JP2003181828A - ゴムの連続混練方法 - Google Patents
ゴムの連続混練方法Info
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- JP2003181828A JP2003181828A JP2001389035A JP2001389035A JP2003181828A JP 2003181828 A JP2003181828 A JP 2003181828A JP 2001389035 A JP2001389035 A JP 2001389035A JP 2001389035 A JP2001389035 A JP 2001389035A JP 2003181828 A JP2003181828 A JP 2003181828A
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- vulcanizing agent
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】原料ゴム、とりわけマスターバッチ化された原
料ゴムに加硫剤、加硫促進剤を定量性高く供給して未加
硫ゴム組成物を連続的に生産可能な混練方法を提供す
る。 【解決手段】混練押出機１に少なくとも原料ゴム１０、
及び加硫剤と加硫促進剤とを供給して混練し、加硫剤と
加硫促進剤とを含む未加硫ゴム組成物を連続して製造す
る混練方法であり、前記加硫剤と加硫促進剤を充填剤と
混合して造粒した粒子状にて、定量供給装置１２、１４
を使用して供給するゴムの連続混練方法とする。
料ゴムに加硫剤、加硫促進剤を定量性高く供給して未加
硫ゴム組成物を連続的に生産可能な混練方法を提供す
る。 【解決手段】混練押出機１に少なくとも原料ゴム１０、
及び加硫剤と加硫促進剤とを供給して混練し、加硫剤と
加硫促進剤とを含む未加硫ゴム組成物を連続して製造す
る混練方法であり、前記加硫剤と加硫促進剤を充填剤と
混合して造粒した粒子状にて、定量供給装置１２、１４
を使用して供給するゴムの連続混練方法とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原料ゴムと所定の
充填剤等の添加剤、並びに加硫剤と加硫促進剤を混練し
て加熱により加硫可能な未加硫ゴム組成物を連続的に製
造することが可能なゴムの連続混練方法に関する。
充填剤等の添加剤、並びに加硫剤と加硫促進剤を混練し
て加熱により加硫可能な未加硫ゴム組成物を連続的に製
造することが可能なゴムの連続混練方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゴムの成形においては、原料ゴムに必要
な補強剤や増量剤等の充填剤、助剤、添加剤、加硫剤、
加硫促進剤を添加・混練して架橋反応性を有する未加硫
ゴム組成物とし、これを所定形状に成形して加熱加硫す
る技術が使用される。かかる未加硫ゴム組成物を製造す
る方法としては、従来、原料ゴムに反応性を有しない成
分である充填剤、助剤、添加剤をバンバリーミキサー等
の混練装置を使用して混練してマスターバッチとし、得
られたマスターバッチを冷却した後に混練ロール、ニー
ダー等を使用して加硫剤、加硫促進剤等の架橋反応性の
ゴム薬品を添加、混練する技術が公知である。
な補強剤や増量剤等の充填剤、助剤、添加剤、加硫剤、
加硫促進剤を添加・混練して架橋反応性を有する未加硫
ゴム組成物とし、これを所定形状に成形して加熱加硫す
る技術が使用される。かかる未加硫ゴム組成物を製造す
る方法としては、従来、原料ゴムに反応性を有しない成
分である充填剤、助剤、添加剤をバンバリーミキサー等
の混練装置を使用して混練してマスターバッチとし、得
られたマスターバッチを冷却した後に混練ロール、ニー
ダー等を使用して加硫剤、加硫促進剤等の架橋反応性の
ゴム薬品を添加、混練する技術が公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の公知の
技術によれば、加硫剤、加硫促進剤を混練する工程はバ
ッチ法でしか行えず、大量に使用する未加硫ゴム組成物
を製造するには大きな混練装置が必要であり、少量しか
使用しない未加硫ゴム組成物を製造するには小さな混練
装置を必要とし、経済的ではない。大量に使用する未加
硫ゴム組成物を小さな混練装置を使用して混練すると、
バッチが多くなり、工程に時間がかかる。またバッチ方
式による製造は、その混練装置に見合った量の混練が必
要であり、消費量と一致せず、未加硫ゴム組成物の在庫
が増加し、その管理に費用と工数がかかる。
技術によれば、加硫剤、加硫促進剤を混練する工程はバ
ッチ法でしか行えず、大量に使用する未加硫ゴム組成物
を製造するには大きな混練装置が必要であり、少量しか
使用しない未加硫ゴム組成物を製造するには小さな混練
