JP2015128893A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 タイヤ内面の吸音材が接着される領域から離型剤を容易に除去することを可能にし、それによって吸音材の剥離を抑制するようにした空気入りタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】 インナーライナー部材１４Ｘを備えたグリーンタイヤＧを成形し、該グリーンタイヤＧの内面４のトレッド部１に対応する領域にインナーライナー部材１４Ｘの粘着力によりフィルムＦを貼り付け、該フィルムＦを備えたグリーンタイヤＧの内面４に離型剤Ｐを塗布し、該離型剤Ｐが塗布されたグリーンタイヤＧを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面４からフィルムＦを除去し、該フィルムＦが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層５を介して帯状の吸音材６を接着する。【選択図】 図３

Description

本発明は、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着した空気入りタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、タイヤ内面の吸音材が接着される領域から離型剤を容易に除去することを可能にし、それによって吸音材の剥離を抑制するようにした空気入りタイヤの製造方法に関する。
空気入りタイヤにおいて、騒音を発生させる原因の一つにタイヤ内部に充填された空気の振動による空洞共鳴音がある。この空洞共鳴音は、タイヤを転動させたときにトレッド部が路面の凹凸によって振動し、トレッド部の振動がタイヤ内部の空気を振動させることによって生じるものである。
このような空洞共鳴現象による騒音を低減する手法として、タイヤとホイールのリムとの間に形成される空洞部内に吸音材を配設することが提案されている。より具体的には、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着することが行われている（例えば、特許文献１，２参照）。
しかしながら、空気入りタイヤの内面には、加硫時に使用される離型剤が付着しているため、その離型剤の影響によりタイヤ内面から吸音材が剥離し易いという問題がある。これに対して、吸音材を接着する前にタイヤ内面を表面仕上げ装置により研磨し、その研磨処理を施した領域に吸音材を接着することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。ところが、タイヤ内面に対して研磨処理を施した場合、タイヤ内面に配置されたインナーライナー層を損傷する恐れがあるので、このような手法は必ずしも好ましいものではない。また、吸音材を接着する前にタイヤ内面に付着した離型剤を布帛により拭き取ることが考えられるが、タイヤ内面から離型剤を拭き取る作業には多大な労力を要し、しかも離型剤を綺麗に取り除くことは困難である。
特開２００２−６７６０８号公報 特開２００５−１３８７６０号公報 特開２００７−１６８２４２号公報
本発明の目的は、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域に帯状の吸音材を接着するにあたって、タイヤ内面の吸音材が接着される領域から離型剤を容易に除去することを可能にし、それによって吸音材の剥離を抑制するようにした空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。
上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、インナーライナー部材を備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤの内面のトレッド部に対応する領域に前記インナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面から前記フィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着することを特徴とするものである。
また、上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、成形ドラム上にフィルムを配置し、該フィルム上にシート状のインナーライナー部材を巻回して該インナーライナー部材のトレッド部に対応する領域に該インナーライナー部材の粘着力により前記フィルムを貼り付け、該フィルムがタイヤ内面に位置するように積層された前記インナーライナー部材を含むグリーンタイヤを成形し、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面から前記フィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着することを特徴とするものである。
更に、上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、シート状のインナーライナー部材のトレッド部に対応する領域に該インナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムがタイヤ内面に位置するように積層された前記インナーライナー部材を含むグリーンタイヤを成形し、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面から前記フィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着することを特徴とするものである。
