WO2020022162A1 - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

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sensor unit
release agent
pneumatic tire
adhesive layer
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雅公 成瀬
崇史 干場
和也 石黒
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横浜ゴム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a pneumatic tire provided with a sensor unit for acquiring tire information and a method for manufacturing the same. More specifically, the air retention is performed by attaching the sensor unit with a release agent adhered to the tire inner surface.
  • TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pneumatic tire capable of improving the adhesiveness between a tire inner surface and a sensor unit while ensuring performance, and a method for manufacturing the same.
  • the bladder and the inner surface of the green tire tend to stick to the bladder, so by applying a release agent to the inner surface of the green tire, the bladder is bonded to the green tire. I try to prevent sticking.
  • the sensor unit is directly bonded and fixed to the inner surface of the tire, there is a problem that the adhesiveness between the inner surface of the tire to which the release agent is attached and the sensor unit is poor, and the sensor unit is easily peeled off.
  • Japanese Patent No. 6272225 Japanese Patent Publication No. 2016-505438 Japanese Patent No. 4410753 JP-A-2015-107690
  • An object of the present invention is to improve the adhesion between the tire inner surface and the sensor unit while securing air retention by attaching the sensor unit in a state where the release agent is attached to the tire inner surface.
  • An object of the present invention is to provide a pneumatic tire and a manufacturing method thereof.
  • At least one sensor unit including a sensor for acquiring tire information is fixed to an inner surface of the tire via an adhesive layer, and at least a fixing area of the sensor unit has fluorescent light.
  • the amount of silicon in the release agent detected by X-ray analysis is 0.1% by weight to 10.0% by weight.
  • the method for manufacturing a pneumatic tire according to the present invention is a method for manufacturing a pneumatic tire for vulcanizing a green tire using a bladder provided with a coating layer comprising a release agent, wherein the tread of the vulcanized pneumatic tire is provided.
  • the amount of silicon of the release agent detected by X-ray fluorescence at least in the fixing region of the sensor unit is set to 0.1% by weight to 10.0% by weight;
  • the sensor unit is fixed to a fixing region of the sensor unit via an adhesive layer.
  • the inner surface of the tire is irradiated with a laser to remove the release agent, and at least the fluorescent X-rays are fixed in the fixing region of the sensor unit
  • the amount of silicon of the release agent detected by the analysis method is set to 0.1% by weight to 10.0% by weight, and the sensor unit is fixed to a fixing region of the sensor unit via an adhesive layer. Is what you do.
  • the amount of silicon of the release agent detected by X-ray fluorescence analysis in at least the fixed region of the sensor unit is set to 0.1% by weight to 10.0% by weight, and a trace amount of the release agent is applied to the inner surface of the tire. Since the sensor unit is fixed in the state of being adhered, the release agent inhibits air permeation from the tire inner surface and improves air retention, while ensuring sufficient adhesion between the tire inner surface and the sensor unit. Can be secured.
  • the adhesive layer is in the range of 0.4N / mm 2 ⁇ 100N / mm 2. This makes it easy to install the sensor unit while maintaining good adhesive strength of the adhesive layer.
  • the adhesive strength (tensile shear adhesive strength) of the adhesive layer conforms to either JIS-K6850 or JIS-Z0237, and is an adhesive strength measured in a standard state (23 ° C., RH 50%).
  • the adhesive layer is preferably made of a cyanoacrylate adhesive.
  • the sensor unit is arranged on the inner side in the tire width direction from the ground end.
  • the sensor can accurately acquire tire information.
  • the sensor unit is directly adhered to the inner surface of the tire.
  • the sensor can accurately acquire tire information.
  • the pedestal is inserted between the sensor unit and the adhesive layer.
  • the material of the pedestal it is possible to prevent the sensor unit from peeling off due to the deformation of the tire.
  • the coating time t (hour) and the temperature T (° C.) of the coating layer satisfy the conditions of t ⁇ 0.0001T 2 ⁇ 0.07T + 9 and T ⁇ 180 ° C. Is preferred.
  • the ground contact end is an end in the tire axial direction when a normal load is applied by placing the tire vertically on a plane in a state where the tire is assembled to a normal rim and filled with a normal internal pressure.
  • the "regular rim” is a rim defined for each tire in a standard system including the standard on which the tire is based. For example, a standard rim for JATMA, a "Design @ Rim” for TRA, or an ETRTO Then, “Measuring @ Rim” is set.
  • "Normal internal pressure” is the air pressure specified for each tire in a standard system including the standard on which the tire is based.
  • FIG. 1 is a meridional section showing an example of a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the pneumatic tire of FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a modification of the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing another modification of the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 and 2 show a pneumatic tire according to an embodiment of the present invention.
  • CL is a tire center line.
  • a pneumatic tire includes a ring-shaped tread portion 1 extending in the tire circumferential direction and a pair of sidewall portions disposed on both sides of the tread portion 1. 2, 2 and a pair of bead portions 3 and 3 arranged radially inward of the sidewall portion 2 in the tire radial direction.
  • a carcass layer 4 is mounted between the pair of bead portions 3.
  • the carcass layer 4 includes a plurality of reinforcing cords extending in the tire radial direction, and is folded from the inside of the tire to the outside around a bead core 5 arranged in each bead portion 3.
  • a bead filler 6 made of a rubber composition having a triangular cross section is arranged on the outer periphery of the bead core 5.
  • An inner liner 9 is disposed in a region between the pair of beads 3 on the inner surface of the tire. This inner liner 9 forms the tire inner surface Ts.
  • a plurality of belt layers 7 are buried on the outer peripheral side of the carcass layer 4 in the tread portion 1.
