JPS61228024A - 粒状ゴムの製造方法 - 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 本発明はコ９ム組成物を混練りする時の混練り分散効果
が良く、ま友練りゴムの品質が改良される粒状コ９ムの
製造方法に関し、更に詳述するとかかる粒状ゴムを能率
よく安価に製造する方法に関する。

従来技術及びその問題点 従来より、ゴムのハンドリング、加工及び品質設計にお
いて、粒状ゴムの持つ利点が多く期待されている。特に
、タイヤ、ホース、ベルト、防振ゴム、防舷材、ケーブ
ル、ｆスケットなどのゴム製品の製造工程の自動化の面
から、粒状ゴムの持つ利点の活用が期待されている。し
かしながら従来、通常ゴムと比較して品質的に有利であ
り、かつ安価で効率的な粒状コ０ムの製造方法について
の提案は少ない。このため安価で効率的な製法による広
く工業的に活用できる粒状ゴムの出現が待たれている。

即ち、従来知られている粒状ゴムの製造方法は大別して
次の二つの方法に分けることができる。

その一つは、ｆムラテ、クスを離型剤と混合し、凝固共
沈させて乾燥させるか、又は凝固共沈を省いて噴霧乾燥
させることにより粉末ゴムを製造する方法である。この
場合、ゴム粉末を製造するための原料はエマルジョンポ
リマー、特にニトリルゴム及びエマルジョンＳＢＨに限
定され、従来は抗粘着剤や界面活性剤の存在下にこれら
エラストマーラテダクスの摩砕、スプレー乾燥及び凝固
する方法等が報告されている。例えば、米国特許第４０
３２５０１号公報には、炭化水素溶液、ゴム、カーゲン
ゾラ、り及び起泡防止界面活性剤からコ０ム粉末を製造
する方法が記載されており、更に粒状ゴムに関連する技
術に就いては、米国特許第２７７７００８号、同第３２
４５９４５号、同第３２０３９２２号、同第３０６０１
４５号及び同第３２５１７９８号にも記載されている。

しかしながら、これらの方法は溶液反応型合成ゴムに適
用するにはわざわざラテックス化させる工程などが必要
となり、粒状ゴムを製造する方法としては高価で非効率
的な製法であると共に、粉末化させ安定化させるだげの
ために水ガラスのような余分な離型剤を用いることが多
く、これがゴム製品化後の疲労耐久性に悪影響を及ぼす
などの品質面の問題を残すという欠点を有している。

また、従来の粉末ゴムの別の製法とじてベール状乃至ス
ラブ状ゴムを離型剤と共在させながら機械的に粉砕して
粒状乃至粉末ゴムを製造する方法も提案されている（特
開昭５３−５４２４５号及び同昭５９−２４７３４号）
。しかしながら、この方法はベール状乃至スラブ状ゴム
を粉砕するのに多大のエネルギーを必要とするので、高
価で非効率的であるという問題点を有している。

このため、通常ゴムと比較して品質的にも優れておシ、
かつ安価で効率的な粒状ゴム乃至粉末ゴムの製造法の開
発が強く要望されている。

発明の概要 本発明者らは上記問題点を解決するために鋭意研究を進
めた結果、特定範囲の嵩比重、即ち０．Ｏ１〜０．７の
嵩比重を有する多孔質の未硬化ゴムを充填補強剤と共に
機械的に粉砕した場合、室温にて小型粉砕機を用いるこ
とにより低粉砕エネルギーで効率よく、生産性を大幅に
向上して安価に粒状コ９ムを製造できると共に、得られ
た粒状ゴムは混練り分散効果がよく、練りゴムの品質が
改良されることを知見し、本発明をなすに至っ九もので
ある・ 即ち、従来のベール状乃至スラブ状のゴムを原料として
これを粉砕する方法では、カットしたり粉砕したりする
工程に問題があシ、大規模な装置設備、場所、粉砕エネ
ルギー、工数を必要とする。

これに対して、本発明方法は、嵩比重０．０１〜０．７
の多孔性の未硬質ゴム、特に原料ゴムの通常の脱溶剤後
或いは乾燥工程で得られる多孔質の未硬化ゴムを用いて
充填補強剤と共存下に粉砕することにより、ゴム粉砕に
必要なエネルギー量の大幅な低減と製造能力の向上を可
能ならしめたものである。

以下、更に詳しく本発明を説明する。

発明の構成 本発明に係る粒状ゴムの製造方法は、嵩比重が０．０１
−０．７である多孔質の未硬化ゴムを充填補強剤の共存
下に粉砕することを特徴とするものであって、室温にお
いて小型粉砕機を用いて低粉砕エネルギーで効率良く、
多孔質の未硬化ゴムより安価に粒状ゴムを製造すること
ができるものである。

