JPS62246810A - 流動性を改良した油処理不溶性硫黄の製造方法 - 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、流動性を改良した油処理不溶性硫黄の製造方
法に関するものである。

本発明方法によって製造された不溶性硫黄は、二硫化炭
素に不溶性の硫黄でゴムの加硫剤としてゴムと混練後加
硫を終えるまでの間の硫黄のプルーム現象が防止出来る
ことから、特にラジアルタイヤの加硫剤として有用な物
質である。

従来の技術 不溶性硫黄は一般に硫黄の蒸気又は液体を二硫化炭素等
の冷溶媒に注ぎ、共存する二硫化炭素に可溶の硫黄分を
溶解分離して造られる。このようにして造られた不溶性
硫黄は通常数十ミクロン前後又はこれ以下の微粒子から
なり、取扱い中に粉塵が飛散し易いことや静電気を帯び
易く作業中にこれらに起因した種々のトラブルが発生し
易いので、ゴムプロセス油を一定量混合した所謂油処理
不溶性硫黄として使用される場合が多い。

発明が解決しようとする問題点 油処理された不溶性硫黄は上記した粉塵飛散がなく、ま
た静電気による障害も未処理のものに比べて少ない点で
は改善されているが、流動性が悪く工業的な取扱い中に
各種の装置や容器に付着し易く、工場での流れ作業に支
障を来す問題が残されている。このような問題を解消す
る手段として不溶性硫黄粉末を圧縮造粒する方法が提案
されたが、この方法では流動性が改善できる反面、ゴム
と混合した場合のゴム内部への不溶性硫黄の分散性が低
下する点になお問題が残されていた。

不溶性硫黄は前記したとおり主としてゴムの加硫剤に使
用されるが、その使用量は通常ゴム１００重量部に対し
て３〜５重量部程度で、ゴムとの混練時にゴム内部にミ
クロ的に出来るだけ均一に混合分散されることが必要で
ある。このためにはゴムとの混練中に不溶性硫黄が数十
ミクロン程度又はこれ以下の原型に戻らなければならな
いが、上記の圧縮造粒されたものは粒子の破壊強度が大
きいためこれが十分行われず、結果としてゴムに対する
分散性が不良となる問題がある。

さらにまた特開昭４９−９３２９４号公報には、界面活
性剤を混合して表面張力を減少した油と不溶性硫黄粉末
とを高速混合機で混合し、顆粒状の油処理不溶性硫黄を
製造する方法が示されている。この方法による顆粒品は
流動性が良く、その上粒子の破壊強度も前記の圧縮造粒
品のように大きくないので、ゴムとの混練中に造粒前の
一次粒子に戻り易く、従ってゴムに対する分散性も良好
であるが、ゴム加硫剤特にラジャルタイヤの加硫剤とし
て最も重要な不溶性硫黄の熱安定性を低下させたり、あ
るいはスチールコードとゴムとの接着力を低下させる等
の問題が残されていた。

問題点に解決するための手段 本発明者等はこれらの問題の原因が界面活性剤にあるこ
とをつきとめ、その改良方法を種々研究した結果、不溶
性硫黄の熱安定性向上に顕著な効果のあるα−メチルス
チレンで処理された不溶性硫黄の場合は、界面活性剤を
必要とせず、常用のゴムプロセス油をそのまま使用して
まず不溶性硫黄と油とを混合し、つづいてこれに不溶性
硫黄を追加し混合する二段階の高速混合によって流動性
が改良され、且つゴムとの混線時には容易に元の不溶性
硫黄粒子に破壊され、従ってゴムへの分散性も良い細粒
状の油処理不溶性硫黄が製造出来ることを見出し、本発
明を達成したのである。

即ち、本発明の方法は（１）α−メチルスチレンを含有
する二硫化炭素で精製された不溶性硫黄の乾燥粉末を用
い、（２）高速混合機を用いて前記不溶性硫黄の乾燥粉
末とゴムプロセス油を重量比でｌ二０．３〜０．５の割
合で混合し、混合物を細粒状にしたのち、（３）つづい
てこれに不溶性硫黄の乾燥粉末を追加混合し、（４）上
記ゴムプロセス油の混合率を全重量の１７〜２２％に調
整することによって、所期の目的を達成したものである
。

不溶性硫黄は本質的に時間の経過によって通常の可溶性
硫黄に転化する性質を有するが、この傾向は温度の上昇
によって加速される。ゴムの加硫剤として使用される不
溶性硫黄は、ゴムとの混線温度やさらには混練された後
加硫工程に至るまでの貯蔵時間によって、通常の可溶性
硫黄に転化しないことがブルーム現象を抑えるために必
要である。

このために不溶性硫黄の安定化剤として多くの物質が知
られているが驚くべきことに、この安定化剤として卓効
のあるα−メチルスチレンを溶解した二硫化炭素で精製
された不溶性硫黄は、油との高速混合で造られる細粒品
の粒子破壊強度を適度な範囲のものとするためにも顕著
な効果のあることを見出したのである。

油処理された不溶性硫黄粉末の流動性を改良し容器等へ
の付着を少な（するためには、該微粉末を凝集又は造粒
させることによって各粒子の表面積を下げ、且つ粒子の
自重を大きくすれば良いことは前述の如く知られている
が、重要なことはこの場合の凝集又は造粒された各粒子
の破壊強度が５〜１５ｇ程度の比較的狭い範囲に調整す
べき点である。破壊強度がこれより大きくなると前述し
た通りゴムと混練した後のゴム内部への分散性が低下し
、また強度が小さくなると輸送中や取扱い中に粒子が元
の粉体に壊れ、再び流動性が低下するので共に実用的で
はない。

