JP6526935B1 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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-
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Abstract
カーカスよりもタイヤ軸方向外側の位置に電子部品が設けられており、電子部品のタイヤ軸方向内方に位置するタイヤ用ゴム部材の内、50℃におけるE*が最も大きいタイヤ用ゴム部材を第1ゴム部材、電子部品のタイヤ軸方向外方に位置するタイヤ用ゴム部材の内、50℃におけるE*が最も大きいタイヤ用ゴム部材を第2ゴム部材としたとき、第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、下記式を満足している空気入りタイヤ。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧1.0
Description
カーカスよりもタイヤ軸方向外側の位置に電子部品が設けられた空気入りタイヤであって、
前記電子部品が設けられた位置からタイヤ軸方向内方に位置するタイヤ用ゴム部材の内、50℃におけるE*(50℃)が最も大きいタイヤ用ゴム部材を第1ゴム部材、前記電子部品が設けられた位置からタイヤ軸方向外方に位置するタイヤ用ゴム部材の内、50℃におけるE*(50℃)が最も大きいタイヤ用ゴム部材を第2ゴム部材としたとき、
前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とは、
E*(1)50℃がE*(2)50℃よりも大きく、
下記式を満足していることを特徴とする空気入りタイヤである。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧1.0
前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、
下記式を満足していることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤである。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧2.0
前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、
下記式を満足していることを特徴とする請求項2に記載の空気入りタイヤである。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧3.0
前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、
下記式を満足していることを特徴とする請求項3に記載の空気入りタイヤである。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧4.0
前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、
下記式を満足していることを特徴とする請求項4に記載の空気入りタイヤである。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧5.0
前記電子部品が、
断面図において、カーカスよりもタイヤ軸方向外側にあり、
赤道方向において、タイヤ最大幅の位置からビードコア下までの距離に対して、ビードコア下から20〜80%の位置に埋め込まれていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤである。
本発明者は、上記した課題の解決について検討した結果、高速でシビアなハンドリングの下で走行が行われた場合、電子部品が損傷、変形して、十分な読み取り性能が得られなくなる原因は、内部温度の上昇にあると考えた。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧1.0
初期歪み :10%
振幅 :±2.0%
周波数 :10Hz
変形モード:引張
測定温度 :50℃および150℃
1.タイヤの構成
(1)全体構成
本実施の形態に係るタイヤは、電子部品を挟んで、第2ゴム部材としてクリンチが、第1ゴム部材としてビードエイペックスが配置されている。図1は本発明の一実施の形態に係るタイヤの構成を示す断面図であり、具体的には、サイズ225/60R16のタイヤの断面図である。
本実施の形態においては、上記したように、クリンチ23が、電子部品が設けられた位置からタイヤ軸方向外方に位置するタイヤ用ゴム部材の内、50℃におけるE*(50℃)が最も大きいタイヤ用ゴム部材(第2ゴム部材)として設けられている。なお、クリンチ用ゴム組成物のE*(50℃)は、例えば、10〜30MPaであり、E*(150℃)は、例えば、2.5〜20MPaである。
本実施の形態において、具体的な電子部品としては、例えば、RFID、圧力センサ、温度センサ、加速度センサ、磁気センサ、溝深さセンサなどが挙げられる。中でも、RFIDは大容量の情報を記憶して非接触で読み取ることができるため、圧力、温度などのデータに加えて、タイヤの製造情報や管理情報、顧客情報なども記憶させることができるため、特に好ましい。
クリンチの製造に用いられるゴム組成物は、主成分であるゴム成分および補強材、老化防止剤、添加剤などの各種配合材料を混練することにより得ることができる。
ゴム成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)などのジエン系ゴムが挙げられる。なかでも、低燃費性、耐久性が良好に得られるという理由から、イソプレン系ゴム(NRやIR)とBRが好ましく、イソプレン系ゴム(NRやIR)とBRの併用がより好ましい。
