WO2015115486A1 - シーラントタイヤ - Google Patents

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WO2015115486A1
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湯川　直樹
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住友ゴム工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a sealant tire, and more particularly to a sealant tire having a noise reduction performance.
  • the cavity resonance of a tire which is a type of road noise of a vehicle, is a resonance of air inside the tire, so it has a narrow frequency band and is very harsh to some vehicles.
  • a method of mounting a sound absorbing material inside a tire a method of processing a Helmholtz type sound absorber on a wheel, a method of retrofitting, and the like have been put to practical use.
  • a method of mounting a sound absorbing material inside a tire a method of fixing to a tread portion of a tire using an adhesive or fixing using a resin belt has been put to practical use.
  • An object of the present invention is to provide a sealant tire excellent in muffling performance and productivity.
  • the present invention is a sealant characterized in that it comprises a porous sound absorbing material attached by a sealant layer inside an inner liner, and the sealant layer comprises 1 to 30 parts by weight of an inorganic filler to 100 parts by weight of butyl rubber. It relates to the tire.
  • the inorganic filler is preferably at least one selected from the group consisting of carbon black, silica, calcium carbonate, calcium silicate, magnesium oxide, aluminum oxide, barium sulfate, talc, and mica.
  • the cross-sectional area of the porous sound absorbing material is preferably 0.4 to 15% with respect to the cross-sectional cavity area of the tire at the time of rim assembly.
  • the specific gravity of the porous sound absorbing material is preferably 0.005 to 0.06.
  • the porous sound absorbing material is preferably a polyurethane sponge.
  • the porous sound absorbing material preferably has a substantially constant width and a substantially constant cross-sectional shape.
  • the porous sound absorbing material has a seam.
  • the number of seams is one.
  • the sponges overlap at the joint.
  • the gap length of the joint is preferably 80 mm or less.
  • the porous sound absorbing material preferably has two joints, and the ratio of the circumferential length of the porous sound absorbing material is preferably 3% or less of that of the short one.
  • the circumferential end face of the porous sound absorbing material is preferably substantially perpendicular to the inner surface of the tire tread.
  • the circumferential end face of the porous sound absorbing material is preferably 10 to 80 ° with respect to the inner surface of the tire tread.
  • the joint of the porous sound absorbing material has a taper angle of 1 or 2 with respect to the inner surface of the tire tread.
  • the difference between the width of the porous sound absorbing material and the width of the sealant layer is preferably 1 to 40 mm.
  • the sealant layer further contains 100 to 400 parts by weight of polybutene and 1 to 10 parts by weight of a crosslinking agent with respect to 100 parts by weight of butyl rubber.
  • the number average molecular weight of polybutene is preferably 1000 to 4000.
  • the thickness of the sealant layer is preferably 1 to 4 mm.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing the sealant tire, including the steps of vulcanizing the tire, spiral extruding the sealant material, the crosslinking step, and the step of attaching and processing the porous sound absorbing material.
  • a sponge of a required size it is preferable to attach to a holder and apply and process it on a tire.
  • a sound absorbing material having a length in the circumferential direction of the tire of a processing amount of two or more tires into the inside of the tire and cut and processed at the time of attachment.
  • the porous sound absorbing material is continuously introduced into the tire through the tire opening and attached, and the porous sound absorbing material is continuously affixed to the tire without changing the stage. It is preferable to process.
  • the dimensions in the tire width direction of the porous sound absorbing material be cut in advance to predetermined dimensions.
  • the porous sound absorbing material is adhered to the inner liner by the sealant layer and the sealant layer contains 1 to 30 parts by weight of the inorganic filler with respect to 100 parts by weight of butyl rubber, excellent muffling performance And, a sealant tire excellent in productivity can be provided.
  • the sealant tire according to the present invention is characterized in that it comprises a porous sound absorbing material attached by a sealant layer inside the inner liner, and the sealant layer comprises 1 to 30 parts by weight of an inorganic filler to 100 parts by weight of butyl rubber. .
  • the sealant layer contains butyl rubber having excellent adhesive strength, low air permeability, and weather resistance as an essential component, and further contains an inorganic filler in order to improve the kneadability.
  • the inorganic filler is not particularly limited, but is preferably one or more selected from the group consisting of carbon black, silica, calcium carbonate, calcium silicate, magnesium oxide, aluminum oxide, barium sulfate, talc, and mica. Among them, carbon black generally used as a filler for the rubber component is more preferable.
  • the compounding amount of the inorganic filler is 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of butyl rubber, preferably 2 to 10 parts by mass. If the amount is less than 1 part by mass, the formulation for the sealant can not be kneaded, and if the amount is more than 30 parts by mass, the sealant material becomes hard and the air sealability is reduced.
  • the sealant layer preferably further contains polybutene.
  • the blending amount of polybutene is preferably 100 to 400 parts by mass, and more preferably 150 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of butyl rubber. If the amount is less than 100 parts by mass, the sealant layer becomes hard and the air seal performance is reduced. If the amount is more than 400 parts by mass, the sealant layer becomes soft and may flow during use to generate partial vibration.
  • the number average molecular weight of polybutene is not particularly limited, but is preferably 1000 to 4000, and more preferably 1500 to 3500. If it is less than 1000, kneading with butyl rubber becomes difficult, and if it exceeds 4000, the adhesive strength tends to decrease and the air sealability is insufficient.
  • the number average molecular weight is a gel permeation chromatograph (GPC) (GPC-8000 series manufactured by Tosoh Corp., detector: differential refractometer, column: TSKGEL SUPERMALTPORE HZ- manufactured by Tosoh Corp.) Based on the measurement value according to M), it is obtained by standard polystyrene conversion.