なお、本発明方法の実施において、不溶性硫黄粉末に対
するゴムプロセス油の配合量が所定の範囲を超えると、
不溶性硫黄粉末にベタツキを生じて混合を阻害したり、
製品の表面に油が滲み出て容器等への付着トラブルを生
じる。

以下、実施例及び参考例によって本発明を具体的に説明
する。

なお、これら試験における製品の破壊強度は、電子天秤
の上にサンプルを載置し、ガラス棒で押圧して測定した
ものである。

実施例１ 純分９０％の不溶性硫黄粉末をα−メチルスチレン０．
２％含有の二硫化炭素中に分散させ、室温でよくかきま
ぜた後濾過し、さらにα−メチルスチレン含有の二硫化
炭素でよく洗浄した後、約６５℃の窒素気流中に約１時
間保持し二硫化炭素分を気化乾燥して、純分９８％の不
溶性硫黄粉末を調整した。

次いでこの不溶性硫黄の乾燥粉末１２ｋｇを、全容量７
０１の高速混合機（商品名「スパルタンニユーザーＰＭ
Ｏ−５０Ｈ型」不二パウダル■製）に仕込み、同時にナ
フテン系芳香族系及び少量のパラフィン系から成るゴム
プロセス油５　ｋｇを仕込んだ。

なお、使用したゴムプロセス油の温度は２０℃であった
。次に混合機主軸の回転数を２５０ＯＲ，Ｐ、Ｈにして
１００分間混を続けた０次に高速混合機の運転を一時止
め、上記のα−メチルスチレンを含む二硫化炭素で精製
した不溶性硫黄粉末８　ｋｇを追加し主軸の回転数を８
０ＯＲ，Ｐ、Ｈにして再び３０秒間混合した。このよう
に処理された製品は、ゴムプロセス油を２０％含む０．
２ｍ／ｍ前後の粒径の均一な細粒となり、その破壊強度
はほとんどのものが８〜１２ｇの範囲にあった。

実施例２ 容１３ｏｏｌのレディゲー混合機に実施例１と同様α−
メチルスチレン含有の二硫化炭素で精製処理して得た純
分９８％の不溶性硫黄粉末１３４ｋｇと実施例１で用い
たゴムプロセス油５０ｋｇを仕込み、主軸の回転数を１
１５Ｒ，Ｐ、Ｈにして５分間混合した。

次に混合機の運転を一時止め上記の不溶性硫黄粉末６６
ｋｇを追加し、同じ回転数で再び３０秒間混合した。こ
の結果このようにして得られた製品は、ゴムプロセス油
を２０％含む０．５〜１．０ｍ／ｍの粒径の範囲にある
均一な細粒品になった。

各粒子の破壊強度は５〜１５ｇの範囲であった。

参考例１ 前記実施例１で用いたと同じ純分９８％の不溶性硫黄粉
末とゴムプロセス油及び高速混合機を用い、実施例１で
は不溶性硫黄粉末を２段階に分けて加えたのに対し、１
段階の混合で適当な細粒品が造られるかどうかを調べて
みた。

即ち、上記高速混合機に不溶性硫黄粉末２０ｋｇと油５
　ｋｇを一度に仕込み、２５００　Ｒ，Ｐ、Ｍの回転速
度で１００分間混したが混合物は粉末状を持続し、細粒
品は得られなかった。

さらに回転数を８００〜３０００　Ｒ，Ｐ、Ｍの範囲に
変えて見たが、流動性の良い細粒品は得られなかった。

参考例２ 純分９０％の不溶性硫黄粉末をα−メチルスチレンを含
まない二硫化炭素で精製した以外は前記実施例１と同様
に操作した。その結果得られた混合物は実施例１の場合
に比べて粒径が０．１〜２ｍ／ｍと不揃いであり、また
粒子の破壊強度も３〜２０ｇとバラツキの大きいもので
あった。

参考例３ 前記の各実施例及び参考例で造った油処理不溶性硫黄の
ステンレス容器に対する付着性を調べた即ち、各試料１
００ｇを夫々ステンレス製の丸底円筒容器（直径Ｌｏｏ
ｍ、高さ６０ｍ）にとり、この容器を振盪機（商品名ｒ
ＳＡ−３１型」ヤマト科学■製）に取り付けて、振動幅
３０鶴、振動数２４０往復／分で１０分間振盪させたの
ち、夫々の容器を静かに振盪機から取り外し、１８０℃
傾けて試料を自然排出させ、容器に付着残存した油処理
不溶性硫黄の量を測定した。

この結果は次の通りであった。

参考例４ 前記の各実施例及び参考例で造った油処理不溶性硫黄の
熱安定性を調べた。

即ち各試料１．２ｇを温度１００℃の恒温室に３５分間
静置させたのち、これを二硫化炭素でよ（洗浄し可溶性
硫黄分を二硫化炭素に完全に溶かし、濾過乾燥して残存
する不溶性硫黄分を秤量した。

結果は次の通りであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. α−メチルスチレンを含有する二硫化炭素によって精製
   した不溶性硫黄の乾燥粉末に、該不溶性硫黄１重量部に
   対してゴムプロセス油を０．３〜０．５重量部の割合で
   加えて高速混合機で第一段の混合を行い、次いでこれに
   前記不溶性硫黄の乾燥粉末をゴムプロセス油の混合率が
   全体の１７〜２２％となる割合に添加して第二段の混合
   を行うことを特徴とする流動性を改良した油処理不溶性
   硫黄の製造方法。