JP5875674B2

JP5875674B2 - 発泡材料を含む改良されたトレッドを有するタイヤを製造する方法

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Publication number: JP5875674B2
Application number: JP2014506923A
Authority: JP
Inventors: ロペスホセメリノ; ディディエヴァスール; オリヴィアクスシート; シルヴァンプチ−ジャン
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA; Michelin Recherche et Technique SA France
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA; Michelin Recherche et Technique SA France
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2032-04-27
Also published as: JP2014516826A; US9604422B2; FR2974534A1; CN103501991B; EP2701896B1; WO2012146878A1; EP2701896A1; CN103501991A; US20140150943A1; FR2974534B1

Description

本発明は、気泡材料を含むタイヤの分野に関する。

タイヤのグリップを向上させるため、国際公開第２００９／００３５７６号又は同第２００９／００３５７７号は、
‐気泡材料で作られていて、以下において走行層と呼ぶ外側ゴム層を備え、中空トレッドパターン要素が気泡材料中に作られ、
‐外側層の硬度よりも高い硬度を有する内側ゴム層を備えたトレッドを有するタイヤを提供している。

かかるタイヤを製造するため、走行層を形成するようになっていて、気泡発生剤が混ぜ込まれたゴムの塊を含む未硬化ブランクを作る。次に、このブランクを加硫モールド内に配置し、ブランクをこのモールド内で圧力下において加熱する。

熱及び圧力の作用を受けて、気泡発生剤を含む化学反応が材料中に気泡を形成するガスの泡を生じさせ、従って、この材料は、気泡質になる。走行層の外形は、モールドによって設定される。硬化がいったん完了すると、タイヤをモールドから取り出す。

グリップ及びノイズ性能が有利であるようにするため、気泡材料の膨張度が５０％以上であるようにすることが望ましい。この膨張度は、種々のパラメータの適当な値、例えば、特に、走行層を形成するようになったゴムの塊中の気泡形成剤の量、圧力、温度及びこのゴム塊の硬化時間を選択することによって当業者にはそれ自体知られている仕方で得られる。

かかる膨張度では、モールドからのタイヤの取り出し後、走行層の形状が依然として漸変し続け、その結果、この層が所望の外形を超えて半径方向に膨張することが観察されている。この膨張は、以下の２つの作用効果の結果である。

一方において、モールドを出る際、ガスを含む気泡の体積は、増大し続け、走行層をモールドによって設定された外形を超えて膨らませる。

他方において、タイヤがモールド内に位置する時点とタイヤがモールドから取り出された時点との間における圧力の差に起因して、走行層の膨張がモールドを出る際に観察される。

これら２つの作用効果により、モールドを出る際に、走行層の正確な幾何学的形状を得ることができず、従って、タイヤの所望の性能を得ることができない。

さらに、気泡材料中に溶けているガスは、比較的大きなサイズの泡の状態に蓄積する傾向を有する。これら蓄積した泡は、走行層を弱めると共にタイヤの性能を劣化させる大きなサイズの気泡を形成する。

国際公開第２００９／００３５７６号国際公開第２００９／００３５７７号

本発明の目的は、特に、タイヤの気泡材料走行層の幾何学的形状及び強度を最適化することにある。

この目的のため、本発明の一要旨は、タイヤの製造方法であって、タイヤの未硬化ブランクをモールド内で加硫し、
タイヤは、タイヤのトレッドの走行層を形成する気泡材料の層を有し、中空トレッドパターン要素が走行層中に作られ、
走行層は、
‐厚さＥ、及び
‐５０％以上の膨張度を有する、方法において、
‐未硬化ブランクは、気泡形成剤を形成するｐ‐ｐ′オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）を含む材料の塊を備え、材料は、気泡材料を形成するようになっている気泡形成剤を含み、
‐未硬化ブランクを、中空トレッドパターン要素を成形する成形要素を含む加硫モールド内に配置し、
モールドは、成形要素の少なくとも９５％が各々、次の２つの条件ａ）及びｂ）、即ち、
ａ）成形要素は、少なくとも１つの他の成形要素から、
ＤＭ＝６．８５＋０．００６５Ｔ³
以下である距離（ミリメートルで表される）だけ離隔され、
Ｔは、気泡材料を形成するようになった材料の塊中のｐ，ｐ′‐オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の量であり、Ｔは、３ｐｈｒ以上であり、
２つの成形要素相互間の離隔距離は、２つの成形要素相互間で動いた２つの成形要素相互間の最も短い距離であるという条件、
ｂ）成形要素は、走行層の厚さＥの少なくとも８０％に等しい深さを有する中空トレッドパターン要素を形成するようになっているという条件を満足させるようなものであることを特徴とする方法にある。

