JP4301374B2 - Method for forming tire constituent member - Google Patents
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Description
本発明は、空気入りタイヤの構成部材を成形する方法に関し、更に詳しくは、タイヤサイズ毎に異なる寸法を持つ円筒状のタイヤ構成部材を成形する際の設備コストを低減することを可能にしたタイヤ構成部材の成形方法に関する。 The present invention relates to a method of molding a component member of a pneumatic tire, and more specifically, a tire that can reduce equipment costs when molding a cylindrical tire component member having different dimensions for each tire size. The present invention relates to a method for forming a constituent member.
円筒状のタイヤ構成部材を成形するための成形装置として、従来から拡縮自在の成形ドラムが使用されている。この成形ドラムは、環状に配置された複数枚の円弧状のプレートをドラム径方向に進退させることで外径を変化させるように構成され、その外径を拡げた状態で外周面上においてタイヤ構成部材を成形し、その外径を縮めた状態でタイヤ構成部材を取り外すようになっている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a molding drum that can be expanded and contracted has been used as a molding apparatus for molding a cylindrical tire constituent member. This forming drum is configured to change the outer diameter by advancing and retracting a plurality of arc-shaped plates arranged in an annular shape in the drum radial direction, and the tire configuration on the outer peripheral surface with the outer diameter expanded. A tire component is removed in a state where the member is molded and the outer diameter thereof is reduced (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、円筒状のタイヤ構成部材はタイヤサイズ毎に異なる寸法を持っているため、拡縮自在の成形ドラムを用いてタイヤ構成部材を成形する場合、タイヤサイズ毎に成形ドラムを変更する必要があり、その設備コストが高くなるという問題がある。 However, since the cylindrical tire constituent member has different dimensions for each tire size, when forming the tire constituent member using an expandable / contractible forming drum, it is necessary to change the forming drum for each tire size, There is a problem that the equipment cost becomes high.
また、成形ドラム上でインナーライナー層を構成する樹脂配合フィルム製の円筒材の外周面に例えば接着層を構成する他のシート材を圧着してタイヤ構成部材を成形する場合、円筒材とシート材との間にエア溜まりを生じ易いという欠点がある。つまり、拡縮自在の成形ドラムでは、プレート間に繋ぎ目や段差があるため、成形ドラムの外周側に配置された樹脂配合フィルム製の円筒材が繋ぎ目や段差の中に潜り込んでシート材との圧着が不十分になることがある。そして、インナーライナー層を構成する樹脂配合フィルム製の円筒材と接着層を構成するシート材との間にエア溜まりを生じると、タイヤの加硫直後に加熱されたエアが樹脂配合フィルムを膨らませて加硫故障を生じる原因となる。 In addition, when molding a tire component by pressing another sheet material constituting an adhesive layer, for example, on the outer peripheral surface of a cylindrical material made of a resin-blended film constituting an inner liner layer on a molding drum, the cylindrical material and the sheet material There is a drawback that air is easily trapped between the two. In other words, because the expansion / contraction molding drum has joints and steps between the plates, the resin blended film cylindrical material placed on the outer periphery of the molding drum sinks into the joints and steps to the sheet material. Crimping may be insufficient. And when an air pool is generated between the cylindrical material made of the resin blended film constituting the inner liner layer and the sheet material constituting the adhesive layer, the heated air immediately after the vulcanization of the tire expands the resin blended film. Causes vulcanization failure.
更に、樹脂配合フィルム製の円筒材の外周面にシート材を貼り合わせる時には皺が発生しないように円筒材に適度なテンションを与えることが必要である。ところが、拡縮自在の成形ドラムの拡張時の外周長は予め決まっているのに対して、樹脂配合フィルム製の円筒材の内周長には若干のバラツキがあり、樹脂配合フィルム製の円筒材の内周長が成形ドラムの拡張時の外周長よりも大きい場合、シート材を貼り合わせる時に皺が発生し易いという欠点もある。
本発明の目的は、タイヤサイズ毎に異なる寸法を持つ円筒状のタイヤ構成部材を成形する際の設備コストを低減することを可能にしたタイヤ構成部材の成形方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for forming a tire constituent member that can reduce equipment costs when forming a cylindrical tire constituent member having different dimensions for each tire size.
