JP2001212891A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多量のシリカを配合したトレッドゴムを備え
る低転がり抵抗タイヤのＲＲ及びＲＦＶ特性を大幅に改
善することが可能な空気入りタイヤの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 トレッドゴムが７重量部以上のシリカを
含む空気入りタイヤの製造方法において、押出直後の未
加硫トレッドゴムを成型時の設定長さを超える長さに仮
裁断した後に保管し、環状ベルト部材外周に保管完了未
加硫トレッドゴムを張付ける直前に、このゴムに設定長
さで本裁断を施し、本裁断未加硫トレッドゴムを環状ベ
ルト部材に張付け、未加硫トレッドゴム両裁断面をジョ
イントし、この合体部材をグリーンケースに張合わせた
未加硫タイヤに加硫成型を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気入りタイ
ヤ、より詳細には多量のシリカを配合したトレッドゴム
を備え、低転がり抵抗性能に優れる空気入りラジアルタ
イヤに関し、特に、ＲＲ、すなわちラジアルランアウト
（Radial Run-out）やＲＦＶ、すなわちラジアルフォー
スバリエーション（Radual Force Variation) などのユ
ニフォーミティ特性に優れる空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球規模での環境問題に関連し
て、空気入りタイヤについても地球環境に優しい性能が
重視される傾向が強まる傾向にある。これら性能のう
ち、車両の低燃費、すなわち排気ガスの低減に大きく寄
与する低転がり抵抗性能の一層の向上が望まれている。

【０００３】低転がり抵抗性能向上手段のその一はタイ
ヤ重量軽減であり、その二は荷重負荷転動下におけるタ
イヤのヒステリシスロス低減である。よって、軽量タイ
ヤの開発が鋭意進められている一方で、低ヒステリシス
ロスタイヤの開発、提案も盛んに行われている。後者に
ついて、タイヤのヒステリシスロスは、トレッドゴムか
ら生じるヒステリシスロスの寄与率が高く、それ故、低
ヒステリシスロス特性をもつトレッドゴムの開発、提案
が数多くなされている。

【０００４】その中でも、ゴム補強剤として重要な役を
担うカーボンブラックの一部を同様な補強効果をもつシ
リカに置換し、実際には、ゴム１００重量部に対し７重
量部以上のシリカを配合し、それに見合う分のカーボン
ブラック配合量を減じ、これにより低ヒステリシスロス
特性を発揮させるトレッドゴムの採用が進行しつつあ
る。実際上、この種の空気入りタイヤは低転がり抵抗性
能が格段に優れていることが実証されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、下記するよう
に、シリカを多量に配合したトレッドゴムには生産上の
問題（１）と、それに伴う空気入りタイヤ製品での問題
（２）とが存在することが分かった。すなわち、 （１）押出装置による連続押出直後の室温より高温度の
未加硫トレッドゴムを、未加硫タイヤ成型時の長手方向
設定寸法に合わせて１本毎に裁断し、所定時間の室温保
管を経た後にベルト部材上に張合わせる。しかし、シリ
カを多量に配合した未加硫トレッドゴムは、カーボンブ
ラックのみを配合した同種ゴムに比し著しく高い収縮率
を有し、その上、保管中の長手方向収縮率は一定ではな
い。

【０００６】それは、保管中の未加硫トレッドゴムは保
管台と密着するため、長手方向両側端部の収縮率が残余
部分の収縮率より大きなるからである。この未加硫トレ
ッドゴムをベルト部材上に張合わせると、ジョイント部
分のゲージが他の部分のゲージに比しより厚くなるのは
不可避である。

【０００７】（２）上記のような未加硫トレッドゴムの
張合わせ状態をもつ未加硫タイヤに加硫成型を施して得
られる製品タイヤは、ジョイント部のゲージが厚いた
め、ユニフォーミティ特性、特に、ＲＲとＲＦＶとが大
きくなる。ＲＲ乃至ＲＦＶは、車両の運動特性に大きな
影響を与えるため、所定サイズに所定の上限値規格が定
められていて、この規格値を超えるタイヤは廃棄処分と
するか、又はＲＲ、ＲＦＶを規格値内に納めるような修
正、例えばバフ修正を施すか、いずれかである。つま
り、シリカ多量配合のトレッドゴムを備えるタイヤは、
ＲＲ、ＲＦＶの規格外品の発生率が高く、単に生産性を
阻害するばかりか、全体として低レベルなユニフォーミ
ティ特性となる問題を抱えている。

