JP5798316B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
本発明において、インナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体(SIBS)を含む厚さ0.05mm〜0.6mmの第1層と、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体(SIS)およびスチレン−イソブチレンジブロック共重合体(SIB)の少なくともいずれかを含む厚さ0.01mm〜0.3mmの第2層とからなるポリマー積層体から構成される。
(1)スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体
第1層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体(SIBS)を含む。SIBSが有するイソブチレンブロックに起因して、SIBSからなるポリマーフィルムは優れた耐空気透過性を有する。したがって、SIBSを含む第1層を備えるインナーライナーを用いることにより、耐空気透過性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。
第1層は、SIBSのみからなることもできるが、SIBSとともにエチレン−ビニルアルコール共重合体(以下、「EVOH」ともいう。)を含むことができる。第1層をSIBSおよびEVOHから構成することは、以下の点において有利である。
(a)空気入りタイヤのタイヤ周方向の剛性をより向上させることができ、これにより、空気入りタイヤの走行時の操縦安定性をより向上させることができる。
(b)インナーライナー(したがって、空気入りタイヤ)の耐空気透過性(空気遮断性)をより向上させることができる。これによりインナーライナーをさらに薄くすることができる。このことは、タイヤの軽量化、ひいては燃費の向上をもたらす。
(c)第1層と第2層との間の接着強度は、これらの層がともにスチレンブロックを有しているため、第1層がEVOHを含有しない場合においても高いが、第1層にEVOHを含有させることにより、第1層と第2層との間の接着強度をさらに向上させることができる。これにより、インナーライナーを薄くした状態においても、空気入りタイヤの操縦安定性をより向上させることができる。
(d)第1層を形成するためのSIBSを含むゴム組成物、ひいては第1層の粘着力がより向上する。これにより、タイヤ成形時に第1層を形成するゴム組成物層が脱落するなどの問題が生じにくくなり、空気入りタイヤの成形加工性をより向上させることができる。
第1層は、SIBSとともに、あるいはSIBSおよびEVOHとともに、有機化処理粘土鉱物を含むことができる。第1層に有機化処理粘土鉱物を含有させることにより、SIBSのゴム強度およびゴム剛性を大幅に向上させることができ、これにより、空気入りタイヤの走行時の操縦安定性をより向上させることができる。
第1層は、SIBSとともに、あるいはSIBSならびにEVOHおよび/または有機化処理粘土鉱物とともに、粘着付与剤を含むことができる。第1層に粘着付与剤を含有させることにより、エアーインの防止により空気入りタイヤの外観を向上させることができるとともに、耐久性、走行時の操縦安定性、耐空気透過性(空気遮断性)、転がり抵抗などのタイヤ特性をより向上させることができる。特に、第1層と第2層との間および/または第2層とカーカスプライとの接着強度が改善されることにより、走行時の操縦安定性を飛躍的に向上させることができる。また、粘着付与剤の添加により、第1層を形成するためのSIBSを含むゴム組成物、ひいては第1層の粘着力がより向上する。これにより、タイヤ成形時に第1層を形成するゴム組成物層が脱落するなどの問題が生じにくくなり、空気入りタイヤの成形加工性をより向上させることができる。第1層および第2層の両方に粘着付与剤を含有させると、より顕著な効果を得ることができる。第2層への粘着付与剤の添加については後で詳述する。
[C9石油樹脂]
