JPH1158497A - 未架橋ゴムシートの冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却効率を高めると共に生産性の向上ならび
に設備の簡素化を図る。 【解決手段】 ゴムを混練工程に投入して混練した後、
押出し機により押し出されたゴムシートＭを、表面に複
数の凸部１を有した少なくとも１段で構成される冷却ロ
ール３Ａ〜３Ｃに巻き付けて冷却せしめることを特徴と
し、しかも、前記凸部１の立ち上がり角度が３０〜６０
度であること、前記凸部１の高さが、ゴムシートの厚さ
の２０〜８０％であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、混練直後のゴム
シートを冷却せしめる未架橋ゴムシートの冷却方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ゴムの混練は通常２工程に分けられてい
る。まずは、架橋剤以外の添加剤を添加するＡ練り工程
と、Ａ練り工程後の材料に架橋剤を添加するＢ練り工程
である。

【０００３】Ａ練り工程で行うＡ練りは、Ｂ練り工程で
行うＢ練りと比較して高温で混練されることが多く、混
練機からの排出温度は１００℃を越えることが多い。Ａ
練り工程後、架橋剤を添加するＢ練り工程へ移される
が、このＢ練り工程では架橋剤を添加剤を添加するた
め、材料が高温のままでは、混練中に材料温度が上がり
すぎて、架橋を開始してしまう可能性があるので、事前
に冷却しておく必要がある。特に冷却温度が決まってい
るわけではないが、通常５０℃以下まで冷却することが
多い。

【０００４】冷却方法としては、冷却、水冷など様々な
方法が知られている。空冷の場合は、シート状に成形し
た試料に送風機などで風をあて冷却する。水冷の場合
は、水槽内をくぐらせて冷却したり、内部に水などの冷
媒を通した冷却ロールに巻き付けて冷却する。

【０００５】Ｂ練りは、架橋剤を添加する工程であるか
ら、Ａ練りと比較して低温で混練され、混練機からの排
出温度は１００℃以下にすることが多い。そしてＢ練り
の場合、排出後はリボンと呼ばれる厚さ５ｍｍ、幅５０
ｍｍ程度のひも状に成形されることが多く、セパレータ
テープを介在してリールなどに巻き取り、製品とされ
る。

【０００６】Ｂ練り工程で加工された材料（ゴムシート
又はリボン）の冷却方法をＡ練り工程後と冷却方法と同
様に空冷や、水槽による水冷、冷却ロールによる方法が
知られている。Ｂ練り材料は、セパレータテープとの剥
離性を確保するために３０℃以下に冷却されることが望
ましく、また保管場所も冷暗所が望ましい。

【０００７】水槽による水冷手段としては、例えば図２
に示されているように、水槽１１中に冷媒としての例え
ば水を供給すると共にロール１３を設け、また、水槽１
１の上方にガイド１５，１７が設けられている。そし
て、Ｂ練り工程で加工された材料（ゴムシート）Ｍは、
ガイド１５を経て水槽１１内のロール１３に巻き付けら
れ、さらにガイド１７を経て矢印で示したごとく走行せ
しめることにより冷却されるものである。

【０００８】また、冷却ロールによる水冷手段として
は、図３（Ａ）に示されているような冷媒としての例え
ば水を内部に通した冷却ロール１９が用いられ、この冷
却ロール１９を図３（Ｂ）に示されているように、３個
の冷却ロール１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを使用し、Ｂ練り
工程で加工された材料（ゴムシート）Ｍは、冷却ロール
１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃに巻き付けられて矢印で示した
如く走行せしめることにより冷却される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のＢ練り工程でＢ練りを行った後に排出される成形さ
れたリボン（ゴムシート）は架橋剤を含んでおり、なる
べく速く冷却することが望まれていると共に、省力化を
図るためにリボンの成形から冷却、リール巻き取りま
で、連続した工程で行われることが望まれている。

【００１０】空冷では冷却効率が悪く不向きなだけでな
く、冷却効率が悪いため、リールへの巻き取りまで連続
して行おうとすると冷却ラインが大変長いものになって
しまうと共に大がかりな設備となってしまう。さらに、
長時間外気に触れていることになるので、異物の付着効
率が高くなってしまう可能性がある。

【００１１】また、水冷のうち、図２に示したような水
槽１１を用いて行う冷却方法では、空冷と比較して大幅
に冷却効率が高くなるが、冷却後にリボン表面に水滴が
付着したまま残ってしまう恐れがあり、また、水冷用の
水については、異物混入を防止するためにフィルタなど
を通し、常に清浄度を保つ必要があり、装置の保守が面
倒である。