【０００８】従って、この発明の請求項１〜６に記載し
た発明は、多量のシリカ配合になるトレッドゴムを備え
る低転がり抵抗用空気入りタイヤの、ＲＲ、ＲＦＶなど
のユニフォーミティ特性を向上させることが可能な空気
入りタイヤの製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載した発明は、一対のビー
ドコア相互間にわたり延びるラジアルカーカスと、該ラ
ジアルカーカスの外周に位置するベルトと、ベルトの外
周に位置するトレッドゴムとを備え、トレッドゴムはゴ
ム１００重量部に対し７重量部以上のシリカをゴム補強
剤として含有する空気入りタイヤの製造方法において、
押出装置により連続して押出す未加硫トレッドゴムを、
押出直後に成型時の設定長さを超える長さに仮裁断する
工程と、仮裁断した未加硫トレッドゴムを所定時間保管
する工程と、予め２枚以上の未加硫コード層を所定内周
で環状に張合わせたベルト部材外周に保管完了の未加硫
トレッドゴムを張付ける成型直前に、成型時の設定長さ
に合わせて該未加硫トレッドゴムに本裁断を施す工程
と、本裁断を施した未加硫トレッドゴムを環状ベルト部
材に張付け、未加硫トレッドゴム両裁断面をジョイント
して合体部材とする成型工程と、予め成型した未加硫ビ
ードコアと未加硫ラジアルカーカスとの合体部材にベル
ト部材と未加硫トレッドゴムとの合体部材を張合わせて
未加硫タイヤとし、これに加硫成型を施す工程とを有す
ることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法である。

【００１０】請求項１に記載した発明に関し、請求項２
に記載した発明のように、未加硫トレッドゴムの仮裁断
長さを、成型時の設定長さの１．０１〜１．１０倍の範
囲内とする。請求項２に記載した発明とは別に、請求項
１に記載した発明に関し、請求項３に記載した発明のよ
うに、未加硫トレッドゴムの仮裁断長さを、成型時の設
定長さの３０〜１５０倍の範囲内とする。

【００１１】請求項１〜３に記載した発明に関し、請求
項４に記載した発明のように、未加硫トレッドゴムの本
裁断に当り、仮裁断未加硫トレッドゴムの両裁断面双方
を含む長手方向両側端部を切除する。

【００１２】また、請求項４に記載した発明に関し、請
求項５に記載した発明のように、本裁断を施した未加硫
トレッドゴムは、その長手方向両端面を直接のジョイン
ト面とする。すなわち、ゴムセメントなどの粘着剤を使
用しないということである。

【００１３】また、請求項１に記載した発明に関し、請
求項６に記載した発明のように、トレッドゴムは３５重
量部以上のシリカを含有する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１に基づき説明する。図１は、この発明の製造方法に従
い製造した空気入りタイヤの断面図である。図１におい
て、空気入りタイヤ（以下タイヤという）１は、一対の
ビード部２及び一対のサイドウォール部３と、トレッド
部４とを有し、これら各部２〜４を、ビード部２内に埋
設したビードコア５相互間にわたり延びる１プライ以上
のラジアルカーカス６により補強する。また、タイヤ１
は、ラジアルカーカス６の外周でトレッド部４を強化す
るベルト７と、ベルト７の外周に位置するトレッドゴム
８とを有する。

【００１５】ラジアルカーカス６は、ビードコア５の周
りをタイヤ１の内側から外側に折返す折返し部６t を備
える。図示の折返し部６t は、タイヤ１の最大幅近傍に
終端をもつハイターンアップ構造である。ラジアルカー
カス６は、ゴム被覆ゴム有機繊維コードのラジアル配列
プライから成り、有機繊維コードには、ポリエステルコ
ード、ナイロンコード、レーヨンコードなどを適用す
る。

【００１６】また、タイヤ１は、ビードコア５の外周か
らトレッド部４端に向け先細り状に延び、ラジアルカー
カス６本体と折返し部６t とに囲まれるビードフィラー
ゴム９を備える。ベルト７は、少なくともタイヤ１の半
径方向最内側に２層のコード交差層７-1、７-2を備え、
コード交差層７-1、７-2を外方から覆う螺旋巻回コード
層７-3を備えることを可とする。コード交差層７-1、７
-2はスチールコード構成を有し、コード層７-3は有機繊
維コード構成を有する。

