JP2006088434A - Rubber foamed molded product and its manufacturing method - Google Patents

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宏泰 加藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber foamed molded product manufacturing method capable of manufacturing a rubber foamed molded product uniformly and finely foamed over the whole interior thereof in a short time. <P>SOLUTION: The cavity 21 of a mold 2 is filled with unvulcanized rubber composition pieces 4 formed into a size of 1 mm<SP>2</SP>square or below and heated up to the vulcanization temperature region of the unvulcanized rubber composition pieces 4, a supercritical fluid is introduced into the cavity 21, the unvulcanized rubber composition pieces are exposed to a fluid in a supercritical state for 5 min or above in a vulcanization time of a 90% vulcanization point to be impregnated with the fluid. Thereafter, the fluid in the supercritical state is gasified to internally foam the unvulcanized rubber composition pieces to crosslink the unvulcanized rubber composition pieces. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ゴム発泡成形体の製造方法及びこの方法により製造されるゴム発泡成形体に関し、さらに詳しくは、超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を原料のゴム組成物の内部に含浸させ、その後減圧して含浸させた流体を気化させ、原料のゴム組成物の内部に微細な気泡を形成する工程を備えるゴム発泡成形体の製造方法及びこの方法により製造されるゴム発泡成形体に関する。   The present invention relates to a method for producing a rubber foam molded article and a rubber foam molded article produced by this method, and more specifically, impregnating a fluid in a supercritical state or a subcritical state inside a raw rubber composition, The present invention relates to a method for producing a rubber foam molded article comprising a step of vaporizing a fluid impregnated under reduced pressure and forming fine bubbles inside a raw rubber composition, and a rubber foam molded article produced by this method.

ゴムの発泡成形体を製造する方法としては、超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を原料のゴム組成物の内部に含浸させ、その後、含浸させた超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を気化させて、ゴム組成物の内部に多数の微細な気泡を形成する方法が知られている。   As a method for producing a foamed molded article of rubber, a fluid in a supercritical state or a subcritical state is impregnated inside a raw rubber composition, and then the impregnated fluid in a supercritical state or a subcritical state is added. A method is known in which a large number of fine bubbles are formed inside the rubber composition by vaporization.

そして、上記方法を応用し、超微細構造の気孔や気泡が均一に分散したゴムの発泡成形体を製造する構成が提案されている(特許文献1参照)。この特許文献1に記載の構成は、未加硫ゴムの混練工程や加硫工程中に、当該未加硫ゴムに超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を含浸させ、その後減圧するものである。この構成は、原料の未加硫ゴムの内部に含浸させた流体が減圧によって気化する際に、未加硫ゴムの表面や内部に気孔や気泡が形成されるという原理を応用したものである。   And the structure which applies the said method and manufactures the foaming molding of rubber | gum in which the pore and the bubble of the ultrafine structure were disperse | distributed uniformly is proposed (refer patent document 1). In the configuration described in Patent Document 1, the unvulcanized rubber is impregnated with a fluid in a supercritical state or a subcritical state during the kneading step or vulcanizing step of the unvulcanized rubber, and then the pressure is reduced. . This configuration is based on the principle that pores and bubbles are formed on the surface and inside of the unvulcanized rubber when the fluid impregnated inside the raw unvulcanized rubber is vaporized by decompression.

この特許文献1に記載される構成によれば、製造されるゴムの発泡成形体の表層部は、均一かつ微細に発泡しているものと考えられるが、深層部は発泡していないか、発泡したとしても均一な発泡状態にはならないと考えられる。特に特許文献1中に、「少なくともタイヤ表層ゴムを発泡させたタイヤが提供される」と記載されていることからも、深層部まで発泡させたゴムの発泡成形体を製造するのに適した構成ではないものと考えられる。   According to the configuration described in Patent Document 1, it is considered that the surface layer portion of the foamed molded article of rubber to be produced is foamed uniformly and finely, but the deep layer portion is not foamed or foamed. Even if it does, it is thought that it does not become a uniform foaming state. In particular, Patent Document 1 describes that “a tire in which at least a tire surface rubber is foamed is provided” is also suitable for producing a foamed molded article of rubber foamed to a deep layer portion. It is thought that it is not.

内部全体に亘って発泡したゴムの発泡成形体を製造するためには、超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を、ゴム組成物の内部全体に含浸させる必要がある。そしてこのためには、低温で長時間かけて流体を含浸させることが好ましい。しかしながら、流体を含浸させる工程においてゴム組成物が低温であると、その後の架橋工程でゴムの組成物を加熱する工程において、表層部は短時間で温度上昇するが、深層部は表層部に比較して温度上昇に長時間を要する。このため、表層部は短時間で架橋が進行し、表層部に発生した気泡は均一かつ微細に発泡した状態で固定される。一方、深層部は、減圧によって均一かつ微細に発泡したとしても、架橋が完了するまでの間に気泡同士が結合するなどして巨大化しやすくなる。この結果、表層部と深層部とで気泡の泡径が不均一となり、製造されるゴムの物理的な特性などが悪化するという問題が生じ得る。   In order to produce a foamed molded article of rubber foamed over the entire interior, it is necessary to impregnate the entire interior of the rubber composition with a fluid in a supercritical state or a subcritical state. For this purpose, it is preferable to impregnate the fluid at a low temperature for a long time. However, if the rubber composition is at a low temperature in the step of impregnating the fluid, the temperature of the surface layer portion rises in a short time in the step of heating the rubber composition in the subsequent crosslinking step, but the deep layer portion is compared with the surface layer portion. Therefore, it takes a long time for the temperature to rise. For this reason, cross-linking proceeds in a short time in the surface layer portion, and the bubbles generated in the surface layer portion are fixed in a state of being uniformly and finely foamed. On the other hand, even if the deep layer portion is foamed uniformly and finely due to reduced pressure, the deep layer portion is likely to become enormous due to the bonding of bubbles before the crosslinking is completed. As a result, the bubble diameters of the bubbles are not uniform between the surface layer portion and the deep layer portion, and the physical characteristics and the like of the manufactured rubber may be deteriorated.

一方、ゴム組成物内部の温度分布が不均一となることを抑制するために、超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体の含浸工程において、ゴム組成物を高温に維持すると、超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を気化させる前に架橋が進行しうる。このため、ゴム組成物の発泡状態が悪化するおそれがある。   On the other hand, in order to prevent the temperature distribution inside the rubber composition from becoming non-uniform, if the rubber composition is maintained at a high temperature in the impregnation process of the fluid in the supercritical state or the subcritical state, Crosslinking can proceed before vaporizing the fluid in the critical state. For this reason, there exists a possibility that the foaming state of a rubber composition may deteriorate.

前記構成を応用したこの他の構成として、気泡の微細化によって製造されるゴムの発泡成形体の比強度を向上させ、これにより強度を低下させることなく軽量化を図る構成が提案されている(特許文献2参照)。この構成は、前記構成の減圧の工程において、超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体が、エンタルピー−圧力線図中の気液混合相若しくは亜臨界状態を除く液体領域を通過しない条件を適用するものである。この構成によれば、ゴムの発泡成形体の内部に形成される気泡の泡径が数μm程度となり、微細に発泡したゴムの発泡成形体を製造することができる。   As another configuration to which the above configuration is applied, a configuration has been proposed in which the specific strength of a foamed molded article of rubber produced by refining bubbles is improved, thereby reducing the weight without reducing the strength ( Patent Document 2). This configuration applies a condition in which the fluid in the supercritical state or the subcritical state does not pass through the liquid region excluding the gas-liquid mixed phase or the subcritical state in the enthalpy-pressure diagram in the decompression step of the above configuration. Is. According to this configuration, the bubble diameter of the bubbles formed inside the rubber foam molded body is about several μm, and a foamed molded body of rubber that is finely foamed can be manufactured.

しかしながらこの特許文献2に記載される構成では、原料のゴム組成物の内部に超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体の含浸工程に長時間を要する。具体的に特許文献2に記載される実施例では、超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体の含浸工程に2時間を要している。このように、特許文献2に記載される構成は、ゴムの発泡成形体の製造に長時間を要し、生産性が低いと考えられる。   However, in the configuration described in Patent Document 2, it takes a long time to impregnate the fluid in the supercritical state or subcritical state inside the raw rubber composition. Specifically, in the example described in Patent Document 2, the impregnation step of the fluid in the supercritical state or the subcritical state requires 2 hours. As described above, the configuration described in Patent Document 2 is considered to require a long time for producing a foamed molded article of rubber and has low productivity.

上記の通り、従来の超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を用いたゴムの発泡成形体を製造する方法では、短時間で内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体を製造することが困難であった。   As described above, in the conventional method for producing a rubber foam molded body using a fluid in a supercritical state or a subcritical state, a rubber foam molded body that is foamed uniformly and finely over the entire interior in a short time. It was difficult to manufacture.

特開平11−293022号公報JP 11-293022 A 特開2002−322308号公報JP 2002-322308 A

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴム発泡成形体の製造方法及びこの方法により製造されるゴム発泡成形体を提供すること、又は短時間で内部全体に亘って発泡したゴム発泡成形体の製造方法及びこの方法により製造されるゴム発泡成形体を提供することである。   In view of the above situation, the problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a foamed rubber foam that is uniformly and finely foamed throughout the interior, and a rubber foam molded article produced by this method, or It is an object of the present invention to provide a method for producing a rubber foam molded article which is foamed over the entire interior in a short time and a rubber foam molded article produced by this method.

