JP2006231980A - Tire particle aggregate - Google Patents

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Taiga Ishihara
大雅 石原
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C17/00Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor
    • B60C17/04Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor utilising additional non-inflatable supports which become load-supporting in emergency
    • B60C17/06Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor utilising additional non-inflatable supports which become load-supporting in emergency resilient
    • B60C17/065Tyres characterised by means enabling restricted operation in damaged or deflated condition; Accessories therefor utilising additional non-inflatable supports which become load-supporting in emergency resilient made-up of foam inserts

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tire particle aggregate capable of improving anti-cutting property of a side wall, and sealing a damaged portion more surely. <P>SOLUTION: This tire particle aggregate 100 is an aggregate of a tire 1 mounted to a vehicle and a plurality of hollow particles 4 filled in a tire air chamber 3 blocked by the tire 1 and a rim 2 along with high pressure gas with over atmospheric pressure. The tire 1 is equipped with a carcass reinforcing layer 6R constituted by a predetermined cord (for example, organic fiber cord) and rubber at least one part of a side wall SW including a position of a tire maximum width TW. The hollow particles 4 have an approximately spherical shape made of a continuous phase and closed cells of resin. When inner pressure of the tire air chamber 3 is lowered, a re-expansion starting temperature (Ts2) is reached to expand the tire. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車輌に装着されるタイヤと、当該タイヤとリムとによって区画されるタイヤ気室に、大気圧を超える高圧気体とともに充填される複数の中空粒子との集合体であるタイヤ粒子集合体に関する。   The present invention relates to a tire particle assembly which is an assembly of a tire mounted on a vehicle and a plurality of hollow particles filled with a high-pressure gas exceeding atmospheric pressure in a tire air chamber defined by the tire and the rim. About.

従来、タイヤとリムとによって区画されたタイヤ気室の内圧が低下した状態(いわゆる、パンク状態)においても走行可能であるタイヤについて、多くの提案がなされている。   Conventionally, many proposals have been made on tires that can run even in a state where the internal pressure of a tire chamber partitioned by the tire and the rim is reduced (so-called puncture state).

例えば、所定の気体(空気でも可)が充填された中空粒子が、大気圧を超える高圧気体とともにタイヤ気室に充填されることにより、タイヤへの外傷を受けて穴が空いた部分(以下、受傷部)を当該中空粒子により封止して、タイヤ気室に充填されている高圧気体の漏れを遅らせる技術が開示されている(例えば、特許文献1)。
特開昭51−126604号公報
For example, a hollow particle filled with a predetermined gas (or air) is filled in a tire chamber together with a high-pressure gas exceeding atmospheric pressure, so that a hole is damaged due to trauma to the tire (hereinafter, A technique is disclosed in which the wounded part) is sealed with the hollow particles to delay the leakage of the high-pressure gas filled in the tire chamber (for example, Patent Document 1).
JP 51-126604 A

しかしながら、上述した従来の技術において、中空粒子は、小さい受傷部を封止することができるが、大きい受傷部を封止することが難しく、当該受傷部からタイヤ気室の高圧気体と一緒にタイヤ気室外に噴出してしまうことがあった。   However, in the above-described conventional technology, the hollow particles can seal the small scratched part, but it is difficult to seal the large scratched part, and the tire together with the high-pressure gas in the tire chamber from the scratched part. Sometimes it erupted out of the air chamber.

特に、サイドウォールに岩や瓦礫などが接触して、タイヤが受傷(いわゆる、サイドカット)した場合、一般的に受傷部が大きくなってしまう。この結果、中空粒子が大量にタイヤ気室外に噴出してしまい(受傷部を封止することができず)、車輌が走行不能となってしまうことがある。   In particular, when a tire is damaged (so-called side cut) due to contact of rocks or rubble with the sidewall, the damaged portion generally becomes large. As a result, a large amount of hollow particles are ejected out of the tire chamber (the damaged part cannot be sealed), and the vehicle may not be able to travel.

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、サイドウォールの耐カット性を向上させるとともに、受傷部をより確実に封止することができるタイヤ粒子集合体を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and provides a tire particle aggregate capable of improving the cut resistance of the sidewall and more reliably sealing the damaged portion. With the goal.

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の特徴は、車輌に装着されるタイヤ(タイヤ1)と、当該タイヤとリム(リム2)とによって区画されるタイヤ気室(タイヤ気室3)に、大気圧を超える高圧気体とともに充填される複数の中空粒子(中空粒子4)との集合体であるタイヤ粒子集合体(タイヤ粒子集合体100)であって、タイヤが、タイヤ最大幅(タイヤ最大幅TW)の位置を含むサイドウォール(サイドウォールSW)の少なくとも一部に、所定のコード(例えば、有機繊維コード)とゴムとによって構成されたカーカス補強層(カーカス補強層6R)を備え、中空粒子が、樹脂による連続相と独立気泡とからなる略球形状であり、タイヤ気室の内圧が低下した場合に、所定の温度(再膨張開始温度(Ts2))に達することにより膨張することを要旨とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention has the following features. First, a feature of the present invention is that a high-pressure gas exceeding atmospheric pressure is provided in a tire (tire 1) mounted on a vehicle and a tire chamber (tire chamber 3) defined by the tire and the rim (rim 2). A tire particle aggregate (tire particle aggregate 100) that is an aggregate of a plurality of hollow particles (hollow particles 4) filled together, and the tire includes a position of a tire maximum width (tire maximum width TW). A carcass reinforcing layer (carcass reinforcing layer 6R) composed of a predetermined cord (for example, an organic fiber cord) and rubber is provided on at least a part of the side wall (sidewall SW), and the hollow particles are made of a continuous phase made of resin. And a substantially spherical shape consisting of closed cells, and when the internal pressure of the tire chamber decreases, the gist is to expand by reaching a predetermined temperature (re-expansion start temperature (Ts2))

なお、所定の温度(Ts2)とは、樹脂のガラス転移温度に相当する再膨張開始温度(Ts2)である。また、略球形状とは、製造上による影響のため長丸や楕円などの形状を含むものとする。   The predetermined temperature (Ts2) is a re-expansion start temperature (Ts2) corresponding to the glass transition temperature of the resin. In addition, the substantially spherical shape includes shapes such as oval and ellipse because of influence on manufacturing.

かかる特徴によれば、タイヤ気室の内圧が低下した場合(パンク状態)に、中空粒子が所定の温度(Ts2)に達することにより膨張することで、当該中空粒子が受傷部から噴出する高圧気体を堰き止めるため、当該受傷部をより確実に封止することができるとともに、内圧復活機能を確実に実現することができる。   According to such a feature, when the internal pressure of the tire chamber decreases (in a puncture state), the hollow particles expand when the hollow particles reach a predetermined temperature (Ts2), so that the hollow particles are ejected from the damaged portion. Therefore, the damaged portion can be more reliably sealed, and the internal pressure restoration function can be reliably realized.

ここで、内圧復活機能とは、タイヤ気室における内圧が低下した状態において、中空粒子が膨張することにより、タイヤ気室に充填された高圧気体を圧縮することとなるため、タイヤ気室の内圧を復活させることができる機能である。   Here, the internal pressure restoration function means that the high pressure gas filled in the tire chamber is compressed by the expansion of the hollow particles in a state where the internal pressure in the tire chamber is reduced. It is a function that can revive.

また、タイヤ最大幅の位置を含むサイドウォールの少なくとも一部にカーカス補強層が備えられていることによって、サイドウォールが岩や瓦礫に接触したときの外傷(カット傷など)が入りにくくなり、耐カット性が向上する。すなわち、カーカス補強層が受傷部の大きさを一定に抑えることによって受傷部が大きくならず、中空粒子が当該受傷部をより確実に封止することができる。   In addition, the carcass reinforcement layer is provided on at least a part of the sidewall including the position of the maximum width of the tire, so that damage (cut wound, etc.) when the sidewall comes into contact with rocks and rubble is less likely to occur. Cutability is improved. That is, the carcass reinforcing layer keeps the size of the damaged part constant, so that the damaged part is not enlarged, and the hollow particles can seal the damaged part more reliably.

また、サイドウォールの少なくとも一部にカーカス補強層が備えられていることによって、タイヤ気室の内圧が低下した場合であっても、サイドウォールが撓みにくく、受傷後から中空粒子が膨張するまでの間、安全かつ確実に走行(移動)することができる。   In addition, since the carcass reinforcing layer is provided on at least a part of the sidewall, the sidewall is difficult to bend even when the internal pressure of the tire chamber is lowered, and the hollow particles are expanded after being damaged. During this time, the vehicle can travel (move) safely and reliably.

また、本発明の特徴によれば、カーカス補強層が、サイドウォールの少なくとも一部及びトレッド端部(トレッド端部10e)を含むトレッドショルダー(トレッドショルダーTS)の少なくとも一部に設けられていてもよい。   According to the feature of the present invention, the carcass reinforcing layer may be provided on at least a part of the tread shoulder (tread shoulder TS) including at least a part of the sidewall and the tread end part (tread end part 10e). Good.

また、本発明の特徴によれば、タイヤが、少なくともビードコア(ビードコア5a)を含む一対のビード部(ビード部5)と、ビードコアの周りでトレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側に折り返されたカーカス層(カーカス層6)とを備え、カーカス補強層が、ビードコアの周りでトレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側に折り返された部分であるカーカス層のカーカス折返部分(カーカス折返部分6A)と一体となっていてもよい。   According to a feature of the present invention, the tire includes a pair of bead portions (bead portions 5) including at least a bead core (bead core 5a), and a carcass folded around the bead core from the tread width direction inner side to the tread width direction outer side. And a carcass reinforcing layer integrally formed with a carcass folded portion (carcas folded portion 6A) of the carcass layer that is a portion folded from the inner side in the tread width direction to the outer side in the tread width direction around the bead core. It may be.

また、本発明の特徴によれば、タイヤが、タイヤの骨格となる第1のカーカス層(カーカス層6)とを備え、カーカス補強層が、第1のカーカス層とともにタイヤの骨格となる第2のカーカス層(カーカス層6a)であってもよい。   According to a feature of the present invention, the tire includes a first carcass layer (carcass layer 6) serving as a tire skeleton, and the carcass reinforcing layer serves as a tire skeleton together with the first carcass layer. The carcass layer (carcass layer 6a) may be used.

また、本発明の特徴によれば、下記一般式(I)
中空粒子の充填率=(粒子体積値/タイヤ気室容積値)×100 …(I)
によって算出される中空粒子の充填率は、5vol%以上80vol%以下であり、粒子体積値は、タイヤ気室に充填される全中空粒子の大気圧下での合計体積と粒子周囲の空隙体積との合計量(cm3)であり、タイヤ気室容積値は、タイヤ気室に空気のみを充填して使用内圧(kPa)に調整した後、充填空気を内圧が大気圧になるまで排出した際の充填空気排出量(cm3)を用いて、下記一般式(II)
タイヤ気室容積値=(充填空気排出量)/(使用内圧/大気圧) …(II)
から求めた値(cm3)であってもよい。なお、中空粒子の充填率は、70vol%以下であることがより好ましく、60vol%以下であることがさらに好ましく、50vol%以下であることが最も好ましい。
According to the feature of the present invention, the following general formula (I)
Filling ratio of hollow particles = (particle volume value / tire chamber volume value) × 100 (I)
The filling rate of the hollow particles calculated by the formula (1) is 5 vol% or more and 80 vol% or less, and the particle volume value is the total volume of all the hollow particles filled in the tire chamber under the atmospheric pressure, a total amount (cm 3), tire chamber volume value was adjusted to be filled with only air used pressure (kPa) in the tire chamber, when the charge air pressure is discharged until the atmospheric pressure Using the filled air discharge (cm 3 ), the following general formula (II)
Tire chamber volume value = (filled air discharge) / (internal pressure / atmospheric pressure) (II)
(Cm 3 ) obtained from The filling rate of the hollow particles is more preferably 70 vol% or less, further preferably 60 vol% or less, and most preferably 50 vol% or less.

また、本発明の特徴によれば、中空粒子の内圧である中空部圧力が、タイヤ気室の内圧の70%以上であってもよい。なお、中空部圧力が、タイヤ気室における内圧の80%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、100%以上であることが最も好ましい。   Further, according to the feature of the present invention, the hollow part pressure that is the internal pressure of the hollow particles may be 70% or more of the internal pressure of the tire chamber. The hollow part pressure is more preferably 80% or more of the internal pressure in the tire air chamber, more preferably 90% or more, and most preferably 100% or more.

また、本発明の特徴によれば、所定の温度(Ts2)が、90〜200℃であってもよい。なお、所定の温度(Ts2)は、110℃〜200℃がより好ましく、130℃〜200℃がさらに好ましく、160℃〜200℃が最も好ましい。   Moreover, according to the characteristic of this invention, 90-200 degreeC may be sufficient as predetermined | prescribed temperature (Ts2). The predetermined temperature (Ts2) is more preferably 110 ° C to 200 ° C, further preferably 130 ° C to 200 ° C, and most preferably 160 ° C to 200 ° C.

また、本発明の特徴によれば、タイヤ気室に充填された複数の中空粒子である中空粒子群の平均粒径が、40〜200μmであり、タイヤ気室に充填された中空粒子群の平均真比重が、0.01〜0.06(g/cm)であってもよい。 Further, according to the feature of the present invention, the average particle diameter of the hollow particle group which is a plurality of hollow particles filled in the tire chamber is 40 to 200 μm, and the average of the hollow particle group filled in the tire chamber is The true specific gravity may be 0.01 to 0.06 (g / cm 3 ).

また、本発明の特徴によれば、中空粒子の内部にある気体が、窒素、空気、炭素数2〜8の直鎖状あるいは分岐状の脂肪族炭化水素及びそのフルオロ化物、炭素数2〜8の脂環式炭化水素及びそのフルオロ化物、そして下記一般式(III):
−O−R・・・(III)
(式中のRおよびRは、それぞれ独立に炭素数が1から5の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原始に置き換えても良い)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも1種の気体であってもよい。
Further, according to the characteristics of the present invention, the gas inside the hollow particles is nitrogen, air, a linear or branched aliphatic hydrocarbon having 2 to 8 carbon atoms and a fluorinated product thereof, and 2 to 8 carbon atoms. And fluorinated products thereof, and the following general formula (III):
R 1 —O—R 2 (III)
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and part of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be replaced with a fluorine primitive) It may be at least one gas selected from the group consisting of ether compounds.

