空気入りタイヤの製造方法及び加硫装置
【課題】設備コストの大幅な増加を伴うことなくブラダーレス加硫を可能にした空気入りタイヤの製造方法及び加硫装置を提供する。
【解決手段】空気入りタイヤＴの外表面を成形する金型１と、空気入りタイヤＴの最内面部材となるインナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして円筒状に把持する一対のクランプ部材１１，１２と、金型１を加熱する加熱手段と、インナーライナー部材Ｌの内側に加圧媒体Ｍを供給する加圧媒体供給手段とを備えた加硫装置を用いる。空気入りタイヤＴの最内面部材となるインナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして使用し、グリーンタイヤＴ’の内側にて加圧媒体Ｍによりインナーライナー部材Ｌを膨らませた状態でタイヤＴ’の加硫を行うことによりインナーライナー部材Ｌが内面に一体化された空気入りタイヤＴを成形し、しかる後、空気入りタイヤＴのビード部から突き出したインナーライナー部材Ｌの不要部分を切除する。
【解決手段】空気入りタイヤＴの外表面を成形する金型１と、空気入りタイヤＴの最内面部材となるインナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして円筒状に把持する一対のクランプ部材１１，１２と、金型１を加熱する加熱手段と、インナーライナー部材Ｌの内側に加圧媒体Ｍを供給する加圧媒体供給手段とを備えた加硫装置を用いる。空気入りタイヤＴの最内面部材となるインナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして使用し、グリーンタイヤＴ’の内側にて加圧媒体Ｍによりインナーライナー部材Ｌを膨らませた状態でタイヤＴ’の加硫を行うことによりインナーライナー部材Ｌが内面に一体化された空気入りタイヤＴを成形し、しかる後、空気入りタイヤＴのビード部から突き出したインナーライナー部材Ｌの不要部分を切除する。
【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及び加硫装置に関し、更に詳しくは、設備コストの大幅な増加を伴うことなくブラダーレス加硫を可能にした空気入りタイヤの製造方法及び加硫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤを加硫する場合、加硫装置の金型内にグリーンタイヤを投入し、そのグリーンタイヤの内側にてブラダーを膨らませた状態でグリーンタイヤの加硫を行うようにしている。このようにブラダーを介してタイヤ内側から圧力を掛けることにより、空気入りタイヤを所望の形状に成形することができる。
【０００３】
しかしながら、ブラダーを用いた加硫方法においては、消耗品であるブラダー自体のコストが発生するという問題がある。また、タイヤとブラダーとの間にエアが残留した場合や、ブラダーが劣化して表面に凹凸等が形成された場合には、タイヤ内面の外観が悪化すという問題がある。更には、離型時にブラダーがタイヤ内面に対して擦れると、インナーライナー層が損傷してしまうという問題がある。
【０００４】
これら問題の解決策として、ブラダーを使用せずに加硫を行うようにしたブラダーレス加硫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、ブラダーレス加硫を実施するには、タイヤ内に充填される気体のシール性を十分に確保する必要があり、そのためには空気入りタイヤのビード部を金型に対して押し付ける複雑な機構を加硫装置に付設する必要があり、設備コストの大幅な増加を招くことになる。また、加硫装置に上記のような複雑な機構を設けたとしても、タイヤ内に充填される気体のシール性を必ずしも十分に確保することができないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、設備コストの大幅な増加を伴うことなくブラダーレス加硫を可能にした空気入りタイヤの製造方法及び加硫装置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、空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして使用し、グリーンタイヤの内側にて加圧媒体により前記インナーライナー部材を膨らませた状態で前記グリーンタイヤの加硫を行うことにより前記インナーライナー部材が内面に一体化された空気入りタイヤを成形し、しかる後、前記空気入りタイヤのビード部から突き出した前記インナーライナー部材の不要部分を切除することを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの加硫装置は、空気入りタイヤの外表面を成形する金型と、空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして円筒状に把持する一対のクランプ部材と、前記金型を加熱する加熱手段と、前記インナーライナー部材の内側に加圧媒体を供給する加圧媒体供給手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、空気入りタイヤのインナーライナー部材を加硫ブラダーとして使用し、グリーンタイヤの内側にてインナーライナー部材を膨らませた状態でグリーンタイヤの加硫を行うことでインナーライナー部材が内面に一体化された空気入りタイヤを成形するので、タイヤ内に充填される加圧媒体のシール性を十分に確保し、ブラダーレス加硫を可能にする。これにより、従来から消耗品として加硫装置に使用されているブラダーのコストを削減し、ブラダーに起因する外観不良の発生を回避し、ブラダーによるインナーライナーの損傷を回避し、更には離型剤の塗布を不要にすることができる。また、従来の加硫装置においてブラダーを把持するために使用されているクランプ部材を僅かな改良だけでインナーライナー部材の把持に転用可能であるため、設備コストの大幅な増加を伴うこともない。加硫後、空気入りタイヤのビード部から突き出したインナーライナー部材の不要部分を切除するので、ビード部から突き出したインナーライナー部材がタイヤ性能に悪影響を与えることもない。
【００１０】
本発明においては、上述の製造方法を実施するために、空気入りタイヤの外表面を成形する金型と、空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして円筒状に把持する一対のクランプ部材と、金型を加熱する加熱手段と、インナーライナー部材の内側に加圧媒体を供給する加圧媒体供給手段とを備えた加硫装置を用いることが好ましい。
【００１１】
上記加硫装置において、クランプ部材にはインナーライナー部材に当接する弾性体を介在させることが好ましい。これにより、クランプ部材の把持によりインナーライナー部材が損傷するのを防止することができる。或いは、クランプ部材にはインナーライナー部材に当接すると共に空気入りタイヤのビード部の内面に当接する弾性体からなるカバー部材を介在させることが好ましい。この場合、クランプ部材の把持によりインナーライナー部材が損傷するのを防止することに加えて、加硫時にカバー部材がビード部の形状を整える役割を果たすようになる。
【００１２】
インナーライナー部材の構成材料としては、ブチルゴムを主成分とするゴム組成物を用いることができ、或いは、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物を用いることができる。いずれの場合も、加硫ブラダーの代用品として十分に機能する。
【００１３】
一方、加圧媒体としては、スチーム又は不活性ガスを用いることができる。但し、加圧媒体としてスチームを用いる場合、スチームの透過をより確実に防止するために、インナーライナー部材の内面に予め防水処理を施した上でスチームを用いることが好ましい。
【００１４】
