JP2004529015A - 未加硫ゴム製品の製造および保管方法 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、エラストマー材料製の半完成品を製造および保管する方法に関する。
【0002】
詳細には、本発明は、架橋性エラストマー材料から製造され、後にゴム製品、特にタイヤを製造する過程で使用されるストリップ状の半完成品を製造および保管する方法に関する。
【0003】
本明細書および添付の請求の範囲では、「ストリップ状の半完成品」は、長形の要素であって、他の2つの寸法(幅および厚さ)に比べて不定かつ顕著な長さを有し、架橋性エラストマー材料から製造され、こうした半完成品の横断方向の厚さが一定であるかまたは可変であり、他の要素と共にゴム製品の構成部品として使用される要素を意味する。
【0004】
前記半完成品は、テープ、つまりエラストマー材料のみからなる要素であるか、またはバンド、つまりエラストマー材料中に少なくとも部分的に埋め込まれた糸状補強要素(糸、コード、繊維)を含む要素で良い。
【0005】
タイヤは、複数の製造段階を含む過程により製造できることは公知である。詳細には、前記過程は、タイヤの各種部品に対応する一連の半完成品を事前に、互いに別個に製造する段階を含み、こうした部品としては、たとえば1つ以上のゴム引きしたカーカスプライ、1本以上のベルトストリップ、トレッド、側壁、内側のチューブがない状態で使用することを意図されたタイヤ(「チューブレスタイヤ」)の内面を裏打ちするエラストマー材料から製造された気密層(「ライナー」)、トレッドとベルト構造との間に配置されるエラストマー材料製シート、幅が狭く、横断方向の厚さが可変であり、ベルト構造の縁部の下に配置されるエラストマー材料製のストリップ、または幅が狭く、厚さが一定であり、ベルトストリップの縁部周囲に折り畳まれたエラストマー材料製のテープなどがある。タイヤを製造する過程では、完成タイヤを製造するために結合されるエラストマー材料製の各種半完成品は、特定順序の作業段階で製造機械に供給され、製造機械は、一般に、たとえば英国特許第1 495 803号および米国特許第4 484 965号に記載されている先行技術で十分に周知されている技術により、上記の半完成品が上に徐々に配置されて組み立てられる少なくとも1個の組立ドラムを含む。
【0006】
上記の半完成品は、通常、連続ストリップの形態で製造され、タイヤの工業生産の過程で使用される以前には、通常、重畳した同心コイル状に、たとえば保管リールのコアなどの円筒状表面周囲に巻かれる。
【0007】
本明細書では、「保管リール」という用語は、限定されるものではなく、説明を単純にするため、半完成品を保管する何らかの種類の装置、たとえば保管ビームのように、前記リールの代替品として使用できる装置を示すために使用することに注意するべきである。
【0008】
保管リール上への巻付けは、従来、巻かれたコイルが互いに付着して、特に長期間保管した後に、完全に不可能ではないにしても、互いから分離することが極めて難しくなるのを防止する非付着性材料(たとえばポリエチレンまたはポリエステルシート)から製造された分離手段を使用して行われる。さらに、間に強度の接着力が形成された重畳コイルを分離するには、強度の張力を加える必要があり、半完成品の幾何学的寸法を変化させるか、または半完成品を破損する場合もあると考えられる。
【0009】
特許出願WO99/62695号には、保管リール上に保管する必要がある非加硫エラストマー材料に対する接着性が異なるハイブリッド分離シートが記載されている。実際、リール上に保管している間に、「ライナー付着」現象、つまり、保管リールには、非加硫エラストマー材料が分離シートに過度に付着する箇所が存在する現象が生じ、その結果、この材料を保管リールから巻き出す時に後に問題が生じる場合がある。上記の現象を避けるため、ハイブリッド分離シートが上記のように使用され、この場合、接着性が低い比較的高価な材料(綿)を、前記分離シートとエラストマー材料との間に過度な接着が最も生じやすい保管リール領域(特に、リールのコア付近の最も内側の領域)に使用し、比較的安価な材料(ポリエステル)を、分離シートとエラストマー材料との間に過度な接着が生じる可能性が少ない保管リール領域(特に、リールの最も外側の領域)に使用する。
【0010】
米国特許第5 004 635号は、厚さが異なる分離シートの使用に関し、このシートは、保管リール上に巻かれた非加硫エラストマー材料のコイル間の接着現象を防止するほかに、前記材料の圧潰または変形も防止する。前記分離シートは、基部、たとえばポリエチレンと、カバー、たとえばポリエステルと、基部とカバーとの間に配置された圧縮可能な充填材料、たとえばポリエステル繊維とからなる。
【0011】
