JP2005231091A - Recycled rubber manufacturing method and method and apparatus for evaluating characteristics of recycled rubber - Google Patents

Recycled rubber manufacturing method and method and apparatus for evaluating characteristics of recycled rubber Download PDF

Info

Publication number
JP2005231091A
JP2005231091A JP2004040781A JP2004040781A JP2005231091A JP 2005231091 A JP2005231091 A JP 2005231091A JP 2004040781 A JP2004040781 A JP 2004040781A JP 2004040781 A JP2004040781 A JP 2004040781A JP 2005231091 A JP2005231091 A JP 2005231091A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rubber
recycled rubber
activation energy
apparent activation
recycled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004040781A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Uekusa
隆 植草
Masakazu Mannaka
将一 眞中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd
Original Assignee
Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd filed Critical Kinugawa Rubber Industrial Co Ltd
Priority to JP2004040781A priority Critical patent/JP2005231091A/en
Publication of JP2005231091A publication Critical patent/JP2005231091A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a recycled rubber having rubber characteristics capable of withstanding practicality independently as a raw material of a recycled rubber extrusion molded product. <P>SOLUTION: Recycling treatment is applied to pulverized pieces of a vulcanized rubber put in a hermetically closed kneader by applying shearing force to them to impart flowability and plasticity thereto. A kneading finish time is preset on the basis of a value of apparent activation energy in the unvulcanized state being the original state of the vulcanized rubber. The recycled rubber is taken out of the hermetically closed kneader after the load torque of the hermetically closed kneader during recycling treatment exceeds a peak but during a period until the kneading finish time starting from the peak time of the load torque elapses. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、廃棄加硫ゴムを再利用するための再生ゴムの製造方法とそれに関連する特性評価方法および特性評価装置に関し、特に未加硫再生ゴムの見かけの活性化エネルギーをパラメータとして用いて、再生化(脱硫もしくは解重合)のための条件管理等を行うようにした再生ゴムの製造方法と特性評価方法および特性評価装置に関するものである。   The present invention relates to a method for producing recycled rubber for reusing waste vulcanized rubber and a characteristic evaluation method and characteristic evaluation apparatus related thereto, and in particular, using apparent activation energy of unvulcanized recycled rubber as a parameter, The present invention relates to a manufacturing method, a characteristic evaluation method, and a characteristic evaluation apparatus for a recycled rubber which are managed for conditions for regeneration (desulfurization or depolymerization).

廃棄加硫ゴム、例えば自動車の古タイヤ、ウエザーストリップ等の加硫ゴムよりなるゴム成形品、それらのゴム成形品の製造工程で発生する端材もしくは不良品等の廃棄加硫ゴムのリサイクルに際しては、廃棄加硫ゴムを粉砕した後にそれらの硫黄架橋を切断する脱硫処理を施して再生化するのが一般的である。そして、その後に再生ゴムを用いて加硫剤との混練、加硫、成形等を行って再生ゴム成形品としている。   When recycling waste vulcanized rubber, such as rubber molded products made of vulcanized rubber such as old tires of automobiles, weather strips, scraps or defective products generated in the manufacturing process of those rubber molded products In general, after pulverizing the waste vulcanized rubber, it is regenerated by performing a desulfurization treatment for cutting the sulfur bridges. Then, a recycled rubber molded product is obtained by kneading, vulcanizing, molding and the like with a vulcanizing agent using the recycled rubber.

この種の廃棄加硫ゴムの再生化技術としては、古くからのパン再生方法のほかに例えば特許文献1記載のものが提案されている。   As a technique for recycling this kind of waste vulcanized rubber, for example, a technique described in Patent Document 1 has been proposed in addition to an old bread recycling method.

この特許文献1に記載の技術では、カーボンブラックを含むかもしくは予め添加した廃棄加硫ゴムを特定の温度条件および特定のせん断応力下で再生化(脱硫)処理を行うことによりいわゆる溶融状態とすることを基本としている。
特許第3272623号公報
In the technique described in Patent Document 1, a waste vulcanized rubber containing carbon black or added in advance is made into a so-called molten state by performing regeneration (desulfurization) treatment under specific temperature conditions and specific shear stress. It is based on that.
Japanese Patent No. 3272623

しかしながら、カーボンブラックを含むことを前提とした加硫ゴムであっても、特定の温度条件および特定のせん断応力のもとで脱硫化のためのいわゆる練りを行っただけでは、必ずしも実用に耐え得るだけの再生ゴムを得ることは困難である。そのため、実用に耐え得るだけの再生ゴム成形品を成形するためには、多くの場合に再生ゴムに多かれ少なかれ新材未加硫ゴムを混ぜる必要があり、廃棄加硫ゴムの消費量に限界があるだけでなく、真の意味での廃棄加硫ゴムの再生化を達成することができず、再生ゴムの製造技術としてはなおも改善の余地を残している。   However, even a vulcanized rubber premised on containing carbon black can always be put to practical use only by so-called kneading for desulfurization under specific temperature conditions and specific shear stress. It is difficult to get just recycled rubber. Therefore, in order to form a recycled rubber product that can withstand practical use, it is often necessary to mix more or less new unvulcanized rubber with the recycled rubber, which limits the amount of waste vulcanized rubber consumed. Not only that, it is impossible to achieve the true recycling of waste vulcanized rubber, and there is still room for improvement as a technology for manufacturing recycled rubber.

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、再生ゴム成形品の原料として、それ単独で実用に耐え得るだけのゴム特性を有する再生ゴムを製造でき、特に再生ゴム単独で押出成形品の原料として再利用可能とした再生ゴムの製造技術を提供しようとするものである。   The present invention has been made paying attention to such a problem, and as a raw material for a recycled rubber molded product, a recycled rubber having rubber properties that can be practically used alone can be produced. The present invention intends to provide a technology for producing recycled rubber that can be reused as a raw material for molded products.

請求項1に記載の発明は、再生ゴムの製造方法として、密閉式混練機に入れた加硫ゴムにせん断力を加えることにより流動性と可塑性を与えて再生化処理を施す一方、上記加硫ゴムの元の状態である未加硫状態での見かけの活性化エネルギーの値に基づいて練り仕上げ時間を予め設定しておき、再生化処理中における密閉式混練機の負荷トルクがピークを過ぎた後であって且つこのピーク時を始期とする上記練り仕上げ時間が経過するまでの間に再生ゴムを密閉式混練機から取り出すことを特徴とする。   The invention according to claim 1 is a method for producing a reclaimed rubber, in which a shearing force is applied to a vulcanized rubber put in a closed kneader to give fluidity and plasticity, and a regeneration treatment is performed. The kneading finish time was set in advance based on the apparent activation energy value in the unvulcanized state, which is the original state of the rubber, and the load torque of the closed kneader during the regeneration process exceeded the peak. The recycled rubber is taken out from the hermetic kneader after and until the above-mentioned kneading finishing time starting from this peak time elapses.

この場合、請求項2に記載のように、上記加硫ゴムの元の状態である未加硫状態での見かけの活性化エネルギーの値をEa0とし、再生ゴムの未加硫状態での見かけの活性化エネルギーの値をEaとしたとき、再生ゴムの未加硫状態での見かけの活性化エネルギーEaが0.8×Ea0≦Ea≦Ea0の関係を満たすタイミングをもって上記練り仕上げ時間の終期を設定してあることが望ましい。 In this case, as described in claim 2, the value of the apparent activation energy in the unvulcanized state, which is the original state of the vulcanized rubber, is Ea 0, and the apparent value of the recycled rubber in the unvulcanized state When the value of the activation energy of Ea is Ea, the apparent finishing energy Ea in the unvulcanized state of the recycled rubber satisfies the relationship of 0.8 × Ea 0 ≦ Ea ≦ Ea 0 with the above-mentioned kneading finishing time. It is desirable to set the end.

また、加硫ゴムにせん断力を加えることにより流動性と可塑性とを効率良く付与するためには、密閉式混練機に投入する加硫ゴムが少なすぎても多すぎても好ましくなく、請求項3に記載のように、密閉式混練機に対し加硫ゴムの粉砕片を70〜90%の体積充填率をもって投入した上で再生化処理を施すことが望ましい。   Further, in order to efficiently impart fluidity and plasticity by applying a shearing force to the vulcanized rubber, it is not preferable that too little or too much vulcanized rubber is charged into the closed kneader. As described in No. 3, it is desirable to carry out a regeneration treatment after putting a crushed rubber crushed piece into a hermetic kneader with a volume filling rate of 70 to 90%.

見かけの活性化エネルギーとは、後述するように粘弾性材料の粘度の温度依存性から導かれるパラメータであることから、ここではゴムコンパウンドの混練による構造変化を表す指標としてその見かけの活性化エネルギーを利用する。   The apparent activation energy is a parameter derived from the temperature dependence of the viscosity of the viscoelastic material, as will be described later. Therefore, here, the apparent activation energy is used as an index indicating the structural change caused by the kneading of the rubber compound. Use.

その一方、加硫ゴムの再生化処理過程において、密閉式混練機の負荷トルクに着目した場合、処理開始後の初期段階ではその負荷トルクはきわめて低く比較的一定したものとなるものの、所定時間が経過するとその負荷トルクが急激に上昇してピーク値に達し、そのピーク値に達した以降は再び負荷トルクが次第に低下して、後述するように最終的にはピーク値の30%程度の負荷トルクをもって安定化するようになる。   On the other hand, when paying attention to the load torque of the closed kneading machine in the process of regenerating vulcanized rubber, the load torque is very low and relatively constant in the initial stage after the start of the process, but the predetermined time has passed. When the load torque elapses, the load torque suddenly increases and reaches a peak value. After reaching the peak value, the load torque gradually decreases again, and finally the load torque is about 30% of the peak value as described later. Will stabilize.

そして、本発明者は上記の負荷トルクのピーク時からの経過時間と先の見かけの活性化エネルギーとの間に大きな相関関係があることを見出し、種々実験を行ってみた。   The inventor found that there is a large correlation between the elapsed time from the peak load torque and the apparent activation energy, and conducted various experiments.

