JP2009202731A - 空気入りタイヤのリム組み方法、及びこの方法によって組立てられた空気入りタイヤとリムとの組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】リム組み性を改善しながら、耐リムずれ性を向上するようにした空気入りタイヤのリム組み方法、及びこの方法によって組立てられた空気入りタイヤとリムとの組立体を提供する。
【解決手段】タイヤをリム組みするに際して、ビード部２とリムＲとの嵌合面にあらかじめ熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜６を介在させておき、リム組みが終了した後にこの薄膜６を加熱するようにした空気入りタイヤ１のリム組み方法、及びこの方法によって組立てられた空気入りタイヤとリムとの組立体。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りタイヤのリム組み方法、及びこの方法によって組立てられた空気入りタイヤとリムとの組立体に関し、さらに詳しくは、リム組み性を改善しながら、耐リムずれ性を向上するようにした空気入りタイヤのリム組み方法、及びこの方法によって組立てられた空気入りタイヤとリムとの組立体に関する。

車両の急激な繰り返し制駆動に伴いタイヤとリムとの間には次第にずれが生じるようになる。このずれによってタイヤとリムとの間の重量バランスが崩れるため、車両が蛇行したり不快な振動を引き起こす原因になっていた。

このようなリムずれを防止する対策として、従来、タイヤのビード部内径を小さくすることが行われてきたが、この手法ではリム組み性が悪化するという問題があり、耐リムずれ性とリム組み性とは互いに背反の関係にあった。

また、タイヤのビードヒール部又はリムのハンプ部に凹凸を形成しておき、ビード部とリムとのずれを防止するようにした提案がある（特許文献１参照）。しかし、この提案にあっては、タイヤやリムを加工する工程が生産性を阻害する要因になることから、リムずれを防止する対策としては未だ不充分なものであった。
特開２００４−３０６６５６号公報

本発明の目的は、上述する問題点を解消するもので、リム組み性を改善しながら、耐リムずれ性を向上するようにした空気入りタイヤのリム組み方法、及びこの方法によって組立てられた空気入りタイヤとリムとの組立体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リム組み方法は、空気入りタイヤをリム組みするに際して、該空気入りタイヤのビード部とリムとの嵌合面にあらかじめ熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分とをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜を介在させておき、リム組みが終了した後に前記薄膜を加熱することにより前記ビード部とリムとを融着させることを特徴とする。

また、上述する構成において、以下（１）及び／又は（２）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記薄膜の加熱温度を１２０℃以上、２００℃以下にする。
（２）前記リムのビードベース面に凹凸を設ける。

また、本発明の空気入りタイヤとリムとの組立体は、上述するリム組み方法により組立てられたことを特徴とする。

本発明によれば、タイヤをリム組みするに際して、ビード部とリムとの嵌合面にあらかじめ熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜を介在させておき、リム組みが終了した後にこの薄膜を加熱するようにしたので、リムの表面におけるミクロな凹凸に加熱により溶融した熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物が流れ込んで、ビード部とリムとを融着させてリムずれを防止することができる。しかも、リム組み時にはビード部とリムとの間に熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜を介在させたので、この薄膜ビード部とリムとの摩擦係数を低下させてリム組み性を改善することができる。

以下、本発明の構成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は本発明の実施形態による空気入りタイヤとリムとの組立体を示すタイヤ子午線方向の半断面図、図２はビード部をリムに嵌合させる工程を示す説明図である。

図１において、空気入りタイヤ１は左右一対のビード部２にカーカス層３が装架され、トレッド部４におけるカーカス層３の外周にベルト層５が配置されている。そして、左右一対のビード部２がそれぞれリムＲのビードベース面Ｒｂに装着されて、タイヤとリムとの組立体を形成している。

本発明の空気入りタイヤのリム組み方法は、空気入りタイヤ１をリムＲにリム組みするに際して、空気入りタイヤ１のビード部２とリムＲとの嵌合面にあらかじめ熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分とをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜６を介在させておき、リム組みが終了した後に薄膜６を加熱することによりビード部２とリムＲとを融着させることを特徴としている。

すなわち、空気入りタイヤ１をリムＲにリム組みするに際して、図２（ａ）に示すように、あらかじめビード部２の底面に熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜６を貼り合わせておき、ビード部２を矢印方向に移動させてリムＲのビードベース面Ｒｂ上に着座させる。その後、ビードベース面Ｒｂの裏側から加熱して、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物を溶融させることによって、この熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物がリムＲの表面におけるミクロな凹凸に流れ込んで、ビード部２とリムＲとを融着させるようにしている。

