JP4415966B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関し、さらに詳しくは、円筒状の熱可塑性樹脂フィルムを空気透過防止層に使用するときに、熱可塑性樹脂フィルムの内面のブリスターの発生を抑制するようにした空気入りタイヤの製造方法に関し、特に重荷重用タイヤに好適な空気入りタイヤの製造方法に関する。
チューブレスの空気入りタイヤには、そのタイヤ内面に空気透過防止層（インナーライナー）が一体にライニングされ、その材料として非透過性に優れたブチル系ゴムが使用されている。しかし、近年空気入りタイヤの軽量化の要請が強くなる中で、ブチル系ゴムは比重が大きく重いため軽量化を実現することが難しかった。このため、特許文献１は、ブチル系ゴムの代わりに比重が小さい熱可塑性樹脂フィルムを空気透過防止層に使用することを提案し、タイヤの軽量化を可能にしている。
しかし、熱可塑性樹脂フィルムは、ブチル系ゴムのようにエア吸収性がないため、未加硫タイヤの成形時にエアが抱き込まれると、それが加硫後に熱可塑性樹脂フィルムの内面にブリスターを発生するという問題がある。
加硫前のグリーンタイヤを成形するときは、図５（Ａ）に示すように成形ドラム２０上に先ず円筒状の熱可塑性樹脂フィルム６を被覆し、次いで図５（Ｂ）に示すようにタイゴムとして未加硫のゴムシート材７を熱可塑性樹脂フィルム６の上に１周にわたり巻き付けた後、その両端部をオーバーラップさせてスプライスし、段差状のスプライス部１１を形成する。この段差状のスプライス部１１には熱可塑性樹脂フィルム６との間に、図６に示すように、断面三角形のエア溜り１０が発生する。この状態で、その上にカーカス層５を積層してグリーンタイヤを成形し、これを加硫成形すると、エア溜り１０がゴム層の中に吸収しきれずにブリスターを発生する。ブリスターは、タイヤ内面の外観を著しく損なうだけでなく、使用中に熱可塑性樹脂フィルムの破れや剥離を生ずる原因となることがある。
特に、重荷重用タイヤのように加硫時に与えるカーカスリフト率が大きくて、カーカス層を構成するカーカスコードがインナーライナーへの食い込みを生じやすいタイヤの場合には、その食い込み防止のためゴムシート材を厚くしなければならないため、上述した不具合が一層発生しやすいという問題があった。
特開平８−２５８５０６号公報
本発明の目的は、空気透過防止層として円筒状の熱可塑性樹脂フィルムを使用する場合でも、エア溜りに起因するブリスターの発生を防止するようにした空気入りタイヤの製造方法、特に重荷重用空気入りタイヤに好適な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の製造方法は、成形ドラムに円筒状の熱可塑性樹脂フィルムを被覆し、該熱可塑性樹脂フィルムの上にタイゴムとして未加硫のゴムシート材を巻き付け、該ゴムシート材の上にカーカス層を巻き付ける空気入りタイヤの製造方法において、前記ゴムシート材を、タイヤ周方向に少なくとも２周巻き付けることを特徴とする。
本発明の空気入りタイヤの製造方法によれば、熱可塑性樹脂フィルムとカーカス層の間にタイゴムのゴムシート材を挿入するに当たり、そのゴムシート材を周方向に２周以上巻き付けるようにしたので、たとえタイゴム層を厚くする必要がある場合であっても、ゴムシート材の巻き付け回数に応じて調製することができるので、ゴムシート材の厚さを薄くすることができる。そしてゴムシート材を薄くするほどスプライス部の段差が小さくなり、グリーンタイヤに内包するエア量を少なくするので、ブリスターの発生を抑制することができる。
図１は、本発明により製造する空気入りタイヤとして重荷重用空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線方向の半断面図である。
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。ビード部３に埋設された左右一対のビードコア４間にカーカス層５が装架され、その両端部がそれぞれビードコア４の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。トレッド部１においては、カーカス層５の外側に、上下一対のベルト層８がタイヤ１周にわたって配置されている。空気入りタイヤの最内側には、空気透過防止層として円筒状の熱可塑性樹脂フィルム６が内貼りされ、熱可塑性樹脂フィルム６とカーカス層５の間に、接着層となるタイゴムがゴムシート材７として配置されている。
従来、上記構成の空気入りタイヤの製造方法においては、加硫前のグリーンタイヤを成形する際、最内層の熱可塑性樹脂フィルム６とその外周のゴムシート材７（タイゴムシート）を、上述したように、図５（Ａ）（Ｂ）において、成形ドラム２０上に円筒状の熱可塑性樹脂フィルム６を被覆し、次いで、熱可塑性樹脂フィルム６の上に未加硫のゴムシート材７をタイヤ周方向に巻き付け、その両端部をオーバーラップさせてスプライスする。次いで、カーカス層５をこのゴムシート材７の外周に１周にわたり巻き付けた後、筒状のカーカス層５の両端部に、左右一対のビードコア４を嵌め込み、それぞれビードコア４を包み込むようにカーカス層５の両端部が折り返され、その上にサイドゴムが積層されて一次グリーンタイヤが成形される。一次グリーンタイヤは、二次成形ドラムに移し換えられ、左右のビードコア４の間隔を狭めるように膨径され、そこでベルト層８やトレッドゴムが積層されて二次グリーンタイヤが成形され、これが金型に挿入されて加硫成形される。
