JPH0476027A - スポンジの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業」二の利用分野〉 本発明は、押出成形法によるクロルスルホン化ポリエチ
レン（以下Ｃ３Ｍと記す）スポンジの連続製造法に関す
るものである。

〈従来の技術〉 Ｃ８Ｍスボスポンジは、耐候性、耐海水性、色彩安定性
に優れ、その上風合いが良い優れた特長がある。そしで
、それらは一般にプレス成形により製造されている。

プレス成形の場合は連続押出し加硫と違い金型とプレス
圧力により発泡剤の分解ガスを密封化（保持）できるた
め、ある程度加硫、発泡のバランスがくずれても製品化
が可能である。

これに対しで、Ｃ８Ｍ配合物を押出成形し連続的に加硫
しでスポンジ製品を製造せんとする試みもなされている
が、この場合には、プレス成形のように加硫成形時に金
型とプレス圧によって発泡ガスを加硫中のゴム内に密封
する手段を有しでいないため、スー１−ヂタイムの短い
材料を使用し、加硫を早め、加硫と発泡剤の分解による
ガス発生のバランスを取る必要があるが、このバランス
を取ることは従来非常に困難とされている。また、前述
の３にうにスコーチタイムの短い＋４１４Ｃ配合）は、
貯蔵中にも未加硫なので物性に変化があるため貯蔵安定
性が悪い。

したがって、Ｃ８Ｍスポンジ製品の製造に際しでは、ス
コーチのやや安全な配合で成形可能とオることかできる
ため本来押出品としでの形状であるべきチューブあるい
は異形断面の棒状、紐状のむのを金型により製造しでい
る。なお、押出ではスコーチが長いものすなイっら加硫
が遅いもの（」発泡剤の分解ガスをキャッチできずスポ
ンジセルが貫通した連泡スポンジが出来ると同時にスキ
ン層も貫通し完全なスポンジとなりにくい。

しかし、金型を用いる生産方式においては、例えば吸水
率の小さい製品を生産する場合は、それぞれ１次加硫用
及び２次加硫用の金型を必要とし、１次加硫時のゴム材
料充填率は金型容積の１００％を必要とするため、正確
な寸法形状の予備成形が要求され、その上１次、２次加
硫の加硫時間を秒単位の短時間処理及び正確な温度管理
をしないと発泡状態、サイズのバラツキ等がたびたびお
こる不都合があり、また、金型寸法の設計にも正確さを
要する。

吸水率の大きいスポンジを得る場合は単一金型でゴムｖ
Ｉ利の充填率を５０〜８０％と種々に調整しで目標とす
る性能のスポンジを得るのであるが、ゴム材料の予備加
熱、加硫発泡加熱と段階的な加熱が必要なため、正確な
温度管理が求められ、製造に時間がかかる。

さらに金型方式では、長尺品の生産は不可能であり、そ
の上、１次加硫用、２次加硫用金型を使用する関係」二
複雑な形状の異形品を製造することは困難である。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、Ｃ３Ｍ未加硫ゴム材料を押出機により押出し
）こ後連続しで加硫、発泡を行ない、均質でしかも任意
の断面形状、発泡状態（吸水率）を有するＣ８Ｍスポン
ジ製品を簡単に製造する方法を提供せんとするものであ
る。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、クロルスルホン化ポリエチレンに加硫剤、充
填剤等を配合した材料を押出し、加硫、発泡を連続しで
行うクロルスルホン化ポリエチレンスポンジの製造方法
において、押出機より押出された未加硫ゴム材料を連続
的に加硫装置に案内し、加硫装置の入口部から出口部の
間で、好ましくは７０〜２３０℃の範囲内で順次温度を
」二げて加熱し、加硫と同時に発泡を行うことを特徴と
するクロルスルホン化ポリエチレンスポンジの製造方法
である。

本発明におけるスポンジ形成用のＣ８Ｍ未加硫ゴムゴム
材料においては、一般的に加硫剤、加硫促進剤としで酸
化マグネシウム、ペンタリット＃３００、ノオルトトリ
ルグアニンン、ンペンタメチレンヂウラムテトラスルフ
イドが使われるが、加硫条件によって微調整を行い、比
重、硬度、スポンジ肌等により最適添加量を決定する。

