(57)【要約】【課題】従来の石膏鋳型配合組成物に比し強度の高い石膏鋳型が得られる無機物鋳型配合組成物および該無機物鋳型配合組成物を用いて高精度の鋳造を可能にしたタイヤ用モールドの製造方法を提供する。【解決手段】石膏を基材とする無機物鋳型配合組成物において、水溶性ポリマーおよび／または水溶性モノマーが配合されている。石膏１００重量部に対し、水溶性ポリマーおよび／または水溶性モノマーが０．１〜１０重量部配合されていることが好ましい。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石膏を基材とする無機物鋳型配合組成物において、水溶性ポリマーおよび／または水溶性モノマーが配合されていることを特徴とする無機物鋳型配合組成物。
【請求項２】
前記石膏１００重量部に対し、前記水溶性ポリマーおよび／または水溶性モノマーが０．１〜１０重量部配合されている請求項１記載の無機物鋳型配合組成物。
【請求項３】
発泡剤が配合されている請求項１または２記載の無機物鋳型配合組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか一項記載の無機物鋳型配合組成物を少なくとも１種用いてタイヤ用モールドを製造することを特徴とするタイヤ用モールドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ用モールドの型取りの際に好適に使用することができる無機物鋳型配合組成物、およびこれを用いたタイヤ用モールドの製造方法に関し、詳しくは、製造される鋳型の強度の向上を図ることができる無機物鋳型配合組成物およびこれを用いたタイヤ用モールドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タイヤ用モールドの作製は、一般に次のようにして行われていた。まず、製造しようとするタイヤのトレッドパターンを木型（ウッドレジン）にて製造する。次いで、得られたウッドレジンのトレッドパターン上に液状ゴムを流し込み、加熱して加硫、硬化させ、トレッドパターンの型取りを行う。しかる後、型取りした加硫ゴム上に無機物鋳型配合組成物を流し込み、硬化させて上記トレッドパターンが転写された無機物鋳型を得る。このようにして作製した無機物鋳型にアルミニウム等の溶湯を流し込み、最終目的物であるタイヤ用モールドを作製する。
【０００３】
上述のタイヤ用モールドの製造工程において、従来より長年にわたり、その利便性等の観点から上記無機物鋳型として石膏鋳型が使用されてきた。タイヤ用モールドの型取りの際に使用する石膏鋳型についての改良技術としては、該石膏鋳型の乾燥工程中のクラックの発生を防止するために特定の可塑剤を石膏中に配合する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
欧州特許出願公開第１１８４１０５号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１には、石膏鋳型の乾燥工程中のクラックの発生の防止については触れられているが、水和反応後の石膏鋳型の強度の向上という面では必ずしも十分とはいえなかった。
【０００６】
また、水和反応後の石膏鋳型は、湯鋳込み時に該石膏鋳型中の残存水が気化しガスを発生し、成形された金属モールド表面に巣状欠陥が発生して、精度の高い鋳造ができなくなる場合があった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、従来の石膏鋳型配合組成物に比し強度の高い石膏鋳型が得られる無機物鋳型配合組成物および該無機物鋳型配合組成物を用いて高精度の鋳造を可能にしたタイヤ用モールドの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成とすることにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明の無機物鋳型配合組成物は、石膏を基材とする無機物鋳型配合組成物において、水溶性ポリマーおよび／または水溶性モノマーが配合されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の無機物鋳型配合組成物は、鋳型の強度を良好に高める上で、前記石膏１００重量部に対し、前記水溶性ポリマーおよび／または水溶性モノマーが０．１〜１０重量部配合されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の無機物鋳型配合組成物は、発泡剤を好適に配合することができ、これにより湯鋳込み時の石膏からのガス抜け性を高めることができる。
【００１２】
また、本発明は、前記無機物鋳型配合組成物を少なくとも１種用いてタイヤ用モールドを製造することを特徴とするタイヤ用モールドの製造方法である。
【００１３】
本発明の無機物鋳型配合組成物は、少量の水溶性ポリマーおよび／または水溶性モノマーの添加により、得られる無機物鋳型の強度を大幅に高めることができる。また、本発明の無機物鋳型配合組成物に発泡剤を配合することにより、湯鋳込み時の石膏鋳型からのガス抜け性が大きく改善され、即ち、ガスの逃げ経路が良好に形成され、この無機物鋳型を用いてタイヤ用モールドを製造した場合、タイヤ用モールド表面に巣状欠陥が発生せず、精度の高い鋳造が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき具体的に説明する。
本発明では、無機物鋳型配合組成物に水溶性ポリマーおよび／または水溶性モノマーを配合する。
【００１５】
本発明において使用し得る石膏は、従来より石膏型として使用されている半水石膏、特にはβ型半水石膏やα型半水石膏等を好適に使用することができる。これら半水石膏は結晶石膏を焼成することにより得ることができる。
【００１６】
また、本発明において使用し得る水溶性ポリマーとしては、天然であると合成であるとを問わず、いずれの水溶性ポリマーをも使用することができる。前者としてはタンパク質や澱粉が挙げられ、後者としてはレゾール樹脂や尿素樹脂、メラミン樹脂の初期縮合物、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドンの他、アクリル酸やメタクリル酸とそのエステルとの単独または共重合体が挙げられる。また、セルロース誘導体の１種で、グルコース単位の３個の水酸基の一部または全部をエーテル化したセルロースエーテル、特にはカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を挙げることができる。
