JP2017113978A - タイヤ加硫用ブラダー及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブラダー本体の外表面上に形成されたシリコーン系離型剤からなる離型層の一部がタイヤ内面の段差や割れ目に入り込んでクラックを誘発することを防止するようにしたタイヤ加硫用ブラダー及びその製造方法を提供する。【解決手段】 グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、円筒状をなすブラダー本体１１と、該ブラダー本体１１の外表面上に形成されたシリコーン系離型剤からなる離型層３とを有し、該離型層３にその外表面に沿って偏平状の充填剤４を埋設し、離型層３の表面積に対する充填剤４の被覆面積の比率を２０％〜８０％とする。【選択図】図３

Description

本発明は、グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーに関し、更に詳しくは、ブラダー本体の外表面上に形成されたシリコーン系離型剤からなる離型層の一部がタイヤ内面の段差や割れ目に入り込んでクラックを誘発することを防止するようにしたタイヤ加硫用ブラダー及びその製造方法に関する。

空気入りタイヤを加硫する場合、モールド内にセットされたグリーンタイヤの内側にブラダーを挿入し、ブラダー内に加熱加圧媒体を導入することにより、グリーンタイヤを内側から加熱するようにしている。加硫後、ブラダーはタイヤ内部から引き抜かれるが、ブラダーがタイヤ内面に対して密着してしまうことを防止するために、グリーンタイヤの内面には離型剤を塗布することが一般的である（例えば、特許文献１〜２参照）。

しかしながら、グリーンタイヤ毎に離型剤を塗布する作業は煩雑であるため、近年ではブラダーの外表面上にシリコーン系離型剤からなる離型層を形成することにより、グリーンタイヤに対する離型剤の塗布工程を省略することが行われている（例えば、特許文献３参照）。このような離型層は、反復的に行われる加硫工程において離型効果を維持するために、ブラダーの外表面上に十分な厚さを持つように形成される。

ところが、ブラダーの外表面上にシリコーン系離型剤からなる離型層を厚く形成すると、離型層の表層が流動し易くなるため、タイヤ内面にインナーライナー層のスプライス部に起因する段差や割れ目が存在する場合、離型層の一部が段差や割れ目に入り込み、タイヤ内面にクラックを誘発し易くなるという問題がある。

特開２０１４−１７７５６１号公報 特開２０１５−３６２０９号公報 特開平１０−３３７７３５号公報

本発明の目的は、ブラダー本体の外表面上に形成されたシリコーン系離型剤からなる離型層の一部がタイヤ内面の段差や割れ目に入り込んでクラックを誘発することを防止するようにしたタイヤ加硫用ブラダー及びそ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タイヤ加硫用ブラダーは、グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、円筒状をなすブラダー本体と、該ブラダー本体の外表面上に形成されたシリコーン系離型剤からなる離型層とを有し、該離型層にその外表面に沿って偏平状の充填剤が埋設されており、前記離型層の表面積に対する前記充填剤の被覆面積の比率が２０％〜８０％であることを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法は、グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーを製造する方法において、円筒状をなすブラダー本体の外表面上にシリコーン系離型剤を下塗りして下塗り層を形成し、該下塗り層上に偏平状の充填剤を散布し、該充填剤が散布された下塗り層上に前記シリコーン系離型剤を上塗りして上塗り層を形成し、これら下塗り層及び上塗り層からなる離型層の表面積に対する前記充填剤の被覆面積の比率を２０％〜８０％とし、前記離型層に対して焼き付け加工を施すことを特徴とするものである。

本発明では、円筒状をなすブラダー本体と、該ブラダー本体の外表面上に形成されたシリコーン系離型剤からなる離型層とを有するタイヤ加硫用ブラダーを構成するにあたって、離型層にその外表面に沿って偏平状の充填剤を埋設し、離型層の表面積に対する充填剤の被覆面積の比率を２０％〜８０％とすることにより、偏平状の充填剤に基づいて離型層の表層の流動を抑制し、離型層の一部がタイヤ内面の段差や割れ目に入り込むことを抑制することができる。その結果、ブラダー本体の外表面上にシリコーン系離型剤からなる離型層を設けた場合であっても、タイヤ内面にクラックを誘発することを効果的に防止することができる。

