스티렌-무수 말레산 공중합체 0.5∼40 질량%를 함유하는 폴리머 혼합물로 이루어지는 폴리머 시트로 구성되며, 또한 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가 0.3∼0.75였다. 이 때문에, 실시예 1A∼6A의 공기 타이어는, 내공기투과성, 굴곡 피로성 및 내크랙성을 개선하는 이너 라이너를 구비한 것이었다.

이에 대하여, 비교예 1A, 3A 및 4A의 공기 타이어는, SIBS의 함유량이 60 질량% 미만인 이너 라이너였기 때문에, 내공기투과성, 굴곡 피로성 및 내크랙성을 개선할 수 없었다. 또한, 비교예 2A의 공기 타이어는, SIBS의 함유량이 99.5 질량%를 초과하는 이너 라이너였기 때문에, 내공기투과성, 굴곡 피로성 및 내크랙성을 개선할 수 없었다. 또한, 비교예 5A∼13A의 공기 타이어는, 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가 0.75를 초과하는 것(1.0)이었기 때문에, 내공기투과성, 굴곡 피로성 및 내크랙성을 개선할 수 없었다.

(실시예 7A∼10A와 비교예 14A의 대비)

실시예 7A∼10A의 공기 타이어는, 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가 0.3∼0.75인 이너 라이너였던 반면, 비교예 14A의 공기 타이어는, 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가 0.3 미만(0.25)이었다. 이 때문에, 실시예 7A∼10A의 공기 타이어는, 비교예 14A의 그것에 비해, 내공기투과성, 굴곡 피로성 및 내크랙성이 우수한 것이었다.

(실시예 11A∼14A와 비교예 15A의 대비)

실시예 11A∼14A의 공기 타이어는, 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가 0.3∼0.75인 이너 라이너였던 반면, 비교예 15A의 공기 타이어는, 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가 0.3 미만(0.25)이었다. 이 때문에, 실시예 11A∼14A의 공기 타이어는, 비교예 15A의 그것에 비해, 내공기투과성, 굴곡 피로성 및 내크랙성이 우수한 것이었다.

(실시예 15A∼18A와 비교예 16A의 대비)

실시예 15A∼18A의 공기 타이어는, 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가 0.3∼0.75인 이너 라이너였던 반면, 비교예 16A의 공기 타이어는, 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가 0.3 미만(0.25)이었다. 이 때문에, 실시예 15A∼18A의 공기 타이어는, 비교예 16A의 그것에 비해, 내공기투과성, 굴곡 피로성 및 내크랙성이 우수한 것이었다.

<실시예 B>

표 1B 및 표 2B에 나타내는 사양으로, 실시예 및 비교예의 공기 타이어를 제조하고, 성능을 평가했다. 이너 라이너에 이용하는 배합 성분은 이하와 같다.

[표 1B]

[표 2B]

(주 1) SIBS는 가네카(주)사 제조의 시브스타 SIBSTAR 102T(쇼어 A 경도: 25, 스티렌 성분 함유량: 15 질량%, 중량 평균 분자량: 100,000)를 이용했다.

(주 2) 점착 부여제 A는 C9 석유 수지, 아르콘 P140(아라카와 화학 공업(주)사 제조, 연화점 140℃, 중량 평균 분자량(Mw): 900)을 이용했다.

(주 3) 점착 부여제 B는, 테르펜 수지, YS 레진 PX1250(야스하라 케미컬(주) 제조, 연화점은 125℃, 중량 평균 분자량(Mw): 700)을 이용했다.

(주 4) 점착 부여제 C는, 수첨 로진 에스테르, 수퍼에스테르 A125(아라카와 화학 공업(주) 제조, 연화점 125℃, 중량 평균 분자량(Mw): 700)를 이용했다.

(이너 라이너의 제조)

표 1B, 표 2B에 나타내는 배합 처방에 따라, 열가소성 엘라스토머 조성물을 2축 압출기(스크류 직경: φ50 mm, L/D: 30, 실린더 온도: 220℃)로 펠렛화했다. 그 후, T 다이 압출기(스크류 직경: φ80 mm, L/D: 50, 다이 립폭: 500 mm, 실린더 온도: 220℃)로 이너 라이너를 제작했다.

