JPH0768658A - 円筒状スポンジの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】原料混合物を成型した円筒状物を搬送しつつ発
泡硬化して連続的に円筒状スポンジを製造するに際し、
円筒状スポンジのサイズが大きい場合や、原料混合物の
可塑度が低い場合等であっても、容易かつ安定的に真円
に近い円筒状スポンジを製造することができる円筒状ス
ポンジの製造方法を提供する。 【構成】円筒状物の搬送手段の少なくとも一部に、円筒
状物を曲面で支える搬送ローラ、および円筒状物を２つ
の平面で支える搬送ローラを用いることにより、前記目
的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯用、給水用、暖房
用、冷暖房用、ソーラー用、冷媒用等の配管の断熱材等
に利用される、ゴムや樹脂等を発泡して成型される円筒
状スポンジの製造方法に関する。詳しくは、円筒状スポ
ンジ（その原料円筒状物）の発泡硬化時の搬送手段とし
て、所定形状の搬送ローラを用いることにより、真円
（軸線と直交する方向の断面形状）に近い円筒状スポン
ジを製造できる円筒状スポンジの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】給湯用、給水用、暖房用、冷暖房用、ソ
ーラー用、冷媒用等の配管の断熱材等に、各種ゴムや樹
脂を円筒状に成型して発泡した円筒状スポンジが利用さ
れている。このような円筒状スポンジを連続的に製造す
る方法として、超高周波加硫方式（ＵＨＦ加硫方式）や
熱風加硫方式を利用して、円筒状に成型した原料を連続
的に発泡硬化する製造方法が知られている。

【０００３】このような円筒状スポンジの製造において
は、まず、主原料となる樹脂やゴムと、発泡剤や加硫剤
との混合物を調整し、押出成型器等によって原料混合物
の円筒状物を連続的に成型する。次いで、成型した円筒
状物をベルトコンベアや搬送ローラ等の搬送手段によっ
て搬送しつつ、前述のＵＨＦ加硫方式や熱風加硫方式に
よって発泡硬化（加硫）し、さらに加熱等によって加硫
を進行させて、円筒状スポンジを連続的に製造する。

【０００４】製品として得られる円筒状スポンジは、前
記給湯用、給水用、暖房用、冷暖房用、ソーラー用、冷
媒用等の配管の断熱材等の用途的にも、その断面形状が
真円に近いことが望まれる。ところが、前述のような、
『原料混合物の円筒状物の成型→発泡硬化→加硫』等の
工程によって連続的に円筒状スポンジを製造する製造方
法においては、原料組成やサイズによっては、真円に近
い形状を有する円筒状スポンジを製造するのが困難であ
るという問題点がある。

【０００５】前述のように、円筒状スポンジ（原料円筒
状物）はベルトコンベアや搬送ローラ等によって搬送さ
れつつ、連続的に発泡硬化および加硫される。ここで、
円筒状スポンジのサイズが大きい等の自重が大きい場合
や、原料混合物の可塑度が低い場合等には、搬送中に自
重を支えることができず、図６に示されるように発泡硬
化前（および硬化中）に自重で潰れて変形してしまう。
変形した状態で発泡硬化を行うと、得られた円筒状スポ
ンジは真円状にはならず、楕円形状や直線部分を有する
等、変形した筒状スポンジとなってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決することにあり、円筒状スポン
ジのサイズが大きい場合や、原料混合物の可塑度が低い
場合等であっても、容易かつ安定的に真円に近い円筒状
スポンジを製造することができる円筒状スポンジの製造
方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、原料混合物を成型した円筒状物を搬送し
つつ発泡硬化して連続的に円筒状スポンジを製造するに
際し、前記円筒状物の搬送手段の少なくとも一部に、前
記円筒状物を曲面で支える搬送ローラ、および前記円筒
状物を２つの平面で支える搬送ローラを用いることを特
徴とする円筒状スポンジの製造方法を提供する。

【０００８】また、少なくとも、前記円筒状物の発泡硬
化前の少なくとも一部は円筒状物を曲面で支える搬送ロ
ーラを用い、また、前記円筒状物の発泡が立ち上がる時
点では前記円筒状物を２つの平面で支える搬送ローラを
用いるのが好ましい。

【０００９】さらに、前記円筒状物の発泡硬化中の少な
くとも一部は、前記円筒状物を２つの平面で支える搬送
ローラと円筒状物を曲面で支える搬送ローラとを交互に
用いるのが好ましい。

【００１０】以下、本発明の円筒状スポンジの製造方法
について詳細に説明する。図１は、本発明の円筒状スポ
ンジの製造方法（以下、製造方法とする）を利用する円
筒状スポンジ製造設備の構成例を示す線図である。図１
に示される円筒状スポンジ製造設備は、基本的に、混合
装置１０と、押出成型機１２と、超高周波加硫装置（Ｕ
ＨＦ加硫装置）１４と、熱風加硫槽１６とより構成され
る。