しかし、本願の特許出願人の経験によると、分離手段を上記のように使用する場合、多くの欠点があり、たとえば:半完成品の製造時、または完成品の製造過程に追加の処理段階が存在する(前記分離シートを付与し、後に剥離する);あまり速くない巻き出し速度で作業する必要がある;前記分離シートが存在するために、機械が故障する可能性がある;分離シートを付与して、後に剥離するだけのための機械が必要である。前記欠点は、製造コストおよび全体の生産性の両方に負の影響を及ぼし、半完成品および完成品の製造時間が増加する原因になる。
【0012】
本願の特許出願人は、前記分離手段の使用を避けるという問題を提起する。第1の方法は、エラストマー材料中にパラフィン蝋を含んで、前記材料の接着性を低下させることである。しかし、接着性は低下し、保管リール上の半完成品の巻き出しは許容範囲だったが、特に巻き出し速度が速い場合、前記巻き出し時の前記製品の裂傷に起因して、半完成品をリールから巻き出すことの問題が生じた。さらに、前記半完成品をタイヤ製造過程で使用する時、下にある要素に対する半完成品の接着性が低いために、問題が生じた。特に、半完成品が組立ドラム上で滑るため、タイヤの製造時に問題が見られ、完成タイヤの分離の問題も生じた。
【0013】
次に、本願の特許出願人は、半完成品を保管リール上に巻き付け、後に保管リールから巻き出す時に問題が生じないように、半完成品の架橋性エラストマー材料の接着性を低下させる必要があるのみならず、前記材料の特性、特に「未処理強度(green strength)」に負の影響を与えないことも必要であることに気が付いた。さらに、特に半完成品をタイヤの製造に使用する場合、接着性不良の問題がなく、その結果、下にある要素に対する不十分な接着の問題も生じないことが必要であり、こうした問題は、その後、製造段階における問題(半完成品が組立ドラム上で滑る)、および完成品の問題(隣接要素間の接着不良により、分離現象が生じ、タイヤの性能品質および持続期間を損なう)を伴った。
【0014】
次に、本願の特許出願人は、上記の欠点を克服して、特にタイヤを製造するための架橋性エラストマー材料から製造された半完成品を保管リール上に巻き付けることができること、そのために分離シートを使用する必要がなく、前記材料の特性に負の影響を与えることがないことを発見した。本願の特許出願人は、実際に、少なくとも1種類のポリアルケナマーを架橋性エラストマー材料に添加すると、接着性および未処理強度の点で、分離シートを使用せずに半完成品を保管リール上に巻き、その後、高度の巻き出し速度を用いた場合でも、裂けることなく前記リールから巻き出すことが可能な半完成品が得られることを発見した。さらに、前記半完成品は、タイヤの製造過程に使用することができ、接着問題、特に組立ドラム上か、または完成タイヤにおける不十分な接着問題を生じることがない。したがって、前記ポリアルケナマーの添加により、エラストマー材料の接着性および未処理強度の両方を調節し、半完成品および完成品の両方の製造時間を短縮することができる。
【0015】
したがって、本発明は、第1の態様によると、架橋性エラストマー材料製のストリップ状半完成品を製造および保管する方法であって:
−エラストマー組成物を調製する段階と;
−前記エラストマー組成物を賦形して、ストリップ状の半完成品を得る段階と;
−ストリップ状の前記半完成品を保管リール上に巻き付ける段階とを含み;
前記エラストマー組成物を調製する段階で、少なくとも1種類のポリアルケナマーを添加することを特徴とする方法に関する。
【0016】
好ましい一実施態様によると、前記半完成品は、少なくとも1種類のポリアルケナマーを含む架橋性エラストマー組成物からなるテープである。
【0017】
さらに他の好ましい実施態様によると、前記半完成品は、少なくとも1種類のポリアルケナマーを含む架橋性エラストマー組成物中に少なくとも部分的に埋め込まれた糸状補強要素(糸、コード、繊維)を含むバンドである。したがって、この場合、製品は、織布(textile)、金属またはその他の何らかの材料から製造された補強コードを含む複合エラストマー材料である。詳細には、前記複合エラストマー材料は、一般に織布(たとえばレーヨン、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート)から製造されるか、または金属(たとえば、一緒に撚り合わせられて、合金、たとえば銅/亜鉛、亜鉛/マンガン、亜鉛/モリブデン/コバルト合金で被覆された鋼糸)から製造されるか、またはガラスファイバーから製造された補強コードを含み、前記コードは、相互に平行に同一平面にあり、所望の厚さのエラストマー材料で被覆されて一緒に結合される(coated and welded together)。したがって、こうして配置された前記補強コードは、織布の経糸に類似しており、経糸を被覆して一緒に結合するエラストマー材料が、構成を維持する機能も果たすため、緯糸は任意である。
【0018】
