JP5628003B2 - タイヤ、及びタイヤの製造方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、熱可塑性の高分子材料を用いて成形された空気入りタイヤが開示されている。
<7> 前記混練工程は、前記原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm 3 ×sec〜1000J/cm 3 ×secのせん断エネルギーで、11分〜30分混練する前記<1>〜前記<6>に記載のタイヤの製造方法である。
前記熱可塑性樹脂材料が、分子内にハードセグメント及びソフトセグメントを有する熱可塑性エラストマーを含む原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm3 ×sec〜1000J/cm3 ×secのせん断エネルギーで、10分〜30分混練することにより得られる材料であるタイヤである。
<14> 前記熱可塑性樹脂材料は、前記原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm 3 ×sec〜1000J/cm 3 ×secのせん断エネルギーで、11分〜30分混練することにより得られる材料である前記<8>〜<13>に記載のタイヤである。
本発明のタイヤの製造方法は、分子内にハードセグメント及びソフトセグメントを有する熱可塑性エラストマーを含む原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm3 ×sec〜1000J/cm3 ×secのせん断エネルギーで、10分〜30分混練する混練工程と、前記混練工程を経て得られた熱可塑性樹脂材料によって、タイヤ骨格体を形成するタイヤ骨格体形成工程と、を含む。
本発明のタイヤの製造方法は、さらに、タイヤ骨格体に補強コード部材を巻回する工程や、タイヤ骨格体をゴムで被覆する工程等を含んでいてもよい。
本発明における熱可塑性樹脂は、熱可塑性を有する樹脂を意味し、従来の天然ゴムや合成ゴム等の加硫ゴムは含まれない。ただし、「熱可塑性樹脂材料」は、少なくとも熱可塑性樹脂を含む材料を意味し、熱可塑性樹脂のほかにゴムや無機化合物を含む材料も「熱可塑性樹脂材料」に含まれる。
このようにしてタイヤを製造することで、熱可塑性樹脂材料を用いて形成され、且つ、弾性率が高く、転がり抵抗が抑制されたタイヤを製造することができる。かかる理由は明らかではないが、次の作用によるものと考えられる。
例えば、化学構造については、ハードセグメントを構成するポリマーが、例えば、ポリエチレンである場合には、柔軟性があり弾性率が小さいが、ハードセグメントを構成するポリマーが、例えば、ポリプロピレンである場合には、ポリエチレンに比べ硬く、弾性率が大きい。また、分子量については、ハードセグメントを構成するポリマーの分子量が大きくなるほど、弾性率が大きくなり、硬くなる傾向がある。
なお、本明細書において、「弾性率」とは、JIS K7113:1995に規定される引張弾性率を指す。
ここで、原料熱可塑性樹脂材料に所定のせん断エネルギーを与えて、一定時間以上混練することで、原料熱可塑性樹脂材料中に含まれる熱可塑性エラストマー分子が分子運動し易くなり、その結果、ハードセグメントを構成するポリマーの分子鎖も、規則性をもった配列を取り易くなる。すなわち、ハードセグメントを構成するポリマーの結晶性を高める環境を作り易くなる。さらに、熱可塑性エラストマーに、力学的作用を与えることにより、ハードセグメントを構成するポリマーの動きが促進され、該ポリマーの結晶性を高め易くなる。
また、同時に、混練により得られる熱可塑性樹脂材料の損失係数(tanδ)を小さくすることができる。
ただし、原料熱可塑性樹脂材料に所定のせん断エネルギーを与えたまま、混練を継続すると、原料熱可塑性樹脂材料に過熱損傷等のダメージを与える恐れがあるため、混練時間は、上記混練時間の範囲内とする必要がある。
このような熱可塑性樹脂材料のひずみの生じ易さは、熱可塑性樹脂材料の構成成分である熱可塑性エラストマーの分子配列等の構造状態と大きく関わると考えられる。また、熱可塑性樹脂材料が複数の構成成分を含む場合には、構成成分同士の相互作用が、熱可塑性樹脂材料のひずみの生じ易さに関わると考えられる。
従って、原料熱可塑性樹脂材料を、本発明のタイヤの製造方法における混練工程にて混練することで、ひずみが生じ難い熱可塑性樹脂材料を得ることができると考えられる。
以下、本発明のタイヤの製造方法について、詳細に説明する。
本発明のタイヤの製造方法において、混練工程は、分子内にハードセグメント及びソフトセグメントを有する熱可塑性エラストマーを含む原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm3 ×sec〜1000J/cm3 ×secのせん断エネルギーで、10分〜30分混練する工程である。
混練工程は、さらに、混練前に原料熱可塑性樹脂材料を乾燥する乾燥工程や、混練して得られた熱可塑性樹脂材料を冷却する冷却工程等を含んでいてもよい。
混練工程では、料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm3 ×sec〜1000J/cm3 ×secのせん断エネルギーで混練する。
原料熱可塑性樹脂材料に与えるせん断エネルギーが100J/cm3 ×secよりも小さいと、原料熱可塑性樹脂材料が含む熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの分子鎖を、規則正しく配列させるには不十分であり、1000J/cm3 ×secよりも大きいと、原料熱可塑性樹脂材料が過熱し、熱分解を引き起こす。
料熱可塑性樹脂材料に与えるせん断エネルギーは、100J/cm3 ×sec〜700J/cm3 ×secであることが好ましく、100J/cm3 ×sec〜600J/cm3 ×secであることがより好ましい。
原料熱可塑性樹脂材料に、上記範囲のせん断エネルギーを与える手法は、制限されず、例えば、1軸混練機、2軸以上の多軸混練機、加圧型ニーダー等の混練装置を用いて、原料熱可塑性樹脂材料を混練すればよい。
スクリューやプロペラ等の回転攪拌部材を有する混練機については、せん断速度〔sec−1〕を調整することにより、原料熱可塑性樹脂材料に与えるせん断エネルギーを調整し得る。なお、せん断速度〔sec−1〕は、1秒あたりの回転攪拌部材の回転数として示される。本発明において、せん断速度は、200sec−1〜3000sec−1であることが好ましく、400sec−1〜2500sec−1であることがより好ましく、400sec−1〜1000sec−1であることが特に好ましい。