このような課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、細粒化された未加硫ゴム組成物を金型内に充填する工程と、該金型内に充填した未加硫ゴム組成物を架橋温度領域に加熱する工程と、該金型内に超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を加圧注入し、前記未加硫ゴム組成物に含浸させる工程と、該金型内を減圧して前記未加硫ゴムを発泡させる工程と、前記未加硫ゴムを架橋させる工程とを含むことを要旨とするものである。   In order to solve such a problem, the invention described in claim 1 includes a step of filling a finely divided unvulcanized rubber composition in a mold, and an unvulcanized rubber filled in the die. A step of heating the composition to a crosslinking temperature region, a step of pressurizing a fluid in a supercritical state or a subcritical state into the mold, and impregnating the unvulcanized rubber composition; And a step of foaming the unvulcanized rubber and a step of crosslinking the unvulcanized rubber.

ここで請求項2に記載のように、前記未加硫ゴム組成物の粒径は1mm以下であって、該未加硫ゴム組成物に超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を含浸させる時間を、該未加硫ゴム組成物の架橋の進行が90%を超えない時間とすることが好ましい。   Here, as described in claim 2, the particle size of the unvulcanized rubber composition is 1 mm or less, and the time for impregnating the unvulcanized rubber composition with a fluid in a supercritical state or a subcritical state. Is preferably set to a time during which the progress of crosslinking of the unvulcanized rubber composition does not exceed 90%.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載されたゴム発泡成形体の製造方法により、内部が均一な発泡セルサイズに形成されてなることを要旨とするものである。   The gist of the invention described in claim 3 is that the inside is formed into a uniform foam cell size by the method for producing a rubber foam molded article described in claim 1 or claim 2. is there.

請求項1に記載の発明によれば、細粒化された未加硫ゴム組成物を用いるから、キャビティに充填したゴム組成物の総体積に対する総表面積の割合が大きくなる。また、超臨界状態にある流体は未加硫ゴム組成物の間にも流入して表面に接触する。このため、未加硫ゴム組成物と超臨界状態にある流体との接触面積が大きくなり、超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体が未加硫ゴム組成物の内部に含浸されやすくなる。また、未加硫ゴム組成物が細粒化されているから、超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体の浸透深さも小さくてよい。従って、超臨界状態にある流体の含浸時間を短縮でき、短時間で内部全体に亘って発泡したゴム発泡成形体を製造することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the finely pulverized unvulcanized rubber composition is used, the ratio of the total surface area to the total volume of the rubber composition filled in the cavity is increased. Moreover, the fluid in a supercritical state also flows into the unvulcanized rubber composition and contacts the surface. For this reason, the contact area between the unvulcanized rubber composition and the fluid in the supercritical state is increased, and the fluid in the supercritical state or the subcritical state is easily impregnated inside the unvulcanized rubber composition. Further, since the unvulcanized rubber composition is finely divided, the penetration depth of the fluid in the supercritical state or the subcritical state may be small. Accordingly, it is possible to shorten the impregnation time of the fluid in the supercritical state, and it is possible to produce a rubber foam molded body foamed over the entire interior in a short time.

また、成形用金型に充填された未加硫ゴム組成物は、あらかじめ架橋温度領域にまで加熱され、その後、その温度に維持される。このため、発泡後の架橋工程において、未加硫ゴム組成物の表層部と深層部とで温度差がなく、架橋が均一に進行する。従って、架橋の進行の不均一に起因する気泡の泡径の不均一などが発生せず、内部全体に亘って均一に発泡したゴムの発泡成形体を製造することができる。   Further, the unvulcanized rubber composition filled in the molding die is heated in advance to the cross-linking temperature region, and then maintained at that temperature. For this reason, in the crosslinking step after foaming, there is no temperature difference between the surface layer portion and the deep layer portion of the unvulcanized rubber composition, and the crosslinking proceeds uniformly. Therefore, a foamed molded article of rubber that is uniformly foamed over the entire interior can be produced without causing a nonuniformity in bubble diameter due to nonuniformity in the progress of crosslinking.

請求項2に記載の発明によれば、未加硫ゴム組成物の粒径を1mm程度に成形して用いれば、短時間で超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体の含浸を完了することができ、ゴムの発泡成形体の製造時間を大幅に短縮する事ができる。そして、ゴム組成物の架橋が完結していない状態で発泡させることができるから、良好な発泡状態が得られる。   According to the second aspect of the present invention, when the particle size of the unvulcanized rubber composition is molded to about 1 mm, the impregnation of the fluid in the supercritical state or the subcritical state can be completed in a short time. It is possible to greatly reduce the production time of the rubber foam molding. And since it can be made to foam in the state where bridge | crosslinking of a rubber composition is not completed, a favorable foaming state is obtained.

請求項3に記載の発明によれば、内部まで均一に発泡しているから、物理的な特性に優れる。例えば、強度を維持しつつ軽量化を図ることができる。   According to the third aspect of the present invention, since the foaming is uniform to the inside, the physical characteristics are excellent. For example, the weight can be reduced while maintaining the strength.

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係るゴムの発泡成形体の製造方法のことを「本方法」と略して記すことがある。また、「超臨界状態にある流体」を「超臨界流体」と記すことがある。また、以下の実施形態において「超臨界流体」という場合には、亜臨界状態にある流体も含むものとする。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following, the method for producing a foamed molded article of rubber according to the present invention may be abbreviated as “the present method”. In addition, the “fluid in the supercritical state” may be referred to as “supercritical fluid”. In the following embodiments, the term “supercritical fluid” includes fluid in a subcritical state.

図1は、本方法の実施に用いられる設備の構成の例を示した模式図である。以下、本方法の実施に用いられる設備を「本設備」と略して記すことがある。本設備1は、原料のゴム組成物を所定の形状に成形する成形用金型2と、この成形用金型2を収納可能な高圧容器3とを備える。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of equipment used for carrying out the present method. Hereinafter, the equipment used for carrying out the method may be abbreviated as “present equipment”. The equipment 1 includes a molding die 2 that molds a raw rubber composition into a predetermined shape, and a high-pressure container 3 that can accommodate the molding die 2.

この成形用金型2は、内部に形成されるキャビティ21と外部空間とを連通する流体給排経路22を備える。この成形用金型2は、閉じた状態においても流体給排経路22を通じて流体がキャビティ21に出入り可能に構成される。   The molding die 2 includes a fluid supply / discharge path 22 that communicates a cavity 21 formed inside and an external space. The molding die 2 is configured such that fluid can enter and exit the cavity 21 through the fluid supply / discharge path 22 even in a closed state.

高圧容器3は、内部空間を高圧(例えば、最大で30MPa程度)に維持可能な容器である。そして流体を外部から内部空間へ給排可能な流体給排経路31が設けられる。この流体給排経路31は、流体供給機構(図示せず)に接続されており、この流体給排経路31を通じて、高圧容器3の内部空間に流体を給排可能である。そして内部空間に導入した流体によって、高圧容器3の内部圧力を所定の値に維持できるように構成される。この流体供給機構は、例えば流体を貯留するボンベと、流体を所定の圧力で送給できるポンプを備える構成などが適用される。   The high-pressure vessel 3 is a vessel capable of maintaining the internal space at a high pressure (for example, about 30 MPa at the maximum). A fluid supply / discharge path 31 that can supply and discharge fluid from the outside to the internal space is provided. The fluid supply / discharge path 31 is connected to a fluid supply mechanism (not shown), and fluid can be supplied to and discharged from the internal space of the high-pressure vessel 3 through the fluid supply / discharge path 31. The internal pressure of the high-pressure vessel 3 can be maintained at a predetermined value by the fluid introduced into the internal space. For example, a configuration including a cylinder that stores fluid and a pump that can feed the fluid at a predetermined pressure is applied to the fluid supply mechanism.

本方法が適用されるゴム組成物としては、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、天然ゴム(NR)、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、エチレン・プロピレンゴム(EPDM、EPM)、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム及びアクリルゴムなどが挙げられる。   Examples of the rubber composition to which the present method is applied include styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), natural rubber (NR), nitrile rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), Examples include butyl rubber (IIR), ethylene / propylene rubber (EPDM, EPM), fluorine rubber, silicone rubber, urethane rubber, and acrylic rubber.

そして、所定の寸法形状に成形されたゴム組成物を用いる。具体的には、1mm角以下の寸法形状に形成されることが好ましいが、3mm角以下の大きさであっても良い。以下、所定の寸法形状に成形されたゴム組成物を「ゴム組成物片」と記す。   And the rubber composition shape | molded by the predetermined dimension shape is used. Specifically, it is preferably formed in a dimensional shape of 1 mm square or less, but may be a size of 3 mm square or less. Hereinafter, a rubber composition molded into a predetermined size and shape is referred to as a “rubber composition piece”.

また、本方法に適用される流体の種類は特に限定されるものではないが、超臨界状態にしやすい二酸化炭素や窒素が好適に適用できる。   In addition, the type of fluid applied to the present method is not particularly limited, but carbon dioxide and nitrogen that can easily be brought into a supercritical state can be suitably applied.

以下に、本設備1を用いた本発明の実施手順を説明する。   Below, the implementation procedure of this invention using this installation 1 is demonstrated.

まず、成形用金型2及び高圧容器3を所定の温度に予熱する。この予熱の温度は、適用するゴム組成物の種類や配合によって異なるが、適用するゴム組成物の架橋温度かその近傍の温度であることが好ましい。例えば、EPDMであれば150℃かその近傍、NRであれば140℃かその近傍、NBRであれば150℃かその近傍とすることが好ましい。   First, the molding die 2 and the high-pressure vessel 3 are preheated to a predetermined temperature. The preheating temperature varies depending on the type and composition of the rubber composition to be applied, but is preferably the crosslinking temperature of the rubber composition to be applied or a temperature in the vicinity thereof. For example, it is preferable that the temperature is 150 ° C. or its vicinity for EPDM, 140 ° C. or its vicinity for NR, and 150 ° C. or its vicinity for NBR.

