(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本のロールを用いたロール加工によるゴム練り方法であって、
上記複数本のロールの内、練りゴムを巻き付ける巻き付けロールの表面に、タンパク質を２重量％以上２５重量％以下の割合で含む溶液からなるロール加工用補助剤を塗布し、該ロール加工用補助剤を３５℃以上８０℃以下で凝固させた後に、ゴム練りを行うことを特徴とするロール加工によるゴム練り方法。
【請求項２】
上記巻き付けロール表面の温度を３５℃以上８０℃以下とした後に、上記巻き付けロール表面にロール加工用補助剤を塗布して、該ロール加工用補助剤を凝固させている請求項１に記載のロール加工によるゴム練り方法。
【請求項３】
上記溶液を卵白の水溶液としている請求項１または請求項２に記載のロール加工によるゴム練り方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロール加工によるゴム混練り方法に関し、詳しくは、バギングを防止し、ロール加工によるゴム練り時の作業性を改良するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ロール加工において、ロールに巻き付いた練りゴムがロール表面から浮き上がってナイフ入れやゴム送りの作業ができなくなる現象である、所謂バギング現象の発生が問題となっている。このバギングは、練りゴムの配合内容、練りゴムを流す２本のロール（前ロールと後ロール）間ギャップ、前ロール速度と後ロール速度の比であるロールフリクション比等の要因によって発生することが知られている。
【０００３】
このように、バギングが発生すると、熱入れ、混練り効率が低下するのみならず、浮いた練りゴムを手で補助しながら作業を行ったりしなければならない。よって、バギングの発生は、ロール加工によるゴム練りにおいて、慢性的な不安定作業を生じさせる原因となっている。さらには、浮いた部分のゴムによって、セットしていたカッターが跳ね上げられたりする危険性もあり、作業の安全面においても大きな問題となっている。
【０００４】
また、ロールの熱入れ効率を向上させる目的で、ロール表面温度を高くすればする程、逆にバギング現象は発生し易くなるため、バギングの発生は作業効率を低下させる一因であり、作業効率の面からも大きな問題である。
【０００５】
従来、上記バギング現象を改善するために、設備上の方法としては、ロール間ギャップを調整したり、前後ロールの速度比やロール表面温度を変化させたり、前後ロールの表面温度に差を付けたりする方法が採られている。
【０００６】
また、ゴムの配合上の方法としては、ムーニー粘度を調整したり、配合中のポリマーの構造を変化させる方法が採られている。例えば、特開平７−１７９６６９号において、本出願入らは、練りゴム材料の配合を限定することによりバギングの発生を抑制しているトレッドゴム組成物を提案している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の設備上の方法では、ゴムの配合内容が変わった場合にゴムの配合内容によっては、バギング抑制効果が生じなくなるという問題がある。また、上記特開平７−１７９６６９号のような配合上の方法では、開示されているトレッドゴム組成物においては十分なバギング効果が得られているものの、バギング抑制効果が得られる配合が限定されてしまうため、汎用性等の観点から、さらに改善の余地がある。
【０００８】
また、ゴムの配合において粘着剤又は接着剤を使用し、その粘着剤等をロール表面に塗り、練りゴムの浮きを防止することも考えられるが、これらの粘着剤又は接着剤は熱可塑性であるため、加工時において粘着剤又は接着剤の機能を果たさないという問題がある。
【０００９】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、ゴムの配合内容に関係なくバギングの発生を防止することができ、ロール加工によるゴム練りの作業効率や安全性を向上させたロール加工によるゴム練り方法を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、複数本のロールを用いたロール加工によるゴム練り方法であって、
