JP4447403B2 - ブラダーの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤを加硫する際に使用するブラダーの製造方法に関するものである。

従来よりタイヤを製造する加硫成形装置として、複数の成形型を有するタイヤ成形型と、このタイヤ成形型の内部に設けられるブラダーとを備えたものがあり、前記タイヤ成形型を開いた状態で、タイヤ成形型内に未加硫タイヤ（生タイヤ）を配置し、ブラダーをインフレートして未加硫タイヤを一定のシェーピング圧でシェーピングし、その後、タイヤ成形型を閉じてタイヤを内外から加熱しつつ生タイヤをブラダーで内側から押圧することによってタイヤの製造が行われている。

タイヤを製造する際、ブラダーは膨張及び収縮を繰り返すことになるが、ブラダーの膨張及び収縮が所定回数に達すると、ブラダー表面が硬くなってひび割れを起こしたり、ブラダーが膨張したときに所定の寸法よりも大きくなったりしてブラダーは寿命をむかえる。特に、ブラダーが膨張したときに所定の寸法より大きくなった場合、ブラダーの表面がしわになって製造したタイヤにそのしわが残るブラダークリース（ＢＬ／ＣＲ）という欠陥を引き起こす原因になる。

一方で、ブラダーの製造は、離間した上下金型の間に未加硫のブラダーを配置して上下金型でプレスしつつ加熱加硫することで行われている。このように、ブラダをプレス加硫する場合、ブラダーの加硫に長時間を要するので、プレス加硫してブラダーを早期に取り出し、このブラダーを加熱室（例えば、オーブン）に入れて長時間追加加硫することによって、プレス加硫におけるブラダーの加硫時間を短縮し、ブラダーの生産性を向上させる製造方法が提案されている（特許文献１，特許文献２）。
特開２００２−１７３０号公報 特開平８−１３２４４１号公報

しかしながら、従来のブラダーの製造方法のようにオーブンで加硫した場合、ブラダーの表面が大気に晒されるのでその表面からブラダー内部の油分が留去してブラダーの表面が硬化してひび割れ易くなって、これによりブラダーパンクを起こしブラダーの生産性が低下する恐れがあった。
また、ブラダーをオーブンで長時間加硫して製造したブラダーを使用すると、ブラダーの膨張及び収縮回数が少ないうちにブラダー表面が硬くなってひび割れを起こし、ブラダーの寿命が短いという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、ブラダーの生産性を向上させると共に、製造したブラダーの寿命を向上させるブラダーの製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。即ち、タイヤを加硫する際に使用するブラダーの製造方法において、未加硫のブラダーをプレス加硫した後に、このプレス加硫されたブラダーを加硫缶に入れると共に該加硫缶内に高温の水蒸気を供給して該加硫缶内を１６０℃〜２００℃の温度の飽和水蒸気雰囲気とし、この飽和水蒸気雰囲気下において、前記プレス加硫されたブラダーの表面に蒸気が存在する状態で該ブラダーを１時間〜３時間追加加硫して製造する点にある。

これによれば、ブラダーの追加加硫の際にブラダーが大気に晒されることになるが、プレス加硫されたブラダーを飽和水蒸気雰囲気下で加硫しているためブラダーの表面に蒸気が存在することでブラダーの表面からブラダー内の油分の留去がし難く、ブラダーの表面の硬化が抑えられる。
したがって、ブラダー製造後にブラダーパンクを起こす割合を少なくすることができブラダーの生産性を向上させることができる。

また、本発明のブラダーの製造方法によってブラダーの表面の硬化が抑えられたブラダーを製造することができる。このブラダーをタイヤ製造時に長期間に亘って膨張及び収縮させた場合、従来よりもブラダー表面のひび割れを起こす時期を遅くすることができブラダーの寿命を向上させることができる。
また、プレス加硫されたブラダーを飽和水蒸気雰囲気下で追加加硫することが簡単にできる。

ブラダーの生産性を向上でき且つ、製造したブラダーの寿命を向上できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１に示すものは、プレス加硫装置によるブラダーの加硫成形工程を示している。図１に示すように、プレス加硫装置１はブラダーＢをプレス加硫するもので、上下に移動可能な上型２と、この上型２の下側に配置された下型３と、上型２と下型３との間に設けられて上下に移動可能な中子４（コア）とを有している。

したがって、プレス加硫装置１の上型２、下型３及び中子４によって形成されるキャビティ５内に未加硫ゴムを流入させることによってブラダーＢのプレス加硫成形を行うことができる。
図２に示すものは、加硫缶におけるブラダーＢの加硫工程を示している。図２に示すように、加硫缶６は、円筒状の加硫缶本体７と、この加硫缶本体７に蒸気を供給する蒸気供給路８とを有しており、加硫缶本体７内には加硫するブラダーＢを載置する載置台９が設けられている。