【００１１】図示例においては、混合装置１０に樹脂や
ゴム等の円筒状スポンジの主原料、発泡剤、加硫剤等の
原料Ａが仕込まれ、これらが混合装置１０において十分
に混合されて押出成型機１２に供給される。押出成型機
１２においては、この原料混合物を円筒状に押出成型し
た原料円筒状物を連続的に成型し、順次ＵＨＦ加硫装置
１４に供給する。なお、図示例においては、押出成型機
１２とＵＨＦ加硫装置１４とは直結しており、間には搬
送ローラやベルトコンベア等の搬送手段は配置されてい
ない。

【００１２】ＵＨＦ加硫装置１４は、搬入された原料円
筒状物を搬送しつつ、超高周波加熱によって内部から加
熱し、原料に混合された発泡剤を分解してガスを発生さ
せ、これによって原料円筒状物を発泡（膨張）させると
共に、加熱によって原料を加硫して硬化する。すなわ
ち、図示例の設備においては、ＵＨＦ加硫装置１４によ
って発泡硬化を行う。なお、原料円筒状物の発泡硬化は
ＵＨＦ加硫によって行うのに限定はされず、熱風加硫等
を利用するものであってもよい。ここで、図示例の製造
設備は本発明の製造方法を利用するものであり、このＵ
ＨＦ加硫装置１４は、円筒状物を曲面で支える搬送ロー
ラ、および前記円筒状物を２つの平面で支える搬送ロー
ラを使用している。

【００１３】ＵＨＦ加硫装置１４によって発泡硬化され
た円筒状スポンジは、熱風加硫槽１６に搬入されて、更
に加熱加硫され、円筒状スポンジの製品Ｂとされる。発
泡硬化後の加硫は一回で行うのに限定はされず、複数回
に分けて行ってもよく、あるいは、加硫の間に切断工
程、品質検査等を行ってもよい。

【００１４】前述のように、図示例の円筒状スポンジ製
造設備は本発明の製造方法を利用するものであり、図示
例では、ＵＨＦ加硫装置１４が原料円筒状物（および円
筒状スポンジ 以下、両者をまとめて円筒状スポンジ
とする）を曲面で支える搬送ローラおよび円筒状スポン
ジを２つの平面で支える搬送ローラを用いる。すなわ
ち、ＵＨＦ加硫装置１４は、円筒状スポンジを曲面で支
える搬送ローラ（以下、Ｒ型ローラとする）および円筒
状スポンジを２つの平面で支える搬送ローラ（以下、Ｖ
型ローラとする）を組み合わせて配列して構成された円
筒状スポンジの搬送手段を有し、この搬送手段によって
原料円筒状物を搬送しつつ、発泡硬化を行う。

【００１５】図２に、ＵＨＦ加硫装置１４に利用される
Ｒ型ローラおよびＶ型ローラの概略断面を、円筒状スポ
ンジ２４の搬送方向から見た図を示す。ＵＨＦ加硫装置
１４においては、円筒状スポンジ２４を支持する面の曲
率（すなわち支持面の半径）の異なる２種のＲ型ロー
ラ、すなわち半径の小さいＲ−Ｓ型ローラ（以下、Ｓ型
ローラとする）１８、および半径の大きいＲ−Ｌ型ロー
ラ（以下、Ｌ型ローラとする）２０と、直交する２平面
によって円筒状スポンジを支持するＶ型ローラ２２とを
用い、これを好適な順序で配列した搬送手段によって円
筒状スポンジ２４を搬送しつつ、超高周波加熱によって
発泡硬化を行う。

【００１６】なお、図２の各ローラにおいて、符号１８
ａ、２０ａおよび２２ａは、それぞれ各ローラの回転軸
が貫通する貫通孔である。本発明に用いられる各ローラ
は、図示例のような貫通孔に回転軸を貫通するものに限
定はされず、自らが回転軸を有するものであってもよ
い。

【００１７】Ｓ型ローラ１８、Ｌ型ローラ２０およびＶ
型ローラ２２の配列順序には特に限定はなく、製造する
円筒状スポンジ２４のサイズや発泡率、重量等に応じて
適宜決定すればよい。後に実施例で詳述するが、図３〜
図５に、円筒状スポンジ２４の製造工程における円筒状
スポンジ２４の発泡率の変化の一例、およびその際の各
ローラ配列の好適な一例を示す。なお、図３は小寸法の
円筒状スポンジの例を、図４は中寸法の円筒状スポンジ
の例を、さらに図５は大寸法の円筒状スポンジの例を、
それぞれ示す。

