(57)【要約】      （修正有）【課題】剛性中子を用いた製造方法において、高速耐久性能を向上させる空気入りタイヤの製造方法、及びそれによって形成された空気入りタイヤを提供する。【解決手段】剛性中子２０上にタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程を具え、生タイヤ形成工程は、バンドコード、又はバンドコードをトッピングゴムで被覆した小巾帯状のストリップからなるバンド形成部材１５を、剛性中子２０上で螺旋状に巻き付けることによりバンドプライ９Ａを形成するバンドプライ９Ａ形成ステップを含む。バンドプライ９Ａ形成ステップでは、バンド形成部材１５を、１００℃以上に加熱しながら０．５％以上伸張させた状態にて螺旋状に巻き付ける。【選択図】図４
2013082143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部をへて両側のビード部に至るカーカスプライからなるカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部の内部に配されるベルトプライからなるベルト層と、該ベルト層の半径方向外側に配されるバンドプライからなるバンド層とを具える空気入りタイヤの製造方法であって、
剛性中子の外表面に、未加硫のカーカスプライとベルトプライとバンドプライとを含むタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程、
及び前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程を具え、
かつ前記生タイヤ形成工程は、バンドコード、又はバンドコードをトッピングゴムで被覆した小巾帯状のストリップからなるバンド形成部材を、ベルトプライを介して剛性中子上で螺旋状に巻き付けることによりバンドプライを形成するバンドプライ形成ステップを含むとともに、
前記バンドプライ形成ステップでは、前記バンド形成部材を、１００℃以上に加熱しながら０．５％以上伸張させた状態にて螺旋状に巻き付け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】
前記バンドコードは、ナイロンコード、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）コード、又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）コード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】
請求項１又は２記載の製造方法によって形成されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、剛性中子を用いた空気入りタイヤの製造方法、及びそれによって形成された空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジアル構造の空気入りタイヤでは、タイヤ回転時の遠心力により、トレッド部が半径方向外方に膨出する所謂リフティング現象が発生し、ベルト層の外端を起点とした剥離損傷を誘発させるなど高速耐久性に問題がある。そのため、ベルト層の外側に、有機繊維のバンドコードを螺旋状に巻回させたバンドプライを形成し、そのタガ効果によって前記リフティング現象を抑えることが行われている。
【０００３】
他方、空気入りタイヤの製造方法として、生タイヤを仕上がりタイヤよりも小さく形成し、加硫成形時、内圧充填によって生タイヤを加硫金型内で膨張（加硫ストレッチという場合がある。）させ、生タイヤの外面を金型内面に押し付けることにより成形する方法が、従来から採用されている。この従来法で形成された仕上がりタイヤでは、内圧が充填されていない状態において、既にバンドコードには前記加硫ストレッチにより３〜４％の伸びが発生している。従って、バンドコードとして比較的モジュラスが小なナイロンコードを採用した場合にも、使用時には充分なタガ効果を発揮でき、拘束力を高めてリフティング現象を抑えることができる。
【０００４】
これに対して、近年、仕上がりタイヤの内面形状に近似した外表面を有する剛性中子を用いたタイヤ製造方法（以下中子工法と呼ぶ場合がある。）が提案されている（例えば特許文献１などを参照）。この中子工法では、前記剛性中子の外表面に、未加硫のカーカスプライ、ベルトプライ、バンドプライ、ビードコア、トレッドゴム、サイドウォールゴムなどのタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより、生タイヤを仕上がりタイヤとほぼ同形状で形成するとともに、前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形している。
【０００５】
しかし前記中子工法で形成された仕上がりタイヤの場合には、加硫ストレッチがないため、タイヤに内圧が充填されていない状態においては、バンドコードには伸びがほとんど発生していない。そのため拘束力が不足し、従来法の場合に比し高速耐久性の向上効果に劣るという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２５４９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、バンドコードなどのバンド形成部材を、１００℃以上に加熱しながら０．５％以上伸張させた状態にて螺旋状に巻き付けることを基本として、従来法に匹敵する拘束力を発揮でき、高速耐久性能を向上しうる空気入りタイヤの製造方法、及びそれによって形成された空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへて両側のビード部に至るカーカスプライからなるカーカスと、このカーカスの半径方向外側かつ前記トレッド部の内部に配されるベルトプライからなるベルト層と、該ベルト層の半径方向外側に配されるバンドプライからなるバンド層とを具える空気入りタイヤの製造方法であって、
