JP2542823B2 - ゴム成形品の製造方法 - Google Patents
ゴム成形品の製造方法Info
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- JP2542823B2 JP2542823B2 JP61125267A JP12526786A JP2542823B2 JP 2542823 B2 JP2542823 B2 JP 2542823B2 JP 61125267 A JP61125267 A JP 61125267A JP 12526786 A JP12526786 A JP 12526786A JP 2542823 B2 JP2542823 B2 JP 2542823B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/56—Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
- B29C33/60—Releasing, lubricating or separating agents
- B29C33/62—Releasing, lubricating or separating agents based on polymers or oligomers
- B29C33/64—Silicone
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、成形による金型汚染を可及的に防止し、能
率よく低コストでゴム成形品を成形することができるゴ
ム成形品の製造方法に関する。
率よく低コストでゴム成形品を成形することができるゴ
ム成形品の製造方法に関する。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点 近年、ゴム成形品を成形する場合に、合理化、省人化
が強く要望されているが、従来より金型を用いたゴム成
形品成形品の製造工程において、その成形時に比較的短
時間で金型に汚染が生じることが大きな問題となってお
り、合理化、省人化の障害になっている。例えば、タイ
ヤの加硫成形工程において金型汚染が起ると、この汚染
物によりタイヤの外観、性能が著しく損なわれるという
問題が生じ、タイヤの外観、性能を維持するためには、
金型汚染の進行度合に応じて一定期間毎に生産を中断
し、人手によりしかもかなりの手間を要して金型を洗浄
しなければならないという問題がある。
が強く要望されているが、従来より金型を用いたゴム成
形品成形品の製造工程において、その成形時に比較的短
時間で金型に汚染が生じることが大きな問題となってお
り、合理化、省人化の障害になっている。例えば、タイ
ヤの加硫成形工程において金型汚染が起ると、この汚染
物によりタイヤの外観、性能が著しく損なわれるという
問題が生じ、タイヤの外観、性能を維持するためには、
金型汚染の進行度合に応じて一定期間毎に生産を中断
し、人手によりしかもかなりの手間を要して金型を洗浄
しなければならないという問題がある。
従って、この金型汚染を防止することは、一定期間毎
に生産を中断して金型を洗浄する必要がなくなり、或い
は洗浄のための期間を延ばすことができるので、人手削
減、時間短縮につながり、ゴム成形の合理化、省人化が
可能になるため、従来、金型表面に離型剤を塗布する方
法、メッキを施す方法、セラミック処理を行なう方法、
フッ素樹脂をコーティングする方法、窒化処理を行なう
方法等、ゴム成形材料が接触する金型内表面に表面処理
を施すことにより、金型汚染対策を行なってきた。しか
しながら、離型剤を塗布する方法、メッキを施す方法
は、ほとんど金型汚染を抑制し得ず、また、セラミック
処理を行なう方法は、金型汚染をある程度抑制する効果
はあるものの、金型表面に形成されるセラミック材料の
表面処理層が比較的厚く、寸法精度上の問題を生じる上
に、これら方法により表面処理された金型は高価なもの
となる。しかも、一旦、これら表面処理された金型が汚
染されると洗浄が困難であり、金型が再使用可能なまで
に洗浄を行なうと金型を損傷してしまう危険性が大きい
などの欠点を有する。他方、窒化処理を行なう方法は、
窒化処理が通常高温で行われるために金型の寸法精度に
狂いが生じ易く、組合せ金型の場合には表面処理として
窒化処理を行なうと金型が損傷して使用不可となる場合
も生じるなどの点から、寸法精度をそれほど必要とせ
ず、比較的単純な形状の成形品に対する金型の表面処理
を行なう場合等にしか適用し得ないなど、その適用は実
用上はなはだしく制限されている。しかも、金型汚染を
抑制する効果も離型剤を塗布する方法、メッキを施す方
法と大差はなく、その効果が十分満足するものに達して
いないという欠点を有する。更に、メッキを施す方法、
セラミック処理を行なう方法、フッ素樹脂をコーティン
グする方法、窒化処理を行なう方法等の表面処理方法
は、かなりの技術を要し、その処理も面倒である上、設
備コストも大きなものになる。
に生産を中断して金型を洗浄する必要がなくなり、或い
は洗浄のための期間を延ばすことができるので、人手削
減、時間短縮につながり、ゴム成形の合理化、省人化が
可能になるため、従来、金型表面に離型剤を塗布する方
法、メッキを施す方法、セラミック処理を行なう方法、
フッ素樹脂をコーティングする方法、窒化処理を行なう
方法等、ゴム成形材料が接触する金型内表面に表面処理
を施すことにより、金型汚染対策を行なってきた。しか
しながら、離型剤を塗布する方法、メッキを施す方法
は、ほとんど金型汚染を抑制し得ず、また、セラミック
処理を行なう方法は、金型汚染をある程度抑制する効果
はあるものの、金型表面に形成されるセラミック材料の
表面処理層が比較的厚く、寸法精度上の問題を生じる上
に、これら方法により表面処理された金型は高価なもの
となる。しかも、一旦、これら表面処理された金型が汚
染されると洗浄が困難であり、金型が再使用可能なまで
に洗浄を行なうと金型を損傷してしまう危険性が大きい
などの欠点を有する。他方、窒化処理を行なう方法は、
窒化処理が通常高温で行われるために金型の寸法精度に
狂いが生じ易く、組合せ金型の場合には表面処理として
窒化処理を行なうと金型が損傷して使用不可となる場合
も生じるなどの点から、寸法精度をそれほど必要とせ
ず、比較的単純な形状の成形品に対する金型の表面処理