本発明では、タイヤ内面のトレッド部に対応する領域にインナーライナー部材の粘着力によりフィルムが貼り付けられた状態にあるグリーンタイヤを用意し、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面からフィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域に接着層を介して吸音材を接着するので、タイヤ内面の吸音材が接着される領域から離型剤を容易に除去することができる。これにより、離型剤による接着力の低下を防止し、吸音材の剥離を効果的に抑制することができる。その結果、吸音材に基づく騒音低減効果を長期間にわたって維持することができる。
上記フィルムはグリーンタイヤを成形した後で該グリーンタイヤの内面のトレッド部に対応する領域に貼り付けることが可能であるが、グリーンタイヤの成形工程においてインナーライナー部材に対して貼り付けることが好ましい。より具体的には、成形ドラム上にフィルムを配置し、該フィルム上にシート状のインナーライナー部材を巻回して該インナーライナー部材のトレッド部に対応する領域に該インナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムがタイヤ内面に位置するように積層されたインナーライナー部材を含むグリーンタイヤを成形するか、或いは、シート状のインナーライナー部材のトレッド部に対応する領域に該インナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムがタイヤ内面に位置するように積層されたインナーライナー部材を含むグリーンタイヤを成形することが好ましい。このようにグリーンタイヤの成形工程においてフィルムをインナーライナー部材に対して貼り付けた場合、両者の密着性を十分に確保することができ、そのフィルムが加硫工程以前に剥離してしまうのを防止することができる。
フィルムを構成するポリマーは６ナイロンを含むことが好ましい。６ナイロンを含むフィルムは未加硫ゴムからなるインナーライナー部材に対する粘着力と加硫後の引き剥がし易さとのバランスが最も優れるものである。
フィルムの加硫後の厚さは１０μｍ〜１２０μｍであることが好ましい。これにより、加硫後のフィルムの引き剥がし易さと成形時の変形に対する追従性とを両立することができる。
フィルムはタイヤ周方向の端部同士が互いに重なり合うように配置され、その重なり合いが加硫後の状態まで維持されることが好ましい。この場合、フィルムのスプライス部からの離型剤の浸入を確実に防ぐことができ、しかも重なり合った端部の一方を摘まむことで加硫後のフィルムの引き剥がし作業を容易に行うことができる。
或いは、フィルムは加硫前の状態においてタイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部を形成するように配置されることが好ましい。この場合、欠落部には離型剤が局部的に付着することになる。そして、欠落部を跨ぐように吸音材をタイヤ内面に接着したとき、接着層の存在に拘らず欠落部は非接着領域となり、そのタイヤ周方向の両側部分が接着領域となる。つまり、フィルムのタイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部を形成することにより、吸音材の接着領域をタイヤ周方向に分断することができる。その結果、吸音材の接着面に生じるせん断歪みを緩和し、吸音材の剥離を抑制することができる。
フィルムのタイヤ周方向の両端部での切断角度はタイヤ周方向に対して５０°〜８０°であることが好ましい。これにより、フィルムが成形時のインフレートに追従し易くなり、フィルムの粘着性を良好に保つことができる。
また、フィルムのタイヤ周方向の両端部での切断角度は同一であることが好ましい。この場合、タイヤ周方向の両端部が同一の切断角度で切断されたフィルムを効率良く供給し、空気入りタイヤの生産性を向上することができる。
吸音材はタイヤ周方向に延在する単一の吸音材であり、その長手方向に直交する断面において少なくとも接着面に対応する範囲では均一な厚さを有し、その断面形状が長手方向に沿って一定であることが好ましい。これにより、接着面積当たりの吸音材の容量を最大限に大きくし、優れた騒音低減効果を得ることができる。また、このような形状を有する吸音材は加工が容易であるため製造コストも安価である。
