JPH085064B2 - ゴム製品の成型加硫方法 - Google Patents

ゴム製品の成型加硫方法

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JPH085064B2
JPH085064B2 JP61293415A JP29341586A JPH085064B2 JP H085064 B2 JPH085064 B2 JP H085064B2 JP 61293415 A JP61293415 A JP 61293415A JP 29341586 A JP29341586 A JP 29341586A JP H085064 B2 JPH085064 B2 JP H085064B2
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bladder
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隆次 橋本
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はゴム製品の成型加硫方法に係り、特にタイヤ
等の成型加硫に適する、改良された加硫用ブラダーを用
いるゴム製品の成型加硫方法に関するものである。
従来の技術 従来、ニューマチックゴム車両用タイヤは、成型プレ
スにより未成型のタイヤを成型し、硬化させて製造して
おり、成型プレス中では、未成型のタイヤは内部流体膨
張性ブラダーにより金型表面に対して外方にプレスされ
る。この方法により、未成型タイヤは、タイヤのトレッ
ドパターン及び側壁の構造を決定する外部金型表面に対
応する形状に成型加硫される。
このようなタイヤのゴム製品の成型加硫に用いられる
加硫用ブラダーの組成物としては、従来、有機ゴム、特
にブチルゴムが用いられてきた。
しかしながら、有機ゴムよりなる加硫用ブラダーはタ
イヤ内面との離型性が悪く、タイヤ取り外しの際にブラ
ダーが曲がる傾向があり、金型でのタイヤの成型が不良
となる。また、ブラダーの表面が摩耗され粗面となり、
ブラダー表面が、タイヤ硬化後及びタイヤ硬化サイクル
のブラダーの収縮過程でタイヤの内面に粘着する可能性
がでてくる。更に、気泡がブラダーとタイヤ表面との間
に閉じ込められ、熱移動が不充分となり、タイヤ加硫欠
陥を助長することになる。
このようなことから、従来の加硫用ブラダーにおいて
は、タイヤ内面との潤滑性を良好なものとするための、
シリコーンエマルジョン等からなる離型剤が必要とされ
ていた。しかしながら、タイヤ内面に離型剤を塗布する
ことは、製造工程の面からも工数の増加、中間在庫の増
大等の不利な点があるばかりでなく、この離型剤がタイ
ヤ成型加硫時において悪影響を及ぼし、不良品発生の原
因となる場合がしばしあった。
このような問題を解決する方法として、加硫用ブラダ
ーの有機ゴム表面をシリコーンにより改質する方法が試
みられており、メチル水素シラン又はジメチル水素シラ
ンを用いるもの(特開昭57−111394)やヒドロキシルシ
ランを用いるもの(特開昭57−111393、特開昭57−1199
92)が提案されている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来のシリコーンによる有機ゴム
の表面改質方法では、ブラダー表面とタイヤ内面との離
型性は改良され、離型剤を用いる事なくタイヤを成型加
硫できる反面、ブラダー表面の耐久性が極端に悪くな
り、実用的ではないという問題点を有していた。
このため、機械的強度、耐熱性、耐熱水性等の物理的
性質に優れ、かつ離型性に優れた実用性の高い加硫用ブ
ラダーの出現が切望されていた。
問題点を解決するための手段 本発明は上記実情に鑑み、耐久性等を改善し、作業性
及び得られる製品の品質安定性を向上させることができ
るゴム製品の成型加硫方法を提供するべくなされたもの
であり、 加硫用ブラダーを用いてゴム製品を成型加硫するにあ
