JP4802759B2 - タイヤトレッドゴム押出用ダイス及び押出方法 - Google Patents

Description

本発明はタイヤトレッドゴム押出用ダイス及び押出方法に関し、さらに詳しくは、アースゴム層によるアースの信頼度を高めるようにしたタイヤトレッドゴム押出用ダイス及び押出方法に関する。

シリカを高配合したシリカ系ゴムコンパウンドでキャップトレッドゴム層を形成した空気入りタイヤは、転がり抵抗が低いため低燃費性に優れるだけでなく、ウェット路面での制動性能にも優れている。しかしその反面、電気抵抗が大きいため、路面に対するアース機能が極端に低下する。

そこで、導電性のカーボンブラック系ゴムコンパウンドからなる薄肉のアースゴム層をシリカ系ゴムコンパウンドのキャップトレッドゴム層の表面から裏面まで横断するようにして配置し、該アースゴム層から路面に車両の静電気を逃がすことで、静電気が車両に蓄積されないようにしている。

上述したアースゴム層をキャップトレッドゴム層内に配置した未加硫のトレッドゴム層を押出し成形するタイヤトレッドゴム押出用ダイスとして、アースゴム層用未加硫ゴムの流れを一方向からそれと交差する方向に変更し、更に該交差する方向と交差する方向に変更するようにしたタイプのものがある（例えば、特許文献１参照）。

このようなダイスを使用してアースゴム層をキャップトレッドゴム層内に挿入した未加硫のトレッドゴム層を上記ダイスにより押出し成形すると、図４に示すように、キャップトレッドゴム層４０内のアースゴム層４１が先細りの状態となったり、あるいは図５に示すように、キャップトレッドゴム層４０の表面４０ａから裏面側に配置したアンダートレッドゴム層４２までアースゴム層４１が届かないケースが発生し、アースの信頼度が低いという問題があった。
特開２００４−２３０５９２号公報

本発明の目的は、アースゴム層によるアースの信頼度を高めることが可能なタイヤトレッドゴム押出用ダイス及び押出方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤトレッドゴム押出用ダイスは、低導電性の未加硫ゴムからなるキャップトレッドゴム層（ＴＣ）と、前記キャップトレッドゴム層（ＴＣ）内にその厚さ方向に横断するように配置された高導電性の未加硫ゴムからなるアースゴム層（ＴＡ）とを少なくとも備えた未加硫トレッドゴム層（Ｔ）を押出し成形するタイヤトレッドゴム押出用ダイス（１）であって、キャップトレッドゴム層（ＴＣ）用未加硫ゴムが流れる流路（１１）が前後方向に貫通するプレフォームダイ（３）と、前記プレフォームダイ（３）の背面に前記流路（１１）の入口（１１ａ）を包含するように形成された凹部（１５）に着脱自在に取り付けられた背面ダイ（４）と、前記プレフォームダイ（３）の前面に形成された凹部（５）に着脱自在に取り付けられ、前記流路（１１）に連通する押出用流路（６）が形成された押出ダイ（２）と、から構成され、前記背面ダイ（４）を前後方向に貫通するアースゴム層（ＴＡ）用未加硫ゴムが流れる第１流路（２１）と、前記第１流路（２１）から上側へ向けて該第１流路（２１）と交差して、前記背面ダイ（４）の前面（４ａ）の上下方向へ延在する第２流路（２２）と、前記第２流路（２２）の前記第１流路（２１）と離れる側の先端側に形成され、前記流路（１１）を上下方向に横断するように延在する開口部（２４）と、を有し、前記開口部（２４）の上側の先端部と、前記第１流路（２１）との間を補助流路（２５）により接続したことを特徴とする。

