(57)【要約】【課題】ブラダー成形に要する時間を延長することなくクラック発生を抑制すること可能にしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法およびブラダー製造用金型を提供する。【解決手段】ブラダー外面を形成する上型１１および下型１２に分割された外型１０と、ブラダー内面を成形するコア２０とからなり、下型１２が未加硫のゴム組成物Ｇが載置される載置部１３を備え、上型１１が閉型時に載置部１３に対して嵌合するように突出した押圧部１４を備えたブラダー製造用金型を用いて、載置部１３に未加硫のゴム組成物Ｇを載置し、上型１１を下型１２に対して閉じて押圧部１４によって未加硫のゴム組成物Ｇを押圧して未加硫のゴム組成物Ｇをコア２０と外型１０との間に流し込み、上型１１および下型１２をそれぞれ設定温度まで昇温させることで、未加硫のゴム組成物Ｇを加硫するにあたって、載置部１３の表面温度を下型１２の設定温度よりも低くする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ加硫用ブラダーの外面を成形する外型と、該外型と対を成して前記タイヤ加硫用ブラダーの内面を成形するコアとからなり、前記外型が上型と下型とに分割されており、前記下型が開型時に前記タイヤ加硫用ブラダーの原料となる未加硫のゴム組成物が載置される載置部を備え、前記上型が閉型時に前記載置部に対して嵌合するように突出した押圧部を備えたブラダー製造用金型を用いて、
前記載置部に前記未加硫のゴム組成物を載置し、前記上型を前記下型に対して閉じて前記押圧部によって前記未加硫のゴム組成物を押圧することで、該未加硫のゴム組成物を前記コアと前記外型との間に形成される空間に流し込み、前記上型および前記下型をそれぞれ設定温度まで昇温させることで、前記空間内の前記未加硫のゴム組成物を加硫するタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、
前記載置部の表面温度を前記下型の設定温度よりも低くすることを特徴とするタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
【請求項２】
前記載置部の表面温度と前記下型の設定温度との差が１℃〜１７０℃であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
【請求項３】
前記載置部に接する前記下型の表層部分が前記下型の他の部分よりも熱伝導率の低い材料で構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
【請求項４】
前記載置部に接する前記下型の表層部分に前記載置部に沿って冷媒を流通させるための経路が埋設され、前記下型の昇温時に該経路に冷媒を流通することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法。
【請求項５】
タイヤ加硫用ブラダーの外面を成形する外型と、該外型と対を成して前記タイヤ加硫用ブラダーの内面を成形するコアとからなり、前記外型が上型と下型とに分割されており、前記下型が開型時に前記タイヤ加硫用ブラダーの原料となる未加硫ゴム組成物が載置される載置部を備え、前記上型が閉型時に載置部に対して嵌合するように突出した押圧部を備えたブラダー製造用金型であって、
前記載置部の表面温度を前記下型の設定温度よりも低く保持する低温制御手段を備えたことを特徴とするブラダー製造用金型。
【請求項６】
前記低温制御手段として前記載置部に接する前記下型の表層部分が前記下型の他の部分よりも熱伝導率の低い材料で構成されたことを特徴とする請求項５に記載のブラダー製造用金型。
【請求項７】
前記低温制御手段として前記載置部に接する前記下型の表層部分に前記載置部に沿って冷媒を流通させるための経路が埋設されたことを特徴とする請求項５または６に記載のブラダー製造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ加硫用ブラダーの製造方法およびブラダー製造用金型に関し、更に詳しくは、ブラダー成形に要する時間を延長することなくクラック発生を抑制すること可能にしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法およびブラダー製造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの製造に用いられるタイヤ加硫用ブラダーは、例えば、ブラダーの外面を成形する外型と、外型と対を成してブラダーの内面を成形するコアとからなるブラダー製造用金型を用いて、外型とコアとの間に形成される空間に未加硫のゴム組成物を流し込み、金型を所定の温度まで昇温して流し込まれた未加硫のゴム組成物を加硫することで製造される。特に、外型が上型と下型とに分割されており、下型が開型時に未加硫のゴム組成物が載置される載置部を備え、上型が閉型時に載置部に対して嵌合するように突出した押圧部を備えたブラダー製造用金型が知られており、これを用いた場合、載置部に未加硫のゴム組成物を載置した後、上型を下型に対して閉じて押圧部によって未加硫のゴム組成物を押圧することで、未加硫のゴム組成物がコアと外型との間に形成される空間に流し込まれることになる。
