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Patent Searching and Data


Title:
PNEUMATIC TIRE AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/110600
Kind Code:
A1
Abstract:
A pneumatic tire is provided which can retain satisfactory uniformity although the tire includes superposed layers formed by winding a film layer in a circumferential direction for the tire so as to make two or more laps. Also provided is a process for producing the tire. The pneumatic tire includes superposed layers formed by winding a film layer in a circumferential direction for the tire so as to make two or more laps, the film layer comprising either a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer composition obtained by blending a thermoplastic resin with an elastomer. In this tire, a rubber layer has been interposed between the film layers. The process comprises: preparing a laminate comprising a film layer and a rubber layer laminated to at least one side of the film layer; winding the laminate in the circumferential direction for the tire so as to make two or more laps and interpose the rubber layer between the film layers; forming an unvulcanized tire including the film layers and rubber layer; and vulcanizing the tire.

Inventors:
HASHIMURA YOSHIAKI (JP)
HATAKEYAMA TAKUMI (JP)
Application Number:
JP2009/054309
Publication Date:
September 11, 2009
Filing Date:
March 06, 2009
Export Citation:
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Assignee:
YOKOHAMA RUBBER CO LTD (JP)
HASHIMURA YOSHIAKI (JP)
HATAKEYAMA TAKUMI (JP)
International Classes:
B60C5/14; B29D30/30
Foreign References:
JPH05169909A1993-07-09
JP2000272023A2000-10-03
JPH0952502A1997-02-25
JPH01314164A1989-12-19
JPH08217923A1996-08-27
JPH11199713A1999-07-27
JPH0952502A1997-02-25
Other References:
See also references of EP 2251212A4
Attorney, Agent or Firm:
OGAWA, Shin-ichi et al. (JP)
Shin-ichi Ogawa (JP)
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Claims:
 熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層をタイヤ周方向に複数周巻回して積層した空気入りタイヤにおいて、前記フィルム層の層間にゴム層を介在させたことを特徴とする空気入りタイヤ。
 前記フィルム層がカーカス層よりタイヤ内腔側に位置する空気透過防止層を構成することを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
 熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層の少なくとも片面にゴム層を貼り合わせた積層体を用意し、該積層体をタイヤ周方向に複数周巻回して前記フィルム層の層間に前記ゴム層を介在させ、これらフィルム層及びゴム層を含む未加硫タイヤを成形し、該タイヤを加硫することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
 前記フィルム層がカーカス層よりタイヤ内腔側に位置する空気透過防止層を構成することを特徴とする請求項3に記載の空気入りタイヤの製造方法。
Description:
空気入りタイヤ及びその製造方

 本発明は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹 にエラストマーをブレンドした熱可塑性エ ストマー組成物からなるフィルム層を備え 空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、 に詳しくは、フィルム層をタイヤ周方向に 数周巻回して積層した場合であっても、良 なユニフォミティーを確保することを可能 した空気入りタイヤ及びその製造方法に関 る。

 近年、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂に ラストマーをブレンドした熱可塑性エラス マー組成物からなるフィルム層を空気透過 止層としてタイヤ内面に配置することが提 されている(例えば、特許文献1及び特許文 2参照)。

 このようなフィルム層を備えた空気入り イヤにおいて、トラック・バス用タイヤや 設車両用タイヤのように高い空気透過防止 能が要求される場合は、フィルム層をタイ 周方向に複数周巻回して積層する必要があ (例えば、特許文献3参照)。これは、空気透 防止性能を高めるために単層のフィルム層 厚くすると、フィルム層の剛性が高過ぎて イヤ成形作業が困難になるからである。つ り、薄手のフィルム層を積層することによ 、各フィルム層の柔軟性を確保しつつ複数 のフィルム層に基づいて所望の空気透過防 性能を確保するのである。

 しかしながら、フィルム層をタイヤ周方向 複数周巻回して積層した場合、例えば、フ ルム層の層間に残留する空気の影響により フィルム層の層間のタック力(結合力)が部 に応じて不均一になる傾向がある。また、 ィルム層は剛性が高いため層間にずれを生 るような外力が加わったとき、いわゆるス ィックスリップ(外力と摩擦力により起動と 止を繰り返す摩擦振動)を生じ易い。そのた め、フィルム層をタイヤ周方向に複数周巻回 して積層した場合、未加硫タイヤを均一に膨 らませることが難しい。そして、積層された フィルム層に起因して未加硫タイヤが不均一 に膨らんだ場合、それがカーカス層やベルト 層を含むケーシング構造にも影響を及ぼし、 タイヤのユニフォミティーを悪化させるとい う問題がある。

