JP5140503B2 - 生タイヤの成型方法 - Google Patents

Description

この発明は、生タイヤの成型方法、なかでも、多くは熱可塑性樹脂材料からなるガスバリア性の薄膜状フィルムインナーライナを、製品タイヤのインナーライナとするタイヤを製造するためのグリーンタイヤの成型方法に関するものであり、とくには、薄膜状のフィルムインナーライナを、成型型に対し、所定の位置に常に適正に、かつ簡易・迅速に巻付け配置する技術を提案するものである。

タイヤの内面に適用されて空気透過防止層として機能するインナーライナとしては、ブチルゴムを主成分とするゴム層が従来から広く一般に使用されていたが、近年に到っては、タイヤの軽量化等を目的として、たとえば特許文献１に開示されているように、インナーライナを、ガスバリア性の薄膜状の熱可塑性樹脂フィルムにて形成することが提案されている。

しかるに、平坦な形態を有する帯状の熱可塑性樹脂フィルムを成型型の周りに巻付けてインナーライナ素材を形成するときは、周上の一個所以上にその熱可塑性樹脂フィルムの接合部が生じることになって、その接合部からの空気漏れのおそれがあることから、特許文献２には、インナーライナ素材を形成する熱可塑性樹脂フィルムを接合部のない円筒形状に成形する技術が提案されている。

ところで、インナーライナ素材を形成する熱可塑性樹脂フィルムを、接合部のない円筒形状に予め成形する場合は、成型される生タイヤの周長に応じた各種の円筒寸法の熱可塑性樹脂フィルムを予め準備することが必要になるため、円筒形状熱可塑性樹脂フィルムのコストの増加が否めない他、多数種類のフィルムの在庫が不可避となって、在庫管理コスト等の増加に加え、生産能率の低下が余儀なくされるという他の問題があった。

このような問題点を解決してなお、帯状をなす薄肉の樹脂フィルムの取り扱いを容易にして、その樹脂フィルムを、成型型の周りにそれの全周にわたって、適正にかつ、簡易・迅速に巻付ける従来技術としては、特許文献３に記載されているように、少なくとも樹脂フィルム層を含む層とゴム状弾性体層とを、接着剤層を介して接合させてなる積層体の一方の端部に、あらかじめ作製した他の接着剤層を転写積層し、該積層体の他方の端部を、他の接着剤層に重ね合わせ貼合わせて得た円管体をタイヤ用部材として用いる技術がある。

これによれば、薄肉の樹脂フィルム層を含む層を、ゴム状弾性体層によって裏打ちすることで、薄肉樹脂フィルム層を含む層の取り扱いを容易にして、その積層体の成型型への巻付けを、すぐれた作業性の下で行うことができるので、生タイヤの成型作業能率が向上することになり、また、積層体の他方の端部を、他の接着剤層を介して一方の端部に重ね合わせて貼合させることで、樹脂フィルム層を含む層の重ね合わせ接合部の意図しない剥離等のおそれを有利に取り除くことができ、そして、多数種類の樹脂フィルムの在庫および在庫管理を不要にできるという利点がある。
特許第３１２６１４８号公報 特開２００２−２８３８０８号公報 特開２００７−２７６６３１号公報

しかるに特許文献３に記載された従来技術では、積層体の一方の端部上への、他方の端部の貼合に当っては、その貼合に際して、または事前に、他の接着剤層を、積層体のいずれか一方の端部に転写積層することが必要になるという作業工程上および、接着剤の使用量の上での問題があった他、積層体の、樹脂フィルム層を含む層を内面側とした成型型周面上への巻付けの開始に当って、積層体の巻付け始端を、成型型の周面上の所定の位置に確実に位置決め配置することが難しいという問題があった。

この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、それの目的とするところは、たとえば、熱可塑性樹脂フィルムの単層もしくは積層構造になる、ガスバリア性の薄膜状フィルムインナーライナの取り扱いを容易にすることはもちろん、そのフィルムインナーライナとゴムシートとの積層体の、成型型の周面への巻付け始端部分と巻付け終端部分との接合のための特別の接着剤層の塗布、転写積層等を不要として、作業工程数および、接着剤の使用量の増加を有効に防止し、併せて、積層体の巻付け始端の、成型型周面上への所定の位置決め配置を十分簡易なものとした生タイヤの成型方法を提供するにある。

