JPH09234744A - ポリテトラフルオロエチレン粉末を含むタイヤ硬化用ブラダーとその利用 - Google Patents

ポリテトラフルオロエチレン粉末を含むタイヤ硬化用ブラダーとその利用

Info

Publication number
JPH09234744A
JPH09234744A JP9004754A JP475497A JPH09234744A JP H09234744 A JPH09234744 A JP H09234744A JP 9004754 A JP9004754 A JP 9004754A JP 475497 A JP475497 A JP 475497A JP H09234744 A JPH09234744 A JP H09234744A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bladder
polymer
isobutylene
weight
rubber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9004754A
Other languages
English (en)
Inventor
George Philemon Patitsas
ジョージ・フィルモン・パティツァス
Paul Harry Sandstrom
ポール・ハリー・サンドストロム
Samson Samuel Apticar
サムソン・サミュエル・アプティカー
Bharat Kanchanlal Kansupada
ブハラト・カンチャンラル・カンスパダ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goodyear Tire and Rubber Co
Original Assignee
Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goodyear Tire and Rubber Co filed Critical Goodyear Tire and Rubber Co
Publication of JPH09234744A publication Critical patent/JPH09234744A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L27/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L27/02Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L27/12Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08L27/18Homopolymers or copolymers or tetrafluoroethene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0601Vulcanising tyres; Vulcanising presses for tyres
    • B29D30/0654Flexible cores therefor, e.g. bladders, bags, membranes, diaphragms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/44Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
    • B29C33/48Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling
    • B29C33/50Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling elastic or flexible
    • B29C33/505Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling elastic or flexible cores or mandrels, e.g. inflatable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • B29C33/60Releasing, lubricating or separating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • B29C33/60Releasing, lubricating or separating agents
    • B29C33/62Releasing, lubricating or separating agents based on polymers or oligomers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0025Compositions of the sidewalls
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C08L23/22Copolymers of isobutene; Butyl rubber; Homopolymers or copolymers of other iso-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or halogen-containing compounds
    • C08L23/283Iso-olefin halogenated homopolymers or copolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/04Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould using liquids, gas or steam
    • B29C35/049Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould using liquids, gas or steam using steam or damp
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0601Vulcanising tyres; Vulcanising presses for tyres
    • B29D30/0654Flexible cores therefor, e.g. bladders, bags, membranes, diaphragms
    • B29D2030/0655Constructional or chemical features of the flexible cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2021/00Use of unspecified rubbers as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2027/00Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2027/12Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material containing fluorine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2027/00Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2027/12Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material containing fluorine
    • B29K2027/18PTFE, i.e. polytetrafluoroethylene, e.g. ePTFE, i.e. expanded polytetrafluoroethylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2022/00Hollow articles
    • B29L2022/02Inflatable articles
    • B29L2022/025Bladders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2030/00Pneumatic or solid tyres or parts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気入りゴムタイヤなどの炭化水素ゴム用の
加圧硬化成形機中で使用する、滑り性が大きく、粘着性
が小さく、屈曲亀裂寿命が長く、加熱変形性が小さい膨
脹性ブラダーを提供する。 【解決手段】 ブラダーは、イソブチレン繰返単位を含
んでなる架橋エラストマーであり、そのブラダー組成物
は微粒子状のフッ素化エチレン重合体をそのブラダー全
体に分散して含んでいる。このブラダーはさらに黒鉛を
含んでいる場合もある。推奨されるイソブチレンエラス
トマーは80から99重量パーセントのイソブチレンと
1から20重量パーセントのパラ‐メチルスチレンから
の共重合体の臭素化物である。このブラダーは滑り性が
大きく、硬化タイヤのインナーライナ−への粘着性が小
さく、屈曲時に亀裂が発生し難く、高温永久ひずみが小
さい。このような性質の向上により、炭化水素ゴムを磨
耗若しくは変形したブラダーに起因する欠点がより少な
いタイヤに成形できる。これらの特徴はブラダーの有効
寿命を伸ばし、タイヤの硬化費用を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】相互関係 本出願は1994年9月30日に出願された米国特許出
願第08/315,389号・『ポリテトラフルオロエ
チレン粉末を含むタイヤ硬化用ブラダーとその利用』、
および1994年9月28日に出願された米国特許出願
第08/313,953号・『タイヤ・インナーライナ
ーからの離型性が改善されたタイヤ硬化用ブラダー』の
一部継続出願である。
【0002】
【発明の属する技術分野】この発明は、微粒子状で添加
されているフッ素化重合体、ハロゲン化ブチルゴムおよ
び/またはパラ‐メチルスチレンとイソブチレンとのハ
ロゲン化共重合体を初めとするブチルゴム重合体、およ
び場合によって黒鉛を含むタイヤ硬化用ブラダー(bl
adder)に関する。本発明は、また、このようなブ
ラダーを利用するタイヤの硬化方法に関する。
【0003】
【従来の技術】乗用車用空気入りゴムタイヤは、通常、
グリーン・タイヤ、即ち未硬化で未成形のタイヤを成形
用プレス中で成形および硬化することにより製造され
る。このグリーン・タイヤは、内部流体‐膨脹性ブラダ
ー(inner fluid‐expandable
bladder)を用いて、外方向に、金型の面に向か
って押し付けられる。この方法によって、そのグリーン
・タイヤは、タイヤトレッドのパターンとそのサイドウ
ォールの立体構造を規定する金型の外面に向かって成形
される。熱と圧力を加えることにより、そのタイヤは高
温で成形され、硬化される。
【0004】実際には、普通、このブラダーの膨脹は、
ガス、熱水および/または水蒸気のような流体によって
供給される内圧をブラダー内部の空孔に加えることによ
って達成され、これら流体はタイヤの硬化若しくは加硫
のための熱の移動にも関与する。次いで、このタイヤ
は、普通、金型の中である程度放冷され、時にはこのブ
ラダーに冷水若しくは冷却水を加えて助けてやる。次い
で、この金型を開け、ブラダーはその内部流体圧を除く
ことなどで潰され、タイヤはタイヤの金型から外され
る。タイヤ硬化用ブラダーのこのような利用はこの技術
分野の習熟者には良く知られている。
【0005】ブラダーの膨脹段階で、ブラダーの外接触
面とタイヤの内表面との間で実質的な相対移動が起きる
ことが認められている。同様に、そのタイヤが成形、加
硫された後、ブラダーが潰れてタイヤから剥がされる時
に、ブラダーの外接触面とタイヤの硬化内表面との間で
かなりの相対移動が起きる。
【0006】ブラダーの表面は、このタイヤ硬化サイク
ルでの、タイヤが硬化された後とブラダー崩壊段階で、
タイヤの内面に粘着する傾向がある。この粘着は調整し
ないとブラダー表面を粗くする原因になる。これはブラ
ダーの寿命を短くし、欠陥のあるタイヤが作られること
になる。このために、通常行なわれているのは、ブラダ
ーおよび/またはグリーン即ち未硬化のタイヤの内面を
潤滑剤で前被覆して全成形操作中のブラダー外表面とタ
イヤの内表面の間に潤滑性を与える。この潤滑剤はブラ
ダー潤滑剤とも呼ばれ、溶媒または水中に分散されたシ
リコーン重合体であることが多い。
【0007】工業的製造条件での硬化で、硬化ブラダー
からのタイヤの離型は、ブラダーと隣接のタイヤ表面と
の間での(粘着を防ぐための)離型の現象と、(滑りを
大きくするための)潤滑化の現象の両方に密接の関連し
ている。離型の側面は接着若しくは離型を避けるための
基本的能力に関し、潤滑化の側面は表面が滑る能力を高
め、ブラダーがタイヤに対して動くことができる能力に
関係する。
【0008】このタイヤ硬化用ブラダーには普通ブチル
ゴムが用いられている。ブチルゴムは、主成分であるイ
ソブチレンと、そのブチルゴムが架橋されるのに十分な
不飽和性を付与するための少量のジエン単量体(普通イ
ソプレン)との共重合体である。イソブチレンとパラ‐
メチルスチレンとの共重合体を後で臭素化した物がエク
ソン社(Exxon)で製造されている。これらイソブ
チレンとパラ‐メチルスチレンとの共重合体は、ブチル
ゴムが使用される多くの用途で有用である。
【0009】米国特許第3,002,938号明細書な
どの特許では、熱可塑性および熱硬化性重合体に耐オゾ
ン性を付与するために、フッ素化エチレン重合体を0.
