JP3213163B2 - 押出成型体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粘弾性高分子材料を押
出成型して押出成型体を連続的に製造するのに際して、
押出成型体に対して、押出方向と交差する方向に凹凸形
状を連続的に設けるための方法に関するものである。本
発明により得られた押出成型体の利用方法としては、物
体の支持部材、振動防止部材、粘着部材、塩化ビニール
シート等と積層するためのシート等がある。

【０００２】

【従来の技術】従来、ゴム材料を加工して成型体を製造
する方法としては、大別して、以下の加工方法が知られ
ている。 （１）カレンダー成型等によって、薄いシートを製造す
る。 （２）押出成型によって、ヒモ状物、管状物、シート状
物を得る。 （３）プレス成型、インジェクション成型等によって、
種々の形状の加工物を得る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、カレンダー成
型は、薄いシートを製造するのには適しているが、厚み
のあるシートを製造するのには不適当である。押出成型
法においては、口金の形状を変更することにより、一定
の断面形状を有する成型体を、連続的に量産することが
できるので、他の方法と比較して、はるかに低コストで
成型体を量産することが可能である。しかし、こうした
押出成型体の幅方向の断面形状（横断面）は、口金の形
状と同じ一定形状になる。従って、押出方向に直交する
方向に凹凸模様を付けることはできない。

【０００４】一方、プレス成型やインジェクション成型
によれば、ほぼ任意の形状を有する成型体を製造するこ
とができるので、押出成型におけるような形状の制限は
ない。しかし、各成型体を製造するためには、ゴム材料
を各金型の内部に収容し、この金型を加熱処理し、金型
を冷却し、金型の内部にある成型体を取り出すといった
一連の作業が必要である。しかも、金型は高価であり、
かつ各成型体を製造するごとに、各金型が長時間占拠さ
れる。従って、成型体を連続的に量産することができな
いので、製造コストが高いため、種々の形状の成型体を
低コストで量産することは、できなかった。

【０００５】本発明の課題は、種々の形状の凹部を有す
る成型体を、低コストで量産できるようにすることであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、粘弾性高分子
材料をシリンダー径が５インチ以下の押出機で押出成型
して押出成型体を連続的に製造する方法であって、この
押出成型体の温度を４０℃〜１３０℃の範囲内に保持し
つつ、押出方向に向かって移動している押出成型体に押
圧型を接触及び押圧させることにより、この押出成型体
の押出方向と交差する方向に延びる凹部を押出成型体に
連続的に設ける際、前記押圧型の少なくとも押出成型体
との接触面が、吸水膨張性樹脂、ベントナイト及び微粉
末ケイ酸からなる群より選ばれる吸水性材料を添加され
た塗料の塗布によって親水性を有するように処理されて
おり、前記押出成型体に前記押圧型を接触させる前に前
記押出成型体の前記押圧型に接触する表面に水系塗布液
を塗布することにより、前記吸水性材料に吸水をさせ、
前記粘弾性高分子材料と前記押圧型との粘着を連続的に
防止することを特徴とする、押出成型体の製造方法に係
るものである。

【０００７】

【作用】本発明者は、前記要求を満足する成型方法につ
いて、多くの実験をした結果、押出成型を連続的に行う
のに際して、押出成型体の温度を４０℃〜１３０℃の範
囲内に保持しながら、押出方向に向かって移動している
押出成型体に押圧型を接触及び押圧させることにより、
押出成型体の押出方向と交差する方向に延びる凹部を押
出成型体に連続的に設ける際、前記押圧型の少なくとも
押出成型体との接触面が、吸水膨張性樹脂、ベントナイ
ト及び微粉末ケイ酸からなる群より選ばれる吸水性材料
を添加された塗料の塗布によって親水性を有するように
処理されており、前記押出成型体に前記押圧型を接触さ
せる前に前記押出成型体の前記押圧型に接触する表面に
水系塗布液を塗布することにより、前記吸水性材料に吸
水をさせ、前記粘弾性高分子材料と前記押圧型との粘着
を連続的に防止することに成功した。この結果、押出方
向と交差する方向に延びる凹部を有する押出成型体を、
低コストで量産することができるようになった。

