(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-27
(45)【発行日】2024-06-04
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 5/00 20060101AFI20240528BHJP
B60C 11/00 20060101ALI20240528BHJP
【FI】
B60C5/00 F
B60C11/00 D
(21)【出願番号】P 2020020588
(22)【出願日】2020-02-10
【審査請求日】2022-12-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人WisePlus
(72)【発明者】
【氏名】岡本 淳
(72)【発明者】
【氏名】山田 亜由子
(72)【発明者】
【氏名】藤井 大地
【審査官】脇田 寛泰
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2008/038629(WO,A1)
【文献】特開2019-014280(JP,A)
【文献】特開2019-214375(JP,A)
【文献】特開2010-084102(JP,A)
【文献】国際公開第2015/111315(WO,A1)
【文献】特表2013-525203(JP,A)
【文献】独国特許出願公開第102017210931(DE,A1)
【文献】独国特許出願公開第102016222349(DE,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60C1/00-19/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
タイヤ内腔面に固定化層で固定化された制音体を備える空気入りタイヤであって、
前記固定化層は、タイヤ赤道を中心に両タイヤ幅方向にそれぞれ20%の領域からなる40%の領域における貯蔵弾性率の平均値Gc’[Pa]、タイヤ幅方向の両端部から30%の領域における貯蔵弾性率のそれぞれの平均値Ga’[Pa]及びGb’[Pa]が下記式(1)及び(2)を満たす空気入りタイヤ。
Ga’≦Gc’ (1)
Gb’<Gc’ (2)
【請求項2】
下記式を満たす請求項1記載の空気入りタイヤ。
0.25≦Ga’/Gb’≦4.00
【請求項3】
下記2式を満たす請求項1又は2記載の空気入りタイヤ。
0.10≦Gb’/Gc’≦0.70
0.50≦Ga’/Gb’≦2.00
【請求項4】
下記2式を満たす請求項1~3のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
0.30≦Gb’/Gc’≦0.50
0.80≦Ga’/Gb’≦1.25
【請求項5】
トレッド部のうち、路面と接するゴム層を形成するゴム組成物の30℃における損失正接が0.13以下である請求項1~4のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、空気入りタイヤのトレッド内面に、スポンジ材等からなる長尺帯状の制音体をタイヤ周方向に沿って取り付けることにより、タイヤ内腔内での空洞共鳴を抑制し、ロードノイズを低減させる技術が提案されている。そして、制音体の取り付け方法として、有機溶剤中にクロロプレンゴム等を溶解させた合成ゴム系接着剤、両面テープなどを用いる方法が提案されている。
【0003】
しかしながら、トレッド内面に制音体を充分に接着するためには、接着剤等を用いるだけでは不充分で、トレッド内面をバフ処理して、凹凸模様を平坦化して接着面積を高める方法等が用いられているが、バフ処理には手間と労力を要し、作業能率が低下する、タイヤ内腔面をなすインナーライナゴム層の厚さを過度に減じ、タイヤの気密性を損ねる、等の種々の問題が生じる(特許文献1、2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】国際公開第WO2003/103989号パンフレット