を行なう場合等にしか適用し得ないなど、その適用は実
用上はなはだしく制限されている。しかも、金型汚染を
抑制する効果も離型剤を塗布する方法、メッキを施す方
法と大差はなく、その効果が十分満足するものに達して
いないという欠点を有する。更に、メッキを施す方法、
セラミック処理を行なう方法、フッ素樹脂をコーティン
グする方法、窒化処理を行なう方法等の表面処理方法
は、かなりの技術を要し、その処理も面倒である上、設
備コストも大きなものになる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ゴム
成形品の成形時、特に加圧、加熱により発生する金型汚
染を可及的に防止し得、このため金型洗浄の期間を延長
することができて、優れた外観、形状のゴム成形品を効
率よく製造でき、しかも金型の寸法精度を損なうことな
く簡単に表面処理した金型を用いてゴム成形品を安価に
成形し得、かつ金型洗浄も容易なゴム成形品の製造方法
を提供することを目的とする。
成形品の成形時、特に加圧、加熱により発生する金型汚
染を可及的に防止し得、このため金型洗浄の期間を延長
することができて、優れた外観、形状のゴム成形品を効
率よく製造でき、しかも金型の寸法精度を損なうことな
く簡単に表面処理した金型を用いてゴム成形品を安価に
成形し得、かつ金型洗浄も容易なゴム成形品の製造方法
を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段及び作用 本発明者らは、上記目的を達成するため、鋭意検討を
行なった結果、金型表面を１〜55モル％の▲Ｒ1 2▼SiO
単位,0〜30モル％のSiO2単位45〜99モル％のR2SiO1.5単
位からなるオルガノポリシロキサン（但し、上記式中
R1,R2は水素又は一価の炭化水素基を示し、R1とR2とは
互に同じであっても異なっていてもよい。）のみをオル
ガノポリシロキサン成分とし、硬化触媒を配合してなる
表面処理剤にて表面処理することにより、ゴム成形品の
成形時における汚染が著しく減少し、この金型を用いる
ことによってゴム成形品を能率よく成形し得ることを知
見した。
行なった結果、金型表面を１〜55モル％の▲Ｒ1 2▼SiO
単位,0〜30モル％のSiO2単位45〜99モル％のR2SiO1.5単
位からなるオルガノポリシロキサン（但し、上記式中
R1,R2は水素又は一価の炭化水素基を示し、R1とR2とは
互に同じであっても異なっていてもよい。）のみをオル
ガノポリシロキサン成分とし、硬化触媒を配合してなる
表面処理剤にて表面処理することにより、ゴム成形品の
成形時における汚染が著しく減少し、この金型を用いる
ことによってゴム成形品を能率よく成形し得ることを知
見した。
即ち、本発明者らは、まず上述した金型汚染の原因が
金型表面に存在する金属酸化物や金属水酸化物とゴム成
形材料中に含まれる化学的に活性な官能基を有する配合
剤が結合もしくは固着することにあると想定し、金型汚
染抑止のためには、金型表面の金属酸化物や金属水酸化
物を不活性化すること、これら金属酸化物や金属水酸化
物と前記したゴム成形材料中に含まれる化学的に活性な
官能基との結合を遮断することが重要であるという観点
に基づき、有効に金型汚染を防止できる表面処理剤につ
き検討を行なった結果、表面処理剤として上述した特定
のオルガノポリシロキサン、特に１〜50モル％の▲Ｒ1 2
▼SiO単位,0〜30モル％のSiO2単位及び50〜99モル％のR
2SiO1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の平均網目
間重合度が2000以上であるオルガノポリシロキサン、10
〜40モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単位,0〜15モル％のSiO2単位
及び60〜90モル％のR2SiO1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2
▼SiO単位の平均網目間重合度が2000未満であるオルガ
ノポリシロキサン及び35〜55モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単位,
2〜20モル％のSiO2単位及び45〜63モル％のR2SiO1.5単
位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の平均網目間重合度
が2000未満であるオルガノポリシロキサンのみをオルガ
ノポリシロキサン成分とし、硬化触媒を配合する表面処
理剤を用いて金型を表面処理すると、金型表面に表面処
理膜が強固に形成され、このように表面処理された金型
表面は化学的に不活性で、汚染を有効に防止し得て、金
型洗浄期間を顕著に延長できることを見い出した。例え
ば、前記の処理を施した金型は通常のシリコーン系離型
剤で処理した場合に比較して金型洗浄期間が３倍程度延
長し、生産性を著しく増大させることができる。しか
も、この表面処理された金型は、ゴム成形品に対する離
型性に優れ、更に金型が汚染された場合にも容易に金型
の洗浄再生が可能であり、またかかる表面処理は金型の
寸法精度を損なうことがなく、表面処理膜の厚さ等を容
易に調整し得、簡単にかつ安価に金型の表面処理を行な
うことができることを知見し、本発明を完成するに至っ
たものである。
金型表面に存在する金属酸化物や金属水酸化物とゴム成
形材料中に含まれる化学的に活性な官能基を有する配合
剤が結合もしくは固着することにあると想定し、金型汚
染抑止のためには、金型表面の金属酸化物や金属水酸化
物を不活性化すること、これら金属酸化物や金属水酸化
物と前記したゴム成形材料中に含まれる化学的に活性な
官能基との結合を遮断することが重要であるという観点
に基づき、有効に金型汚染を防止できる表面処理剤につ
き検討を行なった結果、表面処理剤として上述した特定
のオルガノポリシロキサン、特に１〜50モル％の▲Ｒ1 2
▼SiO単位,0〜30モル％のSiO2単位及び50〜99モル％のR
2SiO1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の平均網目
間重合度が2000以上であるオルガノポリシロキサン、10
