JP2017531586A - 車両ホイール用の防音タイヤ - Google Patents
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Abstract
防音タイヤ（１００）および防音タイヤを製造するプロセスであり、タイヤは、耐加水分解性、低吸水性、ならびに使用状態における予想外の熱的および機械的安定性と共に、そのようなタイヤの空洞で発生した騒音に対する減衰性能を見せる特定のポリオレフィン吸音発泡体を含み、吸音材料（３０１）は、タイヤ、好ましくは不透過性エラストマー材料層（１１２）の半径方向内側面（１１３）の一部分に少なくとも貼り付けられ、前記吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均径を特徴とする、独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む。
Description
説明
本発明は、車両ホイール用の防音タイヤに関する。より詳細には、本発明は、タイヤ自体のキャビティ音の減衰により、車両の運転者／同乗者室内で感じる騒音を低減できる特別な吸音発泡体を含む車両ホイール用の防音タイヤに関する。
本発明は、車両ホイール用の防音タイヤに関する。より詳細には、本発明は、タイヤ自体のキャビティ音の減衰により、車両の運転者／同乗者室内で感じる騒音を低減できる特別な吸音発泡体を含む車両ホイール用の防音タイヤに関する。
現状技術
車両ホイール用のタイヤは通常、両側の端部フラップをそれぞれ有する少なくとも１つのカーカスプライを含むカーカス構造体を含み、端部フラップは、「ビード部」という名称で一般に特定される領域に組み込まれたそれぞれの固定環状構造体と係合する。
車両ホイール用のタイヤは通常、両側の端部フラップをそれぞれ有する少なくとも１つのカーカスプライを含むカーカス構造体を含み、端部フラップは、「ビード部」という名称で一般に特定される領域に組み込まれたそれぞれの固定環状構造体と係合する。
カーカス構造体は、互いに対して、およびカーカス構造体に対して半径方向に重ねて置かれ、繊維または金属補強コードを有する１つまたは複数のベルト層を含むベルト構造体に結合される。ベルト構造体に対して半径方向外側位置には、タイヤを構成する他の半製品と同様なエラストマー材料を含むトレッドバンドが付加される。
それぞれがトレッドバンドの縁部の１つからそれぞれの固定環状構造体まで延びるそれぞれのサイドウオールも、カーカス構造体の側面で軸方向外側位置に付加される。
「チューブレス」タイプのタイヤでは、通常「ライナ」と呼ばれる不透過性エラストマー材料層が、タイヤの内面を被覆する。
それぞれの構成要素を組み付けることで行われる未硬化タイヤの構築に続いて、エラストマー組成物の架橋によって構造的安定化を図り、さらには、必要に応じて、所望のトレッドパターンを型押し成形し、可能なグラフィックマークをサイドウオールに型押し成形する目的で、型成形および加硫処理が実施される。
リムに取り付けられたタイヤは空気式車輪を形成し、次に車両のハブに連結するようになる。
タイヤおよびリムの組立て後、タイヤおよびリムの内面は、タイヤにかかる荷重を支持するために、加圧流体、通常では空気を注入されることを意図された内側環状空洞を画定する。
道路上でのタイヤの転動時に、内側環状空洞に存在する空気は、トレッドの平坦化段階時に周期的に圧縮されるために振動し、共振によって増幅される音波を発生させる。キャビティ音として公知の、空洞内の空気の共振によって生じる騒音は、リム、ハブ、サスペンション、およびシャーシを通じた伝達によって、車両の運転者／同乗者室に伝播し、同乗者は、この騒音をきわめてうるさく感じる。
空洞内の空気が共振する周波数は、タイヤの周長に反比例し、とりわけ、空洞自体の形状、内部で空洞を覆う材料の特性および形状にも依存する。例として、共振周波数は、約５０〜４００Ｈｚで、直径が約６００〜８００ｍｍの自動車タイヤの場合に、通常約１８０〜２２０Ｈｚ、直径が約７５０〜１２００ｍｍの重車両タイヤの場合に、１３０〜１５０Ｈｚの幅があり得る。
自動車分野において、運転者および同乗者の快適性への要求が高まっており、特に、車両の騒音の低減が求められている。
自動車業界は、いっそう軽量であり、かつ／または電気モータなどのいっそう静粛な原動機を装備した車両を生産する傾向があり、そのような車両では、対照的に、道路が原因で出る騒音は、さらにいっそううるさいと感じられる。
したがって、キャビティ音の除去問題は、快適性、特に防音が重要な要件である高級領域の車両と、実質的に騒音を減衰させず、タイヤから運転者／同乗者室まで騒音が実質的に変わらないまま伝達される、特に硬質のトランスミッションおよび制振システムと共に、低い車高が実際上一般的であるスポーツ車両との両方にいっそう感じられる。
この種の騒音を低減するために、自由な形態で、またはストリップ状の吸音材料をライナの内面に固定することで、吸音材料をタイヤの内部空洞に導入することは公知である。
吸音材料は、入射音のエネルギを熱に変換して、音波を除去することができる。
吸音材料は、音響公害を減らすために、部屋または建築物を防音化するのに、または道路および線路に沿って防音バリアを設けるのに、建設分野で使用されている。
この用途のタイプでは、材料は、通常、静的な状態で、かつ室温または同様の温度で使用される。
一方、タイヤの内部空洞に挿入される吸音要素としての特定の用途では、材料は、かなり大きな機械的および熱的応力を受ける。
実際上、転動時に、材料は、タイヤの変形により絶えず引っ張られる一方、他方で、道路上での使用時に、トレッドによって発生する熱のために、周囲温度をかなり超えて加熱される。
特に、高速時で、特に過酷な走行状態時に、タイヤのトレッドは過熱して内部に熱を伝達することがあり、この場合に、温度は１２０℃以上に達することがある（文献、欧州特許出願公開第１８７６０３８Ａ１号、および欧州特許出願公開第１６６１７３５Ａ１号に記載のものを参照のこと）。
これらの文献は共に、吸音発泡体の熱劣化の問題について言及しており、欧州特許第１６６１７３５号では、特に、「スポンジ材料は、溶融することなく、少なくとも１４０℃の温度に耐える必要がある」と記載されている。
したがって、タイヤの空洞内での特定の用途に対して、熱および応力の複合作用により、劣化および／または変形するのを回避するために、吸音発泡体が、良好な熱的および機械的特性をもつことは適切である。
そのような特性は、適切な材料を選択する際にきわめて重要と思われる。
したがって、耐熱性ポリマーからなる、好ましくは連続気泡（open cells）を有するタイプの発泡体を基本とした吸音材料を含む防音タイヤが開発された。
この特定の用途向けの好ましいポリマーには、吸音性能を改善し、同時に、独立気泡（closed cells）を有する発泡体と比較して、より速く、より効率的な熱の分散を可能にするために、通常１５０℃を超える高い融点を有し、一般に、連続気泡を有するマイクロ気泡構造で使用される、ポリエステルおよびポリエーテルの両方のタイプのポリウレタンがある。
吸音ポリウレタン発泡体を含む防音タイヤについては、例えば、国際公開第２０１３１８２４７７Ａ１号、または欧州特許出願公開第２４５７７４８Ａ１号、または前述の文献で説明されている。
