(57)【要約】【課題】  加硫時間を大幅に延長させることなくトレッド部の外表面の加硫度を最適化し、良好なグリップ特性を得ることを可能にした空気入りタイヤの加硫方法を提供する。【解決手段】  タイヤ内側に配置されたインターナル加熱手段とタイヤ外側に配置されたエクスターナル加熱手段とで未加硫タイヤを同時に加熱する空気入りタイヤの加硫方法において、インターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段による加熱条件に基づいてトレッド部の外表面を最遅加硫とし、トレッド部の最大ゲージ位置における外表面、厚さ方向中央部、内表面での加硫終了時の等価加硫度をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとしたとき、これら等価加硫度が１．１≦Ｂ／Ａ≦１．６かつ１．７≦Ｃ／Ａ≦４．５の関係を満足するように加硫を行う。【選択図】  図４
2005271534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内側に配置されたインターナル加熱手段とタイヤ外側に配置されたエクスターナル加熱手段とで未加硫タイヤを同時に加熱する空気入りタイヤの加硫方法において、インターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段による加熱条件に基づいてトレッド部の外表面を最遅加硫とし、前記トレッド部の最大ゲージ位置における外表面、厚さ方向中央部、内表面での加硫終了時の等価加硫度をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとしたとき、これら等価加硫度が１．１≦Ｂ／Ａ≦１．６かつ１．７≦Ｃ／Ａ≦４．５の関係を満足するように加硫を行う空気入りタイヤの加硫方法。
【請求項２】
前記等価加硫度が１．１≦Ｂ／Ａ≦１．３かつ１．７≦Ｃ／Ａ≦２．５の関係を満足するように加硫を行う請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫方法。
【請求項３】
前記等価加硫度は、実際の加硫温度をＴ（℃）とし、該加硫温度Ｔでの加硫時間をｔ（分）とし、任意の基準温度をＴ0 （℃）とし、該基準温度Ｔ0 での加硫時間をｔ0 （分）としたとき、下式（１）の加硫反応速度式から換算される加硫時間ｔ0 の積算値である請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤの加硫方法。
ｔ0 ＝ｔ×α(T-T0)/10   ・・・（１）
但し、αは加硫温度係数（温度が１０℃変化するときの加硫速度の比）である。
【請求項４】
前記基準温度Ｔ0 での加熱により加熱開始から最大トルクの９５％を呈する加硫状態に至るまでの加硫時間をｔ95（分）とし、最大トルクの９５〜１００％を呈する加硫状態を維持する最大加硫時間をｔmax （分）としたとき、前記トレッド部の外表面での等価加硫度Ａをｔ95≦Ａ≦ｔmax の範囲にする請求項３に記載の空気入りタイヤの加硫方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ内側に配置されたインターナル加熱手段とタイヤ外側に配置されたエクスターナル加熱手段とで未加硫タイヤを同時に加熱する空気入りタイヤの加硫方法に関し、さらに詳しくは、加硫時間を大幅に延長させることなくトレッド部の外表面の加硫度を最適化し、良好なグリップ特性を得ることを可能にした空気入りタイヤの加硫方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤを加硫する方法として、タイヤ内側に配置されたインターナル加熱手段（例えば、スチーム）と、タイヤ外側に配置されたエクスターナル加熱手段（例えば、ヒータ）とで未加硫タイヤを同時に加熱することが一般的に行われている。このような加硫方法においては、タイヤ内部の加硫度分布を考慮しながら、インターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段の加熱条件を制御している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、上記加硫方式ではタイヤ内部を十分に加硫するためにインターナル温度及びエクスターナル温度を比較的高温に設定するため、その結果として、トレッド部の外表面が過加硫となり、良好なグリップ特性が得られないという問題がある。特に、空気入りタイヤの生産性を高めるために加硫温度を上げた場合、グリップ特性の悪化が顕著になる。一方、トレッド部の過加硫を低減すべく加硫温度を低下させた場合、加硫時間が大幅に延びてしまう。