次いで原料のゴム組成物片4を成形用金型2のキャビティ21に充填する。キャビティ21に充填するゴム組成物片4の量は、製造する発泡成形体の発泡倍率(ここでは、発泡によるゴム組成物片4の見かけ上の体積増加率をいうものとする。以下同じ。)に応じて決定すればよい。例えば発泡倍率が200%の発泡成形体を製造するには、キャビティ21の容積の2分の1の容積となる量のゴム組成物片を充填すればよく、発泡倍率が400%の発泡倍率の発泡成形体を製造するには、キャビティ21の容積の4分の1の容積となる量のゴム組成物片を充填すればよい。キャビティ21に充填されたゴム組成物片4は、予熱された成形用金型2により、前記所定の温度に加熱され、以降この温度に維持される。   Next, the raw rubber composition piece 4 is filled into the cavity 21 of the molding die 2. The amount of the rubber composition piece 4 filled in the cavity 21 is the expansion ratio of the foamed molded article to be produced (here, the apparent volume increase rate of the rubber composition piece 4 due to foaming is the same hereinafter). It may be determined according to. For example, in order to produce a foamed molded article having a foaming ratio of 200%, it is sufficient to fill a rubber composition piece in an amount that is a half of the volume of the cavity 21, and the foaming ratio is 400%. In order to produce a foamed molded article, it is sufficient to fill a rubber composition piece in an amount that is a quarter of the volume of the cavity 21. The rubber composition piece 4 filled in the cavity 21 is heated to the predetermined temperature by the preheated molding die 2 and thereafter maintained at this temperature.

なお、ゴム組成物片4同士が融着して一体化し、キャビティ21への充填が困難となる場合などには、ゴム組成物片4の表面にタルクを塗布するなどし、ゴム組成物片4同士の融着を防止すればよい。   When the rubber composition pieces 4 are fused and integrated to make it difficult to fill the cavity 21, for example, talc is applied to the surface of the rubber composition piece 4 so that the rubber composition piece 4 What is necessary is just to prevent mutual fusion | melting.

そして、ゴム組成物片4を充填した成形用金型2を高圧容器3に収納し、流体給排経路31を通じて、高圧容器3の内部空間に超臨界流体を充填する。耐圧容器3の内部空間に充填された超臨界流体は、成形用金型2の流体給排経路22を通じてキャビティ21内に浸入し、キャビティ21内に充填されるゴム組成物片4は、超臨界流体に晒される。このときの超臨界流体の温度は、キャビティ21に充填されたゴム組成物片4の架橋温度かその近傍の温度であることが好ましい。また、超臨界流体の圧力は、7〜30MPaの範囲であることが好ましく、15〜20MPa程度の圧力であることがより好ましい。   Then, the molding die 2 filled with the rubber composition piece 4 is accommodated in the high-pressure vessel 3, and the supercritical fluid is filled into the internal space of the high-pressure vessel 3 through the fluid supply / discharge path 31. The supercritical fluid filled in the internal space of the pressure vessel 3 enters the cavity 21 through the fluid supply / discharge path 22 of the molding die 2, and the rubber composition piece 4 filled in the cavity 21 is supercritical. Exposed to fluid. The temperature of the supercritical fluid at this time is preferably the crosslinking temperature of the rubber composition piece 4 filled in the cavity 21 or a temperature in the vicinity thereof. Moreover, the pressure of the supercritical fluid is preferably in the range of 7 to 30 MPa, more preferably about 15 to 20 MPa.

以降、この状態が維持されると、超臨界流体がゴム組成物片4の内部に浸透する。内部全体に亘って発泡した発泡成形体を製造するためには、キャビティ21に充填したゴム組成物片4の内部全体に亘って超臨界流体を含浸させる必要がある。この必要となる含浸時間は、ゴム組成物片4の種類や寸法形状、架橋の進行状態、あるいは超臨界流体の温度や圧力に依存する。これは、(1)一般に分子中に極性基を有するゴム組成物(ゴム組成物片)は、超臨界流体の浸透性が低くなること、(2)カーボンブラックの添加や架橋の進行などによりゴム組成物片の内部の粘性が高くなると、浸透に対する抵抗が大きくなること、などによる。このため、条件に応じて設定する。   Thereafter, when this state is maintained, the supercritical fluid penetrates into the rubber composition piece 4. In order to produce a foamed molded article foamed over the entire interior, it is necessary to impregnate the supercritical fluid throughout the entire interior of the rubber composition piece 4 filled in the cavity 21. The required impregnation time depends on the type and size of the rubber composition piece 4, the progress of crosslinking, or the temperature and pressure of the supercritical fluid. This is because (1) a rubber composition (rubber composition piece) generally having a polar group in the molecule has low supercritical fluid permeability, and (2) rubber is added due to the addition of carbon black or the progress of crosslinking. This is because, as the internal viscosity of the composition piece increases, the resistance to penetration increases. For this reason, it sets according to conditions.

本方法においては、90%加硫点の以内の時間であることが好ましい。なお、ここで「90%加硫点」とは、JIS K6300−2:2001に規定されるt(90)をいうものとする。この範囲内であれば、発泡させる段階において、ゴム組成物片の架橋が完結していないことから、ゴム組成物片が融着し、良好な発泡状態が得られる。 In this method, the time is preferably within 90% vulcanization point. Here, “90% vulcanization point” refers to t c (90) defined in JIS K6300-2: 2001. Within this range, at the stage of foaming, the rubber composition piece is not completely cross-linked, so the rubber composition piece is fused and a good foamed state is obtained.

具体的な含浸時間は、例えば3mm角に形成されたEPDMであれば、8分程度が好ましい。1mm角に形成、あるいは0.5mm径に粉砕されたEPDMであれば5分程度が好ましい。3mm角以下の大きさに形成されたNRであれば5分程度が好ましい。3mm角以下に形成されたNBRであれば10分程度が好ましい。このように、あらかじめ3mm角以下の大きさに成形されたゴム組成物を用いれば、超臨界流体の含浸時間は10分以下でよいから、従来の方法に比較して、含浸時間を大幅に短縮することができる。   The specific impregnation time is preferably about 8 minutes in the case of EPDM formed in a 3 mm square, for example. In the case of EPDM formed into 1 mm square or pulverized to 0.5 mm diameter, about 5 minutes is preferable. If it is NR formed in the magnitude | size of 3 mm square or less, about 5 minutes are preferable. If it is NBR formed in 3 mm square or less, about 10 minutes are preferable. As described above, if a rubber composition molded in a size of 3 mm square or less is used in advance, the impregnation time of the supercritical fluid may be 10 minutes or less, so that the impregnation time is significantly reduced compared to the conventional method. can do.

前記状態を所定の時間維持した後、高圧容器3の内部圧力を所定の圧力(例えば、大気圧)まで減圧する。高圧容器3の内部を減圧すると、ゴム組成物片4の内部に浸透した超臨界流体が気化し、ゴム組成物片4が発泡する。減圧前と減圧後の圧力差が小さいと、ゴム組成物片4の内部に含浸された超臨界流体の相分離が緩やかに進み、気泡の融合や、充填剤を核として気泡が集合するなどして、気泡が大きくなりやすくなる。一方、減圧前と減圧後の圧力差が大きいと、ゴム組成物片4の内部に含浸された超臨界流体の相分離が急激に進行し、超臨界流体が短時間に一斉に気化して気泡が形成されるため、気泡の泡径が小さくなる。従って、減圧前と減圧後の圧力差の調整により、形成される気泡の泡径を制御できる。   After maintaining the state for a predetermined time, the internal pressure of the high-pressure vessel 3 is reduced to a predetermined pressure (for example, atmospheric pressure). When the pressure inside the high-pressure vessel 3 is reduced, the supercritical fluid that has penetrated into the rubber composition piece 4 is vaporized, and the rubber composition piece 4 is foamed. If the pressure difference between before and after depressurization is small, the phase separation of the supercritical fluid impregnated inside the rubber composition piece 4 will proceed slowly, causing bubbles to coalesce or bubbles to collect with the filler as the core. As a result, bubbles tend to become large. On the other hand, if the pressure difference between before and after decompression is large, the phase separation of the supercritical fluid impregnated in the rubber composition piece 4 proceeds rapidly, and the supercritical fluid is vaporized all at once in a short time. Is formed, the bubble diameter of the bubbles is reduced. Therefore, the bubble diameter of the bubbles formed can be controlled by adjusting the pressure difference between before and after decompression.

超臨界流体が気化してゴム組成物片4の内部に微細な気泡が形成されると、気泡の内圧によりゴム組成物片4は膨張し、見かけ上の体積が増加する。そしてこの見かけ上の体積増加により、キャビティ21は膨張したゴム組成物片4で隙間なく満たされ、ゴム組成物片は、キャビティに沿った形状となる。そして、ゴム組成物片4同士が融着して一体化する。製造される発泡成形体の内部に形成され得る気泡の総体積は、キャビティ21に充填するゴム組成物片4の総量(総容積)に応じて定まるから、ゴム組成物片4の充填量の調整により気泡の泡径を制御できる。すなわち、気泡の泡径を大きくしたい場合には、キャビティ21に充填するゴム組成物片4の総量を少なくし、気泡の泡径を小さくしたい場合には、充填するゴム組成物片4の総量を増やせばよい。   When the supercritical fluid is vaporized and fine bubbles are formed inside the rubber composition piece 4, the rubber composition piece 4 expands due to the internal pressure of the bubbles, and the apparent volume increases. And by this apparent volume increase, the cavity 21 is filled with the expanded rubber composition piece 4 without a gap, and the rubber composition piece has a shape along the cavity. Then, the rubber composition pieces 4 are fused and integrated. Since the total volume of bubbles that can be formed inside the foamed molded article to be produced is determined according to the total amount (total volume) of the rubber composition pieces 4 filled in the cavities 21, the adjustment of the filling amount of the rubber composition pieces 4 is adjusted. Can control the bubble diameter of the bubbles. That is, when it is desired to increase the bubble diameter of the bubbles, the total amount of the rubber composition pieces 4 filled in the cavity 21 is reduced. When the bubble diameter of the bubbles is desired to be reduced, the total amount of the rubber composition pieces 4 to be filled is set. Increase it.

