JP2011161830A - タイヤ製造用ブラダーの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】離型性に優れるとともにブラダー寿命の点でも良好な２層構造のタイヤ製造用ブラダーを、効率よく安定して製造できるタイヤ製造用ブラダーの製造方法を提供する。
【解決手段】外表面と内表面とが異なる２種のゴム組成物Ａ，Ｂで構成されたタイヤ製造用ブラダーを、ブラダーの内表面を形成する中子１１と、外表面を形成する上下分割型１２ａ，１２ｂとからなる加硫用金型１０を用いて製造するにあたり、２種のゴム組成物Ａ，Ｂを、加硫用金型１０内に２重の円環状に配置して、金型の型閉めにともない２種のゴム組成物Ａ，Ｂを押し潰すことで、中子１１と上下分割型１２ａ，１２ｂとから形成されるキャビティ１３内に２種のゴム組成物Ａ，Ｂを流し込んだ後、２種のゴム組成物Ａ，Ｂの加硫を行う。
【選択図】図１

Description

本発明はタイヤ製造用ブラダーの製造方法（以下、単に「ブラダー」および「製造方法」とも称する）に関し、詳しくは、外表面と内表面とが異なる２種のゴム組成物で構成された２層構造のタイヤ製造用ブラダーの製造方法に関する。

タイヤの加硫工程および成型工程で使用されるブラダーの材料としては、従来、ブチルゴムなどの有機ゴムが用いられてきた。しかし、有機ゴムからなるブラダーは、タイヤ内面との離型性が悪いことから、製品タイヤに悪影響を与えるおそれがあり、かかる点で十分なものではなかった。一方で、シリコーンゴムのみからなるブラダーは、耐加水分解性が低いという点で改良が求められるものであった。

これに対し、例えば、特許文献１には、ブラダー表面の全面あるいは一部にシリコーンゴムを被着して、タイヤとの離型性や作業性を高めた生タイヤ成型用ブラダーが開示されている。また、特許文献２には、最内側に有機ゴム、例えば、ブチルゴムを主成分とするゴム組成物よりなる層を有し、最外側にゴム製品との剥離応力が０．５ｋｇ／ｃｍ以下のゴム組成物、例えば、シリコーンゴム組成物よりなる層を有する加硫ブラダーを用いることが開示されている。

特開昭５７−１８１８４２号公報（特許請求の範囲等） 特開平５−３１７２４号公報（特許請求の範囲等）

特許文献１，２に記載の技術によれば、離型性の点では良好なブラダーを得ることができる。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ブラダー表面に対しシリコーンゴムをスプレー塗装などによりコーティングするため、シリコーンゴムとブラダーのゴムとの接着が十分ではなく、被着したシリコーンゴムの耐久性が低いことなどにより、ブラダー寿命が短くなってしまうという難点があった。また、特許文献２に記載されているような２層構造を有するブラダーを、効率良く安定して製造することは困難であった。

そこで本発明の目的は、離型性に優れるとともにブラダー寿命の点でも良好な２層構造のタイヤ製造用ブラダーを、効率よく安定して製造できるタイヤ製造用ブラダーの製造方法を提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、２層構造のブラダーを構成する２種のゴム組成物を、中子と上下分割型とからなる加硫用金型内に２重の円環状に配置して、金型の型閉めによりこれらゴム組成物を押し潰し、型閉めされた金型内のキャビティに流し込んだ状態で加硫を行うことで、２層構造のブラダーを効率よく安定して製造することが可能となることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のタイヤ製造用ブラダーの製造方法は、外表面と内表面とが異なる２種のゴム組成物で構成されたタイヤ製造用ブラダーを、ブラダーの内表面を形成する中子と、外表面を形成する上下分割型とからなる加硫用金型を用いて製造するにあたり、
前記２種のゴム組成物を、前記加硫用金型内に２重の円環状に配置して、金型の型閉めにともない該２種のゴム組成物を押し潰すことで、該中子と上下分割型とから形成されるキャビティ内に該２種のゴム組成物を流し込んだ後、該２種のゴム組成物の加硫を行うことを特徴とするものである。

