WO2004076207A1 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

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Takashi Fukutomi
Satoshi Makino
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The Yokohama Rubber Co., Ltd.
Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha
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    • Y10T152/10855—Characterized by the carcass, carcass material, or physical arrangement of the carcass materials

Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire suitable as a so-called puncture-less tire, and more particularly, to a pneumatic tire having an excellent puncture prevention function while eliminating the inconvenience of a conventional puncture-less tire, and a method of manufacturing the same.
  • run-flat tires have a thick cushion rubber from the tread to the sidewalls, and can travel about several hundred km in a punctured state.
  • run-flat tires cannot be repaired and reused once they have experienced an accident, and the ride comfort during normal driving is impaired.
  • a puncture repair liquid that injects a liquid repair agent into the tire after puncturing, which solidifies and closes the hole.
  • Such a puncture repair liquid is versatile and easy to use, but it is necessary to go out of the vehicle and work when puncturing. Therefore, it is not suitable for use on expressways.
  • sealant tire in which a sealant (adhesive composition) is previously arranged on the inner surface of the tire so that the sealant automatically closes a hole formed at the time of puncturing.
  • a sealant adhesive composition
  • the sealant tire has a disadvantage that the weight of the sealant increases because the sealant must be thickly arranged to obtain a sufficient effect.
  • it is necessary to remove the mold release agent attached to the tire inner surface, so that productivity is poor.
  • An object of the present invention is to effectively prevent air leakage without requiring puncture repair work outside a vehicle and without increasing the weight or deteriorating ride comfort as seen with conventional punctureless tires.
  • An object of the present invention is to provide a pneumatic tire and a method of manufacturing the same.
  • a pneumatic tire of the present invention has a rubber inner surface Min 2 0-5 0 weight 0/0 Ri
  • the dry film of the latex is liquid Isopurengomu, elongation at break 9 0 0% or more, the tensile strength was disposed a rubbery film at least 1 5 MP a It is characterized by the following.
  • the dry latex thin film has the above-mentioned physical properties, and can be formed on the tire inner surface even when the release agent is attached to the tire inner surface.
  • latex which is a liquid isoprene rubber containing 20 to 50% by weight of the rubber component
  • optimal adhesion and elasticity are imparted to the rubber-like thin film, and a thick and complex shape like a screw nail is obtained.
  • An excellent puncture prevention function can be exhibited even for foreign substances that exist.
  • the molecular weight range of the liquid isoprene rubber is preferably from 20,000 to 40,000.
  • the thickness of the rubber-like thin film is preferably 2.0 mm or less.
  • the rubber-like thin film is likely to peel off from the inner surface of the tire when foreign substances such as nails enter the shower. However, air leakage can be more effectively prevented.
  • the method for producing a pneumatic tire of the present invention utilizing the properties of the latex includes a rubber-like thin film having an elongation at break of 900% or more and a bow tensile strength of 15 MPa or more on the inner surface of the tire.
  • a method for manufacturing a pneumatic tire wherein a latex in which 20 to 50% by weight of a rubber component is liquid isoprene rubber is poured into a vulcanized tire, and the latex is dried while rotating the tire. Thereby, a rubber-like thin film composed of the dry thin film of the latex is formed on the inner surface of the tire. According to such a manufacturing method, a rubber-like thin film having a uniform thickness can be easily formed.
  • FIG. 1 is a meridian half sectional view showing a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a nail has been stimulated on a tread portion.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the nail has come off from the tread portion.
  • FIG. 1 shows a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention, in which 1 is a tread portion, 2 is a sidewall portion, and 3 is a bead portion.
  • a force layer 4 is mounted between the pair of left and right bead portions 3, 3, and both ends in the tire width direction are wound around the bead core 5 from the inside to the outside of the tire.
  • a plurality of belt layers 6 are embedded on the outer side of the carcass layer 4 in the tread portion 1.
