(57)【要約】【課題】  外観等の製造品質をタイヤの諸性能を損なうことなく向上可能としたニューマチック型ソリッドタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】  上型１１と下型１２に２分割されたモールド１０を使用してニューマチック型ソリッドタイヤを製造するにあたり、グリーンタイヤ１を２種以上のゴム層を多層巻きにして構成する工程と、グリーンタイヤ１の最外層に更にトレッドゴム層３とは別の補助ゴム層４を配置する工程と、を含み、加硫進行に伴い、内部膨張により補助ゴム層がモールドの割位置部１３を介してはみ出すようにした。【選択図】        図１
2006062234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と下型に２分割されたモールドを使用してニューマチック型ソリッドタイヤを製造するにあたり、
グリーンタイヤを２種以上のゴム層を多層巻きにして構成する工程と、
前記グリーンタイヤの最外層に更にトレッドゴム層とは別の補助ゴム層を配置する工程と、
を含み、
加硫進行に伴い、内部膨張により前記補助ゴム層が前記モールドの割位置部を介してはみ出すようにしたことを特徴とするニューマチック型ソリッドタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記補助ゴム層をグリーンタイヤ赤道面に対し対称となるように配置する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記補助ゴム層を前記グリーンタイヤの最外層上に少なくとも１０ｍｍのオーバーラップ量を確保して１層以上の巻き数で巻き付ける請求項１または２記載の製造方法。
【請求項４】
前記補助ゴム層の幅（ｂ）と前記グリーンタイヤの幅（ａ）とが次式、
０．１ａ≦ｂ≦１．０ａ
で表される関係を満足する請求項１〜３のうちいずれか一項記載の製造方法。
【請求項５】
前記補助ゴム層の幅（ｂ）と前記グリーンタイヤの幅（ａ）とが次式、
０．１ａ≦ｂ≦０．８ａ
で表される関係を満足する請求項４記載の製造方法。
【請求項６】
前記補助ゴム層のゲージが０．５〜２０．０ｍｍである請求項１〜５のうちいずれか一項記載の製造方法。
【請求項７】
前記補助ゴム層のゲージが０．５〜１０．０ｍｍである請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
前記補助ゴム層への適用材料の加硫物性として、３００％伸長時の弾性率Ｍｏｄ（３００％）が５．０〜２０．０ＭＰａであり、破断伸びＥｂが５５０％以上であり、破断強度Ｔｂが２５．０ＭＰａ以上である請求項１〜７のうちいずれか一項記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業車両に用いられるニューマチック型ソリッドタイヤの製造方法に関し、詳しくは製造品質（外観）をタイヤの諸性能を損なうことなく向上可能としたニューマチック型ソリッドタイヤの製造方法に関する。ソリッドタイヤのグリーンタイヤをモールドで加硫する際、内部圧力保持を目的に製品容量（モールド内の容積）以上の容量でグリーンタイヤを成型することが必要となるが、最終的には加硫進行と同時に、クラウンとベースのセンターのモールド割位置隙間から余剰のゴムがはみ出すことで重量調整が行われる。その際、そのゴムの流動性の良し悪しによりはみ出し付け根においてクラックが発生することが少なくない。本発明では、製造品の品質不良（外観）として扱われ外観修理は必要となるものの、タイヤの諸性能を損わずにニューマチック型ソリッドタイヤを製造可能とするものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、事業所構内などのように比較的走行範囲が限られた区域内で使用される車両のうち、空気入りタイヤのパンク故障による不具合を完全に排除しようとする車両、なかでも重量物又は破損し易い物品を積載し搬送するフォークリフトやトレーラなどを主とする産業車両には空気入りタイヤに代わるソリッドタイヤ、すなわちタイヤ総体が、ゴム組成物の充実体又はその一部が繊維強化ゴム組成物である充実体からなるタイヤが一般に使用されている。なお、ソリッドタイヤとはＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫに記載されているニューマチック形クッションタイヤを指すものである。