この発明の生タイヤの成型方法は、たとえば、ともに幅を揃えた、ガスバリア性の薄膜状フィルムインナーライナと、未加硫隣接ゴムシートとを、該薄膜状フィルムインナーライナおよび該未加硫隣接ゴムシートのそれぞれの延在方向の各端縁位置を、該延在方向に相互にずらした状態で、前記フィルムインナーライナが有する接着剤層の介在下で貼着させてなる積層体の一本もしくは複数本を、成型型の全周にわたって、それの周方向に巻付けるに当り、端縁がその薄膜状フィルムインナーライナから突出して位置する未加硫隣接ゴムシートのその突出部分を、積層体の、成型型への巻付け始端部分の一部とし、その突出部分を成型型の表面に、直接的もしくは間接的に粘着させた状態で積層体の巻付けを開始し、積層体の、成型型に対する巻付け終端部分を、同一のまたは、他の積層体の巻付け始端部分の内周側へ入れ込んで、薄膜状フィルムインナーライナの端部分どうしを直接的に、重ね合わせもしくは突き合わせ接合させるとともに、未加硫隣接ゴムシートの端部分どうしを、薄膜状フィルムインナーライナの前記端部分どうしの接合域から成型型の周方向に間隔をおいた位置で直接的に、重ね合わせもしくは突き合わせ接合させるにある。
なおこの成型方法は、薄膜状フィルムインナーライナと未加硫ゴムシートとの幅が揃わない場合をも可とするものである。

この場合、フィルムインナーライナの端部分どうしの直接的な重ね合わせ接合は、そのフィルムインナーライナを未加硫隣接ゴムシートに貼着させるべくフィルムインナーライナに形成した、巻付け終端部分側の接着剤層上に、巻付け始端部分側を接合させることによって行うことができる。

そして、未加硫隣接ゴムシートの端部分どうしの重ね合わせ接合は、そのゴムシートに固有の粘着力の下で、未加硫隣接ゴムシートの巻付け終端部分上に、巻付け始端側の前記突出部分を接合させることによって、また、突き合わせ接合は、これもまた、ゴムシートに固有の粘着力の下で、始終のそれぞれの端面を相互に接合させることによってそれぞれ行うことができる。

なおここで、ガスバリア性の薄膜状フィルムインナーライナは、熱可塑性樹脂フィルムの単層もしくは積層構造体の、ゴムシートとの積層面側に、たとえばその全面にわたって接着剤層を付加したものとすることができ、そのフィルムインナーライナの樹脂材料は、より具体的には、エチレン−ビニルアルコール共重合体を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるマトリックス中に、２３℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体より小さい柔軟樹脂を分散させた樹脂組成物からなる層を少なくとも含むものとすることが好ましく、また、前記樹脂組成物からなる層に隣接して、更にエラストマーからなる補助層を一層以上具えるものとすること、前記樹脂組成物からなる層の厚さを１００μｍ以下とすること、前記樹脂組成物からなる層と補助層との間、及び前記補助層と補助層との間の少なくとも一箇所に、一層以上の接着剤層を具えるものとすることが好ましい。

ここにおいて、このような薄膜状フィルムインナーライナに付加されて、主には、未加硫隣接ゴムシートとの貼着を司る接着剤層としては、ゴム成分１００質量部に対し、分子中に反応部位を二つ以上有するマレイミド誘導体及びポリ―p―ジニトロソベンゼンの少なくとも一種を０．１質量部以上配合した接着剤組成物を用いることが好ましい。

