JP2010030054A - 空気入りタイヤの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 トレッド部に加硫速度の異なる複数種類の異なるゴム組成物を配置したタイヤにおける加硫サイクルの効率化を図りながら、トレッド物性の低下を抑制するようにした空気入りタイヤの製造方法を提供する
【解決手段】 トレッド部２の幅方向に加硫速度の異なる複数種類のゴム組成物２ａ、２ｂを配置した空気入りタイヤ１を加硫成形するに際して、ゴム組成物２ａ、２ｂのうち加硫速度が最も速いゴム組成物を基準にして定められた加硫時間又はそれより短い時間にわたり、加硫機によりタイヤの加硫を行った後、タイヤを加硫金型から取り出して、トレッド部２に配置されたゴム組成物２ａ、２ｂがそれぞれ適正加硫に至るまで、トレッド部２をゴム組成物２ａ、２ｂの加硫速度に応じてトレッド表面側から加熱することにより追加加硫を施すようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りタイヤの製造方法に関し、さらに詳しくは、トレッド部に複数の異なるゴム組成物を配置したタイヤにおける加硫サイクルの効率化を図りながら、トレッド物性の低下を抑制するようにした空気入りタイヤの製造方法に関する。

近年の車両の高性能化を受けてタイヤへの要求特性もますます多岐にわたり、トレッド部の幅方向に複数の異なる物性からなるゴム組成物を配置して、車両への装着位置を指定することにより、これらの要求特性に応えるようにしたタイヤが広く上市されるようになってきた（例えば、特許文献１参照）。

一般に、物性の異なるゴム組成物は互いに加硫速度が異なるため、物性の異なるゴム組成物をトレッド部に配置したタイヤでは、通例、加硫速度の遅いゴム組成物を基準にして加硫時間が設定されている。そのため、加硫速度の速いゴム組成物は過加硫にならざるを得ず、これに伴い所望のトレッド物性が得られないという問題があった。

従来、トレッド部を単一のゴム組成物で構成したタイヤにおけるトレッドゴムの過加硫を防止する対策として、加硫後のタイヤにおけるトレッド部の表面温度を測定し、この測定値に応じてトレッド面に冷却媒体などを選択的に噴射するようにした提案がある（例えば、特許文献２参照）。しかし、これらの提案は、加硫後のタイヤにおける加硫の進行を制御するには有効であるものの、一旦加硫機の中で過加硫状態に加硫されたゴム組成物は適正な加硫状態に戻すことができないので、過加硫防止対策としては未だ充分なものとはなり得なかった。
特開２００３−３２６９１７号公報 特開２００８−２３８２８号公報

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するもので、トレッド部に加硫速度の異なる複数種類の異なるゴム組成物を配置したタイヤにおける加硫サイクルの効率化を図りながら、トレッド物性の低下を抑制するようにした空気入りタイヤの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤの製造方法は、トレッド部の幅方向に加硫速度の異なる複数種類のゴム組成物を配置した空気入りタイヤを加硫成形するに際して、前記ゴム組成物のうち加硫速度が最も速いゴム組成物を基準にして定められた加硫時間又はそれより短い時間にわたり、加硫機によりタイヤの加硫を行った後、該タイヤを加硫金型から取り出して、前記トレッド部に配置された複数種類のゴム組成物がそれぞれ適正加硫に至るまで、前記トレッド部を前記ゴム組成物の加硫速度に応じてトレッド表面側から加熱することにより追加加硫を施すようにしたことを特徴にする。

さらに、上述する構成において、以下の（１）及び／又は（２）に記載するように構成することが好ましい。

（１）前記追加加硫において、各ゴム組成物の表面温度が前記加硫機における金型温度Ｔ（℃）に対して以下の関係になるようにする。
Ｔａ≧Ｔｘ≧Ｔｂ
Ｔ≧Ｔａ≧Ｔ−５０℃
Ｔ≧Ｔｂ≧Ｔ−１５０℃
ただし、Ｔａは加硫速度が最も遅いゴム組成物の表面温度、Ｔｂは加硫速度が最も速いゴム組成物の表面温度、Ｔｘは加硫速度が中間であるゴム組成物の表面温度を示す。
（２）前記追加加硫における加熱をガスの噴き付け、赤外線の照射又は発熱体の接触により行う。

本発明によれば、トレッド部に配置された加硫速度の異なる複数種類のゴム組成物のうち加硫速度が最も速いゴム組成物を基準にして定められた加硫時間又はそれより短い時間にわたり、加硫機によりタイヤの加硫を行った後、そのタイヤを加硫金型から取り出して、トレッド部に配置された複数種類のゴム組成物がそれぞれ適正加硫に至るまで、トレッド部を各ゴム組成物の加硫速度に応じてトレッド表面側から加熱することにより追加加硫を施すようにしたので、加硫後のタイヤにおける各ゴム組成物は未加硫状態であったり過加硫状態であったりすることなく、適正な加硫状態になっているため、トレッド物性の低下を抑制することができる。

