JP2017105086A - タイヤ用ゴム部材の製造方法及び空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】異種ゴムの界面の識別性を高めて厚み管理を容易にするタイヤ用ゴム部材の製造方法と、その方法により製造されたタイヤ用ゴム部材を備えた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】トレッドゴム１０は、キャップゴム１１とベースゴム１２とを含む複数種のゴムを共押出してなる。そのキャップゴム１１とベースゴム１２との界面に、それらとは色彩が異なり且つ押出方向ＥＤに延びるシート状の識別層２０を設けて共押出する。これにより、異種ゴムの界面、即ちキャップゴム１１とベースゴム１２との界面を識別層２０によって簡単に識別できるため、厚み管理が容易になる。【選択図】図２

Description

本発明は、複数種のゴムを共押出してなるタイヤ用ゴム部材の製造方法と、かかるタイヤ用ゴム部材としてのトレッドゴムまたはサイドゴムを備えた空気入りタイヤに関する。

複数種のゴムを共押出してなるタイヤ用ゴム部材の一例として、キャップゴムとベースゴムとの積層構造を有するトレッドゴムが知られている。かかるトレッドゴムは、多層型押出機を用いて、例えば、グリップ特性に優れる配合の第１ゴムをキャップゴムとし、転がり抵抗特性に優れる配合の第２ゴムをベースゴムとして押出成形される。押出成形後には、品質管理のためにトレッドゴムの厚みや重量が適宜に測定される。

所望のタイヤ性能を効果的に発揮するうえでは、トレッドゴム全体の厚みだけでなく、キャップゴムとベースゴムの各々の厚みも適切に管理することが重要である。特に低燃費タイヤの需要が増している近年では、トレッドゴム全体の厚みを小さくしながらベースゴムの厚みを大きくしたり、そのベースゴムの厚みをセンターとショルダーとで精度良く異ならせたりと、従来よりもシビアな管理が求められる傾向にある。

キャップゴムとベースゴムの各々の厚みを管理するには、押出成形後のトレッドゴムを切断し、その断面における厚みを測定する方法が速くて確実である。しかし、キャップゴムとベースゴムはいずれも黒色を呈し、それらの界面は一見して識別し難いため、ルーペや照明器具などを用いて注意深く断面を観察しなければならない。それ故、この製造ラインの作業者にとっては煩雑な作業であり、このような異種ゴムの界面を容易に識別しうる手法が望まれていた。

特許文献１には、トレッド表面から所定の深さに黒色以外の色彩層を形成した空気入りタイヤが記載されている。しかし、これは、タイヤの交換時期を知らせるための摩耗表示装置であり、色彩層はタイヤの交換時期に相当する摩耗深さに設定される。したがって、キャップゴムとベースゴムとの界面に色彩層が設定されるわけではなく、上述した異種ゴムの界面の識別性の問題に関して、その解決手段を示唆するものではない。

特許文献２には、トレッドゴムを構成するキャップゴムが、摩耗によって芳香を発散する香料含有ゴム組成物層を有する空気入りタイヤが記載されている。しかし、これは、トレッド面を視認することなく摩耗状態を把握するためのものであるから、やはり上述した異種ゴムの界面の識別性の問題に関して、その解決手段を示唆するものではない。

特開平５−２８６３１６号公報 特開２０１５−５１７２５号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、異種ゴムの界面の識別性を高めて厚み管理を容易にするタイヤ用ゴム部材の製造方法と、その方法により製造されたタイヤ用ゴム部材を備えた空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係るタイヤ用ゴム部材の製造方法は、第１ゴムと第２ゴムとを含む複数種のゴムを共押出してなるタイヤ用ゴム部材の製造方法において、前記第１ゴムと前記第２ゴムとの界面に、それらとは色彩が異なり且つ押出方向に延びるシート状の識別層を設けて共押出するものである。この方法によれば、異種ゴムの界面、即ち第１ゴムと第２ゴムとの界面を識別層によって簡単に識別できるため、厚み管理が容易になる。

例えば、前記第１ゴムと前記第２ゴムは、それぞれトレッドゴムを構成するキャップゴムとベースゴムである。これに代えてまたは加えて、前記第１ゴムと前記第２ゴムが、それぞれサイドゴムを構成するサイドウォールゴムとリムストリップゴムまたはパッドゴムであってもよい。

