JP2014121847A

JP2014121847A - タイヤ加硫用ブラダーの製造方法

Info

Publication number: JP2014121847A
Application number: JP2012279610A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Nishimura; 一郎西村
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-07-03

Abstract

【課題】内側ゴム層及び外側ゴム層をそれぞれ所定の厚さに正確に形成することのできるタイヤ加硫用ブラダーの製造方法を提供する。
【解決手段】内側ゴム層３３ａの内面側を成型する内型４０と、内側ゴム層３３ａの外面側を成型する第１の外型５０との間に内側ゴム層３３ａを形成した後、内型４０に保持された内側ゴム層３３ａの外面と、外側ゴム層３３ｂの外面側を成型する第２の外型６０との間に外側ゴム層３３ｂを形成するようにしたので、内側ゴム層３３ａ及び外側ゴム層３３ｂをそれぞれ所定の厚さに正確に形成することができ、離型性及び耐久性の高いブラダーを製造することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、タイヤ製造用の加硫装置に用いられるタイヤ加硫用ブラダーを製造するタイヤ加硫用ブラダーの製造方法に関するものである。

一般に、自動車用空気入りタイヤの製造においては、タイヤの各構成部材を互いに貼合わせて未加硫タイヤを形成した後、未加硫タイヤを加硫装置によって加硫するようにしている。

この加硫装置では、金型内に配置された未加硫タイヤの内部で可撓性のゴム膜からなるブラダーを膨張させることにより、未加硫タイヤの内面をブラダーで加圧するようにしている。

また、前記ブラダーには、気体透過性の低いブチルゴムが用いられるが、未加硫タイヤの内面はブチルゴムを含むインナーライナーからなるため、ブラダーが貼り付きやすい。このため、ブラダーの外面に離型剤を塗布することにより、未加硫タイヤとブラダーとの貼り付きを防止するようにしている。

しかしながら、ブラダーの外面に離型剤を塗布する作業は、タイヤ加硫時ごとに必要となるため、加硫工程の作業が煩雑になるという問題があった。

そこで、ブラダーを外側ゴム層と内側ゴム層とからなる二層構造とし、外側ゴム層を離型性の高いゴムによって形成することにより、ブラダーに離型剤を塗布することなく未加硫タイヤとの貼り付きを防止するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、二層構造のブラダーを製造する方法としては、二種のゴム組成物をブラダー製造用金型内に二重の円環状に配置し、各ゴム組成物を金型の型閉めに伴って押し潰しながら金型内に流し込むことにより、内外二層のゴム層を形成するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−２２４９４５号公報特開２０１１−１６１８３０号公報

しかしながら、前記ブラダーの製造方法のように、ブラダー全体を形成する金型内で内外二層のゴム層を同時に形成するようにしたものでは、金型内で各ゴム層の厚さが不均一になり、内外二層のゴム層をそれぞれ所定の厚さに正確に形成することが困難であるという問題点があった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内側ゴム層及び外側ゴム層をそれぞれ所定の厚さに正確に形成することのできるタイヤ加硫用ブラダーの製造方法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、内側ゴム層と外側ゴム層とを積層してなるタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、前記内側ゴム層の内面側を成型する内型と、内側ゴム層の外面側を成型する第１の外型との間に内側ゴム層を形成した後、内型に保持された内側ゴム層の外面と、外側ゴム層の外面側を成型する第２の外型との間に外側ゴム層を形成するようにしている。

これにより、内型と第１の外型によって内側ゴム層が形成された後、内側ゴム層の外面と第２の外型との間に外側ゴム層が形成されることから、内側ゴム層及び外側ゴム層がそれぞれ所定の厚さに正確に形成される。

本発明によれば、内側ゴム層及び外側ゴム層をそれぞれ所定の厚さに正確に形成することができるので、離型性及び耐久性の高いブラダーを製造することができる。

本発明の第１の実施形態を示すタイヤ加硫装置の側面断面図ブラダーの製造工程を示す内型及び第１の外型の側面断面図ブラダーの製造工程を示す内型及び第１の外型の側面断面図ブラダーの製造工程を示す内型及び第１の外型の側面断面図ブラダーの製造工程を示す内型及び第２の外型の側面断面図ブラダーの製造工程を示す内型及び第２の外型の側面断面図ブラダーの側面断面図本発明の第２の実施形態によるブラダーの製造工程を示す内型及び第２の外型の側面断面図本発明の第３の実施形態によるブラダーの製造工程を示す内型、第１の外型及び第２の外型の要部側面断面図本発明の第４の実施形態によるブラダーの製造工程を示す内型及び第２の外型の側面断面図試験結果を示す図

