JP2020082411A - Blow point measuring method of rubber compound and production method of pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゴム配合物のブローポイントの測定方法、および該測定方法を利用した空気入りタイヤの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring a blow point of a rubber compound and a method for manufacturing a pneumatic tire using the method.
ゴム製品である空気入りタイヤを製造する場合、その加硫工程は最も時間を要する工程となるため、加硫工程の時間短縮の努力が現在でも行われている。その一方で、加硫工程においてゴム部の加硫が不十分であると、ゴムの加硫反応により発生した気泡が加硫ゴム内に残存し、かかる残存気泡は製品段階でのタイヤ故障の原因となる場合がある。したがって、通常のタイヤ生産の現場では、季節要因などにより、例えば原料である未加硫の生タイヤの温度、金型内温度、雰囲気温度などがばらつく点を考慮し、加硫工程での全ばらつきを加味した余裕時間を加算して加硫工程に要する時間を設定している。 When manufacturing a pneumatic tire, which is a rubber product, the vulcanization process is the most time-consuming process, and efforts are being made to reduce the time required for the vulcanization process. On the other hand, if vulcanization of the rubber part is insufficient in the vulcanization process, bubbles generated by the vulcanization reaction of the rubber remain in the vulcanized rubber, and such residual bubbles cause tire failure at the product stage. May be Therefore, in a normal tire production site, due to seasonal factors, for example, the temperature of raw unvulcanized raw tires, the temperature inside the mold, the ambient temperature, etc. may vary, taking into consideration the total variation in the vulcanization process. The time required for the vulcanization process is set by adding the margin time taking into consideration.
しかしながら、余裕時間の設定はタイヤの生産性向上の観点からは好ましくなく、タイヤ毎にブローポイントに関する情報を入手し、かかる情報に基づき正確な加硫終了時を決定し、効率良く加硫工程を実行することが望まれていた。なお、本発明において「ブローポイント」とは、ゴム配合物を金型内などで加圧加硫した後、加硫を終了するために非加圧状態とした時点で、加硫ゴムの内部に気泡が残存しなくなるまでに必要な最低限の加硫時間を意味するものとする。 However, setting the margin time is not preferable from the viewpoint of improving the productivity of the tire, and obtains information about the blow point for each tire, determines the correct vulcanization end time based on such information, and efficiently performs the vulcanization process. It was desired to be carried out. In the present invention, the term "blow point" means that after vulcanizing the rubber compound in a mold or the like under pressure, the vulcanized rubber is unpressurized to finish vulcanization. It shall mean the minimum vulcanization time required for no bubbles to remain.
下記特許文献１では、サンプルゴムの粘弾特性に基づく情報に基づきブローポイントを測定する技術が記載されている。しかしながら、かかる技術は測定装置が大掛かりになる一方で、サンプルゴムとタイヤ製品などとの間で、ブローポイントにズレが発生する場合があり、その精度向上が要求されていた。 Patent Document 1 below describes a technique for measuring a blow point based on information based on the viscoelastic properties of a sample rubber. However, while such a technique requires a large-scale measuring device, there is a case where a blow point is displaced between the sample rubber and the tire product, and the accuracy is required to be improved.
ところで、下記特許文献２では、タイヤの低温での柔軟性維持と、乾燥路面／湿潤路面上でのグリップ性向上と、を目的として、トレッド部を構成するゴム部材に気泡を含有させ、該気泡を顕微鏡により確認する技術が記載されている。しかしながら、かかる技術は目的とするタイヤ性能発揮のためにトレッド部表面に気泡を形成し、これを確認するための技術に過ぎず、加硫ゴムの内部状態を観察し、ブローポイント測定に応用できる技術ではない。 By the way, in the following Patent Document 2, for the purpose of maintaining flexibility of the tire at low temperature and improving grip performance on a dry road surface/wet road surface, the rubber member constituting the tread portion contains air bubbles, The technique for confirming with a microscope is described. However, such a technique is merely a technique for forming bubbles on the surface of the tread portion for the purpose of exhibiting the desired tire performance and confirming this, and can be applied to blow point measurement by observing the internal state of the vulcanized rubber. Not technology.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ゴム配合物の加硫の際、ブローポイントを正確かつ簡便に測定可能なゴム配合物のブローポイントの測定方法、および該測定方法を利用した空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is a method for measuring a blow point of a rubber compound capable of accurately and simply measuring a blow point during vulcanization of a rubber compound, and the measurement. It is intended to provide a method for manufacturing a pneumatic tire using the method.
