JP2013022786A - ゴム組成物の混練設備及び混練方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原料ゴム、シリカ及びシランカップリング剤(ゴム組成物)を投入する投入口10と、ゴム組成物を混練するローター11と、ゴム組成物を排出する排出口12と、を備えた密閉式混合機1と、密閉式混合機1から排出されたゴム組成物を受け入れる受け入れ容器2と、受け入れ容器2からゴム組成物を移送する移送装置3と、移送装置3からのゴム組成物が投入される投入口40と、混練するローター41と、ゴム組成物を排出する排出口42と、を備え、カップリング反応を促進させるニーダー4と、ニーダー4から排出されたゴム組成物からシート状のゴムを成形するゴム成形装置5と、を設けており、受け入れ容器2、移送装置3、ニーダー4、ゴム成形装置5が同一フロアに設置されている。
【選択図】図1
Description
原料ゴムに対してシリカ及びシランカップリング剤を配合したゴム組成物の混練設備であって、
少なくとも、原料ゴム、シリカ及びシランカップリング剤(以下、これらをゴム組成物)を投入する投入口と、投入された前記ゴム組成物を混練するローターと、混練されたゴム組成物を排出する排出口と、を備えた密閉式混合機と、
前記密閉式混合機から排出された前記ゴム組成物を受け入れる受け入れ容器と、
前記受け入れ容器から前記ゴム組成物を移送する移送装置と、
前記移送装置からの前記ゴム組成物が投入される投入口と、投入された前記ゴム組成物を混練するローターと、混練された前記ゴム組成物を排出する排出口と、を備え、カップリング反応を促進させるニーダーと、
前記ニーダーから排出された前記ゴム組成物が投入されてシート状のゴムを成形するシート状ゴム成形装置と、を設けており、
前記受け入れ容器と共に前記移送装置、前記ニーダー、前記ゴム成形装置が同一フロアに設置されていることを特徴とするものである。
原料ゴムに対してシリカ及びシランカップリング剤を配合したゴム組成物の混練方法であって、
少なくとも、原料ゴム、シリカ及びシランカップリング剤(以下、これらをゴム組成物)を密閉式混合機に投入し、投入された前記ゴム組成物をローターにより混練し、排出する工程と、
前記密閉式混合機から排出された前記ゴム組成物を受け入れ容器により受け入れる工程と、
前記受け入れ容器から前記ゴム組成物を移送装置により移送する工程と、
前記移送装置からの前記ゴム組成物をニーダーに投入し、投入された前記ゴム組成物をローターにより混練し、カップリング反応を促進させた後に排出する工程と、
前記ニーダーから排出された前記ゴム組成物が投入されてシート状のゴムをシート状ゴム成形装置により成形する工程と、を有しており、
前記受け入れ容器と共に前記移送装置、前記ニーダー、前記ゴム成形装置が同一フロアに設置されていることを特徴とするものである。
3階フロアには、カーボンブラック計量装置6が設置されており、カーボンブラックの貯蔵及び計量を行っている。
次に、図1に示す混練設備を用いてシリカ配合のゴム組成物を混練する時の工程を説明する。まず、密閉式混合機1の投入口10,10Aからゴム材料、シリカ、シランカップリング剤等を投入する。密閉式混合機1では、ローター11によりゴム組成物の混練を行う。混練を行うときは、ラム13を下降させゴム組成物の混練が行われる。混練する時の温度は170℃以下になるように設定される。
次に、第2実施形態に係る混練設備を図2により説明する。図1の第1実施形態と異なる点は、第1実施形態では、密閉式混合機1と、ニーダー4、シート状ゴム成形装置5等が別のフロアに設置されていたが、この第2実施形態では、これらが同じフロアに設置されている。
次に、本発明の効果を確認するために実験を行った。図3は、実施例1,2,3及び比較例1,2に関する実験結果を示す表である。
・変性スチレンブタジエンゴム(変性SBR):JSR(株)製のHPR340(変性S−SBR、結合スチレン量:10質量%、アミンおよびアルコキシルシランで変性)。
・シランカップリング剤:ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、デグサ社製「Si−75」
・保護化メルカプトシラン:(CnH2n+1O)3Si−CmH2m−S−CO−CkH2k+1で表されるカップリング剤(n=2,m=3,k=7)、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「NXT」
