WO1999007550A1

WO1999007550A1 - Procede de prechauffage de stratifie, et procede et appareil de fabrication de stratifie

Info

Publication number: WO1999007550A1
Application number: PCT/JP1998/003506
Authority: WO
Inventors: Kiyoshi Ogawa; Takahiko Yoshida; Michiaki Inui; Mikiya Shimizu; Yasuji Yamamoto; Yuichi Sugizaki; Tsuneo Nagata
Original assignee: Nitta Corporation
Priority date: 1997-08-06
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 1999-02-18
Also published as: CA2299332A1; CN1266399A; KR20010020548A; EP1002639A4; EP1002639A1; NZ503113A; US6359273B1

Description

明細害積層体の予熱方法並びに、積層体の製造方法及び製造装置技 1 分野

この発明は、複数のポリマー板と導電性金属板とを交互に積層して成る積層体を予熱するための方法並びに、積層体の製造方法及び製造装置に関するものである。背景技術

上記積層体としては、例えば、種層ゴムがある。積層体には、免震装置用等種々の用途がある。

積層ゴムは、金型内に鋼板と生ゴム板とを交互に積み重ねて収容し、金型を加熱した状態で、プレス機により加圧するようにして製造されている。

しかしながら、積層ゴムを構成する生ゴム板は熱伝導率が小さいことから熱源に近接する部分と離れている部分とでは舁温速度が大きく異なり、このため加硫の不均一な進行によつて生ゴムと鐧板との接着力や積層ゴムの物性等にバラツキができてしまうという問題があった。なお、金型を緩やかに舁温させることによりある程度の物性等を確保できることとなるが、この場合、成彤時間が非常に長くなつてしまう。

そこで、近年では、加圧成形時間の短縮及び物性等の安定化をはかるベく、以下の（1) (2) に示す生ゴム板と鐧板とを加硫接着する前に予め生ゴム板及び鐧板を物性や作業性に問題がない温度まで加熱しておくという方法を採っているが、これについてもそれぞれに欠点がある。

( 1 ) 方法 1

これは、積層される生ゴム板、鲷板を一層ごとに予熱する方法である。図 4に示すように、乾燥炉 ' 中に設けた筏数の棚 tに生ゴム板 1 と鐧板 2 ' から成る一層分を載置し、熱風（右矢印で示す）によりそれぞれ舁温させる方法である。

この方法の場合、次工程の加圧成形のために、予熱後、金型への生ゴム板 1及び鲷板 2 ' の仕込みや組付けが必要となるが、温度が上がると生ゴム板 1の軟化により仕込み作業が困難になることから予熱温度が制限される。したがって、加硫初期温度が上がらず、加硫時間短縮の効果が薄れる。

( 2 ) 方法 2

これは、生ゴム板と鐧板とを交互に積層後、一体で予熱する方法である。図 5に示すように、乾燥伊 K ' 中に設けた中芯 A1'と外枠 A2'を利用して複数の生ゴ丄扳 1と鋼板 2 ' とを交互に積層し、熱風（右矢印で示す）により一体で昇温させる方法である。

この方法の場合、予熱後の種層工程を省くことが可能なため予熱温度を比較的高くできるが、加熱方式が熱風等の外部加熱であるため、外部に対して内部の舁温速度が遅くなる。このことは、図 2から明らかであり、加熱開始から 1 2 0分経過して外側ゴムが予熱制限温度である 8 0てに達するが、そのときの内部ゴムの温度は 6 0て程度までしか上がっていない。したがって、積層体の温度分布をほぼ均一にするには、急速加熱することなく锾やかに加熱しなければならず、予熱時間を長くしなければならない _s つまり、加圧成形時間短縮の効果が薄れる。

なお、図 2のデータは生ゴム板 1ゃ鐧扳 2 ' 等を以下のように設定した場合である。

(生ゴム板 1 ) 直径： 5 2 0 蘭. 厚み 6 mm , ？ L径： 9 0 mm

(鐧扳 2 ' ) 直径： 5 0 0醒，厚み 3讓，孔径： 9 0纏

(フランジ）直径： 5 0 0 匪， 15：み 2 5 讓，？し径： 9 0鷓

(熱風温度） 8 0てここで、免震装置用以外の用途に使用される積層体では生ゴム以外のポリマー板が採用されることがあるが、この場合においても前記ポリマー板を均一温度分布で且つ短時間で所望の温度まで昇温せしめる必要が生じる場合がある。

次に、稜層ゴムは、 ①ゴム流動温度（ 8 0〜9 5て）まで加熱し、プレス圧により積層ゴムの成形を行い、 ②積層ゴムの垂直方向の熱膨張を押さえ込んで製品寸法を確保すると共に、常時加圧状態としてゴムの加硫、鯛板一ゴムの加硫接着（加硫接着温度 1 1 0〜1 2 5て）を行う、というェ程により製造されるが、積層ゴムを構成する生ゴム板は熱伝導率が小さいことから熱源に近接する部分と離れている部分とでは昇温速度が大きく異なり、このため加硫の不均一な進行によって積層ゴムの物性（垂直弾性率、せん断弾性率、生ゴム板と鐧板間の接着力等）にバラツキができてしまうという問題があった。

