(57)【要約】      （修正有）【課題】弾性及び接着強度が向上した接着剤層で吸音材層を付着して、吸音材の脱離がない安定した共鳴音低減タイヤを提供する。【解決手段】走行時の温度変化、自動車の荷重及び外部衝撃による変形にも、吸音材の剥離や離脱なしに摩耗寿命まで共鳴音低減性能を維持する空気入りタイヤ１であって、末端ではなく主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルを含む接着剤層２をインナーライナーの内側に塗布し、接着剤層２に付着された吸音材層３を内腔に持つ共鳴音低減タイヤ。【選択図】図１
2018070148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーライナの内側に塗布された接着剤層と、
前記接着剤層に付着された吸音材層とを含み、
前記接着剤層は、末端ではなく主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルを含むものである、共鳴音低減タイヤ。
【請求項２】
前記アルコキシシランは、メチルジエトキシシラン、エチルジエトキシシラン、プロピルジエトキシシラン、ブチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジエチルエトキシシラン、ジプロピルエトキシシラン、ジブチルエトキシシラン、メチルエチルエトキシシラン、メチルプロピルエトキシシラン、メチルブチルエトキシシラン、及びトリエトキシシランからなる群から選択されるいずれか１つのエトキシシランである、請求項１に記載の共鳴音低減タイヤ。
【請求項３】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式２で表される繰り返し単位を含むものである、請求項１に記載の共鳴音低減タイヤ。
【化１】
2018070148.tif 000020
前記ａは、１〜３の整数、前記ｂは、０〜２の整数（但し、ａ＋ｂ＝３）、
前記ｃは、０〜２２の整数、
前記ｄは、１〜５００の整数、
前記Ｒは、それぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基である。
【請求項４】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式３ａ又は化学式３ｂで表されるオキシプロピレン繰り返し単位をさらに含むものである、請求項３に記載の共鳴音低減タイヤ。
【化２】
2018070148.tif 000021
【化３】
2018070148.tif 000022
前記ｋ及びｋ’は、０〜１０，０００の整数である。
【請求項５】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式４で表されるウレタン繰り返し単位をさらに含むものである、請求項３に記載の共鳴音低減タイヤ。
【化４】
2018070148.tif 000023
【請求項６】
前記吸音材層はポリウレタンフォームを含むものである、請求項１に記載の共鳴音低減タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性及び接着強度が向上した接着剤層を含むことによって、走行時の発熱及び変形にも吸音材の脱離がない安定した共鳴音低減タイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車騒音と関連して政府の規制の強化及び電気車の需要が拡大するにつれて、タイヤから発生する騒音低減の要求が次第に増加している趨勢である。しかし、最近の開発動向は、タイヤの路面に接触するトレッド部が広幅となっており、タイヤの側面に該当するサイドウォール（Ｓｉｄｅ  ｗａｌｌ）の扁平比が低いＵＨＰ（Ｕｌｔｒａ  ｈｉｇｈ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）タイヤが脚光を浴びている。このようなタイヤは、構造的な特性に起因してサイドウォールの剛性が増加して、路面から伝達された衝撃をタイヤ自体構造で適切なダンピング（Ｄａｍｐｉｎｇ）の役割を果たすことができず、これによって、騒音の誘発に関連する音圧を上昇させる結果をもたらす。これは、タイヤの内部（Ｃａｖｉｔｙ）で空気の振動を発生させて、車両の内部まで騒音が伝達され、ドライバーがこれを感知するようになるため、走行時の乗車感を減少させる原因となる（以下、空気の振動による騒音は、共鳴音と通称する。）。
【０００３】
共鳴音を低減させるための従来の技術としては、開放型セルを有しているポリウレタン材質の発泡体を活用する技術がある。しかし、このようなポリウレタン材質の発泡体をタイヤの内側のインナーライナに付着するために一般の液状接着剤を使用する場合、接着剤が吸音材層に吸収されてしまい、吸音力及び接着力を著しく低下させるという問題があった。
【０００４】
液状接着剤の代わりに、光又は熱で硬化させる接着剤の場合（ＪＰ２０１５−１６６１３４Ａ）にも、優れた初期接着力は有し得るが、弾性のような変形力が低いため、車両の荷重によってタイヤに変形が加えられた状態で追加で加えられる反復的な変形と振動に耐えずに破壊されることによって、吸音材の剥離又は離脱が発生するという問題がある。
