JP7169202B2 - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関する。

特許文献１の空気入りタイヤは、インナーライナの表面に設けられた粘着性のシーラント層と、シーラント層の内側に配置された熱可塑性樹脂を主成分とする組成物からなるシーラントカバー層とを備える。特許文献１には、粘着性のシーラント層を予め積層したシーラントカバー材をインナーライナに貼り付ける空気入りタイヤの製造方法が開示されている。

特開２０１１－３７３９９号公報

しかし、この空気入りタイヤの製造方法では、シーラントカバー材をインナーライナに貼り付けた後に、シーラントカバー材をインナーライナに溶着する必要があり、生産性に改善の余地がある。

本発明は、複数のシーラント層を有する空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法において、生産性を向上することを目的とする。

本発明の一態様は、インナーライナを有する加硫成形済みのタイヤを用意することと、粘着性の第１シーラント材を帯状に押し出す第１供給装置と前記タイヤとを前記タイヤの軸心回りに相対的に回転させながら、前記第１供給装置と前記タイヤとをタイヤ幅方向に相対的に移動させるとともに、前記第１供給装置が前記インナーライナの内周面に前記第１シーラント材を塗布して第１シーラント層を形成することと、粘着性の第２シーラント材を帯状に押し出す第２供給装置と前記タイヤとを前記軸心回りに相対的に回転させながら、前記第２供給装置と前記タイヤとをタイヤ幅方向に相対的に移動させるとともに、前記第２供給装置が前記インナーライナの内周面又は前記第１シーラント層に前記第２シーラント材を塗布して第２シーラント層を形成することとを含む、空気入りタイヤの製造方法を提供する。

この空気入りタイヤの製造方法によれば、粘着性の第１シーラント材をインナーライナに塗布することで第１シーラント層が形成され、粘着性の第２シーラント材をインナーライナ又は第１シーラント層に塗布することで第２シーラント層が形成される。これにより、第１シーラント層と第２シーラント層とを、インナーライナに溶着などによって固定する必要がないため、空気入りタイヤの生産性を向上できる。

前記第２シーラント材の粘度は、前記第１シーラント材の粘度よりも高くてもよい。

この空気入りタイヤの製造方法によって製造された空気入りタイヤは、インナーライナの内周面に形成された第１シーラント層と、第１シーラント層をタイヤ径方向の内側から覆うように形成された第２シーラント層とを備える。この空気入りタイヤによれば、第１シーラント層よりも流動性の低い第２シーラント層によって第１シーラント層が覆われているので、第２シーラント層によって第１シーラント層の流動が抑制される。その結果、空気入りタイヤが転動した場合などの第１シーラント層の流動を抑制できる。

前記第２供給装置は、前記タイヤに対する前記第１供給装置の相対的な移動方向の下流側に位置していてもよい。

タイヤに対する第１供給装置の相対的な移動方向の下流側に第２供給装置を配置することで、第１シーラント材及び第２シーラント材の塗布を平行して実行した場合であっても、第１シーラント層は、第２シーラント層よりもインナーライナ側に形成される。このため、第１供給装置による第１シーラント材の塗布と、第２供給装置による第２シーラント材の塗布とを平行して実行できるので、第１シーラント層と第２シーラント層を別個の工程で形成する場合と比較して、空気入りタイヤの生産性を向上できる。

前記第１シーラント材を塗布する前に、バフ研磨、超音波洗浄、又はレーザー処理のうちの少なくとも１つを用いて前記インナーライナの内周面を処理してもよい。

この空気入りタイヤの製造方法によれば、加硫成形済みタイヤのインナーライナの内周面に付着した離型剤が除去されるので、インナーライナの内周面と第１シーラント層及び第２シーラント層との付着性を向上できる。

本発明によれば、複数のシーラント層を有する空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製造方法において、生産性を向上できる。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの子午線方向での断面図。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤを製造するための製造装置の概略図。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法を説明するための図。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの製造方法を説明する。図面において、タイヤ周方向をＴＣで示し、タイヤ幅方向をＴＷで示し、タイヤ径方向をＴＲで示す場合がある。