これらの対策として、これまで様々な方法が試みられてきたが、内外部相互藺の温度差を解消することができず、結果として製品への影響を抑えるために成形時間を長くせざるを得なかった。また是正策を講じたとしても多大な工数を要することになるため、革新的な方法は未だ見いだされていない。

なお、その他の積層体、例えば、合成樹脂扳ゃセラミックス板等と ¾電性金属板との接着についても、内外部間の温度差が問題となる場合がある。発明の開示

そこで、この発明では、積層体中のポリマー板をほぼ均一な温度分布で且つ短時間で所望の温度まで舁温せしめることができる積層体の予熱方法を提供することを課題とし、また、内外部相互間でほとんど温度差なく且つ短時間で所定温度域まで异温せしめることができる積層体の製造方法及び製造装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、この発明には下記の手段が講じられている。

(請求項 1記載の発明）

この発明の積層体の予熱方法は、複数のポリマー板と導電性金属板とを交互に積層してなる積層体の積層方向に電極を介して高周波電圧を印加することにより前記ポリマー板を誘電加熱するものとしている。

(請求項 2記載の発明）

この発明の稷層体の予熱方法は、請求項 1記載の発明の積層体の予熱方法に関して、複数の導電性金属板相互が平行配置されているものとしている。

(請求項 3記載の発明）

この発明の積層体の予熱方法は、請求項 1又は 2記載の発明の積層体の予熱方法に閡して、複数の導電性金属板相互の間隔が略同一であるものとしている。

(請求項 4記載の発明）

この発明の積層体の予熱方法は、請求項 1乃至 3のいずれかに記載の発明の積層体の予熱方法に関して、高周波電圧は、積層体の稷層方向両側に配設される電極簡に印加されるものとしている。

(請求項 5記載の発明）

この発明の積層体の予熱方法は、請求項 4記載の発明の積層体の予熱方法に関して、電極は、積層体の両最外側の ¾電性金属扳であるものとしている。

(請求項 6記載の発明）

この発明の稷層体の予熱方法は、請求項 4記載の発明の積層体の予熟方法に藺して、電極は、積層体の両最外側に形成された導電性金属板からなるフランジであるものとしている。 (請求項 7記載の発明）

この発明の積層体の予熱方法は、請求項 4記載の発明の積層体の予熱方法に閩して、電極は、積層体の両最外側面に当接状態で配設される缥電性金属板であるものとしている。

(請求項 8記載の発明）

この発明の積層体の予熱方法は、請求項 6又は 7記載の発明の積]!体の予熱方法に関して、電極を加熱手段で加熱するようにしている。

(請求項 9記載の発明）

この発明の積層体の予熱方法は、請求項 1乃至 8のいずれかに記載の発明の積層体の予熱方法に関して、種層体の積層方向に形成された貢通孔に非導電性部材で構成した芯材が内挿された状態で、前記複数のボリマー板と導電性金 JS板とを位置決めするものとしている。

(請求項 10 gfi載の発明）

この発明の積層体の予熱方法は、請求項 1乃至 9のいずれかに記載の発明の積層体の予熱方法に関し、積層体の種層面を囲繞する環状の収容体で、前記複数のポリマー板と毒電性金属板とを位置决めするものとしている。 (請求項 U記載の発明）

この発明の積層体の予熱方法は、請求項 9又は 10記載の発明の積層体の予熱方法に関して、収容体又は芯材の少なくとも一方は、誘電損失係数が 0.3以下であるものとしている。

(請求項 12記載の発明）

この発明の稷層体の製造方法は、複数のポリマー板と導電性金属板とを交互に積層してなる積層体を、非導電性部材であつて前記積層体の積層面を囲繞する環状の収容体に収容した状態で、上記稷層体の積層方向に電極を介して高周波電圧を印加することによりポリマー板を誘電加熱するとともに、少なくとも高周波電圧の印加終了後に前記積層体を積層方向に加圧手段により加圧するものとしている。

(請求項 13記載の発明）

この発明の積層体の製造方法は、請求項 12記載の積層体の製造方法に閩して、上記複数の導電性金属板相互が平行配置されている。

(請求項 14記載の発明）

この発明の積層体の製造方法は、請求項 12又は 13のいずれかに記載の積層体の製造方法に関して、複数の導電性金属板相互の間隔が略同一であるものとしている。

(請求項 15記載の発明）

この発明の積層体の製造方法は、請求項 12乃至 14のいずれかに記載の積層体の製造方法に関して、加熱手段による加熱は、高周波電圧の印加中にも行われるものとしている。

(請求項 I⁶記載の発明）

この発明の積層体の製造方法は、請求項 12乃至 15のいずれかに記載の積層体の製造方法に閟して高周波電圧の極性を、所定時間毎に入れ替えるようにしてある。

(請求項 1フ記載の発明）

この発明の積層体の製造方法は、請求項 12乃至 15のいずれかに記載の積層体の製造方法に関して、高周波電圧は、積層体の積層方向両側に配設される電極間に印加されるものとしている。

(請求項 18記載の発明）

この発明の積層体の製造方法は、請求項 1フ記載の積層体の製造方法に関して、電極は、積層体の両蘆外側の蘀電性金属板であるものとしている _t (請求項 19記載の発明）

この発明の積層体の製造方法は、請求項 1フ記載の積層体の製造方法に閩して、電極は、積層体の両最外側に形成された ¾電性金属板からなるフランジであるものとしてある。

