JPS5843262B2 - How to make a laminated pneumatic tire - Google Patents
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Landscapes
- Tyre Moulding (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は強化布のない部分を有する空気タイヤに関し、
更に詳しくは屈曲亀裂に高い抵抗性を与える様に配置さ
れた固い層と柔かい層を含む積層空気タイヤに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pneumatic tire having a portion without reinforcing fabric;
More particularly, the present invention relates to a laminated pneumatic tire that includes a hard layer and a soft layer arranged to provide high resistance to flex cracking.
布で強化されたタイヤが多くの欠点を有し、より高くな
い手順で製造され得る布の無いタイヤを製作する事が望
ましい事は空気タイヤニ業では長らく認められて来てい
る。It has long been recognized in the pneumatic tire industry that fabric-reinforced tires have a number of drawbacks and that it would be desirable to make fabric-free tires that could be manufactured using less expensive procedures.
タイヤ製作の慣用の方法は遅く高価で、各タイヤに対し
てのゴム及び/又はコード布の1又はそれ以上の種類の
別々の取り扱い及び処理、個々のプライのカレンダがけ
及び取り扱い、要素のすべての最終の手動による組み立
てを必要とするのみならず、慣用のタイヤの構造は、労
働費用を減少しタイヤの品質及び均一性を改善する任意
の種類の自動化にも容易に適合されない。Conventional methods of tire construction are slow and expensive, requiring separate handling and processing of one or more types of rubber and/or cord fabric for each tire, calendering and handling of individual plies, and In addition to requiring final manual assembly, conventional tire construction is not easily adapted to any type of automation that would reduce labor costs and improve tire quality and uniformity.
慣用のタイヤの構造に関連する過度の製造費用の付加的
原因は、先ず第1に、約12分から20分以上迄の何分
かに1度に1つ生タイヤを硬化するに必要な多くの大き
な硬化圧縮機によリ、第・2に圧延機、パンバリ、押出
機、カレンダー及び、タイヤ製作機械の様なゴム処理及
び混合装置により多くの場所が占められてしまうことで
ある。An additional source of excessive manufacturing costs associated with conventional tire construction is, first of all, the large amount of heat required to cure a green tire, one at a time, for about 12 to 20 minutes or more. Second, a large amount of space is taken up by rubber processing and mixing equipment such as rolling mills, pan burrs, extruders, calenders, and tire building machinery.
慣用の布で強化されたタイヤの他の問題はタイヤの多く
の要素を均一に置くことの困難性と、平らなドラム上の
円筒形状から最終的円環形状迄の一様な膨張を得る事の
困難性である。Other problems with conventional fabric-reinforced tires include the difficulty in uniformly placing the many elements of the tire and obtaining uniform inflation from a cylindrical shape on a flat drum to a final toroidal shape. This is the difficulty of
本発明の積層タイヤはこれらの問題の幾つかを除去する
。The laminated tire of the present invention eliminates some of these problems.
コード及びゴム配合物の積層及び引続いてのプライ層の
手動製作を要しないタイヤ輪郭及び構成方法の探究では
タイヤニ業は、ポリウレタンの様な液体重合体を成型又
は流し込みする事によりタイヤの少なく共力−カス部分
を所望の形状につくろうと試みて来た合衆国特許番号2
,902,072に例示されているタイヤはトレッド、
内側及び外側壁、及び内側及び外側壁間の空間を満す細
胞様形状のポリウレタンからなる。In the search for methods of tire contouring and construction that do not require lamination of cord and rubber compounds and subsequent manual fabrication of ply layers, the tire manufacturing industry is developing tire contouring and construction methods that do not require the manual fabrication of cord and rubber compound laminations and subsequent ply layers. Force - U.S. Patent No. 2 has attempted to create the waste portion into a desired shape.
,902,072 has a tread,
Consists of inner and outer walls and polyurethane in a cell-like shape filling the space between the inner and outer walls.
合衆国特許3,208,500はポリウレタン又はポリ
アミドを単一の概して均一の層に成型する事による空気
タイヤのカーカス部分の製作を開示している。U.S. Pat. No. 3,208,500 discloses the fabrication of the carcass portion of a pneumatic tire by molding polyurethane or polyamide into a single, generally uniform layer.
合衆国特許3,274,322は、ドクターブレードを
使用し後にタイヤカーカスに形成され得る材料の一片を
形成するためのポリウレタンの様な流れ形成材料の方法
を開示している。US Pat. No. 3,274,322 discloses a method of forming a flow-forming material, such as polyurethane, into a piece of material that can later be formed into a tire carcass using a doctor blade.
合衆国特許3,386,485は、タイヤの環状の半分
を別々に成型し、その後2つの半分を異なったプレス中
で一諸に成形する事により多数の示唆された重合体及び
共重合体の任意の1つから布の無い空気タイヤをつくる
方法を例示している。U.S. Pat. No. 3,386,485 discloses that any of a number of suggested polymers and copolymers may be formed by molding the annular halves of the tire separately and then molding the two halves together in different presses. exemplifies how to make a clothless pneumatic tire from one of the following.
合衆国特許3,396,773は、空気よりはむしろ固
体である様に記述されたタイヤを形成するための遠心力
利用の流し込み技術の応用を例示している。US Pat. No. 3,396,773 illustrates the application of centrifugal casting techniques to form tires that are described as being solid rather than air.
遠心力利用の流し込み成型の一般概念は、タイヤの外部
形状に適合するその内部表面を有する加熱された金型が
液体ポリウレタンがその中に導入される間に回転される
方法を開示する合衆国特許3,555,141に例示さ
れる様な空気タイヤに適用されて来ている。The general concept of centrifugal cast molding was introduced in US Pat. , 555, 141, has been applied to pneumatic tires.
その金型の回転により、ポリウレタンは金型の全内側表
面を流れて覆い、タイヤの内側と同じ形状を有する静止
板はドクターブレードと同じ方法で材料を広げるのに役
立つ。Due to the rotation of the mold, the polyurethane flows and covers all the inner surfaces of the mold, and the stationary plate, which has the same shape as the inside of a tire, serves to spread the material in the same way as a doctor blade.
合衆国特許番号3,701,374ではポリウレタンエ
ラストマー、他のエラストマーからつくられる布のない
タイヤカーカス及び、必要な物理的性質を生ずるタイヤ
をつくる方法が開示されている。U.S. Pat. No. 3,701,374 discloses a fabricless tire carcass made from polyurethane elastomers, other elastomers, and a method of making the tire that provides the necessary physical properties.
適切な程度において、上に同定された合衆国特許はここ
で背後の情報としての参照により、以下に現わされてい
る詳細な記述を補うために組み入れられている。To the extent appropriate, the above-identified United States patents are herein incorporated by reference as background information to supplement the detailed description that appears below.
慣用のタイヤ構造に関連した多くの問題が上述の従来技
術特許によるタイヤの製作法により減少され除去され得
るが、一方これらの特許に提案される型の様な流し込み
タイヤの輪郭は多くの重大な問題を有し、その様な特別
なタイヤの使用は拡く普及されていなかった。While many of the problems associated with conventional tire construction can be reduced or eliminated by the construction of tires according to the prior art patents mentioned above, cast tire profiles such as the molds proposed in these patents suffer from a number of significant problems. Problems have prevented the use of such special tires from becoming widespread.
タイヤの寿命の点から見て流し込み成型タイヤの主要な
問題は曲げ疲労欠陥として知られているものである。A major problem with cast tires in terms of tire life is what is known as bending fatigue defects.
車の重量の下側で、地面に接触するタイヤの部分は、タ
イヤの運転の間ゴムが連続的に曲げられる結果として変
形される。Under the weight of the car, the part of the tire in contact with the ground is deformed as a result of the continuous bending of the rubber during operation of the tire.
慣用の布で強化されたタイヤでは、布は例えば膨張圧の
少なく共85係及び15俤以下のゴムに耐える。In conventional fabric-reinforced tires, the fabric can withstand, for example, low inflation pressures of less than 85% and 15% rubber.
布がタイヤの一般形状を変よる事なく除去されるべきで
あるなら、タイヤにその形状を維持させうるためより高
モジュラスのゴムを使用する事が必要であろう、しかし
ながら、より固いゴムは曲げ疲労欠陥により比較的短か
い寿命を有する。If the fabric is to be removed without changing the general shape of the tire, it may be necessary to use a higher modulus rubber to allow the tire to maintain its shape; however, harder rubber will Has a relatively short life due to fatigue defects.
例えば小さなひび割れ又は欠陥が鋭い物体からの微小な
傷又は切欠きから生じる時はいつも、タイヤが弱り危険
になる迄、連続的曲げの間、ひびが発展し成長する傾向
がある。For example, whenever a small crack or defect results from a micro-nick or notch from a sharp object, the crack tends to develop and grow during continuous bending until the tire becomes weak and dangerous.
布で強化を使用する時、重大な曲げ疲労問題を有しない
より柔かいゴムを使用する事が可能である。When using fabric reinforcement, it is possible to use softer rubber that does not have significant bending fatigue problems.
しかしながら必要な強度を得るのに要求される、より堅
固な重合体を使用する布の無いタイヤをつくる時、曲げ
疲労問題は極めて重大である。However, when making clothless tires using the stiffer polymers required to obtain the necessary strength, bending fatigue problems are extremely significant.
布の無いタイヤに関する実験データは側壁的げひび割れ
が欠陥の主要な態様である事を示す様である。Experimental data on tires without fabric seem to indicate that sidewall cracking is the primary form of defect.
改善されたタイヤは、比較的低い引張りモジュラスを有
する重合体材料の一連の層及び、平方インチ当り5,0
00〜50,000ポンド(351,5〜3515ky
/cI/L)の様な比較的高い引張りモジュラスを有す
る重合体材料の多数の層を使用している新規な積層タイ
ヤカーカス構造を与える事により本発明によって得られ
る。The improved tire incorporates a series of layers of polymeric material having a relatively low tensile modulus and a tensile modulus of 5.0
00~50,000 pounds (351,5~3515ky)
The present invention provides a novel laminated tire carcass structure that uses multiple layers of polymeric materials with relatively high tensile modulus, such as (cI/L).
その層は、所望の強度及び堅固さを有する全タイヤカー
カスを与え同時に、等質の構造から得られ得るよりずっ
と大きな曲げ疲労欠陥に対する低抗性を与える様な方法
で交互の模様で配置されることが好ましい。The layers are arranged in an alternating pattern in such a way as to provide an overall tire carcass with the desired strength and stiffness, while at the same time providing a much lower resistance to bending fatigue defects than would be obtainable from a homogeneous construction. It is preferable.
本発明のタイヤは、それらが合理的な時間の期間タイヤ
の所望の層を流れて形成し得る様な処理温度で粘性を有
する流体重合体材料からつくられるのが好ましい。The tires of the present invention are preferably made from fluid polymeric materials having a viscosity at processing temperatures such that they can flow and form the desired layers of the tire for a reasonable period of time.
回転型流し込み方法は他の形成方法と同様流体重合体で
使用され得る。Rotary casting methods can be used in fluid polymerization as well as other forming methods.
