JP4315526B2 - 帯状未加硫ゴムの積層方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、帯状未加硫ゴムの積層方法及び積層装置、より詳細には、加硫後のモジュラス（弾性率）が異なる２種以上の未加硫ゴム材料を押出機により押出し、押出した帯状ゴムを回転支持体上に積層して組をなすゴム部材とする方法及びその方法を実現する装置に関し、特に、空気入りタイヤの成型に係る帯状未加硫ゴムの積層方法及び積層装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、各種ゴムを有する複合体は、製造に際し、複合体の加硫前に、各種の未加硫ゴム部材を張合わせる工程が必要である。各種ゴムと各種補強材との複合体の場合も上記と同じである。この複合体が空気入りタイヤ（以下タイヤという）の場合、タイヤは、ゴム被覆コードなどの補強部材と、各種のゴム部材とからできている。従って、タイヤ加硫前に、成型工程にて、未加硫ゴム材料や未加硫ゴム被覆コード材料などの補強材料を張合わせた未加硫タイヤを準備する。
【０００３】
ところが、今日では、タイヤを含むゴム複合体に対する要求特性は、益々高度化し、かつ、益々多様化する傾向を示している。この傾向に合わせ、ゴム複合体の構成部材やタイヤ構成部材も益々多様化している。従って、成型工程も益々複雑にならざるを得ない。その結果、成型工程の完全自動化が困難となり、依然として人手作業を必要としているのが現状である。しかし、人手作業を加えると、成型効率の大幅向上は達成できず、また、各種材料の張付精度が低下する。特にタイヤの場合、張付精度の良否はタイヤ品質を左右するため、成型効率向上と共に精度向上が強く望まれている。
【０００４】
そこで、これら要望に応えるため、タイヤにつき、特公平７−９４１５５号公報は、回転する支持体上にゴム材料を配置する位置近傍に定容押出機の出口オリフィスを位置させ、定容押出機から出口オリフィスを介し支持体上にゴム材料を直接押出す方法及び装置を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
その一方で、タイヤやその他のゴム複合体に対する要求特性の高度化及び多様化は、タイヤ各部やゴム複合体各部におけるゴムに最適物性を要求する。この要求に対応するため、結果として、隣接ゴム間で著しく大きなモジュラス差などの物性差が生じる。
【０００６】
このことは、タイヤについて言えば、タイヤの多くの部分に、大きなモジュラス段差を呈する接合面を有するということである。従って、荷重負荷の下で、数万ｋｍ以上もの長距離を走行するタイヤの、これら接合面に、ひずみが長期間にわたり繰り返し集中して作用する。その結果、これら接合面にセパレーションなどの故障が発生し易く、耐久性が低下する。
【０００７】
しかし、上記公報は、この種の故障や耐久性保持乃至耐久性向上の対応について触れていない。また一方、タイヤは、ゴム複合体を含め、耐久性とその他の性能とは、互いに二率背反的要素を有する。すなわち、一方で耐久性の向上を狙えば、その他の性能低下を招く。他方でその他の性能向上を狙えば耐久性の低下を招く。従って、各ゴムは、両者を適宜妥協した物性設計のゴム組成物となり、各ゴムの最適設計が実現できないでいる。
【０００８】
この種の問題に関し、特公昭４０−２４３８４号公報は、一つの解決方法を示唆している。すなわち、同公報は、複数の異なる未加硫ゴム材料を未加硫カーカス部材に張付けるに際し、一つの未加硫ゴム材料から他の未加硫ゴム材料に漸次的に移り変わりながら、タイヤの所定部分を形成させる製造方法を提案している。
【０００９】
しかし、同上公報の開示は、複数の未加硫ゴム材料の数に対応する数のロール装置と、複数の未加硫ゴム材料の混合ロール装置とを用いる点で、膨大なスペースを要する。またロール装置相互間及び最終ロール装置と未加硫ゴム材料の張付け位置との間で、各種の未加硫ゴムストリップに制御し難い変形が生じる。そのため精密な断面形状の未加硫ゴム部材を、未加硫カーカス部材上に成形することは困難を極める。これらの問題から、同上公報が開示する製造方法を、成型自動化に適用することはできない。
【００１０】
従って、この発明の請求項１〜７に記載した発明は、タイヤやその他のゴム複合体の製造に際し、前述の諸問題の全面解決を目指し、省スペースでの成型自動化を前提とした上で、タイヤやその他のゴム複合体の十分な耐久性保持と各ゴムへの最適設計ゴム組成物の適用とを両立させ、各ゴムの高精度な所望断面形状及び精密な所望配置の実現とが可能な、高生産性の帯状未加硫ゴムの積層方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、回転する支持体に、押出機から押出す帯状未加硫ゴムを螺旋巻回して、所定断面形状をもつ積層ゴム部材を成型するに当り、押出機に供給するゴム材料に、加硫後モジュラスが、少なくとも供給順の２者間で互いに異なる２種以上のゴム組成物を用い、第一のゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムによる同種ゴム部材を成型し、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第一のゴム材料に、第二のゴム材料を、ブレンド比率の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレンドした両種ゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、上記同種ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第一の積層ゴム部材を成型するとともに、
