(57)【要約】【課題】離型性能を維持しながら、脱気性能を高めて、加硫ゴム表面の外観品質の向上を可能にしたゴム加硫用離型剤組成物を提供する。【解決手段】シリコーンと界面活性剤と加工でん粉粒子とからなるゴム加硫用離型剤組成物において、シリコーンと界面活性剤と加工でん粉粒子の合計量１００質量部における加工でん粉粒子の配合量を４０〜８０質量部にする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーンと界面活性剤と加工でん粉粒子とからなるゴム加硫用離型剤組成物であって、シリコーンと界面活性剤と加工でん粉粒子の合計量１００質量部における加工でん粉粒子の配合量が４０〜８０質量部であることを特徴とするゴム加硫用離型剤組成物。
【請求項２】
前記シリコーンと前記界面活性剤との合計量１００質量部における前記シリコーンの配合量が１０質量部〜４７質量部であり、前記界面活性剤の配合量が３質量部〜５０質量部であることを特徴とする請求項１に記載のゴム加硫用離型剤組成物。
【請求項３】
前記加工でん粉粒子の粒径が５μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載のゴム加硫用離型剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離型性能を維持しながら、脱気性能を高めて、加硫ゴム表面の外観品質の向上を可能にしたゴム加硫用離型剤組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ゴム製品（例えば、空気入りタイヤ）を加硫成型する際には、加硫されたゴム製品と金型との離型性を良くするために、各種離型剤を予め塗布している（例えば、特許文献１を参照）。近年、このような離型剤に対して、離型性能だけでなく脱気性能を付与して、金型とゴム表面との間に残留した空気の排出を助けて、残留空気に起因するベア等の加硫故障の発生を抑制することが提案されている。例えば、タルクやマイカなどの滑性の大きい無機化合物の微粉末を配合することが知られており、この場合、この無機化合物の微粉末の重なりによって形成される空隙が残留空気の排出経路となり脱気性能を高めることができる。
【０００３】
しかしながら、上述の離型剤は一般的に水で希釈したうえで塗布されるため、無機化合物の微粉末が液中で沈降することを防ぐために撹拌等の操作が必要となり作業性が悪いという問題がある。そして、沈降が生じることで無機化合物の微粉末を必ずしも均等に塗布することができず、充分な離型性能や脱気性能が得られない虞があった。また、無機化合物を含むことから作業環境への影響や廃棄物の処理が難しいという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５‐１９３４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、離型性能を維持しながら、脱気性能を高めて、加硫ゴム表面の外観品質の向上を可能にしたゴム加硫用離型剤組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する本発明のゴム加硫用離型剤組成物は、シリコーンと界面活性剤と加工でん粉粒子とからなるゴム加硫用離型剤組成物であって、シリコーンと界面活性剤と加工でん粉粒子の合計量１００質量部における加工でん粉粒子の配合量が４０〜８０質量部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のゴム組成物は、上述のように、加工でん粉粒子が配合されているので、シリコーンおよび界面活性剤による基本的な離型性能に加えて、加工でん粉粒子による離型性能や脱気性能を得ることができる。特に、加工でん粉粒子は、比重や沈降速度が小さく、従来の無機粒子と同等以下であるので、優れた脱気性能を発揮することができる。また、加工でん粉粒子は、天然由来の有機物（デンプン）を原料とし、食用に用いられることもある環境負荷の少ない材質であるので、環境負荷を低減することができ、また、粉塵が飛散したとしても人体に対する影響を低減することができる。
