JP2016034801A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】過酷な使用条件等によっても、その留め具の係合力に経時的な劣化や低下が生ずることが少なく、かつ取り付け強度も大きい機械的留め具を、内面に取り付けた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】タイヤ内面２に、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの一方の機械的留め具３であるとともに、少なくとも２つ以上の留め具構成部材から構成される機械的留め具が設置されてなる空気入りタイヤ１において、該２つ以上の留め具構成部材が、（ａ）樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、（ｂ）配列された繊維を含んでいる樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、（ｃ）短繊維が配合された樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、のいずれかからなる樹脂フィルムまたは樹脂シートを少なくとも一層含んだ樹脂補強体７を挟んで固定されて機械的留め具を構成している。【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、空気入りタイヤの内面に物体を強固に取り付け、長期間にわたり維持することができる空気入りタイヤに関する。

近年、空気入りタイヤの内面に、さまざまな特定機能を有する物体を配設することが種々検討されてきている。

たとえば、生タイヤのインナーライナー等に、フック・アンド・ループ留め具あるいはフック・アンド・フック留め具等の、所謂、面ファスナーを用いてタイヤタグ（高周波識別タグ）、チップあるいは吸音材等を取付けるという取付け方法が提案されている（特許文献１−２）。

これら特許文献１、同２に提案されている面ファスナーは、取付け時において比較的強い係合力を実現し、また、取付け作業の際にも多少の位置的なズレなどを問題にせずに面状での係合を実現できる点で好ましいものである。しかし、比較的温度が高めの状況のもとで高速での転動によるタイヤ内面の変形と圧縮が高速で長時間繰り返されることにより、部分的な物理的劣化の発生とそれが進行していくことによる面ファスナー全体の係合力の経時的な劣化・低下が生じて、所望どおりの係合力を長期間にわたって維持することが難しい場合があるという問題があった。

本発明者らは、そうした問題がほとんどなく、特に得られる係合力が大きくかつその大きさにばらつき（該タイヤ内での位置的なばらつき、タイヤ間でのばらつき）が生じることがほとんどなく、さらに比較的高温下かつ高速でのタイヤ転動に伴うタイヤ内面の変形と圧縮が長時間繰り返される過酷な使用条件によっても、その係合力に経時的な劣化や低下が生ずることが少なく、長期にわたり所望の係合力を維持できる空気入りタイヤとして、タイヤ内面に、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの一方の留め具を有する空気入りタイヤを提案した（特許文献３−４）。

この機械的留め具を用いる方式は、得られる係合力の大きさ、かつその大きさのばらつきや、係合作業の確実さなどの点で優れたものである。このタイヤ内面へ一方の留め具を設けるための取り付け方法について、本発明者らは、トレッドゴムに該留め具を１個１個埋め込んで加硫により行うこと、また、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの、タイヤ内面に設けられる一方の機械的留め具を少なくとも２つ以上の留め具構成部材から構成される機械的留め具として、該２つ以上の留め具構成部材を、タイヤの構成部材たるゴム層あるいはゴムで被覆された繊維補強材を挟んで固定して、一対の機械的留め具のうちの一方をタイヤ内面に設けることを提案した（特許文献３）。

また、該２つ以上の留め具構成部材を、繊維からなる織布や不織布を挟んで固定することにより、一対の機械的留め具のうちの一方をタイヤ内面に設けることを提案した（特許文献４）。

しかし、それらの方法では、機械的留め具の形状や取り付け位置によっては、所望通りの取り付け強度が得られない場合があるという問題、ひいては、特定の機能を有する物体を配設した空気入りタイヤとしての耐久性、高寿命性が十分に得られないという問題があった。

この機械的留め具の取り付け強度は、タイヤ内に配設される特定の機能を有する物体の固有の性状（重さ、大きさ、形状など）にも応えることができるように、より高くかつ長寿命であることが要請されるのである。

特表２００５−５１７５８１号公報 特開２００６−４４５０３号公報 特開２０１２−２５３１８号公報 特開２０１２−２４０４６５号公報

上述したような点に鑑み、本発明の目的は、得られる係合力が大きくかつその係合力の大きさにばらつき（該タイヤ内での位置的なばらつき、タイヤ間でのばらつき）が生じることがほとんどなく、さらに比較的高温下かつ高速でのタイヤ転動に伴う変形と圧縮が長時間繰り返される過酷な使用条件等によっても、その係合力に経時的な劣化や低下が生ずることが少ないという機械的留め具を実現し、かつ、その機械的留め具のタイヤ内面への取り付け強度が大きく、特定の機能と固有の性状（重さ、大きさ、形状など）を有する所望の機能性物体を長期にわたり取り付けて維持するのに有効な、機械的留め具をタイヤ内部に有した空気入りタイヤを提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、以下の（１）の構成を有する。
（１）タイヤ内面に、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの一方の機械的留め具であるとともに、少なくとも２つ以上の留め具構成部材から構成される機械的留め具が設置されてなる空気入りタイヤにおいて、
該２つ以上の留め具構成部材が、
（ａ）樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、
（ｂ）配列された繊維を含んでいる、樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、
および
（ｃ）短繊維が配合された、樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、
のいずれかからなる樹脂フィルムまたは樹脂シートを少なくとも一層含んだ樹脂補強体を挟んで固定されて前記機械的留め具を構成していることを特徴とする空気入りタイヤ。

