JPS5822042B2 - ゴム溶融物の製造方法 - Google Patents

ゴム溶融物の製造方法

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JPS5822042B2
JPS5822042B2 JP54003635A JP363579A JPS5822042B2 JP S5822042 B2 JPS5822042 B2 JP S5822042B2 JP 54003635 A JP54003635 A JP 54003635A JP 363579 A JP363579 A JP 363579A JP S5822042 B2 JPS5822042 B2 JP S5822042B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ゴム溶融物の製造方法に関する。
さらに詳しくは、ゴム破砕物を機械的および熱的に処理
することにより、工業上極めて有用なゴム溶融物を効率
良（製造する方法に関する。
廃タイヤを主とするゴム廃棄物は、プラスチック廃棄物
と並んで今や大きな社会問題となっており、その処理方
法については各方面で種々検討されているが、再生ゴム
への利用を除いて、経済性のある大量有効利用法が無（
、大部分が埋立てまたは焼却処理されているのが現状で
ある。
それ故、廃タイヤを主とするゴム廃棄物の有効利用を可
能とする処理方法の開発が強く望まれている。
最近ゴム廃棄物の処理方法として注目を集めているのは
、熱乾留方法（例えば特公昭５２−８３５４）である。
この方法は加硫ゴムを４００〜９００℃で熱分解し、ガ
ス、油および固形残渣の三相に分離し、ガスおよび油は
燃料として、また固形残渣は各種の有用な炭素材料また
はコークス燃料として有効に利用し得ろというものであ
る。
しかしこの方法は、膨大な設備費および維持費を必要と
する割には処理能力が少なく、また生成物の評価価値が
低いため、経済的な面で問題がある。
上記欠点を克服するため、前述した方法とは概念的に全
く異なる方法、すなわち、スクリュ一式押出機によって
加硫ゴム溶融物を製造する方法（特公昭５ｌ−４３８７
３）が知られている。
この方法の要旨は、加硫ゴム破砕物を、その１００重量
部に対して２５重量部以上の重質油もしくはこの方法で
得られた加硫ゴム溶融物とともにスクリュ一式押出機中
で、空気の存在下に３１０〜３８０℃で分解させること
にある。
しかしこの方法では、重質油あるいは加硫ゴム溶融物を
破砕物１００重量部に対して２５重量部以上加えること
が必要であるので重質油などを供給し、あるいは溶融物
をリサイクルする設備が必要となり、その上加硫ゴムの
実質的処理能力が制限される。
また、スクリュ一式押出機によりゴムを溶融する際に特
に重要なことは、生成する溶融物の粘度が適当であるこ
とおよび溶融物の溶融率が大きく、実質的に１００％に
近いことである。
すなわち、溶融物の粘度が極端に高いと、溶融物を取扱
う上で、用途によっては問題が生じることがある。
また、溶融率が低く未溶融物が存在すると、ゴム溶融物
を使用する際に好ましくない結果をもたらすことがある
。
とりわけ、このものをゴム配合剤として使用する場合、
未溶融物の存在は製品の物性低下をもたらす恐れがある
。
本発明者らは、スクリュ一式押出機によるゴムの溶融方
法において、必ずしもゴムに重質油などの供給またはゴ
ム溶融物のリサイクルを必要とせず、有用なゴム溶融物
を効率良くまた経済的に生産することを目的として鋭意
研究した結果、ゴムをスクリュ一式押出機において４．
００〜５００℃のシリンダ一温度で溶融分解し、押出機
から吐出する前にゴム溶融物を２５０℃以下に冷却する
ことにより効率よくゴムを溶融できることを見出し本発
明に到達した。
すなわち、本発明はゴムをスクリュ一式押出機で溶融分
解し、その際に、スクリューの分解部のシリンダ温度を
４００〜５００℃とし、スクリューの吐出部で溶融物を
２５０℃以下に冷却することを特徴とするゴム溶融物の
製造方法を提供するものである。
この方法によるとスクリューの分解部において高温のシ
リンダ内壁とゴムが接触することによりゴムが部分的に
油化して溶融を促進し、また、同時に発生したガスは吐
出部で冷却凝縮し、溶融物と共に混練されて押出される
