(57)【要約】【課題】ロール上で混練中のゴム組成物の粘度を精度良く推定し、後工程でのゴム組成物の加工性及び品質安定性を改善するようにしたゴム加工設備及びゴム加工方法を提供する。【解決手段】ゴム組成物Ｒを加工するための一対のロール１，２と、ゴム組成物Ｒの表面温度を検出する温度センサ４と、ロール１，２による圧延力を検出する圧力センサ３とを備えたゴム加工設備を用いる。予め表面温度及び圧延力に関連付けてゴム組成物Ｒの粘度のデータベースを作成し、その後、表面温度と圧延力を検出しながらゴム組成物Ｒを混練し、ロール１，２上で混練中のゴム組成物Ｒの粘度をデータベースに基づいて推定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム組成物を加工するための一対のロールと、前記ゴム組成物の表面温度を検出する温度センサと、前記ロールによる圧延力を検出する圧力センサとを備えたゴム加工設備。
【請求項２】
前記ロール上でのゴム組成物のバンク量を検出する位置センサと、前記ロールの軸方向に摺動自在であって前記位置センサの検出結果に応じて前記バンク量を調整する一対のエンドプレートとを備えた請求項１に記載のゴム加工設備。
【請求項３】
ゴム組成物を加工するための一対のロールと、前記ゴム組成物の表面温度を検出する温度センサと、前記ロールによる圧延力を検出する圧力センサとを備えたゴム加工設備を用い、予め前記表面温度及び前記圧延力に関連付けて前記ゴム組成物の粘度のデータベースを作成し、その後、前記表面温度と前記圧延力を検出しながら前記ゴム組成物を混練し、前記ロール上で混練中のゴム組成物の粘度を前記データベースに基づいて推定するゴム加工方法。
【請求項４】
前記ゴム加工設備が、前記ロール上でのゴム組成物のバンク量を検出する位置センサと、前記ロールの軸方向に摺動自在であって前記位置センサの検出結果に応じて前記バンク量を調整する一対のエンドプレートとを備え、前記エンドプレートの摺動によって前記バンク量が一定に制御された条件下で、前記表面温度及び前記圧延力を検出する請求項３に記載のゴム加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム組成物を加工するためのゴム加工設備及びゴム加工方法に関し、さらに詳しくは、ロール上で混練中のゴム組成物の粘度を精度良く推定し、後工程でのゴム組成物の加工性及び品質安定性を改善するようにしたゴム加工設備及びゴム加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム組成物の粘度低減や熱入れ、配合剤の分散、シーティング等を行うために、一対のロールを備えたゴム加工設備が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。このようなゴム加工設備を用いて混練されるゴム組成物は、加工性や品質安定性を考慮した場合、一定レベルの粘度で後工程に供給されることが望ましい。
【０００３】
上記ゴム加工設備において、混練中のゴム組成物の粘度を確認する場合、ロール上のゴム組成物をサンプリングし、ムーニー粘度計等を用いてサンプルの粘度を測定するのが一般的である。しかしながら、サンプリングから粘度の確認までにはある程度の時間を要し、その間にゴム組成物の粘度が変化してしまう可能性がある。そのため、混練中のゴム組成物の粘度を正確に認識することができず、延いては、後工程でのゴム組成物の加工性や品質安定性が低下するという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３９８３２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ロール上で混練中のゴム組成物の粘度を精度良く推定し、後工程でのゴム組成物の加工性及び品質安定性を改善するようにしたゴム加工設備及びゴム加工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のゴム加工設備は、ゴム組成物を加工するための一対のロールと、前記ゴム組成物の表面温度を検出する温度センサと、前記ロールによる圧延力を検出する圧力センサとを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、本発明のゴム加工設備は、前記ロール上でのゴム組成物のバンク量を検出する位置センサと、前記ロールの軸方向に摺動自在であって前記位置センサの検出結果に応じて前記バンク量を調整する一対のエンドプレートとを備えることが好ましい。