また充填剤、補強剤としでは、得ようとするスポンジの
性能により、ソフトな風合いのスポンジの場合は炭酸カ
ルシウム、ＭＴカーボン等を使用し、靴底等に使用する
高度の補強性を得るためにはシリカ、ＦＥＦカーボン等
を使用し、表面肌を考慮した押出製品を得るにはミスト
ロンペーパー、ハイソライト等がよい。

本発明においては、押出用未加硫ゴム材料の特性としで
加硫槽中の未加硫状態の変形を最小限に食い１１−める
ためにムーニー粘度ＭＬＩ＋４１００℃を５０〜７０と
することが好ましく、このためにＣ８Ｍ相月グレー１・
を高粘度、低粘度を０１用し、充填剤と可塑剤（ノオク
チルフタレート）の使用量を調整し、その−に前述の加
硫剤、加硫促進剤量の変量により加硫中の製品の変形を
改善しでいく。

該材料のスコーチタイムとしではＪ、−二−帖度計Ｔ、
　ｏ−ター１２５℃において２５〜３．５分、加硫時間
ｉＪ　Ｔ　Ｓ　Ｒギュラストメーター１６０℃のＴ−１
０値が０′Ａ〜０４５分、′Ｉ”−９０値が１．５〜２
０分のものが！１１１出スボンノの比重、発泡、製品の
変形を考えてのぞましい値である。スコーチタイムが長
い場合、前述したように良好なスポンジが得られない。

次にスポンジを得る発泡剤としではゴム温度か１５００
０〜１６０℃において分解ガス化をはしめるものを用い
る。例えば、０．２０〜０２５の比重のスポンジを得る
ために発泡剤ンニＩ・ロソペンタメチレン・テトラミン
（ＤＰＴ）５部と発泡助剤としで尿素及びその誘導体（
セルトンＮ１））５部を使用する。

これらの発泡剤と発泡助剤の使用量は加硫温度、促進剤
の使い方、加硫スピード、加硫装置の種類によりそれぞ
れ決まってくる。

本発明においては、未加硫ゴム材料が押出されるまてス
コーチと発泡が生しない条件に保に’ｊシておき、加硫
ゾーンで一挙に加硫、発泡することが重要である。

ゴム材料の混練り工程においてはＣ３Ｍに限らずスポン
ジ制別の加硫特性は前述した如くスコーチタイムに制約
されるために、スコーチ防止策としで混練り時のロール
表面／！７１度を５０℃以下に保ち、混独り完了後の分
出しシート（１３０℃以下に冷却することがのぞましい
。又押出し機にフィードしやすくするためにリボン取り
工程があるが、この工程の場合もロール表面温度を５０
℃以下に保ち、リボン状にしたゴム材料は３０℃以下に
冷却することが望ましい。なおリホン取り工程を入れる
ことにより、熱履歴の関係でスコーチをおこず危険性の
ある＋Ａ′＃４の場合は、混練り完了後の冷却分出しシ
ートをペレットマシーンによりペレット化しで押出機に
フィートする方法も取り入れる。また前述の如く加硫剤
、加硫促進剤を練り込んだ未加硫ゴ２、　＋Ａ　利は経
時とともにスコーチが進行することにより製品にバラツ
キが生しるため使用当日に混練りした乙のをその目の内
に使用ずろことが望まれる。

押出（２上稈において（Ｊ、温度の設定条件と粘度低１
・により発熱の関係から、スコーチに対しで番有利な条
件を選択することか必要であり、例えばフィー１−ゾー
ン、ノリンダーゾーン、ヘッド部（Ｊはぼ５０℃前後の
設定とし、ダイス部は約７０℃の設定を行う。この条件
により発熱の少ないムーニー粘度となりスー１−ヂに有
利となると同時に押出しゴム温度を発泡にａ利な温度（
８０℃）とすることができろ。押出し時にフイードゾー
ン、ノリンターゾーンを４０℃殊に４５℃以下にすると
生地の粘度か上かり押出機内で発熱がありスコーチタイ
ムの短縮により発泡に不都合が生じる。またフイードゾ
ーン、ンリングーゾーンを６０℃殊に５５℃以」−にす
ると生地の温度が」−がりスコーチタイムの短縮の原因
となる。

