JPH0425882B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、熱可塑性ポリウレタンエラストマー
を主体としてなる耐ブロツキング性に優れた二輪
車用タイヤチユーブに関する。 （従来の技術） 従来より、自動二輪車、自転車等のタイヤチユ
ーブには主としてブチルゴムが用いられてきた
が、ブチルゴムは強度が弱く、耐摩耗性に劣るた
めパンクしやすく、しかも大気中のオゾンによつ
て材料劣化するという問題を抱えている。 そこで近年、かかるブチルゴム製チユーブに代
わつて弾力性、柔軟性、耐摩耗性、耐老化性及び
機械的強度などに数多くの優れた特性を有する熱
可塑性ポリウレタンエラストマー製のチユーブが
提案されている。（特開昭54−122507号公報、特
公昭56−39805号公報） しかしながら、周知の如く熱可塑性ポリウレタ
ンエラストマーは60℃未満の比較的低い温度でブ
ロツキングしやすいために、チユーブ成形加工の
際にもちろん、直射日光の下でパンクしたまま長
時間放置した場合においてもチユーブの内面同士
がブロツキングし、極端な場合には融着してタイ
ヤチユーブとしての機能を全く失うというおそれ
があつた。 （発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の如き従来の熱可塑性ポリウレ
タンエラストマー製チユーブにみられた問題を解
決したものであり、しかしてその目的とするとこ
ろは熱可塑性ポリウレタンエラストマー持有の優
れた弾力性、柔軟性、耐摩耗性、耐老化性、機械
的強度と、二輪車用タイヤチユーブとして不可欠
な継合わせ加工性、パンク補修性などの性質を損
なうことなく、耐ブロツキング性が著しく改善さ
れた二輪車用タイヤチユーブを提供する点にあ
る。 （課題を解決するための手段） 本発明者等は、熱可塑性ポリウレタンエラスト
マー製チユーブの耐ブロツキング性を改善するた
めの具体的な手段として、澱粉微粒子などのブロ
ツキング防止剤をチユーブ内面に付着させる方法
と、チユーブの内面に種々の合成樹脂を積層する
方法に付いて鋭意検討の結果、特定の合成樹脂を
配合した変性熱可塑性ポリウレタンエラストマー
をチユーブの内面に積層する方法が耐ブロツキン
グ性の改善のみならず継合わせ加工、パンク補修
といつた二輪車用タイヤチユーブ特有の要求性能
をも同時に満足させることができる点で最善であ
るとの結論に到達し、本発明を完成させた。 即ち、本発明は熱可塑性ポリウレタンエラスト
マーよりなるチユーブの内面に、該熱可塑性ポリ
ウレタンエラストマーとブレンド可能なポリオレ
フイン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド
系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹
脂、エチレン−ビニルアルコール系樹脂、ポリカ
ーボネート系樹脂、アクリル変性フツ化ビニリデ
ン系樹脂から選ばれる少なくとも一種の合成樹脂
を80重量％を上限として含有し、且つJISZ1515
に準じて測定した耐ブロツキング度が60℃以上の
変性熱可塑性ポリウレタンエラストマーよりなる
層をチユーブ全厚さに対して0.3乃至50％の厚さ
比率で積層したことを特徴とする二輪車用タイヤ
チユーブに係るものである。 本発明においてチユーブ本体を構成する熱可塑
性ポリウレタンエラストマーとは、二官能性ポリ
オールとジイソシアネート及びグリコールを主原
料とする分子構造中にウレタン基を含有するゴム
状弾性高分子のうち、熱可塑性を有するものを総
称するもので、具体的には使用される前記ポリオ
ール等の原料の種類によつて区別されるところの
アジペートエステル系、ポリエーテル系、カプロ
ラクトンエステル系、ポリ炭酸エステル系等の熱
可塑性ポリウレタンエラストマーを包含するが、
これらの中では耐水性及び耐候性に優れ、しかも
永久伸びの比較的少ないポリエーテル系の熱可塑
性ポリウレタンエラストマーが好ましい。 尚、かかる熱可塑性ポリウレタンエラストマー
には、その弾力性、柔軟性、耐摩耗性、耐老化
性、機械的強度などの特性を大きく損なわない範
囲内で、他の例えばポリオレフイン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエステル、ポリアミド、アクリル等の
樹脂を５重量％未満添加してもさしつかえない。 一方、本発明に用いられる変性熱可塑性ポリウ
レタンエラストマーとは、上記チユーブ本体を構
成する熱可塑性ポリウレタンエラストマーよりな
るチユーブの内面には積層することによつて、二
輪車用タイヤチユーブとして不可欠な継合わせ加