【０００８】

【実施例】本発明において使用する粘弾性高分子材料
は、汎用ゴム、熱可塑性エラストマー等、押出成型しう
るすべての粘弾性高分子材料に対して、適用することが
できる。この押出成型した最終製品としても、非加硫粘
弾性体（ブチルゴムシーラー等の粘着性材料、熱可塑性
エラストマーのように、非加硫状態であっても、加硫ゴ
ム様の粘弾性を示す材料等）、汎用ゴムや特殊ゴムの加
硫、架橋反応を行った製品、ゴム発泡体を含む。これら
の各材料を、混合して押出成型してもよく、積層状態で
押出成型してもよい。これらの各材料には、架橋剤、加
硫剤、発泡剤、老化防止剤、混練助材、充填剤、歴青物
等の各種添加剤を、添加することができる。

【０００９】押圧型を押出成型体に接触させる際の押出
成型体の温度は、４０℃〜１３０℃とする必要がある。
これが４０℃未満である場合には、押圧型を成型体にお
しつけても、十分に押圧型に追従した形状の凹部を形成
することができないし、かつ凹部以外の部分にも不所望
な変形が生ずる。これが１３０℃を越えると、今度は成
型体が過度に変形しやすくなっているため、凹部の形状
が押圧型の形状から変形したり、他の部分の変形が生じ
やすくなる。

【００１０】粘弾性高分子材料が非加硫粘弾性体である
場合には、４０℃〜８０℃が特に好適である。熱可塑性
の材料の場合には、８０℃〜１３０℃が特に好適であ
る。非発泡加硫タイプの場合には、６０℃〜１１０℃が
特に好適である。粘弾性高分子材料の中に発泡剤を含ん
でいる場合には、６０℃〜１１０℃が特に好適である。
また、粘弾性高分子材料の中に発泡剤を含んでいる場合
には、押出成型の後の発泡工程において、押出成型体の
全体が変形するので、押圧型の形状及び凹部の形状は、
この発泡による変形を予め考慮した上で、決定しなけれ
ばならない。

【００１１】押出成型体に凹部を形成する目的が装飾で
ある場合には、この凹部の深さは、単にデザイン上の問
題である。しかし、この凹部を、後述するような機能、
作用を奏するために、設ける場合には、凹部の深さは、
押出成型体の厚さの１／５以上であることが好ましい。

【００１２】即ち、押出成型体を振動防止材料の支持部
材として使用する場合には、この支持部材には、圧縮変
形代をとることが必要であり、この圧縮変形代を越えて
変形した場合には、支持部材が急激に変形しにくくなる
ことが好ましい。この意味で、押出成型体全体の厚さの
うち、凹部を設けた部分が圧縮変形代として機能する。
従って、凹部の深さを、押出成型体の厚さの１／５以上
とすることにより、有効な圧縮変形代を確保することが
できる。

【００１３】押出成型体が、液体、気体の流路を備えた
シートである場合にも、凹部の深さを、押出成型体の厚
さの１／５以上とすることにより、流体、気体の通過に
対する抵抗が少なくなり、有効な流路を確保することが
できる。ただし、この場合には、押出成型体の押出方向
に向かって延びる溝を連続的に設けると共に、凹部がこ
の溝と連続するように押圧型を構成する必要がある。こ
の溝に沿って気体、液体が流れるのと共に、この溝に連
続した凹部を通って気体、液体が流れるので、従来実現
できなかった、押出成型体の幅方向に向かう気体、液体
の通過を、実現することができるからである。