その結果、例えば請求項2に記載のように、加硫ゴムの元の状態である未加硫状態での見かけの活性化エネルギーの値をEa0とし、再生ゴムの未加硫状態での見かけの活性化エネルギーの値をEaとしたとき、再生ゴムの未加硫状態での見かけの活性化エネルギーEaが0.8×Ea0≦Ea≦Ea0の関係を満たすタイミングをもって練り仕上げ時間の終期を設定しておき、再生化処理中における密閉式混練機の負荷トルクがピークを過ぎた後であって且つこのピーク時を始期とする上記練り仕上げ時間が経過するまでの間に再生ゴムを密閉式混練機から取り出せば、それ単独で十分に実用に耐え得るだけの物性を有する再生ゴムが得られることが判明した。 As a result, for example, the apparent activation energy value of the vulcanized rubber in the unvulcanized state, which is the original state of the vulcanized rubber, is Ea 0 , and the regenerated rubber is apparent in the unvulcanized state. When the activation energy value of Ea is Ea, the final activation time Ea has a timing at which the apparent activation energy Ea in the unvulcanized state of the recycled rubber satisfies the relationship of 0.8 × Ea 0 ≦ Ea ≦ Ea 0 The reclaimed rubber is sealed after the load torque of the closed kneader during the regeneration process has passed the peak and before the above-mentioned kneading finish time starting from the peak time has elapsed. It has been found that a recycled rubber having physical properties sufficient to withstand practical use can be obtained by taking it out of the kneading machine.

同時に、上記の見かけの活性化エネルギーと再生ゴムの物性および押出加工性との間にも相応の相関関係があり、この見かけの活性化エネルギーをもってすれば先の製造方法にて得られた再生ゴムの常態物性である引張強度や伸び、さらには押出加工性である押出吐出量ばらつきや再生ゴム押出成形品の外観見栄えまでも評価してその適否判定を行えることが判明した。   At the same time, there is a corresponding correlation between the apparent activation energy and the physical properties and extrudability of the recycled rubber. With this apparent activation energy, the recycled rubber obtained by the previous production method. It was found that the normality of the tensile strength and elongation, the extrusion processability variation of extrusion processability, and the appearance of the recycled rubber extruded product can also be evaluated to determine the suitability.

請求項4に記載の発明は、この見かけの活性化エネルギーに基づく再生ゴムの評価手法を利用した製造方法として特定したものであって、請求項1〜3のいずれかに記載の再生ゴムの製造方法を前提としている。   Invention of Claim 4 was specified as a manufacturing method using the evaluation method of the recycled rubber based on this apparent activation energy, Comprising: Manufacturing of the recycled rubber in any one of Claims 1-3 The method is assumed.

その上で、再生化処理工程では、少なくとも練り仕上げ時間を含む再生化処理条件について予め設定された条件のもとで再生化処理を施すようになっていて、再生化処理により得られた未加硫状態の再生ゴムの粘弾性測定を行ってその再生ゴムの見かけの活性化エネルギーの値を求め、その求めた見かけの活性化エネルギーの値と予め設定されている設定許容範囲とを比較,照合した結果、求めた見かけの活性化エネルギーの値が設定許容範囲を満たさない場合には、練り仕上げ時間を含む再生化処理条件を変更することを特徴とする。   In addition, in the regeneration process step, the regeneration process is performed under the conditions set in advance for the regeneration process condition including at least the kneading finishing time. Measure the viscoelasticity of the recycled rubber in the sulphated state to determine the apparent activation energy value of the recycled rubber, and compare and collate the calculated apparent activation energy value with the preset allowable range. As a result, when the obtained apparent activation energy value does not satisfy the set allowable range, the regeneration process condition including the kneading finishing time is changed.

したがって、この請求項4に記載の発明では、先に述べたようにそれ単独で実用に耐え得るだけの物性を有する再生ゴムがより確実に得られるようになり、再生ゴムの物性の信頼性が一段と高いものとなる。   Therefore, in the invention according to the fourth aspect, as described above, a recycled rubber having physical properties that can withstand practical use alone can be obtained more reliably, and the reliability of the physical properties of the recycled rubber is improved. It will be even higher.

また、請求項5に記載の発明は、先の見かけの活性化エネルギーに基づく再生ゴムの評価方法をより具体的に特定したものであって、下記(a),(b)の要件を備えた再生ゴムの特性評価方法とする。   The invention described in claim 5 more specifically specifies the method for evaluating recycled rubber based on the apparent activation energy, and has the following requirements (a) and (b): A method for evaluating properties of recycled rubber.

(a)請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法にて製造された未加硫状態の再生ゴムにかかるせん断力をコントロールして、そのせん断力に反作用する応力に基づいて再生ゴムの複素粘性率を求める測定工程。   (A) The shearing force applied to the unvulcanized recycled rubber produced by the production method according to any one of claims 1 to 3 is controlled, and based on the stress that reacts to the shearing force, Measurement process for obtaining complex viscosity.

(b)上記測定時における温度および気体定数をそれぞれTおよびR、粘度をη、複素粘性率をη*(η)として、粘弾性材料の温度依存性を表すアレニウス型の式(アンドレード(Andrade)の式)(1)に基づいて再生ゴムの見かけの活性化エネルギーEaを算出する工程。   (B) The temperature and gas constant at the time of the above measurement are T and R, the viscosity is η, and the complex viscosity is η * (η), respectively, and the Arrhenius type equation (Andrad ) A step of calculating the apparent activation energy Ea of the recycled rubber based on the formula (1).

η=Aexp(Ea/RT)‥‥(1)
但し、
Ea:Activation Energyの略でコンパウンド粘度(流動)の見かけの活性化エネルギー(KJ/mol)
その上で、上記見かけの活性化エネルギーEaの値に基づいて再生ゴムの物性および押出加工性のうち少なくともいずれか一方の評価を行うことを特徴とする。
η = Aexp (Ea / RT) (1)
However,
Ea: Abbreviation for Activation Energy, apparent activation energy of compound viscosity (flow) (KJ / mol)
Then, at least one of physical properties and extrudability of the recycled rubber is evaluated based on the apparent activation energy Ea.

この場合には、請求項6に記載のように、再生前の加硫ゴムの配合が異なる複数種類の再生ゴムのそれぞれについて、押出成形工程で成形可能な見かけの活性化エネルギーEaの値の許容範囲を予め設定しておき、算出した見かけの活性化エネルギーEaの値と該当する再生ゴムの上記設定許容範囲との比較,照合をもって、再生ゴムの物性および押出加工性のうち少なくともいずれか一方の適否判定を行うことが望ましい。   In this case, as described in claim 6, an allowable value of the apparent activation energy Ea that can be molded in the extrusion molding process for each of a plurality of types of recycled rubber having different vulcanized rubber blends before regeneration. A range is set in advance, and by comparing and collating the calculated apparent activation energy Ea with the set allowable range of the corresponding recycled rubber, at least one of physical properties and extrusion processability of the recycled rubber is determined. It is desirable to determine suitability.

より望ましくは、請求項7に記載のように、上記見かけの活性化エネルギーEaの値に基づいて再生ゴムの物性および押出加工性の適否判定を行うようになっていて、物性に関する判定項目が引張強度および伸びのうちの少なくともいずれかであり、また押出加工性に関する判定項目が押出吐出量ばらつきおよび再生ゴム成形品の外観見栄えのうちの少なくともいずれかであることとする。   More preferably, as described in claim 7, whether or not the physical properties of the recycled rubber and the extrusion processability are appropriate is determined based on the apparent activation energy Ea. It is assumed that at least one of strength and elongation, and the determination item related to extrusion processability is at least one of variation in extrusion discharge amount and appearance of a recycled rubber molded product.

また、請求項8に記載の発明は、請求項5に記載の技術を物性評価装置として特定特定したものであって、下記(a1)〜(d1)の手段を備えていることを特徴とする。   In addition, the invention described in claim 8 is the one in which the technique described in claim 5 is specified and specified as a physical property evaluation apparatus, and includes the following means (a1) to (d1). .

(a1)請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法にて製造された未加硫状態の再生ゴムにかかるせん断力をコントロールして、そのせん断力に反作用する応力に基づいて、再生ゴムの複素粘性率を求める測定手段。   (A1) Controlling the shear force applied to the unvulcanized reclaimed rubber produced by the production method according to any one of claims 1 to 3, and based on the stress acting against the shear force, the reclaimed rubber Means for obtaining the complex viscosity of

(b2)上記測定時における温度および気体定数をそれぞれTおよびR、粘度をη、複素粘性率をη*(η)として、粘弾性材料の温度依存性を表すアレニウス型の式(アンドレード(Andrade)の式)(1)に基づいて再生ゴムの見かけの活性化エネルギーEaの値を算出する演算手段。   (B2) The temperature and gas constant at the time of the above measurement are T and R, the viscosity is η, and the complex viscosity is η * (η), respectively, and an Arrhenius type equation (Andrad ) The calculation means for calculating the value of the apparent activation energy Ea of the recycled rubber based on the formula (1).

η=Aexp(Ea/RT)‥‥(1)
但し、
Ea:Activation Energyの略でコンパウンド粘度(流動)の見かけの活性化エネルギー(KJ/mol)
(c1)再生前の加硫ゴムの配合が異なる複数種類の再生ゴムのそれぞれについて、押出成形工程で成形可能な見かけの活性化エネルギーEaの値の許容範囲が予め設定,記憶されている記憶手段。
η = Aexp (Ea / RT) (1)
However,
Ea: Abbreviation for Activation Energy, apparent activation energy of compound viscosity (flow) (KJ / mol)
(C1) Storage means in which the allowable range of the apparent activation energy Ea that can be molded in the extrusion molding process is preset and stored for each of a plurality of types of recycled rubber having different vulcanized rubber blends before regeneration. .

(d1)演算手段にて算出した見かけの活性化エネルギーEaの値と記憶手段に設定,記憶されている該当する再生ゴムの許容範囲との比較,照合をもって、再生ゴムの物性および押出加工性のうち少なくともいずれか一方の適否判定を行う判定手段。   (D1) By comparing and collating the apparent activation energy Ea calculated by the calculation means with the allowable range of the corresponding recycled rubber set and stored in the storage means, the physical properties of the recycled rubber and the extrusion processability A determining means for determining suitability of at least one of them.

したがって、これらの請求項5〜8に記載の発明では、再生ゴムを素材とするいわゆる再生ゴム押出成形品の物性や押出加工性をより的確に評価できることになる。   Therefore, in the inventions according to the fifth to eighth aspects, the physical properties and extrudability of a so-called recycled rubber extruded product made from recycled rubber can be more accurately evaluated.

請求項1に記載の発明によれば、再生ゴムの再生化処理時間を実質的に見かけの活性化エネルギーに基づいて管理することにより、新材ゴム材料を混ぜることなしにそれ単独で十分に実用に耐え得るだけの物性を有する再生ゴムが得られるようになり、再生ゴムそのものも物性の信頼性が高いものとなることはもちろんのこと、再生ゴムの使用用途もしくは活用範囲が飛躍的に広がることとなり、ゴム材料資源の一層の有効活用が図れる。   According to the first aspect of the present invention, the reprocessing time of the reclaimed rubber is managed based on the apparent activation energy, so that it can be sufficiently put into practical use without mixing a new rubber material. Recycled rubber with physical properties that can withstand high temperatures can be obtained. Recycled rubber itself has high reliability in physical properties, as well as dramatically increases the range of uses and applications of recycled rubber. As a result, more effective utilization of rubber material resources can be achieved.

