特許 7606069 加硫用モールドのクリーニング方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-17

(45)【発行日】2024-12-25

(54)【発明の名称】加硫用モールドのクリーニング方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 33/72 20060101AFI20241218BHJP

   B29C 35/02 20060101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

B29C33/72

B29C35/02

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020153808

(22)【出願日】2020-09-14

(65)【公開番号】P2022047816

(43)【公開日】2022-03-25

【審査請求日】2023-08-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 恵美

【審査官】田村 佳孝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１１９７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－００２７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４９６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１４２３８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００９４１８５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３３／７２

Ｂ２９Ｃ ３５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

成形面の素地表面が離型剤層により被覆されている加硫用モールドの前記離型剤層の表面に未加硫ゴムを加硫した際に付着した汚れ除去するクリーニング方法において、
前記汚れが前記未加硫ゴムを形成しているゴム組成物の成分であり、
前記離型剤層を削ることにより、前記素地表面を削ることなく前記離型剤層の表層とともに前記汚れを除去して、前記離型剤層を残存させて前記離型剤層の新たな面を露出させることを特徴とする加硫用モールドのクリーニング方法。

【請求項2】

前記離型剤層を削る際の削り厚さを、クリーニングを開始する前に決定しておく請求項１に記載の加硫用モールドのクリーニング方法。

【請求項3】

前記離型剤層を削る際の削り厚さを、前記表層を除去しながら把握する前記汚れの残存状態に基づいて決定する請求項１に記載の加硫用モールドのクリーニング方法。

【請求項4】

前記離型剤層を当初厚さ５０μｍ以上で形成しておく請求項１～３のいずれかに記載の加硫用モールドのクリーニング方法。

【請求項5】

前記加硫用モールドがタイヤ加硫用モールドであり、前記成形面のうち、タイヤ溝形成部をクリーニング対象領域から除外する請求項１～４のいずれかに記載の加硫用モールドのクリーニング方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加硫用モールドのクリーニング方法に関し、さらに詳しくは、加硫用モールドの成形面の離型性を確保しながら付着した汚れを除去して、クリーニングに要する時間およびコストを削減できる加硫用モールドのクリーニング方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

タイヤなどのゴム製品を製造する際には、未加硫ゴム部材を加硫するために加硫用モールドが使用される。タイヤ製造においては、タイヤ加硫用モールドの中に設置されたグリーンタイヤの内部でタイヤ加硫用ブラダを膨張させて、グリーンタイヤを加圧しつつ加熱して加硫する。このモールドの成形面には加硫を繰り返すことで不要な汚れが付着し、汚れが多くなると加硫されたタイヤの外観品質に影響が生じる。そのため、加硫用モールドは例えば、所定期間または所定回数使用されると成形面の汚れを除去するクリーニングが行われる（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

モールドの成形面は、加硫されたタイヤの外面との密着を防止するために、離型剤層により被覆されることがある。このようなモールドをクリーニングする際には、成形面（離型剤層の表面）に付着した汚れを除去した後、離型処理を施して成形面を新たな離型剤層によって被覆して離型性を確保する。このクリーニング方法では、成形面の汚れの除去工程と、その後の離型処理工程を行うため、多大な時間およびコストを要する。それ故、クリーニングに要する時間およびコストを削減して、汚れを除去するとともに成形面の離型性を確保するには、さらなる工夫が必要になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－１４９６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、加硫用モールドの成形面の離型性を確保しながら付着した汚れを除去して、クリーニングに要する時間およびコストを削減できる加硫用モールドのクリーニング方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため本発明の加硫用モールドのクリーニング方法は、成形面の素地表面が離型剤層により被覆されている加硫用モールドの前記離型剤層の表面に未加硫ゴムを加硫した際に付着した汚れ除去するクリーニング方法において、前記汚れが前記未加硫ゴムを形成しているゴム組成物の成分であり、前記離型剤層を削ることにより、前記素地表面を削ることなく前記離型剤層の表層とともに前記汚れを除去して、前記離型剤層を残存させて前記離型剤層の新たな面を露出させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、モールドの成形面を被覆している離型剤層に付着した汚れを、離型剤層の表層を除去することにより、この表層とともに除去する。そして、この表層を除去した後に離型剤層を残存させる。そのため、成形面の表面は汚れが除去された状態になるとともに離型剤層で被覆された状態が維持されるので、離型性が確保される。これに伴い、既存の離型剤層を利用してモールドを繰り返し使用できるので、クリーニングに要する時間およびコストを削減することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】タイヤ加硫用モールドを正面視で例示する説明図である。

【図2】図１のタイヤ加硫用モールドを平面視で例示する説明図である。

【図3】図２の成形面の一部を縦断面視で拡大して例示する説明図である。

【図4】タイヤ加硫用モールドのクリーニング装置を平面視で例示する説明図である。

【図5】図４のノズルを成形面に沿って移動させながら成形面をクリーニングしている状態を正面視で例示する説明図である。

【図6】図４のノズルを成形面に沿って移動させながら成形面をクリーニングしている状態を側面視で例示する説明図である。

【図7】図３の汚れが除去された状態の成形面を例示する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の加硫用モールドのクリーニング方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