剛性中子の外表面に、未加硫のカーカスプライとベルトプライとバンドプライとを含むタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより生タイヤを形成する生タイヤ形成工程、
及び前記生タイヤを、前記剛性中子ごと加硫金型内に投入して加硫成形する加硫工程を具え、
かつ前記生タイヤ形成工程は、バンドコード、又はバンドコードをトッピングゴムで被覆した小巾帯状のストリップからなるバンド形成部材を、ベルトプライを介して剛性中子上で螺旋状に巻き付けることによりバンドプライを形成するバンドプライ形成ステップを含むとともに、
前記バンドプライ形成ステップでは、前記バンド形成部材を、１００℃以上に加熱しながら０．５％以上伸張させた状態にて螺旋状に巻き付けることを特徴としている。
【０００９】
また請求項２では、前記バンドコードは、ナイロンコード、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）コード、又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）コードであることを特徴としている。
【００１０】
また請求項３は空気入りタイヤの発明であって、請求項１又は２記載の製造方法によって形成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、中子工法におけるバンドプライ形成ステップにおいて、バンド形成部材を、１００℃以上に加熱しながら０．５％以上伸張させた状態にて螺旋状に巻回している。
【００１２】
ここで加硫ストレッチのない中子工法において、バンドプライの拘束力を高めるためには、バンドプライ形成ステップにおいて、バンド形成部材に一定以上の張力を掛け、バンドコードに伸びを与えながら巻き付けることが必要である。このとき、バンドコードの温度を１００℃以上に上げることで、コードがのびやすくなり、常温で張力を掛けた場合に比べてよりコードが伸張した状態で巻き付けることができる。しかも、１００℃以上の温度でバンドコードを巻き付けることで、冷却したときにはバンドコードに熱収縮力を発生させることがでる。その結果、前記巻き付け時のコードの伸びと相俟って、バンドプライの拘束力をさらに高めることができ、従来法に匹敵する高速耐久性の向上効果を発揮させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】生タイヤ形成工程を示す断面図である。
【図３】加硫工程を示す断面図である。
【図４】バンドプライ形成ステップを示す断面図である。
【図５】バンドプライ形成ステップを示す斜視図である。
【図６】バンドプライ用のストリップを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の製造方法によって形成された空気入りタイヤ１の一例を示す断面図であって、前記空気入りタイヤ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に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつ前記トレッド部２の内部に配されるベルト層７と、該ベルト層７の半径方向外側に配されるバンド層９とを具える。
【００１５】
前記カーカス６は、カーカスコードをラジアル配列させた少なくとも１枚、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビード部４、４間を跨るトロイド状をなすとともに、その両端は、本例の場合、各ビード部４に配されるビードコア５の廻りで折り返されることなく該ビードコア５内に挟まれて係止される。具体的には、前記ビードコア５は、タイヤ軸方向内外のコア片５ｉ、５ｏからなり、この内外のコア片５ｉ、５ｏ間で前記カーカスプライ６Ａの両端部が狭持されている。
【００１６】
前記内外のコア片５ｉ、５ｏは、非伸張性のビードワイヤ５ａをタイヤ周方向に渦巻き状に巻き付けることにより形成される。このとき、外のコア片５ｏでは、内のコア片５ｉに比して、ビードワイヤ５ａの巻回数を例えば１．２〜２．０倍程度大とし、内のコア片５ｉよりも剛性を大とするのが好ましい。これにより、ビードワイヤ５ａの総巻回数を規制しながらビード部４の曲げ剛性を相対的に高めることができ、操縦安定性などの向上に役立つ。なお図中の符号８は、ゴム硬度が例えば８０〜１００度の硬質のゴムからなるビードエーペックスであり、各コア片５ｉ、５ｏから先細状に立ち上がり、ビード剛性を高める。本明細書においてゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づきデュロメータータイプＡにより、２３℃の環境下で測定したデュロメータＡ硬さを意味する。
【００１７】
