(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤのブラダーレス加硫方法において、予め未加硫タイヤ内面の部材ジョイント部又は該タイヤ内面全体に、降伏値が４ kgf／cm以下であり、かつ１７０℃以上の熱媒体に対し耐熱破断性を有する樹脂フィルムを被覆し、ついで加硫することにより、タイヤ内部への熱媒体の侵入を防止することを特徴とするタイヤのブラダーレス加硫方法。
【請求項２】
前記樹脂フィルムの厚さが２０μm 以上で、降伏値が０．８kgf／cm以下、破断伸びが８０％以上の架橋タイプ樹脂フィルムである請求項１記載のタイヤのブラダーレス加硫方法。
【請求項３】
前記樹脂フィルムが架橋タイプのポリオレフィンフィルム又はポリオレフィンを主成分とするフィルムである請求項１又は２記載のタイヤのブラダーレス加硫方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤのブラダーレス加硫方法及びこの方法により製造されたタイヤ並びにこれに用いる樹脂フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常のタイヤ加硫では、加硫機に投入された未加硫タイヤの内面にブラダーと呼ぶゴム製の袋が挿入され、このブラダー内部に加熱媒体としてスチームや温水を導入して加熱し、加硫されている。
【０００３】
ところが、ブラダーを用いる従来のタイヤ加硫方法では、ブラダーの作成や加硫機へのセット時に多大の工数を要するだけでなく、エネルギーロスが大きくて加硫に時間がかかるなどタイヤ生産効率の向上、コストの低減にとって障害となる点が多い。
【０００４】
そこで最近は、このようなブラダー加硫の欠点を解消するため、例えば特開平６−７１６５２号公報にみられるように、このブラダーを省略し、未加硫タイヤの内面に直接加熱媒体を導入してタイヤを加硫する試みが種々提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のごとくタイヤのブラダーレス加硫においては、未加硫タイヤ内面に直接加硫用熱媒体が導入されるため、未加硫タイヤの部材ジョイント部が不完全な場合、この部分を通って熱媒体がタイヤ内部に侵入し、接着不良や部材劣化を引き起こすことがあり、加硫後えられるタイヤは不良品となる。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、タイヤをブラダーレス加硫するとき、たとえタイヤ内面に不完全な部材ジョイント部がある場合にも、熱媒体がこの部分を通ってタイヤ内部に侵入して不良品を生ずる恐れがないブラダーレス加硫方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、タイヤのブラダーレス加硫方法において、予め未加硫タイヤ内面の部材ジョイント部又は該タイヤ内面全体に、降伏値が４ Kgf／cm以下であり、かつ１７０℃以上の熱媒体に対し耐熱破断性を有する樹脂フィルムを被覆し、ついで加硫することにより、タイヤ内部への熱媒体の侵入を防止することを特徴としている。なお、降伏値とは、均一な厚さを有し、形状がＪＩＳ  Ｋ６２５１に規定のダンベル状１号形引張試験片の形状のサンプルを用いて引張試験を行い、そのときの降伏点応力と前記厚さの積から算出される値をいう（以下同じ）。
【０００８】
また、本発明の好ましい実施態様においては、前記の樹脂フィルムとして、１７０℃以上の熱媒体に対して耐熱破断性を有し、降伏値が０．８ kgf／cm以下、より好ましくは０．５ kgf／cm以下であり、破断伸びが８０％以上、より好ましくは１５０％以上の架橋タイプ樹脂フィルムを使用することよりなる。
なお、上記引張試験片の降伏値とは、当該フィルムのタテ方向とヨコ方向について測定された値のうち、どちらか高い方の値を意味するものである。
【０００９】
ところで、タイヤの内面側加熱媒体としては通常、温水又はスチームよりなる熱媒体、或いは、スチームとイナートガスの混合熱媒体（以下、スチーム／イナートガス混合熱媒体という）が使用されている。温水を熱媒体とする所謂温水加硫では、通常、１７０℃〜１９０℃程度の加圧温水を熱源及び圧力源として使用することが多い。これに対して、スチームを熱媒体とする所謂スチーム加硫では、１９０℃〜２１０℃程度の高圧スチームを熱源及び圧力源として使用する場合が多い。
【００１０】
また近年、スチーム／イナートガス混合熱媒体を使用するガス加硫法が省エネルギーの観点より注目され、使用が拡大しつつある。この種のガス加硫法においては、１７０℃〜２００℃程度のスチーム／イナートガス混合熱媒体が使用されることが多い。
【００１１】
本発明に係るタイヤのブラダーレス加硫方法においては、これらの熱媒体をすべて採用し得るものであり、したがって、未加硫タイヤ内面に被覆する樹脂フィルムは、それぞれの熱媒体の作用下において耐熱破断性を示し得るものでなければならない。これら樹脂フィルムの降伏値は４ kgf／cm以下であることが好ましく、また、その厚さは２０〜２５０μm の範囲が好ましい。厚さが２０μm 未満では微小な突起などへの接触ですぐ破断する場合が多くなる傾向にあり、また、厚さが２５０μm を越えると貼り付け成型性、伝熱性が悪くなり、かつコスト高となる傾向にあるからである。本発明において、より好ましいフィルムの厚みは３０〜１００μm である。成型の安全性と経済性を確実に保証し得て好適であるからである。
