JP2006321138A - Extrusion molding method of rubber roller and manufacturing equipment for extrusion - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はゴムローラの製造装置及びゴムローラの成形方法、または該製造方法を用いて得られたゴムローラに関するものである。 The present invention relates to a rubber roller manufacturing apparatus, a rubber roller molding method, and a rubber roller obtained by using the manufacturing method.
従来、ゴムローラの成形方法として、未加硫のゴム組成物を押出し機を用いて所定の寸法のチューブ状に押出して、その後、加熱して加硫ゴムチューブを作成し、芯金を加硫ゴムチューブの内径部に挿入するという工程を経て製造する方法が知られている。 Conventionally, as a method of molding a rubber roller, an unvulcanized rubber composition is extruded into a tube shape of a predetermined size using an extruder, and then heated to create a vulcanized rubber tube, and the core metal is vulcanized rubber A method of manufacturing through a process of inserting into an inner diameter portion of a tube is known.
しかしながら、上記した従来の成形方法では、次のような問題点があった。 However, the conventional molding method described above has the following problems.
つまり、未加硫のゴム組成物を押出し機を用いて所定の寸法のチューブ状に押出しを行う時に高粘度のゴム組成物を高速で押出しを行うと、押出し機ヘッド部にかかる圧力が上がってしまい、押出し後のチューブがスパイラル状にねじれてしまい安定した寸法で押出しができなかったり、また押出し成形時に真空引き箇所でベントアップし脱気ができないため押出し後のチューブに気泡が混入し加硫ゴムの中にボイドが発生してしまうという問題点があった。 In other words, if a high viscosity rubber composition is extruded at a high speed when an unvulcanized rubber composition is extruded into a tube having a predetermined size using an extruder, the pressure applied to the extruder head increases. As a result, the extruded tube is twisted in a spiral shape and cannot be extruded with a stable dimension. In addition, when the tube is extruded, it cannot be degassed by venting up at the vacuuming point. There was a problem that voids were generated in the rubber.
また、このような問題に対応するため、押出し機の装置全体の温度を上げるとゴム材が押出し機内で加硫し硬化してしまうと言う問題があった。 Further, in order to cope with such a problem, there has been a problem that when the temperature of the entire extruder is increased, the rubber material is vulcanized and cured in the extruder.
また、これらの問題に対する解決方法として、押出し機ヘッド部またはヘッド部直前を加熱する方法が知られている。（例：特許文献１）
しかしながら、これらの方法では押出し機ヘッド部またはヘッド部直前を高温に加熱したときにゴム組成物は高温の状態で長時間押出し機内に存在するためスコーチする可能性が増してしまい、十分高速で押出すほど高温に加熱することが出来ない。
However, in these methods, when the extruder head or immediately before the head is heated to a high temperature, the rubber composition exists in the extruder for a long time at a high temperature, so the possibility of scorching increases, and the rubber composition is pushed at a sufficiently high speed. It cannot be heated to a high temperature.
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、ゴムローラ用未加硫のゴム組成物の押出し成形方法において、高粘度のゴム材を高速で安定して成形し、且つベントアップも起きない押出し成形方法及び製造装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above points, and in an extrusion molding method of an unvulcanized rubber composition for a rubber roller, an extrusion molding which stably molds a high-viscosity rubber material at high speed and does not cause vent-up. An object is to provide a method and a manufacturing apparatus.
上記した目的は、ゴムローラ用ゴム組成物の押出し成形方法において、ゴムローラ押出し成形機のダイス先端部内面がフッ素樹脂コーティング加工を施したものであることを特徴とする押出し成形方法により達成される。 The above-mentioned object is achieved by an extrusion molding method characterized in that the inner surface of the die tip portion of a rubber roller extrusion molding machine is subjected to a fluororesin coating process in the extrusion molding method of a rubber composition for a rubber roller.