また、本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法によれば、円筒状をなすブラダー本体の外表面上にシリコーン系離型剤を下塗りして下塗り層を形成し、該下塗り層上に偏平状の充填剤を散布し、該充填剤が散布された下塗り層上にシリコーン系離型剤を上塗りして上塗り層を形成し、これら下塗り層及び上塗り層からなる離型層に対して焼き付け加工を施すことにより、耐久性に優れたタイヤ加硫用ブラダーを容易に製造することができる。

本発明において、充填剤の平均粒子径は１００μｍ以上であることが好ましく、特に３００μｍ〜１０００μｍであることが好ましい。これにより、タイヤ及びブラダーに損傷を生じさせることなく離型層の流動を効果的に抑制することができる。

また、充填剤はガラスフレークであることが好ましい。ガラスフレークは離型層の流動を抑制するための充填剤として好適である。

本発明の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを示す斜視図である。 図１のタイヤ加硫用ブラダーを示す子午線断面図である。 図１のタイヤ加硫用ブラダーの要部を拡大して示す断面図である。 図１のタイヤ加硫用ブラダーの要部を拡大して示す平面図である。 偏平状の充填剤を示す斜視図である。 図１のタイヤ加硫用ブラダーの加硫時における挙動を示す断面図である。 従来のタイヤ加硫用ブラダーの加硫時における挙動を示す断面図である。

以下、本発明の構成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〜図４は本発明の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーを示し、図５はそのタイヤ加硫用ブラダーの離型層に使用される偏平状の充填剤を示すものである。

本実施形態のタイヤ加硫用ブラダーは、グリーンタイヤを加硫する際に使用されるものであり、図１及び図２に示すように、円筒状に成形されたブラダー本体１を有している。このブラダー本体１の軸方向の両端部にはそれぞれブラダー本体１よりも厚いリング状のフランジ部２が形成されている。これらフランジ部２はタイヤ加硫機のクランプ部材により把持される部分である。また、ブラダー本体１の外表面上にはシリコーン系離型剤からなる離型層３が形成されている。この離型層３の厚さは５μｍ〜５０μｍであることが望ましい。

図３〜図５に示すように、離型層３にはその外表面に沿って偏平状（鱗片状）の充填剤４が埋設されている。偏平状の充填剤４はその面方向が離型層３の外表面に対して平行に沿うように配向することが望ましいが、そのような態様に限定されるものではない。充填剤４の被覆面積が可及的に大きくなるような構造とすれば良い。そして、離型層３の表面積に対する充填剤４の被覆面積の比率が２０％〜８０％の範囲に設定されている。つまり、図４のような平面視において、離型層３の表面積に対して充填剤４が占有する部分の面積の比率が上記範囲に設定されている。

このようなタイヤ加硫用ブラダーを製造する場合、先ず、円筒状をなすブラダー本体１の外表面上にシリコーン系離型剤を下塗りして下塗り層３Ａを形成し、その下塗り層３Ａ上に偏平状の充填剤４を散布し、その充填剤４が散布された下塗り層３Ａ上にシリコーン系離型剤を上塗りして上塗り層３Ｂを形成し、これら下塗り層３Ａ及び上塗り層３Ｂからなる離型層３の表面積に対する充填剤４の被覆面積の比率を２０％〜８０％とする。その後、シリコーン系離型剤からなる離型層３に対して焼き付け加工を施すことにより、離型層３を定着させ、その耐久性を高めるようにする。焼き付け加工に際して、加熱温度は８０℃〜２００℃の範囲から選択可能であり、例えば約１５０℃とすることができる。

