(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ゴムとカーボンブラック及び加硫剤を含む所定の配合薬品とが混練りされて形成された塊状未加硫ゴム組成物を−７０〜−１０℃に冷却するゴム塊冷却手段と、
上記ゴム塊冷却手段によって−７０〜−１０℃に冷却された塊状未加硫ゴムを脆性破壊させて粒状ないし粉状にするゴム塊破砕手段と、
上記ゴム塊破砕手段において、塊状未加硫ゴム組成物の脆性破壊が気体流動下でなされるように、破壊されるゴムの周辺雰囲気の気体を流動させる気体流動手段と、
上記ゴム塊破砕手段において、塊状未加硫ゴム組成物の脆性破壊が−１０℃以下の温度雰囲気下でなされるように、破壊されるゴムの周辺雰囲気を冷却するゴム周辺冷却手段と、
を備えていることを特徴とする未加硫ゴム組成粒状物の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載された未加硫ゴム組成粒状物の製造装置において、
上記ゴム周辺冷却手段が上記気体流動手段により流動させる気体を冷却する気体冷却手段により構成されていることを特徴とする未加硫ゴム組成粒状物の製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載された未加硫ゴム組成粒状物の製造装置において、
上記ゴム周辺冷却手段である上記気体冷却手段が上記ゴム塊冷却手段により構成されていると共に、上記気体流動手段によって流動させる気体が該ゴム塊冷却手段から供給されるように構成されていることを特徴とする未加硫ゴム組成粒状物の製造装置。
【請求項４】
原料ゴムとカーボンブラック及び加硫剤を含む所定の配合薬品とが混練りされて形成された塊状未加硫ゴム組成物を−７０〜−１０℃に冷却する冷却工程と、
上記冷却工程において−７０〜−１０℃に冷却された塊状未加硫ゴム組成物を脆性破壊させて粒状ないし粉状にする破砕工程と、
を備え、
上記破砕工程において、塊状未加硫ゴム組成物を、気体流動下で且つ−１０℃以下の雰囲気温度下で脆性破壊させることを特徴とする未加硫ゴム組成粒状物の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された未加硫ゴム組成粒状物の製造方法において、
上記流動させる気体の温度を−１０℃以下とすることを特徴とする未加硫ゴム組成粒状物の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載された未加硫ゴム組成粒状物の製造方法において、
上記温度が−１０℃以下の気体を、上記冷却工程において塊状未加硫ゴム組成物を冷却するゴム塊冷却手段から供給することを特徴とする未加硫ゴム組成粒状物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料ゴムとカーボンブラック及び加硫剤を含む所定の配合薬品とが混練りされて形成された未加硫ゴム組成粒状物の製造装置及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンマウントラバー、燃料ホース等のゴム加工製品は、例えば以下のようにして製造される。
【０００３】
まず、混練り工程においては、原料ゴムと加硫剤を除く所定の配合薬品とをバンバリーミキサー等のゴム混練機により混練りする。次いで、バンバリーロール等により加硫剤と共にさらに混練りする。
【０００４】
分出し工程においては、混練りされた未加硫ゴム組成物（以後「未加硫ゴム」と称する）をロールミキサーでさらに練りながらシート状又はリボン状に成形する。インジェクション成形の場合、このシート状又はリボン状未加硫ゴムをそのまま成形機に供給する。トランスファー成形又はコンプレッション成形に用いられる未加硫ゴムの場合、図４に示すように、シート状又はリボン状に成形された未加硫ゴムａをロールミキサーｂによりさらに練って熱入れを行い、これをプレフォーマーｃに投入して所要量のブロック状未加硫ゴムｄに分けた後に冷却槽ｅで冷却する、又は、熱入れを行った未加硫ゴムをカッターｆにより切り分けて重量計測器ｇで所要量を計量する。
【０００５】