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち本発明は、ゴム配合物を加硫成形することによりサンプルゴムを製造する加硫工程と、Ｘ線撮影することにより前記サンプルゴムの内部状態を観察する観察行程と、前記観察行程において、前記サンプルゴムの内部に気泡が存在しないことを確認した段階でブローポイントとする終了行程とを有することを特徴とする、ゴム配合物のブローポイントの測定方法に関する。 The above object can be achieved by the present invention as described below. That is, the present invention is a vulcanization step of producing a sample rubber by vulcanizing and molding a rubber compound, an observation step of observing the internal state of the sample rubber by X-ray photography, and the observation step, It relates to a method for measuring a blow point of a rubber compound, characterized in that it has a finish point which is a blow point when it is confirmed that no air bubbles are present inside the sample rubber.
従来のゴム配合物のブローポイントの測定方法では、加硫成形することにより得られたサンプルゴムの内部が観察できるように、サンプルゴムを切断し、かかる切断面を目視観察し、気泡が存在しないことを確認した時点をブローポイントとしていた。しかしながらこのような測定方法では、その都度、サンプルゴムを切断する必要があり、さらに切断する箇所によっては、実際にはサンプルゴム内部に気泡が存在するにもかかわらず見落としてしまう虞もあった。一方、本発明に係るゴム配合物のブローポイントの測定方法では、ゴム配合物を加硫成形することによりサンプルゴムを製造し（加硫工程）、Ｘ線撮影することによりサンプルゴムの内部状態を観察する（観察行程）。したがって、サンプルゴムを切断する必要がなく、さらにＸ線撮影により、サンプルゴム内部に存在する気泡の存在を見落とすことなく、正確に検出可能となる。その結果、観察行程において、サンプルゴムの内部に気泡が存在しないことを確認した時点をブローポイントとする終了行程が容易かつ正確に実行可能となる。このように、本発明に係るゴム配合物のブローポイントの測定方法では、ゴム配合物の加硫の際、ブローポイントを正確かつ簡便に測定することができる。 In the conventional method for measuring the blow point of a rubber compound, the sample rubber is cut so that the inside of the sample rubber obtained by vulcanization molding can be observed, and the cut surface is visually observed, and no air bubbles are present. The point at which this was confirmed was the blow point. However, in such a measuring method, it is necessary to cut the sample rubber each time, and there is a possibility that the sample rubber may be overlooked depending on the cutting position, even though air bubbles actually exist inside the sample rubber. On the other hand, in the method for measuring the blow point of a rubber compound according to the present invention, a sample rubber is manufactured by vulcanizing and molding the rubber compound (vulcanization step), and the internal state of the sample rubber is measured by X-ray photography. Observe (observation process). Therefore, it is not necessary to cut the sample rubber, and moreover, it is possible to perform accurate detection by X-ray photography without overlooking the presence of bubbles inside the sample rubber. As a result, in the observation step, the end step, which has the blow point at the time when it is confirmed that no air bubbles are present inside the sample rubber, can be easily and accurately executed. As described above, in the method for measuring the blow point of the rubber compound according to the present invention, the blow point can be measured accurately and easily when the rubber compound is vulcanized.
