(57)【要約】【課題】架橋ゴム廃材を脱架橋させ、再生ゴムを効率よく製造することができる再生ゴム製造用のミキシング装置及び再生ゴムの製造方法を提供する。【解決手段】本再生ゴム製造用のミキシング装置１０は、チャンバ１７の中心軸を通る中心部に貫挿された回転軸１９と、回転軸１９の軸方向と直交するように回転軸の外周面に固着された複数の攪拌羽根２３とを備え、回転軸１９はモータ１６により回転可能であり、攪拌羽根２３は少なくとも先端部が丸く形成されており、チャンバ１７内に投入される架橋ゴム廃材を攪拌羽根２３により攪拌して、該攪拌羽根の剪断力により該架橋ゴム廃材を可塑化する。本発明の再生ゴムの製造方法は、再生ゴム製造用のミキシング装置１０を用いて、攪拌羽根２３の剪断力により架橋ゴム廃材を可塑化させる可塑化工程を備える。【選択図】図１
2012218278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横向き円筒形状のチャンバと、該チャンバの中心軸を通る中心部に貫挿された回転軸と、該回転軸の軸方向と直交するように該回転軸の外周面に固着された複数の攪拌羽根と、を備える再生ゴム製造用のミキシング装置であって、
上記回転軸はモータにより回転可能であり、
上記攪拌羽根は少なくとも先端部が丸く形成されており、
上記チャンバ内に投入される架橋ゴム廃材を上記攪拌羽根により攪拌して、該攪拌羽根の剪断力により該架橋ゴム廃材を可塑化することを特徴とする再生ゴム製造用のミキシング装置。
【請求項２】
上記複数枚の攪拌羽根のうちの両端部の攪拌羽根は、上記回転軸の円周方向を基準として５〜４５度の角度で傾斜して該回転軸の外周面に固着され、
上記複数枚の攪拌羽根のうちの中間部の複数の攪拌羽根は、該回転軸の外周面に千鳥状に固着され、該回転軸の円周方向を基準として５〜４５度の角度で捻って設けられている請求項１に記載の再生ゴム製造用のミキシング装置。
【請求項３】
下記（１）を満たす請求項１又は２に記載の再生ゴム製造用のミキシング装置。
０．２＜ｖ１／ｖ２＜０．８          （１）
〔但し、ｖ１は攪拌羽根の回転により形成される空間体積であり、ｖ２はチャンバの容積である。〕
【請求項４】
請求項１に記載の再生ゴム製造用のミキシング装置を用いる再生ゴムの製造方法であって、
架橋ゴム廃材を、チャンバ内に投入し、該チャンバ内で回転される攪拌羽根により該架橋ゴム廃材を攪拌させて、該攪拌羽根の剪断力により上記架橋ゴム廃材を可塑化させる可塑化工程を備えることを特徴とする再生ゴムの製造方法。
【請求項５】
上記チャンバの容積を１００体積％としたときに、該チャンバ内に投入される上記架橋ゴム廃材の体積が、２０体積％以上である請求項４に記載の再生ゴムの製造方法。
【請求項６】
上記攪拌羽根の先端速度が、２０〜６０ｍ／秒で回転する請求項４又は５に記載の再生ゴムの製造方法。
【請求項７】
上記架橋ゴム廃材が、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム又はスチレンブタジエンゴムである請求項４乃至６のいずれかに記載の再生ゴムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再生ゴム製造用のミキシング装置及び再生ゴムの製造方法に関する。更に詳しくは、架橋ゴム廃材から再生ゴムを効率よく製造することができる再生ゴム製造用のミキシング装置及び再生ゴムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、架橋ゴム廃材の再生方法としては、架橋ゴム廃材を粉末、顆粒状にして新材のゴムコンパウンドにブレンドしたり、接着剤で所望の形状に押し固めて利用したり、架橋ゴム廃材を脱架橋して可塑化し、ゴム製品の原料として再生する方法がある。
また、架橋ゴム廃材を脱架橋して再生する方法としては、パン法やリクレメータ法が知られている。上記パン法は、架橋ゴム廃材を予め粗破砕した後、大きな鍋状の容器に広げて高圧蒸気等で高温に加熱し、架橋鎖部分を狙って切断し、可塑化する方法である。しかし、このパン法は、バッチ処理であり、しかも可塑化に４〜５時間の長い処理時間を要するため、効率が劣り、再生コストが高くなるという問題がある。
一方、上記リクレメータ法は、架橋ゴム廃材を破断機等によって２〜４ｍｍ程度に小片化し、この小片ゴムを再生剤とともに押出機内に投入し、これらを２００℃以上に加熱しつつ混練して再生する方法である。この方法は唯一の連続脱硫法であるが、再生したゴムにゴム粉が残る等の品質が劣るという問題がある。
【０００３】