〜40モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単位,0〜15モル％のSiO2単位
及び60〜90モル％のR2SiO1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2
▼SiO単位の平均網目間重合度が2000未満であるオルガ
ノポリシロキサン及び35〜55モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単位,
2〜20モル％のSiO2単位及び45〜63モル％のR2SiO1.5単
位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の平均網目間重合度
が2000未満であるオルガノポリシロキサンのみをオルガ
ノポリシロキサン成分とし、硬化触媒を配合する表面処
理剤を用いて金型を表面処理すると、金型表面に表面処
理膜が強固に形成され、このように表面処理された金型
表面は化学的に不活性で、汚染を有効に防止し得て、金
型洗浄期間を顕著に延長できることを見い出した。例え
ば、前記の処理を施した金型は通常のシリコーン系離型
剤で処理した場合に比較して金型洗浄期間が３倍程度延
長し、生産性を著しく増大させることができる。しか
も、この表面処理された金型は、ゴム成形品に対する離
型性に優れ、更に金型が汚染された場合にも容易に金型
の洗浄再生が可能であり、またかかる表面処理は金型の
寸法精度を損なうことがなく、表面処理膜の厚さ等を容
易に調整し得、簡単にかつ安価に金型の表面処理を行な
うことができることを知見し、本発明を完成するに至っ
たものである。
従って、本発明は、ゴム成形材料を金型内に供給して
ゴム成形品を製造する方法において、前記金型として、
内表面の少なくとも一部を１〜55モル％の▲Ｒ1 2▼SiO
単位,0〜30モル％のSiO2単位及び45〜99モル％のR2SiO
1.5単位からなるオルガノポリシロキサン（但し、上記
式中R1,R2は水素又は一価の炭化水素基を示し、R1とR2
とは互に同じであっても異なっていてもよい。）のみを
オルガノポリシロキサン成分とし、硬化触媒を配合して
なる表面処理剤にて表面処理したものを用いたゴム成形
品の製造方法を提供するものである。
ゴム成形品を製造する方法において、前記金型として、
内表面の少なくとも一部を１〜55モル％の▲Ｒ1 2▼SiO
単位,0〜30モル％のSiO2単位及び45〜99モル％のR2SiO
1.5単位からなるオルガノポリシロキサン（但し、上記
式中R1,R2は水素又は一価の炭化水素基を示し、R1とR2
とは互に同じであっても異なっていてもよい。）のみを
オルガノポリシロキサン成分とし、硬化触媒を配合して
なる表面処理剤にて表面処理したものを用いたゴム成形
品の製造方法を提供するものである。
以下、本発明を更に詳しく説明する。
まず、本発明のゴム成形品の製造方法は、ゴム材料を
成形材料として用いるものであるが、使用するゴム材料
に特に制限はなく、成形品の用途等に応じて適宜選定さ
れる。例えば、本発明の製造方法に用いられるゴム材料
の具体例を挙げると、天然ゴム（NR）、および構造式中
に炭素−炭素二重結合を有する合成ゴム、例えばイソプ
レン、ブタジエン、クロロプレン等の共役ジエン化合物
の単独重合体であるポリイソプレンゴム（IR）、ポリブ
タジエンゴム（BR）、ポリクロロプレンゴム等、前記共
役ジエン化合物とスチレン、アクリロニトリル、ビニル
ピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アルキルアクリ
レート類、アルキルメタクリレート類等のビニル化合物
との共重合体であるスチレンブタジエン共重合ゴム（SB
R）、ビニルピリジンブタジエンスチレン共重合ゴム、
アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム、アクリル酸ブ
タジエン共重合ゴム、メタアクリル酸ブタジエン共重合
ゴム、メチルアクリレートブタジエン共重合ゴム、メチ
ルメタクリレートブタジエン共重合ゴム等、エチレン、
プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類とジエン化
合物との共重合体、具体的にはイソブチレンイソプレン
共重合ゴム（IIR）などの共重合体、オレフィン類と非
共役ジエンとの共重合体（EPDM）、具体的にはエチレ
ン、プロピレン、シクロペンタジエン三元共重合体、エ
チレンプロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン
三元共重合体、エチレンプロピレン−1,4−ヘキサジエ
ン三元共重合体などの共重合体、シクロオレフィンを開
環重合させて得られるポリペンテナマー等のポリアルケ
ナマー、ポリエピクロロヒドリンゴム等のオキシラン環
の開環重合によって得られるゴム、ポリプロピレンオキ
シドゴム等、及びクロルスルフォン化ポリエチレン、塩
素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム（Cl−IIR）、
臭素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム（Br−IIR）
等の各種ゴムのハロゲン化物、並びにこれら天然ゴム、
合成ゴムのブレンドゴムなどが挙げられ、これらゴムは
通常、ゴム成形品の目的，用途などに応じてカーボンブ
ラック，シリカ，炭酸カルシウム，硫酸カルシウム，ク
レイ，ケイソウ土，マイカ等の充填剤，鉱物油，植物
油，合成可塑剤等の軟化剤、加硫促進助剤、老化防止
剤、硫黄、ジチオジモルフォリン，チウラム等の有機イ
オウ化合物、過酸化物、キノイド、金属塩、金属酸化
物、ポリアミン，ヘキサメチレンテトラミン等の架橋剤
などを配合してゴム組成物として用いられる。
成形材料として用いるものであるが、使用するゴム材料
に特に制限はなく、成形品の用途等に応じて適宜選定さ
れる。例えば、本発明の製造方法に用いられるゴム材料
の具体例を挙げると、天然ゴム（NR）、および構造式中
に炭素−炭素二重結合を有する合成ゴム、例えばイソプ
レン、ブタジエン、クロロプレン等の共役ジエン化合物
の単独重合体であるポリイソプレンゴム（IR）、ポリブ
タジエンゴム（BR）、ポリクロロプレンゴム等、前記共
