JP2008013000A - Pneumatic tire and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両への静電気の蓄積を緩和しうる空気入りタイヤ、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a pneumatic tire that can alleviate accumulation of static electricity in a vehicle, and a manufacturing method thereof.
近年、多くのシリカが、空気入りタイヤのトレッドゴムを始めとして各種のゴム部材に配合される。シリカは、タイヤの転がり抵抗を小さくし、またウエットグリップ性を高める利点をもたらす。一方、シリカは導電性に劣るため、タイヤの電気抵抗を増加させる。電気抵抗が大きいタイヤは、静電気を車両に蓄積させ、ラジオノイズ等の電波障害を引き起こしやすい。 In recent years, many silicas are blended in various rubber members including tread rubber of pneumatic tires. Silica provides the advantages of reducing tire rolling resistance and increasing wet grip. On the other hand, since silica is inferior in conductivity, it increases the electrical resistance of the tire. Tires with high electrical resistance tend to accumulate static electricity in the vehicle and cause radio interference such as radio noise.
従来、このような車両への静電気の蓄積を防止するために、例えば図17(A)に示されるようなトレッドゴムa1が提案されている。該トレッドゴムa1は、カーボンブラックを多く含むカーボンリッチ配合とした導電性を示すゴムからなるベースゴム層bと、このベースゴム層bの外側に配されかつシリカを多く含むシリカリッチ配合とした非導電性を示すゴムからなるキャップゴム層cとを含んで構成される。ベースゴム層bは、キャップゴム層cの内側に位置する基部b1と、該基部b1からタイヤ半径方向外側に突出しキャップゴム層cを貫通して接地面に露出する貫通端子部b2とを含む(例えば特許文献1参照)。このようなトレッドゴムa1は、車両の静電気を、リムから前記べースゴム部bの基部b1及び貫通端子部b2を経由して路面に放電しうる。 Conventionally, in order to prevent the accumulation of static electricity in such a vehicle, for example, a tread rubber a1 as shown in FIG. 17A has been proposed. The tread rubber a1 is composed of a base rubber layer b made of a rubber having a carbon rich composition containing carbon black and having conductivity, and a non-silica rich composition arranged on the outside of the base rubber layer b and containing a lot of silica. And a cap rubber layer c made of conductive rubber. The base rubber layer b includes a base portion b1 located inside the cap rubber layer c, and a through terminal portion b2 protruding outward from the base portion b1 in the tire radial direction and penetrating through the cap rubber layer c and exposed to the ground plane ( For example, see Patent Document 1). Such a tread rubber a1 can discharge the static electricity of the vehicle from the rim to the road surface via the base b1 and the through terminal part b2 of the base rubber part b.
また、近年では、図17(B)に簡略して示されるように、押出機等から連続して供給されるリボン状かつ未加硫のゴムストリップgを、円筒状の被巻付体dの中心軸の周りで螺旋状に巻き重ねることにより形成されたストリップ巻付体からなるトレッドゴムa2が提案されている(例えば特許文献2参照)。このようなゴム部材の形成方法は、いわゆるストリップワインド方式とも呼ばれる。前記トレッドゴムa2は、図17(A)に示した従来の一体押出し式のものに比べ、スプライス部がなく、しかもゴム押出成形体の中間在庫を低減し、工場等の省スペース化を図る等の利点をもたらす。しかしながら、このようなトレッドゴムa2は、ゴムストリップgが連続的に巻き付けられるため、前述した放電用の貫通端子部を設けることが難しい。 In recent years, as shown in a simplified manner in FIG. 17B, a ribbon-like and unvulcanized rubber strip g continuously supplied from an extruder or the like is replaced with a cylindrical article to be wound d. There has been proposed a tread rubber a2 composed of a strip wound body formed by spirally winding around a central axis (see, for example, Patent Document 2). Such a rubber member forming method is also called a so-called strip wind method. The tread rubber a2 has no splice portion compared to the conventional integral extrusion type shown in FIG. 17 (A), and also reduces the intermediate stock of rubber extruded products, thereby saving space in factories and the like. Brings the benefits. However, in such a tread rubber a2, since the rubber strip g is continuously wound, it is difficult to provide the above-described discharge through terminal portion.
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、タイヤ用のゴム部材を形成するゴムストリップとして、第1ゴムからなる第1のゴム部と、この第1ゴムよりも体積固有電気抵抗値が小さい第2ゴムからなりかつゴムストリップの一方側の表面又は他方側の表面の一部をなす第2のゴム部とからなる複合ゴムストリップを用いることを基本として、ストリップワインド方式を採用しつつ、実車性能とゴム部材の導電性とを両立しうる空気入りタイヤ、及びその製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been devised in view of the above problems, and as a rubber strip for forming a rubber member for a tire, a first rubber portion made of a first rubber and a volume larger than that of the first rubber. A strip wind system based on using a composite rubber strip made of a second rubber having a small specific electric resistance value and comprising a second rubber portion that forms part of the surface on one side or the other side of the rubber strip. It is an object of the present invention to provide a pneumatic tire capable of achieving both real vehicle performance and conductivity of a rubber member, and a method for manufacturing the same.
本発明のうち請求項1記載の発明は、ゴムストリップを螺旋状に巻き重ねることにより形成されたゴムストリップ巻付体からなるゴム部材を有する空気入りタイヤであって、
前記ゴムストリップは、第1ゴムからなる第1のゴム部と、この第1ゴムよりも体積固有電気抵抗値が小さい第2ゴムからなりかつゴムストリップの一方側の表面又は他方側の表面の一部をなす第2のゴム部とからなる複合ゴムストリップを含むとともに、
前記複合ゴムストリップは、ストリップ巾Wsを5〜50mmかつストリップ厚さTsを0.5〜3.0mmの範囲とし、前記第2のゴム部は、前記表面での巾Wbを前記ストリップ巾Wsよりも小、かつ厚さTbを前記ストリップ厚さTsよりも小としたことを特徴としている。
The invention according to
The rubber strip is composed of a first rubber portion made of a first rubber and a second rubber having a volume specific electrical resistance value smaller than that of the first rubber, and one surface of the rubber strip or the other surface. Including a composite rubber strip comprising a second rubber part forming part,
The composite rubber strip has a strip width Ws of 5 to 50 mm and a strip thickness Ts of 0.5 to 3.0 mm, and the second rubber portion has a width Wb on the surface that is greater than the strip width Ws. And the thickness Tb is smaller than the strip thickness Ts.
