JP2014144774A - タイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】樹脂材料で形成された環状のタイヤ骨格体17を有するタイヤ10であって、周辺環境からの化学的又は物理的影響に応じて発色する発色手段により視覚的に変化し、タイヤ骨格体17の状況が視覚的に確認可能なインジケータ領域2Aが、設けられたタイヤ10。
【選択図】図5
Description
近年では、軽量化や、成形の容易さ、リサイクルのしやすさから、樹脂材料、特に熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーなどをタイヤ材料として用いることが検討されている。
例えば、特許文献1及び特許文献2には、熱可塑性の高分子材料を用いて成形された空気入りタイヤが開示されている。
以下、前記インジケータ領域及びその態様、並びに、本発明におけるタイヤ骨格体を構成する樹脂材料について説明し、続いて本発明のタイヤの具体的な実施形態について図を用いて説明する。
まず、インジケータ領域の機能について説明する。前記インジケータ領域は、タイヤ骨格体の周辺環境からの化学的又は物理的影響に応じて視覚的に変化する。上述のように、「タイヤ骨格体の周辺環境からの化学的又は物理的影響」とは、タイヤ骨格体が受けうる周辺環境からの化学的又は物理的な影響を意味する。また、前記タイヤ骨格体が受けうる周辺環境からの化学的な影響としては、例えば、紫外線、水分、塩分、薬品(酸、アルカリ、油、各種溶剤)等の要因から受けうる化学反応による影響が挙げられる。更に、前記タイヤ骨格体が受けうる物理的な影響とは、タイヤ外部からの物理的衝撃による影響等が挙げられる。
この場合、インジケータ領域を構成する発色手段(塩化コバルト)は、タイヤ骨格体中の水分、即ち、タイヤ骨格体の周辺環境からの化学的影響を直接受け取ることによって色が青色からピンク色に変化するため、視覚的にインジケータ領域を変化させることとなる。
この際、タイヤ骨格体のインジケータ領域内にクラックが生じると、当該クラックによって発色剤含有カプセルが破壊され、内部の発色剤が流出する。この発色剤の流出によってインジケータ領域の色を変化させることができる。このため、タイヤ骨格体のクラックの発生状況を、インジケータ領域を通じてタイヤ外部から視覚的に確認することができる。即ち、インジケータ領域を構成する材料(発色剤含有カプセル)は、タイヤ骨格体の周辺環境からの化学的又は物理的影響を、クラックというタイヤ骨格体の物理的変化として間接的に受け取ることによって、インジケータ領域を視覚的に変化させることとなる。
尚、インジケータ領域は、パターン状に形成される必要はなく、発色手段を混合(分散)した樹脂材料を用いてタイヤ骨格体を形成し、タイヤ骨格体の全面にインジケータ領域が設けられている態様とすることもできる。
但し、上記塩化コバルトの含有量は、タイヤ骨格体が吸湿によって加水分解し劣化した程度が確認できるように決定されるのが好ましい。このため、例えば、タイヤ骨格体を形成する樹脂材料の加水分解率が一定の閾値値以上になると推測される程度の吸湿がなされた際にインジケータ領域の色が変化するように設定したり、加水分解量(吸湿量)に応じてインジケータ領域内の色濃度が徐々に変化する(例えば濃くなるように)ように構成することができる。
次に、タイヤ骨格体を形成する樹脂材料について説明する。ここで、「樹脂」とは、熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)及び熱硬化性樹脂を含む概念であり、加硫ゴムは含まない。
前記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。
また、以下樹脂材料において同種とは、エステル系同士、スチレン系同士などの形態を指す。
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーとは、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーの主鎖にアミド結合(−CONH−)を有するものを意味する。ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、JIS K6418:2007に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)等や、特開2004−346273号公報に記載のポリアミド系エラストマー等を挙げることができる。
[一般式(1)中、R1は、炭素数2〜20の炭化水素の分子鎖、または、炭素数2〜20のアルキレン基を表す。]
[一般式(2)中、R2は、炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖、または、炭素数3〜20のアルキレン基を表す。]
前記一般式(1)または一般式(2)で表されるモノマーとしては、ω−アミノカルボン酸やラクタムが挙げられる。また、前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、これらω−アミノカルボン酸やラクタムの重縮合体や、ジアミンとジカルボン酸との共縮重合体等が挙げられる。
前記ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、3−メチルペンタメチレンジアミン、メタキシレンジアミンなどの炭素数2〜20の脂肪族ジアミンなどのジアミン化合物を挙げることができる。また、ジカルボン酸は、HOOC−(R3)m−COOH(R3:炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖、m:0または1)で表すことができ、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの炭素数2〜20の脂肪族ジカルボン酸を挙げることができる。
