JP4390165B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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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、詳しくは、インナーライナー層の耐クラック性、低温性等に基づく耐久性を損なうことなく、また良好な生産性をも確保しつつ、空気保持特性を向上させた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、空気入りタイヤは、内面にタイヤ空気圧を一定に保つためにハロゲン化ブチルゴムなどの低透過性のゴムをゴム主成分とするインナーライナー層が設けられている。このインナーライナー層のエア透過性を下げれば、空気中のO2がタイヤ内に入る量が減り、結果として、タイヤの耐久性が向上することは知られている。
【0003】
一般に、ハロゲン化ブチルゴムで低透過性のゴムを得るためには、それに含まれるカーボンブラック、シリカ、クレー、炭酸カルシウム等の充填量を増やす方法がある。しかし、通常、これら充填材の総量がゴム成分100重量部に対して70重量部以上では、耐クラック性、低温性等が悪化し、実用化が困難となる。また、上記ゴム中のプロセスオイル等の軟化剤を少なくする方法もあるが、この場合、ゴムの収縮率が高くなり、生産性を著しく低下させる結果となる。他に、ガラス転移温度の高い樹脂を入れる方法もあるが、−20℃以下の低温になるとゴムが硬くなり、クラック等の問題を起こし、やはり実用化できなくなる。
【0004】
従来、空気入りタイヤをエアに対し低透過性とし、耐久性の向上を図る技術として具体的に以下のようなものが提案されている。
例えば、特表平9−512581号公報には、GPF以下の低級グレードカーボンブラックのコロイダルを定め、そのカーボンブラックを使用したゴム組成物が開示されている。しかし、かかる低補強性のカーボンブラックを使用しても、その充填量がゴム成分100重量部に対して75重量部以上の高充填では、耐クラック性および低温性で問題がある。
【0005】
また、特開平4−246506号公報には、インナーライナー層を3層以上のラミネート構造とした空気入りタイヤが開示されている。しかし、かかるラミネート構造は多種の異種ゴム層であるため、界面におけるゴム接着の面で問題がある。さらに、特開昭57−186502号公報には、インナーライナー層を2層構造とし、夫々の層のハロゲン化ブチルゴムの使用量を規定した空気入りタイヤが開示されている。しかし、これはハロゲン化ブチルゴムの使用量が少ないために、空気保持性が良好とはいえなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来においては、空気入りタイヤのインナーライナー層の耐クラック性、低温性等に基づく耐久性を損なわずに良好な生産性をも確保し、その上で更に空気保持特性を向上させることはできなかった。
【0007】
そこで本発明の目的は、クラック性、低温性等のインナーライナーの耐久性を低下させることなく生産性を確保し、しかも従来よりも空気保持性を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、インナーライナー層を2層構造とし、タイヤ内側表面層(A)にはインナーライナー層の耐久性確保のためのハロゲン化ブチルゴムを配し、カーカス側層(B)には低透過性と作業、生産性(高タッキネスでかつ低収縮性)とを両立し得るハロゲン化ブチルゴムを配することにより前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
即ち、本発明の空気入りタイヤは、ゴム主成分としてハロゲン化ブチルゴムを用いたインナーライナー層を有する空気入りタイヤにおいて、
前記インナーライナー層がタイヤ内側表面層(A)とカーカス側層(B)との2層構造を有し、
前記タイヤ内側表面層(A)と前記カーカス側層(B)との厚さが共に0.5mm以上であり、
前記タイヤ内側表面層(A)が、ゴム成分100重量部に対し、総充填材40〜60重量部と、プロセスオイル15重量部以下とを含有し、
前記カーカス側層(B)が、ゴム成分100重量部に対し、総充填材70重量部以上と、粘着付与剤2重量部以上とを含有することを特徴とするものである。
【0010】
本発明の空気入りタイヤにおいて、前記粘着付与剤は、好ましくはフェノール系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン系樹脂および石油系炭化水素樹脂からなる群から選ばれるものとする。
【0011】
また、前記タイヤ内側表面層(A)と前記カーカス側層(B)の厚さの合計は、好ましくは1.0〜6.0mmである。
【0012】
さらに、前記充填材は、好ましくはGPF級またはSRF級カーボンブラックである。
【0013】
さらにまた、前記タイヤ内側表面層(A)の空気透過係数は、好ましくは0.8×10−10cm3・cm/cm2・sec・cmHg以下であり、また前記カーカス側層(B)の空気透過係数は、好ましくは0.5×10−10cm3・cm/cm2・sec・cmHg以下である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の空気入りタイヤを具体的に説明する。
本発明の空気入りタイヤは、インナーライナー層の改良に係るものであり、図1に示すように、該インナーライナー層1をタイヤ内側表面層(A)と、カーカスプライコード4を被覆するカーカスプライコーティングゴム3下のタイゴム2に隣接するカーカス側層(B)との2層構造とする。ここでタイゴムは、加硫時の圧力によりプライコード間にゴムが流れコード乱れ等が生ずるのを防ぐと共に、接着層の確保の役割を有し、配合系はプライコーティングゴムと略同じで、物性は未加硫粘度がやや高めで、スチールとの接着性を有する。両層ともゴム主成分としてはハロゲン化ブチルゴム、好ましくはブロモブチルゴムが用いられる。本発明においては、良好な空気保持特性を得るためにインナーライナー層にハロゲン化ブチルゴムが使用されるが、空気保持性が十分に維持される範囲内で他のゴム、例えば、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム等のジエン系ゴムをブレンドすることができる。好適には、ゴム成分100重量部中、ハロゲン化ブチルゴムを80重量部以上とする。
【0015】
また、本発明においては、タイヤ内側表面層(A)とカーカス側層(B)とも同種のゴム成分が用いられ、このことから、互いの良好な接着が得られ、剥離に基づく耐久面では問題となることがない。
【0016】
本発明においては、良好な空気保持性を得る上で、タイヤ内側表面層(A)とカーカス側層(B)との厚さは共に0.5mm以上であり、好ましくは共に1.0〜3.0mmの範囲内である。タイヤ内側表面層(A)の厚さが0.5mm未満となると、カーカス側層(B)のゴム特性が表れやすくなり、耐クラック性等の耐久性を低下させてしまう。よって、タイヤ内側表面層(A)は0.5mm以上とする必要がある。また、カーカス側層(B)が0.5mm未満では2層化する意味が薄れ、また生産が困難となる。よって、やはり0.5mm以上とする必要がある。