【０００３】
ところが、この方法では、載置部に当接している未加硫のゴム組成物の表面部分は、上型が閉じる最後の段階まで載置部上に残り易く、そのため上型が閉じて金型内に押し込まれるまでの間に他の部位に比べて過剰に加熱されてしまう傾向がある。その結果、すべての未加硫のゴム組成物がコアと外型との間に形成される空間に流し込まれた時点で、上型と下型との分割面の近傍に、過剰に加熱されたゴムからなる界面が形成されてしまう。そして、このような界面が存在すると、この界面を起点としてクラックが生じる虞があり、ブラダーの性能に悪影響が出るという問題がある。
【０００４】
このような界面に起因するクラックを防止するために、例えば特許文献１では、加硫温度を低めに設定することで加硫速度を遅くすることを提案している。このように加硫温度や加硫速度を低く設定すれば、上述の界面についても形成され難くなると考えられる。しかしながら、加硫温度や加硫速度が低いと、ブラダー成形にかかる時間が延長するため生産性が悪化したり、モジュラス等の他のゴム物性に悪影響が出る虞がある。そのため、ブラダー成形に要する時間を延長することなく上述のクラック発生を抑制する対策が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１‐１５６８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ブラダー成形に要する時間を延長することなくクラック発生を抑制すること可能にしたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法およびブラダー製造用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法は、タイヤ加硫用ブラダーの外面を成形する外型と、該外型と対を成して前記タイヤ加硫用ブラダーの内面を成形するコアとからなり、前記外型が上型と下型とに分割されており、前記下型が開型時に前記タイヤ加硫用ブラダーの原料となる未加硫のゴム組成物が載置される載置部を備え、前記上型が閉型時に前記載置部に対して嵌合するように突出した押圧部を備えたブラダー製造用金型を用いて、前記載置部に前記未加硫のゴム組成物を載置し、前記上型を前記下型に対して閉じて前記押圧部によって前記未加硫のゴム組成物を押圧することで、該未加硫のゴム組成物を前記コアと前記外型との間に形成される空間に流し込み、前記上型および前記下型をそれぞれ設定温度まで昇温させることで、前記空間内の前記未加硫のゴム組成物を加硫するタイヤ加硫用ブラダーの製造方法において、前記載置部の表面温度を前記下型の設定温度よりも低くすることを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するための本発明のブラダー製造用金型は、タイヤ加硫用ブラダーの外面を成形する外型と、該外型と対を成して前記タイヤ加硫用ブラダーの内面を成形するコアとからなり、前記外型が上型と下型とに分割されており、前記下型が開型時に前記タイヤ加硫用ブラダーの原料となる未加硫ゴム組成物が載置される載置部を備え、前記上型が閉型時に載置部に対して嵌合するように突出した押圧部を備えたブラダー製造用金型であって、前記載置部の表面温度を前記下型の設定温度よりも低く保持する低温制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法では、上記のように未加硫のゴム組成物が載置される載置部の表面温度が下型の設定温度よりも低く設定されているので、載置部に載置された状態で未加硫のゴム組成物が受ける熱を低くすることができ、特に載置部に当接している未加硫のゴム組成物の表面部分が余剰に加熱されることを抑制することができる。同様に、本発明のブラダー製造用金型は、上記のように載置部の表面温度を下型の設定温度よりも低く保持する低温制御手段を備えるので、載置部に載置された状態で未加硫のゴム組成物が受ける熱を低くすることができ、特に載置部に当接している未加硫のゴム組成物の表面部分が余剰に加熱されることを抑制することができる。その結果、成形後のタイヤ加硫用ブラダーにおいて過剰に加熱されたゴムからなる界面が形成されることを防止して、この界面に起因するクラックを防止することができる。このとき、載置部の表面のみが低温に設定されて、他の部分（特に成形面）は通常の加硫温度に設定することができるので、加硫時間を延長する必要はなく、加硫時間の延長に伴う不具合を回避することができる。
