JPH106343A - タイヤ加硫用ブラダー - Google Patents

タイヤ加硫用ブラダー

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JPH106343A
JPH106343A JP18158296A JP18158296A JPH106343A JP H106343 A JPH106343 A JP H106343A JP 18158296 A JP18158296 A JP 18158296A JP 18158296 A JP18158296 A JP 18158296A JP H106343 A JPH106343 A JP H106343A
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JP
Japan
Prior art keywords
rubber
parts
bladder
tire
carbon black
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Withdrawn
Application number
JP18158296A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Akamatsu
謙司 赤松
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 グリーンタイヤを加硫成形してタイヤにする
工程で用いる加硫ブラダーの熱伝導性を大きくして、グ
リーンタイヤの昇温を速くすることにより加硫成形時間
を短縮する。 【解決手段】 ブチルゴムにフェノール系樹脂、ハロゲ
ン元素含有ポリマー及びカーボンブラックが少なくとも
配合されたゴム組成物で形成され、該カーボンブラック
がCTAB<30,DBP<50,55<(CTAB+
DBP)<70の特性を満たす低比表面積、低ストラク
チャーの特性を持つカーボンブラックであり、配合量が
ブチルゴムの85〜95重量部とハロゲン元素含有ポリ
マーの15〜5重量部の合計100重量部に対し、75
〜125重量部配合されたタイヤ加硫用ブラダー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、タイヤを加硫成
形する際に使用されるブラダーに関し、更に詳しくは、
熱伝導性を大きしてグリーンタイヤへの温度伝達を速
め、タイヤ加硫成形時間の短縮を可能にする加硫用ブラ
ダーに関する。
【0002】
【従来の技術】空気入りタイヤの製造工程において、タ
イヤ構成部材が組み込まれたグリーンタイヤは金型に入
れられ、更にグリーンタイヤの内腔にブラダーと称され
る円筒形状又は馬蹄形筒状のゴム製袋状のものが挿入さ
れ、次いでこのブラダーの内側にスチーム、加圧温水等
の内圧流体が導入されてグリーンタイヤは金型に強く押
しつけられると同時に内側から加熱され、一方同時にス
チーム等で金型を加熱することによって外側からの加熱
が行われて加硫成形され、タイヤが得られる。
【0003】加硫成形工程でのグリーンタイヤの加熱
は、グリーンタイヤに組み込まれた可塑性の大きい未加
硫状態のゴム組成物でなるゴム部材が高温にされて架橋
反応を起こし、弾性ゴムに変わるまで行われる。一般に
加熱時間は、グリーンタイヤの厚みが最も大きい部分の
厚みの中心部にあって、温度上昇が最も遅れる部分が弾
性体になるまでの時間で決定される。ゴムは熱伝導が悪
いので、温度上昇が最も遅れる部分の温度を加硫反応が
活発に進む温度まで高めるには時間がかかり、加硫成形
に乗用車用タイヤでは10〜20分、トラック・バス用
タイヤでは40〜100分要し、建設車両用の大型タイ
ヤでは10時間かかるものもある。
【0004】上記の加硫成形工程で用いられるブラダー
は、破損するまで高温下で繰り返し使用されるので、ブ
チルゴム100重量部(以後重量部を単に部と略称す
る)に対して、架橋剤としてフェノール系樹脂5〜20
部、架橋促進剤として塩素化ブチルゴム、臭素化ブチル
ゴム、クロロプレンゴム等のハロゲン元素含有ポリマー
5〜20部、補強剤として補強性が大きく安価なGP
F、FEF等のファーネスカーボンブラック40〜60
部を配合した耐熱老化性に優れたゴム組成物で形成され
ていた。
【0005】加硫成形工程において、グリーンタイヤの
内面の高温流体による加熱はグリーンタイヤ内腔に挿入
された肉厚が5〜10mmあるブラダーを介して行われ、
加熱される実質肉厚は、グリーンタイヤの肉厚にブラダ
ーの肉厚が加算されたものとなって、タイヤ厚みの中心
部が実質的に加硫反応が行われる温度まで昇温するのに
ブラダーの厚み分余分に時間がかかる。一般に厚みの大
きいゴム板を両面から加熱する場合、厚みが2倍になれ
ばゴム厚みの中心部が外面と同じ温度になるのに要する
時間は4倍になると言われており、ブラダーが加わるだ
けでグリーンタイヤの昇温が遅れタイヤを加硫成形する
に要する時間はグリーンタイヤの成型に要する時間より
長くなり、加硫機及び同一形状の金型を多く持つ必要が
あって設備投資が嵩み、またエネルギー費が多くなり製
造原価を押し上げていた。そこで、加硫時間を短縮して
製造原価を引き下げるために、金型及び内圧の温度を高
くしたり、ブラダーの肉厚を薄くたりしてグリーンタイ
ヤの肉厚最大部の中心部を所定の温度に早く到達させる
