JP4606210B2 - 押出部材の接着力保持方法 - Google Patents

Description

本発明は、押出部材の接着力保持方法に関し、詳しくはタイヤ成型部材に幅広く適用することができる押出ゴム部材の接着力保持方法に関する。

タイヤ等のゴム製品の製造工程においては、製品不良をなくし、成型作業のスムース化を主目的に、中間材料に対してそれぞれ適正部材としての接着力（タッキネス）が要求されている。かかる要求に応えるべく、従来から中間部材の一部に対しては押出部材にゴム糊を塗布して対応してきた。特に押出部材は高温で押出されるため、必ず冷却水槽が設けられており、この冷却水槽において押出部材と水とが直接接触することにより、当該押出部材の接着力が低下するため、上記のゴム糊塗布工程は不可欠であった。

例えば、特許文献１には高温で押出された押出部材を水中に設けた透水性ベルトに搬送して冷却する技術が開示されている。また、特許文献２にはゴムまたはゴム類似の合成樹脂からなる高い表面接着性の半製品であって、カレンダ処理されたか、あるいは押出された熱い半製品を０℃またはそれ以下に急冷する技術が開示されている。さらに、特許文献３には押出機によって押し出された押出ゴムに押出トレーン内で振動を与えることで十分に収縮させ、その後押出ゴムを冷却することにより、この押出ゴムから得られる押出ゴム部材の収縮量を小さくする方法および装置が開示されている。

これら特許文献に記載されているような、高温の押出ゴム等に対しては冷却処理が施されることから、押出部材の接着力の低下を防止するために、従来、押出ラインにゴム糊塗布装置が設置され、押出部材にゴム糊が塗布されてきた。
特開平５−１２４０３４号公報（特許請求の範囲等） 特開平６−８３０８号公報（特許請求の範囲等） 特開平８−２４４０９０号公報（特許請求の範囲等）

上記のように、タイヤの製造工程における冷却水槽の通過により押出部材の接着力が低下するため、従来、押出部材にゴム糊を塗布していたが、塗布するゴム糊の性質上、以下のような問題が生じていた。
（１）製造ラインの汚れがひどい。
（２）汚れが押出部材に付着し、製品に異物の混入が発生する。
（３）ゴム糊に有機溶剤を使うため、環境、安全、火災に対して注意が必要である。
よって、従来よりゴム糊の使用を廃止することが望まれており、そのために押出部材の接着力低下を抑制する方法の開発が望まれていた。

そこで本発明の目的は、冷却水槽の通過による押出部材の接着力低下を防止し、中間材料の押出部材として適正な接着力を保持することができる押出部材の接着力保持方法を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、押出部材の接着力の低下要因が金属石けん生成とゴム中の配合薬品の析出（ブルーム）にあることを突き止め、さらにこれらを防止すべく検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

即ち、本第一発明の押出部材の接着力保持方法は、押出機により押し出された押出部材の接着力を冷却水槽通過後においても保持する押出部材の接着力保持方法において、
前記押出部材としてタイヤ用の押出ゴム部材を押し出すにあたり、該押出部材を冷却するための前記冷却水槽中の冷却水（チラー水）を、硬度２５度以下、ナトリウムイオン濃度１５０ｐｐｍ以下に管理することを特徴とするものである。

本発明においては、前記冷却水槽中の冷却水のｐＨを６〜７．７に管理することが好ましい。

本発明によれば、冷却水槽の通過による押出部材の接着力低下を防止し、中間材料の押出部材として適正な接着力を保持することができる。よって、タイヤ形成部材等に幅広く適用することができる。

以下、本発明の実施の形態につき具体的に説明する。
以下、図１に示す本発明に係る一好適実施形態であるタイヤ用押出ライン１について説明する。図１は本発明の押出ゴム部材３の接着力を保持する装置の概略の構成を示す側面図である。図１においては、押出ライン１の最上流側には押出機２が配設されており、押出スクリュー（図示省略）の駆動によって、押出しダイ２ａから平板状の未加硫ゴムである押出ゴム部材３が連続して押し出されるようになっている。

押し出された直後の押出ゴム部材３の温度は通常１００〜１４０℃となっており、プーリー２１、２２、無端ベルト２３等で構成されるベルトコンベア２０および複数のころがりローラ２５を介して押出機２の下流側に配設されたトウゴムシートプリセット装置１０へと送り出される。

トウゴムシートプリセット装置１０の下流側には、反転後に冷却水槽３０が配設されており、冷却水槽３０の本体３１の中には水媒体３２を入れ、この媒体３２の温度を所定の温度に設定できるようになっている。尚、装置１０では押出ゴム部材３にトウゴムシート１１が積層されている。

本体３１の中にはベルトコンベア３３が設けてあり、ベルトコンベア３３は一対のプーリー３４、３５とこれらのプーリー３４、３５に巻き掛けされた無端ベルト３６とで構成されている。プーリー３５はモータ（図示せず）により駆動されることによって、無端ベルト３６を駆動しており、無端ベルト３６の上に載置されている押出ゴム３を下流側へ搬送するようになっている。押出ゴム部材３は、媒体３２の中を搬送される間に、所望の温度に冷却される。冷却水槽３０は、本体３１、媒体３２、ベルトコンベア３３、プーリー３４、３５、無端ベルト３６等で構成されている。

