JP2019111674A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易にストリップの幅の変動が抑えられたタイヤの製造方法の提供。【解決手段】本製造方法は、未加硫のゴム組成物からなるストリップ１４を準備する工程、上記ストリップ１４に紫外線を照射して硬化ストリップ１４ａを得る工程、及び上記硬化ストリップ１４ａを巻き回す工程を含む。好ましくは、上記硬化ストリップを得る工程における紫外線の照度と照射時間との積は２０Ｊ／ｃｍ２以上であり、より好ましくは、この紫外線の照度と照射時間との積は１２０Ｊ／ｃｍ２以上である。好ましくは、上記硬化ストリップを得る工程における紫外線の照度と照射時間との積は６００Ｊ／ｃｍ２以下であり、より好ましくは、この紫外線の照度と照射時間との積は３８０Ｊ／ｃｍ２以下である。【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。

タイヤの製造では、成形工程においてタイヤのローカバーが形成され、加硫工程においてこのローカバーがモールドにて加硫される。成形工程では、未加硫ゴムからなる帯状のストリップが用意される。このストリップが、ドラム又は剛体コアの上に巻かれる。これにより、サイドウォールやトレッド等のタイヤの構成部材が形成される。ストリップを巻くことによるタイヤの製造方法の一例が、特開２０１５−７１２６１公報に開示されている。

特開２０１５−７１２６１公報

タイヤの構成部材を精度良く形成するには、ストリップをドラムに巻く際に、ストリップの幅を一定に保つことが重要となる。ストリップは未加硫ゴムよりなるため、軟質である。ストリップがアプリケーターからドラムに巻かれる際に、その幅が変動することが起こりうる。ドラムの回転速度とアプリケーターからのストリップの供給速度とを調整することで、ストリップの幅を一定に保つ方法がある。しかし、この方法では、幅の調整が容易ではない。容易にストリップの幅の変動を抑える製造方法が望まれている。

本発明の目的は、容易にストリップの幅の変動が抑えられたタイヤの製造方法の提供にある。

本発明に係るタイヤの製造方法は、未加硫のゴム組成物からなるストリップを準備する工程、上記ストリップに紫外線を照射して硬化ストリップを得る工程、及び上記硬化ストリップを巻き回す工程を含む。

好ましくは、上記硬化ストリップを得る工程における紫外線の照度と照射時間との積は２０Ｊ／ｃｍ^２以上である。より好ましくは、この紫外線の照度と照射時間との積は１２０Ｊ／ｃｍ^２以上である。

好ましくは、上記硬化ストリップを得る工程における紫外線の照度と照射時間との積は６００Ｊ／ｃｍ^２以下である。より好ましくは、この紫外線の照度と照射時間との積は３８０Ｊ／ｃｍ^２以下である。

好ましくは、上記硬化ストリップを得る工程における紫外線の照度が４Ｗ／ｃｍ^２以上１２Ｗ／ｃｍ^２以下であり、紫外線の照射時間は１０秒以上９０秒以下である。

本発明に係るタイヤの製造装置は、未加硫のゴム組成物からなるストリップを準備するためのストリップ形成機、このストリップに紫外線を照射して硬化ストリップを作る紫外線照射器、及び硬化ストリップを巻き回す積層器を備える。

本発明に係るタイヤの製造方法では、ストリップは、ドラムに巻き回される前にその表面に紫外線が照射される。この紫外線照射により、ストリップの表面が硬化する。この表面が硬化したストリップ（硬化ストリップ）は、その幅が変動しにくい。この製造方法では、硬化ストリップをドラムに巻き回す際にも、幅の変動が抑えられている。この製造方法では、タイヤの構成部材が、容易に精度良く形成されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの製造方法で使用される製造装置の一部が示された模式図である。 図２は、図１のストリップ形成機で形成されるストリップの一部が拡大された斜視図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの製造方法のための製造装置２の一部が示された模式図である。図において、矢印Ｘで表される方向がこの装置２の前方であり、この逆の方向が後方である。矢印Ｙで表される方向がこの装置２の上方向であり、この逆の方向が下方向である。この図には、ストリップ形成機４、搬送ロール６、紫外線照射器８、アプリケーター１０及びドラム１２が示されている。この図には、ストリップ形成機４で形成されるストリップ１４も示されている。

