(57)【要約】【課題】  本発明は、パンク時に中空粒子が確実に膨張し、パンク後の走行能力を維持することができるタイヤと中空粒子との集合体を提供する。【解決手段】  インナーライナーを備えるタイヤと、タイヤとリムとによって区画され、大気圧を超える高圧気体が充填されたタイヤ気室に配置された複数の中空粒子とを少なくとも有する集合体であって、インナーライナーは、エチレン含有量２５〜５０モル％のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)１００重量部に対してエポキシ化合物(Ｂ)１〜５０重量部を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなり、中空粒子は、樹脂による連続相と独立気泡とからなる略球形状であり、少なくともタイヤ気室の内圧が低下した場合、及びタイヤ気室の内部の温度が所定の温度(Ｔｓ２)に達した場合に膨張する。【選択図】図１
2006248445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーライナーを備えるタイヤと、前記タイヤとリムとによって区画され、大気圧を超える高圧気体が充填されたタイヤ気室に配置された複数の中空粒子とを少なくとも有する集合体であって、
前記インナーライナーは、エチレン含有量２５〜５０モル％のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)１００重量部に対してエポキシ化合物(Ｂ)１〜５０重量部を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなり、
前記中空粒子は、樹脂による連続相と独立気泡とからなる略球形状であり、少なくとも前記タイヤ気室の内圧が低下した場合、及び前記タイヤ気室の内部の温度が所定の温度(Ｔｓ２)に達した場合に膨張することを特徴とするタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項２】
前記エポキシ化合物(Ｂ)は、グリシドールまたはエポキシプロパンであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項３】
前記エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)は、ケン化度が９０％以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項４】
前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層の２０℃、６５ＲＨ％における酸素透過量は、３．０×１０−１２ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項５】
前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)は、架橋されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項６】
前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層の厚さは、５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項７】
前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層に隣接して、エラストマーからなる補助層(Ｄ)をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項８】
前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層は、少なくとも１層の接着剤層を介して前記エラストマーからなる補助層(Ｄ)に貼り合わせられていることを特徴とする請求項７に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項９】
前記エラストマーからなる補助層(Ｄ)の２０℃、６５ＲＨ％における酸素透過量は、３．０×１０−９ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることを特徴とする請求項７又は８に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項１０】
前記エラストマーからなる補助層(Ｄ)は、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムを用いることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項１１】
前記エラストマーからなる補助層(Ｄ)は、ジエン系エラストマーを用いることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項１２】
前記エラストマーからなる補助層(Ｄ)は、熱可塑性ウレタン系エラストマーを用いることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項１３】
前記エラストマーからなる補助層(Ｄ)の異なる補助層間は、少なくとも１層の接着剤層を介して貼り合わせられていることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項１４】
前記エラストマーからなる補助層(Ｄ)の厚さの合計は、５０〜１５００μｍであることを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項１５】
前記エラストマーからなる補助層(Ｄ)において、各ベルト端からビード部までの領域であり、かつ少なくとも３０ｍｍの半径方向幅に相当する部分は、ベルト下部に対応する部分より０．２ｍｍ以上厚いことを特徴とする請求項７〜１４のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項１６】
前記所定の温度(Ｔｓ２)は、９０〜２００℃であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項１７】
下記一般式(Ｉ)
中空粒子の充填率＝（粒子体積値／タイヤ気室容積値）×１００  …（Ｉ）
によって算出される前記中空粒子の充填率は、５ｖｏｌ％以上８０ｖｏｌ％以下であり、
前記粒子体積値は、前記タイヤ気室に充填される全中空粒子の大気圧下での合計体積と粒子周囲の空隙体積との合計量（ｃｍ3）であり、
タイヤ気室容積値は、前記タイヤ気室に空気のみを充填して使用内圧（ｋＰａ）に調整した後、充填空気を内圧が大気圧になるまで排出した際の充填空気排出量（ｃｍ3）を用いて、下記一般式(II)
タイヤ気室容積値＝（充填空気排出量）／（使用内圧／大気圧）  …（II）
から求めた値（ｃｍ3）であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項１８】
前記中空粒子の内空部内の圧力は、前記タイヤ気室に充填された前記高圧気体の圧力の７０％以上であることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項１９】
前記タイヤ気室に配置した中空粒子群の平均粒径は、４０〜２００μｍであり、かつ前記中空粒子群の平均真比重は、０．０１〜０．０６(ｇ／ｃｍ３)であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項２０】
前記中空粒子の中空部内の気体は、窒素、空気、炭素数２から８の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数２から８の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式(III)：
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２・・・(III)
(式中のＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数が１から５の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも１種の気体を有することを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項２１】
前記中空粒子の連続相である樹脂は、ポリビニルアルコール樹脂、アクリロニトリル系重合体、アクリル系重合体および塩化ビニリデン系重合体の少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項２２】
前記中空粒子の連続相は、アクリロニトリル系重合体からなり、該アクリロニトリル系重合体は、アクリロニトリル重合体、アクリロニトリル／メタアクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル／メチルメタクリレート共重合体およびアクリロニトリル／メタアクリロニトリル／メチルメタクリレート３元共重合体、アクリロニトリル／メタアクリロニトリル／メタクリル酸３元共重合体から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜２１のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項２３】
さらに、アンチロックブレーキシステムの車輪速度センサーによる車輪速度検知に基づくタイヤ気室圧力低下警報機能、および／又は、圧力センサーによるタイヤ気室圧力の直接測定方式に基づくタイヤ気室圧力低下警報機能を備えることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項２４】
さらに、前記中空粒子および気体の充填に併用するタイヤ用バルブを有し、前記タイヤ用バルブは、前記中空粒子を前記タイヤ気室内に堰き止め、かつ気体のみを前記タイヤ気室外に通過可能としたフィルターを備えることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項２５】
前記タイヤ気室内に、さらに大気圧下での平均嵩比重が前記中空粒子の平均真比重よりも大きい発泡体の多数を前記中空粒子群に混在することを特徴とする請求項１〜２４のいずれか１項に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【請求項２６】
前記発泡体は、直径が１〜１５ｍｍの略球体形状または１辺が１〜１５ｍｍの立方体形状であり、平均嵩比重が０．０６〜０．３(ｇ／ｃｃ)であり、独立気泡または連通気泡を有するものであることを特徴とする請求項２５に記載のタイヤと中空粒子との集合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナーライナーを備えるタイヤと、タイヤとリムとによって区画され、大気圧を超える高圧気体が充填されたタイヤ気室に配置された複数の中空粒子とを少なくとも有するタイヤと中空粒子との集合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パンク状態においても走行を可能とする、いわゆる安全タイヤについて多くの提案がなされている。
【０００３】
例えば、タイヤの空気圧を保持するインナーライナーを備えたタイヤが知られている。このインナーライナーには、エチレン−ビニルアルコール共重合体を使用することが一般的であり、該エチレン−ビニルアルコール共重合体は、空気透過量がブチル系のインナーライナーゴム組成物の１００分の１以下であるため、５０μｍ以下の厚さでも、内圧保持性を大幅に向上することができる。
【０００４】
また、ガスを包蔵した中空小球をタイヤ内に配置し、パンク受傷部を封止して内圧の漏洩を遅らせる発明が開示されている(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開昭５１−１２６６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガスを包蔵した中空粒子が内部に配置されたタイヤにおいては、加熱膨張後の中空部圧力は環境温度とガスの蒸気圧によって決定されるため、タイヤ内に配置して所定の内圧まで空気を充填すると、中空部圧力が低いために中空粒子は球形状を保つことができず、つぶれたラグビーボールのような形でタイヤ内に存在することとなる。このようにつぶれた形状ではパンク時の受傷部を封止するに際し好ましくない。タイヤ内圧が５０ｋＰａ程度の低い内圧下にてタイヤを受傷させると、該中空粒子が略球形状を保てているため、φ２．５ｍｍ程度の釘による受傷部であれば封止できる。しかし、常用走行に必要な２００ｋＰａ程度の高い内圧下にてタイヤを受傷させると、φ２．５ｍｍの釘による受傷部が封止できず、中空粒子が噴出してしまう。また、現在の市場でのパンク実態調査から、タイヤに刺さる異物の平均直径はφ３．５ｍｍ程度であるため、上記技術では不十分である。さらに、タイヤ内圧を２００ｋＰａとし１０００ｋｍの常用走行後に中空粒子を取り出したところ、ほとんどの粒子は破壊してしまっており、略球形状であるものはほとんど見られなかった。さらに上記１０００ｋｍ走行後のタイヤに、２００ｋＰａ下にてφ２．５ｍｍの釘刺し受傷を与えたが、受傷部を封止することができず、中空粒子の破砕物が噴出した。以上から、中空粒子をタイヤ内に配置するだけでは、受傷部を的確に封止することができず、また常用走行にて破壊してしまうため、十分な技術とはいえない。
【０００６】
また、上記のインナーライナーを用いたタイヤにおいては、内圧保持性を向上させることはできるが、弾性率が非常に高いため、屈曲時における変形によって該インナーライナーに破断、またはクラックが発生することがあった。さらに、パンク時以外においても、中空粒子とインナーライナーとの間で摩擦熱が発生し、中空粒子が膨張してしまうことがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の問題に鑑み、パンク時に中空粒子が確実に膨張し、パンク後の走行能力を維持することができるタイヤと中空粒子との集合体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の特徴は、インナーライナーを備えるタイヤと、タイヤとリムとによって区画され、大気圧を超える高圧気体が充填されたタイヤ気室に配置された複数の中空粒子とを少なくとも有する集合体であって、インナーライナーは、エチレン含有量２５〜５０モル％のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)１００重量部に対してエポキシ化合物(Ｂ)１〜５０重量部を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなり、中空粒子は、樹脂による連続相と独立気泡とからなる略球形状であり、少なくともタイヤ気室の内圧が低下した場合、及びタイヤ気室の内部の温度が所定の温度(Ｔｓ２)に達した場合に膨張することを特徴とするタイヤと中空粒子との集合体であることを要旨とする。
【０００９】
本発明の特徴に係るタイヤと中空粒子との集合体によると、エチレン含有量２５〜５０モル％のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)１００重量部に対してエポキシ化合物(Ｂ)１〜５０重量部を反応させることにより、エチレン−ビニルアルコール共重合体の弾性率を大幅に下げることができ、インナーライナーの屈曲時の破断性、クラックの発生度合いを改良することができる。エポキシ化合物(Ｂ)は、エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)１００重量部に対して２〜４０重量部がより好ましく、５〜３５重量部がさらに好ましい。また、耐屈曲性及び耐疲労性をより得るには、エチレン含有量の下限は３０モル％がより好ましく、３５モル％がさらに好ましい。また、ガスバリア性をより得るには、エチレン含有量の上限は４８モル％以下がより好ましく、４５モル％以下がさらに好ましい。また、エチレン含有量が２５モル％より少ないと、耐屈曲性及び耐疲労性が悪化する虞がある上、溶融成形性が悪化する虞がある。また、５０モル％を超えると、ガスバリア性が不足する虞がある。
【００１０】
また、中空粒子が、樹脂による連続相と独立気泡とからなる略球形状であるため、走行時に遠心力によって該中空粒子がタイヤ気室内の壁面等に当たり、該中空粒子が破損することを防ぐことができる。
【００１１】
また、中空粒子が、少なくともタイヤ気室の内圧が低下した場合、及びタイヤ気室の内部の温度が所定の温度(Ｔｓ２)に達した場合に膨張するため、パンク時において、確実に内圧復活機能を発揮することができる。
【００１２】
ここで、受傷後のタイヤの内圧復活機能とは、タイヤ気室における内圧が、大気圧まで低下した状態(パンク状態)において、中空粒子が膨張することにより、タイヤ気室に充填された高圧気体を圧縮することとなるため、タイヤ気室の内圧を復活させることができる機能である。
【００１３】
また、ここで、所定の温度(Ｔｓ２)とは、樹脂のガラス転移温度(Ｔｓ２)に相当する再膨張開始温度である。
【００１４】
