WO2013129630A1 - タイヤ - Google Patents
タイヤ Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013129630A1 WO2013129630A1 PCT/JP2013/055585 JP2013055585W WO2013129630A1 WO 2013129630 A1 WO2013129630 A1 WO 2013129630A1 JP 2013055585 W JP2013055585 W JP 2013055585W WO 2013129630 A1 WO2013129630 A1 WO 2013129630A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- tire
- resin material
- resin
- rubber
- acid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C1/0041—Compositions of the carcass layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
- B60C5/007—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes made from other material than rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
- B60C5/01—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without substantial cord reinforcement, e.g. cordless tyres, cast tyres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
- C08G69/08—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids derived from amino-carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/40—Polyamides containing oxygen in the form of ether groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
- C08G69/44—Polyester-amides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and polycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L77/12—Polyester-amides
Definitions
- the “loss factor (tan ⁇ )” of the resin material means a loss factor at 20 Hz and a shear strain of 1% (hereinafter sometimes simply referred to as “tan ⁇ ”).
- the loss coefficient (tan ⁇ ) is a value calculated from the ratio (G ′′ / G ′) of the storage shear modulus (G ′) and the loss shear modulus (G ′′). Is a value indicating how much energy is absorbed (converted into heat). The larger the value of tan ⁇ , the more energy is absorbed, so that the rolling resistance of the tire increases, resulting in a decrease in the fuel efficiency of the tire.
- the tan ⁇ of the resin material can be measured with a dynamic viscoelasticity measuring device (Dynamic-Mechanical Analysis: DMA) or the like.
- the resin material constituting the tire skeleton is preferably a thermoplastic resin, and more preferably a thermoplastic elastomer.
- the resin used for the resin material forming the tire frame will be described with a focus on the thermoplastic resin.
- polyester that forms the hard segment include polyethylene terephthalate, prebutylene terephthalate, polymethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, and the like, and polybutylene terephthalate is preferable.
- x and z represent an integer of 1 to 20.
- y represents an integer of 4 to 50.
- each of x and z is preferably an integer of 1 to 18, more preferably an integer of 1 to 16, particularly preferably an integer of 1 to 14, and most preferably an integer of 1 to 12.
- each of y is preferably an integer of 5 to 45, more preferably an integer of 6 to 40, particularly preferably an integer of 7 to 35, and most preferably an integer of 8 to 30. .
- the number average molecular weight of the polymer (polyamide) constituting the hard segment is preferably 300 to 15000 from the viewpoint of melt moldability.
- the number average molecular weight of the polymer constituting the soft segment is preferably 200 to 6000 from the viewpoint of toughness and low temperature flexibility.
- the mass ratio (x: y) to the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 50:50 to 90:10, more preferably 50:50 to 80:20, from the viewpoint of moldability. preferable.
- polyamide-based thermoplastic elastomer examples include commercially available “UBESTA XPA” series (for example, XPA9063X1, XPA9055X1, XPA9048X2, XPA9048X1, XPA9040X1, XPA9040X2XPA9044, etc.) manufactured by Ube Industries, Ltd. “Vestamide” series (for example, E40-S3, E47-S1, E47-S3, E55-S1, E55-S3, EX9200, E50-R2) and the like can be used.
- polystyrene-based thermoplastic elastomer examples include propylene block copolymer, ethylene-propylene copolymer, propylene-1-hexene copolymer, propylene-4-methyl-1-pentene copolymer, propylene-1-butene copolymer.
- polyolefin resin like ethylene and propylene.
- the polyolefin content in the polyolefin-based thermoplastic elastomer is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less.
- the polyolefin-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing the polymer that forms the hard segment and the polymer that forms the soft segment by a known method.
- polyolefin thermoplastic elastomer one obtained by acid-modifying a thermoplastic elastomer may be used.
- the above “obtained by acid-modifying a polyolefin thermoplastic elastomer” means that an unsaturated compound having an acidic group such as a carboxylic acid group, a sulfuric acid group, or a phosphoric acid group is bonded to the polyolefin thermoplastic elastomer.
- Examples of the polyolefin-based thermoplastic elastomer as described above include commercially available “Tuffmer” series manufactured by Mitsui Chemicals (for example, A0550S, A1050S, A4050S, A1070S, A4070S, A35070S, A1085S, A4085S, A7090, A70090, MH7007).
- “Nuclele” series for example, AN4214C, AN4225C, AN42115C, N0903HC, N0908C, AN42012C, N410, N1050H, N11 8C, N1110H, N1207C, N1214, AN4221C, N1525, N1560, N0200H, AN4228C, AN4213C, N035C, “Elvalloy AC” series (for example, 1125AC, 1209AC, 1218AC, 1609AC, 1820AC, 1913AC, 2112AC, 2116AC, 2615AC, 2715 3117AC, 3427AC, 3717AC), Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- “Prime TPO” series made of a commercially available prime polymer (for example, E-2900H, F-3900H, E-2900, F-3900, J-5900, E- 2910, F-3910, J-5910, E-2710, F-3710, J-5710, E-2740, F-3740, R110MP, R110E, T310E, M142E, etc.) can also be used.
- polystyrene thermoplastic elastomer In the polystyrene-based thermoplastic elastomer, at least polystyrene constitutes a hard segment, and other polymers (eg, polybutadiene, polyisoprene, polyethylene, hydrogenated polybutadiene, hydrogenated polyisoprene, etc.) constitute a soft segment having a low glass transition temperature. Materials. Further, as the polystyrene-based thermoplastic elastomer, synthetic rubber such as vulcanized SBR resin may be used. The polystyrene-based thermoplastic elastomer may also be referred to as “TPS” (Thermoplastic Stylene elastomer).
- TPS Thermoplastic Stylene elastomer
- the number average molecular weight of the polymer (polystyrene) constituting the hard segment is preferably 5,000 to 500,000, and preferably 10,000 to 200,000.
- the number average molecular weight of the polymer constituting the soft segment is preferably from 5,000 to 1,000,000, more preferably from 10,000 to 800,000, particularly preferably from 30,000 to 500,000.
- the volume ratio (x: y) to the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 5:95 to 80:20, more preferably 10:90 to 70:30, from the viewpoint of moldability. preferable.
- the polystyrene-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing the polymer that forms the hard segment and the polymer that forms the soft segment by a known method.
- the polystyrene-based thermoplastic elastomer include styrene-butadiene copolymers [SBS (polystyrene-poly (butylene) block-polystyrene), SEBS (polystyrene-poly (ethylene / butylene) block-polystyrene)], styrene-isoprene copolymer.
- Polymer [polystyrene-polyisoprene block-polystyrene), styrene-propylene copolymer [SEP (polystyrene- (ethylene / propylene) block), SEPS (polystyrene-poly (ethylene / propylene) block-polystyrene), SEEPS (polystyrene) -Poly (ethylene-ethylene / propylene) block-polystyrene), SEB (polystyrene (ethylene / butylene) block) and the like, and SEBS is particularly preferred.
- SEP polystyrene- (ethylene / propylene) block
- SEPS polystyrene-poly (ethylene / propylene) block-polystyrene
- SEEPS polystyrene
- SEB polystyrene (ethylene / butylene) block) and the like
- SEBS is particularly preferred.
- unmodified polystyrene-based thermoplastic elastomer examples include “Tough Tech” series manufactured by Asahi Kasei Corporation (for example, H1031, H1041, H1043, H1051, H1052, H1053, H1062, H1082, H1141, H1221, H1272), SEBS ("Hibler” 5127, 5125, etc.) manufactured by Kuraray Co., Ltd., SEPS ("Septon” 2002, 2063, S2004, S2006, etc.) and the like can be used.
- the acid-modified polystyrene-based thermoplastic elastomer can be obtained, for example, by bonding (for example, graft polymerization) an unsaturated bond site of unsaturated carboxylic acid or unsaturated carboxylic acid anhydride to the polystyrene-based thermoplastic elastomer.
- a compound having a carboxylic acid group which is a weak acid group is preferable from the viewpoint of suppressing deterioration of the polyamide-based thermoplastic elastomer.
- acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, croton Examples include acids, isocrotonic acid, maleic acid and the like.
- acid-modified polystyrene-based thermoplastic elastomer examples include Asahi Kasei Corporation, Tuftec, for example, M1943, M1911, M1913, Kraton, FG19181G, and the like.
- the acid value of the acid-modified polystyrene thermoplastic elastomers, 0mg (CH 3 ONa) / g , greater 20mg (CH 3 ONa) / g is preferably less that, 0mg (CH 3 ONa) / g and beyond 17 mg (CH 3 ONa) / g or less, more preferably 0 mg (CH 3 ONa) / g and particularly preferably 15 mg (CH 3 ONa) / g or less.
- Polyurethane thermoplastic elastomer Polyurethane thermoplastic elastomer
- Polyurethane-based thermoplastic elastomers consist of hard segments in which at least polyurethane forms pseudo-crosslinks due to physical aggregation, and other polymers are amorphous and have soft segments with low glass transition temperatures. Can be mentioned.
- the polyurethane-based thermoplastic elastomer may be simply referred to as “TPU” (ThermoPlastic Urethan elastomer).
- polyurethane-based thermoplastic elastomer examples include a soft segment including a unit structure represented by the following structural unit (U-1) and a unit structure represented by the following structural unit (U-2). It can represent as a copolymer containing the hard segment to contain.
- P represents a long-chain aliphatic polyether or a long-chain aliphatic polyester.
- R represents an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon.
- P ′ represents a short chain aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon.
- the long-chain aliphatic polyether and long-chain aliphatic polyester represented by P for example, those having a molecular weight of 500 to 5000 can be used.
- the P is derived from a diol compound containing a long-chain aliphatic polyether represented by the P and a long-chain aliphatic polyester.
- Examples of such a diol compound include polyethylene glycol, prepropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, poly (butylene adipate) diol, poly- ⁇ -caprolactone diol, poly (hexamethylene) having a molecular weight within the above range.
- the R is derived from a diisocyanate compound containing an aliphatic hydrocarbon, an alicyclic hydrocarbon, or an aromatic hydrocarbon represented by the R. .
