JPH02269127A - 加硫ゴム粉末の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加硫ゴム粉末の製造方法に関するものであり、
詳しくは顔料と樹脂で表面を被覆している加硫ゴム粉末
の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

加硫ゴム粉末の多くは、価格面、産業廃棄物再利用の点
から廃タイヤとか廃加硫ゴム製品を粉砕して製造されて
いる。この加硫ゴム粉末の色は原料の素地の色そのもの
であり、多くは黒色である。

〔発明が解決しようとする課題〕

黒色の加硫ゴム粉末は、例えば床材とか壁材等にトッピ
ング材として表面部に使用しようとしても、色が黒であ
るが故に、美観面の点でそのままでは使用出来ない材料
であった。従って黒色の加硫ゴム粉末は表に表れない下
層部への使用に限定されるのが現状であり、使用範囲に
制限が有った。

色のついた加硫ゴム粉末としては、天然ゴム、合成ゴム
を原料として、顔料、加硫材、充填材等のゴム薬品を配
合し、混練、加硫、粉砕という工程を経て製造された所
謂カラーチップがあるが、価格が非常に高価である。

本発明者らは、かかる状況に鑑み、廃タイヤ、廃加硫ゴ
ム製品等を粉砕して得られる加硫ゴム粉末を原料とし、
比較的安価なカラーの加硫ゴム粉末を得るべく、加硫ゴ
ム粉末の表面にカラーコーティングする方法につき鋭意
検討を行った結果、本発明を完成した。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は一液硬化型又は二液硬化型のウレタンプレポリ
マーと一液硬化型又は二液硬化型のポリブタジェン系プ
レポリマーとからなる群より選ばれた一種又は二種以上
のプレポリマー１００部と、着色用顔料５０乃至２００
部と、軟化材５０乃至２００部と、シリコーンオイル１
０乃至３０部とを混合してなるコーティング材４乃至１
７重量部と；加硫ゴム粉末１００重量部とを混練して前
記加硫ゴム粉末に前記コーティング材を被覆し、このコ
ーティング材を硬化させ、次いでせん断作用を有する混
練機で前記加硫ゴム粉末を撹拌することを特徴とする加
硫ゴム粉末の製造方法に係るものである。

上記において、コーティング材中のプレポリマー着色用
顔料、軟化剤、シリコーンオイルの各割合は重量比を表
す。

本発明で使用される加硫ゴム粉末としては、廃タイヤ、
廃加硫ゴム製品、更生タイヤの生産工程等で発生する廃
加硫ゴムを原料とし、ロール機或いは回転刃式シュレッ
ダ−のような破砕機により粉砕したものであり、加硫ゴ
ム粉末の粒子の大きさは目開き０．３５１１Ｉ１ｍのス
クリーンを通過しないものが適当である。加硫ゴム粉末
の形状は限定されることは無いので、粒状、カット状、
ひじき状等の種々形状の加硫ゴム粉末が使用できる。

コーティング材は、プレポリマーに着色用顔料、軟化剤
、シリコーンオイルを所定割合混合して調製される。所
望するならば老化防止剤、紫外線吸収剤、触媒等を更に
混合することもできる。

プレポリマーとしては、イソシアネート基を末端に持つ
ウレタンプレポリマーまたはポリブタジェン系プレポリ
マーを単独で又は二種混合して使用する。湿気で硬化す
る一液性タイブ、ポリオール又はポリアミン等の硬化剤
を組合せて硬化させる二液性タイプのいずれも使用でき
る。

着色用顔料は、有機顔料、無機顔料の何れでも良く、所
望の色に合わせて一種または二種以上の顔料を混合して
使用する。顔料の配合量は顔料の隠蔽力によっても変わ
るが、配合量が少ないと加硫ゴム粉末の素地の色を十分
に隠蔽することができないし、また配合量を多くしても
着色に関しては問題が無いが、高価な顔料を必要以上に
使用することは経済的でない。従って顔料の配合量は加
硫ゴム粉末１００部に対して１〜５部を目安に置いて、
プレポリマー１００部に対して５０〜２００部とすべき
である。

軟化剤は、ナフテン系プロセスオイル、パラフィン系プ
ロセスオイル、フタレート系可塑剤等、ゴム・プラスチ
ックの配合剤として使用される一般的な軟化剤、可塑剤
が使用できる。軟化剤を配合することによりコーティン
グ材の粘度を下げることができるので、混練機で混練す
る際、コーティング材を加硫ゴム粉末のまわりに簡単に
そして均一に被覆することができる。軟化剤の配合量が
多いとコーティング材の軟化後の皮膜強度が弱くなるの
で耐久力がないものとなるし、逆に少ないとコーティン
グ材の粘度を十分に下げることができず、コーティング
材を加硫ゴム粉末のまわりに均一に被覆するのに時間が
掛かり、その結果生産性を低下させることになるので好
ましくない。従って軟化剤の配合量はプレポリマー１０
０部に対して５０〜２００部が適当である。