リム組み時にタイヤ内に形成される空洞部の体積に対する吸音材の体積の比率は２０％よりも大きいことが好ましい。このように吸音材の体積を大きくすることで優れた騒音低減効果を得ることができ、しかも大型の吸音材であっても良好な接着状態を長期間にわたって確保することができる。空洞部の体積は、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填した状態でタイヤとリムとの間に形成される空洞部の体積である。「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えば、ＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば“Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ”、或いはＥＴＲＴＯであれば“Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ”とする。但し、タイヤが新車装着タイヤの場合には、このタイヤが組まれた純正ホイールを用いて空洞部の体積を求めることとする。「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表“ＴＩＲＥ ＲＯＡＤ ＬＩＭＩＴＳ ＡＴ ＶＡＲＩＯＵＳ ＣＯＬＤ ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ”に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば“ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ ＰＲＥＳＳＵＲＥ”であるが、タイヤが新車装着タイヤの場合には、車両に表示された空気圧とする。
吸音材の硬さは６０Ｎ〜１７０Ｎであり、吸音材の引張り強度は６０ｋＰａ〜１８０ｋＰａ以上であることが好ましい。このような物性を有する吸音材はせん断歪みに対する耐久性が優れている。吸音材の硬さは、ＪＩＳ−Ｋ６４００−２「軟質発泡材料−物理特性−第２部：硬さ及び圧縮応力−ひずみ特性の求め方」に準拠して測定されるものであって、そのＤ法（２５％定圧縮して２０秒後の力を求める方法）により測定されるものである。また、吸音材の引張り強度は、ＪＩＳ−Ｋ６４００−５「軟質発泡材料−物理特性−第５部：引張強さ、伸び及び引裂強さの求め方」に準拠して測定されるものである。
接着層は両面接着テープからなり、その引き剥がし粘着力が８Ｎ／２０ｍｍ〜４０Ｎ／２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これにより、吸音材の固定強度を良好に保ちつつ、吸音材の貼り付け作業及びタイヤ廃棄時の解体作業を容易に行うことが可能になる。両面接着テープの引き剥がし粘着力は、ＪＩＳ−Ｚ０２３７に準拠して測定されるものである。即ち、両面粘着シートを、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムを貼り合わせて裏打ちする。この裏打ちされた粘着シートを２０ｍｍ×２００ｍｍの方形状にカットして試験片を作製する。この試験片から剥離ライナーを剥がし、露出した粘着面を、被着体としてのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４、表面仕上げＢＡ）板に、２ｋｇのローラーを一往復させて貼り付ける。これを２３℃、ＲＨ５０％の環境下に３０分間保持した後、引張試験機を用い、ＪＩＳ Ｚ ０２３７に準拠して、２３℃、ＲＨ５０％の環境下、剥離角度１８０°、引張速度３００ｍｍ／分の条件にて、ＳＵＳ板に対する１８０°引き剥がし粘着力を測定する。
本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す斜視断面図である。 本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す赤道線断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法においてグリーンタイヤの内面にフィルムが貼り付けられた状態を示す子午線断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において加硫済みの空気入りタイヤの内面からフィルムを引き剥がした状態を示す斜視断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において成形ドラムの周囲にフィルム及びインナーライナー部材を巻回する工程を示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において成形ドラムの周囲にフィルム及びインナーライナー部材を巻回する他の工程を示し、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は平面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法においてグリーンタイヤの内面にフィルムが貼り付けられた状態を示す赤道線断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法においてグリーンタイヤの内面にフィルムが貼り付けられた他の状態を示す赤道線断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において使用されるフィルムとゴムシートとの積層体の一例を示す平面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において使用されるフィルムとゴムシートとの積層体の変形例を示す平面図である。
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及び図２は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図１及び図２において、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、該トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、これらサイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。
