JPH11236403A - 発泡加硫ゴムの加硫成形方法 - Google Patents
発泡加硫ゴムの加硫成形方法Info
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Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
- Tyre Moulding (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚肉高発泡ゴム製品の性能を保持した上で、
加硫成形工程の生産性を大幅に向上し得る高発泡加硫ゴ
ム(例えば、モトクロスタイヤチューブ)の加硫成形方
法を提供することである。 【解決手段】 一次加硫として、発泡性未加硫ゴムを金
型にて加圧加熱により、予備加硫ゴム成形体を得て、次
に二次加硫として、このゴム成形体を高周波誘電加熱に
より、加硫する。または発泡性未加硫ゴムを高周波誘電
加熱により、予備加硫ゴム体を得て、次に二次加硫とし
て、このゴム体を金型にて加圧加熱により、加硫する。
加硫成形工程の生産性を大幅に向上し得る高発泡加硫ゴ
ム(例えば、モトクロスタイヤチューブ)の加硫成形方
法を提供することである。 【解決手段】 一次加硫として、発泡性未加硫ゴムを金
型にて加圧加熱により、予備加硫ゴム成形体を得て、次
に二次加硫として、このゴム成形体を高周波誘電加熱に
より、加硫する。または発泡性未加硫ゴムを高周波誘電
加熱により、予備加硫ゴム体を得て、次に二次加硫とし
て、このゴム体を金型にて加圧加熱により、加硫する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はモトクロスタイヤチ
ューブのような厚肉高発泡加硫ゴム物品の加硫成形方法
に関し、詳しくは金型加硫と高周波誘電加熱を併用し
て、厚肉高発泡未加硫ゴムを加硫することにより、加硫
成形後におけるゴム物品は厚肉の表層部から中心部の全
厚さにわたり、加硫度(分布)が均一化され、所定の物
性(分布)、発泡率(分布)が均一化され、それに伴っ
て、表層近くのブロー防止、変形の均一化による乗り心
地及び耐久性に優れており、同時にこのゴム物品の加硫
成形では短時間の高能率な加硫成形を可能とし、この工
程全般にわたる生産性を大幅に向上させることに寄与す
る厚肉高発泡加硫ゴム物品の加硫成形方法に関する。
ューブのような厚肉高発泡加硫ゴム物品の加硫成形方法
に関し、詳しくは金型加硫と高周波誘電加熱を併用し
て、厚肉高発泡未加硫ゴムを加硫することにより、加硫
成形後におけるゴム物品は厚肉の表層部から中心部の全
厚さにわたり、加硫度(分布)が均一化され、所定の物
性(分布)、発泡率(分布)が均一化され、それに伴っ
て、表層近くのブロー防止、変形の均一化による乗り心
地及び耐久性に優れており、同時にこのゴム物品の加硫
成形では短時間の高能率な加硫成形を可能とし、この工
程全般にわたる生産性を大幅に向上させることに寄与す
る厚肉高発泡加硫ゴム物品の加硫成形方法に関する。
【0002】
【従来の技術】モトクロスタイヤ等のチューブはノーパ
ンクが必要であるがそのノーパンク性能を得る方法とし
て、高発泡チューブを使用することが知られている。こ
のような高発泡チューブは厚肉であるので、これを加硫
する前の押出し後の未加硫ゴムは厚肉となる。
ンクが必要であるがそのノーパンク性能を得る方法とし
て、高発泡チューブを使用することが知られている。こ
のような高発泡チューブは厚肉であるので、これを加硫
する前の押出し後の未加硫ゴムは厚肉となる。
【0003】この厚肉高発泡未加硫ゴムをその表面から
の熱伝導のみに依存して加硫成形する従来一般の方法、
例えば金型加硫方法、金型加硫後オープン加硫方法では
加熱される表層部から中心部へ行くに従って、ゴム特有
の著しく小さい熱伝導率のため表層部に比し中心部の温
度上昇が大幅に遅れるが慣例として、この難昇温の中心
部が適正加硫度(期待し得る最も望ましい物性を示す加
硫度)に達するまで加硫成形のための加熱を継続する必
要があった。
の熱伝導のみに依存して加硫成形する従来一般の方法、
例えば金型加硫方法、金型加硫後オープン加硫方法では
加熱される表層部から中心部へ行くに従って、ゴム特有
の著しく小さい熱伝導率のため表層部に比し中心部の温
度上昇が大幅に遅れるが慣例として、この難昇温の中心
部が適正加硫度(期待し得る最も望ましい物性を示す加
硫度)に達するまで加硫成形のための加熱を継続する必
要があった。
【0004】その場合、難昇温の中心部から表層部に向
かうにつれて、次第に加硫度が増大するので表層部に、
より近い部分ほど著しい過加硫状態を示す。すなわち、
表層部と中心部で加硫度が大幅に異なり、これに応じ
て、厚さ方向に物性及び発泡率に不均一分布が生じ、例
えば表層部が軟化し、表層部分の走行時のひずみが著し
くなり、その部分の耐久性が劣る結果となる。
かうにつれて、次第に加硫度が増大するので表層部に、
より近い部分ほど著しい過加硫状態を示す。すなわち、
表層部と中心部で加硫度が大幅に異なり、これに応じ
て、厚さ方向に物性及び発泡率に不均一分布が生じ、例
えば表層部が軟化し、表層部分の走行時のひずみが著し
くなり、その部分の耐久性が劣る結果となる。
【0005】厚肉高発泡未加硫ゴムの従来の加硫成形方
法において、さらに付言すれば、一次金型予備加硫の後
では加硫ゴムはすでに発泡体になっているため、オープ
ン熱加硫において、熱伝導はさらに低くなっている。結
果として、オープン熱加硫で、中心部まで熱を到達させ
るためには長時間を要し、表層部はかなり過加硫状態と
なり、例えば空気雰囲気下では、表層部の熱老化がかな
り進行するという問題がある。また、厚肉高発泡未加硫
ゴムの従来の他の加硫成形方法において、上記オープン