75から2.5重量パーセントの濃度で添加しており;
米国特許第3,600,309号明細書では、押出しに
関連する諸問題を解決するために、ポリ(テトラフルオ
ロエチレン)をゴム100部当たり0.05から0.4
5部の濃度で添加しており;米国特許第3,940,4
55号明細書では、エラストマー中で、その見掛けの引
張り強さを高めるために、配向テフロンTR繊維が形成さ
れており;そして米国特許第5,238,991号明細
書では、耐オゾン性を高めるために、タイヤのサイドウ
ォールにポリ(テトラフルオロエチレン)および/また
はポリ(フルオロエチレン)相溶化剤が用いられた。そ
の中の実施例は、相溶化剤なしにゴム100部当たり1
0部のポリ(テトラフルオロエチレン)を用いると、動
的オゾン試験での耐オゾン性が低下することを示してい
る。相溶化剤を使用すると、その組成物により多量のポ
リ(テトラフルオロエチレン)を使用できるようにな
る。
【0010】米国特許第4,863,650号明細書に
は、艶消し仕上げにするために、シリコン離型剤フィル
ム中にカオリン、チョーク、岩粉、シリカ、カーボンブ
ラックおよび黒鉛のような充填剤を使用することが開示
されている。米国特許第4,310,427号明細書に
は、潤滑と離型のために、雲母、タルクおよび黒鉛のよ
うな乾燥した粉末を“グリーン”タイヤの内表面に振り
掛けて使用することが開示されている。米国特許第3,
967,978号明細書には、雲母または黒鉛のような
微細固体粒子を潤滑剤中に使用することが開示されてい
る。
【0011】かくて、潤滑性が大きく、硬化タイヤへの
ブラダーの粘着性が小さく、屈曲亀裂寿命が長く、熱安
定性が大きい硬化用ブラダーが切望されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、空気
入りゴムタイヤの加圧硬化成形に用いられる、滑り性が
大きく、硬化タイヤのインナーライナ−への粘着性が小
さく、屈曲亀裂寿命が長く、加熱変形性が小さい、膨脹
性ブラダーを提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】発明の概要 微粒子状で添加されたフッ素化エチレン重合体は、潤滑
性を高め(摩擦係数を減らす)、ブチルゴム系硬化用ブ
ラダーのタイヤ・インナーライナ−への粘着性を低下さ
せ、PG屈曲試験ASTM813のような動的屈曲試験
での破壊抵抗性を高め、そしてブラダー成長を減らす
(熱張力硬化性の低下)ことが見いだされた。イソブチ
レンとp‐メチルスチレンとの臭素化共重合体は、硬化
用ブラダー用途で高い熱安定性を有し、そして微粒子状
のフッ素化エチレン重合体と組合わせると、硬化用ブラ
ダーとして優れた実用性能を有することが見いだされ
た。黒鉛は、フッ素化エチレン重合体と組合せて用いた
場合、大きい潤滑性(即ち、低い摩擦係数)とタイヤ・
インナーライナ−への小さい粘着性を与える。
【0014】発明の詳しい説明 本発明のフッ素化エチレン重合体(PFE)は一種また
はそれ以上のフッ素化エチレン単量体の一種またはそれ
以上の重合体である。これらのPFEはテトラフルオロ
エチレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、トリフル
オロエチレンおよびクロロトリフルオロエチレンから成
る群から選ばれるフッ素化エチレン単量体の単独重合体
および共重合体を含めて、代表的で実証的な重合体群か
ら選ぶことができる。推奨される重合体はポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)およびテトラフルオロエチ
レンと一種またはそれ以上の上述のフッ素化エチレン単
量体との共重合体であり、最も望ましいのはPTFEで
ある。このフッ素化エチレン重合体は50以上、75、
85若しくは95%の一つまたはそれ以上のフッ素原子
を有する繰返単位を含むことが望ましい。特に有用なP
FE重合体は1から25ミクロンの間、望ましくは1か
ら10ミクロンの間、そして最も望ましくは6ミクロン
未満の粒径を有する微粒子状PFEである。他の粒径の
物でも使用できる。しかし、より小さい粒子の方がゴム
の混合過程でより良く分散されるので、小さい粒径のP
FEが推奨される。このフッ素化エチレン重合体は、望
ましくは約0.5或いは1から約10或いは30phr
まで、より望ましくは約4から約10或いは15phr
まで存在する。
【0015】本発明のPFEはフィブリル化していて
も、フィブリル化していなくても良く、任意の市販のP
FE重合体から選ぶことができる。かくして、この微粒
子状フッ素化エチレン重合体はそのゴムの混練中に繊維
に変換されてもよい。このような微粒子状PEFの一つ
は、米国、ニュージャージー州、モーリスタウンのオー
シモント社(Ausimont of Morrist
own New Jersey U.S.A.)のポリ
ミスト(PolymistTM)F‐5Aである。しか
し、デュポン社から入手できるテフロンR などを含めて
他の類似の微粒子状PFEも同じように便利に利用でき
る。本明細書中で、重合体が、基本的にテトラフルオロ
エチレン繰返単位から成ると説明される場合、その重合
体は、たとえ痕跡量の開始剤および連鎖移動分子フラグ
メントおよび/またはその他の単量体が存在していると
しても、組成物中でテトラフルオロエチレンからの重合
体のように挙動することを意味する。
【0016】この技術分野で知られているPFE相溶化
剤がこれら組成物中で使用されてもよいが、排除されて
もよい。これらは3M社からフルオルアド(Fluor
adTM)FC430の名前で市販されているフルオロカ
ーボン・サーファクタントのような含フッ素有機界面活
性剤である。3M社は、これら界面活性剤の特性を10
0パーセント活性なフッ素化アルキルエステル系非イオ
ン性界面活性剤で、No.3のスピンドルを用い、回転
数6rpm、25℃で測定したブルックフィールド粘度
が15,000センチポイズ、25℃での比重が1.1
5、そして25℃での屈折率が1.445、そして引火
点が300 oF以上であると報告している。
【0017】この他の適したPFE相溶化剤は、デラウ
エアー州、ウィルミントンのアイシーアイ・アメリカ社
(ICI Americas Incorporate
dof Wilmington,Delaware)が
米国で市販しているゾルスパーゼ(Solsperse
TM)13940である。この材料は、その物質安全性デ
ーターシートに高分子脂肪酸エステル40パーセントと
パラフィン系溶剤60パーセントから成る水溶性の液体
で、沸点464〜500 oF(240〜260℃)、比
重0.840と説明されている。
【0018】このブラダーの性質を改質するために、こ
のゴム組成物中に黒鉛を加えることが可能で、またそれ
が望ましい。
【0019】この黒鉛は、望ましくは約0.1から約2
0phr、より望ましくは約0.5から約15phr使
用され、そして約0.5或いは1から約5、10或いは
15phrまでが推奨される。“phr”という用語
は、ゴム組成物中のゴム100重量部当たりの重量部を
意味する。この用語“phr”は、大半のゴム調合業者
が使用している標準用語で、全ての調合成分は調合物の
全重量ではなく、ゴムの100重量部に対して秤量され
るので、調合の変更や比較が容易である。ゴム若しくは
ゴム状重合体は架橋性の主として非晶性の重合体で、T
gの値は0℃以下、望ましくは−20℃以下である。
【0020】その硬化ブラダーに混入されるのが望まし
い黒鉛は、天然若しくは合成黒鉛である。黒鉛はブラダ
ー調合物の混合中に加えられ、そして成形ブラダー全体
に分散される。天然黒鉛はマダガスカル、セイロン、メ
キシコ、韓国、オーストラリア、USSRおよび中国で
産出される。合成黒鉛は、炭素質材料から、石油コーク
スを電気抵抗炉中で約3,000℃に加熱するなどの方
法で造られる。(均一な分散を助けるのに)望ましい黒
鉛は、その黒鉛の80重量パーセント以上、より望まし
くは90重量パーセント以上が325メッシュの米国標
準ふるいを通るような粉末状の物であり、そして99重
量パーセント以上がそのふるいの目を通る物が推奨され
る。このような合成黒鉛が表1に用いられており、米国
ニュージャーシー州のディクソン タイコンデロガ社
(Dixon Ticonderoga,New Je
rsey,USA)から合成1442として入手され
る。
【0021】この用途で推奨されるゴムは、少くとも一
種のイソ‐オレフィン単量体と少くとも一種のパラ‐ア
ルキルスチレン単量体との共重合体で、臭素化されてい