上記複数本のロールの内、練りゴムを巻き付ける巻き付けロールの表面に、タンパク質を２重量％以上２５重量％以下の割合で含む溶液からなるロール加工用補助剤を塗布し、該ロール加工用補助剤を３５℃以上８０℃以下で凝固させた後に、ゴム練りを行うことを特徴とするロール加工によるゴム練り方法を提供している。
【００１１】
このように、タンパク質を２重量％以上２５重量％以下の割合で含んでいるロール加工用補助剤をロールの表面、特に、練りゴムを巻き付ける巻き付けロールの表面に塗布することにより、ロール表面にタンパク質の膜を形成することができる。このロール表面のタンパク質の膜は、加熱することによって、タンパク質が変性し凝固するため、接着剤としての機能が生じる。この状態で練りゴムを導入し熱入れすると、接着力が生じた本発明のロール加工用補助剤が塗布されたロールの表面に、練りゴムが物理的に密着して巻き付くため、バギングの発生を防止することができる。また、ロール表面と練りゴムとの密着度が向上するため、有効にせん断力がかかり、熱入れ作業等のロール加工によるゴム練りの効率を向上することができる。さらに、練りゴムの浮きが発生しないため、作業の安全性も高めることができる。
【００１２】
本発明で用いるロール加工用補助剤は、タンパク質を全重量の２重量％以上２５重量％以下、好ましくは６重量％以上１２重量％以下の割合で含む溶液としている。
上記範囲としているのは、タンパク質が２重量％より少ないと、効果のばらつきが大きくなるという問題があるためである。一方、２５重量％より多いと逆に密着しすぎるという問題があるためである。
【００１３】
上記溶液の溶媒としては、水、及びその他の溶媒を用いることができる。その他の溶媒としては、灯油、ナフサ、牛乳等が挙げられ、水等の他の溶媒と混合して用いても良い。取り扱いや作業性の点からは水溶液であることが好ましい。
【００１４】
上記タンパク質としては、卵白、その他牛乳、プロテイン等に基づくタンパク質が挙げられ、タンパク質を含有する種々の物質を用いることができ、これらを複数種用いても良い。このように種々の物質により、タンパク質の重量が上記規定量になるように適宜設定することができる。
特に、上記溶液を卵白の水溶液とすると、安価で容易に入手、作成できるという利点がある。
【００１６】
本発明は、前記のように、該練りゴムを巻き付ける巻き付けロールの表面に、タンパク質を含むロール加工用補助剤を塗布し、３５℃以上８０℃以下の温度で該ロール加工用補助剤を凝固させることにより、巻き付けロール表面に接着性を有する膜を形成することができる。その後、練りゴムを導入してゴム練りを行うと、接着力が生じた本発明のロール加工用補助剤が塗布された前ロールに、練りゴムが物理的に密着して巻き付くため、バギングを生じることなくゴム練りすることができる。また、前ロール表面と練りゴムとの密着度が向上するため、有効にせん断力がかかり、練りゴムの熱入れ作業・混練作業・シーティング作業等のロール加工によるゴム練りの効率が向上する。従って、ロール加工によるゴム練り作業の安全性が確保され、作業効率が向上すると共に、ゴム練りの熱入れ時間を短縮することができる。
【００１７】
上記ロール加工用補助剤の凝固温度は３５℃以上８０℃以下、好ましくは４５℃以上６０℃以下としている。
上記凝固温度を３５℃以上８０℃以下とするのは、３５℃より低い温度では、タンパク質が十分に凝固せず接着力が生じないためであり、８０℃より高い温度では、接着力が上がりすぎて、ゴムがロールから取れ難くなるためである。
【００１８】
ロール加工用補助剤の凝固方法としては、上記巻き付けロール表面の温度を３５℃以上８０℃以下とした後に、上記巻き付けロール表面にロール加工用補助剤を塗布して、該ロール加工用補助剤を凝固させるのが好ましい。このように、上記巻き付けロール表面を加熱した後に、ロール加工用補助剤を塗布することにより、速やかにロール加工用補助剤を凝固させることができ、ゴム練り作業の効率を向上させることができる。なお、ロール加工用補助剤を上記巻き付けロール表面に塗布後に、凝固しても良い。
【００１９】
また、本発明は、前記ロール加工用補助剤をロールに塗布し凝固させた後、速やかに練りゴムの挿入及び熱入れを行うのが好ましく、遅くとも２分以内に行うことが好ましい。これは、あまり時間が経過するとタンパク質の膜の性能が低下しやすいためである。