装置を必要とし、経済的ではない。大量に使用する未加
硫ゴム組成物を小さな混練装置を使用して混練すると、
バッチが多くなり、工程に時間がかかる。またバッチ方
式による製造は、その混練装置に見合った量の混練が必
要であり、消費量と一致せず、未加硫ゴム組成物の在庫
が増加し、その管理に費用と工数がかかる。
【０００４】上記の問題を解決する方法として押出機を
使用してマスターバッチを供給しつつ加硫剤と加硫促進
剤を粉体供給装置を使用して連続的に供給して混練する
混練方法が考えられる。かかる方法によれば、消費量に
見合った未加硫ゴム組成物の混練を行うことができる。
このような混練装置に使用する粉体供給装置は、通常計
量装置、粉体を投入するホッパーもしくは貯蔵タンク、
粉体を定量的に送るスクリューが設けられている。
使用してマスターバッチを供給しつつ加硫剤と加硫促進
剤を粉体供給装置を使用して連続的に供給して混練する
混練方法が考えられる。かかる方法によれば、消費量に
見合った未加硫ゴム組成物の混練を行うことができる。
このような混練装置に使用する粉体供給装置は、通常計
量装置、粉体を投入するホッパーもしくは貯蔵タンク、
粉体を定量的に送るスクリューが設けられている。
【０００５】しかし、加硫剤、加硫促進剤は通常、飛散
防止とハンドリング性向上を目的としてプロセスオイル
を添加したり小さな顆粒状として市販されているもの
の、粉体供給装置を使用して押出機に供給しようとする
と、粉体供給装置のホッパー、供給スクリュー内で起こ
る撹拌作用のために顆粒状の薬品についても粉末化が起
こって流動性が低下し、供給の定量性が低下する。加硫
剤や加硫促進剤は、原料ゴムに対する添加量が数重量％
程度の少量であって、しかも加硫後のゴム製品の特性に
大きな影響を与えるものであり、その供給の定量性は重
要な意義を有する。
防止とハンドリング性向上を目的としてプロセスオイル
を添加したり小さな顆粒状として市販されているもの
の、粉体供給装置を使用して押出機に供給しようとする
と、粉体供給装置のホッパー、供給スクリュー内で起こ
る撹拌作用のために顆粒状の薬品についても粉末化が起
こって流動性が低下し、供給の定量性が低下する。加硫
剤や加硫促進剤は、原料ゴムに対する添加量が数重量％
程度の少量であって、しかも加硫後のゴム製品の特性に
大きな影響を与えるものであり、その供給の定量性は重
要な意義を有する。
【０００６】本発明の目的は、原料ゴム、とりわけマス
ターバッチ化された原料ゴムに加硫剤、加硫促進剤を定
量性高く供給して架橋反応性を有する未加硫ゴム組成物
を連続的に生産可能な混練方法を提供することにある。
ターバッチ化された原料ゴムに加硫剤、加硫促進剤を定
量性高く供給して架橋反応性を有する未加硫ゴム組成物
を連続的に生産可能な混練方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のゴムの連続混練
方法は、混練押出機に少なくとも原料ゴム、及び加硫剤
と加硫促進剤を供給して混練し、加硫剤と加硫促進剤を
含む未加硫ゴム組成物を連続して製造する混練方法であ
り、前記加硫剤と加硫促進剤を充填剤と混合して造粒し
た粒子状にて、定量供給装置を使用して供給することを
特徴とする。
方法は、混練押出機に少なくとも原料ゴム、及び加硫剤
と加硫促進剤を供給して混練し、加硫剤と加硫促進剤を
含む未加硫ゴム組成物を連続して製造する混練方法であ
り、前記加硫剤と加硫促進剤を充填剤と混合して造粒し
た粒子状にて、定量供給装置を使用して供給することを
特徴とする。
【０００８】加硫剤と加硫促進剤を充填剤と混合して造
粒し、粒子状にて供給することにより、粉体供給装置の
ホッパー、供給スクリュー内で起こる撹拌作用による粉
砕が防止され、従ってこれらの薬剤が定量性高く供給さ
れ、未加硫ゴム組成物を安定して連続的に生産すること
が可能となる。
粒し、粒子状にて供給することにより、粉体供給装置の
ホッパー、供給スクリュー内で起こる撹拌作用による粉
砕が防止され、従ってこれらの薬剤が定量性高く供給さ
れ、未加硫ゴム組成物を安定して連続的に生産すること
が可能となる。
【０００９】造粒に使用する充填剤は、目的とするゴム
成形品の構成材料として使用する充填剤であってもよ
く、別の種類の充填剤であってもよいが、目的とするゴ
ム成形品の構成材料である充填剤の一部を造粒に使用す
ることが、ゴム成形品の特性を損なうおそれがなく、よ
り好ましい。
成形品の構成材料として使用する充填剤であってもよ
く、別の種類の充填剤であってもよいが、目的とするゴ
ム成形品の構成材料である充填剤の一部を造粒に使用す
ることが、ゴム成形品の特性を損なうおそれがなく、よ
り好ましい。
【００１０】加硫剤、加硫促進剤は、それぞれ別々に造
粒し、複数の定量供給装置を使用して供給してもよく、
所定比率で混合して造粒し、１台の定量供給装置を使用
して供給してもよい。また原料ゴムはカーボンブラック