そして、成形工程においては、トランスファー成形又はコンプレッション成形の場合、計量された塊状未加硫ゴム（粒状ないし粉状未加硫ゴムを除くブロック状、シート状、リボン状等の未加硫ゴム。以下同じ）を成形機に供給し、また、インジェクション成形の場合、上述の通りシート状又はリボン状未加硫ゴムを成形機に供給する。そして、未加硫ゴムを加熱及び加圧し、これによってゴムの加硫を進行させ、ゴム加工製品が完成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のゴム加工製品の製造方法では以下のような問題がある。
【０００７】
分出し工程においては、トランスファー成形又はコンプレッション成形に必要となる所要量の未加硫ゴムを得るために、シート状又はリボン状未加硫ゴムへの熱入れ、切断及び計量という複数の作業が必要である。特に、計量作業において、所要量に対する最終的な重量の微調整は、塊状未加硫ゴムをはさみ等で切断することにより行われるが、これには熟練を要し、時間もかかる。また、コンプレッション成形に用いられるものの場合、塊状未加硫ゴムを金型形状に合わせる必要があり、この作業にも多くの時間を要する。
【０００８】
成形工程においては、例えば、ポット式のトランスファー成形では、(i)塊状未加硫ゴムが相互に密着して大きな塊となり、ポットへのゴム充填が困難である、(ii)成形したゴム加工製品に空孔が生じることによる製品不良が発生しやすい、(iii)ゴム硬度が高いものは未加硫ゴムの注入時間が長くかかる、(iv)ゴムの加硫に長時間を要する、といった問題がある。
【０００９】
また、コンプレッション成形では、(i)計量され、金型形状に合わせて成形された塊状未加硫ゴムを正確に金型にセットするのに困難を伴う、(ii)塊状未加硫ゴムが相互に密着して大きな塊となり、金型へのセットに困難を伴う、(iii)成形したゴム加工製品に空孔が生じることによる製品不良が発生しやすい、といった問題がある。
【００１０】
さらに、インジェクション成形では、(i)シート状又はリボン状未加硫ゴムをスクリューに噛み込ませて供給するが、これが切断される度に人の手による未加硫ゴムの供給が必要となる、(ii)成形したゴム加工製品に空孔が生じることによる製品不良が発生しやすい、という問題がある。
【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、分出し工程の効率化及び合理化を図ると共に、成形工程における各成形方法における上記諸問題が解決されるような未加硫ゴム組成物の製造装置及び製造方法を得ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、
原料ゴムとカーボンブラック及び加硫剤を含む所定の配合薬品とが混練りされて形成された塊状未加硫ゴム組成物を−７０〜−１０℃に冷却するゴム塊冷却手段と、
上記ゴム塊冷却手段によって−７０〜−１０℃に冷却された塊状未加硫ゴムを脆性破壊させて粒状ないし粉状にするゴム塊破砕手段と、
上記ゴム塊破砕手段において、塊状未加硫ゴム組成物の脆性破壊が気体流動下でなされるように、破壊されるゴムの周辺雰囲気の気体を流動させる気体流動手段と、
上記ゴム塊破砕手段において、塊状未加硫ゴム組成物の脆性破壊が−１０℃以下の温度雰囲気下でなされるように、破壊されるゴムの周辺雰囲気を冷却するゴム周辺冷却手段と、
を備えていることを特徴とする未加硫ゴム組成粒状物の製造装置である。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された未加硫ゴム組成粒状物の製造装置において、
上記ゴム周辺冷却手段が上記気体流動手段により流動させる気体を冷却する気体冷却手段により構成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載された未加硫ゴム組成粒状物の製造装置において、
上記ゴム周辺冷却手段である上記気体冷却手段が上記ゴム塊冷却手段により構成されていると共に、上記気体流動手段によって流動させる気体が該ゴム塊冷却手段から供給されるように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る発明は、