C9石油樹脂とは、ナフサの熱分解物から、エチレン、プロピレン、ブタジエンなどの有用な化合物を取り去った残部であるC5〜C9留分(主としてC9留分)を混合状態のまま重合して得られる芳香族石油樹脂である。いずれも商品名で、アルコンP70、P90、P100、P115、P125、P140、M90、M100、M115、M135(いずれも荒川化学工業(株)社製、軟化点70〜145℃);アイマーブS100、S110、P100、P125、P140(いずれも出光石油化学(株)製、芳香族共重合系水添石油樹脂、軟化点100〜140℃、重量平均分子量700〜900、臭素価2.0〜6.0g/100g);ペトコールXL(東ソー(株)製)がある。
C5石油樹脂とは、ナフサの熱分解物から、エチレン、プロピレン、ブタジエンなどの有用な化合物を取り去った残部であるC4〜C5留分(主としてC5留分)を混合状態のまま重合して得られる脂肪族石油樹脂である。いずれも商品名で、ハイレッツG100(三井石油化学(株)製、軟化点100℃);マルカレッツT100AS(丸善石油(株)製、軟化点100℃);エスコレッツ1102(トーネックス(株)製、軟化点110℃)がある。
いずれも商品名で、YSレジンPX800N、PX1000、PX1150、PX1250、PXN1150N、クリアロンP85、P105、P115、P125、P135、P150、M105、M115、K100(いずれもヤスハラケミカル(株)製、軟化点75〜160℃)がある。
いずれも商品名で、YSレジンTO85、TO105、TO115、TO125(いずれもヤスハラケミカル(株)製、軟化点80〜130℃)がある。
いずれも商品名で、タマノル803L、901(荒川化学工業(株)製、軟化点120〜160℃);YSポリスターU115、U130、T80、T100、T115、T130、T145、T160(いずれもヤスハラケミカル(株)製、軟化点75〜165℃)がある。
軟化点90℃のクマロン樹脂(神戸油化学工業(株)製)がある。
商品名で、15E(神戸油化学工業(株)製、流動点15℃)がある。
いずれも商品名で、エステルガムAAL、A、AAV、105、AT、H、HP、HD(いずれも荒川化学工業(株)製、軟化点68〜110℃);ハリエスターTF、S、C、DS70L、DS90、DS130(いずれもハリマ化成(株)製、軟化点68〜138℃)がある。
いずれも商品名で、スーパーエステルA75、A100、A115、A125(いずれも荒川化学工業(株)製、軟化点70〜130℃)がある。
商品名で、タマノル510(荒川化学工業(株)製、軟化点75〜95℃)がある。
商品名で、エスコレッツ5300(トーネックス(株)製、軟化点105℃)がある。
SIBSを含む第1層の厚さ(図1におけるT1)は、0.05〜0.6mmである。第1層の厚さT1が0.05mm未満であると、ポリマー積層体をインナーライナーに適用した生タイヤの加硫時に、第1層がプレス圧力で破れてしまい、得られたタイヤにおいてエアーリーク現象が生じるおそれがある。一方、第1層の厚さT1が0.6mmを超えると、タイヤ重量が増加し、低燃費性能が低下する。第1層の厚さT1は、好ましくは0.05〜0.4mmである。第1層は、SIBSおよび任意で添加される上述のEVOH、有機化処理粘土鉱物、粘着付与剤などの添加剤を含むゴム組成物を押出成形、カレンダー成形といった熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する通常の方法によってフィルム化して得ることができる。上記ゴム組成物は、補強剤、加硫剤、加硫促進剤、各種オイル、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、カップリング剤などの他の添加剤を含有することができる。
(1)スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体およびスチレン−イソブチレンジブロック共重合体
第2層は、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体(SIS)およびスチレン−イソブチレンジブロック共重合体(SIB)の少なくともいずれかを含む。SISのイソプレンブロックおよびSIBのイソブチレンブロックはソフトセグメントであるため、SISまたはSIBを含むポリマーフィルムはゴム成分と加硫接着しやすい。したがって、SISまたはSIBを含む第2層を備えるインナーライナーを用いることにより、インナーライナーとカーカスプライのゴム層との接着強度に優れる空気入りタイヤを得ることができる。これにより、空気入りタイヤの耐久性および走行時の操縦安定性を向上させることができる。