上記空気入りタイヤにおいて、タイヤ内面４にはインナーライナー層１４が配設されている。インナーライナー層１４はゴム組成物から構成されており、未加硫状態において粘着性を呈するものである。タイヤ内面４のトレッド部１に対応する領域には、タイヤ周方向に沿って接着層５を介して帯状の吸音材６が接着されている。吸音材６は、連続気泡を有する多孔質材料から構成され、その多孔質構造に基づく所定の吸音特性を有している。吸音材６の多孔質材料としては発泡ポリウレタンを用いると良い。一方、接着層５としては、ペースト状接着剤や両面接着テープを用いることができる。
図３〜図６は本発明の空気入りタイヤの製造方法を示すものである。上述のような空気入りタイヤを製造する場合、図３に示すように、タイヤ内面４のトレッド部１に対応する領域にインナーライナー部材１４Ｘの粘着力によりフィルムＦが貼り付けられた状態にあるグリーンタイヤＧを用意する。インナーライナー部材１４Ｘは加硫済みの空気入りタイヤにおいてインナーライナー層１４となる部材である。次いで、フィルムＦを備えたグリーンタイヤＧの内面４にシリコーンオイル等の離型剤Ｐを塗布した後、該離型剤Ｐが塗布されたグリーンタイヤＧを金型内に投入し、グリーンタイヤＧの内側からブラダーにより内圧を与えながら該グリーンタイヤＧを加硫する。
次に、図４に示すように、上記加硫工程により得られた空気入りタイヤの内面４からフィルムＦを除去し、該フィルムＦが引き剥がされて露出した領域Ｘ（フィルム跡）に図１のように接着層５を介して吸音材６を接着する。このようにして吸音材６を備えた空気入りタイヤを製造することにより、タイヤ内面４の吸音材６が接着される領域から離型剤Ｐを容易に除去することができる。これにより、離型剤Ｐによる接着力の低下を防止し、吸音材６の剥離を効果的に抑制することができる。その結果、吸音材６に基づく騒音低減効果を長期間にわたって維持することができる。
タイヤ内面４のトレッド部１に対応する領域にフィルムＦが貼り付けられた状態にあるグリーンタイヤＧを用意する方法としては、以下の３つの方法がある。
第１の方法は、グリーンタイヤＧを成形した後、図３に示すように、グリーンタイヤＧの内面４のトレッド部１に対応する領域に接着剤を使用せずにインナーライナー部材１４Ｘの粘着力を利用してフィルムＦを貼り付ける方法である。ここで、グリーンタイヤＧの成形とは、インナーライナー部材、カーカス部材、ビードコア及びビードフィラーを含む円筒状のカーカス成形体を成形する一方で、ベルト部材及びトレッドゴム部材を含むトレッドリングを成形し、カーカス成形体をトロイダル形状に膨らませて該カーカス成形体をトレッドリングの内周面に圧着することにより、必要とされるタイヤ構成部材を具備した状態のグリーンタイヤＧを成形することである。
第２の方法は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、成形ドラムＤの周囲にフィルムＦを巻回し、該フィルムＦ上にシート状のインナーライナー部材１４Ｘを巻回して該インナーライナー部材１４Ｘのトレッド部１に対応する領域に接着剤を使用せずにインナーライナー部材１４Ｘの粘着力を利用してフィルムＦを貼り付け、該フィルムＦがタイヤ内面４に位置するように積層されたインナーライナー部材１４Ｘを含むグリーンタイヤＧを成形する方法である。このようにグリーンタイヤＧの成形工程においてフィルムＦをインナーライナー部材１４Ｘに対して貼り付けた場合、両者の密着性を十分に確保することができ、そのフィルムＦが加硫工程以前に剥離してしまうのを防止することができる。
第３の方法は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、予めシート状のインナーライナー部材１４Ｘのトレッド部１に対応する領域に接着剤を使用せずにインナーライナー部材１４Ｘの粘着力を利用してフィルムＦを貼り付け、該フィルムＦがタイヤ内面４に位置するように積層されたインナーライナー部材１４Ｘを含むグリーンタイヤＧを成形する方法である。このようにグリーンタイヤＧの成形工程（特に、成形ドラムＤへの供給以前）においてフィルムＦをインナーライナー部材１４Ｘに対して貼り付けた場合、両者の密着性を十分に確保することができ、そのフィルムＦが加硫工程以前に剥離してしまうのを防止することができる。また、この方法は最も製造効率が高い方法である。
フィルムＦを構成するポリマーは６ナイロンを含むことが好ましい。６ナイロンを含むフィルムＦは未加硫ゴムからなるインナーライナー部材１４Ｘに対する粘着力と加硫後の引き剥がし易さとのバランスが最も優れるものである。特に、フィルムＦを構成するポリマーは６ナイロン単体であると良い。６ナイロンを含むフィルムＦの引張強さ（ＩＳＯ５７１）は６０ＭＰａ以上、より好ましくは６５ＭＰａ〜１５０ＭＰａであると良い。フィルムＦの引張強さを大きくすることにより、加硫後の引き剥がし時にフィルムＦが破断するのを防止することができる。また、６ナイロンを含むフィルムＦの引張破断点伸度（ＡＳＴＭ Ｄ−６３８）は４０％以上、より好ましくは５０％〜４００％であると良い。フィルムＦの引張破断点伸度を大きくすることにより、グリーンタイヤＧの成形工程においてフィルムＦがタイヤ変形に追従して伸張することができる。
