JP6598134B2 - 未加硫ゴムシートの製造装置および未加硫ゴムシートの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、カレンダーを用いて未加硫ゴムシートを製造する未加硫ゴムシートの製造装置およびその製造方法に関する。

空気入りタイヤの製造に際して、インナーライナー製造工程では、図３に示すような未加硫ゴムシートの製造装置５０を用いて、２つの未加硫ゴムを押出機５１ａ、５１ｂから押出してカレンダー部５２を通過させることによって未加硫ゴムシートＳ１、Ｓ２を形成した後、プルロール部５４において一体に貼り合わせて未加硫ゴムシートＳとし、その後、クーリング部５６において冷却し、巻取り部５８で巻き取っている（例えば、特許文献１）。

このとき、巻き取られた未加硫ゴムシートＳにシュリンク（ゴムの縮み）が発生すると、所謂波打ちが発生するため、従来より、各工程毎にライン速度比を変えて、巻き取り後のシュリンクを抑制して波打ちの発生を抑制している。

特開２０１０―１７３２２３号公報

しかしながら、上記したインナーライナー製造工程においては、貼り合わせる前の２つの未加硫ゴムシートＳ１、Ｓ２のゴムの配合が異なっているため、シュリンクの発生の抑制は未だ十分とは言えず、インナーライナーにおける波打ちの発生の抑制は十分とは言えなかった。

インナーライナーにこのような波打ちが生じると、成形工程のインナーライナーのジョイントにおいてジョイント量アウトやジョイント量の不均一などが発生して生産性が悪化したり、製造後の空気入りタイヤにおいてオープンインナージョイント（Ｏ／ＩＮＪ）やエアーインナー（Ａ／ＩＮ）などの不具合が多発して廃棄タイヤが増えたりする恐れがある。

上記では、インナーライナーの製造工程を例に挙げて説明したが、配合の異なる２種類の未加硫ゴムシートから１枚の未加硫ゴムシートを製造する場合は同様の問題が生じる恐れがある。

そこで、本発明は、インナーライナーのように配合の異なる２種類の未加硫ゴムシートから１枚の未加硫ゴムシートを製造する場合であっても、巻き取り後の未加硫ゴムシートに波打ちが生じることを抑制して、波打ちの発生に起因する種々の不具合の発生を低減させることができる未加硫ゴムシートの製造技術を提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
配合の異なる２種類の未加硫ゴムのそれぞれをシート状に加工して、２枚の未加硫ゴムシートを形成するカレンダー部と、
前記２枚の未加硫ゴムシートのそれぞれをプルロールにより前記カレンダー部から引き出して、前記２枚の未加硫ゴムシートを一体に貼り合わせるプルロール部と、
貼り合わされた前記未加硫ゴムシートを冷却するクーリング部と、
冷却された前記未加硫ゴムシートを巻き取る巻き取り部とを備えた未加硫ゴムシートの製造装置であって、
前記プルロール部が、第１プルロール部と第２プルロール部とから構成されており、
前記第１プルロール部および前記第２プルロール部における各プルロール速度が、前記２枚の未加硫ゴムシートのそれぞれのシュリンク量に対応して独立して設定できるように構成されていることを特徴とする未加硫ゴムシートの製造装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記第１プルロール部と前記第２プルロール部が、各プルロール速度を前記カレンダー部の速度に対して１００〜１１５％の範囲で調整できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の未加硫ゴムシートの製造装置である。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または請求項２に記載の未加硫ゴムシートの製造装置を用いて未加硫ゴムシートを製造する未加硫ゴムシートの製造方法であって、
相対的にシュリンク量が大きい未加硫ゴムシートを引き出すプルロール部の速度が、相対的にシュリンク量が小さい未加硫ゴムシートを引き出すプルロール部の速度よりも遅く、かつ、前記カレンダー部の速度よりも速くなるように前記第１プルロール部と前記第２プルロール部の速度を設定して、未加硫ゴムシートを製造することを特徴とする未加硫ゴムシートの製造方法である。

本発明によれば、インナーライナーのように配合の異なる２種類の未加硫ゴムシートから１枚の未加硫ゴムシートを製造する場合であっても、巻き取り後の未加硫ゴムシートに波打ちが生じることを抑制して、波打ちの発生に起因する種々の不具合の発生を低減させることができる未加硫ゴムシートの製造技術を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る未加硫ゴムシートの製造装置を示す模式図である。 製造された未加硫ゴムシートの経過時間とシュリンク量の関係の一例を示すグラフである。 従来の未加硫ゴムシートの製造装置を示す模式図である。 配合が異なる２種類の未加硫ゴムシートの時間経過に伴うシュリンク量の変化の一例を示すグラフである。

