JP6772787B2 - Die plate for rubber extruder - Google Patents
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Description
本発明は、ゴム組成物を押し出すための押出機の口金に関する。詳細には、本発明は、この口金に含まれるダイプレートの形状の改良に関する。 The present invention relates to a mouthpiece of an extruder for extruding a rubber composition. More specifically, the present invention relates to improving the shape of the die plate included in the mouthpiece.
タイヤは、ローカバーが加硫されることで得られる。このローカバーは、カーカス、トレッド、サイドウォール、ビード、ベルト等の部材からなる。通常はトレッドは、ゴム組成物の押出によって得られたゴムシートがリング状に巻かれて形成される。押出は、口金を有する押出機によってなされる。この口金は、ダイプレートを含んでいる。 Tires are obtained by vulcanizing the low cover. This low cover is made of members such as carcass, tread, sidewall, bead, and belt. Usually, a tread is formed by winding a rubber sheet obtained by extruding a rubber composition into a ring shape. Extrusion is performed by an extruder with a base. This mouthpiece contains a die plate.
特開2014−205331公報には、滞留部を有するダイプレートが開示されている。このダイプレートでは、滞留部が、押し出されたゴムシートの耳(幅方向外側のエッジ)の良好な形状に寄与しうる。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-205331 discloses a die plate having a retention portion. In this die plate, the stagnant portion can contribute to the good shape of the extruded rubber sheet ears (outer edges in the width direction).
トレッド用の一般的なゴムシートは、キャップ層、ベース層及びアンダートレッド層を有している。これらの層は、互いに異なるゴム組成物から形成されている。複数種類のゴム組成物が共押出されて積層されることで、ゴムシートが形成される。 A typical rubber sheet for a tread has a cap layer, a base layer and an under tread layer. These layers are formed from different rubber compositions. A rubber sheet is formed by co-extruding and laminating a plurality of types of rubber compositions.
従来のダイプレートが用いられた押出では、ゴムシートの耳の近くまで、アンダートレッド層用のゴム組成物が十分には行き渡らないことがある。このゴムシートでは、アンダートレッド層の幅が不足する。この場合、品質に劣るゴムシートが得られる。品質が劣悪なゴムシートは、破棄される。破棄は、原材料の歩留まりを低下させる。 In extrusion using a conventional die plate, the rubber composition for the under tread layer may not be sufficiently spread close to the ears of the rubber sheet. With this rubber sheet, the width of the under tread layer is insufficient. In this case, a rubber sheet having inferior quality can be obtained. Rubber sheets of poor quality are discarded. Discard reduces the yield of raw materials.
同様の問題は、トレッド用ゴムシート以外の、共押出で得られる様々なゴムシートでも生じている。 Similar problems occur with various rubber sheets obtained by coextrusion other than the rubber sheet for tread.
本発明の目的は、ゴムシートの高品質に寄与しうる共押出用のダイプレートの提供にある。 An object of the present invention is to provide a die plate for coextrusion that can contribute to the high quality of a rubber sheet.
本発明に係るゴム押出機用ダイプレートは、流入側面、この流入側面よりも下流に位置する吐出側面、この流入側面と吐出側面との間に位置するベース面、このベース面から凹陥する流路形成面、及びこの流路形成面の幅方向端の近傍に位置しかつ流入側面に開口を有する滞留スペース形成面を有する。この開口の幅方向中心は、流路形成面の端よりも幅方向において内側に位置する。 The die plate for a rubber extruder according to the present invention has an inflow side surface, a discharge side surface located downstream of the inflow side surface, a base surface located between the inflow side surface and the discharge side surface, and a flow path recessed from the base surface. It has a forming surface and a retention space forming surface located near the widthwise end of the flow path forming surface and having an opening on the inflow side surface. The center of the opening in the width direction is located inside the end of the flow path forming surface in the width direction.
好ましくは、開口の幅方向中心と、流路形成面の端との距離は、2.0mm以上である。 Preferably, the distance between the center in the width direction of the opening and the end of the flow path forming surface is 2.0 mm or more.