第2層は、第1層と同様に、EVOH、有機化処理粘土鉱物、粘着付与剤またはその他の添加剤(補強剤、加硫剤、加硫促進剤、各種オイル、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、カップリング剤など)を含むことができる。中でも、第2層は、粘着付与剤を含有することが好ましい。第2層に粘着付与剤を含有させることにより、第1層と第2層との間および第2層とカーカスプライとの接着強度が改善されることにより、走行時の操縦安定性をより向上させることができる。また、粘着付与剤の添加により、第2層を形成するためのゴム組成物、ひいては第2層の粘着力がより向上する。これにより、タイヤ成形時に第2層を形成するゴム組成物層が脱落するなどの問題が生じにくくなり、空気入りタイヤの成形加工性をより向上させることができる。また、インナーライナー(したがって、空気入りタイヤ)の耐空気透過性(空気遮断性)をより向上させることができることより、インナーライナーをさらに薄くすることができる。このことは、タイヤの軽量化、ひいては燃費の向上をもたらす。より好ましくは、第1層および第2層の両方に粘着付与剤が含有される。
第2層の厚さ(図1におけるT2)は、0.01〜0.3mmである。ここで、第2層の厚さT2とは、第2層がSIS層のみからなる場合は該SIS層の厚さを、第2層がSIB層のみからなる場合は該SIB層の厚さを、第2層がSIS層およびSIB層の2層構造など多層構造からなる場合は、多層構造の合計の厚さを意味する。第2層の厚さT2が0.01mm未満であると、ポリマー積層体をインナーライナーに適用した生タイヤの加硫時に、第2層がプレス圧力で破れてしまい、加硫接着力が低下するおそれがある。一方、第2層の厚さT2が0.3mmを超えると、タイヤ重量が増加し、低燃費性能が低下する。第2層の厚さT2は、好ましくは0.05〜0.2mmである。
ポリマー積層体(未加硫のもの)は、第1層を形成するSIBSを含むゴム組成物と、SISおよびSIBの少なくともいずれかを含むゴム組成物とを用い、たとえば図4〜図7のいずれかに示された順序で、ラミネート押出や共押出などの積層押出をして得ることができる。
本発明の空気入りタイヤは、一般的な製造方法を用いることができる。すなわち、上記ポリマー積層体10を空気入りタイヤ1の生タイヤのインナーライナーに適用して他の部材とともに加硫成形することによって製造することができる。ポリマー積層体10を生タイヤに配置する際は、ポリマー積層体10の第2層(SIS層12またはSIB層13など)が、カーカスプライ61に接するようにタイヤ半径方向外側に向けて配置する。このように配置すると、タイヤ加硫工程において、第2層とカーカスプライ61との接着強度を高めることができる。得られた空気入りタイヤは、インナーライナーとカーカスプライ61のゴム層とが良好に接着しているため、優れた耐空気透過性および耐久性を有することができる。
(1)SIBの調製
攪拌機付き2L反応容器に、メチルシクロヘキサン(モレキュラーシーブスで乾燥したもの)589mL、n−ブチルクロライド(モレキュラーシーブスで乾燥したもの)613ml、クミルクロライド0.550gを加えた。反応容器を−70℃に冷却した後、α−ピコリン(2−メチルピリジン)0.35mL、イソブチレン179mLを添加した。さらに四塩化チタン9.4mLを加えて重合を開始し、−70℃で溶液を攪拌しながら2.0時間反応させた。次に反応容器にスチレン59mLを添加し、さらに60分間反応を続けた後、大量のメタノールを添加して反応を停止させた。反応溶液から溶剤などを除去した後に、重合体をトルエンに溶解して2回水洗した。このトルエン溶液をメタノールに加えて重合体を沈殿させ、得られた重合体を60℃で24時間乾燥することにより、直鎖状のスチレン−イソブチレンジブロック共重合体(SIB)を得た。得られたSIBのスチレン成分含有量は15質量%であり、GPC測定による重量平均分子量は70,000であった。
スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体(SIBS)として、カネカ(株)社製のシブスターSIBSTAR 102T(ショアA硬度25、スチレン成分含有量25質量%、GPC測定による重量平均分子量:100,000)を準備した。
第1層を形成するポリマーとして上記SIBSおよび第2層を形成するポリマーとして上記SIBを用い、これらを2軸押出機(スクリュ径:φ50mm、L/D:30、シリンダ温度:220℃)にてペレット化した。その後、Tダイ押出機(スクリュ径:φ80mm、L/D:50、ダイリップ幅:500mm、シリンダ温度:220℃、フィルムゲージ:0.3mm)を用いてポリマー積層体を作製した。
上記ポリマー積層体をインナーライナーに適用した図1に示す基本構造を有する195/65R15サイズの生タイヤを製造し、次に加硫工程において、170℃で20分間プレス成形して、空気入りタイヤを製造した。距離Lは0mmとした。インナーライナーの第1層および第2層の厚さはそれぞれ0.5mm、0.1mmであった。なお、ポリマー積層体を生タイヤに適用する際、第2層がカーカスプライに接するように配置した。
天然ゴム(注1) 70質量部
SBR(注2) 30質量部
カーボンブラック(注3) 50質量部
プロセスオイル(注4) 10質量部
老化防止剤(注5) 2質量部
ステアリン酸(注6) 2質量部
酸化亜鉛(注7) 6質量部
硫黄(注8) 3質量部
加硫促進剤(注9) 1質量部
(注1)タイ製の「RSS#3」、
(注2)住友化学(株)社製の「住友SBR1502」、
(注3)三菱化学社製の「ダイヤブラック351H(窒素吸着比表面積:66m2/g」、
(注4)(株)ジャパンエナジー社製の「プロセスX−140」、
(注5)大内新興化学工業(株)社製の「ノクラック6C」、
(注6)日本油脂(株)社製の「ステアリン酸椿」、
(注7)三井金属工業(株)社製の「酸化亜鉛2種」、
(注8)日本乾溜(株)社製の「セイミ硫黄」、
(注9)大内新興化学工業(株)社製の「ノクセラーNS」。
距離LをD/2または0.5+D/2に変更したこと以外は実施例1と同様にして空気入りタイヤを製造した。
第1層にSIBSを、第2層にSIS(スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体)を用い、距離Lを0〜0.5+D/2としたこと以外は実施例1と同様にして空気入りタイヤを製造した。ここで、コード直径(D)は、0.7mmである。SISには、クレイトンポリマー社製のD1161JP(スチレン成分含有量15質量%、GPC測定による重量平均分子量:150,000)を用いた(以下の実施例および比較例で使用したSISもこれと同じものである)。
第1層にSIBSを、第2層にSIBを用い、これらの厚さを変更して、インナーライナーの厚さを変えたこと以外は実施例1と同様にして空気入りタイヤを製造した。実施例7の厚さは、0.6mmで最も厚く、実施例11の厚さが0.06mmで最も薄くなっている。
次の配合成分をバンバリーミキサーで混合し、カレンダーロールにてシート化して得られた厚さ1.0mmのポリマーフィルムAをインナーライナーとして用いたこと以外は実施例2と同様にして空気入りタイヤを製造した。
天然ゴム(注2) 10質量部
フィラー(注3) 50質量部
(注1)エクソンモービル(株)社製の「エクソンクロロブチル 1068」、
(注2)TSR20、
(注3)東海カーボン(株)社製の「シーストV」(N660、窒素吸着比表面積:27m2/g)。
上述と同様の方法で作製した厚さ0.6mmのSIBS層をインナーライナーとして用いたこと以外は実施例2と同様にして空気入りタイヤを製造した。
次の組成を有する熱可塑性樹脂からなるポリマーフィルムBをインナーライナーとして用いたこと以外は実施例2と同様にして空気入りタイヤを製造した。
ナイロンM×D6(注2) 37.8質量部
ナイロン6/66/610(注3) 10.0質量部
Br−(ホ゜リイソフ゛チレン−p−メチルスチレン)(注4) 27.0質量部
(注1)東レ社製の「CM4061」、
(注2)三菱ガス化学社製の「レニー6002」、
(注3)東レ社製の「CM4001」、