又請求項2の発明では、前記第2のゴム部は、前記巾Wbが、前記ストリップ巾Wsの25〜75%であることを特徴としている。
In the invention of
又請求項3の発明では、前記ゴム部材は、前記複合ゴムストリップが、その一方側の表面と他方側の表面とが反転して裏返える反転部を有することを特徴としている。 According to a third aspect of the invention, the rubber member is characterized in that the composite rubber strip has a reversing portion in which the surface on one side and the surface on the other side are reversed and turned over.
又請求項4の発明では、前記ゴム部材は、トレッド部に配されかつ路面と接地する外周面を有したトレッドゴムであり、
該トレッドゴムの内周面は、その内方に配されかつリムと電気的に導通している導電性のトレッド導電部に接するとともに、
前記第2のゴム部は、トレッドゴムの前記外周面と前記内周面との間で導通可能な導電路を形成することを特徴としている。
In the invention of
The inner peripheral surface of the tread rubber is in contact with a conductive tread conductive portion that is arranged on the inner side and is electrically connected to the rim.
The second rubber portion is characterized in that a conductive path capable of electrical conduction is formed between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the tread rubber.
又請求項5の発明では、前記トレッド導電部は、ベルトを含むトレッド補強コード層又はベースゴム部であることを特徴としている。
In the invention of
又請求項6の発明では、ゴムストリップを螺旋状に巻き重ねたゴムストリップ巻付体からなるゴム部材を用いて空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法であって、
被巻付体に、第1ゴムからなる第1のゴム部と、この第1ゴムよりも体積固有電気抵抗値が小さい第2ゴムからなりかつゴムストリップの一方側の表面又は他方側の表面の一部をなす第2のゴム部とからなる複合ゴムストリップを供給するストリップ供給ステップと、
供給される前記複合ゴムストリップを前記被巻付体に巻き付けて前記ゴム部材を形成する巻付けステップとを有し、
かつ、この巻き付けにより、第2のゴム部は、ゴム部材の被巻付体に接する内周面とその反対側の面である外周面との間で導通可能な導電路を形成することを特徴としている。
The invention of
The wound body has a first rubber portion made of the first rubber and a second rubber having a volume specific electrical resistance value smaller than that of the first rubber and the surface of one side or the other side of the rubber strip. A strip supplying step for supplying a composite rubber strip comprising a second rubber part forming a part;
A winding step of winding the supplied composite rubber strip around the wound body to form the rubber member;
In addition, by this winding, the second rubber portion forms a conductive path that can be conducted between the inner peripheral surface in contact with the member to be wound of the rubber member and the outer peripheral surface that is the opposite surface. It is said.
又請求項7の発明では、前記巻付けステップは、巻き付けの途中で前記複合ゴムストリップの一方側の表面と他方側の表面とを反転して裏返す反転ステップを有することを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, the winding step includes a reversing step in which the surface on one side and the surface on the other side of the composite rubber strip are reversed and turned over during winding.
又請求項8の発明では、前記複合ゴムストリップは、第1ゴムを押出し成形した第1のストリップ片と、第2ゴムを押出し成形した第2のストリップ片とを互いに貼り合わせた貼合わせ体からなることをを特徴としている。 According to an eighth aspect of the present invention, the composite rubber strip is formed of a laminated body in which a first strip piece obtained by extruding a first rubber and a second strip piece obtained by extruding a second rubber are bonded together. It is characterized by becoming.
又請求項9の発明では、前記複合ゴムストリップは、第1ゴムと第2ゴムとを2層押出機により一体押出し成形した押出し成形体からなることを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, the composite rubber strip is formed of an extruded product obtained by integrally extruding a first rubber and a second rubber by a two-layer extruder.
又請求項10の発明では、前記貼合わせ体又は前記押出し成形体は、カレンダロール間で狭圧させたことを特徴としている。
The invention according to
本発明の空気入りタイヤは、ゴムストリップを螺旋状に巻き重ねることにより形成されたゴムストリップ巻付体からなるゴム部材を有する。また、ゴムストリップには、第1ゴムからなる第1のゴム部と、この第1ゴムよりも体積固有電気抵抗値が小さい第2ゴムからなりかつゴムストリップの一方側の表面又は他方側の表面の一部をなす第2のゴム部とからなる複合ゴムストリップが用いられる。このような複合ゴムストリップは、表面に現れる第2のゴム部によって導電路を形成できるため、ストリップワインド方式で作られたゴム部材において、放電性を高め得る。 The pneumatic tire of the present invention has a rubber member made of a rubber strip wound body formed by winding a rubber strip spirally. The rubber strip includes a first rubber portion made of a first rubber and a second rubber having a volume specific electrical resistance smaller than that of the first rubber, and one surface or the other surface of the rubber strip. A composite rubber strip made up of a second rubber part that forms a part of is used. In such a composite rubber strip, a conductive path can be formed by the second rubber portion appearing on the surface, so that the discharge performance can be improved in a rubber member made by a strip wind method.
