タイヤの製造方法
【課題】熱可塑性樹脂材料を用いてなり、耐熱性に優れ、且つ、転がり摩擦抵抗の良好なタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも熱可塑性樹脂材料を含む材料で形成されたタイヤの製造方法であって、熱可塑性樹脂材料を含む材料を用いて、環状のタイヤ骨格体を成形するタイヤ骨格体成形工程と、得られたタイヤ骨格体を、該タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以上Ｔｇ＋２００℃以下の温度で加熱する加熱工程と、を有するタイヤの製造方法である。
【解決手段】少なくとも熱可塑性樹脂材料を含む材料で形成されたタイヤの製造方法であって、熱可塑性樹脂材料を含む材料を用いて、環状のタイヤ骨格体を成形するタイヤ骨格体成形工程と、得られたタイヤ骨格体を、該タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以上Ｔｇ＋２００℃以下の温度で加熱する加熱工程と、を有するタイヤの製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リムに装着されるタイヤの製造方法に係り、特に、少なくとも一部が熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗用車等の車両には、ゴム、有機繊維材料、スチール部材などから構成された空気入りタイヤが用いられている。
近年では、軽量化や、成形の容易さ、リサイクルのしやすさから、樹脂材料、特に熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーなどをタイヤ材料として用いることが検討されている。
例えば、特許文献１には、熱可塑性の高分子材料を用いて成形された空気入りタイヤが開示されている。
【０００３】
熱可塑性の高分子材料を用いたタイヤは、ゴム製の従来タイヤと比べて、製造が容易で且つ低コストである。しかし、タイヤ骨格体がカーカスプライなどの補強部材を内装しない均一な熱可塑性高分子材料で形成されている場合には、ゴム製の従来タイヤと比べて、タイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の特性に起因して、耐熱性の観点でなお改良の余地がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
熱可塑性樹脂材料を含む材料によりタイヤを製造する場合、製造効率を高め低コストを実現しつつ、得られたタイヤは従来のゴム製タイヤと比して遜色のない性能を実現することが求められる。例えば、タイヤには衝撃に対して強い耐性を有することが求められるが、熱可塑性樹脂材料を主たる材料として用いて成形されたタイヤにおいても従来のゴムを用いたタイヤと同等以上耐衝撃性が求められている。
また、一般に、熱可塑性樹脂材料においては、成形体の耐熱性を向上させると、それに伴って成型体自体が硬くなり、タイヤの性能として重要な転がり摩擦抵抗を示す指標である動的粘弾性（ｔａｎδ）が適切な値からはずれてしまう傾向にあり、耐熱性と転がり摩擦抵抗のいずれも良好な値に維持されたタイヤの製造は困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０４００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記問題を解決すべくなされたものであり、熱可塑性樹脂材料を用いてなり、耐熱性に優れ、且つ、転がり摩擦抵抗が良好な値に維持されたタイヤの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明のタイヤの製造方法は、少なくとも熱可塑性樹脂材料を含む材料で形成されたタイヤの製造方法であって、熱可塑性樹脂材料を含む材料を用いて、環状のタイヤ骨格体を成形するタイヤ骨格体成形工程と、得られたタイヤ骨格体を、該タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（以下、適宜、ガラス転移温度をＴｇと表記する）以上（Ｔｇ＋２００℃）以下の温度で加熱する加熱工程と、を有する。
【０００８】
本発明のタイヤの製造方法は、熱可塑性樹脂材料を含んで構成される環状のタイヤ骨格体を有するタイヤの製造方法である。
なお、本発明における熱可塑性樹脂材料は、熱可塑性を有する樹脂を意味し、従来の天然ゴムや合成ゴム等の加硫ゴムは含まれない。
上記加熱工程の実施により、タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のモルフォロジーが平衡状態となり樹脂の結晶化が促進され、転がり摩擦係数を好ましい範囲に維持しつつ、弾性が向上し、且つ、耐熱性に優れるものとなると推定される。
【０００９】
以下、本発明の好ましい態様を挙げる。
（２）前記加熱工程が、前記前記タイヤ骨格体を、０．２時間〜６時間加熱する工程である前記（１）に記載のタイヤの製造方法。
形成されたタイヤ骨格体を、タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以上（Ｔｇ＋２００℃）以下の温度で、０．２時間〜６時間という時間をかけて加熱条件下におくことにより、樹脂材料中のモルフォロジーが十分に平衡状態となるため、本発明の効果が向上する。
【００１０】
（３） 前記熱可塑性樹脂が熱可塑性エラストマーを含む前記（１）又は（２）に記載のタイヤの製造方法。
熱可塑性樹脂材料として、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂エラストマーを用いることで、加熱工程における結晶化の促進が、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーにおいてのみ行われ、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーには大きな影響を与えないことから、耐熱性、弾性の向上とが、柔軟性や転がり摩擦抵抗の低減を伴わず、効果的に達成されるものと考えられる。
【００１１】
（４） 前記熱可塑性エラストマーが、ポリアミド系熱可塑性エラストマーであり、前記加熱工程における加熱温度が４０℃〜２５０℃の範囲であり、加熱時間が０．５時間〜４時間の範囲である前記（３）に記載のタイヤの製造方法。
熱可塑性樹脂材料として、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなり、ハードセグメントを構成するポリマーが、主鎖にアミド結合（−ＣＯＮＨ−）有するポリアミド系の熱可塑性エラストマーは、材料の特性に起因して耐熱性を有するとともに、引張弾性率、引張強度及び破断ひずみに優れるという利点がある。このようなポリアミド系熱可塑性エラストマーを材料に含むタイヤ骨格体に用い、これを加熱工程に付することで、タイヤ骨格体の耐熱性が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、熱可塑性樹脂材料を用いてなり、耐熱性に優れ、且つ、転がり摩擦抵抗が良好な値に維持されたタイヤの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（Ａ）は本発明の製造方法を適用しうるタイヤの一実施形態の一部の断面を示す斜視図であり、（Ｂ）は、リムに装着したビード部の断面図である。
【図２】第１実施形態のタイヤのタイヤケースのクラウン部に補強コードが埋設された状態を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図３】コード加熱装置、及びローラ類を用いてタイヤケースのクラウン部に補強コードを埋設する動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のタイヤの製造方法は、環状のタイヤ骨格体を成形し後、得られたタイヤ骨格体を、該タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以上（Ｔｇ＋２００℃）以下の温度で加熱する加熱工程を有することを特徴とする。
以下、本発明のタイヤの製造方法について、タイヤの製造に用いる材料とともに、工程順に説明する。
【００１５】
＜タイヤ骨格体形成工程＞
本発明の製造方法においては、まず、熱可塑性樹脂材料を含む材料でタイヤ骨格体を形成する。
（熱可塑性樹脂材料）
タイヤ骨格体の製造に用いる熱可塑性樹脂材料には特に制限はなく、熱可塑性ポリマーや熱可塑性エラストマーから目的に応じて適宜選択して用いることができる。
なかでも、効果の観点からは、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性エラストマーが好ましい。
得られるタイヤの弾性や耐熱性を考慮すれば、前記熱可塑性エラストマーは、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーが、主鎖にアミド結合（−ＣＯＮＨ−）、ウレタン結合、スチレン、オレフィンから選ばれる構造を含む単量体を重合させることによって得られる、アミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー及びポリスチレン系熱可塑性エラストマー等が好ましく、これらのなかから１種或いは２種以上を適宜選択して用いればよい。
なかでも、ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、耐熱性に優れるため好ましく、さらに、ポリアミド系熱可塑性エラストマーと、ポリアミド以外の主鎖構造を含む他の熱可塑性エラストマーと、を適宜組み合わせて用いることで、耐熱性のみならず、引張弾性率、引張強度及び破断ひずみが改良されたタイヤを製造しうるタイヤ骨格体が形成される。即ち、ポリアミド系熱可塑性エラストマーと他のエラストマーとを併用すると、両者の含有比を調整することで、タイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の弾性率を容易に所望の範囲に設定することができるため製造コストに優れる。
【００１６】
本発明のタイヤの製造方法により製造されるタイヤには、耐久性向上を目的として補強コードを備えていてもよい。
補強コート部材を設ける場合には、タイヤ骨格体形成工程の後に、後述する補強コード層形成工程を実施し、その後、加熱工程に付せばよい。
【００１７】
本工程では、熱可塑性樹脂材料、好ましくは、熱可塑性エラストマー、を含む熱可塑性樹脂材料によって環状のタイヤ骨格体を形成する。タイヤ骨格体形成工程では、タイヤ骨格体を、適切な金型を用いて射出成形により一工程で形成することもできるが、２以上のタイヤ骨格体の一部を構成するタイヤ骨格片を別々に作製し、これを接合してタイヤ骨格体としてもよい。
即ち、タイヤ骨格体を形成するに工程は、タイヤ骨格体の一部を構成するタイヤ骨格片を形成するタイヤ骨格片形成工程と、前記タイヤ骨格片の接合面に熱を付与し対となる２以上の前記タイヤ骨格片を融着させて前記タイヤ骨格体を形成するタイヤ骨格片接合工程とを含んでもよい。さらに、タイヤが補強コート部材を有する構成をとる場合には、さらに、前記タイヤ骨格体の外周部に補強コードを周方向に巻回して補強コード層を形成する補強コード巻回工程を行う。
【００１８】
本工程を、熱可塑性樹脂材料として、ポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂材料を用い、且つ、タイヤ骨格片を成形し、これを接合する工程によりタイヤ骨格体を形成する場合を例に挙げて説明する。
まず、後述する熱可塑性樹脂材料を用いて、タイヤ骨格片を形成する。タイヤ骨格片の形成は、樹脂材料の成型方法として一般的な射出成形、真空成形、圧空成形、メルトキャスティングなどを適用すればよい。
【００１９】
タイヤ骨格片は、例えば、一つのビード部と一つのサイド部と半幅のクラウン部とを一体として射出成形等で成形された樹脂成形体とすることができる。通常は、タイヤ骨格片は同一形状の円環状のタイヤケース半体として成形され、これを２つ互いに向かい合わせてタイヤ赤道面部分で接合し、タイヤ骨格体が形成される。タイヤ骨格体は、所望により、３以上の部材を接合して形成してもよい。
【００２０】
熱可塑性樹脂材料で形成されるタイヤ骨格片は、適切な金型を用いて、真空成形、圧空成形、インジェクション成形、メルトキャスティング等の公知の樹脂成形方法を適用して成形することができる。
前記の如き、２つの同一形状のタイヤ骨格片を２つ接合してタイヤ骨格体を形成する方法によれば、タイヤ骨格片を成形する金型が１種類で済むという利点をも有する。
本発明を適用しうるタイヤ骨格片の製造方法のより具体的な一態様について以下に説明する。
タイヤ骨格片を成形する金型としては、ファンゲートを有する金型を用い、一般的には射出成形により形成される。
形成時の加熱温度は熱可塑性材料の融点以上の温度、例えば、本実施形態に示されるようなポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いる場合には、その融点が１６０℃〜２３０℃であるため、１６０℃以上２５０℃以下の温度で形成を行えばよい。
【００２１】
タイヤ骨格片を構成する熱可塑性樹脂材料としては、成形前駆体である粒状（ペレット状）あるいは粉状（フレーク状）、微粉状（パウダー状）の材料を用い、成形工程の前に、８０℃以上１２０℃以下、２時間〜６時間の範囲で加熱し、前駆体に含有する水分を除去する。この加熱工程が不十分であると、成形工程において、水分の気化が起こり、金型内での圧縮によりガス焼けなどの成形不良と呼ばれる現象が発生する。
熱可塑性材料の溶融温度としては、融点以上の温度であればよく、金型内での流動性を促進し、成形金型の転写性を高めるため、適宜温度を高めて形成させるが、２５０℃を超える温度で溶融させた場合、熱可塑性材料の分解が促進され、材料そのものの劣化がおこり、成形品の物性に重大な悪影響を及ぼすため、２５０℃以下の温度で形成させる必要がある。
成形装置としては、一般的なプランジャ方式またはプリプラ方式の射出成形機が用いられる。
【００２２】
ポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いる場合、熱可塑性樹脂材料はその融点を１００℃〜２５０℃程度に設定することができるため、タイヤ骨格片の成形、或いは、タイヤ骨格片の接合に際して、例えば、タイヤ骨格片の融着工程を３００℃以上の温度条件で実施する必要がなく、比較的低温で融着工程を実施できる。このように比較的低温度で融着工程を実施できるため、タイヤ骨格片を構成する樹脂の劣化を防止でき、エネルギー利用率などの観点で、タイヤの生産性を向上させることができる。また、ポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いたタイヤ骨格片は、融着してタイヤ骨格体を形成した際、タイヤ骨格片同士の接着強度が十分であり、また、融着時の温度によって骨格体自体の性能が劣化することがないため、製造されたタイヤの耐パンク性や耐摩耗性など走行時における耐久性を向上させることができる。