本発明の更なる目的は、円筒材とシート材との間におけるエア溜まりの発生や円筒材における皺の発生を防止することを可能にしたタイヤ構成部材の成形方法を提供することにある。 It is a further object of the present invention to provide a method for forming a tire constituent member that can prevent the occurrence of air accumulation between the cylindrical material and the sheet material and the generation of wrinkles in the cylindrical material.
上記目的を達成するための本発明のタイヤ構成部材の成形方法は、回転軸が互いに平行に配置された少なくとも１本の成形ローラ及び少なくとも１本の補助ローラと、これら成形ローラ及び補助ローラの相対的な位置を調整する位置調整機構と、前記成形ローラと対をなす圧着装置とを備えた成形装置を用いたタイヤ構成部材の成形方法であって、前記成形ローラ及び前記補助ローラに円筒材を掛け回し、前記成形ローラ及び前記補助ローラの相互間隔を拡張することで前記円筒材を前記成形ローラ及び前記補助ローラに対して密着させ、前記円筒材を回動させながら前記成形ローラと前記圧着装置との間で前記円筒材の外周面にシート材を圧着することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a method for forming a tire component according to the present invention includes at least one forming roller and at least one auxiliary roller having rotational axes arranged in parallel to each other, and a relative relationship between the forming roller and the auxiliary roller. A method of forming a tire constituent member using a molding apparatus comprising a position adjusting mechanism for adjusting a general position and a crimping device that is paired with the molding roller, wherein a cylindrical material is applied to the molding roller and the auxiliary roller. The cylindrical material is closely attached to the forming roller and the auxiliary roller by extending the mutual distance between the forming roller and the auxiliary roller, and the forming roller and the pressure bonding device are rotated while rotating the cylindrical material. The sheet material is pressure-bonded to the outer peripheral surface of the cylindrical material.
本発明によれば、成形ローラ及び補助ローラの相対的な位置を任意に調整することで、寸法が異なる複数種類の円筒状タイヤ構成部材を同一の成形装置で成形することが可能である。そのため、タイヤサイズ毎に異なる寸法を持つ円筒状のタイヤ構成部材を成形する際に成形装置を共通化し、その設備コストを低減することができる。 According to the present invention, by arbitrarily adjusting the relative positions of the forming roller and the auxiliary roller, it is possible to form a plurality of types of cylindrical tire constituent members having different dimensions with the same forming apparatus. Therefore, when molding cylindrical tire constituent members having different dimensions for each tire size, a molding apparatus can be used in common, and the equipment cost can be reduced.
また、従来の拡縮自在の成形ドラムとは異なって、成形ローラの表面には繋ぎ目や段差が形成されないため、円筒材とシート材との圧着状態を良好にして円筒材とシート材との間におけるエア溜まりの発生を防止することができる。しかも、成形ローラ及び補助ローラの相互間隔を拡張することで円筒材を成形ローラ及び補助ローラに対して密着させるので、円筒材における皺の発生も防止することができる。 In addition, unlike conventional expansion / contraction molding drums, there are no joints or steps formed on the surface of the molding roller. It is possible to prevent the occurrence of air pools. In addition, since the cylindrical material is brought into close contact with the forming roller and the auxiliary roller by expanding the mutual interval between the forming roller and the auxiliary roller, generation of wrinkles in the cylindrical material can be prevented.
本発明において、円筒材は円筒状に成形された樹脂配合フィルムを含むことが好ましい。つまり、円筒材は樹脂配合フィルムの単層体又は少なくとも１層の樹脂配合フィルムを含む積層体であると良い。樹脂配合フィルムはヤング率が１ＭＰａ〜５００ＭＰａで厚さが０．０１ｍｍ〜３ｍｍであると良い。このようなヤング率及び厚さを備えた樹脂配合フィルムはインナーライナー層として好ましく使用されるが、従来の拡縮自在の成形ドラムを用いて他のシート材を貼り合わせるとエア溜まりや皺を生じ易いので、上記成形方法を適用することで顕著な作用効果が得られる。また、上記ヤング率及び厚さを備えた樹脂配合フィルムは剛性が高いため、成形ローラ及び補助ローラの相互間隔を拡張した際に円筒材が弛むこともない。 In this invention, it is preferable that a cylindrical material contains the resin compounding film shape | molded by the cylindrical shape. That is, the cylindrical material may be a single layer of a resin compounded film or a laminate including at least one resin compounded film. The resin-blended film preferably has a Young's modulus of 1 MPa to 500 MPa and a thickness of 0.01 mm to 3 mm. A resin-blended film having such a Young's modulus and thickness is preferably used as an inner liner layer. However, when other sheet materials are pasted together using a conventional expandable / contractible forming drum, air accumulation and wrinkles are likely to occur. Therefore, a remarkable effect can be obtained by applying the above molding method. Further, since the resin-blended film having the Young's modulus and thickness has high rigidity, the cylindrical material does not loosen when the interval between the forming roller and the auxiliary roller is expanded.
