JP5919680B2 - 非空気入りタイヤの製造方法およびそれを用いた非空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、非空気入りタイヤの製造方法に関するもので、特に、自転車、車椅子、ゴルフカートなどの軽車両用の非空気入りタイヤの製造方法に関する。

自転車用、車椅子用、ゴルフカートなどの軽車両用タイヤは空気式タイヤが主に使用されているが、近年、特にパンクレスなどの利点があることから非空気式タイヤが提案され実用化がされてきている。

この非空気式タイヤは、通常、所謂ソリッドタイヤであり、図９は、従来の円環状（チューブ状）の非空気式タイヤの断面構造の一例を示す図である。図９に示す非空気式タイヤ２０１は、タイヤ本体２０２およびそれを組み付けたリム２０５からなる。図９(a)において、タイヤ本体２０２はゴム材等から成る中実構造の円環状体から構成されている。タイヤ本体２０２の両側面には溝部２０３がタイヤ一周にわたり形成される。タイヤ本体２０２のリム嵌合溝部２０３がリム２０５のフランジ凸部２０６に嵌合し、タイヤ本体２０２とリム２０５が固定されている。また、タイヤの接地面には必要に応じて、トレッド溝２０４が設けられる。ここで使用される材料は、天然ゴム、スチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）やポリウレタンエラストマーなどである。図示していないが、リム２０５はタイヤを嵌めている車輪であるホイールと一体となっており、ホイールはリム２０５、スポーク、ハブ等から構成されている。（特許文献１）

特願２０１１−０９１６０３

図９（ａ）に示す非空気入りタイヤは、タイヤ本体２０２をリム２０５に押し込んでリム２０５に締結しているだけのものが多い。そのためタイヤ本体２０２をリム２０５に組み付けた後で、図９（ｂ）に示すように据え切りや旋回時にリム外れが発生する可能性がある。さらに、長時間運行しているときや、長期間使用しているときに、経時変化によりタイヤ本体２０２が弛んできてタイヤ本体２０２がリム２０５から外れやすくなってしまう。このように図９（ａ）に示すような従来の非空気入りタイヤは耐リム外れ性が低い。

本発明は、補強コードがタイヤの外表面に露出しないコード入り非空気入りタイヤの製造方法を提供し、上記問題を解決するために、タイヤのリム組み付け部に補強コードをタイヤ内部のコード埋め込み孔に埋設する。この補強コードは開口部からコード埋め込み孔に入れ込んだ後、熱可塑性エラストマーまたは熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成された開口部を融着して塞ぐ。従って、補強コードが非空気入りタイヤの外表面に露出することはない。具体的には以下の製造方法により非空気入りタイヤを作製する。

＜I＞本発明は、タイヤ本体部および前記タイヤ本体部と隣接し前記タイヤ本体部の内径側に位置するタイヤベース部を有する非空気入りタイヤの製造方法において、
（１）前記タイヤ本体部および前記タイヤベース部を別体として円環状に形成する工程であって、前記タイヤ本体部および／またはタイヤベース部に補強コードを埋め込み可能な周方向に連続したコード埋め込み孔またはコード埋め込み溝が環状に形成され、前記タイヤ本体部および前記タイヤベース部の接合する領域は、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成されていることを特徴とする工程、
（２）前記コード埋め込み孔または前記コード埋め込み溝に補強コードを配置する工程、および
（３）前記タイヤ本体部および前記タイヤベース部を一体に結合し融点着する工程
を含むことを特徴とする非空気入りタイヤの製造方法である。

＜II＞本発明は＜I＞に加えて、コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝は、リム嵌合溝よりもタイヤ内径側のタイヤリム組み付け部に形成されることを特徴とし、また、コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝の領域は、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成されており、＜I＞の（３）の工程においてコード埋め込み孔またはコード埋め込み溝の空間の一部または全部が融着することを特徴とし、また、コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝に補強コードを配置するための開口部は、前記タイヤ本体部および前記タイヤベース部が接合する面（接合面）側に形成されていることを特徴とし、また、コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝に補強コードを配置するための開口部は、前記タイヤ本体部および／または前記タイヤベース部の外表面に形成されていることを特徴とし、さらに、前記開口部の領域は、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成されていて、前記＜I＞の（３）の工程において前記開口部が融着することを特徴とする非空気入りタイヤの製造方法である。

