JP2012250635A - Pneumatic tire and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気入りタイヤおよびその製造方法、特に、空洞共鳴音を低減させた空気入りタイヤおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a pneumatic tire and a method for manufacturing the same, and more particularly to a pneumatic tire with reduced cavity resonance noise and a method for manufacturing the same.
空気入りタイヤが走行時に発生させる騒音の原因の一つに、タイヤ内部の円管長さに起因する空洞共鳴音がある。この空洞共鳴音は、タイヤが転動するときにトレッド部が路面の凹凸によって振動し、そのトレッド部の振動がタイヤ内部の空気を振動させるとき共鳴して生じるものである。
そして空洞共鳴周波数は、いずれの乗用車用タイヤにおいても、その周長から200〜270Hzとなり、車軸に伝達される際にはそれ以外の帯域と異なる鋭いピークで不快な車室内騒音の一因となっている。
One of the causes of noise generated by a pneumatic tire during travel is a cavity resonance caused by the length of the circular pipe inside the tire. This cavity resonance sound is generated when the tread portion vibrates due to the unevenness of the road surface when the tire rolls, and when the vibration of the tread portion vibrates the air inside the tire.
The cavity resonance frequency is 200 to 270 Hz from the circumference of any tire for passenger cars, and when transmitted to the axle, it contributes to unpleasant vehicle interior noise with a sharp peak different from other bands. ing.
この空洞共鳴周波数は、発生要因がタイヤ内部の空気の共鳴であることから、タイヤ内部で吸音させる方法が有効であり、例えば、タイヤの内面にウレタン等の吸音材を配置する手法や、特許文献1に記載のようなタイヤ内周面に短繊維を接着する手法等が提案されている。 Since the cause of the cavity resonance frequency is the resonance of air inside the tire, a method of absorbing sound inside the tire is effective. For example, a method of arranging a sound absorbing material such as urethane on the inner surface of the tire, or a patent document A method of adhering short fibers to the tire inner peripheral surface as described in 1 is proposed.
しかしながら、タイヤの内周面にはゴム製インナーライナーを具えることが一般的であり、その場合には加硫成型工程において内周面にシリコン等の離型材を塗布する必要があり、さらに短繊維を固着させるには加硫後に離型剤を除去する必要があった。
また、加硫成型前に短繊維を接着した場合には、接着後に離型材を塗布するため、短繊維等に離型材が付着して吸音効果が減少し、空洞共鳴音を十分に低減できないおそれがあった。
However, it is common to provide a rubber inner liner on the inner peripheral surface of the tire. In this case, it is necessary to apply a release material such as silicon to the inner peripheral surface in the vulcanization molding process. In order to fix the fibers, it was necessary to remove the release agent after vulcanization.
In addition, when short fibers are bonded before vulcanization molding, a release material is applied after bonding, so that the release material adheres to the short fibers and the like and the sound absorption effect is reduced, and the cavity resonance noise may not be sufficiently reduced. was there.
本発明の目的は、特に、製造が容易で確実に空洞共鳴音低減を図ることのできる空気入りタイヤおよびその製造方法を提供することである。 In particular, an object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can be easily manufactured and can reliably reduce cavity resonance noise, and a method for manufacturing the same.
本発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、各ビード部に埋設されたビードコア間にトロイド状に延在させた一枚のカーカスプライからなるカーカスと、タイヤの内周面側に配設された、樹脂からなるインナーライナーとを具えてなるものであって、前記インナーライナーのタイヤ内周面側に短繊維を固着してなることを特徴とするものである。 A pneumatic tire according to the present invention includes a tread portion, a pair of sidewall portions, a pair of bead portions, and a single carcass ply extending in a toroid shape between bead cores embedded in each bead portion. A carcass and an inner liner made of resin disposed on the inner peripheral surface side of the tire, comprising short fibers fixed to the inner peripheral surface side of the tire of the inner liner It is what.
ここで、「タイヤの内周面」とは、タイヤ本体をリムの外周に装着した際に空気室と接するタイヤ本体の内側表面をいい、そのタイヤ径方向内側にインナーライナーなどの他の層が設けられているような場合には、これらの層も含めて空気室と接するタイヤ本体のタイヤ径方向内側表面とする。
「短繊維を固着」とは、短繊維の一部をタイヤの内周面にしっかりと固定し、それ以外の部分は自由に動くことができる状態で、立つように取り付けることとする。
Here, the “inner peripheral surface of the tire” refers to the inner surface of the tire body that comes into contact with the air chamber when the tire body is mounted on the outer periphery of the rim, and other layers such as an inner liner are formed on the inner side in the tire radial direction. In the case where it is provided, the inner surface in the tire radial direction of the tire body in contact with the air chamber including these layers is used.
“Short fiber is fixed” means that a part of the short fiber is firmly fixed to the inner peripheral surface of the tire, and the other part is attached so as to be able to move freely.
このような空気入りタイヤにおいてより好ましくは、前記樹脂は、エチレン−ビニルアルコール共重合体とエポキシ化合物を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる。
好ましくは、前記短繊維を接着剤にて固着する。
In such a pneumatic tire, more preferably, the resin comprises a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer obtained by reacting an ethylene-vinyl alcohol copolymer and an epoxy compound.
