(57)【要約】【課題】  不良導電性ゴムでキャップトレッドを形成するとき、偏摩耗を抑制するようにしながらトレッドのアース性（放電性）を向上するようにした空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  トレッド１を不良導電性ゴムのキャップトレッド７と導電性ゴムのアンダートレッド８から構成し、該アンダートレッド８の一部をキャップトレッド７の表面に露出させた空気入りタイヤである。アンダートレッド８を導電性ゴムのストリップ９をタイヤ周方向に螺旋状に巻きつけて形成した後、該アンダートレッド８の上にキャップトレッド７を短冊状の不良導電性ゴムを巻き付け両端部をスプライスさせて形成するとき、該両端部の間にストリップ９の端部９ｅを挟みキャップトレッド７の表面に露出させるようにする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッドを不良導電性ゴムからなるキャップトレッドと導電性ゴムからなるアンダートレッドから構成し、該アンダートレッドの一部を前記キャップトレッドの表面側に露出させるようにした空気入りタイヤにおいて、前記アンダートレッドを導電性ゴムのストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻きつけて形成し、該アンダートレッドの上に前記キャップトレッドを短冊状の不良導電性ゴムを巻き付けて両端部をスプライスするように形成し、かつ前記ストリップゴムの端部を前記両端部の間を経由して前記キャップトレッドの表面に露出させた空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記不良導電性ゴムがシリカ配合系ゴムである請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記ストリップの端部が前記キャップトレッド表面から露出する長さが０．５〜４０ｍｍである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
トレッドを不良導電性ゴムからなるキャップトレッドと導電性ゴムからなるアンダートレッドから構成し、該アンダートレッドの一部を前記キャップトレッドの表面側に露出させるようにした空気入りタイヤの製造方法において、前記アンダートレッドを導電性ゴムのストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻きつけて形成した後、該アンダートレッドの上に前記キャップトレッドを短冊状の不良導電性ゴムを巻き付け両端部をスプライスさせて形成するとき、該両端部の間に前記ストリップの端部を挟み前記キャップトレッドの表面に露出させるようにする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記不良導電性ゴムがシリカ配合系ゴムである請求項４に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項６】
前記ストリップの端部が前記キャップトレッド表面から露出する長さを０．５〜４０ｍｍにする請求項４又は５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】
本発明は空気入りタイヤ及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、シリカ配合系ゴム等の不良導電性ゴムからなるキャップトレッドを有する空気入りタイヤにおいて、偏摩耗を抑制しつつトレッドのアース性を良好にした空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空気入りタイヤの低燃費化対策の一環として、トレッドゴムに対するカーボンブラック配合量を減らし、シリカを高配合するようにしたものが注目されている。このようにトレッドにシリカ配合系ゴムを使用することにより、空気入りタイヤを低燃費化すると共に、湿潤路面での制動性も向上することができることが明らかにされている。
【０００３】
しかし、シリカ配合系ゴムは電気抵抗が大きくて不良導電性であるため、これをトレッドに使用すると車体の静電気がアース放電されずに蓄積され、その蓄積された静電気がカーラジオに雑音を発生させたり、電装機器を誤動作させたりするなどの問題がある。
【０００４】
上記問題の対策として、トレッドをシリカ配合系ゴムのキャップトレッドと導電性ゴムのアンダートレッドの積層構造にし、この積層構造のトレッドを押出機で押出成形するとき、アンダートレッドゴムの一部をキャップトレッドゴムに薄板状に割り込むよう貫通させたもの（特許文献１参照）とか、或いは、短冊状のトレッドゴムをタイヤ周方向に巻き付けて両端部をスプライスするとき、その両端部に導電性のカーボン溶液やセメントを塗布するようにしたもの（特許文献２参照）などが提案されている。
