JP2023062254A - タイヤコード繊維製造用押出機のスクリュ及びタイヤコード繊維製造用押出機 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤコードに用いられる高い強度の繊維となる樹脂原料を、安定した品質で製造する。【解決手段】計量部３２ｆは、マドック型ミキシング部４０と、マドック型ミキシング部４０よりも上流に設けられるクロスソー型ミキシング部５０と、を有し、クロスソー型ミキシング部５０を通過する溶融樹脂の流動抵抗ＦＲ１が、マドック型ミキシング部４０を通過する溶融樹脂の流動抵抗ＦＲ２よりも小さい（ＦＲ１＜ＦＲ２）。これにより、タイヤコード繊維製造用押出機は、タイヤコードに用いられる高い強度の繊維となる樹脂原料を、安定した品質で製造することが可能となる。【選択図】図３

Description

本発明は、タイヤコード製造設備に用いられるタイヤコード繊維製造用押出機のスクリュ及びタイヤコード繊維製造用押出機に関する。

樹脂ペレットを溶融させて溶融樹脂を吐出する押出機に用いられるスクリュが、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたスクリュには、その基端側から先端側に向けて、供給部，溶融促進部，計量および混練混合部が設けられている。また、計量および混練混合部には、スクリュの軸方向に間隔をおいて第１の混練・混合部および第２の混練・混合部が設けられている。

特許第２８２４６２４号公報

特許文献１の第１の混練・混合部および第２の混練・混合部はいずれも同じ形状の混練・混合部であり、衣料用の繊維の製造用であった。タイヤコードの繊維（産業資材用）には、高い強度および安定した品質が求められる。

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

一実施形態によれば、計量部は、第１のミキシング部と、第１のミキシング部よりも上流に設けられる第２のミキシング部と、を有し、第２のミキシング部を通過する樹脂原料の流動抵抗が、第１のミキシング部を通過する樹脂原料の流動抵抗よりも小さい。

一実施形態によれば、タイヤコードに用いられる高い強度の繊維となる樹脂原料を、安定した品質で製造することが可能となる。

タイヤコードを製造する設備の一例を示す模式図である。 タイヤコード繊維製造用押出機の構造を示す部分断面図である。 図２のスクリュを単体で示す平面図である。 図３の破線円Ａ部の拡大斜視図である。 図３の破線円Ｂ部の拡大斜視図である。 スクリュの計量部での圧力変動を比較したグラフである。 実施例のスクリュの能力（仕様）を示す表である。 比較例のスクリュの能力（仕様）を示す表である。 変形例１のミキシング部を示す拡大図である。 変形例２のミキシング部を示す拡大図である。

以下、本発明の一実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一または実質的に同一の機能を有する部材や機器などには同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

＜タイヤコード製造設備の概要＞
図１に示されるタイヤコード製造設備１０は、樹脂ペレットＰＲを原料に、タイヤコードＴＣを製造する設備である。ここで、タイヤコードＴＣは、タイヤＴＲの形状を保持するための補強材であり、［押出工程］，［繊維製造工程］，［撚糸工程］，および［製織工程］を経て製造される。

［押出工程］では、タイヤコード繊維製造用押出機２０を用い、固形物である樹脂ペレットＰＲを溶融させて溶融樹脂ＭＲとする処理を行う。なお、タイヤコード繊維製造用押出機２０は、タイヤコード製造設備１０の全体を統括的に制御するコントローラにより制御される。その後、溶融樹脂ＭＲは、［繊維製造工程］に送られる。

［繊維製造工程］では、溶融樹脂ＭＲをフィルタに通して不純物等を除去（濾過）するとともに、紡糸機を用いて溶融樹脂ＭＲを複数の細い繊維とする。その後、これらの細い繊維を、例えば冷却風に曝して硬化させ、これにより、複数の細い繊維が完成する。なお、硬化されて完成した繊維は、ボビンによって巻き取られる。

［撚糸工程］では、［繊維製造工程］で仕上げられた複数の細い繊維に撚りをかける作業を行う。具体的には、複数の細い繊維を束ねつつ右撚りまたは左撚りで撚りをかけて撚糸とする。これにより、繰り返しの大きな荷重の付加に対して、タイヤコードＴＣの耐久性を向上させることが可能となる。

