(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加硫剤として過酸化物を配合した発泡性ゴム組成物を、外面に酸素遮断層が形成されるように成形し、熱空気加硫法により発泡加硫する発泡ゴムの製造方法であって、酸素遮断層が、加硫剤として硫黄を配合したゴム組成物又は加硫剤を配合しないゴム組成物よりなることを特徴とする発泡ゴムの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、酸素遮断層が加硫剤を配合しないゴム組成物よりなり、発泡加硫後冷却した後、該酸素遮断層を除去することを特徴とする発泡ゴムの製造方法。
【請求項３】
請求項１において、酸素遮断層が加硫剤として硫黄を配合したゴム組成物よりなり、該ゴム組成物のムーニースコーチタイム（ｔ５）が発泡性ゴム組成物の発泡時間よりも長いことを特徴とする発泡ゴムの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項の方法により製造された発泡ゴム。
【請求項５】
発泡ゴムよりなる本体の外面に、加硫剤として硫黄を配合したゴム組成物よりなる酸素遮断層が形成されてなる発泡ゴム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加硫剤として過酸化物を配合した発泡性ゴム組成物を、ＨＡＶ(Hot  Air  Vulcanizing  tunnel)方式で発泡加硫することにより、物性が良好な発泡ゴム（ゴムスポンジ）を高い生産性にて安価に製造する方法及びこの方法により製造された発泡ゴムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車、建築、土木、電気製品分野等においてシール材として使用される発泡ゴムは、一般に、連続方式で製造され、具体的には下記(1)又は(2)の方法が採用されている。
(1)  加硫剤として硫黄を配合した発泡性ゴム組成物をＨＡＶ方式で連続発泡加硫する。
(2)  加硫剤として過酸化物を配合した発泡性ゴム組成物をＬＣＭ(Liquid  Curing  Medium)方式で連続発泡加硫する。
【０００３】
ＨＡＶ方式は、加熱空気による無圧加硫方法であり、真空型の押出機から押出成形された未加硫ゴムをコンベアで加熱炉内に搬送し、加熱空気を吹き付けて加硫する方法である。ＨＡＶ方式に適用されるゴム種は、耐酸化の面から、一般に耐熱性の高いＣＲ（クロロプレンゴム）やＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）であるが、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）やＩＩＲ（イソブチレンゴム）などが適用される場合もある。ＨＡＶ方式は低コストで効率的な方法ではあるが、上記(1)の方法で得られる発泡ゴムは、耐熱性、耐セット性に劣るという欠点がある。
【０００４】
また、ＬＣＭ方式は、液圧を利用した加硫方法であり、押出機から押出成形された未加硫ゴムを加熱液体の槽（ＬＣＭ槽）及び洗浄槽に順次送給し、加熱液体中で加硫する方法である。ＬＣＭ方式に適用されるゴム種としては、ＮＲ（天然ゴム）、ＳＢＲ、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＣＲ、ＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニルゴム）等がある。
【０００５】
このＬＣＭ方式は、ＨＡＶ方式に比べて、加硫温度を高くすることができるため加硫速度が速い、空気酸化や空気混入の問題がない、液圧を加えることで発泡時のダレを防止でき、比較的物性の良好な発泡ゴムを製造できるといった利点を有する反面、加熱液体の管理に手間を要し、ランニングコストが高いといった欠点がある。
【０００６】
このようなことから、我が国ではＨＡＶ方式が採用されているのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、自動車、住宅、電気製品の高性能化に伴い、シール材としての発泡ゴムの要求性能も増々高められており、特にその主特性である圧縮永久歪みがより小さい発泡ゴムが望まれている。
