(57)【要約】樹脂材料で形成され且つ環状のタイヤ骨格体を有し、前記樹脂材料は、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂及びポリオレフィン系熱可塑性樹脂から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂と、ジエン系ゴム、酢酸ビニルコポリマー、ポリウレタン及びエチレンプロピレンゴム並びにこれらの変性物から選ばれる少なくとも１種のエラストマーとが動的架橋された樹脂組成物を含むタイヤである。
2014133105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料で形成され且つ環状のタイヤ骨格体を有し、
前記樹脂材料は、（１）ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂及びポリオレフィン系熱可塑性樹脂から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂と、（２）ジエン系ゴム、酢酸ビニルコポリマー、ポリウレタン、エチレンプロピレンゴム及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも１種のエラストマーと、が動的架橋された樹脂組成物を含むタイヤ。
【請求項２】
前記樹脂組成物は、前記エラストマー１００質量部に対して、４０〜５００質量部の前記熱可塑性樹脂を含む請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂がポリアミド系熱可塑性樹脂である請求項１又は２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記エラストマーが、前記エチレンプロピレンゴム又はその変性物である請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記エチレンプロピレンゴムが、エチレンとプロピレンとジエン化合物とのゴム状共重合体又はエチレンとプロピレンとのゴム状共重合体である請求項４に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記エチレンプロピレンゴムが、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴムである請求項４又は５に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記タイヤ骨格体のサイド部が少なくとも前記樹脂材料で形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リムに装着されるタイヤにかかり、特に、タイヤケースの少なくとも一部が樹脂材料で形成されたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗用車等の車両には、ゴム、有機繊維材料、スチール部材などから構成された空気入りタイヤが用いられている。従来空気入りタイヤに用いられている一般的なゴム材料は、耐熱性などには問題はない。しかし、タイヤ製造工程において、混練、シーティング、成形及び加硫といった複数の工程を経るのが通常であり、生産性の向上が求められていた。【０００３】
これに対し、近年では、軽量化や、成形の容易さ、リサイクルのしやすさから、樹脂材料、特に熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーなどをタイヤ材料として用いることが検討されている。例えば、下記特許文献１（特開２００３−１０４００８号公報）などには、熱可塑性の高分子材料を用いて成形された空気入りタイヤが開示されている。これら熱可塑性の高分子材料（熱可塑性樹脂）は、射出成形が可能であるなど、生産性の向上の観点から有利な点が多い。【０００４】
また、従来、樹脂をタイヤの一部（インナーライナーなど）に適用可能な技術としては、ハロゲン化イソブチレンエラストマー、ポリアミド及び溶融温度が７０℃より高く２００℃より低い老化防止剤の動的架橋されたブレンドを含んで成る熱可塑性エラストマー組成物が提案されている（特許文献２参照（特表２００６−５１４１４１号公報））。
［先行技術文献］
［特許文献１］特開２００３−１０４００８号公報
［特許文献２］特表２００６−５１４１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように熱可塑性樹脂を、タイヤ材料、特にタイヤケースなどに用いると、生産性の大幅な向上を図ることが可能である。しかし、一般に熱可塑性樹脂は、高温下では溶融状態に近づき、ゴム弾性が低下するという特質を有する。このため、高温環境下で、室温下と同等のタイヤ特性を維持するためには、高温永久歪性の点で更なる改良が求められる。また、高分子材料を用いてタイヤを製造する場合、製造効率を高め低コストを実現しつつ従来のゴム製タイヤと比して遜色のない性能（タイヤの要求特性）を実現することが求められる。前記タイヤの要求特性としては、例えば、一定範囲内の弾性率を有していることや、転がり抵抗が低いこと（低ロス性に優れること）が求められる。しかし、高分子材料において低ロス性と高弾性率化とは通常二者背反の関係にある。このため、これら特性を高いレベルで両立できるタイヤの開発が望まれている。【０００６】
本発明は、前記事情を踏まえ、樹脂材料を用いて形成され、優れた高温永久歪性を有し、高弾性で且つ低ロス性に優れるタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］  樹脂材料で形成され且つ環状のタイヤ骨格体を有し、前記樹脂材料は、（１）ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂及びポリオレフィン系熱可塑性樹脂から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂と、（２）ジエン系ゴム、酢酸ビニルコポリマー、ポリウレタン、エチレンプロピレンゴム及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも１種のエラストマーと、が動的架橋された樹脂組成物を含むタイヤである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、樹脂材料を用いて形成され、優れた高温永久歪性を有し、高弾性で且つ低ロス性に優れるタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係るタイヤの一部の断面を示す斜視図である。
【図１Ｂ】リムに装着したビード部の断面図である。
【図２】第１実施形態のタイヤのタイヤケースのクラウン部に補強コードが埋設された状態を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図３】コード加熱装置、及びローラ類を用いてタイヤケースのクラウン部に補強コードを埋設する動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のタイヤは、少なくとも樹脂材料で形成され且つ環状のタイヤ骨格体を有し、前記樹脂材料が、（１）ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂及びポリオレフィン系熱可塑性樹脂から選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂（以下、「本発明における樹脂成分」と称する場合がある。）と、（２）ジエン系ゴム、酢酸ビニルコポリマー、ポリウレタン、エチレンプロピレンゴム及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも１種のエラストマー（以下、「本発明におけるエラストマー成分」と称する場合がある。）と、が動的架橋された樹脂組成物を含む。
【００１１】
本発明のタイヤは、タイヤ骨格体が本発明における樹脂成分と本発明におけるエラストマー成分とが動的架橋された樹脂組成物を含む樹脂材料で形成されているため、高温永久歪性を優れたレベルで発揮することができる。また、本発明のタイヤは、樹脂材料を用いてタイヤ骨格体が形成されているため、射出成形によってタイヤ骨格体を形成することも可能であることから、生産性に優れる。本発明において、タイヤの高温永久歪性は、１００℃における圧縮永久歪の測定値を指標として判断することができ、当該値が高い程高温永久歪性に優れる（高温下においても残留歪みが少ない）。また、本発明のタイヤは前記構成によって、高弾性と優れた低ロス性との両立を実現することができる。
【００１２】
《樹脂材料》
