JP2011224907A

JP2011224907A - 空気入りタイヤの製造方法

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Publication number: JP2011224907A
Application number: JP2010098002A
Authority: JP
Inventors: Yohei Sanada; 洋平真田
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】タイヤ内部の密閉性を損なうおそれがなく、ユニフォミティの悪化を避けることが可能な、新規なタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のタイヤの製造方法は、未加硫ゴムシート１ａの下面にガスバリア性の樹脂フィルム１ｂを配置して樹脂フィルム１ｂの一端を未加硫ゴムシート１ａの端部から突出させる一方、他端を未加硫ゴムシート１ａの端部の内側に位置せしめるシート状積層体１を形成し、シート状積層体１を成型ドラムＤに巻き回す際、樹脂フィルム１ｂの端部同士が重ね合わさるオーバーラップ部１ｂ_３に、予め離型シート２を配置してグリーンケースを形成し、このグリーンケースをシェーピングしてグリーンタイヤを形成するシェーピング工程と、グリーンタイヤを成型金型に装填して加硫成型を行う加硫成型工程との間で離型シート２を取り除くことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関するものであり、インナーライナーを構成する樹脂フィルムの端部同士を重ね合わせる場合に生じていた、樹脂フィルムのオーバーラップ部におけるプライコードの配列の乱れを抑制して、タイヤのユニフォミティの悪化を回避しようとするものである。

空気入りタイヤの内面には、空気漏れを防止し、タイヤ空気圧を一定に保つために、ブチルゴムなどのように気体透過性が低いゴムからなるインナーライナーが設けられているが、近年ではタイヤの軽量化等を目的として、ガスバリア性を有する熱可塑性の樹脂フィルムを用いることが行われつつある。樹脂フィルムを用いたタイヤを製造する際には、樹脂フィルムの上面にタイヤを構成するゴム等を積層させた積層体を形成し、樹脂フィルムを内側にして成型ドラムに巻き回しているが、樹脂フィルムの端部同士を接合するにあたっては、端部の突合せ接合ではシェーピングによるタイヤの拡張で接合部の開きが発生し、タイヤの充填空気が漏れてプライコードの被覆ゴム等が酸化等されるおそれがあるため、たとえば特許文献１に開示のように、樹脂フィルムの端部同士をタイヤの周方向に重ね合わせるオーバーラップ接合を行うことが試みられている。

特開２０００−２７２０２３号公報

ところで上記樹脂フィルムは、タイヤを構成するゴムに対して伸びが小さく、シェーピングによりタイヤを拡張させても、特に樹脂フィルムがオーバーラップしている部分は他の部分に対してタイヤ周方向へ拡張し難いため、オーバーラップ部の上面に位置するプライコードは、オーバーラップしていない部分に位置するプライコードよりもタイヤ周方向に広がらず配列が乱れた状態となって、タイヤのユニフォミティが悪化するおそれがあった。

本発明の課題は、オーバーラップ接合を行う樹脂フィルムを用いたタイヤにおいても、ユニフォミティの悪化を引き起こすおそれがない、新規なタイヤの製造方法を提供することにある。

本発明は、未加硫ゴムシートと、該未加硫ゴムシートよりもタイヤの内側に位置するガスバリア性の樹脂フィルムを相互に重ね合わせるとともに、該樹脂フィルムの一端を該未加硫ゴムシートの一方の端部から突出させ、他端を該未加硫ゴムシートのもう一方の端部の内側に位置せしめてシート状積層体を形成する積層体成形工程と、前記未加硫ゴムシートの端部から突出させる前記樹脂フィルムの一端を巻き回し開始端部として前記シート状積層体を成型ドラムに巻き回して前記未加硫ゴムシートの端部同士を繋ぎ合わせるとともに、前記樹脂フィルムの端部同士を重ね合わせてグリーンケースを形成する巻き回し工程と、前記巻き回し工程において得られたグリーンケースをシェーピングしてグリーンタイヤを形成するシェーピング工程と、前記シェーピング工程において得られたグリーンタイヤを成型金型に装填して加硫成型を行う加硫成型工程とからなる空気入りタイヤの製造方法において、
前記樹脂フィルムの端部同士が重ね合わさる相互間に、予め離型シートを配置して前記シート状積層体の巻き回しを行い、前記シェーピング工程と前記加硫成型工程の間で該離型シートを取り除くことを特徴とする、タイヤの製造方法である。

前記離型シートのタイヤ周方向に沿う寸法をＡとし、前記樹脂フィルムの端部同士が重ね合わさるオーバーラップ部におけるタイヤ周方向に沿う寸法をＢとし、前記シート状積層体を巻き回した際の前記樹脂フィルムの巻き回し開始端部から前記未加硫ゴムシートの端部までのタイヤ周方向に沿う寸法をＣとする場合に、
該離型シートは、Ｂ≦Ａ＜Ｃの関係を満足するとともに、該離型シートの端縁を前記樹脂フィルムの巻き回し開始端部の端縁に合致させることが望ましい。