図１乃至図１１は本発明の第１の実施形態を示すもので、自動車用タイヤの製造に用いられる加硫装置を示すものである。

同図に示すタイヤ加硫装置１０は、未加硫タイヤＴの外面側に配置される金型２０と、未加硫タイヤＴの内面側に配置されるブラダーユニット３０とを備え、金型２０とブラダーユニット３０との間に配置した未加硫のタイヤＴを加硫成型するための装置である。

金型２０は、未加硫タイヤＴの両側面側にそれぞれ配置される上下一対の第１の金型２１と、未加硫タイヤＴの外周面側に配置される第２の金型２２とから構成されている。各第１の金型２１はそれぞれ基板２１ａ，２１ｂによって支持され、上側の第１の金型２１は基板２１ａと共に上下方向に移動するようになっている。各第２の金型２２はタイヤ周方向に分割された複数のセクター２２ａからなり、各セクター２２ａはそれぞれ支持部２３を介して上側の基板２１ａにタイヤ径方向に移動自在に支持されている。

ブラダーユニット３０は、上下一対のブラダークランプ３１，３２と、各ブラダークランプ３１，３２によって支持された可撓性のブラダー３３とを有し、ブラダー３３は加硫ゴムからなる。各ブラダークランプ３１，３２は支軸３４によって上下方向に移動自在に支持され、下方のブラダークランプ３２には蒸気流入口３２ａが設けられている。即ち、各ブラダークランプ３１，３２及びブラダー３３によって閉鎖された空間に蒸気流入口３２ａから加熱蒸気を供給することにより、ブラダー３３が膨張するようになっている。

以上のように構成されたタイヤ加硫装置により未加硫タイヤＴを加硫する場合は、ブラダー３３を収縮させたブラダーユニット３０を未加硫タイヤＴ内に配置するとともに、未加硫タイヤＴを金型２０内に配置した後、金型２０の各第１の金型２１及び各第２の金型２２を未加硫タイヤＴの外面に圧接させ、ブラダーユニット３０のブラダー３３を加熱蒸気によって膨張させる。これにより、未加硫タイヤＴが内面側からブラダー３３によって加圧及び加熱されるとともに、金型２０によって成型される。

次に、本発明のブラダーの製造方法について、図２乃至図７を参照して説明する。

ブラダー３３は、ブチルゴムからなる内側ゴム層３３ａと、シリコーンゴムからなる外側ゴム層３３ｂとを積層してなり、上面の中央部及び下面の中央部を開口した中空状に形成されている。また、ブラダー３３の上面及び下面の開口縁部には、前記各ブラダークランプ３１，３２にそれぞれ固定されるフランジ部３３ｃが設けられている。

本実施形態のブラダーの製造方法では、内側ゴム層３３ａの内面側を成型する内型４０と、内側ゴム層３３ａの外面側を成型する第１の外型５０と、外側ゴム層３３ｂの外面側を成型する第２の外型６０によってブラダー３３が成型される。

内型４０は、ブラダー３３の内形と同等の外形からなる部分を有し、第１の外型５０または第２の外型６０の内側に配置されるようになっている。

第１の外型５０は、上下分割された一対の金型５１，５２からなり、各金型５１，５２の内面と、内型４０の外面との間に、内側ゴム層３３ａを成型するキャビティＣ1 が形成されるようになっている。

第２の外型６０は左右に分割された一対の金型６１からなり、各金型６１の内面と、内型４０に保持された内側ゴム層３３ａの外面との間に、外側ゴム層３３ｂを成型するキャビティＣ2 が形成されるようになっている。

前記ブラダー３３を製造する場合には、図２に示すように内型４０を第１の外型５０内に配置し、図３に示すように第１の外型５０と内型４０との間のキャビティＣ1 に内側ゴム層３３ａの材料３３ａ′（ブチルゴム）を注入することにより、第１の外型５０と内型４０との間にインジェクション成型によって未加硫状態の内側ゴム層３３ａを形成した後、所定の中間加硫状態（例えば、通常の加硫時間の７０％〜８０％の時間で加硫を停止した状態）まで加硫する。次に、図４に示すように内型４０に保持された中間加硫状態の内側ゴム層３３ａから第１の外型５０の各金型５１，５２を外し、図５に示すように内型４０に保持された内側ゴム層３３ａを第２の外型６０の各金型６１の内側に配置する。その際、第２の外型６０と内側ゴム層３３ａの外面との間のキャビティＣ2 には外側ゴム層３３ｂの材料３３ｂ′（シリコーンゴム）を配置する。次に、図６に示すように第２の外型６０の各金型６１を型閉めすることにより、第２の外型６０の内面と内側ゴム層３３ａの外面との間に未加硫状態の外側ゴム層３３ｂを形成する。その際、中間加硫状態の内側ゴム層３３ａは未加硫状態の外側ゴム層３３ｂの材料３３ｂ′よりも硬いため、内側ゴム層３３ａが外側ゴム層３３ｂの内面を成型する内型となり、外側ゴム層３３ｂが第２の外型６０の内面と内側ゴム層３３ａの外面との間に設計寸法どおりの厚さで成型される。この後、第２の外型６０内の内側ゴム層３３ａと外側ゴム層３３ｂとを同時に加硫した後、第２の外型６０及び内型４０を外すことにより、図７に示すように内側ゴム層３３ａ及び外側ゴム層３３ｂが一体化されたブラダー３３が完成する。

