JP2023095094A - Manufacturing method of tire - Google Patents

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Abstract

To provide a manufacturing method of a tire capable of effectively suppressing clogging of a vent hole by a spew when using a rubber composition containing a foaming agent.SOLUTION: In a method for manufacturing a tire T, by using a tire vulcanization mold 10 comprising a molding surface 31 for molding a tire outer surface and a vent hole 32 opening on the molding surface 31, an unvulcanized tire T is placed inside the tire vulcanization mold 10, and the tire T is vulcanized while pressurizing toward the molding surface 31 to manufacture the tire T. A rubber composition composing at least a part of the tire T is blended with a foaming agent whose expansion ratio at a maximum reachable temperature during vulcanization is 1.4 or lower, to form a foam structure by the foaming agent.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ベントホールを備えたタイヤ加硫金型を用いたタイヤの製造方法に関し、更に詳しくは、発泡剤を含むゴム組成物を用いるにあたって、スピューによるベントホールの目詰まりを効果的に抑制することを可能にしたタイヤの製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a tire using a tire vulcanization mold provided with vent holes, and more particularly, in using a rubber composition containing a foaming agent, effectively suppressing clogging of the vent holes due to spew. It relates to a method for manufacturing a tire that makes it possible to

空気入りタイヤの製造工程においては、タイヤ加硫金型の内側に未加硫状態のタイヤを投入し、そのタイヤをブラダーにより内側から加圧しながら加熱することにより、タイヤの加硫を行っている。その際、タイヤ加硫金型の成形面と未加硫タイヤとの間にエアが残っていると、その残留エアに起因してタイヤ表面故障が発生する。このようなタイヤ表面故障を防止するために、タイヤ加硫金型には成形面に開口するエア抜き用の多数のベントホールが設けられている(例えば、特許文献1参照)。 In the manufacturing process of a pneumatic tire, an unvulcanized tire is placed inside a tire vulcanizing mold, and the tire is vulcanized by heating the tire while pressurizing it from the inside with a bladder. . At that time, if air remains between the molding surface of the tire vulcanizing mold and the unvulcanized tire, the residual air causes tire surface failure. In order to prevent such tire surface failures, a tire vulcanizing mold is provided with a large number of air vent holes that open to the molding surface (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、加硫時にベントホール内に形成されたスピュー(髭状のゴム片)の少なくとも一部が離型時にベントホール内に残存し、ベントホールに目詰まりを生じると、次の加硫においてベントホールによるエア抜きを行うことができず、その部分にタイヤ表面故障が生じることになる。また、スピューによるベントホールの目詰まりが発生した場合、ベントホールを掃除するためにタイヤの生産を一時的に停止する必要があり、このことはタイヤの生産性を大幅に低下させる要因となる。 However, if at least part of the spew (whisker-like rubber pieces) formed in the vent hole during vulcanization remains in the vent hole during mold release and clogs the vent hole, the vent hole may be clogged in the next vulcanization. Air can not be removed by holes, and tire surface failure will occur in that portion. In addition, when the spew clogs the vent hole, it is necessary to temporarily stop the production of tires to clean the vent hole, which is a factor that greatly reduces the productivity of the tire.

ところで、空気入りタイヤにおいて、例えばトレッド部を構成するゴム組成物に発泡剤を配合し、この発泡剤により発泡構造を形成することが提案されている(例えば、特許文献2~4参照)。このような発泡剤を含むゴム組成物は発泡剤を含まない場合に比べて破断強度が低下する。そのため、スピューによるベントホールの目詰まりは発泡剤を含むゴム組成物を用いた場合に顕在化する傾向がある。 By the way, in a pneumatic tire, for example, it has been proposed to add a foaming agent to a rubber composition constituting a tread portion and form a foamed structure with the foaming agent (see, for example, Patent Documents 2 to 4). A rubber composition containing such a foaming agent has a lower breaking strength than a rubber composition containing no foaming agent. Therefore, the clogging of vent holes due to spew tends to become apparent when a rubber composition containing a foaming agent is used.

特開2012-139830号公報JP 2012-139830 A 特許第3542414号公報Japanese Patent No. 3542414 特許第4289508号公報Japanese Patent No. 4289508 特許第6012261号公報Japanese Patent No. 6012261

本発明の目的は、発泡剤を含むゴム組成物を用いるにあたって、スピューによるベントホールの目詰まりを効果的に抑制することを可能にしたタイヤの製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a tire that can effectively suppress clogging of vent holes due to spew when using a rubber composition containing a foaming agent.