  • These belt layers 7 include a plurality of reinforcing cords inclined with respect to the tire circumferential direction, and the reinforcing cords are arranged so as to cross each other between the layers.
  • the inclination angle of the reinforcing cord with respect to the tire circumferential direction is set in a range of, for example, 10 ° to 40 °.
  • the reinforcing cord of the belt layer 7 a steel cord is preferably used.
  • At least one belt cover layer 8 in which reinforcing cords are arranged at an angle of, for example, 5 ° or less with respect to the tire circumferential direction is disposed on the outer peripheral side of the belt layer 7 for the purpose of improving high-speed durability.
  • an organic fiber cord such as nylon or aramid is preferably used.
  • the tire internal structure described above is a typical example of a pneumatic tire, but is not limited thereto.
  • At least one sensor unit 20 is fixed in a region corresponding to the tread portion 1 on the tire inner surface Ts. As shown in FIG. 2, the sensor unit 20 is bonded to the tire inner surface Ts via the bonding layer 10.
  • the adhesive layer 10 can be composed of a liquid adhesive or a double-sided adhesive tape.
  • the adhesive include a reaction-curable adhesive containing an epoxy resin or a urethane resin.
  • the adhesive layer 10 is preferably made of a cyanoacrylate-based adhesive (instantaneous adhesive) in order to shorten the operation time for installing the sensor unit 20 on the tire inner surface Ts.
  • the sensor unit 20 includes the housing 21 and the electronic components 22.
  • the housing 21 has a hollow structure, and accommodates the electronic component 22 therein.
  • the electronic component 22 is configured to appropriately include a sensor 23 for acquiring tire information, a transmitter, a receiver, a control circuit, a battery, and the like.
  • a sensor 23 for acquiring tire information
  • a transmitter, a receiver, a control circuit, a battery, and the like As the tire information acquired by the sensor 23, the internal temperature and internal pressure of the pneumatic tire, the amount of wear of the tread portion 1, and the like can be given.
  • a temperature sensor and a pressure sensor are used for measuring the internal temperature and the internal pressure.
  • a piezoelectric sensor in contact with the tire inner surface Ts can be used as the sensor 23, and the piezoelectric sensor detects an output voltage corresponding to the deformation of the tire during traveling and outputs the output voltage.
  • the wear amount of the tread portion 1 is detected based on the voltage.
  • the sensor unit 20 is configured to transmit the tire information acquired by the sensor 23 to the outside of the tire. Note that the internal structure of the sensor unit 20 shown in FIG. 2 is an example of the sensor unit, and the present invention is not limited to this.
  • a release agent layer 11 composed of a release agent attached in the process of manufacturing the pneumatic tire exists between the tire inner surface Ts and the adhesive layer 10. That is, the sensor unit 20, the adhesive layer 10, and the release agent layer 11 are laminated in this order from the inside in the tire radial direction.
  • the amount of silicon in the release agent layer 11 is 0.1% by weight to 10.0% by weight in at least the fixing region S of the sensor unit 20 on the tire inner surface Ts.
  • the amount of silicon which is a main component of a general release agent, is used as an index. The amount of silicon can be detected by X-ray fluorescence analysis.
  • X-ray fluorescence analysis includes an FP method (fundamental parameter method) and a calibration curve method. adopt.
  • FP method fundamental parameter method
  • a calibration curve method adopts.
  • the amount of the release agent silicon
  • a total of the center point of the fixed region S of the sensor unit 20 and two places on both sides in the tire circumferential direction and two places on both sides in the tire width direction with the center point as the center is taken.
  • the amount of the release agent is measured at five points using a fluorescent X-ray analyzer, and the amount of the release agent is calculated by averaging the amounts of the release agent at the five points.
  • the fluorescent X-ray particles have a specific energy that is proportional to the atomic number, and by measuring this specific energy, the element can be specified.
  • the intrinsic energy of silicon is 1.74 ⁇ 0.05 keV.
  • the number of fluorescent X-ray particles (X-ray intensity) of the release agent (silicon) is in the range of 0.1 cps / ⁇ A to 1.5 cps / ⁇ A.
  • components that can be blended into the release agent layer 11 include those containing a silicone component as an active component.
  • silicone component include organopolysiloxanes, such as dialkylpolysiloxane, alkylphenylpolysiloxane, alkylaralkylpolysiloxane, and 3,3,3-trifluoropropylmethylpolysiloxane.
  • the dialkyl polysiloxane is, for example, dimethyl polysiloxane, diethyl polysiloxane, methyl isopropyl polysiloxane, methyl dodecyl polysiloxane.
  • the alkylphenylpolysiloxane is, for example, methylphenylpolysiloxane, dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, or dimethylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer.
  • the alkyl aralkyl polysiloxane is, for example, methyl (phenylethyl) polysiloxane or methyl (phenylpropyl) polysiloxane.
  • One or more of these organopolysiloxanes may be used in combination.
  • the amount of silicon in the release agent detected by X-ray fluorescence analysis in at least the fixed region S of the sensor unit 20 is set to 0.1% by weight to 10.0% by weight, and a very small amount of release is performed. Since the sensor unit 20 is fixed with the agent adhered to the inner surface Ts of the tire, the release agent inhibits the transmission of air from the inner surface Ts of the tire and improves the air retention, while the inner surface Ts of the tire is improved. And the sensor unit 20 can have sufficient adhesiveness.
  • the amount of silicon of the release agent in the fixing region S of the sensor unit 20 is less than 0.1% by weight, the air holding property cannot be improved. Adhesion deteriorates and sufficient durability cannot be obtained.
  • the sensor unit 20 is disposed inside the tire width direction from the ground contact end.
  • the sensor 23 that detects the amount of wear of the tread portion 1, by arranging the sensor unit 20 in this way, the sensor 23 can accurately acquire tire information.
