JP2019209505A - Manufacturing method of tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤの製造方法に関する。 The present invention relates to a tire manufacturing method.
従来より、タイヤ内面に機能部品(例えば、センサやトランスポンダなど)を設置する技術が知られている(特許文献1)。タイヤ内面に機能部品を設置する場合、離型剤の除去が必要となる。離型剤は、加硫工程において、ブラダーとタイヤとの離型を容易にするためにタイヤ内面に塗布されるものであり、離型後にタイヤ内面に残る。この離型剤により、機能部品とタイヤ内面との接着強度が低下する。そこで、特許文献1に係る発明は、レーザーをタイヤ内面に照射し、離型剤を除去している。 Conventionally, a technique for installing a functional component (for example, a sensor or a transponder) on a tire inner surface is known (Patent Document 1). When functional parts are installed on the inner surface of the tire, it is necessary to remove the release agent. The release agent is applied to the inner surface of the tire in order to facilitate the release of the bladder and the tire in the vulcanization process, and remains on the inner surface of the tire after release. This release agent reduces the adhesive strength between the functional component and the tire inner surface. Therefore, the invention according to Patent Document 1 irradiates the tire inner surface with a laser to remove the release agent.
機能部品にも離型剤が付着している場合がある。しかしながら、特許文献1に係る発明は、タイヤ内面に付着している離型剤にしか言及していない。機能部品に離型剤が付着している場合も、機能部品とタイヤ内面との接着強度が低下するおそれがある。 A release agent may also adhere to functional parts. However, the invention according to Patent Document 1 only mentions a release agent adhering to the tire inner surface. Even when a release agent adheres to the functional component, the adhesive strength between the functional component and the tire inner surface may be reduced.
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、機能部品に付着している離型剤を除去でき、機能部品とタイヤ内面との接着強度を向上させることができるタイヤの製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to remove a release agent adhering to a functional component and improve the adhesive strength between the functional component and the tire inner surface. It is to provide a manufacturing method.
本発明に係るタイヤの製造方法は、機能部品の接着面にレーザーを照射した後に機能部品をタイヤ内面に取り付ける。 In the tire manufacturing method according to the present invention, the functional component is attached to the inner surface of the tire after irradiating the adhesive surface of the functional component with laser.
本発明によれば、機能部品に付着している離型剤を除去でき、機能部品とタイヤ内面との接着強度を向上させることができる According to the present invention, the release agent adhering to the functional part can be removed, and the adhesive strength between the functional part and the tire inner surface can be improved.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
(空気入りタイヤの構成)