Preferably, the short fibers are fixed with an adhesive.
また好ましくは、前記短繊維のタイヤ内周面に固着されている領域の面積は、タイヤの内周面の表面積に対して25%以上である。好ましくは短繊維がタイヤ内周面に固着されている領域において、1平方センチメートル当たりに100本以上設ける。さらに好ましくは平均長さが0.5〜10mmの範囲であり、好ましくは、平均直径が1〜500μmの範囲である。 Preferably, the area of the region of the short fibers fixed to the tire inner peripheral surface is 25% or more with respect to the surface area of the tire inner peripheral surface. Preferably, 100 or more are provided per square centimeter in a region where the short fibers are fixed to the inner peripheral surface of the tire. More preferably, the average length is in the range of 0.5 to 10 mm, and the average diameter is preferably in the range of 1 to 500 μm.
そしてまた好ましくは、前記短繊維の固着されている領域が、短繊維群からなり、複数の短繊維群が互いに独立して固着される。 Preferably, the region where the short fibers are fixed is composed of short fiber groups, and the plurality of short fiber groups are fixed independently of each other.
ところで、このような空気入りタイヤの製造方法としては、インナーライナーのタイヤ内周面側に接着剤を塗布する工程と、接着剤を塗布した部位に短繊維を接着させる工程とを有する。 By the way, as a manufacturing method of such a pneumatic tire, it has the process of apply | coating an adhesive agent to the tire inner peripheral surface side of an inner liner, and the process of making a short fiber adhere to the site | part which applied the adhesive agent.
また好ましくは、前記短繊維を、静電植毛加工によりタイヤ内周面に設ける。 Preferably, the short fibers are provided on the tire inner peripheral surface by electrostatic flocking.
本発明の空気入りタイヤでは、インナーライナーのタイヤ内周面側に短繊維を固着させることで、タイヤをリムに装着したときに形成される空気室の内周面に対してこれらの短繊維が設けられることになり、これらの短繊維は、空洞共鳴音を吸音して、その結果空洞共鳴現象に起因する騒音を低減することができる。 In the pneumatic tire of the present invention, the short fibers are fixed to the inner peripheral surface side of the inner liner so that these short fibers are attached to the inner peripheral surface of the air chamber formed when the tire is attached to the rim. As will be provided, these short fibers can absorb the cavity resonance sound and consequently reduce the noise caused by the cavity resonance phenomenon.
以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図中1はトレッド部を、2はトレッド部1のそれぞれの側部に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部を、そして3はサイドウォール部2の半径方向内方に連続するビード部をそれぞれ示す。
Hereinafter, the pneumatic tire of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the figure, 1 is a tread portion, 2 is a pair of side wall portions extending radially inward continuously to the respective side portions of the tread portion 1, and 3 is continuously inward in the radial direction of the
図示の空気入りタイヤは、一対のビード部3と、各ビード部3に埋設されたビードコア4間にトロイド状に延在し、各ビードコア4の周りにタイヤ幅方向の内側から外側に向けて折り返してなる、一枚のカーカスプライからなるカーカス5を具える。
ここで、カーカスプライは、タイヤ周方向に直交する方向に延在する、例えば有機繊維等のプライコードによって形成することができる。
The illustrated pneumatic tire extends in a toroid shape between a pair of bead portions 3 and bead cores 4 embedded in each bead portion 3, and folds around each bead core 4 from the inner side to the outer side in the tire width direction. A
Here, the carcass ply can be formed by a ply cord such as an organic fiber extending in a direction orthogonal to the tire circumferential direction.
トレッド部1のカーカス5の半径方向外方には、図では三枚のベルト層からなるベルト6およびトレッドゴム7が配置され、このトレッドゴム7の表面には、図では省略されているが、タイヤ周方向に延びる複数本の周溝等が形成されている。
In the figure, a belt 6 consisting of three belt layers and a tread rubber 7 are arranged on the outer side in the radial direction of the
サイドウォール部2およびビード部3では、カーカス5のタイヤ幅方向の外側面が、それらの外側面に沿わせて配置されたサイドゴム8によって覆われている。
In the
タイヤの内周面側にはインナーライナー9を配置し、このインナーライナー9により、タイヤ内の内圧を保持して、空気等を漏れないようにすることができる。 An inner liner 9 is disposed on the inner peripheral surface side of the tire, and the inner liner 9 can maintain the internal pressure in the tire so that air or the like does not leak.
そして、このようなインナーライナー9の内周面側には、タイヤの内周面に対して略直角に、無数の短繊維10を固着させる。
And innumerable
ここで、インナーライナー9は、ガスバリア性を改善する観点から、樹脂を主成分とすることを要する。
ここで、樹脂としては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロン6/66/610、ナイロンMXD6等のポリアミド系樹脂;ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリールエステル(PAR)、ポリブチレンナフタレート(PBN)等のポリエステル系樹脂;ポリニトリル系樹脂;ポリメタクリレート系樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、ポリ塩化ビニル(PVC)等のポリビニル系樹脂が挙げられ、これらの中でも、柔軟性とガスバリア性の観点から、エチレン−ビニルアルコール共重合体が好ましい。なお、これら樹脂に用いることができる樹脂は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
Here, the inner liner 9 needs to have resin as a main component from a viewpoint of improving gas barrier property.