［製織工程］では、［撚糸工程］を経て形成された撚糸を、送り出し機を用いてクリールから引き出し、かつ織機本体に送り出す。その後、織機本体を用いて撚糸を布状に編み込む処理が行われる。これにより、タイヤコードＴＣが完成する。

次に、タイヤコード繊維製造用押出機２０の構造について説明する。

＜ホッパ＞
図１および図２に示されるように、タイヤコード繊維製造用押出機２０は、ホッパ２１を備えている。ホッパ２１は略筒状に形成され、その内部には粒状に形成された無数の樹脂ペレット（ポリマー）ＰＲが貯留されている。ホッパ２１は、ペレット投入口２２およびペレット排出口２３を有し、ホッパ２１に貯留された樹脂ペレットＰＲは、ペレット排出口２３からその下流に配置されたペレット供給ブロック３５に供給される。

ここで、図２に示されるように、タイヤコード繊維製造用押出機２０のホッパ２１が配置された側（樹脂ペレットＰＲ側）が「上流」であり、タイヤコード繊維製造用押出機２０のノズル部材３６が配置された側（溶融樹脂ＭＲ側）が「下流」である。

＜駆動部＞
また、タイヤコード繊維製造用押出機２０は、駆動部２４を備えている。駆動部２４は、駆動源である駆動モータ２５と、当該駆動モータ２５の回転を減速して高トルク化する減速機２６と、を備えている。減速機２６の出力軸は、混練処理部３０を形成するスクリュ（タイヤコード繊維製造用押出機のスクリュ）３２の基端部に連結され、これによりスクリュ３２は一方向に回転される。

なお、スクリュ３２の回転数は、駆動モータ２５の制御により高精度で制御可能となっている。ここで、タイヤコード繊維製造用押出機２０は、スクリュ３２を１本のみ備えた単軸型の押出機となっている。

＜混練処理部＞
さらに、タイヤコード繊維製造用押出機２０は、混練処理部３０を備えている。混練処理部３０は、略筒状に形成されたシリンダ３１を有しており、当該シリンダ３１は、駆動モータ２５および減速機２６の軸線上に設けられている。シリンダ３１の内部には、スクリュ３２が回転自在に収容されている。スクリュ３２は、シリンダ３１に供給された樹脂ペレットＰＲおよび溶融樹脂ＭＲ（樹脂原料）を、上流から下流に向けて混練しながら搬送する機能を備えている。

また、シリンダ３１には、その軸方向に並ぶようにして合計６つのヒータ３３が設けられている。これらのヒータ３３は、略筒状に形成され、スクリュ３２の周りを囲むようにして配置されている。ヒータ３３は、スクリュ３２の回転により搬送される樹脂原料を加熱するもので、ヒータ３３の温度管理は、コントローラにより高精度で行われる。

ここで、樹脂ペレットＰＲは、ヒータ３３による加熱の他にも、スクリュ３２の回転に伴うせん断作用に起因した発熱（摩擦熱）によっても加熱される。すなわち、コントローラは、スクリュ３２の回転数とヒータ３３による加熱状態とをバランス良く制御し、ひいては溶融樹脂ＭＲの粘度等を高精度で管理可能となっている。

さらに、図２に示されるように、混練処理部３０を形成するシリンダ３１の内部には、樹脂ペレットＰＲおよび溶融樹脂ＭＲを搬送する搬送路３４が設けられている。搬送路３４は、シリンダ３１の内壁３１ａと、スクリュ３２を形成する本体部３２ａの外壁３２ｂと、スクリュ３２のフライト３２ｃと、によって囲まれて形成されている。

ここで、スクリュ３２に設けられるフライト３２ｃは、スクリュ３２の軸方向に螺旋状に設けられ、かつシリンダ３１の内壁３１ａに摺接可能となっている。これにより、搬送路３４の内部の樹脂ペレットＰＲおよび溶融樹脂ＭＲは、スクリュ３２の一方向への回転に伴い、シリンダ３１の上流から下流に向けて搬送される。

また、シリンダ３１の上流には、ペレット供給ブロック３５が一体に設けられている。ペレット供給ブロック３５には、供給口３５ａが設けられ、当該供給口３５ａは、ホッパ２１のペレット排出口２３と対向している。これにより、ホッパ２１に貯留された樹脂ペレットＰＲは、供給口３５ａおよびペレット供給ブロック３５の内部を介して、シリンダ３１に供給されて搬送路３４に入り込む。

