JP2008189252A - ランフラットタイヤ及びランフラットタイヤ支持体 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量性とリサイクル性とを兼ね備えた支持体を使用し、ポリオキシアルキレン化合物を主成分とする潤滑剤によって膨潤した場合に、装着時や走行中に支持体に潤滑剤が付着して吸収された場合においても、支持体構成材料の物性の低下、潤滑剤付着部分の支持体の重量増加によるバランスの悪化などの問題が抑制されたランフラットタイヤ並びに該ランフラットタイヤに使用するランフラットタイヤ支持体を提供する。
【解決手段】タイヤ内部に中子であるランフラットタイヤ支持体を装着したランフラットタイヤであって、タイヤ内面にポリオキシアルキレン化合物からなる潤滑剤が塗布されており、ランフラットタイヤ支持体が熱可塑性ポリエステルエラストマーにて構成されているランフラットタイヤとする。
【選択図】なし

Description

本発明は、タイヤがパンクした場合に必要なタイヤ外径を維持し、安全に走行可能とするランフラットタイヤ並びに自動車用タイヤのリムに装着され、空気タイヤの内部に配設されてタイヤがパンクした場合に必要なタイヤ外径を維持し、安全に走行可能とするランフラットタイヤ支持体に関するものである。

ランフラットタイヤは、タイヤがパンクした場合やその他の原因でタイヤの空気圧が大きく低下し或いはゼロとなった場合にも、最寄りのサービス施設まで到達するまでの間、車両の荷重と走行に耐え得る耐久性を備えたタイヤである。ランフラットタイヤとしては、タイヤのサイド部を補強したサイド補強タイプとタイヤ内部に支持体（中子）を収容した中子タイプとが実用化されている。ランフラットタイヤにおいては、ランフラット走行時におけるタイヤ内面とランフラットタイヤ支持体（以下、単に「支持体」と称する場合もある）外周面の摩擦による支持体の摩耗を防止してランフラット状態での必要な走行距離を確保するために、通常タイヤ内面に潤滑剤が塗布されている。

中子タイプのランフラットタイヤ支持体として、ポリウレタン弾性体を構成材料とする支持体が公知である（例えば特許文献１〜３）。

支持体構成材料として天然ゴム、ジエン系ゴム、ポリウレタン弾性体などを使用し、潤滑剤としてポリオキシエチレングリコールなどのポリオキシアルキレン化合物を主成分とする組成物を使用したランフラットタイヤも公知である（特許文献４）。

特表２００３−５１９６９９号公報 特開平６−３０５３１０号公報 特開２００４−５０８９９８号公報 特開２００６−５１８７８２号公報

しかるに天然ゴムやジエン系ゴムを使用した支持体はその構成材料の密度が高く、重量の大きなものとなって低燃費の要請に対応することができず、ポリウレタン弾性体からなる支持体は、該ポリウレタン弾性体が熱硬化性材料にて構成されている場合にはリサイクルができず、環境に配慮したリサイクルの要請に対応することができないという問題を有する。

これに対して公知の熱硬化性ポリウレタン弾性体と同様な硬さ、弾性、強度などの機械的強度を有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーを使用して軽量性とリサイクル性とを兼ね備えた支持体とすることが考えられる。

しかし、熱可塑性ポリウレタンエラストマーにて形成された支持体は、タイヤ内周面に塗布されたポリオキシアルキレン化合物を主成分とする潤滑剤が装着時や走行中に支持体に付着して吸収され、膨潤などによる支持体構成材料の物性の低下、潤滑剤付着部分の支持体の重量増加によるバランスの悪化などの問題を生じる。

本発明の目的は、軽量性とリサイクル性とを兼ね備えた支持体を使用し、ポリオキシアルキレン化合物を主成分とする潤滑剤によって膨潤した場合に、装着時や走行中に支持体に潤滑剤が付着して吸収された場合においても、支持体構成材料の物性の低下、潤滑剤付着部分の支持体の重量増加によるバランスの悪化などの問題が抑制されたランフラットタイヤ並びに該ランフラットタイヤに使用するランフラットタイヤ支持体を提供することにある。

本発明のランフラットタイヤは、タイヤ内部に中子であるランフラットタイヤ支持体を装着したランフラットタイヤであって、
前記タイヤ内面にポリオキシアルキレン化合物からなる潤滑剤が塗布されており、
前記ランフラットタイヤ支持体が熱可塑性ポリエステルエラストマーにて構成されていることを特徴とする。

