WO2002076768A1 - Pneu auto-obturant et procede de fabrication - Google Patents

Description

曰月糸田 β セルフシ一ル夕ィャ及びその製造方法 技 術 分 野

本発明は、 車両の走行中にクラウン部に釘等が貫通してタイヤがパン クした際にパンク孔を塞いでタイヤ内の空気を外部に漏らさない自己封 鎖機能を有するセルフシールタイヤ及びその製造方法に関する。

背 景 技 術

高速道路の普及に伴い自己封鎖機能を有するタイヤへの要求は日増し に高まり、 これまで多くのセルフシールタイヤの提案がなされている。 これまでのセルフシールタイャの代表的構造は、 タイヤクラウン部の 内面にシール材として高粘度の粘着材を塗布するタイプと、 タイヤクラ ゥン部の内面に同様の粘着材を含浸させたスポンジ層を設けるタイプが 主流である。

しかるに、前者のタイプにあっては、 タイヤが高速回転すると、 粘着 材が遠心力によりクラウン部の中央側に流動するため、 ショルダー部付 近でのパンク孔の封鎖に対応できないという問題があつた。

後者のタイプにあっては、 スポンジ層全体に高粘度の粘着材を十分に 含浸させるために、 溶剤を含有させた粘着材を使用する必要がある。 そ のため、 溶剤の揮発による環境問題が避けられない。 また、粘着材を含 んだスポンジ層がタイヤ内面側に詹出するため、 タイヤの取り扱いに難 点があった。

また、 空気の封鎖とは直接関係はないが、 タイヤ製造時にしばしば動 的バランスが均等でないタイヤが得られる。 この種のタイヤでは、 通常、 タイヤをリム組みする際にリムに動的バランスを矯正するための重りを 付加することが行われる。

かかる夕ィャの動的バランス矯正の問題は、従来から当業者にとって 頭を悩ませる問題の一つであつた。

発 明 の 開 示

本発明の目的は、 車両の走行中に粘着材の移動がなく、 さらには溶剤 の揮発による環境問題がなく、 取り扱い易い、 動的バランスに優れたセ ルフシ一ルタイヤ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のセルフシールタイヤは、 空気入りタイヤ の一方のショルダ一部から他方のショルダ一部に至るタイヤ内壁面の全 面にわたってパンクシール層を有するセルフシールタイヤであって、該 パンクシール層を、 タイヤ壁面側面に露出し、 タイヤ反壁面側面から離 間するように粘着材を含浸させた帯状スポンジ層のタイヤ壁面側面に、 粘着材からなる接着層を設けた少なくとも 1本の帯状シール層から構成 し、該帯状シール層を前記接着層を介して、 前記タイヤ内壁面にタイヤ 周方向に巻回して貼着したことを特徴とする。

本発明のセルフシールタイヤの製造方法は、少なくとも 1本の帯状の スポンジ層の夕ィャ壁面側に粘着材を圧入して、 夕ィャ壁面側面に露出 し、 タイャ反壁面側面から離間するように粘着材を含浸させた粘着材含 浸スポンジ層を成形し、該粘着材含浸スポンジ層のタイャ壁面側面に粘 着材からなる接着層を圧着して帯状シール層を成形し、 該帯状シール層 を空気入りタイヤの一方のショルダ一部から他方のショルダ一部に至る 夕ィャ内壁面の全面にわたって、 隣接する帯状シール層の夕ィャ幅方向 端を当接させながらタイヤ周方向に巻回して貼り付けることを特徴とす る。

本発明の他のセルフシールタイヤの製造方法は、 帯状のスポンジ層の タイヤ内壁面側に粘着材を圧着して、 タイヤ壁面側面に露出し、 タイヤ 反壁面側面から離間するように粘着材を含浸させたスポンジ層のタイヤ 壁面側面に前記粘着材からなる接着層を一体的に形成した少なくとも 1 本の帯状シール層を成形し、該帯状シール層を空気入りタイヤの一方の ショルダ一部から他方のショルダ一部に至るタイヤ内壁面の全面にわた つて、 隣接する帯状シール層のタイヤ幅方向端を当接させながらタイヤ 周方向に巻回して貼り付けることを特徴とする。

上述した本発明によれば、粘着材をスポンジ層に含浸させるようにす るので、 タイヤ走行時の遠心力により粘着材がクラウン部中央側に流動 するのを防ぐことができる。 そのため、 ショルダー部付近でのパンク孔 を封鎖することができる。

また、 粘着材をスポンジ層のタイャ壁面側に露出するように含浸させ、 セルフシールタイヤの内面側には露出させないようにしたので、 タイヤ の取り扱いを容易にすることができる。