また、本発明の特徴によれば、中空粒子の連続相が、ポリビニルアルコール樹脂、アクリロニトリル系重合体、アクリル系重合体および塩化ビニリデン系重合体の少なくとも1種からなっていてもよい。   According to a feature of the present invention, the continuous phase of the hollow particles may consist of at least one of a polyvinyl alcohol resin, an acrylonitrile polymer, an acrylic polymer, and a vinylidene chloride polymer.

また、本発明の特徴によれば、中空粒子の連続相が、アクリロニトリル系重合体からなり、該アクリロニトリル系重合体が、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及びアクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メチルメタクリレート3元共重合体、アクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メタクリル酸3元共重合体の少なくとも1種であってもよい。   Further, according to the feature of the present invention, the continuous phase of the hollow particles is composed of an acrylonitrile polymer, and the acrylonitrile polymer is an acrylonitrile polymer, an acrylonitrile / methacrylonitrile copolymer, an acrylonitrile / methyl methacrylate copolymer. And at least one of acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate terpolymer and acrylonitrile / methacrylonitrile / methacrylic acid terpolymer.

また、本発明の特徴によれば、タイヤ圧力センサー(タイヤ圧力センサー14)によるタイヤ気室の圧力の直接測定方式に基づいて、タイヤ気室における内圧の低下を警報する第1タイヤ圧力低下警報機能を備えていてもよい。   In addition, according to the feature of the present invention, the first tire pressure drop alarm function that warns the decrease of the internal pressure in the tire chamber based on the direct measurement method of the pressure in the tire chamber by the tire pressure sensor (tire pressure sensor 14). May be provided.

また、本発明の特徴によれば、車輪速度センサー(車輪速度センサー15)により検知される車輪速度に基づいて、タイヤ気室における内圧低下を警報する第2タイヤ圧力低下警報機能を備えていてもよい。   In addition, according to the feature of the present invention, even if the second tire pressure drop alarm function is provided to warn the internal pressure drop in the tire chamber based on the wheel speed detected by the wheel speed sensor (wheel speed sensor 15). Good.

また、本発明の特徴によれば、タイヤ気室内における大気圧下での平均嵩比重が中空粒子の平均真比重よりも大きく、中空粒子と混在してタイヤ気室に充填される多数の発泡体を備えていてもよい。   Further, according to the feature of the present invention, the average bulk specific gravity under the atmospheric pressure in the tire chamber is larger than the average true specific gravity of the hollow particles, and a large number of foams are mixed with the hollow particles and filled in the tire chamber. May be provided.

また、本発明の特徴によれば、発泡体において、直径が1〜15mmの略球体形状又は1辺が1〜15mmの立方体形状であり、平均嵩比重が0.06〜0.3(g/cc)であり、独立気泡又は連通気泡を有するものであってもよい。   According to the characteristics of the present invention, the foam has a substantially spherical shape with a diameter of 1 to 15 mm or a cubic shape with one side of 1 to 15 mm, and an average bulk specific gravity of 0.06 to 0.3 (g / cc) and may have closed cells or open cells.

本発明によれば、サイドウォールの耐カット性を向上させるとともに、受傷部をより確実に封止することができるタイヤ粒子集合体を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while improving the cut resistance of a sidewall, the tire particle aggregate which can seal a damaged part more reliably can be provided.

(タイヤ粒子集合体の構成)
次に、本発明に係るタイヤ粒子集合体の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なのものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
(Configuration of tire particle aggregate)
Next, an example of the tire particle aggregate according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

図1は、本実施形態におけるタイヤ粒子集合体100を示す断面図である。図1に示すように、タイヤ粒子集合体100は、車輌に装着されるタイヤ1と、当該タイヤ1とリム2とによって区画されたタイヤ気室3に、大気圧を超える高圧気体とともに充填される複数の中空粒子4との集合体である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a tire particle assembly 100 in the present embodiment. As shown in FIG. 1, a tire particle aggregate 100 is filled with a high-pressure gas exceeding atmospheric pressure in a tire chamber 3 defined by a tire 1 mounted on a vehicle and the tire 1 and a rim 2. It is an aggregate with a plurality of hollow particles 4.

タイヤ1は、ビードコア5a及びビードフィラー5bを含む1対のビード部5を有している。具体的には、ビード部5を構成するビードコア5aには、スチールコードなどが用いられる。   The tire 1 has a pair of bead portions 5 including a bead core 5a and a bead filler 5b. Specifically, a steel cord or the like is used for the bead core 5a constituting the bead portion 5.

タイヤ1は、当該タイヤ1の骨格となるカーカス層6を有している。なお、カーカス層6の詳細については、後述する。   The tire 1 has a carcass layer 6 that is a skeleton of the tire 1. Details of the carcass layer 6 will be described later.

カーカス層6のタイヤ径方向内側には、チューブに相当する気密性の高いゴム層であるインナーライナー7が設けられている。また、カーカス層6のタイヤ径方向外側には、ベルト層8が配置されている。具体的には、ベルト層8は、カーカス層6のタイヤ径方向外側に位置する第1ベルト層8aと、当該第1ベルト層8aのタイヤ径方向外側に位置する第2ベルト層8bとによって構成されている。   An inner liner 7 that is a highly airtight rubber layer corresponding to a tube is provided inside the carcass layer 6 in the tire radial direction. A belt layer 8 is disposed outside the carcass layer 6 in the tire radial direction. Specifically, the belt layer 8 includes a first belt layer 8a located on the outer side in the tire radial direction of the carcass layer 6 and a second belt layer 8b located on the outer side in the tire radial direction of the first belt layer 8a. Has been.

さらに、ベルト層8のタイヤ径方向外側には、路面と接するトレッド部10が配置されている。   Further, a tread portion 10 that is in contact with the road surface is disposed on the outer side of the belt layer 8 in the tire radial direction.

リム2は、中空粒子4をタイヤ気室3で堰き止め、かつ気体のみをタイヤ気室外に通過可能とするバルブ12を有している。図2に示すように、このバルブ12は、所定の繊維(例えば、不織布)で構成されているフィルター13を備えている。   The rim 2 has a valve 12 that dams the hollow particles 4 in the tire air chamber 3 and allows only gas to pass outside the tire air chamber. As shown in FIG. 2, the valve 12 includes a filter 13 made of a predetermined fiber (for example, non-woven fabric).

このようなタイヤ用バルブ12を取り付けることによって、通常走行におけるタイヤ気室3の内圧の自然低下に対し、中空粒子4を漏洩させることなく気体の補充作業を行うことができ、簡便にタイヤ気室3の内圧をメンテナンスすることができる。また、本発明のタイヤ粒子集合体100を製造する際、1つのバルブ12にて中空粒子4をタイヤ気室3に充填することが可能となるため、1つのバルブ穴しか持たない汎用リムをそのまま使用することができる。   By attaching such a tire valve 12, it is possible to perform a gas replenishing operation without leaking the hollow particles 4 against a natural drop in the internal pressure of the tire chamber 3 during normal traveling, and the tire chamber can be simply The internal pressure of 3 can be maintained. Further, when the tire particle assembly 100 of the present invention is manufactured, the hollow particles 4 can be filled into the tire chamber 3 with one valve 12, so that a general-purpose rim having only one valve hole is used as it is. Can be used.

中空粒子4は、タイヤ1とリム2とによって区画されたタイヤ気室3に、大気圧を超える高圧気体とともに充填されている。なお、中空粒子4の詳細については、後述する。   The hollow particles 4 are filled in a tire air chamber 3 defined by the tire 1 and the rim 2 together with a high-pressure gas exceeding atmospheric pressure. The details of the hollow particles 4 will be described later.

ここで、タイヤ1は、各種自動車用タイヤ、トラックやバス用のタイヤ等、例えば乗用車用のタイヤなどの一般に従うタイヤであれば、特に構造を限定する必要はない。   Here, as long as the tire 1 is a tire according to the general standards such as tires for various automobiles, tires for trucks and buses, for example, tires for passenger cars, the structure is not particularly limited.

ところで、タイヤ気室3の内圧が低下しながら走行する(いわゆる、パンク状態で走行する)と、後述する中空粒子4の機構により内圧が復活するため、状況によっては運転者がパンクしたことに気が付かない場合がある。この時、タイヤ1は外傷を受けてパンクしているため、そのまま走行を続けるとタイヤ1が故障してしまう恐れがあり大変危険である。   By the way, when the vehicle travels while the internal pressure of the tire chamber 3 decreases (so-called “running in a puncture state”), the internal pressure is restored by the mechanism of the hollow particles 4 to be described later, so that the driver notices that the puncture has occurred in some situations. There may not be. At this time, since the tire 1 is punctured due to trauma, the tire 1 may break down if it continues to travel, which is very dangerous.

そのため、タイヤ1(図1においては、バルブ12の近傍)には、運転者にパンクしたことを警報(報知)する機能として、タイヤ圧力センサー14が設けられている。このタイヤ圧力センサー14は、タイヤ気室3の内圧の直接測定方式に基づいて、タイヤ気室3における内圧の低下を警報するものである。   Therefore, the tire pressure sensor 14 is provided in the tire 1 (in the vicinity of the valve 12 in FIG. 1) as a function of warning (notifying) that the driver has punctured. The tire pressure sensor 14 warns a decrease in internal pressure in the tire chamber 3 based on a direct measurement method of the internal pressure of the tire chamber 3.

具体的には、図3に示すように、タイヤ圧力センサー14は、タイヤ気室3の内圧の直接測定方式に基づいて、タイヤ気室3における内圧が低下(いわゆる、パンク)したことを検知した場合、車輌50の受信部50aに、パンクしたことに関するデータを送信する。   Specifically, as shown in FIG. 3, the tire pressure sensor 14 detects that the internal pressure in the tire chamber 3 has decreased (so-called puncture) based on the direct measurement method of the internal pressure of the tire chamber 3. In this case, data related to the puncture is transmitted to the receiving unit 50a of the vehicle 50.

車輌50の受信部50aが、パンクしたことに関するデータを受信したことにより、警報部50bを介して運転者に警報(報知)することができる。   When the receiving unit 50a of the vehicle 50 receives the data related to the puncture, the driver can be warned (notified) via the warning unit 50b.

なお、本実施形態において、パンクしたことを運転者に警報(報知)する機能として、タイヤ圧力センサー14のみに限定されるものではなく、車輪速度センサーが用いられてもよい。   In the present embodiment, the function of warning (notifying) the driver that the vehicle has been punctured is not limited to the tire pressure sensor 14, and a wheel speed sensor may be used.

例えば、図3に示すように、アンチロックブレーキシステムにおける車輪速度センサー15は、検知した車輪速度に基づいて、パンクしたことを検知した場合、警報部50bを介して運転者に警報(報知)する。また、アンチロックブレーキシステムにおける車輪速度センサー15に限定されるものではなく、アンチロックブレーキシステムにおける車輪速度センサーとは別の車輪速度センサーが用いられてもよい。   For example, as shown in FIG. 3, the wheel speed sensor 15 in the anti-lock brake system warns (informs) the driver via the alarm unit 50b when detecting that puncture has occurred based on the detected wheel speed. . The wheel speed sensor 15 is not limited to the wheel speed sensor 15 in the antilock brake system, and a wheel speed sensor different from the wheel speed sensor in the antilock brake system may be used.

なお、本実施形態において、タイヤ圧力センサー14が用いられて運転者に警報する機能は、第1タイヤ圧力低下警報機能を構成し、アンチロックブレーキシステムにおける車輪速度センサー15が用いられて運転者に警報する機能は、第2タイヤ圧力低下警報機能を構成する。   In the present embodiment, the function of warning the driver using the tire pressure sensor 14 constitutes a first tire pressure drop warning function, and the wheel speed sensor 15 in the antilock brake system is used to notify the driver. The function for warning constitutes a second tire pressure drop warning function.

(カーカス層の構成)
次に、上述したカーカス層6の構成について説明する。
(Configuration of carcass layer)
Next, the configuration of the carcass layer 6 described above will be described.

カーカス層6は、ビードコア5aの周りでトレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側に折り返されている。具体的には、カーカス層6は、コード(例えば、有機繊維コード)とゴムとによって構成されている。このコードは、タイヤ赤道線に対して70〜90度で配置されることが好ましい。   The carcass layer 6 is folded from the inner side in the tread width direction to the outer side in the tread width direction around the bead core 5a. Specifically, the carcass layer 6 is composed of a cord (for example, an organic fiber cord) and rubber. The cord is preferably arranged at 70 to 90 degrees with respect to the tire equator line.

ビードコア5aの周りでトレッド幅方向外側に折り返された部分であるカーカス折返部分6Aは、サイドウォールSWを経由してタイヤ最大幅TWの位置を超えるまで延びている。なお、このカーカス折返部分6Aは、タイヤ最大幅TWの位置を含むサイドウォールSWに設けられるカーカス補強層6Rを構成する。すなわち、カーカス補強層6Rは、カーカス折返部分6Aと一体となっている。   A carcass folded portion 6A, which is a portion folded around the bead core 5a outward in the tread width direction, extends to exceed the position of the tire maximum width TW via the sidewall SW. The carcass folded portion 6A constitutes a carcass reinforcing layer 6R provided on the sidewall SW including the position of the tire maximum width TW. That is, the carcass reinforcing layer 6R is integrated with the carcass folded portion 6A.

このように、カーカス折返部分6Aがタイヤ最大幅SWの位置を超えるまで延びていることによって、サイドウォールSWが岩や瓦礫に接触したときの外傷(カット傷など)が入りにくくなり、耐カット性が向上する。   As described above, the carcass folding portion 6A extends until it exceeds the position of the maximum tire width SW, so that it is difficult for trauma (cut flaws, etc.) when the side wall SW comes into contact with rocks or rubble, and cut resistance. Will improve.