たり、 平均重合度が2500〜6000であるポリオルガノシロキ
サン100重量部及び 平均重合度が800〜1600であるポリオルガノシロキ
サン30〜300重量部 の2種の異なる重合度を持つポリオルガノシロキサンの
混合物よりなり、任意成分として、 微粉末シリカ0〜75重量部 亜鉛、マグネシウム、マンガン、鉄、コバルト及び
錫よりなる群から選ばれる1種または2種以上の金属の
有機酸塩0〜30重量部 を含有するシリコーン組成物により表面処理された加硫
用ブラダーを用いることを特徴とするゴム製品の成型加
硫方法を要旨とするものである。
即ち、本発明者らは、上記加硫用ブラダー表面に形成
されるシリコーンの被膜の性能を向上させるべく鋭意検
討を重ねた結果、異なる特定の重合度を有する2種類の
ポリオルガノシロキサンの混合物に、必要に応じて微粉
末シリカ、特定の金属有機酸塩、界面活性剤、増粘剤、
PH調整剤、充填剤を含有する水性エマルジョンのシリコ
ーン表面処理液を用いて表面処理を施した加硫用ブラダ
ーは、離型性及び耐久性が共に極めて優れていることを
見出し、本発明を完成させた。
以下に本発明につき詳細に説明する。
本発明において用いられる加硫用ブラダーは、異なる
特定の重合度を有する2種類のポリオルガノシロキサン
の混合物よりなり、必要に応じて、微粉末シリカ、
金属有機酸塩、界面活性剤等を含む水性エマルジョン
のシリコーン表面処理液により表面処理されたものであ
る。
本発明に係るシリコーン表面処理液を構成する成分の
うち、成分であるポリオルガノシロキサンは平均重合
度が2500〜6000、好ましくは2700〜4000、さらに好まし
くは2900〜3500のものを用いる。該ポリオルガノシロキ
サンの重合度が2500未満であると処理された加硫用ブラ
ダーの離型寿命が著しく乏しくまる。また6000を超える
と著しく合成しにくくなり、且つ該シリコーン表面処理
中で凝集しやすくなり、結果として機械的にはがれ易く
なる。
成分の、と異なる平均重合度を有するポリオルガ
ノシロキサンは平均重合度が800〜1600、好ましくは900
〜1500、さらに好ましくは1000〜1400のものを用いる。
該ポリオルガノシロキサンの重合度が800未満では形成
膜の強度が乏しくなり、結果として離型寿命が乏しくな
る。また重合度が1600を超えるとブラダー表面への親和
性が乏しくなり、結果として機械的にはがれ易くなる。
上記成分及び成分の平均重合度の差は少なく1000
以上である事が好ましく、さらに好ましくは1200以上で
ある。
また成分及び成分として用いられるポリオルガノ
シロキサンは、実質的に直鎖状のポリオルガノシロキサ
ンであることが好ましいが、部分的に分岐や網状構造が
あってもさしつかえない。
また、該ポリオルガノシロキサンの末端の官能基とし
ては、成分及び成分として用いられるポリオルガノ
シロキサンの末端基の10〜100%、特に30〜90%、さら
に50〜80%がシラノール基であることが好ましい。この
末端基のシラノール基の度合いが多すぎるとポリオルガ
ノシロキサン同士で凝集もしくはゲル化を起こし、結果
として機械的にはがれやすくなり、シラノール基の度合
いが少ないとブラダー表面への親和性が乏しくなり、結
果として離型寿命が乏しくなる場合がある。
本発明において使用するポリオルガノシロキサンのケ
イ素原子に直結する有機基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
オクチル基、デシル基等のアルキル基、;ビニル基等の
アルケニル基;フェニル基等のアリール基;β−フェニ
ルメチル基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル
基;クロロメチル基、クロロフェニル基、3,3,3−トリ
フルオロプロピル基等のハロゲン化炭化水素基が挙げら
れる。有機基は、合成のし易さ及びシリコーンとしての
耐熱性、得られる加硫用ブラダーに付与する離型性等の
諸性質を具備させるために90モル%以上がメチル基であ
