JP4776266B2 - ゴム成型装置及びゴム成型方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム部材を生産する工程において、ゴムを成型するゴム成型装置及びゴム成型方法に関する。

従来、タイヤに用いるスティフナーゴムなどのゴム部材の生産工程において、ゴム部材を成型する工程がある。このとき、ゴム部材の表面にステアリン酸亜鉛が析出して、ゴムのタッキネス（接着性）を低下させる場合がある。

このため、接着剤（ゴムセメント）をゴム部材の表面に塗布することで、タッキネスの低下に対応している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平２−２５１５８６号公報

しかしながら、ゴムセメントを塗布するためには、局排設備、防爆設備などの様々な設備が必要であり、ゴムセメントの塗布状態の管理も煩雑であった。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、ゴムセメントを塗布することなく、ゴム部材のタッキネスを向上させるゴム成型装置及びゴム成型方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、（ａ）押出されたゴム部材の表面に接触し、該ゴム部材の表面を冷却する冷却治具と、（ｂ）膨張することにより、周囲に配置された前記ゴム部材を前記冷却治具に押し付けるブラダーとを備えるゴム成型装置であることを要旨とする。

第１の特徴に係るゴム成型装置によると、ゴム部材を冷却しながら成型することにより、ゴム部材表面へのステアリン酸亜鉛の析出を抑制し、ゴム部材のタッキネスを向上させることができる。このため、ゴム部材の表面にゴムセメントを塗布する必要がない。

又、第１の特徴に係るゴム成型装置において、冷却治具の表面の温度は、４０℃以下であることが好ましい。

又、第１の特徴に係るゴム成型装置において、冷却治具に接触するゴム部材の表面の温度は、７０℃以上であることが好ましい。

又、第１の特徴に係るゴム成型装置において、冷却治具とゴム部材との接触時間は、５秒以上であることが好ましい。

又、第１の特徴に係るゴム成型装置において、冷却治具は、内部に冷却水を通す水路を有することが好ましい。

又、第１の特徴に係るゴム成型装置は、タイヤ用スティフナーゴム部材の成型に好適に使用できる。

本発明の第２の特徴は、（ａ）冷却治具を冷却する工程と、（ｂ）ブラダーの周囲にゴム部材を配置する工程と、（ｃ）ブラダーを膨張させることにより、前記ゴム部材の表面を前記冷却治具に押し付ける工程と、（ｄ）押し付けられたゴム部材の表面を冷却しながら成型する工程とを含むゴム成型方法であることを要旨とする。

第２の特徴に係るゴム成型方法によると、ゴム部材を冷却しながら成型することにより、ゴム部材表面へのステアリン酸亜鉛の析出を抑制し、ゴム部材のタッキネスを向上させることができる。このため、ゴム部材の表面にゴムセメントを塗布する必要がない。

本発明によれば、ゴムセメントを塗布することなく、ゴム部材のタッキネスを向上させるゴム成型装置及びゴム成型方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（ゴム成型装置）
本発明の実施の形態では、タイヤに用いるスティフナーゴム部材を押出し、成型する装置について説明する。スティフナーゴム部材は、ビードコアからトレッド部端に向け、カーカス本体部と折返し部とに沿い先細り状に延びる、ビード部補強ゴムである。

図１（ｃ）は、本発明の実施の形態に係るゴム成型装置の断面図である。ゴム成型装置は、図１（ｃ）に示すように、押出されたスティフナーゴム部材１の表面に接触し、スティフナーゴム部材１の表面を冷却するシート盤１０（冷却治具）と、膨張することにより、周囲に配置されたスティフナーゴム部材１をシート盤１０に押し付けるブラダー３とを備える。シート盤１０は、金属製の略円盤形状の治具である。又、ブラダー３は、内部に空気を注入することにより膨張する弾性に富む素材からなる装置であり、スティフナーゴム部材１を折り返す役割を果たす。

ブラダー３の周囲に配置されたスティフナーゴム部材１の表面の温度、即ち、シート盤１０に接触する直前のスティフナーゴム部材１の表面の温度は、７０℃以上である。

シート盤１０の表面の温度は４０℃以下であり、このように、冷却されたシート盤１０上に、スティフナーゴム部材１を押し付けることにより、スティフナーゴム部材１を冷却しながら、成型する。

又、シート盤１０とスティフナーゴム部材１との接触時間は、５秒以上であることが好ましい。

シート盤１０は、図２に示すように、内部に冷却水を通す水路１４を有する。冷却水は、ポンプによって、冷却水入り口１２からシート盤１０に導入され、水路１４を循環し、冷却水出口１３から排出される。例えば、２５〜３０℃の冷却水を循環させることにより、シート盤１０表面温度は、３０℃前後となる。

尚、従来の水路１４を有さない、シート盤１０の表面温度は５０〜６０℃であり、表面温度は、２０〜３０℃低下する。

（ゴム成型方法）
次に、本発明の実施の形態に係るゴム成型方法について、図１を用いて説明する。ここでは、ゴム部材として、上述したように、タイヤに用いるスティフナーゴム部材１を生産する場合を例にとり、説明する。