前述のように製造されたブラダー３３においては、ブチルゴムからなる内側ゴム層３３ａによって耐久性が確保されるとともに、シリコーンゴムからなる離型性の外側ゴム層３３ｂによって加硫後のタイヤの内面との貼り付きが抑制される。

このように、本実施形態によれば、内側ゴム層３３ａの内面側を成型する内型４０と、内側ゴム層３３ａの外面側を成型する第１の外型５０との間に内側ゴム層３３ａを形成した後、内型４０に保持された内側ゴム層３３ａの外面と、外側ゴム層３３ｂの外面側を成型する第２の外型６０との間に外側ゴム層３３ｂを形成するようにしたので、内側ゴム層３３ａ及び外側ゴム層３３ｂをそれぞれ所定の厚さに正確に形成することができ、離型性及び耐久性の高いブラダーを製造することができる。

また、内型４０と第１の外型５０によって内側ゴム層３３ａを所定の中間加硫状態まで加硫した後、中間加硫状態の内側ゴム層３３ａと未加硫の外側ゴム層３３ｂとを第２の外型５０と内型４０によって同時に加硫するようにしたので、未加硫状態の外側ゴム層３３ｂの材料３３ｂ′よりも硬い中間加硫状態の内側ゴム層３３ａが外側ゴム層３３ｂの内面を成型する内型となり、外側ゴム層３３ｂを第２の外型６０の内面と内側ゴム層３３ａの外面との間で設計寸法どおりの厚さに成型することができる。

図８は本発明の第２の実施形態を示すもので、第２の外型５０と内側ゴム層３３ａの間に外側ゴム層３３ｂを形成する際、内側ゴム層３３ａの外面に接着剤３３ｄを塗布することにより、内側ゴム層３３ａと外側ゴム層３３ｂとの間に接着剤３３ｄを介在させるようにしたものである。これにより、内側ゴム層３３ａと外側ゴム層３３ｂとを接着剤３３ｄによって強固に結合することができ、耐久性の向上を図ることができる。

図９は本発明の第３の実施形態を示すもので、第１の外型５０に凸型部５３を設け、第１の外型５０によって内側ゴム層３３ａを形成する際、図９(a)(b)に示すように第１の外型５０の凸型部５３によって内側ゴム層３３ａの外面に凹状の第１の係合部３３ｅを形成し、第２の外型５０と内側ゴム層３３ａの間に外側ゴム層３３ｂを形成する際、図９(c) に示すように外側ゴム層３３ｂの内面に内側ゴム層３３ａの第１の係合部３３ｅに係合する凸状の第２の係合部３３ｆを形成するようにしたものである。これにより、内側ゴム層３３ａと外側ゴム層３３ｂとを第１及び第２の係合部３３ｅ，３３ｆの係合によって強固に結合することができ、耐久性の向上を図ることができる。この場合、第１の係合部３３ｅを底面側が広がるようにテーパ状に形成することにより、第２の係合部３３ｆとの結合をより強固にすることができる。また、第１及び第２の係合部３３ｅ，３３ｆは、タイヤ周方向に延びるように形成されるとともに、タイヤ幅方向複数箇所に互いに間隔をおいて設けられる。尚、内側ゴム層３３ａに凸状の第１の係合部を形成し、外側ゴム層３３ｂに凹状の第２の係合部を形成するようにしてもよい。