流体ポリウレタン重合体を使用する時、タイヤを形成す
る望ましい方法は、タイヤの環状の所望の形状を有する
金型を与える事、型の内側表面に概して一様な重合体材
料の層を適用する事、その後、その層を硬化するか又は
少なく共部分的にそれを硬化させる事、及びその後、異
なってモジュラスを有する次の概して一様な層を適用す
る事である。When using fluid polyurethane polymers, the preferred method of forming the tire is to provide a mold with the desired annular shape of the tire and apply a generally uniform layer of polymeric material to the inside surface of the mold. , then curing that layer, or at least partially curing it, and then applying a next generally uniform layer with a different modulus.
所望の厚さが得られる迄、多くの層はこの方法で適用さ
れ硬化される。A number of layers are applied and cured in this manner until the desired thickness is obtained.
ドクターブレードはその層を形成するため又は一様な厚
さを供給するために使用され得、相対的回転がこれを達
成するため金型とブレードとの間に与えられ得る。A doctor blade may be used to form the layer or to provide a uniform thickness, and relative rotation may be provided between the mold and the blade to achieve this.
流体重合体材料がスプレーノズル又は他の適用器から塗
布されると、相対的運動が例えば、適用器等に対して型
を回転する事により又はその逆で流体重合体の適用の間
に金型と適用器との間に与えられ得る。When the fluid polymeric material is applied from a spray nozzle or other applicator, relative movement may be applied to the mold during application of the fluid polymer, e.g. by rotating the mold relative to the applicator or vice versa. and the applicator.
望むならば、1つの層の必要な硬化が次の層の適用に先
んじて金型の唯−又は2つの回転の間に行なわれ得る様
に、流体材料は配合され取り扱われ得る。If desired, the fluid materials can be formulated and handled so that the necessary curing of one layer can occur during only one or two revolutions of the mold prior to application of the next layer.
回転型流し込み方法は、0.001インチから0.1イ
ン只0.0254〜2.54im)迄の種々の厚さで多
くの異った層のポリウレタン重合体又は他の適当な重合
体を形成するために使用され得る。The rotary casting process forms many different layers of polyurethane polymer or other suitable polymer at varying thicknesses from 0.001 inch to 0.1 inch (0.0254 to 2.54 mm). can be used to
堅い層及び柔かい層が望ましくは交代するが、多くの異
った配置が可能であり、これより所望の抵抗が曲がりひ
び割れに与えられよう。Although the hard and soft layers preferably alternate, many different arrangements are possible which will provide the desired resistance to bending and cracking.
流体のポリウレタン重合体から上記の方法で空気タイヤ
をつくる時、異った層の引張りモジュラス及び硬度は、
使用される硬化剤の量又は型及び使用されるウレタン重
合体の分子量又は型を変える事により変化され得る。When making pneumatic tires by the above method from fluid polyurethane polymers, the tensile modulus and hardness of the different layers are:
Variations can be made by varying the amount or type of curing agent used and the molecular weight or type of urethane polymer used.
本発明の所望の具体例を図解する目的のためでありそれ
を制限する目的のためではない所の図面を詳細に参照す
るに、第1図は、トレッド部分12及び2つの側壁部分
14からなる空気タイヤ10を示す。Referring in detail to the drawings, which are for the purpose of illustrating, and not for the purpose of limiting, a preferred embodiment of the invention, FIG. A pneumatic tire 10 is shown.
第1図が部分的で概略的であり、従来の環状の強化ベル
ト又は他の強化手段が、側壁部分14内に商法化又は他
の強化を与える事なく、トレッド部分12に与えられ得
る事が理解されよう。It is understood that FIG. 1 is partial and schematic and that conventional annular reinforcing belts or other reinforcing means may be provided to the tread portion 12 without providing commercialization or other reinforcement within the sidewall portions 14. be understood.
換言すると、タイヤの断面は合衆国特許番号3.701
,374又は前に述べられた他の特許に示される様に一
般的であるかも知れない。In other words, the cross-section of the tire is U.S. Patent No. 3.701
, 374 or other patents mentioned above.
タイヤが望ましくは円環状断面を有するが、本発明は、
合衆国特許番号3,840,060の実施例で説明され
る特別な断面のタイヤに適用する事が又理解されよう。Although the tire preferably has a toroidal cross section, the present invention provides
It will also be appreciated that it applies to the special cross-section tires described in the embodiments of U.S. Pat. No. 3,840,060.
従来の手段は、タイヤのビード部分を強化するため、又
は車リム上の適所にそれを保持する事を助けるためにタ
イヤ上又は車上に与えられ得る。Conventional means may be provided on the tire or on the vehicle to strengthen the bead portion of the tire or to help hold it in place on the vehicle rim.
この発明のタイヤ10は望ましくは重合体材料の層の実
質的な数で以って形成され、各層は概して均一な厚さを
有し、隣接する層を完全に覆う事が望ましい。The tire 10 of the present invention is preferably formed with a substantial number of layers of polymeric material, each layer preferably having a generally uniform thickness and completely covering adjacent layers.
第2図の具体例では、タイヤカーカス及び側壁部分14
の各々は交互に高低率層H及びLから形成される13の
積層からなる。In the specific example of FIG. 2, the tire carcass and side wall portion 14
each consists of 13 stacks formed of alternating high and low index layers H and L.
低率層りはタイヤの内側及び外側の両表面に与えられ、
他のどの層も高率の層Hを含む。A low-rate layer is applied to both the inner and outer surfaces of the tire,
Any other layer contains a high proportion of layer H.
この特別な輪郭は高率層の使用により所望の張力及び固
さのタイヤを得る事を可能とするが同時に、曲がりひび
割れの傾向を最小限にする。This particular profile makes it possible to obtain a tire of desired tension and stiffness through the use of high modulus layers, while at the same time minimizing the tendency to bend and crack.
13の層がしばしば望ましいのであるが異った数の層も
又良い結果を与え得る事が理解されよう。It will be appreciated that although thirteen layers are often preferred, different numbers of layers may also provide good results.
第3図は又13の層を有する異った具体例を図解してお
り、ここでは、中葉重層Mが高率層H及び低率層りに付
加して与えられる。FIG. 3 also illustrates a different embodiment having 13 layers, in which a medium layer M is provided in addition to the high modulus layer H and the low modulus layer.
この配設は本発明の好適具体例を図解するためのもので
且つ本発明を限定するためのものではない。This arrangement is intended to illustrate a preferred embodiment of the invention and is not intended to limit the invention.
図面を更に詳細に参照すると、第1図はトレッド部12
と2個の側壁部14から成る空気入りタイヤ10を図示
している。Referring to the drawings in more detail, FIG.
A pneumatic tire 10 consisting of a side wall portion 14 and two side wall portions 14 is illustrated.
第1図が部分的図解的であり、且つ側壁部14内に布の
補強或は其他の補強を与えることなく普通の周囲補強ベ
ルト或は他の補強手段がトレッド部12内に設けられう
ろことが理解される。FIG. 1 is partially illustrative and shows that a conventional peripheral reinforcing belt or other reinforcing means may be provided in the tread portion 12 without providing fabric reinforcement or other reinforcement in the sidewall portion 14. is understood.
換言すれば、タイヤの横断面は一般に合衆国特許3,7
01,374番或は前述の他の特許中に示された様なも
のであろう。In other words, the tire cross-section is generally
No. 01,374 or as shown in other patents mentioned above.
タイヤはトロイダル断面を有していることが好ましいけ
れども、本発明は又合衆国特許3,840,060号中
の例題に図解された様な特殊断面のタイヤにも適用され
ることもまた理解されるであろう。Although it is preferred that the tire have a toroidal cross-section, it is also understood that the invention also applies to tires of special cross-sections such as those illustrated in the examples in U.S. Pat. No. 3,840,060. Will.
タイヤのビード部を補強するため或はタイヤを車輪リム
上のその位置に保持するために普通の手段がタイヤ或は
車輪上に設けられうる。Conventional means may be provided on the tire or wheel for reinforcing the bead of the tire or for holding the tire in its position on the wheel rim.
本発明のタイヤ10は好適には重合体の材料の相当数の
層で作られていることが好ましく、各層は概して一様な
厚さを持ち且つ隣接層を完全に被覆していることが好ま
しい。The tire 10 of the present invention is preferably made of a number of layers of polymeric material, each layer preferably having a generally uniform thickness and completely covering adjacent layers. .
第2図の具体例では。タイヤカーカス及び各側壁部14
は交互になった高及び低モジユラス層H及びLで作られ
た13層の積層体から成っている。In the specific example shown in Figure 2. Tire carcass and each side wall part 14
consists of a 13 layer stack made of alternating high and low modulus layers H and L.
低モジユラス層りがタイヤの内面と外面の両者に設けら
れ、そして一つおきの層が高モジユラス層Hから成って
いる。A low modulus layer is provided on both the inner and outer surfaces of the tire, and every other layer consists of a high modulus layer H.
この特殊構成は、高モジユラス層の使用によって所望の
強度と剛性でありながら同時に曲げ亀裂の傾向を最少に
するタイヤを得ることを可能ならしめる。This particular configuration makes it possible, through the use of high modulus layers, to obtain a tire of the desired strength and stiffness, while at the same time minimizing the tendency to bend cracks.
13層がしばしば望ましいけれども、異る数の層もまた
良好な結果を与えることができることも理解されるであ
ろう。It will also be appreciated that although 13 layers are often desirable, different numbers of layers can also give good results.
第3図は同様に13層を持つ異る具体例を図解しており
、この場合中モジュラス層Mが高モジユラス層Hと低モ
ジユラス層りに加えて設けられている。FIG. 3 likewise illustrates a different embodiment with 13 layers, in which a medium modulus layer M is provided in addition to the high modulus layer H and the low modulus layer.
この配置は層HとLが規則正しく交互になり低モジユラ
ス層りをタイヤの内外面に有していることでは第2図の
ものと類似である。This arrangement is similar to that of FIG. 2 in that the layers H and L alternate regularly and have low modulus layers on the inner and outer surfaces of the tire.
がしかし中モジュラス層Mが各々の層りと最も近い層H
との間に設けられている。However, the medium modulus layer M is the layer H closest to each layer.
is established between.
このことは層Hかう層りへ移る時のモジュラスの大きい
急変なしで極めて高モジュラスの層Hの使用を可能にさ
せている。This allows the use of very high modulus layer H without large abrupt changes in modulus when passing from layer H to layer H.
タイヤが25から50或はそれ以上の様な非常に多数の
層を有する場合には、低モジユラス層と高モジユラス層
との間に一つ以上の中間モジュラス層を設けるのがたぶ
ん望ましい。If the tire has a large number of layers, such as 25 to 50 or more, it may be desirable to provide one or more intermediate modulus layers between the low modulus layer and the high modulus layer.
第4図は本発明の他の具体例を図解しており、この場合
積層体構造の中央部では低及び高モジユラス層が第2図
の様に交互し、且つ幾つかの外層が同一の低モジユラス
材料で形成されている。FIG. 4 illustrates another embodiment of the invention, in which in the center of the laminate structure the low and high modulus layers alternate as in FIG. 2, and some outer layers have the same modulus. Made of modulus material.
この図面では、カーカス部の内側及び外側の両者上の最
初の3層は低モジユラス層りである。In this figure, the first three layers on both the inside and outside of the carcass are low modulus layers.
