JP2003118311A - Safety tire, composite body used in the same, and foamable composition - Google Patents
Safety tire, composite body used in the same, and foamable compositionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、外傷を受けた後
も通常の走行を可能とする安全タイヤ、特にタイヤ受傷
後の走行における耐久性および乗り心地性に共に優れた
安全タイヤに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a safety tire which enables normal running even after being damaged, and more particularly to a safety tire which is excellent in durability and riding comfort in running after damage to the tire. .
【0002】[0002]
【従来の技術】空気入りタイヤ、例えば乗用車用タイヤ
においては、タイヤ内部に内圧(絶対圧、以下同様)2
50〜350kPa程度の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。2. Description of the Related Art In a pneumatic tire, for example, a passenger car tire, internal pressure (absolute pressure, the same applies hereinafter) 2
Air is trapped under about 50 to 350 kPa to generate tension in the tire skeleton portion such as the carcass and belt of the tire, and this tension enables deformation and restoration of the tire with respect to input to the tire. That is, by maintaining the internal pressure of the tire within a predetermined range, a constant tension is generated in the skeleton of the tire to impart a load supporting function and enhance rigidity, such as driving, braking and turning performance, It gives the basic performance required for vehicle running.
【0003】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。When the tire held at the predetermined internal pressure is damaged, air leaks to the outside through the damage and the internal pressure of the tire is reduced to atmospheric pressure. Most of the tension generated in the part is lost. Then, as a result of losing the load supporting function, driving, braking and turning performance obtained by applying a predetermined internal pressure to the tire,
A vehicle equipped with the tires becomes unable to run.
【0004】そこで、パンク状態においても走行を可能
とする、安全タイヤについて多くの提案がなされてい
る。例えば、自動車用の空気入り安全タイヤとしては、
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−ド部にかけての内
面に比較的硬質のゴムからなるサイド補強層を設けたタ
イヤがあり、この種のタイヤは主にへん平比が60%以
下の、いわゆるランフラットタイヤとして適用されてい
る。Therefore, many proposals have been made for safety tires that enable traveling even in a punctured state. For example, as a pneumatic safety tire for automobiles,
Various types such as those having a double wall structure, those in which a load supporting device is arranged in the tire, and those in which tire side portions are reinforced have been proposed. Among these proposals, the technique actually used is a tire having a side reinforcing layer made of relatively hard rubber on the inner surface from the shoulder portion to the bead portion centering on the sidewall portion of the tire. This type of tire is mainly used as a so-called run-flat tire having a flatness ratio of 60% or less.
【0005】しかし、サイド補強層を追加する手法は、
タイヤ重量を30〜40%も増加してタイヤの縦ばね定
数を上昇するため、転がり抵抗の大幅な悪化とパンク前
の通常走行時の乗り心地性低下をまねく不利がある。従
って、通常走行時の性能、燃費および環境に悪い影響を
与えることから、未だ汎用性に乏しい技術である。However, the method of adding the side reinforcing layer is as follows.
Since the tire weight is increased by 30 to 40% and the vertical spring constant of the tire is increased, there is a disadvantage that rolling resistance is significantly deteriorated and riding comfort during normal running before puncture is deteriorated. Therefore, it is a technology that is still lacking in versatility because it adversely affects the performance, fuel efficiency, and environment during normal driving.
【0006】一方、タイヤ断面高さの高い、へん平比が
60%以上の空気入りタイヤにおいては、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
主に適用されている。On the other hand, in a pneumatic tire having a high tire cross-section height and an aspect ratio of 60% or more, in order to avoid heat generation in the sidewall portion due to traveling at a relatively high speed and a long distance, a core or the like is attached to the rim. Run-flat tires having a structure in which the internal support of is fixed to support the load at the time of puncture are mainly applied.
【0007】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、局所的な繰り返し応
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
た。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
ことも問題であった。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、十分な効果は得られてい
ない。However, the tire cannot withstand the local repetitive stress generated between the tire and the internal support during the run-flat after the puncture, and as a result, the mileage after the puncture is about 100 to 200 km. Was limited to. In addition, the work of assembling the tire on the rim after disposing the inner support inside the tire is complicated and requires a long time, which is also a problem. In this regard, there has been proposed a device for facilitating the insertion of the internal support by providing a difference in the rim diameter between the one end side and the other end side in the width direction of the rim, but the sufficient effect has not been obtained.
【0008】なお、内部支持体をそなえるランフラット
タイヤ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有効であるが、
骨格材を追加した分、通常使用時の転がり抵抗や乗り心
地性が悪化するため、この手法を採用することは現実的
ではない。In order to extend the mileage after puncture of a run flat tire having an internal support, it is effective to add a frame material to make the tire structure heavier.
The addition of the skeletal material deteriorates rolling resistance and riding comfort during normal use, so it is not practical to adopt this method.
【0009】さらに、これら従来の安全タイヤは、通常
のアスファルト路面や、不整地路面等の摩擦係数がある
程度高い路面では、パンク後の走行能力をある程度発揮
できる。しかしながら、冬期の氷路や雪路に代表される
摩擦係数の低い路面では、パンクしたタイヤが駆動輪で
はなく遊輪であった場合、大きな欠点を露呈することと
なる。すなわち、パンク前の状態では、当然タイヤの撓
みが小さく、円に近い形状を保っているため、発進時に
駆動輪から発生する駆動力によって車両が動き始めたと
き、車両の動きに伴って遊輪が転動を始める。ところ
が、パンク後の状態では、タイヤの撓みが大きく、円形
状からは逸脱した形状となる。遊輪では、ホイールが自
ら転動できない、すなわち駆動力を出せない車輪である
ため、遊輪の転動は、車両の動きと路面の摩擦係数に依
存する事となる。よって摩擦係数の低い路面では、車両
が動き始めても、路面の摩擦係数が低いために、パンク
により大きく撓んで円形状から逸脱したタイヤは、接地
踏面内で大きな滑りを発生し、転動することなく引きず
られながら車両と共に移動することとなる。その理由
は、接地踏面内での接地圧力分布が、パンク前の比較的
均一な状態に比して、大きな撓み変形と共に極端に不均
一になるからである。このような状況は、発進時のみで
は無く、制動時にも発生する。よって、あらかじめ車両
に搭載された機能である摩擦係数の低い路面で安全な走
行を補完するための「駆動力調整機能(トラクションコ
ントロール)」や、制動時のタイヤロックを回避する「制
動力調整機能(アンチロックブレーキシステム)」など
が充分に発揮しないばかりか、誤作動を起こし、車両が
制御不能に陥る危険性をはらんでいるのである。特に、
前輪が遊輪かつ操舵輪であり、後輪が駆動輪である車両
においては、前輪がパンクすると操舵性が極端に低下
し、大変危険な状態に陥る事は言うまでもない。Further, these conventional safety tires can exhibit the running ability after puncture to some extent on a normal asphalt road surface or a road surface having a relatively high friction coefficient such as an uneven road surface. However, on a road surface having a low coefficient of friction, which is represented by an icy road or a snowy road in winter, if the punctured tire is not the drive wheel but the idle wheel, a serious drawback is revealed. That is, in the state before puncture, the tire flexure is naturally small and maintains a shape close to a circle, so when the vehicle starts to move due to the driving force generated from the driving wheels at the time of start, the idle wheels will move as the vehicle moves. Start rolling. However, in the state after the puncture, the tire is largely bent, and the shape deviates from the circular shape. Since the idle wheel is a wheel that cannot roll itself, that is, cannot generate a driving force, the rolling of the idle wheel depends on the movement of the vehicle and the friction coefficient of the road surface. Therefore, on a road surface with a low coefficient of friction, even if the vehicle starts to move, the tire that has deflected significantly due to puncture and deviates from the circular shape due to the low coefficient of friction on the road surface will cause a large slip in the ground contact tread and roll. Without being dragged, it will move with the vehicle. The reason is that the ground contact pressure distribution in the ground contact tread becomes extremely non-uniform along with a large bending deformation as compared with the relatively uniform state before puncture. Such a situation occurs not only at the time of starting but also at the time of braking. Therefore, a "driving force adjustment function (traction control)" that is a function that is installed in the vehicle in advance to supplement safe driving on a road surface with a low friction coefficient, and a "braking force adjustment function" that avoids tire lock during braking (Anti-lock brake system) "is not fully exerted, and there is a risk that the vehicle may become out of control due to malfunction. In particular,
Needless to say, in a vehicle in which the front wheels are idle wheels and the steered wheels, and the rear wheels are the drive wheels, the puncture of the front wheels causes the steering performance to be extremely reduced, resulting in a very dangerous state.
【0010】また、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複合体を充填したタ
イヤが、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
報および特開平8−332805号公報などに記載され
ている。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、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。そしていずれの複
合体も発泡倍率が低いために、気泡を有する複合体のわ
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。Further, a tire in which a composite having closed cells is filled in an inner cavity of an assembly of a tire and a rim to be assembled to the tire is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 6-127207 and 6-183226. It is described in, for example, Kaihei 7-186610 and JP-A-8-332805. The tires proposed therein are mainly limited to special or small tires such as agricultural tires, rally tires, motorcycle tires and bicycle tires. Therefore, its application to tires for passenger cars and tires for trucks and buses, such as tires that emphasize rolling resistance and riding comfort, has been unknown. And since the foaming ratio of any of the composites is low, the composite having bubbles has a large weight, and it is inevitable that vibration riding comfort and fuel consumption are deteriorated, and since the inside of the closed cells is at atmospheric pressure,
It was not functionally sufficient as a substitute for the high pressure air of conventional tires.
【0011】さらに、特許第2987076号公報に
は、発泡体充填材を内周部に挿入したパンクレスタイヤ
が開示されているが、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であるため
に、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て気体を保持するこ
とが難しく、所望のタイヤ内圧(荷重支持能力又はたわ
み抑制能力、以下同様)を得られない不利がある。Further, Japanese Patent No. 2987076 discloses a puncture tire in which a foam filler is inserted in the inner peripheral portion. However, in addition to the disadvantage that the internal pressure of bubbles is extremely close to the atmospheric pressure, Since it is a urethane type, energy loss due to intermolecular hydrogen bond of urethane group is large and self-heating property is high. Therefore, when the urethane foam is filled in the tire, repeated deformation during rolling of the tire causes the foam to generate heat, resulting in a significant decrease in durability. In addition, since it is difficult to form air bubbles independently of each other, it is difficult for air bubbles to communicate with each other and it is difficult to retain gas, and the desired tire internal pressure (load supporting ability or deflection suppressing ability, the same applies below) is obtained. There are disadvantages that cannot be obtained.
