WO2000046049A1 - Pneumatique et procede de fabrication de pneumatique - Google Patents

Description

明 細 書 空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法 技術分野 本発明は、 釘踏み等によるトレッドの刺傷からの空気漏れを抑制しうるチュー ブレスの空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法に関する。 背景技術 釘踏み等による刺傷部からエア一漏れが発生するのを防止する手段の一つとし て、 トレッ ドの内部に、 釘穴等を自封しうるパンクシール剤を封止したシ一ル層 を有する空気入りタイヤが提案されている。

このようなタイヤは、 加硫前の生カバー成形工程において、 成形フォーマ上に 貼りつけされたィンナーライナゴムの上に前記シール剤を直接塗布し、しかる後、 カーカスプライゃトレツドゴムなどを貼り付けてタイヤ生カバーを成形し、 これ を加硫して製造しうる。

また他の方法として、 図 7に示す如く、 タイヤ内腔に臨むインナーライナゴム aとその内側に付設される封止ゴムシート bとの間に、 タルク等の離型剤 cを塗 布しておくことによって、 該インナ一ライナゴム aと封止ゴムシ一ト bとの間が 互いに接着されない袋状部 dを形成しうるようにタイヤ tを加硫成形し、 該加硫 成形後に、 前記袋状部 d内に通じる注入孔 eからパンクシール剤を注入器 f を用 いて注入するものが提案されている （例えば特開平 8— 3 2 3 8 7 5号公報）。 しかしながら、 前者の方法では、 シール剤の塗布工程などが煩わしく、 またそ の塗布寸法にもばらつきが生じるなど、 均一なシール層、 ひいては均一なタイヤ を得るのが困難となるなどの不具合があり、 また後者の方法にあっては、 タイヤ 加硫後に前記袋状部 d内にシール剤を注入する注入工程などを必要とする他、 こ のシール剤を注入するための注入孔 eを塞ぐ閉塞工程なども別途必要となり、 製 造工程が煩雑化するなどの不具合がある。 発明の開示 本発明は、 このような実状に鑑み案出なされたもので、 上述のシール剤の塗布 工程や注入工程、 さらには注入孔の閉塞作業などを皆無として容易に製造しうる パンクシール機能を有する空気入りタイヤおよびその製造方法を提供することを 目的としている。

そして本発明の空気入りタイヤは前記目的を達成するために、 トレッ ド部の両 端から半径方向内方にのびるサイ ドウオール部を経てビード部を設けたトロイ ド 状をなし、 かつ前記トレッド部の内部に周方向に延在してパンク防止用のシール 剤を配した空気入りタイヤであって、 パンク防止用のシール剤を予め袋状部材に 封入したシールユニッ トを、 加硫成形に先立ち、 前記トレッド部の内部かつタイ ャ周方向に延在して配したことを特徴としている。

また、 本発明の空気入りタイヤの製造方法は、 トレッ ド部の両端から半径方向 内方にのびるサイ ドウオール部を経てビード部を設けたトロイ ド状をなし、 かつ 前記卜レツ ド部の内部に周方向に延在してパンク防止用のシール剤を配した空気 入りタイヤの製造方法であって、 インナ一ライナーゴムを成形フォーマ上に貼り 付けるインナ一ライナーゴム貼付工程、 パンク防止用のシール剤を予め袋状部材 に封入したシールュニッ トを前記ィンナ一ライナーゴムの外面に貼り付けして夕 ィャ周方向に延在するシール層を形成するシール層形成工程、 前記シールュニッ トの外側にカーカスプライを貼り付けするカーカスプライ貼付工程、 ビ一ドコア を含む他のタイヤ基体構造材を付加して生カバー体を形成する生カバー体形成ェ 程、 及びこの生カバ一体を加硫する加硫工程を含むことを特徴としている。 図面の簡単な説明 図 1は、 空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図、

