ランフラットタイヤ支持体及びその製造方法
【課題】ランフラット走行開始初期における弾性率並びに初期歪に対する応力が小さく、路面の段差において発生する衝撃を規定する段差衝撃試験をクリアすることができるランフラットタイヤ支持体並びにその製造方法を提供する。
【解決手段】外周部１４、リムと接する内周面を有する内周部１２、及び前記外周部と内周部とを接続するリブ部１６とからなり、弾性体にて形成されており、弾性体はポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として反応硬化させたポリウレタン弾性体であるランフラットタイヤ支持体１０とする。
【解決手段】外周部１４、リムと接する内周面を有する内周部１２、及び前記外周部と内周部とを接続するリブ部１６とからなり、弾性体にて形成されており、弾性体はポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として反応硬化させたポリウレタン弾性体であるランフラットタイヤ支持体１０とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用タイヤのリムに装着され、空気タイヤの内部に配設されてタイヤがパンクした場合に必要なタイヤ外径を維持し、安全に走行可能とするランフラットタイヤ支持体並びにその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ランフラットタイヤは、タイヤがパンクした場合やその他の原因でタイヤの空気圧が大きく低下し或いはゼロとなった場合にも、最寄りのサービス施設まで到達するまでの間、車両の荷重と走行に耐え得る耐久性を備えたタイヤである。ランフラットタイヤとしては、タイヤのサイド部を補強したサイド補強タイプとタイヤ内部に支持体（中子）を収容した中子タイプとが実用化されている。
【０００３】
中子タイプのランフラットタイヤ支持体として、ポリウレタン弾性体を構成材料とする支持体が公知である（例えば特許文献１、２）。
【０００４】
特許文献１に開示されたランフラットタイヤ支持体は、特性の温度依存性が小さく、製造時間の短い支持体の提供を目的とし、主としてＲＩＭ成形により成形するポリウレタン弾性体からなるものであり、具体的にはポリイソシアネート成分としてＭＤＩを使用し、最も好適な鎖延長剤としてジエチルトルエンジアミンを使用する。
【０００５】
特許文献２に開示されたランフラットタイヤ支持体は、パンク状態でのタイヤ内面の損傷を低減すると共に乗り心地を改善することを目的とし、断面形状に特徴を有するものであり、実施例においてポリテトラメチレングリコールとトルエンジイソシアネートとからなるプレポリマーとメチレンビス−ｏ−クロルアニリンとを反応させたポリウレタン弾性体からなる支持体が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特表２００３−５１９６９９号公報
【特許文献２】特開平６−３０５３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１、２に記載されたランフラットタイヤ支持体を装着したランフラットタイヤは、実際にランフラット状態で走行すると、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が大きいために衝撃吸収性能が充分ではなく、とりわけ路面の段差において発生する衝撃を規定する段差衝撃試験並びにランフラット走行における耐久性試験をクリアすることができないことが判明した。
【０００８】
本発明は、係る事情に鑑みて、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が従来よりも小さく、路面の段差において発生する衝撃を規定する段差衝撃試験をクリアすることができるランフラットタイヤ支持体並びにその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のランフラットタイヤ支持体は、外周部、リムと接する内周面を有する内周部、及び前記外周部と内周部とを接続するリブ部とからなり、弾性体にて形成されており、
前記弾性体はポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として反応硬化させたポリウレタン弾性体であることを特徴とする。
【００１０】
係る構成のランフラットタイヤ支持体は、必要な剛性、軽量性を有しつつ、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が従来よりも小さく、路面の段差において発生する衝撃を規定する段差衝撃試験並びにランフラット走行における耐久性試験をクリアすることができるものである。
【００１１】
ランフラットタイヤ支持体を構成するポリウレタン弾性体は、硬度がＪＩＳ Ｄ硬度（デュロメーターＤ硬度）にて２５以上、６０以下であることが好ましく、３５以上、５５以下であることがより好ましい。
【００１２】
ポリウレタン弾性体の硬度がＪＩＳ Ｄ硬度にて２５未満の場合には耐荷重性が充分ではなくなり、６０を超えるとリムへの装着が困難となる。
【００１３】
上述のランフラットタイヤ支持体においては、鎖延長剤としてさらにジエチルトルエンジアミンを鎖延長剤全量中３０ｍｏｌ％以下となるように含有することが好ましい。
【００１４】