さらに、シリンダ３１の下流（搬送路３４の下流）には、スクリュ３２の回転により溶融された溶融樹脂ＭＲを吐出するノズル部材３６が一体に設けられている。ノズル部材３６は、溶融樹脂ＭＲを濾過するフィルタへと繋がる搬送パイプＰの上流に接続され、ノズル部材３６から吐出された溶融樹脂ＭＲは、搬送パイプＰに送り出される。なお、搬送パイプＰの下流はフィルタに接続されている。

混練処理部３０は、その上流から下流に向けて、供給領域ＡＲ１，圧縮領域ＡＲ２および計量領域ＡＲ３を備えている。また、これに対応させて、シリンダ３１の内部に収容されたスクリュ３２には、図３に示されるように、供給部３２ｄ，圧縮部３２ｅおよび計量部３２ｆが設けられている。つまり、供給領域ＡＲ１に供給部３２ｄが配置され、圧縮領域ＡＲ２に圧縮部３２ｅが配置され、計量領域ＡＲ３に計量部３２ｆが配置されている。

＜供給部＞
図２および図３に示されるように、供給領域ＡＲ１に配置される供給部３２ｄは、矢印Ｍ１のようにホッパ２１から供給された樹脂ペレットＰＲを、スクリュ３２の一方向への回転に伴い、圧縮領域ＡＲ２（圧縮部３２ｅ）に向けて搬送する。供給部３２ｄの搬送路３４では、樹脂ペレットＰＲが押し潰される。そして、その際のせん断作用に起因した発熱（摩擦熱）やヒータ３３の加熱により、徐々に樹脂ペレットＰＲが軟化される。

供給部３２ｄでは、十分な量の樹脂ペレットＰＲを供給可能とすべく、搬送路３４の溝深さＧ１がその軸方向全域で一定となっている。また、供給部３２ｄは、樹脂ペレットＰＲを軟化させるために十分な長さＬ１となっている。

＜圧縮部＞
圧縮領域ＡＲ２に配置される圧縮部３２ｅは、供給部３２ｄの下流に設けられている。圧縮部３２ｅは、供給部３２ｄ（供給領域ＡＲ１）から搬送されて軟化された樹脂ペレットＰＲを圧縮し、当該樹脂ペレットＰＲを完全に溶融させて溶融樹脂ＭＲ（図１および図２参照）とする。圧縮部３２ｅは、スクリュ３２の一方向への回転に伴い、計量領域ＡＲ３（計量部３２ｆ）に向けて矢印Ｍ２のように樹脂ペレットＰＲ（溶融樹脂ＭＲ）を搬送する。圧縮部３２ｅの搬送路３４では、その下流に向かうに連れて徐々に樹脂ペレットＰＲ（溶融樹脂ＭＲ）が圧縮される。

具体的には、圧縮部３２ｅにおける本体部３２ａの外壁３２ｂは、図３に示されるように、計量部３２ｆに向けて緩やかな傾斜角度α°で傾斜されている。これにより、圧縮部３２ｅにおける搬送路３４の容積は、その上流から下流に向かうに連れて徐々に小さくなる。つまり、圧縮部３２ｅにおける搬送路３４の溝深さは、供給部３２ｄの溝深さＧ１から徐々に浅く（小さく）なっている。

これにより、圧縮部３２ｅでは、軟化された樹脂ペレットＰＲのシリンダ３１の内壁３１ａに接した部分から溶融されていき、その後、圧縮部３２ｅの下流において完全に溶融されて溶融樹脂ＭＲとなる。ここで、圧縮部３２ｅの長さは、樹脂ペレットＰＲを完全に溶融させて溶融樹脂ＭＲにし得る長さＬ２となっている。

＜計量部＞
計量領域ＡＲ３に配置される計量部３２ｆは、圧縮部３２ｅの下流に設けられている。計量部３２ｆは、圧縮部３２ｅ（圧縮領域ＡＲ２）の搬送路３４を経て溶融された溶融樹脂ＭＲを均質化させる。計量部３２ｆは、スクリュ３２の一方向への回転に伴い、均質化された溶融樹脂ＭＲをノズル部材３６に向けて、脈動等を生じさせずに安定した状態で搬送する。その後、ノズル部材３６から搬送パイプＰに向けて、矢印Ｍ３のように溶融樹脂ＭＲが送り出される。

