KR20140131921A

KR20140131921A - 공기 타이어

Info

Publication number: KR20140131921A
Application number: KR1020147022218A
Authority: KR
Inventors: 토모미 마스이; 무츠키 스기모토
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2014-11-14
Also published as: JP5349630B2; US20150075692A1; BR112014016809A2; EP2803500A1; RU2014134220A; EP2803500B1; WO2013118343A1; EP2803500A4; JP2013159232A; BR112014016809A8; CN104066593A; CN104066593B

Abstract

본 발명은 이너 라이너(9)와, 이너 라이너(9)에 인접하여 마련되며, 고무층 중에 코드가 매설되어 이루어지는 카커스 플라이(6)를 구비한 공기 타이어(1)로서, 이너 라이너(9)는, SIBS와 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 포함하는 폴리머 조성물로, 두께가 0.05 ㎜∼0.6 ㎜인 제1 층과, SIS 및 SIB 중 적어도 어느 하나와 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 포함하는 폴리머 조성물로, 두께가 0.01 ㎜∼0.3 ㎜인 제2 층으로 이루어지는 폴리머 적층체로 구성된다. 제2 층은 카커스 플라이(6)의 고무층과 접하도록 배치되고, 코드의 직경을 D라고 할 때, 코드의 단면 중심을 통과하는 면으로부터, 제2 층까지의 거리(L)가 0 이상이며 (1+D/2) ㎜ 이하이다.

Description

공기 타이어{PNEUMATIC TIRE}

본 발명은 폴리머 적층체를 이너 라이너에 이용한 공기 타이어에 관한 것이다.

최근, 차의 저연비화에 대한 강한 사회적 요청으로부터, 타이어의 경량화가 도모되고 있으며, 타이어 부재 중에서도, 타이어의 내부에 배치되며, 공기 타이어 내부로부터 외부에의 공기의 누설량(공기 투과량)을 저감하여 내공기 투과성을 향상시키는 기능을 담당하는 이너 라이너에 있어서도, 경량화 등이 행해지도록 되어 왔다.

현재, 이너 라이너용 고무 조성물에는, 예컨대 부틸 고무 70 질량％∼100 질량％ 및 천연 고무 30 질량％∼0 질량％를 포함하는 부틸계 고무가 사용되고 있으며, 이러한 고무 조성물을 이용하여 어느 정도의 내공기 투과성을 얻고 있다. 부틸계 고무를 이용한 이너 라이너는, 통상, 승용차용 타이어에서는 0.6 ㎜∼1.0 ㎜, 트랙·버스용 타이어에서는 1.0 ㎜∼2.0 ㎜ 정도의 두께가 필요로 되지만, 타이어의 경량화를 도모하기 위해, 부틸계 고무보다 내공기 투과성이 우수하며, 이너 라이너층의 두께를 보다 얇게 할 수 있는 폴리머가 요청되고 있다.

예컨대 일본 특허 공개 평성9-019987호 공보(특허문헌 1)에는, 이너 라이너층과 고무층의 접착성을 개선하기 위한 적층체가 개시되어 있다. 상기 문헌에는, 이너 라이너층의 양측에 접착층을 마련함으로써, 이너 라이너층의 중합부에 있어서 접착층끼리가 접촉하게 되고, 가열에 의해 강고하게 접착되기 때문에, 공기압 유지성을 향상시킬 수 있는 것이 기재되어 있다. 그러나, 이 이너 라이너층의 중합을 위한 접착층은, 가황 공정에 있어서 블래더와 가열 상태로 접촉하게 되어, 블래더에 점착, 접착한다고 하는 문제가 있다.

일본 특허 공개 제2004-136766호 공보(특허문헌 2)에는, 열가소성 수지 필름과 카커스 플라이층의 코드 횡단면 중심을 통과하는 면으로부터 상기 열가소성 수지 필름까지의 타이어 직경 방향 거리를 소정의 범위로 함으로써, 주행 시에 플라이 고무층보다 영률이 높은 열가소성 수지 필름에 선택적으로 전단력이 가해지도록 한 공기 타이어가 개시되어 있다. 그러나, 이 열가소성 수지 필름은 가황 시의 접착성이 나쁜 데다가, 주행 시에는 영률이 높은 열가소성 수지 필름에 응력이 집중하여 버려, 장기 주행 시에는 열가소성 수지 필름과 카커스 플라이의 박리가 생기거나, 열가소성 수지 필름에 크랙이 발생하거나 할 가능성이 있다. 그 결과, 이너 라이너로서의 기능이 손상될 우려가 있다.

일본 특허 공개 제2007-291256호 공보(특허문헌 3)는, 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, 특정한 에틸렌-비닐알코올 공중합체가 15 질량부∼30 질량부의 범위 내에서 함유된 이너 라이너용 고무 조성물을 이너 라이너층에 이용하여 이루어지는 공기 타이어를 개시하고 있다. 그러나, 상기 공기 타이어에 있어서, 이너 라이너층의 두께는 1 ㎜로 두꺼워, 타이어의 경량화라고 하는 점에서 개선이 충분하지 않다.

일본 특허 공개 평성9-165469호 공보(특허문헌 4)는, 공기 투과율이 낮은 나일론을 이용하여 이너 라이너층을 형성하여, 고무 조성물인 타이어 내면 또는 카커스층과의 접착성을 향상시킬 수 있는 공기 타이어를 개시한다. 그러나, 일본 특허 공개 평성9-165469호 공보(특허문헌 4)의 기술에 있어서는, 나일론 필름층을 형성하기 위해, 나일론 필름을 RFL 처리한 후, 고무 조성물로 이루어지는 고무풀을 도포할 필요가 있어, 공정이 복잡화한다고 하는 문제가 있다. 또한, 가황 공정에서는 일반적으로, 금형 내에 수용한 미가황 타이어(생타이어) 내에 블래더 본체를 삽입하고, 블래더 본체를 팽창시켜 미가황 타이어의 내측으로부터 금형 내면에 압착하여 가황 성형을 행하는 타이어 가황 방법이 채용되어 있지만, 특허문헌 4의 이너 라이너층에서는, 나일론 필름층과 블래더가 가열 상태로 접촉하게 되어, 나일론 필름층이 블래더에 점착, 접착하여 찢어져 버린다고 하는 문제도 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성9-019987호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2004-136766호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2007-291256호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 평성9-165469호 공보