係る構成のランフラットタイヤ支持体は、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が従来よりも小さく、かつ剛性に優れたものである。
【００１５】
また上述のランフラットタイヤ支持体においては、内周部にはリム周方向に補強コードを含む補強コード層が設けられていることが好ましい。
【００１６】
係る構成のランフラットタイヤ支持体は、さらに該支持体を装着したランフラットタイヤの通常の走行において、遠心力により支持体の内径の拡径によるリム上の位置の移動が防止されたものである。
【００１７】
別の本発明は、外周部及びリムと接する内周面を有し、リム周方向に補強コードを含む補強コード層を有する内周部及び前記外周部と前記内周部とを接続するリブ部とからなり、弾性体にて形成されたランフラットタイヤ支持体の製造方法であって、
前記内周面を形成する金型成形面の外周に補強コードを供給する補強コード層形成工程、及び金型の成形キャビティーにポリウレタン弾性体を形成する反応性組成物を供給して反応硬化させる硬化工程を有し、
前記反応性組成物は、ポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として混合したものであることを特徴とする。
【００１８】
係る構成の製造方法によれば、必要な剛性、軽量性を有しつつ、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が従来よりも小さく、路面の段差において発生する衝撃を規定する段差衝撃試験並びにランフラット走行における耐久性試験をクリアすることができるランフラットタイヤ支持体を製造することができる。
【００１９】
上述のランフラットタイヤ支持体の製造方法においては、鎖延長剤としてさらにジエチルトルエンジアミンを鎖延長剤全量中３０ｍｏｌ％以下となるように含有することが好ましい。
【００２０】
係る構成の製造方法によれば、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が従来よりも小さく、かつ剛性に優れたランフラットタイヤ支持体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のランフラットタイヤ支持体を構成するポリウレタン弾性体は、ポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として形成されたものである。
【００２２】
芳香族ジイソシアネートとしては、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートやその異性体などのＭＤＩ、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート等のＴＤＩ、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）等が使用可能であるが、２，４−トルエンジイソシアネート、もしくは２、４−トルエンジイソシアネートと２，６−トルエンジイソシアネートの混合物の使用が好ましい。２，４−トルエンジイソシアネートと２，６−トルエンジイソシアネートの混合物としては、得られるポリウレタン弾性体の強度が優れていることから、２，４−ＴＤＩ／２，６−ＴＤＩ比（ｍｏｌ）が６０以上であることが好ましく、８０以上であることがより好ましい。
【００２３】
ポリエーテルグリコールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が例示されるが、強度に優れたポリウレタン弾性体が形成されることから、ポリテトラメチレングリコールの使用が好ましい。
【００２４】
イソシアネートプレポリマーは、ポリエーテルグリコールとジイソシアネート化合物とをＮＣＯ／ＯＨ当量比が１．６〜２．５にて反応させることにより製造する。
【００２５】
鎖延長剤として３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミンと３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンとを併用する場合には、その混合比は２，４体／２，６体の比にて、６０／４０〜９５／５（ｍｏｌ比）であることが好ましい。この範囲の混合物として市販品を使用することも好ましく、エタキュア３００（２，４体／２，６体比＝８０／２０：アルベマール社）が好適な市販品として例示される。
【００２６】
補強コード層を構成する補強コードとしては、公知の補強コードが限定なく使用できる。例えばナイロン６６等のポリアミドコード、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルコード、アラミドコード、スチールコード、ガラス繊維、カーボン繊維等が例示される。補強コードはモノフィラメントであってもよい。これらの補強コードは、弾性体との接着性を向上させるための接着処理を行って使用することが好ましい。これらの中でも軽量でかつ少ない配設密度にて十分な補強効果が得られる点でアラミドコードの使用が特に好ましい。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明のランフラットタイヤ支持体を例示した斜視図であり、図２は図１のＸ−Ｘ断面図である。ランフラットタイヤ支持体１０は、断面が四角形のリング状であり、ランフラット走行時にタイヤ内面と接する外周部１４、リムに接する内周面１３を有する内周部１２、及び外周部１４と内周部１２とを接続する幅方向リブ部１６と周方向リブ部２０とから構成されており、内周部１２の内周面近傍には、周方向に補強コード層２２が設けられている。幅方向リブ部１６と周方向リブ部２０は、ランフラットタイヤ支持体の側部に設けられた凹部１８により形成されている。凹部１８の形状、個数は、支持体１０が所定の機械的強度等の要請を満たす限り特に限定されるものではない。図１には側面視形状が扇型で幅方向断面形状が矩形の例を示したが、半球状であってもよい。凹部１８の体積比率が大きいほど支持体１０の軽量化が図れる。
