WO2012057357A1 - 台タイヤ及びタイヤの製造方法 - Google Patents

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tire
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rubber
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健二郎 矢内
資晃 加納
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株式会社ブリヂストン
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Definitions

  • the present invention relates to a base tire and a tire manufacturing method that reduce rolling resistance and improve durability.
  • the rolling resistance of the tire is reduced and the fuel efficiency is improved by reducing the exothermic property of the entire tire, it is required to reduce the exothermic property of the tire.
  • the tread rubber composition is mainly improved.
  • carbon black having low reinforcing properties or to reduce the amount of carbon black but durability that is a necessary performance is lowered. Therefore, there is a need for rubber that has low heat buildup and excellent durability. Considering the impact on the environment, a retread that can save resources is necessary.
  • Patent Document 1 a steel cord and a coating are coated by blending an appropriate amount of an organic acid cobalt salt as a cobalt amount in 100% by mass of a rubber composition of wedge rubber. Proposals for improving adhesion performance with rubber and anti-aging performance and improving belt durability are disclosed. Further, in order to improve the durability of the tire, not only the rubber covering the tire carcass ply but also the inner liner b layer disposed between the covering rubber and the inner liner a layer as the air permeation preventive layer. For example, Patent Document 2 proposes blending a small amount of a cobalt-based steel cord blending adhesive into the inner liner b layer.
  • the molding vulcanization process of a tire is divided into two mutually independent method stages A and B.
  • the method stage A at least one carcass layer and a tread strip are provided as outermost layers in the radial direction.
  • the tire portion is then vulcanized in a vulcanization mold that gives a predetermined cross-sectional profile to the surface and to one or a number of strength carriers.
  • a manufacturing method for assembling a finished tire that is similarly subjected to a vulcanization process.
  • Patent Document 4 in the method for manufacturing a tire, a partial tire is formed in method step A and this partial tire is subsequently vulcanized, and in method step B, the partial tire is the entire uncured tread or the remaining portion.
  • a method for producing a finished tire by adding vulcanization has been proposed, and in particular, a method for manufacturing a tire in which the surface of all or the remaining part of the unvulcanized tread is at least partially plasma treated is disclosed.
  • Patent Document 5 a two-stage vulcanization method is adopted for a tire for a passenger car, and after integrating the spiral reinforcing layer and the tread, a primary vulcanization process in which a tread pattern is engraved, and this primary vulcanization process.
  • a secondary vulcanization process includes a secondary vulcanization process in which the primary vulcanizate obtained in the vulcanization process is externally fitted to the outer periphery of the radial carcass ply of the case side member and then vulcanized.
  • these tire manufacturing methods have not reduced rolling resistance and improved durability.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a tire that reduces rolling resistance and improves durability under such circumstances.
  • the present inventors have used a tire manufacturing method in which a vulcanized base tire and a precure tread member are bonded and integrally vulcanized and molded, and a belt wedge having a specific belt wedge is used. It has been found that the problem of the present invention can be solved by using rubber or by using a specific rubber composition in a predetermined layer of the inner liner, and the present invention has been completed. That is, the present invention [1] In a method for manufacturing a base tire for vulcanizing a case portion including a belt portion, a side portion, and a bead portion composed of a plurality of belt layers, at least one method selected from the following (a) and (b) is used.
  • a method for manufacturing a base tire (A) As the belt wedge rubber of the belt portion, 40 to 60 carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 38 to 99 m 2 / g as defined in JIS K 6217-2: 2001 with respect to 100 parts by mass of the rubber component. A method using a rubber composition containing parts by mass. (B)
  • the base tire includes a carcass ply and an inner liner composed of a plurality of layers. The layer adjacent to the carcass ply of the inner liner is defined in JIS K 6217-2: 2001 with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • a case portion having a belt portion, a side portion, and a bead portion comprising a plurality of belt layers is vulcanized to form a base tire, and a tread member having at least a tread portion is vulcanized to precure tread.
  • at least one method selected from the following (a) and (b) is used.
  • a method of manufacturing a tire characterized by (A) As a belt wedge rubber of the belt portion, 40 to 60 carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 38 to 99 m 2 / g as defined in JIS K 6217-2: 2001 with respect to 100 parts by mass of the rubber component. A method using a rubber composition containing parts by mass. (B) The base tire includes a carcass ply and an inner liner composed of a plurality of layers. The layer adjacent to the carcass ply of the inner liner is defined in JIS K 6217-2: 2001 with respect to 100 parts by mass of the rubber component. A method using a rubber composition containing 45 to 60 parts by mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 25 to 60 m 2 / g.
  • the present invention it is possible to provide a stand tire or a tire manufacturing method that reduces rolling resistance (that is, improves low heat buildup) and improves durability. Then, the degree of vulcanization of the belt part or the vulcanization degree of the carcass ply inside the belt part and the belt part is determined by the base tire or the tire manufacturing method of the invention (hereinafter sometimes referred to as the manufacturing method of the invention). Thus, the rolling resistance of the tire can be further reduced, and the fracture resistance after running for a long time can be further improved.
  • the method for manufacturing a base tire of the present invention is selected from the following (a) and (b) in the method for manufacturing a base tire for vulcanizing a case portion having a belt portion, a side portion and a bead portion comprising a plurality of belt layers. At least one method is used.
  • (A) As the belt wedge rubber of the belt portion 40 to 60 carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 38 to 99 m 2 / g as defined in JIS K 6217-2: 2001 with respect to 100 parts by mass of the rubber component. A method using a rubber composition containing parts by mass.
  • the base tire includes a carcass ply and an inner liner composed of a plurality of layers.
  • the layer adjacent to the carcass ply of the inner liner is defined in JIS K 6217-2: 2001 with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • a method using a rubber composition containing 45 to 60 parts by mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 25 to 60 m 2 / g. In tires with thick gauges such as heavy duty tires by conventional one-stage vulcanization by applying a base tire manufacturing method by forming a base tire by vulcanizing the case part with belt part, side part and bead part The thermal conductivity of rubber is low, and during vulcanization, the temperature rise inside the tire is delayed compared to the tire surface, and the rubber physical properties of the tire after vulcanization differed between the vicinity of the surface and the interior.
  • the tire manufacturing method of the present invention forms a base tire by vulcanizing a case portion including a belt portion, a side portion, and a bead portion comprising a plurality of belt layers, and vulcanizes at least a tread member having a tread portion. Then, after forming the precure tread member, in the tire manufacturing method in which the base tire and the precure tread member are bonded and integrally vulcanized, at least one selected from the following (a) and (b) Two methods are used.
  • the base tire includes a carcass ply and an inner liner composed of a plurality of layers.
  • the layer adjacent to the carcass ply of the inner liner is defined in JIS K 6217-2: 2001 with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • a base tire manufacturing method for vulcanizing a case portion having a belt portion, a side portion, and a bead portion comprising a plurality of belt layers.
  • a wedge rubber a rubber composition containing 40 to 60 parts by mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 38 to 99 m 2 / g as defined in JIS K 6217-2: 2001 with respect to 100 parts by mass of a rubber component. It is characterized by using.
  • the first aspect of the tire manufacturing method of the present invention is to form a base tire by vulcanizing a case portion having a belt portion, a side portion and a bead portion comprising a plurality of belt layers, and at least a tread portion is formed.
  • a belt wedge of the belt portion As the rubber, a rubber composition containing 40 to 60 parts by mass of carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 38 to 99 m 2 / g specified in JIS K 6217-2: 2001 is used with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is characterized by that.
  • the required that nitrogen adsorption specific surface area of carbon black is 38 ⁇ 99m 2 / g, the long 38m 2 / g or more can ensure the strength of the belt wedge rubber, not more than 99m 2 / g, the belt wedge This is because the low heat buildup and fatigue resistance of the rubber are good, and within this range, the low heat buildup and durability of the tire can be improved. From these viewpoints, the nitrogen adsorption specific surface area is more preferably 38 to 90 m 2 / g. In addition, it is necessary that the blending amount of the carbon black is 40 to 60 parts by mass. If the amount is 40 parts by mass or more, the strength of the belt wedge rubber can be secured. Exothermic property and fatigue resistance are improved, and within this range, the low exothermic property and durability of the tire can be improved. From these viewpoints, the blending amount of carbon black is more preferably 40 to 50 parts by mass.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a tire obtained by the first aspect of the production method of the present invention
  • FIG. 3 shows an example of a tire obtained by the first aspect of the production method of the present invention.
  • It is a partial cross-sectional schematic diagram which shows the belt part.
  • stiffeners 3 and 3 ′ extend from the pair of bead cores 2 and 2 ′ outward in the tire radial direction, respectively, and are folded back from the outside of the stiffener 3 by the bead core 2 to form a horseshoe-shaped tire case shape.
  • a tread portion 6 is disposed outside the belt portion 5 in the tire radial direction.
  • a sidewall rubber 7 is disposed outside the carcass ply 4 and between the tread portion 6 and the stiffener 3.
  • the portion where the sidewall rubber 7 is disposed is referred to as a side portion M, and the inside of the side portion M in the tire radial direction is referred to as a bead portion N.
  • bead cores 2 and 2 ′ In the bead portion N, bead cores 2 and 2 ′, stiffeners 3 and 3 ′, and the like are disposed.
  • An inner liner 8 is disposed inside the carcass ply 4 as an air permeation preventive layer.
  • the belt portion 5 will be further described in detail. As shown in FIG.
  • Belt wedge rubbers 16 and 16 ' are arranged between the vicinity of the end of the inner belt layer 5b to be formed and the vicinity of the end of the outer belt layer 5c forming the crossing layer, and at the end of each layer of the belt layers 5a to 5d.
  • Belt end cover rubbers 17 (17a to 17d) covering the end portions of the respective layers are disposed, and belt wedge rubbers 16 and 16 'and belt end cover rubber 17 are also included in the belt portion 5.
  • the belt wedge rubbers 16 and 16 ′ are important members for reducing interlaminar shear strain between the inner belt layer 5 b and the outer belt layer 5 c forming the crossing layer and improving the durability of the belt portion 5.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a base tire A and a precure tread member B used in the first aspect of the manufacturing method of the present invention.
  • the base tire A is formed by vulcanizing at least the case portion including the belt portion 5, the side portion M, and the bead portion N.
  • a part of the tread rubber is disposed as a thin layer on the outer side in the tire radial direction of the belt portion 5. This is to improve the adhesion with the precure tread member B.
  • a second aspect of the method for manufacturing a base tire according to the present invention is a base tire for vulcanizing a case part including a belt part composed of a plurality of belt layers, a carcass ply, an inner liner consisting of a plurality of layers, a side part, and a bead part.
  • the carbon adjacent to the carcass ply of the inner liner is carbon having a nitrogen adsorption specific surface area of 25 to 60 m 2 / g as defined in JIS K 6217-2: 2001 with respect to 100 parts by mass of the rubber component.