  • GPC gel permeation chromatograph
  • the sealant layer preferably further contains a crosslinking agent.
  • a crosslinking agent sulfur, a peroxide activator (diaroyl peroxide, diacyl peroxide, peroxy ester), a quinone dioxime compound and the like can be mentioned. Among them, peroxide activators and quinone dioxime compounds are preferable, and quinone dioxime compounds are more preferable, from the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained better.
  • quinone dioxime compound p-quinone dioxime, p-quinone dioxime diacetate, p-quinone dioxime dicaproate, p-quinone dioxime dilaurate, p-quinone dioxime distearate, p-quinone dioxime Oxime dicrotonate, p-quinone dioxime dinaphthenate, p-quinone dioxime succinate, p-quinone dioxime adipate, p-quinone dioxime difuroate (difuroate), p-quinone dioxime dibenzoate, p-quinone dioxime di (o-chlorobenzoate), p-quinone dioxime di (p-chlorobenzoate), p-quinone dioxime di (p-vitrobenzoate), p-quinone dioxime di (m-vitrobenzoate) ), P-quinone dioxime di
  • the amount of the crosslinking agent is preferably 1 to 10 parts by mass, and more preferably 2 to 7 parts by mass with respect to 100 parts by mass of butyl rubber. If the amount is less than 1 part by mass, the sealant layer may flow and it may be difficult to fix the porous sound absorbing material. If the amount is more than 10 parts by mass, the sealant layer may be too hard and sealing performance may be degraded.
  • the thickness of the sealant layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 4 mm, and more preferably 1.5 to 3.5 mm. Below 1 mm, tire punctures can not be repaired and sealing effects tend to saturate above 4 mm.
  • the cross-sectional area of the porous sound absorbing material is preferably 0.4 to 15%, and more preferably 8 to 12%, of the tire cross-sectional cavity area at the time of tire rim assembly.
  • the sound absorbing performance of the porous sound absorbing material is determined not by the thickness of the sound absorbing material, but by the volume ratio to the tire cross-sectional cavity area. If it is less than 0.4%, no sound absorption effect is observed, and if it exceeds 15%, the sound absorption performance does not improve and tends to be saturated.
  • the specific gravity of the porous sound absorbing material is preferably 0.005 to 0.06, and more preferably 0.02 to 0.05.
  • the sound absorbing performance tends to deteriorate even if it is less than 0.005 or more than 0.06.
  • the material of the porous sound absorbing material is not limited, and synthetic polyurethane resin sponges such as ether polyurethane sponge, ester polyurethane sponge, polyethylene sponge, chloroprene rubber sponge (CR sponge), ethylene propylene rubber sponge (EPDM sponge), nitrile rubber sponge ( A rubber sponge such as NBR sponge) can be suitably used.
  • synthetic polyurethane resin sponges such as ether polyurethane sponge, ester polyurethane sponge, polyethylene sponge, chloroprene rubber sponge (CR sponge), ethylene propylene rubber sponge (EPDM sponge), nitrile rubber sponge ( A rubber sponge such as NBR sponge
  • a polyurethane-based or polyethylene-based sponge containing an ether-based polyurethane sponge is preferable from the viewpoint of noise reduction, lightness, adjustability of foaming, durability, etc., and polyester / polyether which is resistant to hydrolysis. More preferred is a polyurethane sponge made from a copolymerized polyol.
  • the porous sound absorbing material is advantageous in terms of prevention of tire vibration, sponge formability, material dimension processing, transportation, production workability, and cost, and therefore, a substantially constant width and a substantially constant cross section with constant weight on the circumference. It is preferable that it is a shape.
  • the porous sound absorbing material does not have a joint from the viewpoint that the weight is constant in the tire circumferential direction, the manufacturing cost of the seamless annular porous sound absorbing material is extremely high. Therefore, cost and performance can be balanced by attaching a porous sound absorbing material having a substantially rectangular shape so as to make the joint smaller.
  • the sponges overlap at the joint.
  • the number of seams is not particularly limited, but is preferably 1 or 2. 80 mm or less is preferable and, as for the gap length (sealing
  • the gap length of the joint is preferably 1 mm or more from the viewpoint of manufacturing cost.
  • the ratio of the circumferential length of the porous sound absorbing material is preferably 3% or less of the long one, and more preferably 1% or less. Less than 3% corresponds to installing small pieces to fill the gap.
  • the circumferential end face of the porous sound absorbing material is preferably substantially perpendicular to the inner surface of the tire tread in terms of easy processing.
  • the joint of the porous sound absorbing material has a taper angle of 1 or 2 with respect to the inner surface of the tire tread.
  • the taper By providing the taper, the gap of the sponge can be apparently narrowed, and adhesion of foreign matter can be prevented.
  • the embodiment provided with a taper is shown in FIGS. By providing tapers at opposite angles as shown in FIG. 2, cracking of the adhesive surface of the sponge during use can be prevented.
  • FIG. 4 shows an aspect in which the tip of the taper is cut off and has two taper angles.
  • the circumferential end face (taper angle) of the porous sound absorbing material is preferably 10 to 80 ° with respect to the inner surface of the tire tread, and preferably 15 to 45 °. If it is less than 10 °, processing is difficult, and if it exceeds 80 °, there is a tendency for the sponge to be easily exfoliated due to long-term running, and the sponge tends to be difficult to run when overlapping the sponges. There is.
  • the width of the porous sound absorbing material may be narrower or wider than the sealant layer. Even if it is wider than the sealant layer, the anti-sticking effect remains unchanged. However, if the width is too narrow, the foreign matter may easily adhere to the portion without the porous sound absorbing material.