【0012】さらにまた、特開昭48−47002号公
報には、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の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。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
空気入りタイヤと同様の性能を目指している。Further, in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 48-47002, the outer circumference of a multi-cell body mainly composed of closed cells is integrally covered with an outer coating film such as rubber or synthetic resin having a thickness of 0.5 to 3 mm. A puncture-less tire has been proposed in which a large number of expanded pressure bubbles that have been sealed are filled in a tire and the tire is maintained at a specified internal pressure. In this technique, in order to make the bubble internal pressure of the foam higher than normal pressure, the amount of the foaming agent compounded in the closed foam forming compound material that becomes the expansion pressure bubble is at least equal to or more than the tire internal volume. The amount of foaming agent that generates gas is set so that at least the same performance as ordinary pneumatic tires is aimed at.
【0013】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/リム組立て体の内部に配置
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常圧空気は、リム
に開けられた排気小孔から自然排気される。In the above-mentioned technique, in order to prevent the gas in the bubbles in the expanded pressure bubble from being dissipated, the outer envelope film is integrally encapsulated and sealed. The material of the outer envelope film is exemplified by an automobile. Materials such as tubes for use or formulations for forming the tubes. In other words, a soft elastic envelope film mainly composed of butyl rubber having a low nitrogen gas permeability, which is used for a tire tube or the like, is used for covering and sealing, and many of these are filled in the tire. As the manufacturing method, an unvulcanized tire tube is used as the soft elastic envelope film, and an unvulcanized closed-cell body-forming compounded raw material is used as the expansion pressure bubble body, and after arranging a large number of these inside the tire / rim assembly, A foam-filled tire is obtained by foaming by heating. The atmospheric air inside the tire due to the expansion of the foam is naturally exhausted from the exhaust small holes formed in the rim.
【0014】ここで、乗用車用タイヤの内圧は、一般的
に常温における絶対圧で250〜350KPa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、上記内圧の約1.5倍程度の圧力になっているも
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出来ない。このブロー
ン現象を回避するためには、発泡剤配合量を大幅に増加
して発泡による発生圧力を高めたり、加熱温度を高める
必要がある。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400
KPaを大きく超えてしまうため、従来の空気入りタイ
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/リム
組立て体の内部には、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常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ため、長期間の使用に耐
えうるものではない。Since the internal pressure of a passenger car tire is generally set to about 250 to 350 KPa in absolute pressure at room temperature, the above foam-filled tire is manufactured by heating during vulcanization molding. It is estimated from the equation of state of gas that the internal pressure is approximately 1.5 times the internal pressure in the state of (140 ° C.). However, at such a pressure level, it is unavoidable that the vulcanization pressure is insufficient and blown out. In order to avoid this blown phenomenon, it is necessary to greatly increase the compounding amount of the foaming agent to increase the pressure generated by foaming and increase the heating temperature. However, the method of increasing the blending amount of the blowing agent is to increase the blending amount of the blowing agent so that the internal pressure at room temperature is 400%.
Since it greatly exceeds KPa, it has been difficult to substitute for a conventional pneumatic tire. In addition, the method of increasing the heating temperature causes a great damage to the tire due to heat aging and significantly deteriorates the durability of the tire, which causes a problem in the durability in long-term use. On the other hand, inside the tire / rim assembly, a large number of expansion pressure bubbles wrapped in a soft elastic envelope film are arranged, but the friction between the soft elastic envelope films caused by the blow, the tire inner surface and the rim inner surface are generated. There is a big problem in terms of durability such as friction with. From the above, it can be said that the above-mentioned problem is a large defect caused by disposing a large number of divided expanded pressure bubbles, unlike the case where the expanded pressure bubbles have an integral donut shape. Further, although the exhaust small hole formed in the rim is effective for naturally exhausting the normal pressure air inside the tire due to the expansion of the inflation pressure bubble, it does not function as a dissipation path for the gas in the bubble in the inflation pressure bubble. Therefore, it cannot withstand long-term use.
【0015】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、前
述した熱老化によるタイヤのダメージを更に大きくする
ため、耐久性の低下を避けられず、得策とはいえない。Further, as the soft elastic envelope film, a compounded composition mainly composed of butyl rubber having a small nitrogen gas permeability such as a tire tube is used. However, since butyl rubber has an extremely slow vulcanization reaction rate, A large heating time is required at a temperature of about 140 ° C. to complete the reaction. This means that the cross-linking density of the soft elastic envelope coating is insufficient, and it goes without saying that it becomes a factor in the occurrence of peeling of the soft elastic envelope coating. Further, the extension of the heating time further increases the damage of the tire due to the above-mentioned heat aging, so that the deterioration of the durability cannot be avoided and is not a good measure.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
通常走行時における転がり抵抗および乗り心地性を犠牲
にすることなしに、タイヤ受傷後にあっても安定した走
行を可能とした安全タイヤについて提供することを目的
とする。Therefore, the present invention is
An object of the present invention is to provide a safety tire that enables stable running even after the tire is damaged without sacrificing rolling resistance and riding comfort during normal running.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記の問題
点を解決すべく鋭意検討した結果、タイヤの内圧を常時
適正に保持するためには、外傷などを受けた場合にもタ
イヤ内部から気体が容易に漏れでない構造を与えるのが
有効であることを見出した。すなわち、この発明の要旨
構成は、次のとおりである。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors have found that in order to always maintain the internal pressure of the tire properly, the tire internal It has been found that it is effective to give a structure in which gas does not easily leak. That is, the gist of the present invention is as follows.
【0018】(1)中空ドーナツ状のタイヤの内側空間
を複数室に分割し、複数室の少なくとも一室に気体を充
填すると共に、残りの少なくとも一室に、樹脂による連
続相と独立気泡とからなる複合体を配置した安全タイヤ
であって、該複合体の気泡含有率が80.00体積%か
ら98.75体積%であり、かつ内蔵する独立気泡の2
5℃における内圧が絶対圧で150kPa以上であるこ
とを特徴とする安全タイヤ。(1) The inner space of a hollow donut-shaped tire is divided into a plurality of chambers, at least one of the plurality of chambers is filled with gas, and the remaining at least one chamber is composed of a continuous phase and closed cells made of resin. A composite tire having the following composition, wherein the composite has a cell content of 80.00% by volume to 98.75% by volume, and 2
A safety tire characterized in that the internal pressure at 5 ° C is 150 kPa or more in absolute pressure.
【0019】(2)上記(1)において、複数室を区画
する隔壁が、50mass%以上のブチルゴムを含むゴム組
成物からなることを特徴とする安全タイヤ。 中空ドー
ナツ状のタイヤの内側に、樹脂による連続相と独立気泡
とからなる複合体を配置した安全タイヤにおいて、該複
合体の気泡含有率が80.00体積%から98.75体
積%であり、かつ内蔵する独立気泡の25℃における内
圧が絶対圧で150kPa以上であることを特徴とする
安全タイヤ。(2) A safety tire according to the above (1), characterized in that the partition walls for partitioning the plurality of chambers are made of a rubber composition containing 50 mass% or more of butyl rubber. In a safety tire in which a composite consisting of a resin continuous phase and closed cells is arranged inside a hollow donut-shaped tire, the composite cell content is 80.00% by volume to 98.75% by volume, In addition, the safety tire is characterized in that the internal pressure at 25 ° C of the built-in closed cells is 150 kPa or more in absolute pressure.
【0020】(3)上記(1)または(2)において、
内蔵する独立気泡の25℃における内圧が絶対圧で20
0kPa以上であることを特徴とする安全タイヤ。(3) In the above (1) or (2),
The internal pressure of the built-in closed bubbles at 25 ° C is 20 absolute pressure.
A safety tire having a pressure of 0 kPa or more.
【0021】(4)上記(1)ないし(3)のいずれか
において、複合体の連続相は、極性官能基を分子中に有
する樹脂およびポリオレフィン系樹脂のいずれか少なく
とも1種から成ることを特徴とする安全タイヤ。(4) In any one of the above (1) to (3), the continuous phase of the composite is made of at least one of a resin having a polar functional group in the molecule and a polyolefin resin. And safety tires.
【0022】(5)上記(4)において、極性官能基を
分子中に有する樹脂が、ポリビニルアルコール樹脂、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、アクリロニトリル/スチレン樹
脂およびポリエステル樹脂のいずれか少なくとも1種か
ら成ることを特徴とする安全タイヤ。(5) In the above (4), the resin having a polar functional group in the molecule is a polyvinyl alcohol resin, an acrylonitrile copolymer, an acrylic copolymer, a vinylidene chloride copolymer, an acrylonitrile / styrene resin. And a safety tire comprising at least one of a polyester resin.
【0023】(6)上記(4)において、ポリオレフィ
ン系樹脂が、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂お
よびポリスチレン/ポリエチレン共重合体のいずれか少
なくとも1種から成ることを特徴とする安全タイヤ。(6) A safety tire according to the above (4), wherein the polyolefin resin is at least one of polyethylene resin, polypropylene resin and polystyrene / polyethylene copolymer.
【0024】(7)上記(1)ないし(5)のいずれか
において、複合体の連続相がポリビニルアルコール樹脂
から成ることを特徴とする安全タイヤ。(7) A safety tire according to any one of (1) to (5) above, wherein the continuous phase of the composite is a polyvinyl alcohol resin.
【0025】(8)上記(1)ないし(5)のいずれか
において、複合体の連続相がアクリロニトリル系重合体
から成り、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元共重合体から選ばれた少
なくとも1種であることを特徴とする安全タイヤ。(8) In any one of the above (1) to (5), the continuous phase of the composite comprises an acrylonitrile polymer, and the acrylonitrile polymer is an acrylonitrile polymer or an acrylonitrile / methacrylonitrile copolymer. A safety tire comprising at least one selected from acrylonitrile / methyl methacrylate copolymer and acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate terpolymer.