本発明においては、前記２種のゴム組成物を、前記加硫用金型内で、前記上下分割型の間に配置することが好ましい。この場合、前記２種のゴム組成物のうち、前記加硫用金型内で、内側に配置されるゴム組成物の高さｈｉを、外側に配置されるゴム組成物の高さｈｏより高くすることが好ましく、また、前記２種のゴム組成物のうち、前記加硫用金型内で、内側に配置されるゴム組成物のせん断弾性率をＧｉ、外側に配置されるゴム組成物のせん断弾性率をＧｏとしたとき、Ｇｉ／Ｇｏが１．１〜５．０を満足することも好ましい。

また、本発明においては、前記中子を上下分割構造とし、前記２種のゴム組成物を、前記加硫用金型内で、該上下分割中子の間と、前記上下分割型の間とに１種ずつ配置することも好ましい。さらに、本発明において好適には、前記２種のゴム組成物として、共架橋可能な組み合わせを用いる。さらにまた、前記２種のゴム組成物のうち、前記加硫用金型内で、内側に配置されるゴム組成物の容積をＸｉ、外側に配置されるゴム組成物の容積をＸｏとしたとき、Ｘｉ／（Ｘｉ＋Ｘｏ）が０．１〜０．９を満足することが好ましい。

さらにまた、本発明においては、前記２種のゴム組成物のうち、前記加硫用金型内で、内側に配置されるゴム組成物としてブチルゴムまたはフッ素ゴムを主成分とするものを用い、かつ、外側に配置されるゴム組成物としてシリコーンゴムまたはフッ素ゴムを主成分とするものを用いることが好ましい。より好ましくは、前記２種のゴム組成物のうち、前記加硫用金型内で、内側に配置されるゴム組成物としてフッ素ゴムを主成分とするものを用い、かつ、外側に配置されるゴム組成物としてシリコーンゴムを主成分とするものを用いる。

本発明によれば、上記構成としたことにより、離型性に優れるとともにブラダー寿命の点でも良好な２層構造のタイヤ製造用ブラダーを、効率よく安定して製造できるタイヤ製造用ブラダーの製造方法を実現することが可能となった。

本発明のタイヤ製造用ブラダーの製造方法の一例に係る説明図である。 本発明のタイヤ製造用ブラダーの製造方法の他の例に係る説明図である。 本発明のタイヤ製造用ブラダーの製造方法のさらに他の例に係る説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明は、外表面と内表面とが異なる２種のゴム組成物で構成された２層構造のタイヤ製造用ブラダーを、ブラダーの内表面を形成する中子と、外表面を形成する上下分割型とからなる加硫用金型を用いて製造する方法に係るものである。

図１は、本発明のタイヤ製造用ブラダーの製造方法の一例を、加硫用金型の片側断面にて概略的に示す説明図である。なお、図１はブラダーの首部を省略して示したものであり、図中の点線は金型中心を示すものではない。図２，３において同様である。本発明においては、図示するように、２種のゴム組成物Ａ，Ｂを、中子１１と、外表面を形成する上下分割型１２ａ，１２ｂとからなる加硫用金型１０内に２重の円環状に配置して（図中の（ａ））、金型の型閉めにともない、例えば、上下分割型１２ａ，１２ｂにより２種のゴム組成物Ａ，Ｂを押し潰すことで（図中の（ｂ））、中子１１と上下分割型１２ａ，１２ｂとから形成されるキャビティ１３内に、２種のゴム組成物Ａ，Ｂを流し込む（図中の（ｃ））。その後、これら２種のゴム組成物Ａ，Ｂの加硫を行うことで、外表面と内表面とが異なる２種のゴム組成物Ｂ，Ａで構成された２層構造のタイヤ製造用ブラダーを得ることができる。

本発明においては、上記のように、加硫用金型内において、金型の半径方向内側に内層側のゴム組成物Ａを、外側に外層側のゴム組成物Ｂをそれぞれ配置して、中子および上下分割型の接近によりこれら材料を押し潰し、釜閉時の金型内に形成されるキャビティ内にこれら材料を流し込んで加硫を行うコンプレッション加硫の手法を用いることで、２層構造のブラダーを容易にかつ安定して製造することが可能となったものである。本発明の製造方法によれば、ブラダーの２層構造の形成に加えて、形成された２層構造のゴムの架橋反応までを一連の工程で完了できるので、製造効率にも優れている。

