JP6467857B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

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物体を配設することが種々検討されてきている。

例えば、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有していて、さらに、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留め具を有し、該一方の留め具が少なくとも２つ以上の部材からなるものであり、該２つ以上の部材が、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を含む固定用部材を挟んで固定され、前記固定用部材は、２種類の樹脂層で構成される、または、樹脂層に金属からなる金属層が積層されてなると共に、タイヤ内面と相対する側のみにアンカー素子を備え、該アンカー素子はタイヤ内面に少なくとも一部が埋没していることを特徴とするタイヤ。

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）〜（６）のいずれかの構成を有することが好ましい。
（２）前記固定用部材のアンカー素子が設置された側の面の表面積は、アンカー素子が設置されていない側の面の表面積の１．３〜５０倍の範囲であることを特徴とする上記（１）記載の空気入りタイヤ。
（３）前記固定用部材の見かけ面積が、前記留め具の投影面積に対して２０〜５００倍であることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。
（４）前記アンカー素子の高さ（ｍｍ）と、留め具個数当たりのアンカー素子本数（本／個）及び前記留め具を介して取付けられた物体の質量（ｇ）が、下記（ａ）式を満たす関係にあ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。
（アンカー素子高さ×アンカー素子本数）／取付け物体の質量＝２〜７５ …（ａ）式
（５）前記固定用部材のタイヤに相対する側のアンカー素子間に補強繊維が配置され、前記留め具は固定用部材と補強繊維を挟んで設置されてい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）前記固定用部材のタイヤに相対する側のアンカー素子の表面にコロナ処理またはプラズマ処理が施されてな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。

請求項１にかかる本発明の空気入りタイヤによれば、物体を取り付けるための係合力が大きく、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有し、かつ、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、特に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のできる、優れた機械的留め具を内部に有する空気入りタイヤが実現される。

特に、請求項２〜請求項７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。

（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、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、からなる固定用部材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。 （ａ）〜（ｄ）は、いずれも固定用部材のアンカー素子の各種形態例を示したモデル図である。 （ａ）〜（ｄ）は、いずれも固定用部材のアンカー素子の他の形態例を示したモデル図である。 本発明により得られる作用効果を説明するものであり、固定用部材のタイヤ内面側にアンカー素子を設けて、該アンカー素子をタイヤ内面に埋設させた構成とすることによる作用効果を説明するモデル図である。 （ａ）〜（Ｃ）は、いずれも本発明に使用される固定用部材の好ましい態様例を説明するものであり、固定用部材のタイヤ内面に相対する側のアンカー素子どうしの間に補強繊維糸を配置する態様例を示したモデル図である。 本発明に使用される固定用部材の好ましい他の態様例を説明するものであり、固定用部材の基材部を２種類の樹脂層の積層構造で構成するか、または、樹脂層に樹脂以外の層を積層した積層構造で構成した例を示したモデル図である。

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留め具３を有し、該一方の留め具が少なくとも２つ以上の部材３ａ、３ｂからなるものであり、該２つ以上の部材３ａ、３ｂが、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からなる固定用部材７を挟んで固定され、前記固定用部材７は、タイヤ内面２と相対する側のみにアンカー素子８を備え、該アンカー素子８はタイヤ内面２に少なくとも一部が埋没していることを特徴とする。

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、固定用部材７を上述したアンカー素子８を有した構成とすることにより、部材３ａ、３ｂの固定力に対して、固定用部材７のアンカー素子８がもたらすアンカー効果による力が加わり、部材３ａ、３ｂの固定力（固定力の耐久性および大きさ）が著しく大きくなり、ひいては留め具３を固定する力が大きくなる。

アンカー素子８は、アンカー効果をもたらすことができる突起部が突出している形態をなしているものであればよく、全体的な形状などは特に限定されない。該アンカー素子（該突起物）は、タイヤ内面に少なくともその一部が埋没している形態でタイヤが構成されていることが重要であり、その埋没している形態によりアンカー効果がもたらされる。