- the aliphatic diisocyanate compound containing an aliphatic hydrocarbon represented by R include 1,2-ethylene diisocyanate, 1,3-propylene diisocyanate, 1,4-butane diisocyanate, and 1,6-hexamethylene diisocyanate.
- Etc examples of the diisocyanate compound containing an alicyclic hydrocarbon represented by R include 1,4-cyclohexane diisocyanate and 4,4-cyclohexane diisocyanate.
- examples of the aromatic diisocyanate compound containing an aromatic hydrocarbon represented by R include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate and tolylene diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.
- the short-chain aliphatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon, or aromatic hydrocarbon represented by P ′ for example, those having a molecular weight of less than 500 may be used. it can.
- the P ′ is derived from a diol compound containing a short chain aliphatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon or aromatic hydrocarbon represented by the P ′.
- Examples of the aliphatic diol compound containing a short-chain aliphatic hydrocarbon represented by P ′ include glycol and polyalkylene glycol, such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol and 1,10-decanediol It is done.
- polyalkylene glycol such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-n
- Examples of the alicyclic diol compound containing the alicyclic hydrocarbon represented by P ′ include cyclopentane-1,2-diol, cyclohexane-1,2-diol, and cyclohexane-1,3-diol. , Cyclohexane-1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol and the like.
- examples of the aromatic diol compound containing an aromatic hydrocarbon represented by P ′ include hydroquinone, resorcin, chlorohydroquinone, bromohydroquinone, methylhydroquinone, phenylhydroquinone, methoxyhydroquinone, phenoxyhydroquinone, 4,4 ′.
- the number average molecular weight of the polymer (polyurethane) constituting the hard segment is preferably 300 to 1500 from the viewpoint of melt moldability.
- the number average molecular weight of the polymer constituting the soft segment is preferably 500 to 20000, more preferably 500 to 5000, and particularly preferably 500 to 5000, from the viewpoint of flexibility and thermal stability of the polyurethane-based thermoplastic elastomer. 3000.
- the mass ratio (x: y) to the hard segment (x) and the soft segment (y) is preferably 15:85 to 90:10, more preferably 30:70 to 90:10, from the viewpoint of moldability. preferable.
- the polyurethane-based thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing the polymer that forms the hard segment and the polymer that forms the soft segment by a known method.
- the polyurethane-based thermoplastic elastomer for example, thermoplastic polyurethane described in JP-A-5-331256 can be used.
- the polyurethane-based thermoplastic elastomer specifically, a combination of a hard segment composed of an aromatic diol and an aromatic diisocyanate and a soft segment composed of a polycarbonate is preferable.
- polyurethane-based thermoplastic elastomer examples include, for example, commercially available “Elastollan” series (for example, ET680, ET880, ET690, ET890, etc.) manufactured by BASF, and “Clamiron U” series (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) For example, 2000 series, 3000 series, 8000 series, 9000 series), “Milactolan” series (for example, XN-2001, XN-2004, P390RSUP, P480RSUI, P26MRNAT, E490, E590, P890) manufactured by Japan Miraclan Co., Ltd. Can be used.
- “Elastollan” series for example, ET680, ET880, ET690, ET890, etc.
- Clamiron U manufactured by Kuraray Co., Ltd.
- “Milactolan” series for example, XN-2001, XN-2004, P390RSUP, P480RSUI, P26
- thermoplastic elastomer can be synthesized by copolymerizing the polymer forming the hard segment and the polymer forming the soft segment by a known method.
- thermoplastic resins that are not elastomers will be described.
- the polyolefin-based resin that is not an elastomer is a polyolefin-based resin having a higher elastic modulus than the polyolefin-based thermoplastic elastomer described above.
- Examples of polyolefin-based thermoplastic resins that are not elastomers include homopolymers, random copolymers, block copolymers, and the like of ⁇ -olefins such as propylene and ethylene, and cyclic olefins such as cycloolefin.
- polyethylene-based thermoplastic resins examples include polyethylene-based thermoplastic resins, polypropylene-based thermoplastic resins, polybutadiene-based thermoplastic resins, and polypropylene-based thermoplastic resins are particularly preferable from the viewpoint of heat resistance and processability.
- polypropylene-based thermoplastic resin that is not an elastomer examples include a propylene homopolymer, a propylene- ⁇ -olefin random copolymer, a propylene- ⁇ -olefin block copolymer, and the like.
- Examples of the ⁇ -olefin include propylene, 1-butene, 1-pentene, 3-methyl-1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 3-methyl-1-pentene, 1-heptene, Examples thereof include ⁇ -olefins having about 3 to 20 carbon atoms such as 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene and 1-eicocene.
- the polyolefin-based thermoplastic resin may be a chlorinated polyolefin-based resin in which some or all of the hydrogen atoms in the molecule are replaced with chlorine atoms.
- Examples of the chlorinated polyolefin resin include chlorinated polyethylene resins.
- the polystyrene-based thermoplastic resin that is not an elastomer is a polystyrene-based thermoplastic resin having a higher elastic modulus than the polystyrene-based thermoplastic elastomer described above.
- the polystyrene-based thermoplastic resin for example, those obtained by a known radical polymerization method or ionic polymerization method can be suitably used, and examples thereof include polystyrene having anion living polymerization.
- polystyrene-based thermoplastic resin examples include a polymer containing a styrene molecular skeleton and a copolymer of styrene and acrylonitrile.
- a polymer containing a styrene molecular skeleton and a copolymer of styrene and acrylonitrile examples include an acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer and a hydrogenated product thereof; a blend of acrylonitrile / styrene copolymer and polybutadiene or a hydrogenated product thereof are preferable.
- polystyrene-based thermoplastic resin examples include polystyrene (so-called PS resin), acrylonitrile / styrene resin (so-called AS resin), acrylic-styrene-acrylonitrile resin (so-called ASA resin), and acrylonitrile / butadiene / styrene resin (so-called “so-called “so-called AS resin”).
- PS resin polystyrene
- AS resin acrylic-styrene-acrylonitrile resin
- AS resin acrylonitrile / butadiene / styrene resin
- AS resin acrylonitrile / butadiene / styrene resin
- the AS resin is an acrylonitrile / styrene resin, which is a copolymer having styrene and acrylonitrile as main components, but is an aromatic vinyl compound such as ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene, divinylbenzene, or cimethacrylonitrile.
- (Meth) acrylic acid alkyl esters such as methyl methacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, stearyl acrylate, maleimide, N- Maleimide monomers such as methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, diene compounds, maleic acid dialkyl esters, allyl alkyl ethers, unsaturated amino compounds, vinyl alcohols Or the like may be further copolymerized ether.
- AS resin unsaturated monocarboxylic acids, unsaturated dicarboxylic acids, unsaturated acid anhydrides or those obtained by graft polymerization or copolymerization of epoxy group-containing vinyl monomers are preferable, and unsaturated acid anhydrides or More preferred is a graft polymerized or copolymerized epoxy group-containing vinyl monomer.
- Such epoxy group-containing vinyl monomers are compounds that share both radically polymerizable vinyl groups and epoxy groups in one molecule.
- Specific examples thereof include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl ethacrylate, and itacon.
- examples thereof include glycidyl esters of unsaturated organic acids such as glycidyl acid, glycidyl ethers such as allyl glycidyl ether, and the aforementioned derivatives such as 2-methylglycidyl methacrylate, among which glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate are preferably used. .
- these can be used individually or in combination of 2 or more types.
- Unsaturated acid anhydrides are compounds that share both radically polymerizable vinyl groups and acid anhydrides in one molecule, and preferred examples include maleic anhydride.
- ASA resin is composed of an acrylate monomer, a styrene monomer, and an acrylonitrile monomer, and has rubbery properties and thermoplasticity.
- ABS resin examples include a resin obtained by graft-polymerizing acrylonitrile-styrene resin with olefin rubber (for example, polybutadiene rubber) to about 40% by mass or less.
- AES resin examples include a resin obtained by graft polymerization of acrylonitrile-styrene resin with ethylene-propylene copolymer rubber (for example, EP rubber) to about 40% by mass or less.
- Non-elastomer thermoplastic resin The polyamide-based resin that is not an elastomer is a polyamide-based resin having a higher elastic modulus than the polyamide-based thermoplastic elastomer described above.
- Examples of the polyamide-based thermoplastic resin include polyamides that constitute the hard segment of the above-described polyamide-based thermoplastic elastomer.
- polyamide-based thermoplastic resin examples include polyamide (amide 6) obtained by ring-opening polycondensation of ⁇ -caprolactam, polyamide (amide 11) obtained by ring-opening polycondensation of undecane lactam, and polyamide (amide 11) obtained by ring-opening polycondensation of lauryl lactam ( Examples include amide 12), polycondensation polyamide (amide 66) of diamine and dibasic acid, or polyamide (amide MX) having metaxylenediamine as a structural unit.
- the amide 6 can be represented by, for example, ⁇ CO— (CH 2 ) 5 —NH ⁇ n (n represents the number of repeating units).
- the amide 11 can be represented by, for example, ⁇ CO— (CH 2 ) 10 —NH ⁇ n (n represents the number of repeating units).
- the amide 12 can be represented by, for example, ⁇ CO— (CH 2 ) 11 —NH ⁇ n (n represents the number of repeating units).
- the amide 66 can be represented by, for example, ⁇ CO (CH 2 ) 4 CONH (CH 2 ) 6 NH ⁇ n (n represents the number of repeating units).
- the amide MX having meta-xylenediamine as a structural unit can be represented by, for example, the following structural unit (A-1) [in (A-1), n represents the number of repeating units].
- the polyamide-based thermoplastic resin may be a homopolymer composed only of the structural unit, or may be a copolymer of the structural unit (A-1) and another monomer.
- the content of the structural unit (A-1) in each polyamide-based thermoplastic resin is preferably 60% by mass or more.
- the number average molecular weight of the polyamide-based thermoplastic resin is preferably 300 to 30000.
- the number average molecular weight of the polymer constituting the soft segment is preferably 200 to 20000 from the viewpoint of toughness and low temperature flexibility.