円筒材は円筒状に成形されたゴム材であっても良い。但し、ゴム材の場合、成形ローラ及び補助ローラの相互間隔を拡張した際に円筒材が弛む可能性がある。そのため、ゴム材は５０％伸張時のモジュラスが０．０５ＭＰａ〜５ＭＰａで厚さが０．２ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。或いは、ゴム材は円筒状に成形されたコード入りのゴム材であることが好ましい。なお、ゴム材の５０％伸張時のモジュラスは、未加硫状態のゴム組成物を１００℃で５分間、プレス加硫し、厚さ２ｍｍのシートに成形し、このシートから３号ダンベル状の試験片を打ち抜き、この試験片を用いてＪＩＳ Ｋ６２５１に準拠して測定されるものとする。 The cylindrical material may be a rubber material formed into a cylindrical shape. However, in the case of a rubber material, there is a possibility that the cylindrical material loosens when the mutual interval between the forming roller and the auxiliary roller is expanded. Therefore, the rubber material preferably has a modulus at 50% elongation of 0.05 MPa to 5 MPa and a thickness of 0.2 mm to 5 mm. Alternatively, the rubber material is preferably a rubber material with a cord formed in a cylindrical shape. The modulus of the rubber material when stretched by 50% is that the unvulcanized rubber composition is press vulcanized at 100 ° C. for 5 minutes and molded into a sheet having a thickness of 2 mm. A test piece is punched out and measured according to JIS K6251 using this test piece.
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は本発明のタイヤ構成部材の成形方法を実施するための成形装置の一例を概略的に示す斜視図であり、図２はその側面図である。図１に示すように、この成形装置は、回転軸が互いに平行に配置された成形ローラ１及び補助ローラ２と、これら成形ローラ１及び補助ローラ２の相対的な位置を調整する位置調整機構３と、成形ローラ１と対をなす圧着装置４とを備えている。円筒材５は成形ローラ１及び補助ローラ２に跨がるように掛け回され、シート材６は成形ローラ１と圧着装置４との間で円筒材５の外周面に圧着されるようになっている。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a molding apparatus for carrying out the method for molding a tire constituent member of the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. As shown in FIG. 1, this molding apparatus includes a molding roller 1 and an
成形ローラ１及び補助ローラ２は、それぞれ少なくとも１本必要であるが、それぞれ複数本としても良い。成形ローラ１及び補助ローラ２の材質は特に限定されるものではなく、金属材料や樹脂材料等から構成することができる。これら成形ローラ１及び補助ローラ２の外周面は平滑であり、繋ぎ面や段差を実質的に有していない。但し、０．５ｍｍ以下のような無視できるほど小さい段差は存在していても差し支えない。
Each of the forming roller 1 and the
成形ローラ１及び補助ローラ２は、好ましくは回転軸が水平方向となるように配置されるが、両者の位置関係は特に限定されるものではない。例えば、図示のように、成形ローラ１を補助ローラ２よりも上方に配置する他、成形ローラ１を補助ローラ２よりも下方に配置したり、成形ローラ１と補助ローラ２を同一高さ位置に配置することができる。
The forming roller 1 and the
成形ローラ１及び補助ローラ２の長さは特に限定されるものではないが、成形対象とする円筒材５やシート材６の幅よりも長いことが好ましい。また、円筒材５とシート材６との圧着状態を良好にするために成形ローラ１の外径を補助ローラ２の外径よりも大きくすることが好ましい。
The lengths of the forming roller 1 and the
位置調整機構３は、成形ローラ１及び補助ローラ２の相対的な位置を調整する機能を有するものであれば、その構成が特に限定されるものではない。
The configuration of the
圧着装置４は、各成形ローラ１に対して設置されている。圧着装置４としては、図示のような圧着ローラを用いることが好ましいが、コンベアベルトや単なる押圧部材を用いても良い。 The crimping device 4 is installed for each molding roller 1. As the crimping device 4, it is preferable to use a crimping roller as shown in the figure, but a conveyor belt or a simple pressing member may be used.