樹脂フィルムの端部同士が重ね合わさる相互間に、予め離型シートを配置してシート状積層体の巻き回しを行い、シェーピングを終えた後に該離型シートを取り除くようにしたので、シェーピングの際には離型シートを配置した部位においては樹脂フィルム同士が接合することが無くタイヤは周方向に均一に拡張され、シェーピング後は離型シートが取り除かれて樹脂フィルムのオーバーラップ接合が可能となり、プライコードの局所的な配列の乱れを抑制してユニフォミティの悪化が避けられるとともに、タイヤ内部の密閉性を損なうおそれもなくなる。

タイヤ周方向に沿う向きにおいて、離型シートの寸法Ａが樹脂フィルムのオーバーラップ部の寸法Ｂ以上であって、シート状積層体を巻き回した際の樹脂フィルムの巻き回し開始端部から未加硫ゴムシートの端部までの寸法Ｃよりも小さくなるようにするとともに、離型シートの端縁を樹脂フィルムの巻き回し開始端部の端縁に合致させることで、シェーピング時における樹脂フィルム同士の接合が確実に避けられると同時に、離型シートが挟まれていない未加硫ゴムシートの端部においては樹脂フィルムと接合できて、シェーピングによってタイヤが拡張してもゴムの端部が剥がれるおそれがなくなり、さらに離型シートの正確な位置決めが簡単に行えるようになる。

本発明にしたがうタイヤの実施の形態につき、シート状積層体を成型ドラムへ巻き回す状態を示した斜視図である。図１に示したシート状積層体の接合部における拡大図である。

以下、図面を参照して、本発明をより具体的に説明する。

図１における１は、成型ドラムＤに巻き回された状態で示したシート状積層体である。このシート状積層体１は、未加硫ゴムシート１ａと、この未加硫ゴムシート１ａよりもタイヤの内側に位置する樹脂フィルム１ｂとから構成されており、未加硫ゴムシート１ａの下面に、熱可塑性の樹脂フィルム１ｂを貼り付けたものである。未加硫ゴムシート１ａは、例えばインナーライナー用ゴムシート、スキージゴム用ゴムシート、プライコードを埋設したゴムシート等からなる。樹脂フィルム１ｂはガスバリア性を備え、製品タイヤとなった際にタイヤに充填した空気漏れを防止するインナーライナーを構成するものであり、例えばポリアミド製のシートが採用される。また樹脂フィルム１ｂは、単層でも積層でもよく、厚さとしては１０〜５００μｍ程度のものが用いられている。

積層体形成工程においてシート状積層体１は、未加硫ゴムシート１ａと樹脂フィルム１ｂを所定長さに切断し、タイヤの周方向に対して相互にずらして配置したものである。より具体的には、シート状積層体１を成型ドラムＤに巻き回す際の開始端となる、樹脂フィルム１ｂの巻き回し開始端部１ｂ_１が未加硫ゴムシート１ａの巻き始め端部１ａ_１に対してタイヤ周方向外側に突出し、さらに樹脂フィルム１ｂの巻き終わり端部１ｂ_２が未加硫ゴムシート１ａの巻き終わり端部１ａ_２に対してタイヤ周方向内側に位置し、樹脂フィルム１ｂの表面に塗布した接着剤ｇを介して双方を貼り付けたものである。接着剤ｇとしては、例えばケムロック（商品名）が使用される。

未加硫ゴムシート１ａの巻き始め端部１ａ_１、巻き終わり端部１ａ_２及び樹脂フィルム１ｂの巻き回し開始端部１ｂ_１、巻き終わり端部１ｂ_２は、タイヤ幅方向と平行に切断してもよいが、図示しない切断機の刃部が切断開始時に被切断物に入りやすくするため、若干角度をつけることが好ましい。本発明においては、タイヤ幅方向に対し３°程度傾けて切断している。また未加硫ゴムシート１ａの巻き始め端部１ａ_１、巻き終わり端部１ａ_２は、厚み方向に傾斜（図２で示す、角度αとなる斜面）をつけてもよい。傾斜をつけることで未加硫ゴムシート１ａの端部同士を突き合わせて接合する際に接触する面積が増えて端部の接合強度を増やすことができるが、角度αの大きさは製造のしやすさや切断精度、使用する材料を加味して適宜決定される。本発明においてはα＝０°〜２５°程度としている。

