JP4216166B2 - 未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置に関する。より詳しくは、未加硫ゴム押し出し成形体の表面の全面を噴霧処理するための表面処理装置に関する。

従来、さまざまなゴム製品を得るための加工のなかで加硫ゴムの表面処理が頻繁に行われてきた。たとえば、自動車のガラス周りのシール部品であるグラスランチャネルは、ガラスとの滑りや磨耗を抑制するために、加硫ゴムを表面処理し、該加硫ゴム表面にウレタン樹脂層などを設けることによって構成されている。

また、未加硫ゴムに対しても、未加硫ゴム同士の粘着が次工程の円滑な加工作業の妨げとならないように、ステアリン酸アルミニウムなどの界面活性剤と水との懸濁液中への浸漬処理が行われてきた。

しかしながら、未加硫ゴムは僅かな力で変形し、変形した形状で加硫された場合には意匠性を損ない、製品として使用できないことからその表面処理は困難であった。

たとえば、未加硫ゴムの連続加硫成形において、ゴム用押し出し成形機からチューブ状に賦形され押し出された、エチレン・α- オレフィン系共重合体ゴムからなる加硫性成形体（未加硫ゴム）が加硫槽に入る前に、その表面に、加硫反応を促進するキサントゲン酸塩を含む処理液を、塗布槽を用いるディッピング装置で塗布する方法が開示されている（特許文献１参照）。

しかしながら、この装置では、塗布槽に未加硫ゴムを通過させる際に、未加硫ゴム表面が傷付いたり、未加硫ゴム成形体の形状が変形したりすることがあり、加硫ゴム製品の意匠性を損なうことがあった。また、賦形された未加硫ゴム成形体の形状が複雑な場合には、液溜まりが発生し、均一に表面処理できないという問題もあった。

本発明者らは、上記実情に鑑みて鋭意研究した結果、特定のノズルを有する噴霧装置によれば、僅かな力で変形してしまう未加硫ゴムを変形させることなく、しかも複雑に入り込んだリップ部を有する形状の未加硫ゴム成形体であっても、均一に噴霧処理（表面処理）できることを見出して、本発明を完成するに至った。
特開平４−２０２２３７号公報

本発明は、未加硫ゴム押し出し成形体に対して、その表面の全面を均一にかつその形状を変形させることなく噴霧処理することができる表面処理装置を提供することを課題としている。

本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、押し出し成形により成形された未加硫ゴム成形体の表面を噴霧処理するための表面処理装置であって、
未加硫ゴム成形体の表面に対して、噴霧液を噴霧するための少なくとも一つのノズルを備え、前記ノズルが、未加硫ゴム成形体の全面に対して噴霧液を均一に噴霧できるように、未加硫ゴム成形体に対して、移動可能に配置されていることを特徴としている。

このように構成することにより、未加硫ゴムの連続加硫成形において、所定形状に賦形された未加硫ゴム成形体が加硫装置内に入るまでの間に、未加硫ゴム成形体に対してノズルが移動しながら噴霧液を噴霧することができるので、未加硫ゴム成形体表面の全面に対して均一に噴霧処理することができる。なお、本明細書において、未加硫ゴム成形体表面の全面に対して均一に噴霧処理ができるとは、未加硫ゴム成形体の全面に噴霧液の薄膜が形成されていることを意味する。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記ノズルが、その噴霧口が常に未加硫ゴム成形体の方を向くように、未加硫ゴム成形体の長手方向の軸心を中心として、その周囲を移動可能に配置されていることを特徴としている。

このように構成することにより、ノズルから噴霧された噴霧液の液滴に回転方向の運動が付与され、未加硫ゴム成形体が複雑に入り込んだリップ部を有する場合でも、噴霧された液滴が該リップ部の細部まで回り込むことができ、未加硫ゴム成形体の全面に対して均一に噴霧処理することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記ノズルが、未加硫ゴム成形体の長手方向の軸心を中心として、その周囲を移動開始位置から０度を超えて３６０度までの範囲で移動可能に配置されていることを特徴としている。

このように構成することにより、噴霧処理の対象である未加硫ゴム成形体の形状に応じて、ノズルの移動角度を適宜調節して未加硫ゴム成形体全面に対して均一に噴霧液を噴霧することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記ノズルが、複数のノズルから構成されており、前記複数のノズルの各ノズルから噴霧した噴霧液の液滴が実質的に干渉しあわないような位置に配置されていることを特徴としている。

