JP3863298B2

JP3863298B2 - 未加硫ゴム押出方法

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Publication number: JP3863298B2
Application number: JP22189898A
Authority: JP
Inventors: 義則中村; 太郎東出; 隆則柴崎; 健一郎武佐
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1998-08-05
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2018-08-05
Also published as: JP2000052400A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、未加硫ゴム押出方法及びこの方法を用いて製造したタイヤ、より詳細には、配合組成が異なる２種以上のゴムを用い、しかもゴム種間で占める容積が大幅に異なる複合ゴム部材を得るための未加硫ゴム押出方法と、この押出方法を用いて製造したタイヤ（空気入りタイヤ）に関し、特に、一般タイヤについては、最小の設備投資で、かつ設備の有効活用を含め、作業性を損なわず、有利に複層、多層の一体複合未加硫トレッドゴムを得ることができ、併せて、優れた低転がり抵抗特性を発揮するタイヤについては、上記の利点に加え、優れた低転がり抵抗特性の実現には極めて有利である反面、低導電性ゴムであることが余儀なくされるトレッドゴムを備えるタイヤに静電気の良好な放電特性を、トレッドゴムの耐偏摩耗性を損なわずに、有利に付与させることができる、未加硫ゴム押出方法及びこの方法を用いて製造したタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤ、特に空気入りラジアルタイヤ（以下タイヤという）に求められる性能は、時代が進むにつれより一層高度なものになり、より一層複雑多岐にわたる変化を見せている。この性能を達成するため、路面と直接接触するトレッドゴムにも大きな変化がもたらされるのは当然であり、その結果トレッドゴムは配合組成が相互に著しく異なる複数種ゴムの複合体とするのが慣例化されている。
【０００３】
従って２種類以上の異なる配合組成になる未加硫ゴムを一体の複合未加硫ゴムとして押出す必要があるため、複数台の据え付け固定タイプの押出機を一つの押出ヘッドで互いに連結し、２種ゴムの場合はいわゆるデュアルタイプ押出機方式を、３種ゴムの場合はいわゆるトリプル押出機方式をそれぞれ採用するのが慣例である。最近はトリプル押出機方式でも不足してきているのが現状であり、トリプル押出機方式でも新設しようとすれば著しく高価な代価支払いを伴い、クォドルップル（４基）押出機方式の新設に至っては多額な設備投資を必要とするのは言うまでもなく、その上工場のスペース不足も問題になる。また上述のタイヤ環境変化に伴いシングルチューバ装置は遊休状態が余儀なくされ、有効利用もままならないのが現状である。
【０００４】
しかしタイヤの複合トレッドゴムの構成は、その図解は後述するとして、踏面側に位置し、各種溝を形成し、タイヤの耐摩耗性、操縦安定性などを含む各種性能の優劣を支配する主たるトレッドゴムと、その幅端位置でサイドウォールゴム本体と接合する極小容積の一対のミニサイドウォールゴム、主たるトレッドゴムをキャップゴムとそれより薄ゲージのベースゴムとに分けた積層体としてのベースゴム、トレッドゴム（ベースゴム）内周面とベルト外周面との間に位置させる極薄ゲージのトレッドアンダークッションゴム、後に詳述する極薄導電性層状ゴムなど、従たるゴムとの組合わせになる。
【０００５】
複合トレッドゴムとして最大容積を占めるのは踏面側に位置するトレッドゴムであり、よって踏面側単一トレッドゴム用押出機に最大の押出容量をもたせるのは勿論であり、デュアル押出機方式の場合、従たるゴムのうち最大容積を占めるゴム部材、例えばベースゴムの容積に合わせた押出機を踏面側単一トレッドゴム用押出機と組合わせた汎用押出装置が必要となる。トリプル押出機方式の場合も汎用性をもたせるのが生産上好都合である。何故なら同じ押出装置で成るべく多種多様なタイヤサイズ及び押出サイズに対応可能とする必要があるためである。
【０００６】
以上述べたタイヤは汎用タイヤであり、これに対し最近は経済上の面ばかりでなく、特に環境保全の観点から車両の一層の低燃費化要望が格段に高まり、この高度な要望には従来の低転がり抵抗タイヤの延長では対応できず、そこで操縦安定性などの重要特性は従来レベルを維持し、低転がり抵抗特性優先のいわば特殊なタイヤの出現を見るに至っている。この種の低転がり抵抗優先タイヤの筆頭はトレッドゴムを主とするゴムに、カーボンブラック配合量の大部分をシリカ配合に置換したゴムを用いたタイヤである。
【０００７】
しかしカーボンブラック配合量を大幅に減少させるか又は微量とし、カーボンブラックに代わる補強剤として多量のシリカを配合したトレッドゴムは電気抵抗値が大幅に上昇し、その結果、車両に発生した静電気は少なくともタイヤを介して路面に放電されることは殆どなく、車両への静電気の帯電量が増す。しかし汎用タイヤでは導電性に優れるカーボンブラックを多量配合したトレッドゴムを用いているので車両の静電気は瞬時に路面に放電されるのでこのような静電気の帯電現象は生じない。
【０００８】
車両に帯電する静電気は乗員に対する電撃ショックに止まらず、時に車両内での火花放電による車両故障や車両火災の原因となるので、上記のような多量のシリカ配合になるトレッドゴムを備えるタイヤの場合、静電気の放電をタイヤによらず車両の導電性材料に電気的に接続した静電気放電手段に頼ることも可能である。しかしこの種の静電気放電手段は路面と擦れ合ったり衝突し合ったりするので摩滅や破損の都度交換の手間を要する上、摩滅や破損により放電効果を失っても気付かずにいれば上記問題が生じるなど、必ずしも万全な静電気放電手段とは言いがたい。
【０００９】
そこで上記した諸不具合を回避するため、例えば特開平８−３４２０４号公報では、トレッドゴムの中央領域を除く領域にシリカ配合のトレッドゴムを配置すると共に、中央領域に従来のカーボンブラック配合になる高導電性ゴムを配置した押出トレッドゴムの適用タイヤを提案している。この提案によれば通常のカーボンブラック配合量になるトレッドベースゴムと連結する高導電性ゴム領域をトレッドゴム中に設けているので、確かに静電気放電効果を有する低転がり抵抗タイヤを提供することができる。このトレッドゴム中央領域に位置する高導電性ゴムも先に述べたミニサイドウォールゴム、トレッドベースゴム及びトレッドアンダークッションゴムと同様に小容積のゴムである点では、製造面では似た者同士のゴムと言える。
【００１０】
しかし上記公報が開示するタイヤは、以下に述べるように、トレッドゴムに偏摩耗問題やクラック問題が生じる不具合をも兼ね備えている。すなわち、シリカによるゴム補強効果はカーボンブラックによるゴム補強効果に及ばず、よってタイヤ走行に伴い両者ゴム相互間で摩耗度合いに差が生じ、中央領域の両側に配置したシリカ配合ゴムの摩耗量が中央領域に配置した高導電性ゴムの摩耗量に比しより多くなり、その結果、走行初期では高導電性ゴムとその両側ゴムとの間の段差は僅かであるが、走行距離が進むにつれこの段差量は著しく増加すると同時にトレッド幅方向に拡大し、結局大きな偏摩耗へと進展し、タイヤの摩耗寿命を短縮させる不具合がその一である。
【００１１】
