JP2023092322A - 非空気圧タイヤおよび組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性および耐候性を確保することが可能な非空気圧タイヤを提供する。【解決手段】非空気圧タイヤ１は、支持構造体１０と、支持構造体１０よりもタイヤ径方向Ｘで外側に位置しており、タイヤ周方向Ｃに沿って延びているトレッド５０と、を備える。支持構造体１０は、樹脂および添加剤を含み、酸化誘導時間が４分以上である。添加剤は、紫外線遮断剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤および光安定剤からなる群より選択される一種以上である。【選択図】図１

Description

本発明は、非空気圧タイヤおよび非空気圧タイヤの支持構造体に用いられる組成物に関する。

従来、車両からの荷重を支持する支持構造体と、支持構造体よりもタイヤ径方向で外側に位置し、タイヤ周方向に沿って延びているトレッドと、を備える非空気圧タイヤが知られている。

特許文献１には、支持構造体の内側環状部と外側環状部とを連結する連結構造部に含まれる樹脂の１５０℃における貯蔵弾性率を８ＭＰａ以上とすることが記載されている。

しかしながら、非空気圧タイヤを長期間使用すると、支持構造体に亀裂や変色が発生する虞があるため、非空気圧タイヤの耐候性を確保することが望まれている。

そこで、特許文献２には、紫外線遮蔽層のみなしせん断速度と厚さが所定の関係を満たすように、支持構造体に紫外線遮蔽層を設けることが記載されている。

特開２０１９－２１８００２号公報 特開２０１８－１９３０４６号公報

しかしながら、非空気圧タイヤを長期間使用すると、非空気圧タイヤから紫外線遮蔽層が剥離する虞があるため、非空気圧タイヤの耐久性を確保することが望まれている。

本発明は、耐久性および耐候性を確保することが可能な非空気圧タイヤを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、非空気圧タイヤにおいて、支持構造体と、前記支持構造体よりもタイヤ径方向で外側に位置しており、タイヤ周方向に沿って延びているトレッドと、を備え、前記支持構造体は、樹脂および添加剤を含み、酸化誘導時間が４分以上であり、前記添加剤は、紫外線遮断剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤および光安定剤からなる群より選択される一種以上である。

前記支持構造体は、前記樹脂の前駆体および前記添加剤を含む組成物の硬化物であってもよい。

前記添加剤は、前記紫外線吸収剤、前記酸化防止剤および前記光安定剤からなる群より選択される二種以上を含んでもよい。

前記光安定剤は、分子量が５００以上のヒンダードアミン系光安定剤であってもよい。

前記支持構造体は、前記紫外線遮断剤を含み、前記紫外線遮断剤の含有量が０．５質量％以上２．８質量％以下であってもよい。

本発明の他の一態様は、非空気圧タイヤの支持構造体に用いられる組成物であって、樹脂および添加剤を含み、酸化誘導時間が４分以上であり、前記添加剤は、紫外線遮断剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤および光安定剤からなる群より選択される一種以上である。

本発明によれば、耐久性および耐候性を確保することが可能な非空気圧タイヤを提供することができる。

本実施形態の非空気圧タイヤを示す側面図である。 図１の非空気圧タイヤを製造する際に用いる加硫装置の一例を示す断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。 図３に示す部分を斜めから見た非空気圧タイヤの一部斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１に、本実施形態の非空気圧タイヤを示す。非空気圧タイヤ１は、支持構造体１０と、トレッド５０と、を備える。ここで、支持構造体１０は、車両からの荷重を支持する。また、トレッド５０は、支持構造体１０よりもタイヤ径方向Ｘで外側に位置しており、タイヤ周方向Ｃに沿って延びている。なお、非空気圧タイヤ１の構造の詳細については、後述する。

支持構造体１０は、樹脂および添加剤を含み、添加剤は、紫外線遮断剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤および光安定剤からなる群より選択される一種以上である。このため、添加剤を含む保護層を支持構造体に設ける場合と対比すると、非空気圧タイヤ１の耐久性を確保することができる。

支持構造体１０の酸化誘導時間は、４分以上であり、６分以上であることが好ましい。支持構造体１０の酸化誘導時間が４分未満であると、非空気圧タイヤ１の耐候性を確保することができない。

なお、酸化誘導時間は、ＪＩＳ Ｋ７３５１に準拠して、測定される、酸化されやすさの指標である。

支持構造体１０を構成する樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。

熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂としては、支持構造体に使用される公知の樹脂を用いることができる。

