(57)【要約】【課題】サイプブレードが設けられたトレッド成型面を有する金型からトレッド部を型抜きする際の型抜き抵抗を低減しつつ、光沢度に起因する外観の悪化を低減する。【解決手段】サイプを有する空気入りタイヤを加硫成型するためのタイヤモールドであって、タイヤモールドは、空気入りタイヤのトレッド部を成型するためのトレッド成型面６ａを有する第１金型６を備え、トレッド成型面６ａには、前記サイプを成型するためのサイプブレード９が突設されており、トレッド成型面６ａとサイプブレード９の表面とは、それぞれ、フッ素樹脂膜が成膜され、かつ、ショットブラスト処理により粗面化された表面である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイプを有する空気入りタイヤを加硫成型するためのタイヤモールドであって、
前記タイヤモールドは、前記空気入りタイヤのトレッド部を成型するためのトレッド成型面を有する第１金型を備え、
前記トレッド成型面には、前記サイプを成型するためのサイプブレードが突設されており、
前記トレッド成型面と前記サイプブレードの表面とは、それぞれ、フッ素樹脂膜が成膜され、かつ、ショットブラスト処理により粗面化された面であることを特徴とする、タイヤモールド。
【請求項２】
前記トレッド成型面における粗面化された面の表面粗さＲａは、１．０μｍ以上３．２μｍ以下の範囲にある、請求項１に記載のタイヤモールド。
【請求項３】
サイプを有する空気入りタイヤを加硫成型するためのタイヤモールドの製造方法であって、
前記空気入りタイヤのトレッド部を成型するためのトレッド成型面を有し、前記トレッド成型面には前記サイプを成型するためのサイプブレードが突設されている、第１金型を準備する金型準備工程と、
前記第１金型にフッ素樹脂加工処理を施すフッ素樹脂加工工程と、
前記フッ素樹脂加工処理を施した前記第１金型の前記トレッド成型面に、ショットブラスト処理を施すショットブラスト工程と、を備えることを特徴とする、タイヤモールド製造方法。
【請求項４】
前記金型準備工程は、さらに、前記空気入りタイヤのサイドウォール部を成型するためのサイドウォール成型面を有する第２金型を準備し、
前記ショットブラスト工程において、
前記ショットブラスト処理を施す前に、前記トレッド成型面の表面粗さを、前記第２金型の前記サイドウォール成型面の表面粗さに近づけるように、ショットブラスト処理条件を設定し、前記ショットブラスト処理条件にしたがって前記ショットブラスト処理を施す、請求項３に記載のタイヤモールド製造方法。
【請求項５】
サイプを有する空気入りタイヤを加硫成型するためのタイヤモールドに用いられる、前記サイプを成型するためのサイプブレードであって、
前記サイプブレードの表面にフッ素樹脂膜が成膜されていることを特徴とする、サイプブレード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイプを有する空気入りタイヤを加硫成型するためのタイヤモールドと、該タイヤモールドの製造方法と、該タイヤモールドに用いられるサイプブレードと、に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの加硫成型は、未加硫タイヤをタイヤモールドにセットし、ブラダーと呼ばれるゴムバッグを膨らませて、タイヤ内面側から未加硫タイヤをタイヤモールドに向けて押圧し、高温で保持することにより行われる。加硫成型後、タイヤはタイヤモールドから型抜きされる。
【０００３】
特許文献１には、空気入りタイヤの加硫成型用タイヤモールドが、トレッド成型面を有する金型と、サイドウォール成型面を有する金型と含むことが、開示されている。
【０００４】
トレッド成型面には、タイヤに溝を成型するための凹凸が多数設けられている。氷雪性能の高い空気入りタイヤの製造を目的とした金型の場合、トレッド成型面には、凹凸に加えて、サイプを成型するためのサイプブレードが多数設けられている。そして、そのような金型からタイヤを型抜きする際、型抜き抵抗が増大する傾向にある。特に、３Ｄサイプを成型するためのサイプブレードを有する金型は、型抜き抵抗の増大が顕著であった。型抜き抵抗が増大すると、タイヤのゴムが欠けるなど、タイヤ不良の原因となり得る。
【０００５】
これに対し、特許文献２には、タイヤに溝を成型するための凸部の表面にフッ素樹脂によるコーティング処理を施し、型抜き抵抗を低減させることが開示されている。しかしながら、特許文献２には、凸部よりも小さくて薄いサイプブレード本体の表面にフッ素樹脂によるコーティング処理を施すことは、開示されていない。
【０００６】
特許文献３には、サイプ型部が突設されたトレッド成型面全体に離型剤を噴霧することが開示されている。しかしながら、特許文献３には、フッ素樹脂を噴霧することは開示されていない。
【０００７】
