WO2018211734A1 - タイヤ - Google Patents

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WO2018211734A1
WO2018211734A1 PCT/JP2017/046261 JP2017046261W WO2018211734A1 WO 2018211734 A1 WO2018211734 A1 WO 2018211734A1 JP 2017046261 W JP2017046261 W JP 2017046261W WO 2018211734 A1 WO2018211734 A1 WO 2018211734A1
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WO
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tire
copolymer
polyamide
content
mass
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PCT/JP2017/046261
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English (en)
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Inventor
大亮 中嶋
Original Assignee
株式会社ブリヂストン
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C7/00Non-inflatable or solid tyres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/40Polyamides containing oxygen in the form of ether groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C7/00Non-inflatable or solid tyres
    • B60C7/10Non-inflatable or solid tyres characterised by means for increasing resiliency
    • B60C7/14Non-inflatable or solid tyres characterised by means for increasing resiliency using springs
    • B60C7/16Non-inflatable or solid tyres characterised by means for increasing resiliency using springs of helical or flat coil form

Definitions

  • the present invention relates to a tire.
  • Polyamide resin is known as a resin excellent in processability, chemical resistance, heat resistance, etc., and these properties are used in various resin products such as injection molded products, extrusion molded products, and film.
  • Patent Document 1 discloses a polyamide resin composition containing a polyamide resin and a modifying polymer having a functional group reactive with the polyamide resin, and the polyamide resin composition is used as a pneumatic tire. It is disclosed that it is used for resin products such as inner liners and hoses.
  • a non-pneumatic tire in which a skeleton member is formed from a resin composition has been proposed as a tire that does not need to be filled with pressurized air.
  • resin compositions containing polyamide resin and the like are used in various products such as tires.
  • the composition design is generally flexible. Adding another component such as an agent is performed.
  • another component such as an agent
  • the resins are not compatible with each other, a crack may be generated at the interface between the resins, and durability may be lowered.
  • the resin composition is used for a tire, for each tire, the tire structure and thus the mold are changed to produce a tire having a desired hardness, or a resin material having a desired hardness is synthesized.
  • it can be considered to be used in a resin composition there are problems that it is unreasonable from the viewpoint of economy and that it is difficult to precisely control the hardness.
  • an object of the present invention is to provide a tire having excellent durability using a resin composition whose hardness can be easily adjusted.
  • the gist configuration of the present invention for solving the above-described problems is as follows.
  • the tire of the present invention is a tire using, as a skeleton member, a resin composition containing at least two types of copolymers composed of polyamide and polyether,
  • the copolymer (i) having the highest polyamide content and the copolymer (i + 1) having the lowest polyamide content are represented by the following formula (1): 0 ⁇
  • X i + 1 is the difference between the polyamide content (H i + 1 (mass%)) and the polyether content (S i + 1 (mass%)) of the copolymer (i + 1). (H i + 1 ⁇ S i + 1 )].
  • Such a tire of the present invention uses a resin composition whose hardness can be easily adjusted, and has excellent durability.
  • the copolymer (i) and the copolymer (i + 1) are represented by the following formula (2): 10 ⁇
  • the copolymer (i) having the largest polyamide content and the copolymer (i + 1) having the smallest polyamide content are different from the copolymers.
  • the difference in content of polyamide ( ⁇ PA) is 20% by mass or less.
  • the respective copolymers are further easily mixed, and the durability of the tire is further improved.
  • the difference in glass transition point ( ⁇ Tg) between the copolymer having the highest glass transition point and the copolymer having the lowest glass transition point among the copolymers. Is 45 ° C. or lower. Also in this case, the respective copolymers are further easily mixed, and the durability of the tire is further improved.
  • the glass transition point (Tg) of the copolymer is the inflection point of the heat flow when measured at a heating rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter (DSC). Temperature.
  • the difference in melting point ( ⁇ Tm) between the copolymer having the highest melting point and the copolymer having the lowest melting point is 20 ° C. or less.
  • the respective copolymers are further easily mixed, and the durability of the tire is further improved.
  • fusing point (Tm) of a copolymer is the temperature of the melting peak top when it measures with the temperature increase rate of 10 degree-C / min using a differential scanning calorimeter (DSC).
  • the total content of polyamide in the total amount of the copolymer is 75% by mass or more. In this case, the durability of the tire is further improved.
  • the total content of the polyamide in the total amount of the copolymer is calculated by calculating the total amount of the polyamide in each copolymer while calculating the total amount of the polyamide in each copolymer. Can be obtained as a ratio (mass%) to the total amount of the copolymer.
  • the tire includes a wheel part attached to an axle, an inner cylinder that is externally mounted on the wheel part, an outer cylinder that surrounds the inner cylinder from the outside in the tire radial direction, and the inner cylinder.
  • a tire comprising a plurality of connecting members arranged between a cylinder and the outer cylinder along the tire circumferential direction for connecting the cylinders, and a tread member provided on the outer side in the tire radial direction of the outer cylinder. Because The inner cylinder, the outer cylinder and the connecting member as the skeleton members are made of the resin composition. Also in this case, a tire having excellent durability can be obtained.
  • FIG. 1 It is a side view showing typically the composition of the tire (non-pneumatic tire) concerning one embodiment of the present invention. It is explanatory drawing seen from the tire side surface which shows typically the structure of the tire (non-pneumatic tire) which concerns on other one Embodiment of this invention. It is explanatory drawing which expands and shows a part of FIG.
  • the inner cylinder and outer cylinder connected with the connection member by another example are shown, (a) is a side view, (b) is a perspective view.
  • the tire of the present invention is a tire using, as a skeleton member, a resin composition containing at least two types of copolymers composed of polyamide and polyether, and the content of polyamide in the copolymer is
  • the most copolymer (i) and the copolymer (i + 1) having the smallest polyamide content are represented by the following formula (1): 0 ⁇
  • X i + 1 is the difference between the polyamide content (H i + 1 (mass%)) and the polyether content (S i + 1 (mass%)) of the copolymer (i + 1). (H i + 1 ⁇ S i + 1 )].
  • Such a tire of the present invention has excellent durability.
  • the copolymer (i) having the highest polyamide content and the copolymer (i + 1) having the lowest polyamide content satisfy the relationship of the above formula (1).
  • the compatibility between the copolymers is ensured, and the durability of the resin composition Can be improved. Therefore, the tire which has the outstanding durability can be manufactured by using the said resin composition for a frame member.
  • the copolymer (i) and the copolymer (i + 1) are represented by the following formula (2): 10 ⁇
  • is 40% by mass or less, as described above, the compatibility between the copolymers can be ensured and the durability of the tire can be improved. Further, when
  • the difference ( ⁇ PA) in the polyamide content between the copolymer (i) having the highest polyamide content and the copolymer (i + 1) having the lowest polyamide content is 20 It is preferably at most mass%, more preferably at most 15 mass%. If the difference in content ( ⁇ PA) of the polyamide is 20% by mass or less, the compatibility of each copolymer is further improved, each copolymer is more easily mixed, and the durability of the tire is further improved. .
  • the difference in glass transition point ( ⁇ Tg) between the copolymer having the highest glass transition point and the copolymer having the lowest glass transition point is preferably 45 ° C. or less. 40 ° C. or lower is more preferable, and 30 ° C. or lower is even more preferable. If the difference ( ⁇ Tg) in the glass transition point is 45 ° C. or less, the compatibility of the respective copolymers is further improved, the respective copolymers are further easily mixed, and the durability of the tire is further improved.
  • the difference in melting point ( ⁇ Tm) between the copolymer having the highest melting point and the copolymer having the lowest melting point among the copolymers is preferably 20 ° C. or less, and preferably 10 ° C. or less. More preferably.
  • the difference in melting point ( ⁇ Tm) is 20 ° C. or less, the compatibility of the respective copolymers is further improved, the respective copolymers are further easily mixed, and the durability of the tire is further improved.
  • the total content of polyamide in the total amount of the copolymer is preferably 75% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and preferably 90% by mass or less, 85% by mass. % Or less is more preferable.
  • the strength of the resin composition is sufficiently high, and the durability of a tire using the resin composition as a skeleton member is further improved. be able to.
  • the total content of polyamide in the total amount of the copolymer is 90% by mass or less, the flexibility of the resin composition is sufficiently high, and the riding comfort of the tire using the resin composition as a skeleton member is improved. Can be improved.
  • the resin composition used for the frame member of the tire of the present invention contains two or more types of copolymers composed of polyamide and polyether.
  • two or more types of copolymers consisting of polyamide and polyether are included, other than the copolymer (i) having the highest polyamide content and the copolymer (i + 1) having the lowest polyamide content. Since the difference between the polyamide content and the polyether content is between X i and X i + 1 , the copolymer of Good compatibility.
  • the copolymer composed of polyamide and polyether used in the resin composition has a so-called polyamide-based thermoplastic elastomer (hard segment (hard segment) is polyamide, and soft component (soft segment) is polyether. TPA).
  • hard segment hard segment
  • soft segment soft segment
  • TPA thermoplastic elastomer
  • Each copolymer may have the same or different structure of the monomer unit of the polyamide part and the structure of the monomer unit of the polyether part.
  • the copolymer comprising polyamide and polyether can be synthesized by copolymerizing a polymer forming a hard component (hard segment) and a polymer forming a soft component (soft segment) by a known method.
  • a copolymer which consists of the said polyamide and polyether a commercial item can be utilized, for example, "UBESTA XPA" series by Ube Industries, Ltd. etc. are mentioned.
