JPH04126606A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タイヤの踏面に設けた溝の溝底部の耐オゾン
クランク性を向上することによって軽量化を可能にし、
かつ外観良好な空気入りタイヤ及びその製造方法に関す
る。

〔従来技術〕

空気入りタイヤの軽量化は、自動車の燃料消費率低減の
一環として大きな技術的課題の一つになっている。空気
入りタイヤの重量を占めるパーツのうち、トレッドゴム
はタイヤの大体１／３の重量を占めるから、その厚さを
薄くすればタイヤの軽量化の効果は非常に大きなものと
なる。しかし、このトレッドゴムの厚さが薄くなると、
踏面に設けた溝の溝底からヘルド層までの厚さが必然的
に薄くなり、空気中のオゾンにより生じるクラックによ
る影響を受は易くなる。すなわち、薄い溝底に生じたオ
ゾンクラックは、□タイヤ走行中の溝底の屈曲による歪
集中により内部のベルト層へ進行し易く、結果として水
分を浸透させてスチールへルトコードを発錆させるから
である。

踏面のオゾンクラックを防止するには、トレッドゴムに
老化防止剤を多量に配合するのが一般的である。しかし
ながら、高価な老化防止剤を多量に配合することは、タ
イヤのコストを高くするという欠点があった。

また、空気入りタイヤは、未加硫ゴムからなるグリーン
タイヤを金型に挿入し、タイヤの内側からプラダ−と称
するゴム風船様の袋で加圧しながら加熱し加硫成形する
方法により製造される。しかし、上述のようにトレッド
ゴムを少なくした上に、昨今の複雑なトレンドパターン
を成形しようとすると、グリーンタイヤの踏面と金型の
表面との間に加硫成形中も空気が残存し、踏面のブロッ
クの角が丸くなってしまう、所謂ライト故障が生じ易く
なるという問題があった。また、グリ−ンイヤと金型と
の離型性を確保するため、加硫成形前の金型にシリコー
ンスプレーが施されているが、シリコーンスプレー自体
はタイヤ性能の向上になんら寄与するものではないので
、タイヤの製造時の作業工程を増やすだけでコスト増の
要因にしかならなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、多量の老化防止剤を配合することなく
、踏面の溝の溝底部の耐オゾンクランク性を大幅に向上
することによってトレッド部の厚さを薄＜シ、タイヤの
軽量化を可能にした空気入りタイヤを提供することにあ
る。本発明の他の目的は、トレッドゴムを薄くしても、
加硫時のグリーンタイヤと金型との間の残存空気に起因
するライト故障の発生を防止できると共にグリーンタイ
ヤと金型との離型性を確保し、しかも、耐オゾンクラン
ク性に優れ、軽量化された空気入りタイヤの製造方法を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

このような前者の目的を達成する本発明は、踏面に設け
た溝の少なくとも溝底部表面を超高分子量ポリエチレン
からなる薄膜で被覆することを特徴とするものである。

また、後者の目的を達成する本発明は、グリーンタイヤ
の踏面に超高分子量ポリエチレンからなる粉末を塗布し
、次いで該グリーンタイヤを金型に挿入して加硫成形す
ることを特徴とするものである。

超高分子量ポリエチレンは化学的に安定で、耐オゾン劣
化性が極めて大きいため、この超高分子量ポリエチレン
からなる薄膜でタイヤ踏面の溝の少なくとも溝底部表面
を被覆することにより、耐オゾンクランク性を向上する
ことができる。したがって、トレッドゴムの厚さを薄く
しても内部のベルト層に影響を与えることがないため、
タイヤを軽量化することが可能になる。

また、タイヤの加硫成形工程において、グリーンタイヤ
の踏面に塗布された超高分子量ポリエチレンからなる粉
末は、溶融するまでの間は粒子相互間に一時的に通気路
を形成して空気を逃がすからライト故障を防止すること
ができる。

