(57)【要約】【課題】多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤を含むゴム組成物を分散性良く混練りして製造することができ、しかも生産性を損なうことなく製造することができるゴム組成物の製造方法を提供する。【解決手段】多孔質充填剤とカーボンブラックとを予備混練りし、次いでこれに軟化剤を添加してさらに予備混練りする。この後に、ゴムを添加して本混練りする。凝集塊が生じることなく混練りを行なうことができる。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質充填剤とカーボンブラックとを予備混練りし、次いでこれに軟化剤を添加してさらに予備混練りした後、これにゴムを添加して本混練りすることを特徴とするゴム組成物の製造方法。
【請求項２】
多孔質充填剤が、珪藻土、ゼオライト、活性炭から選ばれたものであることを特徴とする請求項１に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項３】
ゴム１００質量部に対する多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤の配合量が、それぞれ５〜８０質量部の範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載のゴム組成物の製造方法。
【請求項４】
ゴム組成物は搬送ベルト製造用のものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のゴム組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔質充填剤を配合したゴム組成物の製造方法、特に搬送ベルトを製造する材料として用いて良好なゴム組成物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ゴム組成物において、多孔質充填剤はゴム増量剤、ゴム補強剤、ゴム物性改良剤などとして広く用いられており、特に搬送ベルトのゴム組成物においては、ベルトに付着した油や水分を吸着してベルト背面の摩擦係数を保つために、多孔質充填剤が配合されている（特許文献１参照）。
【０００３】
そしてゴム組成物は、ゴムに多孔質充填剤の他に、カーボンブラック、軟化剤などを添加し、これを混練りすることによって製造されているが、多孔質充填剤はカーボンブラックと比較してゴムへの分散性が困難であるものが多く、ゴム組成物中に多孔質充填剤を均一に配合することが難しい。すなわち、ゴム組成物を製造するにあたっては、通常、ゴムに多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤を同時に添加し、これを混練ミキサーで混練りすることによって行われるが、混練ミキサーのローターの回転により、ゴムが流動化すると同時に多孔質充填剤を圧縮してしまうため、練りゴム中に多孔質充填剤の大きな凝集塊が散在することとなり、ゴム組成物中に多孔質充填剤を均一に分散させることができないのである。またカーボンブラックが軟化剤で被覆されて、カーボンブラックの大きな凝集塊が同様に生じ、カーボンブラックを均一に分散させることも難しい。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０２１３６２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、意図的に混練時間を長くしたり、あるいは練りあがったゴム混練物を再度混練したりすることが行われているが、ゴム中に凝集塊が一旦形成されると、これを再分散させることは容易ではなく、この傾向は特にゴムとしてジエン系ゴムのようにムーニー粘度が低いものを用いる場合に顕著である。これは、ゴムの混練りの際に凝集塊にせん断力が作用し難いためであると考えられる。
【０００６】
このように、ゴム組成物中での多孔質充填剤やカーボンブラック、さらに軟化剤の分散性が不十分である場合には、ゴム物性に悪影響を与えることになる。例えばジエン系ゴムを主成分とする搬送ベルト用のゴム組成物では、ゴム組成物中に多孔質充填剤やカーボンブラックの凝集塊が生じると、凝集塊の部分でクラックが発生し易くなって、搬送ベルトの耐屈曲クラック性が低下し、またカーボンブラックの配合による通電性が充分に得られず、静電気の帯電防止効果が不十分になるという問題を有するものである。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤を含むゴム組成物を分散性良く混練りして製造することができ、しかも生産性を損なうことなく製造することができるゴム組成物の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るゴム組成物の製造方法は、多孔質充填剤とカーボンブラックとを予備混練りし、次いでこれに軟化剤を添加してさらに予備混練りした後、これにゴムを添加して本混練りすることを特徴とするものである。
【０００９】
また請求項２の発明は、請求項１において、多孔質充填剤が、珪藻土、ゼオライト、活性炭から選ばれたものであることを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、ゴム１００質量部に対する多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤の配合量が、それぞれ５〜８０質量部の範囲であることを特徴とするものである。
【００１１】
また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、上記のゴム組成物は搬送ベルト製造用のものであることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