【００２０】
上記ロール加工用補助剤を凝固させるための加熱時間は、３０秒であるのが最適であり、約３０秒程度（２０秒〜４０秒）であるのが好ましい。これにより、効率良く接着性に優れたタンパク質の膜を形成することができる。
【００２１】
ロール加工用補助剤の塗布方法としては、ロールコート、バーコート、スプレーコート、デイップコートによる方法が挙げられる。安定した性能を得るために均一な厚さで塗布するのが良い。
【００２２】
練りゴムとして用いられるゴム材料としては、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）等の種々のゴム材料を１種又は複数種を混合して用いることができる。また、カーボンブラック、軟化剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、各種充填剤等の添加剤が配合されていても良い。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明のロール加工によるゴム練り方法に用いられるロールである前ロール１０と後ロール１１を示す。前ロール１０は作業者側、即ち練りゴムを巻き付ける側に配置される巻き付けロールとしている。
【００２４】
本発明のロール加工によるゴム練り方法について詳述する。
まず、巻き付けロールである前ロール１０の表面１０ａの温度を５０℃とした後に、前ロール１０の表面１０ａに、タンパク質を２重量％の割合で含む卵白の水溶液からなるロール加工用補助剤１２を、前ロール１０の表面１０ａ全体に塗布できる量で適宜塗布している。塗布したロール加工用補助剤１２を凝固させ、前ロール１０の表面１０ａにタンパク質の膜を形成している。
【００２５】
ロール加工用補助剤１２を凝固させた後に、前ロール１０と後ロール１１の間に速やかに、練りゴムの材料としてスチレンブタジエンゴムと天然ゴムとを含むゴム材料１３の挿入を行い、ゴム練りを行っている。
【００２６】
このように、ロール加工用補助剤１２中には、タンパク質が上記規定重量割合で含まれているので、加熱することで、練りゴムを巻き付ける前ロール１０の表面１０ａに、タンパク質が変性し凝固した膜を形成することができる。このタンパク質の膜は、接着剤としての機能が生じる。このため、この状態で練りゴムを導入し熱入れすると、接着力が生じた本発明のロール加工用補助剤１２が塗布された前ロール１０の表面１０ａに、練りゴムが物理的に密着して巻き付くため、バギングの発生を防止することができる。
【００２７】
以下、本発明のロール加工用補助剤及びロール加工によるゴム混練り方法の実施例１〜５及び比較例１〜５について詳述する。
【００２８】
（ロール加工用補助剤の作成）
卵から卵白のみを取り出し、ビーカー内にて１０分間、メレンゲになる直前の状態で擾拝した後、ろ過した。ろ過された卵白の重量を計り、その重量の１．５倍の水で希釈し、ゆっくりと獲拝してロール加工用補助剤を作成した。すなわち、ろ過された卵白１０４ｇに対して水１５６ｇを混合し、２６０ｇの卵白液を作成した。そして、希釈する水の量を調節することにより、所望のタンパク質濃度のロール加工用補助剤を得た。
【００２９】
（ゴム配合）
以下の表１及び表２に示されるゴム配合Ａ及びＣを実施例及び比較例で用いた。
【００３０】
【表１】
0004708634.tif 000002
【００３１】
【表２】
0004708634.tif 000003
【００３２】
（実施例及び比較例）
練りゴムをロールで熱入れする際に、その間に練りゴムを導入する２本のロール（前ロールと後ロール）の内、練りゴムを巻き付ける方の巻き付けロール（前ロール）表面に、以下の表３に記載のタンパク質濃度のロール加工用補助剤をスプレーコートにより塗布した。具体的には、以下の表３に記載の各ロール表面温度に加熱した後に、ロール加工用補助剤を塗布し、凝固させた。
その後、上記の表１及び表２に記載の各配合を用いて、従来方法により、練りゴムとし、この練りゴムを２本のロール間に導入し、熱入れを行った。
また、全実施例及び全比較例において、ロール径は５５８ｍｍ、ロール間ギャップ１２ｍｍ、前ロールの回転速度を１７．３ｍ／ｍｉｎ、後ロールの回転速度を１８．０ｍ／ｍｉｎとし、ロールフリクション比（前ロールの速度に対する後ロールの速度の比）は１．０７とした。
