JP5998027B2 - 更生タイヤ加硫用エンベロープおよび更生タイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、クラウン部およびサイドウォール部を有する台タイヤのクラウン部に、未加硫クッションゴムを介して加硫済トレッドゴムを貼り付けて形成された加硫済トレッドゴム付台タイヤの外径よりも大きい内径を有し、加硫済トレッドゴム付台タイヤの外面の全てを被覆可能な環状の更生タイヤ加硫用エンベロープに関する。

空気入りタイヤは、基本的に路面に接するトレッドゴムが台タイヤに貼り付けられた構造を有する。トレッドゴムは、長期間のタイヤ走行に伴い摩耗が進行するため、耐用期間に限りがあるが、台タイヤに関しては、トレッドゴムの寿命が終わっても十分に使用可能である場合が多い。このため、摩耗済のトレッドゴム部分に新しいトレッドゴムを被せて、再び更生タイヤとして利用される場合がある。自動車用タイヤ、特にトラック用あるいはバス用などの重荷重用タイヤとして、タイヤ経費節減のために更生タイヤを使用することが多い。更生タイヤの製造には、大きく分類して、未加硫のトレッドゴムを台タイヤに貼り付けるとともに、金型に入れて加硫しつつトレッドパターンをトレッドゴムに付与するリモールド方式と、既にトレッドパターンが付与された加硫済トレッドゴムを台タイヤに貼り付けて、加硫済トレッドゴム貼り付け台タイヤを形成し、これをリム状体に装着するとともに、環状の加硫用エンベロープを加硫済トレッドゴム貼り付け台タイヤの上から被せ、これを加硫缶の中で加硫するプレキュア方式との２種類がある。

上記２種類の方式の中でも、プレキュア方式は、リモールド方式のような大掛かりな加硫金型を必要とせず、簡易な装置で、しかも複数個同時に加硫できるなどの製法上の利点がある。しかも、プレキュア方式により更生されたタイヤは、トレッドゴムおよび台タイヤがともに加硫済の部材を用いて、両部材を接合・一体化して形成されたものであるため、リモールド方式により得られたタイヤに比して均質なタイヤが得られやすい。このため、リモールド方式で更生されたタイヤに比べて、偏摩耗が発生し難く、かつ耐摩耗性能に優れ、耐久性が高まるという利点がある。

プレキュア方式で更生タイヤを製造する方法として、下記特許文献１では、加硫用エンベロープに着目し、排気孔が穿設された加硫用エンベロープとして、その内面上に該排気孔を包囲するシート状の繊維体を一体に備えるものを使用することにより、加硫用エンベロープを加硫済トレッドゴム貼り付け台タイヤに被せる際の作業工数を削減可能とする技術が記載されている。また、下記特許文献２では、加硫済トレッドゴム貼り付け台タイヤの外面に沿って、幅縁部が部分的にオーバーラップするようタイヤ幅方向に連続的に螺旋状に巻回されたバンドから構成された加硫用エンベロープを使用することにより、タイヤの種類（サイズ）にかかわらず適用可能な加硫用エンベロープを提供する技術が記載されている。

特開２００９−１４３０９９号公報 特表２００９−１４３１３２号公報

しかしながら、上記各先行技術には、次のような問題点がある。すなわち、特許文献１および２に記載の技術では、いずれも加硫缶内の熱媒体（蒸気や加熱した空気）で加熱し加硫されるため、加硫時間が長く、台タイヤ全体に熱履歴を与えることになる。したがって、加硫のための熱履歴が必要なトレッドゴムのクラウン部以外に対しても多くの熱履歴が与えられることになり、更生タイヤの耐久性を低下させる要因となっていた。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、台タイヤの熱劣化を抑制し、更生タイヤの耐久性を向上するとともに、加硫時間を短縮し、更生タイヤの生産性を向上することができる更生タイヤ用エンベロープを提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下に示す更生タイヤ用エンベロープにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係る更生タイヤ加硫用エンベロープは、クラウン部およびサイドウォール部を有する台タイヤのクラウン部に、未加硫クッションゴムを介して加硫済トレッドゴムを貼り付けて形成された、加硫済トレッドゴム付台タイヤの外径よりも大きい内径を有し、前記加硫済トレッドゴム付台タイヤの外面の全てを被覆可能な環状の更生タイヤ加硫用エンベロープであって、前記加硫済トレッドゴムに接するゴム部の熱伝導率が、前記サイドウォール部に接するゴム部の熱伝導率よりも高いことを特徴とする。