１．本発明に至る経緯
本発明者は、上記した課題を解決するために、製造後のインナーライナーに波打ちが生じる理由について検討した。

図４は配合が異なる２種類の未加硫ゴムシートの時間経過に伴うシュリンク量の変化の一例を示すグラフである。従来の未加硫ゴムシートの製造方法においては、図４に示すようにシュリンク量が異なる２種類の未加硫ゴムシートＳ１、Ｓ２をそのままプルロール部で貼り合せて未加硫ゴムシートとしていたため、貼り合せ後においても、シュリンク量が大きな方の未加硫ゴムシートＳ１にシュリンクが残って波打ちを発生させる原因となっていたことが分かった。

そこで、本発明者は、シュリンク量が大きな未加硫ゴムシートＳ１を予め一部シュリンクさせて、貼り合わせ前に２種類の未加硫ゴムシートＳ１、Ｓ２のシュリンク量を同じ程度とした後に、プルロール部で貼り合せれば、その後の工程においてシュリンク量の相違が生じず、波打ちの発生を抑制できると考え、実験と検討を行った。

まず、未加硫ゴムシートのシュリンク量はカレンダー速度にも影響されるため、カレンダー部に設けられたそれぞれのカレンダーロールの速度を、未加硫ゴムシートのシュリンク量に応じて個別に設定することを検討したが、カレンダーロールの表面は、圧延時の未加硫ゴムとの摩擦により摩耗して表面速度が変化することがあり、設定した速度を維持することが困難であることが分かった。

そこで、本発明者は、カレンダー装置ではなく、プルロール部の速度制御により、貼り合わせ前の２種類の未加硫ゴムシートのシュリンク量を個別に制御することに思い至った。即ち、従来の製造装置では同じ速度であったプルロール部を２つに分割して、分割されたプルロール部の速度を各未加硫ゴムシートのシュリンク量に対応して個別に設定することに思い至り、本発明を完成させた。

これにより、プルロール部において、シュリンク量が大きな未加硫ゴムシートを予め一部シュリンクさせて、貼り合わせ前に２種類の未加硫ゴムシートのシュリンク量を同じ程度とした後に貼り合せることができるため、その後の工程において、貼り合わされた未加硫ゴムシートにシュリンク量の相違が発生せず、巻き取り後においても波打ちの発生を抑制することができる。

２．本実施の形態に係る未加硫ゴムシートの製造装置
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施の形態に係る未加硫ゴムシートの製造装置について説明する。

図１は本実施の形態に係る未加硫ゴムシートの製造装置を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る未加硫ゴムシートの製造装置１０は、押出機５ａ、５ｂと、カレンダー部１と、プルロール部２と、クーリング部３と、巻き取り部４と、前記各部における駆動手段を制御する制御部（図示せず）とを備えている点においては従来の未加硫ゴムシートの製造装置と同様である。

しかし、本実施の形態に係る未加硫ゴムシートの製造装置１０においては、プルロール部２が第１プルロール部２ａと第２プルロール部２ｂとから構成されており、第１プルロール部２ａおよび第２プルロール部２ｂにおける各プルロール速度が、２種類の未加硫ゴムのそれぞれの配合に対応して独立して設定できる点において従来の未加硫ゴムシートの製造装置と異なっている。以下、各構成に分けて説明する。

（１）カレンダー部
カレンダー部１は、第１カレンダー装置１４および第２カレンダー装置１６から構成され、各々のカレンダー装置１４、１６が一対のカレンダーロールを有している。押出機５ａから押し出された未加硫ゴムが第１カレンダー装置１４によって圧延されることにより未加硫ゴムシートＳ１となり、押出機５ｂから押し出された未加硫ゴムが第２カレンダー装置１６によって圧延されることにより未加硫ゴムシートＳ２となる。

（２）プルロール部
本実施の形態において、プルロール部２は、前記したように、第１プルロール部２ａと第２プルロール部２ｂに分割されており、第１プルロール部２ａには複数のプルロール２２、第２プルロール部２ｂには複数のプルロール２４が設けられている。

カレンダー部１において圧延された２枚の未加硫ゴムシートＳ１、Ｓ２を、各プルロール部２ａ、２ｂにおいて各カレンダー装置１４、１６から引き出した後に、第１プルロール部２ａにおいて重ね合わせて未加硫ゴムシートＳに成形してクーリング部３に送り出す。このとき、第１プルロール部２ａと第２プルロール部２ｂには異なる駆動手段（図示せず）が設けられているため、第１プルロール部２ａのプルロール２２の回転速度と、第２プルロール部２ｂのプルロール２４の回転速度とを個別に設定することができる。

