(57)【要約】【課題】優れた耐久性を有するランフラットタイヤ、及びその製造方法を提供する。【解決手段】インサート及び／又はビードのタイヤ軸方向内側に配された高分子薄膜を有し、上記高分子薄膜の膜厚が０．１〜１０ｍｍであるランフラットタイヤに関する。【選択図】図１
2012121413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサート及び／又はビードのタイヤ軸方向内側に配された高分子薄膜を有し、
該高分子薄膜の膜厚が０．１〜１０ｍｍであるランフラットタイヤ。
【請求項２】
前記高分子薄膜の熱伝導率が１〜３０Ｗ／ｍ・Ｋである請求項１記載のランフラットタイヤ。
【請求項３】
前記高分子薄膜が、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール及びこれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも１種の高分子を含む請求項１又は２記載のランフラットタイヤ。
【請求項４】
未加硫タイヤのインサート及び／又はビードのタイヤ軸方向内側に高分子を含む溶液１を付着させる工程１と、
前記未加硫タイヤのインサート及び／又はビードのタイヤ軸方向内側に金属触媒を含む溶液２を付着させる工程２と、
前記未加硫タイヤを加硫して前記高分子薄膜を形成する工程３とをこの順に含む請求項１〜３のいずれかに記載のランフラットタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランフラットタイヤ、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、サイドウォール部の内側に配置されている高強度のインサート（サイドウォール補強層）を有するランフラットタイヤが実用化され、パンクにより空気圧が失われた（内圧ゼロ）状態になっても、タイヤの剛性を維持し、繰り返し屈曲を受けた場合にも、ゴムの破損を軽減し、ある程度の距離を安全に走行できるようになった。これにより、スペアタイヤを常備する必要性がなくなり、車輌全体の重量の軽量化が期待できる。しかし、ランフラットタイヤのパンク時におけるランフラット走行には、速度、距離の制限があり、更なるランフラットタイヤの耐久性の向上が望まれている。
【０００３】
ランフラットタイヤの耐久性を向上させる方法としては、インサートを厚くすることにより変形を抑え、変形による破壊を防ぐ方法が挙げられる。しかし、タイヤの重量が大きくなるため、ランフラットタイヤの当初の目的である軽量化に反する。
【０００４】
また、カーボンブラックなどの補強用充填剤を増量することでインサートの硬度を上げ、変形を抑える方法も挙げられるが、混練り、押出し等の工程において、混練機の負荷が大きくなり、また加硫後物性において発熱が大きくなることから、ランフラット耐久性の向上はあまり期待できない。
【０００５】
また、加硫剤や加硫促進剤を増量する方法も挙げられるが、ゴムの伸びが小さくなり、破壊強度が低下してしまう上、多量に用いた加硫剤や加硫促進剤が表面にブルームしやすくなり、加工性や貯蔵安定性などが低下する傾向がある。
【０００６】
特許文献１には、石炭ピッチ系炭素繊維をインサートやサイドウォールに配合することにより、ランフラットタイヤの耐久性を改善する方法が開示されている。しかし、その他の手法も求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１６８５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決し、優れた耐久性を有するランフラットタイヤ、及びその製造方法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】
【０００９】
本発明は、インサート及び／又はビードのタイヤ軸方向内側に配された高分子薄膜を有し、上記高分子薄膜の膜厚が０．１〜１０ｍｍであるランフラットタイヤに関する。
【００１０】
上記高分子薄膜の熱伝導率が１〜３０Ｗ／ｍ・Ｋであることが好ましい。
【００１１】
上記高分子薄膜が、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール及びこれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも１種の高分子を含むことが好ましい。