ここで、カーカス折返部分6Aは、サイドウォールSWを経由してタイヤ最大幅TWの位置を超えるまで延びていればよい。すなわち、カーカス折返部分6Aは、サイドウォールSWを経由して“A”範囲まで延びていればよい。   Here, the carcass folded portion 6A only needs to extend through the sidewall SW until it exceeds the position of the tire maximum width TW. That is, the carcass folded portion 6A only needs to extend to the “A” range via the sidewall SW.

例えば、図4に示すように、カーカス折返部分6Aは、サイドウォールSWを経由してタイヤ最大幅TWから“B”距離を超えるまで延びていてもよい(図1におけるカーカス折返部分6Aよりもさらに延びていてもよい)。このことにより、タイヤ気室3の内圧が低下した場合であっても、サイドウォールSWがより撓みにくくなり、受傷後から後述する中空粒子4が膨張するまでの間、安全かつ確実に走行(移動)することができる。   For example, as shown in FIG. 4, the carcass folded portion 6A may extend from the tire maximum width TW to exceed the “B” distance via the sidewall SW (further than the carcass folded portion 6A in FIG. 1). May extend). As a result, even when the internal pressure of the tire chamber 3 is reduced, the sidewall SW becomes more difficult to bend and travels (moves) safely and reliably after the damage until the hollow particles 4 described later expand. )can do.

また、図5に示すように、カーカス折返部分6Aは、トレッド端部10eを含むトレッドショルダーTSまで延びていてもよい。具体的には、カーカス折返部分6Aは、サイドウォールSWを経由してベルト端部8eから“C”距離を超えるまで延びていてもよい。   Further, as shown in FIG. 5, the carcass folded portion 6A may extend to the tread shoulder TS including the tread end portion 10e. Specifically, the carcass folded portion 6A may extend from the belt end portion 8e through the sidewall SW to exceed the “C” distance.

このことにより、タイヤ気室3の内圧が低下した場合であっても、通常走行において路面と接しないトレッドショルダーts1(以下、サイド部ts1)が路面と接しにくくなるため、トレッド部10よりも摩耗の耐久性が悪いサイド部ts1でのバーストの発生を抑制することができる。   As a result, even when the internal pressure of the tire chamber 3 is reduced, a tread shoulder ts1 (hereinafter referred to as a side portion ts1) that does not contact the road surface in normal traveling is less likely to contact the road surface, and therefore wears more than the tread portion 10. It is possible to suppress the occurrence of a burst at the side portion ts1 having poor durability.

なお、必ずしもカーカス補強層6Rがカーカス折返部分6Aと一体である必要はなく、カーカス層6と別の部材によって構成されていてもよい。   Note that the carcass reinforcing layer 6R is not necessarily integral with the carcass folded portion 6A, and may be constituted by a member different from the carcass layer 6.

例えば、図6に示すように、カーカス層6と別の部材であるカーカス補強層6Rは、カーカス層6のトレッド幅方向外側に設けられていてもよい。具体的には、カーカス補強層6Rは、タイヤ最大幅TWの位置を含むサイドウォールSW、及び、トレッド端部10eを含むトレッドショルダーTSにかけての“D”の位置に設けられている。また、カーカス補強層6Rは、上述したカーカス層と同一の構造である、すなわちコード(例えば、有機繊維コード)とゴムとによって構成されている。   For example, as shown in FIG. 6, the carcass reinforcing layer 6 </ b> R that is a separate member from the carcass layer 6 may be provided on the outer side in the tread width direction of the carcass layer 6. Specifically, the carcass reinforcing layer 6R is provided at a position “D” extending from the sidewall SW including the position of the tire maximum width TW and the tread shoulder TS including the tread end portion 10e. Further, the carcass reinforcing layer 6R has the same structure as the carcass layer described above, that is, is constituted by a cord (for example, an organic fiber cord) and rubber.

また、図7に示すように、カーカス層6(第1のカーカス層)とともにタイヤ1の骨格となるカーカス層6a(第2のカーカス層)が、カーカス補強層6Rを構成していてもよい。   In addition, as shown in FIG. 7, the carcass layer 6a (second carcass layer) serving as the skeleton of the tire 1 together with the carcass layer 6 (first carcass layer) may constitute the carcass reinforcing layer 6R.

(中空粒子の構成)
次に、上述した中空粒子4の構成について説明する。
(Configuration of hollow particles)
Next, the configuration of the hollow particles 4 described above will be described.

中空粒子4は、略球形状の樹脂による連続相で囲まれた独立気泡を有する。例えば粒径が10μm〜500μm程度の範囲で粒径分布を持った中空体、あるいは独立気泡による小部屋の多数を含む海綿状構造体である。   The hollow particles 4 have closed cells surrounded by a continuous phase made of a substantially spherical resin. For example, it is a hollow body having a particle size distribution in the range of about 10 μm to 500 μm, or a spongy structure including a large number of small chambers due to closed cells.

すなわち、中空粒子4は、外部と連通せずに密閉された独立気泡を内包する粒子であり、独立気泡の数は単数であってもよく、複数であってもよい。   That is, the hollow particles 4 are particles that enclose closed closed cells that do not communicate with the outside, and the number of closed cells may be singular or plural.

本実施形態では、この『中空粒子群の独立気泡内部』を略称して『中空部』と表現する。また、この中空粒子4が独立気泡を有することは、中空粒子4が独立気泡を密閉状態で内包するための『樹脂製の殻』を有することを指す。さらに、上記の樹脂による連続相とは、この『樹脂製の殻を構成する成分組成上の連続相』を指す。なお、この樹脂製の殻の組成については後述する。   In the present embodiment, the “inside closed cells of the hollow particle group” is abbreviated as “hollow part”. The hollow particles 4 having closed cells indicate that the hollow particles 4 have “resin shells” for enclosing the closed cells in a sealed state. Furthermore, the continuous phase by the above-mentioned resin refers to this “continuous phase on the component composition constituting the resin shell”. The composition of the resin shell will be described later.

この中空粒子4の複数個(多数個)である中空粒子群は、高圧気体とともにタイヤ気室3の内側に充填されることによって、通常の使用条件下ではタイヤの『使用内圧』を部分的に担うとともに、タイヤが外傷を受けた(以下、受傷)時には、タイヤ気室3の失った内圧を復活(回復)させる機能を発現する源となる。この『内圧復活機能』については後述する。   The hollow particle group, which is a plurality (a large number) of the hollow particles 4, is filled inside the tire chamber 3 together with the high-pressure gas, so that the “internal pressure” of the tire is partially increased under normal use conditions. In addition, when the tire is injured (hereinafter referred to as “injured”), it serves as a source of the function of restoring (recovering) the internal pressure lost in the tire chamber 3. This “internal pressure restoration function” will be described later.

ここで、『使用内圧』とは、『自動車メーカーが各車輌毎に指定した、装着位置ごとのタイヤ気室圧力値(ゲージ圧力値)』を指す。   Here, “internal pressure” refers to “a tire chamber pressure value (gauge pressure value) for each mounting position specified by an automobile manufacturer for each vehicle”.

さて、従来のタイヤ1は、タイヤ気室3の内圧が大気圧まで低下した状態で走行すると、荷重によりタイヤ1が大きく撓み、タイヤ1のトレッド部10のサイド部ts1が路面に接地するか、インナーライナー8同士が接触するため、摩擦と繰り返し屈曲変形とによる発熱によって、タイヤ1の骨格であるカーカス層6が疲労し、サイド部の摩耗傷が最終的にタイヤ気室3内まで貫通することで破損に到る。   Now, when the conventional tire 1 travels in a state where the internal pressure of the tire chamber 3 is reduced to the atmospheric pressure, the tire 1 is greatly bent by the load, and the side portion ts1 of the tread portion 10 of the tire 1 is grounded to the road surface, Since the inner liners 8 are in contact with each other, the carcass layer 6 that is the skeleton of the tire 1 is fatigued due to heat generated by friction and repeated bending deformation, and the wear scratches on the side part finally penetrate into the tire chamber 3. Will lead to damage.

そこで、本実施形態では、外傷によってタイヤ気室3の気体が漏れ出た際に、その後の走行に必要な最低限のタイヤ気室3の内圧を適正に与え、失った内圧を復活させることを主目的としている。   Therefore, in the present embodiment, when the gas in the tire chamber 3 leaks due to trauma, the minimum internal pressure of the tire chamber 3 necessary for the subsequent travel is appropriately applied to restore the lost internal pressure. The main purpose.

以下において、主目的の1つである外傷によってタイヤ気室3の気体が漏れ出た際に、その後の走行に必要な最低限のタイヤ気室3の内圧を適正に与え、失った内圧を復活させることについて説明する。よって、本実施形態では、タイヤ1とリム2とによって区画されたタイヤ気室3を圧力容器と捉えている。   In the following, when the gas in the tire chamber 3 leaks due to trauma, which is one of the main purposes, the minimum internal pressure of the tire chamber 3 necessary for the subsequent driving is appropriately applied, and the lost internal pressure is restored. It explains about making it. Therefore, in this embodiment, the tire chamber 3 partitioned by the tire 1 and the rim 2 is regarded as a pressure vessel.

すなわち、パンクにより傷ついてしまったタイヤ気室3の受傷部を、タイヤ気室3に充填された中空粒子群により暫定的に封止した上で、中空粒子4を機能させて失った圧力を復活することによって、この目的を達成しようとするものである。   That is, the damaged part of the tire chamber 3 damaged by the puncture is temporarily sealed with a group of hollow particles filled in the tire chamber 3, and the pressure lost by functioning the hollow particles 4 is restored. To achieve this goal.

タイヤ気室3の内圧が大気圧にまで低下したとしても、早期に失った内圧を復活させる機能(後述する内圧復活機能)を発揮させることによって、圧力容器として機能させることが肝要である。   Even if the internal pressure of the tire chamber 3 is reduced to the atmospheric pressure, it is important to function as a pressure vessel by demonstrating the function of recovering the internal pressure lost early (an internal pressure recovery function described later).

より具体的には、タイヤ気室3に充填される中空粒子4について、下記式(I)
中空粒子4の充填率=(粒子体積値/タイヤ気室3容積値)×100 …(I)
によって算出される中空粒子4の充填率が、5vol%以上80vol%以下とすることが好ましい。
More specifically, the hollow particles 4 filled in the tire chamber 3 are represented by the following formula (I)
Filling rate of hollow particles 4 = (particle volume value / tire chamber 3 volume value) × 100 (I)
It is preferable that the filling rate of the hollow particles 4 calculated by the above is 5 vol% or more and 80 vol% or less.

ここで、粒子体積値は、タイヤ気室3に充填された中空粒子群の大気圧下での合計体積と粒子周囲の空隙体積との合計量(cm3)であり、以下の方法で算出できる。 Here, the particle volume value is a total amount (cm 3 ) of the total volume of the hollow particle group filled in the tire chamber 3 under the atmospheric pressure and the void volume around the particle, and can be calculated by the following method. .

まず、中空粒子4の大気圧下での平均嵩比重を求める。例えば、大気圧下にて既知体積であるものの重量を測定することにより算出する。最初に、大気圧下でメスシリンダーに中空粒子4を量りとり、超音波水溶液中にて振動を与え、中空粒子4間のパッキングが安定した状態にて、中空粒子4の総体積(粒子周囲の空隙体積を含む)と中空粒子4の総重量とを測定することによって、上記大気圧下での平均嵩比重を算出する。すなわち、中空粒子4の大気圧下での平均嵩比重は、
中空粒子の大気圧下での平均嵩比重=(粒子の総重量)/(粒子の総体積)
である。
First, the average bulk specific gravity of the hollow particles 4 under atmospheric pressure is determined. For example, it is calculated by measuring the weight of a known volume under atmospheric pressure. First, the hollow particles 4 are weighed in a graduated cylinder under atmospheric pressure, and vibration is applied in an ultrasonic aqueous solution, and the packing between the hollow particles 4 is stabilized, and the total volume of the hollow particles 4 (around the particles) The average bulk specific gravity under the atmospheric pressure is calculated by measuring the void volume) and the total weight of the hollow particles 4. That is, the average bulk specific gravity of the hollow particles 4 under atmospheric pressure is
Average bulk specific gravity of hollow particles under atmospheric pressure = (total weight of particles) / (total volume of particles)
It is.

次に、タイヤ気室3に充填された中空粒子4の総重量を測定し、上述した中空粒子4の大気圧下での平均嵩比重で割ることによって、タイヤ気室3に充填された『粒子体積』を算出することができる。すなわち、
粒子体積=(タイヤに充填した粒子の総重量)/(粒子の大気圧下での平均嵩比重)
である。
Next, the total weight of the hollow particles 4 filled in the tire chamber 3 is measured, and divided by the average bulk specific gravity of the hollow particles 4 under atmospheric pressure described above, the “particles filled in the tire chamber 3” Volume "can be calculated. That is,
Particle volume = (total weight of particles filled in tire) / (average bulk specific gravity of particles under atmospheric pressure)
It is.

なお、容積が既知の容器に粒子を量り取りながらタイヤ気室3に充填する方法でも所望の粒子体積の中空粒子4をタイヤ1内に充填することができる。   In addition, the hollow particles 4 having a desired particle volume can be filled in the tire 1 by a method of filling the tire chamber 3 while measuring the particles in a container having a known volume.

また、タイヤ気室容積値は、タイヤ1とリム2とによって区画されたタイヤ気室3に空気のみを充填して使用内圧(kPa)に調整した後、充填空気を内圧が大気圧になるまで排出した際の充填空気排出量(cm3)を用いて、次式(II)から求めた値(cm3)である。 Further, the tire chamber volume value is adjusted until the tire chamber 3 defined by the tire 1 and the rim 2 is filled with only air and adjusted to the use internal pressure (kPa), and then the filled air is changed to the atmospheric pressure. It is a value (cm 3 ) obtained from the following formula (II) using the discharged amount of filled air (cm 3 ) when discharged.