そこで、本発明者は、サイプブレードを含むトレッド成型面全体にフッ素樹脂膜が成膜されたタイヤモールドを使用して、タイヤを加硫成型することを試みた。そうすると、型抜き抵抗は低減したものの、加硫成型されたタイヤのトレッド部表面の光沢度が上昇することが判明した。トレッド部表面の光沢度が上昇しすぎると、タイヤ製品として外観が悪化する。加えて、タイヤのサイドウォール部は、フッ素樹脂膜を有さないサイド型部で成型されるため、サイドウォール部表面における光沢度は低い。その結果、加硫成型後のタイヤにおいて、サイドウォール部の表面における光沢度は低く、トレッド部の表面における光沢度は高くなる。タイヤの部位によって光沢度が異なると、全体としてアンバランスな外観となり、タイヤ製品として外観に優れない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１７−０１３３８４号公報
【特許文献２】特開２００３−２００４２７号公報
【特許文献３】特開２０１４−１１３６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、サイプブレードが設けられたトレッド成型面を有する金型からトレッド部を型抜きする際の型抜き抵抗を低減しつつ、光沢度に起因する外観の悪化を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題を解決するために、以下の方法を案出した。すなわち、本発明のサイプを有する空気入りタイヤを加硫成型するためのタイヤモールドは、前記タイヤモールドは、前記空気入りタイヤのトレッド部を成型するためのトレッド成型面を有する第１金型を備え、前記トレッド成型面には、前記サイプを成型するためのサイプブレードが突設されており、前記トレッド成型面と前記サイプブレードの表面とは、それぞれ、フッ素樹脂膜が成膜され、かつ、ショットブラスト処理により粗面化された面である。
【００１１】
かかる構成により、サイプブレードが設けられたトレッド成型面を有する金型からトレッド部を型抜きする際の型抜き抵抗を低減しつつ、トレッド部表面の光沢度を低減することができる。
【００１２】
さらに、本発明のタイヤモールドでは、前記トレッド成型面における粗面化された面の表面粗さＲａは、１．０μｍ以上３．２μｍ以下の範囲にあるとよい。
表面粗さが上記数値範囲にあると、トレッド部表面における光沢度が、サイドウォール部表面における光沢度に近づくため、光沢度の違いによる外観の悪化を低減することができる。
【００１３】
本発明における、サイプを有する空気入りタイヤを加硫成型するためのタイヤモールドの製造方法は、前記空気入りタイヤのトレッド部を成型するためのトレッド成型面を有し、前記トレッド成型面には、前記サイプを成型するためのサイプブレードが突設されている第１金型を準備する準備工程と、
前記第１金型にフッ素樹脂加工処理を施す工程と、
前記フッ素樹脂加工処理を施した前記第１金型の前記トレッド成型面にショットブラスト処理を施す工程と、を備える。
【００１４】
さらに、本発明のタイヤモールド製造方法は、前記準備工程において、前記空気入りタイヤのサイドウォール部を成型するためのサイドウォール成型面を有する第２金型を準備し、
前記ショットブラスト処理を施す工程において、
前記ショットブラスト処理を施す前に、前記トレッド成型面の表面粗さを、前記第２金型の前記サイドウォール成型面の表面粗さに近づけるように、ショットブラスト処理条件を設定し、前記処理条件にしたがって前記ショットブラスト処理を施すとよい。
タイヤ部材表面における光沢度は、その表面における表面粗さに影響される。そのため、上記構成により、トレッド成型面の光沢度を、サイドウォール部表面の光沢度に近づけることができる。斯くして、光沢度の違いによる外観の悪化を低減することができる。
【００１５】
本発明のサイプを有する空気入りタイヤを加硫成型するためのタイヤモールドに用いられる、サイプを成型するためのサイプブレードは、前記サイプブレードの表面にフッ素樹脂膜が成膜されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るタイヤモールドの一例を示す子午線半断面図
【図２】環状のトレッド型部の一例を示す上面図
【図３】タイヤ子午線断面に沿ったセクターの断面図
【図４】タイヤモールドの製造方法を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照しながら、加硫成型時に使用されるタイヤモールドの一例を説明する。図１には、タイヤモールド１０の子午線半断面図が示されている。タイヤモールド１０に未加硫のタイヤ４がタイヤ軸を上下にしてセットされる。即ち、図１の上下方向がタイヤ４の幅方向となり、右方向が径方向内側、左方向が径方向外側となる。タイヤモールド１０は、タイヤ４のトレッド部を成型するトレッド型部１と、タイヤ４のサイドウォール部を成型するサイド型部２、３とを含む。サイド型部２、３は、それぞれ、サイドウォール成型面２ａ、３ａを有する。図１において、トレッド部を成型するトレッド成型面６ａの凸部等は図示を省略している。