また、かかる本発明の空気入りタイヤにおいて、具体的に、以下の（２）〜（１１）のいずれかの構成を有することが好ましい。
（２）前記機械的留め具の設置位置が、該機械的留め具の中心位置Ｃとタイヤ赤道線Ｌとのタイヤ幅方向の距離Ｄ（ｍｍ）が、該タイヤの最大幅Ｗ（ｍｍ）に対して、０≦Ｄ／Ｗ≦０．４０の関係を満足する領域内にあることを特徴とする上記（１）記載の空気入りタイヤ。
（３）前記機械的留め具の設置位置が、ビードトウ先端から前記機械的留め具の中心位置までのタイヤ径方向高さＡとタイヤ断面高さＨとが、０．０５≦Ａ／Ｈ≦０．４の関係を満足する領域内にあることを特徴とする上記（１）記載の空気入りタイヤ。
（４）前記機械的留め具に挟んで固定される前記樹脂補強体は、タイヤ内面に直接接着されているか、もしくは、該樹脂補強体とのタイヤ内面との境界にある接着層を介して、該タイヤ内面に固定されていることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（５）前記樹脂フィルムもしくは樹脂シートの貯蔵弾性率Ｋ（ＧＰａ）と、該樹脂フィルムもしくは樹脂シート厚さＴ（ｍｍ）の積によって表される剛性定数Ｓが、０．００５≦Ｓ≦５の範囲内にあることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（６）前記留め具構成部材に挟み込まれる前記樹脂フィルムまたは前記樹脂シートの機械的留め具一個当たりの面積Ｓ２（ｃｍ²）が、８〜３００ｃｍ²であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（７）前記機械的留め具の輪郭線が、前記樹脂補強体の輪郭線から最短距離で２ｍｍ以上離間してかつ前記樹脂補強体の輪郭線の内側に位置するようにして、該機械的留め具が配置されていることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（８）前記機械的留め具を前記タイヤ内面に投影した該留め具の輪郭形状が、該輪郭形状の重心位置から最も遠い該輪郭線上の任意の点までの距離Ｒが２〜６０ｍｍであることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（９）前記樹脂フィルムまたは樹脂シートを平面視したときの輪郭形状が、鋭利な角部を持たず、曲率半径が５ｍｍ以上の曲線で構成されているか、あるいは該曲率半径が５ｍｍ以上の曲線と直線の組み合わせによって構成されているものであること特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

（１０）タイヤ内面にある前記一方の機械的留め具に係合する他方の機械的留め具を有する物体を、それら２つの機械的留め具を係合させることによりタイヤ内面に固定してなることを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
（１１）前記他方の留め具を有する物体が、（ａ）センサーを含む電子回路、（ｂ）バランスウェイト、（ｃ）ランフラット中子、（ｄ）脱酸素剤、乾燥剤および／または紫外線検知発色剤を塗布または搭載した物体、（ｅ）吸音材、（ｆ）面ファスナー部材、のいずれか一つかまたはそれらの複数を組合せた物体であることを特徴とする上記（１０）記載の空気入りタイヤ。

請求項１にかかる本発明によれば、機械的留め具として得られる係合力が大きくかつその係合力の大きさにばらつき（該タイヤ内での位置的なばらつき、タイヤ間でのばらつき）が生じることもほとんどなく、さらに比較的高温下かつ高速でのタイヤ転動に伴う変形と圧縮が長時間繰り返される過酷な使用条件等によっても、その係合力に経時的な劣化や低下が生ずることが少ないという機械的留め具を実現し、かつ、その上で、その機械的留め具自体のタイヤ内面への取り付け強度が大きな機械的留め具を有する空気入りタイヤを実現することができる。

したがって、請求項１にかかる本発明によれば、それらの効果が合わさって、特定の機能と固有の性状（重さ、大きさ、形状など）を有する各種の所望の機能性物体を、その性状等によって限定、制約などがほとんどされることなく、長期にわたりタイヤ内部に取り付けて、その機能を維持発揮させることができる、優れた機械的留め具をタイヤ内部に有する空気入りタイヤが実現されるものである。

請求項２〜請求項９のいずれかにかかる本発明の空気入りタイヤによれば、上述した請求項１にかかる本発明で得られる効果を、より明確にかつより大きく得られる点で優れた空気入りタイヤが実現される。

請求項１０もしくは請求項１１にかかる本発明によれば、タイヤ内面に、所望の機能を有する特定の機能性物体を大きな係合力と優れたその耐久性を実現しつつ取付けることができる新規な空気入りタイヤ、もしくは、該機能性物体を取り付けた新規な空気入りタイヤが実現される。

