(57)【要約】【課題】複合ゴムシートの波打ち等の経時変形を効果的に抑制しうる複合ゴムシートの製造方法を提供する。【解決手段】第１ゴムシート１１と第２ゴムシート１２とが貼り合わされた複合ゴムシート１５を製造するための方法である。本発明の複合ゴムシートの製造方法では、カレンダーロール２３を用いて第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２を成形するシート成形工程２と、第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２を互いに貼り合わせて複合ゴムシート１５を得るアッセンブル工程４とを含み、第１ゴムシート１１の残りシュリンク量と、第２ゴムシート１２の残りシュリンク量とを実質的に等しくして前記アッセンブル工程４が行われる。【選択図】図１
2016010895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫の第１ゴム材料からなりかつ時間の経過とともにシュリンクする第１ゴムシートと、未加硫の第２ゴム材料からなりかつ時間の経過とともにシュリンクする第２ゴムシートとが貼り合わされた複合ゴムシートを製造するための方法であって、
カレンダーロールを用いて前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを成形するシート成形工程と、
前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを互いに貼り合わせて前記複合ゴムシートを得るアッセンブル工程とを含み、
前記第１ゴムシートの残りシュリンク量と、前記第２ゴムシートの残りシュリンク量とを実質的に等しくして前記アッセンブル工程が行われることを特徴とする複合ゴムシートの製造方法。
【請求項２】
前記アッセンブル工程に先立ち、前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを個別に加熱して、各ゴムシートの残りシュリンク量を調節する加熱工程をさらに含む請求項１記載の複合ゴムシートの製造方法。
【請求項３】
前記アッセンブル工程に先立ち、前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを個別に搬送して、各ゴムシートの搬送時間を調節して各ゴムシートの残りシュリンク量を調節する搬送工程をさらに含む請求項１又は２記載の複合ゴムシートの製造方法。
【請求項４】
前記第１ゴムシート及び前記第２ゴムシートの各残りシュリンク量は、シート成形工程後から各ゴムシートがシュリンク終了するまでの総シュリンク量Ｓｔを計算する工程と、
前記各ゴムシートが前記シート成形工程後から前記アッセンブル工程前までに収縮する第１シュリンク量Ｓ１を計算する工程と、
前記総シュリンク量Ｓｔから前記第１シュリンク量Ｓ１を差し引く工程とを含んで計算される請求項１乃至３のいずれかに記載の複合ゴムシートの製造方法。
【請求項５】
前記第１ゴム材料は、空気不透過性のブチルゴムを含み、
前記第２ゴム材料は、良粘着性の天然ゴムを含み、
前記複合ゴムシートは、空気入りタイヤのインナーライナー用部材である請求項１乃至４のいずれかに記載の未加硫の複合ゴムシートの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法で得られたインナーライナー用部材を用いて空気入りタイヤを製造することを特徴とする空気入りタイヤの製造方法。
【請求項７】
未加硫の第１ゴム材料からなりかつ時間の経過とともにシュリンクする第１ゴムシートと、未加硫の第２ゴム材料からなりかつ時間の経過とともにシュリンクする第２ゴムシートとが貼り合わされた複合ゴムシートを製造するための装置であって、
前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを成形するシート成形装置と、
前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを個別に加熱して各ゴムシートの残りシュリンク量を調節する加熱装置と、
前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを個別に搬送して、各ゴムシートの搬送時間を調節して各ゴムシートの残りシュリンク量を調節する搬送装置と、
前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを互いに貼り合わせて複合ゴムシートを得るアッセンブル装置とを含み、