  • the sensor unit 20 is directly bonded to the tire inner surface Ts.
  • the sensor 23 that detects the amount of wear of the tread portion 1 by directly attaching the sensor unit 20 to the tire inner surface Ts in this way, the sensor 23 can accurately acquire tire information.
  • the bonding strength of the adhesive layer 10 is in the range of 0.4N / mm 2 ⁇ 100N / mm 2. In particular, it is more preferably in the range of 5.0 N / mm 2 to 80 N / mm 2 .
  • the adhesive strength of the adhesive layer 10 is less than 0.4 N / mm 2 , the adhesiveness between the tire inner surface Ts and the sensor unit 20 deteriorates, and the sensor unit 20 is easily peeled.
  • the adhesive strength of the adhesive layer 10 is greater than 100 N / mm 2 , the replacement operation cannot be easily performed when replacing the sensor unit 20.
  • FIG. 3 shows a modification of the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention.
  • a pedestal 24 holding the sensor unit 20 is inserted between the sensor unit 20 and the adhesive layer 10.
  • the pedestal 24 functions as a cushioning material to prevent the sensor unit 20 from peeling off due to tire deformation.
  • the material of the pedestal 24 include natural rubber (NR), chloroprene rubber (CR), butyl rubber (IIR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), urethane rubber, NBR, thermoplastic elastomer, and thermosetting elastomer. If the pedestal 24 is made of these materials, the pedestal 24 is not easily damaged by tire deformation.
  • the pedestal 24 is preferably made of rubber having a tensile elongation at break of 80% or more.
  • the pedestal 24 preferably has a solid state, and more preferably has a porous shape.
  • the pedestal 24 is porous, it has an excellent cushioning effect, and is advantageous against peeling of the sensor unit 20 due to tire deformation. Since the pedestal 24 is made of the above-described material, the pedestal 24 can follow the deformation of the tire, and the peeling of the sensor unit 20 due to the deformation of the tire can be prevented.
  • FIG. 3 an example is shown in which the pedestal 24 is formed in a U-shape in a sectional view in the tire width direction, but the shape of the pedestal 24 is not particularly limited.
  • a fixing area S of the sensor unit 20 corresponds to a fixing area of the pedestal 24 holding the sensor unit 20.
  • FIG. 4 shows another modification of the pneumatic tire according to the embodiment of the present invention.
  • the sensor unit 20 is adhered on the smooth surface M of the tire inner surface Ts via the adhesive layer 10.
  • the smooth surface M is an annular flat surface formed at the center in the tire width direction when vulcanized and formed by a bladder and extending in the tire circumferential direction.
  • the fixing area S of the sensor unit 20 corresponds to the fixing area of the pedestal 24 holding the sensor unit 20.
  • a method for manufacturing the pneumatic tire of the present invention will be described.
  • a bladder is previously coated with a release agent (preferably by baking) to form a coating layer of the release agent on the outer surface of the bladder.
  • the step of forming a coating layer on the outer surface of the bladder is performed, for example, while applying a release agent and then keeping it at 150 ° C. for 1 hour, at 90 ° C. for 4 hours, or at room temperature for 8 hours.
  • the step of forming a coating layer on the outer surface of the bladder is performed once to three times.
  • the green tire is vulcanized using the bladder on which the coating layer is formed.
  • the sensor unit 20 is fixed via the adhesive layer 10 to the fixing region S of the sensor unit 20 on the tire inner surface Ts of the tread portion 1.
  • a release agent layer 11 is formed on the tire inner surface Ts of the vulcanized pneumatic tire. In the release agent layer 11, the release agent is not transferred to the entire inner surface Ts of the tire but is scattered.
  • the vulcanization step of the green tire instead of vulcanizing using a bladder having a coating layer made of a release agent as described above, in the vulcanization step of the green tire, apply a release agent to the inner surface of the green tire, and use a normal bladder. After vulcanization, the laser may be applied to the tire inner surface Ts of the vulcanized tire to remove the release agent attached to the tire inner surface Ts.
  • the amount of silicon of the release agent detected by X-ray fluorescence at least in the fixed region S of the sensor unit 20 can be set to 0.1% by weight to 10.0% by weight. It becomes possible.
  • the release agent hinders the transmission of air from the tire inner surface Ts, and improves the air holding property. 20 can be sufficiently secured.
  • the coating time t (hour) and the temperature T (° C.) of the coating layer satisfy the conditions of t ⁇ 0.0001T 2 ⁇ 0.07T + 9 and T ⁇ 180 ° C. Is preferred. Further, it is more preferable that the above-mentioned relational expression between the coating time t and the temperature T is satisfied, and that the coating time t is in the range of 1 to 8 hours. More preferably, the temperature T is 90 ° C. and the coating time t is 4 hours, and most preferably, the temperature T is 150 ° C. and the coating time t is 1 hour.
  • the time for coating the release agent can be shortened, and the bladder life can be prevented from being shortened.
  • T ° C.
  • the coating layer can be formed in a shorter time, but the bladder is easily deteriorated, and the bladder life is shortened.
  • Comparative Example 1 a release agent was applied to the inner surface of the tire, and the operation of removing the release agent was not performed.
  • a release agent was applied to the inner surface of the tire, and the release agent was removed after the vulcanization step was completed. Specifically, in Comparative Example 2, the release agent on the inner surface of the tire was removed by buffing, and in Comparative Example 3, the release agent on the inner surface of the tire was removed by peeling off a film previously applied to the inner surface of the tire. Then, the release agent on the tire inner surface was removed by washing the tire inner surface.
