JP4277984B2 - 空気入りタイヤ及びその解体方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リサイクルやリトレッドを考慮した空気入りタイヤ及びその解体方法に関し、さらに詳しくは、ゴム層の分離を容易にした空気入りタイヤ及びその解体方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、使用済み製品のリサイクルが重要視されているが、再生物質の物性を低下させずにリサイクル率を向上するために、異なる材料同士を互いに混ざらないように分離することが要求されている。また、リサイクルの費用や処理時間を節約するために、材料の分離が簡単であることも要求されている。
【０００３】
ところで、一般的な空気入りタイヤは、ゴム材料と、スチールや有機繊維等のコードとから構成されている。このような空気入りタイヤでは、リサイクルに際して以下のような問題がある。
【０００４】
即ち、タイヤを粉砕してから材料を分離することが一般に行われているが、スチールコードは物理的に分離可能であるものの、有機繊維コードは細切れになってゴム中に混入し、異種ゴムは互いに混ざり合ってしまう。そのため、破砕されたゴムを後処理して分離するための設備が必要であり、その処理に多大な時間を要することになる。また、低物性の材料が混入すると再生物質の物性が低下することになる。
【０００５】
一方、高温で軟化する物質を部材間に配置し、リサイクル時に高温の加熱処理を施して部材を分離する方法も考えられるが、この場合、加熱により再生物質が劣化する恐れがある。
【０００６】
これに対して、トレッド部にタイヤ周方向に対する角度が０°であるコードを螺旋状に巻回して埋設し、このコードを横方向に引き抜くことでトレッド部のゴム層を分離する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
しかしながら、このようにタイヤ周方向に対する角度が０°であるコードを利用したゴム層の分離構造では、タイヤの周方向の伸びがコードの伸びに依存し、その許容伸び量が制限される。そのため、上記分離構造は、タイヤ成形工程において伸び量が小さい部分にしか適用することができないという制約がある。また、コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けるには、タイヤ成形工程でコードを連続的に巻き付けることが必要であり、生産性が悪いという欠点もある。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−１５４９３９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ゴム層の分離を容易にし、リサイクル性やリトレッド性に優れた空気入りタイヤ及びその解体方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、ゴム層の境界に、少なくとも１本のコードを折り返しながら面状に配列し、前記コードの配列方向をタイヤ周方向に対して交差させると共に、そのコード間にゴム部分を介在させてなる仕切り層を埋設し、更には、前記コードの端末位置をタイヤ表面に表示するか、前記コードの一部をタイヤ表面に露出させるか、或いは、タイヤ表面に突出部分を形成し、該突出部分に前記コードの一部を埋設したことを特徴とするものである。
【００１１】
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解体方法は、ゴム層の境界に、少なくとも１本のコードを折り返しながら面状に配列し、前記コードの配列方向をタイヤ周方向に対して交差させると共に、そのコード間にゴム部分を介在させてなる仕切り層を埋設した空気入りタイヤを解体する方法であって、前記仕切り層のコードを該仕切り層の面方向に引き抜き、そのコード間に介在するゴム部分を順次切断することにより、該仕切り層に隣接するゴム層を分離することを特徴とするものである。但し、仕切り層のコードの引き抜き方向は、コード間に介在するゴム部分を切断しながらコードの引き抜きが許容される方向であれば良く、厳密に解釈されるものではない。
【００１２】
本発明では、空気入りタイヤのリサイクルやリトレッドに際して、仕切り層のコードを該仕切り層の面方向に引き抜き、そのコード間に介在するゴム部分を順次切断することにより、該仕切り層に隣接するゴム層を容易に分離することができる。
【００１３】
しかも、仕切り層を構成するコードは、タイヤ周方向に対して交差する方向に延在しているので、タイヤ成形工程においてタイヤ周方向に大きな伸び変形を受ける部分にも上記分離構造を適用することができる。また、コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付ける場合とは異なって、予めゴム被覆された仕切り層を作製しておき、これをタイヤ成形工程で未加硫タイヤに組み込むことが可能であるので、空気入りタイヤの生産性を低下させることもない。