ることが望ましい。このイソ‐オレフィンは炭素数4か
ら7の一種またはそれ以上のイソ‐オレフィンである。
アルキルスチレンのアルキル基は1から11個の炭素原
子を有する。ブラダー調合物中のゴムの望ましくは少く
とも50、より望ましくは少くとも75、80、85若
しくは95重量パーセントは、少くともイソ‐オレフィ
ンとパラ‐アルキルスチレンからの繰返単位をを有する
一種またはそれ以上の共重合体である。さらにもう一つ
の態様では、イソブチレンとパラ‐メチルスチレンから
のその重合体は、ブラダー調合物中のゴムの少くとも1
0、若しくは20重量パーセント、より望ましくは約1
0若しくは20から約50若しくは60重量パーセント
までである。イソ‐オレフィンは80、90若しくは9
5重量パーセントまたはそれ以上のイソブチレンである
のが望ましい。そのパラ‐アルキルスチレンは80、9
0若しくは95重量パーセントまたはそれ以上のパラ‐
メチルスチレンであるのが望ましい。そのメチルスチレ
ンの含有量は、望ましくは約1から約20重量パーセン
トのパラ‐メチルスチレン、そしてより望ましくは約2
から約15重量パーセントのパラ‐メチルスチレンであ
る。イソブチレン含有量は、望ましくは約80から約9
9重量パーセント、そしてより望ましくは約85から約
98重量パーセントである。
【0022】一つの態様では、少くとも一種のイソ‐オ
レフィン単量体と少くとも一種のパラ‐アルキルスチレ
ン単量体との共重合体は、それらの単量体が重合された
後で臭素化されるのが望ましい。下記の欧州特許出願明
細書に説明されているように、臭素化はパラ‐メチル基
で優先的に起きる。この共重合体の臭素含有量は、その
重合体の5重量パーセント未満、望ましくは約0.2か
ら1.5または2.5重量パーセントまでである。場合
によっては、4から8個の炭素原子を有するジエン系単
量体が5から8重量パーセント未満、望ましくは0.5
から3重量パーセント存在する。このイソブチレンとp
‐メチルスチレンの共重合体は基本的にイソプレンおよ
び他の共役ジエン類を含んでいないことが望ましい。非
常に望ましい臭素化共重合体は、エクソン・ケミカル社
のエクスプロ(ExxproTM)で、その125℃での
ムーニー粘度:ML(1+8)は50±5、パラ‐メチ
ルスチレン含有量:約5重量パーセント、イソブチレン
含有量:94若しくは95重量パーセント、そして総臭
素含有量:0.8重量パーセントである。公開第0,3
44,021号の欧州特許出願明細書には、このような
重合体を作る方法が説明されており、これを本明細書で
引用、参照するものとする。
【0023】場合によって、ブチルゴムは微粒子状ポリ
(フッ素化エチレン)と組合せるか、またはその代りの
イソブチレン/パラ‐メチルスチレン共重合体と組合せ
て用いられる。場合によっては、黒鉛も用いられる。
【0024】望ましくは、ブラダー組成物の全ゴム重合
体の少くとも50重量パーセント、そしてより望ましく
は少くとも75、80、85または90重量パーセント
がイソブチレンと一種またはそれ以上の共役ジエン、望
ましくはイソプレンとからのブチルゴム重合体である。
イソプレンが約1から約5重量パーセントで、残りはイ
ソブチレン(即ち、95〜99重量パーセント)である
ことが望ましい。このようなブチルゴムは、ハロゲン含
有量が0.5から2、3または4重量パーセントのクロ
ロブチルおよびブロモブチルのようなハロゲン置換ブチ
ルゴムであっても良い。
【0025】少量(例えば、全ゴム重合体の10または
20重量パーセント未満)のネオプレンゴムのようなジ
エン系エラストマーも用いられる。ネオプレンゴムはポ
リ(クロロプレン)としても知られている。それは、下
記で説明するように、樹脂硬化系の共通の共加硫剤であ
る。ゴムの調合処方では、このネオプレンはハロゲン含
有エラストマーとしての別の機能を持っているのである
が、100重量部のゴムの方に数えられる。他のハロゲ
ン含有ゴム重合体はハロゲン源として余り推奨されない
が、樹脂硬化系を活性化するためにハロゲン源が切望さ
れる場合には、そのゴム重合体の10または20重量パ
ーセント未満の量含まれていても良い。
【0026】ブラダーの100部のゴムの内少くとも5
0、75、80、85または90重量パーセントがイソ
ブチレンの重合体若しくは共重合体であることが望まし
い。このブチルゴムブラダーは硫黄硬化系および/また
は樹脂硬化系で硬化できる。硫黄硬化系は、残存不飽和
結合を含むイソブチレン重合体では、加硫戻りおよび/
または硬化用ブラダーで起きるような使用中のモジュラ
スの増加が起きるので、余り推奨されない。硬化系用の
樹脂は1から10phrの量で用いられ、常用のフェノ
ール・ホルムアルデヒド樹脂を含んでいる。加硫戻りを
避けるために、レゾルシノール/ホルムアルデヒド樹脂
硬化系がよく用いられる。ブラダー組成物用のかかる硬
化系はこの技術分野の習熟者には良く知られている。例
えば、本明細書で全文が引用、参照されるものとされる
米国特許第3,031,423号明細書を参照された
い。反応性のフェノール・ホルムアルデヒドをハロゲン
源としてのネオプレンと共に使用する樹脂硬化系を表1
に示す。表2では、イソブチレンとパラ‐メチルスチレ
ンの臭素化共重合体がハロゲン源である樹脂硬化系が用
いられている。
【0027】ブラダーに用いられるこの硬化ゴム組成物
は、充填材、素練り促進剤、ステアリン酸、促進剤、硫
黄硬化剤、硬化用樹脂、オゾン亀裂防止剤、酸化防止
剤、加工オイル、活性化剤、開始剤、可塑剤、ワック
ス、早期硬化禁止剤、エクステンダー油および類似物を
含む常用の添加剤を含んでいてもよい。
【0028】硫黄硬化系が用いられなければならない場
合、硫黄の量は、通常、ゴム100部当たり0.1から
2部である。本明細書では、ブラダー中のゴム100重
量部当たりの重量部を示す略号phrが用いられる。代
表的な硫黄硬化剤は元素硫黄(フリー硫黄)または硫黄
供給硬化剤、例えばアミンジスルフィド、高分子ポリス
ルフィドまたは硫黄‐オレフィン付加物である。ゴム若
しくはゴム様重合体は0℃以下、望ましくは−20℃以
下のTgを有する、架橋性の、主として非結晶性の重合
体である。硫黄の量は0.5と7phrの間であること
が望ましい。
【0029】硫黄硬化系用の促進剤は0.1から5ph
r、より望ましくは0.5から2.5phrの量で用い
られる。これらタイプの促進剤はよく知られており、ア
ミン類、ジスルフィド類、グアニジン類、チオ尿素類、
チオール類、チアゾール類、チウラム類、スルフェンア
ミド類、ジチオカーバメート類およびザンテート類であ
る。種類として見れば、これら促進剤の多くはブラダー
系の硬化には速すぎるか遅すぎるかのいずれかである
が、しかしこれらは少量用いられるか、または各種類の
中の特定の化合物だけがブラダーの硬化に使用するのに
適している。二種またはそれ以上の促進剤の混合物が用
いられこともある。望ましい一次促進剤はスルフェンア
ミドである。二次促進剤が用いられる場合、グアニジ
ン、ジチオカーバメートまたはチウラム化合物が推奨さ
れる。一次促進剤は、普通、約0.5から約2.0ph
r、そして二次促進剤は、普通、約0.1から約0.5
phr用いられる。
【0030】硬化用ブラダー組成物には酸化防止剤とオ
ゾン亀裂防止剤を添加するのが望ましい。酸化防止剤
は、特に高温での酸化に曝されている間そのゴムのモジ
ュラスと破壊性が変化しないように、酸化的架橋または
酸化的分子鎖の切断を防止する。ゴムコンパウンド用酸
化防止剤が一般的で、そしてブチルゴム用の酸化防止剤
はより特定的であるが、この技術分野で良く知られてい
る。分解防止剤は酸化防止剤とオゾン亀裂防止剤であ
る。望ましい量は約0.1から約10phr、より望ま
しくは約2から約6phrである。オゾン亀裂防止剤は
オゾンに曝されることに因る分子鎖の切断を防ぐ化合物
である。これらもこの技術分野で良く知られている。分
解防止剤にはモノフェノール類、ビスフェノール類、チ
オフェノール類、ポリフェノール類、ヒドロキノン誘導
体類、ホスファイト類、ホスフェート混合物、チオエス
テル類、ナフチルアミン類、ジフェノールアミン類、さ
らにまたその他のジアリールアミン誘導体、パラ‐フェ
ニレンジアミン類、キノリン類および混合アミン類が含
まれる。
【0031】硬化用ブラダー組成物には充填材を加える
のが望ましい。これらは約0から約200phr、そし
てより望ましくは約30から約100phrの量で用い
られる。望ましい充填材はカーボンブラックで、デグッ
サ社(Degussa)のような供給者から、各種粒径