- a commercially available product may be used as the polyamide-based resin that is not an elastomer.
- amide 6 for example, “UBE nylon” 1022B, 1011FB manufactured by Ube Industries, Ltd. and the like can be used.
- amide 12 “UBE nylon” manufactured by Ube Industries, for example, 3024U can be used.
- amide 66 “UBE nylon 2020B” or the like can be used.
- amide MX for example, commercially available MX nylon (S6001, S6021, S6011) manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. can be used.
- Non-elastomer thermoplastic resin A polyester-based resin that is not an elastomer is a resin having a higher elastic modulus than the polyester-based thermoplastic elastomer described above and having an ester bond in the main chain. Although it does not specifically limit as a polyester-type thermoplastic resin, It is preferable that it is the same kind of resin as the polyester-type thermoplastic resin which the hard segment in the above-mentioned polyester-type thermoplastic elastomer contains.
- the polyester resin that is not an elastomer may be crystalline or amorphous, and examples thereof include aliphatic polyesters and aromatic polyesters.
- the aliphatic polyester may be a saturated aliphatic polyester or an unsaturated aliphatic polyester.
- the aromatic polyester is usually crystalline, and can be formed from, for example, an aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and an aliphatic diol.
- the aromatic polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polystyrene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, and the like, and polybutylene terephthalate is preferable.
- polyester-based thermoplastic resin that is not an elastomer as described above
- a commercially available product may be used.
- “Duranex” series for example, 2000, 2002, etc.) manufactured by Polyplastics Co., Ltd., Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.
- NOVADURAN series for example, 5010R5, 5010R3-2, etc.
- Tecon for example, 1401X06, 1401X31, etc.
- thermoplastic elastomer (Dynamic cross-linked thermoplastic elastomer) Moreover, you may use a dynamic bridge
- the dynamic crosslinkable thermoplastic elastomer is a thermoplastic elastomer produced by mixing a rubber into a molten thermoplastic resin, adding a crosslinker and kneading the rubber component under kneading conditions.
- TPV Thermo Plastic Vulcanizate elastomer
- thermoplastic resin examples include the thermoplastic resins described above (including thermoplastic elastomers).
- rubber components that can be used in the production of TPV include diene rubbers and hydrogenated products thereof (for example, NR, IR, epoxidized natural rubber, SBR, BR (high cis BR and low cis BR), NBR, hydrogenated NBR, Hydrogenated SBR), olefin rubber (for example, ethylene propylene rubber (EPDM, EPM), maleic acid modified ethylene propylene rubber (M-EPM), IIR, isobutylene and aromatic vinyl or diene monomer copolymer, acrylic rubber ( ACM), ionomer), halogen-containing rubber (for example, Br-IIR, Cl-IIR, brominated product of isobutylene paramethylstyrene copolymer (Br-IPMS), chloroprene rubber (CR), hydrin rubber (CHR), chlorosulfate, NR, IR, ep
- Polymeric rubber and / or halogen-containing copolymer rubber of isomonoolefin and p-alkylstyrene such as isobutylene-paramethylstyrene copolymer rubber having a halogen group introduced therein can be used effectively.
- Exxpro " is preferably used.
- additives such as rubber, various fillers (for example, silica, calcium carbonate, clay), anti-aging agents, oils, plasticizers, colorants, weathering agents, and reinforcing materials are added to the resin material as desired. You may make it contain.
- the content of the additive in the resin material (tire frame) is not particularly limited, and can be appropriately used as long as the effects of the present invention are not impaired.
- the content of the resin component in the resin material is preferably 50% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more based on the total amount of the resin material.
- the content of the resin component in the resin material is the balance obtained by subtracting the total content of various additives from the total amount of the resin component.
- the melting point (or softening point) of the resin material (tire frame) itself is usually 100 ° C. to 350 ° C., preferably about 100 ° C. to 250 ° C., but from the viewpoint of tire productivity, 120 ° C. to 250 ° C. C. is preferably about 120.degree. C., more preferably 120.degree. In this way, by using a resin material having a melting point of 120 ° C. to 250 ° C., for example, when a tire skeleton is formed by fusing the divided bodies (frame pieces), the periphery of 120 ° C. to 250 ° C.
- the heating temperature is preferably 10 ° C to 150 ° C higher than the melting point (or softening point) of the resin material forming the tire frame piece, and more preferably 10 ° C to 100 ° C higher.
- the resin material can be obtained by adding various additives as necessary and mixing them appropriately by a known method (for example, melt mixing).
- the resin material obtained by melt mixing can be used in the form of pellets if necessary.
- the tensile modulus of elasticity defined in JIS K7113: 1995 of the resin material (tire frame) itself is preferably 100 MPa to 1000 MPa, more preferably 100 MPa to 800 MPa, and particularly preferably 100 MPa to 700 MPa.
- the rim can be assembled efficiently while maintaining the shape of the tire frame.
- the tensile yield strength defined in JIS K7113: 1995 of the resin material (tire frame) itself is preferably 5 MPa or more, preferably 5 MPa to 20 MPa, and more preferably 5 MPa to 17 MPa.
- the resin material can withstand deformation against a load applied to the tire during traveling.
- the tensile yield elongation defined by JIS K7113: 1995 of the resin material (tire frame) itself is preferably 10% or more, preferably 10% to 70%, and more preferably 15% to 60%.
- the tensile yield elongation of the resin material is 10% or more, the elastic region is large, and the rim assembly property can be improved.
- the tensile elongation at break specified in JIS K7113: 1995 of the resin material (tire frame) itself is preferably 50% or more, preferably 100% or more, more preferably 150% or more, and particularly preferably 200% or more.
- the rim assembly property is good and it is possible to make it difficult to break against a collision.
- the deflection temperature under load (when loaded with 0.45 MPa) as defined in ISO 75-2 or ASTM D648 of the resin material (tire frame) itself is preferably 50 ° C. or more, preferably 50 ° C. to 150 ° C., and preferably 50 ° C. to 50 ° C. 130 ° C. is more preferable.
- the deflection temperature under load of the resin material is 50 ° C. or higher, deformation of the tire skeleton can be suppressed even when vulcanization is performed in the manufacture of the tire.
- FIG. 1A is a perspective view showing a partial cross section of a tire according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1B is a cross-sectional view of a bead portion attached to a rim.
- the tire 10 of the present embodiment has a cross-sectional shape substantially similar to that of a conventional general rubber pneumatic tire.
- the tire 10 includes a pair of bead portions 12 that contact the bead seat 21 and the rim flange 22 of the rim 20 shown in FIG. 1B, and side portions 14 that extend outward from the bead portion 12 in the tire radial direction.
- a tire case 17 is provided that includes a crown portion 16 (outer peripheral portion) that connects an outer end in the tire radial direction of one side portion 14 and an outer end in the tire radial direction of the other side portion 14.
- the tire case 17 is formed of a single resin material (polyester thermoplastic resin).
- the present invention is not limited to this configuration, and is similar to a conventional general rubber pneumatic tire.
- a reinforcing material (polymer material, metal fiber, cord, nonwoven fabric, woven fabric, etc.) is embedded in the tire case 17 (for example, the bead portion 12, the side portion 14, the crown portion 16 and the like), and the reinforcing material is provided.
- the tire case 17 may be reinforced.
- the tire case half 17A formed of the resin material can be formed by, for example, vacuum forming, pressure forming, injection molding, melt casting, or the like. For this reason, it is not necessary to perform vulcanization compared to the case where a tire case is molded with rubber as in the prior art, the manufacturing process can be greatly simplified, and molding time can be omitted.
- the tire case half body 17A has a bilaterally symmetric shape, that is, one tire case half body 17A and the other tire case half body 17A have the same shape. There is also an advantage that only one type of mold is required.
- an annular bead core 18 made of a steel cord is embedded in the bead portion 12, similar to a conventional general pneumatic tire.
- the present invention is not limited to this configuration, and the bead core 18 can be omitted if the rigidity of the bead portion 12 is ensured and there is no problem in fitting with the rim 20.
- an organic fiber cord, a resin-coated organic fiber cord, or a hard resin may be used.
- the rubber that can be used for the seal layer 24 it is preferable to use the same type of rubber as that used on the outer surface of the bead portion of a conventional general rubber pneumatic tire. Further, if the sealing property between the rim 20 can be ensured only by the resin material forming the tire case 17, the rubber seal layer 24 may be omitted, and other thermoplastic resins having a sealing property superior to the resin material. (Thermoplastic elastomer) may be used. Examples of such other thermoplastic resins include polyurethane resins, polyolefin resins, polystyrene thermoplastic resins, polyester resins, and the like, and blends of these resins with rubbers or elastomers. Thermoplastic elastomers can also be used.
- polyester-based thermoplastic elastomers polyurethane-based thermoplastic elastomers, polystyrene-based thermoplastic elastomers, polyolefin-based thermoplastic elastomers, combinations of these elastomers, and blends with rubber Thing etc. are mentioned.
- FIG. 2 is a cross-sectional view along the tire rotation axis showing a state where a reinforcing cord is embedded in the crown portion of the tire case of the tire of the first embodiment.
- the reinforcing cord 26 is spirally wound in a state in which at least a part is embedded in the crown portion 16 in a sectional view along the axial direction of the tire case 17.
- a reinforcing cord layer 28 indicated by a broken line portion in FIG. 2 is formed together with a part of the outer peripheral portion 17.
- the portion embedded in the crown portion 16 of the reinforcing cord 26 is in close contact with the resin material constituting the crown portion 16 (tire case 17).
- a monofilament such as a metal fiber or an organic fiber, or a multifilament (twisted wire) obtained by twisting these fibers such as a steel cord twisted with a steel fiber
- a steel cord is used as the reinforcing cord 26.
- the burying amount L indicates the burying amount of the reinforcing cord 26 in the tire rotation axis direction with respect to the tire case 17 (crown portion 16).