上述した本発明によれば、第１流路と第２流路２２の先端側とを補助流路により接続することにより、第２流路の先端側から第２流路と交差する方向の流路に流出するアースゴム層用未加硫ゴムの流出圧力を高めることができるので、第２流路の先端側から流出するアースゴム層用未加硫ゴムを全体的に均一的な圧力で第２流路と交差する方向の流路に送り出すことができる。そのため、第２流路の先端側から流出するアースゴム層用未加硫ゴムの断面形状が安定するので、押し出された未加硫トレッドゴム層において、アースゴム層の先細りなどの発生を回避し、キャップトレッドゴム層の表面から下面までアースゴム層を確実に繋がるようにすることができ、従って、アースゴム層によるアースの信頼度を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１，２は、本発明のタイヤトレッドゴム押出用ダイスの一実施形態を示し、このダイス１は、図３に示すように、低導電性の未加硫ゴムからなるキャップトレッドゴム層ＴＣの下側に高導電性の未加硫ゴムからなるアンダートレッドゴム層ＴＵを配置し、該アンダートレッドゴム層ＴＵの下側に、接着性が高い未加硫ゴムからなる接着用ゴム層ＴＳを設け、更にキャップトレッドゴム層ＴＣの両側に高導電性の未加硫ゴムからなるウィングチップゴム層ＴＷを配置する一方、キャップトレッドゴム層ＴＣ内の幅方向中央部に高導電性の未加硫ゴムからなるアースゴム層ＴＡをキャップトレッドゴム層ＴＣの厚さ方向に横断するようにして配置した構成の未加硫トレッドゴム層Ｔを押出し成形する際に使用されるものであって、押出ダイ２、プレフォームダイ３、及び背面ダイ４を備えている。

押出ダイ２は、未加硫トレッドゴム層Ｔを押し出し成形する最後の部品であり、プレフォームダイ３の前面側に形成した凹部５に着脱自在に取り付けられている。押出ダイ２には、キャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴム、アースゴム層ＴＡ用未加硫ゴム、アンダートレッドゴム層ＴＵ用未加硫ゴム及び接着ゴム層ＴＳ用未加硫ゴムを合流させて同時に押し出すための押出用流路６が形成されている。押出ダイ２の両側には、ウィングチップゴム層ＴＷ用未加硫ゴムを押出用流路６の両側部に案内する案内路（不図示）が設けられ、押出用流路６の先端の押出口７から上記未加硫トレッドゴム層Ｔが押出し成形されるようになっている。

プレフォームダイ３には、キャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムの流路１１とアンダートレッドゴム層ＴＵ用未加硫ゴムの流路１２と接着ゴム層ＴＳ用未加硫ゴムの流路１３とウィングチップゴム層ＴＷ用未加硫ゴムの流路１４とが前後方向に貫通し、相互間の距離が前方に向かうにつれ徐々に接近するようになっている。キャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムの流路１１の下側に、アンダートレッドゴム層ＴＵ用未加硫ゴムの流路１２が形成され、この下側に接着ゴム層ＴＳ用未加硫ゴムの流路１３が設けられている。

各一つ形成された流路１１，１２，１３は、幅方向に細長い長孔になっており、押出用流路６に連通している。ウィングチップゴム層ＴＷ用未加硫ゴムの流路１４は、流路１１の上側で左右両側にそれぞれ一つ設けられ、押出ダイ２の案内路に接続されている。プレフォームダイ３の背面には、キャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムの流路１１の入口１１ａを包含するように凹部１５が形成され、この凹部１５に背面ダイ４が着脱自在に取り付けられている。

背面ダイ４には、アースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムが流れる第１流路２１が前後方向に貫通するように形成されている。背面ダイ４の前面４ａには、上下方向に延在する第２流路２２が設けられている。この第２流路２２は、第１流路２１から上側に向けて第１流路２１と交差（図では９０°）する方向に延在している。