支持構造体１０は、樹脂の前駆体および添加剤を含む組成物の硬化物であってもよい。この場合、例えば、樹脂の前駆体および添加剤を含む組成物を成形した後、硬化させることにより、樹脂および添加剤を含む支持構造体１０を製造することができる。

樹脂の前駆体は、特に限定されないが、例えば、プレポリマー、硬化剤および鎖延長剤を含む。

添加剤は、紫外線吸収剤、酸化防止剤および光安定剤からなる群より選択される二種以上を含むことが好ましい。これにより、非空気圧タイヤ１の耐候性が向上する。

紫外線遮断剤としては、特に限定されないが、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられる。

支持構造体１０が紫外線遮断剤を含む場合、支持構造体１０中の紫外線遮断剤の含有量は、０．５質量％以上２．８質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上１．５質量％以下であることがより好ましい。支持構造体１０中の紫外線遮断剤の含有量が０．５質量％以上であると、非空気圧タイヤ１の耐候性が向上し、２．８質量％以下であると、紫外線遮断剤の凝集が抑制される。

紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられる。

ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、ＬＡ－２９、３２、３６（以上、ＡＤＥＫＡ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ ２３４（ＢＡＳＦ製）等が挙げられる。

トリアジン系紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、ＬＡ－４６（ＡＤＥＫＡ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ １５７７（ＢＡＳＦ製）等が挙げられる。

ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、アデカスタブ１４１３（ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。

シアノアクリレート系紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、Ｕｖｉｎｕｌ ３０３５（ＢＡＳＦ製）等が挙げられる。

支持構造体１０中の紫外線吸収剤の含有量は、０．０５質量％以上０．５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上０．５質量％以下であることがより好ましい。支持構造体１０中の紫外線吸収剤の含有量が０．０５質量％以上であると、非空気圧タイヤ１の耐候性が向上し、０．５質量％以下であると、紫外線吸収剤のブリードアウトが抑制される。

酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン酸系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。

フェノール系酸化防止剤の市販品としては、例えば、ＢＨＴ、ＡＯ－２０、ＡＯ－６０、ＡＯ－８０（以上、ＡＤＥＫＡ製）、ＧＡ－８０、ＧＳ（以上、住友化学製）等が挙げられる。

リン酸系酸化防止剤の市販品としては、例えば、アデカスタブ３０１０、２１１２、１１７８、３０１０、ＴＰＰ（以上、ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。

硫黄系酸化防止剤の市販品としては、例えば、ＡＯ－５０３（ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。

支持構造体１０中の酸化防止剤の含有量は、０．０５質量％以上０．５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上０．５質量％以下であることがより好ましい。支持構造体１０中の酸化防止剤の含有量が０．０５質量％以上であると、非空気圧タイヤ１の耐候性が向上し、０．５質量％以下であると、酸化防止剤のブリードアウトが抑制される。

光安定剤としては、特に限定されないが、例えば、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）等が挙げられる。

ヒンダードアミン系光安定剤の分子量は、５００以上であることが好ましく、８００以上であることがより好ましい。ヒンダードアミン系光安定剤の分子量が５００以上であると、ヒンダードアミン系光安定剤のブリードアウトが抑制される。

ヒンダードアミン系光安定剤の市販品としては、例えば、分子量８４７のＬＡ－５２、分子量約２０００のＬＡ－６３Ｐ、分子量６８１のＬＡ－８１（以上、ＡＤＥＫＡ製）等が挙げられる。

支持構造体１０中の光安定剤の含有量は、０．０５質量％以上０．５質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上０．５質量％以下であることがより好ましい。支持構造体１０中の光安定剤の含有量が０．０５質量％以上であると、非空気圧タイヤ１の耐候性が向上し、０．５質量％以下であると、光安定剤のブリードアウトが抑制される。

なお、支持構造体１０中の添加剤の総含有量は、１．５質量％以下であることが好ましい。

支持構造体１０は、樹脂および添加剤以外に、補強材、顔料等をさらに含んでいてもよい。

以下、非空気圧タイヤ１の製造方法の一例を説明する。非空気圧タイヤ１を製造する際には、まず、支持構造体１０のタイヤ径方向Ｘで外側の面に加硫接着剤を塗布する。

なお、加硫接着剤は、必要に応じて、乾燥させてもよい。乾燥条件は、特に限定されないが、例えば、５０℃以上８０℃以下の温度で５分以上１０分以下である。

次に、支持構造体１０の加硫接着剤が塗布された面にトレッド用ゴム組成物を貼着させた後、加硫装置を用いて、加熱加圧することにより、支持構造体１０と、トレッド用ゴム組成物と、を加硫接着させる。

