JPH11129340A - 軽量ゴムを用いたゴム積層物及び農作物搬送用ベルトの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量ゴム層と非軽量ゴムとを積層して加硫一
体成形し、軽量ゴム層の体積変化を小さくして狙い通り
の寸法に仕上げ、寸法精度を良好するとともに内包する
中空部が独立しているため強度が高く、高負荷に耐えう
る軽量ゴムを用いたゴム積層物及び農作物搬送用ベルト
の製造方法を提供する。 【解決手段】 心体２を埋設したベルト本体３の背面に
軽量ゴム層５を貼着した農作物収穫用ベルト１の製造方
法に関する。この方法において、心体２を含む未加硫の
ベルト本体３を一方の金型１０に設置し、このベルト本
体３の背面に塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、
メタアクリロニトリル、及びこれらの共重合体から選ば
れた隔壁材中に低沸点炭化水素を内包したマイクロカプ
セルを予め加熱して上記低沸点炭化水素を気化させるこ
とにより膨張させた高分子中空体をゴム中に混練した未
加硫の軽量ゴム２０を設置した後、軽量ゴム２０を包囲
するように他方の金型１１を設置し、上下のプレスによ
り加熱加圧してベルト本体３と軽量ゴム２０とを一体化
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は軽量ゴムを用いたゴ
ム積層物及び農作物搬送用ベルトの製造方法に係り、詳
しくは軽量ゴム層と非軽量ゴムとを積層して加硫一体成
形し、軽量ゴム層の体積変化を小さくして狙い通りの寸
法に仕上げ、寸法精度を良好にした軽量ゴムを用いたゴ
ム積層物及び農作物搬送用ベルトの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】柔軟性のある軽量ゴム組成物としては、
スポンジが良く知られている。しかし、スポンジは伸
び、強度、モジュラス、硬度、引き裂き強度等がいずれ
も小さいばかりか、これらの物性値のバラツキが大きい
ために高性能用途には使用出来ず、また遮水性が悪い等
の欠点もあった。

【０００３】更に、最近では、隔壁材がフェノール樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メタクリル酸
メチル、塩化ビニリデン樹脂、ポリアクリロニトリル、
ポリ塩化ビニリデン・アクリロニトリル共重合体等の有
機系のマイクロカプセルで内部に低沸点炭化水素のよう
に熱により気化し隔壁材を膨張させる物質を内包したも
のをゴム中に含有させ、ゴムの加硫と同時に隔壁材を膨
張させ軽量ゴムとしたものが知られており、例えば特開
平８−５３５６７号公報、特開平４−２４６４４０号公
報に開示されている。

【０００４】また、上記の軽量ゴムと非軽量ゴムとを積
層したゴム積層物が、例えば心線または心体を埋設した
ベルト本体の背面に軽量ゴム層を貼着した農作物収穫用
ベルトにも使用されている。この場合、軽量ゴム層と非
軽量ゴムとを別々に加硫成形したあと、軽量ゴム層と非
軽量ゴムとを接着剤を用いて張り合わせていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の軽量ゴ
ムと非軽量ゴムとを接着剤を用いて張り合わせて積層し
たゴム積層物では、接着が不十分であり、軽量ゴムと非
軽量ゴムの界面で剥離が起きやすく、また接着させる工
程が煩雑であるいう問題があり、軽量化ゴムと非軽量ゴ
ムとを同時に加硫接着することが強く望まれていた。し
かし、無機発泡剤、ニトロソ化合物、アゾ化合物、、ヒ
ドラジン化合物系の発泡剤や上記マイクロカプセルを配
合した発泡ゴム組成物と無発泡ゴム組成物とを同時に加
硫成形した場合、発泡ゴムが加硫前後で大きな体積膨張
が生じるのに対して無発泡ゴム組成物は体積変化がない
ため、得られた積層体は成形型の形状に対して大きく湾
曲変形してしまい目的の形状が得られない大きな難点が
あった。

【０００６】また、スポンジゴムを軽量ゴムとして用い
たものでは、強度が低く、農作物搬送用ベルト等の比較
的大きな負荷を受ける用途に用いた場合、軽量ゴムが欠
損しやすく寿命が短くなるという問題があった。