そこで、上記問題を解決する再生ゴム製造方法として、下記特許文献１には、加硫廃ゴムチップを、外部加熱を加えることなく多軸押出機の剪断力によって微粉砕しつつ可塑化させて微粉砕ゴム粒を得ることを特徴とする再生ゴムの製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０７７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載の再生ゴムの製造方法では、多軸押出機を用いるため、設備規模が大きく、広い製造現場を必要とする。また、上記特許文献１に記載の再生ゴムの製造方法では、架橋ゴム廃材に、プロセスオイル等の再生剤の添加を必要とし、更に、可塑化までに３０分以上もかかり、生産効率が比較的悪いものとなっていた。
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、架橋ゴム廃材から再生ゴムを効率よく製造することができる再生ゴム製造用のミキシング装置及び再生ゴムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下の通りである。
１．横向き円筒形状のチャンバと、該チャンバの中心軸を通る中心部に貫挿された回転軸と、該回転軸の軸方向と直交するように該回転軸の外周面に固着された複数の攪拌羽根と、を備える再生ゴム製造用のミキシング装置であって、
上記回転軸はモータにより回転可能であり、
上記攪拌羽根は少なくとも先端部が丸く形成されており、
上記チャンバ内に投入される架橋ゴム廃材を上記攪拌羽根により攪拌して、該攪拌羽根の剪断力により該架橋ゴム廃材を可塑化することを特徴とする再生ゴム製造用のミキシング装置。
２．上記複数枚の攪拌羽根のうちの両端部の攪拌羽根は、上記回転軸の円周方向を基準として５〜４５度の角度で傾斜して該回転軸の外周面に固着され、
上記複数枚の攪拌羽根のうちの中間部の複数の攪拌羽根は、該回転軸の外周面に千鳥状に固着され、該回転軸の円周方向を基準として５〜４５度の角度で捻って設けられている上記１．に記載の再生ゴム製造用のミキシング装置。
３．下記（１）を満たす上記１．又は上記２．に記載の再生ゴム製造用のミキシング装置。
０．２＜ｖ１／ｖ２＜０．８          （１）
〔但し、ｖ１は攪拌羽根の回転により形成される空間体積であり、ｖ２はチャンバの容積である。〕
４．上記１．に記載の再生ゴム製造用のミキシング装置を用いる再生ゴムの製造方法であって、
架橋ゴム廃材を、チャンバ内に投入し、該チャンバ内で回転される攪拌羽根により該架橋ゴム廃材を攪拌させて、該攪拌羽根の剪断力により上記架橋ゴム廃材を可塑化させる可塑化工程を備えることを特徴とする再生ゴムの製造方法。
５．上記チャンバの容積を１００体積％としたときに、該チャンバ内に投入される上記架橋ゴム廃材の体積が、２０体積％以上である上記４．に記載の再生ゴムの製造方法。
６．上記攪拌羽根の先端速度が、２０〜６０ｍ／秒で回転する上記４．又は上記５．に記載の再生ゴムの製造方法。
７．上記架橋ゴム廃材が、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム又はスチレンブタジエンゴムである上記４．乃至６．のいずれかに記載の再生ゴムの製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の再生ゴム製造用のミキシング装置によると、横向き円筒形状のチャンバと、そのチャンバの中心軸を通る中心部に貫挿された回転軸と、その回転軸の軸方向と直交するように回転軸の外周面に固着された複数の攪拌羽根と、を備え、回転軸はモータにより回転可能であり、攪拌羽根は少なくとも先端部が丸く形成されていることから、架橋ゴム廃材は先端が丸く形成されている攪拌羽根の攪拌から生じる剪断力により、架橋ゴム廃材の架橋が効率良く脱架橋される。これにより、架橋ゴム廃材が可塑化されたゲル状の再生ゴムを得ることができるので、架橋ゴム廃材から再生ゴムを効率よく製造することができる。更に、架橋ゴム廃材のリサイクル利用の促進も図ることができる。
また、上記複数枚の攪拌羽根のうちの両端部の二つの攪拌羽根は、上記回転軸の円周方向を基準として５〜３０度の角度で傾斜して該回転軸の外周面に固着され、上記複数枚の攪拌羽根のうちの中間部の複数の攪拌羽根は、該回転軸の外周面に千鳥状に固着され、該回転軸の円周方向を基準として５〜３０度の角度で捻って設けられている場合は、モータにより回転軸を回転させることにより、チャンバ内に装填された架橋ゴム廃材に効率良く剪断力を与えることができ、再生ゴムの生成能力を高めることができる。
