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JP6970020B2 - タイヤ - Google Patents
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Description

本発明は、タイヤに関するものである。
近年、パンクの発生を回避するため、内部に加圧空気を充填する必要の無いタイヤが開示されている。例えば、下記特許文献1には、車両からの荷重を支持する支持構造体、支持構造体の外周側に設けられるベルト層(設けなくてもよい)、ベルト層の外側(外周側)に設けられたトレッド層等を具え、骨格部材となる支持構造体を、例えば樹脂材料により一体成形することが可能な「非空気圧タイヤ」が提案されている。なお、この「非空気圧タイヤ」におけるベルト層は、スチールコード等をゴム引きした層を積層して形成されており、樹脂により形成された支持構造体の外周側に接合される。
特開2011−219009号公報
通常の空気入りタイヤでは、車両の荷重、走行、停止、旋回といった様々な入力を、ゴム、有機繊維コード、スチールコード、空気等からなる構造体によって支えているのに対し、上述のような骨格部材を樹脂材料で形成したタイヤにおいては、これら入力の大部分を、樹脂材料からなる骨格部材で支えることとなる。そのため、樹脂材料からなる骨格部材には1〜10%に及ぶ大変形歪が加わることとなり、一般的な樹脂成型品と比べて高い歪入力に対する耐性が必要となる。
本発明者らが検討したところ、かかる骨格部材に用いる樹脂材料として、ポリアミド樹脂が好適であり、ポリアミド樹脂は、上記のような大変形入力に対する耐性が比較的高いことを見出した。しかしながら、本発明者が更に検討を進めたところ、一般的に広く使用されているポリアミド6(PA6)、ポリミド66(PA66)、ポリアミド46(PA46)等は、吸水率が大きく、夏季等の高湿度環境下や、降雨下では、水分を吸収することで軟化して、強度ひいては耐久性が低下するおそれがあることが分かった。
そこで、本発明は、骨格部材が樹脂材料からなるものの、高湿度環境下で使用したり、水と接触しても、耐久性に優れるタイヤを提供することを課題とする。
上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。
本発明のタイヤは、骨格部材が樹脂材料からなるタイヤであって、
前記樹脂材料が、炭素数6〜20の脂肪族ジアミン及び炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸を重合させてなるポリアミド樹脂を60質量%以上含む樹脂組成物からなることを特徴とする。
かかる本発明のタイヤは、骨格部材が樹脂材料からなるものの、高湿度環境下で使用したり、水と接触しても、耐久性に優れる。
本発明のタイヤの好適例においては、前記樹脂組成物が、更に、ガラス転移点が0℃以下である柔軟性成分を40質量%以下含む。この場合、低温環境下においても、骨格部材が良好な弾性を維持でき、骨格部材の耐久性を向上させることができる。
ここで、前記柔軟性成分は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−1−ブテン共重合体、ポリα−オレフィン、アクリルゴム及びスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、並びにこれらの変性重合体からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。この場合、タイヤの骨格部材が、優れた弾性と、更に優れた耐久性を得ることができる。
また、前記柔軟性成分の少なくとも一部に、無水マレイン酸が、共重合又はグラフトされていることが更に好ましい。この場合、タイヤの骨格部材の弾性及び耐久性が更に向上する。
また、前記柔軟性成分の少なくとも一部に、エポキシ末端(メタ)アクリル酸エステルが、共重合又はグラフトされていることも更に好ましい。この場合も、タイヤの骨格部材の弾性及び耐久性が更に向上する。
本発明の一実施態様においては、前記タイヤは、車軸に取り付けられる取付け体と、該取付け体に外装される内筒体及び該内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体を有するリング部材と、前記内筒体と前記外筒体の間にタイヤ周方向に沿って複数配置された、前記両筒体同士を連結する連結部材と、前記リング部材の外筒体のタイヤ径方向外側に設けられた加硫ゴムからなるトレッド部材と、を具えるタイヤであって、
前記骨格部材としての、前記リング部材及び前記連結部材が、前記樹脂材料からなる。この場合、骨格部材が樹脂材料からなるものの、高湿度環境下で使用したり、水と接触しても、耐久性に優れるタイヤを得ることができる。
本発明のタイヤは、非空気入りタイヤとして好ましい。本発明のタイヤは、骨格部材が樹脂材料からなる非空気入りタイヤであっても、高湿度環境下で使用したり、水と接触しても、耐久性に優れる。
