JPH08142225A - ゴム成形体付着防止用離型剤及びそれを用いたタイヤチューブの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加硫工程に至るまでは離型剤が有効に作用し
て、表面が付着することがなく、加硫工程及び検査工程
においては、タルク等、無機粉末の飛散等による環境の
汚染、或いは加硫金型の汚損等を生ずることのないタイ
ヤチューブ等、ゴム製品製造用の離型剤及びそれを用い
たタイヤチューブの製造法を提供する。 【構成】 タイヤチューブの製造において、チューブを
形成することとなるゴム製管状体を１００℃で押出成形
し、その時、同時に管状体内に、タルクと融点が１５５
±１０℃の脂肪族モノカルボン酸金属塩を、重量比で
７：３に混合した内面離型剤を供給して、離型剤として
作用させ、その後、加硫工程では温度を１８０℃とし
て、上記カルボン酸金属塩を融解させて、タルクを付着
及び／又は混入させ、加硫工程及び検査工程において、
チューブ内への空気の出し入れに伴うタルクの飛散等を
生ずることなく、タイヤチューブを得た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム製品の製造工程に
おいて、未加硫成形体の自着等を防止するため使用され
る離型剤及びそれを用いたタイヤチューブの製造法に関
する。本発明の離型剤は、ゴム製品の製造工程中、押出
成形法等によってゴム成形体を成形する工程において、
所定箇所に配置されたノズルなどから噴出等させること
により、ゴム成形体の表面に付着させ、或いは成形体が
タイヤチューブのような管状体である場合は、外表面ば
かりでなく、その内面にも浮遊又は付着させることによ
り使用される。

【０００２】

【従来の技術】ゴム製品の製造工程は、基本的に、原材
料の混練工程、ゴム製品を形成することとなるゴム成形
体の成形工程、成形されたゴム成形体の加硫工程からな
っている。例えば、タイヤチューブの場合であれば、混
練、混合された原材料を用いて、タイヤチューブを形成
することとなる管状体を押出成形によって成形し、その
後、その管状体を所定長さに切断し、所定位置にバルブ
を取り付け、次いで、その両端部を接合して環状体と
し、この環状体を加硫した後、外観及び気密性を検査し
て製品とされる。

【０００３】上記の管状体は断面円形の薄肉の管状体と
して押出成形された後、通常、ローラーコンベア上を移
送され、冷却、切断、バルブの取り付け等の工程に移さ
れるが、この冷却工程から両端部の接合に至るまでの間
は、管状体は移送ロール等により押圧されて偏平形状と
なっている。管状体は未加硫ゴムを主成分としているた
め、このように押圧されて偏平とされた場合、その内面
が自着し、端部接合後にバルブから空気を入れることが
できない場合がある。

【０００４】そのため、従来より、押出成形時、成形ダ
イ中心部のノズルよりタルクを噴出させて、それを管状
体内に浮遊させ、且つ管状体内面に均一に付着させて、
内面離型剤として機能させることにより、上記問題の防
止が図られている。しかし、上記のように内面離型剤と
してタルクのみを使用した従来の方法では、後工程の加
硫工程及び検査工程において、下記のような各種トラブ
ルが発生し、その解決が望まれている。

【０００５】(1) 加硫工程では、未加硫の管状体を装置
内にセットした後空気を１００％入れ、加硫後は再び空
気を抜いている。この空気を抜く際に吸い出されたタル
クが空気の配管内に付着し、長期間そのまま使用すれば
配管が詰まることもある。 (2) 加熱加硫は通常加圧下に行われるため、加硫終了
後、装置内から管状体を取り出す際に、管状体内部のタ
ルクを含んだ空気が少なからず外部へ噴き出し、加硫型
内を汚損する。

【０００６】(3) 目視による外観検査の工程では、管状
体を１２０％膨らませているが、検査終了後、空気を抜
く際に内部のタルクが空気とともに外部へ飛散し、作業
環境を汚染する。 (4) 空気漏れの検査工程では、管状体内部の空気を抜い
て真空状態として検査しているが、空気を抜く際、バル
ブの弁パッキンに浮遊タルクが付着する。そのため、使
用時、この弁パッキン部から空気漏れを生じ、ピンホー
ルがあるわけでもないのにパンクの原因となる。