このように構成することにより、未加硫ゴム成形体の形状に応じて、配置するノズルの数を適宜調節することができ、未加硫ゴム成形体の全面に対して噴霧液を噴霧することができる。しかも、噴霧された噴霧液の液滴同士が互いに干渉することがないため、該液滴が噴霧されている状態あるいは未加硫ゴム成形体に付着した状態で過度に成長することがなく、未加硫ゴム成形体の全面で噴霧液の液溜まりの形成や垂れ落ちを防止することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記複数のノズルが、少なくとも隣り合わせに位置する各ノズルの噴霧方向軸が、未加硫ゴム成形体の長手方向に位置がずれるように配置されていることを特徴としている。

このように構成することにより、既に噴霧され未加硫ゴム成形体に付着した液滴の上にさらに噴霧液が噴霧され、該液滴が過度に成長することを防止でき、未加硫ゴム成形体の全面で噴霧液の液溜まりの形成や垂れ落ちを防止することができる。なお、本明細書中、ノズルの噴霧方向軸とは、ノズルの噴霧口を真正面から上下左右のいずれかに９０度傾け、真上から見た場合に、ノズルから噴霧された噴霧液の広がりの中央とノズルの噴霧口の中心とを結んだ軸線を意味する。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、押し出し成形により成形された未加硫ゴム成形体の表面を噴霧処理するための表面処理装置であって、
未加硫ゴム成形体の表面に対して、噴霧液を噴霧するための複数のノズルを備え、
前記複数のノズルが、未加硫ゴム成形体の全面に対して噴霧液を均一に噴霧できるよう
な位置に離間して配置されていることを特徴としている。

このように構成することにより、未加硫ゴム成形体の形状に応じて、配置するノズルの数および位置を適宜調節することができ、未加硫ゴム成形体の全面に対して噴霧液を均一に噴霧処理することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記ノズルが、その噴霧口が常に未加硫ゴム成形体の方を向くように、未加硫ゴム成形体の長手方向の軸心を中心として、その周囲を一定角度離間して配置されていることを特徴としている。

このように構成することにより、未加硫ゴム成形体の形状に応じて、種々の角度から噴霧液を噴霧することができ、未加硫ゴム成形体が複雑に入り込んだリップ部を有する場合でも、該リップ部の細部まで噴霧処理することが可能となり、未加硫ゴム成形体の全面に対して噴霧液を均一に噴霧処理することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記複数のノズルの各ノズルから噴霧した噴霧液の液滴が実質的に干渉しあわないような位置に配置されていることを特徴としている。

このように構成することにより、複数のノズルを一定角度離間して配置した場合でも、各ノズルから噴霧された噴霧液の液滴同士が互いに干渉することがないため、該液滴が噴霧されている状態あるいは未加硫ゴム成形体に付着した状態で過度に成長することがなく、未加硫ゴム成形体の全面で噴霧液の液溜まりの形成や垂れ落ちを防止することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記複数のノズルが、少なくとも隣り合わせに位置する各ノズルの噴霧方向軸が、未加硫ゴム成形体の長手方向に位置がずれるように配置されていることを特徴としている。

このように構成することにより、既に噴霧され未加硫ゴム成形体に付着した液滴の上にさらに噴霧液が噴霧され、該液滴が過度に成長することを防止でき、未加硫ゴム成形体の全面で噴霧液の液溜まりの形成や垂れ落ちを防止することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記ノズルが、オシレーティング可能に構成されていることを特徴としている。

このように構成することにより、ノズルから噴霧された噴霧液の液滴に振動方向の運動が付与され、未加硫ゴム成形体が複雑に入り込んだリップ部を有する場合でも、噴霧された液滴が該リップ部の細部まで回り込むことができ、未加硫ゴム成形体の全面に対して均一に噴霧処理することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記ノズルの噴霧口直径が０．０５〜１ｍｍの範囲であり、かつ、前記ノズルからの噴霧粒子の平均粒子径が１〜１００μｍの範囲にあることを特徴としている。

このように構成することにより、ノズルから噴霧される噴霧液の液滴を霧状物とすることができ、未加硫ゴム押し出し成形体の表面の全面を均一に噴霧処理することができる。しかも、ノズルからの噴霧粒子の平均粒子径が上記範囲内であれば未加硫ゴム成形体を変形させることなく、噴霧処理することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記ノズルが、噴霧により壁面に付着した液滴が未加硫ゴム成形体に垂れ落ちることを防止する手段を備えたスプレーブース内に配置されていることを特徴としている。

このように構成することにより、一連の処理として成形、噴霧および加硫処理を複数回続けて行った場合でもスプレーブースの壁面に付着した噴霧液の液滴がより集まって、未加硫ゴム成形体に垂れ落ちる現象を防止することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記垂れ落ち防止手段が、スプレーブースの天井に傾斜を持たせて、スプレーブースの天井の傾斜面に沿って、噴霧液の付着液を流下させるように構成されていることを特徴としている。