(請求項 20 記載の発明）

この発明の積層体の製造方法は、請求項 17 記載の積層体の製造方法に関して、電極は、積層体の両最外側面に当接状態で配設される導電性金属板であるものとしている。

(請求 ¾ 21 記載の発明）

この発明の積層体の製造方法は、請求項 17記載の積層体の製造方法に関して、電極は、加圧手段の導電性金属板からなる加圧板であるものとしている。

(請求項 22記載の発明）

この発明の積層体の製造方法は、請求項 20 又は 21 記載の積層体の製造方法に関して、電極を加熱手段で加熱するようにしている。

(請求項 23記載の発明）

この発明の積層体の製遣方法は、請求項 12乃至 ²² のいすれかに記載の積層体の製造方法に蘭して、積層体の積層方向に形成された貫通孔に非導電性部材で構成した中芯が内挿された祆態で誘電加熱を行うものとしている。

(請求項 2 記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、複数のポリマー板と ¾電性金厲板とを交互に積層してなる積層体を加熱一体化する装置であって、非 ¾電性部材で構成され、前記積層体の積層面を面繞する環状の収容体と、上記積層体の積層方向に電極を介して高周波電圧を印加することにより前記ポリマ一板を誘電加熱する誘電加熱手段と、前記積層体を積層方向に加圧する加圧手段とを有するものとしている。

(請求項 25記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、請求項 2 記載の積層体の製造装置に関して、加圧手段ば、少なくとも^周波電圧の印加終了後に加圧を行うものであるものとしている。

(請求項 26記載の発明）

この発明の稷層体の製造装置は、請求項 24又は 25のいずれかに記載の積層体の製造装置に閔して、誘電加熱手段は、高周波電圧の極性を所定時間毎に入れ替えるスィツチ手段を有するものとしている。

(請求項 27記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、請求項 24乃至 26 のいずれかに記載の積層休の製造装置に閩して、積層体の積層方向両側に、高周波電圧を印加する電極が設けられているものとしている。

(請求項 28記載の発明）

この発明の種層体の製造装置は、請求項 27記載の積層体の製造装置に関して、電極は、積層体の両最外側の ¾電性金属板であって、誘電加熱手段は、前記積層体の雨最外側の毒電性金属扳間に高周波電圧を印加可能に構成されている。

(請求項 29記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、請求項 27記載の積層体の製造装置に関して、電極は、積層体の両最外側の導電性金属板からなるフランジであつて、誘電加熱手段は、前記フランジ間に高周波電圧を印加可能に構成されている。

(請求項 30記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、請求項 27記載の積層体の製造装置に関して、電極は、積層体の両最外側面に当接状態で配設される導電性金属板であって、誘電加熱手段は、前記積層体の両最外側面に当接状態で配設される導電性金属板間に菡] 11波電圧を印加可能に構成されている。

(請求項 31記載の発明）この発明の積層体の製造装置は、請求項 ²⁷記載の積層体の製造装置に関して、加圧手段は導電性金属板からなる加圧板により、誘電加熱期間に積層体を加圧するとともに、前記誘電加熱手段は、前記加圧板間に高周波電圧を印加可能に構成されている。

(請求項 32記載の発明）

この発明の稷餍体の製造装置は、請求項 ³0 又は S1記載の稷] 1体の製造装置に関して、電極に加熱手段を具備させたものとしている。

(請求項 33記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、請求項 24乃至 32 のいずれかに記載の積層体の製造 ¾置において、前記複数のポリマー板と導電性金属板を位置决めするための非毒電性部材で搆成された位置决め手段を有し、前記位置决め手段は、前記積層体の積層方向に ¾つて形成された貫通孔に内挿される芯材であるものとしている。

(請求項 3 記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、請求項 33記載の積層体の製造装置に関して、収容体又は芯材の少なくとも一方は、誘電損失係数が 0·³以下であるものとしている。

(請求項記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、請求項 ²⁴乃至 34 のいずれかに記載の積層体の製造装置に閲して、収容体は、割型としてあるものとしている。 (請求項 36記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、請求項 33又は 3 のいずれかに記載の積層体の製造装置に関して、前記位置決め手段は、積層体の積層面を支持する構成とされている。

(請求項 3フ記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、請求項 33又は 34 のいずれかに記載の積層体の製造装置に閲して、積層体はその積層方向に賞通孔を有するものとしてあり、前記位置決め手段は、積層体の貢通孔構成壁面を支持する構成とされている。

(請求項 38記載の発明）

この発明の積層体の製造装置は、請求項 36又は 37記載の積層体の製遣装置に閩して、位置決め手段は、誘電損失係数が 0，3以下であるものとしている。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の実施形態である積層体の予熱装置の説明図である。図 2は、従来の方法 2で予熱した場合と、この発明の予熱方法で予熱した場合との予熱結果（温度—加熱時間）を比較したグラフである。

図 3は、この発明の他の実施形態の積層体の予熱装置の説明図である。図4は、従来からある積遛体の予熱方法（方法 1 ) を示す説明図である。図 5は、徙来からある積層体の予熱方法（方法 2 ) を示す説明図である。図 6は、この発明の実施形態である積層ゴムの製造装置の説明図である。図 7は、図 6の製造装置に採用されている成形型及びこれの内部空間に収容させた積層体の説明！]である。

