JP2001089601A - 再生ゴム組成物 - Google Patents

再生ゴム組成物

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JP2001089601A
JP2001089601A JP27270199A JP27270199A JP2001089601A JP 2001089601 A JP2001089601 A JP 2001089601A JP 27270199 A JP27270199 A JP 27270199A JP 27270199 A JP27270199 A JP 27270199A JP 2001089601 A JP2001089601 A JP 2001089601A
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JP
Japan
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rubber
weight
reclaimed
less
rubber composition
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JP27270199A
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Katsuhiro Tanaka
勝啓 田中
Koichi Iumi
康一 伊海
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/52Mechanical processing of waste for the recovery of materials, e.g. crushing, shredding, separation or disassembly
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    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加硫ゴムの再生ゴムを用いてもシート加工性
と破断特性などの加硫物性を両立させることのできるゴ
ム組成物を提供する。 【解決手段】 カーボンブラックを含み、スチレンブタ
ジエン共重合体ゴム(SBR)もしくはSBRを70重
量%以上含むジエン系ゴムの加硫ゴムを二軸押出機で粉
砕した再生ゴムを含むゴム組成物であって、再生ゴムの
ポリマーゲル膨潤度が550%以上750%未満で、且
つポリマーゾル分率が10重量%以上20重量%未満、
更に、再生ゴム粒子の切断面を光学顕微鏡で観察した時
の再生ゴムの平均粒径が150μm以下で、粒径分布σ
が60μmである再生ゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はタイヤなどの加硫ゴ
ムを再生した再生ゴムを配合したゴム組成物に関し、更
に詳しくはシート加工性及び破断特性などの加硫物性に
優れた再生ゴム配合ゴム組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】タイヤなどの加硫されたゴム製品の廃棄
物からゴムを回収して再使用することは行われており、
例えばリクレームゴム、粉末ゴムなどの再生ゴムが市販
されている。しかし、現在市販されている、これらの再
生ゴムを未加硫ゴム組成物に配合して再使用した場合に
は、得られるゴム組成物のシート加工性と破断特性等の
加硫物性とを両立させることができないという問題があ
り、工場でシート切れを起こすことがある。
【0003】加硫ゴムの再生方法についてはいくつかの
提案があり、特に、粉砕方法について種々の工夫がなさ
れていいる。例えば特開昭56−24122号公報には
1,4−ポリブタジエン加硫ゴムに温度50〜180℃
で、機械的せん断力により、加硫ゴムを細断することが
提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明はシー
ト加工性を破断特性などの加硫物性とに優れた、再生ゴ
ムを配合したゴム組成物を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、カーボ
ンブラックを含み、スチレンブタジエン共重合体ゴム
(SBR)もしくはSBRを70重量%以上含むジエン
系ゴムの加硫ゴムを二軸押出機で粉砕した再生ゴムを含
むゴム組成物であって、再生ゴムのポリマーゲル膨潤度
が550%以上750%未満で、且つポリマーゾル分率
が10重量%以上20重量%未満、更に、再生ゴム粒子
の切断面を光学顕微鏡で観察した時の再生ゴムの平均粒
径が150μm以下で、粒径分布σが60μmである再
生ゴム組成物が提供される。
【0006】本発明に従えば、ジエン系ゴム100重量
部を含む未加硫ゴム組成物に、前記再生ゴム組成物に式
(I)及び(II)
【数2】 を満足する硫黄及び加硫促進剤の加硫系を配合して成る
加硫系マスターバッチを、再生ゴム配合ゴム組成物中の
再生ゴム量が5〜30重量部となる量で配合してなる再
生ゴム配合ゴム組成物が提供される。
【0007】
【発明の実施の形態】以上の通り、本発明に従えば、加
硫廃棄ゴムをある条件下で二軸押出機を用いて粉砕する
ことにより、ポリマーゲル膨潤度が550%以上750
%未満、好ましくは550〜650%で、ポリマーゾル
分率が30%未満で、好ましくは20%未満で且つコン