このように構成することにより、一連の処理として成形、噴霧および加硫処理を複数回続けて行った場合に、スプレーブースの壁面に付着した噴霧液の液滴を、スプレーブースの天井の傾斜面に沿って流下させ、ドレイン受けに回収することができ、壁面に付着した噴霧液の液滴がより集まって、未加硫ゴム成形体に垂れ落ちる現象を防止することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記スプレーブースが、外気圧と比較してその内部を減圧とするような排気装置を備えていることを特徴としている。

このように構成することにより、未加硫ゴム成形体がスプレーブース内を通過するための孔から、噴霧液が漏れ出さないようにすることができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置は、前記ノズルから、ゴム用配合剤の懸濁液または乳化液、あるいはオイルが噴霧されることを特徴としている。

このように構成することにより、未加硫ゴム成形体の全面に、達成したい表面処理の種類に応じて、ゴム用配合剤の懸濁液または乳化液、あるいはオイルを選択して、噴霧し付着させることができる。

本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置によれば、所定形状に賦形された未加硫ゴム成形体が加硫装置内に入るまでの間に、未加硫ゴム成形体に対してノズルが移動しながら噴霧液を噴霧することができるので、未加硫ゴム成形体表面の全面に対して均一に噴霧処理することができる。

しかも、前記ノズルから噴霧された噴霧液の液滴に回転方向の運動が付与されるため、未加硫ゴム成形体が複雑に入り込んだリップ部を有する場合でも、噴霧された液滴が該リップ部の細部まで回り込むことができる。

さらに、噴霧処理の対象である未加硫ゴム成形体の形状に応じて、移動可能に配置されたノズルの移動角度や、ノズルの数を適宜調節することができるため、未加硫ゴム成形体の全面に対して噴霧液を噴霧することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置によれば、未加硫ゴム成形体の形状に応じて、配置するノズルの数および位置を適宜調節することができるので、未加硫ゴム成形体の全面に対して噴霧液を均一に噴霧処理することができる。

しかも、未加硫ゴム成形体の形状に応じて、種々の角度から噴霧液を噴霧することができるので、未加硫ゴム成形体が複雑に入り込んだリップ部を有する場合でも、該リップ部の細部まで噴霧処理することが可能となる。

さらに、噴霧された噴霧液の液滴同士が互いに干渉することがないため、該液滴が噴霧されている状態あるいは未加硫ゴム成形体に付着した状態で過度に成長することがなく、未加硫ゴム成形体の全面で噴霧液の液溜まりの形成や垂れ落ちを防止することができる。

しかも、既に噴霧され未加硫ゴム成形体に付着した液滴の上にさらに噴霧液が噴霧され、該液滴が過度に成長することを防止でき、未加硫ゴム成形体の全面で噴霧液の液溜まりの形成や垂れ落ちを防止することができる。

さらに、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置によれば、ノズルから噴霧された噴霧液の液滴に振動方向の運動が付与されることになるので、未加硫ゴム成形体が複雑に入り込んだリップ部を有する場合でも、噴霧された液滴が該リップ部の細部まで回り込むことができる。

しかも、ノズルから噴霧される噴霧液の液滴を特定の範囲の平均粒子径を有する霧状物とすることができ、未加硫ゴム成形体を変形させることなく、その全面を均一に噴霧処理することができる。

また、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置によれば、一連の処理として成形、噴霧および加硫処理を複数回続けて行った場合でもスプレーブースの壁面に付着した噴霧液の液滴がより集まって、未加硫ゴム成形体に垂れ落ちる現象を防止することができる。しかも、この場合、スプレーブースの壁面に付着した噴霧液の液滴を、スプレーブースの天井の傾斜面に沿って流下させ、ドレイン受けに回収することができる。

さらに、外気圧と比較してスプレーブース内部を減圧とし、未加硫ゴム成形体がスプレーブース内を通過するための孔から、噴霧液が漏れ出さないようにすることができる。

したがって、本発明によれば、ゴム用押し出し成形機から所定の製品形状に賦形され押し出された未加硫ゴム押し出し成形体が加硫槽に入るまでの間に、その表面の全面に均一にかつその形状を変形させることなく、達成したい表面処理の種類に応じて、ゴム用配合剤の懸濁液または乳化液、あるいはオイルを選択して、噴霧し付着させる表面処理装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいてより詳細に説明する。

図１は、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置の一例を備えた連続加硫成形装置を示す概略図である。

図１において、１は全体で本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置（以下、単に表面処理装置という。）の一例を示し、２０は全体で連続加硫成形装置を示している。

連続加硫成形装置２０は、ゴム用押し出し成形機１２と、表面処理装置１と、マイクロ波加硫装置１７と、熱空気加硫槽１８と、未加硫ゴム成形体（未加硫ゴム押し出し成形体）１３の搬送手段（図示せず）とからなる。