さらにトレッド中央領域に位置する高導電性ゴムの段差突出は、車両のコーナリング時に踏面にスリップアングルが付されるので、高導電性ゴムとそれに隣接するシリカ配合ゴムとの間に大きな引き裂き力が作用し、ゴム補強効果がそれほど高くないシリカ配合ゴムにクラックを発生させる不具合がその二である。以上の二つの不具合を解消するためには、高導電性ゴム領域幅をこれら不具合が生じない程度まで成るべく極狭幅とする必要がある。このように極狭幅とした高導電性ゴム領域のゴムはトレッドゴムの中で先に述べた小容積の従たるゴムに属し、それも従たるゴムのうちでも最小容積を占めるゴムである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
トレッドゴムの中での従たる小容積のゴムを含む複合ゴムは一体複合未加硫ゴムとして押出すのが生産性、品質両面から必要であり、よって既存のデュアル押出機方式、トリプル押出機方式の押出機装置を用いて一体複合未加硫ゴム（トレッドゴム）を押出すことになり、そのとき押出速度は最小容積ゴムの最小押出量を基準として各ゴムの押出量のバランスを採る必要があるのは勿論であり、このことは最小押出量ゴムに全体を合わせて押出速度を遅くするということに他ならない。なお押出量とは単位時間当りの押出重量であり、以下同じである。
【００１３】
押出速度が遅いと、押出ヘッド内に導き出されたゴム、特に主たる大容積トレッドゴムの温度が上昇せず、押出しが困難となるばかりか、一体複合ゴムの正確な断面形状、すなわち各ゴムの配分位置、配分量、ゲージ分布及び押出幅などの諸元の精密性が得難くなり、後の成型工程で悪影響を及ぼす肌荒れなど、多くの不具合をもたらす。また言うまでもなくゴム押出機のもつ能力を十分に引き出すことができず、生産性の低下も余儀なくされる。
【００１４】
それ故に最小押出量のゴムに合わせた押出機をデュアル押出機装置に新たに付加してトリプル押出機装置としたり、トリプル押出機装置に新たに付加しようとすれば多大な設備投資額を要する上、押出ヘッドに大改造を施す必要も生じ、それよりも寧ろ各種にわたる最小押出量に合わせた多数基の押出装置を必要とするため、多額な設備投資と広い工場スペースの確保とが必要となり、これらはいずれも現実性に欠ける。
【００１５】
以上はタイヤを代表例として説明してきたが、押出量が著しく相違する異種ゴム材料を一体に押出した未加硫複合ゴムを他のゴム製品に適用する場合も同じである。
【００１６】
従って、この発明の請求項１〜１１に記載した未加硫ゴム押出方法は、それ程の設備投資金額を必要とせず、遊休押出装置が存在する場合はこれも含めた既存の押出装置に簡単な改造を施すと共に僅かなスペース増加に止め、既存押出装置の押出速度をより一層早めて押出稼働率を十分に高めて高生産性を発揮し、複数種類の未加硫ゴム毎の押出量に著しく大きな差を有する押出し一体複合未加硫ゴムの高品質を保証することができ、さらには低導電性トレッドゴム本体を幅方向に分断する極狭幅の導電性縦ゴム層を有利に形成することが可能な未加硫ゴム押出方法の提供を目的とする。
【００１７】
またこの発明の請求項１２に記載した発明は、上記請求項１〜１１に記載した未加硫ゴム押出方法に従い押出した未加硫トレッドゴムを適用して製造した高品質、低コスト汎用タイヤの提供を目的とし、そして請求項１３、１４に記載した発明は、上記未加硫ゴム押出方法に従い押出した未加硫トレッドゴムを適用して、走行によるトレッドゴムの偏摩耗及びクラック故障などの不具合を伴わずに優れた低転がり抵抗性能と良好な静電気放電性能とを両立させることができる高品質、低コストタイヤの提供を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上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、配合組成が異なる２種以上の未加硫のゴムをそれぞれ２台以上の押出機に個別に供給して押出ヘッドが有する複数個のゴム流路形成用ブロックの複数流路に導き、ゴム種別毎に押出量が異なる２層以上の一体複合未加硫ゴムをダイから連続して押出す未加硫ゴム押出方法において、
２種以上のゴム種のうち最小の押出量を有するゴムは、押出ヘッドの一つの流路に対し連通自在で、かつ押出ヘッドから離去自在な押出先端部を有する小容量の押出機に供給し、残余のゴム種のゴムは上記押出ヘッドを先端部に有する据付け固定の押出機に供給し、これらの供給ゴムを押出ヘッド先端のダイから層分けして一体に押出すことを特徴とする未加硫ゴム押出方法である。
【００１９】
ここに押出量とは単位時間当りに押出されるゴムの質量（kg) を指し、ここでは押出機の押出能力を表すものであり、例えば２０kg/h、６０kg/h、５００kg/h、３０００kg/hのようにあらわす。またダイは押出ダイのことであり、特に断りがない限り押出し未加硫ゴムの底面を形成するバックダイと呼ばれる口金部分を含み、バックダイとの一体形ダイ及びセパレート形ダイとの両者を含む。
【００２０】
請求項１に記載した発明は、実際上好適には、請求項２に記載した発明のように、押出ヘッドが有する複数個のブロックのうち最小のゴム押出量のゴムを受けるブロックはダイ背面に連なるゴム流路の、外部に開放された開口部を有し、この開口部に対し小容量押出機のゴム押出先端部を緊密に連通させるものとし、このとき請求項３に記載した発明のように、押出ヘッドに対し小容量押出機を押出稼働位置と非稼働の退避位置との間で移動自在とするのが実用上好都合である。
【００２１】
請求項１〜３に記載した発明の未加硫ゴム押方法には、請求項４に記載した発明のように、未加硫ゴムの最小押出量の最大押出量に対する比が１／６〜１／１８０の範囲内であるのが適合し、また最小押出量ゴムの押出形状は容積が小さいが故に精密形状を確保する必要があるため、請求項５に記載した発明のように、最小押出量のゴムを受けるブロックのゴム流路は、該ブロック開口部からダイ背面近傍位置までにわたる流路領域を他のゴム流路から遮断した独立領域とし、ダイ背面近傍領域にて最小押出量のゴムと他のゴムとを合流させ一体に押出すものとする。
【００２２】
以上の請求項１〜５に記載した発明は異種材料を用いる一般の複合ゴム製品に使用する場合にも適用する発明であり、この複合ゴム製品をタイヤとする場合は、請求項６に記載した発明のように、一体複合未加硫ゴムをタイヤ用長尺未加硫トレッドゴムとし、最小押出量のゴムを、製品タイヤにて一対のミニサイドウォールゴム、トレッドベースゴム及びトレッドアンダークッションゴムとなるべきゴム部材のいずれか一のゴム部材に充当するものとする。
【００２３】
請求項６に記載した発明の汎用タイヤ用未加硫トレッドゴムとは別に、特に優れた低転がり抵抗特性を発揮させるためのタイヤに適用する未加硫トレッドゴムの場合は、請求項７に記載した発明のように、一体複合未加硫ゴムをタイヤ用長尺未加硫トレッドゴムとし、最小押出量のゴムは導電性に優れるゴム組成物とし、残余のゴムのうち少なくとも１種のゴムは低導電性のゴム組成物とし、この低導電性ゴム組成物を製品タイヤにてトレッドゴム本体となるゴムに充当し、このトレッドゴム本体を踏面幅方向に分断してタイヤ放射方向全高さにわたり延びる狭幅層となる縦ゴム層に最小押出量の導電性に優れるゴム組成物を充当するものとする。このタイヤはトレッドゴム本体が単一配合のトレッドゴムからなる場合であり、ただし長尺未加硫トレッドゴムとしては一対のミニサイドウォールゴムを幅方向両側に備えるものを含む。
【００２４】