また、超高分子量ポリエチレン自体は良好な離型性を有
するため、グリーンタイヤと金型との離型性を確保する
。

以下、本発明を図面に示す実施例によって説明する。

第２図に示す空気入りタイヤにおいて、１はトレンド、
２はトレッドｌの両側にそれぞれ延長するサイドウオー
ルである。３はタイヤ内側に設けたカーカス層で、タイ
ヤ周方向に対して７０°〜９０°のコード角度を有して
いる。カーカス層３の両端部はそれぞれビードコア４に
対してタイヤ内側から外側に折り返すように巻き上げら
れている。また、カーカス層３のトレンド部ｌにはスチ
ールコードからなる２層のスチールヘルド５が配置され
、そのトレッドＩの踏面に溝６が設けられている。この
トレッドｌの踏面ば超高分子量ポリエチレンからなる薄
膜７で被覆され、溝６の表面も被覆されている。

本発明において、超高分子量ポリエチレンの薄膜７は、
タイヤ製造工程におけるライト故障の防止や金型との離
型性を考慮した場合は、トレッド１の踏面全体に設けら
れるべきであるが、オゾンクランクによるスチールヘル
ド５に対する損傷防止の観点からは、第１図に示すよう
に、少なくとも溝６の溝底部が被覆されておればよい。

この溝６の溝底部の被覆によってその溝底部にオゾンク
ランクを生じることがなくなり、スチールベルト層５へ
成長することもなくなる。

本発明において、超高分子量ポリエチレンとは、平均分
子量が１００万以上であるポリエチレンをいう。好まし
くは平均分子量が２００万〜７００万であり、融点が１
３０°Ｃ以上のポリエチレンであるのがよい。

平均分子量が１００万以上の超高分子量ポリエチレンか
らなる薄膜は、化学的に安定で耐オゾン劣化性に著しく
優れている。しかも、通常のポリエチレンはトレッドゴ
ムに対する接着性が悪く、強固に接合させることができ
ないが、上記超高分子量ポリエチレンは、トレッドゴム
に対し熱融着による優れた接着性を有するため溝の溝底
部表面のみならず踏面全体に一体的に接合することがで
きる。

この超高分子量ポリエチレンの薄膜の厚さは、３０〜２
００μｍ、好ましくは５０〜１００μｍにするのがよい
。膜厚を３０μｍ以上にすることによりタイヤの踏面に
充分な耐オゾンクランク性を付与する゛ことができる。

また、２００　μｍ以下にすることによりトレンド部の
フレキシビリティ−を確保することができる。

以下、本発明タイヤの製造方法について説明する。

まず、グリーンタイヤを金型で加硫成形するに当たり、
そのグリーンタイヤの踏面に超高分子量ポリエチレンの
粉末を均一に塗布する。塗布方法としては、超高分子量
ポリエチレンの粉末をそのままグリーンタイヤの踏面に
まぶしてもよいが、水や有機溶削等に分散又は懸濁させ
たものを踏面に刷毛塗りしたり又は空気圧や液圧を利用
したスプレー装置により噴霧して塗布することが望まし
い。この場合、所定の厚さの超高分子量ポリエチレンの
薄膜が形成されるように、グリーンタイヤの踏面に塗布
する超高分子量ポリエチレンの粉末の量を調整する。

また、超高分子量ポリエチレンの粉末を金型に塗布する
と、加硫成形時に粉末が金型から脱落して均一な薄膜を
形成し難くなり、また、成形後の金型の清掃が煩雑にな
るので好ましくない。

本発明に用いる超高分子量ポリエチレンの粉末の粒子径
は、特に限定されるものではないが、一般に、粒子径が
小さくなると高価であり、他方、大きくなると均一な塗
布が難しいので１０〜４００　μｍ、好ましくは２０〜
２００　μｍの粒子径のものを使用するのがよい。

