JP2008132695A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラダーの製作費用を実質的に増加させることなく、両サイドウォール部を均質に加硫可能にした空気入りタイヤの製造方法を提供する。
【解決手段】上型１３と下型１４とを有し、タイヤ軸Ｏ方向を鉛直にセットした加硫金型１１に未加硫タイヤＴを挿入し、未加硫タイヤＴの内側に挿入したブラダー１５を加熱流体の圧入により膨張させて加硫成形する空気入りタイヤの製造方法において、未加硫タイヤＴの上型１３側のサイドウォール部２（７）の内面とブラダー１５との間に、可撓性シート１０を介在させて加硫成形することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤの製造方法に関し、さらに詳しくは、両サイドウォール部を均質に加硫するようにした空気入りタイヤの製造方法に関する。

一般に、空気入りタイヤの加硫成形は、タイヤ軸を鉛直方向にした加硫金型に未加硫タイヤをセットし、その内側からブラダーをスチームなどの加熱媒体を供給することにより膨径させて金型内面に押し付けることにより行われている。この加硫成形において、未加硫タイヤの内側に注入した加熱媒体は、タイヤとの熱交換により冷却されたものが下側へ移動するように対流するため、下部側の温度が上部側に比べ低くなる傾向がある。そのため加硫温度や加硫時間が温度の低い下部側に合わせて設定されるため、サイドウォール部の上部側が過加硫になり、モジュラス低下などの物性低下が発生し、下部側よりも耐久性能が低下する傾向がある。

特に、サイドウォール部にモジュラスが高い断面三日月状の厚肉のサイド補強層を内挿したランフラットタイヤでは、加硫時間がその厚いサイド補強層に合わせて長時間になるので、上部側サイド補強層が一層過加硫になりやすくなり、ランフラット走行時の耐久性が低下するという問題があった。

従来、このような上部側と下部側との加硫温度差を解消する対策として、特許文献１は、ブラダーの厚みを加硫金型に挿入したときの上部側は厚く、下部側を薄くすることを提案している。しかし、この対策では、タイヤサイズ毎に厚み差を設けたブラダーが必要になるため設備コストが増大し、必ずしも十分な対策とはいえなかった。
特開平５−１３１４５４号公報

本発明の目的は、ブラダーの製作費用を実質的に増加させることなく、両サイドウォール部を均質に加硫可能にした空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、上型と下型とを有し、タイヤ軸方向を鉛直にセットした加硫金型に未加硫タイヤを挿入し、該未加硫タイヤの内側に挿入したブラダーを加熱流体の圧入により膨張させて加硫成形する空気入りタイヤの製造方法において、前記未加硫タイヤの前記上型側のサイドウォール部の内面と前記ブラダーとの間に、可撓性シートを介在させて加硫成形することを特徴とする。

上述した本発明によれば、加硫金型に挿入した未加硫タイヤの上型側のサイドウォール部の内面とブラダーとの間に、可撓性シートを介在させて加硫するようにしたので、ブラダーから上型側のサイドウォール部への熱伝達が抑制されて、下型側のサイドウォール部の加硫速度と略同じ状態にするため、サイドウォール部の上部側と下部側との加硫度をほぼ同一にすることができる。しかも、ブラダーは従来のものと同一構成のままでよく、単純な可撓性シートを付加するだけなので、製造コストの大幅な上昇を招くことはない。

以下、本発明の空気入りタイヤの製造方法を、サイド補強型ランフラットタイヤを製造する場合を例にとり説明する。

図１において、加硫金型１１の中にセットされた未加硫タイヤＴは、トレッド部１、サイドウォール部２及びビード部３を有し、その内側に２プライのカーカス５が左右一対のビードコア４，４間に装架され、トレッド部１のカーカス５の外周側に、複数プライ（図では２プライ）からなるベルト層６がタイヤ１周にわたって配置されたラジアル構造になっている。また、左右のサイドウォール部２，２には、それぞれカーカス５の内側に断面三日月状の上部側サイド補強層7及び下部側サイド補強層８が内挿されている。なお、断面三日月状のサイド補強層を内挿する位置は図示の例に限定されるものではなく、２枚のカーカス５の間に内挿するものであってもよい。

加硫金型１１は、図示の例ではセクショナル型金型であり、タイヤ軸Ｏが鉛直方向にセットされ、上下に未加硫タイヤＴのサイド部を成形する上型１３及び下型１４を配置し、その径方向外周側にトレッド部１を成形するセクター１２を周方向に複数に分割して配置している。さらに、未加硫タイヤＴの内側にゴム袋状のブラダー１５が加熱流体の供給により膨張・収縮するように配置されている。加硫金型としては、上型と下型だけの２分割型金型であってもよい。