図 2は、 袋状部材の一例を示す斜視図、

図 3は、 シールユニッ トの一例を示す斜視図、

図 4は、 インナーライナゴム貼着工程、 シール層成形工程を示す概略断面図、 図 5は、 カーカスプライ貼付工程を略示する概略断面図、

図 6は、 生カバ一体形成工程を略示する概略断面図、

図 7は、 従来の空気入りタイヤの製造方法を説明する断面図である。 発明の実施の最良の形態 以下、 本発明の空気入りタイヤおよびその製造方法の実施の一形態を、 空気入 りタイヤとして自動二輪車用タイヤを例にとり、 図面に基づき説明する。図 1は、 自動二輪車用タイヤ （以下、 単に 「タイヤ」 ということがある。） 1を例示してお り、 タイヤ 1は、 トレッド部 2の両端から半径方向内方にのびるサイ ドウォール 部 3の各内方端にビード部 4を設けたトロイ ド状をなすとともに、 パンク防止用 のシール剤 6を予め袋状部材に封入したシールュニッ ト 7を、加硫成形に先立ち、 前記トレツ ド部 2の内部かつタイヤ周方向に延在して配したことを特徴としてい る。

本例のタイヤ 1は、 前記ビ一ド部 4、 4間に架け渡されるトロイ ド状の力一力 ス 8と、 このカーカス 8の半径方向外側かつトレツ ド部 2の内方に配されるブレ 一力 9とを含むコ一ド層によって補強され、 必要なタイヤ強度及び剛性が付与さ れる。 なお前記ビード部 4には、 ビードコア 1 0から半径方向外側にのびる断面 三角形状のビードエ一ペックスゴム 1 1が配されている。

前記カーカス 8としては、 力一カスコードを周方向に対して 7 0 - 9 0度の角 度で配列したラジアル、 セミラジアル構造、 又は 3 5 ~ 7 0度の角度で配列した バイアス構造の 1枚以上のカーカスプライ 8 aが用いられる。 そして本例の力一 カス 8は、 1枚のカーカスプライ 8 aからなり、 かつその両端が前記ビ一ドコア 5の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に向けて折り返されて係止されたものが例 示される。

また前記ブレーカ 9は、 ブレーカコ一ドを周方向に対して 0〜 7 0度の角度で 配列した 1枚以上のブレーカプライ 9 aから形成されるが、 要求するタイヤ性能 に応じてこのブレーカ 9を省略することもできる。

本実施形態においては、 前記シールユニッ ト 7は、 トレッド部 2の内部、 かつ 前記カーカス 8とタイヤ内腔面 i をなすインナーライナゴム 1 2との間に配され たものを例示している。 前記インナーライナゴム 1 2は、 例えばブチルゴム、 ノ、 ロゲン化ブチルゴム、 臭素化ブチルゴム等のガス不透過性に優れるブチル系ゴム からなり、 例えば 0 . 5〜 2 . 0 mm程度の略均一な厚さを有するとともに、 前記 力一カス 8の内面のほぼ全域を被覆している。

前記シールユニッ ト 7は、 図 2、 図 3に示す如く、 例えば高分子フィルムなど からなる袋状部材 1 3に ンク防止用のシール剤 6を予め封入して形成される。 前記袋状部材 1 3は、 本例では両側縁 1 3 a、 1 3 aと底部 1 3 bがともに閉塞 されるとともに、 一端にシール剤 6を注入しうる注入口 1 3 cを有する袋状のも のが例示される。 この袋状部材 1 3の巾寸法や長さ寸法などは、 使用するタイヤ サイズ等に応じて適宜定められる。 そしてシールユニッ ト 7は、 例えばこのよう な袋状部材 1 3に空気等を混入することなくシール剤 6を注入した後、 該注入口 1 3 cを熱圧着等により閉塞した閉塞部 1 4としておく。