その後、所定の時間この温度(すなわち、架橋温度かその近傍の温度)を維持し、一体化したゴム組成物片4の架橋を進行させる。一体化したゴム組成物片4の温度は、内部全体に亘って均一となっていることから、架橋は内部全体に亘って均一に進行する。この結果、架橋進行の速度の不均一に起因する気泡の泡径の不均一や、表層部が先に架橋して深層部の流体が逃げ場を失ったことに起因する気泡の巨大化が発生することがなく、表層部と内部とで気泡の泡径が均一となる。   Thereafter, this temperature (that is, the crosslinking temperature or a temperature in the vicinity thereof) is maintained for a predetermined time, and the crosslinking of the integrated rubber composition piece 4 is advanced. Since the temperature of the integrated rubber composition piece 4 is uniform throughout the interior, the crosslinking proceeds uniformly throughout the interior. As a result, the bubble diameter is not uniform due to the non-uniform speed of crosslinking, and the bubbles are enlarged due to the cross-linking of the surface layer first and the loss of the fluid in the deep layer. And the bubble diameter of the bubbles is uniform between the surface layer and the inside.

このように、本方法によれば、あらかじめ所定の寸法形状に形成したゴム組成物(ゴム組成物片)を用いることにより、短時間で超臨界流体をゴム組成物の内部全体に亘って含浸させることができる。このため、短時間で内部まで発泡したゴムの発泡成形体を製造することができる。また、ゴム組成物の全体にわたって架橋を均一に進行させることができるから、得られるゴムの発泡成形体の気泡の泡径は、発泡成形体の全体に亘って均一となる。従って、内部まで均一かつ微細に発泡した発泡成形体を短時間で製造することができる。   Thus, according to this method, the supercritical fluid is impregnated in the entire rubber composition in a short time by using the rubber composition (rubber composition piece) formed in a predetermined size and shape in advance. be able to. For this reason, it is possible to produce a foamed molded article of rubber foamed to the inside in a short time. Moreover, since crosslinking can be made to proceed uniformly throughout the rubber composition, the bubble diameter of the foamed molded article of rubber obtained is uniform throughout the foamed molded article. Therefore, it is possible to produce a foamed molded article that is uniformly and finely foamed to the inside in a short time.

なお、超臨界流体の含浸工程において、ゴム組成物片4が架橋温度かその近傍の温度に加熱されるが、この工程は短時間で完了するため、発泡させる工程においては、架橋は殆ど進行していない。このため、超臨界流体の含浸や、均一かつ微細な発泡の妨げにはならない。   In the supercritical fluid impregnation step, the rubber composition piece 4 is heated to the cross-linking temperature or a temperature in the vicinity thereof. However, since this step is completed in a short time, the cross-linking proceeds almost in the foaming step. Not. For this reason, impregnation of supercritical fluid and uniform and fine foaming are not hindered.

次いで、本発明の実施例及び比較例について説明する。次に示す表1は、本発明の実施例と比較例のそれぞれの条件及び評価を示した表である。ここで用いたゴムの種類は、EPDM、NR、NBRの3種類である。そして、成形用金型に充填するゴム組成物の寸法形状及び充填量、超臨界流体の含浸工程及び架橋工程における温度、圧力、各工程の時間を変えてゴムの発泡成形体を製造し、発泡状態を評価した。   Next, examples and comparative examples of the present invention will be described. Table 1 shown below is a table showing the conditions and evaluations of Examples and Comparative Examples of the present invention. There are three types of rubber used here: EPDM, NR, and NBR. Then, a rubber foam molding is produced by changing the size and shape of the rubber composition to be filled in the molding die, the temperature and pressure in the supercritical fluid impregnation step and the crosslinking step, and the time of each step, and foaming. The condition was evaluated.

Figure 2006088434
Figure 2006088434

なお、表1に示さない共通条件は次の通りである。評価には、図1に示す構成を有する設備を用いている。成形用金型は、キャビティが形成される本体と、この本体に3カ所でネジ止めされてキャビティを閉鎖する蓋体とを備える。キャビティは、内径が60mm、高さが30mmの円筒形状に形成される。そして、原料のゴム組成物片をキャビティに充填した後、蓋体を本体にネジ止めするに際し、スペーサを用いて本体と蓋体との接合面の間に約0.5mmの隙間が形成されるようにした。この隙間が成形用金型の流体給排経路として機能し、流体がキャビティに出入りできる。高圧容器は、内径が130mm、内部の高さが100mmの円筒形状に形成され、成形用金型2を収納できる。また、ゴム組成物片に含浸させる流体には二酸化炭素を用いた。以下、超臨界状態にある二酸化炭素を「超臨界二酸化炭素」と記す。   The common conditions not shown in Table 1 are as follows. For the evaluation, equipment having the configuration shown in FIG. 1 is used. The molding die includes a main body in which a cavity is formed, and a lid body that is screwed to the main body at three positions to close the cavity. The cavity is formed in a cylindrical shape having an inner diameter of 60 mm and a height of 30 mm. Then, after filling the raw rubber composition piece into the cavity, when the lid is screwed to the main body, a gap of about 0.5 mm is formed between the joint surface of the main body and the lid using the spacer. I did it. This gap functions as a fluid supply / discharge path of the molding die, and fluid can enter and exit the cavity. The high-pressure container is formed in a cylindrical shape having an inner diameter of 130 mm and an inner height of 100 mm, and can accommodate the molding die 2. Carbon dioxide was used as a fluid to be impregnated into the rubber composition piece. Hereinafter, carbon dioxide in a supercritical state is referred to as “supercritical carbon dioxide”.

キャビティに充填する各ゴム組成物片は、カットあるいは冷凍粉砕し、所定の寸法形状に形成される。なお、ゴム組成物片の表面にタルクを少量塗布し、ゴム組成物片をキャビティに充填する際に、ゴム組成物片同士が融着しないようにした。   Each rubber composition piece to be filled in the cavity is cut or frozen and pulverized to form a predetermined size and shape. A small amount of talc was applied to the surface of the rubber composition pieces so that the rubber composition pieces were not fused together when the rubber composition pieces were filled into the cavities.

また、表1中の「発泡倍率」は、発泡によるゴム組成物片の見かけ上の体積の増加率を示したものである。本実施例及び比較例は、発泡倍率をあらかじめ設定し、製造される発泡成形体が設定した発泡倍率となるだけの量のゴム組成物片をキャビティに充填した。すなわちゴム組成物片の充填量は、2倍発泡であればキャビティの容積の2分の1の容積、発泡倍率が1.2倍であればキャビティの容積の1.2分の1の容積とした。   Further, “foaming ratio” in Table 1 indicates an increase rate of the apparent volume of the rubber composition piece due to foaming. In this example and comparative example, the foaming ratio was set in advance, and the cavity was filled with an amount of rubber composition pieces sufficient to achieve the foaming ratio set by the foamed molded article to be manufactured. That is, the filling amount of the rubber composition piece is one half of the volume of the cavity if the foaming is twice, and one half of the volume of the cavity if the foaming ratio is 1.2 times. did.

以下に、各実施例及び比較例の条件及び評価を記す。   The conditions and evaluation of each example and comparative example are described below.

実施例1−1〜1−6及び比較例1−1〜1−3は、ゴム組成物としてEPDMを用いている。具体的な配合は、エスプレンが100重量部に対し、酸化亜鉛が5重量部、ステアリン酸が1重量部、FEFカーボンが45重量部、プロセスオイルが10重量部、加硫促進剤CZが1.5重量部、加硫促進剤EZが1.5重量部、加硫促進剤TETが1重量部、硫黄が1.5重量部の割合である。そして、このゴム組成物片の特性のうち、120℃におけるムーニー粘度は45、150℃における90%加硫点は10分30秒である。   Examples 1-1 to 1-6 and Comparative Examples 1-1 to 1-3 use EPDM as the rubber composition. Specifically, esprene is 100 parts by weight, zinc oxide is 5 parts by weight, stearic acid is 1 part by weight, FEF carbon is 45 parts by weight, process oil is 10 parts by weight, and vulcanization accelerator CZ is 1. 5 parts by weight, vulcanization accelerator EZ is 1.5 parts by weight, vulcanization accelerator TET is 1 part by weight, and sulfur is 1.5 parts by weight. Of the properties of this rubber composition piece, the Mooney viscosity at 120 ° C. is 45, and the 90% vulcanization point at 150 ° C. is 10 minutes 30 seconds.

