(57)【要約】【課題】エア溜まりによる加硫故障を抑制するようにした空気入りタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】金型１内に配置した未加硫タイヤＴの内側に加硫ブラダー２を挿入して加硫成形するとき、未加硫タイヤＴが熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂エラストマー組成物で成形された最内層のインナーライナー６の外周にタイゴムシート７を有し、インナーライナー６の外周表面及び／又はタイゴムシート７の内周表面に凹部を備えることにより、インナーライナー６及びタイゴムシート７の間に高さＤｉの空隙１１を形成すると共に、加硫ブラダー２がその外側表面に深さＤｂの溝１２を有し、前記空隙高さＤｉが前記溝深さＤｂよりも大きくなるようにしたことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内に配置した未加硫タイヤの内側に加硫ブラダーを挿入し、該加硫ブラダーを膨張させて前記未加硫タイヤを加硫成形するとき、前記未加硫タイヤが最内層のインナーライナーの外周にタイゴムシートを有すると共に、前記インナーライナーが熱可塑性樹脂、又は熱可塑性樹脂とエラストマーをブレンドした熱可塑性樹脂エラストマー組成物で成形された空気入りタイヤの製造方法において、前記加硫ブラダーとしてその外側表面に深さＤｂの溝を有するものを使用し、前記インナーライナーの外周表面及び／又はタイゴムシートの内周表面に凹部を備え、前記インナーライナーの外周に前記タイゴムシートを巻回することにより、インナーライナー及びタイゴムシートの間に高さＤｉの空隙を形成し、前記空隙高さＤｉが前記溝深さＤｂよりも大きくなるようにしたことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記インナーライナー及びタイゴムシートの界面に接着層を介在させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記空隙高さＤｉを０．０５ｍｍから１．０ｍｍの範囲内になるように空隙を形成することを特徴とする請求項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の外周面における前記空隙の面積の合計を、前記インナーライナーの外周面積の１％以上７５％以下になるように空隙を形成することを特徴とする請求項１，２又は３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記空隙を前記インナーライナーの端部に開口するように連続的に形成することを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エア溜まりによる加硫故障を抑制するようにした空気入りタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りタイヤのインナーライナーとして、ブチルゴム等の代わりに、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂エラストマーからなるフィルム（以下、「熱可塑性樹脂フィルム」ということがある）を用いるようにした技術が提案されている。しかし、タイヤ成形時に熱可塑性樹脂フィルムに隣接するタイヤ構成部材（未加硫のタイゴムシート）を積層してグリーンタイヤを成形し、金型と加硫ブラダーを使用して加硫成形すると、熱可塑性樹脂フィルムとタイゴムシートとの間に挟まれたエアが、タイヤが大気圧に開放されるとき、ブリスター等の加硫故障を起こすことがあった。
【０００３】
このため特許文献１は、熱可塑性樹脂フィルムからなるインナーライナーとタイゴムシートとの間に、閉じ込められたエアが層間で動いて周囲に分散するエア逃げ部（隙間）を設けるようにすることを提案している。
【０００４】
一方、グリーンタイヤの内表面と加硫ブラダーの外表面との間に溜まるエアに起因する加硫故障を防ぐため、加硫ブラダーの外表面に複数の溝を設けエアを排出することが行われている（例えば特許文献２を参照）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されたインナーライナー及びとタイゴムシートの間にエア逃げ部を設ける製造方法と、加硫ブラダーの外表面に複数の溝を設ける製造方法とを同時に行うと、インナーライナー外表面のエア逃げ部と、インナーライナーの内表面に当接される加硫ブラダーの溝とが干渉し、インナーライナー外表面のエア逃げ部が、必ずしも十分に機能せず、エア溜まりによる加硫故障が起きる虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２００４４８号公報
【特許文献２】特開平６−１４３２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、熱可塑性樹脂フィルムからなるインナーライナーを有する場合でも、エア溜まりによる加硫故障を抑制するようにした空気入り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】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤの製造方法は、金型内に配置した未加硫タイヤの内側に加硫ブラダーを挿入し、該加硫ブラダーを膨張させて前記未加硫タイヤを加硫成形するとき、前記未加硫タイヤが最内層のインナーライナーの外周にタイゴムシートを有すると共に、前記インナーライナーが熱可塑性樹脂、又は熱可塑性樹脂とエラストマーをブレンドした熱可塑性樹脂エラストマー組成物で成形された空気入りタイヤの製造方法において、前記加硫ブラダーとしてその外側表面に深さＤｂの溝を有するものを使用し、前記インナーライナーの外周表面及び／又はタイゴムシートの内周表面に凹部を備え、前記インナーライナーの外周に前記タイゴムシートを巻回することにより、インナーライナー及びタイゴムシートの間に高さＤｉの空隙を形成し、前記空隙高さＤｉが前記溝深さＤｂよりも大きくなるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、インナーライナー外周表面に形成される空隙の高さＤｉを、インナーライナーの内周表面に当接される加硫ブラダーの溝の深さＤｂよりも大きくなるようにしたので、インナーライナー外周表面の空隙及び加硫ブラダーの溝の両方のエア逃げ路を確保し、閉じ込められたエアを効果的に周囲に分散するため加硫故障を抑制することができる。