【０００７】以上はタイヤチューブについての具体的な
問題点であるが、ゴム製品の場合、未加硫の状態で成形
体表面が他の成形体表面或いは他の物品に接触する場合
は、自着等の問題は避けられず、そのような場合は何ら
かの離型剤が使用されることになるが、ゴム製品の種類
によらず、上記と同様に離型剤粉末による作業環境の汚
染及び加硫金型の汚損等の問題を生じているのが現状で
ある。そして、タイヤチューブ内面のような密閉空間で
ない場合は、周辺環境への離型剤の飛散等は、ある程度
は避けられないかもしれないが、全工程を通じてそのよ
うな問題が少しでも低減されることが望まれている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するものであり、ゴム製品を形成すること
となる未加硫のゴム成形体の成形時に、従来より離型剤
として使用されてきたタルク等の無機粉末に、特定の融
点を有する脂肪族モノカルボン酸金属塩を特定量配合し
た離型剤を使用することにより、特に加硫工程以後のタ
ルク等の無機粉末の作業環境への飛散、或いは加硫金型
の汚損などを抑制することのできる離型剤及びそれを用
いたタイヤチューブの製造法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１発明のゴム成形体付
着防止用離型剤は、融点２００℃以上の無機粉末と脂肪
族モノカルボン酸金属塩とからなり、該脂肪族モノカル
ボン酸金属塩の融点は、上記ゴム製品を形成することと
なる未加硫のゴム成形体の成形温度より１０℃以上高
く、且つ、該ゴム成形体の加硫温度を１０℃以上下回る
温度であり、上記無機粉末と上記脂肪族モノカルボン酸
金属塩との重量比は、１：９〜９：１であることを特徴
とする。

【００１０】上記「ゴム製品」は特に限定されるもので
はなく、製造時、特に未加硫の状態で、成形体表面同士
が接触するような製品では、本発明の離型剤が有効に利
用できる。それらの中でも特に「タイヤチューブ」のよ
うに、その内面同士が押圧されて接触するような製品に
おいて大きな効果が奏される。そのようなタイヤチュー
ブとしては、自動車、自動二輪、自転車等いずれの乗物
に使用されるものと限定はされず、各種車両等の空気タ
イヤに使用されるチューブが挙げられる。

【００１１】上記「ゴム成形体付着防止用離型剤」（以
下、離型剤ということもある。）としては、「融点２０
０℃以上の無機粉末」と「脂肪族モノカルボン酸金属
塩」（以下、カルボン酸塩ということもある。）との混
合物が使用される。無機粉末としては、タルク、シリ
カ、アルミナ、アルミナケイ酸塩等が挙げられるが、含
水ケイ酸マグネシウムを主成分とし、従来より、ゴム工
業において打粉或いは練り込み等に使用されているタル
クが好適である。カルボン酸塩としては、炭素数が６〜
２８の脂肪族モノカルボン酸の、ナトリウム、カリウ
ム、リチウム、バリウム、マグネシウム及びカルシウム
塩、及び炭素数が７〜２３の脂肪族モノカルボン酸の、
アルミニウム、鉄塩などを使用できる。

【００１２】上記脂肪族モノカルボン酸金属塩は、１種
のみを用いてもよいし、２種以上を混合して使用しても
よい。その融点は「未加硫のゴム成形体の成形温度より
１０℃以上高く、且つ、該ゴム成形体の加硫温度を１０
℃以上下回る温度」であり、２種以上を混合して使用す
る場合は、各カルボン酸塩の融点がこの範囲であればよ
い。カルボン酸塩の融点がゴム成形体の成形温度より１
０℃以上高くない場合は、成形時に、融解したカルボン
酸塩に無機粉末が付着或いは混入してしまい、成形体表
面に十分な量の無機粉末が供給されないため、成形体表
面の自着等を確実に防止することができない。

【００１３】一方、融点が加硫温度を１０℃以上下回る
温度でない場合は、成形工程に比べかなり温度の高い加
硫工程においても、加硫に要する時間内ではカルボン酸
塩が完全には融解しないため、加硫後も無機粉末の一部
はゴム製品の表面に付着又は周辺に浮遊していることと
なり、加硫工程或いは検査工程において、周囲に飛散し
て作業環境が汚染されたり、加硫金型を汚損したりす
る。このカルボン酸塩の融点は、特に、第２発明のよう
に１４０〜１７０℃の範囲であれば、タイヤチューブ等
各種ゴム製品の原材料組成等に対応した成形温度におい
て、実質的にまったく融解せず、また、加硫の温度にお
いては、実質的に全量が速やかに融解するため、本発明
の効果が十分に奏される。

【００１４】無機粉末とカルボン酸塩は、重量比で１：
９〜９：１の範囲で使用できる。無機粉末の重量比が１
未満では、より離型効果の高い無機粉末を未加硫成形体
の表面に十分な量付着させることができず、成形体表面
同士の自着或いは成形体の他の物品への付着を確実に防
ぐことができなくなる。また、カルボン酸塩の重量比が
１未満では、加硫工程でその全量が融解したとしても、
相当量の無機粉末がカルボン酸塩に付着、混入せずに、
成形体周辺に浮遊し、或いは成形体に付着することにな
り、加硫或いは検査工程における前記無機粉末の浮遊等
により引き起こされるトラブルを、十分に防止すること
ができない。

