JP5844242B2

JP5844242B2 - プリフォーマー

Info

Publication number: JP5844242B2
Application number: JP2012245478A
Authority: JP
Inventors: 隆浩清水
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2032-11-07
Also published as: JP2014094452A; KR102113248B1; CN103802295A; KR20140059121A; CN103802295B

Description

本発明は、タイヤの製造において使用されるトレッド押出成形用のプリフォーマーに関する。

タイヤの製造においては、タイヤに導電性性能を確保して車両に蓄積された静電気を大地に逃がすために、カーボン配合の導電性ゴムを用いて形成された仕切壁状断面領域が、トレッドゴムに形成されている（例えば、特許文献１）。

このようなトレッドは、一般に、押出成形によって作製されており、押出機本体の先端部に備えられたダイプレートの上流側にプリフォーマーを配置して、トレッドゴムと導電性ゴムの各々をプリフォーマーの長方形の押出口から押出し、押出されたトレッドゴムおよび導電性ゴムがダイプレートまで移動する間に一体化させて、図２に示すような台形状の押出口が設けられたダイプレートから押出すことにより作製される（例えば、特許文献２、特許文献３）。

従来のプリフォーマーを用いたトレッドの製造について、図３を用いて説明する。図３は、プリフォーマー１０を上面視した模式図であり、１２は導電性ゴム流路、１３はトレッドゴム流路である。

トレッドゴム流路１３には、白抜きの矢印ＸおよびＸ’方向から押出機（図示せず）により押出されたトレッドゴムが供給される。また、導電性ゴム流路１２には、白抜きの矢印Ｙ方向から押出機（図示せず）により押出された導電性ゴムが供給されるようになっている。

トレッドゴム流路１３に供給されたトレッドゴム、および導電性ゴム流路１２に供給された導電性ゴムのそれぞれは、プリフォ−マーに設けられた各押出口から、プリフォーマー１０とダイプレート（図示せず）との間に形成されている空間に押出される。

この空間は、前記したダイプレートの押出口の形状に合わせて、徐々に寸法が小さくなるように形成されている。このため、押出されたトレッドゴムは中心方向に押されながらダイプレートの押出口に向けて移動し、途中で導電性ゴムと合流して一体化された後、ダイプレートの押出口より押出される。

特許第２９４４９０８号公報特開２０００−３１８０１６号公報特開２０１２−８１７１６号公報

しかしながら、従来のプリフォーマーでは、図３に示すように、導電性ゴム流路１２とトレッドゴム流路１３とは互いに平行に配置され、トレッドの形状によっては、プリフォーマー１０から押出された導電性ゴムとトレッドゴムとが合流したとき、導電性ゴムが中心方向に押されながら移動するトレッドゴムの圧力に負けて薄くなり、十分に仕切壁状断面領域が形成されない場合がある。

このように十分に仕切壁状断面領域を形成することができなかったトレッドを図４および図５に示す。図４は導電性ゴム２２が上端（接地面）まで到達していない例であり、図５は導電性ゴム２２は上端まで到達してはいるものの上端に露出する幅Ｄが１ｍｍ未満と小さい例である。なお、図４、図５において、２０ａはトレッド２０の上端であり、２０ｂはトレッド２０の下端である。

そこで、本発明は、下端から上端にまで十分な幅に仕切壁状断面領域が形成されたトレッドを押出成形することができるプリフォーマーを提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
トレッド用ゴム材料を押出成形するために使用されるプリフォーマーであって、
導電性ゴムが流動する導電性ゴム流路が、中央部に設けられ、
トレッドゴムが流動するトレッドゴム流路が、前記導電性ゴム流路の両側近傍に設けられており、
前記トレッドゴム流路の前記導電性ゴム流路側の側面が、前記導電性ゴム流路と直角をなす鉛直面に対して、７０°〜８０°下流側に向けて前記導電性ゴム流路が狭くなるように傾斜して形成されており、
前記導電性ゴム流路の押出口側の先端が、前記トレッドゴム流路の押出口側の先端よりも、５ｍｍ〜１５ｍｍ下流側に突出して設けられている
ことを特徴とするプリフォーマーである。

本発明によれば、下端から上端にまで十分な幅に仕切壁状断面領域が形成されたトレッドを押出成形することができるプリフォーマーを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るプリフォ−マーを上面視した模式図である。ダイプレートに設けられたトレッドの押出口の形状を示す図である。従来の一般的なプリフォ−マーを上面視した模式図である。従来のプリフォ−マーを用いて成形されたトレッドの断面形状の一例を模式的に示す図である。従来のプリフォ−マーを用いて成形されたトレッドの断面形状の他の一例を模式的に示す図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。