【００１４】
本発明において、タイヤ成形工程におけるタイヤの周方向の伸び変形を十分に許容するために、仕切り層を構成するコードのタイヤ周方向に対する配列角度は１０°〜９０°であることが好ましい。また、ゴム層の分離作業を容易にするために、仕切り層のコード間隔は５ｍｍ以下、より好ましくは３ｍｍ以下であると良い。
【００１５】
上記空気入りタイヤでは、仕切り層のコードを引き抜き端を容易に知見できることが望まれる。そのため、コードの端末位置をタイヤ表面に表示したり、コードの一部をタイヤ表面に露出させたり、或いは、タイヤ表面に突出部分を形成し、該突出部分にコードの一部を埋設することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１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において、１はタイヤ本体、２はトレッドゴム層、３はタイヤ本体のビード部に埋設された環状のビードコアである。但し、タイヤ本体１において、カーカス層やベルト層等の補強層の表示は省略してある。
【００１８】
図１に示すように、タイヤ本体１とトレッドゴム層２との境界には、面状の仕切り層４が埋設されている。この仕切り層４は、タイヤ周方向に対して交差する方向に延在する少なくとも１本のコードＣを含み、そのコードＣを反復的に折り返した構造を有している。特に、コードＣのタイヤ周方向に対する配列角度は１０°〜９０°の範囲に設定され、仕切り層４におけるコードＣの相互間隔は５ｍｍ以下に設定されている。
【００１９】
図２（ａ），（ｂ）は仕切り層を抽出して示すものである。仕切り層４は、図２（ａ）に示すように、コードＣの相互間にゴム部分Ｒを介在させた状態でタイヤ内に埋設される。一方、図２（ｂ）に示すように、タイヤ解体時にはゴム部分Ｒを切断するようにコードＣを引き抜くことで仕切り層４は引き裂かれる。
【００２０】
このように構成される空気入りタイヤを解体する場合、先ず仕切り層４のコードＣの端末を露出させ、トレッドゴム層２の一部をタイヤ表面から仕切り層４のコード表面の深さまでコードＣの延在する方向に取り除き、次いでコードＣをタイヤ周方向又はそれに準じた方向に引き抜く。これにより、コードＣの相互間に介在するゴム部分を順次切断し、仕切り層４に隣接するトレッドゴム層２を容易に分離することができる（図３参照）。ここで、仕切り層４のコード間隔が５ｍｍ超であると、ゴム層の分離作業性が低下する。
【００２１】
リトレッドの場合、タイヤ本体１のベルト層とトレッドゴム層２との間に仕切り層４を設けるようにするが、その分離界面が適度に荒れるため、リトレッドの前処理としてタイヤ本体１に対して表面切削作業や表面荒らし作業を行う必要が無くなるという利点がある。
【００２２】
上記空気入りタイヤはリサイクル性やリトレッド性に優れているだけでなく、製造上の利点も有している。つまり、仕切り層４を構成するコードＣは、タイヤ周方向に対して交差する方向に延在しているので、タイヤ成形工程においてタイヤ周方向に大きな伸び変形を受ける部分では、その伸び変形に追従することができる。例えば、ベルト層のように、タイヤ周方向に対するコード角度が１０°以上５４．７°未満の場合、タイヤ周方向の伸び変形に伴ってコード角度が０°の方向に変化することが可能であるので、その伸び変形に追従することができる。一方、タイヤ周方向に対するコード角度が５４．７°以上９０°未満の場合、タイヤ周方向の伸び変形に伴ってコード角度が９０°の方向に変化することが可能であるので、その伸び変形に追従することができる。また、コード角度が５４．７°や９０°の場合は、タイヤ周方向の伸び変形に伴ってコード間隔が広がる方向に変形することが可能である。そのため、上記分離構造はタイヤ成形工程において大きな伸び変形を受ける部分にも適用することができる。但し、仕切り層４を構成するコードＣのタイヤ周方向に対する配列角度が１０°未満であると、伸び変形に対する追従性が低下する。
【００２３】
また、上記分離構造では、予めゴム被覆された仕切り層４を作製しておき、これをタイヤ成形工程で未加硫タイヤに組み込むことが可能である。つまり、コードＣを折り返してタイヤ周方向に対して交差する方向に配列させたシート状の仕切り層４を作製しておき、これをタイヤ成形工程で使用される成形ドラムの周囲に巻き付けるようにすれば良い。これにより、従来のようにコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付ける場合とは異なって、空気入りタイヤの生産性を低下させることはない。
【００２４】
図４は、本発明の他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４において、１１はトレッド部、１２はサイドウォール部、１３はビード部である。図４に示すように、左右一対のビード部１３，１３間にはカーカス層１４が装架され、そのカーカス層１４の端部がビードコア１５の廻りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。また、トレッド部１１におけるカーカス層１４の外周側にはベルト層１６が埋設されている。なお、１７はトレッドゴム層、１８はサイドウォールゴム層である。