ることが好ましい。
本発明において成分の使用量は、成分のポリオル
ガノシロキサン100重量部に対して300〜300重量部、好
ましくは70〜180重量部である。使用量が30重量部未満
でも300重量部を超えても、得られる加硫用ブラダーの
離型性能が乏しくなる。
成分の微粉末シリカとしては、電子顕微鏡による測
定値が5〜50mμ、好ましくは、10〜30mμのものが好適
である。微粉末シリカはその表面を有機珪素化合物、ポ
リオルガノシロキサン等で処理して疎水化したものを使
用してもさしつかえない。
成分の金属有機酸塩は、亜鉛、マグネシウム、マン
ガン、鉄、コバルト及び錫よりなる群から選ばれる1種
又は2種以上の金属の有機酸塩が用いられるが、得られ
る加硫用ブラダーの離型寿命の点から、亜鉛、マグネシ
ウムを用いるのが特に好ましい。また作業性、離型寿命
の点から、有機酸の炭素数は4〜22であることが好まし
く、特に7〜20程度のものが好ましく用いられる。
本発明において成分と成分は必ずしも必要ではな
く、成分と成分は用いなくても良い。
成分の微粉末シリカの使用量は、成分のポリオル
ガノシロキサン100重量部に対して0〜75重量部、好ま
しくは0〜40重量部、特に好ましくは5〜30重量部、
成分の使用量は、成分のポリオルガノシロキサン100
重量部に対して0〜30重量部、好ましくは0〜10重量部
である。
本発明に係るシリコーン表面処理液には、必要に応じ
て、補強性ないし非補強性の充填剤を配合することがで
きる。これらの充填剤としては、煙霧質シリカ、沈殿シ
リカ、シリカエアロゲル、粉砕石英、ケイ藻士、酸化チ
タン、酸化亜鉛、炭酸マグネシウム、硫酸アルミニウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、マイカ、アスベス
ト、ガラス粉末、カーボンブラックなどが例示される。
これらの充填剤の表面を、有機ケイ素化合物、ポリジオ
ルガノシロキサンなどで処理して疎水化してもよい。
またこのほか、公知の耐熱性向上剤、耐薬品性向上
剤、増粘剤、PH調製剤、防錆剤、安定剤、難燃剤、着色
剤、香料等を配合してもさしつかえない。
上記及び成分、ならびに必要に応じて〜成分
その他の含有するシリコーン組成物により加硫用ブラダ
ーを表面処理するには、この組成物に有機溶剤を加えて
溶液にするか、水を加えて水性エマルジョンとして使用
するのが便利である。
上記組成物を水中に安定にエマルジョン化するために
は界面活性剤を加えることが望ましい。
界面活性剤としては通常ノニオン型のものが用いられ
るが、アニオン型、カチオン型でも用いる事ができる。
有機溶剤溶液又は水性エマルジョンとしたシリコーン
表面処理液中の〜成分及びその他の添加剤の濃度
は、2〜40容量%、特には3〜35容量%とするのが好ま
しい。
本発明のゴム製品の成型加硫方法においては、上述し
たシリコーン表面処理液で処理され、表面にシリコーン
組成物の被膜が形成された加硫用ブラダーを用いる。こ
のような加硫用ブラダーは、通常、加硫成型機に内装し
た後高温条件で処理してもさしつかえない。また、これ
らの処理を組合わせて行なってもよい。
本発明に係るゴム製品の成型加硫方法は、このように
して表面処理されてシリコーン組成物の被膜が形成され
た加硫用ブラダーを内装してなる成型用型内に被成型物
を充填し、加熱加圧するものであり、その他の操作条件
等は通常採用されている条件で良い。
作用 本発明で用いる平均重合度が2500〜6000であるポリ
オルガノシロキサン、平均重合度が800〜1600である
ポリオルガノシロキサン、場合により微粉末シリカ、
及び金属有機酸塩を含有するシリコーン表面処理液
は、加硫用ブラダーの表面に良好なシリコーン表面被膜
を形成することができる。しかして、形成されたシリコ
ーン表面被膜は離型性に優れ、かつ機械的強度、耐熱
性、耐熱水性、耐久性等の物理的性質にも極めて優れ
る。
従って、このような加硫用ブラダーを用いる本発明の
