(57)【要約】【課題】  マーチングモジュラス加硫を呈するキャップトレッドコンパウンドを用いた空気入りタイヤを製造するに際し、タイヤケーシングの過加硫を抑制しながらキャップトレッドコンパウンドの加硫度を最適化し、それによってタイヤの耐久性を保持しつつ操縦安定性の向上を可能にした空気入りタイヤの製造方法を提供する。【解決手段】  振動式加硫試験機により測定される９５％加硫時間Ｔ９５と３０％加硫時間Ｔ３０とがＴ９５／Ｔ３０≧３．５の関係を満たすキャップトレッドコンパウンドを用いた空気入りタイヤを製造する方法において、加硫機によるタイヤの加硫が終了し、該タイヤを金型から取り出した後、該タイヤをトレッド表面側からのみ加熱する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動式加硫試験機により測定される９５％加硫時間Ｔ９５と３０％加硫時間Ｔ３０とがＴ９５／Ｔ３０≧３．５の関係を満たすキャップトレッドコンパウンドを用いた空気入りタイヤを製造する方法において、加硫機によるタイヤの加硫が終了し、該タイヤを金型から取り出した後、該タイヤをトレッド表面側からのみ加熱す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】
前記タイヤをトレッド表面側から加熱する際の加熱温度ｔ１が前記加硫機の金型温度ｔ２に対してｔ２≧ｔ１≧ｔ２−２０℃の関係を満足する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】
前記タイヤをトレッド表面側から加熱する際の加熱方法が、ガスの噴き付け、赤外線の照射、又は、発熱体の接触であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記キャップトレッドコンパウンドがシリカ配合コンパウンドであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか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、マーチングモジュラス加硫を呈するキャップトレッドコンパウンドを用いた空気入りタイヤを製造する方法に関し、更に詳しくは、タイヤケーシングの過加硫を抑制しながらキャップトレッドコンパウンドの加硫度を最適化し、それによってタイヤの耐久性を保持しつつ操縦安定性の向上を可能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、空気入りタイヤのキャップトレッドコンパウンドとして、シリカ高配合のコンパウンドが多用されている。シリカ高配合のコンパウンドは、所謂マーチングモジュラス加硫を呈し、加硫時間を長くしてもリバージョンを生じずに、いつまでもトルクが上がり続ける傾向がある。そのため、キャップトレッドコンパウンドが最適な加硫度に到達するまで加硫機による加硫を継続すると、その加硫時間が長くなるばかりでなく、タイヤケーシングが過加硫になるという問題がある。
【０００３】
ところで、加硫機による加硫時間を短縮する方法として、ポストキュアインフレーション工程においてタイヤ全体を加熱することが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。この場合、ポストキュアインフレーション工程において加硫を進行させることを前提として加硫機による加硫時間を短縮することが可能になる。
【０００４】
しかしながら、マーチングモジュラス加硫を呈するキャップトレッドコンパウンドを用いた空気入りタイヤにおいて、ケーシングにはキャップトレッドとは異なるコンパウンドが使用されているので、ポストキュアインフレーション工程においてタイヤ全体を加熱した場合、タイヤケーシングが過加硫になることは避けられない。そして、タイヤケーシングが過加硫になると、タイヤの耐久性が低下することになる。
【特許文献１】特開平６−２３８６６９号公報
【特許文献２】特開平９−１９３１５９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、マーチングモジュラス加硫を呈するキャップトレッドコンパウンドを用いた空気入りタイヤを製造するに際し、タイヤケーシングの過加硫を抑制しながらキャップトレッドコンパウンドの加硫度を最適化し、それによってタイヤの耐久性を保持しつつ操縦安定性の向上を可能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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、振動式加硫試験機により測定される９５％加硫時間Ｔ９５と３０％加硫時間Ｔ３０とがＴ９５／Ｔ３０≧３．５の関係を満たすキャップトレッドコンパウンドを用いた空気入りタイヤを製造する方法において、加硫機によるタイヤの加硫が終了し、該タイヤを金型から取り出した後、該タイヤをトレッド表面側からのみ加熱することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、マーチングモジュラス加硫を呈するキャップトレッドコンパウンドを用いた空気入りタイヤを製造するに際し、加硫機によるタイヤの加硫が終了し、該タイヤを金型から取り出した後、該タイヤをトレッド表面側からのみ加熱するので、タイヤケーシングの過加硫を抑制しながらキャップトレッドコンパウンドの加硫度を最適化することができる。そして、タイヤケーシングの過加硫を抑制することはタイヤの耐久性の低下を防止し、キャップトレッドコンパウンドの加硫度を最適化することは操縦安定性の向上に寄与する。従って、タイヤの耐久性を保持しつつ操縦安定性を向上することが可能になる。