アンカー素子８をなす突起部は、上述したように全体的な形状等は特に限定されないが、例えば、代表的な例を挙げると、図１（ｂ）に示したような突起部（アンカー素子）の全体が「Ｔ字」型をしたもの、「Ｉ字」型をしたもの（図２（ａ））、「Ｙ字」型をしたもの、「ｒ」字型をしたもの（図２（ｂ））、あるいは突起部の頭部が球状あるいは円形板状に膨らんだ形状のもの（図２（ｃ））などを使用することができる。こうした固定用部材７は、面ファスナー用としての突起部を有した樹脂シート等として、各種の突起部の形態で市販されているものがあり、そうしたものを利用することもできる。突起部には、所謂「返し」が形成されているものでもよい。

また、アンカー素子８をなす突起部は、図３に示したようにループを構成しているものでもよく、図３（ａ）に示したような閉じたループ状のもの、あるいは図３（ｂ）に示したような一部箇所で切断開放された開環ループ状のものなどのいずれでもよい。

固定用部材７に用いることのできる樹脂としては、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂を使用できるが、取扱い性の良さから熱可塑性のものが好ましい。熱可塑性樹脂については、詳細を後述する。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。

固定用部材７に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）〕等を用いることができる。

中では、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン系樹脂が、物性面や加工性、取扱い性などの点で好ましい。

また、固定用部材７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、樹脂（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また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優れた耐久性を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、固定用部材７を構成することに必要な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、老化防止剤等を固定用部材７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、熱可塑性樹脂と同等の成形加工性を得ることができる。

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、得られる固定用部材が加硫エラストマーを含んだものとなるので、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。

すなわち、固定用部材７の全体形状、全体構造としては、ベース部分とアンカー素子部分を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を適宜の成形法により、一体的に成形した成形物であってもよく、あるいは、織物や編物または不織布をベース部分にして、アンカー素子部分として繊維もしくは繊維糸からなる突出ループを多数形成させたものを使用してもよい。従って、ベース部分は、フィルム状などの成形物、あるいは織物、編物状などの繊維構造物であってよく、アンカー素子も成形物あるいは繊維糸などから構成されるものであってよい。

固定用部材７の輪郭形状は、図２（ａ）〜〈ｃ〉に示したような正方形状、長方形状などの矩形状のもの、同図２（ｄ）に示したような円形状や楕円状のもの、あるいは図示していない正多角形状のものなどを適宜に使用することができる。固定用部材７には、図２では図示していないが、図１（ｂ）で示したように留め具をなす部材３ａ、３ｂの軸部を通す貫通孔１０が開けられて使用される。

固定用部材７のタイヤ内腔側の面は、取付け物体との干渉を避けるために、平滑な平面状に構成されていることが好ましい。固定用部材７は、アンカー素子（突起部）の成形性はもちろんのこと、全体の成形性、加工性や安定した生産性、優れた機械的物性での製造を実現できることなどから、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を用いて成形加工されたもの、あるいは繊維糸を織物あるいは編物にて構成したものなどを用いることが重要である。

本発明において、固定用部材７のアンカー素子８が設置された側の表面積は、アンカー素子が設置されていない側の表面積の１．３〜５０倍の範囲にあることが好ましい。ここで、「固定用部材７のアンカー素子８が設置された側の表面積」と、「アンカー素子が設置されていない側の表面積」の比率を求める方法は、該固定用部材において留め具が設置されていない領域で、同じ見かけ面積の部分で測定して、比率を求めるものである。固定用部材７のアンカー素子８が設置された側の表面積の、アンカー素子が設置されていない側の表面積に対する上記比率は、より好ましくは１．５〜４０倍の範囲である。

また、固定用部材の見かけ面積は、留め具の投影面積に対して２０〜５００倍であることが好ましい。固定用部材の見かけ面積が大きいほど、存在するアンカー素子の本数が多くなり、全体のアンカー効果をより大きなかつ安定したものとして得ることできるためである。ここで、「固定用部材の見かけ面積」とは、固定用部材を鉛直方向から見た輪郭形状の内側の面積をいうものであり、留め具や孔部１０の面積を含んだ投影面積である。また、「留め具の投影面積」とは、留め具３を構成する部材３ａ、３ｂを一体化して留め具３を構成した状態での投影面積（孔部１０を除く）をいうものである。なお、上記範囲の下限の２０倍は、取付け物体の質量（留め具のサイズに等しい）に応じた面積であり２０倍未満の場合、十分な固定強度を得ることが難しくなり、また、上限に関しては、５００倍を超えると、固定用部材の面積が大きくなりすぎてタイヤの変形に追従できずに、耐久性が悪化する方向であるので好ましくない。