  • the area corresponding to the tread portion 1 on the inner surface of the tire has a breaking elongation of 900% or more, more preferably 900% to 150%, and a tensile strength of 15 MPa or more. More preferably, the rubber-like thin film 7 of 15 to 2 OMPa is disposed with a thickness of 2.0 mm or less. The rubber thin film 7 may be disposed not only in the region corresponding to the tread portion 1 on the inner surface of the tire but also in the region corresponding to the sidewall portion 2 and the bead portion 3.
  • the rubber-like thin film 7 peels off from the tire inner surface and clings to the foreign matter such as the nail 11. Prevent air leakage. If the elongation at break or tensile strength of the rubber-like thin film 7 is insufficient, the nail 11 or the like easily penetrates when it enters, and the puncture prevention function becomes insufficient.
  • the rubber thin film 7 closes the puncture hole 12 to prevent air leakage.
  • the rubber-like thin film 7 wrapped around the nail becomes a dango-like shape, and effectively closes the puncture hole 12.
  • the thickness of the rubber-like thin film 7 exceeds 2.0 mm, the weight increase becomes remarkable and the tire characteristics change, which is not preferable.
  • the lower limit of the thickness of the rubber-like thin film 7 The value is preferably set to 0.1 mm, and is preferably selected in the range of 0.1 to 2.0 mm.
  • the rubber-like thin film 7 is formed so as to have a uniform thickness by pouring a latex having an optionally adjusted fluidity into the inside of a normal product tire and drying the latex while gradually rotating the tire. .
  • the latex it is necessary to use a latex in which 20 to 50% by weight of the rubber component is liquid isoprene rubber.
  • the molecular weight range of the liquid isoprene rubber is desirably 20.000 to 400.000.
  • Such liquid isoprene rubber increases the tackiness (tack) of the rubber-like thin film 7. There may occur the air leakage when the liquid isoprene rubber was One pierced 2 0 weight 0/0 less than the as rubber-like thin-film 7 sticky mosquito ⁇ made for example screw nails enough of the rubber component, 5 conversely more than 0 wt 0/0 When elastic rubber-like thin film 7 becomes insufficient sealability to low down.
  • a natural rubber latex is preferable, but a rubber obtained by emulsifying and dispersing a synthetic rubber such as styrene-butadiene rubber (SBR) in water may be used. If necessary, a filler such as carbon black or various compounding agents may be added to the latex rubber.
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • the rubbery thin film 7 is composed of a dry latex thin film, it is not necessary to remove the release agent used during vulcanization from the tire inner surface. Rather, if a release agent is interposed between the rubber-like thin film 7 and the tire inner surface, the rubber-like thin film 7 tends to peel off from the tire inner surface when foreign matter such as a nail enters the tire, and air leakage occurs. It can be more effectively prevented. It is preferable to use a silicone-based release agent. Table 1 shows examples of silicone release agents. In Table 1, the silicone emulsion has a silicone content of 40% by weight. The sum of my strength and talc should be 45 to 55 wt%. The addition of preservatives and defoamers is optional.
  • the thickness of the sealant obtained by mixing polybutene with polybutene was 4 mm.
  • the amounts of the natural rubber latex and the liquid isoprene rubber latex were varied to form rubber-like thin films having a thickness of 1.0 mm.
  • the sealability was evaluated while measuring the weight of the sealant or rubber-like thin film placed on the inner surface of the tire, and the results are shown in Table 2.
  • the measurement result of the weight was shown by an index with the conventional example being 100. The smaller the index value, the lighter the weight.
  • the sealing performance was evaluated for N65 stipulated by JIS through the tread portion of the tire and 4.5 mm diameter screw nail pierced through the tread portion of the tire. The test was performed using 10 tires. In the former, the initial internal pressure was set to 200 kPa, a nail of N65 was passed through the tread portion of the tire, the nail was pulled out, left for 24 hours, and then the tire internal pressure was measured again.
  • the initial internal pressure was set to 20 kPa
  • a screw nail was passed through the tread portion of the tire, left for 24 hours, the nail was pulled out, left for 24 hours, and the tire internal pressure was measured again.
  • tires that maintained 95% or more of the initial internal pressure were judged as acceptable.
  • the evaluation results show the number of passed tires.
