JP2011224954A - タイヤの製造方法及びタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂材料で形成されたタイヤ骨格部材とトレッドとの接合強度を確保する。
【解決手段】タイヤ骨格部材１２を、円盤状の支持部材４４により支持し、該支持部材４４の中心に設けられた支持軸４６を中心としてタイヤ骨格部材１２を矢印Ａ方向に回転させると共に、バフローラ１０２を矢印Ｂ方向に回転させ、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａをバフローラ１０２で擦ることによって、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａをバフ処理（バフ掛け）することで表面粗さ０．０５μｍ以上２ｍｍ以下に粗化する。この結果、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａが親水性となり、接着剤の濡れ性が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの製造方法及びタイヤに関する。

従来、乗用車等の車両には、ゴム、有機繊維材料、スチール部材等から構成された空気入りタイヤが用いられている。しかしながら、使用後のゴムはリサイクルの用途に制限があり、焼却する、破砕して道路の舗装材料として用いる等して処分することが行われていた。近年では、軽量化やリサイクルのし易さから、樹脂材料をタイヤ材料として用いることが求められている。例えば、特許文献１には、熱可塑性の高分子材料を用いて成形された空気入りタイヤが開示されており、このタイヤは、ゴム製の従来タイヤ対比で製造が容易で、低コストである。

特開０３−１４３７０１号公報

しかしながら、特許文献１では、ポリエステル系のエラストマーを金型に注入することにより製造したタイヤ骨格部材（ケース）とゴム製のトレッドとを一体化するにあたり、タイヤの組立て工程において、タイヤ骨格部材の外周上にクッションゴムや接着剤を配置し、その上にトレッドを配置し、さらに、タイヤ骨格部材とトレッドとを加硫によって接合する。この際、接着剤をタイヤ骨格部材の外周面に均一に塗布することで、タイヤ骨格部材とトレッドとの接合強度を確保し、タイヤ骨格部材とトレッドとの剥離を防止する点において改良が求められている。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、樹脂材料で形成されたタイヤ骨格部材とトレッドとの接合強度を確保することが目的である。

請求項１の発明（タイヤの製造方法）は、樹脂材料を用いてタイヤ骨格部材を形成し、該タイヤ骨格部材の外周面を表面粗さ０．０５μｍ以上２ｍｍ以下に粗化処理し、前記タイヤ骨格部材の外周面に接着剤を塗布し、前記タイヤ骨格部材の外周面に、未加硫ゴムを配置し、更に該未加硫ゴムのタイヤ直径方向外側に、加硫済み又は半加硫状態のトレッドゴムを配置し、前記トレッドゴムと、前記未加硫ゴムと、少なくとも前記タイヤ骨格部材の該トレッドゴム側とをエンベロープで覆って仮組品を構成し、該仮組品を容器内に収容し、該容器内の加熱を行うことで、前記トレッドゴムを前記タイヤ骨格部材に接着する。

請求項１に記載のタイヤの製造方法では、樹脂材料からなるタイヤ骨格部材とタイヤ用トレッドとを一体化するにあたり、タイヤ骨格部材の外周面を表面粗さ０．０５μｍ以上２ｍｍ以下に粗化処理したことで、タイヤ骨格部材の外周面における樹脂材料と接着剤の濡れ性が向上する。このため、タイヤ骨格部材の外周面に接着剤が均一な塗布状態に保持されると共に、粗化処理によってタイヤ骨格部材の外周面に形成された凹凸によるアンカー効果によって、タイヤ用トレッドとタイヤ骨格部材との接合強度を確保することが可能になる。なお、タイヤ骨格部材の外周面に深さ２ｍｍを超える凹凸を形成してしまうと、成形時に未加硫ゴムが凹部の底まで流れなくなり、かえって接着を阻害するためである。また、深さ０．０５μｍ未満では所望する接着剤の濡れ性が得られない。

請求項２の発明は、請求項１に記載のタイヤの製造方法において、前記粗化処理した前記タイヤ骨格部材の外周面を大気圧プラズマ処理する。

請求項２に記載のタイヤの製造方法では、粗化処理したタイヤ骨格部材の外周面に火炎処理にちかい大気圧プラズマ処理を行うことので、粗化処理のみでは粗くなりすぎて接着剤が凹凸の隙間に入り込まなくることを防止できる。また、大気圧プラズマ処理を行うことので、タイヤ骨格部材の外周面に官能基が生成され、タイヤ用トレッドとタイヤ骨格部材との接合強度を更に向上させることができる。