【００１８】
このタイヤモールド１０は所謂セグメンテッドタイプのモールドであり、環状のトレッド型部１は、図２のように周方向に分割された複数のセクター５により構成されている。セクター５の各々は径方向に変位可能に構成されており、型締め時には、図２の如くセクター５が寄り集まって周方向に連接され、トレッド型部１が円環状を呈する。型開き時には、タイヤ軸に相当する点Ｐを中心としてセクター５が放射状に広がり、各セクター５が相互に離間してトレッド型部１が拡径する。未加硫のタイヤ４がセットされると型締めを行い、加硫成型後に加硫成型後のタイヤ４を取り出すために型開きを行う。トレッド型部１が拡径するとき、加硫成型後のタイヤ４がインナーセグメント６のトレッド成型面６ａから型抜きされる。トレッド成型面６ａを有するインナーセグメント６は第１金型に対応し、サイドウォール成型面２ａ、３ａを備えるサイド型部２、３は、第２金型に対応する。
【００１９】
図３を参照しながらセクター５のトレッド成型面６ａの一実施形態を説明する。図３には、タイヤ子午線断面に沿ったセクター５のタイヤ径方向断面図が示されている。セクター５は、タイヤ４のトレッド部に接触するトレッド成型面６ａを内周側に有するインナーセグメント６と、インナーセグメント６を内周側に装着するバックセグメント７とを備える。トレッド成型面６ａは、タイヤ４に溝を成型するための凸部８を有する。凸部８により成型される溝は、タイヤ周方向に延びる溝の他に、タイヤ幅方向に延びる溝を含んでいてもよい。図３では、タイヤ周方向に延びる溝を成型するための凸部のみが示されている。
【００２０】
トレッド成型面６ａには、サイプを成型するためのサイプブレード９が突設されている。サイプは、主に、濡れた路面や氷雪路面におけるタイヤの走行性能を向上させるために使用される。本実施形態において、サイプは３Ｄサイプを含んでいる。３Ｄサイプは、サイプ長さ方向に垂直な断面視にて、サイプ幅方向に屈曲した形状のサイプ内壁面を有するサイプであり、３Ｄサイプを使用したタイヤは、３Ｄサイプを使用しないタイヤよりも高い接地性を発揮する。サイプブレード９は、トレッド成型面６ａが突出する凸部８とは異なり、インナーセグメント６とは別体の部材である。サイプブレード９には、ブレードがブレード高さ方向に対し屈曲した形状の３Ｄサイプ成型用ブレードが含まれる。サイプとして、主にタイヤ周方向に延びるサイプであってもよく、主にタイヤ幅方向に延びるサイプであってもよい。図３では、主にタイヤ幅方向に延びるサイプを成型するためのサイプブレードのみが示されている。
【００２１】
インナーセグメント６には、一般的に、アルミニウム系材料が使用されることが多い。アルミニウム系材料は、純アルミ系の他、Ａｌ−Ｃｕ系やＡｌ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系、Ａｌ−Ｍｎ系、Ａｌ−Ｓｉ系などのアルミニウム合金を含む材料が使用される。サイプブレード９には、一般的に、ステンレス鋼等が使用されることが多い。
【００２２】
トレッド成型面６ａとサイプブレード９の表面とは、それぞれ、フッ素樹脂膜が成膜され、かつ、ショットブラスト処理により粗面化されている。図４を参照して、かかる面を有するタイヤモールドの製造方法を説明する。
【００２３】
まず、金型準備工程２０において、サイプブレード９が突設されたインナーセグメント６（第１金型）を準備する。インナーセグメント６は、サイプブレード９の組み込まれた鋳型に溶湯を流し込む鋳造によって製造される。サイプブレード９は、トレッド成型面６ａに埋め込まれる埋没部とトレッド成型面６ａから突出する突出部とからなるが、サイプブレード９を鋳型に組み込む際は、トレッド成型面６ａに埋め込まれる埋没部が鋳型から突出し、トレッド成型面６ａから突出する突出部が鋳型に埋没するように組み込む。
【００２４】
次に、フッ素樹脂加工工程３０において、準備したインナーセグメント６にフッ素樹脂加工処理を施し、サイプブレード９とトレッド成型面６ａにフッ素樹脂膜を成膜する。目的は、サイプブレード９にフッ素樹脂膜を成膜することであるが、トレッド成型面６ａにもフッ素樹脂膜が成膜される。フッ素樹脂膜は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング、ＣＶＤ、噴霧、めっき等の方法により形成するとよい。
【００２５】
フッ素樹脂膜は、タイヤを構成するゴムに対して高い離型力を有する。そのため、フッ素樹脂膜をサイプブレード９の表面に成膜すると、タイヤからサイプブレード９を引き抜く型抜き抵抗を低減することができる。３Ｄサイプ成型用ブレードの型抜き抵抗の低減幅は、通常のサイプブレードの型抜き抵抗の低減幅よりも大きい。また、フッ素樹脂膜は耐久性に優れているため、タイヤモールドを繰り返し使用することができる。
