JPS62275711A - ゴム製品の成型加硫方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野コ 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−を用い
るゴム製品の成型加硫方法に関する。

［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、該成型プレス中では、未成型のタイヤは内部流体膨
張性ブラダ−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
ドパターンおよび側壁の構造を決定する外部金型表面に
対応して成型加硫される。

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−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−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−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−の表面が摩耗されて粗面となり、ブラダ−
表面がタイヤ硬化後およびタイヤ硬化サイクルのブラダ
−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−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−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に、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
なる場合がしばしばあった。

このような問題を解決する方法として、加硫用ブラダ−
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号公報）やヒ
ドロキシルシランを用いるもの（特開昭５７−１１１３
９３号公報、特開昭５７−１１９９９２号公報）が提案
されている。

［発明が解決しようとする問題点コ 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−表面とタイヤ内面との離型
性は改良され、離型剤を用いることなくタイヤを成型加
硫できる反面、ブラダ−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−の出現
が切望されていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記事情に鑑み、耐久性等を改菩し、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−を用いてゴム製品を成型加硫するにあた
り。

■　２５℃における粘度が３０００〜５００００００セ
ンチストークスであるポリオルガノシロキサン１００重
量部 ■　２５℃における粘度が１０〜７０センチストークス
であり１分子中に少なくとも１つのＳｉ−Ｈ基を含有す
る化合物３ｏ〜３００重量部 ◎　微粉末シリカ２〜２５重量部 及び ＠　亜鉛、マグネシウム、マンガン及びコバルトよりな
る群から選ばれる１種又は２種以上の金屑の有機酸塩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−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１本発明者らは、上記加硫用ブラダ−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、微粉末シリカで補強された特定粘度のポ
リオルガノシロキサン、特定粘度の分子中に少なくとも
１つのＳｉ−Ｈ基を含有する化合物、及び必要に応じて
特定の金属有機酸塩を配合したシリコーン組成物を用い
て表面処理をされた加硫用ブラダ−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−は■ポリオル
ガノシロキサン、■分子中に少なくとも１つのＳｉ−Ｈ
基を含有した化合物、◎微粉末シリカ、及び必要に応じ
て＠金属有機酸塩を含有するシリコーン組成物により表
面処理されたものである。

本発明に係るシリコーン組成物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、２５℃における
粘度が３０００〜５００００００センチストークス、好
ましくは９０００〜２００００００センチストークス、
更に好ましくは１ｏｏｏｏ〜１００００００センチスト
ークスのものである６ポリオルガノシロキサンの２５℃
における粘度が３０００センチスト一クス未満であると
、処理された加硫用ブラダ−の離型寿命が著しく乏しく
なり、また、　５００００００センチストークスを超え
ると機械的にはがれ易くなる。

使用するポリオルガノシロキサンは、２５℃における粘
度が上記範囲内であれば良く、その１種を単独で用いて
も２種以上を混合して用いても良し）。

本発明において用い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差支えな
い。また、ポリオルガノシロキサンの末端の官能基とし
ては特に制限はないが、好ましくは水酸基又は水素基で
あることが望ましい。

ポリオルガノシロキサン■のケイ素原子に結合する有機
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−フェニルエチル基、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などが挙げられる。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−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。

■成分の、分子中に少なくとも１つのＳｉ−Ｈ基を含有
する化合物は、２５℃における粘度が１ｏ〜７０センチ
ストークス、好ましくは３０〜６０センチストークスの
ものである。２５℃における粘度が１０センチストーク
ス未満でも、７０センチストークスを超えても、得られ
る加硫用ブラダ−の離型性が劣り、好ましくない。また
、作業性の点から、該化合物の沸点は２０’Ｃ以上、好
ましくは４０℃以上であることが望ましい。なお、離型
性能の点から、■成分としてはメチル水素シロキサンを
用いるのが特に好ましい。

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３０〜３００重量
部、好ましくは７０〜１８０重量部である。使用量が３
０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−の離型性能が乏しくなる。

◎成分の微粉末シリカの平均粒径としては、電子顕微鎧
による測定値が５〜５０ｍμ、より好ましくは１０〜３
０ｍμのものが好適である。なお、本発明において用い
る微粉末シリカは、その表面を有機珪素化合物等で処理
して疎水化したものを使用しても差支えない。

