JP4387771B2

JP4387771B2 - ゴム積層体の製造方法

Info

Publication number: JP4387771B2
Application number: JP2003389204A
Authority: JP
Inventors: 勉井上; 斉藤　　総; 保雄岩渕; 雄二郡司; 真二坂本
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-11-19
Also published as: JP2005144990A

Description

本発明は、例えば橋梁を支持するゴム支承や建築構造物の免震装置等に用いられるゴム積層体の製造方法に関するものである。

従来、ゴム材料と補強板とを積層してなるゴム積層体を製造する場合には、予め所定形状に形成された複数の予備成形ゴムを補強板と交互に重ね合わせて加硫することによって製造される。この場合、原料ゴムとなるコンパウンドを圧延加工によって所定厚のシート状に形成した後、これを所定の大きさに切断することにより予備成形ゴムを成形している。また、予備成形ゴムを射出成形によって成形するようにしたものも知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−４８２９８号公報

しかしながら、シート状に圧延した原料ゴムを切断することによって予備成形ゴムを成形する場合、切り落とされた不要の原料ゴムは、再度圧延すると物性が変化するため再利用することが難しく、原料ゴムを必要以上に消費するという問題点があった。

また、予備成形ゴムを射出成形によって成形する場合は、圧延した原料ゴムを切断する場合のように切り落とされた不要な原料ゴムが発生することはないが、金型内に予め補強板を配置した状態で射出成形すると、原料ゴムが補強板の下面側に流れ込むなど、金型内に射出された原料ゴムによって補強板が位置ずれを生じ易いという問題点があった。

更に、積層した予備成形ゴムを加硫する場合は常温から加熱されるため、加硫に長時間を要するとともに、加硫時間が長い分だけ表面側と中心部側との温度差が大きくなり、加硫が不均一になって所望の特性（バネ定数）が得られなくなるという問題点もあった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、原料ゴムを予備成形ゴムの成形に必要な量だけ使用することができるとともに、予備成形ゴムを補強板と一体になるように成形する場合でも補強板の位置ずれを生ずることのないゴム積層体の製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的とするところは、前記目的に加え、加硫時間の短縮により加硫の均一性を高めることのできるゴム積層体の製造方法を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、原料ゴムを予め所定形状に成形してなる予備成形ゴムと補強板とを交互に積層して加硫することによりゴム積層体を成形するゴム積層体の製造方法において、前記原料ゴムを押出成形することによって所定量のブロック状の原料成形ゴムを成形し、複数の原料成形ゴムを所定個数ずつ金型によって加圧成型することにより予備成形ゴムを成形するようにしている。これにより、予備成形ゴムが複数の原料成形ゴムを所定個数ずつ用いて成形されることから、予備成形ゴムの成形に必要な量だけ原料ゴムを使用することができる。この場合、原料成形ゴムが押出成形によって成形されるので、圧延加工のように原料ゴムの物性が変化することがない。また、原料成形ゴムが金型によって加圧成型されることから、予備成形ゴムを補強板と一体になるように成形する場合でも、射出成形のように原料ゴムが補強板の下面側に流れ込むことがない。

また、本発明は、前記方法において、予め所定温度まで加熱された原料ゴムを用いて予備成形ゴムを成形するようにしている。これにより、前記作用に加え、予備成形ゴムの成形に用いられる原料ゴムが予め所定温度まで加熱されることから、加硫開始後の予備成形ゴムの温度が所定の加硫温度まで速やかに上昇し、加硫時間が短縮される。

本発明によれば、予備成形ゴムの成形に必要な量だけ原料ゴムを使用することができるので、材料コストの低減を図ることができるとともに、予備成形ゴムを補強板と一体になるように成形する場合でも、補強板の位置ずれを確実に防止することができる。この場合、圧延加工のように原料ゴムの物性が変化することがないので、原料成形ゴムの再利用が可能となる。

また、本発明によれば、前記効果に加え、加硫開始後の予備成形ゴムの温度を所定の加硫温度まで速やかに上昇させることができるので、加硫時間の短縮を図ることができる。この場合、加硫時間の短縮により予備成形ゴムの表面側と中心側との温度差を小さくすることができるので、加硫の均一性を高めることができ、所望の特性（バネ定数）を確実に得ることができる。

図１乃至図７は本発明の一実施形態を示すもので、図１は押出成形機の側面断面図、図２は押出成形機及び原料ゴムの概略側面図、図３は原料成形ゴムの斜視図、図４は予備成形用金型の側面断面図、図５は予備成形工程を示す側面断面図、図６及び図７は加硫工程を示す側面断面図である。

本実施形態におけるゴム積層体の製造方法は、原料ゴム１を予め所定形状に形成した複数の予備成形ゴム２を金属板からなる補強板３と交互に重ね合わせて加硫することにより、予備成形ゴム２と補強板３とを積層してなるゴム積層体を成形するものである。また、同図に示す押出成形機１０は本実施形態におけるゴム積層体の製造方法に用いるものであり、予備成形ゴム２の材料となる原料成形ゴム１ａを成形するためのものである。

押出成形機１０は、原料ゴム１を押し出す押出シリンダ１１と、押出シリンダ１１内に原料ゴム１を供給する原料供給シリンダ１２と、押出シリンダ１１内の原料ゴム１を加熱するヒータ１３とからなり、押出シリンダ１１から押し出された原料ゴム１は一対の切断刃１４によって切断されるようになっている。

押出シリンダ１１は一端に原料ゴム１の押出口１１ａを有し、押出口１１ａは略長方形に開口している。押出シリンダ１１内には原料ゴム１を押し出すピストン１１ｂが設けられ、ピストン１１ｂは油圧シリンダ１１ｃによって押出シリンダ１１内を往復動するようになっている。