上記の構成を有する本発明のゴムローラ成形方法及び製造装置によれば、高粘度のゴム材を高速で押出し成形を行ってもスパイラル状にねじれる事も無く、また押出し成形時にまた真空引き箇所でベントアップする事も無く安定して押し出しが行える。またゴム組成物の温度上昇に伴うスコーチも無く押出しをする事が可能である。 According to the rubber roller molding method and manufacturing apparatus of the present invention having the above-described configuration, even if high-viscosity rubber material is extruded at a high speed, it does not twist in a spiral shape. It is possible to extrude stably without increasing. Moreover, it is possible to extrude without scorch accompanying the temperature rise of the rubber composition.
本発明は、ゴムローラ用ゴム組成物の押出し成形方法において、押出機のダイス先端部内面がフッ素樹脂コーティング加工を施したものであることを特徴とする押出し成形方法により達成される。 The present invention is achieved by an extrusion molding method for a rubber composition for a rubber roller, characterized in that an inner surface of a die tip portion of an extruder is subjected to a fluororesin coating process.
本発明の方法で用いる押出機はダイス先端部の内面がフッ素樹脂コーティング加工されている以外は未加硫ゴムを成形する公知の押出機が用いられ、例えばベント式ストレートヘッドの押出機が用いられる。 As the extruder used in the method of the present invention, a known extruder for molding unvulcanized rubber is used except that the inner surface of the tip of the die is coated with fluororesin, for example, a vent type straight head extruder is used. .
フッ素樹脂コーティング加工は、特に制限はなく、例えば（１）脱脂→（２）下地処理→（３）コーティング→（４）焼成の手段で行われる。
（１）はコーティングする部分が油等で汚染されている場合は必要により有機溶剤や洗剤を含有した水で洗浄して油を除去する工程である。（２）下地処理はフッ素樹脂が強固に接着できるように、必要によりコーティング部分を機械的または化学的に粗面化する等の処理を行う場合がある。
There is no restriction | limiting in particular in fluororesin coating processing, For example, it is performed by the means of (1) Degreasing-> (2) Base treatment-> (3) Coating-> (4) Firing.
(1) is a step of removing the oil by washing with water containing an organic solvent or a detergent if necessary when the part to be coated is contaminated with oil or the like. (2) The base treatment may be subjected to a treatment such as roughening the coating portion mechanically or chemically if necessary so that the fluororesin can be firmly adhered.
使用するフッ素樹脂コーティング材料としては特に制限はなく、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、ETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)等が使用できる。例えばPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)を用い、厚み０．２〜１０００μmにコーティング加工されている。また、フッ素樹脂コーティングは全体であっても、部分的であっても構わない。好ましいフッ素樹脂としてはＰＦＡが挙げられる。 The fluororesin coating material to be used is not particularly limited, PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), ETFE (tetrafluoroethylene / ethylene copolymer) can be used. For example, PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) is used for coating to a thickness of 0.2 to 1000 μm. Further, the fluororesin coating may be complete or partial. PFA is mentioned as a preferable fluororesin.
上記の構成を有する本発明のゴムローラ成形方法によれば、高粘度のゴム材を高速で押出し成形を行ってもスパイラル状にねじれる事も無く、またまた押出し成形時に真空引き箇所でベントアップする事も無く安定して押し出しが行える。またゴム組成物の温度上昇に伴うスコーチも無く押出しをする事が可能である。
この原因は、ダイス部先端内面をフッ素樹脂コーティング加工することによりゴム材料が流れやすくなり、押出し機ヘッド部にかかる圧力が下がるためだと考えられる。
According to the rubber roller molding method of the present invention having the above-described configuration, even when high-viscosity rubber material is extruded at a high speed, it is not twisted in a spiral shape, and can be vented up at a vacuum drawing point during extrusion molding Extrusion can be performed stably. Moreover, it is possible to extrude without scorch accompanying the temperature rise of the rubber composition.
The cause is considered to be that the rubber material is easily flown by processing the inner surface of the tip of the die part with a fluororesin coating, and the pressure applied to the extruder head part is reduced.