請求項３の発明は、請求項１に記載のタイヤの製造方法において、前記粗化処理した前記タイヤ骨格部材の外周面をコロナ放電処理する。

請求項３に記載のタイヤの製造方法では、粗化処理したタイヤ骨格部材の外周面に火炎処理にちかいコロナ放電処理を行うことので、粗化処理のみでは粗くなりすぎて接着剤が凹凸の隙間に入り込まなくることを防止できる。また、コロナ放電処理を行うことので、タイヤ骨格部材の外周面にカルボニル基等の極性基が生成され、タイヤ用トレッドとタイヤ骨格部材との接合強度を更に向上させることができる。

請求項４の発明（タイヤ）は、樹脂材料を用いてタイヤ骨格部材を形成し、該該タイヤ骨格部材の外周面を表面粗さ０．０５μｍ以上２ｍｍ以下に粗化処理し、前記タイヤ骨格部材の外周面に接着剤を塗布し、前記タイヤ骨格部材の外周面に、未加硫ゴムを配置し、更に該未加硫ゴムのタイヤ直径方向外側に、加硫済み又は半加硫状態のトレッドゴムを配置し、前記トレッドゴムと、前記未加硫ゴムと、少なくとも前記タイヤ骨格部材の該トレッドゴム側とをエンベロープで覆った状態で加熱を行うことで、前記トレッドゴムが前記タイヤ骨格部材に接着されている。

請求項４に記載のタイヤは、樹脂材料からなるタイヤ骨格部材とタイヤ用トレッドとを一体化するにあたり、タイヤ骨格部材の外周面を表面粗さ０．０５μｍ以上２ｍｍ以下に粗化処理したことで、タイヤ骨格部材の外周面における樹脂材料と接着剤の濡れ性が向上する。このため、タイヤ骨格部材の外周面に接着剤が均一な塗布状態に保持されると共に、粗化処理によって外周面に形成された凹凸によるアンカー効果によって、タイヤ用トレッドとタイヤ骨格部材との強度を確保することが可能になる。なお、タイヤ骨格部材の外周面に深さ２ｍｍを超える凹凸を形成してしまうと、成形時に未加硫ゴムが凹部の底まで流れなくなり、かえって接着を阻害するためである。また、深さ０．０５μｍ未満では所望する接着剤の濡れ性が得られない。

請求項５の発明は、請求項４に記載のタイヤにおいて、前記タイヤ骨格部材の前記外周面は、前記粗化処理した後、大気圧プラズマ処理されている。

請求項５に記載のタイヤでは、粗化処理したタイヤ骨格部材の外周面に火炎処理にちかい大気圧プラズマ処理を行うことので、粗化処理のみでは粗くなりすぎて接着剤が凹凸の隙間に入り込まなくることを防止できる。また、大気圧プラズマ処理を行うことので、タイヤ骨格部材の外周面に官能基が生成され、タイヤ用トレッドとタイヤ骨格部材との接合強度を更に向上させることができる。

請求項６の発明は、請求項４に記載のタイヤにおいて、前記タイヤ骨格部材の前記外周面は、前記粗化処理した後、コロナ放電処理されている。

請求項６に記載のタイヤでは、粗化処理したタイヤ骨格部材の外周面に火炎処理にちかいコロナ放電処理を行うことので、粗化処理のみでは粗くなりすぎて接着剤が凹凸の隙間に入り込まなくることを防止できる。また、コロナ放電処理を行うことので、タイヤ骨格部材の外周面にカルボニル基等の極性基が生成され、タイヤ用トレッドとタイヤ骨格部材との接合強度を更に向上させることができる。

以上説明したように、本発明に係るタイヤの製造方法及びタイヤによれば、樹脂材料で形成されたタイヤ骨格部材とトレッドとの接合強度を確保することができるという優れた効果が得られる。