次いで、超高分子量ポリエチレンの粉末を塗布したグリ
ーンタイヤは常法に従って加硫成形される。この加硫成
形により超高分子量ポリエチレンの粉末は溶融して薄膜
化し、踏面に強固に接着する。また、加硫成形中に超高
分子量ポリエチレンの粉末はグリーンタイヤと金型との
間に介在して粒子間にギャップ（隙間）を形成し、残存
空気を排出する。このため、空気が封じ込められること
がなく、グリーンタイヤの踏面に対する金型の転写性が
向上するので、ライト故障の発生を防止することができ
る。しかも、グリーンタイヤと金型との間に良好な離型
性を付与し、従来のシリコーンスプレーのような離型処
理を施さなくても、加硫成形後は容易に金型から離型す
ることができる。

〔実施例〕

次の本発明及び従来の製造方法により２種類のタイヤを
製作した。これら２種類のタイヤサイズは、いずれも同
一の１８５／７０Ｒ１３とした。

圭光肌方広 平均分子量（粘度法による）３００万、平均粒子径１０
０μｍの超高分子量ポリエチレンからなる粉末（三井石
油化学工業■製“ハイゼソクスミリオン″　３４０Ｍ　
）　　４５０ｇを界面活性剤５．０ｇを含有する水５０
！に添加し、充分に撹拌した後、ヘイントロールヲ通し
て８０メソシユフイルターで濾過することにより超高分
子量ポリエチレン粉末分散液を作成した。

この超高分子量ポリエチレン粉末分散液を、未加硫のグ
リーンタイヤの踏面全体に粉末の量が約５０ｇ／ｍ”に
なるように塗布した後乾燥し、次いで常法にしたがって
加硫成形した。

成形後のタイヤのトレッドの踏面及び溝内面には、超高
分子量ポリエチレンの薄膜が形成されていた。

亘】し机汰 本発明方法に用いたのと同じ未加硫のグリーンタイヤを
、シリコーンスプレーを施した金型で常法にしたがって
加硫成形した。

本発明方法のタイヤは加硫故障が全くなかったのに対し
、従来方法のタイヤは、溝とプロ・ツクのカーフとの交
差点に微小なライト故障が認められた。

また、これら２種類のタイヤについて次のオゾンクラン
ク試験を行った。

±７”７又ｉヱ又成駿： 各試験タイヤに内圧２．０Ｋｇ／ｃｍ２の空気を充填し
、室温６０℃、オゾン濃度２００　ＰＰＨＭの雰囲気中
に４８時間放置した後各タイヤの溝の溝底部に発生した
クラックを目視により調べた。

その結果、本発明方法のタイヤは、溝底部を含め踏面全
体にクランクが全く認められなかったのに対し、従来方
法のタイヤは、踏面や溝底部に無数のクラックが発生し
ていた。

〔発明の効果〕

上述したように本発明によれば、踏面に設けた溝の少な
くとも溝底部表面を超高分子量ポリエチレンからなる薄
膜で被覆することによって、老化防止剤を多量に配合し
なくても耐オゾンクラック性を向上することができるた
め、トレッドゴムの厚さを薄＜シ、軽量化することが可
能になる。また、本発明の製造方法によれば、グリーン
タイヤの踏面に超高分子量ポリエチレンの粉末を塗布す
ることによって、良好な金型に対する離型性を付与する
と同時に、金型とグリーンタイヤ表面との間の空気を円
滑に排気してライト故障を防止できるため、良好な外観
と共に優れた耐オゾンクラック性を与えることができる
。しかも、何らタイヤ性能に寄与しないシリコーンスプ
レーが不要となり、コストの低減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明タイヤの踏面に設けた溝の１例を示す断
面図、第２図は本発明タイヤの１例を示す半断面図であ
る。 １・・・トレッド、６・・・溝、７・・・超高分子量ポ
リエチレンの薄膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）踏面に設けた溝の少なくとも溝底部表面を超高分
   子量ポリエチレンからなる薄膜で被覆した空気入りタイ
   ヤ。
2. （２）グリーンタイヤの踏面に超高分子量ポリエチレン
   からなる粉末を塗布し、次いで該グリーンタイヤを金型
   に挿入して加硫成形する空気入りタイヤの製造方法。