JPH0233486B2 - - Google Patents
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- JPH0233486B2 JPH0233486B2 JP55161326A JP16132680A JPH0233486B2 JP H0233486 B2 JPH0233486 B2 JP H0233486B2 JP 55161326 A JP55161326 A JP 55161326A JP 16132680 A JP16132680 A JP 16132680A JP H0233486 B2 JPH0233486 B2 JP H0233486B2
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Classifications
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- Tyre Moulding (AREA)
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- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
Description
本発明は改良された空気タイヤの製造方法に関
する。
近年大型の電子線加速器が工業的に利用できる
状況となり、ゴム工業界においても電子線の照射
によりエラストマー物品を架橋するプロセスおよ
びエラストマー物品の製造ラインにおいてエラス
トマー部材を予備架橋するプロセスが実用化され
る気運が高まつてきた。特に電子線照射によりエ
ラストマー部材を予備架橋する技法は、限定され
た線量内で照射処理を行うことによりエラストマ
ー部材の表面粘着性および加硫接着性を損うこと
なくグリーン強度の向上が達成できるので、部材
の軽量化や作業性の改良および品質の向上に極め
て有用である。空気タイヤの製造工程において
も、成型および加硫時のゴムの変形および流動に
ともなつて発生するタイヤ構成部材の有効ゲージ
あるいは有効寸法の好ましくない減少または偏り
を防止するための有効な手段として、電子線照射
によるタイヤ構成部材の予備架橋プロセスが大い
に注目されている。しかしながら従来のエラスト
マー組成物からなるタイヤ構成部材を使つて電子
線照射により予備架橋する方法は必ずしも満足で
きるものではなかつた。すなわち電子線照射の処
理速度が比較的遅いこと、厚物のタイヤ構成部材
の電子線照射による予備架橋が困難であることお
よび繊維またはスチール補強コードのごとき部材
は電子線照射により劣化が生じること等の欠点が
ある。
本発明の第１の目的は、タイヤ構成部材に所望
のグリーン強度を賦与するための電子線照射処理
の速度を向上させ、作業能率を改善した空気タイ
ヤの製造方法を提供することにある。
本発明の第２の目的は、空気タイヤを製造する
に当り従来不可能であつた厚物のタイヤ構成部材
の電子線照射による予備架橋を容易に行うことが
できる方法を提供することにある。
本発明の第３の目的は、空気タイヤを製造する
に当りタイヤ構成部材の繊維あるいはスチールで
補強されたタイヤコードを劣化を生じさせないで
電子線照射により予備架橋できる方法を提供する
ことである。
本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意研究の
結果本発明を完成するに至つた。
すなわち本発明は、空気タイヤを製造する工程
において、導電性カーボンブラツクを配合し体積
固有抵抗が108Ω・cm以下である加硫可能なエラ
ストマー組成物からなるタイヤ構成部材を、電子
線照射により部分的に架橋し、次いでこの部分的
に架橋したタイヤ構成部材と、他の加硫可能なエ
ラストマー組成物からなるタイヤ構成部材とから
所望のタイヤ形態に実質的に成型して熱および圧
力下に加硫することを特徴とする空気タイヤの製
造方法である。
以下に本発明の内容を詳述する。
本発明においては電子線照射により部分的に架
橋させるエラストマー組成物に導電性カーボンブ
ラツクが配合される。導電性カーボンとはエラス
トマー組成物に配合した際に高い電気伝導性を賦
与し体積固有抵抗率を108Ω・cm以下にすること
ができるカーボンブラツクである。かかる導電性
カーボンブラツクとしては、デンカブラツク（電
気化学工業社製、商品名）のようなアセチレンブ
ラツク、Ketjen Black EC（オランダAKZO社
製、商品名）やVulcan XC−72（米国CABOT社
製、商品名）のような導電性フアーネスブラツク
および導電性チヤンネルブラツク等が例示され
る。この中でも特に導電性フアーネスブラツク、
とりわけKetjen Black ECが好適に用いられる。
導電性カーボンブラツクの配合量は加硫可能な
エラストマー成分100重量部に対して0.2〜80重量
部であることが望ましい。0.2重量部未満の配合
量では体積固有抵抗率を108Ω・cm以下にするこ
とが不可能であり導電性カーボンブラツクを配合
した効果が認められず、一方80重量部をこえて配
合した場合には混練作業が著しく困難になり物性
が大幅に低下して実用的なタイヤ構成部材用組成
物とはなり得ない。
本発明において電子線照射により予備架橋され
る加硫可能なエラストマーとしては、通常空気タ
イヤに使用される天然ゴムおよび合成ゴムが用い
られる。合成ゴムの例としてはスチレン−ブタジ
エン共重合ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴ
ム、エチレン−プロピレン三元共重合ゴム、アク
リロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、クロロプ
レンゴム等があるが、電子線の照射により主鎖結
合が崩壊するブチルゴムあるいはハロゲン化ブチ
ルゴムを主成分とするエラストマー組成物は電子
線予備架橋には好ましくない。
本発明に用いるタイヤ構成部材用エラストマー
組成物には、前記の導電性カーボンブラツクや加
硫可能なエラストマー成分以外に、通常空気タイ
ヤのゴム組成物部材に使用される配合剤、例えば
補強剤、充填剤、プロセス油、加硫剤、加硫促進
剤、加硫助剤、老化防止剤、ワツクス類、その他
が必要に応じて配合される。
本発明において電子線照射により部分的に予備
架橋させるに適するタイヤ構成部材としては種々
のものが考えられるが、特にカーカスプライ、ト
レツド補強プライ、インナーライナー、チエーフ
アーストリツプおよびカーボンブラツクを含まな
いサイドウオールのストリツプ等の部材が好適で
ある。
電子線の照射により部分的に予備架橋させたイ
ンナーライナー部材は、タイヤ成型作業時の変形
および加硫時のプラダー内圧による流動に対して
強い抵抗性を有し、加硫後のタイヤ内側の全範囲
にわたつて充分な空気不透過性を保証できるだけ
の有効ゲージを保持することができる。従来では