これにより、 横断面積をほぼ一定とした帯状をなすシールュニッ ト 7が形成さ れる。 このようなシールユニッ ト 7は、 可搬性が良く、 また袋状部材 1 3により 一定巾かつ一定長さをなしその形状が安定するなど、 シール層の形状などを均一 化するのに役立つ。 またこのようなパンク防止用のシール剤 6を予め袋状部材 1 3に封入したシールュニッ ト 7を、 加硫前にトレッ ド部 2の内部に配しておくこ とにより、タイヤの製造に際してもシール剤 6の取り扱いがきわめて容易となり、 かつシール層の形状などを均一化しうるのはもとより、 加硫後に注入器などを用 いてシール剤 6を注入する工程や、 加硫後に注入口を閉塞する工程などを省略す ることができ、 タイヤの製造を容易としうる。

このようなシールユニッ ト 7は、 例えばタイヤ子午線断面において、 トレッ ド 内方領域 Yの 7 0 %以上、好ましくは 8 0 %以上の長さを占めるものが好ましい。 なお前記 「トレッ ド内方領域 Y」 とは、 トレッ ド縁 T eにおいてトレッ ド面 2 S に立てた法線 N、 Nで挟まれるタイヤ内腔面 i上の領域を意味する。

またシールュニッ ト 7の袋状部材 1 3を形成する材料としては、 高分子フィル ム材料が望ましいが、 ゴム離型性を有するもの、 或いはゴム離型性を有しないも ののいずれであっても良いが、 タイヤの生カバーの成形および加硫成型の際に、 周囲のゴムとともに膨張しうる適度の伸び性能を有するものが特に好ましい。 こ のようなフィルム材料としては、 例えば、 フィルムの巾 8 mm当たりの荷重 4 0 0 gに対する伸びを 2 0 %以上としたものが特に好ましい。

このような袋状部材 1 3の材料として、 例えばテフロン （デュポン社の商標） であるポリフルオルエチレン樹脂が好適であり、 その厚さは例えば 0 . 0 5 匪〜 0 . 1 5 mm、 例えば 0 . 1 mmとすることにより必要な伸び性が得られる。 またこ のようなポリフルオルエチレン樹脂以外には、 例えばナイロンフィルムなども用 いることができる。 このナイロンフィルムとしては、 例えばナイロン 6を主原料 としたもの （商品名 「レイフアン N O」、 東レ合成フィルム （株） 社製） が特に好 ましい。 このようなナイロンフィルムの物性を表 1に示す。

曰 単 m 物在値 ffl Ε Ϊ¾ in K. S / cm³ 1.1 0 52： 3 ¾±：

O

3

gfa 占 。C 3 丄

3 )

引張強さ kg/ mm" 6-9 A ST -D 882 伸 度 % 300- 00 ASTM-D882 ャング率 kg/ mm² 4. fi〜 π υ π A S ΤΜ— D 882 引裂強度 S 5 0- 6 0 ASTM-D 1 922 衝撃強度 1 60 0 落球衝撃法

g / tn² day 0.1mm 6 0-8 0 JIS-Z208 40°C RH

鎮 酸素透過率 c. c. Z m² day atm 0.1mm 6 \STM-D143420°C dry ヘイズ % 4〜 6 J I S-K 67 18 静摩擦係数 0.5〜0.7

一

(30 A, 20°C、 65%RH) 発明者らの種々の実験の結果、 このようなナイロンフィルムを袋状部材 1 3と して使用した場合、 ゴム離型性を有し、 またその厚さが例えば 2 5 程度であつ ても良好な伸び性能などを示していることが確認されている。 また、 上記の例以 外のもの、 例えば一般的なポリエチレンフィルムなども採用しうる。

また前記シール剤 6としては、 常温 （2 0で） において液状を呈する、 例えば 粘性率を 2 . 0〜： L 0 . O m P a ' s (温度 2 0で） とした粘性材料が好適に使 用できる。 この他にも、 一 2 ◦ T：〜 6 0での温度範囲で釘穴等に進入してシール し、 タイヤ内圧の漏洩を遅らせるものであれば、 種々の液状のパンクシール剤を 使用できる。 本例では、 このようなシール剤 6として、 ブチルゴムとポリブテン とを配合したものを用いており、 例えばその配合重量比は 4 0〜 6 0 ： 6 0〜 4 0とするのが好ましい。