グリーンタイヤにはその厚さ方向に貫通する複数の穴を設け、これら穴を介してインナーライナー部材とグリーンタイヤとの間のエアを排出することが好ましい。このようにインナーライナー部材とグリーンタイヤとの間のエアを排出することにより、加硫故障をより確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの加硫装置を示す要部断面図である。
【図２】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの製造方法を示し、（ａ）〜（ｅ）は各工程での断面図である。
【図３】本発明において加硫ブラダーとして使用されるインナーライナー部材の一例を示す上面図である。
【図４】本発明において加硫ブラダーとして使用されるインナーライナー部材の他の例を示す上面図である。
【図５】本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤの加硫装置を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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空気入りタイヤの加硫装置を示すものである。図１に示すように、この加硫装置は、空気入りタイヤＴの外表面を成形する金型１と、空気入りタイヤＴの最内面部材となるインナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして把持する上下一対のクランプ部材１１，１２と、金型１を加熱する不図示の加熱手段と、インナーライナー部材Ｌの内側に加圧媒体Ｍを供給する不図示の加圧媒体供給手段とを備えている。加熱手段及び加圧媒体供給手段としては、通常の加硫装置で使用されるものを採用することができる。
【００１７】
金型１は、空気入りタイヤＴのトレッド部を成形する複数のセクター２と、空気入りタイヤＴのサイドウォール部を成形する下側サイドプレート３及び上側サイドプレート４と、空気入りタイヤＴのビード部を成形する下側ビードリング５及び上側ビードリング６とから構成されている。
【００１８】
下側のクランプ部材１１は、下側ビードリング５と下側クランプリング１３とから構成されている。下側クランプリング１３は空気入りタイヤＴの下側のビード部よりも径方向内側の位置に配設されている。この下側クランプリング１３は鉛直方向に移動自在に構成されている。下側クランプリング１３の外周端は下側ビードリング５の内周端に係合し、その隙間に円筒状のインナーライナー部材Ｌの下端部を挟み込むようになっている。
【００１９】
一方、上側のクランプ部材１２は上側クランプリング１４と補助クランプリング１５とから構成されている。上側クランプリング１４は下側クランプリング１３の上方であって空気入りタイヤＴの上側のビード部よりも径方向内側の位置に配設されている。この上側クランプリング１４は鉛直方向に移動自在に構成され、補助クランプリング１５は上側クランプリング１４に対して着脱自在に構成されている。上側クランプリング１４の外周端は補助クランプリング１５の内周端に係合し、その隙間に円筒状のインナーライナー部材Ｌの上端部を挟み込むようになっている。また、補助クランプリング１５の外周端は上側ビードリング６の内周端に対して係合するようになっている。
【００２０】
図２（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの製造方法を示すものである。先ず、図２（ａ）に示すように、円筒状をなすインナーライナー部材Ｌを径方向外側から複数のパキュームカップ１６により吸着して搬送し、そのインナーライナー部材Ｌを下側クランプリング１３及び上側クランプリング１４の径方向外側に配置する。図２（ａ）においては、インナーライナー部材Ｌの縦断面での端面が図示されている。
【００２１】
次に、図２（ｂ）に示すように、インナーライナー部材Ｌの下端部及び上端部をそれぞれクランプ部材１１，１２で把持する。これにより、インナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして使用することが可能になる。一方、インナーライナー部材Ｌの径方向外側にはグリーンタイヤＴ’を配置する。このグリーンタイヤＴ’はインナーライナー部材を備えていないものである。但し、空気透過防止性能を重視する場合には、グリーンタイヤＴ’に予めインナーライナー部材を設けることも可能である。
【００２２】
次に、図２（ｃ）に示すように、インナーライナー部材Ｌの内側に加熱された低圧の加圧媒体Ｍを導入し、グリーンタイヤＴ’の内側にて加圧媒体Ｍによりインナーライナー部材Ｌを膨らませた状態にする。これにより、グリーンタイヤＴ’のシェーピングを行う。シェーピング工程での内圧は５ｋＰａ〜５０ｋＰａの範囲に設定すると良い。シェーピング工程において、従来の加硫ブラダーよりも薄手であるインナーライナー部材Ｌは柔軟に変形可能であり、従来の加硫ブラダーのようにグリーンタイヤＴ’のビード部に引っ掛かることがないため、グリーンタイヤＴ’とインナーライナー部材Ｌとの間からエアを効果的に排出することができる。なお、グリーンタイヤＴ’にその厚さ方向に貫通する複数の穴を設け、これら穴を介してインナーライナー部材ＬとグリーンタイヤＴ’との間のエアを排出することも可能である。この場合、グリーンタイヤＴ’とインナーライナー部材Ｌとの間に残留するエアに起因する加硫故障をより確実に低減することができる。
【００２３】
次に、図２（ｄ）に示すように、金型１を閉じた後、インナーライナー部材Ｌの内側に加熱された高圧の加圧媒体Ｍを導入し、グリーンタイヤＴ’の加硫を行う。加硫工程での内圧は１．０ＭＰａ〜２．５ＭＰａの範囲に設定すると良い。閉型状態では、金型１が圧力を受け止めるため、インナーライナー部材Ｌの剛性が低くても何ら問題はない。そして、加硫工程を完了することにより、インナーライナー部材Ｌが内面に一体化された空気入りタイヤＴを得る。
【００２４】
次に、図２（ｅ）に示すように、金型１を開放する一方で、クランプ部材１１，１２によるインナーライナー部材Ｌの把持を解除することにより、インナーライナー部材Ｌが内面に一体化された空気入りタイヤＴを加硫装置から取り出す。その後、空気入りタイヤＴのビード部から突き出したインナーライナー部材Ｌの不要部分は適宜切除する。なお、インナーライナー部材Ｌの不要部分の切除は、クランプ部材１１，１２がインナーライナー部材Ｌを把持している状態で行っても良い。
【００２５】
上述した空気入りタイヤの製造方法によれば、空気入りタイヤＴのインナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして使用し、グリーンタイヤＴ’の内側にてインナーライナー部材Ｌを膨らませた状態でグリーンタイヤＴ’の加硫を行うことでインナーライナー部材Ｌが内面に一体化された空気入りタイヤＴを成形するので、グリーンタイヤＴ’内に充填される加圧媒体Ｍのシール性を十分に確保し、ブラダーレス加硫を実施することができる。
【００２６】
これにより、（１）従来から消耗品として加硫装置に使用されているブラダーのコストを削減し、（２）ブラダーに起因する外観不良の発生を回避し、むしろタイヤ内面を平滑にして外観を向上し、（３）ブラダーによるインナーライナーの損傷を回避し、（４）ブラダーとタイヤとの剥離を促進するための離型剤の塗布を不要にするという効果が得られる。
【００２７】
また、クランプ部材１１，１２は、従来の加硫装置においてブラダーを把持するために使用されているクランプ部材を僅かに改良するだけで構成可能であるので、設備コストの大幅な増加を伴うことはない。
【００２８】
インナーライナー部材Ｌの構成材料としては、ブチルゴムを主成分とするゴム組成物を用いることができる。このようなゴム組成物からなるインナーライナー部材Ｌを使用する場合、インナーライナー部材Ｌは、未加硫状態でも良く、或いは、加硫されたものであっても良い。また、インナーライナー部材Ｌの構成材料としては、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物を用いることができる。