【０００５】
ブチル系ホットメルト接着剤を適用する場合、タイヤの変形にも十分に伸張して外部衝撃を緩和することができるが、ホットメルト系接着剤の特性上、温度が増加するほど粘度が低くなるため、流動性が増加し、走行時にタイヤ内に付着された吸音材の位置が変形し得るため、タイヤのバランス又はユニフォーミティーに悪影響をもたらすことがある。
【０００６】
シリコン系列の接着剤を使用した特許があるが、強度が低いため、タイヤの高い変形に脆弱であるという問題がある。
【０００７】
そこで、前記のような接着剤の問題点を解決し、タイヤの共鳴音を低減させるための吸音材をインナーライナに接着させるために、タイヤの変形及び発熱に耐えられる特殊な接着剤の使用が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１６６１３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、弾性及び接着強度を向上させて、タイヤの変形及び発熱に耐えられる保持力が強い接着剤層を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、保持力が強い接着剤層で吸音材層を付着して、タイヤの騒音のうちタイヤの内部の空気の振動で発生する共鳴音を低減させたタイヤを提供することである。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、保持力が強い接着剤層で吸音材層を付着して、走行時のタイヤの温度変化、自動車の荷重及び外部衝撃による変形にも、吸音材の剥離や離脱なしにタイヤの摩耗寿命まで共鳴音低減性能が維持されるタイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、インナーライナの内側に塗布された接着剤層；及び前記接着剤層に付着された吸音材層を含み、前記接着剤層は、末端ではなく主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルを含むものである、共鳴音低減タイヤを提供する。
【００１３】
前記アルコキシシランは、メチルジエトキシシラン、エチルジエトキシシラン、プロピルジエトキシシラン、ブチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジエチルエトキシシラン、ジプロピルエトキシシラン、ジブチルエトキシシラン、メチルエチルエトキシシラン、メチルプロピルエトキシシラン、メチルブチルエトキシシラン、及びトリエトキシシランからなる群から選択されるいずれか１つのエトキシシランであってもよい。
【００１４】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式２で表される繰り返し単位を含むものであってもよい。
【００１５】
【化１】
2018070148.tif 000003
【００１６】
前記ａは、１〜３の整数、前記ｂは、０〜２の整数（但し、ａ＋ｂ＝３）、前記ｃは、０〜２２の整数、前記ｄは、１〜５００の整数、前記Ｒは、それぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基である。
【００１７】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式３ａ又は化学式３ｂで表されるオキシプロピレン繰り返し単位をさらに含むものであってもよい。
【００１８】
【化２】
2018070148.tif 000004
【００１９】
【化３】
2018070148.tif 000005
【００２０】
前記ｋ及びｋ’は、０〜１０，０００の整数である。
【００２１】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式４で表されるウレタン繰り返し単位をさらに含むものであってもよい。
【００２２】
【化４】
2018070148.tif 000006
【００２３】
前記吸音材層はポリウレタンフォームを含むものであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る接着剤層は、弾性及び接着力が向上して、タイヤの変形及び発熱に耐えることができる。
【００２５】
本発明に係る接着剤層を用いて製造されたタイヤは、保持力が強い接着剤層で吸音材を付着することによって、タイヤの騒音のうちタイヤの内部の空気の振動で発生する共鳴音を低減させることができる。
【００２６】
本発明に係るタイヤは、保持力が強い接着剤層で吸音材を付着することによって、走行時のタイヤの温度変化、自動車の荷重及び外部衝撃による変形にも、吸音材の剥離や離脱なしにタイヤの摩耗寿命まで共鳴音低減性能が維持されるタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一具現例による空気圧タイヤの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００２９】
