JP2007021915A

JP2007021915A - タイヤ加硫用ブラダー

Info

Publication number: JP2007021915A
Application number: JP2005207808A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Saeki; 康之佐伯
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2005-07-15
Filing date: 2005-07-15
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】ブラダーを用いて、生タイヤの内側からの加硫温度条件を生タイヤの部位に応じて制御可能にする。
【解決手段】ブラダー２は、膨張して生タイヤ１の内面を押圧しているときにビード部１Ｄの内面に接触する部位の内部に断熱層２Ａが設けられている。断熱層２Ａは、空隙、断熱繊維（ガラス繊維等）、断熱樹脂（シリコン樹脂等）からなる。断熱層２Ａを配置した部位の厚み方向の平均熱伝導率は、断熱層２Ａを配置しない場合（ゴム層のみの場合）よりも低下する。ハンプ部１Ｂの加硫度が十分になる時間加硫を行っても、ゲージの相対的に薄いビード部１Ｄの加硫度が過剰になる事態を防止できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの加硫工程に用いるブラダーに関し、詳細には、タイヤの部位に応じた最適な加硫が可能なタイヤ加硫用ブラダーに関する。

タイヤの加硫工程では、図３に示すように、生タイヤ12を加硫機のモールド11内に入れ、生タイヤ12の内側に膨張可能な弾性中空体（通常、ゴム製）からなるブラダー13を配置し、その内部に高温・高圧の加硫媒体を供給して、生タイヤ12をその内側からモールド11の内面に向けて押し付ける。このとき、モールド11の内面及びブラダー13の外面から加わる熱と、ブラダー13の外面から加わる圧力とによって生タイヤ12のゴムの分子と硫黄の分子とが結合し、ゴムに弾力性及び耐久性が付与される。このときの加硫時間を、予め実験により求めた加硫の最も遅い部位（通常、ゴムのゲージの最も厚いハンプ部12Ａ）が十分な加硫度となるまでの時間とすることで、加硫不足となる部位が生じないようにした加硫制御方法が提案されている（特許文献１参照）。この加硫度とは下記アウレニウスの式に基づいて算出した等価加硫度である。

ただし、Ａ：定数（ゴムが有する反応指数）
Ｅ：活性化エネルギー
Ｒ：ガス定数
Ｔ：加硫温度（絶対温度）
Ｔ0 ：基準温度（絶対温度）
ｔ：加硫時間

ところが、このようにハンプ部12Ａが十分な加硫度となる迄加硫を行うと、ビード部12Ｂ等、ゴムのゲージが相対的に薄い部位は加硫が過剰となるため、プライコードやビードのセパレーション等の故障の原因となる。そこで、タイヤの外表面を成形する外成形面を有する外金型と、内表面を成形する内成形面を有する内金型とを具え、前記外金型の外成形面をタイヤの部位に応じてタイヤ子午断面の輪郭形状に沿い、複数の外成形面部に区分するとともに、前記外金型に、前記各外成形面部の温度を違えて加熱しうるヒータ部を設け、かつ前記内金型の内成形面をタイヤの部位に応じてタイヤ子午断面の輪郭形状に沿い、複数の内成形面部に区分するとともに、前記内金型に、前記各内成形面部の温度を違えて加熱しうるヒータ部を設けることにより、生タイヤの外側及び内側からの加硫温度条件をタイヤ部位に応じて異ならせ、生タイヤの部位毎に加硫度を制御できるようにしたタイヤ加硫装置が提案されている（特許文献２参照）。
特開平7-80843号公報特許第3045492号公報

しかしながら、特許文献２に記載のタイヤ加硫装置では、構成の複雑な内金型が必要であるため、ブラダーを用いる加硫装置には適用できない。

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ブラダーを用いて、生タイヤの内側からの加硫温度条件を生タイヤの部位に応じて制御可能とすることにより、生タイヤの部位に応じて加硫度を制御可能とすることである。

請求項１に係る発明は、モールド内に保持された未加硫タイヤの内側に配置され、高温・高圧の加硫媒体の導入により膨張して、前記未加硫タイヤを加硫するタイヤ加硫用ブラダーにおいて、前記未加硫タイヤの各部位の目標加硫度に応じて、前記ブラダーの各部位の厚み方向の熱伝導率が設定されていることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。
請求項２に係る発明は、請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、前記熱伝導率を低下させるための断熱層を設けたことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。
請求項３に係る発明は、請求項２記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、前記熱伝導率を相対的に低くする部位にのみ前記断熱層を設けたことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。
請求項４に係る発明は、請求項２記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、前記断熱層は空隙、断熱繊維、又は断熱樹脂からなることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。
請求項５に係る発明は、請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、ブラダーを構成するゴムの組成により前記熱伝導率が設定されていることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーである。

（作用）
本発明によれば、タイヤ加硫用ブラダーに設けた断熱層、又はタイヤ加硫用ブラダーを構成するゴムの組成により、タイヤ加硫用ブラダーの厚み方向（内面と外面との間）の熱伝導率が設定されているので、ビード部等、ゲージが相対的に薄い部位を加熱・加圧する部位の厚み方向の熱伝導率を相対的に低くすることで、ハンプ部が十分な加硫度になる迄加硫を行ったとしても、ゲージが相対的に薄い部位の加硫度が過剰となる事態を防止できる。

本発明によれば、タイヤ加硫用ブラダーの各部位の厚み方向の熱伝導率を生タイヤの各部位の目標加硫度に応じて設定することにより、生タイヤの内側からの加硫温度条件を生タイヤの部位に応じて制御可能となり、生タイヤの部位に応じて加硫度の制御が可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係るタイヤ加硫用ブラダー（以下、ブラダーと言う）を加硫機にセットした状態を示すタイヤ子午線方向の断面図である。