熱加硫を実施せず、金型加硫のみで加硫成形する方法で
も、表層部の過加硫状態及びそれに伴う性能の低下が問
題となり、さらに、生産性向上のため、より高温の金型
加硫を実施しようとする場合にはこの傾向は一層顕著と
なる。上記にような性能低下を最小限に止めるには低温
長時間の加硫成形が余儀なくされるため、生産性が著し
く損なわれる問題が生じ、よってこれら過加硫及び生産
性低下の同時改善が従来から強く求められてきた。
法において、さらに付言すれば、一次金型予備加硫の後
では加硫ゴムはすでに発泡体になっているため、オープ
ン熱加硫において、熱伝導はさらに低くなっている。結
果として、オープン熱加硫で、中心部まで熱を到達させ
るためには長時間を要し、表層部はかなり過加硫状態と
なり、例えば空気雰囲気下では、表層部の熱老化がかな
り進行するという問題がある。また、厚肉高発泡未加硫
ゴムの従来の他の加硫成形方法において、上記オープン
熱加硫を実施せず、金型加硫のみで加硫成形する方法で
も、表層部の過加硫状態及びそれに伴う性能の低下が問
題となり、さらに、生産性向上のため、より高温の金型
加硫を実施しようとする場合にはこの傾向は一層顕著と
なる。上記にような性能低下を最小限に止めるには低温
長時間の加硫成形が余儀なくされるため、生産性が著し
く損なわれる問題が生じ、よってこれら過加硫及び生産
性低下の同時改善が従来から強く求められてきた。
【0006】この改善の最も簡便な手段として、室温よ
り高いが、加硫温度に比し大幅に低い雰囲気とした予備
加熱室内にて、厚肉高発泡未加硫ゴムを全体にわたり、
ほぼ均一な温度に達するまで加熱する方法が採られた。
しかし、この方法は、加熱の設定温度を高め過ぎると厚
肉高発泡未加硫ゴムの表層部の加硫が進行し過ぎる不具
合を招くため温度を低く押さえる必要があり、その結
果、難昇温の中心部を所定の温度レベルまで高めるには
長時間を要するうえ加熱の度合いも低く、結局、加硫成
形工程全般にわたる生産性改善が不十分となるのは止む
を得ず、加えて過加硫問題の解決には至らなかった。
り高いが、加硫温度に比し大幅に低い雰囲気とした予備
加熱室内にて、厚肉高発泡未加硫ゴムを全体にわたり、
ほぼ均一な温度に達するまで加熱する方法が採られた。
しかし、この方法は、加熱の設定温度を高め過ぎると厚
肉高発泡未加硫ゴムの表層部の加硫が進行し過ぎる不具
合を招くため温度を低く押さえる必要があり、その結
果、難昇温の中心部を所定の温度レベルまで高めるには
長時間を要するうえ加熱の度合いも低く、結局、加硫成
形工程全般にわたる生産性改善が不十分となるのは止む
を得ず、加えて過加硫問題の解決には至らなかった。
【0007】また、加硫成形前のタイヤ等の厚肉未加硫
ゴム物品の高周波誘電加熱を含む加硫成形方法で、生産
性を大幅に向上させ、ゴム物品全体にわたる適正なゴム
の加硫度の下で要求性能に対し充足した所期のゴム物性
を有するゴム物品が得られることが本発明者らにより、
特開平5−301231、特開平6−344510、特
開平8−335496等に提案された。しかし、上記の
ような発泡しない通常ゴムを使用するゴム物品とは、ゴ
ム成分、配合剤等が大幅に異なり、さらに新規に発泡が
必要となることも異なる、モトクロタイヤチューブのよ
うな厚肉高発泡加硫ゴム物品を得るのに高周波誘電加熱
を適用した加硫成形方法は知られていない。例えば、か
かる厚肉高発泡未加硫ゴムに高周波誘電加熱のみを施す
加硫方法では、厚さ全体にわたる加硫度の均一性に欠け
ると同時に、得られるゴム物品は形状安定性が劣り、実
用上利用可能なゴム物品とはなり得ない。
ゴム物品の高周波誘電加熱を含む加硫成形方法で、生産
性を大幅に向上させ、ゴム物品全体にわたる適正なゴム
の加硫度の下で要求性能に対し充足した所期のゴム物性
を有するゴム物品が得られることが本発明者らにより、
特開平5−301231、特開平6−344510、特
開平8−335496等に提案された。しかし、上記の
ような発泡しない通常ゴムを使用するゴム物品とは、ゴ
ム成分、配合剤等が大幅に異なり、さらに新規に発泡が
必要となることも異なる、モトクロタイヤチューブのよ
うな厚肉高発泡加硫ゴム物品を得るのに高周波誘電加熱
を適用した加硫成形方法は知られていない。例えば、か
かる厚肉高発泡未加硫ゴムに高周波誘電加熱のみを施す
加硫方法では、厚さ全体にわたる加硫度の均一性に欠け
ると同時に、得られるゴム物品は形状安定性が劣り、実
用上利用可能なゴム物品とはなり得ない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、厚肉高発泡未
加硫ゴム物品に高周波誘電加熱、特にマイクロ波加熱と
金型加硫を組合わせて施す加硫成形方法により、製品が
その全体にわたる適正なゴムの加硫度の下で要求性能に
対し充足した所期のゴム物性を発揮すること並びに加硫
成形工程全般にわたる生産性を大幅に向上させることが
可能な厚肉高発泡加硫ゴムの加硫成形方法を提供するの
が本発明の目的である。
加硫ゴム物品に高周波誘電加熱、特にマイクロ波加熱と
金型加硫を組合わせて施す加硫成形方法により、製品が
その全体にわたる適正なゴムの加硫度の下で要求性能に
対し充足した所期のゴム物性を発揮すること並びに加硫
成形工程全般にわたる生産性を大幅に向上させることが
可能な厚肉高発泡加硫ゴムの加硫成形方法を提供するの
が本発明の目的である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は厚肉高発泡未
加硫ゴムや厚肉高発泡予備加硫ゴムの特性及び高周波誘
電加硫等の各種加硫成形方法の特性に着目し、鋭意検討
の結果、下記の手段により、上記目的を達成することが
可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
