WO2005007392A1 - 空気入りタイヤの製造方法及びそれに使用されるタイヤ成形ドラム装置 - Google Patents

Abstract

　熱可塑性エラストマーからなるインナーライナー層を有する空気入りタイヤを製造する方法であり、タイヤ成形ドラムの表面を予め加熱する工程と、加熱したタイヤ成形ドラムの表面に接着剤を外周面に塗布した筒状のインナーライナー層を配置する工程と、そのインナーライナー層の外周側に未加硫のタイヤ構成部材を配置してグリーンタイヤを成形する工程と、グリーンタイヤを加硫する工程とからなる。

Description

明 細 書

空気入りタイヤの製造方法及びそれに使用されるタイヤ成形ドラム装置 技術分野

[0001] 本発明は、空気入りタイヤの製造方法及びそれに使用されるタイヤ成形ドラム装置 に関し、さらに詳しくは、グリーンタイヤ成形時の熱可塑性エラストマ一からなるインナ 一ライナー層の剥離を抑制し、かつインナーライナ一層のハンドリング性を改善する ようにした空気入りタイヤの製造方法及びそれに使用されるタイヤ成形ドラム装置に 関する。

背景技術

[0002] 一般に、空気入りタイヤは、空洞部内に充填した空気の透過を防止するため、プチ ルゴムなどのゴムからなるインナーライナ一層をタイヤ内側に備えている。近年、タイ ャを軽量化するため、インナーライナ一層にゴムに代えて熱可塑性エラストマ一を用 レ、ることが提案されている（例えば、特許文献 1， 2参照）。熱可塑性エラストマ一から なるインナーライナ一層は、ゴムのものより薄いフィルム状にすることができるので、タ ィャの軽量ィヒに寄与する。

[0003] 上記熱可塑性エラストマ一からなるフィルム状のインナーライナ一層は、その外周 側に配置されるカーカス層などのタイヤ構成部材との接着性を確保するため、外周 面に接着剤を塗布するようにしている。そのため、グリーンタイヤ成形時に、接着剤を 塗布したインナーライナ一層をタイヤ成形ドラムに取り付ける際に、インナーライナ一 層の外周面の部分同士が互いにくつつくなど、ハンドリングに難があるという問題があ つた。そこで、ハンドリングをし易くするために、接着剤の粘着性を下げると、グリーン タイヤ成形後にインナーライナ一層が剥離するという問題が生じる。

特許文献 1 :日本国特開平 10 - 25375公報

特許文献 2 :日本国特開平 11一 199713公報

発明の開示

[0004] 本発明の目的は、グリーンタイヤ成形時の熱可塑性エラストマ一からなるインナーラ イナ一層の剥離を抑制し、かつインナーライナ一層のハンドリング性を改善すること が可能な空気入りタイヤの製造方法及びそれに使用されるタイヤ成形ドラム装置を 提供することにある。

[0005] 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、熱可塑性エラストマ 一からなるインナーライナ一層を有する空気入りタイヤを製造する方法であって、タイ ャ成形ドラムの表面を予め加熱する工程と、加熱したタイヤ成形ドラムの表面に接着 剤を外周面に塗布した筒状のインナーライナ一層を配置する工程と、該インナーラィ ナ一層の外周側に未加硫のタイヤ構成部材を配置してグリーンタイヤを成形するェ 程と、グリーンタイヤを加硫する工程とからなることを特徴とする。

[0006] 本発明のタイヤ成形ドラム装置は、拡縮可能なタイヤ成形ドラムを備えたタイヤ成形 ドラム装置において、タイヤ成形ドラムの表面を加熱可能な加熱手段を有することを 特徴とする。

[0007] 上述した本発明によれば、タイヤ成形ドラムの表面を予め加熱するようにしたので、 インナーライナ一層の外周面に塗布する接着剤に、室温時には凝集力が高くて粘着 性が低ぐ加熱時に高い粘着性を有するものを使用することが可能になる。