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図1には、本実施形態の空気入りタイヤの断面図が示されている。空気入りタイヤ1は、トレッド部2と、その両端部からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部3と、各サイドウォール部3の内方端に設けられたビード部4とを有し、この例では乗用車用のタイヤが示されている。該空気入りタイヤ1は、例えば各ビード部4のビードコア5、5間をトロイド状に跨ってのびているカーカス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の内部に配されたトレッド補強コード層7とを含んで構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the pneumatic tire of the present embodiment. The
前記カーカス6は、例えばラジアル構造の1枚のカーカスプライ6Aから形成される。前記カーカスプライ6Aは、例えばビードコア5、5間を跨るトロイド状の本体部6aと、その両側に連なりビードコア5の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向けて折り返された一対の折返し部6bとを有する。またカーカスプライ6Aの本体部6aと折返し部6bとの間には、ビードコア5から半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム8が配されている。
The
また、前記トレッド補強コード層7は、金属コードをタイヤ周方向に対して例えば15〜40度の角度で配列した2枚以上、本例ではタイヤ半径方向内外の2枚のベルトプライ9A、9Bを重ねて構成したベルト9と、そのタイヤ半径方向外側に配されたタイヤ周方向にのびるコードを有したバンドプライ10Aからなるバンド10とを含んで構成されている。なおバンド10は、必要に応じて省略することもできる。
Further, the tread reinforcing
前記各カーカスプライ6A、ベルトプライ9A、9B及びバンドプライ10Aは、いずれもコードと、これらを被覆するトッピングゴムとで構成される。このトッピングゴムは、充填剤として導電性のもの、例えばカーボンブラックが含まれる。このため、該トッピングゴムは、加硫後の体積固有電気抵抗値が例えば1.0×108 (Ω・cm)未満となり、良好な導電性を示す。
Each of the
なお本明細書において、ゴムの体積固有電気抵抗値は、15cm四方かつ厚さ2mmのゴム試料に対し、印加電圧500V、気温25℃、湿度50%の条件で電気抵抗測定器(この例では、ADVANTESTER 8340A )を用いて測定した値で表示される。 In this specification, the volume specific electric resistance value of rubber is an electric resistance measuring instrument (in this example, in the case of an applied voltage of 500 V, an air temperature of 25 ° C., and a humidity of 50% for a rubber sample of 15 cm square and 2 mm thick. Displayed with the value measured using ADVANTESTER 8340A).
さらに、前記カーカス6の外側において、サイドウォール領域には、タイヤ外皮をなすサイドウォールゴム3Gが配され、またビード領域には、クリンチゴム4Gがそれぞれ配されている。ここで、クリンチゴム4Gのタイヤ半径方向の外端は、前記サイドウォールゴム3Gに接続されており、同タイヤ半径方向の内端は、金属製のリムRに接触することができる。
Further, on the outside of the
前記サイドウォールゴム3G及びクリンチゴム4Gは、従来の一般的なタイヤと同様、充填剤としてカーボンブラックを含む。このため、これらの両ゴム3G、4Gの加硫後の体積固有電気抵抗値は1.0×108 (Ω・cm)未満となり、良好な導電性を示す。
The
また本実施形態において、空気入りタイヤ1は、前記トレッド補強コード層7のタイヤ半径方向外側に、ベースゴム部12を介してトレッドゴム2Gが配される。
In the present embodiment, in the
前記ベースゴム部12は、加硫後において体積固有電気抵抗値が1.0×108 (Ω・cm)未満を示す導電性のゴムで構成されている。またベースゴム部12のタイヤ軸方向の両側縁は、前記サイドウォールゴム3Gに接続されている。従って、リム組み時において、ベースゴム部12は、サイドウォールゴム3G及びクリンチゴム4G等を経てリムRと電気的に導通しうるトレッド導電部14を構成する。なお、ベースゴム部12を省略し、トレッド補強コード層7をトレッド導電部14として用いても良いのは言うまでもない。
The
本実施形態のトレッドゴム2Gは、複合ゴムストリップ15を螺旋状に巻き重ねることにより形成されたゴムストリップ巻付体GSから作られている。なお図1には理解しやすいように、隣り合う複合ゴムストリップ15の境界が破線で示されている。
The
図2(A)には、1本の複合ゴムストリップ15の断面図が示される。該複合ゴムストリップ15は、本実施形態では偏平な矩形状の断面を有し、その1本中に、第1ゴムgaからなる第1のゴム部15aと、この第1ゴムgaよりも体積固有電気抵抗値が小さい第2ゴムgbからなる第2のゴム部15bとを一体に含んで構成される。
FIG. 2A shows a cross-sectional view of one
前記複合ゴムストリップ15は、そのストリップ巾Wsが5〜50mm、またストリップ厚さTsが0.5〜3.0mmの範囲であり、ストリップ巾Wsが5mm未満の場合又は厚さTsが0.5mm未満の場合、螺旋状に巻き付けてゴム部材を形成する場合に複合ゴムストリップ15の巻回数が著しく増加して生産性が低下する傾向があり、逆に巾Wsが50mmを超える場合又は厚さTsが3.0mmを超える場合、微妙な断面形状を作るのが困難になる傾向がある。このような観点から、前記ストリップ巾Wsの下限は10mm以上、さらには15mm以上が好ましく、又上限は40mm以下、さらには30mm以下が好ましい。
The
本実施形態において、前記第1ゴムgaは、シリカを多く配合されたシリカリッチ配合のゴムが用いられている。このようなシリカリッチ配合の第1ゴムgaは、低温側でのヒステリシスロスが高く維持されるため優れたウエット性能を発揮する一方、高温側でのヒステリシスロスが低いため転がり抵抗が低減する。つまり、優れた実車走行性が得られる。 In the present embodiment, the first rubber ga is a silica-rich rubber containing a large amount of silica. The silica-rich first rubber ga exhibits excellent wet performance because it maintains a high hysteresis loss on the low temperature side, while rolling resistance is reduced because the hysteresis loss on the high temperature side is low. That is, excellent actual vehicle running performance can be obtained.