  • the difference between the width of the porous sound absorbing material and the width of the sealant layer (gap) is preferably 0 to 40 mm, more preferably 1 to 40 mm, and still more preferably 1 to 5 mm. If it is less than 1 mm, the required accuracy is too high and the production becomes difficult, and if it exceeds 40 mm, there is a tendency that the foreign matter can not be prevented from adhering to the sealant layer.
  • the method for manufacturing a sealant tire according to the present invention is characterized by including the steps of vulcanizing the tire, spiral extruding the sealant material, crosslinking, and affixing and processing the porous sound absorbing material. Spiral extrusion of the sealant is preferred because of the uniformity of the sealant material. Then, after giving a flow resistance through a bridge
  • a sponge of a required size it is preferable to attach to a holder and apply and process it on a tire.
  • the tire circumference of a processing amount of two or more tires is reduced in that the number of man-hours for changing the sound absorbing material is reduced and it is also effective in mixed production of tires of different sizes. It is preferable to load a sound absorbing material having a long length into the inside of the tire, and cut and process it at the time of attachment.
  • the porous sound absorbing material is continuously introduced from the tire opening into the inside of the tire and attached, and the porous sound absorbing material is continuously changed without changing it. It is preferable to stick and process on a tire.
  • the dimensions in the tire width direction of the porous sound absorbing material be cut in advance to predetermined dimensions.
  • Butyl rubber IIR11065, manufactured by JSR Corporation Polybutene: HV-1900, manufactured by JX Nippon Mining & Energy Co., Ltd. Number average molecular weight 2900 Carbon black: N330, Cabot Japan Co., Ltd. Oil: DOS (dioctyl sebacate), Taoka Chemical Industry Co., Ltd. Cross-linking agent 1: QDO (p-benzoquinone dioxime), Ouchi Emerging Chemical Industry Co., Ltd.
  • Stearic acid Beads Stearic acid camellia, manufactured by NOF Corporation zinc oxide: Zinc oxide 2 types, Mitsui Metal Mining Co., Ltd.
  • vulcanized agent 2 Powdered sulfur, Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. Promoter: Zinc dibenzyl dithiocarbamate, Curekind ZBEC, Ningbo Actimix Polymer sponge: ESH2 (width 200 mm, thickness 10 mm, specific gravity 0.039, polyurethane), manufactured by Inoac Corporation
  • Air leak amount> The sealant material was applied to the inside of the tire by spiral extrusion so as to be 3 mm in thickness and 190 mm in width on a tire (235 / 45R17, 94 W, rim: 17 ⁇ 8 J, cavity cross section at tire rim assembly: 187 cm 2 ).
  • a sponge having a length of 1900 mm and a thickness of 10 mm was installed to have a gap of 25 mm.
  • the initial internal pressure of the tire is 230 kPa, and a round nail (body diameter 4.2 mm) of JIS N100 is used at an ambient temperature of 25 ° C. 10 nails are driven into the longitudinal grooves of the tire to the head and the nails are removed immediately The whole day tire was left to measure the internal pressure.
  • the reduced internal pressure was evaluated as an air leak amount using an index of the internal pressure of Example 1 as 20. The larger the index, the larger the amount of air leakage.
  • Example 4 As shown in Table 2, the sealant material of Example 1 was applied to the inside of the tire by spiral extrusion so as to have a thickness of 3 mm and a width of 190 mm. It was crosslinked by heating with warm air at 140 ° C. for 10 minutes. A sponge of the shape shown in Table 2 was used as a porous sound absorbing material and placed on the sealant material. The following evaluations were made. The evaluation results are shown in Table 2.
  • ⁇ Manufacturing index> The time taken to manually apply the sponge was set to 100 in the case of Example 5 as 100. The larger the manufacturing index, the worse it is. Note that ⁇ 3 mm is an acceptable range for the gap.
  • Example 1 13 to 18 Each material was kneaded under the condition of 110 ° C. using a twin-screw extruder in accordance with the formulation shown in Table 3 to obtain a kneaded product.
  • the degree of mixing difficulty, the amount of air leakage, and the fluidity were evaluated by the above-mentioned method. The evaluation results are shown in Table 3.
  • Example 1 19-23 Each material was kneaded under a condition of 110 ° C. using a twin-screw extruder according to the formulation shown in Table 4 to obtain a kneaded product.
  • the degree of mixing difficulty, the amount of air leakage, and the fluidity were evaluated by the above-mentioned method. The evaluation results are shown in Table 4.
  • Example 4 26-29 As shown in Table 6, the sealant material of Example 1 was applied to the inside of the tire by spiral extrusion so as to have a width of 190 mm while changing the thickness. It was crosslinked by heating with warm air at 140 ° C. for 10 minutes. A sponge having a shape shown in Table 6 was used as a porous sound absorbing material and placed on the sealant material. The amount of air leakage and fluidity were evaluated by the above-mentioned method, and the cost of the sealant material was also calculated. The evaluation results are shown in Table 6.
  • Examples 30-32 Using the sealant material and the sponge shown in Table 7, a sealant tire was produced by the following method. The sticking time in each production method was measured. The evaluation results are shown in Table 7.
  • Production method 1 A porous sound-absorbing material in which the dimensions in the tire width direction are cut into predetermined dimensions in advance was used.
  • Production method 2 A sound absorbing material having a length in the circumferential direction of the tire of a processing amount of two or more tires was loaded into the tire, and cut and processed at the time of attachment.