また、ｖ１を攪拌羽根の回転により形成される空間体積、及び、ｖ２をチャンバの容積としたときに、０．２＜ｖ１／ｖ２＜０．８である場合には、より効率的に架橋ゴム廃材に剪断力を与えることができ、再生ゴムの生成効率を高めることができる。
【０００９】
本発明の再生ゴムの製造方法によると、上記再生ゴム製造用のミキシング装置を用いる再生ゴムの製造方法であって、架橋ゴム廃材を、チャンバ内に投入し、そのチャンバ内で回転される攪拌羽根により架橋ゴム廃材を攪拌させて、攪拌羽根の剪断力により上記架橋ゴム廃材を可塑化させる可塑化工程を備えることから、架橋ゴム廃材から再生ゴムを効率よく製造することができる。そして、架橋ゴム廃材のリサイクル利用の促進を図ることができる。
また、上記チャンバの容積を１００体積％としたときに、そのチャンバ内に投入される架橋ゴム廃材の体積が、２０体積％以上である場合には、チャンバ内に装填された架橋ゴム廃材に効率良く剪断力を与えることができ、再生ゴムの生成効率を高めることができる。
また、上記攪拌羽根の先端速度が、２０〜６０ｍ／秒で回転する場合には、より効率的に架橋ゴム廃材に剪断力を与えることができ、再生ゴムの生成効率を高めることができる。
また、上記架橋ゴム廃材が、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム又はスチレンブタジエンゴムである場合には、架橋ゴム廃材から、バージンゴムと同様な物性及び作業性を有する再生ゴムを効率的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】実施例に係る再生ゴム製造用のミキシング装置の一部を縦断面して模式的に示す側面図である。
【図２】図１の再生ゴム製造用のミキシング装置の回転軸及び攪拌羽根の拡大図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで示される事項は例示的なもの、及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１２】
１．再生ゴム製造用のミキシング装置
本実施形態１．に係る再生ゴムのミキシング装置（以下、単に「ミキシング装置」という）は、横向き円筒形状のチャンバ（１７）と、チャンバの中心軸を通る中心部に貫挿された回転軸（１９）と、回転軸の軸方向と直交するように回転軸の外周面に固着された複数の攪拌羽根（２３）と、を備える再生ゴム製造用のミキシング装置であって、回転軸はモータ（１６）により回転可能であり、攪拌羽根は少なくとも先端部が丸く形成されており（２３ａ〜２３ｆ）、チャンバ内に投入される架橋ゴム廃材を攪拌羽根により攪拌して、攪拌羽根の剪断力により架橋ゴム廃材を可塑化することを特徴とする（例えば、図１及び図２等参照）。
【００１３】
上記チャンバは、円筒形状であり、ミキシング装置（１０）において横向きに配置されている。このチャンバは、可塑化される架橋ゴム廃材を攪拌する容器となるものである。  また、チャンバは、その内部に、モータによって回転する回転軸に設けられた複数の攪拌羽根を備える限り、大きさ、材質、構造、取付け状態等は特に問わない。
【００１４】
また、チャンバを構成する壁中には、冷却媒体を循環させる循環路を形成することができる。チャンバの壁中に循環路を設けて、冷却媒体を循環させてチャンバの内部壁面を冷却することにより、可塑化された架橋ゴム廃材がチャンバ内部の壁面に粘着することを防ぐことができる。
【００１５】
上記回転軸は、円筒形状のチャンバの中心軸を通る中心部に貫挿されている。回転軸の外周面には、複数の攪拌羽根が突設されている。また、回転軸は、モータ等の動力源により回転可能であり、回転軸に設けられた攪拌羽根を回転させることができる。回転する攪拌羽根により架橋ゴム廃材を攪拌して、攪拌羽根の剪断力を架橋ゴム廃材に与え、脱架橋させて架橋ゴム廃材を可塑化して、再生ゴムを得ることができる。また、回転軸は、形状、材質、構造、取付け状態等は特に問わない。
【００１６】
また、回転軸の形状としては、例えば、棒状及び筒状等が挙げられる（例えば、図２等参照）。これらのうち、回転軸が筒状（中空状）である場合、回転軸の筒の内部（中空内部）に冷却媒体を循環させることができる。回転軸を筒状とし、内部に冷却媒体を循環させることにより、回転軸と回転軸に固着された攪拌羽根とを冷却し、可塑化された架橋ゴム廃材が、回転軸及び攪拌羽根に粘着することを防ぐことができる。
【００１７】
上記攪拌羽根は、チャンバ内部において、回転軸の軸方向と直交するように回転軸の外周面に複数枚が固着されている（例えば、図２及び図３等参照）。