本発明は、さらに他の態様によると、車輪用タイヤを製造する方法であって:
−架橋性エラストマー材料から製造した少なくとも1個の要素を含むグリーンタイヤを製造する段階であって、前記要素が、ストリップ状の半完成品を保管リールから巻き出してから、前記製品を組立ドラム上に巻き付けることにより得られる、段階と;
−加硫成形型内に画定された成形キャビティ内でグリーンタイヤを成形する段階と;
−タイヤを所定の温度まで所定の時間にわたって加熱することによりエラストマー材料を架橋する段階とを含み;
架橋性エラストマー材料から製造された前記要素が、少なくとも1種類のポリアルケナマーを含む方法に関する。
【0019】
好ましい一実施態様によると、前記巻き出しは、毎分50m〜毎分400m、好ましくは毎分250m〜毎分350mで行われる。
【0020】
本発明は、さらに他の態様によると、車輪用タイヤであって、少なくとも1種類のポリアルケナマーを含むエラストマー組成物を含む架橋エラストマー材料から製造された少なくとも1個の要素を含み、前記要素が、ストリップ状の半完成品を保管リールから巻き出してから、前記製品を組立ドラム上に巻き付けることにより得られるタイヤに関する。
【0021】
本発明は、さらに他の態様によると、車輪用タイヤであって、以下の要素:
−ほぼトロイダル構成に賦形された少なくとも1つのゴム引きカーカスプライであって、その対向側縁が、それぞれ右側および左側ビードワイヤに結合され、各々のビードワイヤがそれぞれのビード内に囲まれている、カーカスプライと;
−前記ゴム引きカーカスプライの円周に沿って付与された少なくとも1本のベルトストリップを含むベルト構造と;
−前記ベルト構造の円周に沿って付与されたトレッドと;
−前記ベルト構造と前記トレッドとの間に配置された補強層と;
−前記カーカスプライの外側に付与された右側および左側の側壁であって、軸方向外側位置に、それぞれのビードからベルト構造のそれぞれの縁部まで延在する側壁とを含み;
前記ベルト構造と前記トレッドとの間に配置された前記補強層が、少なくとも1種類のポリアルケナマーを含む架橋エラストマー組成物で被覆されて一緒に結合される複数の補強コードを含む、タイヤに関する。好ましくは、前記補強コードは、織布の繊維からなる。
【0022】
好ましい一実施態様によると、ポリアルケナマーはポリオクテナマーである。
【0023】
さらに好ましい一実施態様によると、前記ポリオクテナマーは次の特性を有する:
−赤外(IR)分光法で決定して、トランス配置内の二重結合の割合が、少なくとも60モル%、好ましくは75モル%〜95モル%である;
−ASTM規格D1646に従って測定して、125℃におけるムーニー粘度ML(1+4)が、2〜20、好ましくは5〜15である;
−DSC(示差走査熱量計)で測定した融点が、25℃〜80℃、好ましくは40℃〜60℃である;
−ISO規格53 445に従って測定したガラス転移温度(Tg)が、−90℃〜−50℃、好ましくは−80℃〜−60℃である;
−分子量が100 000までの大環状分子(macrocycles)の割合が、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)で決定して、少なくとも25重量%である。
【0024】
本発明に使用するポリアルケナマーは、本質的に公知であり、たとえばシクロペンテン、シクロオクテンおよびシクロドデセン、またはこれらの混合物から選択されるシクロアルケンを一般に溶液中において、元素周期表の亜族5〜7に属する金属、および主族1〜4に属する金属の化合物に基づく触媒混合物(たとえば、六塩化タングステン/二塩化エチルアルミニウム触媒系)の存在下で複分解反応することにより得られる。元素周期表について言及する場合、CRCが1987年に発行した「Chemistry and Physics」(化学物理学ハンドブック)に記載されている版の表を指し、族および亜族の定義についてはIUPACの系を使用した。
【0025】
上記のポリアルケナマーの調製に関するその他の詳細は、たとえば、Scott、Calderon、Ofstead、JudyおよびWardによる、1971年に発行された「Rubber Chem and Tech」(ゴム化学および技術)44、そこで引用されている参考文献、並びに米国特許第3 816 358号および同第4 153 772号に記載されている。
【0026】
本発明に使用でき、現在市販されているポリアルケナマーの例としては、Vestenamer(登録商標)が挙げられ、これは、Degussa−Huels(デグサヒュルズ)が販売している製品である。Vestenamer(登録商標)8012という製品は、特に好ましい。
【0027】
好ましい一実施態様では、ポリアルケナマーは、3phr〜40phr、好ましくは5phr〜30phr、さらに好ましくは8phr〜25phrの量で存在する。
