(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールの表面に塗布して使用するものであり、
タンパク質及び二糖を含んでおり、
上記二糖の濃度が０．２質量％以上５．０質量％以下であり、
上記タンパク質の濃度が２質量％以上２５質量％以下であるゴムの加工用補助剤。
【請求項２】
上記二糖が、トレハロースである請求項１に記載のゴムの加工用補助剤。
【請求項３】
上記タンパク質が、卵白に由来するものである請求項１又は２に記載のゴムの加工用補助剤。
【請求項４】
上記タンパク質の質量に対する上記二糖の質量の比率が、０．００８以上２．５以下である請求項１から３のいずれかに記載のゴムの加工用補助剤。
【請求項５】
タンパク質及び二糖を含み、上記二糖の濃度が０．２質量％以上５．０質量％以下であり、上記タンパク質の濃度が２質量％以上２５質量％以下であるゴムの加工用補助剤が、ロールの表面に塗布される工程と、
ゴムが投入され、このロールにこのゴムが巻き付けられる工程とを含むゴムの加工用補助剤を用いたゴムの加工方法。
【請求項６】
上記塗布工程において、上記ロールの表面温度が４５℃以上８０℃以下である請求項５に記載のゴムの加工用補助剤を用いたゴムの加工方法。
【請求項７】
上記ゴムの加工用補助剤において、上記タンパク質の質量に対する上記二糖の質量の比率が０．００８以上２．５以下である請求項５又は６に記載のゴムの加工用補助剤を用いたゴムの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムの加工用補助剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤは、架橋ゴムからなる部材が多数組み合わされて構成される。タイヤの製造に際しては、ゴム組成物が準備される。ゴム組成物は、基材ゴムに、補強剤、充填剤等のような薬品が混合されたものである。
【０００３】
ゴム組成物の製造に、オープンミルを用いることがある。オープンミルは、前ロールと後ロールとを備えている。このオープンミルは、単にロールと称されることがある。
【０００４】
このオープンミルでは、前ロールと後ロールとの間にゴムが投入される。前ロール及び後ロールが回転すると、ゴムが両ロールの間に噛み込まれる。ゴムは、両ロールの間隙を上から下に向かって通過していく。この通過時にゴムが発熱し、ゴムの可塑化が促される。通常、前ロールの回転速度が後ロールのそれよりも大きくなるように設定されるので、可塑化したゴムは、前ロールに巻き付いていく。
【０００５】
ゴム組成物の製造に際しては、基材ゴムがオープンミルに投入される。この基材ゴムが前ロールに巻き付いた後、作業者は、ナイフを用いて切り返しを行いつつ、この基材ゴムに薬品を混合していく。全ての薬品の混合が完了すると、薄通しが数回繰り返され、ゴム組成物が完成する。この一連の作業は、混練りとも称される。オープンミルを用いたゴムの加工方法の一例が、特開２００３−８９１１２公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−８９１１２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
オープンミルを用いたゴム練り作業では、ゴムがロールの表面に密着せず、この表面から浮き上がることがある。この場合、ゴムがロールに巻き付かず、たるみが生じてしまう。このような現象は、バギングとも称される。バギングが発生すると、切り返しができないばかりか、作業者は手でゴムをロールに押し付けなければならず、作業に危険を伴う。
【０００８】
