(57)【要約】【課題】加硫ゴムを構造部から除去する方法を提供する。【解決手段】ゴム用モールドのベントおよび微小構造には、除去することが困難なゴムが詰まることがある。溶媒の存在下でモールドを高温に晒して、存在するゴムを脱硫することにより、ゴム（熱老化したゴムであっても）を、このようなベントおよび微小構造からクリーニングすることができる。クリーニングされるモールドと共に使用するゴムがカーボンブラックを含む場合、溶媒を使用して脱硫ポリマーを溶解することができ、残留したカーボンブラックを水ジェットまたは他のクリーニング手段により除去することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填材を有する加硫ゴムを構造部から除去する方法であって、
脱硫溶媒の存在下で、前記構造部と前記加硫ゴムとを、前記加硫ゴムを脱硫するのに十分な反応時間の間、２５０℃〜３２０℃の高温に晒すステップと、
前記構造部と脱硫ゴムとを溶解溶媒に晒して、前記脱硫ゴムからゴムポリマーを溶解するステップと、
前記加硫ゴムからの残留する充填材を、前記構造部から除去するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記構造部および前記加硫ゴムを前記脱硫溶媒によって前処理するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記前処理が、前記脱硫溶媒の沸点近くの高温で行われる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記構造部上の前記加硫ゴムが熱老化加硫ゴムを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記構造部が、モールドの１つまたは複数のモールド表面を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記１つまたは複数のモールド表面のうちの少なくとも１つが、
前記モールドのベント内の表面、
前記モールドの微小スロットベントの表面、
前記モールドの微小構造の表面、
前記モールド内のスプリングベントの表面、および
パズルモールド片間の表面のうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記脱硫溶媒と前記溶解溶媒とが同一の溶媒である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記脱硫溶媒および前記溶解溶媒がトルエンを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記脱硫溶媒が水を含み、前記溶解溶媒がトルエンを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記脱硫溶媒および前記溶解溶媒が、
トルエン、
ベンゼン、
キシレン、
シクロヘキサン、
ヘキサン、
ヘプタン、および
クロロホルム
からなる群から選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記充填材を除去するステップが、
水ジェット、
空気ジェット、および
圧力洗浄器
のうちの１つまたは複数を使用して前記充填材を除去するステップを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記充填材がカーボンブラックを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、カーボンブラックのような充填材（フィラー）を有するゴム製品を形成する際に使用するモールド（型）などの構造部のクリーニングに関し、特に、ゴム製品の形成後に構造部内に残留する加硫ゴムの除去に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用タイヤなどのゴム製品を製造するために使用するモールドは、製造プロセスに役立つ小孔を有することが多い。タイヤなどのゴム製品を製造する際の加硫プロセス中に、孔によってガスを放出することができる。ゴムがモールドに注入または圧入されている間、ゴムとモールドとの間に気泡が生じるおそれがあり、気泡を逃がすことができないと、この気泡によってゴムがモールドの複雑なパターンのすべてに入ることができず、いびつな形の製品が製造される。このようなベント孔は、ベントスピューとして知られる小さい毛髪状構造として、新しいタイヤに見られることがある。モールドの孔は、数分の１ミリメートルのように非常に小さいことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第９，４０３，１３６号明細書
