JPH0753406B2 - 液体及び気体が透過可能なゴム成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は液体及び気体が透過可能なゴム成形品の製造
方法に係り、詳しくは、一般畑地（ハウス栽培、露地栽
培）、果樹園、園芸等の農業灌水、散水、施肥ホース、
養殖に使用される通気散気管、あるいは、フイルター、
植木鉢等の液体及び気体の透過を必要とするゴム成形品
の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、例えば、農業、園芸、緑化施設の定植用灌水散水
にはホースが用いられており、これらのホースは周壁に
多数の小孔を穿設し、この小孔から滲出し、または散水
するように形成されている。これらのホースは、公知の
製造方法によって所定のホースを成形した後、このホー
スの周壁に後加工として小孔を穿設することによって製
造される。

そして、これらのホースは用途によって種々の方法で使
用される。例えば、果樹園では頭上に垂下して使用さ
れ、ハウス栽培、露地栽培等では、地上に載置した状態
で使用するか、地中に埋設して使用される。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の灌水、散水ホースには次のような
問題があった。

即ち、これらのホースにはその材質により、軟質ホース
と硬質ホースとがあるが、軟質ホースの場合はホースを
潰したまま巻き取ることができるから、保管、運搬には
便利である。しかしながら、軟質ホースにはキンクが生
じる。即ち、自己形状の保持力がないから、ねじれ、よ
じれ等のキンクが生じる。また、潰れたままで残液が乾
燥すると目詰まりが起こるばかりでなく、残液の接着作
用により通液しても潰れたまま膨らまないという問題が
ある。

さらに、軟質ホースでは埋設方式では使用することがで
きないとともに、キンクすると流量が一定しない。

一方、軟質ホースは用意に変形しないから、潰れやキン
クのおそれはなく、埋設方式で使用することができるも
のの、保管、運搬が面倒であり、また、簡易に施工でき
ないという問題がある。

この発明はかかる現況に鑑みてなされたもので、自己保
形性を有し、キンクしない農業用灌水、散水ホースの製
造方法を提供するとともに、その他の液体及び気体の透
過可能なゴム成形品の製造方法を提供することを目的と
するものである。

（問題点を解決するための手段） そこで、この発明は上記目的を達成するために次のよう
な構成とした。

即ち、機械的処理により細分化した20〜80メッシュのゴ
ムパウダーを40〜80重量部と、20〜80メッシュのビニル
系樹脂パウダーを10〜30重量部と、20〜80メッシュのオ
レフィン系樹脂パウダーを10〜30重量部と、発泡剤パウ
ダーを0.1〜１重量部の割合で混合した混合粉末材を作
成し、この混合粉末材を押出成形法により発泡成形し、
前記発泡成形後製品が固化する前に、押出成形速度より
速い速度で引き取ることによりゴムパウダー間の気泡を
連通させることを特徴とするものである。

上記構成において、ゴムパウダーは加硫ゴムを粉砕、切
削、研摩等の機械的処理によって得られる粒状ないし粉
末状ゴムであって、天然ゴム、合成ゴムまたはこれらを
ブレンドしたものであってもよい。パウダーの大きさは
成形品あるいは用途によって適宜決定されるが、20〜80
メッシュとする。

また、前記ゴムパウダーの混合量は40〜80重量部とす
る。通液、通気量を多くするにはメッシュを大きくし、
逆に通液、通気量を少なくするにはメッシュを小さくす
ればよい。

さらに、ビニル系樹脂パウダーはエチレン酢酸ビニル共
重合体（EVA）を使用するのが好ましい。この樹脂パウ
ダーを使用するのは、製品に柔軟性（弾性）、低温特性
及び耐候性を付与するためである。パウダーの大きさは
20〜80メッシュとし、10〜30重量部の割合で混合する。

通常、樹脂は取り扱いを容易にするためにペレットのも
のが使用されるが、この発明では樹脂もペレットではな
くゴムパウダーとの分散を良くするためにパウダーのま
まで使用する。

この発明ではゴムパウダーとビニル系樹脂パウダーとは
その非相溶性を利用したものであって、従来行なわれて
いるように、単にゴムパウダーを弾性の付与、あるいは
増量剤のために配合しているのではない。

即ち、加硫ゴムのゴムパウダーとビニル系樹脂パウダー
の非相溶性の利用とは、加硫ゴムと樹脂とは溶融せず、
樹脂はゴムを包み込んだ状態で保持する性質を利用した
ものである。樹脂層を発泡させることにより、薄膜で仕
切られた気泡を連続させた発泡対でありながら、加硫ゴ
ムを混合することによって所定の形状と強度を保持させ
ることができるのである。

