JP4227456B2

JP4227456B2 - Pneumatic tire

Info

Publication number: JP4227456B2
Application number: JP2003143884A
Authority: JP
Inventors: 康久皆川
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2023-05-21
Also published as: JP2004345471A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入りタイヤに関し、詳細には、樹脂からなる画分されたブロックで被覆したことにより、空気透過量が低減され、かつ耐久性に優れた空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ブチルゴムなどのゴムからなるインナーライナー層をタイヤ最内層に設け、空気透過量を低減させることが一般的に行われている。さらに、タイヤの軽量化や空気透過量の低減を目的として、このインナーライナー層を改良し、空気透過量をさらに低減する方法が報告されている（特許文献１〜２参照）。
【０００３】
しかしながら、これらの方法では、タイヤの軽量化や空気透過量の低減は、すべてインナーライナー層自体の改良によって行うものであり、タイヤ最内面を覆うインナーライナー層において、走行時などにおけるタイヤゴムの伸縮運動により大きな歪みが生じた場合に、インナーライナー層に割れを発生するという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２２６０５６号公報
【特許文献２】
特開２００２−５２９０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、空気透過量が少なく、かつ耐久性に優れる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、タイヤの最内面が、樹脂からなる画分されたブロックで被覆された空気入りタイヤに関する。ブロックの総被覆面積はタイヤ最内面の面積の３０〜９０％であり、ブロック１個あたりの面積は０．０４〜７５ｍｍ ² である。
【０００７】
前記ブロックが、円形、楕円形および多角形からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の形状であることが好ましい。
前記ブロックが多角形の場合、一辺の長さは、０．２〜５ｍｍであることが好ましい。
前記ブロックの厚さは、１〜５０μｍであることが好ましい。
【０００８】
前記ブロックが、印刷法により形成されることが好ましい。
【０００９】
前記樹脂の空気透過係数が、１．０×１０^-10ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・秒・ｃｍＨｇ以下であることが好ましい。
前記樹脂が、ポリエステルメラミン樹脂であることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の空気入りタイヤは、タイヤの最内面、とくにインナーライナーの内面またはカーカス層の内面を樹脂からなる画分されたブロックで被覆したものである。タイヤの最内面を樹脂で一様に覆うのではなく、細かいブロック状に表面を覆い、とくにその総被覆面積をタイヤ最内面の面積の３０％以上にすることにより、空気透過量を減らすことができる。それと同時に、タイヤ走行時のゴムの伸縮運動にも追従して樹脂が脱落することなく、実質的にタイヤの耐用年数の限界まで空気透過量を少なく維持することができる。その空気透過量の低減に併せて、タイヤの最内面のゴム層（インナーライナーなど）を薄くすることができ、それによりタイヤの軽量化が図られ、低燃費化にもつながる。
【００１１】
前記ブロックによる総被覆面積は、タイヤ最内面の面積の３０％以上であることが好ましく、５０〜９０％であることがより好ましく、６０〜８０％であることがさらに好ましい。総被覆面積が３０％未満では空気透過量の低減効果が小さくなる傾向がある。また、９０％をこえると画分されていないブロックが多くなり、樹脂の割れ、脱落をおこす傾向がある。ブロック１個あたりの面積は、０．０４〜７５ｍｍ²であることが好ましく、０．０９〜１５ｍｍ²であることがより好ましい。ブロック１個あたりの面積が０．０４ｍｍ²未満ではブロック間の距離がせまくなり、ブロック同士の密着した部分ができる傾向がある。また、７５ｍｍ²をこえるとブロックが大きすぎるため、ブロックが割れを発生し、脱落する傾向がある。
【００１２】
前記ブロックの形状としては、円形、楕円形および多角形があげられ、これらの組み合わせであってもよい。多角形としては、三角形〜六角形が好ましい。また、多角形の場合、一辺の長さは、５ｍｍ以下であることが好ましく、０．２〜２ｍｍであることがより好ましい。５ｍｍをこえるとブロックが大きすぎるため、ブロックが割れを発生し脱落する傾向がある。
【００１３】
前記ブロックの厚さは、１〜５０μｍであることが好ましく、１〜３０μｍであることがより好ましい。ブロックの厚さが１μｍ未満では空気透過量の低減効果が小さくなる傾向がある。また、３０μｍをこえるとブロック状に画分されていても、そのブロックがはがれやすくなる傾向がある。
【００１４】
前記ブロックを構成する樹脂の空気透過係数は、１．０×１０^-10ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・秒・ｃｍＨｇ以下であることが好ましく、５．０×１０^-11ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・秒・ｃｍＨｇ以下であることがより好ましく、１．０×１０^-12ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・秒・ｃｍＨｇ以下であることがさらに好ましい。１．０×１０^-10ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・秒・ｃｍＨｇをこえると、樹脂の空気透過係数がインナーライナー自体の空気透過係数に近くなり、空気透過量の低減効果が小さくなる傾向がある。このような樹脂としては、たとえばポリエステルメラミン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ナイロン樹脂、ウレタン樹脂などがあげられる。
【００１５】
前記ブロックは、溶剤で希釈した樹脂を、印刷法によりタイヤ最内面を被覆して形成することができる。利用可能な印刷法としては、凸版印刷、凸版オフセット印刷、凹版印刷（グラビア印刷）、パッド印刷、平板印刷、スクリーン印刷、ドット印刷、インクジェット印刷、バブルジェット（登録商標）印刷などがある。なかでも、版の作製が容易で平面上のものに印刷しやすい点で、スクリーン印刷、凹版印刷、インクジェット印刷が好ましい。前記溶剤としては、たとえば、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、水などが利用できる。印刷後は、３０〜２００℃で乾燥させることが好ましい。
【００１６】
本発明の空気入りタイヤにおいては、インナーライナーまたはカーカス層の内面を前記ブロックで被覆することが好ましい。インナーライナーまたはカーカス層のゴム組成については、とくに制限されず、ゴム成分に、カーボンブラック、軟化剤、酸化亜鉛、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤などの添加剤を配合したものとすることができる。ゴム組成物としては、とくに粘着付与剤を含むことが好ましい。また、ブロックで被覆することにより、インナーライナー層の厚さを１０％以上低減することができる。
【００１７】
本発明の空気入りタイヤは、インナーライナーまたはカーカス層の内面を前記ブロックで被覆したものを用いて通常の方法により製造することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００１９】
以下に実施例および比較例で用いた材料をまとめて説明する。
天然ゴム：ＲＳＳ＃３
ブチルゴム：エクソン化学（株）製のクロロブチルゴム１０６８
カーボンブラックＧＰＦ：東海カーボン（株）製のシーストＶ
ミネラルオイル：出光興産（株）製のＰＳ−３２
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華２種
硫黄：鶴見化学（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤ＣＺ：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ
以下に、実施例および比較例で用いた試験方法を説明する。
【００２０】
（空気透過試験）
空気透過性をＡＳＴＭＰ−１４３４−７５Ｍ法に従い、（株）東洋精機製作所製の空気透過率測定装置（ＧＴＲＴＥＳＴＥＲＭ−Ｃ１）を用いて、２０℃の温度で測定した。
【００２１】
（繰返し伸張試験）
幅１ｃｍ、長さ１５ｃｍの試料を打ち抜き、引っ張り試験機に装着した。チャック間を８ｃｍにし、４ｃｍ伸張（５０％伸張）させては戻すという操作を、１０００ｃｍ／分の速度で１００回繰り返し、樹脂のめくれ具合を観察した。
【００２２】
表１に示す配合内容にしたがってゴムを混練りし、つぎに得られたゴム組成物を１７０℃で３０分間加硫をすることにより、厚さ０．７ｍｍのゴムシートを作製した。
【００２３】
【表１】