日本国特開平8-217923号公報

日本国特開平11-199713号公報

日本国特開平9-52502号公報

 本発明の目的は、熱可塑性樹脂又は熱可 性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可 性エラストマー組成物からなるフィルム層 タイヤ周方向に複数周巻回して積層した場 であっても、良好なユニフォミティーを確 することを可能にした空気入りタイヤ及び の製造方法を提供することにある。

 上記目的を達成するための本発明の空気 りタイヤは、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹 にエラストマーをブレンドした熱可塑性エ ストマー組成物からなるフィルム層をタイ 周方向に複数周巻回して積層した空気入り イヤにおいて、前記フィルム層の層間にゴ 層を介在させたことを特徴とするものであ 。

 また、上記目的を達成するための本発明 空気入りタイヤの製造方法は、熱可塑性樹 又は熱可塑性樹脂にエラストマーをブレン した熱可塑性エラストマー組成物からなる ィルム層の少なくとも片面にゴム層を貼り わせた積層体を用意し、該積層体をタイヤ 方向に複数周巻回して前記フィルム層の層 に前記ゴム層を介在させ、これらフィルム 及びゴム層を含む未加硫タイヤを成形し、 タイヤを加硫することを特徴とするもので る。

 本発明では、熱可塑性樹脂又は熱可塑性 ラストマー組成物からなるフィルム層をタ ヤ周方向に複数周巻回して積層するにあた て、フィルム層の層間にゴム層を介在させ ことにより、フィルム層の層間のタック力 均一化し、また、フィルム層の層間のステ ックスリップを抑制するので、未加硫タイ を均一に膨らませることができる。従って フィルム層をタイヤ周方向に複数周巻回し 積層した場合であっても、良好なユニフォ ティーを確保することができる。

 本発明の空気入りタイヤを製造する場合 フィルム層の少なくとも片面にゴム層を貼 合わせた積層体を用意し、該積層体をタイ 周方向に複数周巻回してフィルム層の層間 ゴム層を介在させ、これらフィルム層及び ム層を含む未加硫タイヤを成形することが ましい。この場合、フィルム層の層間への ム層の挿入を簡単に行うことができる。

 本発明において、フィルム層は各種のタ ヤ構成部材として使用することが可能であ が、特にフィルム層はカーカス層よりタイ 内腔側に位置する空気透過防止層を構成す ことが好ましい。この場合、積層されたフ ルム層に基づいて優れた空気透過防止性能 発揮することができる。

図1は本発明の実施形態からなる空気入 りタイヤを示す子午線半断面図である。 図2は図1の空気入りタイヤにおける空 透過防止層を拡大して示す断面図である。 図3はフィルム層とゴム層との積層体の 巻回構造を示す概略図である。 図4はフィルム層とゴム層との積層体の 他の巻回構造を示す概略図である。

符号の説明

 1 トレッド部
 2 サイドウォール
 3 ビード部
 4 カーカス層
 5 ビードコア
 6 ベルト層
 7 空気透過防止層
 10 積層体
 11 フィルム層
 12 ゴム層

 以下、本発明の構成について添付の図面 参照しながら詳細に説明する。図1は本発明 の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、 図2はその空気透過防止層を示すものである 図1において、1はトレッド部、2はサイドウ ール部、3はビード部である。左右一対のビ ド部3,3間にはカーカス層4が装架され、その カーカス層4の端部がビードコア5の廻りにタ ヤ内側から外側に折り返されている。トレ ド部1におけるカーカス層4の外周側には複 層のベルト層6が埋設されている。これらベ ト層6は補強コードがタイヤ周方向に対して 傾斜し、かつ層間で補強コードが互いに交差 するように配置されている。