(공기 타이어의 제조)

공기 타이어는, 도 1에 도시한 기본 구조를 갖는 195/65R15 사이즈의 것에, 상기 이너 라이너를 이용하여 미가공 타이어를 제조하고, 다음으로 가황 공정에서, 170℃에서 20분간 프레스 성형하여 제조했다. 가황 타이어를 100℃에서 3분간 냉각시킨 후, 가황 타이어를 금형으로부터 꺼내어 공기 타이어를 제조했다.

여기서 이너 라이너의 비드 영역(Rb)과 버트레스 영역(Rs)에서 두께를 조정하기 위해, 폴리머 시트의 압출구에 프로파일을 부여하여, 버트레스 영역의 두께(Gs)를 얇게 한 일체물의 시트를 제작하고, 이것을 이너 라이너로서 타이어 내면에 배치했다.

표 1B 및 표 2B에서, 이너 라이너의 두께는, Gb 영역의 두께를 나타내고 있다. 비교예 1B를 제외하고, 어느 실시예, 비교예에 있어서도, Gb는 0.6 mm이다.

또, 비교예 1B의 이너 라이너에는, 다음의 배합 성분을 밴버리 믹서로 혼합하고, 카렌더 롤로 시트화하여 두께 1.0 mm의 폴리머 필름을 얻었다. Gs/Gb의 값은 1이다.

IIR(주 5) 80 질량부

천연 고무(주 6) 20 질량부

필러(주 7) 60 질량부

(주 5) IIR은, 엑손 모빌(주)사 제조의 「엑손 클로로부틸 1068」을 이용했다.

(주 6) 천연 고무는 TSR20을 이용했다.

(주 7) 필러는 도카이 카본(주)사 제조의 「시스트 V」(N660, 질소 흡착 비표면적: 27 m²/g)를 이용했다.

<성능 평가의 결과>

(비교예 1B)

종래의 이너 라이너의 사양으로서, 성능 평가의 기준으로 하고 있다.

(비교예 2B)

SIBS층을 이너 라이너로서 이용한 예이다. Gs/Gb의 값은 1이다. 박리력이 뒤떨어지지만, 정적 공기 저하율이 개선되어 있다.

(비교예 3B∼8B)

SIBS에 점착 부여제의 종류를 바꾸어 1부 혼합한 예(비교예 3B∼5B), SIBS에 점착 부여제의 종류를 바꾸어 100부 혼합한 예(비교예 6B∼8B)이다. Gs/Gb의 값은, 모두 1이다. 모두 정적 공기 저하율이 개선되어 있다.

(비교예 9B, 10B)

비교예 9B는 SIBS에 점착 부여제를 0.05 질량부 혼합한 열가소성 엘라스토머 조성물을 이너 라이너에 이용한 예이고, 비교예 10B는 SIBS에 점착 부여제를 110 질량부 혼합한 열가소성 엘라스토머 조성물을 이너 라이너에 이용한 예이다. Gs/Gb의 값은, 모두 0.75이다. 비교예 9B는 정적 공기 저하율이 개선되어 있다. 비교예 10B는, 정적 공기 저하율이 개선되어 있지만 내크랙성이 뒤떨어진다.

(비교예 11B)

SIBS에 점착 부여제를 1 질량부 혼합한 열가소성 엘라스토머 조성물을 이너 라이너에 이용한 예이다. Gs/Gb의 값은 0.25이다. 비교예 11B는 정적 공기 저하율이 개선되어 있지만 내크랙성이 뒤떨어진다.

(실시예 1B∼6B)

실시예 1B∼3B는, SIBS에 점착 부여제를 1 질량부 혼합한 열가소성 엘라스토머 조성물을 이너 라이너에 이용한 예이다. 실시예 4B∼6B는, SIBS에 점착 부여제를 100 질량부 혼합한 열가소성 엘라스토머 조성물을 이너 라이너에 이용한 예이다. Gs/Gb의 값은, 모두 0.75이다. 실시예 1B∼6B는, 모두 박리력, 굴곡 피로성, 정적 공기 저하율 및 내크랙성이 종합적으로 개선되어 있다.