【０００８】
マーチングモジュラス加硫を呈するキャップトレッドコンパウンドとは、振動式加硫試験機により測定される９５％加硫時間Ｔ９５と３０％加硫時間Ｔ３０とがＴ９５／Ｔ３０≧３．５の関係を満たすキャップトレッドコンパウンドである。このような加硫特性を呈するコンパウンドとしては、主としてシリカ配合コンパウンドを挙げることができるが、シリカを含まないコンパウンドの中にもマーチングモジュラス加硫を呈するものがある。上記加硫特性はＪＩＳ  Ｋ６３００−２に基づくものである。ここで、加硫温度は例えば１６０℃に設定すれば良い。また、加硫曲線が上昇し続けてトルクの最大値が実測できない場合、最大トルクの特定時間は６０分とする。
【０００９】
本発明において、タイヤをトレッド表面側から加熱する際の加熱温度ｔ１は加硫機の金型温度ｔ２に対してｔ２≧ｔ１≧ｔ２−２０℃の関係を満足することが好ましい。このような加熱温度ｔ１を選択することにより、キャップトレッドコンパウンドの加硫度を短時間で最適化することができる。
【００１０】
タイヤをトレッド表面側から加熱する際の加熱方法は、ガスの噴き付け、赤外線の照射、又は、発熱体の接触であることが好ましい。いずれの場合も、タイヤのトレッド表面のみを選択的に加熱することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、振動式加硫試験機により測定される９５％加硫時間Ｔ９５と３０％加硫時間Ｔ３０とがＴ９５／Ｔ３０≧３．５の関係を満たし、マーチングモジュラス加硫を呈するキャップトレッドコンパウンドを用いた空気入りタイヤを製造する場合に適用される。
【００１２】
上記加硫特性を呈するコンパウンドとしては、シリカ配合コンパウンド等を使用することができる。シリカ配合コンパウンドにおいて、ゴム１００重量部に対するシリカの配合量は３０重量部〜１００重量部であると良い。勿論、キャップトレッドコンパウンドには、加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、充填剤、軟化剤等のゴム業界で一般的に使用される添加剤を配合することができる。
【００１３】
ここで、シリカ系コンパウンド及びカーボン系コンパウンドの典型的な加硫特性について説明する。図１はシリカ系コンパウンド及びカーボン系コンパウンドの加硫時間とトルクとの関係を示すグラフである。但し、加硫温度は１６０℃である。図１において、シリカ系コンパウンドは、３０％加硫時間Ｔ３０が４．５分であり、９５％加硫時間Ｔ９５が１７分であり、その比Ｔ９５／Ｔ３０が３．８である。一方、カーボン系コンパウンドは、３０％加硫時間Ｔ３０が４．５分であり、９５％加硫時間Ｔ９５が９分であり、その比Ｔ９５／Ｔ３０が２．０である。
【００１４】
図２はシリカ系コンパウンド及びカーボン系コンパウンドの加硫時間と３００％伸長時モジュラス（Ｍ３００）との関係を示すグラフである。但し、加硫温度は１６０℃である。図２に示すように、カーボン系コンパウンドでは加硫時間がある程度経過すると３００％伸長時モジュラスが殆ど変化しなくなるが、シリカ系コンパウンドでは加硫時間が長くなるほど３００％伸長時モジュラスが増大する。
【００１５】
図３はシリカ系コンパウンド及びカーボン系コンパウンドの加硫時間と２０℃での硬度（ＨＳ）との関係を示すグラフである。但し、加硫温度は１６０℃である。図３に示すように、カーボン系コンパウンドでは加硫時間がある程度経過すると２０℃での硬度が殆ど変化しなくなるが、シリカ系コンパウンドでは加硫時間が長くなるほど２０℃での硬度が増大する。
【００１６】
図１〜図３から判るように、シリカ系コンパウンドは、マーチングモジュラス加硫を呈し、加硫時間が長くなるほど３００％伸長時モジュラスや硬度が増大する。つまり、シリカ系コンパウンドをキャップトレッドコンパウンドに用いた場合、加硫時間が長くなるほど操縦安定性が向上する。しかしながら、加硫時間を長くすることはタイヤの生産コストを増大させると共にタイヤケーシングの過加硫を招くため好ましくない。
【００１７】
そこで、本発明では、加硫機によるタイヤの加硫が終了し、タイヤを金型から取り出した後、そのタイヤをトレッド表面側からのみ加熱する。加硫機によるタイヤの加硫では、タイヤから気泡（ポーラス）が完全に消失する最短時間の指標であるブローポイントまで加硫を進行させると良い。
【００１８】
一方、タイヤをトレッド表面側から加熱する際の加熱温度ｔ１は加硫機の金型温度ｔ２に対してｔ２≧ｔ１≧ｔ２−２０℃の関係を満足すると良い。つまり、金型温度ｔ２はコンパウンド物性を引き出すための最適な温度に設定されるため、加熱温度ｔ１は金型温度ｔ２以下とする。また、加熱温度ｔ１が金型温度ｔ２−２０℃を下回ると、短時間で効果的に加硫度を増加させることが困難になる。
【００１９】
タイヤをトレッド表面側から加熱する際の加熱方法としては、ガスの噴き付け、赤外線の照射、又は、発熱体の接触等を選択することができる。いずれの場合も、タイヤのトレッド表面のみを選択的に加熱することが可能である。
【００２０】
