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JP3320420B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

空気入りタイヤの製造方法

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Publication number
JP3320420B2
JP3320420B2 JP53316896A JP53316896A JP3320420B2 JP 3320420 B2 JP3320420 B2 JP 3320420B2 JP 53316896 A JP53316896 A JP 53316896A JP 53316896 A JP53316896 A JP 53316896A JP 3320420 B2 JP3320420 B2 JP 3320420B2
Authority
JP
Japan
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tire
film
rubber
thermoplastic film
layer
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP53316896A
Other languages
English (en)
Inventor
博幸 海藤
賀津人 山川
次郎 渡邊
紀明 黒田
剛 川口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokohama Rubber Co Ltd filed Critical Yokohama Rubber Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP3320420B2 publication Critical patent/JP3320420B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はタイヤ内の空気圧保持性を損なうことなく、
タイヤの軽量化を図ると共に、タイヤ製造時におけるタ
イヤ不良率を低下させかつ作業性を向上させる、熱可塑
性フィルムをタイヤインナーライナーに使用した空気入
りタイヤの製造方法に関する。
背景技術 燃料消費率の低減は自動車における大きな技術的課題
の一つであり、この対策の一環として空気入りタイヤの
軽量化に対する要求も益々強いものになってきている。
ところで、空気入りタイヤの内面には、タイヤ空気圧を
一定に保持するためにハロゲン化ブチルゴムなどのよう
な低気体透過性のゴムからなるインナーライナー層など
の空気透過防止層が設けられている。しかしながら、ハ
ロゲン化ブチルゴムはヒステリシス損失が大きいため、
タイヤの加硫後に、カーカスコード間の間隙において、
カーカス層の内面ゴム及びインナーライナー層に波打ち
が生じた場合、カーカス層の変形とともにインナーライ
ナーゴム層が変形するので、転動抵抗が増加するという
問題がある。このため、一般に、インナーライナー層
（ハロゲン化ブチルゴム）とカーカス層の内面ゴムとの
間にヒステリシス損失が小さいタイゴムと呼ばれるゴム
シートを介して両者を接合している。従って、ハロゲン
化ブチルゴムのインナーライナー層の厚さに加えて、タ
イゴムの厚さが加算され、層全体として1mm（1000μ
ｍ）を超える厚さになり、結果的に製品タイヤの重量を
増大させる原因の一つになっていた。
空気入りタイヤのインナーライナー層などの空気透過
防止層としてブチルゴムなどの低気体透過性ゴムに代え
て種々の材料を用いる技術が提案されている。例えば特
開平６−40207号公報には、ポリ塩化ビニリデン系フィ
ルム又はエチレンビニルアルコール共重合体フィルムか
らなる低通気層と、ポリオレフィン系フィルム、脂肪族
ポリアミド系フィルム又はポリウレタン系フィルムから
なる接着層とを積層して薄膜を成形し、この薄膜を未加
硫ゴムからなるグリーンタイヤの内面に、接着層がカー
カス層に接するように積層した後、このグリーンタイヤ
を加硫成型することにより、タイヤ内側に空気透過防止
層を設けることが提案されている。このような多層フィ
ルムを空気透過防止層に用いることにより空気透過防止
層の厚さを従来よりも薄くすることができ、空気圧保持
特性を損なうことなくタイヤ重量を軽減することができ
る。
しかしながら、特開平６−40207号公報に記載のよう
な熱可塑性フィルムをタイヤインナーライナー層に使用
した空気入りタイヤはその性能は優れるものの、作業性
や製造コストに問題があるほか熱可塑性フィルムの付着
時にしわ、うき等が発生し不良タイヤが発生するという
問題もある。さらに熱可塑性フィルムの付着方法として
はグリーンタイヤを製造したあと帯状フィルムを内面に
貼り付けたり、帯状のフィルムとカーカスを合せて成形
用ドラムに巻きつけインフレーションしたりする方法が
あげられるが、かかる方法にはフィルムのスプライス部
の密着性が悪いとタイヤ加硫時にスプライス部（接合
部）が開口する（スプライスオープン）ことがあり、ま
たグリーンタイヤの製造に手間どって作業性が不良であ
るという問題があった。
発明の開示 従って、本発明は、前述した熱可塑性フィルムをタイ
ヤの空気透過防止層に使用する空気入りタイヤの問題点
を排除して、フィルムのスプライス部分及び／又はフィ
ルムとカーカスとの接合面に粘接着剤を塗布して、タイ
ヤ製造時のスプライスオープンをなくすと共に、作業性
を向上させることができる空気入りタイヤの製造方法を
提供することを目的とする。
本発明に従えば、帯状又は円筒状の単層又は多層熱可
塑性フィルムを空気透過防止層に使用する空気入りタイ