原料ゴムとカーボンブラック及び加硫剤を含む所定の配合薬品とが混練りされて形成された塊状未加硫ゴム組成物を−７０〜−１０℃に冷却する冷却工程と、
上記冷却工程において−７０〜−１０℃に冷却された塊状未加硫ゴム組成物を脆性破壊させて粒状ないし粉状にする破砕工程と、
を備え、
上記破砕工程において、塊状未加硫ゴム組成物を、気体流動下で且つ−１０℃以下の雰囲気温度下で脆性破壊させることを特徴とする未加硫ゴム組成粒状物の製造方法である。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載された未加硫ゴム組成粒状物の製造方法において、
上記流動させる気体の温度を−１０℃以下とすることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載された未加硫ゴム組成粒状物の製造方法において、
上記温度が−１０℃以下の気体を、上記冷却工程において塊状未加硫ゴム組成物を冷却するゴム塊冷却手段から供給することを特徴とする。
【００１８】
常温において、未加硫ゴムは、レオロジー的にゴム状態であるので外力を与えると塑性変形する。そのため、ゴム状態にある塊状未加硫ゴムを常温で粒状化ないし粉状化させる加工は極めて困難である。ハニカム形状の口金を用いて押出成形し、それを細断することも考えられるが、これでは１個のゴム塊の質量が数ｇ程度のものしか得られない。しかしながら、上記構成の粒状ないし粉状未加硫ゴムの製造装置では、塊状未加硫ゴムが一旦−７０〜−１０℃に冷却されるので、これに引張り、圧縮又はせん断等の外力を作用させると容易に脆性破壊し、粒状化又は粉状化されることとなる。そして、これによって、０．１〜１．０ｇの粒状ないし粉状の未加硫ゴムを得ることも可能となる。上記ゴム塊冷却手段としては、例えば、塊状未加硫ゴムを冷却庫内に保持する手段、塊状未加硫ゴムに液体窒素ガス等をの極低温度ガスを吹き付ける手段等を挙げることができる。また、ゴム塊破砕手段としては、例えば、−７０〜−１０℃となった塊状未加硫ゴムに引張り、圧縮又はせん断等の外力を与え脆性破壊させるものであれば何でも良く、例えば、破砕機、粉砕機等を挙げることができる。
【００１９】
ところで、天然ゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム及びブチルゴム等の原料ゴムの温度を常温から徐々に低下させていくと、ガラス転移点（Ｔｇ）以下でガラス転移してレオロジー学的な意味でのガラス状態となり、硬化脆性を生じるようになる。しかしながら、原料ゴムに種々のゴム配合薬品を配合した未加硫ゴム組成物では、未加硫ゴム組成物を構成する主体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）以下での未加硫ゴム組成物の状態のみならず、主体ゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）よりも高い温度（−７０〜−１０℃）において硬化脆性を生じることが確認されている。
【００２０】
気体流動手段としては、例えば、破砕機のチャンバー内部の空気を循環させる手段、破砕機に外部から空気を連続的に供給する手段等を挙げることができる。
【００２１】
ゴム周辺冷却手段としては、例えば、破砕機のチャンバー周囲に冷却水を流して冷却する手段等を挙げることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
＜粒状未加硫ゴム＞
実施形態について説明する。
【００２３】
実施形態に係る粒状未加硫ゴムは、天然ゴム等の原料ゴムにカーボンブラック、プロセスオイル、老化防止剤、加硫剤等の配合薬品が配合されて混練りされたものである。そして、その粒径は３〜１０ｍｍであり、各粒の質量は１ｇ以下である。また、粒表面には炭酸カルシウム粉がまぶされたように付着している。そして、ＪＩＳ  Ｋ６３０１におけるＡ型硬さ試験機によって計測される加硫後のゴム組成物のゴム硬度は３５〜９０°である。
【００２４】
