(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの部材（1,2;23,28）が、一方の他方に対する中心軸線回りの相対的回転のために搭載された混合機であって、二つの部材（1,2;23,28）の対向する溝付き面（７）は、それらの間に隙間（３）を形成するために離間され、また前記対向する溝付き面（７）は、隙間（３）の中に進入させられた原料を剪断しかつ分裂させるために、相対的回転の間に各溝付き面の一つ以上の溝（8;14;17;22,30）とランド（10）が、他方の溝付き面の一つ以上の溝（8;14;17;22,30）とランド（10）によって隙間（３）の範囲内で横切られるようになっており、また溝（8;14;17;22,30）内の空間が中心軸線の方に向かって縮小し、また各溝（8;14;17;22,30）が、互いに外に向かって広くなるように相互に傾けられている壁を有する、混合機において、二つの部材（1,2;23,28）が密接収容するハウジング（6;21）内に搭載されること、及び各部材（1,2;23,28）の溝が、他方の部材（1,2;23,28）の横切っている溝（8;14;17;22,30）と相互作用をして、進入させられた原料を中心軸線の方へ内側に徐々に押しやるために、一つ以上の螺旋溝又はそのような螺旋溝の一部（8;14;17;22,30）を具備すること、及び原料が溝（8;14;17;22,30）に沿って中心軸線の方へ内側に徐々に押しやられるとき原料に増大する圧力を生み出し、その結果、原料が、傾斜した壁に支援されて隙間（３）における引き延ばし剪断及び分配式混合のために溝（8;14;17;22,30）から隙間（３）の中に湧き上がり、かつ湧き上がりの際に、溝（8;14;17;22,30）内の原料の内側への移動に対抗して、隙間（３）内の原料の中心軸線から外側へ離れる戻り運動を強いるように、溝（8;14;17;22,30）が、中心軸線の方へ内側に向かうにつれて幅及び／又は深さを縮小するものであることを特徴とする、混合機。
【請求項２】
二つの部材（1,2;23,28）の一方或いは両方における溝が、各々が一巻未満である多数の螺旋溝（8;22,30）を含んで成る、請求項１に係る混合機。
【請求項３】
前記溝付き面が、二つの部材（1,2;23,28）の実質的に平坦な面（７）であり、また二つの部材のうちの第１部材（1;23）が、該第１部材の溝付き面（７）が第２部材（2;28）の溝付き面（７）に対して隙間（３）を挟んで対向した状態で、第２部材（2;28）に対する回転のために搭載される、請求項１又は２に係る混合機。
【請求項４】
二つの部材の一方は、円筒状壁（29）を有するカップ形部材（21）の内部の溝付き基部（23）であり、また他方の部材は、混合機の密接収容するハウジングをカップ形部材（21）が形成するように、カップ形部材（21）の円筒状壁（29）の中へ密接に嵌る進入のために搭載される円板部材（28）である、請求項３に係る混合機。
【請求項５】
混合対象の原料が、二つの部材（1,2;23,28）の対向する溝付き面（７）の間に形成された隙間（３）の中に進入させられる混合方法であって、隙間（３）内に進入させられた原料を剪断しかつ分裂させるために、各溝付き面の一つ以上の溝（8;14;17;22,30）とランド（10）が、他方の溝付き面の一つ以上の溝（8;14;17;22,30）によって隙間（３）の範囲内で横切られるように、二つの部材（1,2;23,28）の間の相対的回転があり、また溝（8;14;17;22,30）内の空間が中心軸線の方に向かって縮小し、また各溝（8;14;17;22,30）が、互いに外に向かって広くなるように相互に傾けられている壁を有するものである、混合方法において、二つの部材（1,2;23,28）が密接収容するハウジング（6;21）内に搭載されること、及び各部材（1,2;23,28）の溝が、他方の部材（1,2;23,28