JP6669459B2 - タイヤ - Google Patents

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Description

本発明は、タイヤに関する。
近年、軽量化、成形の容易さ、リサイクルのしやすさ等の観点から、ゴム等に代わって樹脂材料を乗用車等のタイヤの骨格体（タイヤ骨格体）に用いることが検討されている。タイヤ骨格体用の樹脂材料としては、ポリアミド系熱可塑性樹脂がタイヤ骨格体に要求される諸性能に優れている。他方、原料コスト等の観点から、ポリアミド系熱可塑性樹脂に代わるタイヤ骨格体用の樹脂材料としてポリオレフィン系熱可塑性樹脂の使用も検討されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１２−４６０３１号公報
ポリオレフィン系熱可塑性樹脂を含むタイヤ骨格体を含むタイヤは、リム組み性、耐水圧性及び耐低温衝撃性のいずれも満足する観点からさらなる改良の余地がある。
本発明は上記事情に鑑み、リム組み性、耐圧性及び耐低温衝撃性に優れるタイヤを提供することを課題とする。
＜１＞融点が１６０℃以上であるポリプロピレンと、エチレン・プロピレンゴムと、スチレン含有エラストマーと、を含み、前記融点が１６０℃以上であるポリプロピレンの含有率が樹脂組成物全体の６０質量％以下であり、スチレン成分の含有率が樹脂組成物全体の５質量％以上である樹脂組成物を含む、環状のタイヤ骨格体を含むタイヤ。
＜２＞前記スチレン含有エラストマーが、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）及びスチレン・エチレン・プロピレン・スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）からなる群より選択される少なくとも１種である、＜１＞に記載のタイヤ。
＜３＞前記エチレン・プロピレンゴムは、前記融点が１６０℃以上であるポリプロピレン中に分散した状態である＜１＞又は＜２＞に記載のタイヤ。
＜４＞前記樹脂組成物がさらにポリエチレンを含む、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載のタイヤ。
＜５＞融点が１６０℃以上であるポリプロピレンと、エチレン・プロピレンゴムと、スチレン含有エラストマーと、を含み、前記融点が１６０℃以上であるポリプロピレンの含有率が樹脂組成物全体の６０質量％以下であり、スチレン成分の含有率が樹脂組成物全体の４．０質量％以上である樹脂組成物で被覆された補強部材をさらに含む、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載のタイヤ。
本発明によれば、リム組み性、耐圧性及び低温衝撃性に優れるタイヤが提供される。
実施形態に係るタイヤをタイヤ回転軸に沿って切断した状態を示す斜視図である。 実施形態に係るタイヤをリムに装着したビード部の断面図である。 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。 コード加熱装置、およびローラ類を用いてタイヤケースのクラウン部に補強コードを埋設する動作を説明するための説明図である。
以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において「工程」との語には、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その目的が達成されるものであれば、当該工程も本用語に含まれる。
本明細書において「樹脂（樹脂成分）」とは、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を含む概念であり、加硫ゴムはこれに含まれない。
本発明のタイヤは、融点が１６０℃以上であるポリプロピレンと、エチレン・プロピレンゴムと、スチレン含有エラストマーと、を含み、前記融点が１６０℃以上であるポリプロピレンの含有率が樹脂組成物全体の６０質量％以下であり、スチレン成分の含有率が樹脂組成物全体の５質量％以上である樹脂組成物を含む、環状のタイヤ骨格体を含む。
本発明者らの検討の結果、上記構成を有するタイヤは、リム組み性、耐圧性及び耐低温衝撃性に優れることがわかった。その理由は明らかではないが、タイヤ骨格体に含まれる樹脂組成物中に特定量の融点が１６０℃以上であるポリプロピレンと、エチレン・プロピレンゴムとが含まれることにより耐低温衝撃性が向上し、さらに特定量のスチレン含有エラストマーが含まれることで樹脂組成物の弾性率が適性化され、耐低温衝撃性がいっそう向上するとともにリム組み性及び耐圧性も向上するものと推測される。