- the embedding amount L of the reinforcing cord 26 in the crown portion 16 is preferably 1/5 or more of the diameter D of the reinforcing cord 26, and more preferably more than 1/2. Most preferably, the entire reinforcing cord 26 is embedded in the crown portion 16. When the embedment amount L of the reinforcing cord 26 exceeds 1/2 of the diameter D of the reinforcing cord 26, it is difficult to jump out of the embedded portion due to the size of the reinforcing cord 26.
- the reinforcing cord layer 28 corresponds to a belt disposed on the outer peripheral surface of the carcass of a conventional rubber pneumatic tire.
- the tread 30 is disposed on the outer peripheral side of the reinforcing cord layer 28 in the tire radial direction.
- the rubber used for the tread 30 is preferably the same type of rubber as that used in conventional rubber pneumatic tires.
- a tread formed of another type of resin material that is more excellent in wear resistance than the resin material constituting the tire case 17 may be used.
- the tread 30 is formed with a tread pattern including a plurality of grooves on the ground contact surface with the road surface in the same manner as a conventional rubber pneumatic tire.
- the manufacturing method of the tire of this embodiment is explained.
- the joining portion of the tire case half is heated and pressurized by the joining mold, the joining portion is melted and the tire case halves are fused together, and the tire case 17 is formed by integrating these members.
- the joining portion of the tire case half is heated using a joining mold, but the present invention is not limited to this.
- the joining portion is heated by a separately provided high-frequency heater or the like. Or softened or melted beforehand by hot air, infrared irradiation, etc., and pressed by a joining mold.
- the tire case halves may be joined.
- FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an operation of embedding a reinforcing cord in a crown portion of a tire case using a cord heating device and rollers.
- the cord supply device 56 is disposed on the reel 58 around which the reinforcing cord 26 is wound, the cord heating device 59 disposed on the downstream side of the reel 58 in the cord transport direction, and the downstream side of the reinforcing cord 26 in the transport direction.
- the first roller 60, the first cylinder device 62 that moves the first roller 60 in the direction of contacting and separating from the outer peripheral surface of the tire, and the downstream side in the conveying direction of the reinforcing cord 26 of the first roller 60 A second roller 64, and a second cylinder device 66 that moves the second roller 64 in a direction in which the second roller 64 comes in contact with and separates from the tire outer peripheral surface.
- the second roller 64 can be used as a metal cooling roller.
- the surface of the first roller 60 or the second roller 64 is made of fluororesin (in this embodiment, Teflon (registered trademark)) in order to suppress adhesion of a molten or softened resin material. It is coated.
- the cord supply device 56 includes two rollers, the first roller 60 and the second roller 64, but the present invention is not limited to this configuration, and any one of the rollers. It is also possible to have only one (that is, one roller).
- the cord heating device 59 includes a heater 70 and a fan 72 that generate hot air. Further, the cord heating device 59 includes a heating box 74 through which the reinforcing cord 26 passes through an internal space in which hot air is supplied, and a discharge port 76 for discharging the heated reinforcing cord 26.
- the temperature of the heater 70 of the cord heating device 59 is raised, and the ambient air heated by the heater 70 is sent to the heating box 74 by the wind generated by the rotation of the fan 72.
- the reinforcing cord 26 unwound from the reel 58 is fed into a heating box 74 in which the internal space is heated with hot air (for example, the temperature of the reinforcing cord 26 is heated to about 100 to 200 ° C.).
- the heated reinforcing cord 26 passes through the discharge port 76 and is wound spirally around the outer peripheral surface of the crown portion 16 of the tire case 17 rotating in the direction of arrow R in FIG.
- the resin material at the contact portion melts or softens, and at least a part of the heated reinforcing cord 26 is embedded in the outer peripheral surface of the crown portion 16. Is done. At this time, since the heated reinforcing cord 26 is embedded in the molten or softened resin material, there is no gap between the resin material and the reinforcing cord 26, that is, a tight contact state. Thereby, the air entering to the portion where the reinforcing cord 26 is embedded is suppressed.
- the reinforcing cord layer 28 is formed on the outer peripheral side of the crown portion 16 of the tire case 17 by winding the heated reinforcing cord 26 while being embedded in the outer peripheral surface of the crown portion 16.
- the covering cord member 26B is formed by coating a covering resin material 27 separate from the resin material forming the tire case 17 on the cord member 26A having higher rigidity than the resin material forming the tire case 17. . Further, the covering cord member 26B is joined (for example, welded or adhered with an adhesive) at the contact portion with the crown portion 16 where the covering cord member 26B and the crown portion 16 are joined.
- the tire manufacturing apparatus is the same as that of the first embodiment described above.
- the cord member 26A is attached to the reel 58 with the coating resin material 27.
- the covering cord member 26B having a substantially trapezoidal cross-sectional shape covered with is used.
- the temperature of the heater 70 is raised, and the ambient air heated by the heater 70 is sent to the heating box 74 by the wind generated by the rotation of the fan 72.
- the coated cord member 26B unwound from the reel 58 is fed into a heating box 74 in which the internal space is heated with hot air (for example, the temperature of the outer peripheral surface of the coated cord member 26B is set to the melting point of the coating resin material 27 (or Softening point) or more).
- the covering cord member 26B is heated, the covering resin material 27 is melted or softened.
- the covering cord member 26B is spirally wound around the outer peripheral surface of the crown portion 16 of the tire case 17 that rotates in the front direction of the paper through the discharge port 76 with a certain tension.
- the lower surface 26 ⁇ / b> D of the covering cord member 26 ⁇ / b> B contacts the outer peripheral surface of the crown portion 16.
- the molten or softened covering resin material 27 in the contacted portion spreads on the outer peripheral surface of the crown portion 16, and the covering cord member 26 ⁇ / b> B is welded to the outer peripheral surface of the crown portion 16.
- the joint strength between the crown portion 16 and the covering cord member 26B is improved.
- a blasting device (not shown) emits a projection material at a high speed toward the outer peripheral surface 17S while rotating the tire case 17 side toward the outer peripheral surface 17S of the tire case 17.
- the ejected projection material collides with the outer peripheral surface 17S, and fine roughening unevenness 96 having an arithmetic average roughness Ra of 0.05 mm or more is formed on the outer peripheral surface 17S.
- the outer peripheral surface 17S becomes hydrophilic, and the wettability of the bonding agent described later is improved.
- the cushion rubber 29 in an unvulcanized state is wound around the outer peripheral surface 17S to which the bonding agent is applied for one round, and a bonding agent such as a rubber cement composition is applied on the cushion rubber 29, A vulcanized or semi-vulcanized tread rubber 30A is wound for one turn to obtain a raw tire case state.
- the raw tire case is accommodated in a vulcanizing can or mold and vulcanized.
- the unvulcanized cushion rubber 29 flows into the roughened irregularities 96 formed on the outer peripheral surface 17S of the tire case 17 by the roughening treatment.
- the anchor rubber is exerted by the cushion rubber 29 flowing into the roughened unevenness 96, and the bonding strength between the tire case 17 and the cushion rubber 29 is improved. That is, the bonding strength between the tire case 17 and the tread 30 is improved via the cushion rubber 29.
- the seal layer 24 made of a soft material softer than the resin material is bonded to the bead portion 12 of the tire case 17 using an adhesive or the like, the tire 200 is completed.
- the tire case 17 is formed of a resin material including a polyamide-based thermoplastic resin having a loss coefficient (tan ⁇ ) peak temperature of ⁇ 41 ° C., so that the tire case 17 may become brittle at low temperatures. And excellent impact resistance at low temperatures. Further, the tire 200 can suppress the occurrence of whitening on the surface of the tire 10 at the time of impact.
- the tire 200 is light in weight because it has a simple structure as compared with a conventional rubber tire. For this reason, the tire 200 of this embodiment has high friction resistance and durability.
- the bondability is achieved by the anchor effect. (Adhesiveness) is improved. Further, since the resin material forming the tire case 17 is dug up by the collision of the projection material, the wettability of the bonding agent is improved. Thereby, the bonding agent is held in a uniform applied state on the outer peripheral surface 17S of the tire case 17, and the bonding strength between the tire case 17 and the cushion rubber 29 can be ensured.
- the cushion rubber 29 is laminated in the roughened region of the outer peripheral surface 17S of the tire case 17, the bonding strength between the tire case 17 and the cushion rubber can be effectively ensured.
- the resin material has a lower loss coefficient (tan ⁇ ) than vulcanized rubber, if the reinforcing cord layer 28 contains a large amount of the resin material, the rolling property of the tire can be improved. Furthermore, the resin material has an advantage that the in-plane shear rigidity is larger than that of the vulcanized rubber, and the handling property and wear resistance during running of the tire are excellent.
- the cushion rubber 29 is disposed between the tire case 17 and the tread 30.
- the present invention is not limited thereto, and the cushion rubber 29 may not be disposed.
- the covering cord member 26B is spirally wound around the crown portion 16.
- the present invention is not limited thereto, and the covering cord member 26B is discontinuous in the width direction. It is good also as a structure wound up.
- the covering cord member 26B may be bonded to the outer peripheral surface of the crown portion 16 using an adhesive or the like, and the portion of the tire case 17 where the covering cord member 26B is disposed is heated to be melted or softened. While being in the state, the covering resin material 27 may be heated to be melted or softened, and the covering cord member 26 ⁇ / b> B may be welded to the outer peripheral surface of the crown portion 16. In addition, when both the tire case 17 and the covering cord member 26B are heated and melted or softened, the two are mixed well, so that the bonding strength is improved.
- the order for manufacturing the tire 200 is not limited to the order of the second embodiment, and may be changed as appropriate.
- the test piece was cooled until the surface temperature became ⁇ 40 ° C., and an impact test was performed using a Charpy impact tester (manufactured by Yasuda Seiki Co., Ltd., product name: 141 type).
- the measurement conditions are as follows.
- test piece that has undergone the impact test, determine the degree of deformation of the test piece and the degree of whitening of the test piece surface according to the following criteria, and determine the impact resistance and whitening of the test piece at low temperatures. The degree of occurrence was evaluated. Based on the result of using the test piece, it was used as an index for evaluating impact resistance and whitening of the tire frame body using the resin material at low temperatures. The results are shown in the table below.
