JP2017165075A

JP2017165075A - 空気入りタイヤ及びその製造方法

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Publication number: JP2017165075A
Application number: JP2016055389A
Authority: JP
Inventors: 睦成森; Bokusei Mori; 和明岸端; Kazuaki Kishihata
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2017-09-21
Anticipated expiration: 2036-03-18
Also published as: JP6798119B2

Abstract

【課題】補強層の界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。【解決手段】引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなるシート状の補強層としてカーカス層４を形成し、該カーカス層４を貫通するように少なくとも１本の糸１２を該カーカス層４に縫い付け、糸１２を備えたカーカス層４を含むグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫する。これによって得られた空気入りタイヤは、カーカス層４を貫通するように該カーカス層４に縫い付けられた少なくとも１本の糸１２を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなるシート状の補強層を備えた空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、更に詳しくは、補強層の界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

空気入りタイヤを加硫する際にブリスター故障と呼ばれる加硫故障を生じることがある。ブリスター故障は、ゴム中に含まれる水分や残留エアのほか、タイヤ成形時にタイヤ構成部材の端部に形成される段差に残留するエアが加硫時に局所的に集められ、それによって生じた気泡が加硫中に分散しきらずにブリスターとなってタイヤ内に残存した状態となる故障である。ゴム中に含まれる水分や残留エアは、加硫初期において無数に発泡するものの、その気泡の多くは加硫中にミクロ分散して消滅する。しかしながら、ミクロ分散時に加圧力が弱い部位では気泡が集約され、加硫終了後に再発泡してブリスターを形成することがある。

ブリスター故障を抑制するために、タイヤ成形時にはタイヤ構成部材をステッチャーにより押圧してエアの分散を促進し、加硫時には金型内面に配設されたベントホールを介してエアの排出を行っているが、それだけではタイヤ内部に残留するエアを十分に排除することができない。

そこで、カーカス層のように引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなるシート状のタイヤ構成部材に針を用いて所定の間隔で複数のプリッキング穴を形成し、このプリッキング穴に基づいてグリーンタイヤの成形時や加硫時におけるエアの分散を促進することが行われている。しかしながら、プリッキング穴の大きさが十分でない場合、時間の経過と共にコートゴムによってプリッキング穴が塞がり、エアの分散効果が低下することになる。また、エアの分散性を高めるためにプリッキング穴を大きくすると、ゴム中に埋設されたコードを切断してしまう恐れがあり、しかもプリッキング穴自体がブリスター故障の要因となる可能性もある。そのため、プリッキング穴によるエアの分散は必ずしも有効ではない。

他の手法として、カーカス層とそれに隣接する部材との間にエア溜りが形成され易いという知見に基づいて、カーカス層の少なくとも一方の面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置し、その有機繊維コードによりカーカス層とそれに隣接する部材との間に残留するエアを吸収し、加硫時にエア溜りが形成されるのを防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上述のようにカーカス層の少なくとも一方の面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置した場合、カーカス層とそれに隣接する部材との間に残留するエアを吸収することは可能であるものの、ブリスター故障を必ずしも効果的に抑制することができないのが現状である。また、カーカス層の表面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置した場合、その有機繊維コードがタイヤ成形工程において離脱したり、位置ずれを起こしたりする恐れもある。

国際公開第ＷＯ２０１３／０３５５５５号

本発明の目的は、補強層の界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなるシート状の補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、前記補強層を貫通するように該補強層に縫い付けられた少なくとも１本の糸を有することを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなるシート状の補強層を形成し、該補強層を貫通するように少なくとも１本の糸を該補強層に縫い付け、前記糸を備えた前記補強層を含むグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫することを特徴とするものである。

本発明では、引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなるシート状の補強層を備えた空気入りタイヤを製造するにあたって、補強層を貫通するように少なくとも１本の糸を該補強層に縫い付けることにより、その糸に基づいて補強層の界面に残留するエアを分散させることができ、しかも上記糸は補強層を貫通しているためエアが補強層の一方の面側から他方の面側へ移動することも許容される。そのため、補強層の界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。また、補強層を貫通するように少なくとも１本の糸を該補強層に縫い付けた場合、タイヤ成形工程において糸が離脱したり、位置ずれを起こしたりすることはないので、タイヤ成形工程を円滑に行うことができるという利点もある。

特に、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法においては、シート状の補強層に複数のプリッキング穴を形成し、糸がプリッキング穴を介して補強層を貫通するようにすることが好ましい。この場合、プリッキング穴に基づいてグリーンタイヤの成形時や加硫時におけるエアの分散が促進され、しかもプリッキング穴が糸の存在により塞がり難くなるので、ブリスター故障を更に効果的に抑制することができる。