また、上記インナーライナーと併用することにより、中空粒子との摩擦発熱を抑制し、パンク時以外においてタイヤ気室の内部の温度が再膨張開始温度(Ｔｓ２)に達することを防ぐことができるため、パンク時において確実に内圧復活機能を発揮することができる。
【００１５】
これらにより、パンク時に中空粒子が確実に膨張し、パンク後の走行能力を維持することができる。
【００１６】
また、本発明の特徴に係るエポキシ化合物(Ｂ)は、グリシドールまたはエポキシプロパンであることが好ましい。エポキシ化合物(Ｂ)が、グリシドール及びエポキシプロパンであるため、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）の製造の容易性、ガスバリア性、耐屈曲性および耐疲労性を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の特徴に係るエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)は、ケン化度が９０％以上であることが好ましい。エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)のケン化度が９０％以上であると、高いガスバリア性と熱に対する高い寸法安定性を得ることができる。ケン化度は、より好ましくは９５％以上であり、さらに好ましくは９８％以上であり、最適には９９％以上である。ケン化度が９０％未満では、ガスバリア性およびインナーライナー１０成形時の熱安定性が不充分となる虞がある。
【００１８】
また、本発明の特徴に係る変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層の２０℃、６５ＲＨ％における酸素透過量は、３．０×１０−１２ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることが好ましい。変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層の２０℃、６５ＲＨ％における酸素透過量が３．０×１０−１２ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であると、従来のゴムインナーライナーに比して酸素の透過を抑制することができる。空気入りタイヤには通常３気圧以上の空気を充填するため、タイヤ気室内の酸素分圧はタイヤ気室外の大気圧の３倍以上となっている。タイヤ気室内の酸素は、上記分圧差によってタイヤ外へ透過すべくインナーライナーを透過した後、プライ周囲、ベルト周囲のゴム部材に浸透していく。さらにタイヤの耐久性を司る骨格部材周囲の酸素濃度が上昇すると、ゴムと骨格剤との酸素劣化に伴う接着力低下により、最悪の場合セパレーションによる故障にいたる場合がある。よってインナーライナーによる酸素透過の抑制は、タイヤの耐久性に対して大変重要な意味合いを持つ。よって、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層の２０℃、６５ＲＨ％における酸素透過量が、１．０×１０−１２ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることがより好ましく、５．０×１０−１３ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることがさらに好ましい。
【００１９】
また、本発明の特徴に係る変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)は、架橋されていることが好ましい。変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)が、架橋されているため、タイヤ１を製造する加硫工程において変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層が著しく変形することを防ぎ、均一な層を保持することができ、インナーライナー１０のガスバリア性、耐屈曲性、耐疲労性が悪化することを防ぐことができる。
【００２０】
また、本発明の特徴に係る変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層の厚さは、５０μｍ以下であることが好ましい。変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層の厚さが５０μｍ以下であるため、重量の低減を図ることができる。
【００２１】
また、ガスバリア性の観点から、層の厚さは０．１μｍ以上であることがより好ましい。ガスバリア性、耐屈曲性及び耐疲労性の観点から、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層の厚さは、１〜４０μｍがより好ましく、５〜３０μｍがさらに好ましい。
【００２２】
また、本発明の特徴に係る変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層に隣接して、エラストマーからなる補助層(Ｄ)をさらに備えることが好ましい。変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層に隣接してエラストマーからなる補助層(Ｄ)が備えられているため、厚さが５０μｍ以下の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層を備える場合においても発生する可能性のあるピンホール又はクラック等の成長を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明の特徴に係る変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層は、少なくとも１層の接着剤層を介してエラストマーからなる補助層(Ｄ)に貼り合わせられていることが好ましい。変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層が、少なくとも１層の接着剤層を介してエラストマーからなる補助層(Ｄ)に貼り合わせられているため、層にピンホール又はクラック等が発生した場合においても、エラストマーからなる補助層(Ｄ)が層から剥離することを抑制し、亀裂を伸展しにくくすることができる。
【００２４】
また、本発明の特徴に係るエラストマーからなる補助層(Ｄ)の２０℃、６５ＲＨ％における酸素透過量は、３．０×１０−９ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることが好ましい。エラストマーからなる補助層(Ｄ)の２０℃、６５ＲＨ％における酸素透過量が、３．０×１０−９ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であるため、インナーライナーにおけるガスバリア性を得ることができる。また、エラストマーからなる補助層(Ｄ)の２０℃、６５ＲＨ％における酸素透過量が、１．０×１０−９ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることがより好ましい。
【００２５】
また、本発明の特徴に係るエラストマーからなる補助層(Ｄ)は、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムを用いることが好ましい。エラストマーからなる補助層(Ｄ)が、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムを用いているため、ガスバリア性を得ることができる。また、エラストマーからなる補助層(Ｄ)にクラックが発生した場合において、該クラックの伸展を抑制し、タイヤ内の内圧保持性を高く保つことができる。
【００２６】
また、本発明の特徴に係るエラストマーからなる補助層(Ｄ)は、ジエン系エラストマーを用いることが好ましい。エラストマーからなる補助層(Ｄ)が、ジエン系エラストマーを用いているため、ガスバリア性を得ることができる。また、エラストマーからなる補助層(Ｄ)にクラックが発生した場合において、該クラックの伸展を抑制し、タイヤ内の内圧保持性を高く保つことができる。
【００２７】
また、本発明の特徴に係るエラストマーからなる補助層(Ｄ)は、熱可塑性ウレタン系エラストマーを用いることが好ましい。エラストマーからなる補助層(Ｄ)が、熱可塑性ウレタン系エラストマーを用いているため、該エラストマーからなる補助層(Ｄ)の薄膜化を図ることができる。また、クラックが発生した場合においても、クラックの伸展を抑制することができる。
【００２８】
また、本発明の特徴に係るエラストマーからなる補助層(Ｄ)の異なる補助層間は、少なくとも１層の接着剤層を介して貼り合わせられていることが好ましい。エラストマーからなる補助層(Ｄ)の異なる補助層間が、少なくとも１層の接着剤層を介して貼り合わせられているため、タイヤ製造工程における変形入力に耐え、層間剥離を回避することができる。
【００２９】
また、本発明の特徴に係るエラストマーからなる補助層(Ｄ)の厚さの合計は、５０〜１５００μｍであることが好ましい。エラストマーからなる補助層(Ｄ)の厚さの合計が、５０〜１５００μｍであるため、インナーライナーの耐屈曲性、耐疲労性を得ることができる。
【００３０】
また、エラストマーからなる補助層(Ｄ)の厚さの合計が、５０μｍより小さいと、インナーライナーの耐屈曲性、耐疲労性が低下し、タイヤ転動時の屈曲変形により破断・亀裂が生じやすく、また、亀裂が伸展しやすくなるため、タイヤ使用後の内圧保持性が使用前に対比し大きく低下してしまう虞がある。また、ベルト下部の補助ゴム層の厚みの合計を５０μｍ以下にすることは、タイヤの製造上困難である。
【００３１】
一方、エラストマーからなる補助層(Ｄ)の厚さの合計が、１５００μｍを超える場合は、現在用いられているタイヤに対して重量低減のメリットが小さくなる。インナーライナーのガスバリア性、耐屈曲性、耐疲労性、及びタイヤの重量低減の観点から、エラストマーからなる補助層(Ｄ)の厚さの合計は、１００〜１０００μｍがより好ましく、３００〜８００μｍがさらに好ましい。
【００３２】
また、本発明の特徴に係るエラストマーからなる補助層(Ｄ)において、各ベルト端からビード部までの領域であり、かつ少なくとも３０ｍｍの半径方向幅に相当する部分は、ベルト下部に対応する部分より０．２ｍｍ以上厚いことが好ましい。エラストマーからなる補助層(Ｄ)において、各ベルト端からビード部までの領域であり、かつ少なくとも３０ｍｍの半径方向幅に相当する部分を、ベルト下部に対応する部分より０．２ｍｍ以上厚くすることにより、負荷荷重によるタイヤサイド部の撓み変形に対し、補助層(Ｄ)の緩衝作用を増加できるため、その分変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層の変形量を抑制することができる。
【００３３】
また、本発明の特徴に係る中空粒子が膨張を開始する再膨張開始温度(Ｔｓ２)は、９０〜２００℃であることが好ましい。再膨張開始温度（Ｔｓ２）が、９０〜２００℃であるため、タイヤパンク時において、タイヤ気室の内圧を復活させる機能である内圧復活機能を充分に発現することができる。具体的には、再膨張開始温度（Ｔｓ２）が、９０℃より低いと、選択したタイヤサイズによっては、そのタイヤの保証速度に達する前に、中空粒子が膨張を開始する場合がある。一方、再膨張開始温度（Ｔｓ２）が、２００℃を超えると、パンク受傷後のランフラット走行において、中空粒子の摩擦発熱に起因する急激な温度上昇が起こっても、再膨張開始温度（Ｔｓ２）に達することができなくなる場合があるため、内圧復活機能を充分に発現させることができなくなる場合がある。再膨張開始温度（Ｔｓ２）は、１３０℃〜２００℃がより好ましく、１５０℃〜２００℃がさらに好ましく、１６０℃〜２００℃が最も好ましい。
【００３４】
また、本発明の特徴に係る下記一般式(Ｉ)
中空粒子の充填率＝（粒子体積値／タイヤ気室容積値）×１００  …（Ｉ）
によって算出される中空粒子の充填率は、５ｖｏｌ％以上８０ｖｏｌ％以下であり、粒子体積値は、タイヤ気室に充填される全中空粒子の大気圧下での合計体積と粒子周囲の空隙体積との合計量（ｃｍ3）であり、タイヤ気室容積値は、タイヤ気室に空気のみを充填して使用内圧（ｋＰａ）に調整した後、充填空気を内圧が大気圧になるまで排出した際の充填空気排出量（ｃｍ3）を用いて、下記一般式(II)
タイヤ気室容積値＝（充填空気排出量）／（使用内圧／大気圧）  …（II）
から求めた値（ｃｍ3）であることが好ましい。
【００３５】
式(Ｉ)に従う中空粒子の充填率が、５ｖｏｌ％以上８０ｖｏｌ％以下であるため、サイド部が接地しない圧力レベルまでの充分な復活内圧を得ることができ、また、常用時の高速走行での粒子摩擦による発熱を防ぐことができる。
【００３６】
また、中空粒子の充填率が、５ｖｏｌ％以下であると、受傷部の封止は、問題なく行えるが、中空粒子の絶対量が不足しているために、サイド部が接地しない圧力レベルまでの充分な復活内圧を得ることが困難である。一方、中空粒子の充填率が、８０ｖｏｌ％を超えると、タイヤによっては常用時の高速走行での粒子摩擦による発熱のために、上述した再膨張開始温度（Ｔｓ２）を超えて膨張してしまい、本発明の主たる機能である内圧復活機能が失われる可能性がある。中空粒子の充填率は、７０ｖｏｌ％以下であることがより好ましく、６０ｖｏｌ％以下であることがさらに好ましく、５０ｖｏｌ％以下であることが最も好ましい。
【００３７】
また、本発明の特徴に係る中空粒子の内空部内の圧力は、タイヤ気室に充填された高圧気体の圧力の７０％以上であることが好ましい。中空粒子の内空部内の圧力が、タイヤ気室に充填された高圧気体の圧力の７０％以上であるため、タイヤ気室の圧力が大気圧となった場合において、タイヤのサイド部が接地しなくなる圧力までより確実にタイヤ気室の圧力を回復することができる。中空粒子の内空部内の圧力は、タイヤ気室に充填された高圧気体の圧力の８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましく、１００％以上であることが最も好ましい。
【００３８】
また、本発明の特徴に係るタイヤ気室に配置した中空粒子群の平均粒径は、４０〜２００μｍであり、かつ中空粒子群の平均真比重は、０．０１〜０．０６(ｇ／ｃｍ３)であることが好ましい。タイヤ気室に配置した中空粒子群の平均粒径が、４０〜２００μｍであり、かつ中空粒子群の平均真比重が、０．０１〜０．０６(ｇ／ｃｍ３)であるため、常用走行下での中空粒子の耐久性を得ることができ、常用使用中に内部復活機能が失われることを抑制することができる。また、大きな遠心力変動入力を受ける常用高速走行においても、中空粒子の発熱量が大きくなることを抑制することができる。
【００３９】
また、本発明の特徴に係る中空粒子の中空部内の気体は、窒素、空気、炭素数２から８の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数２から８の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式(III)：
Ｒ１−Ｏ−Ｒ２・・・(III)
(式中のＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数が１から５の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも１種の気体を有することが好ましい。通常、タイヤ気室に充填されている空気、窒素以外に、該空気や窒素とは異なり、膨張剤の役割をもつ炭素数２から８の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数２から８の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式(III)：Ｒ１−Ｏ−Ｒ２・・・(III)(式中のＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に炭素数が１から５の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも１種の気体が中空粒子の中空部内にあるため、より大きな分圧差を発生させることによって、中空部内の圧力をさらに高めることができる。
【００４０】
また、本発明の特徴に係る中空粒子の連続相である樹脂は、ポリビニルアルコール樹脂、アクリロニトリル系重合体、アクリル系重合体および塩化ビニリデン系重合体の少なくとも１種からなることが好ましい。また、本発明の特徴に係る中空粒子の連続相は、アクリロニトリル系重合体からなり、該アクリロニトリル系重合体は、アクリロニトリル重合体、アクリロニトリル／メタアクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル／メチルメタクリレート共重合体およびアクリロニトリル／メタアクリロニトリル／メチルメタクリレート３元共重合体、アクリロニトリル／メタアクリロニトリル／メタクリル酸３元共重合体から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。これらの材料は、いずれもガス透過係数が小さく、気体が透過し難いため、中空粒子の中空部内の気体が外部に漏れ難く、中空部内の圧力を適切に保持することができる。
【００４１】