＜III＞本発明は、タイヤ本体部および前記タイヤ本体部と隣接し前記タイヤ本体部の内径側に位置するタイヤベース部を有する非空気入りタイヤの製造方法において、
（１）前記タイヤ本体部および前記タイヤベース部を一体で形成する工程であって、前記タイヤ本体部および／またはタイヤベース部に補強コードを埋め込み可能な周方向に連続したコード埋め込み孔またはコード埋め込み溝が環状に形成され、前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝に補強コードを配置するための開口部が前記タイヤ本体部および／または前記タイヤベース部の外表面側に形成されており、前記開口部の領域は、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成されていることを特徴とする工程、
（２）前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝に補強コードを配置する工程、および
（３）前記開口部を融着する工程
を含むことを特徴とする非空気入りタイヤの製造方法である。

＜IV＞本発明は＜III＞に加えて、前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝は、リム嵌合溝よりもタイヤ内径側のタイヤリム組み付け部に形成されることを特徴とし、また前記開口部は周方向に連続して形成されていることを特徴とし、さらに前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝の領域は、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成されており、前記＜III＞の（３）における工程において前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝の空間の一部または全部が融着することを特徴とする非空気入りタイヤの製造方法である。

＜V＞本発明は、＜I＞〜＜IV＞における前記熱可逆架橋エラストマー組成物は、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー、含窒素複素環化合物、オレフィン系樹脂、スチレン系エラストマー、パラフィンオイルを含むことを特徴とし、さらに、前記含窒素複素環化合物は含窒素複素環多官能アルコールであり、前記オレフィン系樹脂はポリプロピレンであり、前記スチレン系エラストマーは水添スチレン・イソプレン・ブタジエンブロック共重合体であることを特徴とする非空気入りタイヤの製造方法である。

＜VI＞本発明は、＜I＞〜＜V＞も製造方法により作製された非空気入りタイヤであり、軽車両用として用いられることを特徴とする非空気入りタイヤである。

本発明の製造方法を用いることによって、非空気入りタイヤのリム組み付け部に補強用のコードが配置されるので、タイヤのリム組み付け部の強度が増大する。この結果、非空気入りタイヤをリムに組み付けた時に、タイヤがリムに確実に固定されるので、通常の走行時はもちろん、据え切りや旋回時においてもリム外れしにくく、タイヤの耐リム外れ性が大きい。非空気入りタイヤの外表面には補強コードが露出しない為、水や異物の侵入がないので、タイヤの内部からのタイヤゴムおよび補強コードの劣化が起こりにくく、長寿命の非空気入りタイヤを実現できる。

図１は、本発明のコード入り非空気入りタイヤの製造方法に関する第１の実施形態を示す図である。 図２は、第１の実施形態において、補強コードをコード埋め込み孔に配置する工程を示す図である 図３は、第１の実施形態において、補強コードをコード埋め込み孔に配置する工程の別の形態を示す図である。 図４はタイヤ本体部およびタイヤベース部を一体に結合し融着する工程を示す図である。 図５は、コード埋め込み孔の別の形態を示す図である。 図６は、本発明の非空気入りタイヤの製造方法を立体的な模式図で示した図である。 図７は、本発明の非空気入りタイヤの製造方法に関する第２の実施形態を示す図である。 図８は、本発明の開口部の別の形態を示す図である。 従来の非空気式タイヤの断面構造の一例を示す図である。

本発明は、コード入りの非空気入りタイヤの製造方法に関するもので、円環状の非空気入りタイヤの形成時にコード埋め込み用のコード埋め込み孔または溝を非空気入りタイヤの内部に形成し、このコード埋め込み孔または溝に開口部から補強コードを入れた後に開口部を融着して塞ぐ。この結果、非空気入りタイヤの外表面には補強コードが露出せず、非空気入りタイヤの内部に埋設された補強コードによって、非空気入りタイヤの強度、特にリム嵌合溝よりタイヤ内径側のリム組み付け部のタイヤ強度が増大しかつ経時変化も小さくなるので、タイヤがリムから外れることもなくなる。すなわち、本発明の外部に露出しないコード入りの非空気入りタイヤは耐リム外れ性が向上する。

