(57)【要約】【課題】高い加硫温度と低いドライアイス温度との繰り返し履歴を受けても、ゴム弾性を維持し、強度（耐クラック性）を保持し得るモールド固定用スペースゴムを提供する。【解決手段】ブチルゴム９０〜９５質量％及びクロロプレンゴム５〜１０質量％からなるゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラック４０〜６０質量部、ヒマシ油５〜１０質量部、熱硬化性樹脂３〜１０質量部、亜鉛華３〜１０質量部、並びに滑剤０．１〜２質量部を含むゴム組成物からなるモールド固定用スペースゴムである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブチルゴム９０〜９５質量％及びクロロプレンゴム５〜１０質量％からなるゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラック４０〜６０質量部、ヒマシ油５〜１０質量部、熱硬化性樹脂１．０〜１０質量部、亜鉛華３〜１０質量部、並びに滑剤０．１〜２質量部を含むゴム組成物からなるモールド固定用スペースゴム。
【請求項２】
カーボンブラックの窒素吸着比表面積が、７０〜１６０ｍ2／ｇである請求項１に記載のモールド固定用スペースゴム。
【請求項３】
熱硬化性樹脂が、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂である請求項１又は２に記載のモールド固定用スペースゴム。
【請求項４】
滑剤が、脂肪酸エステル及び／又は脂肪酸金属塩である請求項１〜３のいずれかに記載のモールド固定用スペースゴム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム製品の加硫モールド（金型）のクリーニングに用いられるモールド固定用スペースゴムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴム工業の発達に伴って、モールド汚染の問題が発生しており、製作された製品の外観・寸法精度・モールドからの離型等に悪影響を与えている。このモールド汚染に対する対策として、（１）加硫・成形材料の汚染原因となる添加物の変更、（２）モールド表面への離型剤の塗布（シリコーン及びフッ素系樹脂の使用）、（３）モールド表面のクリーニング等が挙げられるが、特に、モールド表面のクリーニングは、避けられない作業となっており、その効率化が求められている。
【０００３】
このモールドクリーニングの効率化を目指して、近年、ドライアイスの粒子（ペレット）を圧縮空気で噴射させて対象物の汚れを取り除くドライアイスクリーニングが行われている。例えば、特許文献１においては、ドライアイス噴射ノズルの作動を遠隔制御し、噴射ノズルを上下左右に揺動してドライアイスを噴射することのできるドライアイスクリーニング装置が提案されている。
かかるドライアイスクリーニングは、アルカリクリーニング、高圧水クリーニング又はサンドブラスト等と比較して、クリーニング能力が高く作業時間の短縮によるコスト削減を図ることができると共に現場の作業環境の改善をも期待できるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、ドライアイスクリーニング対象物であるモールド又はモールドピース（分割金型の部分品）を弾性保持するモールド固定用スペースゴムとして、−７８℃（ドライアイス温度）〜３００℃（加硫最高温度）間の繰り返し履歴を受けても、ゴム弾性を維持し、強度（耐クラック性）を保持し得るものが無く、高い加硫温度で使用されるモールド又はモールドピースをドライアイスクリーニングすることが困難であった。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２５４４５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、高い加硫温度と低いドライアイス温度との繰り返し履歴を受けても、ゴム弾性を維持し、強度（耐クラック性）を保持し得るモールド固定用スペースゴムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特殊なゴム組成物をモールド固定用スペースゴムに用いることにより上記課題を達成し得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、
