JP2005075152A

JP2005075152A - タイヤおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2005075152A
Application number: JP2003308236A
Authority: JP
Inventors: Junichi Takeda; 純一武田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】トレッド部がウレタン材からなるタイヤを安価に製造可能とし、しかもウレタン材がタイヤから外れたり、他のゴム部分から剥離しにくいようにする。
【解決手段】ウレタン系以外のエラストマーからなる環状に成形されたベースゴム３を金型１内に収容し、このベースゴム３の外表面と金型１の内面との間にウレタン系エラストマーの原材料液を加圧注入して固化することにより、ベースゴム３の外表面にウレタン系エラストマーの層５を環状に一体成形して、トレッド部を構成させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくともトレッド部（走行面に接する部分）をウレタン系エラストマーで構成したタイヤおよびその製造方法に関する。

一般的な自動車等の車輌用のタイヤは、天然ゴムまたはジエン系ゴムにカーボンブラック等を配合したトレッドゴムを有している。しかし、例えば、ゴルフ場カート用および芝刈機用のタイヤや、防塵性や対汚染性を要求される環境下で使用されるフォークリフト等の荷役車輌用のタイヤにおいては、トレッド部が上述のようなゴムで構成されている場合には、芝生が傷みやすかったり、ゴムに配合されている添加物の関係上、防塵性・対汚染性に問題が生じていた。

このため、従来より、タイヤの弾性部分全体を発泡ウレタンやウレタンゴムで構成したソリッドタイヤが開発されている（例えば、特許文献１および２参照）。

また、エアタイヤの表面に環状に形成したウレタン材を被せることや、表面にウレタンライニングを施したエアタイヤも提案されている（特許文献３参照）。
特許第３０１５２５８号公報特開昭６１−１６１０３号公報特開平９−２９５５０４号公報

しかしながら、前記従来の、タイヤの弾性部分全体を発泡ウレタンやウレタンゴムで構成したソリッドタイヤにおいては、弾性部分全体が高価なウレタン系エラストマーで構成されるので、材料コストが高くなるという問題があった。

また、前記従来の、エアタイヤの表面に環状に形成したウレタン材を被せる方法は、ウレタン材がタイヤから外れやすく、特にタイヤの空気圧が低下すると、ウレタン材が簡単にタイヤから外れてしまうという問題があった。

また、前記従来の、表面にウレタンライニングを施したエアタイヤにおいては、非ウレタン系エラストマー（天然ゴムまたはジエン系ゴム）であるエアタイヤのゴムとウレタンライニング層とが剥離しやすいとともに、ウレタンライニング層を十分厚くすることが困難であるという問題があった。

本発明は、このような従来の事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、安価に製造でき、しかもウレタン材がタイヤから外れたり、タイヤの他のゴム部分から剥離しにくいとともに、ウレタン材の厚みを十分に厚くすることができるタイヤおよびその製造方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかになろう。

本発明によるタイヤは、環状に成形された非ウレタン系エラストマー（ウレタン系エラストマー以外のエラストマー）からなるベースゴムと、前記ベースゴムを金型内に収容し、前記ベースゴムの外表面と前記金型の内面との間にウレタン系エラストマーの原材料液を加圧注入して固化することにより、前記ベースゴムの外表面に環状に一体成形されており、トレッド部を構成するウレタン系エラストマーの層とを有してなるものである。

本発明によるタイヤの製造方法は、環状に成形された非ウレタン系エラストマーからなるベースゴムを金型内に収容し、前記ベースゴムの外表面と前記金型の内面との間にウレタン系エラストマーの原材料液を加圧注入して固化することにより、前記ベースゴムの外表面に、トレッド部を構成することとなるウレタン系エラストマーの層を環状に一体成形することを特徴とするものである。

前記ベースゴムとしては、例えば、一般的なタイヤで用いられているゴム材料を使用できる。また、既成のタイヤをそのまま利用し、そのゴム部分をベースゴムとしてもよい。

前記ウレタン系エラストマーとしては、例えばエーテル系ポリウレタン、エステル系ポリウレタン等の熱可塑性ポリウレタンエラストマーや、ウレタンゴム等を用いることができる。

このタイヤおよびその製造方法においては、弾性部分をウレタン系エラストマー単独ではなく、非ウレタン系エラストマー（ベースゴム）とウレタン系エラストマーとの両方により構成するので、材料コストを低減することができる。

また、ベースゴムの外表面と金型の内面との間にウレタン系エラストマーの原材料液を加圧注入してウレタン系エラストマーの層を形成するので、ベースゴムとウレタン系エラストマーの層との界面の接合を良好にし、両者を互いに剥離しにくくすることができるとともに、ウレタン系エラストマーの層の厚さを十分に厚くすることができる。

なお、原材料液を加圧注入する前に、ベースゴムの外表面に接着剤を塗布しておけば、ベースゴムとウレタン系エラストマーの層との界面をより良好に接合することができる。

前記接着剤としては、例えば、クロロプレンゴム系接着剤等のエラストマー系接着剤が好適である（ただし、本発明においては、その他の接着剤も使用可能である）。

本発明によるタイヤおよびその製造方法は、安価に製造でき、しかもベースゴムとウレタン系エラストマーの層との界面の接合を良好にし、ベースゴムからウレタン系エラストマーの層が剥離しにくくできるとともに、ウレタン系エラストマーの層の厚みを十分に厚くすることができる等の優れた効果を得られるものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

