JPS63156855A - 空気保持性に優れた二輪車用軽量チユ−ブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、二輪車、特に自転車及び自動二輪車等に好適
に用いられる、軽量で優れた空気保持性と耐久性及び走
行性を有する新規なチューブに関するものである。

（従来の技術） 近年、自転車及び自動二輪車等の二輪車は、その取扱い
の手軽さと経済的左利点から社会生活の中に深く浸透し
愛用されているが、一方でこれら取扱い性及び経済性等
に対する改良も積極的に行われ、その−環として車体の
軽量化が盛んに検討されている。

ところで、こうした車体の軽量化が進む中にあって、自
転車、自動二輪車等のチューブには、従来ヨリブチルゴ
ムあるいは天然ゴムラテックス等を押出加硫したチュー
ブが主として使用されている。

しかしながらこれらのうち、ブチルゴムチューブは空気
保持性と耐老化性が比較的良好であるが、強度及び耐摩
耗性に問題があるためパンクやバーストを起しやすく耐
久性の点で不充分であり、まり天然ゴムラテックスチュ
ーブは強度と弾力性に優れるものの空気保持性及び耐老
化性に問題があるなど、いづれの場合も耐久性あるいは
空気保持性等に根本的な問題を抱えているために、チュ
ーブの厚肉化を余儀なくされているのが現状であり、従
ってチューブ自体の軽量化についてはこれまでほとんど
検討されずに今日に至っている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、これまで自転車及び自動二輪車等に
おいてほとんどかえりみられなかったチューブの軽量化
の問題を改善すると共に、併せて優れた空気保持性と耐
久性、走行性並びにチューブ成形加工性等を兼備した新
規で実用性の高い二輪車用チューブを提供する点にある
。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、チューブの軽量化に加えて優れた空気保
持性を有する、耐久性、走行性、チューブ成形加工性の
良好な二輪車用チューブを得るために、これまでゴム製
指向の強かったこの種のチューブに対する概念を打ち破
り、新たな素材を開発すべく鋭意横割を重ねた結果、特
定の熱可塑性ポリアミドエラストマーが空気保持性にや
や問題があるものの、低密度軽量で、しかも優れた耐久
性と柔軟性、弾力性等を具備している点に着目し、かか
る熱可塑性ポリアミドエラストマーに更に気体遮断性に
優れた合成樹脂を特定割合でブレンドすれば、この種の
チューブに必要とされる、例えばバルブゴム座の接着あ
るいはチューブ継ぎ合せといった成形加工性、走行性な
どの特殊な要求性能を損うことなく軽量化と空気保持性
の問題を改善し得ることを見出し本発明を完成させた。

即ち本発明は、熱可塑性ポリアミドエラストマーを主体
として々る二輪車用チューブにおいて、該チューブがシ
ョアーＡ硬度７０〜９３Ｈｓの熱可塑性ポリアミドエラ
ストマー５０〜９５重ｔ％、！：、前記熱可塑性ポリア
ミドエラストマーより高い気体遮断性を有する合成樹脂
５〜５０重量係とのブレンド樹脂よりなり、且つＪＩＳ
Ｋ６３０４に規定する永久伸びが４０係以下であること
を特徴とする空気保持性に優れた二輪車用軽量チューブ
に係るものである。

以下、本発明の空気保持性に優れた二輪車用軽量チュー
ブについて、その構成並びに作用効果を詳しく説明する
。

本発明で用いる熱可塑性ポリアミドエラストマーとは、
ハードセグメントとして作用するナイロン６、ナイロン
６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１２等
のポリアミド成分と、ソフトセグメントとして作用する
ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレン
グリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等の
ポリエーテル成分とから々る下記一般式で表わされると
ころのブロックコポリマーである。

但し、ＰＡ：ポリアミド成分、ＰＥ：　ポリエーテル成
分である。

この熱可塑性ポリアミドエラストマーは、樹脂密度カブ
チルゴム及び天然ゴムラテックスの密度１、１〜１．３
９７ｃｍ３に比べて０．９〜１．０　？／ｃｔｎ３　　
と低く、チューブの軽量化を図るには格好の素材である
が、ハードセグメントとソフトセグメントの比率によっ
てその性質が大きく変化し、例えばノ・−ドセグメント
の比率が高い場合は優れた耐摩耗性と気体遮断性が期待
されるにもかかわらず硬度が高いために走行性が悪く、
一方セグメントの比率が高い場合は硬度が低く優れた走
行性を有する反面気体遮断性が不充分であるなど、それ
ぞれ一長一短があって二輪車用チューブへの応用が困離
であった。