２は、離型シートであり、接着剤ｇに対し非接着性を有するものであればどのようなものでもよく、例えば厚さが０．３ｍｍ程度のポリエチレン製のシートが好適である。

巻き回し工程においてシート状積層体１を成型ドラムＤの外表面に巻き回すにあたっては、例えば成型ドラムＤに複数の吸引孔Ｄ_１を設けておき、この吸引孔Ｄ_１から空気を吸引して、樹脂フィルム１ｂの巻き回し開始端部１ｂ_１付近を吸着保持した後、成型ドラムＤを図１の矢印の方向に回転させる。この際、吸引孔Ｄ_１の代りに、粘着性のあるゴム部材を成型ドラムＤの外周面上に設けて巻き回し開始端部１ｂ_１を吸着保持するようにしても良い。

未加硫ゴムシート１ａを繋ぎ合わせるにあたっては、図２に示すように、未加硫ゴムシート１ａを成型ドラムＤの外表面上を１周巻き回した際に、巻き始め端部１ａ_１と巻き終わり端部１ａ_２が略一致する長さであって、かつ巻き始め端部１ａ_１と巻き終わり端部１ａ_２の厚み方向の傾斜の角度αが略一致するように切断し、端部同士を突き合わせて接合することが好ましいが、端部同士を重ね合わせるオーバーラップ接合で繋ぎ合わせてもよい。

樹脂フィルム１ｂは、巻き回し開始端部１ｂ_１から巻き終わり端部１ｂ_２までの長さが、未加硫ゴムシート１ａの巻き始め端部１ａ_１から巻き終わり端部１ａ_２までの長さよりも長く、１周巻き回した際に端部同士を重ね合わせて接合している。樹脂フィルム１ｂの巻き回し開始端部１ｂ_１と巻き終わり端部１ｂ_２が重ね合わさるオーバーラップ部１ｂ_３のタイヤ周方向に沿う寸法Ｂは、使用するゴムシートや樹脂フィルム、シェーピングの量によって適宜選択されるが、本発明においては５〜４０ｍｍ程度である。

離型シート２は、樹脂フィルム１ｂのオーバーラップ部１ｂ_３、すなわち樹脂フィルム１ｂの巻き回し開始端部１ｂ_１と巻き終わり端部１ｂ_２が重なり合う相互間に配置されている。樹脂フィルム１ｂの表面には接着剤ｇが塗布されているが、離型シート２によって樹脂フィルム１ｂの端部同士が接合することはない。

離型シート２のタイヤ周方向に沿う寸法Ａが、樹脂フィルム１ｂのオーバーラップ部１ｂ_３におけるタイヤ周方向に沿う寸法Ｂ以上であって、シート状積層体１を成型ドラムＤに巻き回した際の樹脂フィルム１ｂの巻き回し開始端部１ｂ_１から未加硫ゴムシート１ａの巻き終わり端部１ａ_２までのタイヤ周方向寸法Ｃよりも短い場合には、樹脂フィルム１ｂ同士の接合が避けられると同時に、離型シート２が挟まれていない未加硫ゴムシート１ａの巻き終わり端部１ａ_２の近傍（図２において寸法Ｃから寸法Ａを除いた範囲）で、未加硫ゴムシート１ａと樹脂フィルム１ｂを接合することが可能となる。これにより未加硫ゴムシート１ａの端部同士での接合に加えて、未加硫ゴムシート１ａと樹脂フィルム１ｂの接合も確保できるので、より強固に接合でき、ゴムの端部が剥がれるおそれがなくなる。また離型シート２の端縁が樹脂フィルム１ｂの巻き回し開始端部１ｂ_１の端縁と合致するようにしたので、離型シート２の位置合わせを正確にかつ容易に行うことが可能となる。

巻き回し工程において、シート状積層体１を成型ドラムＤに巻き回して円筒状にした後、このシート状積層体１の両側にビードコア、スティフナー、ビードフィラーを取り付けてグリーンケースを形成する。そしてシェーピング工程において、グリーンケースの上部にトレッドゴムを貼り付けてシェーピングを行い、グリーンタイヤを形成する。シェーピング前において、グリーンケースにはタイヤの幅方向と略平行に延びるプライコードがタイヤ周方向に均一に配置されているが、樹脂フィルム１ｂのオーバーラップ部１ｂ_３は接合されていないので、シェーピングを行ってもタイヤはゴムの弾性でもって全周に亘って均一に拡張し、プライコードの配列が局所的に乱れることはない。

