(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴム及び／又は合成ゴムからなる微細化ゴム１００重量部に対し、補強剤３０〜１００重量部と、アミノアルコール類２〜３０重量部と、溶媒３０〜１００重量部と、界面活性剤１〜１０重量部とを含有してなるエマルジョン化してなることを特徴とする金型洗浄ゴム組成物。
【請求項２】
前記微細化ゴムは平均粒径０．０４ｍｍ以下からなる請求項１記載の金型洗浄ゴム組成物。
【請求項３】
前記補強剤がカーボンブラック、シリカ、活性アルミナ、活性炭、酸化チタン、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、ベントナイト、ケイソウ土よりなる群より選んだ少なくとも１種である請求項１又は２記載の金型洗浄ゴム組成物。
【請求項４】
前記アミノアルコール類がモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ‐メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ‐ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ‐ジブチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ‐ジエチルエタノールアミン、Ｎ‐メチル‐Ｎ，Ｎ‐ジエタノールアミン、２‐アミノ‐２‐メチルプロパノール、３‐アミノプロパノール、２‐アミノプロパノールよりなる群より選んだ少なくとも１種である請求項１〜３の何れか一つに記載の金型洗浄ゴム組成物。
【請求項５】
前記溶媒が水である請求項１〜４の何れか一つに記載の金型洗浄ゴム組成物。
【請求項６】
前記界面活性剤がカチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤、フッ素系界面活性剤よりなる群より選んだ少なくとも１種である請求項１〜５の何れか一つに記載の金型洗浄ゴム組成物。
【請求項７】
未加硫ゴム物品を繰り返し加硫することによって汚染された金型を洗浄する方法において、該未加硫ゴム物品の金型に面する表面に、前記請求項１〜６の何れか一つに記載の金型洗浄ゴム組成物を金型内に挿入し、加熱して汚染物を洗浄ゴム物品に吸着させた後、該洗浄ゴム物品を金型から取り外すことによって金型表面から汚染物を除去することを特徴とする金型洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ゴム用金型の洗浄に関し、更に詳しくは、繰り返し加硫によって、表面が汚染された金型を洗浄するために用いられる金型洗浄ゴム組成物及び金型洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴムの成型加工業界においては、加硫金型の汚染は古くから知られており、金型汚染は、加硫工程において、その使用頻度と共に促進され、ゴム成型品の品質、外観、寸法精度など、製品に重大な欠陥を与えたり、金型からの離型性や金型の寿命を短くするといった問題がある。
【０００３】
そのため、これまでに金型汚染対策として数多くの検討がなされており、従来における金型洗浄方法としては、例えば、
▲１▼ガラスビーズ又はプラスチックビーズなどを金型に当てて物理的に汚れをおとすショットブラスト法、
▲２▼酸やアルカリによる金型洗浄方法、
▲３▼金型洗浄用ゴムを用いて汚れを金属表面よりゴム表面へ結合させて金型を洗浄する金型洗浄方法、
▲４▼プラズマ処理等により金型を洗浄する金型洗浄方法、
などが知られている。
上記▲１▼のショットブラスト法、上記▲２▼の酸やアルカリによる洗浄、上記▲４▼のプラズマ処理等などによる金型洗浄は、金型を傷つけ、以後の汚染速度を急速にしたり、金型を腐食させたりするばかりか、洗浄のため金型を加硫機から取り外さなければならず、特に大型のゴム製品の場合は、その工数は無視できず生産性が低下してしまうといった欠点があった。
【０００４】
上記▲１▼〜▲４▼の中で、上記▲３▼の金型洗浄用ゴムの使用は、金型を加硫機から取り外すことなく洗浄することができるため生産コスト的にも非常に有利な方法である。
この金型洗浄用ゴムとしては、例えば、特開昭５８−１２２９４２号公報にアミノアルコールを配合した金型洗浄ゴム組成物（特開昭５８−１２２９４２号公報）や、アミノアルコール、グリコール類及び吸着剤を配合してなる金型洗浄ゴム組成物（特開平５−１５４８５０号公報）、更に、複雑な形状を有する金型の隅々まで洗浄ゴムを充填させ、洗浄効果をさらに発揮させることを目的として、アミノアルコール、グリコール類、吸着剤及び有機過酸化物を配合してなる金型洗浄ゴム組成物（特開平６−１２８４１６号公報）が知られている。これらの金型洗浄ゴム組成物に配合するアミノアルコールは洗浄成分として優れた金型洗浄効果を発揮するものである。