上記目的を達成するための本発明のタイヤの製造方法は、タイヤ外表面を成形する成形面と、該成形面に開口するベントホールとを備えたタイヤ加硫金型を使用し、該タイヤ加硫金型の内側に未加硫状態のタイヤを投入し、該タイヤを前記成形面に向かって加圧しながら加硫することでタイヤを製造する方法において、
前記タイヤの少なくとも一部を構成するゴム組成物に加硫中の最高到達温度での発泡倍率が1.4以下である発泡剤を配合し、該発泡剤により発泡構造を形成することを特徴とするものである。
The tire manufacturing method of the present invention for achieving the above object uses a tire vulcanizing mold having a molding surface for molding the tire outer surface and a vent hole opening in the molding surface, and the tire vulcanizing mold is used. In a method for producing a tire by putting an unvulcanized tire inside a vulcanizing mold and vulcanizing the tire while pressurizing it toward the molding surface,
A foaming agent having an expansion ratio of 1.4 or less at the maximum temperature reached during vulcanization is blended into the rubber composition constituting at least a part of the tire, and the foaming agent forms a foamed structure. It is something to do.

本発明者は、ベントホールを備えたタイヤ加硫金型を用いたタイヤの製造方法について鋭意研究した結果、このようなタイヤ加硫金型を用いて加硫を繰り返し行う場合、ベントホール内に形成されるスピューの先端部付近に汚れが徐々に堆積し、その堆積物に起因してスピューの先端部が破断するという現象を認識した。特に、発泡剤を含むゴム組成物を用いた場合、ベントホール内ではスピューの根元側から先端部側に向かって徐々に圧力が低下し、スピューの先端部は大気圧に近い状態で加熱されるため発泡が顕著に生じることを知見した。そして、スピューの先端部では、ゴムの密度が低下し、破断強度も低下し、このことが汚れの堆積やスピューの破断を生じ易くすることを知見した。本発明者は、このような状況に鑑みて、スピューの先端部におけるゴムの発泡を最小限に抑制することでベントホールの目詰まりを効果的に抑制可能であることを知見し、本発明に至ったのである。 As a result of intensive research on a method for manufacturing a tire using a tire vulcanization mold provided with vent holes, the present inventor found that when vulcanization is repeated using such a tire vulcanization mold, We have recognized the phenomenon that dirt gradually builds up near the tip of the spew that forms, and the deposit causes the tip of the spew to break. In particular, when a rubber composition containing a foaming agent is used, the pressure in the vent hole gradually decreases from the root side of the spew to the tip side, and the tip of the spew is heated in a state close to atmospheric pressure. Therefore, it was found that foaming occurs remarkably. Further, the inventors have found that the density of the rubber at the tip of the spew is lowered and the breaking strength is also lowered, which makes it easier for dirt to accumulate and the spew to break. In view of such circumstances, the present inventor found that clogging of the vent hole can be effectively suppressed by minimizing foaming of the rubber at the tip of the spew, and has developed the present invention. It has arrived.

即ち、本発明では、タイヤ外表面を成形する成形面と、該成形面に開口するベントホールとを備えたタイヤ加硫金型を用いたタイヤの製造方法において、タイヤの少なくとも一部を構成するゴム組成物に加硫中の最高到達温度での発泡倍率が1.4以下、好ましくは1.1以下である発泡剤を配合し、該発泡剤により発泡構造を形成するので、スピューの先端部におけるゴムの発泡を最小限に抑制することができる。そのため、ベントホール内に形成されるスピューの先端部付近に汚れが堆積することを防止し、そのような堆積物に起因するスピューの先端部の破断を防止することができる。これにより、発泡剤を含むゴム組成物を用いるにあたって、スピューによるベントホールの目詰まりを効果的に抑制することができる。その結果、残留エアに起因するタイヤ表面故障を防止すると共に、ベントホールの清掃頻度を低減してタイヤの生産性を改善するという優れた効果を得ることができる。 That is, in the present invention, in a tire manufacturing method using a tire vulcanization mold having a molding surface for molding the tire outer surface and a vent hole opening in the molding surface, at least a part of the tire is formed. A foaming agent having an expansion ratio of 1.4 or less, preferably 1.1 or less at the maximum temperature reached during vulcanization is blended into the rubber composition, and the foaming agent forms a foamed structure, so that the tip of the spew is foaming of the rubber can be minimized. Therefore, it is possible to prevent dirt from accumulating in the vicinity of the tip of the spew formed in the vent hole, and to prevent breakage of the tip of the spew due to such deposits. As a result, clogging of vent holes due to spew can be effectively suppressed when a rubber composition containing a foaming agent is used. As a result, it is possible to prevent damage to the tire surface caused by residual air, reduce the frequency of vent hole cleaning, and improve tire productivity.

本発明において、発泡剤は、加硫中の最高到達温度での蒸気圧が1.4MPaより低いことが好ましい。これにより、スピューの先端部におけるゴムの発泡を効果的に抑制することができる。 In the present invention, the foaming agent preferably has a vapor pressure lower than 1.4 MPa at the maximum temperature reached during vulcanization. As a result, foaming of the rubber at the tip of the spew can be effectively suppressed.