図１は、本発明のコード入り非空気入りタイヤの製造方法に関する第１の実施形態を示す図である。図１に示す第１の実施形態では、ソリッドタイヤである非空気入りタイヤ１０は、最初にタイヤ本体部１１とタイヤベース部１２の２体に分離し別体として作製される。図１は周方向に円環状に形成された非空気入りタイヤの断面図である。タイヤ本体部１１はリム組みされてタイヤホイールに取り付けたときに路面に接地する側のタイヤで、タイヤ径方向外側の非空気入りタイヤの一部である。タイヤベース部１２はタイヤ本体部１１以外の部分で、タイヤ本体部の内径側に位置する非空気入りタイヤの一部である。タイヤベース部１２はリム嵌合溝１３よりタイヤ径内側に存在する部分であり、リム組みされる部分、すなわちリム組み付け部の一部または全部に相当する。タイヤ本体部１１とタイヤベース部１２が後の工程で結合（接合）して非空気入りタイヤ１０となるが、その結合する面が接合面１４（タイヤ本体部側）および接合面１５（タイヤベース部側）である。

このタイヤベース部１２の一部に補強コードが配置されるコード埋め込み孔１６および１７、並びにこれらのコード埋め込み孔１６および１７に補強コードを入れ込むための開口部１８および１９が形成される。開口部１８および１９は接合面１５に開口している。図１において、コード埋め込み孔は非空気入りタイヤの赤道２０に対してほぼ左右対称に一対形成されている。これは、補強コードを入れた後リム組みされた非空気入りタイヤがリムに対して対称にしかも均等に締めつける（押しつける）ようにするためである。コード埋め込み孔は１つでも良いしもっと多くても良いが、その場合もコード埋め込み孔はタイヤ赤道面２０に対して対称に配置されることが望ましい。

次に、図２は、第１の実施形態において、補強コードをコード埋め込み孔に配置する工程を示す図であるが、図２に示すようにコード埋め込み孔１６および１７につながっているそれぞれの開口部１８および１９から補強コード２２をコード埋め込み孔１６および１７へ入れ込む。開口部１８および１９の大きさは補強コード２２を入れ込む程度の大きさがあれば良いし、後の工程でこれらの開口部１８および１９は融着により塞ぐので、補強コード２２のサイズより大きくても良い。また、開口部１８および１９の領域は、融着可能な熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物（以下熱可塑性エラストマー等と記載することもある）で構成されており可撓性があるので、開口部１８および１９の大きさが補強コード２２のサイズより小さくても、開口部１８および１９から補強コード２２を押し込んでコード埋め込み孔１６および１７へ入れ込むことができる。このようにして、環状の補強コード２２を環状につながった開口部１８および１９から連続してつながった環状の埋め込み孔１６および１７へ配置する。

図３は、第１の実施形態において、補強コードをコード埋め込み孔に入れ込む工程の別の形態を示す図であるが、図３に示すように開口部が存在せずにコード埋め込み孔１６および１７がタイヤベース部１２の面１５（この後の工程でタイヤ本体部１１の面１４と結合して融着するので、接合面１５および接合面１４と称する）に露出していても良い。図２に示すような開口部が存在しないので、補強コード２２をコード埋め込み孔１６および１７に入れ込むことが容易であるという利点がある。しかし、非空気入りタイヤ１０は円環状になっているので、図３に示すように埋め込み孔１６および１７の開口は、上向きになっている部分だけでなく、下向きになっている部分や、あるいは横向きになっている部分（たとえば、タイヤ１０を横置きにした場合）もあるので、補強コード２２を埋め込み孔１６および１７に入れ込む際に補強コード２２が外れ易いという問題がある。これを防止するために、円環状になった補強コード２２を少し小さめに作製し、少しテンションを利かせながらコード埋め込み孔１６および１７へ嵌合するようにすれば良い。すなわち、円環状の補強コード２２がタイヤベース部１２を締めつけるようにする。具体的には、円環状の補強コード２２の半径（タイヤ径方向）を円環状のコード埋め込み孔１６および１７の半径（タイヤ径方向）と同程度か、それより少し小さめにすれば良い。

次に、図４はタイヤ本体部および前記タイヤベース部を一体に結合し融着する工程を示す図であるが、図４（ａ）に示すようにタイヤ本体部１１の接合面１４と接合面１５を重ねた後、適度な温度で熱処理を行なう。接合面１４および１５は、これらの近傍の領域も含めて、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成されているので、この熱処理により図４（ｂ）に示すように接合面１４および１５が融着し一体となる。（接合面１４および１５の接合面は渾然一体となり区別がつかなくなるので、図４（ｂ）では破線で示す。）また、開口部１８および１９の周囲の領域も熱可塑性樹脂で構成されているので、熱処理により図４（ｂ）に示すように開口部が融着し閉じる。（開口部１８および１９の領域も渾然一体となり区別がつかなくなるので、図４（ｂ）では破線で示す。）この結果、タイヤ本体部１１およびタイヤベ−ス部１２が結合して、内部に補強コード２２を含む非空気入りタイヤ１０が作製される。コード埋め込み孔１６および１７の周辺も、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成することにより、上記の熱処理によりコード埋め込み孔１６および１７の空間も１部または全部が塞がり補強コードが、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物の中に固定された状態にすることもできる。