ところで、薄膜状フィルムインナーライナと未加硫隣接ゴムシートとからなる積層体の複数本を、成型型の周りに、それの全周にわたって順次に巻付けるに当っては、一本の積層体の巻付け始端部分の一部としての前記突出部分を成型型の表面に直接的に貼着させる一方、他の積層体の巻付け始端部分の一部としての前記突出部分を、先に、成型型の周方向に向けて巻付けた積層体の巻付け終端部分を介して成型型の表面に間接的に粘着させて、一本の積層体の巻付け終端部分の薄膜状フィルムインナーライナの端部分に対し、他の積層体の巻付け始端部分の薄膜状フィルムインナーライナの端部分を直接的に、重ね合わせもしくは突き合わせ接合させるとともに、一本の積層体の巻付け終端部分の未加硫隣接ゴムシートの端部分に対し、他の積層体の巻付け始端部分の未加硫隣接ゴムシートの端部分を、前記巻付け終端部分の薄膜状フィルムインナーライナの端部分と前記巻付け始端部分の薄膜状フィルムインナーライナの端部分との接合域から成型型の周方向に間隔をおいた位置で直接的に、重ね合わせもしくは突き合わせ接合させることが、一本の積層体を、成型型の全周にわたって巻付ける場合との、接合構造上の差異を少なくする上で好ましい。
なお、ここにおいてもまた、フィルムインナーライナの端部分どうしの直接的な接合は、そのインナーライナの、巻付け終端部分側の接着剤層上に、巻付け始端部分側を重ね合わせることによって行うことができる。

この場合、未加硫隣接ゴムシートは、薄膜状フィルムインナーライナの、成型型への巻付けの容易性等を担保するためだけのものとすることもできるが、そのフィルムインナーライナに隣接させて配置されて、タイヤの機能部材としても作用することになる、インナーライナ用ゴムシート、スキージゴム用ゴムシートもしくは、カーカスプライ用コードを埋設したゴムシートとすることが好ましい。

また好ましくは、同一の積層体内での、または、異なった積層体間での、未加硫ゴムシートの端部分どうしの接合域および、薄膜状フィルムインナーライナの端部分どうしの接合域のそれぞれの、成型型の周方向の長さを０〜２０ｍｍおよび、０〜６０ｍｍの範囲とすることが好ましい。

この発明の成型方法では、相互に貼着された、薄膜状フィルムインナーライナと未加硫隣接ゴムシートとからなる積層体の巻付け始端部分で、薄膜状フィルムインナーライナの端縁より突出して位置する未加硫隣接ゴムシートの突出部分を、そのフィルムインナーライナを内側に向けた姿勢として成型型の周面に粘着させて、その成型型の周りに積層体を巻付けることにより、薄膜状フィルムインナーライナの取り扱いを、未加硫隣接ゴムシートの裏打ちの下で、簡単かつ容易なものとして、フィルムインナーライナの成型型への所要の巻付けを、すぐれた作業性の下で、能率良く行うことができる。

そしてこの場合は、未加硫隣接ゴムシートの、フィルムインナーライナからの突出部分を成型型に粘着させることで、積層体、ひいては、薄膜状フィルムインナーライナの巻付け始端の、成型型周面上の所定位置への位置決め配置を十分簡易なものとするとともに、すぐれた位置決め精度を実現することができる。

さらにこの方法では、積層体の、成型型に対する巻付け終端部分を、同一のまたは、他の積層体の、成型型周面に予め粘着されている巻付け始端部分の内周側に入れ込んで、そこで、薄膜状フィルムインナーライナの端部分どうし、および、未加硫隣接ゴムシートの端部分どうしのそれぞれを、成型型の周方向に間隔をおいた位置で、たとえば直接的に重ね合わせ接合させることで、フィルムインナーライナどうしは、それの、隣接ゴムシート側に予め設けた接着剤層によって、そして、隣接ゴムシートどうしは、ゴムシートそれ自身の粘着力によって接合させることができるので、積層体のいずれか一方の端部に接着剤を新たに付設することが不要になって、作業工程数の増加および、接着剤の使用量の増加等を効果的に防止することができる。
従ってここでは、フィルムインナーライナの端部分どうしの接合域と、隣接ゴムシートの端部分どうしの接合域とが、成型型の周方向に間隔をおいて位置することになる。