【００２３】
タイヤ骨格体形成工程における前記タイヤ骨格片接合工程において、前記タイヤ骨格片の接合面を、タイヤ骨格片を構成する熱可塑性樹脂材料の融点以上（例えば、融点＋１０℃以上融点＋７０℃以下）に加熱するように構成することができる。
このように、前記分割体の接合面を、タイヤ骨格片を構成する熱可塑性樹脂材料の融点以上に加熱すると、タイヤ骨格片同士の融着を十分に行うことができるため、タイヤの耐久性を向上させつつ、タイヤの生産性を高めることができる。
タイヤ骨格片接合工程において、タイヤ骨格片を接合し、熱溶融接着することで、タイヤ骨格体を得る。
【００２４】
本実施形態では、本発明の製造方法に適用されるタイヤは、ポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂材料で形成された環状のタイヤ骨格体を有することが好ましい。以下、本発明の製造方法を適用するタイヤ骨格体の材料として有用なポリアミド系熱可塑性エラストマーに代表される熱可塑性樹脂材料について説明する。
ここで、「ポリアミド系熱可塑性エラストマー」とは、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと他非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーの主鎖にアミド結合（−ＣＯＮＨ−）を有するものを意味する。ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ＪＩＳ Ｋ６４１８に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）等や、特開２００４−３４６２７３号公報に記載のポリアミド系エラストマー等を挙げることができる。
【００２５】
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリアミドが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー（例えば、ポリエステル又はポリエーテル等）が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。また、ポリアミド系熱可塑性エラストマーはハードセグメント及びソフトセグメントの他に、ジカルボン酸等の鎖長延長剤を用いてもよい。前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、例えば、下記一般式（１）または一般式（２）で表されるモノマーによって生成されるポリアミドを挙げることができる。
【００２６】
【化１】
一般式（１）
【００２７】
［一般式（１）中、Ｒ１は、炭素数２〜２０の炭化水素の分子鎖、又は、炭素数２〜２０のアルキレン基を表す。］
【００２８】
【化２】
一般式（２）
【００２９】
［一般式（２）中、Ｒ２は、炭素数３〜２０の炭化水素の分子鎖、又は、炭素数３〜２０のアルキレン基を表す。］
【００３０】
一般式（１）中、Ｒ１としては、炭素数３〜１８の炭化水素の分子鎖又は炭素数３〜１８のアルキレン基が好ましく、炭素数４〜１５の炭化水素の分子鎖又は炭素数４〜１５のアルキレン基が更に好ましく、炭素数１０〜１５の炭化水素の分子鎖又は炭素数１０〜１５のアルキレン基が特に好ましい。また、一般式（２）中、Ｒ２としては、炭素数３〜１８の炭化水素の分子鎖又は炭素数３〜１８のアルキレン基が好ましく、炭素数４〜１５の炭化水素の分子鎖又は炭素数４〜１５のアルキレン基が更に好ましく、炭素数１０〜１５の炭化水素の分子鎖又は炭素数１０〜１５のアルキレン基が特に好ましい。
前記一般式（１）または一般式（２）で表されるモノマーとしては、ω−アミノカルボン酸やラクタムが挙げられる。また、前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、これらω−アミノカルボン酸やラクタムの重縮合体や、ジアミンカルボン酸とジカルボン酸との共縮重合体等が挙げられる。
【００３１】
前記ω−アミノカルボン酸としては、６−アミノカプロン酸、７−アミノヘプタン酸、８−アミノオクタン酸、１０−アミノカプリン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸などの炭素数５〜２０の脂肪族ω−アミノカルボン酸等を挙げることができる。また、ラクタムとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム、ウデカンラクタム、ω−エナントラクタム、２−ピロリドンなどの炭素数５〜２０の脂肪族ラクタムなどを挙げることができる。
前記ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、３−メチルペンタメチレンジアミン、メタキシレンジアミンなどの炭素数２〜２０の脂肪族ジアミンなどのジアミン化合物を挙げることができる。また、ジカルボン酸は、ＨＯＯＣ−（Ｒ３）ｍ−ＣＯＯＨ（Ｒ３：炭素数３〜２０の炭化水素、ｍ：０又は１）で表すことができ、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの炭素数２〜２０ の脂肪族ジカルボン酸を挙げることができる。
前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム又はウデカンラクタムを開環重縮合したポリアミドを好ましく用いることができる。
【００３２】
また、前記ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリエーテルが挙げられ、例えば、ポリエチレングリコール、プリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ＡＢＡ型トリブロックポリエーテル等が挙げられる。ここで、「ＡＢＡ型トリブロックポリエーテル」とは、下記一般式（３）に示されるポリエーテルを意味する。
【００３３】
【化３】
一般式（３）
［一般式（３）中、ｘ及びｚは、それぞれ独立に、１〜２０の整数を表す。ｙは、４〜５０の整数を表す。］
【００３４】
前記一般式（３）において、ｘ及びｚとしては、それぞれ、１〜１８の整数が好ましく、１〜１６の整数が更に好ましく、１〜１４の整数が特に好ましく、１〜１２の整数が最も好ましい。また、前記一般式（３）において、ｙとしては、それぞれ、５〜４５の整数が好ましく、６〜４０の整数が更に好ましく、７〜３５の整数が特に好ましく、８〜３０の整数が最も好ましい。
【００３５】
前記ハードセグメントと前記ソフトセグメントとの組合せとしては、上述で挙げたハードセグメントとソフトセグメントとのそれぞれの組合せを挙げることができる。この中でも、ラウリルラクタムの開環重縮合体／ポリエチレングリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体／ポリプロピレングリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体／ポリテトラメチレンエーテルグリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体／ＡＢＡ型トリブロックポリエーテルの組合せ、が好ましく、ラウリルラクタムの開環重縮合体／ＡＢＡ型トリブロックポリエーテルの組合せが特に好ましい。
【００３６】
前記ハードセグメントを構成するポリマー（ポリアミド）の数平均分子量としては、溶融成形性の観点から、３００〜１５００が好ましい。また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、強靱性及び低温柔軟性の観点から、２００〜６０００が好ましい。更に、前記ハードセグメント（ｘ）及びソフトセグメント（ｙ）との体積比（ｘ：ｙ）は、成形性の観点から、５０：５０〜９０：１０が好ましく、５０：５０〜８０：２０が更に好ましい。
【００３７】
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。
【００３８】
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の宇部興産（株）の「ウベスタＸＰＡ」シリーズ（例えば、ＸＰＡ９０６３Ｘ１、ＸＰＡ９０５５Ｘ１、ＸＰＡ９０４８Ｘ２、ＸＰＡ９０４８Ｘ１、ＸＰＡ６０４０Ｘ１等）、ダイセル・エポニック（株）の「スタミド」シリーズ（例えば、Ｅ４０−Ｓ３、Ｅ４７−Ｓ１、Ｅ４７−Ｓ３、Ｅ５５−Ｓ１、Ｅ５５−Ｓ３、ＥＸ９２００、Ｅ５０−Ｒ２）等を用いることができる。
【００３９】
熱可塑性樹脂材料としては、前記ポリアミド系熱可塑性エラストマー以外にも、他の熱可塑性エラストマーを併用してもよい。他の熱可塑性エラストマーとしては、ハードセグメントを構成するポリマーが、ウレタン、スチレン又はオレフィン等から選ばれる構造を有する単量体を重合させることによって得られる主鎖にウレタン、スチレン又はオレフィン等の骨格を有するポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィンが挙げられる。他の熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ＪＩＳ Ｋ６４１８に規定される、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、等が挙げられる。
【００４０】
前記他の熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品を用いることができる。
前記ポリウレタン系熱可塑性樹脂組成物としては、例えば、市販品のＢＡＳＦ社製の「エラストラン」シリーズ（例えば、ＥＴ６８０、ＥＴ８８０、ＥＴ６９０、ＥＴ８９０、Ｃ８０Ａ、Ｓ８０Ａ）等を用いることができる。
前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の旭化成社製の「タフテック」シリーズ（例えば、Ｈ１０３１、Ｈ１０４１、Ｈ１０４３、Ｈ１０５１、Ｈ１０５２，Ｈ１０５３，Ｈ１０８２、Ｈ１１４１、Ｈ１２２１、Ｈ１２７２）等を用いることができる。
前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の三井化学社製の「タフマー」シリーズ（例えば、Ａ０５５０Ｓ、Ａ１０５０Ｓ、Ａ４０５０Ｓ、Ａ１０７０Ｓ、Ａ４０７０Ｓ，Ａ３５０７０Ｓ、Ａ１０８５Ｓ、Ａ４０８５Ｓ、Ａ７０９０、Ａ７００９０、ＭＨ７００７、ＭＨ７０１０、Ｐ２７５）等を用いることができる。
前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の東レ・デュポン製の「ハイトレル」シリーズ（例えば、３０４６，５５５７，６３４７，４０４７，４７６７等）、東洋紡社製「ベルプレン」シリーズ（Ｐ３０Ｂ、Ｐ４０Ｂ、Ｐ４０Ｈ、Ｐ５５Ｂ、Ｐ７０Ｂ、Ｐ１５０Ｂ、Ｐ２８０Ｂ、Ｐ４５０Ｂ、Ｐ１５０Ｍ、Ｓ１００１、Ｓ２００１、Ｓ５００１、Ｓ６００１、Ｓ９００１等）、三菱化学社製「プリマロイＡ」シリーズ（Ａ１５００Ｎ、Ａ１６００Ｎ、Ａ１７００Ｎ、Ａ１８００Ｎ、Ａ１９００Ｎ等）を用いることができる。
【００４１】
前記熱可塑性樹脂材料として、前記ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ｘ）に前記他の熱可塑性エラストマー（ｙ）を併用する場合の両者の質量比（ｘ：ｙ）は任意であるが、例えば、９５：５〜５５：４５であることが好ましい。エラストマーの体積比が上記範囲にあると、ポリアミド系熱可塑性エラストマーと他の熱可塑性エラストマーとがポリアミド系熱可塑性エラストマーを“海”とする海−島構造を形成するため、タイヤの耐久性や耐衝撃性が改良される。他の熱可塑性エラストマーを２種以上併用する場合には、他のエラストマーの総量とポリアミド系熱可塑性エラストマーとの総量が前記範囲に含まれることが好ましい。
【００４２】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性エラストマーの融点としては、タイヤの生産性の観点から１００℃〜２５０℃程度が好ましく、１００℃〜２００℃が更に好ましい。このように、融点が１００℃〜２００℃の熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂材料を用いることで、例えばタイヤの骨格体を、その分割体（骨格片）を融着して形成する場合に、接合部の加熱温度を、タイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の融点以上に設定することができる。この構成によれば、１６０℃〜２５０℃の温度範囲で融着された骨格体であってもタイヤ骨格片同士の接着強度が十分となる。接合に際しての加熱温度は、タイヤ骨格片を形成する熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂材料の融点よりも１０℃〜１００℃高い温度が好ましく、１０℃〜７０℃高い温度が更に好ましい。
【００４３】
また、本発明における熱可塑性樹脂材料中の熱可塑性エラストマーの総含有率は、特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂材料の総量に対して、５０体積％以上が好ましい。熱可塑性エラストマーの総含有率が、熱可塑性樹脂材料の総量に対して、５０体積％以上であると該熱可塑性エラストマーの特性を十分に発揮させることができ、タイヤの耐久性や生産性を向上させることができる。前記熱可塑性樹脂材料には、所望に応じて、ゴム、熱可塑性樹脂、各種充填剤（例えば、シリカ、炭酸カルシウム、クレイ）、老化防止剤、オイル、可塑剤、着色剤、耐候剤等の各種添加剤を含有させてもよい。
【００４４】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性樹脂材料のＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張弾性率（以下、特に特定しない限り本明細書で「弾性率」とは引張弾性率を意味する。）としては、１００ＭＰａ〜１０００ＭＰａが好ましく、１００ＭＰａ〜８００ＭＰａがさらに好ましく、１００ＭＰａ〜７００ＭＰａが特に好ましい。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの引張弾性率が、１００ＭＰａ〜１０００ＭＰａであると、タイヤ骨格の形状を保持しつつリム組みを効率的におこなうことができる。
【００４５】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性樹脂材料のＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張降伏強さは、５ＭＰａ以上が好ましく、５ＭＰａ〜２０ＭＰａが好ましく、５ＭＰａ〜１７ＭＰａがさらに好ましい。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの引張降伏強さが、５ＭＰａ以上であると、走行時などにタイヤにかかる荷重に対する変形に耐えることができる。