前記加熱装置の加熱温度と、前記搬送装置の搬送時間とを制御するシュリンク量制御装置を含むことを特徴とする複合ゴムシートの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波打ち等の経時変形を抑制し得る複合ゴムシートの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１は、２枚のゴムシートを互いに貼り合わせた複合ゴムシートの製造方法を開示している。特許文献１の製造方法は、配合の異なる２枚のゴムシートを互いに貼り合わせて複合ゴムシートを成形するシート成形工程と、この複合ゴムシートを冷却する冷却工程と、冷却された複合ゴムシートを巻取る巻取り工程とを含んでいる。
【０００３】
特許文献１では、シート成形工程での複合ゴムシートの移動速度と、冷却工程での複合ゴムシートの移動速度とが調節されることにより、冷却工程中の複合ゴムシートに弛みを発生させている。これにより、冷却工程中に、複合ゴムシートのシュリンクが促進される。
【０００４】
しかしながら、配合が異なるゴムは、それぞれシュリンク率が異なる。このため、例えば冷却工程中、複合ゴムシート自体に、シュリンク率の差に伴う湾曲や波打ち等の経時変形が生じ易いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１７３２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、各ゴムシートの残りシュリンク量を実質的に等しくしてアッセンブル工程が行われることにより、複合ゴムシートの波打ち等の経時変形を効果的に抑制しうる複合ゴムシートの製造方法を提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、未加硫の第１ゴム材料からなりかつ時間の経過とともにシュリンクする第１ゴムシートと、未加硫の第２ゴム材料からなりかつ時間の経過とともにシュリンクする第２ゴムシートとが貼り合わされた複合ゴムシートを製造するための方法であって、カレンダーロールを用いて前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを成形するシート成形工程と、前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを互いに貼り合わせて前記複合ゴムシートを得るアッセンブル工程とを含み、前記第１ゴムシートの残りシュリンク量と、前記第２ゴムシートの残りシュリンク量とを実質的に等しくして前記アッセンブル工程が行われることを特徴としている。
【０００８】
本発明の複合ゴムシートの製造方法は、前記アッセンブル工程に先立ち、前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを個別に加熱して、各ゴムシートの残りシュリンク量を調節する加熱工程をさらに含むのが望ましい。
【０００９】
本発明の複合ゴムシートの製造方法は、前記アッセンブル工程に先立ち、前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを個別に搬送して、各ゴムシートの搬送時間を調節して各ゴムシートの残りシュリンク量を調節する搬送工程をさらに含むのが望ましい。
【００１０】
本発明の複合ゴムシートの製造方法は、前記第１ゴムシート及び前記第２ゴムシートの各残りシュリンク量は、シート成形工程後から各ゴムシートがシュリンク終了するまでの総シュリンク量Ｓｔを計算する工程と、前記各ゴムシートが前記シート成形工程後から前記アッセンブル工程前までに収縮する第１シュリンク量Ｓ１を計算する工程と、前記総シュリンク量Ｓｔから前記第１シュリンク量Ｓ１を差し引く工程とを含んで計算されるのが望ましい。
【００１１】
本発明の複合ゴムシートの製造方法は、前記第１ゴム材料は、空気不透過性のブチルゴムを含み、前記第２ゴム材料は、良粘着性の天然ゴムを含み、前記複合ゴムシートは、空気入りタイヤのインナーライナー用部材であるのが望ましい。
【００１２】
本発明の空気入りタイヤの製造方法は、上記の方法で得られたインナーライナー用部材を用いて空気入りタイヤを製造することを特徴としている。
【００１３】
本発明の複合ゴムシートの製造装置は、未加硫の第１ゴム材料からなりかつ時間の経過とともにシュリンクする第１ゴムシートと、未加硫の第２ゴム材料からなりかつ時間の経過とともにシュリンクする第２ゴムシートとが貼り合わされた複合ゴムシートを製造するための装置であって、前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを成形するシート成形装置と、前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを個別に加熱して各ゴムシートの残りシュリンク量を調節する加熱装置と、前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを個別に搬送して、各ゴムシートの搬送時間を調節して各ゴムシートの残りシュリンク量を調節する搬送装置と、前記第１ゴムシート及び第２ゴムシートを互いに貼り合わせて複合ゴムシートを得るアッセンブル装置とを含み、前記加熱装置の加熱温度と、前記搬送装置の搬送時間とを制御するシュリンク量制御装置を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の複合ゴムシートの製造方法は、第１ゴムシートの残りシュリンク量と、第２ゴムシートの残りシュリンク量とを実質的に等しくしてアッセンブル工程が行われる。これにより、アッセンブル工程後、各ゴムシートは実質的に等しくシュリンクする。このため、複合ゴムシートの波打ち等の経時変形が効果的に抑制される。