  • the amount (% by weight) of the release agent (silicon) on the inner surface of the tire was determined using an energy dispersive X-ray fluorescence spectrometer (EDX-720 manufactured by Shimadzu Corporation) after completion of the manufacturing process.
  • the amount of the release agent (silicon) was measured at a center point of the fixed area of the sensor unit in the test tire, and at two places on both sides in the tire circumferential direction and two places on both sides in the tire width direction around the center point. , And these measured values are averaged.
  • the measurement conditions are a voltage of 50 kV, a current of 100 ⁇ A, an integration time of 50 seconds, and a collimator ⁇ of 10 mm in a vacuum state.
  • Adhesiveness of sensor unit indicates an evaluation of peeling at the adhesive surface between the tire inner surface and the sensor unit.
  • Each test tire was assembled on a wheel having a rim size of 21 ⁇ 9.5 J, and a running test was performed with a drum tester under the conditions of a running speed of 80 km / h, an air pressure of 120 kPa, a load of 8.5 kN, and a running distance of 6480 km, and then a sensor unit. The presence or absence of peeling or peeling was visually confirmed.
  • Air retention Each test tire was assembled on a wheel having a rim size of 21 ⁇ 9.5 J, left under the conditions of air pressure of 270 kPa and a temperature of 21 ° C. for 24 hours. Then, the initial air pressure was set to 250 kPa, and the air pressure was measured over 42 days. The inclination of the air leakage amount on the 42nd day was determined. The evaluation result was shown by an index using the reciprocal of the measured value, with Comparative Example 1 being 100. The larger the index value, the better the air retention.
  • Bladder life A green tire vulcanized using a bladder having a coating layer comprising a release agent and vulcanized in a state where the amount of the release agent (silicon) transferred to the tire inner surface is within the range specified in the present invention. The number was measured. The evaluation results were indicated by an index with the value of Example 1 being 100. The larger the index value, the better the bladder life.
  • Comparative Example 2 since the inner surface of the tire was buffed, the gauge of the inner liner was thinned, and the air retention was deteriorated. In Comparative Example 3, the film was stuck to the inner surface of the tire and peeled off after vulcanization, so that the air retention was deteriorated. In Comparative Example 4, although the tire inner surface was cleaned, the release agent on the tire inner surface could not be completely removed, and a relatively large amount of the release agent remained on the tire inner surface, so that the adhesiveness of the sensor unit was reduced. . In Comparative Example 5, since the amount of the release agent (silicon) on the inner surface of the tire was set to be large, the effect of improving the adhesiveness of the sensor unit was insufficient.

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Abstract