図 8は、従来技術の方法及び装置で積層ゴムを製造した場合と、この発明の実施形態の積層ゴムの製造方法及び装置で製造した場合との積層体の内外温度と加熱時間との関係を比較したグラフである。

図 9は、この発明の他の形態の種層ゴムを製造するための成形型及びこれの内部空間に形成された積層ゴムを示した説明図である。

図10は、この発明の製造方法及び装置により製造される他の形態の積層ゴム断面図である。

図 11は、この発明の製造方法及び装置により製造される他の形態の積層ゴム断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、この発明の実施の形態を図面に従って説明する。

( A ) 積層体の予熱

図 1にこの発明の実施形態である、フランジを有した積眉体のゴム層を誘電加熱方式で予熱する装置が示さ Iれており、積層体 Sを、その積層方向

- i

(図 1において上下方向）に平行電極板 P P2 で挟み込み、高周波発振器 8に発生させた高周波電圧を平行電極 PI, P2相互間に加えて各層の生ゴム板 1にそれぞれ内邬発熟を生じさせるようにしている。なお、前記積層体 Sは中央部に孔 hを有するものとしてあり、積層体 Sの位置決めは非電性部材から成る中芯 A1'を前記孔 hに揷入する態様で行うものとしてある。

以下に、この予熱装置に採用されている主要構成について詳述する。

(a) 積層体 S

積層体 Sは、図 1に示すように、孔 1 0を有した円形状の生ゴム板 1と孔 2 0を有したと鋼板 2 ' (導電性金属板 2に対応）とを交互に積層し、その上下側に孔 3 0を有したフランジ 3を配置させて構成してある _Λ ここで、上記した孔 hとなる孔 1 0 , 2 0 , 3 0は全て同じ直径とし、鐧扳 2 ' とフランジ 3は同じ直径とし、生ゴム板 1は綱板 2 ' やフランジ 3よりも少し大きな直径としてある。生ゴム扳 1、鋼板 2 ，、フランジ 3 の具体的な寸法については、背景技術において記載した図 2のデータのものと同じであるる a

(b) ^周波発振器 8

高周波発振器 8は公知の回路で構成させてあり、発生させる周波数を

1³·⁶ΜΗζに設定してある。尚、高周波誘！:加熱に使用される周波数は一船的には 4〜80MHz の範囲であるが、 1〜 300MHz の範囲であれば使用可能である。

また、この高周波発振器 8では、図 1に示すように、生ゴム板 1の温度を検知する温度センサ 8 0を設けてあり、 8 5てに達すると出力が停止するように設定してある。

( C) 中芯 A1'

中芯 ATの材料としては、損失係数（誘電率 X誘電正接）が 0·³以下、好ましくは 0.15以下〔測定法： J I S K 6 9 1 1、試験条件：温度 2 0 ± 2て、相対湿度 6 5 ± 5 %、測定用周波数： 1 ΜΗζ〕であり、強度 -耐熱性に優れ、線膨張係数が小さく、吸水率が低く、低コストであるものが採用される。具体的にはフヱノール樹脂、エポキシ樹脂、エステル樹脂および各のガラス繊維等の複合体やセラミックス等が使用できる。なお、上述した如く損失係数を 0.3以下に設定してあるのはこれ以上大きくなると、中芯 M'の内部発熱が生ゴム板 1のそれよりはるかに大きくなって中芯 ΑΓの周辺が局部的に温度上昇し、これにより生ゴム板 1の均一加熱ができなくなるからである。

( この予熱装置の機能等

図 1に示すように、稷層体 Sを平行電極板 PI, P2相互間に位置させ、高周波発振器 8に発生させた高周波電圧を平行電極板 PI, P2相互間に加えると、等間隔に積層された鋼板 2 ' が中間電極板として働き、全ての生ゴム板 1は内外部分に関係なく同時に加熱せしめられることになり、よつて短時間で且つほぼ均一に加熱せしめられる。このことは図 2からも明らかである。すなわち、この装置を採用すれば、高周波発振器 8を 1 2.分間出力させることにより生ゴ丄板 1を Ί 0て程度まで上昇させることができ、しかもそのときの生ゴム板 1の内外部分の温度差が 5 'C程度と小さいものであることが判る。 (e) その他

）上記した平行電極板 PI, P2 である上下プレートに外部加熱方式を併用することが好ましく、このようにした場合、上下方向における均一加熱がより向上する。この外部加熱方式としては、例えば、上下プレート内にそれぞれ蒸気やオイル等の加熱された流体を流したり、上下プレート内に電熱線を埋設する方式がある。この場合、上下方向における均一加熱がより向上するのは、積層体 Sの上下部からの放熱による温度低下を阻止て'きるからである。このことは、平行電極板 PI, P2 に熱盤を熱移動可能に接触させる構成を採用した場合も同様である。

なお、上記上下プレートおよび熱盤を使用した場合のこれらの温度は

8 5てに設定される，

(2) 上記実施形態では、積層体 Sの位置決めに中芯 ATを使用したが、これに限定されることなく、図 5で示した外枠 A2'と同じような ^状の外枠で積層体 Sの外都を押さえる態様で位置决めさせてもよい。この装置は孔 hを有しない積餍体 Sを予熱する場合に有効である。

3) 図 3に示すようなフランジ 3を有する積層体 Sを予熱する場合は、次工程である加硫成形工程の仕込みに割型式の中型をセッ卜するため、一方のフランジを外して行う。