さらに、 粘着材を部分的に含浸させたスポンジ層を有する帯状シール 層の使用により、 タイヤ内壁面の任意の箇所に対応させてスポンジ層に 含浸させる粘着材の量を容易に調整することが可能となる。 そのため、 動的バランス測定データに基づき、 動的バランスの悪い箇所に貼着する 帯状シール層の部位において、 スポンジ層に含浸させる粘着材の含浸量 を変えて、 動的バランスを周上で均等にすることができる。

しかも、 スポンジ層の片面に粘着材を含浸させない面を残し、全体に は含浸させないようにしたので、 スポンジ層の一方の面 （タイヤ壁面側 面） より粘着材を圧入する手段により圧入することで、溶剤を含まない 粘着材をスポンジ層内に含浸させることが可能になる。 その結果、 溶剤 を含まない粘着材の使用が可能になるため、 溶剤の揮発による環境問題 が生じることがない。

このように粘着材をタイヤ反壁面側面から離間するように含浸させて も、接着層をスポンジ層に含浸させる粘着材と同様の粘着材から構成す るので、 /、°ンクシール層において粘着材の量を十分に確保することがで きるため、 パンクシール性能を損なうことがない。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明のセルフシールタイヤの一例を示すタイヤ子午線方向 の概略断面図である。

図 2は、 図 1の帯状シール層の拡大断面図である。

図 3は、 図 1のセルフシールタイヤを製造する方法の要部を示す概略 図である。

図 4は、 動的バランスの悪い箇所を有する空気入りタイヤにおいて、 帯状シ一ル層を貼り付ける工程を示す要部概略斜視図である。

図 5は、 本発明のセルフシ一ルタイヤにおいて使用される帯状シール 層の他の例を示す拡大断面図である。

図 6は、 図 5の帯状シール層を用いてセルフシールタイヤを製造する 方法の要部を示す概略図である。

図 7 ( a ) ， ( b ) は、 それぞれ好ましいスポンジ層の一例を示す拡 大断面である。

' 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 各図にお いて、 同一の構成要素は同一の符号を付し、 重複した説明は省略する。 図 1において、本発明のセルフシールタイヤは、 空気入りタイヤ 1の 一方のショルダー部 S 1から他方のショルダー部 S 2に至るタイヤ内壁 面 1 Xの全面にわたつてパンクシ一ル層 2が設けられている。

パンクシール層 2は、 図 2に示すように、 シール材として高粘度の粘 着材 Xを、 タイヤ壁面側面 3 aに露出させ、 タイヤ反壁面側面 3 bには 離間させて露出しないように含浸させた 1本の帯状のスポンジ層 3と、 このスポンジ層 3のタイヤ壁面側面 3 aに設けた接着層 4とからなる 1 本の帯状シール層 5から構成されている。

接着層 4は、 粘着材 Xと同じ高粘度で、 同じ粘着組成物から構成され ており、 スポンジ層 3のタイャ壁面側面 3. aに一体成形されている。 帯状シール層 5は、 タイヤ内壁面 1 Xに、 隣接する帯状シール層同志 のタイヤ幅方向端 5 aを当接させながら隙間なくタイヤ周方向に卷回さ れ、 接着層 4を介してタイヤ内面 I Xに貼着されている。

なお、 図 1では、空気入りタイヤ 1には、 本発明の特徴ではないため、 カーカス層やベルト層などの補弓蛍層が図示されていないが、本発明のセ ルフシ一ルタイヤは、 空気入りタイヤ 1において、 通常の空気入りタイ ャが備えるカー力ス層ゃベルト層、 ビードコアなどの補強構造を備える ものである。

上述したパンクシール層 2を有するセルフシ一ルタイヤは、 以下のよ うにして製造する。

図 3に示すように、 矢印 A方向に搬送される連続した帯状のスポンジ 層 3， のタイヤ壁面側面 3， aに粘着材押出機の吐出口 6から吐出され た粘着材 Xを一対の回転するローラー 7 , 7により順次圧着し、 それに より、 スポンジ層 3， のタイヤ反壁面側面 3， bから離間させてタイヤ 反壁面側に露出しないように粘着材 Xを含浸させると共に、 スポンジ層 3 ' のタイヤ壁面側面 3， aに粘着材 Xからなる接着層 4， を一体的に 成形して、帯状シール層 5 ' を成形する。