タイヤ内面に離型剤が付着した状態でセンサユニットを貼り付けることにより、空気保持性を確保しながら、タイヤ内面とセンサユニットとの接着性を改善することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。タイヤ内面Ｔｓに、タイヤ情報を取得するセンサ２３を含む少なくとも１つのセンサユニット２０が接着層１０を介して固定され、少なくともセンサユニット２０の固定領域Ｓにおいて蛍光Ｘ線分析法で検出される離型剤のケイ素の量が０．１重量％～１０．０重量％である。

Description

空気入りタイヤ及びその製造方法
　本発明は、タイヤ情報を取得するためのセンサユニットを備えた空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、タイヤ内面に離型剤が付着した状態でセンサユニットを貼り付けることにより、空気保持性を確保しながら、タイヤ内面とセンサユニットとの接着性を改善することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
　内圧や温度等のタイヤ内部情報を取得するために、タイヤ内腔に各種のセンサを設置することが行われている（例えば、特許文献１，２参照）。
　一方、ブラダーを用いてグリーンタイヤを加硫する際、ブラダーとグリーンタイヤの内面とはブラダーが貼り付き易いため、グリーンタイヤの内面に離型剤を塗布することにより、グリーンタイヤとブラダーとの貼り付きを防止するようにしている。そのような場合においてタイヤ内面にセンサユニットを直接接着して固定しようとすると、離型剤が付着したタイヤ内面とセンサユニットとの接着性が悪く、センサユニットが剥がれ易いという問題がある。
　これに対して、グリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、そのグリーンタイヤを加硫した後にタイヤ内面のバフ掛けを行うことで離型剤を除去することが提案されている（例えば、特許文献３）。しかしながら、そのようなバフ掛けを行うことでインナーライナーのゲージも薄くしてしまうため、空気保持性が悪化するという問題がある。また、グリーンタイヤの内面に予めフィルムを貼り、そのフィルムを貼った状態でグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、そのグリーンタイヤを加硫した後にフィルムを剥がすことで離型剤を除去することが提案されている（例えば、特許文献４）。しかしながら、加硫後にフィルムを剥がす工程により空気保持性が悪化するという問題がある。その他、離型剤が付着したタイヤ内面を洗浄することが提案されているが、このような手法では離型剤を十分に取り除くことができないという問題がある。
日本国特許第６２７２２２５号公報 日本国特表２０１６－５０５４３８号公報 日本国特許第４４１０７５３号公報 日本国特開２０１５－１０７６９０号公報
　本発明の目的は、タイヤ内面に離型剤が付着した状態でセンサユニットを貼り付けることにより、空気保持性を確保しながら、タイヤ内面とセンサユニットとの接着性を改善することを可能にした空気入り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ための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内面に、タイヤ情報を取得するセンサを含む少なくとも１つのセンサユニットが接着層を介して固定され、少なくとも前記センサユニットの固定領域において蛍光Ｘ線分析法で検出される離型剤のケイ素の量が０．１重量％～１０．０重量％であることを特徴とするものである。
　本発明の空気入りタイヤの製造方法は、離型剤からなるコーティング層を備えたブラダーを用いてグリーンタイヤを加硫する空気入りタイヤの製造方法であって、加硫済みの空気入りタイヤのトレッド部の内面にセンサユニットを固定するにあたって、少なくとも該センサユニットの固定領域において蛍光Ｘ線分析法で検出される前記離型剤のケイ素の量を０．１重量％～１０．０重量％とし、前記センサユニットの固定領域に接着層を介して前記センサユニットを固定することを特徴とするものである。
　また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、タイヤ内面にセンサユニットを固定するにあたって、前記タイヤ内面にレーザーを照射して離型剤を除去し、少なくとも前記センサユニットの固定領域において蛍光Ｘ線分析法で検出される前記離型剤のケイ素の量を０．１重量％～１０．０重量％とし、前記センサユニットの固定領域に接着層を介して前記センサユニットを固定することを特徴とするものである。
　本発明では、少なくともセンサユニットの固定領域において蛍光Ｘ線分析法で検出される離型剤のケイ素の量を０．１重量％～１０．０重量％として、微量の離型剤をタイヤ内面に付着させた状態でセンサユニットを固定しているので、離型剤がタイヤ内面からの空気の透過を阻害し、空気保持性が良化する一方で、タイヤ内面とセンサユニットとの接着性を十分に確保することができる。
　本発明では、接着層の接着強度は０．４Ｎ／ｍｍ2～１００Ｎ／ｍｍ2の範囲であることが好ましい。これにより、接着層の接着強度を良好に保ちつつ、センサユニットの設置作業を容易に行うことができる。接着層の接着強度（引張せん断接着強さ）は、ＪＩＳ－Ｋ６８５０、ＪＩＳ－Ｚ０２３７のいずれかに準拠するものであり、標準状態（２３℃、ＲＨ５０％）において測定される接着強度である。
　本発明では、接着層はシアノアクリレート系の接着剤からなることが好ましい。これにより、センサユニットの設置作業の時間を短くすることができる。
　本発明では、センサユニットは接地端よりタイヤ幅方向内側に配置されていることが好ましい。これにより、トレッド部の摩耗量を検出するセンサの場合、そのセンサがタイヤ情報を正確に取得することができる。
　本発明では、センサユニットはタイヤ内面に直接に接着されていることが好ましい。これにより、トレッド部の摩耗量を検出するセンサの場合、そのセンサがタイヤ情報を正確に取得することができる。
　本発明では、センサユニットと接着層との間に台座が挿入されていることが好ましい。これにより、台座の素材としてタイヤ変形に追従可能なものを使用した場合、そのタイヤ変形によるセンサユニットの剥がれを防止することができる。
　本発明では、ブラダーにコーティング層を形成する工程において、コーティング層の被覆時間ｔ（hour）と温度Ｔ（℃）とがｔ≧０．０００１Ｔ2－０．０７Ｔ＋９かつＴ≦１８０℃の条件を満たすことが好ましい。これにより、コーティング層を有するブラダーにおいて、離型剤をコーティングする時間を短縮することができると共に、ブラダーライフの短縮を防止することができる。
　本発明において、接地端とは、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態で平面上に垂直に置いて正規荷重を加えたときのタイヤ軸方向の端部である。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ　Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　Ｒｉｍ”とする。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ　ＬＯＡＤ　ＬＩＭＩＴＳ　ＡＴ　ＶＡＲＩＯＵＳ　ＣＯＬＤ　ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが乗用車である場合には２５０ｋＰａとする。「正規荷重」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ　ＬＯＡＤ　ＬＩＭＩＴＳ　ＡＴ　ＶＡＲＩＯＵＳ　ＣＯＬＤ　ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ　ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＬＯＡＤ　ＣＡＰＡＣＩＴＹ”であるが、タイヤが乗用車である場合には前記荷重の８０％に相当する荷重とする。