本発明のゴム組成物を製造するのに使用するゴム成分としては、通常本発明と同様に未加硫ゴムを押出し機を用いて成形するのに適した公知のゴム組成物が用いられ、例えばここで用いるポリマーとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッソゴム、塩素ゴム等を挙げることができ、いずれでも良い。特に好ましくはエピクロルヒドリンゴムである。
使用するゴム組成物（の100℃でのムーニー粘度（ML1+4）が好ましくは、３０〜８０である。
As the rubber component used for producing the rubber composition of the present invention, a known rubber composition suitable for molding an unvulcanized rubber using an extruder as in the present invention is usually used. The polymers used here include natural rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber (SBR), nitrile rubber, ethylene propylene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), nitrile butadiene rubber (NBR), epichlorohydrin rubber, butyl rubber, and silicone rubber. , Urethane rubber, fluorine rubber, chlorine rubber, and the like. Particularly preferred is epichlorohydrin rubber.
The rubber composition used has a Mooney viscosity (ML1 + 4) at 100 ° C. of preferably 30 to 80.
更に好ましくは該ゴム組成物の100℃でのムーニー粘度（ML1+4）が30〜80である場合に特に効
果がある。これは押出すゴム組成物が高粘度なほど高速で押出しを行うと押出し機の圧力が上がってしまい、よじれ、ベントアップなどの現象が起きてしまうが、ダイス先端部内面にフッ素樹脂コーティング加工することで高粘度のゴム組成物も高速で安定して押出しする事が可能である。
該ゴム組成物の100℃でのムーニー粘度（ML1+4）が30以上あれば得られる製品の物性が良好であり、また該ゴム組成物の100℃でのムーニー粘度（ML1+4）が80以下であれば押出し機の圧力があまり上昇しないで高速で押出しをすることができる。
More preferably, the rubber composition is particularly effective when the Mooney viscosity (ML1 + 4) at 100 ° C. is 30 to 80. This is because the higher the viscosity of the rubber composition to be extruded, the higher the pressure of the extruder, the higher the pressure of the extruder, and the phenomenon of kinking and venting will occur. Thus, it is possible to stably extrude a rubber composition having a high viscosity at a high speed.
If the Mooney viscosity (ML1 + 4) at 100 ° C. of the rubber composition is 30 or more, the resulting product has good physical properties, and the Mooney viscosity (ML1 + 4) at 100 ° C. of the rubber composition is 80 If it is below, it can extrude at high speed without the pressure of an extruder rising so much.
ゴム組成物には通常用いられる公知の添加剤が公知の量で使用される。例えば、充填剤としてカーボンブラック、タルク、クレー、炭酸カルシウム等の充填剤、硫黄、加硫促進助剤、公知の加硫促進剤、滑剤、必要により発泡剤、プロセスオイルなどが適宜添加される。 In the rubber composition, known additives generally used are used in known amounts. For example, fillers such as carbon black, talc, clay, calcium carbonate, sulfur, a vulcanization acceleration aid, a known vulcanization accelerator, a lubricant, and, if necessary, a foaming agent, process oil, and the like are appropriately added as the filler.