以上のような方法の実施のために、成型型の周りに、積層体を一周にわたって巻付けるに当って、複数本の積層体を使用する場合、一本の積層体の巻付け始端部分の一部としての前記突出部分を成型型の周面に直接的に粘着させる一方、他の積層体の巻付け始端部分の一部としての前記突出部分を、先に巻付けた積層体の巻付け終端部分を介して成型型の表面に間接的に粘着させて、一本の積層体の巻付け終端部分の薄膜状フィルムインナーライナおよび未加硫隣接ゴムシートのそれぞれの端部分に対し、他の積層体の巻付け始端部分の薄膜状フィルムインナーライナおよび未加硫隣接ゴムシートのそれぞれの端部分を、成型型の周方向に間隔をおいた位置で直接的に接合させたときは、上述したところと同様の作用効果をもたらすことができ、薄膜状フィルムインナーライナの取り扱いを簡単かつ容易にして、そのフィルムインナーライナの、成型型への所要の巻付けを、高い作業性の下で簡易・迅速に行うとともに、そのフィルムインナーライナの巻付け始端の、成型型周面上への高精度の位置決め配置を簡易に行うことができる。

そしてここでもまた、一の積層体の巻付け終端部分と他の積層体の巻付け始端部分との相互の接合に当っての、接着剤の新たな付設が不要となる。

以上に述べたところにおいて、未加硫隣接ゴムシートを、タイヤの機能部材としても作用することになる、インナーライナ用ゴムシート、スキージゴム用ゴムシートもしくは、カーカスプライ用コードを埋設したゴムシートとしたときは、薄膜状フィルムインナーライナの裏打ちだけを目的とするものであって、タイヤの機能部材とはなり得ないものを未加硫隣接ゴムシートとする場合に比して、タイヤ重量の低減を図るとともに、ゴム材料の歩留りの向上を図ることができる。

なお、同一の積層体内での、または、異なった積層体間での、未加硫隣接ゴムシートの端部分どうしの接合域の、成型型の周方向の長さを０〜２０ｍｍの範囲としたときは、ゴムシート相互に粘着接合代を十分に確保することができ、薄膜状フィルムインナーライナの端部分どうしの接合域の同様の長さを０ｍｍを越えて６０ｍｍ以下の範囲としたときは、シェーピング、加硫などに際して、タイヤ等に拡径変形が生じても、接合部への剥離、割れ等の発生を有効に防止することができる。
この一方で、未加硫隣接ゴムシートの接合域が２０ｍｍを越えると、重ね合わせ接合域でのゴムシート厚みが厚くなるため、製品タイヤのユニフォミティ、バランス等の低下が否めなくなり、また、薄膜状フィルムインナーライナの接合域が６０ｍｍを超えると、性能上は特に問題はないものの、不必要にフィルム材料を使用することになり、材料歩留りの低下、経済性の低下等が否めなくなる。

そしてまた、上述したようなそれぞれの接合域の相互の、成型型の周方向の離隔距離を０〜６０ｍｍの範囲としたときは、積層体の後端部分の、成型型上での貼り直し作業を容易にすることができる。一方、その剥離距離が６０ｍｍを越えると、先に成型型に貼り付けた部分をはがして張り直すため、作業性が悪化し、且つ貼り付け精度が低下するおそれがある。

図１はこの発明の実施に用いることができる積層体を跨張して例示する斜視図であり、図中１は、たとえば、熱可塑性樹脂フィルムの単層もしくは積層構造とすることができる。ガスバリア性の薄膜状フィルムインナーライナを示し、２は、その薄膜状フィルムインナーライナ１の、後に述べる未加硫隣接ゴムシートへの貼着面に、その全面にわたって、もしくは部分的に付加した接着剤層を示す。

また３は、フィルムインナーライナ１に、接着剤層２を介して貼着される、インナーライナ用ゴムシート、スキージゴム用ゴムシート、カーカスプライ用コードを埋設したゴムシート等とすることができる未加硫隣接ゴムシートを示す。

ここで図示のこの積層体４は、フィルムインナーライナ１とゴムシート３との幅を揃える一方で、それら両者の延在方向の各端位置を、それらの延在方向に相互にずらした状態で、フィルムインナーライナ１とゴムシート３とを、接着剤層２の介在下で貼着させてなる。
なお、フィルムインナーライナ１とゴムシート３との幅は揃わない場合もある。

