(57)【要約】【課題】寿命を従来レベル以上に長くするようにしたタイヤ加硫用ブラダーを提供する。【解決手段】モールド１内にセットされた未加硫タイヤＴを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダー２であって、未加硫タイヤＴの少なくともビード部Ｔ３に当接するブラダー２の外周面に、金属めっき層３を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールド内にセットされた未加硫タイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーであって、前記未加硫タイヤの少なくともビード部に当接する前記ブラダーの外周面に、金属めっき層を有することを特徴とするタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項２】
前記金属めっき層を、前記未加硫タイヤの少なくともビード部からサイド部に当接する外周面に有す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。
【請求項３】
前記ブラダーの外周面において、前記金属めっき層を配置する領域が微細な凹凸を有し、その微細な凹凸表面上に前記金属めっき層が形成されている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。
【請求項４】
前記微細な凹凸が、前記ブラダーが膨張するときに略平坦化するように形成されていることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項５】
前記金属めっき層が、前記ブラダーの外周面に環状に形成され、その内側端部および外側端部が、波状またはジグザグ状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項６】
前記波状またはジグザグ状の振幅および／または周期が、前記ブラダーの平均厚さの０．３〜１０倍であることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ加硫用ブラダー。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ加硫用ブラダーを用いて未加硫タイヤを加硫する空気入りタイヤの製造方法。
【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に関し、更に詳しくは、その寿命を長くしたタイヤ加硫用ブラダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤを加硫成形する装置として、モールドおよび加硫用ブラダーが用いられる。空気入りタイヤの加硫成形は、モールドの内部に未加硫タイヤをセットした後、その未加硫タイヤの内部に加硫用ブラダーを挿入してスチームを注入・充填し膨張させることにより、未加硫タイヤを加圧・加熱することにより行われる。
【０００３】
この加硫用ブラダーは、加硫成形の度に高温・高圧下での膨張と収縮が繰り返され、また未加硫タイヤに含まれる化学物質との接触にも晒されるため、使用回数が増すごとに劣化していく。例えばブラダーの表面がざらつく粗化が起こり、さらにひび割れ（クラック）が発生する。このような故障をラフブラダーと言うことがある。ラフブラダーは、特に未加硫タイヤのビード部の内側表面に当接する加硫用ブラダーの外周面に起こり易い。特にビード部に当接してラフブラダーが発生した領域では、硫黄の含有量が増大しており、未加硫タイヤから移行する硫黄が、ラフブラダーの原因の一つであると考えられる。
【０００４】
ラフブラダーが生じた加硫用ブラダーは交換する必要があり、その労力および費用は生産コストを高くする要因になる。加硫用ブラダーの交換頻度を低減するため、ラフブラダーの発生を抑制し加硫用ブラダーの寿命を長くするように改良しなければならない。
【０００５】