【０００７】本発明は、これらの点を考慮し、軽量ゴム
層と非軽量ゴムとを積層して加硫一体成形し、軽量ゴム
層の体積変化を小さくして狙い通りの寸法に仕上げ、寸
法精度を良好するとともに内包する中空部が独立してい
るため強度が高く、高負荷に耐えうる軽量ゴムを用いた
ゴム積層物及び農作物搬送用ベルトの製造方法を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本願請求項１記載
の発明は、軽量ゴム層と非軽量ゴムとを積層したゴム積
層物を製造する方法において、塩化ビニリデン、ポリア
クリロニトリル、メタアクリロニトリル、及びこれらの
共重合体から選ばれた隔壁材中に低沸点炭化水素を内包
したマイクロカプセルを予め加熱して上記低沸点炭化水
素を気化させることにより膨張させ軽量化した高分子中
空体をゴム中に混練した未加硫の軽量ゴムと、上記高分
子中空体を含有しない未加硫の非軽量ゴムとを積層して
一体的に加硫した軽量ゴムを用いたゴム積層物の製造方
法にあり、とりわけ未加硫の軽量ゴムとして隔壁材中に
低沸点炭化水素を内包したマイクロカプセルを予め加熱
して上記低沸点炭化水素を気化させることにより膨張さ
せ軽量化させた高分子中空体をゴム中に混練したゴム組
成物を使用するために、一体的に加硫しても軽量ゴム層
の体積変化が小さくて、狙い通りの寸法に仕上げ、寸法
精度の良好な積層物を得ることができる。

【０００９】本願請求項２記載の発明では、添加する高
分子中空体として、低沸点炭化水素が完全に気化して隔
壁材が膨張しているものを使用するために、加硫時の積
層一体化の際にはより非軽量ゴムの体積変化が小さくな
って寸法精度の良好な積層物を得ることができる。

【００１０】本願請求項３記載の発明では、添加する高
分子中空体として、その表面に潤滑剤が付着したものを
使用するために、膨張した高分子中空体がゴム組成物の
混練時にゴムとの滑りが良好になりパンクしにくくな
る。

【００１１】本願請求項４記載の発明では、添加する高
分子中空体の体積分率が５〜８０％である。

【００１２】本願請求項５記載の発明では、心体を埋設
したベルト本体の背面に軽量ゴム層を貼着した農作物収
穫用ベルトの製造方法において、心体を含む未加硫のベ
ルト本体を一方の金型に設置し、該ベルト本体の背面に
塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、メタアクリロ
ニトリル、及びこれらの共重合体から選ばれた隔壁材中
に低沸点炭化水素を内包したマイクロカプセルを予め加
熱して上記低沸点炭化水素を気化させることにより膨張
させた高分子中空体をゴム中に混練した未加硫の軽量ゴ
ムを設置した後、該軽量ゴムを包囲するように他方の金
型を設置し、上下のプレスにより加熱加圧してベルト本
体と軽量ゴムとを一体化する、農作物収穫用ベルトの製
造方法にあり、とりわけベルト本体と未加硫の軽量ゴム
と一体的に加硫しても軽量ゴムの体積変化が小さくて、
狙い通りの寸法に仕上げ、寸法精度の良好な農作物収穫
用ベルトを得ることができる。

【００１３】本願請求項６記載の発明では、下型の溝条
部に未加硫の細長いゴムストリップを充満するように入
れ、その上に心体を含む未加硫のベルト本体を下型に設
けた側壁の内側に収容し、更にその上に未加硫の軽量ゴ
ムを順次積層して得られるものであり、下型の上にベル
ト本体と軽量ゴム層を同時に成型できるため、効率よく
成型を行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明で使用するゴムとしては、
天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴ
ム、エチレン−プロピレンゴムのようなエチレン−α−
オレフィン系共重合体ゴム、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、
水素化ニトリルゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、水素化ニトリルゴ
ムに不飽和カルボン酸金属塩を添加したもの、アルキル
化クロロスルフォン化ポリエチレン（ＡＣＳＭ）、クロ
ロスルフォン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）等を主成分
とし、これにカーボンブラックのような補強剤、充填
剤、軟化剤、老化防止剤、加硫助剤、硫黄のような加硫
剤等が添加混合される。