ゴムの変形および流動によつて生じるインナーラ
イナーの有効ゲージの局部的な減少は避けられ
ず、必要量以上に厚いインナーライナー部材が使
用されてきたが、電子線照射で予備架橋させたイ
ンナーライナーを使うことによりゴム材料を有効
に節約することができる。本発明ではインナーラ
イナー部材を電子線照射で予備架橋させる場合に
は、従来よりも少い照射線量で必要なグリーン強
度を得ることが可能であり、電子線照射の処理速
度を大幅に向上させることができる。空気不透過
性に優れているブチルゴムまたはハロゲン化ブチ
ルゴムは電子線崩壊型エラストマーであるので、
これを電子線予備架橋用インナーライナー部材に
使用する場合には、他の加硫可能な電子線架橋型
エラストマーを主成分とするか、あるいはインナ
ーライナー部材をブチルゴムまたはハロゲン化ブ
チルゴムを主成分とする層と他の加硫可能な電子
線架橋型エラストマーを主成分とする層とからな
る複数層で構成し後者の層の少なくとも一層を電
子線照射により予備架橋することが望ましい。
電子線照射により部分的に予備架橋させたカー
カスプライおよびトレツド補強プライは改良され
たグリーン強度を有し、従来よりもゴム量の少い
部材であつても成型および加硫時の変形および流
動に充分耐えることができ、加硫後のタイヤにお
いて設計された通りのコード間隔およびコード位
置を正確に保持することが可能である。カーカス
プライおよびトレツド補強プライの電子線予備架
橋において本発明の大きな利点は、従来よりも少
い照射線量で所望のグリーン強度を得ることがで
きるので、照射処理速度を向上できるとともにナ
イロン、レーヨン、ポリエステル、グラスフアイ
バー、スチール等の補強コードの電子線曝露によ
る劣化および補強コードとゴム質との界面加硫接
着性の低下を最少限に防止することができる点に
ある。
さらに電子線照射で予備架橋させるに適したタ
イヤ構成部材としては、チエーフアーストリツプ
とカーボンブラツクを含まないサイドウオールの
ストリツプがある。繊維で補強されたチエーフア
ーストリツプは電子線予備架橋することにより有
意義に軽量化を図ることができ、またゴム質のみ
からなるチエーフアーストリツプも可能となる。
カーボンブラツクを含まないサイドウオールのス
トリツプも電子線予備架橋することにより薄いゲ
ージで有効に油および老化防止剤等の汚染性物質
の移行を防止することができる。これらの部材の
電子線照射による予備架橋においても、本発明に
基づく方法は処理速度が速く厚物部材でも可能で
ある点で優れている。
タイヤ構成部材の電子線照射処理における必要
な照射線量は、通常のエラストマー部材の予備架
橋では１〜10メガラド（Ｍラド）の範囲である
が、本発明においては従来よりも少い線量で充分
意図する架橋を行うことができ、その範囲は0.5
〜8Mラドが好ましい。
タイヤ構成部材の電子線照射処理は、商業的に
入手できる電子線加速装置をそのまま、あるいは
種々の目的に改造した装置を使用して容易に行う
ことができる。通常は連続コンベアー上で運ばれ
るタイヤ構成部材に片面あるいは両面から高速電
子を照射することによつて電子線照射処理が行な
われる。電子線照射処理は通常タイヤ構成部材の
全幅にわたつて行なわれるが、目的によつては部
材の特定幅についてのみ電子線照射を限定する場
合もある。
本発明の電子線照射により予備架橋されたタイ
ヤ構成部材は他のタイヤ構成部材とともに通常の
タイヤ組立てドラム上で所望のタイヤ形態に実質
的に成型され、ついで金型に入れられて所定の時
間熱および圧力を加えることにより空気タイヤが
製造される。
以下に本発明を実施例を用いて具体的に詳述す
る。なお本文および実施例において体積固有抵抗
はASTM D991−60の規格に従つて測定したも
のであり、引張試験はインストロン引張試験機で
行つたものである。
実施例 １
表−１に示されているインナーライナー、チエ
ーフアーゴムおよびコーテイングゴム用配合の種
類につき、バンバリーミキサーで混練した後２本
ロールで厚さ1.5mmにシーテイングを行い試料を
作成した。各々の試料につき体積固有抵抗を測定
しその結果を表−１の下段に示した。実施例の試
料No.２、３、５、６、８、９はいずれも体積固有
抵抗値が108Ω・cm以下であつた。これらの試料
に500kevの加速電圧で片面より2Mラド、3.5Mラ
ドおよび5Mラドの照射線量で電子線照射を行つ
た。このようにして電子線照射により予備架橋さ
せた試料につき常温で引張試験を行いその結果を
表−２に示した。本発明の実施例試料No.２と３、
No.５と６およびNo.８と９は、それぞれ対応する比
較例試料No.１、No.４およびNo.７に比べて電子線架
橋の効率が良く比較的少量の照射線量で充分なグ
リーンモジユラスおよびグリーン強度が得られる
ことが判明した。
このようにして試料No.２、３、５、６、８およ
び９と同様の方法で得たゴム組成物を用いて夫々
インナーライナー、チエーフアーおよびコーテイ
ングゴムとして空気タイヤに適用し、タイヤの品
質を向上させることができたことを確めた。
The present invention relates to an improved method of manufacturing pneumatic tires. In recent years, large-scale electron beam accelerators have become available for industrial use, and in the rubber industry, the process of crosslinking elastomer articles by irradiation with electron beams and the process of pre-crosslinking elastomer members in the production line of elastomer articles have been put into practical use. The mood is increasing. In particular, the technique of pre-crosslinking elastomer members by electron beam irradiation can improve the green strength without impairing the surface tack and vulcanization adhesion of the elastomer member by performing the irradiation treatment within a limited dose. It is extremely useful for reducing the weight of parts, improving workability, and improving quality. Also