この型式の構成を用いる理由の一つは、タイヤの内面部
及び外面部はより大きい曲げひずみを受け、これに低モ
ジユラス材料がよく耐えるからである。One reason for using this type of configuration is that the inner and outer surfaces of the tire are subject to greater bending strains, which lower modulus materials withstand better.
第5図は本発明の今一つの具体例を示し、この場合様々
の層が異る厚さを有している。FIG. 5 shows another embodiment of the invention, in which the various layers have different thicknesses.
第2.第3及び第4図の具体例では全部の層は同一厚さ
をもつものとして示されている。Second. In the embodiments of FIGS. 3 and 4, all layers are shown as having the same thickness.
がしかし或程度の厚み変化が与えられ得るものであり且
つしばしば高モジユラス層よりも幾らか大きい厚さの低
モジユラス層を設けるのが望ましいことが理解されるで
あろう。It will be appreciated, however, that some thickness variation may be provided and that it is often desirable to have the low modulus layer be of somewhat greater thickness than the high modulus layer.
第5図の具体例では、カーカスの内面に2枚の低モジユ
ラス層りが与えられていることを除いては、低と高モジ
ユラス層が第2図の様に規則正しく交互している。In the embodiment of FIG. 5, the low and high modulus layers alternate regularly as in FIG. 2, except that the inner surface of the carcass is provided with two low modulus layers.
多数の異る方法が本発明によるタイヤ製作に使用され得
る。A number of different methods can be used to make tires according to the present invention.
未硬化タイヤが、例えば 10層又はそれ以上を有する
円筒形積層体を形成し、その後に普通のフラットバンド
方法に幾分像た方法で、積層体を円筒形からトロイダル
形に膨張させて、製作することができる。An uncured tire is manufactured by forming a cylindrical laminate having, for example, 10 or more layers, and then expanding the laminate from a cylindrical to a toroidal shape in a manner somewhat modeled on common flat band methods. can do.
タイヤはまた以下に記述される様に、積層体がトロイダ
ル形成は他の所望断面を有している間に、層を積層体に
塗布して成形されることもできる。Tires can also be formed by applying layers to the laminate while the laminate is toroidally formed and has any other desired cross-section, as described below.
本発明に従ってつくられた最初のタイヤの成るものは、
金属型の外面にかなり均一な厚さを持つ一系統の流体の
重合体材料の層を人手で途布することで作られた。The first tire made according to the invention consisted of:
It is created by manually applying a layer of a fluid polymeric material of fairly uniform thickness onto the exterior surface of a metal mold.
他の可能性のあるタイヤ製作方法は、未硬化のシートゴ
ム等の層を順次張り付けることである。Another possible tire construction method is to apply successive layers such as uncured sheet rubber.
しかし、人手による方法は高い製造費用のために多分に
非実際的である、費用を下げるために流体の重合体材料
と自動化された手順の使用が好ましい。However, manual methods are often impractical due to high manufacturing costs; the use of fluid polymeric materials and automated procedures is preferred to lower costs.
本発明によるタイヤ製作に使用されうる重合体材料は、
エラストマー類、エラストプラスチック材料類或は高モ
ジユラスプラスチックスである。Polymeric materials that can be used to make tires according to the invention include:
Elastomers, elastoplastic materials or high modulus plastics.
タイヤのより柔らかな低モジユラス層はエラストマーの
及び又はエラストプラスチックの材料から作られ、そし
てより固い高モジユラス層は好ましくはエラストプラス
チック材料或は高モジユラスプラスチックスから作られ
る。The softer, low modulus layer of the tire is made from an elastomeric and/or elastoplastic material, and the harder, high modulus layer is preferably made from an elastoplastic material or high modulus plastics.
エラストマー類は、主ガラス転移点が約−20℃以下、
ヤング率が1平方吋当り100〜6,000ポンド(7
,03〜421 kg/ca )の範囲内、そして永久
変形式は破壊することなく1oo%又はそれ以上の伸長
に耐える能力であることを特徴としている。Elastomers have a main glass transition point of about -20°C or lower,
Young's modulus is 100 to 6,000 pounds per square inch (7
,03 to 421 kg/ca), and the permanently modified form is characterized by the ability to withstand elongation of 100% or more without failure.
有用エラストマー類は、ポリウレタンゴム天然ゴム、ポ
リ(ブタジェン)及びSBRゴム類を含む各種の其他合
成ゴム類を包含する。Useful elastomers include polyurethane rubbers, natural rubbers, poly(butadiene) and various other synthetic rubbers including SBR rubbers.
エラストプラスチックの重合体の材料は一平方吋当り3
,000〜50,000ポンド(210゜9〜3515
kg/crIL)の範囲内のヤング率を有することがで
きる。The material of the polymer of elastoplastic is 3 per square inch.
,000~50,000 pounds (210°9~3515
kg/crIL).
室温でこれ等材料は通常には50φ伸長度以下で降伏点
を示し且つ一平方吋当り4,000ポンド(281,2
kg/cIL)以上の究極引張り強度及び100係以上
の究極伸長度を示す。At room temperature, these materials typically exhibit a yield point below 50 φ elongation and have a yield point of 4,000 pounds per square inch (281,2
It exhibits an ultimate tensile strength of 100 kg/cIL or higher and an ultimate elongation of 100 modulus or higher.
これ等材料は普通に、そのガラス状或は結晶状領域構造
が普通に検出され得る多相体であることを特徴としてい
る。These materials are usually characterized as multiphase, whose glassy or crystalline domain structure can be commonly detected.
このグループの典型的材料はスチレン−ブタジェン−ス
チレントリブロックポリマー類、ポリエステルブロック
ポリマー類、セグメンテツドポリウレタンポリマー類及
びアイオノマー類の様なブロックポリマーである。Typical materials in this group are block polymers such as styrene-butadiene-styrene triblock polymers, polyester block polymers, segmented polyurethane polymers, and ionomers.
高モジュラスのプラスチック材料は、ヤング率が1平方
吋当り50,000ポンド(3515kg/CI?L)
或はそれ以上、及び約15φ以下の伸長度での降伏点及
びまたは破壊点を特徴としている。High modulus plastic materials have a Young's modulus of 50,000 pounds per square inch (3515 kg/CI?L)
It is characterized by a yield point and/or a breaking point at an elongation of about 15 φ or more and about 15φ or less.
それ等は100’C,以上の主ガラス域は溶融転移温度
を持つであろう。They will have melting transition temperatures in the main glass region above 100'C.
この群内の適当な材料はポリアミド類、ポリカルボネー
ト類、エポキシ樹脂類及びポリスチレン類からの組成物
を包含する。Suitable materials within this group include compositions from polyamides, polycarbonates, epoxy resins and polystyrenes.
本発明のタイヤの低モジユラス層に用いられるエラスト
マーの材料は、約−20°C以下の主ガラス転移温度を
持つべきで、且つ共有結合架橋を形成することのできる
基を含有することができる。The elastomeric material used in the low modulus layer of the tires of the present invention should have a main glass transition temperature of about -20°C or less and can contain groups capable of forming covalent crosslinks.
共有結合架橋間の鎖の分子量は好ましくは約5.000
〜40,000で、且つもつと好ましくはs、ooo〜
20,000である。The molecular weight of the chains between covalent crosslinks is preferably about 5.000
~40,000, and preferably s,ooo~
20,000.
一般に本発明の積層タイヤの種々の層を形成している重
合体の材料は、少くとも10,000の算定分子量及び
少くとも20のショアーAジュロメータ−硬度を持つべ
きで、且つ好ましくは少くとも一平方吋当り1,000
ポンドて70.3に9/cr?L)の引張り強度を与え
る。Generally, the polymeric materials forming the various layers of the laminated tires of the present invention should have a calculated molecular weight of at least 10,000 and a Shore A durometer hardness of at least 20, and preferably have a hardness of at least 10,000. 1,000 per square inch
Pound is 70.3 to 9/cr? L) gives a tensile strength of
より柔らかい低モジユラス層は、普通は少くとも30φ
且つ好ましくは少くとも5o%の伸長度、及び少くとも
30且っ好ましくは90を超さないショアーAジュロメ
ータ−硬度を有する。The softer low modulus layer is usually at least 30φ
and preferably has an elongation of at least 5o% and a Shore A durometer hardness of at least 30 and preferably no more than 90.
より柔らかい低モジユラス層の重合体の材料は、好まし
くは少くとも1平方吋当り2.000ポンド(14o、
6kg7cal)の引張り強度を有する。The softer, low modulus layer polymeric material preferably has a weight of at least 2.000 pounds per square inch (14o,
It has a tensile strength of 6 kg 7 cal).
ショアー硬度とヤング率との間には下記の一般関係があ
る。There is the following general relationship between Shore hardness and Young's modulus.
ショアー硬度 ヤング率
(B、S及び1.R,)I) (ポンヴ平方吋)3
0 130 (9,14kli/cI/L)5
0310(21,79kg/cIIL)ショアー硬度
ヤング率
(B、S及び1.R,H) (ポンド/平方吋
)75 1340(94,20に9/ff
1)本明細書に与えられたショアー硬度及びヤング率の
値は一般にこの関係と相関させねばならないことが理解
されるべきである。Shore hardness Young's modulus (B, S and 1.R,) I) (Ponve square inch) 3
0 130 (9,14kli/cI/L)5
0310 (21,79kg/cIIL) Shore hardness
Young's modulus (B, S and 1.R, H) (lb/sq. in.) 75 1340 (94,20 to 9/ff
1) It is to be understood that the Shore hardness and Young's modulus values given herein must generally be correlated with this relationship.
タイヤの硬化された低モジユラス層は、−平方吋当り3
00〜5,000ポンド(21,1〜351.5 kg
/CIIL)の範囲内且つ普通には一平方吋当り500
〜3.OOOポンド(35,15〜210.9kg/c
yyt)範囲のヤング率を有することが好ましい。The cured low modulus layer of the tire is -3 per square inch
00 to 5,000 pounds (21,1 to 351.5 kg)
/CIIL) and normally 500 per square inch.
~3. OOO pounds (35,15~210.9kg/c
yyt) range.
好ましい硬度は種種の層の厚さ、それ等の配置、堅い方
の層の剛性及び其他の因子に依存する。The preferred hardness depends on the thickness of the various layers, their arrangement, the stiffness of the harder layer, and other factors.
硬化された高モジユラス層は普通には隣接の低モジユラ
ス層のそれの少くとも2倍の一平方吋当り3,000〜
100,000ポンド(210,9〜7030 kg/
CIIL)の範囲、好ましくは一平方吋当り約5,00
0〜50,000ポンド(351,5〜3515 kg
/CWL)の範囲のヤング率を有する。The cured high modulus layer typically has a density of 3,000 to 3,000 per square inch at least twice that of the adjacent low modulus layer.
100,000 pounds (210,9~7030 kg/
CIIL) range, preferably about 5,00 per square inch
0 to 50,000 lbs (351,5 to 3515 kg)
/CWL).
積層タイヤの各堅い層のヤング率の各柔かい層のヤング
率に対する比は300 : tまで上げられ得るが、し
かし乗用車タイヤでは3:1から20:1の範囲内の場
合が更に多い。The ratio of the Young's modulus of each hard layer to the Young's modulus of each soft layer in laminated tires can be up to 300:t, but in passenger car tires it is more often in the range of 3:1 to 20:1.