（３）クーリング部
クーリング部３には、複数の冷却ドラム３２、３４が上下２列で配列されている。クーリング部３は、未加硫ゴムシートＳを上列の冷却ドラム３２と下列の冷却ドラム３４との間を折り返しながら移動させることにより、未加硫ゴムシートＳの表裏両面を冷却ドラム３２、３４に交互に接触させて冷却する。

（４）巻き取り部
巻き取り部４は、搬送コンベア４２と巻き取りロール４６を有しており、クーリング部３で冷却された未加硫ゴムシートＳが、搬送コンベア４２上を搬送された後巻き取りロール４６に巻き取られるように構成されている。なお、巻き取り部４中の符号４４はカッターである。

（５）制御部
本実施の形態に係る未加硫ゴムシートの製造装置は、上述の各部におけるロール速度を独立して制御する制御部を備えている。下記の表１に、本実施の形態におけるロール速度の設定の一例を、カレンダーロール速度を１００としたときの相対値で示す。表中の「プルロール部」における（１）は第１プルロール部２ａの速度、（２）は第２プルロール部２ｂの速度を示している。なお、表１には、比較のために、従来の未加硫ゴムシートの製造装置におけるロール速度の設定の一例も併せて記載している。

本実施の形態では、このように配合の異なる２種類の未加硫ゴムシートＳ１、Ｓ２について、それぞれ同一厚み、幅で圧延した条件下でのシュリンク量を予め確認し、そのシュリンク量に応じて第１プルロール部２ａと第２プルロール部２ｂの速度を設定する。

表１においては、配合の異なる２種類の未加硫ゴムシートＳ１、Ｓ２のうち、シュリンク量が大きな配合の未加硫ゴムシートＳ１を引き出す第１プルロール部２ａの速度が、他の第２プルロール部２ｂよりも遅くなるように設定している。

これにより、２種類の未加硫ゴムシートＳ１、Ｓ２を貼り合わせる前に、シュリンクが大きい未加硫ゴムシートＳ１を予め一部シュリンクさせて、未加硫ゴムシートＳ１、Ｓ２のシュリンク量を同じ程度とすることができるため、従来のように貼り合わせ後の未加硫ゴムシートＳにおいて一方の未加硫ゴムシートＳ１が大きくシュリンクすることがなく、巻取り後においても波打ちの発生を十分に抑制することができる。

そして、プルロールは、上記したカレンダーロールのように、ロール表面の摩耗によるロールの表面速度の変化が生じにくく、設定した速度を維持することができるため、長期間に亘って波打ちの発生を抑制することができる。

この結果、シートの波打ちに起因した、ジョイント量アウトやジョイント量の不均一による生産性の悪化、オープンインナージョイント（Ｏ／ＩＮＪ）やエアーインナー（Ａ／ＩＮ）の発生による廃棄タイヤの増加などの波打ちに起因する種々の不具合の発生を低減させることができる。

さらに、本実施の形態では、表１に示すように、シュリンク量が大きな配合の未加硫ゴムシートＳ１を引き出す第１プルロール部２ａの速度が、カレンダー部の速度よりも速くなるように設定されている。これにより、貼り合わせ後の未加硫ゴムシートＳにおいて、巻取り後においても波打ちの発生を十分に抑制することができる。

なお、第１プルロール部と第２プルロール部の速度は、前記したように、配合によりシュリンク量が異なる２種類の未加硫ゴムシートＳ１、Ｓ２に対して独立して設定することができるが、シートの弛みが発生してシート幅のバラツキや厚みのバラツキが発生する可能性を低くするという観点から、カレンダー部の速度よりも遅くならないように、カレンダー部の速度に対して０〜１５％の範囲で調整できるように構成されていることが好ましい。

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。

１．実施例および比較例
図３に示す従来の製造装置を用いて各ロールの速度を表２に示すように設定して比較例の未加硫ゴムシートを製造した。一方、図１に示した未加硫ゴムシートの製造装置を用い、各ロールの速度を表２に示すように設定して実施例の未加硫ゴムシートを製造した。なお、各実施例および比較例におけるカレンダーロール速度は同じに設定し、表２中の「比率」は、各ロールの速度をカレンダーロール速度を１００としたときの相対値で示している。

２．評価
（１）シュリンク量
製造した未加硫ゴムシートを３６００秒放置して、時間経過に伴うシュリンク量（％）の変化を測定した。測定結果を図２に示す。なお、図２の縦軸はシュリンク量（％）、横軸は放置時間（秒）であり、符号Ａは比較例の測定結果、Ｂは実施例の測定結果を示している。

