JP3785254B2 - トレッド部材の製造方法及び空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトレッド部材の製造方法及び空気入りタイヤの製造方法に係り、空気入りタイヤに用いるトレッド部材の製造方法及び空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、氷上及び雪上の性能を高めたタイヤとしてスタッドレスタイヤが使用されている。
【０００３】
この種のスタッドレスタイヤのトレッドには、雪上性能を高めるために複数のブロックからなるブロックパターンが形成されている。
【０００４】
氷上性能を高めるために、この種のスタッドレスタイヤのトレッドには、氷路面との摩擦力を得るために通常のタイヤと比較して柔軟なゴム材を使用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
氷上性能をより高めるために、トレッドのゴム材をより柔らかくすることも考えられるが、ブロック剛性の低下、耐摩耗性の低下等の問題が生じるので限度がある。また、サイプを多用することも考えられるが、偏摩耗やブロック剛性の低下につながるため、サイプの多用にも限界がある。
【０００６】
他方、トレッド表面に比較的浅い細溝を多数形成した空気入りタイヤが提案されているが、摩耗によりこの細溝は消滅するため、細溝によるウエット性能及び氷上性能の向上は走行の初期段階にしか得られない。
【０００７】
そこで、トレッドを性質の異なる層の積層構造、例えば、耐摩耗性の異なるゴム層をタイヤ幅方向に沿って積層した構造、またはゴム層と不織布をタイヤ幅方向に沿って積層した構造とすると、走行によって、耐摩耗性の低いゴム層を耐摩耗性の高いゴム層よりも低く、または不織布の層をゴム層よりも低くして、トレッド表面に浅い細溝を形成、維持してウエット性能及び氷上性能を向上させることが考えられる。
【０００８】
しかし、トレッドを従来の押出機の口金による押出しにて成形する方法では、このような積層構造のトレッドを製造できない。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮し、性質の異なる層の積層構造とされたトレッドに用いるトレッド部材を効率的に製造することのできるトレッド部材の製造方法及び空気入りタイヤの製造方法を提供することが目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のトレッド部材の製造方法は、互いに性質の異なる複数種類のシート状部材を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴としている。
【００１１】
次に、請求項１に記載のトレッド部材の製造方法の作用を説明する。
先ず、最初の工程では、互いに性質の異なる複数種類のシート状部材を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する。
【００１２】
次に、所定の間隔で配置されたリングカッタ等を用いて積層シート部材を複数の帯にカットする。
【００１３】
その後、帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させると、性質の異なる層の積層構造とされた厚肉のトレッド部材が容易に得られる。
【００１４】
請求項２に記載のトレッド部材の製造方法は、加硫することにより高耐摩耗性ゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物からなる第１のシート状部材と、加硫することにより前記高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材又はゴム以外の材料からなり前記高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い第３のシート状部材の何れか一方と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴としている。
【００１５】
次に、請求項２に記載のトレッド部材の製造方法の作用を説明する。
先ず、最初の工程では、加硫することにより高耐摩耗性ゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物からなる第１のシート状部材と、加硫することにより高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材又はゴム以外の材料からなり前記高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い第３のシート状部材の何れか一方と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する。
【００１６】
次に、所定の間隔で配置されたリングカッタ等を用いて積層シート部材を複数の帯にカットする。
【００１７】
その後、帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させると、加硫することにより高耐摩耗性ゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物からなる第１のシート状部材と、加硫することにより高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材又はゴム以外の材料からなり高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い第３のシート状部材の何れか一方と、の積層構造とされた厚肉のトレッド部材が容易に得られる。
【００１８】
このトレッド部材を加硫すると、高耐摩耗性ゴムからなる層と、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層と、が交互に隣り合うゴム弾性を有したトレッド部材（加硫済み）となる。
【００１９】
高耐摩耗性ゴムからなる層と、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層と、を比較すると、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の方が高耐摩耗性ゴムよりも摩耗の進展速度は早い。
【００２０】
したがって、このトレッド部材をトレッドに用いた空気入りタイヤを走行させて、トレッド表面が摩耗すると、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の部分が高耐摩耗性ゴムからなる層よりも低くなり、トレッド表面に比較的深さが浅く細い溝が多数出現する。このようにして出現した溝により、排水性及びエッジ効果が得られ、空気入りタイヤのウエット性能及び氷上性能が向上する。
【００２１】
また、摩耗初期のみならず、摩耗が進行してもこの状態を維持することが可能であるため、ウエット性能及び氷上性能の向上を継続的に図ることができる。
【００２２】
また、摩耗してトレッドの接地面にあらわれる低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の厚さは、高耐摩耗性のゴムからなる層の厚さよりも薄い事が好ましい。高耐摩耗性のゴムからなる層が厚くなり過ぎると、接地面の水が溝まで届きにくくなり、排水性が向上せずにウエット性能及び氷上性能が向上しない。逆に、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層が厚くなり過ぎてしまう場合には、高耐摩耗性のゴムからなる層の厚さが小さくなるので実接地面積が減少し、ウエット性能及び氷上性能と耐摩耗性が低下する。
【００２３】