前記２種のゴム材料に、加硫後タイヤのインナーライナ用ゴム組成物を適用し、第一のゴム材料に、エアー不透過性のハロゲン化ブチルゴム組成物及びブチルゴム組成物の少なくとも一方を用い、第二のゴム材料に、天然ゴム組成物及び天然ゴム系合成ゴム組成物の少なくとも一方を用いることを特徴とする帯状未加硫ゴムの積層方法である。
【００１３】
ここに、支持体とは、成型ドラム、成型ドラム上に一部の未加硫ゴム部材や未加硫ゴム被覆コードなどを巻付けた成型途中体、及び更生用台タイヤなどをさす。なお、成型ドラムは、通常の円筒状をなすドラムと、円周方向に分離可能な環状（トロイド状）セグメント集合体とを含む。
【００１４】
請求項１に記載した発明をさらに発展させて、請求項２に記載した発明のように、第一の積層ゴム部材の成型の後、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料のみを押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、第一の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第二の積層ゴム部材を成型する。
【００１５】
請求項２に記載した発明をさらに発展させて、請求項３に記載した発明のように、第二の積層ゴム部材の成型に引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料のみに、第三のゴム材料を、ブレンド比率の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレンドした両種ゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、第二の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第三の積層ゴム部材を成型する。
前記目的を達成するため、この発明の請求項４に記載した発明は、回転する支持体に、押出機から押出す帯状未加硫ゴムを螺旋巻回して、所定断面形状をもつ積層ゴム部材を成型するに当り、押出機に供給するゴム材料に、加硫後モジュラスが、少なくとも供給順の２者間で互いに異なる２種以上のゴム組成物を用い、第一のゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムによる同種ゴム部材を成型し、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第一のゴム材料に、第二のゴム材料を、ブレンド比率の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレンドした両種ゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、上記同種ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第一の積層ゴム部材を成型し、
第一の積層ゴム部材の成型の後、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料のみを押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、第一の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第二の積層ゴム部材を成型し、
第二の積層ゴム部材の成型に引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料のみに、第三のゴム材料を、ブレンド比率の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレンドした両種ゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、第二の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第三の積層ゴム部材を成型するとともに、
前記３種のゴム材料に、加硫後タイヤのビードフィラ用ゴム組成物、サイドウォール用ゴム組成物及びゴムチェーファ用ゴム組成物を適用し、この順に第一のゴム材料、第二のゴム材料及び第三のゴム材料として押出す帯状未加硫ゴムの積層方法である。
【００１６】
請求項３もしくは４に記載した発明をさらに発展させて、請求項５に記載した発明のように、第三の積層ゴム部材の成型の後、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第三のゴム材料のみを押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、第三の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第四の積層ゴム部材を成型する。
【００１７】
請求項１〜５に記載した発明に関し、請求項６に記載した発明のように、回転支持体の回転軸方向に沿って、回転支持体に対し、押出機から押出す帯状ゴムを、帯状ゴムの少なくとも幅方向縁部を相互にオーバーラップさせながら順次螺旋巻回してゴム部材を成型する。
【００１８】