(4) フランジの有無、生ゴム板 1、鋼板 2 ' の厚み及び大きさにかかわらず、複数の生ゴム板 1と鐧板 2 ' が交亙に積層されて成る積層体であれば、上記実施彤態と同様に均一に且つ短時間で所望温度まで予熱できる。なお、上記実施形態の積層体 Sは、生ゴム板 1 _: 1 1枚、鋼板 2 ' ： 1 0枚で構成されているが、これに限定されることなく、これより少なくても多くても同様の優れた効果を奏する。特に、生ゴム板 i及び鋼板 2 ' の枚数が多い場合（例えば生ゴム板 1 ： 4 1枚、鑭扳 2 ' ： 4 0枚程度）には従来のものと比較すると効果は絶大である。 (5) 免震装置用以外の用途に使用される積鹰体については、生ゴム板も舍めて、ジェン系エラストマ一（例えば、天然ゴム）、非ジェン系エラストマ一、熱可塑性エラストマ一系、液状ゴム系、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等のポリマ一板を使用することができる。

(6) 積層体 Sの鋼板 2 ' は互いに平行であることが、印加される高周波電圧により生じる電界強度が鐧板 2 ' の板面上でより均一化して好ましいが、積層体 Sの用途等に応じて平行でない構造であるものに対しては、二枚の鋼板 2 ' 間の間隔の狭い側にダミー（非導電性部材で構成）等を介在させて間隔差を高周波的に整合させて加熱すればよい。

(フ）高周波電圧は、積層体 Sの積層方向に電極を介して印加し得れば種々の接統態様を採用することができる。例えば、高周波発振器からの二本の出力線を導電性金属材に接続可能（例えば、先端部にグリップ構造を有する等）に構成し、専用の電極 PI, P2 に接続する本実施舷態や、積層体 Sが ¾電性金属からなるフランジを有するものでは、このフランジに接続したり、あるいは、最外側の綱扳 2 ' に接続して、これらを電極として兼用するようにしてもよい。また、出力端子の一方を積層方向のほぼ中間に位置する鐧板 2 ' に接綾し、他方の出力端子を、接地された積層体 S両端箇所に接続してもよい（不平行給電方式）。あるいは、積層体 S両端を接地し、稷廇方向約 1 / 3 , 約 2ノ 3の位置にある二枚の鋼板 2 ' に各出力端子を接続するようにしてもよい（平行給電方式）。このようにしても、各生ゴム板 1に均一に誘電加熱を施すことができる。 ( B ) 積層体の製造

図 6に示す実施態様は、張出したフランジ 3を上下に有した積層体 Sを誘電加熱方式を利用して製造する装置である。

この製造装置は、図 7に示すように Φ型 A3及び中芯と上下型 A1, A2 とによって形成される内部空間 Kに積層体 Sを収容させ、図6に示す如く高周波発振器 8に発生させた高周波電圧を平行電極板 PI P2 を介して上下型 l, A2間に加えながら、上下型 Al, A2が接近する方向にプレス機によって圧力を加えるようにするものである。

以下に、この積層ゴムの製造装置に探用されている主要構成等について詳述する。

(a) 積層体 S

積層体 Sは、図 7に示すように、孔 1 0を有した円形状の生ゴム板 1 と孔 2 0を有したと鐧板 2 ' (導電性金属板 2に対応）とを交互に積層し、その上下に孔 3 0を有したフランジ 3を配置させて構成してある。なお、生ゴム板 1と鋼板 2 ' との間に接着材を介在させておくことが好ましい。接着材としては、例えば、フ Xノール系ボリマーと塩素系ポリマー等を組み合わせたものがある。

ここで、生ゴム板 1、綱板 2 ' 及びフランジ 3の具体的寸法は以下の通りである.。

(生ゴム板 1 ) 直径： 5 2 O ram, 厚み： 6 隱，孔径： 9 0 鴯

(鋼板 2 ' ) 直径： 5 0 0 ram, 厚み： 3 mm, 孔柽： 9 0 ram

(フランジ 3 ) 直径： 6 0 0 酺，厚み： 2 5 画，孔痊： 9 0 讓

(b) 高周波発振器 8

高周波発振器 8は公知の面路で構成され、発生させる周波数を 1 .6 Hzに設定してある。なお、'高周波誘電加熱に使用される周波数は一般的には 4〜80MHzの範囲であるが、 1 〜300 MHzの範囲であれば使用可能である。

また、この萵周波発振器 8では、生ゴム扳 1の温度を検知する温度センサを設けてあり、 140てに達して 2時間後に出力が停止するように設定してある。

(C) 上 '下型 Al 、 A2 上下型 Al, A2は円形状の鐧板により構成されており、組まれた中型 A3よりも少し大きな直径としてある。

(d) 中型 A3及び中芯 A4

中型 A3及び中芯 M の材料としては、損失係数（誘電率 X誘電正接）が 0.3以下、好ましくは 0.15以下〔測定方法： J I S K 6 9 1 1、試験条件：温度 2 0 ± 2て、相対湿度 6 5 ± 5 %、測定用周波数： 1 Μ¾ϊ〕であり、強度 ·耐熱性に優れ、線膨張係数が小さく、吸水率が低く、低コストであるものが採用される。具体的にはフノ一ル樹脂、エポキシ樹脂、エステル樹脂及び各のガラス繊維等の複合体やセラミシクス等が使用できる。なお、上述した如く損失係数を 0.³以下に設定してあるのはこれ以上大きくなると、中型 A3及び中芯 Α⁴の内部発熱が生ゴム板 1のそれよりはるかに大きくなつて中型 A3及び中芯 Α4の周辺が局部的に温度上募し、これにより生ゴム板 1の均一加熱ができなくなるからである。