【００１０】
本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法では、載置部の表面温度と下型の設定温度との差が１℃〜１７０℃であることが好ましい。このように載置部の表面温度を充分に低くすることで、載置部の表面に当接している未加硫のゴム組成物の部分が余剰に加熱されることを確実に防止することが可能になる。
【００１１】
本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法では、載置部に接する下型の表層部分が下型の他の部分よりも熱伝導率の低い材料で構成された仕様にすることもできる。また、載置部に接する下型の表層部分に載置部に沿って冷媒を流通させるための経路が埋設されて、下型の昇温時に該経路に冷媒を流通する仕様にすることもできる。これにより、簡潔な構造で載置部の表面温度を低く設定することが可能になる。
【００１２】
本発明のブラダー製造用金型では、低温制御手段として載置部に接する下型の表層部分が下型の他の部分よりも熱伝導率の低い材料で構成された仕様にすることもできる。また、低温制御手段として載置部に接する下型の表層部分に載置部に沿って冷媒を流通させるための経路が埋設された仕様にすることもできる。このように低温制御手段を設けることで、簡潔な構造で載置部の表面温度を低く設定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のブラダー製造用金型の一例を模式的に示す半断面図である。
【図２】図１のブラダー製造用金型の閉型中の状態を模式的に示す半断面図である。
【図３】本発明のブラダー製造用金型の別の例を模式的に示す半断面図である。
【図４】本発明のブラダー製造用金型を用いたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法における開型状態を示す説明図である。
【図５】本発明のブラダー製造用金型を用いたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法における閉型途中の状態を示す説明図である。
【図６】本発明のブラダー製造用金型を用いたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法における閉型途中の状態を示す説明図である。
【図７】本発明のブラダー製造用金型を用いたタイヤ加硫用ブラダーの製造方法における閉型途中の状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
まず、本発明のブラダー製造用金型について図１〜３を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に示す本発明のブラダー製造用金型は、タイヤ加硫用ブラダーの外面を成形する外型１０と、この外型１０と対を成してタイヤ加硫用ブラダーの内面を成形するコア２０とからなり、外型１０は成形後のタイヤ加硫用ブラダーの赤道面近傍で上型１１と下型１２とに分割されている。また、上型１１を下型１２に対して上下に動かして金型を開閉するための中心機構３０と、外型１０とコア２０とを加熱するための加熱手段（不図示）を備える。図２に例示する閉型状態では、外型１０とコア２０との間に、成形後のタイヤ加硫用ブラダーの形状の空間が形成される。本発明では、中心機構３０や加熱手段の構造は特に限定されず、ブラダー製造用金型において一般的に用いられるものを採用することができる。
【００１７】
下型１２は、開型時にタイヤ加硫用ブラダーの原料となる未加硫ゴム組成物Ｇが載置される載置部１３を備える。図示の例では、載置部１３は、外型１０の成形面における分割面から水平に伸びる載置面１３Ａと、この載置面１３Ａに対して鉛直方向に延びる壁面１３Ｂとからなる断面Ｌ字状の凹部として設けられる。載置面１３Ａは、未加硫ゴム組成物Ｇが実際に載置される面であり、壁面１３Ｂは閉型時に未加硫ゴム組成物Ｇが金型外に流れ出すことを防止するストッパーや、後述の押圧部１４のガイドとして機能する。