また別種の上記低転がり抵抗タイヤの場合は、請求項８に記載した発明のように、一体複合未加硫ゴムをタイヤ用長尺未加硫トレッドゴムとし、最小押出量のゴムは導電性に優れるゴム組成物とし、残余のゴムのうち２種のゴムは低導電性のゴム組成物とし、この２種の低導電性ゴム組成物を製品タイヤにてトレッド部のキャップゴム及びベースゴムとなるゴムにそれぞれ充当し、このキャップゴム及びベースゴムを踏面幅方向に分断してタイヤ放射方向全高さにわたり延びる狭幅層となる縦ゴム層に最小押出量の導電性に優れるゴム組成物を充当するものとする。この場合も長尺未加硫トレッドゴムとしては一対のミニサイドウォールゴムを幅方向両側に備えるものを含む。
【００２５】
さらにまた他の種類の上記低転がり抵抗タイヤの場合は、請求項９に記載した発明のように、一体複合未加硫ゴムをタイヤ用長尺未加硫トレッドゴムとし、最小押出量のゴムは導電性に優れるゴム組成物とし、残余のゴムのうち２種のゴムは低導電性のゴム組成物とし、この２種の低導電性ゴム組成物を製品タイヤにてトレッドキャップゴム及びトレッドベースゴムとなるゴムにそれぞれ充当し、このトレッドキャップゴム及びトレッドベースゴムを踏面幅方向に分断してタイヤ放射方向全高さにわたり延びる狭幅層となる縦ゴム層並びにこの狭幅層に連結してトレッドベースゴムとベルトとに接触配置したトレッドアンダークッションゴムとなる薄ゲージ広幅ゴム層の双方に最小押出量の導電性に優れるゴム組成物を充当するものとする。ここでも長尺未加硫トレッドゴムとしては一対のミニサイドウォールゴムを幅方向両側に備えるものを含む。
【００２６】
ここに上記ゴム組成物に関しては、請求項１０に記載した発明のように、導電性に優れるゴム組成物はカーボンブラックを主たるゴム補強剤として含有し、低導電性ゴム組成物はシリカを主たるゴム補強剤として含有するものであり、また狭幅縦ゴム層に関しては、請求項１１に記載した発明のように、導電性に優れる狭幅縦ゴム層を、製品タイヤにてトレッドゴム本体又はトレッドキャップゴム及びトレッドベースゴムとなるべき押出し未加硫トレッドゴムの幅方向中央領域に位置させ、狭幅縦ゴム層の幅を０．０５〜３．５ｍｍの範囲内とするものである。
【００２７】
ここでタイヤとしては、まず汎用タイヤについて、請求項１２に記載した発明のように、請求項６に記載した押出方法により押出した一体複合未加硫トレッドゴム部材をベルト部材と共に、タイヤ成型工程にて、予め張合わせた一対のビードコア間にわたる未加硫カーカス部材及びその外側の一対の未加硫サイドウォールゴム部材に張付けて未加硫タイヤとし、この未加硫タイヤに加硫成型を施し、トレッド部と一対のサイドウォール部及び一対のビード部と形成して成ることを特徴とするタイヤである。
【００２８】
次に先に幾度か触れた優位な低転がり抵抗タイヤに関しては、請求項１３に記載した発明のように、トレッド部の外周側に位置するトレッドゴムと、トレッド部両側に連なる一対のサイドウォール部の外側に位置するサイドウォールゴムとを備え、トレッド部とサイドウォール部とを一対のビード部内にそれぞれ埋設したビードコア相互間にわたり補強する１プライ以上のラジアルカーカスと、該カーカス外周でトレッド部を強化するベルトとを有する空気入りタイヤにおいて、上記トレッドゴムは、前記の請求項７〜１１に記載した押出方法に従い押出した一体複合未加硫トレッドゴム部材をベルト部材と共に、タイヤ成型工程にて、予め張合わせた一対のビードコア相互間にわたる未加硫カーカス部材及び一対の未加硫サイドウォールゴム部材に張付けて未加硫タイヤとし、この未加硫タイヤに加硫成型を施して成ることを特徴とするタイヤである。
【００２９】
また請求項１３に記載したタイヤの特徴は、請求項１４に記載した発明のように、トレッドゴムはトレッド部幅中央領域に導電性に優れる狭幅縦ゴム層を有し、該ゴム層の幅が０．０５〜３．５ｍｍの範囲内にあるものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態例のうち、まず未加硫ゴム押出方法の実施の形態例を図１〜図１６に基づき説明する。
図１は、この発明の押出方法を実施するための一例の未加硫ゴム押出装置の簡略図解による斜視図であり、
図２は、この発明の押出方法を実施するための他の例の未加硫ゴム押出装置の簡略図解による斜視図であり、
図３は、図１及び図２に示す小容量押出機と押出ヘッドの一部との係合状態における側面図であり、
図４は、図３に示す小容量押出機と押出ヘッドとの係合手段例を示す平面図であり、
図５は、押出ヘッドに挿入する３個のブロック及びダイ組立体の断面斜視図であり、
図６は、押出ヘッドに挿入した状態の図５に示すブロック及びダイ組立体の正面図であり、
図７は、図５に示す例とは別の３個のブロック及びダイ組立体の断面斜視図であり、
図８は、押出ヘッドに挿入した状態の図７に示すブロック及びダイ組立体の正面図であり
図９は、ミニブロックを含む４個のブロック及びダイ組立体の断面斜視図であり、
図１０は、押出ヘッドに挿入した状態の図９に示すブロック及びダイ組立体の正面図であり、
図１１〜図１３はミニブロックの平面図、側面図及び正面図である。
図１４、１５は、ミニブロックを含む他の例の４個のブロック及びダイ組立体の断面斜視図であり、
図１６は、押出ヘッドに挿入した状態の図１５に示すブロック及びダイ組立体の正面図である。
【００３１】
以下述べるところは、一体複合未加硫ゴムの代表例として一体複合未加硫トレッドゴムを取り上げるものとし、図１に示す未加硫ゴム押出装置１は、従来の据え付け固定タイプのトリプル押出機２、３、４と、これらトリプル押出機の先端部を結合した押出ヘッド５に別途連結係合させた小容量押出機６とを有する新規なクォドルップルタイプ押出装置１（以下押出装置１と略記する）の構成を有し、この押出装置１の各押出機２、３、４、６に供給する未加硫ゴムは基本として３種乃至４種の互いに異なる配合組成になる。押出装置１の稼働状態の下で矢印Ｘ方向へ押出される一体複合未加硫トレッドゴム７はその断面が４層乃至５層の構成を有し、長尺物として同じ矢印Ｘ方向へ移動するベルトコンベア８により定長裁断装置（図示省略）へ向け搬送される。
【００３２】
図２に示す未加硫ゴム押出装置１Ａは、図１に示す押出装置１から、例えば押出機４を除いた従来の据え付け固定タイプのデュアル押出機２、３と、これらデュアル押出機２、３の先端部を結合した押出ヘッド５に別途連結係合させた小容量押出機６とを合わせ有する新規なトリプルタイプ押出装置１Ａ（以下押出装置１Ａと略記する）の構成を有し、この押出装置１Ａの各押出機２、３、６に供給する未加硫ゴムは基本として３種の互いに異なる配合組成になり、このときの押出し一体複合未加硫トレッドゴム７は３層乃至４層の構成を有す。
【００３３】
またこの発明に従う他の未加硫ゴム押出装置は、図２に示す押出装置１Ａから、例えば押出機３を除いた従来のシングル押出機２と小容量押出機６とを組み合わせた新規なデュアルタイプ押出装置１Ｂ（図示省略、以下押出装置１Ｂという）をも含み、この押出装置１Ｂに供給する未加硫ゴムは２種の互いに異なる配合組成になり、押出し一体複合未加硫トレッドゴム７は２層乃至３層をなす。押出装置１、１Ａ、１Ｂにおける小容量押出機６は一体複合未加硫トレッドゴム７のうち最小容積を占めるゴム種を押出す最小押出量を担うものとし、残余のゴム種は押出機２、３、４により押出す。
【００３４】
図１に示す押出装置１の各押出機２〜４、６は、各シリンダ内に収容したスクリュー（図示省略、通常はシングルスクリュー、ツインスクリューでも可とする）を回転駆動させる駆動手段（詳細図示省略）２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、６Ｄと、４種の互いに異なる配合組成になる未加硫ゴムをシリンダ内に供給するホッパ２Ｈ、３Ｈ、４Ｈ、６Ｈとを有し、図２に示す押出装置１Ａも押出機２、３、６の駆動手段２Ｄ、３Ｄ、６Ｄと、上記同様互いに異なる３種の未加硫ゴムを受け入れるホッパ２Ｈ、３Ｈ、６Ｈとを有する。
