JP3692370B2

JP3692370B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP3692370B2
Application number: JP27990996A
Authority: JP
Inventors: 和美山崎
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2016-10-02
Also published as: JPH09165469A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気入りタイヤのインナーライナー層を改良することにより、空気の漏洩を防ぎ、タイヤ内の空気圧を保持する性能を向上させるとともに、成型作業性を向上させることのできる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
特に、チューブ入タイヤに較べて、タイヤ重量を軽減を図ることができるために多く用いられているチューブレス構造の空気入りタイヤにおいては、タイヤの内面全体に気体不透過性の素材から成るインナーライナー層を設けて内圧を保持しており、各種の材料から成るインナーライナー層が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平１−314164号公報に記載されたものは、エチレンとビニルアルコールとの共重合体から成る気体遮断フィルムが、２つの加硫可能な弾性表面層（例えば、ゴム表面層）に挟まれて成る気体遮断構造物である。
また、特開平５−169907号公報に記載されたものは、グリーンタイヤの内面にメトキシメチル化ナイロンを塗布し、これにポリエチレンから成る厚さが60μのインナーライナー層をラミネートする、またはグリーンタイヤの内面にメトキシメチル化ナイロンを塗布し、これに未加硫のブチルゴムから成る厚さ500 μのインナーライナー層を設けて加硫成型している。
また、特開平５−185805号公報に記載されたものは、ビードフィラー、インナーライナー、ベルト周辺部又はトレッド部を水素添加アクリロニトリルーブタジエン共重合体ゴム組成物で形成し、イソブチレン−イソプレン共重合体ゴム組成物から成るゴムシート層と、削り出し方式で成形した超高分子量ポリエチレンシート層とから成る接着層を介して、上記水素添加アクリロニトリルーブタジエン共重合体ゴム組成物とカーカス層とを接着させている。
また、特開平７− 52605号公報に記載されたものは、タイヤ内側のインナーライナー層とカーカス層との間に、タイゴムに代えて高分子化合物樹脂を主成分とする少なくとも１層のフィルムを設ける。
また、特表平６−508308号公報には、接着性樹脂を含む内層と、35〜50重量％の塩素を含有する塩素化ポリエチレン、硬化剤として2,5 −ジメルカプト−1,3,4 −チアジアゾール誘導体、促進剤、酸受容体より成る外層とから形成される二層の塩素化ポリエチレンフィルムをインナーライナーとして用いるものが記載されている。
【０００４】
また、特開平７− 40702号公報に記載されたものは、ナイロン６タイプ無延伸フィルムをレゾルシンホルムアルデヒドラテックス液に浸漬処理（ＲＦＬ処理）するもので、レゾルシンとホルマリンを水溶液状態でアルカリ性触媒または酸性触媒を用いて反応せしめて得られた初期縮合物（ＲＦレジン）に、ラテックスを添加し、さらに熟成して得られるレゾルシンホルムアルデヒドラテックス液（ＲＦＬ液）に、ナイロン６タイプ無延伸フィルムを浸漬した後加熱乾燥し、ナイロン６タイプ無延伸フィルムの少なくとも一方の表面に、カーカスゴムに対する接着剤層を形成している。
なお、下表にＲＦＬ処理液の配合を示す。