３ｐｈｒ以上のｐ，ｐ′‐オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の量Ｔにより、気泡材料の比較的迅速な膨張及び硬化の加速が可能である。

条件ａ）及びｂ）は、本発明の方法によって得られたタイヤの走行層中に比較的高い密度の深いトレッドパターン要素を必要とする。

かくして、本発明により、気泡材料の膨張度は、５０％以上であるが、走行層中の中空トレッドパターン要素の密度は、中空トレッドパターン要素により、タイヤが加硫モールドから取り出されたときに走行層の幾何学的形状のばらつきを制限し又はそれどころかなくすことができるようなものである。具体的に言えば、モールドを出る際、気泡材料は、本質的に、所望の外形を超えるのではなく、比較的多数である中空トレッドパターン要素中で膨張する（しかしながら、これらトレッドパターン要素を埋めるのではない）。最後に、十分に多くの且つ深いトレッドパターン要素により、加硫中、ガスの過剰分を放出し、従って過度に大きな空所の形成を回避することができる。

かくして、本発明の方法によって得られたタイヤは、幾何学的形状が制御された強固な走行層を有する。

さらに、驚くべきこととして、ｐ，ｐ′‐オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の量が多ければ多いほど、この気泡形成剤の量が増えたときに必要とされる中空トレッドパターン要素の密度を減少させることができる程度まで走行層がモールドを出た際に膨張する度合いがそれだけ一層小さくなることが観察された。したがって、条件ａ）は、ｐ，ｐ′‐オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）が増えるに連れて厳しさがそれだけ一層低くなる。

本発明の方法の他のオプションとしての特徴によれば、
‐ＤＭ＝５．９＋０．００５Ｔ³であり、
‐条件ａ）及びｂ）を満足させる成形要素は、次の条件、即ち、成形要素が、
‐走行層中に気泡材料のブロックを画定する水排除チャネル、及び
‐半径方向に開くようブロック中に作られた止まり穴の中から選択された中空トレッドパターン要素を形成するようになっているという条件を更に満足させる。

本発明の別の要旨は、上述の方法を実施することによって作られたタイヤにある。

本発明は、例示として与えられているに過ぎず、そして図面を参照して行われる以下の説明を読むと良好に理解されよう。

本発明の第１の実施形態としての方法に従って製造されたタイヤの一部の軸方向及び半径方向平面に沿って取った断面を含む斜視図である。図１の平面ＩＩ‐ＩＩに沿って取った断面図である。図１及び図２に示されたタイヤを製造することができる加硫モールドの一部の斜視図である。モールドからの取り出し後且つ気泡材料の膨張後における図１及び図２に示されたタイヤの軸方向断面図である。本発明の第２の実施形態としての方法に従って製造されたタイヤの一部の図１の斜視図に類似した図である。図５に示されたタイヤを製造することができる加硫モールドの一部の斜視図である。

タイヤを示している図の幾つかに関し、タイヤの半径方向の向きＸ、軸方向の向きＹ及び円周方向の向きＺに対応した互いに直交している軸線Ｘ，Ｙ，Ｚを含む印が示されている。

図１及び図２には、全体が参照符号１０で示された本発明の第１の実施形態としての方法に従って製造されたタイヤの一部が示されている。これらの図において、タイヤ１０は、加硫モールドからのその取り出し後における所望の外形を有する。