発泡剤は、加硫前の平均粒径が20μm~200μmの範囲にあることが好ましい。加硫中の発泡倍率が低い発泡剤を使用するので、初期の平均粒径を比較的大きくすることにより、加硫後の発泡剤の大きさを十分に確保することができる。 The foaming agent preferably has an average particle size of 20 μm to 200 μm before vulcanization. Since a foaming agent having a low expansion ratio during vulcanization is used, the size of the foaming agent after vulcanization can be sufficiently ensured by making the initial average particle size relatively large.

加硫中の最高到達温度は150℃~180℃の範囲にあることが好ましい。このような加硫中の最高到達温度に鑑みて、加硫中の最高到達温度での発泡倍率が所定の値となる発泡剤を適宜選択することができる。 The maximum temperature reached during vulcanization is preferably in the range of 150°C to 180°C. In view of such a maximum temperature reached during vulcanization, a foaming agent having a predetermined expansion ratio at the maximum temperature reached during vulcanization can be appropriately selected.

なお、本発明における加硫中の最高到達温度での発泡倍率とは、加硫時の金型内に設定される圧力条件における発泡剤の発泡倍率であり、加硫前の20℃での発泡剤の粒径に対する加硫中の最高到達温度での発泡剤の粒径の比率である。また、加硫中の最高到達温度とは、加硫されるタイヤにおいて測定される最高到達温度である。 The expansion ratio at the maximum temperature reached during vulcanization in the present invention is the expansion ratio of the foaming agent under the pressure conditions set in the mold during vulcanization, and the expansion ratio at 20° C. before vulcanization. It is the ratio of the particle size of the blowing agent at the maximum temperature reached during vulcanization to the particle size of the agent. Further, the highest temperature reached during vulcanization is the highest temperature reached measured in the vulcanized tire.

本発明で使用されるタイヤ加硫装置を示す子午線断面図である。1 is a meridian sectional view showing a tire vulcanizer used in the present invention; FIG. タイヤ加硫金型のベントホール内に形成されるスピューを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a spew formed inside a vent hole of a tire vulcanization mold; 発泡剤の発泡特性を示すグラフである。4 is a graph showing foaming properties of foaming agents. 従来のベントホール内に形成されるスピューを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a spew formed within a conventional vent hole; 従来のベントホールにおける目詰まりの発生メカニズムを示し、(a)~(c)は各段階でのベントホールの状態を示す断面図である。FIG. 2 shows a clogging generation mechanism in a conventional vent hole, and (a) to (c) are cross-sectional views showing states of the vent hole at each stage.

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明で使用されるタイヤ加硫装置を示すものである。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a tire vulcanizer used in the present invention.

図1に示すように、このタイヤ加硫装置は、空気入りタイヤTの外表面を成形するタイヤ加硫金型(以下、「金型」と称す)10と、空気入りタイヤTの内側に挿入される筒状のブラダー20とを備えている。また、このタイヤ加硫装置は、該ブラダー20の内側にスチーム等の加熱加圧媒体を供給するための加熱加圧媒体供給手段(不図示)や、金型10を加熱するための加熱手段(不図示)を備えている。 As shown in FIG. 1, this tire vulcanizing apparatus includes a tire vulcanizing mold (hereinafter referred to as "mold") 10 for molding the outer surface of the pneumatic tire T, and a tire vulcanizing mold 10 which is inserted inside the pneumatic tire T. and a cylindrical bladder 20 that is fitted. In addition, this tire vulcanizer includes heating and pressurizing medium supply means (not shown) for supplying a heating and pressurizing medium such as steam to the inside of the bladder 20, and heating means (not shown) for heating the mold 10. (not shown).

金型10は、空気入りタイヤTのサイドウォール部を成形するための下側サイドプレート11及び上側サイドプレート12と、空気入りタイヤTのビード部を成形するための下側ビードリング13及び上側ビードリング14と、空気入りタイヤTのトレッド部を成形するための複数のセクター15とから構成され、その金型10の内側で空気入りタイヤTを加硫成形するようになっている。なお、金型10の構造は特に限定されるものではなく、図示のようなセクショナルタイプのモールドのほか、二つ割りタイプのモールドを使用することも可能である。 The mold 10 includes a lower side plate 11 and an upper side plate 12 for molding the sidewall portion of the pneumatic tire T, and a lower bead ring 13 and an upper bead for molding the bead portion of the pneumatic tire T. It is composed of a ring 14 and a plurality of sectors 15 for molding the tread portion of the pneumatic tire T, and the pneumatic tire T is vulcanized inside the mold 10 . The structure of the mold 10 is not particularly limited, and in addition to the sectional type mold shown in the figure, it is also possible to use a split type mold.

