JP2001329109A - 硬化されたゴム小片の表面脱加硫 - Google Patents
硬化されたゴム小片の表面脱加硫Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Abstract
(57)【要約】
【課題】 硬化されたゴム製品のリサイクル
【解決手段】 本発明は、再生ゴム粒子の表面が、ゴム
粒子を２００℃〜３５０℃の臨界温度を有するある種の
アルコール及び／またはケトンの存在下に少なくとも
３．４×１０6パスカルの圧力で少なくとも１５０℃の
温度に加熱することによって脱加硫され、さらに、約３
２５〜約２０メッシュの粒子サイズを有するそのような
表面脱加硫されたゴム小片の粒子が高性能ゴム製品内に
再配合かつ再硬化できるという発見に基づく。本発明は
さらに詳細には、再生ゴム小片の表面を脱加硫して、高
性能のゴム製品へと再配合されかつ再硬化されるために
適した、表面が脱加硫された再生ゴム小片とするための
方法を開示し、（１）再生ゴム小片を上記圧力下で、上
記溶媒の存在下に加熱して、ゴム小片の表面を脱加硫し
て、それによって表面が脱加硫された再生ゴム小片の溶
媒中のスラリーを生成させ、そして（２）表面が脱加硫
された再生ゴム小片を溶媒から分離する工程を含む。
粒子を２００℃〜３５０℃の臨界温度を有するある種の
アルコール及び／またはケトンの存在下に少なくとも
３．４×１０6パスカルの圧力で少なくとも１５０℃の
温度に加熱することによって脱加硫され、さらに、約３
２５〜約２０メッシュの粒子サイズを有するそのような
表面脱加硫されたゴム小片の粒子が高性能ゴム製品内に
再配合かつ再硬化できるという発見に基づく。本発明は
さらに詳細には、再生ゴム小片の表面を脱加硫して、高
性能のゴム製品へと再配合されかつ再硬化されるために
適した、表面が脱加硫された再生ゴム小片とするための
方法を開示し、（１）再生ゴム小片を上記圧力下で、上
記溶媒の存在下に加熱して、ゴム小片の表面を脱加硫し
て、それによって表面が脱加硫された再生ゴム小片の溶
媒中のスラリーを生成させ、そして（２）表面が脱加硫
された再生ゴム小片を溶媒から分離する工程を含む。
Description
【０００１】本出願は、１９９９年６月９日出願の米国
特許仮出願６０／１３８５０４の利益を請求する１９９
９年１２月２日出願の米国特許出願番号０９／４５３１
２８の一部継続出願に関連する。
特許仮出願６０／１３８５０４の利益を請求する１９９
９年１２月２日出願の米国特許出願番号０９／４５３１
２８の一部継続出願に関連する。
【０００２】
【発明が属する技術分野】本発明は、硬化されたゴム小
片の表面脱加硫に関する。
片の表面脱加硫に関する。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】何百万
もの使用済タイヤ、ホース、ベルト及び他のゴム製品
は、その制限された耐用年数の間にすり減った後に毎年
廃棄される。これらの使用済みゴム製品は典型的に廃棄
され、そしてごみ捨て場に運ばれる。これは、それらの
もともと意図された目的の役割を終えた後は、それらは
ほとんど役に立たないからである。限られた数の使用済
タイヤが、ボートを保護するためのガードとして擁壁を
つくるために、及び類似の用途のために使用される。し
かし、捨てるべき必要のあるすり減ったタイヤの数はこ
れらのタイプの用途におけるそれらの要求を毎年はるか
にしのいでいる。
もの使用済タイヤ、ホース、ベルト及び他のゴム製品
は、その制限された耐用年数の間にすり減った後に毎年
廃棄される。これらの使用済みゴム製品は典型的に廃棄
され、そしてごみ捨て場に運ばれる。これは、それらの
もともと意図された目的の役割を終えた後は、それらは
ほとんど役に立たないからである。限られた数の使用済
タイヤが、ボートを保護するためのガードとして擁壁を
つくるために、及び類似の用途のために使用される。し
かし、捨てるべき必要のあるすり減ったタイヤの数はこ
れらのタイプの用途におけるそれらの要求を毎年はるか
にしのいでいる。
【０００４】硬化ゴム製品のリサイクルは、極めて興味
深い問題であることが証明された。硬化されたゴム製品
のリサイクルに関連する問題は、加硫工程においてゴム
が硫黄で架橋するために、生じる。加硫の後、架橋した
ゴムは熱硬化性となり、そして他の製品に再形成できな
い。すなわち、硬化ゴムは溶融せず、そして金属または
熱可塑性の物質のように他の製品へと再形成できない。
従って、硬化されたゴム製品は単純に溶融してリサイク
ルして新しい製品とすることがでない。
深い問題であることが証明された。硬化されたゴム製品
のリサイクルに関連する問題は、加硫工程においてゴム
が硫黄で架橋するために、生じる。加硫の後、架橋した
ゴムは熱硬化性となり、そして他の製品に再形成できな
い。すなわち、硬化ゴムは溶融せず、そして金属または
熱可塑性の物質のように他の製品へと再形成できない。
従って、硬化されたゴム製品は単純に溶融してリサイク
ルして新しい製品とすることがでない。
【０００５】１９世紀のチャールズ・グッドイヤーによ
るゴム加硫方法の発見以来、硬化したゴムのリサイクル
への興味がある。タイヤ及び他のゴム製品からの硬化ゴ
ムのある量は小さな粒子へと千切れるか砕かれて、そし
て一種の充填剤として種々の製品中に組み込まれる。例
えば、粉砕ゴムは道路または駐車場を表面形成するため
にアスファルトへ少量組み込まれる。硬化ゴムの小さな
粒子は、高い性能要求を有しない種々のゴム製品のため
のゴムコンパウンド中に含められる。例えば、再生ゴム
は粉砕されて、フロアマットまたは運動場用のタイヤタ
ーフ（tire turf）のための配合物へと配合される。し
かし、リサイクルされたゴムは充填剤の能力においての
み役立つことが理解されるべきである。なぜなら、それ
は以前に硬化され、そしてゴム配合物中でバージンゴム
と共に認識し得る程度に同時硬化されていないからであ
る。
るゴム加硫方法の発見以来、硬化したゴムのリサイクル
への興味がある。タイヤ及び他のゴム製品からの硬化ゴ
ムのある量は小さな粒子へと千切れるか砕かれて、そし
て一種の充填剤として種々の製品中に組み込まれる。例
えば、粉砕ゴムは道路または駐車場を表面形成するため
にアスファルトへ少量組み込まれる。硬化ゴムの小さな
粒子は、高い性能要求を有しない種々のゴム製品のため
のゴムコンパウンド中に含められる。例えば、再生ゴム
は粉砕されて、フロアマットまたは運動場用のタイヤタ
ーフ（tire turf）のための配合物へと配合される。し
かし、リサイクルされたゴムは充填剤の能力においての
み役立つことが理解されるべきである。なぜなら、それ
は以前に硬化され、そしてゴム配合物中でバージンゴム
と共に認識し得る程度に同時硬化されていないからであ
る。
【０００６】硬化ゴムを脱加硫するための種々の技術が
開発された。脱加硫は、もしそれがゴムの劣化無しに実
施できるのであれば、ゴムを再配合し、そして新しいゴ
ム物品に適するようにする利点を提供する。リサイクル
されたゴムは再度、単に充填剤としてではなくそのもと
もとの意図される目的のために使用できる。すなわち、
脱加硫された再生ゴムは再度、それらの高い性能要求、
例えばタイヤ、ホース、及びベルトの製造の際の性能要
求がある用途において高い含量で使用できる。そのよう
な脱加硫技術の大規模な商業的な実施は、現在は埋立地
に廃棄されている大量のすり減ったタイヤ及び他のゴム
製品をリサイクルするために使用できる可能性がある。
しかし、現在まで、脱加硫技術が大規模での商業的に実
行可能なことは証明されていない。
開発された。脱加硫は、もしそれがゴムの劣化無しに実
施できるのであれば、ゴムを再配合し、そして新しいゴ
ム物品に適するようにする利点を提供する。リサイクル
されたゴムは再度、単に充填剤としてではなくそのもと
もとの意図される目的のために使用できる。すなわち、
脱加硫された再生ゴムは再度、それらの高い性能要求、
例えばタイヤ、ホース、及びベルトの製造の際の性能要
求がある用途において高い含量で使用できる。そのよう
な脱加硫技術の大規模な商業的な実施は、現在は埋立地
に廃棄されている大量のすり減ったタイヤ及び他のゴム
製品をリサイクルするために使用できる可能性がある。
しかし、現在まで、脱加硫技術が大規模での商業的に実
行可能なことは証明されていない。
【０００７】米国特許第４１０４２０５号は、極性基を
含む硫黄加硫されたエラストマーを脱加硫する技術を開
示する。これは、９１５ＭＨｚ〜２４５０ＭＨｚ及び１
ポンドあたり４１〜１７７ワット時の間の制御された量
のマイクロ波エネルギーを、実質的に全ての炭素−硫黄
及び硫黄−硫黄結合を切断するために十分であり、かつ
炭素−炭素結合の有意量を切断するためには不十分であ
る量でかけることを含む。
含む硫黄加硫されたエラストマーを脱加硫する技術を開