まず、図２に示すシート盤１０を冷却する。具体的には、シート盤１０内部の水路１４に冷却水を循環させる。一方、図１（ａ）に示すように、押出部２からスティフナーゴム部材１を押出する。スティフナーゴム部材１は、断面形状が略三角形状のゴム部材である。

次に、スティフナーゴム部材１を所定の長さに切断し、図１（ｂ）に示すように、ブラダー３の周囲にスティフナーゴム部材１を配置する。

次に、図１（ｃ）に示すように、ブラダー３を膨張させることにより、スティフナーゴム部材１の表面をシート盤１０に押し付ける。そして、押し付けられたスティフナーゴム部材１の表面を冷却しながら、成型する。

（作用及び効果）
本実施形態に係るゴム成型装置及びゴム成型方法によると、トレーン内で接触するシート盤１０を冷却することにより、スティフナーゴム部材１を成型時に冷却し、スティフナーゴム部材１表面へのステアリン酸亜鉛の析出を抑制することができる。よって、スティフナーゴム部材１のタッキネスを向上することができ、従来実施していたセメントの塗布が不要となる。

又、本実施形態に係るゴム成型装置において、冷却治具の表面の温度は、４０℃以下である。４０℃以下にすることにより、タッキネスを確実に向上させることができる。

又、本実施形態に係るゴム成型装置において、冷却治具に接触するゴム部材の表面の温度は、７０℃以上である。７０℃より低い温度であると、冷却治具による冷却効果があまり発揮されない。

又、本実施形態に係るゴム成型装置において、冷却治具とゴム部材との接触時間は、５秒以上である。５秒より短い時間であると、冷却治具による冷却効果があまり発揮されない。

又、本実施形態に係るゴム成型装置において、冷却治具は、内部に冷却水を通す水路を有するため、水路を通る冷却水により、効率良く冷却治具を冷却することができる。

又、本実施形態に係るゴム成型装置によって成型されるゴム部材の種類は、限定されないが、特に、タイヤ用スティフナーゴム部材に好適に使用できる。

次に、本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。

図２に示すシート盤１０の水路１４に冷却水を流し、冷却水の温度を変換させることにより、シート盤表面の温度を変化させ、タッキネスを測定した。このとき、用いたゴム部材はタイヤ用スティフナーゴム部材である。

又、測定には、２種類のシート盤１０を用いたが、シート盤１０は、どちらも直径約９４０ｃｍ、厚さ約７０ｃｍの円盤形状であった。

２種類のシート盤１０のそれぞれの測定結果を図３及び図４に示す。

ここで、タッキネスは、次のように測定した。即ち、シート盤１０に接触させた直後のスティフナーゴム部材１をリングに巻き付ける。巻き付けられたゴム部材と当該ゴム部材と同一組成のゴムシートとを圧着させ、その粘着力を測定する。例えば、圧着時の力：４．９Ｎ；圧着時間：３０秒；引張り速度：３０ｍｍ／分；測定回数：５回（平均値を採用する）；測定機器：東洋精機製作所製ピクマタックテスター、という条件下で測定を行うことができる。図３及び図４では、１ｃｍ²あたりの接着力（ｇ）を示す。

図３に示すように、セメントを塗布しなかった場合（図中のセメントレス）でも、その平均が１１６５ｇと、現行のセメントを塗布した場合の平均９８０ｇよりも大きい接着力を有した。

同様に、図４に示したシート盤１０において、セメントを塗布しなかった場合（図中のセメントレス）でも、その平均が１１３４ｇと、現行のセメントを塗布した場合の平均９９５ｇよりも大きい接着力を有した。

又、セメントを塗布した場合は、その接着力が更に向上していた。

従って、成型時に冷却したシート盤１０を用いることにより、ゴムのタッキネスを向上させることができることを確認できた。

本実施形態に係るゴム成型方法を説明するための図である。 本実施形態に係るゴム成型装置のシート盤の模式平面図である。 本実施形態に係るゴム成型装置の効果を説明するための図である（その１）。 本実施形態に係るゴム成型装置の効果を説明するための図である（その２）。

符号の説明

１…スティフナーゴム部材、２…押出部、３…ブラダー、１０…シート盤、１１…冷却水出口、１２…冷却水入り口、１４…水路

Claims (7)

1. 押出されたゴム部材の表面に接触し、該ゴム部材の表面を冷却する冷却治具と、
   膨張することにより、周囲に配置された前記ゴム部材を前記冷却治具に押し付けるブラダーと
   を備えることを特徴とするゴム成型装置。
2. 前記冷却治具の表面の温度は、４０℃以下であることを特徴とする請求項１に記載のゴム成型装置。
3. 前記冷却治具に接触するゴム部材の表面の温度は、７０℃以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴム成型装置。
4. 前記冷却治具と前記ゴム部材との接触時間は、５秒以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴム成型装置。
5. 前記冷却治具は、内部に冷却水を通す水路を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴム成型装置。
6. 前記ゴム部材は、タイヤ用スティフナーゴム部材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のゴム成型装置。
7. 冷却治具を冷却する工程と、
   ブラダーの周囲にゴム部材を配置する工程と、
   ブラダーを膨張させることにより、前記ゴム部材の表面を前記冷却治具に押し付ける工程と、
   前記押し付けられたゴム部材の表面を冷却しながら成型する工程と
   を含むことを特徴とするゴム成型方法。
   

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