(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二軸押出機を使用して加硫ゴムを脱硫処理する加硫ゴムの再生処理方法において、
前記二軸押出機の一対のスクリューの適宜箇所に、互いにかみ合うリング状セグメントを２ヶ所または３ヶ所設け、該二軸押出機におけるシャフトの回転数を２０〜３００ｒｐｍとし、かつシリンダー温度の最高部の温度を１００〜３００℃として、ゴム成分が天然ゴムおよびスチレンブタジエンゴムからなる加硫ゴムを脱硫処理することを特徴とする加硫ゴムの再生処理方法。
【請求項２】
前記互いにかみ合うリング状セグメント同士の隙間および該リング状セグメントの外周と他方のシャフトの外周との隙間が、０．１〜１．５ｍｍの範囲内である請求項１記載の加硫ゴムの再生処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃タイヤ等の加硫ゴムを再利用するための加硫ゴムの再生処理方法に関し、再生処理されたゴムはタイヤへの再利用、あるいはアスファルト等の改質材としての利用等に供される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、廃タイヤ等の加硫ゴムの架橋構造を破壊することによって再生させ、未加硫ゴムと同様の目的に使用可能とする方法は種々提案されている。例えば、日本において加硫ゴムの再生法として広く普及しているＰＡＮ法は、高圧蒸気で数時間脱硫処理を施すものである。また、一軸押出機による連続再生法であるリクラメータ法は、剪断力による連続脱硫処理として知られている。かかる剪断力と熱により加硫ゴムを再生脱硫する最新技術としては、例えば、特開平９−２２７７２４号および特開平１０−１７６００１号公報に開示されたものが知られている。
【０００３】
また、その他の加硫ゴムの再生処理方法として、高速混合脱硫、マイクロ波脱硫（（ＳｉＲ，ＦｉＸ；Elastomerics,１１２（２）３８（１９８０）、特公平２−１８６９６号公報）、放射線脱硫および超音波脱硫等が提案され、一部実施化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、加硫ゴムの再生処理方法は種々提案されているが、いずれも十分な処理法とはいえなかった。例えば、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）主体のタイヤ材料においては性能、コストの面からＰＡＮ法が普及しているが、ＰＡＮ法はその性能およびコストの面で十分とはいえず、その利用度は少ないのが現状である。
【０００５】
また、コスト的に有利である連続処理技術としてのリクラメータ法や、前記特開平９−２２７７２４号および特開平１０−１７６００１号公報記載の剪断力を利用した再生方法においては、処理能力の面で必ずしも十分ではなかった。その他、従来提案された再生処理方法もコストと処理能力との両立という面では不十分なものであった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、コスト的に有利な連続処理方法であって、しかも処理能力の高い加硫ゴムの再生処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決すべく二軸押出機による連続再生処理の条件につき鋭意検討した結果、二軸押出機のスクリュー構造に特定構造のリング状セグメントを設けたところ、上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明の加硫ゴムの再生処理方法は、二軸押出機を使用して加硫ゴムを脱硫処理する加硫ゴムの再生処理方法において、前記二軸押出機の一対のスクリューの適宜箇所に、互いにかみ合うリング状セグメントを２ヶ所または３ヶ所設け、該二軸押出機におけるシャフトの回転数を２０〜３００ｒｐｍとし、かつシリンダー温度の最高部の温度を１００〜３００℃として、ゴム成分が天然ゴムおよびスチレンブタジエンゴムからなる加硫ゴムを脱硫処理することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、前記互いにかみ合うリング状セグメント同士の隙間および該リング状セグメントの外周と他方のシャフトの外周との隙間が、０．１〜１．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
本発明においては、図３に示すような従来のスクリューセグメントをシリンダー内に一対で設けた二軸押出機において、そのスクリューセグメント構造の一部に、図１に示すような、互いにかみ合うリング状セグメントを少なくとも１つ設けたものである。かかるリング状セグメントは、一対のスクリューの少なくとも一箇所において、該スクリューシャフトの断面直径よりも大きい断面直径部を設け、互いにかみ合う位置関係で配置したものである。互いにかみ合うリング同士の隙間およびリングの外周と他方のシャフトの外周との隙間は、加硫ゴムに対し十分な剪断力を付与し得る距離とし、好ましくは０．１〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．２〜０．８ｍｍの範囲内とする。図１に示すように２つのリング状セグメントを互いにかみ合うように配置することにより、図２に示すように処理する材料の流路を封鎖し、流動化した材料のみが通過できるようにする。
