JPH04226715A

JPH04226715A - 水性スリツプ剤兼離型剤及びタイヤ及び他のゴム製品の成形及び加硫の方法

Info

Publication number: JPH04226715A
Application number: JP3213020A
Authority: JP
Inventors: Herbert Wagner; ヘルベルト・ワグナー
Original assignee: Dexter Corp
Current assignee: Dexter Corp
Priority date: 1990-08-02
Filing date: 1991-07-31
Publication date: 1992-08-17
Anticipated expiration: 2015-03-21
Also published as: AU8134791A; DE69110782T2; AU634897B2; EP0469421A3; EP0469421B1; DE69110782D1; EP0469421A2; US5464586A; ATE124315T1; JP3022641B2; ES2073621T3

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤ及び他のゴム製
品製造用の水性スリップ剤兼離型剤（以後短縮して“離
型剤”と称する）及びこの水性スリップ剤兼離型剤を用
いてタイヤ及び他のゴム製品を成形加硫する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来技術によれば、タイヤは、機械的に
タイヤを回転するようになっている噴霧ブース中に、タ
イヤのブランクを装入することによって成形加硫される
。これらの回転しているブランク内にスプレーガンが挿
入され、ブランクの内面に離型剤溶液を散布する。過剰
噴霧液は真空又は水管壁により除去される。次いで、タ
イヤ・ブランクを加熱し、加硫を行い及びタイヤを高圧
で雌型中に圧入する役割の加熱膜［バッグ、ブラッダ］
により、加硫プレス中でタイヤは加硫される（この方法
についての記載は、ドイツ特許ＤＥ−ＰＳ２９２５６６
２、ドイツ特許公開公報ＤＥ−ＯＳ３１４６０５３及び
特に公開された欧州特許出願０１１１１００の前段部分
を参照されたい）。公開された欧州特許出願０１１１１
００においては、この方法の欠点を避けるために、成形
及び加硫に先立って、加熱膜に化学的相互作用によって
膜基材に結合している、架橋し、硬化して強固に付着し
た離型剤の弾性フィルムを形成する、タイヤ及び他のゴ
ム製品の成形加硫方法が提案されている。しかし、タイ
ヤ・ブランクの内面及び外面への離型剤の塗布は、一般
に一つの作業工程であるから、上記により達成される恩
恵が充分に享受されるのは、タイヤ・ブランクの外面と
加硫用プレスの金型との間に離型剤を使用することが必
要でない場合のみである。しかし、多くの現存のタイヤ
製造工場は、かような外面離型剤を廃止することができ
ないように設計されている。更に離型剤のフィルムを用
いる欧州特許出願０１１１１００によるような加熱膜の
被覆は、極めて注意深い手順を要求するので、そうしな
いと加熱膜上の離型剤のフィルムは早めに損傷又は剥離
することになり、そのため恐らく加熱膜の寿命の短縮を
起こし、そして製造されるタイヤを無価値とする可能性
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】多くの場合、慣用の方
法で離型剤として使用される内部及び外部噴霧溶液は、
離型剤として有効な物質のベンジン等の溶液から成り、
鉱物性充填剤を含み、合計約７０％程度の含量のベンジ
ン又は有機溶剤を含んでいる。これらの離型剤溶液は、
明らかに環境を損ない、また環境を汚染してはならない
とすれば、装置に極めて大きな費用をかけることを必要
とする。このため離型剤水溶液が既に提案されている。原則は、離型剤のフィルムを形成する時にできるだけ少
量の水が蒸発するように、離型剤として有効な物質、鉱
物性充填剤、粘稠剤及び安定剤と共に出来るだけ少量の
水を使用することであった。この種の典型的な水性離型
剤は、例えば粘稠剤及び安定剤を含む約６０重量％の鉱
物質充填剤及び約４０重量％の水性シリコーン油エマル
ション（約５−２０重量％のシリコーン油と残部の水）
を含んで成る。シリコーン油の環境的な欠点を別にして
、これらの水性離型剤を塗布した後、離型剤のフィルム
が生じる時に水の蒸発が比較的遅い結果として、スキン
層が形成されることが示された。