【文献】特開2003-063208号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、前記課題を解決し、制音体の耐剥離性を向上した空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、タイヤ内腔面に固定化層で固定化された制音体を備える空気入りタイヤであって、
前記固定化層は、タイヤ赤道を中心に両タイヤ幅方向にそれぞれ20%の領域からなる40%の領域における貯蔵弾性率の平均値Gc’[Pa]、タイヤ幅方向の両端部から30%の領域における貯蔵弾性率のそれぞれの平均値Ga’[Pa]及びGb’[Pa]が下記式(1)及び(2)を満たす空気入りタイヤ。
Ga’≦Gc’ (1)
Gb’<Gc’ (2)
【0007】
前記空気入りタイヤは、下記式を満たすことが好ましい。
0.25≦Ga’/Gb’≦4.00
【0008】
前記空気入りタイヤは、下記2式を満たすことが好ましい。
0.10≦Gb’/Gc’≦0.70
0.50≦Ga’/Gb’≦2.00
【0009】
前記空気入りタイヤは、下記2式を満たすことが好ましい。
0.30≦Gb’/Gc’≦0.50
0.80≦Ga’/Gb’≦1.25
【0010】
前記空気入りタイヤは、トレッド部のうち、路面と接するゴム層を形成するゴム組成物の30℃における損失正接が0.13以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、タイヤ内腔面に固定化層で固定化された制音体を備える空気入りタイヤであって、前記固定化層は、タイヤ赤道を中心に両タイヤ幅方向にそれぞれ20%の領域からなる40%の領域における貯蔵弾性率の平均値Gc’[Pa]、タイヤ幅方向の両端部から30%の領域における貯蔵弾性率のそれぞれの平均値Ga’[Pa]及びGb’[Pa]が前記式(1)及び(2)を満たす空気入りタイヤであるので、制音体の耐剥離性を向上した空気入りタイヤを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【
図2】空気入りタイヤのタイヤ赤道に沿った周方向断面図である。
【
図3】制音体の固定化部を拡大して示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の空気入りタイヤは、タイヤ内腔面に固定化層で固定化された制音体を備え、かつ前記固定化層は、タイヤ赤道を中心に両タイヤ幅方向にそれぞれ20%の領域からなる40%の領域における貯蔵弾性率の平均値Gc’[Pa]、タイヤ幅方向の両端部から30%の領域における貯蔵弾性率のそれぞれの平均値Ga’[Pa]及びGb’[Pa]が前記式(1)及び(2)を満たす。
【0014】
制音体の耐剥離性向上の作用効果が得られる理由は、以下のように推察される。
従来、両面テープ、粘着剤又は接着剤を用いてタイヤ幅方向に均一な厚さの固定化層が形成され、該固定化層に制音体が貼り付けられている。車両での実走行モードでは、タイヤが突起を乗り越える等でタイヤにひずみ入力した際、内腔に貼り付けられた制音体もタイヤ内面の形状変化に追従してひずみをうける。この際、両面テープ、粘着剤又は接着剤による接着端部に応力が集中し易く、特に両面テープ、粘着剤、接着剤の厚さが均一である場合、接着端部から剥離する現象が多くみられる。
【0015】
この点について、本発明者らは、先ず、両面テープ、粘着剤、接着剤等により形成される固定化層は、硬いほど強く接着させられるメリットがある一方で、接着端部のようにひずみが大きい箇所では硬いほど応力集中し易く、剥離起点が発生し易いというデメリットがある点、固定化層が軟らかい場合は、接着強度が落ちるデメリットがある一方で、接着端部のようにひずみが大きい箇所でも応力を分散させることで剥離起点が発生しにくいというメリットがある点、に着目した。そして、両面テープ、粘着剤、接着剤等により形成される固定化層の硬さについて、幅方向に分布を持たせ、中央部を硬く、接着端部を軟らかくすることで、特に応力集中し易い接着端部に剥離起点を発生し難くすることが可能となり、タイヤ全体として制音体の耐剥離性を向上できるという知見を見出し、本発明を完成したものである。従って、制音体を固定化する固定化層の貯蔵弾性率に関し、中央部領域の貯蔵弾性率の平均値Gc’と、両端部領域の貯蔵弾性率の平均値Ga’及びGb’とを前記式(1)、(2)を満たすように調整することで、制音体の耐剥離性を向上できると推察される。