【００１０】
前記インナーライナー及びタイゴムシートの界面には、接着層を介在させることができる。
【００１１】
前記空隙高さＤｉが０．０５ｍｍから１．０ｍｍの範囲内になるように空隙を形成することが好ましい。
【００１２】
前記空隙のインナーライナーの外周面における面積の合計が、インナーライナーの外周面積の１％以上７５％以下になるように空隙を形成することが好ましい。
前記空隙を前記インナーライナーの端部に開口するように連続的に形成することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造方法に使用する加硫装置の概要を例示する断面図である。
【図２】本発明で製造する空気入りタイヤの一例を示す断面図である。
【図３】本発明の製造方法の実施形態の要部を模式的に例示する断面図である。
【図４】本発明の製造方法の他の実施形態の要部を模式的に例示する断面図である。
【図５】本発明の製造方法の更に他の実施形態の要部を模式的に例示する断面図である。
【図６】本発明の製造方法の更に他の実施形態の要部を模式的に例示する断面図である。
【図７】本発明の製造方法の更に他の実施形態の要部を模式的に例示する断面図である。
【図８】本発明の製造方法の更に他の実施形態の要部を模式的に例示する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明で使用する加硫装置の実施形態の一例を模式的に示すタイヤ子午線方向の断面である。
【００１５】
図１において、加硫装置の金型１の内部に未加硫タイヤＴが配置され、更に未加硫タイヤＴの内側に加硫ブラダー２が挿入される。この加硫ブラダー２を加熱流体の圧入により膨張させて、未加硫タイヤＴを加硫金型１の内表面に押圧し加熱することにより、未加硫タイヤＴが加硫成形される。加硫ブラダー２が膨張するとき、その外表面と未加硫タイヤＴの内周面との間に閉じ込められるエアを、加硫ブラダー２の外表面に形成された複数の溝により逃がすようになっている。
【００１６】
加硫ブラダー２の外表面に形成された複数の溝は、その溝深さをＤｂにすることを除き特に限定されるものではなく、通常の形態を有し、通常の方法で形成することができる。
【００１７】
未加硫タイヤＴの構成は、例えば、図２に示すように、ビード部の左右一対のビードコア４間にカーカス層５が装架され、その両端部がそれぞれビードコア４の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。タイヤ最内側には、熱可塑性樹脂フィルムからなるインナーライナー６が内貼りされ、このインナーライナー６とカーカス層５の間に、タイゴムシート７が配置されている。トレッド部のカーカス層５の外側には、上下一対のベルト層８がタイヤ１周にわたって配置されている。
【００１８】
上述した構成の空気入りタイヤは、通常の工程により製造することができる。例えば成形ドラム上に熱可塑性樹脂フィルムからなるインナーライナーを配置し、その外周に未加硫のタイゴムシートを巻きつける。更にその外周に未加硫のカーカス層を積層する。このカーカス層の両端部に未加硫のビードフィラーを外周に装着したビードコアを配置した後、カーカス層の両端部をビードコアの周りに折り返す。カーカス層の両サイド側に未加硫のサイドゴム層を巻き付けた後、全体をトロイダル状にシェープアップしてタイヤ体を成形する。このタイヤ体の外周に未加硫のベルト層、更にその外周にトレッド部を積層することにより未加硫タイヤ（グリーンタイヤ）を成形する。得られた未加硫タイヤを加硫装置の金型に入れ、未加硫タイヤの内側に加硫ブラダーを挿入し、加圧加熱して加硫成形することにより空気入りタイヤが製造される。
【００１９】
本発明の製造方法において、未加硫タイヤを構成するインナーライナー及びタイゴムシートの間に空隙を形成するようにする。すなわち、インナーライナーの外周表面、タイゴムシートの内周表面の少なくとも１つの表面に凹部を有するようにし、インナーライナーの外周に前記タイゴムシートを巻回することにより、インナーライナー及びタイゴムシートの間に空隙を形成するようにする。
【００２０】
本発明では、上述した空隙の高さＤｉが、加硫ブラダーの外側表面に形成された溝の深さＤｂよりも大きくなるようにする。図３〜８は、空隙１１及び溝１２の実施形態を模式的に例示する説明図である。図３〜８において、未加硫タイヤの要部としてインナーライナー６及びタイゴムシート７の一部のみを記載し、インナーライナー６の内側から加硫ブラダ―２が矢印の方向に膨張するのが模式的に記載されている。
【００２１】
図３において、インナーライナー６は、その外周表面に凹部を有しており、外周に巻回されたタイゴムシート７との間に高さＤｉの空隙部１１が形成されている。また加硫ブラダ―２は、その外側表面に深さＤｂの溝１２を有している。本発明では、空隙部１１の高さＤｉが、溝１２の深さＤｂよりも大きくなるように、空隙部１１を形成する。空隙部１１の高さＤｉを溝１２の深さＤｂよりも大きくすることにより、未加硫タイヤが金型の内壁に押し付けられるとき、インナーライナー６とタイゴムシート７との間の空隙１１が押し潰される間に、エアが周囲に分散するためのエア路を確保することができ、加硫故障が起きるのを抑制することができる。
【００２２】