文献、欧州特許出願公開第１６６１７３５Ａ１号、欧州特許出願公開第１８７６０３８Ａ１号、および欧州特許第２４５７７２０号は、ポリエーテルポリウレタン発泡体、ポリエステルポリウレタン発泡体、クロロプレンゴム発泡体、エチレン−プロピレンゴム発泡体、ニトリルゴム発泡体、シリコーンゴム発泡体などの、タイヤ用の多数の可能な代替吸音材料の中でポリエチレンにも言及しているが、この場合に、これらの特許は、実施例として、連続気泡を有する、通常マイクロ気泡のポリウレタン発泡体だけを挙げている。
文献、欧州特許第１７９５３７７号、欧州特許第２３９７３４７号、および欧州特許第１７４５９４７号は、タイヤ用の吸音材料として有用な、連続気泡および独立気泡の両方を有するスポンジ材料について記載しており、多くの可能な材料に沿って、ポリエチレンも言及されているが、気泡構造は詳述されていない。
文献、米国特許第６２０９６０１号は、タイヤ用の吸音材料として有用な、独立気孔を有する発泡材料について記載しており、多くの可能な材料の中で、やはりポリエチレンについて言及しているが、気泡構造は詳述されていない。
固定化した使用法にもかかわらず、良好な音の性能、機械的性能、および熱性能と簡単な処理とを特徴とする、連続気孔を有する発泡体には、一方で欠点もある。
実際上、これらの発泡体は、環境からの、または空気注入に使用される圧縮空気からの湿気を容易に吸収する傾向があり、したがって、臭気の生成と共に、バクテリアおよびかびが増殖し、さらに、ポリエステル系のポリウレタンの場合に加水分解される。例えば、耐候剤からの保護なしに、タイヤを屋外に保管することによる内部空洞への水の集積と、吸音材料の部分劣化とは、タイヤ姿勢がアンバランスになるのを伴うことがあり、これは、運転者および／または同乗者の快適性にマイナスの影響を及ぼすことがあり、道路上での車両の性能、最終的には安全性にマイナスの影響を及ぼすことがある。
ポリウレタン発泡体の吸湿性の問題に対処するために、様々な問題解決策が採用されてきた。
例えば、輸送中および保管中にタイヤおよび予備部品を保護するために、タイヤは、特に、容器に入れられ、予備部品は不透過性バッグに入れられたが、パッケージを開くと、問題が再度出現した。
独立気泡を有する発泡体は、連続気泡を有する発泡体と比べて、水を吸収する傾向がはるかに低いが、吸音特性が低く、熱分散能力が劣るために成功しなかった。
代替案として、撥水性物質で処理すること、または発泡体を不透過性フィルムで表面被覆することが提案された。さらに、かびの増殖に対する介入として、同じフィルムの内部または外面に抗かび剤を設けた。
それにもかかわらず、提案された問題解決策は、通常欠点を解決しないのに加えて、かなりのコスト増加を伴う作業も含む。
発明の概要
本出願人は、上記のポリウレタン発泡体の問題を研究し、一般的な用途（例えば、防音建築物、または騒音防止バリア）で使用され、独立気泡を有する低融点ポリオレフィン系であるためにタイヤの内部空洞に貼り付けるのに明らかに適さない、ポリオレフィン系の特定のマクロ気泡吸音発泡体が、標準的なポリウレタン発泡体と比べて、改善されないとしても少なくとも同等の音の性能と合わせて、それらの物理的完全性および消音能力を長期にわたって維持しながら、タイヤの転動で生じる熱的および機械的応力に対して驚くほど耐性をもつことを発見した。
本出願人は、上記のポリウレタン発泡体の問題を研究し、一般的な用途（例えば、防音建築物、または騒音防止バリア）で使用され、独立気泡を有する低融点ポリオレフィン系であるためにタイヤの内部空洞に貼り付けるのに明らかに適さない、ポリオレフィン系の特定のマクロ気泡吸音発泡体が、標準的なポリウレタン発泡体と比べて、改善されないとしても少なくとも同等の音の性能と合わせて、それらの物理的完全性および消音能力を長期にわたって維持しながら、タイヤの転動で生じる熱的および機械的応力に対して驚くほど耐性をもつことを発見した。
これらのポリオレフィン発泡体は、湿気によって影響されず、水を吸収せず、特に軽量である。
したがって、従来のポリウレタン発泡体と比べて、改善されないとしても、少なくとも同じ吸音性能を付与されたこのポリオレフィン発泡体は、実質的に、発泡体の軽量性と、加水分解安定性と、低吸水性とにより、持続時間と、姿勢バランスの改善および転動抵抗の低さと、タイヤおよび予備部品用の構築および保管手順の簡素化との観点から同じ利益を、ポリオレフィン発泡体を含む防音タイヤに付与し、この利益は、コストの削減にもつながる。
予想外なことに、本出願人は、そのような特定のマクロ気泡ポリオレフィン発泡体が、タイヤの空洞内の使用状態に対する耐性をもち、従来のポリウレタン発泡体と比べて改良された、または少なくとも同等の吸音性能を示すことを発見した。
第１の態様によれば、本発明は、車両ホイール用の防音タイヤに関し、この防音タイヤは、少なくとも、
−、タイヤの半径方向内側面の一部分に少なくとも貼り付けられた吸音材料を含み、
前記吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均気泡径を特徴とする独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む。
−、タイヤの半径方向内側面の一部分に少なくとも貼り付けられた吸音材料を含み、
前記吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均気泡径を特徴とする独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む。
本発明による車両ホイール用の防音タイヤは、少なくとも、
−カーカス構造体と、
−前記カーカス構造体に対して半径方向外側位置に付加されたベルト構造体と、
−前記ベルト構造体に対して半径方向外側位置にあるトレッドバンドと、
−カーカス層に対して半径方向内側位置に付加された不透過性エラストマー材料層（ライナ）と、
−不透過性エラストマー材料層の半径方向内側面の一部分に少なくとも貼り付けられた吸音材料と、
を含み、
前記吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均気泡径を特徴とする独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む。
−カーカス構造体と、
−前記カーカス構造体に対して半径方向外側位置に付加されたベルト構造体と、
−前記ベルト構造体に対して半径方向外側位置にあるトレッドバンドと、
−カーカス層に対して半径方向内側位置に付加された不透過性エラストマー材料層（ライナ）と、
−不透過性エラストマー材料層の半径方向内側面の一部分に少なくとも貼り付けられた吸音材料と、
を含み、
前記吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均気泡径を特徴とする独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む。
第２の態様では、本発明は、車両ホイール用の防音タイヤを製造するプロセスに関し、このプロセスは、
ｉ）加硫され、型成形されたタイヤを用意することと、
ｉｉ）必要に応じて、タイヤの半径方向内側面の少なくとも一部分を清浄することと、