等を予め混練したマスターバッチとして供給することが
好ましい。
粒し、複数の定量供給装置を使用して供給してもよく、
所定比率で混合して造粒し、１台の定量供給装置を使用
して供給してもよい。また原料ゴムはカーボンブラック
等を予め混練したマスターバッチとして供給することが
好ましい。
【００１１】上述の混練方法においては、前記造粒した
粒子が、前記加硫促進剤、加硫剤の少なくとも１種を５
〜５０重量％含有するものであることが好ましい。
粒子が、前記加硫促進剤、加硫剤の少なくとも１種を５
〜５０重量％含有するものであることが好ましい。
【００１２】造粒粒子中の加硫促進剤、加硫剤の含有量
が５重量％未満の場合には必要成分の濃度が低下し、供
給時の定量性は良好ではあるが大きな定量供給装置が必
要となる等の問題が生じ、５０重量％を超えると充填剤
の比率が低下し、造粒後の粒子の強度が十分ではなく、
供給過程で粉末が生じる場合があり、供給時の定量性が
低下して好ましくない。
が５重量％未満の場合には必要成分の濃度が低下し、供
給時の定量性は良好ではあるが大きな定量供給装置が必
要となる等の問題が生じ、５０重量％を超えると充填剤
の比率が低下し、造粒後の粒子の強度が十分ではなく、
供給過程で粉末が生じる場合があり、供給時の定量性が
低下して好ましくない。
【００１３】本発明のゴムの連続混練方法においては、
定量供給装置の性能を考慮すると造粒後の前記粒子の粒
子径が１００μｍ〜３ｍｍであることが好ましい。造粒
後の粒子の粒子径は、３００μｍ〜１ｍｍであることが
より好ましい。
定量供給装置の性能を考慮すると造粒後の前記粒子の粒
子径が１００μｍ〜３ｍｍであることが好ましい。造粒
後の粒子の粒子径は、３００μｍ〜１ｍｍであることが
より好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明に使用する加硫剤は、ゴム
の加硫に使用される公知の加硫剤が限定なく使用可能で
あり硫黄、過酸化物などが例示される。また加硫促進剤
もゴムの加硫に使用される公知の加硫促進剤が限定なく
使用可能である。
の加硫に使用される公知の加硫剤が限定なく使用可能で
あり硫黄、過酸化物などが例示される。また加硫促進剤
もゴムの加硫に使用される公知の加硫促進剤が限定なく
使用可能である。
【００１５】加硫剤ないし加硫促進剤を造粒する充填剤
は、上述のように目的とするゴム成形体に使用する充填
剤を使用する。かかる充填剤としては、ゴムの技術分野
において補強剤、増量剤等として使用される充填剤は限
定なく使用可能であり、シリカ、タルク、クレー、軽質
炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ゼオライト等の
無機材料、樹脂微粉末等の有機材料などが例示される。
これらの中でも無機材料の使用がより好ましい。使用す
る充填剤の粒子は、平均粒子径にて２〜１０μｍである
ことが好ましく、３〜８μｍであることがより好まし
い。
は、上述のように目的とするゴム成形体に使用する充填
剤を使用する。かかる充填剤としては、ゴムの技術分野
において補強剤、増量剤等として使用される充填剤は限
定なく使用可能であり、シリカ、タルク、クレー、軽質
炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ゼオライト等の
無機材料、樹脂微粉末等の有機材料などが例示される。
これらの中でも無機材料の使用がより好ましい。使用す
る充填剤の粒子は、平均粒子径にて２〜１０μｍである
ことが好ましく、３〜８μｍであることがより好まし
い。
【００１６】加硫剤ないし加硫促進剤を充填剤と混合し
て造粒する方法は、例えば加硫剤と充填剤を予備混合し
て造粒機を使用して造粒する。造粒に際してはプロセス
オイル、溶剤等を使用してもよい。
て造粒する方法は、例えば加硫剤と充填剤を予備混合し
て造粒機を使用して造粒する。造粒に際してはプロセス
オイル、溶剤等を使用してもよい。
【００１７】造粒に際して溶剤を使用した場合には適宜
乾燥を行う。また溶剤として水を使用することは好まし
い態様であり、この場合には、さらに界面活性剤を使用
することは、加硫剤、加硫促進剤並びに充填剤の分散性
が改良されて均一な成分の造粒粒子が得られるので好ま
しい。
乾燥を行う。また溶剤として水を使用することは好まし
い態様であり、この場合には、さらに界面活性剤を使用
することは、加硫剤、加硫促進剤並びに充填剤の分散性
が改良されて均一な成分の造粒粒子が得られるので好ま
しい。
【００１８】造粒に使用する造粒機は公知の造粒機が限
定なく使用可能であり、例えば圧縮式造粒機、押出式造
粒機、高速回転式造粒機などが例示される。
定なく使用可能であり、例えば圧縮式造粒機、押出式造
粒機、高速回転式造粒機などが例示される。
【００１９】図に基づいて本発明の混練方法を説明す