【０００５】
これらの公報で開示してなる金型洗浄ゴム組成物の使用は、金型の洗浄箇所に接触させるように該ゴム組成物自体を加硫することにより又は製品ゴム表面に該ゴム組成物を貼付したものを加硫することにより行われている。
ところで、当該金型洗浄ゴム組成物は、一般のゴム組成物よりも単価が高く、また、加硫時にアミノアルコールの蒸発によるアンモニア臭等も発生するため洗浄には必要最小限の量を使用することが望ましく、通常、上記金型洗浄ゴム組成物の使用にあたっては製品ゴム表面に該ゴム組成物を貼付けしたものを加硫することにより行われている。
【０００６】
しかしながら、この使用方法では、▲１▼当該金型洗浄ゴム組成物を所望の厚みのシートに成形し直す作業が必要、▲２▼製品生ゴムが必要、▲３▼当該金型洗浄ゴム組成物を製品生ゴムに貼付ける作業が必要、▲４▼当該金型洗浄ゴム組成物は洗浄成分が揮発性であるために、長期保管には密封が必要であるが、これらのゴムシートの密封は困難であるなど作業上の課題及び長期保存等に課題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来の金型洗浄ゴム組成物における課題を解消しようとするものであり、作業性の効率化と長期保存性を有する金型洗浄ゴム組成物及び金型洗浄方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、金型洗浄ゴム組成物に洗浄機能を損なうことがない特定の成分を加えて特定状態とすることにより上記目的の金型洗浄ゴム組成物及び金型洗浄方法を得ることに成功し、本発明を完成するに至ったのである。
【０００９】
すなわち、本発明の金型洗浄ゴム組成物は、天然ゴム及び／又は合成ゴムからなる微細化ゴム１００重量部に対し、補強剤３０〜１００重量部と、アミノアルコール類２〜３０重量部と、溶媒３０〜１００重量部と、界面活性剤１〜１０重量部とを含有してなるエマルジョン化してなることを特徴とする。
また、本発明の金型洗浄方法は、未加硫ゴム物品を繰り返し加硫することによって汚染された金型を洗浄する方法において、該未加硫ゴム物品の金型に面する表面に、上記金型洗浄ゴム組成物を金型内に挿入し、加熱して汚染物を洗浄ゴム物品に吸着させた後、該洗浄ゴム物品を金型から取り外すことによって金型表面から汚染物を除去することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
本発明の金型洗浄ゴム組成物において、使用するゴムとしては、例えば、天然ゴム及び各種合成ゴムから任意に選択した単独またはブレンドゴムを使用でき、合成ゴムとして具体的には、合成ポリイソプレンゴム、スチレン‐ブタジエン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、エチレンプロピレンターポリマーなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本発明では、上記各種のゴムを平均粒径０．０４ｍｍ以下とした微細化ゴムが使用される。
微細化ゴムの平均粒径が０．０４ｍｍを越えると、長期保存した場合にゴムの沈降が多くなり、使用時に撹拌作業が必要となり好ましくない。
【００１１】
本発明の金型洗浄ゴム組成物に用いる補強剤は、汚染物を金型表面からはぎ取るために使用するものであり、補強剤としては、例えば、カーボンブラック、シリカ，活性アルミナ、活性炭、酸化チタン、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、ベントナイト、ケイソウ土よりなる群より選んだ少なくとも１種が使用できる。
また、複雑な形状の金型を洗浄する場合、金型洗浄後、ゴム組成物を取り出す際に、ゴム組成物が途中で切れてまい、金型に残ってしまうことがあるため、この場合の補強剤としては、カーボンブラックが使用される。
補強剤の配合量は、微細化ゴム１００重量部に対して、３０〜１００重量部、好ましくは５０〜８０重量部配合される。補強剤の配合量が３０重量部未満では、ゴム組成物の破壊強度が低く、汚染物を完全にはぎ取ることができず、また、１００重量部を越えると、ゴム組成物の粘度が高くなり過ぎてしまい、洗浄の際に金型の細部までゴムが流れなくなり、その結果、洗浄されない部分が残ってしまうため好ましくない。
【００１２】
