JP7346987B2 - タイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤの製造方法に関する。

タイヤの製造は、未加硫状態のタイヤ（以下、生タイヤとも称される。）をモールド内で加圧及び加熱する、加硫工程を含む。加硫工程では、生タイヤに含まれるゴムが加硫反応を起こす。加硫反応は、副生成物の生成を伴う。副生成物は、モールドの成形面に付着する。タイヤの製造では、一つのモールドにおいて多数のタイヤが製造される。モールドの成形面には、副生成物が堆積する。堆積の程度によっては、タイヤの外観が損なわれることが懸念される。このため、モールドは定期的に洗浄される（例えば、特許文献１）。

特開２００９－１１９８１９号公報

モールドの洗浄方法として、レーザーを成形面に照射して成形面に付着した堆積物を除去するレーザークリーニングが知られている。このレーザークリーニングでは、研磨剤を成形面に吹き付けて成形面に付着した堆積物を除去するブラストクリーニングに比べて洗浄能力が高い。

レーザークリーニングで洗浄したモールドでは、ブラストクリーニングで洗浄したモールドに比べて、生タイヤの加硫成形物であるタイヤの、モールドに対する密着力が高い。このため、モールドからタイヤを取り出す際に、一部が成形面から離れず、タイヤに欠け等の傷が生じることが懸念される。

モールドからタイヤを取り出しやすくするために、離型剤が成形面に塗布される。脱型時の傷の発生を防止し、高品質なタイヤを安定に製造するには、塗り斑が生じないように、離型剤を成形面に塗布する必要がある。しかし、通常離型剤は無色であることから、この塗り斑の存在を確認するのは容易でない。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、高品質なタイヤを安定に製造できる、タイヤの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るタイヤの製造方法は、タイヤの外面を形づけるための成形面を有するモールドが取り付けられた加硫機を用いて、生タイヤからタイヤを形成するタイヤの製造方法である。この製造方法は、
（１）前記成形面にレーザーを照射して前記成形面を洗浄する、洗浄工程、
（２）洗浄後の成形面に離型剤を塗布する、塗布工程、
（３）前記成形面に塗布された離型剤を乾燥する、乾燥工程、及び
（４）乾燥後の成形面を有するモールドに前記生タイヤを投入し、前記モールド内で前記生タイヤを加圧及び加熱する、加硫工程
を含む。前記離型剤は、シリコーンオイル、カーボンブラック及び希釈剤を含む。

好ましくは、このタイヤの製造方法では、前記洗浄工程は、前記加硫機から取り外されたモールドに対して行われる。前記乾燥工程の後に、前記モールドは前記加硫機に取り付けられる。

好ましくは、このタイヤの製造方法では、前記塗布工程において、前記離型剤を前記成形面に向けて噴霧することで、前記離型剤が前記成形面に塗布される。

好ましくは、このタイヤの製造方法では、前記離型剤は、前記希釈剤として、常温で揮発する有機溶剤を含む。

本発明のタイヤの製造方法によれば、成形面全体に斑なく離型剤が塗布されたモールドを用いてタイヤが形成される。このタイヤでの製造方法では、レーザークリーニングを採用しているにも関わらず、タイヤの成形面への密着が抑えられる。この製造方法では、脱型時の傷の発生が防止される。このタイヤの製造方法は、高品質なタイヤを安定に製造できる。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの製造方法で用いられる製造装置の一例を示す断面図である。 図２は、洗浄工程を説明する概略図である。 図３は、塗布工程を説明する概略図である。 図４は、モールドが開かれた状態が示された断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて、本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤの製造方法で用いられる製造装置２の一例を示す。この製造装置２は、加硫機４と、モールド６と、ブラダー８とを備える。この製造装置２では、モールド６とブラダー８との間に形成されたキャビティ１０において、未加硫状態のタイヤ１２（以下、生タイヤ１２ｒとも称される。）が加圧及び加熱され、タイヤ１２が形成される。タイヤ１２は、生タイヤ１２ｒの加硫成形物である。