  • Example 1 Difficult example 1 Difficult example 2 J 1 J: face 2 ⁇ Example 3 Puncture prevention its sealant Rubber thin film Rubber ttf film Rubber thin film Rubber thin film
  • the pneumatic tire of Example 2 had an excellent puncture prevention function and a small increase in weight as in the conventional example.
  • the pneumatic tires of Comparative Examples 1 and 2 had an insufficient puncture prevention function when a screw nail penetrated. Examination of the cause revealed that the rubber-like thin film was not sufficiently adhered to the screw nail.
  • the pneumatic tire of Comparative Example 3 also had an insufficient puncture prevention function when a screw nail penetrated. Inspection of the cause revealed that the formation of dango that closed the hole of the hole when the screw was removed was insufficient.
  • the present invention can be effectively used in the tire manufacturing industry and eventually in the automobile manufacturing industry.

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Abstract

　車外でのパンク修理作業を必要とせず、しかも従来のパンクレスタイヤに見られるような重量増加や乗心地の悪化を伴うことなく空気の漏れを効果的に防止することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。この空気入りタイヤは、タイヤ内面に、ゴム成分の２０～５０重量％が液状イソプレンゴムであるラテックスの乾燥薄膜からなり、破断伸びが９００％以上、引張り強さが１５ＭＰａ以上のゴム状薄膜を配置したことを特徴とする。

Description

曰月糸田
空気入りタイャ及びその製造方法
技 術 分 野
本発明は、所謂パンクレスタイヤとして好適な空気入りタイヤに関し、 さらに 詳しくは、 従来のパンクレスタイヤにおける不都合を解消しつつ優れたパンク防 止機能を備えた空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
背 景 技 術
従来、 パンク対策として種々の技術が提案されている。 例えば、 ランフラット タイヤは、 トレツド部からサイドウオール部にかけて厚いクッションゴムを備え、 パンク状態において数百 k m程度の走行を可能にしたものである。 しかしながら、 ランフラットタイヤは一度ノ、"ンクを経験してしまうと修理して再利用することが できず、 しかも通常走行時の乗心地性が損なわれるという欠点がある。
また、 パンク後にタイヤ内に液状の修理剤を注入し、 それが固化して穴を塞ぐ パンク修理液がある。 このようなパンク修理液は汎用性があり、手軽であるが、 パンク時に車外に出て作業を行う必要がある。 そのため、 高速道路等での使用に は不適である。
更に、 予めタイヤ内面にシ一ラント （粘着性組成物） を配置しておき、 そのシ —ラントがパンク時に形成される穴を自動的に塞ぐようにしたシ一ラントタイヤ がある （例えば、 特開昭 5 3 - 5 5 8 0 2号公報参照） 。 しかし、 シーラントタ ィャでは、 十分な効果を得るためにシーラントを厚く配置する必要があるので、 重量増加を招いてしまうという欠点がある。 また、 シ一ラントをタイヤ内面に塗 布する場合には、 タイヤ内面に付着した離型剤を除去する必要があるため、 その 生産性も悪いのである。
