JP4581752B2 - 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、熱可塑性樹脂を主成分とするフィルム層を用いた際の故障発生率を低減するようにした空気入りタイヤの製造方法及びその製造方法により製造された空気入りタイヤに関する。

タイヤを軽量化するため、空気透過防止層としてタイヤ空洞部に面して配置されるインナーライナー層を、従来のゴムに代えて熱可塑性樹脂を主成分とするフィルム層から構成した空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上述した熱可塑性樹脂を主成分とするフィルム層からなるインナーライナー層は、それに隣接するゴム層との間に残留する空気が周囲に分散せずに空気溜まりとして残ると、タイヤの加硫後にその空気溜まりの空気の膨張により部分的にタイヤ空洞部内に膨出する、所謂ブリスター故障（空気溜まりによる膨れ）がゴムを用いたものより発生し易く、故障発生率が高くなるという問題があった。
特開平１０−３５２３２号公報

本発明の目的は、熱可塑性樹脂を主成分とするフィルム層を用いた際の故障発生率を低減することが可能な空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤの製造方法は、成形ドラム上に熱可塑性樹脂を主成分とする筒状のフィルム層を配置し、該フィルム層上に未加硫のゴム層を成形する工程を有する空気入りタイヤの製造方法において、前記フィルム層上に未加硫のゴム層を成形する際に、未加硫ゴムストリップ材を順次フィルム層上に貼り合わせて前記ゴム層を成形し、前記未加硫ゴムストリップ材の幅が５ｍｍ〜５０ｍｍであり、該未加硫ゴムストリップ材をその幅方向端面同士が接触するように貼り合わせることを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤは、上記製造方法により製造されることを特徴とする。

上述した本発明によれば、未加硫ゴムストリップ材を使用し、それを熱可塑性樹脂を主成分とするフィルム層上に貼り合わせるようにしたので、未加硫ゴムストリップ材をフィルム層上に均等な張力で容易に貼る付けることができるため、皺の発生を回避することができる一方、残留した空気が狭い未加硫ゴムストリップ材の幅内に収まるので、大きな空気溜まりの発生を防ぐことができ、しかもフィルム層上に未加硫ゴムストリップ材を押圧して圧着する際に、層間の空気を容易に未加硫ゴムストリップ材の幅方向に押し出すことができるので、空気溜まりによる膨れが原因でフィルム層が膨れ上がるのを抑制し、故障発生率を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態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は、本発明の空気入りタイヤの製造方法により製造された空気入りタイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。

左右のビード部３間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配置してゴム層に埋設したカーカス層４が装架され、その両端部がビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。カーカス層４の内側にはカーカス層４との良好な接着を確保するためのタイゴム層７を介してインナーライナー層８が配置されている。

タイヤ空洞部Ｖに面して配置されるインナーライナー層８は、熱可塑性樹脂を主成分とし、それにエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなるフィルム層から構成され、ゴム層に代えて熱可塑性樹脂を主成分とするフィルム層を用いることによりタイヤの軽量化を図るようにしている。熱可塑性エラストマー組成物としては、インナーライナー層８を構成するフィルム層に用いられる従来公知のもの（例えば、特開平１０−３５２３２号公報参照）が使用でき、例えば、主成分の熱可塑性樹脂としてはポリアミド系樹脂やポリエステル系樹脂など、エラストマーとしてはジエン系ゴムやオレフィン系ゴムなどを挙げることができる。

トレッド部１のカーカス層４の外周側には、複数のベルト層９が設けられている。ベルト層９の外周側にはトレッドゴム層１０が配設されている。サイドウォール部２のカーカス層４の外側にはサイドゴム層１１が配置され、ビード部３のカーカス層４の折り返し部外側にはクッションゴム層１２が設けられている。

以下、図２〜６を参照しながら、図１の空気入りタイヤを本発明の製造方法により製造する方法を説明する。

先ず、図２に示すように、成形ドラム２１上に熱可塑性樹脂を主成分とする筒状のフィルム層８’を取り付ける。次いで、図３に示すように、このフィルム層８’上に未加硫のタイゴム層７’を成形する。その際に、１本の未加硫ゴムストリップ材Ｍをフィルム層８’上に幅方向端面Ｍ１同士が接触する（図では、見易くするために幅方向端面Ｍ１間を空けて図示）ようにして螺旋状に巻き付けながら、順次フィルム層８’上に貼り合わせて未加硫のタイゴム層７’を成形する。