本発明によれば、骨格部材が樹脂材料からなるものの、高湿度環境下で使用したり、水と接触しても、耐久性に優れるタイヤを提供することができる。
本発明の一実施形態に係る非空気入りタイヤの構成を模式的に示す、タイヤ側面から見た説明図である。 図1の一部を拡大して示す説明図である。 他の例による連結部材により連結された内筒体と外筒体を示し、(a)は正面図、(b)は斜視図である。
以下に、本発明のタイヤを、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
本発明のタイヤは、骨格部材が樹脂材料からなるタイヤである。ここで、前記タイヤの骨格部材とは、タイヤ骨格を構成する部材、より具体的には、タイヤトレッドの形状を維持するため、タイヤ内方から外方へ向かってゴム部材を支持する部材のことを意味している。例えば、非空気入りタイヤにおける、リング部材及び連結部材(スポーク構造)等のことである。
そして、本発明は、前記樹脂材料が、炭素数6〜20の脂肪族ジアミン及び炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸を重合させてなるポリアミド樹脂を60質量%以上含む樹脂組成物からなることを特徴とする。炭素数6〜20の脂肪族ジアミン及び炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸を重合させてなるポリアミド樹脂は、吸水し難い。そのため、骨格部材を構成する樹脂材料として、炭素数6〜20の脂肪族ジアミン及び炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸を重合させてなるポリアミド樹脂を60質量%以上含む樹脂組成物を用いることで、骨格部材の吸水率を低減することができ、その結果として、夏季等の高湿度環境下で使用したり、降雨下での使用で水と接触しても、骨格部材の剛性や強度といった物性の低下を抑制でき、幅広い湿潤環境下で良好な耐久性を確保することが可能となる。
なお、ポリアミド樹脂に用いる脂肪族ジアミンの炭素数が6未満であったり、ポリアミド樹脂に用いる脂肪族ジカルボン酸の炭素数が10未満であると、得られるポリアミド樹脂の吸水性が高いことに加えて、柔軟性も低く、タイヤの湿潤環境下での耐久性を十分に向上させることができない。
一方、ポリアミド樹脂に用いる脂肪族ジアミンの炭素数が20を超えたり、ポリアミド樹脂に用いる脂肪族ジカルボン酸の炭素数が20を超えると、得られるポリアミド樹脂の耐熱性が低下し、通常走行時のタイヤの耐久性が低下する。
ここで、前記ポリアミド樹脂を構成する炭素数6〜20の脂肪族ジアミンとしては、例えば、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,7−ヘプタメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン、1,10−デカメチレンジアミン、1,11−ウンデカメチレンジアミン、1,12−ドデカメチレンジアミン、1,13−トリデカメチレンジアミン、1,14−テトラデカメチレンジアミン、1,16−ヘキサデカメチレンジアミン、1,18−オクタデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサメチレンジアミン、2−メチル−1,8−オクタメチレンジアミン等が挙げられる。
また、前記ポリアミド樹脂を構成する炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、1,10−デカン二酸(所謂、セバシン酸)、1,11−ウンデカン二酸、1,12−ドデカン二酸、1,14−テトラデカン二酸、1,16−ヘキサデカン二酸、1,18−オクタデカン二酸、1,20−エイコサン二酸等が挙げられる。
前記ポリアミド樹脂については、上述した炭素数6〜20の脂肪族ジアミン及び炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸を重合させてなるもの、即ち、炭素数6〜20の脂肪族ジアミンと炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸との縮合重合体であれば、特に限定はされない。かかる縮合重合体としては、例えば、ポリアミド610(PA610)、ポリアミド612(PA612)、ポリアミド1010(PA1010)、ポリアミド1012(PA1012)等が挙げられる。前記ポリアミド樹脂は、公知の方法で、炭素数6〜20の脂肪族ジアミンと炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸を縮合重合させることで合成できるが、市販品を利用することもでき、例えば、アルケマ社製の商品名「Hyprolon 70NN」、「Hyprolon 90NN」、「Hyprolon 200NN」、「Hyprolon 400NN」等を利用できる。