パウンド中で再生ゴム粒子の切断面を光学顕微鏡で観測
したときの粒径実測値が150μm以下、粒径分布σが
60μmの再生ゴム組成物を得ることができる。この粉
砕法で、得られる再生ゴムを配合したゴム組成物は、高
い物性保持率と良好なシート加工性を両立させることが
できる。
【0008】本発明によれば、更に再生されたゴムを加
硫系マスターバッチにした後に、未加硫のジエン系ゴム
へ配合することによって、更にシート加工性が改善され
たゴムシートを得ることができ、また少ない加硫剤の量
で室温物性を改良でき、高温、老化後の物性への悪影響
も少ない。
【0009】本発明において使用する再生ゴムの原料と
なる加硫廃棄物ゴムはカーボンブラック(通常20〜5
0重量%)を含み、ゴム分としてSBR100重量%又
はSBR70重量%以上、好ましくは90重量%以上を
他のジエン系ゴム(例えば天然ゴム(NR)、各種ポリ
ブタジエンゴム(BR)、合成ポリイソプレンゴム(I
R))30重量%以下を含むものである。使用するゴム
分のSBR含量が70重量%未満では再生ゴム粒子径が
大きく、膨潤度、ゾル分率が狙いとする範囲を超えて高
くなるおそれがあるので好ましくない。
【0010】本発明に従えば、前記した加硫廃棄物ゴム
を通常の方法で二軸押出機で粉砕して得ることができ
る。例えば、フルフライト部、送りニーディングスクリ
ュー部、ニュートラル部、戻しニーディングスクリュー
部を繰り返し備えた二軸押出機の材料投入口に加硫廃棄
物ゴムを投入し、最終出口近傍にベント部を設けて混練
粉砕することができる。
【0011】本発明に従った再生ゴム組成物は、ジエン
系ゴム100重量%を含む未加硫ゴム組成物に、式
(I)及び(II)
【0012】
【数3】
【0013】を構造する硫黄及び加硫促進剤の加硫系を
配合して得られる加硫系マスターバッとして、この再生
ゴム配合ゴム組成物中のゴム量が5〜30重量部、好ま
しくは10〜20重量部となる量で配合して再生ゴム配
合ゴム組成物を得ることができる。
【0014】ここで用いるジエン系ゴムとしては、従来
から各種ゴム組成物に一般的に配合されている任意のジ
エン系ゴム、例えば天然ゴム(NR)、ポリイソプレン
ゴム(IR)、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム
(SBR)、各種ポリブタジエンゴム(BR)、アクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム(NBR)、ブチ
ルゴム(IIR)などのジエン系ゴムを単独又は任意の
ブレンドとして使用することができる。
【0015】本発明に係るゴム組成物には更に一般的な
補強剤が配合される。補強剤としては、例えばカーボン
ブラック、シリカなどがあげられ、ジエン系ゴム100
重量部に対し、補強剤として好ましくは50重量部以
上、更に好ましくは70〜100重量部配合する。この
配合量が少な過ぎるとゴム組成物として必要な補強性が
得られないので好ましくない。またシリカを使用する場
合には、従前通り、シランカップリング剤を併用するの
が好ましい。
【0016】本発明に係るゴム組成物には、前記しは必
須成分に加えて、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進
剤、各種オイル、老化防止剤、可塑性剤などのタイヤ
用、その他一般ゴム用に一般的に配合されている各種添
加剤を配合することができ、かかる配合物は一般的な方
法で混練、加硫して組成物とし、加硫又は架橋するのに
使用することができる。これらの添加剤の配合量も本発
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。
【0017】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に説明する
が、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでな
いことは言うまでもない。参考例、実施例1〜6及び比較例1〜6 以下の各例の配合に用いた表Iに示す配合成分(重量
部)は、粉砕ゴム(再生ゴム)を除いて以下の市販品を
使用した。また物性測定方法も以下に示す通りである。
【0018】SBR:日本ゼオン製乳化重合SBR,N
ipol 1502(スチレン含量23.5%) カーボンブラック:HAF(東海カーボン製シースト
N) 老化防止剤:S−13(大内信興製ノクラック6C) 加硫促進剤:NS(大内信興製ノクセラーNS−F) リクレームゴム(再生ゴム):(オカムラゴム工業製タ
イヤリクレームゴム) 市販粉末ゴム(再生ゴム)(30メッシュ及び100メ
ッシュ):30メッシュ(アサヒ再生ゴム製アサヒ3
0)、100メッシュ(Rouse Rubber Industries製YG
F100)
【0019】二軸押出機粉砕ゴム(再生ゴム)の製造 参考例及び下表に示す配合の加硫ゴムをそれぞれ約7mm
に粗粉砕し、参考例と下表ゴムの重量比70/30でブ
レンドしたものを用いて、表Iに示す粉砕条件に従い、
二軸押出機により微粉砕した。 NR(RSS#1) 45(phr) BR(Nipol1220 日本ゼオン) 55 カーボンブラック(FEF 東海カーボンシースト116) 50 アロマ系プロセスオイル 10 老化防止剤(S−13 大内信興ノクラック6C) 2.5 ステアリン酸 1 酸化亜鉛 2.5 ワックス 2 硫黄 1.5 加硫促進剤(CZ 大内信興ノクセラーCZ−G) 0.5 なお、二軸押出機粉砕回数は表Iに示した。