【００２６】
フッ素樹脂膜として、本実施形態では、成膜性と耐久性に優れるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を使用したが、他に、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＥＣＴＦＥ（クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体）等を使用してもよい。
【００２７】
フッ素樹脂膜の厚みは、１０〜５０μｍに設定するとよい。フッ素樹脂膜が薄すぎると後のショットブラスト工程により剥がれてしまったり、耐久性が下がったりするおそれがある。フッ素樹脂膜が厚いと、成膜に時間と費用がかかる。
【００２８】
トレッド成型面６ａにフッ素樹脂膜が成膜されると、加硫成型されたタイヤのトレッド部表面の光沢度が上昇する。そこで、トレッド部表面の光沢度を低減するため、ショットブラスト工程４０において、フッ素樹脂加工処理を施したトレッド成型面６ａにショットブラスト処理を行い、トレッド成型面６ａを粗面化する。ショットブラスト処理の目的は、トレッド成型面６ａの粗面化であるが、トレッド成型面６ａとサイプブレード９が近接しているため、サイプブレード９にもショットブラスト処理が施される。
【００２９】
ショットブラスト工程４０では、投射材をノズルから被処理面に向かって噴出させて被処理面に衝突させるショットブラスト処理により、被処理面上に多数かつ不規則な配列の凹凸を形成する。本発明における「ショットブラスト処理により粗面化された面」は、粗面化された表面が多数かつ不規則な配列の凹凸の状態を示すことにより、構造を特定するものであって、「ショットブラスト処理により粗面化された面」は、ショットブラスト処理以外の粗面化処理により得られた被処理面の状態とは構造的に区別し得る。また、「ショットブラスト処理により粗面化された面」は、多数かつ不規則な配列の凹凸の状態を示すため、光を乱反射しやすく、光沢度の低減効果が大きくなって好ましい。
【００３０】
ショットブラスト処理について、本実施形態では、投射材として、材質がソーダ石灰ガラス、比重が２．５及び粒径が１２５〜１８０μｍ（ＪＩＳ♯９０）のガラスビーズを使用した。ガラスビーズ噴出圧力を０．６ＭＰａに設定し、被処理面の単位領域当たり０．５〜１．０秒間投射されるようにガラスビーズ噴出口を被処理面上で走査させた。上記実施形態は一例であり、投射材はガラス系材料以外に、金属系、セラミック系、炭化ケイ素系等他の材料が使用可能である。噴出圧力・投射時間は、目標とする表面粗さを考慮して数値（範囲）を決定する。
【００３１】
本実施形態では、トレッド成型面６ａの粗面化された面の表面粗さＲａは、１．０μｍ以上３．２μｍ以下の数値範囲に含まれるとよい。表面粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に準拠する算術平均粗さＲａである。この数値範囲は、サイドウォール成型面２ａ、３ａの表面粗さに基づいて決定している。例えば、トレッド成型面６ａの表面粗さＲａを、サイドウォール成型面２ａ、３ａの表面粗さに近づけるように数値範囲を設定してもよく、サイドウォール成型面２ａ、３ａの表面粗さを含むように数値範囲を設定してもよい。粗面化された面の表面粗さＲａを、サイドウォール成型面２ａ、３ａの表面粗さに近づけるようにショットブラスト処理条件を設定し、該ショットブラスト処理条件にしたがってショットブラスト処理を施す。これにより、トレッド成型面６ａの光沢度を、サイドウォール成型面２ａ、３ａの光沢度に近づけることができる。斯くして、タイヤ全体としてバランスの取れた外観が得られる。ショットブラストの処理条件とは、投射材の材質、比重及び粒径、噴出圧力、並びに投射時間等が例示される。
【００３２】
上記実施形態はセグメンテッドタイプのタイヤモールドを示したが、例えば、トレッドリングが上下一対のバックメタルのタイヤ径方向内側に組み込まれた、いわゆるツーピースモールドでも、本発明が適用できる。
【００３３】
本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１…トレッド型部
２、３…サイド型部（第２金型に相当）
２ａ、３ａ…サイドウォール成型面
４…タイヤ
５…セクター
６…インナーセグメント（第１金型に相当）
６ａ…トレッド成型面
８…凸部
９…サイプブレード
１０…タイヤモールド
２０…金型準備工程
３０…フッ素樹脂加工工程
４０…ショットブラスト工程
【図１】
2020069683.tif 000003
【図２】
2020069683.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020069683.tif 000006