  • Production method 3 A porous sound absorbing material was continuously introduced into and attached to the inside of the tire from the opening of the tire, and the porous sound absorbing material was continuously applied to the tire without step change.
  • Example 5 the sealant material of Example 1 was spirally extruded on a tire (235 / 45R17, 94W, rim: 17 ⁇ 8J) so as to have a thickness of 3 mm and a width of 190 mm, and was applied to the inside of the tire. It was crosslinked by heating with warm air at 140 ° C. for 10 minutes. A sponge of the shape shown in Table 8 was used as a porous sound absorbing material and placed on the sealant material. In addition to the evaluation of the number of sheets attached to a piece of paper and the production index according to the method described above, the following evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 8. In Table 8, the gap length of the positive seam represents the length of the overlap portion, and the gap length of the negative seam represents the gap length of the sponge. Also, in each example of Table 8, the number of joints is one.
  • Example 5 37 to 39
  • the sealant material of Example 1 was spirally extruded on a tire (235 / 45R17, 94W, rim: 17 ⁇ 8J) so as to have a thickness of 3 mm and a width of 190 mm, and was applied to the inside of the tire. It was crosslinked by heating with warm air at 140 ° C. for 10 minutes.
  • a sponge of the shape shown in Table 9 was used as a porous sound absorbing material and placed on the sealant material. The following evaluations were made. The evaluation results are shown in Table 9.
  • the gap length of the positive seam represents the length of the overlap portion
  • the gap length of the negative seam represents the gap length of the sponge.
  • the taper is provided in the angle of the opposite direction.

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Abstract

本発明は、優れた消音性能と、生産性に優れたシーラントタイヤを提供する。 本発明は、インナーライナー内側にシーラント層により貼り付けられた多孔質吸音材を含み、シーラント層がブチルゴム１００重量部に対して無機充填材１～３０重量部を含むことを特徴とするシーラントタイヤに関する。

Description

シーラントタイヤ
本発明は、シーラントタイヤに関し、特に消音性能を有するシーラントタイヤに関する。
車両のロードノイズの一種であるタイヤの空洞共鳴音は、タイヤ内部の空気の共鳴音であることから、周波数帯域が狭く、車両によっては非常に耳障りな音である。一方で、タイヤの内部の空気の共鳴音であることから、車体、タイヤでの対策が非常に困難なノイズである。その解決法として、吸音材をタイヤ内部に装着する方法や、ホイールにヘルムホルツタイプの吸音器を加工したり、後付する方法などが実用化されている。また、吸音材をタイヤ内部に装着する方法としても、粘着剤を用いてタイヤのトレッド部に固定したり、樹脂ベルトを用いて固定する方法が実用化されている。
一方、近年、スペアタイヤを車両に積まない技術として、従来のランフラットタイヤ、応急パンク修理キットに加えて、あらかじめパンクシール層をタイヤトレッド内部に配置しておくシーラントタイヤが実用化されている。
そして、吸音材とシーラントタイヤを組合せ、シーラント層を利用して吸音材をタイヤ内に固定する方法が種々公開されている（特許文献１）。しかしながら、いずれの方法も、性能、加工性などで不十分な点があり、さらに実用化のためには量産性を向上させる必要がある。
特開２０１１－２０４７９号公報
本発明は、優れた消音性能と、生産性に優れたシーラントタイヤを提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、インナーライナー内側にシーラント層により貼り付けられた多孔質吸音材を含み、シーラント層がブチルゴム１００重量部に対して無機充填材１～３０重量部を含むことを特徴とするシーラントタイヤに関する。