タイヤ骨格部材の外周面をバフ処理する工程を示す斜視図である。 タイヤ骨格部材の外周面をブラスト処理する工程を示す斜視図である。 タイヤ骨格部材の外周面を大気圧プラズマ処理する工程を示す斜視図である。 タイヤ骨格部材の外周面をコロナ放電処理する工程を示す斜視図である。 タイヤ骨格部材、接着剤、クッションゴム、ゴムセメント組成物及びトレッドゴムを示す分解断面図である。 帯状のトレッドゴムを、タイヤ骨格部材の外周面に配置されたクッションゴムの外周に巻き付ける工程を示す斜視図である。 図６において、クッションゴムの外周に巻き付けた帯状のトレッドゴムの端部同士を突き合わせて円環状とした状態を示す斜視図である。 （Ａ）トレッドゴムの継目において、タイヤ半径方向に沿った端面がタイヤ周方向に対向している例を示す、図７における８Ａ−８Ａ矢視拡大断面図である。（Ｂ）トレッドゴムの継目において、タイヤ半径方向に対して傾斜した端面が略平行に対向している例を示す８Ｂ−８Ｂ矢視拡大断面図である。 治具により、円環状のトレッドゴムを拡径している状態を示す斜視図である。 拡径されたトレッドゴムの内周側に、タイヤ骨格部材を配置した状態を示す斜視図である。 トレッドゴムがクッションゴムのタイヤ直径方向外側に配置された状態を示す斜視図である。 クッションゴムの外周をエンベロープで覆う工程を示す斜視図である。 クッションゴムの外周をエンベロープで覆った仮組品を示す斜視図である。 加硫用の容器内において、仮組品を支持部材で支持した例を模式的に示す断面図である。 台車上の支持部材により支持した仮組品を、該台車ごと加硫用の容器内に配置した例を模式的に示す断面図である。 樹脂材料を用いたタイヤ骨格部材にトレッドゴムが接着されたタイヤを示す断面図である。 タイヤ骨格部材として３列のチューブ体を用いたタイヤを示す断面図である。 チューブ体を示す断面図である。 タイヤ骨格部材として単列のチューブ体を用いたタイヤを示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図１から図１６において、本実施形態に係るタイヤの製造方法は、樹脂材料を用いてタイヤ骨格部材１２を形成し、該タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに、未加硫ゴムの一例たるクッションゴム１４を配置し、更に該クッションゴム１４のタイヤ直径方向外側に、加硫済み又は半加硫状態のトレッドゴム１６を配置し、トレッドゴム１６をタイヤ骨格部材１２側に押し付けるように、トレッドゴム１６の外周をエンベロープ１８で覆って仮組品２０を構成し、該仮組品２０を容器２２内に収容し、該容器２２内の例えば加熱及び加圧を行って加硫を行うことで、トレッドゴム１６をタイヤ骨格部材１２に接着する、というものである。なお、エンベロープ１８は、帯状の柔軟な素材で構成され、トレッドゴム１６の外周を帯状に拘束する部材である。

（タイヤ骨格部材）
図５に示されるように、タイヤ骨格部材１２は、樹脂材料を用いて、例えばタイヤ１０のクラウン部２４に対応した形状と、該クラウン部２４のタイヤ軸方向両側から夫々タイヤ径方向内側に連なるサイド部２６に対応した形状と、該サイド部２６のタイヤ径方向内側に連なるビード部２８に対応した形状とを有するように成型される。ビード部２８には、ビードコア３０が埋設される。このビードコア３０の材料には、例えば金属、有機繊維、有機繊維を樹脂で被覆したもの、又は硬質樹脂が用いられる。なお、ビード部２８の剛性が確保され、リム（図示せず）との嵌合に問題がなければ、ビードコア３０を省略してもよい。

なお、タイヤ骨格部材を構成する樹脂材料としては、ゴム様の弾性を有する熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）等を用いることができるが、走行時に必要とされる弾性や製造時の成形性等を考慮すると、熱可塑性エラストマーを用いることが望ましい。

熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ＪＩＳ Ｋ６４１８に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、エステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性ゴム架橋体（ＴＰＶ）、若しくはその他の熱可塑性エラストマー（ＴＰＺ）等が挙げられる。

また、熱可塑性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。

更にこれらの熱可塑性材料としては、例えば、ＩＳＯ７５−２又はＡＳＴＭ Ｄ６４８に規定される荷重たわみ温度（０．４５ＭＰａ荷重時）が７８℃以上、ＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張降伏強さが１０ＭＰａ以上、同じくＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張降伏点伸びが１０％以上、同じくＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張破壊伸びが５０％以上、ＪＩＳ Ｋ７２０６に規定されるビカット軟化温度（Ａ法）が１３０℃以上であるものを用いることができる。

また、熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。

また、加硫済みとは、最終製品として必要とされる加硫度に至っている状態をいい、半加硫状態とは、未加硫の状態よりは加硫度が高いが、最終製品として必要とされる加硫度には至っていない状態をいう。

タイヤ骨格部材１２は、まず、例えばタイヤ１０のタイヤ幅方向の中心部、即ちタイヤ赤道面ＣＬ、又はその近傍面を中心とした半割り形状に成型され、クラウン部２４の端部同士を接合することにより構成される。この接合には、例えば同種又は異種の樹脂材料や接着剤等の接合部材３４が用いられる。