【0017】
また、タイヤ内側表面層(A)は、ゴム成分100重量部に対し、総充填材40〜60重量部、好ましくは40〜55重量部と、プロセスオイル15重量部以下、好ましくは0〜7重量部とを含有する。総充填材が60重量部を超えるとゴムが硬くなり、長期使用下での繰り返し疲労によりクラックが発生し、疲労による耐クラック性、低温クラック性に劣ることになる。特に、低温地での使用でも長期間使用を可能とするためには55重量部以下が好ましい。一方、40重量部未満ではゴムの収縮率が高くなり、作業性が著しく低下することになる。ここで、充填材としては、無機充填材および有機充填材のいずれでもよく、また両者を併用してもよい。好ましくは、カーボンブラック、シリカ、クレー等が挙げられ、より好ましくはGPF級またはSRF級のカーボンブラックであって、N2SA30m2/g以下、DBP90ml/100g以下のものが挙げられる。
【0018】
なお、タイヤ内側表面層(A)としてもある程度の低透過性は必要なため、上記充填材量の範囲で低透過性を確保するためには、プロセスオイルの量は15重量部以下とすることが必要であり、好ましくは0〜7重量部とする。ここで、プロセスオイルとしは、パラフィン系、ナフテン系、アロマチック系オイルが挙げられ、好ましくはアロマオイル、スピンドルオイルが挙げられる。
【0019】
タイヤ内側表面層(A)の空気透過係数は、好ましくは0.8×10−10cm3・cm/cm2・sec・cmHg以下、さらに好ましくは0.65×10−10cm3・cm/cm2・sec・cmHg以下とする。
【0020】
次に、カーカス側層(B)は、ゴム成分100重量部に対し、総充填材70重量部以上と、粘着付与剤2重量部以上とを含有する。このカーカス側層(B)を前記タイヤ内側表面層(A)の8割以下の低透過性のゴムとするためには、総充填材量を70重量部以上とすることが必要であり、好ましくは75〜90重量部とする。かかる充填材の種類としては、A層に用いたものと同種のものを用いることができる。特には、カーボンも併用してクレーを10〜30重量部含むものが好ましい。
また、タイゴムとの未加硫での粘着性を上げ、タイゴムとインナーライナー層との間にエアが入らないようにするために、粘着付与剤を、2重量部以上、好ましくは2〜4重量部配合する。
【0021】
前記カーカス側層(B)の空気透過係数は、好ましくは0.5×10−10cm3・cm/cm2・sec・cmHg以下とする。
【0022】
本発明においては、インナーライナー層に対する上述の配合剤の他、老化防止剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫剤等、通常使用される薬剤を適宜配合することができる。また、インナーライナー層以外のタイヤ構造、構成材料等は慣用に従い採用することができ、特に従来のものと変更を要するものではない。かかる粘着付与剤は、配合物の粘着性を増大させる目的で天然・合成ゴム、ゴム系接着剤、ラテックス等に配合する薬品として慣用されているものを用いることができ、特に制限されるべきものではないが、好ましくはフェノール系樹脂、テルペン系樹脂、クマロン系樹脂および石油系炭化水素樹脂からなる群から選ばれるものを挙げることができる。
【0023】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
下記の表1に示す配合内容(重量部)に従い、各種インナーライナー用ゴム組成物(1)〜(10)を調製した。
【0024】
【表1】
1)日本合成ゴム(株)製、商品名:2244
2)ノボラック形アルキルフェノール樹脂、軟化点80〜100℃
3)高融点クマロン含量50%
4)テルペン・フェノール樹脂、軟化点100℃
5)合成ポリテルペン樹脂、軟化点100℃
【0025】
上記表1に示すゴム組成物のうち、(1)および(2)は本発明のタイヤ内側表面層(A)の要件を、また(3)および(4)は本発明のカーカス側層(B)の要件を、夫々満たすものである。
【0026】
これらのゴム組成物をインナーライナーに使用し、サイズ11R22.5 14PRのトラックバス(TBR)用タイヤを下記の表2に示す条件に従い試作した。また、試作したタイヤについて表2に示す性能試験を実施した。
【0027】
【表2】
*1 各試作タイヤに、空気圧700Kpaを充填し、60℃の恒温庫に3ケ月間放置し、3ケ月後の空気圧を測定し、空気漏れ量を比較例1を100として逆数を取り、指数で表示した。表値が大なるほど結果が良好である。
*2 各試作タイヤを空気圧350Kpaで30000km走行(ドラム上)させ、しかる後リムを外し、内面を目視でクラック、しわの状況について観察した。目視できるクラック、しわがあるものは×とし、ないものを○とした。
*3 試作タイヤのグリーンタイヤの内面を目視し、5mmφ以上のエア入りがあったものを×とし、ないものを○とした。
【0028】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の空気入りタイヤにおいては、クラック性、低温性等のインナーライナーの耐久性を低下させることなく生産性を確保でき、しかも従来よりも空気保持性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインナーライナー層の部分断面図である。
【符号の説明】
1 インナーライナー層
2 タイゴム
3 カーカスプライコーティングゴム
4 カーカスプライコード
A タイヤ内側表面層
B カーカス側層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire, and in particular, improved air retention characteristics while maintaining good productivity without impairing durability based on crack resistance, low temperature properties, etc. of the inner liner layer. Related to pneumatic tires.
[0002]
[Prior art]
In general, a pneumatic tire is provided with an inner liner layer whose main component is a low-permeability rubber such as halogenated butyl rubber in order to keep the tire air pressure constant on the inner surface. It is known that if the air permeability of the inner liner layer is lowered, the amount of O 2 in the air entering the tire is reduced, and as a result, the durability of the tire is improved.