본 발명은, 이너 라이너를 구비한 공기 타이어에 있어서, 이너 라이너와 그것에 인접하는 카커스 플라이 고무의 접착성, 굴곡 피로성 및 내공기 투과성 등의 이너 라이너의 기본 특성을 개선하며, 타이어의 경량화, 조종 안정성 또한 제동 안정성을 개선하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 타이어 내측에 배치되는 이너 라이너와, 상기 이너 라이너에 인접하여 마련되며, 고무층 중에 코드가 매설되어 이루어지는 카커스 플라이를 구비한 공기 타이어로서, 상기 이너 라이너는, (a) 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체와 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 포함하는 폴리머 조성물로, 두께가 0.05 ㎜∼0.6 ㎜인 제1 층과, (b) 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체 중 적어도 어느 하나와 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 포함하는 폴리머 조성물로, 두께가 0.01 ㎜∼0.3 ㎜인 제2 층으로 이루어지는 폴리머 적층체로 구성되고, 상기 제2 층은, 상기 카커스 플라이의 고무층과 접하도록 배치되어 있으며, 상기 코드의 직경을 D라고 할 때, 상기 코드의 단면 중심을 통과하는 면으로부터, 상기 제2 층까지의 거리(L)가 0 이상이며 (1+D/2) ㎜ 이하인 공기 타이어에 관한 것이다.

상기 제1 층은, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체를 5 질량％ 이상 40 질량％ 이하 및 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 60 질량％ 이상 95 질량％ 이하 포함하는 폴리머 조성물로 이루어지고, 상기 제2 층은, 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체 중 적어도 어느 하나를 10 질량％ 이상 85 질량％ 이하 및 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 15 질량％ 이상 90 질량％ 이하 포함하는 폴리머 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 제1 층 및 제2 층의 폴리머 조성물은, 폴리머 성분 100 질량부에 대하여, 황을 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하, 스테아린산을 1 질량부 이상 5 질량부 이하, 산화아연 0.1 질량부 이상 8 질량부 이하, 노화 방지제 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하 및 가황 촉진제 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기 타이어에 있어서, 상기 폴리머 적층체와 상기 카커스 플라이의 고무층의 경계면은, 요철형을 형성하고 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 동적 가황을 한 폴리머 적층체를 이너 라이너에 이용하고 있기 때문에, 인접하는 카커스 플라이 고무와의 접착력이 개선된다. 또한 그 두께를 얇게 하여 내공기 투과성을 유지할 수 있다. 그 결과, 공기 타이어의 경량화와 함께 굴곡 피로성 및 조종 안정성을 개선할 수 있다. 또한 이너 라이너 부분의 강성을 높일 수 있기 때문에 제동 안정성이 개선된다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 있어서 공기 타이어의 우측 절반부를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 있어서 공기 타이어에서의 카커스 플라이와 이너 라이너의 경계 근방의 모식적 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 있어서 공기 타이어에서의 카커스 플라이와 이너 라이너의 경계 근방의 모식적 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시형태에 있어서 이너 라이너의 모식적 단면도이다.

본 발명은, 타이어 내측에 배치되는 이너 라이너와, 상기 이너 라이너에 인접하여 마련되며, 고무층 중에 코드가 매설되어 이루어지는 카커스 플라이를 적어도 구비하는 공기 타이어에 관한 것이다. 그리고 이너 라이너는, 타이어 내측에 배치되는 제1 층과 카커스 플라이에 인접하여 배치되는 제2 층의 폴리머 적층체로 구성되어 있다.

상기 제1 층은, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체와 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 포함하는 폴리머 조성물로, 두께가 0.05 ㎜∼0.6 ㎜이다.

상기 제2 층은, 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체 중 적어도 어느 하나와, 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 포함하는 폴리머 조성물로, 두께가 0.01 ㎜∼0.3 ㎜이다.

그리고 상기 제2 층은, 상기 카커스 플라이의 고무층과 접하도록 배치된 상태이며, 상기 코드의 직경을 D라고 할 때, 상기 코드의 단면 중심을 통과하는 면으로부터, 상기 제2 층까지의 거리(L)가 0 이상이며 (1+D/2) ㎜ 이하이다.

본 발명의 공기 타이어에 대해서 도면을 이용하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시형태의 공기 타이어의 우측 절반부를 나타내는 모식적 단면도이다. 공기 타이어(1)는, 트레드부(2)와, 트레드부(2)의 양단으로부터 토로이드 형상을 형성하도록 배치된 사이드월부(3)와 비드부(4)를 가지고 있다. 또한, 비드부(4)에는 비드 코어(5)가 매설된다. 또한, 한쪽의 비드부(4)로부터 다른쪽의 비드부(4)(도시하지 않음)에 걸쳐 마련되며, 양단을 비드 코어(5)의 둘레로 되접어 꺽여 걸리는 카커스 플라이(6)와, 카커스 플라이(6)의 크라운부 외측에는, 적어도 2장의 플라이로 이루어지는 벨트층(7)이 배치되어 있다.

상기 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. 카커스 플라이(6)는, 폴리에스테르, 나일론, 아라미드 등의 유기 섬유로 이루어지는 코드가 타이어 둘레 방향에 거의 90°로 배열되어 있고, 카커스 플라이(6)와 그 접음부에 의해 둘러싸이는 영역에는, 비드 코어(5)의 상단으로부터 사이드월부(3) 방향으로 연장되는 비드 에이펙스(8)가 배치된다. 카커스 플라이(6)의 타이어 반경 방향 내측에는, 한쪽의 비드부(4)로부터 다른쪽의 비드부(4)(도시하지 않음)에 걸쳐 이너 라이너(9)가 배치된다.

도 2는 본 발명의 실시형태의 공기 타이어에서의 카커스 플라이와 이너 라이너의 경계 근방의 모식적 단면도이다. 이너 라이너(9)는, 제1 층(IL1) 및 제2 층(IL2)을 포함하는 폴리머 적층체로 구성되어 있다. 제2 층(IL2)은, 카커스 플라이(6)를 구성하는 고무층(6a)과 접하고 있으며, 경계면(S)을 형성하고 있다. 카커스 플라이(6)는, 고무층(6a) 중에 복수의 코드(K)가 일정 간격으로 매설되어 이루어진다.