【0016】
このように、本発明は、Ga’≦Gc’、Gb’<Gc’を満たすタイヤの構成にすることにより、制音体の耐剥離性の改善という課題(目的)を解決するものである。すなわち、Ga’≦Gc’、Gb’<Gc’のパラメータは課題(目的)を規定したものではなく、本願の課題は、制音体の耐剥離性の改善であり、そのための解決手段として当該パラメータを満たす構成とした発明である。
【0017】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図1において、本実施形態の空気入りタイヤ1は、空気入りタイヤ1のトレッド内面2Sに、固定化層10を介し、外周面が接着されてタイヤ周方向に延びる制音体9が備えられている。
【0018】
空気入りタイヤ1は、チューブレスタイヤであって、トレッド部2と、その両端部からタイヤ半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部3と、各サイドウォール部3の内方端に位置するビード部4とを備えるとともに、そのタイヤ内腔面は、低空気透過性ゴムからなるインナーライナーゴム(図示しない)で被覆される。空気入りタイヤ1としては、その内部構造やカテゴリーに規制されることなく、種々のタイヤが適用できる。車室内での静粛性が強く求められている乗用車用タイヤ、特に偏平率が60%以下の乗用車用ラジアルタイヤが好適に採用される。
【0019】
なお、空気入りタイヤ1は、ビード部4、4間を跨るカーカス6と、該カーカス6の半径方向外側かつトレッド部2の内部に配されるベルト層7とを含むタイヤコード層によって補強される。カーカス6は、例えば、有機繊維コードをタイヤ周方向に対して、所定角度(70~90°等)で配列した1枚以上、本例では1枚のカーカスプライから形成される。カーカスプライの両端部は、ビードコア5の周りで折り返されている。ベルト層7は、例えば、スチールコードをタイヤ周方向に対して、所定角度(10~40°等)で配列した複数枚、本例では2枚のベルトプライから形成される。ベルト層7は、スチールコードがプライ間で交差することによりベルト剛性が高められ、トレッド部2をタガ効果を有して強固に補強する。
【0020】
制音体9としては、例えば、タイヤ周方向に長い帯状のスポンジ材からなるものが好適に使用できる。制音体9は、例えば、固定化層10を介し、トレッド内面2S(タイヤ内腔面)にタイヤ赤道Cに沿ってタイヤ周方向に固定化されている。
【0021】
本例では、
図2に示すように、制音体9の周方向の一端部e1と他端部e2とが互いに突き合わされた、即ち、制音体9が環状に連続して形成された場合が例示されている。なお、一端部e1と他端部e2とが周方向に離間していても良く、かかる場合には、重量バランスへの影響を抑え、タイヤユニフォミティーの低下を防止するために、離間部の周方向長さを、100mm以下、更には80mm以下とすることが好ましい。また、制音体9に沿って形成される固定化層10は、制音体9と同様、周方向の一端部eaと他端部ebとが互いに突き合わされた環状に連続して形成された場合が例示されている。同様に一端部eaと他端部ebとが周方向に離間していても良く、離間部の長さも同様の範囲が好適である。
【0022】
スポンジ材としては、気孔比率などの点で空洞共鳴エネルギーを抑える効果の観点から、その比重が0.005~0.060のものを使用することが好ましい。また、スポンジ硬さが5.0~500N、引張強さが10.0~1000kPaのものが好適である。スポンジ硬さを限定した場合、制音体9に適度な伸びが確保される。この伸びは、制音体9に歪が作用したときに、応力を広く分散させるのに役立つ。特に好ましくは、スポンジ硬さは80N以上、更には90N以上であり、また上限については、150N以下、130N以下、更には110N以下が好ましい。スポンジ材の引張強さを限定した場合、前記応力に対する強度がより一層高められる。特に好ましくは、スポンジ材の引張強さは120kPa以上、更には130kPa以上であり、またその上限は特に規制されないが、コスト、生産性、市場での入手容易性などから160kPa以下、更には150kPa以下が好ましい。
