JPH035212A - 二輪車用チューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、二輪車用チューブに関し、更に詳しくは経済
性、成形加工性、耐久性、走行性等にとりわけ優れた性
質を有する二輪車用チューブに関する。

（従来の技術） 従来より、自転車及び自動二輪車等のチューブには、天
然ゴム、ブチルゴム等のゴム製チューブが多用されてき
たが、これらのチューブはコストが安く経済性と柔軟性
に優れるものの、ｌ［ｉｌ摩耗性に劣るためにパンクし
やすり、シかもチューブ製造過程で加硫しなげればなら
ない関係上、工程が煩雑で、その上更に悪臭等による環
境汚染の問題があるなど必ずしも満足できるものでなか
った。

ところで、近年、これらゴム製チューブに代わって軽量
性、弾力性、柔軟性、機械的強度、耐摩耗性等に数多く
の優れた特性を有する熱可塑性ポリウレタン樹脂製チュ
ーブを採用しようとする試みが盛んに報告されている。

（例えば特公昭５６−３９８０５号公報、特開昭６３−
７７７４０号公報など） しかしながら、周知の如く熱可塑性ポリウレタン樹脂は
、上記数々の優れた特性を有する反面、材料コストが従
来のゴム製チューブに比べてはるかに高く、シかも二輪
車用チューブという特殊な用途での使用に際しては柔軟
性が不足して走行性に難点があるなどの理由から、未だ
に一般大衆車への採用が困難で、現在では自転車、自動
二輪車等の愛好家の間で一部利用されているにすぎない
のが実情である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、優れた経済性と成形加工性に加えて
、チューブの接合強度が強く、柔軟で耐久性及び走行性
等に優れた二輪車用チューブを提供する点にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は上記目的を達成するために、コストが安く
、しかも成形加工の容易なポリオレフィン系、ポリスチ
レン系等の汎用熱可塑性エラストマーを用いた二輪車用
チューブについて鋭意検討の結果、二輪車用チューブと
いう特殊で苛酷な使用条件下で優れた耐久性と走行性を
保持させるには、チューブの機械的強度よりむしろ柔軟
性と該チューブ接合部分の強度が深く係わっており、そ
してこの接合強度が意外にもチューブの熱収縮率と強い
相関関係にあることをつきとめ、かかる観点から更に検
討を進めたところ、特定の硬度と永久伸び及び熱収縮率
を有するチューブであれば二輪車用チューブとして極め
て好適に使用できることを見出し、本発明を完成させな
。

即ち、本発明はポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポ
リ塩化ビニル系、及びポリブタジェン系から選ばれる少
なくとも一種の押出成形可能な熱可塑性エラストマーを
主体としてなる二輪車用チューブであって、該チューブ
のＪＩＳ（Ａ）硬度が３０乃至８５Ｈｓ、永久伸びが２
０％以下であり、且つ１００℃熱水中での長き方向の収
縮率が１０％以下であることを特徴とする二輪車用チュ
ーブに係るものである。

以下、本発明の二輪車用チューブについてその構成と作
用効果を詳しく説明する。

本発明の二輪車用チューブは、ポリオレフィン系、ポリ
スチレン系、ポリ塩化ビニル系、ポリブタジェン系など
から選ばれる少なくとも一種の押出成形可能な熱可塑性
エラストマーを主材とするものであり、かかる熱可塑性
エラストマーを用いることによって優れた経済性と成形
加工性が付与されるものである。

ここで、まずポリオレフィン系の熱可塑性エラストマー
とは、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂をハー
ドセグメントとし、エチレン・α−オレフィン等のオレ
フィン系ゴムをソフトセグメントとする熱可塑性エラス
トマーを総称するものであり、エチレン・α−オレフィ
ン系共重合体としてはエチレン−プロピレン共重合体ゴ
ム、エチレン−プロピレン−非共役ジエン三元あるいは
多元共重合体ゴム、エチレン−ブタジェン共重合体ゴム
、エチレン−１−ブテン共重合体ゴム等のエチレンと炭
素数３〜１４のα−オレフィンを主成分とする実質的に
非晶質あるいは部分結晶性の共重合体ゴムまたはこれら
の混合物等が例示される。