）の横切っている溝（8;14;17;22,30）と相互作用をして、進入させられた原料を中心軸線の方へ内側に徐々に押しやるために、一つ以上の螺旋溝又はそのような螺旋溝の一部（8;14;17;22,30）を具備すること、及び原料が溝（8;14;17;22,30）に沿って中心軸線の方へ内側に徐々に押しやられるとき原料に増大する圧力を生み出し、その結果、原料が、傾斜した壁に支援されて隙間（３）における引き延ばし剪断及び分配式混合のために溝（8;14;17;22,30）から隙間（３）の中に湧き上がり、かつ湧き上がりの際に、溝（8;14;17;22,30）内の原料の内側への移動に対抗して、隙間（３）内の原料の中心軸線から外側へ離れる戻り運動を強いるように、溝（8;14;17;22,30）が、中心軸線の方へ内側に向かうにつれて幅及び／又は深さを縮小するものであることを特徴とする、混合方法。
【請求項６】
前記溝付き面が、二つの部材（1,2;23,28）の実質的に平坦な面（７）であり、また二つの部材（1,2;23,28）の間の相対的回転が、隙間（３）を挟んで直面して対向させられたこれらの面（７）の間の相対的回転によるものである、請求項５に係る方法。
【請求項７】
剪断作用が原料内部の機械化学反応を引き起こして、原料の分子構造を破壊する、請求項５又は６に係る方法。
【請求項８】
再生用ゴムが受ける剪断が、当該ゴムを溶解性にする程十分に当該ゴムの分子構造を破壊するところの、ゴム再生のために使用される請求項５〜７のいずれか一項に係る方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は混合に関係し、この観点から本発明は混合機とそのような混合機を使用する混合方法に関するものであり、前記混合機は、二つの部材が、一方の他方に対する中心軸線周りの相対的回転のために搭載され、また二つの部材の対向する溝付き面が、それらの間に隙間を形成するために離間され、また前記対向する溝付き面は、隙間の中に進入させられた原料を剪断しかつ分裂させるために、相対的回転の間に各溝付き面の一つ以上の溝とランドが、他方の溝付き面の一つ以上の溝とランドによって隙間の範囲内で横切られるようになっており、また溝内の空間が中心軸線の方に向かって縮小し、また各溝が、互いに外に向かって広くなるように相互に傾けられている壁を有する種類の混合機である。
上に規定されたこの種の混合機は、特開昭60−171106号公報から公知であり、前記特許出願公報では、二つの溝付き部材の一方を通ってそれら溝付き部材間の混合領域内に進入させられた原料は、相対的回転が進行するときに溝の中を外側に移動する。原料は二つの部材の外周から放出される。
本発明の目的は、改良された形態の上に規定された種類の混合機であって、特に、例えば結果の混合物が約3,000ポイズ（300N/m2）以上の粘度を有する斯かる耐久力を要する混合に適した上に規定された種類の混合機を提供することである。強力な混合機と混合方法は例えば、ゴムの素練とブレンド、ゴムのカーボンブラック並びにその他の加硫用の成分との混合、可塑剤並びにその他の化学製剤のポリ塩化ビニルへの組み込み、及び充填材のポリエチレンやポリスチレンへの混入等の場合に適合することが出来る。
本発明の一つの態様によれば、規定された種類の混合機は、二つの部材が密接収容するハウジング内に搭載されること、及び各部材の溝が、他方の部材の横切っている溝と相互作用をして、進入させられた原料を中心軸線の方へ内側に徐々に押しやるために、一つ以上の螺旋溝又はそのような螺旋溝の一部を具備すること、及び原料が溝に沿って中心軸線の方へ内側に徐々に押しやられるとき原料に増大する圧力を生み出し、その結果、原料が、傾斜した壁に支援されて隙間における引き延ばし剪断及び分配式混合のために溝から隙間の中に湧き上がり、かつ湧き上がりの際に、溝内の原料の内側への移動に対抗して、隙間内の原料の中心軸線から外側へ離れる戻り運動を強いるように、溝が、中心軸線の方へ内側に向かうにつれて幅及び／又は深さを縮小するものであることを特徴とする。
