JP2007038539A - タイヤ加硫方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の低下を抑えつつ、インナーライナー層やカーカス層の過加硫を改善してタイヤの耐久性を向上することが可能なタイヤ加硫方法を提供する。
【解決手段】金型１内にセットした生タイヤ２を、金型温度を１６０〜１８０℃に維持して生タイヤ２の外側から加熱する一方、加熱加圧媒体により生タイヤ２の内側から加熱することで加硫するタイヤ加硫方法において、温度２０〜１００℃の加圧媒体により生タイヤ２を内側から加熱した後、該加圧媒体より温度の高い加熱加圧媒体により生タイヤ２を内側から加熱する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ加硫方法に関し、更に詳しくは、生産性の低下を抑えつつ、インナーライナー層やカーカス層の過加硫を改善するようにしたタイヤ加硫方法に関する。

一般に、空気入りタイヤは、生タイヤを成形した後、タイヤ加硫機の金型内にセットし、生タイヤの外側及び内側から加熱することにより加硫するようにしている。通常、金型温度を１６０〜１８０℃程度に維持して生タイヤを外側から加熱する一方、２００℃程度の加熱媒体と４０℃程度の加圧媒体をブラダー内に供給して、生タイヤを内側から加熱することが行われている。

ところで、近年、シリカを多量に配合したゴムコンパウンドからなるトレッドゴム層を有する空気入りタイヤが増えつつある。シリカを配合することにより、タイヤの転動抵抗を改善し、燃費を高めることができる利点がある。

しかしながら、このようにシリカを配合したゴムコンパウンドは、熱伝導性が悪く、加硫速度が遅れる傾向にあるため、タイヤの加硫時間が長くなり、その結果、上述した加硫方法では、インナーライナー層やカーカス層が他の部分と比べて過加硫になり、それがタイヤの耐久性を悪化させる要因になっていた。

そこで、従来、生タイヤを内側から加熱する加熱媒体の温度を低くして、加硫するようにしたタイヤ加硫方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように内側から加熱する温度を低くすることにより、インナーライナー層やカーカス層の過加硫を改善することができるが、その反面、加硫時間が大幅に延び、生産性の低下が顕著となる。
特開平７−３２９０６４号公報

本発明の目的は、生産性の低下を抑えつつ、インナーライナー層やカーカス層の過加硫を改善してタイヤの耐久性を向上することが可能なタイヤ加硫方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明は、金型内にセットした生タイヤを、金型温度を１６０〜１８０℃に維持して該生タイヤの外側から加熱する一方、加熱加圧媒体により前記生タイヤの内側から加熱することで加硫するタイヤ加硫方法において、温度２０〜１００℃の加圧媒体により前記生タイヤを内側から加熱した後、該加圧媒体より温度の高い加熱加圧媒体により前記生タイヤを内側から加熱することを特徴とする。

上述した本発明によれば、温度の低い加圧媒体により生タイヤを内側から加熱し、過加硫の原因となる内側からの供給熱量を減らすことができるので、インナーライナー層やカーカス層の過加硫を抑えてタイヤの耐久性を改善することができる。

他方、低い温度で最後まで加硫せずに、途中から高い温度の加熱加圧媒体を用いて加硫を促進するようにしたので、加硫時間が大幅に延びることがなく、生産性の低下を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明のタイヤ加硫方法の一実施形態を示し、１はタイヤ加硫機に装着した上型１Ａと下型１Ｂからなる金型、２は金型１内にセットした生タイヤ、３はブラダーである。

生タイヤ２は、図示せぬが、ブラダー３が接するタイヤの内側にはインナーライナー層が配置され、その外側に両ビード部２Ａ間に延在するカーカス層が設けられている。トレッド部２Ｂのカーカス層外周側には複数のベルト層が配置され、その外周側にトレッドゴム層２ｘが設けられている。トレッドゴム層２ｘはアンダートレッドゴム層とキャップトレッドゴム層から構成され、路面に接地するキャップトレッドゴム層がシリカを配合したゴムコンパウンドから構成されている。

本発明のタイヤ加硫方法は、生タイヤ２を金型１内にセットした後、金型温度（生タイヤ２のトレッド部２Ｂに接する位置での金型表面温度）を１６０〜１８０℃に維持して生タイヤ２を外側から加熱する点は従来と同じであるが、生タイヤ２を内側から加熱加圧媒体により加熱する際に、以下のように行う。

即ち、生タイヤ２を金型１内にセットした後、ブラダー３内に供給路４から温度２０〜１００℃の加圧媒体を供給し、生タイヤ２を従来より低い温度で内側から加熱する。加圧媒体の温度が２０℃未満であると、加硫時間の延びが大きくなり、生産性の低下が顕著となる。逆に加圧媒体の温度が１００℃を超えると、過加硫を効果的に改善することが難しくなる。加圧媒体の温度は、好ましくは４０〜６０℃の範囲にするのがよい。

ここで使用する加圧媒体としては、生タイヤ２を金型１の内面に押圧することができる媒体であればいずれの媒体であってもよく、例えば、窒素ガスなどの不活性ガスを好ましく用いることができる。

この加圧媒体により生タイヤ２を内側から加熱する工程の時間としては、全加硫時間の５〜５０％にするのが好ましい。この加熱を抑制する工程の時間が全加硫時間の５％未満であると、インナーライナー層やカーカス層の過加硫の改善効果が小さく、逆に５０％を超えると、加硫時間の延びが大きくなり、生産性の低下が顕著となる。なお、ここで言う全加硫時間とは、この加圧媒体の供給開始から後述する加圧加熱媒体の排出終了までにかかる時間である。