ｉｉｉ）タイヤの半径方向内側面の、必要に応じて清浄された部分に少なくとも吸音材料を貼り付けることと、
を含み、
吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均気泡径を特徴とし、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む。
ｉ）加硫され、型成形されたタイヤを用意することと、
ｉｉ）必要に応じて、タイヤの半径方向内側面の少なくとも一部分を清浄することと、
ｉｉｉ）タイヤの半径方向内側面の、必要に応じて清浄された部分に少なくとも吸音材料を貼り付けることと、
を含み、
吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均気泡径を特徴とし、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む。
定義
発泡体または発泡「マクロ気泡」材料、または「マクロ気泡を有する」という用語の場合、その気泡が、ASTM D3576に準拠した、１．５ｍｍ〜１５ｍｍの平均径を有する発泡体を意味する。
発泡体または発泡「マクロ気泡」材料、または「マクロ気泡を有する」という用語の場合、その気泡が、ASTM D3576に準拠した、１．５ｍｍ〜１５ｍｍの平均径を有する発泡体を意味する。
発泡体または発泡「マイクロ気泡」材料、または「マイクロ気泡を有する」という用語の場合、１．５ｍｍ未満の平均気泡径を有する発泡体を意味する。
「ポリオレフィン材料」とは、１つまたは複数のポリオレフィンを重量％で少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも９０％、９５％、さらにより好ましくは少なくとも９９％含む材料を意味する。
「ポリオレフィン」とは、エチレンまたはジエン官能性を含有する不飽和炭化水素の重合から生じる熱可塑性ポリマーを意味する。
特に、ポリオレフィンという用語は、オレフィンのホモポリマーおよびコポリマーとそれらの混合物とを含む。
特定の例には、エチレンのホモポリマー、プロピレンのホモポリマー、ブテンのホモポリマー、コポリマーエチレン−α−オレフィン、プロピレン−α−オレフィン、およびブテン−α−オレフィン、ポリメチルペンテン、ならびにそれらの変性ポリマーが含まれる。
タイヤの「赤道面」とは、タイヤの回転軸に垂直で、タイヤを２つの対称的に等しい部分に分割する平面を意味する。
「半径方向」および「軸方向」という用語、ならびに「半径方向内側／外側」および「軸方向内側／外側」という表現は、それぞれタイヤの回転軸に垂直な方向とタイヤの回転軸に平行な方向を指すのに使用される。
「周方向の」および「周方向に」という用語は、タイヤの環状伸長部の方向、すなわち、タイヤの赤道面に合致する、またはタイヤの赤道面に平行な平面に接する方向に一致するタイヤの転動方向を指すのに、その代わりとして使用される。
「内部環状空洞」とは、タイヤと、対応する取付リムとの間に画定される内部空洞を意味する。
タイヤでは、軸方向でトレッドの２つの縁部間に包含される、トレッドが配置されるタイヤ部分が、クラウン部分として特定される。
本発明によるタイヤは、単独で、または他と組み合わせて使用される以下の好ましい特徴の少なくとも１つを有することができる。
本発明のタイヤでは、発泡ポリオレフィン材料は、比較的大きな独立気泡（発泡マクロ気泡材料）を含むことを特徴とする。
好ましくは、発泡マクロ気泡材料は、ASTM D3576に準拠した、１．５ｍｍ〜１５ｍｍ、２ｍｍ〜１０ｍｍ、３ｍｍ〜１０ｍｍ、より好ましくは４ｍｍ〜８ｍｍの平均気泡径を有する気泡を含む。
好ましくは、発泡ポリオレフィン材料は、方法BS 4443/1 Met.4に従って測定して、２５ｍｍ内に、３０個未満、好ましくは２０個未満、より好ましくは１０個未満の複数の独立気泡を含む。
好ましくは、本発明による車両ホイール用の防音タイヤは、独立マクロ気泡、好ましくは穴のあいた、ライナ１ｃｍ当たり３つ以下の複数の気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む吸音材料を内部空洞内に含む。
好ましくは、本発明による防音タイヤの吸音材料には、エチレンのホモおよびコポリマー、プロピレンのホモおよびコポリマー、Ｃ４−Ｃ２０α−オレフィン、好ましくはＣ４−Ｃ１０αオレフィンのホモおよびコポリマー、ならびにそれらの混合物の中から、より好ましくは、エチレンのホモおよびコポリマーならびにそれらの混合物から選択されるポリオレフィン材料の膨張によって得ることができる発泡ポリオレフィン材料が含まれる。
好ましくは、発泡ポリオレフィン材料は架橋されない。
市販のポリオレフィンの例には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、およびそれらのコポリマーがあり、このコポリマーには、α−オレフィンを有するエチレンのコポリマーおよびそれらの混合物がある。
好ましくは、ポリオレフィン材料には、エチレンのホモポリマー、プロピレンを有するエチレンのコポリマー、およびＣ４−Ｃ８α−オレフィンを有するエチレンのコポリマーの中から選択されるポリエチレンがある。
好ましくは、ポリエチレンは、０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の、好ましくは０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有する低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）である。
通常、ポリエチレンは、約１２０℃未満、典型的には約９５〜約１１５℃の軟化温度を有する。
通常、ポリエチレンは、１０分当たり０．０１〜１００、好ましくは０．０５〜５０、より好ましくは０．１〜２０グラムのメルトインデックスを有する（ASTM D1238、１９０℃／２．１６）。
好ましくは、吸音材料は、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料からなる。
好ましくは、吸音材料は、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリエチレン材料からなる。
好ましくは、発泡ポリオレフィン材料は、ASTM D3578-08 Suffix Wに従って測定して、４０Ｋｇ／ｃｍ３以下の、好ましくは３０Ｋｇ／ｍ３以下の、より好ましくは２５Ｋｇ／ｃｍ３以下の密度を有する。
好ましくは、発泡ポリオレフィン材料は、６Ｋｇ／ｍ２未満、より好ましくは４Ｋｇ／ｍ２未満、さらにより好ましくは３Ｋｇ／ｍ２未満の、UNI EN 12088（ＲＨ（相対湿度）＞９５％−２８日後）に準拠した吸水率を特徴とする。
好ましくは、発泡ポリオレフィン材料は、表１による、圧縮速度１００ｍｍ／分および第４圧縮での、ISO 3385 1986 part 1に準拠した圧縮抵抗を特徴とする。
本発明のタイヤで吸音材料として使用される発泡ポリオレフィン材料は、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡材料である。
好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡吸音材料は、例えば、Dow Chemicalによる国際公開第０１／７０８５９号で説明されている。