図1を参照して、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の構成を説明する。
(Composition of pneumatic tire)
With reference to FIG. 1, the structure of the
図1に示すように、空気入りタイヤ10は、リムホール50に組み付けられて使用される。リムホール50に組み付けられた空気入りタイヤ10の内側空間には、空気などの気体が充填される。
As shown in FIG. 1, the
路面と接するトレッド20の裏側には、機能部品200が取り付けられる。機能部品200としては、温度、内圧、加速度などを測定するセンサなどが挙げられる。また、機能部品200は、センサに限定されず、スポンジ、シーラント、無線通信デバイス(無線機)などであってもよい。
A
機能部品200は、機能部品取付台座100を介して、空気入りタイヤ10の内側の表面、具体的には、タイヤ内面30に取り付けられる。つまり、機能部品取付台座100は、機能部品200をタイヤ内面30に取り付けるための台座である。なお、本実施形態では、機能部品200と機能部品取付台座100とを区別して説明するが、機能部品200と機能部品取付台座100との両方を含めて機能部品と表現されてもよい。
The
なお、空気入りタイヤ10の種類は特に限定されないが、本実施形態では、主に通常の舗装路(一般道及び高速道)を走行する乗用自動車、トラック、バスなどの自動車に装着されることを前提とする。
In addition, although the kind of
(機能部品及び機能部品取付台座の構造)
次に、図2を参照して機能部品200及び機能部品取付台座100の構造について説明する。
(Structure of functional parts and functional part mounting base)
Next, the structure of the
図2に示すように、機能部品200は、例えば、ある程度の厚みがあるボタン電池と同様の形状である。また、図2に示すように、機能部品取付台座100は、包囲壁部110、天井部130及びベース部120を有する。また、ベース部120の裏側は、タイヤ内面30と接着する接着面140である。
As shown in FIG. 2, the
接着面140は、加硫ゴムやプラスチックなどの金型成型部材で形成されてもよく、金属部材で形成されてもよい。接着面140が金属部材で形成されるとは、接着面140にプリント基板の一部が露出していたり、加硫ゴム部材の表面に金属部材の配線端子が露出していることをいう。なお、金属部材の配線端子とは、例えば、アルミニウム、銅、金などである。
The
図3に示すように、接着面140は、接着剤によってタイヤ内面30に固定される。しかし、図3に示すように、接着面140に物質(離型剤70、老化防止剤など)が付着していると、離型剤70によって接着剤の接着強度が低下するおそれがある。これにより、接着面140とタイヤ内面30との接着強度が低下するおそれがある。
As shown in FIG. 3, the
そこで、本実施形態では、赤外線レーザーを用いて接着面140に付着している離型剤70を適切に除去する。図4を参照して、この点について説明する。
Therefore, in this embodiment, the
図4に示すように、赤外線レーザーを照射する前に、接着面140には赤外線吸収物質150が付加される。本実施形態における赤外線吸収物質150は、例えば、カーボンであり、波長が1000nm〜1100nmの範囲の赤外線を吸収する。また、赤外線吸収物質150は、赤外線レーザーの反射率が低くなる物質を含有する。赤外線吸収物質150が反射する赤外線レーザーの反射率は、70%以下であればよく、特に限定されない。赤外線吸収物質150が反射する赤外線レーザーの反射率は、30%以下であってもよい。
As shown in FIG. 4, an infrared absorbing
赤外線吸収物質150の付加は特に限定されない。接着面140が、加硫ゴム部材で形成されている場合、接着面140に赤外線吸収物質150を偏在化させればよい。赤外線吸収物質150の偏在化とは、赤外線吸収物質150を接着面140に塗布したり、付着させたりすることをいう。また、成型時に接着面140へブリードしてもよく、離型剤70に赤外線吸収物質150を含ませてもよい。接着面140が、金属部材で形成されている場合、赤外線吸収物質150を接着面140に塗布したり、付着させたりすればよい。
The addition of the infrared absorbing
赤外線吸収物質150に赤外線レーザーが照射されると、赤外線吸収物質150に吸収された赤外線レーザーは、熱に変換される。この熱エネルギーが、離型剤70を蒸発させる。これにより、離型剤70は除去され、図5に示すように、接着面140とタイヤ内面30との接着強度は向上する。
When the infrared absorbing
なお、赤外線吸収物質150が反射する赤外線レーザーの反射率は、70%以下であればよいと説明したが、その理由は、反射率が70%より大きい場合、反射した赤外線レーザーが、レーザー照射装置にハイパワーで戻ってしまうからである。これにより、レーザー照射装置の照射部が故障しやすくなり、量産時におけるメンテナンス頻度が増えて効率が低くなってしまう。例えば、反射率が1000nm近傍で70%より大きい金属部材に赤外線レーザーを照射した場合、1000回〜2000回に一回の割合で、レーザー照射装置を修理する必要があった。反射率が70%以下であれば、レーザー照射装置の修理回数は減り、生産性は向上する。
It has been described that the reflectance of the infrared laser reflected by the infrared