シリコーンオイルは、一般に離型剤として広く使用され
ているジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコ
ーンオイル等が使用できる。シリコーンオイルを混合す
ることにより、混練時に加硫ゴム粉末表面とコーティン
グ材がぬれ易くなり均一にコーティングできると共に、
コーティング材を加硫ゴム粉末の表面に被覆して硬化さ
せる時、コーティング材で被覆されている加硫ゴム粉末
同士の強固な結合を防止することができる。シリコーン
オイルを多量に配合すると、接着力が低いカラーコーテ
ィングした加硫ゴム粉末となり、バインダーと混合して
成形物とかトッピング材として使用する時、密着力に問
題が生ずることとなる。

また配合量が少ないと、加硫ゴム粉末の表面を被覆して
いるコーティング材を硬化させる際、コーティング材で
被覆されている加硫ゴム粉末同士が強固に結合してしま
い、混練機でほぐされず塊状のものとなり、粉末とは到
底言えないものとなる。

従ってシリコーンオイルの配合量は、プレポリマー１０
０部に対して１０〜３０部とすべきである。

加硫ゴム粉末１００重量部に対してコーティング材４〜
１７重量部を使用する。コーティング材が前記範囲より
少ないと、加硫ゴム粉末のまわりを均一に被覆すること
ができず、結果的に加硫ゴム粉末の素地の色を完全に隠
蔽することができなくなる。また前記範囲より多いと、
加硫ゴム粉末とコーティング材の混合物はネバネバとし
たものとなって凝集し、硬化中に加硫ゴム粉末が強固に
結合してしまい、はぐすことが困難なものとなり粉末状
で得ることができなくなる。

コーティング材を加硫ゴム粉末のまわりに均一にコーテ
ィングする為に、加硫ゴム粉末とコーティング材を混練
する。混練に使用する混線機は、掃除のし易いブレード
型の混練機が良い。スパイラルミキサー、プラネタリ−
ミキサー、ヘンシェルミキサー等が使用できる。混練は
室温で行なうが、少し加熱して行なっても問題は無い。

混練後、コーティング材で被覆された加硫ゴム粉末を別
の容器に移し替え、そのままコーティング材を硬化させ
る。コーティング材は室温で４〜４８時間硬化するが、
所望するならばコーティング材に触媒を配合したり或い
は４０〜７０°Ｃの温度下で硬化させて硬化時間を短縮
することもできる。硬化後、手で簡単にほぐせる程度に
凝集をしているカラーコーティング加硫ゴム粉末が得ら
れる。このカラーコーティング加硫ゴム粉末をせん断作
用を有する混練機で撹拌して、凝集しているカラーコー
ティング加硫ゴム粉末をほぐすことによりカラーコーテ
ィングした加硫ゴム粉末を得ることができる。せん断作
用を有する混練機としては、リボンミキサー、スピード
ミキサー、スパイラルミキサー、プラネタリ−ミキサー
等が使用できる。

〔実施例〕

皇旌■上 一液性のウレタンプレポリマー、顔料、硬化剤、シリコ
ーンオイルを表１の割合で混合して、コーティング剤を
調製した。廃タイヤをロール機により粉砕して得た目開
き５−ｍのスクリーンを通過し、目開き０．３５ｍｍス
クリーンを通過しない大きさの加硫ゴム粉末（形状は所
謂粒状である）と前記コーティング材を、表１の混合割
合で室温でスパイラルミキサーで混練し、加硫ゴム粉末
のまわりに前記液状のコーティング材を被覆した後、別
の容器に移し替えて、そのまま室温で２４時間放置し、
加硫ゴム粉末に被覆されているコ・−ティング材を硬化
させた。これをリボンミキサーで撹拌して、配合Ｎｕｔ
、　Ｎｌ１２　；茶色の塊状のものを得た。