ここで、図１に示す例では、２種のゴム組成物Ａ，Ｂを、加硫用金型１０内で、上下分割型１２ａ，１２ｂの間に配置している。この場合、内側に配置されたゴム組成物Ａは、図示するように、外側に配置されたゴム組成物Ｂよりも優先的にキャビティ１３内に充填されることになり、ゴム組成物Ａをゴム組成物Ｂで金型に押出すことにより、２層に分かれたブラダーを製造することができる。なお、本発明において、２種のゴム組成物Ａ，Ｂは、加硫用金型１０内に２重の円環状に配置することが必要であるが、これらゴム組成物の円環状配置は、金型の型閉め時に各ゴム組成物が金型の周方向に途切れなく充填されるものであれば、配置時には部分的に途切れているものであってもよい。

図１に示す実施形態においては、特に、２種のゴム組成物Ａ，Ｂのうち、内側に配置されるゴム組成物Ａのせん断弾性率をＧｉ、外側に配置されるゴム組成物Ｂのせん断弾性率をＧｏとしたとき、Ｇｉ／Ｇｏが１．１〜５．０を満足するものとすることが好ましい。すなわち、外側に配置されるゴム組成物Ｂのせん断弾性率を、内側に配置されるゴム組成物Ａに対して低く設定することにより、２種のゴム組成物Ａ，Ｂをキャビティ内に流し込む際において、外側のゴム組成物Ｂが内側のゴム組成物Ａを乗り越えるような、ゴムの流動や混流の発生を抑制できるので、２層のゴム層をより安定的に形成することができる。

また、内側に配置されるゴム組成物Ａの高さｈｉを、外側に配置されるゴム組成物Ｂの高さｈｏより高くすることも好ましい。ゴム組成物Ａ，Ｂの高さｈｉ，ｈｏは、１：１としてもよいが、内側に配置されるゴム組成物Ａの高さを外側より高くすることで、上記と同様に、外側のゴム組成物Ｂが内側のゴム組成物Ａを乗り越えるような、ゴムの流動や混流の発生を抑制でき、２層ゴム層の形成をより安定的に行うことができる。したがってゴム組成物Ａ，Ｂの高さｈｉ，ｈｏは、１：１〜３：１とすることが好ましい。

図２は、本発明のタイヤ製造用ブラダーの製造方法の他の例を、加硫用金型の片側断面にて概略的に示す説明図である。図２に示す実施形態においては、加硫用金型２０を構成する中子を上下分割構造とし、２種のゴム組成物Ａ，Ｂを、加硫用金型２０内で、上下分割中子２１ａ，２１ｂの間と、上下分割型２２ａ，２２ｂの間とに１種ずつ配置している（図中の（ａ））。この場合も、金型の型閉めにともない、中子２１ａ，２１ｂおよび上下分割型２２ａ，２２ｂにより２種のゴム組成物Ａ，Ｂを押し潰すことで（図中の（ｂ））、中子２１ａ，２１ｂと上下分割型２２ａ，２２ｂとから形成されるキャビティ２３内に、２種のゴム組成物Ａ，Ｂを流し込み（図中の（ｃ））、その後、これら２種のゴム組成物Ａ，Ｂの加硫を行うことで、外表面と内表面とが異なる２種のゴム組成物Ｂ，Ａで構成された２層構造のタイヤ製造用ブラダーを容易に得ることができる。

図２においては、上下分割中子を、中子スライド式の割構造にて形成している。これに対し、図３は、本発明のタイヤ製造用ブラダーの製造方法のさらに他の例として、中子インサート割の上下分割中子を用いた加硫用金型による実施形態を示している。図３に示す実施形態は、図示するような、上下分割中子３１ａ，３１ｂと、上下分割型３２ａ，３２ｂとからなる加硫用金型３０を用いる以外は、図２に示す実施形態と同様である。