フィルムＦの加硫後の厚さは１０μｍ〜１２０μｍであることが好ましい。これにより、加硫後のフィルムＦの引き剥がし易さと成形時の変形に対する追従性とを両立することができる。フィルムＦの加硫後の厚さが１０μｍよりも小さいと加硫後の引き剥がし時にフィルムＦが破断し易くなり、逆に１２０μｍよりも大きいとグリーンタイヤＧの成形工程においてフィルムＦがタイヤ変形に追従して伸張し難くなる。特に、フィルムＦの加硫後の厚さは２０μｍ〜９０μｍであることが好ましい。
図７は本発明の空気入りタイヤの製造方法においてグリーンタイヤＧの内面にフィルムＦが貼り付けられた状態を示すものである。図７に示すように、フィルムＦはタイヤ周方向の端部同士が互いに重なり合うように配置され、その重なり合いが加硫後の状態まで維持されるようになっている。この場合、フィルムＦのスプライス部Ｆ１では端部同士が互いに重なり合っているため、そのスプライス部Ｆ１からの離型剤Ｐの浸入を確実に防ぐことができ、しかも重なり合った端部の一方（タイヤ径方向内側に位置する端部）を摘まむことで加硫後のフィルムＦの引き剥がし作業を容易に行うことができる。
図８は本発明の空気入りタイヤの製造方法においてグリーンタイヤＧの内面にフィルムＦが貼り付けられた他の状態を示すものである。図８に示すように、フィルムＦは加硫前の状態においてタイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部Ｆ２を形成するように配置されている。この場合、欠落部Ｆ２には離型剤Ｐが局部的に付着することになる。そして、欠落部Ｆ２を跨ぐように吸音材６をタイヤ内面４に接着したとき、接着層５の存在に拘らず欠落部Ｆ２は非接着領域となり、そのタイヤ周方向の両側部分が接着領域となる。つまり、フィルムＦのタイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部Ｆ２を形成することにより、吸音材６の接着領域をタイヤ周方向に分断することができる。空気入りタイヤに径成長が生じたり、トレッド部１が変形したりすると、吸音材６の接着面にはせん断歪みが生じることになるが、吸音材６の接着領域をタイヤ周方向に分断することにより、吸音材６の接着面に生じるせん断歪みを緩和し、吸音材６の剥離を抑制することができる。
図９及び図１０はそれぞれ本発明の空気入りタイヤの製造方法において使用されるフィルムＦとゴムシートＲとの積層体を示すものである。図９及び図１０において、矢印Ｃはタイヤ周方向を示す。フィルムＦはそれ自体を単体で使用しても良いが、図９及び図１０に示すように、ゴムシートＲと積層された状態で使用しても良い。このゴムシートＲはインナーライナー部材１４Ｘの一部を構成するものである。図９ではフィルムＦの一端とゴムシートＲの一端とが互いに一致するように両者が積層されているが、図１０ではフィルムＦの一端がゴムシートＲから突き出すように両者が積層されている。
図９及び図１０に示すように、フィルムＦのタイヤ周方向の両端部での切断角度θ１，θ２はタイヤ周方向Ｃに対して５０°〜８０°の範囲に設定されている。このようにフィルムＦの両端部をタイヤ周方向Ｃに対して傾斜させることにより、グリーンタイヤタイヤＧが変形する際にフィルムＦの両端部に生じる応力集中が緩和されるので、フィルムＦが成形時のインフレートに追従し易くなり、フィルムＦの粘着性を良好に保つことができる。ここで、切断角度θ１，θ２が５０°よりも小さいとフィルムＦが必要以上に長くなるため空気入りタイヤの生産性が低下し、逆に８０°を超えると応力集中を緩和する効果が低下する。特に、切断角度θ１，θ２は６０°〜７０°であると良い。
また、フィルムＦのタイヤ周方向の両端部での切断角度θ１，θ２は同一であると良い。つまり、フィルムＦは長尺のフィルム材料を切断することでタイヤ成形工程に供されるが、切断角度θ１，θ２を同一角度とした場合、タイヤ周方向の両端部が同一の切断角度θ１，θ２で切断されたフィルムＦを効率良く供給し、空気入りタイヤの生産性を向上することができる。
上記空気入りタイヤにおいて、単一の吸音材６がタイヤ周方向に延在しており、吸音材６はその長手方向に直交する断面において少なくとも接着面に対応する範囲では均一な厚さを有し、その断面形状が長手方向に沿って一定であることが好ましい。特に、吸音材６の長手方向に直交する断面での断面形状は長方形（正方形を含む）であることが好ましいが、場合によっては、接着面側が狭くなるような逆台形にすることも可能である。これにより、接着面積当たりの吸音材６の容量を最大限に大きくし、優れた騒音低減効果を得ることができる。また、このような形状を有する吸音材６は加工が容易であるため製造コストも安価である。
上記空気入りタイヤをリム組みしたときタイヤ内面４とリムとの間には空洞部７が形成されるが、その空洞部７の体積に対する吸音材６の体積の比率は２０％よりも大きいことが好ましい。このように吸音材６の体積を大きくすることで優れた騒音低減効果を得ることができ、しかも大型の吸音材６であっても良好な接着状態を長期間にわたって確保することができる。なお、吸音材６の幅はタイヤ接地幅の３０％〜９０％の範囲であることが好ましい。また、吸音材６は非環状とすることが好ましい。
吸音材６の硬さ（ＪＩＳ−Ｋ６４００−２）は６０Ｎ〜１７０Ｎであり、吸音材６の引張り強度（ＪＩＳ−Ｋ６４００−５）は６０ｋＰａ〜１８０ｋＰａであることが好ましい。このような物性を有する吸音材６はせん断歪みに対する耐久性が優れている。吸音材６の硬さ又は引張り強度が小さ過ぎると吸音材６の耐久性が低下することになる。特に、吸音材６の硬さは、好ましくは７０Ｎ〜１６０Ｎとし、より好ましくは８０Ｎ〜１４０Ｎとするのが良い。また、吸音材６の引張り強度は、好ましくは７５ｋＰａ〜１６５ｋＰａとし、より好ましくは９０ｋＰａ〜１５０ｋＰａとするのが良い。