特許文献１は、加硫用ブラダーの外表面／内表面を離型材によりハニカム模様に被覆することを提案する。しかし、この加硫用ブラダーでは、スリット状の区画溝から硫黄が移行するためビード部に当接する領域でのラフブラダーを必ずしも十分に抑制することができない。このため、加硫用ブラダーを長寿命化するため更なる改良が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８０２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ブラダーの使用寿命を従来レベル以上に長くするようにしたタイヤ加硫用ブラダーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、モールド内にセットされた未加硫タイヤを加硫する際に使用されるタイヤ加硫用ブラダーであって、前記未加硫タイヤの少なくともビード部に当接する前記ブラダーの外周面に、金属めっき層を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タイヤ加硫用ブラダーの外周面の未加硫タイヤのビード部に当接する領域に金属めっき層を配置したので、未加硫タイヤの加硫時に硫黄がブラダーに移行するのを抑制する。これによりラフブラダーの発生を抑制することができ、タイヤ加硫用ブラダーの使用寿命を長くすることができる。
【００１０】
前記金属めっき層は、前記未加硫タイヤの少なくともビード部からサイド部に当接する外周面に有することが好ましい。
【００１１】
前記ブラダーの外周面において、前記金属めっき層を配置する領域が微細な凹凸を有し、その微細な凹凸表面上に前記金属めっき層を形成するようにするとよい。前記微細な凹凸は、前記ブラダーが膨張するときに略平坦化するように形成されるとよく、ブラダーが伸長しても金属めっき層にかかる伸びを相対的に低減することができ、金属めっき層が破断するのを抑制することができる。
【００１２】
前記金属めっきはが、前記ブラダーの外周面に環状に形成され、その内側端部および外側端部が、波状またはジグザグ状に形成されるとよい。この波状またはジグザグ状の振幅および／または周期が、前記ブラダーの平均厚さの０．３〜１０倍であるとよい。
【００１３】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、上述したタイヤ加硫用ブラダーを用いて未加硫タイヤを加硫することにより高品質の空気入りタイヤを安定的に低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のタイヤ加硫用ブラダーの実施形態の一例を子午線方向断面で模式的に示す説明図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は、本発明のタイヤ加硫用ブラダーの金属めっき層を含む断面を模式的に示す説明図であり、（Ａ）はブラダーの収縮時、（Ｂ）はブラダーの膨張時の部分断面である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、それぞれ本発明のタイヤ加硫用ブラダーの金属めっき層の実施形態を部分的に例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のタイヤ加硫用ブラダーを図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、加硫成形時のモールド１、加硫用ブラダー２（以下、「ブラダー２」という。）および未加硫タイヤＴを模式的に示す説明図である。図１は、ブラダー２が膨張することにより、未加硫タイヤＴがモールド１の内面に押し付けられた様子を示している。ここで理解を容易にするため、未加硫タイヤＴの内面とブラダー２の外周面との間を離して記載している。また未加硫タイヤＴは、トレッド部Ｔ１、サイド部Ｔ２およびビード部Ｔ３からなる。
【００１７】
本発明では、ブラダー２の外周面において、少なくともビード部Ｔ３に当接する領域に金属めっき層３が配置される。金属めっき層３は、少なくともビード部Ｔ３に当接する領域に配置され、さらに隣接するサイド部Ｔ２にかけて配置することもできる。またトレッド部Ｔ１を含む、未加硫タイヤＴに当接するブラダー２の外周面に金属めっき層３を配置してもよい。
【００１８】
金属めっき層３を配置することにより、未加硫タイヤＴの内面とブラダー２の外周面とが接触しないようにする。これにより未加硫タイヤＴが含有する硫黄が、ブラダー２へ移行するのを防止することができる。したがって、硫黄の移行により引き起こされていたラフブラダ―を抑制し、ブラダー２の寿命を長くすることができる。
【００１９】
金属めっき層３は、通常の不導体へのめっき方法を用いて形成することができる。例えば無電解めっき、真空蒸着、スパッタリング、電気めっき等を例示することができる。なかでも無電解めっきが好ましい。無電解めっきとしては、無電解ニッケルめっき、無電解ニッケル−ホウ素めっき、無電解ニッケル−ＰＴＦＥ複合めっき、無電解ニッケル−タングステン合金めっき、無電解銅めっき、無電解スズめっき、無電解金めっき、無電解銀めっき、無電解クロムめっき、無電解パラジウムめっき等が例示される。好ましくはニッケルを含む無電解めっきであり、とりわけ無電解ニッケルめっきがよい。
