JP4893321B2

JP4893321B2 - 空気入りタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP4893321B2
Application number: JP2007005049A
Authority: JP
Inventors: 嘉章橋村; 美昭桐野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2027-01-12
Also published as: JP2008168553A

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性エラストマー組成物からなる空気透過防止層の剥離を抑制するようにした空気入りタイヤの製造方法に関する。

タイヤを軽量化するため、空気透過防止層としてタイヤ空洞部に面して配置されるインナーライナー層を、従来のゴムに代えて、熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成した空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー組成物からなる空気透過防止層を、特にトラックやバスなどに使用される重荷重用の空気入りタイヤに用いると、高い内圧が付与されるため、空気透過防止層の厚さを乗用車用のタイヤに使用するものより厚くする必要がある。

しかしながら、このように空気透過防止層の肉厚を厚くすると、ゴムより延伸に対する収縮力が大きいため、リフトを加えて成形したグリーンタイヤの成形後に生じる空気透過防止層の収縮により、空気透過防止層の端部、特に隣接するタイヤ構成部材のスプライス部が位置する部分から剥離が発生し、そこからエアが層間に侵入して剥離が成長し、隣接するタイヤ構成部材から空気透過防止層が剥離するという問題があった。
特開平１０−３５２３２号公報

本発明の目的は、熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性エラストマー組成物からなる空気透過防止層の剥離を抑制することが可能な空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤの製造方法は、熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる空気透過防止層を左右のビード部間に延設した空気入りタイヤを製造する方法において、前記空気透過防止層を成形ドラム上に形成した後、該空気透過防止層上に幅方向長さが空気透過防止層と少なくとも１０ｍｍ重なり、かつ２０℃におけるタック値が前記空気透過防止層に対して５００ｇ以上の未加硫高粘着ゴム層を、空気透過防止層の左右両側に位置するように環状に巻き付けることを特徴とする。

上述した本発明によれば、空気透過防止層上に上記した未加硫高粘着ゴム層を巻き付けることで、グリーンタイヤの成形後に空気透過防止層が収縮しても、空気透過防止層の端部側が未加硫高粘着ゴム層を介して隣接するタイヤ構成部材に密着した状態が維持されるので、隣接するタイヤ構成部材のスプライス部が位置する部分であっても剥離の発生を抑えることができ、従って、空気透過防止層の剥離を抑制することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の空気入りタイヤの製造方法により製造された重荷重用の空気入りタイヤの一例を示し、ＮＴは空気入りタイヤ、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。

タイヤ内部には、タイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配置してゴム層に埋設したカーカス層４が左右のビード部３間に延設され、その両端部がビード部３に埋設したビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。カーカス層４の内側にはカーカス層４との接着を確保するためのタイゴム層７を介してインナーライナー層８が配置されている。タイゴム層７はシート状のゴム層をスプライス接合した構造になっている。

インナーライナー層８は、左右のビード部３間に延設され、熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成され、空気透過防止層として作用する。このインナーライナー層８に使用される熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマー組成物としては、従来公知のもの（例えば、特開平１０−３５２３２号公報参照）が使用でき、例えば、熱可塑性樹脂としてはポリアミド系樹脂やポリエステル系樹脂など、熱可塑性エラストマー組成物としては上記熱可塑性樹脂にエラストマーとしてジエン系ゴムやオレフィン系ゴムなどをブレンドしたものを挙げることができる。

ビード部３には、インナーライナー層８とタイゴム層７との間に加硫済の高粘着ゴム層９が設けられている。この加硫済の高粘着ゴム層９は、その内周端９ｘの位置が、最大でビードトウ３ａまでの範囲であり、ビードトウ３ａを超えてビードヒール３ｂ側には延びていない。

トレッド部１のカーカス層４の外周側には複数のベルト層１０が設けられ、そのベルト層１０の外周側にはトレッドゴム層１１が配設されている。サイドウォール部２のカーカス層４の外側にはサイドゴム層１２が配置され、ビード部３のカーカス層４の折り返し部外側にはクッションゴム層１３が設けられている。

以下、図２〜５を参照しながら、図１に示す構成の空気入りタイヤＮＴを本発明の製造方法により製造する工程を説明する。

先ず、図２に示すように、成形ドラム２１の外側に筒状のインナーライナー層８を外挿し、成形ドラム２１上にインナーライナー層８を成形する。次いで、図３に示すように、予め未加硫の高粘着ゴム層９’を内側の左右両側に貼り付けた未加硫のタイゴム層７’をインナーライナー層８上に環状に巻き付ける。これにより未加硫高粘着ゴム層８’がインナーライナー層８の左右両側に環状に巻き付けられる。この未加硫高粘着ゴム層９’は、２０℃におけるタック値がインナーライナー層８に対して５００ｇ以上と高い未加硫ゴムから構成され、その幅方向長さがインナーライナー層８と少なくとも１０ｍｍ重なる（図４に示す重なり部分９’ａの長さＬが少なくとも１０ｍｍ）ようにして環状に巻き付けられる。