(실시예 7B∼9B)

실시예 7B∼9B는, SIBS에 점착 부여제를 1 질량부 혼합한 열가소성 엘라스토머 조성물을 이너 라이너에 이용한 예이다. Gs/Gb의 값은 실시예 7B가 0.58로 가장 높고, 실시예 9B는 0.33으로 가장 낮다. 실시예 7B∼9B는, 모두 박리력, 굴곡 피로성, 정적 공기 저하율 및 내크랙성이 종합적으로 개선되어 있다.

<실시예 C>

표 1C, 표 2C 및 표 3C에 나타내는 사양으로, 실시예 및 비교예의 공기 타이어를 제조하고, 성능을 평가했다. 제1층, 제2층에 이용하는 SIB, SIBS 및 SIS는 이하와 같이 조제했다.

(SIB)

교반기 부착 2 L 반응 용기에, 메틸시클로헥산(몰레큘러 시브로 건조시킨 것) 589 mL, n-부틸클로라이드(몰레큘러 시브로 건조시킨 것) 613 ml, 쿠밀클로라이드 0.550 g을 첨가했다. 반응 용기를 -70℃로 냉각시킨 후, α-피콜린(2-메틸피리딘) 0.35 mL, 이소부틸렌 179 mL를 첨가했다. 또한 사염화티탄 9.4 mL를 첨가하여 중합을 개시하고, -70℃에서 용액을 교반하면서 2.0시간 반응시켰다. 다음으로 반응 용기에 스티렌 59 mL를 첨가하고, 또한 60분간 반응을 계속한 후, 대량의 메탄올을 첨가하고 반응을 정지시켰다. 반응 용액으로부터 용제 등을 제거한 후에, 중합체를 톨루엔에 용해시켜 2회 수세했다. 이 톨루엔 용액을 메탄올 혼합물에 첨가하여 중합체를 침전시키고, 얻어진 중합체를 60℃에서 24시간 건조시킴으로써 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체를 얻었다.

스티렌 성분 함유량: 15 질량%

중량 평균 분자량: 70,000

(SIBS)

가네카(주)사 제조의 시브스타 SIBSTAR 102T(쇼어 A 경도 25, 스티렌 성분 함유량 15 질량%, 중량 평균 분자량: 100,000)를 이용했다.

(SIS)

크레이톤 폴리머사 제조의 D1161JP(스티렌 성분 함유량 15 질량%, 중량 평균 분자량: 150,000)를 이용했다.

(폴리부텐)

신닛폰 석유(주)사 제조의 「닛세키 폴리부텐 그레이드 HV300」(수 평균 분자량 300)

(폴리이소부틸렌)

신닛폰 석유(주)사 제조의 「테트락스 3T」(점도 평균 분자량 30,000, 중량 평균 분자량 49,000)

(공기 타이어의 제조)

상기, SIBS, SIS 및 SIB를, 2축 압출기(스크류 직경: φ50 mm, L/D: 30, 실린더 온도: 220℃)로 펠렛화했다. 그 후, T 다이 압출기(스크류 직경: φ80 mm, L/D: 50, 다이 립폭: 500 mm, 실린더 온도: 220℃, 필름 게이지: 0.3 mm), 또는 인플레이션 공압출기로 이너 라이너를 제작했다.

공기 타이어는, 도 1에 도시한 기본 구조를 갖는 195/65R15 사이즈의 것에, 상기 폴리머 적층체를 이너 라이너에 이용하여 미가공 타이어를 제조하고, 다음으로 가황 공정에서, 170℃에서 20분간 프레스 성형하여 제조했다.

[표 1C]

[표 2C]

[표 3C]

표 1C, 표 2C 및 표 3C에서, 제1층, 제2층의 두께는, Gs 이외의 영역의 두께를 나타내고 있다. 비교예 1C를 제외하고, 어느 실시예, 비교예에 있어서도, Gb는 제1층과 제2층의 두께의 합계이고, 0.6 mm이다.