ここで、上記中型 3を割型とする（図示していない）ことにより、稷層ゴム（積層体 Sを加硫接着したもの）の中型からの抜き取りが可能であるようにしてある。

(e) 平行電極板 P I、 P 2

平行電極板 P2は上記上下型 Al, A2よりも少し大径の鋼板により構成されており、図示しない加熱手段を具備させることにより熱盤として機能するようにしてある。なお、加熱手段としては、例えば、平行電極板 PI, P2内にそれぞれ蒸気やオイル等の加熱された流体を流したり、平行電極板 PI, P2内に熱電線を埋設した構成を採用することができる。ここで、このように加熱手段を設けてあるのは、上下型 l, A2からの放熱を防いで積層体 Sにおける外部と内部との間で温度差がでないようにするためであり、よって、平行電極板 Pし P2の温度は高周波発振器 8に具備させた温度センサの検知温度に合わせて上昇するように設定してある。 if) この誘電加熱装置の機能等

図 6に示すように、積層体 Sを平行電極板 PI, P2相互間に位置させ、高周波発振器 8に発生させた高周波電圧を平行電極板 Pi, P2相互間に加えると、等間隔に積層された綱扳 2 ' が中間電極板として働き、全ての生ゴム板 1は内外部分に関係なく同時に加熱せしめられ、これと平行電極板 PL P2に具備させた加熱手段の機能とを併せて積層体 Sは加硫温度まで短時間で且つほぽ均一に加熱せしめられる。このことは図 8からも明らかである。すなわち、この装置を採用すれば積層体 Sは、萵周波発振器 8を 3 0分間出力させることにより内外部共にゴム流動成形温度域（ 8 0〜9 5て）に達し、 1.5時間程度出力させることにより内外共に加硫接着温度域（110 〜 125て）に達し、 3時間程度出力させることにより内外共に加硫完成温度域（1 0て）に達する。

そして、上記の内容及び図 8から、以下のことが明らかである。

(1〉従来技術の外部加熱方式のみによる製造方法及び装置では積層ゴムの製造に 1 5時間以上かかるのに対して、この発明の実施形態の製造方法及び装置では 5時間埕度の短い時間で積層ゴムを完成させることができる。

C2) 従来技術の外部加熱方式のみによる製造方法及び装置では内外の温度差が大きい状態で加硫が進行するからその物性は劣ったものとなるのに対して、この発明の実施形態の製造方法及び装置では内外の温度差がない状態で加硫が進行するからその物性は優れたものとなる。

(g) プレス機

プレス機は、図 6に示すように、基台 0 と、基台 40 の上方に設けられた油圧シリンダ 41 と、前記油圧シリンダ 41 の出力轴端に取り付けられている押圧板 42 と、前記柙圧板 42に垂下固定された非 ^電性部材製の棒状押圧部 43 とを具備するものとしてある。なお、この実施形態では、上記した平行電極板 P1 は棒状押圧部 ⁴3 の下端に、平行電極板 P2 は基台 40 の上面に、それぞれ取り付けられているものとしてある。

なお、上記した誘電加熱及び平行電極板 PL P2 による加熱が開始されると同時にプレス機によって上下型 Al, A2が接近する方向に圧力が加えられることとなる力積層体 Sの内外温度が上記したゴム流動成形温度域に達した時点において、製品寸法確保のために設定圧力のうち最も高いプレス圧となる。

(h) 積層ゴムの他の实施形態

(1) この実施形態における各層の生ゴム板 1の誘電加熱は、積層体 Sを平行電極板 P P2相互間に、生ゴム板 1及び萆電性金属板 2と平行電極板 P2 とが平行となる態様で配置させ、前記平行電極板 P P2間に高周波電圧を加えることにより行わるようにしてあるが、この構成にかえて、生ゴム板 1及び導電性金属板 2と平行である上下型 l, A2間に高周波電圧を加えることにより生ゴム板 1を誘電加熱するようにしてもよい。この場合、上下型 Al, A2 に加熱手段を設けることにより熱盤として機能させるようにする。

また、上記構成にかえて、平行電極板 2 に熱盤を熱移動可能に接触させる構成や、上下型 l, A2 に熱盤を熱移動可能に接触させる構成としてもよい。

(2) この発明の製造方法及び装置を使用すれば、図 9に示すような積層ゴム S，であっても同様に短時間で製造でき且つ物性が優れたものとなる _c このことは、フランジを有していない積層ゴム S ' (図 10)や、中央の贯通孔を有していない稷層ゴム s ' (図 mについても同様である。

(3) フランジの有無、生ゴム板 1、綱板 2 ' の厚み及び大きさにかかわらず、複数の生ゴム板 1と鐧板 2 ' が交互に積層されて成る種層ゴムであれば、上記実施形態と同様に短時間で製造且つ物性が優れたものになる. なお、上記実施形態の積層ゴム S ' (図 9, 11) は、生ゴム板 1 ： 1 1枚、綢板 2 ' ： 1 0枚で構成されたものであるが、これに限定されることなく、これより少なくても多くても同様に優れたものとなる。

