(57)【要約】  【課題】  加硫成形品の硬度等の物性のばらつきを低減する加硫方法を提供する。  【解決手段】  未加硫ゴムを充填した加硫缶に加圧水蒸気を導入して加硫しており、上記加圧水蒸気の導入により段階的に昇圧し、少なくとも１段階以上の加硫段階を設け、これら各加硫段階で夫々設定した一定の加硫圧力で所定時間加硫し、上記各加硫段階の加硫圧力への昇圧は上記加硫缶内の圧力を上記加圧水蒸気の導入で制御して行い、かつ、該加硫圧力は上記加硫缶内の飽和蒸気圧と同等な圧力に設定している加硫媒体として加圧水蒸気を用いた加硫缶で、事務機器用のゴムローラ等に用いられる未加硫ゴムを加硫する加硫方法において、少なくとも１段の一定の加硫圧力を設定し、加硫缶内に加圧水蒸気を供給し、圧力制御により該加硫缶内を加硫圧力まで昇圧し、加硫缶内が飽和蒸気圧と同等の状態で、昇圧と各加硫圧力での未加硫ゴムの加硫とを行う。  【選択図】  図４
2005041108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未加硫ゴムを充填した加硫缶に加圧水蒸気を導入して加硫しており、
上記加圧水蒸気の導入により段階的に昇圧し、少なくとも１段階以上の加硫段階を設け、これら各加硫段階で夫々設定した一定の加硫圧力で所定時間加硫し、
上記各加硫段階の加硫圧力への昇圧は上記加硫缶内の圧力を上記加圧水蒸気の導入で制御して行い、かつ、該加硫圧力は上記加硫缶内の飽和蒸気圧と同等な圧力に設定していることを特徴とする加硫缶による加硫方法。
【請求項２】
上記少なくとも１つの昇圧段階では、１段以上に連続的に昇圧させた後に、上記圧力を一定に保持する加硫段階に達する構成としている請求項１に記載の加硫缶による加硫方法。
【請求項３】
上記各加硫段階における加硫圧力は、０．０１〜１．０ＭＰａの範囲内の一定圧とし、かつ、上記昇圧段階における昇圧速度は、０．００１〜１０．００ＭＰａ／ｍｉｎとしている請求項１または請求項２に記載の加硫缶による加硫方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の加硫方法により加硫されてなることを特徴とする加硫物。
【請求項５】
画像形成装置に用いられるゴムローラとして成形されている請求項４に記載の加硫物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未加硫ゴムを加硫缶で加硫する方法、および該方法により加硫された加硫物に関し、詳しくは、加硫媒体として加圧水蒸気を用いて加硫缶内の圧力を制御して加硫するもので、安定した加硫を行って加硫品の硬度等の物性のばらつきを低減し、特に、画像形成装置におけるゴムローラ等の加硫に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等のＯＡ機器や自動預金支払機等に用いられるゴムローラ等のゴム製品は、未加硫のゴム組成物をプレス加硫や加硫缶等により加硫成形されており、所望の性能が良好に発現されるゴム製品を得るために種々の加硫方法が提案がなされている。
【０００３】
例えば、本出願人は、特開２００２−３６２４５号公報（特許文献１）で、プレス加硫において、高温の気体からなる加熱媒体を金型内に装填されたエラストマー物品内部に供給して加熱する加熱工程と、エラストマー物品を加圧し金型に押しつける加圧工程とを有し、加熱工程、又は加圧工程の間に、昇圧ステップと降圧ステップとを交互に繰り返すエラストマー物品のガス加硫方法を提案している。
【０００４】