【0010】

図１～図３に例示する加硫用モールド１０（以下、モールド１０という）は、一方面がタイヤの表面形状を型付けする成形面１３になっている。このモールド１０は空気入りタイヤを加硫するためのセクタモールドであるが、タイヤサイド部を加硫するサイドモールドであってもよい。また、空気入りタイヤに限らず、他の種類のタイヤを加硫するモールドであっても、タイヤ以外のゴム製品を加硫するためのモールドでもよい。

【0011】

成形面１３にはタイヤ溝を形成するためのタイヤ溝形成部１４が突出している。図中の一点鎖線ＣＬは、モールド１０の幅方向中心位置を示している。また、図中の矢印Ｗはタイヤ幅方向、矢印Ｒはタイヤ半径方向、矢印Ｃはタイヤ周方向を示している。

【0012】

本発明の洗浄対象になるモールド１０の成形面１３は離型剤層１２により被覆されている。モールド１０の素地は金属によって形成されているので、素地表面１１は金属である。モールド１０の成形面１３以外の領域は離型剤層１２によって被覆されていないため、素地表面１１がそのまま露出している。

【0013】

離型剤層１２を形成する離型剤は、モールド１０の素地表面１１と加硫したタイヤとの密着を防止してタイヤを円滑にモールド１０から剥離させる機能を有している。離型剤層１２は、フッ素樹脂やシリコーンなどの公知の離型剤により形成される。離型剤層１２の厚さは、加硫するタイヤのサイズなどによって異なるが、例えば一般的に１０μｍ～２００μｍ程度である。

【0014】

この実施形態では、離型剤層１２の厚さは一般的な厚さと同等以上であり、例えば１００μｍ以上になっている。離型剤層１２の厚さの上限は例えば５００μｍである。

【0015】

グリーンタイヤを加硫してタイヤを製造するために、モールド１０を繰り返し使用すると、成形面１３（離型剤層１２）の表面には徐々に汚れＸが付着して付着量が増加する。汚れＸはグリーンタイヤを形成しているゴム組成物（ゴム組成物の成分）である。この汚れＸの付着量が多くなると、加硫したタイヤにモールド１０がより強く密着してタイヤからモールド１０を剥離させ難くなる。また、加硫されたタイヤの内面に汚れＸに起因する凹凸が形成される。図中では斜線部分が汚れＸを示していて、離型剤層１２および汚れＸは、誇張されて厚く記載されている。

【0016】

本願発明者が汚れＸが付着した多数のモールド１０を分析した結果、同じ使用条件であれば、使用回数に応じて汚れＸの量（堆積量）は増大し、離型剤層１２は大幅に減耗することはなく厚さはほとんど変わらないことが判明した。また、使用条件が同じであれば、離型剤層１２の厚さが異なっていても、汚れＸの堆積具合は実質的に同じであることが判明した。

【0017】

そこで本発明では、例えばモールド１０が所定期間、または、所定回数、使用された後に、モールド１０の成形面１３をクリーニングする。そしてクリーニングの際に、離型剤層１２を削ることにより、離型剤層１２の表層１２ａとともに表層１２ａに付着している汚れＸを除去する。そして、離型剤層１２を残存させて離型剤層１２の新たな面を新たな表層１２ｂとして露出させる。図では汚れＸが散在（点在）しているが、汚れＸの付着具合は様々であり、広い範囲に薄膜状に付着することもある。

【0018】

このモールド１０をクリーニングする手順の一例は下記のとおりである。

【0019】

図４に例示するように、この実施形態で使用するクリーニング装置１は、自在に動くアーム３と、アーム３の先端部に保持された処理ヘッド２と、処理ヘッド２に設置されたノズル２ａと、パイプやケーブルを介して処理ヘッド２に接続された処理媒体供給源７と、ブース５と、アーム３の動きや処理媒体供給源７からの処理媒体Ｍの供給量を制御する制御部８とを備えている。また、ノズル２ａの先端から対向面（離型剤層１２）までの距離を検知する距離センサ６も備わっている。アーム３の後端部はベース４に回転自在に接続されている。

【0020】

処理媒体Ｍを砂にして、サンドブラストクリーニングを行う場合は、処理媒体供給源７には砂が貯留されてパイプを介して処理ヘッド２（ノズル２ａ）に圧送される。処理媒体Ｍをプラズマにして、プラズマクリーニングを行う場合は、処理媒体供給源７にはプラズマを発生させるガスが貯留されてパイプを介して処理ヘッド２（ノズル２ａ）に圧送される。処理媒体Ｍをレーザ光にして、レーザ光クリーニングを行う場合は、処理媒体供給源７はレーザ光発振器であり、レーザ光が光ファイバーケーブルを介して処理ヘッド２（ノズル２ａ）に送られる。

