(57)【要約】【課題】インナーライナーにフィルムを用いた空気入りタイヤの製造方法、及びかかる製造方法によって得られる空気入りタイヤを提供する。【解決手段】成形ドラムにおいて、各種タイヤ構成材を貼り合わせて生タイヤを成形し、該生タイヤを加硫、成形して空気入りタイヤを製造するに当り、前記成形ドラムに、ゴム部材を介してインナーライナー用フィルムを貼り付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形ドラムにおいて、各種タイヤ構成材を貼り合わせて生タイヤを成形し、該生タイヤを加硫、成形して空気入りタイヤを製造するに当り、
前記成形ドラムに、ゴム部材を介してインナーライナー用フィルムを貼り付けることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記ゴム部材と前記インナーライナー用フィルムとを接着剤を介して貼り付ける請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記ゴム部材がカーカスプライである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記インナーライナー用フィルムは、両面に接着層を有する３層構造からなる請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤの製造方法を用いて製造された空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの製造方法、特には、インナーライナーにフィルムを用いた空気入りタイヤの製造方法、及びかかる製造方法によって得られる空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤの空気透過防止層として、低空気透過性のブチル系ゴムを主成分とするインナーライナーが用いられていた。しかしながら、ブチル系ゴムは、他のゴム部材との接着性が低いため、インナーライナーとして使用する際には、タイゴムと呼ばれるゴムシートが使用されていた。それ故、ブチル系ゴムをインナーライナーとして用いた空気入りタイヤは重量が増加する問題があった。
【０００３】
かような問題を解決するために、空気入りタイヤの空気透過防止層としてフィルム状のインナーライナーを用いる方法が提案されている（特許文献１）。空気透過防止層としてインナーライナー用フィルムを使用した空気入りタイヤは、軽量化及び転がり抵抗の低減が可能になった。こうした空気入りタイヤは、最内側にフィルムが配置されている。
【０００４】
しかしながら、インナーライナー用フィルムを適用した空気入りタイヤは、インナーライナー用フィルム自体のハンドリングが困難であるため、製造効率が低い傾向にある。例えば、インナーライナー用フィルムはタック性が低いため、金属製の成形ドラムに巻き付けることが困難である。従って、空気入りタイヤを成形するにあたって、インナーライナー用フィルムを成形ドラムに巻き付けるためには、成形ドラムにバキューム装置を追加しなければならず、高額な設備投資が必要となる。
【０００５】
この点、特許文献２では、生タイヤの内面に円筒状の熱可塑性フィルムを配置し、これを加硫することによって空気入りタイヤにフィルム状インナーライナーを設ける方法が提案されている。しかしながら、インナーライナー用フィルムは破れやすいため、タイヤ内面に貼り付ける作業には注意が必要で煩雑であった。更に、かかる方法によれば、タイヤサイズに合わせた円筒状のインナーライナー用フィルムを個別に用意する必要があり、加えて、形状が円筒状であって立体的なため広い保管場所を要する等、在庫管理上からも好ましくない。また、インナーライナー用フィルムは薄いため、タイヤの最内面に配置された場合、外傷などが入ると空気透過層としての機能が低下する懸念があった。
【０００６】
【特許文献１】特許第３１２６１４８号明細書
【特許文献２】特開２００２-２８３８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、インナーライナー用フィルムを用いた空気入りタイヤの効率的な製造方法、及び該製造方法によって製造された、タイヤ内面への外傷に強い空気入りタイヤ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】
【０００８】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、まず、成形ドラムにゴム部材を巻き付け、その後インナーライナー用フィルムを巻き付けることによって、成型ドラムを用いてフィルム状インナーライナーを有する空気入りタイヤを効率的に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の要旨構成は以下の通りである。
（１）成形ドラムにおいて、各種タイヤ構成材を貼り合わせて生タイヤを成形し、該生タイヤを加硫、成形して空気入りタイヤを製造するに当り、
前記成形ドラムに、ゴム部材を介してインナーライナー用フィルムを貼り付けることを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【００１０】