【００４６】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性樹脂材料のＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張降伏伸びは、１０％以上が好ましく、１０％〜７０％が好ましく、１５％〜６０％がさらに好ましい。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの引張降伏伸びが、１０％以上であると、弾性領域が大きく、リム組み性をよくすることができる。
【００４７】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性樹脂材料のＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張破壊伸び（ＪＩＳ Ｋ７１１３）としては、５０％以上が好ましく、１００％以上が好ましく、１５０％以上がさらに好ましく、２００％以上が特に好ましい。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの引張破壊伸びが、５０％以上であると、リム組み性がよく、衝突に対して破壊しにくくすることができる。
【００４８】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性樹脂材料のＩＳＯ７５−２又はＡＳＴＭ Ｄ６４８に規定される荷重たわみ温度（０．４５ＭＰａ荷重時）としては、５０℃以上が好ましく、５０℃〜１５０℃が好ましく、５０℃〜１３０℃がさらに好ましい。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの荷重たわみ温度が、５０℃以上であると、タイヤの製造において加硫を行う場合であってもタイヤ骨格体の変形を抑制するこができる。
【００４９】
＜加熱工程＞
本工程では、上記タイヤ骨格体形成工程において得られたタイヤ骨格体を加熱処理する。加熱処理は、タイヤ骨格体の形成に用いられた熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高温で行われる。加熱温度は具体的には、樹脂材料のガラス転移温度をＴｇ１としたとき、Ｔｇ１℃以上、Ｔｇ１＋２００℃以下の温度範囲であり、好ましくは、Ｔｇ１＋５０℃以上Ｔｇ１＋１５０℃以下である。
【００５０】
なお、本明細書において樹脂材料のＴｇとは、熱可塑性樹脂材料として熱可塑性樹脂を用いた場合には、樹脂自体の、熱可塑性エラストマーを用いた場合には、該熱可塑性エラストマーのハードセグメントを構成するポリマーのＴｇを指す。
Ｔｇは、通常の示差走査熱分析装置を用いて測定することができ、本明細書では、示差走査熱分析装置（リガク社製 示差走査熱量計：ＤＳＣ）を用いて、２５〜４００℃の範囲で昇温速度５℃/ｍｉｎで計測した値を採用している。
加熱時間は０．２時間以上６時間以下であることが好ましく、０．５時間以上４時間以下であることがより好ましい。
温度条件、加熱時間条件を上記範囲とすることで、形成されたタイヤ骨格体中で、タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のモルフォロジーが平衡状態となり樹脂の結晶化が促進され、本発明の効果が発現するものと考えている。
【００５１】
既述の如く、加熱工程における加熱条件（加熱温度、加熱時間）は、タイヤ骨格体の形成に使用される熱可塑性樹脂材料により適宜選択される。
例えば、熱可塑性樹脂材料としてポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いる場合、ポリアミド系熱可塑性エラストマーのＴｇが−２０℃〜２０℃であるため、加熱温度は４０℃以上２５０℃以下であることが好ましく、８０℃以上２００℃以下であることがより好ましい。また、加熱時間は０．２時間以上６時間以下であることが好ましく、０．５時間以上４時間以下であることがより好ましい。
【００５２】
加熱手段には特に制限はなく、金型中にタイヤ骨格体を配置し、直接加熱する方法、加熱ゾーン中に配置し、赤外線や熱風などの非接触加熱手段により加熱する方法、超音波やマイクロ波を用いて加熱する方法などが挙げられるが、熱量の制御性や、安全性、装置の簡便さなどの観点からは、以下の加熱方法をとることが好ましい。
即ち、射出成形により成形されたタイヤ骨格体またタイヤ骨格片を、熱風乾燥装置内に常圧で所定の加熱温度下に静置し、所定時間で加熱後、成形品を取り出して室温まで冷却させる。
この加熱工程における圧力は、目的とする耐熱性の向上の他に、成形品に含有する水分やモノマー分などの成分の除去を促進させる目的で、通常の真空ポンプ装置を用いて１０ｍｍＨｇ以下の減圧状態で加熱したり、また異材質または同一材質の成形品との接着促進を目的とする場合などは、通常のコンプレッサー装置を用いて０．５ＭＰａ以上の高圧状態で加熱したりするなど、目的に応じて適宜圧力を設定することもできる。
【００５３】
本実施形態における加熱工程においては、成形品を構成する熱可塑性樹脂材料がガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度条件下に配置されるため、ミクロな分子運動がおこりその材料の弾性率は著しく低下する、すなわち軟化する。そのため、加熱工程の実施中に成形品に応力がかかった場合には容易に変形するおそれがある。このため所望されない変形を防止するために、所望の成形品の形状を保持し、かつ加熱温度下において変形のない、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム、チタンなどの材質からなる治具を成形品の形状に沿う形状で配置し、変形を防止することもできる。
この加熱工程を経ることにより、本発明の製造方法により得られたタイヤは、耐熱性と転がり摩擦抵抗の双方を高いレベルで両立しうるものとなる。
【００５４】
＜補強コード層形成工程＞
本発明の製造方法により得られるタイヤは、所望により補強コードを設けてもよい。タイヤ骨格体の外周部に補強コードを巻回し、補強コード層を形成することにより、タイヤの耐パンク性、耐カット性、及びタイヤ（タイヤ骨格体）の周方向剛性が向上する。なお、周方向剛性が向上することで、熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤ骨格体のクリープ（一定の応力下でタイヤ骨格体の塑性変形が時間とともに増加する現象）が抑制される。
ここでは、所望により設けられる補強コード層形成工程について説明する。
補強コードを設ける補強コード層形成工程は、タイヤ骨格体形成工程の後に実施される。前記加熱工程の前に行っても後に行ってもよいが、補強コード層の安定性、タイヤ骨格体との密着性を考慮すれば、前記加熱工程は、所望により実施される補強コード層形成工程の後に行われることが好ましい。
【００５５】
補強コード層は樹脂材料を含めて構成することができる。補強コード層に樹脂材料を含むことにより、補強コードをクッションゴムで固定する場合と比して、タイヤと補強コード層との硬さの差を小さくできるため、更に補強コードをタイヤ骨格体に密着・固定することができる。上述のように「樹脂材料」とは、熱可塑性樹脂（熱可塑性エラストマーを含む）及び熱硬化性樹脂を含む概念であり、加硫ゴムは含まない。
【００５６】
補強コード層に用いることのできる前記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
【００５７】
前記熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ＪＩＳ Ｋ６４１８に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性ゴム架橋体（ＴＰＶ）、若しくはその他の熱可塑性エラストマー（ＴＰＺ）等が挙げられる。なお、走行時に必要とされる弾性と製造時の成形性等を考慮すると熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。
また、樹脂材料の同種とは、エステル系同士、スチレン系同士などの形態を指す。
【００５８】
補強コード層に用いられる樹脂材料の弾性率（ＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張弾性率）は、タイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂の弾性率の０．１倍から１０倍の範囲内に設定することが好ましい。前記樹脂材料の弾性率がタイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の弾性率の１０倍以下の場合は、クラウン部が硬くなり過ぎずリム組み性が容易になる。また、前記樹脂材料の弾性率がタイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の弾性率の０．１倍以上の場合には、補強コード層を構成する樹脂が柔らかすぎず、ベルト面内せん断剛性に優れコーナリング力が向上する。
本発明のタイヤの製造方法において、補強コード層に樹脂が含まれる場合には、前記加熱工程は、本工程即ち、補強コード層形成工程の後に行われることが、補強コード密着性の観点から好ましい。
【００５９】
前記タイヤ骨格体形成工程、加熱工程、及び該加熱工程の前又は後に、所望により実施される補強コード層形成工程を含む本発明のタイヤの製造方法によれば、耐熱性に優れ、且つ、転がり摩擦抵抗が適正な値に維持されたタイヤを生産性良く製造することができる。
【００６０】
［第１の実施形態］
以下に、図面に従って本発明のタイヤの製造方法の第１の実施形態に係るタイヤの製造方法について工程順に説明する。
本実施形態のタイヤ１０について説明する。図１（Ａ）は、本発明の製造方法により得られるタイヤの一実施形態の断面を示す斜視図である。図１（Ｂ）は、リムに装着したビード部の断面図である。図１に示すように、本実施形態に係るタイヤ１０は、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。
【００６１】
図１（Ａ）に示すように、タイヤ１０は、図１（Ｂ）に示すリム２０のビードシート部２１及びリムフランジ２２に接触する１対のビード部１２と、ビード部１２からタイヤ径方向外側に延びるサイド部１４と、一方のサイド部１４のタイヤ径方向外側端と他方のサイド部１４のタイヤ径方向外側端とを連結するクラウン部１６（外周部）と、からなるタイヤケース１７を備えている。
【００６２】
ここで、本実施形態のタイヤケース（タイヤ骨格体）１７はポリアミド系エラストマー（宇部興産製 「ウベスタＸＰＡ９０４８Ｘ１」：Ｔｇ−２０℃）を含む熱可塑性樹脂材料で形成されている。本実施形態においてタイヤケース（タイヤ骨格体）１７は、単一の熱可塑性樹脂材料で形成されているが、本発明はこの構成に限定されず、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと同様に、タイヤケース１７の各部位毎（サイド部１４、クラウン部１６、ビード部１２など）に異なる特徴を有する熱可塑性樹脂材料を用いてもよい。また、タイヤケース１７（例えば、ビード部１２、サイド部１４、クラウン部１６等）に、補強材（高分子材料や金属製の繊維、コード、不織布、織布等）を埋設配置し、補強材でタイヤケース１７を補強してもよい。
【００６３】
本実施形態のタイヤケース１７は、熱可塑性樹脂材料で形成された一対のタイヤケース半体（タイヤ骨格片）１７Ａ同士を接合させたものである。タイヤケース半体１７Ａは、一つのビード部１２と一つのサイド部１４と半幅のクラウン部１６とを一体として射出成形等で成形された樹脂成形体であり、形成された同一形状の円環状のタイヤケース半体１７Ａを互いに向かい合わせてタイヤ赤道面部分で接合することでタイヤケース（タイヤ骨格体）１７が形成される。
なお、タイヤケース１７は、２つの部材を接合して形成するものに限らず、３以上の部材を接合して形成してもよい。
【００６４】
熱可塑性樹脂材料で形成されるタイヤケース半体１７Ａは、例えば、真空成形、圧空成形、インジェクション成形、メルトキャスティング等で成形することができる。このため、従来のようにゴムでタイヤケースを成形する場合に比較して、加硫を行う必要がなく、製造工程を大幅に簡略化でき、成形時間を省略することができる。
また、本実施形態では、タイヤケース半体１７Ａは左右対称形状、即ち、一方のタイヤケース半体１７Ａと他方のタイヤケース半体１７Ａとが同一形状とされているので、タイヤケース半体１７Ａを成形する金型が１種類で済むメリットもある。
【００６５】
本実施形態において、図１（Ｂ）に示すようにビード部１２には、従来一般の空気入りタイヤと同様の、スチールコードからなる円環状のビードコア１８が埋設されている。しかし、本発明はこの構成に限定されず、ビード部１２の剛性が確保され、リム２０との嵌合に問題なければ、ビードコア１８を省略することもできる。なお、スチールコード以外に、有機繊維コード、樹脂被覆した有機繊維コード、または硬質樹脂などで形成されていてもよい。
【００６６】
本実施形態では、ビード部１２のリム２０と接触する部分や、少なくともリム２０のリムフランジ２２と接触する部分に、タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料よりもシール性に優れた材料、例えば、ゴムからなる円環状のシール層２４が形成されている。このシール層２４はタイヤケース１７（ビート部１２）とビードシート２１とが接触する部分にも形成されていてもよい。タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料よりもシール性に優れた材料としては、タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料に比して軟質な材料を用いることができる。シール層２４に用いることのできるゴムとしては、従来一般のゴム製の空気入りタイヤのビード部外面に用いられているゴムと同種のゴムを用いることが好ましい。また、熱可塑性樹脂材料のみでリム２０との間のシール性が確保できれば、ゴムのシール層２４は省略してもよく、熱可塑性樹脂材料よりもシール性に優れる他の熱可塑性樹脂を用いてもよい。このような他の熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂等の樹脂やこれら樹脂とゴム若しくはエラストマーとのブレンド物等が挙げられる。
【００６７】
図１に示すように、クラウン部１６には、タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料よりも剛性が高い補強コード２６がタイヤケース１７の周方向に巻回されている。補強コード２６は、タイヤケース１７の軸方向に沿った断面視で、少なくとも一部がクラウン部１６に埋設された状態で螺旋状に巻回されており、補強コード層２８を形成している。補強コード層２８のタイヤ径方向外周側には、タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料よりも耐摩耗性に優れた材料、例えばゴムからなるトレッド３０が配置されている。