ストリップ形成機４は、未加硫のゴム組成物からなるストリップ１４を形成する。ストリップ形成機４は、押出器１６と一対のカレンダーロール１８とを備える。

押出器１６は、シリンダー２０とスクリュー２２とを備える。シリンダー２０は円筒状である。シリンダー２０には、ストリップ１４の材料となる未加硫のゴム組成物２４をシリンダー２０内に投入するための、投入口２６が設けられている。スクリュー２２は、シリンダー２０内に位置する。スクリュー２２は、回転しうる。スクリュー２２の回転により、シリンダー２０内のゴム組成物２４は、シリンダー２０の先端から押し出される。

一対のカレンダーロール１８は、押出器１６の下流側に位置する。これらのカレンダーロール１８は回転しうる。この回転により、押出器１６から押し出されたゴム組成物２４は、これらのカレンダーロール１８の間を通される。カレンダーロール１８は、ゴム組成物２４を圧延し帯状に成形する。

図２には、ストリップ形成機４で形成されたストリップ１４の一部が、拡大されて示されている。ストリップ１４は、所定の厚み及び幅を有する。ストリップ１４の厚みＴは、例えば１ｍｍ程度である。ストリップ１４の幅Ｗは、例えば２０ｍｍ程度である。このストリップ１４は、搬送ロール６により、紫外線照射器８に送られる。

紫外線照射器８は、搬送ロール６上のストリップ１４に紫外線を照射する。この照射により、ストリップ１４の表面が硬化して、硬化ストリップ１４ａが得られる。この紫外線照射器８では、紫外線の強度は調整できる。紫外線照射器８とストリップ１４との距離、紫外線の照射時間及びストリップ１４の移動速度も調整可能である。この実施形態では、紫外線照射器８とストリップ１４との距離は、５ｃｍとされている。

アプリケーター１０は、紫外線照射器８の下流に位置する。アプリケーター１０は、コンベア３６及び図示されない駆動部を備えている。コンベア３６は、硬化ストリップ１４ａを前方から後方に搬送する。駆動部は、コンベア３６を移動させることができる。駆動部により、コンベア３６の先端は、前後方向、上下方向及びドラム１２の軸方向に移動されうる。これにより、アプリケーター１０は、硬化ストリップ１４ａをフォーマーのドラム１２の外面の所定の位置まで運ぶ。

ドラム１２は円筒状を呈する。ドラム１２は軸を中心に、図１の矢印Ａの方向に回転できる。硬化ストリップ１４ａは、このドラム１２上で巻回される。これにより、サイドウォールやトレッド等のタイヤの構成部材が形成される。またドラム１２上には、カーカスやベルト等の他のタイヤの構成部材も積層される。

この実施形態では、アプリケーター１０及びドラム１２が、硬化ストリップ１４ａを巻き回して積層する、積層器３８を構成する。積層器は、この構成に限られない。例えば積層器が、アプリケーターと剛体コアとから構成されていてもよい。このとき、硬化ストリップ１４ａは、剛体コアの周りに巻き回される。

本発明の係るタイヤの製造方法は、ローカバーを形成する成形工程及びタイヤを得る加硫工程を含む。成形工程はさらに、ストリップ１４を準備する工程、硬化ストリップ１４ａを得る工程、及び硬化ストリップ１４ａを巻き回す工程を含む。これらの工程には、図１の装置２が使用される。

ストリップ１４を準備する工程では、ストリップ形成機４が使用される。未加硫のゴム組成物２４がシリンダー２０内に入れられ、スクリュー２２が回転される。ゴム組成物２４が押出器１６の先端から押し出される。このゴム組成物２４が、回転する一対のカレンダーロール１８の間を通される。ゴム組成物２４が成形されて、帯状のストリップ１４となる。このストリップ１４が、カレンダーロール１８から送り出される。搬送ロール６が回転して、ストリップ１４が紫外線照射器８の位置まで搬送される。

硬化ストリップ１４ａを得る工程では、紫外線照射器８の紫外線の強度及び紫外線照射器８とストリップ１４との距離が所望の値に設定され、紫外線照射器８からストリップ１４に向けて紫外線が照射される。ストリップ１４の、紫外線照射器８と対向する表面が、硬化する。これにより、硬化ストリップ１４ａが得られる。この硬化ストリップ１４ａが、アプリケーター１０に送られる。