in the manufacturing process of pneumatic tires, it is an effective means to prevent undesirable reduction or deviation in the effective gauge or effective dimension of tire constituent members that occurs due to the deformation and flow of rubber during molding and vulcanization. The pre-crosslinking process of tire components by electron beam irradiation has received much attention. However, the method of pre-crosslinking a tire component made of a conventional elastomer composition by electron beam irradiation was not always satisfactory. Specifically, the processing speed of electron beam irradiation is relatively slow, it is difficult to pre-crosslink thick tire components by electron beam irradiation, and components such as fibers or steel reinforcing cords deteriorate due to electron beam irradiation. There are drawbacks. A first object of the present invention is to provide a method for manufacturing a pneumatic tire in which the speed of electron beam irradiation treatment for imparting desired green strength to tire constituent members is increased and work efficiency is improved. A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing pneumatic tires that allows for easy preliminary crosslinking of thick tire components by electron beam irradiation, which has been impossible in the past. A third object of the present invention is to provide a method for pre-crosslinking fiber- or steel-reinforced tire cords of tire components by electron beam irradiation without causing deterioration in the production of pneumatic tires. The present inventors have completed the present invention as a result of intensive research to achieve the above object. That is, in the process of manufacturing a pneumatic tire, the present invention uses electron beam irradiation to irradiate a tire component made of a vulcanizable elastomer composition containing conductive carbon black and having a volume resistivity of 10 8 Ω·cm or less. partially crosslinked and then substantially molded from the partially crosslinked tire component and a tire component comprising another vulcanizable elastomer composition into the desired tire configuration under heat and pressure. This is a method for manufacturing a pneumatic tire characterized by vulcanization. The content of the present invention will be explained in detail below. In the present invention, conductive carbon black is blended into an elastomer composition that is partially crosslinked by electron beam irradiation. Conductive carbon is carbon black that, when blended into an elastomer composition, imparts high electrical conductivity and can reduce the specific volume resistivity to 10 8 Ω·cm or less. Such conductive carbon blacks include acetylene blacks such as Denka Black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., trade name), Ketjen Black EC (manufactured by AKZO, Netherlands, trade name), and Vulcan XC-72 (manufactured by CABOT, USA, trade name). Examples include conductive furnace blacks and conductive channel blacks. Among these, especially conductive furnace black,