上述のように前記タイヤは、樹脂材料を用いたタイヤ骨格体を有する。前記樹脂材料は、少なくとも本発明における熱可塑性樹脂と本発明におけるエラストマー成分とが動的架橋された樹脂組成物を含む。本発明において、「樹脂材料」は、前記樹脂組成物以外に添加剤など他の成分を含んでいてもよい。前記樹脂材料が前記樹脂組成物以外の成分を含有しない場合、樹脂材料は前記樹脂組成物のみで構成されることとなる。また、本明細書において「樹脂」とは、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を含む概念であるが、天然ゴムは含まない。
【００１３】
（樹脂組成物）
前記樹脂組成物は、熱可塑性樹脂（本発明における樹脂成分）とエラストマー（本発明におけるエラストマー成分）とを動的架橋することで調製することができる。ここで「動的架橋」とは、熱可塑性樹脂と、エラストマー成分とが高剪断条件下で架橋される架橋工程を意味する。このように高剪断条件下でエラストマー成分を熱可塑性樹脂に架橋させると、架橋の際にエラストマー成分を熱可塑性樹脂のマトリックス中に微粒子として分散させやすい。前記動的架橋は、ロールミル、バンバリー（登録商標）ミキサー、連続ミキサー、ニーダー又は混合用押出機（例えば２軸押出機）などの混合装置の中で、混合物の架橋温度又はそれよりも高い温度で各成分を混合することによって行われる。このように、本発明における樹脂成分と本発明におけるエラストマー成分とを動的架橋することで、樹脂材料の高温永久歪性を向上させることができ、更に高弾性と優れた低ロス性との両立を実現したタイヤを製造することができる。
【００１４】
−熱可塑性樹脂（本発明における樹脂成分）−
本発明における熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂及びポリオレフィン系熱可塑性樹脂から選ばれる少なくとも１種が用いられる。この中でも前記熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系熱可塑性樹脂が特に好ましい。
【００１５】
−−ポリアミド系熱可塑性樹脂−−
前記ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、例えば、ε-カプロラクタムを開環重縮合したポリアミド（ナイロン６）、ウンデカンラクタムを開環重縮合したポリアミド（ナイロン１１）、ラウリルラクタムを開環重縮合したポリアミド（ナイロン１２）、ジアミンと二塩基酸とを重縮合ポリアミド（ナイロン６６）又はメタキシレンジアミンを構成単位として有するポリアミド（ナイロンＭＸ）等を挙げることができる。ナイロン４６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６／６６／６１０共重合体、ナイロン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共重合体等も用いることができる。
【００１６】
前記ナイロン６は、例えば、｛ＣＯ−（ＣＨ２）５−ＮＨ｝ｎ（ｎは繰り返し単位数を表す）で表すことができる。前記アミド１１は、例えば、｛ＣＯ−（ＣＨ２）１０−ＮＨ｝ｎ（ｎは繰り返し単位数を表す）で表すことができる。前記アミド１２は、例えば、｛ＣＯ−（ＣＨ２）１１−ＮＨ｝ｎ（ｎは繰り返し単位数を表す）で表すことができる。前記ナイロン６６は、例えば、｛ＣＯ（ＣＨ２）４ＣＯＮＨ（ＣＨ２）６ＮＨ｝ｎ（ｎは繰り返し単位数を表す）で表すことができる。
【００１７】
また、メタキシレンジアミンを構成単位として有するアミドＭＸは、例えば、下記構成単位（Ａ−１）〔（Ａ−１）中、ｎは繰り返し単位数を表す〕で表わすことができる。
【００１８】
【化１】
2014133105.tif 000003
【００１９】
前記ポリアミド系熱可塑性樹脂は、前記構成単位のみで構成されるホモポリマーであってもよく、前記構成単位（Ａ−１）と他のモノマーとのコポリマーであってもよい。コポリマーの場合、各ポリアミド系熱可塑性樹脂において、前記構成単位（Ａ−１）の含有率が６０質量％以上であることが好ましい。
【００２０】
ポリアミド系熱可塑性樹脂の数平均分子量としては、３００〜３００００が好ましい。また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、強靱性及び低温柔軟性の観点から、２００〜２００００が好ましい。
【００２１】
前記ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、市販の製品を用いてもよい。
前記ナイロン６としては、例えば、市販品の宇部興産社製「ＵＢＥナイロン」１０２２Ｂ、１０１１ＦＢ等を用いることができる。
前記アミド１２としては、宇部興産社製「ＵＢＥナイロン」、例えば、３０２４Ｕ等を用いることができる。前記ナイロン６６としては、「ＵＢＥナイロン」等を用いることができる。また、前記アミドＭＸとしては、例えば、市販品の三菱ガス化学社製のＭＸナイロン（Ｓ６００１、Ｓ６０２１，Ｓ６０１１）等を用いることができる。
【００２２】
前記ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、軟化点が２７５℃より低いものが好ましく、軟化点又は溶融点が１６０〜２３０℃の線状結晶ポリアミドが特に好ましい。このようなポリアミド系熱可塑性樹脂は、Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ，ＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１０巻、３９２〜４１４頁及びＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１０巻、３９２〜４１４頁に記載されている。前記融点１６０〜２３０℃のナイロン樹脂としては、例えば、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６１０及びナイロン６１２等が挙げられる。前記ナイロン樹脂の融点が、１６０℃未満であると、動的架橋時になど樹脂組成物が融解したり取り扱い性に劣る場合がある。また、前記融点が２３０℃を超えると、前記樹脂組成物のヤング率が大きくなりすぎてしまう場合がある。
【００２３】
−−ポリエステル系熱可塑性樹脂−−
前記ポリエステル系熱可塑性樹脂は、主鎖にエステル結合を有する樹脂である。
ポリエステル系熱可塑性樹脂は特に限定されるものではないが、結晶性でも非晶性でもよく、例えば、脂肪族系ポリエステル、芳香族系ポリエステル等が挙げられる。脂肪族系ポリエステルは、飽和脂肪族系ポリエステルであっても、不飽和脂肪族系ポリエステルであってもよい。
【００２４】
芳香族ポリエステルは、通常、結晶性であり、例えば、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体と脂肪族ジオールとから形成することができる。
芳香族ポリエステルとしては、例えば、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、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート／テトラメチレングリコール共重合体、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンイソフタレート共重合体、ポリアリレート、ポリブチレンナフタレート、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステルが挙げられる。
【００２５】
上述のように芳香族ポリエステルの一つとしては、テレフタル酸及び／又はジメチルテレフタレートと１，４−ブタンジオールから誘導されるポリブチレンテレフタレートが挙げられ、更に、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニル−４，４'−ジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、５−スルホイソフタル酸、或いはこれらのエステル形成性誘導体などのジカルボン酸成分と、分子量３００以下のジオール〔例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、デカメチレングリコールなどの脂肪族ジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメチロールなどの脂環式ジオール、キシリレングリコール、ビス（ｐ−ヒドロキシ）ジフェニル、ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］プロパン、ビス［４−（２−ヒドロキシ）フェニル］スルホン、１，１−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］シクロヘキサン、４，４'−ジヒドロキシ−ｐ−ターフェニル、４，４'−ジヒドロキシ−ｐ−クオーターフェニルなどの芳香族ジオール〕などから誘導されるポリエステル、或いはこれらのジカルボン酸成分及びジオール成分を２種以上併用した共重合ポリエステルであってもよい。また、３官能以上の多官能カルボン酸成分、多官能オキシ酸成分及び多官能ヒドロキシ成分などを５モル％以下の範囲で共重合することも可能である。