混練手法は、上記の中でも、せん断エネルギーを細かく調整可能であることから、多軸混練機を用いた混練が好ましく、さらには、調整が簡便なことから、2軸混練機を用いた混練が好ましい。
2軸混練機は、2本のスクリューを備えている。
より詳細には、原料熱可塑性樹脂材料を投入する投入口と、原料熱可塑性樹脂材料を混練するスクリューを備えた筒状の混練部と、混練された原料熱可塑性樹脂材料を吐出する吐出口と、を有する。
原料熱可塑性樹脂材料に与えるせん断エネルギーの調整は、既述のせん断速度のほか、2軸混練機が有するスクリューの寸法を調整することにより、細かく調整することができる。
ここで、2軸混練機における「スクリュー長L」は、JIS B8650:2006における「スクリュー有効長さ」、すなわち、スクリューの溝の軸方向長さを意味し、単位は〔mm〕である。また、2軸混練機における「スクリュー径D」とは、JIS B8650:2006における「スクリュー直径」、すなわち、スクリューの呼び外径寸法を意味し、単位は〔mm〕である。「スクリュー長L〔mm〕とスクリュー径D〔mm〕との比(L/D)」を、単に「スクリューL/D」とも記載する。
スクリューL/Dを60より大きくすることで、原料熱可塑性樹脂材料が含む熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの分子鎖を、規則正しく配列させ易く、150より小さくすることで、原料熱可塑性樹脂材料の過熱損傷を抑制し易い。
スクリューL/Dは、70〜150であることがより好ましく、90〜150であることがさらに好ましい。
混練工程では、原料熱可塑性樹脂材料を、10分〜30分混練する。
混練時間が10分よりも短いと、原料熱可塑性樹脂材料が含む熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの分子鎖を、規則正しく配列させるには不十分であり、30分よりも長いと、原料熱可塑性樹脂材料が過熱し、だれてしまう(過熱損傷する)恐れがある。
混練時間は、11分〜28分であることが好ましく、12分〜25分であることがより好ましい。
すなわち、原料熱可塑性樹脂材料を、2軸混練機によって混練する場合は、2軸混練機に投入された原料熱可塑性樹脂材料が、2軸混練機から吐出されるまでの、投入〜吐出区間の滞在時間をいう。混練時間は、2軸混練機への原料熱可塑性樹脂材料の投入を開始した投入開始時をT1、2軸混練機に投入された原料熱可塑性樹脂材料が、初めて2軸混練機から吐出した吐出時をT2としたとき、T2−T1として算出される。
混練工程において、原料熱可塑性樹脂材料は、加熱して混練してもよい。
原料熱可塑性樹脂材料を加熱して混練することによっても、原料熱可塑性樹脂材料に与えるせん断エネルギーを調性することができる。
原料熱可塑性樹脂材料の混練時の温度(混練温度)は、原料熱可塑性樹脂材料が含む熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの融点よりも5℃〜50℃高い温度とすることが好ましい。「原料熱可塑性樹脂材料が含む熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの融点」を「Tm」とすると、混練温度は、Tm+5℃〜Tm+50℃と表すことができる。
混練温度をTm+5℃より大きくすることで、原料熱可塑性樹脂材料が含む熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの分子鎖を、規則正しく配列させ易く、Tm+50℃より小さくすることで、原料熱可塑性樹脂材料の過熱損傷を抑制し易い。
原料熱可塑性樹脂材料が2種以上の熱可塑性エラストマーを含有する場合は、各熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの融点のうち、最も高い融点Tmhを基準に、当該融点Tmhよりも5℃〜50℃高い温度(Tmh+5℃〜Tmh+50℃)を原料熱可塑性樹脂材料の混練温度とする。
また、原料熱可塑性樹脂材料が含む熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの融点、すなわち、Tmは、150℃〜300℃であることが好ましく、180℃〜270℃であることがより好ましい。
従って、例えば、原料熱可塑性樹脂材料がポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを含み、当該ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーのハードセグメントを構成するポリマーが、数平均分子量8,000のポリプロピレンであるとき、数平均分子量8,000のポリプロピレンの融点が、混練温度の基準となる。
なお、ポリマーの融点は、示差走査熱量測定(Differential scanning calorimetry;DSC)により得られる曲線(DSC曲線)において、吸熱ピークが得られる温度をいう。融点の測定方法の詳細は、後述する。
混練工程では、分子内にハードセグメント及びソフトセグメントを有する熱可塑性エラストマーを含む原料熱可塑性樹脂材料を、混練し、タイヤ骨格を形成するのに必要な熱可塑性樹脂材料とする。
原料熱可塑性樹脂材料は、分子内にハードセグメント及びソフトセグメントを有する熱可塑性エラストマーを含むものであれば、特に制限されないが、原料熱可塑性樹脂材料に与えるせん断エネルギーを調整する観点から、料熱可塑性樹脂材料は、融点+15℃の温度でせん断速度100sec−1における粘度が100Pa・sec〜300Pa・secであることが好ましい。
原料熱可塑性樹脂材料の粘度が100Pa・secよりも小さいと、原料熱可塑性樹脂材料が含む熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの分子鎖を、規則正しく配列させ難く、粘度が300Pa・secよりも大きいと、原料熱可塑性樹脂材料を混練する装置に負荷がかかり、またポリマーの損傷が大きくなる。
原料熱可塑性樹脂材料の粘度は、融点+15℃の温度でせん断速度100sec−1における粘度が100Pa・sec〜300Pa・secであることが好ましい。
次に、原料熱可塑性樹脂材料が含み得る熱可塑性エラストマーについて説明する。
「熱可塑性エラストマー」とは、分子内にハードセグメント及びソフトセグメントを有する化合物であり、詳細には、弾性を有する高分子化合物であって、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂材料を意味する。
熱可塑性エラストマーとしては、例えば、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
