(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のドラム上で帯状のトレッドゴムを巻回しかつ巻回の始端部と終端部とを接合面で貼合わすことによってトレッドリングを形成するトレッドリング形成工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、
前記トレッドリング形成工程においては、前記貼合わせに先駆け、トレッドゴムの前記始端部又は終端部の少なくとも一方の接合面に、溶媒中にカーボンを３重量％〜３０重量％の比率で溶解又は分散したカーボン溶液を塗布した後、貼り合わせることにより、前記接合面の間にカーボン層を形成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】
前記カーボン溶液は、２５℃で測定した粘度が７５センチポアズ（ｃｐ）以下の低粘度溶液であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記カーボン溶液は、溶媒が水、アルコール、又は有機溶媒であってゴム成分を含まないことを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記カーボン層は、加硫後の厚さが１〜８０μｍであり、かつ断面積１ｍｍ2 当たりの電気抵抗が１０8 Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜５の何れかに記載の製造方法により製造された空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トレッドゴムに例えばシリカ配合のゴム材料を用いた場合にも、車両に発生する静電気を路面に効果的に放電しうる空気入りタイヤの製造方法、及びそれによって製造された空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動車の低燃費化に対応して、転がり抵抗を減じた低燃費タイヤの開発が進められており、そのために、トレッドゴムの充填剤としてカーボン（カーボンブラック）からシリカへと置き換えることが提案されている。シリカは、カーボンとは異なり、結合材を介してゴムと強固に化学的結合をなすため、シリカによって補強されたトレッドゴムは、転がり抵抗を減じるとともに、ゴムが動きやすくかつ粘着力に富むなどウエット性能にも優れるという利点を有している。
【０００３】
しかしカーボンの配合量の減少は、タイヤの電気抵抗の増加を招き、静電気が車両に蓄積されることによりラジオノイズ等の電波障害を引き起こすなど、多くの電気的誤動作の発生原因となっている。
【０００４】
そこで、このような低燃費タイヤの電気抵抗を改善するものとして、例えば特開２０００−１６１０号公報等には、図６に図示する如く、トレッドゴムＡを、カーボンを主に配向した導電性のベースゴム体ａとシリカを主に配合した絶縁性のキャップゴム体ｂとで構成するとともに、このベースゴム体ａの一部を周方向にのびるリブ状に立上げトレッド表面で露出させた貫通端子部ａ１を形成するものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのものは、貫通端子部ａ１とキャップゴム体ｂとのゴム物性が相違するため偏摩耗が発生しやすく、しかもこの偏摩耗が周方向に連続して形成されるため、見映えや接地性の低下が大きいという問題がある。又貫通端子部ａ１を形成するために、ゴム押出機のヘッドの構造が複雑化するなど、装置コストの上昇を招くという問題もある。
【０００６】
なお空気入りタイヤでは、その生タイヤを形成する際、円筒状のドラム上で、帯状のトレッドゴムを周方向に巻回し、その始端部と終端部とを接合面で貼合わすことによって、トレッド部をなす環状のトレッドリングを形成している。
【０００７】
そこで本発明は、このトレッドリングの形成工程に着目してなされたものであり、前記トレッドゴムの貼合わせに先駆け、その接合面に予めカーボン溶液を塗布することを基本として、導電性のカーボン層をタイヤ周方向にのびることなく簡易に形成でき、偏摩耗による見映えや接地性の低下を抑制しうるとともに、ゴム押出機のヘッドをそのまま使用でき、装置コストや設備コストの上昇をも防止しうる空気入りタイヤの製造方法、及びそれによって製造された空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、円筒状のドラム上で帯状のトレッドゴムを巻回しかつ巻回の始端部と終端部とを接合面で貼合わすことによってトレッドリングを形成するトレッドリング形成工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、