次いで、 成形された帯状シール層 5， の先端部 5 ' Xを予め加硫して 製造された空気入りタイヤ 1の内壁面 1 Xに導き、一方のショルダー部 S 1に圧着する。 その後、 矢印方向に回転するローラ一 8、 8により空 気入りタイヤ 1を回転させる一方、 帯状シール層 5， を図示しないガイ ドによりタイヤ幅方向にずらせながら、 隣接する帯状シール層 5， の夕 ィャ幅方向端を当接させるようにしてローラ一 9で順次タイヤ内壁面 1 Xに圧着する。 これにより、帯状シール層 5 ' がタイヤ内壁面 I Xに夕 ィャ周方向に巻回した状態で順次貝占り付けられる。

タイヤ内壁面 1 Xの他方のショルダ—部 S 2に至るまで帯状シール層 5， を貼り付けた後、 帯状シール層 5 ' の供給と空気入りタイヤ 1の回 転を止め、 次いで、帯状シール層 5 ' を切断してタイヤ内壁面 1 から 開放して、 図 1に示すセルフシ一ルタイヤの製造を終了する。

空気入りタイヤ 1が、 図 4に示すように、 動的バランスの悪い箇所 Q を有する場合には、 動的バランスの悪い箇所 Qに貼着した帯状シール層 5の部位において、 スポンジ層 3に含浸させる粘着材 Xの含浸量を変え て、 動的バランスが均等になるように調整する。

このような粘着材 Xの含浸量の調整は、 予め測定された動的バランス の測定デー夕に基づき、 動的ノ ランスの悪い箇所 Qに対応するスポンジ 層 3 ' の部位 Pで、 吐出口 6からの粘着材 Xの吐出量を変化させるか、 あるいは粘着材 Xを圧着する上側のローラ一 7と、 スポンジ層 3， を搬 送する下側のローラー 7との回転速度に差を与えて行う。 これにより夕 ィャの周上での重量の均一化を図.り、 良好な動的バランスが得ることが できる。

上述した本発明のセルフシールタイヤによれば、 パンクシール層 2に 用いられる粘着材 Xをスポンジ層 3に含浸させる構成にしたので、 車両 走行時の遠心力による粘着材 Xの流動を防止することができる。

また、 粘着材 Xをスポンジ層 3のタイャ反壁面側には露出しないよう にしたので、 タイヤの取り扱いが容易になる。

さらに、 粘着材 Xを部分的に含浸させたスポンジ層 3を有する帯状シ ール層 5を使用することで、 タイヤ内壁面 1 Xの任意の箇所に対応させ

3に含浸させる粘着材 Xの量を容易に調整することが可能 となる。 その結果、 動的バランス測定データに基づき、 動的バランスの 悪い箇所 Qに貼着する帯状シール層 5の部位 Pにおいて、 スポンジ層 3 に含浸させる粘着材 Xの含浸量を変えて、動的バランスを周上で均一化 させることが可能になる。

また、 スポンジ層全体に粘着材を含浸させなくてもよいため、 スポン ジ層 3のタイャ壁面側より粘着材 Xを圧入することにより、溶剤を含ま なレ、粘着材をスポンジ層 3内に含浸させることができるようになる。 従 つて、溶剤の揮発による環境問題の発生を回避することができる。 しかも、 接着層 4をスポンジ層 3に含浸させた粘着材 Xから構成する ので、粘着材 Xをスポンジ層 3全体に含浸させなくとも、 パンクシール 層 2における粘着材の量を十分に確保することができるため、 良好なパ ンクシール性能を発揮することができる。

図 5ほ、 本発明のセルフシールタイヤにおいて使用される帯状シール 層 5の他の例を示す。 この帯状シール層 5は、粘着材 Xとは異なる粘着 組成物からなる高粘度の粘着材 Yから接着層 を構成したものである。 このような帯状シール層 5を用いたセルフシールタイヤは、 図 6に示 すように、 矢印 A方向に搬送される帯状のスポンジ層 3， のタイヤ壁面 側面 3 ' aに第 1粘着材押出機の吐出口 6から吐出された粘着材 Xを一 対の回転するローラ一 7， 7による I噴次圧入し、 それにより、 スポンジ 層 3， のタイヤ反壁面側には露出しないように粘着材 Xを含浸させた粘 着材含浸スポンジ層 1 0， を成形する。

次いで、 第 2粘着材押出機の吐出口 1 1から吐出された粘着材 Yを粘 着材含浸スポンジ層 1 0， のタイヤ壁面側面 1 0， a (スポンジ層 3， のタイヤ壁面側面 3 ' a ) に一対の回転する口一ラ一 1 2， 1 2により 順次圧着し、 帯状シール層 5 ' を成形する。 以後の工程は、 図 3と同様 である。 このように帯状シール層 5の接着層 4を、 粘着材 Xと異なる粘着材料 から構成しても、上記と同様の効果を得ることができる。 '