  • a method for synthesizing a copolymer comprising polyamide and polyether a diamine compound (component A), a polyamide-forming monomer (component B), and a dicarboxylic acid compound (component C) are melt polycondensed.
  • component A diamine compound
  • component B polyamide-forming monomer
  • component C dicarboxylic acid compound
  • diamine compound (component A) following formula (3): (Wherein x represents an integer of 1 to 20, y represents an integer of 4 to 50, and z represents an integer of 1 to 20), and the like.
  • the triblock polyether diamine compound is produced by adding propylene oxide to both ends of poly (oxytetramethylene) glycol or the like to form polypropylene glycol, and then reacting ammonia or the like with the end of the polypropylene glycol. And polyether diamine.
  • x and z are preferably 1 to 18, more preferably 1 to 16, still more preferably 1 to 14, and particularly preferably 1 to 12.
  • y is preferably 5 to 45, more preferably 6 to 40, still more preferably 7 to 35, and particularly preferably 8 to 30.
  • Commercially available products can be used as the triblock polyether diamine compound, and examples thereof include XTJ-533, XTJ-536, XTJ-542, and XTJ-559 manufactured by HUNTSMAN USA.
  • diamine compound (component A) examples include a branched saturated diamine having 6 to 22 carbon atoms, a branched alicyclic diamine having 6 to 16 carbon atoms, and norbornane diamine, in addition to the triblock polyether diamine compound. These diamine compounds may be used in combination with a triblock polyether diamine compound.
  • branched saturated diamine examples include 2,2,4-trimethyl-1,6-diaminohexane, 2,4,4-trimethyl-1,6-diaminohexane, 2-methyl-1,5-diaminopentane. 2-methyl-1,8-diaminooctane and the like.
  • Examples of the branched alicyclic diamine include 5-amino-2,2,4-trimethyl-1-cyclopentanemethylamine, 5-amino-1,3,3-trimethylcyclohexanemethylamine and the like.
  • Examples of the norbornanediamine include 2,5-norbornanedimethylamine, 2,6-norbornanedimethylamine, and the like.
  • diamine compound (component A) examples include 1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6 in addition to the above-described compounds.
  • -Aliphatic diamines such as diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane, Bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (4-aminocyclohexyl) propane, bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane, bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) propane, 1,3- / 1 , 4-Bisaminomethylcyclohexane, bis (aminopropyl) piperazine, bis (aminoethyl) pipe Jin, alicyclic diamines such as tricyclodecane dimethylamine, it is also possible to use aromatic diamines such as m-/ p-
  • R 1 is preferably an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of R 1 is more preferably in the range of 3 to 18, still more preferably in the range of 4 to 15, and particularly preferably in the range of 10 to 15.
  • Examples of the aminocarboxylic acid compound represented by the formula (4) include 6-aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 8-aminooctanoic acid, 10-aminocapric acid, 11-aminoundecanoic acid, and 12-aminododecanoic acid.
  • aliphatic aminocarboxylic acids having 5 to 20 carbon atoms such as
  • R 2 is preferably an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of R 2 is more preferably in the range of 3 to 18, still more preferably in the range of 4 to 15, and particularly preferably in the range of 10 to 15.
  • Examples of the lactam compound represented by the formula (5) include aliphatic lactams having 5 to 20 carbon atoms such as caprolactam, enantolactam, undecaractam, dodecaractam, and 2-pyrrolidone.
  • the dicarboxylic acid compound (component C) As the dicarboxylic acid compound (component C), the following formula (6): HOOC- (R 3 ) m —COOH (6) (Wherein R 3 represents a linking group containing a hydrocarbon chain, m represents 0 or 1), and the like.
  • R 3 is preferably an aliphatic, alicyclic or aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms of R 3 is more preferably in the range of 1 to 15, still more preferably in the range of 2 to 12, and particularly preferably in the range of 4 to 10.
  • Examples of the dicarboxylic acid compound represented by the formula (6) include at least one dicarboxylic acid selected from aliphatic, alicyclic and aromatic dicarboxylic acids or derivatives thereof.
  • oxalic acid Fractionation of linear aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 25 carbon atoms such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, or triglyceride
  • An aliphatic dicarboxylic acid such as a dimerized aliphatic dicarboxylic acid having 14 to 48 carbon atoms (dimer acid) and a hydrogenated product thereof (hydrogenated dimer acid) obtained by dimerizing the unsaturated fatty acid obtained by 1), 1,3- / 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, dicyclohexanemethane-4,4′-dicarboxylic acid, norbornane dicarboxylic acid, etc.
  • Examples thereof include acids and aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, and 1,4- / 2,6- / 2,7-naphthalenedicarboxylic acid.
  • aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, and 1,4- / 2,6- / 2,7-naphthalenedicarboxylic acid.
  • the aliphatic dicarboxylic acid and the alicyclic dicarboxylic acid are preferable.
  • dimer acid and hydrogenated dimer acid commercially available products can be used. Can be used.
  • the melt polycondensation of the diamine compound (component A), the polyamide-forming monomer (component B), and the dicarboxylic acid compound (component C) is preferably performed in the presence of a phosphorus atom-containing compound.
  • a phosphorus atom-containing compound examples include phosphoric acid compounds, phosphonic acid compounds, phosphinic acid compounds, phosphorous acid compounds, phosphonous acid compounds, and phosphinic acid compounds.
  • the total content of the copolymer composed of polyamide and polyether is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and may be 100% by mass. If the total content of the copolymer composed of polyamide and polyether in the resin composition is 80% by mass or more, the durability of the resin composition is further improved, and the durability of the tire using the resin composition is improved. The property is further improved.
  • the content of the copolymer (i) having the largest polyamide content is preferably in the range of 20 to 80% by mass in the resin composition.
  • the content of the copolymer (i + 1) having the smallest polyamide content is preferably in the range of 20 to 80% by mass in the resin composition. If content of copolymer (i) and copolymer (i + 1) is these ranges, it will become easy to change the performance of a resin composition, and will become easy to adjust the hardness of a resin composition further.
  • the resin composition is, for example, a heat-resistant agent, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an anti-aging agent, an antistatic agent, a lubricant, a crystal nucleating agent,
  • One or more additives such as a tackifier, an antifogging agent, a release agent, a plasticizer, a filler, a pigment, a dye, a fragrance, and a flame retardant can be contained, and the total content of these additives is 20 mass. % Or less is preferable, and 10 mass% or less is more preferable.
  • the resin composition can be processed into a tire skeleton member having a desired shape by using various molding methods.
  • a molding method injection molding is preferable.
  • the tire of the present invention is a tire using the resin composition as a skeleton member.
  • the tire skeleton member is a member constituting the tire skeleton, more specifically, a member that supports the rubber member from the inside of the tire to the outside in order to maintain the shape of the tire tread.
  • it is an inner cylinder, an outer cylinder, a connection member (spoke structure), etc. in a non-pneumatic tire.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing the configuration of a non-pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • the scale is appropriately changed to make each member a recognizable size.
  • the non-pneumatic tire 1 includes a wheel portion 2 attached to an axle and a tire portion 7 disposed on the outer periphery of the wheel portion 2.
  • the non-pneumatic tire 1 is used for bicycles, two-wheeled vehicles, automobiles, and the like (hereinafter, these generic names are simply referred to as vehicles).
  • the wheel portion 2 is formed in a disc shape
  • the tire portion 7 is formed in an annular shape
  • the central axes are located on a common axis.
  • This common axis is referred to as a central axis O1
  • a direction along the central axis O1 is referred to as a tire width direction.
  • a direction around the central axis O1 is referred to as a tire circumferential direction
  • a direction orthogonal to the central axis O1 is referred to as a tire radial direction.
  • the wheel portion 2 includes a cylindrical boss 8 extending in the tire width direction around the central axis O1, a mounting cylinder portion 2a fixed to the outer peripheral surface of the boss 8, and a mounting cylinder portion 2a.
  • the exterior cylinder part 2c enclosed from the tire radial direction outer side and the some rib 2b which mutually connects the mounting cylinder part 2a and the exterior cylinder part 2c are provided.
  • the boss 8 is made of aluminum. Since the boss 8 is rotatably supported by the axle, the wheel portion 2 is attached to the axle.
  • the boss 8 may be formed of a metal other than aluminum or a nonmetal. In the tire width direction, the width of the boss 8 is larger than the widths of the mounting tube portion 2a, the plurality of ribs 2b, and the exterior tube portion 2c.
  • the mounting cylinder 2a and the exterior cylinder 2c are arranged coaxially with the boss 8, respectively.
  • the plurality of ribs 2b are arranged at equal intervals in the tire circumferential direction.
  • Each of the plurality of ribs 2b extends radially around the boss 8.
  • the mounting cylinder part 2a, the plurality of ribs 2b, and the exterior cylinder part 2c are integrally formed of a thermoplastic resin.
  • the wheel part 2 can be shape
  • hub 8, the mounting cylinder part 2a, the some rib 2b, and the exterior cylinder part 2c may each be formed separately.
  • the mounting cylinder portion 2a, the plurality of ribs 2b, and the exterior cylinder portion 2c may be formed of a material other than the thermoplastic resin.
  • the tire part 7 is displaceable between the inner cylinder 6 fitted on the exterior cylinder part 2c of the wheel part 2, the outer cylinder 4 surrounding the inner cylinder 6 from the outer side in the tire radial direction, and the inner cylinder 6 and the outer cylinder 4. And an elastically deformable connecting member 3 to be connected.