以上のようにタイヤベース部、すなわち、タイヤのリム組み付け部に補強コードを入れ込んでいるので、この部分におけるタイヤゴムの強度が大きくなり、また変形しにくくなるので非空気入りタイヤがリムから外れにくくなる。さらに経時変化によるタイヤのリム組み付け部の変化（弛みなど）も殆どなくなるので、経時的なタイヤのリム外れも起こらなくなる。また、タイヤ開口部が閉じて接合面が結合して非空気入りタイヤ１０の外表面には補強コードが露出しないので、外部からの水や異物の侵入を防止できるので、非空気入りタイヤ１０が内側から劣化するということもなくなり長寿命となる。このように、本発明のコード入り非空気入りタイヤ１０は通常時はもちろん経時的にも耐リム外れ性に優れたタイヤである。

コード埋め込み孔１６および１７は図１〜図４に示した以外にも種々の位置に配置できる。たとえば、図５に示すコード埋め込み孔の一部はタイヤ本体部１１にも形成されている。図５は、コード埋め込み孔の別の形態を示す図である。図５において、コード埋め込み孔１６および１７はタイヤベース部１２とタイヤ本体部１１にそれぞれ２つに分離して形成され（タイヤベース部１２側を１６D、１７Dとし、タイヤ本体部１１側を１６U、１７Uとする）、タイヤベース部１２とタイヤ本体部１１が接合したときに、１６Dと１６U、１７Dと１７Uが合わさり図１〜図４に示したコード埋め込み孔と同じ大きさになる。従って、図５に示すように、補強コード２２をタイヤベース部１２のコード埋め込み孔１６Dおよび１７Dに配置すると、タイヤベース部１２の接合面１５より外側にはみ出る。しかし、補強コード２２の底部はコード埋め込み孔１６Dおよび１７Dの空間に嵌っているので、非空気入りタイヤの製造中は外れないようになっている。たとえば、上述したように補強コード２２のテンションを利かせてタイヤベース部１２を締め付ければ良い。あるいは接着剤等で補強コード２２をコード埋め込み孔１６Dおよび１７Dに固着することもできる。

補強コード２２をコード埋め込み孔１６Dおよび１７Dに嵌合した後に、タイヤ本体部１１の接合面１４およびタイヤベース部１２の接合面１５を合わせる。このときにタイヤベース部１２のコード埋め込み孔１６Dおよび１７Dとタイヤ本体部１１のコード埋め込み孔１６Uおよび１７Uと適合するので、タイヤベース部１２の接合面１５よりはみ出た補強コード２２によって接合面１４および１５が合わなくなることはない。この後、熱処理を行ない、接合面１４および１５を融着させる。

図５においては、コード埋め込み孔の一部はタイヤ本体部にも形成されていたが、コード埋め込み孔がリム組み付け部側、すなわちリム嵌合溝１３よりタイヤ径内側にあれば、コード埋め込み孔の全体がタイヤ本体部に存在しても、リム組み付け部のタイヤ強度を増大させることができる。この場合において、コード埋め込み孔が完全にタイヤ本体部の内部にあるときは、図１に示す場合と同様に、開口部がタイヤ本体部の接合面１４の側に開いている。さらにこの場合は、開口部がタイヤ本体部１１の外表面側にあいていても良い。開口部の領域を熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成すれば、後の熱処理（融着）工程で開口部は塞がるので、外観上も品質上も問題はない。さらに、図３に示す場合と同様に、コード埋め込み孔が接合面１４に開口していても良い。（この場合は、開口部とコード埋め込み孔が一体となっていると考えることもできる。あるいは、この場合は孔ではなく溝と表現した方が分かりやすい。）ただし、この場合には補強コードのテンションを利用してタイヤ本体部１１を締めつけることができないので、接着剤等で補強コードをコード埋め込み孔に固定すると良い。