In particular, Ketjen Black EC is suitably used. The amount of conductive carbon black to be blended is preferably 0.2 to 80 parts by weight per 100 parts by weight of the vulcanizable elastomer component. If the amount is less than 0.2 parts by weight, it is impossible to reduce the specific volume resistivity to 10 8 Ω・cm or less, and the effect of adding conductive carbon black cannot be recognized. On the other hand, if the amount is more than 80 parts by weight, the effect of adding conductive carbon black is not recognized. In this case, the kneading operation becomes extremely difficult, the physical properties are significantly reduced, and the composition cannot be used as a practical tire component. In the present invention, as the vulcanizable elastomer which is pre-crosslinked by electron beam irradiation, natural rubber and synthetic rubber which are commonly used in pneumatic tires are used. Examples of synthetic rubber include styrene-butadiene copolymer rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, ethylene-propylene ternary copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, chloroprene rubber, etc.; Elastomer compositions whose main component is butyl rubber or halogenated butyl rubber, which disintegrates, are not preferred for electron beam precrosslinking. In addition to the conductive carbon black and vulcanizable elastomer components, the elastomer composition for tire components used in the present invention contains compounding agents normally used in rubber composition components for pneumatic tires, such as reinforcing agents and fillers. Agents, process oils, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization aids, anti-aging agents, waxes, and others are added as necessary. In the present invention, there are various tire components suitable for partial pre-crosslinking by electron beam irradiation, but in particular, carcass ply, tread reinforcing ply, inner liner, chief strip, and carbon black are not included. Members such as sidewall strips are preferred. The inner liner material, which has been partially pre-crosslinked by electron beam irradiation, has strong resistance to deformation during tire molding work and flow due to internal Prader pressure during vulcanization. Enough effective gauge can be maintained to ensure sufficient air impermeability over a range. In the past, local reduction in the effective gauge of the inner liner caused by rubber deformation and flow was unavoidable, and an inner liner member thicker than necessary was used. By using a liner, rubber material can be effectively saved. In the present invention, when the inner liner member is pre-crosslinked by electron beam irradiation, it is possible to obtain the necessary green strength with a smaller irradiation dose than before, and the processing speed of electron beam irradiation can be greatly improved. Can be done. Butyl rubber or halogenated butyl rubber, which has excellent air impermeability, is an electron beam-degradable elastomer.