[0008] そのため、インナーライナ一層をタイヤ成形ドラムに取り付ける時にインナーライナ 一層の接着剤を塗布した外周面の部分同士がくっついても容易に剥がすことができ るので、ハンドリングが容易となる。また、接着剤を高い粘着状態にいてインナーラィ ナ一層をタイヤ構成部材と貼り合わせることができる一方、加熱された接着剤がダリ ーンタイヤの成形中に自然に冷却されて再び凝集力が高くなるので、成形されたダリ ーンタイヤにおいて、インナーライナ一層がタイヤ構成部材から剥離するのを抑制す ること力 Sできる。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]本発明の空気入りタイヤの製造方法により成形された空気入りタイヤの一例を 示す部分断面図である。

[図 2]本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用されるタイヤ成形ドラム装置の第 1 実施形態を示す正面図である。

[図 3]図 2の ΙΠ-ΠΙ矢視拡大断面図である。

[図 4]本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用されるタイヤ成形ドラム装置の第 2 実施形態を示す拡大断面図である。

[図 5]本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用されるタイヤ成形ドラム装置の第 3 実施形態を示す拡大断面図である。

[図 6]本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用されるタイヤ成形ドラム装置の第 4 実施形態を示す拡大断面図である。

[図 7a]加熱したタイヤ成形ドラムに接着剤を外周面に塗布したインナーライナ一層を 取り付ける工程を説明する正面図である。

[図 7b]拡径したタイヤ成形ドラムの外周面にインナーライナ一層が取り付けられた状 態を示す半断面図である。

[図 7c]カーカス組立体を成形する工程を説明する概略図である。

[図 7d]カーカス組立体をインフレートしてベルト'トレッド組立体に圧着する工程を説 明する概略図である。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 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。

各図において共通する構成要素には同一の符合を付し、重複する説明を省略する。

[0011] 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空気入りタイヤの一 例を示し、 1は空気入りタイヤ、 2はトレッド部、 3はサイドウォール部、 4はビード部で ある。

[0012] タイヤ内部には左右のビード部 4間に延在する、ゴム層内に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たカーカス層 5が設けられている 。トレッド部 1のカーカス層 5の外周側には、ゴム層内にタイヤ周方向に傾斜して延在 する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配置した複数のベルト層 6が配置さ れている。ベルト層 6の外周側にはトレッドゴム層 7が配設されている。

[0013] 左右のビード部 2にはビードコア 8がそれぞれ坦設され、カーカス層 5の両端部 5a がビードコア 8の周りにタイヤ内側から外側に折り返されている。カーカス層 5の内側 には、熱可塑性エラストマ一からなるフィルム状のインナーライナ一層 9が設けられて いる。サイドウォール部 2のカーカス層 5の外側にはサイドゴム層 10が配設されている 。 11はビードコア 8の外周側に配置されたビードフイラ一である。 [0014] 図 2, 3に、本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用されるタイヤ成形ドラム装置 の第 1実施形態を示し、 20はタイヤ成形ドラム装置である。

[0015] このタイヤ成形ドラム装置 20は、支持部 21と、支持部 21に支持された、水平方向 に延在する回転軸 22と、この回転軸 22に取り付けられたタイヤ成形ドラム 23を備え ている。回転軸 22には支持部 21内に設置した駆動手段（不図示）が連結されている 。支持部 21に回転軸 22を介して回転可能に支持されたタイヤ成形ドラム 23は、駆動 手段の作動により、回転するようになっている。

[0016] タイヤ成形ドラム 23は、図 3に示すように、金属製の複数のドラムセグメント 23Xから 円筒状に形成されている。ドラムセグメント 23Xが二点鎖線で略して示す従来公知の 拡縮機構 24を介して回転軸 22にドラム径方向に拡縮可能に取り付けられている。

[0017] タイヤ成形ドラム 23の内側には、タイヤ成形ドラム 23の表面（外周面） 23aを加熱可 能な加熱手段 25が設けられている。加熱手段 25は、複数のリング状の電気ヒータ 26 力 構成されている。複数の電気ヒータ 26は、ドラム幅方向に所定の間隔で配置され ると共に、回転軸 22に突設した支持部材 27により支持されており、回転軸 22と共に 回転可能になっている。