背景技術の項で説明したように、従来の製造方法では、図６のように熱可塑性樹脂フィルム６の上にゴムシート材７を巻き付けたとき、スプライス部１１の段差部にエア溜り１０が形成されるため、加硫工程においてエア溜り１０に取り込まれたエアが膨張成長することにより、ブリスターが発生する不具合や、場合によっては二次グリーンタイヤを成形した後にエア溜りを通してエアが入り込み、長時間放置しておくと熱可塑性フィルムが脱落する不具合が起きることがあった。
しかるに、本発明の製造方法は、図２のように成形ドラム２０上に円筒状の熱可塑性樹脂フィルム６を被覆し、熱可塑性樹脂フィルム６の上に厚みの薄いゴムシート材７を少なくとも２周巻き付けることにより、ゴムシート材７の巻き始め端に隣接して形成されるエア溜り１０を小さくするようにしている。このため、内包するエア量が少なくなり加硫成形の際にエア溜り１０の周囲のゴムシート材７が、閉じ込められたエアをすべて吸収することが可能になりブリスターの発生を防止することができる。また、二次グリーンタイヤを成形した後のエアの入り込みを抑制し、熱可塑性樹脂フィルム６が脱落するのを防止することができる。
熱可塑性樹脂フィルム６の上にゴムシート材７を巻く回数は、少なくとも２周であり、好ましくは３〜１０周、巻き付けるようにするとよい。ゴムシート材７を少なくとも２周巻き付けることで、ゴムシート材７のシート厚さを１／２以下にすることができる。すなわち、ゴムシート材の巻き始め端に形成されるエア溜りの高さを１／２以下にし、エア溜りの断面三角形の面積を１／４〜１／２にすることができる。これにより、エア溜りのエア量を大幅に削減することができる。
本発明の製造方法で使用するゴムシート材７の厚さは、好ましくは０．２〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．４〜０．８ｍｍがよい。ゴムシート材７の厚さを０．２ｍｍ未満にすると、接着層として必要なタイゴム層の厚さに調製するためにゴムシート材７を巻回する回数が増え、これらのゴムシート材７の層間にエアを取り込みやすくなり、１．０ｍｍを超えると、ゴムシート材７の巻き始め端に形成されるエア溜り１０が大きくなる。
本発明の製造方法において、ゴムシート材を巻き付けた後の合計厚さ、すなわちタイゴム層の厚さを、好ましくは０．４〜５．０ｍｍ、より好ましくは０．８〜４．０ｍｍにするとよい。ゴムシート材の後の合計厚さが、０．４ｍｍ未満であると、ゴムシート材がカーカス層に取り込まれてしまい、カーカス層と熱可塑性フィルムとの接着層としての機能を十分に発揮できなくなる虞があり、さらに重荷重用タイヤの場合にはカーカスコードのインナーライナーへの食い込みを十分に防止することができない。一方、５．０ｍｍを超えると、タイヤ重量が重くなるので好ましくない。
本発明の製造方法において、巻き付けたゴムシート材の両端部の位置は、特に限定されるものではなく、図３に示すようにゴムシート材の巻き始め端と巻き終り端をオーバーラップするようにしてもよいし、図４に示すようにゴムシート材の巻き始め端と巻き終り端とを、周方向にオフセットするようにしてもよい。ゴムシート材の両端部をオーバーラップさせることにより、二次グリーンタイヤへ膨径する時や加硫成形時にスプライス部がタイヤ径方向に締め付けられ周方向の変位を少なくすることができ、両端部をオフセットさせることにより、カーカス層５及び熱可塑性樹脂フィルム６に段差を生じさせないようにすることができるので、二次グリーンタイヤを成形した後に、ゴムシート材の両端部の位置がタイヤ径方向へ変位するのを少なくすることができる。
本発明の製造方法において、成形ドラム２０上に被覆した円筒状の熱可塑性樹脂フィルム６の上に、未加硫のゴムシート材７を巻き付けた後、そのスプライス部に、特にゴムシート材７の巻き始め端に、ステッチャー掛けを行うことが好ましい。特にカーカス層５をビードコアの廻りに折り返す前にステッチャー掛けを行うことが好ましい。ステッチャー掛けにより、未加硫のゴムシート材のスプライス部の段差に取り込まれた空気を外へ追い出し、エア溜りを小さくすることができる。また、二次グリーンタイヤを成形した後にも、ゴムシート材のスプライス部に、特にゴムシート材７の巻き始め端に、ステッチャー掛けを行うことが好ましい。二次グリーンタイヤを成形した後のステッチャー掛けにより、エア溜りをさらに削減することができる。
本発明の製造方法において、未加硫のゴムシート材を構成するゴム組成物は、従来からタイヤ材料に使用されているものであれば特に限定されない。例えば、ＮＲ，ＩＲ，ＢＲ，ＳＢＲ等のジエン系ゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、スチレン系エラストマー等にカーボンブラック、プロセスオイル、加硫剤等の配合剤を添加したゴム組成物とすることができる。