示する。これは、９１５ＭＨｚ〜２４５０ＭＨｚ及び１
ポンドあたり４１〜１７７ワット時の間の制御された量
のマイクロ波エネルギーを、実質的に全ての炭素−硫黄
及び硫黄−硫黄結合を切断するために十分であり、かつ
炭素−炭素結合の有意量を切断するためには不十分であ
る量でかけることを含む。
【０００８】米国特許第５２８４６２５号は、加硫され
たエラストマー内の炭素−硫黄、硫黄−硫黄、及び望ま
れるのであれば炭素−炭素結合を破断するための連続超
音波法を開示する。あるレベルの超音波振幅を圧力及び
所望による熱の存在下で施すことによって、硬化された
ゴムが分解すると報告されている。この方法を使用し
て、ゴムは柔軟になり、それによって、以前に硬化され
ていないエラストマーについて使用したもののようにそ
れが再加工され、そして再付形される。
たエラストマー内の炭素−硫黄、硫黄−硫黄、及び望ま
れるのであれば炭素−炭素結合を破断するための連続超
音波法を開示する。あるレベルの超音波振幅を圧力及び
所望による熱の存在下で施すことによって、硬化された
ゴムが分解すると報告されている。この方法を使用し
て、ゴムは柔軟になり、それによって、以前に硬化され
ていないエラストマーについて使用したもののようにそ
れが再加工され、そして再付形される。
【０００９】米国特許第５６０２１８６号は、ゴム加硫
物の小片を溶媒及びアルカリ金属と接触させて反応混合
物を形成する工程、反応混合物を酸素の非存在下で、ゴ
ム加硫物内の硫黄とアルカリ金属が反応するために十分
な温度に混合加熱する工程、並びに温度をゴムの熱亀裂
が起こる温度未満に維持して、それによってゴム加硫物
を脱加硫する工程を含む、硬化ゴムを脱硫黄化によって
脱加硫する方法を開示する。米国特許第５６０２１８６
号は、温度を約３００℃未満、またはゴムの熱亀裂が始
まる温度に制御することが好ましいことを示している。
物の小片を溶媒及びアルカリ金属と接触させて反応混合
物を形成する工程、反応混合物を酸素の非存在下で、ゴ
ム加硫物内の硫黄とアルカリ金属が反応するために十分
な温度に混合加熱する工程、並びに温度をゴムの熱亀裂
が起こる温度未満に維持して、それによってゴム加硫物
を脱加硫する工程を含む、硬化ゴムを脱硫黄化によって
脱加硫する方法を開示する。米国特許第５６０２１８６
号は、温度を約３００℃未満、またはゴムの熱亀裂が始
まる温度に制御することが好ましいことを示している。
【００１０】米国特許第５８９１９２６号は、有用なゴ
ム製品へと再配合及び再硬化できる、脱加硫ゴムへと硬
化ゴムを脱加硫するため、及び硬化ゴムから脱加硫され
たゴムを抽出するための方法を開示する。この方法は、
（１）硬化ゴムを約３．４×１０6パスカルの圧力下
で、２−ブタノール中で約１５０〜約３００℃の範囲内
の温度に加熱して硬化ゴムを脱加硫して脱加硫ゴムと
し、それによって固体硬化ゴム、固体の脱加硫されたゴ
ム及び脱加硫されたゴムの２−ブタノール中の溶液の混
合物を生成させること、（２）固体の硬化されたゴム及
び固体の脱加硫されたゴムから脱加硫ゴムの溶液を取り
出すこと、（３）脱加硫されたゴムの２−ブタノール中
の溶液を約１００℃未満の温度に冷却すること、並びに
（４）脱加硫されたゴムを２−ブタノールから分離する
ことを含む。
ム製品へと再配合及び再硬化できる、脱加硫ゴムへと硬
化ゴムを脱加硫するため、及び硬化ゴムから脱加硫され
たゴムを抽出するための方法を開示する。この方法は、
（１）硬化ゴムを約３．４×１０6パスカルの圧力下
で、２−ブタノール中で約１５０〜約３００℃の範囲内
の温度に加熱して硬化ゴムを脱加硫して脱加硫ゴムと
し、それによって固体硬化ゴム、固体の脱加硫されたゴ
ム及び脱加硫されたゴムの２−ブタノール中の溶液の混
合物を生成させること、（２）固体の硬化されたゴム及
び固体の脱加硫されたゴムから脱加硫ゴムの溶液を取り
出すこと、（３）脱加硫されたゴムの２−ブタノール中
の溶液を約１００℃未満の温度に冷却すること、並びに
（４）脱加硫されたゴムを２−ブタノールから分離する
ことを含む。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、再生ゴム物品
から大量の硬化ゴムをリサイクルするための商業的に実
行できる技術に関する。本発明の技術は、再生ゴムを約
３２５〜約２０メッシュの範囲内の粒子サイズに粉砕す
ること、次に再生ゴム小片の表面を脱加硫することを含
む。そのようにすることで、表面が脱加硫された再生ゴ
ムはバージンのゴムとブレンドかつ同時硬化できること
が予期されずに発見された。このことは、再生ゴム小片
の表面についてゴムを脱加硫するだけが必要であるとい
う点で、大きな商業的な利点を与える。従って、脱加硫
手順の経費は、リサイクルされる再生ゴムの全量を脱加
硫することに関する経費の一部分にすぎない。
から大量の硬化ゴムをリサイクルするための商業的に実
行できる技術に関する。本発明の技術は、再生ゴムを約
３２５〜約２０メッシュの範囲内の粒子サイズに粉砕す
ること、次に再生ゴム小片の表面を脱加硫することを含
む。そのようにすることで、表面が脱加硫された再生ゴ
ムはバージンのゴムとブレンドかつ同時硬化できること
が予期されずに発見された。このことは、再生ゴム小片
の表面についてゴムを脱加硫するだけが必要であるとい
う点で、大きな商業的な利点を与える。従って、脱加硫
手順の経費は、リサイクルされる再生ゴムの全量を脱加
硫することに関する経費の一部分にすぎない。
【００１２】本発明の、表面が脱加硫された再生ゴム
は、バージンゴムと約４０ｐｈｒ以下の量でブレンドし
たときに、高性能特性が要求されるゴム物品（例えばタ
イヤ、ホース及びベルト）の製造において使用できる。
事実、表面が脱加硫された再生ゴムとバージンエラスト
マーとのそのようなブレンドは、全てバージン材料でつ
くったブレンドに匹敵する硬化性及び引張性を有する。
は、バージンゴムと約４０ｐｈｒ以下の量でブレンドし
たときに、高性能特性が要求されるゴム物品（例えばタ
イヤ、ホース及びベルト）の製造において使用できる。
事実、表面が脱加硫された再生ゴムとバージンエラスト
マーとのそのようなブレンドは、全てバージン材料でつ
くったブレンドに匹敵する硬化性及び引張性を有する。
【００１３】本発明の方法を利用することによって、硬
化ゴム小片の表面は、マイクロ波、超音波またはアルカ
リ金属の必要無しに単純な技術を使用して脱加硫でき
る。すなわち、硬化ゴム小片の表面はマイクロ波、超音
波またはアルカリ金属の非存在下に脱加硫できる。本発
明の方法の採用は、ゴムのもともとの微細構造を保存
し、そして比較的高い分子量を維持させる。このよう
に。本発明の方法は、炭素−炭素結合ではなく、主とし
て硫黄−硫黄結合及び／または炭素−硫黄結合を破壊す
る。従って、表面が脱加硫された再生ゴムはもとのゴム
と同じタイプの用途に使用できる。
化ゴム小片の表面は、マイクロ波、超音波またはアルカ
リ金属の必要無しに単純な技術を使用して脱加硫でき
る。すなわち、硬化ゴム小片の表面はマイクロ波、超音
波またはアルカリ金属の非存在下に脱加硫できる。本発
明の方法の採用は、ゴムのもともとの微細構造を保存
し、そして比較的高い分子量を維持させる。このよう
に。本発明の方法は、炭素−炭素結合ではなく、主とし
て硫黄−硫黄結合及び／または炭素−硫黄結合を破壊す
る。従って、表面が脱加硫された再生ゴムはもとのゴム
と同じタイプの用途に使用できる。
【００１４】本発明はさらに詳細には、再生ゴム小片の
表面を脱加硫して、高性能のゴム製品へと再配合されか
つ再硬化されるために適した、表面が脱加硫された再生
ゴム小片とする方法であって、（１）再生ゴム小片を少
なくとも約３．４×１０6パスカルの圧力下で、アルコ
ール及びケトンより成る群から選択される溶媒の存在下
に約１５０〜約３００℃の範囲内の温度に加熱して、ゴ
ム小片の表面を脱加硫して、それによって表面が脱加硫
された再生ゴム小片の溶媒中のスラリーを生成させる工
程、ここで該溶媒は約２００℃〜約３５０℃の範囲内の
臨界温度を有し、そして再生ゴム小片は約３２５メッシ
ュ〜約２０メッシュの範囲内の粒子サイズを有し、並び
に（２）表面が脱加硫された再生ゴム小片を溶媒から分
離する工程を含むことを特徴とする前記の方法を開示す
る。
表面を脱加硫して、高性能のゴム製品へと再配合されか
つ再硬化されるために適した、表面が脱加硫された再生
ゴム小片とする方法であって、（１）再生ゴム小片を少
なくとも約３．４×１０6パスカルの圧力下で、アルコ
ール及びケトンより成る群から選択される溶媒の存在下
に約１５０〜約３００℃の範囲内の温度に加熱して、ゴ
ム小片の表面を脱加硫して、それによって表面が脱加硫
された再生ゴム小片の溶媒中のスラリーを生成させる工
程、ここで該溶媒は約２００℃〜約３５０℃の範囲内の
