JP2010105360A - 空気入りタイヤの加硫方法 - Google Patents

Abstract

【課題】未加硫タイヤを加硫成形するときにベント切れを持続的に防止し加硫故障を低減するようにした空気入りタイヤの加硫方法を提供する。
【解決手段】未加硫タイヤの外表面に、変性シリコーンオイルとアルコキシシランとの混合液を塗布した後、該未加硫タイヤを、ベント孔を有する加硫金型に挿入し加硫成形することにより、前記加硫金型のベント孔の表面に、前記混合液の被膜を形成すると共に、該被膜が形成された加硫金型を使用して前記混合液を塗布しない未加硫タイヤを加硫する加硫方法であり、前記変性シリコーンオイルが、末端にシラノール基を有し、分子量が１０，０００〜１００，０００であることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、空気入りタイヤの加硫方法に関し、さらに詳しくは、未加硫タイヤの加硫時にベント切れを持続的に防止し加硫故障を低減するようにした空気入りタイヤの加硫方法に関する。

空気入りタイヤを加硫成形するとき、未加硫タイヤをブラダーで膨張させて金型の成形面に押圧する過程でタイヤと金型の成形面との間にエア溜りが生じ、それがタイヤ表面に凹状にくぼんだライト故障になることがある。このため加硫成形用金型には成形面に多数のベント孔を設けて金型外へ排出するようになっている。また、エア排出後のベント孔には未加硫ゴムが流入して、加硫タイヤと一体化したヒゲ状のベントスピューが形成される。これらベントスピューは、加硫タイヤの取り出しと共にベント孔から引き抜かれ、トリミングにより除去される。しかし、金型から加硫タイヤを取り出すときにベントスピューが切断しベント孔に残り閉塞させることがあり、その場合以後の加硫成形において、そのベント孔からのエア排出が不能になりライト故障が起きやすくなる。このため、金型の内表面にシリコーンオイルなどの離型剤を塗布しベント切れを防止する対策が取られているが、離型剤の効果が長続きしないため、離型剤を頻繁に塗布しなければならないという問題があった。

この対策として、特許文献１は、金型の内表面に、シリコーンエマルジョン、ウレタン樹脂系水性エマルジョン及びエポキシ基を有するシランを含有した離型剤組成物を塗布することにより硬化被膜を形成し、これにより離型効果を長続きさせて繰り返し成形することを提案している。しかし、この加硫成形方法では、離型効果は得られるものの、ベント切れを防止するという点では必ずしも十分ではなく、ベント切れを持続的に抑制するため一層優れた加硫成形方法が求められていた。
特開２００５−１２５６５６号公報

本発明の目的は、未加硫タイヤを加硫成形するときにベント切れを持続的に防止し加硫故障を低減するようにした空気入りタイヤの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の空気入りタイヤの加硫方法は、未加硫タイヤの外表面に、変性シリコーンオイルとアルコキシシランとの混合液を塗布した後、該未加硫タイヤを、ベント孔を有する加硫金型に挿入し加硫成形することにより、前記加硫金型のベント孔の表面に、前記混合液の被膜を形成すると共に、該被膜が形成された加硫金型を使用して前記混合液を塗布しない未加硫タイヤを加硫する加硫方法であり、前記変性シリコーンオイルが、末端にシラノール基を有し、分子量が１０，０００〜１００，０００であることを特徴とする。

前記変性シリコーンオイルは、シラノール基を５００〜２０００ｇ／ｅｑ含有するとよい。また、前記変性シリコーンオイルとアルコキシシランとを混合する重量比は、７０／３０〜９５／５にするとよい。この混合液は、未加硫タイヤのトレッド部の表面に塗布するとよい。

本発明の空気入りタイヤの加硫方法は、分子量が１０，０００〜１００，０００であり末端にシラノール基を有する変性シリコーンオイルとアルコキシシランとの混合液を、未加硫タイヤの外表面に塗布し、その未加硫タイヤを、ベント孔を有する加硫金型に挿入し加硫成形するようにしたので、ベント孔からエアが排出した後、変性シリコーンオイルとアルコキシシランの混合液が未加硫ゴムと共にベント孔に流入し加熱されるため、ベント孔の表面において変性シリコーンオイルとアルコキシシランが硬化反応することにより離型性の被膜が形成される。この離型性被膜は耐久性が高く、離型効果の持続性が長いため、このベント孔内面に離型性被膜が形成された加硫金型を使用して、未加硫タイヤを加硫成形することにより、ベント切れを防止し、ライト故障を起こさないように空気入りタイヤを加硫することができる。