上述した炭素数6〜20の脂肪族ジアミン及び炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸を重合させてなるもの、即ち、炭素数6〜20の脂肪族ジアミンと炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸との縮合重合体は、下記式(1):
Figure 0006970020
に示すように、主鎖中のアミド結合が2つずつ逆方向になっている。
一方、例えば、ラクタムの開環重合で得られるポリアミドは、下記式(2):
Figure 0006970020
に示すように、主鎖中のアミド結合が同一方向になっている。
主鎖中のアミド結合が2つずつ逆方向になっているポリアミドは、主鎖中のアミド結合が同一方向になっているポリアミドに比べて、結晶性が低く、分子鎖の自由度が高いため、機械的強度が高い。また、主鎖中のアミド結合が2つずつ逆方向になっているポリアミドは、融体と結晶とのエントロピー差が小さいため、融点が高く、耐熱性にも優れている。そのため、炭素数6〜20の脂肪族ジアミンと炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸との縮合重合体を含む樹脂組成物を骨格部材に使用することで、骨格部材の剛性や強度といった物性を向上させて、耐久性を向上させることが可能となる。
また、前記樹脂組成物中の前記ポリアミド樹脂の含有量は、骨格部材の吸水率を低減する観点から、60質量%以上であり、好ましくは70質量%以上である。骨格部材に用いる樹脂組成物中の前記ポリアミド樹脂の含有量が60質量%未満では、骨格部材の吸水率を低減する効果が不十分で、湿潤環境下での耐久性が不十分となる。
前記骨格部材に用いる樹脂組成物は、更に、ガラス転移点(Tg)が0℃以下である柔軟性成分を40質量%以下含むことが好ましい。骨格部材に用いる樹脂組成物にガラス転移点が0℃以下の柔軟性成分を含ませることで、低温環境下においても、骨格部材が良好な弾性を維持でき、骨格部材の耐久性を向上させることができる。
ここで、前記柔軟性成分とは、23℃におけるヤング率が前記ポリアミド樹脂よりも低いものをいう。かかる柔軟性成分としては、優れた弾性及び耐久性を得る観点からは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−1−ブテン共重合体、ポリα−オレフィン、アクリルゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、並びにこれらの変性重合体等が挙げられる。これらの中でも、より優れた弾性及び耐久性を得る観点から、前記柔軟性成分が、エチレン−プロピレンゴム、ポリα−オレフィン、アクリルゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体及びエチレン−1−ブテン共重合体からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。
さらに、前記柔軟性成分は、その少なくとも一部に、無水マレイン酸又はエポキシ末端(メタ)アクリル酸エステルが、共重合又はグラフトされていることが好ましい。これらの化合物が共重合又はグラフトされている柔軟性成分は、ポリアミド樹脂の末端基と反応し、樹脂組成物中での分散性が向上するため、骨格部材の弾性及び耐久性が更に向上する。ここで、「(メタ)アクリル酸エステル」とは、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルを指す。
なお、前記樹脂組成物が40質量%以下含むことが好ましい柔軟性成分に関して、該柔軟性成分のガラス転移点(Tg)を0℃以下としたのは、低温下での耐久性を向上させるためである。また、同様の観点から、前記柔軟性成分のガラス転移点(Tg)は、−20℃以下であることが好ましい。
前記樹脂組成物における前記柔軟性成分の含有量については、40質量%以下であり、好ましくは30質量%以下であり、また、好ましくは1質量%以上である。樹脂組成物における柔軟性成分の含有量が1質量%以上であれば、低温環境下でもより良好な弾性を確保でき、また、40質量%以下であれば、上述したポリミド樹脂による効果が十分に発現することに加え、骨格材料の強度を十分に良好に維持することができる。
なお、前記樹脂組成物は、上述した、ポリアミド樹脂及び柔軟性成分の他にも、例えば、老化防止剤、可塑剤、充填剤、顔料等の添加剤を、一種以上含むことができる。
(非空気入りタイヤ)
次に、本発明の一実施形態に係る、非空気入りタイヤについて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る非空気入りタイヤの構成を模式的に示す、タイヤ側面から見た説明図であり、また、図2は、図1の一部を拡大して示す説明図である。なお、図2では、理解し易いように、後述する複数の第1弾性連結板21及び複数の第2弾性連結板22のうち、それぞれ一つの第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のみを、実線で強調して描いている。