ヤの製造方法において、熱可塑性フィルムの接合部又は
熱可塑性フィルムの相対するタイヤ部材との間の少なく
とも一部に、前記タイヤ部材のゴム成分及び熱可塑性フ
ィルムの表面層のポリマー成分との臨界表面張力差の絶
対値がそれぞれ6mN/m以下のポリマー成分を含む粘接着
剤組成物を適用して熱可塑性フィルムに５〜30Nのタッ
キネスを付与することを特徴とする空気入りタイヤの製
造方法が提供される。
なお、ここでタッキネスは下記実施例において示した
「粘着（タッキネス）試験」に示した方法で測定した値
をいう。
図面の簡単な説明 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
図１は本発明の空気入りタイヤのインナーライナー部
を示す子午線方向半断面図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の構成及び作用効果について詳しく説明
する。
本発明に従った空気入りタイヤの製造方法において
は、空気透過防止層として帯状又は円筒状の単層又は多
層熱可塑性フィルムを用いる。かかる帯状又は接合部分
のない円筒状の単層又は多層熱可塑性フィルムは、例え
ば低空気透過性の任意の熱可塑性フィルムを所望の厚さ
に例えば押出成形によって製造することができる。かか
る空気透過防止層の製造方法については例えば前記した
特開平６−40207号公報や特願平７−66341号出願明細書
などに更に詳しく記載されている。
本発明に従った空気入りタイヤの空気透過防止層を構
成するフィルムは、空気透過率が25×10-12cc・cm/cm2
・sec・cmHg以下、好ましくは５×10-12cc・cm/cm2・se
c・cmHg以下でヤング率が１〜500MPa、好ましくは10〜3
00MPaであり、またフィルムの厚さが0.02〜1mm、好まし
くは0.05〜0.5mmである。空気透過率が25×10-12cc・cm
/cm2・sec・cmHgを超えると空気入りタイヤの軽量化上
好ましくない。またヤング率は低過ぎるとタイヤ成形時
にシワなどがよって作業性が低下し、逆に高過ぎると走
行時にタイヤ変形に追従できないので好ましくない。
前記熱可塑性フィルムに用いられる熱可塑性樹脂は所
望の空気透過防止作用を有する任意の材料とすることが
できる。そのような熱可塑性樹脂としては、例えば以下
のような熱可塑性樹脂及びこれらの又はこれらを含む任
意の樹脂混合物を挙げることができる。
ポリアミド系樹脂（例えばナイロン６（N6）、ナイロ
ン66（N66）、ナイロン46（N46）、ナイロン11（N1
1）、ナイロン12（N12）、ナイロン610（N610）、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）、ナイロンMXD6
（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共重合体）、ポリエ
ステル系樹脂（例えばポリブチレンテレフタレート（PB
T）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリエチレ
ンイソフタレート（PEI）、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、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／
ポリブチレート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）、ポリメタアクリロニトリル、アク
リロニトリル／スチレン共重合体（AS）、メタアクリロ
ニトリル／スチレン共重合体、メタアクリロニトリル／
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（例えばポリメタアクリル酸メチル（PMMA）、
ポリメタアクリル酸エチル）、ポリビニル系樹脂（例え
ば酢酸ビニル、ポリビニルアルコール（PVA）、ビニル
アルコール／エチレン共重合体（EVOH）、ポリ塩化ビニ
リデン（PDVC）、ポリ塩化ビニル（PVC）、塩化ビニル
／塩化ビニリデン共重合体、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）、ポリクロロテトラフルオロエチレン（PCTF
E）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ETF
E））、イミド系樹脂（例えば芳香族ポリイミド（P
I））などを挙げることができる。
熱可塑性樹脂のフィルムは単層でも、又は、例えば前
記特開平６−40207号公報に記載のように前記空気透過
防止樹脂のフィルムの両面にポリオレフィン系、脂肪族
ポリアミド系又はウレタン系樹脂の接着層を設けた多層
フィルムを用いてもよく、更に平成７年３月15日出願の
本願出願人の出願に係る特願平７−55929号出願に記載
のように、少なくとも２種の低相溶性熱可塑性樹脂のブ
レンド物を押出延伸成形して製造した一つの低通気性熱
可塑性樹脂から成る扁平状ポリマー配向物を他の熱可塑
性樹脂のマトリックス中に分散せしめて成るフィルムを
用いることもできる。また、これらの熱可塑性樹脂に柔
軟性を保持させるために任意のエラストマー成分を含有
させ、該エラストマー成分をドメインとし、樹脂層をマ
トリックスとなした、平成７年１月23日出願の本願出願
人の出願に係る特願平７−8394号出願のブレンド物をフ
ィルムとして押出成形して用いることもできる。このブ
レンド物のドメインとして用いられるエラストマーはフ
ィルムの空気透過率が25×10-12cc・cm/cm2・sec・cmHg
を超えない範囲で、適宜混入することができる。エラス
トマーとしては例えば、以下のようなものを挙げること
