特許 6304291 空気入りタイヤの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6304291

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】空気入りタイヤの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B60C 5/14 20060101AFI20180326BHJP

   B60C 9/08 20060101ALI20180326BHJP

   B29D 30/08 20060101ALI20180326BHJP

【ＦＩ】

   B60C5/14 Z

   B60C9/08 Z

   B29D30/08

【請求項の数】1

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-49740(P2016-49740)

(22)【出願日】2016年3月14日

(65)【公開番号】特開2017-165135(P2017-165135A)

(43)【公開日】2017年9月21日

【審査請求日】2017年2月15日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】姜 昊均

【審査官】 増永 淳司

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５７２３０８６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００９−２７９９７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／００７４２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１７４５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５２３９５０７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｃ ５／１４

Ｂ２９Ｄ ３０／０８

Ｂ６０Ｃ ９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

未加硫のインナーライナー層または補強コードが埋設された未加硫のカーカス層における加硫後のタイヤのトレッド部のセンター領域を除くタイヤ幅方向両側の領域に対応する部位にそれぞれ未加硫の部分タイゴム層が選択的に載置され、該未加硫の部分タイゴム層を介して前記未加硫のインナーライナー層上に未加硫のカーカス層が積層されたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを内側からブラダーで押圧しながら加硫する空気入りタイヤの製造方法において、
前記部分タイゴム層を構成するゴムの硬度を５０〜７０とし、前記未加硫の部分タイゴム層の幅方向両端部にそれぞれ前記未加硫の部分タイゴム層の一方の面に対して鋭角をなす傾斜面を形成し、該傾斜面の前記一方の面に対する傾斜角度を３５°〜５５°とし、前記一方の面が前記未加硫のカーカス層側となる向きで前記未加硫の部分タイゴム層を前記未加硫のインナーライナー層と前記未加硫のカーカス層との間に積層し、ブラダーで押圧しながら加硫する工程で前記インナーライナー層が前記タイゴム層の傾斜面に沿うように変形させることを特徴とする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、カーカス層とインナーライナー層との層間の一部に選択的に配置される部分タイゴム層を備えた空気入りタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、部分タイゴム層を採用した場合に懸念される加硫故障を防止し、且つ、部分タイゴム層を採用することによるタイヤ重量や転がり抵抗の低減を充分に発揮すること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】

空気入りタイヤでは、一般的に、タイヤ製造時に未加硫タイヤをインフレートする際に、カーカスコードがインナーライナー層に喰い込むことを防止するために、カーカス層とインナーライナー層との層間にタイゴム層が配置される。このようなタイゴム層として、従来は、カーカス層とインナーライナー層との層間の全域に配置される所謂フルタイゴム層が採用されてきた。これに対して、近年では、カーカス層とインナーライナー層との層間の全域ではなく一部に選択的に配置された部分タイゴム層を採用することが提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。このような部分タイゴム層は、従来のフルタイゴム層に比べてゴムの使用量が少ないので、タイヤ重量や転がり抵抗の低減を図るには有利である。

【0003】

しかしながら、このような部分タイゴム層は、タイゴム層としての機能を充分に発揮するために、主として、タイヤ赤道の両側（ショルダー領域等）に一対が設けられるので、従来のフルタイゴム層に比べてカーカス層とインナーライナー層との層間に位置する端末が増加することになる。即ち、従来のフルタイゴム層では、１層のフルタイゴム層の両端末（２つの端末）が、それぞれビード部近傍に配置されるが、一対の部分タイゴム層では、各部分タイゴム層の両端末（合計で４つの端末）が、それぞれサイドウォール部やトレッド部に配置されることになる。これにより、部分タイゴム層を採用した場合には、タイヤ製造時にタイヤ構成部材（インナーライナー層、部分タイゴム層、カーカス層）が積層される際に、部分タイゴム層によって段差や空隙が形成されて、エア溜まりを生じ易くなる可能性が高いという問題がある。そのため、部分タイゴム層を採用する場合であっても、エア溜まり等の加硫故障を防止することを可能にする改善が求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５２３９５０７号公報

【特許文献2】特許第５７２３０８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、部分タイゴム層を採用した場合に懸念される加硫故障を防止し、且つ、部分タイゴム層を採用することによるタイヤ重量や転がり抵抗の低減を充分に発揮すること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】