（２）前記ゴム部材と前記インナーライナー用フィルムとを接着剤を介して貼り付ける前記（１）に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【００１１】
（３）前記ゴム部材がカーカスプライである前記（１）又は（２）に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【００１２】
（４）前記インナーライナー用フィルムは、両面に接着層を有する３層構造からなる前記（１）〜（３）の何れか一項に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【００１３】
（５）前記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の空気入りタイヤの製造方法を用いて製造された空気入りタイヤ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、インナーライナーとしてフィルムを用いた空気入りタイヤを、バキューム装置つきの成形ドラム等を用いなくても効率的に実行できる製造方法、及びかかる製造方法によって得られる空気入りタイヤを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、成形ドラムにおいて、最初に、成形ドラムに貼り付きやすいゴム部材を介してインナーライナー用フィルムを成形ドラムに巻き付け、次に各種タイヤ構成材を貼り合わせて生タイヤを成形し、該生タイヤを加硫、成形して空気入りタイヤを製造することを特徴とする。具体的には、一般に金属製である成型ドラムにゴム部材を貼り付け、ここに接着剤を介してインナーライナー用フィルムを貼り付ける。その後、タイヤの構成部材を順次巻き付けて生タイヤを形成し、該生タイヤを加硫することによってタイヤを製造する。このように、ゴム部材を介してインナーライナー用フィルムを成形ドラムに巻き付けることによって、成形ドラム上にインナーライナー用フィルムを容易に巻き付けることができるようになる。
かかる方法によれば、インナーライナー用フィルムを成形ドラムに巻き付けるためにバキューム装置つきの成形ドラムを必要としないため、空気入りタイヤの製造工程が容易になるだけでなく、製造コストの低減も図ることができる。更に、タイヤサイズに関わらず適用できるため、上述した、円筒状の熱可塑性フィルムを用いて空気入りタイヤを製造する方法よりも在庫管理が容易になる。更に、フィルムとゴム部材との間の空気抜くことが容易であるため、製品の品質向上や生産性の向上にも寄与する。
【００１６】
なお、前記ゴム部材としては、成形ドラムに容易に巻き付くこと、及びインナーライナー用フィルムと容易に接着することが可能であれば特に限定されないが、例えば、ゴムシート、及びカーカスプライ等が好適に挙げられる。
【００１７】
また、本発明の空気入りタイヤにおいて、インナーライナー用フィルムを設ける範囲は、フィルム状インナーライナーが空気入りタイヤに封入した気体を保持することができれば特に限定されない。従って、該インナーライナーは、図１に示すように通常のインナーライナーと同様、ビードコア８周辺まで延びていてもよいし、図３に示すようにカーカス折り返し部にまで延びていてもよい。
また、本発明の空気入りタイヤにおいて、インナーライナー等のタイヤ構成部材は、図１のＩの範囲及び図３のＩＩの範囲の拡大図である図２及び４に示されるように、タイヤ最内層から、ゴム部材７、フィルム状インナーライナー６、カーカスプライ４の順で位置することになる。また、前記ゴム部材７としてカーカスプライ４を用いて製造した図５のタイヤの場合、図５のＩＩＩの範囲の拡大図である図６に示されるように、タイヤの最内層から、カーカスプライ４、フィルム状インナーライナー６の順で位置することになる。
【００１８】
ここで、本発明の空気入りタイヤの製造方法においては、前記ゴム部材と前記インナーライナー用フィルムとを接着剤を介して貼り付けることが好ましい。これら部材を貼り付ける方法としては、例えば、まず成形ドラムに前記ゴム部材を貼り付けてから接着剤を塗布し、ここにインナーライナー用フィルムを貼り付けても、前記ゴム部材とインナーライナーを予め接着剤で貼り合わせてから、成形ドラムに前記ゴム部材側の面を貼り付けてもよい。
【００１９】
また、前記インナーライナー用フィルムは、図７に示すように、フィルム９の両面に接着層１０を有する３層構造からなることが好ましい。インナーライナー用フィルムは、あらかじめ両面に接着層を有することによって、その他のゴム部材と直ちに接着することが可能になるからである。また、タイヤ成形工程において有機溶媒を含む塗工液を塗布すると、成形装置に塗工液が付着して該成型装置を汚染するなどの問題が生じることがある。
【００２０】
