JP4690560B2

JP4690560B2 - 空気入りタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP4690560B2
Application number: JP2001014811A
Authority: JP
Inventors: 健司齋藤
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: JP2002210843A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャップトレッドゴムにシリカ配合等の絶縁性ゴム材を用いた場合にも、車両に発生する静電気を路面に効果的に放電しうる空気入りタイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動車の低燃費化に対応して、転がり抵抗を減じた低燃費タイヤの開発が進められており、そのために、トレッドゴムの充填剤としてカーボン（カーボンブラック）からシリカへと置き換えることが提案されている。しかしカーボンの配合量の減少は、タイヤの電気抵抗の増加を招き、静電気が車両に蓄積されることによりラジオノイズ等の電波障害を引き起こすなど、多くの電気的誤動作の発生原因となっている。
【０００３】
そこで、このような低燃費タイヤの電気抵抗を改善するものとして、例えば特開２０００−１６１０号公報等には、図５に図示する如く、トレッドゴムＡを、カーボンを主に配合した導電性のベーストレッドゴムａとシリカを主に配合した絶縁性のキャップトレッドゴムｂとで構成するとともに、このベーストレッドゴムａの一部を周方向にのびるリブ状に立上げトレッド表面で露出させた導電端子部ａ１を形成するものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このものは、導電端子部ａ１とキャップトレッドゴムｂとの間にある程度の偏摩耗が発生するが、この偏摩耗が周方向に連続して生じるため、見映えや接地性への影響が大きいという問題がある。又タイヤでは種々のトレッドパターンが採用されるが、前記導電端子部ａ１の位置を容易に変更できないため、場合によっては、この周方向にのびる導電端子部ａ１が縦溝内に入ってしまい、路面との接触ができなくなる恐れがある。なお路面との接触を確実化するために、導電端子部ａ１の形成本数を増やした場合には、前記見映えや接地性の低下がより顕著となる。
【０００５】
そこで、本発明は、未加硫のキャップトレッドゴムに、半加硫又は既加硫のピン状の導電プラグを下孔を形成することなく埋め込むことを基本として、導電プラグの形成位置をトレッドパターン等に応じて自在に設定でき、優れた生産効率を確保しながら、導電プラグの配置の自由度を高めうるとともに、導電プラグの使用を最小限にとどめることが可能となり、見映えや接地性への影響を低く抑えうる空気入りタイヤの製造方法の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１は、空気入りタイヤの製造方法の発明であって、絶縁性ゴム材からなる未加硫のキャップトレッドゴムに、導電性ゴムからなる半加硫又は既加硫のピン状の導電プラグを下孔を形成することなくかつキャップトレッドゴムの上下面にプラグ端面を臨ませて埋め込むことを特徴としている。
【０００７】
又請求項２の発明では、前記導電プラグは、前記キャップトレッドゴムがタイヤ成形によりトレッド陸部をなす位置に埋め込まれることを特徴としている。
【０００８】
又請求項３の発明では、前記導電プラグは、前記キャップトレッドゴムがタイヤ成形によりトレッド面をなす側から、かつプラグ下端をベーストレッドゴム内に埋入させて数個〜数十個を埋め込ませたことを特徴としている。
【００１０】
なお本明細書において、前記「絶縁性ゴム」とは、体積固有電気抵抗値が１×１０⁸Ωｃｍ以上のものを意味し、又「導電性ゴム」とは、体積固有電気抵抗値が１×１０⁸Ωｃｍ未満のものを意味する。又体積固有電気抵抗値は、１５ｃｍ四方かつ厚さ２ｍｍのゴム試料を印加電圧５００Ｖ、気温２５℃、湿度５０％の条件でＡＤＶＡＮＴＥＳＴＥＲ８３４０Ａの電気抵抗測定器を用いて測定した値である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の製造方法を用いて製造された空気入りタイヤの子午断面を示している。
【００１２】
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、このカーカス６のタイヤ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構造体Ｂとを具える。
【００１３】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して、例えば７５〜９０度の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。該カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨ってのびる本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部６ｂを一連に有し、この本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、硬質のビードエーペックスゴム８が配され、ビード部４を補強している。なおカーカスコードとして、本例ではポリエステルコードが採用されるが、その他ナイロン、レーヨン、ビニロン、芳香族ポリアミドなどの各種の有機繊維コードや、スチールコードなどが採用できる。