第1ゴムgaにおいて、シリカの配合量は特に限定されるものではないが、その配合量が少ないと、上述の実車性能の向上が十分に期待できない傾向がある。このような観点より、第1ゴムgaにおいてシリカの配合量は、ゴムポリマー100質量部に対して、好ましくは30質量部以上、より好ましくは40質量部以上が望ましい。また、シリカの配合量の上限は、コスト及び発現効果の頭打ち等の観点より、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下、さらに好ましくは60質量部以下が望ましい。これにより、低転がり抵抗性とウエットグリップ性とをより高いレベルで両立しうる。 In the first rubber ga, the blending amount of silica is not particularly limited, but if the blending amount is small, the above-described improvement in actual vehicle performance tends not to be sufficiently expected. From such a viewpoint, the compounding amount of silica in the first rubber ga is preferably 30 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber polymer. In addition, the upper limit of the amount of silica is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less, and still more preferably 60 parts by mass or less, from the viewpoint of cost and peaking of the expression effect. Thereby, both low rolling resistance and wet grip properties can be achieved at a higher level.
また配合されるシリカとしては、特に限定はされないが、窒素吸着比表面積(BET)が150〜250m2 /gの範囲、かつフタル酸ジブチル(DBP)吸油量が180ml/100g以上のコロイダル特性を示すものが、ゴムへの補強効果及びゴム加工性等の点で好ましい。なおシランカップリング剤としては、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、α−メルカプトプロピルトリメトキシシランが好適である。 The silica to be blended is not particularly limited, but exhibits colloidal characteristics in which the nitrogen adsorption specific surface area (BET) is in the range of 150 to 250 m 2 / g and the dibutyl phthalate (DBP) oil absorption is 180 ml / 100 g or more. A thing is preferable at points, such as a reinforcement effect to rubber | gum and rubber processability. As the silane coupling agent, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide and α-mercaptopropyltrimethoxysilane are suitable.
さらに、第1ゴムgaのゴムポリマーとしては、特に限定されるわけではないが、例えば天然ゴム(NR)、ブタジエンの重合体であるブタジエンゴム(BR)、いわゆる乳化重合のスチレンブタジエンゴム(E−SBR)、溶液重合のスチレンブタジエンゴム(S−SBR)、イソプレンの重合体である合成ポリイソプレンゴム(IR)、ブタジエンとアクリロニトリルとの共重合体であるニトリルゴム(NBR)又はクロロプレンの重合体であるクロロプレンゴム(CR)などを挙げることができ、これらの1種又は2種以上をブレンドして用いることができる。 Further, the rubber polymer of the first rubber ga is not particularly limited. For example, natural rubber (NR), butadiene rubber (BR) which is a polymer of butadiene, so-called emulsion polymerization styrene butadiene rubber (E- SBR), solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR), synthetic polyisoprene rubber (IR) which is a polymer of isoprene, nitrile rubber (NBR) which is a copolymer of butadiene and acrylonitrile, or a polymer of chloroprene. A certain chloroprene rubber (CR) etc. can be mentioned, These 1 type (s) or 2 or more types can be blended and used.
なお第1ゴムgaには、シリカのみならず、カーボンブラックを補助的に配合することができる。これは、他のゴム物性、例えばゴム弾性やゴム硬度等を適宜コントロールするのに役立つ。しかし、カーボンブラックの配合量が多くなると、シリカによる低転がり抵抗性が損なわれる他、ゴムが過度に硬くなる傾向があり好ましくない。このような観点より、第1ゴムgaにおいて、カーボンブラックの配合量は、質量比において全充填剤の質量の10%以下であることが望ましい。なお他の充填剤として、水酸化アルミニウムや炭酸カルシウム等を用いることもできる。 The first rubber ga can be supplemented with not only silica but also carbon black. This is useful for appropriately controlling other rubber physical properties such as rubber elasticity and rubber hardness. However, an increase in the amount of carbon black is not preferable because the low rolling resistance due to silica is impaired and the rubber tends to be excessively hard. From such a viewpoint, in the first rubber ga, the amount of carbon black is desirably 10% or less of the mass of the total filler in mass ratio. As other fillers, aluminum hydroxide, calcium carbonate and the like can be used.
このような第1ゴムgaは、シリカリッチ配合によって、体積固有電気抵抗値が1.0×108 (Ω・cm)以上となり電気を通しにくい実質的な非導電性を示す。 Such a first rubber ga has a volume specific electrical resistance value of 1.0 × 10 8 (Ω · cm) or more due to silica-rich compounding, and exhibits substantial non-conductivity that is difficult to conduct electricity.
前記第2ゴムgbは、本実施形態では、充填剤としてカーボンブラックが多く配合されたゴム組成物が用いられる。これにより、第2ゴムgbは、第1ゴムgaよりも体積固有電気抵抗値が小、具体的には加硫後の前記値が1.0×108 (Ω・cm)未満、より好ましくは1.0×107 (Ω・cm)以下の良好な導電性を有するものが望ましい。 In the present embodiment, the second rubber gb is a rubber composition containing a large amount of carbon black as a filler. Thereby, the second rubber gb has a volume specific electrical resistance value smaller than that of the first rubber ga, specifically, the value after vulcanization is less than 1.0 × 10 8 (Ω · cm), more preferably Those having good conductivity of 1.0 × 10 7 (Ω · cm) or less are desirable.
第2ゴムgbにおいて、カーボンブラックの配合量は特に限定されるものではないが、少なすぎると良好な導電性が得られない傾向がある。このような観点より、第2ゴムgbにおいて、カーボンブラックの配合量は、好ましくはゴムポリマー100質量部に対して10質量部以上、より好ましくは20質量部以上が望ましい。また、コスト及び発現効果の頭打ち等の観点より、カーボンブラックの配合量の上限については、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下が望ましい。 In the second rubber gb, the blending amount of carbon black is not particularly limited, but if it is too small, good conductivity tends not to be obtained. From such a viewpoint, the blending amount of carbon black in the second rubber gb is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber polymer. Further, from the viewpoints of cost and peak effect, etc., the upper limit of the amount of carbon black is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or less.