押出様に続いて設０られる加硫機は、熱風型、高周波型
あるいは遠赤外線型等あるいはこれらの組合Ｕから構成
される。

本発明ではＣ９Ｍ未加硫ゴム月ｉ：１を押出機を使用し
で要求する形状に押出した後に、単一あるいは複合加硫
装置を用いて当該加硫装置の入（］１部で比較的低温に
加熱し、引続き前記加硫装置内で順次温度を」−げてい
き当該加硫装置の出Ｌ１部において高温に加硫し、この
間に加硫と同時に発泡を行うものである。

加硫機中での温度−に昇は、該機の加熱ゾーンを複数に
分υて段階的になるように設定−４〜る方が装置−１−
￥ｒ利である。スポンジの発泡状態は、各ゾーンの温度
を設定することによって容易に変えることができる。例
えば、当該加硫装置の入１７１部（第１ゾーン）を１０
０〜１４０℃好ましくは１１０〜１３０℃に保持し引続
き槽内の温度を順次」−げていき、第２ゾーンを１３０
〜１５０℃、第３ゾーンを１５５〜１６５℃、第４ゾー
ンを１７５〜１８０℃に保持し加硫槽内の温度を（Ｊば
直線的に昇温することにより吸水率が５％未満のスポン
ジを得ることができ、また、温度条件の入口部（第１ゾ
ーン）を１００℃以下に保し第２ゾーンを１２０〜１３
０℃、第３ゾーンを１６０〜１７０℃、第４ゾーンを１
８０〜２３０℃のように設定することにより吸水率が５
％以上のスポンジを得ることができる。

これに対しで、加熱条件を装置の入口から出口まで例え
ば１４０℃に均一に保つと、ゴム温度が１３０℃前後に
なった段階で発泡剤の分解か始まるがゴムの加硫がすす
まないために分解ガスをゴム内にキャッチできず、ゴム
層よりガスが逃げてしまいスポンジが得られない。反対
に槽内温度を１８０℃に保持するとゴムの表面が発泡剤
の分解より先に加硫しで発泡剤の分解ガスがデユープの
内側に向かって動き比重の小さいスポンジを得ることが
できず、セルも不均一となる。なお吸水率は試料を水中
に沈めた状態で１２５ｍｍ１１ｇで３分間減圧に保ち減
圧を常圧に戻した後に水中に３分間放置後取り出し、表
面の水滴をふき取り重量を測定しで、重量変化率を求め
る方法で行った数値である。

次に本発明の具体的方法について実施例により説明する
。

実施例１ まず以下の配合の未加硫ゴム材料を準備する。

なお、この材料の混練、シート化等は５０　℃以下の温
度で行イっれる。

デンカＣ３Ｍ３９０　　　　　　５０重量部　電気化学
工業（株）製デンカＣ３Ｍ３５０　　　　　５ｏ　〃　
　電気化学工業（株）製ステアリン酸　　　　　　　　
　】　〃酸化マグネシウム　　　　　　　４　〃焼成り
レー　　　　　　　　　　５ｏ〃軽質炭酸カルシウム　
　　　　２ｏ〃 ジニトロソペンタメヂレン　　５　〃　　三協化成（株
）製テトラミン（ＤＰＴ） 発泡助剤セルトンＮＰ　　　　　　５　　〃　　　三協
化成（株）製ペンタリット＃３００６〃 ジオルトトリルグアニジン　　　１　〃ジペンタメヂレ
ンチウラム テトラスルフィド　　　　　　】　〃 ジオクヂルフタレート　　　　イｏ　２合　　　　　　
　　計　　　　　２３３〃これを、押出機において未加
硫ゴム材料はほぼ５０℃に保持されるようにし、７０　
’Ｃのヘッド部からゴム材料を所望の断面形状に押出し
、つづいて、第１表に示す条件により連続的に加硫、発
泡を行った。