【０００４】

【課題を解決するための手段】従って本発明の目的は、
タイヤ及び他のゴム製品の製造のための環境に優しい水
性スリップ剤兼離型剤、及び従来技術の前述の欠点を避
け、更に現存する製造設備に大規模な改造を加えること
なく使用可能である、タイヤ及び他のゴム製品の成形加
硫方法を提供することである。

【０００５】この目的を達成するために、（ａ）０．５
ないし６重量％、好適には１．５ないし４重量％のポリ
テトラフルオロエチレン、（ｂ）２０ないし４０重量％、特に２５ないし３５重量
％の鉱物性充填剤、及び（ｃ）少なくとも４０重量％、好適には５０ないし７５
重量％の水、を含むことを特徴とする、タイヤ及び他の
ゴム製品製造用の水性のスリップ剤兼離型剤が提案され
る。

【０００６】本発明の更に別な目的は、成形加硫に先立
って本発明による水性スリップ剤兼離型剤がタイヤ・ブ
ランクの内面に噴霧され、及びそこに含まれる水を蒸発
させてスリップ剤兼離型剤のフィルムを生成させること
を特徴とする、加熱膜を使用して雌型が高圧下にプレス
中でブランク中に圧入され、そして加硫が行われるタイ
ヤ及び他のゴム製品の成形加硫方法にある。

【０００７】本発明によるスリップ剤兼離型剤、及び本
発明の方法の好適な具体的態様は、特許請求の範囲の副
項目及び下記の記載から明らかであろう。

【０００８】本発明は、水分含量の高いスリップ剤兼離
型剤の場合、タイヤ・ブランクの内面への塗布の後のス
キン層の形成が極めて起こり難く、その結果、大きい表
面積が存在するために、水が迅速に蒸発し、そしてその
ため、所望のスリップ剤兼離型剤フィルムの迅速な生成
が生起するという驚くべき発見に基づいたものである。

【０００９】本発明によれば、効果的な離型物質として
、ポリテトラフルオロエチレンは０．５ないし６重量％
、一層特別には１．５ないし４重量％の量で使用される
。ポリテトラフルオロエチレンは、スリップ剤兼潤滑剤
として知られており、多くの利用分野において離型効果
を有する物質として周知である。いわゆるポリテトラフ
ルオロエチレン微粉末（又いわゆる“ポリテトラフルオ
ロエチレン・ワックス”）は本発明において特に好適で
ある。これらの低分子量ポリテトラフルオロエチレンは
、一般に３０，０００ないし２００，０００の分子量を
有し、１ないし２０μｍの平均粒径を有する。それらの
製造者及び性質は、当業者には周知である［“Ｋｕｎｓ
ｔ−ｓｔｏｆｆｅ”７６巻、１９８６、１０号９２０−
９２６頁及びホスタフロン（Ｈｏｓｔａｆｌｏｎ）ＴＦ
微粉末に関するヘキスト（Ｈｏｅｃｈｓｔ）社の資料、
例えば１９８４年１０月２３日付けのホスタフロン情報
、参照］。約０．２μｍの粒径を有する微分散したポリ
テトラフルオロエチレンを含むポリテトラフルオロエチ
レン分散物は、市場より入手でき、又特にポリテトラフ
ルオロエチレン微粉末と併用した時に極めて適当である
。ポリテトラフルオロエチレンの分子量は、この場合通
常は５，０００，０００ないし１０，０００，０００の
範囲である。これらの分散物は、安定化のために分散剤
を含んでおり、適宜更に少量の添加剤、例えばアンモニ
アを含んでいる（ホスタフロンＴＦ５０３２に関するヘ
キスト社の資料、例えば１９８３年１０月付けのクンス
トストッフェ・ヘキスト・セールス・インフォメーショ
ンＶＭ３９４、参照）。