ができる。
ジエン系ゴム及びその水添物（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）、NB
R、水素化NBR、水素化SBR）、オレフィン系ゴム（例え
ばエチレンプロピレンゴム（EPDM、EPM）、マレイン酸
変性エ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ン系
モノマー共重合体、アクリルゴム（ACM）、アイオノマ
ー、含ハロゲンゴム（例えばBr−IIR、C1−IIR、イソブ
チレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Br−IP
MS）、クロロブレンゴム（CR）、ヒドリンゴム（CHC,CH
R）、クロロスルホン化ポリエチレン（CSM）、塩素化ポ
リエチレン（CM）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン
（Ｍ−CM））、シリコンゴム（例えばメチルビニルシリ
コンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニ
ルシリコンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィ
ドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド
系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオ
ロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴ
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ストマー、オレフィン系エ
ラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系
エラストマー、ポリアミド系エラストマー）などを挙げ
ることができる。エラストマーは架橋されていても、い
なくても良い。
ブレンド物の製造方法は、予め熱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、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラ
ストマー成分を分散させる。エラストマー成分を加硫す
る場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマーを
動的に加硫させても良い。また、熱可塑性樹脂またはエ
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、混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
練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリ
ュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出
機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練お
よびゴム成分の動的加硫には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、
順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱
可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。また、混
練時の剪断速度は1000〜7500sec-1であるのが好まし
い。混練全体の時間は30秒から10分、また加硫剤を添加
した場合には、添加後の加硫時間は15秒から５分である
のが好ましい。上記方法で作製されたポリマー組成物
は、次に樹脂用押出機による成形またはカレンダー成形
によってフィルム化される。フィルム化の方法は、通常
の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム
化する方法によれば良い。これらのフィルムは帯状であ
っても円筒状であってもよい。
本発明に従った空気透過防止層を積層せしめるゴム層
の材料には特に限定はなく、従来からタイヤ用ゴム材料
として一般に使用されている任意のゴム材料とすること
ができる。そのようなゴムとしては、例えば、NR,IR,B
R,SBR等のジエン系ゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチ
レン−プロピレン共重合ゴム、スチレン系エラストマー
等にカーボンブラック、プロセスオイル、加硫剤等の配
合剤を添加したゴム組成物とすることができる。
本発明に従えば、前述の如く、帯状又は円筒状の単層
又は多層熱可塑性フィルムを空気透過防止層に使用して
空気入りタイヤを製造するにあたり、熱可塑性フィルム
の接合部又は熱可塑性フィルムの相対するタイヤ部材と
の間の少なくとも一部に、前記タイヤ部材のゴム成分及
び熱可塑性フィルムの表面層のポリマー成分との臨界表
面張力差の絶対値（Δγｃ）がそれぞれ6mN/m以下、好
ましくは3mN/m以下のポリマー成分を含む粘接着剤組成
物を適用する。
本発明の粘接着剤はあらかじめ溶剤等に溶かしてお
き、ハケ、スプレー、ローラーなどで接着面に塗布する
方法や、ディップロールコーター、キスロールコータ
ー、ナイフコーター等で熱可塑性フィルムに付着させて
おく方法、または、溶剤を使わない方法として、熱可塑
性フィルム作製時に共押出し、あるいはラミネートし、
２層フィルムを作製しておく方法で簡単に粘接着剤層を