本発明のタイヤは、タイヤ骨格体が上述した樹脂組成物のみから形成されていてもよく、上述した樹脂組成物と他の材料とから形成されていてもよい。また、必要に応じてタイヤ骨格体以外の部材を含んでもよい。以下、タイヤ骨格体に含まれる樹脂組成物について説明する。
（融点が１６０℃以上であるポリプロピレン）
融点が１６０℃以上であるポリプロピレンには、プロピレンのホモポリマー（ホモポリプロピレン）及びプロピレンと２モル％以下の他のモノマーとのコポリマーであって、融点が１６０℃以上であるものが含まれる。本発明の効果を充分に達成する観点からは、融点が１６０℃以上であるポリプロピレンはプロピレンのホモポリマーであることが好ましい。融点が１６０℃以上であるポリプロピレンは、１種を単独で用いても、組成、重量平均分子量等が異なる２種以上を併用してもよい。
ポリプロピレンの融点が１６０℃以上であるか否かは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により調べることができる。例えば、ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製の示差走査熱量計を用いてポリプロピレンのサンプルを１０℃／ｍｉｎで昇温して溶解熱量を測定し、融点を算出することができる。
樹脂組成物中のポリプロピレンの融点も同様にして測定することができる。すなわち、示差走査熱量計を用いて樹脂組成物のサンプルを１０℃／ｍｉｎで昇温し、ポリプロピレンに相当する溶解熱量を測定し、融点を算出することができる。
融点が１６０℃以上であるポリプロピレンは市販品としても入手可能である。市販品としては、株式会社プライムポリマー製のＪ７００ＧＰ、Ｙ−４００ＧＰ、Ｅ１０５ＧＭ、日本ポリプロ株式会社製のＥＡ９等が挙げられる。
リム組性の観点からは、樹脂組成物中の融点が１６０℃以上であるポリプロピレンの含有率は、樹脂組成物全体の６０質量％以下であり、５７質量％以下であることが好ましい。耐圧性の観点からは、樹脂組成物中の融点が１６０℃以上であるポリプロピレンの含有率は、樹脂組成物全体の４０質量％以上であることが好ましく、４５質量％以上であることがより好ましい。
樹脂組成物中の融点が１６０℃以上であるポリプロピレンの含有率は、樹脂組成物を熱キシレンに溶解し、可溶部（エチレン・プロピレンゴム及びスチレン含有エラストマー）を除去した不溶部（融点が１６０℃以上であるポリプロピレン）から必要に応じて無機物等を除外した残りの質量と、樹脂組成物全体の質量とから算出することができる。
不溶部に融点が１６０℃以上であるポリプロピレン以外の成分（ポリエチレン等）が含まれている場合は、不溶部中のポリプロピレンの割合をＮＭＲで算出可能である。すなわち、１３Ｃ ＮＭＲで溶媒にオルトジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）／重ベンゼン（Ｃ６Ｄ６）＝４／１を使用し、プロピレンに相当する２０〜２３ｐｐｍの範囲のピークと、それ以外の成分に相当するピーク（ポリエチレンの場合は３０〜３１ｐｐｍの範囲のピーク）の積分値を求め、不溶部中のポリプロピレンの割合を算出することができる。
（エチレン・プロピレンゴム）
エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）は、少なくともエチレンとプロピレンを共重合成分に含むゴムであれば特に制限されない。具体的には、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）並びにエチレン、プロピレン及びジエンモノマーの共重合体であるエチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）が挙げられる。エチレン・プロピレンゴムは、１種を単独で用いても、組成、重量平均分子量等が異なる２種以上を併用してもよい。
エチレン・プロピレンゴムは、ポリプロピレンと合成段階で混練しているリアクター型のものであってもよく、ポリプロピレンに後添加するブレンド型のものであってもよい。エチレン・プロピレンゴムは市販品としても入手可能である。市販品としては、三井化学株式会社製の４０４５Ｍ、ＪＳＲ株式会社製のＥＰ３３１、Ｔ７１４１等が挙げられる。
耐低温衝撃性の観点からは、樹脂組成物中のエチレン・プロピレンゴムの含有率は、樹脂組成物全体の５質量％以上であることが好ましく、１０質量％以上であることがより好ましい。樹脂組成物中のエチレン・プロピレンゴムの含有率は特に制限されず、例えば、２０質量％以下とすることができる。