無機充填材が、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、及びマイカからなる群から選択される１種以上であることが好ましい。
多孔質吸音材の断面積が、タイヤのリム組時のタイヤ断面空洞面積に対して０．４～１５％であることが好ましい。
多孔質吸音材の比重が、０．００５～０．０６であることが好ましい。
多孔質吸音材が、ポリウレタンスポンジであることが好ましい。
多孔質吸音材は、略一定幅および略一定断面形状であることが好ましい。
多孔質吸音材が継ぎ目を有することが好ましい。
継ぎ目の数が１であることが好ましい。
継ぎ目において、スポンジがオーバーラップしていることが好ましい。
継ぎ目のギャップ長さが８０ｍｍ以下であることが好ましい。
多孔質吸音材が継ぎ目を２つ有し、多孔質吸音材の周方向の長さの比が、短いものが長いものの３％以下であることが好ましい。
多孔質吸音材の周方向端面は、タイヤトレッド内面に対して略垂直であることが好ましい。
多孔質吸音材の周方向端面は、タイヤトレッド内面に対して１０～８０°であることが好ましい。
多孔質吸音材の継ぎ目が、タイヤトレッド内面に対してテーパー角を１または２有することが好ましい。
多孔質吸音材の幅とシーラント層の幅の差が１～４０ｍｍであることが好ましい。
シーラント層が、さらに、ブチルゴム１００重量部に対して、ポリブテン１００～４００重量部および架橋剤１～１０重量部を含むことが好ましい。
ポリブテンの数平均分子量が１０００～４０００であることが好ましい。
シーラント層の厚さが１～４ｍｍであることが好ましい。
また、本発明は、タイヤを加硫する工程、シーラント材をスパイラル押し出しする工程、架橋工程、および、多孔質吸音材を貼り付け加工する工程を含む前記シーラントタイヤの製造方法に関する。
多孔質吸音材を貼り付け加工する工程において、必要寸法のスポンジをホルダーに装着して、タイヤに貼り付け加工することが好ましい。
多孔質吸音材を貼り付け加工する工程において、タイヤ２本分以上の加工量のタイヤ周長方向の長さの吸音材をタイヤ内部に装填し、貼り付け時に切断し加工することが好ましい。
多孔質吸音材を貼り付け加工する工程において、多孔質吸音材をタイヤ開口部からタイヤ内部に連続して導入して貼り付け、多孔質吸音材を段替えすることなく連続してタイヤに貼り付け加工することが好ましい。
多孔質吸音材のタイヤ幅方向の寸法が、予め所定の寸法に裁断加工されていることが好ましい。
本発明によれば、インナーライナー内側にシーラント層により貼り付けられた多孔質吸音材を含み、シーラント層がブチルゴム１００重量部に対して無機充填材１～３０重量部を含むため、優れた消音性能と、生産性に優れたシーラントタイヤを提供することができる。
多孔質吸音材の端部に設けたテーパーを示す図である。 多孔質吸音材の端部に設けた他の態様のテーパーを示す図である。 多孔質吸音材の端部に設け、オーバーラップしたテーパーを示す図である。 多孔質吸音材の端部に設けたテーパーの先端を切断した態様を示す図である。
本発明のシーラントタイヤは、インナーライナー内側にシーラント層により貼り付けられた多孔質吸音材を含み、シーラント層がブチルゴム１００重量部に対して無機充填材１～３０重量部を含むことを特徴とする。シーラント層は、粘着力、低い空気透過性、耐候性に優れるブチルゴムを必須成分として含有し、また、混練性を改善するために無機充填材を含有する。
無機充填材は特に限定されないが、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、及びマイカからなる群から選択される１種以上であることが好ましい。なかでも、ゴム成分の充填剤として一般的に使用されているカーボンブラックがより好ましい。
無機充填材の配合量は、ブチルゴム１００質量部に対して１～３０質量部であるが、２～１０質量部が好ましい。１質量部未満では、シーラント用の配合物を混練することができなくなり、３０質量部を超えると、シーラント材料が硬くなり、エアシール性が低下する。
シーラント層は、さらにポリブテンを含むことが好ましい。ポリブテンの配合量は、ブチルゴム１００質量部に対して１００～４００質量部が好ましく、１５０～３００質量部がより好ましい。１００質量部未満では、シーラント層が硬くなってエアシール性能が低下し、４００質量部を超えると、シーラント層が柔らかくなって、使用中に流れ、偏振動が発生する可能性がある。ポリブテンの数平均分子量は特に限定されないが、１０００～４０００が好ましく、１５００～３５００がより好ましい。１０００未満では、ブチルゴムとの混練が困難となり、４０００を超えると、粘着力が低下してエアシール性が不足する傾向がある。なお、本明細書において、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）（東ソー（株）製ＧＰＣ－８０００シリーズ、検出器：示差屈折計、カラム：東ソー（株）製のＴＳＫＧＥＬ　ＳＵＰＥＲＭＡＬＴＰＯＲＥ　ＨＺ－Ｍ）による測定値を基に標準ポリスチレン換算により求めたものである。
シーラント層は、さらに架橋剤を含むことが好ましい。架橋剤としては、硫黄、過酸化物活性剤（ジアロイル過酸化物、ジアシル過酸化物、パーオキシエステル）、キノンジオキシム化合物などが挙げられる。なかでも、本発明の効果がより良好に得られるという点から、過酸化物活性剤、キノンジオキシム化合物が好ましく、キノンジオキシム化合物がより好ましい。
キノンジオキシム化合物としては、ｐ－キノンジオキシム、ｐ－キノンジオキシムジアセテート、ｐ－キノンジオキシムジカプロエート、ｐ－キノンジオキシムジラウレート、ｐ－キノンジオキシムジステアレート、ｐ－キノンジオキシムジクロトネート、ｐ－キノンジオキシムジナフテネート、ｐ－キノンジオキシムスクシネート、ｐ－キノンジオキシムアジペート、ｐ－キノンジオキシムジフロエート（ｄｉｆｕｒｏａｔｅ）、ｐ－キノンジオキシムジベンゾエート、ｐ－キノンジオキシムジ（ｏ－クロロベンゾエート）、ｐ－キノンジオキシムジ（ｐ－クロロベンゾエート）、ｐ－キノンジオキシムジ（ｐ－ビトロベンゾエート）、ｐ－キノンジオキシムジ（ｍ－ビトロベンゾエート）、ｐ－キノンジオキシムジ（３，５－ジニトロベンゾエート）、ｐ－キノンジオキシムジ（ｐ－メトキシベンゾエート）、ｐ－キノンジオキシムジ（ｎ－アミルオキシベンゾエート）、ｐ－キノンジオキシムジ（ｍ－ブロモベンゾエート等が挙げられる。なかでも、粘着性、シール性、流動性の観点から、ｐ－ベンゾキノンジオキシムが好ましい。
