(57)【要約】【課題】ビードワイヤの巻き始め端部や巻き終わり端部の飛び出しを抑制でき、しかもビードコアとビードフィラーとの密着性に優れるビード部材を提供する。【解決手段】本発明のビード部材製造方法は、金属ワイヤの外周面にトッピングゴムを被覆してビードワイヤ６を形成し、ビードワイヤ６を巻き始め端部Ｒ１から巻き終わり端部Ｒ２まで巻き重ねて円環状のビードコア５を形成するビードコア形成工程と、円環状のビードコア５のうち、巻き始め端部Ｒ１と巻き終わり端部Ｒ２との一方又は両方の部分領域のみを、前記トッピングゴムが融着する温度になるまで加熱する、ビードコア加熱工程と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ワイヤの外周面をトッピングゴムで被覆してなるビードワイヤを、巻き始め端部から巻き終わり端部まで巻き重ねて円環状のビードコアを形成する、ビードコア形成工程と、
前記円環状のビードコアのうち、前記巻き始め端部と前記巻き終わり端部との一方又は両方を含む部分領域のみを、前記トッピングゴムが融着する温度になるまで加熱する、ビードコア加熱工程と、を備えるビード部材製造方法。
【請求項２】
前記ビードコア加熱工程における加熱温度は、６０℃以上９０℃以下である、請求項１に記載のビード部材製造方法。
【請求項３】
前記部分領域のビードコア周方向の長さは５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載のビード部材製造方法。
【請求項４】
前記ビードコア加熱工程は、前記部分領域を温調器具に配置して前記部分領域を加熱し、
前記部分領域を前記温調器具に配置する際、前記ビードコアの径方向断面において、前記温調器具が前記ビードコアの外周の半分以上を取り囲むように配置する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のビード部材製造方法。
【請求項５】
前記ビードコア加熱工程の後に、前記部分領域を覆うように、融着後の前記トッピングゴムよりタック性の高いテープ状ゴムを巻き付ける、テープ状ゴム巻き付け工程と、
前記テープ状ゴム巻き付け工程の後に、前記ビードコアのタイヤ径方向外側にビードフィラーを取り付けるビードフィラー形成工程と、をさらに備える、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のビード部材製造方法。
【請求項６】
金属ワイヤの外周面をトッピングゴムで被覆してなるビードワイヤを、巻き始め端部から巻き終わり端部まで巻き重ねた円環状のビードコアを備え、
前記ビードコアのうち、前記巻き始め端部と前記巻き終わり端部との一方又は両方を含む部分領域のみにおいて前記トッピングゴムが融着してなる、ことを特徴とするビード部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビード部材製造方法及びビード部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤには、金属ワイヤの外周面をトッピングゴムで被覆してなるビードワイヤを巻き重ねた円環状のビードコアが使用されている（特許文献１、２参照）。このような円環状のビードコアは、ビードワイヤの巻き始め端部と巻き終わり端部とを有しているが、そのビードコアを含むビード部材を製造する過程で、巻き始め端部や巻き終わり端部が、円環状のビードコアの外径側へ飛び出すことがある。
【０００３】
そこで、巻き重ねたビードワイヤが飛び出さないように、円環状のビードコア外周面全体にフィルムをラッピングする方法がある。しかしながら、ビードコア外周面全体にフィルムをラッピングすると、ビードコアとビードコアに接してタイヤに組み込まれるビードフィラーとの接触が妨げられ、ビードコアとビードフィラーとの密着性が低下する傾向にある。
【０００４】
