(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形ドラム上に被覆した円筒状の熱可塑性樹脂フィルムの上に厚さ０．５ｍｍ以上の未加硫のゴムシート材を巻き付け、その両端部をオーバーラップさせて段差状にスプライスする空気入りタイヤの製造方法において、
前記ゴムシート材のスプライス部の段差部と前記熱可塑性樹脂フィルムとの間に、前記ゴムシート材よりも薄い補助ゴムシートを介在させてスプライスを行う空気入りタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記補助ゴムシートの厚さが０．４ｍｍ未満である請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
成形ドラム上に被覆した円筒状の熱可塑性樹脂フィルムの上に厚さ０．５ｍｍ以上の未加硫のゴムシート材を巻き付け、その両端をオーバーラップさせて段差状にスプライスする空気入りタイヤの製造方法において、
前記ゴムシート材の両端部のうち少なくとも前記熱可塑性樹脂フィルムと接する側の端部の端面を斜めの傾斜面に形成してスプライスを行い、前記ゴムシート材の厚み方向に対する前記傾斜面の平均傾斜角度θを、５°以上８９°以下の範囲内で、かつ下記式を満たす範囲にする空気入りタイヤの製造方法。
θ（°） ≧ ５０ｔ−２５
但し、ｔ：前記ゴムシート材の厚み（ｍｍ）
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂フィルムと接する側の前記ゴムシート材端部の端面に断面楔状のゴムストリップ片を突き合わせて前記斜めの傾斜面を形成する請求項３に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記ゴムシート材を巻き付けた後、そのスプライス部にステッチャー掛けを行う請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項６】
前記ゴムシート材がタイゴムシート又はカーカス材である請求項１〜５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、空気入りタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、円筒状の熱可塑性樹脂フィルムを空気透過防止層に使用する場合の加硫成形時に発生しやすいブリスター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】
チューブレスの空気入りタイヤには、そのタイヤ内面に空気透過防止層が一体にライニングされ、その材料として非透過性に優れたブチル系ゴムが使用されている。しかし、ブチル系ゴムは比重が大きく重いため、近年特に要請の高くなっている空気入りタイヤの軽量化の障害になっていた。この対策として、特許文献１は、ブチル系ゴムの代わりに比重が小さい熱可塑性樹脂フィルムを空気透過防止層に使用することを提案し、タイヤの一層の軽量化を可能にしている。
【０００３】
しかし、熱可塑性樹脂フィルムを空気透過防止層に使用すると、加硫工程でタイヤ内面にブリスターを発生しやすいという問題がある。加硫前のグリーンタイヤを成形するときは、図２に示すように、成形ドラム２０上に円筒状の熱可塑性樹脂フィルム６を被覆し、さらにその上にタイゴムなどの未加硫のゴムシート材７を介してカーカス材を積層する。そのゴムシート材７は、熱可塑性樹脂フィルム６の上に１周にわたり巻きつけた後、その両端部をオーバーラップさせてスプライスするので、段差状のスプライス部１１が形成される。このスプライス部１１の段差と熱可塑性樹脂フィルム６との間には、図７（Ａ）に示すように、断面三角形のエア溜り１０が発生する。この状態で、その上にベルト層やトレッドゴム等の他のタイヤ部材を積層してグリーンタイヤを成形し、それを加硫成形すると、図７（Ｂ）に示すように、エア溜り１０に閉じ込められたエアが膨張することにより熱可塑性樹脂フィルム６の表面の一部が盛り上がる、いわゆるブリスター１３を発生する。ブリスター１３は、タイヤ内面の外観を著しく損なうだけでなく、使用中に熱可塑性樹脂フィルムの破れを生ずる原因となることが多い。
【０００４】
上記のようにブリスターは加硫成形中にエア溜りが膨張することにより生ずるので、その発生はエア溜りが大きい場合に顕著に現れ、小さい場合には発生しない。
【０００５】
すなわち、ゴムシート材７の厚さが０．５ｍｍ以上となって、スプライス部の段差が大きくなるほどブリスターが発生しやすくなる。