冷却水槽３０の下流側にはプーリー３７を介して図示はしないが搬送コンベアが配設され、押出ゴム材３を巻取台車（図示せず）へ搬送するようになっている。

本第一発明においては、押出ゴム部材の接着力を低下させる原因となる金属石ケンの生成を防止するために、上述の押出ライン１の冷却水槽３０における冷却水を硬度２５度以下、好ましくは２０度以下、ナトリウムイオン濃度１５０ｐｐｍ以下、好ましくは１００ｐｐｍ以下に管理することが肝要である。同様に金属石ケンの生成防止の観点から、冷却水のｐＨを６〜７．７に管理することが好ましい。冷却水をこのように管理することにより、冷却水中のアルカリ金属イオンと押出ゴム部材のゴム配合薬品との結合で生じる金属石ケンの生成を抑えることが可能となる。

また、本第二発明においては、押出ゴム部材３のゴム配合薬品からステアリン酸亜鉛が部材表面に析出するのを防止するために、押出ゴム部材３の温度が９０℃以上、好ましくは９５℃以上あるときに、冷却水により４５℃以下まで急冷することが肝要である。よって、押出ゴム部材３が９０℃以下になる前に押出ゴム部材３を冷却水槽３０に搬送できるようにするために、図１に示すように冷却水槽３０の位置を設計する必要がある。即ち、図２に示す従来の押出ラインにおいては、ゴム糊塗布装置４０がライン上に設置されており、このゴム糊塗布装置４０を経た後に押出ゴム部材３が冷却水槽３０に搬送されていたが、本第二発明においては、図１に示すように押出ゴム部材３をゴム糊塗布装置４０を経ずに押出機２から直接冷却水槽３０に搬送し、押出機２から冷却水槽３０までの距離を短縮する必要がある。

本第三発明においては、本第一発明と本第二発明とを組み合わせたものであり、金属石ケンの生成防止とステアリン酸亜鉛の部材表面への析出防止を同時に実現することができ、押出ゴム部材３の接着力保持に対してより効果的である。

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。
以下の接着力試験１および接着力試験２により押出ゴム部材の接着力を評価した。
接着力試験１
押出条件としてタイヤ用の押出ゴム部材を押出機２から押し出し、図１に示すようにゴム糊塗布装置を経ずに押出機から直接冷却水槽３０に搬送した。この際、冷却水槽３０における冷却水の硬度およびナトリウムイオン濃度をともに変動させたときの押出ゴム部材３の接着力を評価した。評価には、タックメーター（ピクマ社製）を用いた。得られた冷却水の硬度およびナトリウムイオン濃度と押出ゴム部材の接着力との関係を図３に示す。

接着力試験２
図２に示す押出ライン１において押出ゴム部材３を押出機２から冷却水槽３０に搬送し、４５℃以下に急冷するにあたり、押出機２から冷却水槽３０までの、下記の表１に示すサンプリング位置でサンプリングし、当該位置における部材温度および接着力、さらには急冷後のステアリン酸亜鉛の折出の有無を評価した。得られた結果を下記の表１に併記する。また、参考のために、押出機２から押し出された押出ゴム部材３にゴム糊塗布装置４０にてゴム糊を塗布した後、冷却水槽３０に搬送した押出ゴム部材３についても参考例として接着力につき同様の評価を行った。

上記表１から、押出部材の温度が９５℃以上あれば、急冷することでステアリン酸亜鉛の析出を抑制でき、接着力を４５０ｇ以上のレベルに確保することができることがわかる。なお、冷却水の水温は９℃と２７℃で行ったが、結果に差は生じなかった。

本発明の一実施の形態に係るタイヤ用押出ラインの概要図である。 従来のタイヤ用押出ラインの概要図である。 冷却水の硬度およびナトリウムイオン濃度と押出ゴム部材の接着力との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 押出ライン
２ 押出機
３ 押出ゴム部材
１０ トウゴムシートプリセット装置
１１ トウゴムシート
２１、２２ プーリー
２３ 無端ベルト
３０ 冷却水槽
３１ 冷却水槽本体
３２ 水媒体
３３ ベルトコンベア
３４、３５、３７ プーリー
３６ 無端ベルト
４０ ゴム糊塗布装置

Claims (2)

1. 押出機により押し出された押出部材の接着力を冷却水槽通過後においても保持する押出部材の接着力保持方法において、
   前記押出部材としてタイヤ用の押出ゴム部材を押し出すにあたり、該押出部材を冷却するための前記冷却水槽中の冷却水を、硬度２５度以下、ナトリウムイオン濃度１５０ｐｐｍ以下に管理することを特徴とする押出部材の接着力保持方法。
2. 前記冷却水のｐＨを６〜７．７に管理する請求項１記載の押出部材の接着力保持方法。

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