形成できる。この粘接着剤層はタイヤ成形時にはタッキ
ファイヤーとして、作業性向上、スプライス部開口防止
に働き、タイヤ加硫時にはその熱によって架橋され、ゴ
ム／フィルム間の接着に寄与する。
本発明において使用する未加硫ゴム／架橋剤系の粘接
着剤としては例えば以下のものがあげられる。
未加硫ゴム組成物としては、例えばタイヤのゴム成分
及びフィルム成分と粘接着剤に使用されるポリマーとの
γｃの差の絶対値が6mN/m以下（この値が6mN/mを超える
と接着力が不足する）なら、特に制限はなく、使用され
るタイヤのゴム及びフィルム成分によって適宜選択する
ことができる。一般的な未加硫ゴム組成物、例えば天然
ゴム、SBR,BR,IR,EPDMの未加硫ゴム組成物を用いること
ができる。
架橋剤としては、一般的なゴム架橋剤（加硫剤）を用
いることができ、例えば具体的にはイオウ系としては粉
末イオウ、沈降イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオ
ウ、不溶性イオウ、ジモルホリン・ジサルファイド、ア
ルキル・フェノール・ジサルファイドなどを、例えば１
〜4phr（ゴム100重量部当りの重量部、以下同じ）程
度、過酸化物系として、例えばベンゾイル・パーオキサ
イド、ｔ−ブチル・ヒドロ・パーオキサイド、2,4−ジ
クロロ・ジベンゾイル・パーオキサイド、2,5−ジメチ
ル−2,5ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、2,5−ジ
メチル・ヘキサン−2,5−ジ（パーオキシルベンゾエー
ト）を例えば１〜15phr程度、その他として、亜鉛華（5
phr程度）、酸化マグネシウム（4phr程度）、リサージ
（10〜20phr程度）、ｐ−キノンジオキシム、ｐ−ジベ
ンゾイル・キノン・ジオキシム、テトラクロロ−ｐ−ベ
ンゾキノン、ポリ−ｐ−ジニトロソベンゼン（２〜10ph
r程度）などがあげられる。
加硫促進剤としては、一般的なゴム加硫促進剤を例え
ば0.5〜2phr用いることができる。具体的にはアルデヒ
ド・アンモニア系（例えばヘキサメチレンテトラミ
ン）、グアニジン系（例えばジフェニル・グアニジ
ン）、チアゾール系（例えば２−メルカプトベンゾチア
ゾール、及びそのZn塩、シクロヘキシルアミン塩、ジベ
ンゾチアジルジサルファイド）、スルフェンアミド系
（例えばシクロヘキシル・ベンゾチアジルスルフェンア
マイト、Ｎ−オキシジエチレン・ベンゾチアジル−２−
スルフェンアマイト、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチア
ゾールスルフェンアマイト、２−（チモルポリニル・ジ
チオ）ベンゾチアゾール）、チウラム系（例えばテトラ
メチルチウラム・ジサルファイド、テトラエチルチウラ
ム・ジザルファイド、テトラメチルチウラム・モノサル
ファイド、ジペンタメチレンチウラム・テトラサルファ
イド）、ジチオ酸塩系（例えばZn−ジメチル・ジチオカ
ーバメート、Zn−ジエチル・ジチオカーバメート、Zn−
ジ−ｎ−ブチル・ジチオカーバメート、Zn−エチル・フ
ェニル・ジチオカーバメート、Te−ジエチル・ジチオカ
ーバメート、Cu−ジメチル・ジチオカーバメート、Fe−
ジメチル・ジチオカーバメート、ピペコリン・ピペコリ
ル・ジチオカーバメート）、チオウレア系（例えばエチ
レン・チオウレア、ジエチル・チオウレア）などをあげ
ることができる。
加硫促進助剤としては、一般的なゴム助剤を用いるこ
とができ、例えば亜鉛華（5phr程度）ステアリン酸、オ
レイン酸（3phr〜4phr程度）などがあげられる。
粘着付与剤としては、一般の粘着剤、接着剤等に用い
られる任意のものを、例えば10〜100phr程度用いること
ができる。具体的には例えば（ａ）ロジン系樹脂（ガム
ロジン、トール油ロジン、ウッドロジンなどのロジン：
水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、マレイン化ロ
ジンなどの基性ロジン；）ロジングリセリンエステル
（エステルガム）、水添ロジン・グリセリンエステルな
どのロジンエステル；及び（ｂ）テルペンフェノール樹
脂などの極性基を有する樹脂、極性基を有しない樹脂例
えばαピネン主体、βピネン主体、ジペンテン（リモネ
ン）主体などのテルペン樹脂；及び芳香族炭化水素変性
テルペン樹脂などの天然物及びその誘導体並びに例えば
（ｃ）脂肪族系、脂環族系、芳香族系などの石油樹脂；
（ｄ）クマロン・インデン樹脂；（ｅ）スチレン系、置
換スチレン系などのスチレン系樹脂などの重合系樹脂や
例えば（ｆ）アルキルフェノール樹脂、ロジン変性フェ
ノール樹脂などフェノール系樹脂；（ｇ）キシレン樹脂
などの縮合系樹脂をあげることができる。
溶剤としては、一般的な溶剤が使用でき、具体例とし
ては、芳香族溶剤（ベンゼン、トルエン、キシレンな
ど）、芳香族・脂肪族混合物（M.S.P.,S.B.P.,スワゾー
ル100、スワゾール200、ベンゾールアロー40,H.A.W.
S.、ホワイトスピリットなど）、脂肪族エステル（ゴム
揮発油、酢酸エチルなど）、アルコール・ケトン（メタ
ノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン）などをあげることができ、かかる溶剤の中
から特定の溶剤の選択は蒸発速度に従って選ぶことがで
きる。これらの溶剤は２種類又はそれ以上を混合して使
用してもよい。溶媒の添加量は、粘接着剤としての粘度
に合わせて決めれば良い。粘度は10cps〜1000cps、好ま
しくは50〜500cpsであり、粘度が10cps未満では、塗布
量が少なく、接着力が不足し、逆に1000cpsを超えると
塗布時に取り扱いにくくなるので好ましくはない。