本発明の金型洗浄ゴム組成物に使用するアミノアルコール類は、洗浄成分として優れた金型洗浄効果を発揮させるものであり、アミノアルコール類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ‐メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ‐ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ‐ジブチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ‐ジエチルエタノールアミン、Ｎ‐メチル‐Ｎ，Ｎ‐ジエタノールアミン、２‐アミノ‐２‐メチルプロパノール、３‐アミノプロパノール、２‐アミノプロパノールなどが使用でき、好ましくは、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、２‐アミノ‐２‐メチルプロパノール、３‐アミノプロパノール、２‐アミノプロパノールである。これらは単独または２種以上を併用しても構わない。
アミノアルコールの配合量は、上記微細化ゴム１００重量部に対して、２〜３０重量部、好ましくは１０〜２０重量部である。この配合量が２重量部未満では金型洗浄効果が十分ではなく、３０重量部を越えるとゴム組成物の破壊強度が低下し、金型を洗浄後、ゴム組成物を取り出す際に洗浄ゴム組成物が途中で切れて金型に残ってしまい、やはり洗浄効果が悪化するばかりか、過剰のアミノアルコールが金型表面に残ってしまい好ましくなく、更に、臭気もひどく、作業上の課題も生じることとなる。
【００１３】
本発明の金型洗浄ゴム組成物に使用する溶媒は、エマルジョン化を効果的に行うために及び更に洗浄効果を上げるため使用するものであり、溶媒としては、例えば、水（精製水）などが使用される。
溶媒の配合量は上記微細化ゴム１００重量部に対して、３０〜１００重量部、好ましくは４０〜６０重量部である。溶媒の配合量が３０重量部未満では、相転化せず、エマルジョン化しにくくなり、また、１００重量部を越えると、エマルジョン粘度が低くなりすぎ、液ダレするため作業性が低下するばかりか、ゴム強度が低くなる傾向にあり、又、加硫中に多量の蒸気を発生することとなり、好ましくない。
【００１４】
本発明の金型洗浄ゴム組成物に使用する界面活性剤は、エマルジョン化を効果的に行うために使用するものであり、また、アミノアルコール類等の配合必須成分の機能を損なうことがないものが使用される。
使用できる界面活性剤としては、例えば、脂肪族アミン塩、オレイン酸アンモンなどのカチオン界面活性剤、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩などのアニオン界面活性剤、イミダゾリニウムベタインなどの両性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテルなどの非イオン界面活性剤、フルオロアルキルカルボン酸などのフッ素系界面活性剤などが使用でき、好ましくは、オレイン酸アンモンなどのカチオン界面活性剤であり、これらは単独または２種以上を併用しても構わない。
界面活性剤の配合量は、上記微細化ゴム１００重量部に対して、１〜１０重量部、好ましくは２〜５重量部である。界面活性剤の配合量が１重量部未満では、目的のエマルジョン化した金型洗浄ゴム組成物を得ることができず、また、１０重量部を越えると、ゴム強度が低下することとなり好ましくない。
【００１５】
本発明の金型洗浄ゴム組成物においては、更に洗浄効果を上げるため、必要に応じて、グリコール類、有機酸を配合することができる。
グリコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールなどが使用でき、好ましくは、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールであり、これらは単独または２種以上を併用しても構わない。グリコール類の配合量は、微細化ゴム１００重量部に対して、０〜３０重量部、好ましくは２０〜３０重量部である。
また、有機酸としては、例えば、酒石酸、クエン酸、リンゴ酸、安息香酸、ステアリン酸、乳酸などが使用でき、好ましくは、酒石酸、クエン酸であり、これらは単独または２種以上を併用しても構わない。有機酸の配合量は微細化ゴム１００重量部に対して、０〜２０重量部、好ましくは０〜１０重量部である。
【００１６】
更に、本発明の金型洗浄ゴム組成物においては、ゴム工業で通常使用される充填剤、アロマオイル、ナフテニックオイルなどの軟化剤、硫黄などの加硫剤や加硫促進剤、老化防止剤などのゴム用配合剤を必要に応じて配合することができる。
【００１７】