【００２６】
前記ポリエステル系熱可塑性樹脂としては、市販品を用いることもでき、例えば、ポリプラスチック（株）製の「ジュラネックス」シリーズ（例えば、２０００、２００２等）、三菱エンジニアリングプラスチック(株)製のノバデュランシリーズ（例えば、５０１０Ｒ５、５０１０Ｒ３−２等）、東レ（株）製の「トレコン」シリーズ（例えば、１４０１Ｘ０６、１４０１Ｘ３１等）が挙げられる。
【００２７】
脂肪族ポリエステルとしては、ジカルボン酸／ジオール縮合系、及びヒドロキシカルボン酸縮合系の何れも用いられる。例えば、ポリ乳酸、ポリヒドロキシ−３−ブチル酪酸、ポリヒドロキシ−３−ヘキシル酪酸、ポリ（ε−カプロラクトン）、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペート等が挙げられる。
【００２８】
ポリエステル系熱可塑性樹脂を含む熱可塑性樹脂材料のＪＩＳ  Ｋ７２０６に規定されるビカット軟化温度（Ａ法）としては、１３０℃以上が好ましく、１３０〜２５０℃が好ましく、１３０〜２２０℃がさらに好ましい。熱可塑性樹脂材料の軟化温度（Ａ法）が、１３０℃以上であると、使用環境におけるタイヤの軟化や変形が抑制することができる。また、タイヤの製造において接合において加硫行う場合であってもタイヤ骨格体の変形を抑制することができる。
【００２９】
−−ポリオレフィン系熱可塑性樹脂−−
前記ポリオレフィン系熱可塑性樹脂としては、プロピレン、エチレン等のα−オレフィン、シクロオレフィン等の環状オレフィンの単独重合体、ランダム共重合体、ブロックコポリマー等が挙げられる。具体的には、ポリエチレン系熱可塑性樹脂、ポリプロピレン系熱可塑性樹脂、ポリブタジエン系熱可塑性樹脂などが挙げられ、特に、耐熱性、加工性の点から、ポリプロピレン系熱可塑性樹脂が好ましい。
前記ポリプロピレン系熱可塑性樹脂の具体例としては、プロピレンホモ重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−α−オレフィンブロック共重合体などが挙げられる。α−オレフィンとしては、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、３−メチル−１−ブテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン等の炭素数３〜２０程度のα−オレフィン等が挙げられる。
【００３０】
なお、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂は、分子中の水素原子の一部ないし全部が塩素原子に置き換えられた塩素化ポリオレフィン系樹脂であってもよい。塩素化ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、塩素化ポリエチレン系樹脂が挙げられる。
【００３１】
前記ポリオレフィン系熱可塑性樹脂の融点としては、通常８０℃〜２００℃、タイヤの生産性の観点から、好ましくは１００℃〜２００℃程度である。このように、融点が１００℃〜２００℃のポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含む熱可塑性樹脂材料を用いることで、例えばタイヤの骨格体を、その分割体（骨格片）を融着して形成する場合に、接合部の加熱温度を、タイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の融点以上に設定することができる。
本発明のタイヤは、ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含む熱可塑性樹脂材料を用いることで、１００〜２００℃の温度範囲で融着された骨格体であってもタイヤ骨格片同士の接着強度を向上させることができ、耐パンク性や耐摩耗性など走行時における耐久性を向上させることができる。尚、前記加熱温度は、タイヤ骨格片を形成するポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂材料の融点よりも１０〜１５０℃高い温度が好ましく、１０℃〜１００℃高い温度が更に好ましい。
【００３２】
−本発明におけるエラストマー成分−
前記本発明における熱可塑性樹脂に動的架橋させる本発明におけるエラストマー成分としては、ジエン系ゴム、酢酸ビニルコポリマー、ポリウレタン、エチレンプロピレンゴム及びこれらの混合物が含まれる。また、本発明のエラストマー成分には、前記ジエン系ゴム、前記酢酸ビニルコポリマー、前記ポリウレタン、前記エチレンプロピレンゴムの変性物も含まれる。前記ジエン系ゴムとしては、ジエン系ゴム及びその水添物（例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム，ブタジエンゴム（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム、水素化スチレンブタジエンゴム）やジエン系ゴムの変性物などが挙げられる。尚、当該ジエン系ゴムには、ブチルゴム（ＩＩＲ）は含まれない。前記ジエン系ゴムとしては、スチレンブタジエンゴム、マレイン酸変性スチレンブタジエンゴムなどのカルボキシル基含有スチレンブタジエンゴム、乳化重合スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム又は天然ゴムが好ましい。前記酢酸ビニルコポリマーとしては、エチレン酢酸ビニル共重合体（例えば、東ソー株式会社製の「ウルトラセン」シリーズ）やその変性物等が挙げられる。
【００３３】
前記エチレンプロピレンゴムには、エチレンとプロピレンとジエン化合物とのゴム状共重合体（ＥＰＤＭ）又はエチレンとプロピレンとのゴム状共重合体（ＥＰＭ）が含まれ、更に、その変性物（マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム）が含まれる。ＥＰＤＭ又はＥＰＭは樹脂に近い溶融性と、二重結合による加硫部位とを有するために、硫黄架橋を行う際に好適である。前記変性エチレンプロピレンゴムとしては、例えば、マレイン酸変性ＥＰＤＭ等が挙げられる。酸変性にすることにより、塩基性であるポリアミドとの親和性が高まり微分散され易くなる。前記マレイン酸変性ＥＰＤＭは、ＥＰＤＭを無水マレイン酸で処理することで得ることができる。
【００３４】
前記ポリウレタンとしては、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーを用いることができる。ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリウレタンが物理的な凝集によって疑似架橋を形成しているハードセグメントを構成し、他のポリマーが非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。
【００３５】
前記ハードセグメントを構成するポリマー（ポリウレタン）の数平均分子量としては、溶融成形性の観点から、３００〜１５００が好ましい。また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、ポリウレタン系熱可塑性エラストマーの柔軟性及び熱安定性の観点から、５００〜２００００が好ましく、５００〜５０００が更に好ましく、特に好ましくは５００〜３０００である。また、前記ハードセグメント（ｘ）及びソフトセグメント（ｙ）との質量比（ｘ：ｙ）は、成形性の観点から、１５：８５〜９０：１０が好ましく、３０：７０〜９０：１０が更に好ましい。
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、特開平５−３３１２５６に記載の熱可塑性ポリウレタンを用いることができる。