加硫接着剤は、特に限定されないが、例えば、ハロゲン化ポリマーを含み、必要に応じて、金属酸化物（受酸剤）をさらに含んでいてもよい。

ハロゲン化ポリマーおよび金属酸化物（受酸剤）としては、それぞれ加硫接着剤に使用される公知のハロゲン化ポリマーおよび金属酸化物（受酸剤）を用いることができる。

トレッド用ゴム組成物は、特に限定されないが、例えば、天然ゴムおよびカーボンブラックを含み、硫黄、シリカ等をさらに含んでいてもよい。ここで、トレッド用ゴム組成物は、天然ゴムとともに、または、天然ゴムの代わりに、ポリイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム等の合成ゴムを含んでいてもよい。

図２に、非空気圧タイヤ１を製造する際に用いる加硫装置の一例を示す。加硫装置６０は、対向する下型６１および上型６２と、セグメント６３および６４と、を備える。支持構造体１０と、トレッド用ゴム組成物と、を加硫接着させる際には、下型６１と上型６２との間に、支持構造体１０にトレッド用ゴム組成物が貼着している非空気圧タイヤの前駆体１Ａを配置する。ここで、下型６１と非空気圧タイヤの前駆体１Ａとの間には、パッキン６５が配置されており、上型６２と非空気圧タイヤの前駆体１Ａとの間には、パッキン６６が配置されている。また、セグメント６３および６４は、それぞれ非空気圧タイヤの前駆体１Ａのトレッド用ゴム組成物に接触する成形面６３ａおよび６４ａを備える。ここで、非空気圧タイヤの前駆体１Ａは、軸心Ｏが、図中、上下方向となるように配置される。また、型締め時には、セグメント６３および６４が、タイヤ径方向Ｘの内側に向かって移動し、非空気圧タイヤの前駆体１Ａのタイヤ周方向Ｃに連なり、環状をなす。一方、型開き時には、セグメント６３および６４が、タイヤ径方向Ｘの外側に向かって移動し、放射状に広がる。

非空気圧タイヤの前駆体１Ａを加硫する際には、加熱されたセグメント６３および６４を、非空気圧タイヤの前駆体１Ａに押し付け、加圧する。

セグメント６３および６４を加熱する温度は、特に限定されないが、例えば、１４０℃以上１８０℃以下である。

以下、非空気圧タイヤ１（図１参照）の構造の詳細について説明する。図１は、本実施形態の非空気圧タイヤ１をタイヤ回転軸（タイヤ子午線）と平行な方向、すなわち図１で紙面表裏方向に沿う方向から側面視した側面図である。図１に示す非空気圧タイヤ１は、無荷重状態である。図３は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図４は、図３に示す部分を斜めから見た非空気圧タイヤ１の一部斜視図である。

図１および図４において、矢印Ｃはタイヤ周方向を示している。図１、図３および図４において、矢印Ｘはタイヤ径方向を示している。図３および図４において、矢印Ｙはタイヤ幅方向を示している。図１においてのタイヤ幅方向Ｙは、紙面表裏方向である。図３の符号Ｅは、タイヤ赤道面である。図３においてのタイヤ周方向Ｃは、紙面表裏方向である。

タイヤ周方向Ｃは、タイヤ回転軸周りの方向であって非空気圧タイヤ１が回転する方向と同一の方向である。タイヤ径方向Ｘは、タイヤ回転軸に垂直な方向である。タイヤ幅方向Ｙは、タイヤ回転軸と平行な方向である。図３および図４においては、タイヤ幅方向Ｙの一方側をＹ１として示し、タイヤ幅方向Ｙの他方側をＹ２として示している。図３に示すタイヤ赤道面Ｅは、タイヤ回転軸に直交する面で、かつ、タイヤ幅方向Ｙの中心に位置する面である。

