(57)【要約】  有機溶剤や高価な装置を使用せずに、加硫成形後の空気入りタイヤに対して厚み斑のない均一なシーラント層及びそのカバーシート層を備えたセルフシール空気入りタイヤの製造方法及び装置を提供する。加硫成形後の空気入りタイヤＴの内面に粘液性のシーラント材を注入し、空気入りタイヤＴをタイヤ軸周りに回転させながら前記シーラント材を遠心力によりシート状に拡散させたシーラント層１１を形成し、次いで、シーラント層１１の内側表面に未硬化のゴム系材料又は樹脂系材料からなるカバー材を注入し、空気入りタイヤＴをタイヤ軸周りに回転させながら前記カバー材を遠心力によりシート状に拡散させたカバーシート層１２を形成し、カバーシート層１２を電子線、赤外線、紫外線又は超音波を照射して硬化することを特徴とする。
2009014082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫成形後の空気入りタイヤの内面に粘液性のシーラント材を注入し、前記空気入りタイヤをタイヤ軸周りに回転させながら前記シーラント材を遠心力によりシート状に拡散させたシーラント層を形成し、次いで、該シーラント層の内側表面に未硬化のゴム系材料又は樹脂系材料からなるカバー材を注入し、前記空気入りタイヤをタイヤ軸周りに回転させながら前記カバー材を遠心力によりシート状に拡散させたカバーシート層を形成し、該カバーシート層を電子線、赤外線、紫外線又は超音波を照射して硬化するセルフシール空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記空気入りタイヤの回転速度を６５０〜１８００ｒｐｍにする請求項１に記載のセルフシール空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記シーラント材及びカバー材の粘度を１００〜５０００Ｐａ・ｓにする請求項１又は２に記載のセルフシール空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記シーラント材の比重を前記カバー材の比重よりも大きくする請求項１，２又は３に記載のセルフシール空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記カバーシート層の厚さを、前記シーラント層の厚さの１／５〜１／２にする請求項１〜４のいずれかに記載のセルフシール空気入りタイヤの製造方法。
【請求項６】
注入前の前記シーラント材を予め凍結粉砕により粉体状にし、該シーラント材をスプレー注入する請求項１〜５のいずれかに記載のセルフシール空気入りタイヤの製造方法。
【請求項７】
加硫成形後の空気入りタイヤを把持すると共に、該空気入りタイヤをタイヤ軸を中心に回転駆動する回転駆動装置を設け、該回転駆動装置に把持される空気入りタイヤの側部に、シーラント材の吐出ノズル、カバー材の吐出ノズル、及び電子線、赤外線、紫外線又は超音波を放射する照射手段をそれぞれ前記空気入りタイヤの空洞部に出入りするように設けたセルフシール空気入りタイヤの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルフシール空気入りタイヤの製造方法及び装置に関し、さらに詳しくは、タイヤ内面に厚み斑のない均一なシーラント層及びそのカバーシート層を備えた空気入りタイヤを、有機溶剤を使用したり、高精度の厚み制御装置を使用せずに製造可能にするセルフシール空気入りタイヤの製造方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パンク防止機能を備えた空気入りタイヤとして、特許文献１は、加硫成形前の未加硫タイヤの内面にパーオキサイドを配合したゴム層と配合しないゴム層とを内貼りし、これを加硫することにより前者のゴム層をパーオキサイドにより分解してシーラント層にすると共に、後者をシーラント層を覆うカバーシート層として形成する製造方法を提案している。【０００３】
しかし、この製造方法では、シーラント層を形成するゴム成分がパーオキサイドで分解して生成するときに多量の分解ガスを発生し、その分解ガスがカバーシート層との間に溜まってシーラント層を不均一にするため、加硫成形後にガス抜き工程が必要となり、生産性があまりよくないという問題があった。【０００４】
このようなガス抜き工程を不要にするためには、加硫成形後の空気入りタイヤに対してシーラント層及びカバーシート層を形成する方が有利である。しかし、シーラント材は粘度が高い粘液性であるため、タイヤ内面に均一なシートとして貼り付けるためには、シーラント材に有機溶剤を添加して、粘度を下げ、取り扱いやすくする必要がある。そのため、タイヤ内面にシーラント材を塗布した後に有機溶剤を除去する面倒な処理が必要になることや、有機溶剤が残留したときにはタイヤ使用中に揮発するという安全性の問題がある。また、有機溶剤を使用せずに、シーラント材を塗布する場合には、高粘度のシーラント材を帯状に加工するために高圧装置が必要になったり、タイヤ内面に均一なシートを形成するためにはシーラント材を吐出するノズルに複雑な動作をさせる高精度の制御装置が必要になったりするため、生産コストが過大になるという問題があった。