請求項１〜６に記載した発明に関し、好適には、請求項７に記載した発明のように、２種以上のゴム材料に、加硫後において、１００％モジュラス及び３００％モジュラスの少なくとも一方のモジュラスが、供給順の２種間で１．０ＭＰａ以上異なる物性を有するゴム組成物を用いる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図１０に基づき説明する。
図１は、この発明の帯状未加硫ゴムの積層装置の概要を示す側面図であり、
図２は、第一の積層ゴム部材の模式的断面図であり、
図３は、図２に示す第一の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図であり、
図４は、第二の積層ゴム部材の模式的断面図であり、
図５は、図４に示す第二の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図であり、
図６は、第三の積層ゴム部材の模式的断面図であり、
図７は、図６に示す第三の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図であり、
図８は、第四の積層ゴム部材の模式的断面図であり、
図９は、図８に示す第四の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図であり、
図１０は、図８に示す第四の積層ゴム部材の加硫後における各ゴムのモジュラス分布の説明図である。
【００２６】
図１において、支持体１は、図示を省略した回転駆動源の駆動により回転する軸１ａに取付ける。支持体１は、成型ドラム、成型ドラム上に一部の未加硫ゴム部材や未加硫ゴム被覆コードなどを巻付けた成型途中体、及び更生用台タイヤなどである。支持体１は、その表面に未加硫帯状ゴム（以下帯状ゴムという）の巻付面を有する。なお、台タイヤとは、使用済タイヤの残余トレッドゴムなどを除去したタイヤである。
【００２７】
支持体１の表面近傍に、押出機２の帯状ゴム供給部２ａが位置するように、押出機２を配置する。ここに、帯状ゴム積層装置は、支持体１と押出機２との組合せ装置である。供給部２ａは、通常の押出口金を備える場合と、押出口金の代わりに上下一対のローラダイを備える場合との双方を含む。
【００２８】
押出機２は、２種以上、図示例は３種の未加硫ゴム材料（以下ゴム材料という）Ａ、Ｂ、Ｃを個別に供給するゴム材料供給装置３ａ、３ｂ、３ｃを有する。また、ゴム材料供給装置３ａ、３ｂ、３ｃは、ゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃの供給量をそれぞれ個別に調整する供給量調整手段４を備える。供給量調整手段４を経たゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃは、ホッパ乃至フィーダ５を介して押出機２の本体に投入する。
【００２９】
また、図示を省略したが、押出機２は、ゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃ全般にわたり、供給量調整手段４を介して押出機２に計量ゴム材料を投入する時期と、このゴム材料の投入停止時期とを制御する制御手段を有する。
【００３０】
また、押出機２は直状移動機構６を備える。直状移動機構６は、支持体１の回転軸１ａの中心軸線Ｘに沿って押出機２を直状に移動させる。この移動は、供給部２ａから供給する帯状ゴムを、支持体１の巻付面に対し螺旋状に順次巻回するためのものである。
【００３１】
従って、直状移動機構６の代わりに、支持体１が直状移動機構（図示省略）を備えてもよい。さらに、支持体１の巻付面が大きな曲率をもつ曲面である場合には、押出機２は、直状移動機構６に加え、旋回移動機構（図示省略）を備える。旋回移動機構は、供給部２ａ先端を支持体１の巻付曲面に沿って旋回させる。
【００３２】
帯状ゴム積層装置は、押出機２の供給部２ａの前方にガイドローラ７を有する。ガイドローラ７は、供給部２ａから供給する帯状ゴムを、回転する支持体１の巻付面の所定位置に案内する。
【００３３】
以上述べた帯状ゴム積層装置を用いて、回転する支持体１に、押出機２から押出す帯状ゴムを順次螺旋巻回して巻付け、所定断面形状をもつ積層ゴム部材を成型する方法を、以下、説明する。
【００３４】
押出機２に供給するゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃは、加硫後において、１００％モジュラス及び３００％モジュラスの少なくとも一方のモジュラスが、供給順の２種ゴム材料間で１．０ＭＰａ以上異なる物性を有するゴム組成物である。すなわち、ゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃの順序で各ゴム材料を押出機２に供給するとき、上記モジュラスが、ゴム材料Ａ、Ｂ間で１．０ＭＰａ以上異なり、ゴム材料Ｂ、Ｃ間で１．０ＭＰａ以上異なる、ということである。これら２種ゴム材料間で、いずれのゴム材料がより大きなモジュラスをもつかは問わない。以下、供給順は上記の通りとして述べる。
【００３５】
そこで、第一のゴム材料Ａを押出機２に供給し、押出した帯状ゴムＡを回転する支持体１（以下回転支持体１という）上に順次螺旋巻回して巻付け、同種ゴム部材Ａを成型する。この成型に引き続き、帯状ゴムＡと同じ押出断面形状を保持した上で、第一のゴム材料Ａに、第二のゴム材料Ｂを加えたブレンド部材（Ａ＋Ｂ）を押出機２に供給する。押出機２から押出した帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）を回転支持体１上に順次螺旋巻回して巻付け、第一の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）｝を成型する。