【0028】
本明細書および請求の範囲の目的上、「phr」という表現は、ポリマーベース100重量部当たりのエラストマー組成物の特定成分の重量部を示すことを意図している。そのエラストマー組成物の特定成分は、以下に定義する少なくとも1種類のエラストマーポリマー、および上記で定義する少なくとも1種類のポリアルケナマーを含む。
【0029】
本発明により使用されるエラストマー組成物は、エラストマー特性を有する天然または合成ゴムから選択される少なくとも1種類のエラストマーポリマーも含み、天然ゴム;ブタジエン、イソプレンまたは2−クロロブタジエンのホモポリマーまたはコポリマー、たとえばポリブタジエン(BR)、ポリイソプレン(IR)、スチレン−ブタジエン(SBR)、ニトリル−ブタジエン(NBR)、ポリクロロプレン(CR);エチレン/プロピレンコポリマー(EPM);エチレン/プロピレン/非共役ジエン(たとえばノルボルネン、シクロオクタジエンまたはジシクロペンタジエン)ターポリマー(EPDM);またはこれらの混合物から選択される。以下は好ましい:天然ゴム、スチレン/ブタジエン(SBR)、ニトリル−ブタジエン(NBR)、ポリクロロプレン(CR)、エチレン/プロピレンコポリマー(EPM)、エチレン/プロピレン/非共役ジエン(たとえばノルボルネン、シクロオクタジエンもしくはジシクロペンタジエン)ターポリマー(EPDM)、またはこれらの混合物。
【0030】
前記エラストマー組成物は、ジエンエラストマーに一般に使用されるものから選択され、一般に硫黄ベースの加硫剤および1種類以上の加硫活性剤および/または促進剤を含む硫黄ベースの加硫系も含む。
【0031】
最も有利に使用される加硫剤は、当業者が周知している促進剤および活性剤を含む、硫黄または硫黄含有分子(硫黄供与体)である。
【0032】
特に効果的な活性剤は、亜鉛化合物、特にZnO、ZnCO3、8〜18個の炭素原子を含む飽和または不飽和脂肪酸の亜鉛塩、たとえばステアリン酸亜鉛であり、好ましくはZnOおよび脂肪酸からブレンド中にin situで形成する。その他の活性剤は、BiO、PbO、Pb3O4、PbO2、またはこれらの混合物から選択される。
【0033】
一般に使用される促進剤は、ジチオカルバミン酸塩、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、スルフェンアミド、チウラム、アミン、キサントゲン酸塩など、またはこれらの混合物から選択する。
【0034】
さらに、前記エラストマー組成物は、少なくとも1種類の補強充填剤(たとえば、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、アルミノ珪酸塩、炭酸カルシウム、カオリンなど、またはこれらの混合物)を、従来のその他の成分、たとえば酸化防止剤、老化防止剤、保護剤、可塑剤、補強充填剤用の相溶化剤、接着剤、抗オゾン剤、変性樹脂、潤滑剤(たとえば、鉱油、植物油、合成油など、またはこれらの混合物)に加えて、含むことができる。
【0035】
本発明により使用される架橋性エラストマー組成物は、先行技術で公知の方法により調製される。たとえば、前記調製は、調達を望む特定の半完成品の関数として選択される各種成分を一緒に混合することにより行うことができる。混合は、たとえば開放ミル型の開放混合機を使用するか、接線回転子(Banbury)もしくは連結回転子(Intermix)を備えるタイプの内部混合機を使用するか、またはKo−Kneader型(Buss)もしくは同時回転もしくは逆回転2軸スクリュータイプの連続混合機内で行うことができる。この過程を行う動作条件は、一緒に混合する必要がある成分の種類によっても左右され、当業者にとっては公知である。
【0036】
架橋性エラストマー組成物を調製した後、前記組成物は、ストリップ状の半完成品が得られるように、たとえばテープまたはバンド状に賦形する。エラストマー材料の賦形は、張り(straining)、型出し(profiling)、カレンダー加工または押出しにより行うことができる。この過程を行う動作条件は、調達を望む特定の半完成品によって決まり、当業者にとっては公知である。上記のようにバンドを賦形する場合、エラストマー材料と補強要素(糸、コードまたは繊維)との間を結合する必要があり、この場合も、使用する技術、およびこの過程を行う動作条件は、調達を望む特定の半完成品によって決まり、当業者にとっては公知である。
【0037】
こうして得られた架橋性エラストマー材料製のストリップ状の半完成品は、次に冷却段階をうける。この段階は、たとえば、前記半完成品を冷却液、たとえば室温の水中に浸漬するか;または前記半完成品を、冷水が循環する一連のコイル状管上を通過させるなど、様々な方法で行うことができる。
【0038】
エラストマー材料から製造されたストリップ状半完成品は、冷却された後、保管リール上に巻かれる。