【００２９】
図３及び図４はそれぞれ加硫ブラダーとして使用されるインナーライナー部材Ｌを円筒状に把持した状態を示すものである。図３において、シート状のインナーライナー部材Ｌを円筒状に巻回した状態である。この場合、繋ぎ合わせ部の開きによる不良を防止するためにシート状のインナーライナー部材Ｌを二重に巻き回すことが好ましい。図４において、インナーライナー部材Ｌは円筒状に押し出された成形品である。
【００３０】
加圧媒体Ｍとしては、スチームを用いることができる。この場合、スチームの透過をより確実に防止するために、インナーライナー部材Ｌの内面に予め防水処理を施すことが好ましい。防水処理としては、例えば、インナーライナー部材Ｌの内面にシリコーンオイル等の防水処理剤をスプレーにより塗布すれば良い。また、加圧媒体Ｍとしては、窒素ガス等の不活性ガスを用いることができる。不活性ガスの場合、防水処理は不要である。
【００３１】
図５は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤの加硫装置を示すものである。図５において、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。
【００３２】
図５に示すように、この加硫装置は、空気入りタイヤＴの外表面を成形する金型１と、空気入りタイヤＴのインナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして把持する上下一対のクランプ部材２１，２２と、金型１を加熱する不図示の加熱手段と、インナーライナー部材Ｌの内側に加圧熱媒体Ｍを供給する不図示の加圧媒体供給手段とを備えている。
【００３３】
下側のクランプ部材２１は、下側ビードリング５と下側クランプリング２３と補助クランプリング２４とカバー部材２５とから構成されている。下側クランプリング２３は空気入りタイヤＴの下側のビード部よりも径方向内側の位置に配設されている。下側クランプリング２３と下側ビードリング５との間には、空気入りタイヤＴの下側のビード部を押さえ込む位置まで延在する環状の弾性体からなるカバー部材２５が挟み込まれている。補助クランプリング２４は下側クランプリング２３に対して着脱自在に構成されている。そして、補助クランプリング２４とカバー部材２５との間に円筒状のインナーライナー部材Ｌの下端部を挟み込むようになっている。つまり、下側のクランプ部材２１において、弾性体からなるカバー部材２５はインナーライナー部材Ｌに当接すると共に空気入りタイヤＴのビード部の内面に当接するように設けられている。
【００３４】
一方、上側のクランプ部材２２は、上側クランプリング２６と２つの補助クランプリング２７，２８とカバー部材２９とから構成されている。上側クランプリング２６は下側クランプリング２３の上方であって空気入りタイヤＴの上側のビード部よりも径方向内側の位置に配設されている。補助クランプリング２７，２８はそれぞれ上側クランプリング２６に対して着脱自在に構成されている。上側クランプリング２６と補助クランプリング２７との間には、空気入りタイヤＴの上側のビード部を押さえ込む位置まで延在する環状の弾性体からなるカバー部材２９が挟み込まれている。補助クランプリング２７の外周端は上側ビードリング６の内周端に係合するようになっている。補助クランプリング２８とカバー部材２９との間には円筒状のインナーライナー部材Ｌの上端部を挟み込むようになっている。つまり、上側のクランプ部材２２において、弾性体からなるカバー部材２９はインナーライナー部材Ｌに当接すると共に空気入りタイヤＴのビード部の内面に当接するように設けられている。
【００３５】
このように構成される加硫装置においては、下側のクランプ部材２１では補助クランプリング２４とカバー部材２５との間にインナーライナー部材Ｌの下端部を挟み込み、上側のクランプ部材２２では補助クランプリング２８とカバー部材２９との間にインナーライナー部材Ｌの上端部を挟み込むことにより、インナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして使用することを可能にする。加硫後は、補助クランプリング２４を下側クランプリング２３から離脱させ、補助クランプリング２８を上側クランプリング２６から離脱させることにより、クランプ部材２１，２２によるインナーライナー部材Ｌの把持を解除する。
【００３６】
このようにクランプ部材２１，２２にインナーライナー部材Ｌに当接する弾性体からなるカバー部材２５，２９を介在させた場合、インナーライナー部材Ｌへの応力集中を回避し、クランプ部材２１，２２の把持によりインナーライナー部材Ｌが損傷するのを防止することができる。また、カバー部材２５，２９はグリーンタイヤＴ’のビード部の内面にも当接するので、加硫時にカバー部材２５，２９がビード部の形状を整える役割を果たす。つまり、加硫ブラダーとして使用されるインナーライナー部材Ｌはシール性を確保する点では十分であるが、ビード部の形状を整える機能は必ずしも十分ではない。そこで、ビード部の形状を整えてビードトウを尖った形状に成形するために、カバー部材２５，２９を付設するのである。
【００３７】
なお、得られた空気入りタイヤＴにおいてビードトウが丸みを帯びていても性能的に大きく劣るものではないので、カバー部材２５，２９によりビード部の形状を整えることは必ずしも必要ではない。また、ビード部廻りのゴム部材の押出し形状を工夫し、グリーンタイヤＴ’の状態でビード部の形状を整えるようにすれば、加硫工程においてビード部の形状を整えることは必ずしも必要ではない。
【００３８】
以下、インナーライナー部材の構成部材として使用される熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物について説明する。このインナーライナー部材は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成することができる。
【００３９】
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えばナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体〕、ポリエステル系樹脂〔例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート／テトラメチレングリコール共重合体、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリニトリル系樹脂〔例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体〕、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂〔例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）〕、ポリビニル系樹脂〔例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体〕、セルロース系樹脂〔例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース〕、フッ素系樹脂〔例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）〕、イミド系樹脂〔例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕などを挙げることができる。
【００４０】