特許文献４には、金属ワイヤを樹脂で被覆し、隣接した金属ワイヤ間に挟まれる樹脂を熱溶着し、金属ワイヤを固定する方法が開示されている。しかしながら、隣接した金属ワイヤ間に挟まれる樹脂を熱溶着するためにビードコアの全体を加熱すると、ビードコアの周囲全体の樹脂も加熱され、該樹脂のタック性が低下する。タック性が低下すると、ビードコアとビードコアに接するビードフィラーとの密着性が低下する傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１２９９７２号公報
【特許文献２】特開２００９−２４１９２３号公報
【特許文献３】特開２００５−１３８４６７号公報
【特許文献４】特開２０１１−２０７１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ビードワイヤの巻き始め端部や巻き終わり端部の飛び出しを抑制でき、しかもビードコアとビードフィラーとの密着性に優れるビード部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明におけるビード部材の製造方法は、金属ワイヤの外周面をトッピングゴムで被覆してなるビードワイヤを、巻き始め端部から巻き終わり端部まで巻き重ねて円環状のビードコアを形成する、ビードコア形成工程と、
前記円環状のビードコアのうち、前記巻き始め端部と前記巻き終わり端部との一方又は両方を含む部分領域のみを、前記トッピングゴムが融着する温度になるまで加熱する、ビードコア加熱工程と、を備える。
【０００８】
かかる構成により、以下の効果が得られる。
ビードワイヤの巻き始め端部と巻き終わり端部との一方又は両方を含む部分領域を融着させることで、巻き始め端部や巻き終わり端部における金属ワイヤが固定され、円環状のビードコアの外径側へ飛び出し難くなる。そして、部分領域以外は加熱されないため、部分領域以外におけるビードコア表面のタック性が維持される。そのため、ビードコア全体として、ビードコアとビードコアに接するビードフィラーとの密着性を維持し得る。
【０００９】
ビードコア加熱工程における加熱温度は、６０℃以上９０℃以下にするとよい。加熱温度が６０℃未満だと、低温のためトッピングゴムが融着しないか、融着するときも時間がかかる。加熱温度が９０℃を超えると、トッピングゴムが、ブルームと言われるゴム配合成分の表出による白化現象を起こし、融着し難くなる。６０℃以上９０℃以下にあると、トッピングゴムが融着しやすい。
【００１０】
部分領域のビードコア周方向の長さは５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下にするとよい。部分領域の長さがこの数値範囲内にあると、ビードワイヤの巻き始め端部や巻き終わり端部の円環状のビードコアの外径側へ飛び出しを抑制する効果が高い。また、加熱領域がビードコア全体の一部分にとどまるため、ビードコア全体として、ビードコアとビードフィラーとの優れた密着性を維持しやすい。
【００１１】
ビードコア加熱工程は、前記部分領域を温調器具に配置して前記部分領域を加熱し、
前記部分領域を前記温調器具に配置する際、前記ビードコアの径方向断面において、前記温調器具が前記ビードコアの外周の半分以上を取り囲むように配置してもよい。これにより、ビードコア径方向断面において、ビードコアの外周全体に亘ってビードコアを加熱することができ、ビードワイヤの巻き始め端部や巻き終わり端部における、円環状のビードコアの外径側へ飛び出しを低減する効果が大きくなる。
【００１２】
ビードコア加熱工程の後に、前記部分領域を覆うように、融着後の前記トッピングゴムよりタック性の高いテープ状ゴムを巻き付ける、テープ状ゴム巻き付け工程と、
前記テープ状ゴム巻き付け工程の後に、前記ビードコアのタイヤ径方向外側にビードフィラーを取り付けるビードフィラー形成工程と、をさらに備えてもよい。テープ状ゴムを巻き付けることにより、巻き始め端部の円環状のビードコアの外径側への飛び出し抑止効果が高まる。さらに、タック性の高いテープ状ゴムが部分領域とビードフィラーとの間に介在することにより、部分領域とビードフィラーとの密着性が向上する。
【００１３】
本発明のビード部材は、金属ワイヤの外周面をトッピングゴムで被覆してなるビードワイヤを、巻き始め端部から巻き終わり端部まで巻き重ねた円環状のビードコアを備え、