【００１７】ここに、トレッドゴム８は、ゴム成分１０
０重量部に対し７重量部以上のシリカを含有するものと
する。このトレッドゴム８は、以下に述べる製造工程の
下で押出し、仮裁断し、保管し、そして本裁断する未加
硫トレッドゴムをベルト７の未加硫部材に張合わせ、未
加硫タイヤとし、これに加硫成型を施して得るものとす
る。

【００１８】すなわち、押出装置（図示省略）により連
続して押出す未加硫トレッドゴムは、押出ライン途中の
冷却装置（図示省略）を経た直後に仮裁断する工程を経
るものとする。この仮裁断は、後の下記する未加硫ベル
ト部材の上に未加硫トレッドゴムを張合わせる成型時の
設定長さを超える長さでの裁断とし、一連の押出し作業
中に複数回繰り返す。

【００１９】仮裁断完了後の各未加硫トレッドゴムは、
所定温度下、例えば室温下で、冷却と収縮とが十分に完
了するまで所定時間保管する工程を有するものとする。
保管は、仮裁断による適用成型本数が少ない場合、例え
ば１本対１本の場合、仮裁断済未加硫トレッドゴムの下
面（張合わせ面）を全体にわたり平面上に位置させる方
法を採用し、適用成型本数が多数本に及ぶ場合は、間に
ライナを挟むライナ巻の保管方法を採用する。

【００２０】その一方で、予めベルト７用未加硫部材
を、２枚以上、図示例では３枚の未加硫コード層を所定
内周で環状に張合わせておく。この張合わせには二通り
の方法が存在する。その一は、予め成型した未加硫ビー
ドコアと未加硫ラジアルカーカスプライと、時にこれら
にサイドウォール部３用未加硫ゴムとを張合わせた合体
部材のグリーンケース（未加硫ケース）上にベルト部材
を環状に張合わせ成型しておく方法である。その二は、
グリーンケースとは別の環状の縮径自在な成型リング上
にベルト部材を成型しておく方法である。

【００２１】いずれの場合でも、ベルト部材に未加硫ト
レッドゴムを張合わせるのは同じであり、この張合わせ
成型の直前に、成型時の設定長さに合わせて未加硫トレ
ッドゴムに本裁断を施す工程を有するものとする。本裁
断に当たっては、仮裁断面を含む長手方向端部を切除す
るのは勿論である。

【００２２】本裁断を施した未加硫トレッドゴムを、上
述した環状ベルト部材に張付け、張付けた未加硫トレッ
ドゴムの長手方向両裁断面をジョイントして、両者を合
体部材とする工程を有するものとする。このとき、先に
触れたように、ベルト部材をグリーンケースに直接張合
わせるときは、グリーンケースのベルト部材上に本裁断
未加硫トレッドゴムを張付け、ジョイントする。これと
は異なり、成型リング上にベルト部材を成型しておくと
きは、このベルト部材上に本裁断未加硫トレッドゴムを
張付け、ジョイントして合体部材を別途に準備する。

【００２３】そして、予め成型した前記グリーンケース
に、上述の二通りの成型方法によるベルト部材と未加硫
トレッドゴムとの合体部材を張合わて未加硫タイヤとす
る工程と、この未加硫タイヤに加硫成型を施す工程とを
有する。

【００２４】以上述べた２度にわたる裁断と保管とを経
た未加硫トレッドゴムは、仮裁断後の未加硫トレッドゴ
ムに収縮率に大きなばらつきが存在していても、本裁断
にて、収縮率のばらつきがもたらす厚ゲージ部分を切除
して長手方向ゲージ分布を均一にすることができ、なお
かつ、張付け時の正確な長さを確保することができる。
これらにより、未加硫トレッドゴムのジョイント部及び
その周辺部分と、残余部分との間のゲージ分布は均一と
なり、その結果、加硫成型後のタイヤ１では、少なくと
も未加硫トレッドゴムのジョイントに起因するＲＲ、Ｒ
ＦＶなどのユニフォーミティ特性が低下するうれいは皆
無となる。