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとして、具体的には、芳香族ジオールと芳香族ジイソシアネートとからなるハードセグメントと、ポリ炭酸エステルからなるソフトセグメントの組合せが好ましく、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）／ポリエステル系ポリオール共重合体、ＴＤＩ／ポリエーテル系ポリオール共重合体、ＴＤＩ／カプロラクトン系ポリオール共重合体、ＴＤＩ／ポリカーボネート系ポリオール共重合体、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）／ポリエステル系ポリオール共重合体、ＭＤＩ／ポリエーテル系ポリオール共重合体、ＭＤＩ／カプロラクトン系ポリオール共重合体、ＭＤＩ／ポリカーボネート系ポリオール共重合体、ＭＤＩ＋ヒドロキノン／ポリヘキサメチレンカーボネート共重合体が好ましく、ＴＤＩ／ポリエステル系ポリオール共重合体、ＴＤＩ／ポリエーテル系ポリオール共重合体、ＭＤＩ／ポリエステルポリオール共重合体、ＭＤＩ／ポリエーテル系ポリオール共重合体、ＭＤＩ＋ヒドロキノン／ポリヘキサメチレンカーボネート共重合体が更に好ましい。
【００３６】
また、前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品のＢＡＳＦ社製の「エラストラン」シリーズ（例えば、ＥＴ６８０、ＥＴ８８０、ＥＴ６９０、ＥＴ８９０等）、（株）クラレ社製「クラミロンＵ」シリーズ（例えば、２０００番台、３０００番台、８０００番台、９０００番台）、日本ミラクトラン（株）製の「ミラクトラン」シリーズ（例えば、ＸＮ−２００１、ＸＮ−２００４、Ｐ３９０ＲＳＵＰ、Ｐ４８０ＲＳＵＩ、Ｐ２６ＭＲＮＡＴ、Ｅ４９０、Ｅ５９０、Ｐ８９０）等を用いることができる。
【００３７】
本発明におけるエラストマー成分としては、エチレンプロピレンゴムが好ましく、マレイン酸変性ＥＰＤＭが更に好ましい。特に、本発明における樹脂成分と本発明におけるエラストマー成分との組み合わせとしては、アミド系熱可塑性樹脂とエチレンプロピレンゴムとの組み合わせが好ましく、アミド系熱可塑性樹脂とマレイン酸変性ＥＰＤＭとの組み合わせが更に好ましい。また、前記エラストマー成分は、単独でも用いてもよいし、各々を組み合わせて混合物として用いることもできる。特にジエン系ゴム成分は所望において組み合わせて用いることができ、このような組み合わせとしては、乳化重合ＳＢＲとイソプレンゴムとの組み合わせ、カルボキシル基含有ＳＢＲとイソプレンゴムとの組み合わせ、ＥＰＤＭとマレイン酸変性ＥＰＤＭとの組み合わせ、天然ゴムとイソプレンゴムとの組み合わせ、イソプレンゴムとＥＰＤＭとの組み合わせ等が挙げられる。
【００３８】
−他の添加物−
また、熱可塑性樹脂として、ポリアミド系熱可塑性樹脂を用いた場合、ポリアミド系熱可塑性樹脂と親和性のあるポリマーを併用することもできる。ポリアミド系熱可塑性樹脂と親和性のあるポリマーとしては、ポリアミド樹脂と反応性を有する官能基を有する変性用ポリマーや、他の熱可塑性樹脂を使用することもできる。
【００３９】
前記ポリアミド樹脂と反応性を有する官能基を有する変性用ポリマーとしては、例えば、特表２０１０−５１６８３５号公報に記載の変性用ポリマーを挙げることができる。
【００４０】
例えば、前記熱可塑性樹脂として、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６・６６、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン６・６６・６１０、ナイロンＭＸＤ６等のポリアミド系熱可塑性樹脂用いた場合、これらポリアミド系熱可塑性樹脂と反応性を有する官能基としては、例えば酸無水物基、エポキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基及びその他の官能基を挙げることができ、酸無水物基、例えばマレイン酸無水物基が好ましい。前記変性用ポリマーとしては、前記反応性を有する官能基を有するポリマーを用いることができる。
例えば、前記無水物基を有する変性用ポリマーとしては、オレフィンのホモポリマー又はコポリマーを挙げることができる。エチレンと、プロピレン、ブテン、ヘキセン及びオクテンから選択された少なくとも１種のα−オレフィンとのコポリマーは、破断時伸び及び破断時強度の観点から特に好ましい。
【００４１】
前記ポリアミド系熱可塑性樹脂を用いた場合、前記変性用ポリマーとしては、破断時引張応力がポリアミド樹脂の３０〜７０％、破断時引張伸びが１００〜５００％（共に、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に従って−２０℃で測定したもの）を有するものを用いることが好ましい。
【００４２】
また、前記樹脂材料には、熱可塑性樹脂と本発明におけるエラストマー成分との相溶化剤を用いることもできる。前記相溶化剤は、層間の表面エネルギーを近づける作用を有するものでもよいし、反応性の官能基を有するものでも良い。前記反応性基とは、カルボニル基、ハロゲン基、水酸基、アミノ基、エポキシ基等が好適に用いられる。主な相溶化剤としては、マレイン酸変性ポリオレフィン、ポリオレフィンにアクリル酸又はグリシジルメタクリレートをグラフト重合させたポリマー、ポリオレフィンとナイロンとのブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体のマレイン酸変性体等が挙げられる。
【００４３】
前記樹脂材料には、所望に応じて、ゴム、各種充填剤（例えば、シリカ、炭酸カルシウム、クレイ）、老化防止剤、オイル、可塑剤、着色剤、耐候剤、補強材等の各種添加剤を含有させてもよい。前記添加剤の樹脂材料（タイヤ骨格体）中の含有量は特に限定はなく、本発明の効果を損なわない範囲で適宜用いることができる。前記樹脂材料に添加剤など樹脂以外の成分を加える場合、前記樹脂材料中の樹脂成分の含有量は、樹脂材料の総量に対して、５０質量％以上が好ましく、９０質量％以上が更に好ましい。尚、樹脂材料中の樹脂成分の含有量は、前記樹脂成分の総量から各種添加剤の総含有量を差し引いた残部となる。
【００４４】
前記老化防止剤としては、例えば、国際公開ＷＯ２００５／０６３４８２号公報に記載の老化防止剤が挙げられる。具体的には、例えばフェニル−２−ナフチルアミン、フェニル−１−ナフチルアミン等のナフチルアミン系、４，４’−α，α−ジメチルベンジル）ジフェニルアミン、ｐ−（Ｐ−トルエン・スルフォニルアミド）−ジフェニルアミン等のジフェニルアミン系、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン等のｐ−フェニレンジアミン系などのアミン系老化防止剤や、これらの誘導体もしくは混合物などが挙げられる。
更に、トリフォスファイト老化防止剤、ヒンダードフェノール老化防止剤単独又は他の老化防止剤と組合せた老化防止剤を、好ましくは５ｐｈｒ（即ちゴム１００質量部当りの質量部）以下、更に好ましくは４ｐｈｒ以下、更にもっと好ましくは３ｐｈｒ以下、更に一層好ましくは２ｐｈｒ下、最も好ましくは１ｐｈｒ以下用いることができる。前記トリフォスファイト老化防止剤の典型例はトリス（ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、トリス−ノニルフェニルホスファイトであり、ヒンダードフェノール老化防止剤の典型例は、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，４−ビス〔（オクチルチオ）メチル〕−ｏ−クレゾールが挙げられる。
【００４５】
（動的架橋）
上述のように、前記樹脂組成物は、本発明における熱可塑性樹脂と本発明におけるエラストマーとを動的架橋することによって調製される。
【００４６】
また、前記樹脂組成物中における熱可塑性樹脂（樹脂成分）と本発明におけるエラストマー（エラストマー成分）との配合比は、前記エラストマーの総量１００質量部に対し、前記熱可塑性樹脂の含有量が４０〜５００質量部であることが好ましく、５０〜４５０質量部であることが更に好ましい。前記熱可塑性樹脂とエラストマーとの配合比が上述の範囲にあると、前記熱可塑性樹脂（樹脂成分）で構成される海相（連続相又はマトリックス相ともいう）に対して、本発明におけるエラストマー成分が島相（非連続相、分散層又はドメインともいう）となる所謂海島構造を形成しやすい。
【００４７】
本発明におけるエラストマー成分を含む島相が熱可塑性樹脂を含む海相中に微分散していることは、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡、ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いた写真観察から確認することができる。また、本発明におけるエラストマー成分を含む島相のサイズ（島相の長径）は、０．４μｍ〜１０．０μｍ程度であることが好ましく、０．５μｍ〜７μｍ程度であることが更に好ましく、０．５μｍ〜５μｍ程度であることが特に好ましい。これら各相のサイズは、ＳＥＭを用いた観察写真を用いて測定することができる。
【００４８】