本発明で使用されるエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水素添加物〔例えばＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）〕、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー、含ハロゲンゴム〔例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＣ，ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコーンゴム（例えばメチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）などを挙げることができる。
【００４１】
本発明で使用される熱可塑性エラストマー組成物において、熱可塑性樹脂成分（Ａ）とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、フィルムの厚さや柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは２０／８０〜８５／１５（重量比）である。
【００４２】
本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物には、上記必須成分（Ａ）及び（Ｂ）に加えて第三成分として、相溶化剤などの他のポリマー及び配合剤を混合することができる。他のポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分との相溶性を改良するため、材料のフィルム成形加工性を良くするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等であり、これに用いられる材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート等が挙げられる。
【００４３】
上記熱可塑性エラストマー組成物は、予め熱可塑性樹脂とエラストマー（ゴムの場合は未加硫物）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散させることにより得られる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマーを動的に加硫させても良い。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマーの混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練およびゴム成分の動的加硫には２軸混練押出機を使用するのが好ましい。さらに、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。また、混練時の剪断速度は２５００〜７５００ｓｅｃ-1であるのが好ましい。混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製された熱可塑性エラストマー組成物は、樹脂用押出機による成形またはカレンダー成形によってフィルム化される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によれば良い。
【００４４】
このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物の薄膜は、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造をとる。かかる状態の分散構造を採ることにより、ヤング率を１〜５００ＭＰａの範囲に設定し、タイヤ構成部材として適度な剛性を付与することが可能になる。
【００４５】
上記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物はシート又はフィルムに成形して単体でタイヤ構成部材として使用することが可能であるが、隣接するゴムとの接着性を高めるために接着層を積層しても良い。この接着層を構成する接着用ポリマーの具体例としては、分子量１００万以上、好ましくは３００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）等のアクリレート共重合体類及びそれらの無水マレイン酸付加物、ポリプロピレン（ＰＰ）及びそのマレイン酸変性物、エチレンプロピレン共重合体及びそのマレイン酸変性物、ポリブタジエン系樹脂及びその無水マレイン酸変性物、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、フッ素系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂などを挙げることができる。これらは常法に従って例えば樹脂用押出機によって押し出してシート状又はフィルム状に成形することができる。接着層の厚さは特に限定されないが、タイヤ軽量化のためには厚さが少ない方がよく、５μｍ〜１５０μｍが好ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１ 金型
１１，２１ 下側のクランプ部材
１２，２２ 上側のクランプ部材
２５，２９ カバー部材
Ｌ インナーライナー部材
Ｍ 加圧媒体
Ｔ 空気入りタイヤ
Ｔ’グリーンタイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの製造方法及び加硫装置に関し、更に詳しくは、設備コストの大幅な増加を伴うことなくブラダーレス加硫を可能にした空気入りタイヤの製造方法及び加硫装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤを加硫する場合、加硫装置の金型内にグリーンタイヤを投入し、そのグリーンタイヤの内側にてブラダーを膨らませた状態でグリーンタイヤの加硫を行うようにしている。このようにブラダーを介してタイヤ内側から圧力を掛けることにより、空気入りタイヤを所望の形状に成形することができる。
【０００３】
しかしながら、ブラダーを用いた加硫方法においては、消耗品であるブラダー自体のコストが発生するという問題がある。また、タイヤとブラダーとの間にエアが残留した場合や、ブラダーが劣化して表面に凹凸等が形成された場合には、タイヤ内面の外観が悪化すという問題がある。更には、離型時にブラダーがタイヤ内面に対して擦れると、インナーライナー層が損傷してしまうという問題がある。
【０００４】
これら問題の解決策として、ブラダーを使用せずに加硫を行うようにしたブラダーレス加硫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、ブラダーレス加硫を実施するには、タイヤ内に充填される気体のシール性を十分に確保する必要があり、そのためには空気入りタイヤのビード部を金型に対して押し付ける複雑な機構を加硫装置に付設する必要があり、設備コストの大幅な増加を招くことになる。また、加硫装置に上記のような複雑な機構を設けたとしても、タイヤ内に充填される気体のシール性を必ずしも十分に確保することができないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、設備コストの大幅な増加を伴うことなくブラダーレス加硫を可能にした空気入りタイヤの製造方法及び加硫装置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、空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして使用し、グリーンタイヤの内側にて加圧媒体により前記インナーライナー部材を膨らませた状態で前記グリーンタイヤの加硫を行うことにより前記インナーライナー部材が内面に一体化された空気入りタイヤを成形し、しかる後、前記空気入りタイヤのビード部から突き出した前記インナーライナー部材の不要部分を切除することを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの加硫装置は、空気入りタイヤの外表面を成形する金型と、空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして円筒状に把持する一対のクランプ部材と、前記金型を加熱する加熱手段と、前記インナーライナー部材の内側に加圧媒体を供給する加圧媒体供給手段とを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、空気入りタイヤのインナーライナー部材を加硫ブラダーとして使用し、グリーンタイヤの内側にてインナーライナー部材を膨らませた状態でグリーンタイヤの加硫を行うことでインナーライナー部材が内面に一体化された空気入りタイヤを成形するので、タイヤ内に充填される加圧媒体のシール性を十分に確保し、ブラダーレス加硫を可能にする。