When this is used as an inner liner member for electron beam pre-crosslinking, the main component is another vulcanizable electron beam crosslinkable elastomer, or the inner liner member is mainly composed of butyl rubber or halogenated butyl rubber. It is desirable to have a plurality of layers consisting of this layer and another layer mainly composed of a vulcanizable electron beam crosslinkable elastomer, and to pre-crosslink at least one of the latter layers by electron beam irradiation. Carcass ply and tread reinforced ply, partially pre-crosslinked by electron beam irradiation, have improved green strength and resist deformation and flow during molding and vulcanization, even in parts with lower rubber content than before. It has sufficient durability and is capable of accurately maintaining the designed cord spacing and cord position in the tire after vulcanization. A major advantage of the present invention in the electron beam pre-crosslinking of carcass plies and tread reinforcement plies is that the desired green strength can be obtained with a lower irradiation dose than conventional methods, increasing the irradiation processing speed and , deterioration of reinforcing cords made of glass fiber, steel, etc. due to exposure to electron beams and deterioration of interfacial vulcanization adhesion between the reinforcing cords and rubber can be minimized. Furthermore, tire components suitable for pre-crosslinking by electron beam irradiation include chief strips and sidewall strips that do not contain carbon black. A chief strip reinforced with fibers can be significantly reduced in weight by pre-crosslinking with an electron beam, and a chief strip made only of rubber can also be made.
Sidewall strips without carbon black can also be electron beam pre-crosslinked to effectively prevent migration of contaminants such as oils and anti-aging agents at thin gauge. Even in the preliminary crosslinking of these members by electron beam irradiation, the method based on the present invention is excellent in that the processing speed is fast and even thick members can be processed. The required irradiation dose in the electron beam irradiation treatment of tire component parts is in the range of 1 to 10 megarads (Mrad) for normal pre-crosslinking of elastomer members, but in the present invention, a smaller dose than conventional ones is sufficient to achieve the intended purpose. cross-linking can be carried out, and the range is 0.5
~8M rad is preferred. Electron beam irradiation treatment of tire constituent members can be easily carried out using commercially available electron beam accelerators as they are, or by using devices modified for various purposes. Usually, electron beam irradiation treatment is performed by irradiating high-speed electrons onto a tire component transported on a continuous conveyor from one or both sides. Electron beam irradiation treatment is normally performed over the entire width of a tire component, but depending on the purpose, electron beam irradiation may be limited to only a specific width of the component. The tire component pre-crosslinked by electron beam irradiation of the present invention is substantially molded into the desired tire shape on a conventional tire building drum together with other tire components, and then placed in a mold and heated for a predetermined period of time. and by applying pressure a pneumatic tire is produced. The present invention will be specifically explained in detail below using Examples. In the text and examples, the volume resistivity was measured according to the ASTM D991-60 standard, and the tensile test was performed using an Instron tensile tester. Example 1 Samples were prepared by kneading the formulations for the inner liner, chief rubber and coating rubber shown in Table 1 in a Banbury mixer and then sheeting them to a thickness of 1.5 mm with two rolls. The volume resistivity of each sample was measured and the results are shown in the lower part of Table 1. Samples Nos. 2, 3, 5, 6, 8, and 9 of the examples all had volume resistivity values of 10 8 Ω·cm or less. These samples were irradiated with electron beams from one side at an accelerating voltage of 500 keV at doses of 2M rad, 3.5M rad, and 5M rad. The samples pre-crosslinked by electron beam irradiation were subjected to a tensile test at room temperature and the results are shown in Table 2. Example samples No. 2 and 3 of the present invention,
Nos. 5 and 6 and Nos. 8 and 9 have better electron beam crosslinking efficiency than the corresponding comparative samples No. 1, No. 4, and No. 7, respectively, and can produce sufficient green with a relatively small irradiation dose. It has been found that modulus and green strength can be obtained. The rubber compositions thus obtained in the same manner as Sample Nos. 2, 3, 5, 6, 8 and 9 were applied to pneumatic tires as inner liner, chief and coating rubber, respectively, and the quality of the tires was evaluated. I have confirmed that I can improve it.