【００２８】
またランフラットタイヤ支持体１０の内周面にはリムの外周面に形成された固定溝に嵌合してより効果的に走行中の支持体の移動を防止する凸条２５が設けられている。凸条２５の断面形状は特に限定されるものではないが、半円状などが好ましい。凸条２５の高さは１〜４ｍｍであることが好ましく、１〜３ｍｍであることがより好ましい。凸条の高さが低すぎると支持体の移動防止効果が十分でない場合があり、高すぎるとリムへの支持体の装着が困難となる場合がある。凸条は複数本設けられていてもよい。
【００２９】
図１、２に示した例では周方向リブ２０は支持体１０の側部に設けられているが、周方向リブ２０の位置は限定されるものではなく、中央部であってもよい。周方向リブ２０の位置が中央部の場合には、凹部１８は、支持体１０の両側面に形成される。
【００３０】
補強コード層２２は、補強コードと該補強コードの内周面側に補強繊維層を設けることにより構成することも好適な態様である。係る補強繊維層は、補強コードが直接リムに接することを防止するので、走行中に発生するリムとの摩擦による損傷から補強コードを保護する作用、並びに補助的ではあるが補強コード層の剛性を高める作用を有する。補強繊維層は、紡績糸ないしモノフィラメントを周方向に巻回して形成してもよく、織布やネットとしたものを巻回して形成してもよい。
【００３１】
上述のランフラットタイヤ支持体は、幅がタイヤのビード幅の２５％以上、５０％以下であることが好ましい。
【００３２】
ランフラットタイヤ支持体の幅がタイヤのビード幅の２５％未満の場合には、支持体の軽量化効果は優れているが、ランフラット状態での走行の安定性が低下し、５０％を超える場合にはランフラット状態での走行の安定性は向上するが軽量化効果が満足できるものではない。支持体の幅はビード幅に応じて設計するものである。
【実施例２】
【００３３】
［ランフラットタイヤ支持体製造例］
（実施例１）
ポリテトラメチレングリコール（２官能、平均分子量１０００）とＴＤＩ（２，４−ＴＤＩ１００％）とをＮＣＯ／ＯＨ比約２にて反応させて得られたイソシアネート基末端プレポリマーのアジプレンＬ−１６７（ユニロイヤル社：ＮＣＯ基濃度＝６．４１重量％）５０００重量部を予め減圧脱泡して温度８０℃に調整する。このイソシアネート基末端プレポリマーに液温２５℃の３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミンと３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの混合物であるエタキュア３００（アルベマール社）７３２重量部を添加して撹拌して反応性組成物とした後に１００℃に予熱した金型に注入した。その後１００℃のオーブン中で１時間加熱硬化させた後に脱型し、１００℃のオーブン中でさらに１６時間ポストキュアを行ってランフラットタイヤ支持体を作製した。得られた図１に例示の形状を有するランフラットタイヤ支持体の評価結果は表１に示した。
【００３４】
（実施例２）
ポリテトラメチレングリコール（２官能、平均分子量１０００）とＴＤＩとを反応させて得られたイソシアネート基末端プレポリマー（ＮＣＯ／ＯＨ比は約２）のアジプレンＬ−１６７（ユニロイヤル社：ＮＣＯ基濃度＝６．４１重量％）５０００重量部を予め減圧脱泡して温度８０℃に調整する。このイソシアネート基末端プレポリマーに液温２５℃の３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミンと３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの混合物であるエタキュア３００（アルベマール社）５８５重量部とジエチルトルエンジアミンであるエタキュア１００（アルベマール社）１２３重量部の混合物（エタキュア３００／エタキュア１００＝８０／２０（ｍｏｌ比））を添加して撹拌して反応性組成物とした後に１００℃に予熱した金型に注入した。その後１００℃のオーブン中で１時間加熱硬化させた後に脱型し、１００℃のオーブン中でさらに１６時間ポストキュアを行ってランフラットタイヤ支持体を作製した。得られたランフラットタイヤ支持体の評価結果は表１に示した。
【００３５】
（比較例１）
鎖延長剤として４，４’−メチレンビス（ｏ−クロルアニリン）（ＭＯＣＡ：イハラケミカル社）９２７重量部を使用した以外は実施例１と同様にしてランフラットタイヤ支持体を作製した。得られたランフラットタイヤ支持体の評価結果は表１に示した。
【００３６】
（比較例２）