タイヤ気室容積値=(充填空気排出量)/(使用内圧/大気圧) …(II)
なお式(II)において使用内圧はゲージ内圧(kPa)を、大気圧値は気圧計による絶対値(kPa)を用いる。すなわち、大気圧は、ゲージ圧では0[kPa]で表されるが、大気圧値自体は日々刻々と変動するものであるため、その時点での気圧計から観測される絶対値を用いる。よって、例えばある時の大気圧が1013hPaであった場合は、大気圧絶対値として101.3kPaを式(II)に用いる。
Tire chamber volume value = (filled air discharge) / (internal pressure / atmospheric pressure) (II)
In the formula (II), the internal pressure used is a gauge internal pressure (kPa), and the atmospheric pressure value is an absolute value (kPa) measured by a barometer. That is, the atmospheric pressure is represented by 0 [kPa] in terms of the gauge pressure, but the atmospheric pressure value itself changes every day, so the absolute value observed from the barometer at that time is used. Therefore, for example, when the atmospheric pressure at a certain time is 1013 hPa, 101.3 kPa is used as the absolute value of atmospheric pressure in the formula (II).

次に、上記した中空粒子4の充填率を5vol%以上80vol%以下とする理由について、通常使用からパンク状態となった場合の態様へと順に説明する。   Next, the reason why the filling rate of the hollow particles 4 is 5 vol% or more and 80 vol% or less will be described in order from the normal use to the puncture state.

まず、タイヤ気室3に中空粒子4が多数充填され、さらにタイヤ気室3に高圧気体が充填されて、タイヤ気室3の内圧を使用内圧とする場合から説明する。   First, the case where the tire air chamber 3 is filled with a large number of hollow particles 4 and the tire air chamber 3 is further filled with high-pressure gas, and the internal pressure of the tire air chamber 3 is set to the use internal pressure will be described.

本実施形態では、タイヤ気室3に中空粒子4が充填された後、中空粒子4の周囲の空隙部11、言い換えればタイヤ気室3の内圧が、装着車輌指定内圧等の所望の使用内圧となるように、空気や窒素等の高圧気体を充填することが肝要である。   In this embodiment, after the tire chamber 3 is filled with the hollow particles 4, the internal space 11 around the hollow particles 4, in other words, the internal pressure of the tire chamber 3 is a desired use internal pressure such as a specified vehicle internal pressure. Thus, it is important to fill a high-pressure gas such as air or nitrogen.

タイヤ気室3に中空粒子4が充填され、さらに気体が充填されてタイヤ気室3の内圧を所望の内圧に設定すると、当初、中空粒子の中空部圧力(独立気泡内の内圧)がタイヤ気室3の内圧より小さいために、粒子は体積減少する。この時点での中空粒子4の形状は略球形状ではなく、球形状から扁平化して歪んだ形状(いわゆる、つぶれたラグビーボールのような形状)となっている。   When the tire chamber 3 is filled with the hollow particles 4 and further filled with gas, and the internal pressure of the tire chamber 3 is set to a desired internal pressure, the hollow portion pressure of the hollow particles (internal pressure in the closed cells) is initially set to the tire gas. Since it is less than the internal pressure of chamber 3, the particles are reduced in volume. The shape of the hollow particles 4 at this time is not a substantially spherical shape, but is a flattened and distorted shape from a spherical shape (a so-called collapsed rugby ball shape).

この中空粒子4の形状が扁平化して歪んだ状態のまま車輌の走行が開始すると、中空粒子4は、球形状の場合と比べて、当該中空粒子4同士の衝突やタイヤ1およびリム2内面との衝突により、破壊しやすくなる。すなわち、中空粒子4が扁平化して歪んだ形状では、衝突による入力を均一に分散させることができず、耐久性面で大きな不利をもたらすことになる。   When the vehicle starts running with the shape of the hollow particles 4 flattened and distorted, the hollow particles 4 collide with the hollow particles 4 and the inner surfaces of the tire 1 and the rim 2 as compared with the spherical shape. It becomes easy to destroy by the collision. That is, when the hollow particles 4 are flattened and distorted, the input due to the collision cannot be uniformly dispersed, resulting in a great disadvantage in terms of durability.

一方、扁平化して歪んだ中空粒子4は、その中空部圧力とタイヤ気室3の内圧との差により体積減少した状態であるわけだが、一定期間にわたりタイヤ気室3(粒子周囲の空隙部11)の内圧を保ち続けることによって、中空粒子4の中空部圧力、言い換えれば、中空粒子4の独立気泡内の内圧を、タイヤ気室3の内圧程度に高めることができる。すなわち、扁平化した中空粒子4は変形させられているため、その殻の部分には元の略球形状に戻ろうとする力が働いている。   On the other hand, the flattened and distorted hollow particles 4 are in a state where the volume is reduced due to the difference between the hollow portion pressure and the internal pressure of the tire chamber 3, but the tire chamber 3 (the void 11 around the particle) over a certain period of time. The internal pressure of the hollow particles 4, in other words, the internal pressure of the closed cells of the hollow particles 4 can be increased to about the internal pressure of the tire chamber 3. That is, since the flattened hollow particles 4 are deformed, a force is exerted on the shell portion to return to the original substantially spherical shape.

また、扁平化した中空粒子4の中空部圧力は、タイヤ気室3の内圧よりも低いことから、その内圧差を解消するために、タイヤ気室3の気体の分子が樹脂による連続相の殻を通過して粒子の中空部内に浸透する。さらに、中空粒子4の中空部は独立気泡であり、その中の気体は発泡剤に起因するガスで満たされているため、タイヤ気室3(粒子周囲の空隙部11)の気体とは異なる場合がある。この場合は、上述の単なる内圧差だけではなく気体の分圧差に従いながら、その分圧差を解消するまでタイヤ気室3の高圧気体が粒子中空部内へ浸透していく。   Moreover, since the hollow part pressure of the flattened hollow particles 4 is lower than the internal pressure of the tire air chamber 3, in order to eliminate the internal pressure difference, the gas molecules in the tire air chamber 3 are shells of a continuous phase made of resin. And penetrates into the hollow portion of the particle. Furthermore, since the hollow part of the hollow particle 4 is a closed cell and the gas in it is filled with the gas resulting from the foaming agent, it is different from the gas in the tire chamber 3 (the void 11 around the particle). There is. In this case, the high-pressure gas in the tire chamber 3 permeates into the particle hollow portion while following the partial pressure difference of the gas as well as the above-described difference in internal pressure until the partial pressure difference is eliminated.

このように、タイヤ気室3の高圧気体は、時間とともに中空粒子4の中空部内へ浸透していくため、この中空部内に浸透した分だけ、タイヤ気室3の内圧が低下することとなる。よって、中空粒子4の中空部内に浸透した分を補うために、高圧気体を充填した上で所望の内圧をかけ続けることにより、所望の使用内圧に調整した、本実施形態のタイヤを得ることができる。   Thus, since the high pressure gas in the tire chamber 3 penetrates into the hollow portion of the hollow particle 4 with time, the internal pressure of the tire chamber 3 is reduced by the amount permeated into the hollow portion. Therefore, in order to make up for the amount of the hollow particles 4 that have penetrated into the hollow portion, the tire of the present embodiment adjusted to the desired use internal pressure can be obtained by continuously applying the desired internal pressure after filling the high-pressure gas. it can.

中空粒子4の中空部圧力は、タイヤ気室3(中空粒子4の周囲の空隙部11)の内圧に近づきながら、一旦減少した粒子体積を復活していき、粒子形状は扁平化されて歪んだ形状から元の略球形状へと復活していく。この形状を復活していく過程の中で、中空粒子4の中空部圧力がタイヤ気室3の内圧に対して少なくとも70%にまで増加することにより、粒子形状は扁平化した状態から略球形へ復活することができ、これによって上述した中空粒子の耐久性を保証することができる。   While the hollow part pressure of the hollow particles 4 approaches the internal pressure of the tire chamber 3 (the void 11 around the hollow particles 4), the particle volume once reduced is restored, and the particle shape is flattened and distorted. It will be restored from its shape to its original spherical shape. In the process of restoring this shape, the hollow portion pressure of the hollow particles 4 increases to at least 70% with respect to the internal pressure of the tire chamber 3, so that the particle shape changes from a flattened state to a substantially spherical shape. It can be revived, thereby ensuring the durability of the hollow particles described above.

このように、中空粒子4のまわりに高圧気体が介在することとなり、通常走行時に中空粒子4が負担する荷重を無視できるほど軽減できる。また、上述の粒子体積を復活した中空粒子4においては、粒子形状が略球形に復活するため、タイヤ転動時の繰り返し変形に伴って、中空粒子4に加わる疲労や破壊も大幅に低減できる。この結果、中空粒子4の耐久性が損なわれることはない。中空粒子の4耐久性が損なわれない範囲は、タイヤ気室3の内圧が、装着される車輌指定内圧等の所望する高圧下環境のなかで、中空粒子4が体積を復活しながら中空部圧力が増加する過程において、中空粒子4の中空部圧力がタイヤ気室3の内圧の70%以上であることが好ましい。さらには、80%以上、90%以上、そして100%以上と高く設定することが推奨される。   In this way, high-pressure gas is interposed around the hollow particles 4, and the load borne by the hollow particles 4 during normal travel can be reduced to a negligible level. Further, in the hollow particles 4 whose particle volume has been restored, the particle shape is restored to a substantially spherical shape, so that fatigue and breakage applied to the hollow particles 4 can be significantly reduced along with repeated deformation during tire rolling. As a result, the durability of the hollow particles 4 is not impaired. The range in which the durability of the hollow particles 4 is not impaired is that the pressure of the hollow part 4 is restored while the volume of the hollow particles 4 is restored in the desired high-pressure environment such as the internal pressure specified by the vehicle to be mounted. In the process of increasing, the hollow part pressure of the hollow particles 4 is preferably 70% or more of the internal pressure of the tire chamber 3. Furthermore, it is recommended to set a high value of 80% or more, 90% or more, and 100% or more.

ここで、中空粒子4の中空部圧力がタイヤ気室3の内圧に対して少なくとも70%である状態とするには、中空粒子4周囲の空隙気体の圧力を、少なくとも装着される車輌指定内圧等の所望するタイヤ気室3の内圧に対して70%以上まで高めた状態で保持され、この圧力をかけ続けたまま適切な時間を経過させればよい。あるいは、中空粒子4がタイヤ1とは別の圧力容器内に充填され、中空粒子4の周囲の空隙11の内圧を少なくともタイヤ気室3の内圧に対して70%以上まで高めた状態で保持し、この圧力をかけ続けたまま圧力容器内にて適切な時間保持したうえで、中空粒子4の中空部圧力が増加した状態の中空粒子4をその周囲の気体とともにタイヤ気室3に充填することによっても、所望のタイヤ粒子集合体100を得ることができる。   Here, in order for the hollow part pressure of the hollow particles 4 to be at least 70% with respect to the internal pressure of the tire chamber 3, the pressure of the void gas around the hollow particles 4 is set to at least the vehicle-designated internal pressure to be mounted, etc. What is necessary is to hold | maintain in the state raised to 70% or more with respect to the internal pressure of the desired tire air chamber 3, and just to pass appropriate time, continuing applying this pressure. Alternatively, the hollow particles 4 are filled in a pressure vessel different from the tire 1, and the internal pressure of the voids 11 around the hollow particles 4 is held at least 70% higher than the internal pressure of the tire chamber 3. The tire chamber 3 is filled with the surrounding particles together with the surrounding gas after the pressure is maintained in the pressure vessel for an appropriate time while the pressure is continuously applied and the hollow portion pressure of the hollow particles 4 is increased. Also, the desired tire particle aggregate 100 can be obtained.

なお、上述の適切な保持時間は、中空粒子4の殻の部分、すなわち中空粒子の連続相に対する空隙気体の透過性と、粒子中空部内の気体と空隙気体との分圧差とを考慮して設定すればよい。   The appropriate holding time described above is set in consideration of the permeability of the void gas to the shell portion of the hollow particle 4, that is, the continuous phase of the hollow particle, and the partial pressure difference between the gas in the particle hollow portion and the void gas. do it.

以上の中空粒子4における機構、形状、体積の変化過程に則り、タイヤ気室3(中空粒子4の周囲の空隙11)に充填される気体の種類と圧力とを適宜に選択、そして調節することによって、中空粒子4の中空部圧力を所望の範囲に設定できる。   Appropriately select and adjust the type and pressure of the gas filled in the tire chamber 3 (the void 11 around the hollow particles 4) in accordance with the process of changing the mechanism, shape, and volume of the hollow particles 4 described above. Thus, the hollow part pressure of the hollow particles 4 can be set in a desired range.

以上のように、中空粒子4の中空部圧力をタイヤ気室3の内圧の70%以上とした中空粒子4が、タイヤ気室3に充填されることにより、タイヤ気室3の内圧が大気圧となった状態から走行した時に、少なくとも一定距離の走行を可能とするタイヤ気室の内圧まで、タイヤ気室3の内圧を復活させることを実現する必要がある。   As described above, the hollow particles 4 in which the hollow portion pressure of the hollow particles 4 is 70% or more of the internal pressure of the tire air chamber 3 are filled in the tire air chamber 3, so that the internal pressure of the tire air chamber 3 is atmospheric pressure. When the vehicle travels from this state, it is necessary to realize that the internal pressure of the tire chamber 3 is restored to at least the internal pressure of the tire chamber that enables traveling for a certain distance.

次に、上述したタイヤ気室3の失った内圧を復活させる機能(いわゆる、『内圧復活機能』)について説明する。   Next, the function of restoring the internal pressure lost in the tire chamber 3 described above (so-called “internal pressure recovery function”) will be described.

上述した中空粒子群がタイヤ気室3に充填されたタイヤ粒子集合体100では、タイヤ1が受傷すると、中空粒子4の周囲の空隙11に存在するタイヤ気室3の高圧気体がタイヤ1の外側に漏れ出る結果、タイヤ気室3の内圧は大気圧と同程度の内圧にまで低下する。そして、このタイヤ気室3の内圧低下の過程において、以下のことがタイヤ気室3で起こっている。   In the tire particle assembly 100 in which the above-described hollow particle group is filled in the tire chamber 3, when the tire 1 is damaged, the high-pressure gas in the tire chamber 3 existing in the void 11 around the hollow particles 4 is outside the tire 1. As a result, the internal pressure of the tire chamber 3 decreases to an internal pressure similar to the atmospheric pressure. In the process of lowering the internal pressure of the tire chamber 3, the following occurs in the tire chamber 3.