- the resin materials of the examples having a peak temperature of loss factor (tan ⁇ ) of 30 ° C. or less were excellent in low-temperature impact property, and the degree of whitening after impact was also good. For this reason, it was found that the tire using the tire skeleton formed of the resin material of the example was excellent in low temperature impact resistance. Furthermore, it can be seen that the tire using the resin material of the example is excellent in the appearance of the tire surface because of less whitening after impact. Further, from the results of Table 1, when the peak temperature of the loss factor (tan ⁇ ) is 0 ° C. or less, the low temperature impact property is further improved, and when the peak temperature is ⁇ 20 ° C. or less, the low temperature impact property and whitening are achieved. It turns out that it is excellent in both tolerance. On the other hand, the resin material of the comparative example was inferior in low-temperature impact property, and further, the occurrence of whitening after impact was significant.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
例えば、特許文献1(特開2003-104008号公報)及び特許文献2(特開平03-143701号公報)には、熱可塑性の高分子材料を用いて成形された空気入りタイヤが開示されている。
[先行技術文献]
[特許文献1]特開2003-104008号公報
[特許文献2]特開平03-143701号公報
[特許文献3]特許4501326号公報
また、タイヤは、常温のみならず0℃以下などの低温領域でも使用されることが想定される。このため、低温領域における諸性能を維持したタイヤの開発が求められている。
また、一般に樹脂材料を用いたタイヤは、外部からの衝撃によって表面に微少な気泡が生じ、衝撃を受けた箇所が白化する場合がある。このようにタイヤ表面に衝撃による白化が発生するとタイヤの美観が損なわれてしまう。これに対し、本発明のタイヤは、衝撃による白化の発生に対する抑制効果が高い。
損失係数(tanδ)のピーク温度の測定条件としては、例えば、測定温度範囲:-100℃~150℃、昇温速度:6℃/min、周波数:20Hz、歪:1%に設定し、測定値に基づき温度カーブを描いて損失係数(tanδ)がピークとなる温度をピーク温度とすることができる。
上述のΔtanδの測定は、動的粘弾性測定装置(Dynamic-Mechanical Analysis:DMA)等を用いることができる。具体的には、損失係数(tanδ)のピーク温度の測定条件を、測定温度範囲:-100℃~150℃、昇温速度:6℃/min、周波数:20Hz、歪:1%に設定し、測定値に基づき温度カーブを描いて損失係数(tanδ)のピーク温度を測定することでΔtanδを算出することができる。
本発明における樹脂材料は樹脂を含むものであるが、当該樹脂は前記樹脂材料の損失係数(tanδ)のピーク温度が30℃以下になるように選択される。
本発明において、「樹脂材料」は、樹脂(樹脂成分)を少なくとも含み、添加剤など他の成分を含んでいてもよい。前記樹脂材料が樹脂成分以外の成分を含有しない場合、樹脂材料は樹脂のみで構成されることとなる。
ここで、「エラストマー」とは、結晶性で融点の高いハードセグメント若しくは高い凝集力のハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる樹脂を意味する。
前記樹脂としては、熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)及び熱硬化性樹脂等が挙げられる。前記樹脂材料は、例えば、後述の熱可塑性エラストマーを単独で用いてもよいし、これらを複数組み合わせて含んでいてもよいし、熱可塑性エラストマーとエラストマーではない熱可塑性樹脂との組合せを含んでいてもよい。樹脂材料が単一の樹脂のみを含む場合は、その樹脂の損失係数(tanδ)のピーク温度が樹脂材料のピーク温度となる。特に、前記樹脂が熱可塑性エラストマーの場合には、樹脂材料の損失係数(tanδ)のピーク温度は、熱可塑性エラストマーのソフトセグメントの損失係数(tanδ)に依存しやすい。前記樹脂は前記樹脂材料の損失係数(tanδ)のピーク温度が30℃以下になるように選択されるが、複数の樹脂を組み合わせて用いた結果樹脂材料が複数のピーク温度を示す場合には、これらを含む樹脂材料の損失係数(tanδ)の少なくとも1つのピーク温度が30℃以下となるように各種樹脂が選択される。
熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)とは、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になる高分子化合物をいう。
本明細書では、このうち、前記熱可塑性樹脂の中で、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になり、かつ、ゴム状弾性を有する高分子化合物を熱可塑性エラストマーとする。これに対し、前記熱可塑性樹脂の中で、温度上昇と共に材料が軟化、流動し、冷却すると比較的硬く強度のある状態になるが、ゴム状弾性有しない高分子化合物をエラストマーでない熱可塑性樹脂として、区別する。
ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリエステルが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、ポリエステル又はポリエーテル等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。
ポリエステル系熱可塑性エラストマーを「TPC」(ThermoPlastic polyester elastomer)と称することもある。
前記ハードセグメントを形成するポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、プリブチレンテレフタレート、ポリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられ、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。
前記脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体等が挙げられる。
前記脂肪族ポリエステルとしては、ポリ(ε-カプロラクトン)、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが挙げられる。
これらの脂肪族ポリエーテル及び脂肪族ポリエステルのなかでも、得られるポリエステルブロック共重合体の弾性特性の観点から、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加物、ポリ(ε-カプロラクトン)、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが好ましい。
本発明において、「ポリアミド系熱可塑性エラストマー」とは、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーの主鎖にアミド結合(-CONH-)を有するものを意味する。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーを、単に「TPA」(ThermoPlastic Amid elastomer)と称することもある。
前記一般式(1)又は一般式(2)で表されるモノマーとしては、ω-アミノカルボン酸やラクタムが挙げられる。また、前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、これらω-アミノカルボン酸やラクタムの重縮合体や、ジアミンとジカルボン酸との共縮重合体等が挙げられる。
前記ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、3-メチルペンタメチレンジアミン、メタキシレンジアミンなどの炭素数2~20の脂肪族ジアミンなどのジアミン化合物を挙げることができる。また、ジカルボン酸は、HOOC-(R3)m-COOH(R3:炭素数3~20の炭化水素の分子鎖、m:0又は1)で表すことができ、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの炭素数2~20の脂肪族ジカルボン酸を挙げることができる。
前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、ラウリルラクタム、ε-カプロラクタム又はウデカンラクタムを開環重縮合したポリアミドを好ましく用いることができる。
ここで、「ABA型トリブロックポリエーテル」とは、下記一般式(3)に示されるポリエーテルを意味する。
「ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー」とは、少なくともポリオレフィンが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、前記ポリオレフィンないし他のポリオレフィン)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。前記ハードセグメントを形成するポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、ポリブテン等が挙げられる。
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを、単に「TPO」(ThermoPlastic Olefin elastomer)と称することもある。
また、エチレンとプロピレンといったように2種以上のポリオレフィン樹脂を組み合わせて使用してもよい。また、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー中のポリオレフィン含率は、50質量%以上100質量%以下が好ましい。
前記「ポリオレフィン熱可塑性エラストマーを酸変性してなるもの」とは、ポリオレフィン熱可塑性エラストマーに、カルボン酸基、硫酸基、燐酸基等の酸性基を有する不飽和化合物を結合させることをいう。例えば、酸性基を有する不飽和化合物として、不飽和カルボン酸(一般的には、無水マレイン酸)を用いるとき、オレフィン系熱可塑性エラストマーに、不飽和カルボン酸の不飽和結合部位を結合(例えば、グラフト重合)させることが挙げられる。
更に、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品のプライムポリマー製の「プライムTPO」シリーズ(例えば、E-2900H、F-3900H、E-2900、F-3900、J-5900、E-2910、F-3910、J-5910、E-2710、F-3710、J-5710、E-2740、F-3740、R110MP、R110E、T310E、M142E等)等も用いることができる。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリスチレンがハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエチレン、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン等)がガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。また、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、加硫されたSBR樹脂等の合成ゴムを用いてもよい。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーを「TPS」(ThermoPlastic Styrene elastomer)と称することもある。
また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、5000~1000000が好ましく、10000~800000が更に好ましく、30000~500000が特に好ましい。更に、前記ハードセグメント(x)及びソフトセグメント(y)との体積比(x:y)は、成形性の観点から、5:95~80:20が好ましく、10:90~70:30が更に好ましい。
前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、スチレン-ブタジエン系共重合体[SBS(ポリスチレン-ポリ(ブチレン)ブロック-ポリスチレン)、SEBS(ポリスチレン-ポリ(エチレン/ブチレン)ブロック-ポリスチレン)]、スチレン-イソプレン共重合体[ポリスチレン-ポリイソプレンブロック-ポリスチレン)、スチレン-プロピレン系共重合体[SEP(ポリスチレン-(エチレン/プロピレン)ブロック)、SEPS(ポリスチレン-ポリ(エチレン/プロピレン)ブロック-ポリスチレン)、SEEPS(ポリスチレン-ポリ(エチレン-エチレン/プロピレン)ブロック-ポリスチレン)、SEB(ポリスチレン(エチレン/ブチレン)ブロック)等が挙げられ、SEBSが特に好ましい。