ポリアミド系熱可塑性エラストマーとは、弾性を有する高分子化合物であり、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーの主鎖にアミド結合(−CONH−)を有するものを意味する。ポリアミド系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、JIS K6418:2007に規定されるアミド系熱可塑性エラストマー(TPA)等や、特開2004−346273号公報に記載のポリアミド系熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。
前記一般式(1)または一般式(2)で表されるモノマーとしては、ω−アミノカルボン酸やラクタムが挙げられる。また、前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、これらω−アミノカルボン酸やラクタムの重縮合体や、ジアミンとジカルボン酸との共縮重合体等が挙げられる。
ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、3−メチルペンタメチレンジアミン、メタキシレンジアミンなどの炭素数2〜20の脂肪族ジアミンなどのジアミン化合物を挙げることができる。また、ジカルボン酸は、HOOC−(R3)m−COOH(R3:炭素数3〜20の炭化水素の分子鎖、m:0又は1)で表すことができ、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの炭素数2〜20 の脂肪族ジカルボン酸を挙げることができる。
前記ハードセグメントを形成するポリアミドとしては、ラウリルラクタム、ε−カプロラクタム又はウデカンラクタムを開環重縮合したポリアミドを好ましく用いることができる。
ここで、「ABA型トリブロックポリエーテル」とは、下記一般式(3)に示されるポリエーテルを意味する。
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとは、弾性を有する高分子化合物であり、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーが、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンであるものを言う。
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、エチレン-プロピレン共重合体、プロピレン−1−ヘキセン共重合体、プロピレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、プロピレン−1−ブテン共重合体、エチレン−1−ヘキセン共重合体、エチレン−4−メチル−ペンテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合体、1−ブテン−1−ヘキセン共重合体、1−ブテン−4−メチル−ペンテン、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ブチルアクリレート共重合体、プロピレン−メタクリル酸共重合体、プロピレン−メタクリル酸メチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸エチル共重合体、プロピレン−メタクリル酸ブチル共重合体、プロピレン−メチルアクリレート共重合体、プロピレン−エチルアクリレート共重合体、プロピレン−ブチルアクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、プロピレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとは、弾性を有する高分子化合物であり、ハードセグメントを構成するポリマーと、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーが、ポリスチレンを含むものを言う。
ソフトセグメントを構成するポリマーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン、ポリ(2,3−ジメチル−ブタジエン)等が挙げられる。
前記ソフトセグメントを構成するポリマーの数平均分子量としては、5,000〜1,000,000が好ましく、より好ましくは10,000〜800,000、更に好ましくは30,000〜500,000である。
更に前記ハードセグメント(Hs)とソフトセグメント(Ss)との質量比(Hs:Ss)は成形性、物性の観点から、5:95〜80:20が好ましく、10:90〜70:30が更に好ましい。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマー(酸変性体を含む)は、熱可塑性樹脂材料が意図しない架橋反応を起こすことを抑制するため、水素添加されていることが好ましい。水素添加型(SEBS、SEPS)の他の熱可塑性エラストマー及び酸変性エラストマーとしては、前記旭化成社製のタフテック(登録商標)、クラレ社製のセプトン(登録商標)等が挙げられる。
本発明におけるポリエステル系熱可塑性エラストマーは、弾性を有する高分子化合物であり、結晶性で融点の高いハードセグメントを構成するポリマーと、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成するポリマーとを有する共重合体からなる熱可塑性樹脂材料であって、ハードセグメントを構成するポリマーとしてポリエステル樹脂を含むものである。ポリエステル系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、JIS K6418:2007に規定されるエステル系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
ハードセグメントを形成する芳香族ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられ、ポリブチレンテレフタレートが好ましい。
脂肪族ポリエーテルとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール、ポリ(ヘキサメチレンオキシド)グリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールのエチレンオキシド付加重合体、エチレンオキシドとテトラヒドロフランの共重合体等が挙げられる。