前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタムまたはウデカンラクタムを開環重縮合したポリアミドを好ましく用いることができる。
ここで、「ABA型トリブロックポリエーテル」とは、下記一般式(3)に示されるポリエーテルを意味する。
[一般式(3)中、xおよびzは、1〜20の整数を表す。yは、4〜50の整数を表す。]
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリウレタンが物理的な凝集によって疑似架橋を形成しているハードセグメントを構成し、他のポリマーが非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられ、例えば、下記式Aで表される単位構造を含むソフトセグメントと、下記式Bで表される単位構造を含むハードセグメントとを含む共重合体として表すことができる。
[前記式中、Pは、長鎖脂肪族ポリエーテルまたは長鎖脂肪族ポリエステルを表す。Rは、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、芳香族炭化水素を表す。P’は、短鎖脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、または、芳香族炭化水素を表す。]
これらは単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
また、前記Rで表される脂環族炭化水素を含むジイソシアネート化合物としては、例えば、1,4−シクロヘキサンジイソシアネートおよび4,4−シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。更に、前記Rで表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジイソシアネート化合物としては例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートが挙げられる。
これらは単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
また、前記P’で表される脂環族炭化水素を含む脂環族ジオール化合物としては、例えば、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,3−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、およびシクロヘキサン−1,4−ジメタノール等が挙げられる。
更に、前記P’で表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジオール化合物としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシン、クロロヒドロキノン、ブロモヒドロキノン、メチルヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、フェノキシヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルサルファイド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、ビスフェノールA、1,1−ジ(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)エタン、1,4−ジヒドロキシナフタリン、および2,6−ジヒドロキシナフタリン等が挙げられる。
これらは単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマーおよびソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、特開平5−331256に記載の熱可塑性ポリウレタンを用いることができる。
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとして、具体的には、トリレンジイソシアネート(TDI)/ポリエステル系ポリオール共重合体、TDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、TDI/カプロラクトン系ポリオール共重合体、TDI/ポリカーボネート系ポリオール共重合体、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)/ポリエステル系ポリオール共重合体、MDI/ポリエーテル系ポリオール共重合体、MDI/カプロラクトン系ポリオール共重合体、MDI/ポリカーボネート系ポリオール共重合体が好ましく、TDIとポリエステル系ポリオール、TDIとポリエーテル系ポリオール、MDIとポリエステルポリオール、MDIとポリエーテル系ポリオールが更に好ましい。
前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリスチレンがハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエチレン、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。前記ハードセグメントを形成するポリスチレンとしては、例えば、公知のラジカル重合法、イオン性重合法で得られるものが好適に使用でき、例えば、アニオンリビング重合を持つポリスチレンが挙げられる。