【0026】(9)上記(1)ないし(5)のいずれか
において、複合体の連続相がアクリル系重合体から成
り、該アクリル系重合体は、メチルメタクリレート樹
脂、メチルメタクリレート/アクリロニトリル共重合
体、メチルメタクリレート/メタアクリロニトリル共重
合体およびメチルメタクリレート/アクリロニトリル/
メタアクリロニトリル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安全タイヤ。(9) In any one of (1) to (5) above, the continuous phase of the composite is an acrylic polymer, and the acrylic polymer is a methyl methacrylate resin or a methyl methacrylate / acrylonitrile copolymer. , Methylmethacrylate / methacrylonitrile copolymer and methylmethacrylate / acrylonitrile /
A safety tire comprising at least one selected from a methacrylonitrile terpolymer.
【0027】(10)上記(1)ないし(5)のいずれ
かにおいて、複合体の連続相が塩化ビニリデン系重合体
から成り、該塩化ビニリデン系重合体は、塩化ビニリデ
ン/アクリロニトリル共重合体、塩化ビニリデン/メチ
ルメタクリレート共重合体、塩化ビニリデン/メタアク
リロニトリル共重合体、塩化ビニリデン/アクリロニト
リル/メタアクリロニトリル共重合体、塩化ビニリデン
/アクリロニトリル/メチルメタクリレート共重合体、
塩化ビニリデン/メタアクリロニトリル/メチルメタク
リレート共重合体、塩化ビニリデン/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共重合
体、から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とす
る安全タイヤ。(10) In any one of the above (1) to (5), the continuous phase of the composite is a vinylidene chloride polymer, and the vinylidene chloride polymer is a vinylidene chloride / acrylonitrile copolymer or chloride. Vinylidene / methylmethacrylate copolymer, vinylidene chloride / methacrylonitrile copolymer, vinylidene chloride / acrylonitrile / methacrylonitrile copolymer, vinylidene chloride / acrylonitrile / methylmethacrylate copolymer,
A safety tire comprising at least one selected from vinylidene chloride / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer and vinylidene chloride / acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer.
【0028】(11)上記(1)ないし(10)のいず
れかにおいて、複合体の気泡内に、窒素、空気、炭素数
3から8の直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素及び、炭
素数3から8の脂環式炭化水素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安
全タイヤ。(11) In any one of the above (1) to (10), nitrogen, air, linear and branched aliphatic hydrocarbons having 3 to 8 carbon atoms and carbon are contained in the bubbles of the composite. A safety tire comprising at least one gas selected from the group consisting of alicyclic hydrocarbons represented by formulas 3 to 8.
【0029】(12)上記(1)ないし(11)のいず
れかにおいて、複合体の連続相は、30℃におけるガス
透過係数が300×10-12(cc・cm/cm2・s・
cmHg)以下であることを特徴とする安全タイヤ。(12) In any one of the above (1) to (11), the continuous phase of the composite has a gas permeability coefficient of 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · s) at 30 ° C.
cmHg) or less, a safety tire.
【0030】(13)上記(1)ないし(12)のいず
れかにおいて、複合体の連続相は、30℃におけるガス
透過係数が20×10-12(cc・cm/cm2・s・c
mHg)以下であることを特徴とする安全タイヤ。(13) In any one of (1) to (12) above, the continuous phase of the composite has a gas permeability coefficient of 20 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · c) at 30 ° C.
mHg) or less, a safety tire.
【0031】(14)上記(1)ないし(13)のいず
れかにおいて、複合体の連続相は、30℃におけるガス
透過係数が2×10-12(cc・cm/cm2・s・cm
Hg)以下であることを特徴とする安全タイヤ。(14) In any one of the above (1) to (13), the continuous phase of the composite has a gas permeation coefficient at 30 ° C. of 2 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cm).
Hg) or less, a safety tire.
【0032】(15)上記(1)ないし(14)のいず
れかにおいて、タイヤの内周面にインナーライナー層を
有し、該インナーライナー層が、融点170〜230℃
のナイロン樹脂とイソブチレンパラメチルスチレン共重
合体のハロゲン化物とを含む、エラストマー成分をゲル
化率50〜95%に動的加硫した熱可塑性エラストマー
組成物からなることを特徴とする安全タイヤ。(15) In any one of (1) to (14) above, an inner liner layer is provided on the inner peripheral surface of the tire, and the inner liner layer has a melting point of 170 to 230 ° C.
A safety tire comprising a thermoplastic elastomer composition, which is obtained by dynamically vulcanizing an elastomer component to a gelation rate of 50 to 95%, containing the nylon resin of 1. and a halide of isobutylene paramethylstyrene copolymer.
【0033】(16)上記(15)において、インナー
ライナー層の30℃におけるガス透過係数が20×10
-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)以下であるこ
とを特徴とする安全タイヤ。(16) In the above (15), the gas permeability coefficient of the inner liner layer at 30 ° C. is 20 × 10.
-12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less, a safety tire.
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】以下に、この発明に従う安全タイ
ヤについて、その幅方向断面を示す図1および図2に基
づいて説明する。すなわち、図1の安全タイヤは、タイ
ヤ1の内側空間を複数室、図示例ではそれぞれタイヤ1
の周方向に連続する2つの室2および3に分割し、これ
ら室の少なくとも一室、図示例で室2に空気や窒素など
の気体を充填すると共に、残りの少なくとも一室、図示
例で室3に、樹脂による連続相と独立気泡とからなる複
合体4を配置して成る。なお、タイヤ1は、各種自動車
用タイヤ、例えば乗用車用タイヤなどの一般に従うもの
であれば、特に構造を限定する必要はない。例えば、図
示のタイヤは一般的な自動車用タイヤであり、1対のビ
ードコア5間でトロイド状に延びるカーカス6のクラウ
ン部に、その半径方向外側へ順にベルト7およびトレッ
ド8を配置して成る。なお、図において、符号9はイン
ナーライナー層および10はリムである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A safety tire according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 showing cross sections in the width direction thereof. That is, the safety tire of FIG. 1 has a plurality of chambers in the inner space of the tire 1, and in the illustrated example, the tire 1
Is divided into two chambers 2 and 3 which are continuous in the circumferential direction, and at least one of these chambers, the chamber 2 in the illustrated example, is filled with a gas such as air or nitrogen, and the remaining at least one chamber, the illustrated chamber 3, a composite 4 composed of a resin continuous phase and closed cells is arranged. The structure of the tire 1 is not particularly limited as long as it is a tire for various automobiles, such as a tire for passenger cars, which is generally used. For example, the illustrated tire is a general automobile tire, and a belt 7 and a tread 8 are sequentially arranged radially outward of a crown portion of a carcass 6 extending in a toroidal shape between a pair of bead cores 5. In the figure, reference numeral 9 is an inner liner layer and 10 is a rim.
【0035】ここに、複合体4は、個々の気泡が隔壁で
囲まれて孤立している、独立気泡を有するものであり、
複合体4における気泡含有率が80.00体積%から9
8.75体積%であり、かつ内蔵する独立気泡の25℃
における内圧が絶対圧で150kPa、好ましくは20
0kPa以上とすることが肝要である。すなわち、気泡
含有率が80.00体積%未満では、タイヤ内部におい
て複合体が変形した際、気泡間の連続相部分に応力が散
発的に集中して連続相にクラックが発生し易くなり、繰
り返し変形に対する複合体の耐久性が著しく低下する。
また、気泡含有率が98.75体積%を超えると、タイ
ヤ外傷に起因した複合体の損傷程度が大きくなるととも
に、その進展速度も速くなって、この場合も繰り返し変
形に対する複合体の耐久性が著しく低下する。Here, the composite body 4 has closed cells in which individual cells are isolated by being surrounded by partition walls.
The bubble content rate in the composite 4 is from 80.00% by volume to 9%.
8.75% by volume and 25 ° C. of the closed cells contained therein
The internal pressure at 150 kPa in absolute pressure, preferably 20
It is important to set it to 0 kPa or more. That is, when the bubble content is less than 80.00% by volume, when the composite is deformed inside the tire, stress is sporadically concentrated in the continuous phase portion between the bubbles, and cracks are likely to occur in the continuous phase, which causes repeated repetition. The durability of the composite against deformation is significantly reduced.
In addition, when the bubble content exceeds 98.75% by volume, the degree of damage to the composite due to tire damage increases and the rate of propagation thereof also increases, and in this case also the durability of the composite against repeated deformation is increased. Markedly reduced.
【0036】ここで、気泡含有率とは、タイヤ内側の室
内に配置した複合体の体積に対する気泡体積の占める割
合を百分率にて表示したものであり、具体的には、次式
によって算出することができる。
気泡含有率={1−(複合体を構成する樹脂又は組成物
の使用体積量/室内容積)}×100Here, the bubble content is a percentage of the volume of the bubble with respect to the volume of the composite placed inside the tire, and is calculated by the following formula. You can Bubble content = {1- (used volume of resin or composition constituting composite / indoor volume)} × 100
【0037】同様に、独立気泡の25℃における内圧が
150kPa未満では、複合体のたわみは大きくなって
タイヤ転動時の繰り返し変形量が大きくなるため、タイ
ヤ受傷前の通常走行での複合体疲労履歴が増すことに加
え、タイヤ外傷に起因した複合体の損傷の進展速度は変
形量の増加に伴って速くなり、この場合も繰り返し変形
に対する複合体の耐久性が著しく低下し、タイヤ受傷状
態での走行時の性能が不十分になる。Similarly, if the internal pressure of the closed cells at 25 ° C. is less than 150 kPa, the flexure of the composite increases and the amount of repeated deformation during tire rolling increases, so that fatigue of the composite during normal running before tire damage occurs. In addition to increasing the history, the rate of progress of damage to the composite due to tire trauma increases with an increase in the amount of deformation, and in this case as well, the durability of the composite against repeated deformation significantly decreases, and The performance when driving is insufficient.
【0038】ここで、図1の安全タイヤにおいて、複合
体の耐久性を最大限に発揮させる工夫として、室2内に
気体を好ましくは200〜300kPa程度で充填し、
通常走行時(タイヤ受傷前)にはタイヤ内の複合体を積
極的に圧縮することが有利である。この工夫により、通
常走行時の複合体の荷重負担率を低減させることが可能
となり、タイヤ転動時の繰り返し変形に伴う疲労履歴を
低減できる。よって、タイヤ受傷により複合体とタイヤ
内面との間の充填空気が散逸しても、上記手法を取り入
れない場合に比べて、タイヤ受傷状態での走行性能は大
幅に改善するのである。Here, in the safety tire of FIG. 1, as a device for maximizing the durability of the composite body, the chamber 2 is filled with gas at preferably about 200 to 300 kPa,
During normal driving (before tire damage), it is advantageous to positively compress the composite in the tire. With this device, it is possible to reduce the load bearing ratio of the complex during normal running, and it is possible to reduce the fatigue history associated with repeated deformation during rolling of the tire. Therefore, even if the air filled between the composite and the tire inner surface is dissipated due to tire damage, the running performance in a tire damaged state is significantly improved compared to the case where the above method is not adopted.