加硫缶本体７には、加硫するブラダーＢを内部に入れるための蓋（図示省略）が設けられている。蒸気供給路８は加硫缶本体７に接続されており、蒸気供給路８の中途部にはバルブ１０が設けられている。
したがって、加硫するブラダーＢを加硫缶本体７内に入れて蓋を閉めた後、バルブ１０を開き蒸気供給路８から加硫缶本体７内に蒸気を供給することによりブラダーＢを加硫することができる。

次に、ブラダーＢの製造方法をプレス加硫装置１及び加硫缶６の動作と合わせて説明する。
まず、プレス加硫装置１の上型２及び中子４を上方に移動させてプレス加硫装置１を開き、ブチルゴム等からなる未加硫のゴム体（ブラダーＢ）を下型３に載置すると共に、未加硫のブラダーＢを上型２及び中子４の間に入れた後、上型２及び中子４を下方に移動させてプレス加硫装置１を閉じ、これら上型２、下型３及び中子４でブラダーＢをプレスする。そして、プレス加硫装置１を閉じた状態で、上型２、下型３及び中子４の間に形成された中空部１１内に蒸気を供給して上型２、下型３及び中子４を加熱してブラダーＢの一次加硫を行う。

なお、ブラダーＢの一次加硫が完了した状態では、ブラダーＢの母材となるゴム体は完全に加硫されておらず、ブラダーＢの形状が保持される程度である。
そして、ブラダーＢの形状が保持される程度にブラダーＢを一次加硫すると、プレス加硫装置１を開き、プレス加硫されたブラダーＢをプレス加硫装置１内から取り出し、そのブラダーＢを加硫缶６の加硫缶本体７内へ入れる。

一次加硫が完了したブラダーＢを載置台９に置いた後、加硫缶６の蒸気供給路８に設けたバルブ１０を開いて、加硫缶本体７内に高圧、高温の水蒸気を供給する。即ち、加硫缶本体７内の水蒸気圧が飽和蒸気圧になり且つ、加硫缶本体７内の温度が所定温度になり、さらに、加硫缶本体７内の圧力が高圧（所定圧）になるまで水蒸気を加硫缶本体７内に供給する。加硫缶本体７内が所定の温度で所定の圧力になるとバルブ１０を閉め、その後、所定時間、ブラダーＢを加硫缶６で追加加硫（二次加硫）してブラダーＢを製造する。

以上、ブラダーＢの製造方法によれば、ブラダーＢの二次加硫の際にプレス加硫されたブラダーＢを飽和水蒸気雰囲気下で加硫（追加加硫）していることからブラダーＢの表面の硬化が抑えられることとなり、製造時においてブラダーＢの表面のひび割れを抑えることができる。
即ち、ブラダーＢを二次加硫する際は、ブラダーＢは大気に晒されるのでその表面からブラダーＢ内部の油分が留去することによってブラダーＢの表面が硬化してひび割れ易くなるが、本発明の製造方法では、飽和水蒸気雰囲気下でブラダーＢを加硫しているため、ブラダーＢの表面に蒸気が存在することとなりブラダーＢの表面からブラダーＢ内の油分の留去がしがたくなり、ブラダーの表面の硬化が抑えられるのである。

また、ブラダーＢをプレス加硫した後に、プレス加硫されたブラダーＢを飽和水蒸気雰囲気下で追加加硫して製造することでブラダーＢの寿命を向上させることができる。

表１はブラダーＢを製造し、製造したブラダーＢを使用してタイヤを数回加硫し、そのブラダーＢがＢＬ／ＣＲの発生、表面割れの発生及び寿命をむかえるまでの加硫したタイヤ本数（ブラダーＢが膨張及び収縮を繰り返した回数）をまとめた実験データであり、この実験データに基づき説明する。

表１において、プレス加硫時間はプレス加硫装置１でブラダーＢをプレス加硫した時間を示しおり加硫温度は１９０℃である。オーブン加硫時間は電熱オーブンで乾燥した雰囲気下でブラダーＢを加硫した時間を示しており加硫温度は１８０℃である。加硫缶６における追加加硫時の加硫缶本体７内の圧力は、７．０kgf/cm² （０．６８MPa）である。
また、ブラダーＢによって加硫したタイヤのサイズは２０５／５０Ｒ１７で、ブラダーＢサイズは２０．５／６０５Ｔで、ブラダーＢによるタイヤ加硫時間は１０分である。