本発明に係るゴム配合物のブローポイントの測定方法は、加硫ゴムを備える全ての製品に利用可能であるが、特に、未加硫の生タイヤを加熱加硫する加硫工程を含む空気入りタイヤの製造方法であって、前記加硫工程が、前記生タイヤを構成するゴム配合物のブローポイントに関する情報に基づき加硫工程を終了するものであり、前記記載の測定方法により、前記ブローポイントに関する情報を取得することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法に好適に使用可能である。かかる空気入りタイヤの製造方法では、加硫工程を効率よく実行可能であり、しかもタイヤ内部に気泡が存在せず、製品性能に優れた空気入りタイヤを製造することができる。 The method for measuring the blow point of a rubber compound according to the present invention can be used for all products including vulcanized rubber, but in particular, a pneumatic process including a vulcanization step of heating and vulcanizing an unvulcanized raw tire is used. A method of manufacturing a tire, wherein the vulcanization step is to end the vulcanization step based on information regarding a blow point of a rubber compound constituting the green tire, and the blow point by the measurement method described above. It can be suitably used for a method for manufacturing a pneumatic tire, which is characterized by acquiring information regarding In such a pneumatic tire manufacturing method, the vulcanization step can be efficiently carried out, and furthermore, air bubbles do not exist inside the tire, and a pneumatic tire excellent in product performance can be manufactured.
本発明に係るゴム配合物のブローポイントの測定方法は、少なくとも加硫工程と観察行程と終了行程とを含む。以下に、各工程を説明する。 The method for measuring the blow point of a rubber compound according to the present invention includes at least a vulcanization step, an observation step and an end step. Each step will be described below.
（１）加硫工程
加硫工程において、ゴム配合物を加硫成形することによりサンプルゴムを製造する。ゴム配合物の配合種類は、製品に応じて様々に変更可能であり特に限定されるものではない。サンプルゴム形状は、最終的な製品形状としてもよいが、観察行程においてＸ線撮影する際、内部状態を容易かつ正確に観察するために、例えば短冊状、直方体状、立方体状、球形状、円柱状などに設定可能である。また、サンプルゴムサイズも特に限定はなく、例えばＸ線撮影の際、Ｘ線の透過方向厚み（長さ、大きさなど）を１〜３０ｍｍ程度に設定可能である。
(1) Vulcanization Step In the vulcanization step, a sample rubber is manufactured by vulcanizing and molding a rubber compound. The compounding type of the rubber compound can be variously changed according to the product and is not particularly limited. The sample rubber shape may be the final product shape, but in order to easily and accurately observe the internal state during X-ray photography in the observation process, for example, a strip shape, a rectangular parallelepiped shape, a cube shape, a spherical shape, a circle shape. It can be set in a columnar shape. The size of the sample rubber is also not particularly limited, and the thickness (length, size, etc.) in the X-ray transmission direction can be set to about 1 to 30 mm, for example, during X-ray imaging.
（２）観察行程
観察行程において、Ｘ線撮影することによりサンプルゴムの内部状態を観察する。Ｘ線撮影のためのＸ線撮影装置は、建築物や配管などの構造物内部や、空気入りタイヤなどを対象とした非破壊検査用、あるいは空港などでの手荷物検査用など、放射線透過検査に使用可能なものを適宜使用可能である。さらに、Ｘ線強度についても、ゴム配合物の配合如何、さらにはサンプルゴムサイズ如何により適宜設定可能である。また、サンプルゴムに対するＸ線透過方向は厚み方向だけでなく、サンプルゴム形状に応じて様々な方向から設定可能である。
(2) Observation process In the observation process, the internal state of the sample rubber is observed by X-ray photography. X-ray imaging equipment for X-ray imaging is used for non-destructive inspection inside structures such as buildings and pipes, pneumatic tires, and baggage inspection at airports, etc. What can be used can be appropriately used. Further, the X-ray intensity can be appropriately set depending on the compounding of the rubber compound and the sample rubber size. Further, the X-ray transmission direction for the sample rubber can be set not only in the thickness direction but also in various directions according to the shape of the sample rubber.
（３）終了行程
終了行程において、観察行程において、サンプルゴムの内部に気泡が存在しないことを確認した段階でブローポイントとする。前記観察行程で調整することにより、サンプルゴム中の例えば０．５ｍｍ程度の気泡も存在を確認できるため、気泡の有無を容易に確認することが可能となり、この情報に基づき、ブローポイントを測定することができる。
(3) Ending Step In the ending step, the blow point is set when it is confirmed that no bubbles are present inside the sample rubber in the observation step. By adjusting in the observation step, it is possible to confirm the presence of bubbles of, for example, about 0.5 mm in the sample rubber, so that it is possible to easily confirm the presence or absence of bubbles, and the blow point is measured based on this information. be able to.