【００１５】
本発明の複合ゴムシートの製造装置は、加熱装置の加熱温度と、搬送装置の搬送時間とを制御するシュリンク量制御装置を含んでいる。このような複合ゴムシートの製造装置は、ゴムシートの残りシュリンク量を効果的に制御することができ、ひいては複合ゴムシートの波打ち等の経時変形が効果的に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の複合ゴムシートの製造ラインを示す側面図である。
【図２】第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２のシートの幅Ｗの変化を示すグラフである。
【図３】ゴムシートの幅Ｗの変化を概念的に示すグラフである。
【図４】本実施形態の複合ゴムシートの製造装置の電気系のブロック図である。
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態が、図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の複合ゴムシートの製造方法を実施するための製造ラインの一部を概念的に示す側面図である。複合ゴムシート１５は、第１ゴムシート１１と第２ゴムシート１２とが互いに貼り合わされて成形される。第１ゴムシート１１は、未加硫の第１ゴム材料１１ｍからなる。第２ゴムシート１２は、未加硫の第２ゴム材料１２ｍからなる。第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２は、夫々、時間の経過とともにシュリンクする。
【００１８】
図１に示されるように、本実施形態の複合ゴムシートの製造方法は、シート成形工程２と、残りシュリンク量調節工程３と、アッセンブル工程４と、冷却工程５とを含んでいる。
【００１９】
シート成形工程２では、第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２が成形される。第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２は、夫々、シート成形装置２１で成形される。各シート成形装置２１は、例えば、ゴム押出機２２及び一対のカレンダーロール２３、２３を含んでいる。
【００２０】
ゴム押出機２２は、ホッパ２４から投入されたゴム原料１１Ｇ、１２Ｇを、スクリューによって口金から押し出す。一対のカレンダーロール２３、２３は、所望の間隙を設けて配され、互いに同速度で回転駆動されている。
【００２１】
ホッパ２４から投入されたゴム原料１１Ｇ、１２Ｇは、ゴム押出機２２内で加熱及び混練される。これにより、可塑化された高温度状態の未加硫のゴム材料が、ゴム押出機２２から押し出される。ゴム押出機２２から押し出された未加硫のゴム材料は、カレンダーロール２３によって、例えば、０．５〜２．０mm程度のゴムシートに圧延される。
【００２２】
シート成形工程２で成形された第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２は、例えば、残りシュリンク量調節工程３を経て、アッセンブル工程４に送られる。
【００２３】
アッセンブル工程４では、アッセンブル装置４１が用いられている。アッセンブル装置４１は、例えば、互いに回転する一対のアッセンブルロール４２、４２を含んでいる。一対のアッセンブルロール４２、４２は、所望の間隙４３を設けて配され、互いに回転駆動されている。アッセンブル工程４に送られた第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２は、互いに重ね合わされ、前記間隙４３を通る。これにより、第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２が互いに貼り合わされ、複合ゴムシート１５が得られる。
【００２４】
本発明の複合ゴムシートの製造方法では、第１ゴムシート１１の残りシュリンク量と、第２ゴムシート１２の残りシュリンク量とを実質的に等しくして上述したアッセンブル工程が行われる。
【００２５】
図２には、第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２の幅Ｗの変化を示すグラフが示されている。図２では、横軸が経過時間Ｔであり、縦軸がシートの幅Ｗである。図２に示された実線が、第１ゴムシート１１の幅の変化を示し、破線が第２ゴムシート１２の幅の変化を示している。