タイヤ１０は、トレッド１４によって覆われた補強材層１２を有する。

補強材層１２は、それ自体知られているように、従来型ゴム中に埋め込まれた金属又は繊維レインフォーサ（reinforcer）又は補強要素１６を有する。

トレッド１４は、気泡材料で作られていて、走行層１４Ａと呼ばれる外側ゴム層を有し、中空トレッドパターン要素が気泡材料中に作られ、トレッド１４は、外側層の硬度よりも高い硬度を有する内側ゴム層１４Ｂを更に有している。したがって、内側層１４Ｂは、走行層１４Ａと補強材層１２との間に半径方向に挿入されている。

走行層１４Ａは、厚さＥを有する。走行層１４Ａの材料は、５０％以上の膨張度を有する。この膨張度は、それ自体知られている方法及び手段を用いて測定できる。

中空トレッドパターン要素１８は、走行層１４中に気泡材料のブロック２４を画定する水排除チャネル２０，２２及び半径方向に開くようこれらブロック２４中に設けられた止まり穴２６の中から選択された要素を形成する。

水排除チャネル２０，２２は、例えば、円周方向の溝又は実質的に横方向のチャネルを形成する。

本発明の第１の実施形態としての方法に従って製造されたタイヤ１０では、止まり穴２６は、全体として円筒形の形状を有する。

トレッドパターン要素２０，２２，２６の少なくとも９５％は各々、次の条件、即ち、トレッドパターン要素が走行層１４Ａの厚さＥの少なくとも８０％に等しい深さＰを有するという条件を満足させる。

止まり穴２６は、ブロック２４中に一様に分布して設けられるのが良く、例えば、互い違いの列をなして分布して設けられる。

図１及び図２に示されたタイヤ１０の製造を可能にする本発明の第１の実施形態としての方法の主要なステップについて以下に説明する。

この方法によれば、タイヤの未硬化ブランクを加硫モールド２８内で加硫し、この加硫モールドの一部が図３に示されている。

この図３では、図示のモールド２８の一部は、ブロック２４を成形するようになっている。この目的のため、このモールドの一部は、特に、止まり穴２６により形成される中空トレッドパターン要素を成形するようになった円筒形フィンガの形態をした成形要素３０を有する。モールド２８のこの一部は、水排除チャネル２０，２２により形成される中空トレッドパターン要素の成形に関与するようになった成形要素３２，３４を更に有する。

モールド２８は、成形要素の少なくとも９５％が各々、次の２つの条件ａ）及びｂ）、即ち、
ａ）成形要素は、少なくとも１つの他の成形要素から、
ＤＭ＝６．８５＋０．００６５Ｔ³
以下である距離Ｄ（ミリメートルで表される）だけ離隔され、
Ｔは、気泡材料を形成するようになった材料の塊中のｐ，ｐ′‐オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の量であり、Ｔは、３ｐｈｒ以上であるという条件、及び
ｂ）成形要素は、走行層の厚さＥの少なくとも８０％に等しい深さを有する中空トレッドパターン要素を形成するようになっているという条件を満足させるようなものである。

好ましくは、ＤＭ＝５．９＋０．００５Ｔ³である。

条件ａ）及びｂ）を満足させる成形要素３０，３２，３４は、
‐水排除チャネル２０，２２、及び
‐ブロック２４中に作られた止まり穴２６の中から選択された中空トレッドパターン要素を形成するようになっていることが注目されよう。

本発明の第１の実施形態としての方法によれば、まず最初に、未硬化ブランクは、気泡形成剤を含む材料の塊を備える。この材料の塊は、気泡材料で作られる走行層１４Ａを形成するようになっている。気泡形成剤は、例えば、ｐ，ｐ′‐オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）を含む。