また、特開２００２−１１３７３５号公報（特許文献２）では、加硫剤と発泡剤とを含む原料組成物を加熱し、発泡膨張させ、発泡体とする加熱工程を、原料組成物に含有される発泡剤の分解温度より低い温度ｔ１まで加熱し、この温度ｔ１において一時保持する際、かかる保持時間Ｔ２を１〜１０分間の範囲に選択する予備加熱工程と、予備加熱工程に連続して１５℃／分以上の平均昇温速度で発泡剤の分解温度以上の温度ｔ２まで昇温する昇温工程と、温度ｔ２に所定の時間だけ保持する発泡加硫工程とを少なくとも有する発泡ローラの製造方法が提案されている。即ち、加硫工程を温度制御により２段階で行い、上記工程は加圧水蒸気で加熱する加硫缶中で行われている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３６２４５号公報
【特許文献２】特開２００２−１１３７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、タイヤ部材間の接着不良の発生等を抑制でき、特にゴムタイヤの加硫成形に好適である。しかし、金型内に加熱媒体を供給している間、又は加圧媒体による加圧の間に、昇圧ステップと降圧ステップとを交互に繰り返すことにより、加硫物の硬度にばらつきが生じることがあり、事務機器等のゴムローラに用いるには、安定した性能を得にくく、未だ改良の余地がある。また、プレス加硫によるため、加硫缶に比べ、汎用性がない問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２では、加硫工程が温度制御であるため、加硫缶自体の温度が加硫工程を制御する温度センサー部に伝わり、加硫缶内の正確な温度を計測できない。よって、温度制御において加硫缶自体の温度の影響が大きくなり加硫物の物性にバラツキが生じるという問題がある。
【０００８】
また、加硫開始後の加硫缶内の圧力と温度の関係が、ゴム内に存在する水分の気化条件を満たした場合、異常発泡の原因となり、発泡ゴムでは発泡と加硫のバランスが崩れ製品特性に影響が出る。さらに、加圧水蒸気による加硫では、被加硫物は、加硫缶内への蒸気入気スタート後、加硫缶内の温度が加硫缶自体の温度以上に上がらないと加硫缶の放射熱の影響を受けやすい。このため、加硫開始温度及び発泡開始温度である１００℃前後における加硫缶内の圧力と温度の関係が特に重要となる。
【０００９】
このように、温度制御では、蒸気入気スタート後、加硫缶内の温度の影響により昇温時の圧力と温度の関係が一定しないという問題がある。また、蒸気入気時の加硫缶内の温度変化は、加硫缶の扉の開閉間隔や加硫缶周辺の気温に大きく影響され、１日の時刻による気温変化や年間の気温変化にも影響される。例えば、図６は、温度制御による加硫工程において、加硫缶内温度と時間の関係、及び、加硫缶内圧力と時間の関係を示しており、図中Ａ線は１６０℃、Ｂ線は０．６２４ＭＰａである。図６に示すように、加硫缶の扉の開閉を繰り返し、温度制御で３度の加硫を連続して行った場合、未加硫物を加硫缶内に入れ扉を閉めて蒸気を入気する際の加硫缶内の温度は、３度の加硫でいずれも変化している。
【００１０】
また、温度制御では、昇温速度を一定にした場合、蒸気入気時の加硫缶内の温度により昇温時間が変化する。昇温時間を一定に設定した場合でも、加硫缶内の温度までは蒸気の供給が起こらないため、実質的には昇温時間は変化する。このため、温度制御では、蒸気入気時からの昇圧時間を一定にすることができず、加硫物の物性に影響を与えることとなる。
【００１１】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、加硫缶内の昇温・昇圧を加硫缶の温度を検出して温度制御で行うのではなく、加硫缶内の圧力を検出しながら圧力制御で行い、安定した加硫が行えるようにして加硫物の硬度等の物性のばらつきを低減する加硫方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は、未加硫ゴムを充填した加硫缶に加圧水蒸気を導入して加硫しており、