[0003]
In general, in order to obtain a low-permeability rubber with a halogenated butyl rubber, there is a method of increasing the filling amount of carbon black, silica, clay, calcium carbonate and the like contained therein. However, usually, when the total amount of these fillers is 70 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component, crack resistance, low-temperature properties, etc. are deteriorated, making practical application difficult. There is also a method of reducing the softening agent such as process oil in the rubber, but in this case, the shrinkage rate of the rubber is increased, resulting in a significant reduction in productivity. In addition, there is a method of adding a resin having a high glass transition temperature. However, when the temperature becomes lower than −20 ° C., the rubber becomes hard and causes problems such as cracks, which cannot be put into practical use.
[0004]
Conventionally, the following technologies have been proposed as techniques for improving the durability of pneumatic tires with low air permeability.
For example, Japanese National Publication No. 9-512581 discloses a rubber composition using a carbon black that has a colloidal grade of GPF or lower grade carbon black. However, even if such low reinforcing carbon black is used, there is a problem in crack resistance and low temperature when the filling amount is 75 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-246506 discloses a pneumatic tire having a laminate structure of three or more inner liner layers. However, since such a laminate structure is a variety of different rubber layers, there is a problem in terms of rubber adhesion at the interface. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-186502 discloses a pneumatic tire having a two-layer inner liner layer and defining the amount of halogenated butyl rubber used in each layer. However, since the amount of halogenated butyl rubber used is small, it cannot be said that air retention is good.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As mentioned above, in the past, good productivity was ensured without impairing durability based on crack resistance, low temperature, etc. of the inner liner layer of the pneumatic tire, and air retention characteristics were further improved. I couldn't make it.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire that ensures productivity without lowering the durability of the inner liner such as cracking property and low temperature property, and that has improved air retention compared to the conventional one. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventor has a two-layer inner liner layer, and the tire inner surface layer (A) is provided with a halogenated butyl rubber for ensuring the durability of the inner liner layer, It has been found that the object can be achieved by arranging a halogenated butyl rubber capable of achieving both low permeability, workability and productivity (high tackiness and low shrinkage) in the carcass side layer (B). It came to complete.