ゴム用押し出し成形機１２によって、押し出され所定の形状に賦形された未加硫ゴム成形体１３は、表面処理装置１を通過した後、マイクロ波加硫装置１７と熱空気加硫槽１８とによって加硫され、加硫ゴム製品となる。

本発明の表面処理装置１は、噴霧液を噴霧するための少なくとも一つのノズル５を備えたスプレーブース４と噴霧液タンク６とからなり、表面処理装置１およびスプレーブース４には、未加硫ゴム成形体１３が通過するための孔が形成されている。

この場合、ノズル５としては、エアー流によって噴霧液タンク６内の噴霧液を吸い上げ、噴霧液を微粒子化して噴霧するサイフォン式二流体ノズルや、噴霧液をポンプまたは圧力タンクで圧送し、圧力エアーと混合、微粒子化して噴霧する方式の圧力式二流体ノズル、液圧のみによって噴霧するエアレスノズルなどを使用することができる。

未加硫ゴム成形体１３は、未加硫ゴムあるいは未加硫ゴム組成物がゴム用押し出し成形機１２によって押し出され所定の形状に賦形されたものであり、この表面装置１を通過する間に、ノズル５によってその表面の全面に噴霧液タンク６内の噴霧液が噴霧処理される。

本発明で表面処理することが可能な未加硫ゴム成形体１３を構成する未加硫ゴムとしては、とくに限定されず従来公知の未加硫ゴムが挙げられるが、これらのうちでもエチレン・α- オレフィン共重合体ゴム、エチレン・α- オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴムが好ましく挙げられる。なお、エチレン・α- オレフィン共重合体ゴムとしては、たとえばエチレン・プロピレンランダム共重合体（ＥＰＲ）などが挙げられ、エチレン・α- オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴムとしては、たとえばエチレン・プロピレン・ジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）などが挙げられる。

さらに、エチレン・α- オレフィン共重合体ゴムおよび／またはエチレン・α- オレフィン・非共役ポリエン共重合体ゴムに、公知の他の未加硫ゴムをブレンドした未加硫ゴム組成物であってもよい。このような他のゴムとしては、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）等のイソプレン系ゴム；ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等の共役ジエン系ゴムなどが挙げられる。

その他の未加硫ゴム組成物としては、上記未加硫ゴムあるいは未加硫ゴム組成物に、通常ゴムに使用される、架橋剤および/または添加剤、たとえば、ポリオレフィン樹脂、ゴ
ム補強剤、無機充填剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、加硫促進剤、発泡剤、発泡助剤、着色剤、分散剤、難燃剤等の従来公知の添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で配合した未加硫ゴム組成物であってもよい。

また、本発明に好適に用いられる噴霧液としては、通常ゴムに用いられるゴム用配合剤の懸濁液または乳化液、あるいはオイルが好ましく挙げられる。

ゴム用配合剤の懸濁液または乳化液としては、たとえば、ステアリン酸アルミニウムなどの長鎖脂肪族カルボン酸塩や長鎖アルキルスルホン酸塩などの界面活性剤と水との懸濁液、脂肪酸塩類とポリエーテル化合物との縮合物と水との懸濁液、単体硫黄および/また
は硫黄化合物と水との懸濁液、その他公知のゴム用配合剤の乳化液などが挙げられる。

前記オイルとしては、パラフィンオイル、鉱物油、合成油などが挙げられる。

これらゴム用配合剤の懸濁液または乳化液、あるいはオイルは、噴霧液タンク６に入れ
られ使用されるが、これらのうちゴム用配合剤の懸濁液を用いる場合には、内容物が沈殿しないよう、噴霧液タンク６に攪拌機を備え付けておくことが好ましい。

図２は、図１のノズル周辺部のみを拡大した模式図である。

図２において、ノズル５は、その噴霧口が常に未加硫ゴム成形体１３の方を向くように、未加硫ゴム成形体１３の長手方向の軸心を中心として、その周囲を回転移動可能に配置されている。なお、図２中、未加硫ゴム成形体１３は便宜上単純なフィルム形状として示されているが、本発明の表面処理装置の効果は、たとえば、図８に示したように入り組んだ断面形状を有している未加硫ゴム成形体に対してより好適に発揮される（後述する図３および図４についても同様。）。

この場合、ノズル５の回転移動の範囲は、未加硫ゴム成形体１３の形状や、配置するノズル５の数によって適宜設定することができるが、移動開始位置から通常０度を超えて３６０度まで、好ましくは１８０〜３６０度、より好ましくは１８０〜２４０度である。なお、ノズル５と未加硫ゴム成形体１３との距離およびノズル５の回転移動速度は、未加硫ゴム成形体１３の形状および移動速度に応じて適宜決定することができる。