上記の未加硫ゴムでは、形態が粒状であるので、加硫成形に必要な所定量を精度良く、迅速に且つ容易に計量して、各種の成形機に供給することができる。すなわち、従来のように分出し工程において、熱入れ、切断及び計量いった複数の作業を行う必要がなく、塊状未加硫ゴムをはさみ等で切断して重量を微調整するといった熟練も必要でなく、工程の効率化及び合理化が図られる。加えて、分出し工程の効率化及び合理化に伴う省力化及び省エネルギー化もが図られることとなる。
【００２５】
また、成形工程において、例えば、ポット式のトランスファー成形では、所要量の粒状未加硫ゴムをポット内に充填するだけでよいので、材料のセットが極めて容易化されることとなる。そして、粒状未加硫ゴムが密着して大きな塊を形成しても、手で外力を加えるだけでそれを容易に崩すことができるので、従来のように塊状未加硫ゴムが相互に密着して大きな塊となり、ポットへのゴム充填が困難となるということがない。さらに、成形したゴム加工製品に空孔が生じることによる製品不良が低減される。そして、未加硫ゴムは粒状であるので、ノズルの注入孔を通過しやすく、ゴム硬度の高低に関わりなく未加硫ゴムの注入時間が短縮化されることとなる。また、未加硫ゴムの加硫時間の短時間化も図られることとなる。
【００２６】
コンプレッション成形においても、所要量の粒状未加硫ゴムを金型にセットするだけでよいので、材料のセットが極めて容易化されることとなる。そして、粒状未加硫ゴムが密着して大きな塊を形成しても、手で外力を加えるだけでそれを容易に崩すことができるので、従来のように塊状未加硫ゴムが相互に密着して大きな塊となり、金型へのゴムのセットが困難となるということがない。さらに、成形したゴム加工製品に空孔が生じることによる製品不良が低減される。
【００２７】
インジェクション成形では、粒状未加硫ゴムを貯蔵タンクに蓄え、これを空気搬送等により成形機のホッパーに供給するようにすれば、人の手による塊状未加硫ゴムの供給という作業を省略することができる。従って、従来のようにシート状又はリボン状未加硫ゴムが切断される度に、人の手により未加硫ゴムを供給するということが必要でなくなる。また、成形したゴム加工製品に空孔が生じることによる製品不良が低減される。
【００２８】
すなわち、各種の成形方法において、効率化、省力化及び製品不良の低減が図られることとなる。
【００２９】
また、粒径が３〜１０ｍｍであることから、取り扱いに困難を伴うことなく、未加硫ゴムの所要量を精度良く計り取ることが可能となる。
【００３０】
さらに、粒表面には、炭酸カルシウム粉が付着しているので、常温雰囲気下で粘着性を発現しても、粒同士の相互の密着が防止され、ゴム粒により大きな塊が形成されることはなく、取り扱いが容易なものとなる。
【００３１】
加えて、上記の粒状未加硫ゴムでは、ゴム硬度の異なる複数の粒状未加硫ゴムを所定割合で混合することにより、任意の硬度の加硫ゴムを得ることができる。例えば、加硫後のゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が４０°である粒状未加硫ゴムと、加硫後のゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が５０°である粒状未加硫ゴムとを等量ずつ混合して得られる加硫ゴムはゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）がほぼ４５°となる。
【００３２】
また、異なる色の粒状未加硫ゴムを準備して、一方の未加硫ゴムで板状の半加硫ゴムを成形し、これに他方の未加硫ゴムを載せて全加硫成形することにより、色の異なるゴムの積層体を容易に成形することもできる。
【００３３】
＜粒状未加硫ゴムの製造装置及び製造方法＞
上記粒状未加硫ゴムの製造装置及び製造方法について図面に基づいて詳細に説明する。
【００３４】
図１は粒状未加硫ゴムの製造装置の全体構成を示す。図２は破砕機の要部断面を示す。
【００３５】
図１に示すように、粒状未加硫ゴムの製造装置は、本体部１０と、本体部１０内部を冷却するための冷却機ユニット２０と、冷却機ユニット２０に繋がったクーリングタワー３０とから全体が構成されている。