【００２６】
図２に示されるように、本発明では、ゴムシートがアッセンブル工程の時点（Ｔ＝Ｔａ）において、第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２の各残りシュリンク量Ｓｒが実質的に等しい。これにより、複合ゴムシートのシュリンク終了の時点（Ｔ＝Ｔｆ）での第１ゴムシートの幅と第２ゴムシートの幅とが実質的に等しくなる。従って、複合ゴムシートの湾曲及び波打ち等の経時変形が効果的に抑制される。
【００２７】
図１に示されるように、本実施形態では、アッセンブル工程４に先立ち、残りシュリンク量調節工程３が行われる。残りシュリンク量調節工程３は、第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２の各残りシュリンク量Ｓｒを調節する。残りシュリンク量調節工程３は、例えば、加熱工程６及び搬送工程７を含んでいる。
【００２８】
加熱工程６は、例えば、シート成形工程２の直後に行われている。加熱工程６では、シート成形工程２で成形されたゴムシートが加熱され、シート成形時の高温状態が維持される。第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２は、個別に加熱される。一般に、未加硫ゴムのシュリンクは、ゴムの温度に比例して加速される。このため、第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２の温度が調節されることにより、各ゴムシートの残りシュリンク量が調節される。
【００２９】
加熱工程６を行う加熱装置６１は、例えば、加熱ヒータ６２及び温度センサ６５を含んでいる。加熱ヒータ６２は、例えば、第１加熱ヒータ６３及び第２加熱ヒータ６４を含んでいる。
【００３０】
第１加熱ヒータ６３は、例えば、ロール状であり、ゴムシート又はゴムシートを搬送する搬送コンベア（図示しない）に接触している。第１加熱ヒータ６３は、回転駆動することにより、ゴムシートを搬送しながら加熱する。
【００３１】
第２加熱ヒータ６４は、例えば、赤外線を放射することにより、非接触でゴムシートを加熱する。
【００３２】
温度センサ６５は、例えば、非接触でゴムシートの温度を計測する。ゴムシートの加熱温度Ｈは、温度センサ６５で計測されたゴムシートの温度を基に制御される。
【００３３】
搬送工程７は、加熱工程６の下流側で行われている。搬送工程７では、第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２が個別に搬送される。搬送工程７に用いられる搬送装置７１は、一対の引出しロール７２、７２と、引出しロールセンサ７５とを含んでいる。一対の引出しロール７２、７２は、例えば、互いに同速度で回転駆動する。引出しロールセンサ７５は、例えば、引出しロール７２の回転速度を計測する。
【００３４】
搬送工程７では、例えば、引出しロール７２の回転速度が制御されることにより、シート成形工程２のカレンダーロール２３でゴムシートが成形されたときから、アッセンブル工程４のアッセンブルロール４２にゴムシートが送られるまでの搬送時間ｔが調節され、ひいては各ゴムシートの残りシュリンク量が調節される。
【００３５】
図３には、第１ゴムシート１１又は第２ゴムシート１２がシュリンクするときのシートの幅Ｗの変化を概念的に示すグラフが示されている。図３では、横軸が経過時間Ｔであり、縦軸がシートの幅Ｗである。図３に示されるように、本実施形態では、第１ゴムシート１１及び第２ゴムシート１２の各残りシュリンク量Ｓｒは、例えば、シート成形工程後（Ｔ＝０）から各ゴムシートがシュリンク終了（Ｔ＝Ｔｆ）までの総シュリンク量Ｓｔを計算する工程と、各ゴムシートが前記シート成形工程後（Ｔ＝０）から前記アッセンブル工程前（Ｔ＝Ｔａ）までに収縮する第１シュリンク量Ｓ１を計算する工程と、総シュリンク量Ｓｔから前記第１シュリンク量Ｓ１を差し引く工程とを含んで計算される。
【００３６】
発明者らは、種々の実験により、未加硫ゴムの総シュリンク量Ｓｔは、そのゴム材料の応力緩和率MSRに比例することを見出した。このため、総シュリンク量Ｓｔは、下記式（１）で計算される。
Ｓｔ（％）＝ａ×MSR＋ｂ…（１）
（但し、ａ及びｂはゴム部材によって決まる定数である。）
【００３７】
前記応力緩和率MSRは、例えば、ＩＳＯ２８９−４：２００３に規定される方法でムーニー粘度測定後にローターを停止し、その１．６秒後から５秒後までのトルクと時間とを両対数プロットしたときの傾きの絶対値として求められる。
【００３８】
発明者らは、種々の実験により、第１シュリンク量Ｓ１は、加熱工程での加熱温度Ｈ及び搬送工程での搬送時間ｔから、下記式（２）で計算されることを見出した。
Ｓ１＝ｃ×｛１−exp（−ｄ×ｔ×Ｈ）｝…（２）
【００３９】