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。 図２は図１の空気入りタイヤの一部を拡大して示す断面図である。 図３は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの変形例を示す断面図である。 図４は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの他の変形例を示す斜視図である。
　以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。なお、図１において、ＣＬはタイヤ中心線である。
　図１に示すように、本発明の実施形態からなる空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２，２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３，３とを備えている。
　一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。ビードコア５の外周上には断面三角形状のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置されている。そして、タイヤ内表面における一対のビード部３，３間の領域にはインナーライナー９が配置されている。このインナーライナー９はタイヤ内面Ｔｓをなす。
　一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。ベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°～４０°の範囲に設定されている。ベルト層７の補強コードとしては、スチールコードが好ましく使用される。ベルト層７の外周側には、高速耐久性の向上を目的として、補強コードをタイヤ周方向に対して例えば５°以下の角度で配列してなる少なくとも１層のベルトカバー層８が配置されている。ベルトカバー層８の補強コードとしては、ナイロンやアラミド等の有機繊維コードが好ましく使用される。
　なお、上述したタイヤ内部構造は空気入りタイヤにおける代表的な例を示すものであるが、これに限定されるものではない。
　上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面Ｔｓのトレッド部１に対応する領域には、少なくとも１つのセンサユニット２０が固定されている。このセンサユニット２０は、図２に示すように、タイヤ内面Ｔｓに接着層１０を介して接着されている。
　接着層１０は、液状の接着剤又は両面接着テープから構成することができる。接着剤としては、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂を含む反応硬化型の接着剤が例示される。特に、接着層１０は、センサユニット２０をタイヤ内面Ｔｓに設置する作業時間を短縮するため、シアノアクリレート系の接着剤（瞬間接着剤）から構成されると良い。
　センサユニット２０は、筐体２１と電子部品２２とを含むものである。筐体２１は中空構造を有し、その内部に電子部品２２を収容する。電子部品２２は、タイヤ情報を取得するためのセンサ２３、送信機、受信機、制御回路及びバッテリー等を適宜含むように構成される。センサ２３により取得されるタイヤ情報としては、空気入りタイヤの内部温度や内圧やトレッド部１の摩耗量等を挙げることができる。例えば、内部温度や内圧の測定には温度センサや圧力センサが使用される。トレッド部１の摩耗量を検出する場合、センサ２３として、タイヤ内面Ｔｓに当接する圧電センサを用いることができ、その圧電センサが走行時のタイヤの変形に応じた出力電圧を検出し、その出力電圧に基づいてトレッド部１の摩耗量を検出する。それ以外に、加速度センサや磁気センサを使用することも可能である。また、センサユニット２０は、センサ２３により取得されたタイヤ情報をタイヤ外部に送信するよう構成されている。なお、図２に示すセンサユニット２０の内部構造はセンサユニットの一例を示すものであり、これに限定されるものではない。
　上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面Ｔｓと接着層１０の間には、空気入りタイヤの製造過程において付着した離型剤から構成される離型剤層１１が存在する。即ち、タイヤ径方向内側からセンサユニット２０、接着層１０、離型剤層１１の順に積層されている。離型剤層１１のケイ素の量は、タイヤ内面Ｔｓの少なくともセンサユニット２０の固定領域Ｓにおいて０．１重量％～１０．０重量％である。本発明では、トレッド部１の内面における離型剤の量を規定するにあたって、一般的な離型剤の主成分であるケイ素の量を指標とする。このケイ素の量は蛍光Ｘ線分析法を用いて検出することができ、一般に、蛍光Ｘ線分析法にはＦＰ法（ファンダメンタルパラメータ法）と検量線法とがあるが、本発明ではＦＰ法を採用する。離型剤（ケイ素）の量を測定する際には、センサユニット２０の固定領域Ｓの中心点と、該中心点を中心としてタイヤ周方向に両側２箇所とタイヤ幅方向に両側２箇所の計５箇所において蛍光Ｘ線分析装置を用いて離型剤の量を測定し、その５箇所の離型剤の量を平均することにより、離型剤の量を算出する。また、蛍光Ｘ線粒子は原子番号に比例した固有のエネルギーを有しており、この固有エネルギーを測定することにより元素を特定することが可能となる。具体的には、ケイ素の固有エネルギーは１．７４±０．０５ｋｅＶである。なお、離型剤（ケイ素）の蛍光Ｘ線粒子数（Ｘ線強度）は０．１ｃｐｓ／μＡ～１．５ｃｐｓ／μＡの範囲である。
　離型剤層１１に配合可能な成分としては、例えば、シリコーン成分を有効成分として含有するものが挙げられる。シリコーン成分としては、オルガノポリシロキサン類が挙げられ、例えば、ジアルキルポリシロキサン、アルキルフェニルポリシロキサン、アルキルアラルキルポリシロキサン、３，３，３－トリフルオロプロピルメチルポリシロキサン等を挙げることができる。ジアルキルポリシロキサンは、例えば、ジメチルポリシロキサン、ジエチルポリシロキサン、メチルイソプロピルポリシロキサン、メチルドデシルポリシロキサンである。アルキルフェニルポリシロキサンは、例えば、メチルフェニルポリシロキサン、ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体である。アルキルアラルキルポリシロキサンは、例えば、メチル（フェニルエチル）ポリシロキサン、メチル（フェニルプロピル）ポリシロキサンである。これらのオルガノポリシロキサン類は、１種または２種以上を併用してもよい。