その他の成分として、接着強度をあげる必要がある場
合には、粘接着剤組成物中に、フィルム材料またはフィ
ルム材料に相対するゴム材料と反応する添加剤、あるい
は、フィルム材またはフィルム材料に相対するゴム材料
により近い臨界表面張力を有する添加剤を一部混入する
こともできる。熱可塑性フィルム材としてナイロン系樹
脂を用いる場合には、上記添加剤として、レゾルシンホ
ルマリン樹脂、グリコールウリル樹脂等、また、ポリエ
ステル系樹脂を用いる場合には、イソシアネート等が良
い。添加剤の配合量は、好ましくはポリマー重量100重
量部に対して、0.5〜10重量部混合する。
さらに、着色したいときには、カーボン又は着色剤等
を配合することもできる。
本発明において使用されるポリエステルポリオール／
イソシアネート系の粘接着剤としては例えば以下のもの
があげられる。
即ち、ポリエステルポリオールとしては、例えば縮合
系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポ
リオール、ポリカーボネートジオールなどがあるが、一
般的には、縮合系ポリエステルポリオールが多く使用さ
れる。具体的には、アジピン酸とグリコール、トリオー
ルとの脱水縮合反応で得られたものでエチレンアジペー
ト、ブチレンアジペート、ジエチレンアジペート等があ
る。分子量は3000以上であるのが好ましく、分子量が30
00未満では、粘着性が不足する傾向にあるので好ましく
はない。臨界表面張力差の絶対値Δγｃは、タイヤのゴ
ム成分及びフィルム成分との差が6mN/m以下となるよう
なポリエステルポリオールを選択する。
架橋剤として使用されるイソシアネート成分として
は、タイヤ加硫時の熱によって、架橋されるものであれ
ば使用することができ、具体的にはTDI,MDI、クルードM
DI,NDI,HDI,IPDI等などをあげることができる。ポリエ
ステルポリオールとイソシアネートの配合比は、インデ
ックス（−NCO/−OH×100＝）50〜200の範囲が好まし
い。この範囲以外では、粘着性に乏しく、また接着性も
低下し、タイヤ部材と熱可塑フィルムとが接合しなくな
るからである。
その他ウレタン用として一般的に用いられる触媒、酸
化防止剤、着色剤等を適宜配合してもよい。また、粘着
付与剤、溶剤は前述のものを用いることができる。
本発明において使用されるアクリル酸エステル共重合
体／有機過酸化物系又はイソシアネート系の粘接着剤と
しては、例えばアクリル酸エステル共重合体（例えばア
クリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アク
リル酸エチルなどのモノマーを重合させて得られるポリ
マー及び、エチレン等とのコポリマー）は有機過酸化物
又はイソシアネート系架橋剤で、架橋させる前は、一般
に、粘着剤として、使用されている。ポリマーのTgが40
℃以下で、粘着性があり典型的には、下記一般式で表さ
れる。
（式中、R1及びR2は水素または炭素数12以下のアルキル
基、アラルキル基、アリール基から選ばれた置換基であ
り、R3は水素、炭素数５以下のアルキル基であり、n,m
は１以上の整数、ｐは０または１以上の整数である。） アクリル酸エステル共重合体の架橋剤としては、一般
的な有機過酸化物またはイソシアネート系架橋剤を使う
ことができる。例えば、有機過酸化物としてはベンゾイ
ル・パーオキサイド、ｔ−ブチル・ヒドロ・パーオキサ
イド、2,4−ジクロロ・ジベンゾイル・パーオキサイ
ド、2,5−ジメチル−2,5ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘ
キサン、2,5−ジメチル・ヘキサン−2,5−ジ（パーオキ
シルベンゾエート）などで、好ましくは、アクリル酸エ
ステル共重体100重量部に対して、１〜15重量部配合す
る。
また、イソシアネート系架橋剤としては、タイヤ加硫
時の熱によって、架橋されるものであれば使用すること
ができ、具体的にはTDI,MDI、クルードMDI,NDI,HDI,IPD
I等などをあげることができる。ポリエステルポリオー
ルとイソシアネートの配合比は、インデックス（−NCO/
−OH×100＝）50〜200の範囲が好ましい。この範囲以外
では、粘着性に乏しく、また接着性も低下し、タイヤ部
材と熱可塑フィルムとが接合しなくなることがあるから
である。
その他前記した着色剤、酸化防止剤、粘着付与剤、溶
剤などを配合することができる。
本発明に使用される変性スチレン系共重合体またはス
チレン共重合体と変性ポリオレフィン／架橋剤系の粘接
着剤としては、例えば、変性スチレン共重合体として、
エポキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル
基、酸無水物基等の官能基を有するスチレン−エチレン
−プロピレン共重合体、スチレン−エチレン−ブタジエ
ン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブタジエ
ン共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体
等が挙げられる。
また、スチレン共重合体としては、例えば、スチレン
−エチレン−プロピレン共重合体（SEP）、スチレン−
エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（SEBS）、ス
チレン−エチレン−ブタジエン共重合体（SEB）、スチ
レン−ブタジエン−スチレン共重合体（SBS）等が、変
性ポリオレフィンとしては、エポキシ基、ヒドロキシル
基、アミノ基、カルボキシル基、酸無水物基等の官能基
を有するポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン酢酸