本実施形態の非空気圧タイヤ１は、内側環状部２０と、外側環状部３０と、複数のスポーク４０を有する支持構造体１０と、トレッド５０と、を備える。

なお、以下において、内側環状部２０および外側環状部３０の厚みとは、タイヤ径方向Ｘに沿った方向の寸法である。内側環状部２０および外側環状部３０の幅とは、図３に示すタイヤ幅方向Ｙに沿った方向の寸法である。

内側環状部２０は、非空気圧タイヤ１の内周部を構成するタイヤ周方向Ｃに沿った環状の部分である。内側環状部２０の厚みおよび幅は、ユニフォミティを向上させるために一定に設定される。内側環状部２０の内周側の空間に、図示しないタイヤホイールが配置される。そのタイヤホイールのリムの外周部に、内側環状部２０の内周部が嵌合して装着される。内側環状部２０がリムに装着されて、非空気圧タイヤ１は当該タイヤホイールに装着される。内側環状部２０の内周面には、当該リムとの嵌合のために、凸部や溝等で構成される嵌合部が設けられる場合がある。

内側環状部２０は、上記タイヤホイールの回転をスポーク４０および外側環状部３０に伝達する。内側環状部２０の厚みは、スポーク４０に回転力を十分に伝達する機能を満たしつつ、軽量化及び耐久性も得られる観点から決定される。内側環状部２０の厚みは、特に限定されないが、例えば、図３に示すタイヤ断面高さＨの２％以上７％以下であることが好ましく、３％以上６％以下であることがより好ましい。

内側環状部２０の内径は、非空気圧タイヤ１が装着されるタイヤホイールのリムの寸法や車両の用途等に応じて決定される。例えば、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、内側環状部２０の内径は、例えば、２５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下といった寸法が挙げられるが、これに限定されない。

内側環状部２０の幅は、非空気圧タイヤ１が装着される車両の用途や車軸の長さ等に応じて適宜決定される。例えば、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、内側環状部２０の幅は、１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下といった寸法が挙げられるが、これに限定されない。

外側環状部３０は、非空気圧タイヤ１の外周部を構成するタイヤ周方向Ｃに沿った環状の部分である。外側環状部３０は、内側環状部２０の外周側に、内側環状部２０と同心状に配置される。外側環状部３０の厚みおよび幅は、ユニフォミティを向上させるために一定に設定される。

外側環状部３０は、内側環状部２０およびスポーク４０の回転を、トレッド５０を介して路面に伝達する。外側環状部３０の厚みは、スポーク４０から路面に回転力を十分に伝達する機能を満たしつつ、軽量化および耐久性も得られる観点から決定される。外側環状部３０の厚みは、特に限定されないが、例えば、図３に示すタイヤ断面高さＨの２％以上７％以下であることが好ましく、２％以上５％以下であることがより好ましい。

外側環状部３０の内径は、非空気圧タイヤ１が装着されるタイヤホイールのリムの寸法や車両の用途等に応じて適宜決定される。例えば、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、外側環状部３０の内径は、４２０ｍｍ以上７５０ｍｍ以下といった寸法が挙げられるが、これに限定されない。

外側環状部３０の幅は、非空気圧タイヤ１が装着される車両の用途等に応じて適宜決定される。例えば、一般の空気入りタイヤの代替を想定した場合、外側環状部３０の幅は、１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下といった寸法が挙げられるが、これに限定されない。

複数のスポーク４０は、内側環状部２０と外側環状部３０とを連結する。複数のスポーク４０で連結された内側環状部２０と外側環状部３０とは、互いに同心状に配置される。複数のスポーク４０のそれぞれは、タイヤ周方向Ｃに沿って各々独立して配列される。図１に示すように、複数のスポーク４０は、非空気圧タイヤ１が無荷重状態では、側面視した場合においてタイヤ径方向Ｘと略平行でラジアル方向に直線状に延びている。

図３および図４に示すように、本実施形態の複数のスポーク４０は、複数の第１のスポーク４１と、複数の第２のスポーク４２と、を含む。第１のスポーク４１及び第２のスポーク４２のいずれも、その延在方向は、タイヤ周方向Ｃに沿った方向で見た場合において、タイヤ径方向Ｘとは平行ではない。第１のスポーク４１は、タイヤ軸方向すなわちタイヤ幅方向Ｙの一方側へ傾斜している。第２のスポーク４２は、第１のスポーク４１とは反対側へ傾斜している。第１のスポーク４１と第２のスポーク４２とは、タイヤ周方向Ｃに交互に配置されている。