押出方向と直交する断面内の複数箇所に間隔を空けて前記識別層を設けてもよい。これにより、識別層と識別層との間で第１ゴムと第２ゴムとが直接的に接するため、識別層が第１ゴムと第２ゴムとの接着性を低下させる場合であっても、その低下代を抑制することができる。

タイヤ用ゴム部材の製造方法における一つの態様として、前記識別層を含む管理用領域と前記識別層を含まない製品用領域とが得られるように、前記識別層を間欠的に設けることが考えられる。この方法によれば、識別層を含む領域（管理用領域）に基づいて厚み管理を行いながら、識別層を含まない領域（製品用領域）をタイヤ製造に供することができるので、タイヤに対する識別層の影響を気にする必要がない。この場合、管理用領域の範囲を外観から判別できるように、前記管理用領域を表示するためのマーキングをタイヤ用ゴム部材の外表面に施すことが好ましい。

タイヤ用ゴム部材の製造方法における他の態様として、押出方向と直交する断面内の複数箇所に、押出方向に断続して延びる前記識別層を設け、それらを押出方向で互いにオーバーラップさせることにより、前記識別層が設けられる領域を押出方向に連続させることが考えられる。これにより第１ゴムと第２ゴムとが直接的に接する部分が設けられるため、識別層が第１ゴムと第２ゴムとの接着性を低下させる場合であっても、その低下代が抑えられる。また、押出方向のいずれの位置で切断しても識別層が現れるので、厚み管理が容易になる。

また、本発明に係る空気入りタイヤは、互いに積層された第１ゴムと第２ゴムとを含むトレッドゴムまたはサイドゴムを備え、前記第１ゴムと前記第２ゴムとの界面に、それらとは色彩が異なり且つタイヤ周方向に延びるシート状の識別層が設けられているものである。この空気入りタイヤは、上記の如く厚み管理が適切に行われうるタイヤ用ゴム部材としてのトレッドゴムまたはサイドゴムを備える。

空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図 第１実施形態における（ａ）トレッドゴムの平面図と（ｂ）Ａ−Ａ断面図 識別層の変形例を示す断面図 第２実施形態における（ａ）トレッドゴムの平面図と（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図 第３実施形態における（ａ）トレッドゴムの平面図と（ｂ）Ｃ−Ｃ断面図 第４実施形態における（ａ）トレッドゴムの平面図と（ｂ）Ｄ−Ｄ断面図と（ｃ）Ｅ−Ｅ断面図 第５実施形態における（ａ）サイドゴムの平面図と（ｂ）Ｆ−Ｆ断面図 第６実施形態における（ａ）サイドゴムの平面図と（ｂ）Ｇ−Ｇ断面図

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

［空気入りタイヤの構成］
図１に示した空気入りタイヤは、一対のビード部１と、そのビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３とを備える。トロイド状に成形されたカーカス４のタイヤ径方向外側にはベルト５などの補強材が配置され、それを覆うようにしてトレッドゴム１０が設けられている。また、カーカス４のタイヤ幅方向外側には、サイドゴム６が設けられている。

トレッドゴム１０は、トレッド部３の外周面を構成するキャップゴム１１と、そのタイヤ径方向内側に積層されたベースゴム１２と、それらの側方に配置されたストリップゴム１３とを備える。図示していないが、トレッドゴム１０の表面には、要求されるタイヤ性能や使用条件に応じたトレッドパターンが形成されている。サイドゴム６は、サイドウォール部２の外壁面を構成するサイドウォールゴム７と、ビード部１の外壁面を構成するリムストリップゴム８と、カーカス４とベルト５の端部との間に配置されたパッドゴム９とを備える。

トレッドゴム１０は、複数種のゴム、具体的にはキャップゴム１１とベースゴム１２とストリップゴム１３とを共押出してなるゴム部材である。サイドゴム６は、複数種のゴム、具体的にはサイドウォールゴム７とリムストリップゴム８とパッドゴム９とを共押出してなるゴム部材である。以下、タイヤ用ゴム部材としてのトレッドゴム１０を製造する例（第１〜第４実施形態）と、同じくサイドゴム６を製造する例（第５〜第６実施形態）について説明する。