【０００８】
発泡ゴムの圧縮永久歪みを良好なものとする方法としては、発泡性ゴム組成物の加硫剤として過酸化物を用いる方法がある。
【０００９】
しかしながら、発泡性ゴム組成物の加硫剤として過酸化物を用いると、ＨＡＶ方式による空気存在下の加硫では表面がベタ付くなどして、加硫が困難であり、物性の良好な発泡ゴムを製造することができない。なお、加硫剤として硫黄を用いる従来のＨＡＶ方式では、より高性能のシール材としては満足する発泡ゴムを製造できない。
【００１０】
前述の如く、ＬＣＭ方式であれば、過酸化物を用いて良好な物性の発泡ゴムを製造することができるが、ＬＣＭ方式は作業性や、メンテナンス、ランニングコスト等の面で問題があり、また、既にＨＡＶ方式による生産ラインが完成している状況において、これをＬＣＭ方式に切り替えることは経済的に不利である。
【００１１】
本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、加硫剤として過酸化物を配合した発泡性ゴム組成物をＨＡＶ方式で発泡加硫することにより、圧縮永久歪み等の物性が良好な発泡ゴムを高い生産性で安価に製造する方法及びこの方法により製造された発泡ゴムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の発泡ゴムの製造方法は、加硫剤として過酸化物を配合した発泡性ゴム組成物を、外面に酸素遮断層が形成されるように成形し、熱空気加硫法により発泡加硫する発泡ゴムの製造方法であって、酸素遮断層が、加硫剤として硫黄を配合したゴム組成物又は加硫剤を配合しないゴム組成物よりなることを特徴とする。
【００１３】
外面に酸素遮断層を形成することにより、加硫剤として過酸化物を用いた場合のＨＡＶ方式による発泡加硫工程での表面のベタ付きを防止することができ、過酸化物を用いて、圧縮永久歪み等の物性の良好な発泡ゴムを製造することができる。
【００１４】
本発明において、酸素遮断層が加硫剤を配合しないゴム組成物よりなる場合、発泡加硫後冷却した後、該酸素遮断層を除去することが好ましい。
【００１５】
また、酸素遮断層を構成する加硫剤として硫黄を配合したゴム組成物のムーニースコーチタイム（ｔ５）は発泡性ゴム組成物の発泡時間よりも長いことが好ましい。なお、ここで発泡性ゴム組成物の発泡時間とは、発泡完了時の体積のほぼ８０％の体積にまで発泡するのに要する時間である。
【００１６】
本発明の発泡ゴムは、このような本発明の発泡ゴムの製造方法により製造されるものであり、発泡ゴムよりなる本体の外面に酸素遮断層が形成されてなるもの、或いは、発泡ゴムよりなる本体の外面に形成された酸素遮断層が除去されたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１（ａ）は本発明の発泡ゴムの製造方法の実施の形態を示す概略的な断面図、図１（ｂ）は本発明の発泡ゴムの実施の形態を示す断面図である。
【００１９】
図１（ａ）において、１は二軸押出機、２は離型剤塗布槽、３はＨＡＶ装置、４は冷却装置、５はカッター、６はコンベアである。
【００２０】
図１（ａ）に示す方法では、バンバリー、ニーダー等の通常のゴム混練装置で混練した、過酸化物配合の発泡性ゴム組成物Ａと、酸素遮断層形成材料（以下「酸素遮断材料」と称す。）Ｂとを二軸押出機１に供給し、発泡性ゴム組成物Ａの外側に酸素遮断材料Ｂの層が形成されるように同時に押出成形する。なお、二軸押出機１としては、発泡ゴムのピンホールやセルのバラツキ、欠陥等を防止するために、ベント方式のものを用いるのが好ましい。また、幅広のシート状に成形する場合には、二軸押出機１に、カレンダーが一体となった装置を用いても良く、また、二軸押出機１の後段にカレンダーを設け、シート化しても良い。
【００２１】
押出成形体Ｃは、網ベルトや、テフロンシートベルト等のコンベア６で受けて搬送しＨＡＶ装置３に導入して発泡加硫するが、これに先立ち、押出成形体Ｃが網ベルトやテフロンベルトに粘着しないように、離型剤塗布槽２にて、ベルト接触面に離型剤を塗布する。
【００２２】
