JP2007297546A

JP2007297546A - 再生ゴムの製造方法及び得られた再生ゴム

Info

Publication number: JP2007297546A
Application number: JP2006128115A
Authority: JP
Inventors: Takao Muraki; 孝夫村木; Shuichi Fukutani; 修一福谷
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2007-11-15

Abstract

【課題】使用済みタイヤやその製造、加工工程で生ずる端材等の加硫ゴム廃棄物に再生処理を施して可塑化させ、再生ゴムとして再利用するマテリアルリサイクルの技術において、再加硫後の加硫強度を向上させ破壊特性を大幅に改善した再生ゴムの製造方法を提供する。
【解決手段】加硫ゴム廃棄物の粉砕物を加熱混練し、脱硫処理を施して得られた脱硫ゴム成分１００重量部に、不飽和ポリエステル樹脂０．２〜５重量部を混練温度が５０〜１２０℃に加熱混練して得られる再生ゴムの製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、再生ゴムの製造方法及びそれにより得られた再生ゴムに関し、更に詳細には、従来の再生ゴムで大きな問題となっていた破壊特性の大幅な低下を招くことのない再生ゴムの製造方法及びそれにより得られた再生ゴムに関する。

使用済みタイヤやその製造、加工工程で生ずる端材等の加硫ゴム廃棄物に再生処理を施して可塑化させ、再生ゴムとして再利用するマテリアルリサイクルの技術が広く研究されているが、未だ、再生ゴムは、再加硫後の引張強さ、耐摩耗性等の加硫強度が劣っているという問題がある。かかる再生ゴムを各種ゴム製品に広く使用するには、再加硫後の加硫強度を向上させることがマテリアルリサイクルを進めていくには避けて通れない課題である。

現在、かかる再生ゴムの加硫強度を向上させる技術として、加硫ゴム廃棄物に、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジフェニルスルホキシド（ＤＰＳＯ）のようなスルホキシド化合物（非特許文献１）、アルキルフェノール・アミン樹脂（非特許文献２）、ジアリルスルフィド（非特許文献３）などを加えるなどの再生技術が開発されている。しかしながら、これらの技術では、未だ加硫物性の点で満足するものが得られていない。

日本ゴム協会誌、５５（７）、４３９（１９８２） Γ．Л．ГОНЧАРУК etal; Kauch. Rezina, 8, 14,(1989) K.Knoerr; Kauch, Gummi Kunstst, 47, (1), 54 (1994)

よって、本発明では、再生ゴムを新ゴムに配合しても、従来の再生ゴムで大きな問題となっていた破壊特性の大幅な低下を招くことのない再生ゴムの製造方法を提供し、もって、特にタイヤを構成する各コンパウンドにブレンド使用可能な再生ゴムを提供することを目的とする。

本発明によれば、加硫ゴム廃棄物の粉砕物を加熱混練し、脱硫処理を施して得られた脱硫ゴムに、不飽和ポリエステル樹脂を加熱混練して得られる再生ゴムの製造方法及びかかる製法によって得られた再生ゴムが提供される。

本発明では、再生ゴムを得るに当たり、二重結合を有する不飽和ポリエステル樹脂を脱硫ゴムにグラフトさせることによって、再生ゴムの架橋密度を高め再加硫後の強度を向上させることが可能となることを見出したものである。

本発明の再生ゴムの製造に使用される加硫ゴム廃棄物には、廃タイヤや加硫タイヤの製造時に出る端材などが用いられる。本発明の再生ゴムの製造では、かかる加硫ゴム廃棄物を従来のオープンスチーム法（パン法）又はメカニカル法（機械法）により、加圧／加熱釜（パン法）や、締め切りロール（メカニカル法）などの装置を用いて、先ず、脱硫剤の存在下に、高温高圧又は高温高剪断条件下で処理することによって脱硫ゴムを得、次いでこの脱硫ゴムに所定の不飽和ポリエステル樹脂を加えて５０〜１２０℃の温度下で加熱混練することからなる。

前記脱硫処理に使用される脱硫剤としては、例えば、トール油、パインタール、ジペンテン、テルペン誘導体、クマロン−インデン樹脂などが挙げられる。当該脱硫処理における脱硫剤の配合量は、特に限定されず、例えば、脱硫剤の種類、脱硫処理を施す加硫ゴム廃棄物の種類、脱硫処理の条件などに応じて適宜設定されてよい。また、脱硫処理の温度条件は特に限定されないが、通常、１００〜２５０℃であることが好ましい。脱硫処理時間も特に限定されないが、通常、０．５〜６時間であることが好ましい。