【特許文献２】米国特許第９，２７８，３２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
使用中に、ベントが加硫ゴムで塞がることがあり、この加硫ゴムを除去することが困難になり得る。孔の深さが数ミリメートルであり得るため、この孔を従来の方法でクリーニングすることは困難になり得る。現在のクリーニング技術として、レーザ、ＣＯ２ドライアイス噴射（ブラスト）、および研磨粒子噴射が挙げられる。これらは、主にモールドの表面をクリーニングするためのものであり、小孔をクリーニングするには実用的でない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示によれば、充填材を有する加硫ゴムを構造部から除去する方法であって、脱硫溶媒の存在下で、構造部と加硫ゴムとを、加硫ゴムを脱硫するのに十分な反応時間の間、２５０℃〜３２０℃の高温に晒すステップと、構造部と脱硫ゴムとを溶解溶媒に晒して、脱硫ゴムからゴムポリマーを溶解するステップと、加硫ゴムからの残留する充填材を、構造部から除去するステップとを含む方法が提供される。
【０００６】
さらなる実施形態において、方法は、構造部と加硫ゴムとを脱硫溶媒によって前処理するステップをさらに含む。
【０００７】
方法のさらなる実施形態において、前処理は、脱硫溶媒の沸点近くの高温で行われる。
【０００８】
方法のさらなる実施形態において、構造部上の加硫ゴムは熱老化（ヒートエージングされた）加硫ゴムを含む。
【０００９】
方法のさらなる実施形態において、構造部は、モールドの１つまたは複数のモールド表面を含む。
【００１０】
方法のさらなる実施形態において、１つまたは複数のモールド表面のうちの少なくとも１つは、モールドのベント内の表面、モールドの微小スロットベントの表面、モールドの微小構造の表面、モールド内のスプリングベントの表面、およびパズルモールド片間の表面のうちの少なくとも１つを含む。
【００１１】
方法のさらなる実施形態において、脱硫溶媒と溶解溶媒とは同一の溶媒である。
【００１２】
方法のさらなる実施形態において、脱硫溶媒および溶解溶媒はトルエンを含む。
【００１３】
方法のさらなる実施形態において、脱硫溶媒は水を含み、溶解溶媒はトルエンを含む。
【００１４】
方法のさらなる実施形態において、脱硫溶媒および溶解溶媒は、トルエン、ベンゼン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、およびクロロホルムからなる群から選択される。
【００１５】
方法のさらなる実施形態において、充填材を除去するステップは、水ジェット、空気ジェット、および圧力洗浄器のうちの１つまたは複数を使用して充填材を除去するステップを含む。
【００１６】
方法のさらなる実施形態において、充填材はカーボンブラックを含む。
【００１７】
以下の説明および添付図面に関して、本開示の特徴、態様、および利点がよりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、Ｈｏｒｉｋｘプロットを示す図である。
【図２】図２は、モールドから加硫ゴムをクリーニングする方法を示す図である。
【図３】図３は、熱老化加硫ゴム粒子を示す図である。
【図４】図４は、本開示の脱硫プロセス後の、図３の熱老化加硫ゴム粒子を示す図である。
【図５】図５は、指の間で転がした後の、図４の残留ゴム粒子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