【００２４】
実施例１〜２および比較例１〜２
このゴムシート（厚さ１０００μｍ）の表面に、ポリエステルメラミン樹脂を高級アルコールで希釈したものを、ベタ塗り、四角形状および六角形状にそれぞれスクリーン印刷した。実施例１では、一辺５００μｍの四角形で、四角形同士の間隔が９０μｍの版で印刷した。実施例２では、一辺５００μｍの六角形で、六角形同士の間隔が９０μｍの版で印刷した。また、比較例１では、一辺１０ｃｍのシルクスクリーンでベタ塗り印刷をした。比較例２では印刷をしなかった。
【００２５】
印刷後１００℃のオーブンに３０分間入れて乾燥させた。被覆樹脂の厚さは全て約１０μｍであった。
【００２６】
ポリエステルメラミン樹脂は、無水トリメリット酸とネオペンチルグリコールを共重合して、ポリエステル樹脂（重量平均分子量：２００００）を合成し、このポリエステル樹脂８０重量部とメラミン樹脂２０重量部を混合して得たものを使用した（空気透過係数：５．０×１０^-12ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ²・秒・ｃｍＨｇ）。
【００２７】
高級アルコールは、三菱化学（株）製のダイヤドールを使用した。
【００２８】
前述のようにゴムシート上にそれぞれ樹脂を印刷したものについて、空気透過試験とシートの繰返し伸張試験を行なった。結果を表２に示す。なお、空気透過性は、樹脂単体ではなく、ゴムシート表面に樹脂を印刷した試料そのもので測定した。
【００２９】
【表２】