加硫ゴムや厚肉高発泡予備加硫ゴムの特性及び高周波誘
電加硫等の各種加硫成形方法の特性に着目し、鋭意検討
の結果、下記の手段により、上記目的を達成することが
可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】すなわち、(1)本発明の発泡加硫ゴムの
加硫成形方法は、一次加硫として、押出し後の発泡性未
加硫ゴムを金型にて加圧加熱により、予備加硫ゴム成形
体を得て、次に二次加硫として、この予備加硫ゴム成形
体を高周波誘電加熱により、加硫することを特徴とす
る。
加硫成形方法は、一次加硫として、押出し後の発泡性未
加硫ゴムを金型にて加圧加熱により、予備加硫ゴム成形
体を得て、次に二次加硫として、この予備加硫ゴム成形
体を高周波誘電加熱により、加硫することを特徴とす
る。
【0011】(2)本発明の発泡加硫ゴムの加硫成形方
法は、一次加硫として、押出し後の発泡性未加硫ゴムを
高周波誘電加熱により、予備加硫ゴム体を得て、次に二
次加硫として、この予備加硫ゴム体を金型にて加圧加熱
により、加硫することを特徴とする。
法は、一次加硫として、押出し後の発泡性未加硫ゴムを
高周波誘電加熱により、予備加硫ゴム体を得て、次に二
次加硫として、この予備加硫ゴム体を金型にて加圧加熱
により、加硫することを特徴とする。
【0012】(3)本発明の発泡加硫ゴムの加硫成形方
法は、前(1)項又は(2)項において、前記発泡加硫
ゴムの発泡率が50〜1200%であることを特徴とす
る。
法は、前(1)項又は(2)項において、前記発泡加硫
ゴムの発泡率が50〜1200%であることを特徴とす
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下この発明を図面に基づき一層
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【0014】図2及び図3は厚肉高発泡加硫ゴム物品の
一例として、加硫成形後にモトクロスタイヤチューブと
なる環状の厚肉高発泡加硫ゴム10の加硫成形方法の例
を示す。
一例として、加硫成形後にモトクロスタイヤチューブと
なる環状の厚肉高発泡加硫ゴム10の加硫成形方法の例
を示す。
【0015】本発明の1つの態様である加硫成形方法は
図2の加硫成形方法(II)に示すように、一次加硫と
して金型12に、押出し後の高発泡性未加硫ゴム10を
セットし、加圧加硫により、予備加硫ゴム成形体10を
得て、次に二次加硫として、この予備加硫ゴム成形体1
0を高周波誘電加熱装置を用いて高周波誘電加熱によ
り、加硫を行う。
図2の加硫成形方法(II)に示すように、一次加硫と
して金型12に、押出し後の高発泡性未加硫ゴム10を
セットし、加圧加硫により、予備加硫ゴム成形体10を
得て、次に二次加硫として、この予備加硫ゴム成形体1
0を高周波誘電加熱装置を用いて高周波誘電加熱によ
り、加硫を行う。
【0016】これに対して、従来例の加硫成形方法
(I)が図1に示される。すなわち、一次加硫として、
金型12に、押出し後の高発泡性未加硫ゴム10をセッ
トし、加圧加硫により、予備加硫ゴム成形体を得た後、
二次加硫として、この予備加硫ゴム成形体10を加硫室
14に入れ、オープン加硫を行う方法である。ゴムの低
熱伝導性に加えて、オープン加硫の段階では加硫ゴムは
高発泡体であるため、熱伝導性はさらに低下し、中心部
まで昇温するには一層長時間を要し、表層部はかなり過
加硫状態となる。過加硫のため、表層部が軟化し、走行
時のひずみが大きくなり、耐久性に劣るなど性能面から
も問題となる。このことは図4A,Bの○−○線で示さ
れるように厚物の中心部に対して、表層部の加硫度が顕
著に大きくなり、またやわらかく、つまり低圧縮ひずみ
となることからも容易に理解される。さらにオープン加
硫を空気雰囲気下で行うと表層部が熱老化するなど所期
の要求特性を得ることができない。
(I)が図1に示される。すなわち、一次加硫として、
金型12に、押出し後の高発泡性未加硫ゴム10をセッ
トし、加圧加硫により、予備加硫ゴム成形体を得た後、
二次加硫として、この予備加硫ゴム成形体10を加硫室
14に入れ、オープン加硫を行う方法である。ゴムの低
熱伝導性に加えて、オープン加硫の段階では加硫ゴムは
高発泡体であるため、熱伝導性はさらに低下し、中心部
まで昇温するには一層長時間を要し、表層部はかなり過
加硫状態となる。過加硫のため、表層部が軟化し、走行
時のひずみが大きくなり、耐久性に劣るなど性能面から
も問題となる。このことは図4A,Bの○−○線で示さ
れるように厚物の中心部に対して、表層部の加硫度が顕
著に大きくなり、またやわらかく、つまり低圧縮ひずみ
となることからも容易に理解される。さらにオープン加
硫を空気雰囲気下で行うと表層部が熱老化するなど所期
の要求特性を得ることができない。
【0017】金型予備加硫後に、上記従来の方法のオー
プン加硫の代わりに高周波誘電加硫を用いる本発明の加
硫成形方法(II)では金型加硫による加硫ゴムが低熱
伝導性であり、高周波誘電加熱により、高発泡体である
にも拘わらず、厚物の中心部が短時間で昇温され、表層
部にわたって均一に加硫が起こり、また表層部に近くな
るにつれて、硬くなる。このことは図4A,Bの□−□
線で示されるように中心部から表層部にわたって、ほぼ
加硫度の均一性が得られ,さらに表層部にいくにつれて
圧縮ひずみが高くなることからもわかる。このように、
本発明の加硫成形方法によれば、従来の方法の表層部過
加硫、生産性の低下、物性の劣化等の問題が同時に解決
される。
プン加硫の代わりに高周波誘電加硫を用いる本発明の加
硫成形方法(II)では金型加硫による加硫ゴムが低熱
伝導性であり、高周波誘電加熱により、高発泡体である
にも拘わらず、厚物の中心部が短時間で昇温され、表層