る。図１は本発明の実施に好適な混練押出機の例を概略
図にて示したものである。この混練押出機は、別途リボ
ン状に製造されたマスターバッチを使用して未加硫ゴム
組成物を製造する装置を例として示した。
る。図１は本発明の実施に好適な混練押出機の例を概略
図にて示したものである。この混練押出機は、別途リボ
ン状に製造されたマスターバッチを使用して未加硫ゴム
組成物を製造する装置を例として示した。
【００２０】混練押出機１はモーターＭにて駆動される
スクリュー７を収容したスクリュー部３、スクリュー部
３の先端に装着されたヘッド及びダイス部５とからな
り、スクリュー部３には、リボン状のマスターバッチ１
０を供給するホッパー９及びホッパー９から送り込まれ
て可塑化されたマスターバッチに造粒された加硫剤と加
硫促進剤とを供給するためのホッパー４が設けられてい
る。
スクリュー７を収容したスクリュー部３、スクリュー部
３の先端に装着されたヘッド及びダイス部５とからな
り、スクリュー部３には、リボン状のマスターバッチ１
０を供給するホッパー９及びホッパー９から送り込まれ
て可塑化されたマスターバッチに造粒された加硫剤と加
硫促進剤とを供給するためのホッパー４が設けられてい
る。
【００２１】このような混練押出機としては、ゴムの押
出機を改良してホッパーを増設して使用してもよいが、
熱可塑性樹脂の混練用の装置をゴムの混練押出に適した
使用に改造して使用してもよい。熱可塑性樹脂の混練用
の装置としては、例えばコニーダー（ＢＵＳＳ社製）が
好適な装置として例示できる。
出機を改良してホッパーを増設して使用してもよいが、
熱可塑性樹脂の混練用の装置をゴムの混練押出に適した
使用に改造して使用してもよい。熱可塑性樹脂の混練用
の装置としては、例えばコニーダー（ＢＵＳＳ社製）が
好適な装置として例示できる。
【００２２】上記の混練装置を使用した混練・押出速度
は特に限定されるものではないが、１０〜２００ｋｇ／
ｈという少量混練押出において、即ち加硫剤、加硫促進
剤の変動がゴム特性に与える影響が大きい場合にとりわ
け有効である。
は特に限定されるものではないが、１０〜２００ｋｇ／
ｈという少量混練押出において、即ち加硫剤、加硫促進
剤の変動がゴム特性に与える影響が大きい場合にとりわ
け有効である。
【００２３】加硫剤、加硫促進剤をそれぞれ別個に造粒
して定量的に供給するために定量供給装置１２、１４が
設けられており、ホッパー４の開口部内には押し込みス
クリュー装置３０が設けられている。
して定量的に供給するために定量供給装置１２、１４が
設けられており、ホッパー４の開口部内には押し込みス
クリュー装置３０が設けられている。
【００２４】定量供給装置１４は、貯蔵タンク２５、供
給スクリュー２３を備え、供給スクリュー２３はモータ
ー２１により駆動される。
給スクリュー２３を備え、供給スクリュー２３はモータ
ー２１により駆動される。
【００２５】造粒薬剤の定量供給は供給スクリュー２３
の定速回転でも可能であるが、定量供給装置１２、１４
としてロスインウェイト式供給装置を使用することが好
ましい。即ち定量供給装置１２、１４が重量計量器を備
え、造粒薬剤の供給量を重量にて計測してモーター２１
の回転を制御し、定量供給する構成とすることにより、
より高精度にて造粒薬剤を供給することができる。
の定速回転でも可能であるが、定量供給装置１２、１４
としてロスインウェイト式供給装置を使用することが好
ましい。即ち定量供給装置１２、１４が重量計量器を備
え、造粒薬剤の供給量を重量にて計測してモーター２１
の回転を制御し、定量供給する構成とすることにより、
より高精度にて造粒薬剤を供給することができる。
【００２６】上記の例においては、混練押出機に、マス
ターバッチをリボン状に形成して直接供給する例を示し
たが、ホッパー９位置に先端にギアポンプを備えた押出
機を接続し、リボンをこの押出機に供給して可塑化して
定量供給することにより、原料ゴムの供給の定量化が高
精度に行うことができ、さらに好ましい。
ターバッチをリボン状に形成して直接供給する例を示し
たが、ホッパー９位置に先端にギアポンプを備えた押出
機を接続し、リボンをこの押出機に供給して可塑化して
定量供給することにより、原料ゴムの供給の定量化が高
精度に行うことができ、さらに好ましい。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例について説明する。 （実施例）市販の粉末状の加硫促進剤３０重量部、軽質
炭酸カルシウム（竹原化学社製、平均粒子径５μｍ）７
０重量部、水２０重量部、ノニオン系界面活性剤ＥＭＡ
ＬＥＸ７１２（日本エマルジョン社製）０．２重量部を
混合し、押出式造粒機を使用して粒径約０．８ｍｍに造
粒し、乾燥し造粒加硫促進剤とした。この造粒加硫促進
剤を図１に示したロスインウェイト式供給装置を使用
し、１００ｇ／ｈ，３００ｇ／ｈの２種の設定速度で供