ロールの表面に、タンパク質を含んだ水溶液が塗布されることがある。この水溶液が表面に塗布されると、タンパク質が凝固し皮膜が形成される。この皮膜は、ゴムの密着性に寄与しうる。この水溶液の利用は、バギングを抑制しうる。しかし、その一方で、臭気が生じ、この臭気が作業環境を阻害するという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、バギング及び臭気の発生を防止しうるゴムの加工用補助剤の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るゴムの加工用補助剤は、ロールの表面に塗布して使用するものであり、タンパク質及び二糖を含んでいる。
【００１１】
好ましくは、このゴムの加工用補助剤では、上記二糖の濃度は０．２質量％以上５．０質量％以下である。好ましくは、上記二糖はトレハロースである。
【００１２】
好ましくは、このゴムの加工用補助剤では、上記タンパク質の濃度は２質量％以上２５質量％以下である。好ましくは、上記タンパク質は卵白に由来するものである。
【００１３】
本発明に係るゴムの加工方法は、
（１）タンパク質及び二糖を含むゴムの加工用補助剤が、ロールの表面に塗布される工程と、
（２）ゴムが投入され、このロールにこのゴムが巻き付けられる工程と
を含む。
【００１４】
好ましくは、このゴムの加工方法では、上記塗布工程において、上記ロールの表面温度は４５℃以上８０℃以下である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るゴムの加工用補助剤によれば、バギング及び臭気の発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るゴムの加工方法で使用されるオープンミルの一部が示された平面図である。
【図２】図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図２の一部が示された拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１８】
図１及び図２に示されているのは、本発明の一実施形態に係るゴムの加工方法で使用されるオープンミル２の一部である。このオープンミル２は、ゴムの混練り又は素練りを行いうる。
【００１９】
オープンミル２は、一対のロール４と、一対のロールガイド６とを備えている。一対のロール４は、並んで配置されている。各ロール４は、円柱状を呈している。図示されていないが、このオープンミル２は温度調整手段をさらに備えている。このオープンミル２では、この温度調整手段により、各ロール４の表面８の温度（以下、表面温度）が調整されうる。
【００２０】
図１及び図２において、左側に位置するのが前ロール４ａであり、右側に位置するのが後ロール４ｂである。前ロール４ａは、矢印Ａで示された方向に軸ＬＡを中心に回転しうる。後ロール４ｂは、矢印Ｂで示された方向に軸ＬＢを中心に回転しうる。なお、図２において、符号Ｒで示されているのがゴムである。ゴムＲは、前ロール４ａに巻き付いている。
【００２１】
前ロール４ａと後ロール４ｂとの間には、間隙１０が存在している。図１及び図２において、両矢印ＤＧで示されているのがこの間隙１０の大きさである。この大きさＤＧは、前ロール４ａと後ロール４ｂとの間の距離で表される。
【００２２】
このオープンミル２では、前ロール４ａが前後方向にスライドしうるように構成されている。このスライドにより、ロール間隙１０の大きさＤＧが調整される。
【００２３】
一対のロールガイド６は、所定の間隔を空けて配置される。このオープンミル２では、各ロールガイド６は図示されない保持手段により固定されている。このロールガイド６は、ロール間隙１０に沿って左右方向に押し出されるゴムＲの流れをせき止める。
【００２４】
このオープンミル２を用いたゴムの加工方法では、各ロール４が回転され、ゴムＲがオープンミル２に投入される。投入により、ゴムＲは両ロール４ａ、４ｂの間に噛み込まれていく。ゴムＲは、両ロール４ａ、４ｂの間を上から下に向かって通過する。このオープンミル２では、前ロール４ａが後ロール４ｂよりも速く回転するように調整されているので、ゴムＲは前ロール４ａに巻き付いていく。