ビニル共重合体、エチレンアクリル酸共重合体、エチレ
ンメタクリル酸共重合体等が挙げられ、スチレン共重合
体と変性ポリオレフィンは好ましくは90/10〜10/90の重
量比で混合して用いることができる。
架橋剤としては、一般的なゴムの架橋剤を用いること
ができ、前述の通りである。本発明で用いる変性スチレ
ン系共重合体又は、スチレン共重合体と変性ポリオレフ
ィンのポリマーは粘着性が乏しいために、これを粘接着
剤として用いるためには、粘着付与剤を混入して、タイ
ヤゴム部材及び熱可塑性フィルムとの粘着力（タッキネ
ス）を付与する必要がある。
混入する粘着付与剤としては、前述したような、ロジ
ン系樹脂、テルペン樹脂、石油樹脂、クマロン・インデ
ン樹脂、スチレン系樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹
脂等を挙げることができるが、これらの選択は、粘接着
剤ポリマーのSp値、タイヤゴム部材のSp値及び熱可塑性
フィルムのSp値に近いものを選ぶと良い。特に、テルペ
ンフェノール樹脂、ロジンエステル樹脂は7.5〜9.5のSp
値のポリマーに対して、有効に働き、粘着性も高いの
で、本発明中の粘接着剤用として、最適に用いることが
できる。また、その他酸化防止剤、着色剤、粘着付与
剤、溶剤についても同様に前述のものが使用できる。
図１は空気入りタイヤの空気透過防止層の配置の典型
例を例示する子午線方向半断面図である。図１におい
て、左右一対のビードコア1,1間にカーカス層２が装架
され、このカーカス層２の内側のタイヤ内面には、空気
透過防止層３が設けられている。この空気透過防止層３
は、本発明では前記フィルムから構成される。図１にお
いては４はサイドウォールを示す。
以下、本発明に従って空気入りタイヤを成型する工程
について説明する。
従来のタイヤ用材料を用いて、グリーンタイヤを成型
する場合は、適度のタッキネスがあり作業上好ましかっ
た。しかし熱可塑性フィルム材等を用いる場合はタッキ
ネスが不足しがちで作業性が低下する傾向にある。特
に、帯状フィルムを成型ドラムに巻きつけ接合させる工
程でこのタッキネス不足が作業性を低下させることが問
題となる。これに対し、帯状フィルムの接合面にあらか
じめ粘接着剤を塗布しておくと（成型前の工程で塗布す
るか、成型時に塗布するかのいずれでも良い）、適度の
タッキネスが付与され作業性の低下はない。例えばタッ
キネスが5N以下であると、成型工程（特に膨径工程）中
にスプライス部が開口し、タイヤ内面全体を空気防止層
でおおうことが出来なくなったり、あるいは、接合層の
浮上り部は加硫時に空気をトラップし、十分な接着力を
得られなくなってしまう等の問題がある。
一方、タッキネスが30Nより大きいとには、過度のタ
ッキネスがある故に、一度接合した後に不具合を修正し
ようとしても、接合面がきれいにはがれず、無理にはが
そうとすると帯状フィルムを変形させてしまい使用に耐
えなくなってしまう等の問題がある。従って、帯状フィ
ルムの伸び特性を考慮するとタッキネスが30Nであるの
が限度である。
なお、円筒状の熱可塑性フィルム材料を準備すれば、
上述の接合部の開口のおそれはない。
グリーンタイヤの成型工程では、前記インナーライナ
ー層のドラムへの巻きつけ後に、カーカス材、ビード
材、サイドウォール材等を更に積み重ねる。これらのゴ
ム部材と熱可塑性フィルム材とは、ライナー接合部の場
合ほど強固なタッキネスは必要としない。しかし、従来
のゴムライナー層に比較し、剛性の高い熱可塑性フィル
ムの特質を利用するとタイヤ均一性（ユニフォミティ
ー）が改善されることがわかった。
即ち、ドラム上に巻きつけられたインナーライナー、
カーカス、ビード、サイドウォール等の部材はベルト、
キャップトレッドを貼りつける為に膨径される。この
際、グリーンタイヤは大きく変形するが、各部材の接合
部はその部分が局所的に高剛性であり、膨径時に相対的
に接合部は小変形となる。これがタイヤ均一性を悪化さ
せるものである。
一方、熱可塑性フィルムは10〜500MPa程度の高い弾性
率を有するのでインナーライナー以外の部材の接合部に
於ける変形差を緩和する作用がある。ただし、この場
合、熱可塑性フィルムと他の部材とは強固なタッキネス
で一体化されていなければ無意味である。
タッキネスが5N未満では、ユニフォミティー改善効果
がなく、30Nを超えると上と同様の理由で作業性が悪化
する傾向にある。
本発明では粘接着剤はフィルム〜他部材接触面の全面
に塗布しても、部分的に塗布しても良く、少なくとも接
触面の30％以上に塗布してあればユニフォミティー改善
効果を発揮する。ただし、部分的に塗布する際はタッキ
ネス（Ｎ）×塗布面積率（％）≧450であるのが好まし
い。
実施例 以下、実施例及び比較例に従って本発明を更に詳しく
説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に限
定するものでないことは言うまでもない。
実施例１〜７及び比較例１〜２ 被着体の調製 熱可塑性フィルムとしてエチレン／ビニルアルコール
共重合体の両面にポリエチレンを積層させた厚さ50μｍ
の３層フィルムを用いた。また、ゴム材料としては下記
に示す一般的なカーカス用配合をオープンロールで混練
したものを100℃、10MPaで型付けして2mm厚さの板に調
製して用いた。
成分 重量部 天然ゴム 80 SBR 20 FEFカーボンブラック 50 ステアリン酸 2 亜鉛華 3 イオウ 3 加硫促進剤（BBS）＊ 1 アロマオイル 2 ＊Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンア
ミド 粘接着剤の調製 表Ｉに示した溶剤を除く配合成分を、オープンロール