【００６８】
図２を用いて補強コード２６によって形成される補強コード層２８について説明する。図２は、第１実施形態のタイヤのタイヤケースのクラウン部に補強コードが埋設された状態を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。図２に示されるように、補強コード２６は、タイヤケース１７の軸方向に沿った断面視で、少なくとも一部がクラウン部１６に埋設された状態で螺旋状に巻回されており、タイヤケース１７の外周部の一部と共に図２において破線部で示される補強コード層２８を形成している。補強コード２６のクラウン部１６に埋設された部分は、クラウン部１６（タイヤケース１７）を構成する熱可塑性樹脂材料と密着した状態となっている。補強コード２６としては、金属繊維や有機繊維等のモノフィラメント（単線）、又は、スチール繊維を撚ったスチールコードなどこれら繊維を撚ったマルチフィラメント（撚り線）などを用いることができる。なお、本実施形態において補強コード２６としては、スチールコードが用いられている。
【００６９】
また、図２において埋設量Ｌは、タイヤケース１７（クラウン部１６）に対する補強コード２６のタイヤ回転軸方向への埋設量を示す。補強コード２６のクラウン部１６に対する埋設量Ｌは、補強コード２６の直径Ｄの１／５以上であれば好ましく、１／２を超えることがさらに好ましい。そして、補強コード２６全体がクラウン部１６に埋設されることが最も好ましい。補強コード２６の埋設量Ｌが、補強コード２６の直径Ｄの１／２を超えると、補強コード２６の寸法上、埋設部から飛び出し難くなる。また、補強コード２６全体がクラウン部１６に埋設されると、表面（外周面）がフラットになり、補強コード２６が埋設されたクラウン部１６上に部材が載置されても補強コード周辺部に空気が入るのを抑制することができる。なお、補強コード層２８は、従来のゴム製の空気入りタイヤのカーカスの外周面に配置されるベルトに相当するものである。
【００７０】
上述のように補強コード層２８のタイヤ径方向外周側にはトレッド３０が配置されている。このトレッド３０に用いるゴムは、従来のゴム製の空気入りタイヤに用いられているゴムと同種のゴムを用いることが好ましい。なお、トレッド３０の代わりに、タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料よりも耐摩耗性に優れる他の種類の熱可塑性樹脂材料で形成したトレッドを用いてもよい。また、トレッド３０には、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、路面との接地面に複数の溝からなるトレッドパターンが形成されている。
【００７１】
以下、本発明のタイヤの製造方法について説明する。
（タイヤケース（タイヤ骨格体）成形工程）
まず、射出成形装置などにより、タイヤ半体（タイヤ骨格片）を形成する。
その後、薄い金属の支持リングに支持されたタイヤケース半体同士を互いに向かい合わせる。次いで、タイヤケース半体の突き当て部分の外周面と接するように図を省略する接合金型を設置する。ここで、前記接合金型はタイヤケース半体Ａの接合部（突き当て部分）周辺を所定の圧力で押圧するように構成されている。次いで、タイヤケース半体の接合部周辺を、タイヤケースを構成する熱可塑性樹脂材料の融点以上で押圧する。タイヤケース半体の接合部が接合金型によって加熱・加圧されると、前記接合部が溶融しタイヤケース半体同士が融着しこれら部材が一体となってタイヤケース１７が形成される。尚、本実施形態においては接合金型を用いてタイヤケース半体の接合部を加熱したが、本発明はこれに限定されず、例えば、別に設けた高周波加熱機等によって前記接合部を加熱したり、予め熱風、赤外線の照射等によって軟化又は溶融させ、接合金型によって加圧して、タイヤケース半体を接合させてもよい。
なお、本実施形態では、タイヤケース１７を形成している熱可塑性樹脂材料であるポリアミド系エラストマー（宇部興産製 「ウベスタＸＰＡ９０４８Ｘ１」：Ｔｇ−２０℃）を溶接用熱可塑性樹脂材料として用いている。
【００７２】
（補強コード部材巻回工程）
次に、補強コード巻回工程について図３を用いて説明する。図３は、コード加熱装置、及びローラ類を用いてタイヤケースのクラウン部に補強コードを埋設する動作を説明するための説明図である。図３において、コード供給装置５６は、補強コード２６を巻き付けたリール５８と、リール５８のコード搬送方向下流側に配置されたコード加熱装置５９と、コード２６の搬送方向下流側に配置された第１のローラ６０と、第１のローラ６０をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第１のシリンダ装置６２と、第１のローラ６０のコード２６の搬送方向下流側に配置される第２のローラ６４と、及び第２のローラ６４をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第２のシリンダ装置６６と、を備えている。第２のローラ６４は、金属製の冷却用ローラとして利用することができる。また、本実施形態において、第１のローラ６０または第２のローラ６４の表面は、溶融又は軟化した熱可塑性樹脂材料の付着を抑制するためにフッ素樹脂（本実施形態では、テフロン（登録商標））でコーティングされている。なお、本実施形態では、コード供給装置５９は、第１のローラ６０または第２のローラ６４の２つのローラを有する構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、何れか一方のローラのみ（即ち、ローラ１個）を有している構成でもよい。
【００７３】
また、コード加熱装置５９は、熱風を生じさせるヒーター７０及びファン７２を備えている。また、コード加熱装置５９は、内部に熱風が供給される、内部空間をコード２６が通過する加熱ボックス７４と、加熱されたコード２６を排出する排出口７６とを備えている。
【００７４】
本工程においては、まず、コード加熱装置５９のヒーター７０の温度を上昇させ、ヒーター７０で加熱された周囲の空気をファン７２の回転によって生じる風で加熱ボックス７４へ送る。次に、リール５８から巻き出した補強コード２６を、熱風で内部空間が加熱された加熱ボックス７４内へ送り加熱（例えば、補強コード２６の温度を１００〜２００℃程度に加熱）する。加熱された補強コード２６は、排出口７６を通り、図３の矢印Ｒ方向に回転するタイヤケース１７のクラウン部１６の外周面に一定のテンションをもって螺旋状に巻きつけられる。ここで、加熱された補強コード２６がクラウン部１６の外周面に接触すると、接触部分の熱可塑性樹脂材料が溶融又は軟化し、加熱された補強コード２６の少なくとも一部がクラウン部１６の外周面に埋設される。このとき、溶融又は軟化した熱可塑性樹脂材料に加熱された補強コード２６が埋設されるため、熱可塑性樹脂材料と補強コード２６とが隙間がない状態、つまり密着した状態となる。これにより、補強コード２６を埋設した部分へのエア入りが抑制される。なお、補強コード２６をタイヤケース１７の熱可塑性樹脂材料の融点よりも高温に加熱することで、補強コード２６が接触した部分の熱可塑性樹脂材料の溶融又は軟化が促進される。このようにすることで、クラウン部１６の外周面に補強コード２６を埋設しやすくなると共に、効果的にエア入りを抑制することができる。
【００７５】
（加熱工程）
次に、補強コード層が形成されたタイヤ骨格体を加熱する。
加熱温度は、前記熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇが−２０℃であるため、４０℃以上１８０℃以下の温度範囲で、約０．５時間〜２時間にわたり行われる。加熱工程は、補強コード層が形成されたタイヤ骨格体を、熱源に対して均一に熱が伝播する向きに配置し、熱風式加熱乾燥装置を用いて行われる。
所定時間加熱されたタイヤ骨格体は、加熱処理工程の後、室温になるまで放冷される。
【００７６】
（タイヤ仕上げ工程）
次に、加熱工程を施したタイヤケース１７の外周面に加硫済みの帯状のトレッド３０を１周分巻き付けてタイヤケース１７の外周面にトレッド３０を、接着剤などを用いて接着する。なお、トレッド３０は、例えば、従来知られている更生タイヤに用いられるプレキュアトレッドを用いることができる。本工程は、更生タイヤの台タイヤの外周面にプレキュアトレッドを接着する工程と同様の工程である。
【００７７】
そして、タイヤケース１７のビード部１２に、加硫済みのゴムからなるシール層２４を、接着剤等を用いて接着すれば、タイヤ１０の完成となる。
【００７８】
本実施形態のタイヤ１０では、タイヤケース１７が熱可塑性樹脂材料によって形成されているため、構造が簡素化でき、従来のゴムに比して重量が軽い。このため、本実施形態のタイヤ１０を自動車に適用すると、軽量化することができ、燃費を抑えることができる。
また、本実施形態のタイヤ１０では、熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤケース１７のクラウン部１６の外周面に熱可塑性樹脂材料よりも剛性が高い補強コード２６が周方向へ螺旋状に巻回されていることから耐パンク性、耐カット性、及びタイヤ１０の周方向剛性が向上する。なお、タイヤ１０の周方向剛性が向上することで、熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤケース１７のクリープが防止されるという利点をも有する。
【００７９】
以上、本発明の具体的な態様について第１実施形態を用いて説明したが本発明は上述の態様に限定されるものではない。
【００８０】
本発明のタイヤは第１実施形態に示されるように以下のように構成することができる。
本発明の製造方法により得られるタイヤは、タイヤ骨格体の軸方向に沿った断面視で、熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤ骨格体の外周部に補強コードの少なくとも一部が埋設されるように構成することができる。
また、前記補強コード層の径方向外側に前記熱可塑性樹脂材料よりも耐摩耗性を有する材料から形成されるトレッドを設けてもよい。
きる。
【００８１】
（作用）
本発明の製造方法により得られた本実施形態のタイヤ１０は、熱可塑性樹脂材料によって形成されたタイヤケース１７が、成形後に適切な加熱条件で加熱処理されているため、熱可塑性樹脂材料の結晶構造が変化し、特に熱可塑性エラストマーを用いた場合には、ハードセグメントを構成するポリマーの結晶化が促進されるために、耐熱性に優れ、且つ、耐熱性の向上に伴う転がり摩擦抵抗の劣化が抑制されて適切な範囲に維持され、両者が高いレベルで両立する。このため、本実施形態の製造方法により得られたタイヤ１０は、耐熱性に優れ、転がり摩擦抵抗が低く、耐久性に優れ、広範な温度範囲において高い操縦安定性が達成される。
【実施例】
【００８２】
以下、本発明について実施例を用いてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
まず、上述の第１実施形態に従って、実施例及び比較例のタイヤを成形した。この際、タイヤ骨格体を形成する材料及びそのガラス転移温度について下記表１に記載した。さらに、加熱工程における加熱温度、加熱時間についても下記表１に併記した。
各実施例及び比較例の製造方法により得られたタイヤ性能の評価を以下に示す方法で行うとともに、同様の処理を行って得た試験片についても下記の評価を行った。
【００８３】
＜試料片の作製＞
＜実施例１〜８、比較例１〜４＞
下記エラストマーを、射出成形機（住友重工社製 ＳＥ３０Ｄ 射出成形機）により成形温度（シリンダ温度）１８０〜２３０℃、金型温度６０℃として、厚さ２ｍｍ、幅３０ｍｍ、長さ１００ｍｍのプレート状サンプルを成形し、得られたプレート状サンプルから、φ６の円形サンプルを打ち抜いて試験片を作製した。
（ポリアミド系熱可塑性エラストマー）
宇部興産社製、「ウベスタＸＰＡ９０４８Ｘ１（Ｔｇ：−２０℃）」（下記表1中、「ＰＥ１」と記載）
宇部興産社製、「ウベスタＸＰＡ９０５５Ｘ１（Ｔｇ：５℃）」（下記表1中、「ＰＥ２」と記載）
実施例１〜８の製造方法においては、表１に記載の温度条件、加熱時間で円形サンプルの加熱工程を実施した。
比較例１及び３の製造方法では、加熱工程を行わなかった。また、比較例２及び４の製造方法では、表１に記載のように、本発明に規定する温度条件の範囲外で加熱工程を実施した。
【００８４】
＜動的粘弾性の評価＞
φ６ｍｍ、厚さ２ｍｍの円形サンプルを用いて、ティー・エイ・インスツルメント社製動的粘弾性測定装置（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｙｓ ＤＭＡ）を用いて、３０℃―２０Ｈｚのｔａｎδを測定した。を測定した。結果を下記表１に記載する。
【００８５】
＜耐熱性、引張強さ、破断伸び、引張弾性率の評価＞
同様にして前記プレート状サンプルを打ち抜き、ＪＩＳＫ６２５１−１９９３に規定されるダンベル状試験片（５号形試験片）を作製した。
島津製作所社製、島津オートグラフＡＧＳ−Ｊ（５ＫＮ）を用いて、引張速度を２００ｍｍ／ｍｉｎに設定し、前記各試料片の引張弾性率、引張強さ及び破断伸びを測定した。結果を下記表１に示す。
【００８６】
【表１】
【００８７】
本発明の製造方法で形成されたエラストマー成形体は耐熱性が良好であり、また、動的粘弾性（ｔａｎδ）の測定結果より転がり摩擦抵抗が適正な値に維持されていることがわかる。即ち、本発明の製造方法における加熱工程を経ることにより、動的粘度弾性（ｔａｎδ）が２０％以上低減した。これはタイヤの転がり抵抗において、約１０％の低減に相当するものであり、このため、本発明の製造方法により得られたタイヤは、使用時の温度条件にかかわらず、走行性能に優れ、タイヤの燃費性能の向上を実現することが可能であることがわかる。
他方、加熱工程を行わないか、或いは、本発明に規定する温度以下の温度条件での加熱工程を行ったエラストマー成形体では、耐熱性及び動的粘弾性のいずれかの値が劣り、比較例1と比較例２、或いは、比較例３と比較例４との対比より、本発明の温度範囲外の加熱工程を行っても、これらの物性がほとんど改良されないことがわかる。
【符号の説明】
【００８８】
１０ タイヤ
１２ ビード部
１６ クラウン部（外周部）
１８ ビードコア
２０ リム
２１ ビードシート
２２ リムフランジ
１７ タイヤケース（タイヤ骨格体）
２４ シール層（シール部）
２６ 補強コード（補強コード部材）
２８ 補強コード層
３０ トレッド
Ｄ 補強コードの直径（補強コード部材の直径）
Ｌ 補強コードの埋設量（補強コード部材の埋設量）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リムに装着されるタイヤの製造方法に係り、特に、少なくとも一部が熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗用車等の車両には、ゴム、有機繊維材料、スチール部材などから構成された空気入りタイヤが用いられている。
近年では、軽量化や、成形の容易さ、リサイクルのしやすさから、樹脂材料、特に熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーなどをタイヤ材料として用いることが検討されている。
