JP4456189B2

JP4456189B2 - 空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法

Info

Publication number: JP4456189B2
Application number: JP31766198A
Authority: JP
Inventors: 勝彦山田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2018-11-09
Also published as: JP2000142018A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、釘踏み等によるトレッド部の刺傷からの空気漏れを抑制しうるチューブレスタイプの空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
釘踏み等による刺傷部からエアー漏れが発生するのを防止する手段の一つとして、例えば特許文献１に開示される如く、タイヤ内腔に臨むインナーライナゴムとその外側に付設される封止ゴムシートとの間に袋状部を形成し、タイヤの加硫成形後に、この袋状部内にパンクシール剤を注射器等を用いて注入するものが提案されている。
【０００３】
この袋状部は、生タイヤの形成工程において、前記封止ゴムシートとインナーライナゴムとを重ね合わせる際、封止ゴムシートの内面にその両側部分を残してタルク等の粉末状又は液状の離型剤を塗布し、加硫成型時に前記封止ゴムシートの両側部分とインナーライナゴムとが加硫接着することにより、離型剤の塗布部分のみが剥離した袋状部として形成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３２３８７５号公報
【０００５】
しかしながら、このような離型剤の塗布によって前記袋状部を形成するものでは、塗布作業の際に離型剤を塗り過ぎる傾向となりやすい。その結果、封止ゴムシート自身の接着代が過小となって接着不良或いは接着強度不足を招くなど、必要な強度を有する袋状部を安定して形成することが難しい。又このような塗布作業の際に離型剤がタイヤの他の部分に飛散するとタイヤの早期破壊の原因ともなる。さらには、塗布作業において、塗布厚さがバラ付くため、時に袋状部内にインナーライナゴムと剥離しない部位が部分的に形成されることがあり、パンクシール剤の充填が不均一になるなどの問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、充分な接着強度を有する袋状部（非接着部分）を、容易にかつ安定して形成し、しかも低コスト化が可能な空気入りタイヤ、およびシール剤を充填したタイヤを高品質を有して歩留まり良くかつ能率良く生産しうる空気入りタイヤの製造方法の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、ガスが透過し難いインナーゴムからなるタイヤ内腔面に、トレッド部が面するトレッド内腔面との間でパンク防止用のシール剤を封止する帯状の封止ゴムシートを、該タイヤ内腔面かつ周方向に延在させて貼設するとともに、
この封止ゴムシートは、前記タイヤ内腔面に一体に接着されかつタイヤ軸方向の両側縁部の接着部と、
この接着部の間に設けられかつ内外で重なる複数枚の防着シートが添設されることによりこの防着シート間に前記シール剤を封止する袋状部を形成しうる非接着部とを具えることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、前記防着シート体は、延伸可能な高分子フィルムからなることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤである。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、タイヤ内腔面で周方向に延在する封止ゴムシートによりパンク防止用のシール剤を封止した空気入りタイヤの製造方法であって、
前記封止ゴムシートを成形フォーマ上に貼着する取付工程、
