(57)【要約】【課題】低転がり抵抗を目的とした低温度加硫を可能にしつつスピューの発生を防止しうるタイヤ用モールドの提供。【解決手段】このモールドは、それぞれの内面がキャビティ面を構成する一対のサイドプレート６を備えており、このサイドプレート６にベント孔３０が形成されており、上記サイドプレート６のキャビティ面１０に多孔質層２６が形成されており、この多孔質層２６が、上記ベント孔３０のキャビティ面側の開口を覆っており、多孔質層２６に覆われた面積が、サイドプレート６のキャビティ面全体の面積の６０％以上であり、多孔質層２６の気孔の孔径が、５μｍ以上５０μｍ以下である。【選択図】図４
2015120260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの内面がキャビティ面を構成する一対のサイド部を備えており、
このサイド部にベント孔が形成されており、
上記サイド部のキャビティ面に多孔質層が形成されており、
この多孔質層が、上記ベント孔のキャビティ面側の開口を覆っており、
多孔質層に覆われた面積が、サイド部のキャビティ面全体の面積の６０％以上であり、
多孔質層の気孔の孔径が、５μｍ以上５０μｍ以下であるタイヤ用モールド。
【請求項２】
上記多孔質層の厚さが、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項１に記載のタイヤ用モールド。
【請求項３】
上記多孔質層の気孔率が、２０％以上５０％以下である請求項１又は２に記載のタイヤ用モールド。
【請求項４】
上記ベント孔の内径が、０．６ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ用モールド。
【請求項５】
上記ベント孔の外部側の開口が、真空排気装置に連通可能にされている請求項１から４のいずれかに記載のタイヤ用モールド。
【請求項６】
予備成形によってローカバーが得られる工程と、
このローカバーがタイヤ用モールドに投入される工程と、
このタイヤ用モールド内で、上記ローカバーが加圧及び加熱される工程とを含んでおり、
上記タイヤ用モールドが、請求項１から５のいずれかに記載のタイヤ用モールドであるタイヤの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用モールドに関し、より詳しくは、モールドのサイド部の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤの加硫工程では、モールドが用いられている。モールドは、割モールドとツーピースモールドとに大別される。トレッドパターンの自由度が高いとの観点から、近年は割モールドが主として用いられている。
【０００３】
加硫工程では、予備成形されたローカバー（グリーンタイヤとも呼ばれる）が、モールドに投入される。このローカバーは、モールドとブラダーとに囲まれたキャビティにおいて、加圧されつつ加熱される。加圧と加熱とにより、ローカバーのゴム組成物がキャビティ内を流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。
【０００４】
加圧の際、モールドのキャビティ面とローカバーとの間にエアーが残留すると、タイヤの表面にベアーが形成される。ベアーは、タイヤの品質を低下させる。一般的なモールドは、ベントホール（ベント孔）を有している。このベントホールを通じて、エアーが外部へ排出される。エアー排出後のベントホールには、ゴムがわずかに入り込む。これにより、タイヤの表面には細い突起であるスピューが形成される。スピューはタイヤの外観を悪化させる。
【０００５】
一方、近年、タイヤの低転がり抵抗（ＬＲＲ）化のニーズにより、タイヤを低温で加硫することが多い。低温下では加硫に時間がかかるため、ゴムの流動状態が比較的長時間にわたる。その結果、上記ベントホールによって形成されるスピューが長くなってしまう。タイヤの外観が一層悪化する。
【０００６】