【００１０】ポリテトラフルオロエチレンの効果は、慣
用の離型剤として周知のシリコーン油を用いることによ
り増大できる場合が多い。従って環境的な見地からは必
ずしも望ましいことではないが、約５０％までのポリテ
トラフルオロエチレンがシリコーン油により置換できる
。勿論離型効果を有する慣用の他の物質も使用すること
ができるが、これは本発明にとって必要ではなく、そし
てせいぜい特殊な用途に追加的な利点が加わる程度であ
る。

【００１１】鉱物質充填剤は、従来技術によりスリップ
剤及び離型剤として既知な物質である。タルク、カオリ
ン及び雲母は本発明において好適である。タルクとカオ
リンとを同時に使用するならば、タルク対カオリンの重
量比は約１：１ないし４：１、及び好適には２：１ない
し３：１である。鉱物質充填剤の合計量は、２０ないし
４０重量％、特に２５ないし３５重量％、及び好適には
２７ないし３２重量％である。

【００１２】本発明による離型剤は、カーボン・ブラッ
ク及び／又は黒鉛を最高１０重量％、好適には最高５重
量％の量で含んでいてもよく、カーボン・ブラック及び
／又は黒鉛含量が高い場合は、それに応じて鉱物質充填
剤含量を少なくすることができる。少量の、即ち、最高
１重量％の、好適には０．３ないし０．７重量％のステ
アリン酸鉄の使用が有利であることが認められた。これ
は明らかに本発明による離型剤のスリップ効果を改善す
る。

【００１３】湿潤剤及び分散剤の使用も、固体の分散を
保証するために望ましいことである。プロピレンオキシ
ドとエチレンオキシドとの共重合により製造された非イ
オン性分散剤は、この目的に特に好適である。これらは
通常、ポリプロピレンオキシドが中心部の分子部分を形
成するブロック重合体である。これらの界面活性剤は、
各種の分子量及び全体の分子中に各種の比率のポリエチ
レンオキシド含量を有する、プルロニック（Ｐｌｕｒｏ
ｎｉｃ）ＰＥの商品名で商業的に入手できる。適当な湿
潤剤及び分散剤の使用量は、最高２重量％、好適には０
．５ないし１．５重量％である。

【００１４】固体の沈降を防ぎ又は少なくとも減少させ
るために、０．１ないし１．０重量％の量で通常の安定
剤を用いることも有利である。高純度マグネシウム層を
有する珪酸塩、例えばスメクタイト［例えばレンプス・
ヘミー・レキシコン（Ｒｏｅｍｐｐｓ　Ｃｈｅｍｉｅ−
Ｌｅｘｉｋｏｎ）から“ベントン（Ｂｅｎｔｏｎｅ）”
の商品名で商業的に入手できる］のようなモンモリロン
石の誘導体がとりわけ適当である。キサンタンのような
生体高分子も良好な安定剤である。

【００１５】離型剤が製造されるタイヤ又はゴム製品の
色調に悪影響を与えることは一般に望ましくない。従っ
て本発明による離型剤は少量の染料を含むことができる
。最高１重量％、好適には約０．５重量％の量が一般に
充分である。

【００１６】問題となる製造条件及び所望の製品の性質
に依存し、本発明の離型剤は又他の慣用の添加剤を含ん
でいてもよい。しかしこれらは本発明にとって必須では
なく、従って詳細に説明する必要はない。

【００１７】既に上述のように、水分含量が高いことは
本発明による離型剤の必須の特徴であり、少なくとも４
０重量％、特に少なくとも６０重量％、及び好適には６
５ないし７５重量％の水を含んでいる。