（ａ）、（ｂ）は、いずれも本発明の空気入りタイヤの一実施形態を説明するためのものであり、（ａ）は本発明の空気入りタイヤの一実施形態を説明する一部破砕断面斜視図であり、（ｂ）は本発明の空気入りタイヤに使用される２つに分離できる機械的留め具のうちの一方の機械的留め具を構成する２つの部材を、１層の樹脂補強体を中間に挟んで互いに係合させる状態を説明する外観斜視モデル図である。 本発明の空気入りタイヤの一実施形態を説明するためのものであり、特に、タイヤ中央領域に機械的留め具を設ける場合を説明する一部破砕断面斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、いずれも本発明の空気入りタイヤの一実施形態を説明するためのものであり、特に、タイヤビード部領域に機械的留め具を設ける場合を説明する一部破砕断面斜視図である。 樹脂補強体をタイヤ内面に接着する方法について説明する外観斜視モデル図である。 機械的留め具３の輪郭線と、樹脂補強体７の輪郭線の好ましい関係状態を説明する概略平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、いずれも本発明で用いることのできる好ましい機械的留め具の１例形状を説明する平面図であり、特に機械的留め具３を平面視したときの輪郭形状について説明するものである。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明で用いることのできる好ましい樹脂フィルムまたは樹脂シート７の１例形状を説明する平面図であり、特に樹脂フィルムまたは樹脂シート７を平面視したときの輪郭形状について説明するものである。

以下、更に詳しく本発明の空気入りタイヤについて、説明する。

図１（ａ）、（ｂ）に示したように、本発明の空気入りタイヤ１は、タイヤ内面２に、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの一方の機械的留め具であるとともに、少なくとも２つ以上の留め具構成部材３ａ、３ｂから構成される機械的留め具３が設置されてなる空気入りタイヤにおいて、
該２つ以上の留め具構成部材３ａ、３ｂが、
（ａ）樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、
（ｂ）配列された繊維を含んでいる、樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、
および
（ｃ）短繊維が配合された、樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、
のいずれかからなる樹脂フィルムまたは樹脂シートを少なくとも一層含んだ樹脂補強体７を挟んで固定されて機械的留め具３を構成していることを特徴とするものである。図１において、４はトレッド部、５はサイドウォール部、６はビード部、１０は留め具構成部材３ａ、３ｂを通して機械的留め具３を構成するために、樹脂補強体７に開けられた孔である。

本発明において、機械的留め具とは、２つの留め具３に分離することができ、かつそれらを再度、物理的に係合させることができ、この係合と分離を繰返して自在に行える一対の留め具で構成されるものであり、前述した特許文献３、同４で記載しているものと基本的に同様なものであり、該２つに分離できる機械的留め具のうちの一方の機械的留め具３は、通常、２つの構成部材３ａ、３ｂからなるものである。その代表的なものとして、ホックあるいはスナップと呼ばれる機械的留め具があり、衣料業界等で一般に、より具体的には、スナップボタン、リングスナップ、リングホック、アメリカンスナップ、アメリカンホック、アイレットホック、バネホックおよびジャンパーホックと呼ばれるもの等を総称して言う。

こうした機械的留め具は、係合箇所の面積が全面積で無限である所謂「面ファスナー」とは相違して、係合箇所が小面積（例えば、好ましくは１〜１１５ｍｍ² 程度など。さらに好ましくは、４〜９０ｍｍ² 程度）の、いわば点状の留め具をいうものである。すなわち、例えば、１〜１１５ｍｍ² 程度等の小面積での係合であっても機械的な雌雄構造等によって強い係合がなされるものであり、それ自体は公知の構造のものであってよい。その材質としては、金属製、ゴム製、合成樹脂製などのものである。

本発明では、留め具構成部材３ａ、３ｂが互いに係合されて固定されるに際して、上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかからなる樹脂フィルムまたは樹脂シートを少なくとも一層含んでなる、大きな破断強度を有する樹脂補強体７を挟み込み部材として用いることによって、機械的留め具３の固定位置周辺のタイヤ内面２の破壊強力（破れにくさ）を向上させることができる。したがって、機械的留め具３のタイヤ内面への取り付け強度は顕著に向上するのである。

該樹脂フィルムまたは樹脂シートを構成する樹脂は、熱可塑性のものあるいは熱硬化性のもののいずれでもよいが、取扱い性の良さから熱可塑性のものが好ましい。熱可塑性樹脂の中でも、ナイロン樹脂にゴムをブレンドした樹脂組成物や、ポリウレタンエラストマー（エーテル系）、ポリエステルポリオール等が好ましいが、詳細は後述する。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂などが好ましい。

樹脂補強体は、上述した樹脂または樹脂組成物のいずれかの１００％からなるものでもよいが、樹脂中または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物中に繊維が配列されたものや、あるいは短繊維が配合されたものでもよく、それらの繊維補強をされたものによれば、より強い機械的留め具３のタイヤ内面への取り付け強度を得ることかできる。

樹脂補強体は、樹脂フィルムまたは樹脂シートを少なくとも一層含んで形成されているものであり、一層の樹脂フィルムまたは樹脂シートがそのまま樹脂補強体の全部を形成しているものであってもよく、あるいは、該一層の樹脂フィルムまたは樹脂シートと、他の樹脂フィルムまたは樹脂シートが複数層積層された構成を呈しているものなどでもよい。

