JP3330650B2 - 金型洗浄ゴム組成物及び金型洗浄方法 - Google Patents
金型洗浄ゴム組成物及び金型洗浄方法Info
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Description
れを用いる金型洗浄方法に関し、詳しくは繰り返し加硫
によって、表面が汚染された金型を洗浄するために用い
られる金型洗浄ゴム組成物及びそれを用いる金型洗浄方
法に関する。
型の汚染は古くから知られており、金型汚染は、加硫工
程において、その使用頻度と共に促進され、ゴム成型品
の品質、外観、寸法精度など、製品に重大な欠陥を与え
たり、金型からの離型性や金型の寿命を短くするといっ
た問題がある。
数多くの検討がなされ、例えば、特公昭59−4498
0号公報に記載されている有機リン酸エステルやシクロ
ペンタジエン誘導体カルボン酸塩を外面液に添加する方
法や、特開昭62−113518号公報に記載された分
子内にケイ素とイソシアネート基を有する化合物にて金
型を表面処理する方法、あるいはゴム組成物中に環化ポ
リブタジエン(特開昭54−63144号公報)、有機
リン酸エステル塩(特公昭57−53812号公報)、
メルカプトベンゾ‐1,3‐ジアゾール塩(特開昭54
−107943号公報)、シクロペンタジエン誘導体カ
ルボン酸金属塩(特開昭54−126251号公報)、
2‐メルカプトベンズイミダゾールまたはその亜鉛塩
(特公昭61−20585号公報)あるいは特定のシリ
カ(含水ケイ酸、特開昭63−238143号公報)な
どを配合することによって金型汚染を改良する試みが提
案されている。
らせることは出来るが、汚染を完全に防止することは出
来ない。そのため定期的な金型洗浄例えばガラスビーズ
などによるショットブラスト法や、酸やアルカリ洗浄な
どが行われているが、これらの金型洗浄は金型を傷つ
け、以後の汚染速度を急速にしたり、金型を腐食させた
りするばかりか、洗浄のため金型を加硫機から取り外さ
なければならず、特に大型のゴム製品の場合は、その工
数は無視できず生産性が低下してしまうといった欠点が
あった。
浄する方法として、特開昭58−122942号公報に
アミノアルコールを配合したゴム組成物を洗浄ゴムとし
て使用する方法や、これらアミノアルコール若しくはア
ミノアルコールをエタノールなどに溶解させた洗浄液を
汚染された金型表面に塗布後、未加硫ゴム組成物を通常
の方法により加硫して洗浄する方法(特開昭58−18
0600号公報)などが知られ、その他にも、多くの金
型洗浄ゴム組成物が一般に市販されているが、ある程度
の効果はあるもののいまだ十分とはいえず、またこれら
洗浄ゴム組成物のほとんどは分解しやすいアミン系の薬
品が多量に配合されているため、室温下でもアンモニア
臭がしたり、加熱後更に多量のアミンなどが発生するた
め金型を腐食させたり、あるいは作業環境上も問題であ
った。
題点を解決するため先に特願平3−349749号明細
書にてアミノアルコール、グリコール類および吸着剤を
配合して成る金型洗浄ゴム組成物を提案し、金型を傷つ
けたり、腐食させたりする問題、あるいは作業環境上の
問題を解決した。しかしながらこの金型洗浄ゴム組成物
はアミノアルコールが配合されているため加硫速度が極
めて速く、そのため複雑な形状を有する金型を洗浄する
際に、金型の隅々まで洗浄ゴム組成物が充填され難く、
汚染物を完全に除去できない場合があった。本発明の目
的は、前記の配合剤を使用しながら、洗浄ゴムの架橋速
度を改善して、複雑な形状を有する金型の隅々まで洗浄
ゴムを充填させ、洗浄効果をさらに発揮させる洗浄ゴム
組成物およびそれを用いた洗浄方法を提供することであ
る。
すなわち、あらゆる形状の金型の洗浄にも利用できる更
に優れた金型洗浄ゴム組成物を提供するために鋭意研究
を行った結果、アミノアルコール、グリコール類および
吸着剤を配合したゴム組成物に、その金型洗浄ゴム組成
物が使用される加熱温度において、その分解半減期が1
分以上を有する有機過酸化物を配合して、その過酸化物
架橋により、洗浄ゴムの架橋速度を遅らせることによっ
て、複雑な形状を有する金型の隅々まで洗浄ゴムが充填
され、著しい洗浄効果を発揮することを見い出し、この
発明を完成するに至った。
100重量部に対し、アミノアルコール2〜30重量
部、グリコール類5〜50重量部、吸着剤30〜90重
量部およびこのゴム組成物を使用する時の加熱温度にお
いて、分解による半減期が1分以上を保つ有機過酸化物
0.5〜10重量部を含んでなる金型洗浄ゴム組成物。
ルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、N‐メチルエタノールアミン、N,N‐ジメチルエ
タノールアミン、N,N‐ジブチルエタノールアミン、
N,N‐ジエチルエタノールアミン、N‐メチル‐N,
N‐ジエタノールアミン、2‐アミノ‐2‐メチルプロ
パノール、3‐アミノプロパノール、2‐アミノプロパ
ノールよりなる群より選んだ少なくとも1種である前項
(1)記載の金型洗浄ゴム組成物。
ルアミン、ジエタノールアミン、2‐アミノ‐2‐メチ
ルプロパノール、3‐アミノプロパノール、2‐アミノ
プロパノールよりなる群より選んだ少なくとも1種であ
る前項(1)記載の金型洗浄ゴム組成物。
ム100重量部に対して5〜20重量部である前項
(1)記載の金型洗浄ゴム組成物。
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、より
なる群より選んだ少なくとも1種である前項(1)記載
の金型洗浄ゴム組成物。
ルおよび/またはジプロピレングリコールである前項
(1)記載の金型洗浄ゴム組成物。
00重量部に対して10〜30重量部である前項(1)
記載の金型洗浄ゴム組成物。
以下となる分解温度が金型洗浄ゴム組成物を使用する時
の加熱温度より5℃以上高い有機過酸化物を含む前項
(1)記載の金型洗浄ゴム組成物。
(t‐ブチルパーオキシ)3,3,5‐トリメチルシク
ロヘキサン、1,1‐ビス(t‐ブチルパーオキシ)シ
クロヘキサン、t‐ブチルパーオキシマレイン酸、t‐
ブチルパーオキシオレート、t‐ブチルパーオキシ3,
3,5‐トリメチルヘキサノエート、シクロヘキサノン
パーオキサイド、t‐ブチルパーオキシアリールカーボ
ネート、t‐ブチルパーオキシイソプロピルカーボネー
ト、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ベンゾイルパーオ
キシ)ヘキサン、2,2‐ビス(t‐ブチルパーオキ
シ)オクタン、t‐ブチルパーオキシアセテート、2,
2‐ビス(t‐ブチルパーオキシ)ブタン、t‐ブチル
パーオキシベンゾエート、n‐ブチル‐4,4‐ビス
(t‐ブチルパーオキシ)バレレート、ジ‐t‐ブチル
パーオキシイソフタレート、メチルエチルケトンパーオ
キサイド、ジークミルパーオキサイド、2,5‐ジメチ
ル‐2,5‐ジ(t‐ブチルパーオキシ)ヘキサン、
α,α’‐ビス(t‐ブチルパーオキシ‐m‐イソプロ
ピル)ベンゼン、t‐ブチルクミルパーオキサイド、ジ
‐イソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ‐
t‐ブチルパーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5
‐ジ(t‐ブチルパーオキシ)ヘキシン‐3よりなる群
より選んだ少なくとも1種である前項(1)記載の金型
洗浄ゴム組成物。
重量部である前項(1)記載の金型洗浄ゴム組成物。
ナ、活性炭、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭酸マグ
ネシウム、炭酸カルシウム、ベントナイト、ケイソウ土
よりなる群より選んだ少なくとも1種である前項(1)
記載の金型洗浄ゴム組成物。
(1)記載の金型洗浄ゴム組成物。
量部である前項(1)記載の金型洗浄ゴム組成物。
て2〜20重量部配合された前項(1)記載の金型洗浄
ゴム組成物。
することによって汚染された金型を洗浄する方法におい
て、該未加硫ゴム物品の金型に面する表面に、前項
(1)記載の金型洗浄ゴム組成物をシート状にして貼り
付けて作成した洗浄用ゴム物品を金型内に挿入し、加熱
して汚染物を洗浄ゴム物品に吸着させた後、該洗浄ゴム
物品を金型から取り外すことによって金型表面から汚染
物を除去することを特徴とするゴム用金型の洗浄方法。
(9)記載のゴム組成物である前項(15)記載のゴム
用金型の洗浄方法。
ては天然ゴムおよび各種合成ゴムから任意に選択した単
独またはブレンドゴムを使用でき、合成ゴムとして具体
的には、合成ポリイソプレンゴム、スチレン‐ブタジエ
ン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロ
ゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンターポリマーな
どを上げることができるが、これらに限定されるもので
はない。
コールとは、モノエタノールアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、N‐メチルエタノールアミ