臨界温度を有し、そして再生ゴム小片は約３２５メッシ
ュ〜約２０メッシュの範囲内の粒子サイズを有し、並び
に（２）表面が脱加硫された再生ゴム小片を溶媒から分
離する工程を含むことを特徴とする前記の方法を開示す
る。
【００１５】本発明はさらに、高性能のゴム製品へと再
配合されそして再加硫されるために適した、表面脱加硫
されたゴム小片を開示し、この表面が脱加硫された再生
ゴム小片は、コア及び外皮を含み、コアは硬化ゴムを含
み、そして外皮は脱加硫されたゴムを含む。
配合されそして再加硫されるために適した、表面脱加硫
されたゴム小片を開示し、この表面が脱加硫された再生
ゴム小片は、コア及び外皮を含み、コアは硬化ゴムを含
み、そして外皮は脱加硫されたゴムを含む。
【００１６】本発明はさらに、高性能ゴム製品を製造す
るために使用できるゴムブレンドであって、該ブレンド
は、（ａ）約１０〜約４０ｐｈｒの表面が脱加硫された
再生ゴム小片、及び（ｂ）約６０〜約９０ｐｈｒの硫黄
硬化可能なバージンゴムを含み、ここで該表面が脱加硫
された再生ゴム小片はコア及び外皮を含み、コアは硬化
ゴムを含み、そして外皮は脱加硫されたゴムを含む、前
記のゴムブレンドを開示する。
るために使用できるゴムブレンドであって、該ブレンド
は、（ａ）約１０〜約４０ｐｈｒの表面が脱加硫された
再生ゴム小片、及び（ｂ）約６０〜約９０ｐｈｒの硫黄
硬化可能なバージンゴムを含み、ここで該表面が脱加硫
された再生ゴム小片はコア及び外皮を含み、コアは硬化
ゴムを含み、そして外皮は脱加硫されたゴムを含む、前
記のゴムブレンドを開示する。
【００１７】本発明はさらに、（ａ）約１０〜約４０ｐ
ｈｒの表面が脱加硫された再生ゴム小片、及び（ｂ）約
６０〜約９０ｐｈｒの硫黄硬化可能なバージンゴムを含
むブレンドであって、ここで該表面が脱加硫された再生
ゴム小片はコア及び外皮を含み、コアは硬化ゴムを含
み、そして外皮は脱加硫されたゴムを含む、該ゴムブレ
ンドの硬化物を含む高性能ゴム物品を開示する。
ｈｒの表面が脱加硫された再生ゴム小片、及び（ｂ）約
６０〜約９０ｐｈｒの硫黄硬化可能なバージンゴムを含
むブレンドであって、ここで該表面が脱加硫された再生
ゴム小片はコア及び外皮を含み、コアは硬化ゴムを含
み、そして外皮は脱加硫されたゴムを含む、該ゴムブレ
ンドの硬化物を含む高性能ゴム物品を開示する。
【００１８】本発明はまた、一般にドーナツ形のカーカ
ス及び外側円周トレッド、２つの間隔の空いたビード、
ビードからビードへのびる少なくとも１つのプライ、及
び該トレッドから半径方向にのび、かつ該トレッドを該
ビードと連結するサイドウオールを含むタイヤであっ
て、該トレッドが接地するのに適合されており、該トレ
ッドが（ａ）約１０〜約３０ｐｈｒの表面脱加硫された
再生ゴム小片及び（ｂ）約７０〜約９０ｐｈｒの硫黄加
硫可能なバージンゴムを含むブレンドの硬化物を含み、
ここで該表面が脱加硫された再生ゴム小片はコア及び外
皮を含み、コアは硬化ゴムを含み、そして外皮は脱加硫
されたゴムを含む、前記のタイヤを開示する。
ス及び外側円周トレッド、２つの間隔の空いたビード、
ビードからビードへのびる少なくとも１つのプライ、及
び該トレッドから半径方向にのび、かつ該トレッドを該
ビードと連結するサイドウオールを含むタイヤであっ
て、該トレッドが接地するのに適合されており、該トレ
ッドが（ａ）約１０〜約３０ｐｈｒの表面脱加硫された
再生ゴム小片及び（ｂ）約７０〜約９０ｐｈｒの硫黄加
硫可能なバージンゴムを含むブレンドの硬化物を含み、
ここで該表面が脱加硫された再生ゴム小片はコア及び外
皮を含み、コアは硬化ゴムを含み、そして外皮は脱加硫
されたゴムを含む、前記のタイヤを開示する。
【００１９】本発明の方法を利用することによって、実
際にどのようなタイプの硫黄加硫ゴム小片の表面でも脱
加硫できる。例えば、それは天然ゴム、合成ポリイソプ
レンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン
ゴム、イソプレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプ
レンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム、ニ
トリルゴム、カルボキシル化ニトリルゴム、ブロモブチ
ルゴム、クロロブチルゴム等を脱加硫するために使用で
きる。本発明の技術は、種々のタイプのゴムのブレンド
を脱加硫するためにも使用できる。事実、タイヤ及びほ
とんどの他のゴム物品は典型的に種々のエラストマーの
ブレンドを使用してつくられている。従って、本発明の
方法によって処理される再生ゴム小片は通常は、その原
料と同じ組成を有する種々のゴムのブレンドである。換
言すれば、それは、再生ゴムの原料として使用されるタ
イヤ、ホース、ベルト、及び他のゴム製品の組成を有す
る。
際にどのようなタイプの硫黄加硫ゴム小片の表面でも脱
加硫できる。例えば、それは天然ゴム、合成ポリイソプ
レンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン
ゴム、イソプレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプ
レンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム、ニ
トリルゴム、カルボキシル化ニトリルゴム、ブロモブチ
ルゴム、クロロブチルゴム等を脱加硫するために使用で
きる。本発明の技術は、種々のタイプのゴムのブレンド
を脱加硫するためにも使用できる。事実、タイヤ及びほ
とんどの他のゴム物品は典型的に種々のエラストマーの
ブレンドを使用してつくられている。従って、本発明の
方法によって処理される再生ゴム小片は通常は、その原
料と同じ組成を有する種々のゴムのブレンドである。換
言すれば、それは、再生ゴムの原料として使用されるタ
イヤ、ホース、ベルト、及び他のゴム製品の組成を有す
る。
【００２０】本発明の方法によって処理されるゴム小片
が最初に約３２５メッシュ（４４ミクロン）〜約２０メ
ッシュ（８４０ミクロン）の範囲内の粒子サイズに減じ
られることが重要である。このことは、この望まれる範
囲内に減じられた小片の粒子サイズを生じるいかなる機
械的手段によっても達成される。例えば、再生ゴム望ま
れるサイズに粉砕、切断、またはチョップされる。再生
ゴム小片が約１００メッシュ（１４９ミクロン）〜約４
０メッシュ（４２０ミクロン）の範囲内の粒子サイズを
有することが通常好ましい。再生ゴム小片が約６０メッ
シュ（２５０ミクロン）〜約４０メッシュ（４２０ミク
ロン）の範囲内の粒子サイズを有することが典型的に最
も好ましい。
が最初に約３２５メッシュ（４４ミクロン）〜約２０メ
ッシュ（８４０ミクロン）の範囲内の粒子サイズに減じ
られることが重要である。このことは、この望まれる範
囲内に減じられた小片の粒子サイズを生じるいかなる機
械的手段によっても達成される。例えば、再生ゴム望ま
れるサイズに粉砕、切断、またはチョップされる。再生
ゴム小片が約１００メッシュ（１４９ミクロン）〜約４
０メッシュ（４２０ミクロン）の範囲内の粒子サイズを
有することが通常好ましい。再生ゴム小片が約６０メッ
シュ（２５０ミクロン）〜約４０メッシュ（４２０ミク
ロン）の範囲内の粒子サイズを有することが典型的に最
も好ましい。
【００２１】もし、本発明の技術によってつくられた、
表面が脱加硫された再生ゴム小片の粒子サイズが約２０
メッシュ（８４０ミクロン）よりも大きいと、それを使
用して製造した製品の物性を弱める。従って、それはタ
イヤ、ホースまたは動力伝達ベルトのような、高性能ゴ
ム製品を製造する際の使用のために適していない。一
方、本発明の大規模な商業的な利点は、再生ゴム小片の
粒子サイズが減じられるにつれて減じられる。これは、
再生ゴム小片の表面のみを脱加硫する利点が、粒子サイ
ズが減じられると共に失われるからである。もちろんこ
れは、小片ゴム粒子のコア（脱加硫されていない）の体
積の小片ゴム粒子の皮（脱加硫されている）の体積に対
する比が減じられるからである。従って、小さい粒子サ
イズでは、再生ゴムのうち高い割合が脱加硫され、これ
は経済的見地から不利益である。約３２５メッシュ（４
４ミクロン）未満の粒子サイズにおいて、本発明の技術
の経済的利点は失われると考えられるが、これは実際に
小片ゴムの全量がその表面だけでなく脱加硫されるから
である。
表面が脱加硫された再生ゴム小片の粒子サイズが約２０
メッシュ（８４０ミクロン）よりも大きいと、それを使
用して製造した製品の物性を弱める。従って、それはタ
イヤ、ホースまたは動力伝達ベルトのような、高性能ゴ
ム製品を製造する際の使用のために適していない。一
方、本発明の大規模な商業的な利点は、再生ゴム小片の