(비교예 1C)

비교예 1C의 이너 라이너에는, 다음의 배합 성분을 밴버리 믹서로 혼합하고, 카렌더 롤로 시트화하여 두께 1.0 mm의 폴리머 필름을 얻었다. Gs/Gb의 값은 1이다.

IIR(주 1) 80 질량부

천연 고무(주 2) 20 질량부

필러(주 3) 60 질량부

(주 1) IIR은 엑손 모빌(주)사 제조의 「엑손 클로로부틸 1068」을 이용했다.

(주 2) 천연 고무는 TSR20을 이용했다.

(주 3) 필러는 도카이 카본(주)사 제조의 「시스트 V」(N660, 질소 흡착 비표면적: 27 m²/g)를 이용했다.

(비교예 2C∼3C)

상술한 방법으로 제조한 두께 0.6 mm의 SIBS층의 1층을 이너 라이너로서 이용했다. Gs/Gb의 값은 1이다.

(비교예 4C∼9C)

0.40 mm의 SIBS층과 0.20 mm의 SIS층의 복합층을 이너 라이너로서 이용했다. Gs/Gb의 값은, 비교예 4는 1이고, 비교예 5∼9는 0.75이다. 여기서 비교예 5C∼8C의 제1층 또는 제2층에 혼합되는 C4 중합체는, 40 질량%를 초과했다.

(실시예 1C∼10C)

실시예 1C∼10C는, 제1층에 SIBS를, 제2층에 SIS를 이용하고 있고, C4 중합체로서, 폴리부텐 또는 폴리이소부틸렌을, 5 질량%, 40 질량% 혼합하고 있다. Gs/Gb의 값은, 실시예 1C∼6C가 0.75이고, 실시예 7C로부터 실시예 10C로 값이 작아지고 있다.

(비교예 10C, 실시예 11C∼19C)

비교예 10C 및 실시예 11C∼19C는, 제1층에 SIBS를, 제2층에 SIB를 이용하고 있다. Gs/Gb의 값은, 실시예 11C가 가장 높고, 실시예 19C가 가장 낮다. 비교예 10C는 Gs/Gb의 값이 1이다.

(비교예 11C, 실시예 20C∼28C)

비교예 11C, 실시예 20C∼28C는, 제1층에 SIBS를, 제2층에 SIS와 SIB의 복합층을 이용하고 있다. 실시예 20C∼24C는, 제1층, 제2층의 C4 중합체의 종류 및 혼합량을 변경했다. Gs/Gb의 값은 비교예 11C가 1이고, 실시예 20C∼24C는 0.75이다. 실시예 25C∼28C는, Gs/Gb의 값을 변경하여, 실시예 25C가 가장 높고, 실시예 28C가 가장 낮다.

<성능 평가의 결과>

표 1C, 2C에서 실시예 1C∼10C는, 제1층으로서의 SIBS층(두께 0.4 mm), 제2층으로서의 SIS층(두께 0.2 mm)을 포함하는 폴리머 적층체를 이용하고 있다. 이들 실시예는, 비교예 1C∼9C에 비해, 성능 평가에 있어서, 박리력, 굴곡 피로성, 정적 공기 저하율, 내크랙성이 종합적으로 우수하다.

표 2C에서 실시예 11C∼19C는, 제1층으로서의 SIBS층(두께 0.4 mm), 제2층으로서의 SIB층(두께 0.2 mm)을 포함하는 폴리머 적층체를 이용하고 있다. 이들 실시예는, 비교예 10C에 비해, 성능 평가에 있어서, 박리력, 굴곡 피로성, 정적 공기 저하율, 내크랙성이 종합적으로 우수하다.

표 3C에서 실시예 20C∼28C는, 제1층으로서의 SIBS층(두께 0.4 mm), 제2층으로서의 SIB층 및 SIS층(각 두께 0.1 mm)을 포함하는 폴리머 적층체를 이용하고 있다. 이들 실시예는, 비교예 11C에 비해, 성능 평가에 있어서, 박리력, 굴곡 피로성, 정적 공기 저하율, 내크랙성이 종합적으로 우수하다.

<실시예 D>

표 1D에 나타내는 사양으로, 실시예 및 비교예의 공기 타이어를 제조하고 성능을 평가했다. 제1층, 제2층에 이용한 SIBS, 에폭시화 SBS 및 배합 성분은 이하와 같다.