【0039】
保管リール上に巻かれた上記の半完成品は、使用する時に巻き出して、何ら問題なく使用することができ、タイヤを製造する場合は、製造時点および完成タイヤの両方において、下にある要素に付着させることができる。
【0040】
本発明について、多数の例示的な実施態様により、本発明により製造されたタイヤの一部の断面図である添付の図1を参照して、さらに詳細に説明する。
【0041】
「a」は軸方向を示し、「r」は半径方向を示す。分かりやすくするため、図1は、タイヤの一部分のみを示すが、図示されていない他の部分は同じであり、半径方向「r」に対して対称に構成されている。
【0042】
タイヤ(100)は、対向する側方縁部が個々のビードワイヤ(102)に結合されている少なくとも1つのゴム引きカーカスプライ(101)を含む。カーカスプライ(101)とビードワイヤ(102)との間の結合は、通常、カーカスプライ(101)の対向する側方縁部をビードワイヤ(102)周囲で折り返して、図1に示すように、いわゆるカーカスの折返し(101a)を形成して行われる。
【0043】
あるいは、従来のビードワイヤ(102)は、周方向に伸張不能な一対の環状挿入物であって、同心コイル(図1に示さない)状に配置された長形の要素から形成された挿入物と置き換えることができる(たとえば、欧州特許出願EP928 680号およびEP928 702号参照)。この場合、カーカスプライ(101)は前記環状挿入物の周囲で折り返されず、その結合は、第1のカーカスプライの外側に付与された第2のカーカスプライ(図1に示さない)によってなされる。
【0044】
ゴム引きしたカーカスプライ(101)は、一般に、互いに平行に配置されて、少なくとも部分的にエラストマー材料の層で被覆された複数の補強コードからなる。これらの補強コードは、一般に、織布(たとえばレーヨン、ナイロンもしくはポリエチレンテレフタレート)から製造される。場合によっては、前記補強コードは、金属(たとえば、互いに撚り合わせた鋼糸)を合金(たとえば、銅/亜鉛、亜鉛/マンガン、亜鉛/モリブデン/コバルト合金など)で被覆して製造される。
【0045】
ゴム引きしたカーカスプライ(101)は、一般にラジアルタイプであり、つまり、周方向に対してほぼ垂直に配置された補強コードを含む。各々のビードワイヤ(102)は、タイヤ(100)の内周方向縁部に沿って画定されるビード(103)内に囲まれる。かかるビードによって、タイヤは、車輪の一部を構成するリム(図1に示さない)上に係合する。各々のカーカスの折返し(101a)により画定される空間は、ビードワイヤ(102)が埋め込まれるビード充填剤(104)を含む。耐磨耗性ストリップ(105)は、一般に、カーカスの折返し(101a)に対して軸方向外側位置に配置される。
【0046】
ベルト構造(106)は、ゴム引きしたカーカスプライ(101)の円周に沿って付与される。図1の特定の実施態様では、ベルト構造(106)は、複数の補強コード、一般に金属コードを含む2本のベルトストリップ(106a、106b)を含み、これらの補強コードは、各々のストリップ内で互いに平行であり、隣接するストリップと交差して、周方向に対して予め決められた角度を形成するように方向付けられる。ベルト構造(106)は、「0°バンド」として一般に周知されている少なくとも1つの補強層(106c)を0°の角度に任意に含むことができ、この補強層は、本発明によって製造することができ、半径方向最外側ベルトストリップ(106b)上に配置され、この補強層は、一般に、複数の補強コード、通常は紡織コードを含み、これらの補強コードは、周方向に対して数度の角度で配置されて、エラストマー材料で被覆されて一緒に結合される。
【0047】
側壁(108)も、ゴム引きカーカスプライ(101)の外側に付与され、この側壁は、軸方向外側位置で、ビード(103)からベルト構造(106)の縁部まで延在する。
【0048】
側方縁部が側壁(108)に接続されるトレッド(109)は、ベルト構造(106)の半径方向外側の位置に周方向に付与される。外面的には、トレッド(109)は、地面に接触するように設計された転動面(109a)を有する。横断ノッチ(図1に示さない)により接続されて、転動面(109a)上に分布する様々な形状およびサイズの複数のブロックを画定する周方向溝は、この転動面(109a)に一般に設けられるが、転動面(109a)は、分かりやすくするために図1には平滑であるように示す。
【0049】
一般に「小型側壁」として公知のエラストマー材料(110)から製造されるストリップは、任意に、側壁(108)とトレッド(109)との間の接続領域に存在することができ、この小型側壁は、トレッドとの同時押出しにより一般に得られ、トレッド(109)と側壁(108)との間の機械的相互作用を改善することができる。あるいは、側壁(108)の端部部分は、トレッド(109)の側方縁部を直接的に被覆する。トレッド(109)と共に、一般に「キャップ&ベース」として公知の構造(図1には示さない)を形成する下層は、任意に、ベルト構造(106)とトレッド(109)との間に配置することができる。