【００１８】前述のように、本発明の製造方法におい
て、各ローラの配置には特に限定はなく、製造する円筒
状スポンジの材料、サイズ等に応じて、好適な配列を適
宜決定すればよい。ここで、本発明者らの検討によれ
ば、図３〜図５にも示されるように、押出成型器１２に
よって成型された原料円筒状物の発泡硬化が立ち上がる
までは、円筒状スポンジの径に応じたＲ型ローラを利用
するのが好ましく、特に押出成型器１２直後の搬送ロー
ラとしては、Ｌ型ローラ２０を利用するのが好ましい。

【００１９】また、原料円筒状物の発泡が立ち上がる時
点ではＶ型ローラ２２を使用するのが好ましく、発泡が
立ち上がった後、円筒状スポンジ２４の発泡がほぼ終了
するまでは、Ｖ型ローラ２２とＲ型ローラ（特にＳ型ロ
ーラ１８）とを交互に配置するのが好ましい。さらに、
円筒状スポンジ２４の発泡がほぼ終了した後は、ローラ
と円筒状スポンジ２４とが摺接することによる損傷を防
止するため、ローラと円筒状スポンジ２４との接触部を
最下端部分のみの小面積とできるＬ型ローラ２０、ある
いは硬化が十分に進んでいれば通常の円筒状の搬送ロー
ラを用いるのが好ましい。

【００２０】Ｖ型ローラの円筒状スポンジ支持平面の角
度、およびＲ型ローラの円筒状スポンジ支持曲面の径
（曲率）には特に限定はなく、製造する円筒状スポンジ
２４のサイズや材料、製造速度等に応じて、円筒状スポ
ンジ２４を確実に搬送可能でかつ良好な真円形状の円筒
状スポンジ２４を製造できる角度あるいは径を適宜決定
すればよい。また、各ローラのロール径にも特に限定は
なく、製造する円筒状スポンジ２４のサイズやＵＨＦ加
硫装置１４の全長等に応じて適宜決定すればよい。

【００２１】各ローラの配置間隔にも特に限定はない
が、円筒状スポンジ２４の発泡降下前は、円筒状スポン
ジのタルミ等による変形を防止するために、各ローラの
配置間隔はこれを防止できる程度に狭くするのが好まし
い。

【００２２】図示例の製造設備においては、図３〜図５
に示されるようにＵＨＦ加硫装置１４は全てＶ型ローラ
２２とＲ型ローラ（Ｓ型ローラ１８およびＬ型ローラ２
０）とを利用するものであるが、本発明はこれに限定は
されず、必要に応じて通常の円筒状の搬送ローラを利用
してもよい。また、本発明においてＶ型ローラ２２とＲ
型ローラ（Ｓ型ローラ１８およびＬ型ローラ２０）を使
用するのはＵＨＦ加硫装置１４のみに限定はされず、熱
風加硫槽１６に使用してもよく、また、押出成型機１２
とＵＨＦ加硫装置１４との間に搬送手段が配置される場
合には、ここにＶ型ローラ２２やＲ型ローラを使用して
もよい。

【００２３】本発明の円筒状スポンジの製造方法は、発
泡体のみの一重管のみならず、非発泡体（あるいは若干
しか発泡しないもの）によって発泡体を被覆した二重
管、あるいはそれ以上の多重管の円筒状スポンジの製造
にも好適に利用可能である。なお、このような多重管を
製造する際には、押出成型器によって原料混合物の円筒
状物を成型する際に、二重管（多重管）構造の円筒状物
を成型し、この成型体を発泡硬化させる方法等、公知の
方法によればよい。

【００２４】以上、本発明の円筒状スポンジの製造方法
について詳細に説明したが、本発明はこれに限定はされ
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の変
更や改良等を行ってもよいのはもちろんである。

【００２５】

【実施例】原料混合物として、メチルビニルシロキサン
を主成分とするシリコーンベース１００重量部に、加硫
剤を３．０重量部、発泡剤を４．０重量部添加したもの
を用いて、図１に示される円筒状スポンジの製造設備に
よって、小寸法、中寸法および大寸法の３種の円筒状ス
ポンジを製造した。なお、原料混合物の調整は、オープ
ンロール混合機によって行った。

【００２６】ここで、小寸法の円筒状スポンジは、押出
成型機１２によって直径（外径）１５mmの原料円筒状物
を作製して、これを発泡硬化して直径２７mmとしたも
の、同様に、中寸法の円筒状スポンジは、直径２８mmの
原料円筒状物を発泡硬化して直径４０mmとしたもの、同
様に、大寸法の円筒状スポンジは、直径４０mmの原料円
筒状物を発泡硬化して直径５８mmとしたものである。