樹脂組成物中のエチレン・プロピレンゴムの含有率は、下記の方法によって確認することができる。樹脂組成物を熱キシレンに溶解して得た可溶部（エチレン・プロピレンゴム、スチレン含有エラストマー等）を濃縮し、メタノール中で再沈殿後に濾過し、不溶部を乾燥させる。次いで、１Ｈ ＮＭＲで溶媒にテトラクロロエタンを使用し、エチレン・プロピレンゴムに相当する０ｐｐｍ〜１．０ｐｐｍの範囲のピークの積分値と、それ以外の範囲の積分値を求め、得られた値から可溶部中のエチレン・プロピレンゴムの割合を算出する。得られた割合と、樹脂組成物全体の可溶部の含有率とから、樹脂組成物中のエチレン・プロピレンゴムの含有率を算出することができる。
（スチレン含有エラストマー）
スチレン含有エラストマーは、スチレン成分（スチレンに由来する構成単位）を含むエラストマーであれば特に制限されない。例えば、スチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−イソプレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）等が挙げられる。耐低温衝撃性の観点からは、ＳＥＢＳ及びＳＥＰＳからなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。スチレン含有エラストマーは、１種を単独で用いても、組成、重量平均分子量等が異なる２種以上を併用してもよい。
スチレン含有エラストマー中のスチレン成分の含有率は、特に制限されない。例えば、５質量％〜２５質量％の範囲から選択できる。
スチレン含有エラストマーは市販品としても入手可能である。市販品としては、旭化成株式会社製のタフテックＨ１０５２（ＳＥＢＳ）、タフテックＨ１０６２（ＳＥＢＳ）、タフテックＨ１２２１（ＳＥＢＳ）、株式会社クラレ製のセプトンＳ２００４（ＳＥＰＳ）、クレイトンポリマージャパン株式会社製のＡ１５３５Ｈ（ＳＥＢＳ）等が挙げられる。
耐低温衝撃性の観点からは、樹脂組成物中のスチレン含有エラストマーは、スチレン成分の含有率が樹脂組成物全体の５質量％以上となる量で含まれることが好ましく、５．４質量％以上となる量で含まれることがより好ましい。耐圧性の観点からは、樹脂組成物中のスチレン含有エラストマーは、スチレン成分の含有率が樹脂組成物全体の９質量％以下となる量で含まれることが好ましい。
耐低温衝撃性の観点からは、樹脂組成物中のスチレン成分の含有率は、樹脂組成物全体の５質量％以上であり、５．４質量％以上であることが好ましい。耐圧性の観点からは、樹脂組成物中のスチレン成分の含有率は、樹脂組成物全体の９質量％以下であることが好ましい。樹脂組成物中のスチレン成分の含有率は、樹脂成分としてスチレン含有エラストマー以外であってスチレン成分を含む樹脂成分を含む場合は、スチレン含有エラストマーに由来するスチレン成分とスチレン含有エラストマー以外の樹脂成分に由来するスチレン成分との合計値である。
樹脂組成物中のスチレン成分の含有率は、１Ｈ ＮＭＲで溶媒にテトラクロロエタンを使用し、スチレンに相当する５．５ｐｐｍ〜６．５ｐｐｍの範囲のピークの積分値と、それ以外の範囲のピークの積分値を求め、得られた値から算出することができる。
（ポリエチレン）
樹脂組成物は、融点が１６０℃以上であるポリプロピレン、エチレン・プロピレンゴム及びスチレン含有エラストマー以外に、ポリエチレンを含んでもよい。本明細書においてポリエチレンには、エチレンのホモポリマーと、エチレンと他のモノマー（１−オクテン、１−ブテン、１−ヘキセン等）とのコポリマーとが含まれる。ポリエチレンは１種を単独で用いても、組成、重量平均分子量等が異なる２種以上を併用してもよい。
樹脂組成物がポリエチレンを含む場合、その含有率は特に制限されない。例えば、樹脂組成物全体の５質量％以下とすることができる。
樹脂組成物中のポリエチレンの含有率は、樹脂組成物中の融点が１６０℃以上であるポリプロピレンの含有率の確認方法として上述した方法に準拠して確認することができる。
（その他の成分）
樹脂組成物は、融点が１６０℃以上であるポリプロピレン、エチレン・プロピレンゴム、スチレン含有エラストマー及びポリエチレン以外の成分を含んでもよい。例えば、融点が１６０℃以上であるポリプロピレン及びポリエチレン以外のポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂（熱可塑性エラストマーを含む）などの樹脂成分が挙げられる。
樹脂組成物は、充填材、老化防止剤、オイル、可塑剤、着色剤、耐候剤、補強剤等の樹脂成分以外の添加剤を含んでもよい。
本発明の効果を充分に達成する観点からは、樹脂組成物が融点が１６０℃以上であるポリプロピレン、エチレン・プロピレンゴム及びスチレン含有エラストマー以外の樹脂成分を含む場合、その合計の含有率は樹脂成分全体の１５質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることがさらに好ましい。また、樹脂組成物が樹脂成分以外の添加剤を含む場合、その合計の含有率は樹脂組成物全体の１５質量％以下であることが好ましく、１０質量％以下であることがより好ましく、５質量％以下であることがさらに好ましい。