本発明に係るゴム配合物のブローポイントの測定方法は、加硫ゴムを備える全ての製品に利用可能であり、具体的には例えば空気入りタイヤ、自動車用防振ゴム、建築物用防振ゴム、高減衰免振ゴム、ゴム継手、ゴムパッキン、各種ゴムグローブなどに利用可能である。これらの中でも、本発明に係るゴム配合物のブローポイントの測定方法は、製品の占めるゴム部材の割合が多く、ゴムサイズも大きい空気入りタイヤの製造方法に好適に利用可能である。 The method for measuring the blow point of a rubber compound according to the present invention can be used for all products including vulcanized rubber, and specifically, for example, pneumatic tires, automobile anti-vibration rubbers, building anti-vibration rubbers. It can be used for high damping vibration-isolated rubber, rubber joints, rubber packing, and various rubber gloves. Among these, the method for measuring the blow point of the rubber compound according to the present invention can be suitably used for the method for producing a pneumatic tire in which the product occupies a large proportion of the rubber member and the rubber size is large.
本発明に係る空気入りタイヤの製造方法は、未加硫の生タイヤを加熱加硫する加硫工程を含み、加硫工程が、生タイヤを構成するゴム配合物のブローポイントに関する情報に基づき加硫工程を終了するものであり、本発明に係るゴム配合物のブローポイントの測定方法測定方法により、前記ブローポイントに関する情報を取得する。空気入りタイヤは、トレッド部、サイドウォール部、ビード部などの部位により配合設計が異なり、また乗用車用やトラックバス用など、タイヤサイズも種類によって大きく異なるが、一般にトレッド部は加硫の進行が最も遅い加硫最遅部となることが多い。したがって、例えば製造する空気入りタイヤのトレッド部を構成するゴム配合物によりサンプルゴムを製造し、この際に得たブローポイントに関する情報に基づき、加硫終点を決定すれば、空気入りタイヤの製造時に問題となる、余分な余裕時間の設定を省略し、あるいは大幅に短縮することができる。このように、本発明に係る空気入りタイヤの製造方法では、加硫工程を効率よく実行可能であり、しかもタイヤ内部に気泡が存在せず、製品性能に優れた空気入りタイヤを製造することができる。 The method for manufacturing a pneumatic tire according to the present invention includes a vulcanization step of heating and vulcanizing an unvulcanized raw tire, and the vulcanization step is performed based on information regarding a blow point of a rubber compound constituting the raw tire. The vulcanization step is terminated, and the blow point measuring method of the rubber compound according to the present invention is used to obtain information on the blow point. Pneumatic tires have different compounding designs depending on the parts such as the tread part, sidewall part, bead part, etc.Also, the tire size for passenger cars, truck buses, etc. varies greatly depending on the type, but generally the vulcanization progresses in the tread part. It is often the slowest vulcanization and the slowest part. Therefore, for example, a sample rubber is manufactured by a rubber compound forming the tread portion of the pneumatic tire to be manufactured, and based on the information about the blow point obtained at this time, if the vulcanization end point is determined, at the time of manufacturing the pneumatic tire. It is possible to omit or significantly reduce the setting of extra marginal time, which is a problem. Thus, in the method for manufacturing a pneumatic tire according to the present invention, it is possible to efficiently perform the vulcanization step, there is no air bubble inside the tire, and it is possible to manufacture a pneumatic tire having excellent product performance. it can.