本発明の他の態様によれば、混合対象の原料が、二つの部材の対向する溝付き面の間に形成された隙間の中に進入させられる混合方法であって、隙間内に進入させられた原料を剪断しかつ分裂させるために、各溝付き面の一つ以上の溝とランドが、他方の溝付き面の一つ以上の溝によって隙間の範囲内で横切られるように、二つの部材の間の相対的回転があり、また溝内の空間が中心軸線の方に向かって縮小し、また各溝が、互いに外に向かって広くなるように相互に傾けられている壁を有するものである、混合方法において、二つの部材が密接収容するハウジング内に搭載されること、及び各部材の溝が、他方の部材の横切っている溝と相互作用をして、進入させられた原料を中心軸線の方へ内側に徐々に押しやるために、一つ以上の螺旋溝又はそのような螺旋溝の一部を具備すること、及び原料が溝に沿って中心軸線の方へ内側に徐々に押しやられるとき原料に増大する圧力を生み出し、その結果、原料が、傾斜した壁に支援されて隙間における引き延ばし剪断及び分配式混合のために溝から隙間の中に湧き上がり、かつ湧き上がりの際に、溝内の原料の内側への移動に対抗して、隙間内の原料の中心軸線から外側へ離れる戻り運動を強いるように、溝が、中心軸線の方へ内側に向かうにつれて幅及び／又は深さを縮小するものであることを特徴とする混合方法が提供される。
本発明に係る混合機と混合方法の前記表面は実質的に平坦な面であってよく、二つの部材の第１部材が、その溝付き面が第２部材の溝付き面に対して隙間を挟んで対向した状態で、第２部材に対する回転のために搭載される。両方の部材又は一方の部材だけが回転し、それらの一方又は両方における溝が、各々が一巻未満である多数の螺旋溝を含んで成る。
両表面の溝とランドの横切りから生じる剪断、分裂は原料の小さなエレメントを相互に分離することによって溝内の相対的に大きな塊状になっている原料の分配から起きる混合の度合を高める。所望の混合を達成するために生起する剪断式、分裂式及び分配式の混合の割合を決めることは溝の適切な選択によって可能となる。例えば、剪断式混合の割合は溝を狭くすることによって増大させることができるが、分裂式混合の割合は溝の数を増やすことによって増大させることが出来る。分配式混合の割合は原料の乱流を起すために溝内にスペースを増やすことによって増大させられる。
剪断式混合は原料の分子レベルの崩壊を生ぜしめる機械化学的処理の達成に関連して、殊に有益なものである。従って、本発明の別の特徴によれば、原料を相対的に動く表面の間で剪断を被り、それによって原料内でその分子構造を崩壊させる機械化学反応を引き起こされる。このタイプの機械化学的処理は広い用途を有しているが、使用済み製品：特にはノータブリ車両タイヤ並びにタイヤ製造の際に生じる加硫ゴムスクラップ、からゴムを再生する場合に殊に有益である。更に具体的にいえば、使用済みゴムの分子構造の架橋鎖がこの仕方で破断されることによって、ゴム製造で使用される生ゴムや溶剤で溶解するように溶解性にすることが出来る。
本発明に係る混合機と混合方法は添付の図面を参照した事例によって、これから説明されるが、当該図面において：
図１は本発明に係る第１バッチ式混合機の断面図である。
図２は図１の線II−IIにおける切断面図である。
図３、４は実施される混合操作の逐次段階における図１、２のバッチ式混合機の２つの渦巻状のロータ・ディスクの相対的位置を拡尺で図解している。
図５、６は図１、２のバッチ式混合機のディスク・ロータのために用い得る単一螺旋渦巻の形態を表した斜視図と、図５の線VI−VIにおける切断面図である。
図７、８は図１、２のバッチ式混合機のディスク・ロータのために用い得る別の渦巻を表した斜視図と、図７の線VIII−VIIIにおける切断面図である。
図９は本発明に係る第２バッチ式混合機の部分断面図である。