好ましくは、滞留スペース形成面は、開口から吐出側面に向かってその断面積が徐々に減少する形状を有する。 Preferably, the retention space forming surface has a shape in which the cross-sectional area thereof gradually decreases from the opening toward the discharge side surface.
他の観点によれば、本発明に係るタイヤ製造方法は、
(1)口金を有する押出機にてゴム組成物を押し出して、ゴムシートを得る工程、
(2)上記ゴムシートを他のゴム部材とアッセンブリーして、ローカバーを得る工程、
及び
(3)上記ローカバーを加熱してゴムに架橋反応を起こさせる工程
を含む。この口金は、ダイプレートを有する。このダイプレートは、流入側面、この流入側面よりも下流に位置する吐出側面、この流入側面と吐出側面との間に位置するベース面、このベース面から凹陥する流路形成面、及びこの流路形成面の幅方向端の近傍に位置しかつ流入側面に開口を有する滞留スペース形成面を有する。この開口の幅方向中心は、流路形成面の端よりも幅方向において内側に位置する。
According to another viewpoint, the tire manufacturing method according to the present invention is:
(1) A step of extruding a rubber composition with an extruder having a base to obtain a rubber sheet.
(2) A process of assembling the rubber sheet with other rubber members to obtain a low cover.
And (3) includes a step of heating the low cover to cause a cross-linking reaction in the rubber. This mouthpiece has a die plate. This die plate includes an inflow side surface, a discharge side surface located downstream of the inflow side surface, a base surface located between the inflow side surface and the discharge side surface, a flow path forming surface recessed from the base surface, and this flow path. It has a retention space forming surface that is located near the widthwise end of the forming surface and has an opening on the inflow side surface. The widthwise center of this opening is located inward in the width direction with respect to the edge of the flow path forming surface.
本発明に係るダイプレートが用いられた共押出では、この押出に供される複数のゴム組成物のそれぞれが、ゴムシートの端にまで十分に行き渡る。この押出により、高品質なゴムシートが得られうる。 In coextrusion using the die plate according to the present invention, each of the plurality of rubber compositions used for this extrusion is sufficiently spread to the edge of the rubber sheet. By this extrusion, a high quality rubber sheet can be obtained.
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with reference to the drawings as appropriate.
図1−6に示されたダイプレート2は、流入側面4、吐出側面6、ベース面8、天面10、流路形成面12及び滞留スペース形成面14を有している。図1において矢印A1で示される方向は、ゴム組成物の押出方向である。図1において矢印A2で示される方向は、幅方向である。図5及び6から明らかなように、流路形成面12及び滞留スペース形成面14を除けば、ダイプレート2の断面形状は、概ね矩形である。このダイプレート2の材質は、金属である。典型的には、ダイプレート2は、スチール(炭素鋼又は合金鋼)からなる。
The
流入側面4は、押出方向A1に対して垂直に延在している。吐出側面6も、押出方向A1に対して垂直に延在している。吐出側面6は、流入側面4よりも押出方向の下流に位置している。ベース面8は、流入側面4と吐出側面6との間に位置している。天面10も、流入側面4と吐出側面6との間に位置している。
The