樹脂フィルムまたは樹脂シートは、特に限定されないが、その一層での厚さは、０．０５〜２．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５ｍｍである。樹脂補強体の全体としては、その厚さは、０．２〜５．０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１．０〜３．０ｍｍである。

「配列された繊維を含んでいる」とは、例えば、複数本の繊維ないし繊維束が一方向あるいは複数方向のもとでの引き揃えられなどによって配列されている繊維シート状物に、樹脂または樹脂組成物が含浸または被覆されてシート状を呈して樹脂フィルムまたは樹脂シートが形成されていることをいう。ここで、「配列された繊維」とは、個々の繊維が１本１本で配列されているものでもよく、あるいは、複数本の繊維が集合して引き揃えあるいは撚り合わせなどにより１本の繊維束を形成していて、その繊維束が１本１本で使用されて配列されて、あるいは、その繊維束が、さらに複数本引き揃えあるいは撚り合わせなどにより１本のより太い繊維束を形成しその繊維束が１本１本で使用されて配列されているものであってもよい。繊維もしくは繊維束の配列は、上述の引き揃えによるものなどのほか、すだれ織物、平織物を形成することなどによってなされ、それらに、樹脂を含浸または被覆（コーティング）させればよい。

「短繊維が配合された」とは、繊維束を形成していない短繊維が、個々にバラバラの状態で樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物中に配合されて、樹脂フィルムまたは樹脂シートが形成さされていることをいう。短繊維は、一般的に、平均長さ０．５〜１０ｍｍのものを使用するのが好ましく、より好ましくは１〜３ｍｍの範囲内にあるものを使用することである。特に、分散性を良くするなどの観点から平均長さ１．０ｍｍ以下などの短いものを使用することもよい。

上記の（ｂ）、（ｃ）のいずれにあっても、繊維は、高い物性と品質の安定性等の点から化学繊維あるいは合成繊維を使用することが好ましく、長繊維（フィラメント繊維）（（ｂ）の場合）、短繊維（（ｃ）の場合）が適宜に使用されればよい。繊維種は、レーヨン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維などの化学繊維あるいは合成繊維であることが高い品質、安定した生産性などの点で好ましい。
また、上記（ｂ）、（ｃ）のいずれにあっても、繊維と樹脂また樹脂組成物の配合比率（混合比率）は、繊維が樹脂組成物全体の２〜２０質量％とするのが、補強効果や樹脂フィルムまたは樹脂シートの成形性、繊維の分散性などの点で好ましい。

上記（ａ）〜（ｃ）において、樹脂フィルムまたは樹脂シートを構成する主原料たる、樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物の詳細については、後述する。

機械的留め具３の設置位置は、図１（ａ）に示したようなタイヤ赤道線ＣＬ上であってもよいが、機械的留め具を介して取り付ける種々の物体の特性、性状（大きさ、形状、質量）などに応じて、より適切な位置に取り付けることは好ましいことである。

例えば、機械的留め具の設置位置は、機械的留め具の中心位置Ｃとタイヤ赤道線ＣＬとのタイヤ幅方向の距離Ｄ（ｍｍ）が、該タイヤの最大幅Ｗ（ｍｍ）に対して、０≦Ｄ／Ｗ≦０．４０の関係を満足する領域内にあることは好ましい１例である。

例えば、図２は、機械的留め具３の設置位置をタイヤ赤道線ＣＬ上から距離Ｄ分だけ離間させた位置に設けた１例を示したものである。

図１（ａ）、図２に示したように、タイヤの赤道線付近の領域に設けることは、タイヤ転動時、タイヤ内面は、高速で繰り返しで歪むため、留め具（留め具部材）を脱落させようとする動きが長時間にわたり発生するものであるあるが、比較的歪みが少ないタイヤ赤道線（中央）付近領域に配置することによって、タイヤ転動時の留め具（留め具部材）の脱落を防止することができる。

あるいは、図３（ａ）、（ｂ）はビード部６付近に設置する例を示したものであり、同図に示したように、機械的留め具３の設置位置がビードトウ先端６１から機械的留め具の中心位置Ｃまでのタイヤ径方向高さＡとタイヤ断面高さＨとが、０．０５≦Ａ／Ｈ≦０．４の関係を満足する領域内にあるものである。このビード部６付近の領域内に設けると、タイヤの転動時、タイヤ内面は歪むため、留め具３、留め具構成部材３ａ、３ｂを脱落させようとする動きが発生するものであるが、転動歪みが少ないビード部近傍の領域に配置することにより転動時の留め具３、留め具構成部材３ａ、３ｂの脱落を防止することができるものである。