Here, examples of the resin include polyamide resins such as nylon 6, nylon 66, nylon 46, nylon 11, nylon 12, nylon 610, nylon 612, nylon 6/66, nylon 6/66/610, nylon MXD6; Polyester resins such as polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polyetherimide (PEI), polyaryl ester (PAR), polybutylene naphthalate (PBN); polynitrile resin; polymethacrylate resin; ethylene -Polyvinyl resins such as vinyl acetate copolymer (EVA), polyvinyl alcohol (PVA), ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyvinylidene chloride (PVDC), and polyvinyl chloride (PVC). Among the, from the viewpoint of flexibility and gas barrier properties, the ethylene - vinyl alcohol copolymer is preferred. In addition, the resin which can be used for these resins may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
前記樹脂は、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)とエポキシ化合物(B)を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)であることがさらに好ましい。 More preferably, the resin is a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) obtained by reacting an ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) with an epoxy compound (B).
前記樹脂が、エチレン−ビニルアルコール共重合体とエポキシ化合物を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体からなることで、エチレン−ビニルアルコール共重合体の弾性率を大幅に下げることができ、屈曲時の破断性、クラックの発生度合いを改良して、内圧保持性を大幅に向上させることができる。
また、通常のゴム製インナーライナーを有するタイヤのように加硫成型工程で離型材を塗布することなく、タイヤ内周面に短繊維を確実に接着させることができる。このため、加硫成型後に離型剤を除去する必要がなく、製造が容易となる。
Since the resin comprises a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer obtained by reacting an ethylene-vinyl alcohol copolymer and an epoxy compound, the elastic modulus of the ethylene-vinyl alcohol copolymer can be greatly reduced. The internal pressure retention can be greatly improved by improving the breakability at the time of bending and the degree of occurrence of cracks.
Further, the short fibers can be reliably bonded to the inner peripheral surface of the tire without applying a release material in the vulcanization molding step as in a tire having a normal rubber inner liner. For this reason, it is not necessary to remove the mold release agent after the vulcanization molding, and the production becomes easy.
ここで、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)としては、好ましくはエチレン含有量は25〜50モル%である。良好な耐屈曲性及び耐疲労性を得る観点からは、エチレン含有量の下限はより好ましくは30モル%以上であり、さらに好ましくは35モル%以上である。また、ガスバリア性の観点からは、エチレン含有量の上限はより好ましくは48モル%以下であり、さらに好ましくは45モル%以下である。
エチレン含有量が25モル%未満の場合は耐屈曲性及び耐疲労性が悪化したり、溶融成形性が悪化するおそれがある一方、50モル%を超えるとガスバリア性が不足する傾向がある。
Here, as ethylene-vinyl alcohol copolymer (A), Preferably ethylene content is 25-50 mol%. From the viewpoint of obtaining good bending resistance and fatigue resistance, the lower limit of the ethylene content is more preferably 30 mol% or more, and further preferably 35 mol% or more. From the viewpoint of gas barrier properties, the upper limit of the ethylene content is more preferably 48 mol% or less, and still more preferably 45 mol% or less.
When the ethylene content is less than 25 mol%, the bending resistance and fatigue resistance may be deteriorated or the melt moldability may be deteriorated, whereas when it exceeds 50 mol%, the gas barrier property tends to be insufficient.
上記エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)のケン化度は、好ましくは90%以上である。ケン化度は、より好ましくは95%以上であり、さらに好ましくは98%以上であり、最適には99%以上である。
ケン化度が90%未満では、インナーライナーのガスバリア性および成形時の熱安定性が不十分となるおそれがある。
The saponification degree of the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) is preferably 90% or more. The saponification degree is more preferably 95% or more, further preferably 98% or more, and optimally 99% or more.
If the degree of saponification is less than 90%, the gas barrier properties of the inner liner and the thermal stability during molding may be insufficient.
上記エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)の好適なメルトフローレート(MFR)(190℃、2160g荷重下)は0.1〜30g/10分であり、より好適には0.3〜25g/10分である。但し、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)の融点が190℃付近あるいは190℃を超えるものは2160g荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、MFRの対数を縦軸にプロットし、190℃に外挿した値で表す。 A suitable melt flow rate (MFR) (190 ° C., under a load of 2160 g) of the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) is 0.1 to 30 g / 10 minutes, and more preferably 0.3 to 25 g / 10 minutes. However, when the melting point of the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) is around 190 ° C. or exceeds 190 ° C., it is measured at a plurality of temperatures above the melting point under a load of 2160 g, and the horizontal axis indicates the reciprocal absolute temperature in a semi-logarithmic graph. The logarithm of MFR is plotted on the vertical axis and expressed as a value extrapolated to 190 ° C.