  • a tread member 5 is fitted on the outer peripheral surface of the outer cylinder 4.
  • the inner cylinder 6 is attached to the axle via the wheel portion 2.
  • the central axes of the inner cylinder 6 and the outer cylinder 4 are arranged coaxially with the central axis O1.
  • the inner cylinder 6, the connecting member 3, and the outer cylinder 4 are arranged in a state in which the center portions in the tire width direction coincide with each other in the tire width direction.
  • the inner cylinder 6, the connecting member 3, and the outer cylinder 4 are integrally formed of a thermoplastic resin.
  • the tire part 7 can be shape
  • the inner cylinder 6, the connection member 3, and the outer cylinder 4 may each be formed separately.
  • the inner cylinder 6, the connection member 3, and the outer cylinder 4 may be formed with materials other than a thermoplastic resin.
  • the tire portion 7 and the wheel portion 2 may be integrally formed or may be formed separately.
  • the wheel portion 2 has a function of connecting the boss 8 and the tire portion 7, and the tire portion 7 has a function of absorbing vibration transmitted from the ground to the boss 8.
  • the wheel part 2 and the tire part 7 may be formed of different materials.
  • the tread member 5 is made of, for example, vulcanized rubber obtained by vulcanizing a rubber composition containing natural rubber or the like, or a thermoplastic material.
  • the thermoplastic material include thermoplastic resins such as urethane resin, olefin resin, vinyl chloride resin, and polyamide resin. From the viewpoint of wear resistance, it is preferable to form the tread member 5 from vulcanized rubber.
  • the connecting member 3 is formed in a rectangular plate shape that is curved as a whole, with the front and back surfaces facing the tire circumferential direction and the side surfaces facing the tire width direction.
  • the connecting member 3 is made of an elastically deformable material, and connects the outer peripheral surface side of the inner cylinder 6 and the inner peripheral surface side of the outer cylinder 4 so as to be relatively elastically displaceable.
  • a plurality of connecting members 3 are arranged at equal intervals in the tire circumferential direction.
  • Each of the plurality of connecting members 3 has an inner part 3 a connected to the inner cylinder 6 and an outer part 3 b connected to the outer cylinder 4.
  • the inner side portion 3a and the outer side portion 3b are connected to each other at the central portion of the connecting member 3 in the tire radial direction, and cross at an obtuse angle at the connecting portion in a side view.
  • the thickness of the inner portion 3a in the tire circumferential direction is smaller than the thickness of the outer portion 3b in the tire circumferential direction.
  • the thickness of the outer portion 3b in the tire circumferential direction is gradually increased toward the outer side in the tire radial direction.
  • the skeleton member corresponds to the inner cylinder 6, the outer cylinder 4, and the connecting member 3 of the non-pneumatic tire, and the inner cylinder 6, the outer cylinder 4, and the connecting member.
  • 3 includes two or more types of the above-described resin composition, that is, a copolymer of polyamide and polyether, and among the copolymers, the copolymer (i) having the largest polyamide content;
  • the copolymer (i + 1) having the smallest polyamide content is made of a resin composition that satisfies the relationship of the above formula (1).
  • FIG. 2 is an explanatory diagram viewed from the side of the tire, schematically showing the configuration of a tire (non-pneumatic tire) according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a part of FIG. It is explanatory drawing which expands and shows.
  • FIG. 3 for ease of understanding, one first elastic coupling plate 21 and two second elastic coupling plates 22 among a plurality of first elastic coupling plates 21 and a plurality of second elastic coupling plates 22 described later. Only with a solid line.
  • the non-pneumatic tire 10 of this embodiment includes a wheel portion 11 attached to an axle (not shown), an inner cylinder 12 and an inner cylinder 12 that are externally mounted on the wheel portion 11.
  • a ring member 14 having an outer cylinder 13 that surrounds the outer side in the radial direction, and a plurality of connecting members 15 that are arranged between the inner cylinder 12 and the outer cylinder 13 along the tire circumferential direction and connect the cylinders 12 and 13 together.
  • a tread member 16 made of vulcanized rubber that integrally covers the outer periphery of the ring member 14.
  • the wheel portion 11, the inner cylinder 12, the outer cylinder 13, and the tread member 16 are arranged coaxially with the common shaft and with the central portions in the tire width direction aligned with each other.
  • the axis O, the direction orthogonal to the axis O is referred to as the tire radial direction, and the direction around the axis O is referred to as the tire circumferential direction.
  • the wheel portion 11 connects the mounting cylinder portion 17 to which the front end portion of the axle is mounted, the outer ring portion 18 that surrounds the mounting cylinder portion 17 from the outside in the tire radial direction, and the mounting cylinder portion 17 and the outer ring portion 18. And a plurality of ribs 19 (see FIGS. 2 and 3).
  • the mounting cylinder portion 17, the outer ring portion 18, and the rib 19 are integrally formed of a metal material such as an aluminum alloy, for example.
  • the mounting cylinder part 17 and the outer ring part 18 are each formed in a cylindrical shape and arranged coaxially with the axis O. Further, the plurality of ribs 19 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the connecting member 15 includes a first elastic connecting plate 21 and a second elastic connecting plate 22 that connect the inner cylinder 12 and the outer cylinder 13 of the ring member 14 to each other.
  • a plurality of first elastic coupling plates 21 are arranged along the tire circumferential direction at one tire width direction position, and the second elastic coupling plates 22 are arranged in the other tire width direction different from the one tire width direction position.
  • a plurality of tires are arranged at positions along the tire circumferential direction. For example, 60 first elastic connecting plates 21 and second elastic connecting plates 22 are provided.
  • the plurality of first elastic connecting plates 21 are arranged along the tire circumferential direction at the same position in the tire width direction, and the second elastic connecting plates 22 are the same apart from the first elastic connecting plate 21 in the tire width direction.
  • a plurality of tires are arranged at positions in the tire width direction along the tire circumferential direction.
  • the plurality of connecting members 15 are individually disposed at positions that are axially symmetric with respect to the axis O between the inner cylinder 12 and the outer cylinder 13 in the ring member 14. All the connecting members 15 have the same shape and size. Further, the width of the connecting member 15 in the tire width direction is smaller than the width of the outer cylinder 13 in the tire width direction.
  • the first elastic coupling plates 21 adjacent in the tire circumferential direction are not in contact with each other, and the second elastic coupling plates 22 adjacent in the tire circumferential direction are also in non-contact with each other. Further, the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 adjacent in the tire width direction are also not in contact with each other. Note that the widths in the tire width direction of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are equal to each other. The thicknesses of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 in the tire side view are also equal to each other.
  • one end 21a connected to the outer cylinder 13 is located on one side in the tire circumferential direction with respect to the other end 21b connected to the inner cylinder 12, and the second elastic Of the connecting plate 22, one end 22 a connected to the outer cylinder 13 is located on the other side in the tire circumferential direction with respect to the other end 22 b connected to the inner cylinder 12. Further, the one end portions 21 a and 22 a of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are the same in the tire circumferential direction by making the positions in the tire width direction different from each other on the inner peripheral surface of the outer cylinder 13. It is linked to the position.
  • each of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 intermediate portions 21c, 22c positioned between the one end portions 21a, 22a and the other end portions 21b, 22b are arranged in the tire circumferential direction.
  • a plurality of curved portions 21d to 21f and 22d to 22f are formed along the direction in which the elastic connecting plates 21 and 22 extend when the tire 10 is viewed from the side of the tire when viewed from the tire width direction.
  • the bending directions of the bending portions 21d to 21f and 22d to 22f adjacent to each other in the extending direction among the plurality of bending portions 21d to 21f and 22d to 22f are opposite to each other. It is facing.
  • the plurality of curved portions 21d to 21f formed on the first elastic connecting plate 21 are a first curved portion 21d curved so as to project toward the other side in the tire circumferential direction, a first curved portion 21d, and one end portion. Between the second curved portion 21e, which is located between the first curved portion 21d and the other end portion 21b, and between the first curved portion 21d and the other end portion 21b. And a third curved portion 21f that is curved so as to project toward one side in the tire circumferential direction.
  • the plurality of curved portions 22d to 22f formed on the second elastic connecting plate 22 are a first curved portion 22d curved so as to project toward one side in the tire circumferential direction, a first curved portion 22d, and one end portion. 22a, and located between the second curved portion 22e, which is curved so as to protrude toward the other side in the tire circumferential direction, and between the first curved portion 22d and the other end 22b, and A third curved portion 22f that is curved so as to project toward the other side in the tire circumferential direction.
  • the first bending portions 21d and 22d have a larger radius of curvature in a tire side view than the second bending portions 21e and 22e and the third bending portions 21f and 22f.
  • the first curved portions 21d and 22d are arranged at the center in the extending direction of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22.
  • both elastic connecting plates 21 and 22 are equal to each other.
  • the other end portions 21 b and 22 b of both elastic connecting plates 21 and 22 are in the tire radial direction on the outer peripheral surface of the inner cylinder 12 in the tire radial direction as seen from the tire side view. They are individually connected to respective positions separated from each other by the same angle (for example, 20 ° or more and 135 ° or less) on the other side and one side in the tire circumferential direction with the axis O as the center.
  • first curved portions 21d and 22d, the second curved portions 21e and 22e, and the third curved portions 21f and 22f of the first elastic connecting plate 21 and the second elastic connecting plate 22 are mutually connected to the tire.
  • the direction of protrusion in the circumferential direction is opposite and the size is the same.