すなわち、図３に示す実施形態においては、２種のゴム組成物Ａ，Ｂを、加硫用金型３０内で、上下分割中子３１ａ，３１ｂの間と、上下分割型３２ａ，３２ｂの間とに１種ずつ配置して（図中の（ａ））、金型の型閉めにともない、中子３１ａ，３１ｂおよび上下分割型３２ａ，３２ｂにより２種のゴム組成物Ａ，Ｂを押し潰すことで（図中の（ｂ））、中子３１ａ，３１ｂと上下分割型３２ａ，３２ｂとから形成されるキャビティ３３内に２種のゴム組成物Ａ，Ｂを流し込み（図中の（ｃ））、その後、これら２種のゴム組成物Ａ，Ｂの加硫を行うことで、外表面と内表面とが異なる２種のゴム組成物Ｂ，Ａで構成された２層構造のタイヤ製造用ブラダーを得ることができる。

これら図２，３に示す実施形態においては、２種のゴム組成物Ａ，Ｂをそれぞれ、中子側と上下分割型側とに、キャビティを挟んで両側に配置するので、ゴム組成物Ａ，Ｂ間で混流が発生しにくい。したがって、図１に示す実施形態よりも、製造されるブラダーにおいて単層となる部分が発生する懸念が少ないという利点がある。なお、中子および上下分割型の割り位置は、上下方向の中心位置であることが、ゴム組成物の均一な充填の観点からは好ましい。

本発明において、２種のゴム組成物Ａ，Ｂの配置条件としては、加硫用金型内に２重の円環状に配置する以外の点については特に制限されるものではない。好適には図示するように、２種のゴム組成物Ａ，Ｂを、同じ高さの面上に配置する。これにより、ゴム組成物Ａ，Ｂ間での混流の発生を効果的に抑制できる。

また、ゴム組成物Ａ，Ｂは、内側に配置されるゴム組成物Ａの容積をＸｉ、外側に配置されるゴム組成物Ｂの容積をＸｏとしたとき、Ｘｉ／（Ｘｉ＋Ｘｏ）が０．１〜０．９を満足するよう配置することが好ましい。ゴム組成物Ａ，Ｂの容積比は、目的とするブラダーにおける各ゴム層の厚みや、使用するゴム組成物の種類などにより適宜決定することができるが、容積が大幅に異なる２種のゴム組成物を用いると、ブラダーにおいて単層となる部分が生ずるおそれがあるため好ましくない。

さらに、ゴム組成物Ａ，Ｂとしては、共架橋可能な組み合わせを用いることが好ましい。共架橋可能な２種のゴム組成物Ａ，Ｂの組み合わせを用いることで、これらゴム組成物Ａ，Ｂを加硫用金型内に２層にて充填した後、２層の界面を化学接着することができる。２種のゴム組成物Ａ，Ｂを共架橋可能とするための手法としては、例えば、各ゴム組成物中に、パーオキサイド架橋剤を配合することが挙げられる。

ゴム組成物Ａ，Ｂの具体的なゴム種の組み合わせとしては、内側に配置されるゴム組成物Ａとして、ブチルゴムまたはフッ素ゴムを主成分とするもの、特にはフッ素ゴムを主成分とするものを用い、かつ、外側に配置されるゴム組成物Ｂとして、シリコーンゴムまたはフッ素ゴムを主成分とするもの、特には、シリコーンゴムを主成分とするものを用いることが好ましい。内側に配置されるゴム組成物Ａとして、ブチルゴムまたはフッ素ゴムを主成分とするものを用いることで、ブラダー寿命を良好に確保することができ、かつ、外側に配置されるゴム組成物Ｂとして、シリコーンゴムまたはフッ素ゴムを主成分とするものを用いることで、離形成の点でも良好なブラダーとすることができる。