【0007】

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、未加硫のインナーライナー層または補強コードが埋設された未加硫のカーカス層における加硫後のタイヤのトレッド部のセンター領域を除くタイヤ幅方向両側の領域に対応する部位にそれぞれ未加硫の部分タイゴム層が選択的に載置され、該未加硫の部分タイゴム層を介して前記未加硫のインナーライナー層上に未加硫のカーカス層が積層されたグリーンタイヤを成形し、該グリーンタイヤを内側からブラダーで押圧しながら加硫する空気入りタイヤの製造方法において、前記部分タイゴム層を構成するゴムの硬度を５０〜７０とし、前記未加硫の部分タイゴム層の幅方向両端部にそれぞれ前記未加硫の部分タイゴム層の一方の面に対して鋭角をなす傾斜面を形成し、該傾斜面の前記一方の面に対する傾斜角度を３５°〜５５°とし、前記一方の面が前記未加硫のカーカス層側となる向きで前記未加硫の部分タイゴム層を前記未加硫のインナーライナー層と前記未加硫のカーカス層との間に積層し、ブラダーで押圧しながら加硫する工程で前記インナーライナー層が前記タイゴム層の傾斜面に沿うように変形させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によって製造される空気入りタイヤでは、部分タイゴム層を採用して、フルタイゴム層を有する従来の空気入りタイヤに比べてタイヤ重量を軽減し、転がり抵抗を低減するにあたって、部分タイゴム層の端部を上述のように特定の角度を有する傾斜面に形成しているので、タイヤ製造時にタイヤ構成部材を積層する際にインナーライナー層とカーカス層と部分タイゴム層の端部との間にエア溜まりの原因となる段差や空隙が形成されることを抑制することができ、加硫故障の発生を防止することができる。

【0009】

本発明の空気入りタイヤの製造方法では、未加硫の部分タイゴム層の端部を上述のように特定の角度を有する傾斜面に形成し、部分タイゴム層を積層する際の向きを特定しているので、タイヤ製造時にタイヤ構成部材がブラダーで押圧される際に、インナーライナー層とカーカス層と部分タイゴム層の端部との間にエア溜まりの原因となる段差や空隙が形成され難くなり、加硫故障の発生を防止することができる。

【0010】

本発明においては、部分タイゴム層を構成するゴムの硬度が５０〜７０であるので、部分タイゴム層の形状を良好に保つことが可能になり、エア抜け性を改善して加硫故障を防止するには有利になる。尚、本発明における「ゴムの硬度」とは、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠しデュロメータのタイプＡにより温度２０℃で測定された硬さ（所謂、ＪＩＳ‐Ａ硬度）である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明によって製造される空気入りタイヤの子午線断面図である。

【図2】図１の空気入りタイヤの要部を拡大して示す子午線断面図である。

【図3】傾斜角度θの測定方法を説明するための要部断面図である。

【図4】本発明の空気入りタイヤの製造方法を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。

【0015】

図１に示すように、本発明によって製造される空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、このトレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。尚、図１において、ＣＬはタイヤ赤道を示す。

【0016】

左右一対のビード部３間にはカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りに車両内側から外側に折り返されている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部と折り返し部とにより包み込まれている。一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図１〜３では２層）のベルト層７が埋設されている。各ベルト層７は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コードを含み、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。これらベルト層７において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。更に、ベルト層７の外周側にはベルト補強層８が設けられている。ベルト補強層８は、タイヤ周方向に配向する有機繊維コードを含む。ベルト補強層８において、有機繊維コードはタイヤ周方向に対する角度が例えば０°〜５°に設定されている。

【0017】

また、タイヤ内面にはインナーライナー層９が設けられている。このインナーライナー層９は空気透過防止性能を有するブチルゴムを主体とするゴム組成物で構成され、タイヤ内に充填された空気がタイヤ外に透過することを防いでいる。