上記加圧水蒸気の導入により段階的に昇圧し、少なくとも１段階以上の加硫段階を設け、各加硫段階で夫々設定した一定の加硫圧力で所定時間加硫し、
上記各加硫段階の加硫圧力への昇圧は上記加硫缶内の圧力を上記加圧水蒸気の導入で制御して行い、かつ、該加硫圧力は上記加硫缶内の飽和蒸気圧と同等な圧力に設定していることを特徴とする加硫缶による加硫方法を提供している。
【００１３】
上記のように、加硫缶内に加圧水蒸気を導入して、加硫缶内の圧力を制御して設定圧力となるように昇圧を制御している。言い換えれば、加硫缶内の圧力を検出して、設定圧力となるように加圧水蒸気を導入して昇圧し、該圧力に対応した設定温度にして加硫を行っているため、加圧水蒸気の導入時における加硫缶内の温度の影響や、加硫缶自体の温度の影響を低減できる。即ち、加圧水蒸気の供給能力（０〜１ＭＰａ）内で昇圧時間、昇圧速度、加硫時間、加硫温度を任意に設定できると共に、設定した後は、昇圧時間、加硫時間を圧力制御で常に一定に保持することができ、加硫条件の安定化を図ることができる。
なお、上記昇圧時間、昇圧速度、加硫時間、加硫温度の設定を加圧水蒸気の導入を制御することで変えることができ、それに基づいて加硫物の硬度等の製品特性を簡単に変えることもできる。
【００１４】
さらに、本発明では、加硫段階での加硫圧力を、加硫缶内の飽和蒸気圧と略同等に設定し、この設定した加硫圧力と略同等な圧力とした加圧水蒸気を昇圧段階で導入し、該加圧水蒸気の導入で加硫缶内を迅速に飽和蒸気圧と同等な圧力に昇圧し、この昇圧後に一定時間、飽和蒸気圧に保持して加硫している。
このように、飽和蒸気圧と同等な一定圧力に保持した状態で所定時間、未加硫ゴムを加硫しているため、ゴムの加硫を安定化することができる。ゴムが発泡ゴムである場合、発泡と加硫のバランスを安定した状態に保持することができ、物性の安定した加硫物を得ることが出来る。なお、飽和蒸気圧と同等の状態とは、各温度において飽和蒸気圧から±０〜０．０４７ＭＰａ未満の範囲で０．００５ＭＰａの範囲、飽和蒸気圧０．００４７〜０．１１９未満のはんい、０．１１９以上で±０．０８ＭＰａの範囲でである。
このように、本発明では、飽和蒸気の圧力と温度の関係を利用し、設定温度となる設定圧力になるように加圧水蒸気を導入して昇圧し、加硫時の昇温を圧力制御により行っているため、水蒸気入気時の加硫缶内の温度や加硫缶自体の温度に影響されることなく加硫を行うことができる。
【００１５】
少なくとも１段の昇圧段階では、２段以上に連続的に昇圧させてもよい。具体的には、上記１回目の昇圧段階で２段階で連続的に昇圧させて、上記１回目の加硫段階の設定圧力に達するようにしている。これは設定圧力が高くなるに伴い導入する加圧水蒸気の圧力に近くなり迅速に昇圧させることが困難となり、かつ、導入する加圧水蒸気の圧力変動の影響を受けやすくなる。よって、圧力変動の影響を除去して昇圧速度を常に一定に保持するために、２回目の昇圧段階の昇圧速度を１回目より遅くしている。
【００１６】
これは、未加硫ゴムの加硫あるいは発泡・加硫では、１００℃前後までの温度と圧力の加え方によって、加硫物の物性（硬度及び抵抗値等の電気特性）に影響が生じることのよる。このため、特に、加圧水蒸気の供給開始から第１段目の加硫圧力までの昇圧条件が重要であり、この初期の昇圧時の昇圧速度を２段階制御することにより、加硫物の物性をより安定化させることができる。
【００１７】