クラウン部２４には、補強用のコード３２が例えば螺旋状に巻回されている。このコード３２としては、例えばスチールコードや、金属繊維や有機繊維等のモノフィラメント（単線）又はこれらの繊維を撚ったマルチフィラメント（撚り線）を用いるとよい。コード３２としてスチールコードを用いる場合、例えばクラウン部２４のタイヤ直径方向外側に、樹脂材料からなるシート（図示せず）を貼り付けておき、コード３２を加熱しながら、該シートに対してタイヤ周方向に螺旋巻きして埋設して行くことができる。このとき、コード３２とシートの双方を加熱するようにしてもよい。

このように、クラウン部２４に対して、補強用のコード３２を、タイヤ周方向に螺旋巻きすることで、該クラウン部２４のタイヤ周方向の剛性を向上させると共に、該クラウン部２４の耐破壊性を向上させることができる。また、これによって、タイヤ１０のクラウン部２４における耐パンク性を高めることができる。なお、クラウン部２４を補強するに際し、コード３２をタイヤ周方向に螺旋状に巻回することが、製造上容易であるため好ましいが、該コード３２をタイヤ幅方向において不連続としてもよい。またタイヤ骨格部材１２（例えば、ビード部２８、サイド部２６、クラウン部２４等）に、更なる補強材（高分子材料や金属製の繊維、コード、不織布、織布）を埋設配置し、該補強材でタイヤ骨格部材１２を補強してもよい。

タイヤ骨格部材１２のビード部２８のうち、リム（図示せず）に嵌合する部位には、シール層３６が設けられる。これにより、ビード部２８のリムフィット性を高めることができる。このシール層３６としては、タイヤ骨格部材１２に用いられる樹脂材料よりもシール性の高い、ゴムや樹脂、エラストマー等を用いることができる。なお、タイヤ骨格部材１２に用いられる樹脂材料のみでリムとの間のシール性が確保できれば、該シール層３６を省略してもよい。

次に、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに接着剤４０を塗布する前に、該外周面１２Ａを粗化処理する方法について説明する。

図１に示されるように、タイヤ骨格部材１２を、例えば円盤状の支持部材４４により支持し、該支持部材４４の中心に設けられた支持軸４６を中心としてタイヤ骨格部材１２を矢印Ａ方向に回転させると共に、バフローラ１０２を矢印Ｂ方向に回転させ、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａをバフローラ１０２で擦ることによって、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａをバフ処理（バフ掛け）することで粗化する。この結果、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａが親水性となり、接着剤の濡れ性が向上する。

なお、バフローラ１０２の回転方向は、矢印Ｂ方向と反対方向であってもよいし、回転していなくてもよい。

または、図２に示されるように、タイヤ骨格部材１２を、例えば円盤状の支持部材４４により支持し、該支持部材４４の中心に設けられた支持軸４６を中心としてタイヤ骨格部材１２を矢印Ａ方向に回転させると共に、ブラストガン１０４から、珪砂１０６等のような非金属粒や金属粒を高速度でタイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに噴きつけることによって、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａをブラスト処理し粗化してもよい。この場合にも、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａが親水性となり、接着剤の濡れ性が向上する。

なお、バフ処理又はブラスト処理によるタイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａの粗化は、深さ０．０５μｍ以上２ｍｍ以下の凹凸をクッションゴム１４を貼り付ける領域に形成する。これは、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに深さ２ｍｍを超える凹凸を形成してしまうと、成形時にクッションゴム１４が凹部の底まで流れなくなり、かえって接着を阻害するためである。また、深さ０．０５μｍ未満では所望する接着剤の濡れ性が得られないためである。

更に、本実施形態では、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａをバフ処理又はブラスト処理した後、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａを大気圧プラズマ処理又はコロナ放電処理を行う。

図３に示されるように、大気圧プラズマ処理を行う場合には、タイヤ骨格部材１２を支持部材４４により支持し、該支持部材４４の中心に設けられた支持軸４６を中心としてタイヤ骨格部材１２を矢印Ａ方向に回転させると共に、プラズマ照射装置１０８から、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａにプラズマ８０をエアーとともに照射する（吹きつける）。この結果、プラズマ照射装置１０８から照射されたプラズマ１１０によって、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａの分子結合が分解し、外周面１２ＡにＯＨ基などの官能基が形成されることで、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａが親水性となり、更に接着剤の濡れ性が向上する。なお、プラズマ照射装置１０８のプラズマ照射範囲が、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａの幅に比べて狭い場合には、プラズマ照射装置１０８とタイヤ骨格部材１２とをタイヤ幅方向へ相対移動可能な構成とすることで、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａの所定範囲全域にプラズマ８０を照射する。