特に請求項2に記載のように、加硫ゴムの元の状態である未加硫状態での見かけの活性化エネルギーの値と、再生ゴムの未加硫状態での見かけの活性化エネルギーの値との関係を特定範囲のものに限定したり、あるいには請求項3に記載のように、加硫ゴムの粉砕片の体積充填率を特定範囲のものに限定することにより、再生ゴムそのものの品質向上と併せて物性の信頼性が一段と高いものとなる。   In particular, as described in claim 2, the value of the apparent activation energy in the unvulcanized state, which is the original state of the vulcanized rubber, and the value of the apparent activation energy in the unvulcanized state of the recycled rubber The reclaimed rubber itself is limited by limiting the volume filling rate of the pulverized rubber crushed pieces to a specific range, as described in claim 3. In addition to improving the quality of the product, the reliability of the physical properties becomes even higher.

請求項4に記載の発明によれば、再生化処理により得られた再生ゴムの見かけの活性化エネルギーの値が設定許容範囲を満たさない場合には、再生化処理条件を変更することにより、請求項1〜3に記載の発明と同様の効果に加えて、再生ゴムそのものも物性の信頼性が一段と高いものとなる。   According to the invention described in claim 4, when the apparent activation energy value of the recycled rubber obtained by the regeneration process does not satisfy the set allowable range, the regeneration process condition is changed, thereby In addition to the same effects as those of the inventions described in Items 1 to 3, the recycled rubber itself also has higher physical property reliability.

請求項5〜8に記載の発明によれば、評価パラメータとして見かけの活性化エネルギーを用いたことで、得られた再生ゴムの物性や押出加工性を正確且つ高信頼度で予測もしくは評価することができ、評価結果の信頼性向上と併せて再生ゴムの生産性の向上および再生ゴム押出成形品の品質向上に大きく寄与することができる。   According to the inventions described in claims 5 to 8, by using the apparent activation energy as an evaluation parameter, the physical properties and extrusion processability of the obtained recycled rubber are accurately predicted with high reliability. In addition to improving the reliability of the evaluation results, it can greatly contribute to the improvement of the recycled rubber productivity and the quality of the recycled rubber extruded product.

表1には、例えば加硫ゴムであるEPDM配合押出成形品を原料とするNo.1〜7の再生ゴムコンパウンドAの試料を製造した上で、さらにそれらのNo.1〜7の再生ゴムコンパウンAドの試料を実際に再生ゴム押出成形品として所定形状に押出成形し、その再生ゴム押出成形品の常態物性および押出加工性(押出成形性)の評価を行った結果を示す。   Table 1 shows, for example, No. 1 made from an EPDM compound extruded product, which is a vulcanized rubber. No. 1-7 recycled rubber compound A samples were manufactured, Samples of recycled rubber compound A 1 to 7 were actually extruded into a predetermined shape as a recycled rubber extruded product, and the normal properties and extrusion processability (extrusion moldability) of the recycled rubber extruded product were evaluated. Results are shown.

ここで、表1におけるコンパウンドAとは、再生の原料となるEPDM配合材の未加硫および加硫状態でのコンパウンドを言い、再生ゴムコンパウンドAとは、コンパウンドA押出成形品(加硫状態ゴム)を原料として再生化処理により得られた再生ゴムのコンパウンドを言う。そして、再生ゴムコンパウンドAは、先に述べたようにその再生化処理時の条件に応じてNo.1〜No.7の再生ゴムコンパウンドAの試料として細分類される。   Here, compound A in Table 1 refers to a compound in an unvulcanized and vulcanized state of an EPDM compound material used as a raw material for regeneration, and recycled rubber compound A refers to a compound A extruded product (vulcanized rubber). ) Is a compound of recycled rubber obtained by regeneration treatment. Then, as described above, the recycled rubber compound A is No. according to the conditions during the regeneration process. 1-No. 7 as a sample of recycled rubber compound A.

なお、No.1〜7の再生ゴムコンパウンドAの試料のうち本発明の条件を持たすNo.1〜No.5の試料を実施例とし、それ以外の本発明の条件の満たさないNo.6,7の試料を比較例としてある。   In addition, No. Among samples of recycled rubber compound A of Nos. 1 to 7, No. 1 having the conditions of the present invention. 1-No. No. 5 which does not satisfy the conditions of the present invention other than the sample of No. 5 as an example. There are 6 and 7 samples as comparative examples.

Figure 2005231091
Figure 2005231091

本実施の形態で基本としている再生ゴムの製造方法をより具体化するべく、先ず再生ゴムコンパウンドAについて以下のような実験を行った。   First, the following experiment was conducted on the recycled rubber compound A in order to make the manufacturing method of the recycled rubber that is the basis of the present embodiment more concrete.

先ず、廃棄加硫ゴムであるEPDM配合押出成形品を予め粉砕した上で、その粉砕加硫ゴムを密閉式混練機(例えば、(株)東洋精機製 ラボプラストミル 10C 100型, B600(ブレード形状はバンバリー型))のチャンバー内に投入した。そして、混練機の起動によりチャンバー内部の粉砕加硫ゴムにせん断力をかけて流動化と可塑化を進行させることによって再生化処理(脱硫処理)を施す。所定時間経過後、得られた再生ゴムコンパウンドAをチャンバーから取り出して冷却した。なお、せん断力を受けて材料自体が自己発熱するため、それ以外の積極的な加熱は行っていない。以上の操作によって再生脱硫ゴムすなわち再生ゴムコンパウンドAを得た。なお、チャンバー温度は室温、混練機の回転数は100rpmとした。   First, an EPDM compound extruded product, which is a waste vulcanized rubber, is pulverized in advance, and then the pulverized vulcanized rubber is sealed in a closed kneader (for example, Labo Plast Mill 10C 100 type, B600 manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. (blade shape)). Was introduced into the chamber of the Banbury type)). Then, when the kneading machine is started, a regeneration process (desulfurization process) is performed by applying shearing force to the pulverized vulcanized rubber inside the chamber to promote fluidization and plasticization. After a predetermined time, the obtained recycled rubber compound A was taken out of the chamber and cooled. In addition, since the material itself self-heats due to the shearing force, other positive heating is not performed. Recycled desulfurized rubber, that is, recycled rubber compound A was obtained by the above operation. The chamber temperature was room temperature, and the rotational speed of the kneader was 100 rpm.

このような加硫ゴムの再生化処理過程において、温度変化とともに密閉式混練機の負荷トルクに着目した場合、図1に示すように、処理開始後の初期段階ではその負荷トルクはきわめて低く一定したものとなるものの、所定時間が経過するとその負荷トルクが急激に上昇してピーク値T1に達し、そのピーク値T1に達した以降は再び負荷トルクが次第に低下して、最終的にはピーク値T1の30%程度の負荷トルクT2(=0.3×T1)をもって安定化するようになる。 In the process of regenerating vulcanized rubber, when attention is paid to the load torque of the closed kneader together with the temperature change, as shown in FIG. 1, the load torque is extremely low and constant at the initial stage after the start of the process. although the objects, when a predetermined time has elapsed the load torque is abruptly elevated peaks and T 1, the since reaching its peak value T 1 drops gradually again load torque, eventually peak It stabilizes with a load torque T 2 (= 0.3 × T 1 ) of about 30% of the value T 1 .

そこで、表1にNo.1〜No.7として示す再生ゴムコンパウンドAの試料を製造するに際しては、図1のような温度・トルクチャート等を用いてその負荷トルクをリアルタイムで監視し、負荷トルクがピークT1を過ぎた後、そのピークT1時点より所定時間(3〜20min)経過してからNo.1〜No.7の再生ゴムコンパウンドAの試料を混練機のチャンバーから取り出すものとする。ここに言うピークT1時点からの所定時間とは、図1の負荷トルクのピーク時を始期とする練り仕上げ時間と定義される。 Therefore, in Table 1, no. 1-No. In the production of samples of reclaimed rubber compound A, shown as 7, using a temperature-torque chart such as Figure 1 monitors the load torque in real time, after the load torque peaked T 1, the peak After a predetermined time (3 to 20 minutes) has elapsed from the time point T 1, 1-No. A sample of the recycled rubber compound A is taken out from the kneader chamber. The predetermined time from the peak T 1 time point here is defined as a kneading finish time starting from the peak time of the load torque in FIG.

続いて、得られたNo.1〜No.7の再生ゴムコンパウンドAの各試料に対しオープンロールにてコンパウンドAと同じ加硫系として例えばチアゾール系促進剤1.7phr、チラウム系促進剤2.5phr、イオウ1phrをそれぞれ投入した。そして、No.1〜No.7の各試料についてプレス成形とともに加硫を施し、再生ゴム押出成形品として厚さ2mmで且つ30cm×30cmの大きさのシートを作製した。   Subsequently, the obtained No. 1-No. For example, 1.7 phr of a thiazole accelerator, 2.5 phr of a thialium accelerator, 2.5 phr of sulfur, and 1 phr of sulfur were added to each sample of the recycled rubber compound A of No. 7 as the same vulcanization system as that of Compound A in an open roll. And No. 1-No. Each sample of No. 7 was vulcanized together with press molding to produce a sheet having a thickness of 2 mm and a size of 30 cm × 30 cm as a recycled rubber extruded product.

ここで、ゴムコンパウンドに代表されるような粘弾性物質の混練による構造変化を表す指標として見かけの活性化エネルギーという概念が存在し、この見かけの活性化エネルギーは、粘弾性物質の粘度の温度依存性から求まるパラメータであることから、上記のような加硫ゴムの再生化処理において、再生ゴムの物性と見かけの活性化エネルギーおよび先に述べた密閉式混練機の負荷トルクとの間には相関があることになる。   Here, there is a concept of apparent activation energy as an index indicating the structural change caused by kneading of viscoelastic materials represented by rubber compounds, and this apparent activation energy depends on the temperature of the viscosity of the viscoelastic material. Therefore, there is a correlation between the physical properties of the reclaimed rubber, the apparent activation energy, and the load torque of the above-mentioned closed kneader in the regeneration treatment of the vulcanized rubber as described above. There will be.