［トレッドゴムの製造］
（第１実施形態）
図２は、多層型押出機を用いて押出成形されるトレッドゴム１０を示す。トレッドゴム１０は、不図示のコンベアにより押出方向ＥＤに搬送されながら、多層型押出機の吐出部９０から連続的に吐出される。トレッドゴム１０は、第１ゴムと第２ゴムとを含む複数種のゴムを共押出してなり、本実施形態では、第１ゴムと第２ゴムが、それぞれトレッドゴム１０を構成するキャップゴム１１とベースゴム１２である。

製造ラインの作業者は、キャップゴム１１とベースゴム１２の各々の厚みを管理するべく、押出成形後のトレッドゴム１０を任意の箇所で切断し、その断面における厚みを測定する。しかし、キャップゴム１１とベースゴム１２はいずれも黒色を呈するため、それらの界面は一見して識別し難い。そこで、図２のように、キャップゴム１１とベースゴム１２の界面に、それらとは色彩が異なり且つ押出方向ＥＤに延びるシート状の識別層２０を設けて共押出する。これにより、異種ゴムの界面、即ちキャップゴム１１とベースゴム１２との界面を識別層２０によって簡単に識別できるため、厚み管理が容易になる。

識別層２０は、キャップゴム１１及びベースゴム１２と異なる色彩、即ち黒色ではない色彩を有していればよく、典型的には白色を有するが、これに限られない。また、識別層２０はゴムにより形成されることが好ましく、例えばホワイトレタータイヤに用いられる白色ゴムを使用できる。但し、これに限られず、例えば識別層を樹脂フィルムにより形成しても構わない。

キャップゴム１１に面する識別層２０の形状は、図２（ｂ）のような直線形状に限らず、非直線形状でもよい。図３は、非直線形状としての波形状をなす識別層２０を示し、それぞれ（ａ）正弦波、（ｂ）三角波、（ｃ）矩形波の形状をなす例を示す。これにより識別層２０とキャップゴム１１との接触面積を増やせるため、識別層２０がキャップゴム１１とベースゴム１２との接着性を低下させる場合であっても、その低下代を抑制できる。これに代えて、ベースゴム１２に面する識別層２０の形状を非直線形状にしてもよい。厚み管理を行ううえで、いずれか一方は直線形状にしておくことが好ましい。

以上のようにして製造されたトレッドゴム１０は、タイヤ周長に応じた長さで裁断されてカーカス４に貼付され、サイドゴム６などの他のタイヤ用ゴム部材とともにグリーンタイヤの成形に供される。成形されたグリーンタイヤに加硫処理を施して得られる空気入りタイヤは、互いに積層されたキャップゴム１１とベースゴム１２とを含むトレッドゴム１０を備え、そのキャップゴム１１とベースゴム１２との界面には、それらとは色彩が異なり且つタイヤ周方向に延びるシート状の識別層２０が設けられる。

（第２実施形態）
第２実施形態は、以下に説明する事項の他は第１実施形態と同様であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。第１実施形態で説明したものと同じ部材や部位には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。後述する第３〜第６実施形態においても同様である。

図４に示すように、本実施形態では、押出方向ＥＤと直交する断面内の複数箇所に間隔を空けて識別層２０を設ける。これにより、識別層２０と識別層２０との間でキャップゴム１１とベースゴム１２とが直接的に接するため、識別層２０がそれらの接着性を低下させる場合でも、その低下代を抑制できる。なお、識別層２０が接着性を低下させるものである場合には、図４（ｂ）のように識別層２０がキャップゴム１１とベースゴム１２との界面の端部に達しない（即ち、ストリップゴム１３に達しない）ことが好ましい。

図４の例では、トレッドゴム１０におけるセンターと両側のショルダーとで界面を容易に識別できるように、断面内の三箇所に識別層２０を設けている。但し、これに限られず、二箇所または四箇所以上に識別層２０を設けても構わない。また、界面の識別性を高めるうえで、識別層２０の幅Ｗ２０は５ｍｍ以上であることが好ましい。識別層２０の幅Ｗ２０は、例えば５〜１０ｍｍに設定される。