【0050】
エラストマー材料の層(111)は、「付着シート」、つまりトレッド(109)とベルト構造(106)との間を接続することができるシートとして機能し、トレッド(109)とベルト構造(106)との間に配置される。
【0051】
チューブレスタイヤの場合、一般に「ライナー」として公知のゴム層(112)は、タイヤの膨張空気に対して必要な不浸透性を与え、やはり、ゴム引きカーカスプライ(101)に対して半径方向内側位置に設けられる。
【0052】
本発明によりタイヤを製造する方法は、たとえばEP 199 064号、米国特許第4 872 822号、米国特許第4 768 937号に記載されている先行技術で公知の技法および装置を用いて行うことができ、この方法は、グリーンタイヤを製造する少なくとも1つの段階と、このタイヤを加硫処理する少なくとも1つの段階とを含む。
【0053】
さらに詳細には、タイヤを製造するための方法は、タイヤの様々な部品に対応する一連の半完成品を事前に、互いに関係なく製造する段階を含み、これらの半完成品は、その後、上記のように適切な製造機械を使用して互いに結合される。このようにして得られたグリーンタイヤは、後続の成形および加硫処理段階に渡される。このために、加硫処理成形型が使用され、この成形型は、逆成形された壁部を有する成形キャビティ内に、処理されるタイヤを収容するように設計され、この壁部は、架橋が完了した時点でタイヤの外面を画定する。
【0054】
半完成品を使用せずにタイヤ、またはタイヤの部品を製造するための別法による方法は、たとえば上記の特許出願EP928 680号およびEP928 702号に開示されている。
【0055】
グリーンタイヤは、タイヤの内面により画定された空間内に加圧流体を導入して、グリーンタイヤの外面を成形キャビティの壁部に対して圧迫して成形することができる。最も広く実践されている成形方法の1つでは、エラストマー材料から製造され、蒸気および/または別の流体を圧力下で充填された加硫室が、成形キャビティ内部に閉鎖されたタイヤ内で膨張する。こうして、グリーンタイヤは、成形キャビティの内壁に圧迫され、所望の成形品が得られる。あるいは、成形は、膨張する加硫室がなくても、得られるタイヤの内面の構成に応じてトロイダル状金属支持体をタイヤの内部に設けることにより行うことができる(たとえば特許EP 242 840号に記載されているように)。トロイダル状金属支持体と未加工エラストマー材料との熱膨張係数の差は、適切な成形圧力を得るために利用される。
【0056】
この時点で、タイヤ内に存在する未加工エラストマー材料を加硫処理する段階が行われる。このため、加硫処理成形型の外壁は、外壁がほぼ100℃〜230℃の最高温度に達するように、加熱流体(一般に蒸気)に接触して配置される。同時に、タイヤを成形キャビティの壁部に圧迫するために使用した流体と同じ加圧流体によってタイヤの内面を加硫温度まで加熱し、100℃〜250℃の最高温度まで加熱する。エラストマー材料の全体を十分な程度まで加硫するのに必要な時間は、一般に3分から90分の間で異なる可能性があり、主にタイヤの寸法によって決まる。加硫が完了したら、タイヤを加硫処理成形型から取り出す。
【0057】
本発明について、多くの調製例により以下で詳細に説明するが、単なる例として説明するものであり、本発明を限定するものではない。
【0058】
実施例1〜4
表1に記載する組成物は、以下のように調製した(量は、phrで記載する)。
【0059】
表1に記載するすべての成分は、硫黄、CTP、HMMMおよびTBBSを除いて、約75rpmで回転する接線回転子(Banbury)モデルPL1.6を備えた実験タイプ(the laboratory type)の内部混合機(Pominiが市販)内で一緒に混合した。約3分後、いずれの場合も、温度が150℃に達したら直ちに、前記組成物を混合機から取り出した(第1段階)。
【0060】
前記組成物は、室温(約23℃)まで冷却した後、実験用の開放ミル型混合機内に入れて、他の成分、つまりZno、硫黄、CTP、HMMMおよびTBBSを添加した(第2段階)。組成物は、温度が90℃に達した時に前記混合機から取り出した。
【0061】
【表1】
【0062】
以下の試験は、こうして調製した組成物について実施した。
【0063】
未処理製品に関する試験
以下は、上記のように得た非架橋組成物に関して測定した:
−ISO規格289/1による127℃における「スコーチ時間(scorch time)」;
−ISO規格289/1による100℃におけるムーニー粘度ML(1+4);
−ISO規格2781による23℃における密度。