【００１４】この場合、特に押出成型体を粘着部材とし
て使用する場合には、粘着部材の粘着面と貼り付け面と
の間に空気が溜まり、粘着力が低下し易い。しかし、凹
部が前記溝と連続するように押圧型を構成することによ
って、粘着面と貼り付け面との間に溜まるべき空気が、
この凹部を通して抜けるので、粘着材の貼り付け面への
粘着力を大きくすることができる。

【００１５】また、押出成型体を、塩化ビニールシート
に対して積層する場合には、前記の凹部を設けることに
より、押出成型体と塩化ビニールシートとの接触面積を
小さくすることができる。この結果、塩化ビニールシー
トと押出成型体との接触部分から生ずる、可塑剤の押出
成型体への移行が、減少する。

【００１６】押圧型と押出成型体との粘着を防止する必
要があるが、このためには、次の方法を用いる。 （１）押出成型体と押圧型との接触面に、フッ素樹脂処
理等の、非粘着処理を施す。

【００１７】（２）水系の塗布液を押出成型体の押圧型
との接触面に塗布する。ただし、この場合、水系の塗布
液が押出成型体の表面ではじかれると、均一な付着防止
ができないので、水系の塗布液と押出成型体とが濡れや
すいようにする。この意味で、充填剤又はラテックスを
水系塗布液中に含有させるか、水系の懸濁液を使用する
ことが好ましい。更に、押圧型の少なくとも押出成型体
への接触面を親水性処理する。このためには、特に、塗
料中に吸水膨張性樹脂、ベントナイト、微粉末ケイ酸等
の吸水性材料を添加し、この塗料を前記接触面に塗布す
る。

【００１８】押出成型体の表面に油性塗布液を塗布する
ことにより、粘弾性高分子材料と押圧型との粘着を防止
することも好ましい。この油性塗布液には、グリース等
が含まれる。

【００１９】このような水系塗布液又は油性塗布液を使
用して，押出成型体の接触面に被膜を形成した場合に
は、耐候性、変色しにくさ、汚れにくさ等を押出成型体
に付与することができるし、特に押出成型体を塩化ビニ
ール樹脂との積層用シートとして使用する場合には、塩
化ビニールシートからの可塑剤の移行を、被膜によって
阻止することができる。

【００２０】また、界面活性剤やアルコール系高沸点溶
剤を使用することもできるが、この場合には、押出成型
体の表面に被膜が残らない。塗布液を押出成型体の表面
に塗布する方法としては、塗布液を押出成型体上に滴下
する方法、塗布液を噴霧する方法、ドクターブレード等
で塗布する方法等、種々の方法を使用することができ
る。

【００２１】押出機におけるシリンダー径は、５インチ
以下とする。これが５インチを越えると、押出成型体
は、非常に幅の広いシートや、断面積が大きなものとな
る。こうした幅の広いシートの場合には、この厚さの１
／５以上の深さを有する凹部を連続的に設けると、物
性、特に伸び率に悪影響が生ずる。また、断面積が大き
な成型体に、押圧型によって深さが１／５以上の凹部を
設けようとすると、他の部分が変形し易いので、凹部を
設けることが難しくなる。

【００２２】押出成型体に押圧型を接触及び押圧する方
法としては、押圧型を治具に取り付け、治具を押出成型
体に向かって押圧することが好ましい。更に、治具の形
状は、円盤形状、平板状等、任意の形状を使用できる。
また、治具を押出成型体に向かって押圧するためには、
エアーシリンダーに治具を取り付け、このエアーシリン
ダーを一定時間ごとに動作させることによって、治具を
一定時間ごとに押出成型体に向かって押圧することが好
ましい。

【００２３】また、治具の形状を円盤形状にした場合に
は、この治具を押出成型体に接触した状態で回転させ、
治具の各押圧型を順次連続的に押出成型体へと接触及び
押圧することが好ましい。この場合、更に円盤形状の治
具を、押出成型体の押出方向への移動に従動する形で、
回転させることができ、または、治具を、押出成型体の
押出方向への移動と同期する速度で、モーター等の駆動
装置によって回転させることもできる。