工性、パンク補修性などの性質を阻害することな
く耐ブロツキング性を改善し得るものでなければ
ならない関係上、該熱可塑性ポリウレタンエラス
トマーとブレンド可能なポリオレフイン系樹脂、
ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリ
ル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、エチレン−ビ
ニルアルコール系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、アクリル変性フツ化ビニリデン系樹脂から選
ばれる少なくとも一種の合成樹脂を80重量％を上
限として含有し、且つJISZ1515に準じて測定し
た耐ブロツキング度が60℃以上の変性熱可塑性ポ
リウレタンエラストマーでなければならない。 本発明において、チユーブの内面に積層する樹
脂を熱可塑性ポリウレタンエラストマーと上記合
成樹脂とのブレンドによる変性熱可塑性ポリウレ
タンエラストマーで構成することによつて奏し得
られる効果は、チユーブ内面に積層するブロツキ
ング防止層を合成樹脂単体で構成した場合に比べ
て熱可塑性ポリウレタンエラストマー本体との熱
接着性、すなわち積層後の層間強度に優れるこ
と、更にチユーブの継合わせ加工及びパンク補修
が容易に行える点にある。 即ち、本発明の如き二輪車用タイヤチユーブ
は、押出成形などの方法で製造した素材チユーブ
を所定の長さに切断した後パルプゴム座を取付
け、更に素材チユーブの両端に継合わしてリング
状に加工するという一連の操作によつて製造され
るが、かかるチユーブの継合わせ加工は通常ヒー
トカツトしたチユーブの両端断面を突き合わせて
接合されるため、異種樹脂の層が介在すると接合
強度が弱くなつてパンクやバーストの原因になる
ほか、パンク補修の際にも充分な接着強度が得ら
れないという問題が生ずるものである。 従つて、熱可塑性ポリウレタンエラストマーに
対する合成樹脂のブレンド比が80重量％を越える
と熱可塑性ポリウレタンエラストマー本体との層
間強度が弱く、衝撃、よじれ、圧縮、折曲げなど
の二輪車用タイヤチユーブ特有の苛酷な使用条件
に耐えられないばかりか、チユーブ継合わせ加工
時の接合強度が不十分でパンクやバーストを起こ
しやすくなるほか、パンクの補修も困難になるな
ど不都合な問題を誘発することになる。 かかる本発明で用いられる合成樹脂のうちポリ
オレフイン系樹脂とは、熱可塑性ポリウレタンエ
ラストマーとブレンド可能なものであればいかな
るものでもよいが、通常エチレンに他のビニルモ
ノマー等を共重合した、例えばエチレン−酢酸ビ
ニル共重合樹脂、エチレン・アクリル酸エチル共
重合樹脂、エチレン・メチルメタクリレート共重
合樹脂、エチレン・アクリル酸エステル・無水マ
レイン酸三元共重合樹脂などをいうものである。 また、ポリエステル系樹脂とはポリ（エチレン
テレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフタレー
ト）、ポリ（エチレンテレフタレート／イソフタ
レート）、ポリ（エチレングリコール／シクロヘ
キサンジメタノール／テレフタレート）などが例
示されるが、中でも融点が熱可塑性ポリウレタン
エラストマーと同程度になるようジカルボン酸成
分あるいはジオール成分の一部をイソフタル酸、
アジピン酸、セバチン酸、シクロヘキサンジメタ
ノール、ネオペンチルグリコール等で変性した共
重合ポリエステル樹脂が好適である。 更に本発明では、上記合成樹脂の他にもポリカ
プラミド（ナイロン−６）、ポリウンデカンアミ
ド（ナイロン−11）、ポリラウリルラクタム（ナ
イロン−12）、ポリヘキサメチレンアジパミド
（ナイロン−6.6）、ポリヘキサメチレンドデカミ
ド（ナイロン−6.12）等のポリアミド系樹脂や、
ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル
等のアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合樹脂等のポリ
塩化ビニル系樹脂、エチレン含量20乃至50モル％
でかつケン化度95％以上のエチレン−ビニルアル
コール系樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びフツ
化ビニリデン重合体にポリメタクリル酸メチル、
ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸メチル
等をブレンドしたアクリル変性フツ化ビニリデン
系樹脂などの合成樹脂を用いることができる。 尚、本発明においてこれら合成樹脂とブレンド