配合漱３〜配合漱７；粉末状の茶色にコーティングした
加硫ゴム粉末を得た。

配合漱８：茶色の塊状のものと粉末状の茶色にコーティ
ングした加硫ゴム粉末が混在し たものをえた。

次に、配合Ｎａ、３〜配合Ｎα７の茶色にコーティング
した加硫ゴム粉末とカラーコーティングする前の加硫ゴ
ム粉末を使用して、それぞれの加硫ゴム粉末成形物を作
製し、その引張強度を測定した結果を表２に示す。粉末
成形物は、加硫ゴム粉末１００重量部と一液性ウレタン
樹脂１０重量部を混合した後、圧縮力１．０ｋｇ／ｃａ
＋”　、温度１４０°Ｃにて１５分間圧縮成形した厚み
１０＋＋ｕｓＯものである。

試料Ｎα１と比較して、試料Ｎα２、試料Ｎα３、試料
漱４は引張強度の低下が無かったが、試料ＮＯ，５、試
料随６は引張り強度の低下が有った。

実１１津亀 一液性のポリブタジェン系プレポリマーと顔料、軟化剤
、シリコーンオイルを表３の割合で混合してコーティン
グ材を調製した。廃タイヤを回転刃式シュレッダ−によ
り粉砕して得た目開き２．８３ｍｍのスクリーンを通過
し目開き１　、０＋＋ｖ＋のスクリーンを通過しない大
きさの加硫ゴム粉末く形状は所謂カット状である）と前
記コーティング材を表３に示した混合割合とし、室温で
スパイラルミキサーで混練し、加硫ゴム粉末のまわりに
前記コーティング材を被覆した後、別の容器に移し替え
て、室温で２４時間放置し、加硫ゴム粉末に被覆されて
いるコーティング材を硬化させた。これをリボンミキサ
ーで撹拌して、 配合Ｎα８；粉末状の全体的に黒っぽい加硫ゴム粉末を
得た（着色不良）。

配合Ｎα９、配合Ｎα１０；粉末状のブルーにコーティ
ングした加硫ゴム粉末を得た。

配合Ｎα１１；ブルーの塊状のものを得た。

実ｊ１１１ 一液性ポリプタジエン系プレポリマー　−液性ウレタン
プレポリマー、顔料、軟化剤、シリコーンオイルを表４
の割合で混合してコーティング材を調製した。更生タイ
ヤの生産工程で発生する廃加硫ゴムを回転刃式シュレッ
ダ−により粉砕して得、。目開き８ＩＩＩ１１のスクリ
ーンを通過し、目開き０．７１ａ＋ｓ＋のスクリーンを
通過しない加硫ゴム粉末（形状は所謂ひじき状である）
と前記コーティング材を、表４に示した混合割合で室温
でスパイラルミキサーで混練し、加硫ゴム粉末のまわり
に前記コーティング材を被覆した後、別の容器に移し替
えて加硫ゴム粉末に被覆されているコーティング材を室
温で硬化させた。これをリボンミキサーで撹拌して、 配合Ｎα１２；粉末状のグリーンにカラーコーティング
した加硫ゴム粉末を得た。

配合Ｎａ１３　、粉末状の黒ミグリーンが散在したコー
ティングに色ムラのある加硫ゴム粉末 を得た（着色不良）。

配合Ｎα１４；粉末のグリーンにカラーコーティングし
た加硫ゴム粉末を得た。

混合Ｎα１５；粉末状の非常に黒っぽい加硫ゴム粉末を
得た（着色不良）。

次に、床下地に塗布した二液性のウレタン塗床材の表面
に、前記の配合漱１２及び配合阻１４のグリーンにカラ
ーコーティングした加硫ゴム粉末をそれぞれ散布して転
圧し、二液性のウレタン塗床材を硬化させて人工芝の床
材とした。足で擦ってみたところ、配合Ｎａ１２のグリ
ーンにカラーコーティングした加硫ゴム粉末は脱落が見
られず、また素地の色の現出も無かった。配合Ｎα１４
のグリーンにカラーコーティングした加硫ゴム粉末は脱
落は見られなかったが、素地の色の現出があり皮膜強度
が弱いものであった。

実】１１（ 二液性ウレタンプレポリマー、顔料、軟化剤、シリコー
ンオイルを表５の割合で混合してコーティング剤を調製
した。

二液性ウレタンプレポリマー　　　　　　１００顔　料
（ベンガラ）５０ 軟化材（ＤＯＰ）　　　　　　　　　　　　５０シリコ
ーンオイ１シ（ジメチルシリコーンオイル）２０廃加硫
ゴム製品を回転刃式シュレッダ−により粉砕して得た、
目開き５ｍｍのスクリーンを通過し目開き２．８３ｎ＋
ｍのスクリーンを通過しない加硫ゴム粉末（形状は所謂
カット状である）１００重量部と、前記コーティング材
６重量部をスパイラルミキサーで室温で混練し、加硫ゴ
ム粉末のまわりに前記コーティング材を被覆した後、別
の容器に移し替えて、５０°Ｃ下で６時間放置し、加硫
ゴム粉末に被覆されているコーティング材を硬化させた
。これをリボンミキサーで撹拌して粉末状の茶色にカラ
ーコーティングした加硫ゴム粉末を得た。