留め具構成部材３ａ、３ｂに挟んで固定される樹脂補強体７は、タイヤ内面に直接接着されているか、もしくは、図４（ａ）、（ｂ）に示したように、樹脂補強体７とタイヤ内面との境界にある接着層８を介して、該タイヤ内面に固定されていることが好ましい。
具体的には、樹脂補強体は、樹脂との加硫接着に適したタイヤ内面部材と直接接着を行うか、もしくは、接着剤や接着ゴムからなる接着層を介することでタイヤ内面へ固定がなされるものである。接着形態は、加硫接着によるもの（直接接着）がタイヤの通常の製造プロセス中でできることや、接着力が大きいことから好ましい。また、接着層を設けるときは、留め具構成部材３ａ、３ｂに挟んで固定するのを樹脂補強体だけとし、そのタイヤ側に接着層８を配してもよく（図４（ａ））、あるいは樹脂補強体と接着層８とを合わせたものを留め具構成部材３ａ、３ｂで挟み込んだ構成としてもよい（図４（ｂ））。

本発明において、樹脂フィルムもしくは樹脂シートの貯蔵弾性率Ｋ（ＧＰａ）と、該樹脂フィルムもしくは樹脂シートの厚さＴ（ｍｍ）の積によって表される剛性定数Ｓが、０．００５≦Ｓ≦５の範囲内にあることが好ましい。走行時耐久性に対し最も効果的な範囲だからである。特に、剛性が低すぎるときは、留め具の固定強度が足らず、高すぎると内面歪みへの追従性が悪化する。また、樹脂フィルムもしくは樹脂シートが薄すぎると留め具固定強度が足らず、厚すぎると内面歪みへの追従性が悪化する。また、薄い樹脂フィルムもしくは樹脂シートを複数枚積層して上述の剛性定数を満足するようにしてもよい。

より好ましい剛性定数Ｓは、０．０１≦Ｓ≦１．０の範囲内である。なお、樹脂フィルムもしくは樹脂シートの厚さＴ（ｍｍ）は、それらを複数枚積層する場合は、それら（樹脂フィルムもしくは樹脂シートに限る）の合計厚さのことであり、樹脂フィルムもしくは樹脂シート以外の層が存在しているときは測定値には含めない。

また、留め具構成部材に挟み込まれる樹脂フィルムまたは樹脂シートの機械的留め具一個当たりの面積Ｓ２（ｃｍ²）は、８〜３００ｃｍ²であることが好ましい。樹脂フィルムまたは樹脂シートの面積が小さすぎるとタイヤ内面への接着力が不足し、大きすぎると内面歪みに追従できなくなるので好ましくない。本発明者らの知見によれば、一般的に、２５〜１００ｃｍ²程度であることが好ましい。なお、留め具構成部材に挟み込まれる樹脂フィルムまたは樹脂シートの機械的留め具一個当たりの面積Ｓ（ｃｍ²）とは、用いられた樹脂フィルムまたは樹脂シートを平らな面に開いた状態の面積を基準としていうものであり、留め具の設置のために孔が空けられている場合は、その孔部の面積を引いた値である。重ね合わされて使用されているときで、かつ重ねられた複数層が互いに少しずらされて使用されているときなどは、それら全体の投影面積を「樹脂フィルムまたは樹脂シートの面積」とするものである。

本発明において、機械的留め具３の輪郭線は、樹脂補強体７の輪郭線から最短距離でも２ｍｍ以上離間してかつ樹脂補強体の輪郭線の内側に位置するようにして、該機械的留め具３が配置されていることが好ましい。機械的留め具が樹脂補強体の輪郭線に近すぎると、樹脂補強体の輪郭からの故障リスクが増加するためである。

また、機械的留め具３は、タイヤ内面に投影した該留め具３の輪郭形状が、該輪郭形状の重心位置から最も遠い該輪郭線上の任意の点までの距離Ｒが２〜６０ｍｍであることが好ましい。タイヤ内面に装着される留め具の径は、固定強度を確保するために下限側での好ましい大きさがある一方で、大きすぎると空気入りタイヤ製造時における加硫故障の危険性が高くなるため、上限側での好ましい値が存在するものであり、本発明者らの知見によれば、上述した距離Ｒは２〜６０ｍｍである。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に、それぞれ円形、正三角形、楕円形、歯車形の場合を例にとり、重心位置から最も遠い該輪郭線上の任意の点までの距離Ｒを例示した。

また、樹脂フィルムまたは樹脂シート７は、該樹脂フィルムまたは樹脂シート７を平面視したときの輪郭形状が、鋭利な角部を持たず、曲率半径が５ｍｍ以上の曲線で構成されているか、あるいは該曲率半径が５ｍｍ以上の曲線と直線の組み合わせによって構成されているものであることが好ましい。具体的な形状例を、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示した。ここに示したように、角部を丸めた長方形あるいは正方形などの矩形状のもの（（ａ））、円形状のもの（（ｂ））、楕円形状のもの（（ｃ））、角部を丸めた正六角形状などの正多角形状のもの（（ｄ））、などが好ましい形状例である。

本発明によれば、一対の機械的留め具のうちの、他方の留め具を有している物体が、タイヤ内面側の対である留め具３と係合されることによって空気入りタイヤの内面に配設される。