方法、或いはタイヤ構成部材のゴム組成物の加硫促進剤
を調整して加硫反応が速く進むようにして短時間で架橋
反応を完結させる方法が試みられていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記金型及び
内圧の温度を高くして加硫成形時間を短縮する方法はタ
イヤの表面部が過剰に加熱されて過加硫になり、物性低
下を生じてタイヤの品質が低下するので好ましくない。
ブラダー肉厚を薄くする方法ではブラダーの老化が速く
進み、1本のブラダーが破損するまでに加硫できるタイ
ヤ本数所謂ブラダーライフが短くなって逆に製造原価を
高くするので好ましくない。また、加硫促進剤を調整し
てゴム組成物の加硫反応を速く進めて短時間で弾性体に
変化させる方法では、部材の加工工程で加硫反応が開始
する現象所謂スコーチが起こりやすくなり、その結果グ
リーンタイヤへ組込むことが出来ない部材が発生しやす
くなり部材の不良発生率が高くなることがある。これを
防ぐためには保管中の部材温度を低温にする等の特別な
管理が必要となり、却って製造原価が高くなって好まし
くない。
【0007】この発明は、タイヤの品質を低下させるこ
となくグリーンタイヤの加硫成形時間の短縮を可能にす
るタイヤ加硫用ブラダーを提供することを課題にしてな
したものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】カーボンブラックを高充
填量配合したゴムは、一般に熱伝導性が大きくなるが従
来のカーボンブラック、例えばHAF,ISAF等の高
表面積、高ストラクチャーの特性を有すものは70部以
上の高充填量配合すると、ゴム混練性、カーボンブラッ
クの分散性が悪くなり、加硫ゴム物性を低下させブラダ
ーの使用ライフが短くなる。この発明は、低表面積、低
ストラクチャーの特性を持つカーボンブラックは高充填
量配合することが出来、そのゴム組成物は熱伝導性が大
きくゴム混練性、カーボンブラックの分散性が悪化する
ことがなく、加硫ゴム物性を低下させないことの知見を
得てなされたものである。
【0009】すなわち、この発明はブチルゴムに架橋剤
としてフエノール系樹脂、架橋促進剤としてハロゲン元
素含有ポリマー及び補強剤としてカーボンブラックが少
なくとも配合されたゴム組成物でなり、該カーボンブラ
ックがCTAB吸着量<30,DBP吸油量<50,5
5<(CTAB吸着量+DBP吸油量)<70の範囲の
コロイダル特性を満たし、ブチルゴムの85〜95部と
ハロゲン元素含有ポリマーの15〜5部の合計100部
に対して75〜125部配合されたことを特徴とするタ
イヤ加硫用ブラダーである。ここで、CTAB吸着量
(以下、CTABと略す)はASTM D3765,D
BP吸油量(以下、DBPと略す)はJIS K622
1による測定値である。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明のゴム組成物に配合され
るブチルゴムの架橋剤としては調整されたメチロール基
含有量の多いアルキルフエノールホルムアルデヒド樹脂
又はそれのハロゲン化されたもの等のフェノール系樹
脂、架橋促進剤としてはクロロプレンゴム、塩素化ブチ
ルゴム、臭素化ブチルゴム、臭素化ニトリルゴム、ハイ
パロン等のハロゲン元素含有ポリマーがある。配合量は
ブチルゴム85〜95部に対してハロゲン元素含有ポリ
マーを15〜5部の比率(合計100部)でブレンド
し、このブレンド物の100部に対してフェノール系樹
脂が5〜15部の範囲が好適であり、5部より少量であ
ると架橋促進効果が充分発揮されず、15部より多くて
もその効果は変わらない。上記の特定のコロイダル特性
を有するカーボンブラックの配合量は上記ブレンド物1
00部に対して75〜125部にした範囲が好適であ
る。
【0011】本発明のカーボンブラックはゴム組成物の
熱伝導性を大きくするために高充填量配合出来ることが
必要であり、そのためには低表面積の特性が必要でCT
ABが30以上であるとゴム中での分散性が悪く高充填
量配合することが出来ない。また、ゴム組成物のゴム物
性の均一性を良くするためにゴム中での分散性が均一で
あることが必要であり、そのためには粒子の凝集構造も
低いのもが良好であり本発明のカーボンブラックのDB
Pは50を越えない特性を持つ必要がある。かつ、CT
ABとDBPの和も分散性やゴム物性に影響し、70以
上になると分散性のばらつきが大きくなりゴム物性が低
下し、55以下ではゴム物性自体の特性が低下し、ブラ
ダーライフが短くなるため55<(CTAB+DBP)
<70の範囲が必要である。
【0012】ブチルゴムとハロゲン元素含有ポリマーと
のブレンド物100部に対して本発明のカーボンブラッ
ク配合量が75部未満の場合、熱伝導率の向上が得られ
ず、加硫成形時間が短縮されない。また、配合量が12
5部を越えると熱伝導率は向上するが、ゴム硬度が増加
しブラダーの使用ライフが短くなり、また配合量の増加
に伴いゴム混練加工性が低下し好ましくない。
【0013】
【実施例】以下に実施例ならびに比較例によって本発明
を説明する。なお使用したカーボンブラックの特性を表
1−1に示す。また使用したゴム及びフェノール系樹脂
は下記のものである。 ブチルゴム:ΙΙR268 エクソン化学製 クロロプレンゴム:CR−WXJ 昭和ネオプレン製 フェノール系樹脂:SP1045 ケネスタディー製