【００２５】
このゴムの加工方法では、作業者は、前ロール４ａの正面に立ち、この前ロール４ａに巻き付いたゴムＲをナイフを用いて切り返し、ゴムＲに練りを加えていく。この作業においては、ロール間隙１０の大きさＤＧが調節され、バンク１２の量が適切に維持される。
【００２６】
このゴムの加工方法では、ゴムＲとして、様々な基材ゴムを用いることができる。この基材ゴムとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム及びエチレンプロピレンゴムが例示される。このゴムＲとして、基材ゴムに補強剤、充填剤等の薬品を含むゴム組成物を用いることもできる。
【００２７】
図３は、図２の一部が示された拡大断面図である。この図３には、ゴムＲが巻き付いた前ロール４ａの表面８の部分が示されている。図示されているように、前ロール４ａの表面８には皮膜１４が形成されている。ゴムＲは、この皮膜１４を介して前ロール４ａに巻き付いている。
【００２８】
このゴムの加工方法では、皮膜１４はゴムの加工用補助剤を前ロール４ａの表面８に塗布することにより得られる。この補助剤は、前ロール４ａに塗布して使用するものである。この補助剤は、タンパク質及び二糖を含んでいる。
【００２９】
このゴムの加工方法では、補助剤が前ロール４ａの表面８に塗布されると、タンパク質が変性し凝固する。この凝固により、前ロール４ａの表面８に皮膜１４が形成される。この皮膜１４には、変性したタンパク質が含まれる。この皮膜１４は、ゴムＲの密着性に寄与しうる。この皮膜１４は、ゴムＲのロール４ａの表面８からの浮き上がりを抑えうる。このゴムの加工方法では、ゴムＲが前ロール４ａに密着するので、バギングが効果的に防止される。作業者は、切り返し等の作業を確実にかつ安全に行うことができる。このゴムの加工方法は、作業効率の向上に寄与しうる。
【００３０】
このゴムの加工方法では、タンパク質としては、卵白に由来するもの、牛乳に由来するもの及び豆乳に由来するものが例示される。卵白に由来するものとしては、卵白アルブミンが例示される。牛乳に由来するものとしては、カゼインが例示される。豆乳に由来するものとして、グリシニンが例示される。バギングを効果的に防止しうるという観点から、このタンパク質としては卵白に由来するものが好ましい。
【００３１】
前述したように、補助剤は二糖を含んでいる。このため、皮膜１４には二糖が含まれる。この二糖は、タンパク質を起因とする臭気の低減に寄与しうる。この補助剤は、作業環境を改善しうる。しかも、この二糖は、ゴムＲの密着性の向上に寄与しうる。このため、この二糖は、この補助剤に含まれるタンパク質の濃度の低減にも寄与しうる。この補助剤を用いたゴムの加工方法では、ゴムＲの密着性が損なわれることなく、作業環境が大幅に改善されうる。
【００３２】
このゴムの加工方法では、二糖として、トレハロース、スクロース、マルトース及びラクトースが例示される。バギングを防止しつつ臭気を低減しうるという観点から、この二糖としてはトレハロースが好ましい。
【００３３】
このゴムの加工方法では、補助剤は分散媒をさらに含むことができる。この分散媒は、タンパク質の濃度を適切に調整しうる。この分散媒は、二糖の濃度を適切に調整しうる。この分散媒としては、水、メタノール及びエタノールが例示される。ロール４に塗布する前における補助剤中に存在するタンパク質の変性を防止しうるという観点から、この分散媒としては水が好ましい。
【００３４】
このゴムの加工方法では、ゴムＲをオープンミル２に投入する前に、補助剤が前ロール４ａに塗布される。塗布後、前ロール４ａの表面８には皮膜１４が徐々に形成されていく。このため、この補助剤を塗布してからゴム練りが開始されるまでの時間は、この皮膜１４の品質に影響しうる。高品質な皮膜１４が得られうるという観点から、この時間は１０秒以上が好ましく、２０秒以上がより好ましい。皮膜１４の品質が安定に保持されうるという観点から、この時間は６０秒以下が好ましく、４０秒以下がより好ましい。
