JP2014169052A - タイヤ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】予め加硫されたトレッド部を有しないプレキュアタイヤケーシング12のクラウン部の外周に、未加硫のクッションゴム層10を介して予め加硫されたプレキュアトレッドを共加硫接着させてなるタイヤであって、前記共加硫後のクッションゴム層の平均厚さが、1nm以上0.1mm以下であるタイヤである。
【選択図】図1
Description
また前記クッションゴムは、初期接着性確保の観点からは低粘度であることが望ましいが、低粘度性を確保するためには補強剤減量や軟化剤増量等の手法を採用せざるを得ないため、加硫後の耐久性が低下することとなり、低粘度と高耐久との両立が難しい。また、クッションゴムについて上記低粘度と高耐久との両立を図ると、低発熱性が犠牲となる傾向があり、タイヤの発熱性への影響も大きくなる。
さらに、上記COLD方式の更生タイヤの製造方法では、プレキュアトレッドとクッションゴムとの接着面、または台タイヤのバフ後の表面にゴムを溶媒に溶解させた液状ゴムを塗布するが、該液状ゴム塗布のみではバフ後の表面の凹凸が埋めきれず、約1mm前後の厚さのクッションゴムを貼り付ける等の工程も必要となる。
すなわち本発明は、
〔1〕 予め加硫されたトレッド部を有しないプレキュアタイヤケーシングのクラウン部の外周に、未加硫のクッションゴム層を介して予め加硫されたプレキュアトレッドを共加硫接着させてなるタイヤであって、
前記共加硫後のクッションゴム層の平均厚さが、1nm以上0.1mm以下であるタイヤ、
〔2〕 前記プレキュアタイヤケーシングのクラウン部における前記クッションゴム層との接着面全域の表面粗さが、ラジアル方向に切断した断面における断面曲線の算術平均粗さRaで0.001mm以上0.1mm以下である〔1〕に記載のタイヤ、
〔3〕 前記プレキュアトレッドにおける前記クッションゴム層との接着面の表面粗さが、ラジアル方向に切断した断面における断面曲線の算術平均粗さRaで0.001mm以上0.1mm以下である〔1〕または〔2〕に記載のタイヤ、
〔4〕 前記算術平均粗さRaが、0.005mm以上0.05mm以下である〔2〕または〔3〕に記載のタイヤ、
〔5〕 〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のタイヤを得るためのタイヤの製造方法であって、
トレッド及びトレッド部を有しないタイヤケーシングを各々成形・加硫して、プレキュアトレッド及びプレキュアタイヤケーシングを作製する工程と、
前記プレキュアトレッドにおける接着面及び前記プレキュアタイヤケーシングのクラウン部における接着面の表層ゴムを削り取る工程と、
前記接着面に液状ゴムを塗布することにより形成される未加硫のクッションゴム層を介して、予め加硫されたプレキュアトレッドを前記プレキュアタイヤケーシングのクラウン部外周に貼付してトレッド貼付タイヤケーシングを作製する工程と、
前記トレッド貼付タイヤケーシングを加熱して、前記プレキュアトレッドをプレキュアタイヤケーシングのクラウン部外周に共加硫接着させる工程と、を有するタイヤの製造方法、
〔6〕 前記液状ゴムが、未加硫のゴム組成物を溶媒に溶解させたゴム溶液である〔5〕に記載のタイヤの製造方法、及び
〔7〕 前記液状ゴムの粘度が、0.005Pa・s以上1Pa・s以下である〔5〕または〔6〕に記載のタイヤの製造方法、
を提供するものである。
本実施形態のタイヤは、予め加硫されたトレッド部を有しないプレキュアタイヤケーシングのクラウン部の外周に、未加硫のクッションゴム層を介して予め加硫されたプレキュアトレッドを共加硫接着させてなるタイヤであって、前記共加硫後のクッションゴム層の平均厚さが、1nm以上0.1mm以下であることを特徴とする。
以下、図面を用いて本実施形態のタイヤを説明する。
上記クッションゴム層10の平均厚さは100nm以上0.1mm以下とすることが好ましく、1000nm以上0.1mm以下とすることがより好ましい。
<プレキュアトレッド及びプレキュアタイヤケーシングを作製する工程>