様々な製品をゴムから製造するのに、モールドが使用される。ゴム加硫プロセスでは、通常、モールドに入れたゴムを１３０〜１７０℃の範囲の温度に数分間晒した後に、製品をモールドから取り出す。モールドの表面に残留して除去されないゴムは、複数回の加熱サイクルを受けることになる。知られているように、ゴムは高温に長時間晒されると熱老化し、化学組成／構造および物理的性質が著しく変化し得る。理論に縛られるものではないが、熱老化加硫ゴムは、ポリスルフィド架橋をジスルフィド架橋およびモノスルフィド架橋に変換する際に、当該ゴム中のモノスルフィド架橋、ジスルフィド架橋、およびポリスルフィド架橋の数および割合を変化させると考えられている。これにより、かなり多くの架橋と、熱老化加硫ゴムの物理的性質の変化とが生じる。また、高温の空気に晒されると、モールド表面に残留している材料がいくらか酸化することがある。熱老化ゴムは、より硬く脆くなり、弾性率が増加すると共に破断時の張力および伸びが小さくなる。
【００２０】
モールドのクリーニングが必要なとき、モールド表面に残留している加硫ゴムは、そのゴムが熱老化したかどうかに応じて、製造されるゴム製品と物理的または化学的に同一である場合と、同一でない場合とがある。本明細書でさらに説明するクリーニングプロセスは、加硫ゴムと熱老化加硫ゴムとの両方をモールド表面から除去することができる。本明細書に記載のプロセスは、容易にアクセスできるモールドの大きい表面から残留ゴムを除去することができる一方、モールドのベントの表面のような、物理的アクセスが限られた表面から残留ゴムを除去するのに特に適している。このようなベント内から通常の加硫ゴムまたは熱老化加硫ゴムを除去することは簡単ではなく、直接のアクセスが可能なモールドの表面からそのようなゴムを除去する場合とは全く異なる。
【００２１】
加硫ゴム製品の形成に使用するモールドは、ガスをモールドから逃がすことのできる小さいベント孔を備えることができる。モールドは、キャビティ、スロット、微小スロット、微小溝、または他の小構造などの、ベント構造と同様の他の小構造を有することができる。モールドの構造を、直接モールドに（例えばレーザによって）切り込んでもよく、または、適切な間隔をあけてモールド片を合わせる（パズルモールドと称することができる）ことによって形成してもよい。さらに、モールドは、スプリングベントなどの、モールドに挿入される別個の構造部を備えることができる。スプリングベントは、内部にスプリング弁と微小スロットおよび微小キャビティとを有する。このようなモールドの構造のいずれかの表面内または表面上にゴムが捉えられることがあり、構造部の大きさおよび形状により表面への物理的アクセスが限られていると、このゴムを除去することが困難になり得る。このような表面に残留しているゴムは、熱老化するとさらに除去することが困難になり、最終的にモールドが役に立たなくなる。
【００２２】
以下の説明は、熱老化加硫ゴムを含む加硫ゴムをモールドのベントの表面から除去するためのモールドクリーニングプロセスに言及する。このクリーニングプロセスを使用して、少なくとも部分的にモールド構造部の大きさおよび形状により物理的アクセスが限られている表面を含む、モールドのすべての表面から、熱老化加硫ゴムを含む加硫ゴムを除去することができる。すなわち、説明を簡単かつ明瞭にするために、ベントのクリーニングに関してモールドクリーニングプロセスを説明するが、このプロセスを、例えば、モールド内もしくはモールド上に形成された、またはモールドに挿入されたキャビティ、スロット、微小スロット、微小溝、スプリングベント、または他の小構造を含むモールド構造部の表面をクリーニングするために使用することができる。
【００２３】
本明細書に記載のモールドクリーニングプロセスは、ゴムが熱老化した場合でも、腐食などによる影響をモールド自体に与えることなく、モールドのベント内のゴムを脱硫することを含む。さらに、モールドクリーニングプロセスによって「チャー」が形成されることがない。チャーは、カーボンブラック粒子同士を結合して、カーボンブラック粒子をベントから除去することを非常に困難にする。ゴムが脱硫されると、溶媒抽出によってポリマーがベントから除去され、ベントに残留している残留カーボンブラックまたは他の種類の充填材を除去することができる。
【００２４】