なお、タンパク質濃度０％の場合は、練りゴムを巻き付ける方のロール表面に、水を各ロール加工用補助剤の塗布量と同量塗布した後、ゴム練りを行った。
【００３３】
【表３】
0004708634.tif 000004
【００３４】
上記実施例及び比較例の各々についてバギング発生の有無について調べた。その結果を上記の表３に示す。表３中、バギング発生の有る場合は×、無い場合は○と記載されている。また、上記実施例及び比較例の各々の熱入れ時間（ロードミルで練りゴム投入後から練りゴムが次ロールへ送れる状態になるまでの時間）を上記の表３に示す。
【００３５】
表３に示される様に、配合Ａを熱入れした実施例１、実施例２及び実施例３、そして、配合Ｂを熱入れした実施例４及び実施例５の全ての実施例において、配合の違いに関わらず、バギングが全く発生しなかった。
さらには、本発明のロール加工用補助剤を使用しない比較例１及び比較例４の場合と比較して、タンパク質濃度３％〜１０％の本発明のロール加工用補助剤を使用した実施例１〜実施例５の全実施例において、同じ配合を熱入れするために要する時間を短縮することができた。
【００３６】
具体的には、比較例１においては、熱入れ時間が３分５秒であったが、同じ配合を用いたにもかかわらず、ロール加工用補助剤としてタンパク質濃度２重量％を用いた実施例１では２分１０秒、タンパク質濃度５％及び１０％を各々用いた実施例２及び３では、１分４０秒であり、熱入れ時間を短縮することができた。配合ｃについても同様の結果であった。
【００３７】
一方、比較例１及び比較例２、比較例３のタンパク質溶液濃度は０％〜１％であり、２重量％よりも低いため、バギングが発生した。
また、比較例４は、タンパク質溶液濃度は５％であるが、ロール表面温度が３０℃と低いため、タンパク質が十分に凝固せず、バギングが発生した。比較例５もタンパク質溶液濃度は５％であるが、ロール表面温度が９０℃と高いため、接着力が高すぎ、ゴムがロールから剥がれず、熱入れを適切に行うことができず、不適であった。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ロール加工用補助剤中にタンパク質を上記規定重量割合で含んでいるので、ロールの表面、特に、練りゴムを巻き付ける巻き付けロールの表面に塗布することにより、ロール表面にタンパク質の膜を形成することができる。このロール表面のタンパク質の膜は、加熱することによって、タンパク質が変性し凝固するため、接着剤としての機能が生じる。この状態で練りゴムを導入し熱入れすると、接着力が生じた本発明のロール加工用補助剤が塗布されたロールの表面に、練りゴムが物理的に密着して巻き付くため、バギングの発生を防止することができる。
【００３９】
このように、本発明で用いるロール加工用補助剤は、ゴムの配合内容に関係なく、バギングの発生を防止することができるため、種々のゴムのロール加工において広範に使用でき、また、従来の様にバギング防止のための煩雑な設備上の調節も不要であるため、非常に便利である。
【００４０】
また、本発明のロール加工によるゴム練り方法では、練りゴムを巻き付ける巻き付けロールの表面に、タンパク質を含む本発明のロール加工用補助剤を塗布し、３５℃以上８０℃以下の温度で該ロール加工用補助剤を凝固させることにより、巻き付けロール表面に接着性を有する膜を形成することができる。その後、練りゴムを導入してゴム練りを行うと、接着力が生じた本発明のロール加工用補助剤が塗布された前ロールに、練りゴムが物理的に密着して巻き付くため、バギングを生じることなくゴム練りすることができる。さらに、前ロール表面と練りゴムとの密着度が向上するため、有効にせん断力がかかり、練りゴムの熱入れ作業・混練作業・シーティング作業等のロール加工によるゴム練りの効率が向上する。従って、ロール加工によるゴム練り作業の安全性が確保され、作業効率が向上すると共に、ゴム練りの熱入れ時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のロール加工によるゴム練り方法に用いられるロールの概略図である。
【符号の説明】
１０  前ロール
１０ａ  表面
１１  後ロール
１２  ロール加工用補助剤
１３  ゴム材料
【図１】
0004708634.tif 000005