更に好ましくは、該ゴム組成物のゴム成分を100質量部としたときに、該ゴム組成物の合計が110〜180質量部である場合に特に効果がある。これはゴム組成物中の添加剤の部数が多いゴム組成物を高速で押出しを行うとよじれなどの現象が起こりやすく、そのようなゴム組成物でもダイス先端部内面をフッ素樹脂コーティング加工する事で、高速で安定して押出しする事が可能である。これはゴム組成物に添加材が少ない程、押出しゴムチューブのよじれ現象が顕著に表れるため、該ゴム組成物の合計が180質量部までの場合、ダイス先端部内面にフッ素樹脂コーティング加工を施す効果は大きいが、該ゴム組成物の合計が180質量部以上では特にダイス先端部内面にフッ素樹脂コーティング加工を施さなくともよじれの現象は起こらないからである。但し押出し機の圧力上昇に伴うベントアップに対しての効果はあると考えられ、また得られるゴムローラの物性の面から１８０重量部以下が好ましい。 More preferably, when the rubber component of the rubber composition is 100 parts by mass, the rubber composition is particularly effective when the total amount of the rubber composition is 110 to 180 parts by mass. This is because, when a rubber composition having a large number of additives in the rubber composition is extruded at a high speed, a phenomenon such as kinking easily occurs. Even in such a rubber composition, the inner surface of the die tip is coated with a fluororesin. It is possible to extrude at high speed and stably. This is because the less the additive is in the rubber composition, the more kinked phenomenon of the extruded rubber tube appears, so when the total of the rubber composition is up to 180 parts by mass, the effect of applying fluororesin coating on the inner surface of the die tip However, if the total amount of the rubber composition is 180 parts by mass or more, the phenomenon of kinking does not occur even if the inner surface of the die tip is not subjected to fluororesin coating. However, it is considered that there is an effect on the vent-up accompanying the pressure increase of the extruder, and is preferably 180 parts by weight or less from the viewpoint of physical properties of the rubber roller to be obtained.
得られた未加硫成形物は公知の方法、例えば熱風炉、加硫缶等の加熱装置を用いて１３０〜２５０℃程度の温度で、５〜１２０分間加熱して加硫することができる。 The obtained unvulcanized molded product can be vulcanized by heating for 5 to 120 minutes at a temperature of about 130 to 250 ° C. using a known method, for example, a heating device such as a hot air furnace or a vulcanizing can.
以下、本発明を実施例及び比較例を用いて説明する。なお実地例および比較例の「成形機圧力」は成形機に付属しているヘッド部とシリンダーの間にある圧力計による測定結果である。
よじれ及びヘッドアップは目視での観察結果で判定し、よじれは「無し」または「微」であれば良好とし、ヘッドアップはなしで良好と判定した。
Hereinafter, the present invention will be described using examples and comparative examples. The “molding machine pressure” in the practical example and the comparative example is a measurement result by a pressure gauge between the head unit and the cylinder attached to the molding machine.
The kinks and head-ups were determined by visual observation results. The kinks were determined to be good if they were “none” or “fine”, and they were determined to be good without head-up.
（実施例１）表１に記載の配合からなる100℃でのムーニー粘度（ML1+4）が42である未加硫ゴム組成物をダイス外径φ4.6mm、ダイス内径φ2.8mm、ベント付きφ70ストレート押出し機（三葉製作所（株）製、７０ｍｍ押出し機）を用いて、ダイス先端部内面をPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)で厚み20μmにコーティング加工したもの（図１）を用いて押出しを行った。このとき押出し機ヘッド部全体の温度は80℃、スクリュー回転数は15rpmに設定した。 Example 1 An unvulcanized rubber composition having a Mooney viscosity (ML1 + 4) at 100 ° C. of 42, comprising the formulation shown in Table 1, is a die outer diameter φ4.6 mm, a die inner diameter φ2.8 mm, and with a vent Using a φ70 straight extruder (Mitsubishi Seisakusho Co., Ltd., 70 mm extruder), the inner surface of the die tip is coated with PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) to a thickness of 20 μm (Figure) Extrusion was performed using 1). At this time, the temperature of the entire extruder head was set to 80 ° C., and the screw speed was set to 15 rpm.
（実施例２）実施例１に対して、スクリュー回転数を20rpmとなるように設定した以外は実施例1と同様にして未加硫ゴムローラを作成した。 (Example 2) An unvulcanized rubber roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that the screw rotation speed was set to 20 rpm with respect to Example 1.
（実施例3）実施例１に対して、スクリュー回転数を10rpm、押出し機ヘッド部全体の温度は60℃となるように設定した以外は実施例１と同様にして未加硫ゴムローラを作成した。 (Example 3) An unvulcanized rubber roller was prepared in the same manner as in Example 1, except that the screw rotation speed was set to 10 rpm and the temperature of the entire extruder head part was set to 60 ° C. .