例えば、特許文献１には、熱可塑性の高分子材料を用いて成形された空気入りタイヤが開示されている。
【０００３】
熱可塑性の高分子材料を用いたタイヤは、ゴム製の従来タイヤと比べて、製造が容易で且つ低コストである。しかし、タイヤ骨格体がカーカスプライなどの補強部材を内装しない均一な熱可塑性高分子材料で形成されている場合には、ゴム製の従来タイヤと比べて、タイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の特性に起因して、耐熱性の観点でなお改良の余地がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
熱可塑性樹脂材料を含む材料によりタイヤを製造する場合、製造効率を高め低コストを実現しつつ、得られたタイヤは従来のゴム製タイヤと比して遜色のない性能を実現することが求められる。例えば、タイヤには衝撃に対して強い耐性を有することが求められるが、熱可塑性樹脂材料を主たる材料として用いて成形されたタイヤにおいても従来のゴムを用いたタイヤと同等以上耐衝撃性が求められている。
また、一般に、熱可塑性樹脂材料においては、成形体の耐熱性を向上させると、それに伴って成型体自体が硬くなり、タイヤの性能として重要な転がり摩擦抵抗を示す指標である動的粘弾性（ｔａｎδ）が適切な値からはずれてしまう傾向にあり、耐熱性と転がり摩擦抵抗のいずれも良好な値に維持されたタイヤの製造は困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０４００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記問題を解決すべくなされたものであり、熱可塑性樹脂材料を用いてなり、耐熱性に優れ、且つ、転がり摩擦抵抗が良好な値に維持されたタイヤの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明のタイヤの製造方法は、少なくとも熱可塑性樹脂材料を含む材料で形成されたタイヤの製造方法であって、熱可塑性樹脂材料を含む材料を用いて、環状のタイヤ骨格体を成形するタイヤ骨格体成形工程と、得られたタイヤ骨格体を、該タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（以下、適宜、ガラス転移温度をＴｇと表記する）以上（Ｔｇ＋２００℃）以下の温度で加熱する加熱工程と、を有する。
【０００８】
本発明のタイヤの製造方法は、熱可塑性樹脂材料を含んで構成される環状のタイヤ骨格体を有するタイヤの製造方法である。
なお、本発明における熱可塑性樹脂材料は、熱可塑性を有する樹脂を意味し、従来の天然ゴムや合成ゴム等の加硫ゴムは含まれない。
上記加熱工程の実施により、タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のモルフォロジーが平衡状態となり樹脂の結晶化が促進され、転がり摩擦係数を好ましい範囲に維持しつつ、弾性が向上し、且つ、耐熱性に優れるものとなると推定される。
【０００９】
以下、本発明の好ましい態様を挙げる。
（２）前記加熱工程が、前記前記タイヤ骨格体を、０．２時間〜６時間加熱する工程である前記（１）に記載のタイヤの製造方法。
形成されたタイヤ骨格体を、タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以上（Ｔｇ＋２００℃）以下の温度で、０．２時間〜６時間という時間をかけて加熱条件下におくことにより、樹脂材料中のモルフォロジーが十分に平衡状態となるため、本発明の効果が向上する。
【００１０】
（３） 前記熱可塑性樹脂が熱可塑性エラストマーを含む前記（１）又は（２）に記載のタイヤの製造方法。
熱可塑性樹脂材料として、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂エラストマーを用いることで、加熱工程における結晶化の促進が、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーにおいてのみ行われ、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーには大きな影響を与えないことから、耐熱性、弾性の向上とが、柔軟性や転がり摩擦抵抗の低減を伴わず、効果的に達成されるものと考えられる。
【００１１】
（４） 前記熱可塑性エラストマーが、ポリアミド系熱可塑性エラストマーであり、前記加熱工程における加熱温度が４０℃〜２５０℃の範囲であり、加熱時間が０．５時間〜４時間の範囲である前記（３）に記載のタイヤの製造方法。
熱可塑性樹脂材料として、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなり、ハードセグメントを構成するポリマーが、主鎖にアミド結合（−ＣＯＮＨ−）有するポリアミド系の熱可塑性エラストマーは、材料の特性に起因して耐熱性を有するとともに、引張弾性率、引張強度及び破断ひずみに優れるという利点がある。このようなポリアミド系熱可塑性エラストマーを材料に含むタイヤ骨格体に用い、これを加熱工程に付することで、タイヤ骨格体の耐熱性が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、熱可塑性樹脂材料を用いてなり、耐熱性に優れ、且つ、転がり摩擦抵抗が良好な値に維持されたタイヤの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（Ａ）は本発明の製造方法を適用しうるタイヤの一実施形態の一部の断面を示す斜視図であり、（Ｂ）は、リムに装着したビード部の断面図である。
【図２】第１実施形態のタイヤのタイヤケースのクラウン部に補強コードが埋設された状態を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。
【図３】コード加熱装置、及びローラ類を用いてタイヤケースのクラウン部に補強コードを埋設する動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のタイヤの製造方法は、環状のタイヤ骨格体を成形し後、得られたタイヤ骨格体を、該タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以上（Ｔｇ＋２００℃）以下の温度で加熱する加熱工程を有することを特徴とする。
以下、本発明のタイヤの製造方法について、タイヤの製造に用いる材料とともに、工程順に説明する。
【００１５】
＜タイヤ骨格体形成工程＞
本発明の製造方法においては、まず、熱可塑性樹脂材料を含む材料でタイヤ骨格体を形成する。
（熱可塑性樹脂材料）
タイヤ骨格体の製造に用いる熱可塑性樹脂材料には特に制限はなく、熱可塑性ポリマーや熱可塑性エラストマーから目的に応じて適宜選択して用いることができる。
なかでも、効果の観点からは、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性エラストマーが好ましい。
得られるタイヤの弾性や耐熱性を考慮すれば、前記熱可塑性エラストマーは、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーが、主鎖にアミド結合（−ＣＯＮＨ−）、ウレタン結合、スチレン、オレフィンから選ばれる構造を含む単量体を重合させることによって得られる、アミド系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー及びポリスチレン系熱可塑性エラストマー等が好ましく、これらのなかから１種或いは２種以上を適宜選択して用いればよい。
なかでも、ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、耐熱性に優れるため好ましく、さらに、ポリアミド系熱可塑性エラストマーと、ポリアミド以外の主鎖構造を含む他の熱可塑性エラストマーと、を適宜組み合わせて用いることで、耐熱性のみならず、引張弾性率、引張強度及び破断ひずみが改良されたタイヤを製造しうるタイヤ骨格体が形成される。即ち、ポリアミド系熱可塑性エラストマーと他のエラストマーとを併用すると、両者の含有比を調整することで、タイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の弾性率を容易に所望の範囲に設定することができるため製造コストに優れる。
【００１６】
本発明のタイヤの製造方法により製造されるタイヤには、耐久性向上を目的として補強コードを備えていてもよい。
補強コート部材を設ける場合には、タイヤ骨格体形成工程の後に、後述する補強コード層形成工程を実施し、その後、加熱工程に付せばよい。
【００１７】
本工程では、熱可塑性樹脂材料、好ましくは、熱可塑性エラストマー、を含む熱可塑性樹脂材料によって環状のタイヤ骨格体を形成する。タイヤ骨格体形成工程では、タイヤ骨格体を、適切な金型を用いて射出成形により一工程で形成することもできるが、２以上のタイヤ骨格体の一部を構成するタイヤ骨格片を別々に作製し、これを接合してタイヤ骨格体としてもよい。
即ち、タイヤ骨格体を形成するに工程は、タイヤ骨格体の一部を構成するタイヤ骨格片を形成するタイヤ骨格片形成工程と、前記タイヤ骨格片の接合面に熱を付与し対となる２以上の前記タイヤ骨格片を融着させて前記タイヤ骨格体を形成するタイヤ骨格片接合工程とを含んでもよい。さらに、タイヤが補強コート部材を有する構成をとる場合には、さらに、前記タイヤ骨格体の外周部に補強コードを周方向に巻回して補強コード層を形成する補強コード巻回工程を行う。
【００１８】
本工程を、熱可塑性樹脂材料として、ポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂材料を用い、且つ、タイヤ骨格片を成形し、これを接合する工程によりタイヤ骨格体を形成する場合を例に挙げて説明する。
まず、後述する熱可塑性樹脂材料を用いて、タイヤ骨格片を形成する。タイヤ骨格片の形成は、樹脂材料の成型方法として一般的な射出成形、真空成形、圧空成形、メルトキャスティングなどを適用すればよい。
【００１９】
タイヤ骨格片は、例えば、一つのビード部と一つのサイド部と半幅のクラウン部とを一体として射出成形等で成形された樹脂成形体とすることができる。通常は、タイヤ骨格片は同一形状の円環状のタイヤケース半体として成形され、これを２つ互いに向かい合わせてタイヤ赤道面部分で接合し、タイヤ骨格体が形成される。タイヤ骨格体は、所望により、３以上の部材を接合して形成してもよい。
【００２０】
熱可塑性樹脂材料で形成されるタイヤ骨格片は、適切な金型を用いて、真空成形、圧空成形、インジェクション成形、メルトキャスティング等の公知の樹脂成形方法を適用して成形することができる。
前記の如き、２つの同一形状のタイヤ骨格片を２つ接合してタイヤ骨格体を形成する方法によれば、タイヤ骨格片を成形する金型が１種類で済むという利点をも有する。
本発明を適用しうるタイヤ骨格片の製造方法のより具体的な一態様について以下に説明する。
タイヤ骨格片を成形する金型としては、ファンゲートを有する金型を用い、一般的には射出成形により形成される。
形成時の加熱温度は熱可塑性材料の融点以上の温度、例えば、本実施形態に示されるようなポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いる場合には、その融点が１６０℃〜２３０℃であるため、１６０℃以上２５０℃以下の温度で形成を行えばよい。
【００２１】
タイヤ骨格片を構成する熱可塑性樹脂材料としては、成形前駆体である粒状（ペレット状）あるいは粉状（フレーク状）、微粉状（パウダー状）の材料を用い、成形工程の前に、８０℃以上１２０℃以下、２時間〜６時間の範囲で加熱し、前駆体に含有する水分を除去する。この加熱工程が不十分であると、成形工程において、水分の気化が起こり、金型内での圧縮によりガス焼けなどの成形不良と呼ばれる現象が発生する。
熱可塑性材料の溶融温度としては、融点以上の温度であればよく、金型内での流動性を促進し、成形金型の転写性を高めるため、適宜温度を高めて形成させるが、２５０℃を超える温度で溶融させた場合、熱可塑性材料の分解が促進され、材料そのものの劣化がおこり、成形品の物性に重大な悪影響を及ぼすため、２５０℃以下の温度で形成させる必要がある。
成形装置としては、一般的なプランジャ方式またはプリプラ方式の射出成形機が用いられる。
【００２２】
ポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いる場合、熱可塑性樹脂材料はその融点を１００℃〜２５０℃程度に設定することができるため、タイヤ骨格片の成形、或いは、タイヤ骨格片の接合に際して、例えば、タイヤ骨格片の融着工程を３００℃以上の温度条件で実施する必要がなく、比較的低温で融着工程を実施できる。このように比較的低温度で融着工程を実施できるため、タイヤ骨格片を構成する樹脂の劣化を防止でき、エネルギー利用率などの観点で、タイヤの生産性を向上させることができる。また、ポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いたタイヤ骨格片は、融着してタイヤ骨格体を形成した際、タイヤ骨格片同士の接着強度が十分であり、また、融着時の温度によって骨格体自体の性能が劣化することがないため、製造されたタイヤの耐パンク性や耐摩耗性など走行時における耐久性を向上させることができる。
【００２３】
タイヤ骨格体形成工程における前記タイヤ骨格片接合工程において、前記タイヤ骨格片の接合面を、タイヤ骨格片を構成する熱可塑性樹脂材料の融点以上（例えば、融点＋１０℃以上融点＋７０℃以下）に加熱するように構成することができる。
このように、前記分割体の接合面を、タイヤ骨格片を構成する熱可塑性樹脂材料の融点以上に加熱すると、タイヤ骨格片同士の融着を十分に行うことができるため、タイヤの耐久性を向上させつつ、タイヤの生産性を高めることができる。
タイヤ骨格片接合工程において、タイヤ骨格片を接合し、熱溶融接着することで、タイヤ骨格体を得る。
【００２４】
本実施形態では、本発明の製造方法に適用されるタイヤは、ポリアミド系熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂材料で形成された環状のタイヤ骨格体を有することが好ましい。以下、本発明の製造方法を適用するタイヤ骨格体の材料として有用なポリアミド系熱可塑性エラストマーに代表される熱可塑性樹脂材料について説明する。
ここで、「ポリアミド系熱可塑性エラストマー」とは、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと他非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーの主鎖にアミド結合（−ＣＯＮＨ−）を有するものを意味する。ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ＪＩＳ Ｋ６４１８に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）等や、特開２００４−３４６２７３号公報に記載のポリアミド系エラストマー等を挙げることができる。