【００３５】
図１、２において、押出ヘッド５の下方に位置するブロック９は、小容量押出機６から押出される未加硫ゴムを受入れ、受入れた未加硫ゴムを後に詳述するダイ背面まで導く流路を有する。対をなすクランプ装置１０により、ブロック９はそれと合体した他のブロック（インサートブロック、後述する）及びダイ（図示省略、後述）と共に押出ヘッド５内にクランプされ、押圧固定される。クランプ装置１０は図示を省略した駆動手段により軸線Ｙ回りに両端矢印ａ、ｂ方向へ旋回自在であり、図示のクランプ装置１０は押出装置１、１Ａが稼働しているときのブロック９の押圧固定位置を示す。ブロック９、他のブロック及びダイを押出ヘッド５から取り出すときは、クランプ装置１０を矢印ｂ方向へ旋回させクランプ動作を解除する。
【００３６】
図３において、小容量押出機６は駆動手段６Ｄと支持部材１２とによりプレート台１３に据え付け、プレート台１３は前後移動が可能な手段、図示例では回転自在な小型車輪１４を備え、小容量押出機６は床Ｆ上を移動可能とする。駆動手段６Ｄはモータ６Ｄ−１と、その回転を小容量押出機６のスクリュウに伝達する伝達手段（図示省略）及びスクリュウの軸支手段と、これら伝達手段及び軸支手段を覆うハウジング６Ｄ−２とを有し、いずれも従来慣用の手段で良い。
【００３７】
図３及び図４を合わせ参照して、小容量押出機６にはアクチュエータとして一対の複動乃至単動シリンダ１５を扇状に配置し、シリンダ１５のピストンロッド１６先端には掛け止め具１７を設ける。さらに各シリンダ１５はピストンロッド１６の反対側を小容量押出機６の外筒に設けたフランジ１８に固着した支持部材にヒンジ連結する。このとき小容量押出機６のシリンダ中心軸線とシリンダ１５の中心軸線とはほぼ同一水平面上に位置するのが望ましい。各シリンダ１５はヒンジ連結中心１９を旋回中心として図４の両端矢印ｃ、ｄ方向に旋回自在である。
【００３８】
押出稼働に際し、小容量押出機６を押出ヘッド５に向け前進させ、小容量押出機６の押出先端部６−１の先端をブロック９の未加硫ゴム流路Ｈ₁、Ｈ₂（詳細は後述、図３の破線参照）の外部への開放開口部に嵌め合わせた後、シリンダ１５を矢印ｃ方向に旋回させ、ピストンロッド１６先端の掛け止め具１７を押出ヘッド５に設けたストッパ部材２０に係合させ、シリンダ１５のピストンロッド１６側チャンバに加圧流体、例えば加圧油乃至加圧空気を供給し、掛け止め具１７に矢印ｅ方向の力を作用させる。この力は小容量押出機６の未加硫ゴム押出し時の背圧に十分に対抗し、これにより未加硫ゴム押出稼働時における小容量押出機６の押出先端部６−１の先端部とブロック９の未加硫ゴム流路９ｆ開口部との間の互いに緊密な連通を保証する。そのため押出先端部６−１は先端に向け先細りをなすテーパ状とするのが良い。
【００３９】
押出非稼働時に小容量押出機６を押出ヘッド５から退避させるときは、シリンダ１５に供給している圧力流体を排出し、シリンダ１５が複動式であれば反ピストンロッド側チャンバに加圧流体を供給し、掛け止め具１７をストッパ２０から引き離し、シリンダ１５を矢印ｄ方向に旋回させて一層の開扇状態とすればよい。シリンダ１５の旋回は手動であっても、一対のシリンダ１５に別のアクチュエータを取付けて自動化を図ってもよい。
【００４０】
ここに小容量押出機６は一体複合未加硫トレッドゴムのゴム質構成に従い自在に交換することができ、小容量押出機６による最小押出量Ｅ_MINと、他の押出機２、３、４のうち最大容量の押出機による最大押出量Ｅ_MAXとの比Ｅ_MIN／Ｅ_MAXは１／６〜１／１８０の範囲内にあるのが好ましい。タイヤ用未加硫トレッドゴム７の場合では実際上、押出機２、３、４又は押出機２、３が５００〜３０００kg/hの範囲内の押出量を有し、小容量押出機６が１０〜６０kg/hの範囲内の押出量を有するのが適合する。
【００４１】
以上述べたところを共通とし、まず先に、図１〜図４に示す押出装置１、１Ａに図５〜８に示す３個のブロック９、２１（２１Ａ）、２２（２２Ａ）を組み付けて図１７、１８に断面を例示する汎用タイヤ用未加硫トレッドゴム７を押出す場合を説明し、その後に図１〜図４に示す押出装置１、１Ａに図９〜１６に示す４個のブロック９、２１Ｂ、２２Ｂ、２５を組み付けて図１９〜図２１に断面を例示する低転がり抵抗・高導電性タイヤ用未加硫トレッドゴム７を押出す場合を説明する。
【００４２】
ここに図２２に示す汎用タイヤ４０のトレッド部４１に用いる未加硫トレッドゴムは、製品タイヤ４０にて、トレッドキャップゴム４７となる未加硫ゴムＣ、トレッドベースゴム４８となる未加硫ゴムＢ、最小容積を占めるトレッドアンダークッションゴム４９となる未加硫ゴムＡ及びミニサイドウォールゴム５０となる未加硫ゴムＭｓの一体複合未加硫トレッドゴム７である。未加硫ゴムＣ、Ｂ、Ｍｓは慣例の配合組成物である。
【００４３】
図５の左下は断面側であり、押出される一体複合未加硫トレッドゴム７の図示は省略して矢印７で代用し、図５の断面側と対向する右上が小容量押出機６の押出先端部６−１側である。図５、６において、ダイ２３は押出ゴム７の底面を形成するバックダイ２４と共に押出口金を形成し、ダイ２３及びバックダイ２４は未加硫ゴム流路を形成するインサートブロック２１、２２と、ダイホルダと呼ばれるブロック９とにより保持され、これら全体がクランプ装置１０により押出ヘッド５内部にクランプ固定される。ブロック９はその上部にインサートブロック２１、２２を嵌め合わせる凹凸係合部を有し、押出ヘッド５外部で容易に組立自在及び分解自在である。
【００４４】
図示例のブロック９は互いに平行に延びる２本のアーム部とそれらの基底部とを有する一体の凹形状（コの字形状）を有し、押出ヘッド５に固定した状態で小容量押出機６の押出先端部６−１側にブロック９の基底部を位置させる。図示例ではこの基底部はほぼ両アーム中間位置でアームが延びる方向に円柱状穴９Ｈ₁を有し、穴９Ｈ₁は押出ヘッド５の外部に開放された開口部９ｈを有し、押出稼働時に開口部９ｈから穴９Ｈ₁内部に小容量押出機６のテーパ状押出先端部６−１を緊密に収容し、穴９Ｈ₁を未加硫ゴムＡの最初の流路とする。
【００４５】
さらにバックダイ２４を介しブロック９に嵌め合わせたインサートブロック２１とブロック９との間の空間を未加硫ゴムＡの第二の流路９Ｈ₂とし、最初の流路９Ｈ₁を第二の流路９Ｈ₂に連通させる穴を流路９Ｈ₁の延長として別途設ける。図５に示す流路９Ｈ₂はトレッドアンダークッションゴム用未加硫ゴムＡの流路であり、該ゴムは押出し一体複合未加硫トレッドゴム７の底面に位置させるので流路９Ｈ₂に連通するスリット状流路９Ｈ₃をバックダイ２４の背面とブロック２１のバックダイ２４側面との間に設ける。つまり未加硫ゴムＡのブロック９における流路は、ブロック９の開口部９ｈから流路９Ｈ₁、９Ｈ₂を経てスリット状流路９Ｈ₃終端までにわたる間の流路領域を、以下に説明する他の未加硫ゴム流路から遮断した独立流路領域とする。
【００４６】
図１、図５及び図６を合わせ参照して、稼働する押出装置１において、例えば、押出機２に供給した未加硫ゴムＣ、押出機３に供給した未加硫ゴムＢ及び押出機４に供給した未加硫ゴムＭｓはそれぞれ各押出機内を経て押出ヘッド５に向け押出され、押出ヘッド５内の未加硫ゴム流路５Ｃ、５Ｂ、５Ｍｓを経てインサートブロック２１、２２が形成する各流路に送り込まれる。
【００４７】