モールド６は、タイヤ１２の外面を形づけるための成形面１４を有する。モールド６は、加硫機４に取り付けられる。図示されないが、この製造装置２では、加硫機４に設けられた、モールド６の固定手段に、モールド６は取り付けられる。

モールド６は、トレッドリング１６と、一対のサイドプレート１８と、一対のビードリング２０とを備える。図１に示されたモールド６は、トレッドリング１６、一対のサイドプレート１８及び一対のビードリング２０が組み合わされた状態、すなわち閉じられた状態にある。このモールド６は、割モールドである。ツーピースモールドがモールド６として用いられてもよい。

トレッドリング１６は、モールド６の一部をなす。トレッドリング１６は、その内面に、トレッド成形面２２を備える。トレッド成形面２２は、タイヤ１２のトレッド面を形づける。トレッド成形面２２は、モールド６の成形面１４の一部をなす。このモールド６のトレッドリング１６は、多数のセグメント２４により構成される。これらセグメント２４は、リング状に配置される。

それぞれのサイドプレート１８は、トレッドリング１６の径方向内側に位置する。サイドプレート１８は、モールド６の一部をなす。サイドプレート１８は、トレッドリング１６の端に連なる。サイドプレート１８は、その内面に、サイドウォール成形面２６を備える。サイドウォール成形面２６は、タイヤ１２のサイド面を形づける。サイドウォール成形面２６は、モールド６の成形面１４の一部をなす。

それぞれのビードリング２０は、サイドプレート１８の径方向内側に位置する。ビードリング２０は、モールド６の一部をなす。ビードリング２０は、サイドプレート１８の端に連なる。ビードリング２０は、その内面に、ビード成形面２８を備える。ビード成形面２８は、タイヤ１２のビードの部分、具体的には、リムに嵌め合わされる部分を形づける。ビード成形面２８は、モールド６の成形面１４の一部をなす。

このモールド６では、多数のセグメント２４、一対のサイドプレート１８及び一対のビードリング２０が組み合わされることにより、タイヤ１２の外面を形づけるモールド６の成形面１４（キャビティ面とも称される。）が構成される。このモールド６の成形面１４は、トレッド成形面２２、一対のサイドウォール成形面２６及び一対のビード成形面２８から構成される。

ブラダー８は、袋状の架橋ゴムからなる。ブラダー８の内部には、加熱媒体（例えば、スチーム）又は加圧媒体（例えば、窒素ガス）が充填される。これにより、ブラダー８は膨張し、生タイヤ１２ｒの内面に当接する。この加硫機４では、膨張したブラダー８の外面が、タイヤ１２の内面を形づける。図示されないが、ブラダー８に代えて剛性中子が用いられてもよい。

この製造装置２では、ブラダー８はモールド６の内側に位置する。図示されないが、加硫機４に設けられたブラダー８の固定手段に、ブラダー８の端部が固定されることにより、ブラダー８は加硫機４に取り付けられる。

この製造方法では、生タイヤ１２ｒからタイヤ１２を形成できるのであれば、加硫機４に特に制限はない。タイヤ１２の製造で使用される一般的な加硫機が、このタイヤ１２の製造方法にも用いられる。詳述しないが、この加硫機４は、前述のモールド６の固定手段及びブラダー８の固定手段以外に、例えば、モールド６を開閉するための開閉手段、キャビティ１０に収容された生タイヤ１２ｒを加圧するための加圧手段、この生タイヤ１２ｒを加熱するための加熱手段、そして、これら手段の動作を制御する制御手段を備える。なお、このタイヤ１２の製造方法では、温度、圧力、時間等の加硫条件に特に制限はなく、一般的な加硫条件が採用される。

この製造方法は、タイヤ１２の外面を形づけるための成形面１４を有するモールド６が取り付けられた加硫機４、すなわち、製造装置２を用いて、生タイヤ１２ｒからタイヤ１２を形成する。次に、タイヤ１２を製造したことによりモールド６の成形面１４が汚れた状態にある時点を、開始の時点として、このタイヤ１２の製造方法について説明する。

