JP6152866B2 - ゴム圧延部材の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに使用されるゴム圧延部材を製造する方法及び装置に関し、更に詳しくは、ゴム層の界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にしたゴム圧延部材の製造方法及び製造装置に関する。

空気入りタイヤを加硫する際にブリスター故障と呼ばれる加硫故障を生じることがある。ブリスター故障は、ゴム中に含まれる水分や残留エアのほか、タイヤ成形時にタイヤ構成部材の端部に形成される段差に残留するエアが加硫時に局所的に集められ、それによって生じた気泡が加硫中に分散しきらずにブリスターとなってタイヤ内に残存した状態となる故障である。ゴム中に含まれる水分や残留エアは、加硫初期において無数に発泡するものの、その気泡の多くは加硫中にミクロ分散して消滅する。しかしながら、ミクロ分散時に加圧力が弱い部位では気泡が集約され、加硫終了後に再発泡してブリスターを形成することがある。

ブリスター故障を抑制するために、タイヤ成形時にはタイヤ構成部材をステッチャーにより押圧してエアの分散を促進し、加硫時には金型内面に配設されたベントホールを介してエアの排出を行っているが、それだけではタイヤ内部に残留するエアを十分に排除することができない。

これに対して、カーカス層とそれに隣接する部材との間にエア溜りが形成され易いという知見に基づいて、カーカス層の少なくとも一方の面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置し、その有機繊維コードによりカーカス層とそれに隣接する部材との間に残留するエアを吸収し、加硫時にエア溜りが形成されるのを防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上述のようにカーカス層の少なくとも一方の面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置した場合、カーカス層とそれに隣接する部材との間に残留するエアを吸収することは可能であるものの、ブリスター故障を必ずしも効果的に抑制することができないのが現状である。また、カーカス層の表面にゴム被覆されていないエア吸収用の有機繊維コードを配置した場合、その有機繊維コードがタイヤ成形工程において離脱したり、位置ずれを起こしたりする恐れもある。

国際公開第ＷＯ２０１３／０３５５５５号

本発明の目的は、ゴム層の界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することを可能にしたゴム圧延部材の製造方法及び製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のゴム圧延部材の製造方法は、一対の圧延ロールで第１ゴム層を成形し、他の一対の圧延ロールで第２ゴム層を成形し、これら第１ゴム層と第２ゴム層とを積層してゴム圧延部材を製造する方法において、前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との間に独立して供給される少なくとも１本の糸を挿入し、該糸を前記ゴム圧延部材の長手方向に沿って埋設することを特徴とし、更には、前記糸の破断強度が１００Ｎ以下であり、或いは、前記糸の打ち込み密度が５本／５０ｍｍ以下であることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明のゴム圧延部材の製造装置は、第１ゴム層を成形する一対の圧延ロールと、第２ゴム層を成形する他の一対の圧延ロールと、これら第１ゴム層と第２ゴム層とを積層する積層装置とを備えたゴム圧延部材の製造装置において、前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との間に独立して供給される少なくとも１本の糸を挿入する糸挿入装置を設けたことを特徴とし、更には、前記糸の破断強度が１００Ｎ以下であり、或いは、前記糸の打ち込み密度が５本／５０ｍｍ以下であることを特徴とするものである。

本発明者は、加硫時に発生するブリスター故障について鋭意研究した結果、ゴム圧延部材を用いた空気入りタイヤにおいて、ゴム圧延部材を構成するゴム層の界面においてブリスター故障が生じ易いことを知見し、本発明に至ったのである。

即ち、本発明では、第１ゴム層と第２ゴム層との間に独立して供給される少なくとも１本の糸を挿入し、該糸をゴム圧延部材の長手方向に沿って埋設することにより、第１ゴム層と第２ゴム層との界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。しかも、ゴム圧延部材を構成する第１ゴム層と第２ゴム層との界面に糸を配置する場合、タイヤ成形工程において糸が離脱したり、位置ずれを起こしたりすることはないので、タイヤ成形工程を円滑に行うことができるという利点もある。

本発明において、第１ゴム層と第２ゴム層は互いに異なるゴムで形成することが可能である。例えば、インナーライナー層に相当する第１ゴム層とタイゴム層に相当する第２ゴム層とを積層してゴム圧延部材を製造する場合に好適である。

糸の破断強度は１００Ｎ以下であることが好ましい。この糸はエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないので、その破断強度の上限値を規制することでタイヤ成形工程におけるゴム圧延部材の挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。