この発明の実施に当っては、以上のような積層体４の一本もしくは複数本において、ゴムシート３の、フィルムインナーライナ１からの突出部分を、積層体４の成型型への巻付け始端部分４ａの一部とし、このような積層体４のたとえば一本を、図２に示すように成型型５の周面に巻付けるに当っては、成型型５の表面に対し、フィルムインナーライナ２が内側となる姿勢として、巻付け始端部分４ａの前記突出部分で粘着させて、積層体４の巻付け始端を成型型表面に位置決めするとともに、その成型型５の回動変位下で、成型型５の周面上に、積層体４を成型型５の全周にわたって巻付け、そして、一周にわたるその巻付けの終了に当っては、成型型５の表面に予め粘着させた、積層体巻付け始端部分４ａをそこから一端剥離させた状態で、積層体４の巻付け終端部分４ｂを、図３に模式的に示すように巻付け始端部４ａの内周側に入れ込み、そこで、薄膜状フィルムインナーライナ１の端部分どうしを、接着剤層２の作用下で、たとえば、直接的に重ね合わせ接合させるとともに、未加硫隣接ゴムシート３の端部分どうしを、ゴムシート３に固有の粘着力の下で、たとえば、直接的に重ね合わせ接合させ、これらの両接合を、成型型５の周方向に間隔をおいて位置させる。

ガスバリア性の薄膜状フィルムインナーライナ１を、このようにして成型型５の周面に巻付け配置することにより、薄膜状フィルムインナーライナ１の取り扱いを容易にして、それの、成型型５への所要の巻付けを、高い作業能率の下で簡易に行うことができ、また、積層体４の巻付け始端部分の、ゴムシート３の突出部分を成型型５の表面に粘着させることにより、その積層体４の巻付け始端、ひいては、フィルムインナーライナ１の巻付け始端を、所期した通りの位置に正確に位置決めすることができる。

またここでは、フィルムインナーライナ１の端部分どうしを、フィルムインナーライナ１への未加硫隣接ゴムシート３の貼着のための接着剤層２を介して接合させるとともに、未加硫隣接ゴムシート３の端部分どうしを、そのゴムシート３に固有の粘着力によって接合させることにより、積層体の端部分どうしの接合のための新たな接着剤の付設を不要にできる利点がある。

ところで、以上に述べたところにおいて、薄膜状フィルムインナーライナ１の樹脂材料は、エチレン−ビニルアルコール共重合体を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体からなるマトリックス中に、２３℃におけるヤング率が前記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体より小さい柔軟樹脂を分散させた樹脂組成物からなる層を少なくとも含むものとすることが好ましく、また、前記樹脂組成物からなる層に隣接して、更にエラストマーからなる補助層を一層以上具えるものとすること、前記樹脂組成物からなる層の厚さを１００μｍ以下とすること、および、前記樹脂組成物からなる層と補助層との間、及び前記補助層と補助層との間の少なくとも一箇所に、一層以上の接着剤層を具えるものとすることが好ましい。

また、未加硫隣接ゴムシート３の貼着のための接着剤層２としては、ゴム成分１００質量部に対し、分子中に反応部位を二つ以上有するマレイミド誘導体及びポリ―p―ジニトロソベンゼンの少なくとも一種を０．１質量部以上配合した接着剤組成物を用いることが好ましい。

なおここで、複数本の積層体４、たとえば二本の積層体４を、成型型５の周面に、それの一周にわたって巻付ける場合は、それぞれの積層体４を、図１に示すように形成したところにおいて、一方の積層体４の巻付け始端部分４ａの一部としての、ゴムシート３の突出部分を、成型型５の表面に直接的に粘着させて、その積層体４を、成型型５の周面に巻付ける一方で、他方の積層体４の巻付け始端部分４ａの一部としてのゴムシート３の突出部分を、一方の積層体４の巻付け終端部分４ｂを介して成型型５の表面に間接的に粘着させ、これによって、一方の積層体４の巻付け終端部分４ｂの、薄膜状フィルムインナーライナ１および未加硫隣接ゴムシート３のそれぞれの端部分に対し、他方の積層体４の巻付け始端部分４ａの、薄膜状フィルムインナーライナ１および未加硫隣接ゴムシート３のそれぞれの端部分を、成型型５の周方向に間隔をおいた位置で、たとえば、直接的に重ね合わせ接合させることが、一本の積層体４を成型型５の全周にわたって、巻付ける場合との、構造上の差異を小さくする上で好ましい。