更生タイヤは内面側から、台タイヤ、未加硫クッションゴムおよび加硫済トレッドゴムの順に積層され、更生タイヤ加硫用エンベロープで被覆された状態で加硫缶に入れられて加圧および加熱される。その際、未加硫クッションゴムが加硫されて、加硫済トレッドゴムと台タイヤとを接着させる。したがって、加硫時間を短縮するためには、未加硫クッションゴムに効率良く熱履歴を与えることが重要である。一方、台タイヤのサイドウォール部は既に加硫済のゴム部で構成されており、この部分に必要以上に熱履歴を与えると、熱劣化を引き起こすことになるため、台タイヤのサイドウォール部に対する熱履歴はできるだけ少なくすることが好ましい。

本発明に係る更生タイヤ加硫用エンベロープでは、加硫済トレッドゴムに接するゴム部の熱伝導率が、サイドウォール部に接するゴム部の熱伝導率よりも高いため、これを使用して更生タイヤを加硫した場合、未加硫クッションゴムに効率良く熱履歴を与える一方で、台タイヤのサイドウォール部に対する熱履歴を少なくすることができる。その結果、未加硫クッションゴムの加硫時間、つまりは更生タイヤの加硫時間を短縮できるとともに、台タイヤのサイドウォール部の熱劣化を抑制し、更生タイヤの耐久性を向上することができる。

上記更生タイヤ用エンベロープにおいて、前記加硫済トレッドゴムに接するゴム部の厚みが、前記サイドウォール部に接するゴム部の厚みよりも薄いことが好ましい。かかる構成によれば、未加硫クッションゴムに対し、さらに効率的に熱履歴を与えることができるとともに、台タイヤへの熱履歴をさらに少なくすることができる。その結果、更生タイヤの加硫時間をさらに短縮できるとともに、更生タイヤの耐久性をさらに向上することができる。

本発明に係る更生タイヤの製造方法は、前記記載の更生タイヤ加硫用エンベロープを使用し、更生タイヤを加硫する工程を含むことを特徴とする。かかる製造方法によれば、加硫時間を短縮しつつ、耐久性に優れた更生タイヤを製造することができる。

本発明に係る更生タイヤ加硫用エンベロープおよび更生タイヤの子午線断面図の一例

以下に図面を用いて、本発明に係る更生タイヤ加硫用エンベロープを使用し、更生タイヤを加硫する工程の好適な一例を説明する。図１は、本発明に係る更生タイヤ加硫用エンベロープおよび更生タイヤの子午線断面図の一例である。

必要に応じてバフ処理などを終えた台タイヤ２０は、リム３０に装着され、クラウン部２１の所定位置に未加硫クッションゴム２２が貼り付けられ、その外周面に加硫済トレッドゴム２３が貼り付けられることにより、加硫済トレッドゴム付台タイヤ２０が形成される。次いで、環状の更生タイヤ加硫用エンベロープ１０を使用して、加硫済トレッドゴム付台タイヤ２０の外面の全てを被覆しつつ、更生タイヤ加硫用エンベロープ１０の端部を台タイヤ２０のビード部２４とリム３０との間に挟み込む。加硫済トレッドゴム付台タイヤ２０の内部にチューブ（図１には不図示）が配置される場合もある。

次に、必要に応じてチューブ内に空気を充填し、内圧をかけることにより、更生タイヤ加硫用エンベロープ１０の端部をビード部２４とリム３０との間で固定する。その後、更生タイヤ加硫用エンベロープ１０と加硫済トレッドゴム付台タイヤ２０との間に介在する空気を更生タイヤ加硫用エンベロープ１０の排気孔（不図示）から吸引して、更生タイヤ加硫用エンベロープ１０と加硫済トレッドゴム付台タイヤ２０との間を負圧にする。この状態で、加硫済トレッドゴム付台タイヤ２０を加硫缶内に入れて加硫缶の内部にスチームなどを充填することにより、加硫済トレッドゴム付台タイヤ２０が、膨張したチューブと更生タイヤ加硫用エンベロープ１０との間で挟持され、加圧および加熱される。その結果、未加硫クッションゴム２２が加硫されるとともに、加硫済トレッドゴム２３と台タイヤ２０とが強固に接着する。