堅い方の層の好ましいモジュラスは、勿論、多数の因子
に依存するもので且つ複合タイヤに所望の綜合モジュラ
スと剛性を与える様に選択されるべきである。The preferred modulus of the stiffer layer will, of course, depend on a number of factors and should be selected to provide the desired combined modulus and stiffness for the composite tire.
例えば、タイヤの積層カーカス部が50重量多の高モジ
ユラス重合体材料と50重量係の低モジユラス材料から
なるならば、その時はヤング率は柔かい層に対しては5
00〜2,000ポンド/平方吋(35,15〜140
.6kg/cr?L)且つ堅い層に対しては4,000
〜8,000ポンド/平方吋(281,2〜562.4
ky/cffl)になるであろう。For example, if the laminated carcass of a tire consists of 50% by weight of a high modulus polymeric material and 50% by weight of a low modulus material, then the Young's modulus is 5% for the soft layer.
00~2,000 lb/sq.
.. 6kg/cr? L) and 4,000 for hard layers
~8,000 pounds/square inch (281,2~562.4
ky/cffl).
他方、もし高モジユラス材料の量が重量のわずか25φ
に減少されると、その時はヤング率はio、ooo〜1
5,000ポンド/平方吋(703〜1055 kg/
i )或はおそくは20,000ポンド/平方吋(14
06kg/cri )まで増加され得る。On the other hand, if the amount of high modulus material is only 25φ of the weight
, then the Young's modulus is io,ooo~1
5,000 pounds/square inch (703-1055 kg/
i) or as late as 20,000 pounds per square inch (14
06 kg/cri).
一般に、積層タイヤカーカスの低モジユラス層の合計重
量は添附図面に図解される様に少くとも高モジユラス層
の合計重量と同一であるべきで、且つ低モジユラス層を
積層体の内及び外面、特に側壁部の外面に設けることが
望ましい。Generally, the total weight of the low modulus layers of a laminated tire carcass should be at least the same as the total weight of the high modulus layers, as illustrated in the accompanying drawings, and the low modulus layers should be applied to the inner and outer surfaces of the laminate, especially the sidewalls. It is desirable to provide it on the outer surface of the section.
層数は製造費用を低減するために制限され得るけれとも
少くとも7層を用いることが好ましく且つ少くとも9層
を用いることがより好ましい。The number of layers may be limited to reduce manufacturing costs; however, it is preferred to use at least 7 layers and more preferred to use at least 9 layers.
層数は、0.001吋から0.1吋(0,0254〜2
.54mm)まであり得る各層の厚さによって、5から
1,000まで変化し得る。The number of layers is from 0.001 inch to 0.1 inch (0,0254 to 2
.. The thickness of each layer can vary from 5 to 1,000, which can be up to 54 mm).
層数は好ましくは厚さが0.005吋から0.05吋(
0,127〜1,27鼎)までの範囲にある層では7〜
100の範囲である。The number of layers is preferably from 0.005 inch to 0.05 inch thick (
7 to 7 in layers ranging from 0,127 to 1,27
The range is 100.
各層の厚さは好ましくは均−或はは大体均一で、且つ各
層は好ましくは円周方向に連続的で穴がないことである
が、これは必須ではない。The thickness of each layer is preferably uniform or approximately uniform, and each layer is preferably circumferentially continuous and without holes, although this is not required.
層類はタイヤの製造期間中に例えば、積層体が形成され
た後で且つ完全に硬化される前にタイヤが形成される間
などで変形させられる。The layers are deformed during tire manufacturing, such as during tire formation, after the laminate is formed and before it is fully cured.
層の数、その厚さ、層の配列、及び使用される重合体の
硬度を変化させることによって、本発明によって無限数
の異る積層されたタイヤ類を作ることが可能である。By varying the number of layers, their thickness, the arrangement of the layers and the hardness of the polymer used, it is possible to make an infinite number of different laminated tires according to the invention.
より単純な配置は一般に各同一硬度の低モジユラス層と
各同一硬度の高モジユラス層をもつことが好ましい。A simpler arrangement is generally preferred having each low modulus layer of the same hardness and each high modulus layer of the same hardness.
層間の接着を改善するため全部の層を大体同型の重合体
(即ちポリウレタン)から作ることが望ましい。It is desirable that all layers be made from a generally similar polymer (ie, polyurethane) to improve adhesion between the layers.
しかし、接着問題は接着剤或は層中の目打ちの使用によ
り或は種々の他の手段で解決され得るものであることが
理解されるであろう。However, it will be appreciated that the adhesion problem may be solved by the use of adhesives or perforations in the layers, or by various other means.
全部の高モジユラス層が降伏時の伸長度が約5〜10饅
で且つ5,000〜20,000ポンド/平方吋(35
1,5〜1406k19/a)のヤング率を有する同一
のエラストプラスチック材料から形成され、そして全部
の低モジユラス層が少くとも50%の伸長度で且つ50
0〜2,000ポンド/平方吋(35,15〜140.
6kg/a)のヤング率を有する同一のエラストマーの
材料から形成された場合に良結果を得ることができる。All high modulus layers have an elongation at yield of approximately 5 to 10 degrees and 5,000 to 20,000 pounds per square inch (35
1,5 to 1406 k19/a), and all low modulus layers have an elongation of at least 50% and
0-2,000 pounds/square inch (35,15-140.
Good results can be obtained when made from the same elastomeric material with a Young's modulus of 6 kg/a).
高モジユラス層の引張り強度は少くとも2,000ポン
ド/平方吋(140,6kg/ffl )で且つ好まし
くは少くとも3,000ポンド/平方吋(21o、9k
g/Cl7L)であるべきである。The tensile strength of the high modulus layer is at least 2,000 pounds per square inch (140,6 kg/ffl) and preferably at least 3,000 pounds per square inch (21o, 9k
g/Cl7L).
第3図に図解された型式の特殊積層体では、層りは30
0〜i、oooポンド/平方吋(21,09〜70.3
1g7= )のヤング率を、層Mは1,000〜3,0
00ポンド/平方吋(70,3〜210.9kg/cI
?L)のヤング率を、そして層Hは10,000〜50
,000ポンド/平方吋(703〜3515kg/cI
?L)のヤング率を有し得る。In a special laminate of the type illustrated in Figure 3, the layer thickness is 30.
0~i, ooo pound/square inch (21,09~70.3
1g7= ), layer M has a Young's modulus of 1,000 to 3,0
00 pounds/square inch (70.3~210.9 kg/cI
? L) and the layer H has a Young's modulus of 10,000 to 50
,000 pounds/square inch (703-3515 kg/cI
? It may have a Young's modulus of L).
本発明の積層タイヤは、硬化し得るゴム或はプラスチッ
クシートから、または遠心鋳造成は押出しによる様な流
動可能な重合体材料から、多数の異る手段で作ることが
できる。The laminated tires of the present invention can be made in a number of different ways, from curable rubber or plastic sheets, or from flowable polymeric materials such as by centrifugal casting or extrusion.
好ましい方法はその自重により合理的な期間に材料を流
し得る処理温度での粘度を持った流動性の硬化できる重
合体の材料を必要とする。The preferred method requires a flowable, curable polymeric material with a viscosity at the processing temperature that allows the material to flow under its own weight in a reasonable period of time.
低モジユラス層の材料は合理的な時間内に硬化して好ま
しくは少くとも1.000ポンド/平方吋(70,3に
!9/己)の引張り強度を与える材料であるべきである
。The material of the low modulus layer should be one that cures in a reasonable amount of time and preferably provides a tensile strength of at least 1.000 pounds per square inch.
本発明での使用に好適な重合体材料はポリウレタンの様
な流体の重合体であり、これは急速に便化され得るし、
且つ自動化された装置で容易に処理され得る。Polymeric materials suitable for use in the present invention are fluid polymers such as polyurethane, which can be rapidly exfoliated and
and can be easily processed with automated equipment.
重合体材料の粘度は溶剤或は可塑剤の使用により、熱の
使用により、或は硬化剤の適正な選択により、硬化温度
の変更により、或は其他の手段で調節できる。The viscosity of the polymeric material can be adjusted by the use of solvents or plasticizers, by the use of heat, by the proper selection of curing agents, by varying the curing temperature, or by other means.
以下に更に詳細に記述される様に多数の異る重合体が使
用できる。A number of different polymers can be used, as described in more detail below.
本発明の実施にあたって、硬化できる流体の重合体材料
をタイヤ型の内側に噴霧すること或はその他の適用によ
ってタイヤの積層体を形成するのが好ましい。In the practice of the present invention, it is preferred to form the tire laminate by spraying or otherwise applying a curable fluid polymeric material onto the inside of a tire mold.
これは層を形づくる調節刃(ドクターブレード)が有っ
ても無くても実施できる。This can be done with or without a doctor blade to shape the layers.
第6図は積層タイヤの製作に使用されうる一型式の型を
部分的に概要形態で図解している。FIG. 6 illustrates, in partial schematic form, one type of mold that may be used to make laminated tires.
この型は限定のためではなくて説明のために図解された
ものであり、且つ多数の他の型式の型類が使用され得る
ことが理解されるであろう。It will be appreciated that this type is illustrated for purposes of explanation and not limitation, and that numerous other types of types may be used.
本明細書に示された様に、全体的に20で指示される型
は、左半分の型22Lと右半分の型22Rから戒ってい
る。As shown herein, the mold generally designated 20 is derived from the left half mold 22L and the right half mold 22R.
半分型は平い円形の押え板24L及び24Rに取付けら
れ、これ等はそれぞれ支持ブロック26L及び26Rに
取付けられている。The mold halves are attached to flat circular holding plates 24L and 24R, which are attached to support blocks 26L and 26R, respectively.
この配置で半分型、板及び支持ブロックの組立品が、ボ
ールベアリング2B上で中空軸30のまわりに自由に回
転することができる。This arrangement allows the mold half, plate and support block assembly to rotate freely about the hollow shaft 30 on the ball bearings 2B.
一対のスプレィ管32と34が型へ流体の重合体を送出
するために軸30の内部に配置される。A pair of spray tubes 32 and 34 are positioned within shaft 30 for delivering fluid polymer to the mold.
重合体が管32及び34の末端にあるスプレィノズルか
ら型空間の内面へ放出される。Polymer is discharged from spray nozzles at the ends of tubes 32 and 34 onto the interior surface of the mold space.
管の末端は、軸30上に据付けられた環状支持材36で
その位置にしっかりと保持されている。The end of the tube is held securely in place by an annular support 36 mounted on the shaft 30.
ボールベアリング38が支持材36の相対する端部にそ
の周囲まわりに設けられ。Ball bearings 38 are provided at opposite ends of support 36 around its periphery.
半分型22L及び22Rに対する回転自在の支持を与え
ているのでそれ等が軸に関して自由に回転できる。Rotatable support is provided for the mold halves 22L and 22R so that they can rotate freely about the axis.
軸30及び支持材36は静止していてもよいし、或はも
し希望するなら、回転式はまわる様に取付けられていて
もよい。The shaft 30 and support 36 may be stationary or, if desired, may be rotatably mounted.