  • a rubber composition containing 45 to 60 parts by mass of black is used.
  • the second aspect of the tire manufacturing method of the present invention is to vulcanize a case portion including a belt portion composed of a plurality of belt layers, a carcass ply, an inner liner composed of a plurality of layers, a side portion, and a bead portion.
  • a tire in which a base tire is formed, a tread member having at least a tread portion is vulcanized to form a precure tread member, and then the base tire and the precure tread member are bonded and integrally vulcanized and molded.
  • carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 25 to 60 m 2 / g as defined in JIS K 6217-2: 2001 with respect to 100 parts by mass of the rubber component A rubber composition containing 45 to 60 parts by mass is used.
  • the nitrogen adsorption specific surface area of carbon black needs to be 25 to 60 m 2 / g.
  • the strength of the layer adjacent to the carcass ply of the inner liner can be secured, and 60 m 2 / g If it is below, the low heat buildup and fatigue resistance of the layer adjacent to the carcass ply of the inner liner will be good, and within this range, the low heat buildup and durability of the tire can be improved.
  • the nitrogen adsorption specific surface area is more preferably 25 to 50 m 2 / g.
  • the carbon black content needs to be 45 to 60 parts by mass, if it is 45 parts by mass or more, the strength of the layer adjacent to the carcass ply of the inner liner can be ensured.
  • the low heat buildup and fatigue resistance of the layer adjacent to the carcass ply of the inner liner are good, and within this range, the low heat buildup and durability of the tire can be improved.
  • the vulcanization method according to the first and second aspects of the tire manufacturing method of the present invention may be hereinafter referred to as “two-stage vulcanization”. Further, the conventional method of vulcanizing a raw tire at a time may be referred to as “one-stage vulcanization” hereinafter.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a tire obtained by the second aspect of the production method of the present invention.
  • stiffeners 3 and 3 ′ extend from the pair of bead cores 2 and 2 ′ outward in the tire radial direction, respectively, and are folded back from the outside of the stiffener 3 by the bead core 2 to form a horseshoe-shaped tire case shape.
  • a plurality of belt layers (in FIG.
  • a belt portion 5 is provided that includes an inner belt layer 5b, an outer belt layer 5c forming an intersection layer, and an outermost belt layer 5d.
  • a tread portion 6 is disposed outside the belt portion 5 in the tire radial direction.
  • a sidewall rubber 7 is disposed outside the carcass ply 4 and between the tread portion 6 and the stiffener 3. The portion where the sidewall rubber 7 is disposed is referred to as a side portion M, and the inside of the side portion M in the tire radial direction is referred to as a bead portion N.
  • bead cores 2 and 2 ′, stiffeners 3 and 3 ′, and the like are disposed.
  • An inner liner a layer 8 a is disposed as an air permeation preventive layer on the inner surface of the tire inside the carcass ply 4.
  • an inner liner b layer 8b which is a layer adjacent to the carcass ply 4 is disposed between the carcass ply 4 and the inner liner a layer 8a.
  • the inner liner 8 may further include an intermediate layer in addition to the inner liner a layer 8a and the inner liner b layer 8b.
  • the carcass ply 4 is composed of a steel cord and a coated rubber composition.
  • the center line CL in the tire cross-sectional views shown in FIGS. 1, 2, 4 and 5 is referred to as a crown center.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of a base tire A and a precure tread member B used in the second aspect of the manufacturing method of the present invention.
  • the base tire A is formed by vulcanizing at least a belt portion, a carcass ply, a case portion having a plurality of layers of inner liners, side portions and bead portions.
  • a part of the tread rubber is disposed as a thin layer on the outer side in the tire radial direction of the belt portion 5. This is to improve the adhesion with the precure tread member B.
  • Carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 38 to 99 m 2 / g as defined in JIS K 6217-2: 2001 used for the rubber composition of the belt wedge rubber 16 of the belt portion 5 is, for example, HAF (Nitrogen adsorption specific surface area: 75 to 80 m 2 / g), HS-HAF (nitrogen adsorption specific surface area: 78 to 83 m 2 / g), LS-HAF (nitrogen adsorption specific surface area: 80 to 85 m 2 / g), FEF ( Nitrogen adsorption specific surface area: 40 to 42 m 2 / g), N339 (nitrogen adsorption specific surface area: 88 to 96 m 2 / g), LI-HAF (nitrogen adsorption specific surface area: 73 to 75 m 2 / g), IISAF (nitrogen adsorption ratio) Surface area: 97 to 98
  • the defined nitrogen adsorption specific surface area 2001 is 25 ⁇ 60m 2 / g of carbon black, for example, FEF (nitrogen adsorption specific Surface area: 40 to 42 m 2 / g), GPF (nitrogen adsorption specific surface area: 26 to 28 m 2 / g), SRF (nitrogen adsorption specific surface area: 25 to 28 m 2 / g), MAF (nitrogen adsorption specific surface area: 45 to 52 m) 2 / g) and HS-MAF (nitrogen adsorption specific surface area: 504-58 m 2 / g). Of these, FEF and GPF are preferred.
  • silica may be blended in the rubber composition of the belt wedge rubber 16 of the belt portion 5 in addition to carbon black, if desired. It is preferable to contain 10 parts by mass or less of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component of the rubber composition of the belt wedge rubber 16.
  • the rubber composition of the inner liner b layer may contain silica, if desired, in addition to carbon black. It is preferable to contain 10 parts by mass or less of silica with respect to 100 parts by mass of the rubber component of the rubber composition of the inner liner b layer.
  • silica Any commercially available silica can be used, among which wet silica, dry silica, and colloidal silica are preferably used, and wet silica is particularly preferably used.
  • the BET specific surface area (measured according to ISO 5794/1) of silica is preferably 40 to 350 m 2 / g.
  • Silica having a BET specific surface area within this range has an advantage that both rubber reinforcement and dispersibility in a rubber component can be achieved. From this viewpoint, silica having a BET specific surface area in the range of 80 to 350 m 2 / g is more preferable, and silica having a BET specific surface area in the range of 120 to 350 m 2 / g is particularly preferable.
  • the rubber component used in the rubber composition of the belt wedge rubber 16 of the belt portion 5 and the rubber composition of the inner liner b layer is preferably natural rubber and / or synthetic polyisoprene rubber (IR). Rubber is more preferred. Even in the case of combined use with other synthetic rubbers, the natural rubber in the rubber component is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and 80% by mass or more. Further preferred is natural rubber alone. Examples of other synthetic rubbers include polybutadiene rubber (BR), styrene-butadiene copolymer (SBR), and styrene-isoprene copolymer (SIR).
  • BR polybutadiene rubber
  • SBR styrene-butadiene copolymer
  • SIR styrene-isoprene copolymer
  • the rubber composition of the belt wedge rubber 16 of the belt portion 5 may be blended with an organic acid cobalt salt in an amount of not more than 0.3 parts by mass based on 100 parts by mass of the rubber component. .2 parts by mass or less is preferable, and 0.1 parts by mass or less is more preferable. From the viewpoint of preventing the migration of the organic acid cobalt salt from the belt-coated rubber and improving the adhesion between the steel cord and the coated rubber, it is preferable to add a small amount of the organic acid cobalt salt, and the aging resistance of the belt wedge rubber 16 From the viewpoint of increasing the organic acid, it is preferable not to add an organic acid cobalt salt.
  • the rubber composition of the inner liner b layer in the present invention preferably contains 0.4 parts by mass or less of cobalt of an organic acid cobalt as an amount of cobalt with respect to 100 parts by mass of the rubber component. More preferably, it is contained in an amount of 0.02 to 0.3 parts by mass. If the organic acid cobalt salt is contained in an amount of 0.4 parts by mass or less as the amount of cobalt, it is possible to suitably prevent the deterioration of the aging resistance of the inner liner b layer. Moreover, it is more preferable that the organic acid cobalt salt is contained in an amount of 0.01 parts by mass or more as the amount of cobalt since the initial adhesiveness is improved.
  • organic acid cobalt salt examples include cobalt naphthenate, cobalt rosinate, cobalt stearate, and other linear or branched monocarboxylic acid cobalt salt having about 5 to 20 carbon atoms (for example, trade name “Manobond”). C ”series, manufactured by OM Group Inc.) and the like.
  • the sulfur content is 7.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the rubber component. It is preferable to contain. In particular, it is in the range of 3.0 to 7.0 parts by mass, more preferably in the range of 4.0 to 6.0 parts by mass. If it contains 7.0 mass parts or less of sulfur, the fall of the aging resistance of the belt wedge rubber 16 or the fall of the aging resistance of the inner liner b layer can be prevented suitably. Further, if containing 3.0 parts by mass or more of sulfur, the initial adhesiveness of the coated rubber composition or the initial adhesiveness of the inner liner b layer is more preferable.
  • the rubber composition of the belt wedge rubber 16 of the belt portion 5 and the rubber composition of the inner liner b layer include other compounding agents such as zinc white, organic acid (stearin).
  • Vulcanization activators such as acids
  • vulcanization accelerators inorganic fillers other than silica
  • anti-aging agents such as ozone degradation inhibitors, softeners, and the like
  • the vulcanization accelerator include N, N′-dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide, N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfaneamide.
  • Sulfenamide accelerators such as phenamide and N-oxydiethylene-2-benzothiazolylsulfenamide are preferably used.
  • thiazole accelerators such as 2-mercaptobenzothiazol and di-2-benzothiazolyl disulfide, tetrabenzylthiuram disulfide, tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrakis (2-ethylhexyl).
  • Thiuram accelerators such as thiuram disulfide and tetramethylthiuram monosulfide may be used.
  • the tan ⁇ of the belt wedge rubber 16 of the belt portion 5 is preferably 0.17 or less from the viewpoint of improving low heat buildup.
  • tan ⁇ is a value measured using a spectrometer (dynamic viscoelasticity tester) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. under the conditions of an initial load of 160 g, a frequency of 52 Hz, a measurement temperature of 23 ° C., and a strain of 2%. It is.
  • the tan ⁇ of the inner liner b layer is preferably 0.17 or less from the viewpoint of improving low heat buildup.
  • tan ⁇ is a condition (initial load 160 g, frequency 52 Hz, measurement temperature 23 ° C., strain 2%) using a spectrometer (dynamic viscoelasticity measuring tester) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. This is a value obtained by measuring the inner liner b-layer rubber at the crown center position of the tire.
  • a Banbury mixer, a roll, an intensive mixer or the like is used as a kneading apparatus used for manufacturing the rubber composition of the belt wedge rubber 16 and the inner liner b layer according to the present invention.
  • the unvulcanized case portion is first formed.
  • the case portion is formed in the same manner as the green tire forming step in a known tire manufacturing method. For example, a carcass ply in which unvulcanized rubber is rubberized is wound on a molding drum, bead cores are set on both ends thereof, the both end portions are folded back, and unvulcanized rubber on a sidewall portion is further attached.