樹脂組成物中の融点が１６０℃以上であるポリプロピレン（ＰＰ）と、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）との質量比（ＰＰ／ＥＰＲ）は、特に制限されない。例えば、９５／５〜７５／２５の範囲から選択することができる。
樹脂組成物がさらにポリエチレンを含む場合、ポリプロピレン（ＰＰ）と、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）及びポリエチレン（ＰＥ）の合計との質量比（ＰＰ／ＥＰＲ＋ＰＥ）は、特に制限されない。例えば、９０／１０〜７０／３０の範囲から選択することができる。
樹脂組成物中の融点が１６０℃以上であるポリプロピレン（ＰＰ）及びエチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）の合計と、スチレン含有エラストマー（ＴＰＳ）との質量比（（ＰＰ＋ＥＰＲ）／ＴＰＳ）は、特に制限されない。例えば、７５／２５〜５０／５０の範囲から選択することができ、７０／３０〜６０／４０の範囲から選択することが好ましい。
樹脂組成物がさらにポリエチレンを含む場合、樹脂組成物中の融点が１６０℃以上であるポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ）及びポリエチレン（ＰＥ）の合計と、スチレン含有エラストマー（ＴＰＳ）との質量比（（ＰＰ＋ＥＰＲ＋ＰＥ）／ＴＰＳ）は、特に制限されない。例えば、７５／２５〜５０／５０の範囲から選択することができ、７０／３０〜６０／４０の範囲から選択することが好ましい。
耐低温衝撃性の観点からは、樹脂組成物中のエチレン・プロピレンゴムは、融点が１６０℃以上であるポリプロピレン中に分散した状態であることが好ましい。また、融点が１６０℃以上であるポリプロピレン中にポリエチレンがエチレン・プロピレンゴムとともに分散した状態であってもよい。融点が１６０℃以上であるポリプロピレン中にエチレン・プロピレンゴムが分散した状態であるとは、融点が１６０℃以上であるポリプロピレン中にエチレン・プロピレンゴムが分散して海島構造を形成していることを意味し、このような状態であるか否かは電子顕微鏡観察等により確認することができる。
融点が１６０℃以上であるポリプロピレン中にエチレン・プロピレンゴムが分散した状態の分散物は公知の方法で作製でき、市販されているものを用いることもできる。市販品としては、株式会社プライムポリマーのＪ７６２ＨＰ、Ｊ７０９ＱＧ、Ｊ７０８ＵＧ等が挙げられる。
耐低温衝撃性の観点からは、樹脂組成物の引張弾性率は１０００ＭＰａ以下であることが好ましく、８００ＭＰａ以下であることがより好ましく、７００ＭＰａ以下であることが更に好ましい。耐圧性の観点からは、樹脂組成物の引張弾性率は２００ＭＰａ以上であることが好ましい。
本明細書において樹脂組成物の引張弾性率は、ＪＩＳ Ｋ７１１３：１９９５に準拠して測定した値である。
本発明のタイヤは、必要に応じてタイヤ骨格体以外の部材を含んでもよい。例えば、タイヤ骨格体の外周等に配置してタイヤ骨格体を補強するための補強部材を含んでもよい。補強部材としては、スチールコード等の金属部材を樹脂材料で被覆したものが挙げられる。
タイヤが樹脂被覆を有する補強部材を含む場合、樹脂材料の種類は特に制限されないが、タイヤ走行時に必要とされる弾性、製造時の成形性等の観点からは熱可塑性エラストマーであることが好ましく、耐低温衝撃性の観点からは上述した樹脂組成物であることがより好ましい。
以下、図面を参照して本発明のタイヤの実施形態について説明する。
図１Ａは、本実施形態のタイヤ１０の一部の断面を示す斜視図である。図１Ｂは、本実施形態のタイヤ１０をリムに装着したときのビード部の断面図である。図１Ａに示すように、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。
図１Ａに示すように、タイヤ１０は、図１Ｂに示すリム２０のビードシート２１およびリムフランジ２２に接触する１対のビード部１２と、ビード部１２からタイヤ径方向外側に延びるサイド部１４と、一方のサイド部１４のタイヤ径方向外側端と他方のサイド部１４のタイヤ径方向外側端とを連結するクラウン部１６（外周部）と、からなるタイヤケース１７を備えている。
タイヤケース１７は上述したタイヤ骨格体に相当し、上述した樹脂組成物から形成されている。本実施形態においてタイヤケース１７は、その全体が上述した樹脂組成物で形成されているが、本発明はこの構成に限定されず、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと同様に、タイヤケース１７の各部位毎（サイド部１４、クラウン部１６、ビード部１２など）に異なる樹脂材料を用いてもよい。また、タイヤケース１７の各部位を補強するために、補強材（高分子材料や金属製の繊維、コード、不織布、織布等）を埋設配置してもよい。