また、本発明の特徴に係るタイヤと中空粒子との集合体は、さらに、アンチロックブレーキシステムの車輪速度センサーによる車輪速度検知に基づくタイヤ気室圧力低下警報機能、および／又は、圧力センサーによるタイヤ気室圧力の直接測定方式に基づくタイヤ気室圧力低下警報機能を備えることが好ましい。タイヤと中空粒子との集合体が、さらに、アンチロックブレーキシステムの車輪速度センサーによる車輪速度検知に基づくタイヤ気室圧力低下警報機能、および／又は、圧力センサーによるタイヤ気室圧力の直接測定方式に基づくタイヤ気室圧力低下警報機能を備えるため、パンクが発生し、タイヤ気室の内圧が復活されたことを運転者が知ることができる。
【００４２】
また、本発明の特徴に係るタイヤと中空粒子との集合体は、さらに、中空粒子および気体の充填に併用するタイヤ用バルブを有し、タイヤ用バルブは、中空粒子をタイヤ気室内に堰き止め、かつ気体のみをタイヤ気室外に通過可能としたフィルターを備えることが好ましい。タイヤと中空粒子との集合体が、さらに、中空粒子および気体の充填に併用するタイヤ用バルブを有し、タイヤ用バルブは、中空粒子をタイヤ気室内に堰き止め、かつ気体のみをタイヤ気室外に通過可能としたフィルターを備えるため、１つのバルブ孔しか有しない汎用リムをそのまま使用することができる。また、常用走行におけるタイヤ気室圧力の自然低下に対して、中空粒子を漏洩させることなく気体を補充することができるため、簡便にタイヤ気室圧力をメンテナンスすることができる。
【００４３】
また、本発明の特徴に係るタイヤと中空粒子との集合体は、タイヤ気室内に、さらに大気圧下での平均嵩比重が中空粒子の平均真比重よりも大きい発泡体の多数を中空粒子群に混在することが好ましい。また、本発明の特徴に係る発泡体は、直径が１〜１５ｍｍの略球体形状または１辺が１〜１５ｍｍの立方体形状であり、平均嵩比重が０．０６〜０．３(ｇ／ｃｃ)であり、独立気泡または連通気泡を有するものであることが好ましい。これにより、内圧復活機能の発現期間を延ばし、タイヤ受傷後の走行能力を増大させることができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、パンク時に中空粒子が確実に膨張し、パンク後の走行能力を維持することができるタイヤと中空粒子との集合体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
(タイヤと中空粒子との集合体の構成)
以下において、本実施形態に係る集合体について説明する。
【００４６】
図１は、本実施形態における集合体１００を示す断面図である。
【００４７】
集合体１００は、インナーライナーを備えるタイヤと、タイヤとリムとによって区画され、大気圧を超える高圧気体が充填されたタイヤ気室に配置された複数の中空粒子とを少なくとも有する集合体である。
【００４８】
タイヤ１は、ビード部５と、カーカス層６と、ベルト層７と、トレッド部８と、サイド部９と、インナーライナー１０とから構成されている。
【００４９】
ビード部５は、一対備えられており、リング状で、タイヤ１を後述するリム２に固定するための補強材である。
【００５０】
カーカス層６は、タイヤの骨格であり、荷重や衝撃、充填された空気圧に耐え、タイヤ構造を保持するためのものである。
【００５１】
ベルト層７は、カーカス層６と後述するトレッド部８との間に周方向に形成され、タイヤ１を補強するものであり、スチール等のコードをゴムで被覆することによって構成されている。
【００５２】
トレッド部８は、路面と接触する厚いゴム層であり、カーカス層６やベルト層７を保護するためのものである。
【００５３】
サイド部９は、タイヤ走行中において最も屈曲が激しい部分であり、カーカス層６を保護するためのものである。
【００５４】
インナーライナー１０は、タイヤの空気圧を保持するためのものである。インナーライナー１０については、後に詳述する。
【００５５】
中空粒子４は、タイヤ１とリム２とによって区画され、大気圧を超える高圧気体が充填されたタイヤ気室３に配置され、温度が上昇することによって膨張するものである。また、中空粒子４は、樹脂による連続相と独立気泡とからなる略球形状である。
【００５６】
なお、タイヤ１は、各種自動車用タイヤ、トラックやバス用のタイヤ等、例えば乗用車用のタイヤなどの一般に従うタイヤであれば、特に構造を限定する必要はない。
【００５７】
図２は、本実施形態における集合体１００を示す断面図である。
【００５８】
同図は、センサー１２を備えた以外においては、図１と同一であるため、センサー１２の説明以外については省略する。
【００５９】
センサー１２は、アンチロックブレーキシステムの車輪速度センサーによる車輪速度検知に基づくタイヤ気室圧力低下警報機能および／又は、圧力センサーによるタイヤ気室圧力の直接測定方式に基づくタイヤ気室圧力低下警報機能である。
【００６０】
本発明のタイヤ１と中空粒子４との集合体１００においては、アンチロックブレーキシステムの車輪速度センサーによる車輪速度検知に基づくタイヤ気室圧力低下警報機能および／又は、圧力センサーによるタイヤ気室圧力の直接測定方式に基づくタイヤ気室圧力低下警報機能を備えることが好ましい。
【００６１】
すなわち、本発明ではパンクによりタイヤ気室３内の圧力が低下したまま走行すると、上述の機構により内圧が復活するため、状況によっては運転者がタイヤ受傷に気が付かない場合がある。しかしタイヤ自身はパンクにより受傷しているため、そのまま走行を続けるとタイヤが故障してしまう恐れがあり大変危険である。よって、上述のタイヤ内圧低下警報機能を併用する事が好ましい。
【００６２】
図３は、本実施形態におけるバルブ１４を示す断面図である。
【００６３】
バルブ１４は、中空粒子４をタイヤ気室３内に堰止め、活気体のみをタイヤ気室外に通過可能とするものである。このバルブ１４は、例えば不織布であるフィルター１３を備えている。このようなタイヤ用バルブ１４を取り付けることによって、本発明のタイヤ１と中空粒子４との集合体を製造する際、１つのバルブ１４のみにて中空粒子４をタイヤ気室３内に配置する事が可能となるため、１つのバルブ穴しか持たない汎用リムをそのまま使用することができる。加えて、常用走行におけるタイヤ気室圧力の自然低下に対し、中空粒子４を漏洩させることなく気体補充作業を行うことができ、簡便にタイヤ気室圧力をメンテナンスする事ができる。
【００６４】
(インナーライナーの構成)
以下において、インナーライナー１０について詳述する。
【００６５】
本発明のインナーライナー１０は、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）にエポキシ化合物（Ｂ）を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層を含む。本発明におけるエポキシ化合物（Ｂ）を用いた変性により、エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)の弾性率を大幅に下げることができ、屈曲時の破断性、クラックの発生度合いを改良することができる。
【００６６】
本発明に用いられるエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）としては、エチレン含有量は２５〜５０モル％であることが必要である。良好な耐屈曲性及び耐疲労性を得る観点からは、エチレン含有量の下限が３０モル％以上であることが好ましく、３５モル％以上であることがさらに好ましい。また、ガスバリア性の観点からは、エチレン含有量の上限は、４８モル％以下であることがより好ましく、４５モル％以下であることがさらに好ましい。エチレン含有量が２５モル％未満の場合は耐屈曲性及び耐疲労性が悪化する虞がある上、溶融成形性が悪化する虞がある。また、５０モル％を超えるとガスバリア性が不足する虞がある。
【００６７】
さらに、本発明に用いられるエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）のケン化度は、９０％以上であることが好ましい。エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）のケン化度は、９５％以上であることがより好ましく、９８％以上であることがさらに好ましく、９９％以上であることが最も好ましい。ケン化度が９０％未満では、ガスバリア性およびインナーライナー１０成形時の熱安定性が不充分となる虞がある。
【００６８】
本発明に用いられるエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）（１９０℃、２１６０ｇ荷重下）は、０．１〜３０ｇ／１０分であり、より好適には０．３〜２５ｇ／１０分であることが好ましい。但し、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）の融点が１９０℃付近あるいは１９０℃を超えるものは、２１６０ｇ荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、ＭＦＲの対数を縦軸にプロットし、１９０℃に外挿した値で表す。
【００６９】
本発明のインナーライナー１０は、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）１００重量部に対してエポキシ化合物（Ｂ）１〜５０重量部を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる。エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）およびエポキシ化合物（Ｂ）の混合比は、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）１００重量部に対してエポキシ化合物（Ｂ）２〜４０重量部であることがより好ましく、さらにエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）１００重量部に対してエポキシ化合物（Ｂ）５〜３５重量部であることがさらに好ましい。
【００７０】
エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）とエポキシ化合物（Ｂ）とを反応させて変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）を製造する方法は特に限定されないが、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）とエポキシ化合物（Ｂ）とを溶液中で反応させる製造法が好適な方法として挙げられる。
【００７１】
溶液反応による製造法では、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）の溶液に酸触媒あるいはアルカリ触媒存在下でエポキシ化合物（Ｂ）を反応させることによって変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）が得られる。反応溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドおよびＮ−メチルピロリドン等のエチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）の良溶媒である極性非プロトン性溶媒が好ましい。反応触媒としては、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸および３弗化ホウ素等の酸触媒や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、ナトリウムメトキサイド等のアルカリ触媒が挙げられる。これらの内、酸触媒を用いることが好ましい。触媒量としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）１００重量部に対し、０．０００１〜１０重量部程度が適当である。また、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）およびエポキシ化合物（Ｂ）を反応溶媒に溶解させ、加熱処理を行うことによっても変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）を製造することができる。
【００７２】
本発明に用いられるエポキシ化合物（Ｂ）は特に制限はされないが、一価エポキシ化合物であることが好ましい。二価以上のエポキシ化合物である場合、エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ａ）との架橋反応が生じゲル、ブツ等の発生によりインナーライナー１０の品質が低下する虞がある。変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）の製造の容易性、ガスバリア性、耐屈曲性および耐疲労性の観点から、好ましい一価エポキシ化合物としてグリシドール及びエポキシプロパンが挙げられる。
【００７３】
本発明に用いられる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）（１９０℃、２１６０ｇ荷重下）は特に制限はされないが、良好なガスバリア性、耐屈曲性および耐疲労を得る観点からは、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）のメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．１〜３０ｇ／１０分であることが好ましく、０．３〜２５ｇ／１０分であることがより好ましく、０．５〜２０ｇ／１０分であることがさらに好ましい。但し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)の融点が１９０℃付近あるいは１９０℃を超えるものは２１６０ｇ荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、ＭＦＲの対数を縦軸にプロットし、１９０℃に外挿した値で表す。
【００７４】
本発明のインナーライナー１０における変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層は、２０℃、６５ＲＨ％における酸素透過量が３．０×１０−１２ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることが好ましく、１．０×１０−１２ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることがより好ましく、５．０×１０−１３ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることがさらに好ましい。
【００７５】
本発明に用いられる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）は、インナーライナー１０として用いるために溶融成形によりフィルム、シート等に成形される。また、フィルム、シート等の溶融成形法としては押出成形等が挙げられる。押出成形の方法は特に限定されず、Ｔダイ法、インフレーション法が挙げられる。溶融温度は該共重合体の融点等により異なるが１５０〜２７０℃程度が好ましい。
【００７６】
本発明のインナーライナー１０は、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）が架橋されていることが好ましい。変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）が架橋されていない場合、タイヤ１を製造する加硫工程において変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層が著しく変形してしまい均一な層を保持できなくなり、インナーライナー１０のガスバリア性、耐屈曲性、耐疲労性を悪化する虞が生じる。
【００７７】
変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）に架橋構造を形成させる方法に関しては特に限定されないが、好ましい方法としてエネルギー線を照射する方法が挙げられる。エネルギー線としては、紫外線、電子線、Ｘ線、α線、γ線等の電離放射線が挙げられ、好ましくは電子線が挙げられる。
【００７８】
電子線の照射方法に関しては、押出成形によるフィルム、シート加工の後、電子線照射装置に成形体を導入し、電子線を照射する方法が挙げられる。電子線の線量に関しては特に限定されないが、好ましくは１０〜６０Ｍｒａｄの範囲内である。照射する電子線量が１０Ｍｒａｄより低いと、架橋が進み難くなる。一方、照射する電子線量が６０Ｍｒａｄを超えると成形体の劣化が進行しやすくなる。より好適には電子線量の範囲は２０〜５０Ｍｒａｄである。
【００７９】
本発明のインナーライナー１０は、単層の成形物としてタイヤ１０に併せられる以外に、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層を少なくとも１層含む多層構造体としてタイヤ１に供せられることができる。また、本発明では、インナーライナー１０が、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層に隣接してエラストマーからなる補助層（Ｄ）をさらに備えていることが好ましい。