詳しくは、図３および図４に示すように、第１のスポーク４１は、外側環状部３０のタイヤ幅方向Ｙの一方側であるＹ１側から、内側環状部２０のタイヤ幅方向Ｙの他方側であるＹ２側へ向かって傾斜して延びている。第２のスポーク４２は、外側環状部３０のタイヤ幅方向Ｙの他方側であるＹ２側から、内側環状部２０のタイヤ幅方向Ｙの一方側であるＹ１側へ向かって傾斜して延びている。

第１のスポーク４１および第２のスポーク４２の傾斜角度は同じである。このため、タイヤ周方向Ｃに隣接する第１のスポーク４１と第２のスポーク４２とは、タイヤ周方向Ｃに沿う方向から見た場合、略Ｘ字状に配置されている。図３に示すように、第１のスポーク４１及び第２のスポーク４２は、タイヤ幅方向Ｙに対して角度θで傾斜しており、その角度θは、例えば、１５°以上５０°以下であることが好ましい。

図３に示すように、タイヤ周方向Ｃに沿う方向から見た状態での第１のスポーク４１および第２のスポーク４２のそれぞれは、タイヤ赤道面Ｅに対して対称な同一形状である。したがって、以下においては、第１のスポーク４１および第２のスポーク４２を区別する必要がなく、まとめて説明できる場合には、第１のスポーク４１および第２のスポーク４２を、スポーク４０と総称する。

スポーク４０は、板状であって、内側環状部２０から外側環状部３０に向けて、上記のように角度θの角度で斜めに延びている。図４に示すように、スポーク４０は、タイヤ周方向に沿った板厚ｔが、板幅ｗよりも小さく、板厚ｔの方向がタイヤ周方向Ｃに沿っている。すなわち、スポーク４０は、タイヤ径方向Ｘ及びタイヤ幅方向Ｙの面内に沿って延びる板状に形成されている。なお、ここでいう板幅ｗは、図３にも示すように、スポーク４０をタイヤ周方向Ｃに沿う方向から見た場合での、スポーク４０が延在する傾斜方向に直交する方向の寸法である。本実施形態においては、全てのスポーク４０の板厚ｔは同じである。また、全てのスポーク４０の板幅ｗは同じである。

スポーク４０は、長尺板状であるため、板厚ｔを薄くしても、板幅ｗを広く設定することによってスポーク４０の耐久性を向上させることができる。さらに、板厚ｔを薄くしてスポーク４０の数を増やすことにより、非空気圧タイヤ１全体の剛性を維持しつつ、タイヤ周方向Ｃに隣接するスポーク４０の間の間隔を小さくできる。これによって、スポーク４０によるタイヤ転動時の接地圧が分散し、接地圧を小さくできる。

なお、本実施形態のスポーク４０は、側面視においてタイヤ径方向Ｘと平行であるが、スポーク４０は、側面視においてタイヤ径方向Ｘと交差するようにタイヤ径方向Ｘに対し斜めに配置されてもよい。

図３および図４に示すように、第１のスポーク４１は、内側環状部２０のタイヤ幅方向Ｙ２側に接続する第１の内側接続部４１１と、外側環状部３０のタイヤ幅方向Ｙ１側に接続する第１の外側接続部４１２と、を有する。第２のスポーク４２は、内側環状部２０のタイヤ幅方向Ｙ１側に接続する第２の内側接続部４２１と、外側環状部３０のタイヤ幅方向Ｙ２側に接続する第２の外側接続部４２２と、を有する。第１の外側接続部４１２および第２の外側接続部４２２のそれぞれは、本実施形態における、外側環状部３０に接続されるスポーク４０の接続部の一例である。

図３に示すように、第１のスポーク４１の第１の内側接続部４１１は、内側環状部２０に近付くにつれてタイヤ幅方向Ｙに沿って広がる形状を有している。第１の内側接続部４１１のタイヤ幅方向Ｙ２側の側面４１１ａは、内側環状部２０のタイヤ幅方向Ｙ２側の端部２０ｂまでなだらかに湾曲しながら延びている。第１の内側接続部４１１のタイヤ幅方向Ｙ１側の側面４１１ｂは、内側環状部２０のタイヤ赤道面Ｅの位置までタイヤ幅方向Ｙ１側に向かって湾曲して延びている。