여기서, 본 발명의 공기 타이어에서는, 코드(K)의 직경을 D라고 할 때, 코드(K)의 단면 중심을 통과하는 면(복수의 코드(K)의 단면 중심을 연결하여 형성되는 면)(KC)으로부터 제2 층(IL2)까지의 거리(L)(즉, 경계면(S)까지의 거리)는, 0 이상이며 (1+D/2) ㎜ 이하로 설정된다.

제2 층(IL2)의 주성분이 되는 SIS, SIB는, 카커스 플라이의 고무층(6a)보다 강성이 높다. 따라서, 상기 거리(L)를 (1+D/2) ㎜ 이하로 작게 함으로써, 제2 층(IL2)의 타이어 둘레 방향에 전단 응력이 작용하여, 타이어 둘레 방향의 전단 강성이 향상된다. 그 결과, 공기 타이어의 주행 시의 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 한편, 거리(L)가, 0 ㎜보다 작은 경우에는, 카커스 플라이(6)의 코드(K) 사이의 구속력이 저하하여, 코드(K) 간격이 변동되기 쉬워져, 타이어 둘레 방향의 강성이 저하한다. 또한, 거리(L)가 0 ㎜보다 작다는 것은, 카커스 플라이(6)를 구성하는 고무층(6a)과 제2 층(IL2)의 경계면(S)이, 코드(K)의 단면 중심을 통과하는 면(KC)보다 사이드월부(3)측에 위치하는 것을 의미한다.

도 3은 다른 실시형태의 카커스 플라이와 이너 라이너의 경계 근방의 모식적 단면도이다. 폴리머 적층체의 제2 층(IL2)은, 카커스 플라이(6)의 코드와 코드 사이에 침입함으로써, 제2 층(IL2)과 고무층(6a)의 경계면(S)이 요철형을 형성하고 있다. 여기서 코드(K)의 단면 중심을 통과하는 면(KC)으로부터 고무층(6a)과 제2 층(IL2)의 경계면(S)까지의 거리(L)는, 실질적으로 0으로 되어 있다. 이러한 구성에 의해서도, 타이어 둘레 방향의 전단 강성이 향상되고, 그 결과, 공기 타이어의 주행 시의 조종 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 경계면(S)이 요철 형상을 갖는 경우의 거리(L)는, 고무층(6a)과 제2 층(IL2)의 경계면(S)까지의 최단 거리(L')의 평균값을 의미한다.

<폴리머 적층체>

[제1 층의 조성물]

제1 층은, 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIBS)와 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 포함하는 폴리머 조성물로 구성된다.

SIBS 필름은 SIBS가 갖는 이소부틸렌 블록의 기여에 의해 우수한 내공기 투과성을 갖기 때문에, 상기 필름을 이용한 이너 라이너는 우수한 내공기 투과성을 갖는다. 또한 SIBS는 방향 고리 이외의 분자 구조가 완전 포화이기 때문에, 열화 경화가 생기기 어려워 우수한 내구성을 갖는다. SIBS를 이용한 경우, 필름의 두께를 얇게 할 수 있어 타이어의 경량화가 가능해져 연비의 향상을 달성할 수 있다.

SIBS의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, SIBS의 고무 탄성 및 유동성, 이너 라이너로의 성형 가공성 등의 관점에서, GPC 측정에 따른 중량 평균 분자량이 50,000∼400,000인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 50,000 미만이면, SIBS의 고무 탄성, 인장 강도 및 인장 신장이 저하할 우려가 있다. 또한, 400,000을 넘으면, SIBS의 유동성의 저하에 의해 이너 라이너에의 성형 가공성(압출 가공성 등)이 저하할 우려가 있다. SIBS는, 내공기 투과성과 내구성을 보다 양호하게 하는 관점에서, SIBS 중의 스티렌 성분의 함유량이 10 질량％∼40 질량％인 것이 바람직하다.

SIBS는, 리빙 양이온 중합법 등의 일반적인 비닐계 화합물의 중합법에 따라 얻을 수 있다(일본 특허 공개 소화62-48704호 공보 및 일본 특허 공개 소화64-62308호 공보 참조).

(고무 성분)

제1 층의 폴리머 조성물은 고무 성분을 포함한다. 고무 성분은 제1 층의 폴리머 조성물에 카커스 플라이 등의 인접 부재와의 가황전 점착성을 부여할 수 있다. 또한 황과 가황 반응함으로써, 폴리머 조성물에 카커스 플라이 등의 인접 부재와의 가황 접착성을 부여할 수 있다. 고무 성분은 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하며, 그 중에서도 파괴 강도 및 접착성의 관점에서, 천연 고무를 포함하는 것이 바람직하다.

고무 성분의 함유량은 폴리머 조성물의 폴리머 성분 중, 60 질량％ 이상 95 질량％ 이하가 바람직하다. 고무 성분의 함유량이 60 질량％ 미만이면, 폴리머 조성물의 점도가 높아져 압출 가공성이 악화되기 때문에, 제1 층을 얇게 할 수 없을 우려가 있다. 한편, 고무 성분의 함유량이 95 질량％를 넘으면, 폴리머 시트의 내공기 투과성이 저하할 우려가 있다. 고무 성분의 함유량은 가황전 점착성 및 가황 접착성의 관점에서, 폴리머 성분 중 70 질량％ 이상 90 질량％ 이하가 바람직하다.

(황)

제1 층의 폴리머 조성물은 황을 포함한다. 황은, 고무 공업에 있어서 가황 시에 일반적으로 이용되는 황을 이용할 수 있지만, 그 중에서도 불용성 황을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서 불용성 황이란, 천연 황(S₈)을 가열, 급냉하여, S_x(x=10만∼30만)가 되도록 고분자량화한 황을 말한다. 불용성 황을 이용함으로써, 통상, 황을 고무 가황제로서 이용한 경우에 생기는 블루밍을 방지할 수 있다.

황의 함유량은, 폴리머 성분 100 질량부에 대하여, 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하이다. 황의 함유량이 0.1 질량부 미만이면, 고무 성분의 가황 효과를 얻을 수 없다. 한편, 황의 함유량이 5 질량부를 넘으면, 폴리머 조성물의 경도가 높아져, 이너 라이너에 이용한 경우에, 공기 타이어의 내구 성능이 저하할 우려가 있다. 황의 함유량은, 더욱 0.3 질량부 이상 3.0 질량부 이하가 바람직하다.