この場合、０．０１〜０．７の嵩比重ｔＷする多孔質の
未硬化ゴムとしては、例えば浴液反応で合成される合成
ゴムの溶液中合成反応後の脱溶剤直後に得られる多孔質
の未硬化ゴム、ラテックスの形で得られる天然ゴム及び
合成コ９ムのラテックスの凝固、乾燥直後に得られる多
孔質の未硬化ゴムが使用し得る。

このよりに、本発明においては天然ゴム、合成コ９ムの
いずれをも用いることができるが、天然コ９ムとしては
パラゴム、グアニールゴム及びこれらの混合ゴムを挙げ
ることができ、更に水素化、塩素化及びスルホン化等の
化学的に変性された天然ゴムも使用することが可能であ
る。また、合成ゴムとじてはＡＳＴＭ規格中に指定され
たゴム及びラテ、クスがあり、このようなゴム及びラテ
ックスとしては、飽和したポリメチレン合成ゴム、例え
ばアクリレート及びα−オレフィンポリマーからつくら
れｔもの、関連コポリマー、例えばエチレンプロピレン
タイプのもの（ＥＰＭ又はＥＰＲ）　、各種タイプのタ
ーポリマー、例えばＥＰＤＭ、　／’？−７Ａ／オロゴ
ム（ＦＫＭ及びＦＦＫＭ　）、ポリマー鎖中に酸素を含
む酸素化されたゴム、例えばエチレン及びプロピレンか
ら得られるもの（ＰＯＲ：　７°ロピレンオキシドデム
、ＥＣＨＲ：エピクロルヒドリンゴム）、その硫黄類８
３、ホスファゼンゴム及びシリコ−ノコ０ム（Ｓａ）が
挙げられるほか、その他の合成ゴムとして／　１７マー
鎖中に炭素、酸素、及び窒素を含有するコ９ム、例えば
ウレタンタイプのもの１水素化その細化学的に処理され
た合成コ９ム、例えば水素化されたＢＲ，塩素化された
ＢＲ，臭素化されたＢＲ等を挙げることができる。特に
好ましいゴムとしては主鎖中に不飽和結合を有する天然
ゴム及び合成ゴムであり、例示するとＩＩＲ（インラテ
ン−イソブレンゴム）　、　ＣＩＩＲ（クロローイノプ
テンーイソデレンプム）　、ＢＩＩＲ（プロモーイソブ
チン−イソブレンゴム）、ＢＲ（ブタジェンゴム）、Ｓ
ＢＲ（スチレンープタゾエンデム）、ＩＲ（合成イソプ
レンゴム）、ＢＩＲ（ブタノエン−イソプレンゴム）、
ＥＰＲ（エチレン−プロピレンゴム）、ＥＰＤＭ　（エ
チレン−プロピレン−ジエンゴム）、ＮＢＲにトリル−
！タノエンゴム）、ＮＣＲにトリル−クロログレンゴム
）、ＮＩＲにトリル−イソプレンゴム）、ＮＲ（天然ゴ
ム）、ＡＢＲ（アクリレート−！タゾエンゴム）、ＰＢ
Ｒ（ビリジン−ブタジェンゴム）　、ＰＳＢＲ（ピリジ
ンースチレンーノタゾエンゴム）、５Ｃａ（スチレン−
クロログレンツ０ム）、５ＩＲ（スチレン−イソプレン
ゴム）、ＸＳＢＲ（カルが午シルースチレンーツタジエ
ンゴム）、ＸＮＢＲ（カルゴキシルーニトリルーゾタジ
エンゴム）等が挙げられ、これらの混合ゴム、例えばＳ
ＢＲ／　ＮＲ（５０／　５０　）、グアニールゴム／パ
ラゴム（２０／８０）、ＩＲ／水素化ＢＲ（３３／６７
）、ＥＰＤＭ／Ｂ　Ｐ　（６０／４０　）、ＣＨＲ／Ｂ
ＨＲ（３５／６５　）等も好適に用いられる。

これらの中では、特に溶液反応で合成される合成ゴムと
してＩＩＲ％ＣＩＩＲ，ＢＩＩＲ，ＳＢＲ，Ｂ　Ｒ。

ＩＲ，ＡＩＲ％ＥＰＲ％ＫＰＤＭ、　ＰＯＲ，ＥＣＨＲ
，Ｓ　Ｒ及びこれらの誘導ポリマー、ブレンド体が好ま
しく、またラテックスの形で得られる天然ゴム及び合成
ゴムとしてＮＲ％ＳＢＲ％ＮＢＲ，ＣＲ及びこれらの鰐
導体、ブレンド体が好ましい。