粒子サイズが減じられるにつれて減じられる。これは、
再生ゴム小片の表面のみを脱加硫する利点が、粒子サイ
ズが減じられると共に失われるからである。もちろんこ
れは、小片ゴム粒子のコア（脱加硫されていない）の体
積の小片ゴム粒子の皮（脱加硫されている）の体積に対
する比が減じられるからである。従って、小さい粒子サ
イズでは、再生ゴムのうち高い割合が脱加硫され、これ
は経済的見地から不利益である。約３２５メッシュ（４
４ミクロン）未満の粒子サイズにおいて、本発明の技術
の経済的利点は失われると考えられるが、これは実際に
小片ゴムの全量がその表面だけでなく脱加硫されるから
である。
【００２２】本発明の表面脱加硫法は、約２００℃〜約
３５０℃の範囲内の臨界温度を有するアルコール及び／
またはケトンの存在下で、少なくとも約１５０℃の温度
において、約３．４×１０6パスカル（Ｐａ）の圧力下
で、硬化された再生ゴム小片を単に加熱することによっ
て実施できる。ポリマーの分解の程度を最小化するため
に、温度が約３００℃以下であることが通常好ましい。
換言すれば、もし脱加硫法が約３００℃以下の温度で実
施されると、硬化されたゴム中の硫黄−硫黄及び／また
は炭素−硫黄結合が、ゴム中の炭素−炭素結合に優先し
て破壊され得る。従って、３００℃以下の温度で脱加硫
法を実施することによって、ゴムの分子量は高いレベル
に維持できる。この理由から、脱加硫法は典型的に約１
５０℃〜約３００℃の範囲内の温度で実施される。
３５０℃の範囲内の臨界温度を有するアルコール及び／
またはケトンの存在下で、少なくとも約１５０℃の温度
において、約３．４×１０6パスカル（Ｐａ）の圧力下
で、硬化された再生ゴム小片を単に加熱することによっ
て実施できる。ポリマーの分解の程度を最小化するため
に、温度が約３００℃以下であることが通常好ましい。
換言すれば、もし脱加硫法が約３００℃以下の温度で実
施されると、硬化されたゴム中の硫黄−硫黄及び／また
は炭素−硫黄結合が、ゴム中の炭素−炭素結合に優先し
て破壊され得る。従って、３００℃以下の温度で脱加硫
法を実施することによって、ゴムの分子量は高いレベル
に維持できる。この理由から、脱加硫法は典型的に約１
５０℃〜約３００℃の範囲内の温度で実施される。
【００２３】脱加硫法が約２００℃〜約２８０℃の範囲
内の温度で実施されることが通常好ましい。最も好まし
い脱加硫温度は約２４０℃〜約２７０℃の範囲内であ
る。使用する圧力は、典型的には約３．４×１０6パス
カル（５００ポンド／インチ2）〜約３．４×１０7パス
カル（５０００ポンド／インチ2）の範囲内である。約
６．９×１０6パスカル（１０００ポンド／インチ2）〜
約２．８×１０7パスカル（４０００ポンド／インチ2）
の範囲内の圧力が通常好ましい。約１．７×１０7パス
カル（２５００ポンド／インチ2）〜約２．４×１０7パ
スカル（３５００ポンド／インチ2）の範囲内の圧力が
一般に最も好ましい。脱加硫される硬化ゴムが溶媒の浴
内に浸されることが通常好ましい。脱加硫される硬化ゴ
ムを溶媒の浴に浸すことが通常好ましい。いずれにして
も、高温である時間中に脱加硫したゴムを酸素から保護
することが重要である。場合により、窒素のような不活
性ガス雰囲気下に工程を実施することが望ましい。
内の温度で実施されることが通常好ましい。最も好まし
い脱加硫温度は約２４０℃〜約２７０℃の範囲内であ
る。使用する圧力は、典型的には約３．４×１０6パス
カル（５００ポンド／インチ2）〜約３．４×１０7パス
カル（５０００ポンド／インチ2）の範囲内である。約
６．９×１０6パスカル（１０００ポンド／インチ2）〜
約２．８×１０7パスカル（４０００ポンド／インチ2）
の範囲内の圧力が通常好ましい。約１．７×１０7パス
カル（２５００ポンド／インチ2）〜約２．４×１０7パ
スカル（３５００ポンド／インチ2）の範囲内の圧力が
一般に最も好ましい。脱加硫される硬化ゴムが溶媒の浴
内に浸されることが通常好ましい。脱加硫される硬化ゴ
ムを溶媒の浴に浸すことが通常好ましい。いずれにして
も、高温である時間中に脱加硫したゴムを酸素から保護
することが重要である。場合により、窒素のような不活
性ガス雰囲気下に工程を実施することが望ましい。
【００２４】溶媒として使用されるアルコールまたはケ
トンは約２００℃〜約３５０℃の範囲内の臨界温度を有
する。溶媒として使用するアルコールまたはケトンが約
２５０℃〜約３２０℃の臨界温度を有することが好まし
い。ここで使用する用語「臨界温度」は、その温度を越
えると化合物（アルコールまたはケトン）のガスが圧力
をかけることによって液化できない温度と定義される。
使用できるアルコールのいくつかの代表例は、メタノー
ル、エタノール、アリルアルコール、１−プロパノー
ル、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、イソ−
ブタノール、２−ブタノール、第３−ブタノール、１−
ペンタノール、２−メチル−１−ブタノール、３−メチ
ル−１−ブタノール、３−メチル−２−ブタノール、
２，２−ジメチル−１−プロパノール、メチルイソブチ
ルケトン、及び１−ヘキサノールを含む。使用できるケ
トンのいくつかの代表的な例は、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、メチルイソプロ
ピルケトン、及びジエチルケトンを含む。そのようなア
ルコール及びケトンの混合物も溶媒として使用できる。
トンは約２００℃〜約３５０℃の範囲内の臨界温度を有
する。溶媒として使用するアルコールまたはケトンが約
２５０℃〜約３２０℃の臨界温度を有することが好まし
い。ここで使用する用語「臨界温度」は、その温度を越
えると化合物（アルコールまたはケトン）のガスが圧力
をかけることによって液化できない温度と定義される。
使用できるアルコールのいくつかの代表例は、メタノー
ル、エタノール、アリルアルコール、１−プロパノー
ル、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、イソ−
ブタノール、２−ブタノール、第３−ブタノール、１−
ペンタノール、２−メチル−１−ブタノール、３−メチ
ル−１−ブタノール、３−メチル−２−ブタノール、
２，２−ジメチル−１−プロパノール、メチルイソブチ
ルケトン、及び１−ヘキサノールを含む。使用できるケ
トンのいくつかの代表的な例は、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルｎ−プロピルケトン、メチルイソプロ
ピルケトン、及びジエチルケトンを含む。そのようなア
ルコール及びケトンの混合物も溶媒として使用できる。
【００２５】ゴム小片は、小片粒子のコア内のゴムを脱
加硫することなく、小片粒子の皮を実質的に脱加硫する
ために十分な時間、脱加硫にかけられる。ゴム小片粒子
の表面を脱加硫するために要求される最適時間は、温
度、圧力及びゴム小片の粒子サイズに依存する。しか
し、脱加硫時間は典型的には、約１分〜約６０分の範囲
内である。脱加硫は典型的には約５〜約４０分間実施さ
れる。脱加硫はさらに通常は、約１０分〜約３０分間実
施される。
加硫することなく、小片粒子の皮を実質的に脱加硫する
ために十分な時間、脱加硫にかけられる。ゴム小片粒子
の表面を脱加硫するために要求される最適時間は、温
度、圧力及びゴム小片の粒子サイズに依存する。しか
し、脱加硫時間は典型的には、約１分〜約６０分の範囲
内である。脱加硫は典型的には約５〜約４０分間実施さ
れる。脱加硫はさらに通常は、約１０分〜約３０分間実
施される。
【００２６】脱加硫が完了した後、表面が脱加硫された
再生ゴム小片は溶媒から分離される。脱加硫されたゴム
は高温で溶媒中に幾分可溶であるので、分離は典型的に
約１００℃未満の温度で実施される。表面を脱加硫され
た再生ゴム小片は、液体から固体を分離するための通常
の技術を利用して溶媒から回収できる。例えば、デカン
テーション、濾過、遠心分離または類似の技術が、表面
を脱加硫された再生ゴム小片及び他の固体残留物（例え
ば、溶媒からカーボンブラック、シリカ、クレー及び金
属）を回収するために使用できる。
再生ゴム小片は溶媒から分離される。脱加硫されたゴム
は高温で溶媒中に幾分可溶であるので、分離は典型的に
約１００℃未満の温度で実施される。表面を脱加硫され
た再生ゴム小片は、液体から固体を分離するための通常
の技術を利用して溶媒から回収できる。例えば、デカン
テーション、濾過、遠心分離または類似の技術が、表面
を脱加硫された再生ゴム小片及び他の固体残留物（例え
ば、溶媒からカーボンブラック、シリカ、クレー及び金
属）を回収するために使用できる。
【００２７】本発明の方法によってつくられた表面が脱
加硫された再生ゴムは、高性能ゴム製品、例えばタイ
ヤ、ホース及びベルトへと再配合されそして再硬化され