（第１実施形態）
図１を参照すると、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部１０と、一対のサイドウォール部１１と、一対のビード部１２とを備える。サイドウォール部１１は、トレッド部１０のタイヤ幅方向ＴＷの両端部からタイヤ径方向ＴＲの内側に向かって湾曲しながら延びている。ビード部１２は、サイドウォール部１１のタイヤ径方向ＴＲの内側端に設けられている。また、空気入りタイヤ１の内周面には、ブチルゴムからなるインナーライナ１３が設けられている。なお、添付図面では、内部構造の図示を省略している。

本実施形態の空気入りタイヤ１は、インナーライナ１３の内周面１３ａに形成された第１シーラント層１４と、第１シーラント層１４のタイヤ径方向ＴＲの内側に形成された第２シーラント層１５とを備える。第１シーラント層１４の幅Ｗ１（タイヤ幅方向ＴＷの寸法）は、空気入りタイヤ１の接地幅Ｗ２の１．０５倍よりも大きければ好ましい。本実施形態では、第１シーラント層１４の幅Ｗ１は、空気入りタイヤ１の接地幅Ｗ２の約１．１倍である。空気入りタイヤ１の接地幅Ｗ２は、トレッド部１０のタイヤ幅方向ＴＷの寸法である。

本実施形態の第１シーラント層１４は、ブチル系ゴムを主成分とするゴム組成物であり、粘弾性を有する第１シーラント材Ｍ１を用いて形成されている。第１シーラント層１４は、粘着性を有しており、インナーライナ１３に接着して設けられている。

第１シーラント層１４は、流動性を有している。第１シーラント層１４は、釘のような突起物がインナーライナ１３を貫通したときに、インナーライナ１３及びトレッド部１０に形成された貫通穴を塞ぐように流動する。この流動性の観点から、第１シーラント層１４を構成する第１シーラント材Ｍ１の粘度（４０℃）は、２０，０００Ｐａ・ｓ以下であると好ましい。第１シーラント層１４を構成する第１シーラント材Ｍ１の粘度（４０℃）が２０，０００Ｐａ・ｓよりも大きいと、貫通穴に第１シーラント材Ｍ１が流れ込みにくく、シール性が低下する。

第１シーラント層１４は、後述するように、第１シーラント材Ｍ１が帯状に押出成形されることで形成される。押出成形時の押し出し性の観点から、第１シーラント層１４を構成する第１シーラント材Ｍ１の粘度（４０℃）は、７０，０００Ｐａ・ｓ以下であると好ましい。第１シーラント層１４を構成する第１シーラント材Ｍ１の粘度（４０℃）が７０，０００Ｐａ・ｓよりも大きいと、第１シーラント材Ｍ１の押出成形が困難になる。

第１シーラント層１４の１００％モジュラスは、８ＭＰａ以下であると好ましい。第１シーラント層１４の１００％モジュラスが８ＭＰａよりも大きいと、釘のような突起物が空気入りタイヤ１から抜けたときに、第１シーラント層１４は、第１シーラント層１４に形成された貫通穴を閉塞しにくい。

本実施形態の第２シーラント層１５は、ブチル系ゴムを主成分とするゴム組成物であり、粘弾性を有する第２シーラント材Ｍ２を用いて形成されている。第２シーラント層１５は、粘着性を有しており、第２シーラント層１５は、インナーライナ１３及び第１シーラント層１４に接着して設けられている。具体的には、第２シーラント層１５は、タイヤ幅方向ＴＷの両端部において、インナーライナ１３に接着しており、タイヤ幅方向ＴＷの両端部以外の部分では、第１シーラント層１４に接着している。第２シーラント層１５は、第１シーラント層１４を覆うように設けられており、第１シーラント層１４の流動を抑制する。

