JP4368654B2 - ゴムシートの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、ゴムシートの製造方法に係り、特に厚さが１０００μｍ以下の薄肉ゴムシートの製造に適した製造方法に関するものである。

従来、この種の薄肉ゴムシートの製造においては、例えば図２及び図３に示すような方法が実施されていた。
すなわち、図２に示す製造方法では、ゴム材料２１をキャリアシート２２上に載せた状態で、複数のカレンダーロール２３間で圧延して、所定厚さの圧延シート２４を形成している。その後、圧延シート２４をキャリアシート２２とともに、複数の加熱ローラ２５上に周回させて連続加熱することにより、薄肉ゴムシート２６に対して加硫を施している。

また、図３に示す製造方法では、ゴム材料２７を成形金型２８，２９間のキャビティ内において高圧で成形するとともに、そのキャビティ内で加硫して、薄肉ゴムシート２６を形成している。

ところが、これらの従来の製造方法においては、次のような問題があった。
図２の製造方法では、製造のための装置に複数の大径の加熱ローラ２５を備える必要があるため、同装置が大掛かりで、広い設置スペースを必要とするものであった。また、カレンダーロール２３間の間隔を変更して、薄肉ゴムシート２６の厚さを設定変更する場合、複数の加硫ローラ２５上に周回している圧延シート２４は加硫途中である。このため、その圧延シート２４を回収して、ゴム材料２１として再利用することができず、大量の材料ロスが発生した。そして、このように薄肉ゴムシート２６の厚さの設定変更ごとに、大量の材料ロスが発生するため、多品種生産には不向きであった。

一方、図３の製造方法では、薄肉のものを型内に射出成形するのはきわめて困難であるため、あらかじめシート状のものを別工程で予備成形しておく必要があり、それをさらに成形するため、製造に手間がかかるものであった。しかも、薄肉ゴムシート２６の厚さ精度を確保するために、成形金型２８，２９として高い寸法精度が要求されるので、装置が高価になった。また、薄肉ゴムシート２６の厚さを設定変更する場合、その変更厚さごとに異なった種類の成形金型２８，２９を必要とするため、厚さの設定変更に費用がかかって、図２の装置と同様に多品種生産には不向きであった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、製造装置を簡略化することができて、設備費用を低減することができるとともに、ゴムシートの厚さの設定変更に容易に対応することができて、少ロット多品種生産に適用することができるゴムシートの製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載のゴムシートの製造方法の発明は、ゴム材料をキャリアシートに載せて、複数のカレンダーロール間で所定の厚さに圧延し、その圧延シートを一対の熱板間における所定圧力下で加圧・加熱して加硫することにより、ゴムシートを製造する方法であって、前記熱板の前記圧延シートに当接する側が平面のみで構成され、前記熱板間において、前記圧延シートを面圧が３００〜１２００Ｎ／ｃｍ^２の範囲となるように加圧することで、前記熱板間が所定の距離に維持されて、厚さが１０００μｍ以下のゴムシートが形成されることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧延シートを所定の大きさに裁断した後に加硫することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のゴムシートの製造方法において、前記ゴムシートの厚さが、５０〜５００μｍの間にあることを特徴とする。
（作用）
この発明においては、ゴムシートは、カレンダーロールにより圧延され、その圧延後に熱板間で加硫が行われて製造されるため、従来の製造方法とは異なり、大掛かりな加硫ローラや高精度の成形金型を必要としない。加えて、熱板がその圧力とそれに対する反力との釣り合いにより所定間隔に維持されるため、圧延シートの厚みが維持される。このため、ゴムシートの厚みを変更するためには、カレンダーロール間の間隔を変更するのみでよく、その変更がきわめて容易である。しかも、熱板間の間隔を維持するための機構が不要であるため、熱板を有する成形装置の構成が簡単になる。さらに、ゴムシートの厚さを設定変更する場合には、未加硫の圧延シートを回収して、ゴム材料として再利用することができる。よって、ゴムシートの厚さの設定変更を度々行う必要がある少ロット多品種生産においても、大量の材料ロスを発生することなく、容易に対応することができる。

以上のように、この発明によれば、製造装置を簡略化することができて、設備投資費を低減することができる。また、大量の材料ロスを発生することなく、ゴムシートの厚さを容易に設定変更することができて、少ロット多品種生産に適用することができる。

以下、この発明を具体化したゴムシートの製造方法の実施形態を、図１に基づいて説明する。
さて、この実施形態に使用される製造装置においては、ゴム材料１１をＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート樹脂）等よりなるキャリアシート１２上に載せた状態で、圧延装置を構成する複数（実施形態では３本）のカレンダーロール１３間で順に圧延して、所定厚さの圧延シート１４を形成している。この場合、対向配置されたカレンダーロール１３間の間隔を調節することにより、圧延シート１４の厚さを設定変更することができる。そして、この圧延シート１４をキャリアシート１２とともに、コンベア１５で搬送した後、カッタ１６により裁断して、所定の大きさ及び形状（四角形）の未加硫の圧延シート１４ａとする。なお、前記キャリアシート１２の厚さは７５〜１５０μｍ程度である。