【００３６】
このとき、第二のゴム材料Ｂのブレンド比率は、段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加形態をとらせる。ここに、ブレンド比率増加形態は、段階的増加のみの場合、漸増のみの場合及び段階的増加と漸増との組合せの場合の三者を含む。以下全て同じである。
【００３７】
また、回転支持体１上に巻付ける帯状ゴムＡと帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）との螺旋巻回は、次の通りとする。すなわち、回転支持体１の回転軸１ａの軸線Ｘ方向に沿って、回転支持体１に対し、帯状ゴムＡ及び帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）を、これらの少なくとも幅方向縁部を相互にオーバーラップさせながら、順次螺旋巻回してゴム部材Ａ、（Ａ＋Ｂ）を成型する。また、同様に、帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）は、同種ゴム部材Ａの少なくとも一部とオーバーラップさせる。これらのオーバーラップ構成は、以下に述べる全ての積層ゴム部材に共通する。
【００３８】
以上述べた帯状ゴムの積層方法を以下に述べる積層方法の基本とし、この方法その一に従い成型した第一の積層ゴム部材の、回転支持体１の軸線Ｘ方向断面を模式図として図２に示す。図２に示す第一の積層ゴム部材は、図の右側から回転支持体１への巻付けを開始し、帯状ゴムＡと帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）とを比較的小さな送りピッチｐで螺旋巻回したものである。この積層形態は、いわばリボン形であるが、後述するモザイク形でも良い。
【００３９】
図３は、図２に示す第一の積層ゴム部材を成型する際に、押出機２に供給するゴム材料Ａ、Ｂの供給比率（％）と供給時間（ｔ）との関係を説明する線図である。図３において、供給開始時間ｔ0 から供給時間ｔ1 までは、ゴム材料Ａのみを押出機２に供給する。供給時間ｔ1 からゴム材料Ｂのブレンドを開始する。供給開始時間ｔ0 からから供給終了時間ｔE までの間は、ゴム材料Ａとゴム材料Ｂとの供給量の総和を１００％とする。なお、供給量は容積とする。以下、同じである。
【００４０】
方法その二を説明する。すなわち、方法その一による第一の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）｝成型の後、引き続き、帯状ブレンドゴム（Ａ＋Ｂ）と同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料Ｂのみを押出機２から押出す。出した帯状ゴムＢを、回転支持体１の第一の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）｝上に順次螺旋巻回して巻付け、第二の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝を成型する。このとき、帯状ゴムＢはブレンドゴム部材（Ａ＋Ｂ）の少なくとも一部とオーバーラップさせる。
【００４１】
方法その二に従い成型した第二の積層ゴム部材の、回転支持体１の軸線Ｘ方向断面を模式図として図４に示す。図５は、図４に示す第二の積層ゴム部材を成型する際に、押出機２に供給するゴム材料Ａ、Ｂの供給比率（％）と供給時間（ｔ）との関係を説明する線図である。図５において、ゴム材料Ｂは供給時間ｔ1 にて供給を開始し、ゴム材料Ａは供給時間ｔ2 にて供給を停止させる。供給開始時間ｔ0 から供給終了時間ｔE までの間は、各ゴムの供給総量は１００％である。
【００４２】
方法その三を説明する。すなわち、方法その二による第二の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝成型の後、引き続き、第二のゴム材料Ｂのみに第三のゴム材料Ｃを加えたブレンド部材（Ｂ＋Ｃ）を押出機２に供給する。押出機２から押出した帯状ブレンドゴム（Ｂ＋Ｃ）を回転支持体１の第二の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝上に順次螺旋巻回して巻付け、第三の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）｝を成型する。
【００４３】
このとき、第三のゴム材料Ｃのブレンド比率及び帯状ゴムの螺旋巻回におけるオーバーラップ構成は先に述べた通りである。
【００４４】
方法その三に従い成型した第三の積層ゴム部材の、回転支持体１の軸線Ｘ方向断面を模式図として図６に示す。図７は、図６に示す第三の積層ゴム部材を成型する際に、押出機２に供給するゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃの供給比率（％）と供給時間（ｔ）との関係を説明する線図である。図７において、ゴム材料Ｂは供給時間ｔ1 にて供給を開始し、ゴム材料Ａは供給時間ｔ2 にて供給を停止させ、ゴム材料Ｃは供給時間ｔ3 にて供給を開始する。供給開始時間ｔ0 から供給終了時間ｔE までの間は、各ゴムの供給総量は１００％である。
【００４５】