【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の空気入りタイヤおいては、インナーライナー層に用いられているブチルゴム或いはタイゴムは、充分に低い気体透過率を備えるために所定値以上の厚さに形成しなくてはならないという問題があった。
また、エチレンとビニルアルコールとの共重合体、ポリエチレン、塩素化ポリエチレンフィルム、ナイロン等の何れかの高分子化合物から成るインナーライナー層は、ゴム組成物であるタイヤ内面またはカーカス層と接着する際に、間に空気等が残留することがあり、接着性に問題があり、特に空気透過率の低いナイロンの表面の粘着性が低く、空気が残留し易いという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、空気透過率の低いナイロンを用いてインナーライナー層を形成し、ゴム組成物であるタイヤ内面またはカーカス層との接着性を向上させることのできる空気入りタイヤを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の空気入りタイヤは、ナイロンフィルム層から成るインナーライナー層を設けた空気入タイヤであって、インナーライナー層に用いるナイロンフィルムを、伸びが200 ％〜500 ％の材質で形成するとともに、厚さを15μ〜100 μとし、該ナイロンフィルムを、ラテックスの乾燥重量比を、ビニルピリジンラテックスが40％〜100 ％、スチレンブタジエンゴムラテックスが60％〜０％としたレゾルシンホルムアルデヒドラテックス液に浸漬処理した後、該ナイロンフィルムに、天然ゴムを70重量部以上含むジエン系ゴム100 重量部に対して、硫黄が1.0 〜5.0 重量部から成るゴム組成物を、極性の低い有機溶剤に溶かして成るゴム糊を塗布したものであり、ナイロンフィルムの空気透過率が低く、且つ薄くて済むものであるからタイヤの軽量化が促進され、空気内圧保持率が高いタイヤを得るとともに、成型作業性を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１のフローチャートにおいてタイヤの製造工程を説明すると、天然ゴム、合成ゴム、配合剤等の薬品、オイル等をミキサーで混練混合し、得られた配合ゴムを圧延ローラで延ばした後に冷却装置で冷却し、冷却後の配合ゴムに加硫剤を混練混合し、押出成形機で押出して所定の断面形状を有する配合ゴムの帯状体を成形し、得られた帯状体を製造されるタイヤの外周に相当する所定寸法に切断してトレッドを形成する。
【０００９】
ポリエステル、ナイロン等の有機繊維コード或いはスチールコードを平行に配列したコード反物を、カレンダでゴムコーティングを行ってコードシートを形成し、図２に示すように、上記コードシート１をバイアスカッターによりコードシートの両側辺に対して所定の角度θをもって所定幅に裁断（切断線Ｌ）してカットシート２を形成する。
得られた複数のカットシート２を、切断辺２Ａ，２Ｂが両側辺となるように、コード３と平行な側辺２Ｃ，２Ｄで互いに接合して帯状のカーカス材料を形成する（図３参照）。
なお、上記角度θは最大９０度を含む、即ちコードの角度をカットシート２の長手方向に対して直角にしても良いものである。
【００１０】
ナイロンフィルムシートに後述する接着前処理を施してからゴム糊を塗布した後、上記カーカス材料と一緒に巻き取る（バッチアップ）ことによって、カーカス材料の一側面にナイロンフィルムを接着し、ナイロンフィルム層を形成する。なお、ナイロンフィルム層を形成する手段として、カーカスを成形する前に接着前処理を施してからゴム糊を塗布したナイロンフィルムシートを内面に貼付しても良い。
【００１１】
上記成形後のカーカス材料を、所定寸法に切断し、カーカス材料のナイロンフィルム層を設けた側と反対側にベルト及びトレッドを重ね、カーカス材料の両側端にビードを配設して環状に成形し、生タイヤを形成する。
生タイヤを加硫した後、タイヤの仕上げ加工を行い、タイヤバランス並びにユニフォミティを測定し、製品検査を行って製品タイヤを得る。
上記構成により、タイヤ内側面にナイロンフィルム層を容易に設けることができる。
なお、本発明のインナーライナー層は、チューブレス構造或いはチューブ入り構造のいずれの構造において使用しても耐久性が向上し、有効である。
【００１２】
ナイロンフィルムとしては、ナイロン66タイプ、ナイロン610 タイプ、ナイロン３タイプ等を用いても良いが、弾性率が低く、伸びの大きいものが良好な接着性を確保するために好ましく、弾性率が20〜80kg/mm²で、伸び 200〜 500％のものが適しており、中でもナイロン６タイプ無延伸フィルムが特に適しており、その厚さを15μ乃至 100μとすることが望ましい。
ナイロン６タイプ無延伸フィルム層の厚さが15μ未満では、その気体透過率が厚さ1.5 mmのハロゲン化ブチルゴム層よりも大きくなってタイヤ空気圧の保持能力が低下する。
また、 100μを超えるとフィルム層の柔軟性が低下し、使用時におけるタイヤの変形に追従しきれずに、フィルム層の剥離或いは破損等を生じる恐れがあり、タイヤのインナーライナーとして不適当となる。
さらに、タイヤ成型時にインフレートして、インナーライナーを 100％以上伸ばすことが要求されるので、ナイロンフィルムの伸びは最低 200％あることが必要であり、上限については寸法安定性を考慮して 500％以下とする。
【００１３】
ナイロン６タイプ無延伸フィルムに施す接着前処理としては、フィルムをレゾルシンホルムアルデヒドラテックス液に浸漬処理（ＲＦＬ処理）する方法が用いられている。
ＲＦＬ処理は、レゾルシンとホルマリンを水溶液状態でアルカリ性触媒または酸性触媒を用いて反応せしめて得られた初期縮合物（ＲＦレジン）に、ラテックスを加えて熟成して得られるレゾルシンホルムアルデヒドラテックス液（ＲＦＬ液）に、ナイロン６タイプ無延伸フィルムを浸漬した後加熱乾燥し、ナイロン６タイプ無延伸フィルムの少なくとも一方の表面に、カーカスゴムに対する接着剤層を形成する。
【００１４】
上記ラテックスは、ビニルピリジン（ＶＰ）ラテックスと、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）ラテックスとの混合比が、乾燥重量比において、ＶＰラテックスが40〜100 ％、ＳＢＲラテックスが60〜０％のものが適しており、特にＶＰラテックスが100 ％、ＳＢＲラテックスが０％の時がカーカス層との接着力が最も強く、ＶＰラテックスが40％未満になると、インナーライナー層が100 ％ブロモブチルゴムの場合よりもカーカス層との接着力が低下するものである。
なお、ＳＢＲラテックスにＮＲラテックスを添加しても良い。
【００１５】
また、上記ゴム糊は、天然ゴムを70重量部以上含むジエン系ゴム100 重量部に対して、硫黄が1.0 〜5.0 重量部、好ましくは1.5 〜3.0 重量部であるゴム組成物をトルエン、Ｎーヘキサン、またはナフサ等の極性の低い有機溶塩に溶かしたものであり、それ以外に、カーボン、オイル、粘着付与剤であるレジン、老化防止剤、ステアリン酸、亜鉛華、加硫促進剤、加硫遅延剤等が、重量部でカーカス層のゴム配合と同等程度の量が含まれている。
【００１６】
ゴム糊において、天然ゴムが70重量部未満であると粘着性が劣り、タイヤ成型が綺麗にできない。
硫黄が1.0 重量部未満であると、ナイロンフィルムとカーカス層との加硫後の接着力が不十分となり、5.0 重量部を超えるとゴム練りの作業性が悪化するとともに、強力低下が大きくなり、カーカス層のゴムに悪影響を及ぼして十分な接着力を得ることができない。
【００１７】
【実施例】
表１に、ナイロンの前処理であるＲＦＬ処理に用いる処理液の配合特にＶＰラテックス（ＶＰＬ）とＳＢＲラテックス（ＳＢＲＬ）の乾燥重量比（％）と接着力（kgf ）の実験結果を示す。
実施例１はＶＰＬ40％で、ＳＢＲＬ60％、実施例２はＶＰＬ60％で、ＳＢＲＬ40％、実施例３はＶＰＬ80％で、ＳＢＲＬ20％、実施例４はＶＰＬ 100％で、ＳＢＲＬ０％である。
比較例１はインナーライナー層が100 ％ブロモブチルゴムでであり、比較例２はＶＰＬ35％で、ＳＢＲＬ65％である。
【００１８】