未加硫のタイゴム層７’をインナーライナー層８上に巻き付けてその両端部をスプライス（重ね合わせ）接合した後、従来と同様にして、未加硫のカーカス層４’、未加硫のビードフィラー６’を取り付けたビードコア５、未加硫のクッションゴム層１３’、未加硫のサイドゴム層１２’を順次貼り付けて、第１成形体２２を成形する（図４参照）。

なお、ここでは未加硫の高粘着ゴム層９’を未加硫のタイゴム層７’に予め貼り付けておくようにしたが、それに代えて、インナーライナー層８上の左右両側に未加硫の高粘着ゴム層９’を環状に巻き付け、次いで未加硫のタイゴム層７’を巻き付けるようにしてもよい。

第１成形体２２を成形ドラム２１から外して、図５に示すようにシェーピングドラム２３に取り付けて内圧を付与し、第１成形体２２にリフトを加える。これにより第１成形体２２がトロイダル状に膨張して、外周側に配置した、未加硫のベルト層１０’の外周側に未加硫のトレッドゴム層１１’を貼り合わせた第２成形体２４の内周側に圧着し、グリーンタイヤを成形する。このグリーンタイヤをタイヤ加硫機にセットして加硫し、図１に示す空気入りタイヤＮＴを得る。

このように本発明では、インナーライナー層８上の左右に上記した未加硫高粘着ゴム層９’を巻き付けてグリーンタイヤを成形するようにしたので、グリーンタイヤの成形後にインナーライナー層８が収縮しても、インナーライナー層８の端部８ａ側が未加硫高粘着ゴム層９’を介して隣接する未加硫のタイゴム層７’に密着した状態が維持されるので、タイゴム層７’のスプライス位置であってもインナーライナー層端部８ａの剥離の発生を抑えることが可能になる。従って、未加硫のタイゴム層７’との層間にエアが侵入して剥離が成長するのを回避することができるので、インナーライナー層８の剥離を抑制することが可能になる。

未加硫高粘着ゴム層９’の重なり部分９’ａの長さＬが１０ｍｍ未満であると、インナーライナー層８と未加硫のタイゴム層７’間のシール状態が不十分で、エアがインナーライナー層８と未加硫のタイゴム層７’との間に侵入し易くなるため、インナーライナー層８の剥離を効果的に抑制することが難しくなる。

また、タック値が５００ｇより低くてもインナーライナー層８の剥離を効果的に抑制することができない。好ましくは、タック値を８００ｇ以上にするがよい。このタック値は高ければ高いほどよく、上限値は特に限定されるものではないが、既存のものとしては、２５００ｇ程度が上限である。

本発明において、左右の未加硫高粘着ゴム層９’を左右ビード部３間に延在する１枚の未加硫高粘着ゴム層から構成し、それをインナーライナー層８上に配置して、左右両側に未加硫高粘着ゴム層が位置するようにしてもよいが、剥離抑制効果の点から、重なり部分９’ａは、製造した空気入りタイヤＮＴの断面高さＨを、ビードトウ３ａからトレッド面１Ａのセンターライン上の位置までのタイヤ径方向長さとすると、ビードトウ３ａの位置から０．５倍の位置Ｐ１までの範囲Ｒ内に位置するように、左右の未加硫高粘着ゴム層９’をインナーライナー層８上に配置するのがよい。この範囲Ｒよりタイヤ径方向外側でインナーライナー層８が大きく収縮するので、これよりも内側に配置することで高い抑制効果を発揮することができる。

また、重量及びコストの点から、左右の未加硫高粘着ゴム層９’をビードトウ３ａの位置から０．８倍の位置Ｐ２までの範囲内に位置するようにインナーライナー層８上に配置するのがよい。

更に、高粘着ゴム層９の内周端９ｘとなる、巻き付けた未加硫高粘着ゴム層９’の外側端９’ｘが、最大で空気入りタイヤＮＴのビードトウ３ａの位置までとなるように、未加硫高粘着ゴム層９’を空気透過防止層８上に配置するのが、走行時のビード部３の損傷を回避する上でよい。

未加硫高粘着ゴム層９’の厚さとしては、０．２ｍｍ以上、好ましくは０．３ｍｍ以上にするのがよい。厚さが０．２ｍ未満であると、未加硫高粘着ゴム層９’が薄すぎるため、インナーライナー層８の収縮時に製造上問題となる剥離が発生し易くなる。厚さを０．３ｍとすることで、剥離の発生を防止することができる。厚さの上限値としては、重量やコストの点から３．０ｍｍ以下にするのがよい。

未加硫高粘着ゴム層９’に使用する粘着材料としては、上述した５００ｇ以上、好ましくは８００ｇ以上の高いタック値を得ることができれば特に限定されない。好ましくは、少なくとも液状ポリブデン、液状イソプレンゴム、液状ポリブタジエン等のいわゆる液状ポリマーまたはこれらの各種変性物（マレイン酸変性、末端イソシアネート変性、エポキシ変性等）を含有するゴム組成物がよい。液状ポリマーの配合量としては５〜５０重量部の範囲がよく、更に重量平均分子量が１０００〜５００００の液状ポリマーを使用するのが効果の点からよい。