ブラダー20は、その下端部が下側ビードリング13と下側クランプリング21との間に把持され、その上端部が上側クランプリング22と補助リング23との間に把持されている。図1に示すような加硫状態において、ブラダー20は空気入りタイヤTの径方向外側に向かって拡張した状態にあるが、加硫後に空気入りタイヤTを金型10内から取り出す際には上側クランプリング22が上方に移動し、それに伴ってブラダー20が空気入りタイヤTの内側から抜き取られるようになっている。 Bladder 20 has its lower end held between lower bead ring 13 and lower clamp ring 21 and its upper end held between upper clamp ring 22 and auxiliary ring 23 . In the vulcanized state as shown in FIG. 1, the bladder 20 expands radially outward of the pneumatic tire T, but when the pneumatic tire T is removed from the mold 10 after vulcanization, The clamp ring 22 moves upward, and the bladder 20 is extracted from the inside of the pneumatic tire T accordingly.

上述したタイヤ加硫装置において、図1に示すように、金型10は、タイヤ外表面を成形する成形面31と、該成形面31に開口するベントホール32とを備えている。ベントホール32は、一端が成形面31に開口する一方で、他端が金型10の外部に連通している。図1においては、ベントホール32が金型10を構成するセクター15に形成される構造を描写しているが、ベントホール32は下側サイドプレート11、上側サイドプレート12、下側ビードリング13又は上側ビードリング14に形成することも可能であり、金型10の全体において多数のベントホール32を配設することが可能である。 In the tire vulcanizer described above, as shown in FIG. 1, the mold 10 has a molding surface 31 for molding the outer surface of the tire, and a vent hole 32 opening into the molding surface 31 . One end of the vent hole 32 opens to the molding surface 31 and the other end communicates with the outside of the mold 10 . FIG. 1 depicts a structure in which the vent holes 32 are formed in the sectors 15 that make up the mold 10. The vent holes 32 are formed in the lower side plate 11, the upper side plate 12, the lower bead ring 13 or the It is also possible to form in the upper bead ring 14, and it is possible to arrange a large number of vent holes 32 throughout the mold 10. FIG.

上述したタイヤ加硫装置を用いて空気入りタイヤTを加硫する場合、金型10の内側に未加硫状態の空気入りタイヤTを投入し、その空気入りタイヤTの内側にブラダー20を挿入し、ブラダー20内に加熱加圧媒体を導入する一方で金型10を外側から加熱することにより、空気入りタイヤTを成形面31に向かって加圧しながら該空気入りタイヤTの加硫を行う。 When vulcanizing the pneumatic tire T using the tire vulcanizing apparatus described above, the pneumatic tire T in an unvulcanized state is put inside the mold 10, and the bladder 20 is inserted inside the pneumatic tire T. Then, by introducing a heating and pressurizing medium into the bladder 20 and heating the mold 10 from the outside, the pneumatic tire T is vulcanized while being pressurized toward the molding surface 31. .

このような加硫工程において、金型10の成形面31と未加硫状態の空気入りタイヤTとの間に残留するエアはベントホール32を介して金型10の外部に排出される。そして、空気入りタイヤTを構成する未加硫ゴムがベントホール32内に侵入し、図2に示すように、ベントホール32内にスピューSが形成される。加硫済の空気入りタイヤTが金型10から取り外される際に、スピューSはベントホール32から引き抜かれる。そして、スピューSは必要に応じて切除される。 In such a vulcanization process, air remaining between the molding surface 31 of the mold 10 and the unvulcanized pneumatic tire T is discharged to the outside of the mold 10 through the vent holes 32 . Then, the unvulcanized rubber forming the pneumatic tire T intrudes into the vent hole 32, and a spew S is formed in the vent hole 32 as shown in FIG. The spew S is pulled out from the vent hole 32 when the vulcanized pneumatic tire T is removed from the mold 10 . The spew S is then excised as needed.

ここで、図4及び図5(a)~(c)を用いて、従来のベントホールにおける目詰まりの発生メカニズムについて詳しく説明する。本発明者の知見によれば、図4に示すように、従来のベントホール32内では、スピューSの根元側から先端部側に向かって徐々に圧力が低下し、スピューSの先端部は大気圧に近い状態で加熱されるため発泡が生じる。このような発泡はゴム組成物に発泡剤が含まれる場合に顕在化する。その結果、スピューSの先端部では、ゴムの密度が低下し、破断強度も低下し、このことが汚れの堆積やスピューSの破断を生じ易くする要因となる。 Here, the mechanism of occurrence of clogging in a conventional vent hole will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5(a) to (c). According to the findings of the present inventors, as shown in FIG. 4, in the conventional vent hole 32, the pressure gradually decreases from the root side of the spew S toward the tip side, and the tip of the spew S is large. Foaming occurs because it is heated in a state close to atmospheric pressure. Such foaming becomes apparent when the rubber composition contains a foaming agent. As a result, at the tip of the spew S, the density of the rubber is lowered, and the breaking strength is also lowered.