本発明の一実施例に係る共鳴音低減タイヤは、インナーライナの内側に塗布された接着剤層；及び前記接着剤層に付着された吸音材層を含み、前記接着剤層は、末端ではなく主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルを含む。
【００３０】
本発明の一実施例に係る空気圧タイヤの側断面図を図１に示した。図１を参照すると、本発明に係る空気圧タイヤ１は、インナーライナの内側面に塗布された接着剤層２を含み、前記接着剤層２に付着された吸音材層３を含む。
【００３１】
前記接着剤層２に含まれる主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式１で表すことができる。
【００３２】
【化５】
2018070148.tif 000007
【００３３】
但し、前記化学式１は、置換基が主鎖に連結された形状を示すだけで、置換基が４個に限定されるものではない。太い線はポリマーを意味する。
【００３４】
前記ポリエーテルは、末端ではなく主鎖に置換基を含むことによって、接着剤層２の接着強度を向上させることができる。
【００３５】
ポリマーの架橋度は、接着剤層２の接着強度に重要な役割を果たす。作用基が両末端にのみ存在する場合、接着剤層２の接着強度が低いため、タイヤの変形に耐えることができず、接着剤層２が破壊することがあるという問題がある。一方、本発明のように置換基が主鎖に導入される場合、ポリマー間の架橋度が向上して、接着剤層２の強度を向上させることができる。
【００３６】
前記Ｒ１〜Ｒ３は、それぞれ独立に、炭素数が１〜２０であるアルキル基又はアルコキシ基であってもよい。すなわち、前記置換基は、モノアルコキシシラン、ジアルコキシシラン、またはトリアルコキシシランであってもよい。
【００３７】
具体的に、前記アルコキシシランは、炭素数が１〜２０であるメトキシシラン、エトキシシラン、プロポキシシラン、ブトキシシラン、またはペントキシシランであってもよく、好ましくは、エトキシシランであってもよい。
【００３８】
作用基がメトキシシランである場合、加水分解時にメタノールが発生するため、環境だけでなく、作業者の人体にも有害である。しかし、本発明のようにエトキシ基を導入したエトキシシラン置換基を含む場合、硬化反応時に加水分解が進行しても、エタノールが発生するため、人体に無害であるという利点がある。
【００３９】
前記エトキシ基は、メチルジエトキシシラン、エチルジエトキシシラン、プロピルジエトキシシラン、ブチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジエチルエトキシシラン、ジプロピルエトキシシラン、ジブチルエトキシシラン、メチルエチルエトキシシラン、メチルプロピルエトキシシラン、メチルブチルエトキシシラン及びトリエトキシシランからなる群から選択されるいずれか１つであってもよい。
【００４０】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式２で表される繰り返し単位を含むものであってもよい。
【００４１】
【化６】
2018070148.tif 000008
【００４２】
前記ａは、１〜３の整数、前記ｂは、０〜２の整数（但し、ａ＋ｂ＝３）、前記ｃは、０〜２２の整数、前記ｄは、１〜５００の整数、前記Ｒは、それぞれ独立に、炭素数１〜２０のアルキル基であってもよく、好ましくは、炭素数１〜６のアルキル基であってもよく、より好ましくは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル及びｓｅｃ−ブチルからなる群から選択されるいずれか１つの置換基であってもよい。
【００４３】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式３ａ又は化学式３ｂで表されるオキシプロピレン繰り返し単位をさらに含むことができる。
【００４４】
【化７】
2018070148.tif 000009
【００４５】
【化８】
2018070148.tif 000010
【００４６】
前記ｋ及びｋ’は、０〜１０，０００の整数である。
【００４７】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式４で表されるウレタン繰り返し単位をさらに含むものであってもよい。
【００４８】
【化９】
2018070148.tif 000011
【００４９】
ウレタン繰り返し単位をさらに含むことによって、一定の弾性力を維持しながらも、外力に耐えられるほど強度を向上させることができる。
【００５０】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、下記化学式５〜９で表される繰り返し単位をさらに含むものであってもよい。
【００５１】
【化１０】
2018070148.tif 000012
【００５２】
前記Ｒ２、Ｒ３、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立に、水素または炭素数１〜２０のアルキル基であってもよく、前記ｅは、０〜１０，０００の整数であってもよい。
【００５３】
【化１１】