スピューの形成を防止するための技術として、特開平１０−４４１５４号公報に提案されたものが知られている。この公報に開示されたモールドでは、ベントホールのキャビティ面側の開口にフィルターが装着されている。このフィルターは多孔質の樹脂からなる。このフィルターにより、ベントホールへのゴムの進入を防止しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−４４１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、低転がり抵抗を目的とした低温度加硫を可能にし、スピューの発生を防止しつつ、キャビティからの一層効率的な排気を実現したタイヤ用モールドの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るタイヤ用モールドは、
それぞれの内面がキャビティ面を構成する一対のサイド部を備えており、
このサイド部にベント孔が形成されており、
上記サイド部のキャビティ面に多孔質層が形成されており、
この多孔質層が、上記ベント孔のキャビティ面側の開口を覆っており、
多孔質層に覆われた面積が、サイド部のキャビティ面全体の面積の６０％以上であり、
多孔質層の気孔の孔径が、５μｍ以上５０μｍ以下である。
【００１０】
好ましくは、上記多孔質層の厚さが、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【００１１】
好ましくは、上記多孔質層の気孔率が、２０％以上５０％以下である。
【００１２】
好ましくは、上記ベント孔の内径が、０．６ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【００１３】
好ましくは、上記ベント孔の外部側の開口が、真空排気装置に連通可能にされている。
【００１４】
本発明に係るタイヤの製造方法は、
予備成形によってローカバーが得られる工程と、
このローカバーがタイヤ用モールドに投入される工程と、
このタイヤ用モールド内で、上記ローカバーが加圧及び加熱される工程とを含んでおり、
上記タイヤ用モールドが、前述したうちのいずれかのタイヤ用モールドである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るタイヤ用モールドによれば、低温度加硫を可能にしつつスピューの発生が抑えられる。さらに、キャビティからの効率的な排気が可能となる。このモールドは、高品質なタイヤの生産に寄与しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ用モールドの一部が示された平面図である。
【図２】図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図１のモールドのサイドプレートをキャビティ側から見た平面図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１に示されたタイヤ用のモールド２は、多数のセグメント４と、サイド部としての上下一対のサイドプレート６と、上下一対のビードリング８とを備えている。図１において、矢印Ｘで示された方向がタイヤの半径方向であり、矢印Ｚで示された方向がタイヤの周方向である。図１の紙面に対して垂直な方向がタイヤの軸方向である。
【００１９】
図２には、このモールド２の一部が示されている。図２には、モールド２の内部に配置されるブラダーＢ及びローカバー（未架橋タイヤとも称される。）Ｒも示されている。図２において、矢印Ｘで示された方向がタイヤの半径方向であり、矢印Ｙで示された方向がタイヤの軸方向である。図２中、一点鎖線で示された中心線ＣＬは、このモールド２の赤道面ＥＱをも表している。
【００２０】
このモールド２では、多数のセグメント４がリング状に配置されている。セグメント４の平面形状は、実質的に円弧状である。セグメント４の数は、３以上２０以下である。サイドプレート６及びビードリング８は、実質的にリング状である。サイドプレート６は、各セグメント４の半径方向内側に位置している。ビードリング８は、サイドプレート６の半径方向内側に位置している。このモールド２は、いわゆる「割りモールド」である。セグメント４、サイドプレート６及びビードリング８により、キャビティ面１０が形成されている。
【００２１】
このモールド２が用いられたタイヤ製造工程においては、モールド２が開いており且つブラダーＢが収縮している状態で、上記ローカバーＲがモールド２のキャビティに投入される。この段階では、ローカバーＲのゴム組成物は未架橋状態である。
【００２２】