【００３５】
このゴムの加工方法では、補助剤は適当な方法で塗布される。ロール４ａを回転させながら、刷毛で補助剤をロール４ａに塗布してもよく、スプレー等を用いてこの補助剤をロール４ａに塗布してもよい。
【００３６】
このゴムの加工方法では、皮膜１４の形成容易及び耐久性の観点から、補強剤の塗布工程において、前ロール４ａの表面温度が適切に調整される。皮膜１４の形成の容易の観点から、前ロール４ａの表面温度は４５℃以上が好ましく、５０℃以上がより好ましい。皮膜１４の耐久性の観点から、この表面温度は８０℃以下が好ましく、７０℃以下がより好ましい。なお、このゴムの加工方法では、表面温度の調整は、補助剤の塗布前に実施されてもよいし、補助剤の塗布後に実施されてもよい。
【００３７】
このゴムの加工方法では、タンパク質の濃度は２質量％以上２５質量％以下が好ましい。この濃度が２質量％以上に設定されることにより、密着性に優れた皮膜１４が得られうる。この観点から、この濃度は２．５質量％以上がより好ましく、３質量％以上が特に好ましい。この濃度が２５質量％以下に設定されることにより、過剰なゴムＲの密着が防止されうる。このゴムの加工方法では、作業性を損なうことなく、皮膜１４がバギングを効果的に防止しうる。このタンパク質とともに配合される二糖が密着性の向上に寄与しうるので、過剰なゴムＲの密着を防止し、臭気を低減しうるという観点から、このタンパク質の濃度は１０質量％以下がより好ましく、５質量％以下がさらに好ましく、４質量％以下が特に好ましい。なお、このタンパク質の濃度は、紫外分光光度法により、２８０ｎｍにおける吸光度を計測することにより、求められる。
【００３８】
このゴムの加工方法では、二糖の濃度は０．２質量％以上５．０質量％以下が好ましい。この濃度が０．２質量％以上に設定されることにより、皮膜１４の臭気が効果的に防止される。この補助剤は、作業環境の改善に寄与しうる。この観点から、この濃度は１．０質量％以上がより好ましい。この濃度が５．０質量％以下に設定されることにより、過剰なゴムＲの密着が防止されうる。この観点から、この濃度は４．０質量％以下がより好ましい。なお、この二糖の濃度は、補助剤の作製に際して投入された二糖の質量に基づいて算出される。
【００３９】
このゴムの加工方法では、補助剤に含まれるタンパク質の質量に対する二糖の質量の比率は、０．００８以上２．５以下が好ましい。この比率が０．００８以上に設定されることにより、補助剤が臭気の低減に効果的に寄与しうる。この観点から、この比率は０．０４以上がより好ましい。この比率が２．５以下に設定されることにより、過剰なゴムＲの密着が防止されうる。この観点から、この比率は２以下がより好ましい。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【００４１】
［基材ゴム及び薬品の準備］
下記表１に示された配合表にしたがって、基材ゴム及び薬品を計量し、配合Ａ及びＢが準備された。配合Ａにおいては、基材ゴムとしては、スチレンブタジエンゴム（住友化学社製の商品名「住友ゴム向けグレード」）及び天然ゴム（インドネシア製の「ＳＩＲ２０」）が用いられた。補強剤としては、カーボンブラック（三菱化学社製の商品名「Ｎ３５１Ｍ」）が用いられた。軟化剤として、アロマチックオイル（モービル社製の商品名「３０Ｋアロマチックオイル」）が用いられた。充填剤としては、亜鉛華（三井金属社製の商品名「酸化亜鉛」）が用いられた。滑剤としては、ステアリン酸（日本油脂社製の商品名「ステアリン酸」）が用いられた。架橋剤としては、硫黄（軽井沢化学社製の商品名「硫黄粉末」）が用いられた。その他薬品として、加硫促進剤（大内新興化学社製の商品名「促進剤ＣＺ」）が用いられた。配合Ｂにおいては、スチレンブラジエンゴム（住友化学社製の商品名「ＳＢＲ１５０２」）及びカーボンブラック（三菱化学社製の「Ｎ６６０」）以外は、配合Ａと同等の基材ゴム及び薬品が用いられた。
【００４２】