「酸変性ポリスチレン系熱可塑性エラストマー」は、未変性のポリスチレン系熱可塑性エラストマーに、カルボン酸基、硫酸基、燐酸基等の酸性基を有する不飽和化合物を結合させて酸変性させたポリスチレン系熱可塑性エラストマーを意味する。酸変性ポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、例えば、不飽和カルボン酸や不飽和カルボン酸無水物の不飽和結合部位をポリスチレン系熱可塑性エラストマーに結合(例えば、グラフト重合)させることで得ることができる。
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリウレタンが物理的な凝集によって疑似架橋を形成しているハードセグメントを構成し、他のポリマーが非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを、単に「TPU」(ThermoPlastic Urethan elastomer)と称することもある。
これらは単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
また、前記Rで表される脂環族炭化水素を含むジイソシアネート化合物としては、例えば、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート及び4,4-シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。更に、前記Rで表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジイソシアネート化合物としては例えば、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートが挙げられる。
これらは単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
また、前記P’で表される脂環族炭化水素を含む脂環族ジオール化合物としては、例えば、シクロペンタン-1,2-ジオール、シクロヘキサン-1,2-ジオール、シクロヘキサン-1,3-ジオール、シクロヘキサン-1,4-ジオール、及びシクロヘキサン-1,4-ジメタノール等が挙げられる。
更に、前記P’で表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジオール化合物としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシン、クロロヒドロキノン、ブロモヒドロキノン、メチルヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、フェノキシヒドロキノン、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’-ジヒドロキシジフェニルサルファイド、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルメタン、ビスフェノールA、1,1-ジ(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,2-ビス(4-ヒドロキシフェノキシ)エタン、1,4-ジヒドロキシナフタリン、及び2,6-ジヒドロキシナフタリン等が挙げられる。
これらは単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、特開平5-331256に記載の熱可塑性ポリウレタンを用いることができる。
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとして、具体的には、芳香族ジオールと芳香族ジイソシアネートとからなるハードセグメントと、ポリ炭酸エステルからなるソフトセグメントの組合せが好ましく、トリレンジイソシアネート(TDI)/ポリエステル系ポリオール共重合体、TDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、TDI/カプロラクトン系ポリオール共重合体、TDI/ポリカーボネート系ポリオール共重合体、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)/ポリエステル系ポリオール共重合体、MDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI/カプロラクトン系ポリオール共重合体、MDI/ポリカーボネート系ポリオール共重合体、MDI+ヒドロキノン/ポリヘキサメチレンカーボネート共重合体が好ましく、TDI/ポリエステル系ポリオール共重合体、TDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI/ポリエステルポリオール共重合体、MDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI+ヒドロキノン/ポリヘキサメチレンカーボネート共重合体が更に好ましい。
エラストマーでないポリオレフィン系樹脂は、既述のポリオレフィン系熱可塑性エラストマーよりも弾性率の高いポリオレフィン系樹脂である。
エラストマーでないポリオレフィン系熱可塑性樹脂としては、プロピレン、エチレン等のα-オレフィン、シクロオレフィン等の環状オレフィンの単独重合体、ランダム共重合体、ブロックコポリマー等が挙げられる。具体的には、ポリエチレン系熱可塑性樹脂、ポリプロピレン系熱可塑性樹脂、ポリブタジエン系熱可塑性樹脂などが挙げられ、特に、耐熱性、加工性の点から、ポリプロピレン系熱可塑性樹脂が好ましい。
前記のエラストマーでないポリプロピレン系熱可塑性樹脂の具体例としては、プロピレンホモ重合体、プロピレン-α-オレフィンランダム共重合体、プロピレン-α-オレフィンブロック共重合体などが挙げられる。α-オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1-ブテン、1―ペンテン、3―メチル-1―ブテン、1―ヘキセン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-ヘプテン、1―オクテン、1―デセン、1-ドデセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン等の炭素数3~20程度のα-オレフィン等が挙げられる。
エラストマーでないポリスチレン系熱可塑性樹脂は、既述のポリスチレン系熱可塑性エラストマーよりも弾性率の高いポリスチレン系熱可塑性樹脂である。
前記ポリスチレン系熱可塑性樹脂としては、例えば、公知のラジカル重合法、イオン性重合法で得られるものが好適に使用でき、例えばアニオンリビング重合を持つポリスチレンが挙げられる。また、前記ポリスチレン系熱可塑性樹脂としては、スチレン分子骨格を含む重合体や、スチレンとアクリロニトリルとの共重合体等を挙げることができる。
この中でもアクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体及びその水素添加物;アクリロニトリル/スチレン共重合体とポリブタジエンとのブレンド体又はその水素添加物が好ましい。前記ポリスチレン系熱可塑性樹脂として、具体的には、ポリスチレン(所謂PS樹脂)、アクリロニトリル/スチレン樹脂(所謂AS樹脂)、アクリル-スチレン-アクリロニトリル樹脂(所謂ASA樹脂)、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン樹脂(所謂ABS樹脂(ブレンド系及び共重合系を含む)、ABS樹脂の水素添加物(所謂AES樹脂)、アクリロニトリル-塩素化ポリエチレン-スチレン共重合体(所謂ACS樹脂)等が挙げられる。
エラストマーでないポリアミド系樹脂は、既述のポリアミド系熱可塑性エラストマーよりも弾性率の高いポリアミド系樹脂である。
ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、既述のポリアミド系熱可塑性エラストマーのハードセグメントを構成するポリアミドを挙げることができる。前記ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、例えば、ε-カプロラクタムを開環重縮合したポリアミド(アミド6)、ウンデカンラクタムを開環重縮合したポリアミド(アミド11)、ラウリルラクタムを開環重縮合したポリアミド(アミド12)、ジアミンと二塩基酸とを重縮合ポリアミド(アミド66)又はメタキシレンジアミンを構成単位として有するポリアミド(アミドMX)等を挙げることができる。
前記アミド11は、例えば、{CO-(CH2)10-NH}n(nは繰り返し単位数を表す)で表すことができる。
前記アミド12は、例えば、{CO-(CH2)11-NH}n(nは繰り返し単位数を表す)で表すことができる。
前記アミド66は、例えば、{CO(CH2)4CONH(CH2)6NH}n(nは繰り返し単位数を表す)で表すことができる。
前記アミド6としては、例えば、市販品の宇部興産社製「UBEナイロン」1022B、1011FB等を用いることができる。
前記アミド12としては、宇部興産社製「UBEナイロン」、例えば、3024U等を用いることができる。前記アミド66としては、「UBEナイロン 2020B」等を用いることができる。また、前記アミドMXとしては、例えば、市販品の三菱ガス化学社製のMXナイロン(S6001、S6021,S6011)等を用いることができる。
エラストマーでないポリエステル系樹脂は、既述のポリエステル系熱可塑性エラストマーよりも弾性率が高く、主鎖にエステル結合を有する樹脂である。
ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、既述のポリエステル系熱可塑性エラストマーにおけるハードセグメントが含むポリエステル系熱可塑性樹脂と同種の樹脂であることが好ましい。また、エラストマーでないポリエステル系樹脂は、結晶性でも非晶性でもよく、脂肪族系ポリエステル、芳香族ポリエステル等が挙げられる。脂肪族系ポリエステルは、飽和脂肪族系ポリエステルであっても、不飽和脂肪族系ポリエステルであってもよい。
芳香族ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられ、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。
また、樹脂材料として、動的架橋型熱可塑性エラストマーを用いてもよい。
動的架橋型熱可塑性エラストマーとは、溶融状態にある熱可塑性樹脂にゴムを混入し、架橋剤を加えて混練り条件下、ゴム成分の架橋反応を行い作製した熱可塑性エラストマーである。
以下、動的架橋型熱可塑性エラストマーを、単に「TPV」(ThermoPlastic Vulcanizates elastomer)と称することもある。
TPVの製造に用い得るゴム成分としては、ジエン系ゴム及びその水添物(例えば、NR,IR、エポキシ化天然ゴム、SBR,BR(高シスBR及び低シスBR)、NBR、水素化NBR、水素化SBR)、オレフィン系ゴム(例えば、エチレンプロピレンゴム(EPDM,EPM)、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム(M-EPM)、IIR、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム(ACM)、アイオノマー)、含ハロゲンゴム(例えば、Br-IIR,Cl-IIR、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物(Br-IPMS)、クロロプレンゴム(CR)、ヒドリンゴム(CHR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CM)、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン(M-CM)、シリコーンゴム(例えば、メチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム)、含イオウゴム(例えば、ポリスルフィドゴム)、フッ素ゴム(例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン-プロピレン系ゴム、含フッ素シリコーン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム)等が用いられ、特に、変性ポリイソブチレン系ゴムとしての、ハロゲン基を導入したイソブチレン-イソプレン共重合ゴム、及び/又はハロゲン基を導入したイソブチレン-パラメチルスチレン共重合ゴムのようなイソモノオレフィンとp-アルキルスチレンのハロゲン含有共重合ゴムが有効に用いられる。後者には、エクソン社製の“Exxpro”が好適に用いられる。
次に、タイヤ骨格を構成する樹脂材料の好ましい物性について説明する。
前記樹脂材料(タイヤ骨格体)自体の融点(又は軟化点)としては、通常100℃~350℃、好ましくは100℃~250℃程度であるが、タイヤの生産性の観点から120℃℃~250℃程度が好ましく、120℃~200℃が更に好ましい。
このように、融点が120℃~250℃の樹脂材料を用いることで、例えばタイヤの骨格体を、その分割体(骨格片)を融着して形成する場合に、120℃~250℃の周辺温度範囲で融着された骨格体であってもタイヤ骨格片同士の接着強度が十分である。このため、本発明のタイヤは耐パンク性や耐摩耗性など走行時における耐久性に優れる。尚、前記加熱温度は、タイヤ骨格片を形成する樹脂材料の融点(又は軟化点)よりも10℃~150℃高い温度が好ましく、10℃~100℃高い温度が更に好ましい。
溶融混合して得られた樹脂材料は、必要に応じてペレット状にして用いることができる。
以下に、図面に従って本発明のタイヤの第1の実施形態に係るタイヤを説明する。
本実施形態のタイヤ10について説明する。図1Aは、本発明の一実施形態に係るタイヤの一部の断面を示す斜視図である。図1Bは、リムに装着したビード部の断面図である。図1に示すように、本実施形態のタイヤ10は、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。