図1及び図2に示すように、本実施形態の非空気入りタイヤ10は、車軸(図示しない)に取り付けられる取付け体11と、取付け体11に外装される内筒体12及び内筒体12をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体13を有するリング部材14と、内筒体12と外筒体13の間にタイヤ周方向に沿って複数配置された、両筒体12,13同士を連結する連結部材15と、リング部材14の外周を一体的に覆う加硫ゴムからなるトレッド部材16とを具える。
ここで、取付け体11、内筒体12、外筒体13、及びトレッド部材16は、それぞれ共通軸と同軸に、また、タイヤ幅方向の中央部を互いに一致させて配置されており、この共通軸を軸線O、軸線Oに直交する方向をタイヤ径方向、軸線O回りに周回する方向をタイヤ周方向という。
取付け体11は、車軸の先端部が装着される装着筒部17と、装着筒部17をタイヤ径方向の外側から囲繞する外リング部18と、装着筒部17と外リング部18とを連結する複数のリブ19とを具えている(図1,2参照)。
装着筒部17、外リング部18、及びリブ19は、例えばアルミニウム合金等の金属材料で一体的に形成されている。装着筒部17及び外リング部18はそれぞれ、円筒状に形成され軸線Oと同軸に配設されている。また、複数のリブ19は、周方向に同等の間隔をあけて配置されている。
連結部材15は、リング部材14における内筒体12と外筒体13とを互いに連結する第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22を具えている。第1弾性連結板21は、一方のタイヤ幅方向の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、第2弾性連結板22は、一方のタイヤ幅方向の位置とは異なる他方のタイヤ幅方向の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されている。第1弾性連結板21と第2弾性連結板22は、合わせて、例えば60個設けられている。
即ち、第1弾性連結板21は、タイヤ幅方向における同一の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、第2弾性連結板22は、第1弾性連結板21からタイヤ幅方向に離れた同一のタイヤ幅方向の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されている。
なお、複数の連結部材15は、リング部材14における内筒体12と外筒体13との間において、軸線Oを基準に軸対称となる位置に各別に配置されている。また、全ての連結部材15は、互いに同形同大となっている。さらに、連結部材15のタイヤ幅方向幅は、外筒体13のタイヤ幅方向幅より小さくなっている。
そして、タイヤ周方向で隣り合う第1弾性連結板21同士は、互いに非接触とされ、タイヤ周方向で隣り合う第2弾性連結板22同士も、互いに非接触となっている。さらに、タイヤ幅方向で隣り合う第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22同士も、互いに非接触となっている。
なお、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のそれぞれのタイヤ幅方向幅は、互いに同等になっている。また、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のそれぞれのタイヤ側面視における厚さも、互いに同等になっている。
ここで、第1弾性連結板21の内、外筒体13に連結された一端部21aは、内筒体12に連結された他端部21bよりもタイヤ周方向の一方側に位置し、第2弾性連結板22の内、外筒体13に連結された一端部22aは、内筒体12に連結された他端部22bよりもタイヤ周方向の他方側に位置している。
また、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22の各一端部21a,22aは、外筒体13の内周面において、タイヤ幅方向の位置を互いに異ならせて、タイヤ周方向における同一の位置に連結されている。
図示例では、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のそれぞれにおいて、一端部21a,22aと他端部21b,22bとの間に位置する中間部分21c,22cに、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部21d〜21f,22d〜22fが、このタイヤ10をタイヤ幅方向から見たタイヤ側面視で、弾性連結板21,22が延びる方向に沿って複数形成されている。両弾性連結板21,22のそれぞれにおいて、複数の湾曲部21d〜21f,22d〜22fの内、前述の延びる方向で互いに隣り合う各湾曲部21d〜21f,22d〜22fの湾曲方向は、互いに逆向きになっている。