【特許文献１】日本国特開２００３−７２３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、加硫成形後の空気入りタイヤに対して厚み斑のない均一なシーラント層及びそのカバーシート層を備えたセルフシール空気入りタイヤを製造するにあたり、有機溶剤や高価な装置を使用せずに容易に製造可能にするセルフシール空気入りタイヤの製造方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明のセルフシール空気入りタイヤの製造方法は、加硫成形後の空気入りタイヤの内面に粘液性のシーラント材を注入し、前記空気入りタイヤをタイヤ軸周りに回転させながら前記シーラント材を遠心力によりシート状に拡散させたシーラント層を形成し、次いで、該シーラント層の内側表面に未硬化のゴム系材料又は樹脂系材料からなるカバー材を注入し、前記空気入りタイヤをタイヤ軸周りに回転させながら前記カバー材を遠心力によりシート状に拡散させたカバーシート層を形成し、該カバーシート層を電子線、赤外線、紫外線又は超音波を照射して硬化することを特徴とする。【０００７】
前記空気入りタイヤの回転速度は６５０〜１８００ｒｐｍにし、また、シーラント材及びカバー材の粘度は１００〜５０００Ｐａ・ｓにするとよく、遠心力による均一なシート形成を良好にすることができる。また、前記シーラント材の比重は、前記カバー材の比重よりも大きくするとよく、シーラント層とカバーシート層との間を安定した界面に形成することができる。【０００８】
また、前記カバーシート層の厚さは、前記シーラント層の１／５〜１／２にすることが好ましく、これによりシーラント層をタイヤ内面に安定に保持することができる。また、前記シーラント材のタイヤ内面への注入方法は、予めシーラント材を凍結粉砕により粉体状にしてからスプレー注入することもできる。【０００９】
上記目的を達成する本発明のセルフシール空気入りタイヤの製造装置は、加硫成形後の空気入りタイヤを把持すると共に、該空気入りタイヤをタイヤ軸を中心に回転駆動する回転駆動装置を設け、該回転駆動装置に把持される空気入りタイヤの側部に、シーラント材の吐出ノズル、カバー材の吐出ノズル、及び電子線、赤外線、紫外線又は超音波を放射する照射手段をそれぞれ前記空気入りタイヤの空洞部に出入りするように設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法によれば、加硫成形後の空気入りタイヤの内面に注入した粘液性のシーラント材と未加硫のカバー材とを、それぞれ空気入りタイヤをタイヤ軸周りに回転させながらその遠心力によりシート状に拡散させるため、シーラント層及びカバーシート層ともにタイヤ周方向に均一な厚さに形成でき、かつカバーシート層は電子線、赤外線、紫外線又は超音波を照射して硬化するようにしたので、有機溶剤や高精度の装置を使用することなく厚みが均一なシーラント層とカバーシート層とをタイヤ内面に形成することができる。【００１１】
また、本発明の製造装置によれば、上述した本発明の製造方法を円滑に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の空気入りタイヤの製造装置の実施形態の一例を模式的に示す説明図である。
【図２】図２Ａ〜Ｃは本発明のセルフシール空気入りタイヤの製造方法の工程を模式的に示す説明図であり、Ａはシーラント材の注入工程、Ｂはカバー材の注入工程、Ｃはカバーシート層の硬化工程である。
【符号の説明】
【００１３】
１  回転駆動装置
４  シーラント材用吐出ノズル
５  カバー材用吐出ノズル
６  電子線照射手段
１１  シーラント層
１２  カバーシート層
Ｔ  空気入りタイヤ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明で使用するシーラント材は、空気入りタイヤのパンクシールに用いられる通常のゴム組成物を使用することができる。このゴム組成物の主成分を構成するゴム成分としては、タイヤ材料に用いられるいずれのゴムでもよく、例えば、天然ゴム、ポリイソブチレン（イソブチレンゴム）、ブチルゴム（イソブチレン−イソプレンゴム）、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴムなどのゴムを単独又は複数種類用いてもよい。これらのゴムのうちでは、特にブチルゴムは他のゴムよりも耐空気透過性に優れるため好ましい。なお、ブチルゴムからなるシーラント材には、必要に応じて、ポリブテンなどのゴム以外の重合体を混入してもよい。また、ゴム組成物には無機充填剤を配合してもよく、例えば、カーボンブラック、シリカ、酸化亜鉛などが挙げられる。また、必要に応じて、ステアリン酸、パラフィン油等の他の配合剤を配合してもよい。【００１５】