上記複数の各加硫段階における加硫圧力は、後段になるに従い加硫圧力を高く設定しているが、各加硫段階の加硫圧力を０．０１〜１．０ＭＰａの範囲内の一定圧としている。
例えば、第１段の加硫段階の加硫圧力を０．１〜０．４ＭＰａ、第２段の加硫段階の加硫圧力を０．５〜０．８ＭＰａとしている。
【００１８】
また、上記複数段の各昇圧段階における昇圧速度は、０．００１〜１０．００ＭＰａ／ｍｉｎ、好ましくは０．００５ＭＰａ／ｍｉｎ〜０．５００ＭＰａ／ｍｉｎの範囲とし、最も好ましい範囲は０．００７ＭＰａ／ｍｉｎ〜０．３ＭＰａ／ｍｉｎとしている。
【００１９】
加硫後の減圧は、１段で減圧しても良いし、２段以上で段階的に減圧しても良い。また、減圧速度は一定としても良いし、段階的に変更しても良い。
【００２０】
用いられるゴムは、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、天然ゴム等の従来公知のゴムを１種又は複数種用いることができる。また、ゴム組成物に導電性充填剤を配合して導電性加硫物、発泡剤や発泡助剤等を配合して発泡加硫物としてもよい。さらに、ゴム組成物に、加硫剤、加硫促進剤、フィラー、軟化剤、加工助剤、老化防止剤等の各種添加剤を配合してもよい。
【００２１】
本発明は、上記加硫方法により加硫されてなることを特徴とする加硫物を提供している。  該加硫物は、硬度や電気抵抗値等の物性のばらつきが小さいため、特に、画像形成装置用の帯電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、駆動ローラ、トナー供給ローラ、給紙ローラ等のゴムローラとして好適に用いられる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、飽和蒸気圧の圧力と温度の関係を利用して、加硫工程を圧力制御して昇温し、加圧水蒸気で加硫しているため、加硫缶本体の放射熱の影響を軽減でき、飽和蒸気圧に近い状態で加熱された加圧水蒸気により被加硫物を加硫でき、加硫及び発泡の安定化を図ることができる。また、昇温と相関関係にある昇圧を圧力制御しているため、加硫缶の昇圧時間を安定化でき、昇圧時間や昇圧速度を任意に設定し、加圧水蒸気入気時の加硫缶内温度や加硫缶温度に影響されることなく加硫を行うことができる。
【００２３】
また、水蒸気の入気時の加硫缶内の温度の影響を受けないため、加硫缶の扉の開閉の影響もなく、物性のバラツキが小さい加硫物を連続して生産することができ、温度制御による加硫缶を用いた加硫やプレス加硫等に比べて、生産性に優れている。
さらに、本発明の方法により加硫された加硫物は、硬度や電気抵抗等の物性値のバラツキが小さいため、画像形成装置に用いるゴムローラ、特に、転写ローラとして好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の加硫方法に用いた加硫装置１０の概略構成図である。
加硫装置１０は、未加硫ゴムを収容し加硫媒体として加圧水蒸気を用いて加硫する加硫缶１１と、加硫缶１１内の圧力を計測する圧力センサー１２と、圧力調節器１３と、加硫缶１１内の温度を計測する温度センサー１４と、温度計測器１５と、圧力と温度の制御装置１６とを備えている。
【００２５】
加硫缶１１は、一端に開口を有する本体１１Ａと、開口を閉じる開閉式の扉１１Ｂとを備え、本体１１Ａと扉１１Ｂの間にはパッキンが設けられている。
加圧水蒸気供給手段１７から加硫缶１１に導入する加圧水蒸気は、加硫缶の本体１１Ａのダイヤフラムに連通し加圧水蒸気を入気する第１供給路１８Ａと、扉１１Ｂのパッキンに連通し加圧水蒸気を入気する第２供給路１８Ｂとから加硫缶１１内に導入される構成としている。