上記のように、加硫金型１１に挿入された未加硫タイヤＴの内側からブラダー１５を加熱流体の圧入により膨張させて加硫を行う場合、上型１３側のサイドウォール部２の内面とブラダー１５との間に可撓性シート１０を介在させた状態にする。ブラダー１５の内側に注入された加熱流体は、未加硫タイヤＴとの熱交換により冷却したものが下側へ移動するため、ブラダー内部の下部側では温度が低く、上部側では温度が相対的に高くなり、加硫温度に差が生ずることになる。

しかし、上型１３側のサイドウォール部２とブラダー１５との間には可撓性シート１０を介在させているので、ブラダー１５から上型１３側のサイドウォール部２への熱伝達を抑制し、その加硫の進行を温度の低い下型１４側のサイドウォール部２の進行と略同等にする。

図２及び図３は、本発明の製造方法で加硫する場合の両サイドウォール部における上部側サイド補強層７と下部側サイド補強層８の温度の加硫時間に対する変化を例示したものであり、図４は同じタイヤについて従来の製造方法で加硫する場合を例示したものである。

従来の製造方法では、可撓性シートを介在させていないため、図４のように、上部側サイド補強層の温度が下部側サイド補強層に対して、かなり高温になっている。そのため、上部側サイド補強層が過加硫となり、下部側サイド補強層よりもモジュラス等の特性が劣化することが避けられない。

本発明の製造方法では上部側サイド補強層とブラダーとの間に可撓性シートを介在させるため、図２のように、上部側サイド補強層と下部側サイド補強層との温度差が縮小され、略同等の加硫度にすることができる。両サイド補強層間の温度差は、可撓性シートの熱伝導率や厚さを調整することにより、図３のように、略０の状態にすることも可能にすることができる。

本発明の製造方法において、可撓性シートの熱伝導率は、ブラダーの熱伝導率よりも低いことが好ましく、より好ましくはブラダーの熱伝導率の５０〜８０％にするとよい。可撓性シートの熱伝導率を低くすることにより、可撓性シートの厚さを薄くしてもブラダーから上部側サイド補強層への熱伝達を抑制することが可能になる。特に可撓性シートの熱伝導率をブラダーに対して５０〜８０％の範囲にすることにより、上部側サイド補強層と下部側サイド補強層の温度上昇をほぼ等しくすることが容易になる。なお、本発明において、可撓性シート及びブラダーの熱伝導率とは、ＪＩＳ Ｒ２６１６に準拠し、温度２５℃での測定値とする。

可撓性シートの厚さは、特に制限されるものではないが、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは１〜５ｍｍにするとよい。可撓性シートの厚さをこのような範囲内にすることにより、上部側サイド補強層の内面とブラダーとの間に介在させた場合に、ブラダーの膨張にほとんど影響を与えないため、従来の加硫成形装置をそのまま使用することができる。

可撓性シートを構成する材料としては、例えば、架橋ゴム又は軟質樹脂等が好ましい。架橋ゴムとしては、加硫ゴム、有機過酸化物で架橋したエチレンプロピレンゴムやシリコーンゴムを、軟質樹脂としては塩化ビニル等を例示することができる。

本発明の製造方法において、加硫後のタイヤの内面に可撓性シートが貼り付いた状態で加硫金型から取り出されることがある。可撓性シートがタイヤの内面に貼り付いた状態では、タイヤ重量が増えると共に、左右でアンバランスになり、また外観不良を招くことになる。このため、可撓性シートを加硫後にタイヤの内面から容易に引き剥がすことができるように、可撓性シートを離型性材料により構成することが好ましい。このような材料としては、上記シリコーンゴム等が好ましい。或いは、可撓性シートの表面に、離型剤を塗布してもよい。離型剤としては、未加硫タイヤの加硫成形に通常使用されるものを使用することができる。

本発明の空気入りタイヤの製造方法は、上記のようにサイド補強層を挿入したランフラットタイヤを製造する場合は勿論のこと、通常の空気入りタイヤの製造方法としても有用である。すなわち、本発明の製造方法により、未加硫タイヤのサイドウォール部の上部側と下部側とを均質に加硫することができるので、カーカスコードの被覆ゴムやサイドゴムの加硫後の物理的性質を均等にすることができる。

以下に、実施例を挙げて本発明を説明するが、これにより本発明の範囲が制限を受けるものではない。

タイヤサイズ２２５／３５Ｒ１９でタイヤ構造が図１に示す構造の断面三日月状のサイド補強層を有するランフラットタイヤを製造するときに、未加硫タイヤを、加硫金型に所定の向きに挿入し、金型温度を１８０℃、ブラダー内部に加圧加熱流体として、２００℃のスチーム（飽和）を５分、次いで常温、２．０ＭＰａの窒素ガスを１０分圧入して加硫成形することを共通条件とし、可撓性シートを使用しない場合（従来例）及び上部側サイド補強層の内面とブラダーとの間に可撓性シートを使用する場合に可撓性シートの種類を表１に示すように異ならせ、合計４種類のランフラットタイヤ（実施例１〜３、従来例）を製造した。