発 明 の 開 示
本発明の目的は、 車外でのパンク修理作業を必要とせず、 しかも従来のパンク レスタイヤに見られるような重量増加や乗心地の悪化を伴うことなく空気の漏れ を効果的に防止することを可能にした空気入りタイャ及びその製造方法を提供す ることにある。
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、 タイヤ内面に、 ゴム成 分の 2 0〜 5 0重量0 /0が液状ィソプレンゴムであるラテックスの乾燥薄膜からな り、 破断伸びが 9 0 0 %以上、 引張り強さが 1 5 MP a以上のゴム状薄膜を配置 したことを特徴とするものである。
このようにタイャ内面に破断伸びが大きく弓 I張り強さが大きいゴム状薄膜を配 置することにより、 釘等の異物がタイヤ内に侵入した場合やその異物が抜けた場 合、 パンク穴の周りに存在するゴム状薄膜によって空気の漏れを防止することが できる。 しかも、上述のゴム状薄膜を備えた空気入りタイヤによれば、 従来のパ ンクレスタイヤに見られるような重量増加や乗心地の悪化を伴うことはなく、 ま た車外でのパンク修理作業も必要としない。
ラテックスの乾燥薄膜は、上記のような物性を備え、 しかもタイヤ内面に離型 剤が付着した状態であってもタイヤ内面に形成することができる。 特に、 ゴム成 分の 2 0〜 5 0重量％が液状ィソプレンゴムであるラテックスを用いた場合、 ゴ ム状薄膜に最適な粘着性と伸縮性を付与し、 ネジ釘のように太く複雑な形状を有 する異物に対しても優れたパンク防止機能を発揮することが可能になる。 ここで、 液状ィソプレンゴムの分子量範囲は 2 0 , 0 0 0〜 4 0， 0 0 0であることが好 ましい。
本発明では、 重量増加を回避するために、 ゴム状薄膜の厚さは 2 . 0 mm以下 であることが好ましい。 また、 ゴム状薄膜とタイヤ内面との間に離型剤を介在さ せた場合、釘等の異物が夕ィャ内に侵入した際にゴム状薄膜が夕ィャ内面から剥 がれ易くなり、 空気の漏れをより効果的に防止することができる。
上記ラテックスの特性を活かした本発明の空気入りタイヤの製造方法は、 タイ ャ内面に、破断伸びが 9 0 0 %以上、 弓 ί張り強さ力 1 5 M P a以上のゴム状薄膜 を備えた空気入りタイヤの製造方法であって、 加硫されたタイヤの内側にゴム成 分の 2 0〜5 0重量％が液状イソプレンゴムであるラテックスを流し込み、 その タイヤを回転させながら前記ラテックスを乾燥させることにより、 タイヤ内面に 前記ラテックスの乾燥薄膜からなるゴム状薄膜を形成することを特徴とするもの である。 このような製造方法によれば、 均一な厚さを有するゴム状薄膜を簡単に 形成することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図であ る。
図 2は、 トレッド部に釘が剌さつた状態を示す断面図である。
図 3は、 トレッド部から釘が抜けた状態を示す断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図 1は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、 1はトレツド部、 2 はサイドウォール部、 3はビード部である。 左右一対のビード部 3 , 3間には力 一カス層 4が装架され、 そのタイヤ幅方向両端部がそれぞれビ一ドコア 5の廻り にタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。 トレツド部 1におけるカーカス層 4の外周側には、 複数のベルト層 6が埋設されている。
上記空気入りタイヤにおいて、 タイヤ内面のトレッド部 1に対応する領域には、 破断伸びが 9 0 0 %以上、 より好ましくは 9 0 0〜 1 5 0 0 %、 引張り強さが 1 5 M P a以上、 より好ましくは 1 5〜2 O M P aのゴム状薄膜 7が 2 . 0 mm以 下の厚さで配置されている。 ゴム状薄膜 7はタイヤ内面のトレツド部 1に対応す る領域のみならずサイドウォール部 2やビ一ド部 3に対応する領域まで配置して も良い。