しかも、追加加硫工程が付加されるものの、加硫機における加硫時間が短縮されるため、加硫機の稼動効率の向上により加硫サイクルの効率化を図ることができる。

本発明の実施形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態による空気入りタイヤの製造方法により加硫成形された空気入りタイヤの一例を示す断面図である。

図１において、空気入りタイヤ１のトレッド部２の幅方向には、加硫速度の異なる複数種類（図では２種類）のゴム組成物２ａ、２ｂが配置されている。なお、図中３はベルト層を、４はカーカス層をそれぞれ示している。

そして、本発明の空気入りタイヤ１の製造方法では、空気入りタイヤ１を加硫成形するに際して、ゴム組成物２ａ、２ｂのうち加硫速度が最も速いゴム組成物を基準にして定められた加硫時間又はそれより短い時間にわたり、加硫機によりタイヤの加硫を行った後、タイヤを加硫金型から取り出して、トレッド部２に配置された複数種類のゴム組成物２ａ、２ｂがそれぞれ適正加硫に至るまで、トレッド部２を各ゴム組成物２ａ、２ｂの加硫速度に応じてトレッド表面側から加熱することにより追加加硫を施すようにしている。

これにより、加硫後のタイヤのトレッド部２における各ゴム組成物２ａ、２ｂが未加硫状態であったり過加硫状態であったりすることなく、適正な加硫状態になっているため、トレッド物性の低下を抑制することができる。しかも、追加加硫工程が付加されるものの、加硫機における加硫時間が短縮されるため、加硫機の稼動効率の向上により加硫サイクルの効率化を図ることができる。

本発明において、上述する追加加硫工程では、各ゴム組成物の表面温度が加硫機における金型温度Ｔ（℃）に対して以下の関係になるように調整することが好ましい。
Ｔａ≧Ｔｘ≧Ｔｂ
Ｔ≧Ｔａ≧Ｔ−５０℃
Ｔ≧Ｔｂ≧Ｔ−１５０℃
ただし、Ｔａは加硫速度が最も遅いゴム組成物の表面温度、Ｔｂは加硫速度が最も速いゴム組成物の表面温度、Ｔｘは加硫速度が中間であるゴム組成物の表面温度を示す。

これにより、追加加硫工程において各ゴム組成物の加硫度を短時間で最適化させることができ、加硫サイクルを一層効率化することができる。ここで、Ｔａが「金型温度Ｔ（℃）−５０℃」を下回ったり、Ｔｂが「金型温度Ｔ（℃）−１５０℃」を下回ったりすると、短時間で効率的に加硫度を増加させることが困難になる。

上述する追加加硫工程における加熱方法は、特に限定されるものではないが、ガスの噴き付け、赤外線の照射又は発熱体の接触により行うとよい。いずれの場合にあっても、この追加加硫工程では、空気入りタイヤ１のトレッド部２をトレッド表面側から加熱することにより行われる。

ここで、ガスの噴き付けにより加熱する場合には、温度調整を行った高温ガスをタイヤのトレッド表面に直接噴き付けることによって行うとよい。ガスの種類は特に限定されるものではないが、例えば、加熱された空気を使用することができる。ガスの噴き付けは、環状のトレッド表面を取り囲むように配置された複数のノズルから行ってもよく、又は、タイヤ周上の１箇所に配置されたノズルからガスを噴射しながらタイヤを回転させてもよい。

この場合には、隣接するゴム組成物２ａ、２ｂの境界に遮蔽板などを配置しておき、ゴム組成物２ａ、２ｂの加熱をそれぞれ別個のガス供給手段から噴き付けられた高温ガスにより並行させて行うとよい。

また、赤外線の照射により加熱する場合には、赤外線の強度を調整しながらトレッド表面に照射することによって行うとよい。赤外線の照射は、環状のトレッド表面を取り囲むように配置された赤外線の照射装置から行うとよい。この場合においても、隣接するゴム組成物２ａ、２ｂの境界に遮蔽板などを配置しておき、ゴム組成物２ａ、２ｂの加熱をそれぞれ別個の照射装置から照射された赤外線により並行させて行うとよい。

さらに、発熱体の接触により加熱する場合には、温度を調整した発熱体をトレッド表面に対して直接接触させて行うとよい。この場合には、環状の発熱体をトレッド表面を取り囲むように配置して行うとよい。