穴のあいた独立気泡を有する発泡材料は、従来の用途向けに公知であり、例えば、国際公開第２０１２／１５６４１６Ａ１号、およびこの特許の中で挙げられた他の文献で説明されている。
本発明のタイヤで吸音要素として使用される独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料は、面１０ｃｍ２当たり少なくとも１個の穴、より好ましくは少なくとも５個、少なくとも１０個、少なくとも２０個、少なくとも３０個の穴を有するのが好ましい。
発泡材料の穴は、部分的なもの、貫通したもの、またはそれら２つの組み合わせ、すなわち、二重または三重穴とすることができ、二重穴、すなわち、貫通穴と部分穴の組み合わせが好ましい。
貫通穴とは、発泡材料の厚さ全体にわたって発泡材料を横断する穴を意味する。
部分穴とは、発泡材料の厚さ全体にわたって発泡材料を横断することのない穴を意味する。
部分穴は、発泡材料の厚さ未満の深さ、通常ではそのような厚さの約２５％〜８５％の深さを有する。
発泡材料を通る貫通または部分穴は、通常では断面が円形であるが、楕円形、正方形、三角形、または長円形などの他の形状も可能である。
穴の平均幅は、通常０．０１ｍｍよりも大きく、好ましくは０．１ｍｍよりも大きく、好ましくは０．５ｍｍよりも大きい。
穴の平均幅は、好ましくは０．０１ｍｍ〜２ｍｍ、より好ましくは０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍの間に含まれる。
貫通および部分穴は、互いに同じ、または異なる形状および／または幅を有することができる。
通常、穴は、発泡材料シートの少なくとも一部、好ましくは面全体にわたって、とりわけ、そのようなシートの厚さによって決まる所定の間隔で均一に分布する。
独立気泡を有する発泡材料の二重穴の加工の一例が、欧州特許第１０２６１９４Ｂ１号で説明されている。
発泡材料の穴により、独立気泡の一部が開放される。
連続気泡の体積は、通常、ASTM D2856-Aなどの標準試験によって求められる。
好ましくは、穴あけ後の発泡材料は、それでもなお、独立気泡を体積％で少なくとも４０％、好ましくは少なくとも６０％、より好ましくは少なくとも６５％含む。
好ましくは、穴あけ後の発泡材料は、穴あけによって開放された気泡を体積％で少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％含む。
好ましくは、穴あけ後の発泡材料は、穴あけによって開放された気泡を体積％で約１０〜５０％、好ましくは約１５〜４０％、２０〜３５％含む。
独立気泡を有する発泡材料における特定の数量の気泡の開放により、音波用の蛇行路が形成されることから、吸音特性が改善される。
さらに、任意の解釈的理論に束縛されることなく、本出願人は、マクロ気泡構造と発泡ポリオレフィン材料の穴との組み合わせにより、熱も迅速かつ効果的に除去され、驚いたことに、タイヤの空洞内で、すなわち、かなりの熱的および機械的応力がかかる状態で、高い融点を有するとして公知の従来のポリウレタン材料に代わる吸音材料として、本来熱特性が劣ることを特徴とするこれらのポリオレフィン材料の使用が可能になると考える。
本発明のタイヤでは、吸音材料は、単一層として、または、代替案として、互いに結合された２つ以上の層として使用されるのが好ましく、２つ以上の層の場合に、２つ以上の層は、ローリングによって結合されるのが好ましい。
吸音材料は、約５ｍｍを超える厚さ、通常では約５〜約５０ｍｍ、好ましくは７〜４０ｍｍ、より好ましくは１０〜３０ｍｍの厚さを有する。
穴のあいた独立マクロ気泡を有するポリエチレンからなる、特に好ましい市販の吸音材料の一例は、Stratocell Whisper（商標）と称され、Sogimiから提供されており、ここでは図６に示されている。図６の写真により、このStratocell Whisperのサンプルの外観を認識し、定規のミリメートル目盛りで直接比較することで、マクロ気泡の実際の大きさを認識することが可能になる。
吸音材料は、シート、通常は長方形、またはロールの形態で販売されている。
通常、吸音材料の２つの主面の一方は、適切な接着剤の層で被覆され、さらに、第１の剥離可能フィルムで保護されており、それに対して、他方の面は、第２の保護フィルムを有してよいし、または有さなくてもよい。第１の剥離可能フィルムを剥がすことで、吸音材料をタイヤの不透過性エラストマー材料層の半径方向内側面に付着させることが可能になる。
あるいは、不透過性エラストマー材料（ライナ）上で、吸音材料を配置することが、ひいては、吸音材料の接着を進めることが望ましい面部分に、または両方の面に接着剤を塗布することが可能である。
この目的のために一般に使用される接着剤の例には、アクリル接着剤、例えば、名称２ＣでTekspan Automotiveから、または名称5015TPもしくはD5952でNittoから販売されている感圧型変性アクリル接着剤、あるいは3Mによるロール形態の9472LEアクリル接着剤がある。
しかし、ライナのエラストマー材料への吸音材料の安定した付着を保証するのに適している限り、この分野で通常使用される他のタイプの接着剤を適用することができる。通常、この層は、ハロブチルゴムからなる。
本発明によるタイヤに貼り付けられる、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料は、予想外にも、より小さい独立気泡を有する従来のポリウレタン材料と比べて、改善されたライナへの付着性を示す。
従来のプロセスに従って作製されたタイヤの場合、吸音材料をライナの半径方向内側面に付着させる前に、成形ステップから残っている可能性のあるあらゆる汚染物質をそのような面から除去することが一般に好都合であり、除去は、例えば、こすることで機械的に、および／または、例えば、溶剤を用いて化学的に行われる。
有利にも、そのような面が実質的に汚染されていないタイヤを使用することで、清浄ステップを最小限にするか、または完全になくして、吸音材料の接着を直接進めることが可能である。
本発明によるタイヤでは、吸音材料の少なくとも１つの層は、不透過性エラストマー材料層に対して半径方向内側位置に貼り付けられる。
好ましい実施形態では、ただ１つの吸音材料層が貼り付けられる。
別の実施形態では、互いに同じまたは異なる、部分的にまたは好ましくは完全に重なる２つ以上の吸音材料層が貼り付けられ、これらの吸音材料層の少なくとも１つは、上記のように、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む。
多層の場合、吸音材料は、例えば、接着またはローリングにより互いに付着するのが好ましい。
本発明によるタイヤでは、吸音材料は、不透過性エラストマー材料層の半径方向内側面の一部分に少なくとも貼り付けられる。
好ましくは、吸音材料は、不透過性エラストマー材料の半径方向内側面に貼り付けられ、タイヤの全周にわたり、少なくとも、好ましくはタイヤのクラウンの１０％〜７０％のタイヤのクラウン部分で軸方向に延びる。
好ましくは、吸音材料は、不透過性エラストマー材料の半径方向内側面に貼り付けられ、タイヤの全周にわたって、ビード部間を軸方向に延びる。