ン、N,N‐ジメチルエタノールアミン、N,N‐ジブ
チルエタノールアミン、N,N‐ジエチルエタノールア
ミン、N‐メチル‐N,N‐ジエタノールアミン、2‐
アミノ‐2‐メチルプロパノール、3‐アミノプロパノ
ール、2‐アミノプロパノールよりなる群より選んだ少
なくとも1種であり、好ましくはモノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、2‐アミノ‐2‐メチルプロ
パノール、3‐アミノプロパノール、2‐アミノプロパ
ノールよりなる群より選んだ少なくとも1種である。従
って、これらは単独または2種以上を併用しても構わな
い。
て、2〜30重量部、好ましくは5〜20重量部であ
る。配合量が2重量部未満では金型洗浄効果が十分では
なく、30重量部を越えるとゴム組成物の破壊強度が低
下し、金型を洗浄後、ゴム組成物を取り出す際に洗浄ゴ
ム組成物が途中で切れて金型に残ってしまい、やはり洗
浄効果が悪化するばかりか、過剰のアミノアルコールが
金型表面に残ってしまい好ましくない。
ル類とはエチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプ
ロピレングリコールよりなる群より選んだ少なくとも1
種であり、好ましくはジエチレングリコール、ジプロピ
レングリコールでありこれらは単独または2種以上を併
用しても構わない。また、配合量はゴム100重量部に
対して5〜50重量部、好ましくは10〜30重量部で
ある。配合量が5重量部未満では、金型洗浄効果が十分
でなく、50重量部を越えると、増量の効果がないばか
りか、ゴム組成物の破壊強度が低下し、やはり金型洗浄
効果が悪化するばかりでなく、過剰のグリコール類が金
型表面に残ってしまい好ましくない。
染物を金型表面からはぎ取るために吸着剤を配合する
が、この吸着剤としては、シリカ、活性アルミナ、活性
炭、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム、ベントナイト、ケイソウ土よりな
る群より選んだ少なくとも1種が使用されるが、金型を
洗浄後、ゴム組成物を取り出す際に、複雑な形状の金型
の場合、ゴム組成物が途中で切れてまい、金型に残って
しまうことがあるため、好ましくは補強性のあるシリカ
が使用される。また、配合量はゴム100重量部に対し
て30〜90重量部、好ましくは40〜70重量部配合
する。配合量が30重量部未満では、ゴム組成物の破壊
強度が低く、汚染物を完全にはぎ取ることができず、9
0重量部を越えると、ゴム組成物の粘度が高くなり過ぎ
てしまい、洗浄の際に金型の細部までゴムが流れなくな
り、その結果、洗浄されない部分が残ってしまうため好
ましくない。
酸化物としては、その半減期1分を保つ分解温度が、そ
れが配合された金型洗浄ゴム組成物が使用される加熱温
度より高いことが必要で、好ましくは5℃以上高いこと
が必要であり、具体例として、1,1‐ビス(t‐ブチ
ルパーオキシ)3,3,5‐トリメチルシクロヘキサ
ン、1,1‐ビス(t‐ブチルパーオキシ)シクロヘキ
サン、t‐ブチルパーオキシマレイン酸、t‐ブチルパ
ーオキシオレート、t‐ブチルパーオキシ3,3,5‐
トリメチルヘキサノエート、シクロヘキサノンパーオキ
サイド、t‐ブチルパーオキシアリールカーボネート、
t‐ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,
5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘ
キサン、2,2‐ビス(t‐ブチルパーオキシ)オクタ
ン、t‐ブチルパーオキシアセテート、2,2‐ビス
(t‐ブチルパーオキシ)ブタン、t‐ブチルパーオキ
シベンゾエート、n‐ブチル‐4,4‐ビス(t‐ブチ
ルパーオキシ)バレレート、ジ‐t‐ブチルパーオキシ
イソフタレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、
ジークミルパーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5
‐ジ(t‐ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α’‐ビ
ス(t‐ブチルパーオキシ‐m‐イソプロピル)ベンゼ
ン、t‐ブチルクミルパーオキサイド、ジ‐イソプロピ
ルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ‐t‐ブチルパ
ーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(t‐ブ
チルパーオキシ)ヘキシン‐3よりなる群より選んだ少
なくとも1種があげられる。
重量部に対して0.5〜10重量部好ましくは1〜5重
量部である。配合量が0.5重量部未満では、架橋密度
が低いため破壊強度が低下してしまい、汚染物を完全に
はぎ取ることができず、10重量部を越えると、架橋初
期の段階からゴム組成物の流動性が損なわれ、洗浄の際
に金型の細部までゴムが流れなくなり、その結果、洗浄
されない部分が残ってしまったり、また、金型を洗浄
後、ゴム組成物を取り出す際に、架橋密度が高くなり過
ぎて破断伸びが低下してしまい、複雑な形状の金型の場
合、ゴム組成物が途中で切れてしまい、金型に残ってし
まうため好ましくない。
浄効果を上げるため、水を配合することもできる。その
配合量は2〜10重量部である。配合量が2重量部未満
では、添加の効果がなく、20重量部を越えるともはや
増量の効果がなくなるばかりか、ゴム組成物の混練作業
性が悪化してしまい好ましくない。
業で通常使用されるカーボンブラックなどの充填剤、ア
ロマオイル、ナフテニックオイルなどの軟化剤、硫黄な
どの加硫剤や加硫促進剤、老化防止剤などを必要に応じ
て配合することができる。
とするあらゆるゴム製品を加硫する金型の洗浄に好適に
使用される。また、洗浄の方法は、未加硫のゴム製品と
同様の形状に洗浄ゴム組成物を調製し、通常の加硫操作
によって実施するが、このさいに、洗浄ゴム組成物を例
えば1〜5mm位のシート状にして、未加硫のゴム製品の
表面に貼り付けて加硫操作をおこなってもよく、この方
が過剰のアミノアルコールやグリコール類が洗浄後、金
型表面に残らない為、反って金型を汚染するといった問
題が無くなるため好ましい。
明するが、この発明は、この実施例によって何等限定さ
れるものではない。表1に示した配合内容の各種ゴム組
成物を混練し、これら各種ゴム組成物をキュラストメー
タを用いて、175℃における架橋速度を測定した。
の未加硫ゴムシートとし、これら各種ゴムシートのう
ち、実施例1〜3および比較例1の4種類をタイヤサイ
ズ135SR12の生タイヤの全面を4等分して貼り付
けた。残りのゴムシートについても同様サイズの生タイ
ヤの全面に4等分して貼り付けた。
2週間連続して加硫し続けたことにより、真黒にその表
面が汚染された金型に入れ、プラテン温度165℃の条
件で15分間加硫し、通常通り、タイヤを取り出し洗浄
した。その時の洗浄度を目視により評価した。評価は全
く洗浄されなかった場合を1とし、完全に洗浄された場
合を10として、10段階で評価した。結果を表1に示
した。また、取り出したこれらタイヤについてトレッド
部のベントホール部への洗浄ゴムの流れ込み量を評価す
るため、各々のトレッド部からスピューをランダムに1
0本サンプリングして、その長さを測定した。その結果
を表1に示した。
洗浄ゴム組成物は、金型の細部まで洗浄ゴムが流れ込む
ため著しく洗浄効果が優れていることが分かる。従来、
金型洗浄が充分に出来ないため、タイヤなどの金型洗浄
は金型を取り外し、ガラスビーズやプラスチックビーズ
などによるショットブラストによって洗浄していたた
め、多大の工数を費やし、金型を傷め、かえって汚染を
促進していたが、本発明の金型洗浄ゴム組成物を用いた
洗浄方法によれば、大幅な工数減と金型表面の損傷を著
しく改善することが可能となった。
Claims (16)
- 【請求項1】 天然ゴムおよび/または合成ゴムからな
るゴム100重量部に対し、アミノアルコール2〜30
重量部、グリコール類5〜50重量部、吸着剤30〜9
0重量部およびこのゴム組成物を使用する時の加熱温度
において、分解による半減期が1分以上を保つ有機過酸
化物0.5〜10重量部を含んでなる金型洗浄ゴム組成
物。 - 【請求項2】 アミノアルコールがモノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N‐
メチルエタノールアミン、N,N‐ジメチルエタノール
アミン、N,N‐ジブチルエタノールアミン、N,N‐
ジエチルエタノールアミン、N‐メチル‐N,N‐ジエ
タノールアミン、2‐アミノ‐2‐メチルプロパノー
ル、3‐アミノプロパノール、2‐アミノプロパノール
よりなる群より選んだ少なくとも1種である請求項1記
載の金型洗浄ゴム組成物。 - 【請求項3】 アミノアルコールがモノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、2‐アミノ‐2‐メチルプロ