上述し次長孔質の未硬化ゴムと混合して粉砕される補強
剤としては、ゴム粒子間の粘着相互作用を抑制乃至阻害
するものであればいずれのものでもよいが、最終ゴム配
合物中に配合されるべき配合材料であることが好ましい
。このような補強材トシては、カーデンブラック、シリ
カ、タルク、各種クレイ、更に酸化亜鉛、沈降炭酸カル
シウム・珪酸カルシウム、軽石、トリポリ、カーがラン
ダム、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化鉄、白亜（ａｉｌ
産炭酸石灰又は粉砕石灰石）、バライタ、アスファルト
、フェノール樹脂、ウルトラマリンデル−等の各種無機
又は有機材料が挙げられ、これらの１種又は２種以上が
用いられる。これらのうちでは、特にカー？ンゾラック
が好ましく使用される。

これらの補強剤の使用量は必ずしも限定されないが、ハ
ンドリング性、粉砕の経済性、練り加工性などの点から
多孔性未硬化ゴム１００重量部当り１０〜３００重量部
、特に１０〜６０重量部とすることが好ましく、この範
囲において本発明の目的が効果的に達成される。

本発明においては、上述した多孔質の未硬化コ９ム、特
に原料ゴムの通常の脱溶剤或いは乾燥工程で出現する嵩
比重０．０１〜０．７、好ましくは０．１〜０．５の多
孔質の未硬化ゴムに前記補強剤を混合し、未硬化ゴムを
補強剤の共存下に粉砕し、粒状ゴムを得るものである。

このように本発明の粒状ゴムはエマルジョン又は溶液が
介在することなく直接機械的手段によって製造すること
ができ、ラテックスの生成又は溶解工程を経る必要もな
い上、低温度で作業する必要もなく、室温で粉砕するこ
とができる。

本発明の粒状コ９ムの製造方法では、上述したように通
常の脱溶剤後或いは乾燥工程で得られる嵩比重０．０１
〜０．７、好ましくは０．１〜０．５の多孔質の未硬化
コ９ムｔ−原料ゴムとして使用して粉砕を行なう同一ゴ
ム質、同一コ９ム量、同一装置設備で比較した場合、ベ
ール状の固型ゴムを粉砕する場合に比べて粉砕エネルギ
ーが半分に低減できると共に、粒状ゴム乃至粉末ゴムの
生産能力が２倍に上昇する。この場合、嵩比重が０．７
より大きいものでは粉砕エネルギーが大きくなり、生産
量が低下するので本発明の目的が達成されない。

ｔ＋、本発明ではゴムの粉砕に当って充填補強剤を混合
、共存させるが、この場合補強剤金ある一定量以上、例
えばカーゲンブラックを用いた場合には５重量％以上を
粒状ゴムに付着していないフリーの状態で共存させるこ
とが好ましく、これにより多孔質の未硬化ゴムが安定に
粉砕され、貯蔵される。

更に、本発明では、原料ゴムとして工程中の脱溶剤後或
いは乾燥工程で得られる多孔質の未硬化ゴムを使用して
粉砕を行なう場合、これらのゴムが得られ几後、６０分
以内、特に２０分以内に抗粘着剤となる充填補強剤と共
に粉砕工程に供給することが好ましい。この脱溶剤後或
いは乾燥工程で得られる多孔質の未硬化ゴムは、放置し
ておくと自重或いはゴム流動の交めに多孔質ゴム同志が
互いに融層固化して粉砕効率が低下してしまう場合があ
る。

粒状コ０ムの大きさは特に限定されるものではなく、自
由に決めることができるが、ハンドリング性、粉砕の経
済性、次工程への練り加工性などの点を考慮して、通常
長径が０．２〜２０ｍ程度のものに粉砕することが適当
である。

ここで、粉砕条件、粉砕装置としては必ずしも制限され
ないが、粉砕温度は室温でよく、ま九横２軸型連続せん
新式等の小型粉砕機を用いて十分粉砕し得る。この場合
、本発明においては特別な冷却装置を必要とせず、粉砕
時の原料吸い込み風量で粉砕物を冷却するだけでもよい
。

