加硫プロセスは 1839 年にチャールズ グッドイヤーによって発見され、天然ゴムが工業的に使用できるようになりました。ゴムの加硫は、適切な触媒の存在下で、約 3% の硫黄を含むゴム (合成ゴムと天然ゴムの両方) を加熱することで構成されます。これにより一部の二重結合が切断され、硫黄原子が元の分子に入り込み、1 つ以上の硫黄原子で構成される「架橋」を形成し、さまざまなポリマー鎖を結合します。未加硫ゴムは柔らかく、伸ばすと切れやすくなります。一方、加硫ゴムは耐久性が大幅に向上し、伸ばそうとする力がなくなると通常の状態に戻ります。
加硫が発見されてからもタイヤは硬く、すぐに壊れてしまいました。解決策は数年後の 1846 年に、ロバート ウィリアム トムソンが将来自動車が走行するエアポケット、つまりニューマチックを作成したときに実現しました。 「これによりタイヤの耐久性が向上し、快適性の欠如の問題が完全に解決されました。しかし、高品質の原材料が不足していたため、トムソンはそのアイデアを断念し、ホイールを固体ゴムのリムで覆うことにしました。」 1 。
タイヤの製造プロセスは、さまざまな種類のゴムを選択することから始まり、特殊なオイル、カーボン ブラック、顔料、 酸化防止剤 、シリコン、その他の添加剤を組み合わせて、問題を解決し、望ましい特性を実現します。タイヤの異なる部分には異なるコンパウンドが使用されます。バンバリーミキサーと呼ばれる機械は、各コンパウンドのさまざまな原材料をゴムの粘稠度を備えた均質な混合物に変換します。
その後、タイヤの取り付け作業が始まります。組み立てに入る最初のコンポーネントは内部プロファイルです。これは空気酸化と浸透に耐性があり、内部チューブのような形状をした特殊なゴムです。次にキャンバスとストラップが登場しますが、これらは通常ポリエステルとスチールで作られています。防水シートとベルトは、タイヤに必要な強度と柔軟性を与えます。ストラップは、望ましい特性を満たすために正確な角度でカットされています。ブロンズ コーティングされたスチール ワイヤーが 2 つのアーチに配置され、タイヤのサイドウォールに埋め込まれてビードを形成し、タイヤがリムに完璧に固定されるようにします。
トレッドとサイドウォールはプライとストラップの上に配置され、すべての部品がしっかりと結合されます。これらすべての結果は、グリーンタイヤまたは損傷したタイヤと呼ばれます。最後のステップはタイヤを硬化することです。次に、グリーン タイヤを金型内に配置し、空気を入れて金型に押し付けることで、タイヤの側面にトレッド デザインと情報が形成されます。次に、タイヤは数分間約 100 °C の温度に加熱され、加硫されてすべてのコンポーネントが接続され、原材料であるゴムが硬化されます。
参考文献:
1. クアトロ ロダス マガジン、2009 年 5 月。
PERUZZO および CANTO、日常的アプローチにおける化学、第 3 巻有機化学、2002 年。
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