この製造方法は、モールド６を洗浄する洗浄工程、離型剤を塗布する塗布工程、離型剤を乾燥する乾燥工程及び生タイヤ１２ｒを加圧及び加熱する加硫工程を含む。

洗浄工程では、洗浄ユニット３０を用いて、先のタイヤ１２の製造で汚れた成形面１４が洗浄される。この製造方法では、成形面１４の洗浄にレーザークリーニングが採用される。例えば、図２に示されるように、セグメント２４がテーブル３２にセットされる。セグメント２４のトレッド成形面２２に対向するように、洗浄ユニット３０のレーザーヘッド３４がセットされる。レーザーヘッド３４からトレッド成形面２２に向けてレーザーが照射される。この洗浄工程では、図示されない移動手段により、レーザーヘッド３４が成形面１４上を動かされる。これにより、成形面１４全体が洗浄される。この洗浄工程では、成形面１４にレーザーを照射して、この成形面１４が洗浄される。

この製造方法では、モールド６の成形面１４にレーザーを照射してこの成形面１４を洗浄できるのであれば、この洗浄ユニット３０に特に制限はない。この製造方法では、モールド６の洗浄用として市販されている、一般的なレーザークリーニング装置が、洗浄ユニット３０として用いられる。

この製造方法では、洗浄工程の後に、すなわち、洗浄工程を経たモールドに塗布工程が行われる。後述するが、離型剤は液体である。この塗布工程では、塗布ユニット３６を用いて、洗浄後の成形面１４に離型剤が塗布される。詳述しないが、この塗布ユニット３６は、市販のスプレーカートである。この塗布ユニット３６は、離型剤を貯留するタンク（図示されず）と、このタンク内の離型剤を圧送する圧送手段（図示されず）と、離型剤を噴出するノズル３８とを備える。

この塗布工程では、図３に示されるように、セグメント２４がテーブル４０にセットされる。セグメント２４のトレッド成形面２２に対向するように、塗布ユニット３６のノズル３８がセットされる。ノズル３８からトレッド成形面２２に向けて離型剤が噴出される。この塗布工程では、図示されない移動手段により、ノズル３８が成形面１４上を動かされる。これにより、成形面１４全体に離型剤が塗布される。この塗布工程では、洗浄後のモールド６の成形面１４に離型剤が塗布される。

この製造方法では、モールド６の成形面１４に離型剤を塗布できるのであれば、塗布ユニット３６に特に制限はない。この製造方法では、前述のスプレーカート以外に、液体の塗布が可能な塗布装置が塗布ユニット３６として用いられる。この製造方法では、前述した塗布ユニット３６による塗布以外に、例えば、作業者がスプレーガン等を用いて成形面１４に離型剤を塗布してもよい。

この製造方法では、塗布工程の後に、すなわち、塗布工程を経たモールドに乾燥工程が行われる。乾燥工程では、モールド６を静置することで、成形面１４に塗布された離型剤が乾燥される。これにより、成形面１４に離型剤皮膜が形成される。この製造方法では、乾燥工程は常温で行われてもよく、所定の温度に調整された環境下で行われてもよい。

この製造方法では、前述の洗浄工程は、加硫機４から取り外されたモールド６に対して行われる。このため、乾燥工程を終えたモールド６は、加硫機４に取り付けられる。この製造方法は、乾燥工程の後に、モールド６を加硫機４に取り付ける取り付け工程を含む。なお、この製造方法では、タイヤ１２の製造の予定がなければ、製造予定が入るまで、乾燥工程を終えたモールド６は保管される。

加硫工程では、生タイヤ１２ｒが乾燥工程を経たモールド６に投入される。詳述しないが、この生タイヤ１２ｒは、成形機（図示されず）において、トレッド、サイドウォール、ビード等のタイヤ１２を構成する要素を組み合わせて準備される。

加硫工程では、生タイヤ１２ｒは、モールド６内で加圧及び加熱される。この加硫工程では、乾燥工程を経たモールド６が用いられる。この加硫工程では、乾燥後の成形面１４を有するモールド６に生タイヤ１２ｒを投入し、このモールド６内で生タイヤ１２ｒが加圧及び加熱される。予め設定された時間が経過すると、図示されない開閉手段によって、図４に示されるように、セグメント２４が径方向外向きに移動させられる。上側のサイドプレート１８及びビードリング２０は上方に移動させられる。これによりモールド６が開かれ、モールド６からタイヤ１２が取り出される。