[0018] 回転軸 22の内部 22aは中空状に形成され、その中空の内部 22aに電気ヒータ 26 に接続される 2本の配線 28が配置されている。図示せぬが、 1つのドラムセグメント 2 3Xに熱電対などからなる温度センサが取り付けられ、この温度センサで検出した温 度に基づいて電気ヒータ 26に流す電流の強度が調整され、それにより加熱されるタ ィャ成形ドラム 23の表面 23aの温度を調整できるようにしてレ、る。

[0019] 図 4は、本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用されるタイヤ成形ドラム装置の 第 2実施形態を示す。この第 2実施形態では、加熱手段 25の電気ヒータ 26を上述し たリング状に代えて、棒状にしたものである。ドラム幅方向に延びる棒状の電気ヒータ 26がドラム周方向に所定の間隔で配置されている。

[0020] 図 5は、本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用されるタイヤ成形ドラム装置の 第 3実施形態を示す。この第 3実施形態では、上述した加熱手段 25を、タイヤ成形ド ラム 23の表面 23aに赤外線を照射する複数の赤外線ランプなどの光源 29を備えた 赤外線照射装置 30から構成したものである。 [0021] 一対の円弧状支持部材 31に光源 29が所定の間隔を隔てて取り付けられている。 一対の円弧状支持部材 31は、図に示す表面 23aに近づいた照射位置と、表面 23a が離間した待機位置との間を移動できるようにしている。各光源 29は電源（不図示） に電気的に接続され、照射位置で光源 29をオンにして、タイヤ成形ドラム 23の表面 23aに赤外線を照射し、表面 23aを加熱できるようにしている。

[0022] このように加熱手段 25に赤外線照射装置 30を使用する場合、赤外線によりタイヤ 成形ドラム 23の表面 23aを効率良く加熱するため、タイヤ成形ドラム 23の表面 23aを 黒色にすることが好ましい。表面 23a全体を黒色にしてもよぐまたインナーライナ一 層 9を取り付ける領域のみ黒色にしてもよい。タイヤ成形ドラム 23の表面 23aを黒色 にするには、例えば、黒色の塗料を表面 23aに塗装することにより行う。

[0023] 図 6は、本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用されるタイヤ成形ドラム装置の 第 4実施形態を示す。この第 4実施形態では、加熱手段 25を、タイヤ成形ドラム 23の 表面 23aを加熱する加熱媒体を循環させる循環路 32をタイヤ成形ドラム 23の内側に 設けた媒体加熱装置 33から構成したものである。

[0024] タイヤ成形ドラム 23の内側に、ドラム幅方向に延在する複数の第 1パイプ 34がドラ ム周方向に所定の間隔で配置されている。また、回転軸 22の中空の内部 22aには、 加熱媒体供給源 (不図示)から第 1パイプ 34に加熱媒体を供給する第 2パイプ 35と、 第 1パイプ 34から加熱媒体を加熱媒体供給源に戻す第 3パイプ 36が配設されてい る。第 2パイプ 35には複数の分岐パイプ部 37を有する接続パイプ 38が接続され、各 分岐パイプ部 37が第 1パイプ 34の一端に接続されている。

[0025] 第 3パイプ 36にも複数の分岐パイプ部 39を有する接続パイプ 40が接続され、各分 岐パイプ部 39が第 1パイプ 34の他端に接続されている。加熱媒体供給源から供給さ れた加熱媒体は、第 2パイプ 36、接続パイプ 38、第 1パイプ 34、接続パイプ 40、第 2 パイプ 36を経て加熱媒体供給源に戻るようになつている。第 2パイプ 36、接続パイプ 38、第 1パイプ 34、接続パイプ 40、第 2パイプ 36の内側に、タイヤ成形ドラム 23の表 面 23aを加熱する加熱媒体を循環させる循環路 32が形成されている。

[0026] 循環路 32は、上記のようにタイヤ成形ドラム 23の表面 23aの近くを循環するように 構成するのが、表面 23aを迅速に加熱する上で好ましレ、が、回転軸 22の中空の内 部 22aにのみ、循環路 32を形成するようにしてもよい。