【００１２】
本発明はまた、未加硫タイヤのインサート及び／又はビードのタイヤ軸方向内側に高分子を含む溶液１を付着させる工程１と、上記未加硫タイヤのインサート及び／又はビードのタイヤ軸方向内側に金属触媒を含む溶液２を付着させる工程２と、上記未加硫タイヤを加硫して上記高分子薄膜を形成する工程３とをこの順に含む上記ランフラットタイヤの製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インサート及び／又はビードのタイヤ軸方向内側に配された特定の高分子薄膜を有するランフラットタイヤであるので、インサート及び／又はビードで発生した熱を該高分子薄膜によってホイール側に放出して、優れた耐久性（ランフラット耐久性）を得ることができる。また、上述した従来の方法と異なり、他のタイヤ部材の設計を変更する必要がないため、タイヤの重量が大きくなるなどの問題も発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るランフラットタイヤの一部が示された断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明のランフラットタイヤの好ましい実施形態の一例を説明する。
図１において、上下方向がタイヤ半径方向であり、左右方向がタイヤ軸方向であり、紙面に対して垂直方向がタイヤ周方向である。ランフラットタイヤ１は、トレッド部２、サイドウォール部３、カーカス４、ビード５、ブレーカー６、インサート７、インナーライナー８及び高分子薄膜９を備える。カーカス４は、トレッド部２からサイドウォール部３を経て、ビード５に含まれるビードコア５Ａの周りを折り返したカーカスプライで構成される。ビード５は、ビードコア５Ａと、該ビードコア５Ａからタイヤ半径方向外側に延在するビードエイペックス５Ｂとで構成される。ブレーカー６は、タイヤ周方向に５〜３０度の角度でコードが配列された２枚のブレーカプライ６Ａ、６Ｂで構成され、該ブレーカプライ６Ａ、６Ｂは、それぞれが有するコードが交差するように配されている。インサート７は、カーカス４のタイヤ軸方向内側に配されており、断面略三日月状の形状を有する。インサート７のタイヤ軸方向内側には、空気を透過しにくいゴムで構成されたインナーライナー８が配されている。
【００１６】
高分子薄膜９は、ビード５及びインサート７のタイヤ軸方向内側に配される。高分子薄膜９によりビード５及びインサート７で発生した熱がホイール側に放出されるため、ビード５及びインサート７の破壊を抑制し、ランフラット耐久性を改善できる。高分子薄膜９はビード５及びインサート７よりもタイヤ軸方向内側に配されていればよく、高分子薄膜９とビード５及びインサート７との間に他の部材が配されていてもよい（本実施形態においてはインナーライナー８が配されている）。また、高分子薄膜９はビード５及びインサート７の少なくとも一方のタイヤ軸方向内側に配されていればよいが、本実施形態のように、ビード５及びインサート７の両方のタイヤ軸方向内側に配されることが好ましい。
【００１７】
高分子薄膜９の膜厚は、０．１ｍｍ以上、好ましくは０．５ｍｍ以上、より好ましくは２ｍｍ以上である。０．１ｍｍ未満であると、高分子薄膜９の強度が低く、良好なランフラット耐久性が得られない傾向がある。高分子薄膜９の膜厚は、１０ｍｍ以下、好ましくは９ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下である。１０ｍｍを超えると、高分子薄膜９を均一に形成することができず、良好なランフラット耐久性が得られない傾向がある。
なお、高分子薄膜９の膜厚は、例えば、高分子を含む溶液の塗布回数や、該溶液中の高分子の濃度を変更するなどの方法で調整することができ、後述する実施例の方法で測定できる。
【００１８】