【表１】
0005641894.tif 000002
【００４３】
［実施例１］
卵から卵白のみを取り出し、これをビーカー内で１０分間、攪拌した。攪拌は、この卵白がメレンゲになる直前の状態まで実施された。攪拌された卵白を濾過して、濾液を得た。この濾液は、卵白に由来するタンパク質を含むものである。二糖としては、トレハロースが用いられた。この濾液及び二糖が、分散媒としての水に混合され、補助剤が得られた。タンパク質の濃度は２．５質量％とされ、二糖の濃度は１．０質量％とされた。
【００４４】
前ロールの表面温度が、７０℃に調整された。補助剤が、この前ロールの表面に塗布された。この補助剤の塗布は、前ロールを回転させながら、スプレーを用いて実施された。塗布してから、３０秒経過した後、オープンミルにスチレンブタジエンゴム及び天然ゴムが投入された。ナイフを用いてゴムを切り返し、適宜ロール間隙を調整しながら、充填剤等の薬品を混合した。全ての薬品の投入完了後、薄通しを数回繰り返し、配合Ａのゴム組成物を得た。なお、このゴム組成物の製造には、２２インチ型のオープンミルが使用された。ロール径が５５８ｍｍ、ロール間隙の大きさＤＧが１２ｍｍ、前ロールの回転速度が１８．０ｍ／ｍｉｎ、後ロールの回転速度が１７．３ｍ／ｍｉｎとされた。
【００４５】
［実施例２−８及び実施例１３−２１並びに比較例１−６］
タンパク質の濃度及び二糖の濃度を下記表２、３、５及び６に示した通りとした他は実施例１と同様にして、配合Ａのゴム組成物を得た。
【００４６】
［実施例９−１２］
前ロールの表面温度を下記表４に示した通りとした他は実施例１と同様にして、配合Ａのゴム組成物を得た。
【００４７】
［実施例２２−２３及び比較例７−８］
タンパク質の濃度及び二糖の濃度を下記表６に示した通りとし、配合Ｂを準備した他は実施例１と同様にして、ゴム組成物を得た。
【００４８】
［ゴム練り作業の評価］
ゴム練りの作業状況が評価された。評価項目は、バギングの状態、ロールとゴムとの密着性及び臭気の発生状況とされた。その評価結果が、下記表２から表６に示されている。なお、バギングの状態に関する評価では、バギングの発生の有無が確認された。表中、バギングが発生しなかった場合が「Ｇ」で、バギングが発生した場合が「ＮＧ」で表されている。ロールとゴムとの密着性に関する評価結果においては、密着しすぎてゴムがロールから剥がれにくい場合が「Ａ」で、ゴムがロールに適度に密着し作業しやすい場合（好ましい状態）が「Ｂ」で、ゴムのロールへの密着が不足している場合が「Ｃ」で、ゴムがロールに密着しない場合が「Ｄ」で表されている。臭気の発生状況に関する評価結果においては、がまんできない程くさいと感じた場合が「１」で、くさいと感じた場合が「２」で、ややくさい（がまんできる程度）と感じた場合が「３」で、におわなかった場合が「４」で、良いにおいと感じた場合が「５」で表されている。
【００４９】
【表２】
0005641894.tif 000003
【００５０】
【表３】
0005641894.tif 000004
【００５１】
【表４】
0005641894.tif 000005
【００５２】
【表５】
0005641894.tif 000006
【００５３】
【表６】
0005641894.tif 000007
【００５４】
表２から表６に示されるように、実施例のゴムの加工方法では、比較例のゴムの加工方法に比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明された方法は、種々なゴム製品に使用されるゴム組成物の製造にも適用されうる。
【符号の説明】
【００５６】
２・・・オープンミル
４、４ａ、４ｂ・・・ロール
６・・・ロールガイド
８・・・表面
１０・・・間隙
１２・・・バンク
１４・・・皮膜
【図１】
0005641894.tif 000008
【図２】
0005641894.tif 000009
【図３】
0005641894.tif 000010