【００２５】
上記空気入りタイヤにおいて、ベルト層１６とトレッドゴム層１７との境界、及び、カーカス層１４とサイドウォールゴム層１８との境界にはそれぞれ面状の仕切り層１９Ａ，１９Ｂが埋設されている。これら仕切り層１９Ａ，１９Ｂは、タイヤ周方向に対して交差する方向に延在する少なくとも１本のコードＣを含み、そのコードＣを反復的に折り返した構造を有している。特に、コードＣのタイヤ周方向に対する配列角度は１０°〜９０°の範囲に設定され、仕切り層１９Ａ，１９ＢにおけるコードＣの相互間隔は５ｍｍ以下に設定されている。仕切り層１９Ａ，１９Ｂにおいて、コードＣの相互間にはゴム部分が介在している。
【００２６】
ベルト層１６とトレッドゴム層１７との間に配置された仕切り層１９Ａは、タイヤ幅方向外側のエッジ部がサイドウォール側まで延長し、仕切り層１９Ｂの端部と接触している。そのため、仕切り層１９Ａによりベルト層１６とトレッドゴム層１７とを分離した際に、仕切り層１９Ｂのエッジ部が露出するようになっている。
【００２７】
このように構成される空気入りタイヤをリサイクルする場合、仕切り層１９ＡのコードＣの端末を露出させ、トレッドゴム層１７の一部をタイヤ表面から仕切り層１９Ａのコード表面の深さまでコードＣの延在する方向に取り除き、次いでコードＣをタイヤ周方向又はそれに準じた方向に引き抜く。これにより、コードＣの相互間に介在するゴム部分を順次切断し、仕切り層１９Ａに隣接するトレッドゴム層１７を容易に分離することができる。
【００２８】
その後、仕切り層１９ＢのコードＣの端末を露出させ、サイドウォールゴム層１８の一部をタイヤ表面から仕切り層１９Ｂのコード表面の深さまでコードＣの延在する方向に取り除き、次いでコードＣをタイヤ周方向又はそれに準じた方向に引き抜く。これにより、コードＣの相互間に介在するゴム部分を順次切断し、仕切り層１９Ｂに隣接するサイドウォールゴム層１８を容易に分離することができる。
【００２９】
このようにゴム層を分離するための仕切り層は、空気入りタイヤの任意の部位に配置することが可能であり、上述した部位の他に、例えば、ベルト層とカーカス層との間にも配置することができる。
【００３０】
図５〜図９はそれぞれ仕切り層を構成するコードの埋設構造を示すものである。これらコードの埋設構造は、コードの引き抜き端の知見を容易にするものである。
【００３１】
図５において、タイヤ表面２１には溝２２が形成され、仕切り層を構成するコードＣは溝２２を横切るように埋設されている。そのため、コードＣの一部がタイヤ表面２１に露出している。図６では、コードＣの端末がタイヤ表面２１から突出している。
【００３２】
図７において、タイヤ表面２１にはコードＣの端末位置を表示するためのマーキング２３が設けられている。このようなマーキングは、黒色以外に色付けられたゴムで形成したり、印刷によって形成することができる。また、コードＣが延在する方向を矢印で刻印しても良い。図８では、マーキング２３の近傍でコードＣの端末がループ状に配置されている。そのため、コードＣの端末の引き出しが容易である。また、コードＣが延在する方向を数字や文字でタイヤ表面２１に打刻あるいはマーキングにて表示しても良い。
【００３３】
図９において、タイヤ表面２１には突出部分２４が形成され、その突出部分２４にコードＣの端末が埋設されている。そのため、突出部分２４を切り取ることで、コードＣの端末を容易に見つけることができる。
【００３４】
本発明において、仕切り層を構成するコードは、単一で用いても良く、２本又は３本を引き揃えて用いても良い。つまり、１本のコードを反復的に折り返すことで仕切り層を形成しても良く、２本又は３本のコードを引き揃えつつ反復的に折り返すことで仕切り層を形成しても良い。また、仕切り層はタイヤ周方向に連続的に形成しても良いが、タイヤ周方向に分割しても良い。つまり、複数枚の仕切り層を互いに隣接させてタイヤ周方向に環状に配置しても良い。
【００３５】
仕切り層を構成するコードの材質は、特に限定されるものではなく、スチールコード及び有機繊維コードのいずれを使用しても良いが、ゴム層の分離が主な目的であるので、軽量化のために有機繊維コードを用いると良い。コードは撚られていても、撚られていなくても良く、モノフィラメントでもマルチフィラメントでも良く、更には波形状や螺旋形状に型付けされたものでも良く、ゴム部分を引き裂く前に切れない程度の強度を備えていれば良い。また、コードの断面形状は円形でも偏平形状でも良い。なお、仕切り層を構成するコードは折り返されて略並列に配置されるが、その並列状態のコードに他のコードを織り込んでも良い。その場合、仕切り層を構成するコードの破断強度を織り込まれる他のコードの破断強度よりも大きくすれば良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ゴム層の境界に、少なくとも１本のコードを折り返しながら面状に配列し、前記コードの配列方向をタイヤ周方向に対して交差させると共に、そのコード間にゴム部分を介在させてなる仕切り層を埋設したから、ゴム層の分離を容易にし、リサイクル性やリトレッド性に優れた空気入りタイヤを提供することができる。