上記第２流路２２は、背面ダイ４の前面４ａに上下に延在し、第１流路２１に連通するスリット２３と、このスリット２３の第１流路２１と離れる側の先端側に形成した開口部２４とから構成されている。この開口部２４は、第２流路２２の延在する方向と交差する方向（前後方向）に延在するキャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムが流れるプレフォームダイ３の流路１１に開口し、第２流路２２の先端側からアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムを流路１１に導くようになっている。

開口部２４の開口２４ａは、上下を長軸とした楕円形状に形成され、スリット２３より幅が広くなっており、キャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムが流れるプレフォームダイ３の流路１１の上下方向に該流路１１全体を横断するように延在している。その開口２４ａの上下延在長さＬとしては、キャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムが流れるプレフォームダイ３の流路１１の上下幅ｗより２ｍｍ以上、好ましくは４ｍｍ以上長くなるようにするのが、キャップトレッドゴム層ＴＣの上面から下面までアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムをより確実に届かせるようにする上でよい。上下延在長さＬの上限値は、効果の点から特に限定されるものではなく、タイス１の寸法により適宜選択することができる。

この開口部２４の先端部（上側）と第１流路２１との間が補助流路２５により接続され、第１流路２１を流れるアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムを補助流路２５を介して第２流路２２の先端側にも送れるようにしている。背面ダイ４には、更にキャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムが流れる左右の流路２６，２７が前後に貫通するように設けられている。左右の流路２６，２７は、開口２４ａの左右両側に開口している。

上述のように構成された本発明のタイヤトレッドゴム押出用ダイス１は、不図示のキャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムの押出機、アンダートレッドゴム層ＴＵ用未加硫ゴムの押出機、ウィングチップゴム層ＴＷ用未加硫ゴムの押出機、接着ゴム層ＴＳ用未加硫ゴムの押出機及びアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムの押出機の各押出口の流路端に連結され、未加硫トレッドゴム層Ｔが押出し成形される。すなわち、各押出機は、キャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムとアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムを背面ダイ４の流路２６，２７と第１流路２１に、またアンダートレッドゴム層ＴＵ用未加硫ゴムと接着ゴム層ＴＳ用未加硫ゴム、及びウィングチップゴム層ＴＷ用未加硫ゴムをプレフォームダイ３の流路１２，１３，１４に供給するように連結される。

このようにアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムの押出機を独立して設け、それを背面ダイ４の第１流路２１に接続するようにするのが、圧力コントロールを単独で行うことができるので好ましいが、高導電性の未加硫ゴムからなるアンダートレッドゴム層ＴＵ用未加硫ゴムやウィングチップゴム層ＴＷ用未加硫ゴムの押出機を背面ダイ４の第１流路２１に接続し、兼用させるようにしてもよい。

各押出機を運転すると、アンダートレッドゴム層ＴＵ用未加硫ゴムと接着ゴム層ＴＳ用未加硫ゴム、及びウィングチップゴム層ＴＷ用未加硫ゴムは、そのままプレフォームダイ３の流路１２，１３，１４に流入するが、キャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムは、背面ダイ４の流路２６，２７を経てプレフォームダイ３の流路１１に流入する。他方、アースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムは、背面ダイ４の第１流路２１に流入し、次いで第２流路２２と補助流路２５を経て開口部２４に達し、その開口２４ａからプレフォームダイ３の流路１１内にストリップ状に流出（吐出）する。

この際に、補助流路２５がないと、開口部２４の先端側の吐出圧力が小さくなるので、プレフォームダイ３の流路１１内に流入するストリップ状のアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムの断面形状が、上側が細くなる図４や上面まで繋がっていない図５に示す形状になるが、補助流路２５を設けた本発明では、補助流路２５を開口部２４の先端側に連通することで、開口部２４の先端側の流出（吐出）圧力が高くなるので、図３に示すような断面略矩形状を有するストリップ状のアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムが開口２４ａから吐出され流路１１内に流入する。