なお加硫槽内速度は製品１００ｇ／ｍの場合１．５ｍ／
分、同５０ｇ／ｍの場合３．０ｍ／分とした。

設定条件■において第１〜第２ゾーンを低温領域とし、
第３ゾーンを急激に昇温し、第４ゾーンを１９１　’Ｃ
にすると、吸水率が１０．８％のスポンジが得られる。

次に設定条件２．３の如く第１ゾーンを１２０℃，１３
２℃とし、第２．第３ゾーンとなめらかに順次直線的に
昇温しで、第４ゾーンを１８０　’Ｃ以下に抑えると吸
水率が０５％及び３．４％前後のスポンジが得られる。

なお、設定条件４の第１ゾーンように１３０℃以上にす
ると表面の加硫と発泡のバランスがくずれ高比重で、均
一セル構造になりにくい。

また、設定条件５のように全加硫槽内をｌ　４００Ｃに
設定すると発泡剤はゴムの温度が４３０℃を超えた時か
ら分解をはじめるがゴムの加硫がともなわないために分
解ガスがゴムのスキン層を貫通しで逃げるため表面均一
セル構造とならず比重、吸水率の大きいスポンジができ
る。

また、設定条件６のように全加硫槽内を１８０℃に設定
するとゴムのスキン層が先に加硫するためスキン層がガ
ス圧により膨張できないため外面の発泡構造が十分でな
く比重の大きい不均一スポンジとなる。

実施例２ 実施例１と同様の材料を高周波加硫機と熱風加硫槽の複
合加硫装置を用い第２表に例示する条件てスポンジをつ
くった。

高周波と熱風加硫機の複り加硫装置において、高周波加
硫装置の出１’ｌにお（ｊろコム温度を実施例１の熱風
加硫機単一の第１ゾーンのｌｆｈ度にあわせると熱風加
硫装置と同じ結果が得られる。遠赤外線加硫装置と熱風
加硫装置の複合使用においても同様の結果が得られる。

上述の如き条件で連続的に加硫発泡の工程を経た製品は
冷却、引取り、巻取り−「程を経て製品となる。

実施例では加熱槽を３ないとし４ゾーンにした場合を例
示したが２ゾ一ン以上であれば本発明の実施例かり能で
ある。

〈作用、効果〉 本発明によれば安定した品質を有する長尺のスポンジ製
品を能率よく製造できる。また吸水率の異なるスポンジ
を作る場合、各ゾーン、殊に第１ゾーン、最終ゾーンの
温度を設定することで低比重から高比重のもの、ずなわ
ら低硬度から高硬度のスポンジが容易に作り分（Ｊられ
ろ。また、複雑な断面形状を有ずろ異形製品も容易にで
きる。

本発明で製造されたスポンジは明色のものが得られ、耐
候性、耐海水性に優れ、その上に物理的性質が他のゴム
祠質のスポンジよりよく、スキン強度が強く、風合いが
よい特徴がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）クロルスルホン化ポリエチレンに加硫剤、発泡剤、
   充填剤等を配合した材料を押出し、加硫、発泡を連続し
   で行うクロルスルホン化ポリエチレンスポンジの製造方
   法において、押出機より押出された未加硫ゴム材料を連
   続的に加硫装置に案内し、加硫装置の入口部から出口部
   の間で順次温度を上げて加熱し、加硫と同時に発泡を行
   うことを特徴とするクロルスルホン化ポリエチレンスポ
   ンジの製造方法。 ２）混練工程等押出機前において、未加硫ゴムがほぼ５
   ０℃以上の熱履歴を受けないようにし、押出機のフイー
   ドゾーンからヘッド部の温度をほぼ４０〜６０℃、ヘッ
   ド部温度を発泡温度以下に保持し、加硫装置においてほ
   ぼ８０〜２３０℃の温度範囲で順次温度を上げて加熱す
   る請求項１に記載のクロルスルホン化ポリエチレンスポ
   ンジの製造方法。 ３）加硫装置の入口部の温度を１００〜１４０℃とし、
   出口部の温度を１８０℃以下にすることによつて吸水率
   ５％未満のスポンジを連続的に製造する請求項１または
   ２に記載のクロルスルホン化ポリエチレンスポンジの製
   造方法。 ４）加硫装置の入口部の温度を１００℃以下とし、出口
   部の温度を１８０℃〜２２０℃にすることによつて吸水
   率５％以上のスポンジを連続的に製造する請求項１また
   は２に記載のクロルスルホン化ポリエチレンスポンジの
   製造方法。