本発明に係る更生タイヤ加硫用エンベロープ１０は、加硫済トレッドゴムに接するゴム部１１の熱伝導率が、サイドウォール部に接するゴム部１２の熱伝導率よりも高い点が特徴である。加硫済トレッドゴムに接する、更生タイヤ加硫用エンベロープのゴム部の熱伝導率が高いと、最終的に未加硫クッションゴムに効率良く熱履歴が与えられる。未加硫クッションゴムに対し、さらに効率良く熱履歴を付与するためには、更生タイヤ加硫用エンベロープを構成するゴム部のうち、加硫済トレッドゴムおよびショルダー部（図１中では、１１と１２との間の部分）に接するゴム部の熱伝導率を、サイドウォール部に接するゴム部の熱伝導率よりも高くすることが好ましい。

一方、更生タイヤ加硫用エンベロープを構成するゴム部のうち、サイドウォール部に接するゴム部の熱伝導が、加硫済トレッドゴムに接するゴム部の熱伝導率よりも低く設定される。台タイヤは既に加硫済のゴム部で構成されているため、未加硫クッションゴムの加硫時に台タイヤに付与する熱履歴をできるだけ少なくすることが好ましい。したがって、更生タイヤ加硫用エンベロープを構成するゴム部のうち、サイドウォール部およびビード部に接するゴム部の熱伝導が、加硫済トレッドゴムに接するゴム部の熱伝導率よりも低く設定されることが好ましい。

更生タイヤ加硫用エンベロープを構成する各ゴム部において、熱伝導率に差を設ける方法は特に限定されないが、例えばカーボンブラック種類および配合量の調整、あるいはベリリヤ、窒化ホウ素、窒化アルミ、アルミナ、黒鉛、金属粉、金属繊維、炭素繊維などの熱伝導性充填剤の添加などが挙げられる。

本発明において、更生タイヤ加硫用エンベロープを構成するゴム部の熱伝導率は、例えば、後述の実施例で示す熱線法（細線加熱法）により測定することができる。未加硫クッションゴムに効率良く熱履歴を与えつつ、台タイヤのサイドウォール部に対する熱履歴をできるだけ少なくするためには、熱線法（細線加熱法）方法により測定した熱伝導率の値の比（（加硫済トレッドゴムに接するゴム部の熱伝導率）／（サイドウォール部に接するゴム部の熱伝導率））が１．０５以上であることが好ましく、１．１以上であることがより好ましい。

なお、本発明においては、未加硫クッションゴムに効率良く熱履歴を与えつつ、台タイヤのサイドウォール部に対する熱履歴をできるだけ少なくするために、加硫済トレッドゴムに接するゴム部の厚みが、サイドウォール部に接するゴム部の厚みよりも薄いことが好ましい。なお、本発明において、「加硫済トレッドゴムに接する、更生タイヤ加硫用エンベロープのゴム部の厚み」は、加硫済トレッドゴムのタイヤ幅方向中央部分に接する更生タイヤ加硫用エンベロープのゴム部の厚みを意味し、「サイドウォール部に接する、更生タイヤ加硫用エンベロープのゴム部の厚み」は、サイドウォール部のタイヤ径方向中央部分に接する更生タイヤ加硫用エンベロープのゴム部の厚みを意味する。「加硫済トレッドゴムに接する、更生タイヤ加硫用エンベロープのゴム部の厚み」と、「サイドウォール部に接する、更生タイヤ加硫用エンベロープのゴム部の厚み」との比率は、１．０：１．５〜１．０：２．５であることが好ましく、１．０：１．７〜１．０：２．３であることがより好ましい。

本発明に係る更生タイヤの製造方法は、上記で説明した更生タイヤ加硫用エンベロープを使用し、更生タイヤを加硫する工程を含む。かかる製造方法によれば、加硫時間を短縮しつつ、耐久性に優れた更生タイヤを製造することができる。

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明する。

（ゴム組成物の調製）
ゴム成分１００重量部に対して、表１の配合処方に従い、高熱伝導ゴムＣおよび低熱伝導ゴムＥを製造した。なお、本実施例では、カーボンブラックの一部にアセチレンブラックを使用することにより、高熱伝導ゴムＣを製造した。表１に記載の各配合剤を以下に示す。
（ｉ）臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）：（商品名「ブロモブチル２２５５」、エクソンモービル社製）
（ｉｉ）カーボンブラック
（Ａ）Ｎ２２０（ＩＳＡＦ）：（商品名「シースト６」、東海カーボン社製）
（Ｂ）アセチレンブラック：（「デンカブラック」、電気化学工業社製）
（ｉｉｉ）オイル：（商品名「プロセスＮＣ１４０」、ジャパンエナジー社製）
（ｉｖ）酸化亜鉛：（商品名「亜鉛華３号、三井金属鉱業社製）
（ｖ）硫黄：（商品名「５％油処理粉末硫黄」、鶴見化学社製）
（ｖｉ）加硫促進剤：（商品名「ノクセラーＤＭ」、大内新興化学社製）