される熱可塑性ポリウレタンエラストマーは、前
記チユーブ本体を構成する熱可塑性ポリウレタン
エラストマーと同じものが熱接着性などに優れる
点で好ましいが、異なる種類のものでもさしつか
えないことはいうまでもない。 本発明のタイヤチユーブに用いられる変性熱可
塑性ポリウレタンエラストマーはまた、耐ブロツ
キング度が60℃以上であることが不可欠の要件で
ある。その理由は、チユーブ成形加工時の引取
り、巻取りの際にピンチロールの押圧の工程を必
要とするものの場合には、その押圧によつて発生
するチユーブ内面同士のブロツキングを防止する
には少なくとも60℃以上の耐ブロツキング度が必
要であることと、チユーブを輸送、保管する場合
には、チユーブを脱気、扁平化し、しかも長期間
そのままの状態におくので、特に気温の高い地方
とか、高温の場所ではブロツキング防止のため、
耐ブロツキング度が60℃以上でなければならない
こと、更にパンクの際のブロツキングが外気温度
から直接チユーブに加わる熱よりもむしろ車輪の
リムに蓄熱された熱と地面からくる輻射熱との複
合熱によつて引起こされるものであるため、この
種のブロツキングの問題を解決するには耐ブロツ
キング度が60℃以上、好ましくは80℃以上でなけ
ればならないことなどの知見に基づくものであ
る。従つて、耐ブロツキング度が60℃より低い変
性熱可塑性ポリウレタンエラストマーをチユーブ
の内面に積層した場合は、耐ブロツキング性の改
善に対して充分な効果を発揮し得ないのである。 本発明において、かかるチユーブの内面に積層
される変性熱可塑性ポリウレタンエラストマーの
厚さについては、厚さが薄すぎるとチユーブの伸
縮に伴う耐ブロツキング性の改善効果が不十分で
あるのに対し、厚さが厚すぎると弾力性と柔軟性
が悪化して二輪車用タイヤチユーブとしての走行
感が悪くなるものであり、該厚さは、樹脂の種
類、添加量によつても異なるが、チユーブ全厚さ
に対して一般に0.3乃至50％、好ましくは１乃至
30％の厚さ比率である。 また、かかる変性熱可塑性ポリウレタンエラス
トマーを熱可塑性ポリウレタンエラストマー製チ
ユーブの内面に積層する方法としては共押出し法
が最も好ましく、この場合両者の樹脂の間には接
着性を向上させるために適宜の接着性樹脂を介在
させてもよい。尚、本発明のタイヤチユーブを構
成する熱可塑性ポリウレタンエラストマー及び変
性熱可塑性ポリウレタンエラストマーには、必要
に応じて適宜の滑剤、紫外線吸収剤、酸化防止
剤、着色剤などの添加剤を加えてもさしつかえな
い。 （実施例） 以下、本発明の二輪車用タイヤチユーブを更に
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
のでない。 実施例１〜４，比較例１〜２ 二官能性ポリオール成分がポリテトラメチレン
グリコール、ジイソシアネート成分が4.4′ジフエ
ニルメタンジイソシアネート、グリコール成分が
1.4ブタンジオールよりなるポリエーテル系の熱
可塑性ポリウレタンエラストマー原料（日本エラ
ストラン社製エラストランE385）を第１の押出
機（スクリユー径50φ）に、また第２の押出機
（スクリユー径25φ）には上記と同様の熱可塑性
ポリウレタンエラストマー70重量％に第１表に示
す種々の合成樹脂30重量％をブレンドした変性熱
可塑性ポリウレタンエラストマー原料を供給して
それぞれ溶融混練し、約15Kg／hrの総押出量で同
一口金を有する二層のサーキユラーダイスに導き
ダイス内部で接合させた後、約６ｍ／minの速度
で引取ることによつて折径20mm、厚さ構成が熱可
塑性ポリウレタンエラストマーよりなる層540ミ
クロンに対して変性熱可塑性ポリウレタンエラス
トマーよりなる層が60ミクロンの２層チユーブを
作製した。また比較のために、上記と同様の熱可
塑性ポリウレタンエラストマー原料を用いて厚さ
600ミクロンの熱可塑性ポリウレタンエラストマ
ーのみからなる折径28mmのチユーブを作製した。
（比較例２） これら実施例及び比較例で得たチユーブについ
て、夏季（気温35℃）の直射日光の下でチユーブ
に約５Kg／cm²の静荷重を加えてブロツキング試験
を行つた結果を第１表に示した。同表から耐ブロ
ツキング度が本発明の範囲にある変性熱可塑性ポ
リウレタンエラストマーを熱可塑性ポリウレタン
エラストマーの内面に積層したチユーブは、ブロ
ツキングが全く認められず二輪車用タイヤチユー
ブとして極めて好適であつた。

【表】 実施例５〜９，比較例３〜４ 変性熱可塑性ポリウレタンエラストマーとし
て、熱可塑性ポリウレタンエラストマーとエチレ
ンアクリル酸エチル共重合樹脂とのブレンド比を
種々変える以外は実施例２と同様の方法で折径28
mm、厚さ構成が熱可塑性ポリウレタンエラストマ