そこで、No.1〜No.7の各試料について、加硫前および加硫後の状態ごとに後述する粘弾性測定を行って、各試料ごとに見かけの活性化エネルギーEaを算出した。表1には、加硫前および加硫後のNo.1〜No.7の各試料の見かけの活性化エネルギーEaの値ととともに、再生の原料となるゴムコンパウンドAの加硫前および加硫後の見かけの活性化エネルギーEa0,Eaの値のほか、ともに未加硫状態でのEa/Ea0の値を示してある。 Therefore, no. 1-No. For each of the samples, viscoelasticity measurement described later was performed for each state before vulcanization and after vulcanization, and apparent activation energy Ea was calculated for each sample. Table 1 shows No. before and after vulcanization. 1-No. 7 and the apparent activation energy Ea of each sample, and the apparent activation energies Ea 0 and Ea before and after vulcanization of the rubber compound A that is the raw material for regeneration, The value of Ea / Ea 0 in the sulfur state is shown.

表1における見かけの活性化エネルギーEa(Ea0を含む、以下同じ)の値の算出は、粘弾性測定機として「アルファーテクノロジーズ社製 RPA2000」を使用して、No.1〜No.7各試料の複素粘性率η*(η)を測定する。そして、その値を下記の(1)式に代入して見かけの活性化エネルギーEaの値を算出する。 The calculation of the apparent activation energy Ea (including Ea 0 , hereinafter the same) in Table 1 is performed using “RPA2000 manufactured by Alpha Technologies, Inc.” as a viscoelasticity measuring machine. 1-No. 7 Measure the complex viscosity η * (η) of each sample. Then, the value of the apparent activation energy Ea is calculated by substituting that value into the following equation (1).

算出方法: アレニウス型(アンドレードの式)
η=Aexp(Ea/RT)‥‥(1)
但し、
η:粘度
Ea:(流動の)見かけの活性化エネルギー(KJ/mol)
T:温度
R:気体定数
とする。
Calculation method: Arrhenius type (Andrade's formula)
η = Aexp (Ea / RT) (1)
However,
η: Viscosity Ea: Apparent activation energy (KJ / mol)
T: Temperature R: Gas constant

同様に、No.1〜No.7の各試料の未加硫状態でのムーニー粘度(Vm)を測定するとともに、先に述べたようにシート状に加硫成形された再生ゴム押出成形品たるNo.1〜No.7の各試料につき、再生ゴムの規格であるJIS K 6313(天然ゴムおよびタイヤ以外の再生ゴムの規格)のC2グレードに基づき引張試験を行い、常態物性として引張強度(MPa)および伸び(最高伸び)(%)の値を測定した。   Similarly, no. 1-No. The Mooney viscosity (Vm) of each sample of No. 7 in the unvulcanized state was measured, and as described above, No. 7 as a recycled rubber extrusion molded product vulcanized into a sheet shape. 1-No. For each sample of No. 7, a tensile test was performed based on the C2 grade of JIS K 6313 (standard for recycled rubber other than natural rubber and tire), which is a standard for recycled rubber, and tensile strength (MPa) and elongation (maximum elongation) as normal properties. ) (%) Was measured.

また、表1の押出吐出量ばらつき(押出吐出量ばらつき率)(%)は、例えばφ75の一軸押出機を用い、スクリュー回転数20rpm、図2に示すような形状の押出口1aを有する口金を用いてNo.1〜7の各試料すなわち再生ゴム押出成形品を押出成形したときの1分間の吐出重量(サンプル数n=100)の重量ばらつきを下記の式(2)により求めた。   Moreover, the extrusion discharge amount variation (extrusion discharge amount variation rate) (%) in Table 1 is, for example, a screw having a screw rotation speed of 20 rpm and a extrusion port 1a having a shape as shown in FIG. Use No. The weight variation of the discharge weight (number of samples n = 100) per minute when each of the samples 1 to 7, that is, the recycled rubber extruded product was extruded, was determined by the following formula (2).

押出吐出量ばらつき率(%)={(最大吐出量(g)−最小吐出量(g))/平均吐出量(g)}×100‥‥(2)
なお、図1における押出形状の各部の寸法は、a=6mm、b=2mm、c=11mm、d=11mm、e=3mm、f=7mm、g=7mm、h=4mmである。そして、押出吐出量ばらつき率(%)が3%以下を「OK」とした。
Extrusion discharge amount variation rate (%) = {(maximum discharge amount (g) −minimum discharge amount (g)) / average discharge amount (g)} × 100 (2)
In addition, the dimension of each part of the extrusion shape in FIG. 1 is a = 6mm, b = 2mm, c = 11mm, d = 11mm, e = 3mm, f = 7mm, g = 7mm, h = 4mm. And the extrusion discharge amount variation rate (%) was 3% or less as “OK”.

同時に、No.1〜7の各試料の押出加硫後の外観見栄えを目視および感触にて官能評価した。   At the same time, no. The appearance appearance of each of the samples 1 to 7 after extrusion vulcanization was subjected to sensory evaluation by visual inspection and touch.

図4のグラフは、表1におけるNo.1〜No.7の各試料の負荷トルクのピーク時からの時間(min)と、加硫状態での見かけの活性化エネルギーEaの値との関係をプロットしたものである。同様に、図3のグラフは、表1におけるNo.1〜No.7の各試料の負荷トルクのピーク時からの時間(min)と、未加硫状態でのEa/Ea0の値との関係をプロットしたものである。Ea/Ea0というパラメータは、No.1〜No.7の各試料の再生ゴム材料の性質が再生の原料となるゴム材料にどれだけ近付いているかの度合いを表していることにほかならない。 The graph of FIG. 1-No. 7 is a plot of the relationship between the time (min) from the peak load torque of each sample and the value of the apparent activation energy Ea in the vulcanized state. Similarly, the graph of FIG. 1-No. 7 is a plot of the relationship between the time (min) from the peak load torque of each sample and the value of Ea / Ea 0 in the unvulcanized state. The parameter Ea / Ea 0 is set to No. 1-No. No. 7 represents the degree to which the properties of the recycled rubber material of each sample are close to the rubber material that is the raw material for regeneration.

図3,4から明らかなように、No.1〜No.7の各試料の負荷トルクのピーク時からの時間と、見かけの活性化エネルギーEaとの間には大きな相関関係があることがわかる。すなわち、表1の比較例であるNo.6,7の試料に見られるように、Ea/Ea0の値が1よりも大きい場合には、元の新材よりも温度依存性が高いということになり、押出吐出量ばらつきが極端に悪化し、押出成形には不向きとなる。したがって、再生ゴムコンパウンドを押出成形のための材料(コンパウンド)として用いるためには、再生化処理中の再生ゴムコンパウンドのEa/Ea0の値が1を越える前に再生処理をやめて混練機のチャンバーから取り出さなければならないことを意味している。 As is apparent from FIGS. 1-No. 7 shows that there is a large correlation between the time from the peak load torque of each sample 7 and the apparent activation energy Ea. That is, No. 1 as a comparative example in Table 1. As seen in samples 6 and 7, when the value of Ea / Ea 0 is larger than 1, it means that the temperature dependency is higher than the original new material, and the variation in extrusion discharge amount is extremely worsened. However, it is not suitable for extrusion molding. Accordingly, in order to use the recycled rubber compound as a material for extrusion molding (compound), the regeneration process is stopped before the value of Ea / Ea 0 of the recycled rubber compound during the regeneration process exceeds 1, and the chamber of the kneader is used. Means you have to take it out of.

実際には、表1および図3から明らかなように、Ea/Ea0の値が0.8〜1となる範囲、すなわちNo.3,5の試料では、引張強度が元の材料すなわち再生の原料となるゴム材料のおよそ80%であり、表1に示したようにJIS K 6313(天然ゴムおよびタイヤ以外の再生ゴムの規格)のC2のグレードを満足することから、その再生ゴム単独で再生ゴム押出成形品を成形したとしても十分に実用に値するものとなる。 Actually, as apparent from Table 1 and FIG. 3, the range in which the value of Ea / Ea 0 is 0.8 to 1, that is, No. In the samples 3 and 5, the tensile strength is about 80% of the original material, that is, the rubber material used as a raw material for recycling. As shown in Table 1, JIS K 6313 (standard for recycled rubber other than natural rubber and tire) Therefore, even if a recycled rubber extruded product is molded with the recycled rubber alone, it is sufficiently practical.

一方、Ea/Ea0の値が0.8〜1の範囲を逸脱する場合、すなわちNo.1,2の試料のようにEa/Ea0の値が0.8を下回る場合には、物性が低下することになるものの、例えばNo.1の試料のようにEa/Ea0=0.669であっても引張強度は3.5MPaとなって、先に述べたJIS K 6313のC2のグレードを満足することになる。 On the other hand, when the value of Ea / Ea 0 deviates from the range of 0.8 to 1, When the value of Ea / Ea 0 is less than 0.8 as in the samples 1 and 2, the physical properties will be lowered. Even if Ea / Ea 0 = 0.669 as in the sample No. 1, the tensile strength is 3.5 MPa, which satisfies the C2 grade of JIS K 6313 described above.

これに対して、Ea/Ea0の値が0.8〜1の範囲を逸脱する場合であって、且つNo.6,7の試料のようにEa/Ea0の値が1を大きく上回る場合には、物性である引張強度が極端に悪化する。例えばNo.6の試料のようにEa/Ea0=1.185となると引張強度は2.5MPaとなって、先に述べたJIS K 6313のC2のグレードを満足しなくなる。 On the other hand, when the value of Ea / Ea 0 deviates from the range of 0.8 to 1, When the value of Ea / Ea 0 greatly exceeds 1 as in samples 6 and 7, the tensile strength, which is a physical property, is extremely deteriorated. For example, no. When Ea / Ea 0 = 1.185 as in the sample No. 6, the tensile strength becomes 2.5 MPa, and the C2 grade of JIS K 6313 described above is not satisfied.

以上のことから、本実施の形態では、上記のようにEaとEa0との関係を0.8Ea0≦Ea≦Ea0の関係を満たすことを絶対条件とする。 From the above, in this embodiment, the absolute condition is that the relationship between Ea and Ea 0 satisfies the relationship of 0.8Ea 0 ≦ Ea ≦ Ea 0 as described above.

また、物性である伸びに関しては、表1に示す全ての試料、すなわちNo.1〜7の各試料ともにJIS K 6313のC2のグレードを満足することになるが(120%以上)、押出成形品の代表的なものとされる自動車用ウエザーストリップやドアグラスランに要求される伸びは一般的に200%以上であり、表1に実施例として示した試料No.1〜5のものであれば要求特性を十分に満足することになる。   Further, regarding the elongation which is a physical property, all samples shown in Table 1, that is, No. Although each sample of 1 to 7 satisfies the C2 grade of JIS K 6313 (120% or more), the elongation required for automotive weather strips and door glass runs that are representative of extruded products. Is generally 200% or more, and the sample Nos. Shown in Table 1 as examples are shown. If the value is 1 to 5, the required characteristics are sufficiently satisfied.