で10分間混練した後溶剤を加え常温で５時間攪拌して実
施例１〜７及び比較例１の粘接着剤を調製した。
ゴム被着体、熱可塑性フィルム及び粘接着剤の臨界表
面張力並びにそれらの差は表Ｉに示す通りである。この
ようにして得られたゴム被着体熱可塑性フィルム及び粘
接着剤の粘度測定、粘着試験及び接着試験を以下の通り
にして実施した。
粘接着剤の粘度測定 上記配合の粘接着剤の粘度は、25℃の条件下で、東京
計器製Ｅ型粘度計を用いて測定した。
粘着（タッキネス）試験 上記配合の粘接着剤を刷毛でフィルム、またはゴム板
に塗り、測定器下部にセットする。塗布後20秒間乾燥し
た後、測定器の上部サンプル取り付け位置に取り付けた
フィルムを圧着させ、それを引き剥すときの力を粘着力
とした。測定は、フィルム／粘接着剤／フィルム間とフ
ィルム／粘接着剤／ゴム間の２種類で実施した。測定機
械は（株）東洋精機製作所製 PICMA タックテスター
を用いて下記条件で測定した。
測定条件 基準試料（上部）寸法:12.7mm×152mm 圧着加重 :4.90N 剥離速度 :120mm/min 圧着時間 :0s 温度 :20℃ 湿度 :65％ 接着試験 ゴム板またはフィルムに上記配合の粘接着剤を塗布
し、20秒間乾燥後フィルムを載せ、180℃、10分間プレ
ス圧着し、ゴム、粘接着剤の架橋を行った。このサンプ
ルをJISK−6854に従いＴ型剥離試験に供した。
粘度測定、粘着試験及び接着試験の結果は表Ｉに示
す。
比較例２は粘接着剤を使わずに粘着試験を実施した結
果を示した。
実施例８〜12及び比較例３ 被着体の調整 Br−IPMS＊１100重量部をゴム用ペレタイザーでペレ
ット化した。その後、下記に示す配合を２軸混練機で混
練し、樹脂用ペレタイザーでペレット化した後、Ｔダイ
押出し機で0.1mm厚の熱可塑性フィルムを作製した。こ
の時フィルム表面層はナイロン11であることを確認し
た。又、ゴム材料としては実施例１〜６使用のものと同
様品を用いた。
粘接着剤の調製 実施例８〜11については、表IIに示す配合成分を120
℃にて２軸混練機で混練した後、Ｔダイ押出し機で0.03
mmの粘接着剤フィルムを作製した。なお実施例12及び比
較例３については、実施例１〜７と同様に粘接着剤を調
製した。
ゴム被着体、熱可塑性フィルム及び粘接着剤の臨界表
面張力並びにそれらの差は表IIに示す通りである。
得られたゴム被着体、熱可塑性フィルム、粘接着剤の
粘着試験及び接着試験を以下のように実施した。
粘着試験 実施例８〜11の粘接着剤フィルムを測定器下部に、ま
た測定器上部に熱可塑性フィルムまたはゴム板を取りつ
け、実施例１〜７同様に圧着、引きはがし時の力を求め
た。また、実施例12、比較例３については、実施例１〜
７同様に求めた。
接着試験 実施例８〜11についてはゴム板／フィルム間またはフ
ィルム／フィルム間に、粘接着剤フィルムをはさみ、18
0℃、10分間プレス圧着し、その後Ｔ型はくり試験に供
した。また、実施例12、比較例３については、実施例１
〜７同様にした。
表IIに粘着力及び接着試験結果を示す。
以下の結果より、臨界表面張力の差の絶対値が7mN/m
以上になると、基材と粘接着剤間の粘着力、接着力は、
ともに低下し、タイヤ成形時の作業性低下、タイヤ欠陥
等に結びつくレベルとなってしまう。
次に粘接着剤を使用し、タイヤを成形した実施例を示
す。
実施例13及び14 Br−IPMS＊１を100重量部、カーボン（GPF＊２）60重
量部、パラフィン系プロセス油20重量部を密閉式ミキサ
ー中で混合し、マスターバッチを作製し、ゴム用ペレタ
イザーでペレット化した。その後、表に示す配合を２軸
混合機で混練し、樹脂用ペレタイザーでペレット化した
後Ｔダイ押し出し成形で、360mm幅及び0.1mm厚の帯状フ
ィルムを作製した。この時フィルムの表面層はEVOHであ
ることを確認した。また、このフィルムの臨界表面張力
は38mN/mであった。このフィルムをタイヤ成形ドラムに
巻き付け、そのスプライス部分（実施例13）及び全体
（実施例14）に実施例１で使用した粘接着剤を塗布し、
その上にタイヤ部材を積層し、インフレートさせてグリ
ーンタイヤを成形後、加硫してタイヤサイズ165SR13の
タイヤを作製した。タイヤ作製後、出来上がったタイヤ
に異常はないか観察した。また、製造されたタイヤの重
量、及び空気漏れ量もあわせて測定した。
実施例13によってグリーンタイヤを成形する際の時間
を計測すると約１分の作業時間がかかった。
タイヤ空気漏れ性能試験法 165SR13 スチールラジアルタイヤ（リム 13×41/2
−Ｊ）を使用して、初期圧力200kPa、無負荷条件にて室
温21℃で３ヶ月間放置して、間隔４日毎に圧力を測定し
た。
測定圧力Pt、初期圧力Po及び経過日数ｔとして、関
数： Pt/Po＝exp（−αｔ） に回帰してα値を求める。得られたαを用い、ｔ＝30を
下式に代入し、 β＝［１−exp（−αｔ）］×100 β値を得る。このβ値を１ヶ月当りのタイヤ空気漏れ量
（％／月）とする。
実施例15 あらかじめ実施例８〜12で使用したN11をマトリクス
とした熱可塑性フィルムをＴダイ押出し成形にて作製し
（幅360mm厚さ0.1mm）、ロール状に巻き取っておき、次
に、実施例８の粘接着剤フィルムをＴダイにて作製する
際に、熱可塑性フィルムをロール上でラミネートして、
熱可塑性フィルム層と粘接着剤層から成る２層フィルム
を作製した。
この２層フィルムをタイヤ成形ドラムに巻き付け、そ
の上にタイヤ部材を積層させ、実施例11及び12と同様に
タイヤを成形し、タイヤ重量、空気もれ量も合わせて測
定した。
実施例16 実施例13で使用したフィルム配合を２軸混練機で混合
ペレット化し、その後インフレーション成形によって直
径345mm、厚さ0.1mmの円筒状フィルムを作製した。これ