【００１８】
上型１１は、閉型時に載置部１３に対して嵌合するように突出した押圧部１４を備える。図示の例では、押圧部１４は、外型１０の成形面における分割面から水平に伸びる押圧面１４Ａと、この押圧面１４Ａに対して鉛直方向に延びて載置部１３の壁面１３Ｂに対して摺動する側面１４Ｂとで構成される。
【００１９】
このような構造において、本発明では、載置部１３（少なくとも載置面１３Ａ、好ましくは載置面１３Ａおよび壁面１３Ｂ）の表面温度を下型１２の設定温度よりも低く保持する低温制御手段４０を備える。低温制御手段４０は、例えば、図１，２に示すように、載置部１３に接する下型１２の表層部分４１を下型１２の他の部分よりも熱伝導率の低い材料、例えばチタン、シリコーン樹脂、セラミックス等で構成することで設けることができる。この場合、下型１２が所定の設定温度まで昇温しても、熱伝導率の低い材料で構成された表層部分４１の温度は上昇せずに低温のまま維持されるので、載置部１３を低温に制御することができる。或いは、図３に示すように、載置部１３に接する下型１２の表層部分に載置部１３に沿って冷媒を流通させるための経路４２を埋設することで設けることができる。この場合、この経路４２内に冷却水等の冷媒を流通させることで、この部位の昇温を抑制し、載置部１３を低温に制御することができる。これらは組み合わせて採用することができ、例えば、熱伝導率の低い材料で構成された表層部分４１に更に経路４２を設けることもできる。尚、図１〜３のいずれの場合も載置部１３は成形面と連続しているので、加硫への影響を考慮して、低温制御手段４０（熱伝導率の低い材料または経路）は成形面から１．０ｍｍ以上離間させることが好ましい。
【００２０】
このように載置部１３の表面温度を下型１２の設定温度よりも低く保持する低温制御手段４０を備えるので、後述の製造方法に用いた際には、載置部１３に載置された状態の未加硫のゴム組成物Ｇが受ける熱を低くすることができ、特に載置部１３に当接している未加硫のゴム組成物Ｇの表面部分が余剰に加熱されることを抑制することができる。その結果、成形後のタイヤ加硫用ブラダーにおいて過剰に加熱されたゴムからなる界面が形成されることを防止して、この界面に起因するクラックを防止することができる。このとき、載置部１３の表面のみが低温に設定されて、下型１２の他の部分（特に成形面）の設定温度は通常の加硫温度に設定できるので、加硫時間を延長する必要はなく、加硫時間の延長に伴う不具合を回避することができる。
【００２１】
次に、本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法について、図４〜図７を参照して説明する。尚、以下の説明では、上述の図１〜図３のブラダー製造用金型を用いた製造方法を説明するが、載置部１３の表面温度を下型１２の設定温度よりも低くすることができれば、ブラダー製造用金型の構造は上述の図１〜図３の例に限定されるものではない。
【００２２】
まず、図４に示すように、開型状態において、タイヤ加硫用ブラダーの原料となる未加硫のゴム組成物Ｇを載置部１３に載置する。未加硫のゴム組成物Ｇは、例えば、環状に延びる載置部１３に沿った環状の形状を有する。次いで、図５および図６に示すように、上型１１を下型１２に対して徐々に閉じる。尚、図５は閉型初期の状態を示し、図６は閉型末期の状態を示す。このとき、押圧部１４が載置部１３に対して徐々に嵌合していくため、未加硫のゴム組成物Ｇは押圧部１４によって押圧されて、外型１０とコア２０との間に形成される空間に徐々に流れ込んでいく。そして、図７に示すように、閉型状態において、未加硫のゴム組成物Ｇは、外型１０とコア２０との間に形成される空間（成形後のブラダーの形状に相当）に充填される。図４〜図７に示す工程の間に外型１０（上型１１および下型１２）とコア２０はそれぞれ設定温度まで昇温され、上述の空間内に充填された未加硫のゴム組成物Ｇは所定のブラダー形状で加硫される。これにより、タイヤ加硫用ブラダーが製造される。
【００２３】
上述の図４〜図７に示す工程において、載置部１３の表面温度は下型１２の設定温度よりも低く設定されている。そのため、載置部１３に当接している未加硫のゴム組成物Ｇの表面部分が図６に示す閉型末期まで載置部１３の上に残存して余剰に加熱され易くても、載置部１３に載置された状態の未加硫のゴム組成物Ｇが受ける熱を低く抑えることができる。その結果、成形後のタイヤ加硫用ブラダーにおいて過剰に加熱されたゴムからなる界面が形成されることを防止して、この界面に起因するクラックを防止することができる。このとき、載置部１３の表面のみが低温に設定されて、下型１２の他の部分（特に成形面）の設定温度は、通常の加硫温度に設定することができるので、加硫時間を延長する必要はなく、加硫時間の延長に伴う不具合を回避することができる。