【０００５】
しかし、前者の提案では、アンダートレッドゴムの一部をキャップトレッドゴム内に割り込ませるため押出機のヘッド機構が複雑化するという問題のほかに、トレッド表面のタイヤ周方向に細幅に露出したアンダートレッドゴムがキャップトレッドゴムよりも早く摩耗するため偏摩耗が発生するという問題がある。また、後者の提案では、カーボン溶液やセメント等を塗布したのち、これを乾燥させる付加的工程が必要になり、またカーボン溶液やセメント等では強固な接着が難しいため剥離を起こしやすいという問題がある。
【特許文献１】特開平９−７１１１２号公報
【特許文献２】特開２００２−２２５１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、シリカ配合系ゴム等の不良導電性ゴムでキャップトレッドを形成した空気入りタイヤにおいて、偏摩耗を抑制するようにしながらトレッドのアース性（放電性）を向上するようにした空気入りタイヤ及びそ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】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、トレッドを不良導電性ゴムからなるキャップトレッドと導電性ゴムからなるアンダートレッドから構成し、該アンダートレッドの一部を前記キャップトレッドの表面側に露出させるようにした空気入りタイヤにおいて、前記アンダートレッドを導電性ゴムのストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻きつけて形成し、該アンダートレッドの上に前記キャップトレッドを短冊状の不良導電性ゴムを巻き付けて両端部をスプライスするように形成し、かつ前記ストリップゴムの端部を前記両端部の間を経由して前記キャップトレッドの表面に露出させたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、トレッドを不良導電性ゴムからなるキャップトレッドと導電性ゴムからなるアンダートレッドから構成し、該アンダートレッドの一部を前記キャップトレッドの表面側に露出させるようにした空気入りタイヤの製造方法において、前記アンダートレッドを導電性ゴムのストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻きつけて形成した後、該アンダートレッドの上に前記キャップトレッドを短冊状の不良導電性ゴムを巻き付け両端部をスプライスさせて形成するとき、該両端部の間に前記ストリップの端部を挟み前記キャップトレッドの表面に露出させるようにすることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明において、不良導電性ゴムにはシリカ配合系ゴムが好ましく使用され、またストリップ端部のキャップトレッド表面からの露出長さとしては、好ましくは、０．５〜４０ｍｍの範囲にするのがよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、導電性ゴムからなるストリップを螺旋状に巻きつけてアンダートレッドを形成し、その上に短冊状の不良導電性ゴムを巻き付けてキャップトレッドを形成するとき、その短冊状の不良導電性ゴムの両端部の間にストリップの端部を挟んでキャップトレッドの表面に露出させるようにしたので、ストリップ端部から静電気をアースさせることができ、またそのストリップは端面の一部をキャップトレッドの表面に露出するだけであるので、偏摩耗を発生することはない。
【００１１】
また、キャップトレッドとアンダートレッドとは個別に巻き付けられるため、押出機のヘッド機構は従来構造のままでよいので複雑化することはなく、またカーボン溶液やセメント等を塗布したり、乾燥したりする工程も不要であるので追加設備も必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の空気入りタイヤは、トレッドが不良導電性ゴムからなるキャップトレッドと導電性ゴムからなるアンダートレッドとから構成されている。ここで、不良導電性ゴムとは、加硫硬化後の電気抵抗値が１０7 Ωｃｍ以上であることを意味し、また導電性ゴムとは、加硫硬化後の電気抵抗値が１０7 Ωｃｍ未満であることを意味する。
【００１３】