又前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜のコード角度で配列した少なくとも１枚、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ａから形成される。このベルト層７は、各ベルトコードがプライ７Ａ、７Ａ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。
【００１８】
又前記バンド層９は、バンドコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回させたバンドプライ９Ａから形成される。このバンドプライ９Ａとして、前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、及びベルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライが適宜使用でき、本例では、バンド層９が１枚のフルバンドプライから形成される場合が示される。
【００１９】
又前記カーカス６の内側には、タイヤの内腔面１Ｓをなす薄いインナーライナ１０が配される。このインナーライナ１０は、例えばブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等の非空気透過性のゴムからなり、タイヤ内腔内に充填される充填空気を気密に保持する。又前記カーカス６の外側には、サイドウォール部３の外面をなすサイドウォールゴム１１が、又バンド層９の半径方向外側にはトレッド部２の外面をなすトレッドゴム１２がそれぞれ配されている。
【００２０】
次に、前記空気入りタイヤ１の製造方法を説明する。
この製造方法は、図２に略示するように、剛性中子２０の外表面上で、未加硫のカーカスプライ６Ａとベルトプライ７Ａとバンドプライ９Ａとを含むタイヤ構成部材を順次貼り付けることにより、生タイヤ１Ｎを前記空気入りタイヤ１に近い形状で形成する生タイヤ形成工程Ｋａと、図３に略示するように、前記生タイヤ１Ｎを、前記剛性中子２０ごと加硫金型２１内に投入して加硫成形する加硫工程Ｋｂとを含んで構成される。なお前記剛性中子２０の外表面は、前記空気入りタイヤ１の内腔面１Ｓの形状に実質的に一致するタイヤ形成面部２０Ｓを有し、このタイヤ形成面部２０Ｓ上に前記タイヤ構成部材が順次貼り付けられる。
【００２１】
前記生タイヤ形成工程Ｋａは、前記剛性中子２０のタイヤ形成面部２０Ｓ上で、インナライナ１０、カーカスプライ６Ａ、ベルトプライ７Ａを介してバンドプライ９Ａを形成するバンドプライ形成ステップを含む。
【００２２】
厳密には、前記生タイヤ形成工程Ｋａは、前記剛性中子２０のタイヤ形成面部２０Ｓで、インナーライナ１０形成用の部材を貼り付けるインナーライナ形成ステップ、カーカスプライ６Ａ形成用の部材を貼り付けるカーカスプライ形成ステップ、ビードコア５形成用の部材を貼り付けるビードコア形成ステップ、ビードエーペックス８形成用の部材を貼り付けるビードコア形成ステップ、ベルトプライ７Ａ形成用の部材を貼り付けるベルトプライ形成ステップ、サイドウォールゴム１１形成用の部材を貼り付けるサイドウォール成形ステップ、トレッドゴム１２形成用の部材を貼り付けるトレッド形成ステップ等を含んで構成される。
【００２３】
このうち、前記バンドプライ形成ステップ以外の工程には、剛性中子２０を用いた周知の種々の方法が適宜採用でき、従って本明細書ではその説明を省略する。
【００２４】
前記バンドプライ形成ステップでは、図４、５に示すように、バンド形成部材１５を、ベルトプライ７Ａを介して剛性中子２０上で螺旋状に巻き付けることによりバンドプライ９Ａを形成する。なお前記バンド形成部材１５としては、バンドコード１６自体であってもよく、さらには図６に示すように、１本のバンドコード１６、又は複数本のバンドコード１６を並列したバンドコード配列体をトッピングゴム１７で被覆した小巾帯状のストリップ１８であっても良い。なおバンド形成部材１５としては、バンドコード１６を用いる場合、ベルトプライ７Ａの外面に、バンドコード粘着用の薄いゴムシートを貼着するのが好ましい。
【００２５】
そして、前記バンドプライ形成ステップでは、前記バンド形成部材１５を、１００℃以上に加熱しながら０．５％以上伸張させた状態にて螺旋状に巻き付けることを特徴としている。
【００２６】
詳しくは図５に示すように、例えば、バンド形成部材１５を剛性中子２０に供給する供給ローラ２４にトルク制限器（図示しない）を設け、バンド形成部材１５に所定の張力を掛けながら剛性中子２０を回転させることで、バンド形成部材１５を剛性中子２０に巻き付ける。このとき、前記バンド形成部材１５は加熱手段２５により、バンド形成部材１５におけるバンドコード１６が、１００℃以上の高温度に加熱される。
【００２７】
前記加熱手段２５としては、特に規制されることがなく、例えば同図の如く、搬送途中で、バンド形成部材１５を加熱室２６内に通すことで加熱することができる。なお前記加熱室２６は、例えば、この加熱室２６内に外部から熱風を送給・循環させる、或いは加熱室２６内に電気ヒータを取り付けることなどにより、高温度に維持される。
【００２８】
このように、バンド形成部材１５に張力を掛けることで、バンドコード１６を伸張させた状態にて巻き付けることができる。このとき、バンドコード１６の温度が１００℃以上に加熱されているためコード１６がのびやすくなる。そのため、常温で張力を掛けた場合に比べて大きい伸張状態、即ち０．５％以上の伸張状態にて容易に巻き付けることができる。
【００２９】