この製造方法では、開かれたモールド６には次の生タイヤ１２ｒが投入される。この製造方法では、加硫工程が繰り返し行われる。製造本数が、予め設定された本数に到達した時点で、加硫工程は終了する。加硫工程の終了後、モールド６は加硫機４から取り外される。この製造方法は、加硫工程の後に、モールド６を加硫機４から取り外す取り外し工程を含む。そして、加硫機４から取り外されたモールド６に対して、前述の洗浄工程が行われる。

この製造方法では、離型剤は液体である。離型剤は、シリコーンオイル、カーボンブラック及び希釈剤を含む。この離型剤では、シリコーンオイル及びカーボンブラックは希釈剤に分散している。

シリコーンオイルは、タイヤ１２のモールド６への密着を抑制する機能を有する成分である。詳述しないが、この製造方法では、タイヤ１２のモールド６への密着を抑制できる成分として一般的に使用されるシリコーンオイルが、この離型剤のためのシリコーンオイルとして用いられる。この製造方法では、シリコーンオイルの含有量は、離型剤全質量の１質量％以上５質量％以下である。

カーボンブラックは、ゴム組成物に補強剤として配合される薬品である。このカーボンブラックとしては、特に限定されず、ＧＰＦ、ＦＥＦ、ＨＡＦ、ＩＳＡＦ、ＳＡＦ等を、単独または２種以上を組合せて使用することができる。この製造方法では、カーボンブラックの含有量は、離型剤全質量の０．１質量％以上１質量％以下である。

希釈剤は、シリコーンオイル及びカーボンブラックを分散させる媒体である。この希釈剤としては、有機溶剤及び水が例示される。有機溶剤としては、イソヘキサン、ｎ－ヘキサン、シクロヘキサン、ナフサ、エチルアルコール、ｎ－プロピルアルコール及びイソプロピルアルコールが例示される。

この製造方法では、前述したように、塗布工程において成形面１４に塗布される離型剤は、カーボンブラックを含む。成形面１４に離型剤を塗布し乾燥することで形成される離型剤皮膜も、カーボンブラックを含む。前述の加硫工程では、生タイヤ１２ｒの外面がモールド６の成形面１４に当接する。タイヤ１２の外面をなすトレッド及びサイドウォールは、カーボンブラックを補強剤として含む。したがって、離型剤に含まれるカーボンブラックが外観品質に与える影響は小さい。

カーボンブラックは黒色を呈する。この製造方法では、成形面１４に塗布した直後の離型剤も、この離型剤を乾燥することで形成される離型剤皮膜も、黒色を呈する。この製造方法は、離型剤の塗り斑を目視で確認できる。この製造方法では、離型剤の塗り斑の把握が容易である。

この製造方法では、成形面１４において、離型剤の塗布が不十分な部分の特定が可能である。この製造方法では、離型剤の塗布が不十分な部分が確認された場合、この離型剤の塗布が不十分な部分に離型剤を改めて塗布すればよい。この製造方法では、成形面１４全体に斑なく離型剤が塗布されたモールド６が、確実にしかも効率よく準備される。

この製造方法は、モールド６を加硫機４に取り付ける前に、離型剤の塗り斑を確認できる。言い換えれば、この製造方法では、成形面１４全体に斑なく離型剤が塗布されたモールド６が加硫機４に取り付けられる。この製造方法では、成形面１４全体に斑なく離型剤が塗布されているので、レーザークリーニングを採用しているにも関わらず、タイヤ１２の成形面１４への密着が抑えられる。この製造方法では、脱型時の傷の発生が防止される。この製造方法では、高品質なタイヤ１２が安定に製造される。

この製造方法では、成形面１４全体に斑なく離型剤を塗布できるので、タイヤ１２の成形面１４への密着を抑える効果が持続する。この製造方法では、従来の製造方法において、繰り返し行われる加硫工程の合間に行われていた離型剤の塗布はほぼ不要である。この製造方法は、生産性の向上にも貢献できる。