【００２０】
金属めっき層３の厚さは、特に制限されるものではないが、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは３〜５μｍであるとよい。金属めっき層３の厚さをこのような範囲内にすることにより、硫黄が移行するのを防止するとともに、ブラダーの伸縮に追従することができる。
【００２１】
なお、金属めっき層３を設けるブラダー２の外周面には、微細な凹凸が形成されていることが好ましい。図２（Ａ）（Ｂ）は、金属めっき層３を含むブラダー２の断面を模式的に表している。図２（Ａ）は、収縮したブラダーの部分的な断面であり、ブラダー２の外周面に微細な凹凸２ａが多数形成されている。この微細な凹凸２ａの上に金属めっき層３を配置することにより、図２（Ｂ）に示すように、ブラダーが膨張（伸長）したときに、微細な凹凸２ａが、略平坦化するように変形する。これに伴い微細な凹凸２ａに積層した金属めっき層３も略平坦化するように変形する。これにより、ブラダーが伸長しても金属めっき層３にかかる伸びを相対的に低減することができ、金属めっき層３が破断するのを抑制することができる。
【００２２】
図２（Ａ）（Ｂ）の例は、理解を容易にするため一つの断面で表した説明図であるが、微細な凹凸２ａは、金属めっき層３の幅方向および周方向に広がりをもって形成することができる。例えば金属めっき層３を配置する領域に、多数の微細な突起を立設してもよいし、多数の微細な窪みを形成してもよい。或いはサンドブラスト加工、梨地加工、ヘアライン加工等により、ブラダーの外表面に凹凸を形成してもよい。
【００２３】
本発明のタイヤ加硫用ブラダーは、その外表面にエア抜き溝を有することができる。このエア抜き溝は、直線または緩やかな曲線状の主溝や、複数の分岐と曲がりを有する細溝（マイクログループ）またはペブル模様からなる副溝を組合わせて構成することができる。上述した微細な凹凸２ａは、エア抜き用の主溝、マイクログループやペブル模様からなる副溝よりもそのサイズが小さい。このためエア抜き溝の内部（底面および側壁）や隣接するエア抜き溝間の陸部に、微細な凹凸２ａを重ねて形成することができる。
【００２４】
微細な凹凸２ａの大きさは、エア抜き用の主溝、マイクログループやペブル模様からなる副溝よりも小さければ特に限定されるものではないが、好ましくは凸の高さおよび凹の深さが０．０５〜０．４ｍｍ、より好ましくは０．１〜０．２ｍｍであるとよい。
【００２５】
本発明において、金属めっき層３は、ブラダーの外表面に円環状に延在する。金属めっき層３の端部は、内側（ビードトウ側）および外側（タイヤショルダー側）に存在する。内側端部および外側端部の境界は、その延在方向に対し直線状でもよいが、好ましくは波状またはジグザグ状であるとよい。内側端部および外側端部の境界を波状またはジグザグ状にすることにより、ブラダーの伸縮に伴い内側端部および外側端部にかかる応力を分散し、クラック等が発生するのを抑制することができる。
【００２６】
図３（Ａ）は、金属めっき層３の内側端部および外側端部の境界が直線状に延在する実施形態を部分的に例示している。なお  図３（Ａ）〜（Ｃ）では、エア抜き用の溝の記載を省略している。図３（Ｂ）は、金属めっき層３の内側端部および外側端部の境界がジグザグ状に延在する実施形態、図３（Ｃ）は、波状に延在する実施形態を部分的に例示している。金属めっき層３の内側端部および外側端部の境界は、波状に延在するのがより好ましくブラダーの伸縮時の応力をより効率的に分散することができる。ここで波状とは、特に制限されるものではないが、図３（Ｃ）に例示した形状の他、正弦波や、円弧（半円）や楕円弧の向きを互い違いに並べた形状を例示することができる。ジグザグ状および波状の形状は、屈曲点への応力集中を小さくするように適宜選択することができる。
【００２７】
上述した波状またはジグザグ状の振幅Ａｍおよび／または周期Ｃは、特に制限されるものではないが、好ましくはブラダーの平均厚さの０．３〜１０倍、より好ましくは１．０〜５．０倍であるとよい。波状、ジグザグ状の振幅Ａｍ、周期Ｃの大きさを、ブラダーの平均厚さに対し０．３〜１０倍にすることにより、ブラダーが伸縮するときの応力集中を緩和し、金属めっき層にクラック等が発生するのを抑制することができる。ここでブラダーの平均厚さは、金属めっき層を配置する領域におけるブラダーの平均の厚さである。ブラダーの平均厚さは、空気入りタイヤの種類や大きさ等により適宜決められるが、乗用車用の空気入りタイヤでは、好ましくは４〜８ｍｍ、より好ましくは５〜７ｍｍであるとよい。
【００２８】