したがって、摩耗してトレッドの接地面にあらわれる高耐摩耗性のゴムからなる層の厚さと、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の厚さとの比率は、高耐摩耗性のゴムからなる層の厚さを１００とした場合、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の厚さを５〜４０にすることが好ましい。
【００２４】
また、摩耗してトレッドの接地面にあらわれる低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の厚さを０．０５mm未満にすると、トレッド表面が摩耗してもトレッド表面に溝が生じ難くなり、高耐摩耗性のゴムからなる層の厚さを５．０mm以上にすると、高耐摩耗性のゴムからなる層の厚が厚いため、溝までの距離が長くなり、接地面の水が溝まで届きにくく、ウエット性能及び氷上性能が向上しない。
【００２５】
ゴムの耐摩耗性に差をつける方法としては、ゴムの硬度を変える方法を上げることができるが、ゴムの種類を変えても良い。一例として、高耐摩耗性のゴムを発泡率０％の通常ゴムとし、低耐摩耗性のゴムを発泡ゴムとする。
【００２６】
なお、ゴムの耐摩耗性の高い低いは、例えば、ＪＩＳ Ｋ ６２６４に従って、ランボーン試験を標準試験条件（速度８０ｍ／ｍｉｎ、スリップ率３０％、負荷荷重４０Ｎ、落砂量２０ｇ／ｍｉｎ）で行って測定することができる。
【００２７】
高耐摩耗性のゴムと、低耐摩耗性のゴムとは、３度（ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠し、室温にて測定した値。）以上の硬度差を付けることが好ましく、５度以上の硬度差を付ける事がさらに好ましい。
【００２８】
請求項３に記載のトレッド部材の製造方法は、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、前記未加硫ゴム組成物を加硫して得られた加硫済みゴム組成物よりも強度の低い低強度シート状部材と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴としている。
【００２９】
次に、請求項３に記載のトレッド部材の製造方法の作用を説明する。
先ず、最初の工程では、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、前記未加硫ゴム組成物を加硫して得られた加硫済みゴム組成物よりも強度の低い低強度シート状部材と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する。
【００３０】
次に、所定の間隔で配置されたリングカッタ等を用いて積層シート部材を複数の帯にカットする。
【００３１】
その後、帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させると、未加硫ゴムシート状部材と低強度シート状部材との積層構造とされた厚肉のトレッド部材が容易に得られる。
【００３２】
このトレッド部材を加硫すると、加硫済みゴム組成物からなる層（即ちゴム層）と、低強度シート状部材からなる層と、が交互に隣り合うゴム弾性を有したトレッド部材（加硫済み）となる。
【００３３】
このトレッド部材からなるトレッドを変形させると、低強度シート状部材からなる層がゴム層から剥離したり、低強度シート状部材からなる層自身が破壊されたりしてゴム層とゴム層との間に溝が形成される。
【００３４】
なお、ここでいう低強度とは、曲げ、引張、圧縮、剪断等の少なくとも一つの強度が低いことを言いう。
【００３５】
このようにして出現した溝により、排水性及びエッジ効果が得られ、空気入りタイヤのウエット性能及び氷上性能が向上する。
【００３６】
請求項４に記載のトレッド部材の製造方法は、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、液体によって溶解する材料からなる溶解性シート状部材と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴としている。
【００３７】
次に、請求項４に記載のトレッド部材の製造方法の作用を説明する。
先ず、最初の工程では、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、液体によって溶解する材料からなる溶解性シート状部材と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する。
【００３８】
次に、所定の間隔で配置されたリングカッタ等を用いて積層シート部材を複数の帯にカットする。
【００３９】
その後、帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させると、未加硫ゴムシート状部材と溶解性シート状部材との積層構造とされた厚肉のトレッド部材が容易に得られる。
【００４０】
このようにして得られた未加硫のトレッド部材を加硫すると、加硫済みゴム組成物からなる層（即ちゴム層）と、溶解性シート状部材からなる層（以後、溶解層という）とが交互に隣り合うゴム弾性を有したトレッド部材（加硫済み）となる。
【００４１】
トレッド部材に液体を付与すると、付与された液体により溶解層が溶解してゴム層とゴム層との間に溝が形成される。
【００４２】
例えば、溶解層を水によって溶解する材質で形成すると、路面の水によって溶解層が溶けるので、ウエット路面や氷路面を走行したときに水によって溝を形成することができ、走行当初から高いウエット性能及び氷上性能が得られ、高いウエット性能及び氷上性能が摩耗末期まで継続して得られる。
【００４３】
なお、タイヤ製造後、トレッドに液体を付与して溶解層を溶かし、当初から溝を形成することもできる。
【００４４】
液体は、溶解層を溶かすことのできるものであれば水以外であっても良く、溶解層も水以外の液体で溶けるような材質であっても良い。
【００４５】
なお、溶解層を、水溶性の繊維からなる繊維層としても良い。溶解層を水溶性の繊維からなる繊維層とすると、水分を吸収し易く、素早く溶ける。
【００４６】
また、トレッドの接地面にあらわれる溶解層の厚さは、ゴム層の厚さよりも薄い事が好ましい。ゴム層が厚くなり過ぎると、接地面の水が溝まで届きにくくなり、排水性が向上せずにウエット性能及び氷上性能が向上しない。逆に、溶解層が厚くなり過ぎてしまう場合には、ゴム層の厚さが小さくなるので実接地面積が減少し、ウエット性能及び氷上性能と耐摩耗性が低下する。
【００４７】
したがって、トレッドの接地面にあらわれるゴム層の厚さと、溶解層の厚さとの比率は、ゴム層の厚さを１００とした場合、溶解層の厚さを５〜４０にすることが好ましい。
【００４８】
また、ゴム層の厚さを５．０mm以上にすると、ゴム層の厚が厚いため、溝までの距離が長くなり、接地面の水が溝まで届きにくく、ウエット性能及び氷上性能が向上しない。
【００４９】
さらに、本発明で製造されたトレッド部材を用いれば、ブレードを用いずに溶解層の厚み、即ち溶解性シート状部材の厚みを設定するのみで溝を所望の幅に設定することができる。即ち、ブレードよりもはるかに薄い溶解性シート状部材を用いることにより、タイヤ製造上に問題を生じさせずに従来よりも幅狭の溝を簡単に形成することができ、接地面積の低下を抑えることができる。
【００５０】
ここで、従来では、ブロック等の陸部に複数のサイプ（摩耗末期まで消滅しないように溝深さは深い）を形成すると、ブロック内の剛性に偏りが生じてブロック内の接地圧が不均一になり、これによって偏摩耗を発生する問題や、サイプで分割された小ブロックが接地時に倒れ込むことにより各小ブロックに偏摩耗を発生する問題等があった。一方、本発明で製造されたトレッド部材を用いれば、比較的浅めの溝を形成できるので、ブロック内の剛性に偏りが生じるのを抑えることができ、また、溝と溝との間の小ブロックの倒れ込みを抑えることができるので、上記各偏摩耗の発生を抑えることができる。
【００５１】
請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のトレッド部材の製造方法によって得られたトレッド部材を、補強層と共に未加硫のカーカスのクラウン部に貼りつけて加硫を行い空気入りタイヤを製造することを特徴としている。