部にわたって均一に加硫が起こり、また表層部に近くな
るにつれて、硬くなる。このことは図4A,Bの□−□
線で示されるように中心部から表層部にわたって、ほぼ
加硫度の均一性が得られ,さらに表層部にいくにつれて
圧縮ひずみが高くなることからもわかる。このように、
本発明の加硫成形方法によれば、従来の方法の表層部過
加硫、生産性の低下、物性の劣化等の問題が同時に解決
される。
【0018】本発明の他の態様である加硫成形方法は図
3の加硫成形方法(III)に示すように、一次加硫と
して、押出し後の高発泡性未加硫ゴム10を高周波誘電
加熱装置を用いて、高周波誘電加熱により、予備加硫ゴ
ム体10を得て、次に二次加硫として、この予備加硫ゴ
ム体10を金型12にセットし、加圧加熱により、加硫
を行う。
3の加硫成形方法(III)に示すように、一次加硫と
して、押出し後の高発泡性未加硫ゴム10を高周波誘電
加熱装置を用いて、高周波誘電加熱により、予備加硫ゴ
ム体10を得て、次に二次加硫として、この予備加硫ゴ
ム体10を金型12にセットし、加圧加熱により、加硫
を行う。
【0019】これに対して、上記オープン加硫を実施せ
ず、金型加硫のみを用いる従来の方法では、厚物の中心
部まで昇温するにはかなりの長時間を要し、表層部は過
加硫状態となる。このことは図5A,Bの○−○線で示
されるように、厚物の中心部に対して、表層部の加硫度
が大きくなり、また、やわらかく、つまり低圧縮ひずみ
となることからも理解できる。
ず、金型加硫のみを用いる従来の方法では、厚物の中心
部まで昇温するにはかなりの長時間を要し、表層部は過
加硫状態となる。このことは図5A,Bの○−○線で示
されるように、厚物の中心部に対して、表層部の加硫度
が大きくなり、また、やわらかく、つまり低圧縮ひずみ
となることからも理解できる。
【0020】厚物、高発泡性未加硫ゴムを金型加硫の前
に高周波誘電加熱を行う本発明の加硫成形方法では厚物
の中心部が短時間に昇温され、表層部にわたって均一に
加硫が起こり、また硬くなる。このことは図5A,Bの
□−□線で示されるように中心部から表層部にわたっ
て、ほぼ加硫度の均一性が保たれ、さらに圧縮ひずみの
低下が抑制され、均一性に優れることからもわかる。こ
のような加硫成形方法は、本発明の前記態様の加硫成形
方法と同様に従来の方法の多くの問題が同時に解決され
る。
に高周波誘電加熱を行う本発明の加硫成形方法では厚物
の中心部が短時間に昇温され、表層部にわたって均一に
加硫が起こり、また硬くなる。このことは図5A,Bの
□−□線で示されるように中心部から表層部にわたっ
て、ほぼ加硫度の均一性が保たれ、さらに圧縮ひずみの
低下が抑制され、均一性に優れることからもわかる。こ
のような加硫成形方法は、本発明の前記態様の加硫成形
方法と同様に従来の方法の多くの問題が同時に解決され
る。
【0021】このように本発明の各種態様で示した加硫
成形方法により得られた厚物高発泡加硫ゴム物品、例え
ばモトクロスタイヤの高発泡チューブはチューブの表層
部分の硬さが保持され、むしろ中心部が軟らかいバラン
スのとれたものとなる。このため、チューブの走行中の
変形が表層部に限定されることなく、中心部まで変形す
るようになる。表層近くのブロー防止、さらには変形が
均一化されるため、乗り心地において、ゴツゴツ感がな
くなる。
成形方法により得られた厚物高発泡加硫ゴム物品、例え
ばモトクロスタイヤの高発泡チューブはチューブの表層
部分の硬さが保持され、むしろ中心部が軟らかいバラン
スのとれたものとなる。このため、チューブの走行中の
変形が表層部に限定されることなく、中心部まで変形す
るようになる。表層近くのブロー防止、さらには変形が
均一化されるため、乗り心地において、ゴツゴツ感がな
くなる。
【0022】本発明に用いられる高周波誘電加熱として
は、例えばマイクロ波加熱が好ましく使用される。
は、例えばマイクロ波加熱が好ましく使用される。
【0023】被加熱物にて消費するマイクロ波電力ロス
Pは、下記式にて与えられる。
Pは、下記式にて与えられる。
【0024】
【数1】P=(1/1.8)fv2×ε・tanδ×10-10(W/m3) (式中、fは発振周波数(Hz)を表し、vは電界の大
きさ(V/m)を表す。) ここに上式の右辺中、発振周波数fは被加熱物である厚
肉高発泡ゴム物品に最適となるように固定するのが合理
的であり、電界の大きさvについては、被加熱部の損失
係数ε・tanδにより異なるが、過大な加熱部分が生
じるうれいを回避するため所定の限度内に抑える必要が
ある。
きさ(V/m)を表す。) ここに上式の右辺中、発振周波数fは被加熱物である厚
肉高発泡ゴム物品に最適となるように固定するのが合理
的であり、電界の大きさvについては、被加熱部の損失
係数ε・tanδにより異なるが、過大な加熱部分が生
じるうれいを回避するため所定の限度内に抑える必要が
ある。
【0025】ここに一般には単一の配合組成になる被加
熱ゴムなどの誘電体に対するマイクロ波の浸透深さは発
振周波数fに反比例するとされているが、昇温現象は、
例えば厚肉体の形状、大きさ、ゴム配合組成などに応
じ、難昇温の中心部近傍にてマイクロ波を重複作用させ
得るようなマイクロ波周波数fを適宜選択することによ
り得られる。
熱ゴムなどの誘電体に対するマイクロ波の浸透深さは発
振周波数fに反比例するとされているが、昇温現象は、
例えば厚肉体の形状、大きさ、ゴム配合組成などに応
じ、難昇温の中心部近傍にてマイクロ波を重複作用させ
得るようなマイクロ波周波数fを適宜選択することによ
り得られる。
【0026】工業的に使用できるマイクロ波の発振周波
数fは2450MHzと915MHzであるがマイクロ
波の浸透深さは915MHzの方が2450MHzより
3倍深い。本発明の例では高発泡加硫ゴム物品の肉厚が