脂肪族ポリエステルとしては、ポリ(ε−カプロラクトン)、ポリエナントラクトン、ポリカプリロラクトン、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンアジペートなどが挙げられる。
ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、少なくともポリウレタンが物理的な凝集によって疑似架橋を形成しているハードセグメントを構成し、他のポリマーが非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントを構成している材料が挙げられ、例えば、下記式Aで表される単位構造を含むソフトセグメントと、下記式Bで表される単位構造を含むハードセグメントとを含む共重合体として表すことができる。
これらのジオール化合物は、単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
Rで表される脂肪族炭化水素を含む脂肪族ジイソシアネート化合物としては、例えば、1,2−エチレンジイソシアネート、1,3−プロピレンジイソシアネート、1,4−ブタンジイソシアネート、及び1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
また、Rで表される脂環族炭化水素を含むジイソシアネート化合物としては、例えば、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート及び4,4−シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。
更に、Rで表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジイソシアネート化合物としては例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートが挙げられる。
これらのジイソシアネート化合物は、単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
また、P’は、P’を含むジオール化合物に由来する。
P’で表される短鎖脂肪族炭化水素を含む脂肪族ジオール化合物としては、グリコール及びポリアルキレングリコールが挙げられ、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール及び1,10−デカンジオールが挙げられる。
また、P’で表される脂環族炭化水素を含む脂環族ジオール化合物としては、例えば、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,3−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオール、及びシクロヘキサン−1,4−ジメタノール等が挙げられる。
更に、P’で表される芳香族炭化水素を含む芳香族ジオール化合物としては、例えば、ヒドロキノン、レゾルシン、クロロヒドロキノン、ブロモヒドロキノン、メチルヒドロキノン、フェニルヒドロキノン、メトキシヒドロキノン、フェノキシヒドロキノン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルサルファイド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、ビスフェノールA、1,1−ジ(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェノキシ)エタン、1,4−ジヒドロキシナフタリン、及び2,6−ジヒドロキシナフタリン等が挙げられる。
これらのジオール化合物は、単独で使用されてもよく、また2種以上が併用されてもよい。
前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーは、前記ハードセグメントを形成するポリマー及びソフトセグメントを形成するポリマーを公知の方法によって共重合することで合成することができる。前記ポリウレタン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、特開平5−331256に記載の熱可塑性ポリウレタンを用いることができる。
原料熱可塑性樹脂材料中の熱可塑性エラストマーの含有量は、原料熱可塑性樹脂材料全質量に対して、50質量%〜100質量%であることが好ましく、70質量%〜100質量%であることがより好ましく、85質量%〜100質量%であることがさらに好ましい。
2軸混練機には、原料熱可塑性樹脂材料の構成成分である熱可塑性エラストマーや添加剤を微粉砕したものを投入してもよいし、熱可塑性エラストマー及び添加剤を予めバンバリーミキサー等で混練した後、2軸混練機に投入してもよい。
なお、せん断エネルギーは、原料熱可塑性樹脂材料を混練する際の混練条件に応じて、種々の計算式により算出することができる。
D:スクリュー径(直径)〔mm〕
N:スクリュー回転数 〔rpm〕
h:スクリューとシリンダーとの間のクリアランス(距離)〔mm〕
τ:せん断応力〔N/m2〕
η:原料熱可塑性樹脂材料の粘度〔Pa・sec=(N/m2)×sec〕
γ:せん断速度〔sec−1〕
T:混練時間 〔sec〕
熱可塑性樹脂材料のJIS K7113:1995に規定される引張弾性率(以下、特に特定しない限り本明細書で「弾性率」とは引張弾性率を意味する。)としては、100〜1000MPaが好ましく、100〜800MPaがさらに好ましく、100〜700MPaが特に好ましい。熱可塑性樹脂材料の引張弾性率が、100〜1000MPaであると、タイヤ骨格の形状を保持しつつリム組みを効率的におこなうことができる。
本発明のタイヤの製造方法は、混練工程を経て得られた熱可塑性樹脂材料によって、タイヤ骨格体を形成する工程を含む。
タイヤ骨格体形成工程は、混練工程を経て得られた熱可塑性樹脂材料を用いてタイヤ骨格体を形成する工程であり、タイヤ骨格体の形状やタイヤ骨格体を形成する方法は、特に制限されない。
タイヤ骨格体形成工程は、後述する本発明のタイヤの実施形態に合わせて、詳細に説明する。
本発明のタイヤの製造方法は、さらに、タイヤ骨格体の外周部に周方向に補強コード部材を巻回して、補強コード層を形成する補強コード部材巻回工程を有していてもよい。
タイヤ骨格体の外周部に周方向に補強コード部材を巻回する方法としては、例えば、加熱した補強コード部材を、一定のテンションをもってタイヤケースのクラウン部の外周面に螺旋状に巻き付ける方法が挙げられる。加熱した補強コード部材をタイヤケースのクラウン部の外周面に巻きつけることで、タイヤケースが溶融又は軟化して、加熱した補強コード部材の一部又は全部がタイヤケースに埋設されるため、補強コード部材がタイヤケースに固定される。