【００８０】
また、本発明のインナーライナー１０は、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層が、少なくとも１層以上の接着剤層を介してエラストマーからなる補助層（Ｄ）に貼り合わせられることができる。
【００８１】
エチレン−ビニルアルコール共重合体は−ＯＨ基を有するため、比較的ゴムとの接着を確保するのが容易である。例えば、塩化ゴム・イソシアネート系の接着剤を接着層に用いれば、タイヤ１に使用されているゴム組成物との接着が確保できる。
【００８２】
該多層構造体の層構成としては、本発明の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層をＣ、エラストマーからなる補助層（Ｄ）をＤ１、Ｄ２、接着層をＡｄで表すと、Ｃ／Ｄ１、Ｄ１／Ｃ／Ｄ１、Ｃ／Ａｄ／Ｄ１、Ｄ１／Ａｄ／Ｃ／Ａｄ／Ｄ１、Ｄ１／Ｃ／Ｄ１／Ｄ２、Ｄ１／Ｃ／Ｄ１／Ａｄ／Ｄ２等が挙げられるが、これに限定されない。Ｄ１、Ｄ２は、それぞれ異なるエラストマーからなる補助層を示す。それぞれの層は単層であってもよいし、場合によっては多層であってもよい。また、用いられる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）、エラストマーおよび接着層は一種類であってもよいし、場合によっては多種類であってもよい。
【００８３】
上記に示す多層構造体を製造する方法は特に限定されない。例えば、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる成形物（フィルム、シート等）にエラストマーおよび接着層を溶融押出する方法、逆にエラストマーの基材に変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）および接着層を溶融押出する方法、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）と補助層（Ｄ）（および必要に応じて接着層）とを共押出成形する方法、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より得られた成形物とエラストマーのフィルム、シートとを接着層を用いてラミネートする方法、さらにはタイヤ成型時にドラム上で、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）より得られた成形物と補助層（Ｄ）（および必要に応じて接着層）を貼り合わせる方法等が挙げられる。
【００８４】
本発明のインナーライナー１０では、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層の厚さが５０μｍ以下であるのが好ましい。５０μｍを超える場合、現在用いられているブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムなどを使用したインナーライナー１０に対して重量低減のメリットが小さくなる。さらに、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層の耐屈曲性、耐疲労性が低下し、タイヤ転動時の屈曲変形により破断・亀裂が生じやすく、また、亀裂が伸展しやすくなるため、タイヤ使用後の内圧保持性が使用前と比べて低下することがあった。一方、インナーライナー１０のガスバリア性の観点から０．１μｍ以上であることが好ましい。ガスバリア性、耐屈曲性、および耐疲労性の観点から変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層の厚さは１〜４０μｍがより好ましく、５〜３０μｍがさらに好ましい。
【００８５】
上記したように変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層では、５０μｍ以下での使用により耐屈曲性、耐疲労性が向上しタイヤの転動時の屈曲変形で破断およびクラックが生じにくくなる。また、たとえ破断しても変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層がエラストマーからなる補助層（Ｄ）との接着性が良好であるため剥離しにくく、亀裂が伸展しにくいため大きな破断およびクラックが生じない。また、生じた場合においても変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層に生じた破断およびクラック部分のガスバリア性を補助層（Ｄ）が補うため、タイヤ使用後においても良好な内圧保持が可能となる。
【００８６】
すなわち、厚さが５０μｍ以下の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層であっても、ピンホール・クラック等ができることがあるが、そのような場合、フィルム層とその外側に位置するプライ層の間に、エラストマーからなる補助層（Ｄ）を配置することにより、クラックの成長を抑制することができる。また、クラックが発生しても、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層は補助層（Ｄ）の表面にしっかり装着されているので、表面はフィルムでほとんど覆われており、補助層（Ｄ）に空気透過性の低いエラストマー（ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム）を用いることでクラック部からの空気もれを抑制できる。
【００８７】
本発明のインナーライナー１０のエラストマーからなる補助層（Ｄ）は、２０℃、６５ＲＨ％における酸素透過量が３．０×１０−９ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下であることが、インナーライナー１０のガスバリア性の観点から好ましい。より好ましくは、１．０×１０−９ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下である。
【００８８】
本発明のインナーライナー１０の補助層（Ｄ）として積層されるエラストマーとしては、ブチルゴム、ジエン系エラストマー等が好適なものとして例示される。ジエン系エラストマーとしては、天然ゴム、ブタジエンゴムなどが好適なものとして例示される。ガスバリア性の観点からは、エラストマーとしてブチルゴムを用いることが好ましく、ハロゲン化ブチルゴムを用いることがより好ましい。また、エラストマーからなる補助層（Ｄ）にクラックが発生した後の、クラックの伸展を抑制する観点からは、エラストマーとして、ブチルゴムおよびジエン系エラストマーからなる組成物を用いることが好ましい。エラストマーとしてかかる組成物を用いることにより、エラストマーからなる補助層（Ｄ）に微小なクラックが発生した場合においても、走行後のタイヤ１の内圧保持性を高く保つことができる。
【００８９】
また、本発明のインナーライナー１０の補助層（Ｄ）として積層されるエラストマーとして、熱可塑性ウレタン系エラストマーも好適なものとして例示される。補助層（Ｄ）の薄膜化およびクラックの発生、伸展抑制の観点からは、熱可塑性ウレタン系エラストマーを用いることが好ましい。
【００９０】
本発明のインナーライナー１０の補助層（Ｄ）として積層されるエラストマーとして、熱可塑性ウレタン系エラストマーからなる補助層（Ｄ）とブチルゴムおよびジエン系エラストマーからなる組成物からなる補助層（Ｄ）を多層化することが、より好ましい。
【００９１】
本発明のインナーライナー１０では、エラストマーからなる補助層（Ｄ）の厚さの合計が５０〜１５００μｍであるのが好ましい。エラストマーからなる補助層（Ｄ）の厚さの合計が５０μｍ未満の場合、インナーライナー１０の耐屈曲性、耐疲労性が低下し、タイヤ転動時の屈曲変形により破断・亀裂が生じやすく、また、亀裂が伸展しやすくなるため、タイヤ使用後の内圧保持性が使用前に対比し大きく低下してしまう虞がある。さらにベルト下部の補助ゴム層の厚みの合計を５０μｍ未満にすることは、タイヤ１の製造上困難である。
【００９２】
一方、エラストマーからなる補助層（Ｄ）の厚さの合計が１５００μｍを超える場合、現在用いられているタイヤ１に対して重量低減のメリットが小さくなる。インナーライナー１０のガスバリア性、耐屈曲性、耐疲労性、およびタイヤ１の重量低減の観点からエラストマーからなる補助層（Ｄ）の厚さの合計は１００〜１０００μｍがより好ましく、３００〜８００μｍがさらに好ましい。
【００９３】
また、上記した破断、亀裂、およびクラックが発生するのは、主に屈曲による変形の大きいサイド部である。そのため、サイド部９のみ補助層を厚くすることで、走行後内圧保持性とタイヤ重量軽減を両立することも可能である。
【００９４】
本発明のインナーライナー１０では、クラックの発生・成長の抑制のために、エラストマーからなる補助層（Ｄ）の３００％モジュラスを１０ＭＰａ以下にすることが好ましい。３００％モジュラスが１０ＭＰａを超える場合、インナーライナー１０の耐屈曲性、耐疲労性が低下する。エラストマーからなる補助層（Ｄ）の３００％モジュラスは８ＭＰａ以下がより好ましく、７ＭＰａ以下がさらに好ましい。
【００９５】
本発明のタイヤ１は、エラストマーからなる補助層（Ｄ）が、各ベルト部７の端部からビード部５までの領域で、少なくとも３０ｍｍの半径方向幅に相当する該補助層（Ｄ）の部分が、該補助層（Ｄ）のベルト層７の下部に対応する該補助層（Ｄ）の部分より０．２ｍｍ以上厚いことが好ましい。
【００９６】
(中空粒子の構成)
以下において、中空粒子４について詳述する。
【００９７】
中空粒子４は、略球形状の樹脂による連続相で囲まれた独立気泡を有する、例えば粒径が１０μｍ〜５００μｍ程度の範囲で粒径分布を持った中空体、あるいは独立気泡による小部屋の多数を含む海綿状構造体である。すなわち、中空粒子４は、外部と連通せずに密閉された独立気泡を内包する粒子であり、独立気泡の数は単数であってもよいし、複数であってもよい。本発明では、この『中空粒子群の独立気泡内部』を総称して『中空部』と表現する。また、この粒子が独立気泡を有することは、粒子が独立気泡を密閉状態で内包するための『樹脂製の殻』を有することを指す。さらに、上記の樹脂による連続相とは、この『樹脂製の殻を構成する成分組成上の連続相』を指す。なお、この樹脂製の殻の組成は後述のとおりである。
【００９８】
この中空粒子４の多数個である中空粒子群は、高圧気体とともにタイヤ気室３の内側に配置することによって、通常の使用条件下ではタイヤ１の『使用内圧』を部分的に担うと共に、タイヤ受傷時には、タイヤ気室３の失った内圧を復活させる機能を発現する源となる。この『内圧復活機能』については後述する。ここで、『使用内圧』とは、『自動車メーカーが各車両毎に指定した、装着位置ごとのタイヤ気室圧力値（ゲージ圧力値）』を指す。
【００９９】
さて、従来のタイヤ１は、タイヤ気室圧力が大気圧まで低下した状態で走行すると、荷重によりタイヤ１が大きく撓み、そのサイド部９が路面に接地してしまうため、路面との摩擦と繰り返し屈曲変形とによる発熱によって骨格のカーカス層６が疲労し、サイド部９の磨耗傷が最終的にタイヤ気室３内まで貫通することで破壊に到る。
【０１００】
そこで、本発明では、外傷によってタイヤ気室３内の気体が漏れ出た際に、その後の走行に必要な最低限のタイヤ気室圧力を適正に与え、失った内圧を回復させることを主目的としている。よって本発明では、タイヤ１とリム２の組立体を圧力容器と捉えている。すなわち、パンクにより傷ついてしまった圧力容器の傷口を、タイヤ気室３内に配置した中空粒子群により暫定的に封止した上で、中空粒子４を機能させて失った圧力を回復することによって、この目的を達成しようとするものである。従って、上述した従来のタイヤ１のように、パンク後の走行自体がタイヤ１、すなわち圧力容器を故障破壊に導くような事があってはならない。
【０１０１】
すなわち、タイヤ気室圧力が大気圧にまで低下したとしても、早期に上述の機能を発揮させることによって、上述のタイヤ破壊に至ることを回避し、圧力容器として機能させることが重要であり、そのために、タイヤ気室３内の圧力を、少なくともタイヤのサイド部が接地しなくなる圧力まで復活させることが肝要である。
【０１０２】
より具体的には、タイヤ気室に配置する中空粒子４について、式（Ｉ）
中空粒子４の充填率＝（粒子体積値／タイヤ気室容積値）×１００  ・・・（Ｉ）
に従う中空粒子４の充填率を５ｖｏｌ％以上８０ｖｏｌ％以下とすることが好ましい。
【０１０３】
ここで、粒子体積値は、タイヤ気室に配置した全中空粒子４の大気圧下での合計体積と粒子周囲の空隙体積との合計量（ｃｍ3）であり、以下の方法で算出できる。
【０１０４】
まず、該粒子の大気圧下での平均嵩比重を求める。その方法は、例えば大気圧下にて既知体積であるものの重量を測定することにより算出する。最初に、大気圧下でメスシリンダーに粒子を量りとり、超音波水浴中にて振動を与え、粒子間のパッキングが安定した状態にて、粒子の総体積（粒子周囲の空隙体積を含む）と粒子の総重量とを測定することによって、上記大気圧下での平均嵩比重を算出する。すなわち、粒子の大気圧下での平均嵩比重は、
粒子の大気圧下での平均嵩比重＝（粒子の総重量）／（粒子の総体積）
である。
【０１０５】
次に、タイヤ気室内に配置した粒子の総重量を測定し、算出した該粒子の大気圧下での平均嵩比重で割ることによって、タイヤ内部に配置した『粒子体積』を算出することができる。すなわち、
粒子体積＝（タイヤに充填した粒子の総重量）／（粒子の大気圧下での平均嵩比重）
である。
【０１０６】
なお、容積が既知の容器に粒子を量り取りながらタイヤ気室３内に配置する方法でも所望の粒子体積の粒子をタイヤ１内に配置することができる。
【０１０７】
また、タイヤ気室容積値は、タイヤ１とリム２との組立体に空気のみを充填して使用内圧（ｋＰａ）に調整した後、充填空気を内圧が大気圧になるまで排出した際の充填空気排出量（ｃｍ3）を用いて、次式（II）から求めた値（ｃｍ3）である。
【０１０８】
タイヤ気室容積値＝（充填空気排出量）／（使用内圧／大気圧）  ・・・（II）
なお式（II）において使用内圧はゲージ圧値（ｋＰａ）を、大気圧値は気圧計による絶対値（ｋＰａ）を用いる。すなわち大気圧は、ゲージ圧では０［ｋＰａ］で表されるが、大気圧値自体は日々刻々と変動するものであるため、その時点での気圧計から観測される絶対値を用いる。よって例えばある時の大気圧が１０１３ｈＰａであった場合は、大気圧絶対値として１０１．３ｋＰａを式（II）に用いる。
【０１０９】
以下に、上記した中空粒子４の充填率を５ｖｏｌ％以上８０ｖｏｌ％以下とする理由について、常用使用からパンク状態となった場合の態様へと順に説明する。
【０１１０】
まず、タイヤ気室に中空粒子４の多数を配置し、さらにタイヤ気室３に高圧気体を充填して、タイヤ気室圧力を使用内圧とする場合から説明する。
【０１１１】
本発明では、中空粒子４をタイヤ気室３に配置した後、中空粒子４周囲の空隙部１１、言い換えればタイヤ気室３の圧力が、装着車両指定内圧等の所望の使用内圧となるように、空気や窒素等の高圧気体を充填することが肝要である。
【０１１２】
タイヤ気室３に中空粒子４を配置し、さらに気体を充填してタイヤ気室３の圧力を所望の圧力に設定すると、当初、中空粒子４の中空部内の圧力（独立気泡内の圧力）がタイヤ気室３の圧力より小さいために、中空粒子４は体積減少する。この時点での中空粒子４の形状は略球形状ではなく、球形状から扁平化して歪んだ形状となっている。この粒子形状が扁平化して歪んだ状態のままタイヤ走行を開始すると、中空粒子４は、球形状の場合と比べて粒子同士の衝突やタイヤ１およびリム２内面との衝突により、破壊しやすくなる。すなわち、中空粒子４が扁平化して歪んだ形状では、衝突による入力を均一に分散させることができず、耐久性面で大きな不利をもたらすことになる。
【０１１３】
一方、扁平化して歪んだ中空粒子４は、その中空部内の圧力とタイヤ気室３の圧力との差により体積減少した状態であるわけだが、一定期間にわたりタイヤ気室３（中空粒子４周囲の空隙部１１）の圧力を保ち続けることによって、中空粒子４の中空部内の圧力、言い換えれば中空粒子４内の独立気泡内の圧力を、タイヤ気室３の圧力程度に高めることができる。すなわち、扁平化した中空粒子４は変形させられているため、その殻の部分には元の略球形状に戻ろうとする力が働いている。また、扁平化した中空粒子４の中空部内の圧力は、タイヤ気室３の圧力よりも低いことから、その圧力差を解消するために、タイヤ気室３の気体の分子が樹脂による連続相の殻を通過して中空粒子４の中空部内に浸透する。さらに、中空粒子４の中空部は独立気泡であり、その中の気体は発泡剤に起因するガスで満たされているため、タイヤ気室３（中空粒子４周囲の空隙部１１）の気体とは異なる場合がある。この場合は、上述の単なる圧力差だけではなく気体の分圧差に従いながら、その分圧差を解消するまでタイヤ気室３内の高圧気体が粒子中空部内へ浸透していく。このように、タイヤ気室３内の高圧気体は、時間と共に中空粒子４の中空部内へ浸透していくため、この中空部内に浸透した分だけ、タイヤ気室３の圧力が低下することとなる。よって、中空粒子４の中空部内に浸透した分を補うために、高圧気体を充填した上で所望の圧力をかけ続けることにより、所望の使用内圧に調整した、本発明のタイヤ１を得ることができる。
【０１１４】