ノズル５の設置手段は図示しないが、たとえば、中心部に孔が設けられた円板状のノズルブラケットに、支持具を介して取り付けることにより、１個または複数のノズルを設置することができる。ノズルブラケットとしては、たとえばノズルの取り付け位置を円周部から中心方向に向かって変更可能なように溝が設けられたものを使用できる。

このノズルブラケットの中心部に設けられた孔を、未加硫ゴム成形体１３が通過することで連続的に表面処理がなされる。

また、このようなノズルブラケットを、未加硫ゴム成形体１３の長手方向に複数枚、間隔を設けて設置することにより、後述する図４および図６のように各ノズルブラケットに取り付けられたノズルの噴霧方向軸が未加硫ゴム成形体の長手方向に位置がずれるように配置することができる。

ノズル５を回転移動可能に配置する手段は図示しないが、上述したノズルブラケットに複数の支持具を設け、支持具を介して公知の回転駆動手段を用いることでノズル５を回転移動可能に構成することができる。たとえば、ノズルブラケットを中心に対して回転可能に構成すれば、円周方向のノズル５の位置変更が容易となり、ノズルブラケットまたはノズル５本体をシリンダーに取り付ければスプレーブース４を開放することなくノズル５の噴霧位置を自在に変更することができる。

これによって、ノズル５から噴霧された噴霧液の液滴に回転方向の運動が付与され、たとえば、図８に示したように未加硫ゴム成形体１３が複雑に入り込んだリップ部を有する場合でも、噴霧された液滴が該リップ部の細部まで回り込むことができ、未加硫ゴム成形体１３の全面に対して均一に噴霧処理することができる。

図３および図４は、それぞれ本発明の表面処理装置の別の一例を構成するノズル周辺部のみを拡大した模式図である。

図３において、複数のノズル５ａおよび５ｂはそれぞれ噴霧した噴霧液の液滴が実質的に干渉しあわないような位置に配置されている。この場合、図示したノズルの数は２つであるが、未加硫ゴム成形体１３の形状および各ノズルの回転移動範囲によって、噴霧した噴霧液の液滴が実質的に干渉しあわないような位置は変化し、それに応じて使用するノズ
ルの数は適宜決定することができる。これによって、噴霧液の液滴が、噴霧されている状態あるいは未加硫ゴム成形体１３に付着した状態で過度に成長することがなく、未加硫ゴム成形体１３の全面で噴霧液の液溜まりの形成や垂れ落ちを防止することができる。

図４において、複数のノズル５ａ、５ｂ、５ｃは、少なくとも隣り合わせに位置する各ノズルの噴霧方向軸（図中、一点破線で示した。）が、未加硫ゴム成形体１３の長手方向に位置がずれるように配置されている。これによって、既に噴霧され未加硫ゴム成形体１３に付着した液滴の上にさらに噴霧液が噴霧され、該液滴が過度に成長することを防止でき、未加硫ゴム成形体１３の全面で噴霧液の液溜まりの形成や垂れ落ちを防止することができる。さらに、噴霧された液が干渉しあわないため、噴霧の斑を少なくすることができる。

図５は、本発明の表面処理装置の別の一例を備えた連続加硫成形装置を示す概略図である。なお、同じ構成部材には同じ参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。

図５において、表面処理装置１は、噴霧液を噴霧するための複数のノズル５を備え、これらのノズル５は、未加硫ゴム成形体１３の全面に対して噴霧液を均一に噴霧できるような位置に離間して配置されている。

具体的には、この場合、複数のノズル５は、その噴霧口が常に未加硫ゴム成形体１３の方を向くように、未加硫ゴム成形体１３の長手方向の軸心を中心として、その周囲を一定角度離間して配置されることが望ましい。これによって、未加硫ゴム成形体１３の形状に応じて、種々の角度から噴霧液を噴霧することができ、未加硫ゴム成形体１３が複雑に入り込んだリップ部を有する場合でも、該リップ部の細部まで噴霧処理することが可能となり、未加硫ゴム成形体１３の全面に対して噴霧液を均一に噴霧処理することができる。

この場合、ノズル５の設置手段は図示しないが、複数のノズルを上述した円板状のノズルブラケットに支持具を介して、ノズルブラケットの中心に設けられた孔の周り、すなわち、該孔を通る未加硫ゴム成形体の長手方向の軸心の周りに、一定角度離間して配置することで設置することができる。

なお、配置するノズルと未加硫ゴム成形体との距離、配置するノズルの数および離間角度は未加硫ゴム成形体１３の形状に応じて適宜決定することができるが、通常ノズルの数は２〜８、好ましくは２〜４であり、その場合、ノズルの離間角度は１０〜１８０度、好ましくは２０〜８０度である。