鎖延長剤として３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミンと３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの混合物であるエタキュア３００（アルベマール社）４３９重量部とジエチルトルエンジアミンであるエタキュア１００（アルベマール社）２４７重量部の混合物（エタキュア３００／エタキュア１００＝６０／４０（ｍｏｌ比））を使用した以外は実施例１と同様にしてランフラットタイヤ支持体を作製しようとしたが、反応性組成物が金型全体に充填される前に硬化し、支持体の成形はできなかった。
【００３７】
（比較例３）
ＲＩＭ成形によりランフラットタイヤ支持体を作製した。ポリオール成分としてＳＢＵポリオールＭ３００（住化バイエルウレタン社）５０００重量部、触媒ＤＡＢＣＯ３３ＬＶ（エアプロダクト社）５重量部、ジブチルスズジラウレート５重量部を混合した組成物を使用し、液温を３５℃に調整し、エアローディング（４０％）を行った。イソシアネート成分としてスミジュールＰＦ（住化バイエルウレタン社）を液温３５℃に調整して使用し、ＲＩＭ成形機を使用してポリオール成分とイソシアネート成分を５０１０／２５５０（重量比）となるように衝突混合させて反応性組成物とし、金型に注入してランフラットタイヤ支持体を作製した。得られたランフラットタイヤ支持体の評価結果は表１に示した。
【００３８】
［評価方法］
（硬度）
ＪＩＳ Ｋ ７３１２に準拠して測定した。測定はデュロメーターＡ硬度計とＤ硬度計を使用した。
【００３９】
（弾性率、モジュラス）
ＪＩＳ Ｋ ７３１２に準拠して測定した。試験片としてダンベル３号形を使用し、雰囲気温度２３℃、クロスヘッド速度５００ｍｍ／ｍｉｎにて測定した。
（段差衝撃試験）
リムにランフラットタイヤ支持体及びタイヤを装着してランフラットタイヤとし、空気圧２４０ｋＰａを充填して実車に装着した。この車両を速度６０ｋｍ／ｈにて高さ８０ｍｍの段差に衝突させ、リムのビードシート部の最大変形量を測定した。この最大変形量が３ｍｍ未満の場合を○、３ｍｍ以上の場合を×と評価した。「リムのビードシート部の最大変形量」は、上記の段差衝突時に支持体を通じてリムが受ける変形量の最大値であり、リムの車軸取付け部であるリブ位置より距離の離れたＩＮ側（車両内部側）の変形を測定して求めた値である。
【００４０】
（接地圧の測定）
接地面となる場所にシート状の圧力センサーを接地し、ランフラットタイヤ支持体を所定のリムに装着して該圧力センサー上で所定の荷重をかけて接地圧を測定した。
【００４１】
（耐久性試験）
リムにランフラットタイヤ支持体及びタイヤを装着してランフラットタイヤとし、実車の１輪として装着した。この車輪の空気圧をゼロとして車両を速度１００ｋｍ／ｈにて走行させて走行可能な時間を測定した。２時間以上走行可能な場合を○、走行時間が２時間未満の場合を×として評価した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
上記の表１の結果より、本発明のランフラットタイヤ支持体は比較例と硬度がほぼ同じであるにもかかわらず１０％伸長モジュラス、接地圧が小さく、段差衝撃試験をクリアし、耐久性試験もクリアするものであった。これに対して特許文献２に開示されたＭＯＣＡを使用したポリウレタン弾性体からなる支持体、並びに特許文献１に開示されたようなＲＩＭ成形したポリウレタン弾性体からなる支持体は、いずれも段差衝撃試験、耐久性試験をクリアできるものではなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のランフラットタイヤ支持体を例示した斜視図
【図２】本発明のランフラットタイヤ支持体を例示した断面図
【符号の説明】
【００４５】
１０ ランフラットタイヤ支持体
１２ 内周部
１３ 内周面
１４ 外周部
１６、２０ リブ部
２２ 補強コード層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用タイヤのリムに装着され、空気タイヤの内部に配設されてタイヤがパンクした場合に必要なタイヤ外径を維持し、安全に走行可能とするランフラットタイヤ支持体並びにその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ランフラットタイヤは、タイヤがパンクした場合やその他の原因でタイヤの空気圧が大きく低下し或いはゼロとなった場合にも、最寄りのサービス施設まで到達するまでの間、車両の荷重と走行に耐え得る耐久性を備えたタイヤである。ランフラットタイヤとしては、タイヤのサイド部を補強したサイド補強タイプとタイヤ内部に支持体（中子）を収容した中子タイプとが実用化されている。
【０００３】
中子タイプのランフラットタイヤ支持体として、ポリウレタン弾性体を構成材料とする支持体が公知である（例えば特許文献１、２）。
【０００４】
特許文献１に開示されたランフラットタイヤ支持体は、特性の温度依存性が小さく、製造時間の短い支持体の提供を目的とし、主としてＲＩＭ成形により成形するポリウレタン弾性体からなるものであり、具体的にはポリイソシアネート成分としてＭＤＩを使用し、最も好適な鎖延長剤としてジエチルトルエンジアミンを使用する。
【０００５】
特許文献２に開示されたランフラットタイヤ支持体は、パンク状態でのタイヤ内面の損傷を低減すると共に乗り心地を改善することを目的とし、断面形状に特徴を有するものであり、実施例においてポリテトラメチレングリコールとトルエンジイソシアネートとからなるプレポリマーとメチレンビス−ｏ−クロルアニリンとを反応させたポリウレタン弾性体からなる支持体が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特表２００３−５１９６９９号公報