まず、タイヤ1が外傷を受け、タイヤ気室3の内圧が低下し始めると、多数の中空粒子4が、外傷を受けたタイヤ部分である受傷部を封止し、急激なタイヤ気室3の内圧の低下を抑制する。   First, when the tire 1 is damaged and the internal pressure of the tire chamber 3 starts to decrease, a large number of hollow particles 4 seal the damaged portion that is the damaged tire portion, and the abrupt tire chamber 3 Suppresses the decrease in internal pressure.

ここで、本実施形態では、中空粒子4の中空部圧力が、少なくとも通常走行使用時車輌指定タイヤの内圧の70%以上と規定しているが、受傷部の封止能力は中空部圧力に依存する。すなわち、中空部圧力が70%以上であれば略球形状を保つことが出来ることを上述したが、略球形状を保つことによって良好な流動性と弾力性を発現できるため、中空部圧力が低い場合に比べて、受傷部の封止限界が大幅に向上する。   Here, in this embodiment, the hollow part pressure of the hollow particles 4 is specified to be at least 70% of the internal pressure of the vehicle-designated tire at the time of normal running use, but the sealing ability of the damaged part depends on the hollow part pressure. To do. That is, although it has been described above that a substantially spherical shape can be maintained if the hollow portion pressure is 70% or more, a good fluidity and elasticity can be expressed by maintaining the substantially spherical shape, so that the hollow portion pressure is low. Compared to the case, the sealing limit of the damaged part is greatly improved.

また、タイヤ気室3の内圧の低下に伴いタイヤ1の撓み量は増加し、タイヤ気室容積が減少する。さらに、タイヤ気室3の内圧が低下するとタイヤが大きく撓み、タイヤ気室3の温度はタイヤ1自身の発熱によって上昇し始める。   Further, as the internal pressure of the tire chamber 3 decreases, the amount of deflection of the tire 1 increases and the tire chamber volume decreases. Further, when the internal pressure of the tire chamber 3 decreases, the tire is greatly bent, and the temperature of the tire chamber 3 starts to increase due to the heat generated by the tire 1 itself.

一方、上述の使用内圧下で存在していた中空粒子4の中空部圧力(独立気泡中の気泡内圧力)は、受傷後も使用内圧に準じた高い圧力を保ったまま、言い換えれば、受傷前の粒子体積と中空部圧力を保持したままタイヤ気室3に存在することとなる。よって、さらにタイヤが転動することにより、タイヤ気室3の温度上昇に伴って中空粒子温度が上昇する。   On the other hand, the hollow part pressure of the hollow particles 4 existing under the use internal pressure described above (the bubble internal pressure in the closed cells) remains high after the damage, in other words, before the damage. Therefore, it exists in the tire chamber 3 while maintaining the particle volume and the hollow portion pressure. Therefore, when the tire rolls further, the temperature of the hollow particles increases as the temperature of the tire chamber 3 increases.

そして、中空粒子温度が、中空粒子4の再膨張開始温度(Ts2:樹脂のガラス転移温度に相当する)を超えると、中空粒子4の殻は軟化し始める。このとき、中空粒子4の中空部内圧力が使用内圧に準じた高い圧力であるのに加え、中空粒子温度の上昇によりさらに中空部内圧力が上昇しているために、中空粒子4が体積膨張し、中空粒子4の周囲の空隙11にある気体を圧縮することになるため、タイヤ気室3の内圧を復活(回復)させることができるのである。   When the hollow particle temperature exceeds the re-expansion start temperature of the hollow particle 4 (Ts2: corresponding to the glass transition temperature of the resin), the shell of the hollow particle 4 starts to soften. At this time, in addition to the pressure inside the hollow part of the hollow particle 4 being a high pressure according to the working internal pressure, the hollow part pressure is further increased due to the rise in the temperature of the hollow particle, so that the hollow particle 4 expands in volume, Since the gas in the void 11 around the hollow particle 4 is compressed, the internal pressure of the tire chamber 3 can be restored (recovered).

すなわち、タイヤ気室3の内圧が低下した(いわゆる、タイヤが外傷を受けた)場合に、再膨張開始温度『Ts2』に達することにより中空粒子4が再膨張(膨張)する。なお、本実施形態において、再膨張開始温度『Ts2』は、所定の温度であることを示す。   That is, when the internal pressure of the tire chamber 3 decreases (so-called tire is damaged), the hollow particles 4 are re-expanded (expanded) by reaching the re-expansion start temperature “Ts2”. In the present embodiment, the re-expansion start temperature “Ts2” indicates a predetermined temperature.

また、タイヤ気室3の内圧を復活させるには、中空部圧力が使用内圧の少なくとも70%である中空粒子4を、5vol%以上80vol%以下の充填率の下にタイヤ気室内に充填しておくことが肝要である。その理由を、以下に示す。   Further, in order to restore the internal pressure of the tire air chamber 3, the hollow air particles 4 whose hollow portion pressure is at least 70% of the use internal pressure are filled into the tire air chamber at a filling rate of 5 vol% or more and 80 vol% or less. It is important to keep it. The reason is shown below.

中空粒子4の充填率が5vol%よりも小さいと、受傷部の封止は問題なく行えるが、中空粒子4の絶対量が不足しているために、充分な復活内圧を得ることが難しくなる。一方、中空粒子の充填率が80vol%を超えると、タイヤによっては通常時の高速走行での粒子摩擦による発熱のために、中空粒子4の再膨張開始温度(Ts2)を超えて膨張してしまい、本実施形態の主たる機能である内圧復活機能が通常走行中に失われる可能性がある。   When the filling rate of the hollow particles 4 is smaller than 5 vol%, the damaged portion can be sealed without any problem, but since the absolute amount of the hollow particles 4 is insufficient, it is difficult to obtain a sufficient recovery internal pressure. On the other hand, if the filling ratio of the hollow particles exceeds 80 vol%, some tires expand due to heat generation due to particle friction during normal high-speed running, and thus exceed the re-expansion start temperature (Ts2) of the hollow particles 4. The internal pressure restoration function, which is the main function of the present embodiment, may be lost during normal traveling.

また、内圧復活機能を確実に実現させるためには、内圧復活機能が実現する前に、受傷部を確実に封止する事が肝要である。すなわち、受傷部の封止が不完全であると、復活したはずの内圧が、受傷部から漏洩してしまう結果、内圧復活機能により得られた内圧がその後の走行に一時的にしか貢献できないために、タイヤの受傷後の走行性能を保証できなくなるおそれがあるからである。   Further, in order to reliably realize the internal pressure recovery function, it is important to securely seal the damaged portion before the internal pressure recovery function is realized. That is, if the wound part is not completely sealed, the internal pressure that should have been restored will leak from the wound part, and the internal pressure obtained by the internal pressure restoration function can only temporarily contribute to the subsequent travel. In addition, the running performance after the tire is damaged may not be guaranteed.

中空粒子4は、中空構造による低比重かつ弾力性に富んだ粒子であるために、タイヤ1が外傷を受けた受傷部から粒子周囲の空隙部11の気体が漏洩し始めると、この空隙部11の気体の漏洩による流れに乗って即座に受傷部に密集し、受傷部(傷口)を瞬時に封止する。このように、中空粒子1による受傷部の封止機能は、本実施形態の内圧復活機能を支える必須機能である。   Since the hollow particle 4 is a particle having a low specific gravity and high elasticity due to the hollow structure, when the gas in the void 11 around the particle begins to leak from the damaged portion where the tire 1 has been damaged, the void 11 Riding the flow caused by the leakage of gas immediately gathers in the wounded part and instantly seals the wounded part (scratch). Thus, the sealing function of the damaged part by the hollow particles 1 is an essential function that supports the internal pressure restoration function of the present embodiment.

以上のように、タイヤ1とリム2とにより区画されたタイヤ気室3に中空粒子4が充填されると、パンク後の内圧低下に伴うタイヤ気室容積の減少とタイヤ1の撓み量の増大により、タイヤ気室3の温度上昇に伴う中空粒子4の温度上昇によって、中空粒子4の膨張による内圧復活を果たし、受傷後における安全走行を実現できる。   As described above, when the tire air chamber 3 partitioned by the tire 1 and the rim 2 is filled with the hollow particles 4, the tire air chamber volume is reduced and the amount of deflection of the tire 1 is increased due to a decrease in the internal pressure after puncture. Thus, the increase in the temperature of the hollow particles 4 accompanying the increase in the temperature of the tire chamber 3 restores the internal pressure due to the expansion of the hollow particles 4, thereby realizing safe traveling after being damaged.

ところで、タイヤ粒子集合体100における中空粒子4間の摩擦は、通常走行下においても、微小ではあるが発生している。しかし、走行速度が100km/h以下の領域では、発生した摩擦熱自体が小さく、発生した熱が外気へ放熱されるため、中空粒子4の温度が再膨張開始温度(Ts2)未満の範囲で均衝している。   By the way, although the friction between the hollow particles 4 in the tire particle aggregate 100 is small, it is generated even under normal traveling. However, in the region where the traveling speed is 100 km / h or less, the generated frictional heat itself is small, and the generated heat is radiated to the outside air, so that the temperature of the hollow particles 4 is uniform in the range below the re-expansion start temperature (Ts2). I'm fighting.

しかしながら、150km/hを超える高速度領域において、さらには外気の温度循環が著しく高い酷暑環境下においては、発生する摩擦熱が増加するわりに外気への放熱が不足する状態となり、中空粒子4の温度が著しく上昇してしまう。このような状況が長時間続くと、中空粒子4の温度が再膨張開始温度(Ts2)を上回ることによって、中空粒子が膨張してしまい、その結果、前述したパンク時の『内圧復活機能を実現することができない(損失する)こと』がある。   However, in a high-speed region exceeding 150 km / h, and in an extremely hot environment where the temperature circulation of the outside air is extremely high, the generated heat of friction is increased, but the heat release to the outside air is insufficient, and the temperature of the hollow particles 4 Will rise significantly. If such a situation continues for a long time, the temperature of the hollow particles 4 exceeds the re-expansion start temperature (Ts2), so that the hollow particles expand. As a result, the above-mentioned “internal pressure restoration function at the time of puncture is realized. There is something that can't be done (loss).

すなわち、タイヤ1は高速で回転することにより、速度に応じた遠心力を発生している。タイヤ気室3に充填された中空粒子群も同様の遠心力を受けている。この遠心力は、中空粒子4の重量に比例かつ速度の2乗に比例し、タイヤ1の半径に反比例する。さらに、タイヤ1に荷重を負担させることにより一定の撓みを生じており、路面と接している領域は、路面と平行な面の状態となっているため、この接地領域は曲率を持たずに、遠心力がほぼゼロとなる。   That is, the tire 1 generates centrifugal force corresponding to the speed by rotating at high speed. The hollow particle group filled in the tire chamber 3 is also subjected to the same centrifugal force. This centrifugal force is proportional to the weight of the hollow particles 4 and proportional to the square of the speed, and inversely proportional to the radius of the tire 1. Furthermore, since the tire 1 has a certain amount of bending caused by bearing a load, and the area in contact with the road surface is in a state parallel to the road surface, this ground contact area has no curvature, Centrifugal force is almost zero.

これにより、荷重を負担しつつ回転するタイヤ粒子集合体100における中空粒子4は、路面と接していない非接地領域おいて、上述のように遠心力を受ける。また、中空粒子4は、その一方で接地領域に入った瞬間に遠心力が抜けるといった『遠心力の変動が繰り返された状態』に置かれるのである。   As a result, the hollow particles 4 in the tire particle assembly 100 that rotates while bearing a load are subjected to centrifugal force as described above in a non-contact area that is not in contact with the road surface. On the other hand, the hollow particles 4 are placed in a “state where centrifugal force fluctuations are repeated” in which the centrifugal force is released at the moment of entering the ground contact region.

従って、タイヤ気室3に充填された中空粒子群としては、粒子重量を極力抑えることが好ましい。すなわち、中空粒子4の平均真比重としては、出来るだけ小さいものを選択することが好ましい。   Therefore, it is preferable to suppress the particle weight as much as possible for the hollow particle group filled in the tire chamber 3. That is, the average true specific gravity of the hollow particles 4 is preferably selected as small as possible.

中空粒子4の充填率が80vol%を超えると、タイヤによっては通常時の高速走行での粒子摩擦による発熱のために、中空粒子4の再膨張開始温度(Ts2)を超えて膨張してしまい、本実施形態の主たる機能である内圧復活機能が失われる可能性があるため好ましくない。よって、中空粒子充填率の好ましい範囲は、5vol%以上80vol%以下であり、さらには、70vol%以下、60vol%以下、そして50vol%以下である。   When the filling rate of the hollow particles 4 exceeds 80 vol%, some tires expand due to heat generation due to particle friction during normal high-speed running, and thus exceed the re-expansion start temperature (Ts2) of the hollow particles 4, Since the internal pressure restoration function which is the main function of this embodiment may be lost, it is not preferable. Therefore, the preferable range of the hollow particle filling rate is 5 vol% or more and 80 vol% or less, and further 70 vol% or less, 60 vol% or less, and 50 vol% or less.