【0018】

このようなインナーライナー層９とカーカス層４との間には部分タイゴム層１０が配置されている。インナーライナー層９とカーカス層４との間に配置されるタイゴム層とは、タイヤ製造時に未加硫の空気入りタイヤをインフレートする際にカーカスコードがインナーライナー層９に喰い込むことを防止するための層であり、製造後のタイヤにおいては空気透過防止性やドライ路面における操縦安定性に寄与するものであり、従来はカーカス層４とインナーライナー層９との層間の全域を覆うように設けられるものであったが（フルタイゴム層）、本発明では、部分タイゴム層１０として、トレッド部１のセンター領域とビード部３とを除く領域に選択的に設けられる。即ち、図１に示すように、タイヤ赤道ＣＬのタイヤ幅方向両側において、トレッド部１のショルダー領域とサイドウォール部２とからなる領域内にそれぞれ部分タイゴム層１０が設けられている。

【0019】

この部分タイゴム層１０は、図２に拡大して示すように、タイヤ幅方向両側の端部（タイヤ幅方向内側の端部１０ａおよびタイヤ幅方向外側の端部１０ｂ）がそれぞれ部分タイゴム層１０のカーカス層４側の面に対して鋭角をなす傾斜面をなしている。これら傾斜面の部分タイゴム層１０のカーカス層４側の面に対する傾斜角度θはそれぞれ少なくとも２０°〜６０°に設定されるが、本発明では特に３５°〜５５°に設定される。

【0020】

尚、本発明において、傾斜角度θは、図３に示すように測定される。即ち、図３（ａ）に示すように、子午線断面において、部分タイゴム層１０のカーカス層４側の面およびインナーライナー層９側の面と傾斜面とのエッジが明瞭である場合には、これらエッジどうしを結んだ線と部分タイゴム層１０のカーカス層４側の面とがなす角度を傾斜角度θとする。また、図３（ｂ）に示すように、子午線断面において、部分タイゴム層１０のカーカス層４側の面と傾斜面とのエッジが不明瞭である場合には、傾斜面が直線的に延びる部分を延長した仮想線と、部分タイゴム層１０のカーカス層４側の面の延長線とがなす角度を傾斜角度θとする。

【0021】

このように部分タイゴム層１０の両端部１０ａ，１０ｂを特定の角度を有する傾斜面に形成しているので、タイヤ製造時にタイヤ構成部材を積層する際にインナーライナー層９とカーカス層４と部分タイゴム層１０の端部１０ａ，１０ｂとの間にエア溜まりの原因となる段差や空隙が形成されることを抑制することができ、加硫故障の発生を防止することができる。このように端部構造を特定することで加硫故障を防止しているので、部分タイゴム層１０を採用することによる効果は維持することができる。即ち、フルタイゴム層を有する従来の空気入りタイヤに比べてタイヤ重量を軽減し、且つ、転がり抵抗を低減することができる。

【0022】

このとき、傾斜面の傾斜方向が逆であると（傾斜面がインナーライナー層９側の面に対して鋭角をなしていると）、部分タイゴム層１０の端部構造が適切でないため、エア抜け性を充分に高めることが難しくなる。また、傾斜角度θが２０°よりも小さいと、部分タイゴム層１０の端末が薄くなり過ぎて、タイゴム層としての機能が阻害される虞がある。傾斜角度θが６０°よりも大きいと、充分な傾斜がないため、傾斜面による効果が充分に得られない。

【0023】

このような形状の部分タイゴム層１０を備える空気入りタイヤは、以下のように製造される。まず、図４（ａ）に示すように、未加硫のインナーライナー層９’における加硫後のタイヤのトレッド部１のセンター領域を除くタイヤ幅方向両側の領域に対応する部位にそれぞれ未加硫の部分タイゴム層１０’が選択的に載置される。次いで、図４（ｂ）に示すように、未加硫の部分タイゴム層１０’を介して未加硫のインナーライナー層９’上に未加硫のカーカス層４’が積層される。この後、他のタイヤ構成部材が積層されてグリーンタイヤが成形される。そして、このグリーンタイヤを内側からブラダーで押圧しながら加硫することで、空気入りタイヤが製造される。このとき、未加硫の部分タイゴム層１０’の幅方向両端部は、図示のように、それぞれ未加硫の部分タイゴム層１０’の一方の面に対して鋭角をなす傾斜面となっている。そして、この傾斜面の一方の面に対する傾斜角度θ’は３５°〜５５°に設定されている。また、図示のように、未加硫の部分タイゴム層１０’が未加硫のインナーライナー層９’上に積層される際には、一方の面が未加硫のカーカス層４’側となる向きで未加硫の部分タイゴム層１０’は未加硫のインナーライナー層９’上に積層される。

