(57)【要約】【課題】  製造コストを抑え、成形製品の強度を高め、鮮やな着色を可能とする。【解決手段】  熱硬化性の樹脂バインダーをゴムチップの表面に薄く付着させ、その表面に顔料を付着させて加熱する。常温で硬化する樹脂バインダーを用いる場合と異なり、熱硬化性の樹脂バインダーの使用量は格段に低減でき、製造コストは低下する。熱硬化性の樹脂バインダーは、薄く付着させるだけで良いから、攪拌に要する時間も短時間でよく、製造効率も高まる。ゴムチップの表面には熱硬化性の樹脂バインダーの薄い皮膜が形成されるだけなので、ゴムチップ本来の柔軟性や弾力性を損なわず、顔料を加えても、樹脂バインダーと混じり合うことがなく、サラサラとした美しい仕上がりになる。【選択図】    図１
2007161931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムチップに、樹脂バインダーと顔料とを加えて着色ゴムチップを製造する方法において、
ゴムチップに熱硬化性の樹脂バインダーを加え、攪拌によって当該樹脂バインダーをゴムチップの表面に付着させた後、
粉体の顔料を加え、攪拌によって当該顔料を前記樹脂バインダーの表面に付着させ、
加熱によって樹脂バインダーを硬化させ顔料を定着させることを特徴とする着色ゴムチップの製造方法。
【請求項２】
ゴムチップの表面に熱硬化性の樹脂バインダーを攪拌によって付着させ、その後、粉体の顔料を加え、攪拌によって樹脂バインダーの表面に顔料を付着させたゴムチップを型枠に入れ、無加圧の状態で加熱することを特徴とする請求項１記載の着色ゴムチップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムチップ、例えば廃タイヤ等の有色のゴムチップを着色する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃タイヤ等のゴムチップは、綺麗なカラーリングを施してパネル化し、例えば公園の遊歩道や陸上競技場のトラックなどに配置して有効に利用される。
【０００３】
着色したゴムチップをさまざまな環境下で利用する場合、求められる条件としては、製品のコスト、強度および耐久性、色合いの鮮やかさ等がある。
【０００４】
従来、このような条件を満たすゴムチップの着色技術としては、特開２００２−２０１２８５（特許文献１）に示すものがあった。
【０００５】
この特許文献１に係る発明は、ゴムチップ（加硫ゴムチップ）に対して多量の樹脂バインダーを添加するものであって、樹脂バインダーのゲル化が始まってゴムチップが凝集し始めた後も撹拌混合を続けることにより該凝集を解除できる点に着目するものである。
【０００６】
すなわち、この技術は、常温で硬化するポリウレタン系の樹脂バインダーを用い、この常温硬化性の樹脂バインダーに顔料を添加してゴムチップと攪拌混合を行うことにより、ゴムチップの表面に肉厚の樹脂バインダーの皮膜層を形成しつつ着色を施す。ゴムチップ表面に、肉厚の樹脂バインダーの層を作ることで、板状成形後における製品強度を高め、着色層の剥がれ落ちを防止する。
【特許文献１】特開２００２−２０１２８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に係る発明の問題は、多量の樹脂バインダーを用いて肉厚の皮膜を形成する結果として、製造コストが嵩み、製造に要する時間も長くなるという点にある。
【０００８】
まず製造コストの点で云えば、特許文献１に係る発明はゴムチップに対して多量の樹脂バインダーを用いて肉厚の皮膜を形成することを必須とするところ、樹脂バインダーの使用量が製品価格を圧迫することは周知であり、現時点における技術競争力に大きな課題を残している。
【０００９】
第二に、製造の時間の問題である。特許文献１に係る発明は、ゴムチップの表面層に肉厚の樹脂バインダー層を形成することによって、劣化の防止等の効果があるとする。しかし、ゴムチップの表面に肉厚の常温硬化性の樹脂を用いてコーティング層を形成するときは、樹脂材の反応の完全な終了に通常は数日を要することから、少なくとも２４時間程度の攪拌を継続する必要がある。この程度の攪拌時間を見込まなければ、ゴムチップの粒子がくっつきあって、きれいな製品にならないからである。