上記構成のランフラットタイヤは、軽量性とリサイクル性とを兼ね備えた支持体を使用し、ポリオキシアルキレン化合物を主成分とする潤滑剤が付着した場合における、潤滑剤の吸収による支持体構成材料の物性の低下、潤滑剤付着部分の支持体の重量増加によるバランスの悪化などの問題が抑制されたランフラットタイヤである。

熱可塑性ポリエステルエラストマーにて形成されたランフラットタイヤ支持体は、ランフラット走行における耐久性にも優れた性能を有する。

上記のランフラットタイヤにおいては、前記ポリエステルエラストマーが、前記潤滑剤に７０℃にて７２時間浸漬後の重量変化率が１％以下であることが好ましい。

係る構成のランフラットタイヤは、とりわけ内部に装着されたランフラットタイヤ支持体にポリオキシアルキレン化合物を主成分とする潤滑剤が付着した場合における、潤滑剤の吸収による支持体構成材料の物性の低下、潤滑剤付着部分の支持体の重量増加によるバランスの悪化などの問題が抑制されたランフラットタイヤである。

潤滑剤は、０℃にて液状のポリオキシアルキレン化合物とシリカ３〜１０重量％（全重量に対して）からなる組成物であることが好ましい。

本発明のランフラットタイヤ支持体は、熱可塑性ポリエステルエラストマーにて構成されていることを特徴とする。

上記構成のランフラットタイヤ支持体は、軽量性とリサイクル性とを兼ね備え、ポリオキシアルキレン化合物を主成分とする潤滑剤が付着した場合における、潤滑剤の吸収による物性の低下、潤滑剤付着部分の重量増加によるバランスの悪化などの問題が抑制されたランフラットタイヤ支持体である。

上記のランフラットタイヤ支持体においては、前記ポリエステルエラストマーが、前記潤滑剤に７０℃にて７２時間浸漬後の重量変化率が１％以下であることが好ましい。

上記構成のランフラットタイヤ支持体は、とりわけポリオキシアルキレン化合物を主成分とする潤滑剤が付着した場合における、潤滑剤の吸収による物性の低下、潤滑剤付着部分の重量増加によるバランスの悪化などの問題が抑制されたランフラットタイヤ支持体である。

本発明においてランフラットタイヤ支持体構成材料として使用する熱可塑性ポリエステルエラストマーとしては、熱可塑性ポリエステルをハードセグメントとし、ポリアルキレンジオ−ルをソフトセグメントとするポリエステルエーテルブロック共重合体、脂肪族ポリエステルをソフトセグメントとするポリエステルエステルブロック共重合体等が例示できる。

ポリエステルエーテルブロック共重合体としては、ジカルボン酸ないしそのエステル形成性誘導体から選択される少なくとも１種のジカルボン酸化合物、ジオールないしそのエステル形成性誘導体から選択される少なくとも１種のグリコール化合物及びポリオキシアルキレンジオールの三元ブロック共重合体が例示される。

上記のポリエステルエーテルブロック共重合体を構成するジカルボン酸ないしそのエステル形成性誘導体としてはテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン２，６−ジカルボン酸、ナフタレン２，７−ジカルボン酸、ジフェニル４，４’−ジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸、これらの芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸のメチルエステル等のエステル形成性誘導体が例示される。

上記のポリエステルエーテルブロック共重合体を構成するジオール化合物ないしそのエステル形成性誘導体から選択される少なくとも１種のグリコール化合物としては、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトレメチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等の脂肪族ジオール、１，１−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオールが例示される。

またポリオキシアルキレンジオールとしては、平均分子量（末端基定量法）が３００〜５０００のポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合体からなるグリコール等が例示される。ポリオキシアルキレンジオールも単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

ポリエステルエステルブロック共重合体としては、上記ジカルボン酸化合物、グリコール化合物及び平均分子量が３００〜５０００のポリエステルジオールのうち少なくとも各１種から構成される三元ブロック共重合体である。ポリエステルジオールとしては上記の脂肪族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸から選択される少なくとも１種のジカルボン酸成分とグリコール化合物から構成される、ポリブチレンアジペート等のポリエステルジオール、ポリε−カプロラクトンやポリγ−ブチロラクトン等のラクトンの開環重合により得られるポリエステルジオールを例示することができる。

上記の熱可塑性ポリエステルエラストマーとしては、耐加水分解性、伸縮性、耐熱性等に優れている点で、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、ナフタレン２，６−ジカルボン酸の少なくとも一方を使用し、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを使用し、ポリオキシアルキレンジオールとしてポリオキシテトラメチレングリコールを使用した３元ブロック共重合体であるポリエステルエーテルブロック共重合体、又は、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸、ナフタレン２，６−ジカルボン酸の少なくとも一方を使用し、ジオール成分として１，４−ブタンジオールを使用し、ポリエステルジオールとしてポリε−カプロラクトンを使用した３元ブロック共重合体であるポリエステルエステルブロック共重合体が特に好ましい。上記熱可塑性ポリエステルエラストマーに非エラストマー成分をブレンドないし共重合したエラストマー、ポリオレフィン系成分をソフトセグメントにしたポリエステルエラストマーも使用可能である。