本発明に使用可能な不飽和ポリエステル樹脂としては、例えば、（無水）マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの多塩基性不飽和酸(無水物)、（無水）フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ（無水）フタル酸、メチルテトラヒドロ（無水）フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ（無水）フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、クロレンド酸、テトラブロモ（無水）フタル酸などから選択された少なくとも一種の有機多塩基酸と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１,３−ブタンジオール、１,４−ブタンジオール、１,６−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノール−Ａ、ビスフェノール−Ａ・プロピレンオキシド付加物、ジブロモネオペンチルグリコール、ペンタエリスリットジアリルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどから選択された少なくとも一種の多価アルコールを用いて常法で製造された酸価が５〜１００程度で、常温で粘調液状のものないし軟化点２００℃以下の固体状のものまでの不飽和ポリエステルモノマーに希釈剤兼架橋剤の役割をするスチレンモノマーなどを添加した後、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）やメチルエチルケトンペルオキシド（ＭＥＫＰＯ）などの硬化剤を加え、更に、第３級アミンやコバルト系の促進剤などの硬化促進剤を加えて、前記スチレンモノマーとラジカル重合させることによって得られる不飽和ポリエステル樹脂が挙げられる。

前記不飽和ポリエステル樹脂の配合量としては、脱硫ゴム中のゴム成分１００重量部に対して、０．２〜５重量部、より好ましくは０．２〜３重量部であることが好ましい。当該不飽和ポリエステル樹脂の配合量が０．２重量部未満であると、所期のグラフト効果が発揮できず、逆に５重量部を超えると、再生ゴムの硬度が大きくなり過ぎてゴム弾性が低下するので好ましくない。また、前記脱硫ゴムと不飽和ポリエステル樹脂の加熱混練温度としては、５０〜１２０℃、より好ましくは７０〜１１０℃であることが好ましい。この処理温度が５０℃未満では、脱硫ゴムへ不飽和ポリエステル樹脂をグラフトさせることができないので好ましくなく、また、１２０℃を超えると、得られた再生ゴムの硬度が大きくなり過ぎてゴム弾性が低下するので好ましくない。

以下、実施例及び比較例によって本発明を更に詳しく説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。

再生ゴムの作製
１）再生ゴムＡの作製
タイヤ常温粗砕ゴム粉２００重量部（ゴム分５０％、天然ゴム／ＢＲ＝８０／２０重量部)に、再生油(トール油)１０重量部、ジペンテン４重量部を混入し、１．４２ＭＰａの蒸気で５時間、脱硫釜を用いて加圧、加温下で脱硫し、得られた脱硫ゴム２０００ｇに、不飽和ポリエステル樹脂（商品名「ポリライトＴＧ−１２０」、大日本インキ化学工業製）４．６７ｇをロール温度６０℃の締切りロールで１０分間混練り後、薄通しして、再生ゴムＡを作製した。

２）再生ゴムＢの作製
タイヤ常温粗砕ゴム粉２００重量部（ゴム分５０％、天然ゴム／ＢＲ＝８０／２０重量部)に、再生油(トール油)１０重量部、ジペンテン４重量部を混入し、１．４２ＭＰａの蒸気で５時間、脱硫釜を用いて加圧、加温下で脱硫し得られた脱硫ゴム２０００ｇに、不飽和ポリエステル樹脂（商品名「ポリライトＴＧ−１２０」、大日本インキ化学工業製）２８．０３ｇをロール温度６０℃の締切りロールで１０分間混練り後、薄通しして、再生ゴムＢを作製した。

再生ゴムの試験例
１）試験サンプルの作製方法
以下の表１に示される各配合（重量部）において、加硫系及び酸化亜鉛を除く各成分を２５０ｃｃのラボプラストミルで５〜１０分間混練し、１６０±５℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。次いで、このマスターバッチに、酸化亜鉛、加硫促進剤と硫黄を８インチのオープンロールで混練してゴム組成物を得た。このゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１６０℃下、２０分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を作製し、以下の試験法で引張強さ及び耐摩耗性を測定し、その結果を表１に示した。

２）試験法
（１）引張強さ：ＪＩＳＫ６２５１に準拠して、３号ダンベルにて２ｍｍシートを打ち抜き、５００ｍｍ／分の引張速度にて、引張強さＴ_Bを測定した。対比例を１００として指数で評価した。数値が大きい程、引張強さが優れていることを示す。
（２）耐摩耗性：ＪＩＳＫ６２６４に準拠して、ランボーン摩耗試験機（岩本製作所製）を使用し、試験温度２３℃、負荷荷重２０Ｎ、スリップ率２５％、落砂量２０ｇ／分、試験時間５分の条件でゴムの容積損失（摩耗容積、ｃｍ³）を測定した。対比例を１００として指数で評価した。数値が大きい程、耐摩耗性に優れていることを示す。

結果を以下の表１に示す。

表１の結果によれば、本発明の製造方法により得られる再生ゴムＡ、Ｂでは、従来の再生ゴムに比して、引張強さ及び耐摩耗性において大幅な向上が得られていることが判る。

よって、本発明による再生ゴムは、タイヤを始め、各種の用途に有用である。

Claims

加硫ゴム廃棄物の粉砕物を加熱混練し、脱硫処理を施して得られた脱硫ゴムに、不飽和ポリエステル樹脂を加熱混練して得られる再生ゴムの製造方法。
前記不飽和ポリエステル樹脂の加熱混練温度が５０〜１２０℃である、請求項１に記載の再生ゴムの製造方法。
請求項１又は２により得られた再生ゴム。
前記不飽和ポリエステル樹脂の配合量が脱硫ゴムのゴム成分１００重量部に対して０．２〜５重量部である、請求項１又は２により得られた再生ゴム。