役ジエン化合物とスチレン、アクリロニトリル、ビニル
ピリジン、アクリル酸、メタクリル酸、アルキルアクリ
レート類、アルキルメタクリレート類等のビニル化合物
との共重合体であるスチレンブタジエン共重合ゴム（SB
R）、ビニルピリジンブタジエンスチレン共重合ゴム、
アクリロニトリルブタジエン共重合ゴム、アクリル酸ブ
タジエン共重合ゴム、メタアクリル酸ブタジエン共重合
ゴム、メチルアクリレートブタジエン共重合ゴム、メチ
ルメタクリレートブタジエン共重合ゴム等、エチレン、
プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類とジエン化
合物との共重合体、具体的にはイソブチレンイソプレン
共重合ゴム（IIR）などの共重合体、オレフィン類と非
共役ジエンとの共重合体（EPDM）、具体的にはエチレ
ン、プロピレン、シクロペンタジエン三元共重合体、エ
チレンプロピレン−５−エチリデン−２−ノルボルネン
三元共重合体、エチレンプロピレン−1,4−ヘキサジエ
ン三元共重合体などの共重合体、シクロオレフィンを開
環重合させて得られるポリペンテナマー等のポリアルケ
ナマー、ポリエピクロロヒドリンゴム等のオキシラン環
の開環重合によって得られるゴム、ポリプロピレンオキ
シドゴム等、及びクロルスルフォン化ポリエチレン、塩
素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム（Cl−IIR）、
臭素化イソブチレンイソプレン共重合ゴム（Br−IIR）
等の各種ゴムのハロゲン化物、並びにこれら天然ゴム、
合成ゴムのブレンドゴムなどが挙げられ、これらゴムは
通常、ゴム成形品の目的，用途などに応じてカーボンブ
ラック，シリカ，炭酸カルシウム，硫酸カルシウム，ク
レイ，ケイソウ土，マイカ等の充填剤，鉱物油，植物
油，合成可塑剤等の軟化剤、加硫促進助剤、老化防止
剤、硫黄、ジチオジモルフォリン，チウラム等の有機イ
オウ化合物、過酸化物、キノイド、金属塩、金属酸化
物、ポリアミン，ヘキサメチレンテトラミン等の架橋剤
などを配合してゴム組成物として用いられる。
本発明のゴム成形品の製造方法において用いられる金
型は、成形品の形状及び成形方法などに応じて、内部構
造、精度、材質（通常金型に用いられている機械構造用
炭素鋼、クロムモリブデン鋼、炭素工具鋼、アルミニウ
ム、アルミニウム合金等）などが選定されるが、本発明
は、これら金型につき、１〜55モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単
位,0〜30モル％のSiO2単位及び45〜99モル％のR2SiO1.5
単位からなるオルガノポリシロキサン（但し、上記式中
R1,R2は水素又は一価の炭化水素基を示し、R1とR2とは
互いに同じであっても異なっていてもよい。）のみをオ
ルガノポリシロキサン成分とし、硬化触媒を配合してな
る表面処理剤にてその内表面の少なくとも一部を表面処
理したものを用いるものである。
型は、成形品の形状及び成形方法などに応じて、内部構
造、精度、材質（通常金型に用いられている機械構造用
炭素鋼、クロムモリブデン鋼、炭素工具鋼、アルミニウ
ム、アルミニウム合金等）などが選定されるが、本発明
は、これら金型につき、１〜55モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単
位,0〜30モル％のSiO2単位及び45〜99モル％のR2SiO1.5
単位からなるオルガノポリシロキサン（但し、上記式中
R1,R2は水素又は一価の炭化水素基を示し、R1とR2とは
互いに同じであっても異なっていてもよい。）のみをオ
ルガノポリシロキサン成分とし、硬化触媒を配合してな
る表面処理剤にてその内表面の少なくとも一部を表面処
理したものを用いるものである。
ここで、本発明に係る表面処理剤の主成分として使用
するオルガノポリシロキサンは、上述した通りの単位か
ら構成されるもので、これにより金型表面に金型汚染を
抑制する表面処理膜を形成し得るものである。これに対
し、▲Ｒ1 2▼SiO単位が１モル％未満及び55モル％を越
える場合やSiO2単位が30モル％を越える場合には表面処
理膜が弱くなるという欠点が生じ、いずれも本発明の目
的に対して不適である。
するオルガノポリシロキサンは、上述した通りの単位か
ら構成されるもので、これにより金型表面に金型汚染を
抑制する表面処理膜を形成し得るものである。これに対
し、▲Ｒ1 2▼SiO単位が１モル％未満及び55モル％を越
える場合やSiO2単位が30モル％を越える場合には表面処
理膜が弱くなるという欠点が生じ、いずれも本発明の目
的に対して不適である。
上記オルガノポリシロキサンのうちでは、１〜50モル
％、好ましくは４〜30モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単位,0〜30
モル％、好ましくは０〜10モル％のSiO2単位及び50〜99
モル％、好ましくは70〜96モル％のR2SiO1.5単位からな
り、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の平均網目間重合度が2000以
上、好ましくは3000以上であるオルガノポリシロキサ
ン、10〜40モル％、好ましくは15〜30モル％の▲Ｒ1 2▼
SiO単位,0〜15モル％、好ましくは０〜８モル％のSiO2
単位及び60〜90モル％、好ましくは70〜85モル％のR2Si
O1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の平均網目間
重合度が2000未満、好ましくは400〜1200であるオルガ
ノポリシロキサン、或いは35〜55モル％、好ましくは40
〜50モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単位,2〜20モル％、好ましく
は３〜７モル％のSiO2単位及び45〜63モル％、好ましく
は50〜60モル％のR2SiO1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼
SiO単位の平均網目間重合度が2000未満、好ましくは400
〜1200であるオルガノポリシロキサンが、金型表面処理