図 5に示す帯状シール層 5は、接着層 4をタイヤ内壁面 1 Xに形成し ておき、 その接着層 4にスポンジ層のタイヤ反壁面側には露出しないよ うに粘着材 Xを含浸させた粘着材含浸スポンジ層 1 0， を貼り付けるこ とにより、形成するようにしてもよい。 また、 接着層 4は、 当然のこと がながら、粘着材 Xを用いて形成してもよい。

本発明において、 スポンジ層 3の形状としては、 図 2， 5に示すよう に、 断面矩形状であってもよいが、 好ましくは、 図 7 ( a ) に示すよう な断面平行四辺形や、 図 7 ( b ) に示す断面矩形の対向する 1組の角部 を矩形状に切欠いた形状などにして、 スポンジ層 3の幅方向端部 3 Xを、 隣接するスポンジ層 3の幅方向端部 3 Xとタイヤ放射方向 Rに互いに重 なり合う形状にするのがよい。 これにより、帯状シール層 5， をタイヤ 周方向に卷回しながらタイヤ内壁面 1 Xに圧着する際に、 隣接する帯状 シール層 5， 間に、 シール機能を損なうような隙間が発生するのを防止 することができる。

上記スポンジ層 3を構成する材料としては、粘着材 Xを含浸可能な連 続気泡を有するゴムや、 ポリウレタン、 ナイ口ン等の樹脂の発泡体を好 ましく用いることができる。 望ましくは、 連続気泡型エーテル系ポリウ レタンフォームがよい。

粘着材 Xに使用する粘着組成物としては、 エラストマ一にァモルファ スボリ才レフイン、 パラフィン才ィル、 あるいは液状ポリブデンなどの 低分子ォリゴマーや石油樹脂などの夕ツキフアイャ一を配合したものを 好ましく用いることができる。 エラストマ一としては、 例えば、 プチル ゴム、 ポリイソプチレン、天然ゴム、 イソプレンゴム、 ポリブデンの群 より選ばれる少なくとも 1種類のエラストマ一を使用するのが、 パンク していなレ、通常使用状態におけるタイャの耐空気透過性を高める上で好 ましい。

粘着材 Xにより接着層 4も形成する場合には、 上記エラストマ一に液 状ポリブデンなどの低分子ォリゴマ一や石油樹脂などのタツキフアイャ 一を配合したものを使用することができる。

粘着材 Yに使用する粘着組成物としては、 粘着材 Xにより接着層 4も 形成する場合と同様のものを用いることができる。

粘着材 X , Yは、溶剤を含まない粘着組成物から構成するのがよく、 その粘度としては、約 1 0 0 0 O P a ' sに調整することが好ましい。 本発明は、 上述したように、 1本の帯状シール層 5をタイヤ幅方向に ずらしながら、 タイヤ周方向に巻回してタイヤ内壁面 1 Xに貼り付ける ことによりパンクシール層 2を成形するのが、 生産性の点から好ましい が、 タイヤ内壁面 1 Xに複数の帯状シール層をタイヤ周方向にそれぞれ 貼り付けてパンクシール層 2を形成することもできる。

以上説明したように本発明は、 スポンジ層のタイヤ壁面側に露出し、 夕ィャ反壁面側には露出しないように粘着材を含浸させたパンクシール 層の採用により、 タイャ走行時の遠心力による粘着材の流動がなく、 さ らにはタイヤの取り扱いが容易になる。

また、 粘着材を部分的に含浸させたスポンジ層を有する帯状シ一ル層 の使用により、 タイヤ内壁面の任意の箇所に対応させてスポンジ層に含 浸させる粘着材の量を容易に調整することができるので、 動的バランス 測定デー夕に対応してタィャ周上の粘着材の重量を変化させることによ り、均一な動的ノ ランスを有するセルフシールタイヤの製造が可能にな る。

さらに、 スポンジ層全体に粘着材を含浸させなくてよいため、 圧入に より溶剤を含まなレヽ粘着材をスポンジ層内に含浸させることが可能にな り、溶剤の揮発拡散のなレヽ環境面で優れたセルフシールタイヤの提供が 可能になる。

産業上の利用可能性

上述した優れた効果を有する本発明は、 車両の走行中にクラウン部に 釘等が貫通してタイヤがパンクした際に、 パンク孔を塞いでタイヤの空 気を外部に漏らさない自己封鎖機能を有するセルフシ一，

