JP2015104829A - Strip wind molding equipment and molding method of inner liner, and pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生カバー（未加硫タイヤ）成形におけるインナーライナーのストリップワインド成形装置と成形方法、ならびに、前記インナーライナーのストリップワインド成形方法を用いて成形された生カバーを加硫することにより得られる空気入りタイヤに関する。 The present invention is obtained by vulcanizing a raw cover molded by using the inner liner strip wind molding apparatus and molding method in the molding of a raw cover (unvulcanized tire), and the inner liner strip wind molding method. Related to pneumatic tires.
空気入りタイヤの製造においては、各部位における要求特性が異なるため、トレッドゴム、サイドウォールゴム、インナーライナーゴムなど、種々のゴム部材が使用されている。これらのゴム部材は、近年、貼付ドラムに帯状のゴムストリップを連続的に螺旋状に貼り付け巻き回すストリップワインド成形を用いて作製されている（例えば、特許文献１、２）。 In the manufacture of pneumatic tires, various rubber members such as tread rubber, sidewall rubber, inner liner rubber and the like are used because required characteristics in each part are different. In recent years, these rubber members have been manufactured using strip wind molding in which a belt-like rubber strip is continuously attached in a spiral shape and wound around a sticking drum (for example, Patent Documents 1 and 2).
上記したこれら種々のゴム部材の内、インナーライナーには、充分な耐空気透過性を確保するために、ゴム材料としてはブチルゴムが主成分として用いられている。 Of these various rubber members described above, butyl rubber is used as a main component of the rubber material for the inner liner in order to ensure sufficient air permeation resistance.
そして、インナーライナーのストリップワインド成形は、熱入れ押出し機からリボン状に押出されたストリップを、カレンダーロールを経由して搬送ベルト上を巻き取りドラムまで搬送した後、巻き取りドラム上に螺旋状に巻き付けることにより行われる。 In the strip wind forming of the inner liner, the strip extruded from the hot-press extruder is transported to the winding drum on the transport belt via the calendar roll, and then spirally formed on the winding drum. This is done by winding.
しかし、熱入れ押出し機からリボン状に押出されたストリップは、室温に曝されると、元に戻ろうとしてシュリンク（収縮）が発生する特性を有しており、ブチルゴムは力学的強度が低いため、シュリンクの状況によっては、ストリップ切れが生じる恐れがある。 However, a strip extruded from a hot-press extruder has a characteristic that shrink (shrinkage) occurs when it is exposed to room temperature, and butyl rubber has low mechanical strength. Depending on the shrink condition, strip breakage may occur.
また、インナーライナーは、生カバー成形工程において、シェーピング時に引き伸ばされるため、その後の加硫工程までの保管時、元に戻ろうとして、やはり、シュリンクが発生して、シュリンクの状況によっては、図２に示すようなストリップの穴あきを生じる恐れがある。 Further, since the inner liner is stretched at the time of shaping in the raw cover molding process, shrinkage is still generated when trying to return to the original state at the time of storage until the subsequent vulcanization process. May cause perforation of the strip as shown in FIG.
インナーライナーにこのようなストリップ切れやストリップの穴あきが発生した生カバーを加硫すると、空気を保持するインナーライナー層に穴があいた空気入りタイヤが製造されてしまうため、このような空気入りタイヤは、スクラップとして仕損になってしまい、生産性の低下を招いてしまう。 When a raw cover with such a strip break or strip perforation on the inner liner is vulcanized, a pneumatic tire with a hole in the inner liner layer that retains air will be produced. Will be scrapped as scrap, leading to a decrease in productivity.
このため、ストリップワインド成形を用いてインナーライナーが形成された生カバーの製造に際して、ストリップ切れやストリップの穴あきが発生することを充分に抑制して、生産性の低下を招くことがないインナーライナーのストリップワインド成形技術が求められていた。 For this reason, when manufacturing a raw cover in which an inner liner is formed using strip wind forming, an inner liner that sufficiently suppresses occurrence of strip breakage or strip perforation and does not cause a decrease in productivity. The strip wind molding technology was required.