【特許文献１】特開昭６３−１７０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、加硫時間を大幅に延長させることなくトレッド部の外表面の加硫度を最適化し、良好なグリップ特性を得ることを可能にした空気入りタイヤの加硫方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤの加硫方法は、タイヤ内側に配置されたインターナル加熱手段とタイヤ外側に配置されたエクスターナル加熱手段とで未加硫タイヤを同時に加熱する空気入りタイヤの加硫方法において、インターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段による加熱条件に基づいてトレッド部の外表面を最遅加硫とし、前記トレッド部の最大ゲージ位置における外表面、厚さ方向中央部、内表面での加硫終了時の等価加硫度をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとしたとき、これら等価加硫度が１．１≦Ｂ／Ａ≦１．６かつ１．７≦Ｃ／Ａ≦４．５の関係を満足するように加硫を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、インターナル加熱手段による加熱温度に対してエクスターナル加熱手段による加熱温度を相対的に低くしてトレッド部の外表面を最遅加硫とし、かつトレッド部の最大ゲージ位置における厚さ方向の各部位の等価加硫度を上記の如く規定することにより、加硫時間を大幅に延長させることなくトレッド部の外表面の加硫度を最適化し、良好なグリップ特性を確保することができる。また、インターナル加熱手段による加熱温度を更に低下させて等価加硫度の関係を１．１≦Ｂ／Ａ≦１．３かつ１．７≦Ｃ／Ａ≦２．５とした場合、トレッド部の最適加硫度範囲が内部へ拡大し、更に良好なグリップ特性を得ることができる。
【０００７】
本発明において、等価加硫度とは、実際の加硫温度をＴ（℃）とし、該加硫温度Ｔでの加硫時間をｔ（分）とし、任意の基準温度をＴ0 （℃）とし、該基準温度Ｔ0 での加硫時間をｔ0 （分）としたとき、下式（１）の加硫反応速度式から換算される加硫時間ｔ0 の積算値である。
ｔ0 ＝ｔ×α(T-T0)/10   ・・・（１）
但し、αは加硫温度係数（温度が１０℃変化するときの加硫速度の比）である。
【０００８】
本発明では、基準温度Ｔ0 での加熱により加熱開始から最大トルクの９５％を呈する加硫状態に至るまでの加硫時間をｔ95（分）とし、最大トルクの９５〜１００％を呈する加硫状態を維持する最大加硫時間をｔmax （分）としたとき、トレッド部の外表面での等価加硫度Ａはｔ95≦Ａ≦ｔmax の範囲にすることが好ましい。これにより、グリップ特性を最も良好な状態にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
本発明の空気入りタイヤの加硫方法は、タイヤ内側に配置されたインターナル加熱手段とタイヤ外側に配置されたエクスターナル加熱手段とで未加硫タイヤを同時に加熱する空気入りタイヤの加硫方法である。加硫装置の具体的な構成は特に限定されるものではないが、少なくともインターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段とを備え、それら加熱手段の加熱条件が独立に制御可能であることが必要である。
【００１１】
図１〜図４はそれぞれトレッド部の厚さ方向の位置と加硫度との関係を示し、図１はインターナル加熱手段のみで加熱を行った場合、図２はエクスターナル加熱手段のみで加熱を行った場合、図３はインターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段を用いて従来方法で加熱を行った場合、図４はインターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段を用いて本発明方法で加熱を行った場合である。
【００１２】
