JP2009234391A - 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ロードノイズを低減させた空気入りタイヤの従来よりも効率的な製造方法及びその方法により製造した空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤの製造方法は、タイヤ内面に発泡成形体８を具える空気入りタイヤの製造方法において、高い耐熱温度を有する発泡成形体を、接着剤を介して加硫前のタイヤ部材内面に固定し、その後に該発泡成形体及びタイヤを一体で加硫することからなる。また、前記発泡成形体はシリコーンゴムスポンジであることが好ましく、前記接着剤がアミノシランカップリング剤であることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ部材内面に発泡成形体を具える空気入りタイヤの製造方法及びその製造方法によって製造された空気入りタイヤに関する。

タイヤ部材内面にスポンジ等の発泡成形体を固定して空気入りタイヤに吸音性を付与し、走行中のロードノイズを低減させる技術が提案されている。

例えば、タイヤ部材内面に発泡成形体を付ける手段として、タイヤ加硫後に隔壁や発泡成形体をタイヤ部材内面に固定する方法（特許文献１〜４）や、発泡性を有するゴム材料をタイヤ部材内面に固定した後にタイヤを加硫し、該ゴム材料を発泡させる方法（特許文献５）等が提案されている。

特許第３００３４７８号公報 特許第３６２１８９９号公報 特許第３６２２９５７号公報 特許第３７８７３４３号公報 特開２００６−１８８２１８号公報

しかしながら、特許文献１〜４の製造方法のようにタイヤ加硫後に隔壁や発泡成形体をタイヤ部材内面に固定すると、走行中に発泡成形体がタイヤ部材内面から剥離しやすい。そのため、該タイヤはロードノイズ抑制効果が剥離により失われる可能性がある。また、こうしたタイヤ製造方法では工程数が増加し、また製造するための場所も新たに必要になることから製造効率の低下が懸念される。また、製造効率を上げるために、加硫前のタイヤ部材や未加硫タイヤの内面に発泡成形体を固定し、そのまま加硫することが考えられるが、従来のポリウレタン等の発泡成形体では加硫中の熱と圧力により発泡構造がつぶれてしまい、所望の形状を確保できないためロードノイズ抑制効果が低下してしまう問題があった。一方、特許文献５のように加硫条件下で発泡化するゴムをタイヤ部材内面に固定し、その後タイヤ及び発泡性を有するゴムを一体で加硫することにより該ゴムを発泡化させる場合、該ゴムの発泡の制御が難しく、所望の吸音性を有する発泡体を安定して形成させるには、製造上高度な加硫条件制御が必要となり、現実的ではない。さらに、発泡化したゴム表面にバフ加工等の後処理が必要であり製造効率が低下する。

そのため、ロードノイズの低減を図った空気入りタイヤの製造に関して、従来よりも効率的な製造方法を開発する必要があった。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、高い耐熱性を有する発泡成形体を、接着剤を介して空気入りタイヤ部材内面に固定し、その後該発泡成形体及びタイヤを一体で加硫することにより、ロードノイズを低減させた空気入りタイヤを従来よりも効率的に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明のタイヤ内面に発泡成形体を具える空気入りタイヤの製造方法において、高い耐熱温度を有する発泡成形体を、接着剤を介して加硫前のタイヤ部材内面に固定し、その後に該発泡成形体及びタイヤを一体で加硫することを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、前記発泡体成形体と前記タイヤ内面は加硫接着されることが好ましい。

本発明の空気入りタイヤの製造方法の好適例においては、前記発泡成形体の耐熱温度が、タイヤ加硫により到達する最高温度よりも高温である。

また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、前記発泡成形体がシリコーンゴムスポンジであることが好ましい。

また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、前記発泡成形体が、フッ素ゴムスポンジ、ニトリルゴムスポンジ及びアクリルゴムスポンジのいずれかであることが好適である。

本発明の空気入りタイヤの製造方法の好適例においては、前記接着剤がシランカップリング剤である。

また、前記シランカップリング剤がアミノシラン又はエポキシシランであることが好適である。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、前記発泡成形体が非発泡面を有し、前記接着剤が発泡成形体の非発泡面とタイヤ部材内面の間に介在することが好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、上記載の方法で製造されたことを特徴とする。

本発明によれば、タイヤ部材内面に発泡成形体を具える空気入りタイヤの従来よりも簡便な製造方法、及び該製造方法によって製造された空気入りタイヤを堤供することができる。