図１および２は、本発明の実施例１を示している。図１において、２以上の部分に分割できる金型１は、注入口２を備えており、この注入口２から内部にウレタン系エラストマーの原材料液を加圧注入（射出）できるようになっている。この金型１内に、環状に成形されたベースゴム３をホイール４に取り付けられた状態で収容する。ここで、本実施例では、既製のエアタイヤをそのまま利用し、既製エアタイヤのゴム部分をベースゴム３としている。このベースゴム３（既製エアタイヤ）のトレッド部は天然ゴムまたはジエン系ゴムからなっており、他の部分も非ウレタン系エラストマーからなっている。なお、用いる既製タイヤは、チューブレスタイヤでも、チューブタイヤでもよい（ただし、本発明においては、既製タイヤを用いずにベースゴム３を構成してもよい）。前記ベースゴム３の外表面には接着剤、例えばクロロプレンゴム系接着剤等のエラストマー系接着剤を塗布しておく。

次に、ウレタン系エラストマーの原材料液を発泡剤やその他の添加物とともに注入口２から金型１内に加圧注入することにより、ベースゴム３の外表面と金型１の内面との間に前記原材料液を加圧充填して発泡固化し、ベースゴム３の外表面に発泡ウレタン系エラストマーの層５を環状に一体成形する。なお、本実施例では、ウレタン系エラストマーとして、エーテル系ポリウレタンを使用している。成形条件は下記の通りである。

（成形条件）
（ａ）成形温度４５℃〜５５℃
（ｂ）材料温度２５℃〜３０℃
（ｃ）注入圧力（射出圧力）１２０ｋｇ／ｃｍ²〜１５０ｋｇ／ｃｍ²
（ｄ）注入から製品取り出しまでの時間４分以上
成形完了後、金型１を開いて製品を取り出す。図２は、このようにして得られた完成状態のタイヤ６を示している。この完成状態において、発泡ウレタン系エラストマーの層５は、タイヤ６のトレッド部を構成している。発泡ウレタン系エラストマーの層５の厚さは、一般的には、５〜５０ｍｍとすることが好ましい。

なお、発泡ウレタン系エラストマーの層５からなるトレッド部には、対応する凹凸を金型１の内面に形成しておくことにより、所望のトレッドパターンを形成することができる。

図３および４は、本発明の実施例２を示している。この実施例２は、本発明によりソリッドタイヤを構成する例である。ベースゴム３は、非ウレタン系エラストマーからなり、環状かつ中実とされていて、タイヤホイール４に取り付けられている。本実施例においても、ベースゴム３の外表面に接着剤を塗布しておき、ウレタン系エラストマーの原材料液を発泡剤やその他の添加物とともに金型１内に加圧注入することにより、ベースゴム３の外表面と金型１の内面との間に前記原材料液を加圧充填して発泡固化し、ベースゴム３の外表面に発泡ウレタン系エラストマーの層５を環状に一体成形する。ウレタン系エラストマーおよび接着剤の種類、並びに成形条件は前記実施例１と同じである。

図４は、本実施例における完成状態のタイヤ６を示している。本実施例においても、発泡ウレタン系エラストマーの層５からなるトレッド部には、対応する凹凸を金型１の内面に形成しておくことにより、所望のトレッドパターンを形成することができる。

なお、前記各実施例においては、ベースゴム３をホイール４に取り付けた状態で金型１内に収容するようにしているが、本発明においては、ベースゴムをホイールに取り付けない状態で金型内に収容して該ベースゴムの外表面にウレタン系エラストマーの層を一体成形してもよい。

また、前記各実施例においては、ウレタン系エラストマーを発泡させているが、本発明においては、必ずしもウレタン系エラストマーを発泡させなくてもよい。

また、前記各実施例においては、ウレタン系エラストマーとしてエーテル系ポリウレタンを使用しているが、これ以外のウレタン系エラストマーを使用してもよい。

また、本発明においては、ウレタン系エラストマーの層が、タイヤのトレッド部のみならず、サイド部等のトレッド部以外の部分も構成するようにしてもよいことは言うまでもない。

また、本発明によるタイヤは、ゴルフ場カートおよび芝刈機用や、防塵性や対汚染性を要求される環境下で使用される荷役車輌用以外のタイヤとしても使用できるものである。

以上のように本発明によるタイヤおよびその製造方法は、ゴルフ場カート、芝刈機用や、防塵性や対汚染性を要求される環境下で使用される荷役車輌用のタイヤ等として有用である。

本発明の実施例１におけるタイヤの製造方法を示す断面図である。前記実施例１における完成状態のタイヤを示す断面図である。本発明の実施例２におけるタイヤの製造方法を示す断面図である。前記実施例２における完成状態のタイヤを示す断面図である。

符号の説明

１金型
３ベースゴム
５ウレタン系エラストマーの層

Claims

環状に成形された非ウレタン系エラストマーからなるベースゴムと、前記ベースゴムを金型内に収容し、前記ベースゴムの外表面と前記金型の内面との間にウレタン系エラストマーの原材料液を加圧注入して固化することにより、前記ベースゴムの外表面に環状に一体成形されており、トレッド部を構成するウレタン系エラストマーの層とを有してなるタイヤ。
前記ウレタン系エラストマーの層は、発泡体とされている請求項１記載のタイヤ。
前記ウレタン系エラストマーは、エーテル系ウレタンである請求項１または２記載のタイヤ。
前記原材料液を加圧注入する前に、前記ベースゴムの外表面に接着剤が塗布されている請求項１乃至３のいずれかに記載のタイヤ。
環状に成形された非ウレタン系エラストマーからなるベースゴムを金型内に収容し、前記ベースゴムの外表面と前記金型の内面との間にウレタン系エラストマーの原材料液を加圧注入して固化することにより、前記ベースゴムの外表面に、トレッド部を構成することとなるウレタン系エラストマーの層を環状に一体成形することを特徴とするタイヤの製造方法。
前記原材料液を加圧注入する前に、前記ベースゴムの外表面に接着剤を塗布しておく請求項５記載のタイヤの製造方法。