流路１１内に流入したストリップ状のアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムの両側面に、左右の流路２６，２７から流れ込んだキャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムが左右から挟むように合流し、その合流状態で暫くプレフォームダイ３の流路２１を流動しながら複合状態を安定させて押出ダイ２に至る。

プレフォームダイ３の流路１１，１２，１３，１４を流動してきた未加硫ゴムは、押出ダイ２の押出用流路６で一体に合流し、押出口７から図３に示すような断面形状の未加硫トレッドゴム層Ｔが押出し成形される。このようにキャップトレッドゴム層ＴＣ用未加硫ゴムとアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムとをプレフォームダイ３で先に合流させてから、その下側に配置するアンダートレッドゴム層ＴＵ用未加硫ゴムを押出ダイ２で合流させることで、アンダートレッドゴム層ＴＵ用未加硫ゴムの持ち上がりによるボリューム変化を発生させないようにしている。

上述した本発明によれば、第１流路２１と第２流路２２の先端側とを補助流路２５により接続することにより、第２流路２２の先端側の流出圧力を高めることができるので、第２流路２２の先端側から流路１１に流出するアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムを全体的に均一的な圧力で流路１１に送り出すことができる。その結果、第２流路２２の開口２４ａから流路１１に流出するアースゴム層ＴＡ用未加硫ゴムの断面形状が安定するので、アースゴム層ＴＡの先細りなどの発生を回避し、キャップトレッドゴム層ＴＣの表面から下面までアースゴム層ＴＣが安定して確実に繋がるようになる。従って、アースゴム層ＴＣによるアースの信頼度を高めることが可能になる。

また、ダイス１を一体に構成せずに、押出ダイ２、プレフォームダイ３及び背面ダイ４から構成し、これらを組み合わせてダイス１を構成することで、ダイス１のクリーニングの際に分解して行うことができるので、ダイス１の保守管理作業を容易にすることができる。

本発明において、上記実施形態では、キャップトレッドゴム層ＴＣ、アンダートレッドゴム層ＴＵ、接着用ゴム層ＴＳ、ウィングチップゴム層ＴＷ及びアースゴム層ＴＡからなる未加硫トレッドゴム層Ｔを押出し成形する際に使用するダイス１を例示したが、これに限定されず、キャップトレッドゴム層ＴＣ、アンダートレッドゴム層ＴＵ及びアースゴム層ＴＡからなる未加硫トレッドゴム層Ｔを押出し成形する際に使用するダイスであってもよく、上述したキャップトレッドゴム層ＴＣとアースゴム層ＴＡとを少なくとも備えた未加硫トレッドゴム層を押出し成形する際に使用されるタイスであればよい。

また、背面ダイ４を上述した構成にしてコンパクトにしたが、必要に応じて、アンダートレッドゴム層ＴＵ用未加硫ゴムが流れる流路や接着ゴム層ＴＳ用未加硫ゴムが流れる流路などを形成した構成にしもよい。また、上記背面ダイ４は、第１流路２１から上側に第２流路２２が延びる構成にしたが、第１流路２１を上側に形成し、そこから下側に第２流路２２が延びるような構成であってよい。

なお、本発明でいう低導電性の未加硫ゴムとは、主成分としてシリカを高配合したシリカ系ゴムコンパウンドなどであり、加硫後のゴムの電気抵抗値が１０⁹ Ωｃｍ以上、好ましくは１０¹⁰Ωｃｍ以上の場合をいう。また、高導電性の未加硫ゴムとは、従来のレギュラータイヤに使用されている、主成分としてカーボンブラックを高配合したカーボンブラック系ゴムコンパウンドなどであり、加硫後のゴムの電気抵抗値が低導電性の未加硫ゴムより低い場合をいう。