本実施形態のタイヤケース１７は、タイヤケース１７の周方向に沿ってトレッド幅を等分した状態の形状であるタイヤケース半体（タイヤ骨格片）を２つ作製し、これらをタイヤの赤道面部分で接合させて形成される。なお、タイヤケース１７は、２つの部材を接合して形成するものに限らず、３以上の部材を接合して形成してもよい。
タイヤケース半体は、例えば、真空成形、圧空成形、インジェクション成形、メルトキャスティング等の方法で作製できる。このため、従来のようにゴムでタイヤケースを成形する場合に比較して、加硫を行う必要がなく、製造工程を大幅に簡略化でき、成形時間を省略することができる。
本実施形態において、図１Ｂに示すビード部１２には、従来一般の空気入りタイヤと同様に、円環状のビードコア１８が埋設されている。本実施形態ではビードコア１８としてスチールコードを用いるが、有機繊維コード、樹脂被覆した有機繊維コード、硬質樹脂コード等を用いてもよい。なお、ビード部１２の剛性が確保され、リム２０との嵌合に問題がなければ、ビードコア１８を省略することもできる。
本実施形態では、ビード部１２のリム２０と接触する部分や、少なくともリム２０のリムフランジ２２と接触する部分には、タイヤケース１７を構成する樹脂組成物よりもシール性に優れた材料からなる円環状のシール層２４が形成されている。シール層２４は、タイヤケース１７（ビード部１２）とビードシート２１とが接触する部分にも形成されていてよい。なお、タイヤケース１７を構成する樹脂組成物のみでリム２０との間のシール性が確保できれば、シール層２４は省略してもよい。
タイヤケース１７を構成する樹脂組成物よりもシール性に優れた材料としては、タイヤケース１７を構成する樹脂組成物よりも軟質な材料、例えばゴム、樹脂組成物よりも軟質な熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーが挙げられる。
ゴムとしては、従来一般のゴム製の空気入りタイヤのビード部外面に用いられているゴムと同種のゴムが挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂、これらの熱可塑性樹脂の混合物、これらの熱可塑性樹脂とゴム又は熱可塑性エラストマーとの混合物等が挙げられる。
熱可塑性エラストマーとしては、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、これらの熱可塑性エラストマーの混合物、これらの熱可塑性エラストマーと熱可塑性樹脂又はゴムとの混合物等が挙げられる。
図１Ａに示すように、クラウン部１６には、タイヤケース１７を構成する樹脂組成物よりも剛性が高い補強コード２６がタイヤケース１７の周方向に巻回されている。補強コード２６は、タイヤケース１７の軸方向に沿った断面視で、少なくとも一部がクラウン部１６に埋設された状態で螺旋状に巻回されており、補強コード層２８を形成している。補強コード層２８のタイヤ径方向外周側には、タイヤケース１７を構成する樹脂組成物よりも耐摩耗性に優れた材料、例えばゴムからなるトレッド３０が配置されている。
本実施形態では、図２に示すように、補強コード２６はスチールコード等の金属部材２６Ａを被覆用樹脂材料２７で被覆した状態（被覆コード部材）である。
本実施形態では、被覆用樹脂材料２７としてタイヤケース１７を形成する樹脂組成物と同じ樹脂組成物を用いているが、他の熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーを用いてもよい。補強コード２６は、クラウン部１６との接触部分において、溶接、接着剤による接着等の方法で接合されている。なお、補強コード２６は、被覆用樹脂材料２７で被覆されていない状態のスチールコード等であってもよい。
被覆用樹脂材料２７の弾性率は、タイヤケース１７を形成する樹脂組成物の弾性率の０．１倍から１０倍の範囲内に設定することが好ましい。被覆用樹脂材料２７の弾性率がタイヤケース１７を形成する樹脂組成物の弾性率の１０倍以下であると、クラウン部が硬くなり過ぎず、リム組み性が容易になる。被覆用樹脂材料２７の弾性率がタイヤケース１７を形成する樹脂組成物の弾性率の０．１倍以上であると、補強コード層２８を構成する樹脂が柔らかすぎず、ベルト面内せん断剛性に優れ、コーナリング力が向上する。