本発明においてゴムとしては、特に限定されるものではないが、例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレン合成ゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）やハロゲン化ブチルゴムなどのブチル系ゴム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）などを挙げることができる。これらのゴムは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明は、これらの中でも、ゴムとしてジエン系ゴム及びエチレン−プロピレンゴムを用いたときに、顕著な効果が得られる。
【００１４】
また本発明において多孔質充填剤としては、特に限定されるものではないが、珪藻土、ゼオライト、活性炭から選ばれたものを用いるのが好ましい。これらは一種を単独で用いる他、二種以上を組み合わせて用いることもできる。ここで、自動販売機などにおいて、カード、紙幣、切符等を搬送する搬送装置に使用される搬送ベルトにおいて、ベルト背面に油分や水分が付着すると、ベルト背面の摩擦係数が下がり、搬送機能が低下するおそれがある。このような搬送ベルトの製造に用いられるゴム組成物に、多孔質充填剤として珪藻土、ゼオライト、活性炭から選ばれたものを配合することによって、珪藻土、ゼオライト、活性炭に油分や水分を吸着させることができ、ベルト背面の摩擦係数の低下を防止する効果を高く得ることができるものである。
【００１５】
そして、混練ミキサーを用いてゴム組成物を製造するにあたっては、まず多孔質充填剤とカーボンブラックを混練ミキサーに投入し、一次の予備混練りをする。この一次の予備混練りの段階では、多孔質充填剤とカーボンブラックのみを予備混練りすることが好ましいが、ゴム組成物に他の配合剤、例えば老化防止剤、スコーチ防止剤、亜鉛華、ステアリン酸などを配合する場合には、これらの配合剤も添加して混練りするようにしてもよい。次に、混練ミキサーにさらに軟化剤を投入し、二次の予備混練りをする。軟化剤としては、ＤＯＰなど各種の可塑剤を用いることができるものである。
【００１６】
このように、まず多孔質充填剤とカーボンブラックを予備混練りすることによって、多孔質充填剤とカーボンブラックを均一に分散させ、本混練の際に多孔質充填剤が圧縮されることによる凝集塊の発生を未然に防ぐことができるものである。次にこれに軟化剤を添加してさらに予備混練することによって、多孔質充填剤とカーボンブラックと軟化剤を相互に均一に分散させることができるものである。これは、多孔質充填剤に軟化剤が吸着され、カーボンブラックの凝集塊の発生が防止されるためであると考えられる。
【００１７】
このようにして多孔質充填剤とカーボンブラックと軟化剤を予備混練した後、混練ミキサーにゴムを投入し、本混練りを行なう。多孔質充填剤とカーボンブラックと軟化剤は予め均一に分散された状態にあるので、凝集塊が発生することなく、ゴムに多孔質充填剤やカーボンブラックや軟化剤がスムーズに取り込まれ、分散性が良好なゴム練りを行なうことができるものであり、多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤を含むゴム組成物を分散性良く混練りして製造することができるものである。
【００１８】
ここで、混練りに用いる混練ミキサーとしては、バンバリーミキサーや混練押出し機などを用いることができるが、高能率の混練りが可能なバンバリーミキサーが好ましい。また、上記の予備混練り時間（一次と二次の合計時間）は１分以上が好ましい。１分未満では多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤の充分な分散性が得られない場合がある。逆に予備混練りの時間を１０分以上にしても、それ以上の分散性の向上はみられず、生産性が低下することになるので、１０分未満であることが好ましい。予備混練り時間の特に好ましい範囲は、３〜７分である。本混練りの時間は特に制限されるものではなく、混練り物の温度が所定温度、例えば８０℃程度になるまで行なわれるものである。
【００１９】
また、ゴム組成物を混練りして製造するにあたって、ゴムに対する多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤の配合量は、ゴム１００質量部に対して多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤をそれぞれ５〜８０質量部の範囲に設定するのが好ましい。多孔質充填剤の配合量が５質量部未満であると、油分や水分の吸着効果が不十分であり、逆に８０質量部を超えると、ゴム組成物の粘度が高くなり過ぎて、搬送ベルトの成形が困難になるおそれがある。カーボンブラックの配合量が５質量部未満であると、通電性が低くなって、搬送ベルトに静電気の帯電防止機能を付与する効果が不十分になり、逆に８０質量部を超えると、ゴム組成物の粘度が高くなり過ぎて、搬送ベルトの成形が困難になるおそれがある。軟化剤の配合量が５質量部未満であると、ゴム組成物の柔軟性が不十分になって、搬送ベルトにクラックが発生し易くなり、逆に８０質量部を超えると、ゴム組成物が柔らかくなり過ぎて、搬送ベルトの耐摩耗性が低下すると共に粘着摩耗し易くなるおそれがある。
【００２０】
上記のように混練りして得られるゴム組成物を用いて搬送ベルトを製造することができる。図１は搬送ベルトＡの一例を示すものであって、ベルト長手方向に心線１を埋設した背部２と、背部２の内側にベルト長手方向に沿って一定間隔で一体に突設される複数の歯部３とから形成してあり、歯部３の表面には歯布４が貼着してある。この歯部３及び背部２を上記のようにして製造したゴム組成物で成形することによって、搬送ベルトＡを製造することができるものである。
【００２１】
そして、上記のゴム組成物において、多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤はそれぞれ均一に分散されている。従って搬送ベルトＡの背部２に油分や水分が付着しても、均一に分散されている多孔質充填剤に油分や水分を良好に吸着させることができ、ベルト背面の摩擦係数の低下を防止する効果を高く得ることができるものである。また均一に分散されているカーボンブラックによって搬送ベルトＡの通電性を高く得ることができ、搬送ベルトＡに静電気が帯電することを有効に防止することができるものである。特に、ゴム組成物中に多孔質充填剤やカーボンブラックの凝集塊が生じることによる耐屈曲クラック性の低下を防ぐことができるものである。さらに均一に分散されている軟化剤によって搬送ベルトＡの全体に適切な柔軟性を与えることができ、搬送ベルトＡにクラック等が発生することを有効に防止することができるものである。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。尚、本発明は実施例によってなんら限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１）