補強コード部材巻回工程は、後述する本発明のタイヤの実施形態に合わせて、詳細に説明する。
「樹脂材料」とは、熱可塑性樹脂(熱可塑性エラストマーを含む)及び熱硬化性樹脂を含む概念であり、加硫ゴムは含まない。
また、樹脂材料の同種とは、エステル系同士、スチレン系同士などの形態を指す。
また、前記補強コード層に樹脂材料を含めた場合、補強コードの引き抜き性(引き抜かれにくさ)を高める観点から、前記補強コード部材はその表面が20%以上樹脂材料に覆われていることが好ましく、50%以上覆われていることが更に好ましい。また、前記補強コード層中の樹脂材料の含有量は、補強コードを除いた補強コード層を構成する材料の総量に対して、補強コードの引き抜き性を高める観点から、20質量%以上が好ましく、50質量%以上が更に好ましい。
本発明のタイヤは、熱可塑性樹脂材料で形成され、且つ、タイヤ骨格体を有するタイヤであって、前記熱可塑性樹脂材料が、分子内にハードセグメント及びソフトセグメントを有する熱可塑性エラストマーを含む原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm3 ×sec〜1000J/cm3 ×secのせん断エネルギーで、10分〜30分混練することにより得られる材料であるタイヤである。
すなわち、既述の本発明のタイヤの製造法における混練工程を経て混練して得た熱可塑性樹脂材料を用いて得られたタイヤ骨格体を有するタイヤである。混練工程におけるせん断エネルギー、混練時間等の混練条件、原料熱可塑性樹脂材料、2軸混練機等の混練装置等の具体的な態様、並びに、好ましい態様は、既述のとおりである。
以下、本発明のタイヤの具体的な実施形態について図を用いて説明する。
まず、本発明のタイヤの第1の実施形態に係るタイヤ10について説明する。
図1(A)は、本発明の一実施形態に係るタイヤの一部の断面を示す斜視図である。図1(B)は、リムに装着したビード部の断面図である。図1に示すように、本実施形態のタイヤ10は、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。
なお、タイヤケース17は、2つの部材を接合して形成するものに限らず、3以上の部材を接合して形成してもよい。
また、本実施形態では、タイヤケース半体17Aは左右対称形状、即ち、一方のタイヤケース半体17Aと他方のタイヤケース半体17Aとが同一形状とされているので、タイヤケース半体17Aを成形する金型が1種類で済むメリットもある。
まず、薄い金属の支持リングに支持されたタイヤケース半体同士を互いに向かい合わせる。次いで、タイヤケース半体の突き当て部分の外周面と接するように図を省略する接合金型を設置する。ここで、前記接合金型はタイヤケース半体Aの接合部(突き当て部分)周辺を所定の圧力で押圧するように構成されている。次いで、タイヤケース半体の接合部周辺を、タイヤケースを構成する熱可塑性樹脂材料の融点以上で押圧する。タイヤケース半体の接合部が接合金型によって加熱・加圧されると、前記接合部が溶融しタイヤケース半体同士が融着しこれら部材が一体となってタイヤケース17が形成される。尚、本実施形態においては接合金型を用いてタイヤケース半体の接合部を加熱したが、本発明はこれに限定されず、例えば、別に設けた高周波加熱機等によって前記接合部を加熱したり、予め熱風、赤外線の照射等によって軟化又は溶融させ、接合金型によって加圧して、タイヤケース半体を接合させてもよい。
次に、補強コード巻回工程について図3を用いて説明する。図3は、コード加熱装置、及びローラ類を用いてタイヤケースのクラウン部に補強コードを埋設する動作を説明するための説明図である。図3において、コード供給装置56は、補強コード26を巻き付けたリール58と、リール58のコード搬送方向下流側に配置されたコード加熱装置59と、コード26の搬送方向下流側に配置された第1のローラ60と、第1のローラ60をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第1のシリンダ装置62と、第1のローラ60のコード26の搬送方向下流側に配置される第2のローラ64と、及び第2のローラ64をタイヤ外周面に対して接離する方向に移動する第2のシリンダ装置66と、を備えている。第2のローラ64は、金属製の冷却用ローラとして利用することができる。また、本実施形態において、第1のローラ60または第2のローラ64の表面は、溶融又は軟化した熱可塑性樹脂材料の付着を抑制するためにフッ素樹脂(本実施形態では、テフロン(登録商標))でコーティングされている。なお、本実施形態では、コード供給装置56は、第1のローラ60または第2のローラ64の2つのローラを有する構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、何れか一方のローラのみ(即ち、ローラ1個)を有している構成でもよい。
本実施形態のタイヤ10では、タイヤケース17が、本発明のタイヤの製造方法における混練工程を経て得られた熱可塑性樹脂材料によって形成されているため、引張弾性率が高い。本実施形態のタイヤ10では、また、tanδを小さくすることができ、転がり抵抗が抑制される。このため、本実施形態のタイヤ10を自動車に適用すると、操縦安定性に優れ、燃費を抑えることができる。
さらに、さらにタイヤの構造が簡素化できる為、従来のゴムタイヤに比して重量が軽いため、より燃費を抑えた自動車とすることができる。
このように補強コード層28が、熱可塑性樹脂材料を含んで構成されていると、補強コード26をクッションゴムで固定する場合と比してタイヤケース17と補強コード層28との硬さの差を小さくできるため、更に補強コード26をタイヤケース17に密着・固定することができる。これにより、上述のエア入りを効果的に防止することができ、走行時に補強コード部材が動くのを効果的に抑制することができる。更に、補強コードがスチールコードの場合、タイヤ処分時に補強コード26を加熱によって熱可塑性樹脂材料から容易に分離・回収が可能であるため、タイヤ10のリサイクル性の点で有利である。また、樹脂材料は通常加硫ゴムに比して損失係数(Tanδ)が低い。このため、補強コード層が樹脂材料を多く含んでいると、タイヤの転がり性を向上させることができる。更には、加硫ゴムに比して相対的に弾性率の高い樹脂材料は、面内せん断剛性が大きく、タイヤ走行時の操安性や耐摩耗性にも優れるといった利点がある。
さらに、ビード部12には、金属材料からなる環状のビードコア18が埋設されていることから、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、リム20に対してタイヤケース17、すなわちタイヤ10が強固に保持される。