【００１９】
表１の結果から、ＲＦＬ処理に用いる処理液が、ＶＰラテックスが100 ％、ＳＢＲラテックスが０％の時にナイロンフィルム層とカーカス層との接着力が最も強く、ＶＰラテックスが40％未満になると、インナーライナー層が100 ％ブロモブチルゴムの場合よりもナイロンフィルム層とカーカス層との接着力が低下することが判る。
【００２０】
表２に、ゴム糊の配合と接着力及び粘着性についての実験結果を示す。
実施例１は天然ゴムが70重量部、残り30重量部はスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）で、硫黄が1.0 重量部、実施例２は天然ゴムが70重量部、残り30重量部はスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）で、硫黄が1.5 重量部、実施例３は天然ゴムが70重量部で、残り30重量部はＳＢＲで、硫黄が3.0 重量部、実施例４は天然ゴムが70重量部で、残り30重量部はＳＢＲで、硫黄が4.0 重量部、実施例５は天然ゴムが80重量部で、残り20重量部はＳＢＲで、硫黄が1.5 重量部、実施例６は、天然ゴムが100 重量部で、硫黄が1.5 重量部である。
また、比較例１は天然ゴムが50重量部で、残り50重量部はＳＢＲで、硫黄が1.5 重量部、比較例２は天然ゴムが60重量部で、残り40重量部はＳＢＲで、硫黄が1.5 重量部、比較例３は天然ゴムが100 重量部で、硫黄が0.5 重量部である。さらに、接着力の測定方法は、厚さ３mmのカーカス層のゴムにナイロンフィルムをサンドイッチして、150 ℃で30分間加硫し、幅25mmの短冊状にサンプルを切り、ゴムとナイロンフィルムとを引き剥がして、剥離した強力を測定する。
【００２１】