[0027] 加熱媒体としは、タイヤ成形ドラム 23の表面 23aを加熱可能であれば、いずれの加 熱媒体を用いてもよぐ例えば、温水や加熱した油などを好ましく挙げることができる

[0028] 以下、図 7a— 7dを参照しながら、本発明の空気入りタイヤの製造方法を説明する。

[0029] 先ず、加熱手段 25をオンにし、タイヤ成形ドラム 23の表面 23aを予め加熱する。表 面 23aの加熱温度としては、後述する室温時に粘着性の低い接着剤を使用する場 合、 40— 60°Cの範囲にする。加熱手段 25による加熱は、後述する未加硫のカー力 ス層 5 'を巻き付けるまで、少なくとも行われる。

[0030] 次いで、図 7aに示すように、接着剤を外周面 9aに塗布した、熱可塑性エラストマ一 力、らなる筒状フィルム状のインナーライナ一層 9をタイヤ成形ドラム 23の外周側に揷 入する。ここで使用される接着剤は、ガラス転移点が—20 30°Cの範囲のものである 。ガラス転移点がこの範囲にある接着剤は、室温では凝集力が高くて粘着性が低い ため、接着剤を塗布したインナーライナ一層 9のハンドリングが容易となる。また、 40 一 60°Cの範囲に加熱することより十分な粘着性を接着剤が示すため、未加硫のカー カス層 5 'が貼り付き易くなる。

[0031] ガラス転移点が一 20°Cより低いと、室温での接着剤の粘着性が強くなり過ぎてハン ドリング性が悪くなる。逆にガラス転移点が 30°Cより高いと、十分な粘着性を得るため には、 60°Cを超える温度まで加熱する必要があり、加熱時間が増加して、生産性上 好ましくない。

[0032] インナーライナ一層 9の挿入後、タイヤ成形ドラム 23を拡径して、図 7bに示すように 、タイヤ成形ドラム 23の表面 23aに筒状のインナーライナ一層 9を取り付ける。なお、 図 7bにおいて、 30はインナーライナ一層 9の外周面 9aに塗布した接着剤の層を示 す。

[0033] インナーライナ一層 9の取り付けにより、接着剤層 30が加熱され、十分な粘着性を 示す。この状態で、従来と同様にして、各未加硫のタイヤ構成部材を取り付けてダリ ーンタイヤを成形する。即ち、接着剤層 30を有するインナーライナ一層 9の外周側に 未加硫のシート状のカーカス層 5 'を貼り付け、その周方向両端部を重ね合わせ接合 する。次いで、未加硫のビードフイラ一 11 'を予め取り付けたビードコア 8を未加硫の カーカス層 5 'の外周側に配置する。未加硫のカーカス層 5 'の両端部 5， aを未加硫 のビードフイラ一 11 'とビードコア 8を包み込むようにして折り返し、次いでその外周側 に未加硫のサイドゴム層 10 'を配置して、カーカス組立体 40を成形する（図 7c参照）

[0034] タイヤ成形ドラム 23を縮径させて、円筒状のカーカス組立体 40をタイヤ成形ドラム 23から取り外す。タイヤ成形ドラム 23からカーカス組立体 40を外すと、加熱された接 着剤層 30の温度が低下して自然に冷却されるが、その冷却により接着剤層 30の凝 集力が再び高くなるため、インナーライナ一層 9が未加硫のカーカス層 5 'から容易に 剥離することがない。加熱された接着剤層 30は、グリーンタイヤの成形工程において 、室温まで自然に冷却されるので、特に冷却する工程を設ける必要はないが、成形 時間を短縮するために、強制的に冷却する工程を設けるようにしてもよい。

[0035] 次いで、タイヤ成形ドラム 23から外したカーカス組立体 40を、図 7dに示すようにトロ ィダル状にインフレートし、予め成形した未加硫のベルト層 6 'と未加硫のトレッドゴム 層 7 'からなる円筒状のベルト'トレッド組立体 50の内周側に圧着する。次いで、圧着 ローラ（不図示）によりベルト'トレッド組立体 50を押圧してカーカス組立体 40に圧着 してグリーンタイヤを成形する。このグリーンタイヤを加熱して加硫することにより、図 1 に示す空気入りタイヤ 1が得られる。