本発明の方法により得られた粒状ゴムは抗粘着剤となる
充填補強剤が未硬化ゴムの表面に整然とした抗粘着剤層
（充填補強剤層）を形成して、実質的な粘着防止が達成
され、これにより巨視的スケールでは自由流動性であり
、非凝集性の粒状ゴムが生成する。なおこの場合、上述
し九ように粒７状ゴムに付着していないフリーの充填剤
が存在していることが好ましい。

このようにして得られた粒状ゴムは、通常の配合物と一
緒に混線りしてゴム組成物金つくり、これを通常の条件
で加硫することにより製品とすることができる。

発明の効果 本発明の粒状ゴムの製造方法は、嵩比重が０．０１〜０
．７である多孔質の未硬化ゴムを充填補強剤の共存下に
粉砕することによって得られるものであって、本発明に
よれば低粉砕エネルギーで効率よく安価に、しかも高品
質の粒状ゴム金製造することができる。この場合、この
ゴム粉砕に用いる装置設備は特殊なものではなく、また
特別の冷却装置も必要とせず、粉砕時の原料吸い込み風
量で粉砕物を冷却するだけで充分に冷却は達成される。

また、本発明の方法で得られた粒状ゴムは粉砕時の発熱
がない九め、熱履歴による一部ダル化を受けて品質を損
なうこともなく、混練り分散性が優れ、且つ加工性及び
加工ゴム品質が優れている。

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、
本発明は下記実施例に限定されるものではない。

〔実施例１、比較例１〕 ＩＩＲ（日本ブチル社製ｌｌＲ２６８）及びカーボンブ
ラック（表中ので示す）を使用し、ＩＩＲ製造工程中の
脱溶剤工程直後の多孔質未硬化ゴムにカー＆ン！う、り
を混合し、粉砕し次。なお、比較例１として、従来法の
ベール状ゴＡ　（Ｉ［４５０ｍ。

長さ７８０　ｇ　、高さ８０〜１２０ｍ、１個当りの重
量３８ｋｇ）からの粉砕を行った。粉砕条件及び補強剤
配合条件を第１表に示す。

第　　１　　表 なお、上記配合物の粉砕は横２軸型連続せん新式粉砕機
を用い、粉砕機中にゴム及び補強剤を一定量ずつ連続的
に投入して行なっ友。また、コ０ム及び補強剤の配合及
び粉砕は室温で行った・次に、両者の粉砕に必要なエネ
ルギー及び生産能力を比較し次結果′ｆｒ−第２表に示
す。

第２表 第２表から判るように、本発明方法は従来法（ベール状
プムより出発）に比べ、粉砕の工程数が少なくなり、ま
た粉砕エネルギーの必要量が大幅に減少すると共に、粉
砕装置生産能力が大幅に増大する。従って、このことよ
り本発明法が安価で効率の高い粒状ゴム製造法であるこ
とが知見される。

〔実施例２、比較例２〕 ゴムとしてＳＢＲゴム（日本合成ゴム社製５ＩＲｉｓｏ
ｏ　）−６用いた以外は実施例１、比較例１と同様にし
て試験を行った。結果を第３表に示す。

第　　３　　表 第３表からも本発明方法が安価で効率の高い粒状ゴムの
製造法であることが知見される。

次に、本発明方法によって得られた粒状コ９ムを用いた
硬化コ９ム組成物より加工ゴムを製造しその物性等を調
べ九結果を参考例として示す。

〔参考例〕

下記に示す配合及び条件によジ、本発明方法による粒状
ゴムを用いた硬化ゴム組成物及び従来のベール状ゴムｔ
−直接用い友ゴム組成物から加工ゴム（スラブシート）
を製造し、その物性音調べ次。

結果を第４表に示す。

配合 ｌｌＲ２６８１００重量部 カーがンプラ、り（ＧＰＦ）　　　　　４ＯＮスピンド
ル　　　　　　　　　　　ｌＯｌ酸化亜鉛　　　　　　
　　　　　　　３１加硫促進剤（ＤＭ）　　　　　　　
　　１　　＃硫黄　　　　　　４Ｎ 条件 ・小型バンバリー混練り 加硫条件：１７０ｃＸＩＯ分、ｆレス加硫第　　４　　
表 第４表に示すように、本発明方法による粒状ゴムを用い
る場合には、従来のベール状ゴムを＠接バンバリー混練
りするのに比較して、全エネルギー量をほぼ同レベルと
し次場合、混練り分散効果が良くなり、練クゴム品質が
向上することが知見される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、嵩比重が０．０１〜０．７である多孔質の未硬化ゴ
   ムを充填補強剤の共存下に粉砕することを特徴とする粒
   状ゴムの製造方法。