(4〕多くの枚数の生ゴム板 1及び鋼板 2 ' により厚みの大きい積層ゴ丄を製造する場合、平行電極板 PI, P2又は上下型 A2 の極性が一定時間毎に入れかわるようにすることにより内外部相互間でほとんど温度差なく且つ短時間で加硫温度域まで舁温せしめることができる。この場合には、プレス機における基台 0 の上面部分を非^電性部材により構成させることが必要である。

(5) 上記奚施形態の生ゴム板 1にかえて、ジェン系エラストマ一（例えば、天然ゴム）、非ジェン系エラストマ一、熱可塑性エラストマ一系、液状ゴム系等のポリマ一板が使用できる。

(6) 種層体 Sの鋼板 2 ' は互いに平行であることが、印加される高周波電圧により生じる電界強度が鐧扳 2 ' の板面上でより均一化して好ましいが、稷層体 Sの用途等に応じて平行でない構造のものに対しては、二枚の鋼板 2 ' 間の間隔の狭い側にダミー（非 ¾電性部材で構成）等を介在させて間隔差を高周波的に整合させて加熱すればよい。

(フ）高周波電圧は、積層体 Sの積層方向に電極を介して印加し得れば種々の接統態様を採用することができる。例えば、高周波発振器からの二本の出力線を導電性金属材に接続可能（例えば、先端部にグリ 'ンプ構造を有する等）に構成し、専用の電極 PI, P2 に接統する本実施形態や、積層体 Sが導電性金属からなるフランジを有するものでは、このフランジに接続したり、あるいは、最外側の鋼板 2 ' に接続して、これらを電極として兼用するようにしてもよい。また、出力端子の一方を稷層方向のほぼ中問に位置する鐧板 2 ' に接続し、他方の出力端子を、接地された積層体 S両端箇所に接続してもよい（不平行給電方式）。あるいは、積層体 S両端を接地し、積層方向約 1ノ 3 , 約 2ノ 3の位置にある二枚の鋼板 2 ' に各出力端子を接続するようにしてもよい（平行給電方式）。このようにしても、各生ゴム板 1に均一に誘電加熱を施すことができる。又、ブレス機のブレス板を電極として兼用するようにしてもよい。 (i〉その他の積層体の実施形態

⁽ 1 ) 生ゴム以外のボリマー板と導電性金属板とを交互に積層してなる積層体を、この発明の製造装置により類似する方法を使用して製造することができる。

ポリマー板としては、例えば、汎用の熱可塑性合成樹脂、熱硬化性合成樹脂、汎用のゴム材、熱可塑性:！:ラストマ一等の材料が採用できる。

(2) 積層ゴムの場合は、プレス機を誘電加熱処理の当初から作動させたが、積層体の種類によってはこれに限られるものではない。つまり、少なくとも锈電加熱終了後に作動させるものであればよいのである。

この発明は上記のような構成であるから、積層体中のボリマー板をほぼ均一な温度分布で且つ短時間で所望の温度まで舁温せしめることができる積層体の予熱方法を提供できた。また、この発明は、内外部相互間でほとんど温度差なく且つ短時間で所定温度域まで昇温せしめることができる積賵体の製造方法及び製造装置を提供できた。

Claims

請求の範面

1 . 複数のポリマー板と導電性金属板とを交互に積層してなる積層体の積層方に電極を介して高周波電圧を印加することにより前記ポリマー板誘電加熱することを特徴とする積層体の予熱方法。

2 . 複数の導電性金属板相互が平行配置されていることを特徴とする請求項 1記載の積層体の予熱方法。

3 . 複数の導電性金属板相互の間隔が飑同一であることを特徴とする請求項 1又は 2記載の積層体の予熱方法。

4 . 菡周波電圧は、積層体の積層方向両側に配設される電極間に印加されることを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれかに記載の積層体の予熱方法。

5 . 電極は、積層体の両最外側の導鼋性金属板であることを特徴とする諳求項 4記載の積層体の予熱方法。

6 . 電極は、積層体の両最外側に形成された導電性金属板からなるフランジであることを特徵とする請求項 4記載の積層体の予熱方法。

7 . 電極は、積層体の両最外側面に当接状態で配設される ¾電性金属板であることを特徴とする請求項 4記載の積層体の予熱方法。

8 . 電極を加熱手段で加熱するようにしたことを特徴とする請求項 6又は 7記載の積層体の予熱方法。

9 . 積層体の積層方向に形成された貫通孔に非導電性部材で構成した芯材が内挿された状態で、前記複数のポリマー板と電性金属板とを位置決めすること特徴とする請求項 1乃至 8のいずれかに記載の積層体の予熱方法。

10. 種鹰体の稷層面を囲繞する環状の収容体で、前記複数のボリマ一板と導電性金属板とを位置決めすることを特徴とする請求項 1乃至 9のいずれかに記載の積眉体の予熱方法。