本実施形態では、第１ゴムシート１１の残りシュリンク量と、第２ゴムシート１２の残りシュリンク量とが実質的に等しくなるように、上述した式（１）及び（２）に基づき、加熱工程における加熱温度Ｈ、及び、搬送工程における搬送時間ｔが決定される。
【００４０】
図１に示されるように、冷却工程５は、アッセンブル工程４の下流側で行われる。冷却工程５では、例えば、冷却ロール５２及び冷却ロールセンサ５５を有する冷却装置５１が用いられている。冷却ロール５２は、例えば、上下に千鳥状に配されている。冷却ロールセンサ５５は、例えば、冷却ロール５２の回転速度及び冷却ロール５２の表面温度を計測している。
【００４１】
冷却工程５に送られた複合ゴムシート１５は、冷却ロール５２で両面を冷却されながらジグザグ状に搬送される。このような冷却工程５により、複合ゴムシート１５のシュリンクが終了し得る。
【００４２】
本実施形態の複合ゴムシート１５は、例えば、空気入りタイヤのインナーライナー用部材として採用される。本実施形態の第１ゴムシート１１の第１ゴム材料１１ｍは、空気不透過性のブチルゴムを含んでいる。本実施形態の第２ゴムシート１２の第２ゴム材料１２ｍは、良粘着性の天然ゴムを含んでいる。本発明の複合ゴムシートの製造方法で得られたインナーライナー用部材は、波打ち等の経時変形が小さく、設計寸法に対する部材の寸法のバラツキが小さくなる。従って、前記インナーライナー用部材を用いた空気入りタイヤの製造方法は、生産時の不良率を低下させることができる。しかも、前記インナーライナー用部材が用いられた空気入りタイヤは、ユニフォミティが向上する。
【００４３】
以上のように構成された複合ゴムシートの製造方法に用いられる複合ゴムシートの製造装置について述べる。
【００４４】
上述の通り、本実施形態の複合ゴムシートの製造装置１は、シート成形装置２１、加熱装置６１、搬送装置７１、アッセンブル装置４１、及び、冷却装置５１を含んでいる。これらの各装置は、夫々、周知の構造を有している。
【００４５】
図４には、本実施形態の複合ゴムシートの製造装置の電気系のブロック図が示されている。図４に示されるように、本実施形態の複合ゴムシートの製造装置は、加熱装置６１の加熱ヒータ６２の加熱温度と、搬送装置７１の引出しロール７２の回転速度と、冷却装置５１の冷却ロール５２の回転速度及び冷却温度とを制御するシュリンク量制御装置３１を含んでいる。
【００４６】
シュリンク量制御装置３１は、例えば、加熱装置の各温度センサ６５ａ、６５ｂ、搬送装置の各引出しロールセンサ７５ａ、７５ｂ、及び、冷却装置の冷却ロールセンサ５５に接続されている。シュリンク量制御装置３１は、前記各センサで得られた計測結果と、入力装置３２から入力された総シュリンク量とに基づき、必要な第１シュリンク量を第１シュリンク計算工程３３で計算する。シュリンク量制御装置３１は、第１シュリンク計算工程３３で得られた結果に基づき、加熱装置６１の各加熱ヒータ６２の加熱温度、搬送装置７１の各引出しロール７２の回転速度、並びに、冷却装置５１の冷却ロール５２の回転速度及び冷却温度を制御する。
【００４７】
このようなシュリンク量制御装置３１を有する複合ゴムシートの製造装置は、ゴムシートの残りシュリンク量を効果的に制御することができ、ひいては複合ゴムシートの波打ち等の経時変形が効果的に抑制される。
【００４８】
以上、本発明の複合ゴムシートの製造方法及び製造装置について詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施される。
【実施例】
【００４９】
表１の仕様に基づいて、本発明の製造方法で試作された複合ゴムシートと、従来の製造方法で試作された複合ゴムシートとについて、ゴムシートの波打ち量が計測された。従来の製造方法では、第１ゴムシート及び第２ゴムシートが、夫々、同じ加熱温度及び搬送速度で成形された。ゴムシートの共通仕様やテスト方法は、以下の通りである。
第１ゴムシート：ブチルゴム、厚さ０．９０mm
第２ゴムシート：天然ゴム、厚さ０．５５mm
【００５０】
＜ゴムシートの波打ち量＞
シュリンク終了後、無負荷の状態での複合ゴムシートの幅と、複合ゴムシートを２つの平面で挟み、シートの波打ちが無い状態の幅との差が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数であり、数値が小さい程ゴムシートの波打ち量が小さいことを示す。
【００５１】
【表１】
2016010895.tif 000003
【００５２】
テストの結果、本発明の複合ゴムシートの製造方法は、複合ゴムシートの波打ち等の経時変形を低減させていることが確認できた。
【符号の説明】
【００５３】
２  シート成形工程
４  アッセンブル工程
１１  第１ゴムシート
１２  第２ゴムシート
２３  カレンダーロール
【図１】
2016010895.tif 000004
【図２】
2016010895.tif 000005
【図３】
2016010895.tif 000006
【図４】
2016010895.tif 000007