で、表面の反応性の異なる物が入手できる。ブラダーの
硬化に使用するには、強化タイプの充填材が望ましい。
カーボンブラックに加えて、シリカが用いられる。シリ
カは、一般に、沈降シリカ、煙霧シリカおよび実質的な
量のSiO2 を含む各種の天然起源の物質である。
【0032】充填材はカーボンブラックのような強化用
充填材であって、約25から約75或いは85phrま
で用いられる。使用される代表的なカーボンブラック
は、例えばアセチレンブラック、N110、N121、
N220、N231、N234、N242、N293、
N299、N326、N330、N332、N339、
N343、N347、N351、N358、N375、
N472、N539、N550、N683、N754お
よびN765である。カーボンブラックの大部分がアセ
チレンブラックであることが望ましい。
【0033】カーボンブラックとの関連で、黒鉛がカー
ボンブラックの幾らかを部分的に置き換えて、ブラダー
調合物に含まれてもよい。しかし、黒鉛はカーボンブラ
ックとは異なる機能を持つので、使用するカーボンブラ
ックの量を減らす場合、バインダー(ゴム)と充填材と
の希望の比を維持するか、若しくは大体維持すべきであ
る。
【0034】硬化用ブラダー調合物には、ブチルゴムお
よびそのゴム調合物の他の成分とオイルおよびワックス
との相溶性に依存して、各種のオイルとワックスが用い
られる。これらは均一に分散されているか、若しくはそ
の組成物から相分離(表面にマイグレーション)する傾
向を有するのが望ましい。ワックスはマイクロクリスタ
リンワックスおよびパラフィンワックスである。オイル
には、脂肪族‐ナフテン系、芳香族系樹脂、ポリエチレ
ングリコ−ル、石油、エステル系可塑剤、硬化植物油、
松根油、フェノール樹脂、高分子エステル、ひまし油お
よび松やにがある。オイルとワックスは個々に約1から
約5phrまたは約10phr未満用いられる。これら
は、普通、可塑剤およびモジュラス改良剤と考えられ
る。ステアリン酸、パルミチン酸およびオレイン酸のよ
うな脂肪酸は約0.1から約5phrの量、望ましくは
約0.2から約1phrの範囲で用いられる。酸化亜鉛
は、例えば約0.5から約10phrの量で用いられ
る。
【0035】
【実施例】一般的な、および実施例における硬化用ブラ
ダーの混合および成形法は、以下の通りである。それは
変えることもできる。これら実施例中のブラダーは、成
形および硬化中およびその後における化学物質のマイグ
レーションを除けば、均一な組成の単一層ブラダーであ
る。バンバリーミキサーまたはこれと同等の混合機中
で、ゴム重合体、80重量パーセントのカーボンブラッ
ク、オイル、ワックス、酸化亜鉛および、場合によって
は微粒子状フッ素化エチレン重合体を、そして場合によ
っては黒鉛を混合し、混合物の温度が165℃になるま
で分散させた。この材料をシート・オフ・ミル(she
et‐off mill)中に排出し、冷却した。この
冷却した材料を第二混合工程のバンバリーミキサーまた
はこれと同等の混合機に入れた。次いで、さらに20重
量パーセントのカーボンブラックを加え、バンバリー混
合物の温度が150℃になるまでの混合中に添入した。
この材料を再びシート・オフ・ミル中に排出し、冷却し
た。第三混合工程で、(任意のネオプレンゴム、樹脂、
促進剤および硫黄を含めて)加硫剤を加え、混合物の温
度が115℃になるまで混合した。この材料を排出し、
冷却した。
【0036】この硬化用ブラダーを射出成形機またはト
ランスファー成形機で成形した。トランスファー成形機
を選んだ場合は、バンバリーからの材料はスラッグ(散
弾状の粒)として押し出される。硬化計を用いて、特定
の温度で最適の硬化が発現する大体の時間を求めた。実
際の硬化時間は加熱速度と硬化ブラダーのゲージ(厚
み)に依存するであろう。硬化ブラダーはドーナツ状を
していることが望ましい。実施例中で試験された硬化ブ
ラダー材料は171℃で60分間硬化された。
【0037】本発明の硬化用ブラダーは車両用空気入り
タイヤおよび非車両用用途の様々な空気入りタイヤを含
めて各種炭化水素材料の成形と硬化に有用である。ブラ
ダーを備えたプレスの中で硬化されるその他の炭化水素
物品には、ホース、各種スリーブおよび空気バネ(一般
車両用の衝撃吸収バネ)が含まれる。この硬化用ブラダ
ーは良好な潤滑性、硬化炭化水素ゴムからの望ましい離
型特性、長い動的屈曲寿命および大きい熱安定性に因る
長い耐用寿命を有する。
【0038】製造されたままの硬化用ブラダーの代表的
性質は、望ましくは300パーセントモジュラス:約
4.0から約8.0MPa、破断強さ:約5から約14
MPa、破断時伸び:約400から約1,000パーセ
ント、ショアーA硬度:約35から約65、熱永久伸び
(Hot Tension Set)ASTM D41
2(50パーセント引き伸ばして190℃、16時間処
理した時の永久伸び):約5から約20若しくは35パ
ーセント、およびブチルゴム・インナーライナーへの熱
剥離接着性:約40から約110N(5mm幅のストリ
ップで)である。より望ましくは、この硬化用ブラダー
は300パーセントモジュラス:約4から約6、破断強
さ:約8から約11MPa、破断時伸び:約600から
約800、ショアーA硬度:約40から約50、熱永久
伸び:約12から約17%若しくは20%、そして熱剥
離接着性:約45から約90である。177℃(351
oF)で24時間劣化後の硬化ブラダーの性質は、望ま
しくは破断時伸びが約300から約600%、より望ま
しくは約300から約500%、300%モジュラスが
約4.5から約7.5MPa、破断強さが約4.5から
約7.5MPa、ショアーA硬度:約55から約65、
熱永久伸び:約13.0から約18.0%、そして15
0℃(302oF)で試験した潤滑ASTM D451
8による摩擦係数:約0.4から約1.0である。
【0039】次の表1と2にフッ素化エチレン重合体を
含むブチルゴム系硬化用ブラダーの実施例1および2を
示した。特定した材料の量は、別に示さない限り重量部
である。実施例1と対照例は、イソブチレンおよびイソ
プレンの共重合体で調合されたブラダーの性質に及ぼす
テトラフルオロエチレン・ポリミスト(登録商標)F‐
5Aの効果を示している。表2とその中の実施例2はイ
ソブチレンとパラ‐メチルスチレンとの共重合体に及ぼ
すテトラフルオロエチレンの効果を示している。
【0040】
【表1】
【0041】* :二種の異なる、イソブチレンとイ
ソプレンとの共重合体の混合物:125℃でのムーニー
粘度ML(1+8)が51±5で、不飽和度が1%より
僅かに小さいゴムと、不飽和度が1と2%の間のゴムと
の混合物。 ** :加硫剤の量にはネオプレンゴムを含まれず、常
用量の反応性フェノールホルムアルデヒド樹脂と酸化亜
鉛が含まれる。 ***:潤滑剤は煙霧シリカを含む、水中に乳化された
シリコーンオイル。
【0042】
【表2】
【0043】* :125℃でのムーニー粘度ML
(1+8)が50±5、パラ‐メチルスチレン0.8重
量パーセント臭素。 ** :加工助剤は常用量のワックスと脂肪酸を含む。 ***:加硫剤は常用量の酸化亜鉛、促進剤、フェノー
ル・ホルムアルデヒド樹脂および硫黄を含む。
【0044】表1の実施例1は対照例よりモジュラスが
僅かに大きく、破断時の伸びが僅かに小さい。表1にお
けるモジュラスがより大きいのは、微粒子状のポリテト
ラフルオロエチレンから生成したテトラフルオロエチレ
ン繊維に起因すると信じられる。顕微鏡で調べて繊維が
存在することを確かめた。インナーライナーへの95℃
剥離接着は、実施例1では有意に改善(低下)されてお
り、硬化タイヤからのブラダーの除去が容易になるであ
ろう。摩擦係数の値は潤滑剤が必要なことを示してい
る。潤滑剤を用いると、実施例1は摩擦係数がより小さ
くなり、タイヤの成形および硬化時のブラダーの移動性
が高まる。
【0045】イソブチレン‐パラ‐メチルスチレン共重
合体を使用した表2の実施例2は、その対照例に似たモ
ジュラスと破断時伸びを有する。実施例2は対照例より
望ましい熱永久伸び(ひずみ量がより小さい)を示す。
実施例2は、また、熱穿孔溝屈曲試験(hot pie
rced groove flex test)(AS
TM 813)での耐久性がより良好で、この調合処方
のブラダーの寿命がより長いことを示す。実施例2での
劣化後の摩擦係数はより小さく、タイヤ成形および硬化
時のブラダーの移動性が高まっていることを示す。
【0046】表3、4および5に、ポリテトラフルオロ
エチレンまたは黒鉛を含まない対照例、8グラムの黒鉛