　上述した空気入りタイヤでは、少なくともセンサユニット２０の固定領域Ｓにおいて蛍光Ｘ線分析法で検出される離型剤のケイ素の量を０．１重量％～１０．０重量％として、微量の離型剤をタイヤ内面Ｔｓに付着させた状態でセンサユニット２０を固定しているので、離型剤がタイヤ内面Ｔｓからの空気の透過を阻害し、空気保持性が良化する一方で、タイヤ内面Ｔｓとセンサユニット２０との接着性を十分に確保することができる。ここで、センサユニット２０の固定領域Ｓにおける離型剤のケイ素の量が、０．１重量％より少なくなると空気保持性の向上が得られず、１０．０重量％より多くなるとセンサユニット２０の接着性が悪化し、十分な耐久性が得られない。
　図１及び図２において、センサユニット２０は接地端よりタイヤ幅方向内側に配置されている。トレッド部１の摩耗量を検出するセンサ２３の場合、このようにセンサユニット２０を配置することでセンサ２３がタイヤ情報を正確に取得することができる。
　また、センサユニット２０はタイヤ内面Ｔｓに直接に接着されている。トレッド部１の摩耗量を検出するセンサ２３の場合、このようにセンサユニット２０をタイヤ内面Ｔｓに直貼りすることで、センサ２３がタイヤ情報を正確に取得することができる。
　上記空気入りタイヤにおいて、接着層１０の接着強度は０．４Ｎ／ｍｍ2～１００Ｎ／ｍｍ2の範囲であることが好ましい。特に、５．０Ｎ／ｍｍ2～８０Ｎ／ｍｍ2の範囲であることがより好ましい。このように接着層１０の接着強度を適度に設定することで、接着層１０の接着強度を良好に保ちつつ、センサユニット２０の設置作業を容易に行うことができる。ここで、接着層１０の接着強度が０．４Ｎ／ｍｍ2よりも小さいと、タイヤ内面Ｔｓとセンサユニット２０との接着性が悪化して、センサユニット２０が剥がれ易くなる。一方、接着層１０の接着強度が１００Ｎ／ｍｍ2よりも大きいと、センサユニット２０を交換する際に交換作業を容易に行うことができない。
　図３は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの変形例を示すものである。図３に示すように、センサユニット２０と接着層１０との間には、センサユニット２０を保持する台座２４が挿入されている。この台座２４は、タイヤ変形によるセンサユニット２０の剥がれを防止するため、緩衝材として機能する。台座２４の材料として、天然ゴム（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム、ＮＢＲ、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマーを例示することができ、台座２４がこれら材料からなる場合、タイヤ変形に対して破損しにくい。特に、台座２４は、引張り破断伸びが８０％以上であるゴムから構成されると良い。また、台座２４は、固形の状態を呈していることが好ましく、より好ましくは多孔質状であると良い。台座２４が多孔質状である場合、優れた緩衝効果を有し、タイヤ変形によるセンサユニット２０の剥がれに対して有利である。台座２４が上述のような材料から構成されていることで、台座２４はタイヤ変形に追従することができ、タイヤ変形によるセンサユニット２０の剥がれを防止することができる。なお、図３に示す実施形態では、台座２４がタイヤ幅方向の断面視でコの字形状に形成された例を示したが、台座２４の形状は特に限定されるものではない。図３において、センサユニット２０の固定領域Ｓは、センサユニット２０を保持する台座２４の固定領域に相当する。
　図４は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの他の変形例を示すものである。図４に示すように、センサユニット２０はタイヤ内面Ｔｓの平滑面Ｍ上に接着層１０を介して接着されている。この平滑面Ｍは、ブラダーにより加硫成形した際にタイヤ幅方向の中央部に形成され、タイヤ周方向に延在する円環状の平面である。センサユニット２０をタイヤ内面Ｔｓの平滑面Ｍ上に配置した場合、タイヤ内面Ｔｓとセンサユニット２０との接着性を効果的に改善することができる。なお、図４において、センサユニット２０の固定領域Ｓは、センサユニット２０を保持する台座２４の固定領域に相当する。
　次に、本発明の空気入りタイヤの製造方法について説明する。グリーンタイヤを加硫するにあたって、予めブラダーに離型剤を被覆（好ましくは焼付け塗布）してブラダーの外面に離型剤からなるコーティング層を形成する。このブラダーの外面にコーティング層を形成する工程は、例えば、離型剤を塗布後に１５０℃で１時間、９０℃で４時間又は常温で８時間の条件下で保管しながら施工する。また、ブラダーの外面にコーティング層を形成する工程は、１回以上３回以下の範囲で実施する。このようにコーティング層が形成されたブラダーを用いてグリーンタイヤを加硫する。そして、その加硫済みタイヤにおいて、トレッド部１のタイヤ内面Ｔｓにおけるセンサユニット２０の固定領域Ｓに対して接着層１０を介してセンサユニット２０を固定する。このように離型剤からなるコーティング層を備えたブラダーを用いて加硫した場合、加硫済みの空気入りタイヤにおいて、そのタイヤ内面Ｔｓには離型剤層１１が形成される。この離型剤層１１において、離型剤はタイヤ内面Ｔｓの全面には転写されておらず点在している。
　上述のように離型剤からなるコーティング層を備えたブラダーを用いて加硫する替わりに、グリーンタイヤの加硫工程において、グリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、通常のブラダーを用いて加硫し、その後、加硫済みタイヤのタイヤ内面Ｔｓに対してレーザーを照射して、タイヤ内面Ｔｓに付着した離型剤を除去することもできる。
　上述のように離型剤からなるコーティング層を備えたブラダーを用いて加硫を行う、或いは、通常のブラダーを用いて加硫し、その加硫済みタイヤのタイヤ内面Ｔｓにレーザーを照射して離型剤を除去することにより、少なくともセンサユニット２０の固定領域Ｓにおいて蛍光Ｘ線分析法で検出される離型剤のケイ素の量を０．１重量％～１０．０重量％とすることが可能となる。このように微量の離型剤をタイヤ内面Ｔｓに付着させた場合、離型剤がタイヤ内面Ｔｓからの空気の透過を阻害し、空気保持性が良化する一方で、タイヤ内面Ｔｓとセンサユニット２０との接着性を十分に確保することができる。
　特に、ブラダーの外面にコーティング層を形成する工程において、コーティング層の被覆時間ｔ（hour）と温度Ｔ（℃）とがｔ≧０．０００１Ｔ2－０．０７Ｔ＋９かつＴ≦１８０℃の条件を満たすことが好ましい。また、上述した被覆時間ｔと温度Ｔの関係式を満たすと共に、被覆時間ｔを１～８時間の範囲とすることがより好ましい。更には、温度Ｔを９０℃、被覆時間ｔを４時間とすることが更に好ましく、温度Ｔを１５０℃、被覆時間ｔを１時間とすることが最も好ましい。このような条件を満たすことで、コーティング層を有するブラダーにおいて、離型剤をコーティングする時間を短縮することができると共に、ブラダーライフの短縮を防止することができる。ここで、温度Ｔ（℃）が高い程、短時間でコーティング層を形成することができるが、ブラダーが劣化し易く、ブラダーライフを縮めることとなる。