本発明において、糸は合成繊維、天然繊維又は無機繊維であることが好ましい。このような繊維はエアを吸収して分散させる部材として有効に機能する。

糸の破断強度は１００Ｎ以下であることが好ましい。この糸はエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないので、その破断強度の上限値を規制することでタイヤ成形工程におけるシート状の補強層の挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。

補強層はカーカス層であることが好ましい。シート状のカーカス層の界面にはエア溜りが形成され易いので、上述した糸をカーカス層に付設することにより、カーカス層の界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。本発明の空気入りタイヤを構成する補強層の一例としてカーカス層を示す平面図である。本発明の空気入りタイヤを製造する際に使用されるカーカス層にプリッキング穴を開けた状態を示す平面図である。本発明の空気入りタイヤを製造する際に使用されるカーカス層に糸を縫い付けた状態を示す平面図である。図４のカーカス層を糸に沿って切り欠いた状態を示す断面図である。本発明の空気入りタイヤを製造する際に使用されるカーカス層に糸を縫い付けた他の状態を示す断面図である。

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は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２はその空気入りタイヤを構成する補強層の一例としてカーカス層を示すものである。なお、図１はタイヤセンターラインＣＬの一方側の部分のみを示しているが、この空気入りタイヤはタイヤセンターラインＣＬの他方側にも対応する構造を有している。

図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含む２層のカーカス層４が装架され、そのカーカス層４の端部がビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。図２に示すように、各カーカス層４は引き揃えられた複数本の補強コードＣをコートゴムＲで被覆してシート状に形成されたものである。カーカス層４の補強コードとしては、例えば、ポリエステルコード等の有機繊維コードが好ましく使用される。ビードコア５の外周上には高硬度のゴム組成物からなるビードフィラー６が配置され、該ビードフィラー６がカーカス層４により包み込まれている。

トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。各ベルト層７は引き揃えられた複数本の補強コードをゴム被覆してシート状に形成されたものである。ベルト層７の補強コードとしては、例えば、スチールコードが好ましく使用される。

上記カーカス層４を備えた空気入りタイヤを製造するにあたって、先ず、図３に示すように、引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなる未加硫状態のカーカス層４を形成し、そのカーカス層４に対して針を用いて多数のプリッキング穴１１を形成する。プリキング穴１１は補強コードＣを避けるようにしてカーカス層４の全域に形成しても良いが、特にエア溜りが生じ易い部位だけに選択的に形成しても良い。ここでは、カーカス層４の幅方向の中央領域及び両端部領域、即ち、空気入りタイヤのトレッド部１及びビード部３に対応する領域にプリッキング穴１１が選択的に配置されている。また、良好なエア分散性を確保するために、プリキング穴１１の直径は例えば１ｍｍ〜２ｍｍの範囲に設定すると良い。

次に、図４及び図５に示すように、カーカス層４を貫通するように少なくとも１本の糸１２を該カーカス層４に縫い付ける。ここでは、糸１２がタイヤ幅方向に延在するように配置されている。糸４をカーカス層４に縫い付ける際、糸１２はプリッキング穴１１を介してカーカス層４を貫通させることができる。図５に示すように、糸１２はカーカス層４を貫通し、カーカス層４の両面側において該カーカス層４に沿って延在している。また、図６に示すように、カーカス層４の表面側の糸１２Ａと裏面側の糸１２Ｂを用い、表面側の糸１２Ａをカーカス層４に貫通させて裏面側の糸１２Ｂに掛け回すようにしたミシン縫いを行うことも可能であり、この場合、糸１２Ａ，１２Ｂをプリッキング穴１１に必ずしも挿入する必要はない。

このようにして糸１２を備えたカーカス層４を形成した後、成形ドラム上にカーカス層４を含む各種のタイヤ構成部材を巻き付けて円筒状の１次成形体を成形し、ベルト層７を含むトレッドリングの内側で１次成形体をトロイダル形状に膨張させ、その１次成形体をトレッドリングの内側に圧着することにより、糸１２を備えたカーカス層４を含むグリーンタイヤを成形する。しかる後、グリーンタイヤを金型内で加硫することにより、所望の空気入りタイヤを得ることができる。