(폴리머 조성물의 첨가제)

폴리머 조성물은 스테아린산, 산화아연, 노화 방지제, 가황 촉진제 등의 첨가제를 포함할 수 있다. 스테아린산은 고무 성분의 가황 조제로서 기능한다. 스테아린산의 함유량은, 폴리머 성분 100 질량부에 대하여, 1 질량부 이상 5 질량부 이하인 것이 바람직하다. 스테아린산의 함유량이 1 질량부 미만이면, 가황 조제로서의 효과를 얻을 수 없다. 한편, 스테아린산의 함유량이 5 질량부를 넘으면, 폴리머 조성물의 점도가 저하하여, 파괴 강도가 저하할 우려가 있기 때문에 바람직하지 못하다. 스테아린산의 함유량은, 더욱 1 질량부 이상 4 질량부 이하가 바람직하다.

산화아연은 고무 성분의 가황 조제로서 기능한다. 산화아연의 함유량은, 폴리머 성분 100 질량부에 대하여, 0.1 질량부 이상 8 질량부 이하인 것이 바람직하다. 산화아연의 함유량이 0.1 질량부 미만이면, 가황 조제로서의 효과를 얻을 수 없다. 한편, 산화아연의 함유량이 8 질량부를 넘으면, 폴리머 조성물의 경도가 높아져 공기 타이어의 내구 성능이 저하할 우려가 있다. 산화아연의 함유량은, 더욱 0.5 질량부 이상 6 질량부 이하가 바람직하다.

노화 방지제는, 산화 열화, 열 열화, 오존 열화, 피로 열화 등의 일련의 열화를 방지하는 기능을 갖는다. 노화 방지제는, 아민류나 페놀류로 이루어지는 1차 노화 방지제와 황 화합물이나 포스파이트류로 이루어지는 2차 노화 방지제로 분류된다. 1차 노화 방지제는 각종 폴리머 래디컬에 수소를 공여하여 자동 산화의 연쇄 반응을 정지시키는 기능을 가지고, 2차 노화 방지제는 히드록시퍼옥시드를 안정된 알코올로 바꿈으로써 안정화 작용을 나타내는 것이다.

노화 방지제로서는, 아민류, 페놀류, 이미다졸류, 인류 또는 티오우레아류 등을 들 수 있다. 상기 노화 방지제는 1종류를 단독으로 이용하여도, 2종류 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 그 중에서도, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민을 이용하는 것이 바람직하다.

노화 방지제의 함유량은, 폴리머 성분 100 질량부에 대하여, 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하인 것이 바람직하다. 노화 방지제의 함유량이 0.1 질량부 미만이면, 노화 방지 효과를 얻을 수 없다. 한편, 노화 방지제의 함유량이 5 질량부를 넘으면, 폴리머 조성물에 블루밍 현상이 발생한다. 노화 방지제의 함유량은, 더욱 0.3 질량부 이상 4 질량부 이하가 바람직하다.

가황 촉진제로서는, 티우람류, 티아졸류, 티오우레아류, 디티오카르밤산염류, 구아니딘류 및 술펜아미드류 등을 이용할 수 있다. 상기 가황 촉진제는 1종류를 단독으로 이용하여도, 2종류 이상을 조합하여도 좋다. 그 중에서도, 디벤조티아질술피드를 이용하는 것이 바람직하다.

가황 촉진제의 함유량은, 폴리머 성분 100 질량부에 대하여, 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하인 것이 바람직하다. 가황 촉진제의 함유량이 0.1 질량부 미만이면, 가황 촉진 효과를 얻을 수 없다. 한편, 가황 촉진제의 함유량이 5 질량부를 넘으면, 폴리머 조성물의 경도가 높아져 공기 타이어의 내구 성능이 저하할 우려가 있다. 또한, 폴리머 조성물의 원료비가 상승한다. 가황 촉진제의 함유량은, 더욱 0.3 질량부 이상 4 질량부 이하가 바람직하다.

제1 층의 고무 조성물에서는, 열가소성 엘라스토머인 SIBS가 메트릭스상(matrix phase)이 되며 고무 성분이 섬상(island phase)으로서 분산되어 있다. 이것에 황 등의 첨가제 성분이 반응하여 섬상인 고무 성분이 가교 반응한다. 고무 성분은 후술하는 바와 같이 압출기 속에서 동적으로 가교되어, 소위 동적 가교를 형성한다. 압출기 속에서 고무 성분이 가교하여도 시스템의 메트릭스상은 열가소성 엘라스토머 성분으로 이루어지기 때문에 시스템 전체의 전단 점토는 낮게 유지되어, 압출 가공은 가능해진다.

[제1 층의 두께]

제1 층의 두께(T1)는, 0.05 ㎜∼0.6 ㎜이다. 제1 층의 두께(T1)가 0.05 ㎜ 미만이면, 폴리머 적층체를 이너 라이너에 적용한 생타이어의 가황 시에, 제1 층이 프레스 압력으로 찢어져 버려, 얻어진 타이어에서 에어 리크 현상이 생길 우려가 있다. 한편, 제1 층의 두께(T1)가 0.6 ㎜를 넘으면, 타이어 중량이 증가하며, 저연비 성능이 저하한다. 제1 층의 두께(T1)는, 바람직하게는 0.05 ㎜∼0.4 ㎜이다. 제1 층은, 폴리머 조성물을 압출 성형, 카렌더 성형 등의 열가소성 수지 또는 열가소성 엘라스토머를 필름화하는 통상의 방법에 따라 필름화하여 얻을 수 있다. 상기 폴리머 조성물은, 보강제, 가황제, 가황 촉진제, 각종 오일, 노화 방지제, 연화제, 가소제, 커플링제 등의 다른 첨가제를 함유할 수 있다.

[제2 층의 조성물]

제2 층은, 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIS) 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체(SIB) 중 적어도 어느 하나와, 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 포함하는 폴리머 조성물로 구성된다.