本実施形態では、図２に示すように、補強コード２６は、断面形状が略台形状とされている。なお、以下では、補強コード２６の上面（タイヤ径方向外側の面）を符号２６Ｕで示し、下面（タイヤ径方向内側の面）を符号２６Ｄで示す。また、本実施形態では、補強コード２６の断面形状を略台形状とする構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、断面形状が下面２６Ｄ側（タイヤ径方向内側）から上面２６Ｕ側（タイヤ径方向外側）へ向かって幅広となる形状を除いた形状であれば、いずれの形状でもよい。
図２に示すように、補強コード２６は、周方向に間隔をあけて配置されていることから、隣接する補強コード２６との間に隙間２８Ａが形成されている。このため、補強コード層２８の外周面は、凹凸を有する形状となり、この補強コード層２８が外周部を構成するタイヤケース１７の外周面１７Ｓも凹凸を有する形状となっている。
タイヤケース１７の外周面１７Ｓ（凹凸含む）には、微細な粗化凹凸９６が形成され、その上に接合剤を介して、クッションゴム２９が接合されている。クッションゴム２９は、補強コード２６との接触面において、粗化凹凸９６を埋めるように流れ込んでいる。
クッションゴム２９の上（タイヤ外周面側）には、上述したトレッド３０が接合されている。トレッド３０には、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、路面との接地面に複数の溝からなるトレッドパターン（図示省略）が形成されている。
次に、本実施形態のタイヤの製造方法について説明する。
（タイヤケース成形工程）
まず、薄い金属の支持リングに支持されたタイヤケース半体同士を互いに向かい合わせる。次いで、タイヤケース半体の突き当て部分の外周面と接するように接合金型を設置する。接合金型は、タイヤケース半体の接合部（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いる。次いで、タイヤケース半体の接合部周辺を、タイヤケースを構成する樹脂組成物の融点以上の温度で押圧することで、接合部が溶融し、タイヤケース半体同士が融着して一体となり、タイヤケース１７が形成される。
本実施形態では、接合金型を用いてタイヤケース半体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または溶融させ、接合金型によって加圧してタイヤケース半体を接合させてもよい。
（補強コード部材巻回工程）
次に、補強コード２６をタイヤケース１７に巻回する巻回工程について、図３を用いて説明する。図３は、コード加熱装置、およびローラ類を用いてタイヤケース１７のクラウン部に補強コード２６を埋設する動作を説明するための説明図である。
図３において、コード供給装置５６は、補強コード２６を巻き付けたリール５８と、リール５８のコード搬送方向下流側に配置されたコード加熱装置５９と、補強コード２６の搬送方向下流側に配置された第１のローラ６０と、第１のローラ６０をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第１のシリンダ装置６２と、第１のローラ６０の補強コード２６の搬送方向下流側に配置される第２のローラ６４と、第２のローラ６４をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第２のシリンダ装置６６と、を備えている。第２のローラ６４は、金属製の冷却用ローラとして利用することができる。
本実施形態において、第１のローラ６０または第２のローラ６４の表面は、溶融または軟化した被覆用樹脂材料２７の付着を抑制するための処理（例えば、フッ素樹脂コーティング）が施されているが、ローラ自体を被覆用樹脂材料２７が付着しにくい材料から形成してもよい。なお、本実施形態では、コード供給装置５６は、第１のローラ６０または第２のローラ６４の２つのローラを有しているが、何れか一方のローラのみを有していてもよい。
コード加熱装置５９は、熱風を生じさせるヒーター７０およびファン７２を備えている。また、コード加熱装置５９は、内部に熱風が供給される、内部空間を補強コード２６が通過する加熱ボックス７４と、加熱された補強コード２６を排出する排出口７６とを備えている。
本工程においては、まず、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７２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内へ送り加熱する。加熱の温度は、補強コード２６の被覆用樹脂材料２７が溶融または軟化した状態となる温度に設定する。
加熱された補強コード２６は、排出口７６を通り、図３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。このとき、クラウン部１６の外周面に、補強コード２６の下面２６Ｄが接触する。そして、加熱により溶融または軟化した状態の被覆用樹脂材料２７がクラウン部１６の外周面上に広がり、クラウン部１６の外周面に補強コード２６が溶着される。これにより、クラウン部１６と補強コード２６との接合強度が向上する。