（比較例１）実施例１に対して、押出し機ヘッド部全体の温度は60℃でダイス先端部内面をフッ素樹脂コーティング加工することなく、スクリュー回転数を5rpmと設定した以外は実施例１と同様にして未加硫ゴムローラを作成した。 (Comparative Example 1) Compared to Example 1, the temperature of the entire extruder head was 60 ° C, and the rotational speed of the screw was set to 5 rpm without subjecting the inner surface of the die tip to fluororesin coating. Similarly, an unvulcanized rubber roller was prepared.
（比較例２）比較例１に対して、スクリュー回転数を10rpmとなるように設定した以外は比較例1と同様にして未加硫ゴムローラを作成した。 (Comparative Example 2) An unvulcanized rubber roller was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the screw rotation speed was set to 10 rpm with respect to Comparative Example 1.
（比較例3）比較例2に対して、押出し機ヘッド部全体の温度を80℃となるように設定した以外は実施例２と同様にして未加硫ゴムローラを作成した。 (Comparative Example 3) An unvulcanized rubber roller was prepared in the same manner as in Example 2 except that the temperature of the entire extruder head was set to 80 ° C with respect to Comparative Example 2.
（比較例4）比較例3に対して、スクリュー回転数を15rpmとなるように設定した以外は比較例3と同様にして未加硫ゴムローラを作成した。 (Comparative Example 4) An unvulcanized rubber roller was prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that the screw rotation speed was set to 15 rpm with respect to Comparative Example 3.
結果を表２及び表３に示す。この結果からダイス先端部をフッ素樹脂コーティング加工することにより、高速に押出してもよじれ、ベントアップが発生せず、押出し安定性が良くなっていることがわかる。 The results are shown in Tables 2 and 3. From this result, it can be seen that by processing the tip of the die with a fluororesin coating, it can be extruded at a high speed, no vent-up occurs, and the extrusion stability is improved.
なお、本実験で用いた原料は下記のものである。
ヒドリンゴム：ＣＧ１０２（商品名：ダイソー（株）製）
炭酸カルシウム：シルバーＷ（商品名：白石工業（株）製）
ステアリン酸：ステアリン酸Ｓ（商品名：花王（株）製）
酸化亜鉛（亜鉛華）：白水テック（株）製
ＭＢＴＳ：ノクセラーＤＭ（商品名：大内新興（株）製）
ＴＭＴＭ：ノクセラーＴＳ（商品名：大内新興（株）製）
硫黄：サルファックス（商品名：鶴見化学工業（株）製）
The raw materials used in this experiment are as follows.
Hydrin rubber: CG102 (trade name: manufactured by Daiso Corporation)
Calcium carbonate: Silver W (Product name: Shiraishi Kogyo Co., Ltd.)
Stearic acid: Stearic acid S (trade name: manufactured by Kao Corporation)
Zinc oxide (zinc flower): manufactured by Hakusui Tec Co., Ltd. MBTS: Noxeller DM (trade name: manufactured by Ouchi Eshin Co., Ltd.)
TMTM: Noxeller TS (Brand name: Era Ouchi Co., Ltd.)
Sulfur: Sulfax (trade name: manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.)
1 ダイス（外側）
2 ダイス（内側）
3 フッ素樹脂コーティング加工
1 dice (outside)
2 dice (inside)
3 Fluorine resin coating processing
Claims (5)
A rubber roller obtained by using a method including the method according to claim 1.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN101804691A (en) * | 2009-02-17 | 2010-08-18 | Lg化学株式会社 | Die for extrusion and method of coating inside of the same |
| CN105563792A (en) * | 2016-02-04 | 2016-05-11 | 湖北统领塑胶科技有限公司 | Machine head mold of polyethylene production line |
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2005
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