さらに、図５において、複数のノズル５は、各ノズルから噴霧した噴霧液の液滴が実質的に干渉しあわないような位置（図中では１８０度離間している場合を示した。）に配置されている。これによって、複数のノズル５を一定角度離間して配置した場合でも、各ノズルから噴霧された噴霧液の液滴同士が互いに干渉することがないため、該液滴が噴霧されている状態あるいは未加硫ゴム成形体１３に付着した状態で過度に成長することがなく、未加硫ゴム成形体１３の全面で噴霧液の液溜まりの形成や垂れ落ちを防止することができる。なお、配置するノズルの数、離間する角度については、未架橋ゴム成形体１３の形状に応じて、適宜決定することができる。

図６は、本発明の表面処理装置の別の一例を構成するノズル周辺部のみを拡大した模式図である。

図６において、複数のノズル５ａ、５ｂ、５ｃは、少なくとも隣り合わせに位置する各ノズルの噴霧方向軸（図中、一点破線で示した。）が、未加硫ゴム成形体１３の長手方向
に位置がずれるように配置されている。なお、図６中、未加硫ゴム成形体１３は便宜上単純なフィルム形状として示したが、本発明の表面処理装置の効果は、たとえば、図８に示したように入り組んだ断面形状を有している未加硫ゴム成形体に対してより好適に発揮される。

各ノズルの噴霧方向軸が未加硫ゴム成形体１３の長手方向にずれることによって、既に他のノズルから噴霧され未加硫ゴム成形体１３に付着した液滴の上にさらに噴霧液が噴霧され、該液滴が過度に成長することを防止でき、未加硫ゴム成形体１３の全面で噴霧液の液溜まりの形成や垂れ落ちを防止することができる。さらに、噴霧された液が干渉しあわないため、噴霧の斑を少なくすることができる。なお、配置するノズルの数は、未加硫ゴム成形体１３の形状に応じて適宜決定することができる。具体的には、たとえば、図８に示したように上下左右の４面がそれぞれ仕切られているような断面形状を有する場合には４つのノズルをそれぞれ９０度ずつ離間して配置することができるが、この場合少なくとも隣り合わせにあるノズル、言い換えると対角線の位置にないノズルは、噴霧方向軸が未加硫ゴム成形体１３の長手方向にずれることが好ましい。

なお、図示しないが、上述した図１〜６において、ノズル５（５ａ、５ｂ、５ｃを含む。以下同じ）は、オシレーティング可能に構成されていることが望ましい。これによって、ノズル５から噴霧された噴霧液の液滴に振動方向の運動が付与され、たとえば、図８に示したように未加硫ゴム成形体１３が複雑に入り込んだリップ部を有する場合でも、噴霧された液滴が該リップ部の細部まで回り込むことができる。ノズル５をオシレーティング可能に構成する手段は、とくに限定されず、従来公知の手段によることができる。

なお、上述したノズル５の噴霧口直径は、通常０．０５〜１ｍｍ、好ましくは０．１〜０．５ｍｍの範囲であり、かつ、前記ノズル５からの噴霧粒子の平均粒子径が通常１〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍの範囲にあることが望ましい。これによって、ノズル５から噴霧される噴霧液の液滴を霧状物とすることができ、未加硫ゴム成形体を変形させることなく、未架橋ゴム成形体１３の全面を噴霧処理することができる。

なお、ノズルからの噴霧粒子の平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（マスターサイザー２０００；シスメックス（株）製）を用いて測定することができる。

さらに、本発明の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置１は、噴霧により壁面に付着した液滴が未加硫ゴム成形体１３に垂れ落ちることを防止する手段をスプレーブース４内に備えていることが好ましい。

この場合、図７に図示したように、前記垂れ落ち防止手段としては、スプレーブース４の天井に傾斜を持たせて、スプレーブース４の天井の傾斜面に沿って、噴霧液の付着液を流下させるように構成されていることが望ましい。これによって一連の処理として成形、噴霧および加硫処理を複数回続けて行った場合に、スプレーブース４の壁面に付着した噴霧液の液滴を、スプレーブース４の天井の傾斜面に沿って流下させ、ドレイン受け７に回収することができ、壁面に付着した噴霧液の液滴がより集まって、未加硫ゴム成形体１３に垂れ落ちる現象を防止することができる。

なお、上記図１〜６において図示しないが、スプレーブース４内には、スプレーブース４から噴霧した噴霧液の液滴が漏れ出さないようにスプレーブース４内を減圧にするための排気装置を設置することが好ましい。