【００３６】
そして、本体部１０は、直方体状の冷却庫（ゴム塊冷却手段）１１と、コンベアベルト１２と、破砕機（ゴム塊破砕手段）１３と、空気循環機（気体流動手段）１４とからなる。
【００３７】
冷却庫（ゴム塊冷却手段）１１は、直方体状の箱形をしており、脚部１１ａにより支えられて地面から所定高さに保持されている。そして、庫内は−８０℃程度までの温度での耐久性を有すると共に、温度保持することができる断熱構造となっている。
【００３８】
コンベアベルト１２は、冷却庫１１の長さ方向の一端から冷却庫の中央付近まで設けられており、２本の軸１２ａ，１２ａと、それらの軸１２ａ，１２ａに巻き掛けられたエンドレスのベルト部１２ｂと、搬送終点部に設けられた傾斜部１２ｃとからなる。そして、２本の軸１２ａ，１２ａのうちの駆動軸が回転することによりベルト部１２ｂが走行し、冷却庫１１の一端に設けられたゴム塊投入口（図示せず）から投入された塊状未加硫ゴムＲは冷却されながら冷却庫１１中央付近まで搬送され、傾斜部１２ｃに載置されて破砕機１３に投入されるようになっている。
【００３９】
破砕機（ゴム塊破砕手段）１３は、コンベアベルト１２の傾斜部１２ｃに続いて設けられたゴム投入部１３ａと、その下方に設けられた破砕部１３ｂと、破砕部１３ｂから上方に延びるように設けられた空気排出部１３ｃとからなり、ゴム投入部１３ａ及び空気排出部１３ｃの各々が開口部で冷却庫１１底に繋がった構造となっており、本体は冷却庫１１の下方に配置されている。そして、ゴム投入部１３ａから投入された塊状未加硫ゴムＲは破砕部１３ｂにおいて破砕され、また、空気循環機１４によりゴム投入部１３ａから破砕部１３ｂに供給される空気が空気排出部１３ｃによって冷却庫１１内に戻されるようになっている。
【００４０】
ここで、破砕機１３について、図２に基づいて詳しく説明する。破砕機１３は、下部本体１３１と、下部本体１３１の上方に固定された上部本体１３２と、下部本体１３１に枢支された回転軸部１３３と、その回転軸部１３３に取り付けられた２枚の回転刃１３４と、下部本体１３１に突設された固定刃１３５とを備えている。
【００４１】
上部本体１３２は、下部本体１３１に枢支部１３６で枢支されると共に、枢支部１３６の対向位置で固定ノブボルト１３７が締め込まれることにより固定されている。
【００４２】
下部本体１３１に枢支された回転軸部１３３には、駆動源（図示せず）が繋がっており、高速回転が可能となっている。
【００４３】
２枚の回転刃１３４，１３４は、各々、刃先が回転軸部１３３の側方に突出するように、回転刃取付用ボルト１３４ａにより回転軸部１３３に取り付けられており、それらは、回転軸部１３３に対して軸対称となっている。また、各回転刃１３４の後端部には回転刃調整用ボルト１３４ｂの先端が当接しており、これによって回転刃１３４の突出量の調整が可能となっている。
【００４４】
固定刃１３５は、刃先が下部本体内壁１３８に突出するように、固定刃取付用ボルト１３５ａにより下部本体１３１に取り付けられている。また、固定刃１３７の後端部には固定刃調整用ボルト１３５ｂの先端が当接しており、これによって固定刃１３５の突出量の調整が可能となっている。但し、固定刃１３５の突出量は、回転刃１３４と干渉しない範囲のものとされており、それらの間のクリアランスは０．３〜０．５ｍｍとされている。
【００４５】
下部本体内壁１３８は、回転刃１３４が回転した際に干渉することがないよう断面円弧状の曲面に形成されている。また、下部本体内壁１３８の下方部は、網目径が３〜１０ｍｍのスクリーン１３８ａからなっており、スクリーン１３８ａの下方にはゴム粒収集器１３９が設置されている。
【００４６】
そして、このような構成の破砕機１３では、上部本体１３２がゴム投入部１３ａをなし、そこから投入された冷却されて−７０〜−１０℃となった塊状未加硫ゴムは、破砕部１３ｂへと移る。次いで、回転刃１３４と固定刃１３５と間で塊状未加硫ゴムにせん断力が加えられて脆性破壊することとなる。また、下部本体内壁１３８と回転刃１３５との間においてもゴムにせん断力が加えられ、塊状未加硫ゴムが脆性破壊することとなる。このようにして、未加硫ゴムは、その大きさが徐々に小さくなり、スクリーン１３８ａを形成する網目（３〜１０ｍｍ）よりも小さくなったゴム粒は、スクリーン１３８ａを通過してゴム粒収集器１３９に収集されるようになっている。