方法によれば、成型不良品の発生が著しく低減され、効
率良くゴム製品の成型加硫を行なうことができる。
また、本発明のシリコーン表面処理液は良好な離型性
能を有し、上記のような加硫ブラダー処理剤として好ま
しく用いられるが、この他にも、離型剤として、ゴム製
品の表面保護剤、モールド離型剤等に広く用いることが
できる。
実施例 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的
に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の
実施例に限定されるものではない。
実施例1 第1表に示した配合の表面処理液を、ブチルゴムを主
成分とする加硫用ブラダーにハケ塗りで塗布して120〜2
40分乾燥後、再度ハケ塗りにて塗布し室温雰囲気で完全
に水を乾燥させた。この表面処理ブラダーを用い、離型
剤を用いることなく常法により未加工タイヤを繰返し成
型加硫したところ、30〜50サイクルまで極めて円滑にタ
イヤの成型加硫を実施することができ、この間はシリコ
ーン組成物で該ブラダーを再塗装する必要は無かった。
実施例2 実施例1の方法で処理して得られた表面処理ブラダー
を用い、離型剤を用いる事なく常法により未加工タイヤ
を34回成型加硫した後、第2表に示す配合の表面処理液
をこのブラダーに塗布し、再度未加工タイヤを30回成型
加工する操作を繰返したところ、ブラダーの寿命に致る
まで離型硬化を持続させることができた。
比較例1 特開昭57−111394の実施例1に準じ、第3表に示す組
成物で表面処理したブラダーを用い実施例1と同様に未
加工タイヤを成型加硫したところ、8〜16サイクルでタ
イヤ内面と密着を起し、使用不可能となった。
実施例1、2及び比較例1の結果より、本発明の方法
によれば、極めて効率良くタイヤの製造を行なえること
が認められる。
発明の効果 以上詳述した通り、本発明のゴム製品の成型加硫方法
は、平均重合度が2500〜6000であるポリオルガノシロ
キサン及び平均重合度が800〜1600であるポリオルガ
ノシロキサンよりなり、必要に応じ微粉末シリカ、及
び金属の有機酸塩を含有するシリコーン組成物により
表面処理液で表面処理した加硫用ブラダーを用いるもの
である。
しかして、この加硫用ブラダーは離型性に優れかつ耐
熱性、耐熱水性、耐久性等の物理的性質にも極めて優れ
ている。
従って、本発明の方法によれば、 離型剤を用いることなくゴム製品の成型加硫が可能
である。
このため成型不良品が殆ど発生せず、歩溜りが顕著
に向上される。
加硫用ブラダーの寿命が長い。
等の効果が奏され、低コストで効率良くゴム製品の成型
加硫を実施することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 30:00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加硫用ブラダーを用いてゴム製品を成型加
    硫するにあたり、 平均重合度が2500〜6000であるポリオルガノシロキサ
    ン100重量部及び 平均重合度が800〜1600であるポリオルガノシロキサ
    ン30〜300重量部 の2種の異なる重合度を持つポリオルガノシロキサンの
    混合物よりなり、任意成分として、 微粉末シリカ0〜75重量部 亜鉛、マグネシウム、マンガン、鉄、コバルト及び錫
    よりなる群から選ばれる1種または2種以上の金属の有
    機酸塩0〜30重量部 を含有するシリコーン組成物により表面処理された加硫
    用ブラダーを用いることを特徴とするゴム製品の成型加
    硫方法。
  2. 【請求項2】2種の異なる重合度を持つポリオルガノシ
    ロキサンの末端基の10〜100%がシラノール基である特
    許請求の範囲第1項記載のゴム製品の成型加硫方法。
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