架橋剤の配合量は、ブチルゴム１００質量部に対して１～１０質量部が好ましく、２～７質量部がより好ましい。１質量部未満では、シーラント層が流動し、多孔質吸音材を固定しづらくなり、１０質量部を超えると、シーラント層が硬くなりすぎ、シール性能が低下する傾向がある。
シーラント層の厚さは、特に限定されないが、１～４ｍｍが好ましく、１．５～３．５ｍｍがより好ましい。１ｍｍ未満では、タイヤのパンクを修理することができなくなり、４ｍｍを超えても、シーリング効果は飽和する傾向がある。
多孔質吸音材の断面積は、タイヤのリム組時のタイヤ断面空洞面積に対して０．４～１５％であることが好ましく、８～１２％がより好ましい。多孔質吸音材の吸音性能は吸音材の厚さではなく、タイヤ断面空洞面積に対する体積比率が支配する。０．４％未満では、吸音効果が見られず、１５％を超えても、吸音性能は向上せず、飽和する傾向がある。
多孔質吸音材の比重は、０．００５～０．０６が好ましく、０．０２～０．０５がより好ましい。０．００５未満でも、０．０６を超えても、吸音性能が悪化する傾向がある。
多孔質吸音材の材質は限定されず、エーテル系ポリウレタンスポンジ、エステル系ポリウレタンスポンジ、ポリエチレンスポンジなどの合成樹脂スポンジ、クロロプレンゴムスポンジ（ＣＲスポンジ）、エチレンプロピレンゴムスポンジ（ＥＰＤＭスポンジ）、ニトリルゴムスポンジ（ＮＢＲスポンジ）などのゴムスポンジを好適に用いることができる。なかでも、エーテル系ポリウレタンスポンジを含むポリウレタン系又はポリエチレン系等のスポンジが、制音性、軽量性、発泡の調節可能性、耐久性などの観点から好ましく、さらには加水分解に強いポリエステル・ポリエーテル共重合ポリオールを原料とするポリウレタンスポンジがより好ましい。
多孔質吸音材は、タイヤの振動防止、スポンジの成形性、素材寸法加工、輸送、生産作業性、コスト面から有利であることから、周上で重量が一定である略一定幅および略一定断面形状であることが好ましい。
多孔質吸音材が継ぎ目を持たないことがタイヤ周方向に重量が一定となる観点から好ましいが、継ぎ目のない環状の多孔質吸音材の製造コストは非常に高くなる。そこで、略矩形上の多孔質吸音材を継ぎ目が小さくなるように貼り付けることでコストと性能のバランスを取ることができる。タイヤ内部へ入った異物がシーラント材に付着することを防止するため、継ぎ目においては、スポンジがオーバーラップしていることが好ましい。継ぎ目の数は特に限定されないが、１または２が好ましい。継ぎ目のギャップ長さ（スポンジの隙間又はオーバーラップ部分）は、８０ｍｍ以下が好ましく、２０ｍｍ以下がより好ましい。８０ｍｍを超えると、バランスが悪化する傾向がある。また、継ぎ目のギャップ長さは、製造コストの点から、１ｍｍ以上が好ましい。継ぎ目を２つ有する場合、多孔質吸音材の周方向の長さの比は、短いものが長いものの３％以下であることが好ましく、１％以下がより好ましい。３％以下というのは、ギャップを埋めるために小さな小片を設置することに対応する。
多孔質吸音材の周方向端面は、加工が容易であるという点で、タイヤトレッド内面に対して略垂直であることが好ましい。
多孔質吸音材の継ぎ目が、タイヤトレッド内面に対してテーパー角を１または２有することが好ましい。テーパーを設けることによって、スポンジの隙間を見掛け上狭くすることができ、異物が粘着することを防止できる。テーパーを設けた態様を図１および２に示す。図２に示すように反対方向の角度でテーパーを設けることによって、使用時にスポンジの接着面での亀裂発生を防止することができる。図４には、テーパーの先端を切り落とした態様を示しており、テーパー角を２つ有する。
多孔質吸音材の周方向端面（テーパー角）は、タイヤトレッド内面に対して１０～８０°であることが好ましく、１５～４５°であることが好ましい。１０°未満では、加工が困難であり、８０°を超えると、長期間の走行によるスポンジの剥離が生じやすくなる傾向があり、また、スポンジをオーバーラップさせる際にスポンジの乗り上げが困難になる傾向がある。
多孔質吸音材の幅がシーラント層に比べて狭くても、広くても良い。シーラント層よりも広くなっても、粘着防止の効果に変わりはない。ただし、狭くなりすぎると、多孔質吸音材の無い部分において異物が粘着しやすくなる可能性がある。
多孔質吸音材の幅とシーラント層の幅の差（ギャップ）は０～４０ｍｍが好ましく、１～４０ｍｍがより好ましく、１～５ｍｍがさらに好ましい。１ｍｍ未満では、要求精度が高すぎ、製造が困難となり、４０ｍｍを超えると、異物がシーラント層に粘着することを防止できなくなる傾向がある。
また、本発明のシーラントタイヤの製造方法は、タイヤを加硫する工程、シーラント材をスパイラル押し出しする工程、架橋工程、および、多孔質吸音材を貼り付け加工する工程を含むことを特徴とする。シーラント材の均一性のため、シーラント剤をスパイラル押し出しすることが好ましい。その後、架橋工程を経て耐流動性を付与したのち、前記多孔質吸音材を貼り付け加工する。
多孔質吸音材を貼り付け加工する工程において、必要寸法のスポンジをホルダーに装着して、タイヤに貼り付け加工することが好ましい。
吸音材の段替えの工数が減り、異なるサイズのタイヤの混合生産の際にも有効である点で、多孔質吸音材を貼り付け加工する工程において、タイヤ２本分以上の加工量のタイヤ周長方向の長さの吸音材をタイヤ内部に装填し、貼り付け時に切断し加工することが好ましい。
生産効率の点で、多孔質吸音材を貼り付け加工する工程において、多孔質吸音材をタイヤ開口部からタイヤ内部に連続して導入して貼り付け、多孔質吸音材を段替えすることなく連続してタイヤに貼り付け加工することが好ましい。
多孔質吸音材のタイヤ幅方向の寸法が、予め所定の寸法に裁断加工されていることが好ましい。