また、中空粒子4の平均粒径について、好ましい範囲は、40〜200μmの範囲である。該中空粒子3の平均粒径が40μmを下回ると、上述の真比重分布が広がり大真比重粒子群の小真比重粒子群に対する相対的な慣性力差とその運動による摩擦発熱により耐発熱性が悪化するため好ましくない。一方、中空粒子4の平均粒径が200μmを上回ると、通常走行下での粒子同士が衝突している状況や、パンク(受傷)によりタイヤ気室3の内圧が大気圧となったときの走行(いわゆる、パンク状態)にて中空粒子群が直接的に荷重を支える状況において、大粒径側の粒子から選択的に破壊してしまい、所望する受傷後における走行性能を得られなくなる不利が生じるおそれがあるため好ましくない。   Moreover, about the average particle diameter of the hollow particle 4, a preferable range is the range of 40-200 micrometers. When the average particle size of the hollow particles 3 is less than 40 μm, the above-mentioned true specific gravity distribution spreads and the heat resistance is increased by the relative inertia force difference of the large true specific gravity particle group with respect to the small true specific gravity particle group and the frictional heat generation due to the motion thereof. Since it gets worse, it is not preferable. On the other hand, when the average particle size of the hollow particles 4 exceeds 200 μm, the traveling state when the particles collide with each other under normal traveling or when the internal pressure of the tire chamber 3 becomes atmospheric pressure due to puncture (scratching). In a situation where the hollow particle group directly supports the load in a so-called puncture state, there is a disadvantage that it selectively breaks from the particles on the large particle size side and cannot obtain the desired running performance after being damaged. This is not preferable because of fear.

また、中空粒子4の平均真比重は、0.01〜0.06g/ccの範囲が好ましい。すなわち、0.01g/ccよりも小さいと、通常走行下での中空粒子4の耐久性が低下し、通常使用中に『内圧復活機能』が失われることがある。一方、0.06g/ccを超えると、通常高速走行における遠心力変動入力が大きくなって、発熱量が大きくなるため好ましくない。   The average true specific gravity of the hollow particles 4 is preferably in the range of 0.01 to 0.06 g / cc. That is, if it is less than 0.01 g / cc, the durability of the hollow particles 4 under normal running is lowered, and the “internal pressure restoration function” may be lost during normal use. On the other hand, if it exceeds 0.06 g / cc, the centrifugal force fluctuation input in the normal high-speed running becomes large and the calorific value becomes large, which is not preferable.

ところで発明者らは、中空粒子4の発熱の実態についても鋭意検討し、中空粒子4の更なる耐熱耐久性の向上を達成した。   Incidentally, the inventors diligently studied the actual heat generation of the hollow particles 4 and achieved further improvement in heat resistance and durability of the hollow particles 4.

さて、中空粒子4はその原料である『膨張性樹脂粒子』を加熱膨張することにより得られ、この膨張性樹脂粒子には膨張開始温度『Ts1』が存在する。更に、加熱膨張によって得られた中空粒子4が再度加熱されると、中空粒子4は更なる膨張を開始し、ここに中空粒子の再膨張開始温度『Ts2』が存在する。   Now, the hollow particles 4 are obtained by heating and expanding the “expandable resin particles” that are the raw material, and the expandable resin particles have an expansion start temperature “Ts1”. Further, when the hollow particles 4 obtained by the thermal expansion are heated again, the hollow particles 4 start to expand further, and there exists a re-expansion start temperature “Ts2” of the hollow particles.

発明者らは、これまで多くの膨張性樹脂粒子から中空粒子4を製造し検討を重ねてきた結果、膨張開始温度『Ts1』を耐熱耐久性の指標としてきたが、耐熱耐久性の指標としては再膨張開始温度『Ts2』が適切であることを見出すに到った。   As a result of manufacturing the hollow particles 4 from many expansible resin particles and studying them, the inventors have used the expansion start temperature “Ts1” as an index of heat resistance, but as an index of heat resistance, It has been found that the re-expansion start temperature “Ts2” is appropriate.

まず、膨張性樹脂粒子を膨張(加熱膨張)させる場合における膨張挙動を観察した。膨張性樹脂粒子は膨張する前の段階にあるため、中空粒子4の状態と比較して、粒径が極端に小さく、樹脂製の殻部の厚さが極端に厚い。よって、マイクロカプセルとしての剛性が高い状態にある。したがって、加熱膨張の過程で樹脂製の殻部の連続相がガラス転移点を越えても、更なる加熱により殻部がある程度柔らかくなるまでは、内部ガスの膨張力が殻部の剛性にうち勝つことが出来ない。よって、膨張開始温度『Ts1』は実際の殻部のガラス転移点よりも高い値を示す。   First, the expansion behavior in the case of expanding (heating expansion) the expandable resin particles was observed. Since the expandable resin particles are in a stage before expansion, the particle diameter is extremely small and the thickness of the resin shell is extremely thick compared to the state of the hollow particles 4. Therefore, the microcapsule has a high rigidity. Therefore, even if the continuous phase of the resin shell exceeds the glass transition point in the process of thermal expansion, the expansion force of the internal gas wins over the rigidity of the shell until the shell is softened to some extent by further heating. I can't. Therefore, the expansion start temperature “Ts1” is higher than the actual glass transition point of the shell.

一方で、中空粒子を再度膨張(再加熱膨張)させる場合では、中空粒子4の殻部の厚さが極端に薄く、中空体としての剛性が低い状態にある。したがって、加熱膨張の過程で殻部の連続相がガラス転移点を越えると同時に膨張を開始するため、再膨張開始温度『Ts2』は、膨張開始温度『Ts1』より低い位置づけとなる。   On the other hand, when the hollow particles are expanded again (reheat expansion), the thickness of the shell of the hollow particles 4 is extremely thin, and the rigidity of the hollow body is low. Therefore, since the expansion of the continuous phase of the shell exceeds the glass transition point in the process of heating and expansion, the re-expansion start temperature “Ts2” is positioned lower than the expansion start temperature “Ts1”.

本実施形態では、膨張性樹脂粒子の膨張特性を活用するのではなく、いったん膨張させた中空粒子4の更なる膨張特性を活用するものであるため、耐熱性(耐久性)を議論するには、従来の膨張開始温度『Ts1』ではなく、再膨張開始温度『Ts2』を指標とすべきである。   In the present embodiment, since the expansion characteristics of the hollow particles 4 that have been expanded are utilized instead of utilizing the expansion characteristics of the expandable resin particles, in order to discuss heat resistance (durability) Instead of the conventional expansion start temperature “Ts1”, the reexpansion start temperature “Ts2” should be used as an index.

また、中空粒子4の再膨張開始温度『Ts2』が90℃〜200℃であることが肝要である。なぜなら、中空粒子4の再膨張開始温度『Ts2』が90℃よりも低いと、選択したタイヤサイズによっては、そのタイヤの保証速度に到達する以前に、中空粒子4が再膨張を開始する場合があるからである。   It is important that the re-expansion start temperature “Ts2” of the hollow particles 4 is 90 ° C. to 200 ° C. This is because if the re-expansion start temperature “Ts2” of the hollow particles 4 is lower than 90 ° C., depending on the selected tire size, the hollow particles 4 may start to re-expand before reaching the guaranteed speed of the tire. Because there is.

一方、中空粒子4の再膨張開始温度『Ts2』が200℃を超えると、受傷後におけるランフラット走行において、中空粒子4の摩擦発熱に起因する急激な温度上昇が起こっても、再膨張開始温度『Ts2』に達することが出来ない場合があり、よって目的とする『内圧復活機能』を十分に発現させることが出来なくなる場合がある。   On the other hand, when the re-expansion start temperature “Ts2” of the hollow particles 4 exceeds 200 ° C., the re-expansion start temperature even if a sudden temperature rise due to frictional heat generation of the hollow particles 4 occurs in the run flat running after the damage. “Ts2” may not be reached, and thus the intended “internal pressure restoration function” may not be sufficiently developed.

このため、再膨張開始温度『Ts2』の範囲は90℃〜200℃であり、好ましくは110℃〜200℃、更に好ましくは130℃〜200℃であり、もっとも好ましくは160〜200℃の範囲である。   Therefore, the range of the re-expansion start temperature “Ts2” is 90 ° C. to 200 ° C., preferably 110 ° C. to 200 ° C., more preferably 130 ° C. to 200 ° C., and most preferably 160 ° C. to 200 ° C. is there.

以上のように、上述した上限値および下限値に従う際、再膨張開始温度『Ts2』を有する中空粒子4が充填されることにより、内圧復活機能を確実に発現させるとともに、高速度走行での耐熱耐久性を向上させることで、通常走行時の『内圧復活機能保持』が達成される。   As described above, when the upper limit value and the lower limit value described above are followed, by filling the hollow particles 4 having the re-expansion start temperature “Ts2”, the function of restoring the internal pressure is surely exhibited, and the heat resistance during high-speed running is increased. By improving the durability, “internal pressure recovery function retention” during normal driving is achieved.

次に、中空粒子の中空部にある気体としては、窒素、空気、炭素数2〜8の直鎖状あるいは分岐状の脂肪族炭化水素及びそのフルオロ化物、炭素数2〜8の脂環式炭化水素及びそのフルオロ化物、そして次の一般式(III):
1−O−R2 …(III)
(式中のR1およびR2は、それぞれ独立に炭素数が1〜5の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原子に置き換えても良い)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも1種の気体であることが好ましい。
Next, the gas in the hollow part of the hollow particles includes nitrogen, air, linear or branched aliphatic hydrocarbons having 2 to 8 carbon atoms and fluorinated products thereof, and alicyclic carbonization having 2 to 8 carbon atoms. Hydrogen and its fluorides and the following general formula (III):
R 1 —O—R 2 (III)
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and part of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be replaced by fluorine atoms) It is preferable that it is at least one gas selected from the group consisting of ether compounds represented by:

また、タイヤ気室3に充填される気体は空気でも良いが、中空粒子4中の気体がフルオロ化物でない場合には、安全性の面から酸素を含まない気体、たとえば窒素や不活性ガス等であってもよい。   In addition, the gas filled in the tire chamber 3 may be air, but when the gas in the hollow particles 4 is not a fluorinated product, a gas containing no oxygen, such as nitrogen or an inert gas, is used for safety. There may be.

なお、独立気泡を有する中空粒子4を得る方法は特に限定されないが、発泡剤を用いて『膨張性樹脂粒子』を得、これを加熱膨張させる方法が一般的である。この発泡剤としては、高圧圧縮ガス及び液化ガスなどの蒸気圧を活用する手法、熱分解によって気体を発生する熱分解性発泡剤を活用する手法などを挙げることができる。特に、熱分解性発泡剤には窒素を発生させる特徴のあるものが多く、これらによる発泡によって得られる膨張性樹脂粒子の反応を適宜制御することによって得た粒子は気泡内に主に窒素を有するものとなる。   The method for obtaining the hollow particles 4 having closed cells is not particularly limited, but a general method is to obtain “expandable resin particles” using a foaming agent and to expand them by heating. Examples of the foaming agent include a method utilizing vapor pressure such as high-pressure compressed gas and liquefied gas, and a method utilizing a thermally decomposable foaming agent that generates gas by thermal decomposition. In particular, many thermally decomposable foaming agents are characterized by generating nitrogen, and the particles obtained by appropriately controlling the reaction of the expandable resin particles obtained by foaming by these have mainly nitrogen in the bubbles. It will be a thing.

この熱分解性発泡剤としては、特に限定されないがジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾジカルボンアミド、パラトルエンスルフォニルヒドラジンおよびその誘導体、そしてオキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジンを好適に挙げることができる。   Preferred examples of the thermally decomposable foaming agent include dinitrosopentamethylenetetramine, azodicarbonamide, paratoluenesulfonylhydrazine and derivatives thereof, and oxybisbenzenesulfonylhydrazine.

以下、高圧圧縮ガス及び液化ガスなどの蒸気圧を活用して中空粒子4となる『膨張性樹脂粒子』を得る手法を説明する。   Hereinafter, a method of obtaining “expandable resin particles” that become the hollow particles 4 by utilizing the vapor pressure of high-pressure compressed gas and liquefied gas will be described.

中空粒子4を形成する樹脂による連続相を重合する際、炭素数2〜8の直鎖状あるいは分岐状の脂肪族炭化水素及びそのフルオロ化物、炭素数2〜8の脂環式炭化水素及びそのフルオロ化物、そして上述した一般式(III)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも1種を発泡剤として高圧下で液化させ、反応溶媒中に分散させつつ、乳化重合させる手法である。   When polymerizing the continuous phase of the resin that forms the hollow particles 4, a linear or branched aliphatic hydrocarbon having 2 to 8 carbon atoms and a fluorinated product thereof, an alicyclic hydrocarbon having 2 to 8 carbon atoms and its At least one selected from the group consisting of a fluorinated product and the ether compound represented by the above general formula (III) is liquefied under high pressure as a foaming agent, and emulsified while being dispersed in a reaction solvent. This is a polymerization method.

これにより上記に示されるガス成分を液体状態の発泡剤として、上述した樹脂連続相にて封じ込めた『膨張性樹脂粒子』を得ることができ、これを加熱膨張させることによって、所望の中空粒子4を得ることができる。   This makes it possible to obtain the “expandable resin particles” encapsulated in the above-described resin continuous phase using the gas component shown above as a liquid foaming agent. Can be obtained.

また、『膨張性樹脂粒子』の表面に、シリカ粒子等のアンチブロッキング剤、カーボンブラック微粉、帯電防止剤、界面活性剤、油剤等をコーティングした上で加熱膨張させることにより、目的の中空粒子4を得ることができる。   Further, the surface of the “expandable resin particles” is coated with an anti-blocking agent such as silica particles, carbon black fine powder, antistatic agent, surfactant, oil agent, etc. Can be obtained.

本実施形態の効果をさらに高める工夫としては以下の手法が挙げられる。すなわち、上述の中空粒子4に加え、『膨張性樹脂粒子』を一部添加することである。これにより、タイヤの受傷後の本実施形態による内圧復活機能をさらに早期に実現させることができる。   The following methods can be cited as a device for further enhancing the effect of the present embodiment. That is, in addition to the hollow particles 4 described above, “expandable resin particles” are partly added. Thereby, the internal pressure restoration function according to the present embodiment after the tire is damaged can be realized even earlier.