こ\に図示された様に、半分型22L及び22Rの組合
せで限定される型の内面は、トレッド部及び側壁部の両
者を包含している空気入りタイヤが全体的に型20内部
で作られ得る様になっている。As illustrated here, the inner surface of the mold defined by the combination of mold halves 22L and 22R indicates that a pneumatic tire, including both the tread and sidewalls, is made entirely within the mold 20. It looks like you'll get it.
しかし、型は積層カーカス部を形成する様に形づけられ
且つ使用され、型からカーカスが取り外された後でトレ
ッド部がそれに取り付けられることが理解されるであろ
う。However, it will be appreciated that the mold is shaped and used to form a laminated carcass section and the tread section is attached to it after the carcass is removed from the mold.
その様な場合には、種種の技法がトレッド部の取付けに
使用されることができ且つ希望するならば補強ベルト類
がトレッドの下に設けられ得ることが理解されるであろ
う。In such cases, it will be appreciated that a variety of techniques may be used to attach the tread portion and reinforcing belts may be provided under the tread if desired.
第6図に示される型では、スプレィノズル或はノズル類
は、第6図で管34の末端から放射している破線で図解
されている様に、流体の重合体の噴霧を、型の半径方向
の外方面(トレッド)及び又内側側壁面に送出する様に
設計されている。In the mold shown in FIG. 6, a spray nozzle or nozzles directs a spray of fluid polymer to the radius of the mold, as illustrated by the dashed lines radiating from the end of tube 34 in FIG. It is designed to deliver to the outside surface (tread) of the direction and also to the inside sidewall surface.
換言すれば、スプレィノズル類は型の全内面にわたって
実質的に均一厚みの層を与える様な方法で流体の重合体
を送出する。In other words, the spray nozzles deliver the fluid polymer in such a manner as to provide a layer of substantially uniform thickness over the entire interior surface of the mold.
本発明によるタイヤの成形では、普通は低モジュラスと
高モジュラスの重合体材料の交互の層を与えるのが好も
しい。In forming tires according to the invention, it is usually preferred to provide alternating layers of low modulus and high modulus polymeric materials.
こSに示された型20では、2個のスプレィ管32及び
34は、2つの異る重合体材料用に備えられている。In the model 20 shown here, two spray tubes 32 and 34 are provided for two different polymeric materials.
もし3つの異る重合体材料が使用されるならば、その時
は3個のスプレィノズルが備えられ得る。If three different polymeric materials are used, then three spray nozzles may be provided.
管32を通る流れが中断されている間に高モジユラス重
合体がスプレィ管34を通って供給され、且つ管34を
通る流れが中断されている間に低モジユラス重合体がス
プレィ管32を通って与えられる様に意図されている。High modulus polymer is fed through spray tube 34 while flow through tube 32 is interrupted, and low modulus polymer is fed through spray tube 32 while flow through tube 34 is interrupted. It is intended to be given.
異る管を通じて交互に重合体を供給することで、交互の
層がタイヤ上に形成される。By feeding the polymer alternately through different tubes, alternate layers are formed on the tire.
型20が周期的に停止されないで寧ろ連続的に回転され
ると仮定すると、スプレィ管32或は34の中の一つか
らスプレィノズルに対する型の1回転又はそれ以上の間
を噴霧することで重合体の材料の一層が型の内面上に形
成される。Assuming that mold 20 is not stopped periodically but rather is rotated continuously, spraying from one of spray tubes 32 or 34 over one or more revolutions of the mold relative to the spray nozzle may cause A layer of coalescent material is formed on the inner surface of the mold.
其後に他のスプレィ管から重合体の材料を噴霧すること
で1回又はそれ以上の回転の間に同じ様式で他の層が形
成される。Other layers are then formed in the same manner during one or more revolutions by spraying the polymeric material from another spray tube.
型の回転に基く遠心力が層の形づくりを援助できる、そ
れで種々な遠心鋳造方法が型の適正な鋳造を保証するの
に使用できることが理解されるであろう。It will be appreciated that centrifugal force based on the rotation of the mold can assist in shaping the layers, so that various centrifugal casting methods can be used to ensure proper casting of the mold.
しかし1次の層が塗布されている間一つの層がその形を
保持するに足るだけ急速に硬化する硬化可能な重合体材
料を与えるのが望ましい。However, it is desirable to provide a curable polymeric material that cures quickly enough so that one layer retains its shape while the first layer is applied.
また急速硬化材料は型の回転の間その形状を保持し得る
実質的に均一厚さの層の形成を保証するのが望ましい。It is also desirable that the rapidly curing material ensure the formation of a layer of substantially uniform thickness that can retain its shape during rotation of the mold.
操作の順序は、成る程度、硬化速度及び流体の重合体材
料の供給可能速度に依存する。The sequence of operations depends, in part, on the rate of cure and the rate at which the fluid polymeric material can be fed.
例えば、型はゆっくり回転され、且つ重合体材料は、型
の1回転で所望の周辺層が形成される様な速度で一つの
スプレィ管から供給される。For example, the mold is rotated slowly and the polymeric material is delivered from one spray tube at a rate such that the desired peripheral layer is formed in one revolution of the mold.
父方法工程は一層の形成間に型の数回転を必要とする様
に変更することもできる。The parent process can also be modified to require several revolutions of the mold between formations of layers.
成る場合には、周辺層の形成後に次の層を噴霧する前に
実質的硬化をさせるため型を1回転又はそれ以上回転さ
せ続けることが必要かもしれない。If so, it may be necessary to continue rotating the mold one or more revolutions after forming the peripheral layer to allow substantial curing before spraying the next layer.
もし硬化速度が充分に早ければ、先行層が塗付された後
、半回転以内に後の層の噴霧かけを開始することが可能
かもしれない。If the curing rate is fast enough, it may be possible to begin spraying the subsequent layer within half a revolution after the previous layer has been applied.
本明細書で使用される様な”部分的硬化″の表現は、材
料が適度の寸法安定性を保持しそれで後の層が塗布され
るだけに充分に剛化即ち硬化されたことを示す。The expression "partially cured" as used herein indicates that the material has been sufficiently stiffened or cured to retain adequate dimensional stability so that subsequent layers can be applied.
この表現は必ずしも材料の真の硬化を必要としない。This expression does not necessarily require true hardening of the material.
種々の流体の重合体材料が第6図に図解される一般型式
の型を使って使用され得ること、及び流体の重合体の粘
度或は流動性は熱、溶剤、可塑剤或は適正な速度で型面
・\の流体材料を移動させる他の技法を使用して調節で
きることが理解されるであろう。It is noted that a variety of fluid polymeric materials may be used using a mold of the general type illustrated in FIG. It will be appreciated that other techniques for moving the fluid material on the mold surface can be used to make adjustments.
本発明の方法を実行するのに七ツマー類 溶融体類、プ
レポリマー類及び溶液類を包含する種々の流体の重合体
が使用できることが理解されるであろう。It will be appreciated that a variety of fluid polymers can be used to carry out the method of the present invention, including heptamers, melts, prepolymers, and solutions.
流体の重合体材料は加工時には液体でなければならず且
つそれらの自重の下に合理的な時間内に流動する様な処
理温度での粘度を有すべきである。Fluid polymeric materials should be liquid during processing and should have a viscosity at the processing temperature such that they will flow under their own weight in a reasonable time.
本発明の実施に使用される好ましい重合体の一つはポリ
ウレタンである。One of the preferred polymers used in the practice of this invention is polyurethane.
その様な重合体は2〜3の官能性インシアネイト基を有
する有機ポリイソシアネイトの0.95〜1.2当量と
少くとも1.000の分子量を有し且つ不ソシアネイト
(−Neo)基と反応する活性水素原子を含有する1当
量の有様化合物との反応によって一般に調製される。Such polymers have a molecular weight of at least 1.000 with 0.95 to 1.2 equivalents of organic polyisocyanate having 2 to 3 functional inocyanate groups and react with unsocyanate (-Neo) groups. It is generally prepared by reaction with one equivalent of a specific compound containing an active hydrogen atom.
多くの場合ヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基
或はイソシアネイト基と反応する活性水素原子を持つ其
他の基を含有する有機の鎖延張剤が使用される。Organic chain extenders containing hydroxyl groups, amino groups, carboxyl groups or other groups with active hydrogen atoms that react with isocyanate groups are often used.
−NCO!と反応する活性水素原子を持つ有機化合物は
、例えば、ヒドロキシル末端基のポリエステル類、ポリ
エステルアミド類、多価ポリアルキレンエーテル類、多
価ポリチオエーテル類、ポリアセタル類等である。-NCO! Examples of organic compounds having active hydrogen atoms that react with hydroxyl end groups include polyesters, polyesteramides, polyvalent polyalkylene ethers, polyvalent polythioethers, and polyacetals having hydroxyl terminal groups.
本発明の方法でポリウレタン生成に用いられる有機ポリ
イソシアネイト類は、前記合衆国特許3.208.50
のに開示された様な脂肪族の、芳香族の、脂環式の、
及び複素環式のものを含めて種々の型式のものであり且
つ好ましくは少くとも8炭素原子を含む。The organic polyisocyanates used in the process of the present invention to produce polyurethanes are disclosed in U.S. Pat.
aliphatic, aromatic, cycloaliphatic, as disclosed in
and heterocyclic types, and preferably contain at least 8 carbon atoms.
優れた結果が、トルエンジイソシネイト(TDI)、4
.4′−ジフェニルーメタンジイソシアネイト(MDI
)或は他のジフェニルーアルカンジイソシアネイト等の
様な芳香族のジイソシアネイト類を使用して得られる。Excellent results were obtained using toluene diisocyanate (TDI), 4
.. 4'-diphenyl-methane diisocyanate (MDI)
) or other aromatic diisocyanates such as diphenylalkane diisocyanates.
例えば、有機ジイソシアネイトは、2,4−及び2.6
−トルエンジイソシネイトの80:20或は65:35
の配合物でありうる。For example, organic diisocyanates include 2,4- and 2.6-
-Toluene diisocyanate 80:20 or 65:35
It can be a formulation of
本発明の実施で使用するのに適するジイソシアネイトは
、8〜20の炭素を有することが好ましく、且つ参考と
して本明細書にその全開示を取入れられた合衆国特許3
,701,374中に記述された様な、各種トルエンジ
イソシネイト、各種ナフタレンジイソシアネイト、各種
のフエニレンジイソシアネイト、及び各種のジフェニル
アルカンジイソシアネイトを含む。Diisocyanates suitable for use in the practice of this invention preferably have from 8 to 20 carbons and are disclosed in U.S. Pat.
, 701, 374.
適当なジイソシアネイト類は3,3′−ジメチル−4,
4′−ジフェニルメタンジイソシアネイト、3,3′−
ジメチル−4,4’−ビフェニルジイソシアネイト、3
,3′−ジメトキシ−4,4′−ビフェニルジイソシア
ネイト等を含む。Suitable diisocyanates are 3,3'-dimethyl-4,
4'-diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-
Dimethyl-4,4'-biphenyl diisocyanate, 3
, 3'-dimethoxy-4,4'-biphenyl diisocyanate and the like.
上述の種々のジイソシアネイト類の混合物も又使用でき
る。Mixtures of the various diisocyanates mentioned above can also be used.