図１、２において、本例のバッチ式混合機は閉部室４の中で小さな隙間（ギャップ）を介して対面状に装着されている２つの溝付きロータ・ディスク（回転子の円板）１、２を含む。両ディスク１、２は部室４内で水平軸線上に整合した個別のフランジ付きシャフト５によって担持されている。両シャフト５は部室４の壁６に枢着されていて、両者は１以上のモータ（図示省略）によって互いに反対方向に回動するように回転駆動される。
両ディスク１、２は同じ渦巻き面７として、その各々が外方傾斜壁を有する１連の螺旋溝８（図２に示す特定の事例では８本の溝）から出来上がっている斯ゝる同じ渦巻き面を有している。溝８はディスク中心の方へ進むにつれて溝深さ並びに溝幅が低減しており、好ましくは溝深さがディスク中心でゼロになっている。取外し可能プラグ９は、被混合原料が部室４に導入され、そして当該原料が逆行回転渦巻き面７の間の隙間３に進入することが出来るように、室壁６の頂部に設けられている。各ディスク１、２の回転方向は、当該ディスクの渦巻き面７の螺旋溝の方向との関係のおいて、隙間３に進入する原料を溝８に沿って内方へ付勢することが出来る方向である。この原料にとって利用出来るスペース（空間）は中心に向かって進むにつれて溝幅と溝深さが低減するのに従って減少するので、原料に掛かる圧力は原料の内方への進入に従って増大することになる。その結果は、内方へ引き込まれた原料はディスク中心から上へ噴出し、そして両ディスク１、２に対して両面７の溝８に沿って内方へ引き込まれる過程にある原料の間で上向きに外出する。従って、分配式混合は原料が隙間３において加圧下でそれ自体を上へ噴出させるに従って原料内で生起する。
剪断と分裂の作用による混合は逆行回転ディスク１、２の隙間３において行われる。これらの混合の追加のモードは一層具体的に言えば、各個所で起きる対向する渦巻き面７の相対位置の周期的変化から起きる。周期内の２つの段階（ステージ）における両面７の相対位置は図３、４によって図解される。
図３に表示された条件では、両面７の溝８は互いに一致しているので、この個所にある原料がこの段階で介在するランド10の間から複対の対向する溝８によって与えられる空間に絞り出される。各面７の溝が他方の面のランド10と合致するに至る図４に示す条件の方へ相対動が進行するにつれて、ランド10の下にある溝８によって与えられる相対的に小さな空間に両方向から連続的な原料移動が生じる。この移転は溝８の外方傾斜壁によって促進されるものであって、これは原料の分裂による混合度合を高める結果をもたらすだけでなく、この個所において原料に剪断力をかける。溝８の外方傾斜壁を登って移動中のランド10に漏出する原料は剪断プロセスにおいて引き延ばされ、この剪断時の原料引き延ばしは機械化学的反応を引き起し、当該反応が原料成分の分子構造を破壊することによって混合操作を促進する。
剪断式混合と分断式混合は、ディスク１、２の相対回転が図４に示す条件を通って図３に示す条件に戻る過程で、各個所で連続的に行われる。更に、各個所において原料がこの混合を被るにつれて、図３、４に表されている周期的変化は当該個所から半径内方と半径外方へ離間している両隣りの個所において、同じ順番ではあるが、異なる位相で以って生起する。その結果は原料が溝８とランド10を横切る混合動作だけでなく、両者に沿った混合動作をさせられる。両ディスク１、２の回転方向は、上述した通りに両ディスク１、２の中心の方へ引き込むように、ディスクの渦巻き面７の螺旋形状指標に関連して選定される。従って、剪断と分裂による混合は原料が溝８の下へ動くことによって生起する分配式混合と共に且つこれに付随して行われる。
この混合プロセスは実質的な熱を生み出し、従って壁６とディスク１、２を冷却させることが概して必要となるが、図にはこの種の設備は簡明にするために図示されていない。更に、望ましくは混合は制御された雰囲気の下で行い、従って当該雰囲気制御を容易にするために部室４にガスの導入口11と放出口12を設ける。ガス放出口12は図１に示すように、プラグ９に設け、そして混合操作の成品、即ち混合物、を部室４の底から引き出すときに壁６から取り外されるプラグ13にも導入口11を同じように設けるのが都合が良い。