また、本実施形態では、タイヤケース半体17Aは左右対称形状、即ち、一方のタイヤケース半体17Aと他方のタイヤケース半体17Aとが同一形状とされているので、タイヤケース半体17Aを成形する金型が1種類で済むメリットもある。
以下、本実施形態のタイヤの製造方法について説明する。
まず、薄い金属の支持リングに支持されたタイヤケース半体同士を互いに向かい合わせる。次いで、タイヤケース半体の突き当て部分の外周面と接するように図を省略する接合金型を設置する。ここで、前記接合金型はタイヤケース半体Aの接合部(突き当て部分)周辺を所定の圧力で押圧するように構成されている。次いで、タイヤケース半体の接合部周辺を、タイヤケースを構成する樹脂材料の融点(又は軟化点)以上で押圧する。タイヤケース半体の接合部が接合金型によって加熱・加圧されると、前記接合部が溶融しタイヤケース半体同士が融着しこれら部材が一体となってタイヤケース17が形成される。尚、本実施形態においては接合金型を用いてタイヤケース半体の接合部を加熱したが、本発明はこれに限定されず、例えば、別に設けた高周波加熱機等によって前記接合部を加熱したり、予め熱風、赤外線の照射等によって軟化又は溶融させ、接合金型によって加圧して。タイヤケース半体を接合させてもよい。
次に、補強コード巻回工程について図3を用いて説明する。図3は、コード加熱装置、及びローラ類を用いてタイヤケースのクラウン部に補強コードを埋設する動作を説明するための説明図である。図3において、コード供給装置56は、補強コード26を巻き付けたリール58と、リール58のコード搬送方向下流側に配置されたコード加熱装置59と、補強コード26の搬送方向下流側に配置された第1のローラ60と、第1のローラ60をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第1のシリンダ装置62と、第1のローラ60の補強コード26の搬送方向下流側に配置される第2のローラ64と、及び第2のローラ64をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第2のシリンダ装置66と、を備えている。第2のローラ64は、金属製の冷却用ローラとして利用することができる。また、本実施形態において、第1のローラ60又は第2のローラ64の表面は、溶融又は軟化した樹脂材料の付着を抑制するためにフッ素樹脂(本実施形態では、テフロン(登録商標))でコーティングされている。なお、本実施形態では、コード供給装置56は、第1のローラ60又は第2のローラ64の2つのローラを有する構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、何れか一方のローラのみ(即ち、ローラ1個)を有している構成でもよい。
本実施形態のタイヤ10では、タイヤケース17が、損失係数(tanδ)のピーク温度が-41℃であるポリエステル系熱可塑性樹脂を含む樹脂材料によって形成されているため、低温時に脆化することがなく、低温時において優れた耐衝撃性を発揮できる。また、タイヤ10は、衝撃時におけるタイヤ10表面への白化の発生を抑制することができる。また、タイヤ10は従来のゴム製のタイヤに比して構造が簡易であるため重量が軽い。このため、本実施形態のタイヤ10は、耐摩擦性及び耐久性が高い。
更に、補強コード26がスチールコードの場合に、タイヤ処分時に補強コード26を加熱によって樹脂材料から容易に分離・回収が可能であるため、タイヤ10のリサイクル性の点で有利である。また、樹脂材料は加硫ゴムに比して損失係数(tanδ)が低いため、補強コード層28が樹脂材料を多く含んでいると、タイヤの転がり性を向上させることができる。更には、樹脂材料は加硫ゴムに比して、面内せん断剛性が大きく、タイヤ走行時の操安性や耐摩耗性にも優れるといった利点がある。
さらに、ビード部12には、金属材料からなる環状のビードコア18が埋設されていることから、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、リム20に対してタイヤケース17、すなわちタイヤ10が強固に保持される。
次に、図面に従って本発明のタイヤの製造方法及びタイヤの第2実施形態について説明する。本実施形態のタイヤは、上述の第1実施形態と同様に、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。このため、以下の図において、前記第1実施形態と同様の構成については同様の番号が付される。図4Aは、第2実施形態のタイヤのタイヤ幅方向に沿った断面図であり、図4Bは第2実施形態のタイヤにリムを嵌合させた状態のビード部のタイヤ幅方向に沿った断面の拡大図である。また、図5は、第2実施形態のタイヤの補強層の周囲を示すタイヤ幅方向に沿った断面図である。
次に本実施形態のタイヤの製造方法について説明する。
まず、上述の第1実施形態と同様にして、タイヤケース半体17Aを形成し、これを接合金型によって加熱・押圧し、タイヤケース17を形成する。
本実施形態におけるタイヤの製造装置は、上述の第1実施形態と同様であり、上述の第1実施形態の図3に示すコード供給装置56において、リール58にコード部材26Aを被覆用樹脂材料27(本実施形態ではタイヤケースと同じ樹脂材料)で被覆した断面形状が略台形状の被覆コード部材26Bを巻き付けたものが用いられる。
次に、図示を省略するブラスト装置にて、タイヤケース17の外周面17Sに向け、タイヤケース17側を回転させながら、外周面17Sへ投射材を高速度で射出する。射出された投射材は、外周面17Sに衝突し、この外周面17Sに算術平均粗さRaが0.05mm以上となる微細な粗化凹凸96を形成する。
このようにして、タイヤケース17の外周面17Sに微細な粗化凹凸96が形成されることで、外周面17Sが親水性となり、後述する接合剤の濡れ性が向上する。
次に、粗化処理を行なったタイヤケース17の外周面17Sに接合剤を塗布する。
なお、接合剤としては、トリアジンチオール系接着剤、塩化ゴム系接着剤、フェノール系樹脂接着剤、イソシアネート系接着剤、ハロゲン化ゴム系接着剤、ゴム系接着剤など、特に制限はないが、クッションゴム29が加硫できる温度(90℃~140℃)で反応することが好ましい。
次に生タイヤケースを加硫缶やモールドに収容して加硫する。このとき、粗化処理によってタイヤケース17の外周面17Sに形成された粗化凹凸96に未加硫のクッションゴム29が流れ込む。そして、加硫が完了すると、粗化凹凸96に流れ込んだクッションゴム29により、アンカー効果が発揮されて、タイヤケース17とクッションゴム29との接合強度が向上する。すなわち、クッションゴム29を介してタイヤケース17とトレッド30との接合強度が向上する。
本実施形態のタイヤ200では、タイヤケース17が、損失係数(tanδ)のピーク温度が-41℃であるポリアミド系熱可塑性樹脂を含む樹脂材料によって形成されているため、低温時に脆化することがなく、低温時において優れた耐衝撃性を発揮できる。また、タイヤ200は、衝撃時におけるタイヤ10表面への白化の発生を抑制することができる。また、タイヤ200は従来のゴム製のタイヤに比して構造が簡易であるため重量が軽い。このため、本実施形態のタイヤ200は、耐摩擦性及び耐久性が高い。
更に、補強コード26Aがスチールコードの場合に、タイヤ処分時に被覆コード部材26Bからコード部材26Aを加熱によって容易に分離・回収が可能であるため、タイヤ200のリサイクル性の点で有利である。また、樹脂材料は加硫ゴムに比して損失係数(tanδ)が低いため、補強コード層28が樹脂材料を多く含んでいると、タイヤの転がり性を向上させることができる。更には、樹脂材料は加硫ゴムに比して、面内せん断剛性が大きく、タイヤ走行時の操安性や耐摩耗性にも優れるといった利点がある。
また、タイヤケース17は、タイヤケースのクラウン部に巻回され且つ接合された被覆コード部材を被覆用熱可塑性材料で覆うようにして補強コード層を形成してもよい。この場合、溶融又は軟化状態の被覆用熱可塑性材料を補強コード層28の上に吐出して被覆層を形成することができる。また、押出機を用いずに、溶着シートを加熱し溶融又は軟化状態にして、補強コード層28の表面(外周面)に貼り付けて被覆層を形成してもよい。
また、被覆コード部材26Bを形成する被覆用樹脂材料27を熱硬化性樹脂とし、被覆コード部材26Bを加熱せずに接着剤などを用いてクラウン部16の外周面に接着する構成としてもよい。
さらに、被覆コード部材26Bを形成する被覆用樹脂材料27を熱硬化性樹脂とし、タイヤケース17を樹脂材料で形成する構成としてもよい。この場合には、被覆コード部材26Bをクラウン部16の外周面に接着剤などを用いて接着してもよく、タイヤケース17の被覆コード部材26Bが配設される部位を加熱して溶融又は軟化状態にして被覆コード部材26Bをクラウン部16の外周面に溶着してもよい。
またさらに、被覆コード部材26Bを形成する被覆用樹脂材料27を熱可塑性材料とし、タイヤケース17を樹脂材料で形成する構成としてもよい。この場合には、被覆コード部材26Bをクラウン部16の外周面に接着剤などを用いて接着してもよく、タイヤケース17の被覆コード部材26Bが配設される部位を加熱して溶融又は軟化状態としつつ、被覆用樹脂材料27を加熱し溶融又は軟化状態にして被覆コード部材26Bをクラウン部16の外周面に溶着してもよい。なお、タイヤケース17及び被覆コード部材26Bの両者を加熱して溶融又は軟化状態にした場合、両者が良く混ざり合うため接合強度が向上する。また、タイヤケース17を形成する樹脂材料、及び被覆コード部材26Bを形成する被覆用樹脂材料27をともに樹脂材料とする場合には、同種の熱可塑性材料、特に同一の熱可塑性材料とすることが好ましい。
また、さらに粗化処理を行ったタイヤケース17の外周面17Sにコロナ処理やプラズマ処理等を用い、外周面17Sの表面を活性化し、親水性を高めた後に接着剤を塗布してもよい。
下記表に示す単一又は複数の樹脂材料を東洋精機製作所「LABOPLASTOMILL 50MR」2軸押出し機により樹脂材料を混練(混合温度180~200℃)し、ペレットを得た。
作製したペレットを用いて、射出成形機(住友重工社製、SE30D)を用い、射出成形を行い、成形温度180℃~260℃、金型温度50℃~70℃とし、30mm×130mm、厚さ2.0mmのサンプルを得た。
各サンプルを打ち抜き、JISK6251:1993に規定されるダンベル状試料片(5号形試料片)を作製した。
次いで、測定温度範囲:-100℃~150℃、昇温速度:6℃/min、周波数:20Hz、歪:1%の条件に従って、前記各ダンベル状試料片のtanδを測定し、タイヤ骨格体に用いられる樹脂材料のtanδのピーク温度を求め、更に上述の式(X)からΔtanδを算出した。結果を下記表に示す。
前記ペレットを用いて、射出成形機(住友重工社製、SE30D)を用い、射出成形を行い、10mm×100mm、厚さ4mmの金型を用いて、試験片(ノッチなし)を作製した。
公称振り子エネルギー(ひょう量);25J、ハンマー持上げ角度;150°とし、測定方法はJIS K7111-1に準拠した。
A:試験片の変形は認められない、又は、試験片の変形が微少であった。
B:試験片の破壊された箇所は認められないが、変形が認められた。
C:試験片に破壊寸前の箇所が認められ、大きな変形が認められた。
D:試験片が完全に破壊された。
A:試験片表面に白化した箇所は認められなかった。
B:試験片表面に微少な白化が認められた。
C:試験片表面に大きな白化が認められた。
・PE1:ポリエステル系熱可塑性エラストマー
(東レ・デュポン社製「ハイトレル4767」)
・PE2:ポリエステル系熱可塑性エラストマー
(東レ・デュポン社製「ハイトレル5557」)
・PE3:ポリエステル系熱可塑性エラストマー
(東レ・デュポン社製「ハイトレル7247」)
(宇部興産社製「UBESTA XPA9040X1」)
・PA2:ポリアミド系熱可塑性エラストマー
(宇部興産社製「UBESTA XPA9048X1」)
・PA3:ポリアミド系熱可塑性エラストマー
(宇部興産社製「UBESTA XPA9055X1」)
・PA4:ポリアミド系熱可塑性エラストマー
(宇部興産社製「UBESTA XPA9063X1」)
・PTMG:ポリテトラメチレンエーテルグリコール系樹脂
(和光製薬工業製「ポリテトラメチレンオキシド1400」)
(旭化成社製「タフテックH1043」)
Claims (7)
- 樹脂材料で形成され且つ環状のタイヤ骨格体を有し、
前記樹脂材料は、損失係数(tanδ)のピーク温度が30℃以下であるタイヤ。 - 前記樹脂材料の損失係数(tanδ)のピーク温度が0℃以下である請求項1に記載のタイヤ。
- 前記樹脂材料が、熱可塑性樹脂を含む請求項1又は2に記載のタイヤ。
- 前記樹脂材料が、熱可塑性エラストマーを含む請求項1~3のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記樹脂材料が、ポリエステル系熱可塑性エラストマー及びポリアミド系熱可塑性エラストマーから選択される少なくとも1つを含む請求項1~4のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記タイヤ骨格体は、前記樹脂材料の損失係数(tanδ)のピーク温度が-20℃以下である請求項1~5のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記タイヤ骨格体は、下記式(X)で算出される前記樹脂材料のΔtanδが、0<Δtanδ≦5.2×10-4である請求項1~6のいずれか1項に記載のタイヤ。
式(X):Δtanδ=(tanδmax(T)-tanδmax-10℃(T))/10
[式(X)中、tanδmax(T)=前記ピーク温度における損失係数(tanδ)、tanδmax-10℃(T)={前記ピーク温度-10℃}における損失係数(tanδ)を表す。]
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/381,690 US20150018495A1 (en) | 2012-03-01 | 2013-02-28 | Tire |
JP2014502400A JP6041859B2 (ja) | 2012-03-01 | 2013-02-28 | タイヤ |
CN201380011979.6A CN104144801B (zh) | 2012-03-01 | 2013-02-28 | 轮胎 |