【００１２】
１７０〜１９０℃程度の温水熱媒体、又はスチーム／イナートガス混合熱媒体の作用下で耐熱破断性を示し得る樹脂フィルムとしては、ナイロン６、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、架橋タイプ（シラン架橋又は電子線架橋）のポリオレフィンフィルム又はポリオレフィンを主成分とするフィルム等を挙げることができる。このうちナイロン６は高温で加水分解し易いので、比較的低温の温水加硫に対して適用することが望ましい。また、ここでいうポリオレフィンとはポリプロピレン、ポリエチレン（低密度、中密度、高密度タイプで、重合形態上のリニアータイプも含み、またシングルサイト触媒で重合されたタイプも含む）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸系共重合体、エチレン−アクリル酸エステル系共重合体等をいう。
【００１３】
一方、１９０℃以上のスチーム熱媒体、又はスチーム／イナートガス混合熱媒体の作用下で耐熱破断性を示し得る樹脂フィルムとしては、前記したＰＥＴ、架橋タイプの各種ポリエチレン又は架橋タイプのエチレン−酢酸ビニル共重合体からなるフィルムを特に好適なものとして挙げることができる。
【００１４】
これらの樹脂フィルムを未加硫タイヤ内面へ被覆する一つの方法は、定法に従って成形された該未加硫タイヤ内面の部材ジョイント部に、或いは該未加硫タイヤの内面全体に樹脂フィルムを手貼りすることである。この貼り付けは手作業なので手間はかかるが、降伏値が４ kgf／cm以下のものであれば薄くて柔軟なフィルムから比較的厚く硬いフィルムに至るまで適宜選択し使用することができる。
【００１５】
しかし、貼り付け工程の能率を考えるならば、タイヤ成型ドラム上で貼り付けること、すなわち、未加硫タイヤ成型の初めの段階で成型ドラム上に先ず樹脂フィルムを巻き付け、その上にインナーライナー、ついでカーカスプライを貼り付け、ビードを挿入して円筒形のファーストケースを作成し、これをベルトの径までインフレートしてベルト、トレッドを貼り付ける方法がより好ましい。
【００１６】
ただし、この方法で使用する樹脂フィルムには、上記円筒状のファーストケースがトロイド状にインフレートされる際の形状変化に追従して伸長し得るだけの伸び率と柔軟さが必要である。このため、厚さが２０μm 以上であり、降伏値が０．８ kgf／cm以下、破断伸びが８０％以上の樹脂フィルムを使用する。ただこの場合、ファーストケースの拡張率はタイヤサイズ、成型機の種類などで異なるから、成型上の安全性を考慮すれば上記の降伏値が０．５ kgf／cm以下で、破断伸びが１５０％以上のものがより好ましい。
【００１７】
なお、樹脂フィルムの厚さは、通常、所定の厚さを有する一層の樹脂フィルムで達成されるが、必要な場合には当該樹脂フィルムを複数枚積層して所望の厚さを得るようにしても良い。この場合、積層するフィルムは同一樹脂からなるフィルムであっても異なる樹脂からなるフィルムであってもよく、異なる樹脂からなるフィルムを積層するときは、通常、加硫時タイヤ内部に導入の温水やスチームに直接接触する部分に耐熱破断性のよい樹脂フィルムを配置する。フィルムを積層する方法によれば、たとえフィルムにピンホールがある場合でも隣接する他のフィルムがこれを密封するから熱媒体の侵入は完全に防止される。
【００１８】
一般的な樹脂フィルムは、通常耐熱破断性の良いものほど降伏値が高くて硬いため成型ドラム上で貼り付ける方法には事実上使用できない。そこで、鋭意研究した結果、架橋タイプのポリオレフィンフィルム、例えば架橋タイプのポリエチレンフィルム又は架橋タイプのエチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムが、上記の要求特性を満足し、この方法に対して好適に使用できることが判明した。
なお、この発明に係るタイヤのブラダーレス加硫方法は、乗用車用タイヤをはじめとしてトラック・バスなどに装着される重荷重用タイヤ、或いは建設車両用大型タイヤに至るまで、バイアス、ラジアル構造の如何を問わず、全てのサイズのタイヤに適用し得るものである。また、加硫後タイヤの内面に付着して残る樹脂フィルムは剥がす必要はないが、美的感覚からすれば加硫後この樹脂フィルムは剥離除去しておく方が好ましい。
【００１９】
以上説明した通り、この発明は、タイヤのブラダーレス加硫において、厚みの薄い耐熱性樹脂フィルムを未加硫タイヤ内面に被覆したのち該タイヤを加硫する方法を採用したので、たとえタイヤ内面に不完全な部材ジョイント部がある場合にも温水やスチームなどの熱媒体がタイヤ内部に侵入して不良がでず、品質の改良されたタイヤを得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
及び
【実施例】