硬化ストリップ１４ａを巻き回す工程では、硬化ストリップ１４ａがアプリケーター１０により、ドラム１２の外面の所望の位置まで送られる。硬化ストリップ１４ａの先端がドラム１２の外面に載せられる。アプリケーター１０が硬化ストリップ１４ａを送り出しつつ、ドラム１２が図１の矢印Ａの方向に回転する。これにより、硬化ストリップ１４ａがドラム１２の周りに巻き回される。図示されないが、このときアプリケーター１０は、ドラム１２の軸方向（図１の紙面の垂直方向）にも動く。これにより、硬化ストリップ１４ａが螺旋状に巻き回される。アプリケーター１０の動きを制御することで、ドラム１２の周りに例えばトレッドが積層される。

図１では、硬化ストリップ１４ａが直接ドラム１２の外面上に巻き回される図となっている。実際は、ドラム１２の外面には、タイヤの他の構成部材が既に積層されている場合が多い。例えば、硬化ストリップ１４ａの巻き回しによりトレッドを積層する場合、カーカスやバンド等の構成部材は、既にドラム１２上に積層されている。ドラム１２上でこれらの構成部材が組合わされて、ローカバーが形成される。

加硫工程では、ローカバーがモールドに入れられる。ローカバーはモールド内で加圧および加熱される。加圧と加熱とにより、ローカバーのゴム組成物がキャビティ内を流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。

以下、本発明の作用効果が説明される。

本発明に係るタイヤの製造方法では、ストリップ１４は、ドラム１２に巻き回される前に、その表面に紫外線が照射される。この紫外線照射により、ストリップ１４の表面が硬化し、硬化ストリップ１４ａが得られる。硬化ストリップ１４ａは、その幅が変動しにくい。この製造方法では、アプリケーター１０で硬化ストリップ１４ａをドラム１２に巻き回す際にも、幅の変動が抑えられている。この製造方法では、硬化ストリップ１４ａの幅の変動を抑えるのに、ドラム１２の回転速度とアプリケーター１０からのストリップ１４の供給速度を調整する必要はない。この方法は、容易である。この製造方法では、タイヤの構成部材が、容易に精度良く形成されうる。

硬化ストリップ１４ａの表面の硬さが高いほど、巻き回しの際の硬化ストリップ１４ａの幅の変動は小さくなる。ストリップ１４の表面の硬さは、ストリップに照射された紫外線の照度と照射時間の積の値（露光量Ｐ）が大きいほど、高くなる。ストリップ１４に紫外線を照射するときの露光量Ｐは、２０Ｊ／ｃｍ^２以上が好ましい。露光量Ｐを２０Ｊ／ｃｍ^２以上とすることで、硬化ストリップ１４ａの幅の変動が効果的に抑えられる。この製造方法では、タイヤの構成部材を精度良く形成することができる。この観点から、露光量Ｐは１２０Ｊ／ｃｍ^２以上がより好ましく、１８０Ｊ／ｃｍ^２以上がさらに好ましい。

硬化ストリップ１４ａの硬化が進み過ぎると、ドラム１２への巻き回しの際に、硬化ストリップ１４ａの貼り付けが十分でない部分が生じうる。これは、タイヤの構成部材の形成精度の低下や製造不良の要因となりうる。ストリップ１４に紫外線を照射するときの露光量Ｐは、８４０Ｊ／ｃｍ^２以下が好ましい。露光量Ｐを８４０Ｊ／ｃｍ^２以下とすることで、貼り付け性能の低下が抑えられる。この製造方法では、タイヤの構成部材を精度良く形成することができる。この観点から、露光量Ｐは６００Ｊ／ｃｍ^２以下がより好ましく、３８０Ｊ／ｃｍ^２以下がさらに好ましい。

ストリップ１４に紫外線を照射するときの紫外線の照度Ｌは、４Ｗ／ｃｍ^２以上が好ましい。照度Ｌを４Ｗ／ｃｍ^２以上とすることで、ストリップ１４を十分硬化させるのに必要な時間が抑えられる。この製造方法では、良好な生産性が維持されている。照度Ｌは１２Ｗ／ｃｍ^２以下が好ましい。照度Ｌを１２Ｗ／ｃｍ^２以下とすることで、ストリップ１４の硬化が急激に進み過ぎることが防止される。この製造方法では、このストリップ１４の硬化を精度よくコントロールできる。