前記ビードコアのうち、前記巻き始め端部と前記巻き終わり端部との一方又は両方を含む部分領域のみにおいて前記トッピングゴムが融着してなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】未加硫の空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図
【図２】円環状ビードコアの一部分を示す側面図
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視に沿った、（ａ）未加熱の断面図（ｂ）加熱後の断面図
【図４】巻き始め端部や巻き終わり端部を加熱する温調器具を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に示した未加硫の生タイヤ（グリーンタイヤ）Ｔは、一対のビード部１と、そのビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３とを備えている。ビード部１には、円環状のビードコア５が埋設され、硬質ゴムからなるビードフィラー４がビードコア５のタイヤ径方向外側に接して配置されている。
【００１６】
＜第１の実施形態＞
図２には、円環状のビードコア５の一部分（ビードワイヤ６の巻き始め端部Ｒ１及び巻き終わり端部Ｒ２を含む部分）が示されている。ビードコア５は、ビードワイヤ６を巻き重ねて形成されている。ビードワイヤ６の一方の端部から図中Ｂ方向に巻き始め、ビードワイヤ６の他方の端部で巻き終わる。巻き始める一方の端部は巻き始め端部Ｒ１（図中、ハッチングされた領域）であり、巻き終わる他方の端部は巻き終わり端部Ｒ２（図中、ハッチングされた領域）である。部分領域Ｔ１、Ｔ２は、巻き重ねられた隣り合う金属ワイヤのトッピングゴム同士が互いに融着する温度まで加熱される領域である。部分領域Ｔ１は巻き始め端部Ｒ１を含み、部分領域Ｔ２は巻き終わり端部Ｒ２を含む。円環状のビードコアのうち、部分領域Ｔ１、Ｔ２を除く領域は、加熱されない領域である。
【００１７】
ビード部材の製造方法について説明する。はじめに、スチールワイヤ等の金属ワイヤ６ａの外周面に、未加硫のトッピングゴム６ｂを被覆してビードワイヤ６を製造する。例えば、トッピングゴム６ｂを吐出するゴム押出し機の口金付近に金属ワイヤ６ａを順次通過させて、金属ワイヤ６ａの外周面にトッピングゴム６ｂを被覆することができる。トッピングゴム６ｂの厚みは、例えば、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであるとよく、例えば、ゴム押出し機の口金の口径を調節して厚みを制御する。トッピングゴム６ｂは、加熱により融着しやすいゴムを選択したり、原料ゴムに、融着しやすいゴムや接着剤成分を混錬したりして、融着性を付与される。
【００１８】
次に、ビードコア形成工程として、ビードワイヤ６を、巻き始め端部Ｒ１から巻き終わり端部Ｒ２まで円環状に巻き重ねて、ビードコア５を形成する。ビードワイヤ６に巻き重なる部分が生じるように、少なくとも一周を越えるようにビードワイヤ６を巻く。
【００１９】
図３は、図２のＡ−Ａ矢視に沿った断面図である。図３（ａ）は未加熱のビードコア５を示している。この断面図には、金属ワイヤ６ａの外周面にトッピングゴム６ｂを被覆してなるビードワイヤ６の断面に加えて、巻き始め端部Ｒ１の端面（ハッチングされた領域）が示されている。また、巻き重ねたビードワイヤ６の段数及び列数と、巻き重ねたビードコア５全体の断面形状とは、実施形態のものに限定されない。
【００２０】
未加熱のビードコア５は、ビードワイヤ６を結束する力が小さい。そのため、巻き始め端部Ｒ１は、巻き重ねた金属ワイヤ６ａの弾性力により、円環状のビードコアの外径側へ飛び出す傾向にある。
【００２１】