原料供給シリンダ１２は一端を押出シリンダ１１の側面に連通するように設けられ、その他端側には原料ゴム１の投入口１２ａが設けられている。原料供給シリンダ１２内には原料ゴム１を押出シリンダ１１内に送り込むスクリュー１２ｂが設けられ、スクリュー１２ｂは図示しないモータによって回転するようになっている。

ヒータ１３は、例えば押出シリンダ１１の外周面に接触する電熱線からなり、押出シリンダ１１内の原料ゴム１を所定温度（例えば７５℃）まで加熱するようになっている。

各切断刃１４は押出シリンダ１１の押出口１１ａから押し出された原料ゴム１を図中上下方向から切断するように互いに対向して配置され、図示しない駆動手段によって駆動されるようになっている。

ここで、本実施形態のゴム積層体の製造方法について説明する。まず、図２に示すように原料ゴム１（混練工程を経て板状に形成されたコンパウンド）を押出成形機１０の投入口１２ａに投入し、押出成形機１０のヒータ１３によって加熱された原料ゴム１を押出シリンダ１１の押出口１１ａから押し出すとともに、各切断刃１４によって切断することにより、図３に示すようにブロック状の原料成形ゴム１ａを成形する。その際、押出シリンダ１１から押し出された原料ゴム１は常に所定量で切断されるようになっており、所定個数の（例えば３個）の原料成形ゴム１ａは予備成形ゴム２の１個分の量となる。

次に、図４に示すように加圧台２０上に載置された予備成形用金型２１内に所定形状（例えば四角形状）の補強板３を配置し、補強板３の上に所定個数の原料成形ゴム１ａを載置する。この場合、金型２１の内形は補強板３の外形よりも若干大きく形成され、金型２１の内周と補強板３の外周との間に所定幅の隙間が確保されるようになっている。

続いて、図５(a) に示すように金型２１内の原料成形ゴム１ａを加圧板２２によって加圧し、図５(b) に示すように金型２１内で予備成形ゴム２を加圧成型する。その際、加圧方向に対する各原料成形ゴム１ａの面積は、金型２０の成型面積（予備成形ゴム２の上面の面積）に対して７０％から８０％の大きさになるようにする。また、加圧成型された予備成形ゴム２は、補強板３の上面及び外周を原料ゴム１によって覆われ、原料ゴム１と補強板３が一体となった板状に成形される。

前述のようにして成形された予備成形ゴム２は、図６に示すように加圧台３０上に載置された加硫用の下金型３１内に上下方向に複数個積み重ねられ、図７に示すように下金型３１に上金型３２を載置して加圧板３３により金型３１，３２内の各予備成形ゴム２加圧し、所定温度（例えば１１０°〜１２０℃）で所定時間加熱することにより加硫する。

このように、本実施形態によれば、所定量の原料ゴム１から成形した所定個数の原料成形ゴム１ａを用いて予備成形ゴム２を成形するようにしたので、予備成形ゴム２の成形に必要な量だけ原料ゴム１を使用することができ、材料コストの低減を図ることができる。

この場合、原料成形ゴム１ａを押出成形によって成形するようにしたので、圧延加工のように原料ゴム１の物性が変化することがなく、原料成形ゴム１ａの再利用が可能となる。

また、原料成形ゴム１ａを予備成形用金型２１で加圧成型することにより予備成形ゴム２を成形するようにしたので、予備成形ゴム２を補強板３と一体に成形する場合でも、射出成形のように原料ゴム１が補強板３の下面側に流れ込むことがなく、補強板３の位置ずれを確実に防止することができる。

この場合、原料成形ゴム１ａの加圧量が大きいと物性が変化して加硫に影響を与え易くなり、加圧量が少ないと成型不良を生じ易くなるが、本実施形態では各原料成形ゴム１ａの加圧面積を金型２０の成型面積に対して７０％から８０％の大きさにして加圧成型するようにしたので、常に物性変化や成型不良を生ずることのない加圧量で成型することができる。

また、押出成形機１０のヒータ１３によって所定温度まで加熱した原料成形ゴム１ａによって予備成形ゴム２を成形するようにしたので、加硫開始後の予備成形ゴム２の温度を所定の加硫温度まで速やかに上昇させることができ、加硫時間の短縮を図ることができる。また、加硫時間の短縮により予備成形ゴム２の表面側と中心側との温度差を小さくすることができるので、加硫の均一性を高めることができ、所望の特性（バネ定数）を確実に得ることができる。

本発明の一実施形態を示す押出成形機の側面断面図押出成形機及び原料ゴムの概略側面図原料成形ゴムの斜視図予備成形用金型の側面断面図予備成形工程を示す側面断面図加硫工程を示す側面断面図加硫工程を示す側面断面図

符号の説明

１…原料ゴム、１ａ…原料成形ゴム、２…予備成形ゴム、３…補強板、２１…予備成形用金型。

Claims

原料ゴムを予め所定形状に成形してなる予備成形ゴムと補強板とを交互に積層して加硫することによりゴム積層体を成形するゴム積層体の製造方法において、
前記原料ゴムを押出成形することによって所定量のブロック状の原料成形ゴムを成形し、
複数の原料成形ゴムを所定個数ずつ金型によって加圧成型することにより予備成形ゴムを成形する
ことを特徴とするゴム積層体の製造方法。
予め所定温度まで加熱された原料ゴムを用いて予備成形ゴムを成形する
ことを特徴とする請求項１記載のゴム積層体の製造方法。
前記予備成形ゴムの成形に用いる原料成形ゴムの加圧面積を前記金型の成型面積に対して７０％から８０％の大きさになるようにして加圧成型する
ことを特徴とする請求項１または２記載のゴム積層体の製造方法。