第２シーラント層１５を構成する第２シーラント材Ｍ２の粘度（４０℃）は、第１シーラント層１４を構成する第１シーラント材Ｍ１の粘度（４０℃）よりも大きい。本実施形態では、第２シーラント層１５を構成する第２シーラント材Ｍ２の粘度（４０℃）は、２０，０００Ｐａ・ｓ以上であれば好ましい。第２シーラント層１５を構成する第２シーラント材Ｍ２の粘度（４０℃）が２０，０００Ｐａ・ｓ未満だと、第２シーラント層１５が空気入りタイヤ１の転動中に流動して、第１シーラント層１４の形状を保持できない。

第２シーラント層１５は、後述するように、第２シーラント材Ｍ２が帯状に押出成形されることで形成される。押出成形時の押し出し性の観点から、第２シーラント層１５を構成する第２シーラント材Ｍ２の粘度（４０℃）は、７０，０００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。第２シーラント層１５を構成する第２シーラント材Ｍ２の粘度（４０℃）が７０，０００Ｐａ・ｓよりも大きいと、第２シーラント材Ｍ２の押出成形が困難になる。

第２シーラント層１５の１００％モジュラスは、第１シーラント層１４の１００％モジュラスよりも大きい。すなわち、第２シーラント層１５は、第１シーラント層１４よりも変形しにくく、形状保持性に優れるので、第１シーラント層１４の流動を抑制する。

一方で、第２シーラント層１５の１００％モジュラスは、１０ＭＰａ以下であると好ましい。第２シーラント層１５の１００％モジュラスが１０ＭＰａよりも大きい場合では、釘のような突起物が空気入りタイヤ１から抜けたときに、第２シーラント層１５は、第２シーラント層１５に形成された貫通穴を閉塞しにくい。

空気入りタイヤ１は、インナーライナ１３の内周面１３ａに形成された第１シーラント層１４と、第１シーラント層１４をタイヤ径方向ＴＲの内側から覆うように形成された第２シーラント層１５とを備える。この空気入りタイヤ１によれば、第１シーラント層１４よりも流動性の低い第２シーラント層１５によって第１シーラント層１４が覆われているので、空気入りタイヤ１が転動した場合などの第１シーラント層１４の流動を抑制できる。

（空気入りタイヤの製造装置）
図２は、本実施形態の空気入りタイヤ１を製造するための製造装置２を示す概略図である。図２では、タイヤ子午線方向での断面を示す。

図２を参照すると製造装置２は、加硫成形済みのタイヤ３を支持するとともに、タイヤ３の軸心Ｃ回りにタイヤ３を回転駆動するための回転駆動装置２０を備える。タイヤ３は、第１シーラント層１４及び第２シーラント層１５を有していない点を除いて、本実施形態に係る空気入りタイヤ１と同様の構成を有しており、その説明を省略する。

製造装置２は、タイヤ３のインナーライナ１３のタイヤ径方向ＴＲの内側に第１シーラント材Ｍ１を塗布する第１ノズル２１を備える。また、製造装置２は、タイヤ３のインナーライナ１３又は第１シーラント層１４（図１に示す）のタイヤ径方向ＴＲの内側に第２シーラント材Ｍ２を塗布する第２ノズル２２を備える。

第１ノズル２１は、タイヤ３のタイヤ径方向ＴＲの内側に配置されている。第１ノズル２１は、第１ノズル２１を駆動するための駆動機構（図示せず）によってタイヤ幅方向ＴＷに移動可能である。第１ノズル２１は、第１ノズル２１に第１シーラント材Ｍ１を供給する第１供給源２３に接続されている。第１ノズル２１は、本発明に係る第１供給装置の一例である。

第１供給源２３は、第１ノズル２１に第１シーラント材Ｍ１を送り出す第１二軸スクリュ押出機（図示せず）と、前記第１二軸スクリュ押出機に第１シーラント材Ｍ１を供給する第１材料供給機（図示せず）とを備える。