ガスの噴き付けの場合、加熱温度ｔ１に設定された高温ガスをタイヤのトレッド表面に噴き付ける。ガスの種類は特に限定されるものではないが、例えば、加熱された空気を使用することができる。ガスの噴き付けは、環状のトレッド表面を取り囲むように配置された複数のノズルから行っても良く、或いは、タイヤ周上の１箇所に配置されたノズルからガスを噴射しながらタイヤを回転させても良い。
【００２１】
赤外線の照射の場合、トレッド表面に赤外線を照射し、トレッド表面温度が加熱温度ｔ１となるように赤外線の強度を調整する。赤外線の照射は、環状のトレッド表面を取り囲むように配置された赤外線の照射装置から行うと良い。
【００２２】
発熱体の接触の場合、トレッド表面に対して発熱体を直接接触させ、その発熱体の温度を加熱温度ｔ１に設定する。発熱体は、環状のトレッド表面を取り囲むように配置すると良い。
【００２３】
上述のようにマーチングモジュラス加硫を呈するキャップトレッドコンパウンドを用いた空気入りタイヤを製造するに際し、加硫機によるタイヤの加硫が終了し、該タイヤを金型から取り出した後、該タイヤをトレッド表面側からのみ加熱することにより、タイヤケーシングの過加硫を抑制しながらキャップトレッドコンパウンドの加硫度を最適化することができるので、タイヤの耐久性を保持しつつ操縦安定性を向上することができる。
【実施例】
【００２４】
マーチングモジュラス加硫を呈するキャップトレッドコンパウンドを用いたタイヤサイズ１９５／５５Ｒ１５の空気入りタイヤを製造するにあたって、加硫機中での加硫時間を１０分としてタイヤの加硫を終了し、該タイヤを金型から取り出した後の処理だけを異ならせた従来例、比較例、実施例の方法によりそれぞれタイヤを得た。
【００２５】
従来例では、タイヤを金型から取り出した後、そのまま放置した。比較例では、タイヤを金型から取り出した後、設定温度１２０℃の保温箱に１０分間収容した。実施例では、タイヤを金型から取り出した後、そのトレッド表面をヒータにより１０分間加熱した。その際、加硫機の金型温度１８０℃に対してヒータによる加熱温度を１７０℃に設定した。実施例及び従来例の方法におけるトレッド表面温度と経過時間との関係は図４の通りであった。
【００２６】
キャップトレッドコンパウンドとしては、ゴム１００重量部に対するシリカの配合量が７０重量部であるシリカ配合コンパウンドを用いた。このシリカ配合コンパウンドについて、ロータレスレオメータを用いて１６０℃での加硫特性を調べたところ、３０％加硫時間Ｔ３０が４分であり、９５％加硫時間Ｔ９５が１８分であり、１００％加硫時間Ｔ１００が４０分であり、比Ｔ９５／Ｔ３０が４．５であった。
【００２７】
上述した従来例、比較例、実施例の方法により得られたタイヤについて、キャップトレッド及びカーカス層での加硫度を求め、その結果を表１に示した。各部位の加硫度は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど加硫度が大きいことを意味する。
【００２８】
また、従来例、比較例、実施例の方法により得られたタイヤについて、操縦安定性を評価し、その結果を表１に併せて示した。操縦安定性については、試験タイヤを車両に装着し、空気圧２００ｋＰａの条件でテストドライバーによるフィーリング評価を行った。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど操縦安定性が優れていることを意味する。
【００２９】
更に、従来例、比較例、実施例の方法により得られたタイヤについて、キャップトレッドの物性とケーシングの剥離力を調べ、その結果を表１に併せて示した。キャップトレッドの物性としては、２０℃での硬度（ＨＳ）、２０℃での３００％伸長時モジュラス（Ｍ３００）、１００℃での３００％伸長時モジュラス（Ｍ３００）を測定した。ケーシングの剥離力としては、カーカス層間の剥離力及びベルト層間の剥離力を測定した。各物性値は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど物性値が大きいことを意味する。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
この表１から明らかなように、実施例の方法により得られたタイヤは、従来例との対比において、キャップトレッドコンパウンドの加硫度が大きく、その物性が良好であり、操縦安定性が優れていると共に、ケーシングの剥離力が十分に保持されていた。一方、比較例の方法により得られたタイヤは、操縦安定性について若干の改善効果が認められるものの、ケーシングの剥離力が大きく低下していた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】シリカ系コンパウンド及びカーボン系コンパウンドの加硫時間とトルクとの関係を示すグラフである。
【図２】シリカ系コンパウンド及びカーボン系コンパウンドの加硫時間と３００％伸長時モジュラス（Ｍ３００）との関係を示すグラフである。
【図３】シリカ系コンパウンド及びカーボン系コンパウンドの加硫時間と２０℃での硬度（ＨＳ）との関係を示すグラフである。
【図４】実施例及び従来例の方法におけるトレッド表面温度と経過時間との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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