流路形成面12は、ベース面8から、図5における上方へと凹陥している。流路形成面12は、流入側面4から吐出側面6にまで至っている。換言すれば、流路形成面12は、流入側面4に開口しており、吐出側面6にも開口している。図2−4に示される通り、幅方向A2において流路形成面12は、2つの端Edを有している。それぞれの端Edは、ベース面8と流路形成面12との境界でもある。この実施形態では、流路形成面12は、平坦面16と一対の湾曲面18とを有している。それぞれの湾曲面18は、平坦面16の幅方向外側に位置している。この湾曲面18の正面視における形状は、概ね円弧状である。湾曲面18は、平坦面16と連続している。後述される口金20(図7参照)において、この流路形成面12により、ゴム組成物のための流路が形成される。
The flow
図3から明らかなように、滞留スペース形成面14は、流路形成面12の端Edの近傍に位置する。図6から明らかなように、滞留スペース形成面14は、流路形成面12と連続している。滞留スペース形成面14は、金属からなる母材が切削されることで形成されている。従って滞留スペース形成面14の形状は、概ね凹みである。滞留スペース形成面14は、流入側面4から凹んでおり、流路形成面12からも凹んでいる。この滞留スペース形成面14は、「裏取り」とも称される。本実施形態では、滞留スペース形成面14の形状は、球面の一部である。
As is clear from FIG. 3, the residence
滞留スペース形成面14は、流入側面4に開口22を有している。図4及び6から明らかなように、滞留スペース形成面14は、開口22から吐出側面6に向かってその断面積が徐々に減少する形状を有する。滞留スペース形成面14は、吐出側面6にまでは至っていない。この滞留スペース形成面14により、ゴム組成物が滞留するためのスペースが形成される。
The retention
図7は、図1−6のダイプレート2を含む口金20の一部が示された正面図である。この口金20は、ダイプレート2と共に、ホルダー24を有している。図7には、ダイプレート2の吐出側面6が示されている。ダイプレート2のベース面8は、ホルダー24に当接している。この当接により、流路形成面12とホルダー24との間に、吐出口26が形成されている。この吐出口26は、口金20におけるゴム組成物の流路の終端である。
FIG. 7 is a front view showing a part of the base 20 including the
この口金20が用いられた共押出では、この口金20に複数のシリンダーが連結される。それぞれのシリンダーからは、ゴム組成物が口金20に供給される。換言すれば、口金20に複数種のゴム組成物が供給される。これらのゴム組成物は口金20で積層され、かつ吐出口26から吐出される。この吐出により、ゴムシートが得られる。口金20から複数のゴム組成物が押し出される方法は、共押出と称される。
In coextrusion using the base 20, a plurality of cylinders are connected to the base 20. A rubber composition is supplied to the base 20 from each cylinder. In other words, a plurality of types of rubber compositions are supplied to the base 20. These rubber compositions are laminated by the base 20 and discharged from the
図8は、図7の口金20から押し出されたゴムシート28の一部が示された断面図である。このゴムシート28は、タイヤのトレッド用である。タイヤの他の部位のためのゴムシートが、口金20から押し出されてもよい。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a part of the
このゴムシート28は、キャップ層30、ベース層32、アンダートレッド層34及びウイング層36を有している。キャップ層30は、ベース層32の上に積層されている。ベース層32は、アンダートレッド層34の上に積層されている。ウイング層36は、キャップ層30、ベース層32及びアンダートレッド層34の端を覆っている。図8において矢印W1で示されているのは、アンダートレッド層の幅である。
The
このゴムシート28が他のゴム部材とアッセンブリーされて、ローカバーが成形される。このローカバーが、モールドに投入される。ローカバーは、モールド内で加圧及び加熱される。加圧及び加熱により、ローカバーのゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤが得られる。すなわち、本発明に係るタイヤ製造方法は、
(1)口金20を有する押出機にてゴム組成物を押し出して、ゴムシート28を得る工程、
(2)上記ゴムシート28を他のゴム部材とアッセンブリーして、ローカバーを得る工程、
及び
(3)上記ローカバーを加熱してゴムに架橋反応を起こさせる工程
を含む。
The
(1) A step of extruding a rubber composition with an extruder having a base 20 to obtain a
(2) A step of assembling the
And (3) includes a step of heating the low cover to cause a cross-linking reaction in the rubber.