動的架橋工程においては、まず、前記エラストマーと所定の架橋剤を予め一般のニーダー、バンバリーミキサー等を用いて、均一混合状態が得られるまで混練される。この際、前記エラストマー成分には、カーボン、オイル、その他炭酸カルシウム等の充填剤を適当量添加してもよい。また、混練際、材料温度が高すぎると混練機中でゴム成分が架橋反応を起こしてしまうため、温度は、１２０℃以下の低温に抑えて混練することが好ましい。
【００４９】
次いで、前記から得られた架橋剤含有エラストマー成分と熱可塑性樹脂（樹脂成分）とを２軸混練機等に投入し、溶融混練を行ないながら、ゴム成分を動的架橋させて、連続相（マトリックス相）を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散相（ドメイン）として分散させる。また、熱可塑性樹脂やエラストマーに対する添加剤（後述する加硫剤は除く）は、前記混練中に添加してもよく、予め混練前に混合しておくこともできる。
【００５０】
前記混練に用いられる混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダー、バンバリーミキサー、２軸混練押出機等が使用できる。なかでも熱可塑性樹脂とエラストマーとの混練及びその動的架橋には、２軸混練押出機を使用するのが好ましい。更に、複数の混練機を使用し、順次混練してもよい。前記溶融混練の条件として、温度は所定のナイロン樹脂が溶融する温度以上であればよい。また、混練時の剪断速度は５００〜７５００ｓｅｃ−１であるのが好ましい。混練全体の時間は、３０秒間〜１０分間程度が好ましい。
【００５１】
前記から得られた樹脂組成物は、連続相を形成する熱可塑性樹脂のマトリックス中に不連続相を形成するエラストマーが分散相（ドメイン）として分散した所謂海島構造を有している。このような分散構造をとることによって、樹脂組成物の耐熱性や高温永久歪性を向上させることができる。尚、動的に加硫する場合の加硫剤（架橋剤）、加硫助剤、加硫条件（温度、時間）等は、添加するエラストマーの組成に応じて適宜決定すればよく、特に限定されるものではない。
【００５２】
次に、動的架橋に用いられる架橋剤（加硫剤）としては、一般的なゴム加硫剤（架橋剤）を用いることができる。具体的には、イオウ系加硫剤としては粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォ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等を例示でき、例えば、０．５〜４ｐｈｒ（エラストマー成分１００質量部当りの質量部）程度用いることができる。また、有機過酸化物系の加硫剤としては、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−ビクロロ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）等が例示され、例えば、１〜２０ｐｈｒ程度用いることができる。更に、フェノール樹脂系の加硫剤としては、アルキルフェノール樹脂の臭素化物や、塩化スズ、クロロプレン等のハロゲンドナーとアルキルフェノール樹脂とを含有する混合架橋系等が例示でき、例えば、１〜２０ｐｈｒ程度用いることができる。その他として、亜鉛華（５ｐｈｒ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（２〜１０ｐｈｒ程度）、メチレンジアニリン（０．２〜１０ｐｈｒ程度）が例示できる。また、前記加硫剤には、必要に応じて加硫促進剤を添加してもよい。加硫促進剤としては、アルデヒド・アンモニア系、グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、ジチオ酸塩系、チオウレア系等の一般的な加硫促進剤を、例えば０．５〜２ｐｈｒ程度用いることができる。
【００５３】
（樹脂材料の物性）
次に、タイヤ骨格体を構成する樹脂材料の好ましい物性について説明する。本発明におけるタイヤ骨格体は、上述の樹脂材料を用いるものである。
【００５４】
前記樹脂材料（タイヤ骨格体）自体の融点（又は軟化点）としては、通常１００℃〜３５０℃、好ましくは１００℃〜２５０℃程度であるが、タイヤの生産性の観点から１２０℃℃〜２５０℃程度が好ましく、１２０℃〜２００℃が更に好ましい。
このように、融点が１２０℃〜２５０℃の樹脂材料を用いることで、例えばタイヤの骨格体を、その分割体（骨格片）を融着して形成する場合に、１２０℃〜２５０℃の周辺温度範囲で融着された骨格体であってもタイヤ骨格片同士の接着強度が十分である。このため、本発明のタイヤは耐パンク性や耐摩耗性など走行時における耐久性に優れる。尚、前記加熱温度は、タイヤ骨格片を形成する樹脂材料の融点（又は軟化点）よりも１０℃〜１５０℃高い温度が好ましく、１０℃〜１００℃高い温度が更に好ましい。
【００５５】
前記樹脂材料は、必要に応じて各種添加剤を添加して、公知の方法（例えば、溶融混合）で適宜混合することにより得ることができる。
溶融混合して得られた樹脂材料は、必要に応じてペレット状にして用いることができる。
【００５６】
前記樹脂材料（タイヤ骨格体）自体のＪＩＳ  Ｋ７１１３：１９９５に規定される引張降伏強さは、５ＭＰａ以上が好ましく、５ＭＰａ〜２０ＭＰａが好ましく、５ＭＰａ〜１７ＭＰａがさらに好ましい。樹脂材料の引張降伏強さが、５ＭＰａ以上であると、走行時などにタイヤにかかる荷重に対する変形に耐えることができる。
【００５７】
前記樹脂材料（タイヤ骨格体）自体のＪＩＳ  Ｋ７１１３：１９９５に規定される引張降伏伸びは、１０％以上が好ましく、１０％〜７０％が好ましく、１５％〜６０％がさらに好ましい。樹脂材料の引張降伏伸びが、１０％以上であると、弾性領域が大きく、リム組み性をよくすることができる。
【００５８】
前記樹脂材料（タイヤ骨格体）自体のＪＩＳ  Ｋ７１１３：１９９５に規定される引張破断伸びとしては、５０％以上が好ましく、１００％以上が好ましく、１５０％以上がさらに好ましく、２００％以上が特に好ましい。樹脂材料の引張破断伸びが、５０％以上であると、リム組み性がよく、衝突に対して破壊しにくくすることができる。
【００５９】
前記樹脂材料（タイヤ骨格体）自体のＩＳＯ７５−２又はＡＳＴＭ  Ｄ６４８に規定される荷重たわみ温度（０．４５ＭＰａ荷重時）としては、５０℃以上が好ましく、５０℃〜１５０℃が好ましく、５０℃〜１３０℃がさらに好ましい。樹脂材料の荷重たわみ温度が、５０℃以上であると、タイヤの製造において加硫を行う場合であってもタイヤ骨格体の変形を抑制することができる。
【００６０】
［第１の実施形態］
以下に、図面に従って本発明のタイヤの第１の実施形態に係るタイヤを説明する。
本実施形態のタイヤ１０について説明する。図１Ａは、本発明の一実施形態に係るタイヤの一部の断面を示す斜視図である。図１Ｂは、リムに装着したビード部の断面図である。図１Ａに示すように、本実施形態のタイヤ１０は、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。
【００６１】
図１Ａに示すように、タイヤ１０は、図１Ｂに示すリム２０のビードシート２１及びリムフランジ２２に接触する１対のビード部１２と、ビード部１２からタイヤ径方向外側に延びるサイド部１４と、一方のサイド部１４のタイヤ径方向外側端と他方のサイド部１４のタイヤ径方向外側端とを連結するクラウン部１６（外周部）と、からなるタイヤケース１７を備えている。
【００６２】
ここで、本実施形態のタイヤケース１７は、樹脂材料として、例えば、ナイロン６（本発明における樹脂成分）とマレイン酸変性ＥＰＤＭ（本発明におけるエラストマー成分）とを２：１の割合で含有し前記エラストマー成分が動的架橋された樹脂組成物に各添加剤を含めたものを用いることができる。
【００６３】
本実施形態においてタイヤケース１７は、単一の樹脂材料で形成されているが、本発明はこの構成に限定されず、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと同様に、タイヤケース１７の各部位毎（サイド部１４、クラウン部１６、ビード部１２など）に異なる特徴を有する熱可塑性樹脂材料を用いてもよい。また、タイヤケース１７（例えば、ビード部１２、サイド部１４、クラウン部１６等）に、補強材（高分子材料や金属製の繊維、コード、不織布、織布等）を埋設配置し、補強材でタイヤケース１７を補強してもよい。
【００６４】
本発明においては、本発明におけるタイヤ骨格体が単一の樹脂材料で形成されているが、本発明におけるタイヤ骨格体のクラウン部、サイド部などについて複数の素材を組み合わせてタイヤ骨格体を構成することもできる。この場合、本発明におけるタイヤ骨格体は、少なくともサイド部が本発明における樹脂材料を用いて構成されることが好ましい。特に、少なくともタイヤ骨格体のサイド部に本発明における樹脂材料が用いられることで、高弾性率と体ロス性とを満足するタイヤを提供することができる。