をタイヤ成形用ドラムにはめ、全面に実施例１で使用の
粘接着剤を塗布し、実施例13と同様にタイヤを作製し、
評価した。
比較例４ 実施例13で使用した帯状のフィルムをタイヤドラムに
巻き付け、粘接着剤を使用せずに実施例13と同様にタイ
ヤを作製し、評価した。ここで、比較例４によってグリ
ーンタイヤを成形する際の時間を計測すると、フィルム
スプライス部分とカーカスとの積層手直しなどのため
に、１分20秒かかった。これは、実施例13に対して作業
時間が20秒増えている事になる。
比較例５ インナーライナーを通常のブチルゴム系組成物で作製
したタイヤを評価した。
以上の評価結果を表IIIに示した。
表IIIの結果より、粘接着剤を少なくとも熱可塑性フ
ィルムのスプライス部分に使用することにより、タイヤ
成形時に、スプライスオープンがなくなり、良好なタイ
ヤが成形できることがわかる。
また、比較例４のような粘接着剤を使用しないタイヤ
に比べて、粘接着剤を使用するとそれのタックによっ
て、容易に成形ドラム上に熱可塑性フィルムを固定でき
ることから作業時間を短縮でき、作業性に関しても極め
て有効であることが証明された。
このようにして、完成したタイヤは通常のタイヤ（比
較例５）よりも６〜７％軽量化され、しかも、空気もれ
量も少ないというメリットを有する。
粘接着剤をスプライス部及びフィルム全面に施すこと
により、タイヤ成形時にスプライス部分が開口する欠陥
はなくなり、またスプライス部のタックによってフィル
ムを成形ドラム上に固定できることから作業性も向上し
た。
こうして出来上ったタイヤは重量として現状品よりも
６〜７％の軽量化が達成され、かつ、空気もれ量も改善
されている。
実施例17 実施例16で使用した円筒状ライナーを用いて165SR13
スチールラジアルタイヤ（リム:13×41/2−Ｊ）でライ
ナー全面積の25,30,80,90及び100％に実施例１の粘接着
剤を塗布し、ユニフォミティ試験を行なった。結果をタ
ッキネスの値と共に表IVに示す。
産業上の利用性 以上説明した通り、本発明によれば熱可塑性フィルム
を空気透過防止層とに使用する空気入りタイヤの製造方
法において、熱可塑性フィルムの接合部又は熱可塑性フ
ィルムの相対するタイヤ部材との間の少なくとも一部
に、前記タイヤ部材のゴム成分及び熱可塑性フィルムの
表面層のポリマー成分との臨界表面張力差の絶対値がそ
れぞれ6mN/m以下のポリマー成分を含む粘接着合い組成
物を、フィルムのスプライス部、フィルムとカーカスな
どのタイヤ部材との接合面に塗布することにより、スプ
ライス部の開口が起らず、作業性も向上させることがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 紀明 神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム 株式会社 平塚製造所内 (72)発明者 川口 剛 神奈川県平塚市追分２番１号 横浜ゴム 株式会社 平塚製造所内 (56)参考文献 特開 平６−40207（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−52605（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−169909（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−170935（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29D 30/00 - 30/72 B60C 5/00 - 5/24

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】帯状又は円筒状の単層又は多層熱可塑性フ
    ィルムを空気透過防止層に使用する空気入りタイヤの製
    造方法において、熱可塑性フィルムの接合部又は熱可塑
    性フィルムの相対するタイヤ部材との間の少なくとも一
    部に、前記タイヤ部材のゴム成分及び熱可塑性フィルム
    の表面層のポリマー成分との臨界表面張力差の絶対値が
    それぞれ6mN/m以下のポリマー成分を含む粘接着剤組成
    物を適用して熱可塑性フィルムに５〜30Nのタッキネス
    を付与することを特徴とする空気入りタイヤの製造方
    法。
  2. 【請求項２】帯状の単層又は多層熱可塑性フィルムの少
    なくとも接合部に粘接着剤組成物を適用する請求の範囲
    第１項に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記粘接着剤組成物が未加硫ゴム及びその
    架橋剤を含む請求の範囲第１項又は第２項に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】前記粘接着剤組成物が数平均分子量3000以
    上のポリエステル骨格を有するポリオールとイソシアネ
    ート系架橋剤を含む請求の範囲第１項又は第２項に記載
    の方法。
  5. 【請求項５】前記粘接着剤組成物がアクリル酸エステル
    共重合体と有機過酸化物系架橋剤又はイソシアネート系
    架橋剤とを含む請求の範囲第１項又は第２項に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】前記粘接着剤組成物が変性スチレン系共重
    合体、または、スチレン共重合体と変性ポリオレフィン
    の混合物と架橋剤及び粘着付与剤を含む請求の範囲第１
    項又は第２項に記載の方法。
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