【００３０】
ゴムシートを四角形状、六角形状などのブロック状に被覆したものは、繰返し試験で、めくれが発生せず良好であった（実施例１〜２）。一方、ゴムシートに樹脂をベタ塗り印刷したものは、繰り返し伸張試験により、めくれが発生した。（比較例１）。また、ゴムシートに樹脂を印刷しないものは、高い空気透過係数を示していた（比較例２）。
【００３１】
実施例１および実施例３〜５、ならびに比較例３
被覆率を変化させるために、一辺５００μｍの四角形は固定して、四角形同士の間隔（ブロック間隔）を９０μｍから２００、３００、４００および５００μｍと変化させた版を作り、印刷したほかは、実施例１と同様にして試料を作製し、空気透過試験とシートの繰返し伸張試験を行なった。結果を表３に示す。
【００３２】
【表３】

【００３３】
被覆率が３０％以上のとき、空気透過係数が充分に低下するという効果が得られた（実施例１および実施例３〜５）。一方、被覆率が３０％未満である場合、空気透過係数は充分に低下しなかった（比較例３）。
【００３４】
実施例１および実施例６〜８、ならびに比較例４
被覆率が一定になるように、四角形の一辺の長さおよび四角形同士の間隔（ブロック間隔）を変えたほかは、実施例１と同様にして試料を作製し、空気透過試験とシートの繰返し伸張試験を行なった。結果を表４に示す。
【００３５】
【表４】