図４では、タイゴムシート７の内周面に凹部を有しており、内側に配置されたインナーライナー６との間に高さＤｉの空隙部１１が形成される。また図５に示すように、インナーライナー６の外周面およびタイゴムシート７の内周面を凹部を有することもできる。この場合、各凹部の合計高さをＤｉとする。なお、図５の例では、インナーライナー６の外周面およびタイゴムシート７の内周面のそれぞれに、幅及び間隔が同じ凹部を形成した例であるが、凹部の幅及び間隔は同じでなくてもよく、界面を挟んで向き合う凹部の少なくとも一部が重なり合っていればよい。
【００２３】
インナーライナー６およびタイゴムシート７の凹部は、通常の成形方法で配置することができる。例えば、インナーライナーおよびタイゴムシートを押出成形するとき、使用するダイの突出口（スリット）の形状に対応する凹部を設けることにより、凹部を備えたインナーライナーおよびタイゴムシートを成形することができる。或いは表面が平らなインナーライナーおよびタイゴムシートを成形した後、３次元制御のレーザー加工を施して任意の形状及び深さの凹部を形成することができる。
【００２４】
またインナーライナーとして、図６に示すように、インナーライナー６全体の断面形状を凹凸に形成することにより、インナーライナー６の外周面に凹部を形成してもよい。このとき、空隙部１１の高さＤｉがインナーライナー６の厚さよりも大きくなってもよい。このような断面形状を有するインナーライナーは押出成形により得ることができる。
【００２５】
本発明の製造方法において、インナーライナー及びタイゴムシートの界面に接着層を介在させることができる。接着層を介在させることにより、インナーライナー及びタイゴムシートの接着をより強くすることができる。
【００２６】
例えば図７に示すように、インナーライナー６の外周面の凹部間に形成された凸部の表面だけに接着層９を配置するこのができる。このインナーライナー６及び接着層９は、インナーライナー６の外周側表面に接着層９を積層した後、３次元制御のレーザー加工を施して接着層９及びインナーライナー６の一部を削除することにより凹部を形成することができる。
【００２７】
一方、図８に示すように、インナーライナー６の外周面に沿うように接着層９を積層してもよい。このインナーライナー６及び接着層９は、多層押出により成形することができる。なお接着層としては、タイゴムと熱可塑性樹脂フィルムとの接着に通常用いられる化合部を使用することができる。このような接着化合物としては、例えばスチレン−ブタジエンブロック共重合体エポキシ化物等を例示することができる。
【００２８】
図７及び図８に記載されたいずれの実施形態でも、また接着層９の有無に拘わらず、インナーライナー及びタイゴムシートの間に実質的に形成された空隙１１の高さをＤｉとする。
【００２９】
本発明の製造方法において、空隙１１の高さをＤｉは、好ましくは０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲、より好ましくは０．３ｍｍ〜０．７ｍｍの範囲であるとよい。空隙１１の高さＤｉが０．０５ｍｍ未満であると、エアを周囲に分散させる効果が十分に得られない。また高さＤｉが１．０ｍｍを超えると空隙１１内に残るエアが多くなりエアの排出が遅れ、却って加硫故障を起こしやすくなる。
【００３０】
また、上述した空隙のインナーライナーの外周面における面積の合計は、インナーライナーの外周面積の１％以上７５％以下であることが好ましく、より好ましくは５％以上２０％以下であるとよい。インナーライナーの外周面における空隙の面積の合計が１％未満であるとエアを逃がす効果が十分に得られない。また空隙の面積の合計が７５％を超えると、インナーライナーとタイゴムシートとの接着が十分でなくタイヤ故障の原因になる。
【００３１】
インナーライナー及びタイゴムシートの間に形成される空隙の平面視形状は、特に限定させるものではない。空隙の平面視形状は、インナーライナー及び／又はタイゴムシートが有する凹部の平面視形状により決まる。凹部の平面視形状は、タイヤ幅方向に延長する直線状、幅方向に傾斜する直線状、格子状、波線状、ジグザグ状のいずれでもよい。好ましくは空隙が未加硫タイヤのインナーライナーの端部に開口するように連続的に延在する形態であるとよい。
【００３２】
本発明の製造方法において、インナーライナーは、熱可塑性樹脂、又は熱可塑性樹脂とエラストマーをブレンドした熱可塑性樹脂エラストマー組成物で成形される。
【００３３】
インナーライナーを形成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えば、ナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６（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共重合体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（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／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（ＰＡＮ）、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（ＡＳ）、（メタ）アクリロニトリル／スチレン共重合体、（メタ）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（ＰＭＭＡ）、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（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＤＶＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、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（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、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（ＰＩ）〕等を好ましく用いることができる。