第２ノズル２２は、タイヤ３のタイヤ径方向ＴＲの内側に配置されている。第２ノズル２２は、第２ノズル２２を駆動するための駆動機構（図示せず）によってタイヤ幅方向ＴＷに移動可能である。第２ノズル２２は、第２ノズル２２に第２シーラント材Ｍ２を供給する第２供給源２４に接続されている。第２ノズル２２は、本発明に係る第２供給装置の一例である。

第２供給源２４は、第２ノズル２２に第２シーラント材Ｍ２を送り出す第２二軸スクリュ押出機（図示せず）と、前記第２二軸スクリュ押出機に第２シーラント材Ｍ２を供給する第２材料供給機（図示せず）とを備える。

本実施形態では、第１ノズル２１の前記駆動機構と第２ノズル２２の前記駆動機構とは、互いに独立して駆動可能である。

（空気入りタイヤの製造方法）
図３は、本実施形態の空気入りタイヤ１の製造方法を説明するための模式図である。図３では、タイヤ子午線方向での断面を示す。

まず、インナーライナ１３を有する加硫成形済みのタイヤ３を用意する。タイヤ３は、第１シーラント層１４及び第２シーラント層１５を有していない点を除いて、本実施形態に係る空気入りタイヤ１と同様の構成を有しており、その説明を省略する。

タイヤ３は、ブラダー（図示せず）を使用して加硫成形される。タイヤ３のインナーライナ１３の内周面１３ａには、加硫後に、タイヤ３からブラダーを取り外し易くするための離型剤が塗布されている。タイヤ３のインナーライナ１３の内周面１３ａに離型剤が残留した状態だと、第１シーラント材Ｍ１及び第２シーラント材Ｍ２と、インナーライナ１３の内周面１３ａとの付着性が低下することがある。このため、タイヤ３のインナーライナ１３の内周面１３ａから離型剤を除去するために、前処理をすることが好ましい。この前処理の方法としては、例えば、バフ研磨、超音波洗浄、又はレーザー処理などが挙げられる。

そして、タイヤ３を回転駆動装置２０に取り付け、第１ノズル２１及び第２ノズル２２を、タイヤ３の内側に挿入する。このとき、第２ノズル２２は、第１ノズル２１に対して、タイヤ幅方向ＴＷの一方側（図３の左側）に配置されている。

次に、回転駆動装置２０によってタイヤ３をタイヤ３の軸心Ｃ回りに回転させ、第１ノズル２１をタイヤ幅方向ＴＷの一方側（図３の左側）から他方側（図３の右側）に移動させるとともに、第１ノズル２１から第１シーラント材Ｍ１を吐出する。その結果、第１シーラント材Ｍ１は、インナーライナ１３の内周面１３ａに連続的に螺旋状に塗布されて、第１シーラント層１４が形成される。

また、回転駆動装置２０によってタイヤ３がタイヤ周方向ＴＣに回転している状態で、第２ノズル２２をタイヤ幅方向ＴＷの一方側から他方側に移動させるとともに、第２ノズル２２から第２シーラント材Ｍ２を吐出させる。その結果、第２シーラント材Ｍ２は、巻き始めにおいて、インナーライナ１３の内周面１３ａに塗布された後、第１シーラント層１４に連続的に螺旋状に塗布される。また、第２シーラント材Ｍ２は、巻き終わりにおいて、インナーライナ１３の内周面１３ａに連続的に螺旋状に塗布される。これにより、第２シーラント層１５が形成される。

本実施形態では、第２シーラント材Ｍ２の塗布は、第１シーラント材Ｍ１の塗布と平行して行われる。具体的には、第２シーラント材Ｍ２を吐出する第２ノズル２２は、第１シーラント材Ｍ１を吐出する第１ノズル２１のタイヤ幅方向ＴＷの移動に追従して、タイヤ幅方向ＴＷに移動する。本実施形態では、第２ノズル２２が第１ノズル２１の移動方向の下流に配置されているので、第２シーラント層１５は、第１シーラント層１４よりもタイヤ径方向ＴＲの内側に形成される。