表1に示した押出吐出量ばらつきについても先に述べたEa/Ea0の値と相関があり、Ea/Ea0の値が1を上回ると押出吐出量ばらつきが極端に悪化し、3%以下が「OK」範囲であるにもかかわらず、例えばEa/Ea0の値が1.185であるNo.6の試料では5.1%、Ea/Ea0の値が1.318であるNo.7の試料では10.3%にもなり、両者の間に歴然とした相関関係があることがわかる。 The variation in extrusion discharge amount shown in Table 1 is also correlated with the value of Ea / Ea 0 described above, and when the value of Ea / Ea 0 exceeds 1, the variation in extrusion discharge amount is extremely deteriorated and is 3% or less. No. in which the value of Ea / Ea 0 is 1.185 in spite of the “OK” range. Sample No. 6 is 5.1% and Ea / Ea 0 is 1.318. In the sample No. 7, it becomes 10.3%, which shows that there is a clear correlation between the two.

さらに再生ゴム押出成形品である各試料の外観見栄え評価については、表1から明らかなように、Ea/Ea0の値が0.8を下回ると、No.1,2の試料のように押出成形品の表面のざらざら感が顕著となり、一部に完全に可塑化されていない粉体の混入が認められ、逆にEa/Ea0の値が1を上回ると、No.6,7の試料のように押出成形品の表面がべたついていて、いわゆるオイルのブリードが認められた。 Further, regarding the appearance appearance evaluation of each sample which is a recycled rubber extruded product, as is clear from Table 1, when the value of Ea / Ea 0 is less than 0.8, No. The roughness of the surface of the extrusion-molded product becomes remarkable as in the samples 1 and 2, and the mixing of powder that is not completely plasticized is recognized in part, and conversely the value of Ea / Ea 0 exceeds 1. No. As in the samples 6 and 7, the surface of the extruded product was sticky, and so-called oil bleeding was observed.

これらの結果から表1のNo.1〜7の各試料を総合評価すると、実施例として示したNo.1,2の試料ように、Ea/Ea0の値が0.8を下回ると、加硫後の再生ゴム押出成形品の表面にざらざら感が認められたり、一部に完全に可塑化されていない粉体の混入が認められて、いわゆる加硫後の外観見栄えが若干悪化することになるものの、引張強度や押出吐出量ばらつきについては要求特性を満足し、他方、No.6,7の試料ように、Ea/Ea0の値が1を上回ると、引張強度、押出吐出量ばらつきおよび加硫後の外観見栄えともに要求特性を満足しない。言い換えるならば、先に述べたEa/Ea0の値が0.8〜1の範囲内にあるNo.3,4,5の試料の場合に、引張強度、押出吐出量ばらつきおよび加硫後の外観見栄えともに要求特性を全て満足して、最も好ましいものとなる。 From these results, No. 1 in Table 1 was obtained. When the samples 1 to 7 were evaluated comprehensively, No. 1 shown as an example. When the value of Ea / Ea 0 is less than 0.8 as in the samples 1 and 2, a rough feeling is recognized on the surface of the recycled rubber extruded product after vulcanization, or a part thereof is completely plasticized. Although the appearance of the powder after the vulcanization is slightly deteriorated, the required properties are satisfied with respect to the tensile strength and the variation in the extrusion discharge amount. When the value of Ea / Ea 0 exceeds 1 as in samples 6 and 7, the required properties are not satisfied in terms of tensile strength, variation in extrusion discharge amount, and appearance after vulcanization. In other words, when the value of Ea / Ea 0 described above is in the range of 0.8-1 In the case of the samples 3, 4 and 5, the tensile strength, the variation in the extrusion discharge amount, and the appearance after vulcanization all satisfy the required characteristics and become the most preferable.

図5は加硫済みのNo.1〜7の試料における見かけの活性化エネルギーEaと引張強度との関係を示したもので、先に述べたようにEa/Ea0の値が0.8〜1の範囲内にあるもの、すなわち最も好ましいとされるNo.3〜5の試料ほど引張強度が高くなっており、Ea/Ea0の値に基づいた物性および押出加工性の評価が適正であることが理解できる。 FIG. 1 to 7 shows the relationship between the apparent activation energy Ea and the tensile strength, and as described above, the value of Ea / Ea 0 is in the range of 0.8 to 1, that is, The most preferred No. It can be understood that the samples 3 to 5 have higher tensile strengths, and the physical properties and the extrudability evaluation based on the value of Ea / Ea 0 are appropriate.

このように、見かけの活性化エネルギーの値をもって、再生ゴムがそれ単独で実用に値するまでに十分に再生されているかどうかを判断することができ、同時にその再生ゴムが押出成形用のコンパウンドとして使用可能であるかどうか判断できることになる。   In this way, with the apparent activation energy value, it can be judged whether or not the recycled rubber has been sufficiently recycled by itself, and at the same time, the recycled rubber can be used as a compound for extrusion molding. It will be possible to judge whether it is possible.

表2には、表1と同様に加硫ゴムであるEPDM配合押出成形品を原料とするNo.8〜10の再生ゴムコンパウンドBの試料を製造した上で、さらにそれらのNo.8〜10の再生ゴムコンパウンドBの試料を実際に再生ゴム押出成形品として所定形状に押出成形し、その再生ゴム押出成形品の常態物性および押出加工性(押出成形性)の評価を行った結果を示す。   In Table 2, as in Table 1, No. 1 made from an EPDM compound extruded product, which is a vulcanized rubber, is used. No. 8 to 10 samples of recycled rubber compound B were produced, Results of 8 to 10 samples of recycled rubber compound B being actually extruded into a predetermined shape as a recycled rubber extruded product, and evaluation of normal properties and extrusion processability (extrusion moldability) of the recycled rubber extruded product Indicates.

ここで、表2におけるコンパウンドBとは、表1の場合と同様に再生の原料となるEPDM配合材の未加硫および加硫状態でのコンパウンドを言い、再生ゴムコンパウンドBとは、コンパウンドB押出成形品(加硫状態ゴム)を原料として再生化処理により得られた再生ゴムのコンパウンドを言う。そして、再生ゴムコンパウンドBは、先に述べたようにその再生化処理時の条件に応じてNo.8〜10の再生ゴムコンパウンドBの試料として細分類される。   Here, compound B in Table 2 refers to a compound in an unvulcanized and vulcanized state of EPDM compound material that is a raw material for regeneration as in Table 1, and recycled rubber compound B is compound B extrusion. This refers to a compound of recycled rubber obtained by reprocessing using a molded product (vulcanized rubber) as a raw material. Then, as described above, the recycled rubber compound B is No. according to the conditions during the regeneration process. It is subdivided as 8-10 recycled rubber compound B samples.

なお、No.8〜10の再生ゴムコンパウンドBの試料のうち本発明の条件を持たすNo.8,9の試料を実施例とし、それ以外の本発明の条件の満たさないNo.10の試料を比較例としてある。   In addition, No. Among samples of recycled rubber compound B of 8-10, No. having the conditions of the present invention. Samples Nos. 8 and 9 were used as examples, and No. There are 10 samples as comparative examples.

Figure 2005231091
Figure 2005231091

先ず、廃棄加硫ゴムであるEPDM配合押出成形品を予め粉砕した上で、その粉砕加硫ゴムを密閉式混練機(例えば、三菱重工業(株)製 GK−5E インターナルミキサ)のチャンバー内に投入した。そして、混練機の起動によりチャンバー内部の粉砕加硫ゴムにせん断力をかけて流動化と可塑化を進行させることによって再生化処理(脱硫処理)を施す。所定時間経過後、得られた再生ゴムコンパウンドBをチャンバーから取り出して冷却した。なお、この場合にもせん断力を受けて材料自体が自己発熱するため、それ以外の積極的な加熱は行っていない。以上の操作によって再生脱硫ゴムすなわち再生ゴムコンパウンドBを得た。なお、チャンバー温度は室温、混練機の回転数は70rpmとした。   First, an EPDM compound extrusion molded product, which is a waste vulcanized rubber, is pulverized in advance, and the pulverized vulcanized rubber is placed in a chamber of a closed kneader (eg, GK-5E internal mixer manufactured by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.). I put it in. Then, when the kneading machine is started, a regeneration process (desulfurization process) is performed by applying shearing force to the pulverized vulcanized rubber inside the chamber to promote fluidization and plasticization. After a predetermined time, the obtained recycled rubber compound B was taken out of the chamber and cooled. In this case as well, the material itself self-heats due to the shearing force, and other positive heating is not performed. Recycled desulfurized rubber, that is, recycled rubber compound B, was obtained by the above operation. The chamber temperature was room temperature, and the rotational speed of the kneader was 70 rpm.

そして、表2にNo.8〜10として示す再生ゴムコンパウンドBの試料について、表1と同様の評価を行ってみた。   And in Table 2, No. The same evaluation as in Table 1 was performed on the recycled rubber compound B samples shown as 8 to 10.

これらの結果から表2のNo.8〜10の各試料を総合評価すると、実施例として示したNo.8の試料ように、Ea/Ea0の値が0.8を下回ると、加硫後の再生ゴム押出成形品の表面にざらざら感が認められたり、一部に完全に可塑化されていない粉体の混入が認められて、いわゆる加硫後の外観見栄えが若干悪化することになるのの、引張強度や押出吐出量ばらつきについては要求特性を満足し、他方、No.10の試料ように、Ea/Ea0の値が1を上回ると、引張強度、押出吐出量ばらつきおよび加硫後の外観見栄えともに要求特性を満足しない。言い換えるならば、Ea/Ea0の値が0.8〜1の範囲内にあるNo.9の場合に、引張強度、押出吐出量ばらつきおよび加硫後の外観見栄えともに要求特性を全て満足して、最も好ましいものとなることがわかる。 From these results, No. 2 in Table 2 was obtained. When each sample of 8-10 was comprehensively evaluated, No. shown as an example. As in sample 8, when the value of Ea / Ea 0 is less than 0.8, the surface of the recycled rubber extruded product after vulcanization has a rough feeling or is not completely plasticized partially. Although the appearance of the body after vulcanization is slightly deteriorated due to the mixing of the body, the required properties are satisfied with respect to the tensile strength and the variation in the extrusion discharge amount. When the value of Ea / Ea 0 exceeds 1, as in sample 10, the required properties are not satisfied in terms of tensile strength, variation in extrusion discharge amount, and appearance after vulcanization. In other words, No. in which the value of Ea / Ea0 is in the range of 0.8 to 1. In the case of No. 9, it can be seen that the tensile strength, the variation in the amount of extrusion discharge, and the appearance after vulcanization all satisfy the required characteristics and become the most preferable.