・オイル:ジャパンエナジー(株)「プロセスX−140」
(第1工程)・・・原料ゴムにカーボンブラック・シリカ・シランカップリング剤・オイル等を添加して、密閉式混合機で混練後、150℃で排出し、シート状に成型し、離型剤を塗布して冷却する。なお、密閉式混合機から排出されたゴム組成物をロールやシート状ゴム成型押出機などを用いてシート状に成形する。
(第2工程)・・・第1工程後、ゴム組成物を、再度密閉式混合機で混錬し、150℃で排出、シート状に成型し、離型剤を塗布して冷却する。シート状に成形する方法は、第1工程と同じである。
(第3工程)・・・第2工程後、ゴム組成物に加硫剤等の薬品を密閉式混合機で混錬し、100℃で排出、シート状に成型し、離型剤を塗布して冷却する。シート状に成形する方法は、第1工程と同じである。
比較例1の第1工程の混練時に、150℃で3分間混錬時間を延長して、シランカップリング剤との反応時間を確保した。
比較例1の第1工程の混練後に、ニーダーへ投入し、150℃で1分間混錬し、第3工程を実施した。
比較例1の第1工程の混練後に、ニーダーへ投入し、150℃で3分間混錬し、第3工程を実施した。
比較例1の第1工程の混練後に、ニーダーへ投入し、150℃で3分間混錬し、次いで、第2工程、及び第3工程を実施した。
ニーダー4については、加圧型ではないニーダーを用いてもよいし、加圧型ニーダーを用いてもよい。
2 受け入れ容器
3 移送装置
4 ニーダー
5 シート状ゴム成形装置
6 計量装置
10 投入口
11 ローター
12 排出口
30 コンベア
40 投入口
41 ローター
42 加圧蓋
50 投入口
51 ローラー
52 排出口
Claims (4)
- 原料ゴムに対してシリカ及びシランカップリング剤を配合したゴム組成物の混練設備であって、
少なくとも、原料ゴム、シリカ及びシランカップリング剤(以下、これらをゴム組成物という)を投入する投入口と、投入された前記ゴム組成物を混練するローターと、混練されたゴム組成物を排出する排出口と、を備えた密閉式混合機と、
前記密閉式混合機から排出された前記ゴム組成物を受け入れる受け入れ容器と、
前記受け入れ容器から前記ゴム組成物を移送する移送装置と、
前記移送装置からの前記ゴム組成物が投入される投入口と、投入された前記ゴム組成物を混練するローターと、混練された前記ゴム組成物を排出する排出口と、を備え、カップリング反応を促進させるニーダーと、
前記ニーダーから排出された前記ゴム組成物が投入されてシート状のゴムを成形するシート状ゴム成形装置と、を設けており、
前記受け入れ容器と共に前記移送装置、前記ニーダー、前記ゴム成形装置が同一フロアに設置されていることを特徴とするゴム組成物の混練設備。 - 前記受け入れ容器を前記密閉式混合機の直下に配置したことを特徴とする請求項1に記載のゴム組成物の混練設備。
- 原料ゴムに対してシリカ及びシランカップリング剤を配合したゴム組成物の混練方法であって、
少なくとも、原料ゴム、シリカ及びシランカップリング剤(以下、これらをゴム組成物という)を密閉式混合機に投入し、投入された前記ゴム組成物をローターにより混練し、排出する工程と、
前記密閉式混合機から排出された前記ゴム組成物を受け入れ容器により受け入れる工程と、
前記受け入れ容器から前記ゴム組成物を移送装置により移送する工程と、
前記移送装置からの前記ゴム組成物をニーダーに投入し、投入された前記ゴム組成物をローターにより混練し、カップリング反応を促進させた後に排出する工程と、
前記ニーダーから排出された前記ゴム組成物が投入されてシート状のゴムをシート状ゴム成形装置により成形する工程と、を有しており、
前記受け入れ容器と共に前記移送装置、前記ニーダー、前記ゴム成形装置が同一フロアに設置されていることを特徴とするゴム組成物の混練方法。 - ゴム成分が、アミン及びアルコキシランで変性された変性スチレンブタジエンゴムを含み、
シランカップリング剤が、ビス−(3−トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド又は保護化メルカプトシランを含むことを特徴とする請求項3に記載のゴム組成物の製造方法。
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