方法その四を説明する。すなわち、方法その三による第三の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）｝成型の後、引き続き、第三のゴム材料Ｃのみを押出機２に供給する。押出機２から押出した帯状ゴムＣを回転支持体１の第三の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）｝上に順次螺旋巻回して巻付け、第四の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）＋Ｃ｝を成型する。このとき、帯状ゴムの螺旋巻回におけるオーバーラップ構成は先に述べた通りである。
【００４６】
方法その四に従い成型した第四の積層ゴム部材の、回転支持体１の軸線Ｘ方向断面を模式図として図８に示す。図９は、図８に示す第三の積層ゴム部材を成型する際に、押出機２に供給するゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃの供給比率（％）と供給時間（ｔ）との関係を説明する線図である。図９において、ゴム材料Ｂは供給時間ｔ1 にて供給を開始し、ゴム材料Ａは供給時間ｔ2 にて供給を停止させ、ゴム材料Ｃは供給時間ｔ3 にて供給を開始し、ゴム材料Ｂは供給時間ｔ4 にて供給を停止する。供給開始時間ｔ0 から供給終了時間ｔE までの間は、各ゴムの供給総量は１００％である。
【００４７】
以上述べた方法その一〜その四におけるゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃは、符号が同じであっても、各方法間で必ずしも同じゴム組成物ではなく、各方法それぞれにより異なるゴム組成物である。これらゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃの投入時期、投入時間経過に伴う投入量の変更及び投入停止時期などを、供給量調整手段４及びその制御手段によりコントロールする。
【００４８】
積層方法その一〜その四によれば、以下（１）〜（６）に述べる効果を奏する。
（１）図１０に示すように、加硫後の積層ゴムにおいて、従来は、隣接ゴムＡ、Ｂ相互間に、隣接ゴムＢ、Ｃ相互間に大きな剛性段差が生じていた。しかし、この発明によれば、図に曲線で示すように、それぞれの隣接ゴム相互間の剛性段差を解消することができる。その結果、従来、隣接ゴム境界面に生じていたセパレーションなどの剥離故障発生を回避することができ、積層ゴム体の耐久性を大幅に向上させることができる。
【００４９】
（２）従来は、隣接ゴムＡ、Ｂ乃至隣接ゴムＢ、Ｃのうち一方ゴム材料が他方のゴム材料に対し、成型時にグリーンタッキネス不足で接着不良が生じていた問題を、この発明の積層方法により完全に解消することができる。これにより、未加硫時の接着不良に基づく製造不良発生は皆無となる。
【００５０】
（３）従来は、例えば、一方ゴムがハロゲン化ブチルゴム組成物及びブチルゴム組成物であり、その隣接ゴムがＮＲ（天然ゴム）系、ＩＲ（イソプレンゴム）系、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）系、これらのブレンド系などのゴム組成物のとき、加硫後の接着力が極めて不十分である。しかし、いかなるゴムを使用しても、この発明の積層方法により、十分に強力な接着力を得ることができる。
【００５１】
（４）押出機２により、回転支持体１に螺旋巻回し巻付ける帯状ゴムを押出すことにより、容易にゴム材料を連続して変更することができる。その結果、成型の完全自動化が容易となり、かつ、成型に要する総工数を大幅に低減することができ、生産性が大幅に向上する。
【００５２】
（５）各帯状ゴムのゲージ及び幅を適宜設定することができる。また、押出機２の供給部２ａ先端を回転支持体１に近接させること、回転支持体１に巻付ける帯状ゴムを、相互に幅方向に一部（縁部）オーバーラップさせること、同時に、巻付ける帯状ゴムを、先に螺旋巻回したゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせること、の組合せにより、仕上がり各ゴム部材の断面形状を、所望の形状に、高精度に、そして高能率で実現することができる。
【００５３】
（６）加硫後の積層ゴムにブレンドゴム領域を形成するので、隣接ゴムの物性などに気遣いなく、ゴム材料Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれに対し、単独で、最適物性設計を施すことができる。その結果、加硫後の積層ゴムは、理想的に高度の性能を発揮することができる。
【００５４】
【実施例】
この発明の帯状ゴム積層方法をタイヤに適用した実施例を、図１１に基づき説明する。
図１１は、タイヤの回転軸線を含む平面による左半断面図である。
図１１において、タイヤ１０は、一対のビード部１１（片側のみ示す）と、一対のサイドウォール部１２（片側のみ示す）と、トレッド部１３とを有する。また、タイヤ１０は、ビード部１１内に埋設した一対のビードコア１４相互間にわたり各部１１、１２、１３を補強する１プライ以上のラジアルカーカス１５と、ラジアルカーカス１５の外周でトレッド部１３を強化するベルト１６とを備える。ラジアルカーカス１５の端末部は、対をなすビードコア１４の間に係止する。
【００５５】
またタイヤ１０は、その外側ゴム部材として、ビード部１１にチェーファゴム１７と、サイドウォール部１２にサイドウォールゴム１８と、トレッド部１３のベルト１６の外周側にトレッドゴム１９とを有する。
【００５６】