【０００３】
ニューマチック型ソリッドタイヤについては、その諸性能を改善するために種々の提案がなされており、例えば、特許文献１には、リムとの十分な接触圧を保持して製品の性能及び耐久性を確保し、併せて製品間の性能及び耐久性のバラツキを有効に抑制すると同時に、製造コストの低減と振動乗り心地性の向上とを有利に達成するために、特定の繊維強化ゴム組成物を採用したソリッドタイヤが提案されている。
【０００４】
かかるニューマチック型ソリッドタイヤにおいては、製造時に使用するモールドのクラウン形状及びトレッドに適用するゴム材料の物性が製造品質、特には外観に影響することが知られており、従来、これらの観点から主に以下の（１）〜（３）の改良技術が提案されている。
【０００５】
（１）上下合わせモールドの割位置部に面取り加工（Ｒ加工）を施し、加硫時におけるゴムの流動性を高め、更に釜出し時に発生する歪集中を緩和することでクラック発生を抑制する。
【０００６】
（２）トレッドに適用するゴム材料の配合設計変更（物性変更）を実施し、加硫時におけるゴム流動性及び耐クラック性を抑制する。
【０００７】
（３）加硫前にクラック発生箇所である上下合わせモールドの割位置部にシリコーン等の離型剤を塗布し、加硫時におけるゴムの流動性を高め、更に釜出し時に発生する歪集中を緩和することでクラック発生を抑制する。
【特許文献１】特開平７−１７２１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ニューマチック型ソリッドタイヤの製造時における上述の改良技術（１）〜（３）に対し、それぞれ以下のような課題（ｉ）〜（ｉｉｉ）が存在する。
【０００９】
（ｉ）上下合わせモールドの割位置部の面取り加工（Ｒ加工）を施した場合、そのＲの大きさにより仕上げ（割位置部からのはみ出しゴムのトリミング）後、当該仕上げ幅が広くなり、トレッドセンター周上の帯状の跡が顕在化され、製品の外観が劣ることになるという問題が生じる。
【００１０】
（ｉｉ）トレッドに適用するゴム材料の配合設計を変更し、トレッドゴムの加硫物性、例えば、弾性率（Ｍｏｄ）、破断強度（Ｔｂ）および破断伸長率（Ｅｂ）等を操作すると、製品に本来要求される性能（耐摩耗耗、転がり抵抗性、コスト）に影響を及ぼすことになり、タイヤ自身の諸性能を損うケースも生じかねないことになる。
【００１１】
（ｉｉｉ）加硫前にクラック発生箇所である上下合わせモールドの割位置部にシリコーン等の離型剤を塗布するとクラック発生は減少するが、その効果は小さく、必ずしも満足の得られるものではない。また、離型剤の塗布量の加減を誤ると、離型剤噛み等の別の製造不良の問題を誘発することも懸念される。
【００１２】
上述のように従来は、クラウンのセンターのモールド割位置隙間から余剰のゴムがはみ出す部分に発生するクラックを抑制する手法として、タイヤトレッドのゴム物性の変更やクラウン形状の変更等で対応してきたが、これらの手法では、他の性能品質面でマイナス作用があるため、汎用的な解決手法とはならなかった。
【００１３】
そこで本発明の目的は、上記問題点を解消し、外観等の製造品質をタイヤの諸性能を損なうことなく向上可能としたニューマチック型ソリッドタイヤの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明のニューマチック型ソリッドタイヤの製造方法は、上型と下型に２分割されたモールドを使用してニューマチック型ソリッドタイヤを製造するにあたり、
グリーンタイヤを２種以上のゴム層を多層巻きにして構成する工程と、