上記工程(1)において、滞留スペースにゴム組成物が滞留する。この滞留により、耳の形状が良好なゴムシート28が形成されうる。
In the above step (1), the rubber composition stays in the staying space. By this retention, a
図9は、図3のダイプレート2の一部が示された拡大図である。図9には、流入側面4が示されている。図9において、左側は幅方向外側であり、右側は幅方向内側である。この流入側面4には、滞留スペース形成面14の開口22が存在している。図9において、符号P1で示されているのは開口22の幅方向外側端であり、符号P2で示されているのは開口22の幅方向内側端である。本実施形態では、外側端P1は、流路形成面12の端Edと一致している。開口22が、流路形成面12の端Edと一致しない外側端P1を有してもよい。
FIG. 9 is an enlarged view showing a part of the
図9において符号CLで示されている直線と外側端P1との幅方向距離は、この直線CLと内側端P2との幅方向距離と等しい。換言すれば、直線CLは、開口22の幅方向中心を表す線である。図9から明らかなように、この幅方向中心線CLは、流路形成面12の端Edよりも幅方向において内側に位置する。開口22がこの位置にある滞留スペース形成面14では、この滞留スペース形成面14によって形成されたスペースに、アンダートレッド層34のためのゴム組成物が十分に流入する。この口金20で得られたゴムシート28では、アンダートレッド層34のためのゴム組成物が、ベース層32の端の近傍まで十分に行き渡る。従って、十分な幅W1(図8参照)を有するアンダートレッド層34を含むゴムシート28が得られうる。この口金20が用いられた共押出では、ゴムシート28の不良率が小さい。このゴムシート28が用いられたタイヤでは、トレッドが他のゴム部材(例えばベルト、バンド等)と十分に接着されうる。
The width-direction distance between the straight line indicated by the reference numeral CL and the outer end P1 in FIG. 9 is equal to the width-direction distance between the straight line CL and the inner end P2. In other words, the straight line CL is a line representing the center of the
この口金20は、いわゆるコールド押出において、特に効果を奏する。コールド押出とは、吐出直後のゴム組成物の温度が50℃以下である押出を意味する。 The base 20 is particularly effective in so-called cold extrusion. Cold extrusion means extrusion in which the temperature of the rubber composition immediately after ejection is 50 ° C. or lower.
図9において矢印Lで示されているのは、開口22の幅方向中心CLと流路形成面12の端Edとの距離である。ゴムシート28の品質の観点から、距離Lは2.0mm以上が好ましく、3.0mm以上が特に好ましい。距離Lは、15mm以下が好ましい。
In FIG. 9, the arrow L indicates the distance between the widthwise center CL of the
前述の通り、流入側面4において、開口22の外側端P1の位置は、流路形成面12の端Edの位置と一致している。外側端P1の位置が、流路形成面12の端Edの位置よりも幅方向外側であってもよい。外側端P1の位置と流路形成面12の端Edの位置との幅方向距離は、0.0mm以上が好ましい。この距離は、15mm以下が好ましい。
As described above, on the
本実施形態では、開口22の形状は、円弧である。図9において符号Rで示されているのは、この円弧の半径である。半径Rは5mm以上25mm以下が好ましく、10mm以上20mm以下が特に好ましい。
In this embodiment, the shape of the
図9において矢印W2で示されているのは、開口22の幅である。幅W2は5mm以上25mm以下が好ましく、10mm以上20mm以下が特に好ましい。
What is indicated by the arrow W2 in FIG. 9 is the width of the
図4において、矢印Dpで示されているのは滞留スペース形成面14の奥行きであり、矢印Tで示されているのはダイプレート2の厚みである。厚みTに対する奥行きDpの比(Dp/T)は0.5以上が好ましく、0.7以上が特に好ましい。この比(Dp/T)は、0.95以下が好ましい。
In FIG. 4, the arrow Dp indicates the depth of the retention
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by Examples, but the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of these Examples.
[実施例1]
図1−7及び9に示されたダイプレートを準備した。このダイプレートは、滞留スペース形成面を有している。この滞留スペース形成面の形状は、球面の一部である。この滞留スペース形成面では、開口の半径Rは15mmであり、距離Lは2.0mmであり、幅W2は14mmであり、比(Dp/T)は0.9である。
[Example 1]
The die plates shown in FIGS. 1-7 and 9 were prepared. This die plate has a retention space forming surface. The shape of the retention space forming surface is a part of a spherical surface. On this retention space forming surface, the radius R of the opening is 15 mm, the distance L is 2.0 mm, the width W2 is 14 mm, and the ratio (Dp / T) is 0.9.