[0009]
That is, the pneumatic tire of the present invention is a pneumatic tire having an inner liner layer using halogenated butyl rubber as a main rubber component.
The inner liner layer has a two-layer structure of a tire inner surface layer (A) and a carcass side layer (B),
Both the tire inner surface layer (A) and the carcass side layer (B) have a thickness of 0.5 mm or more,
The tire inner surface layer (A) contains 40 to 60 parts by weight of a total filler and 15 parts by weight or less of process oil with respect to 100 parts by weight of a rubber component.
The carcass side layer (B) contains 70 parts by weight or more of the total filler and 2 parts by weight or more of the tackifier with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
[0010]
In the pneumatic tire of the present invention, the tackifier is preferably selected from the group consisting of phenolic resins, terpene resins, coumarone resins, and petroleum hydrocarbon resins.
[0011]
The total thickness of the tire inner surface layer (A) and the carcass side layer (B) is preferably 1.0 to 6.0 mm.
[0012]
Further, the filler is preferably GPF grade or SRF grade carbon black.
[0013]
Furthermore, the air permeability coefficient of the tire inner surface layer (A) is preferably 0.8 × 10 −10 cm 3 · cm / cm 2 · sec · cmHg or less, and the carcass side layer (B) The air permeability coefficient is preferably 0.5 × 10 −10 cm 3 · cm / cm 2 · sec · cmHg or less.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the pneumatic tire of the present invention will be specifically described.
The pneumatic tire according to the present invention relates to the improvement of the inner liner layer. As shown in FIG. 1, the
[0015]
Further, in the present invention, the same kind of rubber component is used for both the tire inner surface layer (A) and the carcass side layer (B). From this, good adhesion to each other is obtained, and there is a problem in terms of durability based on peeling. It will never be.
[0016]
In the present invention, in order to obtain good air retention, the thicknesses of the tire inner surface layer (A) and the carcass side layer (B) are both 0.5 mm or more, preferably both 1.0 to 3 Within the range of 0.0 mm. When the thickness of the tire inner surface layer (A) is less than 0.5 mm, the rubber characteristics of the carcass side layer (B) are likely to appear, and durability such as crack resistance is lowered. Therefore, the tire inner surface layer (A) needs to be 0.5 mm or more. Further, if the carcass side layer (B) is less than 0.5 mm, the meaning of forming two layers is reduced, and the production becomes difficult. Therefore, it is necessary to be 0.5 mm or more.
[0017]
The tire inner surface layer (A) is 40 to 60 parts by weight, preferably 40 to 55 parts by weight, and 15 parts by weight or less, preferably 0 to 7 parts by weight of process oil, relative to 100 parts by weight of the rubber component. Part. When the total filler exceeds 60 parts by weight, the rubber becomes hard, cracks are generated due to repeated fatigue under long-term use, and the crack resistance due to fatigue and low temperature cracking properties are inferior. In particular, 55 parts by weight or less is preferable in order to enable long-term use even in low-temperature areas. On the other hand, if it is less than 40 parts by weight, the shrinkage rate of the rubber becomes high, and the workability is remarkably lowered. Here, as the filler, either an inorganic filler or an organic filler may be used, or both may be used in combination. Preferably, carbon black, silica, clay and the like are mentioned, more preferably GPF grade or SRF grade carbon black having N 2 SA of 30 m 2 / g or less and DBP of 90 ml / 100 g or less.
[0018]
In addition, since the tire inner surface layer (A) needs to have a certain degree of low permeability, the amount of process oil should be 15 parts by weight or less in order to ensure low permeability within the above filler amount range. Is required, and preferably 0 to 7 parts by weight. Here, examples of the process oil include paraffinic, naphthenic, and aromatic oils, and preferably aromatic oils and spindle oils.
[0019]
The air permeability coefficient of the tire inner surface layer (A) is preferably 0.8 × 10 −10 cm 3 · cm / cm 2 · sec · cmHg or less, more preferably 0.65 × 10 −10 cm 3 · cm / cm. Not more than cm 2 · sec · cmHg.