１．プリフォーマー
図１は、本実施の形態に係るプリフォーマー１を上面視した模式図である。図１に示すように、本実施の形態におけるプリフォーマー１は、基本的には前記した従来の一般的なプリフォーマーと同じ構造を有しているが、トレッドゴム流路３の導電性ゴム流路２側の側面Ｐが、導電性ゴム流路２と直角をなす鉛直な側面Ｑに対して、７０°〜８０°下流側に向けて傾斜して形成されている点と、導電性ゴム流路２の押出口側の先端が、トレッドゴム流路３の押出口側の先端よりも、５ｍｍ〜１５ｍｍ下流側に突出して設けられている点で大きく相違する。

２．トレッドの押出成形方法
従来と同様に、導電性ゴムおよびトレッドゴムは、それぞれの押出し機から押出されて、白抜きの矢印Ｘ、Ｘ’、およびＹ方向から導電性ゴム流路２、トレッドゴム流路３に供給された後、プリフォ−マーに設けられた各押出口から、プリフォーマー１０とダイプレート（図示せず）との間に形成されている空間に押出される。

しかし、本実施の形態においては、上記したように、トレッドゴム流路３の導電性ゴム流路２側の側面Ｐが、導電性ゴム流路２と直角をなす鉛直な側面Ｑに対して、７０°〜８０°下流側に向けて傾斜して形成されているため、トレッドゴムは押出口から導電性ゴムとは離れる方向に押出力を受けながら押出される。

このため、プリフォーマー１０とダイプレート（図示せず）との間に形成されている空間に押出されたトレッドゴムは、ダイプレートの押出口に向けて移動する途中、従来よりも遅い時点で導電性ゴムと合流することになる。この結果、合流した導電性ゴムとトレッドゴムのダイプレートの押出口までの移動距離が短くなるため、トレッドゴムが導電性ゴムに圧力を与える時間が短くなり、トレッドゴムが導電性ゴムに与える圧力の影響を低減させることができる。

そして、導電性ゴム流路２の押出口側の先端が、トレッドゴム流路３の押出口側の先端よりも、５ｍｍ〜１５ｍｍ下流側に突出して設けられているため、プリフォーマー１０とダイプレート（図示せず）との間に形成されている空間に押出された導電性ゴムは、従来よりも強い力で押出される。

この結果、前記空間において、導電性ゴムがトレッドゴムと合流しても、導電性ゴムがトレッドゴムの圧力には負けず、導電性ゴムの上部がトレッドゴムに押込められることが抑制され、上端まで十分に仕切壁状断面領域が形成されたトレッドを得ることができる。そして、本実施の形態を適用するに際しては、シリカ配合を変更する必要がないため、狙い形状通りのトレッドを作製することができる。

なお、上記角度Ａが、７０°未満と小さ過ぎる場合には、トレッドゴムが外側に広がり過ぎて導電性ゴムとの距離が大きくなるため、ダイプレートに到達するまでに導電性ゴムと十分に一体化することができず、トレッドの仕上り形状が不均一となり、狙い形状通りのトレッドを作製することができない。

一方、角度Ａが８０°を超えて大きすぎる場合には、導電性ゴムとの距離が従来と殆ど変わらないため、トレッドゴムの導電性ゴムに対する圧力を軽減することができず、上端にまで十分な幅の仕切壁状断面領域が確保されたトレッドを作製することができない。

また、距離Ｂが５ｍｍ未満と小さい場合には、導電性ゴムを押出す力が従来と殆ど変わらないため、トレッドゴムの導電性ゴムに対する圧力を十分に軽減することができない。一方、１５ｍｍ以上と大きすぎる場合には、従来に比べて十分大きな力で押出すことができるため、十分な幅の仕切壁状断面領域が確保されたトレッドを作製することはできるものの、その導電効果は頭打ちになる。また、仕切壁状断面領域の幅が大きくなりすぎると、仕上り形状が不均一となり、狙い形状通りのトレッドを作製することができない。

次に、実施例により、本発明をより具体的に説明する。

１．トレッドの作製
表１に示す角度Ａおよび距離Ｂのプリフォーマー１を用いて、それぞれ５ロット分の押出成形を行い、実施例および比較例１〜４のトレッドを作製した。

２．評価
得られた各トレッドについて、仕切壁状断面領域の形成状況、具体的には、導電性ゴムのトレッド下端から上端迄の到達率（％）および上端における導電性ゴムの幅（ｍｍ）を測定した。