本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用する前記フィルムとしては、熱可塑性樹脂からなるマトリクス中に、２３℃におけるヤング率が該熱可塑性樹脂よりも低い柔軟樹脂を分散させた樹脂組成物をフィルム状に押出成形したものが好ましい。ここで、上記熱可塑性樹脂としては、具体的には、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリエステル系樹脂、熱可塑性ウレタン系エラストマー、エチレン−ビニルアルコール共重合体系樹脂等が挙げられ、これらの中でもエチレン−ビニルアルコール共重合体系樹脂が好ましい。エチレン−ビニルアルコール共重合体系樹脂は、空気透過量が低く、ガスバリア性が非常に高い。なお、これら熱可塑性樹脂は、一種単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２１】
一方、上記柔軟樹脂としては、２３℃におけるヤング率が上記熱可塑性樹脂よりも低いことを要し、５００ＭＰａ以下であることが好ましい。該ヤング率が５００ＭＰａ以下であると、樹脂フィルム層の弾性率を低下させることができ、その結果、耐屈曲性を向上させることができる。また、上記柔軟樹脂は、水酸基と反応する官能基を有することが好ましい。上記柔軟樹脂が水酸基と反応する官能基を有することで、熱可塑性樹脂中に柔軟樹脂が均一に分散するようになる。ここで、水酸基と反応する官能基としては、無水マレイン酸残基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等が挙げられる。かかる水酸基と反応する官能基を有する柔軟樹脂として、具体的には、無水マレイン酸変性水素添加スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、無水マレイン酸変性超低密度ポリエチレン等が挙げられる。更に、上記柔軟樹脂は、平均粒径が２μｍ以下であることが好ましい。柔軟樹脂の平均粒径が２μｍを超えてしまうと、上記樹脂組成物の耐屈曲性を十分に改善できないおそれがあり、ガスバリア性の低下、更にはタイヤの内圧保持性の悪化をもたらす恐れがある。
【００２２】
更に、上記樹脂組成物における柔軟樹脂の含有率は、１０〜３０質量％の範囲であることが好ましい。柔軟樹脂の含有率が１０質量％未満では、耐屈曲性を向上させる効果が小さく、一方、３０質量％を超えると、ガスバリア性が低下することがある。
【００２３】
上記エチレン−ビニルアルコール共重合体系樹脂としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体に、例えば、エポキシ化合物を反応させて得られる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体であることが好ましい。かかる変性エチレン−ビニルアルコール共重合体は、通常のエチレン−ビニルアルコール共重合体に比べて弾性率が低いため、屈曲時の耐破断性が高く、またクラックも発生し難い。
【００２４】
本発明において、上記変性エチレン−ビニルアルコール共重合体の製造方法は、特に限定されないが、エチレン−ビニルアルコール共重合体とエポキシ化合物とを溶液中で反応させる製造方法が好適に挙げられる。より詳しくは、エチレン−ビニルアルコール共重合体の溶液に、酸触媒又はアルカリ触媒存在下、好ましくは酸触媒存在下、エポキシ化合物を添加し、反応させることによって変性エチレン−ビニルアルコール共重合体を製造することができる。
【００２５】
また、本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用するフィルムの厚さは、２００μｍ以下であることが好ましい。ここで、フィルムの厚さは、より好ましくは下限が１μｍである。上記インナーライナー用フィルムの厚さが２００μｍを超えると耐屈曲性及び耐疲労性が低下し、タイヤ転動時の屈曲変形により破断・亀裂が生じ易くなる。一方、１μｍ未満では、ガスバリア性を十分に確保できないことがある。
【００２６】
本発明の空気入りタイヤの製造方法に使用するフィルムの接着層としては、ゴム成分１００質量部に対し、分子中に反応部位を二つ以上有するマレイミド誘導体及びポリ-ｐ-ジニトロソベンゼンの少なくとも一種を０.１質量部以上配合した接着剤組成物を用いることが好ましい。かかる接着剤組成物を上記接着層として使用することによって、接着層のタック性を大幅に向上させることができる。ここで、上記ゴム成分としてはクロロスルホン化ポリエチレンが好ましく、上記マレイミド誘導体としては、１,４-フェニレンジマレイミドが好ましい。
【００２７】
本発明の空気入りタイヤは、上記製造方法によって製造されたことを特徴とする。すなわち、本発明の空気入りタイヤは、図１に示すように、一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイド部に連なるトレッド部３とを有し、前記一対のビード部間にトロイド状に延在してこれら各部を補強するカーカス４と、該カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたベルト５と、を具える空気入りタイヤにおいて、タイヤ最内層には、フィルム状インナーライナー６ではなく、ゴム部材７が位置する。
【００２８】
