JP5116504B2 - 更生タイヤの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、台タイヤのクラウン部に未加硫のクッションゴムを介して加硫済みプレキュアドレッドを配設してトレッド付き台タイヤを形成した後に、該トレッド付き台タイヤを加硫缶内に収納し、次いで該加硫缶内に加熱用の熱源を供給するとともに該加硫缶内を加圧することにより、該トレッド付き台タイヤに加硫処理を施し、前記プレキュアトレッドを台タイヤに加硫接着する更生タイヤの製造方法に関する。

空気入りタイヤは、台タイヤに路面に接するトレッドゴムを貼り付けて作られており、台タイヤはトレッドゴムの寿命が終わってもまだ十分使用に耐え得る場合が多いため、使用に伴って摩耗したトレッドゴム部分に、新しいゴムや再生タイヤ原料などをかぶせて、再び更生タイヤとして利用されている。更生タイヤの製造には、大きく分類して、パターンが付されていない未加硫のトレッドゴムを台タイヤに貼り付け、金型に入れて加硫するとともにパターンを付すリモールド更生方式（ホット更生方式）と、金型を使用せず加硫済みのパターン付きプレキュアトレッドを台タイヤに貼り付け、加硫缶の中で加硫するプレキュア更生方式（コールド更生方式）の２種類がある。そしてこの発明にかかる更生タイヤの製造方法は、プレキュア更生方式に適用されるものである。

特許文献１に記載されているように、プレキュア更生方式は、バフ処理した台タイヤのクラウン部にプレキュアトレッドを未加硫のクッションゴムを介して貼り付け、これに加硫エンベロープを被せた後加硫缶に収容して加熱及び加圧することによって、プレキュアトレッドを台タイヤに強固に密着させるものであって、この方式によれば加硫缶の処理温度が比較的低いので台タイヤを傷める度合いが少なく、また特別な金型等も必要ないためタイヤの更生においてはこの方式が広く採用されている。
特開２００７−２０３６８４号公報

ところで、更生タイヤを製造するにあたり、加硫時間は一般に２時間以上と長く、一方で、更生タイヤは、更生タイヤの製造を専門で行う会社又はタイヤの修理を行う会社等の交代勤務体制を採用していない会社で小規模生産（おおよそ４０〜１００本／日）されるのが主流であるため、最終バッチの加硫処理では、加硫処理が終了する前に作業員が帰宅し、翌朝に加硫缶内から加硫済みのタイヤが取り出される場合が一般的であった。このようにした場合、以下のような問題が生じることがあった。

すなわち、図３に示すように、通常バッチ（最終バッチ以外）の製造では、トレッド付き台タイヤは加硫缶内に収容された後、加硫缶内に熱源が供給されるとともに内部が加圧され、加硫缶内は高温高圧（例えば１３０℃、０．６ＭＰａ）の状態に保持される。そして所定の加硫時間ｔ１（例えば１２０分）の経過後に加硫缶内の圧力排出が行われ、加硫缶内の圧力が大気圧となった時点ｔ２にて、加硫缶の扉が開放され、加硫済みの製品タイヤが取り出される。これにより適正の加硫度を有する更生タイヤが得られる。

ところが、最終バッチの加硫処理では、所定の加硫時間ｔ１の経過後に加硫缶内の圧力排出が行われ、加硫缶内の圧力が大気圧となっても作業員が既に帰宅している場合は加硫缶の扉が翌朝まで開放されないため、加硫缶内に余熱（図３で示す二点鎖線）が残留したまま長時間（約８時間）放置されることとなる。そして、加硫缶内に残留した余熱により加硫缶内のトレッド付きタイヤは過剰に加硫され、トレッド部とクッションゴムとの界面において剥離が生じたり、過剰な熱履歴によりタイヤの耐久性が低下したりするという問題があった。

それゆえ、この発明は、上記問題を解決することを課題とするものであり、その目的は、加硫缶内に供給する熱源の停止時点及び圧力の排出時点の適正化を図ることにより、トレッド部とクッションゴムとの界面において剥離が生じたり、過剰な熱履歴によりタイヤの耐久性が低下したりすることのない更生タイヤの製造方法を提供することにある。