攪拌羽根の形状は、少なくとも先端部が丸く形成されている。また、攪拌羽根の形状としては、先端部が丸み帯びた形状であればよく、例えば、先端部が丸い板状（舌形状）、へら状及び杓文字状等が挙げられる。また、攪拌羽根は、先端部が丸い板状、へら状及び杓文字状等から選ばれる形状であり、且つ、それらが捻られている形状とするこができる（例えば、図２及び図３等参照）。
攪拌羽根の枚数は、複数枚であれば特に限定されないが、好ましくは２〜２０枚であり、より好ましくは４〜１０枚である。攪拌羽根の枚数が、上記範囲内であると、攪拌羽根の回転により生じる剪断力を効率良く架橋ゴム廃材に与えることができる。
また、攪拌羽根が、回転軸の軸方向と直交するように回転軸の外周面に固着されていることにより、攪拌羽根が回転した場合、架橋ゴム廃材を効率的に攪拌することができ、架橋ゴム廃材に剪断力を与えることができる。また、攪拌羽根は、回転軸の回転方向に対して、傾斜して固着されていてもよい。
【００１８】
攪拌羽根の取付け状態の好ましい態様としては、複数枚の攪拌羽根のうちの両端部の攪拌羽根は、回転軸の円周方向（回転方向）を基準として５〜４５度（より好ましくは８〜３０度、更に好ましくは１０〜２０度）の角度で傾斜して回転軸の外周面に固着され、複数枚の攪拌羽根のうちの中間部の複数の攪拌羽根は、回転軸の外周面に千鳥状に固着され、回転軸の円周方向を基準として５〜４５度（より好ましくは８〜３０度、更に好ましくは１０〜２０度）の角度で捻って設けられたものとすることができる（例えば、図２及び図３等参照）。攪拌羽根の取付け状態が上記の態様である場合、チャンバ内での架橋ゴム廃材を均一に分散させ、効率良く攪拌を行うことができる。
【００１９】
また、上記の好ましい態様において、両端部の攪拌羽根は、回転軸を回転させたとき、それらの攪拌羽根の前縁が、チャンバの両端壁と殆ど隙間なく摺接するように、回転軸の円周方向を基準として上記角度の範囲で傾斜して回転軸の外周面に固着されているのがより好ましい。
更に、中間部の複数の攪拌羽根は、回転軸の円周方向の一定角度間隔の部位における軸方向において対向する少なくとも二つの羽根の互いの対向間隔が、回転下流方向に向けて狭まるように各羽根が回転軸の円周方向を基準として上記角度の範囲で捻って設けられているのがより好ましい（例えば、図２〜図４等参照）。
両端部及び中間部の攪拌羽根を上記のより好ましい態様とすることにより、モータにより回転軸を回転させることで、チャンバ内に装填された架橋ゴム廃材が、各攪拌羽根に当たってチャンバの中心向に案内されるよう撹拌することができ、その撹拌から生じる剪断力をより効果的に架橋ゴム廃材に与えることができる。
【００２０】
また、本発明のミキシング装置は、回転軸に固着された全ての攪拌羽根の回転により形成される空間体積をｖ１とし、チャンバの容積（チャンバ自体の内部体積から、軸の体積及び羽根の体積を除いた、チャンバ内部の体積であり、チャンバ内部に収納できる架橋ゴム廃材の量を意味する。）をｖ２としたときに、ｖ１とｖ２との割合（ｖ１／ｖ２）は、好ましくは０．２〜０．８であり、より好ましくは０．３５〜０．７５であり、更に好ましくは０．４５〜０．６５とすることができる。上記のｖ１とｖ２との割合（ｖ１／ｖ２）がこれらの範囲内であると、チャンバ内の架橋ゴム廃材の攪拌が均一に行われ、更に架橋ゴム廃材が有する架橋をバランス良く脱架橋されるような剪断力を効率良く架橋ゴム廃材に与えることができる。これにより架橋ゴム廃材から再生ゴムを良好に生産することができる。
【００２１】
上記架橋ゴム廃材としては、例えば、架橋された天然ゴム及び架橋された合成ゴム等が挙げられる。これらは１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、上記合成ゴムとしては、具体的には、スチレン・ブタジエンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム及びシリコンゴム等の架橋ゴムが挙げられる。また、他の架橋ゴム廃材としては、例えば、上記各種架橋ゴム廃材のうちの１種又は２種以上に加えて、金属片、木片、ガラス片、繊維屑等のうちの１種又は２種以上の來雑物を含む廃材を挙げることができる。
【００２２】
上記再生ゴムとしては、攪拌羽根の剪断力により架橋ゴム廃材の架橋が脱架橋され、脱架橋により可塑化されたゴムが挙げられる。また、脱架橋とは、硫黄等の架橋剤を介して編み目状に繋がった鎖状高分子の分子間同士の化学結合を切断した状態いう。そして、脱架橋された鎖状高分子は、硫黄等の架橋剤を介して再度架橋（化学結合）させることができ、再生ゴムとして用いることができる。