なお、上述する追加加硫では、トレッド部２に配置されたゴム組成物２ａ、２ｂの種類によっては、ゴム組成物２ａとゴム組成物２ｂとをそれぞれ異なる加熱方法によって加熱することができる。

上述するように、本発明の空気入りタイヤの製造方法は、トレッド部に配置された加硫速度の異なる複数種類のゴム組成物のうち加硫速度が最も速いゴム組成物を基準にして定められた加硫時間又はそれより短い時間にわたり、加硫機によりタイヤの加硫を行った後、そのタイヤを加硫金型から取り出して、トレッド部に配置された各ゴム組成物がそれぞれ適正加硫に至るまで、トレッド部を各ゴム組成物の加硫速度に応じてトレッド表面側から加熱することにより追加加硫を施すことにより、加硫機における加硫時間を短縮して、加硫サイクルの効率化を図りながら、トレッド物性の低下を抑制するようにしたもので、複数種類のゴム組成物をトレッド部に配置した高性能タイヤの製造方法として幅広く適用することができる。

タイヤサイズを２５５／４０Ｒ１８、トレッド部におけるゴム組成物の配置形態を図１として、トレッド部に１６０℃における９５％加硫時間Ｔ９５が２５分のゴム組成物２ａと、Ｔ９５が７分のゴム組成物２ｂとをそれぞれ配置して未加硫タイヤを作製した。

これら未加硫タイヤをそれぞれ以下（１）〜（４）に記載する加硫方式により加硫成形し、加硫後のタイヤにおけるトレッド部からゴム組成物２ａ、２ｂを採取して、２３℃におけるＪＩＳ硬さ（Ａタイプ）及び３００％伸長時における引張応力（３００％モジュラス）をそれぞれ測定し、その結果を（１）の加硫方式により得られた値を１００とする指数により表１に記載した。

（１）加硫機において金型温度を１８０℃として１２分間加硫し、これを金型から取り出した後、ゴム組成物２ａの表面を表面温度が１７０℃となるように１０分間加熱し、ゴム組成物２ｂの表面を表面温度が１５０℃となるように５分間加熱した。この加硫方式を表１において「実施例」という。

（２）加硫機において金型温度を１８０℃として１５分間加硫し、これを金型から取り出した後、室温（２５℃）のもとで放置した。この加硫方式を表１において「従来例」という。

（３）加硫機において金型温度を１８０℃として１３．５分間加硫し、これを金型から取り出した後、室温（２５℃）のもとで放置した。この加硫方式を表１において「比較例１」という。

（４）加硫機において金型温度を１８０℃として１２分間加硫し、これを金型から取り出した後、トレッド表面全体をトレッド表面温度が１７０℃となるように１０分間加熱した。この加硫方式を表１において「比較例２」という。

表１より、ゴム組成物２ａ及び２ｂがそれぞれ適正加硫に至った本発明の加硫方式による実施例に比較して、従来例及び比較例２ではゴム組成物２ｂが過加硫の状態にあり、比較例１ではゴム組成物２ａが加硫不足の状態にあり、いずれの加硫方式でもゴム物性の適正化が図られていないことがわかる。

本発明の実施形態による空気入りタイヤの製造方法により加硫成形された空気入りタイヤの一例を示す断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ トレッド部
２ａ、２ｂ ゴム組成物

Claims (4)

1. トレッド部の幅方向に加硫速度の異なる複数種類のゴム組成物を配置した空気入りタイヤを加硫成形するに際して、前記ゴム組成物のうち加硫速度が最も速いゴム組成物を基準にして定められた加硫時間又はそれより短い時間にわたり、加硫機によりタイヤの加硫を行った後、該タイヤを加硫金型から取り出して、前記トレッド部に配置された複数種類のゴム組成物がそれぞれ適正加硫に至るまで、前記トレッド部を前記ゴム組成物の加硫速度に応じてトレッド表面側から加熱することにより追加加硫を施すようにした空気入りタイヤの製造方法。
2. 前記追加加硫において、各ゴム組成物の表面温度が前記加硫機における金型温度Ｔ（℃）に対して以下の関係になるようにした請求項１に記載の空気入りタイヤの製造方法。
   Ｔａ≧Ｔｘ≧Ｔｂ
   Ｔ≧Ｔａ≧Ｔ−５０℃
   Ｔ≧Ｔｂ≧Ｔ−１５０℃
   ただし、Ｔａは加硫速度が最も遅いゴム組成物の表面温度、Ｔｂは加硫速度が最も速いゴム組成物の表面温度、Ｔｘは加硫速度が中間であるゴム組成物の表面温度を示す。
3. 前記追加加硫における加熱をガスの噴き付け、赤外線の照射又は発熱体の接触により行う請求項１又は２に記載の空気入りタイヤの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤの製造方法により製造された空気入りタイヤ。

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