一般に、加硫前のグリーンタイヤ（未加硫タイヤ）は、カーカス層などタイヤ骨格部分をなす台タイヤ部分と、スチールコード等からなるベルト層等を含むトレッド部分とをそれぞれ別工程で成形した後、前者の台タイヤ部分の外周に後者のトレッド部分を接合して成形される。台タイヤ部分は、カーカス層の両端部をそれぞれ左右のビードコアの周囲に内側から外側へ折り返すように係止させ、その折り返された両端部の外側にそれぞれサイドウォールゴムを積層して成形される。また、トレッド部分は、環状に形成されたベルト層の外周に、アンダートレッドとキャップトレッドとを積層して成形される。
【００１４】
本発明において、導電性ゴムからなるアンダートレッドは、その成形材料が、細幅の未加硫ゴムからなるストリップとして押出成形されたものが使用される。このストリップを、予め成形ドラム上に巻き付けられたベルト層の上に周方向に螺旋状に連続的に巻き付けて層状のアンダートレッドに成形する。
【００１５】
ストリップを螺旋状に巻き付ける巻付け方としては、次に周回するストリップの側縁を巻付け済みのストリップの側縁に突き合わせるものでも、或いは僅かにオーバラップさせながら巻き付けるものでもよい。また、２本のストリップを使用し、その１本を成形ドラムの一端から巻付け開始するのに対して、他方の１本を成形ドラムの他端部から巻付け開始し、互いに中央側にトラバースさせるように同時巻き付けをしてもよく、或いは他方の１本の巻付け開始位置を成形ドラムの中央部にして、２本を平行にトラバースして同時巻き付けしてもよい。巻き付け層数は１層のみに限らず、２層以上であってもよい。
【００１６】
ストリップの大きさは、好ましくは幅が１０〜５０ｍｍ、厚さが０．５〜２．０ｍｍ程度であるものがよい。また、巻き付け後に形成されたアンダートレッド層の合計厚さは、０．５〜４．０ｍｍ程度にすることが好ましい。
【００１７】
上記のようにストリップを螺旋状に巻き付けてアンダートレッドを形成するとき、ストリップの終端部は完全に巻き付けずに、浮かせた状態にする。この状態で、短冊状に成形された未加硫ゴムをアンダートレッド層の上にキャップトレッドとして巻き付けるが、このとき短冊状未加硫ゴムの巻付け開始端部の端面に、上記の浮かせたストリップ端部を、巻付け開始端部より僅かに表面側に突出させるように貼り付ける。しかる後、短冊状未加硫ゴムをアンダートレッドの上に１周にわたり巻き付け、その巻付け終端部を巻付け開始端部にスプライスさせる。このようにして短冊状未加硫ゴムを巻き付けて形成されたキャップトレッドの表面には、上記導電性ストリップの端部が露出した状態になる。
【００１８】
このようにして成形された未加硫タイヤを加硫して成形された製品タイヤは、タイヤ転動時に１回転毎にストリップの端部が接地し、車両に蓄積された静電気を路面に放電する。ストリップ端部がキャップトレッド表面から露出する長さとしては、０．５〜４０ｍｍが好ましく、さらに好ましくは１５ｍｍ以下、特に好ましくは１０ｍｍ以下にするのがよい。ストリップ端部の露出長さが４０ｍｍよりも長いと、そのストリップの露出部に偏摩耗を発生する可能性がある。また、０．５ｍｍよりも短いと、静電気のアース効果が低減する。
【００１９】
本発明において、キャップトレッドの不良導電性ゴムにはシリカ配合系ゴムが好ましく使用される。シリカ配合系ゴムとは、シリカを多量に配合したゴム組成物であり、具体的には、ゴム材料１００重量部に対して、シリカ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重量部を配合したものがよい。このようにシリカを高配合したことにより、優れた低燃費性とウェット制動性を得ることができる。
【００２０】
シリカ配合系ゴムのゴム材料としては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）およびクロロプレンゴム（ＣＲ）等が挙げられ、これらを１種、または２種以上を併用して用いることができる。
【００２１】
また、シリカ配合系ゴムのシリカは、ゴム材料への補強効果およびゴム加工性等の点から、窒素吸着比表面積（Ｎ2 ＳＡ）が１５０〜２５０ｍ2 ／ｇで、ジブチルフタル酸（ＤＢＰ）吸油量が１８０ｍｌ／１００ｇ以上のコロイダル特性を示すものが好ましく用いられる。また、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）テトラスルフィドやα−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が好ましく用いられる。
【００２２】
また、シリカ配合系ゴムには、ゴム弾性、ゴム硬度および低発熱性等を付与するため、本発明の効果を妨げない範囲で、カーボンブラックを補助的に配合することができる。カーボンブラックの配合割合は、ゴム材料１００重量部に対して、１５重量部を超えないようにすることが望ましい。配合割合が多くなると、シリカ配合による低燃費性等が減少して本来機能が得られ難くなる。
【００２３】