【００２３】
２．再生ゴムの製造方法
本実施形態２．に係る再生ゴムの製造方法は、上記に記載の再生ゴム製造用のミキシング装置を用いる再生ゴムの製造方法であって、架橋ゴム廃材を、チャンバ内に投入し、チャンバ内で回転される攪拌羽根により架橋ゴム廃材を攪拌させて、攪拌羽根の剪断力により架橋ゴム廃材を可塑化させる可塑化工程を備えることを特徴とする。
【００２４】
上記「可塑化工程」は、ミキシング装置のチャンバ内に架橋ゴム廃材を投入し、このチャンバ内で回転される攪拌羽根により架橋ゴム廃材を攪拌させて、攪拌羽根の剪断力により架橋ゴム廃材を脱架橋させて、架橋ゴム廃材を可塑化（ゲル化）させる工程である。この工程により、架橋ゴム廃材から、脱架橋された再生ゴムを得ることができる。
【００２５】
チャンバ内に投入される架橋ゴム廃材の量は、特に限定されないが、攪拌羽根による剪断力を効率よく架橋ゴム廃材に与えるには、チャンバの容積を１００体積％としたときに、チャンバ内に投入される架橋ゴム廃材の体積は、好ましくは２０体積％以上であり、より好ましくは３０〜１００体積％であり、更に好ましくは４０〜１００体積％である。チャンバ内に投入される架橋ゴム廃材の量が、上記範囲内にあると、チャンバ内に装填された架橋ゴム廃材に効率良く剪断力を与えることができ、再生ゴムの生成効率を高めることができる。
【００２６】
可塑化工程での攪拌羽根の回転速度は、特に限定されないが、攪拌羽根の先端速度としては、好ましくは２０〜６０ｍ／秒であり、より好ましくは２５〜５０ｍ／秒であり、更に好ましくは３０〜４５ｍ／秒である。攪拌羽根の先端速度が上記範囲内にあると、チャンバ内に装填された架橋ゴム廃材に効率良く剪断力を与えることができ、再生ゴムの生成効率を高めることができる。
【００２７】
可塑化工程での攪拌時間は、特に限定されない。架橋ゴム廃材（原料）の種類、チャンバ内に投入させる量及び攪拌羽根の回転速度等により適宜選択される。
本発明において、攪拌開始から５〜１０秒程度は、原料が攪拌によりチャンバ内で分散し続ける状態であるが、その後、脱架橋等による原料のゲル化（低分子化）が急激に進行する。更に、攪拌時間を長くすれば、ゲル化もそれに応じて進行する。
得られる再生ゴムの用途によっても攪拌時間は、選択されるが、攪拌時間としては、通常、３分以内あり、更に１分以内、又は３０秒以内とすることができる。また、攪拌時間を長くすることにより、脱架橋及び低分子化が進み過ぎる場合がある。得られる再生ゴムを再架橋させて再架橋ゴムとするときに、その再架橋ゴムの弾性力や引張強度等を高めたい場合には、原料の脱架橋及び低分子化を著しく進行させずに、２５秒以内の攪拌時間とすることが好ましい。
【００２８】
また、本発明の可塑化工程では、ミキシング装置の攪拌羽根による剪断力によって、脱架橋による可塑化をさせるため、プロセスオイル、ブチルアミン等のアミン化合物、及び、チオフェノール等のチオール類等の再生剤を用いることなく、架橋ゴム廃材を脱架橋させて再生ゴムを得ることができる。
従って、本発明では、再生剤を一切用いることなく、架橋ゴム廃材から再生ゴムを製造できるため、再生ゴムの生産効率に優れ、且つ、得られる再生ゴムの品質を向上させることができる。
【００２９】
可塑化工程で得られた再生ゴムは、公知の方法により架橋ゴムとすることができる。具体的には、上記の再生ゴムと、硫黄等の架橋剤及び加硫促進剤等の架橋助剤を含む添加剤との混合物を混練することにより再生ゴムを架橋させて、架橋ゴムを得ることができる。
また、再生ゴムから架橋ゴムを得る場合等において、用いる非架橋ゴムとしては、上記の通り得られた再生ゴムを全量として用いても良く、上記再生ゴムを一部に含むバージンゴムとの混合物等を用いても良い。
【実施例】
【００３０】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。また、以下において、「部」及び「％」は特に断らない限り質量基準である。
（１）再生ゴム製造用のミキシング装置
本実施例に係る再生ゴム製造用のミキシング装置（以下、単に「ミキシング装置」ともいう）は、図１に示すように、モータにより回転する回転軸に設けられた攪拌羽根を有し、攪拌羽根は、図２に示すように、先端が丸みを帯びた形状である。
【００３１】