【００１４】
前記ベルト構造体Ｂは、ベルト層７を少なくとも含み、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して補強しかつトレッド剛性を高めている。このベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して１５〜４０度の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなり、各ベルトコードがプライ間で交差するように傾斜の向きを違えて配置している。なおベルトコードとして、スチールコード及びこれに匹敵する芳香族ポリアミド等の高張力の有機繊維コードが好適に使用される。又前記ベルト構造体Ｂとして、前記ベルト層７の外側に、高速耐久性を高める目的で、例えばナイロン製のバンドコードを螺旋巻きしたバンド層を設けることもできる。
【００１５】
なお、前記カーカス６及びベルト構造体Ｂには、従来的なタイヤと同様、少なくともコードを被覆するトッピングゴムに、主補強剤としてカーボンブラックを配合した導電性ゴムを用いることによって、導電性が付与されている。
【００１６】
そして、前記ベルト構造体Ｂのタイヤ半径方向外側には、トレッドゴム１０が配される。
【００１７】
このトレッドゴム１０は、トレッド面をなす半径方向外側のキャップトレッドゴム１１と、その内側に配されるベーストレッドゴム１２とを含み、本例では、その両端にサイドウォールゴムとの接着性を高める断面三角形状のウイングゴム１３を配した場合を例示している。
【００１８】
前記キャップトレッドゴム１１は、前記トレッド部２の全巾に亘って延在し、トレッド面にはタイヤ周方向にのびる縦溝Ｇｍ及びこれに交わる方向にのびる横溝Ｇｙなどから構成されるトレッド溝Ｇを凹設している。
【００１９】
またキャップトレッドゴム１１は、導電性以外の特性である、耐摩耗性、低転がり抵抗性、ウエットグリップ性能等を重視して設定された体積固有電気抵抗値が１×１０⁸Ωｃｍ以上の高性能ゴム材からなり、ゴム基材中に、本例ではシリカを主補強剤として３０〜１００ｐｈｒ、好ましくは４０〜７０ｐｈｒ配合する一方、カーボンブラックの配合を１５ｐｈｒ未満、好ましくは１０ｐｈｒ未満に抑えた絶縁性ゴムが採用される。
【００２０】
これに対して、前記ベーストレッドゴム１２は、電気抵抗を重視した導電性ゴムからなり、前記キャップトレッドゴム１１の性能を阻害しないように、例えば１．０〜５．０ｍｍ程度の厚さを有する薄いシート状に形成される。導電性ゴムは、本例では、ゴム基材中にカーボンブラックを１５ｐｈｒ以上含み、これによって体積固有電気抵抗値が１×１０⁸Ωｃｍ未満の優れた導電性を確保している。なお導電性のために、カーボンブラックを２０ｐｈｒ以上、さらには３０ｐｈｒ以上配合することが好ましく、又他のゴム物性を得るために、シリカを補助的に配合してもよい。
【００２１】
なお前記導電性ゴム、及び絶縁性ゴムに用いるゴム基材としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレインゴム（ＩＲ）等のジエン系ゴムの一種若しくは複数種を組み合わせたものが使用でき、又要求により、硫黄、加硫促進剤、老化防止剤等の公知の添加剤が添加される。
【００２２】
そして、本実施形態の空気入りタイヤ１では、前記キャップトレッドゴム１１に絶縁性ゴムを用いたことによるタイヤの電気抵抗値の増加を抑え、路面への放電を円滑に行うために、図２（Ａ）、（Ｂ）に拡大して示すように、トレッド部２に、導電性ゴムからなるピン状の導電プラグ１５を、数個〜数十個埋設している。
【００２３】
この導電プラグ１５では、そのプラグ上端面ＳＵが、トレッド面と面一状に露出し、かつプラグ下端が、キャップトレッドゴム１１を貫通してベーストレッドゴム１２と導通していることが必要であるが、その断面形状や太さ等は特に規制されるものではなく、例えば円形状、楕円状、多角形状など種々な断面形状のものが採用できる。又導電プラグ１５とベーストレッドゴム１２とは、導電性ゴムであるならば、ゴム組成を互いに違えても良い。
【００２４】
又導電プラグ１５は、見映えや走行性等への影響をできるだけ排除し、より少ない本数で路面との接触を確実に行うために、トレッドパターンに合わせてトレッド陸部２Ｌに主に埋設すること重要である。なお「主に埋設する」とは、導電プラグ１５の本数の８０％以上がトレッド陸部２Ｌ内に埋設することを意味する。
【００２５】
そのために、導電プラグ１５は以下の方法によって植設される。
即ち、図３に示すように、未加硫のキャップトレッドゴム１１Ａに、半加硫又は既加硫の導電プラグ１５Ａを下孔を形成することなくかつキャップトレッドゴム１１Ａの上下面にプラグ端面ＳＵ、ＳＬを臨ませて埋め込む。
【００２６】
ここで、未加硫のキャップトレッドゴム１１Ａは、ゴム押出機を用い、本例では、未加硫のベーストレッドゴム１２Ａ及びウイングゴム１３Ａと一体となったトレッドゴム１０Ａとして押出し成形される。
【００２７】