次に、 このようなタイヤ 1の製造方法の一例について説明する。

本実施形態のタイヤの製造方法では、 インナーライナゴム貼着工程、 シ一ル層 成形工程、 カーカスプライ貼付工程、 生カバー体形成工程及び加硫工程を含んで いる。

前記インナ一ライナゴム貼着工程は、 図 4に略示する如く、 所定巾及び所定長 さに裁断したィンナーライナゴム 1 2を、 円筒状をなす成形フォーマ 2 0の上に 貼着することにより行われる。 次に、 シール層成形工程では、 図 4に略示の如く、 パンク防止用のシール剤 6を予め袋状部材 1 3に封入した前記シールュニッ ト 7 を、 トレッ ド部 2に相当する領域の前記インナ一ライナ一ゴム 1 2の外面に巻き 付けしてタイヤ周方向に延在するシール層を形成する。

このように、 本発明に係るタイヤの製造方法では、 従来では離型剤やシール剤 をいちいちィンナ一ライナゴム 1 2に塗布していた工程が、 一定巾一定厚さを有 するシールュニット 7をィンナ一ライナゴム 1 2の所定位置に貼付けするという 非常に簡単な作業に置き換えでき、作業が大幅に簡略化され生産性が向上しうる。 なおこのとき、 前記シールユニット 7は、 巻始め端と巻終り端とが半径方向に重 なる重なり部を設けて巻き付けされる。

またカーカスプライ貼付工程では、 図 5に略示する如く、 前記シールユニッ ト 7の外側にカーカスプライ 8 aを巻き回して貼り付けする。 また生カバー体形成 工程では、 図 6に略示する如く、 ビ一ドコア 5、 5を含む他のタイヤ基体構造材、 例えばブレーカプライ 9 a、 トレッドゴム 2 g、 サイ ドウォールゴム 3 g、 ビー ドエ一ペックスゴム 1 1などを付加するとともに、 これをトロイ ド状に膨張させ て生カバー体 1 5を形成しうる。 なおトロイ ド状への膨張変形に先立ちカーカス プライ 8 aの両端で例えば折返しなどが行われる。

そして、加硫工程では、 この生カバー体 1 5を加硫金型に投入して所定の温度、 圧力を作用させ加硫を行い、 図 1に示すような空気入りタイヤ 1が得られる。 な お前記生カバ一体形成工程や加硫工程中の膨張変形につれて前記シールュニッ ト 7の袋状部材もタイヤ周方向に伸長しうる。

以上のように本実施形態の空気入りタイヤの製造方法では、 離型剤或いはシー ル剤の塗布に代わり、 一定巾一定厚さを有するシ一ルュニッ ト 7をインナーラィ ナゴムに貼付けしているため、 製造時の作業能率に優れ、 しかもシール層を精度 良く形成して安定化しうるとともに、シール層の容積のバラツキなどもなくなり、 シール剤 6の層の厚さが均一化した空気入りタイヤ 1を得ることができる。

なお前記シールユニット 7は、 本実施形態では、 インナーライナゴム 1 2と力 一カスプライ 8 aとの間に形成した空気入りタイヤを例示したが、 これ以外にも 種々の位置に設けることができ、 例えばカーカスプライ 8 aとブレーカプライ 9 aの間や、 またブレーカプライ 9 aとトレッ ドゴム 2 gとの間、 さらには、 タイ ャ内腔面をなすインナーライナゴム 1 2のさらに内側に、 第 2のインナ一ライナ ゴムなどを設けてそれらの間に配することもでき、 また、 カーカスプライ 8 aが 複数枚からなるとき、 それらの間に介在させても良い。 そして、 これらの空気入 りタイヤにあっては、 シール層を形成する位置に応じてシールュニッ 卜 7を貼り つけすることにより、 前記と同様の手順にて製造しうる。