（第３実施形態）
図５に示すように、本実施形態では、押出方向ＥＤと直交する断面内の複数箇所（本実施形態では三箇所）に、押出方向ＥＤに断続して延びる識別層２０を設ける。前述した第１及び第２実施形態では、識別層２０が押出方向ＥＤに連続して延びる例を示したが、それに限られず、このように断続的に延びる識別層２０でもよい。この場合、識別層２０が途切れた部分でキャップゴム１１とベースゴム１２が直接的に接するため、識別層２０がそれらの接着性を低下させる場合であっても、その低下代を抑制できる。

また、図５の例では、その複数箇所に断続して設けた識別層２０を押出方向ＥＤで互いにオーバーラップさせることにより、識別層２０が設けられる領域を押出方向ＥＤに連続させている。この場合、押出方向ＥＤのいずれの位置で切断しても識別層２０が現れるので、製造ラインの作業者がトレッドゴム１０の切断箇所に頓着することなく、厚み管理を容易に行える。オーバーラップ量Ｋ２０は、例えば識別層２０の長さＬ２０の５〜１０％に設定される。このオーバーラップ量Ｋ２０と長さＬ２０は、いずれも押出方向ＥＤに沿って測定される寸法である。

（第４実施形態）
図６に示すように、本実施形態では、識別層２０を含む管理用領域１０Ａと識別層２０を含まない製品用領域１０Ｂとが得られるように、識別層２０を間欠的に設ける。この方法によれば、識別層２０を含む領域（管理用領域１０Ａ）に基づいて厚み管理を行いながら、識別層２０を含まない領域（製品用領域１０Ｂ）をタイヤ製造に供することができるので、タイヤに対する識別層２０の影響（例えば、接着性の低下）を気にする必要がない。このように、第４実施形態では、識別層２０が設けられたトレッドゴム１０（の管理用領域１０Ａ）を製品に採用しないことを想定している。

この場合は、厚み管理のための断面観察に際して識別層２０を設ければよく、押出方向ＥＤにおける製品用領域１０Ｂの長さＬ１０Ｂはタイヤ周長よりも長くできる。また、押出方向ＥＤにおける管理用領域１０Ａの長さＬ１０Ａはタイヤ周長よりも短くできる。断面観察を行う前または行った後、押出成形されたトレッドゴム１０から管理用領域１０Ａが取り除かれ、残りの製品用領域１０Ｂが製品に採用される。図６（ｂ）のように、この例では、押出方向ＥＤと直交する断面内の一箇所に識別層２０を設けているが、複数箇所に設けることも可能である（例えば、図４参照）。

図６の例では、管理用領域１０Ａの範囲を外観から判別できるように、管理用領域１０Ａを表示するためのマーキングをトレッドゴム１０の外表面に施している。マーキング装置３０は、外周面に多数のニードルが突設されたローラーにより構成されており、トレッドゴム１０に識別層２０が設けられると、それに関する信号を多層型押出機から受けて降下し、トレッドゴム１０の表面上を転動する。その結果、管理用領域１０Ａに対応した範囲に多数の針孔Ｈが形成され、これによりマーキングが施される。

管理用領域１０Ａを表示するためのマーキングは、上記のような針孔Ｈによるものに限られず、識線や打刻など他の態様であっても構わない。また、管理用領域１０Ａの全域に亘ってマーキングを施すものに限られず、例えば管理用領域１０Ａの前端と後端を示すようなマーキングでもよく、かかる場合であっても管理用領域１０Ａの範囲を外観から判別することが可能である。

このようにして識別層２０を間欠的に設ける方法であれば、識別層２０による接着性の低下を懸念する必要がないので、識別層２０がキャップゴム１１とベースゴム１２との界面の端部に達する（即ち、ストリップゴム１３に達する）ようにしてもよく、更には、それらの界面を介してトレッドゴム１０の外表面で識別層２０が露出するようにしてもよい。かかる場合には、その露出した識別層２０によって管理用領域１０Ａの範囲を外観から把握することができる。