この空気入りタイヤ１の製造方法によれば、粘着性の第１シーラント材Ｍ１をインナーライナ１３に塗布することで第１シーラント層１４が形成され、粘着性の第２シーラント材Ｍ２をインナーライナ１３又は第１シーラント層１４に塗布することで第２シーラント層１５が形成される。これにより、第１シーラント層１４と第２シーラント層１５とを、インナーライナ１３に溶着などによって固定する必要がないため、空気入りタイヤ１の生産性を向上できる。

第１ノズル２１の移動方向の下流側に第２ノズル２２が位置することで、第１シーラント材Ｍ１及び第２シーラント材Ｍ２の塗布を平行して実行した場合であっても、第１シーラント層１４は、第２シーラント層１５よりもインナーライナ１３側に形成される。このため、第１ノズル２１による第１シーラント材Ｍ１の塗布と、第２ノズル２２による第２シーラント材Ｍ２の塗布とを平行して実行できるので、第１シーラント層１４と第２シーラント層１５を別個の工程で形成する場合と比較して、空気入りタイヤの生産性を向上できる。

この空気入りタイヤの製造方法によれば、加硫成形済みタイヤのインナーライナ１３の内周面１３ａに付着した離型剤が除去されるので、インナーライナ１３の内周面１３ａと第１シーラント層１４及び第２シーラント層１５との付着性を向上できる。

以上より、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

実施形態では、タイヤ３をタイヤ周方向ＴＣに回転させていたが、タイヤ３を固定して、第１ノズル２１及び第２ノズル２２を中心軸に対して回転させてもよい。すなわち、タイヤ３を、第１ノズル２１及び第２ノズル２２に対して、タイヤ周方向ＴＣに相対的に回転させればよい。

また、実施形態では、第１ノズル２１及び第２ノズル２２をタイヤ幅方向ＴＷに移動させたが、第１ノズル２１及び第２ノズル２２を固定して、タイヤ３をタイヤ幅方向ＴＷに移動させてもよい。この場合、回転駆動装置２０がタイヤ３をタイヤ幅方向ＴＷに移動させてもよい。すなわち、タイヤ３を、第１ノズル２１及び第２ノズル２２に対して、タイヤ幅方向ＴＷに相対的に移動させればよい。

１ 空気入りタイヤ
２ 製造装置
３ タイヤ
１０ トレッド部
１１ サイドウォール部
１２ ビード部
１３ インナーライナ
１４ 第１シーラント層
１５ 第２シーラント層
２０ 回転駆動装置
２１ 第１ノズル
２２ 第２ノズル
２３ 第１供給源
２４ 第２供給源
Ｍ１ 第１シーラント材
Ｍ２ 第２シーラント材

Claims (4)

1. インナーライナを有する加硫成形済みのタイヤを用意することと、
   粘着性の第１シーラント材を帯状に押し出す第１供給装置と前記タイヤとを前記タイヤの軸心回りに相対的に回転させながら、前記第１供給装置と前記タイヤとをタイヤ幅方向に相対的に移動させるとともに、前記第１供給装置が前記インナーライナの内周面に前記第１シーラント材を塗布して第１シーラント層を形成することと、
   粘着性の第２シーラント材を帯状に押し出す第２供給装置と前記タイヤとを前記軸心回りに相対的に回転させながら、前記第２供給装置と前記タイヤとをタイヤ幅方向に相対的に移動させるとともに、前記第２供給装置が前記インナーライナの内周面又は前記第１シーラント層に前記第２シーラント材を塗布して第２シーラント層を形成することと
   を含む、空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記第２シーラント材の粘度は、前記第１シーラント材の粘度よりも高い、請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記第２供給装置は、前記タイヤに対する前記第１供給装置の相対的な移動方向の下流側に位置している、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記第１シーラント材を塗布する前に、バフ研磨、超音波洗浄、又はレーザー処理のうちの少なくとも１つを用いて前記インナーライナの内周面を処理することを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法。

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