または、図４に示されるように、タイヤ骨格部材１２を支持部材４４により支持し、該支持部材４４の中心に設けられた支持軸４６を中心としてタイヤ骨格部材１２を矢印Ａ方向に回転させると共に、コロナ放電装置１１２から、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａにコロナ１１４の放電を行う。

なお、コロナ放電装置１１２は、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａを挟んで正電極１１２Ａと、負電極１１２Ｂとを備えており、負電極１１２Ｂは支持部材４４の外周部を構成する金属環で構成されている。また、コロナ放電装置１１２としては、タイヤ骨格部材１２の外周面側のみに配置したノズルから、コロナ１１４をタイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに吹きつけるタイプとしてもよい。

この結果、コロナ放電装置１１２によるコロナ放電によって、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａがエネルギーを受け、表面エネルギーが高くなり、活性化された状態（ラジカルな状態）になり、外周面１２Ａにカルボニル基等の極性基が生成され、更に接着剤の濡れ性が向上する。また、コロナ放電を行う場合には、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａが高温になることで火災処理による凹凸に近い状態にできるため、トレッドゴム１６とタイヤ骨格部材１２との接合強度が更に向上する。

（クッションゴム及びトレッドゴムの配置）
図５に示されるように、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａにクッションゴム１４を配置する際、該外周面１２Ａに例えば１層又は２層の接着剤４０を塗布することが好ましい。この接着剤４０の塗布は、湿度７０％以下の雰囲気で行うことが好ましい。接着剤４０は、特定の種類に限定されるものではないが、例えばトリアジンチオール系のものを用いることができ、他には塩化ゴム系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、イソシアネート系接着剤、ハロゲン化ゴム系接着剤等も用いることができる。

加硫済み又は半加硫状態のトレッドゴム１６を、クッションゴム１４のタイヤ直径方向外側に配置する際には、該トレッドゴム１６の裏面側や該クッションゴム１４の外周面側に、粘着性を有する例えばゴムセメント組成物４２を塗布しておくことが好ましい。トレッドゴム１６がクッションゴム１４に貼り付くことで仮止め状態となり、作業性が向上するからである。

トレッドゴム１６の材質として、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）を用いる場合には、ゴムセメント組成物４２として、例えばＳＢＲ系のスプライスセメントを用いることが好ましい。また、トレッドゴム１６の材質として、ＮＲ（天然ゴム）の配合比の高いＳＢＲ系ゴムを用いる場合には、ＳＢＲ系のスプライスセメントにＢＲ（ブタジエンゴム）を配合したものを用いることが好ましい。この他、ゴムセメント組成物４２として、液状ＢＲ等の液状エラストマーを配合した無溶剤セメントや、ＩＲ（イソプレンゴム）−ＳＢＲのブレンドを主成分とするセメントを用いることが可能である。

トレッドゴム１６は、予め踏面１６Ａ側に主溝等のトレッドパターンが形成されたＰＣＴ（Pre-Cured Tread）である。トレッドパターンを形成するため、未加硫ゴムをＰＣＴ用金型内で加硫して、トレッドゴム１６を成型する。このとき、トレッドゴム１６は、最終製品として必要とされる加硫度に至った加硫済み状態、又は未加硫の状態よりは加硫度が高いが、最終製品として必要とされる加硫度には至っていない半加硫状態とされる。

トレッドゴム１６をクッションゴム１４の外周に配置するに際しては、図６から図８に示されるように、帯状のトレッドゴム１６をクッションゴム１４の外周に円環状に巻き付けるようにしてもよいし、また図９から図１１に示されるように、予め円環状に形成されたトレッドゴム１６を用いてもよい。

ここで、図６から図８において、帯状のトレッドゴム１６をクッションゴム１４の直径方向外側に円環状に巻き付ける方法について簡単に説明する。この方法では、図６に示されるように、外周面１２Ａにクッションゴム１４が配置されたタイヤ骨格部材１２を、例えば円盤状の支持部材４４により支持し、該支持部材４４の中心に設けられた支持軸４６を中心としてタイヤ骨格部材１２を矢印Ａ方向に回転させ、タイヤ軸方向と直交する方向から供給されるトレッドゴム１６を、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに配置されたクッションゴム１４の外周に、１周分巻き付けて切断する。そして、図７に示されるように、端部同士を突き合わせて円環状とする。図８（Ａ）、（Ｂ）において、その端部同士の継目４８には、例えば未加硫ゴム５０を配置しておき、後述する加硫工程において端部同士を加硫接着する。継目４８の断面形状は、図８（Ａ）に示されるような、タイヤ半径方向に沿った端面がタイヤ周方向に対向する単なる突合せでもよいし、また図８（Ｂ）に示されるように、タイヤ半径方向に対して傾斜した端面が略平行に対向する突合せであってもよい。