このように、中空粒子４の中空部内の圧力は、タイヤ気室３（中空粒子４周囲の空隙部１１）の圧力に近づきながら、一旦減少した粒子体積を回復していき、粒子形状は扁平化されて歪んだ形状から元の略球形状へと回復していく。この形状を回復していく過程の中で、中空粒子４中空部内の圧力がタイヤ気室３の圧力に対して少なくとも７０％にまで増加することにより、粒子形状は扁平化した状態から略球形へ回復することができ、これによって上述した粒子の耐久性を保証することができる。
【０１１５】
上記の手法によれば、中空粒子４のまわりに高圧気体が介在することになり、通常走行時に中空粒子４が負担する荷重を無視できるほど軽減できるのはもちろんのこと、上述の粒子体積を回復した中空粒子４においては、粒子形状が略球形に回復するため、タイヤ転動時の繰り返し変形に伴って中空粒子４に加わる疲労や破壊も大幅に低減できる結果、粒子の耐久性が損なわれることはない。中空粒子４の耐久性が損われない範囲は、タイヤ気室３内の圧力が、装着する車両指定内圧等の所望する高圧下環境のなかで中空粒子４が体積を回復しながら粒子中空部の圧力が増加する過程において、中空粒子４の中空部の圧力が所望のタイヤ気室３内の圧力に対して少なくとも７０％であることが好ましい。さらには、８０％以上、９０％以上、そして１００％以上と高く設定することが推奨される。
【０１１６】
ここで、中空粒子４の中空部内の圧力を所望のタイヤ気室３内の圧力に対して少なくとも７０％とするには、中空粒子４周囲の空隙気体の圧力を、少なくとも装着する車両指定内圧等の所望するタイヤ気室３内の圧力に対して７０％以上まで高めた状態に保持し、この圧力をかけ続けたまま適切な時間を経過させればよい。あるいは、中空粒子４をタイヤ１とは別の圧力容器内に配置し、粒子周囲の空隙圧力を少なくとも所望のタイヤ気室３内の圧力に対して７０％以上まで高めた状態に保持し、この圧力をかけ続けたまま該圧力容器内にて適切な時間保管したうえで、中空粒子４の中空部内の圧力が増加した状態の粒子をその周囲の雰囲気と共にタイヤ気室３内に配置することによっても得ることができる。
【０１１７】
なお、上述の適切な保持時間は、中空粒子４の殻の部分、すなわち粒子の連続相に対する空隙気体の透過性と、粒子中空部内の気体と空隙気体との分圧差とを考慮して設定すればよい。
【０１１８】
以上の機構と粒子の形状、体積の変化過程に則り、タイヤ気室３（中空粒子周囲の空隙部１１）に充填する気体の種類と圧力とを適宜に選択、そして調節することによって、中空粒子４の中空部内の圧力を所望の範囲に設定できる。
【０１１９】
以上述べてきたように、中空粒子４の中空部内の圧力を所望のタイヤ気室３内の圧力に対して少なくとも７０％とした粒子を、タイヤ気室３内に配置することにより、該タイヤ気室３の圧力が大気圧となった状態から走行した時に、少なくとも該タイヤ１のサイド部９が接地しなくなるタイヤ気室圧力まで、該タイヤ気室３の圧力を回復させることを実現する必要がある。
【０１２０】
以上に、そのタイヤ内圧の復活機構を説明する。
【０１２１】
さて、上述した中空粒子群をタイヤ気室３内に配置したタイヤ１とリム２との組立体にあっては、該タイヤ１が受傷すると、中空粒子４相互間の空隙１０に存在するタイヤ気室３内の高圧気体がタイヤ１の外側に漏れ出る結果、タイヤ気室３の圧力は大気圧と同程度の圧力にまで低下する。そして、このタイヤ気室圧力低下の過程において、以下の事がタイヤ気室３内で起こっている。
【０１２２】
まず、タイヤ１が受傷しタイヤ気室３の圧力が低下し始めると、中空粒子４の多数が受傷部を封止し、急激な気室圧力の低下を抑制する。ここで、本発明では中空粒子４の中空部圧力が、すくなくとも常用走行使用時の車両指定タイヤ内圧の７０％以上と規定しているが、受傷部の封止能力は中空部圧力に依存する。すなわち中空部圧力が７０％以上であれば略球形状を保つことができることを上述したが、略球形状を保つことによって良好な流動性と弾力性を発現できるため、中空部内圧が低い場合に比べて受傷部の封止限界が大幅に向上する。
【０１２３】
その一方、気室圧力の低下に伴いタイヤ１の撓み量は増加し、タイヤ気室容積が減少する。さらに、気室圧力が低下するとタイヤ１が大きく撓み、タイヤ気室３内に配置した中空粒子４は、タイヤ内面とリム内面との間が挟まれながら、圧縮とせん断の入力を受けることとなる。
【０１２４】
一方、上述の使用内圧下で存在していた中空粒子４の中空部内の圧力（独立気泡中の気泡内圧力）は、受傷後も上記使用内圧に準じた高い圧力を保ったまま、言い換えれば、受傷前の粒子体積と中空部圧力を保持したままタイヤ気室３内に存在する事となる。よって、さらにタイヤ１が転動する事により、中空粒子４そのものが直接的に荷重を負担しつつ中空粒子４同士が摩擦を引き起こし自己発熱するために、タイヤ気室３内の中空粒子４の温度が急上昇する。そして、該温度が、該樹脂のガラス転移温度に相当する所定の温度(Ｔｓ２：以下において、再膨張開始温度(Ｔｓ２))を超えると、該粒子の殻は軟化し始める。このとき、中空粒子４の中空部内の圧力が使用内圧に準じて高い圧力であるのに加え、中空粒子温度の急上昇によりさらに中空部内圧力が上昇しているために、中空粒子４が一気に体積膨張し粒子周囲の空隙気体を圧縮する事になるため、タイヤ気室３の圧力を少なくともタイヤ１のサイド部９が接地しなくなるタイヤ気室圧力まで回復される事ができるのである。
【０１２５】
上記の機構によって中空粒子４の中空部内の圧力を、熱膨張を可能とする高い圧力に設定すれば、内圧復活機能を発現させることができる。
【０１２６】
すなわち、上述のサイド部９が接地しないタイヤ内圧までタイヤ気室３の圧力を復活させるには、上述の中空部内の圧力が使用内圧の少なくとも７０％である中空粒子４を、５ｖｏｌ％以上８０ｖｏｌ％以下の充填率の下にタイヤ気室３内に配置しておくことが肝要である。その理由を、以下に示す。
【０１２７】
中空粒子４の充填率が５ｖｏｌ％未満であると、受傷部の封止は問題なく行えるが、該中空粒子４の絶対量が不足しているために、サイド部９が接地しない圧力レベルまでの充分な復活内圧を得る事が難しくなる。一方、中空粒子４の充填率が８０ｖｏｌ％を超えると、タイヤ１によっては常用時の高速走行での粒子摩擦による発熱のために、上述した再膨張開始温度（Ｔｓ２）を超えて膨張してしまい、本発明の主たる機能である内圧復活機能が失われる可能性が有る。この常用時の高速走行での粒子の発熱に関しては後述する。
【０１２８】
また、上述した内圧復活機能を確実に発現させるためには、該内圧復活機能が発現する前に、受傷部を確実に封止する事が肝要である。すなわち、受傷部の封止が不完全であると、復活したはずの圧力が受傷部から漏洩してしまう結果、内圧復活機能により得られた圧力がその後の走行能力に一時的にしか貢献できないために、受傷後の走行性能を保証できなくなる恐れがあるからである。中空粒子４は、中空構造による低比重かつ弾力性に富んだ粒子であるために、タイヤ１が受賞し受傷部から中空粒子４周囲の空隙気体が漏洩し始めると、空隙気体の漏洩による流れに乗って即座に受傷部に密集し、受傷部の傷口を瞬時に封止する。以上述べたように、中空粒子４による受傷部の封止機能は、本発明の内圧復活機能を支える必須機能である。
【０１２９】
以上述べたように、本発明に従う中空粒子４を充填したタイヤ１とリム２との組立体では、パンク後の内圧低下に伴うタイヤ気室容積の減少とタイヤ１の撓み量の増大により、中空粒子４間の摩擦を引き起こすことで中空粒子４の急激な温度上昇とともに粒子の膨張による内圧復活を果たし、パンク後の安全走行を実現できる。
【０１３０】
ところで、タイヤ１とリム２との組立体における中空粒子４間の摩擦およびタイヤ１内面のインナーライナー１０表面との摩擦は、通常走行下においても、微小ではあるが発生している。しかし、走行速度が１００ｋｍ／ｈ以下の領域では、発生した摩擦熱自体が小さく、走行による外気への放熱によって、その収支が保たれている。
【０１３１】
しかしながら、１５０ｋｍ／ｈを超える高速度領域において、さらには外気の温度環境が著しく高い酷暑環境下に置いては、発生する摩擦熱が増加するわりに外気への放熱が不足する状態となり、中空粒子４の温度環境が著しく悪化することがある。こういった状況が長時間続くと、中空粒子４の温度がその再膨張開始温度（Ｔｓ２）を上回ることによって該粒子が膨張してしまい、その結果、上述したパンク時の内圧復活機能を損失することがある。
【０１３２】
発明者らは、この問題を解決すべく鋭意検討し、高速度走行での中空粒子群の発熱による内圧復活機能の損失を防ぎ、より高い速度での常用走行を可能とする手段を見出すに到った。
【０１３３】
タイヤは高速で回転することにより、速度に応じた遠心力を発生している。タイヤ１の気室内に配置した中空粒子群も同様の遠心力を受けている。この遠心力は、粒子の重量に比例かつ速度の２乗に比例する。さらに、タイヤ１に荷重を負担させることにより一定の撓みを生じており、接地している領域は、路面と平行な面の状態となっているため、この接地領域は曲率を持たず、遠心力がほぼ零となる。よって、荷重を負担しつつ回転するタイヤ１とリム２との組立体内における中空粒子４は、非接地領域では上述のように遠心力を受けつつ、その一方で接地領域に入った瞬間に遠心力が抜けるといった『遠心力の繰り返し変動入力下』に置かれるのである。
【０１３４】
従って、タイヤの気室内３に配置する中空粒子群としては、粒子重量を極力抑えることが好ましい。すなわち、中空粒子４平均真比重としては、できるだけ小さいものを選択することが好ましく、またタイヤ気室容積に対する中空粒子４の充填率は、上述の『サイド部９が接地しない圧力レベルまでの充分な内圧復活機能を発現する充填率』の範囲の中で、できるだけ少ない充填率を選定する事が好ましい。
【０１３５】
中空粒子４の充填率が５ｖｏｌ％未満であると、タイヤ１によってはサイド部９が接地しない圧力レベルまでの充分な復活内圧を得る事が難しくなる。一方、中空粒子４の充填率が８０ｖｏｌ％を超えると、タイヤ１によっては常用時の高速走行での粒子摩擦による発熱のために、上述した再膨張開始温度（Ｔｓ２）を超えて膨張してしまい、本発明の主たる機能である内圧復活機能が失われる可能性が有るため好ましくない。よって、中空粒子充填率の好ましい範囲は、５ｖｏｌ％以上８０ｖｏｌ％以下であり、さらには、７０ｖｏｌ％以下、６０ｖｏｌ％以下、そして５０ｖｏｌ％以下である。
【０１３６】
また、中空粒子４の平均真比重は、０．０１〜０．０６ｇ／ｃｃの範囲が好ましい。すなわち、０．０１ｇ／ｃｃ未満であると、常用走行下での中空粒子４の耐久性が低下し、常用使用中に上述の『内圧復活機能』が失われる事がある。一方、０．０５ｇ／ｃｃを超えると、上述の常用高速走行における遠心力変動入力が大きくなって、発熱量が大きくなるため好ましくない。
【０１３７】
上記遠心力変動入力下に置かれた中空粒子群は、タイヤ気室３内にてタイヤ内面側かつタイヤ半径方向外側に層状分布しており、この層状状態の中で一番大きな遠心力変動を受ける位置は、中空粒子４がタイヤ内面のインナーライナー１０と接する位置である。すなわち、インナーライナー１０と接する位置にいる中空粒子４は、タイヤ半径方向上の層状の中空粒子４全ての重量を負担しているために、一番大きな変動入力を受けているのである。
【０１３８】
よって、粒子群はホイール内面側からインナーライナー１０面側に向かって（タイヤ回転半径方向外側に向かって）変動入力が大となる傾斜を持つ。よって中空粒子４のインナーライナー１０面との接触摩擦による発熱を抑制することが重要ととらえ、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明のインナーライナー１０によってインナーライナー１０部材の持つ機能であるガスバリア性、耐久性を損なわず、従来のゴムによるインナーライナー１０はなし得ない表面の平滑性が中空粒子４との摩擦発熱低減をもたらしたのである。
【０１３９】
さて、中空粒子４はその原料である『膨張性樹脂粒子』を加熱膨張することにより得られ、この膨張性樹脂粒子には膨張開始温度Ｔｓ１が存在する。さらに、加熱膨張によって得られた中空粒子４を再度加熱すると、中空粒子４は更なる膨張を開始し、ここに中空粒子４の再膨張開始温度（Ｔｓ２）が存在する。発明者らは、これまで多くの膨張性樹脂粒子から中空粒子４を製造し検討を重ねてきた結果、Ｔｓ１を耐熱耐久性の指標としてきたが、耐熱耐久性の指標としてはＴｓ２が適切であることを見出すに到った。
【０１４０】
まず、膨張性樹脂粒子を加熱膨張させる場合における膨張挙動を観察した。膨張性樹脂粒子は膨張する前の段階にあるため、中空粒子４の状態に比して粒径が極端に小さく、樹脂製の殻部の厚さが極端に厚い。よって、マイクロカプセルとしての剛性が高い状態にある。したがって、加熱膨張の過程で樹脂製の殻部の連続相がガラス転移点を越えても、更なる加熱により殻部がある程度柔らかくなるまでは、内部ガスの拡張力が殻部の剛性にうち勝つことができない。よって、Ｔｓ１は実際の殻部のガラス点移転よりも高い値を示す。
【０１４１】
一方で、中空粒子４を再度加熱膨張させる場合では、中空粒子４の殻部の厚さが極端に薄く、中空体としての合成が低い状態にある。したがって、加熱膨張の過程で殻部の連続相がガラス転移点を超えると同時に膨張を開始するため、Ｔｓ２はＴｓ１より低い位置付けとなる。
【０１４２】
本発明では、膨張性樹脂粒子の膨張特性を活用するのではなく、いったん膨張させた中空粒子４の更なる膨張特性を活用するものであるため、耐熱耐久性を議論するには、従来のＴｓ１ではなくＴｓ２を指標とすべきである。
【０１４３】
また、中空粒子４のＴｓ２が９０℃以上２００℃以下であることが肝要である。なぜなら、中空粒子４のＴｓ２が９０℃未満では、選択したタイヤサイズによっては、そのタイヤ１の保証速度に到達する以前に、中空粒子４が再度膨張を開始する場合があるからである。
【０１４４】
一方２００℃を超えると、パンク受傷後のランフラット走行において、中空粒子４の摩擦発熱に起因する急激な温度上昇が起こっても、再膨張開始温度（Ｔｓ２）に達することができない場合があり、よって目的とする内圧復活機能を十分に発現させることができなくなる場合がある。
【０１４５】
よって、Ｔｓ２の範囲は９０℃以上２００℃以下であり、好ましくは１３０℃以上２００℃以下、さらに好ましくは１５０℃以上２００℃以下であり、もっとも好ましくは１６０℃以上２００℃以下の範囲である。
【０１４６】
以上のように、インナーライナー１０を配置したタイヤ１に、上記した上限値および下限値に従う再膨張開始温度（Ｔｓ２）を有する中空粒子４を配置することにより、内圧復活機能を確実に発現させることはもとより、高速度走行での耐熱耐久性を向上させる事によって、常用走行時の内圧復活機能保持が達成される。
【０１４７】
次に、中空粒子４の中空部（独立気泡）を構成する気体としては、窒素、空気、炭素数２から８の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数２から８の脂環式炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式（III）：
Ｒ1−Ｏ−Ｒ2      …（III）
（式中のＲ1およびＲ2は、それぞれ独立に炭素数が１から５の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い）にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも１種が挙げられる。また、タイヤ気室３内に充填する気体は空気でも良いが、上記粒子中の気体がフルオロ化物でない場合には、安全性の面から酸素を含まない気体、たとえば窒素や不活性ガス等が好ましい。
【０１４８】
尚、独立気泡を有する中空粒子４を得る方法は特に限定されないが、発泡剤を用いて膨張性樹脂粒子を得、これを加熱膨張させる方法が一般的である。この発泡剤としては、高圧圧縮ガス及び液化ガスなどの蒸気圧を活用する手法、熱分解によって気体を発生する熱分解性発泡剤を活用する手法などを挙げることができる。特に、熱分解性発泡剤には窒素を発生させる特徴のあるものが多く、これらによる発泡によって得られる膨張性樹脂粒子の反応を適宜制御することによって得た粒子は気泡内に主に窒素を有するものとなる。この熱分解性発泡剤としては特に限定されないがジニトロソベンタメチレンテトラミン、アゾジカルボンアミド、パラトルエンスルフォニルヒドラジンおよびその誘導体、そしてオキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジンが好ましい。
【０１４９】
以下に高圧圧縮ガス及び液化ガスなどの蒸気圧を活用して中空粒子４となる膨張性樹脂粒子を得る手法を説明する。
【０１５０】
粒子を形成する前記樹脂による連続相を重合する際、酸素数２から８の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素およびそのフルオロ化物、炭素数２からの脂環族炭化水素およびそのフルオロ化物、そして次の一般式（III）：
Ｒ1−Ｏ−Ｒ2      …（III）
（式中のＲ1およびＲ2は、それぞれ独立に炭素数が１から５の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い）にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも１種発泡剤として高圧下で液化させ、反応溶媒中に分離させつつ、乳化重合させる方法である。これにより上記に示されるガス成分を液体状態の発泡剤として上述の樹脂連続相にて封じ込めた膨張性樹脂粒子を得ることができ、これを加熱膨張させる事によって、所望の中空粒子４を得る事ができる。