【００１５】尚、上記無機粉末とカルボン酸塩との重量
比は、第３発明のように、８：２〜５：５の範囲である
ことがより好ましい。両成分の重量比がこの範囲であれ
ば、優れた離型効果が実現されるとともに、無機粉末の
実質的に全量が融解したカルボン酸塩に付着、混入し、
前記のトラブルが実質的に防止される。この重量比は
７：３前後が最も好ましく、この程度の量比であれば、
本発明の効果が最大限発揮され、更に無機粉末に比べ一
般に高価なカルボン酸塩の使用量が少なくなるため経済
的でもある。

【００１６】本発明の離型剤は、各種ゴム製品の製造工
程において使用し得るが、作業環境の汚染、金型の汚損
等の低減或いは防止という効果の点からみると、特に、
タイヤチューブ、ゴムホース等の管状体、とりわけ第２
発明のようにタイヤチューブの製造において極めて有効
である。この離型剤は第５発明のような工程において使
用されるが、このように管状体端部が接合されて密閉状
態とされ、しかも空気の出し入れをするようなゴム製品
の製造においては、本発明の離型剤は極めて有効であ
る。

【００１７】第５発明の製造法により製造されるタイヤ
チューブは、天然ゴム、ブチルゴム、ＳＢＲ等の主成分
に、組成物の耐熱性、耐候性の向上或いは増量等を目的
として、炭酸カルシウム、タルク、カーボンブラック、
酸化チタン、シリカ、クレー、硫酸バリウム、炭酸マグ
ネシウム等の無機充填剤を配合することができる。ま
た、必要に応じて熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、難
燃剤、粘着付与剤、帯電防止剤、発泡剤等を添加しても
よい。更に、パラフィン系オイル或いはナフテン系オイ
ルと呼ばれる鉱物油系軟化剤の添加により、成形加工時
の流動加工性を向上させ、組成物に柔軟性を付与するこ
ともできる。また、必要に応じて、スチレン系、オレフ
ィン系、熱可塑性ポリエステル系、ポリアミド系、ポリ
ウレタン系等の熱可塑性樹脂等を添加することもでき
る。

【００１８】

【作用】本発明は、タイヤチューブ等のゴム製品を製造
する工程において、ゴム製品を形成することとなる未加
硫のゴム成形体の表面同士、又は他の物品への付着、或
いはタイヤチューブであればその内面の自着等の可能性
がある未加硫のうちは、タルク等の無機粉末及びカルボ
ン酸塩が離型剤として有効に働き、実質的に自着等の可
能性がない加硫後は、無機粉末を融解したカルボン酸塩
に付着、混入させてしまって、加硫工程及びその後の検
査工程において自由に浮遊、飛散しないようにする考え
に基づいている。そのためには、カルボン酸塩は、加硫
工程に至るまでは固体状態を保っており、加硫工程にお
いて速やかに融解し、無機粉末が融解したカルボン酸塩
に十分に付着し及び／又は混入することが必要である。

【００１９】そのため本発明では、その融点が、成形温
度及び加硫温度と１０℃の差を有するカルボン酸塩を使
用するものである。ゴム製品の製造条件は、原材料組成
等により変わり得るものであるが、成形温度が１００℃
前後、加硫温度が１６０〜１８０℃程度が一般的であ
り、従って、本発明に使用するカルボン酸塩の融点範囲
は、実際には１１０〜１７０℃程度であればよく、１０
℃の差があれば、成形に要する温度、時間内では、実質
的に融解せず、加硫に要する温度、時間内で、ほぼ全量
が速やかに融解し、無機粉末の全量がカルボン酸塩に付
着し、混入することになる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 実施例 天然ゴム等のゴム成分に所定量のカーボンブラック、加
硫剤、加硫助剤、プロセスオイル、酸化防止剤等を配合
し、２軸混練機で１０分間混練して分散させ、これを環
状ダイを取り付けた押出成形機に供給して、成形温度１
００℃で所定径のゴム製管状体を成形した。同時にダイ
の中心部に開口するノズルより、タルクとカルボン酸塩
（炭素数７〜２３のモノカルボン酸のアルミニウム塩及
び鉄塩の混合物、融点；１５５±１０℃）を、７：３の
重量比で、カプセル状の攪拌機によって２０〜３０分間
攪拌、混合して調製した内面離型剤を噴出し、管状体内
部に浮遊させ、且つ、管状体内面に付着させた。