上述のように引き揃えられた複数本の補強コードＣをコートゴムＲで被覆してなるシート状のカーカス層４を備えた空気入りタイヤを製造するにあたって、カーカス層４を貫通するように少なくとも１本の糸１２を該カーカス層４に縫い付けることにより、その糸１２に基づいてカーカス層４の界面に残留するエアを分散させることができ、しかも糸１２はカーカス層４を貫通しているためエアがカーカス層４の一方の面側から他方の面側へ移動することも許容される。そのため、カーカス層４の界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。また、カーカス層４を貫通するように少なくとも１本の糸１２を該カーカス層４に縫い付けた場合、タイヤ成形工程において糸１２が離脱したり、位置ずれを起こしたりすることはないので、タイヤ成形工程を円滑に行うことができるという利点もある。

また、上述した空気入りタイヤの製造方法では、シート状のカーカス層４に複数のプリッキング穴１１を形成し、糸１２がプリッキング穴１１を介してカーカス層４を貫通するようにしているが、この場合、プリッキング穴１１に基づいてグリーンタイヤの成形時や加硫時におけるエアの分散が促進される。しかも、プリッキング穴１１は糸１２の存在により成形時において塞がり難くなるので、ブリスター故障を更に効果的に抑制することができる。なお、エア分散性を高めるためにプリッキング穴１１を併せて設けることは有効であるが、このようなプリッキング穴１１は必ずしも必要ではない。

糸１２の破断強度は１００Ｎ以下、より好ましくは、１Ｎ〜５Ｎであると良い。この糸１２はエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないので、その破断強度の上限値を規制することでタイヤ成形工程におけるカーカス層４（補強層）の挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。糸１２の破断強度が大き過ぎるとタイヤ成形工程に悪影響を及ぼす恐れがある。但し、糸１２を剛性部材として利用することも可能であり、そのような場合は破断強度が１００Ｎを超えていても良い。

糸１２の構成材料は特に限定されるものではないが、例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の合成繊維の他、綿等の天然繊維を使用することができる。また、糸１２の総繊度は２５ｄｔｅｘ〜１７０ｄｔｅｘの範囲にあると良い。これにより、破断強度を低くすると共に、良好なエア分散性を確保することができる。更に、糸１２としてスチールコード等の無機繊維を使用することも可能である。

尚、上述した実施形態ではカーカス層４に対して糸１２を縫い付けた場合について説明したが、本発明は引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなるシート状の補強層を備えた空気入りタイヤに適用可能であり、そのようなシート状の補強層はベルト層やサイド補強層等を包含するものである。

タイヤサイズ２２５／６５Ｒ１７の空気入りタイヤを製造するにあたって、引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなるシート状のカーカス層を形成し、該シート状のカーカス層に複数のプリッキング穴を形成し、該プリッキング穴を介してカーカス層を貫通するように少なくとも１本の糸を該カーカス層に縫い付け、該糸を備えたカーカス層を用いて空気入りタイヤを製造した（実施例１）。糸としては、綿繊維からなり、総繊度が２９．５ｄｔｅｘである糸を使用した。この糸の破断強度は１Ｎである。また、カーカス層に糸を縫い付けなかったこと以外は実施例１と同じ方法により空気入りタイヤを製造した（従来例１）。

実施例１及び従来例１の製造方法により空気入りタイヤをそれぞれ９６本ずつ加硫し、加硫後に各タイヤにおけるブリスター故障の有無を検査し、ブリスター故障の発生率を求めた。その結果、実施例１のタイヤでは、従来例１との対比において、タイヤ内面においてブリスター故障の発生が減少していた。そして、実施例１におけるブリスター故障の発生率は従来例１におけるブリスター故障の発生率の約１４％であった。

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４カーカス層
５ビードコア
６ビードフィラー
７ベルト層
１１プリッキング穴
１２糸
Ｃ補強コード
Ｒコートゴム

Claims

引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなるシート状の補強層を備えた空気入りタイヤにおいて、前記補強層を貫通するように該補強層に縫い付けられた少なくとも１本の糸を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
前記糸が合成繊維、天然繊維又は無機繊維であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記糸の破断強度が１００Ｎ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記補強層がカーカス層である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。
引き揃えられた複数本のコードをゴム被覆してなるシート状の補強層を形成し、該補強層を貫通するように少なくとも１本の糸を該補強層に縫い付け、前記糸を備えた前記補強層を含むグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを加硫することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
前記シート状の補強層に複数のプリッキング穴を形成し、前記糸が前記プリッキング穴を介して前記補強層を貫通するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記糸が合成繊維、天然繊維又は無機繊維であることを特徴とする請求項５又は６に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記糸の破断強度が１００Ｎ以下であることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記補強層がカーカス層であることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。