　タイヤサイズ２７５／４０Ｒ２１で、タイヤ内面に、タイヤ情報を取得するセンサを含む少なくとも１つのセンサユニットが接着層を介して固定され、離型剤の除去方法、タイヤ内面への離型剤の塗布、加硫時における離型剤からなるコーティング層を備えたブラダーの使用、タイヤ内面の離型剤（ケイ素）の量を表１のように設定した比較例１～５及び実施例１～７のタイヤを製作した。
　比較例１については、タイヤ内面に離型剤を塗布し、離型剤の除去作業は行わなかった。また、比較例２～４については、タイヤ内面に離型剤を塗布し、加硫工程の終了後に離型剤の除去作業を行った。具体的には、比較例２ではバフ掛けによりタイヤ内面の離型剤を除去し、比較例３では予めタイヤ内面に貼ったフィルムを剥がすことによりタイヤ内面の離型剤を除去し、比較例４ではタイヤ内面を洗浄することによりタイヤ内面の離型剤を除去した。
　なお、表１において、タイヤ内面の離型剤（ケイ素）の量（重量％）は、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（島津製作所社製　ＥＤＸ－７２０）を用いて、製作工程終了後の各試験タイヤにおけるセンサユニットの固定領域の中心点と、該中心点を中心としてタイヤ周方向に両側２箇所とタイヤ幅方向に両側２箇所の計５箇所において離型剤（ケイ素）の量を測定し、これら測定値を平均したものである。測定条件としては、真空状態で、電圧５０ｋＶ、電流１００μＡ、積分時間５０秒、コリメータφ１０ｍｍである。
　これら試験タイヤについて、下記試験方法により、センサユニットの接着性及び空気保持性を評価し、その結果を表１に併せて示した。更に、実施例１～３，５～７及び比較例５のタイヤについては、ブラダー寿命を評価し、その結果を表１に併せて示した。
　センサユニットの接着性：
　ここで言うセンサユニットの接着性は、タイヤ内面とセンサユニットとの接着面における剥がれに対する評価を示す。各試験タイヤをそれぞれリムサイズ２１×９．５Ｊのホイールに組み付け、走行速度８０ｋｍ／ｈ、空気圧１２０ｋＰａ、荷重８．５ｋＮ、走行距離６４８０ｋｍの条件でドラム試験機にて走行試験を実施した後、センサユニットの脱落又は剥がれの有無を目視により確認した。センサユニットの脱落及び剥がれが無い場合を「◎（優）」で示し、センサユニットの剥がれがセンサユニット全体の１／８未満の場合を「○（良）」で示し、センサユニットの剥がれがセンサユニット全体の１／８以上１／４未満の場合を「△（可）」で示し、センサユニットの剥がれがセンサユニット全体の１／４以上の場合を「×（不可）」で示した。
　空気保持性：
　各試験タイヤをそれぞれリムサイズ２１×９．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧２７０ｋＰａ、温度２１℃の条件で２４時間放置した後、初期空気圧２５０ｋＰａにして４２日間に渡って空気圧を測定し、１５日目から４２日目のエア漏れ量の傾きを求めた。評価結果は、測定値の逆数を用い、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど空気保持性が優れていることを意味する。
　ブラダー寿命：
　離型剤からなるコーティング層を備えたブラダーを用いて加硫し、タイヤ内面に転写された離型剤（ケイ素）の量が本発明で規定する範囲内の状態で加硫できたグリーンタイヤの本数を測定した。評価結果は、実施例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどブラダー寿命が優れていることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　この表１から判るように、実施例１～７の空気入りタイヤは、比較例１に比して、空気保持性を維持しながらセンサユニットの接着性が改善されていた。特に、実施例３，５～７においては、ブラダー寿命が改善された。
　一方、比較例２においては、タイヤ内面のバフ掛けを行ったため、インナーライナーのゲージが薄くなったことで空気保持性が悪化した。比較例３においては、タイヤ内面にフィルムを貼り付けて加硫後にフィルムを剥がしたため、空気保持性が悪化した。比較例４においては、タイヤ内面を洗浄したものの、タイヤ内面の離型剤を完全に除去することができず、タイヤ内面に離型剤が比較的多く残ったため、センサユニットの接着性が低下した。比較例５においては、タイヤ内面の離型剤（ケイ素）の量を多く設定したため、センサユニットの接着性の改善効果が不十分であった。
　１　トレッド部
　２　サイドウォール部
　３　ビード部
　１０　接着層
　２０　センサユニット
　Ｔｓ　タイヤ内面

Claims (9)

  1. 　タイヤ内面に、タイヤ情報を取得するセンサを含む少なくとも１つのセンサユニットが接着層を介して固定され、少なくとも前記センサユニットの固定領域において蛍光Ｘ線分析法で検出される離型剤のケイ素の量が０．１重量％～１０．０重量％であることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 　前記接着層の接着強度が０．４Ｎ／ｍｍ2～１００Ｎ／ｍｍ2の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
  3. 　前記接着層がシアノアクリレート系の接着剤からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
  4. 　前記センサユニットが接地端よりタイヤ幅方向内側に配置されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 　前記センサユニットが前記タイヤ内面に直接に接着されていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  6. 　前記センサユニットと前記接着層との間に台座が挿入されていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  7. 　離型剤からなるコーティング層を備えたブラダーを用いてグリーンタイヤを加硫する空気入りタイヤの製造方法であって、加硫済みの空気入りタイヤのトレッド部の内面にセンサユニットを固定するにあたって、少なくとも該センサユニットの固定領域において蛍光Ｘ線分析法で検出される前記離型剤のケイ素の量を０．１重量％～１０．０重量％とし、前記センサユニットの固定領域に接着層を介して前記センサユニットを固定することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
  8. 　前記ブラダーに前記コーティング層を形成する工程において、該コーティング層の被覆時間ｔ（hour）と温度Ｔ（℃）とがｔ≧０．０００１Ｔ2－０．０７Ｔ＋９かつＴ≦１８０℃の条件を満たすことを特徴とする請求項７に記載の空気入りタイヤの製造方法。
  9. 　タイヤ内面にセンサユニットを固定するにあたって、前記タイヤ内面にレーザーを照射して離型剤を除去し、少なくとも前記センサユニットの固定領域において蛍光Ｘ線分析法で検出される前記離型剤のケイ素の量を０．１重量％～１０．０重量％とし、前記センサユニットの固定領域に接着層を介して前記センサユニットを固定することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
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