SIS의 이소프렌 블록 및 SIB의 이소부틸렌 블록은 소프트 세그멘트이기 때문에, SIS 또는 SIB를 포함하는 폴리머 필름은 고무 성분과 가황 접착하기 쉽다. 따라서, SIS 또는 SIB를 포함하는 제2 층을 구비하는 이너 라이너를 이용함으로써, 이너 라이너와 카커스 플라이의 고무층의 접착 강도가 우수한 공기 타이어를 얻을 수 있다. 이에 의해, 공기 타이어의 내구성 및 주행 시의 조종 안정성을 향상시킬 수 있다.

SIS의 분자량은 특별히 제한은 없지만, SIS의 고무 탄성 및 이너 라이너에의 성형 가공성의 관점에서, GPC 측정에 따른 중량 평균 분자량이 100,000∼290,000인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 100,000 미만이면, SIS의 고무 탄성, 인장 강도가 저하할 우려가 있다. 또한, 290,000을 넘으면, SIS의 유동성의 저하에 의해 이너 라이너에의 성형 가공성(압출 가공성 등)이 저하할 우려가 있다. SIS 중의 스티렌 성분의 함유량은, SIS의 점착성 및 고무 탄성, 및 제1 층 및 카커스 플라이에 대한 제2 층의 접착 강도의 관점에서, 10 질량％∼30 질량％인 것이 바람직하다.

SIS를 구성하는 각 블록의 중합도는, SIS의 고무 탄성 및 취급성의 관점에서, 이소프렌 블록이 500∼5,000 정도인 것이 바람직하고, 또한, 스티렌 블록이 50∼1,500 정도인 것이 바람직하다. SIS는, 리빙 양이온 중합법 등의 일반적인 비닐계 화합물의 중합법에 따라 얻을 수 있다.

SIB로서는, 직쇄형의 것을 이용하는 것이 고무 탄성, 및 제1 층 및 카커스 플라이에 대한 제2 층의 접착 강도의 관점에서 바람직하다. SIB의 분자량은 특별히 제한은 없지만, SIB의 고무 탄성 및 이너 라이너에의 성형 가공성의 관점에서, GPC 측정에 따른 중량 평균 분자량이 40,000∼120,000인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량이 40,000 미만이면, SIB의 고무 탄성, 인장 강도가 저하할 우려가 있다. 또한, 120,000을 넘으면, SIB의 유동성의 저하에 의해 이너 라이너에의 성형 가공성이 저하할 우려가 있다. SIB 중의 스티렌 성분의 함유량은, SIB의 점착성 및 고무 탄성, 및 제1 층 및 카커스 플라이에 대한 제2 층의 접착 강도의 관점에서, 10 질량％∼35 질량％인 것이 바람직하다.

SIB는, 리빙 양이온 중합법 등의 일반적인 비닐계 화합물의 중합법에 따라 얻을 수 있다. 제2 층은, SIS와 SIB의 혼합물이어도 좋고, SIS를 포함하는 층과 SIB층을 포함하는 층의 다층 구조여도 좋다.

(고무 성분)

제2 층의 폴리머 조성물은 고무 성분을 포함한다. 고무 성분은 제1 층의 폴리머 조성물에 카커스 플라이 등의 인접 부재와의 가황전 점착성을 부여할 수 있다. 또한 황과 가황 반응함으로써, 폴리머 조성물에 카커스 플라이 등의 인접 부재와의 가황 접착성을 부여할 수 있다. 고무 성분은 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하며, 그 중에서도 파괴 강도 및 접착성의 관점에서, 천연 고무를 포함하는 것이 바람직하다.

고무 성분의 함유량은 폴리머 조성물의 폴리머 성분 중, 15 질량％ 이상 90 질량％ 이하이다. 고무 성분의 함유량이 15 질량％ 미만이면, 폴리머 조성물의 점도가 높아져 압출 가공성이 악화하기 때문에, 제2 층을 얇게 할 수 없을 우려가 있다. 한편, 고무 성분의 함유량이 90 질량％를 넘으면 제2 층의 내공기 투과성이 저하할 우려가 있다. 고무 성분의 상기 배합량의 범위에서 가황 전의 점착성 및 가황 후의 접착성이 개선된다.

폴리머 조성물은 제1 층과 마찬가지로, 스테아린산, 산화아연, 노화 방지제, 가황 촉진제 등의 첨가제를 포함할 수 있다. 그 종류 및 배합량은, 그 요구 특성에 따라 적절하게 조정할 수 있다.

제2 층의 고무 조성물에서는, 열가소성 엘라스토머인 SIB 또는 SIS가 메트릭스상이 되며 고무 성분이 섬상으로서 분산되어 있다. 이것에 황 등의 첨가제 성분이 반응하여 섬상인 고무 성분이 가교 반응한다. 고무 성분은 후술하는 바와 같이 압출기 속에서 동적 가교를 형성한다. 메트릭스상은 열가소성 엘라스토머 성분으로 이루어지기 때문에 시스템 전체의 전단 점도는 낮게 유지되어, 압출 가공은 가능해진다.

제2 층은, SIS 및/또는 SIB, 및 임의로 첨가되는 첨가제를 포함하는 고무 조성물을 압출 성형, 카렌더 성형이라고 하는 열가소성 수지 또는 열가소성 엘라스토머를 필름화하는 통상의 방법에 따라 필름화하여 얻을 수 있다.

[제2 층의 두께]

제2 층의 두께(T2)는, 0.01 ㎜∼0.3 ㎜이다. 여기서, 제2 층의 두께(T2)는, 제2 층이 1층으로 구성되는 경우는, 그 두께를, 제2 층이 2층 구조 등 다층 구조로 이루어지는 경우는, 다층 구조의 합계의 두께를 의미한다. 제2 층의 두께(T2)가 0.01 ㎜ 미만이면, 폴리머 적층체를 이너 라이너에 적용한 생타이어의 가황 시에, 제2 층이 프레스 압력으로 찢어져 버려, 가황 접착력이 저하할 우려가 있다. 한편, 제2 층의 두께(T2)가 0.3 ㎜를 넘으면, 타이어 중량이 증가하여 저연비 성능이 저하한다. 제2 층의 두께(T2)는, 바람직하게는 0.05 ㎜∼0.2 ㎜이다.