糸の打ち込み密度は５本／５０ｍｍ以下であることが好ましい。この糸はエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないため、その打ち込み密度の上限値を規制することでタイヤ成形工程におけるゴム圧延部材の挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。

本発明の実施形態からなるゴム圧延部材の製造装置を示す側面図である。 本発明の他の実施形態からなるゴム圧延部材の製造装置を示す側面図である。 本発明で得られるゴム圧延部材の一例を示す断面図である。 本発明で得られる空気入りタイヤの一例を示す子午線半断面図である。

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。図１は本発明の実施形態からなるゴム圧延部材の製造装置を示すものである。図１に示すように、本実施形態のゴム圧延部材の製造装置は、その回転軸が互いに平行になるように配設された３本の圧延ロール１〜３を備えている。一対の圧延ロール１，２は外周面の相互間に隙間が確保されていて互いに逆方向に回転するように構成されている。そのため、圧延ロール１，２の回転方向とは逆側のバンクにゴムＲ１１が保持され、そのゴムＲ１１が圧延ロール１，２間を通過することで所定の厚さを有する第１ゴム層Ｒ１２が成形される。他の一対の圧延ロール２，３は外周面の相互間に隙間が確保されていて互いに逆方向に回転するように構成されている。そのため、圧延ロール２，３の回転方向とは逆側のバンクにゴムＲ２１が保持され、そのゴムＲ２１が圧延ロール２，３間を通過することで所定の厚さを有する第２ゴム層Ｒ２２が成形される。

これら第１ゴム層Ｒ１２及び第２ゴム層Ｒ２２はガイドロール５により案内されて積層装置６に供給される。積層装置６は互いに積層された第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２とを一体的に圧着してゴム圧延部材Ｒを排出する。このような積層装置６は一対のロールから構成することができる。

上記ゴム圧延部材の製造装置において、第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２との間に少なくとも１本の糸Ｓを挿入する糸挿入装置７が配設されている。この糸挿入装置７は糸Ｓが巻回されたボビンを備え、そのボビンから糸Ｓを連続的に供給するようになっている。このような糸挿入装置７はゴム圧延部材Ｒの幅方向の複数個所に設置することが可能である。糸Ｓは織物を構成しない独立した状態で供給される。また、糸Ｓは第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２との間に挟み込まれているためゴム圧延部材Ｒの排出に伴って糸挿入装置７から自動的に送り出される。

上記装置を用いてゴム圧延部材Ｒを製造する場合、図１に示すように、一対の圧延ロール１，２によりゴムＲ１１を圧延して第１ゴム層Ｒ１２を成形すると同時に、他の一対の圧延ロール２，３によりゴムＲ２１を圧延して第２ゴム層Ｒ２２を成形する。そして、第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２とを積層装置６において積層することにより、ゴム圧延部材Ｒを連続的に製造する。その際、第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２との間に糸挿入装置７から独立して供給される少なくとも１本の糸Ｓを挿入することにより、その糸Ｓをゴム圧延部材Ｒの長手方向に沿って埋設することができる。

図２は本発明の他の実施形態からなるゴム圧延部材の製造装置を示すものである。図２に示すように、本実施形態のゴム圧延部材の製造装置は、その回転軸が互いに平行になるように配設された４本の圧延ロール１〜４を備えている。一対の圧延ロール１，２は外周面の相互間に隙間が確保されていて互いに逆方向に回転するように構成されている。そのため、圧延ロール１，２の回転方向とは逆側のバンクにゴムＲ１１が保持され、そのゴムＲ１１が圧延ロール１，２間を通過することで所定の厚さを有する第１ゴム層Ｒ１２が成形される。他の一対の圧延ロール３，４は外周面の相互間に隙間が確保されていて互いに逆方向に回転するように構成されている。そのため、圧延ロール３，４の回転方向とは逆側のバンクにゴムＲ２１が保持され、そのゴムＲ２１が圧延ロール３，４間を通過することで所定の厚さを有する第２ゴム層Ｒ２２が成形される。

これら第１ゴム層Ｒ１２及び第２ゴム層Ｒ２２はガイドロール５により案内されて積層装置６に供給される。積層装置６は互いに積層された第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２とを一体的に圧着してゴム圧延部材Ｒを排出する。第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２との間には独立して供給される少なくとも１本の糸Ｓを挿入する糸挿入装置７が配設されている。