  • the central portion in the width direction is expanded to form an annular shape with a horseshoe cross section, and then an unvulcanized belt layer is provided on the outer periphery of the carcass layer, and preferably the same rubber composition as the inner layer of the tread portion 6 thereon.
  • a case layer can be obtained by sticking a thin layer.
  • the vulcanization method of the case portion (the untired base tire A) is a method of surrounding the case portion from the outside with a vulcanization mold, and the bead portion side of the case portion Is heated by the first heating means, the belt portion side of the case portion is heated by the second means, and the amount of heat per unit volume given to the belt portion side by the second heating means is the bead portion by the first heating means. It is preferable to perform vulcanization molding so that the amount of heat per unit volume given to the side is smaller. In ordinary heavy duty tires (for example, pneumatic radial tires for trucks and buses), the thickness of the belt portion side of the case portion is thinner than the maximum thickness of the bead portion N.
  • the case part is put in and pressure and heat are applied from the inside of the case part by a vulcanization bladder, but at this time, it is higher than the first heating means of the vulcanization mold part facing the bead part N of the case part. What is necessary is just to heat at a temperature lower than a 1st heating means from the 2nd heating means of the part of a vulcanization metal mold
  • the vulcanization temperature reached by the belt wedge rubber 16 (particularly, the latest vulcanization point of the belt wedge rubber 16) at the time of vulcanization of the case portion is 110 to 160 ° C.
  • the vulcanization temperature reached by the bead part N (particularly the latest vulcanization point of the bead part N) is 125 to 180 ° C.
  • the vulcanization temperature reached by the latest vulcanization point of the belt wedge rubber 16 Is preferably 2 to 25 ° C. lower than the vulcanization temperature at which the vulcanization latest point of the bead part N reaches, more preferably 4 to 25 ° C., and further preferably 4 to 20 ° C.
  • the belt side is prevented from being overvulcanized, and the belt wedge rubber 16 of the belt part 5 is improved in low heat generation and crack resistance after long-time use.
  • the vulcanization temperature reached by the belt wedge rubber 16 is 110 ° C. or higher, vulcanization proceeds preferably, and if it is 160 ° C. or lower, it takes a long time. Since the crack resistance after use improves, it is preferable.
  • the vulcanization temperature reached by the bead part N is 125 ° C. or higher, the vulcanization time of the base tire A can be shortened, preferably 180 ° C. or lower.
  • the bead portion durability is preferably improved.
  • the vulcanization temperature reached by the outermost belt layer 5d (particularly, the latest vulcanization point of the outermost belt layer 5d) at the time of vulcanization of the case portion is 110 ⁇ .
  • the vulcanization temperature reached by the bead part N (particularly the latest vulcanization point of the bead part N) is 125 to 180 ° C., and the latest vulcanization point of the outermost belt layer is reached.
  • the vulcanization temperature is preferably 2 to 25 ° C. lower than the vulcanization temperature at which the vulcanization latest point of the bead part N reaches, more preferably 4 to 25 ° C., and further preferably 4 to 20 ° C.
  • the belt portion side is prevented from being excessively vulcanized, and the steel cord initial adhesiveness and low heat build-up of the coated rubber composition of the carcass ply 4 on the belt portion side and the shoulder portion (tire shoulder portion) side are improved.
  • the vulcanization temperature reached by the outermost belt layer 5d is 110 ° C or higher, vulcanization proceeds suitably, and if it is 160 ° C or lower, This is preferable because initial adhesion with the steel cord is improved.
  • the vulcanization temperature reached by the bead part N is 125 ° C. or higher, the vulcanization time of the base tire A can be shortened, preferably 180 ° C. or lower.
  • the bead portion durability is preferably improved.
  • the precure tread member B when manufacturing the precure tread member B, after extruding a tread material made of unvulcanized rubber having a substantially trapezoidal cross section in the width direction from an extruder (not shown), it is cut into a predetermined length, Thereafter, the cut strip-shaped tread material is set in a vulcanization mold having an upper mold and a lower mold, and vulcanized to obtain a ring-shaped precured tread member B. At this time, a plurality of grooves extending in the longitudinal direction of the ring-shaped outer surface of the precure tread member B are formed.
  • the vulcanization conditions are preferably about 100 to 185 ° C. and the time until the vulcanization of the precure tread member B is completed.
  • the tire casing surface that is in contact with the mold surface during vulcanization has a property that it is difficult to co-crosslink with the unvulcanized rubber.
  • the adhesive surface between the base tire A and the precure tread member B is previously buffed. Polishing with a machine is preferred.
  • the base tire A and the precure tread member B are bonded and integrally vulcanized to obtain the tire 1.
  • the base tire A and the precure tread member B are bonded together via an unvulcanized cushion rubber layer and vulcanized.
  • the unvulcanized cushion rubber layer may be a normal sheet-like cushion rubber, or may be formed by applying liquid rubber to the adhesive surface.
  • the rubber composition used for the unvulcanized cushion rubber layer in addition to the rubber components used in ordinary rubber compositions, various vulcanization accelerating components and crosslinking components, carbon black as a reinforcing filler, if necessary, Chemicals normally used in the rubber industry, such as softeners (oil), anti-aging agents, and crosslinking agents such as sulfur can be appropriately contained.
  • a rubber component natural rubber (NR) or synthetic rubber can be used individually or by blending them.
  • the synthetic rubber include synthetic polyisoprene rubber, polybutadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), butyl rubber, and halogenated butyl.
  • BR polybutadiene rubber
  • SBR styrene butadiene rubber
  • butyl rubber butyl rubber
  • halogenated butyl halogenated butyl.
  • the rubber composition it is preferable to use a tread rubber composition (particularly, a tread base rubber composition).
  • the base tire A to which the precure tread member B is attached is carried into a vulcanizer (not shown) (for example, a vulcanizing can), and the unvulcanized cushion rubber layer is vulcanized to obtain the tire 1.
  • a vulcanizer for example, a vulcanizing can
  • the precure tread member B is co-vulcanized and adhered to the outer periphery of the crown portion of the base tire A.
  • the vulcanization conditions are preferably about 60 to 140 ° C. and the time until the vulcanization of the cushion rubber is completed.
  • the ultimate temperature of the vulcanization latest point of the belt wedge rubber 16 when the base tire A and the precure tread member B are bonded and integrally vulcanized is the temperature at which the case portion is vulcanized. It is preferable that the temperature is lower than the ultimate temperature of the latest vulcanization point of the belt wedge rubber 16.
  • the total vulcanization degree of the vulcanization degree of the case portion vulcanization and the vulcanization degree of the base tire A and the precure tread member B is optimized so as not to be excessive, and the belt wedge rubber 16 of the belt portion 5 is obtained. This is to improve the low heat buildup and durability (crack resistance after long-term use).
  • the ultimate temperature of the carcass ply 4 at the crown center position when the base tire A and the precure tread member B are bonded and integrally vulcanized is the crown when the case portion is vulcanized.
  • the temperature is preferably lower than the temperature reached by the carcass ply 4 at the center position.
  • the vulcanization degree of the case portion vulcanization and the vulcanization degree of the base tire A and the precure tread member B are optimized so as not to be excessive, and the belt portion side and the shoulder portion (tires) This is to improve the steel cord initial adhesion, low heat build-up, and durability of the covering rubber composition of the carcass ply 4 on the shoulder side.
  • Low rolling resistance index ⁇ (rolling resistance of tire of Comparative Example 1, 18 or 19) / (rolling resistance of test tire) ⁇ ⁇ 100 ⁇ Tan ⁇ >
  • tan ⁇ was measured at an initial load of 160 g, a frequency of 52 Hz, a measurement temperature of 25 ° C., and a strain of 2%. It shows that it is low exothermicity, so that a numerical value is small.
  • ⁇ Crack resistance after long-term use> A 0.5 mm crack was made in the center of the JIS No.
  • Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 18 29 kinds of belt wedge rubber compositions used in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 18 were produced by a conventional method according to the formulation of the belt wedge rubber of the belt part 5 shown in Tables 1 to 3. These belt wedge rubber compositions are vulcanized so as to reproduce the belt wedge rubber temperature at the time of tire vulcanization (in the case of two-stage vulcanization, the temperature of both stages). A test piece for measuring crack resistance was obtained. The temperature of the belt wedge rubber at the time of tire vulcanization was obtained by measuring the temperature change with respect to the vulcanization time by embedding a thermocouple in the belt wedge rubber layer in the tire vulcanization method of tire size 11R22.5 described below.
  • the tire size is made common to 11R22.5, and among the above, 16 types of belt wedge rubbers of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 3, 11, 14, 15, and 17 are used for the belt portion, respectively.
  • An unvulcanized case was prepared. These case parts are each vulcanized by a method in which the case part is surrounded from the outside by a vulcanization mold and pressurized and heated by a vulcanization bladder from the inside (pressurized with high-pressure steam at 150 ° C.) Manufactured.
  • the first heating means of the vulcanization mold block facing the bead part side of the case part is kept at 170 ° C.
  • the second heating means of the vulcanization mold block facing the belt part side of the case part is 140 ° C. Kept.
  • the amount of heat per unit volume given to the belt portion side by the second heating means is made smaller than the amount of heat per unit volume given to the bead portion side by the first heating means.
  • the vulcanization temperature at which the slowest vulcanization point of the belt wedge rubber reached was 140 ° C.
  • the vulcanization temperature at which the slowest vulcanization point of the bead portion reached was 155 ° C. All vulcanization times were 30 minutes.
  • a precure tread member was prepared by vulcanization molding by heating at 160 ° C. so as to mold the tread pattern in advance.
  • a cushion rubber for bonding the base tire and the precure tread member is manufactured according to the blending contents described in Table 1.
  • An unvulcanized cushion rubber sheet was attached to the adhesive surface of each tire.
  • each precure tread member was affixed to each tyre, and then vulcanized at 120 ° C. for 2 hours with a vulcanizer to obtain each tire in which the pedestal tire and the precure tread member were bonded.
  • the vulcanization temperature reached by the latest vulcanization point of the belt wedge rubber layer was 120 ° C.
  • the obtained 16 types of tires (tire size 11R22.5)
  • low rolling resistance was evaluated according to the above method. The evaluation results are shown in Tables 2 to 3.
  • the tire size is made common to 11R22.5, and among the above, 13 types of belt wedge rubbers of Comparative Examples 1, 2, 4 to 10, 12, 13, 16 and 18 are used for the belt portion.
  • An unvulcanized case portion was prepared, and an unvulcanized tread member was stuck to the outer side in the tire radial direction to obtain 13 types of raw tires.
  • These 13 types of raw tires were vulcanized by ordinary one-stage vulcanization to produce 13 types of tires.
  • low rolling resistance was evaluated according to the method described above. The evaluation results are shown in Tables 2 to 3.