上記の例では接着面140に付着している離型剤70について説明したが、離型剤が付着するのは接着面140に限定されない。図6Aに示すように、タイヤ内面30に離型剤71が付着している場合もある。離型剤71は、加硫工程において内面に塗布され、加硫後にタイヤ内面30に残る。加硫工程では、ブラダーを膨張させ、未加硫タイヤの内面を押圧する。加硫が終了した際に、ブラダーとタイヤの内面とが密着しないように、未加硫タイヤの内面には離型剤71が塗布される。そして、図6Aに示すように、離型剤71は、加硫後にタイヤ内面30に残る。なお、離型剤71は、例えばシリコンである。離型剤71によって機能部品200とタイヤ内面30との接着強度が低下するおそれがある。
In the above example, the
図6Aに示すように、機能部品200が設置される設置領域80に離型剤71が付着している場合、赤外線レーザーをタイヤ内面30に照射して離型剤71を除去する。詳しくは、タイヤ内面30からタイヤ径方向外側に向かって形成される領域81に赤外線レーザーを照射する。この領域81は、機能部品200が設置される設置領域80に含まれる領域である。また、領域81は、赤外線吸収物質を含む。
As shown in FIG. 6A, when the
図6Aに示すように、赤外線吸収物質160を含む領域81に赤外線レーザーが照射されると、赤外線レーザーはタイヤ内面30(領域81)に吸収される。タイヤ内面30(領域81)に吸収された赤外線レーザーは、熱に変換される。この熱エネルギーにより離型剤71が除去される。これにより、図6Bに示すように、離型剤71が除去された凹部90が形成される。その後、図6Cに示すように、凹部90に機能部品200が設置される。このように、離型剤71が除去された凹部90に機能部品200が設置されることにより、機能部品200とタイヤ内面30との接着強度が向上する。
As shown in FIG. 6A, when the
赤外線吸収物質160は、例えば、カーボンであり、波長が1000nm〜1100nmの範囲の赤外線を吸収する。また、赤外線吸収物質160は、赤外線レーザーの反射率が低くなる物質を含有する。赤外線吸収物質160が反射する赤外線レーザーの反射率は、30%以下であればよい。反射率が30%より大きい場合、反射された赤外線レーザーが、離型剤71を除去する領域以外の領域に照射される。これにより、離型剤71を除去する領域以外の領域が熱によってダメージを受けてしまい、内面部材の耐久性の低下を引き起こすおそれがある。また、赤外線レーザーが反射されると、吸収される赤外線レーザーは、相対的に少なくなる。吸収される赤外線レーザーが相対的に少なくなると、熱エネルギーが不十分となる。これにより、離型剤71が十分に除去されず、機能部品200とタイヤ内面30との接着強度が低下するおそれがある。以上の理由により、反射率は、30%以下であればよい。なお、離型剤71が、赤外線吸収物質を含んでもよい。
The infrared
また、接着面140と、タイヤ内面30の両方に赤外線レーザーを照射してもよい。これにより、接着面140に付着している離型剤70、及びタイヤ内面30に付着している離型剤71が除去され、機能部品200とタイヤ内面30との接着強度が向上する。
Further, both the
(実験結果)
次に、赤外線レーザーの反射率に関する実験結果について説明する。
(Experimental result)
Next, experimental results regarding the reflectance of the infrared laser will be described.
実験では、赤外線吸収物質160を含まない離型剤(比較例)と、赤外線吸収物質160を含む離型剤71(実施例)を用いた。発明者は、この2つの離型剤に赤外線レーザーを照射し、赤外線レーザーの反射率の測定を行った。なお、この実験において、発明者は、日本分光株式会社製の紫外可視赤外分光光度計MV−3300に1mm集光タイプの反射測定ユニットをつけて、赤外線レーザーの反射率の測定を行った。
In the experiment, a release agent (comparative example) not including the infrared
(比較例)
比較例の離型剤として、赤外線吸収物質を含まないマイカを用いた。発明者は、離型剤を50μm以上の厚膜で内面に塗布しタイヤを加硫した。加硫後にタイヤに残った離型剤に対し、発明者は、赤外線レーザーを照射し、レーザ光の反射率を測定した。1000nm〜1100nmの波長の反射率は、32〜35%であった。
(Comparative example)
As a release agent for the comparative example, mica containing no infrared absorbing material was used. The inventor applied a release agent to the inner surface with a thick film of 50 μm or more and vulcanized the tire. The inventor irradiated an infrared laser on the release agent remaining on the tire after vulcanization, and measured the reflectance of the laser beam. The reflectance at a wavelength of 1000 nm to 1100 nm was 32 to 35%.