注）粘着性の評価は次の通りである。
◎：ラバーフィルムとの粘着性が非常に良好である。
○：ラバーフィルムとの粘着性が良好である。
△：ラバーフィルムとの粘着性が少し悪い。
×：ラバーフィルムとの粘着性が悪い。
【００２２】
表２の結果から、天然ゴムが70重量部未満であると粘着性が劣り、硫黄が1.0 重量部未満であると、ナイロンフィルムとカーカス層との加硫後の接着力が不十分となり、3.0 重量部を超えると強力低下が大きくなり、ゴムが焼けてボロボロになる等、カーカス層のゴムに悪影響を及ぼして十分な接着力を得ることができないことが判る。
【００２３】
次に、ナイロンフィルム層の厚みに対する走行試験終了後のナイロンフィルム層の状態を表３に示す。
タイヤサイズ：Ｐ１６５／７０Ｒ１３。
実施例１はナイロンフィルム層の厚さｔが15μ、実施例２はナイロンフィルム層の厚さｔが50μ、実施例３はナイロンフィルム層の厚さｔが 100μである。
比較例１はインナーライナー層が100 ％ブロモブチルゴムのタイヤであり、比較例２はナイロンフィルム層の厚さｔが10μのタイヤである。
実験方法は、室温で標準リムに装着し、内圧 2.3kgf/cm²で48時間放置した後、内圧を 1.9kgf/cm²に再調整したタイヤを、室内ドラム走行試験機にて、600 kgf の荷重をかけて、80km/hで３万km走行させた後、室温まで冷却させて内圧を測定するするものであり、空気保持率（％）は、走行後の空気内圧Ｐa を測定して、走行前の空気内圧Ｐb を100 とした時の割合（即ち、Ｐa ×100 ／Ｐb ）で示す。
また、ゴムとナイロンフィルムとの接着性は、上記走行試験後に解体し、インナーライナー層の状態（ナイロンフィルムの傷、剥がれ等の有無）を観察する。
【００２４】

【００２５】
表３の結果から、フィルム層の厚さが15μ未満では、その気体透過率がブチルゴム層よりも大きくなってタイヤ空気圧の保持能力が低下する。
また、 100μを超えるとフィルム層の柔軟性が低下し、使用時におけるタイヤの変形に追従しきれずに、フィルム層の剥離或いは破損等を生じる恐れがあり、タイヤのインナーライナーとして不適当となる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は上述のとおり構成されているから以下に述べる効果を奏する。
ナイロンフィルムの空気透過率が低く、且つ薄くて済むものであるからタイヤの軽量化が促進され、空気内圧保持率が高いタイヤを得るとともに、成型作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入タイヤ製造方法のフローチャートである。
【図２】カーカス材料の切断工程を示す説明図である。
【図３】カーカス材料の接着工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１コードシート、２カットシート、３コード、Ｌ切断線

Claims

ナイロンフィルム層から成るインナーライナー層を設けた空気入タイヤであって、インナーライナー層に用いるナイロンフィルムを、伸びが200 ％〜500 ％の材質で形成するとともに、厚さを15μ〜100 μとし、該ナイロンフィルムを、ラテックスの乾燥重量比を、ビニルピリジンラテックスが40％〜100 ％、スチレンブタジエンゴムラテックスが60％〜０％としたレゾルシンホルムアルデヒドラテックス液に浸漬処理した後、該ナイロンフィルムに、天然ゴムを70重量部以上含むジエン系ゴム100 重量部に対して、硫黄が1.0 〜5.0 重量部から成るゴム組成物を、極性の低い有機溶剤に溶かして成るゴム糊を塗布したことを特徴とする空気入りタイヤ。