以上説明したように、 本発明では、 トレッ ド部の内部に周方向に延在する封止 ゴムシートにより封止したパンク防止用のシール剤を配する空気入りタイヤにお いて、 パンク防止用のシ一ル剤を予め袋状部材に封入したシールユニッ トを、 加 硫成形に先立ち、 前記トレツ ド部の内部かつタイヤ周方向に延在して配したこと により、 タイヤ製造に際してシール剤をインナーライナゴムなどにその都度、 塗 布形成する必要がなく、 シールュニットを用いて容易に均一かつ精度の良いシー ル層を形成しうる。 またタイヤ加硫後において、 シール剤を注入する注入工程や、 このシール剤を注入するための注入孔を塞ぐ閉塞工程なども不要として、 製造ェ 程を大巾に簡略化しうる。

また本発明の空気入りタイヤの製造方法では、 離型剤やシール剤の塗布に代え て、 一定巾一定厚さで予め形成された前記シールュニッ トをインナ一ライナゴム に貼付けするという簡単な作業にてシール層を形成しうる結果、作業能率に優れ、 シール層の巾などを高精度で管理することが可能となる。 したがって、 シ一ル剤 の容積についてもバラツキがなくなり、 シール剤の層の厚さが均一化した空気入 りタイヤを容易にかつ能率良く製造することができる。 具体例 タイヤサイズ 3 . 0 0 - 1 0の自動二輪車用タイヤを、 表 2に示すシールュニ ッ トを用いて上記製造方法に従って試作したところ、 図 1に示した良好な空気入 りタイヤが得られた。 そして、 この空気入りタイヤをリム組みして内圧充填後、 トレツ ド部の表面側から直径 3閥の釘を突き刺した後、 引き抜き、 約 2 0 0 k m 走行した後の内圧を測定したところ、 内圧は釘刺し前の約 8 5 %以上確保されて おり、 内圧の低下は殆ど見られなかった。

シールュニッ 卜 の仕様

袋状郎材

- 材質 ポ リ フ ノレオ ノレエチレン

' 巾寸法 (mm) 1 0 0

• ¾さ ( ram) 8 0 0

- 断面積 (mm² ) 1 5 0 シール剤配合

ブチルゴム 6 0重量部 ポリ ブテン 4 0重量部 白色充塡剤 1 8重量部 亜鉛華 3重量部

Claims

請 求 の 範 囲

1 . トレッ ド部の両端から半径方向内方にのびるサイ ドウォール部を経てビー ド部を設けたトロイ ド状をなし、 かつ前記トレツド部の内部に周方向に延在して パンク防止用のシール剤を配した空気入りタイヤであって、

パンク防止用のシール剤を予め袋状部材に封入したシールュニッ トを、 加硫成 形に先立ち、 前記トレッ ド部の内部かつタイヤ周方向に延在して配したことを特 徴とする空気入りタイヤ。

2 . トレッ ド部の両端から半径方向内方にのびるサイ ドウォール部を経てビ一 ド部を設けたトロイ ド状をなし、 かつ前記トレツ ド部の内部に周方向に延在して パンク防止用のシール剤を配した空気入りタイヤの製造方法であって、

インナーライナ一ゴムを成形フォーマ上に貼り付けるインナーライナ一ゴム貼 付工程、

パンク防止用のシール剤を予め袋状部材に封入したシールュニッ トを前記イン ナーライナ—ゴムの外面に貼り付けしてタイヤ周方向に延在するシール層を形成 するシール層形成工程、

前記シールュニットの外側にカーカスプライを貼り付けするカーカスプライ貼 付工程、

ビードコアを含む他のタイヤ基体構造材を付加して生カバ一体を形成する生力 バ一体形成工程、

及びこの生カバ一体を加硫する加硫工程を含むことを特徴とする空気入りタイ ャの製造方法。