本発明の金型洗浄ゴム組成物は、上記微細化ゴム、補強剤、アミノアルコール類、溶媒、界面活性剤及び必要に応じて配合されるグリコール類、有機酸、並びに、上記ゴム用配合剤等を通常の混合撹拌装置、例えば、高速剪断ミキサーにより混合撹拌することによりエマルジョン化することができる。好ましくは、加温・加圧下で１０００回／分以上の高速剪断でエマルジョン化しやすくなる。
【００１８】
得られたエマルジョン化した金型洗浄ゴム組成物は、タイヤをはじめとするあらゆるゴム製品を加硫する金型の洗浄に好適に使用される。また、容器などに密封することにより１年以上エマルジョン化を維持することができるので、従来の固体状の金型洗浄ゴム組成物に較べ、保管及びその運搬も容易となり、しかも、長期保存に好適なものとなる（この点については更に後述の実施例で説明する）。
【００１９】
また、本発明の金型洗浄方法は、未加硫ゴム物品を繰り返し加硫することによって汚染された金型を洗浄する方法において、該未加硫ゴム物品の金型に面する表面に、上記で得られた金型洗浄ゴム組成物をスプレー、ノズルなどにて金型に直接塗布し又は製品生ゴムの表面に塗布して金型内に挿入し、加熱して汚染物を洗浄ゴム物品に吸着させた後、該洗浄ゴム物品を金型から取り外すことによって金型表面から汚染物を除去するものである。
本発明の金型洗浄方法によれば、エマルジョン化した金型洗浄ゴム組成物を直接金型内へスプレー、ノズルなどにて塗布できるので、従来の固体状の金型洗浄ゴム組成物を使用した貼付け作業に較べ、準備作業が殆どなくなり、その作業性がきわめて簡単となり、また、使用後残った金型洗浄ゴム組成物は容器等に簡単に密封することができるので、その保管方法も簡単となる。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何等限定されるものではない。
【００２１】
（実施例１〜３及び比較例２〜３）
下記表１に示した配合内容で高速剪断ミキサーにより混合撹拌して、エマルジョン化した金型洗浄ゴム組成物を調製した。
（比較例１）
下記表１に示した配合内容でゴム組成物をバンバリーミキサーにより混練して、固体状の金型洗浄ゴム組成物を調製した。
上記で調整した実施例１〜３及び比較例１〜３の各種金型洗浄ゴム組成物の洗浄効果、洗浄作業性及び効果の持続の評価を下記の方法で評価した。
これらの結果を下記表１に示す。
【００２２】
（洗浄効果の評価）
上記で調整した各種ゴム組成物の洗浄効果を下記の方法で評価した。
実施例１〜３及び比較例２〜３のエマルジョン化した金型洗浄ゴム組成物にあっては、当該エマルジョン化金型洗浄ゴム組成物をスプレーでタイヤサイズ１３５ＳＲ１２の生タイヤの全面に塗布した。
また、比較例１の固体状の金型洗浄ゴム組成物にあっては、厚さ２ｍｍの未加硫ゴムシートとし、このゴムシートをタイヤサイズ１３５ＳＲ１２の生タイヤの全面を４等分して貼り付けた。
これらの生タイヤを、タイヤサイズ１３５ＳＲ１２のタイヤを２週間連続して加硫し続けたことにより、真黒にその表面が汚染された金型に入れ、プラテン温度１６５℃の条件で１５分間加硫し、通常どおり、タイヤを取り出し洗浄した。
その時の洗浄度を目視により下記評価基準により評価した。
洗浄効果の評価基準
◎：非常に良い
○：良い
△：ムラが残る
【００２３】
（洗浄作業性）
エマルジョン化の可否及び塗布時の液ダレの有無を下記評価基準により評価した。
洗浄作業性の評価基準
○：問題なし
△：作業しにくい
【００２４】
（効果の持続）
エマルジョン化ゴムを密封状態で１カ月〜１年放置して、洗浄効果の程度を上記洗浄効果の評価法にて確認した。
【００２５】
【表１】
0003628115.tif 000002
【００２６】
〔上記表１の考察〕
本発明範囲となる実施例１〜３は、本発明範囲外なる比較例１〜３に較べて、洗浄効果と同等か又は優れ、また、洗浄作業性も良好であり、しかも、その洗浄効果は固体ゴムに比べ１年以上経過しても優れていることが判明した。
これに対して、比較例１は、従来の固体状の金型洗浄ゴムであるので、洗浄作業性に問題があり、また、洗浄効果の持続も１カ月しかないものであった。
比較例２は、溶媒である水が多いので、エマルジョン粘度が低くなりすぎ、液ダレするため作業性が低下するばかりか、ゴム強度が低くなる傾向にあり、又、加硫中に多量の蒸気を発生した。
比較例３は、アミノアルコール類が少ないので、目的の洗浄効果が得られなかった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、エマルジョン化した金型洗浄ゴム組成物を使用することにより、作業性の効率化と長期保存性を有する金型洗浄ゴム組成物及び金型洗浄方法が提供される。