熱可塑性ポリエステルエラストマーは、材料の硬度はＪＩＳ Ａ（アスカーＡ硬度計：２０℃）にて８０〜９７であることが好ましい。また融点は１７０℃以上であることが好ましい。係る構成によれば、ランフラット走行時において十分な耐荷重性、繰返し応力に対する耐久性、発熱に対する耐久性等を有するランフラットタイヤ支持体を形成することができる。

上記熱可塑性ポリエステルエラストマーとしては、市販品を使用することができ、商品名ペルプレン（東洋紡績製）、商品名ハイトレル（デュポン社製）等がある。

熱可塑性エラストマーを使用したランフラットタイヤ支持体の製造方法は、一般的には射出成形法による。ランフラットタイヤ支持体の内周面であるリム装着部には、スチールコード、ガラス繊維、アラミド繊維等にて形成された補強部を設けることは好適な態様である。該補強部はリム装着部を形成する金型表面に補強コードを装着して樹脂を射出成形してもよく、補強コードと樹脂からなる補強部材を別途形成して金型に装着した後に樹脂を射出成形してもよい。

図１は、本発明のランフラットタイヤ支持体を例示した斜視図であり、図２は図１のＸ−Ｘ断面図である。ランフラットタイヤ支持体１０は、断面が四角形のリング状であり、ランフラット走行時にタイヤ内面と接する外周部１４、リムに接する内周面１３を有する内周部１２、及び外周部１４と内周部１２とを接続する幅方向リブ部１６と周方向リブ部２０とから構成されており、内周部１２の内周面近傍には、周方向に補強コード層２２が設けられている。幅方向リブ部１６と周方向リブ部２０は、ランフラットタイヤ支持体の側部に設けられた凹部１８により形成されている。凹部１８の形状、個数は、支持体１０が所定の機械的強度等の要請を満たす限り特に限定されるものではない。図１には側面視形状が扇型で幅方向断面形状が矩形の例を示したが、半球状であってもよい。凹部１８の体積比率が大きいほど支持体１０の軽量化が図れる。

（実施例１）
熱可塑性ポリエステルエラストマーであるペルプレンＰ８０Ｃ（東洋紡績社製）を使用して図１に示したランフラットタイヤ支持体を射出成形法にて製造した。このランフラットタイヤ支持体は十分な耐荷重性と耐久性を有するものであった。またこの材料を常温で液状のポリオキシエチレングリコールとシリカを含有し、シリカの含有率が５重量％の潤滑剤に浸漬し、７０℃にて保持し、所定時間経過後に重量増加を測定したところ、７２時間後の重量増加率は０．０８％、１６８時間後の重量増加率は０．２３％であった。

（比較例１）
特許文献３に記載されたものと同様なＲＩＭポリウレタンを使用して実施例１と同じ形状のランフラットタイヤ支持体をＲＩＭ成形法により製造した。このランフラットタイヤ支持体は十分な耐荷重性と耐久性を有するものであった。この材料を常温で液状のポリオキシエチレングリコールとシリカを含有し、シリカの含有率が５重量％の潤滑剤に浸漬し、７０℃にて保持し、所定時間経過後に重量増加を測定したところ、７２時間後の重量増加率は１１．３％、１６８時間後の重量増加率は１５．２％であった。

ランフラットタイヤ支持体を例示した斜視図 図１のＸ−Ｘ断面図

Claims (4)

1. タイヤ内部に中子であるランフラットタイヤ支持体を装着したランフラットタイヤであって、
   前記タイヤ内面にポリオキシアルキレン化合物からなる潤滑剤が塗布されており、
   前記ランフラットタイヤ支持体が熱可塑性ポリエステルエラストマーにて構成されていることを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 前記ポリエステルエラストマーが、前記潤滑剤に７０℃にて７２時間浸漬後の重量変化率が１％以下であることを特徴とする請求項１記載のランフラットタイヤ。
3. 熱可塑性ポリエステルエラストマーにて構成されていることを特徴とするランフラットタイヤ支持体。
4. 前記ポリエステルエラストマーが、前記潤滑剤に７０℃にて７２時間浸漬後の重量変化率が１％以下であることを特徴とする請求項３記載のランフラットタイヤ支持体。

Images