また、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとは、芳香
族ビニル化合物と共役ジエンからなるブロック共重合体
を総称するものであって、分子鎖中に少なくとも１つ以
上のスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレ
ン、ｍ−メチルスチレン、０−メチルスチレン等から選
ばれる芳香族ビニル化合物系ブロックと、ブタジェン、
イソプレン、ピペリレン等から選ばれる共役ジエン化合
物系ブロックを含有するものであり、その分子鎖構造と
しては直鎖型、ラジアル型、テーバブロック型などのい
ずれでもよく、また更に上記ブロック共重合体を水素添
加したものでも差しつかえない。

更に、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマーとは、通
常、高重合度ポリ塩化ビニル系樹脂に可塑剤を添加する
ことによって硬度と柔軟性を調節したもの、あるいはニ
トリルゴム等で変性したものなどが一般的であるが、そ
の他ポリ塩化ビニル系樹脂とポリウレタン樹脂とのグラ
フト重合等による複合化物であってもよい。

また、本発明においてポリブタジェン系熱可塑性エラス
トマーとは、通常、１．２−結合を７０％以上含有する
平均分子量１０数万のシンジオタクチックポリブタジェ
ンを言い、この場合ソフトセグメントとハードセグメン
トが同一高分子の無定形部分と結晶部分で構成された結
晶化度５乃至５０％の熱可塑性エラストマーを言うもの
である。

尚、本発明で用いる上記熱可塑性エラストマーには、そ
の性質を大きく変えない範囲内で、他の例えばポリオレ
フィン系、ポリスチレン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウ
レタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、エチレンビ
ニルアルコール共重合体系、アクリル系等の樹脂あるい
はエラストマーを添加することによって強度、耐摩耗性
、空気保持性等を向上させることができるほか、必要に
応じて適宜の滑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤
、粘着防止剤等を添加したものでもきしつかえない。

本発明の二輪車用チューブは、上記熱可塑性エラストマ
ーを主体とするものであるが、更に該チューブの硬度が
ＪＩＳ（Ａ）硬度で３ｏ乃至８５Ｈｓ１好ましくは４０
乃至８０Ｈｓ、永久伸びが２０％以下、好ましくは１５
％以下であり、且つ１００ｔＪＳ水中での長さ方向の収
縮率が１０％以下のものである。

本発明において、硬度と永久伸びは、二輪車用チューブ
独特の走行中での衝撃、よじれ、圧縮等の外力を吸収し
て優れた耐久性と走行性を保持させる点で不可欠のもの
であり、具体的にＪＩＳ（Ａ）硬度が３０Ｈｓ未満の場
合は、強度があまりにも弱いために外力に対する抵抗が
小さ（耐久性が損なわれるのに対して、硬度が８５８ｓ
より大きくなると柔軟性に乏しくなって、走行時のクツ
ション性、すなわち走行性の悪化を余儀なくされる一方
、永久伸びが２０％より大きい場合は走行中の伸縮によ
って柔軟性と弾力性が徐々に失われる結果、走行性が著
しく悪（なるという不都合な問題が生じるのである。

一方、チューブの熱収＃１半ば、該チューブの両端を接
合してリング状のチューブとなす際の接合強度に多大な
ＰＪ響を及ぼすもので、二輪車用チューブの耐久性を向
上させる点で極めて重要な要件である。

即ち、本発明においてチューブ長さ方向の熱収縮率を規
定した理由は、チューブの両端をヒートカットした後直
ちに突き合わせて接合するという一連の操作を必要とす
る二輪車用チューブにおいて、該チューブをポリオレフ
ィン系、ポリスチレン系等の熱可塑性エラストマーで構
成した場合、走行中のチューブのパンクが強度の弱い接
合部分に集中していることから、かかるチューブの接合
強度を強化させるべく接合テストを繰返し実施したとこ
ろ、意外なことにチューブ接合の際のビートカットによ
るわずかな収縮が接合強度に極めて太き（関与している
ことをつきとめ、かがる観点から更にチューブの熱収縮
率と接合強度の関係を詳しく検討した結果、チューブ長
さ方向の熱収縮率が１００℃熱水中で１０％より大きく
なると、接合強度が著しく低下して走行中にパンクやバ
ーストを起こしやすく耐久性に乏しくなることを確認し
たためである。