また、エポキシ化合物(B)は特に制限はされないが、一価エポキシ化合物であることが好ましい。二価以上のエポキシ化合物である場合、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)との架橋反応が生じゲル、ブツ等の発生によりインナーライナーの品質が低下するおそれがある。変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)の製造の容易性、ガスバリア性、耐屈曲性および耐疲労性の観点から、好ましい一価エポキシ化合物としてグリシドール及びエポキシプロパンが挙げられる。 The epoxy compound (B) is not particularly limited, but is preferably a monovalent epoxy compound. When the epoxy compound is divalent or higher, a cross-linking reaction with the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) may occur, and the quality of the inner liner may be deteriorated due to the generation of gels and blisters. From the viewpoint of ease of production of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C), gas barrier properties, flex resistance and fatigue resistance, preferred monovalent epoxy compounds include glycidol and epoxypropane.
変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)は、好ましくはエチレン−ビニルアルコール共重合体(A)100重量部に対して、エポキシ化合物(B)1〜50重量部を反応させて得られる。より好ましくは、(A)および(B)の混合比は、(A)100重量部に対して(B)2〜40重量部であり、さらに好ましくは(A)100重量部に対して(B)5〜35重量部である。 The modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) is preferably obtained by reacting 1 to 50 parts by weight of the epoxy compound (B) with 100 parts by weight of the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A). More preferably, the mixing ratio of (A) and (B) is (B) 2 to 40 parts by weight with respect to (A) 100 parts by weight, and more preferably (A) with respect to 100 parts by weight (B ) 5 to 35 parts by weight.
エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)とエポキシ化合物(B)とを反応させて変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)を製造する方法は特に限定されないが、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)とエポキシ化合物(B)とを溶液中で反応させる製造法が好適な方法として挙げられる。 The method for producing the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) by reacting the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) with the epoxy compound (B) is not particularly limited, but the ethylene-vinyl alcohol copolymer ( A suitable method is a production method in which A) and the epoxy compound (B) are reacted in a solution.
溶液反応による製造法では、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)の溶液に酸触媒あるいはアルカリ触媒存在下でエポキシ化合物(B)を反応させることによって変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)が得られる。反応溶媒としては、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドおよびN−メチルピロリドン等のエチレン−ビニルアルコール共重合体(A)の良溶媒である極性非プロトン性溶媒が好ましい。反応触媒としては、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸および3弗化ホウ素等の酸触媒や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、ナトリウムメトキサイド等のアルカリ触媒が挙げられる。これらの内、酸触媒を用いることが好ましい。触媒量としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)100重量部に対し、0.0001〜10重量部程度が適当である。また、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)およびエポキシ化合物(B)を反応溶媒に溶解させ、加熱処理を行うことによっても変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)を製造することができる。 In the production method by solution reaction, the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) is obtained by reacting the epoxy compound (B) with the solution of the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) in the presence of an acid catalyst or an alkali catalyst. can get. The reaction solvent is preferably a polar aprotic solvent which is a good solvent for the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) such as dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone. Reaction catalysts include acid catalysts such as p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, sulfuric acid and boron trifluoride, and alkali catalysts such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and sodium methoxide. Is mentioned. Of these, it is preferable to use an acid catalyst. As a catalyst amount, about 0.0001-10 weight part is suitable with respect to 100 weight part of ethylene-vinyl alcohol copolymers (A). The modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) can also be produced by dissolving the ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) and the epoxy compound (B) in a reaction solvent and performing a heat treatment.
上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)のメルトフローレート(MFR)(190℃、2160g荷重下)は特に制限はされないが、良好なガスバリア性、耐屈曲性および耐疲労を得る観点からは、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)のメルトフローレート(MFR)が0.1〜30g/10分であることが好ましく、0.3〜25g/10分であることがより好ましく、0.5〜20g/10分であることがさらに好ましい。但し、変性EVOHの融点が190℃付近あるいは190℃を超えるものは2160g荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、MFRの対数を縦軸にプロットし、190℃に外挿した値で表す。 The melt flow rate (MFR) of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) (190 ° C., under a load of 2160 g) is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining good gas barrier properties, flex resistance and fatigue resistance. The melt flow rate (MFR) of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) is preferably 0.1 to 30 g / 10 minutes, more preferably 0.3 to 25 g / 10 minutes, More preferably, it is 5 to 20 g / 10 min. However, when the melting point of the modified EVOH is around 190 ° C. or exceeds 190 ° C., it is measured under a load of 2160 g and at a plurality of temperatures above the melting point, and the reciprocal absolute temperature is plotted on the horizontal axis and the logarithm of MFR is plotted on the vertical axis The value is plotted and extrapolated to 190 ° C.
上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)が架橋されていることが好ましい。変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)が架橋されていない場合、空気入りタイヤを製造する加硫工程において変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)からなる層が著しく変形してしまい均一な層を保持できなくなり、インナーライナーのガスバリア性、耐屈曲性、耐疲労性を悪化するおそれが生じる。 The modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) is preferably crosslinked. When the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) is not crosslinked, the layer made of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) is significantly deformed and uniform in the vulcanization process for producing a pneumatic tire. The layer cannot be retained, and the gas barrier property, flex resistance, and fatigue resistance of the inner liner may be deteriorated.
上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)に架橋構造を形成させる方法に関しては特に限定されないが、好ましい方法としてエネルギー線を照射する方法が挙げられる。エネルギー線としては、紫外線、電子線、X線、α線、γ線等の電離放射線が挙げられ、好ましくは電子線が挙げられる。 The method for forming a crosslinked structure in the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) is not particularly limited, but a preferable method is a method of irradiating energy rays. Examples of the energy rays include ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams, X-rays, α rays, and γ rays, and electron beams are preferable.