ーよりなる層540ミクロンに対して変性熱可塑性
ポリウレタンエラストマーよりなる層が60ミクロ
ンの２層チユーブを作製した。 これら実施例及び比較例で得たチユーブについ
て、前記実施例と同様のブロツキング試験を行う
と共に、チユーブ本体の熱可塑性ポリウレタンエ
ラストマーと変性熱可塑性ポリウレタンエラスト
マーとの層間強度、チユーブの継合わせ加工性、
パンク補修性などの二輪車用タイヤチユーブとし
ての適否を総合的に評価した結果を第２表に示し
た。同表から変性熱可塑性ポリウレタンエラスト
マーにおける熱可塑性ポリウレタンエラストマー
とエチレンアクリル酸エチル共重合樹脂のブレン
ド比並びに耐ブロツキング度が本発明の範囲にあ
るものはブロツキングが全く認められず、しかも
二輪車用タイヤチユーブとしての成形加工性及び
耐久性等の優れた諸性質を兼備していたが、耐ブ
ロツキング度が本発明の範囲外にあるもの（比較
例３）は耐ブロツキング性の改善効果が不十分
で、またブレンド比が本発明の範囲外にあるもの
（比較例４）はチユーブ本体の熱可塑性ポリウレ
タンエラストマーとの層間強度が弱く、しかもチ
ユーブ継合わせの際の接合強度にも劣るなどの理
由から、総合的に二輪車用タイヤチユーブとして
の使用が困難であつた。

【表】 (注)

【表】 実施例10〜13，比較例５〜６ 変性熱可塑性ポリウレタンエラストマーとして
熱可塑性ポリウレタンエラストマーとシクロヘキ
サンジメタノール変性ポリエステル共重合樹脂と
のブレンド比を種々変える以外は実施例３と同様
の方法で折径20mm、厚さ構成が熱可塑性ポリウレ
タンエラストマーよりなる層540ミクロンに対し
て変性熱可塑性ポリウレタンエラストマーよりな
る層が60ミクロンの２層チユーブを作製した。 これら実施例及び比較例で得たチユーブについ
て、前記実施例と同様ブロツキング試験などの二
輪車用タイヤチユーブとしての適否を総合的に評
価した結果を第３表に示した。同表から変性熱可
塑性ポリウレタンエラストマーにおける熱可塑性
ポリウレタンエラストマーとシクロヘキサンジメ
タノール変性ポリエステル系共重合樹脂のブレン
ド比並びに耐ブロツキング度が本発明の範囲にあ
るものはブロツキングが全く認められず、しかも
二輪車用タイヤチユーブとしての成形加工性及び
耐久性などの優れた諸性質を兼備していたが、耐
ブロツキング度が本発明の範囲外にあるもの（比
較例５）は耐ブロツキング性の改善効果が不十分
で、またブレンド比が本発明の範囲外にあるもの
（比較例６）はチユーブ本体の熱可塑性ポリウレ
タンエラストマーとの層間強度が弱く、しかもチ
ユーブ継合わせの際の接合強度にも劣るなどの理
由から、総合的に二輪車用タイヤチユーブとして
の使用が困難であつた。

【表】 （発明の効果） 以上の如き本発明のタイヤチユーブは、従来の
熱可塑性ポリウレタンエラストマーのみよりなる
チユーブにみられた耐ブロツキング性の問題を、
熱可塑性ポリウレタンエラストマー特有の優れた
弾力性、柔軟性、耐摩耗性、耐老化性、機械的強
度と、チユーブ継合わせ加工性、パンク補修性等
の二輪車用タイヤチユーブとして欠くことのでき
ない諸性質を損なうことなく解決したものであ
る。 また、本発明のタイヤチユーブは熱可塑性ポリ
ウレタンエラストマーを主材として構成したもの
であるため、従来のブチルゴム製チユーブに比べ
てパンクバーストに対して強い抵抗力を有するば
かりか、耐寒性、耐オゾン性等の点でもブチルゴ
ムをはるかに凌ぐことから、チユーブとしての耐
用年数が大幅に伸びる上、更にチユーブの薄肉化
による軽量化とコストダウンも可能であるなど工
業的利用価値の高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性ポリウレタンエラストマーよりなる
   チユーブの内面に、該熱可塑性ポリウレタンエラ
   ストマーとブレンド可能なポリオレフイン系樹
   脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ア
   クリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、エチレン
   −ビニルアルコール系樹脂、ポリカーボネート系
   樹脂、アクリル変性フツ化ビニリデン系樹脂から
   選ばれる少なくとも一種の合成樹脂を80重量％を
   上限として含有し、且つJISZ1515に準じて測定
   した耐ブロツキング度が60℃以上の変性熱可塑性
   ポリウレタンエラストマーよりなる層をチユーブ
   全厚さに対して0.3乃至50％の厚さ比率で被覆、
   又は積層したことを特徴とする二輪車用タイヤチ
   ユーブ。