[제1 층, 제2 층의 다른 폴리머 성분]

제1 층및 제2 층은, 다른 폴리머 성분으로서, 스티렌-이소프렌·부타디엔-스티렌 공중합체(SIBS), 스티렌-에틸렌·부텐-스티렌 공중합체(SEBS), 스티렌-에틸렌·프로필렌-스티렌 공중합체(SEPS), 스티렌-에틸렌·에틸렌·프로필렌-스티렌 공중합체(SEEPS), 스티렌-부타디엔·부틸렌-스티렌 공중합체(SBBS) 및 이들 열가소성 엘라스토머에 에폭시기를 도입한 것으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 열가소성 엘라스토머를 혼합할 수 있다. 에폭시기를 갖는 열가소성 엘라스토머로서는, 예컨대, 에폭시 변성 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합체(구체예로서는, 에폭시화 SBS 다이셀카가쿠코교(주) 제조 「에포프렌드 A1020」, 중량 평균 분자량: 10만, 에폭시 당량: 500 등) 등을 들 수 있다.

<폴리머 적층체의 구성>

본 발명에서의 이너 라이너에 적용하는 폴리머 적층체의 구성을, 도 4에 있어서 나타낸다. 도 4에 있어서 폴리머 적층체(10)는, 제1 층으로서의 제1 층(11) 및 제2 층(12)으로 구성된다. 폴리머 적층체(10)는, 제2 층(12)이 카커스 플라이(6)에 접하도록 타이어 반경 방향 외측을 향하여 설치된다. 이에 의해, 타이어의 가황 공정에 있어서, 제2 층(12)과 카커스 플라이(6)의 접착 강도를 높일 수 있다.

폴리머 적층체는, 제1 층의 폴리머 고무 조성물과, 제2 층의 폴리머 조성물을 이용하여, 도 4에 나타낸 순서로 라미네이트 압출이나 공(共)압출 등의 적층 압출을 하여 얻을 수 있다.

<공기 타이어의 제조 방법>

본 발명의 공기 타이어는, 일반적인 제조 방법을 이용할 수 있다. 즉, 상기 폴리머 적층체(10)를 공기 타이어(1)의 생타이어의 이너 라이너에 적용하여 다른 부재와 함께 가황 성형함으로써 제조할 수 있다. 폴리머 적층체(10)를 생타이어에 배치할 때는, 폴리머 적층체(10)의 제2 층(12)이, 카커스 플라이(6)에 접하도록 타이어 반경 방향 외측을 향하여서 배치한다. 이와 같이 배치하면, 타이어 가황 공정에 있어서, 제2 층과 카커스 플라이(6)의 접착 강도를 개선할 수 있다.

여기서, 폴리머 적층체의 제1 층 및/또는 제2 층을 구성하는 고무 조성물은, 가황 중의 온도, 예컨대 150℃∼180℃에 있어서, 금형 내에서 연화 상태(고체와 액체의 중간 상태)이다. 그 때문에, 가황 후에 금형을 개방하면, 상기 고무 조성물이 연화 상태일 때에는, 폴리머 적층체의 형상이 변형되어 버린다. 또한, 연화 상태 시는 고체 상태 시보다 반응성이 높기 때문에, 인접 부재와 점착, 접착하여 버리는 경우가 있다.

그래서 가황 후에 냉각 공정을 마련하는 것이 바람직하다. 냉각 방법은, 가황 후에 즉시 120℃ 이하에서 10초 이상 급냉함으로써, 열가소성 엘라스토머를 고화할 수 있다. 냉각은 온도가 50℃∼120℃의 범위에서 블래더 내를 급냉하는 방법이 있다. 냉각 매체로서는, 공기, 수증기, 물 및 오일에서 선택되는 1종 이상을 이용할 수 있다.

또한, 냉각 시간은 10초∼300초가 바람직하다. 냉각 시간이 10초보다 짧으면 열가소성 엘라스토머가 충분히 냉각되지 않아, 금형 개방 시에 이너 라이너가 블래더에 융착한 채가 되어, 에어 인 현상이 발생할 우려가 있다. 냉각 기간이 300초를 넘으면 생산성이 나빠진다. 냉각 시간은 30초∼180초인 것이 바람직하다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.

표 1에 나타내는 제1 층의 배합, 표 2에 나타내는 제2 층의 배합을 조합한 폴리머 적층체를 이용한 이너 라이너를 구비한 공기 타이어를 제조하였다. 표 3에는 비교예 1∼6으로서 제1 층의 고무 성분의 비율을 변경한 예를 나타낸다. 표 4에는 실시예 1∼8로서 제2 층의 고무 성분의 비율을 변경한 예를 나타낸다. 또한 표 5에는, 코드의 단면 중심을 통과하는 면(KC)으로부터 제2 층까지의 거리(L)를 변경한 예를, 실시예 9∼11, 비교예 7, 8로서 나타내고 있다.

<폴리머 적층체의 제작>

제1 층 및 제2 층의 폴리머 조성물의 폴리머 성분 및 배합제를 2축 압출기(스크류 직경: φ50 ㎜, L/D: 30, 실린더 온도: 220℃)에 투입하여 혼련하여, SIBS, SIB 및 SIS의 열가소성 엘라스토머 성분과 고무 성분, 황 및 첨가제에 의해 동적 가황된 폴리머 조성물의 팰릿을 제조하였다.

그 후, T 다이 압출기(스크류 직경: φ80 ㎜, L/D: 50, 다이 립폭: 500 ㎜, 실린더 온도: 220℃)를 이용하여 폴리머 시트의 제1 층 및 제2 층을 제조하고, 이들을 접합하여 폴리머 적층체를 제작하였다.

상기 2축 압출기 속에서는, 열가소성 엘라스토머인 SIBS, SIB, SIS가 메트릭스상이 되며 고무 성분이 섬상이 되어 분산된다. 또한 2축 압출기 속에서 고무 성분과 첨가제 성분이 반응하여 섬상인 고무 성분이 가교 반응한다. 고무 성분이 2축 압출기 속에서 동적으로 가교되기 때문에 소위 동적 가교를 형성한다. 2축 압출기 속에서 고무 성분이 가교하여도, 시스템의 메트릭스상은 열가소성 엘라스토머 성분으로 이루어지기 때문에 시스템 전체의 전단 점토가 낮으며, 압출 가공이 가능해진다.

2축 압출기로 얻어진 동적 가교된 폴리머 조성물의 팰릿은, 고무 성분은 가교되어 있지만, 메트릭스상의 열가소성 엘라스토머는 가소성을 유지하고 있으며, 조성물 전체는 가소성을 유지하고 있다. 그 때문 T 다이 압출에 있어서도 가소성을 나타내기 때문에, 시트형으로 형성하는 것이 가능해진다.