前記封止ゴムシートよりも巾狭の防着シートを、この封止ゴムシートの上面かつ両側縁から等距離を隔てる位置に、該防着シートの両側縁を位置合わせしてしかも該防着シートを内外で２枚以上重ねて貼着し防着シート付きの封止ゴムシートを形成する防着シート貼合せ工程、
この防着シート付きの封止ゴムシートの上面に、トレッド内腔面となるインナーライナゴムを貼着する工程を含み、生カバー体を形成する生カバー体形成工程、
この生カバー体を加硫した後、前記防着シート間で接着が防止されたタイヤ内腔面と封止ゴムシートとの間の非接着部分に、シール剤を注入するための注入孔を前記封止ゴムシートに形成する穿設工程、及び
この注入孔からシール剤を注入する注入工程を含むことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の空気入りタイヤおよびその製造方法の実施の一形態を、空気入りタイヤとして自動二輪車用タイヤを例にとり図面に基づき説明する。図１は、自動二輪車用タイヤ１（以下タイヤ１という）を例示しており、タイヤ１は、トレッド部２の両端から半径方向内方にのびるサイドウォール部３の各内方端にビード部４を設けたトロイド状をなすとともに、トレッド部２がタイヤ内腔面ｉに面するトレッド内腔面２ｉとの間でパンク防止用のシール剤６を封止する封止ゴムシート５を該タイヤ内腔面ｉかつ周方向に延在させて貼設している。
【００１１】
又タイヤ１は、前記ビード部４、４間に架け渡されるカーカス８と、このカーカス８の半径方向外側かつトレッド部２の内方に配されるブレーカ９とを含むコード層によって補強され、必要なタイヤ強度及び剛性が付与される。なお前記ビード部４には、ビードコア１０から半径方向外側にのびる断面三角形状のビードエーペックスゴム１１が配され、ビード部の剛性を高めている。
【００１２】
前記カーカス８としては、カーカスコードを周方向に対して７０〜９０度の角度で配列したラジアル、セミラジアル構造、又は３５度以上かつ７０度未満の角度で配列したバイアス構造の１枚以上のカーカスプライが用いられ、本例では１枚のカーカスプライが、その両端を前記ビードコア１０の廻りで折り返されて係止されているものを例示している。
【００１３】
また前記ブレーカ９は、ブレーカコードを周方向に対して０〜７０度の角度で配列した１枚以上のブレーカプライから形成されるが、必要に応じてそのプライ数などが設定されるほかタイヤによってはこのブレーカ９を排除することも可能である。
【００１４】
前記カーカス８の内面には、本例ではガスを透過し難いインナーライナゴム１２が張り付けされることにより該インナーライナゴム１２がタイヤ内腔面ｉに沿って配されインナーゴムＧを構成している。このインナーライナゴム１２は、例えばブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム等からなり、例えば０．５〜２．０mm程度の略均一な厚さを有するとともに、前記カーカス８の内面のほぼ全域を被覆する如く配置されたものが例示される。なお前記カーカスプライをトッピングしているトッピングゴムがタイヤ内腔面ｉに沿って配されるインナーゴムＧをなすときもある。
【００１５】
また本例では、このインナーライナゴム１２の内面には、前記封止ゴムシート５が配設されたものを示している。封止ゴムシート５は、本例では、前記トレッド内腔面２ｉの領域Ｙの８０％以上の巾を有して周方向に連続してのびる帯状のゴムシートからなるものを例示している。なお前記「トレッド内腔面の領域Ｙ」とは、トレッド縁Ｔｅにおいてトレッド面２Ｓに立てた法線Ｎ、Ｎで挟まれるタイヤ内腔面上の領域とする。
【００１６】
また前記封止ゴムシート５の両側縁部には、本例ではインナーゴムＧをなす前記インナーライナゴム１２と一体に例えば加硫接着する接着部分５ａ、５ａを形成している。この各接着部分５ａの巾Ｌ０（図１に示す）は、例えば４．０〜１０．０mm、より好ましくは５．０〜７．０mmとするのが望ましい。前記接着部分５ａの巾Ｌ０が、４．０mmよりも小のとき、接着強度が不足しがちとなり、逆に１０．０mmをこえるときには、シール剤６の充填領域巾を不必要に減じることとなる。
【００１７】
この封止ゴムシート５は、例えば０．５〜２．０mmの厚さとすることが好ましい。この厚さが０．５mm未満では、強度不足となりシール剤６の封止ないし保護を不十分とするほか、タイヤに充填された内圧を、シール剤６に一様に負荷することが困難な傾向がある。逆に封止ゴムシート５の厚さが２．０mmを超えるとタイヤ重量の不必要な増加を招く傾向がある。このような観点より、前記封止ゴムシート５の厚さは１．０〜１．５mmが特に好ましい。