また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、5000〜1000000が好ましく、10000〜800000が更に好ましく、30000〜500000が特に好ましい。更に、前記ハードセグメント(x)およびソフトセグメント(y)との体積比(x:y)は、成形性の観点から、5:95〜80:20が好ましく、10:90〜70:30が更に好ましい。
前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−ブタジエン系共重合体[SBS(ポリスチレン−ポリ(ブチレン)ブロック−ポリスチレン)、SEBS(ポリスチレン−ポリ(エチレン/ブチレン)ブロック−ポリスチレン)]、スチレン−イソプレン共重合体[ポリスチレン−ポリイソプレンブロック−ポリスチレン)、スチレン−プロピレン系共重合体[SEP(ポリスチレン−(エチレン/プロピレン)ブロック)、SEPS(ポリスチレン−ポリ(エチレン/プロピレン)ブロック−ポリスチレン)、SEEPS(ポリスチレン−ポリ(エチレン−エチレン/プロピレン)ブロック−ポリスチレン)、SEB(ポリスチレン(エチレン/ブチレン)ブロック)等が挙げられる。
前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリオレフィンが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、前記ポリオレフィン、他のポリオレフィン、ポリビニル化合物)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。前記ハードセグメントを形成するポリオレフィンとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイソタクチックポリプロピレン、ポリブテン等が挙げられる。
前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン−α−オレフィンランダム共重合体、オレフィンブロック共重合体等が挙げられ、例えば、プロピレンブロック共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−4−メチル−1ペンテン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、1−ブテン−4−メチル−ペンテン、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体、プロピレン−メタクリル酸共重合体、プロピレン−メタクリル酸メチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸エチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸ブチル共重合体、プロピレン−メチルアクリレート共重合体、プロピレン−エチルアクリレート共重合体、プロピレン−ブチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
また、エチレンとプロピレンといったように2種以上のポリオレフィン樹脂を組み合わせて使用してもよい。また、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー中のポリオレフィン含率は、50質量%以上100質量%以下が好ましい。
更に、前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品のプライムポリマー製の「プライムTPO」シリーズ(例えば、E−2900H、F−3900H、E−2900、F−3900、J−5900、E−2910、F−3910、J−5910、E−2710、F−3710、J−5910、E−2740、F−3740、R110MP、R110E、T310E、M142E等)等も用いることができる。
前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリエステルが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、ポリエステルまたはポリエーテル等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。
前記ハードセグメントを形成するポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、プリブチレンテレフタレート、ポリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられ、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。
前記脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体等が挙げられる。
前記脂肪族ポリエステルとしては、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが挙げられる。