次に、前記の茶色にカラーコーティングした加硫ゴム粉
末と市販の茶色のＥＰＤＭカラーチップを使用し、加硫
ゴム粉末１００重量部と一液ウレタンバインダー２０重
量部とを混合して、それぞれについて茶色の弾性舗装材
を形成させ、それらの引張強度を測定した。茶色にカラ
ーコーティングした加硫ゴム粉未使用弾性舗装材は７ｋ
ｇ／ｃｍｆｆｉ、茶色のＥＰＤＭカラーチップ使用弾性
舗装材は５ｋｇ／ｃｍ”であった。

ス１」ｂ− 一液性ポリプタジエン系プレポリマー、顔料、軟化剤、
シリコーンオイルを表６の割合で混合してコーティング
材を調製した。

一液性ポリブタジエンプレボリマー　　　　１００顔　
料（酸化チタン／カーボン−９／１）２００硬化剤（Ｄ
ＯＰ）　　　　　　　　　　　　　２００廃タイヤをロ
ール機により粉砕して得た、目開き１ｍｍのスクリーン
を通過し目開き０．７１ｍｍのスクリーンを通過しない
加硫ゴム粉末（形状は所謂粒状である）１００重量部と
、前記コーティング材１０重量部とを、スパイラルミキ
サーで室温で混練し、加硫ゴム粉末のまわりに前記コー
ティング材を被覆した後、別の容器に移し替えて、室温
で２４時間放置し、加硫ゴム粉末に被覆されているコー
ティング材を硬化させた。これをスパイラルミキサーで
撹拌して粉末状のグレーにカラーコーティングした加硫
ゴム粉末を得た。

前記グレーにカラーコーティングした加硫ゴム粉末と黒
色の加硫ゴム粉末（３ｍｍ＝１ｍｍ）を使用して、（Ａ
）グレーのカラーコーティングした加硫ゴム粉末１００
重量部と一液性ウレタンバインダーｌＯ重量部とを混合
し、及び（Ｂ）黒色の加硫ゴム粉末１００重量部と一液
性ウレタンバインダーｌＯ重量部とを混合し、金型の下
部へ（Ｂ）そして上部へ（Ａ）を充填し、加熱圧縮成形
を行って、下層部が黒色で表層部がグレーの加硫ゴム粉
末成形物を得た。

この加硫ゴム粉末成形物は美観面に問題の無いものであ
った。

〔発明の効果〕

本発明に係る加硫ゴム粉末の製造方法によれば、加硫ゴ
ム粉末とプレポリマー、顔料、軟化剤、シリコーンオイ
ルからなるコーティング材を特定の割合で混練して、コ
ーティング材を被覆硬化させ、更に撹拌することにより
、利用に際しての密着性を低下させること無く、加硫ゴ
ム粉末と同様に、個々の粒子が結合していないカラーコ
ーティング加硫ゴム粉末を効率良く製造することができ
る。

従って、例えば黒色の加硫ゴム粉末を原料として、簡単
な設備でカラーコーティングした加硫ゴム粉末を得るこ
とができるので、これを比較的低価格のカラー粉末とし
て利用できる。すなわち、美観の面からカラー化を要求
される場所（例えば、床、壁、遊具等のトッピング材或
いは弾性舗装材、加硫ゴム粉末成形物の表層部等）に使
用できるので、黒色の加硫ゴム粉末の利用範囲の拡大が
できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一液硬化型又は二液硬化型のウレタンプレポリマー
   と一液硬化型又は二液硬化型のポリブタジエン系プレポ
   リマーとからなる群より選ばれた一種又は二種以上のプ
   レポリマー １００部と、着色用顔料５０乃至２００部と、軟化材５
   ０乃至２００部と、シリコーンオイル１０乃至３０部と
   を混合してなるコーティング材４乃至１７重量部と；加
   硫ゴム粉末１００重量部とを混練して前記加硫ゴム粉末
   に前記コーティング材を被覆し、このコーティング材を
   硬化させ、次いでせん断作用を有する混練機で前記加硫
   ゴム粉末を撹拌することを特徴とする加硫ゴム粉末の製
   造方法。