これにより、従来から消耗品として加硫装置に使用されているブラダーのコストを削減し、ブラダーに起因する外観不良の発生を回避し、ブラダーによるインナーライナーの損傷を回避し、更には離型剤の塗布を不要にすることができる。また、従来の加硫装置においてブラダーを把持するために使用されているクランプ部材を僅かな改良だけでインナーライナー部材の把持に転用可能であるため、設備コストの大幅な増加を伴うこともない。加硫後、空気入りタイヤのビード部から突き出したインナーライナー部材の不要部分を切除するので、ビード部から突き出したインナーライナー部材がタイヤ性能に悪影響を与えることもない。
【００１０】
本発明においては、上述の製造方法を実施するために、空気入りタイヤの外表面を成形する金型と、空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして円筒状に把持する一対のクランプ部材と、金型を加熱する加熱手段と、インナーライナー部材の内側に加圧媒体を供給する加圧媒体供給手段とを備えた加硫装置を用いることが好ましい。
【００１１】
上記加硫装置において、クランプ部材にはインナーライナー部材に当接する弾性体を介在させることが好ましい。これにより、クランプ部材の把持によりインナーライナー部材が損傷するのを防止することができる。或いは、クランプ部材にはインナーライナー部材に当接すると共に空気入りタイヤのビード部の内面に当接する弾性体からなるカバー部材を介在させることが好ましい。この場合、クランプ部材の把持によりインナーライナー部材が損傷するのを防止することに加えて、加硫時にカバー部材がビード部の形状を整える役割を果たすようになる。
【００１２】
インナーライナー部材の構成材料としては、ブチルゴムを主成分とするゴム組成物を用いることができ、或いは、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物を用いることができる。いずれの場合も、加硫ブラダーの代用品として十分に機能する。
【００１３】
一方、加圧媒体としては、スチーム又は不活性ガスを用いることができる。但し、加圧媒体としてスチームを用いる場合、スチームの透過をより確実に防止するために、インナーライナー部材の内面に予め防水処理を施した上でスチームを用いることが好ましい。
【００１４】
グリーンタイヤにはその厚さ方向に貫通する複数の穴を設け、これら穴を介してインナーライナー部材とグリーンタイヤとの間のエアを排出することが好ましい。このようにインナーライナー部材とグリーンタイヤとの間のエアを排出することにより、加硫故障をより確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの加硫装置を示す要部断面図である。
【図２】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの製造方法を示し、（ａ）〜（ｅ）は各工程での断面図である。
【図３】本発明において加硫ブラダーとして使用されるインナーライナー部材の一例を示す上面図である。
【図４】本発明において加硫ブラダーとして使用されるインナーライナー部材の他の例を示す上面図である。
【図５】本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤの加硫装置を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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空気入りタイヤの加硫装置を示すものである。図１に示すように、この加硫装置は、空気入りタイヤＴの外表面を成形する金型１と、空気入りタイヤＴの最内面部材となるインナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして把持する上下一対のクランプ部材１１，１２と、金型１を加熱する不図示の加熱手段と、インナーライナー部材Ｌの内側に加圧媒体Ｍを供給する不図示の加圧媒体供給手段とを備えている。加熱手段及び加圧媒体供給手段としては、通常の加硫装置で使用されるものを採用することができる。
【００１７】
金型１は、空気入りタイヤＴのトレッド部を成形する複数のセクター２と、空気入りタイヤＴのサイドウォール部を成形する下側サイドプレート３及び上側サイドプレート４と、空気入りタイヤＴのビード部を成形する下側ビードリング５及び上側ビードリング６とから構成されている。
【００１８】
下側のクランプ部材１１は、下側ビードリング５と下側クランプリング１３とから構成されている。下側クランプリング１３は空気入りタイヤＴの下側のビード部よりも径方向内側の位置に配設されている。この下側クランプリング１３は鉛直方向に移動自在に構成されている。下側クランプリング１３の外周端は下側ビードリング５の内周端に係合し、その隙間に円筒状のインナーライナー部材Ｌの下端部を挟み込むようになっている。
【００１９】
一方、上側のクランプ部材１２は上側クランプリング１４と補助クランプリング１５とから構成されている。上側クランプリング１４は下側クランプリング１３の上方であって空気入りタイヤＴの上側のビード部よりも径方向内側の位置に配設されている。この上側クランプリング１４は鉛直方向に移動自在に構成され、補助クランプリング１５は上側クランプリング１４に対して着脱自在に構成されている。上側クランプリング１４の外周端は補助クランプリング１５の内周端に係合し、その隙間に円筒状のインナーライナー部材Ｌの上端部を挟み込むようになっている。また、補助クランプリング１５の外周端は上側ビードリング６の内周端に対して係合するようになっている。
【００２０】
図２（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの製造方法を示すものである。先ず、図２（ａ）に示すように、円筒状をなすインナーライナー部材Ｌを径方向外側から複数のパキュームカップ１６により吸着して搬送し、そのインナーライナー部材Ｌを下側クランプリング１３及び上側クランプリング１４の径方向外側に配置する。図２（ａ）においては、インナーライナー部材Ｌの縦断面での端面が図示されている。
【００２１】
次に、図２（ｂ）に示すように、インナーライナー部材Ｌの下端部及び上端部をそれぞれクランプ部材１１，１２で把持する。これにより、インナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして使用することが可能になる。一方、インナーライナー部材Ｌの径方向外側にはグリーンタイヤＴ’を配置する。このグリーンタイヤＴ’はインナーライナー部材を備えていないものである。但し、空気透過防止性能を重視する場合には、グリーンタイヤＴ’に予めインナーライナー部材を設けることも可能である。
【００２２】