【００４７】
空気循環機（気体流動手段）１４は、冷却庫１１の内部に設けられており、破砕機１３のゴム投入口１３ａの上方に開口端を有する空気排出口１４ａを有する。そして、空気排出口１４ａから排出された冷却庫１１内部の空気は、破砕機１３内部に流入して内部が低温雰囲気化されるようになっている。従って、破砕機１３内部には常に低温度の空気が供給されるようになっている。そして、破砕機１３内部に供給された空気は、空気排出部１３ｃを経て冷却庫１１内に戻ることとなる。
【００４８】
冷却機ユニット２０は、−８０℃までの低温度の空気を作り出し、低温空気送通管２１を経由して冷却庫１１に供給するようになっている。また、温度の上昇した冷却水は、通水管２２によりクーリングタワー３０に送られるようになっている。
【００４９】
クーリングタワー３０は、屋外に設置されており、冷却機ユニット２０から通水管２２を経由して供給される冷却水を空気と直接接触させると共に、一部蒸発させて冷却を行うようになっている。
【００５０】
続いて、上記製造装置を用いた粒状未加硫ゴムの製造方法について説明する。
【００５１】
−塊状未加硫ゴム準備工程−
図３は、混練りからシート状又はリボン状未加硫ゴムの冷却までの工程を示す。
【００５２】
まず、原料ゴムをバンバリーミキサー４１に投入して素練りし、粘度を低下させる。次いで、カーボンブラック、プロセスオイル、老化防止剤等の加硫剤を除く配合薬品を投入し、混練りする。混練りした未加硫ゴムを硫黄等の加硫剤と共に第１ロールミキサー４２によりさらに混練りする。続いて、これを第２ロールミキサー４３により練りながら、シート状又はリボン状に加工し、これをバッチオフマシン４４により冷却する。
【００５３】
−冷却工程−
シート状又はリボン状に加工された未加硫ゴムを積層して一辺５０ｍｍの正方形で、厚さが１０ｍｍの塊状未加硫ゴムＲを作成し、これを図１に示す粒状未加硫ゴムの製造装置のゴム塊投入口（図示せず）から入れ、−６０〜−１０℃に温度設定された（設定温度はゴム種により異なり、一般にゴム硬度が高いほど高い温度に設定される。）冷却庫１１内部に設けられたコンベアベルト１２の上に置く。コンベアベルト１２に載せられた塊状未加硫ゴムＲは、冷却されながら冷却庫１１の長さ方向中央付近まで搬送され、傾斜部１２ｃに移されることとなる。このとき、塊状未加硫ゴムＲは−７０〜−１０℃となっている。
【００５４】
−破砕工程−
傾斜部１２ｃに移された塊状未加硫ゴムＲは、ゴム投入部１３ａを経て破砕部１３ｂに移ることとなる。破砕部１３ｂに移された塊状未加硫ゴムＲは、回転刃１３４と固定刃１３５と間でせん断力が加えられて脆性破壊することとなる。また、下部本体内壁１３８と回転刃１３５との間においてもゴムにせん断力が加えられ、塊状未加硫ゴムＲが脆性破壊することとなる。そして、未加硫ゴムは、その大きさが徐々に小さくなり、スクリーン１３８ａを形成する網目の径（３〜１０ｍｍ）よりも小さくなったゴム粒は、スクリーン１３８ａを通過してゴム粒収集器１３９に収集されることとなる。このとき、塊状未加硫ゴムＲとともに炭酸カルシウム粉を破砕部１３ｂに投入し、ゴムの破砕を炭酸カルシウム紛の存在下で行い、粒表面に炭酸カルシウムが付着するようにする。
【００５５】
以上の粒状未加硫ゴムの製造装置及び製造方法によれば、未加硫ゴムを粒径３〜１０ｍｍの粒状に加工することができる。常温において、未加硫ゴムは、レオロジー的にゴム状態であるので、外力を与えると塑性変形する。そのため、ゴム状態にある塊状未加硫ゴムを常温で粒状化又は粉状化させる加工は極めて困難である。しかしながら、上記構成の粒状未加硫ゴムの製造装置では、塊状未加硫ゴムＲが冷却庫１１において一旦−７０〜−１０℃となるまで冷却されるので、これに破砕機１３でせん断力を作用させると容易に脆性破壊し、粒状化されることとなる。
【００５６】