発明者が、1090nmの波長を有する赤外線レーザーを離型剤に照射したところ、反射された赤外線レーザーの一部が、ビード部分に当たり、タイヤドラム耐久性が低下した。また、比較例のタイヤ30本に機能部品を設置して、6か月間、室温で放置したところ、1本のタイヤにおいて機能部品が剥がれた。このように、機能部品の接着強度は、不十分であった。 When the inventor irradiates the release agent with an infrared laser having a wavelength of 1090 nm, a part of the reflected infrared laser hits the bead portion, and the tire drum durability is lowered. Moreover, when functional parts were installed on 30 tires of comparative examples and left at room temperature for 6 months, the functional parts were peeled off in one tire. Thus, the adhesive strength of the functional component was insufficient.
(実施例)
実施例の離型剤71として、赤外線吸収物質160であるカーボンを10%含有した黒マイカを用いた。発明者は、離型剤71を50μm以上の厚膜で内面に塗布しタイヤを加硫した。加硫後にタイヤに残った離型剤71に対し、発明者は、赤外線レーザーを照射し、赤外線レーザーの反射率を測定した。1000nm〜1100nmの波長の反射率は、20〜25%であった。
(Example)
As the
発明者が、1090nmの波長を有する赤外線レーザーを離型剤71に照射したところ、タイヤドラム耐久性の低下は確認されなかった。また、実施例のタイヤ30本に機能部品を設置して、6か月間、室温で放置したところ、機能部品が剥がれたタイヤは確認されなかった。
When the inventor irradiates the
以上の実験結果により、赤外線吸収物質160が反射する赤外線レーザーの反射率が、30%以下であれば、タイヤドラム耐久性は低下せず、かつ、離型剤71を適切に除去でき、機能部品200とタイヤ内面30との接着強度が向上することがわかる。
From the above experimental results, if the reflectance of the infrared laser reflected by the infrared
次に、図4のフローチャートを参照して、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の製造方法を説明する。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 4, the manufacturing method of the
未加硫タイヤ準備工程S10において、未加硫タイヤを準備する。 In the unvulcanized tire preparation step S10, an unvulcanized tire is prepared.