具体的には、計量部３２ｆにおける搬送路３４の溝深さは、供給部３２ｄにおける搬送路３４の溝深さＧ１よりも若干浅い溝深さＧ２となっている（Ｇ２＜Ｇ１）。また、計量部３２ｆの長さは、溶融樹脂ＭＲを十分に均質化させることが可能な長さＬ３となっている。

ここで、スクリュ３２では、フライト３２ｃのピッチ（フライトピッチ）Ｐｔは軸方向全域で一定であり、スクリュ３２の有効長Ｌとフライト３２ｃの部分の直径寸法Ｄとの比は［28］となっている（Ｌ／Ｄ＝28）。なお、スクリュ３２の有効長Ｌは、供給部３２ｄの長さＬ１と、圧縮部３２ｅの長さＬ２と、計量部３２ｆの長さＬ３とを加えた値である（Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）。

さらに、計量部３２ｆには、計量領域ＡＲ３の部分において溶融樹脂ＭＲをより均質化させるべく、溶融樹脂ＭＲの混練性を高めるマドック型ミキシング部（第１のミキシング部）４０およびクロスソー型ミキシング部（第２のミキシング部）５０が設けられている。マドック型ミキシング部４０は、計量部３２ｆの下流に設けられ、クロスソー型ミキシング部５０は、マドック型ミキシング部４０と圧縮部３２ｅとの間に設けられている。すなわち、クロスソー型ミキシング部５０は、マドック型ミキシング部４０よりも上流に設けられている。

＜マドック型ミキシング部＞
マドック型ミキシング部４０は、図４に示されるような形状を成している。具体的には、マドック型ミキシング部４０は、スクリュ３２における本体部３２ａの外壁３２ｂから径方向外側に膨らんだ膨出部４１を備えている。また、膨出部４１には、スクリュ３２の軸方向に延びるようにして、複数の溝部４２および溝部４３が設けられている。これらの溝部４２および溝部４３は、スクリュ３２の周方向に交互に等間隔で並んでいる。

また、スクリュ３２の周方向において、溝部４２と溝部４３との間には、仕切壁４４および仕切壁４５が設けられている。仕切壁４４および仕切壁４５は、それぞれ溝部４２と溝部４３とを仕切っており、スクリュ３２の周方向に交互に等間隔で並んでいる。そして、仕切壁４４は、仕切壁４５に対して、スクリュ３２の径方向内側に若干窪んでいる。これにより、溶融樹脂ＭＲは、仕切壁４４とシリンダ３１の内壁３１ａ（図２参照）との間を通過するようになっている。

さらに、溝部４２の上流（図中左）には、溶融樹脂ＭＲが流れ込む入口部４２ａが設けられ、溝部４３の下流（図中右）には、溶融樹脂ＭＲが排出される出口部４３ａが設けられている。これにより、スクリュ３２の一方向への回転に伴い、マドック型ミキシング部４０の部分を通過する溶融樹脂ＭＲは、破線矢印に示されるように、入口部４２ａから溝部４２，仕切壁４４および溝部４３を介して出口部４３ａに到達する。

その際に、溶融樹脂ＭＲは、仕切壁４４とシリンダ３１の内壁３１ａとの間の狭い隙間を通り、かつスクリュ３２の軸方向および周方向にクランク状に流れる（破線矢印参照）。これにより、マドック型ミキシング部４０の部分において、溶融樹脂ＭＲの混練性が高められる。

＜クロスソー型ミキシング部＞
クロスソー型ミキシング部５０は、図５に示されるような形状を成している。具体的には、クロスソー型ミキシング部５０は、スクリュ３２の軸方向において、隣り合うフライト３２ｃの間に設けられ、かつスクリュ３２における本体部３２ａの外壁３２ｂから径方向外側に膨らんだ複数の凸部５１を備えている。複数の凸部５１は、鋭角部ＣＮを有するよう鋸刃状に形成されている。これにより、溶融樹脂ＭＲに対する複数の凸部５１の接触面積を増大させつつ、クロスソー型ミキシング部５０の部分を通過する溶融樹脂ＭＲの混練性が高められる。

さらに、クロスソー型ミキシング部５０には、複数の凸部５１の間を横切るようにして、スクリュ３２の軸線に対して傾斜された複数の溝部ＧＲ（図中二点鎖線参照）が設けられている。また、複数の凸部５１の突出高さｈ１は、フライト３２ｃの突出高さｈ２よりも若干小さくなっている（ｈ１＜ｈ２）。