に使用される表面処理剤の主成分として好適である 更に、上記オルガノポリシロキサンにおいて、オルガ
ノポリシロキサン中のR1,R2は上述した如く水素原子及
び一価の炭化水素基から選ばれたものであり、R1,R2を
構成し得る一価の炭化水素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
れるが、より一層の耐熱性、離型性等の諸性質を表面処
理剤に付与し得、本発明の目的をより確実に達成させる
点から、90モル％以上、特に95モル％以上がメチル基で
あるものが好ましい。
％、好ましくは４〜30モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単位,0〜30
モル％、好ましくは０〜10モル％のSiO2単位及び50〜99
モル％、好ましくは70〜96モル％のR2SiO1.5単位からな
り、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の平均網目間重合度が2000以
上、好ましくは3000以上であるオルガノポリシロキサ
ン、10〜40モル％、好ましくは15〜30モル％の▲Ｒ1 2▼
SiO単位,0〜15モル％、好ましくは０〜８モル％のSiO2
単位及び60〜90モル％、好ましくは70〜85モル％のR2Si
O1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の平均網目間
重合度が2000未満、好ましくは400〜1200であるオルガ
ノポリシロキサン、或いは35〜55モル％、好ましくは40
〜50モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単位,2〜20モル％、好ましく
は３〜７モル％のSiO2単位及び45〜63モル％、好ましく
は50〜60モル％のR2SiO1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼
SiO単位の平均網目間重合度が2000未満、好ましくは400
〜1200であるオルガノポリシロキサンが、金型表面処理
に使用される表面処理剤の主成分として好適である 更に、上記オルガノポリシロキサンにおいて、オルガ
ノポリシロキサン中のR1,R2は上述した如く水素原子及
び一価の炭化水素基から選ばれたものであり、R1,R2を
構成し得る一価の炭化水素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
れるが、より一層の耐熱性、離型性等の諸性質を表面処
理剤に付与し得、本発明の目的をより確実に達成させる
点から、90モル％以上、特に95モル％以上がメチル基で
あるものが好ましい。
本発明に係る表面処理剤は、上述したオルガノポリシ
ロキサンに硬化触媒等を配合した組成物、あるいはこれ
らを溶剤により溶解した溶液タイプやエマルジョンタイ
プの構成としたものが使用される。なお、前記オルガノ
ポリシロキサンの表面処理剤中における配合量は、0.01
〜20重量％以上、好ましくは0.1〜10重量％、特に0.5〜
６重量％以上とすることが好ましい。
ロキサンに硬化触媒等を配合した組成物、あるいはこれ
らを溶剤により溶解した溶液タイプやエマルジョンタイ
プの構成としたものが使用される。なお、前記オルガノ
ポリシロキサンの表面処理剤中における配合量は、0.01
〜20重量％以上、好ましくは0.1〜10重量％、特に0.5〜
６重量％以上とすることが好ましい。
ここで前記硬化触媒は、金型表面との接着性の向上、
硬化膜（表面処理膜）の被膜強度を向上する上で表面処
理剤に配合して前記オルガノポリシロキサンと併用す
る。このような硬化触媒の具体例としてはTi,Cu,Pb,Fe,
Zn,Mg,Sn,P,Al,Zn,S,Pt,Pd,Ca,Ni,Co等及びこれらの酸
化物、水酸化物、キレート系金属化合物や有機酸の金属
塩などが挙げられる。これら硬化触媒の配合量も必ずし
も限定されるものではないが、前記オルガノポリシロキ
サン100重量部に対し0.01〜15重量部、特に0.05〜10重
量部とすることが好ましい。
硬化膜（表面処理膜）の被膜強度を向上する上で表面処
理剤に配合して前記オルガノポリシロキサンと併用す
る。このような硬化触媒の具体例としてはTi,Cu,Pb,Fe,
Zn,Mg,Sn,P,Al,Zn,S,Pt,Pd,Ca,Ni,Co等及びこれらの酸
化物、水酸化物、キレート系金属化合物や有機酸の金属
塩などが挙げられる。これら硬化触媒の配合量も必ずし
も限定されるものではないが、前記オルガノポリシロキ
サン100重量部に対し0.01〜15重量部、特に0.05〜10重
量部とすることが好ましい。
更に、本発明に係る表面処理剤に配合し得る成分とし
て、表面処理膜の機械的強度等の改善のために、例えば
微粉末のシリカ、アルミナ等の通常シリコーンゴムの補
強のために用いられている補強剤を配合することができ
る。この場合、これら補強剤の配合量は通常前記オルガ
ノポリシロキサン100重量部に対し０〜60重量部、好ま
しくは２〜40重量部、より好ましくは５〜30重量部が目
安とされる。なお、必要により被膜強度を更に向上させ
るため、前記補強剤にメラミン、グリオキザール等の樹
脂を併用することもできる。また、ゴム成形品との離型
性、表面処理膜の耐熱性等の向上のためにオルガノポリ
シロキサン及び変性オルガノポリシロキサン、アルコー
ル、フェノール、カルボン酸、酸無水物、シランカップ
リング剤等や金型の腐食防止のために各種安定剤等を配
合することもできる。
て、表面処理膜の機械的強度等の改善のために、例えば
微粉末のシリカ、アルミナ等の通常シリコーンゴムの補
強のために用いられている補強剤を配合することができ
る。この場合、これら補強剤の配合量は通常前記オルガ
ノポリシロキサン100重量部に対し０〜60重量部、好ま
しくは２〜40重量部、より好ましくは５〜30重量部が目
安とされる。なお、必要により被膜強度を更に向上させ
るため、前記補強剤にメラミン、グリオキザール等の樹
脂を併用することもできる。また、ゴム成形品との離型
性、表面処理膜の耐熱性等の向上のためにオルガノポリ
シロキサン及び変性オルガノポリシロキサン、アルコー
ル、フェノール、カルボン酸、酸無水物、シランカップ
リング剤等や金型の腐食防止のために各種安定剤等を配