ストリップ１４に紫外線を照射する時間Ｔは、９０秒以下が好ましい。照度Ｔを９０秒以下とすることで、良好な生産性が維持されている。時間Ｔは１０秒以上が好ましい。照度Ｌを１０秒以上とすることで、ストリップ１４の硬化を精度よくコントロールできる。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
上記のストリップを準備する工程で示された方法で、幅Ｗが２０ｍｍ、厚みＴが１ｍｍのストリップが形成された。このストリップに、上記硬化ストリップを得る工程で示され方法で、紫外線が照射された。このときのストリップに照射された紫外線の照度及び照射時間、並びにこれらの積が表１に示されている。紫外線照射器とストリップとの距離は、５ｃｍと設定された。得られた硬化ストリップが上記硬化ストリップを巻き回す工程で示された方法で、フォーマーのドラム上に巻き回された。このドラムの周長は１４００ｍｍであった。巻き回しの速度は、１５００ｍｍ／ｓｅｃであった。

［比較例１］
ストリップに紫外線を照射しないことの他は実施例１と同様にして、ストリップがドラムに巻き回された。

［実施例２−２５］
照度と照射時間とを表１−７の通りとした他は実施例１と同様にして、硬化ストリップがドラムに巻き回された。

［幅変動］
それぞれの実施例及び比較例において、１０ｍの長さの硬化ストリップ（比較例１の場合はストリップ）をドラムの周りに巻き付け、その最大幅と最小幅との差を計測した。その結果が表１−７に示されている。値が小さいほど幅変動が小さい。値が小さいほど好ましい。

［貼り付け性］
それぞれの実施例及び比較例において、１０ｍの長さの硬化ストリップ（比較例１の場合はストリップ）のドラムへの巻き付けを１０回試行した。それぞれについて、貼り付け不良が発生している部分の有無が確認された。いずれの試行においても貼り付け不良が発生しなかった場合をＡ、貼り付け不良が確認できた試行の数が３以下の場合をＢ、貼り付け不良が確認できた試行の数が４以上の場合をＣとして、この結果が表１−７に示されている。Ａ、Ｂ、Ｃの順に好ましい。

表１−７に示されたとおり、この製造方法では、ストリップの幅の変動が効果的に抑えられている。このことから、本発明の優位性は明らかである。

以上説明された製造方法は、種々のタイヤの製造に適用されうる。

２・・・製造装置
４・・・ストリップ形成機
６・・・搬送ロール
８・・・紫外線照射器
１０・・・アプリケ−ター
１２・・・ドラム
１４・・・ストリップ
１６・・・押出器
１８・・・カレンダーロール
２０・・・シリンダー
２２・・・スクリュー
２４・・・ゴム組成物
２６・・・投入孔
３６・・・コンベア
３８・・・積層器

Claims (7)

1. 未加硫のゴム組成物からなるストリップを準備する工程、
   上記ストリップに紫外線を照射して硬化ストリップを得る工程
   及び
   上記硬化ストリップを巻き回す工程
   を含むタイヤの製造方法。
2. 上記硬化ストリップを得る工程における紫外線の照度と照射時間との積が２０Ｊ／ｃｍ^２以上である、請求項１に記載のタイヤの製造方法。
3. 上記紫外線の照度と照射時間との積が１２０Ｊ／ｃｍ^２以上である、請求項２に記載のタイヤの製造方法。
4. 上記硬化ストリップを得る工程における紫外線の照度と照射時間との積が６００Ｊ／ｃｍ^２以下である、請求項１から３のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
5. 上記紫外線の照度と照射時間との積が３８０Ｊ／ｃｍ^２以下である、請求項４に記載のタイヤの製造方法。
6. 上記硬化ストリップを得る工程における紫外線の照度が４Ｗ／ｃｍ^２以上１２Ｗ／ｃｍ^２以下であり、紫外線の照射時間が１０秒以上９０秒以下である請求項２から５のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
7. 未加硫のゴム組成物からなるストリップを準備するためのストリップ形成機、このストリップに紫外線を照射して硬化ストリップを作る紫外線照射器、及び硬化ストリップを巻き回す積層器を備えるタイヤの製造装置。

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