 上記空気入りタイヤにおいて、カーカス 4のタイヤ内腔側には空気透過防止層7が配 されている。空気透過防止層7は、図2に示す ように、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラスト マー組成物からなるフィルム層11をタイヤ周 向に複数周巻回して積層した構造になって る。より具体的には、フィルム層11の片面 ゴム層12を貼り合わせた積層体10をタイヤ周 向に複数周巻回することにより、タイヤ内 側から順次ゴム層12、フィルム層11、ゴム層 12、フィルム層11を積層した構造になってい 。これにより、フィルム層11の層間にはフィ ルム層11の全域にわたってゴム層12が介在す ようになっている。

  フィルム層11の厚さは、特に限定される ものではないが、0.002mm~0.7mmの範囲から選択 ることができる。一方、ゴム層12の厚さは、 0.1mm~1.8mmにすることが好ましい。ゴム層12が 過ぎるとフィルム層11への積層が困難になり 、厚過ぎると重量増加を招くことになる。ゴ ム層12のゴムは特に限定されるものではない 、ブチルゴムやジエン系ゴム等を使用する とができる。

  上述のように構成される空気入りタイ は、フィルム層11の片面にゴム層12を貼り合 せた積層体10を成形ドラムの周囲に複数周 き付けることにより、フィルム層11の層間に ゴム層12を介在させた積層構造を有する空気 過防止層を形成し、その上にカーカス層、 ードコア、ビードフィラー、サイドウォー ゴム等のタイヤ構成部材を貼り合わせて1次 グリーンタイヤを成形し、1次グリーンタイ をトロイダル状に膨径させつつベルト層や レッドゴムを貼り合わせて2次グリーンタイ (未加硫タイヤ)を成形した後、その2次グリ ンタイヤを加硫することで得られる。

 このように熱可塑性樹脂又は熱可塑性エ ストマー組成物からなるフィルム層11をタ ヤ周方向に複数周巻回して積層するにあた て、フィルム層11の層間にゴム層12を介在さ ることにより、フィルム層11の層間のタッ 力を均一化することができる。つまり、ゴ 層12が存在しない状態では、フィルム層11の 間に残留する空気の影響によりタック力が 均一になるが、未加硫状態において大きな 着性を持つゴム層12を介在させることでタ ク力の均一化が可能になる。また、フィル 層11の層間にゴム層12を介在させた場合、フ ルム層11の層間にスティックスリップによ 相対変位を生じ難くなる。従って、フィル 層11をタイヤ周方向に複数周巻回して積層し た場合であっても、タイヤ成形工程において 未加硫タイヤを均一に膨らませることが可能 になり、延いては、良好なユニフォミティー を確保することができる。

 図3及び図4はそれぞれフィルム層とゴム との積層体の巻回構造を示す概略図である なお、図3及び図4は成形ドラムの周囲に配置 された部材をドラム軸と直交する平面にて切 断した断面を概略的に示すものである。

 図3において、フィルム層11とゴム層12と 積層体10はタイヤ周方向に連続的に複数周巻 回され、それによってフィルム層11の層間に ム層12が介在するようになっている。

 図4において、フィルム層11とゴム層12と 積層体10はタイヤ周方向に複数周巻回されて いるが、周回毎に別部材が使用されている。 より具体的には、タイヤ径方向外側の積層体 10はタイヤ径方向内側の積層体10のスプライ 部を覆うように巻回され、それによってフ ルム層11の層間にゴム層12が介在するように っている。

 上述した実施形態では、フィルム層11の 面にゴム層12を貼り合わせた積層体10を用い ゴム層12がタイヤ内面に露出するように配 した場合について説明したが、フィルム層11 がタイヤ内面に露出するように配置すること も可能である。また、フィルム層11の両面に ム層12を貼り合わせた積層体10を用いること も可能である。

  以下に、本発明で使用されるフィルム について説明する。このフィルム層は、熱 塑性樹脂又は熱可塑性樹脂中にエラストマ をブレンドした熱可塑性エラストマー組成 から構成することができる。