この離型剤の塗布は、発泡性ゴム組成物が発泡する過程で、押出成形体Ｃとコンベアベルト６との接触抵抗をできるだけ減らし、発泡抵抗とならないようにするために、発泡ゴムの製造工程において極めて重要である。この離型剤の塗布工程は、押出直後から、発泡途中、発泡後の複数箇所に設けても良い。離型剤としては、マイカ等の離型剤微粉末やステアリン酸亜鉛水溶液等の通常の離型剤を使用することができる。
【００２３】
ＨＡＶ装置３としては、温度、風量、コンベア速度等の運転条件が可変のものが好ましく、特に大型の発泡ゴムを得る場合は、発泡途中の成形体に温度分布をつくらないために、段階的に昇温するものが良い。またコンベア速度も、発泡状態にできるだけ近づけるのが良いため、多段に調整できるものが良い。このＨＡＶ装置には、生産性を高めるために、昇温速度向上の目的で、ＵＨＦ（超高周波）や遠赤外線装置を設けても良い。
【００２４】
押出成形体Ｃは、ＨＡＶ装置３内を搬送される過程で内部の発泡性ゴム組成物が発泡加硫し、連続発泡体Ｄとなる。
【００２５】
本発明においては、このＨＡＶ装置３内での加熱空気による発泡加硫において、押出成形体Ｃの発泡性ゴム組成物の外面に酸素遮断層が形成されているため、加硫剤として過酸化物を用いた発泡性ゴム組成物であっても、表面がベタ付いたりすることなく、良好な連続発泡体Ｄを得ることができる。
【００２６】
なお、ＨＡＶ装置３における発泡加硫条件は、発泡性ゴム組成物の発泡加硫条件により適宜設定されるが、通常の場合、加熱空気温度：１２０〜２４０℃で実施される。
【００２７】
ＨＡＶ装置３で発泡加硫した連続発泡体Ｄは、コンベア６により更に冷却装置４に搬入され、冷却される。この冷却方式は、自然冷却、風冷、水冷のいずれでも良く、冷却方式は、発泡体外表面の酸素遮断材料の特性や生産性等により適宜選定される。
【００２８】
冷却装置４から搬出された連続発泡体Ｄは次いでカッター５で所定の寸法に裁断されて、発泡ゴムＥが得られる。
【００２９】
この裁断は連続発泡体Ｄの冷却前でも冷却後でも良い。
【００３０】
また、連続発泡体Ｄは、裁断と共に、必要に応じて、スライス又はクラッシュなどの加工を施したり、更には、外面の酸素遮断層を剥離除去したりする必要がある場合があるが、これらの加工も、連続発泡体Ｄの冷却前であっても冷却後であっても良い。また、これらの加工は更に別の工程で行うようにすることもできる。
【００３１】
このようにして製造された発泡ゴムＥは、図１（ｂ）に示す如く、発泡ゴムよりなる本体１１の、押出方向の４側周面に酸素遮断層１２が形成されたものであり、この酸素遮断層１２を形成したまま、或いは、上述の如く、スライス、クラッシュ等の加工や酸素遮断層の除去処理を施した後製品とされる。
【００３２】
なお、酸素遮断層の除去は、スライスすることにより容易に行うことができる。
【００３３】
本発明において、発泡性ゴム組成物としては、加硫剤として過酸化物を配合し、発泡、架橋可能なものであれば良く、特に制限はないが、ゴム種として比較的バランスの良い物性を持つＥＰＤＭやＥＰＭ（エチレンプロピレンゴム）などを配合したもの、或いは更に高物性のエチレンアクリル系ゴム（例えば、デュポン社製「ベイマック」，住友化学社製「ＥＭＡ」等）を配合したものが好ましい。
【００３４】
また、酸素遮断材料としては、発泡加硫条件下で酸素を遮断することができ、かつ押出成形可能なものであり、発泡性ゴム組成物の発泡過程での体積増加を阻害しないものであって、発泡性ゴム組成物が発泡時、モジュラス増加が少ないか或いはモジュラス増加のないものが好ましい。
【００３５】
このような酸素遮断材料として、加硫剤として硫黄を配合した、好ましくは発泡性ゴム組成物よりもスコーチタイムの長いゴム組成物、又は、未加硫ゴム、即ち、加硫剤を配合しないゴム組成物を用いる。
【００３６】
加硫剤として硫黄を配合したゴム組成物としては、発泡時の形状拡大阻害を少なくするために、粘度が低く、発泡性ゴム組成物より加硫速度が遅いものが好ましい。粘度は、１００℃のムーニー粘度で３０以下が好ましく、加硫速度は、発泡性ゴム組成物の発泡以内でスコーチしない程度であることが好ましく、ムーニースコーチタイム（ｔ５）が発泡性ゴム組成物の発泡時間より長いものが良い。
【００３７】
酸素遮断層用ゴム組成物のゴム種には、ＣＲ、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ等各種のものを用いることができるが、耐熱性が比較的良好なＥＰＤＭが好適である。