【０１５１】
また、膨張性樹脂粒子の表面に、シリカ粒子等のアンチブロッキング剤、カーボンブラック微粉、帯電防止剤、界面活性剤、油剤等をコーティングした上で加熱膨張させることにより、目的の中空粒子を得ることができる。
【０１５２】
また、受傷によりタイヤ気室圧力が低下した状態において、中空粒子４によって必要最低限の内圧を付与するには、粒子の中空部内に所定圧力で封入された気体が、粒子外部へ漏れ出ないこと、換言すると、中空粒子４の殻の部分に相当する樹脂による連続相が気体を透過し難い性質を有することが肝要である。すなわち、連続相を構成する樹脂はガス透過性の低い材質によること、具体的には、アクリロニトリル系共重合体、アクリル系共重合体、塩化ビニリデン系共重合体のいずれか少なくとも１種から成ることが肝要である。これらの材料は、タイヤ変形による入力に対して中空粒子４としての柔軟性を有するため、本発明に特に有効である。
【０１５３】
とりわけ、中空粒子４の連続相には、アクリロニトリル系重合体、アクリル系重合体および塩化ビニリデン系重合体のいずれかを適用することが好ましい。さらに詳しくは、重合体を構成するモノマーが、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、メチルメタクリレート、メタクリル酸、塩化ビニリデンから選択される重合体であり、好ましくはアクリロニトリル／メタアクリロニトリル／メチルメタクリレート３元共重合体、アクリロニトリル／メタアクリロニトリル／メタクリル酸３元共重合体から選ばれた少なくとも１種がそれぞれ有利に適合する。これらの材料は、いずれもガス透過係数が小さくて気体が透過し難いために、中空粒子４の中空部内の気体が外部に漏れ難く、中空部内の圧力を適切に保持することができる。
【０１５４】
ここで、本発明に従ってタイヤ気室３に中空粒子４を配置するにあたり、タイヤ１が損傷した際のタイヤ受傷部の封止機能を高めるために、平均嵩比重が中空粒子４の平均真比重よりも大きい発泡体の多数を中空粒子群に混在させる手段が有効である。具体的には、直径が１〜１５ｍｍの略球体形状または一辺が１〜１５ｍｍの立方体形状であり独立または連通気泡を有し、平均嵩比重が０．０６〜０．３ｇ／ｃｃでありかつ粒子の平均真比重よりも大きい嵩比重値である発泡体の多数を加えることにより、該内圧復活機能の発現期間を延ばし、タイヤ受傷後の走行能力を増大させることが可能である。
【０１５５】
すなわち、中空粒子４は略球形状であるために流動性が高く、よってタイヤバルブ等の内径の小さい導入口からタイヤ気室３内部に、容易に配置することができる。その一方、タイヤ１が受傷したとき、該受傷部からタイヤ１の外側へ中空粒子４がタイヤ気室３の高圧気体と共に吹き出ようとして受傷部内面に集まることになる。しかしながら、受傷部内面からタイヤ外周面までの受傷経路は直線ではなく複雑に入り込んだ形状を呈するため、タイヤ内面傷口から入り込んだ該粒子は、該経路の途上行く手を阻まれる結果、多数の中空粒子４が受傷部内面に圧縮状態で集合することになり、受傷部が暫定的に封止される。ここで、暫定的に封止とは、中空粒子４そのものの漏洩はないが、該粒子周囲の空隙気体が徐々に漏洩する状態を指す。
【０１５６】
その際、受傷部の傷の形や大きさによっては、粒子のみによる暫定的封止が不完全な場合がある。このような場合において、上述した発泡体の多数を加えておくことにより、次のように封止のレベルを向上させることができる。
【０１５７】
すなわち、転動中のタイヤ気室３内においては、速度に応じた遠心力が発生しており、その遠心力下において嵩比重の大きい該発泡体はタイヤ１のインナーライナー１０側へ、そして真比重の小さい中空粒子４は該発泡体よりは回転中心に近い側へ夫々偏在する。この状態においては、もし該粒子のみでは封止できない程の大きさの傷を受けたとしても、タイヤ内面のインナーライナー１０面近傍に、該発泡体が多数偏在しているため、該発泡体がタイヤ外部へ吹き出ようとして、受傷部の傷口内面にいち早く密着することによって受傷部を封止する事となり、極めて有効である。
【０１５８】
特に、該発泡体が連通気泡を持つ熱可塑性ウレタンによる発泡体の場合、圧縮性が高く、傷口の形状に密着しやすい事と、結果的に大きな傷口を該発泡体により極めて複雑かつ微細化できる事によって、その複雑・微細化された気体の散逸流路を該中空粒子４にて封止するに最も適した態様へ変化させることができるため、大変有効な手段となる。
【０１５９】
(本実施形態に係るタイヤと中空粒子との集合体の作用・効果)
従来、タイヤ、例えば乗用車用タイヤにおいては、タイヤ気室内部にゲージ圧で１５０ｋＰａから２５０ｋＰａ程度の圧力下に空気を封じ込めて、タイヤのカーカスおよびベルト等のタイヤ骨格部に張力を発生させ、この張力によって、タイヤへの入力に対してタイヤの変形並びにその復元を可能としている。すなわち、タイヤ気室の内圧が所定の範囲に保持されることによって、タイヤの骨格に一定の張力を発生させて、荷重支持機能を付与するとともに、剛性を高めて、駆動、制動および旋回性能などの、車両の走行に必要な基本性能を付与している。
【０１６０】
ところで、この所定の内圧に保持されたタイヤが外傷を受けると、この外傷を介して高圧の空気が外部に漏れ出してタイヤ内圧が大気圧まで減少する、いわゆるパンク状態となるため、タイヤ骨格部に発生させていた張力はほとんど失われることになる。すると、タイヤに所定の内圧が付与されることによって得られる、荷重支持機能や、駆動、制動および旋回性能も失われる結果、そのタイヤを装着した車両は走行不能に陥るのである。
【０１６１】
そこで、パンク状態においても走行を可能とする、いわゆる安全タイヤについて、従来に挙げた以外にも多くの提案がなされている。例えば、二重壁構造を有するもの、タイヤ内に荷重支持装置を配設したもの、タイヤサイド部を補強したものなど種々のタイプのものが提案されている。これらの提案の内、実際に使用されている技術としては、タイヤのサイドウォール部を中心にショルダー部からビード部にかけての内面に比較的硬質のゴムからなる三日月状のサイド補強層を設けたタイヤがあり、この手法は主にへん平比が６０％以下の、いわゆるランフラットタイヤに適用されている。
【０１６２】
しかし、サイド補強層を追加する手法は、タイヤ重量を３０％から４０％も増加させ、またタイヤのヒステリシスロスも増加するため、転がり抵抗の大幅な悪化による省燃費性の悪化を避けられない。さらに、上記タイヤ重量の増加は車両のバネ下重量増加につながり、タイヤのバネ定数増加と相まって通常走行時の乗り心地性低下をまねく不利があるなど、未だ汎用性には乏しい技術である。
【０１６３】
また、従来、タイヤ断面高さの高い、へん平比が５０％以上のタイヤにおいては、比較的高速かつ長距離の走行によるサイドウォール部の発熱を避けるために、リムに中子などの内部支持体を固定してパンク時の荷重を支持する構造とした、ランフラットタイヤが提案されている。
【０１６４】
しかし、パンク後のランフラット時にタイヤと内部支持体との間で発生する、局所的な繰り返し入力にタイヤが耐えることができずに、結果としてパンク後の走行距離は１００〜２００ｋｍ程度に限定されている。またパンク後のランフラット走行により、タイヤおよび内部支持体は大きなダメージを受けるために、再利用性が低く経済性および環境負荷の面からの不利は否めない。
【０１６５】
加えて、内部支持体をタイヤ内部に配置してからタイヤをリムに組み付ける作業は、煩雑で長時間を要することも問題である。この点、リムの幅方向一端側と他端側とのリム径に差を設けて、内部支持体を挿入し易くした工夫も提案されているが、特殊な専用リム組み機を必要とするためインフラの再整備、組み付け作業者の特別教育などが必須なため、いまだ汎用性に乏しく、サービスを提案していくには課題が多い。また従来のタイヤとリムの組立体に比して、内部支持体が追加されることにより、トータル重量が３０〜４０％も増加してしまうため、上述のサイド補強タイプと同様の不利がある。
【０１６６】
なお、サイド補強タイプや内部支持体をそなえるタイプのパンク後走行距離を延ばすには、骨格材を追加してタイヤ構造をより重厚にすることが考えられるが、骨格材を追加した分、通常使用時の転がり抵抗や乗り心地がさらに悪化するため、この手法を採用することは現実的ではない。
【０１６７】
また、従来、タイヤ受傷による内圧低下に対する対応力や、パンク後の走行能力が充分でないものの、上述のサイド補強タイプや内部支持体タイプほど通常走行での性能を悪化させない手段がある。
【０１６８】
その１つ目は、シーラントタイヤである。タイヤ内面に粘着性の高い層を配置させ、タイヤに刺さった異物が抜ける時に受傷部を粘着層にて封止するものである。しかしこのタイプは、あくまで受傷タイヤの内圧低下を遅延させるものであり、駐車中にタイヤ内圧がゼロになった場合などではその後の走行（いわゆるランフラット走行）はできない。よってその後の走行のためには、スペアタイヤが必須であり、その場での交換作業が必要となる。また、異物近傍の粘着層が熱老化による硬化を起こすことがあり封止能力の信頼性に欠けるため、実用性は充分ではない。さらに、長距離走行によりタイヤ温度が上昇した状態で長時間停車すると、粘着層の流動性が増しているために、重力によって粘着層が流動してしまい、タイヤ内面での偏在化が起こる事がある。この場合、タイヤのウエイトバランスが崩れ、不快な振動発生の原因となるばかりでなく、操縦安定性を損なうため、いまだ実用性に乏しい技術である。
【０１６９】
通常走行での性能を悪化させない２つ目の手段は、パンク修理剤である。粘着性のシール液と圧縮した空気を送り込む電動ポンプにより構成され、受傷後のタイヤを応急的に修理するものである。このものは、あくまで駐車中にタイヤ気室の圧力がゼロになった場合、かつその事実に気がついた場合に、上述の修理によりその後の走行が可能となる。しかし、修理するためには安全な場所を選ばねばならず、特に冬季の氷雪路面上や治安の悪い市街地内では、命の危険にさらされる状況がありうるため、パンク修理のための路上駐車はできるだけ避けるべきであり、安全な駐車場内などでのパンクトラブル時に限定的に用いられる手段といえる。
【０１７０】
一方で走行中に受傷部からタイヤ気室の圧力が徐々に抜けていく場合には、その異常にドライバーが気付かない限り、いつタイヤ気室の圧力がゼロとなり走行不能に陥るか判らない中で走行することとなるため、実際にはきわめて危険な走行状況が続くこととなり、安全面から充分な技術とはいえない。
【０１７１】
また、従来、タイヤとこれに組付けるリムとの組立体の内部空洞へ独立気泡を有する発泡体を充填したタイヤが提案されている(例えば、特開平６−１２７２０７号公報、特開平６−１８３２２６号公報、特開平７−１８６６１０号公報、特開平８−３３２８０５号公報参照)。これらに提案されたタイヤは、主に農耕用タイヤ、ラリー用タイヤ、二輪車用タイヤおよび自転車用タイヤなど特殊な、または小型のタイヤに限定されるものである。従って、乗用車用タイヤやトラックおよびバス用タイヤなどのように、走行速度が高く、長期間の使用に耐え、とりわけ転がり抵抗や乗り心地性を重視するタイヤへの適用は未知数であった。そしていずれの発泡体も発泡倍率が低いために、気泡を有する発泡体のわりには重量が大きく、振動乗り心地性や燃費の悪化を避けられない上、その独立気泡内部は大気圧であるため、従来タイヤの高圧空気の代替とするには機能的に不十分であった。
【０１７２】
さらに、従来、発泡体充填材を内周部に挿入したバンクレスタイヤが開示されている(例えば、特許第２９８７０７６号公報)。しかし、気泡内圧が大気圧に極めて近いことによる不利に加え、発泡体がウレタン系材料であるため、ウレタン基の分子間水素結合に起因するエネルギーロスが大きく、自己発熱性が高い。よって、ウレタン発泡体をタイヤ内に充填した場合、タイヤ転動時のくり返し変形により、発泡体が発熱し大幅に耐久性が低下する。また、気泡を独立して形成するのが難しい素材を用いているため、気泡が連通しやすく気体を保持することが難しいため、所望の荷重支持能力を得られない不利がある。
【０１７３】
さらにまた、従来、独立気泡を主体とする多気泡体の外周をゴムや合成樹脂等の厚さ０．５〜３ｍｍも外包皮膜で一体的に包被密封した膨張圧力気泡体の多数をタイヤ内に充填し、該タイヤを規定内圧に保持した、パンクレスタイヤが提案されている(例えば、特開昭４８−４７００２号公報参照)。この技術は、発泡体の気泡内気圧を常圧より高くするために、膨張圧力気泡体となる独立気泡体形成配合原料中の発泡剤配合量をタイヤ内容積に対して、少なくとも同等以上の発生ガスが発生する発泡剤配合量に設定しており、これによって通常の少なくともタイヤと同様の性能を目指している。
【０１７４】
上記技術では、膨張圧力気泡体中の気泡内ガスの散逸を防ぐために、外包皮膜で一体的に包被密封しているが、この外包皮膜の材料として例示されているものは、自動車用チューブまたは該チューブ形成用配合物のような材料のみである。つまり、タイヤチューブ等に用いられる、窒素ガス透過性の低いブチルラバーを主体とした軟質弾性外包皮膜にて包被密封を施し、これらの多数をタイヤ内に充填している。製法としては、軟質弾性外包皮膜として未加硫のタイヤチューブを、膨張圧力気泡体として未加硫の独立気泡体形成配合原料を用い、これらの多数をタイヤとリムの組立体内部に配置後、加熱により発泡させ、発泡体充填タイヤを得ている。発泡体の膨張によるタイヤ内部の状圧空気は、リムに開けられた排気小孔から自然排気される。
【０１７５】
ここで、乗用車用タイヤの内圧は、一般的に常温における１５０〜２５０ｋＰａ程度に設定されるため、上記の発泡体充填タイヤを製造するには、その加硫成形の加熱時（１４０℃程度）の状態において、絶対圧で上記内圧の約１．５倍程度になっているものと、気体の状態方程式から推定される。ところが、この程度の圧力レベルでは、加硫圧力不足をまねいてブローンが発生するのを避けることはできない。このブローン現象を回避するためには、加硫時の圧力を増やすために発泡剤配合量を大幅に増量するか、加熱温度を高めて架橋反応を促進させる必要がある。
【０１７６】
しかしながら、発泡剤配合量を増加する手法は、発泡剤配合量の増加により常温時の内圧が３００ｋＰａを大きく超えてしまうため、従来のタイヤの代替品とするのは困難であった。また、加熱温度を高める手法は、熱老化によるタイヤのダメージが大きくなってタイヤの耐久性を大幅に悪化させるため、長期使用における耐久性に問題が生じる。一方、タイヤとリムの組立体の内部には、軟質弾性外包皮膜に包まれた膨張圧力気泡体が多数配置されているが、上記ブローンが発生した軟質弾性外包皮膜同士の摩擦、タイヤ内面およびリム内面との摩擦等、耐久性面での問題が大きい。以上から上記の問題は、膨張圧力気泡体の形状が一体的なドーナツ形状をとるのとは異なり、分割された多数の膨張圧力気泡体を配置することに起因する、大きな欠点とも言える。また、リムに開けられた排気小孔は、膨張圧力気泡体の膨張によるタイヤ内部の状圧空気を自然排気するためには有効であるものの、膨張圧力気泡体中の気泡内ガスの散逸経路となってしまう。よって膨張圧力気泡体中の圧力が長期間保持できず、長期間の使用に耐えうるものではない。
【０１７７】
さらに、軟質弾性外包皮膜として、タイヤチューブ等の、窒素ガス透過性が小さいブチルラバーを主体とした配合組成物を用いているが、ブチルラバーは加硫反応速度が極めて遅いために、反応を完結させるためには、１４０℃程度の温度では多大なる加熱時間を必要とする。このことは、軟質弾性外包皮膜の架橋密度不足を意味し、軟質弾性外包皮膜の剥離発生の一要因になることはいうまでもない。また、加熱時間の延長は、上述した熱老化によるタイヤのダメージをさらに大きくするため、耐久性の低下を避けられず、得策とはいえない。
【０１７８】
本発明のタイヤと中空粒子との集合体によると、タイヤにインナーライナーが備えられており、該インナーライナーが、エチレン含有量２５〜５０モル％のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)１００重量部に対してエポキシ化合物(Ｂ)１〜５０重量部を反応させることによって得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)から成るため、エチレン−ビニルアルコール共重合体の弾性率を大幅に下げることができ、インナーライナーの屈曲時の破断性、クラックの発生度合いを改良することができる。
【０１７９】
また、中空粒子が、樹脂による連続相と独立気泡とからなる略球形状であるため、走行時に遠心力によって該中空粒子がタイヤ気室内の壁面等に当たり、該中空粒子が破損することを防ぐことができる。
【０１８０】
また、中空粒子が、少なくともタイヤ気室の内圧が低下した場合、又はタイヤ気室の内部の温度が再膨張開始温度(Ｔｓ２)に達した場合に膨張するため、パンク時において、確実に内圧復活機能を発揮することができる。
【０１８１】
また、上記インナーライナーと併用することにより、中空粒子との摩擦発熱を抑制し、パンク時以外においてタイヤ気室の内部の温度が再膨張開始温度(Ｔｓ２)に達することを防ぐことができるため、パンク時において確実に内圧復活機能を発揮することができる。
【０１８２】
これらにより、パンク時に中空粒子が確実に膨張し、パンク後の走行能力を維持することができる。
【実施例】
【０１８３】
以下、実施例にて本発明をさらに詳しく説明するが、これらの実施例によって本発明は何ら限定されるものではない。