以下に、空気入りタイヤのトレッド部を構成するゴム配合物を加硫成形することにより製造したサンプルゴムを用いた、ゴム配合物のブローポイントの測定方法の一例について説明する。ただし、本発明のＸ線撮影装置や測定条件は以下の例に限定されるものではなく、想定する製品用途やサンプルゴム形状に応じて任意に変更可能である。 Hereinafter, an example of a method for measuring a blow point of a rubber compound using a sample rubber produced by vulcanizing and molding a rubber compound forming the tread portion of a pneumatic tire will be described. However, the X-ray imaging apparatus and the measurement conditions of the present invention are not limited to the following examples, and can be arbitrarily changed according to the assumed product application and sample rubber shape.
ゴム配合物を加硫成形することにより、Ｘ線透過方向の厚みが２０ｍｍの２種類のサンプルゴムＡ，Ｂを製造した（加硫工程）。なお、サンプルゴムＡは加硫時間を十分に確保しつつ加硫成形したもので、サンプルゴムＢは加硫時間をサンプルゴムＡ製造時よりも２．０分程度短く設定して加硫成形を行った。次に、Ｘ線撮影を行うことにより、サンプルゴムＡ，Ｂの内部状態を観察した（観察行程）。以下に、Ｘ線撮影条件を示す。
（Ｘ線撮影条件）
Ｘ線撮影装置：ＳＯＦＴＥＸ社製「ＷＯＲＫ ＬＥＡＤＥＲ９０特型」
入力：ＡＣ１００Ｖ
出力：最大管電圧９０ｋＶ
最大管電流０．１ｍＡ
管球型名：Ｉ−９０５（Ｂｅ窓）焦点１０μｍ
サイドウインド広角方
冷却方式：空冷
防護方式：インターロックスイッチ付き完全防衛照射箱型
漏洩線量：装置表面において１μＳｖ／ｈ
３５ｋＶｐ―８５ｍＡで５秒照射し、撮影画像のコントラスト調整をパソコン上で実行
Two types of sample rubbers A and B having a thickness of 20 mm in the X-ray transmission direction were manufactured by vulcanization molding the rubber compound (vulcanization step). The sample rubber A was vulcanized and molded while ensuring a sufficient vulcanization time, and the sample rubber B was vulcanized and molded by setting the vulcanization time to be about 2.0 minutes shorter than when the sample rubber A was manufactured. went. Next, the internal states of the sample rubbers A and B were observed by performing X-ray photography (observation process). The X-ray imaging conditions are shown below.
(X-ray imaging conditions)
X-ray equipment: "WORK LEADER 90 special model" made by SOFTEX
Input: AC100V
Output: Maximum tube voltage 90kV
Maximum tube current 0.1mA
Tube model name: I-905 (Be window) focus 10 μm
Side window Wide angle Cooling method: Air cooling Protection method: Complete defense irradiation box type with interlock switch Leakage dose: 1 μSv/h on the device surface
Irradiate at 35kVp-85mA for 5 seconds, and adjust the contrast of the captured image on a PC.
前記観察行程では、サンプルゴムＡについては気泡が存在しない内部状態が観察されたため、かかるサンプルゴムＡの加硫条件によりブローポイントを決定可能である（終了行程）。一方、サンプルゴムＢについては、０．５ｍｍ程度の気泡が残存する内部状態が観察されたため、かかるサンプルゴムＢの加硫条件では、ブローポイントに到達しないことがわかる。 In the observation step, since the internal state of the sample rubber A without bubbles was observed, the blow point can be determined by the vulcanization condition of the sample rubber A (end step). On the other hand, with respect to the sample rubber B, since an internal state in which bubbles of about 0.5 mm remained was observed, it was found that the blow point was not reached under the vulcanization conditions of the sample rubber B.
Claims (2)
前記加硫工程が、前記生タイヤを構成するゴム配合物のブローポイントに関する情報に基づき加硫工程を終了するものであり、
請求項１に記載の測定方法により、前記ブローポイントに関する情報を取得することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。 A method for manufacturing a pneumatic tire including a vulcanization step of heating and vulcanizing an unvulcanized green tire,
The vulcanization step is to end the vulcanization step based on the information regarding the blow point of the rubber compound constituting the green tire,
The method for manufacturing a pneumatic tire, comprising: acquiring the information regarding the blow point by the measuring method according to claim 1.
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