まず、前述のようなプレキュアトレッド2を製造する場合には、幅方向断面が略台形状をした未加硫ゴムからなるトレッド素材20を押出し機(図示せず)から押し出した後、所定長に切断し、その後、切断された帯状のトレッド素材20を、図2に示すような下金型21の成型凹み22内に表面14が底面と接触するようにしてセットする。ここで、前記成形凹み22の底面には長手方向に延びる複数本の主骨23が形成されている。
その後、これらを図示していない加硫装置に搬入して加硫を行い、トレッド素材20をプレキュアトレッド2とする。このとき、主骨23がトレッド素材20の表面14にくい込み、該表面14に長手方向に延びる複数本の溝16を形成する。
上記未加硫のタイヤケーシングを金型(モールド)にセットして、加硫成形することにより、トレッド部を有しないプレキュアタイヤケーシング12を得ることができる。
前工程で得られたプレキュアトレッドやプレキュアタイヤケーシングにおいては、加硫中にモールド面と接していたタイヤケーシング表面が未加硫ゴムと共架橋し難い性質があるため、接着性を確保することを目的として表層ゴムを取り除く(削り取る)必要がある。ただし、削り取る表層ゴムは、その目的からして、厚さ0.001mm以下の極めて薄い層で十分である。
上記算術平均粗さRaをこの範囲とすることにより、共加硫接着後の接着力を十分に確保できるとともに、廃棄物削減及びコスト削減をも両立させることができる。
表層ゴムを削り取る方法に関しては、前記表面粗さを好適範囲とすることができれば特に制限がなく、砥石、金属製研磨器具、不織布製研磨具などを用いて前記接着面を研磨すればよく、これらの研磨具等を用いて前記適切な算術平均粗さRaで表される表面粗さを有する面を形成することができる。
本工程では、まずプレキュアタイヤケーシングのクラウン部外周に未加硫のクッションゴム層を形成する。前述のように、プレキュアトレッド及びプレキュアタイヤケーシングにおける接着面の表面粗さがかなり小さいため、両者の間を埋める接着層としてのクッションゴム層の加硫後の平均厚さは、前記のように0.1mm以下で十分となる。
このため、本実施形態における未加硫のクッションゴム層としては、通常のシート状のクッションゴムではなく、液状ゴムを接着面に塗布して形成されることが望ましい。
当該ゴム組成物としては、通常のゴム組成物に用いられるゴム成分、各種加硫促進成分、架橋成分以外に、必要に応じて、補強充填材としてのカーボンブラック、軟化剤(オイル)、老化防止剤、硫黄などの架橋剤等の通常ゴム工業で使用される薬品類等を適宜配合することができる。なお、ゴム成分としては、天然ゴム(NR)又は合成ゴムを単独又はこれらをブレンドして使用することができる。合成ゴムとしては、例えば、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブチルゴム、ハロゲン化ブチル等が挙げられる。
なお、上記粘度は、キャノンフィスケ粘度計を用いて、30℃の温度で測定したものである。
なお、上記液状ゴムの塗布は、通常プレキュアタイヤケーシングの接着面に対して行われるが、プレキュアトレッドの接着面に行ってもよく、両者に行ってもよい。
次いで、前記トレッド貼付タイヤケーシングを、図示していない加硫装置に搬入して、未加硫クッションゴムを加硫しタイヤとする。このとき、前記プレキュアトレッドはプレキュアタイヤケーシングのクラウン部外周に共加硫接着される。
加硫条件としては、60〜140℃程度、1〜10時間で行うことが好ましい。
なお、諸特性は下記の方法に従って測定した。
プレキュアタイヤケーシングのクラウン部表面(接着面)、プレキュアトレッドの接着面について、後述する方法で研磨した後、JIS B 0601:2001に基づいて算術平均粗さRaを算出し、これを表面粗さとした。
(2)クッションゴム層の平均厚さ
共加硫後のクッションゴム層の平均厚さは、加硫後のタイヤをタイヤ半径方向に切断し、断面(図1に示す断面)におけるクッションゴム層の厚さを、幅方向タイヤセンター中心1cm以内で周方向の異なる4点を測定し、それらの平均値として求めた。