本発明の方法による製造する空気入りタイヤは、上述した図１に示す構成のタイヤに限定されず、例えば、タイゴム層７がなく、カーカス層４の内側にインナーライナー層８を直接配置したものであってもよい。また、インナーライナー層８は上述した筒状のものに代えて、シート状のものを成形ドラム２１上に巻き付けて形成するようにしたものであってもよい。

本発明は、特に空気透過防止層として作用するインナーライナー層８の厚さを０．１〜２．５ｍｍ、好ましくは０．２〜２．０ｍｍと厚くした重荷重用空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されず、同様の問題が生じる場合には、乗用車用の空気入りタイヤなどいずれのタイヤにも適用することができる。

なお、本発明で言うタック値とは、測定機として（株）東洋精機製作所製のＰＩＣＭＡタックテスターを使用し、１２．７ｍｍ×１５２ｍｍに切り出した未加硫高粘着ゴム層９’の試験片を、温度２０℃、湿度６５％の条件下で上記インナーライナー層８に圧着荷重４．９０Ｎで１０秒間圧着した後、剥離速度１２０ｍｍ／分で試験片を剥離させた時に得られる値である。

タイヤサイズを１０００Ｒ２０で共通にし、表１に示すタック値、厚さ、重なり部分の長さ、外側端の位置を有する未加硫高粘着ゴム層（表２の配合）を用いて図１に示す構成を有するグリーンタイヤをそれぞれ成形した（実施例１〜７と比較例１，２）。また、未加硫高粘着ゴム層がないグリーンタイヤを成形した（従来例）。各グリーンタイヤにおいて、インナーライナー層端は０．１Ｈの位置、厚さは０．８ｍｍで共通である。

これら各グリーンタイヤを以下に示す方法でインナーライナー層の接着状態を調べたところ、表１に示す結果を得た。

インナーライナー層の接着状態
成形したグリーンタイヤにおいて、タイゴム層のスプライス部が位置する個所でインナーライナー層の接着（剥離）状態を目視により観察し、その結果を○、△、×の３段階で評価した。○はインナーライナー層に剥離なし、△はインナーライナー層に剥離があるが、１０ｍｍ未満であり製造上問題がなし、×はインナーライナー層に１０ｍｍ以上の剥離があり、製造上問題があることを意味する。

表１から、本発明の製造方法は、インナーライナー層に製造上問題となる大きな剥離が発生するのを防ぐことができるのがわかる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法により製造した空気入りタイヤの一例を示す部分断面図である。本発明の空気入りタイヤの製造方法の一実施形態において、インナーライナー層を成形ドラム上に形成する工程を示す説明図である。本発明の空気入りタイヤの製造方法の一実施形態において、未加硫高粘着ゴム層を巻き付ける工程を示す説明図である。本発明の空気入りタイヤの製造方法の一実施形態において、成形ドラム上に第１成形体を成形する工程を示す説明図である。本発明の空気入りタイヤの製造方法の一実施形態において、第１成形体を膨張させて第２成形体に圧着し、グリーンタイヤを成形する工程を示す説明図である。

符号の説明

３ビード部
３ａビードトウ
８インナーライナー層（空気透過防止層）
８ａ端部
９’未加硫高粘着ゴム層
９’ａ重なり部分
９’ｘ外側端
１２成形ドラム
ＮＴ空気入りタイヤ

Claims

熱可塑性樹脂、あるいは熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物からなる空気透過防止層を左右のビード部間に延設した空気入りタイヤを製造する方法において、前記空気透過防止層を成形ドラム上に形成した後、該空気透過防止層上に幅方向長さが空気透過防止層と少なくとも１０ｍｍ重なり、かつ２０℃におけるタック値が前記空気透過防止層に対して５００ｇ以上の未加硫高粘着ゴム層を、空気透過防止層の左右両側に位置するように環状に巻き付けることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
前記空気入りタイヤの断面高さＨをビードトウからトレッド面のセンターライン上の位置までのタイヤ径方向長さとすると、未加硫高粘着ゴム層の前記少なくとも１０ｍｍの重なり部分が前記ビードトウの位置から前記空気入りタイヤの断面高さＨの０．５倍の位置Ｐ１までの範囲Ｒ内に位置するように、前記未加硫高粘着ゴム層を前記空気透過防止層上に配置する請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記未加硫高粘着ゴム層を前記ビードトウの位置から前記空気入りタイヤの断面高さＨの０．８倍の位置Ｐ２までの範囲内に位置するように前記空気透過防止層上に配置する請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記未加硫高粘着ゴム層の厚さが０．３〜３．０ｍｍである請求項１，２または３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記未加硫高粘着ゴム層の外側端が最大で前記ビードトウの位置までとなるように、前記未加硫高粘着ゴム層を前記空気透過防止層上に配置する請求項１，２，３または４に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記未加硫高粘着ゴム層が少なくとも液状ポリマーを含有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
前記空気透過防止層の厚さが０．１〜２．５ｍｍであり、前記空気入りタイヤが重荷重用空気入りタイヤである請求項１乃至６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。