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［製造例］
＜未加硫ゴム組成物の製造＞
エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体（三井化学（株）製；ＥＰＴ４０９５）１００重量部、ステアリン酸１重量部、酸化亜鉛５重量部、カーボンブラック（旭カーボン（株）製；旭＃６０Ｇ）８５重量部、パラフィン系オイル（出光興産（株）製；ダイアナプロセスＰＷ−３８０）５０重量部の配合組成で、ＢＢ４型バンバリーミキサー（日本ロール（株）製）に投入して、５分間混練し、冷却後、１４インチオープンロール（日本ロール（株）製）に巻きつけ、加硫剤（サンセラーＭ（三新化学工業（株）製）２．０重量部、サンセラーＴＴ（三新化学工業（株）製）０．３重量部、サンセラーＴＥＴ（三新化学工業（株））１．４重量部、サンセラーＰｚ（三新化学工業（株））０．５重量部、サンセラーＢｚ（三新化学工業（株））２．０重量部、粉末硫黄１．５重量部）を分散させ、未加硫ゴム組成物を得た。

得られた未加硫ゴム組成物からコンパウンドをリボン状に切り出した。

φ５０ｍｍのゴム用押し出し成形機に図８の断面形状を有する口金を用いて、製造例で得たリボン状のコンパウンドを押し出し、長手方向に対して垂直な断面形状が図８の形状である未加硫ゴム成形体を得て、本発明の表面処理装置、マイクロ波加硫装置、熱空気加硫槽を備えた連続加硫成形装置にセットした。

表面処理装置のノズルとして、噴霧口直径が０．４ｍｍのサイフォン式二流体ノズルを使用した。なお、該ノズルから噴霧された噴霧粒子の平均粒子径をレーザー回折式粒度分布測定装置（マスターサイザー２０００；シスメックス（株）製）で測定したところ、５０μｍであった。

該ノズル１つをその噴霧口の方向が図８に示したａの方向となるように回転移動可能（移動範囲；移動開始位置から２０度）に、かつ図９に示した未加硫ゴム成形体１３の長手方向に対するノズル位置がα地点になるように表面処理装置に取り付けた。

なお、図８において、ａおよびｄは重力方向に対して平行であり、ｃおよびｂは重力方向に対して垂直である。また、図９において、α、β、γ、δは未加硫ゴム成形体１３の長手方向に対するノズルの位置を示し、α、β、γ、δはそれぞれ等間隔で、α〜δ間の距離は２５ｍｍである。

噴霧液としては、トヨゼックス（東洋化学（株）製）を用い、φ２０ｃｍの攪拌プロペラを備えた噴霧液タンクに入れ、噴霧中は攪拌プロペラを１５ｒｐｍで回転させ続けた。

ノズルのエアー流の空気圧を０．２６ｋｇｆ/ｃｍ²に調節し、図８の断面形状を有する未加硫ゴム成形体の表面に噴霧液を噴霧し、噴霧状態を評価した。

なお、噴霧状態の評価は下記の項目および評価基準に従って行った。

（１）ＸＹＺ部の噴霧状態の評価
図８に示した断面形状の凹部ＸＹＺの頂点からの距離０〜５ｍｍの範囲の部分に対する噴霧状態をそれぞれ目視により評価した。

評点１：全く噴霧されていない
２：噴霧されているが斑があるように見える
３：均一に噴霧されており、噴霧液の薄膜が形成されているように見える
（２）Ｚ部の噴霧状態の均一性評価
評点１：噴霧液が著しく溜まっている
２：噴霧液が若干溜まっている
３：噴霧液の液溜まりはなく、均一に噴霧され噴霧液の薄膜が形成されているよ
うに見える
（３）Ｐ面の噴霧状態の評価
評点１：噴霧液が下側に行くほど厚くなっている
２：噴霧状態に斑があるように見える
３：噴霧液の垂れはなく、均一に噴霧され噴霧液の薄膜が形成されているように見
える
（４）未加硫ゴム成形体の変形
評点１：噴霧によりＡあるいはＢリップとＣリップとからなる角度が５％以上変化する
２：噴霧によりＡあるいはＢリップとＣリップとからなる角度が１％以上５％未満
変化する
３：噴霧によりＡあるいはＢリップとＣリップとからなる角度の変化は１％未満で
あり、実質的に変化しない
結果を表１に示す。

表１より、この場合にはノズルの回転移動によって、噴霧液滴に回転方向の動きが生じ、未加硫ゴム成形体のＸＹＺ部にも均一に噴霧処理できることがわかる。

使用したノズルの個数を２つに増やし、各ノズルの噴霧口の方向が図８のａおよびｄの方向となるように、ノズルを固定して配置したほかは、実施例１と同様にして噴霧処理を行った。結果を表１に示す。

使用したノズルの個数を４つに増やし、各ノズルの噴霧口の方向が図８のａ、ｂ、ｃ、ｄの方向となるように固定して、かつ、未加硫ゴム成形体１３の長手方向に対する配置位置をそれぞれ順に図９に示したα、β、γ、δ地点にしたほかは実施例１と同様にして噴霧処理を行った。