(実施例1−1)
実施例1−1は、3mm角にカッティングしたゴム組成物片を用いた。発泡倍率は2倍に設定し、このためキャビティには、キャビティ容積の2分の1の容積に相当する量のゴム組成物片を充填した。超臨界二酸化炭素の含浸時間は8分間とし、この際の超臨界二酸化炭素の温度は150℃、圧力は15MPaとした。その後、大気圧まで減圧して発泡させ、大気圧下で15分間、温度を150℃に維持して架橋を進行させた。
(Example 1-1)
In Example 1-1, a rubber composition piece cut to 3 mm square was used. The expansion ratio was set to 2 times. For this reason, the cavity was filled with an amount of a rubber composition corresponding to one half of the cavity volume. The impregnation time of supercritical carbon dioxide was 8 minutes, and the temperature of supercritical carbon dioxide at this time was 150 ° C. and the pressure was 15 MPa. Thereafter, the pressure was reduced to atmospheric pressure to cause foaming, and the crosslinking was advanced by maintaining the temperature at 150 ° C. for 15 minutes under atmospheric pressure.

この条件を適用して製造されたゴムの発泡成形体は、形成される気泡の泡径が30〜60μmの範囲にあり、また、内部全体に亘って均一に発泡していた。従ってこの条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡した発泡成形体を製造するのに好適な条件であるといえる。そして、3mm角に成形したゴム組成物片を用いる場合には、超臨界二酸化炭素の含浸時間は8分程度でよいといえる。   The foamed molded article of rubber produced by applying this condition had a bubble diameter of bubbles formed in the range of 30 to 60 μm, and foamed uniformly throughout the entire interior. Therefore, this condition can be said to be a suitable condition for producing a foamed molded article that is foamed uniformly and finely throughout the interior. And when using the rubber composition piece shape | molded to 3 square mm, it can be said that the impregnation time of a supercritical carbon dioxide may be about 8 minutes.

(実施例1−2)
実施例1−2は、実施例1−1で用いたゴム組成物片よりサイズが小さいゴム組成物片を用い、超臨界二酸化炭素の含浸時間を短縮した実施例である。この実施例1−2では、1mm角にカッティングして成形したゴム組成物片を用いた。そして、超臨界二酸化炭素の含浸時間を5分間とした。それ以外の条件は、実施例1−1と同一とした。
(Example 1-2)
Example 1-2 is an example in which a rubber composition piece smaller in size than the rubber composition piece used in Example 1-1 was used and the impregnation time of supercritical carbon dioxide was shortened. In Example 1-2, a rubber composition piece formed by cutting into a 1 mm square was used. The impregnation time of supercritical carbon dioxide was 5 minutes. The other conditions were the same as those in Example 1-1.

このような条件を適用して製造されたゴムの発泡成形体は、形成される気泡の泡径が30〜60μmの範囲にあり、また、内部全体に亘って均一に発泡していた。従って、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡した発泡成形体の製造に好適な条件であるといえる。そして1mm角に成形したゴム組成物片を用いる場合には、超臨界二酸化炭素の含浸時間は5分程度でよく、超臨界流体の含浸時間を短縮するためには、ゴム組成物片のサイズを小さくすることが有効であるといえる。   The foamed molded article of rubber produced by applying such conditions had a bubble diameter of bubbles formed in the range of 30 to 60 μm, and foamed uniformly throughout the entire interior. Therefore, it can be said that this condition is suitable for producing a foamed molded article that is foamed uniformly and finely throughout the entire interior. When a rubber composition piece molded into a 1 mm square is used, the impregnation time of supercritical carbon dioxide may be about 5 minutes. In order to shorten the impregnation time of supercritical fluid, the size of the rubber composition piece is reduced. It can be said that reducing the size is effective.

(実施例1−3)
実施例1−3は、ゴム組成物片に超臨界二酸化炭素を含浸させた後、減圧前と減圧後の圧力差を調整することによって、ゴムの発泡成形体の内部に形成される気泡の泡径を制御する実施例である。実施例1−2では15MPaから大気圧まで減圧させるのに対し、この実施例は、15MPaから5MPaまで減圧させた。そして、5MPaの圧力下において架橋させた。これ以外の条件は、実施例1−2と同一である。
(Example 1-3)
In Example 1-3, after impregnating the rubber composition piece with supercritical carbon dioxide, the pressure difference between before and after decompression is adjusted to adjust the pressure difference between the foamed foams of rubber. It is an Example which controls a diameter. In Example 1-2, the pressure was reduced from 15 MPa to atmospheric pressure, whereas in this example, the pressure was reduced from 15 MPa to 5 MPa. And it bridge | crosslinked under the pressure of 5 MPa. The other conditions are the same as in Example 1-2.

このような条件により製造されたゴムの発泡成形体は、形成される気泡の泡径が60〜90μmの範囲となった。15MPaから大気圧まで減圧した実施例1−1と比較すると、気泡の泡径が全体的に大きくなっている。減圧前と減圧後の圧力差の相違が、形成される気泡の泡径に影響を与える理由は前述の通りである。このように、気泡の泡径を制御する手段として、発泡させる際における減圧幅の調整が有効であるといえる。また、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡した発泡成形体を製造するのに適した条件であるといえる。   The foamed molded article of rubber produced under such conditions has a bubble diameter of bubbles formed in the range of 60 to 90 μm. Compared with Example 1-1 which pressure-reduced from 15 MPa to atmospheric pressure, the bubble diameter of the bubble is large as a whole. The reason why the difference in pressure difference before and after decompression affects the bubble diameter of the bubbles formed is as described above. Thus, it can be said that adjustment of the reduced pressure width during foaming is effective as a means for controlling the bubble diameter of bubbles. Moreover, this condition can be said to be a condition suitable for producing a foamed molded product that is foamed uniformly and finely throughout the interior.

(実施例1−4)
実施例1−4は、実施例1−2より小さいサイズのゴム組成物片を用いる例である。この実施例では、冷凍粉砕して形成された0.5mm径のゴム組成物片を用いた。これ以外の条件は、実施例1−2と同一である。
(Example 1-4)
Example 1-4 is an example using a rubber composition piece having a size smaller than that of Example 1-2. In this example, a 0.5 mm diameter rubber composition piece formed by freeze pulverization was used. The other conditions are the same as in Example 1-2.

この条件を適用して製造されたゴムの発泡成形体は、形成される気泡の泡径が30〜50μmの範囲内にあり、内部全体に亘って均一に発泡した。従って、この条件及び製造方法は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体を製造するのに適した条件であるといえる。なお、実施例1−2と比較すると、気泡の泡径が全体的に小さくなっているが、これは次のような理由によると考えられる。ゴム組成物は、寸法が小さくなるに従って圧力差の影響を受けやすく、実質的に圧力差が大きくなったのと同様の効果が得られる。前述の通り、減圧前と減圧後の圧力差が大きくなると、形成される気泡の泡径は小さくなるから、サイズの大きいゴム組成物片を用いる実施例1−2に比較して、形成される気泡の泡径が小さくなるものと考えられる。   The foamed molded article of rubber produced by applying these conditions had a bubble diameter of bubbles formed in the range of 30 to 50 μm, and foamed uniformly throughout the entire interior. Therefore, it can be said that these conditions and the production method are conditions suitable for producing a foamed molded article of rubber that is uniformly and finely foamed throughout the interior. In addition, compared with Example 1-2, although the bubble diameter of a bubble is small as a whole, this is considered to be based on the following reasons. The rubber composition is easily affected by the pressure difference as the size is reduced, and the same effect as when the pressure difference is substantially increased can be obtained. As described above, when the pressure difference between before and after depressurization increases, the bubble diameter of the formed bubbles becomes smaller. Therefore, it is formed as compared with Example 1-2 using a large rubber composition piece. It is thought that the bubble diameter of bubbles becomes small.

(実施例1−5)
実施例1−5は、発泡倍率の調整により、形成される気泡の泡径を制御する実施例である。この実施例では、発泡倍率が1.2倍発泡となる量のゴム組成物片を成形用金型のキャビティに充填した。これ以外の条件は、実施例1−2と同一である。
(Example 1-5)
Example 1-5 is an example in which the bubble diameter of the formed bubbles is controlled by adjusting the expansion ratio. In this example, a rubber composition piece having an amount of foaming of 1.2 times was filled in a cavity of a molding die. The other conditions are the same as in Example 1-2.

この条件で製造されたゴムの発泡成形体は、形成される気泡の泡径が20〜50μmの範囲内にあり、内部全体に亘って均一に発泡した。従って、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体の製造に適した条件といえる。そして、実施例1−2と比較すると、形成される気泡の泡径が全体的に小さくなる側にシフトしている。これは、前述の通り、製造される発泡成形体の内部の気泡が占める体積は、キャビティへのゴム組成物片の充填量に依存するから、充填量を多くする(発泡倍率の設定を小さくする)に従って、気泡の泡径も小さくなるものと考えられる。このように、形成される気泡の泡径を制御する手段として、発泡倍率の調整が有効であることが確認された。   The foamed molded article of rubber produced under these conditions had a bubble diameter of bubbles formed in the range of 20 to 50 μm, and foamed uniformly throughout the entire interior. Therefore, this condition can be said to be a condition suitable for production of a foamed molded article of rubber that is uniformly and finely foamed throughout the interior. And compared with Example 1-2, the bubble diameter of the bubble formed has shifted to the side which becomes small entirely. This is because, as described above, the volume occupied by the bubbles in the foamed molded article depends on the amount of the rubber composition pieces filled in the cavity, so increase the filling amount (decrease the setting of the foaming ratio). ), The bubble diameter of bubbles is considered to be small. Thus, it was confirmed that the adjustment of the expansion ratio is effective as a means for controlling the bubble diameter of the formed bubbles.