このように、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ最内層にインナーライナーではなくゴム部材があるため、工場から消費者の手に渡るまでの間のハンドリングにおいて生じるような、予期せぬ損傷からインナーライナーを保護することができる。
【００２９】
本発明の空気入りタイヤの製造方法においては、成形ドラムに、ゴム部材を介してインナーライナー用フィルムを貼り付けること以外特に限定されず、公知の部材、構造及び方法を用いて適宜製造することができる。また、本発明の空気入りタイヤは、タイヤ中に充填する気体としては、通常の或いは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。
【００３１】
下記方法によって得られたフィルムに、日新ハイボルテージ株式会社製電子線照射装置「生産用キュアトロンＥＢＣ２００-１００」を使用して、加速電圧２００ｋＶ、照射エネルギー３０Ｍｒａｄの条件で電子線照射して架橋処理を施した。得られた架橋フィルムの両面に下記方法により得られた塗工液を塗布した後、乾燥して接着層を形成することによって、図７に示す３層からなるインナーライナー用フィルムを作製した。また、タイヤ成形ドラムにカーカスプライを巻き付けた後、上記インナーライナーを巻き付け、更に公知の方法によりその他ゴム部材を貼り付けて生タイヤを成形し、これを加硫することによってタイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５の乗用車用空気入りタイヤを製造した。また、比較例の空気入りタイヤは、成形ドラムに直接上記インナーライナー用フィルムを巻き付けること以外は実施例と同様の方法により空気入りタイヤの製造を試みた。
【００３２】
（熱可塑性樹脂の合成方法）
加圧反応槽に、エチレン含量４４モル％、ケン化度９９.９％のエチレン−ビニルアルコール共重合体（１９０℃、２１６０ｇ荷重下でのＭＦＲ：５.５ｇ／１０分）２質量部及びＮ-メチル-２-ピロリドン８質量部を仕込み、１２０℃で２時間加熱撹拌して、エチレン−ビニルアルコール共重合体を完全に溶解させた。これにエポキシ化合物としてエポキシプロパン０.４質量部を添加後、１６０℃で４時間加熱した。加熱終了後、蒸留水１００質量部に析出させ、多量の蒸留水で充分にＮ-メチル-２-ピロリドン及び未反応のエポキシプロパンを洗浄し、変性エチレン−ビニルアルコール共重合体を得た。更に、得られた変性エチレン−ビニルアルコール共重合体を粉砕機で粒子径２ｍｍ程度に細かくした後、再度多量の蒸留水で十分に洗浄した。洗浄後の粒子を８時間室温で真空乾燥した後、二軸押出機を用いて２００℃で溶融し、ペレット化することによって熱可塑性樹脂を得た。
【００３３】
（柔軟樹脂の合成方法）
無水マレイン酸変性水素添加スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体を公知の方法により合成し、ペレット化することによって柔軟樹脂を得た。
【００３４】
（インナーライナー用フィルムの作製方法）
上記方法によって得られた熱可塑性樹脂及び柔軟樹脂を軸押出機で混練し、樹脂組成物を調製した。ここで、樹脂組成物中の柔軟樹脂の含有率は２０質量％である。得られた樹脂組成物を押出装置を用いて、厚さ２０μｍのインナーライナー用フィルムを作製した。
【００３５】
（接着剤組成物及び塗工液の調製方法）
臭化ブチルゴム１００質量部、ステアリン酸１質量部、亜鉛華３質量部、ポリ-ｐ-ジニトロソベンゼン３質量部、ジ-２-ベンゾチアゾリルジスルフィド０．５質量部、１,３-ジフェニルグアニジン１質量部、及び硫黄１．５質量部を常法により調製することによって接着剤組成物を調製した。更に、得られた接着剤組成物をトルエン１０００質量部に添加し、分散又は溶解することにより塗工液を調製した。
【００３６】
実施例の空気入りタイヤは、通常の成形ドラムを使用することによって問題なく製造できた。一方、比較例の空気入りタイヤは、インナーライナー用フィルムを成形ドラムに巻き付けることができなかったため、バキューム装置を有する成形ドラムを使用しなければ製造することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例の断面図である。
【図２】図１のＩの範囲の拡大図である。
【図３】本発明の空気入りタイヤの他の例の断面図である。
【図４】図２のＩＩの範囲の拡大図である。
【図５】本発明の空気入りタイヤの他の例の断面図である。
【図６】図５のＩＩＩの範囲の拡大図である。
【図７】本発明のインナーライナー用フィルムの一例の断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    ビード部
２    サイドウォール部
３    トレッド部
４    カーカスプライ
５    ベルト
６    フィルム状インナーライナー
７    ゴム部材
８    ビードコア
９    フィルム
１０  接着層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010036340.tif 000008
【図７】
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