これにより、溶融樹脂ＭＲは、マドック型ミキシング部４０の部分よりも、クロスソー型ミキシング部５０の部分の方を通過し易くなっている。言い換えれば、図３に示されるように、クロスソー型ミキシング部５０を通過する溶融樹脂ＭＲの流動抵抗ＦＲ１が、マドック型ミキシング部４０を通過する溶融樹脂ＭＲの流動抵抗ＦＲ２よりも小さくなっている（ＦＲ１＜ＦＲ２）。

図３に示されるように、圧縮部３２ｅ（圧縮領域ＡＲ２）から計量部３２ｆ（計量領域ＡＲ３）に供給された溶融樹脂ＭＲは、クロスソー型ミキシング部５０の上流で圧力Ｐ１に高められた後で、マドック型ミキシング部４０の上流で圧力Ｐ２に更に高められる（Ｐ１＜Ｐ２）。すなわち、計量領域ＡＲ３の内部の圧力は、上流から下流に向けて段階的に高められる。

ここで、図６の「圧力（MPa）－時間（分）グラフ」に示されるように、スクリュ３２の計量部３２ｆ（計量領域ＡＲ３）における圧力変動について解析した。その結果、クロスソー型ミキシング部５０を備えない「比較例」（図６右側）では、スクリュ３２の回転数が大きい状態（例えば回転数70rpm）のときに圧力変動が大きかった。これは、圧縮部３２ｅ（圧縮領域ＡＲ２）から計量部３２ｆ（計量領域ＡＲ３）に一気に溶融樹脂ＭＲが流れ込み、これにより溶融樹脂ＭＲの内部に気泡が発生したこと等に起因すると考えられる。ただし、スクリュ３２の回転数が小さい状態（例えば回転数10rpm）であれば、クロスソー型ミキシング部５０を備えない「比較例」でも何ら問題は生じない。

このように、クロスソー型ミキシング部５０を備えない「比較例」では、スクリュ３２の回転数を大きくして効率を上げようとする（高吐出とする）と、溶融樹脂ＭＲの内部に気泡が発生してしまい、その結果、混練不良を発生することが判った。このような混練不良の発生は、後に仕上げられる繊維の剛性低下を招くことになる。

これに対し、クロスソー型ミキシング部５０を備える「実施例」（図６左側）では、上述したように、計量部３２ｆ（計量領域ＡＲ３）において、その内部の圧力を圧力Ｐ１から圧力Ｐ２へと段階的に昇圧させる。つまり、クロスソー型ミキシング部５０を備える「実施例」では、クロスソー型ミキシング部５０の上流をある程度の圧力（圧力Ｐ１）に高めておくことが可能となっている。よって、スクリュ３２の回転数が大きい状態（例えば回転数70rpm）であっても、クロスソー型ミキシング部５０を備えない「比較例」程に大きな圧力変動を生じず、溶融樹脂ＭＲの内部に気泡が発生し難いことが判った。

なお、クロスソー型ミキシング部５０をマドック型ミキシング部４０と同じものに変更すると、溶融樹脂ＭＲの「過混練」を招き、溶融樹脂ＭＲの温度が高くなり過ぎて、後に仕上げられる繊維の剛性低下を招いてしまう。すなわち、マドック型ミキシング部４０とクロスソー型ミキシング部５０とを組み合わせることで、スクリュ３２の回転数を大きくして高吐出としても、溶融樹脂ＭＲの温度が高くなり過ぎることが抑えられ、かつ溶融樹脂ＭＲの混練不足を解消でき、ひいては高い強度（高剛性）のタイヤコードＴＣ用の繊維を安定して得ることが可能となる。

＜実施例および比較例の能力比較＞
クロスソー型ミキシング部５０を備える「実施例」では、図７に示されるようなデータが得られた。これに対し、クロスソー型ミキシング部５０を備えない「比較例」では、図８に示されるようなデータが得られた。

なお、これらのデータを得るための条件として、計量部３２ｆ（計量領域ＡＲ３）における溶融樹脂ＭＲの粘度（溶融粘度）を、タイヤコードＴＣに適した高い強度の繊維が得られる粘度である10000［poise］～30000［poise］の範囲に入るようにし、当該範囲の粘度の溶融樹脂ＭＲを計量部３２ｆで均質化させた。また、計量部３２ｆ（計量領域ＡＲ３）における溶融樹脂ＭＲの温度（ポリマー温度）を、タイヤコードＴＣに適した高い強度の繊維が得られる温度である310℃以下となるようにした。

