JP5970032B2

JP5970032B2 - プライ材料の製造方法

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Publication number: JP5970032B2
Application number: JP2014160644A
Authority: JP
Inventors: 慶大西
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2034-08-06
Also published as: CN105365244B; CN105365244A; JP2016036947A

Description

本発明は、例えば、カーカスプライ等のタイヤ用のプライ材料の製造方法に関する。

近年、車体への静電気の蓄積を抑制するために、電気抵抗が小さい空気入りタイヤが種々提案されている。例えば、下記特許文献１には、導電性を有する糸が縫い込まれたトレッドゴムを有する空気入りタイヤが提案されている。

しかしながら、上記空気入りタイヤは、空気入りタイヤの内部構造材であるプライの電気抵抗を下げることは困難である。

特開２０００−１２７７２０号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤの電気抵抗を下げるのに役立つプライ材料の製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、タイヤ用の未加硫のプライ材料に、電子線を照射して前記プライ材料を半加硫する電子線照射工程と、前記電子線照射工程を終えた前記プライ材料の表面に、導電性を有する糸を付着させる導電性糸付着工程とを含むことを特徴とするプライ材料の製造方法である。

本発明のプライ材料の製造方法において、前記プライ材料は、その長手方向に沿ったカーカスコードの配列体と、前記カーカスコードの配列体を被覆するトッピングゴムとからなるカーカスプライであるのが望ましい。

本発明のプライ材料の製造方法において、前記糸は、総繊度が１００〜５００dtexであるのが望ましい。

本発明のプライ材料の製造方法において、前記導電性糸付着工程は、前記プライ材料の長手方向に、前記糸を連続的に付着させるのが望ましい。

本発明のプライ材料の製造方法において、前記電子線照射工程を終えた前記カーカスプライを、巻き取る巻取工程をさらに含み、前記導電性糸付着工程は、前記電子線照射工程と、前記巻取工程との間で行われるのが望ましい。

本発明のプライ材料の製造方法において、前記電子線照射工程を終えた前記カーカスプライを、巻き取る巻取工程と、巻き取られた前記カーカスプライを引出して、予め定められた長さに切断する切断工程とをさらに含み、前記導電性糸付着工程は、前記切断に先立ち、前記カーカスプライを引き出しながら前記糸を付着させるのが望ましい。

本発明のプライ材料の製造方法において、前記糸は、前記プライ材料を識別するための識別糸であるのが望ましい。

本発明のプライ材料の製造方法は、タイヤ用の未加硫のプライ材料に、電子線を照射してプライ材料を半加硫する電子線照射工程と、電子線照射工程を終えたプライ材料の表面に、導電性を有する糸を付着させる導電性糸付着工程とを含んでいる。

上記電子線照射工程は、プライ材料に導電性の糸を付着させる前に行われるので、例えば、電子線が、導電性の糸を介して作業者や照射装置に悪影響を及ぼすことがない。

また、導電性の糸は、電子線照射工程を終えた半加硫状態のプライ材料の表面に配される。即ち、プライ材料は、完全に未加硫の状態よりも表面硬度が増しているので、糸の付着時の変形や歪が抑制される。さらに、導電性の糸は、プライ材料に付着されるため、縫込み等に比して、容易にプライ材料と導電性の糸とを一体化することができ、生産性に優れる。

本発明の一実施形態のプライ材料の製造ラインの側面図である。製造ライン中の導電性糸付着工程を説明する斜視図である。（ａ）は、プライ材料の平面図、（ｂ）は、プライ材料から得られたプライ片が接続されたカーカスプライの平面図である。（ａ）は、円筒状のカーカスプライの斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のカーカスプライから得られたカーカス基体である。導電性糸付着工程の他の実施形態を説明する斜視図である。切断工程の他の実施形態を示す製造ラインの側面図である。切断工程の他の実施形態を示す製造ラインの側面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のタイヤ用の未加硫のプライ材料１の製造ラインの一部を概念的に示す側面図である。プライ材料１とは、タイヤコードを配列したコード配列体の両側を未加硫のトッピングゴムで被覆したシート状のタイヤ材料である。

プライ材料１としては、例えば、カーカスプライ、ベルトプライ、バンドプライ及び各種の補強プライなどが挙げられ、タイヤの内部に配置される。本実施形態では、プライ材料１が、カーカスプライ材料（以下、単に、カーカスプライ）であるが、他のプライであっても良いのは言うまでもない。