尚、本発明の二輪車用チューブを製造する方法としては
、上記の如く得られるチューブの熱収縮率を１０％以下
に抑えなければならない関係上、押出成形時の押出量と
チューブの引取速度をｇ８ｉＩ整して延伸歪を少なくす
るか、あるいは通常の方法で押出成形したチューブを熱
処理するという方法が採用できる。

また本発明の二輪車用チューブの厚ざは、自転車あるい
は自動二輪車等の様々な機種のちがいによって、チュー
ブの口径はもちろん、必要とされる性能も異なるために
一概に決められないが、通常の用途においては３００乃
至１５００μ程度が好適である。

（実施例） 以下、本発明の二輪車用チューブを更に理解しやすくす
るために、実施例により詳しく説明するが、本発明はこ
れら実施例に限定されるものではない。尚、本発明の二
輪車用チューブについて行った物性の測定法及び評価方
法は次の如くである。

（１）　Ｊ　Ｉ　Ｓ　（Ａ）硬度（単位：Ｈｓ）Ｊ　Ｉ
　５Ｋ６３０１に規定するスプリング式硬き試験機（Ａ
形）を用いて測定した。

（２）永久伸び（単位二％） Ｊ　Ｉ　５Ｋ６３０Ｉに規定スル方法で、１゜０％伸張
時の永久伸びを測定した。

（３）熱収縮率（単位二％） チューブを１００℃熱水中に３０秒間浸漬し、その前後
の長さ方向の寸法変化から次式によって熱収縮率を求め
た。

熱収縮率＝　（Ａ−Ｂ）／ＡＸ　１００Ａ＝熱水中浸漬
前の長さ（ａｍ） Ｂ：熱水中３０秒間浸漬後の長さ（ｃ　ｍ　）（４）引
張強度（単位’ｋｇ／ａｍ２）Ｊ　Ｉ　５Ｋ６３０１に
規定する方法で測定した。

（５）接合強度（単位’ｋｇ／ｃｍ） チューブの両端をヒートカットした後、突き合わせて接
合するチューブ接合機（スプライサ−）を用いて、カッ
ター表面温度３００〜３２０℃、加熱溶融時間３秒の条
件でヒートカットし、直ちに両端を突き合わせてチュー
ブを接合した。接合したチューブを接合部分が中央にく
るよう短冊状（１０ｍｍ幅）にカットした後、島津式オ
ートグラフを用いて引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎの速度
で引張試験を行ない、接合強度を測定した。

（６）実装耐久性 Ｊ　Ｉ　５Ｋ６３０４に規定する方法でドラム走行試験
を行ない、３０００ｋｍの走行距離でもバンクが認めら
れなかったものを（Ｑ）、走行距Ｉｌ！ｌ１３０００ｋ
ｍ未満でパンクしたものを（×）とした。

（７）走行性 Ｊ　ｌ５Ｋ６３０４に従って１１０００ｋのドラム走行
試験を行った後のチューブについて、Ｊ　Ｉ　５Ｋ６３
０１に規定する方法で２００％伸張時の引張応力を測定
し、その値の大小、すなわち柔軟性の良否によって走行
性を評価した。

テ性の評価基準 ２００駕引張応力が３０ｋｇ／ｃｍ２未満の場合−（０
）２００ｘ引張応力が３０乃至７０ｋｇ／ａｍ２の場合
・　（０）２００駕引張応力が７０ｋｇ／ｃ履２より大
きい場合・・・（×）（８）総合評価 引張強度、接合強度、実装耐久性、走行性等の測定結果
をもとに、二輪車用チューブとしての適否を総合的に評
価したもので、適しているものを（０）不適のものを（
×）とした。

実施例１〜４、比較例１〜２ 種々硬度のポリスチレン系熱可塑性エラストマー原料（
住人化学工業（株）＊ｒ住友５ＢＪ）を、５０φ押出機
を用いて温度２００乃至２３０℃、押出量約７．５ｋｇ
／ｈｒ、引取速度５ｍ／ｍｉｎの条件でそれぞれ押出成
形することによって、チューブ長さ方向の熱収縮率がい
ずれも２乃至４％で、硬度と永久伸びが種々異なる厚ざ
６００μ、折径２３ｍｍの二輪車用チューブを作製した
。