［１］ブチルゴム９０〜９５質量％及びクロロプレンゴム５〜１０質量％からなるゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラック４０〜６０質量部、ヒマシ油５〜１０質量部、熱硬化性樹脂１．０〜１０質量部、亜鉛華３〜１０質量部、並びに滑剤０．１〜２質量部を含むゴム組成物からなるモールド固定用スペースゴム、
［２］カーボンブラックの窒素吸着比表面積が、７０〜１６０ｍ2／ｇである上記［１］に記載のモールド固定用スペースゴム、
［３］熱硬化性樹脂が、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂である上記［１］又は［２］に記載のモールド固定用スペースゴム、及び
［４］滑剤が、脂肪酸エステル及び／又は脂肪酸金属塩である上記［１］〜［３］のいずれかに記載のモールド固定用スペースゴムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高い加硫温度と低いドライアイス温度との繰り返し履歴を受けても、ゴム弾性を維持し、強度（耐クラック性）を保持し得るモールド固定用スペースゴムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のモールド固定用スペースゴムは、ブチルゴム９０〜９５質量％及びクロロプレンゴム５〜１０質量％からなるゴム成分１００質量部に対して、カーボンブラック４０〜６０質量部、ヒマシ油５〜１０質量部、熱硬化性樹脂１．０〜１０質量部、亜鉛華３〜１０質量部、並びに滑剤０．１〜２質量部を含むゴム組成物からなることを特徴とする。これにより、モールド固定用スペースゴムは、−７８℃〜３００℃間の繰り返し履歴を受けても、ゴム弾性を維持し、強度（耐クラック性）を保持し得ることとなる。
【００１１】
本発明に係るゴム成分を構成するブチルゴムとは、イソブテンとイソプレンのゴム状共重合体をいい、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴムをも含む。
また、同様にゴム成分を構成するクロロプレンゴムは、クロロプレンの重合によって得られる合成ゴムである。
【００１２】
本発明に用いられるカーボンブラックは、特に限定されるものではないが、窒素吸着比表面積が、７０〜１６０ｍ2／ｇであることが好ましい。７０ｍ2／ｇ以上であれば、強度（耐クラック性）が高くなり好ましく、１６０ｍ2／ｇ以下であれば、ゴム組成物の混練り時に分散性がより良好となるため強度（耐クラック性）がより高くなり好ましい。窒素吸着比表面積が、７０〜１６０ｍ2／ｇの範囲内にあるカーボンブラックとしては、ＳＡＦ（Ｎ１１０、１４２ｍ2／ｇ程度）、Ｎ２３４（１２５ｍ2／ｇ程度）、ＩＳＡＦ（Ｎ２２０、１１５ｍ2／ｇ程度）、Ｎ３３９（９５ｍ2／ｇ程度）、ＨＡＦ（Ｎ３３０、７９ｍ2／ｇ程度）等が挙げられる。
本発明に用いられるヒマシ油はヒマの種子（ヒマシ）から採れる粘りのある油をいう。
【００１３】
本発明に係る熱硬化性樹脂としては、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合により製造されるメラミン樹脂、尿素とホルムアルデヒドとの重合反応によって製造される尿素樹脂等が挙げられる。これらの熱硬化性樹脂の内、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂が好ましい。
【００１４】
本発明に用いられる滑剤としては、ｎ−ブチル・ステアレート等の脂肪酸エステル、脂肪酸カルシウム塩等の脂肪酸金属塩、脂肪酸エステルと脂肪酸金属塩の混合物、ステアロアミド、オレイルアミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸等の脂肪酸、パラフィン・ワックス、ポリエチレン・ワックス等のワックス類等が挙げられる。脂肪酸エステルとしては、商品名「エキセパールＢＳ」（花王（株）社製）、商品名「テルコール」（川研ファインケミカル（株）社製、商品名「ストラクトールＷＢ２２２」、「ストラクトールＷＢ２１２」、「ストラクトールＷＢ２１５」（いずれも、ストラクトール社製）等が挙げられる。また、脂肪酸エステルと脂肪酸金属塩の混合物としては、商品名「ストラクトールＷＢ１６」、商品名「ストラクトールＷＡ４８」、商品名「ストラクトールＨＴ２０４」（ストラクトール社製）等が挙げられる。