円筒材５としては、円筒状に成形された樹脂配合フィルムの単層体又は少なくとも１層の樹脂配合フィルムを含む積層体を使用することができる。樹脂配合フィルムは、熱可塑性樹脂で構成されるフィルム又は熱可塑性樹脂中にエラストマーを分散させたフィルムである。
As the
円筒材５に使用する樹脂配合フィルムは、ヤング率が１ＭＰａ〜５００ＭＰａ、より好ましくは１０ＭＰａ〜３００ＭＰａで、厚さが０．０１ｍｍ〜３ｍｍ、より好ましくは０．０５ｍｍ〜２．５ｍｍであると良い。樹脂配合フィルムのヤング率が低過ぎると剛性低下により円筒材５が弛み易くなり、逆にヤング率が高過ぎるとタイヤ構成部材として好ましくない。また、樹脂配合フィルムが薄過ぎると剛性低下により円筒材５が弛み易くなり、逆に厚過ぎるとタイヤ質量の増大要因となる。
The resin-blended film used for the
円筒材５として、円筒状に成形されたゴム材を使用しても良い。円筒材５にゴム材を使用する場合、成形ローラ１及び補助ローラ２の相互間隔を拡張した際に円筒材５が弛む可能性がある。そのため、円筒材５に使用するゴム材は、５０％伸張時のモジュラスが０．０５ＭＰａ〜５ＭＰａ、より好ましくは０．１ＭＰａ〜５ＭＰａで、厚さが０．２ｍｍ〜５ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍ〜５ｍｍであると良い。また、円筒材５に使用するゴム材は円筒状に成形されたコード入りのゴム材でも良い。
As the
上記円筒材５は、加硫後の空気入りタイヤにおいて、例えば、樹脂配合フィルム製のインナーライナー層、ブチルゴム製のインナーライナー層、タイゴム層、カーカス層、サイドゴム層（リムクッションを含む）を構成するための材料である。
In the pneumatic tire after vulcanization, the
一方、シート材６としては、シート状に成形された樹脂配合フィルムの単層体又は少なくとも１層の樹脂配合フィルムを含む積層体を使用することができる。樹脂配合フィルムは、熱可塑性樹脂で構成されるフィルム又は熱可塑性樹脂中にエラストマーを分散させたフィルムである。シート材６として、シート状に成形されたゴム材又はコード入りゴム材を使用しても良い。 On the other hand, as the sheet material 6, a single layer body of a resin blend film formed into a sheet shape or a laminate including at least one resin blend film can be used. The resin blended film is a film made of a thermoplastic resin or a film in which an elastomer is dispersed in a thermoplastic resin. As the sheet material 6, a rubber material or a corded rubber material formed into a sheet shape may be used.
上記シート材６は、加硫後の空気入りタイヤにおいて、例えば、樹脂配合フィルム製のインナーライナー層、ブチルゴム製のインナーライナー層、タイゴム層、カーカス層、サイドゴム層（リムクッションを含む）を構成するための材料である。 In the vulcanized pneumatic tire, the sheet material 6 constitutes, for example, an inner liner layer made of a resin blend film, an inner liner layer made of butyl rubber, a tie rubber layer, a carcass layer, and a side rubber layer (including a rim cushion). It is a material for.