第1弾性連結板21に形成された複数の湾曲部21d〜21fは、タイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第1湾曲部21dと、第1湾曲部21dと一端部21aとの間に位置し、且つタイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第2湾曲部21eと、第1湾曲部21dと他端部21bとの間に位置し、且つタイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第3湾曲部21fと、を有している。
第2弾性連結板22に形成された複数の湾曲部22d〜22fは、タイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第1湾曲部22dと、第1湾曲部22dと一端部22aとの間に位置し、且つタイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第2湾曲部22eと、第1湾曲部22dと他端部22bとの間に位置し、且つタイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第3湾曲部22fと、を有している。
図示例では、第1湾曲部21d,22dは、第2湾曲部21e,22e及び第3湾曲部21f,22fよりも、タイヤ側面視の曲率半径が大きくなっている。なお、第1湾曲部21d,22dは、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22の延びる方向における中央部に配置されている。
更に、両弾性連結板21,22の各長さは、互いに同等とされている。また、両弾性連結板21,22の各他端部21b,22bは、図2に示すように、タイヤ側面視で、内筒体12の外周面において、各一端部21a,22aとタイヤ径方向で対向する位置から軸線Oを中心にタイヤ周方向における他方側及び一方側にそれぞれ同じ角度(例えば20°以上135°以下)ずつ離れた各位置に、各別に連結されている。また、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のそれぞれの第1湾曲部21d,22d同士、第2湾曲部21e,22e同士、並びに第3湾曲部21f,22f同士は、互いに、タイヤ周方向に突となる向きが逆で、かつ大きさが同等になっている。
これにより、各連結部材15のタイヤ側面視の形状は、図2において実線で強調して描いた、一組の第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22に示すように、タイヤ径方向に沿って延在し、且つ両弾性連結板21,22の各一端部21a,22aを通る仮想線Lに対して線対称となっている。
また、両弾性連結板21,22のそれぞれにおいて、図2に示すように、タイヤ側面視で、前述した延びる方向の中央部から一端部21a,22aにわたる一端側部分は、中央部から他端部21b,22bにわたる他端側部分よりも厚さが大きくなっている。これにより、連結部材15の重量の増大を抑えたり、連結部材15の柔軟性を確保したりしながら、第1、第2弾性連結板21,22において大きな負荷がかかり易い一端側部分の強度を高めることができる。なお、これらの一端側部分と他端側部分とは段差なく滑らかに連なっている。
なお、リング部材14は、タイヤ幅方向の一方側に位置する一方側分割リング部材と、タイヤ幅方向の他方側に位置する他方側分割リング部材とに、例えばタイヤ幅方向の中央部で分割されていてもよい。この場合、一方側分割リング部材は第1弾性連結板21と、他方側分割リング部材は第2弾性連結板22と、それぞれ一体に形成してもよく、更に、一方側分割リング部材及び第1弾性連結板21、並びに、他方側分割リング部材及び第2弾性連結板22は、それぞれ射出成形により一体に形成してもよい。
リング部材14は、内筒体12が取付け体11に外嵌された状態で、取付け体11に固定されている。
そして、本発明の一実施形態に係る非空気入りタイヤでは、前記骨格部材が、非空気入りタイヤの前記リング部材14及び前記連結部材15に該当し、該リング部材14及び該連結部材15が、上述した樹脂材料、即ち、上述した炭素数6〜20の脂肪族ジアミン及び炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸を重合させてなるポリアミド樹脂を60質量%以上含む樹脂組成物からなっている。
前記リング部材14及び前記連結部材15を、上述した樹脂組成物からなる樹脂材料から形成することで、高湿度環境下で使用したり、水と接触しても、耐久性に優れた非空気入りタイヤを提供できる。