5cm以上であるので、周波数は915MHzが好適で
あるが、これに限定されない。
数fは2450MHzと915MHzであるがマイクロ
波の浸透深さは915MHzの方が2450MHzより
3倍深い。本発明の例では高発泡加硫ゴム物品の肉厚が
5cm以上であるので、周波数は915MHzが好適で
あるが、これに限定されない。
【0027】本発明の例のように、肉厚が5cm以上の
高発泡性ゴム体を915MHzのマイクロ波にて加熱す
ると、表層部より中心部が加熱される特性を有するとい
う新知見に基づいて、本発明が完成された。この特性は
従来の加熱成形方法(例えば金型加硫方法や金型加硫後
オープン加硫方法)のように、表層部からの熱伝導によ
る加熱とは逆の加熱特性であり、この特性により本発明
では高周波誘電加硫と金型加硫とを組合わせることによ
り、得られる厚肉高発泡加硫ゴム物品は全厚みにわたり
均一な温度分布、すなわち均一な加硫度が得られ、また
表層部が内部より硬くなる分布を有するため乗り心地が
改善される。
高発泡性ゴム体を915MHzのマイクロ波にて加熱す
ると、表層部より中心部が加熱される特性を有するとい
う新知見に基づいて、本発明が完成された。この特性は
従来の加熱成形方法(例えば金型加硫方法や金型加硫後
オープン加硫方法)のように、表層部からの熱伝導によ
る加熱とは逆の加熱特性であり、この特性により本発明
では高周波誘電加硫と金型加硫とを組合わせることによ
り、得られる厚肉高発泡加硫ゴム物品は全厚みにわたり
均一な温度分布、すなわち均一な加硫度が得られ、また
表層部が内部より硬くなる分布を有するため乗り心地が
改善される。
【0028】本発明に用いられる発泡加硫ゴムのゴム成
分としては、例えばブチルゴム、天然ゴム、スチレン−
ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等を挙げることができ
るが気体保持性の効果の点からブチルゴムが好ましい。
分としては、例えばブチルゴム、天然ゴム、スチレン−
ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等を挙げることができ
るが気体保持性の効果の点からブチルゴムが好ましい。
【0029】本発明に用いられる発泡加硫ゴムの発泡剤
としては、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラア
ミン(DPT)、アゾジカルボンアミド(ADCA)、
ジニトロソペンタスチレンテトラミンやベンゼンスルフ
ォニルヒドラジド誘導体、オキシビスベンゼンスルフォ
ニルヒドラジド(OBSH)、二酸化炭素を発生する重
炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウ
ム、窒素を発生するニトロソスルホニルアゾ化合物、
N,N’−ジメチル−N,N’−ジニトロソフタルアミ
ド、トルエンスルホニルヒドラジド、P−トルエンスル
ホニルセミカルバジド、P,P’−オキシービス(ベン
ゼンスルホニルセミカルバジド)等が挙げられる。これ
らは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用し
てもよい。
としては、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラア
ミン(DPT)、アゾジカルボンアミド(ADCA)、
ジニトロソペンタスチレンテトラミンやベンゼンスルフ
ォニルヒドラジド誘導体、オキシビスベンゼンスルフォ
ニルヒドラジド(OBSH)、二酸化炭素を発生する重
炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウ
ム、窒素を発生するニトロソスルホニルアゾ化合物、
N,N’−ジメチル−N,N’−ジニトロソフタルアミ
ド、トルエンスルホニルヒドラジド、P−トルエンスル
ホニルセミカルバジド、P,P’−オキシービス(ベン
ゼンスルホニルセミカルバジド)等が挙げられる。これ
らは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用し
てもよい。
【0030】これらの発泡剤の中でも、ジニトロソペン
タメチレンテトラアミン(DPT)、アゾジカルボンア
ミド(ADCA)が好ましく、特にアゾジカルボンアミ
ド(ADCA)が好ましい。
タメチレンテトラアミン(DPT)、アゾジカルボンア
ミド(ADCA)が好ましく、特にアゾジカルボンアミ
ド(ADCA)が好ましい。
【0031】前記発泡助剤としては、例えば、尿素、ス
テアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛や亜鉛華
等、通常、発泡製品の製造に用いる発泡助剤等が挙げら
れる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以
上を併用してもよい。これらの中でも、尿素、ステアリ
ン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛等が好ましい。
テアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛や亜鉛華
等、通常、発泡製品の製造に用いる発泡助剤等が挙げら
れる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以
上を併用してもよい。これらの中でも、尿素、ステアリ
ン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛等が好ましい。
【0032】本発明に用いられる発泡加硫ゴムのゴム組
成物は前記ゴム成分、発泡剤の他に、補強用充填剤、軟