(実施例1−6)
実施例1−6も、発泡倍率の調整により、形成される気泡の泡径を制御する実施例で、実施例1−4と比較すべき例である。この実施例では、発泡倍率が1.2倍発泡となる量のゴム組成物片を成形用金型のキャビティに充填した。これ以外の条件は、実施例1−4と同一である。
(Example 1-6)
Example 1-6 is also an example in which the bubble diameter of the formed bubbles is controlled by adjusting the expansion ratio, and is an example to be compared with Example 1-4. In this example, a rubber composition piece having an amount of foaming of 1.2 times was filled in a cavity of a molding die. The other conditions are the same as in Example 1-4.

この条件を適用して製造されたゴムの発泡成形体は、形成される気泡の泡径が20〜50μmの範囲内にあり、内部全体に亘って均一に発泡していた。従って、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体を製造するのに適した条件であるといえる。そして、実施例1−4と比較すると、形成される気泡の泡径が全体的に小さくなる側にシフトしている。この理由は、前記実施例1−5で示した理由と同一であると考えられる。従って、ゴムの発泡成形体の内部に形成される気泡の泡径を制御する手段として、発泡倍率の調整が有効であることが確認された。   The foamed molded article of rubber produced by applying these conditions had a bubble diameter of bubbles formed in the range of 20 to 50 μm, and foamed uniformly throughout the entire interior. Therefore, this condition can be said to be a condition suitable for producing a foamed molded article of rubber that is uniformly and finely foamed throughout the interior. And compared with Example 1-4, the bubble diameter of the bubble formed has shifted to the side which becomes small entirely. The reason for this is considered to be the same as the reason described in Example 1-5. Therefore, it was confirmed that the adjustment of the foaming ratio was effective as a means for controlling the bubble diameter of the bubbles formed inside the foamed molded article of rubber.

(比較例1−1)
比較例1−1は、所定の寸法形状に成形したゴム組成物(ゴム組成物片)ではなく、一体に成形された大型のゴム組成物を用いる従来の方法の例である。この例では、直径が60mm、厚さが15mmの円盤状の形成されたゴム組成物を用いた。これ以外の条件は、実施例1−2あるいは実施例1−4と同一である。
(Comparative Example 1-1)
Comparative Example 1-1 is an example of a conventional method using a large-sized rubber composition molded integrally instead of a rubber composition (rubber composition piece) molded into a predetermined size and shape. In this example, a disk-shaped rubber composition having a diameter of 60 mm and a thickness of 15 mm was used. The other conditions are the same as in Example 1-2 or Example 1-4.

この条件を適用して製造された発泡成形体は、表面から1〜2mm程度の深さの範囲においては発泡していたが、この範囲より深い部分においては発泡は観察されなかった。従って、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体を製造するのに不適当である。この理由として、含浸時間が短く、深層部にまで超臨界二酸化炭素が浸透しなかったためと考えられる。従って、実施例1−2あるいは実施例1−4と対比して考慮すると、5分間でゴム組成物片の内部全体に亘って超臨界二酸化炭素を含浸させるには、ゴム組成物辺を1mm角以下に成形して用いることが好ましいといえる。   The foamed molded article produced by applying these conditions foamed in the range of a depth of about 1 to 2 mm from the surface, but no foaming was observed in a portion deeper than this range. Therefore, this condition is unsuitable for producing a foamed molded article of rubber that is uniformly and finely foamed throughout the interior. This is probably because the impregnation time was short and the supercritical carbon dioxide did not penetrate into the deep layer. Therefore, when considered in comparison with Example 1-2 or Example 1-4, in order to impregnate supercritical carbon dioxide over the entire interior of the rubber composition piece in 5 minutes, the side of the rubber composition is 1 mm square. It can be said that it is preferable to form and use the following.

(比較例1−2)
比較例1−2は、比較例1−1で用いた一体に成形されるゴム組成物を適用する場合において、超臨界二酸化炭素の含浸時間を長くして、超臨界二酸化炭素がゴム組成物の内部全体に亘って含浸するようにした例である。具体的には、超臨界二酸化炭素の含浸時間を120分とし、その際の超臨界二酸化炭素の温度を50℃、圧力を15MPaとした。その後、大気圧まで減圧して発泡させ、150℃に加熱し、大気圧下で15分間、150℃の温度に維持して架橋させた。
(Comparative Example 1-2)
In Comparative Example 1-2, in the case where the integrally molded rubber composition used in Comparative Example 1-1 is applied, the impregnation time of supercritical carbon dioxide is increased so that the supercritical carbon dioxide is a rubber composition. This is an example in which the entire interior is impregnated. Specifically, the impregnation time of supercritical carbon dioxide was 120 minutes, the temperature of supercritical carbon dioxide at that time was 50 ° C., and the pressure was 15 MPa. Then, the pressure was reduced to atmospheric pressure to foam, heated to 150 ° C., and crosslinked at 150 ° C. for 15 minutes under atmospheric pressure.

この条件を適用して製造された発泡成形体は、表層部から深層部に向かうに従って形成される気泡の泡径が大きくなり、深層部では気泡の泡径が約1mm程度と大きくなった。従って、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体を製造する条件としては不適当であるといえる。   In the foamed molded article produced by applying these conditions, the bubble diameter of bubbles formed increased from the surface layer portion toward the deep layer portion, and the bubble diameter of the bubbles increased to about 1 mm in the deep layer portion. Therefore, it can be said that this condition is inappropriate as a condition for producing a foamed molded article of rubber that is uniformly and finely foamed throughout the entire interior.

この原因は次に示す理由によると考えられる。超臨界二酸化炭素を低温でゴム組成物に含浸させ、その後架橋工程でゴム組成物を加熱すると、表層部は短時間で温度上昇して架橋も短時間で完了し、発泡により形成された気泡がほぼそのまま固定される。これに対し深層部は、熱伝達に要する時間差により表層部に比較して温度上昇が相対的に遅くなるから、架橋の進行も遅くなり、この間に気泡同士が結合するなどして巨大化する。従って、深層部においては、表層部に比較して気泡の泡径が大きくなる。このように、一体の巨大なゴム組成物を用いる場合には、超臨界二酸化炭素の含浸時間を長時間確保しても、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体を製造することは困難であるといえる。   The reason is considered to be as follows. When the rubber composition is impregnated with supercritical carbon dioxide at a low temperature, and then the rubber composition is heated in the cross-linking step, the temperature of the surface layer portion is increased in a short time, and the cross-linking is completed in a short time. It is fixed almost as it is. On the other hand, in the deep layer portion, the temperature rise is relatively slow compared to the surface layer portion due to the time difference required for heat transfer, so that the progress of the crosslinking is also slowed, and the bubbles become enormous due to the bonding of bubbles between them. Therefore, in the deep layer portion, the bubble diameter is larger than that of the surface layer portion. Thus, in the case of using an integral huge rubber composition, even if the supercritical carbon dioxide impregnation time is ensured for a long time, a foamed molded product of rubber that is foamed uniformly and finely throughout the inside is manufactured. It can be said that it is difficult to do.

(比較例1−3)
比較例1−3は、3mm角に成形したゴム組成物片を用い、超臨界二酸化炭素の含浸時間を5分間と短くした例である。この「5分間」は、1mm角あるいは0.5mm径のゴム組成物片に好適な時間である。従って、3mm角のゴム組成物片を用いたことを除いては、実施例1−2あるいは実施例1−4と同一の条件が適用される。
(Comparative Example 1-3)
Comparative Example 1-3 is an example in which the impregnation time of supercritical carbon dioxide was shortened to 5 minutes using a rubber composition piece molded into 3 mm square. This “5 minutes” is a suitable time for a rubber composition piece of 1 mm square or 0.5 mm diameter. Accordingly, the same conditions as in Example 1-2 or Example 1-4 are applied except that a 3 mm square rubber composition piece is used.

この条件を適用して製造されたゴムの発泡成形体は、内部に未発泡の部分が存在した。これは、時間が短く、ゴム組成物片の内部全体には超臨界二酸化炭素が含浸しなかったためと考えられる。また、形成される気泡の泡径は、30〜200μmのものが混在しており、気泡の泡径のばらつきが大きくなった。従って、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体の製造には不適当である。このように、3mm角に成形されたゴム組成物片を用いる場合には、超臨界二酸化炭素の含浸時間は8分間程度であることが好ましく、5分間では不足するといえる。   The rubber foam molded body produced by applying these conditions had an unfoamed portion inside. This is probably because time was short and the entire inside of the rubber composition piece was not impregnated with supercritical carbon dioxide. Moreover, the bubble diameter of the bubble formed is 30-200 micrometers, and the dispersion | variation in the bubble diameter of the bubble became large. Therefore, this condition is unsuitable for the production of a foamed molded article of rubber that is foamed uniformly and finely throughout the interior. Thus, when using the rubber composition piece shape | molded by 3 mm square, it is preferable that the impregnation time of a supercritical carbon dioxide is about 8 minutes, and it can be said that it is insufficient in 5 minutes.