シェーピング工程によって得られたグリーンタイヤは、シェーピング工程の後、加硫成型工程の前に離型シート２が取り除かれる。離型シート２は接着剤ｇと接合していないので、未接着部分であるオーバーラップ部１ｂ_３をタイヤの内側にめくるようにして離型シート２のタイヤ幅方向端部をつかみ、そのままタイヤの幅方向外側に引き抜くことが可能である。離型シート２のタイヤ幅方向の長さを、図１で示すシート状積層体１の幅方向長さＷよりも長くしておけば、引き抜き代が確保できて作業性が向上するのでより好ましい。離型シート２が取り除かれたグリーンタイヤは、プライコードがタイヤ周方向に均一に配列されたままの状態で樹脂フィルム１ｂ同士が接合される。その後樹脂フィルム１ｂ同士が接合されたグリーンタイヤは、加硫成型工程にて成型金型に装填されて加硫成型された後、製品タイヤとなる。

表１に示す組み合わせとなる、サイズが１１Ｒ２２．５のラジアルタイヤを試作し、このタイヤのオーバーラップ部と、タイヤの全周のうちこのオーバーラップ部を除いた部分（以下、通常部という）でのプライコードの配列間隔について調査をおこなった。基準タイヤは離型シートを使用せずに従来の製造方法で試作を行い、適合タイヤは本発明の製造方法にしたがって試作を行った。なお離型シートとしては、厚さ０．３ｍｍ、タイヤ幅方向長さ６４０ｍｍのポリエチレン製のシートを使用し、加硫成型の前段でタイヤの幅方向に沿って引き抜いた。

プライコード間隔は、基準タイヤ、適合タイヤをそれぞれ２０本試作し、オーバーラップ部及び通常部におけるコードの間隔を測定して、タイヤ２０本分の平均値とばらつきσを算出した。ばらつきσの値が小さいほどプライコードの配列の乱れが小さいことを示す。

その結果、従来の製造方法によって作られた基準タイヤに対し、本発明にしたがって製造された適合タイヤはオーバーラップ部でのばらつきσが小さく、また適合タイヤ内でのオーバーラップ部と通常部のばらつきσの差は基準タイヤでのばらつきσの差よりも小さく、本発明によればオーバーラップ部においてもプライコードの配列の乱れを小さくすることが可能であることが確認された。

本発明によれば、樹脂フィルムの端部を重ね合わせて接合しているのでタイヤ内部の密閉性を損なうおそれがなく、タイヤのシェーピング時にはプライコードがタイヤ周方向に均一に拡張してプライコードの配列の乱れを抑制し、ユニフォミティの悪化を避けることが可能な、新規なタイヤを安定的に供給できる。

１シート状積層体
１ａ未加硫ゴムシート
１ａ_１未加硫ゴムシートの巻き始め端部
１ａ_２未加硫ゴムシートの巻き終わり端部
１ｂ樹脂フィルム
１ｂ_１樹脂フィルムの巻き回し開始端部
１ｂ_２樹脂フィルムの巻き終わり端部
１ｂ_３樹脂フィルムのオーバーラップ部
２離型シート
Ｄ成型ドラム
Ｄ_１吸引孔
ｇ接着剤

Claims

未加硫ゴムシートと、該未加硫ゴムシートよりもタイヤの内側に位置するガスバリア性の樹脂フィルムを相互に重ね合わせるとともに、該樹脂フィルムの一端を該未加硫ゴムシートの一方の端部から突出させ、他端を該未加硫ゴムシートのもう一方の端部の内側に位置せしめてシート状積層体を形成する積層体成形工程と、前記未加硫ゴムシートの端部から突出させる前記樹脂フィルムの一端を巻き回し開始端部として前記シート状積層体を成型ドラムに巻き回して前記未加硫ゴムシートの端部同士を繋ぎ合わせるとともに、前記樹脂フィルムの端部同士を重ね合わせてグリーンケースを形成する巻き回し工程と、前記巻き回し工程において得られたグリーンケースをシェーピングしてグリーンタイヤを形成するシェーピング工程と、前記シェーピング工程において得られたグリーンタイヤを成型金型に装填して加硫成型を行う加硫成型工程とからなる空気入りタイヤの製造方法において、
前記樹脂フィルムの端部同士が重ね合わさる相互間に、予め離型シートを配置して前記シート状積層体の巻き回しを行い、前記シェーピング工程と前記加硫成型工程の間で該離型シートを取り除くことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
前記離型シートのタイヤ周方向に沿う寸法をＡとし、前記樹脂フィルムの端部同士が重ね合わさるオーバーラップ部におけるタイヤ周方向に沿う寸法をＢとし、前記シート状積層体を巻き回した際の前記樹脂フィルムの巻き回し開始端部から前記未加硫ゴムシートの端部までのタイヤ周方向に沿う寸法をＣとする場合に、
該離型シートは、Ｂ≦Ａ＜Ｃの関係を満足するとともに、該離型シートの端縁を前記樹脂フィルムの巻き回し開始端部の端縁に合致させ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。