【００３７】
また、仕切り層を構成するコードは、タイヤ周方向に対して交差する方向に延在しているので、タイヤ成形工程においてタイヤ周方向に大きな伸び変形を受ける部分にも上記分離構造を適用することができる。更に、コードをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付ける場合とは異なって、予めゴム被覆された仕切り層を作製しておき、これをタイヤ成形工程で未加硫タイヤに組み込むことが可能であるので、空気入りタイヤの生産性を低下させることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】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。
【図２】図１の空気入りタイヤにおける仕切り層を抽出して示し、（ａ）は引き裂き前の断面図であり、（ｂ）は引き裂き状態の断面図である。
【図３】図１の空気入りタイヤからトレッドゴム層を分離した状態を示す斜視断面図である。
【図４】本発明の他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。
【図５】仕切り層を構成するコードの埋設構造の一例を示す斜視断面図である。
【図６】仕切り層を構成するコードの埋設構造の一例を示す斜視断面図である。
【図７】仕切り層を構成するコードの埋設構造の一例を示す斜視断面図である。
【図８】仕切り層を構成するコードの埋設構造の一例を示す斜視断面図である。
【図９】仕切り層を構成するコードの埋設構造の一例を示す斜視断面図である。
【符号の説明】
１ タイヤ本体
２ トレッドゴム層
３ ビードコア
４ 仕切り層
Ｃ コード
Ｒ ゴム部分

Claims (11)

  1. ゴム層の境界に、少なくとも１本のコードを折り返しながら面状に配列し、前記コードの配列方向をタイヤ周方向に対して交差させると共に、そのコード間にゴム部分を介在させてなる仕切り層を埋設した空気入りタイヤであって、前記コードの端末位置をタイヤ表面に表示した空気入りタイヤ。
  2. ゴム層の境界に、少なくとも１本のコードを折り返しながら面状に配列し、前記コードの配列方向をタイヤ周方向に対して交差させると共に、そのコード間にゴム部分を介在させてなる仕切り層を埋設した空気入りタイヤであって、前記コードの一部をタイヤ表面に露出させた空気入りタイヤ。
  3. ゴム層の境界に、少なくとも１本のコードを折り返しながら面状に配列し、前記コードの配列方向をタイヤ周方向に対して交差させると共に、そのコード間にゴム部分を介在させてなる仕切り層を埋設した空気入りタイヤであって、タイヤ表面に突出部分を形成し、該突出部分に前記コードの一部を埋設した空気入りタイヤ。
  4. 前記コードのタイヤ周方向に対する配列角度が１０°〜９０°である請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  5. 前記仕切り層のコード間隔が５ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
  6. ゴム層の境界に、少なくとも１本のコードを折り返しながら面状に配列し、前記コードの配列方向をタイヤ周方向に対して交差させると共に、そのコード間にゴム部分を介在させてなる仕切り層を埋設した空気入りタイヤを解体する方法であって、前記仕切り層のコードを該仕切り層の面方向に引き抜き、そのコード間に介在するゴム部分を順次切断することにより、該仕切り層に隣接するゴム層を分離するようにした空気入りタイヤの解体方法。
  7. 前記コードのタイヤ周方向に対する配列角度が１０°〜９０°である請求項６に記載の空気入りタイヤの解体方法。
  8. 前記仕切り層のコード間隔が５ｍｍ以下である請求項６又は請求項７に記載の空気入りタイヤの解体方法。
  9. 前記コードの端末位置をタイヤ表面に表示した請求項６〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤの解体方法。
  10. 前記コードの一部をタイヤ表面に露出させた請求項６〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤの解体方法。
  11. タイヤ表面に突出部分を形成し、該突出部分に前記コードの一部を埋設した請求項６〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤの解体方法。
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