図６は、上記で説明した本発明の非空気入りタイヤ製造方法を立体的な模式図で示した図である。図６（ａ）に示すように、円環状に連続したタイヤベース部３２をタイヤ本体部３１とは別体として成形する。タイヤベース部３２の内部にはコード埋め込み孔３３が環状に連続して形成されている。また、タイヤベース部３２の接合面３６の表面には補強コード３５をコード埋め込み孔３３に入れ込むための開口部３４が環状に連続して形成されている。コード埋め込み孔３３および開口部３４はタイヤベース部３２の成形時に同時に形成することができる。たとえば、インジェクション成形法や押出成形法で作製することができる。別途円環状に作製した補強コード３５を開口部３４から押し込んでコード埋め込み孔３３へ入れ込む。

一方、円環状に連続したタイヤベース部３１を別体として成形する。たとえば、インジェクション成形法や押出成形法で作製することができる。次に、図６（ｂ）に示すように、別体として成形し円環状に連続したタイヤ本体部３１の接合面３７を、補強コード３５を入れ込んだタイヤベース部３２の接合面３６と合わせて、適度な熱処理を行ない、接合面３６および３７を融着する。またこの熱処理により開口部３４も融着し、開口部３４は閉じる。このようにして、図６（ｃ）に示すように、補強コード３５を内蔵し、円環状に連続してつながった非空気入りタイヤ３０が完成する。

図７は、本発明の非空気入りタイヤの製造方法に関する第２の実施形態を示す図である。図７に示す第２の実施形態においては、タイヤ本体部５１およびタイヤベース部５２は一体物として成形される。一体物であるため、構造的にはタイヤ本体部５１とタイヤベース部５２の区別はなくても良いが、リム嵌合溝５３よりタイヤ内径側に位置する部分（破線で示す部分）をタイヤベース部５２とする。すなわち、タイヤベース部５２は、非空気入りタイヤ５０をリムに組み付けた時に、リム組み付けされる部分（タイヤリム組み付け部）の一部または全部である。タイヤ本体部５１およびタイヤベース部５２は一体物として、たとえば押出成形法やインジェクション成形法により作製される。タイヤ本体部５１およびタイヤベース部５２の作成時に、コード埋め込み孔５６および５７も同時に形成される。すなわち、コード埋め込み孔５６および５７は環状に連続してつながっている。

非空気入りタイヤ５０がリム組みされたときに、タイヤのリム組み付け部における強度のバランスをとるために、コード埋め込み孔５６および５７は非空気入りタイヤ５０のタイヤ赤道面６０に対してほぼ対称位置になるように配置され、それぞれの大きさも同程度であることが望ましい。図７では、コード埋め込み孔は左右に一対の２つであるが、中心部に１つとしても良いし、もっと多くても良いし、タイヤ幅方向に長く連続していても良いが、その場合は対称位置に配置することが望ましい。コード埋め込み孔５６および５７には、後の工程で補強コードを入れるための開口部５８および５９が形成されている。この開口部５８および５９は非空気入りタイヤ５０の外表面側に開口している。これらの開口部５８および５９が形成される領域は、後の熱処理工程で開口部５８および５９が融着されるように、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成されている。開口部５８および５９は、通常はタイヤベース部５２の底部側に開口するが、タイヤベース部５２の側面側に開口しても良い。開口部は融着により塞がるので、タイヤ本体部５１の外表面に開口することもできる。この開口部５８および５９もタイヤ本体部５１およびタイヤベース部５２の成形時に作製することができる。あるいは、タイヤ本体部５１およびタイヤベース部５２の成形後に非空気入りタイヤ５０の外表面から切り込みを入れてコード埋め込み孔５６および５７まで開けても良い。この切れ込みはたとえばカッターやレーザーや水流（水流カッター）等により形成することができる。また、路面と接地するタイヤトレッド面側に開口部５８および５９を形成する事も可能である。

次に、開口部５８および５９からコード埋め込み孔５６および５７へ補強コード６２を入れ込む。開口部５８および５９の開口サイズは補強コード６２を押し込むことができる程度の大きさがあれば良い。開口部５８および５９が形成される領域は、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成されていて可撓性があるので、たとえ開口部５８および５９の開口サイズが補強コード６２のサイズより小さくても、補強コード６２を押し込んで開口部５８および５９を通してコード埋め込み孔５６および５７へ補強コード６２を入れ込んで配置することが可能である。コード埋め込み孔５６および５７へ補強コード６２を入れ込んだ後は、開口部５８および５９の開口サイズは元の小さなサイズに戻るので、コード埋め込み孔５６および５７へ配置された補強コード６２が抜け出ることはない。