[0020]
Next, the carcass side layer (B) contains 70 parts by weight or more of the total filler and 2 parts by weight or more of the tackifier with respect to 100 parts by weight of the rubber component. In order to make this carcass side layer (B) a low-permeability rubber that is 80% or less of the tire inner surface layer (A), the total amount of filler must be 70 parts by weight or more, preferably Is 75 to 90 parts by weight. As the kind of the filler, the same kind as that used for the A layer can be used. In particular, carbon containing 10 to 30 parts by weight of clay is also preferable.
Further, in order to increase the tackiness of the unvulcanized tie rubber and prevent air from entering between the tie rubber and the inner liner layer, the tackifier is added in an amount of 2 parts by weight or more, preferably 2-4 parts by weight. Part mix.
[0021]
The air permeability coefficient of the carcass side layer (B) is preferably 0.5 × 10 −10 cm 3 · cm 2 · sec · cmHg or less.
[0022]
In the present invention, in addition to the above-described compounding agents for the inner liner layer, commonly used agents such as anti-aging agents, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, and vulcanizing agents can be appropriately blended. In addition, tire structures other than the inner liner layer, constituent materials, etc. can be employed in accordance with conventional usage, and there is no particular change from conventional ones. As such a tackifier, those commonly used as chemicals to be blended with natural / synthetic rubbers, rubber adhesives, latexes, etc. for the purpose of increasing the tackiness of the blend can be used, and those which should be particularly restricted However, preferably, a resin selected from the group consisting of a phenol resin, a terpene resin, a coumarone resin, and a petroleum hydrocarbon resin can be used.
[0023]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
Various rubber compositions for inner liners (1) to (10) were prepared according to the blending contents (parts by weight) shown in Table 1 below.
[0024]
[Table 1]
1) Product name: 2244, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.
2) Novolac alkylphenol resin, softening point 80-100 ° C
3) High melting point coumarone content 50%
4) Terpene / phenol resin, softening point 100 ° C.
5) Synthetic polyterpene resin, softening point 100 ° C
[0025]
Among the rubber compositions shown in Table 1, (1) and (2) are the requirements for the tire inner surface layer (A) of the present invention, and (3) and (4) are the carcass side layers (B) of the present invention. ) Requirements.
[0026]
Using these rubber compositions as inner liners, size 11R22.5 14PR truck bus (TBR) tires were prototyped according to the conditions shown in Table 2 below. Moreover, the performance test shown in Table 2 was implemented about the prototype tire.
[0027]
[Table 2]
* 1 Each trial tire is filled with air pressure 700 Kpa, left in a constant temperature chamber at 60 ° C. for 3 months, and the air pressure after 3 months is measured. displayed. The larger the table value, the better the result.
* 2 Each prototype tire was run 30000 km (on a drum) at an air pressure of 350 Kpa, after which the rim was removed and the inner surface was visually observed for cracks and wrinkles. Visible cracks and wrinkles were marked with ×, and those without cracks were marked with ○.
* 3 When the inner surface of the green tire of the prototype tire was visually observed, the case where the air entered was 5 mmφ or more was marked as x, and the case where there was no air was marked as ◯.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, in the pneumatic tire of the present invention, it is possible to ensure productivity without deteriorating the durability of the inner liner such as cracking property and low temperature property, and to improve the air retaining property than before. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an inner liner layer according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 inner liner layer 2
Claims (6)
前記インナーライナー層がタイヤ内側表面層(A)とカーカス側層(B)との2層構造を有し、
前記タイヤ内側表面層(A)と前記カーカス側層(B)との厚さが共に0.5mm以上であり、
前記タイヤ内側表面層(A)が、ゴム成分100重量部に対し、総充填材40〜60重量部と、プロセスオイル15重量部以下とを含有し、
前記カーカス側層(B)が、ゴム成分100重量部に対し、総充填材70重量部以上と、粘着付与剤2重量部以上とを含有することを特徴とする空気入りタイヤ。In a pneumatic tire having an inner liner layer using halogenated butyl rubber as a main rubber component,
The inner liner layer has a two-layer structure of a tire inner surface layer (A) and a carcass side layer (B),
Both the tire inner surface layer (A) and the carcass side layer (B) have a thickness of 0.5 mm or more,
The tire inner surface layer (A) contains 40 to 60 parts by weight of a total filler and 15 parts by weight or less of process oil with respect to 100 parts by weight of a rubber component.
The pneumatic tire according to claim 1, wherein the carcass side layer (B) contains 70 parts by weight or more of a total filler and 2 parts by weight or more of a tackifier with respect to 100 parts by weight of a rubber component.
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