【００１８】
また封止ゴムシート５には、インナーライナゴム１２と略同一のブチルゴム、臭素化ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、その他加硫熱により前記インナーゴムＧと接着しうるゴム組成物が特に好ましく、例えばスチレン・ブタジエン等のジエン系ゴムをブレンドした配合ゴムなど、各種のゴムを適宜用いうる。
【００１９】
また封止ゴムシート５の前記接着部分５ａ、５ａ間には、半径方向の内外で重なる複数枚の防着シート１３Ａ、１３Ｂ（総称するとき、単に「防着シート１３」ということがある）が添設されることにより、この防着シート１３Ａ、１３Ｂ間に前記シール剤６を封止する袋状部を形成しうる非接着部５ｂが形成される。
【００２０】
前記シール剤６は、常温（２０℃）において液状ないしゲル状を呈し、例えば粘性率を２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓ（温度２０゜Ｃ）とした粘性材料が好適に使用できる。この他にも、−２０℃〜６０℃の温度範囲で釘穴をシールしうるものであれば、種々のパンクシール剤を使用しうる。
【００２１】
又前記防着シート１３は、例えば、前記トレッド内腔面２ｉの領域Ｙにほぼ等しい巾を有し、本例では前記封止ゴムシート５よりも８〜２０mm程度の巾狭とした帯状体で形成されるものを示す。また本例の防着シートは、タイヤの膨張変形に対応して延伸可能な高分子フィルムからなり、例えばシート巾８mm当たりの荷重４００ｇに対する伸びが２０％以上である高分子フィルムが特に好ましい。
【００２２】
また本実施形態の防着シート１３は、例えばゴムに対する離型性を具えていないものを例示している。したがって、内側の防着シート１３Ａの内向き面は封止ゴムシート５に、他方外側の防着シート１３Ｂの外向き面はインナーゴムＧに夫々密着する。しかし、この防着シート１３Ａ、１３Ｂ同士は、少なくともタイヤの加硫熱などによっては互いに密着しないような物性を具えている。これによって、本実施形態では、防着シート１３に、ゴムとの離型性を有しない安価な高分子フィルム、例えばポリエチレンフィルムなどを採用しつつも該防着シート間にシール剤６を充填しうる袋状部を容易に形成でき、タイヤを低コスト化するのに役立つ。
【００２３】
なお防着シート１３をタイヤ半径方向の内外で重ねる方法としては、図３に示す如く、１枚のシートＳを周方向に連続して２周以上巻回するものの他、図４に示す如く、２枚のシートＳ１、Ｓ２を重ね揃えたものを重なり代をもって１周巻回しても良い。また図５に示す如く、広幅のシートＳをその巾方向のほぼ中間で折り返して２層としたものを１周以上巻回する事でもよく、さらには図６に示す如く、広幅シートの両端部を巾方向中央側へと折り返すことによって内外に重ねても良い。このように、防着シート１３Ａ、１３Ｂの重ね方法は、種々の方法が採用できる。
【００２４】
また防着シート１３として、高価ではあるがゴム離型性を有するフィルム、例えばテフロン（デュポン社の商標）であるポリフルオルエチレン樹脂等も用いることはできる。この場合には、図示していないが該防着シート間のみならず、各防着シートとゴムとの間にも袋状部が形成でき、シール剤６を多層（例えば２〜３層）に配することを可能としうる。
【００２５】
また発明者らの実験の結果、このようなフィルムは、例えば厚さ０．０５mm〜０．１５mm程度に設定することができた。なお、このポリフルオルエチレン樹脂のフィルムよりもさらに安価かつゴム離型性を有するものとして、例えばナイロンフィルムを用いることができる。このナイロンフィルムとしては、例えばナイロン６を主原料としたもの（商品名「レイファンＮＯ」、東レ合成フィルム（株）社製）が特に好ましい。このようなナイロンフィルムの物性を表１に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
発明者らの種々の実験の結果、このようなナイロンフィルムを防着シートとして使用した場合、その厚さが例えば２５μ程度であっても良好な防着性と伸び性能を示していることが確認されている。