接着層５はその引き剥がし粘着力（ＪＩＳ−Ｚ０２３７：２００９）が８Ｎ／２０ｍｍ〜４０Ｎ／２０ｍｍの範囲にあることが好ましい。これにより、吸音材６の固定強度を良好に保ちつつ、吸音材６の貼り付け作業及びタイヤ廃棄時の解体作業を容易に行うことが可能になる。つまり、接着層５の剥離力が弱過ぎると吸音材６の固定状態が不安定になり、逆に接着層５の剥離力が強過ぎると吸音材６の貼り付け作業において貼り付け位置を変更することが困難になり、タイヤ廃棄時には吸音材６を引き剥がすことが困難になる。特に、接着層５の引き剥がし粘着力は、好ましくは９Ｎ／２０ｍｍ〜３０Ｎ／２０ｍｍ、より好ましくは１０Ｎ／２０ｍｍ〜２５Ｎ／２０ｍｍとするのが良い。
タイヤサイズ２７５／３５Ｒ２０で、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備えた空気入りタイヤを製造するにあたって、その製造条件を種々異ならせた比較例１〜２及び実施例１〜８のタイヤ製造方法を実施した。
比較例１では、インナーライナー部材を備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面のトレッド部に対応する領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した。
比較例２では、インナーライナー部材を備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面のトレッド部に対応する領域から離型剤を布帛により拭き取り、離型剤を除去した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した。
実施例１，６，７では、インナーライナー部材を備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤの内面のトレッド部に対応する領域にインナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面からフィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した。実施例１において、フィルムを構成するポリマーは６ナイロン単体（Ｎ６）とし、その厚さを５０μｍとした。実施例６において、フィルムを構成するポリマーはポリエチレンテレフタレート単体（ＰＥＴ）とし、その厚さを５０μｍとした。実施例７において、フィルムを構成するポリマーは６６ナイロン単体（Ｎ６６）とし、その厚さを５０μｍとした。
実施例２〜４，８では、成形ドラム上にフィルムを配置し、該フィルム上にシート状のインナーライナー部材を巻回して該インナーライナー部材のトレッド部に対応する領域に該インナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムがタイヤ内面に位置するように積層されたインナーライナー部材を含むグリーンタイヤを成形し、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面からフィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した。実施例２，８において、フィルムを構成するポリマーは６ナイロン単体（Ｎ６）とし、その厚さを５０μｍとした。実施例３において、フィルムを構成するポリマーは６ナイロン単体（Ｎ６）とし、その厚さを１０μｍとした。実施例４において、フィルムを構成するポリマーは６ナイロン単体（Ｎ６）とし、その厚さを１２０μｍとした。
実施例５では、シート状のインナーライナー部材のトレッド部に対応する領域に該インナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムがタイヤ内面に位置するように積層されたインナーライナー部材を含むグリーンタイヤを成形し、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面からフィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着した。実施例５において、フィルムを構成するポリマーは６ナイロン単体（Ｎ６）とし、その厚さを５０μｍとした。
なお、実施例１〜７においてはフィルムのタイヤ周方向の両端部での切断角度をタイヤ周方向に対して８０°としたのに対して、実施例８ではフィルムのタイヤ周方向の両端部での切断角度をタイヤ周方向に対して８５°とした。
比較例１〜２及び実施例１〜８において、以下の事項を共通にした。吸音材の長手方向に直交する断面における断面形状は長方形とし、その断面形状をタイヤ周方向に沿って一定とした。リム組み時にタイヤ内に形成される空洞部の体積に対する吸音材の体積の比率は３０％とした。吸音材の硬さは９１Ｎとし、吸音材の引張り強度は１３２ｋＰａとした。接着層の引き剥がし粘着力は１６Ｎ／２０ｍｍとした。
これら比較例１〜２及び実施例１〜８について、下記の評価方法により、タイヤの生産性及び吸音材の接着剥がれを評価し、その結果を表１に示した。また、実施例１〜８については、離型剤の巻き込みの有無を評価すると共に、下記の評価方法により、フィルムの粘着性及び剥がし易さを評価し、その結果を表１に併せて示した。