【0039】上記複合体4を配置することによって、タ
イヤに必要不可欠の内圧を与える。すなわち、タイヤの
内周面側の室3に複合体4を配置して、室2の気体と共
にタイヤに所定の内圧を与えて、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が発生し得る構造を実
現した。従って、複合体4および室2によってタイヤに
適正な内圧が付与されるため、タイヤ構造自体を規制す
る必要はなく、汎用のタイヤ、そして汎用のリムを活用
して、新たに安全タイヤを提供できる。By arranging the composite body 4 as described above, a necessary internal pressure is applied to the tire. That is, by arranging the composite body 4 in the chamber 3 on the inner peripheral surface side of the tire and applying a predetermined internal pressure to the tire together with the gas in the chamber 2, tension may be generated in the tire skeleton portion such as the carcass and belt of the tire. Realized the structure. Therefore, since an appropriate internal pressure is applied to the tire by the composite body 4 and the chamber 2, it is not necessary to regulate the tire structure itself, and a general-purpose tire and a general-purpose rim can be utilized to newly provide a safety tire. .
【0040】さて、複合体4を内側に配置したタイヤ
は、タイヤに外傷を受けても、通常の空気入りタイヤの
ようなケースの張力低下が、容易には生じないところに
特徴がある。なぜなら、タイヤに外傷を受けると、外傷
近傍のタイヤ内側面では、複合体4の一部が損傷して、
この損傷部のいくつかの独立気泡中の気体がタイヤ外部
に散逸する可能性がある。しかし、この現象は、従来の
空気入りタイヤに例えると、極く一部の領域で内圧低下
が起こるにすぎないから、複合体4の一部損傷によって
タイヤがケースとしての張力を失うことはなく、従来の
空気入りタイヤにおけるパンク状態に陥ることもない。
さらに、タイヤの外傷によって複合体4が損傷する確率
は極めて低く、損傷を受けてもその領域は極めて限定さ
れるから、複合体4によって与えられたタイヤ内圧が、
タイヤ機能を損なうほど低下することはあり得ない。The tire in which the composite body 4 is disposed inside is characterized in that even if the tire is damaged, the tension of the case does not easily decrease like a normal pneumatic tire. Because when the tire is damaged, a part of the composite 4 is damaged on the inner surface of the tire near the damage,
The gas in some closed bubbles in this damage can escape to the outside of the tire. However, this phenomenon is similar to that of a conventional pneumatic tire, in which the internal pressure drop only occurs in a very small area, and therefore the tire does not lose tension as a case due to partial damage of the composite body 4. Also, the conventional pneumatic tire does not fall into a flat state.
Further, the probability of damage to the composite 4 due to the external damage of the tire is extremely low, and even if damaged, the area thereof is extremely limited.
It cannot be deteriorated enough to impair tire function.
【0041】しかも、損傷した独立気泡近傍は大気圧ま
で低下するが、その周辺の部分の独立気泡が150kP
a以上の内圧を有しているために、周囲の圧力が低下す
れば膨張する結果、損傷した独立気泡の領域を押し縮め
て損傷部位を塞ぐことになり、いわゆる自己修復が可能
になる。Moreover, the pressure in the vicinity of the damaged closed bubbles is reduced to the atmospheric pressure, but the closed bubbles around the damaged bubbles are 150 kP.
Since it has an internal pressure of a or more, it expands when the surrounding pressure decreases, and as a result, the region of the damaged independent bubbles is compressed and the damaged site is closed, so that so-called self-repair becomes possible.
【0042】上記の状態は、複合体が直接または間接的
に荷重を負担することで走行に必要な最低限のタイヤ内
圧を与えている状態である。この状態でのタイヤの撓み
は比較的小さく、上記した従来の安全タイヤに比して円
形状を保つ事ができ、よって接地踏面内の接地圧力分布
が比較的均一な状態を保つ事ができるために、例えばス
タッドレスタイヤなどの冬期路面走行を主体としたタイ
ヤに、この発明の粒子を充填することで、タイヤ受傷後
にあってもスタッドレスタイヤのもつ基本的な性能を低
下させる事はない。すなわち、氷雪路等での摩擦係数の
低い路面にあっても、駆動性、制動性、旋回性などの操
縦性能を悪化させることが少なく、走行不能に陥る事は
ない。The above state is a state in which the composite directly or indirectly bears the load to provide the minimum tire internal pressure required for running. The tire deflection in this state is relatively small, and it is possible to maintain a circular shape compared to the above-mentioned conventional safety tire, and thus it is possible to maintain a relatively uniform contact pressure distribution in the contact tread. By filling the particles of the present invention in a tire mainly used for road surface running in winter such as a studless tire, the basic performance of the studless tire is not deteriorated even after the tire is damaged. That is, even on a road surface having a low coefficient of friction such as on a snowy road, the driving performance such as driveability, braking performance, turning performance, etc. is not significantly deteriorated and the vehicle is not incapable of running.
【0043】また、この発明に従ってタイヤ内部に複合
体の多数を配置するに当り、さらにタイヤ内部に複合体
の連続層を実質的に膨潤しない液体を加えることが肝要
である。この液体の追加により、タイヤが損傷した際の
タイヤ受傷部の封止機能を一層高めて、タイヤ受傷後の
走行距離をさらに延ばすことが可能である。すなわち、
複合体は略球形状であるために流動性が高く、よってタ
イヤのバルブ等の内径の小さい導入口からタイヤおよび
リム組立体内部に、容易に充填することができる。その
一方、タイヤが受傷したときは、該受傷部からタイヤの
外側へ複合体が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組んだ形状
を呈するため、タイヤ内面傷口から入り込んだ複合体は
該経路の途上で行く手を阻まれる結果、多数の複合体が
受傷部内面に圧縮状態で集合することになり、受傷部が
複合体によって封止される。その際、タイヤ内部に複合
体と共に液体を添加しておくと、複合体表面と該液体と
の親和性および該液体の粘度に基づき、数個から数千個
に及ぶ複合体を集合させることができるために、タイヤ
受傷時には複合体の集合体で受傷部を瞬時に埋めること
が可能になる。When arranging a large number of composites inside the tire according to the present invention, it is important to add a liquid that does not substantially swell a continuous layer of the composite inside the tire. By adding this liquid, it is possible to further enhance the sealing function of the tire damaged portion when the tire is damaged and further extend the traveling distance after the tire is damaged. That is,
Since the composite has a substantially spherical shape, it has high fluidity, and therefore, the inside of the tire and the rim assembly can be easily filled from an inlet having a small inner diameter such as a valve of the tire. On the other hand, when the tire is damaged, the composite tends to blow out from the damaged portion to the outside of the tire and collects on the inner surface of the damaged portion. However, since the damaged route from the inner surface of the damaged portion to the outer peripheral surface of the tire has a complicated intricate shape instead of a straight line, the complex entering from the scratch on the inner surface of the tire is blocked on the way of the route, resulting in a large number of composites. The body gathers in a compressed state on the inner surface of the damaged part, and the damaged part is sealed by the composite. At that time, if a liquid is added to the inside of the tire together with the composite, it is possible to collect several to several thousand composites based on the affinity between the surface of the composite and the liquid and the viscosity of the liquid. Therefore, when a tire is damaged, it is possible to instantly fill the damaged portion with the composite body.
【0044】さらに、混合する液体は、複合体に比べて
明らかに比重が大きいために、通常の走行下では、タイ
ヤ転動に伴う遠心力によりタイヤトレッド部の内面に多
く分布することとなる。このことは、通常走行時よりタ
イヤトレッド部の内面近傍に比較的大きな集合体となっ
た複合体が数多く存在していることを示す。よって、タ
イヤが異物等を踏むことで受傷した場合、比較的多量の
液体を介して集合体となった複合体の多くが、いち早く
受傷部を封止することになり、極めて有効である。Further, since the liquid to be mixed has a obviously larger specific gravity than the composite, under normal running, a large amount of liquid will be distributed on the inner surface of the tire tread portion due to the centrifugal force associated with tire rolling. This indicates that there are many composites that are relatively large aggregates near the inner surface of the tire tread portion during normal running. Therefore, when the tire is damaged by stepping on a foreign substance or the like, most of the composite bodies that are aggregated through a relatively large amount of liquid quickly seal the damaged part, which is extremely effective.
【0045】なお、液体を混合した複合体充填タイヤを
得るには、製造上、以下の留意点がある。すなわち、タ
イヤに充填する際は、複合体は流動性の高い状態、言い
換えれば液体と混合する前の乾いた状態で充填すること
が重要である。複合体は、前述のように、液体と混合す
ることで集合体を形成する。よって、液体と混合した複
合体は、極めて流動性が低くなりタイヤへの充填が困難
になるのである。よって、混合する液体は、充填前のタ
イヤ内面やリム内面に塗布する方法や、複合体を充填し
た後のタイヤおよびリム組立体内部に液体を注入する方
法が効率的かつ確実である。In order to obtain a composite-filled tire in which a liquid is mixed, the following points should be noted in production. That is, when filling the tire, it is important that the composite is filled in a highly fluid state, in other words, in a dry state before being mixed with the liquid. The composite forms an aggregate by mixing with the liquid as described above. Therefore, the composite mixed with the liquid has extremely low fluidity, which makes it difficult to fill the tire. Therefore, the method of applying the liquid to be mixed to the inner surface of the tire or the inner surface of the rim before the filling or the method of injecting the liquid into the tire and the rim assembly after the filling of the composite is efficient and reliable.
【0046】ここに用いる液体としては、上述のように
特に複合体の連続相を膨潤したり、化学反応を引き起こ
さないこと、好ましくはインナーライナー層に対しても
膨潤や化学反応を生じないこと、さらに走行時の発熱等
に対して安定であること、などの性能が求められる。例
えば、シリコンオイルや、エチレングリコール及びプロ
ピレングリコールに代表される、脂肪族多価アルコール
などを挙げることができる。The liquid used here does not swell the continuous phase of the composite or causes a chemical reaction, as described above, and preferably does not cause a swell or a chemical reaction with respect to the inner liner layer. Furthermore, it is required to have performance such as being stable against heat generation during traveling. For example, silicone oil and aliphatic polyhydric alcohols represented by ethylene glycol and propylene glycol can be cited.