次に、図２（ｃ）に示すように、インナーライナー部材Ｌの内側に加熱された低圧の加圧媒体Ｍを導入し、グリーンタイヤＴ’の内側にて加圧媒体Ｍによりインナーライナー部材Ｌを膨らませた状態にする。これにより、グリーンタイヤＴ’のシェーピングを行う。シェーピング工程での内圧は５ｋＰａ〜５０ｋＰａの範囲に設定すると良い。シェーピング工程において、従来の加硫ブラダーよりも薄手であるインナーライナー部材Ｌは柔軟に変形可能であり、従来の加硫ブラダーのようにグリーンタイヤＴ’のビード部に引っ掛かることがないため、グリーンタイヤＴ’とインナーライナー部材Ｌとの間からエアを効果的に排出することができる。なお、グリーンタイヤＴ’にその厚さ方向に貫通する複数の穴を設け、これら穴を介してインナーライナー部材ＬとグリーンタイヤＴ’との間のエアを排出することも可能である。この場合、グリーンタイヤＴ’とインナーライナー部材Ｌとの間に残留するエアに起因する加硫故障をより確実に低減することができる。
【００２３】
次に、図２（ｄ）に示すように、金型１を閉じた後、インナーライナー部材Ｌの内側に加熱された高圧の加圧媒体Ｍを導入し、グリーンタイヤＴ’の加硫を行う。加硫工程での内圧は１．０ＭＰａ〜２．５ＭＰａの範囲に設定すると良い。閉型状態では、金型１が圧力を受け止めるため、インナーライナー部材Ｌの剛性が低くても何ら問題はない。そして、加硫工程を完了することにより、インナーライナー部材Ｌが内面に一体化された空気入りタイヤＴを得る。
【００２４】
次に、図２（ｅ）に示すように、金型１を開放する一方で、クランプ部材１１，１２によるインナーライナー部材Ｌの把持を解除することにより、インナーライナー部材Ｌが内面に一体化された空気入りタイヤＴを加硫装置から取り出す。その後、空気入りタイヤＴのビード部から突き出したインナーライナー部材Ｌの不要部分は適宜切除する。なお、インナーライナー部材Ｌの不要部分の切除は、クランプ部材１１，１２がインナーライナー部材Ｌを把持している状態で行っても良い。
【００２５】
上述した空気入りタイヤの製造方法によれば、空気入りタイヤＴのインナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして使用し、グリーンタイヤＴ’の内側にてインナーライナー部材Ｌを膨らませた状態でグリーンタイヤＴ’の加硫を行うことでインナーライナー部材Ｌが内面に一体化された空気入りタイヤＴを成形するので、グリーンタイヤＴ’内に充填される加圧媒体Ｍのシール性を十分に確保し、ブラダーレス加硫を実施することができる。
【００２６】
これにより、（１）従来から消耗品として加硫装置に使用されているブラダーのコストを削減し、（２）ブラダーに起因する外観不良の発生を回避し、むしろタイヤ内面を平滑にして外観を向上し、（３）ブラダーによるインナーライナーの損傷を回避し、（４）ブラダーとタイヤとの剥離を促進するための離型剤の塗布を不要にするという効果が得られる。
【００２７】
また、クランプ部材１１，１２は、従来の加硫装置においてブラダーを把持するために使用されているクランプ部材を僅かに改良するだけで構成可能であるので、設備コストの大幅な増加を伴うことはない。
【００２８】
インナーライナー部材Ｌの構成材料としては、ブチルゴムを主成分とするゴム組成物を用いることができる。このようなゴム組成物からなるインナーライナー部材Ｌを使用する場合、インナーライナー部材Ｌは、未加硫状態でも良く、或いは、加硫されたものであっても良い。また、インナーライナー部材Ｌの構成材料としては、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物を用いることができる。
【００２９】
図３及び図４はそれぞれ加硫ブラダーとして使用されるインナーライナー部材Ｌを円筒状に把持した状態を示すものである。図３において、シート状のインナーライナー部材Ｌを円筒状に巻回した状態である。この場合、繋ぎ合わせ部の開きによる不良を防止するためにシート状のインナーライナー部材Ｌを二重に巻き回すことが好ましい。図４において、インナーライナー部材Ｌは円筒状に押し出された成形品である。
【００３０】
加圧媒体Ｍとしては、スチームを用いることができる。この場合、スチームの透過をより確実に防止するために、インナーライナー部材Ｌの内面に予め防水処理を施すことが好ましい。防水処理としては、例えば、インナーライナー部材Ｌの内面にシリコーンオイル等の防水処理剤をスプレーにより塗布すれば良い。また、加圧媒体Ｍとしては、窒素ガス等の不活性ガスを用いることができる。不活性ガスの場合、防水処理は不要である。
【００３１】
図５は本発明の他の実施形態からなる空気入りタイヤの加硫装置を示すものである。図５において、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。
【００３２】
図５に示すように、この加硫装置は、空気入りタイヤＴの外表面を成形する金型１と、空気入りタイヤＴのインナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして把持する上下一対のクランプ部材２１，２２と、金型１を加熱する不図示の加熱手段と、インナーライナー部材Ｌの内側に加圧熱媒体Ｍを供給する不図示の加圧媒体供給手段とを備えている。
【００３３】
下側のクランプ部材２１は、下側ビードリング５と下側クランプリング２３と補助クランプリング２４とカバー部材２５とから構成されている。下側クランプリング２３は空気入りタイヤＴの下側のビード部よりも径方向内側の位置に配設されている。下側クランプリング２３と下側ビードリング５との間には、空気入りタイヤＴの下側のビード部を押さえ込む位置まで延在する環状の弾性体からなるカバー部材２５が挟み込まれている。補助クランプリング２４は下側クランプリング２３に対して着脱自在に構成されている。そして、補助クランプリング２４とカバー部材２５との間に円筒状のインナーライナー部材Ｌの下端部を挟み込むようになっている。つまり、下側のクランプ部材２１において、弾性体からなるカバー部材２５はインナーライナー部材Ｌに当接すると共に空気入りタイヤＴのビード部の内面に当接するように設けられている。
【００３４】
一方、上側のクランプ部材２２は、上側クランプリング２６と２つの補助クランプリング２７，２８とカバー部材２９とから構成されている。上側クランプリング２６は下側クランプリング２３の上方であって空気入りタイヤＴの上側のビード部よりも径方向内側の位置に配設されている。補助クランプリング２７，２８はそれぞれ上側クランプリング２６に対して着脱自在に構成されている。上側クランプリング２６と補助クランプリング２７との間には、空気入りタイヤＴの上側のビード部を押さえ込む位置まで延在する環状の弾性体からなるカバー部材２９が挟み込まれている。補助クランプリング２７の外周端は上側ビードリング６の内周端に係合するようになっている。補助クランプリング２８とカバー部材２９との間には円筒状のインナーライナー部材Ｌの上端部を挟み込むようになっている。つまり、上側のクランプ部材２２において、弾性体からなるカバー部材２９はインナーライナー部材Ｌに当接すると共に空気入りタイヤＴのビード部の内面に当接するように設けられている。
【００３５】
このように構成される加硫装置においては、下側のクランプ部材２１では補助クランプリング２４とカバー部材２５との間にインナーライナー部材Ｌの下端部を挟み込み、上側のクランプ部材２２では補助クランプリング２８とカバー部材２９との間にインナーライナー部材Ｌの上端部を挟み込むことにより、インナーライナー部材Ｌを加硫ブラダーとして使用することを可能にする。加硫後は、補助クランプリング２４を下側クランプリング２３から離脱させ、補助クランプリング２８を上側クランプリング２６から離脱させることにより、クランプ部材２１，２２によるインナーライナー部材Ｌの把持を解除する。
【００３６】
このようにクランプ部材２１，２２にインナーライナー部材Ｌに当接する弾性体からなるカバー部材２５，２９を介在させた場合、インナーライナー部材Ｌへの応力集中を回避し、クランプ部材２１，２２の把持によりインナーライナー部材Ｌが損傷するのを防止することができる。また、カバー部材２５，２９はグリーンタイヤＴ’のビード部の内面にも当接するので、加硫時にカバー部材２５，２９がビード部の形状を整える役割を果たす。つまり、加硫ブラダーとして使用されるインナーライナー部材Ｌはシール性を確保する点では十分であるが、ビード部の形状を整える機能は必ずしも十分ではない。そこで、ビード部の形状を整えてビードトウを尖った形状に成形するために、カバー部材２５，２９を付設するのである。