しかしながら、共存する中空粒子4の耐久性を低下させる要因となるために以下の範囲での適用が好ましい。両者の相反する特性をうまく活用しうる範囲として、タイヤ気室3に充填された全粒子重量に対する『膨張性樹脂粒子』の含有率を40mass%以下、さらには含有率を30mass%以下、20mass%以下、そして10mass%以下とすることが好ましい。   However, since it becomes a factor of reducing the durability of the coexisting hollow particles 4, application in the following range is preferable. As a range in which the contradictory properties of both can be used well, the content of the “expandable resin particles” is 40 mass% or less, further the content is 30 mass% or less, 20 mass% with respect to the total particle weight filled in the tire chamber 3. Below, it is preferable to set it as 10 mass% or less.

また、受傷によりタイヤ気室3の内圧が低下した状態において、中空粒子4によって必要最低限の内圧を付与するには、中空粒子4の中空部内に所定圧力で封入された気体が、粒子外部へ漏れでないこと、換言すると、中空粒子の殻の部分に相当する樹脂による連続相が気体を透過し難い性質を有することが肝要である。   Further, in order to apply the necessary minimum internal pressure by the hollow particles 4 in a state where the internal pressure of the tire chamber 3 is reduced due to the damage, the gas sealed at a predetermined pressure in the hollow portion of the hollow particles 4 is transferred to the outside of the particles. In other words, it is important that the continuous phase of the resin corresponding to the shell part of the hollow particles has a property that gas is difficult to permeate.

すなわち、連続相を構成する樹脂は、ガス透過性の低い材質によること、具体的には、アクリロニトリル系共重合体、アクリル系共重合体、塩化ビニリデン系共重合体のいずれか少なくとも1種から成ることが肝要である。これらの材質は、タイヤ変形による入力に対して中空粒子としての柔軟性を有するため、本実施形態に特に有効である。   That is, the resin constituting the continuous phase is made of a material having low gas permeability, specifically, at least one of an acrylonitrile copolymer, an acrylic copolymer, and a vinylidene chloride copolymer. It is important. Since these materials have flexibility as hollow particles with respect to input due to tire deformation, they are particularly effective in this embodiment.

また、中空粒子4の連続相には、アクリロニトリル系重合体、アクリル系重合体および塩化ビニリデン系重合体のいずれかを適用することが好ましい。さらに詳しくは、重合体を構成するモノマーが、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、メチルメタクリレート、メタクリル酸、塩化ビニリデンから選択される重合体であり、好ましくはアクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メチルメタクリレート3元共重合体、アクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メタクリル酸3元共重合体から選ばれた少なくとも1種がそれぞれ有利に適合する。これらの材料は、いずれもガス透過係数が小さくて気体が透過し難いために、中空粒子の中空部内の気体が外部に漏れ難く、中空部内圧力を適切に保持することができる。   Moreover, it is preferable to apply any one of an acrylonitrile polymer, an acrylic polymer, and a vinylidene chloride polymer to the continuous phase of the hollow particles 4. More specifically, the polymer constituting the polymer is a polymer selected from acrylonitrile, methacrylonitrile, methyl methacrylate, methacrylic acid, and vinylidene chloride, preferably acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate terpolymer, acrylonitrile. At least one selected from the group consisting of / methacrylonitrile / methacrylic acid terpolymer is advantageously suitable. Since all of these materials have a small gas permeability coefficient and are difficult for gas to permeate, the gas in the hollow part of the hollow particles hardly leaks to the outside, and the pressure in the hollow part can be appropriately maintained.

さらに、中空粒子4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・cmHg)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・cmHg)以下であることが推奨される。 Further, the continuous phase of the hollow particles 4 has a gas permeability coefficient at 30 ° C. of 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less, preferably a gas permeability coefficient at 30 ° C. of 20 × 10 −12. (Cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less, more preferably a gas permeability coefficient at 30 ° C. of 2 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less is recommended.

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のガス透過係数は300×10-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)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、粒子の連続相についても、30℃におけるガス透過係数を300×10-12(cc・cm/cm2・s・cmHg)以下とした。ただし、このバ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・cmHg)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。 This is because the gas permeability coefficient of the inner liner in a normal pneumatic tire is at a level of 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less and has a sufficient internal pressure holding function. In view of the above, the gas permeation coefficient at 30 ° C. was set to 300 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less for the continuous phase of the particles. However, at this bus permeability coefficient level, it is necessary to replenish the internal pressure once every 3 to 6 months. Therefore, from the standpoint of maintenance, 20 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less, more preferably 2 × 10 −12 (cc · cm / cm 2 · s · cmHg) or less is recommended.

ここで、本実施形態に従って、タイヤ気室3に中空粒子4が充填されるにあたり、タイヤ1が外傷を受けた際の受傷部の封止機能を高めるために、平均嵩比重が中空粒子の平均真比重よりも大きい発泡体の多数を中空粒子群に混在させる手段が有効である。   Here, according to the present embodiment, when the tire air chamber 3 is filled with the hollow particles 4, the average bulk specific gravity is the average of the hollow particles in order to enhance the sealing function of the damaged portion when the tire 1 is damaged. Means for mixing a large number of foams larger than the true specific gravity in the hollow particle group is effective.

具体的には、直径が1〜15mmの略球体形状または一辺が1〜15mmの立方体形状であり独立または連通気泡を有し、平均嵩比重が0.06〜0.3g/ccであり、かつ粒子の平均真比重よりも大きい嵩比重値である発泡体の多数を加えることにより、内圧復活機能させる期間(タイミング)が早まり、タイヤの受傷後の走行能力を増大させることが可能である。   Specifically, it has a substantially spherical shape with a diameter of 1 to 15 mm or a cubic shape with one side of 1 to 15 mm, has independent or open cells, has an average bulk specific gravity of 0.06 to 0.3 g / cc, and By adding a large number of foams having a bulk specific gravity value larger than the average true specific gravity of the particles, the period (timing) for restoring the internal pressure is accelerated, and the running ability after the tire is damaged can be increased.

すなわち、中空粒子4は略球形状であるために流動性が高く、よってタイヤ用バルブ12等の内径の小さい導入口からタイヤ気室3の内部に、容易に充填することができる。その一方、タイヤの受傷時に、受傷部からタイヤの外側へ中空粒子4がタイヤ気室3の高圧気体とともに吹き出ようとして、受傷部の内面に集まることになる。   That is, since the hollow particles 4 have a substantially spherical shape, the fluidity is high, so that the inside of the tire chamber 3 can be easily filled from the inlet having a small inner diameter such as the tire valve 12. On the other hand, when the tire is damaged, the hollow particles 4 try to blow out together with the high-pressure gas in the tire chamber 3 from the damaged portion to the outside of the tire and collect on the inner surface of the damaged portion.

しかしながら、受傷部の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、受傷部から入り込んだ中空粒子4は、経路の途上行く手を阻まれる結果、多数の中空粒子4が受傷部の内面に圧縮状態で集合することになり、受傷部が暫定的に封止される。ここで、暫定的に封止とは、中空粒子4そのものの漏洩はないが、中空粒子4の周囲の空隙11にある気体が徐々に漏洩する状態を指す。   However, since the wound path from the inner surface of the scratched part to the outer peripheral surface of the tire is not a straight line but presents a complicated and complicated shape, the hollow particles 4 entering from the wounded part are obstructed by the path along the path. 4 will gather in a compressed state on the inner surface of the damaged part, and the damaged part is temporarily sealed. Here, provisionally sealing refers to a state in which the gas in the void 11 around the hollow particle 4 gradually leaks, although the hollow particle 4 itself does not leak.

その際、受傷部の外傷の形や大きさによっては、中空粒子のみによる暫定的封止が不完全な場合がある。このような場合において、上述した発泡体の多数を加えておくことにより、次のように封止のレベルを向上させることができる。   At that time, depending on the shape and size of the wound at the wounded part, provisional sealing with only hollow particles may be incomplete. In such a case, the level of sealing can be improved as follows by adding a large number of the foams described above.

すなわち、転動中のタイヤ気室3においては、速度に応じた遠心力が発生しており、その遠心力下において嵩比重の大きい発泡体はタイヤ1のインナーライナー8側へ、そして真比重の小さい中空粒子4は、発泡体より回転中心に近い側へ夫々偏在する。   That is, in the tire air chamber 3 that is rolling, a centrifugal force corresponding to the speed is generated. Under the centrifugal force, the foam having a large bulk specific gravity is directed to the inner liner 8 side of the tire 1 and has a true specific gravity. The small hollow particles 4 are unevenly distributed to the side closer to the rotation center than the foam.

この状態においては、もし中空粒子4のみでは封止できない程の大きさの外傷を受けたとしても、タイヤ1の内面に配置されたインナーライナー8の近傍に、発泡体が多数偏在しているため、発泡体がタイヤ1の外部へ吹き出ようとして、受傷部の内面にいち早く密着することによって、受傷部を封止することとなり、極めて有効である。   In this state, even if there is an external damage that cannot be sealed with the hollow particles 4 alone, many foams are unevenly distributed in the vicinity of the inner liner 8 disposed on the inner surface of the tire 1. When the foam is about to blow out to the outside of the tire 1 and quickly comes into close contact with the inner surface of the damaged part, the damaged part is sealed, which is extremely effective.

特に、発泡体が連通気泡を持つ熱可塑性ウレタンによる発泡体の場合、圧縮性が高く、タイヤの受傷の形状に密着しやすいことと、結果的に大きな受傷部を発泡体により極めて複雑かつ微細化できることによって、その複雑・微細化された気体の散逸流路を中空粒子4にて封止するに最も適した様態へ変化させることが出来るため、大変有効な手段となる。   In particular, if the foam is a foam made of thermoplastic urethane with open cells, it is highly compressible and easily adheres to the shape of the tire damage, and as a result, the large damage area is extremely complicated and refined by the foam. By being able to do so, it is possible to change the dissipated flow path of the complicated and miniaturized gas to a state most suitable for sealing with the hollow particles 4, which is a very effective means.

(作用・効果)
本発明のタイヤ粒子集合体100によれば、タイヤ気室3の内圧が低下した場合(パンク状態)に、中空粒子4が再膨張開始温度(Ts2)に達することにより膨張することで、当該中空粒子4が受傷部(傷口)から噴出する高圧気体を堰き止めるため、当該受傷部をより確実に封止することができるとともに、内圧復活機能を確実に実現することができる。
(Action / Effect)
According to the tire particle assembly 100 of the present invention, when the internal pressure of the tire chamber 3 decreases (a puncture state), the hollow particles 4 expand by reaching the re-expansion start temperature (Ts2). Since the particles 4 block the high-pressure gas ejected from the damaged part (scratch), the damaged part can be more reliably sealed and the internal pressure restoration function can be reliably realized.

また、カーカス折返部分6Aがタイヤ最大幅SWの位置を超えるまで延びていることによって、サイドウォールSWが岩や瓦礫に接触したときの外傷(カット傷など)が入りにくくなり、耐カット性が向上する。   In addition, by extending the carcass folding portion 6A beyond the position of the maximum tire width SW, it becomes difficult for trauma (cut flaws, etc.) when the sidewall SW comes into contact with rocks and rubble, and cut resistance is improved. To do.

また、カーカス折返部分6A(カーカス補強層6R)が受傷部の大きさを一定に抑えることによって受傷部が大きくならず、中空粒子4が当該受傷部をより確実に封止することができるとともに、タイヤ気室3の内圧が低下した場合であっても、サイドウォールSWがより撓みにくくなり、受傷後から中空粒子4が膨張するまでの間、安全かつ確実に走行(移動)することができる。   In addition, the carcass folded portion 6A (carcass reinforcing layer 6R) keeps the size of the damaged portion constant so that the damaged portion does not increase, and the hollow particles 4 can more reliably seal the damaged portion, Even when the internal pressure of the tire chamber 3 is lowered, the sidewall SW is more difficult to bend, and the vehicle can travel (move) safely and reliably after the damage until the hollow particles 4 expand.

さらに、トレッド端部10eを含むトレッドショルダーTSの少なくとも一部にカーカス補強層6R(カーカス折返部分6A又はカーカス層6a)設けられていることによって、タイヤ気室3の内圧が低下した場合であっても、サイド部ts1が路面と接しにくくなるため、当該サイド部ts1でのバーストの発生を抑制することができる。   Furthermore, when the carcass reinforcing layer 6R (the carcass folded portion 6A or the carcass layer 6a) is provided on at least a part of the tread shoulder TS including the tread end portion 10e, the internal pressure of the tire chamber 3 is reduced. However, since the side portion ts1 is less likely to come into contact with the road surface, it is possible to suppress the occurrence of a burst at the side portion ts1.

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、以下の比較例及び実施例に係るタイヤを用いて行った試験結果について説明する。なお、各タイヤ粒子集合体に関するデータは、以下に示す条件において測定された。   Next, in order to further clarify the effects of the present invention, test results performed using tires according to the following comparative examples and examples will be described. In addition, the data regarding each tire particle aggregate were measured on the conditions shown below.

・ タイヤサイズ : 195/65R15
・ ホイールサイズ : 6.5J×15
・ 車輌種別 : FR車(排気量3.000cc)
・ 荷重条件 : 定積
以下において、比較例1、実施例1、実施例2及び実施例3に係るタイヤ粒子集合体の耐カット性について説明する。各タイヤ粒子集合体におけるA範囲(図1参照)でのカーカス層(カーカス補強層を含む)の枚数及び耐カット性を表1に示す。なお、各タイヤ粒子集合体は、A範囲でのカーカス層(カーカス補強層を含む)の枚数以外については同一である。

Figure 2006231980
・ Tire size: 195 / 65R15
・ Wheel size: 6.5J × 15
・ Vehicle type: FR vehicle (displacement 3.000cc)
-Load conditions: Constant product Hereinafter, the cut resistance of the tire particle aggregates according to Comparative Example 1, Example 1, Example 2, and Example 3 will be described. Table 1 shows the number of carcass layers (including the carcass reinforcing layer) and the cut resistance in the range A (see FIG. 1) in each tire particle aggregate. Each tire particle aggregate is the same except for the number of carcass layers (including carcass reinforcing layers) in the A range.
Figure 2006231980

表1に示すように、比較例1に係るタイヤ粒子集合体では、A範囲でのカーカス層が1枚であり、実施例1に係るタイヤ粒子集合体では、A範囲でのカーカス層が2枚であり、実施例2に係るタイヤ粒子集合体では、A範囲でのカーカス層が3枚であり、実施例4に係るタイヤ粒子集合体では、A範囲でのカーカス層が4枚である。   As shown in Table 1, the tire particle assembly according to Comparative Example 1 has one carcass layer in the A range, and the tire particle assembly according to Example 1 has two carcass layers in the A range. In the tire particle assembly according to Example 2, there are three carcass layers in the A range, and in the tire particle assembly according to Example 4, there are four carcass layers in the A range.