本実施の形態のゴム組成物には、補強材としてカーボンブラックを配合することが好ましい。カーボンブラックとしては、例えば、GPF、HAF、ISAF、SAF、FF、FEFなどが挙げられる。これらのカーボンブラックは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、硬度を確保するという観点から、ハードカーボン系のISAF、SAF、HAFが好ましく、内でも、HAFが特に好ましい。
硫黄は加硫剤として使用され、その含有量は、ゴム成分100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、2質量部以上であるとより好ましい。また、8質量部以下であることが好ましく、6質量部以下であるとより好ましい。硫黄の含有量を上記範囲内とすることにより、十分な操縦安定性を確保することができ、硫黄のブルームや粘着性を抑制し、また、耐久性を確保することができる。なお、硫黄の含有量は、純硫黄分量であり、不溶性硫黄を用いる場合はオイル分を除いた含有量である。
ステアリン酸としては、従来公知のものを使用でき、例えば、日油(株)、NOF社、花王(株)、和光純薬工業(株)、千葉脂肪酸(株)等の製品を使用できる。ステアリン酸を使用する場合、ステアリン酸の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.5質量部以上であることが好ましく、1質量部以上であるとより好ましい。また、10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であるとより好ましい。ステアリン酸の含有量を上記範囲内とすることにより、本発明の効果が良好に得られる傾向がある。
酸化亜鉛としては、従来公知のものを使用でき、例えば、三井金属鉱業(株)、東邦亜鉛(株)、ハクスイテック(株)、正同化学工業(株)、堺化学工業(株)等の製品を使用できる。酸化亜鉛を使用する場合、酸化亜鉛の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.5質量部以上であることが好ましく、1質量部以上であるとより好ましい。また、10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であるとより好ましい。酸化亜鉛の含有量を上記範囲内とすることにより、本発明の効果がより良好に得られる傾向がある。
老化防止剤としては、優れた耐オゾン効果を有するアミン系老化防止剤が好適である。アミン系老化防止剤としては、特に限定されず、例えば、ジフェニルアミン系、p−フェニレンジアミン系、ナフチルアミン系、ケトンアミン縮合物系などのアミン誘導体が挙げられ、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ジフェニルアミン系誘導体としては、例えば、p−(p−トルエンスルホニルアミド)−ジフェニルアミン、オクチル化ジフェニルアミン、4,4’−ビス(α,α’−ジメチルベンジル)ジフェニルアミンなどが挙げられる。p−フェニレンジアミン系誘導体としては、例えば、N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル−p−フェニレンジアミン(6PPD)、N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン(IPPD)、N,N’−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミンなどが挙げられる。ナフチルアミン系誘導体としては、フェニル−α−ナフチルアミンなどが挙げられる。中でも、フェニレンジアミン系、ケトンアミン縮合物系が好ましい。老化防止剤の含有量は、ゴム成分100質量部に対して、0.3質量部以上であることが好ましく、1質量部以上であるとより好ましい。また、8質量部以下であることが好ましく、4質量部以下であるとより好ましい。
オイルとしては、例えば、プロセスオイル、植物油脂、又はその混合物が挙げられる。プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイルなどを用いることができる。植物油脂としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、ロジン、パインオイル、パインタール、トール油、コーン油、こめ油、べに花油、ごま油、オリーブ油、ひまわり油、パーム核油、椿油、ホホバ油、マカデミアナッツ油、桐油等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。具体的なオイルとしては、例えば、出光興産(株)、三共油化工業(株)、(株)ジャパンエナジー、オリソイ社、H&R社、豊国製油(株)、昭和シェル石油(株)、富士興産(株)等の製品を使用できる。オイルの含有量は、ゴム成分100質量部に対して0.5質量部以上であることが好ましく、1質量部以上であるとより好ましい。また、10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であるとより好ましい。
本実施の形態のゴム組成物には、前記成分以外にも、従来ゴム工業で使用される配合材料、例えば、シリカやタルク、炭酸カルシウムなどの無機充填材、セルロース繊維などの有機充填材、液状ゴムや粘着レジンなどの軟化剤、硫黄以外の加硫剤や有機架橋剤などを必要に応じて配合してもよい。各配合材料の配合量については適宜選択することができる。
本実施の形態において、ビードエイペックスの製造に用いられるゴム組成物は、上記したクリンチ用ゴム組成物と同様の材料を用いることができ、さらに、以下に示す各材料を用いることもできる。