本発明のタイヤトレッドゴム押出用ダイスの一実施形態を示す断面図である。 背面ダイの正面図である。 図１のタイヤトレッドゴム押出用ダイスを用いて押出し成形した未加硫トレッドゴム層の断面図である。 従来のタイヤトレッドゴム押出用ダイスを用いて押出し成形した未加硫トレッドゴム層の一例を示す断面図である。 従来のタイヤトレッドゴム押出用ダイスを用いて押出し成形した未加硫トレッドゴム層の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１ タイヤトレッドゴム押出用ダイス
２ 押出ダイ
３ プレフォームダイ
４ 背面ダイ
４ａ 前面
６ 押出用流路
１１，１２ 流路
２１ 第１流路
２２ 第２流路
２３ スリット
２４ 開口部
２４ａ 開口
２５ 補助流路
２５，２６ 流路
Ｌ 開口の上下延在長さ
Ｔ 未加硫トレッドゴム層
ＴＡ アースゴム層
ＴＣ キャップトレッドゴム層
ＴＵ アンダートレッドゴム層
ｗ 上下幅

Claims (6)

1. 低導電性の未加硫ゴムからなるキャップトレッドゴム層（ＴＣ）と、前記キャップトレッドゴム層（ＴＣ）内にその厚さ方向に横断するように配置された高導電性の未加硫ゴムからなるアースゴム層（ＴＡ）とを少なくとも備えた未加硫トレッドゴム層（Ｔ）を押出し成形するタイヤトレッドゴム押出用ダイス（１）であって、
   キャップトレッドゴム層（ＴＣ）用未加硫ゴムが流れる流路（１１）が前後方向に貫通するプレフォームダイ（３）と、
   前記プレフォームダイ（３）の背面に前記流路（１１）の入口（１１ａ）を包含するように形成された凹部（１５）に着脱自在に取り付けられた背面ダイ（４）と、
   前記プレフォームダイ（３）の前面に形成された凹部（５）に着脱自在に取り付けられ、前記流路（１１）に連通する押出用流路（６）が形成された押出ダイ（２）と、から構成され、
   前記背面ダイ（４）を前後方向に貫通するアースゴム層（ＴＡ）用未加硫ゴムが流れる第１流路（２１）と、
   前記第１流路（２１）から上側へ向けて該第１流路（２１）と交差して、前記背面ダイ（４）の前面（４ａ）の上下方向へ延在する第２流路（２２）と、
   前記第２流路（２２）の前記第１流路（２１）と離れる側の先端側に形成され、前記流路（１１）を上下方向に横断するように延在する開口部（２４）と、を有し、
   前記開口部（２４）の上側の先端部と、前記第１流路（２１）との間を補助流路（２５）により接続したタイヤトレッドゴム押出用ダイス。
2. 前記第２流路（２２）において、前記開口部（２４）と前記第１流路（２１）とを、該開口部（２４）の開口（２４ａ）よりも幅狭なスリット（２３）により連通させた請求項１に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイス。
3. 前記開口部（２４）の開口（２４ａ）の上下延在長さ（Ｌ）を、前記流路（１１）の上下幅（ｗ）より２ｍｍ以上長くした請求項１又は２に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイス。
4. 前記背面ダイ（４）に、前記開口部（２４）の開口（２４ａ）の左右両側に開口するようにして、キャップトレッドゴム層（ＴＣ）用未加硫ゴムが流れる左右の流路（２６、２７）を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイス。
5. 前記未加硫トレッドゴム層（Ｔ）が、高導電性の未加硫ゴムからなるアンダートレッドゴム層（ＴＵ）を前記キャップトレッドゴム層（ＴＣ）の下側に有し、
   前記プレフォームダイ（３）に、アンダートレッドゴム層（ＴＵ）用未加硫ゴムが流れる流路（１２）を、前記流路（１１）の下側に前記押出ダイ（２）の押出用流路（６）に連通するように形成した請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイス。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のタイヤトレッドゴム押出用ダイス（１）を使用して、未加硫トレッドゴム層（Ｔ）を押出し成形するタイヤトレッドゴム押出方法。

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