粉末を含む実施例3、8グラムのポリテトラフルオロエ
チレンを含む実施例4、および4グラムの黒鉛粉末と4
グラムのポリテトラフルオロエチレンを含む実施例5が
示される。第1混合工程で、一般の方法で説明されてい
るような80重量パーセントのカーボンブラックではな
く、約64から約66重量パーセントの総カーボンブラ
ックが添加されていることに留意すべきである。さら
に、一般的方法で説明されているような三工程でなく、
四工程が用いられている。カーボンブラックの量は、ポ
リテトラフルオロエチレン/黒鉛の添加固体を一部相殺
するために減らされた。
【0047】
【表3】
【0048】* :125℃でのムーニー粘度ML
(1+8)が50±5、パラ‐メチルスチレン0.8重
量パーセント臭素。 ** :加工助剤は常用量のワックスと脂肪酸を含む。 ***:加硫剤は常用量の酸化亜鉛、促進剤、フェノー
ル・ホルムアルデヒド樹脂および硫黄を含む。
【0049】
【表4】
【0050】
【表5】
【0051】表4中のデータは、実施例3、4および5
は、ポリテトラフルオロエチレンも黒鉛も含まない対照
例に比べて、ハロブチルゴム・インナーライナーへの熱
剥離接着性の値が減少することを示している。4gのポ
リテトラフルオロエチレンと4gの黒鉛を含む実施例5
は、95℃での剥離接着性が8gの黒鉛を含む実施例3
と8gのポリテトラフルオロエチレンを含む実施例4の
両方と大体同じである。実施例5は、予想外で、(i)
対照例;(ii)黒鉛を含む実施例3;およびポリテト
ラフルオロエチレンを含む実施例4より望ましい小さい
摩擦係数値を示した。このより小さい摩擦係数の値は、
そのブラダーがタイヤ・インナーライナーに対してより
容易に動くことを可能にしてブラダーの配列が良くない
ことに因るタイヤの欠陥を最少にするために好都合であ
るに違いない。表4および5に示した物理的性質の残り
は、硬化用ブラダー調合物のその他の性質は、負の影響
を受けていないことを示している。
【0052】これら試料での引張り試験法はこの技術分
野で良く知られており、モジュラス、破断強さおよび破
断時伸びの値が得られる。伸び試験法はASTM D4
12である。硬度試験法はD2240ショアーAであ
る。摩擦係数試験は硬化ブラダー組成物と未硬化のタイ
ヤ・インナーライナー材料との間の摩擦の尺度である。
これは試験法D4518のB法による、引張り力を規定
の負荷単位で割った値で表される。この値は0.7以下
であることが望ましく、得られたデータは潤滑剤が必要
なことを示している。上に説明したような潤滑性は、ブ
ラダーの膨脹時にブラダーをタイヤに対して滑らせる、
または移動させるために必要である。潤滑性がなけれ
ば、そのブラダー表面が湾曲し、それ自身重なり合っ
て、ブラダーが望ましくない形になり、成形不良なタイ
ヤになる。
【0053】剥離接着性試験は、本明細書では化学的組
成の異なる二つの異なる基材の間の95℃での界面接着
性を測定するものである。この試験をする前に、場合に
よってはブラダーの界面に界面改質剤が添加される。こ
れは、水中に分散された、乳化性シリコーン油であっ
て、煙霧シリカで増粘されている。横長の窓型の切抜き
(幅5mm,長さ10mm)のあるマイラー(Myla
TM、ポリエステル)シートを、ブラダー材料ともう一
つのの基材である未硬化タイヤ・インナーライナー材料
との間に入れた。このマイラー・シート中の窓は、ブラ
ダー試料とタイヤ・インナーライナー試料の間の面積既
知の界面接着面を形成することになる。ブラダー材料と
ブチルゴム・インナーライナーに裏打ちの布帛を付け、
接着および/または縫い付けで取り付けた。この裏打ち
布帛の付いた二つの基材からの組合せ試料をダイヤフラ
ム型硬化金型の中で、温度150℃、圧力100psi
(0.69MPa)で28分間硬化させた。この工程
後、この組合せ試料を裁断してその中央、縦方向に、マ
イラーの窓部分がある幅1インチ(2.54cm)の細
長いテープにし、その二つの基材材料を手で少し剥がし
てやる。これをインストロン(InstronTM)タイ
プの力変位試験機(force displaceme
nt tester)に、その引き離される基材の間の
剥離角が180度になるような配置に取付ける。この力
変位試験機で、この基材を51mm/分の速度で引き離
し、使われた力を記録する。その粘着面で使われた力の
平均値を試料幅で割った値を粘着値として記録する。
【0054】熱穿孔溝(PG)屈曲試験ASTM 81
3は、ブラダー・コンパウンドのひび割れに対する耐久
性を測定するもので、穿孔によって開始され、溝の存在
によって促進または助長される。これは動的な試験で、
そのためにこの方法は粗面化した、または磨り減ったブ
ラダーがどのようにひび割れと破壊に耐えるかを推定す
るために用いられる。
【0055】ここで説明される硬化用ブラダーは、炭化
水素ゴム組成物、および望ましくは空気入りゴムタイヤ
を硬化するためのブラダー・タイプ若しくはダイヤフラ
ム・タイプの硬化加圧成形機中で有用である。これらの
加圧成形機はこのダイヤフラム若しくはブラダーの他に
一つまたはそれ以上の成形用表面を有することが望まし
い。未硬化の炭化水素組成物をこの型の中に入れ、型を
閉じ、次いでこのブラダー若しくはダイヤフラムを膨ら
ませる(普通、水蒸気のような加熱気体で膨脹させ
る)。これにより、未硬化組成物はブラダー若しくはダ
イヤフラムと一つまたはそれ以上の他の型用表面との間
に挟まれる。炭化水素ゴムは、普通、流動し、金属或い
はその合金であることが多く、成形操作中むしろ動かな
いで固定されている一つまたはそれ以上の他の成形用表
面の組織および形の通りの形状になる。この未硬化組成
物をさらに加熱すると、硬化(加硫または架橋とも呼ば
れる)が起こり、固化し、一つまたはそれ以上の剛い成
形用表面に一致した最終形状の物品になる。次いで、成
形部品を取り外すのを容易にするために、このブラダー
若しくはダイヤフラムを収縮させる(内圧を取除く)。
物品の形状によっては、一つまたはそれ以上の他の成形
用表面を物理的に動かしてその金型を開け、部品の取り
外しをさらに容易にしてもよい。
【0056】この特許明細書により、最良の様式と推奨
される実施態様が説明されるが、本発明の範囲はこれら
に限定されるものではなく、添付した請求範囲によって
限定されるものである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C08L 27/18 C08L 27/18 // B29K 21:00 105:24 B29L 30:00 (71)出願人 590002976 1144 East Market Stre et,Akron,Ohio 44316− 0001,U.S.A. (72)発明者 ポール・ハリー・サンドストロム アメリカ合衆国オハイオ州44278,トール マッジ,ミルトン・ドライブ 96 (72)発明者 サムソン・サミュエル・アプティカー アメリカ合衆国オハイオ州44685,ユニオ ンタウン,サニーヴュー・ドライブ 4166 (72)発明者 ブハラト・カンチャンラル・カンスパダ アメリカ合衆国オハイオ州44260,モガド アー,ポピー・ドライブ 1641

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴム組成物の成形と硬化を助けるために
    膨脹性のブラダーを使用する、炭化水素ゴム組成物用の
    硬化用加圧成形機において、 該ブラダーが約0.5から約10重量部の少くとも一種
    のフッ素化エチレン重合体と、場合により約0.1から
    約20重量部の黒鉛とを含んでなり、該フッ素化エチレ
    ン重合体と該追加の黒鉛が微粒状で調合ゴムブラダー・
    コンパウンドの中に添加され、そして分散され、該調合
    ゴムブラダー・コンパウンドが少くとも一種のイソブチ
    レン重合体からなる少くとも一種のゴム状重合体を含ん
    でなることを改善点とし、 ここで、上記の重量部は少くとも一種の該ゴム状重合体
    100重量部に対する数値であり、そして該調合ゴムコ
    ンパウンドは、硬化され、177℃で24時間劣化処理
    された後で、約300から約600%の破断時伸び(A
    STM D412)を有している、上記の硬化用加圧成
    形機。
  2. 【請求項2】 少くとも一種のイソブチレン重合体が約
    80から約99重量パーセントのイソブチレンと約1か
    ら約20重量パーセントのパラ‐メチルスチレンからな
    る重合体を含んでなり、そして少くとも一種のフッ素化