モールド２が閉じられる。すなわち、上下一対のサイドプレート６同士が接近して閉じるとともに、複数のセグメント４同士が接近し合って閉じる。このとき、セグメント４とサイドプレート６とは、互いに半径方向に当接する。ビードリング８とサイドプレート６とも、互いに半径方向に当接する。ローカバーＲは、キャビティ面１０とブラダーＲとに囲まれたキャビティ内に収容される。
【００２３】
ブラダーＢが膨張すると、ローカバーＲはブラダーＢによってキャビティ面１０に押しつけられ、加圧される。同時にローカバーＲは加熱される。加圧と加熱とによりゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。キャビティ面１０のうち、セグメント４の範囲においてタイヤのトレッド面が形成され、サイドプレート６の範囲においてタイヤのサイド部外面が形成され、ビードリング８の範囲においてビード部外面が形成される。ローカバーＲが加圧及び加熱される工程は、加硫工程と称される。
【００２４】
図３、図４及び図５にはサイドプレート６が示されている。図３は、上記サイドプレート６をキャビティ側から見た平面視形状である。図４及び図５は、サイドプレート６の周方向Ｚに垂直な断面である。このサイドプレート６は、円輪状の基部１２と、同じく円輪状の突条部１４とを有している。突条部１４は、基部１２のキャビティ側の面に、基部１２と一体且つ同軸状に形成されている。突条部１４の外周面１６は、モールド２が閉じられたとき、セグメント４の半径方向内側の当接面２２に当接する（図２）。突条部１４の内周面１８は、モールド２が閉じられたとき、ビードリング８の半径方向外側の当接面２４に当接する（図２）。
【００２５】
突条部１４の頂部の面２０の全体が、キャビティ面１０の一部を構成する。この頂部の面２０が、サイドプレート６のキャビティ面を構成する。頂部の面２０には、多孔質層２６が形成されている。多孔質層２６は、円輪状を呈している。多孔質層２６は、部分円輪状を呈した複数個の部品からなり、後述の凹所２８に嵌着されたときに円輪状を呈するように構成されてもよい。
【００２６】
サイドプレート６は、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金等からなる。多孔質層２６は、セラミックス、アルミニウム合金やステンレス鋼の燒結金属等から形成されるのが好ましい。本実施形態では、突条部１４の頂部の面２０に、多孔質層２６と相補的な円輪状の上記凹所２８が形成されている。この凹所２８の深さは、多孔質層２６の厚さと同一である。この凹所２８は、突条部１４と同軸状に形成されている。凹所２８の半径方向の幅は、多孔質層２６の半径方向の幅と同一である。凹所２８の外周に沿って形成された外周壁３２、及び、凹所２８の内周に沿って形成された内周壁３４は、いずれもその半径方向幅Ｗが１０ｍｍ以上にされる。
【００２７】
凹所２８に、多孔質層２６が嵌着される。多孔質層２６は、特別な手段によって固定されなくてもよい。多孔質層２６の外面と凹所２８の内面との隙間を０に近くすることにより、多孔質層２６は、凹所２８に嵌着されるだけで挟持されうる。この場合、多孔質層２６は着脱自在となる。凹所２８は必ずしも必要ではない。突条部の高さを図４における凹所２８の底部までの高さとし、すなわち、外周壁３２と内周壁３４とを無くし、突条部の頂部の面に多孔質層２６接合してもよい。
【００２８】
本実施形態では、多孔質層２６は周方向に連続している。しかし、かかる構成には限定されない。多孔質層２６及び凹所２８がともに、周方向に断続的に形成されていてもよい。換言すれば、円弧状の多孔質層２６及び凹所２８が複数個形成され、これらが周方向に配列されてもよい。又は、多孔質層２６及び凹所２８がともに、同軸状の複数の円輪状に形成されてもよい。
【００２９】
図３から図５に示されるように、サイドプレート６には、そのキャビティ側と外部とを連通する複数本のベント孔３０が形成されている。このベント孔３０を通じて、キャビティ内のエアーが外部へ排出される。全てのベント孔３０のキャビティ面１０側の開口は、上記多孔質層２６の形成範囲内に位置している。換言すれば、全てのベント孔３０のキャビティ面１０側の開口は、多孔質層２６によって被覆されている。
【００３０】