【0064】
得られたデータは、表2に記載する。
【0065】
加硫製品に関する試験
(a)流量特性
上記で得た組成物は、後にMonsantoから市販されているMDR流量計を使用してMDR流量分析を行い(ISO規格6502により)、試験は、170℃で30分間、発振周波数1.66Hz(発振数は毎分100回)、発振振幅±0.5で実施し、2流量単位(TS2)増加するのに要する時間、および最終トルク値(T90)の90%に達するのに要する時間を測定した。得られたデータは、表2に記載する。
(b)機械的特性、弾性降伏(elastic yield)および硬度
以下は、上記で得た組成物のサンプルについて、170℃で10分間架橋して、測定した:
−ISO規格37による引張機械特性(CA1=100%伸張時の破断点応力;CR=破断点応力);
−ISO規格48によるIRHD(国際ゴム硬さ)における硬度;
−ISO規格4662による弾性降伏(E.Y.)。
【0066】
得られたデータは、表2に記載する。
【0067】
【表2】
【0068】
付着試験
実施例1〜4の組成物は、ASTM規格D2230−96elに記載されている実験用1軸スクリュー押出機であって、4mm×35mmの寸法を有する矩形の出口断面を有するダイを装備した押出機を使用して、以下の動作条件で押し出した:
−スクリューの回転速度:90rpm;
−90℃で一定の温度プロファイル。
【0069】
ストリップを形成して、室温(約23℃)まで4時間冷却した。次に、前記ストリップから40mm×35mmの矩形試験片を形成し、ChatillonモデルDPP−100N力計を使用して、牽引および圧縮時の付着試験を行った。
【0070】
このため、試験する各々の組成物について、2枚の試験片を使用した。試験片は、前記力計のクランプ間に適用し、2個のクランプを互いに閉鎖する前に、有孔ポエチレン(直径11mm)から作った分離シートを2枚の試験片の間に配置して、各試験片の断面が一定になるようにした。2枚の試験片の表面を接触した状態に配置し、40N相当の荷重を加えて10秒間圧迫した。10秒間の終わりに、荷重を取り外して、2つの表面を分離するのに要した最低の力を、力計を使用してニュートン(N)単位で測定した。得られたデータは、表3に記載する。
【0071】
未処理強度試験
未処理強度試験は、ISO規格9026に従って実施した。以下の値を測定した:
−M50:50%伸張時の荷重;
−M100:100%伸張時の荷重;
−CR:破断点応力。
【0072】
得られたデータは、表3に記載する。
【0073】
【表3】
【0074】
実施例5
バンドの作製
実施例1〜4の組成物を、Ital社から市販されている伸張器を使用して、125℃の状態で引っ張った。伸張器には、直径90mmのスクリュー、および織布にゴム引きするためのヘッドを装備した。伸張器に対して90°の角度で方向付けた金属ワイヤを伸張器のヘッドに挿入してゴム引きし、バンドを形成した。次に、こうして得たバンドは、5個のドラムから構成した冷却ユニット内で冷却して切断し、内径500mm、容量7000〜8000mのリール上に、毎分110mの速度で収集した。
【0075】
リールを60時間保管した後、毎分300mの速度で巻き出した。得られた結果は、表4に記載する。表4は、裂けずに巻き出された材料の割合を示す。
【0076】
【表4】
【0077】
実施例6
実施例3および4の組成物で得られたバンドを使用して、P6000 255/60ZR16タイプの何本かのタイヤを製造した。前記バンドでは、なんら欠点を生じることなくタイヤを製造することが可能だった。
【図面の簡単な説明】
【0078】
【図1】本発明により製造されたタイヤの一部の断面図である。
Claims (26)
- 架橋性エラストマー材料製のストリップ状半完成品を製造および保管する方法であって:
−エラストマー組成物を調製する段階と;
−前記エラストマー組成物を賦形して、ストリップ状の半完成品を得る段階と;
−ストリップ状の前記半完成品を保管リール上に巻き付ける段階とを含み;
前記エラストマー組成物を調製する段階で、少なくとも1種類のポリアルケナマーを添加することを特徴とする方法。 - 前記半完成品が、少なくとも1種類のポリアルケナマーを含む架橋性エラストマー組成物からなるテープである、請求項1に記載の方法。
- 前記半完成品が、少なくとも1種類のポリアルケナマーを含む架橋性エラストマー組成物中に少なくとも部分的に埋め込まれた糸状補強要素を含むバンドである、請求項1に記載の方法。
- ポリアルケナマーがポリオクテナマーである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- ポリオクテナマーの割合が、トランス配置内の二重結合の少なくとも60モル%である、請求項4に記載の方法。
- ポリオクテナマーが、125℃において、2〜20のムーニー粘度ML(1+4)を有する、請求項4に記載の方法。