【００２６】
また、本体１１Ａのダイヤフラムに連通し加圧水蒸気を排気する第１排気路１９Ａと、扉１１Ｂのパッキンに連通し加圧水蒸気を排気する第２排気路１９Ｂとから加圧水蒸気が加硫缶１１外に排出される構成としている。
各供給路１８Ａ、１８Ｂ及び排気路１９Ａ、１９Ｂには、バルブＢが設けられ、バルブＢの開閉動作によって、加圧水蒸気の供給・停止を制御する構成としている。
【００２７】
以下、本発明の第１実施形態の加硫方法について詳述する。
まず、ＥＰＤＭと主成分とする混練りゴム組成物を押出機にて中空の円筒形状に押し出し、定寸カットした未加硫ゴムローラを加硫缶１１内に入れ、扉１１Ｂを閉じる。
【００２８】
本実施形態では、１段目の加硫圧力と２段目の加硫圧力との２段階の一定の加硫圧力を設定しており、加圧水蒸気供給手段１７から加硫缶１１内に加圧水蒸気のみを供給して、加硫缶内を昇圧、昇温して加硫を行っている。
【００２９】
具体的には、第１供給路１８Ａ及び第２供給路１８Ｂから加硫缶１１内に加圧水蒸気を供給し、圧力センサー１２により加硫缶１１内の圧力を計測し、圧力調節器１３及び制御装置１６を介してバルブＢを開閉制御している。これにより、図２に示すように、圧力制御により、加硫缶１１内を１段目加硫圧力Ｐａまで一定の昇圧速度で時間Ｔａで昇圧している。加圧水蒸気が加硫缶１１内に導入されることで、加熱された加圧水蒸気が未加硫ゴムを覆い、この１段目加硫圧力Ｐａを維持し所定時間Ｔｂだけ１段目の加硫を行う。
次いで、さらに加硫缶１１内に加圧水蒸気を供給し、圧力制御により、加硫缶１１内を２段目加硫圧力Ｐｂまで一定の昇圧速度で時間Ｔｃで昇圧すると共に、この２段目加硫圧力Ｐｂを維持し所定時間Ｔｄだけ２段目の加硫を行う。
圧力センサー１２と温度センサー１４により加硫缶１１内の圧力と温度が計測され、圧力調整器１３と制御装置１６により、加硫缶１１内は、飽和蒸気圧と同等の状態で昇圧及び加硫が行われている。
【００３０】
加硫後、第１排気路１９Ａから水蒸気を排出し、加硫缶１１内を一定の減圧速度で時間Ｔｅで減圧し、さらに減圧速度を変更して減圧する。所定圧力まで減圧終了後、第２排気路１９Ｂからパッキン内の水蒸気を排出し、扉１１Ｂを開け、加硫缶１１内から加硫された加硫物であるゴムローラを取り出している。
【００３１】
その後、本実施形態では、外周面に接着剤を付着させた金属製のシャフトを、ゴムローラの中空部内に挿入し、２次加硫（熱風）を行い、両端をカットして所定の寸法とし、外周面を研磨機で研磨し所定の外径寸法のゴムローラを得ている。
【００３２】
上記方法により加硫された加硫物は、飽和蒸気圧の圧力と温度の関係を利用して、加圧水蒸気で加硫缶中の圧力制御して、該圧力に対応する温度に昇温して加硫している。
このため、加硫缶１１からの放射熱の影響を軽減でき、飽和蒸気圧に近い状態で被加硫物である未加硫ゴムローラを加熱された加圧水蒸気により加硫でき、加硫及び発泡を安定化することができる。また、昇圧が圧力制御によるため、加硫缶１１の昇圧時間を安定化できると共に、加圧水蒸気入気時の加硫缶１１内の温度の影響や、加硫缶１１自体の温度の影響を軽減することができる。よって、硬度や電気抵抗値のバラツキが非常に小さい加硫物を得ることができ、事務機器用のゴムローラに好適に用いることができる。
【００３３】
また、図３は本発明の加硫方法の第２実施形態を示し、圧力制御により、圧力０の状態から１段目加硫圧力Ｐａまで昇圧速度を変更して２段階に段階的に昇圧している。例えば、時間Ｔａ−１かけて昇圧させた後、昇圧速度を低下させて時間Ｔａ−２かけて段階的に１段目加硫圧力Ｐａまで昇圧することができる。なお、一定の減圧速度で一気に減圧することもできる。
