JPH09296050A - ゴム製品の製造方法 - Google Patents

ゴム製品の製造方法

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JPH09296050A
JPH09296050A JP8109859A JP10985996A JPH09296050A JP H09296050 A JPH09296050 A JP H09296050A JP 8109859 A JP8109859 A JP 8109859A JP 10985996 A JP10985996 A JP 10985996A JP H09296050 A JPH09296050 A JP H09296050A
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JP
Japan
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rubber
rubber composition
vulcanization
vulcanizing
vulcanized
Prior art date
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Pending
Application number
JP8109859A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Cho
和弘 長
Takeshi Hamanaka
浜中  剛
Koji Nakaii
浩二 中飯
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴム組成物を加工、加硫する際に、ゴム組成
物に付与される温度領域に応じて、加硫速度を制御して
ゴム製品を得ることのできるゴム製品の製造方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 天然ゴム、スチレンブタジエンゴム等の
ポリマーにカーボンブラック等補強剤、軟化剤、老化防
止剤等および加硫反応をさせるための加硫剤、加硫促進
剤、加硫助剤等を混練りしてゴム組成物となし、前記ゴ
ム組成物を加硫してゴム製品となすゴム製品の製造方法
において、前記ゴム組成物が前記加硫剤または加硫促進
剤の少なくともいずれか一方を芯材、樹脂又は無機物粉
体若しくは金属の少なくともいずれか一方を膜材とし
て、前記芯材の表面を前記膜材でコーティングしてなる
粒状物を含有するゴム組成物を加硫してなることを特徴
とするゴム製品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はゴム製品に関し、詳
しくは、タイヤ、防振ゴム、ベルト等のゴム製品に好適
に用いられ、これらのゴム製品の加硫成形性を向上し得
るゴム製品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的にゴム製品は、天然ゴム、スチレ
ンブタジエンゴム等のポリマーにカーボンブラック等補
強剤、軟化剤、老化防止剤等および加硫反応をさせるた
めの加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤等をバンバリー等で
混練りしてゴム組成物となし、必要に応じて繊維などを
補強材として加え、それらを熱プレス等で圧力を加えて
加熱(これを加硫という)して作る。これらのゴム製品
の製造工程においては、加硫工程のサイクルタイムが他
の前後の工程に比べて長く、ゴム製品の生産性の向上に
は加硫工程のサイクルタイムを短くする、すなわち加硫
時間を短縮することが不可欠となっている。
【0003】従来よりこの加硫時間を短縮するために、
種々の検討が行われてきた。例えば、ゴム組成物の配合
処方においては、加硫促進剤に加硫速度の速いものを選
択すること、またチウラム系の加硫促進剤を併用するこ
と等により、加硫時間を短くすることが試みられてい
る。一方、加工方法の面からは、ゴム組成物をできるだ
け高温でモールド内に注入する加工方法であるインジェ
クションによる加硫を採用することで、加硫時間を短く
することが行われており、従来の加硫工程では最も加硫
時間を短くできる加工方法であるとされている。所謂射
出成形法であるインジェクション加硫成形方法を適用し
た加硫工程においても、加硫時間短縮検討が進められて
おり、そのためにゴム組成物を金型に注入する前に、射
出成形機のプランジャー又はスクリュー内での予熱温度
を高くしたり、射出圧を上げて射出発熱を高くすること
等が検討されてる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、高圧での
射出または高温での射出等によりモールドへの注入温度
を高くすることにより加硫時間は短くなるが、上記過程
でゴム組成物が高温下にさらされるために、所謂「ゴム
やけ」を起こし始める。このようにゴムやけが始まると
モールドへの注入時等加工中に部分的にゴム組成物が加