オレフィン系樹脂パウダーは上記ゴムパウダーとビニル
系樹脂パウダーの構造接着材として使用するものであ
る。このオレフィン系樹脂パウダーは無極性のPEに特殊
な官能基を導入し、熱反応で各種の有機、無機材料と強
固に接着する性質を有する特殊なホリオレフィンン、即
ち、一部分に極性を付加したポリオレフィンであること
が好ましい。このようなポリオレフィンとして、例え
ば、三井石油化学工業（株）製の商品名アドマーＰ、製
鉄化学工業（株）製の商品名フローセン、さらに、三井
デュポンポリケミカル（株）製のアイオノマー（商品
名：ハイラミン）等がある。

これらのオレフイン系樹脂パウダーは、メッシュの大き
さを20〜80メッシュとし、10〜30重量部の割合で混合す
る。

発泡剤パウダーは0.1〜１重量部とする。

上記構成に係る配合粉末材は公知の方法、即ち、タンブ
ラーまたはスーパーミキサー等で配合すればよい。

次に、製造方法について説明する。

この発明においては押出成形法により成形され、押出速
度よりも引取速度を速くし、気泡間に亀裂を生じさせて
連通させることを特徴とするものである。

第１図はこの発明の各工程を示す説明用概略側面図であ
る。

まず、従来の押出成形と同様に、押出機10により前記配
合粉末材を押出発泡成形する。押出発泡成形は公知の方
法により行えばよく、製品の肉厚、配合割合、ゴムパウ
ダー等の粒径などにより押出速度、押出機のシリンダー
温度等を調節する。

押出成形された製品は、引取装置13により引き取られ
る。引取装置13による引取速度は押出速度よりも速い速
度で引き取られる。この発明では押出速度よりも速い速
度で引き取ると独立発泡した気泡間に一部に亀裂が生
じ、この亀裂が連続するとゴムパウダー間を縫うように
して連続した気泡となり通路が形成される。この通路に
よって液体及び気体が透過可能となる。従って、引取速
度によって透過率（開口率）を調節することができる。
即ち、押出速度と引取速度が同速である場合には透過率
はゼロになり、引取速度が速くなるにつれて亀裂の量が
多くなるから透過率は大きくなる。

押出速度は、押出機や製品の形状によって異なるが、一
般には、押出速度を1.1〜1.7m/分、引取速度を1.2〜2.0
m/分とし、従って、引取速度は押出速度の３〜30％アッ
プとするのが好ましい。

このように押出成形後、押出速度よりも速い速度で引き
取ることによって気泡間を連通させて通路を形成するも
のであるが、巻き取りを容易にするために押出機10と引
取装置13の間に冷却装置11が配置されている。冷却装置
11は引取装置13により発泡層に亀裂を生じさせて透過性
を付与した成形品を固化させるものであり、冷却手段は
エアー、冷水等いずれであってもよい。

押出成形直後に冷却すると、製品に発泡層に亀裂を生じ
させることができないので、押出機10との間に十分な距
離を保つことが必要であり、冷却装置11は0.5m以上、好
ましくは1m以上離して設置する。

また、上記冷却装置11と引取装置13との組み合わせによ
り、透過性部分と非透過性部分を有する製品の製造が可
能である。

例えば、引取装置13を押出機10と同調させたり、速めた
りすることにより、あるいは冷却装置11を押出機10の直
前に配置し、オン、オフを繰り返すことによって製品に
透過性部分と非透過性部分を交互に形成することができ
る。このような製品は、野菜等の株にのみ効率良く灌水
する場合に有効である。また、製品の軸方向の下方部分
のみを冷却した場合には透過性部分と非透過性部分を断
面の上下方向に形成することができる。このような製品
は、載置方式や埋設方式として使用すう場合に有効であ
る。さらに、引取装置13による引取速度を一定ではなく
徐々に速くしたり、遅くしたりすることによって、両端
部で透過率の異なった製品を得ることができる。このよ
うに先端部にいくに従って透過率をアップさせると、先
端部でも散水量が変わらず均一な散水が得られる。