さらに、タイヤ１０は、その内側ゴム部材としてインナーライナゴム２０を有し、ビード部１１からサイドウォール部１２の内部補強ゴム部材としてビードフィラゴム２１を有する。また、ときに、タイヤ１０は、その外側ゴム部材として、サイドウォールゴム１８とトレッドゴム１９との橋渡し役を果たすミニサイドウォールゴム２２を備える。
【００５７】
また、トレッドゴム１９は、一般に、ベルト１６との接着を確保するためのトレッドアンダークッションゴム２３を最内側に、トレッドベースゴム２４を中間層に、そしてトレッドキャップゴム２５の多層構造を有する。
【００５８】
（実施例その一）
ここに、自動車用タイヤは、現今、殆ど全てがチューブレス（以下Ｔ／Ｌという）タイヤである。Ｔ／Ｌタイヤの重要な基本特性は充てん空気の気密保持性である。そのため、インナーライナゴム２０には、エアー不透過性のハロゲン化ブチルゴム組成物及びブチルゴム組成物の少なくとも一方を用いる。
【００５９】
その一方、ラジアルカーカス１５の補強コードの被覆ゴムはＮＲ系、ＩＲ系、ＳＢＲ系のゴム組成物である。これらの系のゴム組成物とハロゲン化ブチルゴム組成物及びブチルゴム組成物とは、加硫後の接着性が劣る。その結果、両種ゴム間で剥離が生じることが多い。よって、インナーライナゴム２０に、先に説明した方法その一に従う第一の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）｝又は方法その二に従う第二の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝のいずれかを適用する。この場合、ゴム部材Ａとゴム部材（Ａ＋Ｂ）とは、またゴム部材（Ａ＋Ｂ）とゴム部材Ｂとほぼ全域でオーバーラップさせる。
【００６０】
ゴム材料Ａには、ＮＲ系、ＩＲ系、ＳＢＲ系のゴム組成物を適用する。ゴム材料Ｂには、ハロゲン化ブチルゴム組成物及びブチルゴム組成物を適用する。このようにすれば、ラジアルカーカス１５に近いゴム組成物程、補強コードの被覆ゴム組成物に近づく。その結果、補強コードの被覆ゴムとインナーライナゴム２０との間の剥離故障を阻止することができる。なお、補強コードの被覆ゴムは、ハロゲン化ブチルゴム組成物及びブチルゴム組成物に比し、１ＭＰａ以上高い１００％モジュラス及び３００％モジュラスを有する。
【００６１】
（実施例その二）
図１１に一点鎖線の丸で示すα領域（トウ部）には、リム擦れ抵抗性に優れた超硬質のチェーファゴム１７と軟質のインナーライナゴム２０との境界面が存在する。このため、タイヤ１０のリム組時、リム解き時にトウ欠け故障が生じ易い。よって、チェーファゴム１７とインナーライナゴム２０とに、方法その三に従う第三の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）｝又は方法その四に従う第四の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）＋Ｃ｝を適用する。
【００６２】
この場合、インナーライナゴム２０は、先に第二の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝を適用し、その後、ゴム材料Ｃにチェーファゴム１７用ＢＲ（ブタジエンゴム）系ゴム組成物を用い、第三の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）｝又は第四の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）＋Ｃ｝を完成させる。この場合、ゴム部材（Ｂ＋Ｃ）又は積層ゴム部材｛（Ｂ＋Ｃ）＋Ｃ｝は、積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝の両側一部とオーバーラップさせる。なおチェーファゴム１７は、１００％モジュラスが４．０〜８．０ＭＰａであり、ゴム材料Ｂの加硫後１００％モジュラスより１ＭＰａ以上高い。これでトウ欠けを回避することができる。
【００６３】
（実施例その三）
図１１に一点鎖線の丸で示すβ領域には、タイヤ１０の荷重負荷直下で大きな曲げひずみが発生する。その一方、１００％モジュラスが、耐候性及び耐屈曲性に優れたサイドウォールゴム１８は１．０〜２．５ＭＰａであり、ビード部１１の補強強化を目的とするビードフィラゴム２１は５．０〜１０．０ＭＰａである。よって、β領域は、ゴムの厚さ方向でみて、図１０に示すモジュラス配列形態を呈する。このモジュラス段差により、しばしば、β領域にゴム境界面剥離故障が生じる。
【００６４】
よって、ビードフィラゴム２１と、サイドウォールゴム１８と、チェーファゴム１７とに、方法その四に従う第四の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）＋Ｃ｝を適用する。ゴム部材Ａはビードフィラゴム２１のゴム組成物、ゴム部材Ｂはサイドウォールゴム１８のゴム組成物、ゴム部材Ｃはチェーファゴム１７のゴム組成物とする。この第四の積層ゴム部材を用いることで、図１０に示すように、モジュラス分布は曲線状となり、実際上、モジュラス段差は無くなる。その結果、ゴム境界面剥離故障は発生しなくなる。この場合も、各積層ゴム部材は、相互間で一部のオーバーラップとする。
【００６５】
（実施例その四）
図１１に一点鎖線の丸で示すγ領域には、タイヤ１０の荷重負荷直下で大きなひずみが発生する。その一方、３００％モジュラスが、スチールコードの被覆に適合する高モジュラスの被覆ゴムと同種のトレッドアンダークッションゴム２３は１５〜１８ＭＰａであり、クッション性に富むトレッドベースゴム２４は５〜１２ＭＰａであり、耐摩耗性や操縦安定性に優れるトレッドキャップゴム２５は７〜１３ＭＰａである。実際上は、隣接ゴム間で１．０ＭＰａ以上のモジュラス差を有する。よって、γ領域も、ゴムの厚さ方向でみて、図１０に示すモジュラス配列形態を呈する。このモジュラス段差により、しばしば、γ領域にゴム境界面剥離故障が生じる。