好ましくは、吸音材料は、不透過性エラストマー材料の半径方向内側面に貼り付けられ、タイヤの円周の一部にわたって延びる。
好ましくは、吸音材料は、不透過性エラストマー材料の半径方向内側面に貼り付けられ、実質的にタイヤの赤道面を中心として軸方向に延びる。
本発明によるタイヤでは、吸音材料は、好ましくは、周方向に互いに平行な、または赤道面に対して傾斜して延びる１つだけのストリップとして、または複数のストリップの形で、不透過性エラストマー材料の半径方向内側面に貼り付けることができる。
好ましくは、吸音材料は、タイヤの姿勢がアンバランスになるのを回避するように、可能な限り対称に荷重を分散させる態様で、不透過性エラストマー材料の半径方向内側面に貼り付けられる。
好ましくは、吸音材料は、１つまたは複数の材料ストリップの端部フラップが重なるのを防止しながら、不透過性エラストマー材料の半径方向内側面に貼り付けられる。
好ましくは、内面の被覆率は、１００％以下で、好ましくは５０％を超える。
好ましくは、被覆率は、好ましくは１以上で、好ましくは１０未満の可変の個数を用いて得ることができる。
好ましくは、本発明のタイヤは、高性能（ＨＰ ハイパフォーマンス）または超高性能であり、セダン、バン、ステーションワゴン、ＳＵＶ（スポーツユーティリティビークル）、および／またはＣＵＶ（クロスオーバユーティリティビークル）などの主に人を運ぶ車に装備することを意図され、通常、当該タイヤは高移動速度を可能にする。
高性能および超高性能のタイヤとは、特に、少なくとも１６０ｋｍ／ｈを超える、２００ｋｍ／ｈを超える、および最大で３００ｋｍ／ｈ超までの速度に達することを可能にするタイヤである。そのようなタイヤの例には、特に、大きなエンジン排気量を有する四輪車両用のＥ．Ｔ．Ｒ．Ｔ．Ｏ（ヨーロッパタイヤリム技術機構）規格によるクラス「Ｔ」、「Ｕ」、「Ｈ」、「Ｖ」、「Ｚ」、「Ｗ」、「Ｙ」に属するものがある。通常、そのようなクラスに属するタイヤは、部分的に、１８５ｍｍ以上で、好ましくは３２５ｍｍ以下の、より好ましくは、１９５ｍｍ〜３２５ｍｍの幅を有する。そのようなタイヤは、１５インチ以上で、好ましくは２４インチ以下の、より好ましくは１７インチ〜２２インチの取付径を有するリムに取り付けられるのが好ましい。ＳＵＶおよびＣＵＶとは、通常、１８００ｃｃ以上の、より好ましくは２０００ｃｃ〜６２００ｃｃのエンジン排気量を有する一体トラクションを含む、高い車高の車両を意味する。好ましくは、そのような車両は、１４００Ｋｇを超える、より好ましくは１５００Ｋｇ〜３０００Ｋｇの質量を有する。
本発明のタイヤは、夏タイヤ、冬タイヤ、または全天候型タイヤ（すべての季節で使用できるタイヤ）として使用することができる。
さらなる特徴および利点が、本発明による防音タイヤの好ましいが、非限定的な実施形態の詳細な説明からさらに明らかになるであろう。
そのような説明が、非限定的な例として提示される同封図面を参照して下記に記述される。
本発明の詳細な説明
図１は、本発明による独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む車両ホイール用の防音タイヤを半径方向半断面で示している。
図１は、本発明による独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む車両ホイール用の防音タイヤを半径方向半断面で示している。
特に図１では、「ａ」は軸方向を示し、「Ｘ」は半径方向を示し、赤道面の線は、特にＸ−Ｘで示されている。
四輪車両用のタイヤ１００は、少なくとも１つのカーカス層１０１を含む少なくとも１つのカーカス構造体を含み、少なくとも１つのカーカス層１０１は、ビードフィラ１０４に結合可能な、ビードコアと呼ばれるそれぞれの固定環状構造体１０２と係合する両側の端部フラップをそれぞれ有する。ビードコア１０２およびフィラ１０４を含むタイヤの領域は、図示しない、対応する取付リムにタイヤを固定することを意図されたビード構造体１０３を形成している。
カーカス構造体は、通常ラジアルタイプである、すなわち、少なくとも１つのカーカス層１０１の補強要素が、タイヤの回転軸を含む平面上で、タイヤの赤道面に対して実質的に垂直に位置する。前記補強要素は、通常、例えば、レーヨン、ナイロン、ポリエステル（例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ））などの繊維コードによって構成されている。各ビードコア構造体は、図１に示すように、カーカスのいわゆる折り返し部１０１ａを形成するように、少なくとも１つのカーカス層１０１の両側の側縁部を固定環状構造体１０２のまわりに折り返すことで、カーカス構造体に結合されている。
一実施形態では、カーカス構造体とビード構造体との間の結合は、第２のカーカス層（図１には示していない）を第１のカーカス層に対して軸方向外側位置に付加することで達成することができる。
エラストマー材料でできた耐摩耗性ストリップ１０５は、各ビード構造体１０３の外側位置に配置されている。
カーカス構造体は、互いに対して、およびカーカス層に対して、半径方向に重ねて置かれ、通常、エラストマー組成物の層に組み込まれた繊維および／または金属補強コードを有する１つまたは複数のベルト層１０６ａ、１０６ｂを含むベルト構造体１０６に結合されている。
そのような補強コードは、タイヤ１００の円周伸長方向に対して交差する配向を有することができる。「周」方向とは、タイヤの回転方向にほぼ一致する向きの方向を意味する。
ベルト層１０６ａ、１０６ｂに対して半径方向にさらに外側の位置には、少なくとも１つの周方向ベルト層を含む、一般に「０°ベルト」として公知の少なくとも１つの周方向補強層１０６ｃが付加されている。
補強層（周方向ベルト）は、複数の、通常では金属および／または繊維のコードを含むことができる。
ベルト構造体１０６に対して半径方向外側位置には、タイヤ１００を構成する他の半製品と同様に、エラストマー材料でできたトレッドバンド１０９が付加されている。
エラストマー材料でできたそれぞれのサイドウオール１０８も、カーカス構造体の側面上で軸方向外側位置に付加され、それぞれ、トレッド１０９の側縁部１１０の１つからそれぞれのビード構造体１０３まで延びている。縁部１１０間に含まれるタイヤ部分は、タイヤのクラウンＣを特定する。ベルト構造体１０６は、トレッドに対して半径方向内側位置において、そのようなクラウンＣの位置で、したがって縁部１１０まで延びるのが好ましい。
トレッドバンド１０９は、半径方向外側位置に、地面と接することを意図された転動面１０９ａを有する。周方向溝は、通常この面１０９ａに設けられており、転動面１０９ａに配置された、様々な形状および大きさの複数のブロックを画定するように、横方向の切り込み（図１には示していない）によってつなげられる。転動面１０９ａは、簡潔にするために図１では平滑な形で示されている。
下層１１１は、ベルト構造体１０６とトレッドバンド１０９との間に配置することができる。
一般的には「ライナ」として公知の不透過性エラストマー材料層１１２は、タイヤ注入空気に対する必要な不透過性をもたらし、通常、カーカス層１０１に対して半径方向内側位置に配置される。
不透過性エラストマー材料層１１２の半径方向内側面１１３は、例えば、接着によって、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む吸音材料３０１の層に付着している。