合することもできる。
なお、表面処理剤は、上述したように溶液タイプやエ
マルジョンタイプの構成のものとすることができ、これ
により塗布作業性を改善したり表面処理膜の膜厚制御等
を行なうことが容易になる。この場合、溶媒としては、
例えば、ゴム揮発油、灯油、ｎ−ヘキサン等の飽和炭化
水素系溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系
溶媒、クロロホルム、クロルベンゼン、アセトン、メチ
ルエチルケトン、アセトフェノン、ジエチルエーテル、
酢酸メチル等の飽和炭化水素及び芳香族炭化水素をハロ
ゲン、カルボニル、エーテル、エステル等の前記オルガ
ノポリシロキサン中のシラノール基（−SiOH）に対して
化学的に不活性な官能基又は結合基で置換した飽和炭化
水素及び芳香族炭化水素の誘導体からなる溶媒が使用し
得る。更に、エマルジョンタイプの表面処理剤に対して
は、界面活性剤や分散安定剤を添加することができ、こ
れにより配合成分の水に対する分散性を向上せしめて安
定なエマルジョンを形成することができる。
マルジョンタイプの構成のものとすることができ、これ
により塗布作業性を改善したり表面処理膜の膜厚制御等
を行なうことが容易になる。この場合、溶媒としては、
例えば、ゴム揮発油、灯油、ｎ−ヘキサン等の飽和炭化
水素系溶媒、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系
溶媒、クロロホルム、クロルベンゼン、アセトン、メチ
ルエチルケトン、アセトフェノン、ジエチルエーテル、
酢酸メチル等の飽和炭化水素及び芳香族炭化水素をハロ
ゲン、カルボニル、エーテル、エステル等の前記オルガ
ノポリシロキサン中のシラノール基（−SiOH）に対して
化学的に不活性な官能基又は結合基で置換した飽和炭化
水素及び芳香族炭化水素の誘導体からなる溶媒が使用し
得る。更に、エマルジョンタイプの表面処理剤に対して
は、界面活性剤や分散安定剤を添加することができ、こ
れにより配合成分の水に対する分散性を向上せしめて安
定なエマルジョンを形成することができる。
上述したように、本発明に係る表面処理剤は、 a. 金型表面に表面処理膜を強固に形成し得ること、 b. ゴム成形品の離型性に優れ、金型の汚染防止性の高
い表面処理膜を形成し得ること、 c. 優れた外観、形状を有し、かつ寸法精度の良い成形
品が得られる程度に表面処理膜が十分薄膜であること、 d. 表面処理膜が十分に固化していること、 e. 金型を腐食しないこと、 f. 表面処理した金型が耐熱性に優れていること などの基本機能を十分に配慮したものであるが、特に上
記c,d,e,fの基本機能は溶媒を用いたり、上述した添加
物を用いたり、表面処理方法等を選定することにより、
より一層効果的に実現される。
い表面処理膜を形成し得ること、 c. 優れた外観、形状を有し、かつ寸法精度の良い成形
品が得られる程度に表面処理膜が十分薄膜であること、 d. 表面処理膜が十分に固化していること、 e. 金型を腐食しないこと、 f. 表面処理した金型が耐熱性に優れていること などの基本機能を十分に配慮したものであるが、特に上
記c,d,e,fの基本機能は溶媒を用いたり、上述した添加
物を用いたり、表面処理方法等を選定することにより、
より一層効果的に実現される。
ここで、本発明に係る表面処理した金型を得るに際し
ては、表面処理され金型表面が金属素地のままでも、あ
るいは金属の酸化物、水酸化物の被膜で覆われていても
差支えなく、表面処理方法についても特に制限はない
が、上記c,d等の基本機能に留意して、表面処理膜を均
一に形成し得、また、表面処理剤の高分子化、脱溶媒等
により十分に固化し得るようにするため、例えばスプレ
ーコーティング、ディッピング、あるいは簡便なハケ塗
り等の手段により金型表面に表面処理膜を形成し、次い
で徐々に昇温加熱を施すなどの表面処理方法を採用する
ことが好ましい。なお、上記表面処理剤を脱溶媒等によ
り固化処理する場合に必要な処理温度、処理時間等の処
理条件についても、表面処理剤の種類等に応じて異なる
が、処理温度は室温〜200℃が好適である。
ては、表面処理され金型表面が金属素地のままでも、あ
るいは金属の酸化物、水酸化物の被膜で覆われていても
差支えなく、表面処理方法についても特に制限はない
が、上記c,d等の基本機能に留意して、表面処理膜を均
一に形成し得、また、表面処理剤の高分子化、脱溶媒等
により十分に固化し得るようにするため、例えばスプレ
ーコーティング、ディッピング、あるいは簡便なハケ塗
り等の手段により金型表面に表面処理膜を形成し、次い
で徐々に昇温加熱を施すなどの表面処理方法を採用する
ことが好ましい。なお、上記表面処理剤を脱溶媒等によ
り固化処理する場合に必要な処理温度、処理時間等の処
理条件についても、表面処理剤の種類等に応じて異なる
が、処理温度は室温〜200℃が好適である。
本発明は、上述した表面処理剤にて表面処理した金型
を用いてゴム材料を成形することにより、ゴム成形品を
製造するものであるが、この表面処理した金型を用いて
製造する場合の加熱、加圧等の成形条件、金型内への成
形材料の充填方法などは、表面処理をしていない通常の
金型を用いて製造する場合の条件、方法などがそのまま
採用し得る。なお、本発明においては、このように表面
処理した金型にそのまま成形材料を供給して成形を行な
うようにしてもよいが、必要により上記表面処理した金
型に更に離型剤を塗布し、これに成形材料を供給して成
形するようにしてもよい。
を用いてゴム材料を成形することにより、ゴム成形品を
製造するものであるが、この表面処理した金型を用いて
製造する場合の加熱、加圧等の成形条件、金型内への成
形材料の充填方法などは、表面処理をしていない通常の
金型を用いて製造する場合の条件、方法などがそのまま
採用し得る。なお、本発明においては、このように表面
処理した金型にそのまま成形材料を供給して成形を行な
うようにしてもよいが、必要により上記表面処理した金
型に更に離型剤を塗布し、これに成形材料を供給して成
形するようにしてもよい。
発明の効果 以上説明したように、本発明のゴム成形品の製造方法
は、前記特定の分子構造を有するオルガノポリシロキサ
ンを含有する表面処理剤にて表面処理した金型を用いて
成形したことにより、金型の汚染が可及的に防止され、