 本発明で使用される熱可塑性樹脂として 、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えばナイ ン6(N6)、ナイロン66(N66)、ナイロン46(N46)、ナ イロン11(N11)、ナイロン12(N12)、ナイロン610(N61 0)、ナイロン612(N612)、ナイロン6/66共重合体(N6 /66)、ナイロン6/66/610共重合体(N6/66/610)、ナイ ンMXD6、ナイロン6T、ナイロン6/6T共重合体、 ナイロン66/PP共重合体、ナイロン66/PPS共重合 〕、ポリエステル系樹脂〔例えばポリブチ ンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレ タレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート (PEI)、ポリブチレンテレフタレート/テトラメ チレングリコール共重合体、PET/PEI共重合体 ポリアリレート(PAR)、ポリブチレンナフタレ ート(PBN)、液晶ポリエステル、ポリオキシア キレンジイミドジ酸/ポリブチレンテレフタ レート共重合体などの芳香族ポリエステル〕 、ポリニトリル系樹脂〔例えばポリアクリロ ニトリル(PAN)、ポリメタクリロニトリル、ア リロニトリル/スチレン共重合体(AS)、メタ リロニトリル/スチレン共重合体、メタクリ ニトリル/スチレン/ブタジエン共重合体〕 ポリ(メタ)アクリレート系樹脂〔例えばポリ メタクリル酸メチル(PMMA)、ポリメタクリル酸 エチル、エチレンエチルアクリレート共重合 体(EEA)、エチレンアクリル酸共重合体(EAA)、 チレンメチルアクリレート樹脂(EMA)〕、ポリ ビニル系樹脂〔例えば酢酸ビニル(EVA)、ポリ ニルアルコール(PVA)、ビニルアルコール/エ レン共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVD C)、ポリ塩化ビニル(PVC)、塩化ビニル/塩化ビ リデン共重合体、塩化ビニリデン/メチルア クリレート共重合体〕、セルロース系樹脂〔 例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース 〕、フッ素系樹脂〔例えばポリフッ化ビニリ デン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリクロ フルオロエチレン(PCTFE)、テトラフロロエチ レン/エチレン共重合体(ETFE)〕、イミド系樹 〔例えば芳香族ポリイミド(PI)〕などを挙げ ことができる。

 本発明で使用されるエラストマーとして 、例えば、ジエン系ゴム及びその水素添加 〔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 化SBR〕、オレフィン系ゴム〔例えばエチレ プロピレンゴム(EPDM、EPM)、マレイン酸変性 チレンプロピレンゴム(M-EPM)〕、ブチルゴム (IIR)、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエ 系モノマー共重合体、アクリルゴム(ACM)、 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 合体の臭素化物(Br-IPMS)、クロロプレンゴム(C R)、ヒドリンゴム(CHC,CHR)、クロロスルホン化 リエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CM)、 レイン酸変性塩素化ポリエチレン(M-CM)〕、 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 (例えばポリスルフィドゴム)、フッ素ゴム( えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フ 素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロ チレン-プロピレン系ゴム、含フッ素シリコ 系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム)、熱 可塑性エラストマー(例えばスチレン系エラ トマー、オレフィン系エラストマー、ポリ ステル系エラストマー、ウレタン系エラス マー、ポリアミド系エラストマー)などを挙 ることができる。

 本発明で使用される熱可塑性エラストマ 組成物において、熱可塑性樹脂成分(A)とエ ストマー成分(B)との組成比は、フィルム層 厚さや柔軟性のバランスで適宜決めればよ が、好ましい範囲は10/90~90/10、更に好まし は20/80~85/15(重量比)でである。

 本発明に係る熱可塑性エラストマー組成 には、上記必須成分(A)及び(B)に加えて第三 分として、相溶化剤などの他のポリマー及 配合剤を混合することができる。他のポリ ーを混合する目的は、熱可塑性樹脂成分と ラストマー成分との相溶性を改良するため 材料のフィルム成形加工性を良くするため 耐熱性向上のため、コストダウンのため等 あり、これに用いられる材料としては、例 ばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリス レン、ABS、SBS、ポリカーボネート等が挙げ れる。