  • each connecting member 15 in a side view of the tire is the tire radial direction as shown in a pair of first elastic connecting plate 21 and second elastic connecting plate 22 drawn with emphasis by solid lines in FIG. And is symmetrical with respect to an imaginary line L passing through the one end portions 21a and 22a of both elastic connecting plates 21 and 22.
  • the one end side portion extending from the central portion in the extending direction to the one end portions 21a and 22a in the tire side view is from the central portion to the other end portion. Thickness is larger than the other end side part over 21b and 22b.
  • the strength of the one end side portion where the first and second elastic connecting plates 21 and 22 are likely to be subjected to a large load is increased. Can be increased. Note that the one end side portion and the other end side portion are smoothly connected without a step.
  • the ring member 14 is divided into a one-side split ring member located on one side in the tire width direction and a second-side split ring member located on the other side in the tire width direction, for example, at the center in the tire width direction. It may be.
  • the one-side split ring member may be integrally formed with the first elastic connecting plate 21 and the other-side split ring member may be integrally formed with the second elastic connecting plate 22, respectively.
  • the elastic connecting plate 21, the other-side split ring member, and the second elastic connecting plate 22 may be integrally formed by injection molding.
  • the ring member 14 is fixed to the wheel portion 11 in a state where the inner cylinder 12 is externally fitted to the wheel portion 11.
  • the skeleton member corresponds to the ring member 14 and the connecting member 15 of the non-pneumatic tire, and the inner cylinder 12 of the ring member 14.
  • the outer cylinder 13 and the connecting member 15 include two or more kinds of the above-mentioned resin composition, that is, a copolymer composed of polyamide and polyether, and the content of polyamide is within the copolymer.
  • the most copolymer (i) and the copolymer (i + 1) having the smallest polyamide content are made of a resin composition satisfying the relationship of the above formula (1).
  • the inner cylinder 12, the outer cylinder 13, and the connecting member 15 need to be made of the above-described resin composition.
  • Different resin compositions may be used for the inner cylinder 12, the outer cylinder 13, and the connecting member 15 constituting the skeleton member.
  • the tread member 16 is made of vulcanized rubber provided on the outer side in the tire radial direction of the outer cylinder 13 of the ring member 14. More specifically, in the present embodiment, the tread member 16 is formed in a cylindrical shape and integrally covers the outer peripheral surface side of the outer cylinder 13 of the ring member 14 over the entire area.
  • the tread member 16 is formed of a vulcanized rubber obtained by vulcanizing a rubber composition containing, for example, natural rubber from the viewpoint of wear resistance and the like.
  • the adhesive layer 25 is provided between the outer cylinder 13 of the ring member 14 and the tread member 16, and the joint between the outer cylinder 13 and the tread member 16 is interposed.
  • a commercially available adhesive can be used for the adhesive layer.
  • a cyanoacrylate adhesive or an epoxy adhesive can be used.
  • the adhesive layer 25 preferably includes, for example, a cyanoacrylate adhesive.
  • FIG. 4A and 4B show an inner cylinder and an outer cylinder connected by a connecting member according to another example, in which FIG. 4A is a side view and FIG. 4B is a perspective view.
  • the connecting member 23 is different from the connecting member 15 in the example of FIGS. 2 and 3, which includes a first elastic connecting plate 21 and a second elastic connecting plate 22. 21 only.
  • a plurality of first elastic connecting plates 21 constituting the connecting member 23 are arranged between the inner cylinder 12 and the outer cylinder 13 along the tire circumferential direction, and connect both the cylinders 12 and 13 together.
  • Other configurations and operations are the same as those of the connecting member 15.
  • the tire of this invention is not limited to a non-pneumatic tire
  • a pneumatic tire may be sufficient.
  • the skeleton member is made of air made of a resin material.
  • An inset tire can be formed.
  • Resin component of resin composition The following resins 1 to 4 were used as the resin components of the resin compositions constituting the skeleton members of the tires of the reference examples, examples and comparative examples.
  • a non-pneumatic tire serving as a sample was produced using the obtained resin composition.
  • All of the sample non-pneumatic tires are bicycle tires having a tire size of 20 inches in outer diameter (wheel size ⁇ 340 mm, width 40 mm), and their structures are shown in FIG.
  • the types of materials contained in the resin composition constituting the inner cylinder 6, the outer cylinder 4, and the connecting member 3 and their contents are as shown in Table 1.
  • About the produced non-pneumatic tire of each sample, riding comfort and tire durability were evaluated by the following methods.