  • Examples 12 to 19 and Comparative Examples 19 to 28 Eighteen types of inner liner b-layer rubber compositions used in Examples 12 to 19 and Comparative Examples 19 to 28 were produced by a conventional method by blending the carcass ply coated rubber compositions shown in Tables 4 and 5. Next, the tire size is made common to 11R22.5, and 11 types of rubber compositions of Examples 12 to 19 and Comparative Examples 20, 21, and 24 are used for the inner liner b layer.
  • a vulcanization case was prepared. These case parts are each vulcanized by a method in which the case part is surrounded from the outside by a vulcanization mold and pressurized and heated by a vulcanization bladder from the inside (pressurized with high-pressure steam at 150 ° C.) Manufactured.
  • the first heating means of the vulcanization mold block facing the bead part side of the case part is kept at 170 ° C.
  • the second heating means of the vulcanization mold block facing the belt part side of the case part is 140 ° C. Kept.
  • the amount of heat per unit volume given to the belt portion side by the second heating means is made smaller than the amount of heat per unit volume given to the bead portion side by the first heating means.
  • the vulcanization temperature that the vulcanization latest point of the outermost belt layer reaches is 140 ° C.
  • the vulcanization temperature that the inner liner b layer at the crown center position reaches is 150 ° C.
  • the vulcanization latest point of the bead portion The vulcanization temperature reached was 155 ° C. All vulcanization times were 30 minutes.
  • a precure tread member was prepared by vulcanization molding by heating at 160 ° C. so as to mold the tread pattern in advance.
  • a cushion rubber for bonding the base tire and the precure tread member is manufactured according to the blending contents shown in Table 4, An unvulcanized cushion rubber sheet was attached to the adhesive surface of each tire.
  • each precure tread member was affixed to each tyre, and then vulcanized at 120 ° C. for 2 hours with a vulcanizer to obtain each tire in which the pedestal tire and the precure tread member were bonded.
  • the vulcanization temperature reached by the latest vulcanization latest point of the outermost belt layer was 120 ° C.
  • the vulcanization temperature reached by the inner liner b layer at the crown center position was also 120 ° C.
  • the tire size is common to 11R22.5, and among the above, seven types of unvulcanized rubber compositions using the seven types of rubber compositions of Comparative Examples 19, 22, 23 and 25 to 28 for the inner liner b layer, respectively.
  • the case portion was prepared, and an unvulcanized tread member was stuck to the outer side in the tire radial direction to obtain seven types of raw tires.
  • These seven types of raw tires were vulcanized by ordinary one-stage vulcanization to produce seven types of tires.
  • the obtained seven types of tires (tire size 11R22.5)
  • the low rolling resistance and the fracture resistance after running for a long time of the tire were evaluated according to the above methods. The evaluation results are shown in Table 5.
  • each of the belt wedge rubbers of Examples 1 to 11 was compared with the belt wedge rubber to be compared in Comparative Examples 1 to 18, both of which were tan ⁇ and after long-time use.
  • the crack resistance was good.
  • the obtained tires of Examples 1 to 11 all exhibited excellent low rolling properties.
  • each of the inner liner b layers of Examples 12 to 19 has low rolling resistance compared to the inner liner b layer to be compared in Comparative Examples 19 to 28.
  • the fracture resistance after running the tire for a long time was good.
  • the obtained tires of Examples 12 to 19 all exhibited excellent low rolling properties.
  • the base tire and the tire manufacturing method of the present invention provide a tire with low heat generation and improved durability, various pneumatic tires, particularly for small trucks and large vehicles (for trucks and buses, for construction vehicles). Etc.) is suitably used as a method for producing a pneumatic radial tire.

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Abstract

 本発明は、複数のベルト層からなるベルト部、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫する台タイヤの製造方法において、下記(a)及び(b)から選ばれる少なくとも1つの方法を用いることを特徴とする台タイヤの製造方法であり、低発熱性及び耐久性を向上する台タイヤ及びタイヤの製造方法を提供するものである。 (a)該ベルト部のベルトウェッジゴムとして、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が38~99m2/gのカーボンブラックを40~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。 (b)該台タイヤがカーカスプライ及び複数層からなるインナーライナーを備え、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層として、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が25~60m2/gのカーボンブラックを45~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。

Description

台タイヤ及びタイヤの製造方法
 本発明は、転がり抵抗を低減し、耐久性を向上する台タイヤ及びタイヤの製造方法に関する。
 従来より、タイヤ全体の発熱性を低下することによりタイヤの転がり抵抗が低減し燃費が向上するので、タイヤの発熱性を低下させることが求められている。このタイヤの発熱性を低下させるために、主として、トレッドゴム組成物の配合の改良が行われている。さらに、転がり抵抗を低減する手法として、補強性の低いカーボンブラックを用いることやカーボンブラック量を減量することが考えられるが、必要性能である耐久性が低下してしまう。よって低発熱性かつ耐久性に優れたゴムが必要とされている。
 環境への影響を考慮すると省資源化可能なリトレッドが必要であり、特に複数回リトレッドを可能とするには高耐久な台タイヤ部材が必要となり、タイヤの耐久性を向上するためには、タイヤベルト層のベルト端ウエッジゴムの改良が求められており、例えば、特許文献1ではウエッジゴムのゴム組成物100質量%中に、有機酸コバルト塩をコバルト量として適量配合することでスチールコードと被覆ゴムとの接着性能や耐老化性能を向上し、ベルト耐久性を改良する提案が開示されている。
 また、タイヤの耐久性を向上するためには、タイヤカーカスプライの被覆ゴムのみならず、この被覆ゴムと空気透過防止層としてのインナーライナーa層との間に配設されるインナーライナーb層の耐破壊性能を改良することが求められており、例えば、特許文献2では、インナーライナーb層に、コバルト系のスチールコード配合接着剤を少量配合することが提案されている。
 ところで、タイヤの製造方法の自在性を高めるため、タイヤを2段階で加硫するタイヤの製造方法が種々開発されている。
 例えば、特許文献3では、タイヤの成型加硫工程が二つの互いに独立した方法段AとBに分割され、方法段Aにおいては半径方向で最も外側の層として少なくとも一つのカーカス層とトレッド条片の最大限一部分を備えるように組立てを行い、引続き表面にも、一つ或いは多数の強度担持体にも所定の断面輪郭を与える加硫型内で加硫処理し、このタイヤ部分を方法段Bにおいて同様に加硫処理工程が施される完成タイヤに組立てる製造方法が提案されている。
 また、特許文献4では、タイヤの製造方法において、方法ステップAで部分タイヤが構成されかつこの部分タイヤは続いて加硫され、方法ステップBでは部分タイヤは未加硫トレッドの全部又は残りの部分を付加され加硫されて完成タイヤとなる方法が提案され、特に、未加硫トレッドの全部又は残りの部分の表面が、少なくとも部分的にプラズマ処理されるタイヤの製造方法が開示されている。
 さらに、特許文献5では、乗用車用タイヤに二段階加硫方式を採用し、スパイラル補強層とトレッドとを一体化した後、トレッドパターンを刻印する第1次加硫工程と、この第1次加硫工程で得られた1次加硫物を、ケース側部材のラジアルカーカスプライの外周に外嵌した後加硫成型する第2次加硫工程と、を含むタイヤの製造方法が提案されている。
 しかしながら、これらのタイヤの製造方法は、転がり抵抗を低減し、耐久性を向上するものではなかった。