【００１０】
そこで本発明の目的は、製造コストを抑えるとともに、成形製品の製造時間を短縮可能とする点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明に係る着色ゴムチップの製造方法は、ゴムチップに熱硬化性の樹脂バインダーを加えて攪拌処理を施し、熱硬化性の樹脂バインダーがゴムチップの表面に略満遍なく付着する時間を経過した後、粉体の顔料を加えて攪拌処理を行い、顔料が、ゴムチップの表面に略満遍なく付着する時間を経過した後、加熱によってゴムチップの表面の樹脂バインダーを硬化させ顔料を定着させる（請求項１）。
【００１２】
この請求項１記載の製造方法は、熱硬化性の樹脂バインダーをゴムチップの表面に薄く付着させ、その表面に顔料を付着させて加熱するものである。常温で硬化する樹脂バインダーを用いる場合と異なり、熱硬化性の樹脂バインダーの使用量は格段に減らすことが可能であり、製造コストは必然的に低下する。
【００１３】
また、熱硬化性の樹脂バインダーは、ゴムチップの表面に薄く付着させるだけで良いから、攪拌に要する時間も短時間でよく、製造効率も高まる。
【００１４】
ゴムチップの表面には、熱硬化性の樹脂バインダーの薄い皮膜が形成されるだけなので、顔料を加えても、樹脂バインダーと混じり合うことによる色のくすみも少なく、鮮明な色合いの製品を得ることが出来る。顔料の使用量も省力化できる。
【００１５】
製造時の加熱は、熱硬化性の樹脂バインダーを加えた後に粉体の顔料を添加したゴムチップを無加圧で加熱することが出来る（請求項２）。
【００１６】
加熱によって短時間でゴムチップの表面に着色コーティング層ができるため、着色コーティング層は肉薄であり、その表面に粉体の顔料が付着して粒子間のコーティング層のくっつきを抑える。このため無加圧加熱でも、サラサラとしたきれいな着色ゴムチップを短時間で製造できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る着色ゴムチップの製造方法によれば、樹脂バインダーの使用量を抑えることが出来るため製造コストを確実に低減できる。また、熱硬化性の樹脂バインダーを用いるため、加熱によって短時間で着色コーティング層を成形できる。従来のように長時間の攪拌を要しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る着色ゴムチップの製造方法は、原料となるゴムチップに熱硬化性の樹脂バインダーを添加して、攪拌によってゴムチップの表面に薄い樹脂バインダー層を形成した後、顔料を添加して、攪拌によって樹脂バインダー層の表面に顔料の層を形成した後、これを加熱する。熱硬化性の樹脂バインダーとしては、例えばポリウレタン系のものやポリイソブチレン系のものなど、安価に市場に提供されている樹脂バインダーを利用できる。具体的商品名としては、例えば、フォーラムライトＥＣ−１２１１（販売者；ＢＡＳＦ  ＩＮＯＡＣ  ポリウレタン株式会社）、ハイアドＰ−０３８０（販売者；エッチ・アンド・ケ−株式会社）などがある。
【００１９】
着色ゴムチップは、各種の用途に用いられるから、原料となるゴムチップの大きさ、形状、素材の性質等は使用条件等に応じて選択する。
【００２０】
製品として求められる一般条件で云えば、ゴムチップの大きさと形状は、例えば粒径１〜１０ｍｍの粒状ゴムチップ、あるいは繊維長３０ｍｍ程度の短寸繊維状のゴムチップ（所謂ひじき状）である。原料となるゴムチップの素材は、新たに作ったものでも良いし、例えば廃タイヤを切断加工して作り出したリサイクルのゴムチップ（所謂クロゴムチップ）でもよい。クロゴムチップでも鮮烈な色合いを作り出せるので、コスト的な点から多くの需要が期待できる。
【００２１】