混練ミキサーとして図２に示すバンバリミキサーＢを用いた。図２において６はケーシング、７はローター、８はラム、９は原材料投入口、１０は排出口、１１はシールである。
【００２４】
そして先ず、バンバリーミキサーＢのケーシング６内に、多孔質充填剤として珪藻土（イソライト工業（株）製「ＩＧＭ−ＡＡ」）を４０質量部、カーボンブラック（三菱化学（株）製「＃３２３０Ｂ」）を４０質量部、亜鉛華を５質量部、ステアリン酸を１質量部、原材料投入口９から投入し、ラム８を下げてローター７により３分間予備混練りした。次に、ラム８を上げて、軟化剤としてＤＯＰ（大日本インキ化学工業（株）製）を原材料投入口９から投入し、再度ラム８を下げてローター７により２分間予備混練りした。この後、ラム８を上げて、クロロプレンゴムを１００質量部、原材料投入口９から投入し、再度ラム８を下げてローター７により本混練りした。この本混練りは、ゴム温度が７０℃になるまで混練をし、さらに加硫促進剤（三新化学工業（株）製「サンセラー２２Ｃ」）１質量部と、硫黄１質量部を投入した後に、８０℃になるまで混練することによって、行なった。このように本混練りを行なった後、シール１１を開いて排出口１０から払い出すことによってゴム組成物を得た。
【００２５】
（比較例１）
バンバリーミキサーＢのケーシング６内に原材料投入口９から、実施例１に示す量のクロロプレンゴム、亜鉛華、ステアリン酸を投入すると共に、実施例１に示す量の半分の珪藻土、カーボンブラック、軟化剤を投入し、ラム８を下げてローター７により３分間混練りをした。次に珪素土、カーボンブラック、軟化剤の残りの半分を投入し、更に３分間混練りをした後、実施例１に示す量の加硫促進剤と硫黄を投入し、８０℃になるまで混練りを行なった。このように混練りを行なった後、シール１１を開いて排出口１０から払い出すことによってゴム組成物を得た。
【００２６】
上記のようにして実施例１及び比較例１で得たゴム組成物について、分散性及び通電性を測定した。結果を表１に示す。
【００２７】
分散性の測定は、ゴム組成物を目視で観察して行ない、ゴム組成物中に珪藻土あるいはカーボンブラックの凝集塊が認められるか否かで判定し、凝集塊が認められるものを「１００」、凝集塊が認められないものを「２００」と指数表示した。
【００２８】
通電性の測定は、ゴム組成物を１５３℃で３０分間加熱して加硫し、２５ｍｍ幅、１００ｍｍ長さ、２ｍｍ厚みのゴムシートを作製した後、このシートの両端に荷重１ｋｇで接触端子を接続すると共に加電圧３Ｖでの電気抵抗を計測することによって行ない、比較例１を１００とする指標値で実施例１の通電性を表示した（数値が大きいほど通電性が高い）。
【００２９】
【表１】
2004231747.tif 000002
【００３０】
表１にみられるように、実施例１のゴム組成物は、多孔質充填剤及びカーボンブラックの分散性が良く、また電気抵抗が比較例１の半分となって通電性に優れており、搬送ベルト用のゴム組成物として好適なものであった。
【００３１】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係るゴム組成物の製造方法は、多孔質充填剤とカーボンブラックとを予備混練りし、次いでこれに軟化剤を添加してさらに予備混練りした後、これにゴムを添加して本混練りするようにしたので、多孔質充填剤とカーボンブラック、さらに軟化剤を予備混練りして予め均一に分散させた状態でゴムと本混練りすることができ、凝集塊が生じることなく、多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤を分散させてゴム組成物を製造することができるものである。しかも多孔質充填剤やカーボンブラックに凝集塊が生じるおそれがないので、再混練りを行なうような必要もなくなり、生産性を損なうことなくゴム組成物を製造することができるものである。
【００３２】
また請求項２の発明は、請求項１において、多孔質充填剤として、珪藻土、ゼオライト、活性炭から選ばれたものを用いるようにしたので、油分や水分を多孔質充填剤で吸着することができ、ゴム組成物の摩擦抵抗を一定に保つことができるものである。
【００３３】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、ゴム１００質量部に対する多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤の配合量が、それぞれ５〜８０質量部の範囲であるので、これらの各成分を配合することによる効果を、有効に発揮させることができるものである。
【００３４】
また請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、ゴム組成物は搬送ベルト製造用のものであるので、均一に分散されている多孔質充填剤、カーボンブラック、軟化剤によって、ベルト背面の摩擦係数、通電性、耐クラック性の各特性に優れた搬送ベルトを製造することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】搬送ベルトの一例を示す、一部破断した斜視図である。
【図２】バンバリーミキサーの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１  心線
２  背部
３  歯部
４  歯布
【図１】
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【図２】
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