多孔質層２６がベント孔３０の開口を覆うことにより、ベント孔３０へのローカバーＲのゴムの進入が防止されうる。ベント孔３０の目詰まりが防止され、及び、タイヤへのスピューの発生が防止される。従って、ベント孔３０の内径を拡大することが可能となる。ベント孔３０の内径は、０．６ｍｍ以上１０ｍｍ以下とするのが好ましい。ベント孔３０の内径が０．６ｍｍ未満であると、排気の効果が低下するおそれがある。一方、ベント孔３０の内径が１０ｍｍを超えると、多孔質層２６の熱伝導率が低下しすぎ、加硫に時間がかかりすぎるおそれがある。一般的に、多孔質層２６は、金属塊からなるサイドプレート６より熱伝導率が低い。換言すれば、断熱作用が生じる。この断熱作用により、急速な入熱や変動が緩和され、ローカバーＲの主にサイドウォール部分のゴムの過加硫が防止されうる。その結果、ゴムの損失正接ｔａｎδが小さくなり、タイヤの転がり抵抗の低減が期待できる。
【００３１】
さらに、多孔質層２６の存在により、キャビティから外部への排気ルートが、ベント孔３０のキャビティ面１０側の開口の手前で大きく拡大（拡張）する。換言すれば、多孔質層２６の全面がベント孔３０への入口となりうる。その結果、サイドプレート６及びその近傍の範囲では、ほぼ均一なエア抜き効果が得られうる。その結果、ベント孔３０の本数を減少させることが可能となる。この実施形態では一のサイドプレート６に、その突条部１４の頂部の面２０の所定面積当たり１本のベント孔３０が形成されている。この所定面積は、１７０ｃｍ２  以上２３０ｃｍ２  以下の範囲であるのが好ましい。また、ベント孔３０は、上記密度範囲内で、半径方向及び周方向ともにほぼ等間隔で配置されるのが好ましい。
【００３２】
多孔質層２６の気孔の孔径は、５μｍ以上５０μｍ以下とされている。多孔質層２６の気孔率（全体積に占める空隙の体積の率）は、２０％以上５０％以下とされるのが好ましい。多孔質層２６の厚さＴ（図４）は、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされるのが好ましい。突条部１４の頂部の面２０における多孔質層２６の面積の範囲は、サイドプレート６のキャビティ面である頂部の面２０の面積の６０％以上を占めている。
【００３３】
多孔質層２６の気孔の孔径が５μｍ未満であると、通気性が低下するので、キャビティ面１０とローカバーＲとの間にエアーが残留するおそれがある。一方、孔径が５０μｍを超えると、多孔質層２６の気孔に、ローカバーＲのゴムが進入するおそれが生じる。
【００３４】
多孔質層２６の気孔率が２０％未満であると、前述した多孔質層２６の断熱効果が低く、過加硫防止の効果も低下するおそれがある。一方、気孔率が５０％を超えると、断熱効果が高くなりすぎ、加硫時間が長くなるおそれがある。
【００３５】
多孔質層２６の厚さＴが５ｍｍ未満であると、多孔質層２６の強度不足の問題が発生しうる。一方、厚さＴが１０ｍｍを超えると、断熱効果が高くなりすぎ、加硫時間が長くなるおそれがある。
【００３６】
多孔質層２６の頂部の面２０の面積に占める多孔質層２６の面積が６０％未満であると、前述した多孔質層２６の断熱効果が低く、過加硫防止の効果が低下するおそれがある。さらに、前述した排気ルートの拡大（拡張）効果が低減する。
【００３７】
このモールド２によって成形されたタイヤ２のサイドウォールには、文字等が表示されうる。この文字等は、キャビティ面１０に形成された文字等が、加硫時に転写されることによって形成される。この文字等４４は、図３及び図５に示されるように、突条部１４の凹所２８内に形成された凸部３６、４０の頂部の面３８、４２に形成されている。この凸部３６、４０の頂部の面３８、４２の高さ位置は、多孔質層２６の上面、並びに、凹所２８の外周壁３２及び内周壁３４の各上面の位置と同じである。多孔質層２６は、凸部３６、４０に対応する範囲が刳り貫かれている。この凸部３６、４０の頂部の面３８、４２も、キャビティ面１０の一部を構成している。従って、この頂部の面３８、４２に押圧されたタイヤのサイドウォールの面に、上記文字等４４が転写される。
【００３８】
多孔質層２６及びベント孔３０を通した排気は、自然排気には限定されない。真空ポンプ、ブロワー等の真空排気装置を用いて、０．５ａｔｍ以下の条件下で吸気することにより、機械的な排気が可能なように構成されてもよい。例えば、サイドプレート６の外周面における全ベント孔３０の外側開口を覆うチャンバーを設け、このチャンバーの少なくとも一箇所の開口から吸気するように構成されてもよい。又は、サイドプレート６に、全ベント孔３０を連通する少なくとも一箇所の開口を設け、この開口から吸気するように構成されてもよい。
【００３９】