電子線の照射方法に関しては、押出成形によるフイルム、シート加工の後、電子線照射装置に成形体を導入し、電子線を照射する方法が挙げられる。電子線の線量に関しては特に限定されないが、好ましくは10〜60Mradの範囲内である。照射する電子線量が10Mradより低いと、架橋が進み難くなる。一方、照射する電子線量が60Mradを越えると成形体の劣化が進行しやすくなる。より好適には電子線量の範囲は20〜50Mradである。 With respect to the electron beam irradiation method, a method of introducing a molded body into an electron beam irradiation apparatus and irradiating an electron beam after film and sheet processing by extrusion molding can be mentioned. Although it does not specifically limit regarding the dose of an electron beam, Preferably it exists in the range of 10-60 Mrad. When the electron dose to irradiate is lower than 10 Mrad, it becomes difficult to crosslink. On the other hand, when the electron dose to be irradiated exceeds 60 Mrad, the molded body tends to deteriorate. More preferably, the electron dose range is 20 to 50 Mrad.
インナーライナー9は20℃、65RH%における酸素透過量が3.0×10−12cm3・cm/cm2・sec・cmHg以下であることが好ましく、1.0×10−12cm3・cm/cm2・sec・cmHg以下であることがより好ましく、5.0×10−13cm3・cm/cm2・sec・cmHg以下であることがさらに好ましい。 The inner liner 9 preferably has an oxygen permeation amount of 3.0 × 10 −12 cm 3 · cm / cm 2 · sec · cmHg or less at 20 ° C. and 65 RH%, and is 1.0 × 10 −12 cm 3 · cm. / Cm 2 · sec · cmHg or less, more preferably 5.0 × 10 −13 cm 3 · cm / cm 2 · sec · cmHg or less.
変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)は、空気入りタイヤ用インナーライナー9として用いるために溶融成形によりフイルム、シート等に成形される。また、フイルム、シート等の溶融成形法としては押出成形等が挙げられる。押出成形の方法は特に限定されず、Tダイ法、インフレーション法が挙げられる。溶融温度は該共重合体の融点等により異なるが150〜270℃程度が好ましい。 The modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) is formed into a film, a sheet or the like by melt molding in order to be used as the inner liner 9 for a pneumatic tire. Moreover, extrusion molding etc. are mentioned as melt molding methods, such as a film and a sheet | seat. The method of extrusion molding is not particularly limited, and examples thereof include a T-die method and an inflation method. The melting temperature varies depending on the melting point of the copolymer, but is preferably about 150 to 270 ° C.
インナーライナー9は、単層の成形物として空気入りタイヤに供せられる以外に、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)からなる層を少なくとも1層含む多層構造体として空気入りタイヤに供せられることができる。また、本発明ではインナーライナーが、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)からなる層に隣接して、エラストマーからなる補助層11を具えることができる。 The inner liner 9 is provided for a pneumatic tire as a multilayer structure including at least one layer made of a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C), in addition to being provided for a pneumatic tire as a single-layer molded product. Can be done. In the present invention, the inner liner can include the auxiliary layer 11 made of an elastomer adjacent to the layer made of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C).
また、インナーライナー9は、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)からなる層が、少なくとも1層以上の接着剤層を介してブチルゴム、ジエン系エラストマー等のエラストマーからなる補助層11に貼り合わせられることができる。 The inner liner 9 has a layer made of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) bonded to an auxiliary layer 11 made of an elastomer such as butyl rubber or a diene elastomer via at least one adhesive layer. Can be done.
また、ガスバリア性を有するインナーライナー9をエチレン−ビニルアルコール共重合体とエポキシ化合物を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる層と熱可塑性ポリウレタンを含む樹脂からなる層を二層以上に重ね合わせた積層構造とすることもできる。
この構造により、インナーライナー9によるガスバリア性に加え、熱可塑性ポリウレタンを含む樹脂からなる層による高い延伸性及び熱成形性を併せ持つ多層構造とすることができる。
The inner liner 9 having gas barrier properties is composed of two layers, a layer made of a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer obtained by reacting an ethylene-vinyl alcohol copolymer and an epoxy compound, and a layer made of a resin containing thermoplastic polyurethane. A stacked structure in which the above is superposed can also be used.
With this structure, in addition to the gas barrier property by the inner liner 9, a multilayer structure having both high stretchability and thermoformability by a layer made of a resin containing thermoplastic polyurethane can be obtained.
エチレン−ビニルアルコール共重合体は−OH基を有するため、比較的ゴムとの接着を確保するのが容易である。例えば、塩化ゴム・イソシアネート系の接着剤を接着層に用いれば、タイヤに使用されているゴム組成物との接着が確保できる。
以上のように樹脂からなる層を含むインナーライナー9は様々な構成とすることができるが、内圧保持性を大幅な向上等させるために、インナーライナー9の最内周面側に樹脂からなる層が配置するのが好ましい。
Since the ethylene-vinyl alcohol copolymer has an —OH group, it is relatively easy to ensure adhesion with rubber. For example, if a chlorinated rubber / isocyanate adhesive is used for the adhesive layer, adhesion to the rubber composition used in the tire can be ensured.