    エチレン重合体がその繰返単位の少くとも75%に少く
    とも一つのフッ素原子を有する、請求項1に記載の硬化
    用加圧成形機。
  3. 【請求項3】 少くとも一種のゴム状重合体が95から
    約99重量パーセントのイソブチレンと1から5重量パ
    ーセントの一種またはそれ以上の共役ジエンとの少くと
    も一種の重合体を少くとも50phr含んでなり、そし
    てブラダーコンパウンドの少くとも一種のフッ素化エチ
    レン重合体がその繰返単位の少くとも75%に一つまた
    はそれ以上のフッ素原子を有する、請求項1に記載の硬
    化用加圧成形機。
  4. 【請求項4】 少くとも一種のフッ素化エチレン重合体
    が基本的にテトラフルオロエチレン繰返単位から成る、
    請求項2に記載の硬化用加圧成形機。
  5. 【請求項5】 少くとも一種のフッ素化エチレン重合体
    が基本的にテトラフルオロエチレン繰返単位から成る、
    請求項3に記載の硬化用加圧成形機。
  6. 【請求項6】 少くとも一種のイソブチレン重合体がブ
    ラダーの少くとも一種のゴム状重合体の少くとも85重
    量パーセントを構成し、そしてブラダーが約0.5から
    約10重量部の黒鉛を含んでいる、請求項2に記載の硬
    化用加圧成形機。
  7. 【請求項7】 少くとも一種のイソブチレン重合体がブ
    ラダーの少くとも一種のゴム状重合体の少くとも85重
    量パーセントを構成し、そしてブラダーが約0.5から
    約10重量部の黒鉛を含んでいる、請求項3に記載の硬
    化用加圧成形機。
  8. 【請求項8】 パラ‐メチルスチレンとイソブチレンか
    ら構成されるイソブチレン重合体が臭素化されており、
    そしてブラダーの少くとも一種のゴム状重合体の約10
    から約60重量パーセントを構成している、請求項3に
    記載の硬化用加圧成形機。
  9. 【請求項9】 少くとも一種のフッ素化エチレン重合体
    が、少くとも部分的に繊維形状をしている、基本的にテ
    トラフルオロエチレンよりなる分散された重合体から構
    成される、請求項6に記載の硬化用加圧成形機。
  10. 【請求項10】 少くとも一種のフッ素化エチレン重合
    体が、少くとも部分的に繊維形状をしている、基本的に
    テトラフルオロエチレンよりなる分散された重合体から
    構成される、請求項7に記載の硬化用加圧成形機。
  11. 【請求項11】 次の:約0.5から10重量部の少く
    とも一種のフッ素化エチレン重合体、 場合により含まれる約0.1から約20重量部の黒鉛、 少くとも50重量パーセントのイソブチレン単位を有す
    る少くとも一種の重合体からなる少くとも一種のゴム状
    重合体、および少くとも一種の該ゴム状重合体と反応す
    る一種またはそれ以上の硬化剤を含んでなり、 ここで、上記の重量部は少くとも一種の該ゴム状重合体
    100重量部に対する数値であり、 少くとも一種の該フッ素化エチレン重合体と追加の該黒
    鉛が微粒状で少くとも一種の該ゴム状重合体中に分散さ
    れており、そして該ブラダーの組成物は、硬化され、1
    77℃で24時間劣化処理された後で、約300から約
    600%の破断時伸び(ASTM D412)を有して
    いる、膨張性硬化用ブラダー。
  12. 【請求項12】 少くとも一種のイソブチレン重合体が
    95から約99重量パーセントのイソブチレンと1から
    5重量パーセントの一種またはそれ以上の共役ジエンと
    の少くとも一種の重合体を含んでなり、そして少くとも
    一種のフッ素化エチレン重合体がその繰返単位の少くと
    も75%に少くとも一つのフッ素原子を有し、イソブチ
    レンと共役ジエンとの少くとも一種の該重合体がブラダ
    ーの少くとも一種のゴム状重合体の少くとも50重量パ
    ーセントを構成している、請求項11に記載の膨張性硬
    化用ブラダー。
  13. 【請求項13】 少くとも一種のフッ素化エチレン重合
    体が95から99重量パーセントのイソブチレンと1か
    ら5重量パーセントの一種またはそれ以上の共役ジエン
    との共重合体を含んでなり、そして一種またはそれ以上
    の微粒子状のフッ素化エチレン重合体がその繰返単位の
    少くとも75%に一つまたはそれ以上のフッ素原子を有
    し、そしてイソブチレンと共役ジエンとの該共重合体が
    ブラダー調合物のゴムの少くとも50重量パーセントを
    構成している、請求項11に記載の膨張性硬化用ブラダ
    ー。
  14. 【請求項14】 一種またはそれ以上のフッ素化エチレ
    ン重合体が基本的にテトラフルオロエチレン繰返単位よ
    りなる分散された重合体から構成される、請求項11に
    記載の膨張性硬化用ブラダー。
  15. 【請求項15】 基本的にテトラフルオロエチレンより
    なる重合体が少くとも部分的に繊維形状をしている、請
    求項14に記載の膨張性硬化用ブラダー。
  16. 【請求項16】 イソブチレンとパラ‐メチルスチレン
    とから構成される重合体が臭素化されており、少くとも
    一種のフッ素化エチレン重合体が基本的にテトラフルオ
    ロエチレン繰返単位よりなる分散された重合体から構成
    され、そしてブラダーが約0.5から約10重量部の黒
    鉛をその中に分散して含んでいる、請求項12に記載の
    膨張性硬化用ブラダー。
  17. 【請求項17】 基本的にテトラフルオロエチレン繰返
    単位からなる重合体が少くとも部分的に繊維形状をして
    いる、請求項16に記載の膨張性硬化用ブラダー。
  18. 【請求項18】 膨張性ゴムブラダーを使用して炭化水
    素ゴムを成形し、硬化させる方法にして、該方法は、 a)未硬化ゴム組成物を、膨脹性ゴムブラダーが中に配
    置され、かつ少くとも一つの他の金型表面を有する硬化
    用金型に入れ、 b)その金型を閉じ、該ゴムブラダーを未硬化炭化水素
    ゴムの内面に向って、外方向に膨脹させて、少くとも一
    つの他の金型表面に対して該未硬化炭化水素ゴムを押し
    付け、 c)該炭化水素ゴムを加熱および加圧条件下で硬化さ
    せ、 d)該膨脹性ブラダーを収縮させ、そして e)該硬化用金型から硬化された炭化水素材料を取り出
    す、各工程を含んでなり、 ここで、上記の工程a)における膨張性ブラダーは、 1)少くとも50重量パーセントのイソブチレン単位を
    有する、少くとも50重量部の少くとも一種のイソブチ
    レン重合体、 2)場合によって添加される、少くとも一種の他のゴム
    状重合体、 3)微粒子状で添加され、少くとも一種の該イソブチレ
    ン重合体中に分散された、約0.5から約10重量部の
    少くとも一種のフッ素化エチレン重合体、および 4)少くとも一種の該イソブチレン重合体を硬化させる
    ための少くとも一種の硬化剤、を含んでなり、 上記の重量部は該ブラダー中の少くとも一種の該イソブ
    チレン重合体および、場合によって追加される少くとも
    一種のゴム重合体100重量部に対する数値であり、そ
    して該ブラダーは、177℃で24時間劣化処理された
    後で、約300から約600%の破断時伸び(ASTM
    D412)を有している、上記の方法。
  19. 【請求項19】 少くとも一種のフッ素化エチレン重合
    体が基本的にテトラフルオロエチレン繰返単位よりなる
    重合体を含んでなる、請求項18に記載の方法。
  20. 【請求項20】 少くとも一種のイソブチレン重合体が
    少くとも80重量部であり、そして80から99重量パ
    ーセントのイソブチレンと1から20重量パーセントの
    パラ‐メチルスチレンよりなる重合体から構成されてお
    り、そして該重合体は臭素化されている、請求項19に
    記載の方法。
  21. 【請求項21】 少くとも一種のイソブチレン重合体が
    少くとも80重量部であり、95から99重量パーセン
    トのイソブチレンと1から5重量パーセントの一種また
    はそれ以上の共役ジエンよりなる重合体から構成されて
    いる、請求項19に記載の方法。
  22. 【請求項22】 膨張性ブラダーが0.5から20重量
    部の黒鉛をその中に分散して含んでいる、請求項20に
    記載の方法。