【００２８】
次に、前記タイヤ１の製造方法の実施形態について説明する。
本実施形態の製造方法は、取付工程と、防着シート貼合せ工程と、生カバー体形成工程と、穿設工程と、注入工程とを含むものを例示し、以下順に説明する。
【００２９】
先ず、取付工程は、図７（Ａ）に示す如く、本例では成形フォーマ２０上かつトレッド内方領域Ｙに相当する位置に、前記封止ゴムシート５を周方向に連ねて貼着する。
【００３０】
次に、防着シート貼合せ工程は、図７（Ｂ）に示す如く、防着シート１３を、前記封止ゴムシート５の上面、かつ両側縁から前記巾Ｌ０と等しい距離を隔てる位置に、該防着シート１３の両側縁を位置合わせしてしかも内外で２枚以上重ねて貼着し（本例では防着シート１３Ａ、１３Ｂが重なり２層をなす）、防着シート付きの封止ゴムシート５Ｂを形成する。
【００３１】
このように、本発明では、従来では離型剤をいちいち塗布していた工程が、一定巾一定厚さを有する防着シート１３を封止ゴムシート５に貼付けするという非常に簡単な作業に置き換えしうる。なお防着シート１３をタイヤ半径方向の内外で重ねる方法としては、前記図３〜６に示したような種々の方法が採用できる。
【００３２】
また本実施形態では、図８（Ａ）に示す如く、前記防着シート付きの封止ゴムシート５Ｂの上面に、トレッド内腔面２ｉとなるインナーライナゴム１２を貼着するとともに、図８（Ｂ）に略示する如く、このインナーライナゴム１２上に、カーカス８、ビードコア１０などのタイヤ基体構造材を付加しかつ、トロイド状に膨張させて生カバー体１Ａを形成する生カバー体成形工程を行う。なお、ここでタイヤ基体構造材としては、本例では、他にビードエーペックスゴム１１、ブレーカ９、トレッドゴム２Ｇ、サイドウオールゴム３Ｇを含み、前記膨張に先立ちカーカス８両端の折返しなどが行われる。
【００３３】
次に、この生カバーを加硫した後、封止ゴムシート５と内側の防着シート１３Ａとに、前記シール剤６を注入するための注入孔１５を形成する穿設工程を行う。このため、加硫前に穿設するのに比して注入孔１５の成形が精度良く行える。なお、前記注入孔１５として、本例では、直径２〜８mmのものが、封止ゴムシート５の巾方向のほぼ中央部分に穿設されるが、その個数、形状、大きさなどは任意に定めうる。
【００３４】
さらに図９に示す如く、前記注入工程は、前記注入孔１５から、少なくとも前記防着シート１３Ａ、１３Ｂ間に接着が防止された前記インナーライナゴム１２と封止ゴムシート５との間の非接着部分５ｂに、シール剤６を注入する処理を行う。この注入は、例えば注射器状の注入器を用いて、規定量注入することによって、所定厚さに膨らんだシール剤６の層が形成される。なお、注入後の注入孔１５などは、本例では、接着剤を塗布した未加硫または既加硫のゴムシート等によって適宜封止される。
【００３５】
以上のように本実施形態の空気入りタイヤの製造方法では、離型剤の塗布に代わり、所定の防着シートを内外に重ねて封止ゴムシート５に貼付けしているため、作業能率に優れ、しかも両端の接着部分５ａの巾Ｌ０を高精度で管理することが可能となる。その結果、袋状部の接着強度を高くかつ安定化しうるとともに、重なる防着シートの間に、かつその巾で非接着部分５ｂ、すなわちシール剤が注入される袋状部を容易かつ確実に形成でき、その容積もバラ付きがなくなり、シール剤６のパンク防止層の厚さが均一化した空気入りタイヤを得ることができる。
【００３６】
また従来の離型剤の塗りムラ等に起因する剥離不良も効果的に抑制でき、高品質のタイヤを歩留まり良くかつ能率良く生産することが可能となる。
【００３７】
以上本実施形態について詳述したが、例えばインナーゴムＧはインナーライナゴム１２である必要はなくカーカスプライのトッピングゴムとしても良く、このとき封止ゴムシート５にインナーライナゴム１２としての機能を兼ね備えさせるように、一方のビード部４から他方のビード部４まで延在させることができ本発明は種々の態様に変更しうる。
【００３８】