共加硫接着後のプレキュアタイヤケーシングのクラウン部とクッションゴム層間の剥離抗力(接着力)を剥離試験により測定した。剥離試験の試験条件は、下記の通りである。・試験サンプル:プレキュアトレッド−クッション−ケーシングに渡る1インチ角のサンプルを切り出して試験サンプルとした。
・試験機及び試験方法:上記試験サンプルを用い、JIS K 6256−1に基づいて剥離抗力を測定した。これらについて、実施例1を指数100として指数表示した。指数が大きいほど剥離抗力が大きいことを示す。
タイヤサイズを11R22.5で共通にし、トレッドパターンを予め型付けするように加硫成形したプレキュアトレッドと、これとは別に加硫成形したプレキュアタイヤケーシングを各々用意した。次いで、比較例2を除いて、これら両者の接着面をバフマシンにより研磨し、研磨後の接着面の表面粗さを測定した。また、このとき発生した削り屑量を目視により観察し、相対評価により削り屑量の多い、少ないを判断した。
上記液状ゴムを、前記接着面となるクラウン部表面を研磨した(比較例2を除く)プレキュアタイヤケーシングの接着面に刷毛によりほぼ均一に塗布した。なおこのとき、目視により、未加硫クッションゴム層の形成への上記液状ゴム塗布の適用可否を判断した。また、液状ゴム塗布の適用が不可の場合には、予めロールにより任意の厚さのシート状に加工したクッションゴムを配設し、未加硫のクッションゴム層を設けた。
なお、上記タイヤとして使用したゴムの配合を表1に示す。
一方、従来のように接着面の削り取りゴム量が多いプレキュアトレッド等を用いたり、研磨を行わないで製造した比較例のタイヤでは、上記液状ゴム塗布によるクッションゴム層形成ができなかったり、耐熱耐久性にも劣る性能しか得られなかった。
4:表面
6:裏面
8:貼付け面
10:クッションゴム層
12:プレキュアタイヤケーシング
20:トレッド素材
21:下金型
25:上金型
26:加硫金型
Claims (7)
- 予め加硫されたトレッド部を有しないプレキュアタイヤケーシングのクラウン部の外周に、未加硫のクッションゴム層を介して予め加硫されたプレキュアトレッドを共加硫接着させてなるタイヤであって、
前記共加硫後のクッションゴム層の平均厚さが、1nm以上0.1mm以下であるタイヤ。 - 前記プレキュアタイヤケーシングのクラウン部における前記クッションゴム層との接着面全域の表面粗さが、ラジアル方向に切断した断面における断面曲線の算術平均粗さRaで0.001mm以上0.1mm以下である請求項1に記載のタイヤ。
- 前記プレキュアトレッドにおける前記クッションゴム層との接着面の表面粗さが、ラジアル方向に切断した断面における断面曲線の算術平均粗さRaで0.001mm以上0.1mm以下である請求項1または2に記載のタイヤ。
- 前記算術平均粗さRaが、0.005mm以上0.05mm以下である請求項2または3に記載のタイヤ。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のタイヤを得るためのタイヤの製造方法であって、
トレッド及びトレッド部を有しないタイヤケーシングを各々成形・加硫して、プレキュアトレッド及びプレキュアタイヤケーシングを作製する工程と、
前記プレキュアトレッドにおける接着面及び前記プレキュアタイヤケーシングのクラウン部における接着面の表層ゴムを削り取る工程と、
前記接着面に液状ゴムを塗布することにより形成される未加硫のクッションゴム層を介して、予め加硫されたプレキュアトレッドを前記プレキュアタイヤケーシングのクラウン部外周に貼付してトレッド貼付タイヤケーシングを作製する工程と、
前記トレッド貼付タイヤケーシングを加熱して、前記プレキュアトレッドをプレキュアタイヤケーシングのクラウン部外周に共加硫接着させる工程と、を有するタイヤの製造方法。 - 前記液状ゴムが、未加硫ゴム組成物を溶媒に溶解させたゴム溶液である請求項5に記載のタイヤの製造方法。
- 前記液状ゴムの粘度が、0.005Pa・s以上1Pa・s以下である請求項5または6に記載のタイヤの製造方法。
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