上述の滑剤の内、脂肪酸エステル及び／又は脂肪酸金属塩がゴム弾性を維持し、強度（耐クラック性）を保持するために好ましい。
【００１５】
本発明のモールド固定用スペースゴムに所望により配合される熱可塑性樹脂は、ガラス転移温度または融点まで加熱することによって軟化する樹脂をいう。この熱可塑性樹脂としては、例えば、Ｃ５留分中のオレフィン、ジオレフィン類等の不飽和モノマー（例えば、ペンテン、２−メチルブテン、３−メチルブテン、２−メチルブテン、イソプレン、シクロペンタジエン）を重合することにより得られる脂肪族系石油樹脂（Ｃ５系石油樹脂）、Ｃ９系の石油留分であるビニルトルエン、アルキルスチレン、インデン等を重合することにより得られる芳香族系石油樹脂（Ｃ９系石油樹脂）、脂肪族・芳香族不飽和留分を共重合させた熱可塑性炭化水素樹脂、クマロン・インデン樹脂、テルペン・フェノール樹脂、合成ポリテルペン樹脂、ロジン誘導体樹脂等が挙げられる。脂肪族系石油樹脂としては、商品名「エスコレッツ（１１０２、１２０２（Ｕ）、１２０５、１３０４等）」（エクソンモービル社製）、商品名「ハイレッツ（Ｇ−１００Ｘ等）」（三井化学製）、商品名「ストラクトールＴＳ３０」（ストラクトール社製）等が挙げられ、芳香族系石油樹脂としては、商品名「日石ネオポリマー（Ｌ−９０、Ｅ−１００、Ｓ、１４０、１５０）等」（新日本石油化学（株）社製）等が挙げられ、合成ポリテルペン樹脂としては、商品名「クイントン（Ａ１００、Ｋ１００等）」（日本ゼオン（株）社製）が挙げられる。
上述の各種熱可塑性樹脂の内、脂肪族系石油樹脂が、本発明のモールド固定用スペースゴムのゴム弾性を維持し、強度（耐クラック性）を保持するために好ましい。
【００１６】
本発明のモールド固定用スペースゴムを用いる具体例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明のモールド固定用スペースゴムを用いたドライアイスクリーニング用モールド固定具１の一例を示す概略図である。このドライアイスクリーニング用モールド固定具１は、クリーニングする対象となるモールドピース２を、モールド固定用スペースゴム３を介して、モールド固定用金属板４により挟み一定の固定推力を加えて固定するものである。図１は、クリーニング対象物としてモールドピースを例示しているが、モールドそのものがクリーニング対象物であっても良い。
【００１７】
図２は、本発明のモールド固定用スペースゴム３を用いたドライアイスクリーニング用モールド固定具１に取り付けたモールドピース２を加熱する工程の一例を示す概略図である。この工程はサーマルショック（金属の熱収縮）によりクリーニング効果をより高めるために行われる。この工程において、モールドピース２は２００〜３００℃に加熱され、熱膨張する。このとき、複数のモールドピース２の形状は一定ではないため、モールドピース２の熱膨張量は不均一である。従って、モールド固定用スペースゴム３にゴム緩衝機能がないと熱膨張量の少ないモールドピース２がモールド固定具１から外れてしまうこととなる。
【００１８】
図３は、本発明のモールド固定用スペースゴム３を用いたドライアイスクリーニング用モールド固定具１に取り付けたモールドピース２にドライアイスを噴射する工程の一例を示す概略図である。この工程において、上述の加熱工程で加熱されたモールドピース２に、ドライアイス粒子を圧縮空気によってノズルから被クリーニング物に衝突させ、サーマルショックによるマイクロクラックを発生させる。それと同時に、モールド界面に到達したドライアイス粒子が昇華する際の膨張エネルギーを利用しモールド表面に付着している汚れやごみを効率よく除去することとなる。
ドライアイス粒子噴射ノズルを上下左右に振り子運動させることにより、−７８℃のドライアイス粒子を圧縮空気で広範囲に噴射することができる。また、噴射ノズルを制御することにより狭い隙間のクリーニングも可能となる。
【００１９】
図３において、−７８℃のドライアイス粒子を噴射されたモールドピース２は熱収縮する。この工程において、複数のモールドピース２の形状は一定ではないため、モールドピース２の熱収縮量は不均一である。従って、モールド固定用スペースゴム３にゴム緩衝機能がないと熱収縮量の多いモールドピース２がモールド固定具１から外れてしまうこととなる。
【００２０】