- ポリオクテナマーが25℃〜80℃の融点を有する、請求項4に記載の方法。
- ポリオクテナマーが−90℃〜−50℃のガラス転移温度(Tg)を有する、請求項4に記載の方法。
- ポリオクテナマーが、分子量が100 000までの大環状分子の割合で少なくとも25重量%を有する、請求項4に記載の方法。
- ポリアルケナマーが3phr〜40phrの量で存在する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- ポリアルケナマーが5phr〜30phrの量で存在する、請求項10に記載の方法。
- ポリアルケナマーが8phr〜25phrの量で存在する、請求項11に記載の方法。
- エラストマー組成物が、天然ゴム;ブタジエン、イソプレンまたは2−クロロブタジエンのホモポリマーおよびコポリマー、たとえばポリブタジエン(BR)、ポリイソプレン(IR)、スチレン−ブタジエン(SBR)、ニトリル−ブタジエン(NBR)、ポリクロロプレン(CR);エチレン/プロピレンコポリマー(EPM);エチレン/プロピレン/非共役ジエンターポリマー(EPDM);またはこれらの混合物から選択される少なくとも1種類のエラストマーポリマーを含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- エラストマーポリマーが、天然ゴム、スチレン−ブタジエン(SBR)、ニトリル−ブタジエン(NBR)、ポリクロロプレン(CR)、エチレン/プロピレンコポリマー(EPM)、エチレン/プロピレン/非共役ジエンタ−ポリマー(EPDM)、またはこれらの混合物から選択される、請求項13に記載の方法。
- 車輪用タイヤを製造する方法であって:
−架橋性エラストマー材料から製造した少なくとも1個の要素を含むグリーンタイヤを製造する段階であって、前記要素が、ストリップ状の半完成品を保管リールから巻き出してから、前記半完成品を組立ドラム上に巻き付けることにより得られる、段階と;
−加硫成形型内に画定された成形キャビティ内で前記グリーンタイヤを成形する段階と;
−前記タイヤを所定の温度まで、所定の時間にわたって加熱することによりエラストマー材料を架橋する段階とを含み;
架橋性エラストマー材料から製造された前記要素が、少なくとも1種類のポリアルケナマーを含む、方法。 - 前記巻き出しが、毎分50m〜毎分400mの速度で行われる、請求項15に記載の方法。
- 前記巻き出しが、毎分250m〜毎分350mの速度で行われる、請求項16に記載の方法。
- ポリアルケナマーが、請求項4〜12のいずれか一項で定義される、請求項15〜17のいずれか一項に記載の方法。
- エラストマー組成物が、請求項13または14で定義される、請求項15〜18のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1種類のポリアルケナマーを含むエラストマー組成物を含む架橋エラストマー材料から製造された少なくとも1個の要素を含む車輪用タイヤであって、前記構成部品が、ストリップ状の半完成品を保管リールから巻き出してから、前記半完成品を組立ドラム上に巻き付けることにより得られる、車輪用タイヤ。
- ポリアルケナマーが、請求項4〜12のいずれか一項で定義される、請求項20に記載の車輪用タイヤ。
- エラストマー組成物が、請求項13または14で定義される、請求項20または21に記載の車輪用タイヤ。
- 車輪用タイヤであって、以下の要素:
−ほぼトロイダル構成に賦形された少なくとも1枚のゴム引きカーカスプライであって、その対向側縁が、それぞれ右側および左側のビードワイヤに結合され、各々のビードワイヤがそれぞれのビード内に囲まれている、カーカスプライと;
−前記ゴム引きカーカスプライの円周に沿って付与された少なくとも1本のベルトストリップを含むベルト構造と;
−前記ベルト構造の円周に沿って付与されたトレッドと;
−前記ベルト構造と前記トレッドとの間に配置された補強層と;
−前記カーカスプライの外側に付与された右側および左側の側壁であって、軸方向外側位置に、それぞれのビードからベルト構造のそれぞれの縁部まで延在する側壁とを含み;
前記ベルト構造と前記トレッドとの間に配置された前記補強層が、少なくとも1種類のポリアルケナマーを含む架橋エラストマー組成物で被覆されて一緒に結合される、複数の補強コードを含んでいる車輪用タイヤ。 - 補強コードが紡織繊維からなる、請求項23に記載の車輪用タイヤ。
- ポリアルケナマーが、請求項4〜12のいずれか一項で定義される、請求項23または24に記載の車輪用タイヤ。
- エラストマー組成物が、請求項13または14で定義される、請求項23〜25のいずれか一項に記載の車輪用タイヤ。
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