そして、これらのいずれの巻付け態様を採用する場合にあっても、未加硫隣接ゴムシート３どうしの接合域ａの、成型型５の周方向長さは０〜２０ｍｍの範囲とし、また、薄膜状フィルムインナーライナ１の端部分どうしの接合域ｂの同様の長さは０＜ｂ≦６０ｍｍの範囲とすることが好ましい。

そしてまた、上述したようなそれぞれの接合域の相互の、成型型５の周方向の離隔距離ｃは、０〜６０ｍｍの範囲とすることが、積層体の後端部分を、貼り付け直す際の作業性を高めることができる。
すなわち、６０ｍｍを越えると貼損じたり精度が低下するおそれが高まることになる。

この発明の実施に用いることができる積層体を跨張して例示する斜視図である。 この発明の実施の形態を示す巻付け工程図である。 巻付け終端部分の、巻付け始端部分の内周側への入れ込み状態を示す模式図である。

符号の説明

１ 薄膜状フィルムインナーライナ
２ 接着剤層
３ 未加硫隣接ゴムシート
４ 積層体
４ａ 巻付け始端部分
４ｂ 巻付け終端部分
５ 成型型
ａ，ｂ 接合部
ｃ 離隔距離

Claims (4)

1. ガスバリア性の薄膜状フィルムインナーライナと、未加硫隣接ゴムシートとを、該薄膜状フィルムインナーライナおよび該未加硫隣接ゴムシートのそれぞれの延在方向の各端縁位置を、該延在方向に相互にずらした状態で、接着剤層の介在下で貼着させてなる積層体の一本以上を、成型型の周りに、薄膜状フィルムインナーライナが内側となる姿勢で、成型型の全周にわたって巻付けるに当り、
   端縁がその薄膜状フィルムインナーライナから突出して位置する未加硫隣接ゴムシートのその突出部分を、積層体の、成型型への巻付け始端部分の一部とし、その突出部分を成型型の表面に粘着させた状態で積層体の巻付けを開始し、
   積層体の、成型型に対する巻付け終端部分を、同一のまたは、他の積層体の巻付け始端部分の内周側に入れ込んで、薄膜状フィルムインナーライナの端部分どうしを直接的に、重ね合わせもしくは突き合わせ接合させるとともに、未加硫隣接ゴムシートの端部分どうしを、薄膜状フィルムインナーライナの前記端部分どうしの接合域から成型型の周方向に間隔をおいた位置で直接的に、重ね合わせもしくは突き合わせ接合させる生タイヤの成型方法。
2. 複数本の積層体を、成型型の周りに、それの全周にわたって巻付けるに当り、
   一本の積層体の巻付け始端部分の一部としての前記突出部分を成型型の表面に直接的に粘着させる一方、他の積層体の巻付け始端部分の一部としての前記突出部分を、先に巻付けた積層体の巻付け終端部分を介して成型型の表面に間接的に粘着させて、
   一本の積層体の巻付け終端部分の薄膜状フィルムインナーライナの端部分に対し、他の積層体の巻付け始端部分の薄膜状フィルムインナーライナの端部分を直接的に、重ね合わせもしくは突き合わせ接合させるとともに、一本の積層体の巻付け終端部分の未加硫隣接ゴムシートの端部分に対し、他の積層体の巻付け始端部分の未加硫隣接ゴムシートの端部分を、前記巻付け終端部分の薄膜状フィルムインナーライナの端部分と前記巻付け始端部分の薄膜状フィルムインナーライナの端部分との接合域から成型型の周方向に間隔をおいた位置で直接的に、重ね合わせもしくは突き合わせ接合させる請求項１に記載の生タイヤの成型方法。
3. 未加硫隣接ゴムシートを、インナーライナ用ゴムシート、スキージゴム用ゴムシートもしくは、カーカスプライ用コードを埋設したゴムシートとする請求項１もしくは２に記載の生タイヤの成型方法。
4. 同一の積層体内での、または、異なった積層体間での、未加硫ゴムシートの端部分どうしの重ね合わせもしくは突き合わせ接合域の、成型型の周方向の長さを０〜２０ｍｍの範囲とし、薄膜状フィルムインナーライナの端部分どうしの重ね合わせもしくは突き合わせ接合域の、成型型の周方向の長さを、０ｍｍを越えて６０ｍｍ以下の範囲とする請求項１〜３のいずれかに記載の生タイヤの成型方法。

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