  23. 【請求項23】 単一層の膨張性ブラダーを使用し、場
    合によつてはゴム組成物の成形と硬化を助ける表面潤滑
    剤を用いる炭化水素ゴム組成物用の硬化用加圧成形機に
    して、 該単一層の膨張性ブラダーが、調合ゴムブラダー・コン
    パウンド(b)中に微粒子状で添加され、そして分散さ
    れた約0.5から10重量部の少くとも一種のフッ素化
    エチレン重合体(a)、場合により添加される、該
    (b)中に分散された約0.1から約20重量部の黒鉛
    (c)を含んでなることを改善点とし;ここで、該調合
    ゴムブラダー・コンパウンド(b)は少くとも一種のイ
    ソブチレン重合体からなる少くとも一種のゴム状重合体
    を含んでなり、上記の重量部は少くとも一種の該ゴム重
    合体100重量部に対する数値であり、そして該調合ゴ
    ムブラダー・コンパウンドは、硬化され、177℃で2
    4時間劣化処理された後で、約300から約600%の
    破断時伸び(ASTM D412)を有している、上記
    の硬化用加圧成形機。
  24. 【請求項24】 該膨張性ブラダーが0.5から10重
    量部の黒鉛をその中に分散して含んでいる、請求項23
    に記載の硬化加圧成形機。
JP9004754A 1996-01-16 1997-01-14 ポリテトラフルオロエチレン粉末を含むタイヤ硬化用ブラダーとその利用 Pending JPH09234744A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US586569 1990-09-20
US08/586,569 US5728311A (en) 1994-09-28 1996-01-16 Tire cure bladders containing polytetrafluoroethylene powder and use thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09234744A true JPH09234744A (ja) 1997-09-09

Family

ID=24346279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9004754A Pending JPH09234744A (ja) 1996-01-16 1997-01-14 ポリテトラフルオロエチレン粉末を含むタイヤ硬化用ブラダーとその利用

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5728311A (ja)
EP (1) EP0785056B1 (ja)
JP (1) JPH09234744A (ja)
KR (1) KR970059221A (ja)
BR (1) BR9700682A (ja)
CA (1) CA2180797A1 (ja)
DE (1) DE69714620T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012232517A (ja) * 2011-05-02 2012-11-29 Mitsuboshi Belting Ltd 加硫用成形部材
KR102783775B1 (ko) * 2023-12-27 2025-03-21 조희재 생분해성 수지를 이용한 인조 잔디용 충전재 제조 방법 및 이로 제조된 인조 잔디용 충전재

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6129812A (en) * 1997-01-24 2000-10-10 Bridgestone/Firestone, Inc. Abrasion-resistant elastomeric member of a tire-building drum
US6015525A (en) * 1998-09-03 2000-01-18 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire cure bladder composition with alkylphenoxypoly (alkyleneoxy) alkanol
US6231026B1 (en) * 1999-08-23 2001-05-15 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire curing bladder containing lecithin and use thereof
GB0110872D0 (en) * 2001-05-03 2001-06-27 Hamdeen Ltd Impact drilling tool
US6846444B2 (en) * 2002-12-13 2005-01-25 The Goodyear Tire & Rubber Company Self-releasing curing bladders
US7414087B2 (en) * 2003-08-20 2008-08-19 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition and pneumatic tire using the same
US6998088B2 (en) * 2003-11-21 2006-02-14 The Goodyear Tire & Rubber Company Self-releasing curing bladder containing a micro-encapsulated lubricant and use thereof to cure rubber products such as tires
US20060125146A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-15 Sandstrom Paul H Tire curing bladder of EPDM rubber and use thereof
BRPI0519967A2 (pt) * 2005-01-26 2009-08-18 Pirelli cámara de ar expansìvel para fabricar pneus penumáticos, composição elastomérica curável, e, processo para fabricar um pneu pneumático
US9205704B2 (en) * 2007-09-27 2015-12-08 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire having tread with repellent groove surface
DE102015200520A1 (de) 2015-01-15 2016-07-21 Christof-Herbert Diener Oberflächenmodifizierter Heizbalg zum Ausformen eines Reifens
NL2015246B1 (en) * 2015-07-30 2017-02-20 Vmi Holland Bv Tire building drum and a method for shaping tire components on said tire building drum.

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3002938A (en) * 1958-08-25 1961-10-03 Davol Rubber Co Method of making natural rubber resistant to ozone by the addition of polytetrafluorethylene and product thereof
BE585914A (ja) 1958-12-29
US3223676A (en) * 1960-07-07 1965-12-14 Johns Manville Process for producing a molded gasket from polytetrafluoroethylene and a butadiene-acrylonitrile elastomer