なお図１の構造をなす、タイヤサイズ３．００−１０の自動二輪車用タイヤを、前記製造方法を用いて試作し、防着シートの重ね方法として図３〜６に示す各仕様にて試作したがいずれも能率良く気密な袋状部を形成することが確認されている。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１又は２記載の空気入りタイヤでは、トレッド部がタイヤ内腔面に面するトレッド内腔面との間でパンク防止用のシール剤を封止する封止ゴムシートをタイヤ内腔面かつ周方向に延在させて貼設するとともに、この封止ゴムシートは、内外で重なる複数枚の防着シートが添設されることによりこの防着シート間に前記シール剤を封止する袋状部を形成しうる非接着部を容易に形成でき、生産性が向上する。
【００４０】
また防着シートには、例えばゴムとの離型性を有しない安価な高分子フィルムなどを用いることもでき、安価にパンク防止用のタイヤを提供しうる。またシール剤が注入される袋状部の容積のバラ付きをなくし、シール剤の層の厚さを均一化した精度の良い空気入りタイヤを得ることができる。さらに、防着シートにゴムとの離型性を有するフィルムなどを用いたときには、シール剤を多層に形成でき、パンク防止効果をより高めうる。
【００４１】
また請求項３記載の発明では、離型剤の塗布に代えて、内外に重なる防着シートを封止ゴムシートに貼付けするため、作業能率に優れ、封止ゴムシートの両端の接着部分の巾を高精度で管理することが可能となり、その結果、袋状部の接着強度を高くかつ安定化しうるとともに、非接着部分の巾すなわちシール剤が注入される袋状部の容積もさらにバラ付きがなくなり、シール剤の層の厚さが均一化した空気入りタイヤを容易に製造しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】そのトレッド部を拡大した断面図である。
【図３】防着シートの重なりの一例を示す側面図である。
【図４】防着シートの重なりの他の例を示す側面図である。
【図５】防着シートの重なりの一例を示す断面図である。
【図６】防着シートの重なりの他の例を示す断面図である。
【図７】 (A) 、(B) は取付工程、及び防着シート貼合せ工程を説明する略図である。
【図８】 (A) 、(B) はインナーライナゴムの貼着工程、及び生カバー体形成工程を説明する略図である。
【図９】注入工程を説明する略図である。
【符号の説明】
１タイヤ
１Ａ生カバー体
５封止ゴムシート
５ｂ非接着部分
６シール剤
８カーカス
１０ビードコア
１２インナーライナゴム
１３防着シート
１５注入孔
１６タイヤ基体構造材
２０成形フォーマ

Claims

ガスが透過し難いインナーゴムからなるタイヤ内腔面に、トレッド部が面するトレッド内腔面との間でパンク防止用のシール剤を封止する帯状の封止ゴムシートを、該タイヤ内腔面かつ周方向に延在させて貼設するとともに、
この封止ゴムシートは、前記タイヤ内腔面に一体に接着されかつタイヤ軸方向の両側縁部の接着部と、
この接着部の間に設けられかつ内外で重なる複数枚の防着シートが添設されることによりこの防着シート間に前記シール剤を封止する袋状部を形成しうる非接着部とを具えることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記防着シートは、延伸可能な高分子フィルムからなることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
タイヤ内腔面で周方向に延在する封止ゴムシートによりパンク防止用のシール剤を封止した空気入りタイヤの製造方法であって、
前記封止ゴムシートを成形フォーマ上に貼着する取付工程、
前記封止ゴムシートよりも巾狭の防着シートを、この封止ゴムシートの上面かつ両側縁から等距離を隔てる位置に、該防着シートの両側縁を位置合わせしてしかも該防着シートを内外で２枚以上重ねて貼着し防着シート付きの封止ゴムシートを形成する防着シート貼合せ工程、
この防着シート付きの封止ゴムシートの上面に、トレッド内腔面となるインナーライナゴムを貼着する工程を含み、生カバー体を形成する生カバー体形成工程、
この生カバー体を加硫した後、前記防着シート間で接着が防止されたタイヤ内腔面と封止ゴムシートとの間の非接着部分に、シール剤を注入するための注入孔を前記封止ゴムシートに形成する穿設工程、及び
この注入孔からシール剤を注入する注入工程を含むことを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。