給し、供給量の安定性を測定した。測定は重量を５秒間
隔で測定し、１時間当たりの供給量に換算して平均値と
σを求めた。結果を表１に示した。
施例について説明する。 （実施例）市販の粉末状の加硫促進剤３０重量部、軽質
炭酸カルシウム（竹原化学社製、平均粒子径５μｍ）７
０重量部、水２０重量部、ノニオン系界面活性剤ＥＭＡ
ＬＥＸ７１２（日本エマルジョン社製）０．２重量部を
混合し、押出式造粒機を使用して粒径約０．８ｍｍに造
粒し、乾燥し造粒加硫促進剤とした。この造粒加硫促進
剤を図１に示したロスインウェイト式供給装置を使用
し、１００ｇ／ｈ，３００ｇ／ｈの２種の設定速度で供
給し、供給量の安定性を測定した。測定は重量を５秒間
隔で測定し、１時間当たりの供給量に換算して平均値と
σを求めた。結果を表１に示した。
【００２８】（比較例）市販の顆粒状の加硫促進剤を使
用して実施例と同じ評価を行った。結果を表１に併せて
示した。
用して実施例と同じ評価を行った。結果を表１に併せて
示した。
【００２９】
【表１】
表１の結果から、実施例による供給の定量性が、バラツ
キが小さく、優れていることが明らかである。
キが小さく、優れていることが明らかである。
【図１】連続混練装置の例を示した概略図
１ 押出機
１０ 原料ゴム
１２，１４定量供給装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4F070 AA04 AB16 AE08 FA03 FB06
FC04 FC05
4F201 AA45 AB03 AC01 AR12 BA01
BC13 BC15 BK02 BK71 BQ04
BQ14 BQ50 BQ54
Claims (4)
- 【請求項１】 混練押出機に少なくとも原料ゴム、及び
加硫剤と加硫促進剤を供給して混練し、加硫剤と加硫促
進剤とを含む未加硫ゴム組成物を連続して製造する混練
方法であり、前記加硫剤と加硫促進剤を充填剤と混合し
て造粒した粒子状にて、定量供給装置を使用して供給す
ることを特徴とするゴムの連続混練方法。 - 【請求項２】 前記造粒した粒子が、前記加硫促進剤、
加硫剤の少なくとも１種を５〜５０重量％含有するもの
である請求項１に記載のゴムの連続混練方法。 - 【請求項３】 前記粒子の粒子径が１００μｍ〜３ｍｍ
である請求項１又は２に記載のゴムの連続混練方法。 - 【請求項４】 前記定量供給装置がロスインウェイト式
供給装置である請求項１〜３のいずれかに記載のゴムの
連続混練方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001389035A JP2003181828A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | ゴムの連続混練方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001389035A JP2003181828A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | ゴムの連続混練方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003181828A true JP2003181828A (ja) | 2003-07-02 |
Family
ID=27597365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001389035A Withdrawn JP2003181828A (ja) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | ゴムの連続混練方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003181828A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018065350A (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ製造装置 |
-
2001
- 2001-12-21 JP JP2001389035A patent/JP2003181828A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018065350A (ja) * | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 住友ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ製造装置 |
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