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by the invention described below, and has completed the present invention.
請求項１に記載の発明は、
所定の配合のブチルゴム組成物をリボン状に熱入れ押出しする熱入れ押出し機と、
リボン状に熱入れ押出しされた前記ブチルゴム組成物を所定の形状のゴムストリップに加工するカレンダーロールと、
所定の形状に加工された前記ゴムストリップを搬送する搬送ベルトと、
搬送されてきた前記ゴムストリップをストリップワインド成形により螺旋状に巻き取る巻き取りドラムとを備えており、
搬送ベルト速度がカレンダーロール速度よりも遅くなるように制御する制御手段が設けられている
ことを特徴とするインナーライナーのストリップワインド成形装置である。
The invention described in claim 1
A hot-water extruder that heats and extrudes a butyl rubber composition of a predetermined composition into a ribbon;
A calender roll for processing the butyl rubber composition that has been heated and extruded into a ribbon shape into a rubber strip having a predetermined shape;
A transport belt for transporting the rubber strip processed into a predetermined shape;
A winding drum that spirally winds the rubber strip that has been conveyed by strip wind forming,
A strip wind forming apparatus for an inner liner, characterized in that control means for controlling the conveying belt speed to be slower than the calender roll speed is provided.
請求項２に記載の発明は、
前記制御手段が、前記搬送ベルト速度を１００としたとき、前記カレンダーロール速度が、１００を超え１５０以下となるように制御する制御手段であることを特徴とする請求項１に記載のインナーライナーのストリップワインド成形装置である。
The invention described in claim 2
2. The inner liner according to claim 1, wherein the control unit is a control unit that controls the calender roll speed to be greater than 100 and equal to or less than 150 when the transport belt speed is 100. 3. It is a strip wind forming device.
請求項３に記載の発明は、
前記制御手段が、前記カレンダーロール速度を１００としたとき、前記搬送ベルト速度が、７０以上１００未満となるように制御する制御手段であることを特徴とする請求項１に記載のインナーライナーのストリップワインド成形装置である。
The invention according to claim 3
2. The strip of the inner liner according to claim 1, wherein the control unit is a control unit that controls the conveyance belt speed to be 70 or more and less than 100 when the calendar roll speed is 100. 3. Wind forming apparatus.
請求項４に記載の発明は、
所定の配合のブチルゴム組成物を熱入れ押出し機を用いてリボン状に熱入れ押出しする押出し工程と、
リボン状に熱入れ押出しされた前記ブチルゴム組成物をカレンダーロールを用いて所定の形状のゴムストリップに加工するゴムストリップ加工工程と、
所定の形状に加工された前記ゴムストリップを搬送ベルトを用いて巻き取りドラムへ搬送するゴムストリップ搬送工程と、
搬送されてきた前記ゴムストリップを巻き取りドラム上にストリップワインド成形により螺旋状に巻き取る巻き取り工程と
を備えており、
搬送ベルト速度がカレンダーロール速度よりも遅くなるように制御する制御工程を有している
ことを特徴とするインナーライナーのストリップワインド成形方法である。
The invention according to claim 4
An extrusion process in which a butyl rubber composition having a predetermined composition is hot-extruded into a ribbon using a hot-extrusion extruder;
A rubber strip processing step of processing the butyl rubber composition that has been heated and extruded into a ribbon shape into a rubber strip having a predetermined shape using a calendar roll;
A rubber strip conveyance step of conveying the rubber strip processed into a predetermined shape to a take-up drum using a conveyance belt;
A winding step of winding the rubber strip that has been conveyed on a winding drum in a spiral manner by strip winding molding,
It is a strip wind forming method of an inner liner which has a control process which controls so that a conveyance belt speed becomes slower than a calender roll speed.