【０００８】
本発明では、シリコーンと界面活性剤との合計量１００質量部におけるシリコーンの配合量が１０質量部〜４７質量部であり、界面活性剤の配合量が３質量部〜５０質量部であることが好ましい。これにより、シリコーンおよび界面活性剤の配合量のバランスが良好になり、優れた離型性能を発揮することができる。
【０００９】
本発明では、加工でん粉粒子の粒径が５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。このように粒径を設定することで、加工でん粉粒子の分散性が良好になり、加工でん粉粒子の沈降を抑制することができ、実用性を高めることができる。尚、加工でん粉粒子（その原料であるデンプン粒子）は天然由来の成分であって粒径にばらつきがあるため、「加工でん粉粒子の粒径が５μｍ〜５０μｍである」とは、ゴム加硫用離型剤組成物中に含まれる加工でん粉粒子のうち、粒径が５μｍ〜５０μｍの範囲に含まれる粒子が８０％以上であることを意味する。
【００１０】
本発明では、シリコーンが、ポリジメチルシリコーンを主骨格構成とする仕様にすることもできる。また、界面活性剤が、ノニオン性界面活性剤および／またはアニオン性界面活性剤である仕様にすることもできる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のゴム加硫用離型剤組成物は、シリコーンと、界面活性剤と、加工でん粉粒子とで構成される。ゴム加硫用離型剤組成物自体は、固形または液状の組成物であり、使用時には、工業用水で例えば２重量％〜１０重量％の濃度に希釈されて使用される。尚、本発明において、「加工でん粉粒子」とは、植物由来の各種デンプン（馬鈴薯でん粉、甘藷でん粉、コーンスターチ、タピオカでん粉、サゴでん粉、小麦でん粉など）に対して、エステル化、酸化、エーテル化等を施すことで表面処理や部分架橋処理を行って得られた粒子である。
【００１２】
本発明において、シリコーンは、主に、離型性能（金型表面またはブラダー表面とゴムとの滑性など）を付与する主成分として機能する。シリコーンとしては、例えば、ポリシロキサンを主骨格構成としたものを用いることができる。具体的には、ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、フェニル変性ポリジメチルシロキサン、脂肪酸エステル変性ポリジメチルシロキサン、その他アルキル変性ポリシロキサンを例示することができる。これらシリコーンの中では、特に、ポリジメチルシロキサンを用いることが好ましい。これらシリコーンは、単独または任意のブレンドとして使用することができる。シリコーンの配合量は、シリコーンと界面活性剤と加工でん粉粒子との合計量１００質量部に対して例えば１０質量部〜４７質量部とすることができる。シリコーンの配合量が１０質量部よりも少ないと、離型被膜の安定性が低下する。シリコーンの配合量が４７質量部よりも多いと、離型被膜の安定性や乾燥性が低下する。
【００１３】
本発明において、界面活性剤は、親油基がゴムに対する付着性を示すことで、主として、他の成分をゴムの表面に付着させる役割を担う。界面活性剤としては、ノニオン性界面活性剤および／またはアニオン性界面活性剤を例示することができる。ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンモノラウレート等のポリオキシアルキレン脂肪酸エステルを例示することができる。アニオン性界面活性剤としては、例えばオレイン酸ナトリウム等の脂肪酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ステアリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩を例示することができる。これら界面活性剤の中では、特に、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテルを用いることが好ましい。これら界面活性剤は、単独または任意のブレンドとして使用することができる。界面活性剤の配合量は、シリコーンと界面活性剤と加工でん粉粒子との合計量１００質量部に対して例えば３質量部〜５０質量部とすることができる。界面活性剤の配合量が３質量部よりも少ないと、離型剤の濡れ性が低下する。界面活性剤の配合量が５０質量部よりも多いと、塗膜の安定性や離型性が低下する。