2018070148.tif 000013
【００５４】
前記Ｒ２は、水素または炭素数１〜２０のアルキル基であってもよく、前記Ｒ４は、水素または炭素数１〜２４のアルキル基であってもよく、前記ｆは、０〜１，０００の整数であってもよい。
【００５５】
【化１２】
2018070148.tif 000014
【００５６】
前記Ｒ７及びＲ８は、それぞれ独立に、水素、アルキル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基（フェニルなどの芳香族炭化水素基（アリール）がアルキル基の炭素に置換されて形成された複合基Ａｒ（ＣＨ２）ｎ−の総称であって、ａｒｙｌａｌｋｙｌの略語。）からなる群から選択されるいずれか１つであってもよく、前記ｎは、２〜８の整数であってもよく、前記ｈは、０〜５００の整数であってもよい。
【００５７】
【化１３】
2018070148.tif 000015
【００５８】
前記Ｒ９〜Ｒ１２は、それぞれ独立に、水素、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基からなる群から選択されるいずれか１つであってもよく、選択的に、前記Ｒ１０とＲ１１がＺフラグメント（Ｆｒａｇｍｅｎｔ）を通じて脂肪族又は芳香族環を形成することができる。環が形成される場合、前記Ｚは、２価のアルキレン又はアルケニレン基であってもよい。前記ｉは、０〜５００の整数であってもよい。
【００５９】
【化１４】
2018070148.tif 000016
【００６０】
前記ｇは、１〜１０００の整数であってもよい。
【００６１】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルは、一方の末端が下記化学式１０で表されるものであってもよい。
【００６２】
【化１５】
2018070148.tif 000017
【００６３】
前記Ｒ１０及びＲ１１は、それぞれ独立に、水素、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基及びアラルキル基からなる群から選択されるいずれか１つであってもよく、選択的に、前記Ｒ１０とＲ１１がＺフラグメントを通じて脂肪族又は芳香族環を形成することができる。環が形成される場合、前記Ｚは、２価のアルキレン又はアルケニレン基であってもよい。前記ｊは、０〜５００の整数であってもよい。
【００６４】
前記接着剤層２は、公知の添加剤、例えば、粘着付与剤（Ｔａｃｋｉｆｉｅｒ）、硬化剤、平滑剤、湿潤剤、流れ調節剤、被膜防止剤、消泡剤、充填剤（例えば、チョーク、ライム、粉、沈降及び（又は）発熱性シリカ、ケイ酸アルミニウム及び高沸点ワックス）、粘度調節剤、可塑剤、顔料、染料、及び熱分解及び酸化分解に対する安定化剤をさらに含むことができる。
【００６５】
前記接着剤層２は、自動車の荷重と外部の衝撃などによる変性や、高温だけでなく低温環境でも、吸音材の脱着、剥離又は離脱なしにタイヤの摩耗寿命まで共鳴音低減性能を維持することができる。
【００６６】
また、前記接着剤層２の硬化後の硬度は２０〜５０（Ｓｈｏｒｅ  Ａ）であってもよい。硬度が２０未満である場合、接着剤の強度が低下してしまい、外力が加えられたときに接着剤層２が容易に破壊されることがあり、硬度が５０以上である場合、タイヤ走行中に反復的な変形によって容易に剥離されることがある。
【００６７】
前記主鎖中にアルコキシシラン置換基を含むポリエーテルを含む接着剤層２は、自動車の荷重と外部の衝撃などによる変性や、高温だけでなく低温環境でも、吸音材の脱着、剥離又は離脱なしにタイヤの摩耗寿命まで共鳴音低減性能を維持することができる。
【００６８】
前記吸音材層３に使用可能な吸音材としては、ポリウレタンフォーム、短繊維、スポンジ、硬質ウレタン発泡体、軟質ウレタン発泡体、ＥＰＤＭ発泡体、及びポリエチレンフォームからなる群から選択されるいずれか１つであってもよい。
【００６９】
短繊維としては、有機合成繊維、無機繊維、再生繊維、及び天然繊維からなる群から選択されるいずれか１つであってもよい。
【００７０】
短繊維を硬化型粘着剤に付着させて使用するものであってもよく、短繊維で構成された吸音材は吸音性能を向上させることができる。
【００７１】
有機合成繊維としては、例えば、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ポリブチレン（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ）などのポリオレフィン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ）、脂肪族ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリエチレンサクシネート、ポリメチルメタクリレート（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）などのポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン（ｐｏｌｙｂｕｔａｄｉｅｎｅ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ｓｔｙｒｅｎｅ）共重合体、ポリスチレン（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）、及びこれらの共重合体などを用いることができる。