る。ゴムの重量平均分子量は、１０００００を越える高
いレベルに、そして典型的には１５００００をこえる高
いレベルに維持できる。いくつかの場合、２０００００
を越える重量平均分子量が維持できる。本発明の脱加硫
技術は、ゴムの微細構造を有意に変えず、従って、それ
はオジリナルのゴムと同じタイプの用途において使用で
きる。換言すれば、脱加硫ゴムは、オジリナルのゴムと
実質的に同じように有用な物品へ再配合され、かつ再硬
化される。
加硫された再生ゴムは、高性能ゴム製品、例えばタイ
ヤ、ホース及びベルトへと再配合されそして再硬化され
る。ゴムの重量平均分子量は、１０００００を越える高
いレベルに、そして典型的には１５００００をこえる高
いレベルに維持できる。いくつかの場合、２０００００
を越える重量平均分子量が維持できる。本発明の脱加硫
技術は、ゴムの微細構造を有意に変えず、従って、それ
はオジリナルのゴムと同じタイプの用途において使用で
きる。換言すれば、脱加硫ゴムは、オジリナルのゴムと
実質的に同じように有用な物品へ再配合され、かつ再硬
化される。
【００２８】表面が脱加硫された再生ゴム小片は、コア
と外皮（outer shell）を含む。ゴム小片粒子の外皮内
のゴムは、本発明の技術によって脱加硫される。従っ
て、表面脱加硫されたゴム小片の皮内のゴムは、硫黄で
再度硬化されることができる。従って、表面を脱加硫さ
れた再生ゴムはバージンエラストマーと同時硬化され得
る。しかし、表面が脱加硫された再生ゴム小片のコア内
のゴムは硬化されたゴムである。本発明の表面を脱加硫
された再生ゴム小片は、脱加硫された皮の体積の硬化さ
れたコアの体積に対するどのような比においても他のエ
ラストマーとのブレンド中で有用である。しかし、経済
的な理由から、脱加硫された外皮の体積を最小化し、か
つ硬化されたコアの体積を最大化することが望ましい。
と外皮（outer shell）を含む。ゴム小片粒子の外皮内
のゴムは、本発明の技術によって脱加硫される。従っ
て、表面脱加硫されたゴム小片の皮内のゴムは、硫黄で
再度硬化されることができる。従って、表面を脱加硫さ
れた再生ゴムはバージンエラストマーと同時硬化され得
る。しかし、表面が脱加硫された再生ゴム小片のコア内
のゴムは硬化されたゴムである。本発明の表面を脱加硫
された再生ゴム小片は、脱加硫された皮の体積の硬化さ
れたコアの体積に対するどのような比においても他のエ
ラストマーとのブレンド中で有用である。しかし、経済
的な理由から、脱加硫された外皮の体積を最小化し、か
つ硬化されたコアの体積を最大化することが望ましい。
【００２９】本発明の約４０ｐｈｒ（１００重量部のゴ
ムあたりの部数）以下の表面脱加硫された再生ゴム小片
を含むゴムコンパウンドが製造でき、そして高性能ゴム
製品を製造するのに利用できる。ほとんどの場合、約１
０〜約４０ｐｈｒの表面が脱加硫された再生ゴムは、約
６０〜約９０ｐｈｒの１種以上のバージンのエラストマ
ーとブレンドされる。バージンのエラストマーは実際
に、再生ゴム以外のいかなるタイプのゴム状ポリマーで
あってよい。例えば、バージンゴムは天然ゴム、合成ポ
リイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブ
タジエンゴム、イソプレン−ブタジエンゴム、スチレン
−イソプレンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン
ゴム、ニトリルゴム、カルボキシル化ニトリルゴム、ブ
ロモブチルゴムまたはクロロブチルゴムであり得る。
ムあたりの部数）以下の表面脱加硫された再生ゴム小片
を含むゴムコンパウンドが製造でき、そして高性能ゴム
製品を製造するのに利用できる。ほとんどの場合、約１
０〜約４０ｐｈｒの表面が脱加硫された再生ゴムは、約
６０〜約９０ｐｈｒの１種以上のバージンのエラストマ
ーとブレンドされる。バージンのエラストマーは実際
に、再生ゴム以外のいかなるタイプのゴム状ポリマーで
あってよい。例えば、バージンゴムは天然ゴム、合成ポ
リイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブ
タジエンゴム、イソプレン−ブタジエンゴム、スチレン
−イソプレンゴム、スチレン−イソプレン−ブタジエン
ゴム、ニトリルゴム、カルボキシル化ニトリルゴム、ブ
ロモブチルゴムまたはクロロブチルゴムであり得る。
【００３０】表面を脱加硫した再生ゴムは典型的に約１
５〜約３５ｐｈｒの量でブレンド中に使用される。表面
を脱加硫した再生ゴムが約２０〜約３０ｐｈｒの量でブ
レンド中に存在することが通常好ましい。表面を脱加硫
した再生ゴムが約２５〜約３０ｐｈｒの量でブレンド中
に存在することが通常さらに好ましい。
５〜約３５ｐｈｒの量でブレンド中に使用される。表面
を脱加硫した再生ゴムが約２０〜約３０ｐｈｒの量でブ
レンド中に存在することが通常好ましい。表面を脱加硫
した再生ゴムが約２５〜約３０ｐｈｒの量でブレンド中
に存在することが通常さらに好ましい。
【００３１】表面を脱加硫した再生ゴムのための好まし
い用途は、タイヤトレッドゴムコンパウンドの製造にあ
る。そのようなタイヤトレッドコンパウンドは典型的に
は、約１０〜約３０ｐｈｒの表面脱加硫された再生ゴム
小片、及び（ｂ）約７０ｐｈｒ〜約９０ｐｈｒの表面が
硬化し得るバージンゴムを含み、ここで該表面脱加硫さ
れた再生ゴム小片はコアと外皮を含み、コアは硬化され
たゴムを含み、そして外皮は脱加硫されたゴムを含む。
硫黄で硬化し得るバージンゴムは、典型的には天然ゴ
ム、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ス
チレン−ブタジエンゴム、イソプレン−ブタジエンゴ
ム、スチレン−イソプレンゴム、スチレン−イソプレン
−ブタジエンゴムまたはそれらのブレンドである。表面
脱加硫された再生ゴムが約２０〜約３０ｐｈｒのレベル
で存在するのが通常好ましく、そして表面脱加硫された
再生ゴムが約２５〜約３０ｐｈｒのレベルで存在するの
が最も好ましい。
い用途は、タイヤトレッドゴムコンパウンドの製造にあ
る。そのようなタイヤトレッドコンパウンドは典型的に
は、約１０〜約３０ｐｈｒの表面脱加硫された再生ゴム
小片、及び（ｂ）約７０ｐｈｒ〜約９０ｐｈｒの表面が
硬化し得るバージンゴムを含み、ここで該表面脱加硫さ
れた再生ゴム小片はコアと外皮を含み、コアは硬化され
たゴムを含み、そして外皮は脱加硫されたゴムを含む。
硫黄で硬化し得るバージンゴムは、典型的には天然ゴ
ム、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、ス
チレン−ブタジエンゴム、イソプレン−ブタジエンゴ
ム、スチレン−イソプレンゴム、スチレン−イソプレン
−ブタジエンゴムまたはそれらのブレンドである。表面
脱加硫された再生ゴムが約２０〜約３０ｐｈｒのレベル
で存在するのが通常好ましく、そして表面脱加硫された
再生ゴムが約２５〜約３０ｐｈｒのレベルで存在するの
が最も好ましい。
【００３２】本発明は以下の実施例によって例示される
が、これらは単に例示の目的のためであり、そして本発
明の範囲を限定するものでも、実施できる方法でもない
ことが理解される。他に特に指示しない限り、部数及び
百分率は重量で与えられる。
が、これらは単に例示の目的のためであり、そして本発
明の範囲を限定するものでも、実施できる方法でもない
ことが理解される。他に特に指示しない限り、部数及び
百分率は重量で与えられる。
【００３３】
【実施例】比較実施例１〜１０ この一連の試験において、２３．５％の結合スチレンを
含む硬化されたスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）
を、種々のアルコール（メタノール、エタノール、１−
ブタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、２
−ブタノール、イソブチルアルコール、４−メチル−２
−ペンタノール、及び１−ペンタノールを含む）中で脱
加硫した。アルコールをヒューレットパッカード５８９
０Ａガスクロマトグラフィー内に、２．１×１０7パス
カル（３０００ポンド／インチ2）の圧力で、ＩＳＣＯ
ＬＣ−５０００シリンジポンプで注入した。ヒューレ
ットパッカード５８９０Ａガスクロマトグラフは、クロ
マトグラフ装置の役割では使用されなかった。クロマト
グラフは単に、温度制御可能な環境を与えるために使用
された。換言すれば、クロマトグラフは、加熱オーブン
の役割で使用された。ガスクロマトグラフ内の試料容器
は約０．５５ｇの硬化ＳＢＲ試料を含み、これは全て金
属製の流路内で直列である試料容器を通過するアルコー
ルによって脱加硫されかつ抽出される、約０．５５ｇの
硬化ＳＢＲ試料を含んでいた。