【００３７】
なお、得られた空気入りタイヤＴにおいてビードトウが丸みを帯びていても性能的に大きく劣るものではないので、カバー部材２５，２９によりビード部の形状を整えることは必ずしも必要ではない。また、ビード部廻りのゴム部材の押出し形状を工夫し、グリーンタイヤＴ’の状態でビード部の形状を整えるようにすれば、加硫工程においてビード部の形状を整えることは必ずしも必要ではない。
【００３８】
以下、インナーライナー部材の構成部材として使用される熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物について説明する。このインナーライナー部材は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成することができる。
【００３９】
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えばナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体〕、ポリエステル系樹脂〔例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート／テトラメチレングリコール共重合体、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリニトリル系樹脂〔例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体〕、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂〔例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）〕、ポリビニル系樹脂〔例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体〕、セルロース系樹脂〔例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース〕、フッ素系樹脂〔例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）〕、イミド系樹脂〔例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕などを挙げることができる。
【００４０】
本発明で使用されるエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水素添加物〔例えばＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）〕、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー、含ハロゲンゴム〔例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＣ，ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコーンゴム（例えばメチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）などを挙げることができる。
【００４１】
本発明で使用される熱可塑性エラストマー組成物において、熱可塑性樹脂成分（Ａ）とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、フィルムの厚さや柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは２０／８０〜８５／１５（重量比）である。
【００４２】
本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物には、上記必須成分（Ａ）及び（Ｂ）に加えて第三成分として、相溶化剤などの他のポリマー及び配合剤を混合することができる。他のポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分との相溶性を改良するため、材料のフィルム成形加工性を良くするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等であり、これに用いられる材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート等が挙げられる。
【００４３】
上記熱可塑性エラストマー組成物は、予め熱可塑性樹脂とエラストマー（ゴムの場合は未加硫物）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散させることにより得られる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマーを動的に加硫させても良い。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマーの混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練およびゴム成分の動的加硫には２軸混練押出機を使用するのが好ましい。さらに、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。また、混練時の剪断速度は２５００〜７５００ｓｅｃ-1であるのが好ましい。混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製された熱可塑性エラストマー組成物は、樹脂用押出機による成形またはカレンダー成形によってフィルム化される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によれば良い。
【００４４】
このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物の薄膜は、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造をとる。かかる状態の分散構造を採ることにより、ヤング率を１〜５００ＭＰａの範囲に設定し、タイヤ構成部材として適度な剛性を付与することが可能になる。
【００４５】
上記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物はシート又はフィルムに成形して単体でタイヤ構成部材として使用することが可能であるが、隣接するゴムとの接着性を高めるために接着層を積層しても良い。この接着層を構成する接着用ポリマーの具体例としては、分子量１００万以上、好ましくは３００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）等のアクリレート共重合体類及びそれらの無水マレイン酸付加物、ポリプロピレン（ＰＰ）及びそのマレイン酸変性物、エチレンプロピレン共重合体及びそのマレイン酸変性物、ポリブタジエン系樹脂及びその無水マレイン酸変性物、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、フッ素系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂などを挙げることができる。これらは常法に従って例えば樹脂用押出機によって押し出してシート状又はフィルム状に成形することができる。接着層の厚さは特に限定されないが、タイヤ軽量化のためには厚さが少ない方がよく、５μｍ〜１５０μｍが好ましい。
【符号の説明】
【００４６】
１ 金型
１１，２１ 下側のクランプ部材
１２，２２ 上側のクランプ部材
２５，２９ カバー部材