各流路に送り込まれた各未加硫ゴムＣ、Ｂ、Ｍｓはそれぞれ、図５、６に示すように、未加硫ゴム適用区分に応じて形成された、ダイ２３及びバックダイ２４に向かうインサートブロック２１、２２の凹部流路を矢印方向に流動し、ダイ２３及びバックダイ２４から一体複合未加硫トレッドゴム７として矢印方向へ押出される。このとき図示を省略したが一対のミニサイドウォールゴムＭｓは、押出ヘッド５から二つに分流させた二本の流路５Ｍｓ（一方のみ示す）からインサートブロック２１、２２の間に形成した流路に送り込まれる。
【００４８】
その一方で、小容量押出機６から押出される最小押出量の未加硫ゴムＡは、独立流路を形成する開口部９ｈ、流路９Ｈ₁、９Ｈ₂、スリット状流路９Ｈ₃を順次流動して該流路９Ｈ₃の押出し終端縁からバックダイ２４押出面と未加硫ゴムＢとの間で所定の薄ゲージ、例えば０、５〜３．０ｍｍの範囲内のゲージを保持し、未加硫ゴムＣ、Ｂ、Ｍｓと共に一体複合未加硫トレッドゴム７の底面側シート状ゴムとして押出される。この押出し一体複合未加硫トレッドゴム７の断面を図１７に示す。図１７において、一体押出ゴムとなった未加硫ゴムＣｅ、Ｂｅ、Ｍｓｅ、Ａｅは押出前の未加硫ゴムＣ、Ｂ、Ｍｓ、Ａにそれぞれ符号ｅを付して示したものであり、押出前後で符号を区別した。以下同じである。
【００４９】
別の形態例として、図２２に示すタイヤ４０のトレッド部４１からトレッドアンダークッションゴム５０を除いた未加硫トレッドゴムを押出す方法例について以下簡単に触れる。すなわち図２に示す押出装置１Ａを用い、押出機２には未加硫ゴムＣを、押出機３には未加硫ゴムＢをそれぞれ供給し、押出ヘッド５に装着するブロックは、図７、８に示す３個のブロック９、２１Ａ、２２Ａであり、図５、６に示すブロック２１、２２から未加硫ゴムＭｓ用流路を除いたものである。小容量押出機６には最小押出量の未加硫ゴムＭｓを供給し、押出先端部６−１をブロック９の開口部９ｈから流路９Ｈ₁と嵌め合い係合させ、ブロック９の流路９Ｈ₁、９Ｈ₂を未加硫ゴムＭｓ用流路とする。
【００５０】
ダイ２３及びバックダイ２４背面位置における未加硫ゴムＣ両側端部にて、ミニサイドウォールゴム４９（図２２参照）となるべき所定位置で、先のスリット状流路９Ｈ₃高さに比しより高い流路９Ｈ_3A（破線にて示す）を平面で見て先細り状に、バックダイ２４の背面とブロック２１Ａのバックダイ２４側面との間に対として（図７は片側のみ示す）設ける。これにより一対の流路９Ｈ_3Aを矢印方向へ押出される未加硫ゴムＭｓは一体複合未加硫トレッドゴム７断面でダイ２３側に頂点を有する一対の三角形を形成する。このときの押出し一体複合未加硫トレッドゴム７の断面を図１８に示す。
【００５１】
以上述べた流路９Ｈ₂に連通するスリット状流路９Ｈ₃を経て押出される一体複合未加硫トレッドゴム７の底面シート状未加硫ゴムＡｅ（図１７参照）、同様に流路９Ｈ₂に連通する先細り状流路９Ｈ_3Aを経て押出される一体複合未加硫トレッドゴム７の一対の断面三角形状未加硫ゴムＭｓｅ（図１８参照）それぞれの断面形状及び配置位置は、他の未加硫ゴム流路から遮蔽された独立流路を経てバックダイ２４背面にて始めて他の未加硫ゴムと一体化されるので、容易に正確かつ適正なものとすることができ、押出し一体複合未加硫トレッドゴム７の品質が向上する。
【００５２】
次に、導電性に優れる低転がり抵抗タイヤに適用する一体複合未加硫トレッドゴム７の押出方法を押出装置１を用いる場合と、押出装置１Ａを用いる場合に分け以下説明する。
押出装置１は移動自在な小容量押出機６を含め装置とその動作並びに一体複合未加硫トレッドゴム７の押出方法は、これまで述べたところと基本は同一であり、異なる第一の点は、小容量押出機６に供給する最小押出量の未加硫ゴムＥが導電性に優れる配合組成になる高導電性ゴムである一方、残余未加硫ゴムのうち少なくともキャップゴム４７（図２３、２４参照）となる未加硫ゴムＣｎが、その詳細配合例は後述するとして、低導電性ゴム組成物、すなわちゴム補強剤としてシリカ主体配合になるゴム組成物になる点である。低転がり抵抗特性をさらに一層高めるためにはトレッドベースゴム４８となる未加硫ゴムＢｎも上記同様のシリカ主体配合になる低導電性ゴム組成物であるのが好ましく、以下は未加硫ゴムＢｎも低導電性ゴム組成物であるとして説明する。よって各未加硫ゴムの符号は、以下の例でも用いるミニサイドウォールゴムとなる未加硫ゴムＭｓを除き、上記のように変える。
【００５３】
図９、１０及び図１４〜図１６に示すブロック９及びインサートブロック２１Ｂ、２２Ｂは、先に図５〜図８に基づき説明したブロック９、インサートブロック２１、２１Ａ、２２、２２Ａと基本は同じであり、異なるところはミニインサートブロック２５を支持する凹部を有する点である。すなわち異なる第二の点は、押出ヘッド５に装着するブロックが、２個のブロック２１Ｂ、２２Ｂ相互間の低導電性未加硫ゴムＣｎ、Ｂｎ流路凹部を橋架け横断するミニインサートブロック２５を有する点である。
【００５４】
図１１〜図１３を参照して、ミニインサートブロック２５は平面がＴ字状をなし、頭部２６と胴部２７の頭部２６寄り一部とがインサートブロック２１Ｂの凹部に嵌まり合い、脚部２７ａがインサートブロック２２Ｂの凹部に嵌まり合う。この嵌まり合い状態でインサートブロック２１Ｂ、２２Ｂ、２５の表面は同一平面内にあるのが良い。胴部２７の下方部分は空洞部２８を有し、この空洞部２８は少なくとも一部がダイ２３及びバックダイ２４に向け先細り状に絞られ、先細り先端に狭幅のスリット状開口部２９を備える。開口部の幅ｗは１．０〜５．０ｍｍの範囲内が適合する。
【００５５】
ミニインサートブロック２５をインサートブロック２１Ｂ、２２Ｂに嵌め合い装着した状態でミニインサートブロック２５の空洞部２８はブロック９の流路９Ｈ₂と連通し、スリット状開口部２９はダイ２３及びバックダイ２４それぞれの背面近傍に位置する。押出稼働状態にて小容量押出機６に供給した高導電性未加硫ゴムＥは、ブロック９の開口部９ｈから流路９Ｈ₁、９Ｈ₂終端部まで押出され流動する間に、ミニインサートブロック２５の空洞部２８内に流入し、図に示す矢印の向きに押出されスリット状開口部２９から狭幅の層状ゴムとして低導電性未加硫ゴムＣｎ、Ｂｎを幅方向に分断しながらダイ２３及びバックダイ２４を介し他の未加硫ゴムと共に一体複合未加硫トレッドゴム７として押出される。
【００５６】
このときインサートブロック２１Ｂ、２２Ｂの凹部流路断面形状を、図９、１０及び図１４〜図１６に示すように、各未加硫ゴム流路入口からダイ２３及びバックダイ２４に向かって先細り状とし、かつインサートブロック２１Ｂ、２２Ｂ相互間の凹部流路全幅にわたりミニインサートブロック２５のスリット状開口部２９を位置させるので、狭幅の層状ゴムとして押出される高導電性未加硫ゴムＥは、インサートブロック２１Ｂ、２２Ｂの凹部流路を矢印方向に流動する低導電性未加硫ゴムＣｎ、Ｂｎの中で途切れることなく、確実に低導電性未加硫ゴムＣｎ、Ｂｎを横断する狭幅縦ゴム層を形成しながら押出され、押出された一体複合未加硫トレッドゴム７の表面及び底面双方に縦ゴム層両終端面が現れる。
【００５７】
図９、１０に示すブロック９、インサートブロック２１Ｂ、２２Ｂ及びミニインサートブロック２５は、先に述べたところと同様に流路９Ｈ₂に連通するスリット状流路９Ｈ₃を設けた例であり、この例における高導電性未加硫ゴムＥの狭幅縦ゴム層は、製品タイヤでトレッドアンダークッションゴム４９（図２３参照）となる薄ゲージのシート状ゴムと一体であり、よって実際上の狭幅縦ゴム層の終端面は低導電性未加硫ゴムＣｎ表面上のみに現れる。この例における押出し一体複合未加硫トレッドゴム７の断面を図１９に示す。図１９において高導電性ゴムＥからなる押出部分を便宜上狭幅縦ゴム層Ｅｅと薄ゲージのシート状ゴムＥｃｅとに符号分けしたが勿論同一ゴムであり、これら縦ゴム層Ｅｅ及びシート状ゴムＥｃｅのみに斜線を施した。以下同じである。