【００１７】
また、水溶性モノマーを使用するときには、石膏と水との水和反応中に当該水溶性ポリマーが溶液重合を起こし、ポリマーとなり得るものであればよく、生成したポリマーが水溶性である必要はない。かかる水溶性のモノマーの好適例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート（ＤＭＡＥＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド（ＤＭＡＰＡＡ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ）、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＮ）、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド（ＤＥＡＡ）、アクリロイルモルホリン（ＡＣＭＯ）等を挙げることができる。かかるモノマーの重合反応は、石膏と水との水和反応の温度５０℃付近で生じるように設定する。
【００１８】
水溶性ポリマー、または水溶性モノマーの溶液重合の結果生じたポリマーは、水和反応後の石膏の結晶と絡み合い、これにより石膏鋳型の乾燥後の圧縮強さは１０〜２０ＭＰａとなり、水溶性ポリマーや水溶性モノマーの無配合のときの３〜１０ＭＰａに比し、大幅に強度が向上する。特に、水溶性モノマーの溶液重合により生じたポリマーは石膏の結晶とミクロ的に絡み合い、石膏鋳型の強度がより向上する。
【００１９】
水溶性ポリマーおよび／または水溶性モノマーは、石膏１００重量部に対し、０．１〜１０重量部配合されていることが好ましい。この配合量が０．１重量部未満であると石膏鋳型の強度向上効果が十分ではなく、一方、１０重量部を超えて配合してももやはそれ以上の強度向上効果は望めない。
【００２０】
また、本発明の無機物鋳型配合組成物は、発泡剤を配合することにより、湯鋳込み時の石膏からのガス抜け性を高めることができる。これにより、得られた無機物鋳型を用いてタイヤ用モールドを製造した場合には、タイヤ用モールド表面に巣状欠陥が発生せず、精度の高い鋳造が可能となる。また、発泡剤の配合により石膏鋳型の重量が軽くなり、運搬時の割れが生じにくくなる。さらに、乾燥後の圧縮強度は５〜１０ＭＰａであり、発泡剤のみ配合した場合の１〜３ＭＰａと比較して十分に強度が維持されている。
【００２１】
本発明において好適に使用し得る発泡剤としては、アニオン系界面活性剤を挙げることができ、具体的には親水基がカルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩であるアニオン系界面活性剤を挙げることができる。良好に発泡させる上で、発泡剤の配合量は、石膏１００重量部に対し、好ましくは１〜５重量部である。
【００２２】
なお、本発明の無機物鋳型配合組成物を用いて製造された石膏鋳型は、湯鋳込み時に該石膏鋳型中のポリマーが炭化するため、発泡剤を配合しなくとも、該石膏中に含まれるガスを外部に逃がす経路が微細ではあるが形成される。
【００２３】
さらに、ポリマーの炭化物は、石膏鋳型の熱伝導率を高める作用を有する。これにより、鋳造指向性制御が可能となり、この無機物鋳型配合組成物を用いてタイヤ用モールドの製造を行う場合、高精度の鋳造が可能となる。
【００２４】
本発明の前記無機物鋳型配合組成物には、必要に応じて、固化速度値遅緩剤として石灰水、有機酸類、三価金属の硫酸塩等を適宜添加することができる。
【００２５】
本発明の無機物鋳型配合組成物を少なくとも１種用いてタイヤ用モールドを製造した場合には、タイヤ用モールド表面に巣状欠陥のない、精度の高い鋳造を行うことができる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
実施例１
【００２７】
石膏１００重量部に対し、水溶性ポリマー（住友精化（株）製、商品名：ベオＴＭ）５重量部を配合し、無機物鋳型配合組成物を調製した。この無機物鋳型配合組成物を、秤量した水中に入れ（配合組成物：水（重量比）＝５０：５０）、タイヤ用モールドの無機物鋳型を製造した。
【００２８】
実施例２
石膏１００重量部に対し、モノマー（（株）興人製、商品名：ＤＭＡＡ）１０重量部を配合し、無機物鋳型配合組成物を調製した。この無機物鋳型配合組成物を、秤量した水中に入れ（配合組成物：水（重量比）＝５０：５０）、撹拌しながら約５０℃で８時間重合反応させ、タイヤ用モールドの無機物鋳型を製造した。尚、重合開始剤として、次式
2005000948.tif 000002
で表される和光純薬（株）製の商品名ＶＡ−０４４を用いた。
【００２９】
実施例３
石膏１００重量部に対し、モノマー（（株）興人製、商品名：ＤＭＡＡ）１０重量部と、アニオン系界面活性剤（アルキル硫酸エステル塩）３重量部とを配合し、無機物鋳型配合組成物を調製した。この無機物鋳型配合組成物を、秤量した水中に入れ（配合組成物：水（重量比）＝５０：５０）、撹拌しながら約５０℃で８時間重合反応させ、タイヤ用モールドの無機物鋳型を製造した。尚、実施例２と同様に、重合開始剤として和光純薬（株）製の商品名ＶＡ−０４４を用いた。
【００３０】
比較例１
石膏を、秤量した水中に入れ（配合組成物：水（重量比）＝５０：５０）、タイヤ用モールドの無機物鋳型を製造した。
【００３１】
比較例２
石膏１００重量部に対し、アニオン系界面活性剤（アルキル硫酸エステル塩）１０重量部を配合し、無機物鋳型配合組成物を調製した。この無機物鋳型配合組成物を、秤量した水中に入れ（配合組成物：水（重量比）＝５０：５０）、タイヤ用モールドの無機物鋳型を製造した。
実施例１〜３および比較例１、２で得られた無機物鋳型の圧縮強さ（２３０℃×４２ｈｒ、乾燥）を測定した結果を下記の表１に示す。
【００３２】
【表１】
2005000948.tif 000003
【００３３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の無機物鋳型配合組成物によれば、従来の石膏鋳型配合組成物に比し強度の高い石膏鋳型が得られる。また、この無機物鋳型配合組成物を用いてタイヤ用モールドの製造を行う場合、高精度の鋳造が可能となる。