請求項５に記載の発明は、
前記制御工程が、前記搬送ベルト速度を１００としたとき、前記カレンダーロール速度が、１００を超え１５０以下となるように制御する制御工程であることを特徴とする請求項４に記載のインナーライナーのストリップワインド成形方法である。
The invention described in claim 5
5. The inner liner according to claim 4, wherein the control step is a control step of controlling the calender roll speed to be greater than 100 and equal to or less than 150 when the transport belt speed is 100. 6. This is a strip wind forming method.
請求項６に記載の発明は、
前記制御工程が、前記カレンダーロール速度を１００としたとき、前記搬送ベルト速度が、７０以上１００未満となるように制御する制御工程であることを特徴とする請求項４に記載のインナーライナーのストリップワインド成形方法である。
The invention described in claim 6
5. The strip of the inner liner according to claim 4, wherein the control step is a control step of controlling the conveying belt speed to be 70 or more and less than 100 when the calender roll speed is 100. 6. Wind forming method.
請求項７に記載の発明は、
前記ブチルゴム組成物が、ブチルゴム含有量８０％以上のブチルゴム組成物であることを特徴とする請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載のインナーライナーのストリップワインド成形方法である。
The invention described in claim 7
7. The inner liner strip wind molding method according to claim 4, wherein the butyl rubber composition is a butyl rubber composition having a butyl rubber content of 80% or more. 8.
請求項８に記載の発明は、
請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載のインナーライナーのストリップワインド成形方法により成形されたインナーライナーが用いられていることを特徴とする空気入りタイヤである。
The invention according to claim 8 provides:
A pneumatic tire using the inner liner formed by the strip wind forming method of an inner liner according to any one of claims 4 to 7.
本発明によれば、ストリップワインド成形を用いてインナーライナーが形成された生カバーの製造に際して、ストリップ切れやストリップの穴あきが発生することを充分に抑制して、生産性の低下を招くことがないインナーライナーのストリップワインド成形技術を提供することができる。 According to the present invention, when producing a raw cover formed with an inner liner using strip wind molding, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of strip breakage or strip perforation, resulting in a decrease in productivity. No inner liner strip wind forming technology can be provided.
以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings based on embodiments.
図１は、本実施の形態に係るゴムストリップのインナーライナーのストリップワインド成形装置（以下、単に「ストリップワインド成形装置」とも言う）を模式的に示す図であり、基本的な構成は、従来と同様である。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a strip wind forming apparatus (hereinafter also simply referred to as “strip wind forming apparatus”) for an inner liner of a rubber strip according to the present embodiment. It is the same.
即ち、所定の配合のブチルゴム組成物をリボン状に熱入れ押出しする熱入れ押出し機１と、リボン状に熱入れ押出しされたブチルゴム組成物を所定の形状のゴムストリップ４に加工するカレンダーロール２と、所定の形状に加工されたゴムストリップ４を巻き取りドラム５まで搬送する搬送ベルト３と、搬送されてきたゴムストリップ４をストリップワインド成形により螺旋状に巻き取る巻き取りドラム５とを備えている点では、従来のストリップワインド成形装置と同様である。 That is, a hot-roll extruder 1 that heats and extrudes a butyl rubber composition of a predetermined composition into a ribbon shape, and a calendar roll 2 that processes the butyl rubber composition hot-extruded and extruded into a ribbon shape into a rubber strip 4 having a predetermined shape; A conveyor belt 3 that conveys the rubber strip 4 processed into a predetermined shape to the take-up drum 5 and a take-up drum 5 that winds the conveyed rubber strip 4 in a spiral manner by strip winding molding are provided. This is the same as the conventional strip wind forming apparatus.