前記トレッドリング形成工程においては、前記貼合わせに先駆け、トレッドゴムの前記始端部又は終端部の少なくとも一方の接合面に、溶媒（基材）中にカーボンを３重量％〜３０重量％の比率で溶解又は分散したカーボン溶液を塗布した後、貼り合わせることにより、前記接合面の間にカーボン層を形成したことを特徴としている。
【０００９】
又請求項２の発明では、前記カーボン溶液は、２５℃で測定した粘度が７５センチポアズ（ｃｐ）以下の低粘度溶液であることを特徴としている。
【００１０】
又請求項３の発明では、前記カーボン溶液は、溶媒が水、アルコール、又は有機溶媒でありゴム成分を含まないことを特徴としている。
【００１１】
又請求項４の発明では、前記カーボン層は、加硫後の厚さが１〜８０μｍであり、かつ断面積１ｍｍ2 当たりの電気抵抗が１０8 Ω・ｃｍ以下であることを特徴としている。
【００１２】
又請求項５は空気入りタイヤの発明であって、前記請求項１〜４の何れかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のより具体的な実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の製造方法を用いて製造された空気入りタイヤの子午断面図、図２は、タイヤ赤道に沿うトレッド部の周方向断面図を示している。
【００１４】
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るトロイド状のカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配された本例では良導電性をなすベルト構造体Ｂとを具える。なお本例では、空気入りタイヤ１が乗用車用ラジアルタイヤである場合を例示している。
【００１５】
前記カーカス６は、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成され、前記ビードコア５、５間を跨ってのびる本体部６ａと、この本体部６ａの両側に連なりかつ前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に向けて折り返された折返し部６ｂ、６ｂとを具える。また前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、硬質のビードエーペックスゴム８が配され、ビード部４を補強している。
【００１６】
前記カーカスプライ６Ａは、例えばカーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７５〜９０度の角度で配列したラジアル構造をなし、カーカスコードには本例ではポリエステルコードが採用されるが、その他ナイロン、レーヨン、ビニロン、芳香族ポリアミドなどの各種の有機繊維コードや、スチールコードなどが採用できる。
【００１７】
前記ベルト構造体Ｂは、本例ではスチールコードを含むベルト層７から形成される。該ベルト層７は、ほぼ平行に配列したスチールコード配列体の両側をトッピングゴムで被覆した２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂで構成されている。前記スチールコードは、タイヤ赤道Ｃに対して１５〜４０度の角度で配列される。また２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂは、前記スチールコードが交差するように重ね合わせて配置される。
【００１８】
なおベルト層７は、ベルトコードがスチールコードからなり、しかも前記トッピングゴムがカーボンを含むことにより体積固有電気抵抗値を例えば１×１０8 （Ω・ｃｍ）未満としたゴム材からなることにより、ベルト層７は、良好な導電性が付与される。なおベルトコードとして、スチールコードの他、カーボンファイバーコード等の他の導電性コードも要求により使用できる。又ベルト構造体Ｂは、ベルト層７の外側にバンド層などを配しても良い。なお前記ゴムの体積固有電気抵抗値は、１５ｃｍ四方かつ厚さ２ｍｍのゴム試料を印加電圧５００Ｖ、気温２５℃、湿度５０％の条件でＡＤＶＡＮＴＥＳＴＥＲ８３４０Ａの電気抵抗測定器を用いて測定した値で表示している。
【００１９】
そして、前記ベルト構造体Ｂのタイヤ半径方向外側には、トレッドゴム２Ｇが配される。本例では、このトレッドゴム２Ｇが、シリカによって補強されたシリカ配合ゴム材１１からなる１層構造の場合を例示している。
【００２０】
このように、トレッドゴム２Ｇは、シリカが配合されることによって、ウエットグリップ性能を高め、かつドライ路面での転がり抵抗を低減している。なお前記トレッドゴム２Ｇとしては、シリカ配合ゴム材１１の半径方向内側に、例えば正接損失を減じた低発熱性のゴム材からなるベース層を形成した２層構造とすることもできる。