ここで、先の実験例で示したような密閉式混練機を用いてゴムの再生化処理を施す場合、密閉式混練機のチャンバーに対する材料の体積充填率(vol%)が再生度合いに大きく影響する。そこで、チャンバーに対する材料の体積充填率(vol%)が再生ゴムの物性および押出加工性等に実際にどのように影響するか実験を行ってみた。その結果を表3に示す。   Here, when rubber regeneration is performed using a closed kneader as shown in the previous experimental example, the volume filling rate (vol%) of the material in the chamber of the closed kneader greatly affects the degree of regeneration. To do. Therefore, an experiment was conducted to see how the volume filling rate (vol%) of the material with respect to the chamber actually affects the physical properties and extrudability of the recycled rubber. The results are shown in Table 3.

Figure 2005231091
Figure 2005231091

ここで、表3の実施例であるNo.3−3の試料は表1のNo.3の試料(再生ゴムコンパウンドA)と全く同一であって、それ以外の実施例であるNo.3−2,3−4および比較例であるNo.3−1,3−5の試料については、No.3−3の試料に対し、再生化処理時の密閉式混練機のチャンバーに対する材料の体積充填率のみを異ならせ、且つ負荷トルクのピークからの時間を5分間で一定とした場合であって、それ以外の条件は表1の場合と同様である。また、実験に使用した混練機は、表1の実験で使用したものと同様の(株)東洋精機製 ラボプラストミル 10C 100型, B600(ブレード形状はバンバリー型))とした。   Here, No. 1 as an example of Table 3. Sample No. 3-3 is No. 1 in Table 1. No. 3 which is exactly the same as the sample of No. 3 (recycled rubber compound A), and other examples. 3-2 and 3-4 and No. as a comparative example. For samples 3-1 and 3-5, no. For the sample of 3-3, only the volume filling rate of the material with respect to the chamber of the closed kneader at the time of the regeneration treatment is varied, and the time from the peak of the load torque is constant for 5 minutes, The other conditions are the same as in Table 1. The kneader used in the experiment was the same as that used in the experiment of Table 1 (Toyo Seiki Lab Plast Mill 10C 100 type, B600 (blade shape is Banbury type)).

表3から明らかなように、材料の体積充填率が70〜90(vol%)の範囲にある場合、すなわち実施例として示すNo.3−2,3−3,3−4では、先に述べたEa/Ea0の値が0.8〜1の範囲内にあり、同時に引張強度も8MPa前後まであって、十分に実用に値する特性を示している。一方、体積充填率が65(vol%)の場合、すなわちNo.3−1の試料の場合には、密閉式混練機のチャンバー内の材料は粉体になるだけで再生されることはなかった。さらに、体積充填率が95(vol%)の場合、すなわちNo.3−5の試料の場合には、密閉式混練機のチャンバー内の特に上部の材料が滞留したままで、混ざることもなければ再生されることもなかった。 As is apparent from Table 3, when the volume filling rate of the material is in the range of 70 to 90 (vol%), that is, No. shown as an example. In 3-2, 3-3 and 3-4, the value of Ea / Ea 0 described above is in the range of 0.8 to 1, and at the same time the tensile strength is about 8 MPa, which is sufficiently practical. The characteristics are shown. On the other hand, when the volume filling rate is 65 (vol%), In the case of the sample of 3-1, the material in the chamber of the hermetic kneader only became powder and was not regenerated. Furthermore, when the volume filling rate is 95 (vol%), In the case of the sample 3-5, the material in the upper part in the chamber of the hermetic kneader remained, and was not mixed or regenerated.

図6には、先に述べた見かけの活性化エネルギーを算出するための粘弾性試験装置の一例を示す。図6において、1は粘弾性測定機であり、この粘弾性測定機1は、測定対象となる試料を収容する温度調節された試料室と、試料に振動周波数と振動振幅をコントロールしてせん断力を与える駆動機構と、反作用トルクを検出して電気信号に変換する変換器とを備えている。試料室には、測定対象となる試料、すなわち先に述べた密閉式混練機にて製造された加硫前の再生ゴムコンパウンドが収容される(なお、本装置は例えば表1に示したように加硫状態でのゴムのEa値の測定も可能である)。   FIG. 6 shows an example of a viscoelasticity test apparatus for calculating the apparent activation energy described above. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a viscoelasticity measuring machine. The viscoelasticity measuring machine 1 is a temperature-controlled sample chamber for storing a sample to be measured, a shearing force by controlling the vibration frequency and vibration amplitude of the sample. And a converter that detects reaction torque and converts it into an electrical signal. In the sample chamber, a sample to be measured, that is, a recycled rubber compound before vulcanization manufactured by the above-described closed kneader is accommodated (this apparatus is shown in Table 1 for example). It is also possible to measure the Ea value of rubber in the vulcanized state).

2は、粘弾性測定機1から出力される反作用トルクに相当するアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器である。3は、A/D変換器2からの信号を記憶し、測定終了後、記憶したデータを読み出して処理を行う情報処理装置である。   Reference numeral 2 denotes an A / D converter that converts an analog signal corresponding to the reaction torque output from the viscoelasticity measuring device 1 into a digital signal. Reference numeral 3 denotes an information processing apparatus that stores a signal from the A / D converter 2 and performs processing by reading the stored data after the measurement is completed.

情報処理装置3のなかにはEa演算装置4があり、このEa演算装置ではA/D変換器2の出力を記憶したデータ(反作用トルクに相当するデータ)に基づいて複素粘性率η*(η)を求め、このη*(η)から前述した式(1)に基づいて見かけの活性化エネルギーEaの値を演算する機能を有する。   Among the information processing devices 3, there is an Ea arithmetic device 4, which calculates a complex viscosity η * (η) based on data (data corresponding to reaction torque) in which the output of the A / D converter 2 is stored. It has a function of calculating the apparent activation energy Ea from the η * (η) based on the equation (1) described above.

5は、各材料毎に押出成形工程で成形可能なEa値の範囲として例えば先に述べた0.8Ea0≦Ea≦Ea0の関係を設定許容範囲として予め記憶しておく記憶装置である。この記憶装置5には、再生の原料となるEPDMコンパウンドの配合が異なる再生ゴムコンパウンドごとに、特定の条件で押出成形を行ったと仮定した場合に、物性である引張強度や伸び、あるいは押出成形後の外観見栄えや押出吐出量ばらつき等の要求特性を満足するであろうEa値の設定許容範囲が、予め経験的もしくは実験的に求められた上で設定,記憶されている。 Reference numeral 5 denotes a storage device that stores in advance, for example, the above-described relationship of 0.8Ea 0 ≦ Ea ≦ Ea 0 as a setting allowable range as a range of Ea values that can be molded in the extrusion molding process for each material. In this storage device 5, when it is assumed that extrusion molding is performed under specific conditions for each recycled rubber compound having a different composition of EPDM compound as a raw material for recycling, the tensile strength and elongation, which are physical properties, or after extrusion molding The setting allowable range of the Ea value that will satisfy the required characteristics such as the appearance appearance of the sheet and the variation in the extrusion discharge amount is set and stored after being empirically or experimentally obtained in advance.

6は、Ea演算装置4で演算されたEa値と記憶装置5に記憶されたEa値の設定許容範囲を比較し、引張強度や伸び等の材料の物性のほか、押出吐出量ばらつきや外観見栄え等の押出加工性(押出成形性)の適否判定を行う演算装置である。また、7は、演算装置6での演算結果をEa演算装置4での演算結果とともに記憶する記憶装置である。   6 compares the setting allowable range of the Ea value calculated by the Ea calculation device 4 and the Ea value stored in the storage device 5, in addition to physical properties of the material such as tensile strength and elongation, variation in extrusion discharge amount and appearance. It is an arithmetic unit that determines the suitability of extrusion processability (extrusion formability). Reference numeral 7 denotes a storage device that stores the calculation result in the calculation device 6 together with the calculation result in the Ea calculation device 4.

図6の粘弾性試験装置での見かけの活性化エネルギーEaの値の算出およびその適否判定は図7のフローチャートの手順で実行される。なお、このフローチャートは、図6に示す粘弾性試験装置のCPUのプログラムとして実行されるものである。   The calculation of the apparent activation energy Ea in the viscoelasticity testing apparatus in FIG. 6 and the suitability determination thereof are executed according to the procedure of the flowchart in FIG. This flowchart is executed as a CPU program of the viscoelasticity testing apparatus shown in FIG.

図7において、まず準備段階として先の再生ゴム製造工程で製造された特定の試料すなわち未加硫状態の再生ゴムコンパウンド(ここでは、例えば試料aとする)を試験機(図1の粘弾性測定機1)にセットし(ステップS1)、試料aおよび粘弾性測定機1を予熱した後(ステップS2)、試験を開始する(ステップS3)。 In FIG. 7, first, as a preparation stage, a specific sample manufactured in the previous recycled rubber manufacturing process, that is, an unvulcanized recycled rubber compound (here, for example, sample a) is used as a test machine (measurement of viscoelasticity in FIG. 1). machine 1) to the set (step S 1), after preheating the sample a and viscoelastic measuring instrument 1 (step S 2), to start the test (step S 3).

試験開始後、フローチャートの右側に記載された試験機制御(ステップS4,S5)と、左側に記載されたデータ記憶(ステップS6,S7)とが並行して行われる。 After starting the test, the tester control (steps S 4 and S 5 ) described on the right side of the flowchart and the data storage (steps S 6 and S 7 ) described on the left side are performed in parallel.

ステップS4においては、図6の粘弾性測定機1が、試料aに対して任意の温度、振動周波数、振動振幅におけるせん断力を入力し、反作用の出力トルクを検出する。これは所定のデータ採取が終了するまで行われる(ステップS5)。また、ステップS6においては試験の採取データをA/D変換し記憶装置に記憶する。これは所定のデータ採取が終了するまで行われる(ステップS7)。 In Step S 4, the viscoelasticity measuring machine 1 of FIG. 6, any temperature, vibration frequency relative to the sample a, enter the shear force in the vibration amplitude, detects the output torque of the reaction. This is performed until predetermined data collection is completed (step S 5 ). In step S 6 , the test collection data is A / D converted and stored in the storage device. This is performed until predetermined data collection is completed (step S 7 ).

データ採取が終了すると、ステップS8において、記憶したデータを読出し、出力トルクから複素粘性率η*(η)を算出する。そして、次のステップS9において先に述べた式(1)に基づいて演算を行って見かけの活性化エネルギーEaを算出する。 When the data collection is completed, in step S 8, reads the stored data, calculates the * complex viscosity eta (eta) from the output torque. Then, to calculate the activation energy Ea apparent performs operation based on equation (1) previously described in the next step S 9.