  • ⁇ Ride comfort> The tires of each sample were mounted on a test vehicle, and in the actual vehicle test on a dry road surface, the ride comfort was evaluated by the driver's feeling and classified by A to C. The evaluation criteria are shown below. If the ride is good: A If the ride is normal: B If the ride is not good: C
  • the resin composition used in the tire of the example according to the present invention can adjust the elastic modulus (hardness) by changing the blend ratio of the copolymer composed of polyamide and polyether, It can be seen that the tire of the example using the tire has excellent durability.

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Abstract

本発明の課題は、硬さの調整が容易な樹脂組成物を用いた、優れた耐久性を有するタイヤを提供することであり、その解決手段は、少なくとも2種類の、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体を含む樹脂組成物を骨格部材に用いたタイヤであって、前記共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)とが、式(1):0<|Xi-Xi+1|≦40[式中、Xiは、共重合体(i)のポリアミドの含有量(Hi(質量%))とポリエーテルの含有量(Si(質量%))との差(Hi-Si)であり、Xi+1は、共重合体(i+1)のポリアミドの含有量(Hi+1(質量%))とポリエーテルの含有量(Si+1(質量%))との差(Hi+1-Si+1)である]の関係を満たすことを特徴とする、タイヤである。

Description

タイヤ
 本発明は、タイヤに関するものである。
 ポリアミド樹脂は、加工性、耐薬品性、耐熱性等に優れる樹脂として知られており、これらの特性を利用して、射出成形品、押出成形品、フィムル等の種々の樹脂製品に使用されている。
 例えば、下記特許文献1には、ポリアミド樹脂と、該ポリアミド樹脂と反応性の官能基を有する変性用ポリマーと、を含むポリアミド樹脂組成物が開示されており、該ポリアミド樹脂組成物を空気入りタイヤのインナーライナーやホース等の樹脂製品に使用することが開示されている。
 また、近年、パンクの発生を回避するため、内部に加圧空気を充填する必要の無いタイヤとして、骨格部材を樹脂組成物から形成した非空気入りタイヤも提案されている。
特表2010-516835号公報
 上述のように、ポリアミド樹脂等を含む樹脂組成物は、タイヤ等の各種製品に使用されているが、各製品に適切な硬さに調整するために、組成物の設計において、一般的に柔軟剤等の別成分を添加することが行われる。しかしながら、添加剤による硬さの調整には、限界がある。
 一方、複数の樹脂を混合して、硬さを調整することも考えられるが、樹脂同士が相溶しない場合、樹脂同士の界面にクラックが生じて、耐久性が低下する可能性がある。
 また、樹脂組成物をタイヤに使用する場合、タイヤごとに、タイヤ構造ひいては金型を変えて、所望の硬さを有するタイヤを製造することや、所望の硬さを有する樹脂材料を合成して、樹脂組成物に使用することも考えられるが、経済性の面から非合理的であったり、硬さを精密に制御することが難しいという問題がある。
 そこで、本発明は、硬さの調整が容易な樹脂組成物を用いた、優れた耐久性を有するタイヤを提供することを課題とする。
 上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。
 本発明のタイヤは、少なくとも2種類の、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体を含む樹脂組成物を骨格部材に用いたタイヤであって、
 前記共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)とが、下記式(1):
   0<|Xi-Xi+1|≦40 ・・・ (1)
[式中、Xiは、共重合体(i)のポリアミドの含有量(Hi(質量%))とポリエーテルの含有量(Si(質量%))との差(Hi-Si)であり、Xi+1は、共重合体(i+1)のポリアミドの含有量(Hi+1(質量%))とポリエーテルの含有量(Si+1(質量%))との差(Hi+1-Si+1)である]の関係を満たすことを特徴とする。
 かかる本発明のタイヤは、硬さの調整が容易な樹脂組成物が用いられており、優れた耐久性を有する。
 本発明のタイヤの好適例においては、前記共重合体(i)と、前記共重合体(i+1)とが、下記式(2):
   10≦|Xi-Xi+1|≦40 ・・・ (2)
[式中、Xi及びXi+1は、上記と同義である]の関係を満たす。この場合、樹脂組成物の硬さを更に調整し易くなる。
 本発明のタイヤの他の好適例においては、前記共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)とのポリアミドの含有量の差(ΔPA)が20質量%以下である。この場合、各共重合体が更に混ざり易くなり、タイヤの耐久性が更に向上する。
 本発明のタイヤの他の好適例においては、前記共重合体の中で、ガラス転移点が最も高い共重合体と、ガラス転移点が最も低い共重合体とのガラス転移点の差(ΔTg)が45℃以下である。この場合も、各共重合体が更に混ざり易くなり、タイヤの耐久性が更に向上する。
 ここで、本発明において、共重合体のガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量計(DSC)を用いて、10℃/minの昇温速度で測定した際のヒートフローの変曲点の温度である。
 本発明のタイヤの他の好適例においては、前記共重合体の中で、融点が最も高い共重合体と、融点が最も低い共重合体との融点の差(ΔTm)が20℃以下である。この場合も、各共重合体が更に混ざり易くなり、タイヤの耐久性が更に向上する。
 ここで、本発明において、共重合体の融点(Tm)は、示差走査熱量計(DSC)を用いて、10℃/minの昇温速度で測定した際の融解ピークトップの温度である。
 本発明のタイヤの他の好適例においては、前記共重合体の総量中のポリアミドの総含有量が75質量%以上である。この場合、タイヤの耐久性が更に向上する。
 なお、前記共重合体の総量中のポリアミドの総含有量は、共重合体の総量を算出する一方、各共重合体のポリアミド含有量の総量を算出して、各共重合体のポリアミド含有量の総量の、共重合体の総量に対する割合(質量%)として求めることができる。
 本発明の一実施態様においては、前記タイヤは、車軸に取り付けられるホイール部と、該ホイール部に外装される内筒と、該内筒をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒と、前記内筒と前記外筒の間にタイヤ周方向に沿って複数配置された、前記両筒同士を連結する連結部材と、前記外筒のタイヤ径方向外側に設けられたトレッド部材と、を具えるタイヤであって、
 前記骨格部材としての、前記内筒、前記外筒び前記連結部材が、前記樹脂組成物からなる。この場合も、耐久性に優れるタイヤを得ることができる。
 本発明によれば、硬さの調整が容易な樹脂組成物を用いた、優れた耐久性を有するタイヤを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るタイヤ(非空気入りタイヤ)の構成を模式的に示した、側面図である。 本発明の他の一実施形態に係るタイヤ(非空気入りタイヤ)の構成を模式的に示す、タイヤ側面から見た説明図である。 図2の一部を拡大して示す説明図である。 他の例による連結部材により連結された内筒と外筒を示し、(a)は側面図、(b)は斜視図である。
 以下に、本発明のタイヤを、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
 本発明のタイヤは、少なくとも2種類の、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体を含む樹脂組成物を骨格部材に用いたタイヤであって、前記共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)とが、下記式(1):
   0<|Xi-Xi+1|≦40 ・・・ (1)
[式中、Xiは、共重合体(i)のポリアミドの含有量(Hi(質量%))とポリエーテルの含有量(Si(質量%))との差(Hi-Si)であり、Xi+1は、共重合体(i+1)のポリアミドの含有量(Hi+1(質量%))とポリエーテルの含有量(Si+1(質量%))との差(Hi+1-Si+1)である]の関係を満たすことを特徴とする。かかる本発明のタイヤは、優れた耐久性を有する。
 上述のように、添加剤による樹脂組成物の硬さの調整には、限界があり、また、複数の樹脂を混合して、樹脂組成物の硬さを調整する場合、樹脂同士が相溶しないと、耐久性が低下してしまう。更に、タイヤごとに、タイヤ構造ひいては金型を変えたり、所望の硬さを有する樹脂材料を合成することは、非経済的であったり、硬さの制御が難しいという問題がある。
 これに対して、本発明においては、硬い成分(ハードセグメント)であるポリアミドと、柔らかい成分(ソフトセグメント)であるポリエーテルと、からなる共重合体、所謂、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)を2種類以上使用し、それらの配合量を変化させることで、樹脂組成物の硬さを容易に調整することができる。
 また、本発明においては、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)とが上記式(1)の関係を満たすことで、即ち、各共重合体間の、ポリアミドの含有量とポリエーテルの含有量との差の差を40質量%以内に制限することで、共重合体同士の相溶性を確保し、樹脂組成物の耐久性を向上させることができる。そのため、前記樹脂組成物を骨格部材に使用することで、優れた耐久性を有するタイヤを製造することができる。
 なお、前記共重合体(i)と、前記共重合体(i+1)とは、下記式(2):
   10≦|Xi-Xi+1|≦40 ・・・ (2)
[式中、Xi及びXi+1は、上記と同義である]の関係を満たすことが好ましい。|Xi-Xi+1|が40質量%以下の場合、上述の通り、共重合体同士の相溶性を確保し、タイヤの耐久性を向上させることができる。また、|Xi-Xi+1|が10質量%以上の場合、樹脂組成物の性能を変化させ易く、共重合体の配合量を変化させることで、樹脂組成物の硬さを更に調整し易くなる。
 前記共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)とのポリアミドの含有量の差(ΔPA)は、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることが更に好ましい。該ポリアミドの含有量の差(ΔPA)が20質量%以下であれば、各共重合体の相溶性が更に向上して、各共重合体が更に混ざり易くなり、タイヤの耐久性が更に向上する。
 また、前記共重合体の中で、ガラス転移点が最も高い共重合体と、ガラス転移点が最も低い共重合体とのガラス転移点の差(ΔTg)は、45℃以下であることが好ましく、40℃以下であることが更に好ましく、30℃以下であることがより一層好ましい。該ガラス転移点の差(ΔTg)が45℃以下であれば、各共重合体の相溶性が更に向上して、各共重合体が更に混ざり易くなり、タイヤの耐久性が更に向上する。
 また、前記共重合体の中で、融点が最も高い共重合体と、融点が最も低い共重合体との融点の差(ΔTm)は、20℃以下であることが好ましく、10℃以下であることが更に好ましい。該融点の差(ΔTm)が20℃以下であれば、各共重合体の相溶性が更に向上して、各共重合体が更に混ざり易くなり、タイヤの耐久性が更に向上する。