【0047】ここで、複合体4によって所定のタイヤ内
圧を与えるには、複合体4内の独立気泡に所定圧力で封
入された気体が、気泡から複合体外部へ漏れ出ないこ
と、換言すると、複合体4において独立気泡の連続相が
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、独立気泡のマトリックスとなる複合体4の連続
相は、ガス透過性の低い材質によること、具体的には、
ポリビニルアルコール樹脂、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、
アクリロニトリル/スチレン樹脂(AS)、ポリエチレ
ン樹脂(PE)、ポリプロピレン樹脂(PP)、ポリエ
ステル樹脂(PET)およびポリスチレン/ポリエチレ
ン共重合体(PS/PE)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、いずれも
タイヤ内で比較的容易に発泡させることができ、タイヤ
変形による入力に対して柔軟性を有するため、この発明
に特に有効である。Here, in order to apply a predetermined tire internal pressure by the composite 4, the gas sealed in the closed cells in the composite 4 at a predetermined pressure does not leak from the bubbles to the outside of the composite, in other words, It is essential that the continuous phase of the closed cells in the composite 4 has a property of hardly permeating gas. That is, the continuous phase of the composite body 4 serving as the matrix of the closed cells is made of a material having low gas permeability, specifically,
Polyvinyl alcohol resin, acrylonitrile-based copolymer, acrylic-based copolymer, vinylidene chloride-based copolymer,
It is essential that it is composed of at least one of acrylonitrile / styrene resin (AS), polyethylene resin (PE), polypropylene resin (PP), polyester resin (PET) and polystyrene / polyethylene copolymer (PS / PE). is there. All of these materials are particularly effective for the present invention because they can be foamed relatively easily in the tire and have flexibility for input due to tire deformation.
【0048】とりわけ、複合体の連続相には、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いずれかを
適用することが好ましい。さらに、アクリロニトリル系
重合体としては、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元共重合体から選ばれた少なくとも1種、アクリル系
重合体としては、メチルメタクリレート樹脂(MM
A)、メチルメタクリレート/アクリロニトリル共重合
体(MMA/AN)、メチルメタクリレート/メタアク
リルニトリル共重合体(MMA/MAN)およびメチル
メタクリレート/アクリロニトリル/メタアクリロニト
リル3元共重合体(MMA/AN/MAN)から選ばれ
た少なくとも1種、そして塩化ビニリデン系重合体とし
ては、塩化ビニリデン/アクリロニトリル共重合体、塩
化ビニリデン/メチルメタクリレート共重合体、塩化ビ
ニリデン/メタアクリロニトリル共重合体、塩化ビニリ
デン/アクリロニトリル/メタアクリロニトリル共重合
体、塩化ビニリデン/アクリロニトリル/メチルメタク
リレート共重合体、塩化ビニリデン/メタアクリロニト
リル/メチルメタクリレート共重合体、塩化ビニリデン
/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の透過性が低いために、独立気
泡内の気体が外部に漏れることはなく、独立気泡内の気
圧を所定の範囲に保持することができる。In particular, it is preferable to apply any one of polyvinyl alcohol resin, acrylonitrile polymer, acrylic polymer and vinylidene chloride polymer to the continuous phase of the composite. Further, as the acrylonitrile-based polymer, at least one selected from acrylonitrile polymer, acrylonitrile / methacrylonitrile copolymer, acrylonitrile / methyl methacrylate copolymer and acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate terpolymer, acrylic Methyl methacrylate resin (MM
A), methyl methacrylate / acrylonitrile copolymer (MMA / AN), methyl methacrylate / methacrylonitrile copolymer (MMA / MAN) and methyl methacrylate / acrylonitrile / methacrylonitrile terpolymer (MMA / AN / MAN) At least one selected from the following, and as vinylidene chloride-based polymer, vinylidene chloride / acrylonitrile copolymer, vinylidene chloride / methyl methacrylate copolymer, vinylidene chloride / methacrylonitrile copolymer, vinylidene chloride / acrylonitrile / methacrylonitrile Copolymer, vinylidene chloride / acrylonitrile / methyl methacrylate copolymer, vinylidene chloride / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer, vinylidene chloride / acrylonitri / Methacrylonitrile / at least one selected from methyl methacrylate copolymer advantageously compatible respectively. All of these materials have a low gas permeability coefficient and a low gas permeability, so that the gas inside the closed bubbles does not leak to the outside and the atmospheric pressure inside the closed bubbles can be maintained within a predetermined range. .
【0049】次に、複合体の連続相は、30℃における
ガス透過係数が300×10-12 (cc・cm/cm2
・s・cmHg)以下、好ましくは30℃におけるガス
透過係数が20×10-12(cc・cm/cm2・s・c
mHg)以下、さらに好ましくは30℃におけるガス透
過係数が2×10-12(cc・cm/cm2・s・cmH
g)以下であることが、推奨される。なぜなら、通常の
空気入りタイヤにおけるインナーライナー層のガス透過
係数は300×10-12(cc・cm/cm2・s・cm
Hg)以下のレベルにあって十分な内圧保持機能を有し
ている実績を鑑み、複合体の連続相についても、30℃
におけるガス透過係数を300×10-1 2(cc・cm
/cm2 ・s・cmHg)以下とした。ただし、このガ
ス透過係数のレベルでは、3〜6カ月に1度程度の内圧
補充が必要であるから、そのメンテナンス性の点から
も、20×10-12 (cc・cm/cm2 ・s・cmH
g)以下、さらに好ましくは2×10-12(cc・cm
/cm2・s・cmHg)以下とすることが推奨され
る。Next, the continuous phase of the composite has a gas permeability coefficient of 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2) at 30 ° C.
· S · cmHg) or less, preferably a gas permeability coefficient at 30 ° C. of 20 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · c)
mHg) or less, more preferably a gas permeability coefficient at 30 ° C. of 2 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmH)
It is recommended that g) or less. Because, the gas permeability coefficient of the inner liner layer in a normal pneumatic tire is 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cm).
Considering the track record of having a sufficient internal pressure holding function at the level of Hg) or less, the continuous phase of the composite also has a temperature of 30 ° C.
300 gas permeability at × 10 -1 2 (cc · cm
/ Cm 2 · s · cmHg) or less. However, at this gas permeation coefficient level, it is necessary to replenish the internal pressure about once every 3 to 6 months, so from the viewpoint of maintainability, it is 20 × 10 -12. (Cc · cm / cm 2 ・ S ・ cmH
g) or less, more preferably 2 × 10 −12 (cc · cm)
/ Cm 2 · s · cmHg) or less is recommended.
【0050】また、複合体の独立気泡を構成する気体と
しては、窒素、空気、炭素数3から8の直鎖状及び分岐
状の脂肪族炭化水素基及び、炭素数3から8の脂環式炭
化水素基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。As the gas forming the closed cells of the composite, nitrogen, air, a linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 3 to 8 carbon atoms and an alicyclic group having 3 to 8 carbon atoms are used. At least one selected from the group consisting of hydrocarbon groups can be mentioned.
【0051】尚、独立気泡を有する複合体とする方法は
特に限定されないが、発泡剤を用いることが好ましい。
この発泡剤としては、熱分解によって気体を発生する熱
分解性発泡剤のほか、高圧圧縮ガス及び液化ガスなどを
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、その反応を適宜制御
することによって得た複合体は気泡内に窒素を有するも
のとなる。The method for forming a composite having closed cells is not particularly limited, but it is preferable to use a foaming agent.
Examples of the foaming agent include a thermally decomposable foaming agent that generates a gas by thermal decomposition, a high-pressure compressed gas and a liquefied gas. In particular, many of the thermally decomposable foaming agents are characterized by generating nitrogen, and the composite obtained by appropriately controlling the reaction has nitrogen in the bubbles.
【0052】また、複合体を形成する樹脂連続相を溶融
させ、空気と一緒に高圧でタイヤ内に充填して複合体を
形成した場合は、気泡内に空気が残ることになる。さら
に、上記樹脂連続相重合の際、高圧下でプロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサン、プタン、オクタン、シクロプ
ロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサ
ン、シクロヘプタンおよびシクロオクタン等を液化さ
せ、反応溶媒中に分散させつつ、乳化重合させる手法も
あり、これによりプロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサ
ン、プタン、オクタン、シクロプロパン、シクロブタ
ン、シクロペンタンシクロヘキサン、シクロヘプタンお
よびシクロオクタン等のガス成分を液体状態で上記樹脂
連続相にて封じ込めた発泡性樹脂粒子を得ることがで
き、これをもってタイヤ内に充填し、加熱により複合体
とした場合は、気泡内にプロパン、ブタン、ペンタン、
ヘキサン、プタン、オクタン、シクロプロパン、シクロ
ブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプ
タンおよびシクロオクタンが封入される。なお、ブタ
ン、ペンタンの異性体としては、イソブタン、イソペン
タン、ネオペンタン、2−メチルペンタン、2,2−ジ
メチルブタン、メチルヘキサン類、ジメチルペンタン
類、トリメチルブタン、メチルヘプタン類、ジメチルヘ
キサン類およびトリメチルペンタン類を挙げることがで
きる。When the resin continuous phase forming the composite is melted and filled in the tire with air at high pressure to form the composite, air remains in the bubbles. Furthermore, during the resin continuous phase polymerization, propane, butane, pentane, hexane, butane, octane, cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane and cyclooctane are liquefied and dispersed in a reaction solvent. While there is also a method of emulsion polymerization, by which the propane, butane, pentane, hexane, butane, octane, cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane cyclohexane, cycloheptane and cyclooctane gas components such as the liquid continuous phase It is possible to obtain expandable resin particles that are encapsulated in, and when this is filled into the tire and heated to form a composite, propane, butane, pentane,
Hexane, heptane, octane, cyclopropane, cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane and cyclooctane are included. The isomers of butane and pentane include isobutane, isopentane, neopentane, 2-methylpentane, 2,2-dimethylbutane, methylhexanes, dimethylpentanes, trimethylbutane, methylheptanes, dimethylhexanes and trimethylpentane. Can be mentioned.
【0053】さらに、プロパン、ブタン、ペンタン及び
ヘキサン等の液化ガスを封じ込めた樹脂粒子を、複合体
の連続相を形成する樹脂の溶融物と一緒に室内に充填し
てもよい。Further, resin particles containing a liquefied gas such as propane, butane, pentane and hexane may be filled in the chamber together with the melt of the resin forming the continuous phase of the composite.