上記ミキシング装置１０は、図１に示すよう、ミキシング機１０のベース１５上の図で右寄り部分には、モータ１６が設けられ、ベース１５上の図で左寄り部分には、横向円筒形のチャンバ１７が設けられている。このチャンバ１７の右側には、材料（架橋ゴム廃材）供給室１８が隣接して設けられ、それらは連通口１８ａにより連通している。また、これらチャンバ１７及び材料供給室１８の両室を上記連通口１８ａ部分を通って左右方向に貫通して延びる回転軸１９が設けられている。
【００３２】
回転軸１９は、両端側が軸受２０，２０により回転自在に支持されると共に、その図で右端部がカップリング２１を介して上記モータ１６の駆動軸１６ａに連結されている。この回転軸１９には、上記材料供給室１８内に位置して、材料を連通口１８ａを通してチャンバ１７内に送るためのスクリュー２２が設けられていると共に、上記チャンバ１７内に位置して、材料を攪拌し、剪断力により架橋ゴム廃材を脱架橋させるための撹拌羽根２３が設けられている。
【００３３】
チャンバ１７内を貫通する回転軸１９の外周には図２〜図４に示すように合計６枚の攪拌羽根２３ａ〜２３ｆが突設されている。これらの攪拌羽根はいずれも、先端部が丸く形成されており、また、先端部方向に従って肉厚が薄くなるように形成されている。これらの攪拌羽根のうち両端の攪拌羽根２３ａ及び２３ｆは、回転軸１９の円周方向（回転方向）を基準として約１５度の角度で傾斜して回転軸１９の外周に固着されている。また、中間部の４枚の攪拌羽根２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅは回転軸１９の外周面に千鳥状に固着され、回転軸１９の円周方向を基準として約１５度で捻って設けられている。これにより、各攪拌羽根２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅの先方部は回転時における前縁がチャンバ１７の両端を向く方向にそれぞれ約１５度の角度で捻れられて形成されている。
また、図示はしないが、この回転軸１９は中空状に構成されており、図で左端部に設けられる冷水循環パイプ２４を通して内部に過熱防止用の冷水が循環されるようになっている。
【００３４】
また、上記材料供給室１８の上部には、架橋ゴム廃材からなる原料を入れるホッパー２５が設けられている。そして、上記チャンバ１７の下部には、溶融してゲル化した成形材料を排出するための排出口２６が設けられ、この排出口２６は開閉機構２７により開閉されるようになっている。排出口２６の外側には樋状の排出路２８が設けられている。さらに、チャンバ１７の上部には、内部温度を非接触で検出するための赤外線温度センサ等の温度検出器２９が設けられている。この温度検出器２９が、所定の設定温度（例えば１２０〜３００℃の範囲で設定される）を検出することによって、排出口２６の開放が制御されるようになっている。尚、温度検出器２９の検出温度は、実際の材料の温度よりも高めとなるので、それを見込んだ温度設定が行われるようになっている。
【００３５】
また、ミキシング装置１０は、モータ１６による回転軸１９の回転駆動によって、材料供給室１８に供給された材料をチャンバ１７内に送り、その材料を撹拌羽根２３の高速回転（先端速度が２０〜６０ｍ／秒）によって強く撹拌し、撹拌羽根２３により生じる剪断力によって、極めて短時間（例えば数秒〜数十秒）で、材料である架橋ゴム廃材の架橋部分を切断して脱架橋させ、ゲル状の脱架橋ゴムを得ることができるようになっている。そして、開閉機構２７により排出口２６が開放され、ゲル状の脱架橋ゴムが排出路２８に排出されるのである。
【００３６】
（２）再生ゴムの製造
実験例１（攪拌時間：２０秒）
上記実施例に係るミキシング装置１０（図１参照）を用いて、再生ゴムを製造した。また、本実験例に用いたミキシング装置１０におけるチャンバ１７、攪拌羽根２３、回転軸１９の詳細は、以下の通りである。
チャンバ１７自体の内部体積：１．６９２ｃｍ３
回転軸２３の体積：０．１３８ｃｍ３
攪拌羽根２３ａ〜２３ｆの全体積：０．１８６ｃｍ３
攪拌羽根２３ａ〜２３ｆの回転により形成される空間体積ｖ１：０．７９２ｃｍ３
チャンバ１７の容積（チャンバ１７の収納体積）ｖ２：１．３６８ｃｍ３
ｖ１とｖ２との割合（ｖ１／ｖ２）：０．５６
【００３７】
架橋ゴム廃材として、洗浄及び乾燥後の天然ゴム手袋を粉砕機により、最長部分が約１〜５ｍｍ程度の大きさになるよう切断された天然ゴム手袋の切断物を用いた。
上記切断物（架橋ゴム廃材）６００ｇを上記チャンバ１７に投入した。また、チャンバ１７に投入された切断物６００ｇの体積は、１．３６８ｃｍ３であり、チャンバ１７の容積と同じ体積であった。
そして、チャンバ１７に投入された架橋ゴム廃材を、攪拌羽根の回転速度３５ｍ／秒として、２０秒間攪拌し、攪拌羽根の剪断力により架橋ゴム廃材の架橋を切断し、可塑化されたゲル状の再生ゴムを排出口２６から得た。