本実施形態のプライ材料１は、タイヤの電気抵抗を小さくするために用いられる。このようなタイヤは、上で述べた様に、車体への静電気の蓄積を抑制することができる。

図１に示されるように、本実施形態のプライ材料１の製造方法は、例えば、プライ材料成形工程Ｓ１、電子線照射工程Ｓ２、導電性糸付着工程Ｓ３、及び、巻取工程Ｓ４を順番に含んでいる。

プライ材料成形工程Ｓ１では、未加硫かつ帯状のプライ材料１が連続的に成形される。本実施形態のプライ材料成形工程Ｓ１は、例えば、コード供給装置４と、その下流側に配されたトッピング装置５とが用いられる。

コード供給装置４は、例えば、ボビンから引き出された複数本のカーカスコードを互いに平行に配列し（コード配列体）、これを連続的にトッピング装置５へと供給する。カーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨン又はアラミドなどの有機繊維コードが採用される。

トッピング装置５は、コード供給装置４から供給されたコード配列体の両側の面をトッピングゴムで被覆してプライ材料１を得る。トッピングゴムのポリマーとしては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム等のジエン系ゴムが使用される。これらのポリマーは、例えば、２種以上が混合されて使用されても良い。トッピングゴムには、さらに、カーボンブラックなどの補強剤、硫黄などの加硫剤、さらには加硫促進剤、加硫促進助剤等の周知の添加剤が選択的に混合される。プライ材料成形工程Ｓ１で成形されたプライ材料１は、電子線照射工程Ｓ２へと送られる。

電子線照射工程Ｓ２では、電子線照射機６が用いられる。成形されたプライ材料１は、電子線照射機６内へと供給される。電子線照射機６内では、プライ材料１の表面に電子線が照射される。これにより、プライ材料１が半加硫される。このため、プライ材料１は、硬質化し、その強度が高められる。このような電子線照射工程Ｓ２は、以後の各工程でのプライ材料１の取り扱い性を高める他、加硫時間の短縮に役立つ。

好ましい態様では、電子線照射機６は、例えば、プライ材料１の長手方向に直列的に設けられた第１電子線照射部７及び第２電子線照射部８を有する。このような複数の照射部は、短時間で広範囲にプライ材料１を半加硫させることができる。

電子線照射工程Ｓ２では、例えば、プライ材料１が停止した状態で電子線が照射される。このため、電子線照射機６には、プライ材料１が供給及び停止のサイクルを繰り返しながら断続的に搬入される。好ましい実施形態として、電子線照射機６とトッピング装置５との間には、例えば、プライ材料１を一時的に貯留する第１アキュムレータ９が設けられる。第１アキュムレータ９は、トッピング装置５からプライ材料１が連続して供給されている場合でも、一時的にプライ材料１を貯留し、電子線照射機６に断続的にプライ材料１を供給することができる。電子線が照射されたプライ材料１は、例えば、第２アキュムレータ１０を介して、電子線照射機６の下流側の導電性糸付着工程Ｓ３へと送られる。

図２には、導電性糸付着工程Ｓ３の拡大斜視図が示されている。図２に示されるように、導電性糸付着工程Ｓ３では、導電性糸付着装置１６が用いられている。

導電性糸付着装置１６は、例えば、リール１１から連続的に供給される導電性の糸３をガイドしながら、プライ材料１に付着させるガイド部材１２と、このガイド部材１２をプライ材料１の幅方向に移動可能に保持する支持具１７とを有する。このように、本実施形態のプライ材料の製造方法では、電子線照射工程Ｓ２を終えたプライ材料１の表面に、導電性を有する糸３を付着させる導電性糸付着工程Ｓ３が行われる。

糸３は、予めリール１１に巻き取られており、本実施形態では、プライ材料１の幅方向に間隔をあけて複数個配置されている。糸３は、導電性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、カーボン粒子又はカーボン繊維を含むものが好適に用いられる。プライ材料１の電気抵抗を十分に下げるために、好ましくは、糸３の体積固有電気抵抗値は、１０⁶Ω・cm以下、より好ましくは１０⁵Ω・cm以下とされる。