図１はＨｏｒｉｋｘプロットを示す。溶媒抽出によって脱硫ポリマーを除去することは、複雑な問題であり、「Ｈｏｒｉｋｘプロット」を用いて説明することができる。Ｈｏｒｉｋｘプロットは、ゴムを脱硫するときに何が起こるかを示す。プロットでは、脱硫中に生じる２つのプロセス、すなわち、加硫プロセスによって形成された硫黄−硫黄架橋の破壊、またはポリマー分子もしくはポリマー分子鎖自体の破壊について、脱硫の割合または架橋密度の低下に対する、溶媒によって除去することのできるポリマーの割合を調べている。一般には、再利用されることになるゴムを脱硫するときには、ポリマー分子を破壊することなく硫黄−硫黄架橋を破壊することが望ましい。このために、Ｈｏｒｉｋｘプロット１００の曲線上における三角形１０２の領域の性質を有する製品を製造するという条件下で、プロセスを実行しなければならない。モールドクリーニングのためには、溶媒によって少量のポリマーしか除去できない領域にあることは望ましくなく、むしろ、正方形１０４によって示される曲線の領域にあることが望ましい。この領域では、何らかの鎖の切断が生じることが予想されるが、モールドクリーニングのためには、これは大きな問題ではない。脱硫製品が再利用されて新しいゴムに混合されることはないからである。鎖の切断は、モールドクリーニングについては許容されるが、最小限にするか、少なくとも低く抑えることが望ましい。鎖の切断によって生じる小分子が、隣接するカーボンブラック粒子同士を結合して「チャー」を生じさせることにより、残留カーボンブラックが硬くなり、ベントから除去することが困難になるおそれがあるからである。
【００２５】
ポリマー鎖の破壊により、カーボンブラック粒子同士を結合し得るチャーが形成されることがあるため、ポリマー分子がまだ長く、チャーを形成していない脱硫プロセス中に、できるだけ早くポリマーを除去することが好ましい。ポリマーを迅速に除去するために、ゴムを脱硫すると同時にゴムをベントから除去する溶媒を使用することができる。脱硫ステップおよび溶解ステップの両方について、トルエンを溶媒として使用することができる。トルエンは、１つのステップで、ゴムを脱硫し、その後、使用されているトルエン中にポリマーを溶解するからである。他の溶媒としては、例えば、ベンゼン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、およびクロロホルムが挙げられる。
【００２６】
脱硫ステップと溶解ステップとに異なる溶媒を使用することができる。例えば、第１のステップで第１の溶媒を使用してゴムを脱硫し、次に第２のステップとして、ポリマーを抽出する第２の溶媒にゴムを晒すことができる。例えば、水を脱硫溶媒として使用し、トルエンを溶解溶媒として使用することができる。
【００２７】
ゴムのポリマーをある温度を超えて加熱すると、非常に長いポリマー分子が徐々に小さい分子に分解され（解重合と称する）、最終的に残留カーボンブラック粒子同士を結合する「チャー」を形成する。モールドをクリーニングするときに、ポリマー分子が完全に分解されてチャーを形成する前にポリマー分子を除去すると共に、生じる解重合の量を減少させる温度を使用することが望ましい。熱重量分析から、ポリマー分子を揮発（すなわち熱分解）するのに十分な小さい分子に分解するには、３５０℃を超える温度が必要であることがわかっている。
【００２８】
モールドのベントに捉えられた熱老化ゴムの脱硫プロセスは、通常のゴムの脱硫プロセスとは異なる。これは、熱老化ゴムがより硬く、破壊が必要なかなり多くのモノスルフィド硫黄架橋を有し、プロセスに影響を与えるからである。
【００２９】
脱硫プロセスは、ベントの幅および長さに影響され得る。しかしながら、モールド内で使用されている熱老化したゴムの粒子を調べれば、プロセス条件を理解することができる。本明細書に記載のプロセスの試験時に、３０ミクロンの細さのベントをクリーニングした。このようなベントから脱硫ポリマーを抽出することのできる条件について、以下でさらに説明する。この脱硫プロセス中に除去されるポリマー分子を、溶媒から回収して調べることができる。ベントから抽出した溶解ポリマーを、溶媒を蒸発乾固することによって回収することができる。何らかの解重合が生じるが、抽出したポリマーの分子量は約１００，０００と非常に高いままである。
【００３０】