【００２１】
前記シリカ配合ゴム材１１は、例えばゴム基材１００重量部に対して、シリカを３０〜１００重量部、好ましくは４０〜７０重量部、さらに好ましくは４０〜６０重量部配合するのが好ましい。これによって、前記転がり抵抗の低減とウエットグリップ性能の向上とをより高いレベルで両立している。
【００２２】
ここで、前記ゴム基材としては、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンの重合体であるブタジエンゴム（ＢＲ）、いわゆる乳化重合のスチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合のスチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）、イソプレンの重合体である合成ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンとアクリロニトリルとの共重合体であるニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンの重合体であるクロロプレンゴム（ＣＲ）などを挙げることができ、これらの１種又は２種以上をブレンドしたゴムを用いることが好ましい。
【００２３】
また配合するシリカとしては、特に限定はされないが、窒素吸着比表面積（ＢＥＴ）が１５０〜２５０ｍ2 ／ｇの範囲、かつフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸油量が１８０ｍｌ／１００ｇ以上のコロイダル特性を示すものが、ゴムへの補強効果及びゴム加工性等の点で好ましい。なおシランカップリング剤としては、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、α−メルカプトプロピルトリメトキシシランが好適である。
【００２４】
なお前記シリカ配合ゴム材１１にも他の物性、すなわちゴム弾性や、ゴム硬度、低発熱性等を付与するために、カーボン（カーボンブラック）を補助的に配合しても良い。このとき、シリカ配合ゴム材１１に添加するカーボンの配合量は、前記ゴム基材１００重量部に対して１５重量部以下、さらに好ましくは１０重量以下、さらに好ましくは０〜５重量部とするのが望ましい。前記カーボンの配合量が１５重量部を超えると、シリカによる転がり抵抗の優れた低減効果等が減少し、またゴムが硬くなる傾向にあるなどトレッドゴム２Ｇとして満足のゆくゴム物性が得られ難い。又前記シリカの配合量が１００重量部を超えると、前記他のゴム物性を得るためのカーボンの配合が困難となるため好ましくない。
【００２５】
そして本実施形態の空気入りタイヤ１では、前記トレッドゴム２Ｇにシリカ配合ゴム材１１を用いたことによるタイヤの電気抵抗値の増加を抑え、路面への放電を円滑に行うために、図２に示す如く、トレッド部２に、このトレッド部２をタイヤ軸方向に横切ってのびるとともに前記ベルト構造体Ｂからトレッド面まで立ち上がる薄いカーボン層２０を形成している。
【００２６】
しかも、このカーボン層２０は、生タイヤを形成する際のトレッドリング形成工程において、トレッドゴム２Ｇに塗布されるカーボン溶液２１によって形成されることに大きな特徴を有している。
【００２７】
詳しくは、空気入りタイヤでは、生タイヤを形成する際、図３（Ａ）に略示する如く、円筒状に巻回したカーカスプライ６Ａを、ビードコア５、５間において膨出せしめ、その膨出するカーカスプライ６Ａの中央部分に、ベルト構造体Ｂとトレッドゴム２Ｇとを含むトレッドリング２Ｒを貼着している。又このトレッドリング２Ｒは、図３（Ｂ）に示すように、円筒状のドラムＤ上で、ベルト構造体Ｂ（図３（Ｂ）では省略している）を介して、帯状のトレッドゴム２Ｇを巻回し、その巻回の始端部Ｅ１と終端部Ｅ２とを接合面ＥＳで互いに貼合わすトレッドリング形成工程によって形成されている。
【００２８】
そして本実施形態では、この貼合わせに先駆け、図４に示すように、前記帯状のトレッドゴム２Ｇの前記始端部Ｅ１又は終端部Ｅ２の少なくとも一方の接合面ＥＳに、カーボン溶液２１を塗布し、その後、貼り合わせることにより、前記接合面ＥＳ、ＥＳの間に前記カーボン層２０を形成しているのである。
【００２９】
このカーボン溶液２１の塗布は、好ましくは、双方の接合面ＥＳに行うのが良く、特に一方の端部（例えば始端部Ｅ１）では接合面ＥＳを越えて上面の一部まで、また他方の端部（例えば終端部Ｅ２）では接合面ＥＳを越えて下面の一部まで、夫々はみ出して塗布するのが、確実な導電性を得るために好ましい。このとき、接合面ＥＳからのはみ出し長さＬは、５〜８０ｍｍ程度が接合性と導電性の観点から好ましい。