【００１２】さらに、水冷のうちの図３（Ｂ）に示した
冷却ロール１９Ａ〜１９Ｃを用いて行う冷却方法では、
水滴の付着などはないので、材料のリボンを清浄に保つ
ことはできるが、冷却ロール１９Ａ〜１９Ｃに接した面
のみが冷却されるため、図２に示した水槽１１を用いた
水冷の冷却方法に比べて冷却効率が悪いという問題があ
る。

【００１３】また、水槽１１、冷却ロール１９Ａ〜１９
Ｃを用いたいずれの冷却方法においても、冷却速度は材
料であるゴムの熱伝導と律速になっている。したがっ
て、冷却速度を上げるために冷媒温度を低く設定するこ
とが求められるが、低くしすぎると、結露による材料で
あるゴムへの水滴の付着が考えられるため、室温以下に
冷却温度を下げることはなるべく避けなければならな
い。

【００１４】この発明の目的は、冷却効率を高めると共
に生産性の向上ならびに設備の簡素化を図るようにした
未架橋ゴムシートの冷却方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１によるこの発明の未架橋ゴムシートの冷却方
法は、ゴムを混練工程に投入して混練した後、押出し機
により押し出されたゴムシートを、表面に複数の凸部を
有した少なくとも１段で構成される冷却ロールに巻き付
けて冷却せしめることを特徴とするものである。

【００１６】したがって、ゴムは混練工程に投入して混
練加工された後、押出し機により押し出される。そして
押し出されたゴムシートは、表面に複数の凸部を有した
少なくとも１段で構成される冷却ロールに巻き付けられ
て冷却される。而して、従来の冷却ロールに巻き付けて
冷却されるよりも、接触面積が大きくなって冷却効率が
高められると共に生産性の向上が図られ、並びに設備の
簡素化が図られる。

【００１７】請求項２によるこの発明の未架橋ゴムシー
トの冷却方法は、請求項１の未架橋ゴムシートの冷却方
法において、前記凸部の立ち上がり角度が３０〜６０で
あることを特徴とするものである。

【００１８】また、請求項３によるこの発明の未架橋ゴ
ムシートの冷却方法は、請求項１の未架橋ゴムシートの
冷却方法において、前記凸部の高さが、ゴムシートの厚
さの２０〜８０％であることを特徴とするものである。

【００１９】したがって、前記凸部の立ち上がり角度を
３０〜６０度、凸部の高さをゴムシートの厚さの２０〜
８０％とすることにより、請求項１の発明よりも、より
一層の冷却効率が高められる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基いて詳細に説明する。

【００２１】本実施の形態では図１（Ａ）に示されてい
るような表面に複数の凸部１を有した冷却ロール３が使
用される。この冷却ロール３の内部には冷媒としての例
えば水が通されて従来と同様に冷却される。

【００２２】この表面に複数の凸部１を有した冷却ロー
ル３Ａ，３Ｂ，３Ｃを、図１（Ｂ）に示されているよう
に３段に配置せしめる。この状態で、混練工程に投入し
混練した後、押出し機により押し出されたゴムシート
（リボン）の材料Ｍを冷却ロール３Ａ，３Ｂ，３Ｃに順
次巻き付けて矢印で示した如く走行せしめてリールに巻
き取ることにより、従来の冷却効率を高めて冷却される
ことになる。

【００２３】すなわち、冷却ロール３Ａ〜３Ｃの表面に
凸部１を複数（多数）設け、材料Ｍを巻き付けることに
よって、冷却ロール３Ａ〜３Ｃとの接触面積が従来より
も大きくなって冷却効率を高めることができる。

【００２４】凸部１の形状は、特に制限されるものでは
ないが、立ち上がり角度を６０度越えて鋭くすぎると、
リボンの材料Ｍが冷却ロール３Ａ〜３Ｃに食い込んだま
ま引きちぎれてしまう可能性があるし、立ち上がり角度
を３０度未満よりなだらかすぎると、接触面積を大きく
する効果がなくなってしまう。したがって、凸部１の立
ち上がり角度は、好ましくは３０〜６０度程度にするの
が望ましい。

【００２５】また、凸部１の高さは、少なくともリボン
である材料Ｍの厚さより低くする必要があるが、リボン
である材料Ｍの厚さの２０％未満より低くすぎても、接
触面積を大きくする効果がなくなると共に、リボンであ
る材料Ｍの厚さの８０％越えてもリボンである材料Ｍが
冷却ロール３Ａ〜３Ｃに食い込んだまま引きちぎれてし
まう可能性があるから、好ましくはリボンである材料Ｍ
の厚さの２０〜８０％程度の高さが望ましい。

【００２６】さらに、凸部１の形状は特に制限されるも
のでなく、その断面は、円弧状、三角形状、台形状など
色々な断面であって構わない。冷却ロール３Ａ〜３Ｃ
は、要求される冷却効果によって、大きさを変更しても
よいし、多段に配置してもよく、また、１段に数周巻き
付けるようにしても構わない。

