JP2001240695A - 再生ゴムおよびその製造方法 - Google Patents
再生ゴムおよびその製造方法Info
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Abstract
優れた加硫物性を有する再生ゴムおよびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 加硫ゴムを脱硫処理することにより得ら
れる再生ゴムにおいて、再生ゴム中のゾルの割合が80
%以上であり、前記ゾルのゲル浸透クロマトグラフィー
(GPC)によるピークトップ分子量が100000以
下である。
Description
ゴムを再利用するためにこれらを脱硫処理して得られる
再生ゴムおよびその製造方法に関し、再生処理されたゴ
ムはタイヤへの再利用、あるいはアスファルト等の改質
材としての利用に供される。
を破壊することによって再生させ、未加硫ゴムと同様の
目的に使用可能とする方法は種々提案されている。例え
ば、日本において加硫ゴムの再生法として広く普及して
いるPAN法は、高圧蒸気で数時間脱硫処理を施すもの
である。また、一軸押出機による連続再生法であるリク
ラメータ法は、剪断力による連続脱硫処理として知られ
ている。かかる剪断力と熱により加硫ゴムを再生脱硫す
る最新技術としては、例えば、特開平9−227724
号および特開平10−176001号公報に開示された
ものが知られている。
して、高速混合脱硫、マイクロ波脱硫((SiR,Fi
X;Elastomerics,112(2)38(1980)、特
公平2−18696号公報)、放射線脱硫および超音波
脱硫等が提案され、一部実施化されている。
ムの再生処理方法は種々提案されているが、かかる処理
方法により得られる再生ゴムは破壊強力、伸び、モジュ
ラスなどといった加硫物性の面で十分とはいえず、再生
ゴムに関し加硫物性の面から研究が十分になされている
とはいえないのが現状であった。
得られる再生ゴムにおいて、優れた加硫物性を有する再
生ゴムおよびその製造方法を提供することにある。
を解決すべく再生ゴム中のゾルの割合に着目して鋭意検
討した結果、再生ゴム中のゾルの割合等を特定範囲とす
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。
硫処理することにより得られる再生ゴムにおいて、再生
ゴム中のゾルの割合が80%以上であり、前記ゾルのゲ
ル浸透クロマトグラフィー(GPC)によるピークトッ
プ分子量が100000以下であることを特徴とするも
のである。
り、また、前記ピークトップ分子量は、好ましくは20
000以下である。
記再生ゴムを製造するにあたり、二軸押出機を使用して
加硫ゴムを脱硫処理し、その際、シャフトの回転数を1
50〜300rpmとし、かつシリンダー温度の最高部
の温度を280〜350℃とすることを特徴とするもの
である。
ル、カーボンゲル、架橋物などを極端に少なくするた
め、ゾルの分子量低下をきたし、主鎖の切断も起こり、
むしろオイル的役割を果たすことになる。しかし、かか
る再生ゴムを新ゴムと混ぜて使用した場合には、驚くべ
きことに良好な物性が得られることがわかった。これに
対し、従来の再生ゴムは物性確保のために分子量をでき
るだけ保持しようとしてきたため、未処理の粉ゴムが残
留し、これが破壊核となって強力低下をもたらす一因と
なっていた。
態について説明する。本発明において、再生の対象とす
る加硫ゴムとは、ポリマーに、硫黄または硫黄化合物を
混合し、炭素主鎖間にモノスルフィド結合、ジスルフィ
ド結合、ポリスルフィド結合等の多種の硫黄架橋結合を
形成させ、ゴム弾性を示すようにした物質である。
タジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、エチレン
−プロピレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、EPD
M(エチレンプロピレンジエンターポリマー)、アクリ
ルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等を挙げる
ことができる。
ストリップ、ホース類等の使用済み廃材、成形の際に生
成する不要の端材、成形不良品等から得られる。
学試薬法の他に剪断応力を加える等により行うことがで
き、特に制限されるべきものではない。
剪断応力を加えると同時に、廃棄加硫ゴムを加熱するこ
とができる装置を使用することが好ましく、かかる装置
としては、例えば、二軸押出機、バンバリーミキサ等が