Ｌ インナーライナー部材
Ｍ 加圧媒体
Ｔ 空気入りタイヤ
Ｔ’グリーンタイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして使用し、グリーンタイヤの内側にて加圧媒体により前記インナーライナー部材を膨らませた状態で前記グリーンタイヤの加硫を行うことにより前記インナーライナー部材が内面に一体化された空気入りタイヤを成形し、しかる後、前記空気入りタイヤのビード部から突き出した前記インナーライナー部材の不要部分を切除す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】
空気入りタイヤの外表面を成形する金型と、空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして円筒状に把持する一対のクランプ部材と、前記金型を加熱する加熱手段と、前記インナーライナー部材の内側に加圧媒体を供給する加圧媒体供給手段とを備えた加硫装置を用いることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記クランプ部材に前記インナーライナー部材に当接する弾性体を介在させたことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記クランプ部材に前記インナーライナー部材に当接すると共に前記空気入りタイヤのビード部の内面に当接する弾性体からなるカバー部材を介在させたことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記インナーライナー部材の構成材料としてブチルゴムを主成分とするゴム組成物を用いることを特徴とする請求項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】
前記インナーライナー部材の構成材料として熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物を用いることを特徴とする請求項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７】
前記インナーライナー部材の内面に予め防水処理を施した上で、前記加圧媒体としてスチームを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項８】
前記加圧媒体として不活性ガスを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項９】
前記グリーンタイヤにその厚さ方向に貫通する複数の穴を設け、これら穴を介して前記インナーライナー部材と前記グリーンタイヤとの間のエアを排出することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項１０】
空気入りタイヤの外表面を成形する金型と、空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして円筒状に把持する一対のクランプ部材と、前記金型を加熱する加熱手段と、前記インナーライナー部材の内側に加圧媒体を供給する加圧媒体供給手段とを備えることを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置。
【請求項１１】
前記クランプ部材に前記インナーライナー部材に当接する弾性体を介在させたことを特徴とする請求項１０に記載の空気入りタイヤの加硫装置。
【請求項１２】
前記クランプ部材に前記インナーライナー部材に当接すると共に前記空気入りタイヤのビード部の内面に当接する弾性体からなるカバー部材を介在させたことを特徴とする請求項１０に記載の空気入りタイヤの加硫装置。
【請求項１】
空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして使用し、グリーンタイヤの内側にて加圧媒体により前記インナーライナー部材を膨らませた状態で前記グリーンタイヤの加硫を行うことにより前記インナーライナー部材が内面に一体化された空気入りタイヤを成形し、しかる後、前記空気入りタイヤのビード部から突き出した前記インナーライナー部材の不要部分を切除す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】
空気入りタイヤの外表面を成形する金型と、空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして円筒状に把持する一対のクランプ部材と、前記金型を加熱する加熱手段と、前記インナーライナー部材の内側に加圧媒体を供給する加圧媒体供給手段とを備えた加硫装置を用いることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項３】
前記クランプ部材に前記インナーライナー部材に当接する弾性体を介在させたことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項４】
前記クランプ部材に前記インナーライナー部材に当接すると共に前記空気入りタイヤのビード部の内面に当接する弾性体からなるカバー部材を介在させたことを特徴とする請求項２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項５】
前記インナーライナー部材の構成材料としてブチルゴムを主成分とするゴム組成物を用いることを特徴とする請求項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】
前記インナーライナー部材の構成材料として熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物を用いることを特徴とする請求項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７】
前記インナーライナー部材の内面に予め防水処理を施した上で、前記加圧媒体としてスチームを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項８】
前記加圧媒体として不活性ガスを用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項９】
前記グリーンタイヤにその厚さ方向に貫通する複数の穴を設け、これら穴を介して前記インナーライナー部材と前記グリーンタイヤとの間のエアを排出することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
【請求項１０】
空気入りタイヤの外表面を成形する金型と、空気入りタイヤの最内面部材となるインナーライナー部材を加硫ブラダーとして円筒状に把持する一対のクランプ部材と、前記金型を加熱する加熱手段と、前記インナーライナー部材の内側に加圧媒体を供給する加圧媒体供給手段とを備えることを特徴とする空気入りタイヤの加硫装置。
【請求項１１】
前記クランプ部材に前記インナーライナー部材に当接する弾性体を介在させたことを特徴とする請求項１０に記載の空気入りタイヤの加硫装置。
【請求項１２】
前記クランプ部材に前記インナーライナー部材に当接すると共に前記空気入りタイヤのビード部の内面に当接する弾性体からなるカバー部材を介在させたことを特徴とする請求項１０に記載の空気入りタイヤの加硫装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−３０５０３（Ｐ２０１２−３０５０３Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２３７８（Ｐ２０１０−１７２３７８）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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