 上記熱可塑性エラストマー組成物は、予め 可塑性樹脂とエラストマー(ゴムの場合は未 加硫物)とを2軸混練押出機等で溶融混練し、 続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラスト ー成分を分散させることにより得られる。 ラストマー成分を加硫する場合には、混練 で加硫剤を添加し、エラストマーを動的に 硫させても良い。また、熱可塑性樹脂また エラストマー成分への各種配合剤(加硫剤を 除く)は、上記混練中に添加しても良いが、 練の前に予め混合しておくことが好ましい 熱可塑性樹脂とエラストマーの混練に使用 る混練機としては、特に限定はなく、スク ュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、2 混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成 とゴム成分の混練およびゴム成分の動的加 には2軸混練押出機を使用するのが好ましい 。さらに、2種類以上の混練機を使用し、順 混練してもよい。溶融混練の条件として、 度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であ ば良い。また、混練時の剪断速度は2500~7500se c -1 であるのが好ましい。混練全体の時間は30秒 ら10分、また加硫剤を添加した場合には、 加後の加硫時間は15秒から5分であるのが好 しい。上記方法で作製された熱可塑性エラ トマー組成物は、樹脂用押出機による成形 たはカレンダー成形によってフィルム化さ る。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性 脂または熱可塑性エラストマーをフィルム する方法によれば良い。

 このようにして得られる熱可塑性エラス マー組成物の薄膜は、熱可塑性樹脂のマト クス中にエラストマーが不連続相として分 した構造をとる。かかる状態の分散構造を ることにより、JIS K7100により定められると ころの標準雰囲気中におけるヤング率を1~500M Paの範囲に設定し、タイヤ構成部材として適 な剛性を付与することが可能になる。

 上記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラスト ー組成物はシート又はフィルムに成形して 体でタイヤ内部に埋設することが可能であ が、隣接するゴムとの接着性を高めるため 接着層を積層しても良い。この接着層を構 する接着用ポリマーの具体例としては、分 量100万以上、好ましくは300万以上の超高分 量ポリエチレン(UHMWPE)、エチレンエチルア リレート共重合体(EEA)、エチレンメチルアク リレート樹脂(EMA)、エチレンアクリル酸共重 体(EAA)等のアクリレート共重合体類及びそ らの無水マレイン酸付加物、ポリプロピレ (PP)及びそのマレイン酸変性物、エチレンプ ピレン共重合体及びそのマレイン酸変性物 ポリブタジエン系樹脂及びその無水マレイ 酸変性物、スチレン-ブタジエン-スチレン 重合体(SBS)、スチレン-エチレン-ブタジエン- スチレン共重合体(SEBS)、フッ素系熱可塑性樹 脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂などを挙げ ることができる。これらは常法に従って例え ば樹脂用押出機によって押し出してシート状 又はフィルム状に成形することができる。接 着層の厚さは特に限定されないが、タイヤ軽 量化のためには厚さが少ない方がよく、5μm~1 50μmが好ましい。

  以上、本発明の好ましい実施形態につ て詳細に説明したが、添付の請求の範囲に って規定される本発明の精神及び範囲を逸 しない限りにおいて、これに対して種々の 更、代用及び置換を行うことができると理 されるべきである。

 タイヤサイズ205/70R15の空気入りタイヤに いて、熱可塑性樹脂(ナイロン6,66)にエラス マー(臭素化ブチルゴム)をブレンドした熱 塑性エラストマー組成物からなるフィルム を空気透過防止層に用い、その空気透過防 層の構造だけを種々異ならせた従来例及び 施例1~2のタイヤを製作した。

 従来例のタイヤは、フィルム層をタイヤ 方向に連続的に2周巻回して積層することで 空気透過防止層を形成したものである。従来 例において、フィルム層の層間にはゴム層が 介在していない。

 実施例1のタイヤは、フィルム層の片面に ゴム層を貼り合わせた積層体をタイヤ周方向 に連続的に2周巻回することでフィルム層の 間にゴム層を介在させた積層構造を有する 気透過防止層を形成したものである。

 実施例2のタイヤは、フィルム層の片面に ゴム層を貼り合わせた積層体を周回毎に別部 材とし、これら積層体をスプライス部をずら してタイヤ周方向に2周巻回することでフィ ム層の層間にゴム層を介在させた積層構造 有する空気透過防止層を形成したものであ 。

  これら試験タイヤについて、JASO C607に 定される自動車タイヤのユニフォミティー 験方法に準拠してラジアルフォースバリエ ション(RFV)を測定し、従来例を100とする指 値を求めたところ、実施例1の指数値は92で り、実施例1の指数値は90であった。つまり 実施例1,2のタイヤはいずれも従来例に比べ ユニフォミティーが優れていた。