(注4)エクソンケミカル社製の「EXXPRO89−4」。
距離Lを1.5+D/2または2.0+D/2に変更したこと以外は実施例1と同様にして空気入りタイヤを製造した。比較例4および5は、距離Lが1+D/2を超える例である。ここで、コード直径(D)は、0.7mmである。
実施例および比較例で作製したポリマー積層体あるいはポリマーフィルム、または製造した空気入りタイヤについて、以下の性能試験を行った。試験結果を表1および表2に示す。
ポリマー積層体またはポリマーフィルムと、カーカス用ゴムシート(成分:天然ゴムおよびSBR)を重ねて170℃の条件下で12分間加圧加熱することによって加硫し、剥離用試験片を作製した。なお、ポリマー積層体は、第2層(SIS層またはSIB層等)がゴムシートと接触するように重ねた。得られた試験片を用いて、JIS K 6256「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−接着性の求め方」にしたがって剥離試験を行い、インナーライナーとカーカスプライとの間の剥離力(接着力)を測定した。試験片の大きさは25mm幅で、剥離試験は23℃の室温条件下で行った。比較例1の剥離力を基準として、下記式:
剥離力指数=(各実施例、比較例の剥離力)/(比較例1の剥離力)×100
に基づき、各実施例、比較例の剥離力を指数で表示した。剥離力指数が大きいほど、インナーライナーとカーカスプライとの間の剥離力(接着力)が大きいことを示す。インナーライナーとカーカスプライとの間の剥離力(接着力)は大きいほど好ましい。
JIS K 6260「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムのデマチャ屈曲き裂試験方法」に準じて、ポリマー積層体またはポリマーフィルムをゴムに貼り付けて加硫し、中央に溝のある所定の試験片を作製した。試験片の溝の中心にあらかじめ切り込みを入れ、繰り返し屈曲変形を与え亀裂成長を測定する試験を行った。具体的には、雰囲気温度23℃、歪30%、周期5Hzで、70万回、140万回、210万回時に亀裂長さを測定し、亀裂が1mm成長するのに要した屈曲変形の繰り返し回数を算出した。比較例1の繰り返し回数を基準として、下記式:
耐屈曲疲労指数=(各実施例、比較例の繰り返し回数)/(比較例1の繰り返し回数)×100
に基づき、各実施例、比較例の耐屈曲疲労性を指数で表示した。耐屈曲疲労性指数が大きいほど、亀裂が成長しにくく良好である。
上述の方法で製造した各実施例、比較例のタイヤ(195/65R15スチールラジアルPCタイヤ)をJIS規格リム15×6JJに組み付け、初期空気圧300Kpaを封入し、90日間室温で放置し、空気圧の低下率を計算し、1ヶ月(30日)あたりの空気圧の低下率(単位:%/月)を算出した。静的空気圧低下率は小さいほど好ましい。
各実施例、比較例の空気入りタイヤを車輛(国産FF車 2000cc)の全輪に装着してテストコースを実車走行し、ドライバーの官能評価により操縦安定性を評価した。10点を満点として、比較例1の操縦安定性を6点として相対評価を行った。数値が大きいほど、操縦安定性に優れることを示す。
比較例1のインナーライナー(ポリマーフィルムA)の重量を基準として、下記式:
インナーライナー重量指数=(各実施例、比較例のインナーライナー重量)/(比較例1のインナーライナー重量)×100
に基づき、各実施例、比較例のインナーライナー重量を指数で表示した。インナーライナー重量指数が小さいほど、軽量化の達成度が高いことを示す。
実施例1〜3では、インナーライナーに、第1層としてのSIBS層(厚さ0.5mm)および第2層としてのSIB層(厚さ0.1mm)からなるポリマー積層体を用いた。実施例4〜6では、インナーライナーに、第1層としてのSIBS層(厚さ0.5mm)および第2層としてのSIS層(厚さ0.1mm)からなるポリマー積層体を用いた。いずれの実施例においても、インナーライナーは、従来のインナーライナー用ゴム組成物からなる比較例1よりも薄いが、同等の剥離力を維持しながら、耐屈曲疲労性および静的空気圧低下率に優れ、さらに操縦安定性に優れていた。なお、距離Lの大きい比較例4および5では、操縦安定性が低下した。