【0054】また、前記発泡性樹脂粒子の表面に、界面
活性剤、油剤等の表面コーティングを施したものを、タ
イヤ内にて加熱発泡させることにより、目的のタイヤを
得ることができる。更に、前記液化ガスを封じ込めた樹
脂粒子をあらかじめ加熱発泡させ、略球形状の中空ビー
ズとし、これをタイヤ内に圧縮充填することによって
も、目的のタイヤを得ることができる。The desired tire can be obtained by heating and foaming the surface of the expandable resin particles coated with a surface active agent, an oil agent or the like in the tire. Furthermore, the target tire can also be obtained by preliminarily heating and foaming the resin particles containing the liquefied gas to form hollow beads having a substantially spherical shape, and compressing and filling the hollow beads into the tire.
【0055】さて、この発明の安全タイヤは、特に内側
に配置した複合体の独立気泡内圧力が大気圧に比して高
圧であるところに特徴があり、このような安全タイヤの
実現には、次に示す新規な製造手法に負うところが大き
い。なお、以下に製造方法について具体的に説明する
が、どの手法においても製造過程でのタイヤ内圧とタイ
ヤ内温度をモニタリングし、適宜調節しながら気泡の生
成と成長を制御することが好ましい。The safety tire of the present invention is characterized in that the internal pressure of the closed cells of the composite disposed inside is higher than the atmospheric pressure, and in order to realize such a safety tire, Much depends on the following new manufacturing method. The manufacturing method will be specifically described below, but in any method, it is preferable to monitor the tire internal pressure and the tire internal temperature during the manufacturing process and control the generation and growth of bubbles while appropriately adjusting.
【0056】第1の手法は、所定量の発泡性組成物をタ
イヤ内に装入したのち、該タイヤをリムに組み込み、次
いでこのタイヤ組立体を加熱し、タイヤ内側において発
泡を行う。なお、加熱は、オーブンまたはスチームの
他、マイクロウェーブや電子線を利用して行うことがで
き、これは以下の手法でも同様である。The first method is to load a predetermined amount of the foamable composition into a tire, mount the tire on a rim, and then heat the tire assembly to foam inside the tire. The heating can be performed by using microwaves or electron beams in addition to the oven or steam, and this is the same in the following method.
【0057】第2の手法は、複合体の連続相となる素材
を溶融し、ここに熱分解性発泡剤(発泡助剤を含む)を
添加したものを、リム組み後のタイヤ組立体内部に注入
し、次いでこのタイヤ組立体を加熱し、タイヤ内側にお
いて発泡を行う。The second method is to melt a raw material for the continuous phase of the composite and add a thermally decomposable foaming agent (including a foaming aid) to the inside of the tire assembly after the rim assembly. Inject, then heat the tire assembly to foam inside the tire.
【0058】第3の手法は、例えばエクスパンセル(商
標)などのように、高分子中空粒子中にブタン、プロパ
ンまたはペンタンなどを液化封入したものを、リム組み
後のタイヤ組立体内部に注入し、次いでこのタイヤ組立
体を加熱し、タイヤ内側において発泡を行う。In the third method, for example, as in Expancel (trademark), polymer hollow particles in which butane, propane, pentane, etc. are liquefied and sealed are injected into the tire assembly after the rim assembly. Then, the tire assembly is heated to foam the inside of the tire.
【0059】第4の手法は、複合体の連続相となる素材
を溶融し、流動性が現れた状態にて、リム組み後のタイ
ヤ内部に、高圧空気またはCO2 やN2 等の高圧ガス
とともに注入し、タイヤ組立体内部に複合体を形成す
る。The fourth method is to melt high-pressure air or high-pressure gas such as CO 2 or N 2 inside the tire after the rim is assembled in a state where the material which becomes the continuous phase of the composite is melted and the fluidity appears. Is injected with to form a composite inside the tire assembly.
【0060】第5の手法は、発泡性組成物を円環状に整
形したものを、タイヤの内側に装入したのち、該タイヤ
をリムに組み込み、次いでこのタイヤ組立体を加熱し、
タイヤ内側において発泡を行う。なお、発泡性重合体組
成物は必ずしも円環状にする必要はないが、作業性や充
填の均一化の観点からは、円環状にすることが好まし
い。A fifth method is to charge a foamed composition molded into an annular shape inside a tire, install the tire in a rim, and then heat the tire assembly.
Foaming is performed inside the tire. The expandable polymer composition does not necessarily have to be annular, but from the viewpoint of workability and uniform filling, it is preferably annular.
【0061】第6の手法は、例えば商品名エクスパンセ
ルなどのように、高分子中空粒子中に、ブタン、プロパ
ン、ペンタン等を液化封入したものを、複合体を形成す
る樹脂連続相の溶融物と共に、タイヤ及びリム組立体内
に充填し、次いでこのタイヤ組立体を必要に応じて加熱
し、タイヤ内側で発泡を行う。The sixth method is to melt a resin continuous phase forming a composite by liquefying and encapsulating butane, propane, pentane and the like in high molecular hollow particles such as Expancel under the trade name. A tire and a rim assembly are filled with the product, and then the tire assembly is heated as necessary to foam the inside of the tire.
【0062】第7の手法は、例えば商品名エクスパンセ
ルなどの、高分子中空粒子中に、ブタン、プロパンまた
はペンタン等を液化封入したものを、あらかじめ加熱発
泡させ略球形状の中空ビーズとし、これをタイヤ及びリ
ム組立体内に圧縮充填する。A seventh method is, for example, hollow particles of polymer, such as Expancel, which are liquefied and encapsulated in polymer hollow particles such as butane, propane or pentane, and are heat-foamed in advance to form substantially spherical hollow beads. This is compression packed into the tire and rim assembly.
【0063】なお、上記の手法にて室3内に複合体を充
填する際、上記、複数室を区画する隔壁を予めタイヤ組
立体内に装着した後、室2内にタイヤ内容積以上の気体
を封入する。この時、室3と外気は、ホイールに組みつ
けられたバルブ等を通して連通していること必要であ
る。これにより、室3の容積は実質的にゼロとすること
ができる。次いで、室2内に充填された気体を吸引する
ことにより、室3内に負圧を発生させることが可能とな
り、発生する負圧を利用して、発泡性組成物を室3内に
導入しつつ、気体が充填された室2を形成することがで
きる。さらに、室3においては、複合体以外に窒素や空
気などの気体を混合させることも可能である。When the chamber 3 is filled with the composite body by the above-mentioned method, after the partition walls for partitioning the plurality of chambers have been mounted in the tire assembly in advance, a gas having a volume equal to or larger than the tire internal volume is filled in the chamber 2. Encapsulate. At this time, the chamber 3 and the outside air need to communicate with each other through a valve or the like mounted on the wheel. Thereby, the volume of the chamber 3 can be substantially zero. Next, a negative pressure can be generated in the chamber 3 by sucking the gas filled in the chamber 2, and the negative pressure generated is used to introduce the foamable composition into the chamber 3. Meanwhile, the chamber 2 filled with gas can be formed. Further, in the chamber 3, a gas such as nitrogen or air can be mixed in addition to the composite.
【0064】また、連続相には、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、
塩化ビニリデン系重合体、アクリロニトリル/スチレン
樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエ
ステル樹脂およびポリスチレン/ポリエチレン共重合体
から選ばれた少なくとも1種の樹脂が適当であり、熱分
解性発泡剤には、ジニトロソペンタメチレンテトラミン
(DPT)、アゾジカルボンアミド(ADCA)、パラ
トルエンスルフォニルヒドラジン(TSH)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(OBSH)から選ばれた少なくとも1種が適当で
ある。The continuous phase includes polyvinyl alcohol resin, acrylonitrile polymer, acrylic polymer,
At least one resin selected from vinylidene chloride-based polymer, acrylonitrile / styrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin and polystyrene / polyethylene copolymer is suitable, and dinitroso is used as the thermally decomposable foaming agent. At least one selected from pentamethylenetetramine (DPT), azodicarbonamide (ADCA), p-toluenesulfonylhydrazine (TSH) and its derivatives, and oxybisbenzenesulfonylhydrazine (OBSH) is suitable.
【0065】一方、タイヤは、その内周面にインナーラ
イナー層を有するのが通例であるが、該インナーライナ
ー層が、融点170〜230℃のナイロン樹脂と、イソ
ブチレンパラメチルスチレン共重合体のハロゲン化物を
含むエラストマー成分をゲル化率50〜95%に動的加
硫した熱可塑性エラストマー組成物とからなることが、
好ましい。なぜなら、従来のブチルゴムを主体とするイ
ンナーライナー層と異なり、ナイロン樹脂を連続相とす
ることによって、ガス透過性が極めて低くなる結果、イ
ンナーライナー層の機能を強化できるからである。一
方、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体のハロゲ
ン化物を含むエラストマー成分をゲル化率50〜95%
に動的加硫した熱可塑性エラストマー組成物とすること
によって、柔軟性に富み、かつ耐熱性および耐久性に優
れたインナーライナー層が得られる。そして、以上の特
徴をインナーライナー層が有することにより、複合体の
独立気泡内の気体が気泡内に止まり続けることを容易と
する環境を創出できるのである。On the other hand, a tire usually has an inner liner layer on its inner peripheral surface. The inner liner layer comprises a nylon resin having a melting point of 170 to 230 ° C. and a halogen of isobutylene paramethylstyrene copolymer. And a thermoplastic elastomer composition in which an elastomer component containing a compound is dynamically vulcanized to a gelation rate of 50 to 95%,
preferable. This is because, unlike the conventional inner liner layer mainly composed of butyl rubber, by using a nylon resin as the continuous phase, the gas permeability becomes extremely low, so that the function of the inner liner layer can be enhanced. On the other hand, the gelling rate of the elastomer component containing the halide of isobutylene paramethylstyrene copolymer is 50 to 95%.
By using the dynamically vulcanized thermoplastic elastomer composition, it is possible to obtain an inner liner layer having excellent flexibility, heat resistance and durability. The inner liner layer having the above characteristics can create an environment in which the gas in the closed cells of the composite body can easily remain in the bubbles.