本発明の製造方法においては、上記加硫用金型内に２種のゴム組成物を所定に配置してコンプレッション加硫を行う以外の点については、常法に従い適宜実施することができ、特に制限されるものではない。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例＞
図１に示すような中子１１と上下分割型１２ａ，１２ｂとからなる加硫用金型１０（ブラダー製品容積５Ｌ）を用いて、外表面と内表面とが異なる２種のゴム組成物で構成されたタイヤ製造用ブラダーの製造を行った。下記表中に示す２種のゴム組成物Ａ，Ｂを、加硫用金型１０内に２重の円環状に配置して、金型の型閉めにともない、上下分割型１２ａ，１２ｂにより２種のゴム組成物Ａ，Ｂを押し潰すことで、中子１１と上下分割型１２ａ，１２ｂとから形成されるキャビティ１３内に２種のゴム組成物Ａ，Ｂを流し込んだ。その後、これら２種のゴム組成物Ａ，Ｂを１６０℃３０分間にて加硫して、タイヤ製造用ブラダーを得た。なお、各未加硫ゴム組成物の温度１３０℃，１Ｈｚ，ひずみ１００％におけるせん断弾性率Ｇは、Ａｌｐｈａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製のＲＰＡ２０００を用いて測定した。

得られたブラダーは、外側のシリコーンゴムと内側のフッ素ゴムとが化学接着し、かつ、混流による界面の乱れがない断面形状を呈する２層構造を有していた。これにより、本発明の製造方法を用いることで、かかる２層構造のブラダーを、効率良く安定的に製造できることが確かめられた。

１０，２０，３０ 加硫用金型
１１ 中子
１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ 上下分割型
１３，２３， ３３ キャビティ
２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂ 上下分割中子
Ａ，Ｂ ゴム組成物

Claims (9)

1. 外表面と内表面とが異なる２種のゴム組成物で構成されたタイヤ製造用ブラダーを、ブラダーの内表面を形成する中子と、外表面を形成する上下分割型とからなる加硫用金型を用いて製造するにあたり、
   前記２種のゴム組成物を、前記加硫用金型内に２重の円環状に配置して、金型の型閉めにともない該２種のゴム組成物を押し潰すことで、該中子と上下分割型とから形成されるキャビティ内に該２種のゴム組成物を流し込んだ後、該２種のゴム組成物の加硫を行うことを特徴とするタイヤ製造用ブラダーの製造方法。
2. 前記２種のゴム組成物を、前記加硫用金型内で、前記上下分割型の間に配置する請求項１記載のタイヤ製造用ブラダーの製造方法。
3. 前記２種のゴム組成物のうち、前記加硫用金型内で、内側に配置されるゴム組成物の高さｈｉを、外側に配置されるゴム組成物の高さｈｏより高くする請求項１または２記載のタイヤ製造用ブラダーの製造方法。
4. 前記２種のゴム組成物のうち、前記加硫用金型内で、内側に配置されるゴム組成物のせん断弾性率をＧｉ、外側に配置されるゴム組成物のせん断弾性率をＧｏとしたとき、Ｇｉ／Ｇｏが１．１〜５．０を満足する請求項２または３記載のタイヤ製造用ブラダーの製造方法。
5. 前記中子を上下分割構造とし、前記２種のゴム組成物を、前記加硫用金型内で、該上下分割中子の間と、前記上下分割型の間とに１種ずつ配置する請求項１記載のタイヤ製造用ブラダーの製造方法。
6. 前記２種のゴム組成物として、共架橋可能な組み合わせを用いる請求項１〜５のうちいずれか一項記載のタイヤ製造用ブラダーの製造方法。
7. 前記２種のゴム組成物のうち、前記加硫用金型内で、内側に配置されるゴム組成物の容積をＸｉ、外側に配置されるゴム組成物の容積をＸｏとしたとき、Ｘｉ／（Ｘｉ＋Ｘｏ）が０．１〜０．９を満足する請求項１〜６のうちいずれか一項記載のタイヤ製造用ブラダーの製造方法。
8. 前記２種のゴム組成物のうち、前記加硫用金型内で、内側に配置されるゴム組成物としてブチルゴムまたはフッ素ゴムを主成分とするものを用い、かつ、外側に配置されるゴム組成物としてシリコーンゴムまたはフッ素ゴムを主成分とするものを用いる請求項１〜７のうちいずれか一項記載のタイヤ製造用ブラダーの製造方法。
9. 前記２種のゴム組成物のうち、前記加硫用金型内で、内側に配置されるゴム組成物としてフッ素ゴムを主成分とするものを用い、かつ、外側に配置されるゴム組成物としてシリコーンゴムを主成分とするものを用いる請求項８記載のタイヤ製造用ブラダーの製造方法。

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