本実施形態では、上述のようにしてクラウン部１６の外周面に補強コード２６を接合したが、他の方法で接合を行ってもよい。例えば、補強コード２６の一部又は全体がクラウン部１６に埋設されるように接合を行ってもよい。
（粗化処理工程）
次に、図示を省略するブラスト装置にて、タイヤケース１７の外周面１７Ｓに向け、タイヤケース１７側を回転させながら、外周面１７Ｓへ投射材を高速度で射出する。射出された投射材は、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。タイヤケース１７の外周面１７Ｓに微細な粗化凹凸９６が形成されることで、外周面１７Ｓが親水性となり、後述する接合剤の濡れ性が向上する。
（積層工程）
次に、粗化処理を行なったタイヤケース１７の外周面１７Ｓに、クッションゴム２９を接合するための接合剤を塗布する。接合剤は特に制限されず、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、ゴム系接着剤等を用いることができるが、クッションゴム２９が加硫できる温度（９０℃〜１４０℃）で反応するものであることが好ましい。
次に、接合剤が塗布された外周面１７Ｓに未加硫状態のクッションゴム２９を１周分巻き付け、クッションゴム２９の上にゴムセメント組成物等の接合剤を塗布する。次いで、接合剤が塗布されたクッションゴム２９の上に加硫済みまたは半加硫状態のトレッドゴム３０Ａを１周分巻き付けて、生タイヤケースの状態とする。
（加硫工程）
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。
そして、タイヤケース１７のビード部１２に、上述したシール層２４を接着剤等を用いて接着すれば、タイヤ１０の完成となる。
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。なお、本発明に適用可能な実施形態の詳細については、例えば、特開２０１２−４６０３１号公報の記載を参照することができる。
以下、本発明について実施例を用いてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
［タイヤの作製］
上述の実施形態に示した構成を有する実施例及び比較例のタイヤを、公知の方法により作製した。タイヤのサイズは１６５／４５ Ｒ１６とした。
タイヤ骨格体を形成する樹脂組成物としては、表１に記載の材料及び組成（単位：質量部）のものを用いた。表１に示す各材料の詳細は、以下の通りである。
「Ｊ７６２ＨＰ」は、株式会社プライムポリマー製のホモポリプロピレン中にエチレン・プロピレンゴムとポリエチレンが分散した状態のブロックコポリマー（ホモポリプロピレン含有率：８２質量％）である。
「Ｊ７００ＧＰ」は、株式会社プライムポリマー製のプロピレン単独重合体（ホモポリマー）である。
「Ｊ７２１ＧＰ」は、株式会社プライムポリマー製のプロピレン・エチレン共重合体（ランダムコポリマー、プロピレン比率：９７質量％）である。
「Ｈ１０６２」は、旭化成株式会社製の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＢＳ、商品名「タフテックＨ１０６２」、スチレン比率：１８質量％）である。
「Ｓ２００４」は、株式会社クラレ製の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＰＳ、商品名「セプトンＳ２００４」、スチレン比率：１８質量％）である。
「Ｈ１０５２」は、旭化成株式会社製の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＢＳ、商品名「タフテックＨ１０５２」、スチレン比率：２０質量％）である。
「Ｈ１２２１」は、旭化成株式会社製の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＢＳ、商品名「タフテックＨ１２２１」、スチレン比率：１２質量％）である。
実施例及び比較例で用いた樹脂組成物のスチレン成分の含有率、ポリプロピレンの含有率（ランダムポリマーについてはランダムポリマーの含有率）、ポリプロピレンの融点（ランダムポリマーについてはランダムポリマーの融点）、及びＪＩＳ Ｋ７１１３：１９９５に準拠して測定した引張弾性率の値（ＭＰａ）をそれぞれ表１に示す。さらに、樹脂組成物の耐低温衝撃性と、タイヤの耐低温衝撃性、リム組み性及び耐圧性をそれぞれ下記に示す方法で測定した。結果を表１に示す。
［樹脂組成物の耐低温衝撃性］