極めて有効に利用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 空気入りタイヤの一方のショルダ一部から他方のシ 3ルダ一部に 至るタイヤ内壁面の全面にわたってパンクシール層を有するセルフシ一 ルタイヤであって、該パンクシール層を、 タイヤ壁面側面に露出し、 夕 ィャ反壁面側面から離間するように粘着材を含浸させた帯状スポンジ層 のタイヤ壁面側面に、粘着材からなる接着層を設けた少なくとも 1本の 帯状シール層から構成し、該帯状シール層を前記接着層を介して、 前記 タイヤ内壁面に夕ィャ周方向に卷回して貼着したセルフシールタイヤ。

2 . 前記接着層が前記スポンジ層に含浸された粘着材と同じ粘着組成 物からなる請求項 1に記載のセルフシールタイヤ。

3 . 前記接着層を前記スポンジ層のタィャ壁面側面に一体的に形成し た請求項 2に記載のセルフシ一ルタイヤ。

4 . 前記空気入りタイヤが動的バランスの悪い箇所を有し、 該動的バ ランスの悪い箇所に貼着した前記帯状シール層の部位において、前記ス ポンジ層に含浸させる粘着材の含浸量を変えて、前記動的バランスを均 等になるように調整した請求項 1， 2または 3に記載のセルフシール夕 ィャ。

5 . 前記粘着材が溶剤を含まない粘着組成物からなる請求項 1乃至 4 の何れか 1項に記載のセルフシールタイヤ。

6 . 前記スポンジ層の幅方向端部を、 隣接するスポンジ層の幅方向端 部とタイヤ放射方向に互いに重なり合う形状にした請求項 1乃至 5の何 れか 1項に記載のセルフシールタイヤ。

7 . 少なくとも 1本の帯状のスポンジ層のタイヤ壁面側に粘着材を圧 入して、 タイヤ壁面側面に露出し、 タイヤ反壁面側面から離間するよう に粘着材を含浸させた粘着材含浸スポンジ層を成形し、 該粘着材含浸ス ポンジ層のタイャ壁面側面に粘着材からなる接着層を圧着して帯状シ一 ル層を成形し、該帯状シ一ル層を空気入りタイヤの一方のショルダー部 から他方のショルダ一部に至るタイヤ内壁面の全面にわたって、 隣接す る帯状シール層のタイヤ幅方向端を当接させながらタイヤ周方向に卷回 して貼り付けるセルフシ一ルタイヤの製造方法。

8 . 前記帯状シール層を連続する 1本の帯状シール層から構成し、該 帯状シール層をタイヤ幅方向にずらせながら回転する空気入りタイヤの タイヤ内壁面に圧着する請求項 7に記載のセルフシールタイャの製造方 法。

9 . 前記空気入りタイヤが動的バランスの悪い箇所を有し、前記スポ ンジ層に粘着材を含浸させる際に、 前記動的バランスの悪い箇所に貼着 する部位において、 前記スポンジ層に含浸させる粘着材の含浸量を変え て、前記動的バランスが均等となるように調整する請求項 7または 8に 記載のセルフシールタイヤの製造方法。

1 0 . 前記粘着材が溶剤を含まない粘着組成物からなる請求項 7， 8 または 9に記載のセルフシールタイヤの製造方法。

1 1 . 帯状のスポンジ層のタイヤ内壁面側に粘着材を圧着して、 タイ ャ壁面側面に露出し、 タイャ反壁面側面から離間するように粘着材を含 浸させたスポンジ層のタイャ壁丽則面に前記粘着材からなる接着層を一 体的に形成した少なくとも 1本の帯状シール層を成形し、該帯状シール 層を空気入りタイヤの一方のショルダ一部から他方のショルダ一部に至 るタイヤ内壁面の全面にわたって、 隣接する帯状シール層のタイヤ幅方 向端を当接させながらタイヤ周方向に卷回して貼り付けるセルフシール タイヤの製造方法。

1 2 . 前記帯状シール層を連続する 1本の帯状シール層から構成し、 該帯状シール層をタイヤ幅方向にずらせながら回転する空気入りタイヤ のタイヤ内壁面に圧着する請求項 1 1に記載のセルフシールタイヤの製 造方法。

1 3 . 前記空気入りタイヤが動的バランスの悪い箇所を有し、 前記帯 状シール層を成形する際に、前記動的バランスの悪い箇所に貼着する部 位において、前記スポンジ層に含浸させる粘着材の含浸量を変えて、前 記動的バランスが均等となるように調整する請求項 1 1または 1 1に記 載のセルフシールタイヤの製造方法。

1 4 . 前記粘着材が溶剤を含まない粘着組成物からなる請求項 1 1， 1 2または 1 3に記載のセルフシールタイヤの製造方法。