含む硬化されたスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）
を、種々のアルコール（メタノール、エタノール、１−
ブタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、２
−ブタノール、イソブチルアルコール、４−メチル−２
−ペンタノール、及び１−ペンタノールを含む）中で脱
加硫した。アルコールをヒューレットパッカード５８９
０Ａガスクロマトグラフィー内に、２．１×１０7パス
カル（３０００ポンド／インチ2）の圧力で、ＩＳＣＯ
ＬＣ−５０００シリンジポンプで注入した。ヒューレ
ットパッカード５８９０Ａガスクロマトグラフは、クロ
マトグラフ装置の役割では使用されなかった。クロマト
グラフは単に、温度制御可能な環境を与えるために使用
された。換言すれば、クロマトグラフは、加熱オーブン
の役割で使用された。ガスクロマトグラフ内の試料容器
は約０．５５ｇの硬化ＳＢＲ試料を含み、これは全て金
属製の流路内で直列である試料容器を通過するアルコー
ルによって脱加硫されかつ抽出される、約０．５５ｇの
硬化ＳＢＲ試料を含んでいた。
【００３４】使用した手順において、ＳＢＲ試料は最初
に１５０℃の温度に加熱され、そしてアルコール中で１
０分間、２．１×１０7パスカル（３０００ポンド／イ
ンチ2）の圧力下の静的条件下に維持された。次に、ア
ルコールを、１〜２ｍＬ／分の流速で、１５０℃の温度
で２０分間、系内を流れさせ、クロマトグラフを出るア
ルコールを集め、そして抽出された脱加硫されたＳＢＲ
の量を測定した。
に１５０℃の温度に加熱され、そしてアルコール中で１
０分間、２．１×１０7パスカル（３０００ポンド／イ
ンチ2）の圧力下の静的条件下に維持された。次に、ア
ルコールを、１〜２ｍＬ／分の流速で、１５０℃の温度
で２０分間、系内を流れさせ、クロマトグラフを出るア
ルコールを集め、そして抽出された脱加硫されたＳＢＲ
の量を測定した。
【００３５】次に、試料室の温度を２００℃に上げ、そ
してさらに１０分間静的状態下に維持し、ここでアルコ
ールは２．１×１０7パスカル（３０００ポンド／イン
チ2）の圧力に維持された。次に、アルコールを再度１
〜２ｍＬ／分の流速で、２００℃の温度で２０分間、系
内を流れさせ、クロマトグラフを出るアルコールを集
め、そして抽出された脱加硫されたＳＢＲの量を測定し
た。
してさらに１０分間静的状態下に維持し、ここでアルコ
ールは２．１×１０7パスカル（３０００ポンド／イン
チ2）の圧力に維持された。次に、アルコールを再度１
〜２ｍＬ／分の流速で、２００℃の温度で２０分間、系
内を流れさせ、クロマトグラフを出るアルコールを集
め、そして抽出された脱加硫されたＳＢＲの量を測定し
た。
【００３６】次に、試料室の温度を２５０℃に上げ、そ
してさらに１０分間静的状態下に維持し、ここでアルコ
ールは２．１×１０7パスカル（３０００ポンド／イン
チ2）の圧力に維持された。次に、アルコールを再度１
〜２ｍＬ／分の流速で、２５０℃の温度で２０分間、系
内を流れさせ、クロマトグラフを出るアルコールを集
め、そして抽出された脱加硫されたＳＢＲの量を測定し
た。
してさらに１０分間静的状態下に維持し、ここでアルコ
ールは２．１×１０7パスカル（３０００ポンド／イン
チ2）の圧力に維持された。次に、アルコールを再度１
〜２ｍＬ／分の流速で、２５０℃の温度で２０分間、系
内を流れさせ、クロマトグラフを出るアルコールを集
め、そして抽出された脱加硫されたＳＢＲの量を測定し
た。
【００３７】最後に、試料室の温度を３００℃に上げ、
そしてさらに１０分間静的状態下に維持し、ここでアル
コールは２．１×１０7パスカル（３０００ポンド／イ
ンチ2）の圧力に維持された。次に、アルコールを再度
１〜２ｍＬ／分の流速で、３００℃の温度で２０分間、
系内を流れさせ、クロマトグラフを出るアルコールを集
め、そして抽出された脱加硫されたＳＢＲの量を測定し
た。
そしてさらに１０分間静的状態下に維持し、ここでアル
コールは２．１×１０7パスカル（３０００ポンド／イ
ンチ2）の圧力に維持された。次に、アルコールを再度
１〜２ｍＬ／分の流速で、３００℃の温度で２０分間、
系内を流れさせ、クロマトグラフを出るアルコールを集
め、そして抽出された脱加硫されたＳＢＲの量を測定し
た。
【００３８】硬化ＳＢＲ試料から、１５０℃、２００
℃、２５０℃及び３００℃での評価用アルコールのそれ
ぞれによって抽出された脱加硫ＳＢＲの累積百分率を表
１に報告する。実施例３〜１０は、２−ブタノール以外
のアルコールを脱加硫のために使用した実施例である。
℃、２５０℃及び３００℃での評価用アルコールのそれ
ぞれによって抽出された脱加硫ＳＢＲの累積百分率を表
１に報告する。実施例３〜１０は、２−ブタノール以外
のアルコールを脱加硫のために使用した実施例である。
【００３９】
【表１】
【００４０】表１からわかるように、評価用アルコール
の全てはゴムをある程度まで脱加硫した。しかし、２−
ブタノールは、他の評価用アルコールのいずれよりもは
るかに良好であった。これは低温において特に優れてい
た。事実、２００℃において、２−ブタノールはＳＢＲ
の少なくとも７０％を抽出し、そして２５０℃において
少なくとも８５％のＳＢＲを抽出した。もちろん低温の
利用は、低温ではポリマーの分解が起こり難いので望ま
しい。抽出された脱加硫ＳＢＲは、オリジナルのＳＢＲ
試料と同じ微細構造を有することが測定された。
の全てはゴムをある程度まで脱加硫した。しかし、２−
ブタノールは、他の評価用アルコールのいずれよりもは
るかに良好であった。これは低温において特に優れてい
た。事実、２００℃において、２−ブタノールはＳＢＲ
の少なくとも７０％を抽出し、そして２５０℃において
少なくとも８５％のＳＢＲを抽出した。もちろん低温の
利用は、低温ではポリマーの分解が起こり難いので望ま
しい。抽出された脱加硫ＳＢＲは、オリジナルのＳＢＲ
試料と同じ微細構造を有することが測定された。
【００４１】実施例１１〜２０ この一連の試験において、実施例１〜１０において利用
した一般的手順を繰り返したが、温度を２５０℃で一定
に保ったこと及びアルコールを圧力下に２０分間、１〜
２ｍＬ／分の速度で連続的に流れさせたことを除く。こ
の一連の試験において、２−ブタノールを脱加硫のため
のアルコールとして専用した。充填剤、カーボンブラッ
ク、シリカまたはカーボンブラックとシリカの組合せを
含まない硬化ＳＢＲ試料を２−ブタノールで脱加硫し、
そして抽出した。ＳＢＲは約４０００００のオリジナル
の重量平均分子量を有した。脱加硫ＳＢＲ試料の重量平
均分子量を表２に報告する。
した一般的手順を繰り返したが、温度を２５０℃で一定
に保ったこと及びアルコールを圧力下に２０分間、１〜
２ｍＬ／分の速度で連続的に流れさせたことを除く。こ
の一連の試験において、２−ブタノールを脱加硫のため
のアルコールとして専用した。充填剤、カーボンブラッ
ク、シリカまたはカーボンブラックとシリカの組合せを
含まない硬化ＳＢＲ試料を２−ブタノールで脱加硫し、
そして抽出した。ＳＢＲは約４０００００のオリジナル
の重量平均分子量を有した。脱加硫ＳＢＲ試料の重量平
均分子量を表２に報告する。
【００４２】
【表２】
【００４３】＊報告した分子量は重量平均分子量であ
る。 表２からわかるように、脱加硫技術は、シリカ、カーボ
ンブラックまたはカーボンブラックとシリカの組合せを
含むゴム試料のために使用できた。表２はまた、脱加硫
技術はゴムの分子量を著しく減じなかったことを示す。
従って、この脱加硫手順は、ゴム中の有意の数の炭素−
炭素結合を破壊することなく、硫黄−硫黄結合及び／ま
たは硫黄−炭素結合を破壊した。
る。 表２からわかるように、脱加硫技術は、シリカ、カーボ
ンブラックまたはカーボンブラックとシリカの組合せを
含むゴム試料のために使用できた。表２はまた、脱加硫
技術はゴムの分子量を著しく減じなかったことを示す。
従って、この脱加硫手順は、ゴム中の有意の数の炭素−
炭素結合を破壊することなく、硫黄−硫黄結合及び／ま
たは硫黄−炭素結合を破壊した。
【００４４】実施例１９〜２８ この一連の試験において、タイヤ再生ゴム全体を４０メ
ッシュ（約４２０ミクロン）の粒子サイズに粉砕し、そ
して次に粉砕した小片ゴムの表面を脱加硫した。表面脱
加硫は２−ブタノール中で、表３に規定した時間、圧力
及び温度の条件下に実施した。次に、得られた、表面を
脱加硫した再生ゴムの試料を分析して揮発分含量及びポ
リマー含量を決定した。この分析の結果を、脱加硫手順
にかけられていない対照の分析と共に表３に示す。
ッシュ（約４２０ミクロン）の粒子サイズに粉砕し、そ
して次に粉砕した小片ゴムの表面を脱加硫した。表面脱
加硫は２−ブタノール中で、表３に規定した時間、圧力