実施例及び比較例で用いた樹脂組成物について、ＪＩＳ Ｋ７１１１−１：２００６に準拠して耐低温衝撃性試験を実施した。試験は、測定温度：−３０℃、ハンマー重量：２Ｊの条件で実施し、結果を下記基準によって評価した。樹脂組成物が破断した状態となった場合に「壊れた」と判断した。
Ａ：衝撃値４０ｋＪ／ｍ２では壊れなかった。
Ｂ：衝撃値１ｋＪ／ｍ２を超え４０ｋＪ／ｍ２以下で壊れた。
Ｃ：衝撃値０ｋＪ／ｍ２を超え１ｋＪ／ｍ２以下で壊れた。
［タイヤの耐低温衝撃性］
−３０℃の雰囲気の中、空気圧１４０ｋＰａで、８０ｋｍ／ｈの速度に相当する回転ドラム上に、実施例及び比較例で作製したタイヤを加重６ｋＮで押し付けて１０，０００ｋｍ走行させた。そして、走行後のタイヤがエア漏れしているか、内面観察にて損傷が確認されたか、の２つの観点から耐低温衝撃性の評価を行った。
Ａ・・・エア漏れおよびタイヤ骨格体内面における亀裂及び白化は見られなかった。
Ｂ・・・エア漏れはしていないが、タイヤ骨格体の内面に亀裂及び白化が確認された
Ｃ・・・走行後にエア漏れが確認された。
［リム組み性］
実施例及び比較例で作製したタイヤをリムに装着し、下記基準によってリム組み性の評価を行った。
Ａ・・・エアシール性が確保できた。
Ｂ・・・エアシール性が確保できなかった。
［耐圧性］
実施例及び比較例で作製したタイヤをリムに装着し、タイヤ内に圧力を掛けて空気を充填し、タイヤが破裂したときの圧力を測定し、下記基準によって耐圧性の評価を行った。
Ａ・・・タイヤ骨格体が内圧３００ｋＰａでも壊れなかった。
Ｂ・・・タイヤ骨格体が内圧３００ｋＰａ以下で壊れた。
表１に示されるように、実施例１〜３の樹脂組成物を用いて作製したタイヤは耐低温衝撃性、リム組み性及び耐圧性のいずれの評価も良好であった。
ポリプロピレンの含有率が樹脂組成物全体の６０質量を超える比較例１、及びスチレン含有エラストマーを含まない樹脂組成物を用いた比較例２〜４では、耐低温衝撃性、リム組み性及び耐圧性のいずれの評価も実施例より低かった。
プロピレンのブロックコポリマーの代わりにプロピレンのホモポリマーを用い、かつスチレン含有エラストマーを含む比較例５では、耐低温衝撃性は向上したが実施例の評価よりは低く、リム組み性及び耐圧性の評価は実施例より低かった。
プロピレンのブロックコポリマーの代わりにプロピレンのランダムコポリマーを用い、かつスチレン含有エラストマーを含む比較例６では、リム組み性及び耐圧性の評価が実施例並みに高かったが、耐低温衝撃性の評価は実施例より低かった。
スチレン成分の含有率が５質量％より少ない比較例７では、リム組み性及び耐圧性の評価が実施例並みに高かったが、耐低温衝撃性の評価は実施例より低かった。
以上の結果より、本発明によれば、リム組み性、耐圧性及び低温衝撃性に優れるタイヤが提供されることがわかった。
１０ タイヤ；１２ ビード部；１６ クラウン部；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；２４ シール層；２６ 補強コード；２６Ａ 金属部材；２７ 被覆用樹脂材料；２８ 補強コード層；２９ クッションゴム；９６ 粗化凹凸；３０ トレッド

Claims (4)

  1. 融点が１６０℃以上であるポリプロピレンと、エチレン・プロピレンゴムと、スチレン含有エラストマーと、を含み、前記融点が１６０℃以上であるポリプロピレンの含有率が樹脂組成物全体の６０質量％以下であり、スチレン成分の含有率が樹脂組成物全体の５質量％以上であり、前記エチレン・プロピレンゴムは前記融点が１６０℃以上であるポリプロピレン中に分散した状態である樹脂組成物を含む、環状のタイヤ骨格体を含むタイヤ。
  2. 前記スチレン含有エラストマーが、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）及びスチレン・エチレン・プロピレン・スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）からなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１に記載のタイヤ。
  3. 前記樹脂組成物がさらにポリエチレンを含む、請求項１又は請求項２に記載のタイヤ。
  4. 融点が１６０℃以上であるポリプロピレンと、エチレン・プロピレンゴムと、スチレン含有エラストマーと、を含み、前記融点が１６０℃以上であるポリプロピレンの含有率が樹脂組成物全体の６０質量％以下であり、スチレン成分の含有率が樹脂組成物全体の５質量％以上である樹脂組成物で被覆された補強部材をさらに含む、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のタイヤ。
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