続いて、この未加硫の圧延シート１４ａをキャリアシート１２とともに、一対の熱板としての型板１７，１８間に挟圧させる。このとき、この型板１７，１８を通常のゴムの加硫温度である１２０℃以上に加熱して、面圧３００〜１２００Ｎ／ｃｍ^２の所定圧力で圧延シート１４ａ及びキャリアシート１２に上下から密着させて、加圧・加熱させる。この型板１７，１８は、圧延シート１４ａ及びキャリアシート１２に当接する側が平面のみで構成されている。そして、圧延シート１４ａが型板１７，１８により加圧・加熱されたとき、圧延シート１４ａが前記型板１７，１８間で受ける圧力とその圧力に対する圧延シート１４ａの弾性反発力等の反力とが釣り合うことで、前記型板１７，１８間が所定の距離に維持される。そして、この状態で、薄肉ゴムシート１９が前記の所定の圧力下で加硫成形される。この加硫成形においては、前記のような面圧荷重を圧延シート１４ａに作用させても、シート１４ａの表面が平滑になるとともに、加硫が実行されるが、その厚さはほとんど変化しない。

以上の工程により、厚さが５０〜１０００μｍ、多くは５０〜５００μｍで、厚み精度が±１５％以下の薄肉ゴムシート１９を形成することができる。ちなみに、前記型板１７，１８による加硫時において、面圧が３００Ｎ／ｃｍ^２よりも低くなると、ゴムの加硫が不十分となり、面圧が１２００Ｎ／ｃｍ^２よりも高くなると、ゴムが圧力で流動して、薄肉ゴムシート１９の厚さ精度が低下する。また、薄肉ゴムシート１９の厚さを１０００μｍよりも大きく設定した場合には、ゴムの流動が生じやすくなって、厚さ精度が著しく低下する。

以上のように、この実施形態では、カレンダーロール１３によりゴム材料１１から未加硫の圧延シート１４を形成して、カッタ１６により所定の大きさに切断した後、その切断後の圧延シート１４ａを所定の相互間隔に維持される型板１７，１８間で加硫して、薄肉ゴムシート１９を製造している。このため、薄肉ゴムシート１９の厚さを設定変更する場合には、対向配置されたカレンダーロール１３間の間隔を変更調節するとともに、一対の型板１７，１８の加硫間隔を変更調節すればよい。よって、図２に示すような大掛かりな加硫装置は不要で、装置全体を簡素かつ小型化することができる。しかも、図３に示す従来技術とは異なり、成形金型をゴムシートの厚さに適合するものと交換する等の面倒な作業を必要とせず、装置の段取り替えを容易に行うことができる。このため、薄肉ゴムシート１９の厚さの設定変更を度々行う必要がある少ロット多品種生産に適用した場合でも、大量の材料ロスを発生することなく、容易に対応することができる。

また、この薄肉ゴムシート１９の厚さの設定変更時には、カレンダーロール１３にて圧延された状態にある未加硫の圧延シート１４、１４ａを回収して、ゴム材料１１として再び使用することができる。よって、図２に示す従来技術とは異なり、大量の材料ロスが発生することがなく、材料の有効利用を図ることができる。

加えて、一対の型板１７，１８間における成形においては、型板１７，１８がその圧力とそれに対する反力との釣り合いにより所定間隔に維持されるため、圧延シート１４ａの厚みがほとんど変化しない。従って、カレンダーロール１３間における圧延シート１４ａの厚みが維持されるため、薄肉ゴムシート１９の厚みを変更するためには、カレンダーロール１３間の間隔を変更するのみでよく、その変更がきわめて容易である。しかも、型板１７，１８間の間隔を維持するための機構が不要であるため、成形装置の構成が簡単になる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 前記実施形態においては、カレンダーロール１３間で圧延した圧延シート１４をカッタ１６により所定の大きさに切断した後、型板１７，１８間にて加硫しているが、圧延シート１４を切断することなく、所定量ずつ型板１７，１８間に間欠的に移送して、加硫するようにしてもよい。

・ 前記実施形態においては、３本のカレンダーロール１３によりゴム材料を所定の厚さに圧延しているが、２本あるいは４本以上の複数本のカレンダーロール１３を使用して圧延するようにしてもよい。

・ 前記実施形態においては、キャリアシート１２を圧延シート１４の片面に接合させているが、これを圧延シート１４の両面に接合させるようにしてもよい。

ゴムシートの製造装置を示す断面図。 従来のゴムシートの製造装置を示す断面図。 従来のゴムシートの製造装置の別の構成を示す断面図。

符号の説明

１１…ゴム材料、１２…キャリアシート、１３…カレンダーロール、１４，１４ａ…圧延シート、１６…カッタ、１７，１８…熱板としての型板、１９…薄肉ゴムシート。

Claims (3)

1. ゴム材料をキャリアシートに載せて、複数のカレンダーロール間で所定の厚さに圧延し、その圧延シートを一対の熱板間における所定圧力下で加圧・加熱して加硫することにより、ゴムシートを製造する方法であって、
   前記熱板の前記圧延シートに当接する側が平面のみで構成され、
   前記熱板間において、前記圧延シートを面圧が３００〜１２００Ｎ／ｃｍ^２の範囲となるように加圧することで、前記熱板間が所定の距離に維持されて、厚さが１０００μｍ以下のゴムシートが形成されることを特徴とするゴムシートの製造方法。
2. 前記圧延シートを所定の大きさに裁断した後に加硫することを特徴とする請求項１に記載のゴムシートの製造方法。
3. 前記ゴムシートの厚さが、５０〜５００μｍの間にあることを特徴とする請求項１または２に記載のゴムシートの製造方法。

Images