上記装置を用いてゴム圧延部材Ｒを製造する場合、図２に示すように、一対の圧延ロール１，２によりゴムＲ１１を圧延して第１ゴム層Ｒ１２を成形すると同時に、他の一対の圧延ロール３，４によりゴムＲ２１を圧延して第２ゴム層Ｒ２２を成形する。そして、第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２とを積層装置６において積層することにより、ゴム圧延部材Ｒを連続的に製造する。その際、第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２との間に糸挿入装置７から独立して供給される少なくとも１本の糸Ｓを挿入することにより、その糸Ｓをゴム圧延部材Ｒの長手方向に沿って埋設することができる。

上述したゴム圧延部材の製造方法によれば、第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２との間に独立して供給される少なくとも１本の糸Ｓを挿入し、該糸Ｓをゴム圧延部材Ｒの長手方向に沿って埋設することにより、第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２との界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。しかも、ゴム圧延部材Ｒを構成する第１ゴム層Ｒ１２と第２ゴム層Ｒ２２との界面に糸Ｓを配置する場合、タイヤ成形工程において糸Ｓが離脱したり、位置ずれを起こしたりすることはないので、タイヤ成形工程を円滑に行うことができるという利点もある。

糸Ｓの破断強度は１００Ｎ以下、より好ましくは、１Ｎ〜５Ｎであると良い。この糸Ｓはエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないので、その破断強度の上限値を規制することでタイヤ成形工程におけるゴム圧延部材Ｒの挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。糸Ｓの破断強度が大き過ぎるとタイヤ成形工程に悪影響を及ぼす恐れがある。

糸Ｓの構成材料は特に限定されるものではないが、例えば、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の合成繊維の他、綿等の天然繊維を使用することができる。また、糸Ｓの総繊度は２５ｄｔｅｘ〜１７０ｄｔｅｘの範囲にあると良い。これにより、破断強度を低くすると共に、良好なエア分散性を確保することができる。

糸Ｓの打ち込み密度は５本／５０ｍｍ以下であると良い。この糸Ｓはエア分散性の改善を目的とするものであって補強部材ではないため、その打ち込み密度の上限値を規制することでタイヤ成形工程におけるゴム圧延部材Ｒの挙動に対する影響を最小限に抑制することができる。糸Ｓの打ち込み密度が大き過ぎるとタイヤ成形工程に悪影響を及ぼす恐れがある。なお、糸Ｓの打ち込み密度は糸Ｓの相互間隔から特定される。例えば、糸Ｓの相互間隔がＰｍｍであるとき、糸Ｓの打ち込み密度（本／５０ｍｍ）は５０／Ｐとなる。また、各界面における糸Ｓの打ち込み本数が１本である場合、その打ち込み密度は５本／５０ｍｍ以下であるものと見做す。

図３は本発明で得られるゴム圧延部材の一例を示すものである。図３において、ゴム圧延部材Ｒはインナーライナー層に相当する第１ゴム層Ｒ１２とタイゴム層に相当する第２ゴム層Ｒ２２とを積層したものである。このゴム圧延部材Ｒにおいては、その長手方向に沿って延在する複数本の糸Ｓがゴム圧延部材Ｒの幅方向に所定の間隔をおいて配置されている。

図４は本発明で得られる空気入りタイヤの一例を示すものである。なお、図４はタイヤセンターラインＣＬの一方側の部分のみを示しているが、この空気入りタイヤはタイヤセンターラインＣＬの他方側にも対応する構造を有している。

図４において、１１はトレッド部、１２はサイドウォール部、１３はビード部である。左右一対のビード部１３，１３間にはタイヤ径方向に延びる複数本の補強コードを含む２層のカーカス層１４が装架され、そのカーカス層１４の端部がビードコア１５の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。ビードコア１５の外周上には高硬度のゴム組成物からなるビードフィラー１６が配置され、該ビードフィラー１６がカーカス層１４により包み込まれている。

トレッド部１１におけるカーカス層１４の外周側には複数層のベルト層１７が埋設されている。これらベルト層１７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。

タイヤ内面にはカーカス層１４に沿ってインナーライナー層２５とタイゴム層２６との積層体が配置されている。インナーライナー層２５はタイヤ内面に露出し、タイゴム層２６はカーカス層１４とインナーライナー層２５との間に介在している。

上記空気入りタイヤを製造するにあたって、インナーライナー層２５及びタイゴム層２６は、インナーライナー層２５とタイゴム層２５とを積層したゴム圧延部材Ｒとして成形され、しかる後にタイヤ成形工程に供される。ゴム圧延部材Ｒにおいて、その界面には少なくとも１本の糸Ｓがタイヤ周方向に延在するように埋設されている。