次に、図面に従って本発明のタイヤの第2の実施形態について説明する。本実施形態のタイヤは、上述の第1の実施形態と同様に、従来一般のゴム製の空気入りタイヤと略同様の断面形状を呈している。このため、以下の図において、前記第1の実施形態と同様の構成については同様の番号が付される。図5(A)は、第2の実施形態のタイヤのタイヤ幅方向に沿った断面図であり、図5(B)は第2の実施形態のタイヤにリムを嵌合させた状態のビード部のタイヤ幅方向に沿った断面の拡大図である。また、図6は、第2の実施形態のタイヤの補強層の周囲を示すタイヤ幅方向に沿った断面図である。
(1)まず、上述の第1の実施形態と同様にして、タイヤケース半体17Aを形成し、これを接合金型によって加熱・押圧し、タイヤケース17を形成する。
(2)本実施形態におけるタイヤの製造装置は、上述の第1の実施形態と同様であり、上述の第1の実施形態の図3に示すコード供給装置56において、リール58にコード部材26Aを被覆用樹脂材料27(本実施形態では熱可塑性材料)で被覆した断面形状が略台形状の被覆コード部材26Bを巻き付けたものが用いられる。
(3)次に、図示を省略するブラスト装置にて、タイヤケース17の外周面17Sに向け、タイヤケース17側を回転させながら、外周面17Sへ投射材を高速度で射出する。射出された投射材は、外周面17Sに衝突し、この外周面17Sに算術平均粗さRaが0.05mm以上となる微細な粗化凹凸を形成する。
このようにして、タイヤケース17の外周面17Sに微細な粗化凹凸が形成されることで、外周面17Sが親水性となり、後述する接合剤の濡れ性が向上する。
(4)次に、粗化処理を行なったタイヤケース17の外周面17Sに接合剤を塗布する。
なお、接合剤としては、ハロゲン化ゴム系接着剤等のゴム系接着剤(例えば、塩化ゴム系接着剤)、トリアジンチオール系接着剤、フェノール系樹脂接着剤、イソシアネート系接着剤など、特に制限はないが、クッションゴム29が加硫できる温度(90℃〜140℃)で反応することが好ましい。
(6)次に生タイヤケースを加硫缶やモールドに収容して加硫する。このとき、粗化処理によってタイヤケース17の外周面17Sに形成された粗化凹凸に未加硫のクッションゴム29が流れ込む。そして、加硫が完了すると、粗化凹凸に流れ込んだクッションゴム29により、アンカー効果が発揮されて、タイヤケース17とクッションゴム29との接合強度が向上する。すなわち、クッションゴム29を介してタイヤケース17とトレッド30との接合強度が向上する。
本実施形態のタイヤ200では、タイヤケース17が、本発明のタイヤの製造方法における混練工程を経て得られた熱可塑性樹脂材料によって形成されているため、引張弾性率が高い。また、tanδを小さくすることができ、転がり抵抗が抑制される。このため、本実施形態のタイヤ200を自動車に適用すると、操縦安定性に優れ、燃費を抑えることができる。さらに、さらにタイヤの構造が簡素化できる為、従来のゴムタイヤに比して重量が軽いため、より燃費を抑えた自動車とすることができる。
また、タイヤケース17は、タイヤケースのクラウン部に巻回され且つ接合された被覆コード部材を被覆用熱可塑性材料で覆うようにして補強コード層を形成してもよい。この場合、溶融又は軟化状態の被覆用熱可塑性材料を補強コード層28の上に吐出して被覆層を形成することができる。また、押出機を用いずに、溶着シートを加熱し溶融又は軟化状態にして、補強コード層28の表面(外周面)に貼り付けて被覆層を形成してもよい。
また、被覆コード部材26Bを形成する被覆用樹脂材料27を熱硬化性樹脂とし、被覆コード部材26Bを加熱せずに接着剤などを用いてクラウン部16の外周面に接着する構成としてもよい。
なお、タイヤケース17及び被覆コード部材26Bの両者を加熱して溶融又は軟化状態にした場合、両者が良く混ざり合うため接合強度が向上する。また、タイヤケース17を形成する樹脂材料、及び被覆コード部材26Bを形成する被覆用樹脂材料27をともに熱可塑性樹脂材料とする場合には、同種の熱可塑性材料、特に同一の熱可塑性材料とすることが好ましい。
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されないことは言うまでもない。
(1−1)本発明のタイヤは、分子内にハードセグメント及びソフトセグメントを有する熱可塑性エラストマーを含む原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm3 ×sec〜1000J/cm3 ×secのせん断エネルギーで、10分〜30分混練することにより得られる熱可塑性樹脂材料を用い、タイヤ骨格体の軸方向に沿った断面視で、前記熱可塑性樹脂材料で形成されたタイヤ骨格体の外周部に補強コード部材の少なくとも一部が埋設されるように構成することができる。
このように、補強コード部材の一部がタイヤ骨格体の外周部に埋設していると、補強コード部材巻回時にコード周辺に空気が残る現象(エア入り)を更に抑制することができる。補強コード部材周辺へのエア入りが抑制されると、走行時の入力などによって補強コード部材が動くのが抑制される。これにより、例えば、タイヤ骨格体の外周部に補強コード部材全体を覆うようにタイヤ構成部材が設けられた場合、補強コード部材は動きが抑制されているため、これらの部材間(タイヤ骨格体含む)に剥離などを生じるのが抑制され耐久性が向上する。
このように路面と接触するトレッドを熱可塑性樹脂材料よりも耐摩耗性のある材料で構成することでタイヤの耐摩耗性を更に向上させることができる。
このようにタイヤ骨格体の軸方向に沿った断面視で補強コード部材の直径の1/5以上がタイヤ骨格体の外周部に埋設されていると、補強コード部材周辺へのエア入りを効果的に抑制することができ、走行時の入力などによって補強コード部材が動くのをより抑制することができる。
このように、タイヤ骨格体にリムとの嵌合部位であるビード部を設け、さらに、このビード部に金属材料からなる環状のビードコアを埋設することで、従来のゴム製の空気入りタイヤと同様に、リムに対して、タイヤ骨格体(すなわちタイヤ)を強固に保持させることができる。
このように、タイヤ骨格体とリムとの接触部分に、熱可塑性樹脂材料よりもシール性の高い材料からなるシール部を設けることで、タイヤ(タイヤ骨格体)とリムとの間の密着性を向上させることができる。これにより、リムと熱可塑性樹脂材料とのみを用いた場合に比較して、タイヤ内の空気漏れを一層抑制することができる。また、前記シール部を設けることでタイヤのリムフィット性も向上させることができる。