【００５２】
次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法の作用を説明する。
請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法では、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のトレッド部材の製造方法によって得られたトレッド部材を、補強層（例えば、ベルト等）と共に未加硫のカーカスのクラウン部に貼りつけ、これを所定のモールドに装填して加硫を行うことにより性質の異なる層の積層構造とされたトレッドを有する空気入りタイヤが得られる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図１乃至図８にしたがって説明する。
【００５４】
本実施形態の空気入りタイヤ１０は、一対のビードコア間にトロイド状をなして跨がるカーカスのクラウン部外周に補強層としてのベルトとトレッドとを順次配置したラジアル構造の空気入りタイヤである。なお、トレッド以外の内部構造は、一般のラジアルタイヤの構造と変わりないので説明は省略する。
【００５５】
図１に示すように、トレッド１２には、複数本の周方向溝１４及びこの周方向溝１４と交差する複数本の横溝１６とによって複数のブロック１８が形成されている。
【００５６】
トレッド１２は、直接路面に接地する上層のキャップ部１２Ａと、このキャップ部１２Ａのタイヤ内方に隣接して配置される下層のベース部１２Ｂとから構成されており、いわゆるキャップ・ベース構造とされている。
【００５７】
図２に示すように、キャップ部１２Ａは、耐摩耗性の低いゴム層２０と耐摩耗性の高いゴム層２２とがタイヤ幅方向（矢印Ｗ方向）に交互に積層されている。
【００５８】
次に、上記キャップ部１２Ａに用いられるトレッド部材を製造する装置を説明する。
【００５９】
図３には、シート状部材供給部２１が示されている。シート状部材供給部２１には、加硫することにより高耐摩耗性ゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物からなる第１のシート状部材２４をロール状に巻き付けた軸２１Ａと、加硫することにより高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材２６をロール状に巻き付けた軸２１Ｂとが上下方向に交互に複数設けられている。
【００６０】
これらの軸２１Ａ及び軸２１Ｂの矢印Ａ方向側には、第１のシート状部材２４と第２のシート状部材２６と交互に貼り合わせ積層シート部材２８とする一対の挟持ローラ２１Ｃが配置されている。
【００６１】
図４には、積層シート部材２８を搬送するコンベア３０、積層シート部材２８を複数の帯状部材３２とするリングカッタ３４、及びコンベア３０の積層シート部材搬送方向下流側に配置されて帯状部材３２の向きを９０度変更する変更ローラ３６が示されている。
【００６２】
このリングカッタ３４は、図示しないモータで回転される軸３８に円盤状のカッタ４０が間隔をおいて固定されているものである。
【００６３】
また、変更ローラ３６は、各帯状部材３２に対応して設けられている。
図５に示すように、変更ローラ３６は、下方へ向かうに従って小径となるテーパーローラ３６Ａと、上方に向かうに従って小径となるテーパーローラ３６Ｂと、から構成されており、テーパーローラ３６Ａとテーパーローラ３６Ｂとの間に形成される斜めの隙間に帯状部材３２を通過させることによって帯状部材３２を捩じる役目をしている。なお、テーパーローラ３６Ａ及びテーパーローラ３６Ｂは、回転自在としても良く、モータ等で回転させても良い。
【００６４】
変更ローラ３６の矢印Ａ方向側には、図６に示すように、複数の帯状部材３２を重ね合わせてトレッド部材４２を形成する一対のローラ４４が立設されている。
【００６５】
ローラ４４の矢印Ａ方向には、トレッド部材４２を搬送する搬送ローラ４６が配置されている。
【００６６】
次に、上記キャップ部１２Ａに用いられるトレッド部材の製造手順を説明する。
【００６７】
先ず、シート状部材供給部２１の軸２１Ａ及び軸２１Ｂから、第１のシート状部材２４及び第２のシート状部材２６を引き出し、挟持ローラ２１Ｃを通過させて第１のシート状部材２４と第２のシート状部材２６とを交互に重ね合わせて積層シート部材２８とする。
【００６８】
次に、この積層シート部材２８をコンベア３０で搬送しながらリングカッタ３４で切断し、複数の帯状部材３２を得る。
【００６９】
各帯状部材３２を変更ローラ３６を介して向きを９０度変更し、一対のローラ４４の間を通過させて各帯状部材３２を互いに密着させると、肉厚のトレッド部材４２が得られる。
【００７０】
次に、このようにして得られた長尺状のトレッド部材４２を、図７に示すように、従来通り、補強層（例えば、ベルト等）４８、ベース部１２Ｂとなる帯状の未加硫ゴム部材５０と共に未加硫のカーカス５２のクラウン部に貼りつけて生タイヤを成形し、これをモールド５４に装填して加硫を行うことにより、図２に示すような耐摩耗性の低いゴム層２０と耐摩耗性の高いゴム層２２とがタイヤ幅方向に交互に積層されたキャップ部１２Ａが得られる。
【００７１】
なお、トレッド部材４２は、図７に示すように、周方向溝１４を形成するためのモールド５４の突起部５６に対向する部分を薄く形成することが好ましい。トレッド部材４２のゲージを部分的に変えるには、リングカッタ３４のカッタ４０の間隔を変えて、帯状部材３２の幅を変えれば良い。
【００７２】
走行によりトレッド１２の表面が摩耗すると、耐摩耗性の低いゴム層２０が耐摩耗性の高いゴム層２２よりも摩耗が進展するので、図８に示すように、耐摩耗性の高いゴム層２２部分に比較して耐摩耗性の低いゴム層２０部分が低くなり、トレッド１２表面に比較的深さが浅く細い溝５８が多数出現する。このようにして出現する溝５８はタイヤ周方向に沿って延びた形状となり、複数出現した溝５８により排水性が得られ、ウエット性能及び氷上性能が向上する。
【００７３】
なお、摩耗初期のみならず、摩耗が進行してもこの状態を維持することが可能であるため、ウエット性能及び氷上性能の向上を継続的に図ることができる。
【００７４】
また、横方向の摩擦係数が向上するため、コーナリング時の横滑り効果も得られる。
【００７５】
なお、第１のシート状部材２４を加硫することによって通常の発泡していないゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物から構成し、第２のシート状部材２６を加硫することにより発泡ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物（通常のゴム組成物の他に周知のように発泡剤（及び発泡助剤）が含まれており、加硫を行うと、ゴム中にガスが発生して無数の独立気泡を有した発泡ゴムとなるもの。）から構成しても良い。これにより、通常の発泡していないゴムからなるゴム層と、発泡ゴムからなる発泡ゴム層とが交互に積層された構造のトレッドが得られる。
【００７６】
発泡ゴムは、発泡していないゴムと比較して耐摩耗性が低いため、走行によりトレッドが摩耗すると、発泡ゴム層が発泡していないゴム層よりも低くなり、溝が形成される。
【００７７】
また、加硫することにより高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材２６の代わりに、ゴム以外の材料からなり耐摩耗性の高いゴム層２２よりも耐摩耗性の低い第３のシート状部材を用いてトレッド部材４０を形成しても良い。
【００７８】