しかし、本実施の形態に係るストリップワインド成形装置は、搬送ベルト３がゴムストリップ４を搬送する速度である搬送ベルト速度と、カレンダーロール２がゴムストリップ４を押し出す速度であるカレンダーロール速度とを互いに制御して、搬送ベルト速度がカレンダーロール速度に比べて遅くなるようにする制御手段が設けられている点で、搬送ベルト速度とカレンダーロール速度とが互いに同じ速度に設定されていた従来のストリップワインド成形装置と異なっている。 However, in the strip wind forming apparatus according to the present embodiment, the conveying belt speed at which the conveying belt 3 conveys the rubber strip 4 and the calendar roll speed at which the calendar roll 2 pushes the rubber strip 4 are mutually set. A conventional strip winder in which the conveyor belt speed and the calendar roll speed are set to the same speed in that control means is provided to control the conveyor belt speed to be slower than the calendar roll speed. It is different from the molding equipment.
このように制御手段が、搬送ベルト速度をカレンダーロール速度に比べて遅くなるように制御することにより、リボン状に熱入れ押出しされた後カレンダーロール２により所定の形状に加工されたゴムストリップ４は、カレンダーロール速度より遅い搬送ベルト速度の搬送ベルト３上を巻き取りドラム５まで搬送されることになる。この結果、巻き取りドラム５に到達するまでの間で充分に冷却されてシュリンクし、その後のシュリンクが緩和される。このため、力学的強度が低いブチルゴム組成物から作製されたゴムストリップ４であっても従来のようなストリップ切れやストリップの穴あきの発生が抑制される。 In this way, the control means controls the conveyor belt speed to be slower than the calender roll speed, so that the rubber strip 4 that has been heated and extruded into a ribbon shape and then processed into a predetermined shape by the calender roll 2 is Then, it is conveyed to the take-up drum 5 on the conveying belt 3 having a conveying belt speed slower than the calendar roll speed. As a result, it is sufficiently cooled until it reaches the take-up drum 5 and shrinks, and the subsequent shrinkage is alleviated. For this reason, even if it is the rubber strip 4 produced from the butyl rubber composition with low mechanical strength, generation | occurrence | production of the strip breakage and the punching of a strip like the past is suppressed.
このように、インナーライナーにストリップ切れや穴あきの発生が抑制された生カバーであるため、加硫後の空気入りタイヤは、スクラップとして仕損になることが充分に防止される。 Thus, since it is a raw cover in which the occurrence of strip breakage or perforation is suppressed in the inner liner, the pneumatic tire after vulcanization is sufficiently prevented from being lost as scrap.
本実施の形態において、上記した搬送ベルト速度とカレンダーロール速度との関係は、搬送ベルト３の搬送ベルト速度を１００としたとき、カレンダーロール２のカレンダーロール速度は、１００を超え１５０以下となるように制御されていることが好ましい。 In the present embodiment, the relationship between the transport belt speed and the calender roll speed is such that when the transport belt speed of the transport belt 3 is 100, the calender roll speed of the calender roll 2 exceeds 100 and is 150 or less. It is preferable to be controlled.
また、カレンダーロール２のカレンダーロール速度を１００としたときには、搬送ベルト３の搬送ベルト速度は、７０以上１００未満となるように制御されていることが好ましい。 Further, when the calender roll speed of the calender roll 2 is 100, it is preferable that the transport belt speed of the transport belt 3 is controlled to be 70 or more and less than 100.
そして、このようなストリップワインド成形装置を使用した場合には、ブチルゴムが従来よりも高配合にされた、具体的には、８０％以上のブチルゴム含有量のブチルゴム組成物を用いても、インナーライナーとすることができるため、より充分な耐空気透過性が確保されたインナーライナーを提供することができる。 When such a strip wind molding apparatus is used, the inner liner is obtained even when a butyl rubber composition having a butyl rubber content of 80% or more is used. Therefore, it is possible to provide an inner liner in which more sufficient air permeation resistance is ensured.
なお、熱入れ押出し機１がリボン状に熱入れ押出しする速度である押出し速度としては、適切な所定の形状に熱入れ押出しされるという観点から、カレンダーロール速度１００に対して３０程度が好ましい。 In addition, as an extrusion speed which is the speed at which the hot-press extruder 1 is hot-extruded into a ribbon shape, about 30 is preferable with respect to the calender roll speed 100 from the viewpoint of hot-extrusion into an appropriate predetermined shape.