【００６５】
この際、タイヤ骨格体の前記クラウン部の厚みは、前記曲げ弾性率を調整するために適宜選択できるものであるが、タイヤ重量等を考慮すると、０．５ｍｍ〜１０ｍｍが好ましく、１ｍｍ〜５ｍｍが更に好ましく、１ｍｍ〜４ｍｍが特に好ましい。同様にタイヤ骨格体の前記サイド部の厚みは、０．５ｍｍ〜１０ｍｍが更に好ましく、１ｍｍ〜５ｍｍが特に好ましい。これらタイヤ骨格体のクラウン部及びサイド部の厚みについては、前記曲げ弾性率を測定する際の試験片の平均厚さを基準とすることができる。尚、タイヤ骨格体の厚さは公知の方法及び装置を用いて適宜測定してもよい。
【００６６】
本実施形態のタイヤケース１７は、樹脂材料で形成された一対のタイヤケース半体（タイヤ骨格片）１７Ａ同士を接合させたものである。タイヤケース半体１７Ａは、一つのビード部１２と一つのサイド部１４と半幅のクラウン部１６とを一体として射出成形等で成形された同一形状の円環状のタイヤケース半体１７Ａを互いに向かい合わせてタイヤ赤道面部分で接合することで形成されている。なお、タイヤケース１７は、２つの部材を接合して形成するものに限らず、３以上の部材を接合して形成してもよい。
【００６７】
前記樹脂材料で形成されるタイヤケース半体１７Ａは、例えば、真空成形、圧空成形、インジェクション成形、メルトキャスティング等で成形することができる。このため、従来のようにゴムでタイヤケースを成形する場合に比較して、加硫を行う必要がなく、製造工程を大幅に簡略化でき、成形時間を省略することができる。
また、本実施形態では、タイヤケース半体１７Ａは左右対称形状、即ち、一方のタイヤケース半体１７Ａと他方のタイヤケース半体１７Ａとが同一形状とされているので、タイヤケース半体１７Ａを成形する金型が１種類で済むメリットもある。
【００６８】
本実施形態において、図１Ｂに示すようにビード部１２には、従来一般の空気入りタイヤと同様の、スチールコードからなる円環状のビードコア１８が埋設されている。しかし、本発明はこの構成に限定されず、ビード部１２の剛性が確保され、リム２０との嵌合に問題なければ、ビードコア１８を省略することもできる。なお、スチールコード以外に、有機繊維コード、樹脂被覆した有機繊維コード、又は硬質樹脂などで形成されていてもよい。
【００６９】
本実施形態では、ビード部１２のリム２０と接触する部分や、少なくともリム２０のリムフランジ２２と接触する部分に、タイヤケース１７を構成する樹脂材料よりもシール性に優れた材料、例えば、ゴムからなる円環状のシール層２４が形成されている。このシール層２４はタイヤケース１７（ビード部１２）とビードシート２１とが接触する部分にも形成されていてもよい。タイヤケース１７を構成する樹脂材料よりもシール性に優れた材料としては、タイヤケース１７を構成する樹脂材料に比して軟質な材料を用いることができる。シール層２４に用いることのできるゴムとしては、従来一般のゴム製の空気入りタイヤのビード部外面に用いられているゴムと同種のゴムを用いることが好ましい。また、タイヤケース１７を形成する樹脂材料のみでリム２０との間のシール性が確保できれば、ゴムのシール層２４は省略してもよく、前記樹脂材料よりもシール性に優れる他の熱可塑性樹脂（熱可塑性エラストマー）を用いてもよい。このような他の熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系熱可塑性樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂やこれら樹脂とゴム若しくはエラストマーとのブレンド物等が挙げられる。また、熱可塑性エラストマーを用いることもでき、例えば、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、或いは、これらエラストマー同士の組み合わせや、ゴムとのブレンド物等が挙げられる。
【００７０】
図１Ａに示すように、クラウン部１６には、タイヤケース１７を構成する樹脂材料よりも剛性が高い補強コード２６がタイヤケース１７の周方向に巻回されている。補強コード２６は、タイヤケース１７の軸方向に沿った断面視で、少なくとも一部がクラウン部１６に埋設された状態で螺旋状に巻回されており、補強コード層２８を形成している。補強コード層２８のタイヤ径方向外周側には、タイヤケース１７を構成する樹脂材料よりも耐摩耗性に優れた材料、例えばゴムからなるクラウン３０が配置されている。
【００７１】
図２を用いて補強コード２６によって形成される補強コード層２８について説明する。図２は、第１実施形態のタイヤのタイヤケースのクラウン部に補強コードが埋設された状態を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。図２に示されるように、補強コード２６は、タイヤケース１７の軸方向に沿った断面視で、少なくとも一部がクラウン部１６に埋設された状態で螺旋状に巻回されており、タイヤケース１７の外周部の一部と共に図２において破線部で示される補強コード層２８を形成している。補強コード２６のクラウン部１６に埋設された部分は、クラウン部１６（タイヤケース１７）を構成する樹脂材料と密着した状態となっている。補強コード２６としては、金属繊維や有機繊維等のモノフィラメント（単線）、又は、スチール繊維を撚ったスチールコードなどこれら繊維を撚ったマルチフィラメント（撚り線）などを用いることができる。なお、本実施形態において補強コード２６としては、スチールコードが用いられている。
【００７２】
また、図２において埋設量Ｌは、タイヤケース１７（クラウン部１６）に対する補強コード２６のタイヤ回転軸方向への埋設量を示す。補強コード２６のクラウン部１６に対する埋設量Ｌは、補強コード２６の直径Ｄの１／５以上であれば好ましく、１／２を超えることがさらに好ましい。そして、補強コード２６全体がクラウン部１６に埋設されることが最も好ましい。補強コード２６の埋設量Ｌが、補強コード２６の直径Ｄの１／２を超えると、補強コード２６の寸法上、埋設部から飛び出し難くなる。また、補強コード２６全体がクラウン部１６に埋設されると、表面（外周面）がフラットになり、補強コード２６が埋設されたクラウン部１６上に部材が載置されても補強コード周辺部に空気が入るのを抑制することができる。なお、補強コード層２８は、従来のゴム製の空気入りタイヤのカーカスの外周面に配置されるベルトに相当するものである。
【００７３】
上述のように補強コード層２８のタイヤ径方向外周側にはクラウン３０が配置されている。このクラウン３０に用いるゴムは、従来のゴム製の空気入りタイヤに用いられているゴムと同種のゴムを用いることが好ましい。なお、クラウン３０の代わりに、タイヤケース１７を構成する樹脂材料よりも耐摩耗性に優れる他の種類の樹脂材料で形成したクラウンを用いてもよい。また、クラウン３０には、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、路面との接地面に複数の溝からなるクラウンパターンが形成されている。
以下、本実施形態のタイヤの製造方法について説明する。
【００７４】
（タイヤケース成形工程）
まず、上述のようにナイロン６とマレイン酸変性ＥＰＤＭとを動的架橋させた樹脂組成物を含む樹脂材料を用いて、タイヤケース半体を形成する。これらタイヤケースの形成は、射出成形で行うことが好ましい。次に、薄い金属の支持リングに支持されたタイヤケース半体同士を互いに向かい合わせる。次いで、タイヤケース半体の突き当て部分の外周面と接するように図を省略する接合金型を設置する。ここで、前記接合金型はタイヤケース半体１７Ａの接合部（突き当て部分）周辺を所定の圧力で押圧するように構成されている。次いで、タイヤケース半体の接合部周辺を、タイヤケースを構成する樹脂材料の融点（又は軟化点）以上で押圧する。タイヤケース半体の接合部が接合金型によって加熱・加圧されると、前記接合部が溶融しタイヤケース半体同士が融着しこれら部材が一体となってタイヤケース１７が形成される。尚、本実施形態においては接合金型を用いてタイヤケース半体の接合部を加熱したが、本発明はこれに限定されず、例えば、別に設けた高周波加熱機等によって前記接合部を加熱したり、予め熱風、赤外線の照射等によって軟化又は溶融させ、接合金型によって加圧して。タイヤケース半体を接合させてもよい。
【００７５】
（補強コード部材巻回工程）