【００２７】したがって、冷却ロール３Ａ〜３Ｃの表面
に複数（多段）の凸部１を設けることによって、従来よ
りも接触面積を大きくして冷却効率を高めることができ
ると共に、生産性の向上を図ることができるし、設備の
簡素化を図ることができる。

【００２８】（実施例）図１（Ａ）に示した表面に凸部
１を複数有した冷却ロール３を使用し、凸部１は底面が
直径１ｃｍの円形で、球面状の形状で高さは２ｍｍで、
凸部１は１ｃｍ間隔に並んでいる。

【００２９】Ｂ練りの材料Ｍは、混練後、押出し機によ
り幅５ｃｍ、厚さ５ｍｍのリボン状に押し出された後、
図１（Ｂ）に示したように冷却ロール３Ａ〜３Ｃに巻き
付けられて冷却される。

【００３０】比較例１として図３（Ａ）に示した冷却ロ
ール１９を使用し、凸部はなく平滑なロール面を有して
いる。上記実施例と同様に、Ｂ練りの材料Ｍは、混練
後、押出し機により幅５ｃｍ、厚さ５ｍｍのリボン状に
押し出された後、図３（Ｂ）に示したように冷却ロール
１９Ａ〜１９Ｃに巻き付けられて冷却される。

【００３１】比較例２として図２に示したような水槽１
１内にＢ練りの材料Ｍを通して冷却せしめる。すなわ
ち、実施例と同様に、Ｂ練りの材料Ｍは、混練後、押出
し機により幅５ｃｍ、厚さ５ｍｍのリボン状に押し出さ
れ、図２に示した水槽１１中を通過して冷却せしめる。

【００３２】上記実施例、比較例１，２とも、排出温度
９０℃のリボンを同一時間冷却したときの冷却効率およ
び冷却後のゴム中の水分濃度を測定したところ、表１に
示すとおりの結果を得た。なお、冷却ロール３Ａ〜３
Ｃ，１９Ａ〜１９Ｃ中を流す水の水温、水槽１１の水槽
はいずれも２５℃とした。

【００３３】

【表１】 表１において、冷却効率は、実施例での冷却後の温度と
初期のゴム温度との差に対して、それぞれの例での初期
ゴム温度と冷却後のゴム温度との差を相対値で表わして
いる。水分濃度は、実施例１の水分濃度を１として、各
例での水分濃度を相対値で表わしたものである。

【００３４】したがって、冷却効率は数字が高いほど冷
却効率が高いことを示し、逆に水分量は数字が小さいほ
ど含有水分濃度が低いことを示している。含有水分濃度
は、高いと成型時の発泡などを起こしやすくなり、なる
べく低いことが望ましい。

【００３５】表１の結果から、実施例は比較例１，２と
比較して冷却効率が高められていることが判るものであ
る。

【００３６】なお、この発明は、前述した実施の形態に
限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、そ
の他の態様で実施し得るものである。

【００３７】

【発明の効果】以上のごとき発明の実施の形態より理解
されるように、請求項１の発明によれば、ゴムは混練工
程に投入して混練加工された後、押出し機により押し出
される。そして押し出されたゴムシートは、表面に複数
の凸部を有した少なくとも１段で構成される冷却ロール
に巻き付けられて冷却される。而して、従来の冷却ロー
ルに巻き付けて冷却されるよりも、接触面積が大きくな
って冷却効率を高めることができると共に生産性の向上
を図ることができるし、設備の簡素化を図ることができ
る。

【００３８】請求項２，３の発明によれば、前記凸部の
立ち上がり角度を３０〜６０度、凸部の高さをゴムシー
トの厚さの２０〜８０％とすることにより、請求項１の
発明よりも、より一層の冷却効率を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の未架橋ゴムシートの冷却方法を説明
する説明図である。

【図２】従来の未架橋ゴムシートの冷却方法を説明する
説明図である。

【図３】従来の他の未架橋ゴムシートの冷却方法を説明
する説明図である。

【符号の説明】

１ 凸部 ３，３Ａ〜３Ｃ 冷却ロール １１ 水槽 １９，１９Ａ〜１９Ｃ 冷却ロール Ｍ 材料（リボン、ゴムシート）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴムを混練工程に投入して混練した後、
   押出し機により押し出されたゴムシートを、表面に複数
   の凸部を有した少なくとも１段で構成される冷却ロール
   に巻き付けて冷却せしめることを特徴とする未架橋ゴム
   シートの冷却方法。
2. 【請求項２】 前記凸部の立ち上がり角度が３０〜６０
   度であることを特徴とする請求項１記載の未架橋ゴムシ
   ートの冷却方法。
3. 【請求項３】 前記凸部の高さが、ゴムシートの厚さの
   ２０〜８０％であることを特徴とする請求項１記載の未
   架橋ゴムシートの冷却方法。