【００３６】
四角形の一辺の長さが５ｍｍ以下である場合、空気透過係数が充分に低下し、かつ繰返し伸張試験においても、めくれは生じなかった（実施例１および実施例６〜８）。一方、四角形の一辺の長さが５ｍｍをこえる場合、繰返し伸張試験中にブロックの割れがみられた（比較例４）。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、タイヤの最内面を、画分されたブロック状に樹脂で被覆することにより、空気透過量が少なく、かつ耐久性に優れた空気入りタイヤを得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire, and more particularly, to a pneumatic tire having a reduced air permeation amount and excellent durability by being covered with a fractionated block made of resin.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an inner liner layer made of rubber such as butyl rubber is generally provided on the innermost layer of the tire to reduce the amount of air permeation. Furthermore, for the purpose of reducing the weight of the tire and reducing the air permeation amount, a method for improving the inner liner layer and further reducing the air permeation amount has been reported (see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
However, in these methods, the weight reduction of the tire and the reduction of the air permeation amount are all carried out by improving the inner liner layer itself. When a greater strain is generated, there is a problem that the inner liner layer is cracked.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-226056 [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-52904
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a pneumatic tire having a small air permeation amount and excellent durability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention relates to a pneumatic tire in which the innermost surface of a tire is covered with a fractionated block made of resin. The total covered area of the blocks is 30 to 90% of the area of the innermost surface of the tire, and the area per block is 0.04 to 75 mm ² .
[0007]
It is preferable that the block has at least one shape selected from the group consisting of a circle, an ellipse, and a polygon.
When the block is a polygon, the length of one side is preferably 0.2 to 5 mm.
The thickness of the block is preferably 1 to 50 μm.
[0008]
The block is preferably formed by a printing method.
[0009]
The resin preferably has an air permeability coefficient of 1.0 × 10 ⁻¹⁰ cc · cm / cm ² · sec · cmHg or less.
It is preferable that the resin is a polyester melamine resin.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the pneumatic tire of the present invention, the innermost surface of the tire, particularly the inner surface of the inner liner or the inner surface of the carcass layer is coated with a fractionated block made of a resin. Rather than uniformly covering the innermost surface of the tire with resin, the air permeation amount can be reduced by covering the surface in a fine block shape, especially by making the total covering area 30% or more of the area of the innermost surface of the tire. it can. At the same time, the amount of air permeation can be kept small up to the limit of the useful life of the tire without the resin dropping off following the expansion and contraction of the rubber during running of the tire. Along with the reduction of the air permeation amount, the rubber layer (inner liner, etc.) on the innermost surface of the tire can be made thinner, thereby reducing the weight of the tire and reducing fuel consumption.
[0011]
The total covered area by the block is preferably 30% or more of the area of the innermost surface of the tire, more preferably 50 to 90%, and further preferably 60 to 80%. If the total covered area is less than 30%, the effect of reducing the air permeation amount tends to be small. On the other hand, if it exceeds 90%, the number of unfractionated blocks increases, and the resin tends to crack and drop off. Area per block is preferably 0.04～75Mm ^2, more preferably 0.09~15mm ^2. If the area per block is less than 0.04 mm ² , the distance between the blocks becomes large, and there is a tendency that the blocks are in close contact with each other. Moreover, since the block is too large when it exceeds 75 mm ² , the block tends to crack and drop off.
[0012]
Examples of the shape of the block include a circle, an ellipse, and a polygon, and a combination thereof may be used. The polygon is preferably a triangle to a hexagon. Moreover, in the case of a polygon, the length of one side is preferably 5 mm or less, and more preferably 0.2 to 2 mm. If it exceeds 5 mm, the block is too large, so that the block tends to crack and drop off.
[0013]
The thickness of the block is preferably 1 to 50 μm, and more preferably 1 to 30 μm. If the thickness of the block is less than 1 μm, the effect of reducing the air permeation amount tends to be small. Further, if it exceeds 30 μm, even if the block is fractionated, the block tends to be easily peeled off.
[0014]
The air permeability coefficient of the resin constituting the block is preferably 1.0 × 10 ⁻¹⁰ cc · cm / cm ² · sec · cmHg or less, and is preferably 5.0 × 10 ⁻¹¹ cc · cm / cm ² · More preferably, it is not more than second · cmHg, and more preferably not more than 1.0 × 10 ⁻¹² cc · cm / cm ² · second · cmHg. If it exceeds 1.0 × 10 ⁻¹⁰ cc · cm / cm ² · sec · cmHg, the air permeability coefficient of the resin is close to the air permeability coefficient of the inner liner itself, and the effect of reducing the air permeability tends to be reduced. . Examples of such a resin include polyester melamine resin, polyvinylidene chloride resin, nylon resin, urethane resin and the like.
[0015]
The block can be formed by coating a resin diluted with a solvent with the innermost surface of the tire by a printing method. Available printing methods include letterpress printing, letterpress offset printing, letterpress printing (gravure printing), pad printing, flat plate printing, screen printing, dot printing, ink jet printing, bubble jet (registered trademark) printing, and the like. Of these, screen printing, intaglio printing, and ink jet printing are preferable because the plate can be easily produced and printed on a flat surface. As the solvent, for example, toluene, xylene, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, water and the like can be used. After printing, it is preferable to dry at 30 to 200 ° C.
[0016]
In the pneumatic tire of the present invention, it is preferable to cover the inner surface of the inner liner or carcass layer with the block. The rubber composition of the inner liner or carcass layer is not particularly limited, and the rubber component is blended with additives such as carbon black, softener, zinc oxide, anti-aging agent, vulcanizing agent, and vulcanization accelerator. can do. The rubber composition preferably contains a tackifier. Further, by covering with a block, the thickness of the inner liner layer can be reduced by 10% or more.
[0017]
The pneumatic tire of the present invention can be manufactured by a usual method using an inner liner or a carcass layer whose inner surface is covered with the block.
[0018]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not restrict | limited to these.
[0019]
The materials used in the examples and comparative examples will be described together below.
Natural rubber: RSS # 3
Butyl rubber: Chlorobutyl rubber 1068 manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd.
Carbon Black GPF: Seast V made by Tokai Carbon Co., Ltd.
Mineral oil: PS-32 made by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Zinc oxide: 2 types of zinc oxide manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Sulfur: Powder sulfur vulcanization accelerator manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd. CZ: Noxeller CZ manufactured by Ouchi Shinsei Chemical Co., Ltd.
Below, the test method used by the Example and the comparative example is demonstrated.
[0020]
(Air permeability test)
Air permeability was measured at a temperature of 20 ° C. using an air permeability measuring device (GTR TESTER M-C1) manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, in accordance with ASTM P-1434-75M method.
[0021]
(Repeated stretch test)
A sample having a width of 1 cm and a length of 15 cm was punched out and mounted on a tensile tester. The operation of making the gap between the chucks 8 cm, extending 4 cm (50% extension), and returning was repeated 100 times at a speed of 1000 cm / min, and the degree of resin turning was observed.
[0022]
A rubber sheet having a thickness of 0.7 mm was produced by kneading rubber in accordance with the contents shown in Table 1, and then vulcanizing the resulting rubber composition at 170 ° C. for 30 minutes.
[0023]
[Table 1]