【００２５】
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリアミドが結晶性で融点の高いハードセグメントを構成し、他のポリマー（例えば、ポリエステル又はポリエーテル等）が非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられる。また、ポリアミド系熱可塑性エラストマーはハードセグメント及びソフトセグメントの他に、ジカルボン酸等の鎖長延長剤を用いてもよい。前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、例えば、下記一般式（１）または一般式（２）で表されるモノマーによって生成されるポリアミドを挙げることができる。
【００２６】
【化１】
一般式（１）
【００２７】
［一般式（１）中、Ｒ１は、炭素数２〜２０の炭化水素の分子鎖、又は、炭素数２〜２０のアルキレン基を表す。］
【００２８】
【化２】
一般式（２）
【００２９】
［一般式（２）中、Ｒ２は、炭素数３〜２０の炭化水素の分子鎖、又は、炭素数３〜２０のアルキレン基を表す。］
【００３０】
一般式（１）中、Ｒ１としては、炭素数３〜１８の炭化水素の分子鎖又は炭素数３〜１８のアルキレン基が好ましく、炭素数４〜１５の炭化水素の分子鎖又は炭素数４〜１５のアルキレン基が更に好ましく、炭素数１０〜１５の炭化水素の分子鎖又は炭素数１０〜１５のアルキレン基が特に好ましい。また、一般式（２）中、Ｒ２としては、炭素数３〜１８の炭化水素の分子鎖又は炭素数３〜１８のアルキレン基が好ましく、炭素数４〜１５の炭化水素の分子鎖又は炭素数４〜１５のアルキレン基が更に好ましく、炭素数１０〜１５の炭化水素の分子鎖又は炭素数１０〜１５のアルキレン基が特に好ましい。
前記一般式（１）または一般式（２）で表されるモノマーとしては、ω−アミノカルボン酸やラクタムが挙げられる。また、前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、これらω−アミノカルボン酸やラクタムの重縮合体や、ジアミンカルボン酸とジカルボン酸との共縮重合体等が挙げられる。
【００３１】
前記ω−アミノカルボン酸としては、６−アミノカプロン酸、７−アミノヘプタン酸、８−アミノオクタン酸、１０−アミノカプリン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２−アミノドデカン酸などの炭素数５〜２０の脂肪族ω−アミノカルボン酸等を挙げることができる。また、ラクタムとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム、ウデカンラクタム、ω−エナントラクタム、２−ピロリドンなどの炭素数５〜２０の脂肪族ラクタムなどを挙げることができる。
前記ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、３−メチルペンタメチレンジアミン、メタキシレンジアミンなどの炭素数２〜２０の脂肪族ジアミンなどのジアミン化合物を挙げることができる。また、ジカルボン酸は、ＨＯＯＣ−（Ｒ３）ｍ−ＣＯＯＨ（Ｒ３：炭素数３〜２０の炭化水素、ｍ：０又は１）で表すことができ、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの炭素数２〜２０ の脂肪族ジカルボン酸を挙げることができる。
前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム又はウデカンラクタムを開環重縮合したポリアミドを好ましく用いることができる。
【００３２】
また、前記ソフトセグメントを形成するポリマーとしては、例えば、ポリエステル、ポリエーテルが挙げられ、例えば、ポリエチレングリコール、プリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ＡＢＡ型トリブロックポリエーテル等が挙げられる。ここで、「ＡＢＡ型トリブロックポリエーテル」とは、下記一般式（３）に示されるポリエーテルを意味する。
【００３３】
【化３】
一般式（３）
［一般式（３）中、ｘ及びｚは、それぞれ独立に、１〜２０の整数を表す。ｙは、４〜５０の整数を表す。］
【００３４】
前記一般式（３）において、ｘ及びｚとしては、それぞれ、１〜１８の整数が好ましく、１〜１６の整数が更に好ましく、１〜１４の整数が特に好ましく、１〜１２の整数が最も好ましい。また、前記一般式（３）において、ｙとしては、それぞれ、５〜４５の整数が好ましく、６〜４０の整数が更に好ましく、７〜３５の整数が特に好ましく、８〜３０の整数が最も好ましい。
【００３５】
前記ハードセグメントと前記ソフトセグメントとの組合せとしては、上述で挙げたハードセグメントとソフトセグメントとのそれぞれの組合せを挙げることができる。この中でも、ラウリルラクタムの開環重縮合体／ポリエチレングリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体／ポリプロピレングリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体／ポリテトラメチレンエーテルグリコールの組合せ、ラウリルラクタムの開環重縮合体／ＡＢＡ型トリブロックポリエーテルの組合せ、が好ましく、ラウリルラクタムの開環重縮合体／ＡＢＡ型トリブロックポリエーテルの組合せが特に好ましい。
【００３６】
前記ハードセグメントを構成するポリマー（ポリアミド）の数平均分子量としては、溶融成形性の観点から、３００〜１５００が好ましい。また、前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、強靱性及び低温柔軟性の観点から、２００〜６０００が好ましい。更に、前記ハードセグメント（ｘ）及びソフトセグメント（ｙ）との体積比（ｘ：ｙ）は、成形性の観点から、５０：５０〜９０：１０が好ましく、５０：５０〜８０：２０が更に好ましい。
【００３７】
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。
【００３８】
前記ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の宇部興産（株）の「ウベスタＸＰＡ」シリーズ（例えば、ＸＰＡ９０６３Ｘ１、ＸＰＡ９０５５Ｘ１、ＸＰＡ９０４８Ｘ２、ＸＰＡ９０４８Ｘ１、ＸＰＡ６０４０Ｘ１等）、ダイセル・エポニック（株）の「スタミド」シリーズ（例えば、Ｅ４０−Ｓ３、Ｅ４７−Ｓ１、Ｅ４７−Ｓ３、Ｅ５５−Ｓ１、Ｅ５５−Ｓ３、ＥＸ９２００、Ｅ５０−Ｒ２）等を用いることができる。
【００３９】
熱可塑性樹脂材料としては、前記ポリアミド系熱可塑性エラストマー以外にも、他の熱可塑性エラストマーを併用してもよい。他の熱可塑性エラストマーとしては、ハードセグメントを構成するポリマーが、ウレタン、スチレン又はオレフィン等から選ばれる構造を有する単量体を重合させることによって得られる主鎖にウレタン、スチレン又はオレフィン等の骨格を有するポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィンが挙げられる。他の熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ＪＩＳ Ｋ６４１８に規定される、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、等が挙げられる。
【００４０】
前記他の熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品を用いることができる。
前記ポリウレタン系熱可塑性樹脂組成物としては、例えば、市販品のＢＡＳＦ社製の「エラストラン」シリーズ（例えば、ＥＴ６８０、ＥＴ８８０、ＥＴ６９０、ＥＴ８９０、Ｃ８０Ａ、Ｓ８０Ａ）等を用いることができる。
前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の旭化成社製の「タフテック」シリーズ（例えば、Ｈ１０３１、Ｈ１０４１、Ｈ１０４３、Ｈ１０５１、Ｈ１０５２，Ｈ１０５３，Ｈ１０８２、Ｈ１１４１、Ｈ１２２１、Ｈ１２７２）等を用いることができる。
前記ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の三井化学社製の「タフマー」シリーズ（例えば、Ａ０５５０Ｓ、Ａ１０５０Ｓ、Ａ４０５０Ｓ、Ａ１０７０Ｓ、Ａ４０７０Ｓ，Ａ３５０７０Ｓ、Ａ１０８５Ｓ、Ａ４０８５Ｓ、Ａ７０９０、Ａ７００９０、ＭＨ７００７、ＭＨ７０１０、Ｐ２７５）等を用いることができる。
前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、市販品の東レ・デュポン製の「ハイトレル」シリーズ（例えば、３０４６，５５５７，６３４７，４０４７，４７６７等）、東洋紡社製「ベルプレン」シリーズ（Ｐ３０Ｂ、Ｐ４０Ｂ、Ｐ４０Ｈ、Ｐ５５Ｂ、Ｐ７０Ｂ、Ｐ１５０Ｂ、Ｐ２８０Ｂ、Ｐ４５０Ｂ、Ｐ１５０Ｍ、Ｓ１００１、Ｓ２００１、Ｓ５００１、Ｓ６００１、Ｓ９００１等）、三菱化学社製「プリマロイＡ」シリーズ（Ａ１５００Ｎ、Ａ１６００Ｎ、Ａ１７００Ｎ、Ａ１８００Ｎ、Ａ１９００Ｎ等）を用いることができる。
【００４１】
前記熱可塑性樹脂材料として、前記ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ｘ）に前記他の熱可塑性エラストマー（ｙ）を併用する場合の両者の質量比（ｘ：ｙ）は任意であるが、例えば、９５：５〜５５：４５であることが好ましい。エラストマーの体積比が上記範囲にあると、ポリアミド系熱可塑性エラストマーと他の熱可塑性エラストマーとがポリアミド系熱可塑性エラストマーを“海”とする海−島構造を形成するため、タイヤの耐久性や耐衝撃性が改良される。他の熱可塑性エラストマーを２種以上併用する場合には、他のエラストマーの総量とポリアミド系熱可塑性エラストマーとの総量が前記範囲に含まれることが好ましい。
【００４２】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性エラストマーの融点としては、タイヤの生産性の観点から１００℃〜２５０℃程度が好ましく、１００℃〜２００℃が更に好ましい。このように、融点が１００℃〜２００℃の熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂材料を用いることで、例えばタイヤの骨格体を、その分割体（骨格片）を融着して形成する場合に、接合部の加熱温度を、タイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の融点以上に設定することができる。この構成によれば、１６０℃〜２５０℃の温度範囲で融着された骨格体であってもタイヤ骨格片同士の接着強度が十分となる。接合に際しての加熱温度は、タイヤ骨格片を形成する熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性樹脂材料の融点よりも１０℃〜１００℃高い温度が好ましく、１０℃〜７０℃高い温度が更に好ましい。
【００４３】
また、本発明における熱可塑性樹脂材料中の熱可塑性エラストマーの総含有率は、特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂材料の総量に対して、５０体積％以上が好ましい。熱可塑性エラストマーの総含有率が、熱可塑性樹脂材料の総量に対して、５０体積％以上であると該熱可塑性エラストマーの特性を十分に発揮させることができ、タイヤの耐久性や生産性を向上させることができる。前記熱可塑性樹脂材料には、所望に応じて、ゴム、熱可塑性樹脂、各種充填剤（例えば、シリカ、炭酸カルシウム、クレイ）、老化防止剤、オイル、可塑剤、着色剤、耐候剤等の各種添加剤を含有させてもよい。
【００４４】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性樹脂材料のＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張弾性率（以下、特に特定しない限り本明細書で「弾性率」とは引張弾性率を意味する。）としては、１００ＭＰａ〜１０００ＭＰａが好ましく、１００ＭＰａ〜８００ＭＰａがさらに好ましく、１００ＭＰａ〜７００ＭＰａが特に好ましい。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの引張弾性率が、１００ＭＰａ〜１０００ＭＰａであると、タイヤ骨格の形状を保持しつつリム組みを効率的におこなうことができる。
【００４５】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性樹脂材料のＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張降伏強さは、５ＭＰａ以上が好ましく、５ＭＰａ〜２０ＭＰａが好ましく、５ＭＰａ〜１７ＭＰａがさらに好ましい。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの引張降伏強さが、５ＭＰａ以上であると、走行時などにタイヤにかかる荷重に対する変形に耐えることができる。
【００４６】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性樹脂材料のＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張降伏伸びは、１０％以上が好ましく、１０％〜７０％が好ましく、１５％〜６０％がさらに好ましい。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの引張降伏伸びが、１０％以上であると、弾性領域が大きく、リム組み性をよくすることができる。
【００４７】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性樹脂材料のＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張破壊伸び（ＪＩＳ Ｋ７１１３）としては、５０％以上が好ましく、１００％以上が好ましく、１５０％以上がさらに好ましく、２００％以上が特に好ましい。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの引張破壊伸びが、５０％以上であると、リム組み性がよく、衝突に対して破壊しにくくすることができる。
【００４８】
タイヤの製造に用いられる熱可塑性樹脂材料のＩＳＯ７５−２又はＡＳＴＭ Ｄ６４８に規定される荷重たわみ温度（０．４５ＭＰａ荷重時）としては、５０℃以上が好ましく、５０℃〜１５０℃が好ましく、５０℃〜１３０℃がさらに好ましい。ポリアミド系熱可塑性エラストマーの荷重たわみ温度が、５０℃以上であると、タイヤの製造において加硫を行う場合であってもタイヤ骨格体の変形を抑制するこができる。
【００４９】
＜加熱工程＞