【0023】
なお、スポンジ硬さは、JIS K6400の「軟質ウレタンフォーム試験方法」に規定される第6項の「硬さ」の測定法のうちのA法(6.3項)に準拠して測定された値とする。スポンジの引張強さは、同JISの第10項の「引張強さ及び伸び」に準拠し、1号形のダンベル状試験片に対して測定された値とする。
【0024】
スポンジ材としては、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(GPDM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、制音性、軽量性、発泡の調節可能性又は耐久性などの観点から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のスポンジが好ましい。
【0025】
図3の制音体9の固定化部を拡大して示す部分拡大断面図に示されているように、制音体9は、固定化層10により、その外周面Soがトレッド内面2Sに固定化されている。固定化層10は、制音体9をトレッド内面2Sに固定化できるものであれば特に限定されず、例えば、粘着剤、接着剤、両面テープ等により形成される。トレッド内面2S(タイヤ内腔面)にタイヤ周方向に沿って固定化されることにより、制音体9が走行中にタイヤ内腔内で自由に移動することを抑制し、制音体9の損傷を防止するとともに、安定して共鳴抑制効果を発揮させる。特に制音体9は、リム組み性等の観点から、タイヤ内腔面、特にトレッド内面2Sに固定化されることが好ましい。なお、トレッド内面2Sは、タイヤ内腔面のうち、路面と接地するトレッド部2に位置する面を意味し、本明細書では、少なくともベルト層7が配置されているタイヤ軸方向の幅領域TW(トレッド接地幅)を含む。特に好ましい態様としては、制音体9は、その幅中心が、タイヤ赤道C上に位置するように取り付けられる。
【0026】
ここで、トレッド接地幅TWとは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した状態のタイヤに正規荷重を負荷した時に接地する接地面のタイヤ軸方向最大幅を意味する。「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“DGsign Rim”、GTRTOであれば“MGasuring Rim”を意味する。「正規内圧」とは、前記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“TIRG LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRGSSURGS”に記載の最大値、GTRTOであれば“INFLATION PRGSSURG”を意味するが、乗用車用タイヤの場合には180kPaとする。「正規荷重」とは、前記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“TIRG LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRGSSURGS”に記載の最大値、GTRTOであれば“LOAD CAPACITY”である。
【0027】
制音体9のタイヤ軸方向の幅W1(
図1の例では、固定化層10のタイヤ幅方向の幅W1と同幅)は、トレッド接地幅TWの80~120%の範囲であることが好ましい。幅W1の下限値は、トレッド接地幅TWの90%以上がより好ましく、上限値は110%以下がより好ましい。
【0028】
制音層9の厚さ(制音層9の全体の厚さ)の下限は、制音効果の観点から、5.0mm以上が好ましく、7.0mm以上がより好ましい。厚さの上限は、コストや質量の不必要な増加の防止の観点から、40.0mm以下が好ましく、30.0mm以下が好ましい。なお、制音層9の所定の点における厚さは当該点における法線に沿って計測され、制音層9の厚さ(制音層9の全体の厚さ)は各点における厚さの平均値である。
【0029】