【０００８】
また、上記目的を達成するための本発明のゴム加工方法は、ゴム組成物を加工するための一対のロールと、前記ゴム組成物の表面温度を検出する温度センサと、前記ロールによる圧延力を検出する圧力センサとを備えたゴム加工設備を用い、予め前記表面温度及び前記圧延力に関連付けて前記ゴム組成物の粘度のデータベースを作成し、その後、前記表面温度と前記圧延力を検出しながら前記ゴム組成物を混練し、前記ロール上で混練中のゴム組成物の粘度を前記データベースに基づいて推定することを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、本発明のゴム加工方法は、前記ゴム加工設備が、前記ロール上でのゴム組成物のバンク量を検出する位置センサと、前記ロールの軸方向に摺動自在であって前記位置センサの検出結果に応じて前記バンク量を調整する一対のエンドプレートとを備え、前記エンドプレートの摺動によって前記バンク量が一定に制御された条件下で、前記表面温度及び前記圧延力を検出することが好ましい。
【００１０】
本発明者等は、一対のロールを備えたゴム加工設備において、ゴム組成物の表面温度及びロールによる圧延力がゴム組成物の粘度の指標となることを知見し、これら表面温度及び圧延力を検出可能なゴム加工設備を構成し、これら表面温度及び圧延力に関連付けてゴム組成物の粘度のデータベースを予め作成することにより、そのデータベースに基づいて混練中のゴム組成物の粘度を精度良く推定するようにしたのである。これにより、混練されたゴム組成物の粘度のバラツキが小さくなるので、後工程でのゴム組成物の加工性や品質安定性を改善することが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態からなるゴム加工設備を示すものである。図１に示すように、このゴム加工設備は、ゴム組成物Ｒを加工するための一対のロール１，２を備えている。これらロール１，２は回転軸が互いに平行に配置され、不図示の駆動装置により回転駆動するようになっている。
【００１２】
ゴム組成物Ｒが巻回するロール１の回転軸端部を軸支するロールキャップ１ａには、ロードセル等の圧力センサ３が装着されている。この圧力センサ３はロール１，２の間隔を増大させようとする力、つまりロール１，２による圧延力を検出するようになっている。また、ロール１の側方には、赤外線温度計等の非接触温度計からなる温度センサ４が設置されている。この温度センサ４はゴム組成物Ｒの表面温度を非接触で検出するようになっている。
【００１３】
ロール２の上方には、ロール１，２上でのゴム組成物Ｒのバンク量を検出する超音波センサ等の位置センサ５が設置されている。バンク量とはゴム組成物Ｒの盛り上がり量である。ここでは、バンク量を一定に制御することが目的であるので、バンク量の基準位置は特に限定されるものではない。また、ロール１，２上にはゴム組成物Ｒの拡散を規定する一対のエンドプレート６，６が設置されている。これらエンドプレート６，６は、ロール外周面に整合する形状を有し、ロール回転軸と直交する方向に直立し、かつロール軸方向に摺動自在に構成されている。そして、エンドプレート６は位置センサ５に連動し、ゴム組成物Ｒのバンク量を一定にするようにロール軸方向の位置が制御されている。
【００１４】
次に、上記ゴム加工設備を用いたゴム加工方法について説明する。先ず、ロール１，２上にゴム組成物Ｒを投入し、ロール間隙を通過したゴム組成物Ｒを再びロール１，２上に戻すようにする。これにより、ゴム組成物Ｒをロール１の周りに循環させながら連続的に混練することが可能になる。
【００１５】
混練時においては、位置センサ５がロール１，２上でのゴム組成物Ｒのバンク量を検出し、この位置センサ５の検出結果に応じてエンドプレート６の位置が変化することにより、ゴム組成物Ｒのバンク量を一定にする。例えば、バンク量が増加したときは、エンドプレート６の相互間隔を増大させてバンク量を低減する。このようにゴム組成物Ｒのバンク量が一定に制御された条件下で、温度センサ４によりゴム組成物Ｒの表面温度を検出すると共に、圧力センサ３によりロール１，２による圧延力を検出するのである。
【００１６】
ロール１，２上で混練中のゴム組成物Ｒの粘度を推定するには、予め温度センサ４で得られる表面温度及び圧力センサ３で得られる圧延力に関連付けてゴム組成物Ｒの粘度のデータベースを作成しておく必要がある。つまり、事前に同一コンパウンドで同一加工条件による表面温度及び圧延力と粘度との関係を把握する必要がある。
【００１７】