実施例に基づいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
ブチルゴム：ＩＩＲ１１０６５、ＪＳＲ株式会社製
ポリブテン：ＨＶ－１９００、ＪＸ日鉱日エネルギー株式会社製　数平均分子量２９００
カーボンブラック：Ｎ３３０、キャボットジャパン株式会社製
オイル：ＤＯＳ（セバシン酸ジオクチル）、田岡化学工業株式会社製
架橋剤１：ＱＤＯ（ｐ－ベンゾキノンジオキシム）、大内新興化学工業株式会社製
ステアリン酸：ビーズステアリン酸つばき、日油株式会社製
酸化亜鉛：酸化亜鉛２種、三井金属鉱業株式会社製
加硫剤２：粉末硫黄、鶴見化学工業株式会社製
促進剤：ジベンジルジチオカルバミン酸亜鉛、Ｃｕｒｅｋｉｎｄ　ＺＢＥＣ、Ｎｉｎｇｂｏ　Ａｃｔｉｍｉｘ　Ｐｏｌｙｍｅｒ社製
スポンジ：ＥＳＨ２（幅２００ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、比重０．０３９、ポリウレタン製）、株式会社イノアックコーポレーション製
実施例１～３、３３および比較例１～２
表１に示す配合処方に従い、二軸押出機を用いて各材料を１１０℃の条件下で混練し、混練物を得た。混練性を以下の基準で評価した。その結果を表１に示す。
＜混練難易度＞
◎：良好
○：可能
△：困難だが混練可能
×：混練不可
＜エア漏れ量＞
タイヤ（２３５／４５Ｒ１７、９４Ｗ、リム：１７Ｘ８Ｊ、タイヤリム組時空洞断面積：１８７ｃｍ２）に、シーラント材を厚さ３ｍｍ、幅１９０ｍｍになるようにスパイラル押出ししてタイヤ内部に塗布した。長さ１９００ｍｍ、厚さ１０ｍｍのスポンジを隙間２５ｍｍになるように設置した。タイヤの初期内圧を２３０ｋＰａにし、雰囲気温度２５℃において、ＪＩＳ　Ｎ１００の丸くぎ（胴径４．２ｍｍ）を使用し、釘１０本をタイヤの縦溝に頭まで打ち込み、すぐに釘を除去後、丸１日タイヤを放置して、内圧を測定した。減った内圧をエア漏れ量として、実施例１の内圧を２０とした指標で評価した。指標が大きい程、エア漏れ量が多いことを示す。
＜流動性＞
タイヤにシーラント材塗布後、１７０℃のオーブンで１０分間架橋した。その後、６０℃で２４ｈタイヤ単体で縦において放置して、シーラント材が重力で下に流れるかを目視で確認し、以下の基準で評価した。
○：流れ発生なし
△：流れやや発生
×：流動
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例４～１２
表２に示すように、実施例１のシーラント材を厚さ３ｍｍ、幅１９０ｍｍになるようにスパイラル押出ししてタイヤ内部に塗布した。１４０℃で１０分間温風により加熱して、架橋させた。表２に示す形状のスポンジを多孔質吸音材として使用し、シーラント材上に設置した。以下に示す評価を行った。評価結果を表２に示す。
＜紙片張り付き個数＞
タイヤをリム組せずに、２０ｍｍ四方のコピー用紙片１６０枚をタイヤの中にばらまき、タイヤを横向けに紙片を取り出した後、タイヤに残ったコピー紙片の枚数を数えた。枚数が多いほど、異物が入りやすい。
＜製造指数＞
手作業でスポンジを貼るのにかかった時間を、実施例５の場合を１００として製造指数とした。製造指数が大きいほど悪いことを示す。なお、ギャップに関しては±３ｍｍが許容範囲である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
実施例１、１３～１８
表３に示す配合処方に従い、二軸押出機を用いて各材料を１１０℃の条件下で混練し、混練物を得た。混練難易度、エア漏れ量、流動性を前述の方法で評価した。評価結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
実施例１、１９～２３
表４に示す配合処方に従い、二軸押出機を用いて各材料を１１０℃の条件下で混練し、混練物を得た。混練難易度、エア漏れ量、流動性を前述の方法で評価した。評価結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
実施例１、２４、２５
表５に示す配合処方に従い、二軸押出機を用いて各材料を１１０℃の条件下で３分間混練りし、混練り物を得た。混練難易度、エア漏れ量、流動性を前述の方法で評価した。評価結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
実施例４、２６～２９
表６に示すように、実施例１のシーラント材を厚さを変動させて、幅１９０ｍｍになるようにスパイラル押出ししてタイヤ内部に塗布した。１４０℃で１０分間温風により加熱して、架橋させた。表６に示す形状のスポンジを多孔質吸音材として使用し、シーラント材上に設置した。エア漏れ量、流動性を前述の方法で評価し、シーラント材のコストも算出した。評価結果を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
実施例３０～３２
表７に示すシーラント材とスポンジとを使用し、以下の製法でシーラントタイヤを作製した。各製法における張り付け時間を計測した。評価結果を表７に示す。
製法１：タイヤ幅方向の寸法が予め所定の寸法に裁断加工されている多孔質吸音材を使用した。
製法２：タイヤ２本分以上の加工量のタイヤ周長方向の長さの吸音材をタイヤ内部に装填し、貼り付け時に切断し加工した。
製法３：多孔質吸音材をタイヤ開口部からタイヤ内部に連続して導入して貼り付け、多孔質吸音材を段替えすることなく連続してタイヤに貼り付け加工した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
実施例５、３４～３６
表８に示すように、タイヤ（２３５／４５Ｒ１７、９４Ｗ、リム：１７Ｘ８Ｊ）に実施例１のシーラント材を厚さ３ｍｍ、幅１９０ｍｍになるようにスパイラル押出ししてタイヤ内部に塗布した。１４０℃で１０分間温風により加熱して、架橋させた。表８に示す形状のスポンジを多孔質吸音材として使用し、シーラント材上に設置した。前述の方法で紙片張り付き個数、製造指数の評価を行ったことに加え、以下に示す評価を行った。評価結果を表８に示す。
なお、表８において、正の継ぎ目のギャップ長さは、オーバーラップ部分の長さを表し、負の継ぎ目のギャップ長さは、スポンジの隙間の長さを表す。