以上説明された実施形態では、割モールドが例示されている。しかし、本発明は割モールドには限定されず、ツーピースモールドにも適用可能である。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００４１】
［実施例１］
図１から図５に示された基本構成を備え、表１に示される仕様を備えた実施例１のタイヤ用モールドが製造された。このモールドは、サイズが１９５／６５Ｒ１５のタイヤ用のモールドである。このモールドでは、サイドプレートのキャビティ面に対する多孔質層の面積割合が７０％を占める。多孔質層の厚さＴが７ｍｍであり、気孔の孔径が２５μｍであり、気孔率が３０％である。ベント孔の内径が０．８ｍｍであり、本数が１００本である。このモールドにより、５０個の空気入りタイヤが製造された。加硫時のサイドプレート部の温度は１６０℃であった。
【００４２】
［比較例１］
表１に記載のとおり、多孔質層を有していないこと以外は、実施例１と同様にして比較例１のタイヤ用モールドが製造された。このモールドにより、５０個の空気入りタイヤが製造された。加硫条件は実施例１におけるのと同じである。
【００４３】
［実施例２、比較例２−４］
サイドプレートの構造を表１に示されるものとした他は実施例１と同様にして、実施例２及び比較例２から４のタイヤ用モールドが製造された。これら各モールドにより、５０個の空気入りタイヤが製造された。加硫条件は実施例１におけるのと同じである。
【００４４】
［加硫時間］
各タイヤの加硫に要した時間が分単位で測定された。測定結果が表１に示されている。
【００４５】
［エアー残りの検査］
各タイヤに対し、加硫時のエアー残りによる不具合の有無が検査された。具体的には、主にサイドプレートに当接していたタイヤのサイド面に、検査内容はエアー残りによる外観不具合が存在するか否かが目視によって確認された。この検査結果が、表１に示されている。各例の５０個のタイヤのうち、不具合が発見されたタイヤの割合が４％未満の場合が○印で示され、４％以上の場合が×印で示されている。
【００４６】
［スピューの検査］
各タイヤの外観の観察により、スピューの発生状況が確認された。表１に、長さが１０ｍｍ以上のスピュー（ロングスピュー）が発見された場合が×印で示され、ロングスピューが発見されなかった場合が○印で示されている。
【００４７】
［タイヤの肌の外観検査］
各タイヤの肌の外観検査が行われた。具体的には、主にサイドプレートに当接していたタイヤのサイド面について、多孔質層の気孔等によって生じる凹凸の有無が目視によって確認された。この検査結果が、表１に示されている。各例の５０個のタイヤのうち、凹凸が確認されたタイヤの割合が４％未満の場合が○印で示され、４％以上の場合が×印で示されている。
【００４８】
［タイヤの転がり抵抗］
各タイヤについて、転がり抵抗試験機を用いて下記の測定条件で転がり抵抗を測定した。
内圧：２３０ｋＰａ
荷重：４．７７ｋＮ
速度：８０ｋｍ／ｈ
各タイヤの測定結果は、比較例１を１００とした指数によって表１に示されている。数値が小さいほど良好である。
【００４９】
【表１】
2015120260.tif 000003
【００５０】
表１に示されるように、実施例のタイヤ用モールドは、比較例のタイヤ用モールドに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明されたタイヤ用モールドは、種々のタイヤの製造にも適用されうる。
【符号の説明】
【００５２】
２・・・モールド
４・・・セグメント
６・・・サイドプレート
８・・・ビードリング
１０・・・キャビティ面
１２・・・（サイドプレートの）基部
１４・・・（サイドプレートの）突条部
１６・・・（突条部の）外周面
１８・・・（突条部の）内周面
２０・・・（突条部の）頂部の面
２２・・・（セグメントの）当接面
２４・・・（ビードリングの）当接面
２６・・・多孔質層
２８・・・（突条部の）凹所
３０・・・ベント孔
３２・・・（凹所の）外周壁
３４・・・（凹所の）内周壁
３６、４０・・・凸部
３８、４２・・・（凸部の）頂部の面
４４・・・文字等
Ｂ・・・ブラダー
Ｒ・・・ローカバー
【図１】
2015120260.tif 000004
【図２】
2015120260.tif 000005
【図３】
2015120260.tif 000006
【図４】
2015120260.tif 000007
【図５】
2015120260.tif 000008