図１に示すように、インターナル加熱手段のみで加熱を行った場合、トレッド内表面の加硫度が満たされるもののトレッド外表面の加硫度が不十分になる。図２に示すように、エクスターナル加熱手段のみで加熱を行った場合、トレッド外表面の加硫度が満たされるもののトレッド内表面の加硫度が不十分になる。一方、図３に示すように、インターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段の両方を用いて加熱を行った場合、トレッド外表面とトレッド内表面の加硫度が過度になる傾向がある。図３において、曲線Ｘは高温設定の場合、曲線Ｙは通常温度設定の場合、曲線Ｚは低温設定の場合である。
【００１３】
これに対して、本発明では、図４に示すように、インターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段による加熱条件に基づいて、加硫終了時にトレッド外表面の加硫度が最も低くなるように加硫の進行を制御するのである。
【００１４】
図５は本発明において加硫される空気入りタイヤの一例を示すものである。図５において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。トレッド部１はショルダー領域においてゲージが最も大きくなっており、その部分の加硫状態を適正化することが重要である。ここで、トレッド部１の内表面の法線に沿って測定されるトレッド部１のゲージが最大となる位置（最大ゲージ位置）において、該法線とトレッド外表面とが交わる点をａとし、該法線とトレッド内表面とが交わる点をｃとし、点ａと点ｃとの中央点（厚さ方向中央部）をｂとする。そして、点ａ，ｂ，ｃでの加硫終了時の等価加硫度をそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとしたとき、これら等価加硫度が１．１≦Ｂ／Ａ≦１．６かつ１．７≦Ｃ／Ａ≦４．５、より好ましくは、１．１≦Ｂ／Ａ≦１．３かつ１．７≦Ｃ／Ａ≦２．５の関係を満足するように加硫を行うようにする。
【００１５】
これにより、加硫時間を大幅に延長させることなくトレッド外表面の加硫度を最適化し、良好なグリップ特性を確保することができる。ここで、等価加硫度の比Ｂ／Ａが１．１未満であるとグリップ特性の改善効果が不十分になり、逆に１．６を超えるとトレッド内部の加硫度の平坦性が悪化して走行性能の低下要因になるばがりでなく、加硫時間も長くなる。また、等価加硫度の比Ｃ／Ａが１．７未満であるとグリップ特性の改善効果が不十分になり、逆に４．５を超えるとトレッド内部の加硫度の平坦性が悪化して走行性能の低下要因になるばがりでなく、加硫時間も長くなる。
【００１６】
上記等価加硫度は、実際の加硫温度をＴ（℃）とし、該加硫温度Ｔでの加硫時間をｔ（分）とし、任意の基準温度をＴ0 （℃）とし、該基準温度Ｔ0 での加硫時間をｔ0 （分）としたとき、Van't Hoffの法則に基づく下記加硫反応速度式から換算される加硫時間ｔ0 の積算値である。
【００１７】
ｔ0 ＝ｔ×α(T-T0)/10 
但し、αは加硫温度係数（温度が１０℃変化するときの加硫速度の比）である。加硫温度係数αは、原料ゴム、加硫系、充填剤等の種類と量によって１．８〜２．５の範囲で変化する任意の定数であるが、簡便法としてα＝２としても良い。加硫温度係数αとして正確な値を採用する場合は、レオメータ等で計測すれば良い。一方、基準温度Ｔ0 として、通常のゴム加硫では１５０℃を選択すれば良い。
【００１８】
ここで、Ｔ0 ＝１５０℃とし、α＝２として、加硫終了時の等価加硫度を求める計算例を表１に示す。なお、表１に記載される加硫温度Ｔ及び加硫時間ｔは、最大ゲージ位置におけるトレッド外表面に関するデータである。
【００１９】
【表１】
2005271534.tif 000003
【００２０】
この表１に示すように、実際の加硫温度Ｔを１２５℃から１７０℃まで１分毎に５℃ずつ変化させた場合、換算された加硫時間ｔ0 の積算値からなる等価加硫度は１３．２３分となる。つまり、上記加熱スケジュールによれば、基準温度Ｔ0 （１５０℃）で１３．２３分間加熱を行った場合と同等の加硫状態になる。
【００２１】
本発明では、トレッド部の最大ゲージ位置における各部位の等価加硫度Ａ〜Ｃの比を特定することが必要であるが、トレッド部の外表面での等価加硫度Ａを最適な状態にすることも重要である。そこで、基準温度Ｔ0 での加熱により加熱開始から最大トルクの９５％を呈する加硫状態に至るまでの加硫時間をｔ95（分）とし、最大トルクの９５〜１００％を呈する加硫状態を維持する最大加硫時間をｔmax （分）としたとき、トレッド部の外表面での等価加硫度Ａをｔ95≦Ａ≦ｔmax の範囲にすると良い。