このような状況において加硫工程を繰り返し行うと、図5(a)に示すように、金型10のベントホール32内に形成されるスピューSの先端部付近に汚れが堆積し、堆積物Xが徐々に成長する。次いで、図5(b)に示すように、加硫時にベントホール32内に未加硫ゴムGが進入し、それが堆積物Xを越える位置まで到達する。そして、図5(c)に示すように、加硫後にスピューSが引き抜かれた際に、堆積物Xと一体化したスピューSの先端部が千切れてベントホール32を閉塞する。 If the vulcanization process is repeated under such circumstances, as shown in FIG. grows gradually. Next, as shown in FIG. 5(b), the unvulcanized rubber G enters the vent hole 32 during vulcanization and reaches a position beyond the deposit X. Then, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 5C, when the spew S is pulled out after vulcanization, the tip of the spew S integrated with the deposit X is torn off to close the vent hole 32 .

そこで、本発明では、タイヤ外表面を成形する成形面31と、該成形面31に開口するベントホール32とを備えたタイヤ加硫金型10を使用し、該タイヤ加硫金型10の内側に未加硫状態の空気入りタイヤTを投入し、該空気入りタイヤTを成形面31に向かって加圧しながら加硫することで空気入りタイヤTを製造する方法において、空気入りタイヤTの少なくとも一部(例えば、トレッド部)を構成するゴム組成物に、加硫中の最高到達温度での発泡倍率が1.4以下、好ましくは1.1以下である発泡剤を配合し、該発泡剤により発泡構造を形成するのである。これにより、スピューSの先端部におけるゴムの発泡を最小限に抑制することができる。そのため、ベントホール32内に形成されるスピューSの先端部付近に汚れが堆積することを防止し、その堆積物Xに起因するスピューSの先端部の破断を防止することができる。これにより、発泡剤を含むゴム組成物を用いるにあたって、スピューSによるベントホール32の目詰まりを効果的に抑制することができる。その結果、残留エアに起因するタイヤ表面故障を防止すると共に、ベントホール32の清掃頻度を低減して空気入りタイヤTの生産性を改善することができる。 Therefore, in the present invention, a tire vulcanization mold 10 having a molding surface 31 for molding the tire outer surface and a vent hole 32 opening to the molding surface 31 is used. In a method of manufacturing a pneumatic tire T by introducing an unvulcanized pneumatic tire T into a molding surface 31 and vulcanizing the pneumatic tire T while pressurizing it toward a molding surface 31, at least the pneumatic tire T A foaming agent having an expansion ratio of 1.4 or less, preferably 1.1 or less at the maximum temperature reached during vulcanization is blended into the rubber composition constituting a part (for example, the tread portion), and the foaming agent A foamed structure is formed by this. As a result, foaming of the rubber at the tip of the spew S can be minimized. Therefore, it is possible to prevent dirt from accumulating in the vicinity of the tip of the spew S formed in the vent hole 32, and to prevent breakage of the tip of the spew S due to the deposit X. Thereby, clogging of the vent hole 32 by the spew S can be effectively suppressed when using a rubber composition containing a foaming agent. As a result, tire surface failure due to residual air can be prevented, and the productivity of the pneumatic tire T can be improved by reducing the frequency of cleaning the vent holes 32 .

図3は発泡剤の発泡特性を示すものである。図3において、横軸は温度を示し、縦軸は発泡倍率を示す。図3に示すように、従来から一般的に使用される発泡剤(破線)は温度の上昇と共に発泡倍率が大きくなり、加硫中の最高到達温度Tmaxにおいては発泡倍率がかなり大きくなっている。一方、本発明で使用される発泡剤(実線)は発泡開始温度が従来よりも遅いものであり、加硫中の最高到達温度Tmaxにおいては発泡倍率が1.4以下、好ましくは1.1以下となっている。このような発泡剤を選択することで、スピューSの先端部におけるゴムの発泡を最小限に抑制するのである。なお、本発明で使用される発泡剤は、加硫中の最高到達温度Tmaxでの発泡倍率が1.01以上であることが望ましい。 FIG. 3 shows the foaming properties of the foaming agent. In FIG. 3, the horizontal axis indicates temperature, and the vertical axis indicates expansion ratio. As shown in FIG. 3, conventionally generally used foaming agents (broken line) increase in expansion ratio as the temperature rises, and the expansion ratio is considerably increased at the highest temperature Tmax during vulcanization. On the other hand, the foaming agent (solid line) used in the present invention has a slower foaming start temperature than the conventional one, and the foaming ratio is 1.4 or less, preferably 1.1 or less at the maximum temperature Tmax during vulcanization. It has become. By selecting such a foaming agent, foaming of the rubber at the tip of the spew S is minimized. The foaming agent used in the present invention preferably has an expansion ratio of 1.01 or more at the highest temperature Tmax during vulcanization.