及び温度の条件下に実施した。次に、得られた、表面を
脱加硫した再生ゴムの試料を分析して揮発分含量及びポ
リマー含量を決定した。この分析の結果を、脱加硫手順
にかけられていない対照の分析と共に表３に示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】表３からわかるように、小片ゴムの試料は
脱加硫された。揮発分の量は対照中よりも実施例１９〜
２８においてはるかに多かった。小片ゴムのポリマー含
量も、対照における量よりもはるかに減じられていた。
脱加硫された。揮発分の量は対照中よりも実施例１９〜
２８においてはるかに多かった。小片ゴムのポリマー含
量も、対照における量よりもはるかに減じられていた。
【００４７】この一連の試験においてつくられた、表面
を脱加硫した再生ゴムの試料を次に、バージンゴムのブ
レンドと配合し、そして硬化した。このブレンドは２０
ｐｈｒの表面脱加硫再生ゴム試料、７０ｐｈｒのスチレ
ン−ブタジエンゴム（Ｐｌｉｏｆｌｅｘ(R)１７１
２）、３０ｐｈｒのポリブタジエンゴム（Ｂｕｄｅｎｅ
(R)１２５４）、約９ｐｈｒの芳香族油、約７０ｐｈｒ
のカーボンブラック、約２ｐｈｒのステアリン酸、約４
ｐｈｒのワックス、約１ｐｈｒの促進剤、約２ｐｈｒの
酸化亜鉛、約１．５ｐｈｒの硫黄及び約１ｐｈｒの抗酸
化剤と混合することによって製造した。Ｐｌｉｏｆｌｅ
ｘ(R)１７１２は約２８．５％の結合スチレン含量を有
し、そして約３７．５ｐｈｒの芳香族油で油増量されて
いた。このブレンドを次に１５０℃で２時間硬化した。
ブレンドの硬化性質を表４に報告し、そして硬化ブレン
ドの物性を表５に報告する。
を脱加硫した再生ゴムの試料を次に、バージンゴムのブ
レンドと配合し、そして硬化した。このブレンドは２０
ｐｈｒの表面脱加硫再生ゴム試料、７０ｐｈｒのスチレ
ン−ブタジエンゴム（Ｐｌｉｏｆｌｅｘ(R)１７１
２）、３０ｐｈｒのポリブタジエンゴム（Ｂｕｄｅｎｅ
(R)１２５４）、約９ｐｈｒの芳香族油、約７０ｐｈｒ
のカーボンブラック、約２ｐｈｒのステアリン酸、約４
ｐｈｒのワックス、約１ｐｈｒの促進剤、約２ｐｈｒの
酸化亜鉛、約１．５ｐｈｒの硫黄及び約１ｐｈｒの抗酸
化剤と混合することによって製造した。Ｐｌｉｏｆｌｅ
ｘ(R)１７１２は約２８．５％の結合スチレン含量を有
し、そして約３７．５ｐｈｒの芳香族油で油増量されて
いた。このブレンドを次に１５０℃で２時間硬化した。
ブレンドの硬化性質を表４に報告し、そして硬化ブレン
ドの物性を表５に報告する。
【００４８】
【表４】
【００４９】表４からわかるように、表面を脱加硫した
再生ゴム小片からつくられたブレンドは、再生されたゴ
ムを含まずにつくられたブレンド（「なし」と表記され
た一連のもの）と実質的に異なる硬化特性を有しなかっ
た。事実、表面脱加硫したゴム小片でつくったブレンド
は、未処理の全タイヤ再生ゴムでつくったもの（「オリ
ジナル」と表記）に対するよりも、粉砕ゴム無しでつく
ったものに類似した硬化性を有していた。
再生ゴム小片からつくられたブレンドは、再生されたゴ
ムを含まずにつくられたブレンド（「なし」と表記され
た一連のもの）と実質的に異なる硬化特性を有しなかっ
た。事実、表面脱加硫したゴム小片でつくったブレンド
は、未処理の全タイヤ再生ゴムでつくったもの（「オリ
ジナル」と表記）に対するよりも、粉砕ゴム無しでつく
ったものに類似した硬化性を有していた。
【００５０】
【表５】
【００５１】表５からわかるように、表面脱加硫した再
生ゴム小片からつくられたブレンドの硬化物のいくつか
の物性はバージンゴムのみからつくられたものと同等で
あった。例えば、実施例１９及び２０において測定され
た１００％モジュラス、３００％モジュラス及び％伸び
は再生ゴムを含まずにつくられたブレンド（表中「な
し」と表記）を使用した対照中に見いだされたものに非
常に類似している 本発明における種々のバリエーションがここに提供する
記述にそって可能である。ある代表的な態様と詳細を本
発明を例示するために示してきたが、種々の変更及び修
正が、本発明の範囲を逸脱することなくなし得ることは
当業者には明らかである。従って、記述された特別の態
様中でなされ得る変更が、特許請求の範囲によって定義
される本発明の意図される全ての範囲内にあることが理
解されるべきである。
生ゴム小片からつくられたブレンドの硬化物のいくつか
の物性はバージンゴムのみからつくられたものと同等で
あった。例えば、実施例１９及び２０において測定され
た１００％モジュラス、３００％モジュラス及び％伸び
は再生ゴムを含まずにつくられたブレンド（表中「な
し」と表記）を使用した対照中に見いだされたものに非
常に類似している 本発明における種々のバリエーションがここに提供する
記述にそって可能である。ある代表的な態様と詳細を本
発明を例示するために示してきたが、種々の変更及び修
正が、本発明の範囲を逸脱することなくなし得ることは
当業者には明らかである。従って、記述された特別の態
様中でなされ得る変更が、特許請求の範囲によって定義
される本発明の意図される全ての範囲内にあることが理
解されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 デービッド・アンドリュー・ベンコ アメリカ合衆国オハイオ州44262，ムンロ ー・フォールズ，スプリング・ガーデン・ ドライブ 68 (72)発明者 ロジャー・ニール・ビアーズ アメリカ合衆国オハイオ州44685，ユニオ ンタウン，ポンティアス・ロード 3282
Claims (3)
- 【請求項１】 再生ゴム小片の表面を脱加硫して、高性
能のゴム製品へと再配合されかつ再硬化されるために適
した、表面が脱加硫された再生ゴム小片とするための方
法であって、（１）再生ゴム小片を少なくとも約３．４
×１０6パスカルの圧力下で、アルコール及びケトンよ
り成る群から選択される溶媒の存在下に約１５０〜約３
００℃の範囲内の温度に加熱して、ゴム小片の表面を脱
加硫して、それによって表面が脱加硫された再生ゴム小
片の溶媒中のスラリーを生成させる工程、ここで該溶媒
は約２００℃〜約３５０℃の範囲内の臨界温度を有し、
そして再生ゴム小片は約３２５メッシュ〜約２０メッシ
ュの範囲内の粒子サイズを有し、並びに（２）表面が脱
加硫された再生ゴム小片を溶媒から分離する工程を含む
ことを特徴とする前記の方法。 - 【請求項２】 工程（１）を約３．４×１０6〜約３．
４×１０7パスカルの範囲内の圧力で実施すること、工
程（１）を約２００〜約２８０℃の範囲内の温度で実施
すること、及び再生ゴム小片が約１００メッシュ〜約４
０メッシュの範囲内の粒子サイズを有することを特徴と
する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 溶媒が２−ブタノールである、請求項２
に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US19322300P | 2000-03-30 | 2000-03-30 | |
| US60/193223 | 2000-03-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001329109A true JP2001329109A (ja) | 2001-11-27 |
Family
ID=22712722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001099267A Pending JP2001329109A (ja) | 2000-03-30 | 2001-03-30 | 硬化されたゴム小片の表面脱加硫 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6387965B1 (ja) |
| EP (1) | EP1142944A1 (ja) |
| JP (1) | JP2001329109A (ja) |
| BR (1) | BR0101133A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013517372A (ja) * | 2010-01-20 | 2013-05-16 | バーテックス リミティド ライアビリティ カンパニー | ゴム及び他のエラストマーの脱硫 |
| WO2019160088A1 (ja) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6573303B2 (en) * | 2000-09-21 | 2003-06-03 | University Of Massachusetts | Thermoplastic elastomers and polymers derived from recycled rubber and plastics |
