JPS6021843B2 - タイヤ成型用水性外面ペイント組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、タイヤ成型用水性外面ペイント組成物、特
に未加硫タイヤを金型中で加硫する前にタイヤ表面に適
用して加硫工程における不良品発生を防止するための水
性外面ペイント組成物に関している。

タイヤを製造する場合、未加硫タイヤをタイヤ金型に装
入、加熱して加硫が行われているが、このとき禾加硫ゴ
ムが均一に型表面に流れ、金型とゴムとの間に巻き込ま
れた空気を外部に逃がし、さらに金型よりタイヤをとり
出すとき離型し易くする目的で、未加硫タイヤの外部に
外面ペイントを塗布している。

特に金型とタイヤとの間に巻き込まれた空気は、サイド
ウオール中に凹部を作り、タイヤは不良品となるので、
サイドウオール部に外面ペイントを塗布する必要性があ
る。従来、タイヤ工業で用いる外面ペイントは、カーボ
ンブラックをベースとし、有機溶剤主としてガソリンに
分散させて製造するのが普通であった。しかし、有機溶
剤は、ペイント塗付後乾燥とともに大気中に放出され、
大気汚染、環鰯悪化および火災、爆発の危険性があった
。最近、水にカーボンブラックを分散させた水性ペイン
トが提案されている。例えば、特関昭５２−１５１３３
９および特開昭５４一７２２３６である。これら水性ペ
イントは、有機溶剤を用いた場合の上記の欠点はないが
、外面ペイントの本来の目的からすれば、タイヤ表面の
ゴムの流れは充分に満足できず、不良品の発生率が高く
、未だ満足のいくペイントは得られていない。本発明者
らは、タイヤ不良品の発生防止のために最も効率のよい
水性組成物を見出すために鋭意検討を行った。

その結果、ランプブラックが次のような固有の性質を有
しし、これが外面ペイント組成物に好ましいことが判明
した。１ ランプブラックの粒径は１００〜２００のり
であり、一般のファーネスプラックおよびチャンネルブ
ラツクの２０〜８０の山よりは大きい。

カーボン粒子は、タイヤの表面に附着したとき空気の流
れる間隙を与えるが、この発明で用いるランプブラック
の粒径が大きいことは、この目的には極めて好ましい。
２ ランプブラックは、表面の酸素量が高く６〜８％で
あり、一般のカーボンブラックは約３％以下である。

この結果ｐＨ値も低くなり、ランプブラックではＰＨ２
．５〜５．０であるのに対し、一般のカーボンブラック
では５〜９が普通である。未加硫ゴムを加硫する場合の
架橋反応は、一般にアルカリ性の方が反応速度が大きく
好ましいとされている。しかし、タイヤが金型と接触す
る面では、早期加硫を起さずゴムが金型面に対し均一に
流れるように、加硫速度がある程度遅い方が両者の間に
巻き込まれる空気をスムーズに逃がす点から好ましい。
この意味で、ランプブラックが表面に多くの酸素含有性
基を有しかつｐＨ値が低いことは、外面ペイントに用い
るのに好ましい特性である。３ ランプブラックは、高
いチェーンストラクチャーを有している。

高いチェーンストラクチャーは、ゴムと強固な結合を作
るのに役立ち、これはランプブラック表面に多数存在す
る酸素含有官能基により助長される。また加硫時に、ペ
イントがゴムーゴム界面間に侵入したとしても、ゴム相
互の接着は良好でクラックの発生が防止できる。４ ラ
ンプブラックは、多くの未反応油を含みその量は０．０
１〜０．５％であるが、一般のカーボンブラックは０．
０５％以下である。

多量の未反応油は、ゴムと金型との間で滑剤として作用
してゴムの流れを良くする。以上の通り、ランプブラッ
クは一般のカーボンブラックと異なる性質を有し、タイ
ヤの外面ペイントに用いるのに適した多くの性質を有し
ている。この発明は、上記にの新しい知見に基づいて完
成したものである。この発明の組成物は、次の組成が最
も好ましい。

成 分 重量％ランプブラッ
ク １０〜４０％界面活性剤
０．１〜５％エラストマーラツク
ス １〜１０％（ゴム分として）水
４０〜８９％ランプブラ
ックの濃度４０％以上では、組成物の流動性が低下し、
塗布困難になり、さらにスプレーガンの日詰りを生じ易
くなる。

一方、１０％以下では、カーボンが沈降し易くなり好ま
しくない。したがって、ランプブラックの含有量が１０
〜４０％の範囲外では、組成物の安定性が悪くなり、タ
イヤの外面ペイントとして使用する場合非能率的となり
好ましくない。界面活性剤は、ランプブラックを水中に
安定に分散させる目的で用いられ、一般に０．１〜５％
の量で用いられる。