化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等の通常ゴム工
業で使用される配合剤を適宜配合することができる。
成物は前記ゴム成分、発泡剤の他に、補強用充填剤、軟
化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等の通常ゴム工
業で使用される配合剤を適宜配合することができる。
【0033】ゴム組成物は、ロール、インターナルミキ
サー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて混練りす
ることによって得られ、これを本発明の加硫成形方法に
より、所望の例えばモトクロスタイヤ用チューブのよう
な厚肉高発泡加硫ゴム物品が得られる。
サー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて混練りす
ることによって得られ、これを本発明の加硫成形方法に
より、所望の例えばモトクロスタイヤ用チューブのよう
な厚肉高発泡加硫ゴム物品が得られる。
【0034】本発明における発泡加硫ゴムの発泡率は5
0〜2000%が好ましく、さらに100〜1000%
がより好ましい。発泡率が50%未満では重量及び無発
泡ソリッドタイヤまたはそれに近いタイヤとなる点で、
また2000%を越えるとパンクの点で好ましくない。
0〜2000%が好ましく、さらに100〜1000%
がより好ましい。発泡率が50%未満では重量及び無発
泡ソリッドタイヤまたはそれに近いタイヤとなる点で、
また2000%を越えるとパンクの点で好ましくない。
【0035】上記発泡率Vsは、下記の式で表される。
【0036】
【数2】 Vs= {( ρo - ρg )/( ρl - ρg )-1 }×100 (%) ・・・(1) (式中、ρl は発泡ゴムの密度(g/cm3 )、ρo は
発泡ゴムの固相ゴム部の密度(g/cm3 )、ρg は発
泡ゴムの気泡内のガス部の密度(g/cm3 )であ
る。) ところで、気泡内のガス部の密度ρg は極めて小さく、
ほぼ零に近く、かつ固相ゴム部の密度ρo に対して極め
て小さいので、式(1)は、下記の式
発泡ゴムの固相ゴム部の密度(g/cm3 )、ρg は発
泡ゴムの気泡内のガス部の密度(g/cm3 )であ
る。) ところで、気泡内のガス部の密度ρg は極めて小さく、
ほぼ零に近く、かつ固相ゴム部の密度ρo に対して極め
て小さいので、式(1)は、下記の式
【0037】
【数3】 Vs= ( ρo /ρl -1)×100 (%) ・・・(2) とほぼ同等となる。
【0038】
【実施例】後述する実施例1及び実施例2に共通するマ
イクロ波加熱の例につき、図2及び図3を用いて説明す
る。
イクロ波加熱の例につき、図2及び図3を用いて説明す
る。
【0039】図2に記載のマイクロ波加熱の装置は金型
による予備加硫ゴム成形体10に、また図3に記載のマ
イクロ波加熱の装置は発泡性未加硫ゴム体10にそれぞ
れマイクロ波加熱を施す装置を示す概略構成図である。
これらの装置はマイクロ波発生装置16、マイクロ波の
導波管18、上記ゴム成形体10にマイクロ波照射を施
すアプリケーター20、アプリケーター内のマイクロ波
を反射攪拌するスターラ(回転翼)22、好ましくはマ
イクロ波を透過するポリプロピレンなどの合成樹脂から
なる回転支持台24からなっている。
による予備加硫ゴム成形体10に、また図3に記載のマ
イクロ波加熱の装置は発泡性未加硫ゴム体10にそれぞ
れマイクロ波加熱を施す装置を示す概略構成図である。
これらの装置はマイクロ波発生装置16、マイクロ波の
導波管18、上記ゴム成形体10にマイクロ波照射を施
すアプリケーター20、アプリケーター内のマイクロ波
を反射攪拌するスターラ(回転翼)22、好ましくはマ
イクロ波を透過するポリプロピレンなどの合成樹脂から
なる回転支持台24からなっている。
【0040】発泡率は厚肉高発泡加硫ゴムからブロック
状の試料を切り出し、その密度ρ1(g/cm3 )を測
定し、一方無発泡ゴムの密度ρ0 を測定し、前記式
(2)を用いて求めた。 (実施例1)図2の加硫成形方法IIのように、発泡性
未加硫ゴムを金型にて予備加硫後、得られた予備加硫ゴ
ム成形体をマイクロ波加熱によりモトクロスタイヤチュ
ーブ用高発泡加硫ゴムを得る実験例である。
状の試料を切り出し、その密度ρ1(g/cm3 )を測
定し、一方無発泡ゴムの密度ρ0 を測定し、前記式
(2)を用いて求めた。 (実施例1)図2の加硫成形方法IIのように、発泡性
未加硫ゴムを金型にて予備加硫後、得られた予備加硫ゴ
ム成形体をマイクロ波加熱によりモトクロスタイヤチュ
ーブ用高発泡加硫ゴムを得る実験例である。
【0041】発泡性未加硫ゴムの配合組成は表1に示す
通りであり、この未加硫ゴムを145°×80分の加硫
条件で金型加硫を行い、得られた成形体を915MHz
×1KW×85分の条件、詳しくは915MHz×1K
Wで5分照射を行い、その後1分照射−9分停止を繰り
返す条件で、マイクロ波加熱を実施すると、チューブ材
質直径5cm、環状チューブ外径30cm、容積154
1cm3 の未加硫ゴムが、発泡率800%、チューブ材
質直径10cmのモトクロスタイヤチューブとなる。
通りであり、この未加硫ゴムを145°×80分の加硫
条件で金型加硫を行い、得られた成形体を915MHz
×1KW×85分の条件、詳しくは915MHz×1K
Wで5分照射を行い、その後1分照射−9分停止を繰り
返す条件で、マイクロ波加熱を実施すると、チューブ材
質直径5cm、環状チューブ外径30cm、容積154
1cm3 の未加硫ゴムが、発泡率800%、チューブ材
質直径10cmのモトクロスタイヤチューブとなる。
【0042】この発泡チューブのセンター、中間(2.