従って金型の洗浄回数が大幅に削減できる上、ゴム成形
品を離型性良く製造することができ、かつ製造後の汚染
した金型洗浄も容易であり、合理化、省人化の効果によ
りゴム成形品を能率よく製造し得る。しかも、金型の処
理も非常に簡単であり、本発明の製造方法により成形品
の外観・性能を大幅に向上することができるという効果
を示し、また成形加工に使用し得るゴム成形材料の種類
を問わず、圧縮成形法、トランスファ成形法、押出し成
形法、射出成形法などのいずれの成形法においても成形
条件を変えることなくゴム成形品の製造を行なうことが
でき、従って、タイヤ、防振ゴム、防舷材等のゴム成形
品成形品の製造に好適に用いられるものである。
は、前記特定の分子構造を有するオルガノポリシロキサ
ンを含有する表面処理剤にて表面処理した金型を用いて
成形したことにより、金型の汚染が可及的に防止され、
従って金型の洗浄回数が大幅に削減できる上、ゴム成形
品を離型性良く製造することができ、かつ製造後の汚染
した金型洗浄も容易であり、合理化、省人化の効果によ
りゴム成形品を能率よく製造し得る。しかも、金型の処
理も非常に簡単であり、本発明の製造方法により成形品
の外観・性能を大幅に向上することができるという効果
を示し、また成形加工に使用し得るゴム成形材料の種類
を問わず、圧縮成形法、トランスファ成形法、押出し成
形法、射出成形法などのいずれの成形法においても成形
条件を変えることなくゴム成形品の製造を行なうことが
でき、従って、タイヤ、防振ゴム、防舷材等のゴム成形
品成形品の製造に好適に用いられるものである。
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に示す
が、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
なお、各例の説明に先立ち、本発明に使用した表面処理
剤及びその製造例を説明する。
が、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
なお、各例の説明に先立ち、本発明に使用した表面処理
剤及びその製造例を説明する。
〔製造例１〕 エチルシリケートとメチルトリクロロシランをトルエ
ン溶液中で過剰の水によって共加水分解し、中和、水
洗、脱水することにより、SiO2単位とCH3SiO1.5単位の
モル比が1:11で、ケイ素原子に結合した水酸基をもつ樹
枝状メチルポリシロキサンを10％含むトルエン溶液を得
た。この溶液400重量部に、両末端が水酸基で閉塞さ
れ、平均重合度1800のジメチルポリシロキサン29.8重量
部を加え、撹拌しつつトルエンの還流温度で２時間加熱
した。次いで、トルエンを留去したのち、トルエン／ゴ
ム揮発油／ジクロロメタン／エチレングリコールモノブ
チルエーテルの重量比が1/1/1/0.1の混合溶媒で希釈
し、ステアリン酸亜鉛を1.4部添加して均一に混合し、
表面処理剤Ａを得た。この表面処理剤Ａのシロキサン単
位のモル比、ジメチルシロキサン部分の平均重合度、シ
ロキサン濃度、ステアリン酸亜鉛の量は、第１表の通り
である。
ン溶液中で過剰の水によって共加水分解し、中和、水
洗、脱水することにより、SiO2単位とCH3SiO1.5単位の
モル比が1:11で、ケイ素原子に結合した水酸基をもつ樹
枝状メチルポリシロキサンを10％含むトルエン溶液を得
た。この溶液400重量部に、両末端が水酸基で閉塞さ
れ、平均重合度1800のジメチルポリシロキサン29.8重量
部を加え、撹拌しつつトルエンの還流温度で２時間加熱
した。次いで、トルエンを留去したのち、トルエン／ゴ
ム揮発油／ジクロロメタン／エチレングリコールモノブ
チルエーテルの重量比が1/1/1/0.1の混合溶媒で希釈
し、ステアリン酸亜鉛を1.4部添加して均一に混合し、
表面処理剤Ａを得た。この表面処理剤Ａのシロキサン単
位のモル比、ジメチルシロキサン部分の平均重合度、シ
ロキサン濃度、ステアリン酸亜鉛の量は、第１表の通り
である。
〔製造例２〜５〕 製造例１と同様にして、第１表に示す組成の表面処理
剤Ｂ〜Ｅを製造した。
剤Ｂ〜Ｅを製造した。
〔実施例1,2,比較例1,2〕 第１表の表面処理剤A,Bにより表面処理したタイヤ成
形用金型を用い、常法に従ってゴム系成形材料によりタ
イヤを加硫成形する製造を繰返し行なった。また、比較
のために表面処理を施していないタイヤ成形用金型及び
シリコーンオイル系離型剤により表面処理したタイヤ成
形用金型を用いて、上記と同様にしてタイヤの製造を繰
返し行なった。
形用金型を用い、常法に従ってゴム系成形材料によりタ
イヤを加硫成形する製造を繰返し行なった。また、比較
のために表面処理を施していないタイヤ成形用金型及び
シリコーンオイル系離型剤により表面処理したタイヤ成
形用金型を用いて、上記と同様にしてタイヤの製造を繰
返し行なった。
このタイヤ製造を繰返し行なうと上記のすべてのタイ
ヤ成形用金型が汚染され、タイヤの外観、性能の維持の
ために洗浄が必要となったが、一定繰返し回数内での洗
浄頻度を表面処理を施していないタイヤ成形用金型を用
いて製造した場合の洗浄頻度を１として、各々の表面処
理を施したタイヤ成形用金型を用いて製造した場合の洗
浄頻度を求め、上記各種金型を用いて製造した場合のゴ
ム成形品の製造方法に対する汚染防止度合を評価した。
ヤ成形用金型が汚染され、タイヤの外観、性能の維持の
ために洗浄が必要となったが、一定繰返し回数内での洗
浄頻度を表面処理を施していないタイヤ成形用金型を用
いて製造した場合の洗浄頻度を１として、各々の表面処
理を施したタイヤ成形用金型を用いて製造した場合の洗
浄頻度を求め、上記各種金型を用いて製造した場合のゴ
ム成形品の製造方法に対する汚染防止度合を評価した。
以上の評価結果を第２表に示す。
ここで、表面処理剤A,Bによる処理は160℃で0.5時間
熱処理したものである。
熱処理したものである。
第２表の結果から、タイヤの製造に際し、本発明の製
造法に従い、上述した特定のオルガノポリシロキサンを
含有してなる表面処理剤にて表面処理した金型を用いて
製造した場合は、表面処理を施していない金型あるいは
シリコーン系離型剤にて表面処理した金型を用いて製造
した場合に比し、汚染防止度合が数段優れていることが
判明し、本発明の効果が確認された。
造法に従い、上述した特定のオルガノポリシロキサンを