一方、ステップS10において、各材料(再生の原料となるEPDMコンパウンドの配合が異なる再生ゴムコンパウンド)毎に予め記憶されている押出成形可能なEa値の範囲(設定許容範囲)のなかから試料aに該当するものを呼び出し、ステップS11において、試料aについてのEaの演算値と試料aについての押出成形可能なEa値の設定許容範囲とを比較,照合し、実際に試料aについて押出成形を行ったと仮定した場合の物性および押出加工性の評価判定を行う。 On the other hand, in step S 10 , the sample a is selected from the range of Ea values that can be formed by extrusion (set allowable range) for each material (recycled rubber compound having a different composition of EPDM compound that is a raw material for regeneration). call those falling, in step S 11, compared with the allowable setting range of extrudable Ea values for calculation values of Ea and sample a for the samples a, collating, actually extruded the samples a Evaluation and judgment of physical properties and extrudability when it is assumed to be performed.

その結果、Eaの演算値が、予め記憶されている押出成形可能なEa値の設定許容範囲内のものであれば、Ea値による試料aの物性および押出加工性は「OK」と判定され(ステップS12)、他方、Eaの演算値が押出成形可能な設定許容範囲外のものであれば、Ea値による試料aの物性および押出加工性は「NG」と判定される(ステップS13)。すなわち、先に表1〜3のデータに基づいて説明したように、試料aである特定の再生ゴムコンパウンドのEa値とその再生ゴムコンパウンドを素材とする再生ゴム押出成形品の物性である引張強度や伸びとの間には密接な相関があることから、ステップS11〜S13では試料aの押出加工性の評価と同時に物性の適否判定が同時に行われることになる。 As a result, if the calculated value of Ea is within a pre-stored allowable Ea value setting range for extrusion molding, the physical property and extrusion processability of the sample a based on the Ea value are determined as “OK” ( step S 12), the other, as long as the calculated value of Ea is out of extrudable set tolerance, physical properties and extrudability of the sample a by Ea values is determined to be "NG" (step S 13) . That is, as described above based on the data in Tables 1 to 3, the Ea value of a specific recycled rubber compound as sample a and the tensile strength that is the physical property of a recycled rubber extruded product made from the recycled rubber compound. Since there is a close correlation between elongation and elongation, in steps S 11 to S 13 , the suitability of physical properties is determined simultaneously with the evaluation of the extrusion processability of the sample a.

図8には本発明を適用した製造管理フローチャートを示す。   FIG. 8 shows a manufacturing management flowchart to which the present invention is applied.

すなわち、図8は、再生ゴムの量産工程において、図6の情報処理装置3と再生処理のための密閉式混練機の制御装置8との間で情報の授受を行って、見かけの活性化エネルギーEaに基づく判定結果を直ちに混練機側にフィードバックするようにした場合の例を示している。   That is, FIG. 8 shows the apparent activation energy by exchanging information between the information processing device 3 of FIG. 6 and the control device 8 of the closed kneader for the regeneration process in the mass production process of recycled rubber. An example is shown in which the determination result based on Ea is immediately fed back to the kneader.

先ず、ステップS21において、加硫ゴムの粉砕片を密閉式混練機のチャンバーに入れて、加硫ゴムの種別に応じ予め設定されている再生化処理条件にて再生化処理を行い、再生ゴムコンパウンド(ここでは試料aとする)を得る(ステップS22)。なお、上記再生化処理条件とは、先に述べた負荷トルクのピーク時からの時間(練り仕上げ時間)や回転数を指す。 First performed in step S 21, putting pulverized pieces of vulcanized rubber in a chamber of the internal mixer, the reproduction processing by the reproducing processing conditions are previously set according to the type of vulcanized rubber, reclaimed rubber A compound (referred to here as sample a) is obtained (step S 22 ). The regeneration process condition refers to the time (kneading finishing time) and the number of rotations from the peak time of the load torque described above.

そして、例えば図6の粘弾性測定機1によって図7と同様の粘弾性測定を行い、Ea値の演算に必要なデータを採取する(ステップS23)。次いで、ステップS24において先の式(1)に基づき見かけの活性化エネルギーEaを演算する。 Then, for example, viscoelasticity measurement similar to that of FIG. 7 is performed by the viscoelasticity measuring device 1 of FIG. 6, and data necessary for calculating the Ea value is collected (step S 23 ). Then, it calculates the activation energy Ea apparent based on the foregoing equation (1) in step S 24.

ステップS25では、ステップS24で求めたEaの演算値と予め記憶しておいた試料aのEa値の設定許容範囲とを比較,照合して、試料aに関する物性および押出加工性の適否判定を行う。その結果、Eaの演算値が、予め設定されているEa値の設定許容範囲内のものであれば試料aの物性および押出加工性は「OK」であると判定し(ステップS26)、そのまま押出材料としての採用と決定する(ステップS27)。 In step S 25 , the calculated value of Ea obtained in step S 24 is compared with the preset allowable range of the Ea value of sample a to determine whether the physical properties and extrudability of sample a are appropriate. I do. As a result, if the calculated value of Ea is within the preset allowable range of the Ea value, it is determined that the physical property and extrudability of the sample a are “OK” (step S 26 ), and the state is unchanged. It is determined to be adopted as an extrusion material (step S 27 ).

一方、ステップS25の比較,照合の結果、試料aのEaの演算値が設定許容範囲外のものであると判定された場合は、試料aそのものの物性や押出加工性が押出成形には不適と判定され、再生化処理条件の変更の指示が出されることになる。そして、先に述べた負荷トルクのピーク時からの時間等の再生化処理条件を変更する。 On the other hand, the comparison of step S 25, the result of the comparison, if the calculated value of Ea for Sample a is determined to be outside the allowable setting range, inadequate for physical properties and extrudability of the sample a itself extrusion Is determined, and an instruction to change the regeneration processing condition is issued. Then, the regeneration processing conditions such as the time from the peak time of the load torque described above are changed.

このように、再生ゴムの物性および押出加工性の評価が可能となる見かけの活性化エネルギーEaの値を利用して、再生ゴムコンパウンドを製造しつつ且つその再生ゴムコンパウンドを素材とする再生ゴム押出成形品を押出成形する際の製造管理を行うことができる。   Thus, using the apparent activation energy Ea that enables evaluation of physical properties and extrusion processability of recycled rubber, recycled rubber extrusion using the recycled rubber compound as a raw material while manufacturing the recycled rubber compound It is possible to perform production management when extruding a molded product.

再生ゴムの製造過程における時間と負荷トルクおよび温度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the time in the manufacturing process of recycled rubber, load torque, and temperature. 再生ゴムコンパウンドを使用して押出成形を行うに際して、押出吐出量ばらつきを評価するための押出口形状を示す説明図。Explanatory drawing which shows the extrusion port shape for evaluating the extrusion discharge amount dispersion | variation, when performing extrusion molding using a reproduction | regeneration rubber compound. 負荷トルクのピークからの時間と未加硫再生ゴムコンパウンドの見かけの活性化エネルギー(Ea/Ea0)との関係を示すグラフ。Graph showing the relationship between the apparent activation energy of the time and unvulcanized硫再raw rubber compound from the peak of the load torque (Ea / Ea 0). 負荷トルクのピークからの時間と加硫済み再生ゴムコンパウンドの見かけの活性化エネルギーEaとの関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the time from the peak of load torque, and the apparent activation energy Ea of a vulcanized reclaimed rubber compound. 加硫済み再生ゴムコンパウンドの見かけの活性化エネルギーEaと引張強度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the apparent activation energy Ea of a vulcanized recycled rubber compound, and tensile strength. 粘弾性試験によって見かけの活性化エネルギーEaを算出するためのブロック回路図。The block circuit diagram for calculating the apparent activation energy Ea by a viscoelasticity test. 図6での見かけの活性化エネルギーEaを算出するための手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure for calculating the apparent activation energy Ea in FIG. 図6,7の機能および手順を再生ゴムの製造管理に適用したときのフローチャート。6 is a flowchart when the functions and procedures of FIGS. 6 and 7 are applied to the production management of recycled rubber.

Claims (8)