<耐カット性>
各タイヤ粒子集合体をテスト用車輌に装着し、一定速度及び一定距離で悪路走行を実施したときのA範囲の耐カット性について評価した。なお、耐カット性の評価を、以下に示す。
<Cut resistance>
Each tire particle aggregate was mounted on a test vehicle and evaluated for cut resistance in the A range when the vehicle was driven on a rough road at a constant speed and a constant distance. In addition, evaluation of cut resistance is shown below.

○…耐カット性大
△…耐カット性中
×…耐カット性小
この結果、実施例1、実施例2及び実施例3に係るタイヤ粒子集合体は、比較例1に係るタイヤ粒子集合体と比べると、耐カット性に優れていることが分かった。すなわち、A範囲に2枚以上のカーカス層(又は、カーカス補強層)を備えるタイヤ粒子集合体は、耐カット性に優れ、受傷部が大きくなりにくくいため、中空粒子が当該受傷部をより確実に封止することができることが分かった。
○: Large cut resistance Δ: Medium cut resistance ×: Small cut resistance As a result, the tire particle aggregates according to Example 1, Example 2 and Example 3 are the same as the tire particle aggregate according to Comparative Example 1. It was found that the cut resistance was excellent when compared. That is, since the tire particle aggregate having two or more carcass layers (or carcass reinforcing layers) in the A range has excellent cut resistance and the damaged portion is less likely to become large, the hollow particles more reliably provide the damaged portion. It was found that it can be sealed.

本発明の実施形態に係るタイヤ粒子集合体を示すトレッド幅方向断面図である。It is a tread width direction sectional view showing a tire particle aggregate concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るタイヤ粒子集合体に充填される中空粒子及び気体の充填に併用するフィルターを備えたバルブの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the valve | bulb provided with the filter used together with the hollow particle with which the tire particle aggregate which concerns on embodiment of this invention is filled, and gas filling. 本発明の実施形態に係るタイヤ気室の圧力の低下を警報する装置と車輌とを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the apparatus and alarm which alert | report the fall of the pressure of the tire chamber which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るタイヤ粒子集合体を示すトレッド幅方向断面図である。It is a tread width direction sectional view showing a tire particle aggregate concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るタイヤ粒子集合体を示すトレッド幅方向断面図である。It is a tread width direction sectional view showing a tire particle aggregate concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るタイヤ粒子集合体を示すトレッド幅方向断面図である。It is a tread width direction sectional view showing a tire particle aggregate concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るタイヤ粒子集合体を示すトレッド幅方向断面図である。It is a tread width direction sectional view showing a tire particle aggregate concerning an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…タイヤ、2…リム、3…タイヤ気室、4…中空粒子、5…ビード部、5a…ビードコア、5b…ビードフィラー、6,6a…カーカス層、6A…カーカス折返部分、6R…カーカス補強層、7…インナーライナー、8…ベルト層、8a…第1ベルト層、8b…第2ベルト層、8e…ベルト端部、10…トレッド部、10e…トレッド端部、11…中空粒子の周囲の空隙、12…バルブ、13…フィルター、14…タイヤ圧力センサー、15…車輪速度センサー、50…車輌、50a…受信部、50b…警報部、100…タイヤ粒子集合体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tire, 2 ... Rim, 3 ... Tire air chamber, 4 ... Hollow particle, 5 ... Bead part, 5a ... Bead core, 5b ... Bead filler, 6, 6a ... Carcass layer, 6A ... Carcass folding part, 6R ... Carcass reinforcement Layer, 7 ... inner liner, 8 ... belt layer, 8a ... first belt layer, 8b ... second belt layer, 8e ... belt end, 10 ... tread portion, 10e ... tread end, 11 ... around the hollow particles Air gap, 12 ... valve, 13 ... filter, 14 ... tire pressure sensor, 15 ... wheel speed sensor, 50 ... vehicle, 50a ... receiving part, 50b ... alarm part, 100 ... tire particle aggregate

Claims (15)

車輌に装着されるタイヤと、前記タイヤとリムとによって区画されるタイヤ気室に、大気圧を超える高圧気体とともに充填される複数の中空粒子との集合体であるタイヤ粒子集合体であって、
前記タイヤは、タイヤ最大幅の位置を含むサイドウォールの少なくとも一部に、所定のコードとゴムとによって構成されたカーカス補強層を備え、
前記中空粒子は、樹脂による連続相と独立気泡とからなる略球形状であり、前記タイヤ気室の内圧が低下した場合に、所定の温度(Ts2)に達することにより膨張することを特徴とするタイヤ粒子集合体。
A tire particle assembly that is an assembly of a tire mounted on a vehicle, and a plurality of hollow particles filled with a high-pressure gas exceeding atmospheric pressure into a tire chamber defined by the tire and the rim,
The tire includes a carcass reinforcing layer formed of a predetermined cord and rubber on at least a part of the sidewall including the position of the tire maximum width,
The hollow particles have a substantially spherical shape composed of a continuous phase made of resin and closed cells, and expand when a predetermined temperature (Ts2) is reached when the internal pressure of the tire chamber decreases. Tire particle aggregate.
前記カーカス補強層は、前記サイドウォールの少なくとも一部及びトレッド端部を含むトレッドショルダーの少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ粒子集合体。   The tire particle assembly according to claim 1, wherein the carcass reinforcing layer is provided on at least a part of the tread shoulder including at least a part of the sidewall and a tread end part. 前記タイヤは、
少なくともビードコアを含む一対のビード部と、
前記ビードコアの周りでトレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側に折り返されたカーカス層とを備え、
前記カーカス補強層は、前記ビードコアの周りでトレッド幅方向内側からトレッド幅方向外側に折り返された部分である前記カーカス層のカーカス折返部分と一体となっていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタイヤ粒子集合体。
The tire is
A pair of bead portions including at least a bead core;
A carcass layer folded from the inner side in the tread width direction to the outer side in the tread width direction around the bead core;
The carcass reinforcing layer is integrated with a carcass folded portion of the carcass layer, which is a portion folded from the inner side in the tread width direction to the outer side in the tread width direction around the bead core. Item 3. The tire particle aggregate according to Item 2.
前記タイヤは、前記タイヤの骨格となる第1のカーカス層とを備え、
前記カーカス補強層は、前記第1のカーカス層とともに前記タイヤの骨格となる第2のカーカス層であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタイヤ粒子集合体。
The tire includes a first carcass layer serving as a skeleton of the tire,
3. The tire particle assembly according to claim 1, wherein the carcass reinforcing layer is a second carcass layer that becomes a skeleton of the tire together with the first carcass layer. 4.
下記一般式(I)
中空粒子の充填率=(粒子体積値/タイヤ気室容積値)×100 …(I)
によって算出される前記中空粒子の充填率は、5vol%以上80vol%以下であり、
前記粒子体積値は、前記タイヤ気室に充填される全中空粒子の大気圧下での合計体積と粒子周囲の空隙体積との合計量(cm3)であり、
前記タイヤ気室容積値は、前記タイヤ気室に空気のみを充填して使用内圧(kPa)に調整した後、充填空気を内圧が大気圧になるまで排出した際の充填空気排出量(cm3)を用いて、下記一般式(II)
タイヤ気室容積値=(充填空気排出量)/(使用内圧/大気圧) …(II)
から求めた値(cm3)であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のタイヤ粒子集合体。
The following general formula (I)
Filling ratio of hollow particles = (particle volume value / tire chamber volume value) × 100 (I)
The filling rate of the hollow particles calculated by the following is 5 vol% or more and 80 vol% or less,
The particle volume value is a total amount (cm 3 ) of the total volume under atmospheric pressure of all the hollow particles filled in the tire chamber and the void volume around the particles,
The volume value of the tire chamber is the amount of filled air discharged (cm 3 ) when the tire chamber is filled with only air and adjusted to the working internal pressure (kPa) and then the filled air is discharged until the internal pressure reaches atmospheric pressure. ), The following general formula (II)
Tire chamber volume value = (filled air discharge) / (internal pressure / atmospheric pressure) (II)
The tire particle aggregate according to any one of claims 1 to 4, wherein the tire particle aggregate is a value (cm 3 ) obtained from the formula (1).
前記中空粒子の内圧である中空部圧力は、前記タイヤ気室の内圧の70%以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載のタイヤ粒子集合体。   The tire particle assembly according to any one of claims 1 to 5, wherein a hollow part pressure that is an internal pressure of the hollow particles is 70% or more of an internal pressure of the tire chamber. 前記所定の温度(Ts2)は、90〜200℃であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載のタイヤ粒子集合体。   The tire particle assembly according to any one of claims 1 to 6, wherein the predetermined temperature (Ts2) is 90 to 200 ° C. 前記タイヤ気室に充填された複数の前記中空粒子である中空粒子群の平均粒径は、40〜200μmであり、
前記タイヤ気室に充填された前記中空粒子群の平均真比重は、0.01〜0.06(g/cm)であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のタイヤ粒子集合体。
The average particle diameter of the hollow particle group that is the plurality of hollow particles filled in the tire chamber is 40 to 200 μm,
8. The average true specific gravity of the hollow particle group filled in the tire chamber is 0.01 to 0.06 (g / cm 3 ). The tire particle aggregate described in 1.
前記中空粒子の内部にある気体は、窒素、空気、炭素数2〜8の直鎖状あるいは分岐状の脂肪族炭化水素及びそのフルオロ化物、炭素数2〜8の脂環式炭化水素及びそのフルオロ化物、そして下記一般式(III):
−O−R・・・(III)
(式中のRおよびRは、それぞれ独立に炭素数が1〜5の一価の炭化水素基であり、該炭化水素基の水素原子の一部をフッ素原始に置き換えても良い)にて表されるエーテル化合物、からなる群の中から選ばれた少なくとも1種の気体であることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のタイヤ粒子集合体。
The gas inside the hollow particles includes nitrogen, air, a linear or branched aliphatic hydrocarbon having 2 to 8 carbon atoms and a fluorinated product thereof, an alicyclic hydrocarbon having 2 to 8 carbon atoms and a fluoro thereof. And the following general formula (III):
R 1 —O—R 2 (III)
(Wherein R 1 and R 2 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and part of the hydrogen atoms of the hydrocarbon group may be replaced with a fluorine primitive) The tire particle aggregate according to any one of claims 1 to 8, wherein the tire particle aggregate is at least one gas selected from the group consisting of ether compounds represented by:
前記中空粒子の連続相は、ポリビニルアルコール樹脂、アクリロニトリル系重合体、アクリル系重合体および塩化ビニリデン系重合体の少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載のタイヤ粒子集合体。   The continuous phase of the hollow particles is composed of at least one of a polyvinyl alcohol resin, an acrylonitrile-based polymer, an acrylic polymer, and a vinylidene chloride-based polymer. The tire particle aggregate according to 1. 前記中空粒子の連続相は、アクリロニトリル系重合体からなり、該アクリロニトリル系重合体は、アクリロニトリル重合体、アクリロニトリル/メタアクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル/メチルメタクリレート共重合体およびアクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メチルメタクリレート3元共重合体、アクリロニトリル/メタアクリロニトリル/メタクリル酸3元共重合体の少なくとも1種であることを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載のタイヤ粒子集合体。   The continuous phase of the hollow particles is composed of an acrylonitrile-based polymer, and the acrylonitrile-based polymer is an acrylonitrile polymer, an acrylonitrile / methacrylonitrile copolymer, an acrylonitrile / methyl methacrylate copolymer, or an acrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate 3. The tire particle aggregate according to any one of claims 1 to 10, wherein the tire particle aggregate is at least one of an original copolymer and an acrylonitrile / methacrylonitrile / methacrylic acid ternary copolymer. タイヤ圧力センサーによる前記タイヤ気室の圧力の直接測定方式に基づいて、前記タイヤ気室における内圧の低下を警報する第1タイヤ圧力低下警報機能を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載のタイヤ粒子集合体。   12. A first tire pressure drop alarm function for warning a decrease in internal pressure in the tire chamber based on a direct measurement method of the pressure in the tire chamber by a tire pressure sensor. The tire particle aggregate according to any one of the above. 車輪速度センサーにより検知される車輪速度に基づいて、前記タイヤ気室における内圧低下を警報する第2タイヤ圧力低下警報機能を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載のタイヤ粒子集合体。   13. The vehicle according to claim 1, further comprising a second tire pressure decrease warning function that warns of a decrease in internal pressure in the tire chamber based on a wheel speed detected by a wheel speed sensor. The tire particle aggregate as described. 前記タイヤ気室内における大気圧下での平均嵩比重が前記中空粒子の平均真比重よりも大きく、前記中空粒子と混在して前記タイヤ気室に充填される多数の発泡体を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか一項に記載のタイヤ粒子集合体。   An average bulk specific gravity under atmospheric pressure in the tire chamber is larger than an average true specific gravity of the hollow particles, and includes a large number of foams mixed with the hollow particles and filled in the tire chamber. The tire particle aggregate according to any one of claims 1 to 13. 前記発泡体は、直径が1〜15mmの略球体形状又は1辺が1〜15mmの立方体形状であり、平均嵩比重が0.06〜0.3(g/cc)であり、独立気泡又は連通気泡を有するものであることを特徴とする請求項14に記載のタイヤ粒子集合体。   The foam has a substantially spherical shape with a diameter of 1 to 15 mm or a cubic shape with one side of 1 to 15 mm, an average bulk specific gravity of 0.06 to 0.3 (g / cc), and has closed cells or communication. The tire particle aggregate according to claim 14, which has bubbles.
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