また、本発明の一実施形態に係る非空気入りタイヤは、前記リング部材14及び前記連結部材15が、上述した樹脂材料、即ち、前記樹脂組成物からなることが必要であるが、前記骨格部材を構成する連結部材15とリング部材14とで、異なる樹脂組成物を用いてもよい。
本実施形態の非空気入りタイヤ10では、トレッド部材16は円筒状に形成され、リング部材14の外筒体13の外周面側を全域にわたって一体に覆っている。トレッド部材16は、耐摩耗性等の観点から、例えば天然ゴム等を含むゴム組成物が加硫された加硫ゴムで形成されている。
また、接着層25は、リング部材14の外筒体13とトレッド部材16との間に設けられて、外筒体13とトレッド部材16の接合を介在しており、例えば、シアノアクリレート系接着剤を含んでいることが好ましい。
次に、内筒体12と外筒体13同士を連結する連結部材の他の例を示す。
図3は、他の例による連結部材により連結された内筒体と外筒体を示し、(a)は正面図、(b)は斜視図である。図3に示すように、連結部材23は、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22で構成されている連結部材15とは異なり、第1弾性連結板21のみで構成されている。連結部材23を構成する第1弾性連結板21は、内筒体12と外筒体13の間にタイヤ周方向に沿って複数配置され、両筒体12,13同士を連結している。その他の構成及び作用は、連結部材15と同様である。
なお、上記においては、図面を参照して、主として、非空気入りタイヤについて説明したが、本発明のタイヤは、非空気入りタイヤに限定されるものではなく、空気入りタイヤであってもよい。
例えば、図1及び図2に示す非空気入りタイヤ10のトレッド部材16と、リング部材14の外筒体13の外周面との間に、内腔を設けることで、骨格部材が樹脂材料からなる空気入りタイヤを形成することができる。
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
(樹脂組成物の樹脂成分)
実施例及び比較例のタイヤの骨格部材を構成する樹脂材料(樹脂組成物)の樹脂成分として、下記の樹脂1〜7を使用した。
樹脂1: ポリアミド610(PA610)、アルケマ社製、商品名「Hyprolon 70NN」、23℃でのヤング率=2000MPa、23℃で2週間、水中に浸漬した後の吸水率=3.2質量%
樹脂2: ポリアミド612(PA612)、アルケマ社製、商品名「Hyprolon 90NN」、23℃でのヤング率=1700MPa、23℃で2週間、水中に浸漬した後の吸水率=3.0質量%
樹脂3: ポリアミド1010(PA1010)、アルケマ社製、商品名「Hyprolon 200NN」、23℃でのヤング率=1500MPa、23℃で2週間、水中に浸漬した後の吸水率=2.4質量%
樹脂4: ポリアミド1012(PA1012)、アルケマ社製、商品名「Hyprolon 400NN」、23℃でのヤング率=1100MPa、23℃で2週間、水中に浸漬した後の吸水率=2.5質量%
樹脂5: ポリアミド66(PA66)、旭化成社製、商品名「REONA 1300S」、23℃でのヤング率=2700MPa、23℃で2週間、水中に浸漬した後の吸水率=8.1質量%
樹脂6: ポリアミド6(PA6)、宇部興産社製、商品名「UBEナイロン 1013B」、23℃でのヤング率=2600MPa、23℃で2週間、水中に浸漬した後の吸水率=8.9質量%
樹脂7: ポリアミド12(PA12)、アルケマ社製、商品名「Rilsamid AMNO TLD」、23℃でのヤング率=1450MPa、23℃で2週間、水中に浸漬した後の吸水率=1.8質量%
(樹脂組成物の柔軟性成分)
実施例及び比較例のタイヤの骨格部材を構成する樹脂材料(樹脂組成物)の柔軟性成分として、下記の柔軟性成分A〜Gを使用した。
柔軟性成分A: エチレン−アクリル酸メチル共重合体(EAR)、日本ポリエチレン社製、商品名「Lexperl EMA EB050S」、ガラス転移点(Tg)=−18℃、23℃でのヤング率=15MPa、変性基無し
柔軟性成分B: エチレン−アクリル酸メチル共重合体(EAR)、Archema社製、商品名「Bondine AX8390」、ガラス転移点(Tg)=−20℃未満、23℃でのヤング率=30MPa、変性基=無水マレイン酸との共重合(MAH−co)
柔軟性成分C: エチレン−アクリル酸メチル共重合体(EAR)、Archema社製、商品名「Lotader GMA AX8900」、ガラス転移点(Tg)=−20℃未満、23℃でのヤング率=30MPa、変性基=グリシジルメタクリレートとの共重合(GMA−co)
柔軟性成分D: ポリα−オレフィン、住友化学社製、商品名「TAFMER MH7020」、ガラス転移点(Tg)=−50℃未満、23℃でのヤング率=40MPa、変性基=無水マレイン酸のグラフト(MAH−g)