以下に、図を参照しながら、本発明の空気入りタイヤの製造方法を詳細に説明する。図１は、本発明の方法に従って製造された空気入りタイヤの一例の断面図である。

図１に示す空気入りタイヤは、一対のビード部３及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部１とを有し、前記一対のビード部３間にトロイド状に延在してこれら各部１、２、３を補強するカーカス４と、該カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に位置するベルト６とタイヤ内面に配置され、内圧の低下を抑制するインナーライナーゴム７及びその内面に配置された発泡成形体８とを具える。なお、図示例のカーカス４は、一層のカーカスプライからなり、また、上記ビード部３内に夫々埋設した一対のビードコア５間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア５の周りでタイヤ幅方向の内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部とからなるが、本発明に従って製造される空気入りタイヤのカーカスのプライ数及び構造は、特に限定されない。また、発泡成形体８はサイド部やビード部等のタイヤ内面の気室内及びタイヤ内面に接着されていればいずれの位置に具えてもよい。図示例のベルト６は、二枚のベルト層からなるが、本発明に従って製造される空気入りタイヤのベルトを構成するベルト層の枚数は、特に限定されない。更に、本発明に従って製造される空気入りタイヤは、ベルト補強層等の公知のタイヤ部材を必要に応じて更に具えることができる。

本発明のタイヤ内面に発泡成形体を具える空気入りタイヤの製造方法では、高い耐熱温度を有する発泡成形体を、接着剤を介して加硫前のタイヤ部材内面に固定し、その後に該発泡成形体及びタイヤを一体で加硫する。本発明の製造法により製造された空気入りタイヤは、タイヤ内面に発泡成形体を具えることにより吸音性が付与され、ロードノイズを低減できる。

本発明において、前記発泡成形体及び前記タイヤ内面が加硫接着されることが好ましい。ここで、加硫接着とは、タイヤを構成するゴムの加硫と同時に接着を行うことを指し、かかる方法で発泡成形体をタイヤ内面に固定することにより、加硫後に固定する従来法に比してより強固な固定が可能となり、製造工程を少なくすることができる。

前記発泡成型体の耐熱温度は、加硫により到達する最高温度よりも高温であることが好ましい。例えば、該耐熱温度は１８０℃以上であることが好ましい。こうした耐熱性の高い発泡成形体を使用することにより、タイヤ加硫時の熱による該発泡成形体の加硫によるヒートセットが抑制され、発泡構造が保持されるため、タイヤと一体で加硫できる。かかる耐熱性を有さないポリウレタンスポンジやエチレンプロピレンジエンゴムスポンジ等の発泡成形体は、加硫時の熱によって発泡成形体がつぶれるため所望の吸音性を発揮できない。

本発明の空気入りタイヤに使用する前記発泡成型体としては、加硫条件下での温度に対する耐熱性及び吸音性を有していれば特に限定されず、シリコーンゴムスポンジ、フッ素ゴムスポンジ、ニトリルゴムスポンジ、アクリルゴムスポンジ、クロロプレンゴムスポンジ、エチレンプロピレンゴムスポンジ等が挙げられ、耐熱性等の観点からシリコーンゴムスポンジ、フッ素ゴムスポンジ、ニトリルゴムスポンジ及びアクリルゴムスポンジが好ましく、シリコーンゴムスポンジが特に好ましい。

前記発泡成形体は多孔性の構造体であり、そのセル（孔）は連通孔であっても独立気泡であってもよいが、連通孔であることが好ましい。発泡成形体のセルが連通孔である場合、発泡成形体の吸音性と遮音性が向上し、一方、発泡成形体のセルが独立気泡である場合、遮音性が向上する。なお、発泡成形体のセルを形成するメンブレンが振動することで、音（ロードノイズ）のエネルギーが熱に変換され、ロードノイズが小さくなる。

本発明に使用する接着剤としては、未加硫ゴムと発泡成形体の間の加硫接着がとれれば、特に種類は限定されず、発泡成形体の種類に応じて、合成ゴム系、シアノアクリレート系、エポキシ系、シリコーンゴム系の加硫接着剤やシランカップリング剤の中から適宜選択できる。

発泡成形体がシリコーンスポンジの場合、前記接着剤としてはシランカップリング剤が好ましく、該シランカップリング剤としては発泡成形体とタイヤ内面ゴムの接着性の観点からアミノシラン及びエポキシトシランが好ましい。

前記アミノシランとしては、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトシキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトシキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルメトシキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトシキシシラン等が挙げられ、３−アミノプロピルトリエトキシシランが好ましい。また、前記エポキシトシランとしては、（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられ、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが好ましい。

タイヤ部材内部及び発泡成形体間の接着の際には、前記発泡成形体が非発泡面を有し、前記接着剤が発泡成形体の非発泡面とタイヤ部材内面の間に介在することが好ましい。発泡成形体の発泡面とタイヤ部材内部で接着すると、加硫中に接着剤が発泡成形体のセル内に浸透しセルがつぶれてしまうおそれがある。また、該セル内に入った接着剤とタイヤ部材が接着することにより発泡成形体が変形してしまうおそれがある。タイヤ部材内部及び発泡成形体は、接着剤をタイヤ部材内部面（例えばインナーライナー面）に塗布するよりも発泡成形体の非発泡面に塗布して接着させた方が、接着がより強固になるため更に好ましい。