上述したタイヤ加硫用ブラダーを用いて未加硫タイヤを加硫することにより高品質の空気入りタイヤを安定的に、しかも低コストで製造することができる。本発明の空気入りタイヤは、開型したモールド１の内部に未加硫タイヤＴが配置され、その内側にブラダー２が挿入される。次いで、モールド１を閉型し、ブラダー２の内部にスチームを注入、充填し、ブラダー２を膨張させて未加硫タイヤＴの内面を押圧し、モールド１の内壁面に押し付けつつ加熱する。このとき未加硫タイヤＴのビード部Ｔ３の領域では、当接するブラダー２の伸張は他の領域と比べて小さいが、より大きな圧力がかかる。本発明ではブラダー２のビード部Ｔ３に当接する領域に、金属めっき層３を介在させる。これにより、ブラダー２と未加硫タイヤＴのビード部Ｔ３とが、高温・高圧下で接触しても、未加硫タイヤＴが含む硫黄が、ブラダーに移行するのを防ぎ、ラフブラダ―の発生を抑制することができる。これにより、ブラダーの使用寿命を長くすることができるので、高品質の空気入りタイヤを安定的に低コストで製造することができる。
【００２９】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３０】
同一仕様の未加硫タイヤ（２０５／５５Ｒ１６）を加硫する際に、表１に示すようにブラダー外周面の形状、表面処理の仕様を異ならせた５種類のブラダー（実施例１〜３、比較例１〜２）を使用して、スチーム（１．７ＭＰａ）を用い加硫時間６００秒の条件で空気入りタイヤを製造した。空気入りタイヤの加硫成形を連続して行い、ブラダーに故障が起きるまでに加硫成形した回数を寿命とした。表１に５種類のブラダーの寿命、故障原因とその部位を記載した。また、各ブラダーの試験開始前（新品）におけるビード部に当接する領域の硫黄含有量および寿命に達したブラダーのビード部に当接する領域の硫黄含有量を測定し、それぞれ表１に記載した。
【００３１】
なお、５種類のブラダーは、その外表面にエア抜き溝（深さ０．４ｍｍ）および隣接するエア抜き溝間の陸部にペブル模様を有すること、およびビード部に当接する領域におけるブラダー平均厚さが６．０ｍｍ、試験開始前（新品）の硫黄含有量が０．０８重量％であることを共通の条件する。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
比較例１では、金属めっき層を有しないブラダーで加硫成形を行ったところ、ブラダーの使用寿命は３００回で、ビード部にラフブラダーが発生した。またそのときのビード部に当接する領域の硫黄含有量は２．７重量％であり、試験開始前に比べ約３４倍に増加していた。
【００３４】
比較例２では、比較例１のブラダーにシリコン系離型剤をスプレーして厚さ数μｍの付着膜を有するブラダーで加硫成形を行った。ブラダーの使用寿命は４００回で、ビード部にラフブラダーが発生した。またそのときのビード部に当接する領域の硫黄含有量は２．８重量％であり、試験開始前に比べ３５倍に増加していた。
【００３５】
実施例１では、ビード部に当接するブラダーの外表面の環状領域に梨地処理を施しその上に無電解ニッケルめっきを行い、厚さ５μｍの緻密な金属めっき層を形成したブラダーで加硫成形を行った。なお、金属めっき層の上側端部および下側端部は、ジグザグ状（周期２５ｍｍ、振幅５ｍｍ）に延在させた。ブラダーの使用寿命は６８０回で、ショルダー部にラフブラダーが発生した。またそのときのビード部に当接する領域の硫黄含有量は０．１０重量％であり、試験開始前に比べ２５％増加していた。
【００３６】
実施例２では、金属めっき層を形成する領域をビード部からショルダー部に当接する領域に拡げた外は、実施例１と同様にしたブラダーで加硫成形を行った。ブラダーの使用寿命は８００回で、ビード部にストレスクラックが発生した。またそのときのビード部に当接する領域の硫黄含有量は０．１０重量％であり、試験開始前に比べ２５％増加していた。
【００３７】
実施例３では、金属めっき層を形成する領域をビード部からショルダー部に当接する領域に拡げ、上側端部および下側端部を直線状に形成した外は、実施例１と同様にしたブラダーで加硫成形を行った。ブラダーの使用寿命は５５０回で、金属めっき層の端部にストレスクラックが発生した。またそのときのビード部に当接する領域の硫黄含有量は０．１０重量％であり、試験開始前に比べ２５％増加していた。
【符号の説明】
【００３８】
１    モールド
２    ブラダー
２ａ  微細な凹凸
３    金属めっき層
Ｔ    未加硫タイヤ
Ｔ１  トレッド部
Ｔ２  サイド部
Ｔ３  ビード部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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