次に、補強コード巻回工程について図３を用いて説明する。図３は、コード加熱装置、及びローラ類を用いてタイヤケースのクラウン部に補強コードを埋設する動作を説明するための説明図である。図３において、コード供給装置５６は、補強コード２６を巻き付けたリール５８と、リール５８のコード搬送方向下流側に配置されたコード加熱装置５９と、補強コード２６の搬送方向下流側に配置された第１のローラ６０と、第１のローラ６０をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第１のシリンダ装置６２と、第１のローラ６０の補強コード２６の搬送方向下流側に配置される第２のローラ６４と、及び第２のローラ６４をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第２のシリンダ装置６６と、を備えている。第２のローラ６４は、金属製の冷却用ローラとして利用することができる。また、本実施形態において、第１のローラ６０又は第２のローラ６４の表面は、溶融又は軟化した樹脂材料の付着を抑制するためにフッ素樹脂（本実施形態では、テフロン（登録商標））でコーティングされている。なお、本実施形態では、コード供給装置５６は、第１のローラ６０又は第２のローラ６４の２つのローラを有する構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、何れか一方のローラのみ（即ち、ローラ１個）を有している構成でもよい。
【００７６】
また、コード加熱装置５９は、熱風を生じさせるヒーター７０及びファン７２を備えている。また、コード加熱装置５９は、内部に熱風が供給される、内部空間を補強コード２６が通過する加熱ボックス７４と、加熱された補強コード２６を排出する排出口７６とを備えている。
【００７７】
本工程においては、まず、コード加熱装置５９のヒーター７０の温度を上昇させ、ヒーター７０で加熱された周囲の空気をファン７２の回転によって生じる風で加熱ボックス７４へ送る。次に、リール５８から巻き出した補強コード２６を、熱風で内部空間が加熱された加熱ボックス７４内へ送り加熱（例えば、補強コード２６の温度を１００〜２００℃程度に加熱）する。加熱された補強コード２６は、排出口７６を通り、図３の矢印Ｒ方向に回転するタイヤケース１７のクラウン部１６の外周面に一定のテンションをもって螺旋状に巻きつけられる。ここで、加熱された補強コード２６がクラウン部１６の外周面に接触すると、接触部分の樹脂材料が溶融又は軟化し、加熱された補強コード２６の少なくとも一部がクラウン部１６の外周面に埋設される。このとき、溶融又は軟化した樹脂材料に加熱された補強コード２６が埋設されるため、樹脂材料と補強コード２６とが隙間がない状態、つまり密着した状態となる。これにより、補強コード２６を埋設した部分へのエア入りが抑制される。なお、補強コード２６をタイヤケース１７の樹脂材料の融点（又は軟化点）よりも高温に加熱することで、補強コード２６が接触した部分の樹脂材料の溶融又は軟化が促進される。このようにすることで、クラウン部１６の外周面に補強コード２６を埋設しやすくなると共に、効果的にエア入りを抑制することができる。
【００７８】
また、補強コード２６の埋設量Ｌは、補強コード２６の加熱温度、補強コード２６に作用させるテンション、及び第１のローラ６０による押圧力等によって調整することができる。そして、本実施形態では、補強コード２６の埋設量Ｌが、補強コード２６の直径Ｄの１／５以上となるように設定されている。なお、補強コード２６の埋設量Ｌとしては、直径Ｄの１／２を超えることがさらに好ましく、補強コード２６全体が埋設されることが最も好ましい。
【００７９】
このようにして、加熱した補強コード２６をクラウン部１６の外周面に埋設しながら巻き付けることで、タイヤケース１７のクラウン部１６の外周側に補強コード層２８が形成される。
【００８０】
次に、タイヤケース１７の外周面に加硫済みの帯状のクラウン３０を１周分巻き付けてタイヤケース１７の外周面にクラウン３０を、接着剤などを用いて接着する。なお、クラウン３０は、例えば、従来知られている更生タイヤに用いられるプレキュアクラウンを用いることができる。本工程は、更生タイヤの台タイヤの外周面にプレキュアクラウンを接着する工程と同様の工程である。
【００８１】
そして、タイヤケース１７のビード部１２に、加硫済みのゴムからなるシール層２４を、接着剤等を用いて接着すれば、タイヤ１０の完成となる。
【００８２】
（作用）
本実施形態のタイヤ１０では、タイヤケース１７が、本発明における熱可塑性樹脂と本発明におけるエラストマー成分とが動的架橋された樹脂組成物を含む樹脂材料によって形成されているため、高温永久歪性に優れ、高弾性率でありながら優れた低ロス性を達成できる。また、タイヤ１０は従来のゴム製のタイヤに比して構造が簡易であるため重量が軽い。このため、本実施形態のタイヤ１０は、耐摩擦性及び耐久性が高い。更に、タイヤケース１７を射出成形できることから生産性にも非常に優れる。
【００８３】
また、本実施形態のタイヤ１０では、樹脂材料で形成されたタイヤケース１７のクラウン部１６の外周面に前記樹脂材料よりも剛性が高い補強コード２６が周方向へ螺旋状に巻回されていることから耐パンク性、耐カット性、及びタイヤ１０の周方向剛性が向上する。なお、タイヤ１０の周方向剛性が向上することで、樹脂材料で形成されたタイヤケース１７のクリープが防止される。
【００８４】
また、タイヤケース１７の軸方向に沿った断面視（図１に示される断面）で、樹脂材料で形成されたタイヤケース１７のクラウン部１６の外周面に補強コード２６の少なくとも一部が埋設され且つ樹脂材料に密着していることから、製造時のエア入りが抑制されており、走行時の入力などによって補強コード２６が動くのが抑制される。これにより、補強コード２６、タイヤケース１７、及びクラウン３０に剥離などが生じるのが抑制され、タイヤ１０の耐久性が向上する。
【００８５】
このように補強コード層２８が、樹脂材料を含んで構成されていると、補強コード２６をクッションゴムで固定する場合と比してタイヤケース１７と補強コード層２８との硬さの差を小さくできるため、更に補強コード２６をタイヤケース１７に密着・固定することができる。これにより、上述のエア入りを効果的に防止することができ、走行時に補強コード部材が動くのを効果的に抑制することができる。
更に、補強コード２６がスチールコードの場合に、タイヤ処分時に補強コード２６を加熱によって樹脂材料から容易に分離・回収が可能であるため、タイヤ１０のリサイクル性の点で有利である。また、樹脂材料は加硫ゴムに比して損失係数（ｔａｎδ）が低いため、補強コード層２８が樹脂材料を多く含んでいると、タイヤの転がり性を向上させることができる。更には、樹脂材料は加硫ゴムに比して、面内せん断剛性が大きく、タイヤ走行時の操安性や耐摩耗性にも優れるといった利点がある。
【００８６】
そして、図２に示すように、補強コード２６の埋設量Ｌが直径Ｄの１／５以上となっていることから、製造時のエア入りが効果的に抑制されており、走行時の入力などによって補強コード２６が動くのがさらに抑制される。
【００８７】
また、路面と接触するクラウン３０を、タイヤケース１７を構成する樹脂材料よりも耐摩耗性のあるゴム材で構成していることから、タイヤ１０の耐摩耗性が向上する。
さらに、ビード部１２には、金属材料からなる環状のビードコア１８が埋設されていることから、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、リム２０に対してタイヤケース１７、すなわちタイヤ１０が強固に保持される。
【００８８】
またさらに、ビード部１２のリム２０と接触する部分に、タイヤケース１７を構成する樹脂材料よりもシール性のあるゴム材からなるシール層２４が設けられていることから、タイヤ１０とリム２０との間のシール性が向上する。このため、リム２０とタイヤケース１７を構成する樹脂材料のみとでシールする場合と比較して、タイヤ内の空気漏れがより一層抑制される。また、シール層２４を設けることでリムフィット性も向上する。
【００８９】
上述の実施形態では、補強コード２６を加熱し、加熱した補強コード２６が接触する部分のタイヤケース１７の表面を溶融又は軟化させる構成としたが、本発明はこの構成に限定されず、補強コード２６を加熱せずに熱風生成装置を用い、補強コード２６が埋設されるクラウン部１６の外周面を加熱した後、補強コード２６をクラウン部１６に埋設するようにしてもよい。
【００９０】
また、第１実施形態では、コード加熱装置５９の熱源をヒーター及びファンとしているが、本発明はこの構成に限定されず、補強コード２６を輻射熱（例えば、赤外線など）で直接加熱する構成としてもよい。
【００９１】
さらに、第１実施形態では、補強コード２６を埋設した樹脂材料が溶融又は軟化した部分を金属製の第２のローラ６４で強制的に冷却する構成としたが、本発明はこの構成に限定されず、樹脂材料が溶融又は軟化した部分に冷風を直接吹きかけて、樹脂材料の溶融又は軟化した部分を強制的に冷却固化する構成としてもよい。
【００９２】
また、第１実施形態では、補強コード２６を加熱する構成としたが、例えば、補強コード２６の外周をタイヤケース１７と同じ樹脂材料で被覆する構成としてもよく、この場合には、被覆補強コードをタイヤケース１７のクラウン部１６に巻き付ける際に、補強コード２６と共に被覆した樹脂材料も加熱することで、クラウン部１６への埋設時におけるエア入りを効果的に抑制することができる。