【０００６】
一方、ブチル系ゴム等のゴム材はエアを吸収する性質があるので、上記のように空気透過防止層に使用することでエア溜りが形成されたとしても、加硫中にゴム中に吸収されるためブリスターが発生することはなかった。したがって、ブリスターは、熱可塑性樹脂フィルムを空気透過防止層に使用する場合に発生する固有の問題である。
【特許文献１】特開平８−２５８５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、空気透過防止層として円筒状の熱可塑性樹脂フィルムを使用し、その外側に積層するゴムシート材として厚さ０．５ｍｍ以上のものを使用する場合でも、加硫成形時にブリスターの発生しない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ための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、成形ドラム上に被覆した円筒状の熱可塑性樹脂フィルムの上に厚さ０．５ｍｍ以上の未加硫のゴムシート材を巻き付け、その両端部をオーバーラップさせて段差状にスプライスする空気入りタイヤの製造方法において、前記ゴムシート材のスプライス部の段差部と前記熱可塑性樹脂フィルムとの間に、前記ゴムシート材よりも薄い補助ゴムシートを介在させてスプライスを行うことを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成する他の本発明の空気入りタイヤの製造方法は、成形ドラム上に被覆した円筒状の熱可塑性樹脂フィルムの上に厚さ０．５ｍｍ以上の未加硫のゴムシート材を巻き付け、その両端をオーバーラップさせて段差状にスプライスする空気入りタイヤの製造方法において、前記ゴムシート材の両端部のうち少なくとも前記熱可塑性樹脂フィルムと接する側の端部の端面を斜めの傾斜面に形成してスプライスを行い、前記ゴムシート材の厚み方向に対する前記傾斜面の平均傾斜角度θを、５°以上８９°以下の範囲内で、かつ下記式を満たす範囲にすることを特徴とする。
θ（°） ≧ ５０ｔ−２５
但し、ｔ：前記ゴムシート材の厚み（ｍｍ）
【発明の効果】
【００１０】
上述した前者の本発明によれば、ゴムシート材の段差部と熱可塑性樹脂フィルムとの間にゴムシート材よりも薄い補助ゴムシートを介在させたことにより、段差部に形成されたエア溜りの全周囲をゴム材で覆った状態にするため、加硫中におけるエアの吸収量を全体的に増量し、ゴムシート材の厚さが０．５ｍｍ以上であってもブリスターの発生を抑制することができる。
【００１１】
また、後者の本発明によれば、熱可塑性樹脂フィルムと接する側のゴムシート材端部の端面を斜めの傾斜面に形成し、かつその傾斜面の角度とゴムシート材の厚みが特定の関係を満たすようにし、オーバーラップする側のゴムシート材端部とこの傾斜面との間に形成されるエア溜りの容積を可及的に小さくするため、ゴムシート材の厚さが０．５ｍｍ以上であっても、同様にブリスターの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明により製造する空気入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線方向の半断面である。
【００１３】
図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。ビード部３に埋設された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。トレッド部１においては、カーカス層５の外側に、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。空気入りタイヤの最内側には、空気透過防止層として円筒状の熱可塑性樹脂フィルム６が内貼りされ、熱可塑性樹脂フィルム６とカーカス層５の間に、厚さ０．５ｍｍ以上のタイゴムシート材７が接着層として配置されている。
【００１４】
上述した構成の空気入りタイヤの製造方法においては、加硫前のグリーンタイヤを成形する際、最内層の熱可塑性樹脂フィルム６とその外周のゴムシート材７（タイゴムシート）を、図２に示すように、成形ドラム２０上において、次のように積層する。
【００１５】