該他方の留め具を有している物体は、近年の空気入りタイヤのハイテク化に伴い、さまざまな機能を有したものとして構成することができ、例えば、（ａ）センサーを含む電子回路、（ｂ）バランスウェイト、（ｃ）ランフラット中子、（ｄ）脱酸素剤、乾燥剤および／または紫外線検知発色剤を塗布または搭載した物体、（ｅ）吸音材、（ｆ）面ファスナー部材、などのいずれか一つかまたはそれらの複数を組合せた物体などが代表的なものである。

以下に、本発明で用いる樹脂フィルムまたは樹脂シートを構成することができる樹脂、さらに樹脂とブレンドするエラストマーについて説明する。

本発明で樹脂フィルムまたは樹脂シートを構成することができる樹脂として用いることのできる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えば、ナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６（ＭＸＤ６）、ナイロン６Ｔ、ナイロン９Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体〕及びそれらのＮ−アルコキシアルキル化物、例えば、ナイロン６のメトキシメチル化物、ナイロン６／６１０共重合体のメトキシメチル化物、ナイロン６１２のメトキシメチル化物、ポリエステル系樹脂〔例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリニトリル系樹脂〔例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、（メタ）アクリロニトリル／スチレン共重合体、（メタ）アクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体〕、ポリメタクリレート系樹脂〔例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル〕、ポリビニル系樹脂〔例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体（ＥＴＦＥ）〕、セルロース系樹脂〔例えば、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース〕、フッ素系樹脂〔例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体〕、イミド系樹脂〔例えば、芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕等を好ましく用いることができる。

また、本発明において、樹脂フィルムまたは樹脂シートを構成することができるブレンド物（樹脂組成物）を構成する樹脂とエラストマーは、熱可塑性樹脂については上述のものを使用できる。該ブレンド物（樹脂組成物）を構成するエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物〔例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ、高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー〕、含ハロゲンゴム〔例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、臭素化イソブチレン−ｐ−メチルスチレン共重合体（ＢＩＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコンゴム〔例えば、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム〕、含イオウゴム〔例えば、ポリスルフィドゴム〕、フッ素ゴム〔例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム〕、熱可塑性エラストマー〔例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ボリアミド系エラストマー〕等を好ましく使用することができる。

特に、該エラストマーの５０重量％以上が、ハロゲン化ブチルゴムまたは臭素化イソブチレンパラメチルスチレン共重合ゴムまたは無水マレイン酸変性エチレンαオレフィン共重合ゴムであることが、ゴム体積率を増やして低温から高温に至るまで柔軟、高耐久化できる点で好ましい。

また、該ブレンド物中の熱可塑性樹脂の５０重量％以上が、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６／１２共重合体、ナイロン６／１０共重合体、ナイロン４／６共重合体、ナイロン６／６６／１２共重合体、芳香族ナイロン、およびエチレン／ビニルアルコール共重合体のいずれかであることが、空気透過防止性と耐久性を両立して得ることができるものであり、好ましい。

また、前記した特定の熱可塑性樹脂と前記した特定のエラストマーとの組合せでブレンドをしてブレンド物を得るに際して、相溶性が異なる場合は、第３成分として適当な相溶化剤を用いて両者を相溶化させることができる。ブレンド系に相溶化剤を混合することにより、熱可塑性樹脂とエラストマーとの界面張力が低下し、その結果、分散相を形成しているエラストマーの粒子径が微細になることから両成分の特性はより有効に発現されることになる。そのような相溶化剤としては、一般的に熱可塑性樹脂およびエラストマーの両方または片方の構造を有する共重合体、あるいは熱可塑性樹脂またはエラストマーと反応可能なエポキシ基、カルボニル基、ハロゲン基、アミノ基、オキサゾリン基、水酸基等を有した共重合体の構造をとるものとすることができる。これらはブレンドされる熱可塑性樹脂とエラストマーの種類によって選定すればよいが、通常使用されるものには、スチレン／エチレン・ブチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）及びそのマレイン酸変性物、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ／スチレン又はＥＰＤＭ／アクリロニトリルグラフト共重合体及びそのマレイン酸変性物、スチレン／マレイン酸共重合体、反応性フェノキシン等を挙げることができる。かかる相溶化剤の配合量には特に限定されないが、好ましくは、ポリマー成分（熱可塑性樹脂とエラストマーとの合計）１００重量部に対して、０．５〜１０重量部がよい。

熱可塑性樹脂とエラストマーがブレンドされたブレンド物において、特定の熱可塑性樹脂とエラストマーとの組成比は、特に限定されるものではなく、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造をとるように適宜決めればよく、好ましい範囲は重量比９０／１０〜３０／７０である。

本発明において、熱可塑性樹脂、または熱可塑性樹脂とエラストマーをブレンドしたブレンド物には、例えば、樹脂補強体としての必要特性を損なわない範囲内で、相溶化剤などの他のポリマーを混合することができる。他のポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂とエラストマーとの相溶性を改良するため、材料の成型加工性を良くするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等があり、これに用いられる材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート（ＰＣ）等を例示することができる。