本工程では、上記タイヤ骨格体形成工程において得られたタイヤ骨格体を加熱処理する。加熱処理は、タイヤ骨格体の形成に用いられた熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高温で行われる。加熱温度は具体的には、樹脂材料のガラス転移温度をＴｇ１としたとき、Ｔｇ１℃以上、Ｔｇ１＋２００℃以下の温度範囲であり、好ましくは、Ｔｇ１＋５０℃以上Ｔｇ１＋１５０℃以下である。
【００５０】
なお、本明細書において樹脂材料のＴｇとは、熱可塑性樹脂材料として熱可塑性樹脂を用いた場合には、樹脂自体の、熱可塑性エラストマーを用いた場合には、該熱可塑性エラストマーのハードセグメントを構成するポリマーのＴｇを指す。
Ｔｇは、通常の示差走査熱分析装置を用いて測定することができ、本明細書では、示差走査熱分析装置（リガク社製 示差走査熱量計：ＤＳＣ）を用いて、２５〜４００℃の範囲で昇温速度５℃/ｍｉｎで計測した値を採用している。
加熱時間は０．２時間以上６時間以下であることが好ましく、０．５時間以上４時間以下であることがより好ましい。
温度条件、加熱時間条件を上記範囲とすることで、形成されたタイヤ骨格体中で、タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のモルフォロジーが平衡状態となり樹脂の結晶化が促進され、本発明の効果が発現するものと考えている。
【００５１】
既述の如く、加熱工程における加熱条件（加熱温度、加熱時間）は、タイヤ骨格体の形成に使用される熱可塑性樹脂材料により適宜選択される。
例えば、熱可塑性樹脂材料としてポリアミド系熱可塑性エラストマーを用いる場合、ポリアミド系熱可塑性エラストマーのＴｇが−２０℃〜２０℃であるため、加熱温度は４０℃以上２５０℃以下であることが好ましく、８０℃以上２００℃以下であることがより好ましい。また、加熱時間は０．２時間以上６時間以下であることが好ましく、０．５時間以上４時間以下であることがより好ましい。
【００５２】
加熱手段には特に制限はなく、金型中にタイヤ骨格体を配置し、直接加熱する方法、加熱ゾーン中に配置し、赤外線や熱風などの非接触加熱手段により加熱する方法、超音波やマイクロ波を用いて加熱する方法などが挙げられるが、熱量の制御性や、安全性、装置の簡便さなどの観点からは、以下の加熱方法をとることが好ましい。
即ち、射出成形により成形されたタイヤ骨格体またタイヤ骨格片を、熱風乾燥装置内に常圧で所定の加熱温度下に静置し、所定時間で加熱後、成形品を取り出して室温まで冷却させる。
この加熱工程における圧力は、目的とする耐熱性の向上の他に、成形品に含有する水分やモノマー分などの成分の除去を促進させる目的で、通常の真空ポンプ装置を用いて１０ｍｍＨｇ以下の減圧状態で加熱したり、また異材質または同一材質の成形品との接着促進を目的とする場合などは、通常のコンプレッサー装置を用いて０．５ＭＰａ以上の高圧状態で加熱したりするなど、目的に応じて適宜圧力を設定することもできる。
【００５３】
本実施形態における加熱工程においては、成形品を構成する熱可塑性樹脂材料がガラス転移温度（Ｔｇ）以上の温度条件下に配置されるため、ミクロな分子運動がおこりその材料の弾性率は著しく低下する、すなわち軟化する。そのため、加熱工程の実施中に成形品に応力がかかった場合には容易に変形するおそれがある。このため所望されない変形を防止するために、所望の成形品の形状を保持し、かつ加熱温度下において変形のない、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム、チタンなどの材質からなる治具を成形品の形状に沿う形状で配置し、変形を防止することもできる。
この加熱工程を経ることにより、本発明の製造方法により得られたタイヤは、耐熱性と転がり摩擦抵抗の双方を高いレベルで両立しうるものとなる。
【００５４】
＜補強コード層形成工程＞
本発明の製造方法により得られるタイヤは、所望により補強コードを設けてもよい。タイヤ骨格体の外周部に補強コードを巻回し、補強コード層を形成することにより、タイヤの耐パンク性、耐カット性、及びタイヤ（タイヤ骨格体）の周方向剛性が向上する。なお、周方向剛性が向上することで、熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤ骨格体のクリープ（一定の応力下でタイヤ骨格体の塑性変形が時間とともに増加する現象）が抑制される。
ここでは、所望により設けられる補強コード層形成工程について説明する。
補強コードを設ける補強コード層形成工程は、タイヤ骨格体形成工程の後に実施される。前記加熱工程の前に行っても後に行ってもよいが、補強コード層の安定性、タイヤ骨格体との密着性を考慮すれば、前記加熱工程は、所望により実施される補強コード層形成工程の後に行われることが好ましい。
【００５５】
補強コード層は樹脂材料を含めて構成することができる。補強コード層に樹脂材料を含むことにより、補強コードをクッションゴムで固定する場合と比して、タイヤと補強コード層との硬さの差を小さくできるため、更に補強コードをタイヤ骨格体に密着・固定することができる。上述のように「樹脂材料」とは、熱可塑性樹脂（熱可塑性エラストマーを含む）及び熱硬化性樹脂を含む概念であり、加硫ゴムは含まない。
【００５６】
補強コード層に用いることのできる前記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。
【００５７】
前記熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ＪＩＳ Ｋ６４１８に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性ゴム架橋体（ＴＰＶ）、若しくはその他の熱可塑性エラストマー（ＴＰＺ）等が挙げられる。なお、走行時に必要とされる弾性と製造時の成形性等を考慮すると熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。
また、樹脂材料の同種とは、エステル系同士、スチレン系同士などの形態を指す。
【００５８】
補強コード層に用いられる樹脂材料の弾性率（ＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される引張弾性率）は、タイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂の弾性率の０．１倍から１０倍の範囲内に設定することが好ましい。前記樹脂材料の弾性率がタイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の弾性率の１０倍以下の場合は、クラウン部が硬くなり過ぎずリム組み性が容易になる。また、前記樹脂材料の弾性率がタイヤ骨格体を形成する熱可塑性樹脂材料の弾性率の０．１倍以上の場合には、補強コード層を構成する樹脂が柔らかすぎず、ベルト面内せん断剛性に優れコーナリング力が向上する。
本発明のタイヤの製造方法において、補強コード層に樹脂が含まれる場合には、前記加熱工程は、本工程即ち、補強コード層形成工程の後に行われることが、補強コード密着性の観点から好ましい。
【００５９】
前記タイヤ骨格体形成工程、加熱工程、及び該加熱工程の前又は後に、所望により実施される補強コード層形成工程を含む本発明のタイヤの製造方法によれば、耐熱性に優れ、且つ、転がり摩擦抵抗が適正な値に維持されたタイヤを生産性良く製造することができる。
【００６０】
［第１の実施形態］
以下に、図面に従って本発明のタイヤの製造方法の第１の実施形態に係るタイヤの製造方法について工程順に説明する。
本実施形態のタイヤ１０について説明する。図１（Ａ）は、本発明の製造方法により得られるタイヤの一実施形態の断面を示す斜視図である。図１（Ｂ）は、リムに装着したビード部の断面図である。図１に示すように、本実施形態に係るタイヤ１０は、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。
【００６１】
図１（Ａ）に示すように、タイヤ１０は、図１（Ｂ）に示すリム２０のビードシート部２１及びリムフランジ２２に接触する１対のビード部１２と、ビード部１２からタイヤ径方向外側に延びるサイド部１４と、一方のサイド部１４のタイヤ径方向外側端と他方のサイド部１４のタイヤ径方向外側端とを連結するクラウン部１６（外周部）と、からなるタイヤケース１７を備えている。
【００６２】
ここで、本実施形態のタイヤケース（タイヤ骨格体）１７はポリアミド系エラストマー（宇部興産製 「ウベスタＸＰＡ９０４８Ｘ１」：Ｔｇ−２０℃）を含む熱可塑性樹脂材料で形成されている。本実施形態においてタイヤケース（タイヤ骨格体）１７は、単一の熱可塑性樹脂材料で形成されているが、本発明はこの構成に限定されず、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと同様に、タイヤケース１７の各部位毎（サイド部１４、クラウン部１６、ビード部１２など）に異なる特徴を有する熱可塑性樹脂材料を用いてもよい。また、タイヤケース１７（例えば、ビード部１２、サイド部１４、クラウン部１６等）に、補強材（高分子材料や金属製の繊維、コード、不織布、織布等）を埋設配置し、補強材でタイヤケース１７を補強してもよい。
【００６３】
本実施形態のタイヤケース１７は、熱可塑性樹脂材料で形成された一対のタイヤケース半体（タイヤ骨格片）１７Ａ同士を接合させたものである。タイヤケース半体１７Ａは、一つのビード部１２と一つのサイド部１４と半幅のクラウン部１６とを一体として射出成形等で成形された樹脂成形体であり、形成された同一形状の円環状のタイヤケース半体１７Ａを互いに向かい合わせてタイヤ赤道面部分で接合することでタイヤケース（タイヤ骨格体）１７が形成される。
なお、タイヤケース１７は、２つの部材を接合して形成するものに限らず、３以上の部材を接合して形成してもよい。
【００６４】
熱可塑性樹脂材料で形成されるタイヤケース半体１７Ａは、例えば、真空成形、圧空成形、インジェクション成形、メルトキャスティング等で成形することができる。このため、従来のようにゴムでタイヤケースを成形する場合に比較して、加硫を行う必要がなく、製造工程を大幅に簡略化でき、成形時間を省略することができる。
また、本実施形態では、タイヤケース半体１７Ａは左右対称形状、即ち、一方のタイヤケース半体１７Ａと他方のタイヤケース半体１７Ａとが同一形状とされているので、タイヤケース半体１７Ａを成形する金型が１種類で済むメリットもある。
【００６５】
本実施形態において、図１（Ｂ）に示すようにビード部１２には、従来一般の空気入りタイヤと同様の、スチールコードからなる円環状のビードコア１８が埋設されている。しかし、本発明はこの構成に限定されず、ビード部１２の剛性が確保され、リム２０との嵌合に問題なければ、ビードコア１８を省略することもできる。なお、スチールコード以外に、有機繊維コード、樹脂被覆した有機繊維コード、または硬質樹脂などで形成されていてもよい。
【００６６】
本実施形態では、ビード部１２のリム２０と接触する部分や、少なくともリム２０のリムフランジ２２と接触する部分に、タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料よりもシール性に優れた材料、例えば、ゴムからなる円環状のシール層２４が形成されている。このシール層２４はタイヤケース１７（ビート部１２）とビードシート２１とが接触する部分にも形成されていてもよい。タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料よりもシール性に優れた材料としては、タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料に比して軟質な材料を用いることができる。シール層２４に用いることのできるゴムとしては、従来一般のゴム製の空気入りタイヤのビード部外面に用いられているゴムと同種のゴムを用いることが好ましい。また、熱可塑性樹脂材料のみでリム２０との間のシール性が確保できれば、ゴムのシール層２４は省略してもよく、熱可塑性樹脂材料よりもシール性に優れる他の熱可塑性樹脂を用いてもよい。このような他の熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂等の樹脂やこれら樹脂とゴム若しくはエラストマーとのブレンド物等が挙げられる。
【００６７】
図１に示すように、クラウン部１６には、タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料よりも剛性が高い補強コード２６がタイヤケース１７の周方向に巻回されている。補強コード２６は、タイヤケース１７の軸方向に沿った断面視で、少なくとも一部がクラウン部１６に埋設された状態で螺旋状に巻回されており、補強コード層２８を形成している。補強コード層２８のタイヤ径方向外周側には、タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料よりも耐摩耗性に優れた材料、例えばゴムからなるトレッド３０が配置されている。
【００６８】
図２を用いて補強コード２６によって形成される補強コード層２８について説明する。図２は、第１実施形態のタイヤのタイヤケースのクラウン部に補強コードが埋設された状態を示すタイヤ回転軸に沿った断面図である。図２に示されるように、補強コード２６は、タイヤケース１７の軸方向に沿った断面視で、少なくとも一部がクラウン部１６に埋設された状態で螺旋状に巻回されており、タイヤケース１７の外周部の一部と共に図２において破線部で示される補強コード層２８を形成している。補強コード２６のクラウン部１６に埋設された部分は、クラウン部１６（タイヤケース１７）を構成する熱可塑性樹脂材料と密着した状態となっている。補強コード２６としては、金属繊維や有機繊維等のモノフィラメント（単線）、又は、スチール繊維を撚ったスチールコードなどこれら繊維を撚ったマルチフィラメント（撚り線）などを用いることができる。なお、本実施形態において補強コード２６としては、スチールコードが用いられている。
【００６９】
また、図２において埋設量Ｌは、タイヤケース１７（クラウン部１６）に対する補強コード２６のタイヤ回転軸方向への埋設量を示す。補強コード２６のクラウン部１６に対する埋設量Ｌは、補強コード２６の直径Ｄの１／５以上であれば好ましく、１／２を超えることがさらに好ましい。そして、補強コード２６全体がクラウン部１６に埋設されることが最も好ましい。補強コード２６の埋設量Ｌが、補強コード２６の直径Ｄの１／２を超えると、補強コード２６の寸法上、埋設部から飛び出し難くなる。また、補強コード２６全体がクラウン部１６に埋設されると、表面（外周面）がフラットになり、補強コード２６が埋設されたクラウン部１６上に部材が載置されても補強コード周辺部に空気が入るのを抑制することができる。なお、補強コード層２８は、従来のゴム製の空気入りタイヤのカーカスの外周面に配置されるベルトに相当するものである。
【００７０】