結果を表１に示す。

[比較例１]
使用したノズルの個数を４つに増やし、各ノズルの噴霧口の方向が図８のａ、ｂ、ｃ、ｄの方向となるように固定して、かつ、未加硫ゴム成形体１３の長手方向に対する配置位置をすべて図９のαの地点にしたほかは実施例１と同様にして噴霧処理を行った。

結果を表１に示す。

表１より、配置したノズルの数が４つであっても、未加硫ゴム成形体の長手方向に対するノズルの位置が同じ場合には、噴霧液がぶつかり合い、均一な噴霧処理ができないことがわかる。

図１は、本発明の表面処理装置の一例を備えた連続加硫成形装置を示す概略図である。 図２は、図１のノズル周辺部のみを拡大した模式図である。 図３は、本発明の表面処理装置の別の一例を構成するノズル周辺部のみを拡大した模式図である。 図４は、本発明の表面処理装置の別の一例を構成するノズル周辺部のみを拡大した模式図である。 図５は、本発明の表面処理装置の別の一例を備えた連続加硫成形装置を示す概略図である。 図６は、本発明の表面処理装置の別の一例を構成するノズル周辺部のみを拡大した模式図である。 図７は、表面処理装置のスプレーブース内に設けられた垂れ落ち防止手段を示す概略図である。 図８は、未加硫ゴム押し出し成形体の長手方向に垂直な断面形状を示す断面図である。 図９は、未加硫ゴム押し出し成形体の長手方向に対するノズルの配置位置を示す概略図である。

符号の説明

１：本発明の表面処理装置
４：スプレーブース
５、５ａ、５ｂ、５ｃ：ノズル
６：噴霧液タンク
１２：ゴム用押し出し成形機
１３：未加硫ゴム成形体
１７：マイクロ波加硫装置
１８：熱空気加硫槽
２０：連続加硫成形装置

Claims (15)

1. 押し出し成形により成形された未加硫ゴム成形体の表面を噴霧処理するための表面処理装置であって、
   未加硫ゴム成形体の表面に対して、噴霧液を噴霧するための少なくとも一つのノズルを備え、
   前記ノズルが、未加硫ゴム成形体の全面に対して噴霧液を均一に噴霧できるように、未加硫ゴム成形体に対して、移動可能に配置されていることを特徴とする未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
2. 前記ノズルが、その噴霧口が常に未加硫ゴム成形体の方を向くように、未加硫ゴム成形体の長手方向の軸心を中心として、その周囲を移動可能に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
3. 前記ノズルが、未加硫ゴム成形体の長手方向の軸心を中心として、その周囲を移動開始位置から０度を超えて３６０度までの範囲で移動可能に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
4. 前記ノズルが、複数のノズルから構成されており、前記複数のノズルの各ノズルから噴霧した噴霧液の液滴が実質的に干渉しあわないような位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
5. 前記複数のノズルは、少なくとも隣り合わせに位置する各ノズルの噴霧方向軸が、未加硫ゴム成形体の長手方向に位置がずれるように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
6. 前記ノズルが、複数のノズルから構成されており、前記複数のノズルが、さらに、未加硫ゴム成形体の全面に対して噴霧液を均一に噴霧できるような位置に離間して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
7. 前記ノズルが、その噴霧口が常に未加硫ゴム成形体の方を向くように、未加硫ゴム成形体の長手方向の軸心を中心として、その周囲を一定角度離間して配置されていることを特徴とする請求項６に記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
8. 前記複数のノズルの各ノズルから噴霧した噴霧液の液滴が実質的に干渉しあわないような位置に配置されていることを特徴とする請求項６または７に記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
9. 前記複数のノズルは、少なくとも隣り合わせに位置する各ノズルの噴霧方向軸が、未加硫ゴム成形体の長手方向に位置がずれるように配置されていることを特徴とする請求項８に記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
10. 前記ノズルが、オシレーティング可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
11. 前記ノズルの噴霧口直径が０．０５〜１ｍｍの範囲であり、かつ、前記ノズルからの噴霧粒子の平均粒子径が１〜１００μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
12. 前記ノズルが、噴霧により壁面に付着した液滴が未加硫ゴム成形体に垂れ落ちることを防止する手段を備えたスプレーブース内に配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
13. 前記垂れ落ち防止手段が、スプレーブースの天井に傾斜を持たせて、スプレーブースの天井の傾斜面に沿って、噴霧液の付着液を流下させるように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
14. 前記スプレーブースが、外気圧と比較してその内部を減圧とするような排気装置を備えていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。
15. 前記ノズルから、ゴム用配合剤の懸濁液または乳化液、あるいはオイルが噴霧されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の未加硫ゴム押し出し成形体の表面処理装置。

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