【００５８】
図１４に示すブロック９、インサートブロック２１Ｂ、２２Ｂ及びミニインサートブロック２５は、スリット状流路９Ｈ₃を設けていない他は上記例と同じ例であり、この例における高導電性未加硫ゴムＥの狭幅縦ゴム層の両終端面は押出された一体複合未加硫トレッドゴム７の表面及び底面双方に現れる。この例の押出し一体複合未加硫トレッドゴム７の断面を図２０に示す。
【００５９】
また図２に示す押出装置１Ａによる一体複合未加硫トレッドゴム７の押出方法は、押出装置１から１基の押出機４を除いた他は先に説明したところと基本は同じであり、押出機２には製品タイヤで１種ゴムの単一トレッドゴム４７（図２５参照）となる低導電性未加硫ゴムＣｎを、押出機３には例えば一対のミニサイドウォールゴム５０（図２５参照）となる未加硫ゴムＭｓを、小容量押出機６には高導電性未加硫ゴムＥをそれぞれ供給する。
【００６０】
これに従い図１５、１６に示すインサートブロック２１Ｂにはトレッドベースゴムとなる未加硫ゴムの流路は設けず、未加硫ゴムＣｎ、Ｍｓはインサートブロック２１Ｂ、２２Ｂ相互間の流路壁面に沿ってダイ２３及びバックダイ２４に向け押出される。その一方で小容量押出機６から押出される高導電性未加硫ゴムＥは、先に述べた通りブロック９の開口部９ｈ、流路９Ｈ₁、Ｈ₂を経てミニインサートブロック２５の空洞部２８に流入し、開口部２９から低導電性未加硫ゴムＣｎと共に、しかも低導電性未加硫ゴムＣｎを完全に分断する狭幅縦ゴム層としてダイ２３及びバックダイ２４から押出される。このときの押出し一体複合未加硫トレッドゴム７の断面を図２１に示す。
【００６１】
以上述べたところから、ミニインサートブロック２５の開口部２９から押出される高導電性未加硫ゴムＥの流路を、他の低導電性未加硫ゴムＣｎ、Ｂｎ及び未加硫ゴムＭｓそれぞれの流路から遮断して独立させ、かつダイ２３及びバックダイ２４それぞれの背面近傍に高導電性未加硫ゴムＥの開口部２９を位置させているので、全未加硫ゴム中で最小押出量Ｅ_MINである高導電性未加硫ゴムＥを最大押出量Ｅ_MAXである低導電性未加硫ゴムＣｎ乃至低導電性未加硫ゴムＣｎ、Ｂｎ中に押出すにもかかわらず、一体複合未加硫トレッドゴム７に所望の極狭幅ゲージｔ（図１９〜２１参照）をもつ高導電性縦ゴム層Ｅｅを高精度で形成させることができる。ここにゲージｔは０．０５〜３．５ｍｍの範囲内にあるのが好ましい。
【００６２】
図１９〜図２１を参照して、一体複合未加硫トレッドゴム７の断面幅Ｗを４等分した幅１／４×Ｗを、中央平面ＣＰの両側に振り分けた中央領域Ｒｃ内に高導電性縦ゴム層Ｅｅを位置させるものとし、よってミニインサートブロック２５の開口部２９はダイ２３の押出開口部の上記中央領域Ｒｃに相当する領域内に位置させる。
【００６３】
また図９、１０に示すブロック９の流路９Ｈ₂に連通するスリット状流路９Ｈ₃から押出す、一体複合未加硫トレッドゴム７の薄ゲージ０．５〜３．０ｍｍの底面シート状未加硫ゴムＥｃｅ（図１９参照）も、他の未加硫ゴム流路から遮蔽された独立流路を経てバックダイ２４背面にて始めて他の未加硫ゴムと一体化されるので、容易に正確かつ適正な断面形状及び配置位置とすることができ、これにより高導電性縦ゴム層Ｅｅと共に押出し一体複合未加硫トレッドゴム７の品質を高度なものとすることができる。
【００６４】
ここに汎用タイヤ用一体複合未加硫トレッドゴム７を押出す場合と、低転がり抵抗・高導電性タイヤ用一体複合未加硫トレッドゴム７を押出す場合とを合わせて、押出装置１は、従来のトリプル押出機２、３、４と、これらトリプル押出機の先端部を結合した押出ヘッド５にクランプ装着したブロック９を介して別途連結係合させる小容量押出機６とによりクォドルップルタイプ押出装置とすることにより、押出装置１Ａは、従来のデュアル押出機２、３と、これらデュアル押出機の先端部を結合した押出ヘッド５にクランプ装着したブロック９を介して別途連結係合させる小容量押出機６とによりトリプルタイプ押出装置とすることにより、まず、あらためて高価なクォドルップルタイプ押出装置やトリプルタイプ押出装置を新規に製造、設置する必要はなく、従来の押出装置に低価格の小容量押出機を連結するだけで済み、しかも押出量が１０〜６０kg/h程度の小容量押出機は遊休状態にあるものが多く、この場合は遊休設備の有効活用も含め、全体の設備投資額は比較にならぬ程小額で済み、合わせて余分な工場スペースを必要としないで良い大きな利点を有する。
【００６５】
次に、一体複合未加硫トレッドゴム７のうち最小容積を占めるゴム種に合わせた小容量押出機６を組み合わせることにより、具体的には最小押出量の最大押出量に対する比が１／６〜１／１８０の範囲内である小容量押出機６を組み合わせることにより、最小容積ゴム種の最小押出量に煩わされることなく従来の押出機２、３、４の押出能力を十分に活用することができる結果、押出生産性は大幅に向上すると同時に押出し一体複合未加硫トレッドゴム７の品質も顕著に向上する。また一体複合未加硫トレッドゴム７の内容に従って小容量押出機６は交換自在であるから融通性に富み、押出生産性、品質向上に最適な小容量押出機６を選択することができる利点も合わせ有する。
【００６６】
次に、最小押出量の未加硫ゴムＡ、Ｍｓ、Ｅそれぞれは、ブロック９の開口部９ｈからダイ２３及びバックダイ２４の背面近傍位置まで他の未加硫ゴムの流路から遮蔽された独立流路を押出され流動してくるので、他のより大きな押出量の未加硫ゴムの流動からの悪影響を受けることはなく、一体複合未加硫トレッドゴム７中で従来に比しより精密な断面形状を有し、かつ正確な位置を占めることができる。
【００６７】
特にミニインサートブロック２５の先細り空洞部２８先端のスリット状開口部２９から押出される高導電性未加硫ゴムＥは、当然流路抵抗が低導電性未加硫ゴムＣｎ、Ｂｎに比しより高くなるため流動速度もより一層低速となるため、低導電性未加硫ゴムＣｎ、Ｂｎに引きずられてスリット状開口部幅ｗより狭幅となる傾向を示し、よって一体複合未加硫トレッドゴム７の中でｔ＝０．０５〜３．５ｍｍの範囲内の極狭幅高導電性縦ゴム層Ｅｅを中央領域Ｒｃの所望位置に形成することができる。この極狭幅高導電性縦ゴム層により製品タイヤでのトレッドゴム４７の高導電性縦ゴム層５１（図２３〜図２５参照）に起因する偏摩耗発生もクラック発生も同時に阻止することができ、またトレッドパターンにおけるトレッド周方向溝を外した所望陸部位置に極狭幅高導電性縦ゴム層５１を設けることができる。
【００６８】
最後に、インサートブロック２１、２１Ａ、２１Ｂ及びインサートブロック２２、２２Ａ、２２Ｂはブロック９に上部から嵌め合い係合させているに止めているので、これらブロックを押出ヘッド５から取り出したとき、流路９Ｈ₁の一部を除き流路Ｈ₂、Ｈ₃、Ｈ_3Aに残留する最小押出量の未加硫ゴムＡ、Ｍｓ、Ｅは、各インサートブロックをブロック９から取り外すことにより外部に露出するので容易に除去・清掃することができる。またミニインサートブロック２５の空洞部２８に残留する未加硫ゴムＥも両端開放であるから取り出し清掃は容易であり、いずれも保守整備に手間を要することはない。また押出ヘッド５を改造する必要はなくブロック９及びインサートブロック２１、２１Ａ、２１Ｂの製造乃至改造とミニインサートブロック２５の製造とで済むため低コストである。
【００６９】
次に、この発明の未加硫ゴム押出方法を適用して製造したタイヤの実施形態例を図２２〜図２５に基づき説明する。
図２２は、この発明の未加硫ゴム押出方法により押出した一体複合未加硫トレッドゴムを適用した汎用タイヤの断面図であり、
図２３は、上記一体複合未加硫トレッドゴムを適用した低転がり抵抗タイヤの断面図であり、