糸３の総繊度は、好ましくは１００dtex以上、より好ましくは２００dtex以上であり、好ましくは５００dtex以下、より好ましくは４００dtex以下である。糸３の総繊度が１００dtex未満の場合、例えば、導電性糸付着工程Ｓ３での破断、又は、タイヤに組み入れられた後のタイヤの変形による破断等のおそれがある。糸３の総繊度が５００dtexを超える場合、サイドウォール部等のタイヤ外面に糸に起因する凹凸部が生じ、タイヤの外観を悪化させるおそれがある。

ガイド部材１２は、例えば、その外周面で糸３をプライ材料１に押し付けるローラー状に形成されている。プライ材料１は半加硫されてはいるが、表面に粘着性を有している。従って、糸３は、プライ材料１の表面の粘着性によって、プライ材料１に付着することができる。ガイド部材の外周面（円周面）には、糸３のプライ幅方向の位置を安定させるための浅い溝１３が設けられていることが望ましい。

支持具１７は、例えば、プライ幅方向に沿ってのびガイド部材１２を回転自在に支持するロッド１７ａと、このロッドをプライ幅方向に移動させ得るアクチュエータ１７ｂとを含んでいる。これにより、ガイド部材１２は、プライ材料１の幅方向に自在に動くことができる。本実施形態では、一つの支持具１７に、複数のガイド部材１２が設けられている。これにより、複数のガイド部材１２を一括して、プライ幅方向に移動させることができる。

以上のような導電性糸付着装置１６は、図２において上から下へ移動するプライ材料１に、ガイド部材１２を用いて、プライ材料１の長手方向に沿って導電性の糸３を連続的に付着させることができる。基本的な態様では、糸３は、プライ材料１の長手方向に沿って直線状に配置される。他の態様では、連続供給されるプライ材料１に対して、支持具１７によりガイド部材１２をプライ幅方向に移動させることができる。この場合、糸３は、プライ材料１上に波状に屈曲させながら付着させることができる。いずれの態様においても、導電性糸付着装置１６は、糸３をプライ材料１の表面に連続的に付着させることができる。

望ましい態様として、糸３は、例えば、プライ材料１を識別するための識別糸として用いられても良い。プライ材料１の識別性を高めるために、糸３は、種類が異なるプライ材料毎に、例えば、色又は付着形状が異なることが望ましい。これにより、生タイヤを成形する際のプライ材料１の取り違え等が効果的に防止される。

図１に示されるように、導電性糸付着工程Ｓ３で導電性の糸３が付着されたプライ材料１は、巻取工程Ｓ４へと送られる。巻取工程Ｓ４では、プライ材料１が導電性の糸３とともに、巻取リール２０に巻き取られる。プライ材料１の巻取り時には、例えば、未加硫のトッピングゴム同士の付着を防止するためのシート２１が、プライ材料１のいずれか一方の面に貼り付けられるのが望ましい。

以上のような本実施形態のプライ材料の製造方法では、電子線照射工程Ｓ２がプライ材料１に導電性の糸３を付着させる前に行われるので、例えば、電子線が、導電性の糸３を介して作業者や照射装置に悪影響を及ぼすことがない。

また、導電性の糸３は、電子線照射工程Ｓ２を終えた半加硫状態のプライ材料１、即ち、未加硫状態よりも表面硬度が増したプライ材料１に対して行われるので、糸３の付着時のプライ材料１の変形や歪が抑制される。さらに、導電性の糸３は、プライ材料１の粘着性を利用して付着させているため、縫込み等に比して、容易にプライ材料１と導電性の糸３とを一体化することができ、生産性に優れる。

巻き取られたプライ材料１は、必要に応じて、巻取リール２０から引き出され、タイヤ寸法に応じた長さを有するカーカスプライに成形される。図３（ａ）には、巻取リールから引き出されたプライ材料１の平面図が示されている。このプライ材料１は、所定の長さＬのプライ片２３へと切断される。各プライ片２３は、非切断縁同士が互いにジョイントされ、図３（ｂ）に示されるように、幅がＬ、長さがＷ×ｎ（ただし、ｎは、プライ片の数）のラジアル構造のカーカスプライ２５へと製造される。

カーカスプライ２５は、慣例に従い、円筒状の成形ドラムに巻き付けられ、かつ、その両側の端縁２６、２６がジョイントされる。図４（ａ）には、このようにして形成された円筒状のカーカスプライ２５の斜視図が示されている。カーカスプライ２５には、金属製（導電性）のビードコアが装着され、カーカスプライ２５の両端部がその周りで折り返される。図４（ｂ）には、このようにして形成されたカーカス基体３０の斜視図が示されている。