【００２２】
図６はゴム組成物の加硫時間とトルクとの関係を例示するものである。つまり、図６は等価加硫度Ａの測定対象となるゴム組成物をレオメータを用いて基準温度Ｔ0 （１５０℃）で加硫した際のトルク（Ｎ・ｍ）の変化を示すものである。図６に示すように、加硫の進行に伴ってゴム組成物のトルクが高くなり、加硫時間ｔ95（分）で最大トルクの９５％を呈する加硫状態に至り、最大加硫時間ｔmax （分）になるまで最大トルクの９５〜１００％を呈する加硫状態を維持する。即ち、最大トルクの９５〜１００％を呈する加硫状態が最も好ましい状態であるので、トレッド部の外表面の等価加硫度Ａをｔ95≦Ａ≦ｔmax の範囲にすることで、最も良好なグリップ特性を得ることができる。
【実施例】
【００２３】
タイヤサイズ１９５／５５Ｒ１５の空気入りタイヤを加硫するにあたって、その加熱条件を表２のように種々異ならせた（従来例、比較例１〜３及び実施例１〜３）。そして、得られたタイヤについて、サーキットでの走行試験を実施し、そのラップタイムを計測した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどトレッド部のグリップ特性が良好で操縦安定性が優れていることを意味する。
【００２４】
【表２】
2005271534.tif 000004
【００２５】
表２に示すように、比較例１では、エクスターナル温度を従来例より高く設定しているため、トレッド部が過加硫となり、走行性能が低下していた。これに対して、実施例１〜３では、エクスターナル温度を従来例より低く設定し、その結果として、トレッド部の各部位の等価加硫度が１．１≦Ｂ／Ａ≦１．６かつ１．７≦Ｃ／Ａ≦４．５の関係を満足しているので、トレッド部の加硫状態が最適化され、優れた走行性能を発揮することができた。特に、実施例３では、インターナル温度も従来例より低く設定し、トレッド部の各部位の等価加硫度が１．１≦Ｂ／Ａ≦１．３かつ１．７≦Ｃ／Ａ≦２．５の関係を満たしているので、最も良好なグリップ特性を得ることができた。
【００２６】
比較例２では、エクスターナル温度を実施例１〜３より低く設定し、その結果として、トレッド部の各部位の等価加硫度の比Ｂ／Ａ及び比Ｃ／Ａが所定の範囲から外れているため、トレッド内部の加硫度の平坦性が悪化して走行性能の改善効果が不十分になり、しかも加硫時間が延びていた。
【００２７】
比較例３では、インターナル温度を比較例２より低く設定し、トレッド内部の加硫度の平坦性を改善することを試みているが、その改善効果が不十分であり、しかも加硫時間が延びていた。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】インターナル加熱手段のみで加熱を行った場合におけるトレッド部の厚さ方向の位置と加硫度との関係を示すグラフである。
【図２】エクスターナル加熱手段のみで加熱を行った場合におけるトレッド部の厚さ方向の位置と加硫度との関係を示すグラフである。
【図３】インターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段を用いて従来方法で加熱を行った場合におけるトレッド部の厚さ方向の位置と加硫度との関係を示すグラフである。
【図４】インターナル加熱手段とエクスターナル加熱手段を用いて本発明方法で加熱を行った場合におけるトレッド部の厚さ方向の位置と加硫度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明方法により加硫される空気入りタイヤの一例を示す子午線半断面図である。
【図６】ゴム組成物の加硫時間とトルクとの関係を例示するグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
ａ  点（トレッド外表面）
ｂ  点（厚さ方向中央部）
ｃ  点（トレッド内表面）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005271534.tif 000008
【図５】
2005271534.tif 000009
【図６】
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