円筒状の熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂組成物を一般的な押出成形、例えばインフレーション成形によって単層又は複層の円筒状の熱可塑性樹脂フィルムとして製造したものが好ましい。円筒状の熱可塑性樹脂フィルムを形成する樹脂としては、溶融成形可能なものであれば特に制限されない。例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂などのような熱可塑性樹脂又はこれらを主成分として含む樹脂組成物からなることが好ましい。樹脂組成物としては、上記の熱可塑性樹脂をマトリックスとなし、任意のエラストマー成分をドメインとした熱可塑性樹脂組成物が好ましい。このようなエラストマーとしては、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー等が好ましい。
本発明は、タイゴム層を厚くする必要がある重荷重用タイヤの製造において特に効果を発揮するが、その他の空気入りタイヤにおいても、ブリスター低減のため利用できることは勿論である。
以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、これにより本発明の範囲が制限を受けるものではない。
実施例１及び２並びに従来例
タイヤサイズ１１Ｒ２２．５、タイヤ構造を図１に示す構成とし、空気透過防止層に円筒状の熱可塑性樹脂フィルム（厚さ０．２ｍｍ）の上に巻き付けるゴムシート材の後の合計厚さを１．５ｍｍとし、ゴムシート材の両端部がオーバーラップするようにスプライスして一次グリーンタイヤを成形し、これを膨径して二次グリーンタイヤを成形し、これを金型温度１５０℃、加硫時間４５分の条件で加硫成形することを共通条件とし、ゴムシート材の厚さ及び巻き回数を表１に示すように変化させたときの、二次グリーンタイヤにおけるエア溜りの大きさ、熱可塑性樹脂フィルムの脱落性、加硫成形後のブリスター発生の有無を評価した。
タイヤサイズ１１Ｒ２２．５、タイヤ構造を図１に示す構成とし、空気透過防止層に円筒状の熱可塑性樹脂フィルム（厚さ０．２ｍｍ）の上に巻き付けるゴムシート材の後の合計厚さを１．５ｍｍとし、ゴムシート材の両端部がオーバーラップするようにスプライスして一次グリーンタイヤを成形し、これを膨径して二次グリーンタイヤを成形し、これを金型温度１５０℃、加硫時間４５分の条件で加硫成形することを共通条件とし、ゴムシート材の厚さ及び巻き回数を表１に示すように変化させたときの、二次グリーンタイヤにおけるエア溜りの大きさ、熱可塑性樹脂フィルムの脱落性、加硫成形後のブリスター発生の有無を評価した。
［エア溜りの大きさの測定］
二次グリーンタイヤのタイヤ内面から、半透明の熱可塑性樹脂フィルムを通して、トレッド部センターのゴムシート材の巻き始め端に形成されたエア溜りについて、タイヤ周方向の最大浮き長さを、エア溜りの大きさとして測定した。
二次グリーンタイヤのタイヤ内面から、半透明の熱可塑性樹脂フィルムを通して、トレッド部センターのゴムシート材の巻き始め端に形成されたエア溜りについて、タイヤ周方向の最大浮き長さを、エア溜りの大きさとして測定した。
［熱可塑性樹脂フィルムの脱落の評価］
二次グリーンタイヤを成形した後、室温に１２時間放置して、熱可塑性樹脂フィルムの剥離又は脱落の有無を評価した。
二次グリーンタイヤを成形した後、室温に１２時間放置して、熱可塑性樹脂フィルムの剥離又は脱落の有無を評価した。
［ブリスター発生の評価］
加硫成形した空気入りタイヤのタイヤ内面のブリスターの発生の有無を目視評価した。
加硫成形した空気入りタイヤのタイヤ内面のブリスターの発生の有無を目視評価した。
５ カーカス層
６ 熱可塑性樹脂フィルム
７ ゴムシート材
１０ エア溜り
１１ スプライス部
２０ 成形ドラム
６ 熱可塑性樹脂フィルム
７ ゴムシート材
１０ エア溜り
１１ スプライス部
２０ 成形ドラム
Claims (6)
- 成形ドラムに円筒状の熱可塑性樹脂フィルムを被覆し、該熱可塑性樹脂フィルムの上にタイゴムとして未加硫のゴムシート材を巻き付け、該ゴムシート材の上にカーカス層を巻き付ける空気入りタイヤの製造方法において、前記ゴムシート材を、タイヤ周方向に少なくとも２周巻き付ける空気入りタイヤの製造方法。
- 前記ゴムシート材の厚さが、０．２〜１．０ｍｍである請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記ゴムシート材を巻き付けた後の合計厚さが、０．４〜５．０ｍｍである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記ゴムシート材の巻き始め端と巻き終り端とを、周方向にオフセットさせる請求項１、２又は３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記ゴムシート材の巻き始め端にステッチャー掛けを行う請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
- 前記空気入りタイヤが、重荷重用空気入りタイヤである請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
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