なお、ビード部２の底面に薄膜６を貼り合わせるに際しては、ビード部２の底面と薄膜６との接着力を確保するために、薄膜６のビード部２の底面側に、あらかじめ接着層を配置しておくとよい。この場合の接着層としては、通常のゴム系、フェノール樹脂系、アクリル共重合体系、イソシアネート系等のポリマーと架橋剤を溶剤に溶かした接着剤を使用するとよく、必要に応じてこの接着剤の表面にビード部２と同質のゴム膜を被覆しておき、空気入りタイヤ１の加硫時における熱と圧力によりビード部２の底面と薄膜６とを接着させるようにするとよい。溶剤系接着剤としては、例えば、フェノール樹脂系（ケムロック２２０・ロード社）、塩化ゴム系（ケムロック２０５、ケムロック２３４Ｂ）、イソシアネート系（ケムロック４０２）等を使用するとよい。

ここで、ビード部２とリムＲとの嵌合面に薄膜６を介在させる手段については、特に限られるものではなく、上述するようにあらかじめビード部２の底面に薄膜６を貼り合わせておくほか、リムＲのビードベース面Ｒｂ上に貼り合わせておくようにしてもよい。

本発明の空気入りタイヤ１では、ビード部２の内径をビードベース面Ｒｂの外径と略同等又は若干大きく形成しておくことが好ましい。これにより、薄膜６の介在によりリム組み性が悪化することはなく、むしろ薄膜６の介在によってビード部２の底面とリムＲのビードベース面Ｒｂとの間の摩擦抵抗が低減されるので、リム組み性を改善させることができる。

また、ビード部２とリムＲとの嵌合面に介在させる薄膜６の厚さは、特に限定されるものではないが、０．０１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．０１〜０．５ｍｍとするのがよい。０．０１ｍｍ未満ではビード部２とリムＲとの接着力が不足することになり、１．０ｍｍ超では熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物を溶融させるのに時間がかかり過ぎるため生産性を阻害することになる。

上述する熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂、イミド系樹脂等が使用される。

また、熱可塑性エラストマー組成物は、上述した熱可塑性樹脂の成分にエラストマー成分を混合して構成することができ、エラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物、オレフィン系ゴム、含ハロゲンゴム、シリコンゴム、含イオウゴム、フッ素ゴム、熱可塑性エラストマー等が使用される。

上述する熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分との相溶性が異なる場合は、第３成分として適当な相溶化剤を用いて両者を相溶化させるとよい。ブレンド系に相溶化剤を混合することにより、熱可塑性樹脂とエラストマー成分との界面張力が低下し、その結果、分散層を形成しているゴム粒子径が微細になることから両成分の特性がより有効に発現されることになる。そのような相溶化剤としては、一般的には、熱可塑性樹脂及びエラストマー成分の両方又は片方の構造を有する共重合体、或いは熱可塑性樹脂又はエラストマー成分と反応可能なエポキシ基、カルボニル基、ハロゲン基、アミノ基、オキサゾリン基、水酸基等を有した共重合体の構造をとるものとすることができる。これら共重合体は、混合される熱可塑性樹脂とエラストマー成分の種類によって選定すればよいが、通常使用されるものには、スチレン／エチレン・ブチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）及びそのマレイン酸変性物、ＥＰＤＭ、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ／スチレン又はＥＰＤＭ／アクリロニトリルグラフト共重合体及びそのマレイン酸変性物、スチレン／マレイン酸共重合体、反応性フェノキシン等を挙げることができる。かかる相溶化剤の配合量には特に限定はないが、好ましくは、ポリマー成分（熱可塑性樹脂とエラストマー成分との合計）１００重量部に対して、０．５〜１０重量部とするのがよい。

本発明において、熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドする場合の特定の熱可塑性樹脂成分（Ａ）とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂成分（Ａ）とエラストマー成分（Ｂ）との重量比が９０／１０〜３０／７０となるようにするとよい。

このようにして得られた熱可塑性エラストマー組成物は、熱可塑性樹脂（Ａ）のマトリクス中にエラストマー成分（Ｂ）が不連続相として分散した構造からなる。かかる構造をとることにより、十分な柔軟性と連続相としての樹脂層の効果による十分な剛性とを併せ付与することができると共に、成形に際しては、エラストマー成分の多少によらず、熱可塑性樹脂と同等の成形加工性を得ることができる。