 そこで、転がり抵抗を低減し、耐久性を向上する観点からのタイヤの製造方法の改良が求められている。
特開2008-62893号公報 特開平09-272308号公報 特開平08-258179号公報 特開2000-79640号公報 特開2006-111072号公報
 本発明は、このような状況下で、転がり抵抗を低減し、且つ耐久性を向上するタイヤの製造方法を提供することを課題とするものである。
 本発明者らは、上記課題を解決するために、加硫した台タイヤとプレキュアトレッド部材とを接着して一体に加硫成形するタイヤの製造方法を用いると共に、ベルト部に特定のベルトウェッジゴムを用いることにより、又はインナーライナーの所定の層に特定のゴム組成物を用いることにより、本発明の課題を解決し得ることを見出して、本発明を完成させるに至った。
 即ち、本発明は、
[1]複数のベルト層からなるベルト部、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫する台タイヤの製造方法において、下記(a)及び(b)から選ばれる少なくとも1つの方法を用いることを特徴とする台タイヤの製造方法、
(a)該ベルト部のベルトウェッジゴムとして、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が38~99m2/gのカーボンブラックを40~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
(b)該台タイヤがカーカスプライ及び複数層からなるインナーライナーを備え、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層として、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が25~60m2/gのカーボンブラックを45~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
及び
[2]複数のベルト層からなるベルト部、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫して台タイヤを形成し、少なくともトレッド部を備えたトレッド部材を加硫してプレキュアトレッド部材を形成した後、該台タイヤと該プレキュアトレッド部材とを接着して一体に加硫成形するタイヤの製造方法において、下記(a)及び(b)から選ばれる少なくとも1つの方法を用いることを特徴とするタイヤの製造方法、
(a)該ベルト部のベルトウェッジゴムとして、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が38~99m2/gのカーボンブラックを40~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
(b)該台タイヤがカーカスプライ及び複数層からなるインナーライナーを備え、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層として、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が25~60m2/gのカーボンブラックを45~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
 本発明によれば、転がり抵抗を低減(即ち低発熱性を向上)し、且つ耐久性を向上する台タイヤ又はタイヤの製造方法を提供することができる。そして、本発明の台タイヤ又はタイヤの製造方法(以下、本発明の製造方法ということがある。)により、ベルト部の加硫度、又はベルト部及びベルト部内側のカーカスプライの加硫度を低くすることができ、これにより、タイヤの転がり抵抗をさらに低減し、タイヤ長時間走行後の耐破壊特性をより向上することができる。
本発明の製造方法により得られるタイヤの1例を示す断面模式図である。 本発明の製造方法により得られるタイヤの他の1例を示す断面模式図である。 本発明の製造方法により得られるタイヤの1例のベルト部を示す部分断面模式図である。 本発明の製造方法に用いられる台タイヤとプレキュアトレッド部材との1例を示す断面模式図である。 本発明の製造方法に用いられる台タイヤとプレキュアトレッド部材との他の1例を示す断面模式図である。
 本発明の台タイヤの製造方法は、複数のベルト層からなるベルト部、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫する台タイヤの製造方法において、下記(a)及び(b)から選ばれる少なくとも1つの方法を用いることを特徴とする。
(a)該ベルト部のベルトウェッジゴムとして、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が38~99m2/gのカーボンブラックを40~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
(b)該台タイヤがカーカスプライ及び複数層からなるインナーライナーを備え、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層として、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が25~60m2/gのカーボンブラックを45~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
 ベルト部、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫して台タイヤを形成する、台タイヤ製法を適用することによって、従来の一段階加硫による重荷重用タイヤ等のゲージの厚いタイヤでは、ゴムの熱伝導率が低く、加硫時において、タイヤ内部の温度上昇がタイヤ表面部対比遅れ、加硫後のタイヤのゴム物性は、表面近傍と内部とで差が生じていたが、その差が解消され、本来ベルトウェッジゴム及びインナーライナーのカーカスプライとの隣接層ゴムの持っている特性を有効に引き出すことが出来、その結果として、低発熱性で長時間使用後の耐亀裂性(耐亀裂成長性)を大幅に改善することができる。
 本発明のタイヤの製造方法は、複数のベルト層からなるベルト部、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫して台タイヤを形成し、少なくともトレッド部を備えたトレッド部材を加硫してプレキュアトレッド部材を形成した後、該台タイヤと該プレキュアトレッド部材とを接着して一体に加硫成形するタイヤの製造方法において、下記(a)及び(b)から選ばれる少なくとも1つの方法を用いることを特徴とする。
(a)該ベルト部のベルトウェッジゴムとして、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が38~99m2/gのカーボンブラックを40~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
(b)該台タイヤがカーカスプライ及び複数層からなるインナーライナーを備え、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層として、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が25~60m2/gのカーボンブラックを45~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
 以下、本発明のタイヤの製造方法の第1の態様であるベルトウェッジゴムの場合と、第2の態様であるインナーライナーのカーカスプライと隣接する層の場合とに分けて詳述する。
 本発明の台タイヤの製造方法の第1の態様は、複数のベルト層からなるベルト部、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫する台タイヤの製造方法において、該ベルト部のベルトウェッジゴムとして、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が38~99m2/gのカーボンブラックを40~60質量部含有するゴム組成物を用いることを特徴とする。
 また、本発明のタイヤの製造方法の第1の態様は、複数のベルト層からなるベルト部、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫して台タイヤを形成し、少なくともトレッド部を備えたトレッド部材を加硫してプレキュアトレッド部材を形成した後、該台タイヤと該プレキュアトレッド部材とを接着して一体に加硫成形するタイヤの製造方法において、該ベルト部のベルトウェッジゴムとして、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が38~99m2/gのカーボンブラックを40~60質量部含有するゴム組成物を用いることを特徴とする。
 カーボンブラックの窒素吸着比表面積が38~99m2/gであることを要するのは、38m2/g以上であればベルトウェッジゴムの強度を確保でき、99m2/g以下であれば、ベルトウェッジゴムの低発熱性及び耐疲労性が良好となり、この範囲であれば、タイヤの低発熱性及び耐久性を向上することができるからである。これらの観点から、窒素吸着比表面積が38~90m2/gであることがより好ましい。
 また、カーボンブラックの配合量が40~60質量部であることを要するのは、40質量部以上であればベルトウェッジゴムの強度を確保でき、60質量部以下であれば、ベルトウェッジゴムの低発熱性及び耐疲労性が良好となり、この範囲であれば、タイヤの低発熱性及び耐久性を向上することができる。これらの観点から、カーボンブラックの配合量が40~50質量部であることがより好ましい。
 以下、本発明の製造方法の第1の態様に係るタイヤの各部材を説明する。図1は、本発明の製造方法の第1の態様により得られるタイヤの1例を示す断面模式図であり、図3は、本発明の製造方法の第1の態様により得られるタイヤの1例のベルト部を示す部分断面模式図である。
 このタイヤ1の例では、一対のビードコア2及び2’からタイヤ半径方向外側にそれぞれスティフナー3及び3’が延在し、スティフナー3の外側からビードコア2で折り返され、馬蹄形のタイヤケース形状を形成し、反対側のビードコア2’で折り返され、スティフナー3’の外側で係止されるカーカスプライ4のタイヤ半径方向外側に複数のベルト層(図1では、5a~5dの4層)からなるベルト部5が配設されている。このベルト部5のタイヤ半径方向外側にトレッド部6が配設されている。また、カーカスプライ4の外側であって、トレッド部6とスティフナー3との間にサイドウォールゴム7が配設されている。このサイドウォールゴム7が配設されている部分をサイド部Mと称し、サイド部Mのタイヤ半径方向内側をビード部Nと称する。ビード部Nには、ビードコア2及び2’、スティフナー3及び3’等が配設されている。カーカスプライ4の内側には空気透過防止層としてインナーライナー8が配設されている。
 ベルト部5をさらに詳述する。図3に示すように、ベルト層5a~5d(最内ベルト層5a、交錯層を形成する内側ベルト層5b、交錯層を形成する外側ベルト層5c及び最外ベルト層5d)において、交錯層を形成する内側ベルト層5b端部近傍と交錯層を形成する外側ベルト層5c端部近傍との間にはベルトウェッジゴム16及び16’が配設され、ベルト層5a~5dの各層端部には各層端部を被覆するベルトエンドカバーゴム17(17a~17d)が配設されており、ベルトウェッジゴム16及び16’とベルトエンドカバーゴム17もベルト部5に包含される。ベルトウェッジゴム16及び16’は、交錯層を形成する内側ベルト層5bと外側ベルト層5cとの層間せん断歪みを低減し、ベルト部5の耐久性を向上するために重要な部材である。
 図4は、本発明の製造方法の第1の態様に用いられる台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bとの1例を示す断面模式図である。本発明の第1の態様においては、少なくともベルト部5、サイド部M及びビード部Nを備えたケース部を加硫して台タイヤAが形成される。通常、台タイヤAには、トレッドゴムの一部が薄層としてベルト部5のタイヤ半径方向外側に配設されている。プレキュアトレッド部材Bとの接着を良好にするためである。
 本発明の台タイヤの製造方法の第2の態様は、複数のベルト層からなるベルト部、カーカスプライ、複数層からなるインナーライナー、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫する台タイヤの製造方法において、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層として、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が25~60m2/gのカーボンブラックを45~60質量部含有するゴム組成物を用いることを特徴とする。
 また、本発明のタイヤの製造方法の第2の態様は、複数のベルト層からなるベルト部、カーカスプライ、複数層からなるインナーライナー、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫して台タイヤを形成し、少なくともトレッド部を備えたトレッド部材を加硫してプレキュアトレッド部材を形成した後、該台タイヤと該プレキュアトレッド部材とを接着して一体に加硫成形するタイヤの製造方法において、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層として、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が25~60m2/gのカーボンブラックを45~60質量部含有するゴム組成物を用いることを特徴とする。