次に、加硫工程S20において、未加硫タイヤの内面に離型剤71を塗布する。この離型剤71は、赤外線吸収物質160を含んでいてもよい。また、離型剤71が赤外線吸収物質160を含まない場合、未加硫タイヤにおいて、内面からタイヤ径方向外側に向かって赤外線吸収物質160を含む領域81が形成されてもよい。ブラダーを膨張させ、未加硫タイヤの内面を押圧する。その後、加硫金型によって未加硫タイヤが加硫される。加硫後に、タイヤ内面30に離型剤71が残る。
Next, in the vulcanization step S20, a
次に、赤外線吸収物質付加工程S30において、機能部品200の接着面140に赤外線吸収物質150が付加される。
Next, in the infrared absorbing substance adding step S30, the infrared absorbing
次に、照射工程S40(第1工程)において、接着面140に赤外線レーザーが照射される。赤外線吸収物質150に吸収された赤外線レーザーは熱に変換され、この熱エネルギーにより、離型剤70が除去される。また、機能部品200が設置される設置領域80に対し、赤外線レーザーが照射される。赤外線吸収物質160に吸収された赤外線レーザーは熱に変換され、この熱エネルギーにより離型剤71が除去される。
Next, in the irradiation step S40 (first step), the
次に、設置工程S50(第2工程)において、離型剤71が除去された領域に、機能部品200が設置される。このとき、機能部品200の接着面140に付着していた離型剤70も除去されている。これにより、機能部品200とタイヤ内面30との接着強度が向上する。
Next, in the installation step S50 (second step), the
(作用効果)
本実施形態に係る空気入りタイヤ10において、タイヤ内面30に機能部品200を備えることが可能である。機能部品200は、タイヤ内面30と接着する接着面140を有する。接着面140に赤外線吸収物質150が付加され、その後、接着面140に赤外線レーザーが照射される。赤外線吸収物質150に吸収された赤外線レーザーは、熱に変換され、この熱エネルギーが接着面140に付着している物質(離型剤70、老化防止剤など)を蒸発させる。これにより、離型剤70は除去され、接着面140とタイヤ内面30との接着強度は向上する。また、赤外線吸収物質150の特性として、1000nm〜1100nmの波長を有する赤外線の反射率が30%以下である。これにより、反射した赤外線レーザーがレーザー照射装置にハイパワーで戻ることが少なくなる。これにより、レーザー照射装置の修理回数は減り、生産性は向上する。
(Function and effect)
In the
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 Although the embodiments of the present invention have been described as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、タイヤ内面30にインナーライナーが設けられている場合、このインナーライナーが赤外線吸収物質を含んでもよい。
For example, when an inner liner is provided on the tire
10 空気入りタイヤ
20 トレッド
30 タイヤ内面
50 リムホール
70、71 離型剤
80 設置領域
81 領域
90 凹部
100機能部品取付台座
110 包囲壁部
120 ベース部
130 天井部
140 接着面
150、160 赤外線吸収物質
200 機能部品
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記機能部品は、前記タイヤ内面と接着する接着面を有し、
前記接着面にレーザーを照射する第1工程と、
前記第1工程の後に、前記機能部品を前記タイヤ内面に取り付ける第2工程を有する
ことを特徴とするタイヤの製造方法。 A tire manufacturing method capable of providing a functional component on the tire inner surface,
The functional component has an adhesion surface that adheres to the tire inner surface,
A first step of irradiating the adhesive surface with a laser;
A method for manufacturing a tire, comprising a second step of attaching the functional component to the tire inner surface after the first step.
前記第1工程の前に、前記接着面に、1000nm〜1100nmの波長を有する赤外線の反射率が30%以下である赤外線吸収物質を付加する工程をさらに有し、
前記第1工程において、前記赤外線吸収物質が付加された前記接着面に前記レーザーを照射することを特徴とする請求項1に記載のタイヤの製造方法。 The adhesive surface is formed of a vulcanized rubber member,
Before the first step, the method further includes a step of adding an infrared absorbing material having an infrared reflectance of 30% or less having a wavelength of 1000 nm to 1100 nm to the adhesive surface,
2. The tire manufacturing method according to claim 1, wherein, in the first step, the laser is irradiated on the adhesive surface to which the infrared absorbing material is added. 3.
前記第1工程の前に、前記接着面に、1000nm〜1100nmの波長を有する赤外線の反射率が30%以下である赤外線吸収物質を付加する工程をさらに有し、
前記第1工程において、前記赤外線吸収物質が付加された前記接着面に前記レーザーを照射することを特徴とする請求項1に記載のタイヤの製造方法。 The adhesive surface is formed of a metal member,
Before the first step, the method further includes a step of adding an infrared ray absorbing material having a wavelength of 1000 nm to 1100 nm with an infrared reflectance of 30% or less to the adhesive surface,
2. The tire manufacturing method according to claim 1, wherein, in the first step, the laser is irradiated on the adhesive surface to which the infrared absorbing material is added. 3.
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