As described above, the inner liner 9 including a layer made of resin can have various configurations. However, in order to greatly improve internal pressure retention, a layer made of resin on the innermost peripheral surface side of the inner liner 9. Are preferably arranged.
インナーライナー9は、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)からなる層の厚さが50μm以下であるのが好ましい。50μmを越える場合、現在用いられているブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムなどを使用したインナーライナーに対して重量低減のメリットが小さくなる。さらに、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)からなる層の耐屈曲性、耐疲労性が低下し、タイヤ転動時の屈曲変形により破断・亀裂が生じやすく、また、亀裂が伸展しやすくなるため、タイヤ使用後の内圧保持性が使用前と比べて低下することがあった。一方、インナーライナーのガスバリア性の観点から0.1μm以上であることが好ましい。ガスバリア性、耐屈曲性、および耐疲労性の観点から変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)からなる層の厚さは1〜40μmがより好ましく、5〜30μmが更に好ましい。 The inner liner 9 preferably has a thickness of a layer made of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) of 50 μm or less. When it exceeds 50 μm, the merit of weight reduction becomes smaller than the inner liner using butyl rubber, halogenated butyl rubber or the like currently used. Furthermore, the bending resistance and fatigue resistance of the layer made of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) are lowered, and the bending deformation at the time of rolling of the tire is likely to cause breakage and cracking, and the crack is easy to extend. Therefore, the internal pressure retention after use of the tire may be lower than before use. On the other hand, it is preferable that it is 0.1 micrometer or more from a viewpoint of the gas barrier property of an inner liner. From the viewpoint of gas barrier properties, flex resistance, and fatigue resistance, the thickness of the layer made of the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) is more preferably 1 to 40 μm, and even more preferably 5 to 30 μm.
ところで、短繊維10は、短繊維のタイヤ内周面に固着されている領域の面積は、タイヤの内周面の表面積に対して25%以上であることが好ましい。
この構成により、空洞共鳴の低減効果を十分に発揮することができる。
一般的な乗用車用のタイヤの場合では、吸音効果を得るための短繊維の重量は数10g程度で十分であり、タイヤ重量への影響は殆ど無視できる。また、使用量が少ないので、短繊維の付着に多少のむらがあっても回転バランスへの影響は無視することができる。
By the way, it is preferable that the area of the area | region where the
With this configuration, the effect of reducing cavity resonance can be sufficiently exhibited.
In the case of a general tire for a passenger car, the weight of the short fiber for obtaining the sound absorption effect is sufficient to be about several tens of grams, and the influence on the tire weight can be almost ignored. In addition, since the amount used is small, the influence on the rotation balance can be ignored even if there is some unevenness in the adhesion of the short fibers.
また好ましくは、短繊維10は、短繊維10がタイヤ内周面に固着されている領域において、1平方センチメートル当たりに100本以上設けることができ、この構成により、空洞共鳴の低減効果が不足することなく、空洞共鳴音の低減効果を十分に発揮することができる。
Preferably, the
そしてまた好ましくは、短繊維10は、平均長さが0.5〜10mmの範囲であり、この構成により、空洞共鳴の低減効果が不足することなく、空洞共鳴音の低減効果を十分に発揮することができる。
And preferably, the
すなわち、短繊維10の平均長さが0.5mm未満では、空洞共鳴音を低減することができなくなるおそれがある一方、短繊維10の平均長さが10mmを超えると、短繊維同士が絡み易くなって作業性が悪化すると共に、タイヤ内周面への均一な分散が困難となり、吸音効果が十分に発現できなくなる傾向がある。
That is, if the average length of the
好ましくは、短繊維10は、平均直径が1〜500μmの範囲であり、この構成により、空洞共鳴の低減効果が不足することなく、空洞共鳴音の低減効果を十分に発揮することができる。
Preferably, the
すなわち、短繊維10の平均直径が1μm未満では、短繊維10の製造工程において糸切れが多発し、短繊維10の生産性が低下するおそれがある一方、500μmを超えると、短繊維10の総重量が大きくなり、タイヤの回転バランスに与える影響する傾向がある。
That is, when the average diameter of the
また好ましくは、短繊維10の固着されている領域を、短繊維群からなり、複数の短繊維群が互いに独立して固着させることができ、この構成により、短繊維10の固着されている領域を、連続せずに設けることにより、仮に接着層がはがれることがあったとしても、はがれる範囲が極わずかでとどまり、空洞共鳴抑制効果を維持することができる。
Preferably, the region to which the
このような短繊維10は、種々の方法でタイヤの内周面に接着させることができるが、静電植毛加工を用いることが好ましく、具体的には、まず、インナーライナー9に、接着剤を塗布し、ブチルゴム、ジエン系エラストマー等のエラストマーからなる補助層11と貼り合わせることにより、インナーライナー9および補助層11からなるインナーライナーを作製し、このインナーライナーを用い常法によりタイヤを製作する。次いでこのタイヤの内周面側に接着剤を塗布して、この接着剤を塗布した部位に電着処理の行われた無数の短繊維が静電気によりタイヤに付着され、接着剤を塗布した部分にのみ短繊維10が接着固定される。
Such a
上述の方法により、無数の短繊維10を簡単にインナーライナーの内周面側に固着させることができ、吸音効果を得ることのできる空気入りタイヤを効率的に製造することができる。
By the above-mentioned method, the innumerable
ここで、静電植毛加工は、短繊維を帯電させ、静電気力により、予め接着剤を塗布した物体に短繊維を垂直に植毛する加工技術であるため、複雑な形状の物体表面にも均一に短繊維を植毛することができ、3次元的に曲率をもったタイヤ内周面に短繊維を植毛するのに適している。
また、静電植毛加工では、短繊維30を周方向へ均一に付着させることができるので、回転バランスを悪化させることが無い。
Here, electrostatic flocking is a processing technology that charges short fibers and implants the short fibers vertically onto an object that has been pre-applied with an electrostatic force. Short fibers can be planted, which is suitable for planting short fibers on a tire inner circumferential surface having a three-dimensional curvature.