第１のスポーク４１の第１の外側接続部４１２は、第１の内側接続部４１１と同様の形状であって、外側環状部３０に近付くにつれてタイヤ幅方向に沿って広がる形状を有している。第１の外側接続部４１２のタイヤ幅方向Ｙ１側の側面４１２ａは、外側環状部３０のタイヤ幅方向Ｙ１側の端部３０ａまで、なだらかに湾曲しながら延びている。第１の外側接続部４１２のタイヤ幅方向Ｙ２側の側面４１２ｂは、外側環状部３０のタイヤ赤道面Ｅの位置まで、タイヤ幅方向Ｙ２側に向かって湾曲して延びている。

第１の内側接続部４１１は、内側環状部２０のタイヤ幅方向Ｙ２側の半分の領域に設けられている。第１の外側接続部４１２は、外側環状部３０のタイヤ幅方向Ｙ１側の半分の領域に設けられている。

図３に示すように、第２のスポーク４２の第２の内側接続部４２１は、内側環状部２０に近付くにつれて、タイヤ幅方向Ｙに沿って広がる形状を有している。第２の内側接続部４２１のタイヤ幅方向Ｙ１側の側面４２１ａは、内側環状部２０のタイヤ幅方向Ｙ１側の端部２０ａまで、なだらかに湾曲しながら延びている。第２の内側接続部４２１のタイヤ幅方向Ｙ２側の側面４２１ｂは、内側環状部２０のタイヤ赤道面Ｅの位置まで、タイヤ幅方向Ｙ２側に向かって湾曲して延びている。

第２のスポーク４２の第２の外側接続部４２２は、第２の内側接続部４２１と同様の形状であって、外側環状部３０に近付くにつれて、タイヤ幅方向に沿って広がる形状を有している。第２の外側接続部４２２のタイヤ幅方向Ｙ２側の側面４２２ａは、外側環状部３０のタイヤ幅方向Ｙ２側の端部３０ｂまで、なだらかに湾曲しながら延びている。第２の外側接続部４２２のタイヤ幅方向Ｙ１側の側面４２２ｂは、外側環状部３０のタイヤ赤道面Ｅの位置まで、タイヤ幅方向Ｙ１側に向かって湾曲して延びている。

第２の内側接続部４２１は、内側環状部２０のタイヤ幅方向Ｙ１側の半分の領域に設けられている。第２の外側接続部４２２は、外側環状部３０のタイヤ幅方向Ｙ２側の半分の領域に設けられている。

上述したように、本実施形態の全てのスポーク４０の板厚ｔは同じである。板厚ｔの寸法は特に限定されないが、スポーク４０が内側環状部２０及び外側環状部３０からの回転力を十分受けつつ、荷重を受けた際には適度に撓み変形が可能なようにする上で、１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることがより好ましい。

上述したように、本実施形態の全てのスポーク４０の板幅ｗは同じである。スポーク４０の板幅ｗは特に限定されないが、内側環状部２０及び外側環状部３０からの回転力を十分受けつつ、荷重を受けた際には適度に撓み変形が可能なようにする上で、５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることがより好ましい。また、板幅ｗは、耐久性を向上させつつ接地圧を分散させ得る観点から、板厚ｔの１１０％以上であることが好ましく、１１５％以上であることがより好ましい。

スポーク４０の数としては、車両からの荷重を十分支持しつつ、軽量化が可能で、動力伝達性及び耐久性の向上をともに図ることを可能とする観点から、８０個以上３００個以下であることが好ましく、１００個以上２００個以下であることがより好ましい。

スポーク４０のタイヤ径方向Ｘの寸法は、２６．８ｍｍ以上３５７．５ｍｍ以下といった寸法が挙げられるが、これに限定されない。

スポーク４０は、十分な耐久性を確保しながら、適度な剛性を付与する観点から、ＪＩＳ Ｋ７３１２：１９９６に準じて行う引張試験を行った際の１０％伸び時の引張応力から算出されるヤング率が、５０ＭＰａ以上１２０ＭＰａ以下であることが好ましく、６０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であることがより好ましい。

スポーク４０のヤング率が５０ＭＰａを下回る場合、十分な剛性が得られず、タイヤ周方向Ｃに隣接するスポーク４０どうしが接触する可能性がある。一方、スポーク４０のヤング率が１２０ＭＰａを上回る場合、過度に剛性が高くなり、乗り心地が悪化する。