5cm)及び表面(5.0cm)の各部の加硫度を測定
した結果が図4Aの□−□線に示される。このチューブ
は中心部から表層部にわたり、加硫度の均一性に優れて
いることがわかる。また、圧縮ひずみを測定し、その結
果を図4Bの□−□線に示すが表層部が内部よりも硬い
分布となる。 (比較例1)図1の従来の加硫成形方法(I)のよう
に、マイクロ波加硫の代わりにオープン加硫を行う以
外、実施例1と同様にして発泡加硫ゴムを得る実験例で
ある。
5cm)及び表面(5.0cm)の各部の加硫度を測定
した結果が図4Aの□−□線に示される。このチューブ
は中心部から表層部にわたり、加硫度の均一性に優れて
いることがわかる。また、圧縮ひずみを測定し、その結
果を図4Bの□−□線に示すが表層部が内部よりも硬い
分布となる。 (比較例1)図1の従来の加硫成形方法(I)のよう
に、マイクロ波加硫の代わりにオープン加硫を行う以
外、実施例1と同様にして発泡加硫ゴムを得る実験例で
ある。
【0043】実施例1と同様に金型加硫を行い、得られ
た成形体を145℃×80分の加硫条件でオープン加硫
を実施すると、実施例1と同形状、発泡率800%、チ
ューブ材質直径10cmのモトクロスタイヤチューブが
得られる。
た成形体を145℃×80分の加硫条件でオープン加硫
を実施すると、実施例1と同形状、発泡率800%、チ
ューブ材質直径10cmのモトクロスタイヤチューブが
得られる。
【0044】実施例1と同様に,このチューブの各部の
加硫度を測定した結果が図4Aの○−○線に示される。
このチューブは中心部から表層部にわたり、加硫度が大
幅に増大する、すなわち加硫度は不均一であることが明
らかである。また、圧縮ひずみを図4Bの○−○線に示
すが、表層部の加硫度に対応して、表層部がやわらかい
分布となる。 (実施例2)図3の加硫成形方法IIIのように、発泡
性未加硫ゴムを、マイクロ波加熱により予備加硫後、得
られた予備加硫ゴム体を、金型加硫により、モトクロス
タイヤチューブ用高発泡加硫ゴムを得る実験例である。
加硫度を測定した結果が図4Aの○−○線に示される。
このチューブは中心部から表層部にわたり、加硫度が大
幅に増大する、すなわち加硫度は不均一であることが明
らかである。また、圧縮ひずみを図4Bの○−○線に示
すが、表層部の加硫度に対応して、表層部がやわらかい
分布となる。 (実施例2)図3の加硫成形方法IIIのように、発泡
性未加硫ゴムを、マイクロ波加熱により予備加硫後、得
られた予備加硫ゴム体を、金型加硫により、モトクロス
タイヤチューブ用高発泡加硫ゴムを得る実験例である。
【0045】発泡性未加硫ゴムの配合組成は表1に示す
通りであり、この未加硫ゴムを915MHz×1KW×
5分の条件でマイクロ波加熱を行い、得られた発泡体を
160℃×40分の加硫条件で金型加硫を実施すると、
実施例1に対し、発泡率580%とそれに対応する形状
(チューブ材質直径9cm)のモトクロスタイヤチュー
ブが得られる。
通りであり、この未加硫ゴムを915MHz×1KW×
5分の条件でマイクロ波加熱を行い、得られた発泡体を
160℃×40分の加硫条件で金型加硫を実施すると、
実施例1に対し、発泡率580%とそれに対応する形状
(チューブ材質直径9cm)のモトクロスタイヤチュー
ブが得られる。
【0046】実施例1と同様に、このチューブの各部の
加硫度を測定した結果が図5Aの□−□線に示される。
このチューブは中心部から表層部にわたり、加硫度の均
一性に優れていることがわかる。その結果として、圧縮
ひずみの分布も図5Bの□−□線のとおり、均一性に優
れた分布となる。 (比較例2)マイクロ波加硫を用いない(金型加硫のみ
の加熱成形方法)以外、実施例2と同様にして、発泡加
硫ゴムを得る実験例である。
加硫度を測定した結果が図5Aの□−□線に示される。
このチューブは中心部から表層部にわたり、加硫度の均
一性に優れていることがわかる。その結果として、圧縮
ひずみの分布も図5Bの□−□線のとおり、均一性に優
れた分布となる。 (比較例2)マイクロ波加硫を用いない(金型加硫のみ
の加熱成形方法)以外、実施例2と同様にして、発泡加
硫ゴムを得る実験例である。
【0047】この方法により、実施例2と同形状、発泡
率580%のモトクロスタイヤチューブが得られる。
率580%のモトクロスタイヤチューブが得られる。
【0048】実施例2と同様に、このチューブの各部の
加硫度を測定した結果が図5Aの○−○線に示される。
このチューブは中心部から表層部にわたり、加硫度の均
一性に劣ることがわかる。圧縮ひずみの分布も図5Bの
○−○線のとおり、均一性に劣る分布となる。
加硫度を測定した結果が図5Aの○−○線に示される。
このチューブは中心部から表層部にわたり、加硫度の均
一性に劣ることがわかる。圧縮ひずみの分布も図5Bの
○−○線のとおり、均一性に劣る分布となる。
【0049】
【表1】
【0050】冒頭にて述べた適正加硫度を100とする
指数にて表せば、比較例1及び2は100〜440にわ
たる範囲の分布を有し、これに対し、実施例1及び2は
100〜170の範囲内に収まり、かつ得られた高発泡
加硫ゴム成形体は所望の優れた性能が得られる。
指数にて表せば、比較例1及び2は100〜440にわ
たる範囲の分布を有し、これに対し、実施例1及び2は
100〜170の範囲内に収まり、かつ得られた高発泡
加硫ゴム成形体は所望の優れた性能が得られる。
【0051】なお、試みに、各実施例1及び2が示す加
硫度の範囲内に収まるように、比較例1及び2に低温加
硫成形を施してみようとしても不可能であった。
硫度の範囲内に収まるように、比較例1及び2に低温加
硫成形を施してみようとしても不可能であった。
【0052】
【発明の効果】この発明によれば、金型加硫と高周波誘
電加熱、なかでもマイクロ波加熱を組合わせることによ
って、加硫成形後における製品が要求性能に対し、十分
対応できる適正なゴム物性を備えることができ、同時に
加硫成形工程全般にわたる生産性を大幅に向上すること
を可能とする厚肉高発泡加硫ゴム物品の加硫成形方法を
提供することができる。
電加熱、なかでもマイクロ波加熱を組合わせることによ