また、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、この未加硫ゴム組成物を加硫して得られた加硫済みゴム組成物よりも強度の低い低強度シート状部材と、を用い、これらを積層して得られた積層シート部材によってトレッド部材４０を形成しても良い。このトレッド部材４０からなるトレッド１２を備えた空気入りタイヤ１０を走行させ（または、表面を適度に荒らした回転ドラムに押し当てて回転させても良い。）、トレッド１２を繰り返し変形させると、低強度シート状部材からなる層が破壊されて踏面側から剥離し、低強度シート状部材からなる層がゴム層よりも低くなり、溝が形成される。
【００７９】
ゴム層よりも強度の低い低強度シート状部材としては、例えば、不織布が好ましい。
【００８０】
不織布は、引張、圧縮、剪断等に対して異方性が小さいことが好ましい。
不織布を構成するフィラメント繊維の材質としては、綿、レーヨン、セルロースなどの天然高分子繊維、脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、芳香族ポリアミドなどの合成高分子繊維、及びカーボン繊維、ガラス繊維、スチールワイヤのうちから選択した一種又は複数種の繊維を混合することが出来るが他の材質の繊維であっても良い。
【００８１】
不織布に適用する繊維の直径又は最大径は、０．１〜１００μｍの範囲が好ましく、断面形状は円状のもの、又は円と異なる断面形状のもの、中空部を有するものを用いることが出来る。さらに、異なる材質を内層と外層に配置した芯鞘構造、或いは米字形、花弁形、層状形等の複合繊維も用いることができる。
【００８２】
また、不織布に使用する繊維の長さは、８mm以上が好ましい。
不織布の厚さは、０．０５mm〜２．０mmが好ましく（不織布の厚さは２０ｇ／ｃｍ2 の加圧下で測定した）、目付（１ｍ2 当たりの重量）は、１０〜３００ｇの範囲にあるのが好ましい。
【００８３】
また、繊維自身は、内層、外層を異なる素材とする２層構造の繊維も不織布の材料として使用することができる。
【００８４】
低強度シート状部材は不織布以外であっても良く、具体例としては、紙（ボール紙等も含む）等を上げることができるが、これら以外であっても良い。
【００８５】
また、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、液体によって溶解する材料からなる溶解性シート状部材と、を用い、これらを積層して得られた積層シート部材によってトレッド部材４０を形成しても良い。
【００８６】
このトレッド部材４０を用いて形成されたトレッド１２のキャップ部１２Ａは、ゴム層と、溶解性シート状部材からなる層（以後、溶解層という）と、が交互に積層された構造となる。
【００８７】
溶解層に液体を付与すると、付与された液体によって溶解層が溶解し、ゴム層とゴム層との間に溝が形成される。この方法によれば溶解層を完全に除去することができる。
【００８８】
なお、溶解層を、水によって溶解する材質からなる溶解性シート状部材で形成すると、路面の水によって溶解層が溶けるので、ウエット路面や氷路面を走行したときに水によって溝を形成することができ。
【００８９】
液体は、溶解層を溶かすことのできるものであれば水以外であっても良く、溶解層も水以外の液体で溶けるような材質であっても良い。
【００９０】
なお、水溶性の繊維からなる溶解性シート状部材を用いても良い。溶解層が水溶性の繊維からなる繊維層になると、水分を吸収し易く、素早く溶ける。
【００９１】
溶解性シート状部材の具体例としては、水溶性繊維からなる不織布を用いることができる。
【００９２】
水溶性繊維としては、ビニルアルコールユニットが５０モル％以上、平均重合度が１００〜３０００のケン化度８０％未満のポリビニルアルコール系ポリマーを原料とし、紡出後の繊維に対してホルマール化・アセタール化等の耐水性を付与する処理を行っていない繊維を用いることができる。
【００９３】
ビニルアルコールユニット及び酢酸ビニルユニット以外のユニットとしては、エチレン、アリルアルコール、イタコン酸、アクリル酸、無水マレイン酸等のポリビニルアルコールの結晶性を阻害するユニットが好ましい。
【００９４】
次に、水溶性繊維の製造方法を簡単に説明する。
先ず、ビニルアルコールユニットが７５モル％、酢酸ビニルユニットが２５モル％からなる平均重合度が５００のケン化度７５モル％のポリビニルアルコール系ポリマーとジメチルスルフォキド（ＤＭＳＯ）を混合し、窒素置換後減圧下にて十分に脱泡を行い、４５％のジメチルスルフォキド（ＤＭＳＯ）溶液を作製する。
【００９５】
次に、この紡糸原液を孔径φ０．１５mmの単孔ノズルより、２°Ｃのアセトン／ＤＭＳＯ（重量比：８５／１５）の混合溶液に湿式紡糸する。
【００９６】
その後、アセトン／ＤＭＳＯ（重量比：９５／５）の混合溶液中で４．５倍の延伸を行った後、アセトン中で十分にＤＭＳＯを除去し、８０°Ｃで乾燥を行うことでポリビニルアルコール系繊維が得られる。なお、このポリビニルアルコール系繊維は、１０°Ｃの水で溶解するものである。
【００９７】
なお、溶解性シート状部材としては、水溶性繊維からなる不織布以外であっても良く、例えば、水溶性繊維の材質をフィルム状に形成したもの、オブラート等を上げることができるが、これら以外であっても良い。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトレッド部材の製造方法によれば、性質の異なる層の積層構造とされたトレッドに用いるトレッド部材を極めて効率的に製造できる、という優れた効果を有する。
【００９９】
請求項２乃至請求項４に記載のトレッド部材の製造方法によれば、ウエット性能及び氷上性能に優れた空気入りタイヤに用いるトレッド部材を極めて効率的に製造できる、という優れた効果を有する。
【０１００】
また、本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、性質の異なる層の積層構造とされたトレッドを有する空気入りタイヤを効率的に製造できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの製造方法によって製造された空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
【図２】図１に示すトレッドのタイヤ幅方向に沿った拡大断面図である。
【図３】シート状部材供給部の側面図である。
【図４】コンベア、リングカッタ及び変更ローラの斜視図である。
【図５】変更ローラの拡大斜視図である。
【図６】帯状部材を重ね合わせてトレッド部材を形成するローラと搬送ローラの斜視図である。
【図７】生タイヤ及びモールドの断面図である。
【図８】摩耗したトレッドの拡大断面図である。
【符号の説明】
１２ トレッド
２０ ゴム層（低耐摩耗性ゴム）
２１Ｃ 挟持ローラ
２２ ゴム層（高耐摩耗性ゴム、加硫済みゴム組成物）
２４ 第１のシート状部材（未加硫ゴムシート状部材）
２６ 第２のシート状部材
２８ 積層シート部材
３４ リングカッタ
３６ 変更ローラ
４０ トレッド部材
【発明の属する技術分野】
本発明はトレッド部材の製造方法及び空気入りタイヤの製造方法に係り、空気入りタイヤに用いるトレッド部材の製造方法及び空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、氷上及び雪上の性能を高めたタイヤとしてスタッドレスタイヤが使用されている。
【０００３】
この種のスタッドレスタイヤのトレッドには、雪上性能を高めるために複数のブロックからなるブロックパターンが形成されている。
【０００４】
氷上性能を高めるために、この種のスタッドレスタイヤのトレッドには、氷路面との摩擦力を得るために通常のタイヤと比較して柔軟なゴム材を使用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
氷上性能をより高めるために、トレッドのゴム材をより柔らかくすることも考えられるが、ブロック剛性の低下、耐摩耗性の低下等の問題が生じるので限度がある。また、サイプを多用することも考えられるが、偏摩耗やブロック剛性の低下につながるため、サイプの多用にも限界がある。
【０００６】