タイヤの生産性：
各製造方法について、成形工程、加硫工程、吸音材の接着工程を含む全工程の所要時間を計測した。評価結果は、計測値の逆数を用い、比較例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど生産性が優れていることを意味する。
吸音材の接着剥がれ：
各製造方法にて得られた空気入りタイヤをそれぞれリムサイズ２０×９．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧１５０ｋＰａ、荷重６．９ｋＮ、速度１５０ｋｍ／ｈの条件でドラム試験機にて１００時間の走行試験を実施した後、吸音材の接着剥がれの有無を目視により確認した。
フィルムの粘着性：
各製造方法について加硫工程の直前におけるフィルムのタイヤ内面に対する粘着状態を目視により評価した。評価結果は、フィルムが全域にわたってタイヤ内面に密着している場合を「Ａ」で示し、フィルムとタイヤ内面との間に局部的な剥離が認められる場合を「Ｂ」で示し、フィルムの広範囲にわたってタイヤ内面からの剥離が認められる場合を「Ｃ」で示した。
フィルムの剥がし易さ：
各製造方法について加硫後の空気入りタイヤの内面からフィルムを除去する際の引き剥がし易さを評価した。評価結果は、フィルムを容易に引き剥がすことができる場合を「Ａ」で示し、フィルムの引き剥がしがやや難しい場合を「Ｂ」で示し、フィルムの引き剥がしが困難である場合を「Ｃ」で示した。
Figure 2015128893
表１に示すように、比較例１のタイヤでは吸音材の接着剥がれが顕著に発生していたが、実施例１〜８のタイヤでは吸音材の接着剥がれが全く認められなかった。また、実施例１〜８は比較例１に比べて生産性の低下が少ないものであったが、比較例２では生産性の低下が顕著であった。
実施例３ではフィルムが薄いため若干剥がし難くなっていた。実施例４ではフィルムが厚くてタイヤの変形に追従し難いためタイヤ内面に対するフィルムの粘着性が若干低下していた。実施例６ではポリエチレンテレフタレートのフィルムを使用したため、接着性が悪く、即ち、インナーライナー部材との密着が弱く、フィルムの粘着性が若干低下していた。実施例７では６６ナイロンのフィルムを使用したため、フィルムの粘着性は良いものの、耐熱性にやや劣り、フィルムが軟化したため、フィルムの剥がし易さが若干低下していた。実施例８ではフィルムの切断角度が大きいため、フィルムの粘着性が若干低下していた。
１ トレッド部
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ タイヤ内面
５ 接着層
６ 吸音材
７ 空洞部
１４ インナーライナー層
１４Ｘ インナーライナー部材
Ｆ フィルム
Ｇ グリーンタイヤ
Ｐ 離型剤
上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、インナーライナー部材を備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤの内面のトレッド部に対応する領域に前記インナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面から前記フィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着する空気入りタイヤの製造方法において、
前記フィルムを加硫前の状態においてタイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部を形成するように配置し、前記フィルムを除去した後で前記欠落部を跨ぐように前記吸音材をタイヤ内面に接着することを特徴とするものである。
また、上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、成形ドラム上にフィルムを配置し、該フィルム上にシート状のインナーライナー部材を巻回して該インナーライナー部材のトレッド部に対応する領域に該インナーライナー部材の粘着力により前記フィルムを貼り付け、該フィルムがタイヤ内面に位置するように積層された前記インナーライナー部材を含むグリーンタイヤを成形し、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面から前記フィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着する空気入りタイヤの製造方法において、
前記フィルムを加硫前の状態においてタイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部を形成するように配置し、前記フィルムを除去した後で前記欠落部を跨ぐように前記吸音材をタイヤ内面に接着することを特徴とするものである。
更に、上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、シート状のインナーライナー部材のトレッド部に対応する領域に該インナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムがタイヤ内面に位置するように積層された前記インナーライナー部材を含むグリーンタイヤを成形し、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面から前記フィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着する空気入りタイヤの製造方法において、