また、第2ゴムgbにおいてもシリカ等の他の充填剤を配合しても良い。しかし、電気抵抗の増加を防ぐためにも、第2ゴムgbにおけるカーボンブラックの配合量は、質量比において全充填剤の質量の30%以上であることが望ましい。 Moreover, you may mix | blend other fillers, such as a silica, also in the 2nd rubber | gum gb. However, in order to prevent an increase in electrical resistance, it is desirable that the amount of carbon black in the second rubber gb is 30% or more of the mass of the total filler in the mass ratio.
次に、前記第2ゴムgbからなる第2のゴム部15bは、複合ゴムストリップ15を厚さ方向に貫通しない表面層であり、前記複合ゴムストリップ15の一方側の表面F1、又は他方側の表面F2の一部(本例では表面F1の一部)を形成している。このとき前記表面における第2のゴム部15bの巾Wbは、前記ストリップ巾Wsよりも小、かつ厚さTbはストリップ厚さTsよりも小である。ここで、前記ストリップ巾Wsは、複合ゴムストリップ15の側縁es、es間の巾であり、又前記表面F1、F2は、この側縁es、es間の巾方向の表面を意味する。又前記ストリップ厚さTsは、前記複合ゴムストリップ15の厚さが変化する場合には、最大の厚さを意味し、又前記厚さTbも第2のゴム部15bの厚さが変化する場合には、最大の厚さを意味する。
Next, the
本例では、第2のゴム部15bの両側縁e2が、複合ゴムストリップ15の両側縁esからそれぞれ巾方向に距離を隔てて配される場合を例示しているが、図2(B)に示すように、一側縁側において、側縁e2と側縁esとを整一させることもできる。
In this example, the case where both side edges e2 of the
図3、図4には、このような複合ゴムストリップ15を用いてトレッドゴム2Gを作る工程が示される。図3には、成形ドラムDの成形面Uに、予めトレッド補強コード層7と、ベースゴム部12とが配されている。本実施形態の成形面Uには、前記トレッド補強コード層7の巾及び厚さに等しい凹部Uaが設けられている。該凹部Uaは、トレッド補強コード層7の厚さを吸収し、その外側に配されるベースゴム部12の巻き付け面を実質的に平坦な外周面とする。これは、ベースゴム部12の仕上がり精度を向上させるのに役立つ。
3 and 4 show a process of making the
本実施形態のベースゴム部12は、体積固有電気抵抗値が1.0×108 (Ω・cm)未満の良好な導電性を有する1種のゴムからなる1本のゴムストリップ16を、巾方向の一端部S1から他端部S2に向かって螺旋状かつ重ね代を有して連続して巻き付けることにより環状に形成されたものが示される。このようなゴムストリップ16の巻き付けは、例えば押出機から連続して供給されるゴムストリップ16の一端を成形ドラムDの巾方向の所定の位置に止着するととともに、成形ドラムDを回転させながら、ゴムストリップ16を巾方向に横移動させることにより行う。
The
次に、図4に示されるように、前記ベースゴム部12の外側には、複合ゴムストリップ15を用いてトレッドゴム2Gが形成される。この工程では、予め成形ドラムDに巻き付けられたトレッド導電部14をなすベースゴム部12を被巻付体とし、図5に概念的に示すように、複合ゴムストリップ形成装置40からの複合ゴムストリップ15を前記被巻付体に供給するストリップ供給ステップと、供給される複合ゴムストリップ15を、送り出しローラ50Aを有するストリップ巻付け装置50を用いて被巻付体に連続して巻き重ねてトレッドゴム2Gを形成する巻付けステップとを有する。ただし、例えばトロイド状に膨張させたカーカス6と、その外側に配されたトレッド導電部14とからなる生カバー基体を被巻付体とし、そのトロイド状膨張部分に、前記複合ゴムストリップ15を直接巻き付けることもできる。なお本例では、前記ベースゴム部12の形成にも、前記ストリップ巻付け装置50を使用している。
Next, as shown in FIG. 4, a
本実施形態のトレッドゴム2Gは、前記複合ゴムストリップ15を、前記ベースゴム部12の一端部S1から他端部S2に向けて重ね代を持って螺旋状に巻き重ねられることによりゴムストリップ巻付体GSとして形成される。ゴムストリップ巻付体GSの厚さの変化は、例えば複合ゴムストリップ15の巾方向の巻付けピッチを変えることによって行い得る。この例では、一端部S1から他端部S2に向けて複合ゴムストリップ15を移動させて巻き付けを終えているが、例えば他端部S2で向き返して2層に巻き重ねてトレッドゴム2Gを形成することもできる。
The
図6には、前記巻付けステップによって作られたトレッドゴム2Gの部分拡大図が示される。このトレッドゴム2Gでは、複合ゴムストリップ15が、所定の巻付けピッチPを有して、順次巾方向に位置ずれしている。従って、前記第2のゴム部15bを半径方向外方に向けて(即ち前記表面F1を半径方向外方に向けて)複合ゴムストリップ15を螺旋巻きすることにより、前記巾方向の位置ずれによって、前記第2のゴム部15bをトレッドゴム2Gの半径方向外周面11oで露出させることが可能となる。そしてこの第2のゴム部15bの露出部分15b1が、加硫成形後も外周面11oで露出することにより、路面と接地して電気的な導通を図ることが可能となる。この露出部分15b1の形成のために、巻回時に半径方向外方となる複合ゴムストリップ15の外側縁esにおいて、この外側縁esと前記第2のゴム部15bの側縁e2との巾方向の距離Lを、前記ストリップ巾Ws(図2に示す)の20%以下、さらには10%以下とするのが好ましい。なお距離Lの下限値は、前記図2(B)に示すように0%である。
FIG. 6 shows a partially enlarged view of the
他方、複合ゴムストリップ15の第2のゴム部15bは、トレッドゴム2Gの半径方向内周面11iで露出して、前記トレッド導電部14と導通する露出部分15b2を有することも必要である。そのために、本例では、図7に示すように、複合ゴムストリップ15の巻き始めにおいて、前記第2のゴム部15bを半径方向内方に向け(即ち、表面F1を半径方向内方に向け)て巻回し、これにより、第2のゴム部15bとトレッド導電部14との導通を図っている。又前記複合ゴムストリップ15では、巻き付け途中において、前記表面F1と表面F2とが反転して裏返える反転部Qを有し、これにより、前記路面との導通も可能としている。