【０１８４】
＜エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)の特性値の測定＞
(１)エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)のエチレン含有量およびケン化度：
重水素化ジメチルスルホキシドを溶媒とした１Ｈ−ＮＭＲ(核磁気共鳴)測定(日本電子社製「ＪＮＭ−ＧＸ−５００型」を使用)により得られたスペクトルから算出した。
【０１８５】
(２)エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)のメルトフローレート：
試料とするエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)を、メルトインデクサーＬ２４４(宝工業株式会社製)の内径９．５５ｍｍ、長さ１６２ｍｍのシリンダーに充填し、１９０℃で溶融した後、重さ２１６０ｇ、直径９．４８ｍｍのプランジャーを使用して均等に荷重をかけた。
【０１８６】
シリンダーの中央に設けた径２．１ｍｍのオリフィスより単位時間あたりに押出される樹脂量(ｇ／１０分)を測定し、これをメルトフローレートとした。
【０１８７】
但し、エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)の融点が１９０℃付近あるいは１９０℃を超えるものは２１６０ｇ荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、ＭＦＲの対数を縦軸にプロットし、１９０℃に外挿した値で表す。
【０１８８】
＜変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)の合成＞
合成例１
加圧反応槽に、エチレン含量４４モル％、ケン化度９９．９％のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)(ＭＦＲ：５．５ｇ／１０分(１９０℃、２１６０ｇ荷重下))２重量部およびＮ−メチル−２−ピロリドン８重量部を仕込み、１２０℃で、２時間加熱攪拌することにより、エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)を完全に溶解させた。これにエポキシ化合物(Ｂ)としてグリシドール０．４重量部を添加後、１６０℃で４時間加熱した。加熱終了後、蒸留水１００重量部に析出させ、多量の蒸留水で充分にＮ−メチル−２−ピロリドンおよび未反応のグリシドールを洗浄し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)を得た。さらに、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)を粉砕機で粒子径２ｍｍ程度に細かくした後、再度多量の蒸留水で十分に洗浄した。洗浄後の粒子を８時間室温で真空乾燥した後、２軸押出機を用いて２００℃で溶融し、ペレット化した。
【０１８９】
合成例２
加圧反応槽に、エチレン含量４４モル％、ケン化度９９．９％のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)(ＭＦＲ：５．５ｇ／１０分(１９０℃、２１６０ｇ荷重下))２重量部およびＮ−メチル−２−ピロリドン８重量部を仕込み、１２０℃で、２時間加熱攪拌することにより、エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)を完全に溶解させた。これにエポキシ化合物(Ｂ)としてグリシドール０．３重量部を添加後、１６０℃で４時間加熱した。加熱終了後、蒸留水１００重量部に析出させ、多量の蒸留水で充分にＮ−メチル−２−ピロリドンおよび未反応のグリシドールを洗浄し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)を得た。さらに、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)を粉砕機で粒子径２ｍｍ程度に細かくした後、再度多量の蒸留水で十分に洗浄した。洗浄後の粒子を８時間室温で真空乾燥した後、２軸押出機を用いて２００℃で溶融し、ペレット化した。
【０１９０】
合成例３
加圧反応槽に、エチレン含量４４モル％、ケン化度９９．９％のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)(ＭＦＲ：５．５ｇ／１０分(１９０℃、２１６０ｇ荷重下))２重量部およびＮ−メチル−２−ピロリドン８重量部を仕込み、１２０℃で、２時間加熱攪拌することにより、エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)を完全に溶解させた。これにエポキシ化合物(Ｂ)としてエポキシプロパン０．４重量部を添加後、１６０℃で４時間加熱した。加熱終了後、蒸留水１００重量部に析出させ、多量の蒸留水で充分にＮ−メチル−２−ピロリドンおよび未反応のエポキシプロパンを洗浄し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)を得た。さらに、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)を粉砕機で粒子径２ｍｍ程度に細かくした後、再度多量の蒸留水で十分に洗浄した。洗浄後の粒子を８時間室温で真空乾燥した後、２軸押出機を用いて２００℃で溶融し、ペレット化した。
【０１９１】
＜変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層の作製＞
フィルム１
合成例１で得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)のペレットを用いて、４０ｍｍφ押出機(プラスチック工学研究所製ＰＬＡＢＯＲ  ＧＴ−４０−Ａ)とＴダイからなる製膜機を用いて、下記押出条件で製膜し、厚み２０μｍの単層フィルムを得た。
【０１９２】
形成：                  単軸押出機(ノンベントタイプ)
Ｌ／Ｄ：                ２４
口径：                  ４０ｍｍφ
スクリュー：            一条フルフライトタイプ、表面窒化銅
スクリュー回転数：  ４０ｒｐｍ
ダイス：                ５５０ｍｍ幅コートハンガーダイ
リップ間隙：          ０．３ｍｍ
シリンダー、ダイ温度設定：Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／アダプター／ダイ
＝１８０／２００／２１０／２１０／２１０(℃)
フィルム２
合成例２で得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)のペレットを用いた以外は、フィルム１と同様にして、厚み２０μｍの単層フィルムを得た。
【０１９３】
フィルム３
合成例３で得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)のペレットを用いた以外は、フィルム１と同様にして、厚み２０μｍの単層フィルムを得た。
【０１９４】
フィルム４
ガスバリア材として、未変性のエチレン含有量４４モル％、ケン化度９９．９％、ＭＦＲ＝５．５ｇ／１０分(１９０℃、２１６０ｇ荷重下)のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)を変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)の代わりに用いた以外は、フィルム１と同様にして、厚み２０μｍの単層フィルムを得た。
【０１９５】
フィルム５
合成例３で得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)と、エラストマーとして熱可塑性ポリウレタン((株)クラレ製  クラミロン３１９０)とを使用し、２種３層共押出装置を用いて、下記共押出成形条件で３層フィルム(熱可塑性ポリウレタン層／変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)／熱可塑性ポリウレタン層)を作製した。
【０１９６】
各層の厚みは、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)層、熱可塑性ポリウレタン層ともに２０μｍである。
【０１９７】
共押出成形条件は以下のとおりである。
【０１９８】
層構成：
熱可塑性ポリウレタン／変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)／熱可塑性ポリウレタン
(厚み２０／２０／２０：単位はμｍ)
各樹脂の押出温度：
Ｃ１／Ｃ２／Ｃ３／ダイ＝１７０／１７０／２２０／２２０℃
各樹脂の押出機仕様：
熱可塑性ポリウレタン：
２５ｍｍφ押出機  Ｐ２５−１８ＡＣ(大阪精機工作株式会社製)
変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)
２０ｍｍφ押出機  ラボ機ＭＥ型ＣＯ−ＥＸＴ(株式会社東洋精機製)
Ｔダイ仕様：
５００ｍｍ幅２種３層用(株式会社プラスチック工学研究所製)
冷却ロールの温度：５０℃
引き取り速度：４ｍ／分
＜変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなる層の評価＞
上記作製したフィルム１〜５を、以下に示す方法に従って、酸素透過量の評価、並びに耐屈曲性の評価を行った。
【０１９９】
フィルムの酸素透過量の測定：
上記作製したフィルムを、２０℃−６５％ＲＨで５日間調湿した。
【０２００】
上記の調湿済みの２枚のサンプルを使用して、モダンコントロール社製  ＭＯＣＯＮ  ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２０型を用い、２０℃−６５％ＲＨ条件下でＪＩＳ  Ｋ７１２６(等圧法)に記載の方法に準じて、酸素透過量を測定し、その平均値を求めた。
【０２０１】
耐屈曲性の評価：
２１ｃｍ×３０ｃｍにカットされた、上記作製したフィルムを５０枚作製し、それぞれのフィルムを２０℃−６５％ＲＨで５日間調湿した後、ＡＳＴＭ  Ｆ  ３９２−７４に準じて、理学工業(株)製ゲルボフレックステスターを使用し、屈曲回数５０回、７５回、１００回、１２５回、１５０回、１７５回、２００回、２２５回、２５０回、３００回、４００回、５００回、６００回、７００回、８００回、１０００回、１５００回屈曲させた後、ピンホールの数を測定した。
【０２０２】
それぞれの屈曲回数において、測定を５回行い、その平均値をピンホール個数とした。
【０２０３】
屈曲回数(Ｐ)を横軸に、ピンホール数(Ｎ)を縦軸に取り、上記測定結果をプロットし、ピンホール数が１個の時の屈曲回数(Ｎｐ１)を外挿により求め、有効数字２桁とした。ただし、１５００回屈曲でピンホールが観察されないフィルムについては以降５００回おきに屈曲回数を増やし、ピンホールが見られた屈曲回数をＮｐ１とした。
【０２０４】
フィルム１の酸素透過量は３．０×１０−１３ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・sec・ｃｍHｇであり、優れたガスバリア性を示した。また、フィルム１の耐屈曲性について、上記方法に従って評価を行ったところ、Ｎｐ１は５００回であり、極めて優れた耐屈曲性を示した。
【０２０５】
フィルム２の酸素透過量は１．０×１０−１３ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・sec・ｃｍHｇであり、優れたガスバリア性を示した。また、フィルム２の耐屈曲性について、上記方法に従って評価を行ったところ、Ｎｐ１は１００回であり、極めて優れた耐屈曲性を示した。
【０２０６】
フィルム３の酸素透過量は４．０×１０−１３ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・sec・ｃｍHｇであり、優れたガスバリア性を示した。また、フィルム３の耐屈曲性について、上記方法に従って評価を行ったところ、Ｎｐ１は５００回であり、極めて優れた耐屈曲性を示した。
【０２０７】
フィルム４の酸素透過量は４．６×１０−１４ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・sec・ｃｍHｇであり、優れたガスバリア性を示した。また、フィルム４の耐屈曲性について、上記方法に従って評価を行ったところ、Ｎｐ１は４７回であった。
【０２０８】
フィルム５の酸素透過量は３．５×１０−１３ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・sec・ｃｍHｇであり、優れたガスバリア性を示した。また、フィルム５の耐屈曲性について、上記方法に従って評価を行ったところ、Ｎｐ１は５０００回であり、極めて優れた耐屈曲性を示した。
【０２０９】
＜ゴム組成物の配合、並びにゴムインナーライナーおよび補助層の作製＞
下記の配合量に従い、ゴム組成物を作成し、１４５℃×４０分加硫した後、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に準じた方法で３００％モジュラスを測定した。また、酸素透過量を、フィルムの酸素透過量の測定と同手法で測定した。
【０２１０】
ゴム組成物１（配合単位：重量部）
天然ゴム：                                                    ３０
Ｂｒ−１１Ｒ（ＪＳＲ（株）製  Bromobutyl  ２２４４）：        ７０
ＧＰＦカーボンブラック（旭カーボン（株）製＃５５）：    ６０
ＳＵＮＰＡＲ２２８０（日本サン石油（株）製）：            ７
ステアリン酸（旭電化工業（株）製）：                      １
ＮＥＣＣＥＬＥＲ  ＤＭ（大内新興化学工業（株）製）：  １．３
酸化亜鉛（白水化学工業（株）製）：                    ３
硫黄（軽井沢精錬所製）：                                ０．５
３００％モジュラス：                                          ６．５Ｍｐａ
酸素透過量：                                    ６．０×１０−１０ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ
ゴム組成物２（配合単位：重量部）
Ｂｒ−１１Ｒ（ＪＳＲ（株）製  Bromobutyl  ２２４４）：        １００
ＧＰＦカーボンブラック（旭カーボン（株）製＃５５）：      ６０
ＳＵＭＰＡＲ２２８０（日本サン石油（株）製）：              ７
ステアリン酸（旭電化工業（株）製）：                        １
ＮＯＣＣＥＬＥＲ  ＤＭ（大内新興化学工業（株）製）：    １．３
酸化亜鉛（白水化学工業（株）製）：                        ３
硫黄（軽井沢精錬所製）：                                    ０．５
３００％モジュラス：                                              ６．０Ｍｐａ
酸素透過量：                                ３．０×１０−１０ｃｍ３・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ
＜評価用タイヤの作製および評価＞
実施例１
日新ハイボルテージ株式会社製電子線照射装置「生産用キュアトロンＥＢＣ２００−１００」を使用して、フィルム１に、加速電圧２００ｋＶ、照射エネルギー３０Ｍｒａｄの条件にて電子線照射し架橋処理を施し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層として使用した。得られた架橋フィルムの片面に、接着層として東洋化学研究所製  メタロックＲ３０Ｍを塗布し、ゴム組成物１を使用した厚み５００μｍの補助層（Ｄ）と張合わせることにより、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）および補助層（Ｄ）からなるインナーライナーを作製した。得られたインナーライナーを用い、常法により乗用車用タイヤ(１９５／Ｒ１５)を作成した。
【０２１１】
上記作製のタイヤについて、上記インナーライナーを評価するために、中空粒子をタイヤ気室内に配置せずに、空気圧１４０ｋＰａで８０ｋｍ／ｈの速度に相当する回転数のドラム上に荷重６ｋＮで押し付けて、１０，０００ｋｍ走行を実施した。未走行タイヤと、上記条件で走行したタイヤを用い、内圧保持性を下記条件で評価した。内圧保持性は、試験タイヤを６ＪＪ×１５のリムに装着した後、内圧を２４０ｋＰａ充填、３ヶ月後の内圧を測定することで評価し、下式にて指数化した。
【０２１２】
内圧保持性＝（（２４０−ｂ）／（２４０−ａ））×１００
なお、式中、ａおよびｂは、
ａ：試験タイヤの３ヶ月後内圧
ｂ：下記比較例１記載の未走行タイヤ（通常のゴムインナーライナーを用いたタイヤ）
の３ヶ月後内圧を表す。