【００１５】本発明の軽量ゴム層に添加する膨張した高
分子中空体は、塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリ
ル、メタアクリロニトリル、及びこれらの共重合体から
選ばれた比較的耐熱性に優れた隔壁材中にイソブタン、
ｎ−ペンタンのような低沸点炭化水素を内包したマイク
ロカプセルを、予め１２０〜２００°Ｃで加熱して上記
低沸点炭化水素を気化させることにより元の体積の数十
倍に膨張させた高分子中空体であり、低沸点炭化水素を
完全に気化させることにより加硫中にはほとんど膨張し
ないものが好ましい。高分子中空体が加硫中に膨張する
と、成形体の体積変化が大きくなり、狙い通りの寸法に
仕上げ、寸法精度を高めることができない。ここで言う
マイクロカプセルは隔壁材中に内包した低沸点炭化水素
が気化していない状態のものである。

【００１６】上記高分子中空体は、その表面に予め潤滑
剤を付着したものを使用するのが好ましい。潤滑剤を付
着した高分子中空体はゴム組成物の混練時にゴムとの滑
りが良好になりパンクしにくくなるためである。ここで
使用する潤滑剤は、プロセスオイル、ＤＯＰ、パラフィ
ンワックスのようなオイルや可塑剤である。高分子中空
体を液状の潤滑剤に浸けたり、また高分子中空体と潤滑
剤を混ぜ合わすことにより、潤滑剤を付着することがで
きる。

【００１７】上記高分子中空体の添加量は、体積分率が
５〜８０％であり、好ましくは２０〜７０％である。８
０％量部を越えると、高分子中空体のゴムへの混練りが
困難になり引張強度、伸び等の機械的強度が低下して好
ましくなく、また５％未満では軽量化する目的を達成す
ることができない。

【００１８】上記軽量ゴム層は、ゴムと必要に応じて添
加される充填剤、軟化剤、老化防止剤等とをロール、ニ
ーダー、バンバリーミキサーなどで混練りした後、高分
子中空体や加硫剤を混合する方法や、オ−プンロールに
よりゴムと高分子中空体や加硫剤、および必要に応じて
添加される充填剤、軟化剤、老化防止剤等を混練りする
方法がある。

【００１９】一方、非軽量ゴム層は高分子中空体を含ま
ないゴム組成物であり、特に制限されるものではない
が、ゴム種においては軽量ゴム層と同じものが界面の接
着を向上させるためにも好ましい。このようにして得ら
れたゴム組成物をカレンダーロール等のロールを用いて
シートにした後、加硫する。加硫装置としては、モール
ド加熱、熱空気加熱、回転ドラム式加硫機、射出成形機
等を使用することができる。

【００２０】軽量ゴム層と非軽量ゴムとを積層したゴム
積層物の製造方法の一例として、以下に農作物収穫用ベ
ルトの製造方法を示す。この農作物収穫用ベルト１は、
図１に示すようにポリエステル繊維、アラミド繊維、ガ
ラス繊維を用いたロープからなる心線または帆布からな
る心体２を埋設したベルト本体３の背面４に湾曲面を有
する軽量ゴム層５を貼着した構造を有している。ベルト
本体３はプーリ溝と嵌合する断面台形状の突起をもった
駆動部６を形成している。上記一対のベルトは、図２に
示すように軽量ゴム層５の湾曲面同士が嵌合し当接する
状態で駆動プーリと従動プーリに懸架して使用され、人
参、ほうれん草等の野菜の葉１５がこの間に挟持され
て、土から引き抜かれる。

【００２１】上記農作物収穫用ベルト１の製造方法で
は、まず図３に示すようにプレス機７の下加熱板８上に
置いた鉄、アルミニウム製の下型１０の断面台形状の溝
条部１６に未加硫の細長いゴムストリップ１７をほぼ充
満するように入れ、その上に接着処置した心体２を下型
１０の側部に設けた側壁１４の内側に収容してベルト本
体３を順次積層する。尚、上記心体２の表面には、コー
チィングゴム１８、１９が付着している。

【００２２】そして、予め１２０〜２００°Ｃのオーブ
ン中で加熱して上記低沸点炭化水素を気化させるように
膨張させた高分子中空体をゴム中に混練してシート出し
し、所定形状にカットした未加硫の軽量ゴム２０を上記
心体２の表面に積層する。このとき、成型空間２１をも
った上型１１は、上加熱板９に固定されている。上記未
加硫の軽量ゴム２０は成型空間２１の体積とほぼ等しく
なるように調節しておく方が好ましい。