（試験例）
（１）試験タイヤの製造
トラックバス用タイヤである「３１５／８０Ｒ２２．５」サイズで、図１に示すインナーライナーのストリップワインド成形装置を用いて、生カバーを作製した。なお、インナーライナーのブチルゴム含有量は１００％とした。
(Test example)
(1) Manufacture of test tires [315 / 80R22.5] size, which is a truck bus tire, was prepared using a strip wind forming apparatus for inner liners shown in FIG. The butyl rubber content of the inner liner was 100%.
（ａ）搬送ベルト速度を固定した実験１
第１の実験は、搬送ベルト速度を固定した場合の実験である。
(A) Experiment 1 with fixed conveyor belt speed
The first experiment is an experiment in which the conveyance belt speed is fixed.
具体的には、表１の上段部に示すように、搬送ベルト速度比率を１００％に固定する一方、カレンダーロール速度比率を１１０〜１６０％に変化させて（押出し速度比率は搬送ベルト速度に対して３０％に固定）、ストリップワインド成形によりインナーライナーを形成させて試験例２〜６の生カバーを作製した。 Specifically, as shown in the upper part of Table 1, while the conveyance belt speed ratio is fixed to 100%, the calender roll speed ratio is changed to 110 to 160% (the extrusion speed ratio is relative to the conveyance belt speed). The inner liner was formed by strip wind forming, and the raw covers of Test Examples 2 to 6 were produced.
（ｂ）カレンダーロール速度を固定した実験２
第２の実験は、カレンダーロール速度を固定した場合の実験である。
(B) Experiment 2 with fixed calendar roll speed
The second experiment is an experiment in which the calendar roll speed is fixed.
具体的には、表１の下段部に示すように、カレンダーロール速度比率を１００％に固定する一方、搬送ベルト速度比率を９０〜６０％に変化させて（押出し速度比率はカレンダーロール速度に対して３０％に固定）、ストリップワインド成形によりインナーライナーを形成させて試験例７〜１０の生カバーを作製した。 Specifically, as shown in the lower part of Table 1, the calender roll speed ratio is fixed to 100%, while the conveying belt speed ratio is changed to 90 to 60% (the extrusion speed ratio is relative to the calender roll speed). The inner liner was formed by strip wind forming, and the raw covers of Test Examples 7 to 10 were produced.
（ｃ）従来例
比較のために、従来と同じ搬送ベルト速度比率１００％に対しカレンダーロール速度比率１００％で、ストリップワインド成形によりインナーライナーを形成させて（押出し比率は３０％）従来例の生カバーを作製した。
(C) Conventional Example For comparison, an inner liner was formed by strip winding molding (extrusion ratio was 30%) at a calender roll speed ratio of 100% with respect to the same conveyance belt speed ratio of 100% as in the conventional case. A cover was made.
（２）評価
（ａ）評価方法
試験例毎に、３本の生カバーを作製し、作成された各生カバーの内観を評価した。
(2) Evaluation (a) Evaluation Method For each test example, three raw covers were prepared, and the inside appearance of each prepared raw cover was evaluated.
具体的には、生カバーの内観を検査した際、穴あきやゴムストリップ切れが完全にないものを５点、穴あきやストリップ切れの発生が最も多いものを１点として、５点法で評価した。 Specifically, when the inside appearance of the raw cover was inspected, it was evaluated by a 5-point method, with 5 points being completely free of perforations and rubber strips, and 1 point being most likely to be perforated and stripped. did.
（ｂ）評価結果
評価の結果を表１に示す。
(B) Evaluation results Table 1 shows the evaluation results.