好ましいゴム組成物としては、ブチルゴム１００重量部に対してポリブテンを３０〜３００重量部と適量の無機充填剤とを添加したものを例示することができる。このようなゴム組成物は、必要によりパーオキサイドと反応させて予め分解し、流動性と粘液性とを調整したものでもよい。また、シーラント材として、ラテックスを乾燥し硬化させたものを用いることもできる。ラテックスとしては、天然ゴムラテックスが好ましいが、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の合成ゴムを水に乳化分散させたものであってもよい。【００１６】
本発明で使用するカバー材は、未硬化のゴム系材料又は樹脂系材料のいずれであってもよい。ゴム系材料としては、例えば、高分子量のジエン系エラストマーに低分子量の液状ポリブタジエン、液状ポリブテン、液状エチレン−プロピレン共重合体などを配合したゴム成分に硫黄系の架橋剤を配合したものを例示することができる。樹脂系材料としては、例えば、ポリアミド系樹脂［例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン６／６６共重合体、ナイロン６／６６／６１０共重合体、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体及びそれらのＮ−アルコキシアルキル化物、例えば、ナイロン６のメトキシメチル化物、ナイロン６／６１０のメトキシメチル化物、ナイロン６１２のメトキシメチル化物］、ポリエステル系樹脂［例えばポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート、ポリブチレンナフタレート、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミド酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル］、ポリニトリル系樹脂［例えばポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体、アクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体］、ポリメタクリレート系樹脂［例えばポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル］、ポリビニル系樹脂［例えば酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ビニルアルコール／エチレン共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体］、セルロース系樹脂［例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース］、フッ素系樹脂［例えばポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロルフルオロエチレン、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体］、イミド系樹脂［例えば芳香族ポリイミド］などを例示することができる。また、これらカバー材に必要に応じて、カーボンブラック等の充填剤や各種の配合剤を添加してもよい。【００１７】
加硫済み空気入りタイヤの内面にシーラント材やカバー材を塗布するとき、空気入りタイヤに与える回転速度は、シーラント材やカバー材を均一に拡散展延するに足る遠心力を発生するものであれば特に限定されないが、好ましくは６５０〜１８００ｒｐｍであり、さらに好ましくは８００〜１２００ｒｐｍであるのがよい。回転速度が６５０ｒｐｍよりも低いと均一な拡散展延が難しくなる場合があり、また１８００ｒｐｍより高くしても効果は略飽和した状態になる。【００１８】
遠心力によりシート状に拡散展延に供するときのシーラント材やカバー材の粘度としては１００〜５０００Ｐａ・ｓにすることが好ましく、さらに好ましくは、５００〜３０００Ｐａ・ｓにするのがよい。シーラント材やカバー材の粘度が１００Ｐａ・ｓよりも低いと、空気入りタイヤの回転を停止したときシーラント層やカバーシート層が重力により流動して膜厚を維持することができず、シーラント層やカバーシート層の厚さに乱れを生ずるようになる。また、５０００Ｐａ・ｓよりも高くなると、遠心力によるシート状の拡散展延が難しくなる。【００１９】
シーラント材とカバー材とは、上述した粘度の調整のほかに、さらに好ましくは、シーラント材の比重をカバー材の比重よりも大きくするように比重を調整するとよい。このように比重を調整することにより、空気入りタイヤの回転時において、シーラント層を外層側に、カバーシート層を内層側にして両材料間に干渉が発生しないように安定に積層させることができる。【００２０】