図２４は、上記一体複合未加硫トレッドゴムを適用した別の低転がり抵抗タイヤの断面図であり、
図２５は、上記一体複合未加硫トレッドゴムを適用した他の低転がり抵抗タイヤの断面図であり、
いずれもタイヤ回転軸心を含む平面による断面図である。
【００７０】
図２２〜図２５において、タイヤ４０はトレッド部１と、その両側に連なる一対のサイドウォール部４２と一対のビード部４３とを有し、一対のビード部４３内部に埋設したビードコア４４相互間にわたり延びる１プライ以上（図示例は２プライ）のラジアルカーカス４５と、ラジアルカーカス４５の外周でトレッド部４１を強化するベルト４６とを備える。図２２及び図２３に示すトレッド部４１は、ベルト４６の外周側にトレッドキャップゴム４７、トレッドベースゴム４８、トレッドアンダークッションゴム４９を有し、図２４に示すトレッド部４１は、ベルト４６の外周側にトレッドキャップゴム４７、トレッドベースゴム４８を有し、図２５に示すトレッド部４１は、ベルト４６の外周側に単一のトレッドゴム４７を有し、トレッド部４１の両側のミニサイドウォールゴム５０はサイドウォール部４２の外側のサイドウォールゴム５２と接合し一体化する。
【００７１】
ここに各未加硫部材を組み立ててタイヤ４０を製造するには、未加硫タイヤ部材を組み立てる成型工程において、成型ドラムに巻付けたカーカスプライ４５の内側プライの未加硫部材に一対のビードコア４４の未加硫部材を適用して内側プライの未加硫部材を折返し、その上にカーカスプライ４５の外側プライの未加硫部材を張合わせて２プライとし、この２プライの未加硫部材の外側に一対のサイドウォールゴム５２の未加硫部材を張付けた後にこれを製品タイヤに近い形状まで膨張させ、これにベルト４６の未加硫部材と一体複合未加硫トレッドゴム７とを張合わせて未加硫タイヤとし、これに加硫成型を施すものである。この成型工程は以下も全て同じである。
【００７２】
図２２に示すトレッド部４１の各ゴムは図１７に示す一体複合未加硫トレッドゴム７と対応し、トレッドキャップゴム４７は未加硫ゴムＣｅに、トレッドベースゴム４８は未加硫ゴムＢｅに、トレッドアンダークッションゴム４９は小容量押出機６から押出した未加硫ゴムＡｅに、ミニサイドウォールゴム５０は未加硫ゴムＭｓｅにそれぞれ相当する。図１８に示す一体複合未加硫トレッドゴム７を適用したタイヤは、図示は省略したが、図２２に示すトレッド部４１からトレッドアンダークッションゴム４９を除いた構成を有し、この場合はミニサイドウォールゴム５０が小容量押出機６から押出した未加硫ゴムＭｓｅに相当する。図１７に示す未加硫ゴムＡｅからなるトレッドアンダークッションゴム４９及び図１８に示す未加硫ゴムＭｓｅは共に高精度の断面形状及び正確な位置を有しているのでタイヤ４０におけるトレッドアンダークッションゴム４９及びミニサイドウォールゴム５０の高精度を保証する。
【００７３】
ここで図２３〜図２５に示すタイヤ４０のトレッド部４１は、汎用タイヤ４０とは異なり、図１９〜図２１に示す一体複合未加硫トレッドゴム７を成型工程にて適用したものであり、図１９〜図２１に示す中央領域Ｒｃに対応するトレッド部４１の中央領域の厚さＴが０．０５〜３．５ｍｍの範囲内の極狭幅の高導電性縦ゴム層（斜線を付す）５１を有する一方、シリカ主体配合になる低導電性ゴムのトレッドキャップゴム４７及びトレッドベースゴム４８を有し、図２３に示すトレッド部４１は極狭幅の高導電性縦ゴム層５１と一体で同一ゴムからなるトレッドアンダークッションゴム４９を有する。
【００７４】
なおタイヤの転がり抵抗はトレッドキャップゴム４７及びトレッドベースゴム４８又は単一トレッドゴム４７の寄与率が高く、よってこれらのゴムにカーボンブラック主体配合に比しより低ロスの性質をもつシリカ主体配合ゴムを使用して低転がり抵抗特性を高めるものである。トレッドキャップゴム４７及び単一トレッドゴム４７のシリカ配合例を表１に示す。なおここで言う低導電性ゴムとは、２５℃における体積抵抗率ρが１０⁸Ω・ｃｍ以上であるゴムを、高導電性ゴムとは体積抵抗率ρが１０⁶Ω・ｃｍ未満であるゴムを指す。表１の下段に体積抵抗率ρの値を併せ示す。
【００７５】
【表１】

【００７６】
ここにベルト４６を含めカーカスプライ４５を取り巻くゴムは全て慣例に従うカーボンブラック多量配合になり、よってビード部４３からベルト４６の外周面に至る部分は高導電性の性質を有し、図２３に示す高導電性トレッドアンダークッションゴム４９は極狭幅の高導電性縦ゴム層５１と一体でベルト４６と接触配置になり、図２４、２５に示す極狭幅の高導電性縦ゴム層５１のタイヤ半径方向内側端がベルト４６と接触配置になる一方、高導電性縦ゴム層５１のタイヤ半径方向外側端はいずれもトレッド部４１の表面に位置するので、車両に発生した静電気は金属製ホイール（ディスク及びリム）からビード部４３とベルト４６とを経て高導電性縦ゴム層５１を介し路面に常時放電される。高導電性縦ゴム層５１の厚さＴ＝０．２ｍｍの場合とＴ＝２．０ｍｍの場合の配合例を表２に示す。なおＴ＝２．０ｍｍの場合の配合例は２例とし、ゴム部分は共通とした。表２でも表１に記載したトレッドゴム４７の体積抵抗率ρを併せ示す。
【００７７】
【表２】

【００７８】
高導電性縦ゴム層５１の厚さＴは０．０５〜３．５ｍｍの範囲内に収めることができるので、このような極狭幅の高導電性縦ゴム層５１であれば、該ゴム層５１周囲のシリカ主体配合ゴムの摩耗速度に合わせて摩耗が進むためトレッドキャップゴム（単一トレッドゴム）４７に偏摩耗が発生するうれいは全く生じることはなく、かつ極小容積であるため低転がり抵抗特性を損なうことはない。なおタイヤ赤道面Ｅｑは一体複合未加硫トレッドゴム７の幅Ｗの中央平面Ｃｐとほぼ一致する。
【００７９】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜１１に記載した発明によれば、移動自在かつ交換自在な小容量押出機を既設の押出装置に１台付加することにより、設備投資額を最小限に抑えた上で押出量に大きな差を有する多種配合組成未加硫ゴムの一体押出しに対応することが可能となり、しかも小容積ゴム種を含む未加硫複合ゴム、好適にはタイヤ用一体複合未加硫トレッドゴムの押出生産性を高めて製造コスト低減を可能とし、かつ小容積ゴム種の形状及び配置を高精度とし、特に低転がり抵抗タイヤ用一体複合未加硫トレッドゴムのシリカ主体配合の低導電性未加硫トレッドゴム中に高導電性未加硫縦ゴム層を高精度で極狭幅に形成することが可能な未加硫ゴム押出方法を提供することができ、
この発明の請求項１２〜１４に記載した発明によれば、上記請求項１〜１１に記載した発明により押出した一体複合未加硫トレッドゴムを適用することにより汎用タイヤでは低製造コストでかつ高精度のトレッドゴムを備えるタイヤを提供することができ、特に低転がり抵抗タイヤに有利である一方静電気の放電には不利ななシリカ主体配合トレッドゴム中に高精度で極狭幅の高導電性縦ゴム層を有し、それ故この縦ゴム層によるトレッドゴムの偏摩耗発生及びクラック発生を阻止することができ、優れた低転がり抵抗と十分な静電気放電性を兼ね備えたタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の未加硫ゴム押出方法を実施するための押出装置例の簡略図解による斜視図である。
【図２】この発明の未加硫ゴム押出方法を実施するための別の押出装置例の簡略図解による斜視図である。
【図３】図１、２に示す小容量押出機と押出ヘッドの一部との係合状態における側面図である。
【図４】図３に示す小容量押出機と押出ヘッドとの係合手段例を示す平面図図である。
【図５】押出ヘッドに挿入する３個のブロック及びダイ組立体の断面斜視図である。