また、一般的にポリマー配合物に配合される充填剤（炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミナ等）、カーボンブラック、ホワイトカーボン等の補強剤、軟化剤、可塑剤、加工助剤、顔料、染料、老化防止剤等を補強体としての必要特性を損なわない限り任意に配合することもできる。熱可塑性樹脂とエラストマーのブレンド物は、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造をとる。かかる構造をとることにより、補強体に十分な柔軟性と連続相としての樹脂層の効果により、エラストマーの多少によらず、成形に際し、熱可塑性樹脂と同等の成形加工性を得ることができ、空気透過防止性も得ることができる。

また、熱可塑性樹脂とブレンドされるエラストマーは、熱可塑性樹脂との混合の際に、動的に加硫することもできる。動的に加硫する場合の加硫剤、加硫助剤、加硫条件（温度、時間）等は、添加するエラストマーの組成に応じて適宜決定すればよく、特に限定されるものではない。

このように熱可塑性樹脂組成物中のエラストマーが動的加硫をされていることは、得られる樹脂フィルムもしくは樹脂シートが加硫エラストマーを含んだフィルムもしくはシートとなるので、外部からの変形に対して抵抗力（弾性）があり、本発明の効果を大きくできることになり好ましい。

加硫剤としては、一般的なゴム加硫剤（架橋剤）を用いることができる。具体的には、イオウ系加硫剤としては粉末イオウ、沈降性イオウ、高分散性イオウ、表面処理イオウ、不溶性イオウ、ジモルフォリンジサルファイド、アルキルフェノールジサルファイド等を例示でき、例えば、０．５〜４ｐｈｒ（本明細書において、「ｐｈｒ」は、エラストマー成分１００重量部あたりの重量部をいう。以下、同じ。）程度用いることができる。

また、有機過酸化物系の加硫剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジ（パーオキシルベンゾエート）等が例示され、例えば、１〜２０ｐｈｒ程度用いることができる。

更に、フェノール樹脂系の加硫剤としては、アルキルフェノール樹脂の臭素化物や、塩化スズ、クロロプレン等のハロゲンドナーとアルキルフェノール樹脂とを含有する混合架橋系等が例示でき、例えば、１〜２０ｐｈｒ程度用いることができる。

その他として、亜鉛華（５ｐｈｒ程度）、酸化マグネシウム（４ｐｈｒ程度） 、リサージ（１０〜２０ｐｈｒ程度）、ｐ−キノンジオキシム、ｐ−ジベンゾイルキノンジオキシム、テトラクロロ−ｐ−ベンゾキノン、ポリ−ｐ−ジニトロソベンゼン（２〜１０ｐｈｒ程度）、メチレンジアニリン（０．２〜１０ｐｈｒ程度）が例示できる。

また、必要に応じて、加硫促進剤を添加してもよい。加硫促進剤としては、アルデヒド・アンモニア系、グアニジン系、チアゾール系、スルフェンアミド系、チウラム系、ジチオ酸塩系、チオウレア系等の一般的な加硫促進剤を、例えば、０．５〜２ｐｈｒ程度用いることができる。

具体的には、アルデヒド・アンモニア系加硫促進剤としては、ヘキサメチレンテトラミン等、グアジニン系加硫促進剤としては、ジフェニルグアジニン等、チアゾール系加硫促進剤としては、ジベンゾチアジルジサルファイド（ＤＭ）、２−メルカプトベンゾチアゾール及びそのＺｎ塩、シクロヘキシルアミン塩等、スルフェンアミド系加硫促進剤としては、シクロヘキシルベンゾチアジルスルフェンアマイド（ＣＢＳ）、Ｎ−オキシジエチレンベンゾチアジル−２−スルフェンアマイド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアマイド、２−（チモルポリニルジチオ）ベンゾチアゾール等、チウラム系加硫促進剤としては、テトラメチルチウラムジサルファイド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジサルファイド、テトラメチルチウラムモノサルファイド（ＴＭＴＭ）、ジペンタメチレンチウラムテトラサルファイド等、ジチオ酸塩系加硫促進剤としては、Ｚｎ−ジメチルジチオカーバメート、Ｚｎ−ジエチルジチオカーバメート、Ｚｎ−ジ−ｎ−ブチルジチオカーバメート、Ｚｎ−エチルフェニルジチオカーバメート、Ｔｅ−ジエチルジチオカーバメート、Ｃｕ−ジメチルジチオカーバメート、Ｆｅ−ジメチルジチオカーバメート、ピペコリンピペコリルジチオカーバメート等、チオウレア系加硫促進剤としては、エチレンチオウレア、ジエチルチオウレア等を挙げることができる。また、加硫促進助剤としては、一般的なゴム用助剤を併せて用いることができ、例えば、亜鉛華（５ｐｈｒ程度）、ステアリン酸やオレイン酸及びこれらのＺｎ塩（２〜４ｐｈｒ程度）等が使用できる。

実施例１−５、比較例１
機械的留め具部材として、図６（ａ）に示した形態のものを用いて、表１に示した樹脂補強体を使用して、図７（ｂ）に示した樹脂補強体を空気入りタイヤ（１９５／６５Ｒ１５）の中央付近の内面上に１個の機械的留め具部材３を該タイヤの加硫成形工程で加硫接着させて設けた。留め具の固定位置、樹脂補強体の性状などを表１に示した。