【0020】加硫系マスター:粉末ゴムに表Iに示す硫
黄量を添加し、ロールにて数回切り返す事により混合し
て作成した。なお、調整硫黄添加量(重量部)は式
(I)及び(II):
【数4】 に従って決定した。
【0021】K1 値:加硫系マスターバッチを作成する
際に、マスターバッチに添加する硫黄量を調整するとき
の係数を表す。例えば、硫黄量2phr の未加硫ゴム中へ
硫黄マスターバッチ20phr を添加する場合、マスター
バッチとして添加する硫黄量が0.04phr 以上(K1
が0.2以上)0.4phr 以下(K1 が2以下)であれ
ば、満足できる加硫物性が得られる。少なすぎると粉砕
(再生)ゴムを添加した事による破断強度の低下が大き
く、逆に多すぎると熟時の物性低下が大きくなってしま
う。
【0022】ポリマーゲル膨潤度(%)及びゾル分率
(%)の測定法 サンプル再生ゴム粉末粒子約0.3gをハリス籠(10
0メッシュ)へ投入し、これをトルエン200mlで満た
した密閉ガラス容器に浸してゴム粒子を膨潤せしめ、ト
ルエンに不溶のゴム粒子の膨潤後の重量(g)及びそれ
を乾燥させた後の重量(g)を測定し、以下の式に従っ
てポリマーゲル膨潤度及びゾル分率を求めた。 ポリマーゲル膨潤度(%)=(膨潤後のポリマー重量−
乾燥後のポリマー重量)/乾燥後のポリマー重量×10
0 ゾル分率(%)=(全ポリマー重量/乾燥後のポリマー
重量)/全ポリマー重量*100
【0023】シート加工性の評価 1)ゴム肌 得られたゴム組成物を未加硫の状態でロールにかけてシ
ートにし、そのゴム表面肌の粗さを走査型レーザー顕微
鏡によって求め、元のゴムに対する変化率(ゴム組成物
粗さ/元ゴム粗さ*100)によって以下の基準で評価
した。指数 元のゴムに対する変化率 5 50%未満 4 50%以上100%未満 3 100%以上150%未満 2 150%以上200%未満 1 200%以上
【0024】2)耳切れ 上の方法で得られたゴムシート1m当りの耳切れ数を数
え、以下の基準で評価した。評価 耳切れ数 ○ 5以下 △ 6〜10 × 11以上加硫物性(室温25℃) 加硫後のゴムTb(破断時引張純度)及びEb(破断時
伸び)をそれぞれの温度でJIS−K−6251に記載
の方法によって測定し、元のゴムに対する保持率から以
下の基準で評価した。指数 元のゴムに対する保持率 5 95%以上 4 90%以上95%未満 3 85%以上90%未満 2 80%以上85%未満 1 80%未満
【0025】表1に示す配合(重量部)に従って、硫黄
及び加硫促進剤を除いて、常法に従ってバンバリーミキ
サーで混練し、これに実施例5〜6及び比較例6では加
硫系マスターバッチを加え、続いてオープンロールにて
硫黄及び加硫促進剤を加えて150℃で30分間加硫し
た。得られた組成物の物性は前記方法で評価し、結果を
表Iに示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【発明の効果】以上の実施例に示したように、本発明に
従えば、再生ゴム配合ゴム組成物のシート加工性が改善
されるので、従来の市販再生粉末ゴムで発生したような
シート切れの問題が起こらない。また従来のリクレーム
ゴム配合物、二軸粉砕ゴム配合物のような加硫物性の低
下もなく、充填剤として、ゴム屑、廃棄タイヤを再利用
することが可能になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F070 AA05 AA06 AA07 AA08 AA10 AA12 AB09 AB16 AB26 AC04 AC23 AC73 AD04 AD07 AE01 AE08 FA03 FA06 FA12 FA17 FB03 FC05 4F301 AA06 AB02 BA21 BC26 BE29 BF12 BF31 4J002 AC011 AC012 AC031 AC032 AC061 AC062 AC071 AC081 AC082 BB181 DA036 DJ016 FD016

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カーボンブラックを含み、スチレンブタ
    ジエン共重合体ゴム(SBR)もしくはSBRを70重
    量%以上含むジエン系ゴムの加硫ゴムを二軸押出機で粉
    砕した再生ゴムを含むゴム組成物であって、再生ゴムの
    ポリマーゲル膨潤度が550%以上750%未満で、且
    つポリマーゾル分率が10重量%以上20重量%未満、
    更に、再生ゴム粒子の切断面を光学顕微鏡で観察した時
    の再生ゴムの平均粒径が150μm以下で、粒径分布σ
    が60μmである再生ゴム組成物。
  2. 【請求項2】 ジエン系ゴム100重量部を含む未加硫
    ゴム組成物に、請求項1に記載の再生ゴム組成物に式
    (I)及び(II) 【数1】 を満足する硫黄及び加硫促進剤の加硫系を配合して成る
    加硫系マスターバッチを、再生ゴム配合ゴム組成物中の
    再生ゴム量が5〜30重量部となる量で配合してなる再
    生ゴム配合ゴム組成物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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