前記フィルムを加硫前の状態においてタイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部を形成するように配置し、前記フィルムを除去した後で前記欠落部を跨ぐように前記吸音材をタイヤ内面に接着することを特徴とするものである。
本発明において、フィルムは加硫前の状態においてタイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部を形成するように配置される。この場合、欠落部には離型剤が局部的に付着することになる。そして、欠落部を跨ぐように吸音材をタイヤ内面に接着したとき、接着層の存在に拘らず欠落部は非接着領域となり、そのタイヤ周方向の両側部分が接着領域となる。つまり、フィルムのタイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部を形成することにより、吸音材の接着領域をタイヤ周方向に分断することができる。その結果、吸音材の接着面に生じるせん断歪みを緩和し、吸音材の剥離を抑制することができる。

Claims (13)

  1. インナーライナー部材を備えたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤの内面のトレッド部に対応する領域に前記インナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面から前記フィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
  2. 成形ドラム上にフィルムを配置し、該フィルム上にシート状のインナーライナー部材を巻回して該インナーライナー部材のトレッド部に対応する領域に該インナーライナー部材の粘着力により前記フィルムを貼り付け、該フィルムがタイヤ内面に位置するように積層された前記インナーライナー部材を含むグリーンタイヤを成形し、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面から前記フィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
  3. シート状のインナーライナー部材のトレッド部に対応する領域に該インナーライナー部材の粘着力によりフィルムを貼り付け、該フィルムがタイヤ内面に位置するように積層された前記インナーライナー部材を含むグリーンタイヤを成形し、該フィルムを備えたグリーンタイヤの内面に離型剤を塗布し、該離型剤が塗布されたグリーンタイヤを加硫し、この加硫により得られた空気入りタイヤの内面から前記フィルムを除去し、該フィルムが引き剥がされて露出した領域にタイヤ周方向に沿って接着層を介して帯状の吸音材を接着することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
  4. 前記フィルムを構成するポリマーが６ナイロンを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
  5. 前記フィルムの加硫後の厚さが１０μｍ〜１２０μｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
  6. 前記フィルムはタイヤ周方向の端部同士が互いに重なり合うように配置され、その重なり合いが加硫後の状態まで維持されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
  7. 前記フィルムは加硫前の状態においてタイヤ周方向の少なくとも１箇所に欠落部を形成するように配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
  8. 前記吸音材はタイヤ周方向に延在する単一の吸音材であり、その長手方向に直交する断面において少なくとも接着面に対応する範囲では均一な厚さを有し、その断面形状が長手方向に沿って一定であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
  9. リム組み時にタイヤ内に形成される空洞部の体積に対する前記吸音材の体積の比率が２０％よりも大きいことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
  10. 前記吸音材の硬さが６０Ｎ〜１７０Ｎであり、前記吸音材の引張り強度が６０ｋＰａ〜１８０ｋＰａであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
  11. 前記接着層は両面接着テープからなり、その引き剥がし粘着力が８Ｎ／２０ｍｍ〜４０Ｎ／２０ｍｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
  12. 前記フィルムのタイヤ周方向の両端部での切断角度がタイヤ周方向に対して５０°〜８０°であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
  13. 前記フィルムのタイヤ周方向の両端部での切断角度が同一であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
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