 前記共重合体の総量中のポリアミドの総含有量は、75質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、また、90質量%以下であることが好ましく、85質量%以下であることが更に好ましい。前記共重合体の総量中のポリアミドの総含有量が75質量%以上であれば、樹脂組成物の強度が十分に高く、該樹脂組成物を骨格部材に用いたタイヤの耐久性を更に向上させることができる。また、前記共重合体の総量中のポリアミドの総含有量が90質量%以下であれば、樹脂組成物の柔軟性が十分に高く、該樹脂組成物を骨格部材に用いたタイヤの乗り心地を向上させることができる。
 本発明のタイヤの骨格部材に用いる樹脂組成物は、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体を2種類以上含む。なお、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体を3種類以上含む場合、上述したポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)以外の共重合体は、ポリアミドの含有量とポリエーテルの含有量との差がXiとXi+1との間であるため、共重合体(i)及び共重合体(i+1)の双方に対する相溶性が良好である。
 前記樹脂組成物に使用するポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体は、硬い成分(ハードセグメント)がポリアミドであり、柔らかい成分(ソフトセグメント)がポリエーテルである、所謂、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)である。なお、各共重合体は、ポリアミド部分のモノマー単位の構造、ポリエーテル部分のモノマー単位の構造が同一でも、異なっていてもよい。
 前記ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体は、硬い成分(ハードセグメント)を形成するポリマー及び柔らかい成分(ソフトセグメント)を形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。また、前記ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体としては、市販品を利用することができ、例えば、宇部興産株式会社製の「UBESTA XPA」シリーズ等が挙げられる。
 前記ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体の合成方法の一例としては、ジアミン化合物(成分A)と、ポリアミド形成性モノマー(成分B)と、ジカルボン酸化合物(成分C)とを溶融重縮合する方法が挙げられる。
 前記ジアミン化合物(成分A)としては、下記式(3):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、xは1~20の整数、yは4~50の整数、及びzは1~20の整数をそれぞれ表わす)で表されるトリブロックポリエーテルジアミン化合物等が挙げられる。該トリブロックポリエーテルジアミン化合物としては、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール等の両末端にプロピレンオキシドを付加することによりポリプロピレングリコールとした後、該ポリプロピレングリコールの末端にアンモニア等を反応させることによって製造されるポリエーテルジアミン等が挙げられる。
 前記式(3)において、x及びzは、1~18であることが好ましく、1~16であることが更に好ましく、1~14であることがより一層好ましく、1~12であることが特に好ましく、また、yは、5~45であることが好ましく、6~40であることが更に好ましく、7~35であることがより一層好ましく、8~30であることが特に好ましい。
 また、前記トリブロックポリエーテルジアミン化合物としては、市販品を利用することができ、例えば、米国HUNTSMAN社製のXTJ-533、XTJ-536、XTJ-542、XTJ-559等が挙げられる。
 前記ジアミン化合物(成分A)としては、前記トリブロックポリエーテルジアミン化合物の他に、炭素原子数6~22の分岐型飽和ジアミン、炭素原子数6~16の分岐脂環式ジアミン、ノルボルナンジアミン等を使用してもよく、これらジアミン化合物は、トリブロックポリエーテルジアミン化合物と併用してもよい。
 前記分岐型飽和ジアミンとしては、例えば、2,2,4-トリメチル-1,6-ジアミノヘキサン、2,4,4-トリメチル-1,6-ジアミノヘキサン、2-メチル-1,5-ジアミノペンタン、2-メチル-1,8-ジアミノオクタン等が挙げられる。
 また、前記分岐脂環式ジアミンとしては、例えば、5-アミノ-2,2,4-トリメチル-1-シクロペンタンメチルアミン、5-アミノ-1,3,3-トリメチルシクロヘキサンメチルアミン等が挙げられる。
 また、前記ノルボルナンジアミンとしては、例えば、2,5-ノルボルナンジメチルアミン、2,6-ノルボルナンジメチルアミン等が挙げられる。
 また、前記ジアミン化合物(成分A)としては、上述の化合物の他に、1,2-ジアミノエタン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,11-ジアミノウンデカン、1,12-ジアミノドデカン等の脂肪族ジアミン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(3-メチル-4-アミノシクロヘキシル)プロパン、1,3-/1,4-ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(アミノプロピル)ピペラジン、ビス(アミノエチル)ピペラジン、トリシクロデカンジメチルアミン等の脂環式ジアミン、m-/p-キシリレンジアミン等の芳香族ジアミン等を使用することもできる。
 前記ポリアミド形成性モノマー(成分B)としては、下記式(4):
   H2N-R1-COOH ・・・ (4)
(式中、R1は炭化水素鎖を含む連結基を表す)で表されるアミノカルボン酸化合物、及び、下記式(5):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、R2は炭化水素鎖を含む連結基を表す)で表されるラクタム化合物等が挙げられる。
 前記式(4)において、R1は、炭素原子数2~20の脂肪族、脂環族若しくは芳香族の炭化水素基が好ましく、炭素原子数2~20のアルキレン基であることが更に好ましい。また、R1の炭素原子数は、3~18の範囲が更に好ましく、4~15の範囲がより一層好ましく、10~15の範囲が特に好ましい。
 前記式(4)で表されるアミノカルボン酸化合物としては、6-アミノカプロン酸、7-アミノヘプタン酸、8-アミノオクタン酸、10-アミノカプリン酸、11-アミノウンデカン酸、12-アミノドデカン酸等の炭素原子数5~20の脂肪族アミノカルボン酸等が挙げられる。
 前記式(5)において、R2は、炭素原子数3~20の脂肪族、脂環族若しくは芳香族の炭化水素基が好ましく、炭素原子数3~20のアルキレン基であることが更に好ましい。また、R2の炭素原子数は、3~18の範囲が更に好ましく、4~15の範囲がより一層好ましく、10~15の範囲が特に好ましい。
 前記式(5)で表されるラクタム化合物としては、カプロラクタム、エナントラクタム、ウンデカラクタム、ドデカラクタム、2-ピロリドン等の炭素原子数5~20の脂肪族ラクタム等が挙げられる。
 前記ジカルボン酸化合物(成分C)としては、下記式(6):
   HOOC-(R3m-COOH ・・・ (6)
(式中、R3は炭化水素鎖を含む連結基を表し、mは0又は1を表す)で表されるジカルボン酸化合物等が挙げられる。
 前記式(6)において、R3は、炭素原子数1~20の脂肪族、脂環族若しくは芳香族の炭化水素基が好ましく、炭素原子数1~20のアルキレン基であることが更に好ましい。また、R3の炭素原子数は、1~15の範囲が更に好ましく、2~12の範囲がより一層好ましく、4~10の範囲が特に好ましい。
 前記式(6)で表されるジカルボン酸化合物としては、脂肪族、脂環式及び芳香族ジカルボン酸から選ばれる少なくとも一種のジカルボン酸又はこれらの誘導体が挙げられ、具体例としては、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の炭素原子数2~25の直鎖脂肪族ジカルボン酸、又は、トリグリセリドの分留により得られる不飽和脂肪酸を二量化した炭素原子数14~48の二量化脂肪族ジカルボン酸(ダイマー酸)及びこれらの水素添加物(水添ダイマー酸)等の脂肪族ジカルボン酸、1,3-/1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、ジシクロヘキサンメタン-4,4’-ジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、及び、テレフタル酸、イソフタル酸、1,4-/2,6-/2,7-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも、前記脂肪族ジカルボン酸、前記脂環式ジカルボン酸が好ましい。また、前記ダイマー酸及び水添ダイマー酸としては、市販品を利用することができ、例えば、ユニケマ社製商品名「プリポール1004」、「プリポール1006」、「プリポール1009」、「プリポール1013」等を用いることができる。
 前記ジアミン化合物(成分A)と、ポリアミド形成性モノマー(成分B)と、ジカルボン酸化合物(成分C)との溶融重縮合は、リン原子含有化合物の存在下で行なうことが好ましい。ここで、リン原子含有化合物としては、リン酸化合物、ホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物、亜リン酸化合物、亜ホスホン酸化合物、亜ホスフィン酸化合物等が挙げられる。
 前記樹脂組成物において、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体の合計含有量は、80質量%以上が好ましく、90質量%以上が更に好ましく、100質量%であってもよい。樹脂組成物中の、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体の合計含有量が80質量%以上であれば、樹脂組成物の耐久性が更に向上し、該樹脂組成物を用いたタイヤの耐久性が更に向上する。
 また、前記共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)の含有量は、樹脂組成物中、20~80質量%の範囲が好ましい。また、前記共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)の含有量は、樹脂組成物中、20~80質量%の範囲が好ましい。共重合体(i)及び共重合体(i+1)の含有量がこれらの範囲であれば、樹脂組成物の性能を変化させ易く、樹脂組成物の硬さを更に調整し易くなる。
 前記樹脂組成物は、上述したポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体の他にも、例えば、耐熱剤、紫外線吸収剤、光安定剤、老化防止剤、帯電防止剤、滑剤、結晶核剤、粘着性付与剤、防曇剤、離型剤、可塑剤、充填剤、顔料、染料、香料、難燃剤等の添加剤を、一種以上含むことができ、これら添加剤の合計含有量は20質量%以下が好ましく、10質量%以下が更に好ましい。
 前記樹脂組成物は、種々の成形法を利用して、所望の形状のタイヤの骨格部材に加工できる。ここで、成形法としては、射出成型が好ましい。
 本発明のタイヤは、前記樹脂組成物を骨格部材に用いたタイヤである。ここで、前記タイヤの骨格部材とは、タイヤ骨格を構成する部材、より具体的には、タイヤトレッドの形状を維持するため、タイヤ内方から外方へ向かってゴム部材を支持する部材のことを意味している。例えば、非空気入りタイヤにおける、内筒、外筒、連結部材(スポーク構造)等のことである。
 次に、本発明の一実施形態に係るタイヤとしての、非空気入りタイヤについて説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係る非空気入りタイヤの構成を模式的に示した、側面図である。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、縮尺を適宜変更している。