なお、スポーク４０は、補強繊維により補強されていてもよい。補強繊維としては、長繊維、短繊維、織布、不織布等が挙げられる。補強繊維の種類としては、レーヨンコード、ナイロン－６，６等のポリアミドコード、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルコード、アラミドコード、ガラス繊維コード、カーボンファイバー、スチールコード等が挙げられる。

なお、スポーク４０の補強は、補強繊維による補強に限らない。例えば、粒状フィラーの添加による補強が行われてもよい。添加される粒状フィラーとしては、カーボンブラック、シリカ、アルミナ等のセラミックス、その他の無機材料のフィラー等が挙げられる。

ところで、上述した内側環状部２０および外側環状部３０は、スポーク４０と同じ樹脂材料で形成されることが好ましく、その場合には、例えば、注型成形法によって、内側環状部２０、外側環状部３０およびスポーク４０を一体成形することができる。

トレッド５０は、外側環状部３０の外周面に設けられており、非空気圧タイヤ１の最外周部分を構成する。トレッド５０は、前述したように、支持構造体１０と、トレッド用ゴム組成物と、を加硫接着させることにより、形成される。トレッド５０は、路面に接地する踏面５１を外周面に有する。トレッド５０の踏面５１には、従来の空気入りタイヤと同様にして、複数の溝および陸部で形成されるトレッドパターンが設けられる。

なお、トレッド５０は、成分や特性が異なる複数の加硫ゴム層が積層された構成（例えば、２層あるいは３層）であってもよい。

また、本実施形態の非空気圧タイヤ１は、さらに不図示の補強層を備えていてもよい。補強層は、外側環状部３０に埋設されていてもよい。あるいは、補強層は、外側環状部３０とトレッド５０との間に設けられていてもよい。補強層は、タイヤ周方向Ｃに沿って延びる円筒状の層である。

補強層は、外側環状部３０がタイヤ幅方向Ｙの中央部でタイヤ径方向Ｘに撓む座屈の発生を抑制するために、タイヤ全周にわたって均等に配置される。補強層は、例えば、スチール製のコードがタイヤ幅方向Ｙと概ね平行になるように配置されて構成される。補強層として、円筒状の金属製リング、高モジュラス樹脂製リング等が用いられてもよい。例えば、補強層として、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）等の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製リングが用いられてもよい。

補強層が設けられることにより、非空気圧タイヤ１の剛性が確保され、路面に対するトレッド５０の接地性が向上する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨の範囲内で、上記の実施形態を適宜変更してもよい。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。なお、支持構造体の酸化誘導時間を直接測定することが困難であるため、支持構造体を模した試験片を用いて、酸化誘導時間を測定した。

［実施例１～７、比較例１～３］
ハイブリッドミキサー（シンキー製）を用いて、ウレタン樹脂の前駆体、紫外線遮断剤、紫外線吸収剤、光安定剤および酸化防止剤を、表１に示す配合［質量％］で混合した後、１３０℃で１６時間熱硬化させ、幅１００ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ２ｍｍの試験片を得た。

なお、表１における添加剤の詳細は、以下の通りである。

ウレタン樹脂の前駆体Ａ：ＰＰＤＩ（ｐ－フェニレンジイソシアネート）系プレポリマーとしての、アジプレンＬＦＰ Ｅ５６０（ＬＡＮＸＥＳＳ製）と、硬化剤としての、バイブラキュアＡ２５０（ＬＡＮＸＥＳＳ製）と、鎖延長剤としての、ＰＴＭＧ（ポリテトラメチレンエーテルグリコール）１０００（三菱ケミカル製）との混合物（質量比１２３：７：３）
ウレタン樹脂の前駆体Ｂ：ＰＰＤＩ（ｐ－フェニレンジイソシアネート）系プレポリマーとしての、アジプレンＬＦＰ Ｅ５６０（ＬＡＮＸＥＳＳ製）と、硬化剤としての、１，４－ブタンジオール（ナカライテスク製）と、鎖延長剤としての、ＰＴＭＧ（ポリテトラメチレンエーテルグリコール）１０００（三菱ケミカル製）との混合物（質量比４４０：１７：８３）
紫外線遮断剤：平均粒径５０ｎｍのカーボンブラック シーストＶ（東海カーボン製）
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤ＬＡ－３２（ＡＤＥＫＡ製）
光安定剤：分子量約２０００のヒンダードアミン系光安定剤ＬＡ－６３Ｐ（ＡＤＥＫＡ製）
酸化防止剤：フェノール系酸化防止剤ＡＯ－６０（ＡＤＥＫＡ製）