吸音材料層は、アクリル接着剤などの適切な接着剤を用いた接着によって、または吸音層をタイヤの内径よりも大きい寸法にすることによる嵌合または圧縮によって、不透過性エラストマー材料層の半径方向内側面１１３に付着することができる。
図１を参照すると、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料でできた吸音層３０１を担持したタイヤ１００が、半径方向断面で示されている。吸音層３０１は、接着によって、クラウン部分Ｃで不透過性エラストマー材料層１１２の半径方向内側面１１３と一体にされ、軸方向に延びて前記クラウン部分の少なくとも一部を占めている。
車両ホイール用の防音タイヤを製造するプロセスは、
ｉ）加硫され、型成形されたタイヤを用意することと、
ｉｉ）必要に応じて、タイヤの半径方向内側面の少なくとも一部分を清浄することと、
ｉｉｉ）タイヤの半径方向内側面の、必要に応じて清浄された部分に少なくとも吸音材料を貼り付けることと、
を含み、
吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均気泡径を特徴とし、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む。
ｉ）加硫され、型成形されたタイヤを用意することと、
ｉｉ）必要に応じて、タイヤの半径方向内側面の少なくとも一部分を清浄することと、
ｉｉｉ）タイヤの半径方向内側面の、必要に応じて清浄された部分に少なくとも吸音材料を貼り付けることと、
を含み、
吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均気泡径を特徴とし、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む。
吸音材料に関して、このプロセスは、本発明による防音タイヤに関連してすでに示した好ましい貼付け方法における材料を使用することが好ましい。
このプロセスの清浄作業ｉｉ）は、通常、ステップｉ）で用意されたタイヤが、従来のプロセスに従って作製されたタイヤの場合に起こるのと同様に、タイヤの成形時に加えられた潤滑剤、またはオイル、または乳剤および付着防止溶液によって、不透過性エラストマー材料層の半径方向内側面を汚染された場合に実施される。
これらの汚染物が存在することで、接着性が高く、高価で、取り扱いが難しい接着剤を使用した場合でさえ、使用時に、その後の応力に耐えるのに適した接着性をライナの内面上の吸音材料に付与することが通常不可能になる。
そのような場合に、これらの問題を改善するために、吸音材料を貼り付けることで影響を受けるライナの半径方向内側面の少なくとも一部に対して、清浄作業を進めることが好ましい。
清浄は、スポンジ、布きれ、またはブラシを用いた機械的除去および適切な溶剤を用いた汚染物の溶解の両方、またはそれらの組み合わせによる任意の適切な方法に従って行うことができる。
有利にも、その代わりとして、そのような面が実質的に汚染されていないタイヤを用意することで、清浄作業を最小限にするか、または完全になくして、吸音材料の接着を直接進めることが可能である。
必要に応じて清浄された不透過性エラストマー材料層の半径方向内側面の少なくとも一部分に吸音材料を貼り付ける作業は、接着によって行われるのが好ましい。
吸音材料の接着は、そのような目的に適した接着剤または粘着剤、好ましくはアクリル接着剤を使用して行われる。
接着によって、吸音材料を貼り付けるために、吸音材料の２つの主面の一方の一部分、不透過性エラストマー材料層の半径方向内側面の少なくとも一部分、またはその両方における、対応する、または対応しない部分に少なくとも接着剤を塗布することができる。
好ましくは、吸音材料は市販されているので、付加的な接着剤層が主面の一方に配置され、接着剤層が第１の剥離フィルムによって適切に保護された状態ですでに用意された、シートまたはロールの形態の吸音材料が使用される。
貼り付けるために、場合によっては吸音材料を定寸に切断した後、第１の保護フィルムが接着剤層から剥がされ、吸音材料が、手作業で、または適切な自動化システムを用いて、圧力下でライナの所望する表面部分に貼り付けられる。
吸音材料は通常、別の（第２の）剥離保護フィルムが、接着剤で被覆されていない他方の主面に配置された状態で売られている。主に、発泡吸音材料に対して保護機能を果たすこの第２のフィルムは、通常、熱可塑性フィルムからなる。
本発明による防音タイヤでは、この第２のフィルムは付着したままにしておいてよいし、または吸音材料を貼付後、除去されるのが好ましい。
本出願人は、本発明によるタイヤの吸音性能が、通常では、吸音材料のこの第２のフィルムが除去された場合に改善されることに気付いた。
本出願人は、建築物および設備を防音化する、または防音道路バリアを作るために使用される、したがって、静的用途に、かつ／または温度状態を制御する形で使用されるこれらの特定の吸音材料が、この用途に通常使用されるポリウレタンに比べて低い融点を有するとして公知のポリオレフィンからなるとしても、タイヤの空洞内に配置された場合でさえ、すなわち、大きな機械的および熱的応力がかかった状態でさえ、共振騒音を減衰させるのに驚くほど適しており、効果的であることを発見した。
有利にも、これらの材料は、加水分解安定性を有し、吸水しない。さらに、マクロ気泡の形態学的特徴により、これらの材料は特に軽量であり、完成タイヤの重量の全体的な削減に寄与する。
ここで、例示することを目的とし、限定することを意図しない以下の例が提示される。
フォノメトリック（phonometric）試験
本発明の吸音材料および比較材料のキャビティ音の減衰性能を評価するために、下記に詳細に説明する方法に従って、前もって選択したストリップ状の材料をライナの内面に貼り付けて、試料タイヤを用意した。
本発明の吸音材料および比較材料のキャビティ音の減衰性能を評価するために、下記に詳細に説明する方法に従って、前もって選択したストリップ状の材料をライナの内面に貼り付けて、試料タイヤを用意した。
次いで、リムに取り付けたタイヤ（衝撃試験またはハンマー試験）と、自動車に取り付けたタイヤの両方に対して実施したフォノメトリック試験で吸音性能を測定し、閉鎖環境（半無響室での試験）および道路（運転者／同乗者室の騒音測定および試験員の見解）で評価した。
試料の準備
加硫ステップ時に注入された付着防止溶液のすべての汚染物を除去するために、クラウン部分に位置する、タイヤPirelli 275/45R20のブロモブチル材料でできたライナの内面を軟質研磨スポンジで清浄した。
加硫ステップ時に注入された付着防止溶液のすべての汚染物を除去するために、クラウン部分に位置する、タイヤPirelli 275/45R20のブロモブチル材料でできたライナの内面を軟質研磨スポンジで清浄した。
次に、発泡体とライナとの間に入れたアクリル接着剤層を用いて、選択した吸音材料をその面に単一のストリップとして貼り付けた。接着剤のない、発泡体の他方の面を剥離可能な保護フィルムで被覆した。
赤道面に対して対称に、円周全体にわたってライナの内側面を被覆することで、吸音材料を貼り付けた。