ベント内のゴムは、主に加硫ゴム／ポリマーおよびカーボンブラックである。クリーニングは、２ステップのプロセスである。第１のステップで、ベント内のゴムを高温高圧の溶媒中で完全に脱硫し、脱硫後または脱硫と同時に、チャーが生じ得る前、すなわち、ポリマーが小さい分子に分解され、この分子がカーボンブラックと結合して硬い炭素の塊を形成し得る前に、脱硫ゴム分子を溶媒によって除去する。第２のステップで、残留しているカーボンブラック粒子をベントから除去する。第１のステップ中にポリマーがカーボンブラック粒子から抽出されているため、ベントからカーボンブラックをクリーニングすることは、非常に容易になり、圧力洗浄器または水ジェットなどを用いる簡単なクリーニング技法によって実現することができる。当業者に明らかなように、残留カーボンブラックをベントから除去する他の手段として、空気ジェットまたは他の除去方法が挙げられる。
【００３１】
脱硫プロセスで使用する溶媒は、処理中のモールドに対する腐食性があってはならない。そのために、有機溶媒が好ましい。使用する溶媒は、処理中のポリマー／ゴム分子を溶解することができ、ゴムが脱硫されるとポリマーを抽出することができるようになっている。異なるゴムについて、様々な溶解度を有する異なる溶媒を使用することができる。このような溶媒として、例えば、シクロヘキサン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、キシレン、クロロホルム、ＴＨＦなどを含む、幅広い芳香族化合物および脂肪族化合物が挙げられる。試験結果に基づき、トルエンが好ましいが、他の溶媒を使用することもできる。さらに、脱硫およびポリマーの抽出に１種の溶媒を使用するものとして説明したが、ゴムの脱硫と脱硫ゴムポリマーの抽出とに異なる溶媒を使用することができる。
【００３２】
また、溶媒は、熱老化加硫ゴムを完全に脱硫して、モールド内に残留しているすべての加硫ゴムをクリーニングすることができるようにすべきである。トルエンが非常に効果的であることもわかっている。
【００３３】
トルエンなどの溶媒は、膨潤溶媒と呼ばれることがあり、ゴムを膨潤させることによって強度などの物理的性質を低下させるために使用することができる。そのようなプロセスでは、ゴムを膨潤溶媒に接触させる。ゴムは、通常、膨潤溶媒中でその重量が２〜５倍にまでなり得る。膨潤すると、通常、ゴムに剪断力が加わって、ゴムが破断する。これは、通常、再生プロセスと称する一種の脱硫プロセスである。しかしながら、そのような再生プロセスは、モールドのクリーニング時には機能しない。ベント内の加硫ゴムは、ベントの壁に収容されているため膨潤することがなく、剪断力を受けることもない。本明細書に記載のクリーニングプロセスは、ベントの壁に収容されるゴムが膨潤することはないため、膨潤溶媒を使用するゴムの再生とは全く異なる。
【００３４】
さらに、ベントの幾何形状により、ベント内に捉えられたゴムに溶媒が入ることが非常に困難になる。ベント内に捉えられたゴムは、非常に薄いゴムの膜のようなものであるが、溶媒がゴムに入ることのできる箇所は、縁部（例えば３０ミクロン幅のもの）のみである。溶媒に晒されるこのような縁部の領域は非常に小さいため、ゴム内への溶媒の拡散は、特に室温で非常に遅く、非常に長い時間がかかる。モールドクリーニングのための脱硫プロセスは、溶媒がゴムに入り、硫黄結合を破壊することに基づく。したがって、溶媒をゴムに入れることは、重要な課題である。温度が上昇し、反応器内の圧力が上昇するにつれて、溶媒が強制的にゴムに入ると考えるかもしれないが、これは誤りであると思われる。試験から、圧力は、溶媒がゴムに入ることを妨げることがあるとわかっている。例えば、（タイヤ）のゴムを（室温の）水に入れ、直ちに圧力を加えると、水の取込み率は、圧力を加えない場合の約４分の１となる。通常の状態で、高圧はゴムを圧縮するため、溶媒がゴムに入ること、および脱硫後にポリマー分子を抽出することがはるかに困難になるようであることが、実施した試験からわかっている。
【００３５】