円筒材５とシート材６として、例えば、表１のような組み合わせを例示することができる。なお、表１に示す円筒材及びシート材には別の部材を予め貼り合わせることも可能である。
As the
上記成形装置を用いてタイヤ構成部材を成形する場合、先ず、成形ローラ１及び補助ローラ２に円筒材５を掛け回し、位置調整機構３により成形ローラ１及び補助ローラ２の相互間隔を拡張することで円筒材５を成形ローラ１及び補助ローラ２に対して密着させる。次いで、成形ローラ１及び補助ローラ２の少なくとも一方を不図示の駆動手段により回転させることにより円筒材５を回動させ、その状態でシート材６を円筒材５の外周面上に供給し、成形ローラ１と圧着装置４との間で円筒材５の外周面にシート材６を圧着する。
When the tire constituent member is molded using the molding apparatus, first, the
上記タイヤ構成部材の成形方法において、シート材６を円筒材５の外周面上に供給する位置は成形ローラ１の位置である必要はなく、図３のように成形ローラ１と補助ローラ２との中間位置でも良い。また、円筒材５の外周面には図示のように円筒材５と同幅のシート材６を巻き付けても良いが、円筒材５よりも狭幅であるストリップ状のシート材６を円筒材５の外周面に対して螺旋状に巻き付けたり、円筒材５よりも狭幅であるストリップ状のシート材６を円筒材５の外周面に対して局部的に巻き付けるようにしても良い。
In the method for forming the tire constituent member, the position at which the sheet material 6 is supplied onto the outer peripheral surface of the
上述したタイヤ構成部材の成形方法によれば、成形ローラ１及び補助ローラ２の相対的な位置を任意に調整することにより、寸法が異なる複数種類の円筒状タイヤ構成部材を同一の成形装置で成形することが可能である。そのため、タイヤサイズ毎に異なる寸法を持つ円筒状のタイヤ構成部材を成形する際の設備コストを低減することができる。
According to the method for molding tire constituent members described above, a plurality of types of cylindrical tire constituent members having different dimensions can be formed by the same molding device by arbitrarily adjusting the relative positions of the molding roller 1 and the
また、従来の拡縮自在の成形ドラムとは異なって、成形ローラ１の表面には繋ぎ目や段差が存在しないため、円筒材５とシート材６との圧着状態を良好にして円筒材５とシート材６との間にエア溜まりが生じるのを防止することができる。しかも、成形ローラ１及び補助ローラ２の相互間隔を拡張することで円筒材５を成形ローラ１及び補助ローラ２に対して密着させるので、円筒材５の周長にバラツキがある場合でも円筒材５における皺の発生も防止することができる。
Further, unlike the conventional expandable / contractible forming drum, since there are no joints or steps on the surface of the forming roller 1, the pressure-bonding state between the
以下に、本発明で使用される樹脂配合フィルムについて説明する。この樹脂配合フィルムは、熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂中にエラストマーをブレンドした熱可塑性エラストマー組成物から構成することができる。 Below, the resin compound film used by this invention is demonstrated. The resin-blended film can be composed of a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer composition obtained by blending an elastomer in a thermoplastic resin.
本発明で使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド系樹脂〔例えばナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体〕、ポリエステル系樹脂〔例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート／テトラメチレングリコール共重合体、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル〕、ポリニトリル系樹脂〔例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体〕、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂〔例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）〕、ポリビニル系樹脂〔例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体〕、セルロース系樹脂〔例えば酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース〕、フッ素系樹脂〔例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）〕、イミド系樹脂〔例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ）〕などを挙げることができる。 Examples of the thermoplastic resin used in the present invention include polyamide resins [for example, nylon 6 (N6), nylon 66 (N66), nylon 46 (N46), nylon 11 (N11), nylon 12 (N12), nylon 610 (N610), nylon 612 (N612), nylon 6/66 copolymer (N6 / 66), nylon 6/66/610 copolymer (N6 / 66/610), nylon MXD6, nylon 6T, nylon 6 / 6T copolymer, nylon 66 / PP copolymer, nylon 66 / PPS copolymer], polyester resin [for example, polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene isophthalate (PEI), polybutylene terephthalate / Tetramethylene glycol copolymer, PET PEI copolymer, polyarylate (PAR), polybutylene naphthalate (PBN), liquid crystal polyester, aromatic polyester such as polyoxyalkylene diimide diacid / polybutylene terephthalate copolymer], polynitrile resin [for example, polyacrylonitrile ( PAN), polymethacrylonitrile, acrylonitrile / styrene copolymer (AS), methacrylonitrile / styrene copolymer, methacrylonitrile / styrene / butadiene copolymer], poly (meth) acrylate resin [eg polymethacryl Acid methyl (PMMA), polyethyl methacrylate, ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene acrylic acid copolymer (EAA), ethylene methyl acrylate resin (EMA)], polyvinyl resin [for example, vinyl acetate (EVA), polyvinyl alcohol (PVA), vinyl alcohol / ethylene copolymer (EVOH), polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinyl chloride (PVC), vinyl chloride / vinylidene chloride copolymer, vinylidene chloride / methyl acrylate Copolymer], cellulose resin [eg, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate], fluorine resin [eg, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), polychlorofluoroethylene (PCTFE), tetrafluoroethylene / ethylene Copolymer (ETFE)], imide resin [for example, aromatic polyimide (PI)] and the like.