【００３０】
次に、前記カーボン溶液２１は、溶媒（基材）に、カーボンを溶解又は分散したものであり、このカーボンは、カーボン溶液２１の全重量に対して３〜３０重量％の比率で含有している。
【００３１】
ここで、前記溶媒として、水、アルコール、又は有機溶媒を使用することができる。なお溶媒が水或いはアルコールの場合には、塗布したカーボン溶液２１をいったん乾燥せしめ、しかる後、始端部Ｅ１と終端部Ｅ２との貼り合わせを行う。
【００３２】
又前記カーボン溶液２１は、ゴム粒子を含むことがなく、２５℃での粘度を７５センチポアズ（ｃｐ）以下とした低粘度溶液として形成される。
【００３３】
このような、カーボン溶液２１によって形成されるカーボン層２０では、カーボンの純度が高いため、電気抵抗は非常に低く、例えば、断面積１ｍｍ2 当たりの電気抵抗を１０8 Ω・ｃｍ以下に抑えることができる。従って、カーボン層２０の加硫後における厚さＴを１〜８０μｍ（０．００１mm〜０．０８mm）の範囲まで減じた場合にも、優れた導電性を発揮することができる。
【００３４】
又カーボン層２０は、タイヤ軸方向にのびるため、偏摩耗が生じた場合にも、見映えの低下は少なく、しかもタイヤ一回転毎の瞬間的な接地となるため、タイヤの走行性能への影響を抑制できる。特に、厚さＴを前記範囲まで減じうるため、偏摩耗や走行性能への悪影響を一層排除することが可能となる。
【００３５】
前記カーボン溶液２１では、接着性を改善するために、例えば熱可塑性フェノール樹脂（住友デュレズ製；スミライトレジンＰＲ−１９９００）等である接着付与材を０．１〜１．５重量％（カーボン溶液２１の全重量に対し）添加することができる。
【００３６】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００３７】
【実施例】
図１、２に示す基本構造を有する空気入りタイヤ（サイズ：１９５／６０Ｒ１４）を、表１の仕様で試作するとともに、試供タイヤの電気抵抗を測定し、その結果を表１に記載した。
【００３８】
（１）タイヤの電気抵抗；
図５に示すように、台板３０に対して絶縁状態で取付く鋼板３１上に、タイヤ１を荷重負荷状態で垂直に接地させ、リムＪ（６×１４”）と鋼板３１との間の電気抵抗を、印可電圧１０００Ｖ、気温２５℃、湿度５０％、内圧２００ｋｐａ、縦荷重３５０kgf の条件で測定した。
【００３９】
【表１】
0004673486.tif 000002
【００４０】
実施例の空気入りタイヤは、カーボン溶液の塗布により、カーボンの純度が高い層を形成しているため、このカーボン層の厚さＴが０．００２ｍｍと非常に薄い場合にも、タイヤの電気抵抗を充分に減じることができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、導電性のカーボン層をタイヤ周方向にのびることなく簡易に形成でき、偏摩耗による見映えや走行性能の低下を抑制しうるとともに、ゴム押出機のヘッドをそのまま使用でき、装置コストや設備コストの上昇をも防止しうる。
【００４２】
又カーボン層は、カーボンの純度が高いため、タイヤの電気抵抗を充分に低く維持しながら、その層厚さを大巾に減じることができ、偏摩耗自体の抑制、及び走行性能の低下をさらに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のタイヤの断面図である。
【図２】トレッド部のタイヤ赤道に沿う周方向断面図である。
【図３】（Ａ）は、生タイヤのシェーピング工程を示す略図、（Ｂ）はトレッドリング形成工程を示す線図である。
【図４】トレッドゴムへのカーボン溶液の塗布を示す断面図である。
【図５】タイヤの電気抵抗の測定方法を説明する線図である。
【図６】従来技術を説明するタイヤの断面図である。
【符号の説明】
２Ｇ    トレッドゴム
２Ｒ    トレッドリング
２０    カーボン層
２１    カーボン溶液
Ｅ１    始端部
Ｅ２    終端部
ＥＳ    接合面
【図１】
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【図２】
0004673486.tif 000004
【図３】
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【図４】
0004673486.tif 000006
【図５】
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【図６】
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