【図６】押出ヘッドに挿入した図５に示すブロック及びダイ組立体の正面図である。
【図７】図５に示す例とは別の３個のブロック及びダイ組立体の断面斜視図である。
【図８】押出ヘッドに挿入した図７に示すブロック及びダイ組立体の正面図である。
【図９】ミニブロックを含む４個のブロック及びダイ組立体の断面斜視図である。
【図１０】押出ヘッドに挿入した図９に示すブロック及びダイ組立体の正面図である。
【図１１】ミニブロックの平面図である。
【図１２】ミニブロックの側面図である。
【図１３】ミニブロックの正面図である。
【図１４】ミニブロックを含む他の例の４個のブロック及びダイ組立体の断面斜視図である。
【図１５】ミニブロックを含む別の例の４個のブロック及びダイ組立体の断面斜視図である。
【図１６】押出ヘッドに挿入した図１５に示すブロック及びダイ組立体の正面図である。
【図１７】図５、６に示す３個のブロック及びダイ組立体を用いて押出した一体複合未加硫トレッドゴムの断面図である。
【図１８】図７、８に示す３個のブロック及びダイ組立体を用いて押出した一体複合未加硫トレッドゴムの断面図である。
【図１９】図９、１０に示す４個のブロック及びダイ組立体を用いて押出した一体複合未加硫トレッドゴムの断面図である。
【図２０】図１４に示す４個のブロック及びダイ組立体を用いて押出した一体複合未加硫トレッドゴムの断面図である。
【図２１】図１５、１６に示す４個のブロック及びダイ組立体を用いて押出した一体複合未加硫トレッドゴムの断面図である。
【図２２】図１７に示す一体複合未加硫トレッドゴムを適用したタイヤの断面図である。
【図２３】図１９に示す一体複合未加硫トレッドゴムを適用したタイヤの断面図である。
【図２４】図２０に示す一体複合未加硫トレッドゴムを適用したタイヤの断面図である。
【図２５】図２１に示す一体複合未加硫トレッドゴムを適用したタイヤの断面図である。
【符号の説明】
１、１Ａ未加硫ゴム押出装置
２、３、４押出機
２Ｄ、３Ｄ、４Ｄ、６Ｄスクリュウ駆動手段
２Ｈ、３Ｈ、４Ｈ、６Ｈホッパ
５押出ヘッド
５Ｃ、５Ｂ、５Ｍｓ押出ヘッド内未加硫ゴム流路
６小容量押出機
７一体複合未加硫トレッドゴム
８ベルトコンベア
９ブロック
９ｈ開口部
９Ｈ₁、９Ｈ₂、９Ｈ₃、９Ｈ_3A ブロック内未加硫ゴム流路
１０クランプ装置
１２支持部材
１３プレート台
１４小型車輪
１５シリンダ
１６ピストンロッド
１７掛け止め具
１８フランジ
１９ヒンジ連結中心
２０ストッパ
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２２、２２Ａ、２２Ｂインサートブロック
２３ダイ
２４バックダイ
２５ミニインサートブロック
２６頭部
２７胴部
２７ａ脚部
２８空洞部
２９スリット状開口部
４０タイヤ
４１トレッド部
４２サイドウォール部
４３ビード部
４４ビードコア
４５ラジアルカーカス
４６ベルト
４７トレッド（キャップ）ゴム
４８トレッドベースゴム
４９トレッドアンダークッションゴム
５０ミニサイドウォールゴム
５１高導電性縦ゴム層
５２サイドウォールゴム
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｍｓ、Ｅ高導電性未加硫ゴム
Ｂｎ、Ｃｎ低導電性未加硫ゴム
Ａｅ、Ｂｅ、Ｃｅ、Ｍｓｅ、Ｅｅ一体複合未加硫トレッドゴムのゴム種
Ｂｎｅ、Ｃｎｅ一体複合未加硫トレッドゴムのゴム種
ｗスリット状開口部幅
Ｗ一体複合未加硫トレッドゴム幅
Ｒｃ一体複合未加硫トレッドゴム中央領域
ｔ一体複合未加硫トレッドゴムの高導電性縦ゴム層幅
Ｔタイヤトレッドゴムの高導電性縦ゴム層幅
Ｅｑタイヤ赤道面

Claims

配合組成が異なる２種以上の未加硫のゴムをそれぞれ２台以上の押出機に個別に供給して押出ヘッドが有する複数個のゴム流路形成用ブロックの複数流路に導き、ゴム種別毎に押出量が異なる２層以上の一体複合未加硫ゴムをダイから連続して押出す未加硫ゴム押出方法において、２種以上のゴム種のうち最小の押出量を有するゴムは、押出ヘッドの一つの流路に対し連通自在で、かつ押出ヘッドから離去自在な押出先端部を有する小容量の押出機に供給し、残余のゴム種のゴムは上記押出ヘッドを先端部に固着した据付け固定の押出機に供給し、これらの供給ゴムを押出ヘッド先端のダイから層分けして一体に押出すことを特徴とする未加硫ゴム押出方法。
押出ヘッドが有する複数個のブロックのうち最小のゴム押出量のゴムを受けるブロックはダイ背面に連なるゴム流路の、外部に開放された開口部を有し、この開口部に対し小容量押出機のゴム押出先端部を緊密に連通させる請求項１に記載した押出方法。
押出ヘッドに対し小容量押出機を押出稼働位置と非稼働の退避位置との間で移動自在とする請求項１又は２に記載した押出方法。
未加硫ゴムの最小押出量の最大押出量に対する比が１／６〜１／１８０の範囲内である請求項１〜３に記載した押出方法。
最小押出量のゴムを受けるブロックのゴム流路は、該ブロック開口部からダイ背面近傍位置までにわたる流路領域を他のゴム流路から遮断した独立領域とし、ダイ背面近傍領域にて最小押出量のゴムと他のゴムとを合流させ一体に押出す請求項１〜４に記載した押出方法。
一体複合未加硫ゴムをタイヤ用長尺未加硫トレッドゴムとし、最小押出量のゴムを、製品タイヤにて一対のミニサイドウォールゴム、トレッドベースゴム及びトレッドアンダークッションゴムとなるべきゴム部材のいずれか一のゴム部材に充当する請求項１〜５に記載した押出方法。
一体複合未加硫ゴムをタイヤ用長尺未加硫トレッドゴムとし、最小押出量のゴムは導電性に優れるゴム組成物とし、残余のゴムのうち少なくとも１種のゴムは低導電性のゴム組成物とし、この低導電性ゴム組成物を製品タイヤにてトレッドゴム本体となるゴムに充当し、このトレッドゴム本体を踏面幅方向に分断してタイヤ放射方向全高さにわたり延びる狭幅層となる縦ゴム層に最小押出量の導電性に優れるゴム組成物を充当する請求項１〜５に記載した押出方法。
一体複合未加硫ゴムをタイヤ用長尺未加硫トレッドゴムとし、最小押出量のゴムは導電性に優れるゴム組成物とし、残余のゴムのうち２種のゴムは低導電性のゴム組成物とし、この２種の低導電性ゴム組成物を製品タイヤにてトレッド部のキャップゴム及びベースゴムとなるゴムにそれぞれ充当し、このキャップゴム及びベースゴムを踏面幅方向に分断してタイヤ放射方向全高さにわたり延びる狭幅層となる縦ゴム層に最小押出量の導電性に優れるゴム組成物を充当する請求項１〜５に記載した押出方法。
一体複合未加硫ゴムをタイヤ用長尺未加硫トレッドゴムとし、最小押出量のゴムは導電性に優れるゴム組成物とし、残余のゴムのうち２種のゴムは低導電性のゴム組成物とし、この２種の低導電性ゴム組成物を製品タイヤにてトレッドキャップゴム及びトレッドベースゴムとなるゴムにそれぞれ充当し、このトレッドキャップゴム及びトレッドベースゴムを踏面幅方向に分断してタイヤ放射方向全高さにわたり延びる狭幅層となる縦ゴム層並びにこの狭幅層に連結してトレッドベースゴムとベルトとに接触配置したトレッドアンダークッションゴムとなる薄ゲージ広幅ゴム層の双方に最小押出量の導電性に優れるゴム組成物を充当する請求項１〜５に記載した押出方法。
導電性に優れるゴム組成物はカーボンブラックを主たるゴム補強剤として含有し、低導電性ゴム組成物はシリカを主たるゴム補強剤として含有する請求項７〜９に記載した押出方法。
導電性に優れる狭幅縦ゴム層を、製品タイヤにてトレッドゴム本体又はトレッドキャップゴム及びトレッドベースゴムとなるべき押出し未加硫トレッドゴムの幅方向中央領域に位置させ、狭幅縦ゴム層の幅を０．０５〜３．５ｍｍの範囲内とする請求項７〜１０に記載した押出方法。