また、アンカー素子の高さＨ（ｍｍ）と、留め具１個当たりのアンカー素子本数Ａ（本／個）及び前記留め具を介して取付けられた物体の質量Ｇ（ｇ）が、下記（ａ）式を満たす関係にあることが、アンカー素子によるアンカー効果を確実にかつ大きく得る上で好ましい。
（アンカー素子高さＨ×素子本数Ａ）／取付け物体の質量Ｇ＝２〜７５…（ａ）式

アンカー素子の高さＨ（ｍｍ）の好ましい範囲は、０．３〜５．０ｍｍであり、留め具１個当たりのアンカー素子本数Ａ（本／個）の好ましい範囲は５００〜５０００（本／個）である。留め具を介して取付けられる物体１０の質量Ｇ（ｇ）は、所望する機能などによりその物体の種類、構造などとも関連して定まってくるものであるが、一般的には５０〜２００（ｇ）とするのがよい。上記（ａ）式の値の好ましい範囲は、４〜５０である。

本発明において、アンカー素子８をタイヤ内面２に埋設させて設けていることによる作用効果は、図４にモデル図を示したように、タイヤの回転に伴い、タイヤ内面２に取り付けられた物体１１にはタイヤ回転の加速または減速の方向と反対方向に向いた慣性力が作用し、タイヤ内面２に設けられた固定用部材７には、該慣性力と同一方向の力が加わり、取付け物体１１ごとタイヤ内面２から剥がそうとするせん断力が加わる。本発明では、固定用部材７は、タイヤ内面２と相対する側にアンカー素子８を多数有し、該アンカー素子はタイヤ内面に少なくとも一部が埋没して設けられていることにより、各アンカー素子８において、上記せん断力と反対方向のベクトルを有する回転モーメントＭが加えられる。

このため、せん断力と該回転モーメントはバランスして、固定用部材７に加わるせん断力は緩和され、所望の機能を有する取付け物体１１を長期にわたり、タイヤ内腔内に取り付けて維持することができるのである。

本発明において、さらに固定用部材７の固定強度を大きくする上で、図５にモデル図を示したように、固定用部材７のタイヤ内面に相対する側のアンカー素子８どうしの間に補強繊維糸１２を配置することが好ましい。図５（ａ）〜〈ｃ〉は、いずれもその態様例を示したものであり、（ａ）と（ｂ）は、格子模様状に補強繊維糸１２を配列させて配置した例であり、（ａ）と（ｂ）の相違は、（ｂ）では最外側に位置するアンカー素子どうしの間には補強繊維糸１２を配置していない点、（ａ）では最外側に位置するアンカー素子どうしの間に補強繊維糸１２を配置している点である。補強繊維糸は、均一に配置する必要は必ずしもなく、（Ｃ）はランダムに補強繊維糸を配置した例を示している。補強繊維糸の配列手法は、好ましくは、アンカー素子の配列と同じ間隔で補強繊維糸を織り立てた織物、あるいは、同様に編み立てた織物あるいは編物を固定用部材の上に積層するのがよい。織物は生地として寸法安定性が良いこと、編物は多少の伸縮性を有するので、それらの特徴を生かして適宜に配置することがよい。

固定用部材の基材部分を厚くすると、低温での割れが発生する場合があるが、補強繊維糸を併用することにより、割れの発生が抑制される。留め具３ａ、３ｂは、固定用部材と補強繊維糸とを間に挟んで設置されるようになる。

また、固定用部材７は、図６に示したように、その基材部を２種類の樹脂層の積層構造で構成するか、または樹脂層に樹脂以外の層を積層した積層構造で構成することも好ましい。図６で１３は、図２、図３で示した本発明で使用される固定用部材の基本的構成に追加的に積層した層を示している。追加的に積層される層は、曲げ変形に追従でき、かつ引っ張り強度の高いフィルム状の層などが特に好ましいものである。あるいは、アルミ箔などの金属シートを積層することもリム装着前の保管時に紫外線による劣化を抑止する点で好ましく、さらには、樹脂層に対してアルミニウムなどの金属を蒸着あるいは接着させて、積層構造を形成するようにしてもよい。

また、固定用部材のタイヤに相対する側のアンカー素子の表面に、接着性・接合性を向上させるために、コロナ処理またはプラズマ処理を施したものを使用することもよい。特に、固定用基材の基部が平坦なフィルムシート状である場合には、接着性・接合性を向上させることは有効なので好ましい。