図１は、本発明に係る着色ゴムチップの製造方法を具体的に例示するブロック図である。原料となるゴムチップ１は、例えば廃棄されたタイヤを裁断処理したしたものを用いる。ゴムチップ１は、いわゆる繊維状でも良いし、粒状でもよいし、粉末状でもよい。このゴムチップ１に、熱硬化性の樹脂バインダー２を添加するとき（Ｓ−２）は、例えば、ゴムチップ１を攪拌しながら（Ｓ−１）、そこに熱硬化性の樹脂バインダー２を加える。
【００２２】
ゴムチップ１に対する樹脂バインダー２の混合割合は、重量比で、例えば、２〜５％とする。樹脂バインダー２が、ゴムチップ１の表面に薄い層を形成できればよいので１０％を越えるような多量の樹脂バインダー２の添加は控えることが望ましい。従来のように多量の樹脂バインダー２を加えると、ゴムチップ１の表面に出来る膜厚が大きくなりすぎて、ゴムチップ同士が接着するため長時間の攪拌を要する。
【００２３】
ゴムチップ１と樹脂バインダー２との混合材料は、樹脂バインダー２を加えた後、例えば３〜６分ほど攪拌する（Ｓ−３）。この攪拌処理（Ｓ−３）により、ゴムチップ１の表面に樹脂バインダー２の薄い膜を形成する。使用する熱硬化性の樹脂バインダー２は、短時間の攪拌処理（Ｓ−３）を施しても問題は生じないし、加熱すれば短時間で硬化するから、攪拌処理（Ｓ−３）の時間は従来の製造方法に較べて確実に短縮させることができる。実際の攪拌時間はゴムチップ１の量に基づいて適宜調整する。
【００２４】
次に、ゴムチップ１と樹脂バインダー２との混合材料に、着色のための顔料（粉体）を添加する（Ｓ−４）。このとき、混合材料は攪拌（Ｓ−３）を継続したままとすることが望ましい。あえて攪拌（Ｓ−３）を中断する理由はないからである。顔料の添加（Ｓ−４）後の攪拌処理を（Ｓ−５）として示してある。
【００２５】
ゴムチップ１に対する顔料の添加の割合は、重量比で、例えば２〜６％である。顔料の添加量は、例えば、着色しようとする顔料の色の種類によって増減調整する。廃タイヤを利用するゴムチップ１は黒色なので、黒色系統の色合いの顔料を使用するときには添加量を抑えることが出来る。例えば赤色や緑色である。明色系統の顔料を使用するときは顔料の剥離による劣化が目立つため、樹脂バインダー２の表面に形成する顔料の膜厚を大きくするため、使用する顔料の量も多めにすることが望ましい。顔料を二回に分けて添加し、いわゆる二度塗りを行っても良い。
【００２６】
顔料は、攪拌（Ｓ−５）すれば、比較的容易に樹脂バインダー２の表面にまんべんなく付着する。攪拌（Ｓ−５）の時間は、例えば３〜５分でよい。
【００２７】
この後、顔料を付着させたゴムチップ１を、樹脂バインダー２の硬化温度、例えば１２０〜１６０℃で数分加熱する（Ｓ−６）。加熱時間は、加熱時のゴムチップの量（厚さ）によって多少変動する。加熱は、無加圧で行ってよい。より具体的にいえば、ゴムチップ１の層厚が５ｃｍのときは、１５０℃の加熱条件で１５〜２５分程度の加熱を行う。
【００２８】
このようにして製造した着色ゴムチップ製品は、図２に示すように、原料となるゴムチップ１の表面に熱硬化性の樹脂バインダー２の薄い被膜層があり、その表面に顔料１２が速やかに定着して被膜層を形成する。
【００２９】
この製造方法によれば、図３に拡大して示すように、顔料１２は樹脂バインダー２の被膜層の外側表層に密集する。顔料１２と樹脂バインダー２との攪拌時間が短いため、顔料１２は樹脂バインダー２の内部に浸透することが少なく、おもに表面にのみ存在するわけである。この結果、樹脂バインダー２の表層が顔料１２の介在によって互いに接着しにくい状態となり、製品粒子はサラサラした好ましい状態となる。
【００３０】
これにより、従来の着色ゴムチップ製品とは、粒子表面の構造が全く異なる特徴をもつようになる。比較するため、従来の着色ゴムチップ製品を図４に示す。従来製品は、ゴムチップ１の表面に常温硬化性の樹脂バインダー１４の厚い被膜層がある。そして、製造時に常温硬化性の樹脂バインダー１４を用いるため、顔料と樹脂バインダー１４との攪拌時間が長く、図５に拡大して示すように、顔料１６と樹脂バインダー１４が攪拌によって混じり合い、粒子表面はサラサラとした状態にはなりにくく、従来製品では長時間の攪拌を続けなければならなかった。さらに云えば、従来製品の製造方法では顔料１６が樹脂バインダー１４に浸透してしまうため、綺麗な色を出すために顔料１６の使用量も必然的に増加するという問題も残る。