本発明の空気保持性に優れた二輪車用軽量チューブは、
かかる熱可塑性ポリアミドエラストマーのうち７０〜９
３Ｈｓ、好ましくは７５〜９０ＨｓのショアーＡ硬度の
ものを用いることを必須の要件とするものである。その
理由は、熱可塑性ポリアミドエラストマーは前記の如く
ハードセグメントとソフトセグメントの比率によって、
硬度をはじめ弾力性、柔軟性、耐摩耗性、気体遮断性等
の諸性質が大きく変化する関係上、ショアーＡ硬度が７
０Ｈｓ未満の場合は得られるチューブの耐摩耗性と空気
保持性の改善が困難であるのに対し、ショアーＡ硬度が
９３Ｈｓより大きくなると柔軟性が根本的に不足して優
れた走行性が望めないためである。

尚、かかる熱可塑性ポリアミドエラストマーには、その
性質を大きく変えない範囲内で他の成分を共重合するこ
とができるほか、必要に応じて適宜の滑材、紫外線の吸
収剤、酸化防止剤、着色剤等を添加してもよい。

一方、前記熱可塑性ポリアミドエラストマーにブレンド
される合成樹脂とは、得られるチューブの空気保持性を
改善し得るものでなければならない関係上、本質的に熱
可塑性ポリアミドエラストマーとブレンドでき、しかも
気体遮断性が前記熱可塑性ポリアミドエラストマーより
優れるもので々ければならない。かかる性質を満足する
合成樹脂としては、第１表に示した熱可塑性ポリアミド
エラストマーと各種樹脂との相溶性並びに空気透過係数
に関する測定値からポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビ
ニリデン系樹脂、ポリエステル系樹脂。

ポリアミド系樹脂、エチレン−ビニルアルコール系共重
合樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリス
チレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルブ
チラール系樹脂及びこれラノエラストマーから選ばれた
一種あるいはそれ以上の組合せから々るものが例示され
るが、これらの中では空気透過係数が２　ｃｃ　−ｔｔ
ａｎ　／ｃ＠２　・ｓｅｅ　−ｃｒｎＨｇ　・１０１０
以下の例えばポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデ
ン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エ
チレン−ビニルアルコール系共重合樹脂、アクリル系樹
脂及びこれらのエンストマー等が少いブレンド比で高い
空気保持性を発揮できる点で好ましい。

（以下余白） 尚、これら合成樹脂は、いづれも前記熱可塑性ポリアミ
ドエラストマーとブレンドできるが１通常熱可塑性ポリ
アミドエラストマーの熱成形温度が１５０〜２３０℃で
ある関係上１本発明で用いる合成樹脂もそれに近い温度
で熱成形できるよう適宜変性あるいは共重合されたもの
がより好ましい。

本発明の空気保持性に優れた二輪車用軽量チューブは、
このように熱可塑性ポリアミドエラストマーに、それよ
り高い気体遮断性を有する合成樹脂をブレンドしたもの
であるが、その際のブレンド比率は熱可塑性ポリアミド
エラストマー５０〜９５重量幅、好ましくは６０〜９０
重量係に対して、合成樹脂５〜５０重量係、好ましくは
１０〜４０重量係である。即ち、チューブ素材中の合成
樹脂のブレンド比率が５重量幅未満の場合は空気保持性
の改善が期待できず、また合成樹脂のブレンド比率が５
０重重量幅超えると、熱可塑性ポリアミドエラストマー
の優れた高周波あるいは熱等による接着性が阻害される
ため、チューブ成形加工の際にパルプゴム座の接着不良
又はチューブの接合不良といったトラブルが発生するほ
か、パンク補修の際にもパッチゴムの接着が悪くなるな
ど。

二輪車用チューブに係る特有の不都合な問題が生じるも
のである。

本発明の空気保持性に優れた二輪車用軽量チューブは、
更ＫＪＩＳＫ６３０４に規定する永久伸びが４０係以下
、好ましくは３０チ以下である。なぜなら、本発明の如
き二輪車用チューブにおいては。

優れた柔軟性と弾力性に基づく快適な走行性が不可欠と
されるが、周知の如く熱可塑性ポリアミドエラストマー
は、そのハードセグメントを形成するポリアミド成分が
結晶性を有するだめに、凹凸のはげしい路面では走行中
のチューブに発生する局部的な伸縮によって一部に配向
結晶化が起り、一旦、配向結晶化が起るとその部分の弾
力性が低下して走行性に著しい悪影響を及ぼすのであり
。

従ってかかるチューブの配向結晶化による走行性の悪化
を防止するには、永久伸びがＪＩＳＫ６３０４に規定す
る方法で測定した場合に４０係以下でなけれ−ばならな
いのである。

（実施例） 以下、本発明の空気保持性に優れた二輪車用軽量チュー
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
はない。尚１本発明の空気保持性に優れた二輪車用軽量
チューブについて行った物性の測定法並びに評価方法は
次の如くである。