また、図４に示すように、未加硫ゴムストリップ材Ｍを長手方向一端側から順次フィルム層８’上に貼り付けるように巻き付けながら、その貼り付けられた未加硫ゴムストリップ材Ｍを回転自在なローラ（押圧手段）２２により順次フィルム層８’上に押圧し、圧着すると共に、未加硫ゴムストリップ材Ｍとフィルム層８’との間の空気を外部に排除する。

未加硫のタイゴム層７’を成形した後、従来と同様にして、未加硫のカーカス層４’、未加硫のビードフィラー６’を取り付けたビードコア５、未加硫のクッションゴム層１２’、未加硫のサイドゴム層１１’を貼り付けて、第１成形体２３を成形する（図５参照）。

第１成形体２３を成形ドラム２１から外して、図６に示すようにシェーピングドラム２４に取り付けて内圧を付与し、第１成形体２３をトロイダル状に膨張させて、外周側に配置した、未加硫のベルト層９’の外周側に未加硫のトレッドゴム層１０’を貼り合わせた第２成形体２５の内周側に圧着し、グリーンタイヤを成形する。このグリーンタイヤを加圧加熱して加硫し、図１の空気入りタイヤを得る。

従来、タイゴム層７’は１枚の未加硫ゴムシートを作業者がフィルム８’上に筒状に巻き付け成形される。タイゴム層７’の成形後、ローラにより順次タイゴム層７’をフィルム層８’上に押圧し、それによりタイゴム層７’をフィルム層８’上に圧着すると共に、層間に残留する空気を押し出して排除するようにしている。

しかし、未加硫ゴムシートは幅がある（左右のシート端間の距離がある）ため、左右の巻き付け張力が異なると皺が発生し、それにより層間に残留する空気をシート端まで効果的に排除できない場合がしばしば生じ、それが大きな空気溜まりとして層間に残留し、加硫後においてフィルム層を膨出される原因になっていた。

上述した本発明では、フィルム層８’上に未加硫のタイゴム層７’を成形する際に、未加硫ゴムストリップ材Ｍを順次フィルム層８’上に貼り合わせるようにしたので、ローラ２２により順次フィルム層８’上に押圧して圧着する際に、層間の空気を容易に未加硫ゴムストリップ材Ｍの幅方向に押し出すことができる。また、未加硫ゴムストリップ材Ｍは幅が前記従来方法で用いる未加硫ゴムシート材より狭いため、巻き付け張力が左右で異なることがないので、皺の発生を回避し、更に残留した空気ａ（図７参照）が未加硫ゴムストリップ材Ｍの幅内に収まるので、大きな空気溜まりの発生を防ぐことができる。従って、空気溜まりによる膨れが原因でフィルム層が膨出するのを抑制し、故障発生率を低減することが可能になる。

本発明において、未加硫ゴムストリップ材Ｍの幅Ｗとしては、５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲にするのが好ましい。幅Ｗが５ｍｍより狭くなると、細過ぎて巻き付け時に千切れるなどの問題が発生し易くなり、また未加硫ゴムストリップ材Ｍを巻き付けてタイゴム層７’を成形する際の時間も増加するため、成形性が阻害される。幅Ｗが５０ｍｍを超えると、層間に残留する空気を効果的に排除し難くなる。より好ましくは、７ｍｍ〜２０ｍｍ、更に好ましくは７ｍｍ〜１５ｍｍがよい。

未加硫ゴムストリップ材Ｍは、その幅方向端面Ｍ１同士を突き合わせるようにして接触させてフィルム層８’上に貼り合わせるのがタイヤ重量の点から好ましい。加硫中に加熱されたゴムが流動するため、幅方向端面Ｍ１同士は、若干の隙間があってもよい。

また、幅方向端面Ｍ１同士の突き合わせに代えて、図７，８（参考例）に示すように、未加硫ゴムストリップ材Ｍの幅方向端部Ｍａ，Ｍｂ同士が重なり合うようにして貼り合わせるようにしてもよい。重なり合う部分に段差が生じるが、加硫中のゴム流れにより段差が殆どなくなるので問題はない。