 カーボンブラックの窒素吸着比表面積が25~60m2/gであることを要するのは、25m2/g以上であれば該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層の強度を確保でき、60m2/g以下であれば、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層の低発熱性及び耐疲労性が良好となり、この範囲であれば、タイヤの低発熱性及び耐久性を向上することができるからである。これらの観点から、窒素吸着比表面積が25~50m2/gであることがより好ましい。
 また、カーボンブラックの含有量が45~60質量部であることを要するのは、45質量部以上であれば該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層の強度を確保でき、60質量部以下であれば、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層の低発熱性及び耐疲労性が良好となり、この範囲であれば、タイヤの低発熱性及び耐久性を向上することができる。
 なお、本発明のタイヤの製造方法の第1及び第2の態様に係る加硫方法を、以下「2段階加硫」ということがある。また、従来の生タイヤを1度に加硫する方法を、以下「1段階加硫」ということがある。
 以下、本発明の製造方法の第2の態様に係るタイヤの各部材を説明する。図2は、本発明の製造方法の第2の態様により得られるタイヤの1例を示す断面模式図である。
 このタイヤ1の例では、一対のビードコア2及び2’からタイヤ半径方向外側にそれぞれスティフナー3及び3’が延在し、スティフナー3の外側からビードコア2で折り返され、馬蹄形のタイヤケース形状を形成し、反対側のビードコア2’で折り返され、スティフナー3’の外側で係止されるカーカスプライ4のタイヤ半径方向外側に複数のベルト層(図2では、最内ベルト層5a、交錯層を形成する内側ベルト層5b、交錯層を形成する外側ベルト層5c及び最外ベルト層5dの4層)からなるベルト部5が配設されている。このベルト部5のタイヤ半径方向外側にトレッド部6が配設されている。また、カーカスプライ4の外側であって、トレッド部6とスティフナー3との間にサイドウォールゴム7が配設されている。このサイドウォールゴム7が配設されている部分をサイド部Mと称し、サイド部Mのタイヤ半径方向内側をビード部Nと称する。ビード部Nには、ビードコア2及び2’、スティフナー3及び3’等が配設されている。カーカスプライ4の内側のタイヤ内面には空気透過防止層としてインナーライナーa層8aが配設されている。本発明においては、カーカスプライ4とインナーライナーa層8aとの間に、カーカスプライ4と隣接する層であるインナーライナーb層8bが配設されており、図2においては、インナーライナー8は、インナーライナーa層8aとインナーライナーb層8bとから構成されている。インナーライナー8は、所望により、インナーライナーa層8a及びインナーライナーb層8bに加えて、更に中間層を配設してもよい。カーカスプライ4は、スチールコードと被覆ゴム組成物とから構成されている。
 なお、図1、2、4及び図5に示すタイヤ断面図の中心線CLをクラウンセンターと称する。
 図5は、本発明の製造方法の第2の態様に用いられる台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bとの1例を示す断面模式図である。本発明の製造方法の第2の態様においては、少なくともベルト部、カーカスプライ、複数層からなるインナーライナー、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫して台タイヤAが形成される。通常、台タイヤAには、トレッドゴムの一部が薄層としてベルト部5のタイヤ半径方向外側に配設されている。プレキュアトレッド部材Bとの接着を良好にするためである。
[ベルトウェッジゴム]
(カーボンブラック)
 本発明において、ベルト部5のベルトウェッジゴム16のゴム組成物に用いられるJIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が38~99m2/gのカーボンブラックとしては、例えば、HAF(窒素吸着比表面積:75~80m2/g)、HS-HAF(窒素吸着比表面積:78~83m2/g)、LS-HAF(窒素吸着比表面積:80~85m2/g)、FEF(窒素吸着比表面積:40~42m2/g)、N339(窒素吸着比表面積:88~96m2/g)、LI-HAF(窒素吸着比表面積:73~75m2/g)、IISAF(窒素吸着比表面積:97~98m2/g)、HS-IISAF(窒素吸着比表面積:98~99m2/g)などが挙げられる。これらの内、HAF、HS-HAF、LS-HAF、FEF及びLI-HAFが低発熱性と耐久性とを両立させる観点から好ましい。
[インナーライナーb層のゴム組成物]
(カーボンブラック)
 本発明において、インナーライナーb層のゴム組成物に用いられるJIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が25~60m2/gのカーボンブラックとしては、例えば、FEF(窒素吸着比表面積:40~42m2/g)、GPF(窒素吸着比表面積:26~28m2/g)、SRF(窒素吸着比表面積:25~28m2/g)、MAF(窒素吸着比表面積:45~52m2/g)、HS-MAF(窒素吸着比表面積:504~58m2/g)などが挙げられる。これらの内、FEF及びGPFが好ましい。
(シリカ)
 本発明においては、ベルト部5のベルトウェッジゴム16のゴム組成物に、カーボンブラックに加えて、所望により、シリカを配合してもよい。ベルトウェッジゴム16のゴム組成物のゴム成分100質量部に対して、シリカを10質量部以下含有することが好ましい。
 また、本発明においては、インナーライナーb層のゴム組成物は、カーボンブラックに加えて、所望により、シリカを含有してもよい。インナーライナーb層のゴム組成物のゴム成分100質量部に対して、シリカを10質量部以下含有することが好ましい。
 シリカとしては市販のあらゆるものが使用でき、なかでも湿式シリカ、乾式シリカ、コロイダルシリカを用いるのが好ましく、湿式シリカを用いるのが特に好ましい。シリカのBET比表面積(ISO 5794/1に準拠して測定する)は40~350m2/gであるのが好ましい。BET比表面積がこの範囲であるシリカは、ゴム補強性とゴム成分中への分散性とを両立できるという利点がある。この観点から、BET比表面積が80~350m2/gの範囲にあるシリカが更に好ましく、BET比表面積が120~350m2/gの範囲にあるシリカが特に好ましい。このようなシリカとしては東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールAQ」(BET比表面積 =220m2/g)、「ニップシールKQ」、デグッサ社製商品名「ウルトラジルVN3」(BET比表面積 =175m2/g)等の市販品を用いることができる。
(ゴム成分)
 本発明において、ベルト部5のベルトウェッジゴム16のゴム組成物、及びインナーライナーb層のゴム組成物に用いられるゴム成分としては、天然ゴム及び/又は合成ポリイソプレンゴム(IR)が好ましく、天然ゴムがより好ましい。他の合成ゴムとの併用の場合であっても、ゴム成分中、天然ゴムが60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましく、天然ゴム単独が特に好ましい。
 他の合成ゴムとしては、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)、スチレン-イソプレン共重合体(SIR)などが挙げられる。
(接着促進剤)
 本発明におけるベルト部5のベルトウェッジゴム16のゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、所望により、有機酸コバルト塩をコバルト量として0.3質量部以下配合してもよく、0.2質量部以下配合することが好ましく、0.1質量部以下配合することがより好ましい。ベルト被覆ゴムからの有機酸コバルト塩の移行を防止して、スチールコードと被覆ゴムとの接着を向上する観点からは有機酸コバルト塩を少量配合することが好ましく、ベルトウェッジゴム16の耐老化性を高める観点からは有機酸コバルト塩を配合しないことが好ましい。
 本発明におけるインナーライナーb層のゴム組成物は、ゴム成分100質量部に対して、有機酸コバルト塩をコバルト量として0.4質量部以下含有することが好ましく、0.01~0.4質量部含有することがより好ましく、0.02~0.3質量部含有することがさらに好ましい。有機酸コバルト塩をコバルト量として0.4質量部以下含有すれば、インナーライナーb層の耐老化性の低下を好適に防ぐことができる。また、有機酸コバルト塩をコバルト量として0.01質量部以上含有すれば、初期接着性が向上するのでより好ましい。
 上記有機酸コバルト塩としては、ナフテン酸コバルト、ロジン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、或いは他の炭素数が5乃至20程度の直鎖状或いは分岐鎖のモノカルボン酸コバルト塩(例えば、商品名「マノボンドC」シリーズ、OM Group Inc.製)等を挙げることができる。
(加硫剤)
 本発明における、ベルト部5のベルトウェッジゴム16のゴム組成物、及びインナーライナーb層のゴム組成物の加硫剤として、ゴム成分100質量部に対して、硫黄を7.0質量部以下に含有することが好ましい。特に、3.0~7.0質量部の範囲、更に好ましくは4.0~6.0質量部の範囲である。硫黄を7.0質量部以下含有すれば、ベルトウェッジゴム16の耐老化性の低下、又はインナーライナーb層の耐老化性の低下を好適に防ぐことができる。また、硫黄を3.0質量部以上含有すれば、被覆ゴム組成物の初期接着性、又はインナーライナーb層の初期接着性が向上するのでより好ましい。
(その他の配合剤)
 本発明における、ベルト部5のベルトウェッジゴム16のゴム組成物、及びインナーライナーb層のゴム組成物は、上述した配合剤の他に、他の配合剤、例えば、亜鉛華、有機酸(ステアリン酸等)などの加硫活性剤、加硫促進剤、シリカ以外の無機充填剤、老化防止剤、オゾン劣化防止剤、軟化剤などを添加することができる。
 なお、加硫促進剤としては、N,N’-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-シクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、N-オキシジエチレン-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系促進剤が好適に用いられる。また、所望により、2-メルカプトベンゾチアゾ-ル、ジ-2-ベンゾチアゾリルジスルフィド等のチアゾール系促進剤や、テトラベンジルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラキス(2-エチルヘキシル)チウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド等のチウラム系促進剤を用いてもよい。
 (ベルト部5のベルトウェッジゴムの加硫物性)
 ベルト部5のベルトウェッジゴム16のtanδは、低発熱性を向上する観点から、0.17以下であることが好ましい。ここで、tanδは、東洋清機(株)製のスペクトロメーター(動的粘弾性測定試験機)を用いて、初期荷重160g、周波数52Hz、測定温度23℃、歪2%の条件で測定した値である。
 (インナーライナーb層の加硫物性)
 インナーライナーb層のtanδは、低発熱性を向上する観点から、0.17以下であることが好ましい。ここで、tanδは、東洋清機(株)製のスペクトロメーター(動的粘弾性測定試験機)を用いて、初期荷重160g、周波数52Hz、測定温度23℃、歪2%の条件で、例えば、タイヤのクラウンセンター位置におけるインナーライナーb層ゴムを測定した値である。
 本発明に係るベルトウェッジゴム16及びインナーライナーb層のゴム組成物の製造に用いられる混練装置として、バンバリーミキサー、ロール、インテンシブミキサー等が用いられる。
 本発明の製造方法において、前記ケース部を加硫して台タイヤAを製造する場合には、まず未加硫であるケース部を成形する。ケース部は、公知のタイヤ製造方法におけるグリーンタイヤの成形工程と同様にして成形される。例えば、成形ドラム上に未加硫ゴムがゴム引きされたカーカスプライを巻き付け、その両端部にビードコアをセットした後、その両端部を折り返し、更にサイドウォール部の未加硫ゴムを貼り付ける。次いで、その幅方向中央部を膨径させて断面馬蹄形の円環状にした後、カーカス層外周上に未加硫のベルト層を設け、その上に好ましくはトレッド部6の内層と同じゴム組成物の薄層を貼着して、ケース部を得ることができる。
 上記ケース部を加硫金型(モールド)にセットして、加硫成形することにより、トレッド部6の一部を有するか、又はトレッド部6を全く有しない台タイヤAを得ることができる。
 本発明の製造方法において、前記ケース部(未加硫時の台タイヤA)の加硫方法が加硫金型により該ケース部を外側から包囲する方法であって、該ケース部のビード部側を第1加熱手段により加熱し、該ケース部のベルト部側を第2手段により加熱し、前記第2加熱手段によってベルト部側に与えられる単位体積当たりの熱量が前記第1加熱手段によってビード部側に与えられる単位体積当たりの熱量よりも少なくなるように加硫成形することが好ましい。
 通常の重荷重用タイヤ(例えば、トラック・バス用空気入りラジアルタイヤ)においては、ケース部のベルト部側の厚みはビード部Nの最大厚みと比較して薄いので、ビード部N内に加硫最遅点が存在する。
 上記のように、ベルト部側に単位体積当たりの熱量を少なく、ビード部側に単位体積当たりの熱量を多く与えれば、ベルト部側が過加硫にならず、ベルト部5のベルトウェッジゴム16のtanδが低くなり低発熱性が改良されると共に耐亀裂性も向上するので好ましい。