本発明による、穴のあいた独立マクロ気泡を有するポリエチレン発泡体Ａを含むタイヤ（試料１〜３）の性能を、吸音発泡体のない基本タイヤ（試料Ｃ１）の性能と比較し、さらに、２つの異なる厚さ（２０ｅ１０ｍｍｍ）の、連続気泡を有するポリウレタン発泡体Ｂを含む比較タイヤ（試料Ｃ２〜Ｃ３）、および穴のあいていない独立マイクロ気泡を有するポリエチレン発泡体Ｄ１、Ｄ２を含む比較タイヤ（試料Ｃ４、Ｃ５）の性能と比較した。
発泡体Ａは、独立マクロ気泡および二重穴を有するポリエチレン発泡体であり、ASTM D3575-08 Suffix Wに従って測定した密度が２５Ｋｇ／ｍ３であり、BS 4443/1 Met.4に準拠して気泡数／２５ｍｍ＜１０であり、厚さは１０または２０ｍｍであり、商品名Stratocell Whisper（登録商標）でSogimiから販売されている（図６）。
この発泡体は、接着剤および第１の保護フィルムで被覆された第１の面と、第２の保護フィルムで直接被覆された第２の面とを有する。試料１、２では、第２の保護フィルムをそのままとし、その代わりとして、試料３では、第２の保護フィルムを剥がした。
発泡体Ｂは、連続マイクロ気泡を有するポリウレタン発泡体PL38LWF(Tekspan Automotive)であり、密度３５〜４１Ｋｇ／ｍ３（ISO 1855）、気泡数／２５ｍｍ＞４０、厚さ１０または２０ｍｍであった。
発泡体Ｄ１は、独立マイクロ気泡を有する架橋ポリオレフィン発泡体であり、気泡数／２５ｍｍ＞４０であり、ISO845-88に従って測定した密度が３３±３．５Ｋｇ／ｍ３であり、商品名K630でTekspan Automotiveから販売されている。
発泡体Ｄ２は、独立マイクロ気泡を有する架橋ポリエチレン発泡体（気泡数／２５ｍｍ＞４０）であり、ISO845-88に従って測定した密度が３０±５Ｋｇ／ｍ３であり、商品名X105 SMでTekspan Automotiveから販売されている。
以下の表２では、こうして準備されたタイヤの試料について、タイヤの構造上の特徴と合わせて提示している。
衝撃試験（ハンマー試験）
実質的に定性的な性質のこの内部試験は、キャビティ音を減衰させる際の材料の有効性に基づいて材料を予備選択するために使用される。
実質的に定性的な性質のこの内部試験は、キャビティ音を減衰させる際の材料の有効性に基づいて材料を予備選択するために使用される。
（ポリエチレン発泡体Ａを有する）本発明による試料１〜３のタイヤと、（発泡体のない）比較タイヤＣ１とをリム9JX20 E.T.R.T.Oに取り付け、圧力２．６バーまで空気を注入した。
荷重のかかっていない各タイヤをダイナモメータハンマーで打撃し、衝撃により発生した様々な周波数の音の振幅をＸ軸に沿って記録し、図２の図解で示した。
グラフから分かるように、空洞共振現象が、約１７０〜２００Ｈｚにある一連のピークで示されている。
約１９０ＨＺにある、吸音発泡体のない基本タイヤ（Ｃ１）の共振ピークの強度は、発泡体の厚さに比例して、すべての試料１〜３で弱まった。被試験試料の中から最も良好な減衰作用を示した、厚さが２０ｍｍで両方の保護フィルムがない試料（試料３）に、吸音作用のかなりの強化も認められた。
半無響室での運転者／同乗者室内の騒音の測定
この試験では、半無響室において、本発明によるタイヤ（試料３）の音響減衰性能を、吸音発泡体のない比較タイヤ（Ｃ１）、または従来のポリウレタン発泡体を含む比較タイヤ（Ｃ２）の音響減衰性能と比較した。
この試験では、半無響室において、本発明によるタイヤ（試料３）の音響減衰性能を、吸音発泡体のない比較タイヤ（Ｃ１）、または従来のポリウレタン発泡体を含む比較タイヤ（Ｃ２）の音響減衰性能と比較した。
評価を受けるタイヤを9JX20 E.T.R.T.Oリムに取り付け、圧力が２．６バーになるまで空気を注入し、自動車に取り付けた。
各タイヤセットごとに、２０〜１５０Ｋｍ／ｈの間で速度を増速させながら、運転者／同乗者室内の騒音の強度を測定した。自動車メーカの公式試験は、通常４０〜８０Ｋｍ／ｈの速度でタイヤのキャビティ音に対する減衰性能を評価し、その理由は、この範囲よりも遅い、または速い速度では、測定をほとんど無意味にする他の騒音発生現象があるからである。
検査を受ける様々なタイヤごとに、車両の運転者／同乗者室内において、６５および８０Ｋｍ／ｈの速度で測定した、周波数に対する音の強度曲線をそれぞれ図３および図４に示している。
見て分かるように、空洞共振ピークの周波数において（約１９０Ｈｚ）、タイヤ試料３は、従来のポリウレタン発泡体を含むタイヤ（Ｃ２）のものと同等の、騒音に対する減衰効果を見せている。したがって、この試験から、吸音発泡体の加水分解安定性および非吸湿性に対して有利な本発明の防音タイヤは、吸音性能の点で、従来のポリウレタン発泡体を含む公知の防音タイヤと少なくとも同等であると推測される。
道路上での運転者／同乗者室の騒音の測定
この試験では、本発明によるタイヤ試料３の道路上での音響減衰性能を、吸音発泡体のない比較タイヤ（Ｃ１）、または従来のポリウレタン発泡体を含む比較タイヤ（Ｃ２、Ｃ３）、または穴のあいていない独立マイクロ気泡を有するポリエチレン発泡体を含む比較タイヤ（Ｃ４、Ｃ５）の音響減衰性能と比較した。
この試験では、本発明によるタイヤ試料３の道路上での音響減衰性能を、吸音発泡体のない比較タイヤ（Ｃ１）、または従来のポリウレタン発泡体を含む比較タイヤ（Ｃ２、Ｃ３）、または穴のあいていない独立マイクロ気泡を有するポリエチレン発泡体を含む比較タイヤ（Ｃ４、Ｃ５）の音響減衰性能と比較した。
検査を受けるタイヤを9.0Jx20リムに取り付け、圧力が２．３〜２．５バーになるまで空気を注入し、VW Tuareg 3.0 TD車に取り付けた。
温度が９〜１３℃の粗いアスファルト走行路上で、自動車の速度を約８０Ｋｍ／ｈまで上げ、その後、エンジンを切り、車両が停止するまで、試験員が運転者／同乗者室内の騒音を測定および評価した。
自動車の中心（右チャネル）および窓側（左チャネル）にマイクロフォンを配置して、車速４０〜８０Ｋｍ／ｈ、周波数０〜２２０００Ｈｚで運転者／同乗者室内の騒音の測定を実施した。
図５ａおよび図５ｂから推測されるように、運転者／同乗者室内の２つの異なる位置（上のグラフ図５ａは自動車の中心、下のグラフ図５ｂは窓側）で測定された騒音は、速度の上昇と共に大きくなる。
グラフから、本発明によるタイヤ３は、従来の連続マイクロ気泡を有するポリウレタン発泡体を含む防音タイヤ（Ｃ２、Ｃ３）、および穴のあいていない独立マイクロ気泡を有するポリエチレン発泡体を含む防音タイヤ（Ｃ４、Ｃ５）と比べて、運転者／同乗者室内の騒音の低減において、高くないとしても、少なくとも同程度の効果を有することが認められる。
以下の表３および表４では、自動車の運転者／同乗者室内の２つの位置において、約１９０Ｈｚのピーク周波数、ならびにそれぞれ６０Ｋｍ／ｈおよび８０Ｋｍ／ｈの速度で測定した音の強度が、検査を受けた様々なタイヤごとに示されている。
上記のデータから、本発明によるタイヤ（試料３）は、概ね、標準的なポリウレタン発泡体（Ｃ１ｅＣ２）が見せるものよりも高くないとしても、少なくとも同等の、騒音に対する減衰効果を有すると分かる。
より詳細には、速度６０Ｋｍ／ｈおよび８０Ｋｍ／ｈでの測定に関するデータは、この試験で使用した、穴のあいたマクロ気泡を有するポリエチレン発泡体が、標準的なポリウレタン発泡体および穴のあいていないマイクロ気泡を有するポリエチレン発泡体よりもいっそうより良好なキャビティ音低減能力を有することを示している。