（１）空気透過率（単位：　ｃｃ／ｍ２・ａｔｎｌ−２
４ｈｒ）ＡＳＴＭＤ１４３４−８２に準じて透過率を測
定した。

＋２）　　１００　％モジュラス応力（単位：　ｋｇ／
ｃｍ　２）ＪＩＳＫ６３０１−１９７５に規定する方法
で引張試験を行い、１００係伸張時における荷重（単位
二二＃）と試験片の断面積（単位二ＣｒｒＬ２）から次
式で算出した。

尚、この１００ｃｉｂモジユラス応力は、チューブの柔
軟性の指標となるもので、この値が１５０　却／ｃｍ２
　　以上になるとチューブが硬く走行性が著しく悪化す
る。

（３）永久伸び（単位：係） ＪＩＳＫ６３０４−１９８２に規定する方法で測定した
。尚、この永久伸びは、チューブの弾力性の指標となる
もので、この値が大きく々るとクッション性が低下して
走行性が悪化する。

（４）耐摩耗性（単位二■） Ｊ　ＩＪＳＩ枢７２０４に規定する方法で測定した。測
定に用いた摩耗輪ばＨ−２２、荷重１０００９とした。

尚、この耐摩耗性は、チューブの耐久性を評価する目安
としだもので、摩耗量が３００■以上になると従来のブ
チルゴム及び天然ゴムラテックスチューブの場合に見ら
れたと同様、走行中タイヤとの摩擦によるチューブの損
傷がはげしく耐久性に乏しい。

（５）　　チューブ成形力■工性 チューブの成形加工に際し、高周波ウエルダーによるパ
ルプゴム座の接着性並びにチューブの継ぎ合せ加工性を
主として評価したもので、いづれも支障なく加工できた
ものを（○）、パルプゴム座の接着あるいはチューブ接
合のいづれかで接着不良が認められたものを（×）とし
た。

（６）総合評価 空気透過率、１００係モジユラス応力、永久伸び、耐摩
耗性、チューブ成形加工性等の測定結果をもとに、二輪
車用チューブとしての適否を総合的に評価したもので、
非常に適しているものを（○）、やや適しているものを
（Δ）、不適のものを（×）とした。

実施例１〜３、比較例１〜２ ポリアミド形成成分としてのラウリルラクタムと、ポリ
エーテル形成成分としてのポリオキシプロピレングリコ
ールを開環重合した後、更に重縮合させることによって
熱可塑性ポリアミドエラストマーを生成するに際し、ラ
ウリルラクタムとポリオキシプロピレングリコールの仕
込み量を変えることによって硬度の種々異々る熱可塑性
ポリアミドエラストマーを生成した。

次にこれら熱可塑性ポリアミドエラストマー７０重量係
と共重合ポリエステル樹脂（密度１．３０、融点１５１
℃）３０重量係をトライブレンドした原料を５０φ押出
機にて、押出温度１７０〜２３０℃、押出量約２２館／
ｈｒの条件でリップ径１７．２φの環状ダイスから押出
し。

そのまま１１．３７ｎ／ｍｉｎ　　の速度で引取ること
により折径２７箇、厚さ６００μのチューブを作成した
。

尚、得られたチューブの密度は全て０．９６〜１、０１
９７ｃｍ３　　と軽量であった。これら硬度の種々異な
る熱可塑性ポリアミドエラストマーと共重合ポリエステ
ル樹脂とのブレンド樹脂よりなるチューブについて、空
気透過率−１００％モジュラス応力、永久伸び、耐摩耗
性及びチューブ成形加工性等の評価結果を第２表に示し
た。

同表より熱可塑性ポリアミドエラストマーの硬度が本発
明の範囲にあるチューブは優れた空気保持性と走行性、
耐久性並びにチューブ成形加工性を有し、二輪車用チュ
ーブとして好適であった。　　　　　　　　　　　　　
（以下余白）実施例４〜７、比較例３〜４ ドエラストマー８０重量係と第３表に示す種々の合成樹
脂原料２０重量係との混合原料を５０φ押出機に供給し
、押出温度１７０〜２００℃。

押出量的２５　ｋｇ／ｈｒの条件でリップ径２５．５φ
の環状ダイスから押出し、約７．５ｍ／ｍｉＨの速度で
引取ることによって折径４０　ｔｒｔｍ　、厚さ７００
μのチューブを作成した。

また、比較のために上記と同様の熱可塑性ポリアミドエ
ラストマー原料を用いて折径４０ｍ。

厚さ７００μのチューブを作成した（比較例３）。

これら実施例及び比較例で得たチューブについて、空気
透過率、１００係モジユラス応力、永久伸び、耐摩耗性
及びチューブ成形加工性等の評価結果を第３表に示した
。同表よシ熱可塑性ポリアミドエラストマーより気体遮
断性の優れた合成樹脂をブレンドしたチューブは、優れ
た空気保持性と走行性、耐久性、チューブ成形加工性を
兼備しており、二輪車用チューブとして好適であった。