 また、ベルト部側に単位体積当たりの熱量を少なく、ビード部側に単位体積当たりの熱量を多く与えれば、ベルト部側及びショルダー部(タイヤ肩部)側のカーカスプライが過加硫にならず、カーカスプライ4の被覆ゴム組成物の対スチールコード接着性(初期接着性及びタイヤ長時間走行後の接着性の双方)が向上すると共に、低発熱性も向上するので好ましい。
 ベルト部側に単位体積当たりの熱量を少なく、ビード部側に単位体積当たりの熱量を多く与える手段としては、ケース部を加硫して台タイヤAを製造する場合、例えば、加硫金型内にケース部を入れて、ケース部の内側から加硫ブラダーにより圧力と熱を加えるが、この時、ケース部のビード部Nに相対する加硫金型の部分の第1加熱手段から、より高い温度で加熱し、ケース部のベルト部側に相対する加硫金型の部分の第2加熱手段から第1加熱手段より低い温度で加熱すればよい。
 本発明の製造方法の第1の態様において、前記ケース部の加硫時における前記ベルトウェッジゴム16(特に、ベルトウェッジゴム16の加硫最遅点)の到達する加硫温度が110~160℃であり、ビード部N(特に、ビード部Nの加硫最遅点)の到達する加硫温度が125~180℃であり、且つベルトウェッジゴム16の加硫最遅点の到達する加硫温度がビード部Nの加硫最遅点の到達する加硫温度より2~25℃低いことが好ましく、4~25℃低いことがより好ましく、4~20℃低いことがさらに好ましい。ベルト部側が過加硫になることを防ぎ、ベルト部5のベルトウェッジゴム16の低発熱性及び長時間使用後の耐亀裂性を向上させるためである。
 ベルトウェッジゴム16(特に、ベルトウェッジゴム16の加硫最遅点)の到達する加硫温度が110℃以上であれば、加硫が好適に進行し好ましく、160℃以下であれば、長時間使用後の耐亀裂性が向上するので好ましい。また、ビード部N(特に、ビード部Nの加硫最遅点)の到達する加硫温度が125℃以上であれば、台タイヤAの加硫時間が短縮でき好ましく、180℃以下であれば、ビード部耐久性が向上して好ましい。
 本発明の製造方法の第2の態様において、前記ケース部の加硫時における前記最外ベルト層5d(特に、最外ベルト層5dの加硫最遅点)の到達する加硫温度が110~160℃であり、ビード部N(特に、ビード部Nの加硫最遅点)の到達する加硫温度が125~180℃であり、且つ該最外ベルト層の加硫最遅点の到達する加硫温度がビード部Nの加硫最遅点の到達する加硫温度より2~25℃低いことが好ましく、4~25℃低いことがより好ましく、4~20℃低いことがさらに好ましい。ベルト部側が過加硫になることを防ぎ、ベルト部側及びショルダー部(タイヤ肩部)側のカーカスプライ4の被覆ゴム組成物のスチールコード初期接着性及び低発熱性を向上させるためである。
 最外ベルト層5d(特に、最外ベルト層5dの加硫最遅点)の到達する加硫温度が110℃以上であれば、加硫が好適に進行し好ましく、160℃以下であれば、スチールコードとの初期接着性が向上するので好ましい。また、ビード部N(特に、ビード部Nの加硫最遅点)の到達する加硫温度が125℃以上であれば、台タイヤAの加硫時間が短縮でき好ましく、180℃以下であれば、ビード部耐久性が向上して好ましい。
 他方、プレキュアトレッド部材Bを製造する場合には、幅方向断面が略台形状をした未加硫ゴムからなるトレッド素材を押出し機(図示せず)から押し出した後、所定長に切断し、その後、切断された帯状のトレッド素材を、例えば、上金型と下金型とを備えた加硫金型内にセットして加硫し、リング状のプレキュアトレッド部材Bを得る。このとき、プレキュアトレッド部材Bのリング状外面の長手方向に延びる複数本の溝が形成される。
 加硫条件としては、100~185℃程度、プレキュアトレッド部材Bの加硫完結までの時間で行うことが好ましい。
 上述のようにして得られた台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bにおいては、加硫中にモールド面と接していたタイヤケーシング表面が未加硫ゴムと共架橋し難い性質があるため、接着性を確保することを目的として台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bとの接着面となる外面の表層ゴムを取り除く(削り取る)ために、台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bとの接着面を予めバフ機により研磨することが好ましい。
 次に、台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bとを接着して一体に加硫成形しタイヤ1を得る。このとき、台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bとを未加硫クッションゴム層を介して接着し加硫成形することが好ましい。未加硫クッションゴム層は、通常のシート状のクッションゴムでもよいし、液状ゴムを接着面に塗布して形成してもよい。
 未加硫クッションゴム層に用いられるゴム組成物としては、通常のゴム組成物に用いられるゴム成分、各種加硫促進成分、架橋成分以外に、必要に応じて、補強充填材としてのカーボンブラック、軟化剤(オイル)、老化防止剤、硫黄などの架橋剤等の通常ゴム工業で使用される薬品類等を適宜含有することができる。なお、ゴム成分としては、天然ゴム(NR)又は合成ゴムを単独又はこれらをブレンドして使用することができる。合成ゴムとしては、例えば、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブチルゴム、ハロゲン化ブチル等が挙げられる。当該ゴム組成物として、トレッドゴム組成物(特に、トレッドベースゴム組成物)を用いることが好ましい。
 次いで、プレキュアトレッド部材Bを貼付した台タイヤAを、図示していない加硫装置(例えば、加硫缶)に搬入して、未加硫クッションゴム層を加硫しタイヤ1とする。このとき、プレキュアトレッド部材Bは台タイヤAのクラウン部外周に共加硫接着される。
 加硫条件としては、60~140℃程度、クッションゴムの加硫完結までの時間で行うことが好ましい。
 この加硫時において、台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bとを接着して一体に加硫するときのベルトウェッジゴム16の加硫最遅点の到達温度が、ケース部を加硫するときのベルトウェッジゴム16の加硫最遅点の到達温度より低いことが好ましい。ケース部加硫の加硫度と、台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bとの加硫の加硫度との全加硫度を過大にならないように適正化し、ベルト部5のベルトウェッジゴム16の低発熱性及び耐久性(長時間使用後の耐亀裂性)を向上させるためである。
 また、この加硫時において、台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bとを接着して一体に加硫するときのクラウンセンター位置のカーカスプライ4の到達温度が、ケース部を加硫するときのクラウンセンター位置の該カーカスプライ4の到達温度より低いことが好ましい。ケース部加硫の加硫度と、台タイヤAとプレキュアトレッド部材Bとの加硫の加硫度との全加硫度を過大にならないように適正化し、ベルト部側及びショルダー部(タイヤ肩部)側のカーカスプライ4の被覆ゴム組成物のスチールコード初期接着性、低発熱性及び耐久性を向上させるためである。
 以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
 なお、低転がり抵抗性及びタイヤ長時間走行後の耐破壊特性を下記の方法により評価した。
<低転がり抵抗性>
 成形、加硫した供試タイヤをドラム試験にて、80km/時の走行時のタイヤ接地面に発生する進行方向に対する抵抗を測定し、第2表においては比較例1の値を、第3表においては比較例18の値を、第5表においては比較例19の値を100とし、以下の式により指数で表示した。この値が大きい程、転がり抵抗が小さく良好である。
低転がり抵抗性指数={(比較例1、18又は19のタイヤの転がり抵抗)/(供試タイヤの転がり抵抗)}×100
<tanδ>
 東洋清機(株)製のスペクトロメーター(動的粘弾性測定試験機)を用いて、初期荷重160g、周波数52Hz、測定温度25℃、歪2%でtanδを測定した。数値が小さい程、低発熱性であることを示す。
<長時間使用後の耐亀裂性>
 長時間熱老化後のJIS3号試験片の中心部に0.5mmの亀裂を入れ、室温で50~100%の歪みで繰り返し疲労を与え、サンプルが切断するまでの回数を測定した。各歪みでの値を求め、その平均値を用いた。第2表においては比較例1を100として、第3表においては実施例9を100として、以下の式により指数表示した。指数値が大きい程、耐亀裂性が良好であることを示す。
長時間使用後の耐亀裂性指数={(供試サンプルが切断するまでの回数)/(比較例1又は実施例9のサンプルが切断するまでの回数)}×100
<タイヤ長時間走行後の耐破壊特性>
 成形、加硫した供試タイヤを正規内圧、正規荷重で、40℃の雰囲気下、速度60km/hr、サイドフォース15kN加え、ドラムテストを2日間行い、終了後にクラウンセンター位置におけるインナーライナーのカーカスプライと隣接する層のゴム(インナーライナーb層ゴム)を切り出した。この切り出した試験片の切断時引張応力(TSb)を、JIS K 6251:2004に準拠して、23℃、引張速度200±20mm/minにて測定した。比較例19を100として、以下の式により指数表示した。指数値が大きい程、耐破壊特性が良好であることを示す。
タイヤ長時間走行後の耐破壊特性指数={(供試サンプルの切断時引張応力(TSb))/(比較例19の切断時引張応力(TSb))}×100
実施例1~11及び比較例1~18
 第1~3表に示すベルト部5のベルトウェッジゴムの配合処方により実施例1~11及び比較例1~18に用いられる29種類のベルトウェッジゴム組成物を常法により製造した。これらのベルトウェッジゴム組成物をタイヤ加硫時のベルトウェッジゴム温度(2段階加硫の場合は、2段階の双方の温度)を再現するように加硫して、tanδ及び長時間使用後の耐亀裂性測定用試験片を得た。タイヤ加硫時のベルトウェッジゴム温度は下記のタイヤサイズ11R22.5のタイヤにおける加硫方法において、ベルトウェッジゴム層に熱伝対を埋め込み、加硫時間に対する温度変化を測定した結果を試験片の加硫温度にフィードバックすることによって再現された。
 tanδは上記方法により測定した。次いで、窒素雰囲気の容器に封入したJIS3号試験片を、100℃、24時間ギヤ・オーブン中に放置して長時間熱老化後のJIS3号試験片を得た。これらの長時間熱老化後のJIS3号試験片を用いて長時間使用後の耐亀裂性を上記方法により測定した。結果を第2~3表に示す。
 次に、タイヤサイズを11R22.5で共通にし、上記の内、実施例1~11及び比較例3、11、14、15、17の16種類のベルトウェッジゴムをそれぞれベルト部に用いた16種類の未加硫のケース部を準備した。これらのケース部をそれぞれ加硫金型によりケース部を外側から包囲し、且つ内側から加硫ブラダーで加圧・加熱する方法(150℃の高圧水蒸気で加圧)で加硫し、台タイヤを製造した。このとき、ケース部のビード部側に相対する加硫金型ブロックの第1加熱手段を170℃に保ち、ケース部のベルト部側に相対する加硫金型ブロックの第2加熱手段を140℃に保った。これにより、前記第2加熱手段によってベルト部側に与えられる単位体積当たりの熱量が前記第1加熱手段によってビード部側に与えられる単位体積当たりの熱量よりも少なくなるようにした。ベルトウェッジゴムの加硫最遅点の到達する加硫温度が140℃であり、ビード部の加硫最遅点の到達する加硫温度が155℃であった。加硫時間はいずれも30分であった。
 また、別途、トレッドパターンを予め型付けするように160℃で加熱して加硫成形したプレキュアトレッド部材を用意した。
 次に、これら台タイヤとプレキュアトレッド部材の接着面をバフ機により研磨した後、台タイヤとプレキュアトレッド部材とを接着するためのクッションゴムを第1表記載の配合内容により製造し、この未加硫クッションゴムシートを各台タイヤの接着面に貼着した。
 次いで、各プレキュアトレッド部材を各台タイヤに貼り付け、その後、加硫装置により120℃で2時間加硫を行い、台タイヤとプレキュアトレッド部材とが接着された各タイヤを得た。このとき、ベルトウェッジゴム層の加硫最遅点の到達する加硫温度は120℃であった。
 得られた上記16種類のタイヤ(タイヤサイズ11R22.5)を用い、上記の方法に従い、低転がり抵抗性を評価した。評価結果を第2~3表に示す。
 次に、タイヤサイズを11R22.5で共通にし、上記の内、比較例1、2、4~10、12、13、16及び18の13種類のベルトウェッジゴムをそれぞれベルト部に用いた13種類の未加硫のケース部を準備し、そのタイヤ半径方向外側に未加硫のトレッド部材を貼着して、13種類の生タイヤを得た。これら13種類の生タイヤを通常の1段階加硫により加硫し、13種類のタイヤを製造した。
 得られた上記13種類のタイヤ(タイヤサイズ11R22.5)を用い、上記の方法に従い、低転がり抵抗性を評価した。評価結果を第2~3表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[注]
*1: HAF(N-330)、旭カーボン株式会社製、商品名「旭#70」(窒素吸着比表面積:77m2/g)
*2: N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
*3: OM Group Inc.製、商品名「マノボンドC225」(登録商標)(コバルト含有率22.5%)
*4: N,N’-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーDZ」
*5: テトラベンジルチウラムジスルフィド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーTBZTD」
*6: N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