【００２３】そして、図４に示すようにプレス機７の上
加熱板９を下降し、加熱加圧してベルト本体３と軽量ゴ
ム２０とを加硫一体化するが、この時の加熱温度はゴム
が加硫する温度で特に限定されない。成型した軽量ゴム
２０は成型空間サイズよりも大きくなることはなく、目
的とする外観形状の良好な形状になり、同時にベルト本
体３と軽量ゴム２０（軽量ゴム層５）の界面は強固に接
合する。これが終わると、未加硫領域のベルト本体３と
軽量ゴム２０とを下型１０内へ設置して同様に加硫す
る。加硫領域と未加硫領域の境界を冷却して、焼きざか
え部の不具合である。冷却部がない場合には、ゴムが上
下加熱板９、８をプレス板間より流れ出すことにより境
界部が膨れ、次にこの部分をプレスすると、その部分の
破損が高くなる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 実施例１、比較例１〜２ 表１に示す配合表の軽量ゴム１（実施例１）、軽量ゴム
２（比較例１）、軽量ゴム３（比較例２）と非軽量ゴム
をバンバリーミキサーにて混練り後、ロールにて各５ｍ
ｍ厚のシートを押し出した。ここにおいて、軽量ゴム１
で使用した高分子中空体は１６０°Ｃで１分間加熱処理
したものを使用し、軽量ゴム２で使用した高分子中空体
は予め熱処理していないマイクロカプセルを使用し、ま
た軽量ゴム３では化学発泡剤を用いた。

【００２５】そして、これらの軽量ゴム１、軽量ゴム
２、軽量ゴム３をそれぞれ非軽量ゴムと重ね合わせて１
０ｍｍ厚にした。これを幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍ、
深さ１０ｍｍに彫り込んだ金型に充填し、１５３°Ｃで
２０分加硫し、軽量ゴム層の加硫後の比重、未加硫時の
比重、軽量ゴム層の加硫後／未加硫時の体積変化率、硬
度、および積層体の変形の有無を調べた。その結果を表
２に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】この結果、予め加熱処理して膨張させた高
分子中空体を使用した軽量ゴム層を用いた場合には、加
硫一体化した積層体の体積膨張による変形がないことが
判る。しかし、加硫時にマイクロカプセルを膨張させる
軽量ゴム層を用いた場合や、化学発泡剤を使用した場合
には、軽量ゴム層の表面が凸状に膨張変形していた。

【００２９】実施例２、比較例３ 断面台形状の溝条部を有するアルミニウム製の下型をプ
レス機の下加熱板（１５３°Ｃに調節）の上にセットし
た。この溝条部に細長い未加硫のクロロプレンゴム組成
物からなるゴムストリップをほぼ充満するように入れ、
更に接着処置した横スダレを下型の側部に設けた側壁の
内側に収容してベルト本体を積層成型した。

【００３０】そして、実施例１に示す厚さ１０ｍｍの軽
量ゴム層１を上記未加硫ゴムシートの表面に積層した
後、上加熱板（１５３°Ｃに調節）を下降してベルト本
体と軽量ゴム層１とを加熱加圧して加硫一体化した。続
いて、未加硫の無端ベルト本体と軽量ゴム層１の積層物
を順次下型に送り込み、上記と同様に加硫一体化して農
作物収穫用ベルトを作製した。尚、比較例３の農作物収
穫用ベルトとして、ベルト本体にスポンジを接着剤にて
張り合わせたものを使用した。形状等は実施例２と同じ
である。

【００３１】この結果、得られたベルトの軽量ゴム層
は、寸法変化がなく、外観も凹凸がなく良好で、硬度も
５５°（アスカＣ型硬度計）であった。また、上記得ら
れた一対のベルトを各軽量ゴム層が接触するように農作
物収穫機の駆動プーリと従動プーリに掛け渡し、実際に
人参の葉を軽量ゴム層間に挟持して実機テストを行い、
軽量ゴム層とベルト本体間の剥離状態および軽量ゴム層
の表面状態を評価した。その結果を表３に示す。

【００３２】

【表３】

【００３３】

【発明の効果】以上のように本願請求項１記載の発明で
は、軽量ゴム層と非軽量ゴムとを積層したゴム積層物を
製造する方法において、上記の未加硫の軽量ゴムと、上
記高分子中空体を含有しない未加硫の非軽量ゴムとを積
層して一体的に加硫した軽量ゴム層を用いたゴム積層物
の製造方法にあり、とりわけ未加硫の軽量ゴムとして隔
壁材中に低沸点炭化水素を内包したマイクロカプセルを
予め加熱して上記低沸点炭化水素を気化させることによ
り膨張させた高分子中空体をゴム中に混練したゴム組成
物を使用するために、一体的に加硫しても軽量ゴム層の
体積変化が小さくて、狙い通りの寸法に仕上げ、寸法精
度の良好な積層物を得ることができる効果がある。