【0021】

モールド１０はブース５の内部に設置されていて、成形面１３以外の範囲は処理媒体Ｍを遮断する保護材９によって被覆されている。処理ヘッド２およびノズル２ａは、ブース５の内部で所望に位置に移動しつつ、成形面１３の全範囲を網羅するように処理媒体Ｍが離型剤層１２の表面に対して供給（噴射や照射）される。モールド１０を静止した状態に維持して処理媒体Ｍが供給されることに限定されず、モールド１０を移動させながら処理媒体Ｍが供給されるようにすることもできる。

【0022】

図５、図６に例示するように、アーム３は、成形面１３の外形データに基づいて成形面１３に沿って移動制御することも、手動で移動させることもできる。この実施形態では、保護材９によって被覆されている範囲は、供給される処理媒体Ｍが遮断されるので処理媒体Ｍから保護される。

【0023】

処理媒体Ｍが離型剤層１２の表面に適切な洗浄時間、供給された状態（噴射、照射された状態）にすることで、図７に例示するように、離型剤層１２の表層１２ａ薄層を除去する。尚、クリーニングの種類は、サンドブラストクリーニング、プラズマクリーニング、レーザ光クリーニングに限定されず、例えば、アーム３の先端部にブラシやヤスリなどの研磨具を取り付けて、研磨具によって表層１２ａを除去することもできる。除去する表層１２ａの厚さは、クリーニングの種類などによっても異なるが、例えば２０μ～５０μｍ程度である。

【0024】

これにより、離型剤層１２に付着している汚れＸを表層１２ａとともに除去する。これに伴い、表層１２ａを除去した後の離型剤層１２の面を新たな表層１２ｂとして露出させてクリーニングが完了する。保護材９はモールド１０から取り外す。

【0025】

クリーニングか完了したモールド１０の成形面１３には離型剤層１２が残存している。即ち、成形面１３の表面が離型剤層１２により被覆されているので離型性が確保されている。クリーニングされたモールド１０は、既存の離型剤層１２を利用して、再度、グリーンタイヤの加硫に使用することができる。このように成形面１３の離型性を確保しながら付着した汚れＸを除去するので、クリーニングに要する時間およびコストを削減することが可能になる。

【0026】

上述したように、離型剤層１２の当初厚さを一般的な厚さよりも大きく、或いは、５０μｍ以上より好ましくは８０μｍ超にしておくと、適切な洗浄時間の範囲が広くなるので好ましい。これにより、既存の離型剤層１２を利用できる回数を増やすことも可能になる。上述したように、剥離剤層１２を厚くしても汚れＸの付着量が増大することはない。

【0027】

離型剤層１２を削る際の削り厚さは、例えば、クリーニングを開始する前に決定しておく。具体的には、モールド１０の使用時間と離型剤層１２に付着する汚れＸの堆積量との関係を予め把握する。そして、モールド１０をクリーニングする時点で、汚れＸの堆積量（堆積厚さ）を予測して、汚れＸの表面から堆積厚さを超えた所定の深さ位置までを削り厚さに決定して表層１２ａを除去する。離型剤層１２をＸＲＦ分析（蛍光Ｘ線分析）して汚れＸの成分の検出率に基づいて、汚れＸの堆積量（体積厚さ）を予測することもできる。そして、例えば、削り厚さを距離センサ６によって検知しながら、決定した削り厚さに到達するまでクリーニングを行って表層１２ａを除去する。

【0028】

離型剤層１２を削る際の削り厚さは、表層１２ａを除去しながら把握する離型剤層１２での汚れＸの残存状態に基づいて決定することもできる。汚れＸが離型剤層１２の表面に残存しているか否かは、様々な指標に基づいて判断することができる。この指標としては、離型剤層１２の色、凹凸具合（表面粗さ）、粘着力の違い、離型剤層１２をＸＲＦ分析（蛍光Ｘ線分析）した結果などを例示できる。

【0029】

そこで、使用する指標に対して、汚れＸが実質的に存在していない場合の目標値を設定する。そして、少なくともいずれか１つの指標を検知しつつクリーニングを行って、検知した指標が目標値に到達までクリーニングを行って表層１２ａを除去する。

【0030】

成形面１３のうち、タイヤ溝形成部１４は形状が細かくて複雑な場合がある。このような場合は、離型剤層１２の表層１２ａを除去することが難しい。そこで、タイヤ溝形成部１４をクリーニング対象領域から除外することもできる。即ち、成形面１３のうち、平坦面や緩やかな曲面などの単純形状をクリーニング対象領域にしてクリーニングを行うこともできる。

【符号の説明】

【0031】

１ クリーニング装置
２ 処理ヘッド
２ａ ノズル
３ アーム
４ ベース
５ ブース
６ 距離センサ
７ 処理媒体供給源
８ 制御部
９ 保護材
１０ 加硫用モールド
１１ 素地表面
１２ 離型剤層
１２ａ 表層
１２ｂ 新たな表層
１３ 成形面
１４ タイヤ溝形成部
Ｍ 処理媒体
Ｘ 汚れ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】