高熱伝導ゴムＣおよび低熱伝導ゴムＥの熱伝導率は、下記の熱線法（細線加熱法）により測定した。
［熱伝導率の測定方法 熱線法（細線加熱法）］
本発明において、ゴム部の熱伝導率は、径方向定常熱流法に属する同心円筒法で、中心の熱源に１本の金属抵抗線を用い、その電気抵抗値の変化で温度を測定する熱線法（細線加熱法）により行った。評価は、低熱伝導ゴムＥの熱伝導率を１００として、高熱伝導ゴムＣの熱伝導率を指数化した。

実施例１−２
更生タイヤ加硫用エンベロープを構成するゴム部のうち、加硫済トレッドゴムに接するゴム部を高熱伝導ゴムＣで形成し、サイドウォール部に接するゴム部を低熱伝導ゴムＥで形成することにより、更生タイヤ加硫用エンベロープを製造した（表１）。実施例１では、更生タイヤ加硫用エンベロープを構成するゴム部のうち、加硫済トレッドゴムに接するゴム部の厚みを５ｍｍとし、サイドウォール部に接するゴム部の厚みを５ｍｍとした。また、実施例２では、実施例１との比較で、更生タイヤ加硫用エンベロープを構成するゴム部のうち、加硫済トレッドゴムに接するゴム部の厚みを半分とした。

比較例１−４
更生タイヤ加硫用エンベロープを構成するゴム部を均一に高熱伝導ゴムＣまたは低熱伝導ゴムＥで形成し、実施例１で使用した更生タイヤ加硫用エンベロープの、加硫済トレッドゴムに接するゴム部の厚み１に対して、表２に記載の厚みに変更した。

上記更生タイヤ加硫用エンベロープを使用し、加硫済トレッドゴム付台タイヤを加硫缶内で、加硫温度１２０℃で加硫することにより、更生タイヤ（タイヤサイズ１１Ｒ２２．５）を製造した。加硫に要した時間は、更生タイヤの踏面部の温度測定を行い、比較例１の等価加硫度を基準とし、その等価度に達するまでの時間を求めた。結果を表２に示す。

また、加硫後に得られた更生タイヤの耐久性を、以下の方法により評価した。
［タイヤ耐久性試験］
製造後の更生タイヤを、ドラム試験機（ドラム径＝１．７ｍ）にて、空気内圧０．９ＭＰａ、荷重２７．５ｋＮ、速度４０ｋｍ／ｈの条件で故障が発生するまで走行し、走行した時間を基準にタイヤ耐久性を評価した。評価は、比較例１を１００として指数評価を行い、指数が大きいほどタイヤ耐久性に優れることを意味する。結果を表２に示す。なお、表２中、更生タイヤ加硫用エンベロープを構成するゴム部のうち、「加硫済トレッドゴムに接するゴム部」を「踏面部ゴム」、「サイドウォール部に接するゴム部」を「ボディ部ゴム」と表す。

Claims (4)

1. クラウン部およびサイドウォール部を有する台タイヤのクラウン部に、未加硫クッションゴムを介して加硫済トレッドゴムを貼り付けて形成された、加硫済トレッドゴム付台タイヤの外径よりも大きい内径を有し、前記加硫済トレッドゴム付台タイヤの外面の全てを被覆可能な環状の更生タイヤ加硫用エンベロープであって、
   前記加硫済トレッドゴムに接するゴム部の熱伝導率が、前記サイドウォール部に接するゴム部の熱伝導率よりも高いことを特徴とする更生タイヤ加硫用エンベロープ。
2. 前記加硫済トレッドゴムに接するゴム部の厚みが、前記サイドウォール部に接するゴム部の厚みよりも薄いことを特徴とする請求項１に記載の更生タイヤ加硫用エンベロープ。
3. 前記加硫済トレッドゴムに接する、前記更生タイヤ加硫用エンベロープのゴム部の厚みと、前記サイドウォール部に接する、前記更生タイヤ加硫用エンベロープのゴム部の厚みとの比率が、１．０：１．５〜１．０：２．５であることを特徴とする請求項１または２に記載の更生タイヤ加硫用エンベロープ。
4. 請求項１〜３に記載の更生タイヤ加硫用エンベロープを使用し、更生タイヤを加硫する工程を含むことを特徴とする更生タイヤの製造方法。

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