[0036] 上述した本発明によれば、タイヤ成形ドラム 23の表面 23aを予め加熱するようにし たので、インナーライナ一層 9の外周面 9aに塗布する接着剤に、室温時に凝集力が 高くて粘着性が低ぐ加熱時に高い粘着性を有するものが使用可能になる。

[0037] そのため、熱可塑性エラストマ一からなるフィルム状のインナーライナ一層 9をタイヤ 成形ドラム 23に取り付ける時に、インナーライナ一層 9の接着剤を塗布した外周面 9a の部分同士がくっついても容易に剥がすことができるので、インナーライナ一層 9の ハンドリングを容易にすることができる。また、接着剤層 30を高い粘着状態にしてイン ナーライナ一層 9と未加硫のカーカス層 5 'とを貼り合わせることができる一方、加熱さ れた接着剤 30がグリーンタイヤの成形中に自然に冷却されて再び凝集力が高くなる ので、成形したグリーンタイヤにおいて、インナーライナ一層 9が未加硫のカーカス層 5 'から剥離するのを抑制することができる。

[0038] 本発明において、インナーライナ一層 9の厚さとしては、 80 μ πι— 300 /i mの範囲 にするのがよい。厚さが 80 / mより薄いと、空気透過防止層としての機能が不十分と なる。逆に厚さが 300 μ πιより厚いと、接着剤を加熱するのに時間がかかり、生産性が 低下する。

[0039] インナーライナ一層 9を構成する熱可塑性エラストマ一としては、従来インナーラィ ナ一層 9に使用される公知のものが使用でき、好ましくは、熱可塑性樹脂成分にゴム 成分を分散させた熱可塑性エラストマ一、例えば、 日本国特開平 11—199713公報 に開示される熱可塑性エラストマ一組成物などを挙げることができる。

[0040] インナーライナ一層 9の外周面に塗布する接着剤としても、従来公知のものが使用 でき、例えば、スチレン系熱可塑性エラストマ一系接着剤などを好ましく挙げることが できる。

[0041] 本発明の空気入りタイヤの製造方法は、上述したようにタイヤ成形ドラム 23の表面 23aを予め加熱した後、接着剤を外周面に塗布した筒状のインナーライナ一層 9を 配置するのが、生産性の点から好ましいが、接着剤を外周面に塗布したインナーラィ ナ一層 9をタイヤ成形ドラム 23に取り付けた後、加熱手段 25によりタイヤ成形ドラム 2 3の表面 23aを加熱することにより、接着剤を加熱するようにしてもよい。

実施例

[0042] 熱可塑性エラストマ一からなるインナーライナ一層のフィルムの外面に、表 1に示す 配合割合とガラス転移点を有する接着剤 A— Eをそれぞれ塗布した試験フィルム 1一 5を作製し、各試験フィルムのハンドリング性を◎、〇、△、 Xの 4段階で評価した。

[0043] ◎は試験フィルムの接着剤を塗布した外面の部分同士を押し付けても殆ど着かな レ、ことを意味する。〇は試験フィルムの接着剤を塗布した外面の部分同士を押し付 けるとくつつくが、容易に剥がれることを意味する。△は試験フィルムの接着剤を塗布 した外面の部分同士を押し付けるとくつつくが、素早く剥がすと剥がれることを意味す る。 Xは試験フィルムの接着剤を塗布した外面の部分同士を押し付けるとくつつき、 剥がそうとすると、剥がれずに試験フィルムが伸びたこと意味する。◎、〇、△が許容 範囲である。その結果を表 2に示した。 [0044] また、接着剤 A— Eを使用して、上述した本発明の方法により図 1に示す構成を有 する試験グリーンタイヤ 1一 5をそれぞれ成形した。タイヤ成形ドラムの表面の温度は 約 50°Cである。各試験グリーンタイヤを以下に示す方法により、インナーライナ一層 の耐剥離性を調べたところ、表 3に示す結果を得た。