って、加硫成形後における製品が要求性能に対し、十分
対応できる適正なゴム物性を備えることができ、同時に
加硫成形工程全般にわたる生産性を大幅に向上すること
を可能とする厚肉高発泡加硫ゴム物品の加硫成形方法を
提供することができる。
【図1】従来の加硫成形方法の一例を示す。
【図2】本発明の実施例1の加硫成形方法を示す。
【図3】本発明の実施例2の加硫成形方法を示す。
【図4】Aは本発明の加硫成形方法と従来の加硫成形方
法のそれぞれで得られる、高発泡加硫ゴムの中心部から
表層部の加硫度を示す。Bは高発泡加硫ゴムの中心部か
ら表層部の圧縮ひずみを示す。
法のそれぞれで得られる、高発泡加硫ゴムの中心部から
表層部の加硫度を示す。Bは高発泡加硫ゴムの中心部か
ら表層部の圧縮ひずみを示す。
【図5】Aは本発明の他の加硫成形方法と従来の他の加
硫成形方法のそれぞれで得られる、高発泡加硫ゴムの中
心部から表層部の加硫度を示す。Bは高発泡加硫ゴムの
中心部から表層部の圧縮ひずみを示す。
硫成形方法のそれぞれで得られる、高発泡加硫ゴムの中
心部から表層部の加硫度を示す。Bは高発泡加硫ゴムの
中心部から表層部の圧縮ひずみを示す。
10 高発泡性未加硫ゴム、予備加硫ゴム成形体また
は高発泡加硫ゴム
は高発泡加硫ゴム
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // B29C 35/12 B29C 67/22 B29K 105:04 105:24
Claims (3)
- 【請求項1】 発泡加硫ゴムの加硫成形方法であって、 一次加硫として、押出し後の発泡性未加硫ゴムを金型に
て加圧加熱により、予備加硫ゴム成形体を得て、次に二
次加硫として、この予備加硫ゴム成形体を高周波誘電加
熱により、加硫することを特徴とする発泡加硫ゴムの加
硫成形方法。 - 【請求項2】 発泡加硫ゴムの加硫成形方法であって、 一次加硫として、押出し後の発泡性未加硫ゴムを高周波
誘電加熱により、予備加硫ゴム体を得て、次に二次加硫
として、この予備加硫ゴム体を金型にて加圧加熱によ
り、加硫することを特徴とする発泡加硫ゴムの加硫成形
方法。 - 【請求項3】 前記発泡加硫ゴムの発泡率が50〜20
00%であることを特徴とする請求項1又は2記載の発
泡加硫ゴムの加硫成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10039385A JPH11236403A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 発泡加硫ゴムの加硫成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10039385A JPH11236403A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 発泡加硫ゴムの加硫成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11236403A true JPH11236403A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12551551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10039385A Pending JPH11236403A (ja) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | 発泡加硫ゴムの加硫成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11236403A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015000506A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 株式会社ブリヂストン | 生タイヤの加熱方法とその装置 |
| KR102113071B1 (ko) * | 2019-06-28 | 2020-05-21 | 한국타이어앤테크놀로지 주식회사 | 일체형 전자장치의 제조방법 |
| JP2021195543A (ja) * | 2020-06-12 | 2021-12-27 | 株式会社ブリヂストン | 加硫方法及び加硫ゴム組成物 |
| JP2021195544A (ja) * | 2020-06-12 | 2021-12-27 | 株式会社ブリヂストン | 加硫方法及びタイヤ用加硫ゴム組成物 |
| US20220396682A1 (en) * | 2019-06-28 | 2022-12-15 | Mitsubisihi Materials Corporation | Rubber molded body and battery pack |
| JP2023100436A (ja) * | 2022-01-06 | 2023-07-19 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤの製造方法 |
-
1998
- 1998-02-20 JP JP10039385A patent/JPH11236403A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2021195543A (ja) * | 2020-06-12 | 2021-12-27 | 株式会社ブリヂストン | 加硫方法及び加硫ゴム組成物 |
| JP2021195544A (ja) * | 2020-06-12 | 2021-12-27 | 株式会社ブリヂストン | 加硫方法及びタイヤ用加硫ゴム組成物 |
| JP2023100436A (ja) * | 2022-01-06 | 2023-07-19 | 横浜ゴム株式会社 | タイヤの製造方法 |
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