ゴム成分としては、基本的にはクリンチと同様のゴム成分を使用できるが、低燃費性、耐久性が良好に得られるという理由からイソプレン系ゴム(NRやIR)とSBRの併用が好ましい。
(ロ)硬化レジンおよび硬化剤
本実施の形態においては、さらに、剛性を高めるための硬化レジンが配合されていることが好ましい。硬化性レジンとしては、特に限定されないが、フェノール系樹脂が挙げられる。
本実施の形態においては、加硫剤である硫黄に併せて、加硫助剤として、アルキルフェノール・塩化硫黄縮合物を4〜6質量部含有させることが好ましい。
クリンチおよびビードエイペックスのゴム組成物は、公知の方法、例えば、前記各成分をオープンロール、バンバリーミキサなどのゴム混練装置を用いて、それぞれを混練することにより製造することができる。
本実施の形態のタイヤは、成形途中にゴム部材に電子部品を配置すること以外は、通常の方法によって製造することができる。即ち、クリンチおよびビードエイペックスは、前記ゴム組成物を未加硫の段階で、それぞれ、クリンチおよびビードエイペックスの形状に合わせて押出加工により成形しタイヤ成形機上にて通常の方法にて他のタイヤ部材と共に貼り合わせ、未加硫タイヤを成形する。そして、この成形の途中、クリンチとビードエイペックスとの間の所定の位置に電子部品を埋め込む。
配合材料を表1に、配合処方を表2に示す。
表1、表2および表3に基づき、神戸製鋼(株)製バンバリーミキサを用いて、硫黄及び加硫促進剤以外の配合材料を混練りし、得られる混練り物に硫黄及び加硫促進剤を添加し、オープンロールを用いて練り込むことで、クリンチ用組成物およびビードエイペックス用の未加硫ゴム組成物を得ることができる。また、特開2013−245339号公報の実施例1に基づき、電子部品34被覆用のゴム組成物を得ることができる。
初期歪み:10%
振幅:±2.0%
周波数:10Hz
変形モード:引張
測定温度:50℃および150℃
2 ビード部
3 サイドウォール部
4 トレッド
21 ビードコア
22 ビードエイペックス
23 クリンチ
24 チェーファ
31 サイドウォール
32 カーカス
33 インナーライナ
34 電子部品
H タイヤ最大幅の位置からビードコア下までの距離
L 電子部品のビードコア下からの距離
Claims (9)
- カーカスよりもタイヤ軸方向外側の位置に電子部品が設けられた空気入りタイヤであって、
前記電子部品が設けられた位置からタイヤ軸方向内方に位置するタイヤ用ゴム部材の内、50℃におけるE*(50℃)が最も大きいタイヤ用ゴム部材を第1ゴム部材、前記電子部品が設けられた位置からタイヤ軸方向外方に位置するタイヤ用ゴム部材の内、50℃におけるE*(50℃)が最も大きいタイヤ用ゴム部材を第2ゴム部材としたとき、
前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とは、
E*(1)50℃がE*(2)50℃よりも大きく、
下記式を満足していることを特徴とする空気入りタイヤ。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧1.0 - 前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、
下記式を満足していることを特徴とする請求項1に記載の空気入りタイヤ。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧2.0 - 前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、
下記式を満足していることを特徴とする請求項2に記載の空気入りタイヤ。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧3.0 - 前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、
下記式を満足していることを特徴とする請求項3に記載の空気入りタイヤ。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧4.0 - 前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、
下記式を満足していることを特徴とする請求項4に記載の空気入りタイヤ。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≧5.0 - 前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、
下記式を満足していることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≦8 - 前記第1ゴム部材の50℃におけるE*(1)50℃および150℃におけるE*(1)150℃と、
前記第2ゴム部材の50℃におけるE*(2)50℃および150℃におけるE*(2)150℃とが、
下記式を満足していることを特徴とする請求項6に記載の空気入りタイヤ。
(E*(1)50℃/E*(2)50℃)−(E*(1)150℃/E*(2)150℃)≦7 - 前記電子部品が、
断面図において、カーカスよりもタイヤ軸方向外側にあり、
赤道方向において、タイヤ最大幅の位置からビードコア下までの距離に対して、ビードコア下から20〜80%の位置に埋め込まれていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。 - 前記電子部品が、RFIDであることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
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