逆に開口部５８および５９の開口サイズが補強コード６２のサイズより大きい場合は、補強コード６２をコード埋め込み孔５６および５７へ入れることは容易であるが、補強コード６２がコード埋め込み孔５６および５７から抜け出る心配があるので、開口部を融着するまでは注意が必要である。これを防止するために、補強コード６２をコード埋め込み孔５６および５７に入れた後に、開口部５８および５９を埋め込み材で埋める方法が有効である。たとえば、接着剤で開口部５８および５９を塞いだり、開口部５８および５９の領域と同程度の熱可塑性材料で開口部５８および５９を埋めたりして、補強コード６２をコード埋め込み孔５６および５７から抜け出ないようにすれば良い。後の融着熱処理により、埋め込んだ材料が周囲の熱可塑性材料と融着するように、埋め込み材料を選定すれば良い。あるいは、図８は本発明の開口部の別の形態を示す図であるが、図８に示すように開口部５８および５９の入り口を小さくし、コード埋め込み孔５６および５７へ漸近して大きくしていけば、補強コード６２をスムーズに入れることができ、しかも開口部５８および５９から補強コードが抜け出ることがなくなる。このときも接着剤で開口部５８および５９を塞いだり、開口部５８および５９の領域と同程度の熱可塑性材料で開口部５８および５９を埋めたりして、補強コード６２をコード埋め込み孔５６および５７から抜け出ないようにすることもできる。

補強コード６２をコード埋め込み孔５６および５７へ入れ込んだ後に、図７（ｂ）に示すように、適度な熱処理を行ない開口部の領域およびその周辺を構成している熱可塑性エラストマー等を軟化もしくは融かして開口部５８および５９を融着により塞ぐ。この加熱処理（融着処理）により開口部５８および５９が閉じた部分（点線で示す）は、冷却後は周囲と渾然一体となり周囲の材料と区別がなくなり、強度的にも問題ないレベルとなる。コード埋め込み孔の周囲も、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成すれば、この熱処理によりコード埋め込みの周囲の材料も軟化したり融けたりしてコード埋め込み孔の空間が塞がり、補強コード６２が非空気入りタイヤ５０内に固定される。この結果、タイヤベース部の強度がさらに増大して、リム外れが生じにくくなる。あるいは、コード埋め込み孔へコードを配置した後に、開口部から接着剤や、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物を流し込んで熱処理により融着し補強コードをコード埋め込み孔に固定することもできる。

補強コード（図１〜図８に示す、２２、６２）は、有機繊維コードやスチールコードなどで構成される。有機繊維コードの種類は、特に限定されないが、たとえば、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、アラミド等である。補強コードは、単線コードでも良くあるいは複線コードでも良い。複線コードの場合は、撚りコードや重ねたり束ねたり横に並べたコードでも良く、ゴムや樹脂等でコードをコーティングしたものでも良い。また、コードをゴムでコーティングしたものは、ゴム層を予め加硫して硬化しても良い。これまでの説明では、補強コードは環状に周方向に連続してつながっていると説明してきたが、場合によっては、断続的であっても良い。たとえば、断続した補強コードがコード埋め込み孔において融着されて固定されている場合などである。このような断続したコード入り非空気入りタイヤでもリム組み付け部の強度が増大し耐リム外れ性が向上する。補強コードを環状に形成する場合は、補強コードをコード埋め込み孔に配置する前または後において、コード端末を溶接または融着等で結合したり、接着剤を用いたり、あるいは結んだりして結合することができる。

熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物は、前述のように少なくとも融着する必要がある部分（開口部やコード埋め込み孔の部分など）に使用すれば良い。非空気入りタイヤ全体を同一の熱可塑性エラストマー等で構成する場合には、非空気入りタイヤの形が変わらないように注意深く熱処理して開口部等を融着する必要がある。たとえば、非空気入りタイヤをタイヤ型に嵌めこんで加熱処理する方法により、非空気入りタイヤの形が変わらないようにしながら融着することができる。融着する必要がある部分の熱可塑性エラストマー等とそれ以外の部分の熱可塑性エラストマー等とを異なる材料で構成することもできる。この場合、融着する必要がある部分における熱可塑性エラストマー等の融着温度（軟化温度または融点）をそれ以外の部分における熱可塑性エラストマー等の融着温度より低い材料を選定すれば良い。熱処理温度をこれらの間の温度に設定することにより、融着する必要がある部分だけを融着させることができ、それ以外の部分は変形しない。さらに、融着する必要がある部分を少なくとも、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成し、それ以外の部分を通常の加硫ゴム（架橋性）材料や熱硬化性樹脂（熱硬化性ポリウレタン樹脂など）で構成する方法もある。複数の材料からなる非空気入りタイヤは多色成形法により作製できる。

熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー組成物、またはこれらの混合物は、加温することで軟化しまた溶融成形が可能であるため、接合面や開口部やコード埋め込み孔等の領域に用いて接合面を融着し接合することができ、また開口部やコード埋め込み孔等を融着し閉じることができる。熱可塑性エラストマーとしては、たとえばオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーなど種々使用できる。オレフィン系エラストマーとしては、たとえばエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、エチレン−ブテンゴム（ＥＢＭ）等を使用できる。スチレン系エラストマーとしては、たとえばスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ、ＳＢＳの水素添加物）、スチレンエチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）等を使用できる。

熱可逆架橋エラストマー組成物は、溶融成形しながら、物性を低下させずに繰り返して使用することができる為、マテリアルリサイクルが可能である。また、熱可逆架橋エラストマー組成物は、高い柔軟性や良好な低温特性を持ち、フィラーにより補強することもでき、加硫ゴムに近い性質を持つエラストマーであり、熱可塑性樹脂のように、押出し・射出（インジェクション）成形が可能で、加硫工程が不要であるという特徴がある。さらに、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂との接着性も有するため、これらの材料の併用が可能である。

熱可逆架橋エラストマー組成物としては、カルボニル基・ヒドロキシ基・オキシ基・エポキシ基・フェニル基など種々の官能基またはこれらの官能基か含窒素複素環を含む架橋部位、或いはこれらを側鎖として含有することができる。特に、このエラストマー組成物として、好適には水素結合を用いた熱可逆架橋エラストマー組成物であるＴＨＣラバー（Thermoreversible Hydrogen-bond Crosslinking Rubber）を用いることができる。ＴＨＣラバーは、少なくともカルボニル含有基及び含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位を含有する側鎖もしくはその水素結合性架橋部位と共有結合性架橋部位とを併有する側鎖を有する熱可逆架橋エラストマー組成物であり、熱可逆架橋性を良好に発揮しタイヤのリサイクル性を向上させることが可能となる。

カルボニル含有基及び含窒素複素環を有する水素結合性架橋部位は、カルボニル含有基が有するカルボニル基と、含窒素複素環が有するアミノ基とが水素結合を形成する。含窒素複素環は、架橋剤として含窒素複素環含有化合物を加えることにより配合してもよい。水素結合性架橋部位を構成するカルボニル化合物としては、例えば、カルボニル基、カルボキシル基、アミド基、エステル基、イミド基が挙げられる。

熱可逆架橋エラストマー組成物は、たとえばマレイン酸変性オレフィン系エラストマー、含窒素複素環化合物、オレフィン系樹脂、スチレン系エラストマー、パラフィンオイルを含むものであることが好ましい。このように熱可逆架橋エラストマー組成物を構成することにより、良好な物性を持つとともに、高流動性で成形性が良好になる。

熱可逆架橋エラストマー組成物は上記の種々の材料を混合して用いることもできる。たとえば、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー１００重量部に対し、含窒素複素環化合物を０．１〜３重量部、オレフィン系樹脂を５０〜１５０重量部、スチレン系エラストマーを２０〜８０重量部、パラフィンオイルを５０〜１５０重量部配合するのがよい。上記した含窒素複素環化合物は、含窒素複素環多官能アルコールであり、また、前記オレフィン系樹脂はポリプロピレンであり、さらに、前記スチレン系エラストマーは水添スチレン・イソプレン・ブタジエンブロック共重合体であることが好ましい。

熱可逆架橋エラストマー組成物をタイヤに使用すると、環状に成形することが簡単であり、また、熱を加えることで架橋が外れるため、タイヤの成形性に加え、マテリアルリサイクルも容易になるので好ましい。

本発明は、補強コードをリム組み付け部のタイヤに埋め込んでリム組み付け部のタイヤ強度を増大させて耐リム外れ性を向上させた非空気入りタイヤの製造方法である。本発明の製造方法により非空気入りタイヤの外表面に補強コードは露出しないので、経時的にも優れた耐リム外れ性を保持し、長寿命の非空気入りタイヤを実現できる。

尚、明細書のある部分に記載し説明した内容を記載しなかった他の部分においても矛盾なく適用できることに関しては、当該他の部分に当該内容を適用できることは言うまでもない。さらに、上記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施でき、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことも言うまでもない。