つぎに、本発明に係るブラダーレス加硫方法の態様を実施例及び比較例に基づいて更に詳細に説明する。試験タイヤのサイズはいずれも１７５／７０Ｒ１３である。
【００２１】
本発明を実施するに当っては、下記４種の成型／加硫方式を採用した。
方式１：タイヤ成形機により定法に従って未加硫タイヤを成形した後、該タイヤ内面のインナーライナージョイント部のみに帯状の樹脂フィルムを貼り付けて被覆し、その内部に温水（１７０℃）を導入して加硫する。
方式２：同じく未加硫タイヤを成形した後、該タイヤの内面全体に樹脂フィルムを貼り付けて被覆し、その内部に温水（１７０℃）を導入して加硫する。
【００２２】
方式３：同じく未加硫タイヤを成形した後、該タイヤの内面全体に樹脂フィルムを貼り付けて被覆し、その内部にスチーム（１９０℃）を導入して加硫する。
方式４：タイヤ成形ドラム上に樹脂フィルムを巻き付けた後、その上に定法に従ってインナーライナーその他のタイヤ部材を貼り付けて未加硫タイヤを成形し、ついでその内部にスチーム（１９０℃）を導入して加硫する。
【００２３】
【表１】
0003646833.tif 000002
【００２４】
【表２】
0003646833.tif 000003
【００２５】
表１及び表２は、実施例及び比較例で使用した樹脂フイルムの種類と特性並びに上記の４方式に対する適応性（成型時の貼り付け成型性，熱媒体に対する耐熱破断性）を示したものである。
【００２６】
表１及び表２に示す各樹脂フィルムの降伏値、破断伸び、貼り付け成型性、熱媒体（温水及びスチーム）に対する耐熱破断性は下記の方法により評価したものである。
【００２７】
降伏値 (kgf/cm) ：均一な厚さを有し、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に規定のダンベル状１号形引張試験片の形状のサンプルで測定される降伏点応力と原厚みの積で示される値である。降伏点応力が明確でない場合は、８０％伸長時の応力を代用した。なお、上記試験片の降伏値は当該フィルムのタテ方向とヨコ方向のそれぞれについて測定した。
破断伸び  (%)   ：上記の引張試験における破断点の伸びである。
【００２８】
貼り付け成型性  ：フィルムの柔軟性、未加硫タイヤ内面ゴムとの密着性を指標として評価される工程上の適応性である。○は良好、×は不良を示す。
【００２９】
耐熱破断性      ：前記４種の成型／加硫方式（方式１〜４）によりブラダーレス加硫を実施した後、各タイヤ内面の試験フィルムの状態を観察し樹脂フィルムが破断していなければ○（良好）、破断していれば×（不可）とした。
【００３０】
表１から明らかなように、架橋タイプのポリエチレン及び架橋タイプのエチレン−酢酸ビニル共重合体からなる樹脂フィルムは、いずれも良好な耐熱破断性を備え、かつ、降伏値が比較的高い架橋タイプの高密度ポリエチレンフィルム（実施例１〜３）を除き、厚さ３０〜１２０μm という薄いフィルムであるにも拘らず、前記方式１〜４のブラダーレス加硫条件の全てに対して良好な貼り付け成型性を示し得るものである。
【００３１】
表２は、上記架橋タイプの樹脂フィルムに代わり、熱可塑性樹脂からなるフィルムを使用した場合の例であり、これら樹脂フィルムの種類が異なることを除いては表１の実施例１〜１０と同様の方法（方式１〜４）により樹脂フィルムを内面に被覆して未加硫タイヤを作成し、加硫した。
【００３２】
表２から明らかなように、ナイロン６フィルム（実施例１１）は、１７０℃の温水を熱媒体とするブラダーレス加硫についてのみ十分な貼付け成型性と耐熱破断性を示し得ることが認められる。しかし、１９０℃のスチーム加硫においてはナイロン６フィルムはスチームの作用で加水分解して破断し、使用に耐えないことが判明した。したがって、この種のフィルムは例えば大型車両用タイヤの加硫時における比較的マイルドな温水加硫条件下での使用に適しているといえる。
【００３３】
これに対し、ＰＥＴフィルム（実施例１２）は、方式４に対する貼付け成型性に劣ることを除けば、温水及びスチームを熱媒体とするブラダーレス加硫（方式１〜３）について十分な貼付け成型性と耐熱破断性を示し得る。
【００３４】
一方、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリポリビニルアルコールからなるフィルム（比較例１〜６）は、いずれも１７０℃以上の温水及びスチーム熱媒体に対し耐熱破断性に欠けるため、ブラダーレス加硫用保護フィルムとして不適当なものであった。
また、厚みが２００μm のナイロン６フィルム（比較例７）と厚みが１００μm のＰＥＴフィルム（比較例８）は、共に降伏値が４ kgf／cm以上と高いため貼付け成型性が悪く、使用に耐えないものであった。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明はタイヤをブラダーレス加硫するに際し、特定の樹脂フィルムを用いてタイヤ内面を保護するようにしたので、加硫時間の短縮効果を損なうことなく、ジョイント不良に基づくトラブルが効率よく防止できる。また、これにより通常のブラダー加硫で得られたタイヤに劣らぬ品質を備え、安全なタイヤを得ることができる。