次に、図９から図１１において、円環状のトレッドゴム１６をクッションゴム１４のタイヤ直径方向外側に配置する方法について簡単に説明する。この方法では、図９に示されるように、環状のトレッドゴム１６を治具５２によって拡径し、拡径したトレッドゴム１６の内周側に、タイヤ骨格部材１２を配置する。図示は省略するが、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａには、クッションゴム１４が配置されている。

治具５２は円盤状の台座５４の上面に、円形に配置された複数（本実施形態では合計で８つ）の移動ブロック５６を備えている。これらの移動ブロック５６は、シリンダやねじ等の送り手段（図示省略）により台座５４の直径方向内側（矢印Ｅ方向）と直径方向外側（矢印Ｆ方向）に同期して移動可能に構成されている。また、各移動ブロック５６には、それぞれ複数（本実施形態では合計で２つ）のピン５８が立設されている。台座５４におけるピン５８の内周側には、複数のピン６０が円形に沿って配置されている。

なお、すべてのピン５８は、円形に沿った位置に配置されており、各移動ブロック５６の移動によって、台座５４の直径方向内側（矢印Ｅ方向）と直径方向外側（矢印Ｆ方向）へ移動させるようになっている。

従って、環状のトレッドゴム１６を各ピン５８の外周側に配置し、各移動ブロック５６を台座５４の直径方向外側（矢印Ｆ方向）へ移動させることでトレッドゴム１６を拡径する。その後、図１０に示されるように、該トレッドゴム１６の内周側に、タイヤ骨格部材１２を配置する。このとき、タイヤ骨格部材１２は、該ピン５８と、ピン６０との間に配置された状態となる。

その後、すべてのピン５８、６０を、トレッドゴム１６とタイヤ骨格部材１２との間から引き抜くことで、図１１に示されるように、該トレッドゴム１６がクッションゴム１４（図示せず）のタイヤ直径方向外側に配置された状態となる。このとき、拡径された環状のトレッドゴム１６の張力により、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａとトレッドゴム１６との間にクッションゴム１４が挟み込まれた状態となる。

タイヤ骨格部材１２がチューブ体である場合には、該チューブ体に内圧を付与した状態で、帯状のトレッドゴム１６をタイヤ円周方向に連続して螺旋状に巻回してもよい。またビード付のタイヤ骨格部材１２の場合において、該タイヤ骨格部材１２をリム組みして、該リムに設けられたバルブ（図示せず）を通じて内圧を付与した状態で、トレッドゴム１６を配置してもよい。

（仮組品の組立て及び加硫）
次に、図１２に示されるように、トレッドゴム１６の外周をエンベロープ１８で覆って仮組品２０（図１３）を構成する。エンベロープ１８は、綿、脂肪族ポリアミド等を用いて構成されている。クッションゴム１４（図５）を介してトレッドゴム１６が配置されたタイヤ骨格部材１２を、例えば円盤状の支持部材４４により支持し、該支持部材４４の中心に設けられた支持軸４６を中心としてタイヤ骨格部材１２を矢印Ａ方向に回転させることで、少なくともトレッドゴム１６の外周に、エンベロープ１８を巻回する。図示の例では、トレッドゴム１６の幅に対応した幅広のエンベロープ１８を巻回しているが、エンベロープ１８をより細幅に構成して、少なくともトレッドゴム１６の外周にタイヤ周方向に螺旋状に巻回するようにしてもよい。このようにエンベロープ１８を巻回して締め付けることにより、トレッドゴム１６をタイヤ骨格部材１２側に押し付けることができる。

タイヤ骨格部材１２の剛性が、エンベロープ１８による締付けにより変形しない程度の十分な剛性を有している場合には、トレッドゴム１６の外周をエンベロープ１８で覆った状態で加硫を行うことができる。またタイヤ骨格部材１２の剛性が若干少なく、エンベロープ１８による締付け時にタイヤ骨格部材１２の変形が生じる場合には、タイヤ骨格部材１２のビード部２８を例えば円盤状の支持部材４４（図１３参照）で支持するとよい。更にタイヤ骨格部材１２の剛性が少ない場合には、タイヤ半径方向に移動可能な内駒をタイヤ周方向に複数配置した固定治具（図示せず）を用いることができる。各々の内駒をタイヤ半径方向外側に移動させることで、タイヤ骨格部材１２のクラウン部２４を内面側から支持して、該クラウン部２４の形状を保持する。この固定治具は、その分解・組立てが容易であることが好ましい。