【特許文献２】特開平６−３０５３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１、２に記載されたランフラットタイヤ支持体を装着したランフラットタイヤは、実際にランフラット状態で走行すると、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が大きいために衝撃吸収性能が充分ではなく、とりわけ路面の段差において発生する衝撃を規定する段差衝撃試験並びにランフラット走行における耐久性試験をクリアすることができないことが判明した。
【０００８】
本発明は、係る事情に鑑みて、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が従来よりも小さく、路面の段差において発生する衝撃を規定する段差衝撃試験をクリアすることができるランフラットタイヤ支持体並びにその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のランフラットタイヤ支持体は、外周部、リムと接する内周面を有する内周部、及び前記外周部と内周部とを接続するリブ部とからなり、弾性体にて形成されており、
前記弾性体はポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として反応硬化させたポリウレタン弾性体であることを特徴とする。
【００１０】
係る構成のランフラットタイヤ支持体は、必要な剛性、軽量性を有しつつ、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が従来よりも小さく、路面の段差において発生する衝撃を規定する段差衝撃試験並びにランフラット走行における耐久性試験をクリアすることができるものである。
【００１１】
ランフラットタイヤ支持体を構成するポリウレタン弾性体は、硬度がＪＩＳ Ｄ硬度（デュロメーターＤ硬度）にて２５以上、６０以下であることが好ましく、３５以上、５５以下であることがより好ましい。
【００１２】
ポリウレタン弾性体の硬度がＪＩＳ Ｄ硬度にて２５未満の場合には耐荷重性が充分ではなくなり、６０を超えるとリムへの装着が困難となる。
【００１３】
上述のランフラットタイヤ支持体においては、鎖延長剤としてさらにジエチルトルエンジアミンを鎖延長剤全量中３０ｍｏｌ％以下となるように含有することが好ましい。
【００１４】
係る構成のランフラットタイヤ支持体は、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が従来よりも小さく、かつ剛性に優れたものである。
【００１５】
また上述のランフラットタイヤ支持体においては、内周部にはリム周方向に補強コードを含む補強コード層が設けられていることが好ましい。
【００１６】
係る構成のランフラットタイヤ支持体は、さらに該支持体を装着したランフラットタイヤの通常の走行において、遠心力により支持体の内径の拡径によるリム上の位置の移動が防止されたものである。
【００１７】
別の本発明は、外周部及びリムと接する内周面を有し、リム周方向に補強コードを含む補強コード層を有する内周部及び前記外周部と前記内周部とを接続するリブ部とからなり、弾性体にて形成されたランフラットタイヤ支持体の製造方法であって、
前記内周面を形成する金型成形面の外周に補強コードを供給する補強コード層形成工程、及び金型の成形キャビティーにポリウレタン弾性体を形成する反応性組成物を供給して反応硬化させる硬化工程を有し、
前記反応性組成物は、ポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として混合したものであることを特徴とする。
【００１８】
係る構成の製造方法によれば、必要な剛性、軽量性を有しつつ、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が従来よりも小さく、路面の段差において発生する衝撃を規定する段差衝撃試験並びにランフラット走行における耐久性試験をクリアすることができるランフラットタイヤ支持体を製造することができる。
【００１９】
上述のランフラットタイヤ支持体の製造方法においては、鎖延長剤としてさらにジエチルトルエンジアミンを鎖延長剤全量中３０ｍｏｌ％以下となるように含有することが好ましい。
【００２０】
係る構成の製造方法によれば、ランフラット走行中の弾性率並びに低歪の応力が従来よりも小さく、かつ剛性に優れたランフラットタイヤ支持体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明のランフラットタイヤ支持体を構成するポリウレタン弾性体は、ポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として形成されたものである。
【００２２】