【0066】なお、ゲル化率とは、2軸混練り後のペレ
ット化した配合物をウォーターバス中で8時間アセトン
にてソックスレー抽出し、その残渣をさらに8時間n−
ヘキサンにてソックスレー抽出することによって、未加
硫のエラストマー成分を溶媒で抽出し、アセトンおよび
n−ヘキサン抽出物の溶媒乾燥後重量を測定し、下記の
式にて算出した値である。
記
ゲル化率(%)=〔全配合物の重量−{(アセトン抽出
量+n−ヘキサン抽出量)−ステアリン酸量}〕/全配
合物の重量×100The gelation ratio means the pelletized mixture after biaxial kneading is Soxhlet extracted with acetone for 8 hours in a water bath, and the residue is further subjected to n-
It is a value calculated by the following formula by extracting the unvulcanized elastomer component with a solvent by Soxhlet extraction with hexane and measuring the weight of the acetone and n-hexane extract after solvent drying. Gelation rate (%) = [weight of total formulation − {(amount of acetone extracted + amount of n-hexane extracted) −amount of stearic acid}] / weight of total formulation × 100
【0067】さらに、インナーライナー層は、30℃に
おけるガス透過係数が20×10-1 2 (cc・cm/c
m2・s・cmHg)以下であることが好ましい。なぜ
なら、複合体から何らかの理由により気泡内のガスが漏
出するような場合にあっても、インナーライナー層のガ
ス透過性が十分に低ければ、複合体中の気泡内のガスが
タイヤの外側に漏れ出ることは少なくなり、タイヤの内
圧を保持するのに有利であるからである。つまり、イン
ナーライナー層のガス透過性は、そのタイヤの圧力容器
としての圧力保持性を直接的に決定する要因となるので
ある。勿論、複合体を形成する連続相のガス透過性が低
いことが基本であり、その上でインナーライナー層にガ
ス透過性の低いものを用いることが理想的である。[0067] Further, the inner liner layer, the gas permeability coefficient at 30 ° C. is 20 × 10 -1 2 (cc · cm / c
It is preferably m 2 · s · cmHg) or less. This is because even if the gas in the bubbles leaks from the composite for some reason, if the gas permeability of the inner liner layer is low enough, the gas in the bubbles in the composite will leak to the outside of the tire. This is because it is less likely to come out, which is advantageous in maintaining the internal pressure of the tire. That is, the gas permeability of the inner liner layer is a factor that directly determines the pressure retention of the tire as a pressure vessel. Of course, it is fundamental that the continuous phase forming the composite has low gas permeability, and on top of that, it is ideal to use the inner liner layer having low gas permeability.
【0068】また、図2に示す安全タイヤは、図1の安
全タイヤにおける室2に複合体4を配置する一方、室3
に気体を充填したものであり、その他の構造は図1のタ
イヤと同様である。すなわち、室2内の複合体4は、室
3に気体、例えば空気を充填することにより、複合体4
を収縮させつつ内圧を補填したものである。この場合
は、タイヤが受傷すると室3内の空気が外部へ散逸する
ものの、この空気の散逸後に生じた圧力差によって複合
体4が膨張する結果、限定された距離を走行可能とする
に足る内圧、つまりたわみ抑制能力並びに荷重支持機能
を複合体が発現することができるため、ランフラットタ
イヤとして十分な性能を有するものとなる。In the safety tire shown in FIG. 2, the composite body 4 is arranged in the chamber 2 of the safety tire shown in FIG.
Is filled with gas, and the other structure is the same as that of the tire of FIG. That is, the complex 4 in the chamber 2 is filled with gas, for example, air in the chamber 3 so that the complex 4
The inner pressure is compensated for while shrinking the. In this case, when the tire is damaged, the air in the chamber 3 is dissipated to the outside, but the pressure difference generated after the air is dissipated causes the complex 4 to expand, and as a result, the internal pressure is sufficient to allow traveling a limited distance. That is, since the composite can exhibit the deflection suppressing ability and the load supporting function, the run flat tire has sufficient performance.
【0069】ここで、複数室を区画する隔壁の様態を、
以下に述べる。すなわち、隔壁には、融点170〜23
0℃のナイロン樹脂と、イソブチレンパラメチルスチレ
ン共重合体のハロゲン化物を含むエラストマー成分を、
上記したゲル化率50〜95%に動的加硫した熱可塑性
エラストマー組成物とからなることが、好ましい。なぜ
なら、ナイロン樹脂を連続相とすることによって、ガス
透過性が極めて低くなる結果、チューブとしての機能を
強化できるからである。また、イソブチレンパラメチル
スチレン共重合体のハロゲン化物を含むエラストマー成
分をゲル化率50〜95%に動的加硫した熱可塑性エラ
ストマー組成物とすることによって、柔軟性に富み、か
つ耐熱性及び耐久性に優れた隔壁が得られる。Here, the mode of the partition wall that divides the plurality of chambers is
It will be described below. That is, the partition wall has a melting point of 170 to 23.
An elastomer component containing a 0 ° C. nylon resin and a halide of isobutylene paramethylstyrene copolymer,
It is preferably composed of the thermoplastic elastomer composition dynamically vulcanized to the gelation rate of 50 to 95%. This is because the use of a nylon resin as the continuous phase results in extremely low gas permeability, so that the function as a tube can be enhanced. Further, by using a thermoplastic elastomer composition in which an elastomer component containing a halide of an isobutylene paramethylstyrene copolymer is dynamically vulcanized to a gelation rate of 50 to 95%, it is rich in flexibility, heat resistance and durability. A partition wall having excellent properties can be obtained.
【0070】この隔壁においても、30℃におけるガス
透過係数が300×10−12(cc・cm/cm2・
s・cmHg)以下、好ましくは20×10−12(c
c・cm/cm2・s・cmHg)以下、より好ましく
は2×10−12(cc・cm/cm2・s・cmH
g)以下であることが推奨される。なぜなら、複合体の
連続相のガス透過性が高い場合でも、隔壁のガス透過性
が低ければ、複合体中の気泡ガスが隔壁の外側に漏れ出
ることは少なくなり、タイヤの内圧を保持するのに有利
であるからである。Also in this partition, the gas permeation coefficient at 30 ° C. is 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 ·.
s · cmHg) or less, preferably 20 × 10 −12 (c
c · cm / cm 2 · s · cmHg) or less, more preferably 2 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmH)
g) The following is recommended. Because, even if the gas permeability of the continuous phase of the composite is high, if the gas permeability of the partition wall is low, the bubble gas in the composite is less likely to leak outside the partition wall, and the internal pressure of the tire is maintained. This is because it is advantageous to
【0071】[0071]
【実施例】図1または図2に示した構造のタイヤに、表
1および2に示す種々の仕様の複合体を、図示した室対
応の下に、同表に示すように適用し、サイズ5.5J×
14のリムに組み込みサイズ185/70R14の乗用
車用安全タイヤを試作した。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。
また、表1および2における、複合体連続相の樹脂の種
類は表3に示すとおりである。EXAMPLES Composites of various specifications shown in Tables 1 and 2 were applied to a tire having the structure shown in FIG. .5J ×
A prototype safety tire for passenger cars of size 185 / 70R14 built into 14 rims was manufactured. Here, the tire 1 complies with a general structure of the tire type and size.
The types of resin of the composite continuous phase in Tables 1 and 2 are as shown in Table 3.
【0072】なお、表1および2における膨張開始温度
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である。
機器:西沢PERKIN−ELMER 7Series
(ThermalAnalysis System)
測定条件:昇温速度10℃/min、測定開始温度25
℃、測定終了温度200℃、
測定物理量:加熱による膨張変位量を測定The expansion start temperature in Tables 1 and 2 is the temperature at the rise of the displacement measured by measuring the expansion displacement under the following conditions. Equipment: Nishizawa PERKIN-ELMER 7 Series
(Thermal Analysis System) Measurement conditions: temperature rising rate 10 ° C./min, measurement start temperature 25
℃, measurement end temperature 200 ℃, measurement physical quantity: measure expansion displacement due to heating
【0073】また、表1および2に示した気泡内圧力
は、下式(A)に基づいて算出した。気泡内圧力(kP
a)=〔(Wt/ρs)/Vt〕101.325----
(A)ここで、
Wt:タイヤの室内に充填した複合体の重量
Vt:充填に用いた室内の内容積
ρs:タイヤからサンプリングした複合体の、大気圧下
での比重であり、
ρs=Ws/Vsで示される、但し
Vs:タイヤからサンプリングした複合体の、大気圧下
での体積
Ws:タイヤからサンプリングした複合体の重量The bubble internal pressures shown in Tables 1 and 2 were calculated based on the following equation (A). Bubble pressure (kP
a) = [(Wt / ρs) / Vt] 101.325 ----
(A) Here, Wt: weight of the complex filled in the tire chamber Vt: internal volume of the chamber used for filling ρs: specific gravity of the complex sampled from the tire under atmospheric pressure, ρs = Ws / Vs, where Vs: volume of the composite sampled from the tire under atmospheric pressure Ws: weight of the composite sampled from the tire
【0074】かくして得られた各タイヤについて、通常
使用時の乗り心地性及び転がり抵抗を調査した。すなわ
ち、乗り心地性は、試作したタイヤを2000ccクラ
スの乗用車に装着し、専門のドライバー2名により乗り
心地に関するフィーリングテストを行い、10点満点で
評価を実施してその平均を求めた。この数値が大きいほ
ど、乗り心地性が良好である。For each of the tires thus obtained, the riding comfort and rolling resistance during normal use were investigated. That is, as for the riding comfort, a trial tire was mounted on a 2000 cc class passenger car, a feeling test concerning riding comfort was conducted by two professional drivers, an evaluation was performed on a maximum of 10 points, and the average thereof was obtained. The larger this value, the better the riding comfort.
【0075】また、転がり抵抗は、惰行法にて測定した
ものであり、タイヤ内圧(絶対内圧):270kPa及
び荷重:JIS100%荷重及び惰行開始温度:100
kmの条件下で試験を行って、惰行するドラムの速度低
下曲線からタイヤの転がり抵抗に相当する仕事量を求め
た。その測定結果は、比較例1のタイヤの結果を100
としたときの指数にて示した。この数値が小さいほど、
転がり抵抗が小さいことを示している。The rolling resistance was measured by the coasting method, and the tire internal pressure (absolute internal pressure): 270 kPa, the load: JIS 100% load, and the coasting start temperature: 100.
The test was carried out under the condition of km, and the work amount corresponding to the rolling resistance of the tire was obtained from the speed decreasing curve of the coasting drum. The measurement result is 100 for the result of the tire of Comparative Example 1.