◎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２〜２５重量部、好
ましくは３〜１５重量部、更に好ましくは４〜１０重量
部の範囲である。微粉末シリカが２重量部未満であると
、得られる加硫用ブラダ−に十分な離型寿命が得られず
、また２５重量部を超えると微粉末シリカの沈降が激し
くなるので実用的でない。

＠成分の金属有機酸塩の金属としては、亜鉛、マグネシ
ウム、マンガン及びコバルトからなる群から選ばれる１
種又は２種以上の金属が用いられるが、得られる加硫用
ブラダ−の離型寿命の点から、亜鉛又はマグネシウムを
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２〜２５であることが好ましく、
特に７〜１８程度のものが好ましく用いられる。中でも
オクタン酸、ラウリン酸、オクテン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪族カ
ルボン酸が有機酸として好適に用いられる。

なお、本発明において、上述した＠成分は必ずしも必要
ではなく、場合によりその配合を省略することができる
。■成分の使用量は■成分のポリオルガノシロキサン１
００重量部に対して０〜３０重量部、好ましくは１０重
量部以下、更に好ましくは５重量部以下である。

本発明に係るシリコーン組成物には、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、ケイ藻土、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。なお、これ
らの充填剤の表面を有機ケイ素化合物などで処理して疎
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差支えない。

更に、本発明に係るシリコーン組成物は、有機溶剤溶液
の形態としたり、水性エマルジョンの形態にしてシリコ
ーン表面処理液として用いることができる。

この場合、有機溶剤としては、ポリオルガノシロキサン
■が溶解可能な溶剤であれば良く、特に制限はないが、
例えば、石油エーテル、ベンジン。

ミネラルターペン、ガソリン、ケロシン、ナフサ、白灯
油、軽油、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシ
レン、塩化メチル、塩化メチレン、りＤ　Ｏ＊　ルム、
四塩化炭素、トリクロロエチレン、ＣＣＱ　ｚ　Ｆ　２
、ＣＣＵ、Ｆ−ＣＣＱ、Ｆ、ＣＣＱ□Ｆ−ＣＣＦＱ２．
パークロロエチレン、２−エチルヘキサノール、ラウリ
ルアルコール、エチルエーテル、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン等が挙げられる。

なお、これら有機溶剤は、この加硫用ブラダ−の処理温
度により変更するのが好ましく、室温で処理する場合に
は、通常、沸点が２０〜７０℃の有機溶剤を、高温条件
で処理する場合には、ゴムの加硫成型設定温度に対し、
−１０’Ｃ〜＋７０℃の沸点を有する有機溶剤をそれぞ
れ用いるのが好ましい。

また、シリコーン表面処理液を水性エマルジョンにして
用いる場合には、界面活性剤を配合してシリコーン組成
物を水中でエマルジョン化することが好ましく、この界
面活性剤の種類としては。

通常ノニオン型のものが用いられるが、アニオン型、カ
チオン型のものでもよい。

本発明に係るシリコーン表面処理液中のシリコーン組成
物は、上記■〜◎成分あるいは■〜＠成分及び必要に応
じその他の添加剤からなるものであるが、シリコーン表
面処理液中のシリコーン組成物全体の濃度は２〜４５重
量％とすることが好ましい。濃度が２重量％未満である
と、シリコーン被膜形成に多くの時間を要し、しかもブ
ラダ−基材弁ゴム表面との濡れが極めて悪くなる等の問
題が発生し、その結果として離型寿命が著しく悪くなる
場合がある。また、濃度が４５重量％を超えると処理作
業性が悪くなる場合があると共に。

シリコーン層が厚くなりすぎ、タイヤの内面品質に対し
悪影響を及ぼしてしまう場合がある。

シリコーン組成物全体のより好ましい濃度は、水性エマ
ルジョンとして用いる場合、シリコーン表面処理液中で
５〜４ｏ重量％、また有機溶剤溶液として用いる場合、
シリコーン表面処理液中で２〜２５重量％、より好まし
くは２〜１５重量％である。

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する等の方法で表面にシリ
コーン組成物の被膜を形成した加硫用ブラダ−を用いる
。このような加硫用ブラダ−は、通常、加硫成型機に内
装する前に室温にて処理されるが、加硫成型機に内装し
た後高温条件で処理しても差支えない、また、これらの
処理を組合せて行なってもよい。