タイヤ内面に固定用部材を設けることは、加硫成形する前のグリーンタイヤの状態で、２つの留め具で挟み込んだアンカー素子付きの固定用部材を該グリーンタイヤの内面に接着・圧着などにより配置し、その際に、グリーンタイヤの内面にまで少なくともアンカー素子の一部が埋没するようにして固定をする。さらに、その状態でタイヤの加硫工程に供することにより、固定用部材が加硫接着によって固定された本発明にかかる空気入りタイヤを製造することができる。

実施例１、比較例１
機械的留め具の固定用部材として、本発明にかかるアンカー素子あり（実施例１）、アンカー素子なし（比較例１）の２種類の空気入りタイヤ（２７００Ｒ４９）を製造した。
固定用部材としては、実施例１品は、図２（ｄ）に示した形態のアンカー素子を有するものであり（アンカー素子高さ３．０ｍｍ、アンカー素子本数３０００本／個、固定用部材の見かけ面積＝５５００ｍｍ² 、留め具の投影面積＝７８．６ｍｍ² 、固定用部材の見かけ面積が留め具の投影面積の７０倍）、該固定用部材の全体形状は円形状である。また、該固定用部材のアンカー素子が設置された側の表面積は４４０００ｍｍ² であり、アンカー素子が設置されていない側の表面積は、５４２０ｍｍ² であり、固定用部材のアンカー素子が設置された側の表面積は、アンカー素子が設置されていない側の表面積の８倍であった。

特定機能を有する物体として、質量１５０ｇの、全体がほぼ直方体形状である送信機一体型空気圧センサーを、機械的留め具を利用して取り付けた。該送信機一体型空気圧センサーの底面には、空気入りタイヤ側の留め具と一対となって機械的留め具を構成する物体側留め具が設けられているものである。（アンカー素子高さ（ｍｍ）×アンカー素子本数（本／個））／取付け物体の質量（ｇ）の値は、１１である。

各試験タイヤの試験は、走行速度２５ｋｍ／時間で合計１２０時間の連続走行とした（タイヤ空気圧８００ｋＰａ、負荷荷重３５０ｋＮ）。各試験走行を終了した後、各試験タイヤ内の固定用部材の剥がれの発生の有無を調べたところ、実施例１のタイヤは、剥がれの発生はなく、変形や損傷の発生も認められなかった。比較例１のタイヤは、剥がれが発生していた。

また、実施例１のタイヤに取り付けた送信機一体型空気圧センサーによって計測されて採取されたデータは安定していて高い精度と信頼性を有すると判断できるものであった。比較例１のものは、データの精度と安定性、信頼性で全体的に問題はないと判断できるものの、実施例１と比べると多少の不安定さがあるものだった。

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
７：固定用部材
８：アンカー素子
１０：機械的留め具を通すための孔
１１：取付け物体
１２：補強繊維糸
１３：追加的に積層された層

Claims (6)

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留め具を有し、該一方の留め具が少なくとも２つ以上の部材からなるものであり、該２つ以上の部材が、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を含む固定用部材を挟んで固定され、前記固定用部材は、２種類の樹脂層で構成される、または、樹脂層に金属からなる金属層が積層されてなると共に、タイヤ内面と相対する側のみにアンカー素子を備え、該アンカー素子はタイヤ内面に少なくとも一部が埋没していることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記固定用部材のアンカー素子が設置された側の表面積は、アンカー素子が設置されていない側の表面積の１．３〜５０倍の範囲で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. 前記固定用部材の見かけ面積が、前記留め具の投影面積に対して２０〜５００倍であることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記アンカー素子の高さ（ｍｍ）と、留め具個数当たりのアンカー素子本数（本／個）及び前記留め具を介して取付けられた物体の質量（ｇ）が、下記（ａ）式を満たす関係にあることを特徴とする請求得１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
   （アンカー素子高さ×アンカー素子本数）／取付け物体の質量＝２〜７５ ……（ａ）式
5. 前記固定用部材のタイヤに相対する側のアンカー素子間に補強繊維が配置され、前記留め具は固定用部材と補強繊維を挟んで設置されてい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. 前記固定用部材のタイヤに相対する側のアンカー素子の表面にコロナ処理またはプラズマ処理が施されてな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。

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