例えばゴムを伸ばすと、通常、ゴム分子は互いに対して移動することができる。ゴムをチューブとしてモデル化してもよい。チューブのモデルでは、ゴム分子がチューブ内でコンサーティーナ（コンチェルティーナ）のように折り畳まれ、ゴム分子がこのチューブ内で自由に移動することができる。したがって、チューブ同士の間とチューブ内との両方で、ゴム分子間に空隙があり、通常の状態で、この空隙は空気で満たされている。これは、溶媒がゴムに入るときに通る空間であると考えられる。高圧による圧縮効果は、ゴム分子間の空隙が小さくなることを意味し、実験からは、これにより、溶媒が空隙に入ることがはるかに困難になり、溶媒の取込みが著しく減少することがわかっている。したがって、圧縮効果は、ゴムによる溶媒の取込みを減少させ、脱硫プロセスを阻止する。
【００３６】
この圧縮効果により、ポリマー分子のさらなる絡み合いも生じ、その結果、脱硫材料がより硬くなり、ポリマーを除去することがより困難になることも、調査からわかっている。空気を溶媒に置き換えると、この効果が最小限になることも、この調査中にわかっている。すなわち、圧縮性である空気を圧縮性でない液体に置き換えることにより、物理的な絡み合いが防止され、脱硫ゴム分子の除去がはるかに容易になる。
【００３７】
この空隙を溶媒で満たすようにゴムを溶媒によって前処理することにより、特に圧縮性ガスの代わりに液体を用いることにより、圧力を受けたときのゴムの圧縮が防止または抑制される。本明細書に記載のプロセスで、溶媒がゴムに入ること、および脱硫後にポリマー分子を除去することを制限するこのような圧縮効果を防止するように、事前調整することが望ましい。
【００３８】
しかしながら、前述したように、空気を溶媒に置き換えるには、室温で非常に時間がかかる。溶媒を加熱すると、置換えの速度は速まるが、温度が高くなりすぎると、溶媒によって生じる圧力、すなわち溶媒の飽和蒸気圧によって、ゴム分子が圧縮されることがある。大気圧における溶媒の沸点よりわずかに高い温度が好ましい。空隙を溶媒、特に溶媒の沸点近くの高温の溶媒に置き換えることを、ゴムの事前調整と称する。前処理は必須ではないが、これにより、反応器内における処理時間を大幅に短縮することができる。
【００３９】
熱老化加硫ゴムを含む加硫ゴムをモールドからクリーニングするための処理時間は、事前調整段階中に導入された溶媒の量、ゴムから除去する必要のあるポリマーの量、およびモールドのベントの幾何形状に応じて、１〜６時間の範囲とすることができる。ゴムが脱硫されても、ポリマーは、脱硫ゴムおよびベントから拡散するのに時間を要する。ポリマーがベントから拡散するのに必要な距離が大きいほど、かかる時間が長くなる。さらに、処理時間は、ゴムの特性およびモールドの汚染の程度に応じて決まり得る。
【００４０】
ゴムを脱硫するのに使用するプロセス条件、特に温度および時間は、モールドで使用中のゴム、モールドの汚染の程度、およびベントの幾何形状によって決まる。すなわち、異なる種類のゴムを、わずかに異なる条件下で処理する必要がある。脱硫反応の反応速度は、低温で遅くなるため、長い反応時間を要し、高温で速くなるため、短い反応時間を要する。通常、脱硫は、プロセス温度における溶媒の飽和蒸気圧以上の圧力において、２５０〜３２０℃で行うことができる。反応時間は変化するが、一般的な反応時間は１〜６時間の範囲であり得る。
【００４１】
このプロセスを達成するための反応器は、米国特許第９，４０３，１３６号明細書（特許文献１）および米国特許第９，２７８，３２４号明細書（特許文献２）に記載されている。反応器を接合して、プロセス終了時に１つの反応器の圧力を低下させて溶媒を蒸発させ、次に第２の反応器でその溶媒を凝縮させることにより、エネルギー回収を可能にすることができる。プロセス終了時、すなわち高温高圧時に、反応器を急激に通気することにより、粒子内に閉じ込められた液体溶媒が蒸発するにつれて、ベント内のカーボンブラック粒子を粉砕するのを助けることができる。標準の圧力洗浄器を使用して、残留カーボンブラックまたは他の充填材をベントから除去することができる。他の洗浄技法を使用して、残留カーボンブラックおよび他の充填材を除去してもよい。
【００４２】