本発明の空気入りタイヤの加硫方法では、加硫金型の成形面のベント孔に、変性シリコーンオイルとアルコキシシランとの混合液を硬化反応させた被膜を離型層として形成する。この混合液は、未加硫タイヤへの塗布性及びベント孔への付着性が良好であり、容易にしかも確実に離型性被膜を形成することができる。

本発明の加硫方法は、まず未加硫タイヤの外表面、好ましくはトレッド部の外表面に変性シリコーンオイルとアルコキシシランの混合液を塗布する。この未加硫タイヤをベント孔を有する加硫金型に挿入すると共に、未加硫タイヤの内腔にブラダーを挿入し熱媒を圧入し膨張させることにより、未加硫タイヤを金型の成形面に押圧する。このとき未加硫タイヤの外表面と金型の成形面との間に閉じこめられたエアが、金型成形面に設けられた多数のベント孔から金型外へ排出され、次いでタイヤ外表面に塗布した混合液が未加硫ゴムと共にベント孔に流入する。この混合液が加硫時の熱により加熱され、変性シリコーンオイルとアルコキシシランとが硬化反応しベント孔の内表面に離型性被膜を形成する。

上述したように、変性シリコーンオイルとアルコキシシランの混合液を未加硫タイヤの外表面に塗布することにより、加硫成形時に、この混合液が確実にベント孔に流れ込むようにしたので、金型の成形面に変性シリコーンオイルとアルコキシシランの混合液を直接塗布した場合と比べ、ベント孔の内表面に確実に離型性被膜を形成することができる。なお、変性シリコーンオイルとアルコキシシランの混合液を未加硫タイヤの外表面に塗布する手段は、特に制限されるものではなく、例えば刷毛塗り、スプレー塗布、ロールコート、ナイフコート等を例示することができる。

本発明で使用する変性シリコーンオイルは、離型性被膜の母材となる成分である。変性シリコーンオイルの分子量は１０，０００〜１００，０００、より好ましくは２０，０００〜８０，０００である。変性シリコーンオイルの分子量が１０，０００未満であると、被膜形成時に混合液がベント孔の隙間から流れ出てしまうため十分な被膜を形成することができない。また、変性シリコーンオイルの分子量が１００，０００を超えると、混合液の粘度が過大になり未加硫タイヤに塗布することができない。本発明において、変性シリコーンオイルの分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）で測定した数平均分子量とした。

変性シリコーンオイルは、末端にシラノール基を有するシリコーンオイルであり、片末端又は両末端にシラノール基を有している。このような変性シリコーンオイルとしては、片末端又は両末端にシラノール基を有する、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等を例示することができる。なかでも、ベースとなるシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルが好ましい。これらの変性シリコーンオイルは、単独で配合してもよいし、また複数の種類を共に使用してもよい。

変性シリコーンオイルにおける末端シラノール基の当量は、特に制限されるものではないが、好ましくは５００〜２０００ｇ／ｅｑ、より好ましくは６００〜１５００ｇ／ｅｑにするとよい。末端シラノール基の量が、５００ｇ／ｅｑ未満であると離型効果が十分に得られない。また、末端シラノール基の量が、２０００ｇ／ｅｑを超えるとアルコキシシランとの硬化反応が不十分になり、ベント孔の内面に離型性被膜を十分に形成することができない。

このような変性シリコーンオイルは、市販品の中から上述した性状のものを適宜選択して使用するとよい。また、上記の性状を有する変性シリコーンオイルを製造して使用することもできる。シラノール基変性のシリコーンオイルの製造方法としては、特に制限されるものではないが、例えばジアルキルジクロロシランの加水分解によって得られるジアルキルシラノールを重縮合することにより調製することができる。

本発明において、アルコキシシランを配合することによりシラノール基を有する変性シリコーンオイルとの間でアルコール縮合による硬化反応が起こり、離型性を有する被膜が形成される。