また、押出成形品の仕上り形状について、狙い形状に対するズレ量を測定し、比較例１を１００とした指数で評価した。

結果を表１に示す。

表１より、角度Ａ、距離Ｂがそれぞれ本発明で規定する７０°〜８０°、５ｍｍ〜１５ｍｍに当てはまる実施例では、導電性ゴムのトレッド下端から上端迄の到達率は比較例１の７０％に比べて１００％であり、導電性ゴムの幅は１．３ｍｍと十分な大きさに仕切壁状断面領域が形成されている。そして、仕上り形状も比較例１に比べて悪化していない。これは、角度Ａ、距離Ｂを適切に設定したことにより、導電性ゴムがトレッドゴムの圧力には負けず、下端から上端にまで十分な幅に仕切壁状断面領域を形成させることができ、さらに、狙い形状通りに良好な仕上り形状に至ったものと考えられる。

これに対して、角度Ａのみを８０°にして距離Ｂを０ｍｍとした比較例２では、導電性ゴムのトレッド下端から上端迄の到達率は比較例１に比べて９０％まで上昇し、仕上り形状も比較例１に比べて悪化していないものの、導電性ゴムの幅は０ｍｍと十分に仕切壁状断面領域が形成できていない。これは、角度Ａが適切に設定されたために導電性ゴムのトレッド下端から上端迄の到達率は得られたものの、距離Ｂが小さ過ぎたためにトレッドゴムの導電性ゴムに対する圧力を十分に軽減することができず、十分な仕切壁状断面領域を形成させることができなかったものと考えられる。

そして、角度Ａを６０°、距離Ｂを１０ｍｍとした比較例３では、導電性ゴムのトレッド下端から上端迄の到達率は１００％であり、導電性ゴムの幅は１．３ｍｍと十分な大きさに仕切壁状断面領域が形成されている。しかし、仕上り形状は比較例１に比べて９０と悪化している。これは、距離Ｂが適切に設定されたために十分な仕切壁状断面領域を形成させることができたものの、角度Ａが小さ過ぎたため、仕上り形状が不均一となったものと考えられる。

また、角度Ａを７５°、距離Ｂを２０ｍｍとした比較例４では、導電性ゴムのトレッド下端から上端迄の到達率は１００％であり、導電性ゴムの幅は１．４ｍｍと十分な大きさに仕切壁状断面領域が形成されている。しかし、仕上り形状は比較例１に比べて９５と悪化している。これは、角度Ａが適切に設定されたために十分な大きさに仕切壁状断面領域を形成させることができたものの、距離Ｂが大きすぎるために、仕上り形状が不均一となったものと考えられる。

以上より、適切な角度Ａおよび距離Ｂを有するプリフォーマーを用いることにより、十分な幅の仕切壁状断面領域が形成された良好な仕上り形状のトレッドを作製することができることが確認できた。

次に、それぞれの例におけるプリフォーマーの加工コストを算出し、比較例１を１００とした指数で評価した。結果を表１に併せて示す。表１より、実施例におけるコストの上昇は１０％に留まっており、少しのコスト増加でトレッドの品質を効果的に向上できることが分かる。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

１、１０プリフォーマー
２、１２導電性ゴム流路
３、１３トレッドゴム流路
６ダイプレート
７ダイプレートの押出口
２０トレッド
２０ａトレッドの上端
２０ｂトレッドの下端
２２導電性ゴム
Ａトレッドゴム流路の導電性ゴム流路側の側面と導電性ゴム流路と直角
をなす鉛直面とのなす角度
Ｂ導電性ゴム流路の押出口側の先端とトレッドゴム流路の押出口側の先
端との距離（段差）
Ｄトレッドの上端における導電性ゴムの幅
Ｘ、Ｘ’ トレッドゴム流動方向
Ｙ導電性ゴム流動方向

Claims

トレッド用ゴム材料を押出成形するために使用されるプリフォーマーであって、
導電性ゴムが流動する導電性ゴム流路が、中央部に設けられ、
トレッドゴムが流動するトレッドゴム流路が、前記導電性ゴム流路の両側近傍に設けられており、
前記トレッドゴム流路の前記導電性ゴム流路側の側面が、前記導電性ゴム流路と直角をなす鉛直面に対して、７０°〜８０°下流側に向けて前記導電性ゴム流路が狭くなるように傾斜して形成されており、
前記導電性ゴム流路の押出口側の先端が、前記トレッドゴム流路の押出口側の先端よりも、５ｍｍ〜１５ｍｍ下流側に突出して設けられている
ことを特徴とするプリフォーマー。