JP5750970B2 - 空気入りタイヤの加硫方法 - Google Patents
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Description
図8に従来のセクショナルモールド型プレス加硫機の例を示す。未加硫タイヤ102は金型内にセットされ、加硫ブラダー103にはスチームと必要に応じて窒素ガスを充填して、内部から圧力をかけるとともに加熱する。セクター101には、トレッドデザイン111等が刻印されている。上型プレート109や下型プレート110には、タイヤのサイドウォール部のデザインが刻印されている。未加硫タイヤのビード部は、上型ビードリング107、下型ビードリング108、上型クランプリング105、下型クランプリング106、およびモールドリング104によって固定されている。金型側からの加熱は、一般に、プラテン(図示せず)とジャケット(図示せず)にスチーム等の熱媒体を通すことによって行われる。
加硫モールドを有する加硫装置内でアレニウス式に基づいて目標加硫量の約50〜60%までタイヤを加硫した後、加硫装置から取り出した半加硫タイヤを保持、搬送してビード部をチャック手段に保持し、内部に流体を充填し低内圧状態に保った状態で加熱して、該タイヤの搬送過程で加熱後該タイヤを冷却する空気入りタイヤの加硫方法。(特許文献1)
タイヤが金型内に留まる時間が長い。そのため、タイヤを大量に生産する際、金型を多数準備する必要があり設備費用が高額となる。また、従来の加硫方法では、加硫機の熱源から遠い部位や加硫速度の遅いゴム部材がほぼ加硫する時間まで金型内に留めておくため、熱源に近い部位では逆に過加硫になりやすく、タイヤの品質上も好ましくない。
(4)前記2段階の加硫工程の後に、PCI工程を組み合わせる構成とする。
上記(3)にかかる本発明により、前段の加硫時間に応じて後段の加硫時の内圧を設定することでタイヤ内部に発生したポーラスを消滅させながら加硫を実施することができる。
上記(4)にかかる本発明により、加硫直後に取り出されて温度の高いタイヤを、タイヤ中の補強コードの収縮をコントロールしながら冷却することができるので、タイヤを安定して所定の形状とすることが可能である。
k=A・exp{−E/(R・T)}
ここで、k:加硫反応速度定数、E:活性化エネルギー、R:気体定数、T:温度、
A:ゴム特有の定数
前段加硫処理の温度よりも後段加硫処理の温度を上げて、全体の加硫処理時間を短縮することもできる。あるいは、後段加硫処理の外側からの圧力を最適化して加硫を促進する(たとえば、圧力を上げて加硫時間を短くする)ことにより、全体の加硫処理時間を短縮することもできる。
乳化重合SBR*1:34.4質量部
溶液重合変性SBR*2:82.5質量部
BR*3:15質量部
シリカ*4:70質量部
カーボンブラック*5:20質量部
オイル*6:36質量部
亜鉛華*7:2質量部
ステアリン酸*8:2質量部
老化防止剤*9:2質量部
ワックス*10:2質量部
シランカップリング剤*11:5.6質量部
硫黄*12:1.4質量部
加硫促進剤CZ*13:2質量部
加硫促進剤DP―G*14:0.5質量部
*1:日本ゼオン製「NIPOL1739」(スチレン41wt%、Tg−20℃、オイル37.5質量部油展)
*2:旭化成ケミカルズ製「タフデンE501」(ヒドロキシル基を有する、スチレン37wt%、
Tg−27℃、オイル37.5質量部油展)
*3:日本ゼオン製「NIPOL BR1502」
*4:ローディア製「Zeosil1165MP」
*5:キャボットジャパン「ショウブラックN339」
*6:昭和シェル製「エキストラ4号S」
*7:正同化学工業製「酸化亜鉛3種」
*8:日油製「ビーズステアリン酸YR」
*9:フレキシス製「サントフレックス6PPD」
*10:大内新興化学製サンノック
*11:デグサ製「Si69」
*12:鶴見化学工業製「金華印油入微粉硫黄」
*13:大内新興化学製「ノクセラーCZ-G」
*14:大内新興化学製「ノクセラーD」
図8に示した従来のプレス加硫機にて、インターナル(加硫ブラダー)側は160℃のスチームと窒素ガスを充填し、イクスターナル(プラテン&ジャケット)側は160℃のスチームを流し、通常通りの加硫を行った。この時の加硫時間を100%指数時間と表記し、基準時間とする。その後、金型からタイヤを取り出し、PCI工程を経て製品タイヤを得た。
<実施例1>
前段加硫は図8の加硫機を用いて、従来例と同様に加硫したが、上記の基準時間に対して30%指数時間短縮し、70%指数時間経過後に金型から取り出し、図1に示す装置にて後段の加硫を行った。後段の加硫では、インターナル側に150℃に加熱したエアを充填し、イクスターナル側は型9内に埋め込んだヒーターを150℃に設定して、54%指数時間加硫を行い、その後、PCI工程を経て製品タイヤを得た。
<実施例2>
後段の加硫時のインターナル側のエア温度を160℃とし窒素ガスを充填したことと、型9においてタイヤショルダー部に位置するヒーター温度を160℃としたことを除いて実施例1に同じである。そして、後段の加硫時間は、30%指数時間にて良好な製品タイヤを得ることができた。
5・・・上型クランプリング、6・・・下型クランプリング、7・・・上型ビードリング、
8・・・下型ビードリング、9、10、11、12、13、14、・・・型、
15、16、17・・・型、20・・・半加硫タイヤ、
Claims (7)
- 加硫工程が前段と後段の2段階からなるタイヤの加硫工程において、前段の加硫工程ではタイヤの表面デザインが刻印された金型を使用し、後段の加硫工程ではタイヤの表面デザインを有さない簡易型で、トレッド部および/またはショルダー部のタイヤ外側を拘束し内圧を充填して加硫することを特徴とするタイヤの加硫方法。
- 前段の加硫工程の加硫時間は、事前に調査し設定したブローポイント時間(加圧下で加硫されるゴム組成物を、加硫を終了させるために大気圧に戻した時点で、ゴム組成物の内部に、加硫過程で発生するガスが気泡(ポーラス)を生じなくなるのに必要な最低限の時間)よりも短いことを特徴とする、請求項1に記載のタイヤの加硫方法。
- 前記後段の加硫工程において、前記簡易型は、タイヤトレッド部および/またはショルダー部の形状に合わせて湾曲し、タイヤ外側を拘束可能な円筒形状であることを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤの加硫方法。
- 前記後段の加硫工程において、前記簡易型は、タイヤの外側を拘束する型に加熱装置を組み合わせて、前記前段の加硫終了時点において、少なくとも加硫の遅れている部位へ配置することを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載のタイヤの加硫方法。
- 前記後段の加硫工程において、前記簡易型は、タイヤの外側を拘束する型に加熱装置を組み合わせて、ポーラス(気泡)が発生しやすい部位である少なくともクラウン部へ配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載のタイヤの加硫方法。
- 前記後段の加硫工程における内圧を、前記前段の加硫時間の長さに応じて増減させて、ポーラス(気泡)を消滅させることを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載のタイヤの加硫方法。
- 前記2段階の加硫工程の後に、PCI(ポストキュアインフレーション)工程を組み合わせることを特徴とする請求項1〜6のいずれかの項に記載のタイヤの加硫方法。
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