US3600309A (en) * 1968-01-12 1971-08-17 Wyrough & Loser Solid lubricant for reducing die-plating and die-drag during the extrusion of viscous rubber and elastomeric plastic compositions
US3940455A (en) * 1970-08-31 1976-02-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Hydrocarbon polymers
US3853809A (en) * 1972-02-28 1974-12-10 Trw Inc Mixtures of particulate fluorinated polymers and rubbers
DE2415076C3 (de) 1973-03-30 1980-09-25 Sekisui Kagaku Kogyo K.K., Osaka (Japan) Verfahren zur Herstellung einer Kunststoffbahn mit einer Porenschichtstruktur als Separator für galvanische Elemente und dessen Verwendung
US3967968A (en) * 1973-05-31 1976-07-06 The Firestone Tire & Rubber Company Band ply dope compositions
JPS533422B2 (ja) * 1973-08-07 1978-02-06
US4215178A (en) * 1978-04-28 1980-07-29 Chloeta F. Martin Non-stick rubber liner
US4310427A (en) * 1980-04-25 1982-01-12 Nalco Chemical Company Water dispersible band ply lubricant
US4407988A (en) * 1980-08-27 1983-10-04 Millipore Corporation Method for preparing a wear-resistant composition containing fluorinated graphite, graphite fibers and PTFE
US4333977A (en) * 1980-08-27 1982-06-08 Waters Associates, Inc. Wear-resistant article
EP0111100B1 (de) * 1982-10-16 1990-08-22 Grace Service Chemicals GmbH Anwendung eines Trennmittelfilms bei der Vulkanisation von Gummiartikeln
JPS6172505A (ja) * 1984-09-19 1986-04-14 Bridgestone Corp ゴム製品の成型加硫方法
CA1338546C (en) * 1988-05-27 1996-08-20 Kenneth William Powers Para-alkylstyrene/isoolefin copolymers
US5063268A (en) * 1990-06-08 1991-11-05 Exxon Chemical Patents Inc. Composition for tire treads (E-235)
ES2073621T3 (es) * 1990-08-02 1995-08-16 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Agente acuoso de deslizamiento y de liberacion del molde y proceso para el moldeo y la vulcanizacion de neumaticos y otros articulos de caucho.
US5238991A (en) * 1991-05-17 1993-08-24 The Goodyear Tire & Rubber Company Vulcanizable rubber composition with improved durability
US5162409B1 (en) * 1991-08-02 1997-08-26 Pirelli Armstrong Tire Corp Tire tread rubber composition
US5538218A (en) * 1994-09-28 1996-07-23 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire curing bladder with improved release from the tire innerliner
CA2138590C (en) * 1994-09-30 2005-05-10 George Philemon Patitsas Tire cure bladders containing polytetrafluoroethylene powder and use thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012232517A (ja) * 2011-05-02 2012-11-29 Mitsuboshi Belting Ltd 加硫用成形部材
KR102783775B1 (ko) * 2023-12-27 2025-03-21 조희재 생분해성 수지를 이용한 인조 잔디용 충전재 제조 방법 및 이로 제조된 인조 잔디용 충전재

Also Published As

Publication number Publication date
EP0785056A3 (en) 1999-04-07
EP0785056A2 (en) 1997-07-23
DE69714620D1 (de) 2002-09-19
DE69714620T2 (de) 2003-04-03
BR9700682A (pt) 1998-09-01
US5728311A (en) 1998-03-17
EP0785056B1 (en) 2002-08-14
CA2180797A1 (en) 1997-07-17
KR970059221A (ko) 1997-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5538218A (en) Tire curing bladder with improved release from the tire innerliner
US7896633B2 (en) Self-releasing curing bladder
US5580513A (en) Tire curing bladder with improved release characteristics
JPH09234744A (ja) ポリテトラフルオロエチレン粉末を含むタイヤ硬化用ブラダーとその利用
EP1078955B1 (en) Tire curing bladder containing lecithin and use thereof
US6013218A (en) Tire cure bladders cured with brominated phenolic resigns and containing PTFE and/or graphite
CA2138590C (en) Tire cure bladders containing polytetrafluoroethylene powder and use thereof
US6846444B2 (en) Self-releasing curing bladders
US6998088B2 (en) Self-releasing curing bladder containing a micro-encapsulated lubricant and use thereof to cure rubber products such as tires
US20060125146A1 (en) Tire curing bladder of EPDM rubber and use thereof
CN101111355B (zh) 膨胀式隔膜
KR100569525B1 (ko) 알킬페녹시폴리(알킬렌옥시)알칸올을 갖는 타이어 경화용 블래더 조성물