パノール、3‐アミノプロパノール、2‐アミノプロパ
ノールよりなる群より選んだ少なくとも1種である請求
項1記載の金型洗浄ゴム組成物。 - 【請求項4】 アミノアルコールの配合量が、ゴム10
0重量部に対して5〜20重量部である請求項1記載の
金型洗浄ゴム組成物。 - 【請求項5】 グリコール類がエチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピ
レングリコール、ジプロピレングリコール、よりなる群
より選んだ少なくとも1種である請求項1記載の金型洗
浄ゴム組成物。 - 【請求項6】 グリコール類がジエチレングリコールお
よび/またはジプロピレングリコールである請求項1記
載の金型洗浄ゴム組成物。 - 【請求項7】 グリコール類の配合量が、ゴム100重
量部に対して10〜30重量部である請求項1記載の金
型洗浄ゴム組成物。 - 【請求項8】 有機過酸化物の分解半減期が1分以下と
なる分解温度が金型洗浄ゴム組成物を使用する時の加熱
温度より5℃以上高い有機過酸化物を含む請求項1記載
の金型洗浄ゴム組成物。 - 【請求項9】 有機過酸化物が、1,1‐ビス(t‐ブ
チルパーオキシ)3,3,5‐トリメチルシクロヘキサ
ン、1,1‐ビス(t‐ブチルパーオキシ)シクロヘキ
サン、t‐ブチルパーオキシマレイン酸、t‐ブチルパ
ーオキシオレート、t‐ブチルパーオキシ3,3,5‐
トリメチルヘキサノエート、シクロヘキサノンパーオキ
サイド、t‐ブチルパーオキシアリールカーボネート、
t‐ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,
5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘ
キサン、2,2‐ビス(t‐ブチルパーオキシ)オクタ
ン、t‐ブチルパーオキシアセテート、2,2‐ビス
(t‐ブチルパーオキシ)ブタン、t‐ブチルパーオキ
シベンゾエート、n‐ブチル‐4,4‐ビス(t‐ブチ
ルパーオキシ)バレレート、ジ‐t‐ブチルパーオキシ
イソフタレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、
ジークミルパーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5
‐ジ(t‐ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α’‐ビ
ス(t‐ブチルパーオキシ‐m‐イソプロピル)ベンゼ
ン、t‐ブチルクミルパーオキサイド、ジ‐イソプロピ
ルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ‐t‐ブチルパ
ーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(t‐ブ
チルパーオキシ)ヘキシン‐3よりなる群より選んだ少
なくとも1種である請求項1記載の金型洗浄ゴム組成
物。 - 【請求項10】 有機過酸化物の配合量が1〜5重量部
である請求項1記載の金型洗浄ゴム組成物。 - 【請求項11】 吸着剤がシリカ、活性アルミナ、活性
炭、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム、ベントナイト、ケイソウ土よりな
る群より選んだ少なくとも1種である請求項1記載の金
型洗浄ゴム組成物。 - 【請求項12】 吸着剤がシリカである請求項1記載の
金型洗浄ゴム組成物。 - 【請求項13】 吸着剤の配合量が40〜70重量部で
ある請求項1記載の金型洗浄ゴム組成物。 - 【請求項14】 水が、ゴム100重量部に対して2〜
20重量部配合された請求項1記載の金型洗浄ゴム組成
物。 - 【請求項15】 未加硫ゴム物品を繰り返し加硫するこ
とによって汚染された金型を洗浄する方法において、該
未加硫ゴム物品の金型に面する表面に、請求項1記載の
金型洗浄ゴム組成物をシート状にして貼り付けて作成し
た洗浄用ゴム物品を金型内に挿入し、加熱して汚染物を
洗浄ゴム物品に吸着させた後、該洗浄ゴム物品を金型か
ら取り外すことによって金型表面から汚染物を除去する
ことを特徴とするゴム用金型の洗浄方法。 - 【請求項16】 金型洗浄ゴム組成物が、請求項9記載
のゴム組成物である請求項15記載のゴム用金型の洗浄
方法。
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