本発明で使用されるエラストマーとしては、例えば、ジエン系ゴム及びその水素添加物〔例えばＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ〕、オレフィン系ゴム〔例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）〕、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー、含ハロゲンゴム〔例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＣ，ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ）〕、シリコーンゴム（例えばメチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）などを挙げることができる。 Examples of the elastomer used in the present invention include diene rubbers and hydrogenated products thereof [for example, NR, IR, epoxidized natural rubber, SBR, BR (high cis BR and low cis BR), NBR, hydrogenated NBR, Hydrogenated SBR], olefin rubber [eg ethylene propylene rubber (EPDM, EPM), maleic acid modified ethylene propylene rubber (M-EPM)], butyl rubber (IIR), isobutylene and aromatic vinyl or diene monomer copolymer, Acrylic rubber (ACM), ionomer, halogen-containing rubber [for example, Br-IIR, Cl-IIR, brominated product of isobutylene paramethylstyrene copolymer (Br-IPMS), chloroprene rubber (CR), hydrin rubber (CHC, CHR), Chlorosulfonated polyethylene (CSM), chlorinated polyethylene (CM), maleic acid-modified chlorinated polyethylene (M-CM)], silicone rubber (eg, methyl vinyl silicone rubber, dimethyl silicone rubber, methyl phenyl vinyl silicone rubber), sulfur-containing rubber (eg, polysulfide rubber), fluoro rubber (eg, Vinylidene fluoride rubber, fluorine-containing vinyl ether rubber, tetrafluoroethylene-propylene rubber, fluorine-containing silicone rubber, fluorine-containing phosphazene rubber), thermoplastic elastomer (eg, styrene elastomer, olefin elastomer, polyester elastomer, And urethane elastomers and polyamide elastomers).
本発明で使用される熱可塑性エラストマー組成物において、熱可塑性樹脂成分（Ａ）とエラストマー成分（Ｂ）との組成比は、フィルムの厚さや柔軟性のバランスで適宜決めればよいが、好ましい範囲は１０／９０〜９０／１０、更に好ましくは２０／８０〜８５／１５（重量比）である。 In the thermoplastic elastomer composition used in the present invention, the composition ratio of the thermoplastic resin component (A) and the elastomer component (B) may be appropriately determined depending on the balance of film thickness and flexibility, but the preferred range is 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 85/15 (weight ratio).
本発明に係る熱可塑性エラストマー組成物には、上記必須成分（Ａ）及び（Ｂ）に加えて第三成分として、相溶化剤などの他のポリマー及び配合剤を混合することができる。他のポリマーを混合する目的は、熱可塑性樹脂成分とエラストマー成分との相溶性を改良するため、材料のフィルム成形加工性を良くするため、耐熱性向上のため、コストダウンのため等であり、これに用いられる材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＳＢＳ、ポリカーボネート等が挙げられる。 In the thermoplastic elastomer composition according to the present invention, in addition to the essential components (A) and (B), as a third component, other polymers such as a compatibilizer and a compounding agent can be mixed. The purpose of mixing other polymers is to improve the compatibility between the thermoplastic resin component and the elastomer component, to improve the film molding processability of the material, to improve heat resistance, to reduce costs, etc. Examples of the material used for this include polyethylene, polypropylene, polystyrene, ABS, SBS, and polycarbonate.