【００２７】ＵＨＦ加硫装置１４には、図２に示される
Ｓ型ローラ１８、Ｌ型ローラ２０、およびＶ型ローラ２
２を組み合わせて使用した。Ｓ型ローラ１８の円筒状ス
ポンジ（原料混合物）支持面の半径は５０mm、Ｌ型ロー
ラ２０の同支持面の半径は９０mm、また、Ｖ型ローラ２
２の同支持面の角度は９０°で、Ｓ型ローラ１８の直径
は１２０mm、またＬ型ローラ２０およびＶ型ローラ２２
の直径は１５０mmである。

【００２８】小寸法、中寸法および大寸法の円筒状スポ
ンジ２４の製造において、円筒状スポンジ２４の発泡率
の変化は、それぞれ図３、図４および図５と同様であ
り、また、各ローラの配列は、それぞれ図３、図４およ
び図５と同様とした。なお、ＵＨＦ加硫装置１４の全長
は４ｍで、各ローラの間隔（ピッチ）は均一である。ま
た、加熱条件は、原料円筒状物の寸法によって異なる
が、ＵＨＦ出力１．０〜４．０ＫＷで周波数２４５０Ｍ
Ｈｚのマイクロ波を用い、槽内温度１８０〜２２０℃、
滞留時間は２〜４分とした。

【００２９】さらに、熱風加硫槽１６による加硫条件
は、槽内温度１８０〜２２０℃、滞留時間１５〜３０分
とした。

【００３０】以上のような条件で、前述の小寸法、中寸
法および大寸法の３種の円筒状スポンジを製造したとこ
ろ、各寸法の円筒状スポンジとも、真円に近い断面形状
を有する高品質な製品を安定して製造することができ
た。なお、比較として、ＵＨＦ加硫装置１４の搬送ロー
ラを通常の円筒状ローラとした以外は全く同様の条件で
小寸法、中寸法および大寸法の３種の円筒状スポンジを
製造したところ、外径や貫通孔に平坦部分を有する等、
変形した円筒状スポンジとなってしまった。以上の結果
より、本発明の効果は明らかである。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の円
筒状スポンジの製造方法によれば、円筒状スポンジのサ
イズが大きい場合や、原料混合物の可塑度が低い場合
等、いかなる条件であっても、軸線と直交する方向の断
面形状が真円に近い高品質の円筒状スポンジを、容易か
つ安定的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円筒状スポンジの製造方法を利用する
円筒状スポンジ製造設備の一例を概念的に示す図であ
る。

【図２】本発明の円筒状スポンジの製造方法に使用され
る搬送ローラの概略断面図である。

【図３】本発明の円筒状スポンジの製造方法において、
小寸法の円筒状スポンジを製造する際における搬送ロー
ラの配列の一例、およびその際における円筒状スポンジ
（原料円筒状物）の発泡状態を示すグラフである。

【図４】本発明の円筒状スポンジの製造方法において、
中寸法の円筒状スポンジを製造する際における搬送ロー
ラの配列の一例、およびその際における円筒状スポンジ
（原料円筒状物）の発泡状態を示すグラフである。

【図５】本発明の円筒状スポンジの製造方法において、
大寸法の円筒状スポンジを製造する際における搬送ロー
ラの配列の一例、およびその際における円筒状スポンジ
（原料円筒状物）の発泡状態を示すグラフである。

【図６】従来の円筒状スポンジの製造方法における円筒
状スポンジ（原料円筒状物）の搬送状態を概念的に示す
図である。

【符号の説明】

１０ 混合装置 １２ 押出成型機 １４ 超高周波加硫装置（ＵＨＦ加硫装置） １６ 熱風加硫槽

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料混合物を成型した円筒状物を搬送しつ
   つ発泡硬化して連続的に円筒状スポンジを製造するに際
   し、 前記円筒状物の搬送手段の少なくとも一部に、前記円筒
   状物を曲面で支える搬送ローラ、および前記円筒状物を
   ２つの平面で支える搬送ローラを用いることを特徴とす
   る円筒状スポンジの製造方法。
2. 【請求項２】少なくとも、前記円筒状物の発泡硬化前の
   少なくとも一部は円筒状物を曲面で支える搬送ローラを
   用い、また、前記円筒状物の発泡が立ち上がる時点では
   前記円筒状物を２つの平面で支える搬送ローラを用いる
   請求項１に記載の円筒状スポンジの製造方法。
3. 【請求項３】前記円筒状物の発泡硬化中の少なくとも一
   部は、前記円筒状物を２つの平面で支える搬送ローラと
   円筒状物を曲面で支える搬送ローラとを交互に用いる請
   求項１に記載の円筒状スポンジの製造方法。