表１のＢＬ／ＣＲとは、タイヤをインフレートする際に、所定の寸法よりもブラダーＢが膨張してブラダーＢの表面がしわになり製造したタイヤにそのしわが残る欠陥のことである。
「実施例１」では、本発明の製造方法でブラダーＢを製造したもので、ブラダーＢをプレス加硫装置１で２０分間プレス加硫（一次加硫）して、プレス加硫したブラダーＢを加硫缶６で追加加硫（２次加硫）してブラダーＢを製造したものである。

即ち、２次加硫の際は、加硫缶本体７内を水蒸気で飽和水蒸気雰囲気にして、加硫缶本体７内の雰囲気温度を１６０℃まで上昇させ、この状態で２時間ブラダーＢを加硫した。
「実施例２」では、本発明の製造方法でブラダーＢを製造したもので、ブラダーＢをプレス加硫装置１で２０分間プレス加硫（一次加硫）して、プレス加硫したブラダーＢを加硫缶６で追加加硫（２次加硫）してブラダーＢを製造したものである。

即ち、２次加硫の際は、加硫缶本体７内を水蒸気で飽和水蒸気雰囲気にして、加硫缶本体７内の雰囲気温度を１９０℃まで上昇させ、この状態で１時間ブラダーＢを加硫した。
「比較例１」では、従来の製造方法でブラダーＢを製造したもので、ブラダーＢをプレス加硫装置１で３５分間プレス加硫してブラダーＢを製造した。この場合は、ブラダーＢの２次加硫は行っていない。

「比較例２」では、従来の製造方法でブラダーＢを製造したもので、ブラダーＢをプレス加硫装置１で２０分間プレス加硫（一次加硫）して、プレス加硫したブラダーＢをオーブンで追加加硫（２次加硫）してブラダーＢを製造した。
「参考例１」〜「参考例３」では、本発明の製造方法でブラダーＢを製造したもので、「実施例１」に対し、２次加硫における加硫温度及び加硫時間を適宜変更したものである。

表１から分かるように、ブラダーＢをプレス加硫装置１で２０分間プレス加硫（一次加硫）して、プレス加硫したブラダーＢを加硫缶６で追加加硫（２次加硫）して製造したブラダーＢのうち、加硫缶６での加硫温度が１６０℃〜１９０℃で且つ、加硫時間が１時間〜２時間で製造したブラダーＢは、ＢＬ／ＣＲ発生時期（６００回）及び表面割れ発生時期（６００回）が比較例に比べて向上しており、ブラダーＢの寿命も向上している。

なお、実施例１において加硫缶６での加硫時間を２．５時間や３．０時間まで長くしても上記と同様の効果が得られた。また実施例２において加硫缶６での加硫温度を２００℃まで上昇させても上記と同様の効果が得られた。さらに、実施例２において加硫缶６での加硫時間を１．５時間まで長くしても上記と同様の効果が得られた。
一方で、実施例１，２に比べて加硫缶６における加硫温度（１３０℃）が低い参考例１の場合、実施例１，２に比べて加硫缶６における加硫時間（０．５時間）が短い参考例２の場合、実施例１，２に比べて加硫缶６における加硫時間（４時間）が長い参考例３の場合などは、実施例１，２に比べてＢＬ／ＣＲ発生時期や表面割れ発生時期が早く悪くなっている。

以上、ブラダーの製造方法よれば、加硫缶６の加硫温度は１６０℃〜２００℃が良く、より好ましくは１９０℃程度が好ましい。そして、この加硫温度の条件下での加硫時間は１時間〜３時間が良く、好ましくは１．５時間〜２．５時間で、より好ましくは２時間程度が好ましい。
このように一定の条件下でブラダーＢを加硫缶６によって追加加硫することで、製造後のブラダーＢの表面の硬化を抑えることができると共に、ブラダーＢの寿命を長くすることができる（ＢＬ／ＣＲ発生時期及び表面割れ発生時期を遅らせる）。

本発明のブラダーの製造方法におけるプレス加硫成型工程を示す断面図である。 同ブラダーの製造方法における追加加硫の工程を示す側面断面図である。

１ プレス加硫装置
２ 加硫缶
Ｂ ブラダー

Claims (1)

1. タイヤを加硫する際に使用するブラダーの製造方法において、
   未加硫のブラダーをプレス加硫した後に、このプレス加硫されたブラダーを加硫缶に入れると共に該加硫缶内に高温の水蒸気を供給して該加硫缶内を１６０℃〜２００℃の温度の飽和水蒸気雰囲気とし、この飽和水蒸気雰囲気下において、前記プレス加硫されたブラダーの表面に蒸気が存在する状態で該ブラダーを１時間〜３時間追加加硫して製造することを特徴とするブラダーの製造方法。

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