留め具の耐久性の試験と評価方法は、以下の通りの内容で行ったものである。
（１）留め具の耐久性の試験
各試験タイヤのタイヤ内面の機械的留め具に、重さ１００ｇのウェイトを他方の対の機械的留め具を用いて固定した。その状態でドラム走行耐久試験を行い、タイヤ内面の留め具が該内面から脱落するまでの走行距離を求めた。
評価は、ゴムシートを用いた比較例１における走行距離を指数１００として、各実施例のものを指数評価した。指数は１００よりも大きいほど優れていて、長い距離を走行できたことを示している。試験タイヤ（１９５／６５Ｒ１５）の空気圧は２１０ｋＰａ、走行速度は８１ｋｍ／時間、荷重を２時間ごとに最大付加荷重の１３％ずつ増加させていく強制試験である。

得られた各試験タイヤの結果からわかるように、本発明に係る空気入りタイヤは、機械的留め具の固定強度が非常に大きい優れたものである。

１：空気入りタイヤ
２：タイヤ内面
３：機械的留め具
３ａ：機械的留め具の構成部材
３ｂ：機械的留め具の構成部材
４：トレッド部
５：サイドウォール部
６：ビード部
６１：ビードトウ先端
７：樹脂補強体
８：接着層
１０：機械的留め具を通すための孔
１２：リム
Ａ：ビードトウ先端から機械的留め具の中心位置までのタイヤ径方向高さ（ｍｍ）
Ｃ：機械的留め具の中心位置
Ｈ：タイヤ断面高さ（ｍｍ）

Claims (11)

1. タイヤ内面に、２つに分離できる一対の機械的留め具のうちの一方の機械的留め具であるとともに、少なくとも２つ以上の留め具構成部材から構成される機械的留め具が設置されてなる空気入りタイヤにおいて、
   該２つ以上の留め具構成部材が、
   （ａ）樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、
   （ｂ）配列された繊維を含んでいる、樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、
   および
   （ｃ）短繊維が配合された、樹脂または樹脂とエラストマーのブレンド物からなる樹脂組成物、
   のいずれかからなる樹脂フィルムまたは樹脂シートを少なくとも一層含んだ樹脂補強体を挟んで固定されて前記機械的留め具を構成していることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記機械的留め具の設置位置が、該機械的留め具の中心位置Ｃとタイヤ赤道線Ｌとのタイヤ幅方向の距離Ｄ（ｍｍ）が、該タイヤの最大幅Ｗ（ｍｍ）に対して、０≦Ｄ／Ｗ≦０．４の関係を満足する領域内にあることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記機械的留め具の設置位置が、ビードトウ先端から前記機械的留め具の中心位置までのタイヤ径方向高さＡとタイヤ断面高さＨとが、０．０５≦Ａ／Ｈ≦０．４の関係を満足する領域内にあることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. 前記機械的留め具構成部材に挟んで固定される前記樹脂補強体は、タイヤ内面に直接接着されているか、もしくは、該樹脂補強体とのタイヤ内面との境界にある接着層を介して、該タイヤ内面に固定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記樹脂フィルムまたは樹脂シートの貯蔵弾性率Ｋ（ＧＰａ）と、該樹脂フィルムもしくは樹脂シート厚さＴ（ｍｍ）の積によって表される剛性定数Ｓが、０．００５≦Ｓ≦５の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記留め具構成部材に挟み込まれる前記樹脂フィルムまたは前記樹脂シートの機械的留め具一個当たりの面積Ｓ２（ｃｍ²）が、８〜３００ｃｍ²であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記機械的留め具の輪郭線が、前記樹脂補強体の輪郭線から最短距離で２ｍｍ以上離間してかつ前記樹脂補強体の輪郭線の内側に位置するようにして、該機械的留め具が配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
8. 前記機械的留め具を前記タイヤ内面に投影した該留め具の輪郭形状が、該輪郭形状の重心位置から最も遠い該輪郭線上の任意の点までの距離Ｒが２〜６０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
9. 前記樹脂フィルムまたは樹脂シートを平面視したときの輪郭形状が、鋭利な角部を持たず、曲率半径が５ｍｍ以上の曲線で構成されているか、あるいは該曲率半径が５ｍｍ以上の曲線と直線の組み合わせによって構成されているものであること特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
10. タイヤ内面にある前記一方の機械的留め具に係合する他方の機械的留め具を有する物体を、それら２つの機械的留め具を係合させることによりタイヤ内面に固定してなることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
11. 前記他方の留め具を有する物体が、（ａ）センサーを含む電子回路、（ｂ）バランスウェイト、（ｃ）ランフラット中子、（ｄ）脱酸素剤、乾燥剤および／または紫外線検知発色剤を塗布または搭載した物体、（ｅ）吸音材、（ｆ）面ファスナー部材、のいずれか一つかまたはそれらの複数を組合せた物体であることを特徴とする請求項１１に記載の空気入りタイヤ。

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