【００３１】
また、本実施形態に係る製造方法によれば、樹脂バインダー２の被膜層が薄いため、原料となるゴムチップ１の本来の物性（例えば弾性）を大きく損なわずに各種の用途に使用できる。例えば、陸上競技場のトラックに敷設して使用する等の場合、各種のバインダーを用いて着色ゴムチップ製品を現場において敷設硬化させるのであるが、樹脂バインダー２の被膜層が薄い結果、原料であるゴムチップ１がもっている柔軟性や弾力性など、素材そのものの能力を最高度に引き出すことが出来る。従来製品のように、原料となるゴムチップ１の表面に厚い樹脂バインダー１４の被膜層があると、ゴムチップ１の物性は、樹脂バインダー１４の物性に邪魔されて、本来の能力を発揮しない。
【００３２】
また、本実施形態に係る製造方法によれば、樹脂バインダー２の使用量を抑えることが出来るため、製造コストが確実に低減する。
【００３３】
ゴムチップ１と着色樹脂層との密着強度を直接に計測することは困難である。しかしながら、試みとして、着色を施したゴムチップ粒子を用いて板状（ダンベル型）に成形し、その引っ張り強さを測定したところ、常温硬化性の樹脂バインダーを用いた従来製品の場合は０．３５MPaであり、熱硬化性の樹脂バインダーを用いた本願発明に係る製品の場合は０．７５MPaという好ましい試験結果を得た。この試験に用いたゴムチップ１は、いずれも使用済みのタイヤの破砕片であるが、市場の需要としてはクロゴムチップ（中古タイヤの再利用）が多いため好ましい可能性を得た。
【００３４】
このような相違が生ずる理由は、ゴムチップ１の表面を覆う樹脂バインダーの中に含まれる顔料に起因する。本願発明に係る製造方法では、顔料１２は樹脂バインダー２の被膜層の外側表層に密集し、樹脂バインダー２の内部に存在する量はわずかである。これに対し、従来の製造方法によれば、長時間の攪拌によって樹脂バインダー２の内部に多量の顔料１６が含まれ、この顔料１６が、ゴムチップ１と樹脂バインダー２との密着性を阻害する。
【００３５】
なお、本発明に係る着色ゴムチップの製造方法は、前記実施形態のものに限定されない。例えば、図１に示した製造方法において、ゴムチップ１に熱硬化性の樹脂バインダー２を添加するとき（Ｓ−２）は、ゴムチップ１を攪拌しながら（Ｓ−１）樹脂バインダー２を加えると説明したが、ゴムチップ１の攪拌（Ｓ−１）は、樹脂バインダー２の添加（Ｓ−２）の後に開始しても良い。ゴムチップ１の攪拌（Ｓ−１）の目的は、ゴムチップ１の表面にまんべんなく樹脂バインダー２を付着させることにあり、熱硬化性の樹脂バインダー２は、常温では硬化が遅いので、ゴムチップ１の攪拌（Ｓ−１）を開始するタイミングは、樹脂バインダー２の添加（Ｓ−２）の前後のどちらでも結果的に同じだからである。ただし、ゴムチップ１を攪拌しながら樹脂バインダー２を加える方が、処理速度の効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態に係る着色ゴムチップの製造方法を例示するブロック図である。
【図２】実施形態に係る製造方法で得る着色ゴムチップを例示する断面図である。
【図３】図２に示すゴムチップの部分拡大図である。
【図４】従来の製造方法に係るゴムチップを例示する断面図である。
【図５】図４に示す従来の着色ゴムチップの部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ゴムチップ
２  （熱硬化性の本願発明の）樹脂バインダー
１２  顔料
１４  （常温硬化性の従来の）樹脂バインダー
１６  （従来の製造方法の）顔料
【図１】
2007161931.tif 000003
【図２】
2007161931.tif 000004
【図３】
2007161931.tif 000005
【図４】
2007161931.tif 000006
【図５】
2007161931.tif 000007