高分子薄膜９の熱伝導率は、好ましくは１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは４Ｗ／ｍ・Ｋ以上、更に好ましくは６Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。１Ｗ／ｍ・Ｋ未満であると、インサート７及びビード８から発生した熱を充分に放出することができず、良好なランフラット耐久性が得られない傾向がある。高分子薄膜９の熱伝導率は、好ましくは３０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、より好ましくは１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下、更に好ましくは１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。３０Ｗ／ｍ・Ｋを超えると、高分子薄膜９が早期に破壊され、良好なランフラット耐久性が得られない傾向がある。
なお、高分子薄膜９の熱伝導率は、例えば、高分子の種類を変更するなどの方法で調整することができ、後述する実施例の方法で測定できる。
【００１９】
所望の膜厚及び熱伝導率を容易に得ることができるという点から、高分子薄膜９は、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール及びこれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも１種の高分子を含むことが好ましい。すなわち、高分子薄膜９は、該高分子を原料として作製されたものであることが好ましい。なお、該誘導体としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリアニリンスルホン酸、３−メチルー４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチルー４−ピロールカルボン酸ブチルとの共重合体などを使用できる。得られる高分子薄膜９の熱伝導率及び強度が良好であるという点から、該高分子としては、ポリチオフェン及びその誘導体が好ましい。
【００２０】
ランフラットタイヤ１は、例えば、未加硫タイヤのインサート７及び／又はビード５のタイヤ軸方向内側に高分子を含む溶液１を付着させる工程１と、上記未加硫タイヤのインサート７及び／又はビード５のタイヤ軸方向内側に金属触媒を含む溶液２を付着させる工程２と、上記未加硫タイヤを加硫して上記高分子薄膜９を形成する工程３とをこの順に含む製法により好適に得られる。この製法によれば、高分子薄膜９が他のタイヤ部材と良好に接着することができ、ランフラット耐久性をより向上できる。また、金属触媒を使用することにより、平滑な高分子薄膜９を効率よく形成することが可能になるとともに、高分子薄膜９に金属触媒由来の金属を含有させ、良好な熱伝導率が得られる。
【００２１】
（工程１）
工程１では、未加硫タイヤのインサート７及び／又はビード５のタイヤ軸方向内側に高分子を含む溶液１を付着させる。溶液１を付着させる方法としては特に限定されず、一般的な方法を使用することができ、例えば、刷毛などを用いて溶液１を塗布する方法が挙げられる。
【００２２】
溶液１としては、高分子が溶媒に溶解したものを使用できる。溶液１に使用する溶媒としては特に限定されず、水、アルコール、トルエンなどの公知の溶媒が挙げられる。また、高分子は高分子薄膜８の原料となるものであり、上述のポリチオフェンなどを好適に使用できる。
【００２３】
（工程２）
工程２では、未加硫タイヤのインサート７及び／又はビード５のタイヤ軸方向内側に金属触媒を含む溶液２を付着させる。溶液２を付着させる方法としては特に限定されず、一般的な方法を使用することができ、例えば、霧吹きなどを用いて溶液２を噴霧する方法が挙げられる。
【００２４】
溶液２としては、金属触媒が溶媒に溶解したものを使用できる。溶液２に使用する溶媒としては特に限定されず、水、アルコール、トルエンなどの公知の溶媒が挙げられる。また、金属触媒としては、例えば、塩化第二鉄、硝酸第二鉄、臭化第二鉄、塩化第二銅、塩化モリブデンなどの金属塩などが挙げられる。なかでも、本発明の効果が良好に得られるという点から、塩化第二鉄が好ましい。
【００２５】
（工程３）