上記熱可塑性エラストマー組成物は、予め熱可塑性樹脂とエラストマー（ゴムの場合は未加硫物）とを２軸混練押出機等で溶融混練し、連続相を形成する熱可塑性樹脂中にエラストマー成分を分散させることにより得られる。エラストマー成分を加硫する場合には、混練下で加硫剤を添加し、エラストマーを動的に加硫させても良い。また、熱可塑性樹脂またはエラストマー成分への各種配合剤（加硫剤を除く）は、上記混練中に添加しても良いが、混練の前に予め混合しておくことが好ましい。熱可塑性樹脂とエラストマーの混練に使用する混練機としては、特に限定はなく、スクリュー押出機、ニーダ、バンバリミキサー、２軸混練押出機等が挙げられる。中でも樹脂成分とゴム成分の混練およびゴム成分の動的加硫には２軸混練押出機を使用するのが好ましい。さらに、２種類以上の混練機を使用し、順次混練してもよい。溶融混練の条件として、温度は熱可塑性樹脂が溶融する温度以上であれば良い。また、混練時の剪断速度は２５００〜７５００ｓｅｃ-1であるのが好ましい。混練全体の時間は３０秒から１０分、また加硫剤を添加した場合には、添加後の加硫時間は１５秒から５分であるのが好ましい。上記方法で作製された熱可塑性エラストマー組成物は、樹脂用押出機による成形またはカレンダー成形によってフィルム化される。フィルム化の方法は、通常の熱可塑性樹脂または熱可塑性エラストマーをフィルム化する方法によれば良い。 The thermoplastic elastomer composition is prepared by melt-kneading a thermoplastic resin and an elastomer (unvulcanized material in the case of rubber) in advance using a twin-screw kneading extruder or the like, and adding an elastomer component in the thermoplastic resin forming a continuous phase. It is obtained by dispersing. When the elastomer component is vulcanized, a vulcanizing agent may be added under kneading to dynamically vulcanize the elastomer. Further, various compounding agents (excluding the vulcanizing agent) to the thermoplastic resin or the elastomer component may be added during the kneading, but are preferably mixed in advance before kneading. The kneading machine used for kneading the thermoplastic resin and the elastomer is not particularly limited, and examples thereof include a screw extruder, a kneader, a Banbury mixer, and a biaxial kneading extruder. Among these, it is preferable to use a twin-screw kneading extruder for kneading the resin component and the rubber component and for dynamic vulcanization of the rubber component. Further, two or more types of kneaders may be used and kneaded sequentially. As conditions for melt-kneading, the temperature may be higher than the temperature at which the thermoplastic resin melts. The shear rate during kneading is preferably 2500 to 7500 sec −1 . The entire kneading time is from 30 seconds to 10 minutes, and when a vulcanizing agent is added, the vulcanization time after addition is preferably from 15 seconds to 5 minutes. The thermoplastic elastomer composition produced by the above method is formed into a film by molding with a resin extruder or calender molding. The method for forming a film may be a method of forming a film of a normal thermoplastic resin or thermoplastic elastomer.
このようにして得られる熱可塑性エラストマー組成物の薄膜は、熱可塑性樹脂のマトリクス中にエラストマーが不連続相として分散した構造をとる。かかる状態の分散構造を採ることにより、ヤング率を１〜５００ＭＰａの範囲に設定し、タイヤ構成部材として適度な剛性を付与することが可能になる。 The thin film of the thermoplastic elastomer composition thus obtained has a structure in which the elastomer is dispersed as a discontinuous phase in a thermoplastic resin matrix. By adopting the dispersion structure in such a state, it is possible to set the Young's modulus in a range of 1 to 500 MPa and to impart appropriate rigidity as a tire constituent member.
上記熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー組成物はシート又はフィルムに成形して単体でタイヤ内部に埋設することが可能であるが、隣接するゴムとの接着性を高めるために接着層を積層しても良い。この接着層を構成する接着用ポリマーの具体例としては、分子量１００万以上、好ましくは３００万以上の超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）等のアクリレート共重合体類及びそれらの無水マレイン酸付加物、ポリプロピレン（ＰＰ）及びそのマレイン酸変性物、エチレンプロピレン共重合体及びそのマレイン酸変性物、ポリブタジエン系樹脂及びその無水マレイン酸変性物、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、フッ素系熱可塑性樹脂、ポリエステル系熱可塑性樹脂などを挙げることができる。これらは常法に従って例えば樹脂用押出機によって押し出してシート状又はフィルム状に成形することができる。接着層の厚さは特に限定されないが、タイヤ軽量化のためには厚さが少ない方がよく、５μｍ〜１５０μｍが好ましい。 The thermoplastic resin or thermoplastic elastomer composition can be molded into a sheet or film and embedded alone in the tire, but an adhesive layer may be laminated to improve the adhesion to the adjacent rubber. good. Specific examples of the adhesive polymer constituting the adhesive layer include ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE), ethylene ethyl acrylate copolymer (EEA), ethylene methyl acrylate resin (EMA) having a molecular weight of 1 million or more, preferably 3 million or more. ), Acrylate copolymers such as ethylene acrylic acid copolymer (EAA) and their maleic anhydride adducts, polypropylene (PP) and its maleic acid modification, ethylene propylene copolymer and its maleic acid modification, Polybutadiene resin and its modified maleic anhydride, styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), styrene-ethylene-butadiene-styrene copolymer (SEBS), fluorine thermoplastic resin, polyester thermoplastic resin, etc. Can be mentioned. These can be extruded into a sheet form or a film form by a conventional method, for example, using a resin extruder. The thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but it is preferable that the thickness is small for weight reduction of the tire, and 5 μm to 150 μm is preferable.