【００２５】また、収縮率の増加に煩わされることなく
シリカの配合量を増加させることができ、従来以上の低
転がり抵抗性能を発揮させるタイヤ１を提供することが
でき、かつ、ＲＲ、ＲＦＶなどに優れたユニフォーミテ
ィ特性を備えるタイヤ１を提供することができる。

【００２６】さらに、従来ならゴムを揮発油で溶解した
セメントをジョイント面に塗布する必要があったとこ
ろ、成型直前に長手方向両側を裁断することで粘着性に
優れた新鮮なジョイント面を得ることができ、ゴムセメ
ントの塗布は不要となり、その結果、ジョイント面のオ
ープンスプライスの故障発生を阻止することが可能とな
り、揮発油不使用による職場環境の改善も可能となる。

【００２７】実際上、その一は、未加硫トレッドゴムの
仮裁断長さを、成型時の設定長さの１．０１〜１．１０
倍の範囲内とする。ここに、１．０１倍未満では、ジョ
イント部のゲージが他の部分のゲージに比しより厚く、
ゲージの不均一化を招き、１．１０倍を超えると、押出
効率の低下と仕損費の増加とを招くため、いずれも不可
である。この場合、実際上の切除長さは２０〜１８０ｍ
ｍの範囲内となるようにするのが適合する。

【００２８】また、上記とは別に、仮裁断による１本の
未加硫トレッドゴムを多数本のタイヤ成型に適用する場
合、未加硫トレッドゴムの仮裁断長さを、成型時の設定
長さの３０〜１５０倍の範囲内、好ましくは５０〜９０
倍の範囲内とする。この方式は、上記の方式に比し仮裁
断面側の切除回数が少ない分、生産効率が高い利点を有
する。この方式において、３０倍未満では、意図する高
効率が得られず、仕損費も増加し、１５０倍を越すと巻
径が大きくなり過ぎで保管や取扱に支障をきたし、か
つ、長手方向に不均一ゲージが生じ易いので、いずれも
不可である。

【００２９】また、未加硫トレッドゴムの本裁断に当
り、仮裁断未加硫トレッドゴムの両裁断面双方を含む長
手方向両側端部を切除する。このように、古い裁断面を
除去することで、本裁断を施した未加硫トレッドゴム
は、その長手方向両端面を直接のジョイント面とする。
真新しい裁断面は粘着性に富むので、前述したように、
本裁断面にゴムセメントなどの粘着材料を用いる必要は
ない。なお、成型１本宛の仮裁断を施す場合の切除長さ
は両側で等分とするのが好ましい。

【００３０】また、トレッドゴム８は３５重量部以上の
シリカを含有するのが、この発明を有効に活用する上で
適合する。

【００３１】

【実施例】乗用車用ラジアルプライタイヤで、サイズが
２２５／６０Ｒ１５であり、構成は図１に示すところに
従う。ラジアルカーカス６は、ゴム被覆の１５００Ｄ／
２ポリエステルコードのタイヤ赤道面Ｅに対する交差角
度約９０°配列になる１プライを有し、折返し部６t は
タイヤ最大幅近傍に終端を有するハイターンアップ構造
である。ベルト７は、２層のゴム被覆スチールコード交
差層７-1、７-2と、ゴム被覆ナイロン補強コードの螺旋
巻回層７-3とを有する。トレッドゴム８の配合内容は、
実施例と従来例とは同一であり、これを表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】実施例タイヤに用いた未加硫トレッドゴム
は、環状に張合わせたベルト部材の外周に合わせた設定
長さ２０１０ｍｍに対し、押出冷却の直後に約７０倍の
１４１ｍで仮裁断し、ライナ巻で保管した。成型機上で
ベルト部材に張合わせる直前に、ライナ巻からの未加硫
トレッドゴム巻出し仮裁断面側の１００ｍｍを切除した
後、未加硫トレッドゴムを設定長さの２０１０ｍｍに本
裁断し、裁断面にゴムセメントを塗布せずベルト部材に
張付け、両裁断面を互いにジョイントして成型した。こ
のようにして成型した未加硫タイヤに加硫成型を施し、
実施例タイヤ５本を製造した。

【００３４】これに対し、従来例タイヤは、押出し未加
硫トレッドゴムの収縮率を見越し、未加硫トレッドゴム
の設定長さ２０１０ｍｍに対し３０ｍｍ長い２０４０ｍ
ｍでの１回のみの裁断とし、実施例と同じ保管時間の
後、裁断面にゴムセメントを塗布し、未加硫トレッドゴ
ムをベルト部材に張付け、両裁断面を互いにジョイント
して成型した。その後は、実施例タイヤと同じで５本の
従来例タイヤを製造した。

