JPH10287765A - 加硫ゴムの再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細な破砕、高温、高圧を不要とし、さらに
化学剤等を不要とした、新たな再生方法を得る。 【解決手段】 加硫ゴムに、機械的な伸張、剪断力を加
えて脱架橋させる。このとき、低温、無酸素状態とし、
ゴムの分子が切断されてできた遊離基が酸素と結合して
分子の終端となり分子量が低下することを防止する。さ
らに、遊離基が容易に他のゴム分子と結合するように、
未加硫ゴムを少量添加しておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加硫され自動車用
タイヤ等に使用されたゴムを、再度使用するため、脱架
橋し、再生する方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来より、廃ゴムを再
生するため、化学的に脱架橋を行なう方法が知られてい
る。しかし、従来の方法は、再生にあたり、ゴムを極め
て微細に破砕することが必要であったり、高温、高圧を
必要としたり、さらに、各種化学剤を使用するものであ
り、コスト、効率の点からみて、十分満足し得るものと
はいえない。

【０００３】そこで、本発明は、微細な破砕、高温、高
圧を不要とし、さらに化学剤等を不要とした、新たな再
生方法を得ることを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、加硫ゴムに、
張力、剪断力等の機械力を加えて脱架橋させるものであ
る。ただ単純に、機械力を加えただけでは、ゴムの分子
が切断されて分子量が減少し、再生使用が不能となる。
そこで、本発明では、分子切断により生じた遊離基が酸
素と結合して分子の終端とならないように、低温、無酸
素状態とし、さらに、遊離基が容易に他のゴム分子と結
合するように、未加硫ゴムを少量添加しておくものであ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明で原料として使用する加硫
ゴムは、合成ゴム、天然ゴムのいずれでもよい。また、
未加硫ゴムが混入していてもよい。さらに、カーボンブ
ラック、オイル等が含まれていてもよい。形状は、張
力、剪断力等の機械力を加える装置が許容するものであ
れば任意であり、通常、直径が数〜数十ミリメートル程
度の細片に形成しておくとよい。機械的処理のため、過
度に小さな粉末状であることは不都合であるが、一部に
粉末を含むことは支障がない。したがって、廃タイヤ等
を簡単な裁断機で裁断したものを、ふるい等で大きさを
そろえることなく、そのまま原料として使用することが
できる。

【０００６】機械的な伸張、剪断力を加える処理は、通
常の押出成形機を使用して行なうことができ、また、専
用機、例えば、円盤や円筒をわずかの隙間を隔てて対向
させ、対向面を相対的に回転させるようにした装置を用
意して行なってもよい。

【０００７】この機械的処理は、低温で、すなわち、摂
氏４０度以下、望ましくは摂氏３５度以下で行なう。機
械的処理により、摩擦熱が発生し、高温となりやすいの
で、処理装置を冷水等で冷却しながら運転することが必
要であり、また、熱の発生を抑えるため、運転速度も速
過ぎないようにすることが肝要である。具体的には、押
出成形機では、押出し軸又はケーシング、円盤や円筒を
用いた装置では対向面の背後に、通水空間を設けて常時
冷水を通す構成が望ましい。この低温は、ゴムの粘性が
高い状態を維持し、張力、剪断力等の機械力を効果的に
加えるようにする効果もある。

【０００８】この機械的処理は、無ないし低酸素状態で
行なう。酸素濃度は、厳格にゼロであることは不要であ
るが、できるだけ小さいこと、概ね１０パーセント以下
であることが望ましい。完成した再生ゴムの分子量が、
当初より多少減少することが許される場合は、酸素濃度
を比較的高くしてもよい。この無ないし低酸素状態は、
例えば、窒素、二酸化炭素等の不活性ガスを、処理装置
内に注入することにより実現される。特に、連続運転を
する場合は、この不活性ガスを連続的に注入するとよ
い。

【０００９】さらにこの処理にあたり、原料の加硫ゴム
に、未加硫ゴムを添加する。この未加硫ゴムには、未硬
化の生ゴムが適当であり、また、他の未硬化ポリマーで
あってもよい。さらに、本発明により再生されたゴムで
あってもよい。この未加硫ゴムは、全体の１０重量パー
セント以上が必要である。この未加硫ゴムは、分子切断
により生じた遊離基を包んで、この遊離基がこの未加硫
ゴムまたは他の遊離基と容易に結合させるものであり、
過少であるとこの効果が十分に得られない。未加硫ゴム
が多い場合は、完成した再生ゴムの性質に不都合を生じ
ないが、作業効率が低下することになるので、概ね１５
〜３０重量パーセント程度とするとよい。