［酸化誘導時間］
ＪＩＳ Ｋ７３５１に準拠して、極微弱発光測定装置ケミルミネッセンスアナライザー（東北電子産業製）を用いて、試験片の酸化誘導時間を測定した。

［耐候性］
ＪＩＳ Ｋ７３５０－２：２００８に準拠して、以下の条件で暴露試験を２４０時間実施した。

雰囲気の温度：３８℃
雰囲気の湿度：５０％ＲＨ
ブラックパネルの温度：６５℃
波長：３００～４００ｎｍ
照度：１８０Ｗ／ｍ^２

次に、暴露試験前後の試験片の破断応力を測定し、試験片の耐候性を評価した。なお、試験片の耐候性は、以下の判定基準で判定した。

Ａ：暴露試験前の試験片の破断応力に対する暴露試験後の試験片の破断応力の比が８０％以上１２０％未満である場合
Ｂ：暴露試験前の試験片の破断応力に対する暴露試験後の試験片の破断応力の比が５０％以上８０％未満または１２０％以上１５０％未満である場合
Ｃ：暴露試験前の試験片の破断応力に対する暴露試験後の試験片の破断応力の比が５０％未満または１５０％以上である場合

表１に、試験片の耐候性の評価結果を示す。

表１から、実施例１～７の試験片は、耐候性が高いことがわかる。これに対して、比較例１、２の試験片は、添加剤が添加されておらず、酸化誘導時間が、それぞれ３．８分、３．３分であるため、耐候性が低い。また、比較例３の試験片は、紫外線遮断剤の添加量が２．９質量％であり、酸化誘導時間が２．７分であるため、耐候性が低い。これは、紫外線遮断剤が凝集したためであると考えられる。

１ 非空気圧タイヤ
１Ａ 非空気圧タイヤの前駆体
１０ 支持構造体
２０ 内側環状部
２０ａ、２０ｂ 端部
３０ 外側環状部
３０ａ、３０ｂ 端部
４０ スポーク
４１ 第１のスポーク
４２ 第２のスポーク
４１１ 第１の内側接続部
４１１ａ、４１１ｂ 側面
４１２ 第１の外側接続部
４１２ａ、４１２ｂ 側面
４２１ 第２の内側接続部
４２１ａ、４２１ｂ 側面
４２２ 第２の外側接続部
４２２ａ、４２２ｂ 側面
５０ トレッド
５１ 踏面
６０ 加硫装置
６１ 下型
６２ 上型
６３、６４ セグメント
６３ａ、６４ａ 成形面
６５、６６ パッキン
Ｃ タイヤ周方向
Ｅ タイヤ赤道面
Ｏ 軸心
Ｘ タイヤ径方向
Ｙ タイヤ幅方向

Claims (6)

1. 支持構造体と、前記支持構造体よりもタイヤ径方向で外側に位置しており、タイヤ周方向に沿って延びているトレッドと、を備え、
   前記支持構造体は、樹脂および添加剤を含み、酸化誘導時間が４分以上であり、
   前記添加剤は、紫外線遮断剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤および光安定剤からなる群より選択される一種以上である、非空気圧タイヤ。
2. 前記支持構造体は、前記樹脂の前駆体および前記添加剤を含む組成物の硬化物である、請求項１に記載の非空気圧タイヤ。
3. 前記添加剤は、前記紫外線吸収剤、前記酸化防止剤および前記光安定剤からなる群より選択される二種以上を含む、請求項１または２に記載の非空気圧タイヤ。
4. 前記光安定剤は、分子量が５００以上のヒンダードアミン系光安定剤である、請求項１から３のいずれか一項に記載の非空気圧タイヤ。
5. 前記支持構造体は、前記紫外線遮断剤を含み、前記紫外線遮断剤の含有量が０．５質量％以上２．８質量％以下である、請求項１から４のいずれか一項に記載の非空気圧タイヤ。
6. 非空気圧タイヤの支持構造体に用いられる組成物であって、
   樹脂および添加剤を含み、酸化誘導時間が４分以上であり、
   前記添加剤は、紫外線遮断剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤および光安定剤からなる群より選択される一種以上である、組成物。

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