硫してしまい、安定した生産ができず、加硫時間短縮が
困難であった。ゴムがやけ易くなるのは以下の原因によ
る。 1)高圧で射出してノズル通過時の剪断発熱を利用して
高温で圧入しようとすると、ゴム組成物はノズルの中心
部に比べてノズルの壁面近辺の方が温度が高くなるが、
その傾向が射出圧を高くすればするほど大きくなり、ノ
ズル壁面近辺のゴム組成物がやけ易くなりゴムやけが発
生する。 2)モールドへ射出する直前(インジェクションのプラ
ンジャー内)でのゴム温度を上げて高温で射出しようと
する場合、プランジャー内でゴムやけが始まり正常な加
硫ができなくなる。
【0005】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ゴム組成物を加工、加硫する際に、ゴム組成物に付
与される温度領域に応じて、加硫速度を制御してゴム製
品を得ることのできるゴム製品の製造方法を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討を重ねた結果、以下のとおり
上記問題点を解決してインジェクション加硫機による加
硫時間を短縮する加工方法を確立した。即ち本発明の請
求項1に記載のゴム製品の製造方法は、天然ゴム、スチ
レンブタジエンゴム等のポリマーにカーボンブラック等
補強剤、軟化剤、老化防止剤等および加硫反応をさせる
ための加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤等を混練りしてゴ
ム組成物となし、前記ゴム組成物を加硫してゴム製品と
なすゴム製品の製造方法において、前記ゴム組成物が前
記加硫剤または加硫促進剤の少なくともいずれか一方を
芯材、樹脂又は無機物粉体若しくは金属の少なくともい
ずれか一方を膜材として、前記芯材の表面を前記膜材で
コーティングしてなる粒状物を含有するゴム組成物を加
硫してなることを特徴としている。本発明の請求項2に
記載のゴム製品の製造方法は、前記粒状物を含有するゴ
ム組成物を射出成形機により金型に射出注入した後に前
記ゴム組成物を加硫してなることを特徴としている。
【0007】
【発明の実施の形態】加硫剤または加硫促進剤を芯材と
し、樹脂、無機物、金属等を膜材として表面コーティン
グした粒状物を配合したゴム組成物を使用することで、
インジェクションのプランジャー内でゴム組成物を高温
で予熱してもゴム組成物のスコーチが進まずやけない
で、モールド内に射出されるゴム組成物は高温になりそ
の結果高速で加硫することができる。
【0008】この効果を得た上記ゴム組成物は、高温で
は表面コーティングした膜材が溶ける等により芯材たる
加硫剤または加硫促進剤が速やかに析出し、従来ゴム組
成物と加硫速度はほぼ同等となり、低温では表面コーテ
ィングした物質がバリヤーとなり従来のゴム組成物に比
べて加硫速度が非常に遅くなり結果としてやけにくくな
るという特徴がある。
【0009】プランジャー内での予熱温度を従来より高
くすることで、ゴム組成物の粘度が下がり流動し易くな
るために部分的(ノズル壁面)なゴム組成物の高温化
(局部発熱)は抑えられ、結果としてやけにくくなる。
ただし、そのままでは射出圧が下がり剪断発熱が低くな
るが、例えば、ノズル孔を長くする(L/Dを大きくす
る)こと等により従来と同等の射出圧を維持することが
できる。
【0010】従来のゴム組成物においては上記のように
ノズル孔を長くした場合は、ノズル孔内でゴム組成物が
加硫してつまり製造できなくなる。しかし、上記本発明
になるゴム組成物である開発ゴムを使用しているのでノ
ズル孔内でのゴム組成物の加硫反応は非常に遅く、ゴム
組成物がつまることはない。
【0011】以上のとおり、表面コーティングした加硫
剤または加硫促進剤を配合したゴム組成物を用いて、イ
ンジェクションのプランジャーの温度を高くすることに
より、大幅に加硫時間を短縮できる。
【0012】芯材である加硫剤または加硫促進剤にコー
ティングする膜材は、以下の条件にあてはまれば、ポリ
エチレン等樹脂、シリカ等無機物、低融点合金等金属お
よびそれらのブレンド物、複合物等特に制限はない。 1)80〜200℃の範囲内、望ましくは100〜16
0℃の範囲内でコ−ティング物の溶融または分解等によ
る析出、および内包物の移行等による析出で、上記温度
以上ではゴム組成物と直接接触し加硫反応が起こり、上
記温度以下では内包物がゴム組成物と直接接触しない
(またはしにくい)、という制御が可能な材料であれば
よい。 2)又、加硫反応に影響を与えない材料であればよい。 3)加硫ゴムのゴム物性(破断強度等)に大きな影響を
与えない材料であればよい。
【0013】
【実施例】以下に実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。
【0014】[実施例] サンプル調製 シリカが90重量%含まれた熱可塑性ウレタンエラスト
マーを膜材とし、噴霧乾燥法(スプレー乾燥法)により
10重量%の加硫促進剤MBTSを芯材として、その表