上記ゴム状薄膜 7は、 図 2に示すように、 釘 1 1等の異物がトレッド部 1に突 き刺さってタイヤ内に侵入した際、 タイヤ内面から剥がれて、釘 1 1等の異物に まとわりつき、空気の漏れを防止する。 ゴム状薄膜 7の破断伸びや引張り強さが 不足すると、釘 1 1等が侵入する際に貫通し易くなり、 パンク防止機能が不十分 になる。
—方、 釘 1 1等の異物が抜けた場合は、 図 3に示すように、 ゴム状薄膜 7がパ ンク穴 1 2を塞いで空気の漏れを防止する。 特に、 釘 1 1等の異物が抜ける際、 これにまとわりついていたゴム状薄膜 7がダンゴ状になり、 パンク穴 1 2を効果 的に塞ぐのである。
ゴム状薄膜 7の厚さが 2 . O mmを超えると重量増加が顕著になり、 またタイ ャ特性が変化してしまうため、好ましくない。 但し、 ゴム状薄膜 7の厚さは下限 値を 0 . 1 mmとし、 0 . 1〜2 · 0 mmの範囲で選択することが好ましい。 ゴム状薄膜 7は、 流動性を任意に調整したラテックスを通常の製品タイヤの内 側に流し込み、 そのタイヤを徐々に回転させながらラテックスを乾燥させること で、 均一な厚さとなるように形成される。 ラテックスとしては、 ゴム成分の 2 0 〜 5 0重量％が液状ィソプレンゴムであるラテックスを用いることが必要である。 ここで、液状ィソプレンゴムの分子量範囲は 2 0， 0 0 0〜 4 0 , 0 0 0である ことが望ましい。 このような液状イソプレンゴムはゴム状薄膜 7の粘着性 （タツ ク） を増大させる。 液状イソプレンゴムがゴム成分の 2 0重量0 /0未満であるとゴ ム状薄膜 7の粘着性カ坏十分になるため例えばネジ釘が突き刺さつた場合に空気 漏れを生じる恐れがあり、 逆に 5 0重量0 /0を超えるとゴム状薄膜 7の伸縮性が低 下するためシール性が不十分になる。 ラテックスの他のゴム成分としては、 天然 ゴムラテックスが好ましいが、 スチレン一ブタジエンゴム （S B R) 等の合成ゴ ムを水に乳化分散させたものであっても良い。 また、 ラテックスゴムには、 必要 に応じて、 カーボンブラック等の充填剤や各種の配合剤を添加しても良い。
ゴム状薄膜 7をラテックスの乾燥薄膜から構成する場合、 加硫時に使用した離 型剤をタイヤ内面から除去する必要がない。 むしろ、 ゴム状薄膜 7とタイヤ内面 との間に離型剤を介在させた場合、 釘等の異物がタイヤ内に侵入した際にゴム状 薄膜 7がタイャ内面から剥がれ易くなり、 空気の漏れをより効果的に防止するこ とができる。 上記離型剤としては、 シリコーン系を使用することが好ましい。 表 1にシリコーン系離型剤の配合例を示す。 表 1において、 シリコーンェマルジョ ンはシリコーン分が 4 0重量％である。 マイ力とタルクの合計は 4 5〜5 5重量 %とする。 防腐剤と消泡剤の添加は任意である。
表 1
Figure imgf000007_0001
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、 添付クレームに よって規定される本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいて、 これに対し て種々の変更、 代用及び置換を行うことができると理解されるべきである。
t実施例 3
タイャサイズを 2 0 5 / 6 5 R 1 5で共通にし、 タイャ内面のトレッド部に対 応ずる領域にパンク防止層としてシーラントを塗布した従来例の空気入りタイヤ と、 タイヤ内面のトレツド部に対応する領域にパンク防止層としてラテックスの 乾燥薄膜からなるゴム状薄膜を配置した実施例 1， 2及び比較例 1〜 3の空気入 りタイヤをそれぞれ製作した。
従来例では、 ポリイソプチレンにポリブテンを配合したシ一ラントの厚さを 4 mmとした。 実施例 1 , 及び比較例 1〜 3では、天然ゴムラテックスと液状ィ ソプレンゴムラテックスとの配合量を種々異ならせ、 厚さ 1 . 0 mmのゴム状薄 膜を形成した。