【００３５】各実施例タイヤ及び各従来例タイヤを標準
リム６1/2 Ｊに組付け、内圧２００ｋＰａを充てんし、
ユニフォーミティ試験機によりＲＲ（ｍｍ）とＲＦＶ
（Ｎ）とを測定した。試験機のドラム直径は８５４ｍ
ｍ、各タイヤの負荷荷重は５．４ｋＮである。測定結果
を表２に示す。なお、表２では、タイヤＮｏ．１〜５の
ＲＲ（ｍｍ）とＲＦＶ（Ｎ）との平均値を示し、併せ
て、従来例タイヤの平均値を指数１００とする実施例タ
イヤの指数値を示す。値は小なるほど良い。

【００３６】

【表２】

【００３７】表２から、従来例タイヤに対し、実施例タ
イヤのＲＲ及びＲＦＶは大幅に改善されていること、ま
た、実施例タイヤのＲＲ及びＲＦＶそれぞれのばらつき
も小さくなっていることが分かる。なお、実施例タイヤ
を実際に乗用車に装着し完全摩耗まで走行させたとこ
ろ、オープンスプライスなどの故障は皆無であった。

【００３８】

【発明の効果】この発明の請求項１〜６に記載した発明
によれば、シリカ多量配合のトレッドゴムを備える低転
がり抵抗タイヤのＲＲ及びＲＦＶなどのユニフォーミテ
ィ特性を大幅に改善することができる空気入りタイヤの
製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の製造方法に従い製造した空気入り
タイヤの断面図である。

【符号の説明】

１ 空気入りタイヤ ２ ビード部 ３ サイドウォール部 ４ トレッド部 ５ ビードコア ６ ラジアルカーカス ６t 折返し部 ７ ベルト ８ トレッドゴム ９ ビードフィラーゴム Ｅ タイヤ赤道面

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビードコア相互間にわたり延びる
   ラジアルカーカスと、該ラジアルカーカスの外周に位置
   するベルトと、ベルトの外周に位置するトレッドゴムと
   を備え、トレッドゴムはゴム１００重量部に対し７重量
   部以上のシリカをゴム補強剤として含有する空気入りタ
   イヤの製造方法において、 押出装置により連続して押出す未加硫トレッドゴムを、
   押出直後に成型時の設定長さを超える長さに仮裁断する
   工程と、 仮裁断した未加硫トレッドゴムを所定時間保管する工程
   と、 予め２枚以上の未加硫コード層を所定内周で環状に張合
   わせたベルト部材外周に保管完了の未加硫トレッドゴム
   を張付ける成型直前に、成型時の設定長さに合わせて該
   未加硫トレッドゴムに本裁断を施す工程と、 本裁断を施した未加硫トレッドゴムを環状ベルト部材に
   張付け、未加硫トレッドゴム両裁断面をジョイントして
   合体部材とする成型工程と、 予め成型した未加硫ビードコアと未加硫ラジアルカーカ
   スとの合体部材にベルト部材と未加硫トレッドゴムとの
   合体部材を張合わせて未加硫タイヤとし、これに加硫成
   型を施す工程とを有することを特徴とする空気入りタイ
   ヤの製造方法。
2. 【請求項２】 未加硫トレッドゴムの仮裁断長さを、成
   型時の設定長さの１．０１〜１．１０倍の範囲内とする
   請求項１に記載した製造方法。
3. 【請求項３】 未加硫トレッドゴムの仮裁断長さを、成
   型時の設定長さの３０〜１５０倍の範囲内とする請求項
   １に記載した製造方法。
4. 【請求項４】 未加硫トレッドゴムの本裁断に当り、仮
   裁断未加硫トレッドゴムの両裁断面双方を含む長手方向
   両側端部を切除する請求項１〜３のいずれか一項に記載
   した製造方法。
5. 【請求項５】 本裁断を施した未加硫トレッドゴムは、
   その長手方向両端面を直接のジョイント面とする請求項
   ４に記載した製造方法。
6. 【請求項６】 トレッドゴムは３５重量部以上のシリカ
   を含有する請求項１に記載した製造方法。