【００３８】
上記により得られた再生ゴムを２本ロール型混練機に投入し、更に、得られた再生ゴム１００部に対して、炭酸カルシウム（白石工業社製「赤玉」）２０部を添加した後、混合して、再生ゴム混合物を得た。
上記により得られた再生ゴム混合物について、ＪＩＳ  Ｋ  ６３００−１に準拠して、ロータ形状はＬ形を用い、測定温度１００℃、予熱時間１分、ロータ作動時間４分の条件で、ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）１００℃）を測定した。測定の結果、ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）１００℃）は、３３であった。
【００３９】
実験例２（攪拌時間：３０秒）
上記実験例１における、架橋ゴム廃材に対するミキシング装置の攪拌時間を、２０秒に代えて、３０秒とした以外は、上記実験例１と同様にして、再生ゴム並びに再生ゴム混合物を得た。
また、実験例２により得られた再生ゴム混合物について、上記実験例１と同様に、ムーニー粘度を測定した。その結果、ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）１００℃）は、２４であった。
【００４０】
実験例３（攪拌時間：４０秒）
上記実験例１における、架橋ゴム廃材に対するミキシング装置の攪拌時間を、２０秒に代えて、４０秒とした以外は、上記実験例１と同様にして、再生ゴム並びに再生ゴム混合物を得た。
また、実験例３により得られた再生ゴム混合物について、上記実験例１と同様に、ムーニー粘度を測定した。その結果、ムーニー粘度（ＭＬ（１＋４）１００℃）は、１であった。
【００４１】
（３）再生架橋ゴムの物性評価
実験例１−２
上記実験例１により得られた再生ゴム混合物を表１に示す配合で、２本ロール型混練機を用い、酸化亜鉛（１種）及びステアリン酸と混練した。その後、混練物を冷却し、これにさらに表１に示す配合で硫黄及び加硫促進剤（ＣＺ）を配合及び混合し、シート状に成形した。次いで、金型１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×２ｍｍを用いて、１５０℃で１０分間プレス成型することにより架橋し、ＪＩＳに準拠した再生架橋ゴムのシートを作製した。そして、得られた再生架橋ゴムについて、下記引張試験により引張強さ及び切断時伸びを評価した。
【００４２】
上記引張り試験は、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠し、ダンベル状３号形の試験片を用い、測定温度２３℃、試験速度５００ｍｍ／分の条件で、引張強さ（ＴＢ（ＭＰａ））及び切断時伸び（ＥＢ（％））について、３回ずつ（ｎ＝１〜３）測定した。また、試験機容量としては、ロードセル式１０００Ｎとした。上記引張試験の測定結果、及び、引張試験に用いたシートの厚さを表１に併記する。
【００４３】
実験例２−２
上記実験例１−２で用いた再生ゴム混合物に代えて、上記実験例２により得られた再生ゴム混合物を用いた以外は、上記実験例１−２と同様にして、再生ゴムシートを調製し、得られた再生ゴムシートについて、上記実験例１−２と同様にして、引張試験を行った。
また、実験例２−２では、上記により得られた再生ゴムシートのクロロホルム抽出量を測定した。上記クロロホルム抽出量の測定は、ＪＩＳ  Ｋ６２９９に準拠して、測定した。尚、クロロホルム抽出量の測定には、関東化学社製のクロロホルム（試薬特級）を用いた。
実験例２−２における再生架橋ゴムの配合、上記引張試験及びクロロホルム抽出量の測定結果、並びに、引張試験に用いたシートの厚さを表２に示す。
【００４４】
実験例３−２
上記実験例１−２で用いた再生ゴム混合物に代えて、上記実験例３により得られた再生ゴム混合物を用いた以外は、上記実験例１−２と同様にして、再生ゴムシートを得た。そして、得られた再生ゴムシートについて、上記実験例２−２と同様にして、クロロホルム抽出量を測定した。
実験例３−２で得られた再生ゴムシートのクロロホルム抽出量は、３１．５％であった。
【００４５】
【表１】
2012218278.tif 000003
【００４６】
【表２】
2012218278.tif 000004
【００４７】
尚、表１及び表２中に記載のものは各々以下のものである。
酸化亜鉛（１種）；正同化学工業社製
硫黄；粉末硫黄、細井化学工業社製
ステアリン酸；ミヨシ油脂社製、品名「ＭＸＳＴ」