密閉式混練機に入れた加硫ゴムにせん断力を加えることにより流動性と可塑性を与えて再生化処理を施す一方、
上記加硫ゴムの元の状態である未加硫状態での見かけの活性化エネルギーの値に基づいて練り仕上げ時間を予め設定しておき、
再生化処理中における密閉式混練機の負荷トルクがピークを過ぎた後であって且つこのピーク時を始期とする上記練り仕上げ時間が経過するまでの間に再生ゴムを密閉式混練機から取り出すことを特徴とする再生ゴムの製造方法。
While applying shearing force to the vulcanized rubber put in a closed kneader to give fluidity and plasticity,
Based on the value of the apparent activation energy in the unvulcanized state that is the original state of the vulcanized rubber, the kneading finish time is set in advance,
The reclaimed rubber is taken out from the closed kneader after the load torque of the closed kneader during the regeneration process has passed the peak and before the above kneading finish time starting from this peak. A method for producing recycled rubber characterized by the above.
上記加硫ゴムの元の状態である未加硫状態での見かけの活性化エネルギーの値をEa0とし、再生ゴムの未加硫状態での見かけの活性化エネルギーの値をEaとしたとき、
再生ゴムの未加硫状態での見かけの活性化エネルギーEaが0.8×Ea0≦Ea≦Ea0の関係を満たすタイミングをもって上記練り仕上げ時間の終期を設定してあることを特徴とする請求項1に記載の再生ゴムの製造方法。
When the apparent activation energy value in the unvulcanized state which is the original state of the vulcanized rubber is Ea 0 and the apparent activation energy value in the unvulcanized state of the recycled rubber is Ea,
The end of the kneading finish time is set at a timing at which the apparent activation energy Ea of the recycled rubber in an unvulcanized state satisfies a relationship of 0.8 × Ea 0 ≦ Ea ≦ Ea 0. Item 2. A method for producing recycled rubber according to Item 1.
密閉式混練機に対し加硫ゴムの粉砕片を70〜90%の体積充填率をもって投入した上で再生化処理を施すことを特徴とする請求項1または2に記載の再生ゴムの製造方法。   The method for producing a reclaimed rubber according to claim 1 or 2, wherein the regenerated treatment is performed after the pulverized rubber crushed pieces are introduced into the closed kneader with a volume filling ratio of 70 to 90%. 再生化処理工程では、少なくとも練り仕上げ時間を含む再生化処理条件について予め設定された条件のもとで再生化処理を施すようになっていて、
再生化処理により得られた未加硫状態の再生ゴムの粘弾性測定を行ってその再生ゴムの見かけの活性化エネルギーの値を求め、
その求めた見かけの活性化エネルギーの値と予め設定されている設定許容範囲とを比較,照合した結果、求めた見かけの活性化エネルギーの値が設定許容範囲を満たさない場合には、練り仕上げ時間を含む再生化処理条件を変更することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の再生ゴムの製造方法。
In the regeneration process step, the regeneration process is performed under the conditions set in advance for the regeneration process condition including at least the kneading finishing time,
Measure the viscoelasticity of the unvulcanized recycled rubber obtained by the regeneration process to determine the apparent activation energy value of the recycled rubber,
When the obtained apparent activation energy value is compared with the preset allowable setting range and the obtained apparent activation energy value does not satisfy the allowable setting range, the finishing time is determined. The method for producing a reclaimed rubber according to any one of claims 1 to 3, wherein the regenerating treatment conditions including
請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法にて製造された再生ゴムの物性および押出加工性のうち少なくともいずれか一方の評価を行う方法であって、
未加硫状態の再生ゴムにかかるせん断力をコントロールして、そのせん断力に反作用する応力に基づいて再生ゴムの複素粘性率を求める測定工程と、
上記測定時における温度および気体定数をそれぞれTおよびR、粘度をη、複素粘性率をη*(η)として、粘弾性材料の温度依存性を表すアレニウス型の式(アンドレード(Andrade)の式)(1)に基づいて再生ゴムの見かけの活性化エネルギーEaを算出する工程と、
η=Aexp(Ea/RT)‥‥(1)
但し、
Ea:Activation Energyの略でコンパウンド粘度(流動)の見かけの活性化エネルギー(KJ/mol)
を含み、
上記見かけの活性化エネルギーEaの値に基づいて再生ゴムの物性および押出加工性のうち少なくともいずれか一方の評価を行うことを特徴とする再生ゴムの特性評価方法。
A method for evaluating at least one of physical properties and extrudability of recycled rubber produced by the production method according to claim 1,
A measurement step of controlling the shear force applied to the unvulcanized reclaimed rubber and determining the complex viscosity of the reclaimed rubber based on the stress that reacts to the shear force;
The temperature and gas constant at the time of the above measurement are T and R, the viscosity is η, and the complex viscosity is η * (η), respectively, and the Arrhenius type equation (Andrad's equation) representing the temperature dependence of the viscoelastic material ) Calculating the apparent activation energy Ea of the recycled rubber based on (1);
η = Aexp (Ea / RT) (1)
However,
Ea: Abbreviation for Activation Energy, apparent activation energy of compound viscosity (flow) (KJ / mol)
Including
A method for evaluating properties of recycled rubber, comprising evaluating at least one of physical properties and extrusion processability of recycled rubber based on the apparent activation energy Ea.
再生前の加硫ゴムの配合が異なる複数種類の再生ゴムのそれぞれについて、押出成形工程で成形可能な見かけの活性化エネルギーEaの値の許容範囲を予め設定しておき、
算出した見かけの活性化エネルギーEaの値と該当する再生ゴムの上記設定許容範囲との比較,照合をもって、再生ゴムの物性および押出加工性のうち少なくともいずれか一方の適否判定を行うことを特徴とする請求項5に記載の再生ゴムの特性評価方法。
For each of a plurality of types of recycled rubber having different vulcanized rubber formulations before regeneration, an allowable range of the apparent activation energy Ea that can be molded in the extrusion process is set in advance,
By comparing and comparing the calculated apparent activation energy Ea with the set allowable range of the corresponding recycled rubber, it is characterized in that the suitability of at least one of the physical properties and extrusion processability of the recycled rubber is determined. The method for evaluating characteristics of recycled rubber according to claim 5.
上記見かけの活性化エネルギーEaの値に基づいて再生ゴムの物性および押出加工性の適否判定を行うようになっていて、
物性に関する判定項目が引張強度および伸びのうちの少なくともいずれかであり、また押出加工性に関する判定項目が押出吐出量ばらつきおよび再生ゴム押出成形品の外観見栄えのうちの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項6に記載の再生ゴムの特性評価方法。
Based on the apparent activation energy Ea, the physical properties of the recycled rubber and the suitability of the extrudability are determined.
The determination item related to physical properties is at least one of tensile strength and elongation, and the determination item related to extrusion processability is at least one of variation in extrusion discharge amount and appearance of recycled rubber extruded products. The method for evaluating characteristics of recycled rubber according to claim 6.
請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法にて製造された再生ゴムの物性および押出加工性のうち少なくともいずれか一方の評価を行う装置であって、
未加硫状態の再生ゴムにかかるせん断力をコントロールして、そのせん断力に反作用する応力に基づいて再生ゴムの複素粘性率を求める測定手段と、
上記測定時における温度および気体定数をそれぞれTおよびR、粘度をη、複素粘性率をη*(η)として、粘弾性材料の温度依存性を表すアレニウス型の式(アンドレード(Andrade)の式)(1)に基づいて再生ゴムの見かけの活性化エネルギーEaの値を算出する演算手段と、
η=Aexp(Ea/RT)‥‥(1)
但し、
Ea:Activation Energyの略でコンパウンド粘度(流動)の見かけの活性化エネルギー(KJ/mol)
再生前の加硫ゴムの配合が異なる複数種類の再生ゴムのそれぞれについて、押出成形工程で成形可能な見かけの活性化エネルギーEaの値の許容範囲が予め設定,記憶されている記憶手段と、
演算手段にて算出した見かけの活性化エネルギーEaの値と記憶手段に設定,記憶されている該当する再生ゴムの許容範囲との比較,照合をもって、再生ゴムの物性および押出加工性のうち少なくともいずれか一方の適否判定を行う判定手段と、
を備えていること特徴とする再生ゴムの特性評価装置。
An apparatus for evaluating at least one of physical properties and extrudability of recycled rubber produced by the production method according to claim 1,
A measuring means for controlling the shear force applied to the unvulcanized reclaimed rubber and obtaining the complex viscosity of the reclaimed rubber based on the stress that reacts to the shear force;
The temperature and gas constant at the time of the above measurement are T and R, the viscosity is η, and the complex viscosity is η * (η), respectively, and the Arrhenius type equation (Andrad's equation) representing the temperature dependence of the viscoelastic material ) Calculating means for calculating the value of the apparent activation energy Ea of the recycled rubber based on (1);
η = Aexp (Ea / RT) (1)
However,
Ea: Abbreviation for Activation Energy, apparent activation energy of compound viscosity (flow) (KJ / mol)
A storage means in which the allowable range of the apparent activation energy Ea that can be molded in the extrusion molding process is preset and stored for each of a plurality of types of recycled rubber having different vulcanized rubber compositions before regeneration,
By comparing and collating the apparent activation energy Ea value calculated by the calculation means with the permissible range of the corresponding recycled rubber set and stored in the storage means, at least one of the physical properties and extrusion processability of the recycled rubber A determination means for determining the suitability of either one;
An apparatus for evaluating the characteristics of recycled rubber, comprising:
JP2004040781A 2004-02-18 2004-02-18 Recycled rubber manufacturing method and method and apparatus for evaluating characteristics of recycled rubber Pending JP2005231091A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004040781A JP2005231091A (en) 2004-02-18 2004-02-18 Recycled rubber manufacturing method and method and apparatus for evaluating characteristics of recycled rubber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004040781A JP2005231091A (en) 2004-02-18 2004-02-18 Recycled rubber manufacturing method and method and apparatus for evaluating characteristics of recycled rubber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005231091A true JP2005231091A (en) 2005-09-02

Family

ID=35014538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004040781A Pending JP2005231091A (en) 2004-02-18 2004-02-18 Recycled rubber manufacturing method and method and apparatus for evaluating characteristics of recycled rubber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005231091A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010214708A (en) * 2009-03-16 2010-09-30 Yokohama Rubber Co Ltd:The Method and device for adjusting viscosity of viscoelastic fluid
JP2013525134A (en) * 2010-03-15 2013-06-20 フェニックス イノベーション テクノロジー インコーポレイテッド Vulcanized rubber regeneration method and apparatus
JP2017155078A (en) * 2016-02-29 2017-09-07 株式会社ブリヂストン Reclaimed rubber, rubber composition prepared therewith and method for producing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010214708A (en) * 2009-03-16 2010-09-30 Yokohama Rubber Co Ltd:The Method and device for adjusting viscosity of viscoelastic fluid
JP2013525134A (en) * 2010-03-15 2013-06-20 フェニックス イノベーション テクノロジー インコーポレイテッド Vulcanized rubber regeneration method and apparatus
JP2017155078A (en) * 2016-02-29 2017-09-07 株式会社ブリヂストン Reclaimed rubber, rubber composition prepared therewith and method for producing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lima et al. Rheological properties of ground tyre rubber based thermoplastic elastomeric blends
CA2791956C (en) Method and apparatus for regenerating vulcanized rubber
AU2002322876B2 (en) Process for regeneration of rubber from scrap
Nakajima Science and practice of rubber mixing
JP5487559B2 (en) Rubber composition for sidewall
JP2005231091A (en) Recycled rubber manufacturing method and method and apparatus for evaluating characteristics of recycled rubber
JP4136532B2 (en) Viscoelastic material processability evaluation method and apparatus, processing condition setting method and processing apparatus, and process management method
Lepadatu et al. Investigation of new composite materials based on activated EPDM rubber waste particles by liquid polymers
Norbert Characterization of thermoplastic elastomers by means of temperature scanning stress relaxation measurements
JP2017171797A (en) Method for measuring viscosity in vulcanization initiation temperature range of unvulcanized rubber composition containing vulcanizer
JP4103546B2 (en) Recycling method of vulcanized scrap rubber
JP2007204645A (en) Rubber composition for tire inner liner
Willoughby The Cole–Cole plot for cure: The cure and reversion of natural rubber
JP4606549B2 (en) Kneading method
JP4219824B2 (en) Thermoplastic elastomer processing condition setting method, extrusion discharge amount control device, and processing management method
JP2010254782A (en) Method for kneading rubber
JP4011379B2 (en) Recycling method of waste thermoplastic resin composition
JPH11235724A (en) Manufacture of reclaimed rubber molded body
JP2001055472A (en) Rubber composition containing reclaimed epdm rubber and production of the composition
EP4240792B1 (en) Devulcanizing additive, relative method of devulcanization and devulcanized product
EP2922910B1 (en) Method of manufacturing an elastomeric product with a low hysteresis
JPWO2008099763A1 (en) Rubber composition for tire tread
JP4128210B2 (en) Rubber composition for tire inner liner and pneumatic tire using the same
JP2021025891A (en) Method for creating viscoelastic master curve
Kulbaba et al. Examining functionalized butyl rubber