第1層を形成するポリマーとして、実施例1で用いたのと同じSIBSと、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)〔クラレ(株)製「エバール E105」、上記一般式(I)で表されるエチレン−ビニルアルコール共重合体であり、エチレン成分含有量=44モル%である。〕とを85/15(SIBS/EVOH)の質量比で混合したゴム組成物を用い、また、第2層を形成するポリマーとして、実施例1で用いたのと同じSIBを用い、実施例1と同様にして未加硫のポリマー積層体を作製し、実施例1と同様にして空気入りタイヤを製造した。距離Lは0mmとした。また、得られた空気入りタイヤにおけるインナーライナーの第1層および第2層の厚さはそれぞれ0.5mm、0.1mmであった。
第1層におけるSIBS/EVOHの質量比、第2層を構成する共重合体の種類、第1層もしくは第2層の厚さ、距離Lまたはインナーライナーの構成を表3および表4に示されるとおりに変更したこと以外は実施例1と同様にして空気入りタイヤを製造した。表3には、参考のため、上記実施例1のデータを併せて示している。比較例6および7はそれぞれ、距離Lを0mmとしたこと以外は上記比較例1および2と同様の例である。
実施例および比較例で作製したポリマー積層体あるいはポリマーフィルム、または製造した空気入りタイヤについて、剥離力試験、屈曲疲労性試験、静的空気圧低下率試験、操縦安定性試験、粘着性試験およびインナーライナー重量測定試験を行った。剥離力指数、耐屈曲疲労指数およびインナーライナー重量指数の基準は比較例6である。試験結果を表3および表4に示す。粘着性試験以外の性能試験の試験方法は上述のとおりである。
粘着力指数=(各実施例、比較例の粘着力)/(比較例6の粘着力)×100
に基づき、各実施例、比較例の粘着力を指数で表示した。粘着力指数が大きいほど、インナーライナー(またはポリマー積層体の第1層)の粘着力が高く、空気入りタイヤの成形加工性に優れる。
実施例12〜17では、インナーライナーに、第1層としてのSIBS/EVOH層(厚さ0.5mm)および第2層としてのSIB層(厚さ0.1mm)からなるポリマー積層体を用いた。実施例18〜20では、インナーライナーに、第1層としてのSIBS/EVOH層(厚さ0.5mm)および第2層としてのSIS層(厚さ0.1mm)からなるポリマー積層体を用いた。いずれの実施例においても、インナーライナーは、従来のインナーライナー用ゴム組成物からなる比較例6よりも薄いにもかかわらず、十分な耐屈曲疲労性および粘着力を維持しながら、剥離力、静的空気圧低下率および操縦安定性に優れていた。また、EVOHを使用しない実施例1と比較して、剥離力、静的空気圧低下率および粘着力が向上した。ただし、EVOHの含有量が30質量%を超えると、耐屈曲疲労性が低下した。なお、距離Lの大きい比較例8および9では、操縦安定性が低下した。
第1層を形成するポリマーとして、実施例1で用いたのと同じSIBSと、有機化処理粘土鉱物〔Pheox製の「BENTONE34」(層状粘土鉱物:ヘクトライト粘度鉱物、有機化合物:ジメチルジステアリルアンモニウム塩、有機化合物の陽イオン交換量:100meg/100g)〕とを100/30(SIBS/有機化処理粘土鉱物)の質量比で混合したゴム組成物を用い、また、第2層を形成するポリマーとして、実施例1で用いたのと同じSIBを用い、実施例1と同様にして未加硫のポリマー積層体を作製し、実施例1と同様にして空気入りタイヤを製造した。距離Lは0mmとした。また、得られた空気入りタイヤにおけるインナーライナーの第1層および第2層の厚さはそれぞれ0.5mm、0.1mmであった。
第1層におけるSIBS/有機化処理粘土鉱物の質量比、第2層を構成する共重合体の種類、第1層もしくは第2層の厚さ、距離L等を表5および表6に示されるとおりに変更したこと以外は実施例1と同様にして空気入りタイヤを製造した。表5には、参考のため、上記実施例1、比較例6および7のデータを併せて示している。表5および6における粘土鉱物の質量部は、SIBS100質量部に対する値である。また、実施例29および30で用いた無機粘土鉱物は、クニミネ工業(株)製の「クニピアF」である。