上述したタイヤ加硫用ブラダーは、ブラダー本体１の外表面上にシリコーン系離型剤からなる離型層３を設けるにあたって、離型層３にその外表面に沿って偏平状の充填剤４を埋設し、離型層３の表面積に対する充填剤４の被覆面積の比率を２０％〜８０％としているので、偏平状の充填剤４に基づいて離型層３の表層が流動することを抑制し、離型層３の一部がタイヤ内面の段差や割れ目に入り込むことを抑制することができる。その結果、ブラダー本体１の外表面上にシリコーン系離型剤からなる離型層３を設けた場合であっても、タイヤ内面にクラックを誘発することを効果的に防止することができる。

図６は本発明の実施形態からなるタイヤ加硫用ブラダーの加硫時における挙動を示すものであり、図７は従来のタイヤ加硫用ブラダーの加硫時における挙動を示すものである。図６に示すように、シリコーン系離型剤からなる離型層３にその外表面に沿って偏平状の充填剤４を埋設した場合、加硫時においてタイヤ内面１０にインナーライナー層１１のスプライス部に起因する割れ目１２が存在していたとしても、偏平状の充填剤４に基づいて離型層３の表層が割れ目１２の中に流動することを抑制することができ、その結果、加硫工程において割れ目１２が閉じてタイヤ内面１０にクラックが形成されるのを回避することができる。一方、図７に示すように、シリコーン系離型剤からなる離型層３が偏平状の充填剤４を備えていない場合、離型層３が変形し易いため、加硫時に離型層３の表層が割れ目１２の中に流動し、クラックを誘発する要因となる。

上記タイヤ加硫用ブラダーにおいて、離型層３の表面積に対する充填剤４の被覆面積の比率は２０％〜８０％とすることが必要である。これにより、ブラダーとしての性能を損なうことなく離型層３の流動を効果的に抑制することができる。充填剤４の被覆面積比率が２０％よりも小さいと離型層３がタイヤ内面１０の段差や割れ目に入り込むことを抑制することが難しくなり、逆に８０％を超えると離型層３をブラダー本体１のストレッチに追従させることが困難になる。

また、偏平状の充填剤４の平均粒子径は１００μｍ以上、より好ましくは３００μｍ〜１０００μｍであると良い。これにより、タイヤ及びブラダーに損傷を生じさせることなく離型層３の流動を効果的に抑制することができる。偏平状の充填剤４の平均粒子径が小さ過ぎると離型層３がタイヤ内面１０の段差や割れ目に入り込むことを抑制することが難しくなり、逆に大き過ぎると充填剤４が離型層３やタイヤ内面１０を損傷させる恐れがある。また、偏平状の充填剤４の平均厚さは１μｍ〜２０μｍの範囲にあると良い。更に、偏平状の充填剤４の厚さ（μｍ）に対する平面部分の面積（μｍ²）の比から求められるアスペクト比は１０〜３００（μｍ）の範囲にあると良い。

上述のような充填剤４としては、ガラスフレークを使用することができる。ガラスフレークはシリコーン系離型剤からなる離型層３内での安定性に優れているばかりでなく、厚さや形状の点からも離型層３の流動を抑制するための充填剤４として好適である。

また、離型層３を構成するシリコーン系離型剤としては、ジメチルシリコーン、フェニルメチルシリコーン等が例示される。このようなシリコーン系離型剤はエマルションの状態でブラダー本体１の外表面に塗布される。

上述したタイヤ加硫用ブラダーは、反復的な加硫工程に供されることにより、その離型層３が徐々に摩滅することになるが、そのような場合、離型層３の表面にシリコーン系離型剤を上塗りした後、その追加された離型層３に対して焼き付け加工を施すようにすれば良い。これにより、シリコーン系離型剤からなる離型層３の一部がタイヤ内面の段差や割れ目に入り込んでクラックを誘発することを防止するという効果を長期間にわたって持続することが可能になる。

タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６の空気入りタイヤを加硫するためのタイヤ加硫用ブラダーにおいて、円筒状をなすブラダー本体と、該ブラダー本体の外表面上に形成されたシリコーン系離型剤からなる離型層とを有し、該離型層にその外表面に沿って偏平状の充填剤を埋設し、離型層の表面積に対する充填剤の被覆面積の比率を表１のように設定した実施例１〜３及び比較例１〜２のタイヤ加硫用ブラダーを作製した。

実施例１〜３及び比較例１〜２のタイヤ加硫用ブラダーは、円筒状をなすブラダー本体の外表面上にシリコーン系離型剤をスポンジで下塗りして下塗り層を形成し、該下塗り層上に偏平状の充填剤を散布し、該充填剤が散布された下塗り層上にシリコーン系離型剤をスポンジで上塗りして上塗り層を形成し、これら下塗り層及び上塗り層からなる離型層に対して焼き付け加工を施すことで製造したものである。充填剤としては、平均粒子径が３００μｍであるガラスフレームを用いた。

比較のため、離型層に偏平状の充填剤を含まないこと以外は実施例１〜３及び比較例１〜２と同じ構造を有する従来例のタイヤ加硫用ブラダーを用意した。従来例のタイヤ加硫用ブラダーは、円筒状をなすブラダー本体の外表面上にシリコーン系離型剤をスポンジで塗布して離型層を形成し、その離型層に対して焼き付け加工を施すことで製造したものである。

上述した従来例、実施例１〜３及び比較例１〜２のブラダーを用いてそれぞれ１００本の空気入りタイヤを加硫した後、加硫済みタイヤの内面を検査し、シリコーン系離型剤からなる離型層の一部がタイヤ内面の段差や割れ目に入り込むことに起因してタイヤ内面に形成されたクラックの有無を調べた。その結果を表１に併せて示す。

この表１に示すように、実施例１〜３のタイヤ加硫用ブラダーでは、シリコーン系離型剤からなる離型層の一部がタイヤ内面の段差や割れ目に入り込むことに起因するクラックは認められなかった。これに対して、従来例のタイヤ加硫用ブラダーでは、特にブラダーの製造直後においてタイヤ内面にクラックが形成されていた。また、比較例１のタイヤ加硫用ブラダーでは、従来例ほどではないもののタイヤ内面にクラックが形成されていた。一方、比較例２のタイヤ加硫用ブラダーはストレッチが不十分であるため、タイヤの加硫を中止した。

１ ブラダー本体
２ フランジ部
３ 離型層
３Ａ 下塗り層
３Ｂ 上塗り層
４ 偏平状の充填剤

Claims (8)

1. グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーにおいて、円筒状をなすブラダー本体と、該ブラダー本体の外表面上に形成されたシリコーン系離型剤からなる離型層とを有し、該離型層にその外表面に沿って偏平状の充填剤が埋設されており、前記離型層の表面積に対する前記充填剤の被覆面積の比率が２０％〜８０％であることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
2. 前記充填剤の平均粒子径が１００μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
3. 前記充填剤の平均粒子径が３００μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
4. 前記充填剤がガラスフレークであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダー。
5. グリーンタイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーを製造する方法において、円筒状をなすブラダー本体の外表面上にシリコーン系離型剤を下塗りして下塗り層を形成し、該下塗り層上に偏平状の充填剤を散布し、該充填剤が散布された下塗り層上に前記シリコーン系離型剤を上塗りして上塗り層を形成し、これら下塗り層及び上塗り層からなる離型層の表面積に対する前記充填剤の被覆面積の比率を２０％〜８０％とし、前記離型層に対して焼き付け加工を施すことを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
6. 前記充填剤の平均粒子径が１００μｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
7. 前記充填剤の平均粒子径が３００μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
8. 前記充填剤がガラスフレークであることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。

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