このように、原料熱可塑性樹脂材料を、上記せん断エネルギーで、所定の時間混練することで、弾性率が高く、tanδが小さい熱可塑性樹脂材料を得ることができる。従って、係る熱可塑性樹脂材料を用いて得られるタイヤ骨格体を備えるタイヤは、弾性率が高く、転がり抵抗が抑制される。従って、かかるタイヤを自動車に適用すれば、操縦安定性に優れ、燃費が抑えられた自動車を得ることができる。
タイヤ骨格体を、複数のタイヤ骨格体から構成される骨格体とすることで、タイヤ骨格体の製造ラインを小規模に抑えることができる。
このように、補強コード部材をタイヤ骨格体の外周部に巻回して補強コード層を形成すると、より丈夫なタイヤを製造することができる。
このように、前記分割体の接合面を、タイヤ骨格片を構成する熱可塑性樹脂材料の融点以上に加熱すると、タイヤ骨格片同士の融着を十分に行うことができるため、タイヤの耐久性を向上させつつ、タイヤの生産性を高めることができる。
このように、前記タイヤ骨格体の外周部を溶融又は軟化させながら補強コード部材の少なくとも一部を埋設して前記タイヤ骨格体の外周部に前記補強コード部材を巻回することで、埋設された補強コード部材の少なくとも一部と溶融又は軟化した熱可塑性樹脂材料とを溶着させることができる。これにより、タイヤ骨格体の軸方向に沿った断面視でタイヤ骨格体の外周部と補強コード部材との間のエア入りを更に抑制することができる。また、補強コード部材を埋設した部分が冷却固化されると、タイヤ骨格体に埋設された補強コード部材の固定具合が向上する。
このように、タイヤ骨格体の軸方向に沿った断面視で、タイヤ骨格体の外周部に補強コード部材を直径の1/5以上埋設すると、製造時の補強コード周辺へのエア入りを効果的に抑制することができ、更に、埋設された補強コード部材がタイヤ骨格体から抜け難くすることができる。
このように、補強コード巻回工程において、補強コード部材を加熱しながらタイヤ骨格体に埋設させると、加熱された補強コード部材がタイヤ骨格体の外周部に接触した際に接触部分が溶融又は軟化するため、補強コード部材をタイヤ骨格体の外周部に埋設し易くなる。
このように、タイヤ骨格体の外周部の補強コード部材が埋設される部分を加熱することで、タイヤ骨格体の加熱された部分が溶融又は軟化するため、補強コード部材を埋設し易くなる。
このように、補強コード部材を前記タイヤ骨格体の外周部に押圧しながら前記補強コード部材を螺旋状に巻回すると、補強コード部材のタイヤ骨格体の外周部への埋設量を調整することができる。
このように、補強コード部材が埋設された後で、タイヤ骨格体の外周部の溶融又は軟化した部分を強制的に冷却するで、タイヤ骨格体の外周部の溶融又は軟化した部分を自然冷却よりも早く迅速に冷却固化することができる。タイヤ外周部を自然冷却よりも早く冷却することで、タイヤ骨格体の外周部の変形を抑制できると共に、補強コード部材が動くのを抑制することができる。
(2−1)本発明のタイヤは、前記製造方法において、更に、タイヤ骨格体の外周面に粒子状の投射材を衝突させて、タイヤ骨格体の外周面を粗化処理する粗化処理工程と、粗化処理された前記外周面に接合剤を介してタイヤ構成ゴム部材を積層する積層工程と、を備えて構成することができる。
このように、粗化処理工程を設けると、熱可塑性樹脂材料を用いて形成された環状のタイヤ骨格体の外周面に粒子状の投射材が衝突して、当該外周面に微細な粗化凹凸が形成される。なお、タイヤ骨格体の外周面に投射材を衝突させて微細な粗化凹凸を形成する処理を粗化処理という。その後、粗化処理された外周面に接合剤を介してタイヤ構成ゴム部材が積層される。ここで、タイヤ骨格体とタイヤ構成ゴム部材とを一体化するにあたり、タイヤ骨格体の外周面が粗化処理されていることから、アンカー効果により接合性(接着性)が向上する。また、タイヤ骨格体を形成する樹脂材料が投射材の衝突により掘り起こされることから、外周面の濡れ性が向上する。これにより、タイヤ骨格体の外周面に接合剤が均一な塗布状態で保持され、タイヤ骨格体とタイヤ構成ゴム部材との接合強度を確保することができる。
このように、タイヤ骨格体の外周面の少なくとも一部が凹凸部とされていても、凹凸部に投射材を衝突させることで凹部周囲(凹壁、凹底)の粗化処理がなされ、タイヤ骨格体とタイヤ構成ゴム部材との接合強度を確保することができる。
このように、被覆コード部材をタイヤ骨格体の周方向に巻回して構成された補強層でタイヤ骨格体の外周部を構成することで、タイヤ骨格体の周方向剛性を向上させることができる。
このように、被覆コード部材を構成する樹脂材料に熱可塑性を有する熱可塑性材料を用いることで、前記樹脂材料として熱硬化性材料を用いたとする場合と比べて、タイヤ製造が容易になり、リサイクルしやすくなる。
このように、粗化処理工程において、タイヤ構成ゴム部材の積層領域よりも広い領域に粗化処理を施すと、タイヤ骨格体とタイヤ構成ゴム部材との接合強度を確実に確保することができる。
このように、粗化処理工程において算術平均粗さRaが0.05mm以上となるようにタイヤ骨格体の外周面を粗化処理すると、粗化処理された外周面に接合剤を介して、例えば、未加硫又は半加硫状態のタイヤ構成ゴム部材を積層し加硫した場合に、粗化処理により形成された粗化凹凸の底まで、タイヤ構成ゴム部材のゴムを流れ込ませることができる。粗化凹凸の底まで、タイヤ構成ゴム部材のゴムを流れ込ませると、外周面とタイヤ構成ゴム部材との間に十分なアンカー効果が発揮されて、タイヤ骨格体とタイヤ構成ゴム部材との接合強度を向上させることができる。
このように、前記タイヤ構成ゴム部材として未加硫又は半加硫状態のゴムを用いると、タイヤ構成ゴム部材を加硫した際に、粗化処理によってタイヤ骨格体の外周面に形成された粗化凹凸にゴムが流れ込む。そして、加硫が完了すると、粗化凹凸に流れ込んだゴム(加硫済み)により、アンカー効果が発揮されて、タイヤ骨格体とタイヤ構成ゴム部材との接合強度を向上させることができる。
このように、粗化処理した環状のタイヤ骨格体を用いると、タイヤ骨格体とタイヤ構成ゴム部材との接合強度をアンカー効果によって向上させることができる。また、外周面が粗化処理されていることから、接合剤の濡れ性がよい。これにより、タイヤ骨格体の外周面に接合剤が均一な塗布状態で保持され、タイヤ骨格体とタイヤ構成ゴム部材との接合強度が確保されて、タイヤ骨格体とタイヤ構成ゴム部材との剥離を抑制することができる。
まず。上述の第1の実施形態に従って、実施例及び比較例のタイヤを成形した。この際、タイヤケースを形成する材料については下記表1に記載の材料を用いた。なお、タイヤケース(タイヤ骨格体)の形成に用いた熱可塑性樹脂材料は、下記表1に示す熱可塑性エラストマーを含む原料熱可塑性樹脂材料を、下記表1に示す混練条件により混練して得た熱可塑性樹脂材料を用いた。
また、実施例及び比較例と同条件で形成したタイヤケースと同じ成分組成である40mm×80mm、厚み2mmの試料片を作成し、引張強さ、破断伸び、引張弾性率、破断状態、及びtanδについて評価した。各試料片の作製方法、各評価方法及び評価条件は以下の通りである。