これらの脂肪族ポリエーテルおよび脂肪族ポリエステルのなかでも、得られるポリエステルブロック共重合体の弾性特性の観点から、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加物、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが好ましい。
前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリエステルが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー(例えば、ポリエステルまたはポリエーテル等)が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。
前記ハードセグメントを形成するポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、プリブチレンテレフタレート、ポリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられ、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。
前記脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体等が挙げられる。
前記脂肪族ポリエステルとしては、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが挙げられる。
これらの脂肪族ポリエーテルおよび脂肪族ポリエステルのなかでも、得られるポリエステルブロック共重合体の弾性特性の観点から、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加物、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが好ましい。
また、タイヤの耐久性や生産性を向上させることができる。前記樹脂材料には、所望に応じて、ゴム、エラストマー、熱可塑性樹脂、各種充填剤(例えば、シリカ、炭酸カルシウム、クレイ)、老化防止剤、オイル、可塑剤、発色剤、耐候剤、補強材等の各種添加剤を含有(ブレンド)させてもよい。
以下に、図面に従って本発明のタイヤの第1の実施形態に係るタイヤを説明する。
本実施形態のタイヤ10について説明する。本実施形態のタイヤは、紫外線の吸収量に応じて色が変化するインジケータ領域を有している。図5(A)は、本発明の一実施形態に係るタイヤの一部の断面を示す斜視図である。図5(B)は、リムに装着したビード部の断面図である。図5に示すように、本実施形態のタイヤ10は、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。
また、本実施形態では、タイヤケース半体17Aは左右対称形状、即ち、一方のタイヤケース半体17Aと他方のタイヤケース半体17Aとが同一形状とされているので、タイヤケース半体17Aを成形する金型が1種類で済むメリットもある。
次に、本実施形態のタイヤ10の製造装置を説明する。図7は、タイヤ10を形成する際に用いる成形機のタイヤ支持部にタイヤ半体をセットする動作を説明するための説明図である。
シリンダロッド41の先端には、外面がタイヤ内面の曲率半径と略同等に設定された円弧曲面42Aを有するタイヤ支持片42が設けられている。
溶接用熱可塑性樹脂材料43は、タイヤケース17を構成している熱可塑性樹脂材料と接着性の高い樹脂等を用いることができ、タイヤケース17を構成している熱可塑性樹脂材料と同種の材料を用いるのが好ましい。また、タイヤケース17と溶接できれば異なる種類のものであってもよい。なお、本実施形態では、タイヤケース17を形成している熱可塑性樹脂材料(ポリアミド系熱可塑性エラストマー(宇部興産(株)製「ウベスタXPA9055X1」)を溶接用熱可塑性樹脂材料43として用いている。
−タイヤケース成形工程−
図を用いてタイヤケースの成形工程について説明する。図11はタイヤ半体、及び、タイヤ内面支持リングを支持したタイヤ支持部の斜視図である。
次に、タイヤ内面支持リング72に支持され接合面が接するように互いに向かい合わせに突き当てられた2つのタイヤケース半体17Aの外周面側に、タイヤケース半体Aの突き当て部分の外周面と接するように図を省略する接合金型を設置する。ここで、前記接合金型はタイヤケース半体Aの接合部(突き当て部分)周辺を所定の圧力で押圧するように構成されており、タイヤケース半体Aの接合部を加熱しながらタイヤケース半体Aが周方向に回転できるように構成することができる。次いで、タイヤケース半体Aの接合部周辺を、タイヤケースを構成する熱可塑性樹脂材料の融点以上となるように接合金型を加熱する。本実施形態によれば、例えば、ポリアミド系熱可塑性樹脂の融点(164℃)に合わせて、前記加熱温度を約210℃程度に設定することができる。タイヤケース半体Aの接合部が接合金型によって加熱・加圧されると、前記接合部が溶融しタイヤケース半体A同士が融着しこれら部材が一体となってタイヤケース17が形成される。尚、本実施形態においては接合金型を用いてタイヤケース半体Aの接合部を加熱したが、本発明はこれに限定されず、例えば、別に設けた高周波加熱機等によって前記接合部を加熱したり、予め熱風、赤外線の照射等によって軟化又は溶融させ、接合金型によって加圧してタイヤケース半体17A同士を接合させてもよい。
なお、タイヤケース半体17Aにおいて、溶接用熱可塑性樹脂材料43を付着させる部分の表面のみを、予め熱風、赤外線の照射等によって軟化、又は溶融させ、軟化、又は溶融させた部分に溶接用熱可塑性樹脂材料43を付着させてもよい。これにより、タイヤケース半体17Aを構成している熱可塑性樹脂材料と溶接用熱可塑性樹脂材料43とが接合部分でよく混ざり合い、接合強度が向上する。