또한 동적 가교된 폴리머 조성물의 팰릿은 고무 성분이 가교하고 있기 때문에, 상기 팰릿을 이용하여 제작된 폴리머 시트를 이너 라이너에 적용하여 공기 타이어를 제조할 때에 공기 타이어를 가열하여도, 이너 라이너를 구성하는 폴리머 조성물이, 카커스 플라이에 침입하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 제1 층및 제2 층의 폴리머 조성물에는, 이하의 폴리머 성분을 이용하였다. 이들의 배합 내용을 표 1, 표 2에 나타낸다.

[SIBS]

스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체(SIBS)로서, 가네카(주)사 제조의 시브스타 SIBSTAR 102T(쇼어 A 경도 25, 스티렌 성분 함유량 15 질량％, GPC 측정에 따른 중량 평균 분자량: 100,000)를 준비하였다.

[SIB]

교반기를 갖는 2 L 반응 용기에, 메틸시클로헥산(몰레큘러 시브로 건조한 것) 589 mL, n-부틸클로라이드(몰레큘러 시브로 건조한 것) 613 ㎖, 쿠밀클로라이드 0.550 g을 부가하였다. 반응 용기를 -70℃로 냉각한 후, α-피콜린(2-메틸피리딘) 0.35 mL, 이소부틸렌 179 mL를 첨가하였다. 더욱 4염화티탄 9.4 mL를 부가하여 중합을 개시하고, -70℃에서 용액을 교반하면서 2.0시간 반응시켰다. 다음에 반응 용기에 스티렌 59 mL를 첨가하고, 더욱 60분간 반응을 계속한 후, 대량의 메탄올을 첨가하여 반응을 정지시켰다. 반응 용액으로부터 용제 등을 제거한 후에, 중합체를 톨루엔에 용해하여 2회 수세하였다. 이 톨루엔 용액을 메탄올에 부가하여 중합체를 침전시키고, 얻어진 중합체를 60℃에서 24시간 건조함으로써, 직쇄형의 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체(SIB)를 얻었다. 얻어진 SIB의 스티렌 성분 함유량은 15 질량％이며, GPC 측정에 따른 중량 평균 분자량은 70,000이었다.

[SIS]

크레이톤폴리머사 제조의 D1161JP(스티렌 성분 함유량 15 질량％, GPC 측정에 따른 중량 평균 분자량: 150,000)를 이용하였다.

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

(주 2) 천연 고무: TSR20

(주 3) SIBS: 상기 SIBS

(주 4) 카본 블랙: 도카이카본(주)사 제조의 「시스트 V(질소 흡착 비표면적: 27 ㎡/g」

(주 5) 스테아린산: 카오(주)사 제조의 「루낙 S30」

(주 6) 산화아연: 미츠이킨조쿠코교(주)사 제조의 「아연화 1호」

(주7) 노화 방지제: 오우치신코카가쿠코교(주)사 제조의 「노크랙 6C」

(주8) 가황 촉진제: 오우치신코카가쿠코교(주)사 제조의 「녹셀러-DM」

(주9) 황: 츠루미카가쿠코교(주)사 제조의 「분말 황」

(주10) SIS: 상기 SIS

(주11) SIB: 상기 SIB

<공기 타이어의 제조>

상기 폴리머 적층체를 이너 라이너에 적용한 도 1에 나타내는 기본 구조를 갖는 195/65R15 사이즈의 생타이어를 제조하고, 다음에 가황 공정에 있어서, 170℃에서 20분간 프레스 성형하여 공기 타이어를 제조하다. 카커스 플라이의 코드에는, 직경(D)이 0.7 ㎜인 폴리에스테르 1670 dtex를 이용하였다.

각 비교예, 실시예의 공기 타이어의 사양을 표 3∼표 5에 나타낸다.

<성능 시험>

실시예 및 비교예로 제작한 폴리머 적층체 혹은 폴리머 필름, 또는 제조한 공기 타이어에 대해서, 이하의 성능 시험을 행하였다. 시험 결과를 표 1∼표 5에 나타낸다.

(a) 제1 층과 제2 층의 박리력 지수

폴리머 적층체를 170℃에서 20분간 가열하고, 가황 후의 박리력 시험용 샘플을 제작하여, 카커스층과 동일한 박리 시험을 행하였다. 비교예 3을 기준(지수 100)으로 하여, 상대값을 지수로 하였다.

(b) 굴곡 피로성 시험

JIS K6260 「가황 고무 및 열가소성 고무의 데마티아 굴곡 균열 시험 방법」에 준하여, 폴리머 적층체 또는 폴리머 필름을 고무에 접착하여 가황하여, 중앙에 홈이 있는 소정의 시험편을 제작하였다. 시험편의 홈의 중심에 미리 슬릿을 넣고, 반복 굴곡 변형을 부여하여 균열 성장을 측정하는 시험을 행하였다. 구체적으로는, 분위기 온도 23℃, 왜곡 30％, 주기 5 ㎐에서, 70만회, 140만회, 210만회 시에 균열 길이를 측정하고, 균열이 1 ㎜ 성장하는 데 요한 굴곡 변형의 반복 횟수를 산출하였다. 비교예 3의 반복 횟수를 기준으로 하여, 다음 식에 기초하여, 각 실시예, 비교예의 내굴곡 피로성을 지수로 표시하였다. 내굴곡 피로성 지수가 클수록 균열의 성장이 적으며 양호하다.

내굴곡 피로 지수=(각 실시예, 비교예의 반복 횟수)/(비교예 3의 반복 횟수)×100

(c) 정적 공기압 저하율 시험(타이어 에어 리크 시험)

전술한 방법으로 제조한 각 실시예, 비교예의 타이어(195/65R15 스틸 레이디얼 PC 타이어)를 JIS 규격림 15×6 JJ로 조립하고, 초기 공기압 300 Kpa를 봉입하며, 90일간 실온에서 방치하고, 공기압의 저하율을 계산하여, 1개월(30일)당의 공기압의 저하율(단위: ％/월)을 산출하였다. 정적 공기압 저하율은 작을수록 바람직하다.