なお、本例では、制音体9の長さ方向と直角な断面形状として、矩形状のものを例示しているが、例えば、台形状、三角形状、半円形状など種々のものを採用できる。なかでも、
図4に示すように、制音体9の内周面Si側に、1本以上の周方向溝20を設けることにより、該周方向溝20の両側に山状の隆起部21を形成したものが好ましい。このような制音体9は、周方向溝20と隆起部21とによる凹凸により、表面積を増加させることができるため、より高い制音効果を発揮できる。また、この表面積の増加は、制音体9の放熱性をも向上させ、自らの熱破壊等を防止するのにも役立つ。
【0030】
固定化層10に使用可能な粘着剤、接着剤としては、無機系粘着剤(接着剤)、有機系粘着剤(接着剤)等が挙げられる。無機系粘着剤(接着剤)としては、珪酸ソーダ、セメント、セラミックス等が挙げられる。有機系粘着剤(接着剤)としては、天然系、合成系(熱可塑性樹脂系、熱硬化性樹脂系、エラストマー系等)の粘着剤(接着剤)が挙げられる。天然系粘着剤(接着剤)としては、デンプン系、蛋白系、天然ゴム系、アスファルト等、熱可塑性樹脂系としては、酢酸ビニル樹脂系、ポリビニルアセタール系、エチレン酢酸ビニル樹脂系、塩化ビニル樹脂系、アクリル樹脂系(ブチルアクリレート等のアクリル酸エステル等)、ポリアミド系、セルロース系、α-オレフィン系等、熱硬化性樹脂系としては、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、構造用アクリル樹脂系、ポリエステル系、ポリアロマティック系等、エラストマー系としては、クロロプレン系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコーンゴム系、アクリルゴム系、変性シリコーンゴム系、ウレタンゴム系、シリル化ウレタン樹脂系、テレケリックポリアクリレート系、シアノアクリレート系等、が挙げられる。
【0031】
固定化層10に使用可能な両面テープとしては、例えば、柔軟性を有する基材シートの一面及び他面に粘着層(接着層)を設けたものを使用できる。基材シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル(ポリエチレンテレフタラートなど)などのプラスチックフィルム、レーヨン、パルプ、合成繊維、織布、不織布、綿布、アクリレート、プラスチックの発泡材シート(発泡剤を用いたアクリルフォームなど)、金属(アルミニウム、銅など)などが好適に用いられる。粘着層(接着層)は、前記粘着剤、接着剤を用いて形成できる。
【0032】
このような粘着剤等により作製した固定化層10を介して、制音体9の外周面Soをトレッド内面2Sに固定化させる。そして、
図3に示すように、固定化層10を介する固定化の際、固定化層10のタイヤ幅方向において、タイヤ赤道Cを中心にタイヤ幅方向に20%の領域10cにおける貯蔵弾性率の平均値Gc’、タイヤ幅方向の一端部から30%の領域10aにおける貯蔵弾性率の平均値Ga’、タイヤ幅方向の他端部から30%の領域10bにおける貯蔵弾性率の平均値Gb’が、所定の関係を満たすことにより、制音体9の耐剥離性を向上できる。
【0033】
ここで、固定化層10におけるタイヤ赤道Cを中心に両タイヤ幅方向にそれぞれ20%の領域からなる40%の領域10c、固定化層10のタイヤ幅方向の一端部から30%の領域10a、固定化層10のタイヤ幅方向の他端部から30%の領域10bに関し、
図3に示すように、固定化層10のタイヤ幅方向の幅W1(一端部10eaから他端部10ebの幅)100%における一端部10eaからW1のk%に相当する位置をPkとした場合、固定化層10の領域10c、10a、10bは、それぞれ、P30(30%位置)からP70(70%位置)までの領域(固定化層10のタイヤ幅方向の幅W1に対し、タイヤ赤道Cを中心としてタイヤ幅方向の両方向にそれぞれ20%からなる40%の範囲の中央部領域)、P0(0%位置)からP30(30%位置)までの領域(固定化層10のタイヤ幅方向の幅W1に対し、固定化層10のタイヤ幅方向の一端部10eaから30%の範囲の一端部領域)、P70(70%位置)からP100(100%位置)までの領域(固定化層10のタイヤ幅方向の幅W1に対し、固定化層10のタイヤ幅方向の他端部10ebから30%の範囲の他端部領域)である。なお、P30、P70の位置は、領域10cに該当し、領域10a、10bには該当しないものとする。