以上、ゴム組成物としてEPDMを適用する場合においては、超臨界二酸化炭素の含浸時間は、3mm角に成形されたゴム組成物片では8分程度、1mm角以下に成形されるゴム組成物片では5分程度が好ましいといえる。また、形成される気泡の泡径の制御には、減圧前と減圧後の圧力差の調整や、発泡倍率の調整が有効であるといえる。従って、本方法は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体を短時間で製造する方法として有効であるといえる。一方、従来のような一体の巨大なゴム組成物を適用する場合においては、超臨界二酸化炭素の含浸時間を短くすると内部全体に亘っては発泡せず、含浸時間を長くして内部全体に亘って含浸させると、気泡の泡径が不均一になる。   As described above, when EPDM is applied as a rubber composition, the impregnation time of supercritical carbon dioxide is about 8 minutes for a rubber composition piece molded to 3 mm square, and for a rubber composition piece molded to 1 mm square or less. It can be said that about 5 minutes is preferable. Moreover, it can be said that adjustment of the pressure difference before pressure reduction and after pressure reduction, and adjustment of a foaming ratio are effective for control of the bubble diameter of the bubble formed. Therefore, it can be said that this method is effective as a method for producing a foamed molded product of rubber which is foamed uniformly and finely throughout the entire portion in a short time. On the other hand, in the case of applying an integral huge rubber composition as in the prior art, if the impregnation time of supercritical carbon dioxide is shortened, foaming does not occur over the entire interior, and the impregnation time is increased to extend over the entire interior. When impregnated, the bubble diameter is not uniform.

次に示す実施例2−1、実施例2−2及び比較例2−1は、ゴム組成物としてNRを適用した例である。ゴム組成物の配合は、天然ゴムが100重量部に対して、酸化亜鉛が5重量部、ステアリン酸が1重量部、FEFカーボンブラックが60重量部、プロセスオイルが10重量部、加硫促進剤64が1重量部、硫黄が1.8重量部の割合である。また、このゴム組成物の特性のうち、120℃におけるムーニー粘度は30、150℃における90%加硫点は9分である。   The following Example 2-1, Example 2-2, and Comparative Example 2-1 are examples in which NR is applied as a rubber composition. The composition of the rubber composition is 100 parts by weight of natural rubber, 5 parts by weight of zinc oxide, 1 part by weight of stearic acid, 60 parts by weight of FEF carbon black, 10 parts by weight of process oil, and a vulcanization accelerator. 64 is 1 part by weight and sulfur is 1.8 parts by weight. Among the properties of this rubber composition, the Mooney viscosity at 120 ° C. is 30, and the 90% vulcanization point at 150 ° C. is 9 minutes.

(実施例2−1)
実施例2−1は、3mm角にカッティングしたゴム組成物片を用いた。発泡倍率は2倍に設定し、このためキャビティには、キャビティ容積の2分の1の容積に相当する量のゴム組成物片を充填した。超臨界二酸化炭素の含浸時間は5分間とし、この際の超臨界二酸化炭素の圧力を20MPa、温度を140℃とした。その後大気圧まで減圧し、大気圧下において12分間、温度を140℃に維持して架橋させた。
(Example 2-1)
In Example 2-1, a rubber composition piece cut to 3 mm square was used. The expansion ratio was set to 2 times. For this reason, the cavity was filled with an amount of a rubber composition corresponding to one half of the cavity volume. The impregnation time of supercritical carbon dioxide was 5 minutes, and the pressure of supercritical carbon dioxide at this time was 20 MPa, and the temperature was 140 ° C. Thereafter, the pressure was reduced to atmospheric pressure, and crosslinking was performed while maintaining the temperature at 140 ° C. for 12 minutes under atmospheric pressure.

この条件を適用して製造されたゴムの発泡成形体は、形成される気泡の泡径が40〜100μmの範囲にあり、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡した。従って、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体の製造に好適な条件であるといえる。   The foamed molded product of rubber produced by applying these conditions had a bubble diameter of bubbles formed in the range of 40 to 100 μm, and foamed uniformly and finely throughout the interior. Therefore, this condition can be said to be a suitable condition for producing a foamed molded product of rubber that is uniformly and finely foamed throughout the interior.

(実施例2−2)
実施例2−2は、実施例2−1で適用したゴム組成物片より小さいサイズのゴム組成物片を用いた例であり、冷凍粉砕により成形された0.5mm径のゴム組成物片を用いた。なお、ゴム組成物片の寸法及び成形方法を除いては、実施例2−1と同一の条件が適用される。
(Example 2-2)
Example 2-2 is an example in which a rubber composition piece having a size smaller than that of the rubber composition piece applied in Example 2-1 was used. A rubber composition piece having a diameter of 0.5 mm formed by freeze pulverization was used. Using. Except for the size of the rubber composition piece and the molding method, the same conditions as in Example 2-1 are applied.

この条件を適用して製造されたゴムの発泡成形体は、形成される気泡の泡径が40〜90μmの範囲にあり、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡していた。従って、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体を製造するのに好適であるといえる。なお、実施例2−1に比較して気泡の泡径が小さくなっているのは、実施例1−4と同様の理由によるものと考えられる。   The foamed molded product of rubber produced by applying these conditions had a bubble diameter of bubbles formed in the range of 40 to 90 μm, and foamed uniformly and finely throughout the interior. Therefore, it can be said that this condition is suitable for producing a foamed molded product of rubber that is uniformly and finely foamed throughout the interior. In addition, it is thought that it is based on the reason similar to Example 1-4 that the bubble diameter of the bubble is small compared with Example 2-1.

(比較例2−1)
比較例2−1は、所定の寸法形状に成形されたゴム組成物(ゴム組成物片)ではなく、一体に成形された大型のゴム組成物を用いる従来の方法の例である。この例では、直径が60mm、厚さ15mmの円盤形状に形成されたゴム組成物を用いた。これ以外の条件は、実施例2−1あるいは実施例2−2と同一の条件でである。
(Comparative Example 2-1)
Comparative Example 2-1 is an example of a conventional method using a large-sized rubber composition molded integrally instead of a rubber composition (rubber composition piece) molded into a predetermined size and shape. In this example, a rubber composition formed into a disk shape having a diameter of 60 mm and a thickness of 15 mm was used. The other conditions are the same as those in Example 2-1 or Example 2-2.

この条件を適用して製造された発泡成形体は、表面から1〜2mmの深さの範囲においては発泡したが、それより深い部分では発泡しなかった。このように、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡した発泡成形体の製造には不適当な条件であるといえる。これは、比較例1−1と同様の理由により、ゴム組成物の深層部にまで超臨界二酸化炭素が含浸しなかったためと考えられる。   The foamed molded article produced by applying these conditions foamed in the range of a depth of 1 to 2 mm from the surface, but did not foam in a deeper part. Thus, it can be said that this condition is unsuitable for the production of a foamed molded product that is foamed uniformly and finely throughout the entire interior. This is presumably because supercritical carbon dioxide was not impregnated into the deep layer portion of the rubber composition for the same reason as in Comparative Example 1-1.

以上、実施例2−1、2−2及び比較例2−1によれば、ゴム組成物にNRを適用する場合には、3mm角以下に成形されたゴム組成物片を用い、超臨界二酸化炭素の含浸時間を5分とすることが好ましいといえる。一方、一体に成形されるゴム組成物を適用する場合には、超臨界二酸化炭素の含浸時間を短くすると内部全体に亘っては発泡せず、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡した発泡成形体の製造は困難である。従って、本方法は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体を短時間で製造する方法として有効であるといえる。   As described above, according to Examples 2-1 and 2-2 and Comparative Example 2-1, when NR is applied to a rubber composition, a rubber composition piece molded to 3 mm square or less is used, and supercritical dioxide is used. It can be said that the carbon impregnation time is preferably 5 minutes. On the other hand, when applying an integrally molded rubber composition, if the impregnation time of supercritical carbon dioxide is shortened, foaming does not occur over the entire interior, and foaming is performed uniformly and finely throughout the interior. The manufacture of the body is difficult. Therefore, it can be said that this method is effective as a method for producing a foamed molded product of rubber which is foamed uniformly and finely throughout the entire portion in a short time.

実施例3−1、実施例3−2及び比較例3−1は、NBRを適用した例である。ゴム組成物の配合は、中高ニトリルNBRが100重量部に対して、酸化亜鉛が5重量部、ステアリン酸が1重量部、FEFカーボンが45重量部、プロセスオイルが10重量部、加硫促進剤DMが1.5重量部、加硫促進剤TSが0.5重量部、硫黄が1.2重量部の割合である。このゴム組成物片の特性のうち、120℃におけるムーニー粘度は42、150℃における90%加硫点は13分である。   Example 3-1, Example 3-2, and Comparative Example 3-1 are examples to which NBR is applied. The composition of the rubber composition is 100 parts by weight of medium / high nitrile NBR, 5 parts by weight of zinc oxide, 1 part by weight of stearic acid, 45 parts by weight of FEF carbon, 10 parts by weight of process oil, and a vulcanization accelerator. DM is 1.5 parts by weight, vulcanization accelerator TS is 0.5 parts by weight, and sulfur is 1.2 parts by weight. Among the properties of this rubber composition piece, the Mooney viscosity at 120 ° C. is 42, and the 90% vulcanization point at 150 ° C. is 13 minutes.

(実施例3−1)
実施例3−1は、3mm角にカッティングしたゴム組成物片を用いた。発泡倍率は2倍とし、このためキャビティには、キャビティ容積の2分の1の容積に相当する量のゴム組成物片を充填した。そして、超臨界二酸化炭素の含浸時間は10分間として、この際の超臨界二酸化炭素の温度は150℃、圧力は15MPaとした。その後、大気圧下において15分間150℃の温度に維持して架橋させた。
(Example 3-1)
In Example 3-1, a rubber composition piece cut to 3 mm square was used. The expansion ratio was doubled, and for this reason, the cavity was filled with an amount of a rubber composition piece corresponding to a half of the cavity volume. The impregnation time of supercritical carbon dioxide was 10 minutes, and the temperature of supercritical carbon dioxide at this time was 150 ° C. and the pressure was 15 MPa. Thereafter, crosslinking was carried out while maintaining the temperature at 150 ° C. for 15 minutes under atmospheric pressure.