（以下余白） 実施例８〜１１、比較例５〜６ 熱可塑性ポリアミドエラストマーとナイロン６のブレン
ド比率を変える以外は、前記実施例５と同様の方法で折
径４０調、厚さ７００μのチューブを作成した。

これら熱可塑性ポリアミドエラストマーとナイロン６の
ブレンド比率の種々異なるチューブについて、空気透過
率、１００係モジユラス応力、永久伸び、耐摩耗性及び
チューブ成形加工性等の評価結果を第４表に示した。同
表よりナイロン６のブレンド比率が本発明の範囲にある
チ・ユーズは優れた空気保持性、走行性、耐久性並びに
チューブ成形加工性を兼備し、二輪車用チューブとして
好適であった。

（以下余白） 実施例１２〜１３、比較例７〜１０ 熱可塑性ポリアミドエラストマーとエチレン−ビニルア
ルコール共重合樹脂のブレンド比率を変える以外は、前
記実施例６と同様の方法で折径４０１＋＋＋＋＋、厚さ
７００μのチューブを作成した。

これら熱可塑性ポリアミドエラストマーとエチレン−ビ
ニルアルコール共重合樹脂のブレンド比率の種々異なる
チューブについて、空気透過率、１００％モジュラス応
力、永久伸び、耐摩耗性及びチューブ成形加工性等の評
価結果を第５表に示したが、同表よりエチレン−ビニル
アルコール共重合樹脂のブレンド比率及び永久伸びが本
発明の範囲にあるチューブは優れた空気保持性、走行性
、耐久性並びにチューブ加工性を兼備し、二輪車用チュ
ーブとして好適であった。

（以下余白） 尚、前記実施例４〜１３で得られたチューブを用いて直
径２フインチの二輪車用チューブを作成し、チμｍプ１
本当りの重量を市販の同タイプのブチルゴムチューブと
比較した結果、ブチルゴムチューブの重量的１７０１に
対して、本発明の二輪車用軽量チューブは約１２０〜１
３０７と極めて軽量で１前後両輪を合わせると約８０〜
１００７もの軽量化が可能であることが明らかとなった
。

（発明の効果） 以上の如き本発明の二輪車用チューブは、本質的に樹脂
密度の低い熱可塑性ポリアミドエラストマーを主材とし
、更に気体遮断性に優れた合成樹脂を特定割合ブレンド
したものであるため、従来のブチルゴムあるいは天然ゴ
ムラテックスチューブに比べてはるかに軽量であると同
時に、優れた空気保持性と走行性を兼備するものである
。

また本発明の空気保持性に優れた二輪車用軽量チューブ
は、熱可塑性ポリアミドエラストマー特有の優れた機械
的諸性質と耐摩耗性によってチューブの薄肉化による軽
量化とコストダウンが可能であるほか、従来のゴム製チ
ューブの宿命的な問題であった耐熱性、耐寒性、耐老化
性、耐オゾン性等が良好であるため、チューブの耐用年
数が大幅に伸びるという特筆すべき特徴を有する々ど、
二輪車用チューブとして不可欠の優れた耐久性と走行性
を保持しつつ、更に軽量化と空気保持性の問題を一挙に
解決した点は極めて画期的で、工業的利用価値の高いも
のである。

手続補正書 昭和６２年１月２７日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示　特願昭６１−３０３８７２％′２、発
明の名称 空気保持性に優れた二輪車用軽量チューブ３、補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 住　所　香川県丸亀市中津町１５１５番地名　称　　大
倉工業株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象　　明細書 ７、補正の内容 （１）明細書６頁１１行「一方」の後に「ソフトｊを挿
入する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　熱可塑性ポリアミドエラストマーを主体としてなる
   二輪車用チューブにおいて、該チューブがショアーＡ硬
   度７０〜９３Ｈｓの熱可塑性ポリアミドエラストマー５
   ０〜９５重量％と、前記熱可塑性ポリアミドエラストマ
   ーより高い気体遮断性を有する合成樹脂５〜５０重量％
   とのブレンド樹脂よりなり、且つＪＩＳＫ６３０４に規
   定する永久伸びが４０％以下であるととを特徴とする空
   気保持性に優れた二輪車用軽量チューブ。 ２、高い気体遮断性を有する合成樹脂が、ポリ塩化ビニ
   ル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系
   樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレン−ビニルアルコール
   系共重合樹脂、アクリル系樹脂及びこれらのエラストマ
   ーから選ばれた１種あるいはそれ以上の組合せからなる
   ものである特許請求の範囲第１項記載の空気保持性に優
   れた二輪車用軽量チューブ。