。
このため、本発明では重質油などを使用しなくても効率
良く溶融することができ、かつ、押出機からのガスの発
生が微少となり、安定した運転をすることができる。
本発明の方法は、例えば図示の装置を用いて実施するこ
とができる。
図中１はスクリュ一式押出機のスクリューであり、これ
は、ホッパー２側から押出機出口３に向ってフィード部
Ａ、圧縮部Ｂ、分解部Ｃおよび吐出部りを有する。
シリンダ４は、スクリュー１のフィード部Ａ、圧縮部Ｂ
および分解部Ｃに対応する加熱シリンダ５と、スクリュ
ーの吐出部りに対応する冷却シリンダ６とからなる。
加熱シリンダ５は区分Ｃ１とＣ２とからなり、スクリュ
ー１０分解部Ｃに対応する区分Ｃ２はこれを４００〜５
００℃に加熱する必要がある。
４００℃未満にすると、分解部Ｃで本発明において必要
なゴムの部分的な油化およびガス化がほとんど行われな
いために、処理量の増大に伴い十分な溶融化が行なわれ
ず、得られる溶融物の溶融率が低下する。
また、５００℃を越えた温度に加熱すると硬度の犬なる
炭化物を生じ、これがシリンダー内壁やスクリュー面に
析出して詰まりの原因となり、運転が不可能となる。
また、スクリュー１のフィード部Ａ、圧縮部Ｂに対応す
る区分Ｃ１はこれを３００℃程度に加熱することが望ま
しい。
３００℃以上にすることは、溶融率の面からは望ましい
が、反面ゴムの喰い込みが悪く成り処理量が低下する。
加熱シリンダ５の加熱は電気、熱媒体７などによって行
われる。
冷却シリンダ６の押出機出口３におけるゴム溶融物の温
度制御は非常に重要である。
この温度が２５０℃を越えた温度であると、前述したよ
うに押出機出口から低沸点成分が未溶融物と共に噴出し
、ゴム溶融物の粘度が極端に上昇し、溶融率が；低下す
る。
すなわち、押出機出口３におけるゴム溶融物の温度は、
分解部Ｃで発生する低沸点成分が凝縮する温度に制御す
る必要がある。
低沸点成分が凝縮するとゴム溶融物の粘度が低下すると
共に、未溶融物の噴出もなく、溶融率が上昇する。
前述したように、用途によってはゴム溶融物の粘度が極
端に高いことは好ましくない場合があり、溶融物の有効
利用の面から１００℃における粘度が２００万センチポ
アズ以下が望ましい場合が多い。
溶融率を１００％とし上記粘度以下とするには、押出機
出口におけるゴム溶融物の温度を２５０℃以下にする必
要がある。
冷却シリンダ６の冷却はシリンダの外周に設けたジャケ
ット８に水などを供給して行われる。
また、冷却シリンダ６の冷却と併用してスクリュー１の
吐出部りも冷却するか、あるいは、シリンダー６は冷却
せずにスクリュー１の吐出部りのみを冷却しても良い。
この場合、スクリューの他の部分を冷却しないようにす
る必要がある。
そのためには、スクリュー先端に支持手段を設け、該支
持手段を介してスクリュー１の吐出部りの内部に冷却水
を導（と良い。
本発明を実施するにあたっては、まずゴム破砕物９をホ
ッパー２から投入し、これをスクリュー１のフィード部
Ａから圧縮部Ｂに移送する。
圧縮部Ｂは、分解部Ｃから低沸点成分が逆流しないよう
に移送されてきたゴム破砕物でシールされている必要が
ある。
通常の押出機スクリューの圧縮部は、スクリューの溝底
径をテーパ状に絞って形成するが、これによってもシー
ルが十分可能である。
ただしこの場合、ホッパー２からのゴム破砕物９の供給
をフリーチャージ（ゴム破砕物をスクリューのフィード
能力以上にホッパーに投入する方法）にした方がよく、
コントロールチャージ（ゴム破砕物をスクリューのフィ
ード能力以下の範囲で定量的に投入する方法）ではシー
ルが不十分となり逆流する場合がある。
圧縮部Ｂから分解部Ｃに移送されたゴム破砕物は、４０
０〜５００℃に加熱され、スクリューの分解部Ｃで部分
的に熱分解乾留が生じ、低沸点成分が発生する。
ゴムを完全に溶融するには、分解部Ｃの長さを十分長く
すると共に、分解部Ｃの吐出側に剪断部Ｃ′、例えばダ
ルメージ、リングなどを設け、ゴム溶融物に強力な剪断
力を与えることが望ましい。
分解部Ｃからのゴム溶融物と低沸点成分は吐出部りに送
られ、核部において十分に冷却され、低沸点成分は凝縮
し、ゴム溶融物と低沸点成分は完全に混練され、押出機
出口から２５０℃以下の溶融物として押し出される。