そこで、ビードワイヤ加熱工程として、ビードワイヤ６の巻き始め端部Ｒ１を含むビードコア５の部分領域Ｔ１（図２において二点鎖線で囲まれた領域）を加熱し、部分領域Ｔ１内のトッピングゴム６ｂ同士を互いに融着させる。融着とは、ゴムを昇温させて柔らかくし、隣接するゴムと混ざり合う状態にすることを指す。融着後にゴムを冷却すると、ゴムは混ざり合った状態を保つ。融着されたトッピングゴム６ｂは、加硫されていない状態であることが好ましい。トッピングゴム６ｂが加硫されていない状態とは、加硫反応が全く進行していないものに限られず、いわゆる半加硫状態や、ＪＩＳＫ６２００で定義される加硫不足（最適加硫に到達していない加硫状態）に相当するものも含まれるとする。
【００２２】
図３（ｂ）は、ビードコア加熱工程後のビードコア５を示している。この断面図には、金属ワイヤ６ａの断面及び融着したトッピングゴム６ｂの断面に加えて、巻き始め端部Ｒ１の端面（ハッチングされた領域）が示されている。図３（ｂ）に示されるように、巻き始め端部Ｒ１を含む部分領域Ｔ１内にあるすべてのトッピングゴム６ｂが互いに融着しているため、巻き始め端部Ｒ１の金属ワイヤ６ａは固定され、円環状のビードコア５の外径側へ飛び出し難い。
【００２３】
上述したように、従来のビードコア全体をラッピングする場合やビードコア全体を加熱する場合、ビードコア全体とビードフィラーとの密着性が低下する傾向にある。しかしながら、本実施形態の場合、加熱された部分領域Ｔ１においてタック性が低下する傾向にあるものの、部分領域Ｔ１を除く領域においてタック性が低下することはない。タック性とは、粘着力、すなわち、剥がすのに要する力を指し、これが大きいと密着性に優れる。つまり、部分領域Ｔ１において部分的に密着力が低下したとしても、部分領域Ｔ１を除く領域において密着力が維持される。そのため、円環状のビードコア５全体として、ビードコア５とビードフィラー４との密着性を維持し得る。ビードワイヤ６の巻き終わり端部Ｒ２を含む部分領域Ｔ２の加熱についても、同様である。
【００２４】
ビードコア加熱工程の後、ビードフィラー形成工程として、ビードコア５のタイヤ径方向外側にビードフィラー４を取り付ける。具体的には、例えば、ゴム押出し機を用いて未加硫ゴムを所定の断面形状で押し出し、そのゴム押出品を所定の長さで切断して端部同士を接合し、環状に成形するとともにビードコア５の外周に接着する。斯くして、ビード部材が製造される。
【００２５】
ビードコア加熱工程における加熱温度について、加熱温度が６０℃未満だと、低温のためトッピングゴムが融着しないか、融着するときも時間がかかる。加熱温度が９０℃を超えると、トッピングゴム６ｂが、ブルームと言われるゴム配合成分の表出による白化現象を起こし、融着し難くなる。加熱温度が６０℃以上９０℃以下であると、トッピングゴム６ｂが融着しやすい。
【００２６】
部分領域Ｔ１（図２において二点鎖線で囲まれた領域）は、円環状のビードコア５をビードコア径方向に沿う面に沿って仮想的に切り出された領域であって、ビードワイヤ６の巻き始め端部Ｒ１を含む領域である。部分領域Ｔ１のビードコア周方向の長さ（厳密には、ビードコア５の最外側面においてビードコア５の周方向に沿った長さ）Ｌ１は、５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であるとよい。巻き始め端部Ｒ１の円環状のビードコア５の外径側へ飛び出しを抑制できる。また、加熱領域がビードコア全体の一部分にとどまるため、ビードコア全体として、ビードコア５とビードフィラー４との優れた密着性を維持し得る。また、巻き終わり端部Ｒ２を含む部分領域Ｔ２（図２において二点鎖線で囲まれた領域）についても同様に、部分領域Ｔ２のビードコア周方向の長さ（厳密には、ビードコア最外側面においてビードコア周方向に沿った長さ）Ｌ２は、５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であるとよい。
【００２７】
巻き始め端部Ｒ１の長さ（厳密には、巻き始め端部Ｒ１におけるビードワイヤ６の中心軸の長さ）Ｌ１１はＬ１の半分以上であると好ましい。巻き始め端部Ｒ１の融着面積を確保しやすいため、ビードコア５の外径側への飛び出しの抑制効果が高い。また、巻き終わり端部Ｒ２の長さＬ２２（厳密には、巻き終わり端部Ｒ２におけるビードワイヤ６の中心軸の長さ）もＬ２の半分以上であると好ましい。
【００２８】