| US6992116B2 (en) * | 2003-01-03 | 2006-01-31 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Devulcanization of cured rubber |
| CA2426253A1 (en) * | 2003-04-22 | 2004-10-22 | Hurdon A. Hooper | Rubber reduction |
| US7816446B2 (en) | 2004-10-01 | 2010-10-19 | Illinois Institute Of Technology | Interpenetrated rubber particles and compositions including the same |
| CN103013142A (zh) * | 2011-09-22 | 2013-04-03 | 北京嘉格伟业筑路科技有限公司 | 废胎胶粉植物沥青材料及其制备方法 |
| CN102603230B (zh) * | 2012-02-10 | 2013-07-31 | 中胶橡胶资源再生（青岛）有限公司 | 一种高浓度胶粉改性沥青混合料及其制备方法 |
| US9950966B2 (en) | 2012-07-05 | 2018-04-24 | Gestalt Chemical Products, Inc. | Manufacturing of nitrogen-containing materials |
| MY170049A (en) * | 2012-09-12 | 2019-06-28 | Sekhar Res Innovations Sdn Bhd | A method for producing devulcanized rubber and an apparatus therefor |
| CA2892836C (en) | 2012-11-27 | 2019-01-08 | Brian H. Harrison | Vulcanized rubber conversion |
| US9181435B2 (en) | 2013-08-14 | 2015-11-10 | Saudi Arabian Oil Company | Sulfur extended asphalt modified with crumb rubber for paving and roofing |
| US10407557B2 (en) | 2013-08-14 | 2019-09-10 | Saudi Arabian Oil Company | Sulfur extended asphalt modified with crumb rubber for paving and roofing |
| CN104177851A (zh) * | 2014-09-11 | 2014-12-03 | 北京东方雨虹防水技术股份有限公司 | 一种道路用沥青改性剂的制备方法及应用 |
| CN104693817B (zh) * | 2015-02-12 | 2017-12-19 | 天津海泰环保科技发展股份有限公司 | 一种可稳定存储的复合废胶粉粒子改性沥青及其制备方法 |
| CN105199408A (zh) * | 2015-10-27 | 2015-12-30 | 广西远景橡胶科技有限公司 | 一种橡胶沥青改性剂及其制备方法 |
| US10800906B2 (en) | 2017-04-25 | 2020-10-13 | William B. Coe | Inter-penetrating elastomer network derived from ground tire rubber particles |
| KR102531096B1 (ko) * | 2017-04-25 | 2023-05-09 | 윌리엄 비. 코 | 분쇄된 타이어 고무 입자로부터 모노리식, 매크로-구조적, 상호 침투 엘라스토머 네트워크 모폴로지를 재생하기 위한 공정 |
| EP3662021A4 (en) | 2017-08-04 | 2021-10-27 | William B. Coe | INTERPENETRATING ELASTOMER NETWORK MADE OF GRINDED TIRE RUBBER PARTICLES |
| CN110987854A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-10 | 海南大学 | 一种微波降解乳胶制品的方法 |
| CN216001164U (zh) * | 2020-12-15 | 2022-03-11 | 嵊州市兴盛胶粉有限公司 | 一种基于硫化胶粉制造的橡胶平板以及健身用的步道 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4104205A (en) | 1976-01-06 | 1978-08-01 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Microwave devulcanization of rubber |
| US5284625A (en) | 1992-06-22 | 1994-02-08 | The University Of Akron | Continuous ultrasonic devulcanization of vulcanized elastomers |
| US5798394A (en) * | 1995-10-27 | 1998-08-25 | Exxon Research And Engineering Company | Rubber devulcanization process |
| US5602186A (en) | 1995-10-27 | 1997-02-11 | Exxon Research And Engineering Company | Rubber devulcanization process |
| US5998490A (en) * | 1997-05-08 | 1999-12-07 | Westinghouse Savannah River Company | Nonaqueous ozonation of vulcanized rubber |
| US5891926A (en) | 1998-03-12 | 1999-04-06 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Devulcanization of cured rubber |
| US6380269B1 (en) * | 1999-06-09 | 2002-04-30 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Surface devulcanization of cured rubber crumb |
-
2000
- 2000-11-13 US US09/711,799 patent/US6387965B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-20 EP EP20010106400 patent/EP1142944A1/en not_active Withdrawn
- 2001-03-22 BR BR0101133-2A patent/BR0101133A/pt active Pending
- 2001-03-30 JP JP2001099267A patent/JP2001329109A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013517372A (ja) * | 2010-01-20 | 2013-05-16 | バーテックス リミティド ライアビリティ カンパニー | ゴム及び他のエラストマーの脱硫 |
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| JPWO2019160088A1 (ja) * | 2018-02-15 | 2021-02-04 | 株式会社ブリヂストン | ゴム組成物製造方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR0101133A (pt) | 2001-11-06 |
| EP1142944A1 (en) | 2001-10-10 |
| US6387965B1 (en) | 2002-05-14 |
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