図１に示すように、加硫機３の内部には、生タイヤ１が収容され、生タイヤ１の内面には本実施形態に係るブラダー２が配置されている。ブラダー２は、その内部に図示されていない加硫媒体の供給手段から、高温・高圧の加硫媒体が供給されることで、膨張している。これにより、生タイヤ１をその内側から図示されていないモールドの内面に向けて押し付け、生タイヤ１の加硫を行う。

生タイヤ１は、センター部１Ａ、ハンプ部１Ｂ、サイドウォール部１Ｃ、及びビード部１Ｄを備えており、センター部１Ａからタイヤ子午線方向の両側のハンプ部１Ｂ迄の部位にトレッドパターンが形成される。また、サイドウォール部１Ｃ及びビード部１Ｄと比べ、センター部１Ａからハンプ部１Ｂはゲージが厚く形成されている。

ブラダー２は、柔軟性の高いブチルゴム等により、収縮時の厚みが６mm程度になるように構成されている。また、ブラダー２が膨張して生タイヤ１の内面を押圧しているときにビード部１Ｄの内面に接触する部位の内部に断熱層２Ａが連続的に配置されている。断熱層２Ａは、空隙、断熱繊維（ガラス繊維等）、断熱樹脂（シリコン樹脂等）からなる。このように断熱層２Ａを配置した部位の厚み方向の平均熱伝導率は、ブラダーのその部位の厚みが同じであれば断熱層２Ａを配置しない場合（ゴム層のみの場合）よりも低下する。

このブラダー２を用いて生タイヤ１の加硫を行うときは、加硫機３のモールド内に生タイヤ１を収納し、次いでブラダー２内に高温・高圧の加硫媒体を供給して図１に示すように膨張させ、ブラダー２の外面により生タイヤ１の内面を押圧する。加硫媒体を供給する時間（加硫時間）は、生タイヤ１の最もゲージの厚い部分であるハンプ部１Ｂの加硫度が十分になる時間に設定する。

このように加硫を行うと、生タイヤ１のビード部１Ｄの内面は、ブラダー２内に断熱層２Ａが存在するため、ブラダー２からの熱の伝達速度が低下している。このため、前記アウレニウスの式における加硫温度Ｔが他の部位よりも低くなることで、同一加硫時間当たりの加硫度が低くなる。従って、ハンプ部１Ｂの加硫度が十分になる時間、加硫を行っても、ゲージの相対的に薄いビード部１Ｄの加硫度が過剰になる事態を防止できる。

［実施例］
本発明の効果を確認するために、図１に示す構成を有する実施例のブラダーを３種類、従来のブラダーを１種類作成し、生タイヤの加硫を行った結果を説明する。生タイヤ及びブラダーの詳細は以下のとおりである。
生タイヤ：TBR 1200R24 L317Z （ハンプゲージ：62.1mm、ビードゲージ：30.8mm）
従来ブラダー：ゲージ；６mm（ビ−ド部位）
実施例ブラダー：ゲージ；６mm（ビ−ド部位）、断熱層の厚み：１mm（実施例１）、２mm（実施例２）、４mm（実施例３）、断熱材；スーパーウールマット-YWM(YSK製) 、熱伝導率；0.0298＋0.000098kcal/m・hr℃

これらのブラダー及び生タイヤを用いて加硫を行い、ハンプ部及びビード部の加硫度を前記アウレニウスの式により算出した結果を表１に示す。

この表から、ハンプ部の加硫度を一定にした場合、ブラダーの生タイヤのビード部を加熱・加圧する部位に断熱層を挟んだことにより、ビード部の加硫度を断熱層の厚みに応じて、それぞれ10％（断熱層厚み：１mmの場合）、20％（断熱層厚み：２mmの場合）、40％（断熱層厚み：４mmの場合）低減できることが確認された。

さらに、断熱層の厚みを0.5mm、３mm、５mm、６mmとした場合のビード部の加硫度の算出結果を追加し、断熱層の厚みとビード部の加硫度との関係をグラフにしたものが図２である。このグラフより、断熱層の厚みに比例してビード部の加硫度が低下することが確認できた。

なお、以上の実施形態では、ブラダー内の所要の部位に断熱層を設けることでその部位の厚み方向の熱伝導率を低下させ、生タイヤの加硫度を部分的に制御にしているが、ブラダーのゴムの組成を部分的に変更することで、その部分の熱伝導率を変化させ、生タイヤの加硫度を部分的に制御してもよい。

本発明の実施形態に係るブラダーを加硫機にセットした状態を示す図である。本発明の実施例に係るブラダーの断熱層の厚みとタイヤのビード部の加硫度との関係を示すグラフである。従来のブラダーを加硫機にセットした状態を示す図である。

符号の説明

１・・・生タイヤ、２・・・ブラダー、２Ａ・・・断熱層、３・・・加硫機。

Claims

モールド内に保持された未加硫タイヤの内側に配置され、高温・高圧の加硫媒体の導入により膨張して、前記未加硫タイヤを加硫するタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
前記未加硫タイヤの各部位の目標加硫度に応じて、前記ブラダーの各部位の厚み方向の熱伝導率が設定されていることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
前記熱伝導率を低下させるための断熱層を設けたことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
請求項２記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
前記熱伝導率を相対的に低くする部位にのみ前記断熱層を設けたことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
請求項２記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
前記断熱層は空隙、断熱繊維、又は断熱樹脂からなることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーにおいて、
ブラダーを構成するゴムの組成により前記熱伝導率が設定されていることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。