【００３４】本願請求項２記載の発明では、添加する高
分子中空体として、低沸点炭化水素が完全に気化するよ
うに隔壁材が膨張しているものを使用するために、加硫
時の積層一体化の際にはより非軽量ゴムの体積変化が小
さくなって寸法精度の良好な積層物を得ることができる
効果がある。

【００３５】本願請求項３記載の発明では、添加する高
分子中空体として、その表面に潤滑剤が付着したものを
使用するために、膨張した高分子中空体がゴム組成物の
混練時にゴムとの滑りが良好になりパンクしにくくなる
効果がある。

【００３６】本願請求項５記載の発明では、心線または
心体を埋設したベルト本体の背面に軽量ゴム層を貼着し
た農作物収穫用ベルトの製造方法においても、ベルト本
体と未加硫の軽量ゴムと一体的に加硫しても軽量ゴム層
の体積変化が小さくて、狙い通りの寸法に仕上げ、寸法
精度の良好な農作物収穫用ベルトを得ることができる効
果がある。

【００３７】本願請求項６記載の発明では、下型の上に
ベルト本体と軽量ゴム層を同時に成型できるため、効率
よく成型を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって得られた農作物収穫
用ベルトの断面図である。

【図２】本発明の製造方法によって得られた農作物収穫
用ベルトの使用状態を示したところの断面図である。

【図３】本発明に係る農作物収穫用ベルトの各構成材料
を積層成型しているところの断面図である。

【図４】本発明に係る農作物収穫用ベルトを製造してい
る状態の断面図である。

【符合の説明】

１ 農作物収穫用ベルト ２ 心体 ３ ベルト本体 ５ 軽量ゴム層 ６ 駆動部 ７ プレス機 １０ 下型 １１ 上型 １４ 側壁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軽量ゴム層と非軽量ゴムとを積層したゴ
   ム積層物を製造する方法において、塩化ビニリデン、ポ
   リアクリロニトリル、メタアクリロニトリル、及びこれ
   らの共重合体から選ばれた隔壁材中に低沸点炭化水素を
   内包したマイクロカプセルを予め加熱して上記低沸点炭
   化水素を気化させることにより膨張させ軽量化した高分
   子中空体をゴム中に混練した未加硫の軽量ゴムと、上記
   高分子中空体を含有しない未加硫の非軽量ゴムとを積層
   して一体的に加硫することを特徴とする軽量ゴムを用い
   たゴム積層物の製造方法。
2. 【請求項２】 添加する高分子中空体は、低沸点炭化水
   素が完全に気化して隔壁材が膨張している請求項２記載
   の軽量ゴムを用いたゴム積層物の製造方法。
3. 【請求項３】 添加する高分子中空体は、その表面に潤
   滑剤が付着している請求項２記載の軽量ゴムを用いたゴ
   ム積層物の製造方法。
4. 【請求項４】 添加する高分子中空体の体積分率が、５
   〜８０％である請求項１または２記載の軽量ゴムを用い
   たゴム積層物の製造方法。
5. 【請求項５】 心体を埋設したベルト本体の背面に軽量
   ゴム層を貼着した農作物収穫用ベルトの製造方法におい
   て、 心体を含む未加硫のベルト本体を一方の金型に設置し、 該ベルト本体の背面に塩化ビニリデン、ポリアクリロニ
   トリル、メタアクリロニトリル、及びこれらの共重合体
   から選ばれた隔壁材中に低沸点炭化水素を内包したマイ
   クロカプセルを予め加熱して上記低沸点炭化水素を気化
   させることにより膨張させた高分子中空体をゴム中に混
   練した未加硫の軽量ゴムを設置した後、 該軽量ゴムを包囲するように他方の金型を設置し、 上下のプレスにより加熱加圧してベルト本体と軽量ゴム
   とを一体化する、ことを特徴とする農作物収穫用ベルト
   の製造方法。
6. 【請求項６】 下型の溝条部に未加硫の細長いゴムスト
   リップを充満するように入れ、その上に心体を含む未加
   硫のベルト本体を下型に設けた側壁の内側に収容し、更
   にその上に未加硫の軽量ゴムを順次積層して得られる請
   求項５記載の農作物収穫用ベルトの製造方法。