前記の目的を達成するため、この発明は、台タイヤのクラウン部に未加硫のクッションゴムを介して加硫済みプレキュアドレッドを配設してトレッド付き台タイヤを形成する工程と、該トレッド付き台タイヤを加硫缶内に収納し、該加硫缶内を加熱するとともに該加硫缶内に圧力を付加することにより、該トレッド付き台タイヤに加硫処理を施す工程と、該加硫缶内の圧力排出を行う工程とを含む更生タイヤの製造方法において、前記圧力排出を行う工程に先立ち、前記加硫缶への前記加熱を停止し、前記加硫缶を加熱し始めてから加熱を停止するまでの加熱時間を、加熱を継続した状態で前記トレッド付き台タイヤが適正の加硫度に到達するまでの予測到達時間よりも短くし、前記予測到達時間が経過した後に前記圧力排出を行うことを特徴とする更生タイヤの製造方法である。かかる構成を採用することによりトレッド付き台タイヤの過剰な加硫は防止される。その結果、クッションゴムへのブローン（クッションゴム内部に発生する気泡）の発生及びクッションゴムの熱劣化は抑制されるので、トレッド部とクッションゴムとの界面において生じる剥離及び、過剰な熱履歴によるタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。なお、ここでいう「加硫度」とは、ある加硫温度で加硫したときの加硫時間と加硫温度とで定まる、反応状態を示す尺度である。また、「適正の加硫度」とは、ゴムの必要物性が最適に達したときの加硫度、例えば、ある加硫温度で加硫した場合のゴムのモジュラスが最大となる時の加硫度を意味する。

さらに、予測到達時間から熱源供給時間を差し引いた時間差を１．２倍してなる時間に、さらに予測到達時間を加えてなる時間が経過した後に圧力排出を行うことが好ましい。

さらに、加硫処理に際して、加硫缶内の温度設定値が１１０℃以上１３５℃以下の範囲内にあることが好ましい。

さらに、加硫処理に際しての、温度設定値が１２５℃以上１３５℃以下の範囲内であり、予測到達時間から加熱時間（以下、熱源供給時間ともいう。）を差し引いた時間差が４０分以下であることが好ましい。

しかも、加硫処理に際しての、温度設定値が１１０℃以上１２５℃未満の範囲内であり、予測到達時間から熱源供給時間を差し引いた時間差が２０分以下であることが好ましい。

この発明の更生タイヤの製造方法によれば、加硫缶内に供給する熱源の停止時点及び圧力の排出時点の適正化を図ることができ、トレッド部とクッションゴムとの界面において生じる剥離及び、過剰な熱履歴によるタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。

以下、この発明に従って台タイヤから更生タイヤを製造する方法について図面に基づき詳細に説明する。

ここで、この実施形態にかかる更生タイヤの製造方法は、プレキュア更生方式に適用されるものである。プレキュア更生方式は、前述したように、更生用の使用済みタイヤのトレッド部を削り取って台タイヤとし、予め加硫成型したパターン付きトレッドをかかる台タイヤに貼付け、加硫缶内で加硫して更生タイヤを形成するタイヤ更生方法であり、プレキュア更生方式に従う更生タイヤの形成工程は次に示すとおりである。

すなわち、まず、検査工程で更生用の使用済みタイヤは、外観、釘穴、傷などを検査され、リトレッディングにより更生可能か否かの判断がなされ、更生不能なものは除かれる。

更生可能と判断された使用済みタイヤは、続くバフ工程で、トレッドの外周面がバフ機等により削り取られ台タイヤに形成される。ここで、形成された台タイヤに損傷箇所がある場合は、部分的な研削や穴埋め等のスカイブ処理がなされる。

一方、これらの処理工程と同時期に又は別の時期に行われるＰＣ（プレキュアトレッド）成型工程でトレッドゴム材料からパターン付きのプレキュアトレッドが加硫成型され、所定の長さに切断加工される。

次いで、貼付け工程では、台タイヤのクラウン部に、未加硫のクッションゴムを介してＰＣ成型工程にて形成されたプレキュアトレッドが貼り付けられる。次いで、このように台タイヤにプレキュアトレッドを貼り付けて形成したトレッド付き台タイヤに、加硫エンベロープ被覆工程にて例えば袋状の加硫エンベロープを被せて、かかる加硫エンベロープ内を気密に保つ。