挙げられる。また、脱硫処理時間も、特に制約はない
が、例えば1〜5分間行うことができる。
生ゴムは、再生ゴム中のゾルの割合が80%以上、好ま
しくは90%以上である。この割合が80%未満だと破
壊核が形成され易くなり、再生ゴムの物性低下の原因と
なる。また、本発明の再生ゴムは、ゾルのGPCによる
ピークトップ分子量が100000以下、好ましくは2
0000以下である。分子量の値が100000を超え
ると良好な物性が得られなくなるとともに、処理材料の
粘性が高くなり、作業性が低下する。
て加硫ゴムを脱硫処理し、その際、シャフトの回転数を
150〜300rpmとし、かつシリンダー温度の最高
部の温度を280〜350℃とすることにより好適に製
造することができる。二軸押出機のスクリューの回転数
が150rpm未満であると十分にゾルが得られず、一
方、300rpmを超えると処理条件が厳しく、得られ
た材料の性能が却って低下する。一方、二軸押出機は、
通常、シリンダー温度をいくつかのブロックに分割して
制御するが、そのうち最も混練りが効く部分を最高温度
に設定する。その最高温度領域の温度が280℃未満だ
と十分にゾルが得られず、また350℃を超えると処理
条件が厳し過ぎて、材料の分解等が大きく進行し、その
結果、得られる材料の性能が却って低下することにな
る。
ムの種類や二軸押出機以外の処理条件は従来法と同様で
あり、特に制限されるべきものではない。
タイヤを粉砕、分級して得られた30メッシュ以下の粉
ゴムを下記表1に示す条件で二軸押出法(池貝鉄工
(株)製の二軸押出機PCM45を使用)による脱硫処
理を施し、各種試料を調製した(実施例1〜5および比
較例1,2)。なお、従来例として、同じ加硫ゴムに対
しPAN法による脱硫処理を施した試料も調製した。
た。先ず、再生ゴム約0.5gを小数点以下4桁まで秤
量し、その値を(A)とした。次いで、秤量したゴムを
100mlの三角フラスコ中にて約100mlのトルエ
ンに浸漬し、一昼夜静置した。
ッシュのステンレス製金網(B)にてトルエン溶液とゴ
ムを濾過し、分離した。濾過後、約5分(金網の目のト
ルエンが揮発するまで)の間、風乾し、トルエンを含ん
だ状態のゴムと金網を秤量し、その値を(C)とした。
秤量後、金網ごと真空乾燥機に入れ、70℃で一昼夜真
空乾燥し、乾燥後の重量を同じく下4桁まで秤量し、そ
の値を(D)とした。このようにして求めた(A)〜
(D)から次式に従いゲル量(%)および膨潤度を求め
た。 上述の操作で濾過によりゴムと分離したトルエン溶液を
GPCの展開溶液に希釈し、GPC測定を行い、標準ポ
リスチレン試料で作製した検量線よりピークトップ分子
量を求めた。
の配合内容にて物性試験用ゴム組成物を調製した。
ル−p−フェニレンジアミン 3)ジベンゾチアジルスルフィド 4)ジフェニルグアニジン
ム組成物を160℃で13分間加硫した後、加硫ゴムを
下記の各種物性試験に供し、評価した。 (1)硬度(Hd) JIS K6301(スプリング式A型)に準じて求め
た。 (2)破断伸び(EB)、破壊強度(TB)およびモジ
ュラス(M100,M300) JIS K6301に準拠し、引張り速度500mm/
分、24℃にて測定した。なお、M100は100%伸
長時のモジュラスであり、M300は300%伸長時の
モジュラスである。得られた結果を下記表3に示す。
生ゴムはいずれも比較例および従来例の再生ゴムと比較
して良好な物性を示している。
ゴムは、破壊強力、伸び、モジュラスなどといった加硫
物性に優れており、良好に再利用することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 加硫ゴムを脱硫処理することにより得ら
れる再生ゴムにおいて、再生ゴム中のゾルの割合が80
%以上であり、前記ゾルのゲル浸透クロマトグラフィー
(GPC)によるピークトップ分子量が100000以
下であることを特徴とする再生ゴム。 - 【請求項2】 前記割合が90%以上である請求項1記
載の再生ゴム。 - 【請求項3】 前記重量ピークトップ分子量が2000
0以下である請求項1または2記載の再生ゴム。 - 【請求項4】 請求項1〜3のうちいずれか一項記載の
再生ゴムの製造方法において、 二軸押出機を使用して加硫ゴムを脱硫処理し、その際、
シャフトの回転数を150〜300rpmとし、かつシ
リンダー温度の最高部の温度を280〜350℃とする
ことを特徴とする再生ゴムの製造方法。
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