次に、図10に示すように、押出機44を退避させて、コード供給装置56をタイヤ支持部40の近傍に配置する。そして、コード加熱装置59のヒーター70の温度を上昇させ、ヒーター70で加熱された周囲の空気をファン71の回転によって生じる風で加熱ボックス74へ送る。次に、リール58から巻き出した補強コード26を、熱風で内部空間が加熱された加熱ボックス74内へ送り加熱(例えば、補強コード26の温度を100〜200℃程度に加熱)する。加熱された補強コード26は、排出口76を通り、図10の矢印R方向に回転するタイヤケース17のクラウン部16の外周面に一定のテンションをもって螺旋状に巻きつけられる。ここで、加熱された補強コード26がクラウン部16の外周面に接触すると、接触部分の熱可塑性樹脂材料が溶融又は軟化し、加熱された補強コード26の少なくとも一部がクラウン部16の外周面に埋設される。このとき、溶融又は軟化した熱可塑性樹脂材料に加熱された補強コード26が埋設されるため、熱可塑性樹脂材料と補強コード26とが隙間がない状態、つまり密着した状態となる。これにより、補強コード26を埋設した部分へのエア入りが抑制される。なお、補強コード26をタイヤケース17の熱可塑性樹脂材料の融点よりも高温に加熱することで、補強コード26が接触した部分の熱可塑性樹脂材料の溶融又は軟化が促進される。このようにすることで、クラウン部16の外周面に補強コード26を埋設しやすくなると共に、効果的にエア入りを抑制することができる。
本実施形態のタイヤ10では、サイド部14に周方向に沿って連続的に形成されたインジケータ領域2Aを有する。また、インジケータ領域2Aには、黄色の発色剤を含む紫外線硬化型マイクロカプセルが内包されており、一定量の紫外線吸収した場合にインジケータ領域が黄色に発色するように構成されている。このように、インジケータ領域2Aが経時等に伴うタイヤ10の紫外線吸収量に連動して黄色く発色するため、ユーザ等はインジケータ領域2Aの発色具合からタイヤ10の紫外線吸収量を目視で容易に判断することができ、例えばタイヤ交換時期等の指針とすることができる。
さらに、ビード部12には、金属材料からなる環状のビードコア18が埋設されていることから、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、リム20に対してタイヤケース17、すなわちタイヤ10が強固に保持される。
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
次に、図面に従って本発明のタイヤの製造方法及びタイヤの第2の実施形態について説明する。本実施形態のタイヤには、タイヤの吸湿に応じて色が変化するインジケータ領域を有している。
また、本実施形態のタイヤは、上述の第1実施形態と同様に、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。このため、以下の図において、前記第1実施形態と同様の構成については同様の番号が付される。図13(A)は、第2実施形態のタイヤのタイヤ幅方向に沿った断面図であり、図13(B)は第2実施形態のタイヤにリムを嵌合させた状態のビード部のタイヤ幅方向に沿った断面の拡大図である。また、図14は、第2実施形態のタイヤの補強層の周囲を示すタイヤ幅方向に沿った断面図である。
次に、本実施形態のタイヤの製造装置について説明する。
本実施形態におけるタイヤの製造装置は、上述の第1実施形態と同様であり、上述の第1実施形態の図10に示すコード供給装置56において、リール58にコード部材26Aを被覆用樹脂材料27(本実施形態では熱可塑性材料)で被覆した断面形状が略台形状の被覆コード部材26Bを巻き付けたものが用いられる。また、ガイドレール54には、図15に示すように、タイヤケース17の外周面17Sを粗化処理するためのブラスト装置100が移動可能に搭載されている。図15は、ブラスト装置を用いてタイヤケースの外周面に粗化処理を行なっている状態を示す斜視図である。
(骨格体形成工程)
まず、上述の第1実施形態と同様にして、タイヤケース半体17Aを形成し、これを接合金型によって加熱・押圧し、タイヤケース17を形成する。
また、別途、前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーに、塩化コバルト含有材料が含まれるように分散された樹脂組成物を調製し、これをタイヤケース17のサイド部14に塗布・乾燥してインジケータ領域2Bを作製する。当該塗布方法及び乾燥方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。また、塗布膜の厚みについても特に限定はなく所望のサイズとすることができる。尚、本実施形態においては、タイヤケース17を成形した後にインジケータ領域2Bを形成する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、全ての工程が終了した後に、タイヤケース17にインジケータ領域2Bを形成してもよい。
また、例えば、被覆コード部材26Bの断面形状を略矩形状とし、排出口76の幅方向の送り速度を隣接する被覆コード部材26B間に隙間が生じないように調整しながら被覆コード部材26Bを配設することにより、タイヤケース17の外周面17Sを凹凸状でなく平坦状(フラット状)とすることもできる。