これら試験タイヤについて、 タイヤ内面に配置したシ一ラント又はゴム状薄膜 の重量を測定する一方で、 シール性を評価し、 その結果を表 2に示した。 重量の 測定結果は、 従来例を 1 0 0とする指数にて示した。 この指数値が小さいほど軽 量であることを意味する。 シール性の評価は、 J I Sにて規定される N 6 5の釘 をタイヤのトレッド部に貫通させた場合と、 直径 4 . 5 mmのネジ釘をタイヤの トレツド部に貫通させた場合について、 それぞれ 1 0本のタイヤを用いて行った。 前者では、初期内圧を 2 0 0 kP aとし、 タイヤのトレッド部に N 6 5の釘を貫 通させ、 その釘を引き抜き、 2 4時間放置した後、 タイヤ内圧を再び測定した。 後者では、初期内圧を 2 O O kP aとし、 タイヤのトレッド部にネジ釘を貫通さ せ、 2 4時間放置し、 更にその釘を引き抜き、 2 4時間放置した後、 タイヤ内圧 を再び測定した。 いずれの場合も初期内圧の 9 5%以上が保持されているタイヤ を合格とした。 評価結果には、 合格したタイヤ本数を示した。
表 2
餘例 難例 1 難例 2 瞧 1 J:顏 2 赚例 3 パンク防 its シーラン卜 ゴム状薄膜 ゴム ttf 膜 ゴム状薄膜 ゴム状薄膜 ゴム状薄膜
NRラテックス (wt%) 一 80 50 100 90 40 液状 mラテックス (wt¾) 20 50 0 10 60 厚さ πιπυ 4 1 1 1 1 1 繊斤伸び（％) _ 1080 1080 1050 1 100 920 引張り強さ (MPa) 一 16. 8 15. 9 17. 5 17. 0 14. 2 麵丁 10/10 10/10 10/10 10/10 10/10 10/10 シール |·生
ネジ釘 10/10 9/10 10/10 4/10 6/10 3/10 軍暈（指数） 100 82 82 82 82 82 この表 2から判るように、 実施例し 2の空気入りタイヤは、 従来例と同様に 優れたパンク防止機能を有し、 かつ重量増加が少なかった。 一方、 比較例 1 , 2 の空気入りタイヤは、 ネジ釘が貫通した際のパンク防止機能が不十分であった。 その原因を検証したところ、 ゴム状薄膜のネジ釘に対する密着が不十分であるこ とが判った。 また、 比較例 3の空気入りタイヤも、 ネジ釘が貫通した際のパンク 防止機能が不十分であった。 その原因を検証したところ、 ネジ釘が抜けた際のパ ンク穴を閉塞するダンゴの形成が不十分であることが判つた。
産業上の利用可能性
本発明は、 タイヤ製造産業、 ひいては自動車製造産業において有効に利用でき るものである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . タイャ内面に、 ゴム成分の 2 0〜 5 0重量％が液状ィソプレンゴムである ラテックスの乾燥薄膜からなり、 破断伸びが 9 0 0 %以上、 弓 1張り強さ力 1 5 M P a以上のゴム状薄膜を配置した空気入りタイヤ。
2 . 前記ゴム状薄膜の厚さが 2 . 0 mm以下である請求の範囲第 1項に記載の 空気入りタイヤ。
3 . 前記液状ィソプレンゴムの分子量範囲が 2 0 , 0 0 0〜 4 0 , 0 0 0であ る請求の範囲第 1項又は第 1項に記載の空気入りタイヤ。
4 . 前記ゴム状薄膜と前記タイヤ内面との間に離型剤を介在させた請求の範囲 第 1項乃至第 3項のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5 . タイヤ内面に、破断伸びが 9 0 0 %以上、 引張り強さ力 5 M P a以上の ゴム状薄膜を備えた空気入りタイヤの製造方法であって、 加硫されたタイヤの内 側にゴム成分の 2 0〜 5 0重量％が液状ィソプレンゴムであるラテックスを流し 込み、 そのタイヤを回転させながら前記ラテックスを乾燥させることにより、 夕 ィャ内面に前記ラテックスの乾燥薄膜からなるゴム状薄膜を形成する空気入り夕 ィャの製造方法。
6 . 前記ゴム状薄膜の厚さを 2 . O mm以下とする請求の範囲第 5項に記載の 空気入りタイヤの製造方法。
7 . 前記液状ィソプレンゴムの分子量範囲が 2 0， 0 0 0〜 4 0 , 0 0 0であ る請求の範囲第 5項又は第 6項に記載の空気入りタイャの製造方法。
8 . 前記ゴム状薄膜と前記タイヤ内面との間に離型剤を介在させる請求の範囲 第 5項乃至第 7項のいずれかに記載の空気入りタイャの製造方法。
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