そして、図１４、図１５に示されるように、この仮組品２０を容器２２内に収容し、該容器２２内の加熱及び加圧を行って加硫を行う。この容器２２は、所謂加硫缶であるが、仮組品２０を収容する容量を有し、加硫時の加熱及び加圧に耐えうる容器であればよく、形式は問わない。加硫条件は、例えば温度が１２０℃、圧力が２０２６ｈＰａ（２気圧）、時間が１時間である。

トレッドゴム１６等の変形を防ぐ観点から、容器２２内に仮組品２０を収納する際には、該仮組品２０の外周部が容器２２の内壁等に当接しないようにすることが望ましい。そのための手段としては、例えば、図１４に示されるように、単数又は複数の仮組品２０を支持部材７２により支持する方式や、図１５に示されるように、単数又は複数の仮組品２０を、台車７６上に設けられた支持部材７４により支持し、仮組品２０を該台車７６ごと容器２２内に配置する方式が考えられる。

ここで、加硫促進剤としては、硫黄若しくはパーオキサイドを用いることができる。またクッションゴム１４の補強剤には、カーボンブラック又はシリカを用いることができ、シリカがより好ましい。更に、カップリング剤には、アミノシラン又はポリスルフィドを用いることができる。

容器２２内の加熱及び加圧は、飽和水蒸気を用いて行ってもよいし、加熱した乾いた空気を送り込んで加圧してもよい。容器２２の圧力は、好ましくは１５１９．５ｈＰａ以上８１０４ｈＰａ以下（１．５気圧以上８気圧以下）であり、より好ましくは２０２６ｈＰａ以上６０７８ｈＰａ以下（２気圧以上６気圧以下）である。

加硫温度は１００℃以上１６０℃未満であることが好ましい。１６０℃以上であると、タイヤ骨格部材１２に用いられる樹脂材料の熱収縮により、コード３２により補強されたクラウン部２４が座屈してしまう可能性があるからである。また１００℃未満であると、クッションゴム１４の加硫度が不十分となる場合があるからである。

このように容器２２内の温度を設定すると共に、容器２２内の圧力を加硫に適した圧力に設定し、所定時間加硫を行うことで、クッションゴム１４が加硫される。これにより、図１６に示されるように、トレッドゴム１６とタイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａとが加硫接着されて、タイヤ１０（空気入りタイヤ）となる。半加硫状態のトレッドゴム１６を用いた場合には、該トレッドゴム１６も更に加硫されて最終製品の加硫度に至る。図８（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、帯状のトレッドゴム１６を用い、その継目４８に未加硫ゴム５０を配置しておいた場合には、該未加硫ゴム５０が加硫されて、トレッドゴム１６の継目４８も加硫接着される。なお、容器２２内の加圧は、必ずしも必須ではなく。加熱だけでも加硫を行うことは可能である。しかしながら、容器２２内の加圧を行うことで、タイヤ骨格部材１２に対するトレッドゴム１６の接着性をより高めることができる。

このように、本実施形態ではタイヤ骨格部材１２に樹脂材料（熱硬化性材料を含む）を用いるので、軽量化を図ることが可能で、しかもタイヤ骨格部材１２の成形が容易であり、タイヤ１０の製造に必要なエネルギーも少なくて済むので、製造コストも低くすることが可能である。特に熱可塑性材料をタイヤ骨格部材１２に用いれば、タイヤ骨格部材の再利用（リサイクル）が容易になる。

また、本実施形態では、タイヤ骨格部材１２とトレッドゴム１６とを一体化するにあたり、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａを図１に示されるようにバフ処理（バフ掛け）、又は、図２に示されるようにブラスト処理により粗化処理することで、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａが親水性となり、接着剤４０の濡れ性が向上する。このため、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに接着剤４０が均一な塗布状態に保持されると共に、粗化処理によってタイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに形成された凹凸によるアンカー効果によって、クッションゴム１４を介して接合されるトレッドゴム１６とタイヤ骨格部材１２との接合強度を確保することが可能になる。

また、本実施形態では、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに、図３に示されるように、プラズマ照射装置１０８からプラズマを照射する、又は、図４に示されるように、コロナ放電装置１１２からコロナ放電を行うことで、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａにおける接着剤４０の濡れ性が更に向上する。この結果、トレッドゴム１６とタイヤ骨格部材１２との接合強度を更に向上させることができる。

また、本実施形態では、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに、図３に示されるように、プラズマ照射装置１０８からプラズマを照射する、又は、図４に示されるように、コロナ放電装置１１２からコロナ放電を行うことで、タイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａが高温になり火災処理による凹凸に近い状態にできる。このため、粗化処理のみでは粗くなりすぎて接着剤４０がタイヤ骨格部材１２の外周面１２Ａに形成された凹凸の隙間に入り込まなくることを防止できる。この結果、トレッドゴム１６とタイヤ骨格部材１２との接合強度を更に向上させることができる。