このように構成される空気入りタイヤを加硫する場合、タイヤ成形工程を経て成形された未加硫状態のタイヤを金型内に投入し、ブラダーによりタイヤ内側から圧力を掛けながら加熱する。その際、加硫初期においてタイヤ内部に残留する水分やエアが発泡するが、その気泡の多くは加硫中にミクロ分散して消滅する。しかしながら、ミクロ分散時に加圧力が弱い部位では気泡が局所的に集まろうとする。これに対して、インナーライナー層２５とタイゴム層２５の界面に少なくとも１本の糸Ｓを配置することにより、インナーライナー層２５とタイゴム層２５の界面における加硫時のエア分散性を改善し、ブリスター故障を効果的に抑制することができる。

タイヤサイズ２２５／６５Ｒ１７の空気入りタイヤを製造するにあたって、図１に示す装置によりインナーライナー層に相当する第１ゴム層とタイゴム層に相当する第２ゴム層とからなるゴム圧延部材を成形し、第１ゴム層と第２ゴム層との間にゴム圧延部材の長手方向に延在する８本の糸を埋設し、これら糸を含むゴム圧延部材を用いて空気入りタイヤを製造した（実施例１）。糸としては、綿繊維からなり、総繊度が２９．５ｄｔｅｘである糸を使用した。この糸の破断強度は１Ｎである。また、インナーライナー層とタイゴム層との界面に糸を配置しなかったこと以外は実施例１と同じ方法により空気入りタイヤを製造した（従来例１）。

実施例１及び従来例１の製造方法により空気入りタイヤをそれぞれ９６本ずつ加硫し、加硫後に各タイヤにおけるブリスター故障の有無を検査し、ブリスター故障の発生率を求めた。その結果、実施例１のタイヤでは、従来例１との対比において、タイヤ内面においてブリスター故障の発生が減少していた。そして、実施例１におけるブリスター故障の発生率は従来例１におけるブリスター故障の発生率の約１４％であった。

１〜４ 圧延ロール
５ ガイドロール
６ 積層装置
７ 糸挿入装置
２５ インナーライナー層
２６ タイゴム層
Ｒ１１，Ｒ２１ ゴム
Ｒ１２ 第１ゴム層
Ｒ２２ 第２ゴム層
Ｒ ゴム圧延部材
Ｓ 糸

Claims (8)

1. 一対の圧延ロールで第１ゴム層を成形し、他の一対の圧延ロールで第２ゴム層を成形し、これら第１ゴム層と第２ゴム層とを積層してゴム圧延部材を製造する方法において、前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との間に独立して供給される少なくとも１本の糸を挿入し、該糸を前記ゴム圧延部材の長手方向に沿って埋設し、前記糸の破断強度が１００Ｎ以下であることを特徴とするゴム圧延部材の製造方法。
2. 一対の圧延ロールで第１ゴム層を成形し、他の一対の圧延ロールで第２ゴム層を成形し、これら第１ゴム層と第２ゴム層とを積層してゴム圧延部材を製造する方法において、前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との間に独立して供給される少なくとも１本の糸を挿入し、該糸を前記ゴム圧延部材の長手方向に沿って埋設し、前記糸の打ち込み密度が５本／５０ｍｍ以下であることを特徴とするゴム圧延部材の製造方法。
3. 前記糸の打ち込み密度が５本／５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のゴム圧延部材の製造方法。
4. 前記第１ゴム層と前記第２ゴム層を互いに異なるゴムで成形することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のゴム圧延部材の製造方法。
5. 第１ゴム層を成形する一対の圧延ロールと、第２ゴム層を成形する他の一対の圧延ロールと、これら第１ゴム層と第２ゴム層とを積層する積層装置とを備えたゴム圧延部材の製造装置において、前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との間に独立して供給される少なくとも１本の糸を挿入する糸挿入装置を設け、前記糸の破断強度が１００Ｎ以下であることを特徴とするゴム圧延部材の製造装置。
6. 第１ゴム層を成形する一対の圧延ロールと、第２ゴム層を成形する他の一対の圧延ロールと、これら第１ゴム層と第２ゴム層とを積層する積層装置とを備えたゴム圧延部材の製造装置において、前記第１ゴム層と前記第２ゴム層との間に独立して供給される少なくとも１本の糸を挿入する糸挿入装置を設け、前記糸の打ち込み密度が５本／５０ｍｍ以下であることを特徴とするゴム圧延部材の製造装置。
7. 前記糸の打ち込み密度が５本／５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のゴム圧延部材の製造装置。
8. 前記第１ゴム層と前記第２ゴム層を互いに異なるゴムで成形することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のゴム圧延部材の製造装置。

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