図２は、モールドから加硫ゴムをクリーニングする方法を示す。方法２００を使用して、ベントの内面などのアクセスしにくい表面を含むモールド表面から、加硫ゴム製品をモールドから取り外した後に表面に残留している加硫ゴムおよび熱老化加硫ゴムをクリーニングすることができる。残留している加硫ゴム（熱老化している場合も、熱老化していない場合もある）を含むモールドを、溶媒の存在下で高温に晒して（２０２）、加硫ゴムを完全に脱硫する。モールドおよびモールド内のゴムを、最初に高温の溶媒で前処理または事前調整して、溶媒をゴムに導入することにより、高圧でのモールド内のゴムの圧縮を防止または抑制してもよい。反応時間の間、高温を維持することにより、すべての加硫ゴムを脱硫することができる。反応の圧力は、溶媒の蒸気圧以上であってよい。脱硫ゴムポリマーは、モールドから溶媒中に溶解される（２０４）。この溶媒は、ゴムを脱硫する際に使用した溶媒と同一であってもよく、異なる溶媒であってもよい。ポリマーが抽出されると、カーボンブラックのみがモールドに残留し、モールドから除去される（２０６）。カーボンブラックを、洗浄または他のプロセス（例えば水ジェットもしくは場合により空気ジェットの使用を含む。）により、モールドから除去することができる。
【実施例】
【００４３】
第１の試験では、熱老化タイヤゴムの粒子を、３００℃のトルエン中で１時間脱硫し、脱硫サンプル、および圧力洗浄器による除去され易さを調べた。前述したように、ゴム粒子はベント内のゴムとは全く異なるように挙動するが、この試験は、脱硫および脱硫ゴムからのポリマーの除去が可能であることを示している。図３は、処理前の熱老化加硫ゴムの１〜２ｍｍの粒子を示す。図４は、処理後の図３の粒子の残留物を示す。図４からわかるように、粒子の一部は溶媒中に完全に分散したが、一部は分散せず元の形状を保持していた。図５からわかるように、図４の残留粒子を試験者の指の間で転がすと、粒子は完全に微粉末に分解された。これは、このような処理条件がこの熱老化ゴムには理想的であり、脱硫後に残留するカーボンブラックを容易に除去することができることを示している。
【００４４】
第２の試験では、ゴムが詰まったモールドセグメントのベントをクリーニングした。タイヤ製造プロセスで使用され、硬い加硫ゴムにより完全に塞がった３０ミクロン幅の微小ベントを有するモールドセグメントを、２９０℃のトルエン中で２時間、事前調整および処理した。その後、ベントを水ジェット／圧力洗浄器でクリーニングした。その後、ベントをスロットの背後からの光で観察したところ、完全に清浄であることがわかった。直径４００ミクロンのベントについての同様の試験でも、同様にクリーニングした。
【００４５】
第３の試験では、スプリングベントがゴムで塞がったモールドセグメントをクリーニングした。ゴムは、スプリングベントの弁の表面間に捉えられ、かつ弁を通り抜けて弁の裏側から押し出されていた。モールドセグメントを、２８５℃で２時間の事前調整によりトルエン中で処理することによりクリーニングした。閉じていた弁は、処理時に開いた。その後、残留カーボンブラックを溶媒によりスプリングベントから洗い流した。
【００４６】
モールドクリーニングプロセスは、ゴム製品を製造するためのあらゆる種類のモールド、およびモールドで使用されるあらゆる種類の通気システムに捉えられた加硫ゴムを除去またはクリーニングすることができる。モールドの表面から、またはモールドのキャビティもしくは微小ベントを含むベントから、ゴムを除去することができる。プロセスは、通常のゴムまたは熱老化ゴムを、チャーを形成することなく完全に脱硫することのできる溶媒を使用する。モールドクリーニングプロセスは、ゴムを脱硫し、かつチャーの形成前に脱硫ゴムポリマーを除去する溶媒を使用する。溶媒を使用してゴムを脱硫し、その後、第２の溶媒を使用してポリマーを抽出してもよいが、これは、脱硫ステップおよび抽出ステップの両方に１種の溶媒を使用する場合よりも望ましくない。タイヤのゴムについて試験したが、モールドを腐食させない溶媒をゴムの脱硫に使用することができれば、モールドクリーニングプロセスを多くの異なるゴムの種類に適用することができる。使用するゴムおよび使用する溶媒に応じて、プロセス温度は、特定の処理温度における溶媒の飽和蒸気圧以上の圧力において、２５０〜３２０℃の範囲であってよい。モールドクリーニングプロセスは、タイヤの製造に使用するあらゆるゴム、および他のモールドからの加硫ゴムのクリーニングに適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2020528843.tif 000009