本発明のモールド固定用スペースゴム３は、２００〜３００℃の高温においても、−７８℃の低温においてもゴム弾性を長期に維持するので、モールドピース２がモールド固定具１から外れることなく、効率よくドライアイスクリーニングがなされることとなる。また、熱によるクラック割れも発生しにくく、従来と比較して、クレーニング耐久回数が大幅に増えることとなった。
【実施例】
【００２１】
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１
表１に示す実施例１の配合処方のゴム組成物を混練りし、図１のように成形後加硫し、実施例１のモールド固定用スペースゴム（長さ：５００ｍｍ、幅：５０ｍｍ、厚さ：２０ｍｍ）を得た。このモールド固定用スペースゴムを用いて、図２及び図３に示すようにドライアイスクリーニング処理を実施し、クリーニング耐久回数を評価した。実施例１のモールド固定用スペースゴムは、ドライアイスクリーニング処理を３００回実施した後、目視にて評価したところ、スペースゴムの表面から１ｍｍ程度の深さまで老化（やや硬くなった）したが、ゴム弾性を維持し、緩衝性能は保持され、さらに使用可能な状態であった。評価は１０個のサンプルにつき繰り返したが、いずれも３００回以上使用可能であった。
【００２２】
比較例１
表１に示す比較例１の配合処方のゴム組成物を混練りし、成形後加硫して、実施例１と同じ形状のモールド固定用スペースゴムを得た。このモールド固定用スペースゴムを用いて、実施例１と同様にクリーニング耐久回数を１０個のサンプルにつき評価した。比較例１のモールド固定用スペースゴムは、ドライアイスクリーニング処理を５〜１０回実施した時点で熱老化によりゴム弾性が消失し、使用不可能状態となった。
【００２３】
【表１】
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注）
表１の配合量は、全て質量部による。
＊１：商品名「ＪＳＲ ＢＵＴＹＬ ２６８」、ＪＳＲ（株）社製
＊２：商品名「ＤＥＮＫＡ ＣＨＬＯＲＯＰＲＥＮＥ Ｍ３０」、電気化学工業（株）社製
＊３：ＩＳＡＦ、商品名「シースト６」、窒素吸着比表面積１１９ｍ2／ｇ、東海カーボン（株）社製
＊４：フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、（商品名「スミライトレジンＰＲ−１２６８６」、住友ベークライト（株）社製）に１０質量％の硬化剤ヘキサメチレンテトラミンを混合したもの
＊５：脂肪酸エステルと脂肪酸金属塩との混合物、商品名「ストラクトールＷＢ１６」（ストラクトール社製）
【００２４】
比較例２
市販のシリコーンゴム板（商品名「ＫＥ１３１０ＳＴ／ＣＡＴ−１３１０Ｓ」、信越化学工業（株）社製）を用い実施例１と同じ形状のモールド固定用スペースゴムを得た。このモールド固定用スペースゴムを用いて、実施例１と同様にクリーニング耐久回数を１０個のサンプルにつき評価した。比較例２のモールド固定用スペースゴムは、ドライアイスクリーニング処理を１〜５回実施した時点で熱によりクラック割れが発生し、使用不可能状態となった。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のモールド固定用スペースゴムは、モールド自体やモールドピースの固定のため各種ドライアイスクリーニング用モールド固定具に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明のモールド固定用スペースゴムを用いたドライアイスクリーニング用モールド固定具の一例を示す概略図である。
【図２】本発明のモールド固定用スペースゴムを用いたドライアイスクリーニング用モールド固定具に取り付けたモールドピースを加熱する工程の一例を示す概略図である。
【図３】本発明のモールド固定用スペースゴムを用いたドライアイスクリーニング用モールド固定具に取り付けたモールドピースにドライアイスを噴射する工程の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    ドライアイスクリーニング用モールド固定具
２    モールドピース
３    モールド固定用スペースゴム
４    モールド固定用金属板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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