図２より、３６００秒放置した後の未加硫ゴムシートのシュリンク量について、比較例（従来）では約６．６％／ｈ（３６００秒）であったのに対して、実施例では約４．２％／ｈに低減しており、実施例では未加硫ゴムシートのシュリンクが抑制されていることが確認できた。

（２）成形機のジョイント停止
製造した未加硫ゴムシートを、３種類のタイヤ成形機Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に供給して、未加硫ゴムシートの波打ちに起因するジョイント停止が発生した回数を測定すると共に、測定を行った回数に対するジョイント停止の発生率を算出した。結果を表３に示す。

表３より、タイヤ成形機Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の何れにおいても、実施例では、ジョイント停止率が比較例よりも低くなっており、合計では実施例が０．７％であり、比較例の１．１％から低減されていることが分かる。このことから、実施例では未加硫ゴムシートの波打ちに起因するジョイント停止を低減できることが確認できた。

（３）タイヤディフェクトの発生
製造した未加硫ゴムシートを用いて生タイヤを成形した後、加硫成形を行った。得られた加硫後のタイヤにおいて、オープンインナージョイント（Ｏ／ＩＮＪ）やエアーインナー（Ａ／ＩＮ）による不具合（タイヤディフェクト）が発生しているか否かを目視で確認し、その発生数を測定すると共に、生産本数に対する発生率を算出した結果を表４に示す。

表４より、エアーインナー（Ａ／ＩＮ）およびオープンインナージョイント（Ｏ／ＩＮＪ）の何れについても、実施例の発生率が比較例よりも低くなっており、合計では実施例が０．００２％であり、比較例の０．０１０％から低減されていることが分かる。このことから、実施例では未加硫ゴムシートの波打ちに起因する製造後の空気入りタイヤの不具合（タイヤディフェクト）の発生を低減できることが確認できた。

以上の評価結果より、図１の未加硫ゴムシートの製造装置のように、プルロール部を２つに分割し、それぞれのプルロール部の速度を、未加硫ゴムシートのシュリンク量に応じて個別に設定することにより、配合の異なる２種類の未加硫ゴムシートを張り合わせた場合であっても、シュリンクによる波打ちを抑制して、この波打ちに起因する種々の不具合の発生を低減できることが確認できた。

以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１、５２ カレンダー部
２、５４ プルロール部
２ａ 第１プルロール部
２ｂ 第２プルロール部
３、５６ クーリング部
４、５８ 巻取り部
５ａ、５ｂ、５１ａ、５１ｂ 押出機
１０、５０ 未加硫ゴムシートの製造装置
１４ 第１カレンダー装置
１６ 第２カレンダー装置
２２、２４ プルロール
３２、３４ 冷却ドラム
４２ 搬送コンベア
４４ カッター
４６ 巻き取りロール
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ 未加硫ゴムシート

Claims (3)

1. 配合の異なる２種類の未加硫ゴムのそれぞれをシート状に加工して、２枚の未加硫ゴムシートを形成するカレンダー部と、
   前記２枚の未加硫ゴムシートのそれぞれをプルロールにより前記カレンダー部から引き出して、前記２枚の未加硫ゴムシートを一体に貼り合わせるプルロール部と、
   貼り合わされた前記未加硫ゴムシートを冷却するクーリング部と、
   冷却された前記未加硫ゴムシートを巻き取る巻き取り部とを備えた未加硫ゴムシートの製造装置であって、
   前記プルロール部が、第１プルロール部と第２プルロール部とから構成されており、
   前記第１プルロール部および前記第２プルロール部における各プルロール速度が、前記２枚の未加硫ゴムシートのそれぞれのシュリンク量に対応して独立して設定できるように構成されていることを特徴とする未加硫ゴムシートの製造装置。
2. 前記第１プルロール部と前記第２プルロール部が、各プルロール速度を前記カレンダー部の速度に対して１００〜１１５％の範囲で調整できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の未加硫ゴムシートの製造装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の未加硫ゴムシートの製造装置を用いて未加硫ゴムシートを製造する未加硫ゴムシートの製造方法であって、
   相対的にシュリンク量が大きい未加硫ゴムシートを引き出すプルロール部の速度が、相対的にシュリンク量が小さい未加硫ゴムシートを引き出すプルロール部の速度よりも遅く、かつ、前記カレンダー部の速度よりも速くなるように前記第１プルロール部と前記第２プルロール部の速度を設定して、未加硫ゴムシートを製造することを特徴とする未加硫ゴムシートの製造方法。

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