そして、加硫工程にて加硫エンベロープで覆われたトレッド付き台タイヤを複数本まとめて加硫缶（例えば図１参照）内にいれて、所定の温度及び圧力を所定時間トレッド付き台タイヤに付与し加硫処理を行う。加硫後、加硫エンベロープを取り外し、所定の仕上げ及び検査工程を施すことにより更生タイヤが形成される。

この発明は、上記加硫処理に適用されるものであり、この発明によれば前述したような最終バッチにおける更生タイヤの過剰な加硫は防止される。以下、この発明の更生タイヤの製造方法に従う加硫処理について詳細に説明する。ここで、図１は、この発明の更生タイヤの製造方法に適用可能な加硫缶を例示する概略図であり、図２は、この発明に従う加硫処理における加硫缶内の温度及び圧力を時間の経過とともに示すグラフである。

図１に示すように、この加硫缶１内の天井付近には加硫エンベロープに覆われたトレッド付き台タイヤ３を吊るすためのフック５をスライド可能に保持するレール７が設けられている。また、この加硫缶１には扉９が開閉可能に設けられており、この扉９が閉止されたとき、かかる加硫缶１内は密封空間となる。また、この加硫缶１には、加硫処理に際して内部に熱源を供給するための熱源供給手段（例えば電気ヒータ１１）が設けられている。そして、電気ヒータ１１への電力の供給及び停止を制御することで、加硫缶１内への熱源の供給及び停止が行われる。さらに加硫缶１には内部に圧力を付加するための圧力供給配管１３及び加硫缶１内部の圧力を例えば大気に排出するための圧力排出配管１５が設けられている。圧力供給配管１３には遮断弁１７が設けられており、この遮断弁１７を開閉することで加硫缶１内への圧縮気体（例えば圧縮空気）の供給及び停止を行うことができる。圧力排出配管１５にも同様に遮断弁１９が設けられており、この遮断弁１９を開放することで、加硫缶１内の圧縮気体を大気に排出することができる。なお、ここでいう「加硫缶１内への熱源の供給」とは、加硫缶１内の加熱を指す。

ここで、通常バッチにて加硫缶１内に収容されたトレッド付き台タイヤ３を加硫する場合、図３に示すように、先ず、圧力排出側の遮断弁１９を閉止するとともに圧力供給側の遮断弁１７を開放し、これと同時に、電気ヒータ１１に電力を供給する。これにより加硫缶１内は加熱及び加圧される。予測到達時間ｔ１（所定の温度及び圧力で加硫缶１内を加熱及び加圧した状態にてトレッド付き台タイヤ３のクッションゴムが適正の加硫度に達するのに要すると予測される時間）経過後に圧力供給側の遮断弁１７を閉止するとともに圧力排出側の遮断弁１９を開放する。これにより、加硫缶１内の圧力排出が行われ、加硫缶１内の圧力が大気圧となった時点ｔ２にて、加硫缶１の扉９を開放する。これにより適正の加硫度を有する更生タイヤが得られる。

一方で、最終バッチにて加硫缶１内に収容されたトレッド付き台タイヤ３を加硫する場合、図２に示すように、先ず、圧力排出側の遮断弁１９を閉止するとともに圧力供給側の遮断弁１７を開放し、これと同時に、電気ヒータ１１に電力を供給する。これにより加硫缶１内は加熱及び加圧される。そして、時間Ｔ２にて圧力供給側の遮断弁１７を閉止するとともに圧力排出側の遮断弁１９を開放して加硫缶１内の圧力を排出するのに先立ち、時間Ｔ１にて電気ヒータ１１への電力の供給を停止する。このように、従来、加硫缶１内の圧力排出と同時に、又は該圧力排出の後に行っていた加硫缶への熱源供給の停止を、該圧力排出の前に行うことで、トレッド付き台タイヤのクッションゴムの過剰な加硫は防止される。その結果、クッションゴムへのブローンの発生及びクッションゴムの熱劣化は抑制されるので、トレッド部とクッションゴムとの界面において生じる剥離及び、過剰な熱履歴によるタイヤの耐久性の低下を抑制することができる。