原料熱可塑性樹脂材料の構成成分として、次の熱可塑性エラストマーを用意した。
1.ポリアミド系熱可塑性エラストマー
宇部興産社製、UBESTA、XPA9048X1
2.ポリアミド系熱可塑性エラストマー
宇部興産社製、UBESTA、XPA9055X1
3.ポリエステル系熱可塑性エラストマー
東レ・デュポン社製、ハイトレル5557
上記熱プレスで得た試料片を打ち抜き、JISK6251−1993に規定されるダンベル状試験片(5号形試験片)を作製した。
島津製作所社製、島津オートグラフ、AGS−J(5KN)を用いて、得られたダンベル状試験片を引張速度200mm/minで引っ張ることにより、試料片の引張強さ、破断伸び、引張弾性率、及び破断状態(破断性)を調べた。
−評価基準−
延性:試料片は、延性破壊により破断した(○)。
層状:試料片は、層状破壊により破断した(△)。
脆性:試料片は、脆性破壊により破断した(×)。
上記熱プレスで得た試料片を打ち抜き、直径6mmの円形試験片を作製した。
得られた円形試験片を用い、レオメトリックス(株)製の動的粘弾性測定試験機「ARES III」を使用して、温度20℃、測定周波数35Hz、及び動的歪1%における損失正接(tanδ)を測定した。
なお、表1において、「原料熱可塑性樹脂材料」欄における「Tm」は、次のようにして得た数値である。
「宇部興産社製、UBESTA、XPA9048X1」、「宇部興産社製、UBESTA、XPA9055X1」、及び「東レ・デュポン社製、ハイトレル5557」が有するハードセグメントを構成するポリマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの融点は、リガク社製、示差走査熱量計DSCを用いて、ASTMD3418−8に準拠して測定した。装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いた。測定対象のポリマーは、アルミニウム製パンに載せ、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行った。
従って、実施例に示す試料片と同じ熱可塑性樹脂材料を用いて作成されたタイヤは、弾性率が高く、転がり抵抗が抑制され、かかるタイヤを自動車に適用した場合には、操縦安定性に優れ、低燃費を発現し得ることが把握される。
なお、実施例及び比較例の各熱可塑性樹脂材料を用いて形成した各タイヤについて、ドラム走行試験を行ったところ、走行上の安全性はいずれのタイヤも問題なかった。
12 ビード部
16 クラウン部(外周部)
17 タイヤケース(タイヤ骨格体)
18 ビードコア
20 リム
21 ビードシート
22 リムフランジ
24 シール層(シール部)
26 補強コード(補強コード部材)
26A コード部材(補強コード部材)
28 補強コード層
30 トレッド
D 補強コードの直径(補強コード部材の直径)
L 補強コードの埋設量(補強コード部材の埋設量)
Claims (14)
- 分子内にハードセグメント及びソフトセグメントを有する熱可塑性エラストマーを含む原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm3 ×sec〜1000J/cm3 ×secのせん断エネルギーで、10分〜30分混練する混練工程と、
前記混練工程を経て得られた熱可塑性樹脂材料によって、タイヤ骨格体を形成するタイヤ骨格体形成工程と、
を含むタイヤの製造方法。 - 前記原料熱可塑性樹脂材料を、せん断速度が200sec−1〜3000sec−1であるスクリューを備えた2軸混練機を用いて混練する請求項1に記載のタイヤの製造方法。
- 前記2軸混練機が備えるスクリューは、スクリュー長Lとスクリュー径Dとの比(L/D)が60〜150である請求項2に記載のタイヤの製造方法。
- 前記スクリューにおける前記スクリュー長Lが、1200mm〜6000mmである請求項3に記載のタイヤの製造方法。
- 前記原料熱可塑性樹脂材料を、前記熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの融点よりも5℃〜50℃高い温度で混練する請求項1〜4のいずれか1項に記載のタイヤの製造方法。
- 前記熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの融点が、150℃〜300℃である請求項1〜5のいずれか1項に記載のタイヤの製造方法。
- 前記混練工程は、前記原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm 3 ×sec〜1000J/cm 3 ×secのせん断エネルギーで、11分〜30分混練する請求項1〜6のいずれか1項に記載のタイヤの製造方法。
- 熱可塑性樹脂材料で形成され、且つ、タイヤ骨格体を有するタイヤであって、
前記熱可塑性樹脂材料が、分子内にハードセグメント及びソフトセグメントを有する熱可塑性エラストマーを含む原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm3 ×sec〜1000J/cm3 ×secのせん断エネルギーで、10分〜30分混練することにより得られる材料であるタイヤ。 - 前記原料熱可塑性樹脂材料を、せん断速度が200sec−1〜3000sec−1であるスクリューを備えた2軸混練機を用いて混練する請求項8に記載のタイヤ。
- 前記2軸混練機が備えるスクリューは、スクリュー長Lとスクリュー径Dとの比(L/Dが60〜150である請求項9に記載のタイヤ。
- 前記スクリューにおける前記スクリュー長Lが、1200mm〜6000mmである請求項10に記載のタイヤ。
- 前記原料熱可塑性樹脂材料を、前記熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの融点よりも5℃〜50℃高い温度で混練する請求項8〜11のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記熱可塑性エラストマーが有するハードセグメントを構成するポリマーの融点が、150℃〜300℃である請求項8〜12のいずれか1項に記載のタイヤ。
- 前記熱可塑性樹脂材料は、前記原料熱可塑性樹脂材料を、100J/cm 3 ×sec〜1000J/cm 3 ×secのせん断エネルギーで、11分〜30分混練することにより得られる材料である請求項8〜13のいずれか1項に記載のタイヤ。
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