【００９３】
また、補強コード２６は螺旋巻きするのが製造上は容易だが、幅方向で補強コード２６を不連続とする方法等も考えられる。
【００９４】
第１実施形態のタイヤ１０は、ビード部１２をリム２０に装着することで、タイヤ１０とリム２０との間で空気室を形成する、所謂チューブレスタイヤであるが、本発明はこの構成に限定されず、完全なチューブ形状であってもよい。
【００９５】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【実施例】
【００９６】
以下、本発明について実施例を用いてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。【００９７】
［実施例１〜１２］
下記表１及び２に記載のエラストマー成分と架橋成分とをバンバリーミキサーに投入し、約２分間混練し、１２０℃で放出して架橋成分入りエラストマー成分を調製した。調製した架橋成分入りエラストマー成分は、ゴム用ペレタイザーでペレット化した。
その後、前記ペレット化したエラストマー成分と表１及び２に記載の樹脂成分とを所定の配合にてドライブレンドし、２軸混練機に投入し、動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を調製した。動的架橋時の混練条件は、樹脂の溶融温度よりも高い温度とし、温度２７０℃、剪断速度１０００ｓ−１で行なった。
次いで、２軸混練によって作製された熱可塑性エラストマー組成物を水冷し、その後、ペレット化した。更に、当該ペレットを用い、射出成形によって各試験片を作製し、以下の圧縮永久歪を測定した。
尚、実施例及び比較例を通じて射出成形によって試験片を作製できたものを「Ａ」、射出成形によって試料片を作製できなかったものを「Ｃ」として射出成形性を評価した。【００９８】
［比較例１］
バンバリーミキサーを用いて、表２に記載のエラストマー成分を３分間混練した。この際の混練温度（第１段階温度）は１２０℃であった。次いで、下記表２に記載の架橋成分を投入し、８０℃で１分間混合し、その後、プレス加硫を１６０℃、１５分間行い比較例１におけるゴム材料を作製した。得られた材料は通常の配合ゴムであり、射出成形性は発揮できなかった。【００９９】
［比較例２］
比較例１と同条件で、混練・加硫を行った後、得られた加硫ゴムを粉砕機にて粉砕し、平均粒径２５０μｍの粉状加硫ゴムを得た。その後、前記ゴムと表２に記載の樹脂成分とを所定の配合でドライブレンドし、２軸混練機に投入し、熱可塑性エラストマー組成物を調製した。次いで、作製された熱可塑性エラストマー組成物を水冷し、ペレット化した。比較例２の熱可塑性エラストマー組成物は、本発明における樹脂成分と、本発明におけるエラストマー成分とを用いているものの、溶融粘度が高く、射出成形ができなかった。このため、プレス成型にて試料片を作製した。【０１００】
（圧縮永久歪）
ＪＩＳ  Ｋ６２６２−２００６に準拠し、直径１３ｍｍ、厚さ６ｍｍの試験片を用いて、２５％圧縮で１００℃にて２２時間圧縮し、圧縮永久歪を測定した。この際、比較例２の値を１００とした場合における各実施例の値を下記表１に示す。尚、当該数値の値が大きい程、高温時における圧縮永久歪性に優れている。【０１０１】
（転がり抵抗値（低ロス性の評価）
粘弾性測定装置（レオメトリックス社製）を使用し、温度５０℃、歪み３％、周波数１５Ｈｚでｔａｎδ（５０℃）を測定した。ｔａｎδ（５０℃）が小さい程、低ロス性に優れている。【０１０２】
（引張弾性率の評価）
実施例及び比較例で作製したペレットを用いて、住友重工社製、ＳＥ３０Ｄを用い、射出成形を行い、成形温度１８０℃〜２６０℃、金型温度５０℃〜７０℃とし、１００ｍｍ×３０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍのサンプルを得た。尚、比較例２については、プレス成型にて試料片を作製した。
各サンプルを打ち抜き、ＪＩＳＫ６２５１：１９９３に規定されるダンベル状試料片（５号形試料片）を作製した。【０１０３】
次いで、島津製作所社製、島津オートグラフＡＧＳ−Ｊ（５ＫＮ）を用いて、引張速度を２００ｍｍ／ｍｉｎに設定し、前記各ダンベル状試料片の８０℃における引張弾性率を測定した。結果を表１及び２に示す。【０１０４】
［実施例１３〜１９及び比較例３］
実施例１と同様に、下記表３に従って動的架橋した熱可塑性エラストマー組成物を調製し同様の評価を行った。【０１０５】
【表１】
2014133105.tif 000004
【０１０６】
【表２】
2014133105.tif 000005
【０１０７】
【表３】
2014133105.tif 000006
【０１０８】
前記表中の略称は以下を意味する。尚、前記表において、各成分を示す数値は“質量部”を意味する。
・ＥＳＢＲ：乳化重合ＳＢＲ、ＪＳＲ（株）製（製品名＃１５００）
・カルボキシル基含有ＳＢＲ（製法は以下の通り）
（製法）
まず、乾燥し窒素置換した８００ｍＬの耐圧ガラス容器に、１，３−ブタジエンのシクロヘキサン溶液、及びスチレンのシクロヘキサン溶液を、１，３−ブタジエン６０ｇ及びスチレン１５ｇとなるように加えた。次いで、２，２−ジテトラヒドロフリルプロパン０．３６ｍｍｏｌを加え、更にｎ−ブチルリチウム（ＢｕＬｉ）０．７２ｍｍｏｌを加えた後、５０℃の温水浴中で１．５時間重合反応を行なった。この際の重合転化率は、ほぼ１００％であった。次に、重合反応系に無水マレイン酸を０．６５ｍｍｏｌ加え、さらに５０℃で３０分間酸変性反応を行った。その後、重合反応系に２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾールのイソプロパノール５質量％溶液０．５ｍｌを加えて重合反応を停止させ、常法に従い乾燥しマレイン酸変性ポリマー（カルボキシル基含有ＳＢＲ）を得た。
・ＢＲ：ブタジエンゴム、ＪＳＲ（株）製（製品名：ＢＲ０１）
・ＮＲ：天然ゴム
・ＩＲ：イソプレンゴム、ＪＳＲ（株）製（製品名：ＩＲ２２００）
・ＩＩＲ：ブチルゴム、ＪＳＲ（株）製、（製品名：Ｂｒｏｍｏｂｕｔｙｌ２２４５）
・ＥＰＤＭ：エチレンプロピレンジエンゴム、ＪＳＲ（株）製（製品名：ＥＰ４３）
・変性ＥＰＤＭ（製法は以下の通り）
（マレイン酸変性ＥＰＤＭの作製）
ＥＰＤＭ（ＪＳＲ（株）製、製品名：ＥＰ−２２）に対して５倍モル量の無水マレイン酸と、ジクミルペルオキシド０．１重量部とを混合して混練し、１６０〜１８０℃で加熱処理して、マレイン酸変性ＥＰＤＭを得た。
・タフマーＭＰ−０６１０（三井石油化学（株）製）
・ＰＵ：ポリウレタン、ＢＡＳＦジャパン（株）製（製品名：エラストラン１１６４Ｄ）
・ＥＶＡ：東ソー株式会社製（製品名：ウルトラセン６３３）
・老化防止剤６ＰＰＤ：Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン（ノクラック６Ｃ、大内新興化学工業（株）製）
・老化防止剤Ａ：ＢＡＳＦジャパン（株）製（製品名：イルガノックス（Ｉｒｇａｎｏｘ）１０９８）
・架橋剤：ジクミルペルオキシド（ＤＣＰ）、日油株式会社製（製品名：パークミルＤ−４０）
・亜鉛華：酸化亜鉛
・Ｃ／Ｂ：カーボンブラック、旭カーボン（株）製（製品名：＃８０）
・加硫促進剤ＤＰＧ：大内新興化学工業製（製品名「ノクセラーＤ」）
・加硫促進剤ＤＭ：大内新興化学工業製（製品名「ノクセラーＤＭ」）
・加硫促進剤ＤＭ：大内新興化学工業製（製品名「ノクセラーＣＺ」）
・ナイロン６：宇部興産（株）製（製品名：１０２２Ｂ）
・ナイロン１２：宇部興産（株）製（製品名：３０２０Ｕ）
・ポリエステル：ウィンテックポリマー（株）製（製品名：ジュラネックス２００２）
・ポリオレフィン系樹脂：（株）プライムポリマー製（製品名：Ｊ−７００ＧＰ）
・ＢＭ−４：大八化学（株）製、ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミド【０１０９】
表１〜３からわかるように、動的架橋を施した実施例の樹脂組成物は、高温時における圧縮永久歪、弾性率及び低ロス性全てにおいて優れていることがわかる。また、実施例においては、全て射出成形性が良好であった。しかし、比較例２は樹脂成分を用いているものの、溶融粘度が高く、射出成形性に劣っていた。同様に、比較例１はゴム成分のみを用いており、射出成形ができなかった。【０１１０】
尚、日本特許出願２０１３−０３９７５０の開示は参照により本明細書に取り込まれる。
【図１Ａ】
2014133105.tif 000007
【図１Ｂ】
2014133105.tif 000008
【図２】
2014133105.tif 000009
【図３】
2014133105.tif 000010
【国際調査報告】
2014133105.tif 000011
2014133105.tif 000012