(SIBS)

(에폭시화 SBS)

다이셀 화학 공업(주)사 제조의 「에포프렌드 A1020」(스티렌 성분 함유량 30 질량%, 중량 평균 분자량: 100,000, 에폭시화 당량 500)을 이용했다.

<공기 타이어의 제조>

상기 SIBS, 에폭시화 SBS를 2축 압출기(스크류 직경: φ50 mm, L/D: 30, 실린더 온도: 220℃)로 펠렛화했다. 그 후, T 다이 압출기(스크류 직경: φ80 mm, L/D: 50, 다이 립폭: 500 mm, 실린더 온도: 220℃)를 이용하여 공압출을 행하여, 표 1D에 나타내는 두께의 SIBS층 및 에폭시화 SBS층을 갖는 폴리머 적층체를 제작했다.

공기 타이어는, 도 1에 도시한 기본 구조를 갖는 195/65R15 사이즈의 미가공 타이어를 제조했다. 여기서 폴리머 적층체의 에폭시화 SBS가 카카스 플라이와 인접하도록 미가공 타이어의 내측에 배치하고, 가황 금형으로 170℃에서 20분간 프레스 성형하여 타이어를 제조했다.

여기서 이너 라이너의 비드 영역(Rb)과 버트레스 영역(Rs)에서 두께를 조정하기 위해, 폴리머 시트의 압출구에 프로파일을 부여하여, 버트레스 영역의 두께(Gs)를 얇게 한 일체물의 시트를 이너 라이너로서 타이어 내면에 배치했다.

[표 1D]

표 1D에서, 제1층, 제2층의 두께의 합계는, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)를 나타내고 있다. 비교예 1을 제외하고, 어느 실시예, 비교예에 있어서도, 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)는 0.6 mm이다.

(비교예 1D)

비교예 1D의 이너 라이너에는, 다음의 배합 성분을 밴버리 믹서로 혼합하고, 카렌더 롤로 시트화하여 두께 1.0 mm의 폴리머 필름을 얻었다. Gs/Gb의 값은 1이다.

클로로부틸(주 1) 90 질량부

천연 고무(주 2) 10 질량부

필러(주 3) 50 질량부

(주 1) 엑손 모빌(주)사 제조의 「엑손 클로로부틸 1068」

(주 2) TSR20

(주 3) 도카이 카본(주)사 제조의 「시스트 V」(N660, 질소 흡착 비표면적: 27 m²/g)

(비교예 2D)

상술한 방법으로 제조한 두께 0.6 mm의 SIBS층을 이너 라이너로서 이용했다. Gs/Gb의 값은 1이다.

(비교예 3D)

0.40 mm의 SIBS층과 0.20 mm의 에폭시화 SBS층의 복합층을 이너 라이너로서 이용했다. Gs/Gb의 값은 1이다.

(실시예 1D∼4D)

실시예 1D∼4D는, 제1층에 SIBS를, 제2층에 에폭시화 SBS를 이용하고 있고, Gs/Gb의 값은, 실시예 1D가 가장 높고, 실시예 4D가 가장 낮다.

<성능 평가의 결과>

표 1D에서 실시예 1D∼4D는, 제1층으로서의 SIBS층(두께 0.4 mm), 제2층으로서 에폭시화 SBS층(두께 0.2 mm)을 포함하는 폴리머 적층체를 이용하고 있다. 그리고 Gs/Gb는 실시예 1D가 0.75로 가장 크고, 실시예 4D는 0.33으로 가장 작다. 비교예 1D∼3D는, Gs/Gb는 모두 1이다. 어느 실시예도 내크랙성 지수는 비교예 1보다 개선되어 있다.

1: 공기 타이어, 2: 트레드부, 3: 사이드월부, 4: 비드부, 5: 비드 코어, 6: 카카스 플라이, 7: 벨트층, 8: 비드 에이펙스, 9: 이너 라이너, Rb: 비드 영역, Rs: 버트레스 영역, Le: 타이어 최대폭 위치, Lt: 비드 토우, Lu: 벨트층 단부의 대응 위치.