[0045] 耐剥離性

各試験グリーンタイヤを切断し、インナーライナ一層と未加硫のカーカス層との剥離 状態を目視により観察し、その結果を◎、〇、△、 Xの 4段階で評価した。

[0046] ◎は剥離なし、〇は問題にならない程度の僅かな剥離が未加硫のカーカス層の接 合部にあり、△は剥離が未加硫のカーカス層の接合部以外の領域にもあるが圧着作 業により修復が可能、 Xは全周に渡って剥離が発生し、修復が不可能であることを意 味する。◎、〇が許容範囲である。

[0047] [表 1]

〔表 1〕

(1) S B Sはスチレン一ブタジエン一スチレンブロックコポリマ一の略である。

(2) E S B Sはェポキシ化スチレン一ブタジエン一スチレンブロックコポリマーの略である。

(3) 配合剤の数値の単位は、 重量部である。

[表 2]

〔表 2〕

纖フィル" 識フィルム 2 識フ 3 麵ィル" 纏フィルム 5 n A B C D E

/、ンド'リング性 X Δ 〇 ◎ ◎ [表 3]

〔表 3〕

表 1一 3より、接着剤のガラス転移点を一 20 30°Cにするのがよいことがわかる。 産業上の利用可能性

上述した優れた効果を有する本発明は、車両に装着する空気入りタイヤを製造す るのに極めて有効に利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 熱可塑性エラストマ一からなるインナーライナ一層を有する空気入りタイヤを製造す る方法であって、

タイヤ成形ドラムの表面を予め加熱する工程と、加熱したタイヤ成形ドラムの表面に 接着剤を外周面に塗布した筒状のインナーライナ一層を配置する工程と、該インナ 一ライナー層の外周側に未加硫のタイヤ構成部材を配置してグリーンタイヤを成形 する工程と、グリーンタイヤを加硫する工程とからなる空気入りタイヤの製造方法。

[2] 未加硫のタイヤ構成部材を配置する工程が、前記タイヤ成形ドラム上で接着剤を 外周面に塗布したインナーライナ一層の外周側に、未加硫のカーカス層とビードコア と未加硫のサイドゴム層を配置してカーカス組立体を成形する工程と、前記カーカス 組立体をトロイダル状にインフレートして、未加硫のベルト層と未加硫のトレッドゴム層 を有する円筒状のベルト'トレッド組立体の内周側に圧着する工程を含む請求項 2に 記載の空気入りタイヤの製造方法。

[3] 接着剤のガラス転移点が- 20°C— 30°Cの範囲である請求項 1または 2に記載の空 気入りタイヤの製造方法。

[4] タイヤ成形ドラムの加熱工程において、タイヤ成形ドラムの表面を 40°C 60°Cの 温度に加熱する請求項 3に記載の空気入りタイヤの製造方法。

[5] インナーライナ一層の厚さが 80 z m 300 μ πιである請求項 1乃至 4のいずれか 1 項に記載の空気入りタイヤの製造方法。

[6] 拡縮可能なタイヤ成形ドラムを備えたタイヤ成形ドラム装置において、タイヤ成形ド ラムの表面を加熱可能な加熱手段を有するタイヤ成形ドラム装置。

[7] 加熱手段が電気ヒータから構成され、該電気ヒータをタイヤ成形ドラムの内側に配 置した請求項 6に記載のタイヤ成形ドラム装置。

[8] 加熱手段が、タイヤ成形ドラムの表面に赤外線を照射する複数の光源を備えた赤 外線照射装置からなる請求項 6に記載のタイヤ成形ドラム装置。

[9] タイヤ成形ドラムの表面が黒色である請求項 8に記載のタイヤ成形ドラム装置。

[10] 加熱手段が、タイヤ成形ドラムの表面を加熱する加熱媒体を循環させる循環路をタ ィャ成形ドラムの内側に設けた媒体加熱装置からなる請求項 6に記載のタイヤ成形ド ラム装置。

[11] タイヤ成形ドラムが金属製の複数のドラムセグメントからなる請求項 6乃至 10のいず れか 1項に記載のタイヤ成形ドラム装置。