【００６６】
よって、トレッドゴム１９に、方法その四に従う第四の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ＋（Ｂ＋Ｃ）＋Ｃ｝を適用する。ゴム部材Ａはトレッドアンダークッションゴム２３のゴム組成物、ゴム部材Ｂはトレッドベースゴム２４のゴム組成物、ゴム部材Ｃはトレッドキャップゴム２５のゴム組成物とする。この第四の積層ゴム部材を用いることで、図１０に示すように、モジュラス分布は曲線を示し、実際上、モジュラス段差は無くなる。その結果、ゴム境界面剥離故障は発生しなくなる。この場合の各積層ゴム部材は、相互間でほぼ全幅にわたるオーバーラップとする。
【００６７】
方法その四をさらに発展させ、導電性に優れるミニサイドウォールゴム２２も、そのゴム組成物をゴム材料Ｄとして、第五の積層ゴム部材を成型することもできる。この場合、ゴム材料Ｄはサイドウォールゴム１８のゴム組成物とする。ゴム材料Ｄを有する積層ゴム部材は、他の積層ゴム部材の両側一部とオーバーラップさせる。
【００６８】
（その他の実施例）
図１２は、自動車のエンジンマウントブロックの断面図である。
図１２において、エンジンマウントブロック３０は、一方で、成るべく高い制振効果を有するゴムを必要とし、他方で耐候性に優れるゴムを必要とする。よって、エンジンマウントブロック３０に、方法その二に従う第二の積層ゴム部材｛Ａ＋（Ａ＋Ｂ）＋Ｂ｝を適用する。
【００６９】
すなわち、エンジンマウントブロック３０の外側ゴムに、耐候性に優れるゴム組成物のゴム材料Ａを用い、内側ゴムに高い制振効果を有するゴム組成物のゴムＢを用いる。これにより互いに相反するゴム物性を用いて、要求性能を十分に充足させることができる。この場合も、ゴム部材Ａ、ゴム部材（Ａ＋Ｂ）及びゴム部材Ｂは、ほぼ全域でオーバーラップさせる。エンジンマウントブロック３０以外に、説明は省略するが、防振ゴム、防舷材などに、方法その一〜その四、その発展方法を用いる。
【００７０】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜７に記載した発明によれば、タイヤやその他のゴム複合体の製造に際し、省スペースでの成型自動化の下で、タイヤやその他のゴム複合体の十分な耐久性保持と各ゴムへの最適設計ゴム組成物の適用とを両立させることができ、各ゴムの高精度な所望断面形状と精密な所望配置とを容易に実現させることが可能な、高生産性の帯状未加硫ゴムの積層方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の帯状未加硫ゴムの積層装置の概要側面図である。
【図２】 この発明の第一の積層ゴム部材の模式的断面図である。
【図３】 図２に示す第一の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図である。
【図４】 この発明の第二の積層ゴム部材の模式的断面図である。
【図５】 図４に示す第二の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図である。
【図６】 この発明の第三の積層ゴム部材の模式的断面図である。
【図７】 図６に示す第三の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図である。
【図８】 この発明の第四の積層ゴム部材の模式的断面図である。
【図９】 図８に示す第四の積層ゴム部材の各ゴム材料の供給比率と供給時間との関係をあらわす線図である。
【図１０】 図８に示す第四の積層ゴム部材の加硫後における各ゴムのモジュラス分布の説明図である。
【図１１】 この発明のタイヤの左半断面図である。
【図１２】 この発明の自動車のエンジンマウントブロックの断面図である。
【符号の説明】
１ 支持体
１ａ 回転軸
２ 押出機
２ａ 供給部
３ａ、３ｂ、３ｃ ゴム材料供給装置
４ 供給量調整手段
５ ホッパ（フィーダ）
６ 直状移動機構
７ ガイドローラ
１０ タイヤ
１１ ビード部
１２ サイドウォール部
１３ トレッド部
１４ ビードコア
１５ ラジアルカーカス
１６ ベルト
１７ チェーファゴム
１８ サイドウォールゴム
１９ トレッドゴム
２０ インナーライナゴム
２１ ビードフィラーゴム
２２ ミニサイドウォールゴム
２３ トレッドアンダークッションゴム
２４ トレッドベースゴム
２５ トレッドキャップゴム
３０ エンジンマウントブロック
Ａ、Ｂ、Ｃ ゴム材料
Ｘ 中心軸線
ｐ 送りピッチ

Claims (7)

1. 回転する支持体に、押出機から押出す帯状未加硫ゴムを螺旋巻回して、所定断面形状をもつ積層ゴム部材を成型するに当り、押出機に供給するゴム材料に、加硫後モジュラスが、少なくとも供給順の２者間で互いに異なる２種以上のゴム組成物を用い、第一のゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムによる同種ゴム部材を成型し、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第一のゴム材料に、第二のゴム材料を、ブレンド比率の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレンドした両種ゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、上記同種ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第一の積層ゴム部材を成型するとともに、