Claims

타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서,
상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체를 포함하는 적어도 1층의 폴리머 시트로 구성되며, 또한 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스(buttress) 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)는, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우(bead toe)에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)보다 작은 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서,
상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체 99.5∼60 질량%와, 스티렌-무수 말레산 공중합체 0.5∼40 질량%를 함유하는 폴리머 혼합물로 이루어지는 폴리머 시트로 구성되며, 또한 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가 0.3∼0.75인 공기 타이어.
제2항에 있어서, 상기 스티렌-무수 말레산 공중합체는, 스티렌 성분/무수 말레산 성분의 몰비가 50/50∼90/10이고, 중량 평균 분자량이 4,000∼20,000이고, 또한 무수 말레산 성분의 산가가 50∼600인 스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진을 포함하는 공기 타이어.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 스티렌-무수 말레산 공중합체는, 상기 스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진이 에스테르화되어 얻어진, 모노에스테르기 및 모노카르복실산기를 갖는 스티렌-무수 말레산 공중합체의 에스테르 레진을 포함하는 공기 타이어.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스티렌-무수 말레산 공중합체는, 상기 스티렌-무수 말레산 공중합체 베이스 레진의 암모늄염의 수용액인, 스티렌-무수 말레산 공중합체 암모늄염 수용액을 포함하는 공기 타이어.
타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체 100 질량부에 대하여, 점착 부여제를 0.1∼100 질량부 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물의 폴리머 시트로 구성되고, 상기 이너 라이너는, 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)와, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)가, 0.30∼0.75인 공기 타이어.
제6항에 있어서, 상기 점착 부여제는, 중량 평균 분자량(Mw)이 1×10²∼1×10⁶이고, 연화점이 50℃∼150℃의 범위인 공기 타이어.
타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는,
스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체의 60 질량% 이상과, 탄소수 4의 모노머의 중합체인 C4 중합체의 40 질량% 이하의 혼합물로 이루어지는 열가소성 엘라스토머 조성물로서, 두께가 0.05 mm∼0.6 mm인 제1층과,
스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체의 적어도 어느 하나의 60 질량% 이상과, 상기 C4 중합체의 40 질량% 이하의 혼합물로 이루어지는 열가소성 엘라스토머 조성물로서, 두께가 0.01 mm∼0.3 mm인 제2층을 포함하는 폴리머 적층체로 형성되고,
상기 제2층은 카카스 플라이의 고무층과 접하도록 배치되고,
상기 이너 라이너는, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)보다, 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)가 얇은 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제8항에 있어서, 상기 C4 중합체가 폴리부텐 혹은 폴리이소부틸렌인 공기 타이어.
제9항에 있어서, 상기 C4 중합체가, 수 평균 분자량이 300∼3,000, 중량 평균 분자량이 700∼100,000, 또는 점도 평균 분자량이 20,000∼70,000인 공기 타이어.
제8항에 있어서, 상기 이너 라이너의 버트레스 영역의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)는, 0.30∼0.75인 공기 타이어.
타이어 내측에 이너 라이너를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지고 두께가 0.05 mm∼0.6 mm인 제1층과, 에폭시화 스티렌-부타디엔-스티렌 트리블록 공중합체를 포함하는 열가소성 엘라스토머 조성물로 이루어지고 두께가 0.01 mm∼0.3 mm인 제2층을 포함하는 폴리머 적층체로 구성되고, 상기 제2층이 카카스 플라이의 고무층과 접하도록 배치되고,
상기 이너 라이너는, 타이어 최대폭 위치로부터 비드 토우에 걸친 비드 영역(Rb)의 평균 두께(Gb)보다, 타이어 최대폭 위치로부터 벨트층 단부의 대응 위치(Lu)에 걸친 버트레스 영역(Rs)의 평균 두께(Gs)가 얇은 것을 특징으로 하는 공기 타이어.
제12항에 있어서, 상기 이너 라이너의 버트레스 영역의 평균 두께(Gs)와, 비드 영역의 평균 두께(Gb)의 비(Gs/Gb)는, 0.3∼0.75인 공기 타이어.