 図1に示すように、非空気入りタイヤ1は、車軸に取り付けられるホイール部2と、ホイール部2の外周に配置されたタイヤ部7と、を具えている。
 この非空気入りタイヤ1は、自転車、二輪車、自動車等(以下、これらの総称を単に車両という)に用いられる。
 ここで、ホイール部2は、円板状に形成され、タイヤ部7は、環状に形成されており、各中心軸は、共通軸上に位置している。この共通軸を中心軸O1といい、中心軸O1に沿う方向をタイヤ幅方向という。また、タイヤ幅方向から見た側面視において、中心軸O1を中心として周回する方向をタイヤ周方向といい、この中心軸O1に直交する方向をタイヤ径方向という。
 図1に示すように、ホイール部2は、中心軸O1を中心としてタイヤ幅方向に延びる筒状のボス8と、ボス8の外周面に固定された装着筒部2aと、装着筒部2aをタイヤ径方向外側から囲う外装筒部2cと、装着筒部2a及び外装筒部2cを互いに連結する複数のリブ2bと、を具えている。
 本実施形態では、ボス8は、アルミニウムにより形成されている。ボス8が車軸によって回転自在に支持されることで、ホイール部2は、車軸に取り付けられる。なお、ボス8は、アルミニウム以外の金属、又は非金属により形成されていてもよい。タイヤ幅方向において、ボス8の幅は、装着筒部2a、複数のリブ2b、及び外装筒部2cの幅よりも大きい。
 装着筒部2a及び外装筒部2cは、それぞれ、ボス8と同軸に配置されている。複数のリブ2bは、例えば、タイヤ周方向に等間隔をあけて配置されている。複数のリブ2bは、それぞれ、ボス8を中心として放射状に延びている。
 本実施形態では、装着筒部2a、複数のリブ2b、及び外装筒部2cは、熱可塑性樹脂により一体に形成されている。これにより、ホイール部2は、射出成形により成形することが可能であり、量産に適している。
 なお、ボス8、装着筒部2a、複数のリブ2b、及び外装筒部2cは、それぞれ別体に形成されていてもよい。また、装着筒部2a、複数のリブ2b、及び外装筒部2cは、熱可塑性樹脂以外の材質により形成されていてもよい。
 タイヤ部7は、ホイール部2の外装筒部2cに外嵌された内筒6と、内筒6をタイヤ径方向外側から囲う外筒4と、内筒6と外筒4とを変位自在に連結する弾性変形可能な連結部材3と、を具えている。外筒4の外周面には、トレッド部材5が嵌合されている。
 内筒6は、ホイール部2を介して、車軸に取り付けられる。内筒6及び外筒4の中心軸は、中心軸O1と同軸に配置されている。内筒6、連結部材3、及び外筒4は、タイヤ幅方向において、それぞれのタイヤ幅方向の中央部が互いに一致した状態で配置されている。
 本実施形態では、内筒6、連結部材3、及び外筒4は、熱可塑性樹脂により一体に形成されている。これにより、タイヤ部7は、射出成形により成形することが可能であり、量産に適している。
 なお、内筒6、連結部材3、及び外筒4は、それぞれ別体に形成されていてもよい。また、内筒6、連結部材3、及び外筒4は、熱可塑性樹脂以外の材質により形成されていてもよい。
 前記タイヤ部7及びホイール部2は、一体に形成されていてもよく、それぞれ別体に形成されていてもよい。なお、ホイール部2は、ボス8とタイヤ部7とを連結する機能を有しており、タイヤ部7は、地面からボス8に伝わる振動を吸収する機能を有している。このように、ホイール部2とタイヤ部7とは、異なる機能を有しているため、異なる材質により形成されていてもよい。
 トレッド部材5は、例えば、天然ゴム等を含むゴム組成物が加硫された加硫ゴム、又は熱可塑性材料等で形成されている。熱可塑性材料としては、例えば、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。なお、耐摩耗性の観点では、トレッド部材5を加硫ゴムで形成するのが好ましい。
 連結部材3は、全体として湾曲した長方形状の板状に形成されており、表裏面がタイヤ周方向を向き、側面がタイヤ幅方向を向いている。連結部材3は、弾性変形可能な材質により形成され、内筒6の外周面側と外筒4の内周面側とを相対的に弾性変位自在に連結している。連結部材3は、タイヤ周方向に等間隔をあけて複数配置されている。
 複数の連結部材3は、それぞれ、内筒6に接続される内側部3aと、外筒4に接続される外側部3bと、を有する。内側部3aと外側部3bとは、連結部材3のタイヤ径方向の中央部において互いに接続されており、側面視において、この接続部で鈍角に交わっている。内側部3aのタイヤ周方向における厚みは、外側部3bのタイヤ周方向における厚みよりも小さい。外側部3bのタイヤ周方向における厚みは、タイヤ径方向外側に向かうに従い、漸次大きくなっている。
 そして、本実施形態に係る非空気入りタイヤでは、前記骨格部材が、非空気入りタイヤの前記内筒6、外筒4及び連結部材3に該当し、該内筒6、外筒4及び連結部材3が、上述した樹脂組成物、即ち、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体を2種類以上含み、該共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)とが、上記式(1)の関係を満たす樹脂組成物からなっている。
 前記内筒6、外筒4及び連結部材3を、上述した樹脂組成物から形成することで、耐久性に優れた非空気入りタイヤを提供できる。
 次に、本発明の他の一実施形態に係る、非空気入りタイヤについて説明する。
 図2は、本発明の他の一実施形態に係るタイヤ(非空気入りタイヤ)の構成を模式的に示す、タイヤ側面から見た説明図であり、また、図3は、図2の一部を拡大して示す説明図である。なお、図3では、理解し易いように、後述する複数の第1弾性連結板21及び複数の第2弾性連結板22のうち、それぞれ一つの第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のみを、実線で強調して描いている。
 図2及び図3に示すように、本実施形態の非空気入りタイヤ10は、車軸(図示しない)に取り付けられるホイール部11と、ホイール部11に外装される内筒12及び内筒12をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒13を有するリング部材14と、内筒12と外筒13の間にタイヤ周方向に沿って複数配置された、両筒12,13同士を連結する連結部材15と、リング部材14の外周を一体的に覆う加硫ゴムからなるトレッド部材16とを具える。
 ここで、ホイール部11、内筒12、外筒13、及びトレッド部材16は、それぞれ共通軸と同軸に、また、タイヤ幅方向の中央部を互いに一致させて配置されており、この共通軸を軸線O、軸線Oに直交する方向をタイヤ径方向、軸線O回りに周回する方向をタイヤ周方向という。
 ホイール部11は、車軸の先端部が装着される装着筒部17と、装着筒部17をタイヤ径方向の外側から囲繞する外リング部18と、装着筒部17と外リング部18とを連結する複数のリブ19と、を具えている(図2,3参照)。
 装着筒部17、外リング部18、及びリブ19は、例えば、アルミニウム合金等の金属材料で一体的に形成されている。装着筒部17及び外リング部18は、それぞれ、円筒状に形成され軸線Oと同軸に配設されている。また、複数のリブ19は、周方向に同等の間隔をあけて配置されている。
 連結部材15は、リング部材14における内筒12と外筒13とを互いに連結する第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22を具えている。第1弾性連結板21は、一方のタイヤ幅方向の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、第2弾性連結板22は、一方のタイヤ幅方向の位置とは異なる他方のタイヤ幅方向の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されている。第1弾性連結板21と第2弾性連結板22は、合わせて、例えば60個設けられている。
 即ち、第1弾性連結板21は、タイヤ幅方向における同一の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置され、第2弾性連結板22は、第1弾性連結板21からタイヤ幅方向に離れた同一のタイヤ幅方向の位置にタイヤ周方向に沿って複数配置されている。
 なお、複数の連結部材15は、リング部材14における内筒12と外筒13との間において、軸線Oを基準に軸対称となる位置に各別に配置されている。また、全ての連結部材15は、互いに同形同大となっている。さらに、連結部材15のタイヤ幅方向幅は、外筒13のタイヤ幅方向幅より小さくなっている。
 そして、タイヤ周方向で隣り合う第1弾性連結板21同士は、互いに非接触とされ、タイヤ周方向で隣り合う第2弾性連結板22同士も、互いに非接触となっている。さらに、タイヤ幅方向で隣り合う第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22同士も、互いに非接触となっている。
 なお、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のそれぞれのタイヤ幅方向幅は、互いに同等になっている。また、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のそれぞれのタイヤ側面視における厚さも、互いに同等になっている。
 ここで、第1弾性連結板21の内、外筒13に連結された一端部21aは、内筒12に連結された他端部21bよりもタイヤ周方向の一方側に位置し、第2弾性連結板22の内、外筒13に連結された一端部22aは、内筒12に連結された他端部22bよりもタイヤ周方向の他方側に位置している。
 また、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22の各一端部21a,22aは、外筒13の内周面において、タイヤ幅方向の位置を互いに異ならせて、タイヤ周方向における同一の位置に連結されている。
 図示例では、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のそれぞれにおいて、一端部21a,22aと他端部21b,22bとの間に位置する中間部分21c,22cに、タイヤ周方向に湾曲する湾曲部21d~21f,22d~22fが、このタイヤ10をタイヤ幅方向から見たタイヤ側面視で、弾性連結板21,22が延びる方向に沿って複数形成されている。両弾性連結板21,22のそれぞれにおいて、複数の湾曲部21d~21f,22d~22fの内、前述の延びる方向で互いに隣り合う各湾曲部21d~21f,22d~22fの湾曲方向は、互いに逆向きになっている。
 第1弾性連結板21に形成された複数の湾曲部21d~21fは、タイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第1湾曲部21dと、第1湾曲部21dと一端部21aとの間に位置し、且つタイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第2湾曲部21eと、第1湾曲部21dと他端部21bとの間に位置し、且つタイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第3湾曲部21fと、を有している。
 第2弾性連結板22に形成された複数の湾曲部22d~22fは、タイヤ周方向の一方側に向けて突となるように湾曲した第1湾曲部22dと、第1湾曲部22dと一端部22aとの間に位置し、且つタイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第2湾曲部22eと、第1湾曲部22dと他端部22bとの間に位置し、且つタイヤ周方向の他方側に向けて突となるように湾曲した第3湾曲部22fと、を有している。
 図示例では、第1湾曲部21d,22dは、第2湾曲部21e,22e及び第3湾曲部21f,22fよりも、タイヤ側面視の曲率半径が大きくなっている。なお、第1湾曲部21d,22dは、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22の延びる方向における中央部に配置されている。