Π. 収容休又は芯材の少なくとも一方は、誘電損失係数が 0.3以下であることを特徴とする 9又は 10記載の積層体の予熱方法。

12. 複数のボリマー板と導電性金属板とを交互に稷層してなる積層体を、非導電性部材であって前記稷層体の積層面を囲繞する環状の収容体に収容した状態で、上記積層体の積層方向に電極を介して高周波電圧を印加することによりボリマ板を誘電加熱するとともに、少なくとも'高周波電圧の印加終了後に前記積層体を積層方向に加圧手段により加圧することを特徴とする積層体の製造方法。

13. 複数の導電性金属板相互が平行配置されていることを特徴とする請求項 12記載の種層体の製造方法。

14. 筏数の ¾電性金属板相互の間隔が略同一であることを特徴とする請求項 I²又は 13記載の種層体の製造方法。

15. 加熱手段による加熱は、高周波電圧の印加 Ψにも行われることを特徴とする請求項 12乃至 14 のいずれかに記載の積層体の製造方法。

16. 高周波電圧の極性を、所定時間毎に入れ替えるようにしてあることを特徴とする請求項 12乃至 15 のいずれかに記載の積層体の製造方法。

17. 高周波電圧は、積層体の積層方向両側に配設される電極間に印加されることを特徴とする請求項 12乃至 15 のいずれかに記載の積層体の製造方法。

18. 電極は、積層体の両最外側の導電性金属板であることを特徴とする請求項 1フ記載の積層体の製造方法。

19. 電極は、積層体の雨最外側に形成された導電性金属板からなるフランジであることを特徴とする請求項 1フ記載の積層体の製造方法。

20. 電極は、積層体の両最外側面に当接状態で配設される導電性金属板であることを特徴とする請求項 17記載の積層体の製造方法。

21 電極は、加圧手段の導電性金属板からなる加圧板であることを特徴とする請求項 17記載の積層体の製造方法。

22. 電極を加熱手段で加熱するようにしたことを特徴とする請求項 20 又は 21 記載の積層体の製造方法。

23. 積層体の積層方向に形成された貫通孔に非導電性部材で構成した中芯が内禅された状態で誘電加熱を行うことを特徴とする請求項 12乃至 ²² のいずれかに記載の積層体の製造方法。

24. 複数のポリマー板と導電性金属板とを交互に積層してなる積層体を加熱一体化する装置であって、非導電性部材で構成され、前記積層体の積層面を囲繞する環状の収容体と、上記積層体の積層方向に電極を介して高周波電圧を印加することにより前記ポリマー板を誘電加熱する誘電加熱手段と、前記積層体を積層方向に加圧する加圧手段とを有することを特徴とする積層体の製造装置。

25. 加圧手段は、少なくとも高周波電圧の印加終了後に加圧を行うものであることを特徴とする請求項 24記載の積層体の製造装置 _β

26 - 誘電加熱手段は、高周波電圧の極性を所定時間毎に入れ替えるスィツチ手段を有することを特徴とする請求項 ²⁴又は 25記載の種層体の製

27. 積層休の積層方向両側に、高周波電圧を印加する電極が設けられていることを特徴とする請求項 24乃至 26 のいずれかに記載の積層休の製

28. 電極は、積層体の両最外側の導電性金属板であって、誘電加熱手段は、前記積層体の両最外倒の導電性金属板間に高周波電圧を印加可能に構成されていることを特徴とする請求項 27 記載の積層体の製造装置。

29. 電極は、積層体の両最外側の導電性金属板からなるフランジであつて、誘電加熱手段は、前記フランジ間に萵周波電圧を印加可能に構成されていることを特徴とする請求項 27 記載の積層体の製造装置。

30. 電極は、積層体の両最外側面に当接找態で配設される導電性金属板であって、誘電加熱手段は、前記積層体の両最外側面に当接状態で配設される導電性金属扳閭に高周波電圧を印加可能に構成されていることを特徴とする請求項 ²フ記載の積層体の製造装置。

31- 加圧手段は缥鼋性金属板からなる加圧板により、誘電加熱期間に積層体を加圧するとともに、前記誘電加熱手段は、前記加圧板間に高周波電圧を印加可能に構成されていることを特徴とする請求項 ²フ記載の稷層体の製造装置。

32. 電極に加熱手段を具備させたことを特徴とする請求項 30又は 31 記載の積層体の製造装葸。

33. 請求項 24乃至 32 のいずれかに記載の積層体の製造装置において、前記複数のポリマー板と導電性金属板を位置決めするための非缥電性部材で搆成された位置決め部材を有し、前記位置决め都材は、前記積層体の積暦方向に ¾つて形成された貢逋孔に内挿される芯材であることを特徴とする積層体の製造装置。

34. 収容体又は芯材の少なくとも一方は、誘電損失係数が 0.3以下であることを特徴とする請求項 33記載の積層体の製造装置。

35. 収容体は、割型としてあることを特徴とする請求項 24乃至 3 のいずれかに記載の積層体の製造装置。

36. 前記位置决め手段は、積層体の積層面を支持する構成とされていることを特徴とする請求項 33又は 34記載の積層体の製造装置。

37. 積層体はその積層方向に貫逋孔を有するものとしてあり、前記位置决め手段は、積層休の貫通孔構成壁面を支持する構成とされていることを特徴とする請求項請求項 33又は 34記載の積層体の製造装置。

38. 位置決め手段は、誘電損失係数が 0·³以下であることを特徴とする請求項 36 又は 37 記載の積層体の製造装置。