しかも、１００℃以上の温度でバンドコード１６を巻き付けるため、冷却したときにはバンドコード１６に熱収縮力を発生させることがでる。その結果、前記０．５％以上の伸張状態での巻き付けと、冷却後の熱収縮力との相互作用により、バンドコード１６の拘束力をさらに高めることができ、従来法に匹敵する高速耐久性の向上効果を発揮させることが可能となる。
【００３０】
前記バンドコード１６の温度が１００℃未満では、バンドコード１６の拘束力を充分高めることが難しい。又バンドコード１６の温度が高すぎると、このコード１６に接するゴムが、該コード１６に加熱されて加硫が進み、バンドコード１６とトッピングゴム１７との間、或いはこのトッピングゴム１７に隣接する他のタイヤゴム部材とトッピングゴム１７との間の接着性が低下する傾向を招く。従って、バンドコード１６の温度の上限は１８０℃以下、さらには１５０℃以下が好ましい。
【００３１】
なおバンドコード１６の温度は、バンド形成部材１５がバンドコード１６からなる場合、加熱室２６から出た直後のバンドコード１６の表面温度で規定される。前記表面温度は、接触式、或いは非接触式（例えば赤外線）の種々の温度センサを用いて測定できる。又前記バンド形成部材１５が前記ストリップ１８からなる場合、加熱室２６から出た直後のストリップ１８の表面温度を温度センサを用いて測定し、事前に求めたストリップ１８の表面温度と、その内部のバンドコード１６の表面温度との関係から、バンドコード１６の温度を算出する。
【００３２】
又、巻回時のバンドコード１６の伸びが０．５％未満では、バンドコード１６の拘束力が不十分となって、高速耐久性を向上することができない。従って、前記伸びは、０．５％以上で大きい方が好ましい。しかし伸びが大きすぎると、生タイヤ１Ｎの状態でバンドプライ９Ａの締め付け力が高くなり、生タイヤ１Ｎに変形が発生し、ユニフォミティを低下させる傾向を招く。従って前記伸びの上限は１０％以下が好ましい。
【００３３】
なおバンドコードとしては、熱収縮率の高い有機繊維のコード、例えばナイロンコード、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）コード、又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）コードが、本発明による効果が高く好適に採用しうる。
【００３４】
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。
【実施例】
【００３５】
図１に示す内部構造を有する空気入りタイヤ（タイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７）を、剛性中子を用いた本発明の製造方法に基づいて表１、２の仕様にて試作し、各試供タイヤの高速耐久性能についてテストした。又比較のため、加硫ストレッチを有する従来法にて製造した従来例のタイヤについても、同様のテストを行った。
【００３６】
表１、２に記載以外は実質的に同仕様であり、カーカス、ベルト層、バンド層の共通仕様は以下の通りある。
・カーカス
プライ数：２枚、
コード：１１００ｄｔｅｘ（ＰＥＴ）、
コード角：９０度、
コード打込み数：３８本／５ｃｍ、
・ベルト層
プライ数：２枚、
コード：１×３×０．２７ＨＴ（スチール）、
コード角：＋２０度／−２０度、
コード打込み数：４０本／５ｃｍ、
・バンド層
プライ数：１枚（フルバンド）、
コード打込み数：５０本／５ｃｍ、
【００３７】
テスト方法は、次の通りであり、又表中のバンドコードの「熱収縮応力」は、ＡＳＴＭ（American Society for Testing and Materials）Ｄ５５９１の試験方法に基づき、測定対象のバンドコードを初荷重２０ｇ／コードにて長さ一定（例えば２５ｃｍ）で固定した後、１８０℃の温度（一定）で２分間測定した値として定義される。
【００３８】
（１）高速耐久性能：
ドラム試験機を用い、リム（１７×７．０ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）の条件にて、ＥＣＥ３０により規定された荷重／速度性能テストに準拠し、ステップスピード方式により実施した。テストは、時速８０ｋｍ／ｈからスタートし、１０分間走行毎に１０ｋｍ／ｈづつ速度を増加させ、タイヤが破壊するまでの走行距離を比較例１を１００とする指数で表示した。
（２）
【００３９】
【表１】
2013082143.tif 000003
【００４０】
【表２】
2013082143.tif 000004
【００４１】
表のごとく、実施例のタイヤは、高速耐久性能を向上しうるのが確認できる。
【符号の説明】
【００４２】
１Ｎ   生タイヤ
２     トレッド部
３     サイドウォール部
４     ビード部
６     カーカス
６Ａ   カーカスプライ
７     ベルト層
７Ａ   ベルトプライ
９     バンド層
９Ａ   バンドプライ
１５   バンド形成部材
１６   バンドコード
１７   トッピングゴム
１８   ストリップ
２０   剛性中子
２１   加硫金型
Ｋａ   生タイヤ形成工程
Ｋｂ   加硫工程
【図１】
2013082143.tif 000005
【図２】
2013082143.tif 000006
【図３】
2013082143.tif 000007
【図４】
2013082143.tif 000008
【図５】
2013082143.tif 000009
【図６】
2013082143.tif 000010