JPS58982B2 - 芯金入りゴムの連続加硫方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、平板状の芯金が入ったソリッドゴムとスポン
ジゴムの３層からなる押出成型品を連続的に加硫する方
法に関し、製品の品質向上を計ることを目的とするもの
である。

最近、自動車のトランク用パツキンなどにおいて、第１
図の如く芯金１が挿入されたソリッドゴム２とスポンジ
ゴム３の３者からなる、いわゆる３重押出成型品の需要
が急増して来た。

従来、かかる芯金入り押出成型品の加硫システムとして
、第２図の如き方法が知られている。

即ち、芯金繰出し装置１ａより供給される芯金１′をコ
モンヘッド４に導入する。

また、芯金１′の両側に配置されて芯金１安サンドイン
チ状に挟むゴム２′と３′をコモンヘッド４中に供給す
る押出機２ａ 、３ａが設けられている。

押出機２ａ、３ａより押出されるゴム２’、３’はそれ
ぞれソリッドゴム及びスポンジゴムであり、第１図イの
如き断面を有する複合体となって押出される。

押出された芯金入りゴム５は、次の加硫槽６に導かれ加
硫される。

加硫されたゴムは、水等による冷却装置７で冷却後、引
取機８で引出され、次の整形部９で第１図口のように整
形されて完成する。

ここで加硫槽６には従来、流体又は粉体による加硫装置
が用いられていた。

即ち流体による加硫としては、被加硫品を比熱の良い硝
酸塩の中に通し加硫する方法（ＬＣＭ法）があるが、後
処理及び公害問題などの点で種々問題があった。

又、粉体による加硫としては、被加硫品を熱せられたガ
ラスピーズの中に通す方法（ＰＣＭ法）があるが、芯金
入すゴムの形状が複雑な場合、細かいガラスピーズを落
とすのが困難であり、又両者いずれも外部からの熱伝導
による加熱方式のため加熱効率が悪く、エネルギー消費
量が多くなる欠点があった。

このような欠点を解決するために、金属の加熱に効率の
よい高周波誘導加熱法とゴムの加熱に効率のよいマイク
ロ波加熱法を用いた芯金入すゴムの加硫法が試みられた
。

従来、マイクロ波によるゴムの加硫法は知られているが
、周知の如くマイクロ波はゴムの如き誘導体に対しては
、効率のよい加熱が出来るが、金属に対しては反射され
て加熱出来ない。

芯金入りゴムをマイクロ波加熱すると、金属は加熱され
ないので、芯金は芯金を覆っているゴムから熱を奪い昇
温する。

その結果、第１図に示す如き芯金入すゴムにおいては、
芯金を被覆しているゴム部の昇温か１、突起している部
分のゴムの昇温より、芯金に奪われた熱量分だけ遅れ、
被覆部のゴムは未加硫ないし加硫不足となる。

この欠点を補うために、マイクロ波加熱する直前に、金
属（特に鉄）に対し効率のよい高周波誘導加熱法にて芯
金を加熱する方法が知られている。

高周波誘導加熱は、鉄の如き被加熱体に高周波誘導電流
を誘起させ、その抵抗損で金属自体を加熱するため、芯
金入すゴムの如く芯金がゴム層で覆われていても何ら支
障はない。

前述の如くその目的は、芯金に奪われる熱を補うことに
あるので、高周波誘導加熱にて芯金自体の温度をゴムの
加硫温度まで上昇させる熱量を投下させればよい。

一般の芯金入すゴムにおいては、前記の如（高周波誘導
加熱とマイクロ波誘屯加熱を経て、二次熱風炉で所定時
間保持することにより、加硫は完了するが、芯金、ソリ
ッドゴムおよびスポンジゴムの３層からなる芯金入すゴ
ムノ場合は、これだけでは良質な製品は得られない。

なぜならば、スポンジゴム部とソリッドゴム部とが同一
条件で急速に加熱されるため、スポンジゴム部における
発泡が加硫に先行し、いわゆるガス抜は現象を起こして
、表面が荒れた使用に耐えないスポンジゴムしか得られ
ない。

本発明は、芯金とスポンジゴムとソリッドゴムの３層か
らなる押出し成型品の製造におけるこのような問題を解
消し、スポンジゴム部の地肌がきれいで仕上りのよい製
品を効率よく製造することを目的とするものである。

この目的を達成するために、本発明によれば、ゴムをマ
イクロ波加熱する前に表面予熱炉にてあらかじめゴムの
表面のみを加熱することにより、ゴムの表面にスキンを
形成するようにしている。

更に詳述すると、芯金とソリッドゴムとスポンジゴムの
３層からなる押出成型品の製造において、押出機より連
続的に押出された上記成型品を高周波誘導加熱装置によ
り芯金を主体に加熱し、それを熱風や熱線等による表面
予熱炉に導入してスポンジゴム部のスキン形成及び均熱
化を計り、次にマイクロ波加熱装置により急速に発泡及
び加硫を促進させた後、二次熱風炉にて加硫を完了させ
るように構成されている。

この方法によれば、マイクロ波加熱を行う前に、表面予
熱炉における加熱でゴムの表面が硬化し、スキン即ち表
皮が形成されるので、次にマイクロ波加熱によりスポン
ジゴム部の発泡およびソリッドゴム部の加硫を行う際に
、スポンジゴム部のガスがスキンで阻止され表面から抜
は出すことができず、従ってガスの噴出口が発生して地
肌が荒れるということは無く、表面がすべすべした美し
い芯金入りゴム製品が得られる。

また、芯金部を高周波誘導加熱するため、ゴムの芯金付
近の部分が昇温するが、スキン形成時にゴム表面からも
加熱することにより、ゴム部の内部からの加熱と表面か
らの加熱とでゴム部の温度が均一化される効果もある。