図１、２の混合機（ミキサー）の操作は、溝深さがディスク外端縁における10mmから中心におけるゼロに至るまで線型的に低減する８本の約60mm径の溝８を有しているロータ・ディスク１、２を用いて研究所で再現された。両ディスク１、２の隙間３（例えば、0.2mmと5mmの間の値）が約50％の最適値まで充填されたときに、毎分50回転、約１馬力（745.7W）のモータ駆動力は約3,000ポイズ（300N/m2）の原料ゴムに対して好結果の混合プロセスを行うのに十分であると判明した。
図１、２の混合機における両ディスク１、２の渦巻き面７は各々狭い角度範囲の多数の螺旋溝で作られる。しかしながら、その代わりに１以上の巻数の単一の螺旋溝を使用しても良く、その場合の複数巻きの単一螺旋溝14が付いたロータ・ディスクの形態は図５、６に図解されている。溝14のような複数巻き螺旋溝が使用される場合には、原料を中心に付勢する力は図２に図解された溝のように短尺扇形パターンの多重始点型溝が使用される場合よりも小さい。概して外方へ傾斜している溝壁は原料の出し入れの流れを容易にする目的のために部分的に真直ぐにするのが好ましく、そして各溝の底は同上の目的のために丸くするのが好ましい。分裂式混合の度合は、溝壁の傾斜角を大きくすることによって溝を部分的にＵ字の形にすることにより高められ、他方分配式混合の度合は溝に丸味度の低下した底面を用いることによって高められる。
図７、８には更に可能性のある形態のロータ・ディスクが図解されている。この場合の形態は図５、６に図解されたロータの形態と比肩し得る複数巻きの外方傾斜壁を有する螺旋溝17に基づいているが、螺旋パターンが２つの反巻きだけの溝を残すようにフライス工作されて成る傾斜平坦部18を有している。分配式混合度はこの形態のロータを用いると高められる。
両溝付き面７が図１、２の混合機において垂直面上で回転するとはいえ、両ディスクが共に回転する必要はないし、両ディスクの回転が特定方向である必要もない。溝付き面の１方のみで回転し、その回転が水平面上で行われるようになっているバッチ混合機の１形態（適当なものには、例えばゴム工場における廃物のリサイクルのための混合機）は図９に図解されており、これは今から説明される。
図９において、この場合の混合部室20は部室基部23の内側に両ディスク１、２の溝に対応する螺旋溝（両ディスク１、２の場合のように、図５〜８を参照して説明された変形形態の溝を代わりに使用することが出来る）を有するカップ型部材21の中にある。部材21はモータ25の垂直シャフト24に固定油圧ラム27のピストンロッド26に対して水平面上で回転可能に装着されている。ロッド26はシャフト24と軸方向に整合し、そして部材21の円筒側壁29の内側に入れられた溝付きディスク28を担持している。このディスク28は回転に抗して保持されており、そしてその溝30（外方傾斜壁を備えた）が部室20内の部材21の基部23から小距離の個所で溝22に対面した状態になるようにロッド26に配置されている。
モータ25からの制御された駆動力の下でのディスク28に対する部材の回転は、部室21内の対立する溝22、30の間で良好な分配式、分裂式並びに剪断式の混合のための条件を生み出す。ディスク28のエッジは溝31として、混合中に部室20から側壁29の上まで逃散する傾向のある原料が両溝22、30の間の空間に押し戻されるように、当該溝が部材21の回転方向に関連して傾斜している斯ゝる溝を有している。側壁29の内側も同じ目的で溝を付けても良い。