【表】【table】
Claims (1)
カーボンブラツクを配合し体積固有抵抗が108
Ω・cm以下である加硫可能なエラストマー組成物
からなるタイヤ構成部材を、電子線照射により部
分的に架橋し、次いでこの部分的に架橋したタイ
ヤ構成部材と、他の加硫可能なエラストマー組成
物からなるタイヤ構成部材とから所望のタイヤ形
態に実質的に成型して熱および圧力下に加硫する
ことを特徴とする空気タイヤの製造方法。 ２ 導電性カーボンブラツクがアセチレンブラツ
ク、導電性フアーネスブラツク、導電性チヤンネ
ルブラツクから選ばれた少なくとも１種である特
許請求の範囲第１項記載の空気タイヤの製造方
法。 ３ 導電性カーボンブラツクの配合量が加硫可能
なエラストマー100重量部に対して0.2〜80重量部
である特許請求の範囲第１項記載の空気タイヤの
製造方法。 ４ 電子線照射により部分的に架橋させるタイヤ
構成部材がカーカスプライである特許請求の範囲
第１項記載の空気タイヤの製造方法。 ５ 電子線照射により部分的に架橋させるタイヤ
構成部材がトレツド補強プライである特許請求の
範囲第１項記載の空気タイヤの製造方法。 ６ 電子線照射により部分的に架橋させるタイヤ
構成部材がインナーライナーである特許請求の範
囲第１項記載の空気タイヤの製造方法。 ７ 電子線照射により部分的に架橋させるタイヤ
構成部材がチエーフアーストリツプである特許請
求の範囲第１項記載の空気タイヤの製造方法。[Claims] 1. In the process of manufacturing pneumatic tires, conductive carbon black is blended and the volume resistivity is 10 8
A tire component made of a vulcanizable elastomer composition having a resistance of Ω·cm or less is partially crosslinked by electron beam irradiation, and then the partially crosslinked tire component and another vulcanizable elastomer composition are 1. A method for manufacturing a pneumatic tire, which comprises substantially molding a tire component into a desired tire shape and vulcanizing it under heat and pressure. 2. The method for manufacturing a pneumatic tire according to claim 1, wherein the conductive carbon black is at least one selected from acetylene black, conductive furnace black, and conductive channel black. 3. The method for manufacturing a pneumatic tire according to claim 1, wherein the amount of conductive carbon black is 0.2 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the vulcanizable elastomer. 4. The method for manufacturing a pneumatic tire according to claim 1, wherein the tire component to be partially crosslinked by electron beam irradiation is a carcass ply. 5. The method for manufacturing a pneumatic tire according to claim 1, wherein the tire component to be partially crosslinked by electron beam irradiation is a tread reinforcing ply. 6. The method for manufacturing a pneumatic tire according to claim 1, wherein the tire component to be partially crosslinked by electron beam irradiation is an inner liner. 7. The method for manufacturing a pneumatic tire according to claim 1, wherein the tire component to be partially crosslinked by electron beam irradiation is a chief strip.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55161326A JPS5784836A (en) | 1980-11-18 | 1980-11-18 | Manufacture of pneumatic tire |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55161326A JPS5784836A (en) | 1980-11-18 | 1980-11-18 | Manufacture of pneumatic tire |
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|---|---|
| JPS5784836A JPS5784836A (en) | 1982-05-27 |
| JPH0233486B2 true JPH0233486B2 (en) | 1990-07-27 |
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|---|---|
| JP (1) | JPS5784836A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1980
- 1980-11-18 JP JP55161326A patent/JPS5784836A/en active Granted
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|---|---|
| JPS5784836A (en) | 1982-05-27 |
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