他方、トレッド表面に比較的浅い細溝を多数形成した空気入りタイヤが提案されているが、摩耗によりこの細溝は消滅するため、細溝によるウエット性能及び氷上性能の向上は走行の初期段階にしか得られない。
【０００７】
そこで、トレッドを性質の異なる層の積層構造、例えば、耐摩耗性の異なるゴム層をタイヤ幅方向に沿って積層した構造、またはゴム層と不織布をタイヤ幅方向に沿って積層した構造とすると、走行によって、耐摩耗性の低いゴム層を耐摩耗性の高いゴム層よりも低く、または不織布の層をゴム層よりも低くして、トレッド表面に浅い細溝を形成、維持してウエット性能及び氷上性能を向上させることが考えられる。
【０００８】
しかし、トレッドを従来の押出機の口金による押出しにて成形する方法では、このような積層構造のトレッドを製造できない。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮し、性質の異なる層の積層構造とされたトレッドに用いるトレッド部材を効率的に製造することのできるトレッド部材の製造方法及び空気入りタイヤの製造方法を提供することが目的である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のトレッド部材の製造方法は、互いに性質の異なる複数種類のシート状部材を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴としている。
【００１１】
次に、請求項１に記載のトレッド部材の製造方法の作用を説明する。
先ず、最初の工程では、互いに性質の異なる複数種類のシート状部材を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する。
【００１２】
次に、所定の間隔で配置されたリングカッタ等を用いて積層シート部材を複数の帯にカットする。
【００１３】
その後、帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させると、性質の異なる層の積層構造とされた厚肉のトレッド部材が容易に得られる。
【００１４】
請求項２に記載のトレッド部材の製造方法は、加硫することにより高耐摩耗性ゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物からなる第１のシート状部材と、加硫することにより前記高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材又はゴム以外の材料からなり前記高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い第３のシート状部材の何れか一方と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴としている。
【００１５】
次に、請求項２に記載のトレッド部材の製造方法の作用を説明する。
先ず、最初の工程では、加硫することにより高耐摩耗性ゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物からなる第１のシート状部材と、加硫することにより高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材又はゴム以外の材料からなり前記高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い第３のシート状部材の何れか一方と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する。
【００１６】
次に、所定の間隔で配置されたリングカッタ等を用いて積層シート部材を複数の帯にカットする。
【００１７】
その後、帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させると、加硫することにより高耐摩耗性ゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物からなる第１のシート状部材と、加硫することにより高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材又はゴム以外の材料からなり高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い第３のシート状部材の何れか一方と、の積層構造とされた厚肉のトレッド部材が容易に得られる。
【００１８】
このトレッド部材を加硫すると、高耐摩耗性ゴムからなる層と、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層と、が交互に隣り合うゴム弾性を有したトレッド部材（加硫済み）となる。
【００１９】
高耐摩耗性ゴムからなる層と、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層と、を比較すると、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の方が高耐摩耗性ゴムよりも摩耗の進展速度は早い。
【００２０】
したがって、このトレッド部材をトレッドに用いた空気入りタイヤを走行させて、トレッド表面が摩耗すると、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の部分が高耐摩耗性ゴムからなる層よりも低くなり、トレッド表面に比較的深さが浅く細い溝が多数出現する。このようにして出現した溝により、排水性及びエッジ効果が得られ、空気入りタイヤのウエット性能及び氷上性能が向上する。
【００２１】
また、摩耗初期のみならず、摩耗が進行してもこの状態を維持することが可能であるため、ウエット性能及び氷上性能の向上を継続的に図ることができる。
【００２２】
また、摩耗してトレッドの接地面にあらわれる低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の厚さは、高耐摩耗性のゴムからなる層の厚さよりも薄い事が好ましい。高耐摩耗性のゴムからなる層が厚くなり過ぎると、接地面の水が溝まで届きにくくなり、排水性が向上せずにウエット性能及び氷上性能が向上しない。逆に、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層が厚くなり過ぎてしまう場合には、高耐摩耗性のゴムからなる層の厚さが小さくなるので実接地面積が減少し、ウエット性能及び氷上性能と耐摩耗性が低下する。
【００２３】
したがって、摩耗してトレッドの接地面にあらわれる高耐摩耗性のゴムからなる層の厚さと、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の厚さとの比率は、高耐摩耗性のゴムからなる層の厚さを１００とした場合、低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の厚さを５〜４０にすることが好ましい。
【００２４】
また、摩耗してトレッドの接地面にあらわれる低耐摩耗性ゴム層またはゴム以外の材料からなる低耐摩耗性の層の厚さを０．０５mm未満にすると、トレッド表面が摩耗してもトレッド表面に溝が生じ難くなり、高耐摩耗性のゴムからなる層の厚さを５．０mm以上にすると、高耐摩耗性のゴムからなる層の厚が厚いため、溝までの距離が長くなり、接地面の水が溝まで届きにくく、ウエット性能及び氷上性能が向上しない。
【００２５】
ゴムの耐摩耗性に差をつける方法としては、ゴムの硬度を変える方法を上げることができるが、ゴムの種類を変えても良い。一例として、高耐摩耗性のゴムを発泡率０％の通常ゴムとし、低耐摩耗性のゴムを発泡ゴムとする。
【００２６】
なお、ゴムの耐摩耗性の高い低いは、例えば、ＪＩＳ Ｋ ６２６４に従って、ランボーン試験を標準試験条件（速度８０ｍ／ｍｉｎ、スリップ率３０％、負荷荷重４０Ｎ、落砂量２０ｇ／ｍｉｎ）で行って測定することができる。
【００２７】
高耐摩耗性のゴムと、低耐摩耗性のゴムとは、３度（ＪＩＳ Ｋ６３０１に準拠し、室温にて測定した値。）以上の硬度差を付けることが好ましく、５度以上の硬度差を付ける事がさらに好ましい。