芳香族ジイソシアネートとしては、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネートやその異性体などのＭＤＩ、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート等のＴＤＩ、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）等が使用可能であるが、２，４−トルエンジイソシアネート、もしくは２、４−トルエンジイソシアネートと２，６−トルエンジイソシアネートの混合物の使用が好ましい。２，４−トルエンジイソシアネートと２，６−トルエンジイソシアネートの混合物としては、得られるポリウレタン弾性体の強度が優れていることから、２，４−ＴＤＩ／２，６−ＴＤＩ比（ｍｏｌ）が６０以上であることが好ましく、８０以上であることがより好ましい。
【００２３】
ポリエーテルグリコールとしては、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が例示されるが、強度に優れたポリウレタン弾性体が形成されることから、ポリテトラメチレングリコールの使用が好ましい。
【００２４】
イソシアネートプレポリマーは、ポリエーテルグリコールとジイソシアネート化合物とをＮＣＯ／ＯＨ当量比が１．６〜２．５にて反応させることにより製造する。
【００２５】
鎖延長剤として３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミンと３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンとを併用する場合には、その混合比は２，４体／２，６体の比にて、６０／４０〜９５／５（ｍｏｌ比）であることが好ましい。この範囲の混合物として市販品を使用することも好ましく、エタキュア３００（２，４体／２，６体比＝８０／２０：アルベマール社）が好適な市販品として例示される。
【００２６】
補強コード層を構成する補強コードとしては、公知の補強コードが限定なく使用できる。例えばナイロン６６等のポリアミドコード、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルコード、アラミドコード、スチールコード、ガラス繊維、カーボン繊維等が例示される。補強コードはモノフィラメントであってもよい。これらの補強コードは、弾性体との接着性を向上させるための接着処理を行って使用することが好ましい。これらの中でも軽量でかつ少ない配設密度にて十分な補強効果が得られる点でアラミドコードの使用が特に好ましい。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明のランフラットタイヤ支持体を例示した斜視図であり、図２は図１のＸ−Ｘ断面図である。ランフラットタイヤ支持体１０は、断面が四角形のリング状であり、ランフラット走行時にタイヤ内面と接する外周部１４、リムに接する内周面１３を有する内周部１２、及び外周部１４と内周部１２とを接続する幅方向リブ部１６と周方向リブ部２０とから構成されており、内周部１２の内周面近傍には、周方向に補強コード層２２が設けられている。幅方向リブ部１６と周方向リブ部２０は、ランフラットタイヤ支持体の側部に設けられた凹部１８により形成されている。凹部１８の形状、個数は、支持体１０が所定の機械的強度等の要請を満たす限り特に限定されるものではない。図１には側面視形状が扇型で幅方向断面形状が矩形の例を示したが、半球状であってもよい。凹部１８の体積比率が大きいほど支持体１０の軽量化が図れる。
【００２８】
またランフラットタイヤ支持体１０の内周面にはリムの外周面に形成された固定溝に嵌合してより効果的に走行中の支持体の移動を防止する凸条２５が設けられている。凸条２５の断面形状は特に限定されるものではないが、半円状などが好ましい。凸条２５の高さは１〜４ｍｍであることが好ましく、１〜３ｍｍであることがより好ましい。凸条の高さが低すぎると支持体の移動防止効果が十分でない場合があり、高すぎるとリムへの支持体の装着が困難となる場合がある。凸条は複数本設けられていてもよい。
【００２９】
図１、２に示した例では周方向リブ２０は支持体１０の側部に設けられているが、周方向リブ２０の位置は限定されるものではなく、中央部であってもよい。周方向リブ２０の位置が中央部の場合には、凹部１８は、支持体１０の両側面に形成される。
【００３０】
補強コード層２２は、補強コードと該補強コードの内周面側に補強繊維層を設けることにより構成することも好適な態様である。係る補強繊維層は、補強コードが直接リムに接することを防止するので、走行中に発生するリムとの摩擦による損傷から補強コードを保護する作用、並びに補助的ではあるが補強コード層の剛性を高める作用を有する。補強繊維層は、紡績糸ないしモノフィラメントを周方向に巻回して形成してもよく、織布やネットとしたものを巻回して形成してもよい。
【００３１】
上述のランフラットタイヤ支持体は、幅がタイヤのビード幅の２５％以上、５０％以下であることが好ましい。
【００３２】
ランフラットタイヤ支持体の幅がタイヤのビード幅の２５％未満の場合には、支持体の軽量化効果は優れているが、ランフラット状態での走行の安定性が低下し、５０％を超える場合にはランフラット状態での走行の安定性は向上するが軽量化効果が満足できるものではない。支持体の幅はビード幅に応じて設計するものである。
【実施例２】
【００３３】
［ランフラットタイヤ支持体製造例］
（実施例１）