On the other hand, the
本例では、前記反転部Qが、複合ゴムストリップ15を長さ方向にU字に折り返すことにより形成される場合が示される。この反転部Qは、前記巻付けステップにおける反転ステップにより行われる。この反転ステップでは、図8に示すように、巻き付け途中で、成形ドラムDの回転方向を正/逆に反転させることにより行われる。なお反転部Qとして、図9に示すように、複合ゴムストリップ15を巾方向に捩ることにより形成することができ、このような反転部Qは、前記送り出しローラ50Aを、複合ゴムストリップ15の長さ方向の軸心廻りで上下に反転させる反転ステップにより形成することができる。なお前記反転部Qは、少なくともウェアインジケータが露出する高さ位置よりも半径方向内方に形成するのが好ましく、特に巻き付け乱れを最小限に抑える観点から、複合ゴムストリップ15の巻き始めの一周以内に形成するのが好ましい。このように、反転部Qを設けることにより、前記第2のゴム部15bは、前記露出部分15b1、15b2間を連続してのびることによりトレッドゴム2Gの前記外周面11oと前記内周面11iとの間を導通しうる螺旋状の1本の導電路17を形成することができる。
In this example, the case where the inversion part Q is formed by folding the
次に、このようにして作られたトレッドゴム2Gは、前記トレッド補強コード層7及びベースゴム部12とともに前記成形ドラムDから取り外される。そして、これらは、図10に示されるように、成型フォーマFMに円筒状に巻き付けられたカーカスプライ6A、サイドウォールゴム3G、クリンチゴム4Gに外挿されるとともに、トロイド状にシェーピングされるカーカスプライ6A(仮想線にて示される)と一体化される。これにより、生カバー1aが形成される。そして、該生カバー1aは、加硫金型によって加硫され空気入りタイヤが製造される。
Next, the
このような生カバー1aを加硫した空気入りタイヤ1は、加硫後においても、トレッドゴム2Gの内周面11iから外周面11oまで連続してのびる導電路17が形成される。このような空気入りタイヤ1は、トレッドゴム2Gがシリカリッチ配合の第1のゴム部15aを含むことにより、良好なウエット性能及び低転がり抵抗性能を発揮できる。また前記導電路17により、トレッド導電部14(ベースゴム部12)、サイドウォールゴム3G及びクリンチゴム4Gを介してリムRと電気的に導通でき、車両に蓄積された静電気を効率良く大地に放電しうる。
In the
従って、本発明によれば、ストリップワインド方式を採用しつつ、実車性能と静電気の放出性能とを両立しうる空気入りタイヤ1を提供できる。しかも、どの摩耗段階においても、第2のゴム部15bが外周面11oで露出しうるため、静電気放出性能を長期に亘って維持することもできる。さらに前記導電路17は、一方側又は他方側の表面F1、F2の一部をなす第2のゴム部15bによって形成されるため、第2ゴムgbの使用量を大幅に削減でき、必要な静電気放出性能を維持しながら、第1ゴムgaによるウエット性能及び低転がり抵抗性能をより高く発揮することが可能となる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide the
ここで、図11(A)に概念的に示すように、前記第2のゴム部15bの巾Wbが増加するに従い、静電気放出性能が高まり電波障害が抑制される反面、前記第1のゴム部15aによるウエットグリップ性の向上効果が減じて操縦安定性を低下させる傾向となる。このような観点から、第2のゴム部15bの巾Wbの下限値は、ストリップ巾Wsの25%以上さらには30%以上が好ましく、又上限は75%以下さらには70%以下が好ましい。又同様に、図11(B)に概念的に示すように、前記第2のゴム部15bの厚さTbが増加するに従い、電波障害が抑制される反面、操縦安定性が低下する傾向となる。このような観点から、第2のゴム部15bの厚さTbの下限値は、ストリップ厚さTsの10%以上さらには20%以上が好ましく、又上限値は50%以下さらには40%以下が好ましい。
Here, as conceptually shown in FIG. 11 (A), as the width Wb of the
次に、前記複合ゴムストリップ15は、複合ゴムストリップ形成装置40(図5に示す)により形成できる。本例では、この複合ゴムストリップ形成装置40として2層押出機41を用い、前記第1、第2ゴムga、gbを2層押出機41により一体押出し成形した押出し成形体42として複合ゴムストリップ15を形成したものを例示している。
Next, the
又複合ゴムストリップ形成装置40として、図12に示すように、独立した二台の押出機45A、45Bを用いることができる。この場合、各押出機45A、45Bから、第1ゴムgaからなる第1のストリップ片46a、及び第2ゴムgaからなる第2のストリップ片46bをそれぞれ押出し成形する。そして、このストリップ片46a、46bを互いに貼り合わせた貼合わせ体47として複合ゴムストリップ15を形成することもできる。
As the composite rubber
この場合、その断面を図13(A)に示すように、第2のゴム部15bが、第1のゴム部15aから段差49を有して隆起するが、複合ゴムストリップ15の巻き付け精度や巻き付け作業性、及びトレッドゴム2Gの形状、精度に特に問題はない。しかし、図13(B)、(C)に示すように、ストリップ片46a、46b間の粘着を高めるとともに、前記段差49を緩和、或いは削除して前記表面F1を平滑化するために、前記貼合わせ体47をカレンダロール48、48間で狭圧させることが好ましい。
In this case, as shown in FIG. 13A, the
なお押出し成形体42においても、第1ゴムgaと、第2ゴムgbとのシュリンク量の違いにより、前記表面F1に隆起部等が形成される傾向があり、従って一体押出し成形の場合にも、表面F1の平滑化のために、前記押出し成形体42をカレンダロール48、48間で狭圧させるのが好ましい。
Also in the extrusion molded
又前記複合ゴムストリップ15では、生産性の観点から第2のゴム部15bの前記巾Wbを3mm以上、かつ前記厚さTbを0.2mm以上とするのが好ましい。もし前記巾Wbが3mm未満、及び厚さTbが0.2未満では、ストリップ片46bを形成する際、或いは一体押出しにより第2のゴム部15bを直接に形成する際、ゴム量が過小となってストリップ片46bや第2のゴム部15bを連続かつ安定して形成することが難しくなる。このような観点から巾Wbの下限は5mm以上さらには7mm以上が好ましく、又、厚さTbの下限は0.2mm以上さらには0.5mm以上が好ましい。