本発明で使用される発泡剤は、加硫中の最高到達温度Tmaxでの蒸気圧が1.4MPaより低いものであると良い。これにより、スピューSの先端部におけるゴムの発泡を効果的に抑制することができる。なお、本発明で使用される発泡剤は、加硫中の最高到達温度Tmaxでの蒸気圧が0.1MPa以上であることが望ましい。 The foaming agent used in the present invention preferably has a vapor pressure lower than 1.4 MPa at the highest temperature Tmax during vulcanization. As a result, foaming of the rubber at the tip of the spew S can be effectively suppressed. The foaming agent used in the present invention preferably has a vapor pressure of 0.1 MPa or more at the highest temperature Tmax during vulcanization.

本発明で使用される発泡剤は、加硫前の平均粒径が20μm~200μmの範囲にあると良い。加硫中の発泡倍率が低い発泡剤を使用するので、初期の平均粒径を大きくすることにより、加硫後の発泡剤の大きさを十分に確保することができる。特に、加硫前の平均粒径が40μm~80μmの範囲にあることが望ましい。なお、発泡剤の加硫前の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(SYMPATEC社製HEROS&RODOS)を使用して、乾式分散ユニットの分散圧5.0bar、真空度5.0mbarの条件で乾式測定により求められる値である。 The foaming agent used in the present invention preferably has an average particle size of 20 μm to 200 μm before vulcanization. Since a foaming agent having a low expansion ratio during vulcanization is used, the size of the foaming agent after vulcanization can be sufficiently secured by increasing the initial average particle size. In particular, it is desirable that the average particle size before vulcanization is in the range of 40 μm to 80 μm. The average particle size of the foaming agent before vulcanization was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (HEROS & RODOS manufactured by SYMPATEC) under the conditions of a dry dispersion unit with a dispersion pressure of 5.0 bar and a degree of vacuum of 5.0 mbar. It is a value obtained by dry measurement.

加硫中の最高到達温度Tmaxは150℃~180℃の範囲に設定されることが一般的である。このような加硫中の最高到達温度Tmaxに鑑みて、加硫中の最高到達温度Tmaxでの発泡倍率が所定の値となる発泡剤を適宜選択することができる。例えば、加硫中の最高到達温度Tmaxが150℃である場合、150℃での発泡倍率が1.4以下、好ましくは1.1以下である発泡剤を使用すれば良い。 The maximum temperature Tmax during vulcanization is generally set in the range of 150°C to 180°C. In consideration of such a maximum temperature Tmax during vulcanization, a foaming agent that provides a predetermined expansion ratio at the maximum temperature Tmax during vulcanization can be appropriately selected. For example, when the maximum temperature Tmax during vulcanization is 150°C, a foaming agent having an expansion ratio at 150°C of 1.4 or less, preferably 1.1 or less may be used.

以下、ゴム組成物に配合される発泡剤について説明する。このような発泡剤としては、熱膨張性のマイクロカプセルを用いることができる。熱膨張性のマイクロカプセルは、熱可塑性樹脂で形成された殻材中に、熱膨張性物質を内包した構成を有するものである。未加硫タイヤの加硫時にゴム組成物中のマイクロカプセルが加熱されると、殻材に内包された熱膨張性物質が膨張して殻材の粒径を大きくし、ゴム組成物中に多数の樹脂被覆気泡を形成する。このような発泡剤は、殻材と熱膨張性物質の組合せにより、所望の発泡倍率を発現することができる。発泡剤の配合により、例えば、スタッドレスタイヤにおいては、氷の表面に発生する水膜を効率的に吸収除去すると共に、ミクロなエッジ効果が得られるため、氷上摩擦力を改善することができる。発泡剤の配合量は、ゴム100重量部に対して、例えば1重量部~30重量部の範囲で選択することができる。 The foaming agent blended in the rubber composition will be described below. A thermally expandable microcapsule can be used as such a foaming agent. A thermally expandable microcapsule has a configuration in which a thermally expandable substance is enclosed in a shell material formed of a thermoplastic resin. When the microcapsules in the rubber composition are heated during vulcanization of an unvulcanized tire, the thermally expansive substance contained in the shell material expands to increase the particle size of the shell material, resulting in a large number of microcapsules in the rubber composition. of resin-coated cells are formed. Such a foaming agent can develop a desired expansion ratio by combining a shell material and a thermally expandable substance. By adding a foaming agent, for example, in a studless tire, the water film generated on the ice surface can be efficiently absorbed and removed, and a micro edge effect can be obtained, so that the friction on ice can be improved. The amount of the foaming agent compounded can be selected, for example, in the range of 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of rubber.

殻材を形成する熱可塑性樹脂は、特に限定されるものではないが、例えば、ニトリル系単量体(I)を主成分とし、分子中に不飽和二重結合とカルボキシル基を有する単量体(II)及び2以上の重合性二重結合を有する単量体(III)から共重合することができる。また、膨張特性を調整するために、必要に応じて、共重合可能な単量体(IV)を加えてもよい。 The thermoplastic resin that forms the shell material is not particularly limited. (II) and a monomer (III) having two or more polymerizable double bonds can be copolymerized. A copolymerizable monomer (IV) may also be added, if desired, to adjust the swelling properties.