上記実施形態では、加硫圧力は２段に設定しているが、加硫圧力は３段以上としても良い。また、１段目の加硫圧力から２段目の加硫圧力までも段階的に昇圧しても良い。
【００３４】
以下、本発明の加硫方法の実施例、比較例について詳述する。
（実験１）
未加硫ゴムとしては、ＥＰＤＭ、カーボンブラック、酸化亜鉛、ステアリン酸、硫黄、加硫促進剤、発泡剤を所定量配合し、混練した転写ローラ用混練りゴム組成物を用いた。このゴム組成物を押出機にて中空の円筒形状に押し出し、定寸カットした未加硫ゴムローラを加硫缶に入れて下記の方法で加硫した。未加硫ゴムローラの寸法は長さを約２５０ｍｍ、厚みを約５ｍｍ、外径約１４ｍｍ、内径約４ｍｍとした。
【００３５】
（実施例１）
上記実施形態と同様の加硫装置を用い、上記実施形態と同様に加圧水蒸気を用い、加硫缶で圧力制御により２段加硫を行った。加硫缶内が飽和蒸気圧と同等の状態で、昇圧と各加硫圧力での未加硫ゴムの加硫とを行った。図４は、実施例１の加硫缶内の圧力及び温度の各々の時間変化を示す。
図中の第１回目も昇圧段階の時間Ｔ１＝６分、第１回目の加硫段階の時間Ｔ２＝１０分、第２回目の昇圧段階の時間Ｔ３＝３分、第２回目の加硫段階の時間Ｔ４＝２０分とし、減圧時間Ｔ５＝１１分（２段減圧１分＋１０分）とした。
【００３６】
１段目の加硫段階での加硫圧力Ｐ１は０．２３３ＭＰａとし、２段目の加硫段階の加硫圧力Ｐ２は０．６２４ＭＰａとした。
１回目の昇圧時の昇圧速度は０．０３８８ＭＰａ／ｍｉｎとし、２回目の昇圧時の昇圧速度は０．１３０３ＭＰａ／ｍｉｎとした。
図４に示すように、加硫缶内の昇圧に応じて、加硫缶内の温度が上昇し、１段目の加硫段階での温度は１２５℃〜１２８℃であり、２段目の加硫段階での温度は１６１℃〜１６３℃であった。この第１段目の加硫段階、第２段目の加硫段階で飽和蒸気圧に圧力を制御しているため、加硫温度はほどんど変動しなかった。
【００３７】
（比較例１）
圧力制御ではなく、温度制御により２段加硫を行った。図５は、比較例１の加硫缶内の圧力及び温度の各々の時間変化を示す。
図中のＴ１＝６分、Ｔ２＝１０分、Ｔ３＝３分、Ｔ４＝２０分、Ｔ５＝１１分（２段減圧１分＋１０分）とした。１段目の加硫温度ｔ１は１２５℃とし、２段目の加硫温度ｔ２は１６０℃とした。なお、１段目の加硫開始時の圧力は０．２２ＭＰａ、２段目の加硫開始時の圧力は６．０ＭＰａで飽和蒸気の圧力より低くなり、また、温度制御であるため加硫段階での温度は、圧力は徐々に変動するため、大きく低下した。
【００３８】
上記実施例１と比較例１の加硫方法で製造された加硫物よりゴムローラを成形し、該ゴムローラのアスカーＣ硬度をアスカー硬度計（高分子計器（株））で測定した。実施例１と比較例１からなるサンプルは各２０個とした。
測定結果は表１に示すように、実施例１は標準偏差が１．５、温度制御による比較例１の標準偏差３．２の約半分であり、硬度のバラツキが非常に小さいことが確認できた。
【００３９】
【表１】
2005041108.tif 000003
【００４０】
また、上記加硫工程における１段目の昇圧速度を０．０３８８ＭＰａ／ｍｉｎ、０．０３３ＭＰａ／ｍｉｎ、０．０１７８ＭＰａ／ｍｉｎ、０．０１５５ＭＰａ．ｍｉｎと変えて、加硫物の硬度に与える影響を測定した。なお、１段目の昇圧時間を変えた以外は同一条件とした。
上記昇圧速度を変えた加硫した加硫物をゴムローラに成形し、該ゴムローラのアスカーＣ硬度をアスカー硬度計（高分子計器（株））で測定した。
測定結果は表２に示すように、１段目の昇圧速度が遅くなるほど、硬度が高くなっており、昇圧速度が製品硬度に影響を与えることが確認できた。よって、本発明の圧力制御によれば、昇圧速度の調整により硬度の調整が可能となることが確認できた。