Further, in the electrostatic flocking process, the short fibers 30 can be uniformly attached in the circumferential direction, so that the rotational balance is not deteriorated.
このような短繊維10は、有機合成繊維、無機繊維、再生繊維、天然繊維等を用いることができる。
Such
有機合成繊維としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等のポリオレフィン、ナイロン等の脂肪族ポリアミド、ケブラー等の芳香族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリメチルメタクリレート等のポリエステル、シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、ポリスチレン、及びこれらの共重合体等が上げられる。
無機繊維としては、例えば、カーボン繊維、グラスファイバー等が挙げられる。
再生繊維としては、例えば、レーヨン、キュプラ等が挙げられる。
天然繊維としては、例えば、綿、絹、羊毛等が挙げられる。
Examples of organic synthetic fibers include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and polybutylene, aliphatic polyamides such as nylon, aromatic polyamides such as Kevlar, polyesters such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene succinate, and polymethylmethacrylate, and Shinji. Examples thereof include tactic-1,2-polybutadiene, acrylonitrile butadiene styrene copolymer, polystyrene, and copolymers thereof.
Examples of the inorganic fiber include carbon fiber and glass fiber.
Examples of the recycled fiber include rayon and cupra.
Examples of natural fibers include cotton, silk, wool, and the like.
短繊維10は、図2(a)〜(c)に模式的に示すように、横縞、チェックおよび斜め縞のような接着パターンで配置することができ、好ましくは(a)横縞であり、短繊維を接着する面積を広くとれ、接着剤を塗布する作業が簡単である。
As schematically shown in FIGS. 2A to 2C, the
以下、実施例にて本発明をさらに詳しく説明するが、これらの実施例によって本発明は何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples.
<変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)の合成>
加圧反応槽に、エチレン含量44モル%、ケン化度99.9%のエチレン−ビニルアルコール共重合体(A)2重量部およびN−メチル−2−ピロリドン8重量部を仕込み、120℃で、2時間加熱攪拌することにより、エチレン−ビニルアルコール共重合体(A)を完全に溶解させた。これにエポキシ化合物(B)としてグリシドール0.4重量部を添加後、160℃で4時間加熱した。加熱終了後、蒸留水100重量部に析出させ、多量の蒸留水で充分にN−メチル−2−ピロリドンおよび未反応のグリシドールを洗浄し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)を得た。さらに、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)を粉砕機で粒子径2mm程度に細かくした後、再度多量の蒸留水で十分に洗浄した。洗浄後の粒子を8時間室温で真空乾燥した後、2軸押出機を用いて200℃で溶融し、ペレット化した。
<Synthesis of modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C)>
A pressurized reaction vessel was charged with 2 parts by weight of an ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) having an ethylene content of 44 mol% and a saponification degree of 99.9% and 8 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone at 120 ° C. The ethylene-vinyl alcohol copolymer (A) was completely dissolved by heating and stirring for 2 hours. To this was added 0.4 part by weight of glycidol as an epoxy compound (B), and then heated at 160 ° C. for 4 hours. After the heating, it was precipitated in 100 parts by weight of distilled water, and N-methyl-2-pyrrolidone and unreacted glycidol were sufficiently washed with a large amount of distilled water to obtain a modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C). . Further, the modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) thus obtained was fined to a particle size of about 2 mm with a pulverizer, and then sufficiently washed with a large amount of distilled water again. The washed particles were vacuum-dried at room temperature for 8 hours, and then melted at 200 ° C. using a twin-screw extruder and pelletized.
得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体(C)のペレットを用いて、40mmφ押出機(プラスチック工学研究所製PLABOR GT−40−A)とTダイからなる製膜機を用いて、下記押出条件で製膜し、厚み20μmのフイルム状のインナーライナーを得た。
形式: 単軸押出機(ノンベントタイプ)
L/D: 24
口径: 40mmφ
スクリュー: 一条フルフライトタイプ、表面窒化鋼
スクリュー回転数:40rpm
ダイス: 550mm幅コートハンガーダイ
リップ間隙: 0.3mm
シリンダー、ダイ温度設定:C1/C2/C3/アダプター/ダイ
=180/200/210/210/210(℃)
Using the resulting modified ethylene-vinyl alcohol copolymer (C) pellets, the following extrusion was carried out using a 40 mmφ extruder (PLABOR GT-40-A manufactured by Plastics Engineering Laboratory) and a T-die film forming machine. A film was formed under the conditions to obtain a film-like inner liner having a thickness of 20 μm.