道路上での騒音に関する試験員による評価
自動車試験員は、上記の走行状態での運転者／同乗者室内で感じられる騒音に関する以下の見解を述べた。
自動車試験員は、上記の走行状態での運転者／同乗者室内で感じられる騒音に関する以下の見解を述べた。
試験員の見解からも、本発明によるタイヤは、従来のポリウレタン発泡体を含む防音タイヤよりも高くはないにしても同等の吸音性能を見せるという結論を下すことができる。
吸音発泡体の持続時間の評価
圧力が３．０バーになるまで空気を注入した本発明によるタイヤ275/45 R20 110W（試料３）を閉鎖環境で疲労試験にかけ、この疲労試験は、温度２５℃、一定荷重１３８０Ｋｇの状態で、タイヤを直径２．０ｍのストリートタイヤに載せて、一定速度８０Ｋｍ／ｈで４００時間にわたって回転させることと、８０時間の間隔でタイヤを停止させ、取り外したときに、吸音層の完全性を検証することとで構成された。本発明によるタイヤは、中間劣化の兆候を見せず、吸音層の脱離または損傷なしに、所定の４００時間を超過した。
圧力が３．０バーになるまで空気を注入した本発明によるタイヤ275/45 R20 110W（試料３）を閉鎖環境で疲労試験にかけ、この疲労試験は、温度２５℃、一定荷重１３８０Ｋｇの状態で、タイヤを直径２．０ｍのストリートタイヤに載せて、一定速度８０Ｋｍ／ｈで４００時間にわたって回転させることと、８０時間の間隔でタイヤを停止させ、取り外したときに、吸音層の完全性を検証することとで構成された。本発明によるタイヤは、中間劣化の兆候を見せず、吸音層の脱離または損傷なしに、所定の４００時間を超過した。
疲労試験後の吸音発泡体の吸音性能の評価
上記の半無響室での疲労試験の前後に、本発明によるタイヤ（試料３）を吸音性能の測定にかけた。
上記の半無響室での疲労試験の前後に、本発明によるタイヤ（試料３）を吸音性能の測定にかけた。
図７は、疲労試験の前後において、８０〜６０Ｋｍ／ｈの速度範囲で本発明によるタイヤから発生した騒音を、周波数１９２および２０８Ｈｚで、人間の耳により類似した重み曲線「Ａ」に従ってＰａ（パスカル）で測定したグラフを示している。重なった曲線に見られるように、吸音材料は、４００時間の転動後に、同じ吸音作用を驚くほど維持した。
Claims (14)
- 車両ホイール用の防音タイヤ（１００）であって、少なくとも、
前記タイヤの、好ましくは不透過性エラストマー材料層（１１２）の半径方向内側面（１１３）の一部分に少なくとも貼り付けられた吸音材料（３０１）を含み、前記吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均径を特徴とする独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む、防音タイヤ（１００）。 - 独立マクロ気泡を有する前記発泡ポリオレフィン材料は、前記材料自体の少なくとも１つの面の１０ｃｍ２当たり少なくとも１個の穴、より好ましくは少なくとも５個、少なくとも１０個、少なくとも２０個、少なくとも３０個の穴を含む、請求項１に記載のタイヤ（１００）。
- 独立気泡を有する前記発泡ポリオレフィン材料は、２５ｍｍ内に、３０個未満、好ましくは２０個未満、より好ましくは１０個未満の複数の気泡を含む、請求項１または２に記載のタイヤ（１００）。
- 独立気泡を有する前記発泡ポリオレフィン材料は、両側の２つの主面を有するシートの形態を取り、前記２つの面の少なくとも一方に、４ｃｍ２ごとに少なくとも１つの穴、好ましくは２ｃｍ２ごとに少なくとも１つの穴、さらにより好ましくは１ｃｍ２ごとに少なくとも１つの穴を含む、請求項２または３に記載のタイヤ（１００）。
- 独立気泡を有する前記発泡ポリオレフィン材料は、エチレンのホモおよびコポリマー、プロピレンのホモおよびコポリマー、Ｃ４−Ｃ２０α−オレフィンのホモおよびコポリマー、ならびにそれらの混合物の中から、好ましくはエチレンのホモおよびコポリマーならびにそれらの混合物の中から選択されるポリオレフィン材料の膨張によって得ることができる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤ（１００）。
- 前記ポリオレフィン材料は、０．９４０ｇ／ｃｍ３以下の密度、好ましくは０．９１０〜０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有する低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）である、請求項５に記載のタイヤ（１００）。
- 前記発泡ポリオレフィン材料は、４０Ｋｇ／ｃｍ３以下の、好ましくは３０Ｋｇ／ｍ３以下の、より好ましくは２５Ｋｇ／ｃｍ３以下の密度を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のタイヤ（１００）。
- 前記発泡ポリオレフィン材料は、穴あけによって開放された気泡を少なくとも１０％、好ましくは少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも２５％含む、請求項２〜７のいずれか１項に記載のタイヤ（１００）。
- 前記発泡ポリオレフィン材料は、少なくとも１つの貫通穴と、少なくとも１つの部分穴とを含む、請求項２〜８のいずれか１項に記載のタイヤ（１００）。
- 前記穴のあいた発泡ポリオレフィン材料の前記穴は、前記材料の面全体にわたって均一に分布する、請求項２〜９のいずれか１項に記載のタイヤ（１００）。
- 前記穴のあいた発泡ポリオレフィン材料の前記穴は、０．０１ｍｍを超える、好ましくは０．１ｍｍを超える、好ましくは０．５ｍｍを超える平均幅を有する、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のタイヤ（１００）。
- 前記発泡ポリオレフィン材料の厚さは、約５ｍｍを超え、約５〜５０ｍｍ、好ましくは約７〜４０ｍｍ、より好ましくは約１０〜３０ｍｍの間に含まれる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のタイヤ（１００）。
- 高性能（ＨＰ ハイパフォーマンス）または超高性能（ＵＨＰ ウルトラハイパフォーマンス）である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のタイヤ（１００）。
- 車両ホイール用の防音タイヤ（１００）を製造するプロセスであって、
ｉ）加硫され、型成形されたタイヤを用意することと、
ｉｉ）必要に応じて、前記タイヤの半径方向内側面（１１３）の少なくとも一部分を清浄することと、
ｉｉｉ）前記タイヤの前記半径方向内側面の、必要に応じて清浄された部分に少なくとも吸音材料（３０１）を貼り付けることと、
を含み、
前記吸音材料は、ASTM D3576に準拠した、少なくとも１．５ｍｍ、より好ましくは少なくとも３ｍｍ、さらにより好ましくは少なくとも４ｍｍの平均気泡径を特徴とし、好ましくは穴のあいた独立マクロ気泡を有する発泡ポリオレフィン材料を含む、プロセス。
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