先ず、図２（Ａ）のように成形ドラム２０上に円筒状の熱可塑性樹脂フィルム６を被覆し、次いで、図２（Ｂ）のように熱可塑性樹脂フィルム６の上に厚さ０．５ｍｍ以上の未加硫のタイゴムシート材７を、成形ドラム２０の幅よりも広い幅で、タイヤ一周にわたり巻きつけた後、その両端部をオーバーラップさせてスプライスするので段差状のスプライス部１１が形成される。さらに、このタイゴムシート材７の外周に１周にわたりカーカス層５を巻きつけた後、筒状のカーカス層５の両端部に、左右一対のビードコア４を嵌め込み、それぞれビードコア４を包み込むようにカーカス層５の両端部が折り返され、その上にサイドゴムが積層されて一次グリーンタイヤが成形される。一次グリーンタイヤは、二次成形ドラムに移し換えられ、そこでベルト層８やトレッドゴムが積層されて二次グリーンタイヤが成形され、それが金型に挿入されて加硫される。
【００１６】
背景技術の項で説明したように、従来の製造方法では、図７（Ａ）のように熱可塑性樹脂フィルム６の上にゴムシート材７を巻き付けたとき、その段差部にエア溜り１０が形成されるため、これが加硫工程において膨張成長することにより、図７（Ｂ）のようにブリスター１３を形成していた。
【００１７】
しかるに、本発明の製造方法は、このスプライス部１１におけるエア溜り１０を図３〜５のように処理することによりブリスターの発生を抑制する。
【００１８】
図３の処理方法は、本発明の第１番目の発明に相当し、成形ドラム２０上に円筒状の熱可塑性樹脂フィルム６を被覆し、スプライス部１１が形成される位置に、予め薄い補助ゴムシート１２を巻き付ける。次いで、薄い補助ゴムシート１２を巻き付けた箇所にスプライス部１１が位置するように厚さ０．５ｍｍ以上の未加硫のゴムシート材７を巻き付ける。こうすることにより、ゴムシート材７のスプライス部１１の段差部に形成されたエア溜り１０の熱可塑性樹脂フィルム６側が薄い補助ゴムシート１２に覆われるようにグリーンタイヤが成形される。
【００１９】
したがって、上記のように成形したグリーンタイヤを、加硫成形すると、薄い補助ゴムシート１２とゴムシート材７のスプライス部の段差部分に取り囲まれたエア溜り１０は、ゴムシート材７及び薄い補助ゴムシート１２が、吸収して図３（Ｂ）に示すように消失し、ブリスターが発生しない。なお、スプライス部１１の反対側の段差とカーカス層５との間にもエア溜り１０’が発生するが、カーカス層５のコードゴム及びゴムシート材７が、エア溜り１０’に閉じ込められたエアを吸収するため、図３（Ｂ）に示すようにカーカス層５側のエア溜り１０’も消失する。
【００２０】
本発明の製造方法で使用する薄い補助ゴムシート１２の厚さは、薄いことが好ましく、熱可塑性樹脂フィルム６の厚さと同等以下の厚さであることがより好ましい。具体的には、補助ゴムシート１２の厚さが、０．４ｍｍ未満であると好ましく、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ未満がさらに好ましい。薄い補助ゴムシート１２の厚さを上記の範囲内とすることにより、閉じ込められたエアを十分に吸収すると共に段差部の過大化を抑制することができる。
【００２１】
図４は、本発明の第２番目の発明に相当する実施態様を示す。
図４において、成形ドラム２０上に被覆した円筒状の熱可塑性樹脂フィルム６の上に厚さ０．５ｍｍ以上の未加硫のゴムシート材７を巻き付け、その両端をオーバーラップさせて段差状にスプライスするとき、図４（Ａ）に示すように、予め熱可塑性樹脂フィルム６と接する側のゴムシート材７の端部の端面を斜めの傾斜面に形成しておく。この傾斜面を覆うように、他方のゴムシート材７の端部がオーバーラップさせてスプライスする。
【００２２】
未加硫のゴムシート材７の端部のうち少なくとも熱可塑性樹脂フィルム６と接する側の端部の端面を斜めの傾斜面としておくことにより、他方のゴムシート材７の端面をオーバーラップさせたとき、その段差部に形成されるエア溜り１０の容積を可及的に極小化することができる。したがって、段差部のゴム材だけでも加硫成形時にエア溜りを吸収し、図４（Ｂ）に示すように、エア溜り１０が消失させて、ブリスターが発生しない。
【００２３】
２番目の発明において、上記のようにブリスターの発生を抑制するためには、ゴムシート材の端部の端面の傾斜面のゴムシート材の厚み方向に対する平均傾斜角度θを、５°以上８９°以下の範囲で、かつゴムシート材の厚さｔ（ｍｍ）との関係で、下記式を満たすようにする必要がある。
θ（°） ≧ ５０ｔ−２５
【００２４】
ただし、平均傾斜角度θ°とは、傾斜面が平面であると否とに拘らず、その傾斜面の上端と下端を結ぶ平面がゴムシート材の厚さ方向となす角度のことをいう。
【００２５】
平均傾斜角度θを上記設定の範囲内とすることにより、エア溜りの大きさを加硫成形において消失可能な容積に縮小することができ、さらにスプライス作業を容易にすることができる。
【００２６】