用いる界面活性剤の種類に応じて、添加量は変化する。
この発明で用いる界面活性剤としては、オレィルァミン
アセテート、セシルアミンアセテート、オクタデシルア
ミンアセテートのような最鎖第１級、第２級または第３
級アミンの塩類、臭化セシルピリジニウム、塩化へキサ
デシルェチルモルホリニウムのような第４級塩類、オレ
イルアルコールのような高級脂肪族アルコールとエチレ
ンオキサィドとから得られるポリオキシェチレンアルキ
ルェーテル類、インオクチルフヱノールのようなアルキ
ルフエノールとエチレンオキサィドとから得られるポリ
オキシェチレンアルキルフェノールェーテル類、ステア
リン酸のような高級脂肪酸とポリエチレングリコールと
から得られるポリオキシェチレン・ァルキルェステル類
、ジオクチルスルホサクシネートのようなスルホン化コ
ハク酸ェステル類、ドヂシルベンゼンスルホン酸ソーダ
、ドデシルナフタレンスルホン酸ソーダのようなアルキ
ルベンゼン（あるいはナフタレン）スルホン酸ソーダ類
、ラウリン酸カリのような長鏡脂肪族カルポン酸金属塩
類、ソルビタンェステル類、アルキル・アルキロールア
ミド類、ポリアルキレングリコール類、ポリオキシェチ
レングリコール類、ポリオキシェチレンーポリオキシプ
ロピレンブロックポリマー類等があり、これらを単独に
、または２種以上の組み合わせで用いる。しかしこれら
界面活性剤の種類は、特にこれらに限定されるものでは
ない。エラストマーラテツクスは、ランプブラックとタ
イヤゴムとの結合剤であり、天然ゴムおよびネオプレン
、ＳＢＲ等の合成ゴムラテックスを単独、あるいは２種
以上を組み合わせて用いられる。

用いる量は、通常１〜１０％（ゴム成分として）である
。この発明の組成物の製造は、上記の成分を所定の割合
で混合して行われるが、さらに必要に応じてペイントロ
ール、ボールミル等で機械的外力を加えて固体成分のラ
ンプブラックの分散を促進するのが好ましい。

さらにこの発明の組成物には、徴粒滑剤、防腐剤、防錆
剤、防徽剤、老化防止剤等の任意成分を必要に応じて添
加することもできる。

なお、徴粒滑剤としては、脂肪酸の金属塩、タルク等が
挙げられる。このようにして得た組成物は極めて安定な
分散液で、数日間放置しても固型分の沈降分離は認めら
れず、数カ月のような長期間放置して固型分が沈降して
も、ゆるやかな縄洋により容易に再分散して均一な状態
に回復する。

この発明の外面ペイント組成物は、空気を利用したエア
ーガン、液圧を利用したエアーレスガンのようなスプレ
ー装置で、加硫前の未加硫タイヤに塗布される。塗布量
はタイヤのサイズによって異なるが、例えば普通乗用車
タイヤでは１本当り２〜３０夕、好ましは５〜２０夕の
範囲である。この発明の組成物を、未加硫タイヤの外面
特にサイドウオールに塗布すると、加硫工程中にゴム流
れの不良による傷の発生（ライト故障）、ペイントの巻
き込みによる割れの発生（フロークラック故障）および
空気の巻き込みによる気泡発生（ブリスター故障）が防
止され、金型の汚染も少なく、有機溶剤蒸気の発生が少
なく作業環境は箸るしく改善された。この発明を下記実
施例により説明するが、この発明はこれらに限定される
ものではない。

実施例中の各種性能は、次のように判定した。

ペイント安定性：ペイントを静橿後の固型分の分離のし
易さ、スプレーガンの操作時の目詰りの程度およびタイ
ヤ塗布面の均質性。加硫故障：ライト故障、フローラッ
ク故障およびブリスター故障の発生。

金型汚染：加硫処理前にサンドブラストした金型の使用
後における金型表面の汚れ。

カーボン脱落：ペイントを塗布、乾燥した未加硫タイヤ
の塗布部を白布で拭き、白布の汚染状態。

実施例１〜３および比較例１〜５ カーボンブラック、界面活性剤、徴粒滑剤、ェラストマ
ーラテックスおよび水を表１に示した割合で配合し、混
合物を充分に鷹梓後ペイントロールを通し、８０メッシ
ュフィルターで炉過し、ペイント組成物を調製した。

得られた組成物を、６．１５−１３サイズの乗用車用未
加硫タイヤ１００本に１５夕／本の量で頃霧塗布、乾燥
し、常法によりタイヤの加硫を行なった。

従来の溶剤系ペイントおよびペイントなしの場合も試験
した。故障の有無を調査した。結果を表１に示したが、
ランプブラックを用いた場合には、特に加硫故障が減少
することが判明した。表 Ｉ 実施例４〜７および比較例５〜７ 同様にして表２に示した配合のペイントを調合し、１０
．００一２０サイズのバス・トラックタイヤ１００本に
約５０夕／本を塗布し加硫後の故障の有無を調べた。

結果を表２に示したがランプブラックを用いた場合には
、加硫故障が極めて少なくなることを認めた。表 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ランプブラツクを基材に用い、次の組成を有するタ
   イヤ成型用水性外面ペイント組成物：成分重量％ランプ
   ブラツク１０〜４０％ 界面活性剤０．１〜５％ エラストマーラテツクス１〜１０％ （ゴム分として） 水４０〜８９％