ディスク28は混合部室20を充填したり、空にしたりするために部室にアクセス出来るようにするために部材21から引き出すことが出来、そして両溝22、30の間に所望の小さな空間を確立するためにラム27の簡単な操作によって部材に戻すことが出来る。水ジャケット32は部材21を冷却するために配設され、そして水部室33がディスク28を冷却するために配設される。水はポンプ34の制御の下で、ジャケット31と部室32を通じて循環させられる。
混合作用に有効な混合の異なるモードの割合の選択をすることが必要となる。例えば、ゴムをドロドロにし、そして集成カーボンブラックをゴムの中に組み込むために引き延ばし（extensional）剪断式混合を発揮することが重要である。これは外方傾斜溝壁の場合に、相対回転面の間に狭いギャップを有し且つ両面の25パーセント以上がランドの形態を有することによって達成される。他方、高度の分配式（作用）の混合と分裂式の混合を行う混合機はチョークやクレイ等の容易に分離される非補強性充填材粒子をポリ塩化ビニルに均一混合するために、或いはゴムの加硫を引き起こす化学品の均一混合のために有用である。
ファイバをポリマーに混合しながら細かく砕くときには、剪断式と分裂式の混合の高い割合が望ましい。他方、最小限のエネルギーで以って容易に分離される原料を混合することが望まれるならば、分配式と分裂式（作用）の混合の高度の割合は有益である。
耐久力のある混合機の重要な用途は生ゴムを混合成分と混合することにある。ゴムの約１千５百億トンが年間に処理される。しかしながら、最近の水準の混合機は一貫した混合作用を発揮せず、且つ水冷設備があるにも拘らず過熱する傾向のあることに明らかな欠陥を有している。温度上昇、例えば150℃までの上昇によって、混合すべき原料は混合成品がバッチ式混合機の場合には１バッチから他のバッチに変わると、並びに連続式混合機の場合には出力の１部分から他の部分と変わると、その物性が著しく変化してしまう程に冒され得る。本発明に係る混合機は、一層一貫した混合作用と関係温度特性を発揮することによって混合成品の品質のバラツキが低減し且つ容易に再現可能であることが判明した。
異なる混合特性を発揮し且つ異なる機械的並びに温度的条件の下で作動する１連の２機以上の混合機は、異なる相の全操作において最適混合を達成させることが出来る。例えば、ゴムの混和において、第１混合機は高度の割合の引き延ばし剪断式混合作用を与えて、それによってゴムをドロドロにし且つ充填材を分散させる。第２の混合機はその時に高度の割合の分配式混合作用を有し、そして達成すべき最終混和ストックの粘性と弾性の一層緻密な制御を可能にするように加硫化学品が焦げる（scorch）危険を回避する低い温度で以って作動する。
ゴムのブレンドは混和ストックを作るときの頻繁に行う操作である。しかし、ポリマーは本来的に相互不溶解性であり、各タイプのドメインにおいて異なる量の充填材（フイラー）と加硫化学品とを有する斯ゝるゴムのドメイン（分域）を形成する。本発明に係る混合機は相対的に小さなドメインの一層新接な混合物を与えることが判明している。また、酸素やその他のラジカル受容体の欠乏した状態で混合するときには、ゴムのラジカルは相互に結合してブロックポリマーを構成することが出来る。ブロックポリマーは個々のゴムを溶解する溶解剤として、結果的に一層親密な混合をもたらすように働く。
「フィッシュ・アイ」として歴然としている不完全な混合はしばしば、ポリ塩化ビニールを可塑剤と混合する場合に起きる。これは高度の割合の剪断式混合を発揮する本発明に係る混合機を用いることによって未然に防ぐことが出来る。その結果の混和物はムラの無い管体を押出すために特に価値がある。高度の割合の剪断式混合を提供することは更に、ポリエチレンをカーボンブラック充填材と混合する場合に、それを提供しない場合において頻繁に経験させられてきた不完全混合として、これが充填材の不均等な分布と最終成品の物理的物性の劣化をもたらす斯ゝる不完全混合を回避することが出来ることで有益である。