[0024]
Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2
On the surface of this rubber sheet (thickness 1000 μm), a polyester melamine resin diluted with higher alcohol was solid-coated, screen-printed in a square shape and a hexagonal shape. In Example 1, printing was performed with a plate having a side of 500 μm and a space between the squares of 90 μm. In Example 2, printing was performed using a plate having a hexagonal side of 500 μm and a hexagonal interval of 90 μm. In Comparative Example 1, solid printing was performed on a silk screen having a side of 10 cm. In Comparative Example 2, printing was not performed.
[0025]
After printing, it was dried in an oven at 100 ° C. for 30 minutes. The thickness of the coating resin was all about 10 μm.
[0026]
The polyester melamine resin was obtained by copolymerizing trimellitic anhydride and neopentyl glycol to synthesize a polyester resin (weight average molecular weight: 20000), and mixing 80 parts by weight of the polyester resin and 20 parts by weight of the melamine resin. (Air permeability coefficient: 5.0 × 10 ⁻¹² cc · cm / cm ² · sec · cmHg) was used.
[0027]
As the higher alcohol, a diamond doll manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was used.
[0028]
As described above, an air permeation test and a repeated stretching test of the sheet were performed on the rubber sheets printed with the resin. The results are shown in Table 2. The air permeability was measured not on the resin alone but on the sample itself with the resin printed on the rubber sheet surface.
[0029]
[Table 2]

[0030]
Those in which the rubber sheet was coated in a block shape such as a square shape or a hexagonal shape were good in the repeated test with no curling (Examples 1 and 2). On the other hand, in the case where the resin was solid-printed on the rubber sheet, turning was generated by repeated stretching tests. (Comparative Example 1). Moreover, the thing which does not print resin on a rubber sheet showed the high air permeability coefficient (comparative example 2).
[0031]
Example 1 and Examples 3 to 5 and Comparative Example 3
In order to change the coverage ratio, a square having a side of 500 μm is fixed, and a plate in which the interval between the squares (block interval) is changed from 90 μm to 200, 300, 400, and 500 μm is printed and printed. Samples were prepared in the same manner as in No. 1, and an air permeation test and a repeated sheet extension test were performed. The results are shown in Table 3.
[0032]
[Table 3]

[0033]
When the coverage was 30% or more, an effect that the air permeability coefficient was sufficiently lowered was obtained (Example 1 and Examples 3 to 5). On the other hand, when the coverage was less than 30%, the air permeability coefficient was not sufficiently reduced (Comparative Example 3).
[0034]
Example 1 and Examples 6 to 8 and Comparative Example 4
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the length of one side of the rectangle and the interval between the rectangles (block interval) were changed so that the coverage was constant. A test was conducted. The results are shown in Table 4.
[0035]
[Table 4]

[0036]
When the length of one side of the square was 5 mm or less, the air permeability coefficient was sufficiently lowered, and no curling occurred even in the repeated extension test (Example 1 and Examples 6 to 8). On the other hand, when the length of one side of the quadrilateral exceeded 5 mm, the block was cracked during the repeated extension test (Comparative Example 4).
[0037]
【The invention's effect】
According to the present invention, a pneumatic tire having a small air permeation amount and excellent durability can be obtained by coating the innermost surface of a tire with a resin in a fractionated block shape.

Claims

The innermost surface of the tire is covered with a block made of resin , the total covered area of the block is 30 to 90% of the area of the innermost surface of the tire, and the area per block is 0.04 to 75 mm ^2. Is a pneumatic tire.

The pneumatic tire according to claim 1, wherein the block has at least one shape selected from the group consisting of a circle, an ellipse, and a polygon.

The pneumatic tire according to claim 2, wherein when the block is a polygon, the length of one side is 0.2 to 5 mm.

The pneumatic tire according to claim 1, wherein the block has a thickness of 1 to 50 μm.

The pneumatic tire according to claim 1, wherein the block is formed by a printing method.

^2. The pneumatic tire according to claim 1, wherein an air permeability coefficient of the resin is 1.0 × 10 ⁻¹⁰ cc · cm / cm ² · sec · cmHg or less.

The pneumatic tire according to claim 1, wherein the resin is a polyester melamine resin.