*7: 2-メルカプトベンゾチアゾ-ル、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーM-P」
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
[注]
*8: HAF(N-330)、旭カーボン株式会社製、商品名「旭#70」(窒素吸着比表面積:77m2/g)
*9: FEF(N-550)、旭カーボン株式会社製、商品名「旭#60」(窒素吸着比表面積:40m2/g)
*10: GPF(N-660)、旭カーボン株式会社製、商品名「旭#55」(窒素吸着比表面積:26m2/g)
*11: 東ソーシリカ株式会社製、商品名「ニップシールAQ」(BET表面積220m2/g)
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
[注]
*8、*9、及び*11は、第2表と同じである。
*12: JSR株式会社製、ポリイソプレンゴム(IR)、商品名「IR2200」
実施例12~19及び比較例19~28
 第4及び5表に示すカーカスプライの被覆ゴム組成物の配合処方により実施例12~19及び比較例19~28に用いられる18種類のインナーライナーb層ゴム組成物を常法により製造した。
 次に、タイヤサイズを11R22.5で共通にし、上記の内、実施例12~19及び比較例20、21、24の11種類のゴム組成物をそれぞれインナーライナーb層に用いた11種類の未加硫のケース部を準備した。これらのケース部をそれぞれ加硫金型によりケース部を外側から包囲し、且つ内側から加硫ブラダーで加圧・加熱する方法(150℃の高圧水蒸気で加圧)で加硫し、台タイヤを製造した。このとき、ケース部のビード部側に相対する加硫金型ブロックの第1加熱手段を170℃に保ち、ケース部のベルト部側に相対する加硫金型ブロックの第2加熱手段を140℃に保った。これにより、前記第2加熱手段によってベルト部側に与えられる単位体積当たりの熱量が前記第1加熱手段によってビード部側に与えられる単位体積当たりの熱量よりも少なくなるようにした。最外ベルト層の加硫最遅点の到達する加硫温度が140℃であり、クラウンセンター位置のインナーライナーb層の到達する加硫温度が150℃であり、ビード部の加硫最遅点の到達する加硫温度が155℃であった。加硫時間はいずれも30分であった。
 また、別途、トレッドパターンを予め型付けするように160℃で加熱して加硫成形したプレキュアトレッド部材を用意した。
 次に、これら台タイヤとプレキュアトレッド部材の接着面をバフ機により研磨した後、台タイヤとプレキュアトレッド部材とを接着するためのクッションゴムを第4表記載の配合内容により製造し、この未加硫クッションゴムシートを各台タイヤの接着面に貼着した。
 次いで、各プレキュアトレッド部材を各台タイヤに貼り付け、その後、加硫装置により120℃で2時間加硫を行い、台タイヤとプレキュアトレッド部材とが接着された各タイヤを得た。このとき、最外ベルト層の加硫最遅点の到達する加硫温度は120℃であり、クラウンセンター位置のインナーライナーb層の到達する加硫温度も120℃であった。
 得られた上記11種類のタイヤ(タイヤサイズ11R22.5)を用い、上記の方法に従い、低転がり抵抗性及びタイヤ長時間走行後の耐破壊特性を評価した。評価結果を第5表に示す。
 次に、タイヤサイズを11R22.5で共通にし、上記の内、比較例19、22、23及び25~28の7種類のゴム組成物をそれぞれインナーライナーb層に用いた7種類の未加硫のケース部を準備し、そのタイヤ半径方向外側に未加硫のトレッド部材を貼着して、7種類の生タイヤを得た。これら7種類の生タイヤを通常の1段階加硫により加硫し、7種類のタイヤを製造した。
 得られた上記7種類のタイヤ(タイヤサイズ11R22.5)を用い、上記の方法に従い、低転がり抵抗性及びタイヤ長時間走行後の耐破壊特性を評価した。評価結果を第5表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
[注]
*21: HAF(N-330)、旭カーボン株式会社製、商品名「旭#70」(窒素吸着比表面積:77m2/g)
*22: N-(1,3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクラック6C」
*23: OM Group Inc.製、商品名「マノボンドC225」(登録商標)(コバルト含有率22.5%)
*24: N,N’-ジシクロヘキシル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーDZ」
*25: テトラベンジルチウラムジスルフィド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーTBZTD」
*26: N-tert-ブチル-2-ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、三新化学工業株式会社製、商品名「サンセラーNS」
*27: 2-メルカプトベンゾチアゾ-ル、大内新興化学工業株式会社製、商品名「ノクセラーM-P」
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
[注]
*28: HAF(N-330)、旭カーボン株式会社製、商品名「旭#70」(窒素吸着比表面積:77m2/g)
*29: FEF(N-550)、旭カーボン株式会社製、商品名「旭#60」(窒素吸着比表面積:40m2/g)
*30: GPF(N-660)、旭カーボン株式会社製、商品名「旭#55」(窒素吸着比表面積:26m2/g)
*31: 東ソー・シリカ株式会社製、商品名「ニップシールAQ」(BET表面積220m2/g)
 第2~3表より明らかなように、実施例1~11のベルトウェッジゴムのそれぞれは、比較例1~18中の対比すべきベルトウェッジゴムと比較して、いずれもtanδ及び長時間使用後の耐亀裂性が良好であった。また、得られた実施例1~11のタイヤはいずれも優れた低転がり性を示した。
 また、第5表より明らかなように、実施例12~19のインナーライナーb層のそれぞれは、比較例19~28中の対比すべきインナーライナーb層と比較して、いずれも低転がり抵抗性及びタイヤ長時間走行後の耐破壊特性が良好であった。また、得られた実施例12~19のタイヤはいずれも優れた低転がり性を示した。
 本発明の台タイヤ及びタイヤの製造方法は、低発熱性及び耐久性を向上したタイヤが得られるので、各種空気入りタイヤ、特に、小型トラック用及び大型車両用(トラック・バス用、建設車両用等)等の空気入りラジアルタイヤの製造方法として好適に用いられる。
1    タイヤ
2、2’ ビードコア
3、3’ スティフナー
4    カーカスプライ
5    ベルト部
5a   最内ベルト層
5b   交錯層を形成する内側ベルト層
5c   交錯層を形成する外側ベルト層
5d   最外ベルト層
6    トレッド部
7、7’ サイドウォールゴム
8    インナーライナー
8a   インナーライナーa層
8b   インナーライナーb層
16、16’ ベルトウェッジゴム
17    ベルトエンドカバーゴム
17a、17b、17c、17d   各ベルト層のベルトエンドカバーゴム
M    サイド部
N    ビード部
A    台タイヤ
B    プレキュアトレッド部材
CL   クラウンセンター

Claims (13)

  1.  複数のベルト層からなるベルト部、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫する台タイヤの製造方法において、下記(a)及び(b)から選ばれる少なくとも1つの方法を用いることを特徴とする台タイヤの製造方法。
    (a)該ベルト部のベルトウェッジゴムとして、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が38~99m2/gのカーボンブラックを40~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
    (b)該台タイヤがカーカスプライ及び複数層からなるインナーライナーを備え、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層として、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が25~60m2/gのカーボンブラックを45~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
  2.  前記ケース部の加硫方法が加硫金型により該ケース部を外側から包囲する方法であって、該ケース部のビード部側を第1加熱手段により加熱し、該ケース部のベルト部側を第2手段により加熱し、前記第2加熱手段によってベルト部側に与えられる単位体積当たりの熱量が前記第1加熱手段によってビード部側に与えられる単位体積当たりの熱量よりも少なくなるように加硫成形することを特徴とする請求項1に記載の台タイヤの製造方法。
  3.  前記ケース部の加硫時における前記ベルトウェッジゴム又は前記ベルト部の最外ベルト層の到達する加硫温度が110~160℃であり、前記ビード部の到達する加硫温度が125~180℃であり、且つ前記ベルトウェッジゴム又は該最外ベルト層の加硫最遅点の到達する加硫温度が該ビード部の加硫最遅点の到達する加硫温度より2~25℃低いことを特徴とする請求項1又は2に記載の台タイヤの製造方法。
  4.  前記ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、シリカを10質量部以下含有することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の台タイヤの製造方法。
  5.  前記ベルトウェッジゴムの、初期荷重160g、周波数52Hz、測定温度25℃、歪2%におけるtanδが、0.17以下であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の台タイヤの製造方法。
  6.  複数のベルト層からなるベルト部、サイド部及びビード部を備えたケース部を加硫して台タイヤを形成し、少なくともトレッド部を備えたトレッド部材を加硫してプレキュアトレッド部材を形成した後、該台タイヤと該プレキュアトレッド部材とを接着して一体に加硫成形するタイヤの製造方法において、下記(a)及び(b)から選ばれる少なくとも1つの方法を用いることを特徴とするタイヤの製造方法。
    (a)該ベルト部のベルトウェッジゴムとして、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が38~99m2/gのカーボンブラックを40~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
    (b)該台タイヤがカーカスプライ及び複数層からなるインナーライナーを備え、該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層として、ゴム成分100質量部に対して、JIS K 6217-2:2001で規定された窒素吸着比表面積が25~60m2/gのカーボンブラックを45~60質量部含有するゴム組成物を用いる方法。
  7.  前記ケース部の加硫方法が加硫金型により該ケース部を外側から包囲する方法であって、該ケース部のビード部側を第1加熱手段により加熱し、該ケース部のベルト部側を第2手段により加熱し、前記第2加熱手段によってベルト部側に与えられる単位体積当たりの熱量が前記第1加熱手段によってビード部側に与えられる単位体積当たりの熱量よりも少なくなるように加硫成形することを特徴とする請求項6に記載のタイヤの製造方法。
  8.  前記ケース部の加硫時における前記ベルトウェッジゴム又は前記ベルト部の最外ベルト層の到達する加硫温度が110~160℃であり、前記ビード部の到達する加硫温度が125~180℃であり、且つ前記ベルトウェッジゴム又は該最外ベルト層の加硫最遅点の到達する加硫温度が該ビード部の加硫最遅点の到達する加硫温度より2~25℃低いことを特徴とする請求項6又は7に記載のタイヤの製造方法。
  9.  前記台タイヤと前記プレキュアトレッド部材とを接着して一体に加硫するときの前記ベルトウェッジゴムの加硫最遅点の到達温度が、前記ケース部を加硫するときのベルトウェッジゴムの加硫最遅点の到達温度より低いことを特徴とする請求項6~8のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
  10.  前記台タイヤと前記プレキュアトレッド部材とを接着して一体に加硫するときの前記インナーライナーのカーカスプライと隣接する層のクラウンセンター位置における到達温度が、前記ケース部を加硫するときの該インナーライナーのカーカスプライと隣接する層のクラウンセンター位置における到達温度より低いことを特徴とする請求項6~8のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
  11.  前記台タイヤとプレキュアトレッド部材とを未加硫クッションゴム層を介して接着し加硫成形することを特徴とする請求項6~10のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
  12.  前記ゴム組成物が、ゴム成分100質量部に対して、シリカを10質量部以下含有することを特徴とする請求項6~11のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
  13.  前記ベルトウェッジゴムの、初期荷重160g、周波数52Hz、測定温度25℃、歪2%におけるtanδが、0.17以下であることを特徴とする請求項6~9、11及び12のいずれかに記載のタイヤの製造方法。
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