変性シリコーンオイルとアルコキシシランの混合液は、重量比で好ましくは７０／３０〜９５／５、より好ましくは７５／２５〜９０／１０にするとよい。変性シリコーンオイル／アルコキシシランの重量比が、７０／３０未満であると、すなわち、変性シリコーンオイルが７０重量％未満であり、アルコキシシランが３０重量％を超えると、反応が可逆的であるため、離型性被膜を形成することができない。また、変性シリコーンオイル／アルコキシシランの重量比が、９５／５を超えると、すなわち、変性シリコーンオイルが９５重量％を超え、アルコキシシランが５重量％未満であると、十分な被膜形成ができなくなる。

本発明で使用するアルコキシシランは、特に限定されるものではなく、アルキルアルコキシシラン、フェニルアルコキシシランのいずれであってもよい。１分子当たりのアルコキシ基の数は、好ましくは２〜４個、より好ましくは３〜４個であるとよい。アルコキシシランとしては、例えばテトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシランを例示することができる。なかでも、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシランが好ましい。これらのアルコキシシランは、単独で配合してもよいし、また複数の種類を共に使用してもよい。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１〜４、比較例１〜７
トレッド部の成形面に１２００個のベント孔を有する加硫成形金型（セクショナル金型）を使用して、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５の空気入りタイヤを１０００回連続して加硫成形することを共通条件にし、離型剤塗布の有無、離型剤を塗布する部位及び離型剤の組成を表１，２に示すように異ならせたときの、１００回目、５００回目及び１０００回目に加硫成形した空気入りタイヤのトレッド部におけるベント切れの本数を測定した。なお、離型剤は、スプレー塗布によりタイヤ外表面又は金型内表面に塗布した。

比較例６の加硫方法では、変性シリコーンオイルとアルコキシシランの混合液がベント孔の隙間から流れ出して良好な被膜を形成することができなかった。また、比較例７の加硫方法では、混合液の粘度が過大になり、タイヤ外表面に均一に塗布することが困難であり、良好な被膜を形成することができなかった。

なお、表１，２において使用した離型剤の種類を下記に示す。
シリコーン：ジメチルシリコーンオイル、信越化学社製ジメチルシリコーンオイル
変性シリコーン１：ジメチルジクロロシランを加水分解させたジメチルシラノールを重縮合させることにより調製した変性シリコーンオイル、分子量２０，０００、シラノール基の当量が７００ｇ／ｅｑ
変性シリコーン２：ジメチルジクロロシランを加水分解させたジメチルシラノールを重縮合させ、反応時間を変性シリコーン１よりも長くすることにより調製した変性シリコーンオイル、分子量８０，０００、シラノール基の当量が１５００ｇ／ｅｑ
変性シリコーン３：両末端にシラノール基を有するジメチルシリコーンオイル、信越化学社製Ｘ−２１−５８４１、分子量５０００、シラノール基の当量が５００ｇ／ｅｑ
変性シリコーン４：ジフェニルジクロロシランを加水分解させたジフェニルシラノールを重縮合させることにより調製した変性シリコーンオイル、分子量２００，０００、シラノール基の当量が２８００ｇ／ｅｑ
アルコキシシラン１：テトラメトキシシラン、信越化学社製テトラメトキシシラン
アルコキシシラン２：ジフェニルジメトキシシラン、信越化学社製ジフェニルジメトキシシラン

Claims (4)

1. 未加硫タイヤの外表面に、変性シリコーンオイルとアルコキシシランとの混合液を塗布した後、該未加硫タイヤを、ベント孔を有する加硫金型に挿入し加硫成形することにより、前記加硫金型のベント孔の表面に、前記混合液の被膜を形成すると共に、該被膜が形成された加硫金型を使用して前記混合液を塗布しない未加硫タイヤを加硫成形する加硫方法であり、前記変性シリコーンオイルが、末端にシラノール基を有し、分子量が１０，０００〜１００，０００である空気入りタイヤの加硫方法。
2. 前記変性シリコーンオイルが、シラノール基を５００〜２０００ｇ／ｅｑ含有する請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫方法。
3. 前記変性シリコーンオイルとアルコキシシランとを、７０／３０〜９５／５の重量比で混合する請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの加硫方法。
4. 前記未加硫タイヤのトレッド部の表面に前記混合液を塗布する請求項１，２又は３に記載の空気入りタイヤの加硫方法。