【００２４】本発明の押出成型体においては、押出成型
体の一方の主面のみに前記凹部を形成することができる
し、押出成型体の両方の主面にそれぞれ前記凹部を形成
することができる。

【００２５】また、押出成型体に前記凹部を形成した
後、この押出成型体の長さ方向と向かって押出成型体を
切断することにより、薄いシートを形成することができ
る。従来は、押出成型体をその長さ方向（即ち、押出方
向）に切断しても、押出成型体の長さ方向の形状は変化
しないのであるから、平板形状のシートしか得られなか
った。しかし、本発明によれば、この押出方向にたいし
て交差する前記凹部を形成しているので、押出成型体を
その長さ方向に向かって切断してシートを製造すると、
前記凹部がこのシート内の凹凸として現れる。従って、
種々の形状の薄いシートを、この方法によって、容易に
量産することができる。

【００２６】以下、図面を参照しつつ、更に具体的な実
施例について述べる。図１は、本発明で使用する押出成
型装置を示す模式図であり、図２は図１の部分拡大図で
ある。押出成型装置１から、連続的に押出成型体２を押
出している。この押出成型体２の下側面２ｂを、ベルト
コンベアー３のベルト３ａの上に支持しつつ、プーリー
３ｂを回転させることで、図１において右方向に搬送し
ている。

【００２７】押出成型体２を加熱装置４内に通過させる
ことによって、押出成型体２の温度を、４０℃〜１３０
℃の範囲内の所定温度に調整している。塗布液供給装置
５のノズル５ａから、塗布液の液滴１０を、押出成型体
２の上側面２ａに滴下する。次いで、ローラー６によっ
て、塗布液を延ばし、できる限り均一な被膜１１を形成
する。

【００２８】治具７の形状は円盤形状であり、治具７の
円盤７ａの周面に、所定間隔を置いて、各押圧型８が取
り付けられている。治具７は、押出成型体２の移動速度
と同期して右回りに回転し、この結果、各押圧型８が順
次に押出成型体２の上側面２ａに接触し、押圧し、これ
により凹部９を形成する。

【００２９】この押圧型の形状は、種々変更できるが、
例えば、図３（ａ）〜（ｃ）に示すような形状を、好ま
しく採用することができる。図３（ａ）に示す押圧型８
Ａにおいては、押圧型８Ａの先端部分１２Ａが、先端が
尖った二等辺三角形の形状をしている。

【００３０】図３（ｂ）に示す押圧型８Ｂにおいては、
その先端部分１２Ｂが、丸みを帯びた略半円形状をして
いる。図３（ｃ）に示す押圧型８Ｃにおいては、その先
端部分１２Ｃは、図３（ａ）に示すものと同じように鋭
角的に延びているが、その最先端にはアール（丸み）が
設けられている。

【００３１】図４は、本発明の方法によって製造した押
出成型体の一例を示す斜視図であり、図５は、図４の押
出成型体１３を側面方向から見た側面図であり、図６
は、他の押出成型体１７を示す平面図である。

【００３２】図４の押出成型体１３においては、下側面
１３ｂは平面であるが、上側面１３ａには、押出方向Ａ
と垂直の断面で見ると、一対の突起１４Ａ、１４Ｂが形
成されている。各突起１４Ａ、１４Ｂの断面は、それぞ
れ略長方形であり、各突起が押出方向Ａへと向かって延
びている。各突起１４Ａ、１４Ｂの外側には、それぞれ
細長い溝１５Ａ、１５Ｃが形成されており、各突起の間
にも、細長い溝１５Ｂが形成されている。各溝１５Ａ、
１５Ｂ及び１５Ｃは、それぞれ押出方向Ａへと向かって
延びている。

【００３３】各突起１４Ａ、１４Ｂには、それぞれ、一
定間隔ごとに凹部１６が形成されており、各凹部１６
は、それぞれ両端部の溝１５Ａ、１５Ｃに連続してお
り、かつ中央の溝１５Ｂに連続している。この結果、各
突起は、平面的には、それぞれ略長方形状をなしてい
る。