工程３では、未加硫タイヤを加硫して高分子薄膜９を形成する。加硫方法としては特に限定されず、タイヤ工業において一般的なものを使用できる。加硫温度は、好ましくは１４０℃以上、より好ましくは１６０℃以上であり、好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下である。また、加硫時間は、好ましくは１５分以上、より好ましくは２０分以上であり、好ましくは３０分以下、より好ましくは２５分以下である。加硫温度、加硫時間が上記範囲内であれば、所望の膜厚を有する高分子薄膜９を効率良く形成することができる。
【実施例】
【００２６】
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００２７】
（材料）
ポリピロール：化研産業（株）製のＳＳＰＹ（３−メチルー４−ピロールカルボン酸エチルと３−メチルー４−ピロールカルボン酸ブチルとの共重合体）
ポリアニリン含有溶液：化研産業（株）製のトルエンタイプ（Ｔ）（ポリアニリン（固形分）の含有量が６質量％のトルエン溶液）
ポリチオフェン含有溶液：化研産業（株）製のＢａｙｔｒｏｎＰ  ＨＣ  Ｖ４（ポリエチレンジオキシチオフェン（固形分）の含有量が１．２質量％の水溶液）
塩化第二鉄：和光純薬工業（株）製
トルエン：和光純薬工業（株）製
エチルアルコール：和光純薬工業（株）製
【００２８】
（実施例１〜２）
インサート及びビードを含む未加硫タイヤを作製した後、ポリピロールの含有量が１０質量％の溶液（ポリピロールをトルエンに溶解させて作製）をインサート及びビードのタイヤ軸方向内側に刷毛で塗布した（工程１）。３時間放置した後、塩化第二鉄の含有量が２０質量％の溶液（塩化第二鉄をエチルアルコールに溶解させて作製）を霧吹きでインサート及びビードのタイヤ軸方向内側に噴霧した（工程２）。その後、未加硫タイヤを１６０℃および２５ｋｇｆの条件で２０分間プレス加硫することにより、試験用ランフラットタイヤを作製した（タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５）（工程３）。このプレス加硫により、インサート及びビードのタイヤ軸方向内側に高分子薄膜が形成された。
【００２９】
（実施例３〜４）
工程１で使用する溶液をポリアニリン含有溶液に変更した以外は実施例１と同様の方法により、試験用ランフラットタイヤを作製した。
【００３０】
（実施例５〜６）
工程１で使用する溶液を、ポリチオフェン含有溶液に変更した以外は実施例１と同様の方法により、試験用ランフラットタイヤを作製した。
【００３１】
（比較例１）
高分子薄膜を形成しなかった以外は実施例１と同様の方法により、試験用ランフラットタイヤを作製した。
【００３２】
（比較例２〜７）
高分子薄膜の膜厚を変更した以外は実施例１〜６のいずれかと同様の方法により、試験用ランフラットタイヤを作製した。
【００３３】
（膜厚）
高分子薄膜の膜厚を、ＡＳＴＭ  Ｄ１４００、ＩＳＯ２３６０及びＩＳＯ２８０８に準拠し、電磁式膜厚計（デフェルスコ社製のポジテクタ６０００Ｆシリーズ、簡易膜厚計ＤＦＴ−Ｆ）を用いて測定した。
【００３４】
（熱伝導率）
高分子薄膜の熱伝導率を、（株）リガク製のＬＦ／ＴＣＭ−ＦＡ８５１０Ｂを用いて、レーザーフラッシュ法により測定した。なお、比較例１は試験用ランフラットタイヤの内部コンポーネントの熱伝導率を測定した。
【００３５】
（ランフラット耐久性）
上記試験用ランフラットタイヤを、空気内圧０ｋＰａにてドラム上を８０ｋｍ／ｈで走行させ、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定し、下記計算式により、各例の走行距離を指数表示した。指数が大きいほど、ランフラット耐久性（ＲＦ耐久性）に優れることを示す。
（ランフラット耐久性指数）＝（各例の走行距離）／（比較例１の走行距離）×１００
【００３６】
【表１】
2012121413.tif 000003
【００３７】
【表２】
2012121413.tif 000004
【００３８】
表１及び２より、膜厚が特定の範囲内の高分子薄膜を有する実施例は、比較例と比較して、ランフラット耐久性が大きく改善した。
【符号の説明】
【００３９】
１  ランフラットタイヤ
２  トレッド部
３  サイドウォール部
４  カーカス
５  ビード
５Ａ  ビードコア
５Ｂ  ビードエイペックス
６  ブレーカー
６Ａ  ブレーカプライ
６Ｂ  ブレーカプライ
７  インサート
８  インナーライナー
９  高分子薄膜
【図１】
2012121413.tif 000005