得られた４種類の空気入りタイヤからそれぞれ上部側サイド補強層と下部側サイド補強層とを切り出し下記の測定方法によりゴム硬度を測定し、また、それぞれの空気入りタイヤの耐久性を下記の測定方法により測定し、得られた結果を表１に示す。

〔硬度〕
ＪＩＳ Ｋ−６２５３（タイプＡデュロメータ）に準拠し、２５℃でゴム硬度を測定し、その結果を、従来例の下部側サイド補強層の値を１００とする指数で表した。この数値が大きいほどゴム硬度が高いことを示す。

〔耐久性〕
得られた空気入りタイヤを１９×８Ｊのリムにリム組みし、バルブコアを取り除き、空気圧を完全に抜いた状態で、荷重を最大荷重の６５％に設定し、走行速度８１ｋｍ／ｈでドラム耐久試験を行い、空気入りタイヤに故障が発生するまでの走行距離を測定し、その結果を、従来例の空気入りタイヤの値を１００とする指数で表した。この数値が高いほど耐久性が優れることを示す。なお、空気入りタイヤの故障は、試験前後のたわみ断面高さが２０％以上変形したときを故障と判断した。

従来例の製造方法により得られたランフラットタイヤは、ランフラット走行試験において、加硫金型の上型側に相当するサイド上部側補強層に故障が発生した。これに対し、実施例１〜３の製造方法により得られたランフラットタイヤは、上部側サイド補強層と下部側サイド補強層とでほぼ等しい比率で故障が発生した。

また、実施例３の製造方法において、加硫後のタイヤ内面から可撓性シートを容易に引き剥がすことができることを確認した。同様に、実施例１，２の製造方法においても、可撓性シートの表面に離型剤を散布することにより、加硫後にタイヤ内面から可撓性シートを容易に引き剥がすことができることを確認した。

なお、表１において、実施例１〜３の製造方法に使用した可撓性シートの組成Ａ〜Ｃの配合を表２に示す。

表２における原材料は、下記のものを使用した。
・ブチルゴム；ＪＳＲ社製ＪＳＲ Ｂｕｔｙｌ ２６８
・クロロプレンゴム；昭和ネオプレン社製ネオプレンＷ
・シリコーンゴム；東芝シリコーン社製ＴＳＥ２６０−５０
・カーボンブラック；東海カーボン社製東海カーボン６００Ａ
・二酸化ケイ素；ローディア社製Ｚｅｏｓｉｌ １１６５ＭＰ
・酸化亜鉛；正同化学工業社製酸化亜鉛３種
・ステアリン酸；日本油脂社製ビーズステアリン酸ＹＲ
・ゴム用架橋剤；住友化学工業社製タッキロール２０１
・ぺルオキシド架橋剤；東芝シリコーン社製ＴＣ−８
・アロマオイル；ジャパンエナジー社製プロセスＸ−１４０
・シランカップリング剤；デグッサ社製Ｓｉ６９

本発明の空気入りタイヤの製造方法において、未加硫タイヤを加硫金型にセットした一例を示すタイヤ子午線方向の断面図である。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において、サイド補強層の上部側及び下部側の加硫温度の経時変化を示すグラフである。 本発明の空気入りタイヤの製造方法において、他のサイド補強層の上部側及び下部側の加硫温度の経時変化を示すグラフである。 従来の空気入りタイヤの製造方法において、サイド補強層の上部側及び下部側の加硫温度の経時変化を示すグラフである。

符号の説明

２ サイドウォール部
７ 上部側サイド補強層
１０ 可撓性シート
１１ 加硫金型
１３ 上型
１４ 下型
Ｏ タイヤ軸
Ｔ 未加硫タイヤ

Claims (7)

1. 上型と下型とを有し、タイヤ軸方向を鉛直にセットした加硫金型に未加硫タイヤを挿入し、該未加硫タイヤの内側に挿入したブラダーを加熱流体の圧入により膨張させて加硫成形する空気入りタイヤの製造方法において、
   前記未加硫タイヤの前記上型側のサイドウォール部の内面と前記ブラダーとの間に、可撓性シートを介在させて加硫成形する空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記可撓性シートのＪＩＳ Ｒ２６１６に準拠する熱伝導率を、前記ブラダーの熱伝導率の５０〜８０％にした請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
3. 前記可撓性シートの厚さを１〜５ｍｍにした請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 前記可撓性シートが、架橋ゴム又は軟質樹脂からなる請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記可撓性シートが、離型性材料からなる請求項４に記載の空気入りタイヤの製造方法。
6. 前記可撓性シートの表面に離型剤を塗布する請求項４に記載の空気入りタイヤの製造方法。
7. 前記未加硫タイヤが、サイド補強層を挿入したランフラットタイヤである請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤの製造方法。

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