【００１０】本発明により再生されたゴムは、新鮮なゴ
ムと同様に使用し、再度加硫処理を行なうことができ
る。原料ゴム中の硫黄分は、再生ゴム中に化学的に安定
な状態で閉じこめられ、硬化作用を果たさないものとな
っていると考えられる。なお、本発明により再生された
ゴムは、当然、原料ゴムのカーボンブラック等の添加物
を含有しているので、単独使用するよりも、新たなゴム
と混合して使用するほうが使用しやすく、また、実用的
である。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例を示す。

【００１２】原料として、廃トラックタイヤのトレッド
を、長さ２０〜４０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ５ｍｍに切
断したものを使用する。これに、未硬化合成ゴム（ＳＢ
Ｒ３０％、ＮＲ７０％、カーボンブラック、オイル等の
添加剤を含む。）及び天然ゴムをそれぞれ全体の１５重
量パーセントとなるよう混合する。これらを、内部空間
を窒素ガスで満たした押出成形機中に入れ、窒素ガスを
連続して供給しながら、運転した。この運転は、先端を
キャップで塞ぎ、押出し軸を回転させて押出操作を行
い、次いで押出し軸を逆転するという操作を繰り返して
行なう。この時、ケーシング外周に冷水を通し、内部を
摂氏約３５度に保持した。運転速度は十分低速な毎分２
６回転とし、８分間作動させた。最後に、キャップを外
して、押出し、再生ゴムを取り出した。

【００１３】この再生ゴムを、未硬化ゴムに、全量の１
５重量パーセントとなるよう混入させ、加硫して完成品
とした。比較例として、この再生ゴムを混入させない未
硬化ゴムのみをを加硫したものを用意した。比較の結果
は次の通りである。 比較例 完成品 ショア硬度Ａ ６４ ６０ ショア硬度Ａ（７００゜Ｃ、７２時間後） ７０ ６５ 弾性率 Ｍｐａ ２．５ ２ 弾性率 Ｍｐａ（７００゜Ｃ、７２時間後） ３．３２５ ２．６ （＋３３％） （＋３０％） 引張り強さ Ｍｐａ ２２ １８ 引張り強さ Ｍｐａ（７０゜Ｃ、７２時間後） ２３ １９ 伸び ５２０％ ４８０％ 伸び（７００゜Ｃ、７２時間後） ４６８％ ４２３％ 引き裂き強さ ＫＮｍ ７．２ ６．５ 引き裂き強さ ＫＮｍ（７０゜Ｃ、７２時間後） ７．５６ ７．１５ 反発係数 ３８％ ３９％ 圧縮永久歪み（７０゜Ｃ、２２時間） １７％ ２１％

【００１４】以上を総合すると、完成品は、各物性値に
おいて、比較例よりわずかに低下しているものの、実質
的に同等と考えられる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、上述のように、微細な破砕等
の前処理が不要であり、高温、高圧さらに化学剤等も不
要であり、きわめて容易かつ安価に実施をすることがで
きる。しかも、完成した再生ゴムは、新品とはぼ同等の
物性を持ち、新品と同様の広範な用途に使用することが
できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加硫ゴムに、未加硫ゴム又は未硬化ポリ
   マーを、全体の１０重量パーセント以上、望ましくは１
   ５〜３０重量パーセント程度となるよう混入させ、これ
   を、摂氏４０度以下、望ましくは摂氏３５度以下の無な
   いし低酸素状態で、張力、剪断力等の機械力を加えて脱
   架橋させることを特徴とする加硫ゴムの再生方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 未硬化ポリマーとして、この方法で再生されたゴムを使
   用することを特徴とする加硫ゴムの再生方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 工程中に、窒素、二酸化炭素等の酸素を含まないガスを
   供給し、無ないし低酸素状態を実現させること特徴とす
   る加硫ゴムの再生方法。
4. 【請求項４】 請求項１、２又は３において、 押出成形機等の対向し相対回転する面の間で張力、剪断
   力等の機械力を加えて脱架橋させることを特徴とする加
   硫ゴムの再生方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、 抵抗する面の一方又は両方を水で冷却すること特徴とす
   る加硫ゴムの再生方法。