「実施例」では、例えば、図７の星印に示されるように、スクリュ３２のサイズ（直径）が［90mmφ］で、かつＬ／Ｄが［28］であり、さらにはモータ容量が［75kW］の仕様のタイヤコード繊維製造用押出機２０では、スクリュ３２の回転数が［6～80rpm］で、かつ吐出能力が［100～320kg/h］において、後の［繊維製造工程］で品質に問題無く繊維を仕上げられることが判った。

これに対し、「比較例」では、例えば、図８の星印に示されるように、スクリュ３２のサイズ（直径）が［90mmφ］で、かつＬ／Ｄが［28］であり、さらにはモータ容量が［75kW］の仕様のタイヤコード繊維製造用押出機２０、すなわち、「実施例」と同じ体格のタイヤコード繊維製造用押出機２０では、スクリュ３２の回転数が［6～60rpm］で、かつ吐出能力が［70～200kg/h］において、後の［繊維製造工程］で品質に問題無く繊維を仕上げられることが判った。

つまり、同じ体格のタイヤコード繊維製造用押出機２０で比較した場合、「実施例」は「比較例」に比して、スクリュ３２の高速回転化（高効率化）に対応することができ、ひいては溶融樹脂ＭＲの吐出能力のアップを図ることが可能となる。具体的には、クロスソー型ミキシング部５０を備える「実施例」では、クロスソー型ミキシング部５０を備えない「比較例」に対して、最大で約1.6倍の吐出能力のアップが図れた。

さらに「実施例」と「比較例」とを比較すると、図７および図８の網掛部分に示されるように、吐出能力を［70～200kg/h］で固定して考えたときに、「比較例」では、スクリュ３２のサイズ（直径）が［90mmφ］で、かつＬ／Ｄが［28］であり、さらにはモータ容量が［75kW］の仕様のタイヤコード繊維製造用押出機２０が対応することが判った。これに対し、「実施例」では、スクリュ３２のサイズ（直径）が［75mmφ］で、かつＬ／Ｄが［28］であり、さらにはモータ容量が［55kW］の仕様のタイヤコード繊維製造用押出機２０が対応することが判った。

すなわち、「実施例」では「比較例」に比して、タイヤコード繊維製造用押出機２０の小型化を実現することができ、ひいてはタイヤコード繊維製造用押出機２０の低廉化および低消費電力化を図ることが可能となる。

なお、上述では、星印を付したスクリュ３２のサイズ（直径）が［90mmφ］の体格のタイヤコード繊維製造用押出機２０で比較したが、スクリュ３２のサイズ（直径）が［115mmφ］，［125mmφ］，［130mmφ］，［150mmφ］，［175mmφ］の体格（複数のバリエーション）のタイヤコード繊維製造用押出機２０においても、上述と略同様のことが言える。

また、参考として、スクリュ３２のサイズ（直径）が［90mmφ］の体格のタイヤコード繊維製造用押出機２０において、「実施例」では、スクリュ３２の回転数が［30～65rpm］のときに、ポリマー温度（溶融樹脂ＭＲの温度）が［287～296℃］となり、目標の310℃以下となることが判った。これに対し、「実施例」と同じ体格の「比較例」では、スクリュ３２の回転数が［20～45rpm］のときに、ポリマー温度が［295～300℃］となり、目標の310℃には近いがこれ以下となることが判った。

以上詳述したように、本実施形態のタイヤコード繊維製造用押出機２０のスクリュ３２およびタイヤコード繊維製造用押出機２０によれば、計量部３２ｆは、マドック型ミキシング部４０と、マドック型ミキシング部４０よりも上流に設けられるクロスソー型ミキシング部５０と、を有し、クロスソー型ミキシング部５０を通過する溶融樹脂ＭＲの流動抵抗ＦＲ１が、マドック型ミキシング部４０を通過する溶融樹脂ＭＲの流動抵抗ＦＲ２よりも小さい（ＦＲ１＜ＦＲ２）。

これにより、タイヤコード繊維製造用押出機２０は、タイヤコードＴＣに用いられる高い強度の繊維となる樹脂原料（溶融樹脂ＭＲ）を、安定した品質で製造することが可能となる。