実施例および比較例で作製したポリマー積層体あるいはポリマーフィルム、または製造した空気入りタイヤについて、剥離力試験、屈曲疲労性試験、静的空気圧低下率試験、操縦安定性試験およびインナーライナー重量測定試験を行った。操縦安定性試験以外の性能試験の試験方法は上述のとおりである。剥離力指数、耐屈曲疲労指数およびインナーライナー重量指数の基準は比較例6である。試験結果を表5および表6に示す。操縦安定性試験に関しては、上述した操縦安定性試験における車輛として、国産FF車、1800cc、車輛重量約1200kg(操縦安定性試験A)と、国産FF車、1800cc、車輛重量約1500kg(操縦安定性試験B)とを用いた2つの試験を行った(表5および6における操縦安定性A、B)。
実施例25〜28、31〜36では、インナーライナーに、第1層としてのSIBS/有機化処理粘土鉱物層(厚さ0.5mm)および第2層としてのSIB層またはSIS層(厚さ0.1mm)からなるポリマー積層体を用いた。いずれの実施例においても、インナーライナーは、従来のインナーライナー用ゴム組成物からなる比較例6よりも薄いにもかかわらず、操縦安定性AおよびBに優れていた。また、有機化処理粘土鉱物を使用しない実施例1と比較して、操縦安定性Aおよび/またはBが向上した。ただし、有機化処理粘土鉱物の含有量がSIBS100質量部に対して50質量部を超えると、耐屈曲疲労性および静的空気圧低下率が低下した。また、粘土鉱物として無機粘土鉱物を用いた場合にも、耐屈曲疲労性および静的空気圧低下率が低下した。なお、距離Lの大きい比較例10および11では、操縦安定性Aおよび/またはBが低下した。
第1層を形成するポリマーとして、実施例1で用いたのと同じSIBSと、粘着付与剤Aとを100/1(SIBS/粘着付与剤A)の質量比で混合したゴム組成物を用い、また、第2層を形成するポリマーとして、実施例1で用いたのと同じSIBとSIBSとを90/10の質量比で混合したゴム組成物を用い、実施例1と同様にして未加硫のポリマー積層体を作製し、実施例1と同様にして空気入りタイヤを製造した。距離Lは0mmとした。また、得られた空気入りタイヤにおけるインナーライナーの第1層および第2層の厚さはそれぞれ0.5mm、0.1mmであった。
第1層または第2層におけるSIBS/粘着付与剤の質量比、粘着付与剤の種類、第2層を構成する共重合体の種類および混合比、第1層もしくは第2層の厚さ、距離L等を表7〜表9に示されるとおりに変更したこと以外は実施例1と同様にして空気入りタイヤを製造した。表7には、参考のため、上記実施例1、比較例6および7のデータを併せて示している。表7〜表9における粘着付与剤の質量部は、第1層についてはSIBS100質量部、第2層についてはSISまたはSIBとSIBSとの合計量100質量部に対する値である。表7〜表9における粘着付与剤A〜Cは下記のとおりである。
(2)粘着付与剤B:テルペン樹脂、YSレジンPX1250(ヤスハラケミカル(株)製、軟化点:125℃、重量平均分子量:700)、
(3)粘着付与剤C:水添ロジンエステル、スーパーエステルA125(荒川化学工業(株)製、軟化点:125℃、重量平均分子量:700)。
実施例および比較例で作製したポリマー積層体あるいはポリマーフィルム、または製造した空気入りタイヤについて、剥離力試験、屈曲疲労性試験、静的空気圧低下率試験、操縦安定性試験、粘着力試験およびインナーライナー重量測定試験を行った。試験方法は上述のとおりである。剥離力指数、耐屈曲疲労指数、粘着力指数およびインナーライナー重量指数の基準は比較例6である。試験結果を表7〜表9に示す。
実施例41〜64では、インナーライナーが従来のインナーライナー用ゴム組成物からなる比較例6よりも薄いにもかかわらず、十分な粘着力を維持しつつ、多くの場合、剥離力、耐屈曲疲労性、静的空気圧低下率および操縦安定性が向上した。また、粘着付与剤を使用しない実施例1と比較して、多くの場合、剥離力、耐屈曲疲労性、静的空気圧低下率および粘着力が改善された。ただし、粘着付与剤の含有量が100質量部を超えると、静的空気圧低下率や操縦安定性が低下し、また、粘着力が過度に高くなった。また、第2層を構成するSIBSの含有量が90質量%まで高くなると、剥離力が低下した。
Claims (12)
- タイヤ内側に配置されるインナーライナーと、前記インナーライナーに隣接して設けられ、ゴム層中にコードが埋設されてなるカーカスプライとを備えた空気入りタイヤであって、