図１０は本発明の第４の実施形態を示すもので、第２の外型５０と内側ゴム層３３ａの間に外側ゴム層３３ｂを形成する際、内側ゴム層３３ａと外側ゴム層３３ｂとの間に繊維類からなる補強材３３ｇを介在させるようにしたものである。これにより、補強材３３ｇによってブラダー３３の強度を高めることができるので、タイヤ加硫時にブラダー３３自体の形状を安定して維持することができるとともに、ブラダー３３の耐久性をより一層向上させることができる。尚、補強材３３ｇの繊維類としては、天然繊維、または融点温度が加硫温度よりも高い合成繊維（アラミド繊維等）が用いられる。

図１１に示すように、本発明の実施例１〜４及び比較例１〜３について、連続加硫回数（離型性）及び上限加硫回数（耐久性）の試験を行ったところ、以下の結果が得られた。

比較例１〜３には、ブチルゴムからなる単一ゴム層のブラダーをインジェクション成型のみの従来の製造方法によって製造したものを用いた。この場合、比較例１には、補強材を有しない構造のものを用い、ブラダーの外面に加硫時に離型剤（松本油脂製薬株式会社製）を塗布した。比較例２には、補強材を有しない構造のものを用い、シロキサン化合物を用いた離型剤（ラインケミージャパン株式会社製）をブラダーの外面に塗布して熱硬化させることによりコーティングした。比較例１には、補強材を有する構造のものを用い、ブラダーの外面に加硫時に離型剤（松本油脂製薬株式会社製）を塗布した。

実施例１〜４には、ブチルゴムからなる内側ゴム層とシリコーンゴムからなる外側ゴム層とを積層してなるブラダーを本発明の製造方法によって製造したものを用いた。この場合、実施例１には、第２の実施形態の接着剤、第３の実施形態の係合部、第４の実施形態の補強材の何れも用いていない。実施例２には、第２の実施形態の接着剤（コニシ株式会社製の接着剤、株式会社アルテコ製のシリコーンゴムプライマーを使用）と、第４の実施形態の補強材とを用い、第３の実施形態の係合部は用いていない。実施例３には、第２の実施形態の接着剤（コニシ株式会社製の接着剤、株式会社アルテコ製のシリコーンゴムプライマーを使用）を用い、第３の実施形態の係合部と、第４の実施形態の補強材は用いていない。実施例４には、第３の実施形態の係合部と、第４の実施形態の補強材とを用い、第２の実施形態の接着剤は用いていない。また、実施例１〜４のブラダーには、何れも離型剤を塗布またはコーティングしていない。

試験の結果、連続加硫回数においては、比較例１及び３は加硫時に毎回離型剤を塗布する必要があり、比較例２は１０〜２０回おきに離型剤をコーティングする必要があるのに対し、実施例１は５００回、実施例２は７００回、実施例３は６００回、実施例４は７００回の連続加硫が可能であり、実施例１〜４は何れも比較例１〜３に対し、連続加硫回数において優れているという結果が得られた。

また、上限加硫回数においては、比較例１及び２は４００回、比較例３は５００回で寿命に達したのに対し、実施例１は５００回、実施例２は７００回、実施例３は６００回、実施例４は７００回まで使用可能であり、実施例１は比較例２と同等、実施例２〜４は何れも比較例１〜３に対し、上限加硫回数において優れているという結果が得られた。

１０…タイヤ加硫装置、３３…ブラダー、３３ａ…内側ゴム層、３３ｂ…外側ゴム層、３３ｄ…接着剤、３３ｅ…第１の係合部、３３ｆ…第２の係合部、３３ｇ…補強材、４０…内型、５０…第１の外型、６０…第２の外型。

Claims

内側ゴム層と外側ゴム層とを積層してなるタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、
前記内側ゴム層の内面側を成型する内型と、内側ゴム層の外面側を成型する第１の外型との間に内側ゴム層を形成した後、
内型に保持された内側ゴム層の外面と、外側ゴム層の外面側を成型する第２の外型との間に外側ゴム層を形成する
ことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
前記内型と第１の外型によって内側ゴム層を所定の中間加硫状態まで加硫した後、
中間加硫状態の内側ゴム層と未加硫の外側ゴム層とを第２の外型と内型によって同時に加硫する
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
前記第２の外型と内側ゴム層との間に外側ゴム層を形成する際、内側ゴム層と外側ゴム層との間に接着剤を介在させる
ことを特徴とする請求項１または２記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
前記第１の外型によって内側ゴム層の外面に凹状または凸状の第１の係合部を形成し、
第２の外型と内側ゴム層との間に外側ゴム層を形成する際、外側ゴム層の内面に内側ゴム層の第１の係合部に係合する第２の係合部を形成する
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
前記第２の外型と内側ゴム層との間に外側ゴム層を形成する際、内側ゴム層と外側ゴム層との間に繊維類からなる補強材を介在させる
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。