【００３８】
また、酸素遮断層用ゴム組成物は、上記ゴム組成物配合から、加硫剤及び加硫助剤を除いた未加硫ゴムであっても良い。
【００３９】
酸素遮断層の厚さは、過度に薄いとＨＡＶ工程において十分な酸素遮断性を得ることができず、過度に厚いと、酸素遮断材料コストが高騰し、また、製品としての発泡ゴムに悪影響を及ぼしたり、酸素遮断層を除去する場合には、その除去作業が困難となる。従って、酸素遮断層の厚さは、酸素遮断材料の酸素遮断性能やＨＡＶ条件、発泡性ゴム組成物の性状や、製造される発泡ゴムの寸法、用途等によっても異なるが、通常の場合、０．５〜２．０ｍｍ程度とされる。
【００４０】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００４１】
実施例１
発泡性ゴム組成物及び酸素遮断材料として下記のものを用い、図１（ａ）に示す方法で図１（ｂ）に示す発泡ゴムを製造した。
【００４２】
＜発泡性ゴム組成物配合（重量部）＞
ゴム（ＥＰＤＭ）（住友化学社製  エスプレン５０５Ａ）：１００
加硫剤（過酸化物  ジクミルパーオキサイド）：１．２
カーボンブラック（ＳＲＦ）：１０
亜鉛華：１
炭酸カルシウム：８０
オイル（出光興産社製  ＰＷ９０）：５０
発泡剤（アゾジカルボンアミド）：１０
＜酸素遮断材料配合（重量部）＞
ゴム（ＥＰＤＭ）（住友化学社製  エスプレン５０５Ａ）：１００
オイル（出光興産社製  ＰＷ９０）：５０
炭酸カルシウム：８０
加硫剤（硫黄）：１
カーボンブラック（ＳＲＦ）：１０
亜鉛華：５
加硫助剤（大内新興化学工業社製  ノクセラーＴＳ）：１．０
加硫助剤（大内新興化学工業社製  ノクセラーＭ）：０．４
【００４３】
なお、ＨＡＶ条件は次の通りとした。
＜ＨＡＶ条件＞
加熱空気温度：１６５℃×１５分  ＋  １８０℃×１０分
得られた発泡ゴムについて、酸素遮断層を除去した後、下記方法により、圧縮永久歪みを測定し、結果を表１に示した。
＜圧縮永久歪み測定方法＞
ＪＩＳ  Ｋ−６７６７に準じ、圧縮歪み量５０％、時間７２時間、
温度１２０℃で測定した。
【００４４】
実施例２
実施例１において、ゴム成分として、エチレンアクリルゴムを用いたこと以外は全く同様にして発泡ゴムを製造し、同様に酸素遮断層を除去後圧縮永久歪みの測定を行って結果を表１に示した。
【００４５】
比較例１
実施例１において、酸素遮断層を形成しなかったこと以外は同様にして発泡ゴムを製造し、同様に圧縮永久歪みを測定し、結果を表１に示した。
【００４６】
比較例２
比較例１において、発泡性ゴム組成物として、下記配合のものを用いたこと以外は同様にして発泡ゴムを製造し、同様に圧縮永久歪みを測定し、結果を表１に示した。
【００４７】
＜発泡性ゴム組成物配合（重量部）＞
ゴム（デュポン社製  ベイマックＤ）：１００
加硫剤（過酸化物  パーブチルＰ）：２．５
カーボンブラック（ＳＲＦ）：１０
加硫助剤（フェニレンビスマレイミド）：１
発泡剤（ジニトロソペンタメチレンテトラミン）：１７
【００４８】
【表１】
0003675159.tif 000002
【００４９】
表１より明らかなように、加硫剤として過酸化物を配合した発泡性ゴム組成物を用い、酸素遮断層を形成した実施例１、２では、表面性状が良好で圧縮永久歪みも高い値が得られる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の発泡ゴムの製造方法及び発泡ゴムによれば、加硫剤として過酸化物を用い、また、発泡加硫方式としてＨＡＶ方式を採用して、圧縮永久歪み等の物性が良好な発泡ゴムを高い生産性で安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１（ａ）は本発明の発泡ゴムの製造方法の実施の形態を示す概略的な断面図、図１（ｂ）は本発明の発泡ゴムの実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ  発泡性ゴム組成物
Ｂ  酸素遮断材料
Ｃ  押出成形体
Ｄ  連続発泡体
１  二軸押出機
２  離型剤塗布槽
３  ＨＡＶ装置
４  冷却装置
５  カッター
６  コンベア
【図１】
0003675159.tif 000003