本発明で使用するのに適する所望分子量のポリウレタン
類は種々の方法で作られ且つ多数の異る型式のものが適
している。Polyurethanes of desired molecular weight suitable for use in the present invention can be made by a variety of methods and are suitable in a number of different types.
しかし屈曲性の直鎖の重合体を作る二官能性の反応体を
使用することが好ましい。However, it is preferred to use difunctional reactants which produce flexible linear polymers.
例えば、多価アルコール或はヒドロキシル末端基のポリ
エステル或はポリエステルが有機ジイソシアネイトと反
応して、本質的に全部ヒドロキシル末端基か又は全部イ
ソシアネイト末端基かのいずれかを持つ800〜20.
000の分子量を有する液体プレポリマーを生成し、そ
して其後にプレポリマーはプレポリマー内の末端基或は
末尾基に応じてジアミン類、ジオール類或はジイソシア
ネイト類によって硬化できる。For example, a polyhydric alcohol or hydroxyl-terminated polyester or polyester may be reacted with an organic diisocyanate to have either essentially all hydroxyl end groups or all isocyanate end groups.
A liquid prepolymer having a molecular weight of 0.000 is produced and the prepolymer can then be cured with diamines, diols or diisocyanates depending on the terminal or trailing groups within the prepolymer.
好ましいポリウレタンは分子量が800〜20,000
のポリアルキレングリコールのヒドロキシル基をジイソ
シアネイトでキャッピングしてプレポリマーを生成し、
それからMOCA或はアルキレングリコールの様なジア
ミン或はジオール硬化剤によってプレポリマーを鎖延長
及び硬化させて生成されたものである。Preferred polyurethanes have a molecular weight of 800 to 20,000.
capping the hydroxyl groups of polyalkylene glycol with diisocyanate to produce a prepolymer;
The prepolymer is then chain-extended and cured with a diamine or diol curing agent such as MOCA or alkylene glycol.
ポリウレタン生成に用い得るヒドロキシル末端のポリエ
ステル類は前記合衆国特許3,208,500中に記述
された様に多価カルボン酸と多価アルコールの反応生成
物である。Hydroxyl-terminated polyesters that can be used to form polyurethanes are the reaction products of polyhydric carboxylic acids and polyhydric alcohols as described in the aforementioned US Pat. No. 3,208,500.
例えば、アルコールはエチレングリコール或はプロピレ
ングリコールでありうる。For example, the alcohol can be ethylene glycol or propylene glycol.
イソシアネイト基と反応するための活性水素を含有する
有機化合物は、また、前記特許3,208,500中に
定義された様に多価ポリチオエーテル或はポリエステル
アミドでありうるが、しかし更に好ましくは多価ポリア
ルキレンエーテルである。Organic compounds containing active hydrogen for reacting with isocyanate groups can also be polyvalent polythioethers or polyesteramides as defined in the aforementioned patent 3,208,500, but more preferably It is a polyvalent polyalkylene ether.
例えば、エーテルはアルキレンオキシドとエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ブチレングリコール等
の様なグリコールとの縮合生成物である。For example, ethers are condensation products of alkylene oxides and glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, and the like.
任意の適当なアルキレンオキシド縮合物、例えば、エチ
レンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド
、アミレンオキシド、スチレンオキシド及びそれ等の混
合物の縮合物等も又使用され得る。Any suitable alkylene oxide condensate may also be used, such as those of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, amylene oxide, styrene oxide, and mixtures thereof.
本発明の方法に用いる液状プレポリマー類の生成に際し
ては、有機ジイソシアネイト(好しくはMDI或はTD
IX−1800〜20,000範囲の分子量を持つポリ
アルキレングリコール類、特に2〜10の炭素原子のア
ルキレン基を持っている、ポリ(エチレングリコール)
、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(トリメチレン
グリコール)、ポリ(テトラメチレングリコール)、ポ
リ(ヘキサメチレングリコール)、か\るグリコール類
の高分子量共重合体、及び上記ポリ(アルキレングリコ
ール類)の混合物、の様なポリ(アルキレングリコール
類)反応させるのが好ましい。In producing the liquid prepolymers used in the process of the invention, an organic diisocyanate (preferably MDI or TD) is used.
IX - Polyalkylene glycols with a molecular weight ranging from 1800 to 20,000, especially poly(ethylene glycol) having alkylene groups of 2 to 10 carbon atoms.
, poly(propylene glycol), poly(trimethylene glycol), poly(tetramethylene glycol), poly(hexamethylene glycol), high molecular weight copolymers of such glycols, and mixtures of the above poly(alkylene glycols). It is preferable to react with poly(alkylene glycols) such as .
好ましいプレポリマーは末端インシアネイト基を有し、
且つ種々のジアミン類で硬化され得る。Preferred prepolymers have terminal incyanate groups;
and can be cured with various diamines.
ジアミン類は好ましくは2個のアミン基に結合された2
〜20炭素原子の有機中央ラジカルを含むもので例えば
エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメ
チレンジアミン、p−フェニレンジアミン、メチレン−
ビス−2−クロロアニリン(MOCA’”)、4,4′
−メチレン−ビス−アニリン、3,3′−ジクロロ−4
,4′−ジアミノジフェニルメタン、ベンデシン、3,
3’−ジメチルベンデシン、3,3′−ジメトキシベン
ヂジン、3゜3′−ジクロロベンデシン、4,4′−ジ
アミノジフェニルメタン、及びキュメンジアミンである
。The diamines preferably have 2 bonded to two amine groups.
Containing organic central radicals of ~20 carbon atoms, such as ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, p-phenylene diamine, methylene diamine, etc.
Bis-2-chloroaniline (MOCA'"), 4,4'
-methylene-bis-aniline, 3,3'-dichloro-4
,4'-diaminodiphenylmethane,bendecine,3,
They are 3'-dimethylbendecine, 3,3'-dimethoxybenzidine, 3'3'-dichlorobendecine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, and cumendiamine.
これ等のポリウレタンゴム類では、硬化された重合体の
鎖類は反復する結合(−P−0−CO−NH−R,−N
H−Co−NH−R2−NH−CO−NH−R1−NH
−CO−O)を含有し、こ\でPは高分子量ポリ(アル
キレンエーテル)鎖を表わし、R1はジイソシアネイト
の有機ラジカルであり、且つR2はジアミンの有機中央
ラジカルである。In these polyurethane rubbers, the chains of the cured polymer consist of repeating bonds (-P-0-CO-NH-R, -N
H-Co-NH-R2-NH-CO-NH-R1-NH
-CO-O), where P represents a high molecular weight poly(alkylene ether) chain, R1 is an organic radical of a diisocyanate, and R2 is an organic central radical of a diamine.
適当な分子量を持つこの型式の重合体は、タイヤ積層体
の高及び低モジユラス層を与えるのに使用される時は、
本発明の実施に際して優れた結果を与えることができる
。Polymers of this type with suitable molecular weights, when used to provide the high and low modulus layers of tire laminates,
Excellent results can be obtained when implementing the present invention.
これ等のポリウレタン重合体の硬度及びモジュラスは、
例えば、この体系のイソシアネイト及びグリコール或は
ジアミンの含有量を増加させると増強され得る。The hardness and modulus of these polyurethane polymers are
For example, it can be enhanced by increasing the isocyanate and glycol or diamine content of this system.
本発明によるタイヤの製作に使用するために選択される
ポリウレタンの型式は、使用される製造方法の型式に依
存する。The type of polyurethane selected for use in making tires according to the invention depends on the type of manufacturing process used.
噴霧かけ法に最適のポリウレタンはフィルム押し出し法
或は幾つかの他の方法には最適でないかもしれない。Polyurethanes that are best suited for spraying methods may not be best suited for film extrusion or some other methods.
流体のポリウレタンゴムは現在商業的に利用でき、本発
明の実施に使用できる。Fluid polyurethane rubbers are currently commercially available and can be used in the practice of this invention.
良い結果が、例えば、イ、アイ、デュポン ド ヌムー
ル アンド カンパニーで製造されるアジプレンL−1
00プレポリマー(4,1俤、NC0)、アジプレンL
−167プレポリマー(6,3係NC0)及びアジプレ
ンL−315プレポリマー(9,5% NC0)で得る
ことができる。Good results have been obtained, for example, with adiprene L-1 manufactured by I. I. DuPont de Nemours and Company.
00 prepolymer (4,1 yen, NC0), adiprene L
-167 prepolymer (6,3% NC0) and adiprene L-315 prepolymer (9,5% NC0).
これ等の液体のプレポリマー類は、モカ(MOCA)、
ケイチャー(CAYTUR7)或はCAYTUR21(
4゜4′−メチレン−ビス−アニリン)の様な普通のジ
アミンで、ジアミンのプレポリマーに対する当量比を約
0.95〜約1.10で使用することで硬化できる。These liquid prepolymers include MOCA,
CAYTUR7 or CAYTUR21 (
It can be cured using common diamines such as 4°4'-methylene-bis-aniline) in an equivalent ratio of diamine to prepolymer of about 0.95 to about 1.10.
CAYTUR7はm−フェニレンとキュメンジアミンの
共融混合物である。CAYTUR7 is a eutectic mixture of m-phenylene and cumendiamine.
アジプレン−Lプレポリマーの様なポリウレタンプレポ
リマーは、例えば、TDI及びポリ(テトラメチレンエ
ーテルジオール)の様なポリアルキレングリコール或は
ポリオールから作られ、そして類似のプレポリマーがT
DIの代りにMDIを使用し或は幾分異るポリオールを
使用することで作ることができる。Polyurethane prepolymers such as Adiprene-L prepolymers are made from polyalkylene glycols or polyols such as TDI and poly(tetramethylene ether diol), and similar prepolymers are
It can be made by substituting MDI for DI or by using a somewhat different polyol.
種々のポリ(アルキレングリコール類)及びポリ(アル
キレンエーテル)ポリオール類が使用できる。A variety of poly(alkylene glycols) and poly(alkylene ether) polyols can be used.
ジオール類とトリオール類の両者、及びプレポリマー類
は末端−〇H基か又は末端−NCO基のいずれかを持つ
ことができる。Both diols and triols, and prepolymers, can have either terminal -0H groups or terminal -NCO groups.
(後者が好ましい。(The latter is preferred.
)本発明のタイヤに用いる重合体材料は、又、ナイロン
66、ナイロン610或はナイロン6の様なポリアミド
プラスチックであってもよい。) The polymeric material used in the tires of the present invention may also be a polyamide plastic such as nylon 66, nylon 610 or nylon 6.
反復アミド基を主重合体の不可欠部分として有する種種
の長鎖合成重合体のアミドが使用できる。A variety of long chain synthetic polymeric amides having repeating amide groups as an integral part of the main polymer can be used.
例えばジアミンと二塩基酸の縮合で調製されるもの、多
価カルボン酸のポリアミンとの縮合により得られるもの
、或はカプロラクタムの重縮合によって得られるもので
ある。For example, those prepared by condensation of a diamine and a dibasic acid, those obtained by condensation of a polyhydric carboxylic acid with a polyamine, or those obtained by polycondensation of caprolactam.
ジエチレントリアミン等の各種のトリアミン類も使用で
きる、がしかしジアミンを使用するのが好すしい。Various triamines can also be used, such as diethylenetriamine, but it is preferred to use diamines.