一方、アンダートレッドに使用する導電性ゴムは、ゴム材料には上記シリカ配合系ゴムに使用したのと同様のものが使用される。また、導電性付与剤および補強剤として、カーボンブラックが配合される。カーボンブラックの配合量は、そのカーボンブラックの種類によって異なるが、通常はゴム材料１００重量部に対して４０〜１００重量部が好ましい。カーボンブラックの配合量が少なすぎると補強効果が不十分になり、逆に多すぎると加硫後に硬くなりすぎて割れが発生したり、耐摩耗性が低下したりすることがある。
【００２４】
以下、本発明を図に示す実施形態により具体的に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の空気入りタイヤを例示する半断面図である。
【００２６】
図１に示す空気入りタイヤにおいて、１はトレッド、２はサイドウォール部、３はビード部、４はカーカス、５はベルト層である。カーカス４は、トレッド部１における外周に、２層のベルト層５を巻回するように配置し、またビード部３において、ビードコア６の回りにタイヤ内側から外側へ折り返すようにようにしている。
【００２７】
トレッド１は、外層側のキャップトレッド７と内層側のアンダートレッド８の積層体として構成されている。キャップトレッド７は、不良導電性のシリカ配合系ゴムからなる。また、アンダートレッド３は、導電性ゴムからなるストリップ９がタイヤ周方向に螺旋状に複数回にわたり巻き付けられることにより形成されている。このようにアンダートレッド３を形成したストリップ９の端部９ｅは、キャップトレッド両端部のスプライス部（詳細は後述）を介してキャップトレッド７の表面側に露出している。
【００２８】
図２及び図３は、上記空気入りタイヤの未加硫タイヤにおけるトレッド部を成形する工程について示す説明図である。
【００２９】
図２及び図３において、成形ドラム１０には、まず、スチールコード等の高弾性率の補強コードからなるベルト層５が巻き付けられる（図３）。このベルト層５は少なくとも２層から構成され、層間で補強コードが互いに交差するように積層されている。
【００３０】
次いで、成形ドラム１０を回転させながら、上記ベルト層５の外側に導電性ゴムからなるストリップ９を周方向に螺旋状に巻き付け、ベルト層５の全幅を渡って覆うアンダートレッド８を形成する。このようにストリップ９を巻き付けるとき、最後の終端部はアンダートレッド８の表面から浮かせた状態にする。
【００３１】
次いで、アンダートレッド８の上に短冊状の不良導電性の未加硫ゴムをキャップトレッド７として巻き付けるが、このとき短冊状未加硫ゴムの巻付け開始端の端面に、上記浮かせたストリップ９の端部９ｅを貼りつけると共に、キャップトレッド７の上面より上方に突出した状態にする（図２）。次いで、短冊状未加硫ゴムをアンダートレッド８の上に全幅を覆うように１周にわたり巻き付け、巻付け終端部を最初の巻付け開始端部にスプライスすると、そのスプライス部７ｓからストリップ端部９ｅが表面に突出したトレッド部が成形される（図３）。
【００３２】
このようにして成形されたトレッド部は、次いで予め別工程で成形されたカーカス層などからなる台タイヤの外周に接合することにより未加硫タイヤに成形し、これを金型に入れて加硫すると、キャップトレッド７の表面にストリップ端部９ｅが露出した空気入りタイヤを得ることができる。
【００３３】
本発明で得られた空気入りタイヤは、上記構造によって、タイヤ転動時に１回転につきストリップ端部９ｅが少なくとも１回路面と接触することにより、車体の静電気を路面に逃がし、車体に蓄積することを防止することができる。
【００３４】
また、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、特別の押出機を使用したり、また新たな設備の追加を必要とせず、容易に製造することができるので、実用性が高く産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の空気入りタイヤを例示する半断面図である。
【図２】本発明の空気入りタイヤのトレッド部の成形工程を示す説明図である。
【図３】図２におけるトレッドの成形部を、成形ドラムの軸方向に直交する断面で示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  トレッド
４  カーカス層
５  ベルト層
７  キャップトレッド
７ｓ  スプライス部
８  アンダートレッド
９  ストリップ
９ｅ  （ストリップの）端部
１０  成形ドラム  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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