吐出部りの長さは、溶融物が２５０℃以下になるように
、また、ゴム溶融物と低沸点成分が完全に混練するよう
に十分長くする必要がある。
スクリューは、１軸あるいは２軸のいずれも適用可能で
ある。
２軸スクリユーは、スクリュー面に析出して詰りの原因
となる固形残渣を相互のフライトでかき落とすため好適
に使用される。
粘度のさらに低いゴム溶融物を得るために、特公昭５１
．−４．３８７３のように、重質油あるいはゴム溶融物
をゴム破砕物と共にスクリュ一式押出機に投入してもよ
い。
なお、本発明におけるゴムとは、汎用または特殊ゴムの
加硫あるいは未加硫物をいう。
具体的には、自動車タイヤ、工業用ゴム製品およびこれ
らの廃棄物、ゴム工場の屑加硫ゴムまたは層中ゴムなど
があげられる。
１ 本発明で得られるゴム溶融物は工業的に有用なもの
であり、ゴム配合剤、粘着剤、ゴムおよびプラスチック
用着色剤、アスファルト改質剤、塗料などに使用できる
。
本発明の特徴を列挙すると下記のようである。
（１）重質油などをゴムに混合しなくても溶融すること
ができる。
（２）スクリュ一式押出機を用いて、ゴム溶融物を連続
的に、また多量に、安定して生産することができる。
（３）ゴムの溶融率を実質的に１００％近いものにする
ことができる。
（４）溶融物の１００℃における粘度を２００万センチ
ポアズ以下とすることができる。
（５）設備費および維持費が安価で、経済的である。
実施例を参照しながら、本発明をさらに具体的に説明す
る。
実施例１および比較例１ 乗用車タイヤ（カーボンブラック含量３３％）をクラッ
シャで径３〜５朋の大きさに破砕し、金属分を除去し、
図示した押出機に投入した。
押出機のシリンダ内径は９０朋、スクリュー長は、シリ
ンダ内径をｄとすると４． Ｏｄで、フィード部Ａは９
ｄ、圧縮部Ｂは３ｄ、分解部Ｃは１６ｄ、吐出部りは１
２ｄの長さとした。
分解部Ｃの１６ｄの中の４ｄにはダルメージを設けた。
実施例１および従来の方法による比較例１−の溶融条件
および溶融物の性質を次の表に示した。
運転状況は、比較例の実験Ａ１〜６ではガの噴出が犬で
、間欠的に噴出し危険であった。
従って、溶融物も断続的に吐出された。
これに反し、実施例１の実験Ａ１〜３ではガス発生は微
少で溶融物が連続的に吐出され安定した運転が可能であ
った。
実施例 ２ 実施例１、実験Ａ１と同じ条件にて、金属分を除去した
最大径５０ｍｍの乗用車タイヤ破砕物（ナイロンタイヤ
コードつき）を押出機に投入した。
押出機の先端から溶融物が連続的に吐出し、ガスの危険
な噴出もなく安定した運転が可能であった。
結果を次に示す。
能 カニ ９２ ｋｇ−／
ｈｒ吐出温度： １９２ ℃溶融率：
１００％ Ｃ含量： ３３．９％ 粘度（ｃ、ｐ、）ａｔ１００℃： ９８ 方
【図面の簡単な説明】
図面は本発明によるゴム溶融方法を実施する装置の一実
施例を概略的に示す断面正面図。 １・・・・・・スクリュー、２・・・・・・ホッパー、
３・・甲・押出機出口、４・・・・・・シリンダ、５・
・・・・・加熱シリンダ（Ｃ１，Ｃ２）、６・・・・・
・冷却シリンダ（Ｃ３）、Ａ・・・・・・フィード部、
Ｂ・・・・・・圧縮部、Ｃ・・・・・・分解部、Ｃ′・
・・・・・剪断部、Ｄ・・・・・−吐出部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ゴムをスクリュ一式押出機で溶融分解する際に、ス
    クリューの分解部のシリンダ温度を４． Ｏ０〜５００
    ℃とし、スクリューの吐出部で溶融物を２５０℃以下に
    冷却することを特徴とするゴム溶融物の製造方法。
JP54003635A 1979-01-16 1979-01-16 ゴム溶融物の製造方法 Expired JPS5822042B2 (ja)

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US06/112,291 US4332932A (en) 1979-01-16 1980-01-15 Method for producing a rubber melt in a temperature-controlled screw extruder
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