加硫を行う装置、方式、条件等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。加硫を行う装置としては、一般にタイヤ用ゴム組成物の加硫に用いる金型による成形加硫機等が挙げられる。加硫温度は１３０〜２００℃が好ましく、１４０〜１８０℃が更に好ましい。

本発明の空気入りタイヤは、その製造方法につき特に制限はないが、例えば、以下のようにして製造することができる。即ち、まず、タイヤ成型において、タイヤの拡張が終了した後、発泡体をタイヤ内面に接着剤を介して固定する。なお、発泡成形体は必ずしもタイヤ内面全周に渡り連続している必要はなく断続的であっても良い。その後、所定のモールドで所定温度、所定圧力の下で加硫成形することにより製造することができる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、吸音性を有する空気入りタイヤを製造するために好適である。また、該空気入りタイヤに充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。

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。

表１に示す素材からなる幅１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの発泡成形体を、通常のタイヤ加硫条件に合わせて（プレス加硫、約１５０℃、プレス圧力約２ＭＰａ、時間１５分）でプレス加熱した。得られた発泡成形体の残存厚さ残存率を測定した。また、耐熱性を有さない素材からなる発泡成形体を用いて、同様の方法及び条件で加硫して、得られた空気入りタイヤの発泡成形体の残存厚さを測定した。結果を表１に示す。
また、幅１００ｍｍ、厚さ１０ｍｍのシリコーンゴムを、接着剤としてエポキシ樹脂系接着剤、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＫＢＥ−９０３）及び３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（ＫＢＥ−４０３）を用いて生タイヤ（サイズ：１９５／６５ＳＲ１５）のトレッド部内壁の周方向に連続的に貼り付けた。これらを通常の加硫条件 （ブラダー加硫、約１５０℃、圧力約２ＭＰａ、時間１５分）で加硫した。得られた空気入りタイヤの発泡成形体のトレッド部内部への接着に関して接着評価を行った。結果を表２に示す。

＊１：サンポリマー（株）製、Ｓｉ−００１
＊２：サンポリマー（株）製、ＰＲ−３５０
＊３：サンポリマー（株）製、ＮＨ−４００
＊４：サンポリマー（株）製、ＡＣ−２００
＊５：信越化学（株）製、ＫＢＥ−９０３
＊６：信越化学（株）製、ＫＢＥ−４０３

耐熱温度がそれぞれ９０℃及び１１０℃であるポリウレタン及びエチレンプロピレンジエンゴムの発泡体厚さ残存率（％）はそれぞれ５％及び１０％であり、加硫後の厚さは当初の厚さから大きく減少していることが分かる（比較例１、２）。一方、耐熱温度がいずれも加硫温度よりも高いシリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム及びアクリルゴムは全て当初厚みを保持していた（実施例１〜４）。この結果は、加硫条件の温度での耐熱性を有する素材は、加硫処理後にも発泡成形体の機能を維持していることを示す。

加硫後の接着評価については、３−アミノプロピルトリエトキシシラン及び３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランによるシリコーンスポンジのトレッド部内部への接着は良好であったものの（実施例５及び６）、エポキシ樹脂系接着剤による接着は不良であった（比較例３）。この結果は、本発明で使用する接着剤としてはアミノシラン及びエポキシシランが適していることを示す。

本発明の方法に従って製造される空気入りタイヤの一例の断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス
５ ビードコア
６ ベルト
７ インナーライナー
８ 発泡成型体

Claims (9)

1. タイヤ内面に発泡成形体を具える空気入りタイヤの製造方法において、高い耐熱温度を有する発泡成形体を、接着剤を介して加硫前のタイヤ部材内面に固定し、その後に該発泡成形体及びタイヤを一体で加硫することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記発泡体成形体と前記タイヤ内面が加硫接着されることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記発泡成形体の耐熱温度が加硫により到達する最高温度よりも高温であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記発泡成形体がシリコーンゴムスポンジであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記発泡成形体がフッ素ゴムスポンジ、ニトリルゴムスポンジ及びアクリルゴムスポンジのいずれかであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記接着剤がシランカップリング剤であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記シランカップリング剤がアミノシラン又はエポキシシランであることを特徴とする請求項６に記載の空気入りタイヤの製造方法。
8. 前記発泡成形体が非発泡面を有し、接着剤が発泡成形体の非発泡面とタイヤ部材内面の間に介在することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の製造方法で製造された空気入りタイヤ。

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