(d) 조종 안정성 시험

각 실시예, 비교예의 공기 타이어를 차량(국산 FF차 2000 ㏄)의 전륜에 장착하여 테스트 코스를 실차 주행하고, 드라이버의 관능 평가에 의해 조종 안정성을 평가하였다. 비교예 3의 조종 안정성을 100으로 하여 상대 평가를 행하였다. 수치가 클수록, 조종 안정성이 우수한 것을 나타낸다.

(e) 구름 저항 지수

(주)고베세이코쇼 제조의 구름 저항 시험기를 이용하여, 제조한 195/65R15 사이즈의 공기 타이어를 JIS 규격림 15×6 JJ로 조립하고, 하중 3.4 kN, 공기압 230 ㎪, 속도 80 ㎞/시간의 조건 하에서, 실온(38℃)에서 주행시켜, 구름 저항을 측정하였다. 하기 계산식에 따라, 비교예 3을 기준(100)으로 하여, 각 배합의 구름 저항을 지수로 표시하였다. 구름 저항 지수가 클수록, 구름 저항이 저감되어, 바람직한 것을 나타낸다.

(구름 저항 지수)=(비교예 3의 구름 저항)÷(각 실시예의 구름 저항)×100

(f) 제동 안정성

각 시험 타이어를 국산 FR 스포츠 타입차에 장착하고, 테스트 코스에서 140 ㎞/h로 주행 중에 급제동을 걸어, 제동 거리를 측정하였다. 시험은 각 타이어에 대해서 5회씩 행하고, 최대값과 최소값을 제외한 3회에 대한 평균값을 계산하였다. 결과는, 비교예 3을 100으로 하는 지수값으로 하여 표시하였다. 수치가 작을수록 제동 거리가 짧으며 우수한 것을 나타낸다.

[종합 판정]

종합 판정의 판정 기준은 표 6에 기초하여 평가하였다.

<평가 결과>

시험 결과를 표 3∼표 5에 나타낸다.

표 3의 비교예 1∼3은, 제2 층의 배합을 B5로 하고, 제1 층의 배합을 A3∼A5로 변경한 예이다. 비교예 4∼6는, 제2 층의 배합을 B6으로 하고, 제1 층의 배합을 A3∼A5로 변경한 예이다.

표 4의 실시예 1∼4는, 제1 층의 배합을 A1로 하고, 제2 층에 고무 성분의 종류, 혼합량을 변경한 B1∼B4를 이용한 예이다. 실시예 5∼8은 제1 층의 배합을 A2로 하고, 제2 층에 고무 성분의 종류, 혼합량을 변경한 B1∼B4를 이용한 예이다. 코드의 단면 중심을 통과하는 면(KC)으로부터, 제2 층(S)까지의 거리(L)는, 모두 0이다. 실시예 1∼8은, 모두 제1 층과 제2 층의 박리력 지수, 내굴곡 피로 지수, 정적 공기압 저하율, 조종 안정성, 구름 저항 지수 및 제동 안정성의 종합 평가에 있어서 우수하다.

표 5의 실시예 9∼11 및 비교예 7, 8은 제1 층의 배합을 A1, 제2 층의 배합을 B1로 하여, 코드의 단면 중심을 통과하는 면(KC)으로부터, 제2 층(S)까지의 거리(L)를 변경한 예이다. 비교예 7, 8은, 거리(L)가, (1+D/2) ㎜를 넘는 예이며, 실시예 9∼11에 비교하여 조종 안정성, 구름 저항 지수 및 제동 안정성이 뒤떨어져 있다.

본 발명의 공기 타이어는, 승용차용 공기 타이어 외에, 트랙·버스용, 중장비용 등의 공기 타이어로서 이용할 수 있다.

1 공기 타이어, 2 트레드부, 3 사이드월부, 4 비드부, 5 비드 코어, 6 카커스 플라이, 6a 고무층, 7 벨트층, 8 비드 에이펙스, 9 이너 라이너, 10 폴리머 적층체, 11 제1 층, 12 제2 층, IL1 제1 층, IL2 제2 층, S 카커스 플라이와 제2 층의 경계면, K 카커스 플라이의 코드, KC 코드의 단면 중심을 통과하는 면, D 코드의 직경, L KC로부터 제2 층까지의 거리.

Claims

타이어 내측에 배치되는 이너 라이너(9)와, 상기 이너 라이너(9)에 인접하여 마련되며, 고무층 중에 코드(K)가 매설되어 이루어지는 카커스 플라이(6)를 구비한 공기 타이어(1)로서, 상기 이너 라이너(9)는,
(a) 스티렌-이소부틸렌-스티렌 트리블록 공중합체를 5 질량％ 이상 40 질량％ 이하 및 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 60 질량％ 이상 95 질량％ 이하 포함하는 폴리머 조성물로, 두께가 0.05 ㎜∼0.6 ㎜인 제1 층과,
(b) 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록 공중합체 및 스티렌-이소부틸렌 디블록 공중합체 중 적어도 어느 하나를 10 질량％ 이상 85 질량％ 이하 및 천연 고무, 이소프렌 고무 및 부틸 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 고무 성분을 15 질량％ 이상 90 질량％ 이하 포함하는 폴리머 조성물로, 두께가 0.01 ㎜∼0.3 ㎜인 제2 층으로 이루어지는 폴리머 적층체로 구성되고,
상기 제2 층은, 상기 카커스 플라이(6)의 고무층과 접하도록 배치되어 있으며,
상기 코드(K)의 직경을 D라고 할 때, 상기 코드(K)의 단면 중심을 통과하는 면으로부터, 상기 제2 층까지의 거리(L)가 0 이상이며 (1+D/2) ㎜ 이하인 공기 타이어(1).
제1항에 있어서, 상기 제1 층의 폴리머 조성물의 고무 성분이 부틸 고무를 포함하는, 공기 타이어(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 층 및 제2 층의 폴리머 조성물은, 폴리머 성분 100 질량부에 대하여, 황을 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하, 스테아린산을 1 질량부 이상 5 질량부 이하, 산화아연 0.1 질량부 이상 8 질량부 이하, 노화 방지제 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하 및 가황 촉진제 0.1 질량부 이상 5 질량부 이하를 포함하는 공기 타이어(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머 적층체와 상기 카커스 플라이(6)의 고무층의 경계면은, 요철형을 형성하고 있는 공기 타이어(1).