以上、モールド６の一部をなすセグメント２４を例に挙げて、この製造方法による作用及び効果が説明されたが、モールド６の他の一部をなすサイドプレート１８及びビードリング２０においても、セグメント２４と同様の効果が奏される。

前述したように、この製造方法では、ノズル３８から成形面１４に向けて離型剤を噴出することで、この成形面１４に離型剤が塗布される。離型剤の塗り斑を効果的に抑えることができる観点から、塗布工程において、ノズル３８から成形面１４にむけて離型剤を霧状に噴出する、すなわち、噴霧することで、離型剤が成形面１４に塗布されるのが好ましい。

この製造方法では、シリコーンオイル及びカーボンブラックが希釈剤に分散した液体が離型剤として用いられる。塗布工程にて成形面１４に塗布した離型剤は、乾燥工程において乾燥させられる。

この製造方法では、離型剤の乾燥を早め、液だれを防止できるとの観点から、離型剤は、希釈剤の主成分として、有機溶剤を含むのが好ましく、常温で揮発する有機溶剤を含むのがより好ましい。取り扱いが容易であるとの観点から、この離型剤は、希釈剤の主成分として、水を含んでもよい。なお、希釈剤の主成分が有機溶剤である場合、この希釈剤が水を含んでもよい。希釈剤の主成分が水である場合、この希釈剤が有機溶媒を含んでもよい。「主成分」とは、含有量が希釈剤全質量の５０％を超える成分である。常温で揮発する有機溶剤とは、低沸点の有機溶剤を意味する。低沸点の有機溶剤とは、１００℃未満の沸点を有する有機溶媒である。

以上説明したように、本発明のタイヤ１２の製造方法によれば、成形面１４全体に斑なく離型剤が塗布されたモールド６を用いてタイヤ１２が形成される。このタイヤ１２の製造方法では、レーザークリーニングを採用しているにも関わらず、タイヤ１２の成形面１４への密着が抑えられる。この製造方法では、脱型時の傷の発生が防止される。このタイヤ１２の製造方法は、高品質なタイヤ１２を安定に製造できる。

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定されるものではなく、この技術的範囲には特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。

以上説明された、高品質なタイヤを安定に製造できる技術は、種々のタイヤの製造にも適用できる。

４・・・加硫機
６・・・モールド
１２・・・タイヤ
１２ｒ・・・生タイヤ
１４・・・成形面
３４・・・レーザーヘッド
３８・・・ノズル

Claims (3)

1. タイヤの外面を形づけるための成形面を有するモールドが取り付けられた加硫機を用いて、生タイヤからタイヤを形成するタイヤの製造方法であって、
   前記成形面にレーザーを照射して前記成形面を洗浄する、洗浄工程と、
   洗浄後の成形面に離型剤を塗布する、塗布工程と、
   前記成形面に塗布された離型剤を乾燥する、乾燥工程と、
   乾燥後の成形面を有するモールドに前記生タイヤを投入し、前記モールド内で前記生タイヤを加圧及び加熱する、加硫工程と
   を含み、
   前記洗浄工程が、前記加硫機から取り外されたモールドに対して行われ、
   前記乾燥工程の後に、前記モールドが前記加硫機に取り付けられ、
   前記離型剤が、シリコーンオイル、カーボンブラック及び希釈剤を含み、
   前記離型剤が、前記希釈剤の主成分として、１００℃未満の沸点を有する有機溶剤を含み、
   前記離型剤の前記成形面への塗り斑が目視で確認され、前記離型剤の塗布が不十分な部分が確認された場合、前記離型剤の塗布が不十分な部分に前記離型剤が改めて塗布される、タイヤの製造方法。
2. 前記塗布工程において、前記離型剤を前記成形面に向けて噴霧することで、前記離型剤が前記成形面に塗布される、請求項１に記載のタイヤの製造方法。
3. 前記乾燥工程は常温で行われる、請求項１又は２に記載のタイヤの製造方法。
   

Images