In the
次に図14、15に、トレッドゴム2Gの他の実施形態を示す。図14において、複合ゴムストリップ15は、例えば、巾方向中央側の巻き始め位置S3から他端側に向かって巻回され、他端部S2で折り返された後、逆に一端側に向かって巻回される。そして、さらに一端部S1で折り返された後、中央部で終端している。このように、トレッドゴム2Gを複数層(本例では二層)で形成することにより、少なくとも最外層における複合ゴムストリップ15の巻付けピッチPを大に設定できる。これにより第2のゴム部15bの露出面積を大きく確保でき、路面との接地をより確実化しうる。特に本例では、巻き終わり位置S4おいて、表面F1の全面が、露出するため、路面との接地をより確実化しうる。
Next, FIGS. 14 and 15 show another embodiment of the
図15において、トレッドゴム2Gは、複合ゴムストリップ15と、第1ゴムgaからなる他のゴムストリップ20との二種類で形成されている。複合ゴムストリップ15は、例えば巾方向の中央側で巻回され、導電路17(図示しない)を有する例えばセンタのトレッドゴム部2G1を形成している。又前記センタのトレッドゴム部2G1の両側には、ゴムストリップ20の巻付体からなるショルダのトレッドゴム部2G2が形成される。この場合には、第2ゴムgbのゴム量を、より小に抑えうるため、ウエット性能及び低転がり抵抗性能をより高く発揮させうるなど実車性能の向上を最大限に高めうる。なお複合ゴムストリップ15による巻付体の形成位置は、トレッドセンタに限定されることなく、適宜定めることができる。
In FIG. 15, the
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。例えば、前記実施形態では、第1ゴムgaにシリカを多く含む配合を示したが、タイヤに要求される性能に従って、他の配合を採用することも勿論可能である。例えば第1ゴムgaには、電気抵抗が大きくなりやすい天然ゴム等を用いることもできる。また、導電性を得るために、第2ゴムgbには、カーボンブラックを多く含む配合をしめしたが、これに代えて、又はこれととともにリチウム塩などを用いたイオン導電部材を用いることもできる。 As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect. For example, in the above-described embodiment, the first rubber ga contains a compound containing a large amount of silica. However, other compounds may be adopted according to the performance required for the tire. For example, the first rubber ga can be natural rubber or the like that tends to increase electrical resistance. Further, in order to obtain conductivity, the second rubber gb is blended with a large amount of carbon black, but an ion conductive member using a lithium salt or the like can be used instead of or together with this. .
図1に示す基本構造を有し、かつトレッドゴムを、ストリップワインド方式により形成した空気入りタイヤ(サイズ:225/55R16)を、表1の仕様に基づいて試作した。そして、各供試タイヤの転がり抵抗、及び電気抵抗を測定した。なお表1に示されたパラメータ以外は、各タイヤとも同一である。 A pneumatic tire (size: 225 / 55R16) having the basic structure shown in FIG. 1 and having a tread rubber formed by a strip wind method was prototyped based on the specifications in Table 1. And the rolling resistance and electric resistance of each test tire were measured. The parameters other than those shown in Table 1 are the same for each tire.
実施例及び比較例のタイヤは、何れもトレッドゴムを、ストリップワインド法によって形成しており、表2にはそのゴムストリップの配合が示される。いずれの例においてもゴムストリップのスリップ巾Wsは20mm、ストリップ厚さTsは1mmとした。
テスト方法は、次の通りである。
In the tires of Examples and Comparative Examples, tread rubber is formed by a strip wind method, and Table 2 shows the composition of the rubber strip. In any example, the slip width Ws of the rubber strip was 20 mm, and the strip thickness Ts was 1 mm.
The test method is as follows.
<転がり抵抗>
転がり抵抗試験機を用い、下記の条件での転がり抵抗を測定した。評価は、従来例1を100とする指数で評価した。数値が小さいほど転がり抵抗が小さく良好である。
リム:16×7JJ
内圧:200kPa
荷重:4.7kN
速度:80km/h
<Rolling resistance>
Using a rolling resistance tester, rolling resistance was measured under the following conditions. The evaluation was performed using an index with Conventional Example 1 being 100. The smaller the value, the smaller the rolling resistance and the better.