面に前記膜材をコーティングした粒状物サンプルを調製
した。
【0015】前記サンプルを配合したゴム組成物は、イ
オウ、MBTS、粒状物サンプル以外を、バンバリーミ
キサーで混練してマスターバッチ作成する。このマスタ
ーバッチを冷却後、4インチロールにてイオウ、MBT
S、粒状物サンプルをそれぞれ混練して評価用ゴム組成
物を表1のように得た。上記粒状物サンプルを含有する
ゴム組成物が開発ゴムである。
【0016】[比較例]加硫剤のイオウ及び加硫促進剤
のMBTSそのものをそれぞれ単味で使用したゴム組成
物が比較ゴムである。
【0017】
【表1】
【0018】1)製品成形条件 下記のような条件により、上記評価用ゴム組成物を加硫
成形した。 (1)射出成形機:加硫用インジェクションとしては三
友630ccを使用した。 (2)製品:加硫製品サンプルは、直径36mm、長さ
40mm(製品サンプルA)の円柱型防振ゴムとした。 (3)加硫モールド:サンプルAの4個取りとした。 (4)加硫時間:15秒ごとに製品を取り出し、一昼夜
放置後、製品のバネ定数を測定して、最大値の90%の
バネに達するまでの時間とした。なお、製品バネ定数
は、2個組にセットして剪断方向で行い、20kgfと
40kgfとの間における荷重たわみ曲線の傾きをもっ
て製品バネ定数とした。 (5)ゴムやけ:ゴムやけの有無は、加硫する間隔を1
0分間隔にして加硫を10サイクル行い、加硫した製品
にゴムやけが入るか否かを目視、触手により評価した。
【0019】2)評価結果 表2に結果をまとめた。
【0020】
【表2】 比較例1、2の通り、プランジャーの温度を高くするこ
とにより、加硫時間は短縮されるが10分間隔で数回加
硫を繰り返すと製品にゴムやけが入り始める。実施例1
の通り、比較例2と同じ射出条件にてゴム組成物を本発
明の開発ゴム組成物に変えて加硫すると、10分間隔で
10回加硫を繰り返してもゴムやけは発生しなかった。
以上のように、プランジャーの温度を高くして、上記開
発ゴム組成物を使用することにより、ゴムやけを発生さ
せることなしに加硫時間を短縮できる。
【0021】プランジャー内のゴム組成物温度が高くな
ったため、ゴム組成物の粘度が下がり流れやすくなるた
めに、比較例1と同条件では射出圧が下がり射出発熱が
小さくなる。その対策として、実施例2のようにノズル
の孔の長さを2倍したものを使用することにより、射出
圧を高くして射出発熱を高くすることができ、加硫時間
がさらに短縮することができる。
【0022】射出圧を高くする方法は、射出速度を速く
する、ノズルの径を小さくする等考えられるが、いずれ
もノズル孔の壁面近辺と中心部のゴム組成物の温度差が
大きくなり、そのためにやけが発生する。ゴム組成物の
温度差は小さく、ゴムやけが発生しにくい。
【0023】ただし、このノズルはノズル孔内でゴム組
成物が加硫した場合、ゴム組成物が詰まってしまって射
出できないというトラブルが発生する。従来のゴム組成
物を使用してこのノズルを使用した場合、上記トラブル
が発生する危険性が高いが、開発ゴム組成物ではノズル
孔内のゴム組成物温度ではほとんど加硫反応は起こらな
いために、上記トラブルの心配はなくこのノズルの使用
が可能となる。
【0024】
【発明の効果】ゴム組成物を加工、加硫する際に、ゴム
組成物に付与される温度領域に応じて、加硫速度を制御
してゴム製品を得ることのできるゴム製品の製造方法を
提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 9/00 KDX C08K 9/00 KDX C08L 7/00 C08L 7/00 9/06 9/06 // B29K 21:00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天然ゴム、スチレンブタジエンゴム等の
    ポリマーにカーボンブラック等補強剤、軟化剤、老化防
    止剤等および加硫反応をさせるための加硫剤、加硫促進
    剤、加硫助剤等を混練りしてゴム組成物となし、 前記ゴム組成物を加硫してゴム製品となすゴム製品の製
    造方法において、 前記ゴム組成物が前記加硫剤または加硫促進剤の少なく
    ともいずれか一方を芯材、樹脂又は無機物粉体若しくは
    金属の少なくともいずれか一方を膜材として、前記芯材
    の表面を前記膜材でコーティングしてなる粒状物を含有
    するゴム組成物を加硫してなることを特徴とするゴム製
    品の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記粒状物を含有するゴム組成物を射出
    成形機により金型に射出注入した後に、前記ゴム組成物
    を加硫してなることを特徴とする請求項1に記載のゴム
    製品の製造方法。
JP8109859A 1996-04-30 1996-04-30 ゴム製品の製造方法 Pending JPH09296050A (ja)

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