ポリテトラメチレングリコール（２官能、平均分子量１０００）とＴＤＩ（２，４−ＴＤＩ１００％）とをＮＣＯ／ＯＨ比約２にて反応させて得られたイソシアネート基末端プレポリマーのアジプレンＬ−１６７（ユニロイヤル社：ＮＣＯ基濃度＝６．４１重量％）５０００重量部を予め減圧脱泡して温度８０℃に調整する。このイソシアネート基末端プレポリマーに液温２５℃の３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミンと３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの混合物であるエタキュア３００（アルベマール社）７３２重量部を添加して撹拌して反応性組成物とした後に１００℃に予熱した金型に注入した。その後１００℃のオーブン中で１時間加熱硬化させた後に脱型し、１００℃のオーブン中でさらに１６時間ポストキュアを行ってランフラットタイヤ支持体を作製した。得られた図１に例示の形状を有するランフラットタイヤ支持体の評価結果は表１に示した。
【００３４】
（実施例２）
ポリテトラメチレングリコール（２官能、平均分子量１０００）とＴＤＩとを反応させて得られたイソシアネート基末端プレポリマー（ＮＣＯ／ＯＨ比は約２）のアジプレンＬ−１６７（ユニロイヤル社：ＮＣＯ基濃度＝６．４１重量％）５０００重量部を予め減圧脱泡して温度８０℃に調整する。このイソシアネート基末端プレポリマーに液温２５℃の３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミンと３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの混合物であるエタキュア３００（アルベマール社）５８５重量部とジエチルトルエンジアミンであるエタキュア１００（アルベマール社）１２３重量部の混合物（エタキュア３００／エタキュア１００＝８０／２０（ｍｏｌ比））を添加して撹拌して反応性組成物とした後に１００℃に予熱した金型に注入した。その後１００℃のオーブン中で１時間加熱硬化させた後に脱型し、１００℃のオーブン中でさらに１６時間ポストキュアを行ってランフラットタイヤ支持体を作製した。得られたランフラットタイヤ支持体の評価結果は表１に示した。
【００３５】
（比較例１）
鎖延長剤として４，４’−メチレンビス（ｏ−クロルアニリン）（ＭＯＣＡ：イハラケミカル社）９２７重量部を使用した以外は実施例１と同様にしてランフラットタイヤ支持体を作製した。得られたランフラットタイヤ支持体の評価結果は表１に示した。
【００３６】
（比較例２）
鎖延長剤として３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミンと３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの混合物であるエタキュア３００（アルベマール社）４３９重量部とジエチルトルエンジアミンであるエタキュア１００（アルベマール社）２４７重量部の混合物（エタキュア３００／エタキュア１００＝６０／４０（ｍｏｌ比））を使用した以外は実施例１と同様にしてランフラットタイヤ支持体を作製しようとしたが、反応性組成物が金型全体に充填される前に硬化し、支持体の成形はできなかった。
【００３７】
（比較例３）
ＲＩＭ成形によりランフラットタイヤ支持体を作製した。ポリオール成分としてＳＢＵポリオールＭ３００（住化バイエルウレタン社）５０００重量部、触媒ＤＡＢＣＯ３３ＬＶ（エアプロダクト社）５重量部、ジブチルスズジラウレート５重量部を混合した組成物を使用し、液温を３５℃に調整し、エアローディング（４０％）を行った。イソシアネート成分としてスミジュールＰＦ（住化バイエルウレタン社）を液温３５℃に調整して使用し、ＲＩＭ成形機を使用してポリオール成分とイソシアネート成分を５０１０／２５５０（重量比）となるように衝突混合させて反応性組成物とし、金型に注入してランフラットタイヤ支持体を作製した。得られたランフラットタイヤ支持体の評価結果は表１に示した。
【００３８】
［評価方法］
（硬度）
ＪＩＳ Ｋ ７３１２に準拠して測定した。測定はデュロメーターＡ硬度計とＤ硬度計を使用した。
【００３９】
（弾性率、モジュラス）
ＪＩＳ Ｋ ７３１２に準拠して測定した。試験片としてダンベル３号形を使用し、雰囲気温度２３℃、クロスヘッド速度５００ｍｍ／ｍｉｎにて測定した。
（段差衝撃試験）
リムにランフラットタイヤ支持体及びタイヤを装着してランフラットタイヤとし、空気圧２４０ｋＰａを充填して実車に装着した。この車両を速度６０ｋｍ／ｈにて高さ８０ｍｍの段差に衝突させ、リムのビードシート部の最大変形量を測定した。この最大変形量が３ｍｍ未満の場合を○、３ｍｍ以上の場合を×と評価した。「リムのビードシート部の最大変形量」は、上記の段差衝突時に支持体を通じてリムが受ける変形量の最大値であり、リムの車軸取付け部であるリブ位置より距離の離れたＩＮ側（車両内部側）の変形を測定して求めた値である。
【００４０】
（接地圧の測定）
接地面となる場所にシート状の圧力センサーを接地し、ランフラットタイヤ支持体を所定のリムに装着して該圧力センサー上で所定の荷重をかけて接地圧を測定した。
【００４１】
（耐久性試験）
リムにランフラットタイヤ支持体及びタイヤを装着してランフラットタイヤとし、実車の１輪として装着した。この車輪の空気圧をゼロとして車両を速度１００ｋｍ／ｈにて走行させて走行可能な時間を測定した。２時間以上走行可能な場合を○、走行時間が２時間未満の場合を×として評価した。
【００４２】