【００７２】
これらの有機合成繊維は、一般に化学的に安定しており、ウレタン（ｕｒｅｔｈａｎｅ）系の接着剤と相性が良いため、本発明で製造される接着剤層と共に使用するのに好適である。
【００７３】
無機繊維としては、例えば、カーボン繊維、ガラス繊維などを、再生繊維（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ  ｆｉｂｅｒ）としては、例えば、レーヨン（ｒａｙｏｎ）、キュプラ（ｃｕｐｒａ）などを、天然繊維（ｎａｔｕｒａｌ  ｆｉｂｅｒ）としては、例えば、綿、絹、羊毛などを用いることができる。
【００７４】
本発明において、前記吸音材層３は、吸音材としてポリウレタンフォームを含むことが最も好ましい。
【００７５】
前記ポリウレタンフォームは、基本的にポリイソシアネート化合物（ｐｏｌｙｉｓｏｃｙａｎａｔｅ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）とポリオール（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）をウレタン反応させて製造するものであってもよい。
【００７６】
前記ポリウレタンフォームは、開放セルを有するポリウレタン系列の吸音材のことをいい、密度が２５〜３５ｋｇ／ｍ３であるものであってもよい。
【００７７】
開放セルを有するポリウレタンフォームは、粘性の低い接着剤がポリウレタンフォームに過度に吸収されてしまい、インナーライナとの接着が難しいという問題があった。しかし、シリコン接着剤は、粘性と弾性が高いため、開放セルの表面にのみ吸収されて接着力が低下せず、高い変形に対しても接着剤層２の耐久性が確保されることで、ポリウレタンフォームを接着させるのに適切である。
【００７８】
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施例について詳細に説明する。しかし、本発明は、様々な異なる形態で具現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。
【００７９】
［製造例：共鳴音低減タイヤの製造］
【００８０】
＜実施例１＞
【００８１】
タイヤのインナーライナに接着剤を塗布して接着剤層を形成した。前記接着剤としては、Ｅｖｏｎｉｋ社のＴＥＧＯＰＡＣ  ＳＥＡＬ  １００、ＢＯＮＤ  ２５０（２５１）製品を購入して使用した。
【００８２】
前記接着剤層にウレタン吸音材を付着させた。
【００８３】
＜比較例１＞
【００８４】
タイヤのインナーライナに接着剤を塗布して接着剤層を形成した。前記接着剤としては、Ｈｅｎｋｅｌ社のＴｅｒｏｓｔａｔ(R)  ＭＳ系列（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｓｉｌａｎｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）の製品を購入して使用した。
【００８５】
前記接着剤は、下記化学式１１を含む。
【００８６】
【化１６】
2018070148.tif 000018
【００８７】
［試験例１：接着力の評価］
【００８８】
前記実施例及び比較例で製造した接着剤層、及びそれを含むタイヤの物性を測定して、表１に示す。
【００８９】
【表１】
2018070148.tif 000019
【００９０】
前記表１を説明すると、主鎖に作用基を有するポリエーテルを含む実施例１の硬度及び引張強度（Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）が向上し、接着力がさらに向上したことが確認できた。伸び率は（変形率）は比較例１よりも低いことから、高い変形時にも、付着された吸音材の離脱を防止できるものと予想される。
【００９１】
特に、１２０℃で１２０時間老化させた後にも、その物性が低下せず、比較例１よりもさらに高い結果が示された。自動車タイヤのインナーライナに前記実施例１による接着剤を塗布し、吸音材を付着する場合、自動車の荷重及び走行中の発熱による変形にも吸音効果を維持できるものと予想される。
【００９２】
また、前記実施例１では、反応後の副産物としてエタノールが生じて人体に無害である一方、比較例１では、反応後の副産物としてメタノールが生じるため、前記接着剤を使用する工程の場合、人体に有害であるものと予想される。
【００９３】
以上で本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、後述する特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態もまた、本発明の権利範囲に属する。
【符号の説明】
【００９４】
１    空気圧タイヤ
２    接着剤層
３    吸音材層
【図１】
2018070148.tif 000024