含有してなる表面処理剤にて表面処理した金型を用いて
製造した場合は、表面処理を施していない金型あるいは
シリコーン系離型剤にて表面処理した金型を用いて製造
した場合に比し、汚染防止度合が数段優れていることが
判明し、本発明の効果が確認された。
〔実施例3,4,比較例３〕 第１表の表面処理剤Ｃ〜Ｅにより表面処理したタイヤ
成形用金型を用い、実施例１と同様の汚染防止度合の評
価を行なった。
成形用金型を用い、実施例１と同様の汚染防止度合の評
価を行なった。
以上の結果を第３表に示す。
ここで表面処理剤Ｃ〜Ｅによる処理は160℃で0.5時間
熱処理したものである。
熱処理したものである。
第３表の結果から、前記実施例1,2と同様、実施例3,4
においても本発明の製造方法は汚染防止度合が数段優れ
ていることが判明し、本発明の効果が確認された。
においても本発明の製造方法は汚染防止度合が数段優れ
ていることが判明し、本発明の効果が確認された。
Claims (5)
- 【請求項１】ゴム成形材料を金型内に供給してゴム成形
品を製造する方法において、前記金型として、内表面の
少なくとも一部を、１〜55モル％の▲Ｒ1 2▼SiO単位,0
〜30モル％のSiO2単位及び45〜99モル％のR2SiO1.5単位
からなるオルガノポリシロキサン（但し、上記式中R1,R
2は水素又は一価の炭化水素基を示し、R1とR2とは互い
に同じであっても異なっていてもよい。）のみをオルガ
ノポリシロキサン成分とし、硬化触媒を配合してなる表
面処理剤にて表面処理したものを用いたことを特徴とす
るゴム成形品の製造方法。 - 【請求項２】オルガノポリシロキサンが１〜50モル％の
▲Ｒ1 2▼SiO単位,0〜30モル％のSiO2単位及び50〜99モ
ル％のR2SiO1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の
平均網目間重合度が2000以上である特許請求の範囲第１
項記載の製造方法。 - 【請求項３】オルガノポリシロキサンが10〜40モル％の
▲Ｒ1 2▼SiO単位,0〜15モル％のSiO2単位及び60〜90モ
ル％のR2SiO1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の
平均網目間重合度が2000未満である特許請求の範囲第１
項記載の製造方法。 - 【請求項４】オルガノポリシロキサンが35〜55モル％の
▲Ｒ1 2▼SiO単位,2〜20モル％のSiO2単位及び45〜63モ
ル％のR2SiO1.5単位からなり、かつ▲Ｒ1 2▼SiO単位の
平均網目間重合度が2000未満である特許請求の範囲第１
項記載の製造方法。 - 【請求項５】オルガノポリシロキサン中のR1及びR2の90
モル％以上がメチル基である特許請求の範囲第１項乃至
第４項のいずれか１項に記載の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61125267A JP2542823B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | ゴム成形品の製造方法 |
| AU73494/87A AU598814B2 (en) | 1986-05-29 | 1987-05-28 | Method of manufacturing rubber or plastic moldings |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61125267A JP2542823B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | ゴム成形品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62279908A JPS62279908A (ja) | 1987-12-04 |
| JP2542823B2 true JP2542823B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=14905849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61125267A Expired - Lifetime JP2542823B2 (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | ゴム成形品の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2542823B2 (ja) |
| AU (1) | AU598814B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232780A (en) * | 1975-09-05 | 1977-03-12 | Towa Seiki Kk | Apparatus for folding flaps of cartons |
| JPS5548245A (en) * | 1978-10-03 | 1980-04-05 | Toray Silicone Co Ltd | Silicone resin composition |
| JPS5845298A (ja) * | 1981-09-10 | 1983-03-16 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 金型離型剤 |
-
1986
- 1986-05-29 JP JP61125267A patent/JP2542823B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-05-28 AU AU73494/87A patent/AU598814B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU7349487A (en) | 1987-12-03 |
| JPS62279908A (ja) | 1987-12-04 |
| AU598814B2 (en) | 1990-07-05 |
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