【００２８】
請求項３に記載のトレッド部材の製造方法は、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、前記未加硫ゴム組成物を加硫して得られた加硫済みゴム組成物よりも強度の低い低強度シート状部材と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴としている。
【００２９】
次に、請求項３に記載のトレッド部材の製造方法の作用を説明する。
先ず、最初の工程では、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、前記未加硫ゴム組成物を加硫して得られた加硫済みゴム組成物よりも強度の低い低強度シート状部材と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する。
【００３０】
次に、所定の間隔で配置されたリングカッタ等を用いて積層シート部材を複数の帯にカットする。
【００３１】
その後、帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させると、未加硫ゴムシート状部材と低強度シート状部材との積層構造とされた厚肉のトレッド部材が容易に得られる。
【００３２】
このトレッド部材を加硫すると、加硫済みゴム組成物からなる層（即ちゴム層）と、低強度シート状部材からなる層と、が交互に隣り合うゴム弾性を有したトレッド部材（加硫済み）となる。
【００３３】
このトレッド部材からなるトレッドを変形させると、低強度シート状部材からなる層がゴム層から剥離したり、低強度シート状部材からなる層自身が破壊されたりしてゴム層とゴム層との間に溝が形成される。
【００３４】
なお、ここでいう低強度とは、曲げ、引張、圧縮、剪断等の少なくとも一つの強度が低いことを言いう。
【００３５】
このようにして出現した溝により、排水性及びエッジ効果が得られ、空気入りタイヤのウエット性能及び氷上性能が向上する。
【００３６】
請求項４に記載のトレッド部材の製造方法は、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、液体によって溶解する材料からなる溶解性シート状部材と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴としている。
【００３７】
次に、請求項４に記載のトレッド部材の製造方法の作用を説明する。
先ず、最初の工程では、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、液体によって溶解する材料からなる溶解性シート状部材と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する。
【００３８】
次に、所定の間隔で配置されたリングカッタ等を用いて積層シート部材を複数の帯にカットする。
【００３９】
その後、帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させると、未加硫ゴムシート状部材と溶解性シート状部材との積層構造とされた厚肉のトレッド部材が容易に得られる。
【００４０】
このようにして得られた未加硫のトレッド部材を加硫すると、加硫済みゴム組成物からなる層（即ちゴム層）と、溶解性シート状部材からなる層（以後、溶解層という）とが交互に隣り合うゴム弾性を有したトレッド部材（加硫済み）となる。
【００４１】
トレッド部材に液体を付与すると、付与された液体により溶解層が溶解してゴム層とゴム層との間に溝が形成される。
【００４２】
例えば、溶解層を水によって溶解する材質で形成すると、路面の水によって溶解層が溶けるので、ウエット路面や氷路面を走行したときに水によって溝を形成することができ、走行当初から高いウエット性能及び氷上性能が得られ、高いウエット性能及び氷上性能が摩耗末期まで継続して得られる。
【００４３】
なお、タイヤ製造後、トレッドに液体を付与して溶解層を溶かし、当初から溝を形成することもできる。
【００４４】
液体は、溶解層を溶かすことのできるものであれば水以外であっても良く、溶解層も水以外の液体で溶けるような材質であっても良い。
【００４５】
なお、溶解層を、水溶性の繊維からなる繊維層としても良い。溶解層を水溶性の繊維からなる繊維層とすると、水分を吸収し易く、素早く溶ける。
【００４６】
また、トレッドの接地面にあらわれる溶解層の厚さは、ゴム層の厚さよりも薄い事が好ましい。ゴム層が厚くなり過ぎると、接地面の水が溝まで届きにくくなり、排水性が向上せずにウエット性能及び氷上性能が向上しない。逆に、溶解層が厚くなり過ぎてしまう場合には、ゴム層の厚さが小さくなるので実接地面積が減少し、ウエット性能及び氷上性能と耐摩耗性が低下する。
【００４７】
したがって、トレッドの接地面にあらわれるゴム層の厚さと、溶解層の厚さとの比率は、ゴム層の厚さを１００とした場合、溶解層の厚さを５〜４０にすることが好ましい。
【００４８】
また、ゴム層の厚さを５．０mm以上にすると、ゴム層の厚が厚いため、溝までの距離が長くなり、接地面の水が溝まで届きにくく、ウエット性能及び氷上性能が向上しない。
【００４９】
さらに、本発明で製造されたトレッド部材を用いれば、ブレードを用いずに溶解層の厚み、即ち溶解性シート状部材の厚みを設定するのみで溝を所望の幅に設定することができる。即ち、ブレードよりもはるかに薄い溶解性シート状部材を用いることにより、タイヤ製造上に問題を生じさせずに従来よりも幅狭の溝を簡単に形成することができ、接地面積の低下を抑えることができる。
【００５０】
ここで、従来では、ブロック等の陸部に複数のサイプ（摩耗末期まで消滅しないように溝深さは深い）を形成すると、ブロック内の剛性に偏りが生じてブロック内の接地圧が不均一になり、これによって偏摩耗を発生する問題や、サイプで分割された小ブロックが接地時に倒れ込むことにより各小ブロックに偏摩耗を発生する問題等があった。一方、本発明で製造されたトレッド部材を用いれば、比較的浅めの溝を形成できるので、ブロック内の剛性に偏りが生じるのを抑えることができ、また、溝と溝との間の小ブロックの倒れ込みを抑えることができるので、上記各偏摩耗の発生を抑えることができる。
【００５１】
請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のトレッド部材の製造方法によって得られたトレッド部材を、補強層と共に未加硫のカーカスのクラウン部に貼りつけて加硫を行い空気入りタイヤを製造することを特徴としている。
【００５２】
次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法の作用を説明する。
請求項５に記載の空気入りタイヤの製造方法では、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のトレッド部材の製造方法によって得られたトレッド部材を、補強層（例えば、ベルト等）と共に未加硫のカーカスのクラウン部に貼りつけ、これを所定のモールドに装填して加硫を行うことにより性質の異なる層の積層構造とされたトレッドを有する空気入りタイヤが得られる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態を図１乃至図８にしたがって説明する。
【００５４】
本実施形態の空気入りタイヤ１０は、一対のビードコア間にトロイド状をなして跨がるカーカスのクラウン部外周に補強層としてのベルトとトレッドとを順次配置したラジアル構造の空気入りタイヤである。なお、トレッド以外の内部構造は、一般のラジアルタイヤの構造と変わりないので説明は省略する。
【００５５】
図１に示すように、トレッド１２には、複数本の周方向溝１４及びこの周方向溝１４と交差する複数本の横溝１６とによって複数のブロック１８が形成されている。
【００５６】