本発明の非空気式タイヤは、軽荷重下での低速走行などが通常である自転車用、車椅子用、ゴルフカート用、リヤカー用など、各種の軽車両用の非空気式タイヤとして使用することができる。

１０・・・非空気入りタイヤ、１１・・・タイヤ本体部、１２・・・タイヤベース部、
１３・・・リム嵌合溝、１４・・・接合面、１５・・・接合面、
１６・・・コード埋め込み孔、１７・・・コード埋め込み孔、１８・・・開口部、
１９・・・開口部、２０・・・タイヤ赤道面、２２・・・補強コード、
３０・・・非空気入りタイヤ、３１・・・タイヤ本体部、３２・・・タイヤベース部、
３３・・・コード埋め込み孔、３４・・・開口部、３５・・・補強コード、
３６・・・接合面、３７・・・接合面、５０・・・非空気入りタイヤ、
５１・・・タイヤ本体部、５２・・・タイヤベース部、５３・・・リム嵌合溝、
５６・・・コード埋め込み孔、５７・・・コード埋め込み孔、５８・・・開口部、
５９・・・開口部、６０・・・タイヤ赤道面、６２・・・補強コード、
１１０・・・非空気入りタイヤ、１１１・・・タイヤ本体部、
１１２・・・補強コード、１１３・・・切り込み、２０１・・・非空気入りタイヤ、
２０２・・・タイヤ本体部、２０３・・・リム嵌合溝、２０４・・・トレッド溝、
２０５・・・リム、２０６・・・リムフランジ凸部

Claims (8)

1. タイヤ本体部および前記タイヤ本体部と隣接し前記タイヤ本体部の内径側に位置するタイヤベース部を有する非空気入りタイヤの製造方法において、
   前記タイヤベース部はリム嵌合溝よりタイヤ径内側に存在する部分であり、
   （１）前記タイヤ本体部を円環状に形成する工程、
   （２）前記タイヤベース部を円環状に形成する工程であって、前記タイヤベース部を形成する際に前記タイヤベース部に補強用コードを埋め込み可能であるとともに周方向に連続したコード埋め込み孔またはコード埋め込み溝、および前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝とつながる周方向に連続した開口部を環状に形成し、
   前記タイヤ本体部および前記タイヤベース部の接合する領域
   および前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝および開口部の領域を、熱可塑性エラストマー、または熱可逆架橋エラストマー、またはこれらの混合物で構成することを特徴とする工程、
   （３）前記タイヤベース部に形成された開口部を通して前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝にコードを配置する工程、
   （４）前記タイヤ本体部および前記タイヤベース部を接合面において重ねて一体に結合し融着するとともに、前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝および開口部の空間の一部または全部を融着し、前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝、および開口部を閉じる工程、
   を含むことを特徴とする非空気入りタイヤの製造方法。
   
2. 前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝、および開口部は非空気入りタイヤの赤道に対して左右に一対形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の非空気入りタイヤの製造方法。
   
3. 前記コードは連続した円環状であるとともに、前記コードの半径（タイヤ径方向における円環の中心からの距離）は円環状のコード埋め込み孔またはコード埋め込み溝の半径（タイヤ径方向における円環の中心からの距離）より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の非空気入りタイヤの製造方法。
   
4. 前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝にコードを配置するための開口部は、前記タイヤ本体部および前記タイヤベース部が接合する面側に形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載の非空気入りタイヤの製造方法。
   
5. 前記コード埋め込み孔またはコード埋め込み溝にコードを配置するための開口部は、前記タイヤベース部の外表面に形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載の非空気入りタイヤの製造方法。
   
6. 前記熱可逆架橋エラストマー組成物は、マレイン酸変性オレフィン系エラストマー、含窒素複素環化合物、オレフィン系樹脂、スチレン系エラストマー、パラフィンオイルを含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載の非空気入りタイヤの製造方法。
   
7. 前記含窒素複素環化合物は含窒素複素環多官能アルコールであり、前記オレフィン系樹脂はポリプロピレンであり、前記スチレン系エラストマーは水添スチレン・イソプレン・ブタジエンブロック共重合体であることを特徴とする、請求項６に記載の非空気入りタイヤの製造方法。
   
8. 前記開口部の入り口はコードのサイズよりも小さく、前記開口部の入り口からコード埋め込み孔またはコード埋め込み溝へ漸近して大きくなっていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかの項に記載の非空気入りタイヤの製造方法。