【００１８】所望の効果を得るために使用する必要のあ
る本発明の離型剤量は、極めて少量であることが示され
た。従って一般には、水の蒸発後に残る固形分は、自動
車タイヤ一本につき約３ないし１５ｇ、及び特に３ない
し１０ｇ（トラックタイヤの場合、固体含量は処理され
る表面の大きさに従って増大する）である。この経済的
な消費量は、それ自体が有利であるだけでなく、タイヤ
の内面に不均一に分布する可能性がある物質の重量分率
が小さいので、製造されたタイヤがより良好な品質を有
する。

【００１９】迅速な蒸発に必要な大きい表面を保証し、
及び比較的少量の離型剤を均一に分散するために、本発
明による内面噴霧溶液は、固体の沈降を極力避ける目的
で、定常的に循環する内面噴霧溶液を用いて、いわゆる
空気混合法により塗布される。別法として又空気噴霧法
により塗布することができる。本発明による離型剤の高
圧下の噴霧は、多孔質フィルムの発生をもたらし、従っ
て所望の迅速な水の蒸発が可能となる。

【００２０】本発明による内面噴霧溶液は、１８ないし
２２℃の範囲の温度で乾燥時間が約６ないし１２分間で
充分である程に乾燥が良好である。

【００２１】本発明による離型剤は、良好なスリップ効
果、良好なガス抜き効果及び良好な離型効果を生じる。全体的に、本発明による離型剤は、極めて効果的である
から、加熱膜の寿命が事実上長くなり、そのため当然な
がら製造工程における簡単化及び経費的な利益をもたら
す。本発明による離型剤には問題点はなく、そして設備
の汚染を最少として均一に噴霧できる。設備の洗浄には
何等の困難を伴うこともない。最後に、本発明による離
型剤は、撹拌が容易なことが特徴であり、タイヤ中に接
着の問題を招くことがない。

【００２２】本発明による離型剤の使用及び適当な方法
でのその塗布（上記参照）とは別に、本発明による方法
は慣用の方法で効果を発揮できるので、これ以上の説明
は殆ど不必要である。しかし、驚くべきことには、本発
明による方法は、欧州特許出願０１１１１００により既
知の方法と極めて有利な方法で併用できる。即ち、本発
明による離型剤と併用された離型剤のフィルムで被覆さ
れた加熱膜の使用により、製造されたタイヤの品質及び
加熱膜の寿命の点で追加的な利点が生じることが示され
た。

【００２３】

【実施例１】１９重量％のタルク、７重量％のカオリン
、５重量％の黒鉛、１．７重量％のポリテトラフルオロ
エチレン微粉末、０．５重量％のステアリン酸鉄、１．
３重量％の非イオン性界面活性剤（プルロニック）、０
．５重量％の染料及び６５重量％の水を含んで成る内面
噴霧水溶液が、総ての構成分を強力に混合することによ
って製造され、約１０，０００本の自動車タイヤが製造
された製造試験で使用された。該溶液は、常時循環させ
ながら空気混合方法によりタイヤ・ブランクの内面に塗
布された。一本のタイヤ当たりに塗布された内部噴霧溶
液の固形分は３ないし１０ｇであった。本発明による離
型剤の性能は極めて良好であった。製造されたタイヤの
品質についても同様であった。更に約６００個の成形品
の取り出しが行われ−慣用の離型剤を用いて得られた数
字と比較して実質的且つ全体として予想外の増加が見ら
れた。内面噴霧溶液の噴霧は問題なく、及び僅少の汚染
をもって進められた。使用された設備の洗浄に関する経
費も又僅少であった。

【００２４】

【実施例２】３２．６３重量％のタルク、６．５０重量
％の黒鉛、２．４０重量％のポリテトラフルオロエチレ
ンの微粉末、０．９５重量％の非イオン性界面活性剤（
プルロニック）、３０％の水性エマルションの形態の２
．００重量％のシリコーン油、０．２６重量％のベント
ン及び５４．２６重量％の水を含んで成る水性内面噴霧
溶液が、総ての構成分を強力に混合することにより製造
され、そして製造試験に使用された。それは空気噴霧方
式によりタイヤ・ブランクの内面に塗布された。今度も
実施例１に類似した優れた結果が得られた。