最後に、引取装置13により引き取られた製品は巻取装置
15により巻き取られる。

尚、冷却装置11は巻取装置15の変更により省略すること
は可能である。

第２図は上記方法により製造されたホースの一部断面拡
大図である。

１は加硫ゴムパウダー、３は樹脂発泡層、５は気泡、７
は亀裂である。加硫ゴムパウダー１は樹脂発泡層３によ
って包み込まれており、オレフィン系樹脂によって強固
に接着されている。亀裂７は気泡５を連通させており、
従って、独立気泡を連続気泡となし、一側面から他側面
に液体及び気体の透過が可能となっている。

（発明の作用） この発明は加硫ゴムは樹脂とは溶融しないという非相溶
性を利用したもので、ゴムパウダーを混合することによ
り発泡体でありながら所定の形状と、一定の速度を保持
することができる。

さらに詳述すると、樹脂による発泡成形品では発泡量を
多くすれば連続気泡による通液可能な成形品は得られる
が、このような成形品では自己保形性を有しない。そこ
で、この発明ではゴムを単なる増量材としてではなく、
強度を持たせることと、透過率を調節するために用いた
のである。そして、発泡層はゴムパウダー間において引
張力によって連通し、独立気泡から連続気泡にすること
ができるが、ゴムと樹脂との間はオレフィン系樹脂パウ
ダーによって接着されているから、成形品全体としては
一定の強度を有する。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を示す。

SBRと天然ゴムの加硫品であるタイヤを粉砕した50メッ
シュのゴムパウダーを60重量部と、ビニル系樹脂パウダ
ーとして、30メッシュの日本ユニカー（株）製PES−400
を20重量部と、オレフィン系樹脂パウダーとして、30メ
ッシュの三井石油化学工業（株）製NR−106を20重量部
と、発泡剤として、永和化成工業（株）製エクセラーQN
o.25を0.3重量部をタンブラーを用い、湿潤剤としてミ
ネラルオイルを0.2％添加しながら配合した。

この配合材を押出機にて内径13mm×外径18mmのホースを
押出速度1.5m/分、引取速度1.8m/分で押し出し成形し
た。冷却は押出機から1.5m離れた位置に設置した水温約
20度の水槽中を通過させることによって行った。

このホースは軽量で自己保形性を有し、キンクのないホ
ースを得ることができた。

これを灌水ホースとした場合に、測定位置と水圧との関
係で吐水量の変化を試験した。

試験の方法は、全長７メートルの散水ホースの一端を水
道の蛇口に接続し、他端に圧力ゲージを取り付け、邪口
から３メートルの位置に受皿Ａを置き、以後順に0.8mお
きに受皿Ｂ、受皿Ｃ、受皿Ｄ、受皿Ｅを置いた。この状
態で栓を全開して１分間に受皿に溜まった水量を測っ
た。

上記試験においては、水圧と吐水量の変化も試験した。
即ち、上記試験方法において水圧を変化させた場合の各
測定位置における水量の変化を測った。

測定位置及び水圧と吐水量との関係を第３図に示す。

上記の試験結果では測定位置により多少の差はあるが、
この程度の差は実用上は問題にならない。この試験結果
によって長さ方向の位置によって散水量にほとんど差が
ないことが判明した。一方、ホースの周壁に小孔を穿設
した従来品は流さに比例して水圧が下がり、次第に散水
量が減少することが知られており、上記実施例とは顕著
な差異がみられる。

また、水圧を変化させた場合には水圧に応じて吐水量が
増加しており、水圧によって散水量の調節が可能であ
る。

（発明の効果） 以上詳述したように、この発明によれば後加工を必要と
せず、一工程で軽量で可撓性を有する液体及び気体が透
過可能なゴム成形品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の製造工程を示す説明用概略側面図、
第２図は成形品の一部断面拡大図、第３図は測定位置及
び水圧との関係における散水量の試験結果を示すグラフ
である。 １は加硫ゴムパウダー、３は樹脂発泡層、５は気泡、７
は亀裂、10は押出機、11は冷却装置、13は引取装置、15
は巻取装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−167628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−11739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−81133（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械的処理により細分化した20〜80メッシ
   ュのゴムパウダー40〜80重量部と、20〜80メッシュのビ
   ニル系樹脂パウダー10〜30重量部と、20〜80メッシュの
   オレフィン系樹脂パウダー10〜30重量部と、発泡剤パウ
   ダーを0.1〜１重量部の割合で混合した混合粉末材を作
   成し、この混合粉末材を押出成形法により発泡成形し、
   前記発泡成形後製品が固化する前に、押出成形速度より
   も速い速度で引き取ることによりゴムパウダー間の気泡
   を連通させることを特徴とする液体及び気体が透過可能
   なゴム成形品の製造方法。