また、表８の各実施例において、継ぎ目の数は１である。
＜タイヤのユニフォミティ指数＞
ＪＡＳＯ　Ｃ６０７：２０００のユニフォミティ試験条件に準拠して、ＲＦＶが下記の条件で測定された。評価は、実施例３４のＲＦＶを１００とする指数で評価した。数値が大きいほど、タイヤのバランスが悪いことを表す。
リム：１７×８Ｊ
　内圧：２００ｋＰａ
　荷重：４．６ｋＮ
　速度：１２０ｋｍ／ｈ
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
実施例５、３７～３９
表９に示すように、タイヤ（２３５／４５Ｒ１７、９４Ｗ、リム：１７Ｘ８Ｊ）に実施例１のシーラント材を厚さ３ｍｍ、幅１９０ｍｍになるようにスパイラル押出ししてタイヤ内部に塗布した。１４０℃で１０分間温風により加熱して、架橋させた。表９に示す形状のスポンジを多孔質吸音材として使用し、シーラント材上に設置した。以下に示す評価を行った。評価結果を表９に示す。
なお、表９において、正の継ぎ目のギャップ長さは、オーバーラップ部分の長さを表し、負の継ぎ目のギャップ長さは、スポンジの隙間の長さを表す。
また、表９の各実施例においては、図２に示すように反対方向の角度でテーパーを設けている。
＜走行後剥離＞
上記タイヤを実車に装着し、速度８０ｋｍ／ｈ、荷重５．０ｋＮで４万ｋｍ走行させたのちに、スポンジ長さ方向端部が剥離しているかを検証した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 　

Claims (23)

  1. インナーライナー内側にシーラント層により貼り付けられた多孔質吸音材を含み、シーラント層がブチルゴム１００重量部に対して無機充填材１～３０重量部を含むことを特徴とするシーラントタイヤ。
  2. 無機充填材が、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、及びマイカからなる群から選択される１種以上である請求項１記載のシーラントタイヤ。
  3. 多孔質吸音材の断面積が、タイヤのリム組時のタイヤ断面空洞面積に対して０．４～１５％である請求項１又は２記載のシーラントタイヤ。
  4. 多孔質吸音材の比重が、０．００５～０．０６である請求項１～３のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  5. 多孔質吸音材が、ポリウレタンスポンジである請求項１～４のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  6. 多孔質吸音材は、略一定幅および略一定断面形状である請求項１～５のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  7. 多孔質吸音材が継ぎ目を有する請求項１～６のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  8. 継ぎ目の数が１である請求項７記載のシーラントタイヤ。
  9. 継ぎ目において、スポンジがオーバーラップしている請求項７または８記載のシーラントタイヤ。
  10. 継ぎ目のギャップ長さが８０ｍｍ以下である請求項７～９のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  11. 多孔質吸音材が継ぎ目を２つ有し、多孔質吸音材の周方向の長さの比は、短いものが長いものの３％以下である請求項７、９または１０記載のシーラントタイヤ。
  12. 多孔質吸音材の周方向端面は、タイヤトレッド内面に対して略垂直である請求項１～１１のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  13. 多孔質吸音材の周方向端面は、タイヤトレッド内面に対して１０～８０°である請求項１～１２のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  14. 多孔質吸音材の継ぎ目が、タイヤトレッド内面に対してテーパー角を１または２有する請求項１～１３のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  15. 多孔質吸音材の幅とシーラント層の幅の差が１～４０ｍｍである請求項１～１４のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  16. シーラント層が、さらに、ブチルゴム１００重量部に対して、ポリブテン１００～４００重量部および架橋剤１～１０重量部を含む請求項１～１５のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  17. ポリブテンの数平均分子量が１０００～４０００である請求項１６記載のシーラントタイヤ。
  18. シーラント層の厚さが１～４ｍｍである請求項１～１７のいずれかに記載のシーラントタイヤ。
  19. タイヤを加硫する工程、シーラント材をスパイラル押し出しする工程、架橋工程、および、多孔質吸音材を貼り付け加工する工程を含む請求項１～１８のいずれかに記載のシーラントタイヤの製造方法。
  20. 多孔質吸音材を貼り付け加工する工程において、必要寸法のスポンジをホルダーに装着して、タイヤに貼り付け加工する請求項１９記載のシーラントタイヤの製造方法。
  21. 多孔質吸音材を貼り付け加工する工程において、タイヤ２本分以上の加工量のタイヤ周長方向の長さの吸音材をタイヤ内部に装填し、貼り付け時に切断し加工する請求項１９または２０記載のシーラントタイヤの製造方法。
  22. 多孔質吸音材を貼り付け加工する工程において、多孔質吸音材をタイヤ開口部からタイヤ内部に連続して導入して貼り付け、多孔質吸音材を段替えすることなく連続してタイヤに貼り付け加工する請求項１９記載のシーラントタイヤの製造方法。
  23. 多孔質吸音材のタイヤ幅方向の寸法が、予め所定の寸法に裁断加工されている請求項１９または２０記載のシーラントタイヤの製造方法。
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