本発明において、上述する薄膜６の加熱温度は、熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物の溶融温度に基づき設定すればよいが、好ましくは１２０℃〜２００℃に設定するとよい。１２０℃未満では溶融に至るまでに時間がかかりすぎるため作業性が低下し、２００℃超ではビード部２を構成するゴムの劣化を招く恐れが生ずる。

本発明において、好ましくは、リムＲのビードベース面Ｒｂにあらかじめ凹凸を形成しておくとよい。これにより、ビード部２の底面とリムＲのビードベース面Ｒｂとの間の接着力が強固になり、耐リムずれ性を確実に向上させることができる。

ビードベース面Ｒｂに形成する凹凸の大きさや数は、リムＲの耐久性を阻害しない限度内で、かつ良好な耐リムずれ性を確保する範囲内で、できるだけ小さくかつ少数であるのが好ましい。かかる観点から、凹凸の大きさ（段差）は０．２〜１．０ｍｍ、好ましくは０．３〜０．７ｍｍとするのがよく、その数は周上で２０〜９０個、好ましくは３０〜７０個とするのがよい。さらに、この凹凸のコーナー部には、融着した熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物がこの部分から亀裂を生じさせることのないように、半経０．１ｍｍ程度の面取りを形成しておくとよい。

なお、上述する図２（ａ）及び（ｂ）の実施形態では、ビード部２の底面とリムＲのビードベース面Ｒｂとの間に薄膜６を介在させる場合について述べたが、ビード部２の外側面とリムＲのフランジＲｆの内面との間に薄膜６を介在させてもよく、さらにこの場合には、リムＲのフランジＲｆの内面に凹凸を形成するようにしてもよい。

本発明の空気入りタイヤとリムとの組立体は、上述する方法によってリム組みされた図１に示す形態からなる組立体で構成されている。したがって、空気入りタイヤ１のビード部２の底面とリムＲのビードベース面Ｒｂとは、融着した熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマー組成物によって強固に接着され、リムずれを生じさせることがない。

タイヤサイズを２０５／５５Ｒ１６ ９１Ｖ、タイヤ構造を図１と共通にして、ビード
部とリムとの間に薄膜を介在させない従来タイヤと、ビード部とリムとの間に薄膜（ナイロン樹脂、厚さ０．２ｍｍ）を介在させた本発明タイヤとを作製した。なお、本発明タイヤのビード部の内径を従来タイヤのビード部の内径よりも０．４ｍｍ大きくした。

これら２種類のタイヤをそれぞれリム（サイズ：６．５Ｊ×１６）に組み込み、以下の試験方法によりリム組み性及び耐リムずれ性の評価を行い、その結果を従来タイヤを１００とする指数により表１に記載した。数値が大きいほどリム組み性及び耐リムずれ性が優れていることを示す。

〔リム組み性の評価〕
各タイヤを、ホフマン社製のリム組み機を用いて、リム（サイズ：６．５Ｊ×１６）に組み込み、その際における作業時間を基準にしてリム組み性の評価とした。

〔耐リムずれ性の評価〕
各タイヤをそれぞれリム（サイズ：６．５Ｊ×１６）に組み込むと共に空気圧２００ｋＰａを充填して車両（２，０００ｃｃクラス）の前後輪に装着し、アスファルト路面上を加速度０．３Ｇ、減速度０．８Ｇとして加減速を２０回繰り返した後、タイヤとリムとの間に生じたずれ量を測定し、その結果を以って耐リムずれ性の評価とした。

表１より、本発明タイヤは従来タイヤに比して、リム組み性及び耐リムずれ性が向上していることがわかる。

本発明の実施形態による空気入りタイヤとリムとの組立体を示すタイヤ子午線方向の半断面図である。 タイヤのビード部をリムに嵌合させる工程を示す説明図で、（ａ）は嵌合前の状態を示し、（ｂ）は嵌合後の状態を示している。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビード部
６ 薄膜
Ｒ リム
Ｒｂ リムのビードベース面

Claims (4)

1. 空気入りタイヤをリム組みするに際して、該空気入りタイヤのビード部とリムとの嵌合面にあらかじめ熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分とをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる薄膜を介在させておき、リム組みが終了した後に前記薄膜を加熱することにより前記ビード部とリムとを融着させることを特徴とする空気入りタイヤのリム組み方法。
2. 前記薄膜の加熱温度を１２０℃以上、２００℃以下にした請求項１に記載の空気入りタイヤのリム組み方法。
3. 前記リムのビードベース面に凹凸を設けた請求項１又は２に記載の空気入りタイヤのリム組み方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載されたリム組み方法により組立てられた空気入りタイヤとリムとの組立体。

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