【００３４】図６に示す押出成型体１７においては、下
側面は平面であるが、上側面１７ａには、押出方向Ａと
垂直の断面で見ると、一対の突起１４Ａ、１４Ｂが形成
されている。各突起の断面は、それぞれ略長方形であ
り、各突起が押出方向Ａへと向かって延びている。各突
起１４Ａ、１４Ｂの外側には、それぞれ細長い溝１５
Ａ、１５Ｃが形成されており、各突起１４Ａと１４Ｂと
の間にも、細長い溝１５Ｂが形成されている。各溝１５
Ａ、１５Ｂ及び１５Ｃは、それぞれ押出方向Ａへと向か
って延びている。

【００３５】押出成型体１７の上側面１７ａには、一定
間隔ごとに、凹部１８が形成されており、各凹部１８
は、それぞれ押出方向Ａに向かって尖ったＶ字形の平面
形状をなしている。

【００３６】図７に示す押出成型体１９においては、押
出成型体１９の上側面１９ａと下側面１９ｂとの双方に
おいて、この押出方向Ａに対して直行する凹部２０Ａ、
２０Ｂが、それぞれ形成されており、これらの凹部２０
Ａと２０Ｂとが、平面的に見て互いにほぼ同じ位置に設
けられており、凹部２０Ａと２０Ｂとが存在する部位で
は、押出成型体の厚さが非常に小さくなっている。この
ような押出成型体１９を製造した後、押出成型体１９の
長さ方向Ａに向かって押出成型体１９を切断することに
より、薄いシートを形成することができる。このシート
には、凹部２０Ａ、２０Ｂが、それぞれシートの凹みと
して残留する。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、粘
弾性高分子材料からなる成型体を製造するのに際して、
種々の形状の凹部を有する成型体を、低コストで量産す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する押出成型装置の一例を示す模
式図である。

【図２】図１において、治具７の周辺を拡大して示す部
分拡大図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ、押圧
型の一例を示す正面図である。

【図４】本発明の方法によって好適に製造することがで
きる押出成型体１３を示す斜視図である。

【図５】図４の押出成型体１３を側面側から（押出方向
と垂直な方向から）見た側面図である。

【図６】本発明の方法によって好適に製造することがで
きる押出成型体１７を示す平面図である。

【図７】本発明の方法によって好適に製造することがで
きる押出成型体１９を示す平面図である。

【符号の説明】 １ 押出機 ２ 押出成型体 ５ 塗布液供給装置 ７ 治具 ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ 押圧型 ９、１６、１８、２０Ａ、２０Ｂ 凹部 １０ 液滴 １１ 被膜 １３、１７、１９ 凹部が形成された押出成型体 １４Ａ、１４Ｂ 突起 １５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ 溝 Ａ 押出方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 59/00 - 59/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘弾性高分子材料をシリンダー径が５イ
   ンチ以下の押出機で押出成型して押出成型体を連続的に
   製造する方法であって、この押出成型体の温度を４０℃
   〜１３０℃の範囲内に保持しつつ、押出方向に向かって
   移動している押出成型体に押圧型を接触及び押圧させる
   ことにより、この押出成型体の押出方向と交差する方向
   に延びる凹部を押出成型体に連続的に設ける際、前記押
   圧型の少なくとも押出成型体との接触面が、吸水膨張性
   樹脂、ベントナイト及び微粉末ケイ酸からなる群より選
   ばれる吸水性材料を添加された塗料の塗布によって親水
   性を有するように処理されており、前記押出成型体に前
   記押圧型を接触させる前に前記押出成型体の前記押圧型
   に接触する表面に水系塗布液を塗布することにより、前
   記吸水性材料に吸水をさせ、前記粘弾性高分子材料と前
   記押圧型との粘着を連続的に防止することを特徴とす
   る、押出成型体の製造方法。