前記グリーンタイヤの最外層に更にトレッドゴム層とは別の補助ゴム層を配置する工程と、
を含み、
加硫進行に伴い、内部膨張により前記補助ゴム層が前記モールドの割位置部を介してはみ出すようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の作用につき以下に説明する。
従来、モールドの割位置部に対応するクラウンはみ出し部のクラック発生のメカニズムは図２に示すように、（ア）加硫初期、（イ）加硫中期および（ウ）加硫終了時と加硫が進行するに従い、内部膨張により補助ゴム層がモールドの割位置部を介してはみ出してくる。具体的には、先ず、初期加硫（ア）では表面が加硫されるとともに僅かに補助ゴム層が割位置部にはみ出してくる。次いで、（イ）加硫中期では加硫進行に伴い、内部熱膨張により圧力が増大して、割位置部の初期で加硫しているゴムを更に外へ押し出す。（ウ）加硫終了時には、モールド表面のゴムが引きちぎられ、クラック３０が発生し、その後の釜出し時の動きによりクラック３０が進行する。
【００１６】
本発明では、グリーンタイヤの最外層に流動性（ゴム流れ）と耐クラック性（伸び）の良好な補助ゴム層を適宜選定し、配置することで、加硫時に割位置部を通ってはみ出してくるゴムをコントロールし、クラック発生等の問題を解消するものである。
【００１７】
補助ゴム層は、そのゴム量（幅、ゲージ、巻き数）を適正なものとすることではみ出しゴムとしてモールド内部より排出され、はみ出し部分はトリミングすればよい。補助ゴム層自体は製品のトレッドゴムとしては機能しないので、製品性能には影響せず、本来のトレッドゴムが製品クラウン表層に露出することで、耐磨耗性等の性能に寄与することになる。また、補助ゴム層が製品に多少残っていても、製造品質に影響を及ぼすことはない。さらに、補助ゴム層は、加硫の進行とともにそのままクラウンセンター割位置部に流れ込み、トレッド幅方向への巻き込み現象等は発生しない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の製造方法によれば、補助ゴム層をはみ出しゴムとしての機能に特化させることから、製品の本来の性能に影響を及ぼすことなく補助ゴム層をコントロールすることができる。即ち、トレッドゴム層の配合設計について製造上の制約を受けないため、トレッド本来の性能を重視したトレッド材料の設計が可能となる。また、不良品発生の要因として大きいトレッドゴム層の物性をコントロールできることによって、従来の上述したようなモールド設計や離型剤塗布などのマイナス作用を伴う手法の適用を回避することができる。よって、本発明の製造方法によれば、外観等の製造品質をタイヤ本来の諸性能を損なうことなく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１は、上型１１と下型１２に２分割された既知のタイプのモールド１０の部分断面図である。開いたモールド１０内には、ビードベースゴム層２とトレッドゴム層３の２種のゴム層を巻き付けて構成されたグリーンタイヤ１のトレッドゴム層３の最外層に、さらにトレッドゴム層３とは別の補助ゴム層４が配置されている。
【００２０】
図１に示す好適例では、補助ゴム層４を除くグリーンタイヤ１は２層構造となっているが、２層に限定されず、それ以上の層数とすることができる。例えば、トレッドゴム層３をさらに互いに異なる配合組成からなる複数種のゴム組成物で構成してもよく、ソリッドタイヤ用として既知の層構成を採用することができ、特に制限されるべきものではない。
【００２１】
また、ビードベース部を構成する部材も既知の部材を採用することができ、特に制限されるべきものではないが、十分な接触圧が得られ、しかもタイヤのリム装着後における時間の経過に伴うクリープ変形が小さい材質が好ましいとの観点から、短繊維混入による強化ゴム組成物が好ましい。この強化ゴム組成物もソリッドタイヤ用として既知のものを採用することができ、特に制限されるべきものではないが、繊維コードとしては有機繊維コードが一般的である。
【００２２】
