JP2008044444A - 空気入りチューブ - Google Patents

Abstract

【課題】重量を低減させ、生ゴムの引張特性を向上させることで生産性を向上させ、使用初期に発生するフラップとの摩擦によるエッジ切れを抑制することができる空気入りチューブを提供する。
【解決手段】混合樹脂およびプロセスオイルを配合し、該樹脂混合物の配合量が、プロセスオイルの配合量以上であるゴム組成物を用いた空気入りチューブ。
【選択図】なし

Description

本発明は、空気入りチューブに関する。

従来から、空気入りチューブ、とくにタイヤ用チューブに関しては、耐空気透過性を保持し、タイヤの機能を発現させるのを助けることが要求されている。

耐空気透過性を向上させる手法としては、チューブのゲージ（直径）を大きくする手法が知られている。しかし、この場合、タイヤ全体の重量が増大し、結果的に転がり抵抗が増大してしまう。

また、耐空気透過性を向上させる手法としては、ゴム成分中のブチルゴム（ＩＩＲ）などのブチル系ゴムの含有率を大きくする手法（例えば、特許文献１参照）も知られている。しかし、この場合、ブチル系ゴムは高価なため、コストが増大してしまう。ここで、ブチル系ゴムの含有率を大きくしたうえで、チューブのゲージを小さくすれば、耐空気透過性に優れ、軽量化した空気入りチューブを提供することが可能となる。しかし、この場合、スプライスジョイントの際の腰がなくなり、うまくジョイントできなくなり、製品の歩留まりも低下する。

特開平７−１６４８１０号公報

本発明は、重量を低減させ、生ゴムの引張特性を向上させることで生産性を向上させ、使用初期に発生するフラップとの摩擦によるエッジ切れを抑制することができる空気入りチューブを提供することを目的とする。

本発明は、混合樹脂およびプロセスオイルを配合し、該樹脂混合物の配合量が、プロセスオイルの配合量以上であるゴム組成物を用いた空気入りチューブに関する。

本発明によれば、混合樹脂およびプロセスオイルを含有し、該樹脂混合物の含有量をプロセスオイルの含有量以上とすることで、重量を低減させ、生ゴムの引張特性を向上させることで生産性を向上させ、使用初期に発生するフラップとの摩擦によるエッジ切れを抑制することができる空気入りチューブを提供することができる。

本発明の空気入りチューブは、特定のゴム組成物を用いて得られる。

前記ゴム組成物は、ゴム成分および２種以上の粘着付与樹脂からなる樹脂混合物を含有する。

ゴム成分としては、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、イソモノオレフィンとパラアルキルスチレンとの共重合体のハロゲン化物などがあげられる。なかでも、高い耐空気透過性を得るために、ＩＩＲ、Ｘ−ＩＩＲ、ＥＰＤＭが好ましく、ＩＩＲとＥＰＤＭを組み合わせて用いることがより好ましい。

本発明で使用する混合樹脂とは、２種以上の粘着付与樹脂からなる樹脂の混合物のことをいう。使用する粘着付与樹脂の種類は２種以上、好ましくは２種である。１種の粘着付与樹脂のみを使用した場合、期待される耐空気透過性や耐水分透過性を得ることができない。

混合樹脂に使用する粘着付与樹脂としては、たとえば、フェノール性粘着樹脂などの芳香族炭化水素系樹脂、Ｃ₅、Ｃ₈、Ｃ₉などの脂肪族炭化水素系樹脂などがあげられ、これらのなかから２種以上を選択して混合したものを使用することができる。なかでも、芳香族炭化水素系樹脂と脂肪族炭化水素系樹脂との組み合わせが好ましく、高分子芳香族炭化水素樹脂と脂肪族炭化水素樹脂との組み合わせがより好ましい。

混合樹脂としては、具体的には、ストラクトール社製のストラクトール４０ＭＳ、ラインケミー社（Ｒｈｅｉｎ Ｃｈｅｍｉｅ Ｃｏｒｐ．）のレノジン１４５Ａ、フローポリマー社（Ｆｌｏｗ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ Ｉｎｃ．）などがあげられる。

混合樹脂の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して３重量部以上が好ましく、５重量部以上がより好ましい。混合樹脂の配合量が３重量部未満では、有効な耐空気透過性や耐水分透過性が得られず、期待されるグリーンストレングスも得られない傾向がある。また、混合樹脂の配合量は１０重量部以下が好ましく、８重量部以下がより好ましい。混合樹脂の配合量が１０重量部をこえると、未加硫状態におけるゴム生地が硬すぎて、加工時に発熱しやすく、ゴム焼けが発生する傾向がある。

前記ゴム組成物には、通常空気入りチューブに使用されるプロセスオイルを配合してもよい。

プロセスオイルとしては、たとえば、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイルなどを好ましく使用することができる。

プロセスオイルオイルを含有する場合、プロセスオイルの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して５重量部以上が好ましく、７重量部以上がより好ましい。プロセスオイルの配合量が５重量部未満では、ゴムの塑性変形が難しく、良好な型出しができない傾向がある。また、プロセスオイルの配合量は２０重量部以下が好ましく、１８重量部以下がより好ましい。プロセスオイルの配合量が２０重量部をこえると、加硫後のゴムの物性変化が大きく、他のタイヤ部材へ密着させにくくなる傾向がある。

また、プロセスオイルを配合する場合には、混合樹脂の配合量が、プロセスオイルの配合量以上である必要がある。混合樹脂の配合量が、プロセスオイルの配合量より少ない場合、良好な耐空気透過性および耐水分透過性が得られないという問題がある。

前記ゴム組成物には、さらに、カーボンブラックを含有してもよい。

カーボンブラックとしては、とくに制限はなく、たとえば、ＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ、ＧＰＦなどを使用することができる。