回転軸が互いに平行に配置された少なくとも１本の成形ローラ及び少なくとも１本の補助ローラと、これら成形ローラ及び補助ローラの相対的な位置を調整する位置調整機構と、成形ローラと対をなす圧着装置とを備えた成形装置を用いて、円筒材と該円筒材に貼り合わせるシート材の種類を表２のように異ならせて種々のタイヤ構成部材を成形した（実施例１〜７）。比較のため、拡縮自在の成形ドラムを用いてタイヤ構成部材を成形した（従来例）。 At least one forming roller and at least one auxiliary roller having rotational axes arranged in parallel to each other, a position adjusting mechanism for adjusting the relative positions of the forming roller and the auxiliary roller, and pressure bonding that makes a pair with the forming roller Various tire constituent members were molded by using a molding apparatus equipped with the apparatus and different types of cylindrical materials and sheet materials to be bonded to the cylindrical materials as shown in Table 2 (Examples 1 to 7). For comparison, a tire constituent member was molded using an expandable / contractible molding drum (conventional example).
これら実施例１〜７及び従来例のタイヤ構成部材の成形方法について、下記の方法により、タイヤサイズ変更への対応性、円筒材の周長バラツキへの対応性、部材間の圧着状態を評価し、その結果を表２に併せて示した。
タイヤサイズ変更への対応性：
タイヤサイズを１９５／６５Ｒ１５から２０５／５５Ｒ１６に変更した場合のタイヤ構成部材の成形能力を評価した。評価結果は、以下の基準にて示した。
○：ローラの段替不要でローラ間隔の調整により変更したサイズのタイヤ構成部材を成 形することができる。
×：成形ドラムの段替により変更したサイズのタイヤ構成部材の成形が可能になる。
円筒材の周長バラツキへの対応性：
円筒材の周長が設計値の１２２０ｍｍよりも３０ｍｍ長い場合のタイヤ構成部材の成形能力を評価した。評価結果は、以下の基準にて示した。
○：ローラ間隔の調整により周長バラツキに対応でき、問題なくタイヤ構成部材を成形 することができる。
×：円筒材が成形ドラムの表面に密着せず、タイヤ構成部材の成形ができない。
部材間の圧着状態：
○：部材間にエア溜まりが全く存在しない。
×：部材間のドラム段差箇所に対応する部位にエア溜まりが存在する。
With respect to the molding methods of the tire constituent members of Examples 1 to 7 and the conventional example, the following methods were used to evaluate the compatibility with the tire size change, the compatibility with the circumference variation of the cylindrical material, and the crimping state between the members. The results are also shown in Table 2.
Compatibility with tire size changes:
The molding ability of the tire component when the tire size was changed from 195 / 65R15 to 205 / 55R16 was evaluated. The evaluation results are shown by the following criteria.
○: The tire constituent member having a size changed by adjusting the roller interval can be formed without changing the rollers.
X: The tire constituent member having a size changed by changing the forming drum can be formed.
Compatibility with circumference variation of cylindrical materials:
The molding ability of the tire constituent member was evaluated when the circumferential length of the cylindrical material was 30 mm longer than the designed value of 1220 mm. The evaluation results are shown by the following criteria.
○: It is possible to cope with variations in the circumferential length by adjusting the roller interval, and the tire component can be formed without any problem.
X: The cylindrical material does not adhere to the surface of the molding drum, and the tire constituent member cannot be molded.
Crimped state between members:
○: There is no air accumulation between the members.
X: An air pool exists in the site | part corresponding to the drum level | step difference location between members.
この表２から明らかなように、実施例１〜７では、従来例とは異なって、タイヤサイズ変更への対応性、円筒材の周長バラツキへの対応性、部材間の圧着状態がいずれも良好であった。 As is apparent from Table 2, in Examples 1 to 7, unlike the conventional example, the compatibility with the tire size change, the compatibility with the circumference variation of the cylindrical material, and the crimping state between the members are all. It was good.
１ 成形ローラ
２ 補助ローラ
３ 位置調整機構
４ 圧着装置
５ 円筒材
６ シート材
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