このようなカーカス基体３０は、外周面に、導電性の糸３が間欠的ではあるが、円周方向に複数本配されているため、タイヤの電気抵抗を効果的に小さくすることができる。特に、図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、ビードコア２７と糸３とは、互いに接触しているのが望ましい。これにより、タイヤの電気抵抗がさらに小さくなり、車体に発生した静電気が効果的に路面に放出される。

図５乃至図７には、それぞれ、本発明の他の実施形態を説明する図が示される。図５乃至図７において、前記実施形態と共通する構成には、同一の符号が付されており、ここでの説明は省略される。

図５には、導電性糸付着装置の拡大斜視図が示されている。図５に示されるように、この実施形態での導電性糸付着工程Ｓ３では、複数のガイド部材１２が設けられ、各ガイド部材１２は、それぞれ、互いに独立してプライ幅方向に移動可能な支持具１７に支持されている。従って、各ガイド部材１２は、互いに独立してプライ材料１の幅方向に移動することができる。これにより、例えば、糸３を波状に付着させる場合、各ガイド部材１２の振幅量がそれぞれ自由に制御され、付着される糸３の長さが自由に調整され得る。さらに、複数本の糸３を互いに交差させながらプライ材料１に付着させることができ、プライ材料１の電気抵抗をさらに低下させることもできる。

図６には、さらに他の実施形態として、製造ラインの一部を概念的に示す側面図が示されている。図６に示されるように、この実施形態では、上述した巻取工程Ｓ４で巻き取られたプライ材料１を引き出して予め決められた長さに切断する切断工程Ｓ５が含まれている。また、導電性糸付着工程Ｓ３は、プライ材料１の切断に先立って、プライ材料１を引き出しながら糸３を付着させている。このような実施形態は、プライ材料１の表面硬度がさらに増しているため、糸３の付着時の変形や歪がさらに抑制される。

図７には、さらに他の実施形態の製造ラインの一部を概念的に示す側面図が示されている。図７に示されるように、この実施形態では、導電性糸付着工程Ｓ３は、プライ材料１が、シート２１から剥離されながら引き出された後、切断工程Ｓ５の直前で糸３をプライ材料１に付着している。巻取工程前に糸３をプライ材料１に付着させた場合、保管中の圧力によって、糸３がプライ材料１の表面に埋設されてしまうおそれがあるが、この実施形態では、そのような不具合が防止される。

以上、本発明のプライ材料の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施しうる。

１プライ材料
３導電性の糸
Ｓ２電子線照射工程
Ｓ３導電性糸付着工程

Claims

タイヤ用の未加硫のプライ材料に、電子線を照射して前記プライ材料を半加硫する電子線照射工程と、
前記電子線照射工程を終えた前記プライ材料の表面に、導電性を有する糸を付着させる導電性糸付着工程とを含むことを特徴とするプライ材料の製造方法。
前記プライ材料は、その長手方向に沿ったカーカスコードの配列体と、前記カーカスコードの配列体を被覆するトッピングゴムとからなるカーカスプライである請求項１記載のプライ材料の製造方法。
前記糸は、総繊度が１００〜５００dtexである請求項１又は２に記載のプライ材料の製造方法。
前記導電性糸付着工程は、前記プライ材料の長手方向に、前記糸を連続的に付着させる請求項１乃至３のいずれかに記載のプライ材料の製造方法。
前記電子線照射工程を終えた前記カーカスプライを、巻き取る巻取工程をさらに含み、
前記導電性糸付着工程は、前記電子線照射工程と、前記巻取工程との間で行われる請求項２乃至４のいずれかに記載のプライ材料の製造方法。
前記電子線照射工程を終えた前記カーカスプライを、巻き取る巻取工程と、
巻き取られた前記カーカスプライを引出して、予め定められた長さに切断する切断工程とをさらに含み、
前記導電性糸付着工程は、前記切断に先立ち、前記カーカスプライを引き出しながら前記糸を付着させる請求項２乃至４のいずれかに記載のプライ材料の製造方法。
前記糸は、前記プライ材料を識別するための識別糸である請求項１乃至６のいずれかに記載のプライ材料の製造方法。