上述のように補強コード層２８のタイヤ径方向外周側にはトレッド３０が配置されている。このトレッド３０に用いるゴムは、従来のゴム製の空気入りタイヤに用いられているゴムと同種のゴムを用いることが好ましい。なお、トレッド３０の代わりに、タイヤケース１７を構成する熱可塑性樹脂材料よりも耐摩耗性に優れる他の種類の熱可塑性樹脂材料で形成したトレッドを用いてもよい。また、トレッド３０には、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、路面との接地面に複数の溝からなるトレッドパターンが形成されている。
【００７１】
以下、本発明のタイヤの製造方法について説明する。
（タイヤケース（タイヤ骨格体）成形工程）
まず、射出成形装置などにより、タイヤ半体（タイヤ骨格片）を形成する。
その後、薄い金属の支持リングに支持されたタイヤケース半体同士を互いに向かい合わせる。次いで、タイヤケース半体の突き当て部分の外周面と接するように図を省略する接合金型を設置する。ここで、前記接合金型はタイヤケース半体Ａの接合部（突き当て部分）周辺を所定の圧力で押圧するように構成されている。次いで、タイヤケース半体の接合部周辺を、タイヤケースを構成する熱可塑性樹脂材料の融点以上で押圧する。タイヤケース半体の接合部が接合金型によって加熱・加圧されると、前記接合部が溶融しタイヤケース半体同士が融着しこれら部材が一体となってタイヤケース１７が形成される。尚、本実施形態においては接合金型を用いてタイヤケース半体の接合部を加熱したが、本発明はこれに限定されず、例えば、別に設けた高周波加熱機等によって前記接合部を加熱したり、予め熱風、赤外線の照射等によって軟化又は溶融させ、接合金型によって加圧して、タイヤケース半体を接合させてもよい。
なお、本実施形態では、タイヤケース１７を形成している熱可塑性樹脂材料であるポリアミド系エラストマー（宇部興産製 「ウベスタＸＰＡ９０４８Ｘ１」：Ｔｇ−２０℃）を溶接用熱可塑性樹脂材料として用いている。
【００７２】
（補強コード部材巻回工程）
次に、補強コード巻回工程について図３を用いて説明する。図３は、コード加熱装置、及びローラ類を用いてタイヤケースのクラウン部に補強コードを埋設する動作を説明するための説明図である。図３において、コード供給装置５６は、補強コード２６を巻き付けたリール５８と、リール５８のコード搬送方向下流側に配置されたコード加熱装置５９と、コード２６の搬送方向下流側に配置された第１のローラ６０と、第１のローラ６０をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第１のシリンダ装置６２と、第１のローラ６０のコード２６の搬送方向下流側に配置される第２のローラ６４と、及び第２のローラ６４をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第２のシリンダ装置６６と、を備えている。第２のローラ６４は、金属製の冷却用ローラとして利用することができる。また、本実施形態において、第１のローラ６０または第２のローラ６４の表面は、溶融又は軟化した熱可塑性樹脂材料の付着を抑制するためにフッ素樹脂（本実施形態では、テフロン（登録商標））でコーティングされている。なお、本実施形態では、コード供給装置５９は、第１のローラ６０または第２のローラ６４の２つのローラを有する構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、何れか一方のローラのみ（即ち、ローラ１個）を有している構成でもよい。
【００７３】
また、コード加熱装置５９は、熱風を生じさせるヒーター７０及びファン７２を備えている。また、コード加熱装置５９は、内部に熱風が供給される、内部空間をコード２６が通過する加熱ボックス７４と、加熱されたコード２６を排出する排出口７６とを備えている。
【００７４】
本工程においては、まず、コード加熱装置５９のヒーター７０の温度を上昇させ、ヒーター７０で加熱された周囲の空気をファン７２の回転によって生じる風で加熱ボックス７４へ送る。次に、リール５８から巻き出した補強コード２６を、熱風で内部空間が加熱された加熱ボックス７４内へ送り加熱（例えば、補強コード２６の温度を１００〜２００℃程度に加熱）する。加熱された補強コード２６は、排出口７６を通り、図３の矢印Ｒ方向に回転するタイヤケース１７のクラウン部１６の外周面に一定のテンションをもって螺旋状に巻きつけられる。ここで、加熱された補強コード２６がクラウン部１６の外周面に接触すると、接触部分の熱可塑性樹脂材料が溶融又は軟化し、加熱された補強コード２６の少なくとも一部がクラウン部１６の外周面に埋設される。このとき、溶融又は軟化した熱可塑性樹脂材料に加熱された補強コード２６が埋設されるため、熱可塑性樹脂材料と補強コード２６とが隙間がない状態、つまり密着した状態となる。これにより、補強コード２６を埋設した部分へのエア入りが抑制される。なお、補強コード２６をタイヤケース１７の熱可塑性樹脂材料の融点よりも高温に加熱することで、補強コード２６が接触した部分の熱可塑性樹脂材料の溶融又は軟化が促進される。このようにすることで、クラウン部１６の外周面に補強コード２６を埋設しやすくなると共に、効果的にエア入りを抑制することができる。
【００７５】
（加熱工程）
次に、補強コード層が形成されたタイヤ骨格体を加熱する。
加熱温度は、前記熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇが−２０℃であるため、４０℃以上１８０℃以下の温度範囲で、約０．５時間〜２時間にわたり行われる。加熱工程は、補強コード層が形成されたタイヤ骨格体を、熱源に対して均一に熱が伝播する向きに配置し、熱風式加熱乾燥装置を用いて行われる。
所定時間加熱されたタイヤ骨格体は、加熱処理工程の後、室温になるまで放冷される。
【００７６】
（タイヤ仕上げ工程）
次に、加熱工程を施したタイヤケース１７の外周面に加硫済みの帯状のトレッド３０を１周分巻き付けてタイヤケース１７の外周面にトレッド３０を、接着剤などを用いて接着する。なお、トレッド３０は、例えば、従来知られている更生タイヤに用いられるプレキュアトレッドを用いることができる。本工程は、更生タイヤの台タイヤの外周面にプレキュアトレッドを接着する工程と同様の工程である。
【００７７】
そして、タイヤケース１７のビード部１２に、加硫済みのゴムからなるシール層２４を、接着剤等を用いて接着すれば、タイヤ１０の完成となる。
【００７８】
本実施形態のタイヤ１０では、タイヤケース１７が熱可塑性樹脂材料によって形成されているため、構造が簡素化でき、従来のゴムに比して重量が軽い。このため、本実施形態のタイヤ１０を自動車に適用すると、軽量化することができ、燃費を抑えることができる。
また、本実施形態のタイヤ１０では、熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤケース１７のクラウン部１６の外周面に熱可塑性樹脂材料よりも剛性が高い補強コード２６が周方向へ螺旋状に巻回されていることから耐パンク性、耐カット性、及びタイヤ１０の周方向剛性が向上する。なお、タイヤ１０の周方向剛性が向上することで、熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤケース１７のクリープが防止されるという利点をも有する。
【００７９】
以上、本発明の具体的な態様について第１実施形態を用いて説明したが本発明は上述の態様に限定されるものではない。
【００８０】
本発明のタイヤは第１実施形態に示されるように以下のように構成することができる。
本発明の製造方法により得られるタイヤは、タイヤ骨格体の軸方向に沿った断面視で、熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤ骨格体の外周部に補強コードの少なくとも一部が埋設されるように構成することができる。
また、前記補強コード層の径方向外側に前記熱可塑性樹脂材料よりも耐摩耗性を有する材料から形成されるトレッドを設けてもよい。
きる。
【００８１】
（作用）
本発明の製造方法により得られた本実施形態のタイヤ１０は、熱可塑性樹脂材料によって形成されたタイヤケース１７が、成形後に適切な加熱条件で加熱処理されているため、熱可塑性樹脂材料の結晶構造が変化し、特に熱可塑性エラストマーを用いた場合には、ハードセグメントを構成するポリマーの結晶化が促進されるために、耐熱性に優れ、且つ、耐熱性の向上に伴う転がり摩擦抵抗の劣化が抑制されて適切な範囲に維持され、両者が高いレベルで両立する。このため、本実施形態の製造方法により得られたタイヤ１０は、耐熱性に優れ、転がり摩擦抵抗が低く、耐久性に優れ、広範な温度範囲において高い操縦安定性が達成される。
【実施例】
【００８２】
以下、本発明について実施例を用いてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
まず、上述の第１実施形態に従って、実施例及び比較例のタイヤを成形した。この際、タイヤ骨格体を形成する材料及びそのガラス転移温度について下記表１に記載した。さらに、加熱工程における加熱温度、加熱時間についても下記表１に併記した。
各実施例及び比較例の製造方法により得られたタイヤ性能の評価を以下に示す方法で行うとともに、同様の処理を行って得た試験片についても下記の評価を行った。
【００８３】
＜試料片の作製＞
＜実施例１〜８、比較例１〜４＞
下記エラストマーを、射出成形機（住友重工社製 ＳＥ３０Ｄ 射出成形機）により成形温度（シリンダ温度）１８０〜２３０℃、金型温度６０℃として、厚さ２ｍｍ、幅３０ｍｍ、長さ１００ｍｍのプレート状サンプルを成形し、得られたプレート状サンプルから、φ６の円形サンプルを打ち抜いて試験片を作製した。
（ポリアミド系熱可塑性エラストマー）
宇部興産社製、「ウベスタＸＰＡ９０４８Ｘ１（Ｔｇ：−２０℃）」（下記表1中、「ＰＥ１」と記載）
宇部興産社製、「ウベスタＸＰＡ９０５５Ｘ１（Ｔｇ：５℃）」（下記表1中、「ＰＥ２」と記載）
実施例１〜８の製造方法においては、表１に記載の温度条件、加熱時間で円形サンプルの加熱工程を実施した。
比較例１及び３の製造方法では、加熱工程を行わなかった。また、比較例２及び４の製造方法では、表１に記載のように、本発明に規定する温度条件の範囲外で加熱工程を実施した。
【００８４】
＜動的粘弾性の評価＞
φ６ｍｍ、厚さ２ｍｍの円形サンプルを用いて、ティー・エイ・インスツルメント社製動的粘弾性測定装置（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｙｓ ＤＭＡ）を用いて、３０℃―２０Ｈｚのｔａｎδを測定した。を測定した。結果を下記表１に記載する。
【００８５】
＜耐熱性、引張強さ、破断伸び、引張弾性率の評価＞
同様にして前記プレート状サンプルを打ち抜き、ＪＩＳＫ６２５１−１９９３に規定されるダンベル状試験片（５号形試験片）を作製した。
島津製作所社製、島津オートグラフＡＧＳ−Ｊ（５ＫＮ）を用いて、引張速度を２００ｍｍ／ｍｉｎに設定し、前記各試料片の引張弾性率、引張強さ及び破断伸びを測定した。結果を下記表１に示す。
【００８６】
【表１】
【００８７】
本発明の製造方法で形成されたエラストマー成形体は耐熱性が良好であり、また、動的粘弾性（ｔａｎδ）の測定結果より転がり摩擦抵抗が適正な値に維持されていることがわかる。即ち、本発明の製造方法における加熱工程を経ることにより、動的粘度弾性（ｔａｎδ）が２０％以上低減した。これはタイヤの転がり抵抗において、約１０％の低減に相当するものであり、このため、本発明の製造方法により得られたタイヤは、使用時の温度条件にかかわらず、走行性能に優れ、タイヤの燃費性能の向上を実現することが可能であることがわかる。
他方、加熱工程を行わないか、或いは、本発明に規定する温度以下の温度条件での加熱工程を行ったエラストマー成形体では、耐熱性及び動的粘弾性のいずれかの値が劣り、比較例1と比較例２、或いは、比較例３と比較例４との対比より、本発明の温度範囲外の加熱工程を行っても、これらの物性がほとんど改良されないことがわかる。
【符号の説明】
【００８８】
１０ タイヤ
１２ ビード部
１６ クラウン部（外周部）
１８ ビードコア
２０ リム
２１ ビードシート
２２ リムフランジ
１７ タイヤケース（タイヤ骨格体）
２４ シール層（シール部）
２６ 補強コード（補強コード部材）
２８ 補強コード層
３０ トレッド
Ｄ 補強コードの直径（補強コード部材の直径）
Ｌ 補強コードの埋設量（補強コード部材の埋設量）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも熱可塑性樹脂材料を含む材料で形成されたタイヤの製造方法であって、
熱可塑性樹脂材料を含む材料を用いて、環状のタイヤ骨格体を成形するタイヤ骨格体成形工程と、得られたタイヤ骨格体を、該タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以上（Ｔｇ＋２００℃）以下の温度で加熱する加熱工程と、を有するタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記加熱工程が、前記前記タイヤ骨格体を、０．２時間〜６時間加熱する工程である請求項１に記載のタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂が熱可塑性エラストマーを含む請求項１又は請求項２に記載のタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性エラストマーが、ポリアミド系熱可塑性エラストマーであり、前記加熱工程における加熱温度が４０℃〜２５０℃の範囲であり、加熱時間が０．５時間〜４時間の範囲である請求項３に記載のタイヤの製造方法。
【請求項１】
少なくとも熱可塑性樹脂材料を含む材料で形成されたタイヤの製造方法であって、
熱可塑性樹脂材料を含む材料を用いて、環状のタイヤ骨格体を成形するタイヤ骨格体成形工程と、得られたタイヤ骨格体を、該タイヤ骨格体に含まれる熱可塑性樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）以上（Ｔｇ＋２００℃）以下の温度で加熱する加熱工程と、を有するタイヤの製造方法。
【請求項２】
前記加熱工程が、前記前記タイヤ骨格体を、０．２時間〜６時間加熱する工程である請求項１に記載のタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性樹脂が熱可塑性エラストマーを含む請求項１又は請求項２に記載のタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性エラストマーが、ポリアミド系熱可塑性エラストマーであり、前記加熱工程における加熱温度が４０℃〜２５０℃の範囲であり、加熱時間が０．５時間〜４時間の範囲である請求項３に記載のタイヤの製造方法。
【図２】
【図１】
【図３】
【図１】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−４５７９０（Ｐ２０１２−４５７９０Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８８９０４（Ｐ２０１０−１８８９０４）
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]