【０２１３】
また、上記したドラム走行後のタイヤのインナーライナー外観を目視観察して、亀裂の
有無を評価した。
【０２１４】
評価結果を表１に示す。
【０２１５】
実施例２
ゴム組成物１を使用した補助層の厚みを１０００μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、インナーライナーおよび乗用車用タイヤを作製し、内圧保持性およびドラム走行後のタイヤのインナーライナー外観の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２１６】
実施例３
フィルム１の代わりにフィルム２を使用した以外は、実施例１と同様にして、インナーライナーおよび乗用車用タイヤを作製し、内圧保持性およびドラム走行後のタイヤのインナーライナー外観の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２１７】
実施例４
フィルム１の代わりにフィルム３を使用した以外は、実施例１と同様にして、インナーライナーおよび乗用車用タイヤを作製し、内圧保持性およびドラム走行後のタイヤのインナーライナー外観の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２１８】
実施例５
フィルム１の代わりにフィルム５を使用した以外は、実施例１と同様にして、インナーライナーおよび乗用車用タイヤを作製し、内圧保持性およびドラム走行後のタイヤのインナーライナー外観の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２１９】
実施例６
日新ハイボルテージ株式会社製電子線照射装置「生産用キュアトロンＥＢＣ２００−１００」を使用して、フィルム１に、加速電圧２００ｋＶ、照射エネルギー３０Ｍｒａｄの条件にて電子線照射し架橋処理を施し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層として使用した。得られた架橋フィルムの片面に、接着層として東洋化学研究所製  メタロックＲ３０Ｍを塗布した後に、ゴム組成物からなる補助層（Ｄ）を積層せずに、インナーライナーとしてそのまま用い、常法により乗用車用タイヤ（１９５／６５Ｒ１５）を作製した。得られたタイヤを用い実施例１と同様にして、内圧保持性およびドラム走行後のタイヤのインナーライナー外観の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２２０】
比較例１
通常のゴムインナーライナーとして用いられるゴム組成物２を使用した厚み１５００μｍのインナーライナーを用い、上記と同様に、常法により変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなる層を有しない乗用車用タイヤ(１９５／６５Ｒ１５)を作製した。また、得られたタイヤを用い、実施例１と同様にして、内圧保持性およびドラム走行後のタイヤのインナーライナー外観の評価の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【０２２１】
比較例２
フィルム４に、加速電圧２００ｋＶ、照射エネルギー３０Ｍｒａｄの条件にて電子線照射し架橋処理を施し、未変性のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)からなる層として使用した。得られた架橋フィルムの片面に、接着層として東洋化学研究所製  メタロックＲ３０Ｍを塗布した後に、ゴム組成物からなる補助層を積層せずに、インナーライナーとしてそのまま用い、常法により乗用車用空気入りタイヤ(１９５／Ｒ１５)を作成した。得られたタイヤを用い、実施例１と同様にして、内圧保持性及びドラム走行後のタイヤのインナーライナー外観の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【表１】
2006248445.tif 000003
【０２２２】
表１の結果から、実施例１〜５記載の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体（Ｃ）からなるインナーライナーを用いたタイヤは、比較例１記載の通常のゴムインナーライナーを用いたタイヤに比べて、走行前だけでなく、１０，０００ｋｍドラム走行後においても優れた内圧保持性を有していることが分かる。また、ドラム走行後のタイヤのインナーライナー外観の評価においても、亀裂が生じておらず、良好な耐疲労性を有することが分かる。
【０２２３】
一方、比較例２に記載した、未変性のエチレン−ビニルアルコール共重合体(Ａ)から成るインナーライナーを用いた空気入りタイヤでは、走行前の内圧保持性は良好であるものの、ドラム走行によりインナーライナーに亀裂が入り、極端に内圧保持性が低下することがわかる。
【０２２４】
次に、中空粒子充填タイヤの評価試験について説明する。
【０２２５】
上記結果から、フィルム４をインナーライナーとして用いることは適していないことが判明した。よって中空粒子充填タイヤの評価にあたっては、ゴム組成物２からなるインナーライナーに対して、ゴム組成物１を補助層としてフィルム１、２、３、５の４種とをそれぞれ組み合わせたインナーライナーを配置したタイヤを用いて評価を実施した。
【０２２６】
表２に示した各フィルムと補助層からなるインナーライナー、またはゴム組成物２からなるインナーライナーを配置したタイヤに、表２示したサイズのリムを組み込み、乗用車用タイヤとリムとの組立体を準備した。次に、排気量３０００ｃｃの乗用車に４名乗車相当の荷重を搭載した上で、高圧の空気を充填しタイヤ気室の圧力を２００ｋＰａに調整し、それぞれのタイヤとリムとの組立体を前軸左側に装着した。ここで、荷重が負荷された状態を保ちながらタイヤ気室圧力を徐々に抜いていき、タイヤのサイド部が路面に接地するか、インナーライナー内面同士が接触するタイヤ気室圧力値を求めた。このタイヤ気室圧力値を『ＲＦ走行限界内圧値』と定義した。
【０２２７】
次に、荷重が負荷されていない状態下で各タイヤの気室圧力を使用内圧である２００ｋＰａに調整し、気室内の高圧空気を排出させることで気体の排出量を求め、各タイヤの気室容積を算出した。その算出結果を、表２に示した。
【０２２８】
ここで、タイヤとリムによる組立体の気室容積の測定は、以下に示す手順によって行った。
【０２２９】
＜タイヤ気密容積の測定方法＞
手順１：タイヤとリムの組立体に荷重がかからない状態を保持したまま、常温の空気を充填し、所定内圧（使用内圧）Ｐ2に調整する。このとき、Ｐ2下における目的のタイヤ気室容積をＶ2とする。
【０２３０】
手順２：タイヤバルブを開放し、タイヤ気室内の空気を大気圧Ｐ1に放出させつつ積算流量計に流し、充填空気排出量Ｖ1を測定する。なお積算流量計には、
品川精機（株）製  ＤＣ  ＤＲＹガスメーター  ＤＣ−２Ｃ、
インテリジェントカウンターＳＳＦ  を用いた。
【０２３１】
以上の各測定値を用いて、
タイヤ気室容積値＝（充填空気排気量）／（使用内圧／大気圧）  …（II）
に従って、使用内圧Ｐ2時のタイヤ気室容積Ｖ2を求めることができる。
【０２３２】
なお、式（II）において使用内圧はゲージ圧値（ｋＰａ）を、大気圧値は気圧計による絶対値（ｋＰａ）を用いた。
【０２３３】
さらに、上記のタイヤとリムとの組立体のタイヤ気室に、種々の仕様の中空粒子を表２に示すように適用し、表２に示すタイヤおよびリムとの組立体を得た。ここで、タイヤ１は、当該タイヤ種およびサイズの一般的構造に従うものである。
【０２３４】
なお、表２における、中空粒子の連続相を構成する組成物の種類は表３に示すとおりである。この表３に示す膨張性樹脂粒子を加熱して膨張させることによって中空粒子とし、得られた粒子群の平均粒径、平均真比重を測定した結果は表４に示した。表４に示した中空粒子を表２に示す充填率の下で、各タイヤ気室に配置した。
【０２３５】
なお、中空粒子の平均真比重の計測法は、次に示す通りである。
【０２３６】
＜平均真比重の計測法＞
粒子の平均真比重値は、イソプロパノールを用いた、常法である液置換法（アルキメデス法）により測定するのが一般的であり、本発明においても、この常法に従うこととした。
【０２３７】
また、中空粒子の平均粒径および粒径分布の計測法は、次に示す通りである。
【０２３８】
機器：Ｓｙｍｐａｔｅｃ  Ｇｍｂｈ  社製  レーザ回析式粒度分布測定装置
ＨＥＬＯＳ＆ＰＯＤＯＳシステム
測定条件：２Ｓ−１００ｍｓ／ＤＲＹ
分散圧：２．００ｂａｒ、送り：５０．００％、回転：６０．００％
形状係数：１．００
上記の条件にて測定し、以下の測定値を採用する。
【０２３９】
すなわち、体積基準平均粒径を、本発明の平均粒径値（Ｄ５０値）とする。
【０２４０】
さらに、各膨張性樹脂粒子の熱膨張開始温度Ｔｓ１及び各中空粒子の再膨張開始温度（Ｔｓ２）の測定法は、以下に示す通りである。
【０２４１】
＜粒子の熱膨張開始温度測定法＞
表２における熱膨張開始温度Ｔｓ１およびＴｓ２は、以下に示す条件にて膨張変位量を測定し、その変位量の立ち上がり時の温度とした。
【０２４２】
機器：ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ  ７Ｓｅｒｉｅｓ
“Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  Ｓｙｓｔｅｍ”
測定条件：昇温速度１０℃／ｍｉｎ、測定開始温度２５℃、測定終了温度２２０℃、
測定物理量：加熱による膨張変位量を測定。
【０２４３】
次に、前記乗用車タイヤとリムとの組立体に、空気または窒素を充填し使用内圧である２００ｋＰａに調整した。そして、あらかじめ以下に示す調査法に基づき粒子体積回復挙動を調査の上、目的の中空部内圧力となるに相当する保持時間を割り出し、室温または４５℃に保たれた加温室にてタイヤ気室圧力を保つことで、中空粒子の中空部圧力を増加させ粒子体積を回復させながら、評論するタイヤとリムとの組立体の調整を行った。
【０２４４】
ここで、中空粒子の中空部内圧力を増加させるための適切な保持時間を見出す方法は、次のとおりである。
【０２４５】
まず、内容積が１０００ｃｍ３程度の内断面直径が一定で透明なアクリル樹脂製の円筒型耐圧容器を準備し、該容器に超音波水浴等で振動を与えながら、本発明の中空粒子を容器内が一杯になるまで充填した。次にこの容器にタイヤ気室に充填する気体を、車両指定内圧等の所望する使用圧力になるまで充填した。圧力が高まるにつれて容器内の粒子は体積減少するため、中空粒子で満たされた部分の容器内側の高さ（以下、中空粒子高さとする）は低下する。容器内圧が目標圧力に達したら、超音波水浴等で容器に５分間の振動を与えた後、５分間静置した。そして、容器内の中空粒子高さが安定したところで中空粒子高さを測定し、『加圧開始時の中空粒子高さ：Ｈ１』とした。さらに上記使用圧力をかけ続け、『一定期間経過した状態での中空粒子高さ：Ｈｘ』を計測した。
【０２４６】
次に、上記の圧力を付与したまま一定時間ごとに上記の中空粒子高さを測りながら計時変化を記録していき、中空粒子高さが変化しなくなるまで測定を継続し、最終的な『安定した中空粒子高さ：Ｈ２』を計測した。以上から次式により、粒子体積回復率を算出した。
【０２４７】
すなわち、
粒子体積回復率（％）＝（（Ｈｘ−Ｈ１）／（Ｈ２−Ｈ１））×１００
以上の測定結果を基に、目標とする体積回復率となるまでの時間を割り出し、中空粒子を配置したタイヤとリムとの組立体に所望する圧力の気体を充填した上で、上記にて割り出した保持時間に従って粒子総体積の回復処理を施すことにより、中空粒子の中空部内圧力を増加させた。
【０２４８】
また、表２に示したタイヤ気室に配置した中空粒子の中空部内の圧力は、次のように測定した。
【０２４９】
＜中空部内の圧力レベル確認方法＞
タイヤ気室内に中空粒子を配置し所望の使用内圧Ｐ２に一定期間保った、目的のタイヤを準備する。バルブにはフィルターを配置することで、バルブを開放した時、中空粒子がタイヤ気室内に留まり、高圧の気体だけが排出される状態を得られる。次に、一旦タイヤ気室の圧力を大気圧とし、再度気体を充填したうえでＰ２の５０％に相当する圧力Ｐ５０％に調整し、タイヤバルブを開放してタイヤ気室内の空気を大気圧Ｐ１に放出させつつ積算流量計に流し、空気排出量Ｖ５０％を測定する。そして、次式
Ｐ５０％下における粒子周囲空隙容積値Ｖ（ｃｍ３）＝
（空気排出量値Ｖ５０％（ｃｍ３））／（内圧値Ｐ５０％（ｋＰａ）／大気圧Ｐ１（ｋＰａ））
により、圧力Ｐ５０％における粒子周囲空隙容積値Ｖを求める。同様に、Ｐ３０％、Ｐ７０％、Ｐ８０％、Ｐ９０％等の各圧力水準における粒子周囲空隙容積を算出する。もし、中空部内圧力がタイヤ気室内の圧力に満たない場合は、中空粒子体積が減少するためその分粒子周囲空隙容積が増加した状態となる。よって、充分に低い圧力水準から上記測定を開始し、粒子周囲空隙容積が増加し始めた水準の圧力をもって、中空粒子の中空部内の圧力レベルとした。
【０２５０】
まず、得られたタイヤとリムとの組立体を用いて、高速発熱ドラム試験を実施した。
【０２５１】
すなわち、試験環境温度３８℃に設定したドラム試験機に、使用内圧値に調整した上記評価タイヤを取り付け、表２に示した負荷荷重を与えながら速度１００ｋｍ／ｈにて走行を開始し、５分ごとに速度を１０ｋｍ／ｈずつ上昇させ、タイヤ気室内の粒子温度およびタイヤ気室圧力の変化を計測した。なお、評価を行うリムの内面には、タイヤ気室圧力をモニターする圧力センサーを、インナーライナー内面のタイヤ幅方向中央部には中空粒子の温度を計測する熱電対を配置し、測定した圧力データおよび温度データの信号を、一般に使用されているテレメータを用いて電波伝送し、試験室内に設置した受信機にて受信しながらタイヤ気室圧力および中空粒子温度の変化を計測した。
【０２５２】
本試験では、中空粒子の最高温度を比較した。中空粒子の最高温度が、その粒子が持つ再膨張開始温度（Ｔｓ２）未満であり、且つ対象となる比較例に対し該温度が低い方が優れている。
【０２５３】
上記高速発熱ドラム試験後の評価タイヤとリムとの組立体の気室圧力を各内圧値に調整し、排気量３０００ｃｃの乗用車を４名乗車相当の積載量に設定後、評価タイヤを左前輪に装着し、この車両の左前輪での軸重量を測定した。次に、直径５．０ｍｍ、長さ５０ｍｍの釘４本を該組立体のトレッド表面からタイヤ内部に向けて踏み抜き、タイヤ気室圧力が大気圧にまで低下するのを確認した後、９０ｋｍ／ｈの速度でテストコースの周回路をランフラット走行させ、タイヤ気室内の粒子温度と気室圧力とを連続的に計測し、内圧復活機能の発現状況を調査した。
【０２５４】
なお、評価を行うタイヤとリムとの組立体のリム内面には、タイヤ気室圧力をモニターする圧力センサーを組み込み、測定した圧力データの信号を一般に使用されているテレメータを用いて電波伝送し、試験車両内部に設置した受信機にて受信することで圧力の変化を計測しながら、最大１００ｋｍの走行を実施した。上述の『タイヤのサイド部が路面に接地するか、またはインナーライナー内面同士が接触するタイヤ気室圧力値』である。『ＲＦ走行限界内圧値』に対して、ランフラット走行下での内圧復活機能発現によるタイヤ気室内の圧力値が優った場合、走行距離が伸びるため優れている。
【０２５５】
これらの調査結果を表２に併記する。
【表２】
2006248445.tif 000004
【表３】
2006248445.tif 000005
【表４】
2006248445.tif 000006
【０２５６】
表２、表３、表４の結果から、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなるインナーライナーを備えるタイヤと中空粒子とを有する実施例１〜６は、フィルムを有しない比較例１〜３に比べ、ランフラット走行における走行距離が大幅に長いことが分かる。
【０２５７】
また、実施例１〜３は、比較例１及び２に比べ、中空粒子の最高到達温度が大幅に低いことが分かる。また、実施例４〜６は、評価終了時の速度が３００ｋｍ／ｈであることにより、実施例１〜３、及び比較例１及び２より中空粒子の最高到達温度が高くなっているが、同じく評価終了時の速度が３００ｋｍ／ｈである比較例３に比べ、中空粒子の最高到達温度が低いことが分かる。
【０２５８】
従って、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(Ｃ)からなるインナーライナーを備えるタイヤと、中空粒子とを有することにより、パンク時に中空粒子が確実に膨張し、パンク後の走行能力を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２５９】
【図１】本発明の実施形態に係る集合体を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る集合体を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るバルブを示す断面図である。
【符号の説明】
【０２６０】
１…タイヤ
２…リム
３…タイヤ気室
４…中空粒子
５…ビード部
６…カーカス層
７…ベルト層
８…トレッド部
９…サイド部
１０…インナーライナー
１１…中空粒子周囲の空隙部
１２…センサー
１３…フィルター
１４…バルブ
１００…集合体
【図１】
2006248445.tif 000007
【図２】
2006248445.tif 000008
【図３】
2006248445.tif 000009