【0014】表1−2に示す配合に従って11種類の混
合ゴムを試作し、それぞれの混合ゴムからサンプリング
して下記の試験法により熱伝導率及び老化後の耐疲労性
試験を行いその結果を比較例2を100とする指数で表
1−2に示した。値が大ほど好ましい。 ゴム硬度:JIS K6301 スプリング硬さ試験機
によりブラダークラウン部を測定。 老化後疲労性:ブラダークラウン部よりサンプル採集、
170℃の熱風循環式恒温槽内で4日間熱老化後、デマ
ッチャ屈曲試験機(屈曲数300回/分)での切断まで
の屈曲回数。 熱伝導率:英弘精機社製の熱伝導率測定機モデルAut
oΔを用い、測定機の温度40℃の上熱板と10℃の下
熱板の間に厚さ5mmの試片を250kgf/m2圧力で挟んで
測定。
【0015】さらに残りの混合ゴムのそれぞれでブラダ
ーを試作し、下記のようにしてグリーンタイヤ加硫時の
温度上昇状態を試験した。すなわち、予め熱電対の感温
部をショルダーの厚さ中心部に配置してそのままハイウ
ェイ用リブタイヤサイズ11R22.5のグリーンタイ
ヤを金型に入れ、上記ブラダーを内腔に挿入して、温度
上昇を連続測定しながら、加硫成形した。前記の温度測
定から相対的加硫反応の進行状況を求め、進行状況をブ
ローポイントで表し結果を表1−2に示した。尚ブロー
ポイントとは、次の状態になる迄の時間である。すなわ
ち、加硫成形が行われているとき、グリーンタイヤのゴ
ム組成物に不純物として含まれる油、水分等は、温度が
沸点以上になっても加圧されているので液体になってい
るが、金型から取り出すために除圧されれば急速に気化
して発泡する状態になっている。しかし、加硫反応が充
分進めばゴムの弾性率が液体の蒸気圧より大きくなって
発泡しなくなる。発泡しなくなるまで架橋反応を進める
のに要する時間がブローポイントで、ブローポイントに
達するとゴムの加硫が完了したことになる。ブラダーラ
イフ、ブローポイントの測定法は次の通りである。 ブラダーライフ:神戸製鋼所製BOP加硫機を使用、加
硫条件191℃、40分間。11R22.5タイヤを連
続加硫した回数、ブラダー5個の平均値。 ブローポイント:11R22.5タイヤ5本の平均値、
測定は1分刻みで実施。
【0016】
【表1−1】実施例に使用したカーボンブラックの特性
【0017】
【表1−2】
【0018】表1−2に示すように実施例1,2,3は
老化後疲労性、ブラダーライフ共に優れかつ熱伝導率が
大きくブローポイント時間が短縮され、またムーニー粘
度がN330,アセチレンブラックを使用した比較例に
比べ低く、押出し加工性に優れることが分かる。本発明
に使用のカーボンブラックの量が50部で本発明の下限
値を割る比較例3は比較例1に比べ熱伝導率及び老化後
疲労性共に大差無く、ブローポイントも改善されない。
本発明に使用のカーボンブラックの量が130部で本発
明の上限値を越える比較例8は老化後疲労性が比較例1
より劣り、ブラダーライフが劣る。また、アセチレンブ
ラック、N990使用の比較例は熱伝導率はいずれも比
較例1より優れブローポイントは改良されるが、老化後
疲労性がいずれも比較例1より劣りブラダーライフが劣
ることが分かる。
【0019】
【発明の効果】ブチルゴムを主成分にするポリマー10
0部に対し、CTAB<30,DBP<50,55<
(CTAB+DBP)<70の特性を有する低比表面
積、低ストラクチャーを持つカーボンブラックを75〜
125重量部配合して熱伝導率を大きくしたゴム組成物
で形成したブラダーは熱伝導率が大きくなり、加硫成形
の際グリーンタイヤの昇温が速くなり、加硫成形に要す
る時間が短縮される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 23/22 LDD C08L 23/22 LDD 27/00 LEP 27/00 LEP 61/00 LNA 61/00 LNA // B29K 23:00 105:24 B29L 30:00

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブチルゴムにフェノール系樹脂、ハロゲ
    ン元素含有ポリマー及びカーボンブラックが少なくとも
    配合されたゴム組成物でなり、該カーボンブラックが
    (1)CTAB吸着量<30、 (2)DBP吸油量<50、
    (3)55<(CTAB吸着量+DBP吸油量)<70の
    特性を満たし、ブチルゴムの85〜95重量部とハロゲ
    ン元素含有ポリマーの15〜5重量部の合計100重量
    部に対し75〜125重量部配合されたことを特徴とす
    るタイヤ加硫用ブラダー。
JP18158296A 1996-06-20 1996-06-20 タイヤ加硫用ブラダー Withdrawn JPH106343A (ja)

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Cited By (7)

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Legal Events

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Effective date: 20030902