【００２５】本発明の主なる特徴及び態様は以下の通り
である。

【００２６】１．（ａ）０．５ないし６重量％、好適には１．５ないし４
重量％のポリテトラフルオロエチレン、（ｂ）２０ないし４０重量％、特に２５ないし３５重量
％、好適には２７ないし３２重量％の鉱物質充填剤、及
び（ｃ）少なくとも４０重量％、特に少なくとも６０重量
％、及び好適には６５−７５重量％の水、を含むことを
特徴とする、タイヤ及び他のゴム製品製造用の水性スリ
ップ剤兼離型剤。

【００２７】２．適当な場合にはポリテトラフルオロエ
チレンがポリテトラフルオロエチレン分散物と併用され
たポリテトラフルオロエチレン微粉末であることを特徴
とする、上記１に記載のスリップ剤兼離型剤。

【００２８】３．ポリテトラフルオロエチレン以外に離
型効果を有する物質としてシリコーン油を含むことを特
徴とする、上記１又は２に記載のスリップ剤及び離型剤
。

【００２９】４．鉱物質充填剤としてタルク、カオリン
及び／又は雲母を含むことを特徴とする、上記１ないし
３に記載のスリップ剤兼離型剤。

【００３０】５．最高１０重量％のカーボン・ブラック
及び／又は黒鉛を含むことを特徴とする、上記１ないし
４に記載のスリップ剤兼離型剤。

【００３１】６．最高１重量％のカーボン・ブラック及
び／又は黒鉛を含むことを特徴とする、上記１ないし５
に記載のスリップ剤兼離型剤。

【００３２】７．湿潤及び分散剤として最高２重量％の
非イオン性界面活性剤を含むことを特徴とする、上記１
ないし６に記載のスリップ剤兼離型剤。

【００３３】８．加熱部品を用いて高圧下にプレス中で
ブランク中に雌型を圧入し、そして加硫が行われるタイ
ヤ及び他のゴム製品の成形加硫方法において、成形加硫
に先立って、上記１ないし７に記載の水性スリップ剤兼
離型剤がタイヤ・ブランクの内面に噴霧され、そこに含
まれた水が蒸発して同時にスリップ剤兼離型剤のフィル
ムが生成することを特徴とする成形加硫方法。

【００３４】９．水の蒸発後に残る固形分がタイヤ一本
当たり３ないし１５ｇ、及び好適には３ないし１０ｇで
あるような量のスリップ剤兼離型剤をタイヤ・ブランク
の内側に噴霧することを特徴とする、上記８に記載の方
法。

【００３５】１０．いわゆる空気混合法により、又は空
気噴霧法によりタイヤ・ブランクの内面水性スリップ剤
兼離型剤を塗布することを特徴とする上記８又は９に記
載の方法。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）０．５ないし６重量％、好適には１
．５ないし４重量％のポリテトラフルオロエチレン、（
ｂ）２０ないし４０重量％、特に２５ないし３５重量％
、好適には２７ないし３２重量％の鉱物質充填剤、及び（ｃ）少なくとも４０重量％、特に少なくとも６０重量
％、及び好適には６５−７５重量％の水を含むことを特
徴とする、タイヤ及び他のゴム製品製造用の水性スリッ
プ剤兼離型剤。
【請求項２】　　加熱膜を用いて高圧下にプレス中でブ
ランク中に雌型を圧入し、そして加硫が行われるタイヤ
及び他のゴム製品の成形加硫方法において、成形加硫に
先立って、請求項１に記載の水性スリップ剤兼離型剤が
タイヤ・ブランクの内面に噴霧され、そこに含まれた水
が蒸発して同時にスリップ剤兼離型剤のフィルムが生成
することを特徴とする成形及び加硫方法。