［サイドゴムの製造］
（第５実施形態）
図７は、多層型押出機を用いて押出成形されるサイドゴム６を示す。サイドゴム６は、不図示のコンベアにより押出方向ＥＤに搬送されながら、多層型押出機の吐出部９１から連続的に吐出される。サイドゴム６は、第１ゴムと第２ゴムとを含む複数種のゴムを共押出してなり、本実施形態では、第１ゴムと第２ゴムが、それぞれサイドゴム６を構成するサイドウォールゴム７とリムストリップゴム８である。第１ゴムと第２ゴムが、それぞれサイドウォールゴム７とパッドゴム９であると見立てることも可能である。

トレッドゴム１０に関する前述の実施形態と同様、本実施形態においても、異種ゴムの界面、即ちサイドウォールゴム７とリムストリップゴム８との界面、及びサイドウォールゴム７とパッドゴム９との界面に、それらとは色彩が異なり且つ押出方向ＥＤに延びるシート状の識別層２１を設けて共押出する。これにより、界面を識別層２１によって簡単に識別できるため、厚み管理が容易になる。識別層２１が接着性を低下させるものである場合には、図７（ｂ）のように識別層２１が界面の端部に達しない（即ち、サイドゴム６の外表面に達しない）ことが好ましい。

第４実施形態で説明したように、識別層２１を含む管理用領域と識別層２１を含まない製品用領域とが得られるように、識別層２１を間欠的に設けてもよい。これによれば、識別層２１を含まない製品用領域をタイヤ製造に供することができるので、識別層２１による接着性の低下などを気にする必要がなくなる。また、かかる場合には、管理用領域の範囲を外観から判別できるように、管理用領域を表示するためのマーキングをサイドゴム６の外表面に施すことが好ましい。

（第６実施形態）
図８に示すように、本実施形態では、押出方向ＥＤと直交する断面内の複数箇所（本実施形態では二箇所）に、押出方向ＥＤに断続して延びる識別層２１を設ける。この例では、その複数箇所に断続して設けた識別層２１を押出方向ＥＤで互いにオーバーラップさせることにより、識別層２１が設けられる領域を押出方向ＥＤに連続させている。識別層２１が接着性を低下させるものであっても、これにより異種ゴム同士が直接的に接する部分が設けられるので、接着性の低下代が抑えられる。また、押出方向ＥＤのいずれの位置で切断しても識別層２１が現れるので、厚み管理が容易になる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

６ サイドゴム
７ サイドウォールゴム（第１ゴムの一例）
８ リムストリップゴム（第２ゴムの一例）
９ パッドゴム
１０ トレッドゴム
１０Ａ 管理用領域
１０Ｂ 製品用領域
１１ キャップゴム（第１ゴムの一例）
１２ ベースゴム（第２ゴムの一例）
１３ ストリップゴム
２０ 識別層
２１ 識別層
３０ マーキング装置

Claims (7)

1. 第１ゴムと第２ゴムとを含む複数種のゴムを共押出してなるタイヤ用ゴム部材の製造方法において、前記第１ゴムと前記第２ゴムとの界面に、それらとは色彩が異なり且つ押出方向に延びるシート状の識別層を設けて共押出することを特徴とするタイヤ用ゴム部材の製造方法。
2. 前記第１ゴムと前記第２ゴムが、それぞれトレッドゴムを構成するキャップゴムとベースゴムである請求項１に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
3. 押出方向と直交する断面内の複数箇所に間隔を空けて前記識別層を設ける請求項１または２に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
4. 前記識別層を含む管理用領域と前記識別層を含まない製品用領域とが得られるように、前記識別層を間欠的に設ける請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
5. 前記管理用領域を表示するためのマーキングをタイヤ用ゴム部材の外表面に施す請求項４に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
6. 押出方向と直交する断面内の複数箇所に、押出方向に断続して延びる前記識別層を設け、それらを押出方向で互いにオーバーラップさせることにより、前記識別層が設けられる領域を押出方向に連続させる請求項１〜３いずれか１項に記載のタイヤ用ゴム部材の製造方法。
7. 互いに積層された第１ゴムと第２ゴムとを含むトレッドゴムまたはサイドゴムを備え、前記第１ゴムと前記第２ゴムとの界面に、それらとは色彩が異なり且つタイヤ周方向に延びるシート状の識別層が設けられている空気入りタイヤ。

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