得られたチューブの耐久性と走行性を評価した結果を第
１表に示した。

（以下余白） 第１表 実施例５〜７、比較例３〜４ 押出量を７．５乃至２１　ｋ　ｇ　／　ｈ　ｒ　Ｎ引取
速度を５乃至２０ｍ／ｍｉｎの範囲で変える以外は実施
例３と同様の方法によって、永久伸びと熱収縮率の種々
異なる厚ざ６００μ、折径２３ｍｍの二輪車用チューブ
を作製した。

得られたチューブの耐久性と走行性を評価した結果を第
２表に示した。

第２表 出量９．５ｋｇ／ｈｒ、引取速度５ｍ／ｍｉｎの条件で
それぞれ押出成形することによって厚ざ６５０μ、折径
２７ｍｍの二輪車用チューブを作製した。

得られたチューブの耐久性と走行性を評価した結果を第
３表に示した。

第３表 実施例８〜１０．比較例５〜７ 硬度と永久伸びが種々異なるポリオレフィン系の熱可塑
性エラストマー原料（住人化学工業（株）製「住人ＴＰ
ＥＪ）を、押出機を用いて１９０乃至２２０℃の温度で
チューブ状に押出成形した。

その際、比較例７の場合のみ押出量２４　ｋ　ｇ　／　
ｈｒ１引取速度１５ｍ／ｍｉｎとし、それ以外は押実施
例１１ 硬度が６５Ｈｓのポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマ
ー原料を、５ｏφ押出機を用いて温度１６０乃至１８０
℃、押出量２６　ｋ　ｇ　／　ｈ　ｒ　Ｎ引取速度６ｍ
／ｍｉｎの条件で押出成形することによって厚ざ８５０
μ、折径３９　ｍ　ｍの二輪車用チューブを作製した。

得られたチューブの性質並びに耐久性と走行性を評価し
た結果を第４表に示した。

実施例１２ 硬度が７８Ｈｓのポリブタジェン系熱可輩性エラストマ
ー原料８０重量部と硬度７５Ｈｓの熱可塑性ポリウレタ
ン樹脂原料２０重量部からなる混合原料を、５０φ押出
機を用いて温度１６５乃至１８０℃、押出量２０　ｋ　
ｇ　／　ｈ　ｒ　１引取速度１５ｍ／ｍｉｎの条件で押
出成形した後、緊張下１２０℃の熱風中で２０秒間熱処
理することによって厚き６００μ、折径２３ｍｍの二輪
車用チューブを作製した。

得られたチューブの性質並びに耐久性と走行性を評価し
た結果を第４表に示した。

第４表 上記実施例及び比較例の結果から、硬度と永久伸び及び
熱収縮率が本発明の範囲にある゛チューブはいずれも優
れた耐久性と走行性を兼備し、二輪車用チューブとして
好適であることが確認された。

（発明の効果） 以上の如く本発明の二輪車用チューブは、経済的に有利
なポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリ塩化ビニル
系、ポリブタジェン系等の所謂汎用熱可塑性エラストマ
ーを主体とし、しかも硬度と永久伸び及び熱収縮率等を
特定したものであるため、経済性に優れることはもちろ
ん、二輪車用チューブとしての苛酷な使用条件に耐え得
るに充分な耐久性と快適走行性を兼備したものである。

また本発明のチューブは、従来のゴム製チューブに比べ
て低比重のためにチューブの軽量化が図れると共に、成
形加工が容易で、しかも生産現場における悪臭等の環境
汚染の問題も全くないなど、生産性を加味したトータル
コストの低減化が可能であるという数々の利点を有する
ものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリオレフィン系、ポリスチレン系、ポリ塩化ビニル系
   、及びポリブタジエン系から選ばれる少なくとも一種の
   押出成形可能な熱可塑性エラストマーを主体としてなる
   二輪車用チューブであって、該チューブのＪＩＳ（Ａ）
   硬度が３０乃至８５Ｈｓ、永久伸びが２０％以下であり
   、且つ１００℃熱水中での長さ方向の収縮率が１０％以
   下であることを特徴とする二輪車用チューブ。