なお、本実施形態に係るタイヤの製造方法における工程の順序は、適宜変更することが可能である。

また、上記実施形態に係るタイヤ１０は、ビードコア３０付きのタイヤ骨格部材１２を用いたチューブレスタイプのタイヤであったが、タイヤ１０の構成はこれに限られるものではない。図１７に示されるように、樹脂材料を用いたタイヤ骨格部材１２として、タイヤ周方向に円環状に形成され、リム８０の外周部に配置される中空のチューブ体７８を用いてもよい。このチューブ体７８は、タイヤ幅方向において、複列（図１７）又は単列（図１９）に配置することができる。

図１７に示される例では、タイヤ骨格部材１２として、３本のチューブ体７８がリム８０の外周部に配置されている。これらのチューブ体７８の外周部分には、例えば補強用のベルト層８２が埋設されたトレッドゴム１６が、例えばクッションゴム１４を介して跨って配置され、加硫接着されている。

図１８に示されるように、チューブ体７８は、断面半円形状のチューブ半体７８Ａを互いに向き合わせて溶接用樹脂材料８６で溶接したり、図示はしないが溶着シートで接合して成形することができる。

また、図１９に示される例では、タイヤ骨格部材１２として、２つのチューブ半体７８Ａからなる１本のチューブ体７８が、リム８０の外周部に配置されている。このチューブ体７８の外周部分には、例えば補強用のベルト層８２が埋設されたトレッドゴム１６が、例えばクッションゴム１４を介して配置され、加硫接着されている。

図１７、図１９に示される何れの構造のタイヤ１０においても、チューブ体７８の外周部分に対するトレッドゴム１６の接着方法として、上記したタイヤの製造方法を用いることができる。

１０ タイヤ
１２ タイヤ骨格部材
１２Ａ 外周面
１４ クッションゴム（未加硫ゴム）
１６ トレッドゴム
１８ エンベロープ
２０ 仮組品
２２ 容器
２８ ビード部
３０ ビードコア
３２ コード
４０ 接着剤
４２ ゴムセメント組成物
４４ 支持部材
１０２ バフローラ
１０４ ブラストガン
１０８ プラズマ照射装置
１１２ コロナ放電装置

Claims (6)

1. 樹脂材料を用いてタイヤ骨格部材を形成し、
   該タイヤ骨格部材の外周面を表面粗さ０．０５μｍ以上２ｍｍ以下に粗化処理し、
   前記タイヤ骨格部材の外周面に接着剤を塗布し、
   前記タイヤ骨格部材の外周面に、未加硫ゴムを配置し、
   更に該未加硫ゴムのタイヤ直径方向外側に、加硫済み又は半加硫状態のトレッドゴムを配置し、
   前記トレッドゴムと、前記未加硫ゴムと、少なくとも前記タイヤ骨格部材の該トレッドゴム側とをエンベロープで覆って仮組品を構成し、
   該仮組品を容器内に収容し、該容器内の加熱を行うことで、前記トレッドゴムを前記タイヤ骨格部材に接着するタイヤの製造方法。
2. 前記粗化処理した前記タイヤ骨格部材の外周面を大気圧プラズマ処理する請求項１に記載のタイヤの製造方法。
3. 前記粗化処理した前記タイヤ骨格部材の外周面をコロナ放電処理する請求項１に記載のタイヤの製造方法。
4. 樹脂材料を用いてタイヤ骨格部材を形成し、
   該タイヤ骨格部材の外周面を表面粗さ０．０５μｍ以上２ｍｍ以下に粗化処理し、
   前記タイヤ骨格部材の外周面に接着剤を塗布し、
   前記タイヤ骨格部材の外周面に、未加硫ゴムを配置し、
   更に該未加硫ゴムのタイヤ直径方向外側に、加硫済み又は半加硫状態のトレッドゴムを配置し、
   前記トレッドゴムと、前記未加硫ゴムと、少なくとも前記タイヤ骨格部材の該トレッドゴム側とをエンベロープで覆った状態で加熱を行うことで、前記トレッドゴムが前記タイヤ骨格部材に接着されたタイヤ。
5. 前記タイヤ骨格部材の前記外周面は、前記粗化処理した後、大気圧プラズマ処理されている請求項４に記載のタイヤ。
6. 前記タイヤ骨格部材の前記外周面は、前記粗化処理した後、コロナ放電処理されている請求項４に記載のタイヤ。