   前記２種のゴム材料に、加硫後タイヤのインナーライナ用ゴム組成物を適用し、第一のゴム材料に、エアー不透過性のハロゲン化ブチルゴム組成物及びブチルゴム組成物の少なくとも一方を用い、第二のゴム材料に、天然ゴム組成物及び天然ゴム系合成ゴム組成物の少なくとも一方を用いることを特徴とする帯状未加硫ゴムの積層方法。
2. 第一の積層ゴム部材の成型の後、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料のみを押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、第一の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第二の積層ゴム部材を成型する請求項１に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。
3. 第二の積層ゴム部材の成型に引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料のみに、第三のゴム材料を、ブレンド比率の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレンドした両種ゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、第二の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第三の積層ゴム部材を成型する請求項２に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。
4. 回転する支持体に、押出機から押出す帯状未加硫ゴムを螺旋巻回して、所定断面形状をもつ積層ゴム部材を成型するに当り、押出機に供給するゴム材料に、加硫後モジュラスが、少なくとも供給順の２者間で互いに異なる２種以上のゴム組成物を用い、第一のゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムによる同種ゴム部材を成型し、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第一のゴム材料に、第二のゴム材料を、ブレンド比率の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレンドした両種ゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、上記同種ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第一の積層ゴム部材を成型し、
   第一の積層ゴム部材の成型の後、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料のみを押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、第一の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第二の積層ゴム部材を成型し、
   第二の積層ゴム部材の成型に引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第二のゴム材料のみに、第三のゴム材料を、ブレンド比率の段階的増加及び漸増の少なくとも一方の増加でブレンドした両種ゴム材料を押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、第二の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第三の積層ゴム部材を成型するとともに、
   前記３種のゴム材料に、加硫後タイヤのビードフィラ用ゴム組成物、サイドウォール用ゴム組成物及びゴムチェーファ用ゴム組成物を適用し、この順に第一のゴム材料、第二のゴム材料及び第三のゴム材料として押出す帯状未加硫ゴムの積層方法。
5. 第三の積層ゴム部材の成型の後、引き続き、同じ押出断面形状を保持した上で、第三のゴム材料のみを押出機から押出し、回転支持体上に、押出す帯状ゴムを、第三の積層ゴム部材の少なくとも一部とオーバーラップさせて、第四の積層ゴム部材を成型する請求項３もしくは４に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。
6. 回転支持体の回転軸方向に沿って、回転支持体に対し、押出機から押出す帯状ゴムを、帯状ゴムの少なくとも幅方向縁部を相互にオーバーラップさせながら順次螺旋巻回してゴム部材を成型する請求項１〜５のいずれか一項に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。
7. ２種以上のゴム材料に、加硫後において、１００％モジュラス及び３００％モジュラスの少なくとも一方のモジュラスが、供給順の２種間で１．０ＭＰａ以上異なる物性を有するゴム組成物を用いる請求項１〜６のいずれか一項に記載した帯状未加硫ゴムの積層方法。

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