【００４１】
【表２】
2005041108.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の加硫方法を行う加硫装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態の加硫方法の加硫缶内圧力と時間の関係を示す図である。
【図３】第２実施形態の加硫方法の加硫缶内圧力と時間の関係を示す図である。
【図４】実施例１の加硫缶内の圧力及び温度の時間変化を示す図である。
【図５】比較例１の加硫缶内の圧力及び温度の時間変化を示す図である。
【図６】従来の温度制御による加硫工程の加硫缶内の温度及び圧力の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  加硫装置
１１  加硫缶
１２  圧力センサー
１３  圧力調節器
１４  温度センサー
１５  温度計測器
１６  制御装置
１７  加圧水蒸気供給手段
【図１】
2005041108.tif 000005
【図２】
2005041108.tif 000006
【図３】
2005041108.tif 000007
【図４】
2005041108.tif 000008
【図５】
2005041108.tif 000009
【図６】
2005041108.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月21日(2003.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
さらに、本発明では、加硫段階での加硫圧力を、加硫缶内の飽和蒸気圧と略同等に設定し、この設定した加硫圧力と略同等な圧力とした加圧水蒸気を昇圧段階で導入し、該加圧水蒸気の導入で加硫缶内を迅速に飽和蒸気圧と同等な圧力に昇圧し、この昇圧後に一定時間、飽和蒸気圧に保持して加硫している。
このように、飽和蒸気圧と同等な一定圧力に保持した状態で所定時間、未加硫ゴムを加硫しているため、ゴムの加硫を安定化することができる。ゴムが発泡ゴムである場合、発泡と加硫のバランスを安定した状態に保持することができ、物性の安定した加硫物を得ることが出来る。なお、飽和蒸気圧と同等の状態とは、各温度において飽和蒸気圧が０〜０．０４７ＭＰａ未満で±０．００５ＭＰａの範囲、飽和蒸気圧が０．０４７〜０．１１９ＭＰａで±０．０３ＭＰａの範囲、飽和蒸気圧０．１１９ＭＰａ以上で±０．０８ＭＰａの範囲である。
このように、本発明では、飽和蒸気の圧力と温度の関係を利用し、設定温度となる設定圧力になるように加圧水蒸気を導入して昇圧し、加硫時の昇温を圧力制御により行っているため、水蒸気入気時の加硫缶内の温度や加硫缶自体の温度に影響されることなく加硫を行うことができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また、上記加硫工程における１段目の昇圧速度を０．０３８８ＭＰａ／ｍｉｎ、０．０２３３ＭＰａ／ｍｉｎ、０．０１７９ＭＰａ／ｍｉｎ、０．０１５５ＭＰａ．ｍｉｎと変えて、加硫物の硬度に与える影響を測定した。なお、１段目の昇圧時間を変えた以外は同一条件とした。
上記昇圧速度を変えた加硫した加硫物をゴムローラに成形し、該ゴムローラのアスカーＣ硬度をアスカー硬度計（高分子計器（株））で測定した。
測定結果は表２に示すように、１段目の昇圧速度が遅くなるほど、硬度が高くなっており、昇圧速度が製品硬度に影響を与えることが確認できた。よって、本発明の圧力制御によれば、昇圧速度の調整により硬度の調整が可能となることが確認できた。