更に詳述すると、ゴムに温度むらがあると、マイクロ波
加熱の際に高温部のみ加速度的に加熱されて炭化したり
するランナウェイ現象が生じるが、表面加熱による均熱
化でこのランナウェイ現象も防止され、加硫が均一かつ
良好に行われる。

次に本発明方法の実施例を図に基づいて詳細に説明する
。

第３図は、本発明方法を実施する装置の例、即ち芯金入
つゴムの連続加硫装置の全体構成を示す側面図である。

５は被加熱体であり、第１図イに示す如（芯金１とスポ
ンジゴム３とソリッドゴム２より成っている。

この被加熱体５は、第２図で説明したコモンヘッド４か
ら押出され、矢印方向に進行する。

そして押出機４０次に、高周波誘導加熱装置１０、熱風
炉等からなる表面予熱炉１１、マイクロ波加熱装置１２
、熱風炉等からなる二次加硫炉１３、引取機１４の順に
配設されている。

被加熱体５は、引取機１４により矢印方向に引張られ、
高周波誘導加熱装置１０→予熱硫１１→マイクロ波加熱
装置１２→二次加硫炉１３を通過することによって加硫
される。

なお１５は位置規正用の縦ローラ−，１６は位置規正用
の横ローラーである。

横ローラ−１６′…はそれぞれたるみ防止用の横ローラ
ーで、たるみに応じて適所に配置するが、なるべく各加
熱炉外に配置し、最低必要限にとどめるべきである。

何となれば、第１図イの如き芯金入すゴムにおいては、
下部に突起したリップ２Ｌが存在するが、ゴムが未加硫
の段階においては、通常の平ローラーではこのリップ２
Ｌがたちまち押つぶされ変形してしまうので、第１図イ
に鎖線で示すように、リップ２Ｌを逃げた特殊形のロー
ラーを必要とする。

かかるローラー１６，１６’は無い方が好ましいが、実
際にはたるみが発生するので図示された程度のローラー
は必要となる。

さて、高周波誘導加熱装置１０は、加熱用コイル１０′
と高周波発振機１７からなっており、高周波発振機１７
から加熱用コイル１０′に、通常２００〜４００ｋＨｚ
の高周波が供給される。

ここで加熱用コイル１０′は、スパイラル状のもの円形
コイル、平板状の端面コイルのいずれも使用出来るが、
電気的結合度や取扱上の点から、後者の端面コイルが使
用しやすい。

第４図はこの端面コイル１０′を示したものであり、コ
イルの上部を被加熱体５が移動する。

表面予熱炉１１は、熱風発生器（図示せず）が内蔵され
ており、２００℃前后の熱風でゴムを加熱し、表面に薄
いスキンを形成すると共に、押出工程及び高周波誘導加
熱工程において発生した温度ムラを無くす役割をはたす
。

ここでは表面加熱を目的とするので熱風以外の例えば赤
外線加熱法を用いてもよい。

マイクロ波加熱装置１２には、導波管１８を介して発振
機１９が接続されており、これより供給されたマイクロ
波エネルギーが、炉内を通過するゴムに吸収され、急速
に加熱される。

この際スポンジゴム部は発泡剤の作用により急速に発泡
するが、表面予熱炉１１にてあらかじめ表面には硬化さ
れたスキンが形成されているため、発生ガスにより表面
を荒らすことになく、表面がきれいなスポンジゴムが得
られる。

二次加硫炉１３は、表面予熱炉１１と同様に熱風発生器
が内蔵されており、２００℃前後の熱風で最終仕上げを
行う。

引取機１４は、上下のベルト２０，２０’にて被加熱物
５を挟み込み搬送するもので、引張りスプリング２１に
より張力が付与されたチェーン２２を介してモータ２３
が連結されており、この動力により駆動される。

芯金入りゴムは、芯金１が挿入されているため、普通の
ゴム加硫の際のような引張りによる伸びが生じないので
、ベルト搬送等に頼る必要がなく、装置も簡略化される
。

以上の図示実施例からも明らかなように本発明方法によ
れば、ゴムのマイクロ波加熱の前に、表面加熱炉におい
てゴム表面を加熱してスキンを形成するので、従来のよ
うな地肌の荒れが発生することは無く、また地金入りゴ
ム製品を自動車のトランク用パツキンとして使用した場
合、外部から吸水するといったことも防止される。

更に芯金加熱のための高周波誘導加熱を併用するときは
、表面加熱によってゴム内の均熱化も行われ、ランナウ
ェイ現象による品質低下も防止されるので、加硫品質が
維持できると共に前記のスキン形成による外観的および
吸水防止等の点と相まって、芯金入すゴムの品質が大幅
に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は芯金入りゴム製品の断面図、第２図は従来の芯
金入すゴムの加硫装置を示すブロック図、第３図は本発
明方法を実施するための加硫装置を例示する側面図、第
４図は加熱コイルの斜視図である。 図において、４は押出機、５は被加熱体、１０は高周波
誘導加熱装置、１０′は加熱用コイル、１１は表面予熱
炉、１２はマイクロ波加熱装置、１３は二次加硫炉、１
４は引取機である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 芯金とソリッドゴムとスポンジゴムの３層からなる
   押出成型品の製造において、押出機より連続的に押出さ
   れた上記成型品を高周波誘導加熱装置により芯金を主体
   に加熱し、それを表面予熱炉に導入してスポンジゴム部
   のスキン形成及び均熱化を計り、次にマイクロ波加熱装
   置により急速に発泡及び加硫を促進させた後二次熱風炉
   にて、加硫を完了させるように構成した芯金、ソリッド
   ゴムおよびスポンジゴムの３層からなる押出成型品の連
   続加硫方法。