本発明に係る混合機は更に、従来の混合機によっては満足に処理出来ない原料の複合材料を処理するために使用することが出来る。例えば、当該混合機は高度の割合のストローをポリエチレンと混合するために適用することが出来る。これによって、成形用混合物として使用するのに適した75％ストローを含有し且つ１の値に近い密度を有する混合物が達成される。更に、ゴムのチップ（小片）をポリスチレンと混合して、ラテックスを添加することによって達成されたものと比肩し得る強靱化ポリスチレンを実現させることが出来る程に十分親密なブレンドにするために使用することが出来る。
しかしながら、本発明の混合技術の顕著な用途は、使用済、即ち中古のゴム製品からゴムの分子レベルで掛けられる機械的力を用いて架橋鎖の網構造を破壊することによって良好なゴム物性を有する可溶性原料を再生する斯ゝるゴムの機械化学的再生に関係している。網構造の架橋鎖と鎖をフローリ・ゲル点（Flory gel point）の下まで減じると、この製品は例えばアスファルト並びにビチューメンを含むゴムのための溶剤に溶解するようになる。
この方法の大きな用途は中古車両タイヤからゴムを再使用するために再生することにある。タイヤ並びにその他のゴム製品を製造する場合に派生する加硫ゴムのスクラップをリサイクルするためにも使用することが出来る。
溶解可能な再生は従来のミルやミキサーによっては為し得ない。これらの従来装置はタイヤを破壊し、そして金属と繊維を磁石と篩によって除去することが出来る。しかしながら、ゴムは実質的にその全ての架橋のつなぎ（クロスリンク）を保留したクランプ（crump）やチップの形態で残る。クランプやチップはゴム溶剤に不溶解性であり、従って如何なる新たな組成のゴムにも溶解することが出来ず、その個別の微粒子形態は第２の加硫物に至るまで確保される。
本発明の方法によれば、再生用のゴムは、チップ形態で混合機に供給されて、3,000ポイズ（300N/m2）を越える少量の生ゴムやその他の材料と混合される。繰り返される当該添加母材の剪断は、ゴムチップの剪断を伴う。この剪断作用は最終的にはフローリ・ゲル点より下になるようにチップ状ゴム材のチエーン及び／或いはクロスリンクを破壊する結果をもたらし、従ってゴム材は溶解性のものになって、生ゴムや他の添加母材と共に溶液となる。
バス、トラック、オフロード車両及び飛行機におけるタイヤのトレッド（踏面）は未ブレンド天然ゴムに係わるものである。タイヤのこの部分を機械化学的処理のために利用すると有益である。トレッドゴムは帯体として処理するためにキャップ及び／或いはタイヤ周辺のアンダートレッドから切り離すことが出来る、或いはタイヤのこれらの両部分からのバッフィング、チップ或いはクランブの形態であり得る。これに係わるゴムは機械化学的再生において高いレベルで保存される良好な物理的物性を有している。この再生材は新ゴム組成において約20％を占めるだけ組み込まれると、その結果として、組み込まない場合に実現された筈の材料の約75％も過大な抗張力を有する材料になることが判明した。
アペックス（apex）と称されるタイヤの下部のゴムだけを再生することも有益であり得る。これは外側のゴムによって被覆された繊維プライ（ply）に包まれており、そしてこのプライを処理前に削って除去することは容易であるが、当該プレイを含む全体を処理することは可能である。後者の場合、プレイは機械化学的再生の最中に破壊されるので、その結果の混合された物はファイバ強化ゴム製品として、これが例えば負荷ベアリングとクリープ抵抗が望まれるビルディングの防湿層（ダンプ・コース）における用途を有している斯ゝるファイバ強化ゴム製品になることが出来る。