Rim: 16 × 7JJ
Internal pressure: 200 kPa
Load: 4.7kN
Speed: 80km / h
<タイヤの電気抵抗>
図16に示されるように、絶縁板30(電気抵抗値が1012Ω以上)の上に設置された表面が研磨された金属板31(電気抵抗値は10Ω以下)と、タイヤ・リム組立体を保持する導電性のタイヤ取付軸32と、電気抵抗測定器33とを含む測定装置を使用し、JATMA規定に準拠してタイヤとリムの組立体の電気抵抗値を測定した。なお各供試タイヤTは、予め表面の離型剤や汚れが十分に除去されており、かつ、十分に乾燥した状態のものを用いた。また他の条件は、次の通りである。
リム:アルミニウム合金製 16×7JJ
内圧:200kPa
荷重:5.3kN
試験環境温度(試験室温度):25℃
湿度:50%
電気抵抗測定器の測定範囲:103 〜1.6×1016Ω
試験電圧(印可電圧):1000V
<Electric resistance of tire>
As shown in FIG. 16, the insulating
Rim:
Internal pressure: 200 kPa
Load: 5.3kN
Test environment temperature (test room temperature): 25 ° C
Humidity: 50%
Measuring range of electric resistance measuring device: 10 3 to 1.6 × 10 16 Ω
Test voltage (applied voltage): 1000V
試験の要領は、次の通りである。
(1)供試タイヤTをリムに装着しタイヤ・リム組立体を準備する。この際、両者の接触部に潤滑剤として石けん水が用いられる。
(2)タイヤ・リム組立体を試験室内で2時間放置させた後、タイヤ取付軸32に取り付ける。
(3)タイヤ・リム組立体に前記荷重を0.5分間負荷し、解放後にさらに0.5分間、解放後にさらに2分間負荷する。
(4)試験電圧が印可され、5分経過した時点で、タイヤ取付軸32と金属板31との間の電気抵抗値を電気抵抗測定器33によって測定する。前記測定は、タイヤ周方向に90°間隔で4カ所で行われ、そのうちの最大値を当該タイヤTの電気抵抗値(測定値)とする。
テストの結果などを表1に、またゴム配合を表2に示す。
The test procedure is as follows.
(1) A test tire T is mounted on a rim to prepare a tire / rim assembly. At this time, soapy water is used as a lubricant at the contact portion between the two.
(2) The tire / rim assembly is left in the test room for 2 hours and then attached to the
(3) The tire / rim assembly is loaded with the load for 0.5 minutes, and after the release, the load is further applied for 0.5 minute, and after the release, the load is further applied for 2 minutes.
(4) When the test voltage is applied and 5 minutes have passed, the electrical resistance value between the
Table 1 shows the test results and Table 2 shows the rubber composition.
テストの結果、実施例のタイヤは、ストリップワインド方式でトレッドゴム部(キャップゴム部)を形成した場合にも、優れた低転がり抵抗性を維持しながら、タイヤの電気抵抗を低く抑えることができるのが確認できる。 As a result of the test, even when the tread rubber portion (cap rubber portion) is formed by the strip wind method, the tire of the example can keep the electric resistance of the tire low while maintaining excellent low rolling resistance. Can be confirmed.
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
2G トレッドゴム
7 トレッド補強コード層
9 ベルト
11i 内周面
11o 外周面
12 ベースゴム部
14 トレッド導電部
15 複合ゴムストリップ
15a 第1のゴム部
15b 第2のゴム部
17 導電路
41 2層押出機
42 押出し成形体
46a 第1のストリップ片
46b 第2のストリップ片
47 貼合わせ体
48 カレンダロール
F1,F2 表面
ga 第1ゴム
gb 第2ゴム
GS ゴムストリップ巻付体
Q 反転部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ゴムストリップは、第1ゴムからなる第1のゴム部と、この第1ゴムよりも体積固有電気抵抗値が小さい第2ゴムからなりかつゴムストリップの一方側の表面又は他方側の表面の一部をなす第2のゴム部とからなる複合ゴムストリップを含むとともに、
前記複合ゴムストリップは、ストリップ巾Wsを5〜50mmかつストリップ厚さTsを0.5〜3.0mmの範囲とし、前記第2のゴム部は、前記表面での巾Wbを前記ストリップ巾Wsよりも小、かつ厚さTbを前記ストリップ厚さTsよりも小としたことを特徴とする空気入りタイヤ。 A pneumatic tire having a rubber member made of a rubber strip wound body formed by spirally rolling rubber strips,
The rubber strip is composed of a first rubber portion made of a first rubber and a second rubber having a volume specific electrical resistance value smaller than that of the first rubber, and one surface of the rubber strip or the other surface. Including a composite rubber strip comprising a second rubber part forming part,
The composite rubber strip has a strip width Ws of 5 to 50 mm and a strip thickness Ts of 0.5 to 3.0 mm, and the second rubber portion has a width Wb on the surface that is greater than the strip width Ws. And a thickness Tb smaller than the strip thickness Ts.
該トレッドゴムの内周面は、その内方に配されかつリムと電気的に導通している導電性のトレッド導電部に接するとともに、
前記第2のゴム部は、トレッドゴムの前記外周面と前記内周面との間で導通可能な導電路を形成することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の空気入りタイヤ。 The rubber member is a tread rubber that is disposed in the tread portion and has an outer peripheral surface that contacts the road surface;
The inner peripheral surface of the tread rubber is in contact with a conductive tread conductive portion that is arranged on the inner side and is electrically connected to the rim.
The pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the second rubber portion forms a conductive path that is electrically conductive between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the tread rubber. .
被巻付体に、第1ゴムからなる第1のゴム部と、この第1ゴムよりも体積固有電気抵抗値が小さい第2ゴムからなりかつゴムストリップの一方側の表面又は他方側の表面の一部をなす第2のゴム部とからなる複合ゴムストリップを供給するストリップ供給ステップと、
供給される前記複合ゴムストリップを前記被巻付体に巻き付けて前記ゴム部材を形成する巻付けステップとを有し、
かつ、この巻き付けにより、第2のゴム部は、ゴム部材の被巻付体に接する内周面とその反対側の面である外周面との間で導通可能な導電路を形成することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。 A pneumatic tire manufacturing method for manufacturing a pneumatic tire using a rubber member formed of a rubber strip winding body in which rubber strips are spirally wound,
The wound body has a first rubber portion made of the first rubber and a second rubber having a volume specific electrical resistance value smaller than that of the first rubber and the surface of one side or the other side of the rubber strip. A strip supplying step for supplying a composite rubber strip comprising a second rubber part forming a part;
A winding step of winding the supplied composite rubber strip around the wound body to form the rubber member;
In addition, by this winding, the second rubber portion forms a conductive path that can be conducted between the inner peripheral surface in contact with the member to be wound of the rubber member and the outer peripheral surface that is the opposite surface. A method for manufacturing a pneumatic tire.
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