カーボンブラックを配合する場合、カーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して４５重量部以上が好ましく、５５重量部以上がより好ましい。カーボンブラックの配合量が４５重量部未満では、未加硫時、加硫時ともに充分な硬さが得られない傾向がある。また、カーボンブラックの配合量は７０重量部以下が好ましく、６５重量部以下がより好ましい。カーボンブラックの配合量が７０重量部をこえると、未加硫時、加硫時ともに充分な硬さが得られない傾向がある。

前記ゴム組成物は、前記ゴム成分、樹脂混合物、プロセスオイルおよびカーボンブラック以外にも、従来からゴム工業で使用される配合剤、例えば、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤を必要に応じて適宜配合してもよい。

前記ゴム組成物を未加硫の状態で筒状に押出し、両端をジョイント成型することにより、未加硫チューブを成形する。その後、未加硫チューブを加熱加圧することにより、本発明の空気入りチューブを製造できる。

本発明の空気入りチューブは、チューブ入りタイヤ、自転車用タイヤなどに好適に使用される。

実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。

以下、実施例および比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ブチルゴム（ＩＩＲ）：エクソンモービル（有）製のエクソンブチル２６８
エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）：住友化学（株）製のエスプレン５０２
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイヤブラックＧ（Ｎ６６０）
プロセスオイル：出光興産（株）製のＰＳ３２（パラフィンオイル）
樹脂混合物：ストラクトール社製のストラクトール４０ＭＳ
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「椿」
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の酸化亜鉛３種
硫黄：鶴見化学工業（株）製の５％オイル処理粉末硫黄
加硫促進剤：フレキシス社製のサンセラーＴＢＺＴＤ（テトラベンジルチウラムジスルフィド）

実施例１〜２および比較例１
（未加硫ゴム組成物の作製）
表１に示す配合処方にしたがい、バンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を１６０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて、１００℃の条件下で５分間練り込み、実施例１〜２および比較例１の未加硫ゴム組成物を得た。

＜ムーニー粘度試験＞
ＪＩＳ Ｋ ６３００「未加硫ゴムの試験方法」に準じて、（株）島津製作所製のムーニー粘度試験機「ムーニービスコメーターＳＭＶ−２０２」を用い、１分間の予熱によって熱せられた１３０℃の温度条件にて、小ローターを回転させ、４分間経過した時点での未加硫ゴム組成物のムーニー粘度（ＭＬ₁₊₄）を測定した。さらに、未加硫ゴム組成物の粘度が１０ポイント上昇する時間（スコーチタイム（分））を測定した。ムーニー粘度が小さいほど加工性に優れることを示し、スコーチタイム指数が小さいほど早期加硫が生じ、好ましくないことを示す。

＜キュラスト試験＞
ＪＩＳ Ｋ ６３００に記載されている振動式加硫試験機（キュラストメーター）を用い、測定温度１６０℃で加硫試験を行ない、時間とトルクとをプロットした加硫速度曲線を得た。そして、加硫速度曲線のトルクの最小値をＭＬ、最大値をＭＨ、その差（ＭＨ−ＭＬ）をＭＥとしたとき、ＭＬ＋０．１ＭＥに到達する時間Ｔ１０（スコーチタイム（分））およびＭＬ＋０．９ＭＥに到達する時間Ｔ９０（加硫時間（分））を読み取った。なお、Ｔ１０は２．５〜３．５分が好ましく、Ｔ９０は１４〜１７分が好ましい。

（加硫ゴム組成物の作製）
前記未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫し、実施例１〜２および比較例１の加硫ゴム組成物を得た。

＜ゴム硬度＞
ＪＩＳ Ｋ ６２５３「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に準じて、タイプＡデュロメーターにて、前記加硫ゴム組成物のゴム硬度を測定した。

＜引張試験＞
ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム―引張特性の求め方」に準じて、前記加硫ゴム組成物からなる３号ダンベル型ゴム試験片を用いて評価を行なった。この試験により、各加硫ゴム組成物について、３００％伸長時のモジュラスＭ３００（ＭＰａ）、破断応力ＴＢ（ＭＰａ）および破断時伸びＥＢ（％）をそれぞれ測定した。なお、Ｍ３００、ＴＢおよびＥＢいずれも、数値が小さいほど、応力緩和しやすいことを示す。

＜粘弾性試験＞
（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて、初期歪１０％、動歪２％および周波数１０Ｈｚの条件下で、７０℃における加硫ゴム組成物の動的弾性率（ＭＰａ）およびｔａｎδを測定した。なお、動的弾性率が大きいほど操縦安定性が良好である事を示し、ｔａｎδが小さいほど、転がり抵抗が低減され、転がり抵抗特性に優れることを示す。

（空気入りチューブの製造）
前記未加硫ゴム組成物を筒状に押出し、両端をジョイント成型することにより、未加硫ゴム組成物を直径２４０ｍｍのチューブ状に成形し、１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫し、実施例１〜２および比較例１の空気入りチューブを製造した。

＜重量＞
計量機を用いて、空気入りチューブの重量を測定し、下記計算式により、比較例１の重量指数を１００とし、各配合の重量を指数表示した。なお、重量指数が小さいほど、空気入りチューブが軽く、転がり抵抗を低減できることを示す。
（重量指数）＝（各配合の重量）／（比較例１の重量）×１００

＜生産歩留まり＞
通常生産工程において、スプライスジョイント不良によって、スクラップとなった本数をモニターした。

＜製品故障頻度＞
製品の市場返品を解析し、比較を実施した。

前記評価結果を表１に示す。

Claims (1)

1. 混合樹脂およびプロセスオイルを配合し、
   該混合樹脂の配合量が、プロセスオイルの配合量以上であるゴム組成物を用いた空気入りチューブ。