 更に、両弾性連結板21,22の各長さは、互いに同等とされている。また、両弾性連結板21,22の各他端部21b,22bは、図3に示すように、タイヤ側面視で、内筒12の外周面において、各一端部21a,22aとタイヤ径方向で対向する位置から軸線Oを中心にタイヤ周方向における他方側及び一方側にそれぞれ同じ角度(例えば20°以上135°以下)ずつ離れた各位置に、各別に連結されている。また、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22のそれぞれの第1湾曲部21d,22d同士、第2湾曲部21e,22e同士、並びに第3湾曲部21f,22f同士は、互いに、タイヤ周方向に突となる向きが逆で、かつ大きさが同等になっている。
 これにより、各連結部材15のタイヤ側面視の形状は、図3において実線で強調して描いた、一組の第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22に示すように、タイヤ径方向に沿って延在し、且つ両弾性連結板21,22の各一端部21a,22aを通る仮想線Lに対して線対称となっている。
 また、両弾性連結板21,22のそれぞれにおいて、図3に示すように、タイヤ側面視で、前述した延びる方向の中央部から一端部21a,22aにわたる一端側部分は、中央部から他端部21b,22bにわたる他端側部分よりも厚さが大きくなっている。これにより、連結部材15の重量の増大を抑えたり、連結部材15の柔軟性を確保したりしながら、第1、第2弾性連結板21,22において大きな負荷がかかり易い一端側部分の強度を高めることができる。なお、これらの一端側部分と他端側部分とは、段差なく滑らかに連なっている。
 なお、リング部材14は、タイヤ幅方向の一方側に位置する一方側分割リング部材と、タイヤ幅方向の他方側に位置する他方側分割リング部材とに、例えばタイヤ幅方向の中央部で分割されていてもよい。この場合、一方側分割リング部材は第1弾性連結板21と、他方側分割リング部材は第2弾性連結板22と、それぞれ一体に形成してもよく、更に、一方側分割リング部材及び第1弾性連結板21、並びに、他方側分割リング部材及び第2弾性連結板22は、それぞれ射出成形により一体に形成してもよい。
 リング部材14は、内筒12がホイール部11に外嵌された状態で、ホイール部11に固定されている。
 そして、本発明の一実施形態に係るタイヤとしての非空気入りタイヤでは、前記骨格部材が、非空気入りタイヤの前記リング部材14及び前記連結部材15に該当し、該リング部材14の内筒12及び外筒13、並びに、該連結部材15が、上述した樹脂組成物、即ち、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体を2種類以上含み、該共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)とが、上記式(1)の関係を満たす樹脂組成物からなっている。
 前記内筒12、前記外筒13及び前記連結部材15を、上述した樹脂組成物から形成することで、耐久性に優れた非空気入りタイヤを提供できる。
 また、本発明の一実施形態に係るタイヤとしての非空気入りタイヤは、前記内筒12、前記外筒13及び前記連結部材15が、上述した樹脂組成物からなることが必要であるが、前記骨格部材を構成する内筒12と、外筒13と、連結部材15とで、異なる樹脂組成物を用いてもよい。
 本実施形態の非空気入りタイヤ10では、トレッド部材16は、リング部材14の外筒13のタイヤ径方向外側に設けられた加硫ゴムからなっている。より具体的には、本実施形態では、トレッド部材16は、円筒状に形成され、リング部材14の外筒13の外周面側を全域にわたって一体に覆っている。トレッド部材16は、耐摩耗性等の観点から、例えば天然ゴム等を含むゴム組成物が加硫された加硫ゴムで形成されている。
 また、本実施形態では、接着層25が、リング部材14の外筒13とトレッド部材16との間に設けられて、外筒13とトレッド部材16の接合を介在している。当該接着層は、市販の接着剤を用いることができる。例えば、シアノアクリレート系接着剤もしくはエポキシ系接着剤を挙げることができる。当該接着層25は、例えば、シアノアクリレート系接着剤を含んでいることが好ましい。
 次に、内筒12と外筒13同士を連結する連結部材の他の例を示す。
 図4は、他の例による連結部材により連結された内筒と外筒を示し、(a)は側面図、(b)は斜視図である。図4に示すように、連結部材23は、第1弾性連結板21及び第2弾性連結板22で構成されている図2及び図3の例の連結部材15とは異なり、第1弾性連結板21のみで構成されている。連結部材23を構成する第1弾性連結板21は、内筒12と外筒13の間にタイヤ周方向に沿って複数配置され、両筒12,13同士を連結している。その他の構成及び作用は、連結部材15と同様である。
 なお、上記においては、図面を参照して、主として、非空気入りタイヤについて説明したが、本発明のタイヤは、非空気入りタイヤに限定されるものではなく、空気入りタイヤであってもよい。
 例えば、図2及び図3に示す非空気入りタイヤ10のトレッド部材16と、リング部材14の外筒13の外周面との間に、内腔を設けることで、骨格部材が樹脂材料からなる空気入りタイヤを形成することができる。
 以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
(樹脂組成物の樹脂成分)
 参考例、実施例及び比較例のタイヤの骨格部材を構成する樹脂組成物の樹脂成分として、下記の樹脂1~4を使用した。
 樹脂1: ポリアミド系熱可塑性エラストマー、宇部興産社製、商品名「XPA9068」、ポリアミド含有量=95質量%、ポリエーテル含有量=5質量%、ポリアミド含有量とポリエーテル含有量との差=90質量%、ガラス転移点(Tg)=42℃、融点(Tm)=176℃
 樹脂2: ポリアミド系熱可塑性エラストマー、宇部興産社製、商品名「XPA9063」、ポリアミド含有量=90質量%、ポリエーテル含有量=10質量%、ポリアミド含有量とポリエーテル含有量との差=80質量%、ガラス転移点(Tg)=29.178℃、融点(Tm)=174℃
 樹脂3: ポリアミド系熱可塑性エラストマー、宇部興産社製、商品名「XPA9055」、ポリアミド含有量=75質量%、ポリエーテル含有量=25質量%、ポリアミド含有量とポリエーテル含有量との差=50質量%、ガラス転移点(Tg)=0.2℃、融点(Tm)=164℃
 樹脂4: ポリアミド系熱可塑性エラストマー、宇部興産社製、商品名「XPA9048」、ポリアミド含有量=50質量%、ポリエーテル含有量=50質量%、ポリアミド含有量とポリエーテル含有量との差=0質量%、ガラス転移点(Tg)=-41℃、融点(Tm)=141℃
(参考例1~4、実施例1~7及び比較例1~5)
 表1に示す配合処方に従い樹脂を混合して、樹脂組成物を調製した。得られた樹脂組成物に対して、下記の方法で弾性率を評価した。
<弾性率>
 JIS K7161に従い、樹脂組成物から1A形の試験片を作製し、該試験片に対して、引張速度50mm/minで引張試験を行って、弾性率を測定した。該弾性率が高い程、樹脂組成物の硬さが高いことを示す。結果を表1に示す。
 次に、得られた樹脂組成物を使用して、サンプルとなる非空気入りタイヤを作製した。サンプルの非空気入りタイヤは、いずれもタイヤサイズが外径20インチ(ホイールサイズΦ340mm、幅40mm)の自転車用タイヤであり、それらの構造は、図1に示したものである。
 各サンプルの非空気入りタイヤについては、内筒6、外筒4及び連結部材3を構成する材料が異なるだけであり、その他の部材については、同様のものを用いた。内筒6、外筒4及び連結部材3を構成する樹脂組成物に含有される材料の種類及びその含有量については、表1に示す通りである。
 作製した各サンプルの非空気入りタイヤについて、下記の方法で、乗り心地と、タイヤ耐久性を評価した。
<乗り心地>
 各サンプルのタイヤを試験車に装着し、乾燥路面での実車試験にて、乗り心地をドライバーのフィーリングで評価し、A~Cで分類した。評価基準を以下に示す。
  乗り心地が良好な場合:       A
  乗り心地が普通な場合:       B
  乗り心地が不良な場合:       C
<タイヤ耐久性(突起乗り越し耐久性)>
 各サンプルのタイヤについて、ドラム耐久試験機に直径20mmの半球状の突起を取り付け、40℃の環境下、650Nの荷重を掛け、50km/hで走行させた際の故障に至るまでの走行距離を測定することによって、タイヤ耐久性を評価した。なお、結果については、実施例1のタイヤの走行距離を基準として、A~Cで分類した。評価基準を以下に示す。
  走行距離が実施例1のタイヤの走行距離の80%以上の場合:       A
  走行距離が実施例1のタイヤの走行距離の80%未満60%以上の場合:  B
  走行距離が実施例1のタイヤの走行距離の60%未満の場合:       C

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1から、本発明に従う実施例のタイヤに用いた樹脂組成物は、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体のブレンド比を変えることで、弾性率(硬さ)を調整できることが分かり、また、それを使用した実施例のタイヤは、優れた耐久性を有することが分かる。
 1:非空気入りタイヤ(タイヤ)、 2:ホイール部、 2a:装着筒部、 2b:リブ、 2c:外装筒部、 3:連結部材、 3a:内側部、 3b:外側部、 4:外筒、 5:トレッド部材、 6:内筒、 7:タイヤ部、 8:ボス、 10:非空気入りタイヤ(タイヤ)、 11:ホイール部、 12:内筒、 13:外筒、 14:リング部材、 15:連結部材、 16:トレッド部材、 17:装着筒部、 18:外リング部、 19:リブ、 21:第1弾性連結板(連結部材)、 21a:一端部、 21b:他端部、 21c:中間部分、 21d~21f:湾曲部、 22:第2弾性連結板(連結部材)、 22a:一端部、 22b:他端部、 22c:中間部分、 22d~22f:湾曲部、 23:連結部材、 25:接着層

Claims (7)

  1.  少なくとも2種類の、ポリアミドとポリエーテルとからなる共重合体を含む樹脂組成物を骨格部材に用いたタイヤであって、
     前記共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)とが、下記式(1):
       0<|Xi-Xi+1|≦40 ・・・ (1)
    [式中、Xiは、共重合体(i)のポリアミドの含有量(Hi(質量%))とポリエーテルの含有量(Si(質量%))との差(Hi-Si)であり、Xi+1は、共重合体(i+1)のポリアミドの含有量(Hi+1(質量%))とポリエーテルの含有量(Si+1(質量%))との差(Hi+1-Si+1)である]の関係を満たすことを特徴とする、タイヤ。
  2.  前記共重合体(i)と、前記共重合体(i+1)とが、下記式(2):
       10≦|Xi-Xi+1|≦40 ・・・ (2)
    [式中、Xi及びXi+1は、上記と同義である]の関係を満たす、請求項1に記載のタイヤ。
  3.  前記共重合体の中で、ポリアミドの含有量が最も多い共重合体(i)と、ポリアミドの含有量が最も少ない共重合体(i+1)とのポリアミドの含有量の差(ΔPA)が20質量%以下である、請求項1又は2に記載のタイヤ。
  4.  前記共重合体の中で、ガラス転移点が最も高い共重合体と、ガラス転移点が最も低い共重合体とのガラス転移点の差(ΔTg)が45℃以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載のタイヤ。
  5.  前記共重合体の中で、融点が最も高い共重合体と、融点が最も低い共重合体との融点の差(ΔTm)が20℃以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤ。
  6.  前記共重合体の総量中のポリアミドの総含有量が75質量%以上である、請求項1~5のいずれか一項に記載のタイヤ。
  7.  前記タイヤは、車軸に取り付けられるホイール部と、該ホイール部に外装される内筒と、該内筒をタイヤ径方向の外側から囲繞する外筒と、前記内筒と前記外筒の間にタイヤ周方向に沿って複数配置された、前記両筒同士を連結する連結部材と、前記外筒のタイヤ径方向外側に設けられたトレッド部材と、を具えるタイヤであって、
     前記骨格部材としての、前記内筒、前記外筒及び前記連結部材が、前記樹脂組成物からなる、請求項1~6のいずれか一項に記載のタイヤ。
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