本発明においては、グリーンタイヤ１のトレッドゴム層３の最外層に、さらにトレッドゴム層３とは別の補助ゴム層４を配置することが肝要である。補助ゴム層４を配置し、かつこの補助ゴム層４をはみ出しゴムとしての機能に特化させることで、トレッドゴム層３の配合設計について製造上の制約を受けずに、本来の性能を重視したトレッド材料の設計が可能となる。
【００２３】
補助ゴム層４は、図１に示すようにグリーンタイヤ１の赤道面に対し対称となるように配置することが好ましく、これによりモールド１０の割位置部１３を介してのはみ出しが良好に行われるようになる。
【００２４】
また、補助ゴム層４をグリーンタイヤ１の最外層上に少なくとも１０ｍｍのオーバーラップ量を確保して１層以上の巻き数で巻き付けることが好ましく、これによりタイヤ周上での長さ不足を回避することができる。
【００２５】
さらに、補助ゴム層４のゴム量（幅、ゲージ）および加硫物性を適正化することによりはみ出し量の精度を高めることができる。かかる観点より、補助ゴム層４のゴム量および加硫物性の好適範囲を下記のように定めることができる。
【００２６】
即ち、補助ゴム層４の幅（ｂ）とグリーンタイヤ１の幅（ａ）とが次式、
０．１ａ≦ｂ≦１．０ａ
で表される関係を満足することが好ましく、より好ましくは次式、
０．１ａ≦ｂ≦０．８ａ
で表される関係を満足するようにする。また、補助ゴム層４のゲージは、好ましくは０．５〜２０．０ｍｍ、より好ましくは０．５〜１０．０ｍｍである。さらに、補助ゴム層４への適用材料の加硫物性として、３００％伸長時の弾性率Ｍｏｄ（３００％）が、好ましくは５．０〜２０．０ＭＰａ、破断伸びＥｂが、好ましくは５５０％以上、破断強度Ｔｂが、好ましくは２５．０ＭＰａ以上である。尚、加硫物性はゴム組成物の既知の配合設計により好適範囲とすることができる。
【００２７】
常法に従い加硫した後、モールド１０の割位置部１３からのはみ出しゴムについては仕上げ加工としてトリミングすることにより製造品の外観を良好に保つことができる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
［従来例１］
従来例１Ａ
使用する上下合わせモールドの割位置部にＲ面取り加工を施し、曲率半径Ｒを０．５ｍｍとした（図３（イ）参照）。また、グリーンタイヤ１（幅（ａ）：２００ｍｍ）のトレッドゴム層３を構成する適用材料として以下の各加硫物性値を有するゴム組成物を用い、ビードベースゴム層２は繊維強化ゴム組成物を用いた（図１参照）。
３００％伸長時の弾性率Ｍｏｄ（３００％）：１５．１ＭＰａ
破断伸びＥｂ：４５１％
破断強度Ｔｂ：２２．３ＭＰａ
これら加硫物性値の測定は、室温にてＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して測定した。上記条件の下、常法に従い加硫を行い、タイヤサイズＩＤＳ５００−８  ＰＬ０１のフロントタイヤ用ニューマチック型ソリッドタイヤを試作した。
【００２９】
従来例１Ｂ
グリーンタイヤ１の幅（ａ）を２９０ｍｍとした以外は従来例１Ａと同様にしてタイヤサイズＩＤＳ７００−１２  ＰＬ０１のリアタイヤ用ニューマチック型ソリッドタイヤを試作した。
【００３０】
［従来例２］
従来例２Ａ
使用する上下合わせモールドの割位置部にＲ面取り加工を施し、曲率半径Ｒを２ｍｍとした（図３（ロ）参照）以外は従来例１Ａと同様にしてフロントタイヤ用ニューマチック型ソリッドタイヤを試作した。
【００３１】
従来例２Ｂ
グリーンタイヤ１の幅（ａ）を２９０ｍｍとした以外は従来例２Ａと同様にしてタイヤサイズＩＤＳ７００−１２  ＰＬ０１のリアタイヤ用ニューマチック型ソリッドタイヤを試作した。
【００３２】
［従来例３］
従来例３Ａ
割位置部にＲ面取り加工が施されていない上下合わせモールドを使用し、かつ、トレッドゴム層３を構成する適用材料として以下の加硫物性値を有するものを用いた以外は従来例１Ａと同様にしてフロントタイヤ用ニューマチック型ソリッドタイヤを試作した。
３００％伸長時の弾性率Ｍｏｄ（３００％）：１１．５ＭＰａ