なお、マドック型ミキシング部４０よりも上流に設けられるミキシング部（第２のミキシング部）は、クロスソー型ミキシング部５０に限らず、他の型式のミキシング部を採用することもできる。

以下、第２のミキシング部の変形例について、図面を用いて詳細に説明する。

＜変形例１＞
図９Ａに示される第２のミキシング部は、ダルメージ型ミキシング部６０となっている。ダルメージ型ミキシング部６０は、スクリュ３２の本体部３２ａよりも大径となった大径部６１と、当該大径部６１と同じ形状の大径部６２と、を備えている。つまり、ダルメージ型ミキシング部６０は、スクリュ３２の軸方向に大径部６１と大径部６２とが並べられた２段構造を採用する。

それぞれの大径部６１，６２には、スクリュ３２の軸線に対して傾斜された複数の傾斜溝６１ａ，６２ａが設けられている。これらの傾斜溝６１ａ，６２ａは、それぞれの大径部６１，６２の周方向に等間隔で配置されている。そして、複数の傾斜溝６１ａ，６２ａの内部には、溶融樹脂ＭＲが出入りするようになっている。これにより、計量領域ＡＲ３（図２参照）における溶融樹脂ＭＲの混練性が高められる。

なお、それぞれの大径部６１，６２の直径寸法ｄ１は、スクリュ３２のフライト３２ｃの部分の直径寸法Ｄよりも若干小さくなっている（ｄ１＜Ｄ）。また、ダルメージ型ミキシング部６０を通過する溶融樹脂ＭＲの流動抵抗ＦＲ３においても、クロスソー型ミキシング部５０（図３参照）と同様に、マドック型ミキシング部４０を通過する溶融樹脂ＭＲの流動抵抗ＦＲ２よりも小さくなっている（ＦＲ３＜ＦＲ２）。

以上のように形成された変形例１のダルメージ型ミキシング部６０においても、上述したクロスソー型ミキシング部５０と略同様の作用効果を奏することができる。

＜変形例２＞
図９Ｂに示される第２のミキシング部は、バリアミキシング型ミキシング部７０となっている。具体的には、バリアミキシング型ミキシング部７０は、サブフライト７１を備えている。サブフライト７１は、スクリュ３２の軸方向に螺旋状に設けられ、フライト３２ｃに対して、スクリュ３２の軸方向に略半ピッチ（≒Ｐｔ／２）の分だけずれた位置に配置されている。そして、サブフライト７１の上流側端部７１ａおよび下流側端部７１ｂは、それぞれフライト３２ｃに連結されている。

また、サブフライト７１の本体部３２ａからの突出高さｈ３は、フライト３２ｃの本体部３２ａからの突出高さｈ２よりも若干小さくなっている（ｈ３＜ｈ２）。さらに、バリアミキシング型ミキシング部７０を通過する溶融樹脂ＭＲの流動抵抗ＦＲ４においても、クロスソー型ミキシング部５０（図３参照）と同様に、マドック型ミキシング部４０を通過する溶融樹脂ＭＲの流動抵抗ＦＲ２よりも小さくなっている（ＦＲ４＜ＦＲ２）。

このように、フライト３２ｃの間に略半ピッチの分だけずらしてサブフライト７１を設けることで、計量領域ＡＲ３（図２参照）における溶融樹脂ＭＲの混練性が高められる。

以上のように形成された変形例２のバリアミキシング型ミキシング部７０においても、上述したクロスソー型ミキシング部５０と略同様の作用効果を奏することができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上述の実施形態では、図３に示されるように、計量領域ＡＲ３におけるマドック型ミキシング部４０と圧縮部３２ｅとの間の略真ん中に、クロスソー型ミキシング部５０（ダルメージ型ミキシング部６０，バリアミキシング型ミキシング部７０）を配置したものを示したが、本発明はこれに限らない。

例えば、スクリュ３２に必要とされる仕様に応じて、クロスソー型ミキシング部５０（ダルメージ型ミキシング部６０，バリアミキシング型ミキシング部７０）を、圧縮部３２ｅ寄りに配置しても良いし、マドック型ミキシング部４０寄りに配置しても良い。

その他、上述の実施形態における各構成要素の材質，形状，寸法，数，設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上述の実施形態に限定されない。