【００１４】
本発明において、加工でん粉粒子は、ゴム表面に付着して、ゴムの表面を覆うことで、離型性能（金型表面またはブラダー表面とゴムとの滑性など）を付与すると共に、加工でん粉粒子の重なりによって形成される空隙を介して残留空気の排出を可能にして脱気性能を付与する機能を有する。加工でん粉粒子は、植物由来のデンプンを原料として、食用に用いられることもある環境負荷の少ない材質であるので、環境負荷を低減するには有利であり、廃棄も容易である。また、離型剤の使用中等に加工でん粉粒子の粉塵が飛散したとしても、人体に対する影響を低減することができる。
【００１５】
加工でん粉粒子の原料となる植物由来のデンプン粒子としては、馬鈴薯でん粉、甘藷でん粉、コーンスターチ、タピオカでん粉、サゴでん粉、小麦でん粉を例示することができる。加工でん粉粒子は、これらデンプン粒子にエステル化、エーテル化、酸化等を施すことで表面処理または部分架橋処理を行ったものであるが、好ましくは、エステル化によって部分架橋処理が施された所謂架橋でん粉を用いるとよい。このような架橋でん粉としては、例えば、アセチル化リン酸架橋タピオカでん粉、アセチル化アジピン酸架橋でん粉、リン酸モノエステル化リン酸架橋でん粉、リン酸架橋でん粉を例示することができる。これら加工でん粉粒子は、単独または任意のブレンドとして使用することができる。加工でん粉粒子の配合量は、シリコーンと界面活性剤と加工でん粉粒子との合計量１００質量部に対して４０質量部〜８０質量部である。加工でん粉粒子の配合量が４０質量部よりも少ないと、加工でん粉粒子の配合量が少なすぎるため、離型性能や脱気性能を高める効果が充分に得られない。加工でん粉粒子の配合量が８０質量部よりも多いと、離型被膜の安定性や沈降性が低下する。
【００１６】
加工でん粉粒子は、従来の無機化合物の微粉末に比べて沈降性が同等またはより良好であるが、比重が水よりも重いため、より微細な粒子を用いて分散性を良好にして沈降を抑制することが好ましい。具体的には、加工でん粉粒子の粒径が５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。このように粒径を設定することで、離型剤を水に分散させて使用する際に、離型剤（加工でん粉粒子）が沈降することを抑制する（沈降速度を遅くする）ことができ、実用性を高めることができる。特に、上記粒径の範囲を満たす加工でん粉粒子であれば、従来の無機化合物の微粒子を含む離型剤用の従来の撹拌機等を用いることで、より良好に分散し、優れた離型性能および脱気性能を発揮することができる。このような粒径の加工でん粉粒子としては、原料が、例えば、コーンスターチ、タピオカでん粉、小麦でん粉であるものを例示することができ、前述の加工でん粉粒子のなかでもこれらデンプンからなる加工でん粉粒子を用いることが好ましい。加工でん粉粒子の粒径が５０μｍよりも大きいと、沈降が生じ易くなり、分散性が低下する。尚、粒径が５μｍよりも小さいデンプン粒子は天然には存在しないため、粒径が５μｍ未満の加工でん粉粒子も存在しない。
【００１７】
更に、上述した配合剤以外にも、シリコーンと界面活性剤とを主体とするゴム加硫用離型剤組成物に一般的に使用される各種添加剤を配合することができる。これら添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【００１８】
以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１９】