【0034】
固定化層10の領域10cの貯蔵弾性率の平均値Gc’[Pa]、領域10aの貯蔵弾性率の平均値Ga’[Pa]、領域10bの貯蔵弾性率の平均値Gb’[Pa]は、下記式(1)、(2)を満たす。
Ga’≦Gc’ (1)
Gb’<Gc’ (2)
【0035】
制音体9の耐剥離性の観点から、式(1)に関しては、0.10≦Ga’/Gc’≦1.00が好ましく、0.10≦Ga’/Gc’≦0.70がより好ましく、0.30≦Ga’/Gc’≦0.50が更に好ましい。式(2)に関しては、0.10≦Gb’/Gc’≦0.70が好ましく、0.30≦Gb’/Gc’≦0.50がより好ましい。
【0036】
なお、式(1)で規定されているとおり、Ga’=Gc’でもよい。つまり、領域10a、10bのうち10bのみ貯蔵弾性率の平均値が領域10cの貯蔵弾性率の平均値より小さい場合(柔らかい場合)も耐剥離性を向上できる。例えば、タイヤの回転方向が指定され、装着車両のアライメントがネガティブキャンバーである場合、その回転方向及びキャンバー角を考慮し、車両装着時の車両内側の片側端部の硬さを低減させることで、通常走行時に変形が繰り返されるタイヤ内側の端部での応力を分散させ、良好な接着性(耐剥離性)を得ることができる。
【0037】
一方、式(1)において、Ga’<Gc’でもよい。つまり、領域10a、10bの両方の領域において、貯蔵弾性率の平均値が領域10cの貯蔵弾性率の平均値より小さい場合(柔らかい場合)にも、優れた耐剥離性が得られる。例えば、タイヤの回転方向が指定されず、また、装着車両のアライメントが特定されていない場合のリプレイス品などに適用する際、両側端部の硬さを低減することで、優れた接着性(耐剥離性)が得られる。
【0038】
制音体9の耐剥離性の観点から、Ga’、Gb’は、下記式を満たすことが好ましい。
0.25≦Ga’/Gb’≦10.00
また、0.25≦Ga’/Gb’≦4.00が好ましく、0.50≦Ga’/Gb’≦2.00がより好ましく、0.80≦Ga’/Gb’≦1.25が更に好ましい。
【0039】
制音体9の耐剥離性の観点から、Ga’は、下記式を満たすことが好ましい。
0.5×104Pa≦Ga’≦2.0×106Pa
また、2.0×104Pa≦Ga’≦1.0×106Paが好ましく、2.5×104Pa≦Ga’≦0.5×106Paがより好ましい。
【0040】
制音体9の耐剥離性の観点から、Gb’は、下記式を満たすことが好ましい。
0.5×104Pa≦Gb’≦2.0×106Pa
また、2.0×104Pa≦Gb’≦1.0×106Paが好ましく、2.5×104Pa≦Gb’≦0.5×106Paがより好ましい。
【0041】
制音体9の耐剥離性の観点から、Gc’は、下記式を満たすことが好ましい。
0.5×105Pa≦Gc’≦2.0×106Pa
また、2.0×105Pa≦Gc’≦1.0×106Paが好ましく、4.0×105Pa≦Gc’≦0.8×106Paがより好ましい。
【0042】
固定化層の貯蔵弾性率G’は、例えば、使用する粘着剤、接着剤、両面テープに用いる粘着剤(接着剤)の種類により調整できる。
具体的には、硬質アクリル樹脂系やエポキシ系等の粘着剤や接着剤を用いた場合、G’が高まる傾向があり、シリコーン系等の粘着剤や接着剤を用いた場合、G’が低下する傾向がある。また、他のG’の調整方法としては、硬化剤及び/又は軟化剤の添加が挙げられ、硬化剤を用い、熱硬化性樹脂とした場合はG’が高まる傾向があり、熱硬化剤を用いず熱可塑性とし、軟化剤を添加した場合はG’が低下する傾向がある。
【0043】
なお、固定化層の各点における貯蔵弾性率G’はタイヤ内腔面の固定化層で固定化された制音体を備える空気入りタイヤにおける該固定化層を採取し、φ7.9mmのパラレルプレートを装着したTA Insturments社製のARESの該パラレルプレート間に厚さ1mmになる様に載置・積層し、サンプル厚さ1mmにギャップを調整し、50℃に昇温させた後、垂直抗力の安定化を確認し、角周波数10Hz、動歪±2%の条件で貯蔵弾性率G’を測定した値である。