また、電気ヒータ１１に電力を供給し始めてからその供給を停止するまでの熱源供給時間Ｔ１を、予測到達時間ｔ１よりも短くすることができる。このようにすれば、最終バッチのように加硫缶内に余熱が残留したまま長時間放置される場合にも、余熱による積算熱量も考慮した上で加硫度が適正となるように早目に熱源の供給を停止することができ、長時間加硫缶１が密閉された状態で促進される加硫度の絶対値は抑制される。これにより、加硫缶１の開放時に適正な加硫度を有するクッションゴムを得ることができので、クッションゴムの性能が最大となり、トレッド部とクッションゴムとの界面において生じる剥離及び、過剰な熱履歴によるタイヤの耐久性の低下を一層抑制することができる。

さらに、予測到達時間ｔ１から熱源供給時間Ｔ１を差し引いた時間差を１．２倍してなる時間に、さらに予測到達時間ｔ１を加えてなる時間が経過したとき又は経過後に加硫缶１内の圧力排出を行うことが好ましい。すなわち、加硫缶１内に圧力を付加してから排出するまでの時間をＴ２としたとき、Ｔ２は、
Ｔ２≧ｔ１＋（ｔ１−Ｔ１）×１．２
の関係を満たすことが好ましい。これによれば、クッションゴムの加硫をさらに適正化することができる。なお、式中の係数が「１．２」未満の場合は、クッションゴムが加硫不足のままとなる（最終バッチにおいては加硫缶１への熱源の供給時間を通常バッチのそれよりも短くしていることから本来的な加硫不足が解消されないままとなる）おそれがあるとともに、クッションゴムにブローンが発生するおそれがある。

さらに、加硫処理に際して、加硫缶内の温度設定値を１１０℃以上１３５℃以下の範囲内とすることが好ましい。

さらに上記温度設定値が１２５℃以上１３５℃以下の範囲内にあるときは、上記予測到達時間ｔ１から上記熱源供給時間Ｔ１を差し引いた時間、すなわち、予測到達時間ｔ１に対して熱源の供給停止を早めた時間差を４０分以下とすることが好ましい。温度設定値が１２５℃以上１３５℃以下の範囲内にあるときに、予測到達時間ｔ１に対して４０分を超えて早く熱源の供給を停止すると、クッションゴムが加硫不足となるおそれがあるからである。このように加硫缶内の温度が比較的高い場合は、加硫缶内の残留熱量が大きいため比較的早く熱源の供給を停止することができる。

さらに温度設定値が１１０℃以上１２５℃未満の範囲内にあるときは、上記予測到達時間ｔ１から上記熱源供給時間Ｔ１を差し引いた時間、すなわち、予測到達時間ｔ１に対して熱源の供給停止を早めた時間差を２０分以下とすることが好ましい。温度設定値が１１０℃以上１２５℃未満の範囲内にあるときに、予測到達時間ｔ１に対して２０分を超えて早く熱源の供給を停止すると、上記同様、クッションゴムが加硫不足となるおそれがあるからである。このように加硫缶内の温度が比較的低い場合は、加硫缶内の残留熱量が小さいため比較的前記所定の加硫度に近い時点で熱源の供給を停止する必要がある。

なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり種々の変更を加えたりすることができる。例えば、熱源供給手段には上述の電気ヒータに限らず、熱交換器等を用いることができる。

次に、この発明に従って更生タイヤを製造した場合の効果を確認するため従来の方法に従って更生タイヤを製造した場合との比較を行ったので、以下に説明する。

従来の方法に従う加硫処理とこの発明の方法に従う加硫処理を適用して、それぞれタイヤサイズが１１Ｒ２２５である使用済みの空気入りタイヤから更生タイヤを製造し各更生タイヤにつき性能評価を行った。

この発明に従う加硫条件は、加硫温度が１３０℃、加硫圧力が０．６ＭＰａ（相対圧）、加硫缶への熱源の供給開始からその停止までの時間が８０分、加硫缶内の加圧開始から圧力排出までの時間が１６８分（熱源供給の停止から加硫缶内の圧力排出までの時間が８８分）であり、熱源の供給停止及び圧力排出後も加硫缶の扉を閉鎖した状態で保持し、８時間後に扉を開放しタイヤ（実施例１）を取り出す。

従来の方法に従う加硫条件は、加硫温度が１３０℃、加硫圧力が０．６ＭＰａ（相対圧）、加硫缶への熱源の供給開始からその停止までの時間と加硫缶内の加圧開始から圧力排出までの時間がともに１２０分であり、熱源の供給停止及び圧力排出後も加硫缶の扉を閉鎖した状態で保持し、８時間後に扉を開放しタイヤ（比較例１）を取り出す。