柔軟性成分E: スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEBS)、Kraton社製、商品名「FG1924」、ガラス転移点(Tg)=−20℃未満、23℃でのヤング率=14MPa、変性基=無水マレイン酸のグラフト(MAH−g)
柔軟性成分F: ポリプロピレン(PP)、サンアロマー社製、商品名「PM940M」、ガラス転移点(Tg)=0℃未満、23℃でのヤング率=550MPa、変性基無し
柔軟性成分G: 低密度ポリエチレン(LDPE)、旭化成社製、商品名「サンテックLD M6545」、ガラス転移点(Tg)=0℃未満、23℃でのヤング率=120MPa、変性基無し
<実施例1〜12及び比較例1〜7>
サンプルとなる非空気入りタイヤを作製した。サンプルの非空気入りタイヤは、いずれもタイヤサイズが155/65R13であり、それらの構造は、図1及び図2に示したものである。
各サンプルの非空気入りタイヤについては、リング部材及び連結部材(スポーク構造)を構成する材料が異なるだけであり、その他の部材については、同様のものを用いた。リング部材及び連結部材を構成する樹脂組成物に含有される材料の種類及びその含有量については、表1に示す通りである。
作製した各サンプルの非空気入りタイヤについて、(1)23℃、湿度50%RHで、2週間保管したものと、(2)23℃で、水中に2週間浸漬したものと、を準備し、該タイヤに対して、以下の評価を行った。
<タイヤ耐久性(突起乗り越し耐久性)>
各サンプルについて、ドラム耐久試験機に直径20mmの半球状の突起を取り付け、40℃の環境下、650Nの荷重を掛け、50km/hで走行させたときの故障に至るまでの走行距離を測定することによって、タイヤ耐久性を評価した。なお、結果については、各供試タイヤの走行距離を、23℃、湿度50%RHで、2週間保管した実施例1のタイヤの走行距離を100としたときの指数値で表示した。指数値が大きい程、タイヤの耐久性が高いことを示す。
Figure 0006970020
表1の結果から、本発明に従う実施例のタイヤは、高湿度環境下でも、水に浸漬しても、耐久性に優れることが分かる。また、ガラス転移点が0℃以下の柔軟性成分を配合した樹脂組成物を用いたタイヤについては、耐久性が更に大きく向上することが分かる。
本発明によれば、骨格部材が樹脂材料からなるものの、高湿度環境下で使用したり、水と接触しても、耐久性に優れるタイヤを提供することができ、かかるタイヤは、各種車輌向けのタイヤとして利用できる上、リサイクルし易い。
10:非空気入りタイヤ、 11:取付け体、 12:内筒体、 13:外筒体、 14:リング部材、 15:連結部材、 16:トレッド部材、 17:装着筒部、 18:外リング部、 19:リブ、 21:第1弾性連結板(連結部材)、 21a:一端部、 21b:他端部、 21c:中間部分、 21d〜21f:湾曲部、 22:第2弾性連結板(連結部材)、 22a:一端部、 22b:他端部、 22c:中間部分、 22d〜22f:湾曲部、 23:連結部材、 25:接着層

Claims (5)

  1. 骨格部材が樹脂材料からなる非空気入りタイヤであって、
    前記樹脂材料が、炭素数6〜20の脂肪族ジアミン及び炭素数10〜20の脂肪族ジカルボン酸を重合させてなるポリアミド樹脂を60質量%以上含み且つガラス転移点が0℃以下である柔軟性成分を40質量%以下含む樹脂組成物からなることを特徴とする、非空気入りタイヤ。
  2. 前記柔軟性成分が、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−1−ブテン共重合体、ポリα−オレフィン、アクリルゴム及びスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、並びにこれらの変性重合体からなる群から選択される少なくとも一種を含む、請求項に記載の非空気入りタイヤ。
  3. 前記柔軟性成分の少なくとも一部に、無水マレイン酸が、共重合又はグラフトされている、請求項1又は2に記載の非空気入りタイヤ。
  4. 前記柔軟性成分の少なくとも一部に、エポキシ末端(メタ)アクリル酸エステルが、共重合又はグラフトされている、請求項1又は2に記載の非空気入りタイヤ。
  5. 車軸に取り付けられる取付け体と、該取付け体に外装される内筒体及び該内筒体をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒体を有するリング部材と、前記内筒体と前記外筒体の間にタイヤ周方向に沿って複数配置された、前記両筒体同士を連結する連結部材と、前記リング部材の外筒体のタイヤ径方向外側に設けられた加硫ゴムからなるトレッド部材と、を具える非空気入りタイヤであって、
    前記骨格部材としての、前記リング部材及び前記連結部材が、前記樹脂材料からなる、請求項1〜のいずれか一項に記載の非空気入りタイヤ。
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