加圧媒体により加熱する工程が終了すると、加圧媒体を不図示の排出路から排出しつつ、加圧媒体より温度の高い加熱加圧媒体を供給路５からブラダー３内に供給し、生タイヤ２を内側から加熱する。この加熱加圧媒体の温度としては、生タイヤ２の内側（内面）温度をＴ１（℃）、上記金型温度をＴ２（℃）とすると、下記の式を満足するように設定するのがよい。
Ｔ１−Ｔ２＞−３０℃
Ｔ１≦１９０℃

生タイヤ２の内側温度Ｔ１が金型温度Ｔ２より３０℃以上低くなると、加硫時間が延び、生産性の低下が顕著となる。内側温度Ｔ１が１９０℃を超えると、インナーライナー層やカーカス層の過加硫による物性悪化を効果的に抑制することが難しくなる。好ましくは、内側温度Ｔ１を１９０℃以下の範囲で金型温度Ｔ２以上となるようにするのがよい。

ここで使用する加熱加圧媒体としては、例えば、蒸気、蒸気と窒素などの不活性ガスの混合気体、温水、温水と蒸気の混合体などを使用することができる。蒸気と不活性ガスの混合気体を供給する場合、蒸気と不活性ガスを同時に供給してもよく、また蒸気を供給して所定時間経過した後、不活性ガスを供給するようにしてもよい。また、温水と蒸気の混合体を供給する場合も、温水と蒸気を同時に供給してもよく、また蒸気を供給して所定時間経過した後、温水を供給するようにしてもよい。

加熱加圧媒体により生タイヤを内側から所定時間加熱すると、ブラダー３内の加熱加圧媒体が排出路（不図示）から外部に排出され、加硫が終了する。

上述した本発明によれば、温度の低い加圧媒体により生タイヤ２を内側から加熱するようにしたので、インナーライナー層やカーカス層の過加硫を抑制してタイヤの耐久性を改善することができる一方、低い温度で最後まで加硫せずに、途中から高い温度の加熱加圧媒体を用いて加硫するので、加硫時間が大幅に延びることがなく、従って、生産性の低下を抑えることができる。

本発明は、上記実施形態では、ブラダー３を備えたタイヤ加硫機により生タイヤ２を加硫する方法を示したが、ブラダー３を備えていないタイヤ加硫機により生タイヤ２を加硫する方法（ブラダーレス加硫）であってもよい。

また、本発明は、シリカを配合し、加硫速度が遅いゴムコンパウンドからなるトレッドゴム層２ｘを有する生タイヤ２を加硫するのに好ましく用いることができるが、それに限定されず、インナーライナー層やカーカス層が過加硫となる生タイヤであれば、いずれにも好適に使用することができる。

トレッドゴム層（キャップトレッドゴム層）にシリカを配合したゴムコンパウンドを使用した生タイヤをそれぞれ表１に示す仕様を有する本発明方法及び従来方法１，２により加硫（トレッドゴム層の加硫が終了するまで加硫）した後、カーカス層の過加硫度を調べたところ、表１に示す結果を得た。各過加硫度の値は、従来方法１で得たタイヤのカーカス層の過加硫度を１００とする指数値である。この値が小さい程、過加硫度が小さいことを意味する。

なお、表１において、本発明方法のステップ１及び従来方法２で使用した窒素ガスの温度は４０℃、圧力は２．０ＭＰａである。本発明方法及び従来方法１で使用した蒸気の温度は１９０℃、圧力は１．１６ＭＰａである。また、本発明方法のステップ３及び従来方法１で使用した窒素ガスの温度は４０℃、圧力は２．０ＭＰａである。

表１から、本発明は、カーカス層の過加硫を改善できることがわかる。また、加硫時間が生産性の低下が顕著な従来方法２より大幅に短く、生産性の低下を改善できることもわかる。

本発明のタイヤ加硫方法の一実施形態を示す要部断面図である。

符号の説明

１ 金型
１Ａ 上型
１Ｂ 下型
２ 生タイヤ
２Ａ ビード部
２Ｂ トレッド部
２ｘ トレッドゴム層
３ ブラダー
４，５ 供給路

Claims (7)

1. 金型内にセットした生タイヤを、金型温度を１６０〜１８０℃に維持して該生タイヤの外側から加熱する一方、加熱加圧媒体により前記生タイヤの内側から加熱することで加硫するタイヤ加硫方法において、温度２０〜１００℃の加圧媒体により前記生タイヤを内側から加熱した後、該加圧媒体より温度の高い加熱加圧媒体により前記生タイヤを内側から加熱するタイヤ加硫方法。
2. 温度２０〜１００℃の加圧媒体により前記生タイヤを内側から加熱する工程の時間が、全加硫時間の５〜５０％である請求項１に記載のタイヤ加硫方法。
3. 前記生タイヤの内側温度をＴ１（℃）、前記金型温度をＴ２（℃）とすると、下記の式を満足する請求項１または２に記載のタイヤ加硫方法。
   Ｔ１−Ｔ２＞−３０℃
   Ｔ１≦１９０℃
4. 前記加圧媒体の温度が４０〜６０℃である請求項１，２または３に記載のタイヤ加硫方法。
5. 前記加圧媒体が不活性ガスである請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタイヤ加硫方法。
6. 前記加圧媒体より温度が高い加熱加圧媒体が、蒸気、蒸気と不活性ガスの混合気体、温水、温水と蒸気の混合体の中から選ばれる請求項１乃至５のいずれか１項に記載のタイヤ加硫方法。
7. 前記生タイヤは、トレッド部にシリカを配合したゴムコンパウンドからなるトレッドゴム層を有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のタイヤ加硫方法。

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