ビードワイヤ６の巻き始め端部Ｒ１を含むビードコア５の部分領域Ｔ１を加熱する方法の一例を、図４を参照して説明する。図４には、部分領域Ｔ１を加熱する温調器具１０が開示されている。温調器具１０は、溝１４を有する金型１１と、溝１４に嵌め込む蓋１２とを有する。溝１４は、ビードコア５の円環形状に合わせて中央が滑らかに凹んでいる。金型１１には配管１３が設けられ、配管１３内を熱媒体が通ることで、金型１１が温度調節される。
ビードコア径方向断面において、温調器具１０がビードコア５の外周の半分以上を取り囲むようにする。これにより、ビードコア断面の外周全体に亘ってビードコア５を加熱することができる。また、熱媒体の通る配管は、蓋１２にも設けられてもよい。
【００２９】
円環状のビードコア５の加熱する部分領域Ｔ１を金型１１の溝１４に配置し、蓋１２を嵌め込む。そして、隣り合う前記金属ワイヤのトッピングゴム同士が互いに融着する温度になるまで加熱する。加熱した後、蓋を外してビードコア５を取り出し、冷却すると、トッピングゴムが固化する。ビードワイヤ６を糸等の仮止め部材で簡易的に結束してからビードコア５の部分領域Ｔ１を加熱してもよい。ビードワイヤ６の巻き終わり端部Ｒ２を含む部分領域Ｔ２の加熱も、上記と同様の方法で行うことができる。
【００３０】
また、上記加熱方法は一例であって、ビードコア５の部分領域に熱流体を直接吹き付けて加熱したり、部分領域に熱放射を与えたりしてもよい。
【００３１】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、以下に説明する構成の他は、第１の実施形態と同様の構成であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。また、説明した複数の変形例については、特に制約なく組み合わせて採用することが可能である。
第２の実施形態は、ビードコア加熱工程の後に、部分領域Ｔ１を覆うように、融着後のトッピングゴム６ｂよりタック性の高いテープ状ゴムを巻き付ける、テープ状ゴム巻き付け工程を行う。テープ状ゴム巻き付け工程の後にビードフィラー形成工程を行う。テープ状ゴムを巻き付けることにより、巻き始め端部Ｒ１の円環状のビードコア５の外径側への飛び出し抑止効果が高まる。さらに、融着後のトッピングゴム６ｂよりタック性の高いテープ状ゴムが部分領域Ｔ１とビードフィラー４との間に介在することにより、部分領域Ｔ１とビードフィラー４との密着性が向上する。巻き終わり端部Ｒ２を含む部分領域Ｔ２も同様に、タック性の高いテープ状ゴムを巻き付けてもよい。
【００３２】
テープ状ゴムは、タック性を高めるために、ゴム原料に粘着付与剤を添加して混錬される。粘着付与剤には、フェノール樹脂、アルキルフェノール樹脂などの合成樹脂系粘着付与剤、クロマン・インデン系樹脂、ロジン誘導体などの天然樹脂系粘着付与剤などが挙げられる。粘着付与剤の種類及び添加量は、所望の粘着力を得られるように設定される。粘着力（Ｎ）の測定手法として、株式会社東洋精機製作所製の粘着力測定装置（商品名「タックテスターＩＩ」）を使用し、被測定ゴムからなる試験片（ＪＩＳ  Ｔ９２３３に準拠）を、例えば、圧着荷重１００ｇ及び圧着時間１０秒の条件で金属平板に圧着させ、該金属平板から速度３０ｍｍ／ｍｉｎの条件で引き剥がすのに要する力を測定する手法がある。このような測定手法により、粘着付与剤の種類及び添加量と粘着力の測定値との関係を見出して、粘着付与剤の種類及び添加量を算出する。そして、算出結果に基づいて粘着付与剤を添加し、テープ状ゴムを製造するとよい。
【００３３】
本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１…ビード部
２…サイドウォール部
３…トレッド部
４…ビードフィラー
５…ビードコア
６…ビードワイヤ
６ａ…金属ワイヤ
６ｂ…トッピングゴム
１０…温調器具
１１…金型
１２…蓋
１３…配管
１４…溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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