前記インナーライナーは、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体を含み、厚さが0.05mm〜0.6mmである第1層と、スチレン−イソブチレンジブロック共重合体を含み、厚さが0.01mm〜0.3mmである第2層とからなるポリマー積層体で構成され、
前記第2層は、前記カーカスプライのゴム層と接するように配置されており、
前記コードの直径をDとするとき、前記コードの断面中心を通る面から、前記第2層までの距離Lが0以上で(1+D/2)mm以下である空気入りタイヤ。 - 前記第1層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体からなる請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記第1層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体99〜70質量%およびエチレン−ビニルアルコール共重合体1〜30質量%からなる請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記エチレン−ビニルアルコール共重合体は、エチレン成分含有量が25〜50モル%である請求項3に記載の空気入りタイヤ。
- 前記第1層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体100質量部に対して、有機化合物がインターカレートされた層状粘土鉱物0.1〜50質量部をさらに含む請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記第1層は、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体100質量部に対して、重量平均分子量が1×102〜1×106であり、軟化点が50℃〜150℃である粘着付与剤1〜100質量部をさらに含み、
前記第2層は、スチレン−イソブチレンジブロック共重合体20〜90質量%と、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体10〜80質量%とを含む請求項1に記載の空気入りタイヤ。 - 前記第2層は、スチレン−イソブチレンジブロック共重合体とスチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体との合計量100質量部に対して、重量平均分子量が1×102〜1×106であり、軟化点が50℃〜150℃である粘着付与剤1〜100質量部をさらに含む請求項6に記載の空気入りタイヤ。
- 前記スチレン−イソブチレン−スチレントリブロック共重合体は、スチレン成分含有量が10〜30質量%である請求項1〜7のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記第2層は、スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体をさらに含む請求項1〜5のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記スチレン−イソプレン−スチレントリブロック共重合体は、スチレン成分含有量が10〜30質量%であり、重量平均分子量が100,000〜290,000である請求項9に記載の空気入りタイヤ。
- 前記スチレン−イソブチレンジブロック共重合体は、直鎖状であり、スチレン成分含有量が10〜35質量%であり、重量平均分子量が40,000〜120,000である請求項1〜10のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
- 前記インナーライナーを構成する前記ポリマー積層体と前記カーカスプライのゴム層の境界面は、凹凸状を形成している請求項1〜11のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
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