平均傾斜角度θとゴムシート材の厚さｔの関係式は、図６に示す平均傾斜角度θとゴムシート材の厚さｔとの関係グラフから得たものである。
【００２７】
図６は、ゴムシート材の平均傾斜角度θと厚さｔを種々異ならせてブリスターの発生の有無を確認した実験結果を示す。これらの実験において、白抜きの丸印でプロットしたものはブリスターが発生せず、黒塗りの角印でプロットしたものはブリスターが発生した場合を示す。両プロット間の境界に、θ ＝ ５０ｔ−２５の直線が得られる。
【００２８】
この実施態様において、ゴムシート材７端部の端面の傾斜面は、端部を切断して形成してもよいし、以下の図５に示すように傾斜面をもつ断面楔状のゴムストリップ片を突き合わせるようにしてもよい。
【００２９】
図５の実施態様は、ゴムシート材７の端部のうち少なくとも熱可塑性樹脂フィルム６と接する側の端部の略直角の端面に、図５（Ａ）に示すように、断面楔状のゴムストリップ片９を突き合わせて斜めの傾斜面を形成したものである。この傾斜面を覆うように、他方のゴムシート材７の端部がオーバーラップするようにスプライスされる。
【００３０】
この実施態様においても、ゴムシート材の段差状スプライス部に形成されるエア溜りの容積を極小にできるので、加硫成形時にエアを吸収し、図５（Ｂ）に示すように、タイヤ内面にブリスターを発生させないようにすることができる。
【００３１】
本発明の製造方法において、第１番目及び第２番目のいずれの場合にも、成形ドラム上に被覆した円筒状の熱可塑性樹脂フィルムの上に、未加硫のゴムシート材を巻き付けた後、そのスプライス部にステッチャー掛けを行うことが好ましい。特にカーカス層をビードコアの廻りに折り返す前にステッチャー掛けを行うことが好ましい。ステッチャー掛けにより、未加硫のゴムシート材のスプライス部の段差に取り込まれた空気を外へ追い出し、エア溜りを小さくするため、ブリスターの抑制を一層効果的にすることができる。
【００３２】
本発明において、円筒状の熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂組成物を一般的な押出成形、例えばインフレーション成形によって単層又は複層の円筒状の熱可塑性樹脂フィルムとして製造したものが好ましい。
【００３３】
円筒状の熱可塑性樹脂フィルムを形成する樹脂としては、溶融成形可能なものであれば特に制限されない。例えば、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリニトリル系樹脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリビニル系樹脂などのような熱可塑性樹脂又はこれらを主成分として含む樹脂組成物からなることが好ましい。樹脂組成物としては、上記の熱可塑性樹脂をマトリックスとなし、任意のエラストマー成分をドメインとした熱可塑性樹脂組成物が好ましい。このようなエラストマーとしては、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー等が好ましい。
【００３４】
本発明において、未加硫のゴムシート材は、空気透過防止層に使用される熱可塑性樹脂フィルムに直接積層させるゴムシート材が対象である。したがって、未加硫のゴムシート材は、熱可塑性樹脂フィルムとカーカス層の間にタイゴムシートを介するときはタイゴムシート、タイゴムシートを使用しない場合はカーカス材である。
【００３５】
本発明の製造方法において、未加硫のゴムシート材を構成するゴム組成物は、従来からタイヤ材料に使用されているものであれば特に限定されない。例えば、ＮＲ，ＩＲ，ＢＲ，ＳＢＲ等のジエン系ゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、スチレン系エラストマー等にカーボンブラック、プロセスオイル、加硫剤等の配合剤を添加したゴム組成物とすることができる。なお、断面楔状のゴムストリップ片及び／又は薄い補助ゴムシートを構成するゴム組成物についても、ゴムシート材７を構成するゴム組成物と同じ範囲から適宜選択することができる。
【００３６】
以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、これにより本発明の範囲が制限を受けるものではない。
【実施例】
【００３７】
タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５、タイヤ構造を図１に示す構成とし、空気透過防止層に円筒状の熱可塑性樹脂フィルム（厚さ０．２ｍｍ）、タイゴムをゴムシート材とし、比較試験のために、ゴムシート材を３分割して３箇所のスプライス部を設けブリスターが発生しやすいようにしたグリーンタイヤを成形し、金型温度１７３℃、加硫時間１２分の条件で加硫成形することを共通条件とし、ゴムシート材のスプライス部の処理を変化させたときの、ブリスター発生の有無を目視評価した。
【００３８】
従来例
端面がほぼ直角（θ＝０°）で厚さ０．７ｍｍのゴムシート材を使用してグリーンタイヤを成形し加硫成形を行った。従来例の空気入りタイヤは、加硫成形後、熱可塑性樹脂フィルムの内面にブリスターの発生が確認された。
【００３９】
実施例１
従来例に対して、成形ドラム上の熱可塑性樹脂フィルムの上に厚さ０．３ｍｍの薄い補助ゴムシートを配置してから、その薄い補助ゴムシートの上にゴムシート材のスプライス部の段差が位置するように配置したことを除き従来例と同様にグリーンタイヤを成形し加硫成形を行った。実施例１の空気入りタイヤは、熱可塑性樹脂フィルムとゴムシート材のスプライス部の段差の間に薄い補助ゴムシートを介在させたので、加硫成形後、熱可塑性樹脂フィルムの内面にブリスター等の製造故障が発生しなかった。
【００４０】
実施例２〜５、比較例１及び２
従来例の空気入りタイヤに対して、ゴムシート材の厚さｔ及び断面楔状のゴムストリップ片の傾斜面又はゴムシート材の端部の端面の傾斜面の角度θを表１に示すように変化させてグリーンタイヤを成形し加硫成形を行った。得られた結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
0004419971.tif 000002
【００４２】
表１から、実施例２の空気入りタイヤは、熱可塑性樹脂フィルム上のゴムシート材の端面に断面楔状のゴムストリップ片（厚さ０．７ｍｍ、傾斜面の角度６０°）を突き合わせて斜めの傾斜面としたので、加硫成形後ブリスター等の製造故障が発生しなかった。
【００４３】
また、実施例３〜５の空気入りタイヤは、ゴムシート材の厚さが従来例よりも厚いにもかかわらず、熱可塑性樹脂フィルム上のゴムシート材の端部の端面を斜めの傾斜面としたので、加硫成形後ブリスター等の製造故障が発生しなかった。
【００４４】
一方、比較例１及び２は、ゴムシート材の端部の端面の傾斜面の角度θを、ゴムシート材の厚さｔとの関係が所定の関係を満たしていないので、タイヤ内面にブリスターの発生が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明で製造する空気入りタイヤの一例のタイヤ子午線方向の半断面である。
【図２】本発明の空気入りタイヤの製造方法におけるグリーンタイヤのドラム成形工程の一例を示す斜視説明図である。
【図３】（Ａ）は本発明の空気入りタイヤの製造方法におけるドラム成形工程で形成されるスプライス部のドラム軸方向断面図の部分拡大図、（Ｂ）は加硫成形後の部分拡大図である。
【図４】（Ａ）は本発明の空気入りタイヤの製造方法の他の実施態様におけるドラム成形工程で形成されるスプライス部のドラム軸方向断面図の部分拡大図、（Ｂ）は加硫成形後の部分拡大図である。
【図５】（Ａ）は本発明の空気入りタイヤの製造方法の更に他の実施態様におけるドラム成形工程で形成されるスプライス部のドラム軸方向断面図の部分拡大図、（Ｂ）は加硫成形後の部分拡大図である。
【図６】本発明の第２の方法における平均傾斜角度θとゴムシート材の厚さｔとの関係を示すグラフである。
【図７】従来の熱可塑性樹脂フィルムを使用した空気入りタイヤの製造方法におけるドラム成形工程で形成されるスプライス部のドラム軸方向の断面である。
【符号の説明】
【００４６】
１      トレッド部
２      サイドウォール部
３      ビード部
４      ビードコア
５      カーカス層
６      熱可塑性樹脂フィルム
７      ゴムシート材
８      ベルト層
９      断面楔状ゴムストリップ片
１０，１０’    エア溜り
１１    スプライス部
１２    補助ゴムシート
１３    ブリスター
２０    成形ドラム
【図１】
0004419971.tif 000003
【図２】
0004419971.tif 000004
【図３】
0004419971.tif 000005
【図４】
0004419971.tif 000006
【図５】
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【図６】
0004419971.tif 000008
【図７】
0004419971.tif 000009