Type: Single screw extruder (non-vent type)
L / D: 24
Diameter: 40mmφ
Screw: Single-row full flight type, surface nitrided steel Screw rotation speed: 40rpm
Die: 550 mm wide coat hanger die Lip gap: 0.3 mm
Cylinder, die temperature setting: C1 / C2 / C3 / adapter / die = 180/200/210/210/210 (° C.)
図1および2(a)に示すような構造を有し、上記インナーライナーを用いて、タイヤのサイズが195/65R15のタイヤを試作し、太さ15デニール(17dtex)(φ45μ)、長さ2.5mmのナイロン製短繊維約30gを、数万本/cm2、タイヤ内周面の約75%の領域に植毛加工した実施例タイヤおよび、比較例タイヤのそれぞれにつき、空洞共鳴音を評価した。
なお、比較例タイヤは、短繊維を設けない以外のタイヤ構造については改変を要しないため、実施例タイヤに準ずるものとした。
A tire having a structure as shown in FIGS. 1 and 2 (a) and having a tire size of 195 / 65R15 is manufactured using the inner liner, and has a thickness of 15 denier (17 dtex) (φ45μ) and a length of 2 Cavity resonance sound was evaluated for each of the example tire and the comparative example tire in which about 30 g of a short fiber made of nylon of about 5 mm was flocked into an area of about tens of thousands of fibers / cm 2 and about 75% of the inner peripheral surface of the tire. .
In addition, since the tire of a comparative example does not require modification about the tire structure except not providing a short fiber, it shall be based on an Example tire.
実施例タイヤおよび、比較例タイヤのそれぞれにつき6JJ−15のリムに組み付けて、充填内圧を220kPa、負荷質量を4.25kNとし、時速80km/hで、直径1.7mの鉄板表面を持つドラム試験機を用いてタイヤを転動させ、上下方向タイヤ軸力を、図3に模式的に示すような方法で測定して評価した。その結果の周波数スペクトルを図4に示す。 A drum test having an iron plate surface with a diameter of 1.7 m at a speed of 80 km / h at a speed of 80 km / h with a filling internal pressure of 220 kPa, a load mass of 4.25 kN, assembled to a rim of 6JJ-15 for each of the example tire and the comparative example tire. The tire was rolled using a machine, and the vertical tire axial force was measured and evaluated by the method schematically shown in FIG. The resulting frequency spectrum is shown in FIG.
図3の結果から、225Hz、240Hz付近に見られるピークが空洞共鳴によるものであるが、5〜7dBと大きな低減効果が得られている。 From the results of FIG. 3, the peaks seen in the vicinity of 225 Hz and 240 Hz are due to cavity resonance, but a large reduction effect of 5 to 7 dB is obtained.
また、実施例タイヤおよび、比較例タイヤのそれぞれにつき6JJ−15のリムに組み付けて、充填内圧を220kPaで、二名乗車相当で、2000ccクラスの乗用車に装着し、時速50km/hで、車速で荒れたアスファルト路を走行させ、ドライバーの耳元で騒音を測定した。
この実施例においても、同等の空洞共鳴効果を確認することができた。
In addition, each of the example tire and the comparative example tire is assembled on a rim of 6JJ-15, the filling internal pressure is 220 kPa, equivalent to two passengers, mounted on a 2000 cc class passenger car, and rough at a vehicle speed of 50 km / h. We traveled on an asphalt road and measured noise at the driver's ear.
In this example as well, an equivalent cavity resonance effect could be confirmed.
1 トレッド部
2 サイドウォール部
3 ビード部
4 ビードコア
5 カーカス
6 ベルト
7 トレッドゴム
8 サイドゴム
9 インナーライナー
10 短繊維
11 補助層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
前記インナーライナーのタイヤ内周面側に短繊維を固着してなることを特徴とする空気入りタイヤ。 A tread portion, a pair of sidewall portions, a pair of bead portions, a carcass made of a single carcass ply extending in a toroid shape between bead cores embedded in each bead portion, and the inner peripheral surface side of the tire In a pneumatic tire comprising an inner liner including a resin layer disposed in
A pneumatic tire comprising short fibers fixed to a tire inner peripheral surface side of the inner liner.
インナーライナーのタイヤ内周面側に接着剤を塗布する工程と、接着剤を塗布した部位に短繊維を接着させる工程とを有することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。 A tread portion, a pair of sidewall portions, a pair of bead portions, a carcass made of at least one carcass ply extending in a toroid shape between bead cores embedded in each bead portion, and an inner peripheral surface of the tire In the pneumatic tire provided with an inner liner made of resin disposed on the side,
A method for producing a pneumatic tire, comprising: a step of applying an adhesive to a tire inner peripheral surface side of an inner liner; and a step of adhering short fibers to a portion where the adhesive is applied.
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