【００３４】
また、インナーライナーを形成する熱可塑性エラストマー組成物は、上述した熱可塑性樹脂とエラストマーとをブレンドして構成することができる。
【００３５】
熱可塑性エラストマー組成物を構成するエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物〔例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ、高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー〕、含ハロゲンゴム〔例えば、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコンゴム〔例えば、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム〕、含イオウゴム〔例えば、ポリスルフィドゴム〕、フッ素ゴム〔例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム〕、熱可塑性エラストマー〔例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ボリアミド系エラストマー〕等を好ましく使用することができる。
【００３６】
熱可塑性エラストマー組成物において、熱可塑性樹脂とエラストマーとの組成比は、特に限定されるものではなく、インナーライナーの厚さ、耐空気透過性、柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は重量比で１０／９０〜９０／１０、より好ましくは２０／８０〜８５／１５である。
【００３７】
本発明において、熱可塑性エラストマー組成物には、上記ポリマー成分に加えて、第三成分として相溶化剤などの他のポリマーを混合することができる。他のポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂とエラストマーとの相溶性を改良するため、材料の成型加工性をよくするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等であり、これに用いられる材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート（ＰＣ）等を例示することができる。
【００３８】
熱可塑性エラストマー組成物のインナーライナーとしては、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが分散相（ドメイン）として分散した構造のものが好ましく使用される。かかる状態の分散構造をとることにより、熱可塑性エラストマー組成物の成形加工性が向上する。熱可塑性エラストマー組成物中のエラストマーの分散径は、特に制限されるものではないが、好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは１０〜３０μｍにするとよい。エラストマーの分散径が１μｍより小さいと空気透過防止性を十分に向上することができない。また、エラストマーの分散径が５０μｍより大きいと熱可塑性エラストマー組成物の柔軟性を適正化することができず、タイヤ耐久性に悪影響を及ぼす虞がある。
【００３９】
また本発明において、タイゴムシートは、カーカス層と熱可塑性樹脂フィルムからなるインナーライナーとの間に、通常用いるゴム材料で形成することができる。このようなゴム材料としては、例えば天然ゴムを主成分とするゴム組成物を例示することができる。
【００４０】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００４１】
表１に示す高さＤｉの空隙を有し、この空隙のインナーライナーの外周面における合計面積を異ならせた未加硫タイヤをグリーン成形し、深さＤｂの溝を有する加硫ブラダーを用いて、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の８種類の空気入りタイヤ（実施例１〜６、従来例、比較例１）を加硫成形した。インナーライナーは、ナイロン６／６６共重合体と臭素化ブチルゴム（Ｂｒ−ＩＩＲ）とをブレンドした熱可塑性樹脂エラストマー組成物からなる厚さ０．２ｍｍの熱可塑性樹脂フィルムを用いた。タイゴムシートは、天然ゴムを主成分とするゴム組成物からなる厚さ０．７ｍｍの未加硫ゴムシートを用いた。加硫ブラダーを膨張させる条件は、２６０℃、１．７ＭＰａのスチームを２０秒間圧入するものとした。
【００４２】
８種類の空気入りタイヤを１０００本ずつ加硫成形し、それぞれ良品率を求めた。得られた結果は、従来例を１００とする指数として、表１の良品率の欄に記載した。良品率の値が大きいほど、加硫故障を起こしにくいことを意味する。
【００４３】
【表１】
2015066847.tif 000003
【符号の説明】
【００４４】
１    金型
２    加硫ブラダ―
６    インナーライナー
７    タイゴムシート
１１  隙間
１２  溝
Ｔ    未加硫タイヤ
【図１】
2015066847.tif 000004
【図２】
2015066847.tif 000005
【図３】
2015066847.tif 000006
【図４】
2015066847.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
2015066847.tif 000010
【図８】
2015066847.tif 000011