【0024】

このようにすることで、図４（ｂ）に示したように、これらタイヤ構成部材を単純に積層しただけの状態では、インナーライナー層９’とカーカス層４’と部分タイゴム層１０’の端末との間に空隙が形成されているが、ブラダーで押圧しながら加硫される工程では、補強コード（カーカスコード）が埋設されたカーカス層４’よりも柔らかいインナーライナー層９’が部分タイゴム層１０’の傾斜面に沿うように変形して、その際に図４（ｂ）に示された空隙内のエアは押し出されていき、加硫後のタイヤでは図２等に示すように空隙は残存しなくなる。そのため、エア抜きが良好に行われて、エア溜まりは発生しなくなり、加硫故障を効果的に防止することができる。

【0025】

尚、図４の例では未加硫のインナーライナー層９’の上に未加硫の部分タイゴム層１０’を載置してから順次他のタイヤ構成部材（未加硫のカーカス層４’等）を積層しているが、本発明では、未加硫のインナーライナー層９’と未加硫の部分タイゴム層１０’と未加硫のカーカス層４’とが積層された状態において、未加硫の部分タイゴム層１０’の幅方向両端部が、それぞれ未加硫の部分タイゴム層１０’の一方の面に対して鋭角をなす傾斜面となっていればよいので、未加硫のカーカス層４’の上に未加硫の部分タイゴム層１０’を載置するようにしてもよい。

【0026】

部分タイゴム層１０の物性としては、ゴム硬度が５０〜７０、好ましくは５５〜６５である。このように部分タイゴム層１０の硬度を設定することで、部分タイゴム層１０の形状を良好に保つことが可能になり、エア抜け性を改善して加硫故障を防止するには有利になる。このとき、ゴム硬度が５０よりも小さいと、部分タイゴム層１０の剛性が著しく小さいため、部分タイゴム層１０の形状を維持することが難しくなり、エア抜け性が低下するため、加硫故障を充分に防止することが難しくなる。部分タイゴム層１０の硬度が７０よりも大きいと、サイドウォール部２の剛性が高くなり過ぎるため、空気入りタイヤの本来の性能に悪影響が出る虞がある。

【0027】

部分タイゴム層１０は、タイゴム層としての機能（タイヤ製造時におけるインナーライナー層９へのカーカスコードの喰い込みを防止すること等）を充分に発揮するために充分な厚さを有することが求められるが、その一方で、タイヤ重量の軽減のために使用量を抑えることが好ましい。また、部分タイゴム層１０の形状を維持して良好なエア抜けを可能にするために適度な厚さを有することも求められる。そのため、本発明では、部分タイゴム層１０の厚さＴを、好ましくは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．３ｍｍ〜０．７ｍｍに設定するとよい。これにより、タイゴム層としての機能を充分に発揮しながら、タイヤ重量の軽減効果も充分に発揮することができ、更に、加硫故障にも有利になる。このとき、部分タイゴム層１０の厚さＴが０．１ｍｍよりも小さいと、部分タイゴム層１０が薄過ぎるため、部分タイゴム層１０がタイゴム層として充分に機能しなくなり、タイヤ製造時におけるインナーライナー層９へのカーカスコードの喰い込みを防止する効果が限定的になる。また、部分タイゴム層１０の形状維持が難しくなり、エア抜け性が低下するため、加硫故障を充分に防止することが難しくなる。部分タイゴム層１０の厚さＴが１．０ｍｍよりも大きいと、部分タイゴム層１０が厚くなり過ぎて使用量が増大するため、タイヤ重量の軽減効果が限定的になる。