１０：タイヤコード製造設備
２０：タイヤコード繊維製造用押出機
２１：ホッパ
２２：ペレット投入口
２３：ペレット排出口
２４：駆動部
２５：駆動モータ
２６：減速機
３０：混練処理部
３１：シリンダ
３１ａ：内壁
３２：スクリュ（タイヤコード繊維製造用押出機のスクリュ）
３２ａ：本体部
３２ｂ：外壁
３２ｃ：フライト
３２ｄ：供給部
３２ｅ：圧縮部
３２ｆ：計量部
３３：ヒータ
３４：搬送路
３５：ペレット供給ブロック
３５ａ：供給口
３６：ノズル部材
４０：マドック型ミキシング部（第１のミキシング部）
４１：膨出部
４２：溝部
４２ａ：入口部
４３：溝部
４３ａ：出口部
４４：仕切壁
４５：仕切壁
５０：クロスソー型ミキシング部（第２のミキシング部）
５１：凸部
６０：ダルメージ型ミキシング部（第２のミキシング部）
６１：大径部
６１ａ：傾斜溝
６２：大径部
６２ａ：傾斜溝
７０：バリアミキシング型ミキシング部（第２のミキシング部）
７１：サブフライト
７１ａ：上流側端部
７１ｂ：下流側端部
ＡＲ１：供給領域
ＡＲ２：圧縮領域
ＡＲ３：計量領域
ＣＮ：鋭角部
ＦＲ１～ＦＲ４：流動抵抗
ＧＲ：溝部
Ｌ：有効長
ＭＲ：溶融樹脂（樹脂原料）
Ｐ：搬送パイプ
Ｐ１：圧力（低）
Ｐ２：圧力（高）
ＰＲ：樹脂ペレット（樹脂原料）
ＴＣ：タイヤコード
ＴＲ：タイヤ

Claims (6)

1. タイヤコード繊維製造用押出機のスクリュであって、
   樹脂原料を搬送する供給部と、
   前記供給部の下流に設けられ、前記供給部から搬送された前記樹脂原料を圧縮して溶融させる圧縮部と、
   前記圧縮部の下流に設けられ、前記圧縮部で溶融された前記樹脂原料を均質化させる計量部と、
   を備え、
   前記計量部は、
   第１のミキシング部と、
   前記第１のミキシング部よりも上流に設けられる第２のミキシング部と、
   を有し、
   前記第２のミキシング部を通過する前記樹脂原料の流動抵抗が、前記第１のミキシング部を通過する前記樹脂原料の流動抵抗よりも小さい、
   タイヤコード繊維製造用押出機のスクリュ。
2. 請求項１に記載のタイヤコード繊維製造用押出機のスクリュにおいて、
   前記計量部は、粘度が10000[poise]～30000[poise]の前記樹脂原料を均質化可能である、
   タイヤコード繊維製造用押出機のスクリュ。
3. 請求項１または請求項２に記載のタイヤコード繊維製造用押出機のスクリュにおいて、
   前記第１のミキシング部がマドック型ミキシング部であり、前記第２のミキシング部がクロスソー型ミキシング部である、
   タイヤコード繊維製造用押出機のスクリュ。
4. タイヤコード繊維製造用押出機であって、
   樹脂原料が供給されるシリンダと、
   前記シリンダに供給された前記樹脂原料を混練しながら搬送するスクリュと、
   を有し、
   前記スクリュは、
   前記樹脂原料を搬送する供給部と、
   前記供給部の下流に設けられ、前記供給部から搬送された前記樹脂原料を圧縮して溶融させる圧縮部と、
   前記圧縮部の下流に設けられ、前記圧縮部で溶融された前記樹脂原料を均質化させる計量部と、
   を備え、
   前記計量部は、
   第１のミキシング部と、
   前記第１のミキシング部よりも上流に設けられる第２のミキシング部と、
   を有し、
   前記第２のミキシング部を通過する前記樹脂原料の流動抵抗が、前記第１のミキシング部を通過する前記樹脂原料の流動抵抗よりも小さい、
   タイヤコード繊維製造用押出機。
5. 請求項４に記載のタイヤコード繊維製造用押出機において、
   前記計量部は、粘度が10000[poise]～30000[poise]の前記樹脂原料を均質化可能である、
   タイヤコード繊維製造用押出機。
6. 請求項４または請求項５に記載のタイヤコード繊維製造用押出機において、
   前記第１のミキシング部がマドック型ミキシング部であり、前記第２のミキシング部がクロスソー型ミキシング部である、
   タイヤコード繊維製造用押出機。

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