トレッド１２は、直接路面に接地する上層のキャップ部１２Ａと、このキャップ部１２Ａのタイヤ内方に隣接して配置される下層のベース部１２Ｂとから構成されており、いわゆるキャップ・ベース構造とされている。
【００５７】
図２に示すように、キャップ部１２Ａは、耐摩耗性の低いゴム層２０と耐摩耗性の高いゴム層２２とがタイヤ幅方向（矢印Ｗ方向）に交互に積層されている。
【００５８】
次に、上記キャップ部１２Ａに用いられるトレッド部材を製造する装置を説明する。
【００５９】
図３には、シート状部材供給部２１が示されている。シート状部材供給部２１には、加硫することにより高耐摩耗性ゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物からなる第１のシート状部材２４をロール状に巻き付けた軸２１Ａと、加硫することにより高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材２６をロール状に巻き付けた軸２１Ｂとが上下方向に交互に複数設けられている。
【００６０】
これらの軸２１Ａ及び軸２１Ｂの矢印Ａ方向側には、第１のシート状部材２４と第２のシート状部材２６と交互に貼り合わせ積層シート部材２８とする一対の挟持ローラ２１Ｃが配置されている。
【００６１】
図４には、積層シート部材２８を搬送するコンベア３０、積層シート部材２８を複数の帯状部材３２とするリングカッタ３４、及びコンベア３０の積層シート部材搬送方向下流側に配置されて帯状部材３２の向きを９０度変更する変更ローラ３６が示されている。
【００６２】
このリングカッタ３４は、図示しないモータで回転される軸３８に円盤状のカッタ４０が間隔をおいて固定されているものである。
【００６３】
また、変更ローラ３６は、各帯状部材３２に対応して設けられている。
図５に示すように、変更ローラ３６は、下方へ向かうに従って小径となるテーパーローラ３６Ａと、上方に向かうに従って小径となるテーパーローラ３６Ｂと、から構成されており、テーパーローラ３６Ａとテーパーローラ３６Ｂとの間に形成される斜めの隙間に帯状部材３２を通過させることによって帯状部材３２を捩じる役目をしている。なお、テーパーローラ３６Ａ及びテーパーローラ３６Ｂは、回転自在としても良く、モータ等で回転させても良い。
【００６４】
変更ローラ３６の矢印Ａ方向側には、図６に示すように、複数の帯状部材３２を重ね合わせてトレッド部材４２を形成する一対のローラ４４が立設されている。
【００６５】
ローラ４４の矢印Ａ方向には、トレッド部材４２を搬送する搬送ローラ４６が配置されている。
【００６６】
次に、上記キャップ部１２Ａに用いられるトレッド部材の製造手順を説明する。
【００６７】
先ず、シート状部材供給部２１の軸２１Ａ及び軸２１Ｂから、第１のシート状部材２４及び第２のシート状部材２６を引き出し、挟持ローラ２１Ｃを通過させて第１のシート状部材２４と第２のシート状部材２６とを交互に重ね合わせて積層シート部材２８とする。
【００６８】
次に、この積層シート部材２８をコンベア３０で搬送しながらリングカッタ３４で切断し、複数の帯状部材３２を得る。
【００６９】
各帯状部材３２を変更ローラ３６を介して向きを９０度変更し、一対のローラ４４の間を通過させて各帯状部材３２を互いに密着させると、肉厚のトレッド部材４２が得られる。
【００７０】
次に、このようにして得られた長尺状のトレッド部材４２を、図７に示すように、従来通り、補強層（例えば、ベルト等）４８、ベース部１２Ｂとなる帯状の未加硫ゴム部材５０と共に未加硫のカーカス５２のクラウン部に貼りつけて生タイヤを成形し、これをモールド５４に装填して加硫を行うことにより、図２に示すような耐摩耗性の低いゴム層２０と耐摩耗性の高いゴム層２２とがタイヤ幅方向に交互に積層されたキャップ部１２Ａが得られる。
【００７１】
なお、トレッド部材４２は、図７に示すように、周方向溝１４を形成するためのモールド５４の突起部５６に対向する部分を薄く形成することが好ましい。トレッド部材４２のゲージを部分的に変えるには、リングカッタ３４のカッタ４０の間隔を変えて、帯状部材３２の幅を変えれば良い。
【００７２】
走行によりトレッド１２の表面が摩耗すると、耐摩耗性の低いゴム層２０が耐摩耗性の高いゴム層２２よりも摩耗が進展するので、図８に示すように、耐摩耗性の高いゴム層２２部分に比較して耐摩耗性の低いゴム層２０部分が低くなり、トレッド１２表面に比較的深さが浅く細い溝５８が多数出現する。このようにして出現する溝５８はタイヤ周方向に沿って延びた形状となり、複数出現した溝５８により排水性が得られ、ウエット性能及び氷上性能が向上する。
【００７３】
なお、摩耗初期のみならず、摩耗が進行してもこの状態を維持することが可能であるため、ウエット性能及び氷上性能の向上を継続的に図ることができる。
【００７４】
また、横方向の摩擦係数が向上するため、コーナリング時の横滑り効果も得られる。
【００７５】
なお、第１のシート状部材２４を加硫することによって通常の発泡していないゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物から構成し、第２のシート状部材２６を加硫することにより発泡ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物（通常のゴム組成物の他に周知のように発泡剤（及び発泡助剤）が含まれており、加硫を行うと、ゴム中にガスが発生して無数の独立気泡を有した発泡ゴムとなるもの。）から構成しても良い。これにより、通常の発泡していないゴムからなるゴム層と、発泡ゴムからなる発泡ゴム層とが交互に積層された構造のトレッドが得られる。
【００７６】
発泡ゴムは、発泡していないゴムと比較して耐摩耗性が低いため、走行によりトレッドが摩耗すると、発泡ゴム層が発泡していないゴム層よりも低くなり、溝が形成される。
【００７７】
また、加硫することにより高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材２６の代わりに、ゴム以外の材料からなり耐摩耗性の高いゴム層２２よりも耐摩耗性の低い第３のシート状部材を用いてトレッド部材４０を形成しても良い。
【００７８】
また、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、この未加硫ゴム組成物を加硫して得られた加硫済みゴム組成物よりも強度の低い低強度シート状部材と、を用い、これらを積層して得られた積層シート部材によってトレッド部材４０を形成しても良い。このトレッド部材４０からなるトレッド１２を備えた空気入りタイヤ１０を走行させ（または、表面を適度に荒らした回転ドラムに押し当てて回転させても良い。）、トレッド１２を繰り返し変形させると、低強度シート状部材からなる層が破壊されて踏面側から剥離し、低強度シート状部材からなる層がゴム層よりも低くなり、溝が形成される。
【００７９】
ゴム層よりも強度の低い低強度シート状部材としては、例えば、不織布が好ましい。
【００８０】
不織布は、引張、圧縮、剪断等に対して異方性が小さいことが好ましい。
不織布を構成するフィラメント繊維の材質としては、綿、レーヨン、セルロースなどの天然高分子繊維、脂肪族ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、芳香族ポリアミドなどの合成高分子繊維、及びカーボン繊維、ガラス繊維、スチールワイヤのうちから選択した一種又は複数種の繊維を混合することが出来るが他の材質の繊維であっても良い。
【００８１】
不織布に適用する繊維の直径又は最大径は、０．１〜１００μｍの範囲が好ましく、断面形状は円状のもの、又は円と異なる断面形状のもの、中空部を有するものを用いることが出来る。さらに、異なる材質を内層と外層に配置した芯鞘構造、或いは米字形、花弁形、層状形等の複合繊維も用いることができる。
【００８２】
また、不織布に使用する繊維の長さは、８mm以上が好ましい。
不織布の厚さは、０．０５mm〜２．０mmが好ましく（不織布の厚さは２０ｇ／ｃｍ2 の加圧下で測定した）、目付（１ｍ2 当たりの重量）は、１０〜３００ｇの範囲にあるのが好ましい。