[実施例2及び3並びに比較例2]
距離Lを下記の表1に示された通りとした他は実施例1と同様にして、実施例2及び3並びに比較例2のダイプレートを得た。
[Examples 2 and 3 and Comparative Example 2]
Die plates of Examples 2 and 3 and Comparative Example 2 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the distance L was as shown in Table 1 below.
[比較例1]
滞留スペース形成面を設けなかった他は実施例1と同様にして、比較例1のダイプレートを得た。
[Comparative Example 1]
A die plate of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the retention space forming surface was not provided.
[押出]
各ダイプレートを有する口金が装着された押出機から、トレッド用のゴムシートを押し出した。このゴムシートは、キャップ層、ベース層、アンダートレッド層及びウイング層を有していた。このゴムシートの耳の形状を、目視で判定した。さらに、このゴムシートにおけるアンダートレッド層の幅W1を測定した。これらの結果が、下記の表1に示されている。
[Extrusion]
A rubber sheet for the tread was extruded from an extruder equipped with a base having each die plate. This rubber sheet had a cap layer, a base layer, an under tread layer and a wing layer. The shape of the ear of this rubber sheet was visually determined. Further, the width W1 of the under tread layer in this rubber sheet was measured. These results are shown in Table 1 below.
表1に示されるように、実施例のダイプレートで得られたゴムシートは、品質に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。 As shown in Table 1, the rubber sheets obtained from the die plates of the examples are excellent in quality. From this evaluation result, the superiority of the present invention is clear.
以上説明されたダイプレートは、種々なゴムシートの共押出に適用されうる。 The die plate described above can be applied to coextrusion of various rubber sheets.
2・・・ダイプレート
4・・・流入側面
6・・・吐出側面
8・・・ベース層
12・・・流路形成面
14・・・滞留スペース形成面
20・・・口金
22・・・開口
24・・・ホルダー
26・・・吐出口
28・・・ゴムシート
30・・・キャップ層
32・・・ベース層
34・・・アンダートレッド層
36・・・ウイング層
2 ... Die
Claims (3)
(2)上記ゴムシートを他のゴム部材とアッセンブリーして、ローカバーを得る工程、
及び
(3)上記ローカバーを加熱してゴムに架橋反応を起こさせる工程
を含んでおり、
上記口金が、ダイプレートを有しており、
上記ダイプレートが、流入側面、この流入側面よりも下流に位置する吐出側面、この流入側面と吐出側面との間に位置するベース面、このベース面から凹陥する流路形成面、及びこの流路形成面の幅方向端の近傍に位置しかつ上記流入側面に開口を有する滞留スペース形成面を有しており、
上記開口の幅方向中心が、上記流路形成面の端よりも幅方向において内側に位置しており、
上記開口の形状が円弧であり、
上記滞留スペース形成面が、上記開口から上記吐出側面に向かって、その高さが徐々に小さくなって、その断面積が徐々に減少する形状を有する、タイヤ製造方法。 (1) by coextrusion multiple rubber composition in an extruder having a die to obtain a rubber sheet step,
(2) A process of assembling the rubber sheet with other rubber members to obtain a low cover.
And (3) the step of heating the low cover to cause a cross-linking reaction in the rubber is included.
The above base has a die plate,
The die plate has an inflow side surface, a discharge side surface located downstream of the inflow side surface, a base surface located between the inflow side surface and the discharge side surface, a flow path forming surface recessed from the base surface, and this flow path. It has a retention space forming surface that is located near the widthwise end of the forming surface and has an opening on the inflow side surface.
The center of the opening in the width direction is located inside the end of the flow path forming surface in the width direction .
The shape of the opening is an arc
The residence space forming surface, toward the discharge side through the opening, its height is gradually decreased, to have a shape that its cross-sectional area decreases gradually, the tire manufacturing process.
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