このように未加硫ゴムストリップ材Ｍの幅方向端部Ｍａ，Ｍｂ同士を重なり合うようにする場合、未加硫ゴムストリップ材Ｍの幅方向端部Ｍａ，Ｍｂ同士の重なり量Ｓと未加硫ゴムストリップ材Ｍの幅Ｗとの比Ｓ／Ｗが０．５以下となるようにするのがよい。比Ｓ／Ｗが０．５を超える、即ち重なり代が多くなると、無用なタイヤ重量の増加を招き、かつ未加硫ゴムストリップ材Ｍを巻き付けてタイゴム層７’を成形する際の時間も増加するので、好ましくない。より好ましくは、Ｓ／Ｗを０．２以下にするのがよい。

また、未加硫ゴムストリップ材Ｍの幅方向端部Ｍａ，Ｍｂ同士を重なり合うようにする場合、図８に示すように、フィルム層８’に接触する側の幅方向端部Ｍａにおける端面Ｍ１の厚さｔを０．１ｍｍ〜１．１ｍｍの範囲にするのがよい。厚さｔが０．１ｍｍ未満であると、押し出し成形時の形状が不安定になるため、所望の幅寸法の未加硫ゴムストリップ材Ｍを得ることが難しくなる。厚さｔが１．１ｍｍを超えると、重なり合う部分の段差が大きくなり、その箇所に空気が溜まる原因となる。

フィルム層８’上に未加硫のタイゴム層７’を成形する際に、上述したように１本の未加硫ゴムストリップ材Ｍを螺旋状に巻き付けるのが、成形効率を高める上で好ましいが、複数本の未加硫ゴムストリップ材を用いてタイゴム層７’を成形するようにしてもよい。また、複数本の未加硫ゴムストリップ材を使用し、それを成形ドラム２１の幅方向に沿って、或いは傾斜させるようにして順次周方向にずらしながら貼り付けるようにしてもよい。

未加硫ゴムストリップ材Ｍの断面形状としては、タイゴム層７’を支障なく成形することができればいずれの形状であってもよく、例えば、平行四辺形や長方形、台形を好ましく挙げることができる。

また、上記実施形態では、タイゴム層７’全体を未加硫ゴムストリップ材Ｍから成形したが、タイゴム層７’とフィルム層８’との層間に発生する空気溜まりは、特に加硫時にタイヤ内側から押圧するブラダーが膨張した際に最後に押し当たる領域、即ち幅が最も広いベルト層９Ａのエッジｅからカーカス層４に引いた法線ｕとカーカス層４との交点Ｐからカーカス層４に沿ってビード部３側に２０ｍｍの領域Ｋ（図１参照）で発生し易い。そこで、少なくともこの領域Ｋに該当するタイゴム層７’の部分のみを未加硫ゴムストリップ材Ｍで成形するようにしてもよい。

本発明の製造方法による製造する空気入りタイヤは、上述した図１に示すタイヤに限定されず、例えば、タイゴム層７がなく、カーカス層４の内側にインナーライナー層８を直接配置したものであってもよい。その場合、図１１に示すように、補強コードｆを未加硫ゴム層ｒ中に埋設した複数の未加硫ゴムストリップ材Ｎを使用し、それを成形ドラム２１の幅方向に沿って延在するようにしてフィルム層８'上に順次周方向にずらしながら１周にわたって貼り付け、補強コードｆを未加硫ゴム中に埋設した未加硫のカーカス層を成形する。

図９（参考例）に示す未加硫ゴムストリップ材Ｎは、台形状にすることで、未加硫ゴムストリップ材Ｎの一方のフィルム層８'に接触する側の幅方向端部Ｎａの端面Ｎ１の厚さｔを０．１ｍｍ〜１．１ｍｍの範囲となるようにしている。必要に応じて、図１０（参考例）に示すように、補強コードｆを未加硫ゴム層ｒ中の一方（図では上側）に偏らせた未加硫ゴムストリップ材Ｎを使用してもよい。

また、未加硫ゴムストリップ材Ｎの幅方向端部Ｎａ，Ｎｂ同士を重ね合わさずに、幅方向端面Ｎ１同士が接触するように貼り合わせる場合には、図１１に示す断面長方形状のもや断面平行四辺形状のものなどを使用すればよい。

本発明は、特に熱可塑性樹脂を主成分とするフィルム層をインナーライナー層８に使用した空気入りタイヤを製造するのに好ましく用いることができるが、熱可塑性樹脂を主成分とするフィルム層を補強部材などとしてタイヤ内に配置し、その外側にゴムのみからなるゴム層や補強コードを未加硫ゴム中に埋設したゴム層を設けた空気入りタイヤを製造する際にも好適に使用することができる。

タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５で共通にし、未加硫ゴムストリップ材Ｍの幅Ｗ、Ｓ／Ｗ、厚さｔを表１のようにして、未加硫ゴムストリップ材Ｍによりタイゴム層をフィルム層上に成形する実施例１（本発明方法）及び参考例１〜３、１枚の未加硫ゴムシート（幅３６０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ）によりタイゴム層をフィルム層上に成形する従来例、及び補強コードを有する未加硫ゴムストリップ材Ｎによりフィルム層上に直接カーカス層を成形する参考例４の方法により、各１００本の試験タイヤ（図１の構造、但し参考例４の方法で製造したタイヤはタイゴム層がないタイヤ）を製造した。

各１００本の試験タイヤにおいて、フィルム層の膨らみ故障の発生率を調べたところ、表１に示す結果を得た。

表１から、本発明の方法で製造した空気入りタイヤは、フィルム層の膨らみ故障の発生率が低く、故障発生率を低減できることがわかる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法により製造した空気入りタイヤの一例を 示すタイヤ子午線要部断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において、熱可塑性樹脂を主成分とする フィルム層からなるインナーライナー層を成形ドラムに取り付けた状態を示す説明図 である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において、インナーライナー層上に未加 硫ゴムストリップ材からなるタイゴム層を成形した状態を示す説明図である。 未加硫ゴムストリップ材をインナーライナー層上に巻き付けながら押圧する 工程を示す説明図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において、成形ドラム上に第１成形体を 成形した状態を示す説明図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において、第１成形体を膨張させて第２ 成形体に圧着し、グリーンタイヤを成形した状態を示す説明図である。 未加硫ゴムストリップ材をその幅方向端部同士を重ね合わせてインナーライ ナー層上に貼り合わせる例（参考例）を示す斜視説明図である。 断面台形状の未加硫ゴムストリップ材の幅方向端部同士を重ね合わせた状態 （参考例）を示す部分断面図である。 インナーライナー層上にカーカス層を成形する際に使用する未加硫ゴムスト リップ材の一例（参考例）を示す拡大断面図である。 インナーライナー層上にカーカス層を成形する際に使用する未加硫ゴムス トリップ材の他の例（参考例）を示す拡大断面図である。 幅方向端面を突き合わせるようにして貼り合わせた未加硫ゴムストリップ 材の一例を示す部分断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４，４’カーカス層
７，７’タイゴム層
８ インナーライナー層
８’フィルム層
２１ 成形ドラム
２２ ローラ（押圧手段）
Ｍ 未加硫ゴムストリップ材
Ｍ１ 幅方向端面
Ｍａ，Ｍｂ 幅方向端部
Ｎ 未加硫ゴムストリップ材
Ｎ１ 幅方向端面
Ｎａ 幅方向端部
Ｓ 重なり量
Ｗ 幅
ｆ 補強コード
ｔ 厚さ

Claims (8)

1. 成形ドラム上に熱可塑性樹脂を主成分とする筒状のフィルム層を配置し、該フィルム層上に未加硫のゴム層を成形する工程を有する空気入りタイヤの製造方法において、前記フィルム層上に未加硫のゴム層を成形する際に、未加硫ゴムストリップ材を順次フィルム層上に貼り合わせて前記ゴム層を成形し、前記未加硫ゴムストリップ材の幅が５ｍｍ〜５０ｍｍであり、該未加硫ゴムストリップ材をその幅方向端面同士が接触するように貼り合わせる空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記未加硫ゴムストリップ材を長手方向一端側から順次フィルム層上に貼り付けながら、該貼り付けられた未加硫ゴムストリップ材を押圧手段により順次フィルム層上に押圧する請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記熱可塑性樹脂を主成分とするフィルム層が、熱可塑性樹脂にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる請求項１または２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記未加硫のゴム層が補強コードを未加硫ゴム中に埋設したゴム層からなり、前記未加硫ゴムストリップ材が補強コードを未加硫ゴム中に埋設したゴムストリップ材からなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記フィルム層がタイヤ空洞部に面して配置されるインナーライナー層である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記ゴム層が前記インナーライナー層と該インナーライナー層の外側に配置されるカーカス層との間に配置されるタイゴム層である請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記ゴム層が補強コードを未加硫ゴム中に埋設したカーカス層であり、前記未加硫ゴムストリップ材が補強コードを未加硫ゴム中に埋設したゴムストリップ材からなる請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項の空気入りタイヤの製造方法により製造された空気入りタイヤ。

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