【0044】
Gc’は領域10cの各点における貯蔵弾性率の平均値、Ga’は領域10aの各点における貯蔵弾性率の平均値、Gb’は領域10bの各点における貯蔵弾性率の平均値である。なお、貯蔵弾性率の平均値は、各領域における周上10か所以上の部分からサンプリングした固定化層の貯蔵弾性率G’の測定結果から平均値から算出する。1か所のサンプリングのみでは測定が不可能な場合は、測定時にサンプルを積層化させても良く、その場合は、積層した数で平均化した値を貯蔵弾性率の平均値として扱う。例えば、1か所で1測定可能な場合に10か所測定した場合は、10か所で測定したG’値を平均化して平均値を算出する。1か所で1測定不可能であり、5か所分の接着層サンプルを積層させると測定可能な場合、5か所のサンプルを積層させた5層の積層サンプルを2つ作製してそれぞれG’値を測定し、得られたG’値を2で平均化する(2で割る)ことで算出された値を、10か所以上の部分の測定を実施して算出された貯蔵弾性率の平均値とする。1か所で1測定不可能であり、100か所分の接着層サンプルを積層させると測定可能な場合は、100か所のサンプルを積層させた100層の積層サンプルを1つ作製してG’値を測定し、得られたG’値を10か所以上の部分の測定を実施して算出された貯蔵弾性率の平均値とする。
【0045】
固定化層10の厚さTは、制音体9の耐剥離性の観点から、0.10~2.50mmであることが好ましく、0.50~2.00mmであることがより好ましい。
【0046】
固定化層10の厚さの分布は特に限定されず、領域10cの厚さが領域10a及び10bの厚さに比べて厚いような固定化層10の両端部が薄い形態、領域10cの厚さが領域10a及び10bの厚さに比べて薄いような固定化層10の両端部が分厚い形態、領域10a、10b及び10cの厚さが同一のような固定化層10の厚みが均一である形態等、種々の分布を採用できる。
【0047】
なお、厚さに関しては、
図3の両矢印Tは、点Pにおける固定化層10の厚さTを示し、この厚さTは、点Pにおけるトレッド内面2Sの法線に沿って計測される。例えば、P0、P30、P50、P70、P100は、幅W1の0%、30%、50%、70%、100%に相当する点におけるトレッド内面2Sの法線に沿って計測される。また、固定化層10のタイヤ幅方向の厚さは、各点Pにおける厚さの平均値である。なお、両面テープを用いた場合の固定化層の厚さは、基材シートと粘着層(接着層)との合計厚み、粘着剤や接着剤を用いた場合の固定化層の厚さは、これにより形成される粘着剤層、接着剤層の厚みである。
【0048】
空気入りタイヤ1のトレッド部2において、トレッド部2のうち、路面と接するゴム層を形成するゴム組成物は、30℃における損失正接(tanδ)が0.17以下であることが好ましい。このパラメータを満たす場合、トレッドゴムの発熱が抑えられることで、中央部が高温になり、接着層のG’が低下することを抑制できるものと推察される。tanδは小さいほど望ましく、より好ましくは0.16以下、更に好ましくは0.13以下、特に好ましくは0.11以下である。なお、tanδは、後述の実施例に記載の方法で測定できる。
【0049】
ゴム組成物のtanδは、例えば、ゴム種やその配合量、フィラー種やその配合量等により調整できる。
具体的には、天然ゴム、イソプレン系ゴム等の低発熱性のゴム、変性ゴムを用いた場合、ゴム成分中におけるこれらのゴムの使用量を増加させた場合、フィラーとしてシリカを用いた場合、フィラー量を減じた場合、tanδが低下する傾向がある。
【0050】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【0051】
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。
【0052】
本発明の効果を確認するため、各表に示す仕様にて、制音体付空気入りタイヤ(タイヤサイズ:215/60R16)を試作するとともに、各試供タイヤにおける耐剥離性(耐久性)についてテストした。なお、固定化層の仕様に関しては、表1は以下の粘着剤(接着剤)により形成される層、表2は以下の基材シート及び粘着剤(接着剤)を有する両面テープであった。表1、2の基準比較例は、それぞれ比較例1-1、2-1である。