【００１１】
これに対し、従来のスクリューセグメント方式では、材料の搬送力や混練り力等に違いはあるが、図４に示すように材料の流路は十分に確保されている。このため、特に加硫ゴムは弾性変形することから、ギャップを小さくしても変形しながら通ってしまうことになる。この結果、剪断力により加硫ゴムは粉砕されるが、ある程度細かい粒状になるとスクリューの流路を通る抵抗が小さくなるため、処理が進まなくなり、結果として、得られる再生ゴムの性能は不十分になってしまう。
【００１２】
しかし、本発明に係るリング状セグメントにおいては、加硫ゴムが細かい粒状になっても、リング状部分を通過できず、処理が進み未加硫状態になったもののみ先に進めるため、結果として、性能のよい再生ゴムが得られる。
【００１３】
本発明においては、得られる再生ゴムの性能が良好である他に、小型設備での処理が可能になり、設備投資、ランニングコストが抑えられ、処理材料のコストダウンにつながる。一機の二軸押出機にリング状セグメントを２ケ所または３ケ所入れることにより、その効果はより大きくなる。
【００１４】
また、本発明においては、二軸押出機のスクリューの回転数を２０ｒｐｍ以上３００ｒｐｍ以下、好ましくは３０ｒｐｍ以上２００ｒｐｍ以下、さらに好ましくは４０ｒｐｍ以上１５０ｒｐｍ以下とする。この回転数が２０ｒｐｍ未満であると処理量が少なく、生産性が上がらない。一方、３００ｒｐｍを超えると処理条件が厳しく、得られた材料の性能が低下する。
【００１５】
さらに、二軸押出機のシリンダー温度の最高部は、好ましくは１００℃以上３００℃以下、より好ましくは１５０℃以上２５０℃以下とする。二軸押出機は、通常、シリンダー温度をいくつかのブロックに分割して制御するが、そのうち最も混練りが効く部分を最高温度に設定する。この最高温度領域の温度が１００℃未満だと脱硫処理が十分に進まない。一方、３００℃を超えると処理条件が厳し過ぎて、材料の分解等が大きく進行し、その結果、得られる材料の性能が低下する。
【００１６】
尚、本発明の加硫ゴムの再生処理方法は、処理すべき加硫ゴムの種類や二軸押出機以外の処理条件は従来法と同様であり、特に制限されるべきものではない。
【００１７】
【実施例】
次に本発明を実施例に基づき説明する。二軸押出機として池貝鉄工（株）製ＰＣＭ４５押出機（長さ（Ｌ）：１４４０ｍｍ、直径（Ｄ）：４５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２）を用い、スクリューセグメントを下記の表１に示すように各種設定して、下記の配合内容のゴム組成物を１５０℃で４０分加硫したものを５ｍｍ×５ｍｍに切断し、上記二軸押出機にて処理した。処理条件を下記の表２に示す。
【００１８】
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【００１９】
【表１】
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＊１  図１に示すリング構造（ａ：１７ｍｍ、ｂ：２６ｍｍ、ｃ：３．５ｍｍ、ｄ：４２ｍｍ、ｅ：３５ｍｍ）
＊２  図３に示すスクリュー構造（ｆ：４２ｍｍ、ｇ：５ｍｍ）
【００２０】
【表２】
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【００２１】
表２中、ゴム破壊エネルギーは、処理した再生ゴム１００重量部に硫黄１．４重量部を添加し、１５０℃で４０分間再生加硫した後、得られた加硫ゴムを引張り試験に供し、評価したものである。結果は、ＰＡＮ法により再生したゴムの破壊エネルギーを１００として指数にて表示した。数値が大なる程結果が良好である。
【００２２】
上記表１から明らかなように、実施例の再生ゴムはいずれも良好な性能を示している。尚、本実施では脱硫処理したゴム１００％の結果を示すが、新ゴムと混ぜて使用しても良好な効果が得られ、また処理するゴムは単体だけでなく、数種のゴムを混ぜたものの処理でもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明の加硫ゴムの再生処理方法においては、コスト的に有利な連続処理方法であり、しかも処理能力が高く良好な再生ゴムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一対のリング状セグメントの断面図である。
【図２】本発明の方法の処理の様子を示す説明図である。
【図３】従来のスクリューセグメントの部分側面図である。
【図４】従来のスクリューセグメントによる処理の様子を示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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