ニトリル系単量体(I)としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α-クロルアクリロニトリル、α-エトキシアクリロニトリル、フマロニトリル等及びこれらの混合物が例示される。特に、アクリロニトリル及び/ 又はメタクリロニトリルが好ましい。単量体(I)の共重合比は、好ましくは35~95重量%、より好ましくは45~90重量%にすると良い。 Nitrile-based monomers (I) include, for example, acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-ethoxyacrylonitrile, fumaronitrile, and mixtures thereof. Acrylonitrile and/or methacrylonitrile are particularly preferred. The copolymerization ratio of monomer (I) is preferably 35 to 95% by weight, more preferably 45 to 90% by weight.

分子中に不飽和二重結合とカルボキシル基を有する単量体(II)としては、例えば、アクリル酸(AA)、メタクリル酸(MAA)、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸等及びこれらの混合物が例示される。単量体(II)の共重合比は、好ましくは4~60重量%、より好ましくは10~50重量%にすると良い。 Examples of the monomer (II) having an unsaturated double bond and a carboxyl group in the molecule include acrylic acid (AA), methacrylic acid (MAA), itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, and the like. are exemplified. The copolymerization ratio of the monomer (II) is preferably 4-60% by weight, more preferably 10-50% by weight.

2以上の重合性二重結合を有するモノマー(III)としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ジビニル化合物、メタクリル酸アリル、トリアクリルホルマール、トリアリルイソシアネート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、重量平均分子量が200のポリエチレングリコール(PEG#200)ジ(メタ)アクリレート、重量平均分子量が400のポリエチレングリコール(PEG#400)ジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等及びこれらの混合物が例示される。単量体(III)の共重合比は、好ましくは0.05~5重量%、より好ましくは0.2~3重量%にすると良い。 Examples of the monomer (III) having two or more polymerizable double bonds include aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene, allyl methacrylate, triacryl formal, triallyl isocyanate, ethylene glycol di(meth)acrylate. , diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,9-nonanediol di(meth)acrylate, polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 200 ( PEG#200) di(meth)acrylate, polyethylene glycol with a weight average molecular weight of 400 (PEG#400) di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol (meth)acrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, etc. and mixtures thereof are exemplified. The copolymerization ratio of monomer (III) is preferably 0.05 to 5% by weight, more preferably 0.2 to 3% by weight.

共重合可能な単量体(IV)は膨張特性を調整するために追加して共重合しても良く、共重合可能な単量体(IV)としては、例えば、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ) アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸エステル、スチレン、スチレンスルホン酸またはそのナトリウム塩、α-メチルスチレン、クロロスチレンなどスチレン系モノマー、アクリルアミド、置換アクリルアミド、メタクリルアミド、置換メタクリルアミドなどを例示することができる。単量体(IV)は任意成分であり、これを添加するときは、共重合比は、好ましくは0.05~20重量%、より好ましくは1~15重量%にすると良い。 The copolymerizable monomer (IV) may be additionally copolymerized to adjust the swelling properties. Examples of the copolymerizable monomer (IV) include vinylidene chloride, vinyl acetate, methyl (Meth)acrylates, ethyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate and other (meth)acrylic acid esters, styrene, styrenesulfonic acid or sodium salts thereof , α-methylstyrene, chlorostyrene, and other styrenic monomers, acrylamide, substituted acrylamide, methacrylamide, and substituted methacrylamide. Monomer (IV) is an optional component, and when it is added, the copolymerization ratio is preferably 0.05 to 20% by weight, more preferably 1 to 15% by weight.

殻材中に内包する熱膨張性物質は、熱によって気化又は膨張する特性を有するものである。このような熱膨張性物質としては、特に限定されるものではないが、例えば、イソアルカン、ノルマルアルカン等の炭化水素からなる群から選ばれる少なくとも1種が例示される。イソアルカンとしては、イソブタン、イソペンタン、2-メチルペンタン、2-メチルヘキサン、2,2,4-トリメチルペンタン等を挙げることができ、ノルマルアルカンとしては、n-ブタン、n-プロパン、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-オクタン等を挙げることができる。これらの炭化水素は、それぞれ単独で使用しても複数を組合わせて使用しても良い。 The thermally expansive substance contained in the shell material has the property of being vaporized or expanded by heat. Examples of such a thermally expandable substance include, but are not limited to, at least one selected from the group consisting of hydrocarbons such as isoalkanes and normal alkanes. Isoalkanes include isobutane, isopentane, 2-methylpentane, 2-methylhexane, 2,2,4-trimethylpentane, etc. Normal alkanes include n-butane, n-propane, n-hexane, Examples include n-heptane and n-octane. These hydrocarbons may be used alone or in combination.