【００８３】
また、繊維自身は、内層、外層を異なる素材とする２層構造の繊維も不織布の材料として使用することができる。
【００８４】
低強度シート状部材は不織布以外であっても良く、具体例としては、紙（ボール紙等も含む）等を上げることができるが、これら以外であっても良い。
【００８５】
また、未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、液体によって溶解する材料からなる溶解性シート状部材と、を用い、これらを積層して得られた積層シート部材によってトレッド部材４０を形成しても良い。
【００８６】
このトレッド部材４０を用いて形成されたトレッド１２のキャップ部１２Ａは、ゴム層と、溶解性シート状部材からなる層（以後、溶解層という）と、が交互に積層された構造となる。
【００８７】
溶解層に液体を付与すると、付与された液体によって溶解層が溶解し、ゴム層とゴム層との間に溝が形成される。この方法によれば溶解層を完全に除去することができる。
【００８８】
なお、溶解層を、水によって溶解する材質からなる溶解性シート状部材で形成すると、路面の水によって溶解層が溶けるので、ウエット路面や氷路面を走行したときに水によって溝を形成することができ。
【００８９】
液体は、溶解層を溶かすことのできるものであれば水以外であっても良く、溶解層も水以外の液体で溶けるような材質であっても良い。
【００９０】
なお、水溶性の繊維からなる溶解性シート状部材を用いても良い。溶解層が水溶性の繊維からなる繊維層になると、水分を吸収し易く、素早く溶ける。
【００９１】
溶解性シート状部材の具体例としては、水溶性繊維からなる不織布を用いることができる。
【００９２】
水溶性繊維としては、ビニルアルコールユニットが５０モル％以上、平均重合度が１００〜３０００のケン化度８０％未満のポリビニルアルコール系ポリマーを原料とし、紡出後の繊維に対してホルマール化・アセタール化等の耐水性を付与する処理を行っていない繊維を用いることができる。
【００９３】
ビニルアルコールユニット及び酢酸ビニルユニット以外のユニットとしては、エチレン、アリルアルコール、イタコン酸、アクリル酸、無水マレイン酸等のポリビニルアルコールの結晶性を阻害するユニットが好ましい。
【００９４】
次に、水溶性繊維の製造方法を簡単に説明する。
先ず、ビニルアルコールユニットが７５モル％、酢酸ビニルユニットが２５モル％からなる平均重合度が５００のケン化度７５モル％のポリビニルアルコール系ポリマーとジメチルスルフォキド（ＤＭＳＯ）を混合し、窒素置換後減圧下にて十分に脱泡を行い、４５％のジメチルスルフォキド（ＤＭＳＯ）溶液を作製する。
【００９５】
次に、この紡糸原液を孔径φ０．１５mmの単孔ノズルより、２°Ｃのアセトン／ＤＭＳＯ（重量比：８５／１５）の混合溶液に湿式紡糸する。
【００９６】
その後、アセトン／ＤＭＳＯ（重量比：９５／５）の混合溶液中で４．５倍の延伸を行った後、アセトン中で十分にＤＭＳＯを除去し、８０°Ｃで乾燥を行うことでポリビニルアルコール系繊維が得られる。なお、このポリビニルアルコール系繊維は、１０°Ｃの水で溶解するものである。
【００９７】
なお、溶解性シート状部材としては、水溶性繊維からなる不織布以外であっても良く、例えば、水溶性繊維の材質をフィルム状に形成したもの、オブラート等を上げることができるが、これら以外であっても良い。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトレッド部材の製造方法によれば、性質の異なる層の積層構造とされたトレッドに用いるトレッド部材を極めて効率的に製造できる、という優れた効果を有する。
【００９９】
請求項２乃至請求項４に記載のトレッド部材の製造方法によれば、ウエット性能及び氷上性能に優れた空気入りタイヤに用いるトレッド部材を極めて効率的に製造できる、という優れた効果を有する。
【０１００】
また、本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、性質の異なる層の積層構造とされたトレッドを有する空気入りタイヤを効率的に製造できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの製造方法によって製造された空気入りタイヤのトレッドの断面図である。
【図２】図１に示すトレッドのタイヤ幅方向に沿った拡大断面図である。
【図３】シート状部材供給部の側面図である。
【図４】コンベア、リングカッタ及び変更ローラの斜視図である。
【図５】変更ローラの拡大斜視図である。
【図６】帯状部材を重ね合わせてトレッド部材を形成するローラと搬送ローラの斜視図である。
【図７】生タイヤ及びモールドの断面図である。
【図８】摩耗したトレッドの拡大断面図である。
【符号の説明】
１２ トレッド
２０ ゴム層（低耐摩耗性ゴム）
２１Ｃ 挟持ローラ
２２ ゴム層（高耐摩耗性ゴム、加硫済みゴム組成物）
２４ 第１のシート状部材（未加硫ゴムシート状部材）
２６ 第２のシート状部材
２８ 積層シート部材
３４ リングカッタ
３６ 変更ローラ
４０ トレッド部材
Claims (5)
- 互いに性質の異なる複数種類のシート状部材を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、
前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、
前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴とするトレッド部材の製造方法。 - 加硫することにより高耐摩耗性ゴムとなる第１の未加硫ゴム組成物からなる第１のシート状部材と、加硫することにより前記高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い低耐摩耗性ゴムとなる第２の未加硫ゴム組成物からなる第２のシート状部材又はゴム以外の材料からなり前記高耐摩耗性ゴムよりも耐摩耗性の低い第３のシート状部材の何れか一方と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、
前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、
前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴とするトレッド部材の製造方法。 - 未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、前記未加硫ゴム組成物を加硫して得られた加硫済みゴム組成物よりも強度の低い低強度シート状部材と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、
前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、
前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴とするトレッド部材の製造方法。 - 未加硫ゴム組成物からなる未加硫ゴムシート状部材と、液体によって溶解する材料からなる溶解性シート状部材と、を互いに張り合わせて積層シート部材を形成する工程と、
前記積層シート部材を複数の帯にカットする工程と、
前記帯の向きを各々９０度変更して互いに密着させて厚肉のトレッド部材とする工程と、を有することを特徴とするトレッド部材の製造方法。 - 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のトレッド部材の製造方法によって得られたトレッド部材を、補強層と共に未加硫のカーカスのクラウン部に貼りつけて加硫を行い空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
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