次に、未硬化ブランクを中空トレッドパターン要素を成形する要素を含む加硫モールド２８内に配置する。

加硫後、タイヤをモールド２８から取り出す。

図４に示されているように、モールドを出ると、走行層１４Ａの気泡材料は、本質的に、図１及び図２に示されているような所望の外形を超えるのではなく、比較的多数である中空トレッドパターン要素、特に中空トレッドパターン要素２０，２６中で膨張する（しかしながら、これらトレッドパターン要素を埋めるのではない）。

しかしながら、驚くべきこととして、ｐ，ｐ′‐オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の量Ｔが多ければ多いほど、モールドを出た際の走行層１４Ａの膨張する度合いがそれだけ一層小さくなることが観察された。

図５には、本発明の第２の実施形態としての方法に従って製造されたタイヤ１０の一部が示されている。この図５では、先の図の要素に類似した要素は、同一の符号で示されている。

この場合、本発明の第１の実施形態とは異なり、ブロック２４は、半径方向に開いた平行六面体スロットの全体形状をなす少なくとも１つの止まり穴２６を有するのが良い。

本発明の第２の実施形態に従って図５及び図６に示されたタイヤ１０を製造する方法は、本発明の第１の実施形態としての方法と実質的に同一である。

しかしながら、本発明の第２の実施形態としての方法の場合、加硫モールド２８の一部は、止まり穴２６の全体として平行六面体形状と相補する全体として平行六面体形状の成形要素３０を有する。

本発明は、上述の実施形態には限定されない。

特に、走行層又はバンド中に作られるトレッドパターン要素は、種々の形状のものであって良いことが注目されよう。

Claims

タイヤの未硬化ブランクをモールド（２８）内で加硫する、タイヤ（１０）の製造方法であって、
前記タイヤ（１０）は、前記タイヤのトレッド（１４）の走行層（１４Ａ）を形成する気泡材料の層を有し、中空トレッドパターン要素（２０，２２，２６）が前記走行層中に作られ、
前記走行層（１４Ａ）は、
‐厚さＥ、及び
‐５０％以上の膨張度を有する、方法において、
‐前記未硬化ブランクは、気泡形成剤を形成するｐ‐ｐ′オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）を含む材料の塊を備え、前記材料は、前記気泡材料を形成するようになっている前記気泡形成剤を含み、
‐前記未硬化ブランクを、前記中空トレッドパターン要素（２０，２２，２６）を成形する成形要素（３０，３２，３４）を含む加硫モールド（２８）内に配置し、
前記モールド（２８）は、前記成形要素（３０，３２，３４）の少なくとも９５％がそれぞれ、次の２つの条件ａ）及びｂ）、即ち、
ａ）前記成形要素（３０，３２，３４）は、少なくとも１つの他の成形要素（３０，３２，３４）から、
ＤＭ＝６．８５＋０．００６５Ｔ³
以下であるミリメートルで表される距離、離隔され、
Ｔは、前記気泡材料を形成するようになった前記材料の塊中のｐ，ｐ′‐オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）の量であり、Ｔは、３ｐｈｒ以上であり、
２つの成形要素（３０，３２，３４）相互間の前記離隔距離は、前記２つの成形要素（３０，３２，３４）相互間の最も短い距離であるという条件、
ｂ）前記成形要素（３０，３２，３４）は、前記走行層（１４Ａ）の前記厚さＥの少なくとも８０％に等しい深さを有する中空トレッドパターン要素（２０，２２，２６）を形成するようになっているという条件を満足させるようなものである、方法。
ＤＭ＝５．９＋０．００５Ｔ³である、請求項１記載の方法。
前記条件ａ）及びｂ）を満足させる前記成形要素（３０，３２，３４）は、次の条件、即ち、前記成形要素が、
‐前記走行層（１４Ａ）中に気泡材料のブロック（２４）を画定する水排除チャネル（２０，２２）、及び
‐半径方向に開くよう前記ブロック中に作られた止まり穴（２６）の中から選択された中空トレッドパターン要素を形成するようになっているという条件を更に満足させる、請求項１又は２記載の方法。