EP13755382.2A EP2821255A4 (en) | 2012-03-01 | 2013-02-28 | PNEUMATIC |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012045523 | 2012-03-01 | ||
JP2012-045523 | 2012-03-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2013129630A1 true WO2013129630A1 (ja) | 2013-09-06 |
Family
ID=49082818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/055585 WO2013129630A1 (ja) | 2012-03-01 | 2013-02-28 | タイヤ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150018495A1 (ja) |
EP (1) | EP2821255A4 (ja) |
JP (1) | JP6041859B2 (ja) |
CN (1) | CN104144801B (ja) |
WO (1) | WO2013129630A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017071236A (ja) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ |
CN106715596A (zh) * | 2014-09-24 | 2017-05-24 | 株式会社普利司通 | 轮胎 |
JP2021046489A (ja) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | 横浜ゴム株式会社 | シーラント材組成物 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6654835B2 (ja) * | 2015-09-04 | 2020-02-26 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ |
EP3421259B1 (en) * | 2016-02-22 | 2020-10-28 | Bridgestone Corporation | Tire |
FR3056444A1 (fr) | 2016-09-27 | 2018-03-30 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Roue elastique non pneumatique incorporant un stratifie a base de caoutchouc silicone et de composite fibre-resine |
FR3056442A1 (fr) * | 2016-09-27 | 2018-03-30 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Produit stratifie a base de caoutchouc silicone et de composite fibre-resine |
JP7162004B2 (ja) * | 2017-10-25 | 2022-10-27 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ用金属樹脂複合部材及びタイヤ |
JP7163118B2 (ja) * | 2018-09-21 | 2022-10-31 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤ用インナーライナーおよび空気入りタイヤ |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03143701A (ja) | 1989-10-27 | 1991-06-19 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 空気入りタイヤ |
JP2003104008A (ja) | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 空気入りタイヤ |
JP2006348149A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
JP2008143484A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Bridgestone Corp | 空気入りタイヤ |
JP4501326B2 (ja) | 2001-09-28 | 2010-07-14 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
JP2012035500A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Bridgestone Corp | タイヤの製造方法及びタイヤ |
JP2012045523A (ja) | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Denso Corp | ハニカム構造体並びにその製造方法 |
JP2012530155A (ja) * | 2009-06-11 | 2012-11-29 | アリゾナ ケミカル カンパニー エルエルシー | フェノール芳香族テルペン樹脂から形成されるタイヤおよびトレッド |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3977453A (en) * | 1974-07-05 | 1976-08-31 | Monsanto Company | Integral pneumatic tire and wheel molded entirely from homogeneous material containing elastic polymer |
JP3686384B2 (ja) * | 2002-02-28 | 2005-08-24 | 住友ゴム工業株式会社 | トレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ |
CN101796124B (zh) * | 2007-09-05 | 2013-04-10 | 住友橡胶工业株式会社 | 无钉轮胎用橡胶组合物以及使用其的无钉轮胎 |
WO2009093695A1 (ja) * | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Ube Industries, Ltd. | ゴム組成物、ベーストレッド用ゴム組成物、チェーファー用ゴム組成物、及びサイドウォール用ゴム組成物、並びにそれらを用いたタイヤ |
WO2010095654A1 (ja) * | 2009-02-17 | 2010-08-26 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ、及びタイヤの製造方法 |
JP5775320B2 (ja) * | 2011-02-15 | 2015-09-09 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ |
US20150020946A1 (en) * | 2012-02-29 | 2015-01-22 | Bridgestone Corporation | Tire |
-
2013
- 2013-02-28 WO PCT/JP2013/055585 patent/WO2013129630A1/ja active Application Filing
- 2013-02-28 CN CN201380011979.6A patent/CN104144801B/zh active Active
- 2013-02-28 US US14/381,690 patent/US20150018495A1/en not_active Abandoned
- 2013-02-28 EP EP13755382.2A patent/EP2821255A4/en not_active Withdrawn
- 2013-02-28 JP JP2014502400A patent/JP6041859B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03143701A (ja) | 1989-10-27 | 1991-06-19 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 空気入りタイヤ |
JP2003104008A (ja) | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 空気入りタイヤ |
JP4501326B2 (ja) | 2001-09-28 | 2010-07-14 | 横浜ゴム株式会社 | 空気入りタイヤ |
JP2006348149A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤトレッド用ゴム組成物 |
JP2008143484A (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-26 | Bridgestone Corp | 空気入りタイヤ |
JP2012530155A (ja) * | 2009-06-11 | 2012-11-29 | アリゾナ ケミカル カンパニー エルエルシー | フェノール芳香族テルペン樹脂から形成されるタイヤおよびトレッド |
JP2012035500A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Bridgestone Corp | タイヤの製造方法及びタイヤ |
JP2012045523A (ja) | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Denso Corp | ハニカム構造体並びにその製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP2821255A4 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106715596A (zh) * | 2014-09-24 | 2017-05-24 | 株式会社普利司通 | 轮胎 |
US10654978B2 (en) | 2014-09-24 | 2020-05-19 | Bridgestone Corporation | Tire |
JP2017071236A (ja) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ |
JP2021046489A (ja) * | 2019-09-18 | 2021-03-25 | 横浜ゴム株式会社 | シーラント材組成物 |
JP7332877B2 (ja) | 2019-09-18 | 2023-08-24 | 横浜ゴム株式会社 | シーラント材組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104144801A (zh) | 2014-11-12 |
US20150018495A1 (en) | 2015-01-15 |
CN104144801B (zh) | 2016-08-24 |
JPWO2013129630A1 (ja) | 2015-07-30 |
EP2821255A4 (en) | 2015-11-11 |
EP2821255A1 (en) | 2015-01-07 |
JP6041859B2 (ja) | 2016-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6041859B2 (ja) | タイヤ | |
WO2013129631A1 (ja) | タイヤ | |
JP6114739B2 (ja) | タイヤ | |
JP6057981B2 (ja) | タイヤ | |
US20150053327A1 (en) | Tire | |
WO2013154205A1 (ja) | タイヤ | |
JP5818577B2 (ja) | タイヤ | |
WO2013129632A1 (ja) | タイヤ | |
JP6604840B2 (ja) | タイヤ | |
WO2013122157A1 (ja) | タイヤ | |
JP5818578B2 (ja) | タイヤ | |
JP5627954B2 (ja) | タイヤ | |
JP5778402B2 (ja) | タイヤ | |
JP5911731B2 (ja) | タイヤ | |
JP6649766B2 (ja) | タイヤ | |
JP5844173B2 (ja) | タイヤ | |
JP6049273B2 (ja) | タイヤ | |
JP6114498B2 (ja) | タイヤ | |
JP5905289B2 (ja) | タイヤ | |
WO2019082767A1 (ja) | タイヤ用金属樹脂複合部材及びタイヤ | |
JP2016035067A (ja) | タイヤ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13755382 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2014502400 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 14381690 Country of ref document: US |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
REEP | Request for entry into the european phase |
Ref document number: 2013755382 Country of ref document: EP |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2013755382 Country of ref document: EP |