表１に示す配合剤を表１に記載の配合量で混合することで１２種類のゴム加硫用離型剤組成物（従来例１、比較例１〜３、実施例１〜８）を調製し、それぞれを工業用水で５重量％の濃度に希釈することで離型剤を得た。尚、表１において、「加工でん粉粒子１」とは架橋コーンスターチ（粒径：６μｍ〜２５μｍ（平均１４μｍ））であり、「加工でん粉粒子２」とは架橋タピオカでん粉（粒径：５μｍ〜３５μｍ（平均２０μｍ））であり、「加工でん粉粒子３」とは架橋小麦でん粉（粒径：１０μｍ〜３５μｍ（平均２１μｍ））であり、「加工でん粉粒子４」とは架橋サゴでん粉（粒径：１０μｍ〜６０μｍ（平均４０μｍ））であり、「加工でん粉粒子５」とは架橋馬鈴薯でん粉（粒径：１５μｍ〜１００μｍ（平均４０μｍ））であり、「無機粒子」とはタルク粉（粒径：１μｍ〜１００μｍ（平均６０μｍ））であり、「デンプン粒子」とはコーンスターチ（粒径：６μｍ〜２５μｍ（平均１４μｍ））である。
【００２０】
各ゴム加硫用離型材組成物について、離型性、脱気性、沈降性を下記に示す方法で測定し、表１に併せて表示した。
【００２１】
離型性
未加硫ゴム（天然ゴム／ブタジエンゴム）を温度８０〜１２０℃のオープンロールで練り出して、未加硫ゴムシート（長さ１５０ｍｍ、幅６００ｍｍ、厚さ５ｍｍ）を得た。練り出された直後の未加硫ゴムシート（１００℃）を、上述の離型材（４５℃）の槽に約１秒間浸漬した。その後、ゴムシートをすばやく垂直に引き上げ、室温下において垂直状態で静置し、自然乾燥することで、防着処理を行った。この防着処理を行った未加硫ゴムシートを６０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片にカットして、２枚の試験片を重ね合わせた積層状態とし、その積層状態にある試験片に対して、一方の面から垂直方向に１ｔ／ｍ2 の荷重をかけ、６０℃の雰囲気下で、１２時間放置した。その後、試験片を室温に戻し、引張り試験機（ＡＧＳ−５００Ｄ型、ＳＨＩＭＡＤＺＵ）を用いて１８０°剥離試験を行い、引っ張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで剥離抗力（Ｎ／ｃｍ）を測定した。評価結果は、下記「〇」「△」「×」の３段階として、表１に併せて示した。
〇：剥離抗力が２．０Ｎ／ｃｍ以下（大きな負荷なくゴムシートを剥がすことがで      き、離型性は良好である。）
△：剥離抗力が２．０Ｎ／ｃｍ超３．０Ｎ／ｃｍ以下（ゴムシートを剥がす時の負      荷が大きく、離型性は不良である。）
×：剥離抗力が３．０Ｎ／ｃｍ超（ゴムシートは密着しており、通常の作業現場で      の剥離は困難である。）
【００２２】
脱気性
各ゴム加硫用離型材組成物からなる離型剤を使用して、それぞれ試験タイヤを１２本ずつ製造し、加硫時の排気不良に起因するベアの有無を目視で判断し、ベアが発生したタイヤの本数を測定した。評価結果は、ベアが発生したタイヤの本数が２本以下である場合を「〇」、３本〜７本である場合を「△」、８本以上である場合を「×」とする３段階で示した。
【００２３】
沈降性
調整した離型剤（ゴム加硫用離型剤組成物の溶液）を高さ１０cmの容器に液面高さが８．０ｃｍとなるように注ぎ入れ、２４時間暗所に置き、保管後の溶液の外観を目視で検査した。離型成分の沈降や分散液の分離がほとんどなく沈降した成分の高さが１．０ｃｍ以下の場合を「〇」、成分の沈降が若干見られて沈降した成分の高さが１．０ｃｍ超２．０ｃｍ以下の場合を「△」、成分の沈降が見られて沈降した成分の高さが２．０ｃｍ超３．５ｃｍ以下の場合を「×」とする３段階で示した。
【００２４】
【表１】
2019025852.tif 000002
【００２５】
表１から明らかなように、実施例１〜８はいずれも従来例１に対して離型性および脱気性を良好に維持しながら沈降性を改善した。また、実施例１〜８は植物由来のデンプン粒子からなる加工でん粉を用いているので環境負荷を低減した。一方、比較例１は無処理のデンプン粒子を用いているため、加硫温度下でデンプン粒子が変質してしまい、離型性や脱気性が悪化した。比較例２は加工でん粉粒子の配合量が少なすぎるため、離型性および脱気性が低下した。比較例３は加工でん粉粒子の配合量が多すぎるため沈降性が悪化した。