適当なジアミン類には、エチレンジアミン、ジエチレン
ジアミン、ペンタメチレンジアミン へキサメチレンジ
アミン、フェニレンジアミン、等或はそれ等の混合物が
含まれる。Suitable diamines include ethylene diamine, diethylene diamine, pentamethylene diamine, hexamethylene diamine, phenylene diamine, etc., or mixtures thereof.
種々の多塩基酸類が琥珀酸からセバシン酸までの間にわ
たり且つ、例えば、琥珀酸、アコニン酸、アジピン酸、
りんご酸、イタコン酸、フマール酸等を包含してポリア
ミドの生成に使用される。Various polybasic acids range from succinic acid to sebacic acid and include, for example, succinic acid, aconic acid, adipic acid,
These include malic acid, itaconic acid, fumaric acid, etc., and are used in the production of polyamides.
本発明の実施に於て使用可能であるゴムタイヤ用に使用
するのに適するポリアミド類は合衆国特許3,208,
500中に記述されており参考のため本明細書中に取り
入れる。Polyamides suitable for use in rubber tires that can be used in the practice of this invention are disclosed in U.S. Pat.
500 and is incorporated herein by reference.
好ましいポリアミド類は、ヘキサメチレンジアミン或は
類似のジアミンとアジピン酸或はセバシン酸との反応生
成物の様な、ジアミン類と二塩基酸から生成されるもの
である。Preferred polyamides are those formed from diamines and dibasic acids, such as the reaction products of hexamethylene diamine or similar diamines with adipic or sebacic acid.
本発明の実施に使用され得る重合体には多数の異る型式
のものがあるけれども、最も有望な重合体は、前記合衆
国特許3,208,500中で一般的に論議された様に
、ポリウレタン及びポリアミド或はナイロンであると思
われる。Although there are many different types of polymers that can be used in the practice of this invention, the most promising polymers are polyurethanes, as generally discussed in the aforementioned U.S. Pat. No. 3,208,500. and polyamide or nylon.
目下のところは最も実用的な重合体はポリウレタン、特
にポリエーテルウレタン及びポリエステルウレタンと思
われる。At present, the most practical polymers appear to be polyurethanes, particularly polyether urethanes and polyester urethanes.
ポリウレタンの一つの利点は、それが噴霧かけすること
或は塗り広げるのに適した粘度を持つ液状形態で得゛ら
れることができることである。One advantage of polyurethane is that it can be obtained in liquid form with a viscosity suitable for spraying or spreading.
又それは高モジュラス及び低モジユラス層の両者に使用
でき、それで接着問題を減少させている。It can also be used in both high modulus and low modulus layers, thus reducing adhesion problems.
所望物性を得るために異る分子量のポリウレタンを配合
することもまた可能である。It is also possible to blend polyurethanes of different molecular weights to obtain the desired physical properties.
例えば、本発明の積層タイヤは低モジュラス層用にアジ
プレンL−42(分子量約3,000 )、そして高モ
ジュラス層用にアジプレンL−167(分子量約1,3
30)を使用して作ることができる。For example, the laminated tire of the present invention uses adiprene L-42 (molecular weight about 3,000) for the low modulus layer and adiprene L-167 (molecular weight about 1.3
30) can be used.
また高モジユラス層はアジプレンL−167の60重量
部とアジプレンL−315(分子量約900)の40重
量部との配合物を使用して作ることができた。A high modulus layer could also be made using a blend of 60 parts by weight of Adiprene L-167 and 40 parts by weight of Adiprene L-315 (molecular weight about 900).
硬化剤はMOCA、CAYTUR21或は他の適当なジ
アミンであり得、且つ可塑剤は、もし必要なら、ジオク
チルフタレート等でよい。The curing agent may be MOCA, CAYTUR 21 or other suitable diamine, and the plasticizer, if desired, may be dioctyl phthalate or the like.
硬化剤は各層が塗布された後戻の層が塗布される前の時
間おくれを最小にするに適切な速い硬化を与えることが
できた。The curing agent was able to provide adequate fast curing to minimize the time delay after each layer was applied before back-up layers were applied.
ポリウレタン重合体はまた種々な方法で所望物性を生じ
る様に改質できる。Polyurethane polymers can also be modified in a variety of ways to produce desired physical properties.
例えば、アジプレンL−167(プルツクフィルド粘度
が30°Cで約5.000〜約7,000センチポアズ
、且つ100℃で約250〜約350センチポアズのプ
レポリマ→は所望型式のゴム層を与える様な適当な割合
の1゜4−ブタンジオール及びトリメチロールプロパン
で硬化できる。For example, adiprene L-167, a prepolymer with a Pruckfield viscosity of about 5,000 to about 7,000 centipoise at 30°C and about 250 to about 350 centipoise at 100°C, is suitable for providing a rubber layer of the desired type. It can be cured with appropriate proportions of 1.4-butanediol and trimethylolpropane.
硬化できるポリウレタン組成物が、例えば、160重量
部のアジプレンL−167を約9部の1,4−ブタンジ
オール、約1,6部のトリメチロールプロパン及び少量
のジオクチルフタレートと混合することによって作るこ
とができる。A curable polyurethane composition is made, for example, by mixing 160 parts by weight of adiprene L-167 with about 9 parts of 1,4-butanediol, about 1,6 parts of trimethylolpropane, and a small amount of dioctyl phthalate. Can be done.
本発明の積層タイヤは好ましくは層板の引裂強度(分割
試料法)が長さ吋当り50〜少くとも400ポンドであ
る様に構成されるので低モジュラヌ層は少くとも1,0
00ポンド/平方吋の引張り強度、約30〜90の範囲
のショアーAジュロメータ−硬度、及び少くとも50%
(更に好しくは少くとも100φ)の伸長度を有する。The laminated tires of the present invention are preferably constructed such that the tear strength (split sample method) of the laminates is from 50 to at least 400 pounds per inch so that the low modulus layer is at least 1.0 pounds per inch.
Tensile strength of 00 lb/sq., Shore A durometer hardness in the range of about 30 to 90, and at least 50%
(more preferably at least 100φ).
本発明の実施に用いられる硬化できる重合体は流体であ
る必要はない、しかし流体の重合体が製ト
作を容易にするので好まれる。The curable polymers used in the practice of this invention need not be fluid, although fluid polymers are preferred as they facilitate fabrication.
流体の重合体の粘度は、例えば、1,000〜50,0
00センチポアズで、且つ30℃で100,000セン
チポアズ以下であるべきである。The viscosity of the fluid polymer is, for example, 1,000 to 50,0
00 centipoise and should be less than 100,000 centipoise at 30°C.
粘度は、時にはジオクチルフタレトの様な可塑剤を、重
合体の1’OO重量部につき10或は20部までの実質
的量を加えることで調節され得る。Viscosity can sometimes be adjusted by adding a plasticizer, such as dioctyl phthalate, in a substantial amount up to 10 or 20 parts per 1'OO parts by weight of polymer.
成る場合には所望の流動性を与えるため重合体に溶剤が
使用され得る。In such cases, a solvent may be used with the polymer to provide the desired fluidity.
溶剤の選択は重合体の型式及び硬化体系の型式に依存す
る。The choice of solvent depends on the type of polymer and the type of curing system.
使用されうる種々の溶剤類はエチルアセテート、アセト
ン、トルエン、メチルエチルケトン、キシレン、ベータ
ーエトキシエチルアセテート等を含む。Various solvents that may be used include ethyl acetate, acetone, toluene, methyl ethyl ketone, xylene, beta-ethoxyethyl acetate, and the like.
これ等は比較的に純粋で且つ水分のないものが好適であ
る。These are preferably relatively pure and moisture-free.
上記の空気入りタイヤの積層体は低モジュラス及び高モ
ジユラス層に実質的に異る重合体処方を使用するけれど
も、本発明はまた、類似処方が全部の層に使用され且つ
任意の方向(円周方向或は半径方向等の様な)の引張モ
ジュラスが隣接層内で実質的に異る、改善された曲げ亀
裂抵抗を有する改良された積層体を意図していることを
理解されるであろう。Although the pneumatic tire laminates described above use substantially different polymer formulations in the low modulus and high modulus layers, the present invention also provides that similar formulations are used in all layers and in any direction (circumferentially). It will be appreciated that an improved laminate having improved bending crack resistance is contemplated where the tensile modulus (such as directional or radial) differs substantially within adjacent layers. .
本発明に従って、引張モジュラスでの相違を、隣接層内
の異る分子配向の結果として、両層に同一重合体を使用
した時隣接層(例えば第2図)H及びL間に与えること
ができる。In accordance with the present invention, differences in tensile modulus can be imparted between adjacent layers (e.g., FIG. 2) H and L when the same polymer is used in both layers as a result of different molecular orientations in the adjacent layers. .
本明細書に使用された様な用語の゛引張モジュラス″は
試料を10%、100%或は200%の様な述べられた
伸長度に迄伸張するために試料上に働かされねばならな
いポンド/平方吋の応力を言う。As used herein, the term "tensile modulus" refers to the poundage per pound that must be exerted on a sample to stretch it to a stated degree of elongation, such as 10%, 100%, or 200%. Says the stress of square inches.
本発明に従って(例えば第2図での様に)構成された積
層タイヤでは、各層は一方向で10%モジュラヌを有し
これは、その方向での隣の隣接層の少くとも約2倍の1
部%モジュラスである。In a laminated tire constructed in accordance with the present invention (eg, as in FIG. 2), each layer has a modulus of 10% in one direction, which is at least about twice that of the next adjacent layer in that direction.
% modulus.
例えば、第2図から第5図までの種々の種類で層Hと層
り間の引張モジュラスの所望の相違は、異る層内の分子
配向により或は異る重合体の使用により或は両者によっ
て達成できる。For example, the desired difference in tensile modulus between layers H in the various types of FIGS. 2 through 5 can be achieved by molecular orientation within the different layers or by the use of different polymers or both. This can be achieved by
隣接層に同−或は類似の重合体を使用する一つの利点は
良好な接着が容易に達成されることである。One advantage of using the same or similar polymers in adjacent layers is that good adhesion is easily achieved.
本明細書で使用された様に用語”部″は重量部を意味し
且つ用語6重合体″は文脈がそうでないことを示さない
かぎり単−重合体或は共重合体を含む。As used herein, the term "parts" means parts by weight and the term "hexapolymer" includes mono-polymers or copolymers unless the context indicates otherwise.
重合体の材料に適用される用語の゛流体″は、その材料
が処理期間中流動できる粘度を有することを示すもので
ある。The term "fluid" as applied to polymeric materials indicates that the material has a viscosity that allows it to flow during processing.
粘度は、例えば、30°Cで100〜10,000セン
チポアズであり、且つその温度で100,000センチ
ポアズを超えるべきではない。The viscosity is, for example, 100-10,000 centipoise at 30°C and should not exceed 100,000 centipoise at that temperature.
下記の例題は本発明の本質を例示するためのものであっ
て、且つ本発明を限定するためのものではない。The following examples are intended to illustrate the essence of the invention, and are not intended to limit the invention.