次に、押出機44を退避させて、ブラスト装置100をタイヤ支持部40の近傍に配置する(図15参照)。そして、ブラストガン102をタイヤケース17の外周面17Sに向け、タイヤケース17側を回転(矢印R方向)させながら、外周面17Sへ投射材104を高速度で射出する。射出された投射材104は、外周面17Sに衝突し、この外周面17Sに算術平均粗さRaが0.05mm以上となる微細な粗化凹凸96を形成する(図16参照)。なお、タイヤケース17側を回転させる代わりにブラストガン102側をタイヤケース17の周方向周りに回転させてもよい。
しかし、図16に示すように、ブラストガン102から投射材104を射出することで、凹部の凹壁や凹底を粗化処理することができるため、外周面17Sをほぼ一様に粗化処理することができる。
なお、算術平均粗さRaが0.05mm未満の場合には、粗化凹凸96が浅いため、接合剤の濡れ性が低く、十分なアンカー効果が発揮されず、タイヤケース17とクッションゴム29との接合強度が十分に確保できない。
次に、粗化処理を行なったタイヤケース17の外周面17Sに接合剤を塗布する。 なお、接合剤としては、トリアジンチオール系接着剤、塩化ゴム系接着剤、フェノール系樹脂接着剤、イソシアネート系接着剤、ハロゲン化ゴム系接着剤など、特に制限はないが、クッションゴム29が加硫できる温度(90℃〜140℃)で反応することが好ましい。
次に生タイヤケースを加硫缶やモールドに収容して加硫する。このとき、粗化処理によってタイヤケース17の外周面17Sに形成された粗化凹凸96に未加硫のクッションゴム29が流れ込む。そして、加硫が完了すると、粗化凹凸96に流れ込んだクッションゴム29により、アンカー効果が発揮されて、タイヤケース17とクッションゴム29との接合強度が向上する。すなわち、クッションゴム29を介してタイヤケース17とトレッド30との接合強度が向上する。
本実施形態のタイヤ200では、サイド部14にインジケータ領域2Bを有する。また、インジケータ領域2Bには、ポリアミド系熱可塑性エラストマーと塩化コバルト含有材料からなる樹脂組成物によって形成されており、吸湿に応じて徐々にインジケータ領域がピンク色に発色するように構成されている。このため、インジケータ領域2B内は、経時等に伴うタイヤ200の吸湿量に連動してピンク色に発色するため、ユーザ等はインジケータ領域2Bの発色具合からタイヤ200の吸湿量(これに伴う樹脂材料の加水分解の程度)を目視で容易に判断することができ、これをタイヤ交換時期の指針等に用いることができる。
また、被覆コード部材26Bを形成する被覆用樹脂材料27を熱硬化性樹脂とし、被覆コード部材26Bを加熱せずに接着剤などを用いてクラウン部16の外周面に接着する構成としてもよい。
さらに、被覆コード部材26Bを形成する被覆用樹脂材料27を熱硬化性樹脂とし、タイヤケース17を熱可塑性樹脂材料で形成する構成としてもよい。この場合には、被覆コード部材26Bをクラウン部16の外周面に接着剤などを用いて接着してもよく、タイヤケース17の被覆コード部材26Bが配設される部位を加熱して溶融又は軟化状態にして被覆コード部材26Bをクラウン部16の外周面に溶着してもよい。
またさらに、被覆コード部材26Bを形成する被覆用樹脂材料27を熱可塑性材料とし、タイヤケース17を熱可塑性樹脂材料で形成する構成としてもよい。この場合には、被覆コード部材26Bをクラウン部16の外周面に接着剤などを用いて接着してもよく、タイヤケース17の被覆コード部材26Bが配設される部位を加熱して溶融又は軟化状態としつつ、被覆用樹脂材料27を加熱し溶融又は軟化状態にして被覆コード部材26Bをクラウン部16の外周面に溶着してもよい。なお、タイヤケース17及び被覆コード部材26Bの両者を加熱して溶融又は軟化状態にした場合、両者が良く混ざり合うため接合強度が向上する。また、タイヤケース17を形成する樹脂材料、及び被覆コード部材26Bを形成する被覆用樹脂材料27をともに熱可塑性材料とする場合には、同種の熱可塑性材料、特に同一の熱可塑性材料とすることが好ましい。
そして、例えば、コード部材26Aを加硫済みのゴムで被覆したゴム被覆コード(補強コード部材の一例)を樹脂材料で構成されたタイヤケース17のクラウン部16の外周面に巻回して補強層を構成してもよい。この場合には、前記したように、ゴム被覆コードをクラウン部16の外周面に溶着又は接着してもよい。
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
6 マイクロカプセル
8 発色剤
10,200 タイヤ
12 ビード部
16 クラウン部(外周部)
18 ビードコア
20 リム
21 ビードシート
22 リムフランジ
17 タイヤケース(タイヤ骨格体)
24 シール層(シール部)
26 補強コード(補強コード部材)
26A コード部材(補強コード部材)
28 補強コード層
30 トレッド
D 補強コードの直径(補強コード部材の直径)
L 補強コードの埋設量(補強コード部材の埋設量)
Claims (5)
- 熱可塑性樹脂を含む樹脂材料で形成された環状のタイヤ骨格体を有し、
タイヤ表面に前記タイヤ骨格体の周辺環境からの物理的影響に応じて視覚的に変化するインジケータ領域が設けられ、
前記インジケータ領域は、発色手段によって視覚的に変化するタイヤ。 - 前記発色手段は、発色剤含有紫外線硬化型カプセルである請求項1に記載のタイヤ。
- 前記発色剤含有紫外線硬化型カプセルは、タイヤ表面に塗布されている請求項2に記載のタイヤ。
- 前記発色剤含有紫外線硬化型カプセルを含むフィルムを、タイヤ表面に貼り付けた請求項2に記載のタイヤ。
- 前記樹脂材料は、熱可塑性エラストマーを含む請求項1〜4のいずれか1項に記載のタイヤ。
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