【００２４】
載置部１３の表面温度を下型１２の設定温度よりも低くする手段としては、例えば、上述の低温制御手段４０（熱伝導率の低い材料で構成された表層部分４１や経路４２や、これらの組み合わせ）を用いることができる。載置部１３の表面温度と下型１２の設定温度との差は、好ましくは１℃〜１７０℃、より１０℃〜５０℃にするとよい。このように載置部１３の表面温度を充分に低くすることで、載置部１３の表面に当接している未加硫のゴム組成物Ｇの表面部分が余剰に加熱されることを確実に防止することが可能になる。載置部１３の表面温度と下型１２の設定温度との差が１℃よりも小さいと、実質的に温度差が無いため、載置部１３の表面に当接している未加硫のゴム組成物Ｇの表面部分が余剰に加熱されることを充分に抑制することが難しくなる。載置部１３の表面温度と下型１２の設定温度との差が１７０℃よりも大きいと、下型１２が昇温しても載置部１３に置かれた未加硫のゴム組成物Ｇが充分に加熱されず流動性が低下し、未加硫のゴム組成物Ｇを金型内に適切に流し込むことが難しくなる。
【００２５】
本発明のタイヤ加硫用ブラダーの製造方法およびブラダー製造用金型は、上述のように載置部１３に載置された未加硫のゴム組成物Ｇを押圧部１４によって押圧するタイプの金型が採用されることの多いトラック・バス用タイヤ等の大型のタイヤを製造するためのタイヤ加硫用ブラダーの製造に好適に用いることができる。
【実施例】
【００２６】
図１に示す基本構造を有するブラダー製造用金型において、低温制御手段の有無、低温制御手段の種類、載置部の表面温度と下型の設定温度との差（温度差）を表１に示すように異ならせて、タイヤ加硫用ブラダーを製造した（従来例１、実施例１〜１０）。製造されたタイヤ加硫用ブラダーについて、センタークラックの有無、界面形成の有無、ゴム流れを評価し、表１に併せて示した。
【００２７】
尚、実施例１，５〜１０はそれぞれ、低温制御手段として、載置部に接する下型の表層部分を下型の他の部分よりも熱伝導率の低いチタンで構成した例である。実施例２は、低温制御手段として、載置部に接する下型の表層部分を下型の他の部分よりも熱伝導率の低いシリコーン樹脂で構成した例である。実施例３は、低温制御手段として、載置部に接する下型の表層部分を下型の他の部分よりも熱伝導率の低いセラミックスで構成した例である。実施例４は、図３に示すように、載置部に接する下型の表層部分に載置部に沿って経路を埋設して冷却水を流した例である。
【００２８】
センタークラックの有無
製造されたタイヤ加硫用ブラダーを膨径させて、センタークラックが生じるか否かを判定した。評価結果は、センタークラックが生じた場合を「×」、センタークラックが生じなかった場合を「〇」で示した。
【００２９】
界面形成の有無
製造されたタイヤ加硫用ブラダーを子午線方向で切断し、子午線断面において、過剰に加熱されたゴムからなる界面の有無を目視で判別した。評価結果は、界面が明瞭に形成された場合を「×」、界面が僅かに形成された場合を「△」、界面が形成されなかった場合を「〇」で示した。尚、界面が僅かに形成されていても、上述の試験でセンタークラックが生じなければ実用上問題ないが、界面が形成されない方がより好ましい。
【００３０】
ゴム流れ
各タイヤ加硫用ブラダーを製造するにあたって、閉型に要する時間（すべての未加硫のゴム組成物が金型内に流れ込むまでの時間）を測定した。評価結果は、閉型に要する時間が６１秒以上の場合を「×」、３１秒〜６０秒の場合を「〇」、３０秒までの場合を「◎」で示した。閉型に要する時間が短い程、ゴム流れが良好であることを意味する。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１から明らかなように、実施例１〜１０の条件でタイヤ加硫用ブラダーを製造した場合、センタークラックの発生を防止することができた。更に、載置部の表面温度と下型の設定温度との差を好ましい範囲に設定した実施例１〜４および実施例５〜９は、ゴム流れを良好にすることができた。
【符号の説明】
【００３３】
１０  外型
１１  上型
１２  下型
１３  載置部
１４  押圧部
２０  コア
３０  中心機構
４０  低温制御手段
４１  経路
Ｇ  未加硫のゴム組成物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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