例題
この例題は本発明によって作られたタイヤの切り傷の伝
播に或は割れ目を形成するのに抵抗する大きく改良され
た能力を例示するために含まれている。EXAMPLE This example is included to illustrate the greatly improved ability of tires made in accordance with the present invention to resist the propagation of cuts or the formation of cracks.
この能力を例示するために積層されたもの及び均質の試
料がドマチア(De Mattia )屈曲試験にかけ
られ、各積層試料と個々の積層試料中で且つ同一割合の
材料の配合物から作られた均−質の試料との間で比較が
なされた。To exemplify this ability, laminated and homogeneous samples were subjected to the De Mattia flex test, with each laminate sample and a homogeneous sample made from a formulation of the same proportions of materials in each laminate sample and in the individual laminate sample. Comparisons were made between quality samples.
各試料は1吋巾、±吋厚さ及び6吋長さである。Each sample is 1 inch wide, ± inch thick and 6 inches long.
これ等は2500F(121℃)で2時間プレス硬化さ
れ、翼後に176°F(80°C)で更にもう2時間炉
中で後便、1
化された。These were press hardened at 2500F (121C) for 2 hours and after the blades were heated in an oven for an additional 2 hours at 176F (80C).
各試料はそれかり1吋巾面を横断して1吋巾面に垂直に
つげられた0、1吋(0,254m)の人工傷をもって
いる。Each sample had a 0.1 inch (0.254 m) artificial wound extending across the 1 inch wide surface and perpendicular to the 1 inch wide surface.
疲労試験がDeMattia屈曲機械で行われ、これは
試料を(333サイク/L=10及び室温で)曲げてつ
けられた傷を試料の巾を横切って横方向に伝播させる。Fatigue testing was performed on a DeMattia bending machine, which bends the sample (333 cycles/L=10 and at room temperature) to propagate the inflicted scratches laterally across the width of the sample.
この実験のため二つの異る材料処方が用いられ、それ等
は下記の様に100 ”及び’ 167 ”とに参照さ
れるであろう(部は重量部を指す):試料はこれ等の処
方の夫々から作られ、且つDe Mattia試験は0
.1吋(0,254CrrL)傷が0.5吋(1,27
crfL)になるに要するサイクル数を決定するのに使
用された。Two different material formulations were used for this experiment, which will be referred to as 100'' and 167'' (parts by weight) as follows: and the De Mattia test is 0
.. 1 inch (0,254 CrrL) wound 0.5 inch (1,27
crfL) was used to determine the number of cycles required to reach
各ポンド/平方吋読みの下のかっこ内の数字は106パ
スカルを表す。The number in parentheses below each pound per square inch reading represents 106 pascals.
その上に、他の物性は下記の様に測定された。Besides, other physical properties were measured as follows.
*注記 (1)及び(2)は既述の様に液体のプレポリ
マー、(3)は液体シリコーン離型及び乳化剤、ダウコ
ーニング、そして(4)はジオクチルフタレート中のメ
チレンジアニリン/塩化ナトリウム錯体の50係分散蔽
、デュポン。*Note (1) and (2) are liquid prepolymers as mentioned above, (3) is a liquid silicone mold release and emulsifier, Dow Corning, and (4) is a methylene dianiline/sodium chloride complex in dioctyl phthalate. 50 coefficient dispersion screening, DuPont.
処方”100’”及び167 ”は両材料を含有する試
料を作るために次に使用された。Formulations "100'" and 167" were then used to make samples containing both materials.
配合物の場合、表出に述べられた比は” t o o
”の’167”に対する比であり、且つ表■に報告され
た積層体※※に対しては、両外側層が”100 ”であ
るため” 167 ”のものよりも″100 ”の層が
一枚多い。In the case of formulations, the ratio stated in the expression is "t o o
For the laminate** reported in Table 1, the ratio of ``100'' to ``167'' is greater than that of ``167'' because both outer layers are ``100''. There are many.
表出を参照すると、第2番目の縦列は、2枚の”、10
0”の外側層と’ 167 ”の中央層から成る積層試
料を示す見出し”3一層″を有している。Referring to the representation, the second column contains two ", 10"
It has the heading "3-layer" indicating a laminated sample consisting of an outer layer of 0" and a center layer of 167".
次の縦列2:1は2重量部の100 ”と1重量部の”
167”の配合物から作った均質試料を示している。The next column 2:1 is 2 parts by weight of 100" and 1 part by weight"
A homogeneous sample made from a 167" formulation is shown.
其の後の縦列は異る割合の積層の及び均質の試料を示し
ている。The subsequent columns show laminated and homogeneous samples of different proportions.
例えば、最後の縦列で示される様に、9一層の積層試料
は5:4配合物から作られた均質試料と比較することが
出来る。For example, as shown in the last column, a 9 single layer laminate sample can be compared to a homogeneous sample made from a 5:4 formulation.
上記データは、400〜500φの様な疲れ寿命の目立
った増加が積層試料で達成されることができ、一方なお
空気入りタイヤで期待されるべき条件に適当な物性を尚
保持していることを証明している。The above data demonstrate that a significant increase in fatigue life such as 400-500φ can be achieved with laminated samples while still retaining physical properties suitable for the conditions to be expected in pneumatic tires. It's proven.
引張強度及び伸長度に対するデータが幾分散漫であるけ
れども、この行動は最終用途で連続するひずみをはるか
に超したひずみで生じ、且つ目立つ改良が疲れ寿命で認
められると言う事実を減するものでない。Although the data for tensile strength and elongation are somewhat scattered, this behavior does not diminish the fact that this occurs at strains far beyond those continuous in end use, and that significant improvements are observed in fatigue life. .
これ等試料での引張強度及び破断伸長度における幾らか
散漫な行動は、曲げ行動ではなくこれ等物性に影響を及
ぼす試料中の傷に関連している。The somewhat diffuse behavior in tensile strength and elongation at break in these samples is related to flaws in the samples that affect these physical properties rather than bending behavior.
発明状態の規定に従って、本明細書中で開示された特定
の方法及び物品の変化及び修正が発明の精神から外れる
ことなくなされ得ることが理解さン
)
れるであろう。It will be understood that, subject to the provisions of the state of the invention, changes and modifications may be made to the particular methods and articles disclosed herein without departing from the spirit of the invention.
第1図は縮尺の本発明によってつくられる型の空気タイ
ヤの断片的な斜視図、第2図はタイヤ側壁の一部を示し
ている第1図の積層タイヤの断片的な断面図、第3,4
及び第5図は本発明の積層タイヤの交互の具体例を示し
ている第2図に類似した断片的な図、第6図は本発明の
方法による積層空気タイヤをつくる装置の一具体例の部
分的で概略的な断面図である。
10・・・・・・空気入りタイヤ、12・・・・・・ト
レッド部、14・・・・・・側壁部、20・・・・・・
型、22L・・・・・・左半分型、22R・・・・・・
右半分型、24L・・・・・・押え板、24R・・・・
・・押え板、26L・・・・・・支持ブロック、26R
・・・・・・支持フロック、28・・・・・・ポールベ
アリング、30・・・・・・中空軸、32・・・・・・
管、34・・・・・・管、36・・・・・環状支持材。FIG. 1 is a fragmentary perspective view of a pneumatic tire of the type made according to the invention on a scale; FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of the laminated tire of FIG. 1 showing a portion of the tire sidewall; ,4
and FIG. 5 is a fragmentary view similar to FIG. 2 showing alternate embodiments of a laminated tire according to the invention, and FIG. FIG. 2 is a partial, schematic cross-sectional view; 10...Pneumatic tire, 12...Tread portion, 14...Side wall portion, 20...
Type, 22L... Left half type, 22R...
Right half type, 24L...Press plate, 24R...
...Press plate, 26L...Support block, 26R
...Support flock, 28...Pole bearing, 30...Hollow shaft, 32...
Tube, 34... Tube, 36... Annular support material.
Claims (1)
にこの物質を部分的に硬化させ、しかる後に上記部分的
に硬化された層に第2の重合体物質の連続層を適用し、
次に部分的に第2の物質を硬化させ、そして重合体物質
の適用と部分的硬化を順次繰返して少なくとも7層の硬
化可能な積層物を形成させ、積層物がほぼトロイド形状
を有する間に積層物を加熱硬化させることからなる屈曲
亀裂に対する改良された抵抗性を有する性質の積層カー
カスを有する空気タイヤを製造する方法に於て 上記連続層として30’Cでioo、oooセンチポイ
ズより小さい粘度を有する2種類の異なる液体ポリマー
を使用し、各層の硬化された重合体物質は少なくとも2
0のショアーAジュロメータ−硬度を有し、上記層の一
つの一系列は平方インチ当たり約100ないし約500
0ポンド(7,03kg/crtl〜351.5ゆ/c
rtl)の曲げヤング率を有する硬化された低モジユラ
ス重合体物質の複数層からなり、上記層のもう一方の系
列はいずれの方向の10パーセント伸長に於いても上記
低モジユラス層の引っ張りモジュラスの少なくとも2倍
である引っ張りモジュラスをいずれの方向に於ても有す
る、上記低モジユラス層と交互になっている複数の高モ
ジユラス層からなるものである改良方法。Claims: 1. Applying a successive layer of a first polymeric material in an annular shape, then partially curing the material, and then applying a second layer to the partially cured layer. applying successive layers of coalescent material;
The second material is then partially cured, and the application and partial curing of the polymeric material is repeated sequentially to form a curable laminate of at least seven layers, while the laminate has a generally toroidal shape. In a method for manufacturing a pneumatic tire having a laminated carcass of properties with improved resistance to flex cracking, which comprises heat curing the laminate, said continuous layer has a viscosity of less than ioo, ooo centipoise at 30'C. using two different liquid polymers with each layer having at least two
one series of the layers has a Shore A durometer hardness of about 100 to about 500 per square inch.
0 pounds (7,03kg/crtl~351.5yu/c
rtl), the other series of layers having a tensile modulus of at least the tensile modulus of the low modulus layer at 10 percent elongation in either direction. An improved method comprising a plurality of high modulus layers alternating with low modulus layers as described above, having a tensile modulus in either direction that is twice as high.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52062298A JPS5843262B2 (en) | 1977-05-30 | 1977-05-30 | How to make a laminated pneumatic tire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52062298A JPS5843262B2 (en) | 1977-05-30 | 1977-05-30 | How to make a laminated pneumatic tire |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS53147303A JPS53147303A (en) | 1978-12-22 |
JPS5843262B2 true JPS5843262B2 (en) | 1983-09-26 |
Family
ID=13196064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP52062298A Expired JPS5843262B2 (en) | 1977-05-30 | 1977-05-30 | How to make a laminated pneumatic tire |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5843262B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01103338U (en) * | 1987-12-26 | 1989-07-12 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6009028B2 (en) * | 2015-04-15 | 2016-10-19 | 株式会社ブリヂストン | Tire and manufacturing method thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5111155A (en) * | 1974-07-18 | 1976-01-29 | Fuji Electric Co Ltd | ANTEIKA DENGEN SOCHI |
-
1977
- 1977-05-30 JP JP52062298A patent/JPS5843262B2/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5111155A (en) * | 1974-07-18 | 1976-01-29 | Fuji Electric Co Ltd | ANTEIKA DENGEN SOCHI |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01103338U (en) * | 1987-12-26 | 1989-07-12 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS53147303A (en) | 1978-12-22 |
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