この混合方法は隣接トレッドを備えた、或いはこれを備えていないタイヤのラヂアル、クロス・プライ部品に対して実施され得る。これは殊にプライが繊維製のものであるならば実施出来る。それにも拘らず、これはバッチ式混合機の溝付きロータディスクが金属繊維によって損傷を被らない適宜の合金製であるならば、金属プライの場合にも実施され得る。更に、タイヤ全体はビードワイヤをはぎ取った後にリサイクルされ得るが、その場合にはタイヤを平坦化して、機械科学的処理のために混合機に送り込むために例えば約50mmの幅を有する概して長方形の帯体群に切り刻む。その結果は破壊されたタイヤプライに由来するランダム配向ファイバを具えたタイヤの全ての高分子構成成分と非高分子構成成分を含む溶解性のゴムが得られることになる。要求されるならば、ファイバは押出したり、カレンダーにかけることによって配向させることが出来る。
混合を空気、酸素、或いはオゾン化空気において実施されるならば、処理された材料は比較的ソフトで且つ粘着性、即ち自己接着性のものになり、これは製品製造中に部品の接着が要求される特定の用途において有益であり得る。粘着度を決めるのは酸素含有量である。空気、或いは更に特定すれば酸素が混合部室から窒素、アルゴン、二酸化炭素、或いは他の不活性ガスの雰囲気を混合部室において使用することによって駆逐されるか、或いは排気によって除去されるならば、処理された材料は比較的堅く、概して非粘着性の表面を有しており、新品ゴム組成の強度、弾性モジュラス等の強化された物理的物性が、再生材を成分として用いることによって達成される。
混合操作は最適出力成品を与えるように容易に制御することが出来る。特に、出力品の特性は混合部室にある溝付き部品の相対回転の速度によって影響され得る。例えば、混合部室の空気の雰囲気における操作の場合には、ゴム材が酸化されて溝付き部品に貼り付くようになるという問題は、相対速度を単純に減じることにより満足すべき溶解性を付与された成品を製造しながら、回避され得ることが判明した。溶解性を生み出すために係わる剪断の度合は結果の溶解性を付与されたゴムの物理的特性に影響する。
本発明に従って実施される混合は機械的に誘発され、化学的には誘発されない。従って、ゴムの異なる化学反応性、例えばニトリルゴムの極性と比較されるブチルゴムの無極性、は主な成果ではない。成果はクロスリンク、即ち主鎖結合、の強さと当該リンクに掛けることによって該リンクを破壊する原因になり得る剪断作用量である。大半の加硫ゴムはクロスリンクの硫黄対硫黄の結合を有しているが、これらは主鎖結合より弱いので、全ての硫黄加硫ゴムが同じオーダの速度の溶解性になるように崩壊する。この崩壊速度はゴムの化学的物性とよりもバルク粘性と一層相関度が強く、ゴムのタイプの中で例えばクレープゴムから作られた加硫ゴムは天然ゴムグレードSMR20から作られたものより早く崩壊する。
しかしながら、本発明の方法は硫黄対硫黄のクロスリンク化した加硫ゴムだけに適用出来るのではない。パーオキシド硬化ゴム（例えば、タイヤの内側チューブのブチルゴム）の炭素結合クロスリンクとポリウレタンのポリイソシアネートのクロスリンクも本発明に斯ゝる処理によって崩壊して、究極的には溶解性のある材料を生み出す。
ビチューメンとアスファルトは生ゴムの代わりに、或いはそれと共に、剪断作用のための母材として加硫ゴムと共に使用することが出来る。スチレン−ブタジエン、天然ゴム等の無極性ゴムはビチューメンとアスファルトに溶解し、異常に暑い天候時の大気温度で増大した粘性を与える。また、これらのゴムはビチューメンやアスファルトを凝集させる力と道路マーキング組成物のその他の固形成分へ付着させる接着力を高め、そして橋の道路作業等の用途で用いる組成物のひび割れに抗する可撓性を高める。
【図１】
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【図６】
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【図８】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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