表１より、搬送ベルト速度比率を１００％としたときには、カレンダーロール速度比率が１００％を超えた場合、即ち、搬送ベルト速度がカレンダーロール速度に比べて遅い場合（試験例１〜６）、穴あきやストリップ切れの発生が抑制され、１３０〜１５０％（試験例３〜５）であれば完全に穴あきやストリップ切れの発生を防止できることが分かる。 From Table 1, when the conveyance belt speed ratio is 100%, the calender roll speed ratio exceeds 100%, that is, the conveyance belt speed is slower than the calender roll speed (Test Examples 1 to 6). It can be seen that the occurrence of perforations and strip breaks is suppressed, and if it is 130 to 150% (Test Examples 3 to 5), the occurrence of perforations and strip breaks can be completely prevented.
また、カレンダーロール速度比率を１００％としたときには、搬送ベルト速度比率が１００％を下回った場合（試験例７〜１０）、穴あきやストリップ切れの発生が抑制され、８０〜７０％（試験例８、９）であれば完全に穴あきやストリップ切れの発生を防止できることが分かる。 Further, when the calender roll speed ratio is set to 100%, when the conveyance belt speed ratio falls below 100% (Test Examples 7 to 10), the occurrence of perforation or strip breakage is suppressed, and 80 to 70% (Test Example). 8 and 9), it can be seen that it is possible to completely prevent perforation and strip breakage.
なお、インナーライナーのブチルゴム含有量を８０％とした場合でも、上記と同様の結果を得られた。 Even when the butyl rubber content of the inner liner was 80%, the same result as above was obtained.
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。 While the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various modifications can be made to the above-described embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.
１ 熱入れ押出し機
２ カレンダーロール
３ 搬送ベルト
４ ゴムストリップ
５ 巻き取りドラム
1 Heating Extruder 2 Calendar Roll 3 Conveying Belt 4 Rubber Strip 5 Winding Drum
Claims (8)
リボン状に熱入れ押出しされた前記ブチルゴム組成物を所定の形状のゴムストリップに加工するカレンダーロールと、
所定の形状に加工された前記ゴムストリップを搬送する搬送ベルトと、
搬送されてきた前記ゴムストリップをストリップワインド成形により螺旋状に巻き取る巻き取りドラムとを備えており、
搬送ベルト速度がカレンダーロール速度よりも遅くなるように制御する制御手段が設けられている
ことを特徴とするインナーライナーのストリップワインド成形装置。 A hot-water extruder that heats and extrudes a butyl rubber composition of a predetermined composition into a ribbon;
A calender roll for processing the butyl rubber composition that has been heated and extruded into a ribbon shape into a rubber strip having a predetermined shape;
A transport belt for transporting the rubber strip processed into a predetermined shape;
A winding drum that spirally winds the rubber strip that has been conveyed by strip wind forming,
A strip wind forming apparatus for an inner liner, characterized in that control means for controlling the conveying belt speed to be slower than the calender roll speed is provided.
リボン状に熱入れ押出しされた前記ブチルゴム組成物をカレンダーロールを用いて所定の形状のゴムストリップに加工するゴムストリップ加工工程と、
所定の形状に加工された前記ゴムストリップを搬送ベルトを用いて巻き取りドラムへ搬送するゴムストリップ搬送工程と、
搬送されてきた前記ゴムストリップを巻き取りドラム上にストリップワインド成形により螺旋状に巻き取る巻き取り工程と
を備えており、
搬送ベルト速度がカレンダーロール速度よりも遅くなるように制御する制御工程を有している
ことを特徴とするインナーライナーのストリップワインド成形方法。 An extrusion process in which a butyl rubber composition having a predetermined composition is hot-extruded into a ribbon using a hot-extrusion extruder;
A rubber strip processing step of processing the butyl rubber composition that has been heated and extruded into a ribbon shape into a rubber strip having a predetermined shape using a calendar roll;
A rubber strip conveyance step of conveying the rubber strip processed into a predetermined shape to a take-up drum using a conveyance belt;
A winding step of winding the rubber strip that has been conveyed on a winding drum in a spiral manner by strip winding molding,
A strip wind forming method of an inner liner, comprising a control step of controlling the conveying belt speed to be slower than the calender roll speed.
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