【００２１】上記のようにして得られた未加硫の管状体
を、ローラーコンベア上を移送させながら、所定長さに
切断し、その後、所定位置にバルブを取り付け、次い
で、スプライサーの金属ブレードによって、管状体の両
端部同士を接合し環状体とした。この時、金属ブレード
の温度は１００℃以上の高温であるが、接触するのは管
状体の端部のみであるため、端部近傍の極く一部のカル
ボン酸塩が融解したものの、ほとんど影響はないと言っ
てよい程度であった。

【００２２】上記のようにして環状にした管状体を加硫
金型中に静置し、空気を１００％入れて、温度１８０
℃、圧力５〜６ｋｇ／ｃｍ² で１６０〜２００秒間加硫
し、タイヤチューブを得た。加硫終了後、空気を抜きタ
イヤチューブを加硫金型中から取り出した。この加硫工
程において、空気配管中にタルクが付着することはな
く、また、金型が汚損することもなかった。その後、得
られたタイヤチューブに１２０％の空気を入れ、目視に
よって外観検査を行い、次いで、空気漏れの有無を確認
するため、タイヤチューブを真空状態にして気密検査を
行った。

【００２３】上記の外観検査及び気密検査において、タ
イヤチューブに空気を出し入れしたが、空気中にタルク
が噴き出すようなことはまったくなく、また、バルブの
弁パッキンにタルクが付着することもなかった。そし
て、タイヤチューブを切り開いて内面の外観を検査した
ところ、一旦融解して、その表面にタルクが付着し、そ
の中にタルクが混入した後、再び固化したカルボン酸塩
が、チューブ内面に薄層状に固着しているのが観察され
た。

【００２４】

【発明の効果】第１発明のゴム成形体付着防止用離型剤
は、主たる離型剤であるタルク等の無機粉末に、特定の
融点を有するカルボン酸塩を、特定量配合することによ
り、ゴム製品の素材が未加硫のうちは離型剤として有効
に作用し、加硫及び検査時には、無機粉末の飛散による
作業環境の汚染、加硫金型の汚損等を生ずることがな
い。また、この離型剤は、第２発明のようにゴム製品が
タイヤチューブである場合に特に有用である。更に、第
３発明に特定されたカルボン酸塩の融点範囲、及び第４
発明に特定された無機粉末とカルボン酸塩の混合比であ
れば、より優れた作用、効果を有する離型剤が得られ
る。更に、第５発明のタイヤチューブの製造法によれ
ば、第１発明の離型剤を有効に利用することにより、上
記無機粉末によるトラブルを生ずることなくタイヤチュ
ーブを製造することができる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム製品の製造時に使用される離型剤に
   おいて、該離型剤は、融点２００℃以上の無機粉末と脂
   肪族モノカルボン酸金属塩とからなり、該脂肪族モノカ
   ルボン酸金属塩の融点は、未加硫のゴム成形体の成形温
   度より１０℃以上高く、且つ、該ゴム成形体の加硫温度
   を１０℃以上下回る温度であり、上記無機粉末と上記脂
   肪族モノカルボン酸金属塩との重量比は、１：９〜９：
   １であることを特徴とするゴム成形体付着防止用離型
   剤。
2. 【請求項２】 上記ゴム製品は、タイヤチューブである
   請求項１記載のゴム成形体付着防止用離型剤。
3. 【請求項３】 上記脂肪族モノカルボン酸金属塩の融点
   は、１４０〜１７０℃である請求項１記載のゴム成形体
   付着防止用離型剤。
4. 【請求項４】 上記無機粉末と上記脂肪族モノカルボン
   酸金属塩との重量比は、８：２〜５：５である請求項１
   記載のゴム成形体付着防止用離型剤。
5. 【請求項５】 所定温度でゴム製管状体を押出成形し、
   同時に該ゴム製管状体の内面に、融点２００℃以上の無
   機粉末と脂肪族モノカルボン酸金属塩とからなる離型剤
   を供給する工程、上記ゴム製管状体を所定長さに切断
   し、所要箇所にバルブを取り付けた後、両端部を接合し
   て環状体とする工程、環状となったゴム製管状体を所定
   温度で加硫する工程、並びに外観及び気密性を検査する
   工程を備えるタイヤチューブの製造法であって、上記脂
   肪族モノカルボン酸金属塩の融点は、上記押出成形温度
   より１０℃以上高く、且つ、上記加硫温度を１０℃以上
   下回る温度であり、上記脂肪族モノカルボン酸金属塩
   は、上記押出成形工程から上記加硫工程の間では固体状
   態を保ち、上記加硫工程において融解し、上記無機粉末
   が、融解した脂肪族モノカルボン酸金属塩の表面に付着
   し及び／又はその中に混入することを特徴とするタイヤ
   チューブの製造法。