タイヤ外表面を成形する成形面と、該成形面に開口するベントホールとを備えたタイヤ加硫金型を使用し、該タイヤ加硫金型の内側に未加硫状態の空気入りタイヤを投入し、該空気入りタイヤを成形面に向かって加圧しながら加硫することにより、空気入りタイヤを製造するにあたって、空気入りタイヤのトレッド部を構成するゴム組成物に配合される発泡剤だけを異ならせて空気入りタイヤを製造した。なお、加硫中の最高到達温度は160℃とした。 A tire vulcanization mold having a molding surface for molding the outer surface of the tire and vent holes opening in the molding surface is used, and an unvulcanized pneumatic tire is put inside the tire vulcanization mold. Then, by vulcanizing the pneumatic tire while pressurizing it toward the molding surface, only the foaming agent blended in the rubber composition constituting the tread portion of the pneumatic tire is different in manufacturing the pneumatic tire. and manufactured pneumatic tires. The maximum temperature reached during vulcanization was 160°C.

従来例では、加硫中の最高到達温度での発泡倍率が2.0である発泡剤(加硫前の平均粒径:20μm)を使用した。実施例1では、加硫中の最高到達温度での発泡倍率が1.4である発泡剤(加硫前の平均粒径:30μm)を使用した。実施例2では、加硫中の最高到達温度での発泡倍率が1.1である発泡剤(加硫前の平均粒径:40μm)を使用した。 In the conventional example, a foaming agent (average particle size before vulcanization: 20 μm) having an expansion ratio of 2.0 at the highest temperature reached during vulcanization was used. In Example 1, a foaming agent (average particle size before vulcanization: 30 μm) having an expansion ratio of 1.4 at the highest temperature reached during vulcanization was used. In Example 2, a foaming agent (average particle size before vulcanization: 40 μm) having an expansion ratio of 1.1 at the highest temperature reached during vulcanization was used.

上述したタイヤ加硫金型を用いて空気入りタイヤの加硫を繰り返し行い、ベントホールの目詰まりが発生するまでの加硫回数を調べ、その結果を表1に示した。加硫回数は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどベントホールの目詰まりが少ないことを意味する。 Vulcanization of a pneumatic tire was repeated using the tire vulcanization mold described above, and the number of times of vulcanization until clogging of the vent holes occurred was investigated. The number of times of vulcanization is shown as an index with the conventional example being 100. A larger index value means less clogging of the vent holes.

Figure 2023095094000002
Figure 2023095094000002

表1から判るように、実施例1,2の方法では、従来例との対比において、スピューによるベントホールの目詰まりを効果的に抑制することができた。 As can be seen from Table 1, in the methods of Examples 1 and 2, clogging of the vent hole due to spew could be effectively suppressed in comparison with the conventional example.

10 タイヤ加硫金型
20 ブラダー
31 成形面
32 ベントホール
T 空気入りタイヤ
S スピュー
10 tire vulcanization mold 20 bladder 31 molding surface 32 vent hole T pneumatic tire S spew

Claims (4)

タイヤ外表面を成形する成形面と、該成形面に開口するベントホールとを備えたタイヤ加硫金型を使用し、該タイヤ加硫金型の内側に未加硫状態のタイヤを投入し、該タイヤを前記成形面に向かって加圧しながら加硫することでタイヤを製造する方法において、
前記タイヤの少なくとも一部を構成するゴム組成物に加硫中の最高到達温度での発泡倍率が1.4以下である発泡剤を配合し、該発泡剤により発泡構造を形成することを特徴とするタイヤの製造方法。
Using a tire vulcanization mold having a molding surface for molding the outer surface of the tire and a vent hole opening in the molding surface, putting an unvulcanized tire inside the tire vulcanization mold, In a method for manufacturing a tire by vulcanizing the tire while pressurizing it toward the molding surface,
A foaming agent having an expansion ratio of 1.4 or less at the maximum temperature reached during vulcanization is blended into the rubber composition constituting at least a part of the tire, and the foaming agent forms a foamed structure. tire manufacturing method.
前記発泡剤は、加硫中の最高到達温度での蒸気圧が1.4MPaより低いことを特徴とする請求項1に記載のタイヤの製造方法。 2. The method of manufacturing a tire according to claim 1, wherein the foaming agent has a vapor pressure lower than 1.4 MPa at the maximum temperature reached during vulcanization. 前記発泡剤は、加硫前の平均粒径が20μm~200μmの範囲にあることを特徴とする請求項1又は2に記載のタイヤの製造方法。 3. The method of manufacturing a tire according to claim 1, wherein the foaming agent has an average particle size of 20 μm to 200 μm before vulcanization. 前記加硫中の最高到達温度が150℃~180℃の範囲にあることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のタイヤの製造方法。 The method for manufacturing a tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the highest temperature reached during vulcanization is in the range of 150°C to 180°C.
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