破断伸びＥｂ：５６７％
破断強度Ｔｂ：２５．６ＭＰａ
【００３３】
従来例３Ｂ
グリーンタイヤ１の幅（ａ）を２９０ｍｍとした以外は従来例３Ａと同様にしてタイヤサイズＩＤＳ７００−１２  ＰＬ０１のリアタイヤ用ニューマチック型ソリッドタイヤを試作した。
【００３４】
［実施例１］
実施例１Ａ
割位置部にＲ面取り加工が施されていない上下合わせモールドを使用し、また、グリーンタイヤ１のトレッドゴム層３を構成する適用材料およびビードベースゴム層２の繊維強化ゴム組成物は夫々従来例１Ａと同様のものを用いた。さらに本実施例では、トレッドゴム層３の表面に、下記の加硫物性を有する補助ゴム層４（幅（ｂ）：４０ｍｍ、ゲージ：５．０ｍｍ）を配置した。
３００％伸長時の弾性率Ｍｏｄ（３００％）：９．８ＭＰａ
破断伸びＥｂ：６２５％
破断強度Ｔｂ：２７．３ＭＰａ
これら加硫物性値の測定は、室温にてＪＩＳ  Ｋ６３０１に準拠して測定した。上記条件の下、常法に従い加硫を行い、タイヤサイズＩＤＳ５００−８  ＰＬ０１のフロントタイヤ用ニューマチック型ソリッドタイヤを試作した。
【００３５】
実施例１Ｂ
グリーンタイヤの幅（ａ）を２９０ｍｍとし、かつ、補助ゴム層の幅（ｂ）を６０ｍｍとした以外は実施例１Ａと同様にしてタイヤサイズＩＤＳ７００−１２  ＰＬ０１のリアタイヤ用ニューマチック型ソリッドタイヤを試作した。
【００３６】
従来例および実施例のタイヤサイズＩＤＳ５００−８  ＰＬ０１のフロントタイヤ用ニューマチック型ソリッドタイヤにつき、以下の評価項目の試験を実施した。
【００３７】
（１）外観評価
製造されたタイヤのクラック発生の有無を調べた。また、モールドの割位置部からのはみ出しゴムのトリミング仕上げ後のセンター仕上げ幅を測定し、平均を求めた。
（２）室内評価
タイヤの縦バネを測定し、また、転がり抵抗試験を実施した。従来例１Ａを１００として指数表示した。数値が大なる程、抵抗値が大となることを示す。
＜転がり抵抗試験条件＞
（共通条件）保温：２４±４℃で２４ｈ以上
慣らし走行：１４．０２ｋＮ（荷重）−２５ｋｍ／ｈ（速度）
（条件Ａ）荷重：１１．９６ｋＮ／速度：２５ｋｍ／ｈ
（条件Ｂ）荷重：１５．４５ｋＮ／速度：２５ｋｍ／ｈ
外観評価および室内評価の結果を下記の表１に示す。
【００３８】
（３）耐摩耗性評価
リアタイヤ用の供試タイヤをサイズ５．００Ｓのリムに、また、フロント用の供試タイヤをサイズ３．００Ｓのリムに夫々装着した後、両者を試験車輌としての１．５トンエンジン型フォークリフトに装着した。実車試験業態は紙ロール運搬の製紙業（舗装路／２４時間稼働）の他、下記の表２に示す３業態とした。試験方法は、装着した左右のタイヤの比較が可能となるように２種のタイヤ種を対にし、一方はいずれも従来例１Ａおよび１Ｂの前後輪のタイヤ（従来例１）を試験車両に装着して評価した。従来例１の耐摩耗性を１００として指数表示した。数値が大なる程結果が良好である。得られた結果を下記の表２に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
【表２】
2006062234.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明を実施するためのモールド内のグリーンタイヤを示す拡大断面図である。
【図２】加硫進行に伴いクラウンはみ出しゴム付け根にクラックが発生するメカニズムを示す説明図である。
【図３】モールドの割位置部Ｒ面取り加工の大きさを示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  グリーンタイヤ
２  ビードベースゴム層
３  トレッドゴム層
４  補助ゴム層
１０  モールド
１１  上型
１２  下型
１３  割位置部
３０  クラック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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