又導電プラグ１５Ａは、例えばゴム押出機から押出された軸状体を定寸切りし、これによって得たピン状の切断片を、加熱やＥＢＲ照射（電子線照射）等による加硫又は半加硫によって硬質化して形成される。なお加硫の度合いは、キャップトレッドゴム１１Ａへの押し込みに際して、導電プラグ１５Ａが変形しない程度に硬化していればよい。
【００２８】
そして、前記トレッドゴム１０Ａが、ドラム上で環状に巻回されてトレッドリングを形成する工程において、又はそれより前の工程において、好ましくは、トレッドゴム１０Ａが充分に柔らかい押出し工程において、前記導電プラグを埋入する。
【００２９】
このとき、キャップトレッドゴム１１Ａがタイヤ成形によりトレッド面をなす側、即ち上側から、導電プラグ１５Ａを押し込み、プラグ下端がベーストレッドゴム１２Ａと接触、好ましくはベーストレッドゴム１２Ａ内に入り込むまで埋入させる。そのために、導電プラグ１５Ａの長さＬは、キャップトレッドゴム１１Ａの厚さＴ１以上かつトレッドゴム１０Ａの厚さＴ０以下に設定される。
【００３０】
又タイヤのトレッドパターンは、タイヤ成形する際の金型面により付与されるため、そのトレッドパターンによって予想されるトレッド陸部２Ｌをなす位置に、導電プラグ１５Ａを埋め込む。
【００３１】
なおトレッド陸部２Ｌをなす位置を厳密に予想するためには、例えば、
▲１▼ タイヤ成形する際、トレッドリングにおけるトレッドゴム１０Ａのジョイント位置と、金型に設ける例えばステンシル位置等との位相角を管理し、この位相角に基づき、トレッドパターンにおける横溝Ｇｙの形成位置をトレッドゴム１０Ａの先端（又は後端）からの長手方向の位置として予想する；
▲２▼ 縦溝Ｇｍの形成位置をトレッドゴム１０Ａの側縁（又は中央）からの巾方向の位置として予想する；
そして、これら横溝Ｇｙ、縦溝Ｇｍ以外の位置をトレッド陸部２Ｌをなす位置として予想する。
【００３２】
しかしながら、ここまで厳密に予想しなくても、前記(2)の如く、縦溝Ｇｍの形成位置Ｐを予想し、これを避けた位置をトレッド陸部２Ｌをなす位置と見なすこともできる。そして、例えば図４（Ａ）、（Ｂ）に例示するように、縦溝Ｇｍの形成位置Ｐ以外の位置に、導電プラグ１５Ａを巾方向（タイヤ軸方向）に並ぶ横列Ｙとして、又は長手方向（タイヤ周方向）に並ぶ縦列Ｘとして埋設しても良い。前記横列Ｙ、縦列Ｘは、見映えや走行性等への影響をできるだけ排除するために１本とするのが好ましいが、要求に応じて２本以上、複数本形成しても良い。
【００３３】
このように、前記方法によれば、導電プラグ１５Ａをキャップトレッドゴム１１に下孔を設けることなく直接押し込むだけで、能率良く植設できるため、タイヤの生産効率低下を抑えることができる。又導電プラグ１５Ａとベーストレッドゴム１２との通電も確実に確保できる。
【００３４】
しかも、トレッドパターンによってその埋め込み位置を自在に設定できるため、タイヤの電気抵抗を充分低く抑えながら導電プラグの使用を最小限にとどめることが可能となる。従って、タイヤにおいて、導電プラグ１５がスポット状をなすことと相俟って、見映えや接地性、さらには操縦安定性などの走行性能への影響を低く抑えることができる。
【００３５】
なお前記キャップトレッドゴム１１とベーストレッドゴム１２とを別々に押出し成形し、キャップトレッドゴム１１に導電プラグ１５Ａを押し込み、この導電プラグ１５Ａが貫通したのを確認した後、キャップトレッドゴム１１の内面にベーストレッドゴム１２を貼着することもできる。
【００３６】
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。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、導電プラグの形成位置をトレッドパターン等に応じて自在に設定でき、優れた生産効率を確保しながら、導電プラグの配置の自由度を高めうる。又これによって、導電プラグの使用を最小限にとどめることが可能となり、見映えや接地性、さらには操縦安定性などの走行性能への影響を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、トレッド部を導電プラグとともに示す断面図、及び平面図である。
【図３】導電プラグの埋め込み方法を説明する斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は導電プラグの埋め込み状態を例示する線図である。水の流れを説明するパターン図である。
【図５】従来技術を説明するトレッドゴムの斜視図である。
【符号の説明】
２Ｌトレッド陸部
１１、１１Ａキャップトレッドゴム
１５、１５Ａ導電プラグ
１２、１２Ａベーストレッドゴム

Claims

絶縁性ゴム材からなる未加硫のキャップトレッドゴムに、導電性ゴムからなる半加硫又は既加硫のピン状の導電プラグを下孔を形成することなくかつキャップトレッドゴムの上下面にプラグ端面を臨ませて埋め込むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
前記導電プラグは、前記キャップトレッドゴムがタイヤ成形によりトレッド陸部をなす位置に埋め込まれることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記導電プラグは、前記キャップトレッドゴムがタイヤ成形によりトレッド面をなす側から、かつプラグ下端をベーストレッドゴム内に埋入させて数個〜数十個を埋め込ませたことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。