ＣＺ；加硫促進剤、大内新興化学工業社製、品名「ノクセラーＣＺ」 
【００４８】
（４）実施例の効果
以上より、本実施例の再生ゴム製造用のミキシング装置１０によると、横向き円筒形状のチャンバ１７と、チャンバ１７の中心軸を通る中心部に貫挿された回転軸１９と、回転軸１９の軸方向と直交するように回転軸１９の外周面に固着された複数の攪拌羽根２３ａ〜２３ｆと、を備え、回転軸１９はモータ１６により回転可能であり、攪拌羽根２３ａ〜２３ｆは少なくとも先端部が丸く形成されていることから、チャンバ１７内に投入される架橋ゴム廃材を攪拌羽根２３ａ〜２３ｆで攪拌して、攪拌羽根２３ａ〜２３ｆの剪断力により、架橋ゴム廃材を効果的に可塑化するこができる。
【００４９】
また、６枚の攪拌羽根２３ａ〜２３ｆのうちの両端部の攪拌羽根２３ａ及び２３ｆは、回転軸１９の円周方向を基準として約１５度の角度で傾斜して回転軸１９の外周面に固着され、また、中間部の攪拌羽根２３ｂ〜２３ｅは、回転軸１９の外周面に千鳥状に固着され、回転軸１９の円周方向を基準として約１５度の角度で捻って設けられていることにより、モータ１６により回転軸１９を回転させることにより、チャンバ１７内に装填された架橋ゴム廃材に効率良く剪断力を与えることができる。
更に、両端部の攪拌羽根２３ａ及び２３ｆは、回転軸１９を回転させたとき、攪拌羽根２３ａ及び２３ｆの前縁が、チャンバ１７の両端壁と殆ど隙間なく摺接するように、回転軸の円周方向を基準として、約１５度で傾斜して回転軸１９の外周面に固着され、また、中間部の複数の攪拌羽根２３ｂ〜２３ｅは、回転軸１９の円周方向の一定角度間隔の部位における軸方向において対向する少なくとも二つの羽根の互いの対向間隔が、回転下流方向に向けて狭まるように回転軸１９の円周方向を基準として、約１５度で捻って設けられていることにより、チャンバ１７内に装填された架橋ゴム廃材が、攪拌羽根２３ａ〜２３ｆに当たってチャンバ１７の中心向に案内されるよう撹拌することができ、その撹拌に生じる剪断力をより効果的に架橋ゴム廃材に与えることができる。
【００５０】
また、攪拌羽根２３ａ〜２３ｆの回転により形成される空間体積ｖ１が０．７９２ｃｍ３であり、また、チャンバ１７の容積ｖ２が１．３６８ｃｍ３であり、ｖ１とｖ２との割合（ｖ１／ｖ２）が０．５６であることにより、チャンバ１７内の架橋ゴム廃材の攪拌が均一に行われ、更に架橋ゴム廃材が有する架橋をバランス良く脱架橋されるような剪断力を効率良く架橋ゴム廃材に与えることができる。
【００５１】
また、本実施例の再生ゴムの製造方法によると、再生ゴム製造用のミキシング装置１０を用いて、架橋ゴム廃材を、チャンバ１７内に投入し、チャンバ１７内で回転される攪拌羽根２３ａ〜２３ｆにより架橋ゴム廃材を攪拌させて、攪拌羽根２３ａ〜２３ｆの剪断力により架橋ゴム廃材を可塑化させる可塑化工程を備えることにより、架橋ゴム廃材から再生ゴムを効率よく製造することができる。
【００５２】
また、チャンバ１７の容積を１００体積％としたときに、チャンバ内に投入される架橋ゴム廃材の体積が、１００体積％であることにより、チャンバ１７内に装填された架橋ゴム廃材に効率良く剪断力を与えることができ、再生ゴムの生成効率を高めることができる。
【００５３】
また、実験例１に示されるように攪拌時間が２０秒であると、得られた再生ゴムから調製される架橋ゴムは、バージンゴムの架橋ゴムと同等の引張り強さ等のゴム物性を備えるゴムとして利用することができる。また、実験例３に示されるように攪拌時間を４０秒とした場合には、更に、可塑化を進行させることができ、例えば、クロロホルム抽出量が３０％以上、或いは４０％以上の再生ゴムを製造することもできる。
【００５４】
更に、本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の再生ゴム製造用のミキシング装置及び再生ゴムの製造方法は、架橋ゴムからなる廃材から再生ゴムを製造する技術として広く利用される。特に、架橋ゴム廃材等のリサイクル利用に有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１０；再生ゴム製造用のミキシング装置、１６；モータ、１７；チャンバ、１８；材料供給室、１９；回転軸、２２；スクリュー、２３ａ〜２３ｆ；攪拌羽根、２５；ホッパー、２６；排出口、２８；排出路。
【図１】
2012218278.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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