この条件を適用して製造されたゴムの発泡成形体は、形成された気泡の泡径が30〜100μmの範囲にあり、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡していた。従ってこの条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体の製造に適する条件であるといえる。   The foamed molded article of rubber produced by applying these conditions had a bubble diameter of the formed bubbles in the range of 30 to 100 μm, and foamed uniformly and finely throughout the entire interior. Therefore, this condition can be said to be a condition suitable for producing a foamed molded product of rubber that is uniformly and finely foamed throughout the interior.

(実施例3−2)
実施例3−2は、実施例3−1よりサイズが小さいゴム組成物片を適用した例である。この例では、冷凍粉砕により成形された0.5mm径のゴム組成物片を用いた。ゴム組成物片の成形方法及び寸法を除いては、前記実施例3−1と同一の条件を適用した。
(Example 3-2)
Example 3-2 is an example in which a rubber composition piece having a smaller size than that of Example 3-1 was applied. In this example, a rubber composition piece having a diameter of 0.5 mm formed by freeze pulverization was used. Except for the molding method and dimensions of the rubber composition pieces, the same conditions as in Example 3-1 were applied.

この条件を適用して製造されたゴムの発泡成形体は、形成される気泡の泡径が30〜90μmの範囲にあり、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡していた。従って、この条件は、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体の製造に好適な条件であるといえる。   The foamed molded article of rubber produced by applying these conditions had a bubble diameter of bubbles formed in the range of 30 to 90 μm, and foamed uniformly and finely throughout the entire interior. Therefore, this condition can be said to be a suitable condition for producing a foamed molded product of rubber that is uniformly and finely foamed throughout the interior.

(比較例3−1)
比較例3−1は、3mm角に形成されたゴム組成物片を適用し、超臨界二酸化炭素の含浸時間を8分間と短くした例である。この含浸時間を除いては、実施例3−1と同一の条件が適用される。なお、この「8分間」は、3mm角に成形されたEPDMに対して好適な含浸時間である(実施例1−1参照)。
(Comparative Example 3-1)
Comparative Example 3-1 is an example in which a rubber composition piece formed in 3 mm square was applied and the impregnation time of supercritical carbon dioxide was shortened to 8 minutes. Except for this impregnation time, the same conditions as in Example 3-1 apply. This “8 minutes” is a suitable impregnation time for EPDM molded into 3 mm square (see Example 1-1).

この条件を適用して製造されたゴムの発泡成形体は、ゴム組成物片同士が融着して一体の成形体にはなっていたが、内部には発泡していない部分が存在した。これは、含浸時間が不足し、超臨界二酸化炭素がゴム組成物片の内部全体に亘っては含浸しなかったためと考えられる。従って、この条件は、均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体の製造には不適当な条件であるといえる。   The rubber foam molded body produced by applying these conditions had the rubber composition pieces fused together to form an integral molded body, but there was an unfoamed portion inside. This is presumably because the impregnation time was insufficient and the supercritical carbon dioxide was not impregnated throughout the rubber composition piece. Therefore, this condition can be said to be an unsuitable condition for the production of a foamed molded product of uniformly and finely foamed rubber.

以上、実施例3−1、3−2、及び比較例3−1より、ゴム組成物としてNBRを適用する場合、3mm角以下に成形されたゴム組成物片を用いると、超臨界二酸化炭素の含浸時間は10分程度で良く、短時間で内部全体に亘って均一かつ微細に発泡した発泡成形体を製造することができるといえる。なお、3mm角に成形されたゴム組成物片を用いる場合には、超臨界二酸化炭素の含浸時間は10分程度が好ましく、8分では不足するといえる。   As mentioned above, when applying NBR as a rubber composition from Examples 3-1 and 3-2 and Comparative Example 3-1, when using a rubber composition piece molded to 3 mm square or less, supercritical carbon dioxide The impregnation time may be about 10 minutes, and it can be said that a foamed molded article that is foamed uniformly and finely over the entire interior can be produced in a short time. In addition, when using the rubber composition piece shape | molded by 3 square mm, the impregnation time of a supercritical carbon dioxide is preferable about 10 minutes, and it can be said that 8 minutes is insufficient.

以上まとめると、超臨界流体の含浸時間は、ゴム組成物片の配合や架橋の進行状況、さらには流体の圧力や温度に依存するが、EPDMの場合には、3mm角で8分程度、1mm角以下で5分程度の含浸時間で良好な発泡状態が得られる。NRでは、3mm角以下で5分程度の含浸時間で良好な発泡状態が得られる。NBRでは、EPDMより含浸時間が長くなるが、3mm角で10分程度含浸させると良好な発泡状態が得られる。このように、架橋の工程に要する時間を含めても、20分程度でゴムの発泡成形体を製造することが可能となる。従って、従来の含浸時間が120分である場合に比較すると、含浸時間を大幅に短縮することが可能となる。そして含浸時間を短縮させつつ、内部全体に亘って均一かつ微細に発泡したゴムの発泡成形体を製造することができる。   In summary, the impregnation time of the supercritical fluid depends on the composition of the rubber composition piece and the progress of the crosslinking, and further on the pressure and temperature of the fluid. A good foamed state can be obtained with an impregnation time of about 5 minutes below the corner. With NR, a good foamed state can be obtained with an impregnation time of about 5 minutes at 3 mm square or less. NBR has a longer impregnation time than EPDM, but a good foamed state can be obtained by impregnation at 3 mm square for about 10 minutes. As described above, even when the time required for the crosslinking step is included, it is possible to produce a foamed molded article of rubber in about 20 minutes. Therefore, the impregnation time can be greatly shortened as compared with the case where the conventional impregnation time is 120 minutes. And the foaming molding of the rubber | gum which foamed uniformly and finely over the whole inside can be manufactured, shortening impregnation time.

以上、本発明の実施形態及び実施例について詳細に説明したが、本発明は、前記実施形態あるいは実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変が可能であることはいうまでもない。なお、前記実施形態及び実施例では、超臨界流体(超臨界二酸化炭素)を用いる構成について説明したが、当然、亜臨界状態にある流体を用いることも可能である。   Although the embodiments and examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments or examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say. In the above-described embodiments and examples, the configuration using a supercritical fluid (supercritical carbon dioxide) has been described, but naturally, a fluid in a subcritical state can also be used.

また、本方法の実施に適用する設備も、図1に示す構成に限定されるものではない。例えば、高圧容器を用いず、流体供給機構から直接成形用金型に超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を給排する構成であっても良い。   Also, the equipment applied to the implementation of this method is not limited to the configuration shown in FIG. For example, a configuration in which a fluid in a supercritical state or a subcritical state is directly supplied to and discharged from a fluid supply mechanism without using a high-pressure vessel may be used.

なお、発泡倍率を大きくした場合には、3mm角以上の大きさに成形されたゴム組成物片であっても適用できるものと考えられる。また、粘度が低く超臨界流体の含浸が容易なゴム組成物や、架橋の進行が遅いゴム組成物であれば、3mm角以上の大きさに成形したものであっても適用できると考えられる。   When the expansion ratio is increased, it is considered that even a rubber composition piece molded to a size of 3 mm square or more can be applied. In addition, a rubber composition that has a low viscosity and can be easily impregnated with a supercritical fluid, or a rubber composition that slowly progresses in crosslinking, may be applicable even if it is molded to a size of 3 mm square or more.

本発明に係るゴムの発泡成形体の製造方法に用いられる設備の構成の例を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the example of the structure of the equipment used for the manufacturing method of the foaming molding of rubber | gum which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 本発明の実施に適用される設備
2 成形用金型
3 高圧容器
4 ゴム組成物片
21 キャビティ
22 流体給排経路
31 流体給排経路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Equipment applied to implementation of this invention 2 Molding die 3 High pressure vessel 4 Rubber composition piece 21 Cavity 22 Fluid supply / discharge path 31 Fluid supply / discharge path

Claims (3)

細粒化された未加硫ゴム組成物を金型内に充填する工程と、該金型内に充填した未加硫ゴム組成物を架橋温度領域に加熱する工程と、該金型内に超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を加圧注入し、前記未加硫ゴム組成物に含浸させる工程と、該金型内を減圧して前記未加硫ゴムを発泡させる工程と、前記未加硫ゴムを架橋させる工程とを含むことを特徴とするゴム発泡成形体の製造方法。   A step of filling the pulverized unvulcanized rubber composition in a mold, a step of heating the unvulcanized rubber composition filled in the die to a crosslinking temperature region, and a step of Pressurizing and injecting a fluid in a critical state or subcritical state and impregnating the unvulcanized rubber composition; depressurizing the mold to foam the unvulcanized rubber; and A method for producing a rubber foam molded article, comprising the step of crosslinking vulcanized rubber. 前記未加硫ゴム組成物の粒径は1mm以下であって、該未加硫ゴム組成物に超臨界状態あるいは亜臨界状態にある流体を含浸させる時間を、該未加硫ゴム組成物の架橋の進行が90%を超えない時間とすることを特徴とする請求項1に記載のゴム発泡成形体の製造方法。   The particle size of the unvulcanized rubber composition is 1 mm or less, and the time for impregnating the unvulcanized rubber composition with a fluid in a supercritical state or a subcritical state is determined by crosslinking the unvulcanized rubber composition. 2. The method for producing a rubber foam molded article according to claim 1, wherein the progress of is not longer than 90%. 請求項1又は請求項2に記載されたゴム発泡成形体の製造方法により、内部が均一な発泡セルサイズに形成されてなることを特徴とするゴム発泡成形体。   3. A rubber foam molded article, the inside of which is formed into a uniform foam cell size by the method for producing a rubber foam molded article according to claim 1 or 2.
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