本発明の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−を内装してなる成型型内に被成型物を充填し
、加熱加圧するものであり、その他の製造条件等は通常
採用されている条件で良い。

［作用］ 本発明で用いる■ポリオルガノシロキサン、■分子中に
少なくとも１つのＳｉ−Ｈ基を有する化合物、◎微粉末
シリカ、及び場合により＠金属有機酸塩を含有するシリ
コーン組成物はシリコーン表面処理溶液として用いるこ
とができ、加硫用ブラダ−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−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組成物は良好な離型性能を有
し、上記のような加硫ブラダ−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
。

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１，２〕 表１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−にハケ塗りで塗布して、２０〜３
０分乾燥後、再度ハケ塗りにて塗布し、室温雰囲気で完
全に溶剤を乾燥させた。

また、表２に示した配合の表面処理液を上述と同様に塗
布して、１２０〜２４０分乾燥後、再度ハケ塗りにて塗
布し、室温雰囲気で完全に溶剤を乾燥させた。

これら表面処理ブラダ−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
、共に５０〜７０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−を再塗装する必要はなかった。

拳２：粘度（２５℃）＝３０ｃｓｔ 〔実施例３，４〕 実施例１及び２の方法で処理して得られた表面処理ブラ
ダ−を用い、共に離型剤を用いることなく常法により未
加工タイヤを４０回成型加硫した後、表３及び４に示す
配合の表面処理液をこれらブラダ−に各々塗布し、再度
未加工タイヤを４０回成型加工する操作を繰返したとこ
ろ、ブラダ−の寿命に至るまで離型効果を持続させるこ
とができた。

〔比較例〕 特開昭５７−１１１３９４号の実施例１に準じ、表５に
示す組成物で表面処理したブラダ−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。

−１：　ヒドロキシルの付加されたポリジメチルシロキ
サン３０．７重量部と界面活性剤１０．９重量部の混合
物。

粘度（２５℃）＝２０Ｘ１０’ｃ　ｓ　を傘２：　メチ
ル水素シラン（粘度（２５℃）＝３０ｃｓｔ）及びジメ
チル水素シラン（粘度（２５℃）＝１００ｃｓｔ）の混
合物３０重量％と水７０重量％。

傘３：　酢酸亜鉛及びステアリン酸亜鉛の混合物２０重
量％と水８０重量％。

−４：　ジメチルポリシロキサン水性エマルジョン組成
物。

実施例１〜４及び比較例の結果より、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。

［効果コ 以上詳述した通り、本発明のゴム製品の成型加硫方法は
、■特定のポリオルガノシロキサン、■分子中に少なく
とも１つのＳｉ−Ｈ基を有する特定の化合物、◎微粉末
シリカ、及び必要に応じ＠特定金属の有機酸塩を含有す
るシリコーン組成物で表面処理された加硫用ブラダ−を
用いるものである。

しかして、この加硫用ブラダ−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、少滴りが顕著
に向上される、 ■　加硫用ブラダ−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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 （ａ）２５℃における粘度が３０００〜５００００００
   センチストークスであるポリオルガノシロキサン１００
   重量部 （ｂ）２５℃における粘度が１０〜７０センチストーク
   スであり、分子中に少なくとも１つのＳｉ−Ｈ基を含有
   する化合物３０〜３００重量部 （ｃ）微粉末シリカ２〜２５重量部 及び （ｄ）亜鉛、マグネシウム、マンガン及びコバルトより
   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
   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、シリコーン組成物を水性エマルジョン形態又は有機
   溶剤形態のシリコーン表面処理液として用いた特許請求
   の範囲第１項記載のゴム製品の成型加硫方法。 ３、シリコーン組成物の濃度がシリコーン表面処理液中
   ２〜４５重量％の範囲である特許請求の範囲第２項記載
   のゴム製品の成型加硫方法。 ４、シリコーン組成物の濃度が、水性エマルジョン形態
   のシリコーン表面処理液中５〜４０重量％の範囲である
   特許請求の範囲第３項記載のゴム製品の成型加硫方法。 ５、シリコーン組成物の濃度が、有機溶剤形態のシリコ
   ーン表面処理液中２〜２５重量％の範囲である特許請求
   の範囲第３項記載のゴム製品の成型加硫方法。