【0028】

部分タイゴム層１０は、前述のように、タイヤ製造時におけるインナーライナー層９へのカーカスコードの喰い込みを防止するものであるので、カーカス層４とインナーライナー層９との間の適度な領域を覆うことが好ましい。そのため、本発明では、部分タイゴム層１０のペリフェリ長さを、好ましくは３０ｍｍ〜１２０ｍｍ、より好ましくは４０ｍｍ〜８０ｍｍにするとよい。これにより、部分タイゴム層１０のペリフェリ長さを最適化することができ、タイゴム層としての機能とタイヤ重量や転がり抵抗の低減とをバランスよく両立するには有利になる。このとき、部分タイゴム層１０のペリフェリ長さＬ３が３０ｍｍよりも小さいと、部分タイゴム層１０によってカーカス層４とインナーライナー層９との間の適度な領域を覆うことが難しくなり、タイゴム層としての機能を充分に発揮することが難しくなる。部分タイゴム層１０のペリフェリ長さＬ３が１２０ｍｍよりも大きいと、部分タイゴム層１０の使用量が増加するため、タイヤ重量の軽減効果が限定的になる。

【実施例】

【0029】

タイヤサイズが１９５／６５Ｒ１５であり、図１に示す基本構造を有し、タイゴム層の構造、部分タイゴム層の端部に形成された傾斜面の傾斜角度θ、部分タイゴム層のゴム硬度、部分タイゴム層のゴム厚さ、部分タイゴム層のペリフェリ長さをそれぞれ表１〜２のように設定した従来例１、比較例１〜８、実施例１〜１２の２１種類の空気入りタイヤを作製した。

【0030】

尚、表１〜２の「タイゴム層の構造」の欄について、タイゴム層がフルタイゴム層である場合は「フル」、部分タイゴム層である場合は「部分」と記載した。

【0031】

これら２１種類の空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、タイゴム使用量、空気透過防止性、ドライ路面における操縦安定性（操縦安定性）を評価し、その結果を表１〜２に併せて示した。

【0032】

タイゴム使用量
各試験タイヤにおけるタイゴムの使用量を測定した。評価結果は、従来例１の測定値を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどタイゴム使用量が少なく、タイヤ重量を軽減できることを意味する。尚、この指数値が「８５」以下であると、タイゴム使用量が充分に少ないと言え、優れたタイヤ重量の軽減効果が得られている。逆に、この指数値が「８５」を超えると、タイゴム使用量は充分に低減できておらず、タイヤ重量の軽減効果は実質的に得られていないことになる。特に、この指数値が「７０」以下であると、タイヤ重量の軽減効果が大きく優れている。

【0033】

転がり抵抗
各試験タイヤを、リムサイズ１５×６Ｊのホイールに組み付け、ＩＳＯ２８５８０に準拠して、ドラム径１７０７．６ｍｍのドラム試験機を用い、空気圧２１０ｋＰａ、荷重４．８２ｋＮ、速度８０ｋｍ／ｈの条件で転がり抵抗を測定した。評価結果は、従来例１の測定値の逆数を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど転がり抵抗が低いことを意味する。

【0034】

故障発生率
各試験タイヤをそれぞれ１００本ずつ製造し、成形・加硫後のタイヤの内面を観察し、成形・加硫工程での内面故障の有無を目視で確認し、故障発生率（各試験タイヤの総数に対する内面故障が発生したタイヤの本数の割合）を測定した。評価結果は、従来例１の測定値の逆数を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど内面故障の発生率が小さいことを意味する。

【0035】

【表1】

【0036】

【表2】

【0037】

表１〜２から明らかなように、実施例１〜１２はいずれも、従来例１に対して、タイゴム使用量を低減し、転がり抵抗を低減すると共に、故障発生率を改善した。

【0038】

一方、比較例１は、傾斜角度θが９０°であり、部分タイゴム層の端末が傾斜していないので、傾斜面によるエア抜け性の改善は見込めず、故障発生率が悪化した。比較例２は、傾斜角度θが１３５°であり、部分タイゴム層の向きが逆転しているので、傾斜面によるエア抜け性の改善は見込めず、故障発生率が悪化した。比較例３は、傾斜角度θが小さ過ぎるため、故障発生率を充分に維持することができなかった。比較例４は、傾斜角度θが大き過ぎるため、実質的に比較例１と同等であり、故障発生率を改善することはできなかった。

【符号の説明】

【0039】

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ ベルト補強層
９ インナーライナー層
１０ 部分タイゴム層
ＣＬ タイヤ赤道

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】