【0053】
〔制音体の仕様など〕
制音体の材料:エーテル系ポリウレタンスポンジ(丸鈴(株)製「G16」)
制音体の比重:0.016
スポンジ硬さ:5.0~500N
引張強さ:10.0~1000kPa
スポンジの断面形状:幅150mm×厚さ10mmの横長矩形状
(トレッド接地幅TW=150mm)
【0054】
〔固定化層の仕様〕
領域10c(中央部領域)の粘着剤(接着剤):アクリルエマルジョン接着剤(アクリル樹脂系)
領域10a、10b(一端部領域、他端部領域)の粘着剤(接着剤):硬質アクリル樹脂系
領域10c(中央部領域)の両面テープ:ポリエチレン(基材シート)、アクリルエマルジョン接着剤(アクリル樹脂系)
領域10a、10b(一端部領域、他端部領域)の両面テープ::硬質アクリル樹脂系
固定化層の幅:スポンジの幅と同幅
厚さ:1.00mm(均一)
貯蔵弾性率:各表の仕様
【0055】
1.貯蔵弾性率G’
制音体を備えたタイヤから制音体を剥がし、制音体及びインナーゴムに付着した固定化層を採取し、前述の方法を用いて貯蔵弾性率G’を測定した。なお、厚み1mm未満である場合、サンプルサイズがパラレルプレートよりも小さい場合には、複数個所からサンプリングを行い、パラレルプレート上に積層させることで、所定の固定化層測定サンプルを得、貯蔵弾性率G’の測定を実施した。
【0056】
2.損失正接(tanδ)
制音体付空気入りタイヤのトレッドゴム(トレッド部における路面と接するゴム層)からゴム組成物を採取して、幅4mm、長さ40mm、厚さ2mmのサンプルを切り出し、GABO社製イプレクサーを用いて、周波数10Hz、初期歪10%、動歪1%の条件下で、温度30℃における損失正接(tanδ)を測定した。
【0057】
3.耐剥離性(耐久性)
所定内圧で空気を充填した各試供タイヤを平滑面に複数の突起をつけたドラムに所定荷重で押し当て、所定の速度でドラムを回転させることにより、テストタイヤは自由転動するが、ドラム上の突起によりタイヤに一定のひずみを繰り返し与えるタイヤ耐久試験を行った。タイヤ内腔のスポンジ剥離、破壊挙動について、所定の走行距離ごとに内腔をモニターすることにより確認し、スポンジ(制音体)が剥離するまでの走行距離を測定した。基準比較例の走行距離を100とし、各試供タイヤの走行距離を指数表示した。指数が大きいほど、耐剥離性(耐久性)に優れていることを意味する。
【0058】
【0059】
【0060】
各表から、粘着剤(接着剤)や両面粘着テープを用いて形成した固定化層で固定化した制音体の該固定化層のタイヤ幅方向において、一端部領域におけるGa’がタイヤ赤道を中心としたタイヤ幅方向中央部領域におけるGc’以下であり、かつ他端部領域におけるGb’がGc’未満であるタイヤ、特に請求項3、4の範囲に調整したタイヤは、耐剥離性(耐久性)に優れていた。これらに加え、更に0.25≦Ga’/Gb’≦4.00を満たすタイヤも特に耐剥離性(耐久性)に優れていた。また、制音性も良好であった。
【0061】
更に前述の無機系や有機系粘着剤(接着剤)等の他の粘着剤(接着剤)を用いて固定化層を形成した場合、ポリエチレン、ポリプロピレン等の前述の他の基材シート及び前述の他の粘着剤(接着剤)を有する両面テープ(固定化層)を形成した場合においても、同様の効果(耐剥離性、静音性)が得られた。
【符号の説明】
【0062】
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
7 ベルト層
9 制音体
10 固定化層
10a、10b 固定化層のタイヤ幅方向の一端部領域、他端部領域
10c 固定化層のタイヤ幅方向の中央部領域
10ea 固定化層のタイヤ幅方向の一端部
10eb 固定化層のタイヤ幅方向の他端部
20 周方向溝
21 山状の隆起部
2S トレッド内面(タイヤ内腔面)
So 外周面
C タイヤ赤道
e1 制音体の周方向の一端部
e2 制音体の周方向の他端部
ea 固定化層の周方向の一端部
eb 固定化層の周方向の他端部
TW トレッド接地幅
Si 制音体の内周面
W1 固定化層のタイヤ幅方向の幅
T 点Pにおける固定化層10の厚さ