It was shown as an index. The smaller this number is,
It shows that the rolling resistance is small.
【0076】さらに、各タイヤを、2000ccクラス
の乗用車に装着し、次いでタイヤに径:3mm及び長さ:
3cmの釘をタイヤトレッドの外側からトレッドに貫通さ
せることによって外傷を与えてから、4名乗車時に相当
する荷重を負荷して、テストコースを90km/hで走
行させて最大500kmの走行を実施し、走行可能距離
を測定した。これらの調査結果を、表1及び2に併記す
る。Further, each tire was mounted on a passenger car of 2000 cc class, and then the tire had a diameter of 3 mm and a length of:
After injuring a 3 cm nail from the outside of the tire tread through the tread, apply a load equivalent to that of 4 people and run the test course at 90 km / h for a maximum of 500 km. The travelable distance was measured. The results of these investigations are also shown in Tables 1 and 2.
【0077】[0077]
【表1】 [Table 1]
【0078】[0078]
【表2】 [Table 2]
【0079】[0079]
【表3】 [Table 3]
【0080】[0080]
【発明の効果】この発明によれば、タイヤ受傷前の通常
走行時における転がり抵抗および乗り心地性を犠牲にす
ることなしに、タイヤ受傷状態にあっても安定した走行
を可能とした安全タイヤを提供することができる。According to the present invention, there is provided a safety tire capable of stable running even if the tire is injured without sacrificing rolling resistance and riding comfort during normal running before the tire is damaged. Can be provided.
【図1】 この発明に従う安全タイヤを示すタイヤ幅方
向断面図である。FIG. 1 is a tire width direction sectional view showing a safety tire according to the present invention.
【図2】 この発明に従う別の安全タイヤを示すタイヤ
幅方向断面図である。FIG. 2 is a sectional view in the tire width direction showing another safety tire according to the present invention.
【符号の説明】 1 タイヤ 2 室 3 室 4 複合体 5 ビードコア 6 カーカス 7 ベルト 8 トレッド 9 インナーライナー層 10 リム[Explanation of symbols] 1 tire 2 rooms 3 rooms 4 complex 5 bead core 6 carcass 7 belt 8 treads 9 Inner liner layer 10 rims
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C08L 23:02 C08L 23:02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // C08L 23:02 C08L 23:02
Claims (16)
数室に分割し、複数室の少なくとも一室に気体を充填す
ると共に、残りの少なくとも一室に、樹脂による連続相
と独立気泡とからなる複合体を配置した安全タイヤであ
って、該複合体の気泡含有率が80.00体積%から9
8.75体積%であり、かつ内蔵する独立気泡の25℃
における内圧が絶対圧で150kPa以上であることを
特徴とする安全タイヤ。1. An inner space of a hollow donut-shaped tire is divided into a plurality of chambers, at least one of the plurality of chambers is filled with gas, and the remaining at least one chamber is made of a resin continuous phase and closed cells. A safety tire having a composite arranged therein, wherein the composite has a bubble content of 80.00% by volume to 9%.
8.75% by volume and 25 ° C. of the closed cells contained therein
A safety tire having an internal pressure of 150 kPa or more in absolute pressure.
壁が、50mass%以上のブチルゴムを含むゴム組成物か
らなることを特徴とする安全タイヤ。2. The safety tire according to claim 1, wherein the partition wall that divides the plurality of chambers is made of a rubber composition containing 50 mass% or more of butyl rubber.
立気泡の25℃における内圧が絶対圧で200kPa以
上であることを特徴とする安全タイヤ。3. The safety tire according to claim 1 or 2, wherein the internal pressure of the contained closed cells at 25 ° C. is 200 kPa or more in absolute pressure.
複合体の連続相は、極性官能基を分子中に有する樹脂お
よびポリオレフィン系樹脂のいずれか少なくとも1種か
ら成ることを特徴とする安全タイヤ。4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The safety tire, wherein the continuous phase of the composite is made of at least one of a resin having a polar functional group in the molecule and a polyolefin resin.
に有する樹脂が、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、塩化ビニリデン
系重合体、アクリロニトリル/スチレン樹脂およびポリ
エステル樹脂のいずれか少なくとも1種から成ることを
特徴とする安全タイヤ。5. The resin having a polar functional group in the molecule according to claim 4, which is any one of polyvinyl alcohol resin, acrylonitrile polymer, acrylic polymer, vinylidene chloride polymer, acrylonitrile / styrene resin and polyester resin. Or a safety tire comprising at least one kind.
脂が、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂およびポ
リスチレン/ポリエチレン共重合体のいずれか少なくと
も1種から成ることを特徴とする安全タイヤ。6. The safety tire according to claim 4, wherein the polyolefin resin is at least one selected from a polyethylene resin, a polypropylene resin and a polystyrene / polyethylene copolymer.
複合体の連続相がポリビニルアルコール樹脂から成るこ
とを特徴とする安全タイヤ。7. The method according to any one of claims 1 to 5,
A safety tire in which the continuous phase of the composite is made of polyvinyl alcohol resin.
複合体の連続相がアクリロニトリル系重合体から成り、
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元共重合体から選ばれた少なくとも
1種であることを特徴とする安全タイヤ。8. The method according to any one of claims 1 to 5,
The continuous phase of the composite consists of an acrylonitrile-based polymer,
The acrylonitrile-based polymer is at least one selected from acrylonitrile polymer, acrylonitrile / methacrylonitrile copolymer, acrylonitrile / methyl methacrylate copolymer and acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate terpolymer. A featured safety tire.
複合体の連続相がアクリル系重合体から成り、該アクリ
ル系重合体は、メチルメタクリレート樹脂、メチルメタ
クリレート/アクリロニトリル共重合体、メチルメタク
リレート/メタアクリロニトリル共重合体およびメチル
メタクリレート/アクリロニトリル/メタアクリロニト
リル3元共重合体から選ばれた少なくとも1種であるこ
とを特徴とする安全タイヤ。9. The method according to claim 1, wherein
The continuous phase of the composite is made of an acrylic polymer, and the acrylic polymer is a methylmethacrylate resin, a methylmethacrylate / acrylonitrile copolymer, a methylmethacrylate / methacrylonitrile copolymer and a methylmethacrylate / acrylonitrile / methacrylonitrile ternary. A safety tire comprising at least one selected from copolymers.
て、複合体の連続相が塩化ビニリデン系重合体から成
り、該塩化ビニリデン系重合体は、塩化ビニリデン/ア
クリロニトリル共重合体、塩化ビニリデン/メチルメタ
クリレート共重合体、塩化ビニリデン/メタアクリロニ
トリル共重合体、塩化ビニリデン/アクリロニトリル/
メタアクリロニトリル共重合体、塩化ビニリデン/アク
リロニトリル/メチルメタクリレート共重合体、塩化ビ
ニリデン/メタアクリロニトリル/メチルメタクリレー
ト共重合体、塩化ビニリデン/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共重合体、か
ら選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする安全
タイヤ。10. The composite phase according to claim 1, wherein the continuous phase of the composite is a vinylidene chloride polymer, and the vinylidene chloride polymer is a vinylidene chloride / acrylonitrile copolymer or vinylidene chloride / methyl methacrylate. Copolymer, vinylidene chloride / methacrylonitrile copolymer, vinylidene chloride / acrylonitrile /
At least one selected from methacrylonitrile copolymer, vinylidene chloride / acrylonitrile / methyl methacrylate copolymer, vinylidene chloride / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer, vinylidene chloride / acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer Safety tires characterized by being present.
て、複合体の気泡内に、窒素、空気、炭素数3から8の
直鎖状及び分岐状の脂肪族炭化水素及び、炭素数3から
8の脂環式炭化水素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安全タイヤ。11. The compound according to claim 1, wherein nitrogen, air, a linear or branched aliphatic hydrocarbon having 3 to 8 carbon atoms and a carbon atom having 3 to 8 carbon atoms are contained in the bubbles of the composite. A safety tire comprising at least one gas selected from the group consisting of alicyclic hydrocarbons.
て、複合体の連続相は、30℃におけるガス透過係数が
300×10-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)
以下であることを特徴とする安全タイヤ。12. The continuous phase of the composite according to claim 1, which has a gas permeability coefficient of 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) at 30 ° C.
A safety tire characterized by being:
て、複合体の連続相は、30℃におけるガス透過係数が
20×10-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)以下
であることを特徴とする安全タイヤ。13. The continuous phase of the composite according to claim 1, wherein the gas permeation coefficient at 30 ° C. is 20 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less. Safety tires characterized by.
て、複合体の連続相は、30℃におけるガス透過係数が
2×10-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)以下
であることを特徴とする安全タイヤ。14. The composite phase according to claim 1, wherein the continuous phase of the composite has a gas permeability coefficient at 30 ° C. of 2 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less. Safety tires characterized by.
て、タイヤの内周面にインナーライナー層を有し、該イ
ンナーライナー層が、融点170〜230℃のナイロン
樹脂とイソブチレンパラメチルスチレン共重合体のハロ
ゲン化物とを含む、エラストマー成分をゲル化率50〜
95%に動的加硫した熱可塑性エラストマー組成物から
なることを特徴とする安全タイヤ。15. The tire according to claim 1, further comprising an inner liner layer on an inner peripheral surface of the tire, the inner liner layer having a melting point of 170 to 230 ° C. and an isobutylene paramethylstyrene copolymer. The gelling rate of the elastomer component including the halide of 50 to
A safety tire comprising a thermoplastic elastomer composition dynamically vulcanized to 95%.
ー層の30℃におけるガス透過係数が20×10
-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)以下であるこ
とを特徴とする安全タイヤ。16. The gas permeation coefficient at 30 ° C. of the inner liner layer according to claim 15, which is 20 × 10.
-12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less, a safety tire.
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---|---|---|---|
JP2002094474A JP2003118311A (en) | 2001-08-06 | 2002-03-29 | Safety tire, composite body used in the same, and foamable composition |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016002920A (en) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | 横浜ゴム株式会社 | Tube-type tire and tire/rim assembly using the same |
JP2016168940A (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 株式会社ブリヂストン | Tire rim assembly for amphibian motor car |
KR101755915B1 (en) * | 2015-12-04 | 2017-07-10 | 성윤경 | Tire Comprising Foam Space And Method Thereof |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002094474A patent/JP2003118311A/en active Pending
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