シーラント材やカバー材を空気入りタイヤの内面に注入する操作は、いずれも吐出ノズルを使用して行えばよい。このうちシーラント材の吐出については、粘性の液状体で吐出するようにしてもよいが、シーラント材を予め凍結粉砕した粉末状にし、この粉末状のシーラント材を吐出ノズルからスプレー注入するようにしてもよい。粉末状にしてスプレーしたシーラント材は、加熱状態或いは常温状態の加硫済み空気入りタイヤの内面に衝突することにより付着し、均一な厚さのシート状に形成しやすくなる。【００２１】
図１は、本発明の空気入りタイヤの製造装置の一例を模式的に示す斜視図である。【００２２】
図１において、１は回転駆動装置であり、加硫済みの空気入りタイヤＴを外周側から３本のアーム２ａにより把持する支持部２と、この支持部２の軸心に連結された駆動軸３から構成されている。回転駆動装置１は、駆動軸３とタイヤ軸とが一致するように空気入りタイヤＴを支持することにより、その空気入りタイヤＴをタイヤ軸周りに回転駆動するようになっている。【００２３】
回転駆動装置１に支持された空気入りタイヤＴの側部には、ビード部の開口部を臨むようにシーラント材用の吐出ノズル４と、カバー材用の吐出ノズル５と、さらに電子線照射手段６とが設置されている。これら吐出ノズル４，５と電子線照射手段６とは、それぞれ互いに独立に空気入りタイヤＴの外側と空洞内との位置を交互に往復移動するように設定されている。電子線照射手段６は、カバー材に硬化エネルギーを付与するための手段であるため、同様の作用機能を有する赤外線照射手段、紫外線照射手段や超音波照射手段に置き換えるようにしてもよい。【００２４】
本発明において、セルフシール空気入りタイヤＴは、上述した図１の製造装置を使用することにより、図２Ａ〜Ｃの工程により製造される。【００２５】
先ず、図２Ａのように、加硫成形された加硫済みの空気入りタイヤＴをタイヤ支持部２に取り付け、シーラント材用の吐出ノズル４をタイヤ空洞内に挿入し、シーラント材を予め設定された規定量を注入する。この注入操作は、タイヤＴを静止状態にして行ってもよいが、回転させながら行う方がシーラント材の拡散時間を短縮することができる。【００２６】
シーラント材を注入した後又は注入しながらタイヤＴを高速回転させると、シーラント材は遠心力によりトレッド内面に沿ってタイヤ幅方向とタイヤ周方向とに拡散展延することによりタイヤ内面にほぼ均一な厚さのシーラント層１１を形成する。空気入りタイヤＴの回転速度としては、前述したように６５０〜１８００ｒｐｍが好ましく適用される。【００２７】
シーラント層１１の厚さは、特に限定されるものではないが、好ましくは２〜８ｍｍにするとよく、より好ましくは３〜７ｍｍがよい。厚さが２ｍｍより薄いと、釘等が突き刺さったときパンク穴を確実に塞ぐことが難しくなり、また８ｍｍより厚くしても穴塞ぎ効果は変わらなくなり、タイヤ重量を増す不利益がある。【００２８】
次に、吐出ノズル４を後退させた後、図２Ｂのように、カバー材用の吐出ノズル５をタイヤ空洞内に挿入し、カバー材をシーラント層１１の内側表面上に注入する。この注入操作も、タイヤＴを回転させながらであっても、停止状態であってもよい。【００２９】
シーラント層１１の上にカバー材を注入した後又は注入しながらタイヤＴを高速回転させることにより、カバー材は遠心力によりタイヤ幅方向及びタイヤ周方向にほぼ均一な厚さのカバーシート層１２を形成するように展延する。このときのタイヤ回転速度は、シーラント材の場合と同じでよい。【００３０】
カバーシート層１２の厚さは、シーラント層１１の厚さの１／５〜１／２にするとよい。カバーシート層１２の厚さを、シーラント層１１の厚さの１／５以上にすることにより、カバーシート層の硬化後にシーラント層が流動し偏在するのを抑制することができる。カバーシート層１２の厚さを、シーラント層１１の厚さの１／２より厚くしても上記効果は飽和するので、タイヤ重量を増加する不利益が生ずる。カバーシート層１２の厚さは、好ましくは０．５〜５ｍｍにするとよく、より好ましくは０．５〜３ｍｍがよい。【００３１】
カバーシート層１２をシーラント層１１の上に積層形成した後、吐出ノズル５を後退させ、図２Ｃのように、電子線照射手段６をタイヤ空洞内に挿入しタイヤＴを回転させながら電子線を照射することによりカバーシート層１２を硬化させる。【００３２】
以後、電子線照射手段６を後退させた後、回転駆動装置１から空気入りタイヤＴを離脱することによりセルフシール空気入りタイヤを得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
2009014082.tif 000005
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