上記加硫条件に従い実施例１のタイヤ及び比較例１のタイヤを各３本製造し、製造された更生タイヤにつき、トレッド部とクッションゴムとの界面における剥離の有無、及びタイヤの耐久性を調べた。トレッド部とクッションゴムとの界面における剥離の有無確認は、未使用時の状態にて目視により行ない、タイヤの耐久性試験は、上記タイヤをサイズ８．２５×２２．５のリムに装着し、内部に７００ｋＰａ（相対圧）の空気圧を適用し、室内ドラム試験機を用い、これらタイヤを２４．５ｋＮの荷重の作用下で６５ｋｍ／ｈの速度で負荷転動させたときに、タイヤが破壊されるまでの走行距離をそれぞれ計測し、比較例１のタイヤの平均測定値を１００とする指数で比較した。この場合、数値が大きいほど耐久性は良好である。

この試験の結果、トレッド部とクッションゴムとの界面に剥離が確認された本数は、従来の方法に従って製造された比較例１のタイヤでは、３本中１本であったのに対し、この発明に従って製造された実施例１のタイヤでは、３本中０本であった。また、実施例１のタイヤのタイヤ耐久性を表す数値は、それぞれ１０２であった。これらの試験結果により、この発明の更生タイヤの製造方法を用いることで、加硫缶内で長時間保持してもトレッド部とクッションゴムとの界面において生じる剥離及び、過剰な熱履歴によるタイヤの耐久性の低下を抑制可能であることが確認された。

以上の説明から明らかなように、この発明によって、トレッド部とクッションゴムとの界面において生じる剥離及び、過剰な熱履歴によるタイヤの耐久性の低下を抑制することが可能になった。

この発明の更生タイヤの製造方法に適用可能な加硫缶を例示する概略図である。 この発明に従う加硫処理における加硫缶内の温度及び圧力を時間の経過とともに示すグラフである。 従来技術に従う加硫処理における加硫缶内の温度及び圧力を時間の経過とともに示すグラフである。

符号の説明

１ 加硫缶
３ トレッド付き台タイヤ
５ フック
７ レール
９ 扉
１１ 電気ヒータ
１３ 圧力供給配管
１５ 圧力排出配管
１７ 遮断弁
１９ 遮断弁

Claims (5)

1. 台タイヤのクラウン部に未加硫のクッションゴムを介して加硫済みプレキュアドレッドを配設してトレッド付き台タイヤを形成する工程と、該トレッド付き台タイヤを加硫缶内に収納し、該加硫缶内を加熱するとともに該加硫缶内に圧力を付加することにより、該トレッド付き台タイヤに加硫処理を施す工程と、該加硫缶内の圧力排出を行う工程とを含む更生タイヤの製造方法において、
   前記圧力排出を行う工程に先立ち、前記加硫缶への前記加熱を停止し、
   前記加硫缶を加熱し始めてから加熱を停止するまでの加熱時間を、加熱を継続した状態で前記トレッド付き台タイヤが適正の加硫度に到達するまでの予測到達時間よりも短くし、
   前記予測到達時間が経過した後に前記圧力排出を行う
   ことを特徴とする更生タイヤの製造方法。
2. 前記予測到達時間から前記加熱時間を差し引いた時間差を１．２倍してなる時間に、さらに前記予測到達時間を加えてなる時間が経過した後に前記圧力排出を行う、請求項１に記載の更生タイヤの製造方法。
3. 前記加硫処理に際して、前記加硫缶内の温度設定値が１１０℃以上１３５℃以下の範囲内にある、請求項１又は２に記載の更生タイヤの製造方法。
4. 前記加硫処理に際しての、前記温度設定値が１２５℃以上１３５℃以下の範囲内であり、前記予測到達時間から前記加熱時間を差し引いた時間差が４０分以下である、請求項３に記載の更生タイヤの製造方法。
5. 前記加硫処理に際しての、前記温度設定値が１１０℃以上１２５℃未満の範囲内であり、前記予測到達時間から前記加熱時間を差し引いた時間差が２０分以下である、請求項３に記載の更生タイヤの製造方法。

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