【表１】
【００４３】
上記の表１の結果より、本発明のランフラットタイヤ支持体は比較例と硬度がほぼ同じであるにもかかわらず１０％伸長モジュラス、接地圧が小さく、段差衝撃試験をクリアし、耐久性試験もクリアするものであった。これに対して特許文献２に開示されたＭＯＣＡを使用したポリウレタン弾性体からなる支持体、並びに特許文献１に開示されたようなＲＩＭ成形したポリウレタン弾性体からなる支持体は、いずれも段差衝撃試験、耐久性試験をクリアできるものではなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のランフラットタイヤ支持体を例示した斜視図
【図２】本発明のランフラットタイヤ支持体を例示した断面図
【符号の説明】
【００４５】
１０ ランフラットタイヤ支持体
１２ 内周部
１３ 内周面
１４ 外周部
１６、２０ リブ部
２２ 補強コード層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部、リムと接する内周面を有する内周部、及び前記外周部と内周部とを接続するリブ部とからなり、弾性体にて形成されたランフラットタイヤ支持体であって、
前記弾性体はポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として反応硬化させたポリウレタン弾性体であることを特徴とするランフラットタイヤ支持体。
【請求項２】
鎖延長剤としてさらにジエチルトルエンジアミンを鎖延長剤全量中３０ｍｏｌ％以下となるように含有することを特徴とする請求項１に記載のランフラットタイヤ支持体。
【請求項３】
内周部にはリム周方向に補強コードを含む補強コード層が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ支持体。
【請求項４】
外周部、リムと接する内周面を有し、リム周方向に補強コードを含む補強コード層を有する内周部、及び前記外周部と前記内周部とを接続するリブ部とからなり、弾性体にて形成されたランフラットタイヤ支持体の製造方法であって、
前記内周面を形成する金型成形面の外周に補強コードを供給する補強コード層形成工程、及び金型の成形キャビティーにポリウレタン弾性体を形成する反応性組成物を供給して反応硬化させる硬化工程を有し、
前記反応性組成物は、ポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として混合したものであることを特徴とするランフラットタイヤ支持体の製造方法。
【請求項５】
鎖延長剤としてさらにジエチルトルエンジアミンを鎖延長剤全量中３０ｍｏｌ％以下となるように含有することを特徴とする請求項４に記載のランフラットタイヤ支持体の製造方法。
【請求項１】
外周部、リムと接する内周面を有する内周部、及び前記外周部と内周部とを接続するリブ部とからなり、弾性体にて形成されたランフラットタイヤ支持体であって、
前記弾性体はポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として反応硬化させたポリウレタン弾性体であることを特徴とするランフラットタイヤ支持体。
【請求項２】
鎖延長剤としてさらにジエチルトルエンジアミンを鎖延長剤全量中３０ｍｏｌ％以下となるように含有することを特徴とする請求項１に記載のランフラットタイヤ支持体。
【請求項３】
内周部にはリム周方向に補強コードを含む補強コード層が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ支持体。
【請求項４】
外周部、リムと接する内周面を有し、リム周方向に補強コードを含む補強コード層を有する内周部、及び前記外周部と前記内周部とを接続するリブ部とからなり、弾性体にて形成されたランフラットタイヤ支持体の製造方法であって、
前記内周面を形成する金型成形面の外周に補強コードを供給する補強コード層形成工程、及び金型の成形キャビティーにポリウレタン弾性体を形成する反応性組成物を供給して反応硬化させる硬化工程を有し、
前記反応性組成物は、ポリエーテルグリコールと芳香族ジイソシアネートとからなるイソシアネートプレポリマーと３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミンの少なくとも１種（ビス（メチルチオ）トルエンジアミン）を鎖延長剤として混合したものであることを特徴とするランフラットタイヤ支持体の製造方法。
【請求項５】
鎖延長剤としてさらにジエチルトルエンジアミンを鎖延長剤全量中３０ｍｏｌ％以下となるように含有することを特徴とする請求項４に記載のランフラットタイヤ支持体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−２３７９０３（Ｐ２００７−２３７９０３Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６２６８２（Ｐ２００６−６２６８２）
【出願日】平成１８年３月８日（２００６．３．８）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月８日（２００６．３．８）
【出願人】（０００００３１４８）東洋ゴム工業株式会社 (2,711)
【Ｆターム（参考）】
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