図２は本発明で用いるデータベースの一例を示すものである。ここで、横軸は表面温度であり、縦軸は圧延力であり、プロット点に付記された数値はムーニー粘度ＭＳ１＋４  （１００℃）である。データベースを作成する場合、ゴム組成物Ｒのバンク量が一定に制御された条件下で、ゴム組成物Ｒの表面温度及びロール１，２による圧延力を測定し、任意の表面温度と任意の圧延力とを組み合わせたときのゴム組成物Ｒのムーニー粘度を実測する。そして、表面温度及び圧延力を種々異ならせてゴム組成物Ｒのムーニー粘度の実測を繰り返し、そのムーニー粘度の実測値を表面温度及び圧延力に関連付けてプロットする。
【００１８】
これにより、表２に示すように、ムーニー粘度の指標線を求めることができる。つまり、ＭＳ１＋４  ＝３０の指標線より低温側ではムーニー粘度が３０以下であり、ＭＳ１＋４  ＝４０の指標線より低温側ではムーニー粘度が４０以下であり、ＭＳ１＋４  ＝４５の指標線より低温側ではムーニー粘度が４５以下であり、ＭＳ１＋４  ＝５０の指標線より低温側ではムーニー粘度が５０以下であり、ＭＳ１＋４  ＝５０の指標線より高温側ではムーニー粘度が５０超である。なお、図２は単なる例示であり、データベース作成時のプロット点を増加させることで、より精度が高い参照情報を形成することが可能である。また、データベースは必ずしもグラフ化する必要はない。
【００１９】
上記データベースの作成後、ロール１，２上で混練中のゴム組成物Ｒの粘度を推定することが可能になる。つまり、ゴム組成物Ｒのバンク量が一定に制御される条件下で、表面温度及び圧延力を検出しながらゴム組成物Ｒを混練し、上記データベースに基づいてゴム組成物Ｒの粘度を練られている状態で推定する。そして、推定される粘度が所望の粘度に到達した時点で混練作業を終了すれば良い。これにより、ゴム組成物Ｒの粘度のバラツキを無くして安定した粘度レベルのコンパウンドを後工程に供給することが可能になり、後工程での加工性や品質安定性を改善することができる。
【００２０】
【実施例】
ゴム組成物を加工するための一対のロールと、ゴム組成物の表面温度を検出する温度センサと、ロールによる圧延力を検出する圧力センサとを備えたゴム加工設備を用い、配合が異なる４種類のゴム組成物Ａ〜Ｄについて、その粘度を混練状態で推定した。粘度の推定に先駆けて、各ゴム組成物Ａ〜Ｄについて、表面温度及び圧延力に関連付けてムーニー粘度ＭＳ１＋４  （１００℃）のデータベースを作成した。データベースの作成後、表面温度と圧延力を検出しながらゴム組成物Ａ〜Ｄをそれぞれ混練し、データベースから推定される粘度が目標とする粘度に到達した時点で混練を終了した。また、混練終了時のゴム組成物Ａ〜Ｄからサンプリングを行い、そのサンプルのムーニー粘度ＭＳ１＋４  （１００℃）を実測した。その結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
2005066876.tif 000003
この表１から判るように、ゴム組成物Ａ〜Ｄについて、表面温度及び圧延力に関連付けて作成されたデータベースから推定した粘度（推定値）は、いずれも実測した粘度（実測値）に近似していた。即ち、表面温度及び加圧力は粘度に対して相関性や再現性を持っていることが判る。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ゴム組成物を加工するための一対のロールと、ゴム組成物の表面温度を検出する温度センサと、ロールによる圧延力を検出する圧力センサとを備えたゴム加工設備を用い、予め表面温度及び圧延力に関連付けてゴム組成物の粘度のデータベースを作成し、その後、表面温度と圧延力を検出しながらゴム組成物を混練し、ロール上で混練中のゴム組成物の粘度をデータベースに基づいて精度良く推定することができる。従って、混練されたゴム組成物の粘度のバラツキが小さくなるので、後工程でのゴム組成物の加工性や品質安定性を改善することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるゴム加工設備を示す側面図である。
【図２】本発明で用いるデータベースの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１，２  ロール
１ａ，１ｂ  回転軸
３  圧力センサ
４  温度センサ
５  位置センサ
６  エンドプレート
Ｒ  ゴム組成物
【図１】
2005066876.tif 000004
【図２】
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