また、破砕機１３内部には、冷却庫１１内部に設けられた空気循環機１４により、冷却庫１１内の空気が絶えず供給され、供給された空気は空気排出部１３ｃを経て冷却庫１１内に戻るようにされているので、塊状未加硫ゴムＲの脆性破壊は、常に−１０℃以下の低温度の空気が循環している雰囲気下で行われることとなる。従って、塊状未加硫ゴムＲが脆性破壊することにより発生する熱が、熱吸収能の高くなった空気に吸収されることとなるので、ゴムの加硫進行が効果的に抑止されることとなる。なお、空気循環機１４から破砕機１３に供給される空気は冷却庫１１内の空気であるため、破砕機１３に供給される空気を冷却するゴム周辺冷却手段兼気体冷却手段は、冷却機ユニット２０が対応することとなる。
【００５７】
そして、塊状未加硫ゴムＲの破砕による脆性破壊は、炭酸カルシウム粉の存在下で行われるので、粒状未加硫ゴム表面に炭酸カルシウム粉が付着することとなり、その後、常温雰囲気等で保管された場合でも、粒同士の密着が防止されることとなる。
【００５８】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、未加硫ゴムを粒状としたが、粉状であってもよく、また、粒状ないし粉状が混在したものであってもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、ゴム塊冷却手段として冷却庫１１を用いたが、特にこれに限定されるものではなく、塊状未加硫ゴムに極低温の窒素ガスを噴射するような手段等であってもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、ゴム塊破砕手段として破砕機１３を用いたが、特にこれに限定されるものではなく、引張り、圧縮等の外力を与えることにより塊状未加硫ゴムを脆性破壊させるものであってもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、空気循環機１４を気体流動手段とし、冷却庫１１内の空気を破砕機１３内部に流入させてゴム周辺雰囲気を冷却することとしたが、破砕機１３の破砕部１３ｂにゴム周辺冷却手段としての冷却機を設けたり、破砕部１３ｂ周辺に冷却水を流通させる等してゴム周辺雰囲気を低温化させるものであってもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、空気循環機１４を冷却機１１内部に設けているので、冷却機ユニット２０が気体冷却手段に対応することとなっているが、空気循環機１４に破砕機１３に供給する空気を冷却するための冷却装置を別途設け、これを気体冷却手段とするものであってもよい。
【００６３】
【実施例】
表１に示す配合からなる天然ゴム組成物（以下「Ｒ１」と称する）及び表２に示す配合からなるアクリロニトリルブタジエンゴム組成物（以下「Ｒ２」と称する）を準備した。そして、各々の未加硫ゴムの一部は粒状に冷却破砕加工し、他の部分はリボン状に成形した。そして、以下の各試験評価を行った。
【００６４】
【表１】
0003859414.tif 000002
【００６５】
【表２】
0003859414.tif 000003
【００６６】
（実施例１）
トランスファー成形におけるゴムの注入時間を、粒状未加硫ゴムとリボン状未加硫ゴムとで比較した。
【００６７】
−試験評価方法−
ポット式のトランスファー成形機のポットに粒状未加硫ゴムを充填し、キャップ状のテストピースを成形するための金型に未加硫ゴムを注入した。そして、このときのゴムの注入時間を計測した。同様に、ポットにリボン状未加硫ゴムを充填して注入時間を計測した。計測はそれぞれ２回ずつ行った。また、試験評価はＲ１及びＲ２の双方のゴム種について行った。なお、試験条件は、金型温度が１４０〜１４５℃、ポット温度が１０５℃、充填するゴムの重量が５０ｇ、そしてノズルの注入孔の径が５ｍｍということで統一した。
【００６８】
−試験評価結果−
結果を表３に示す。同表より明らかなように、Ｒ１では、粒状未加硫ゴムを用いた場合の方がリボン状未加硫ゴムを用いた場合よりも注入時間が約３分の１、Ｒ２では約２分の１である。すなわち、粒状未加硫ゴムをトランスファー成形に適用することにより、金型へのゴムの注入時間が大幅に短縮され、成形加工の効率化が図れることが分かる。
【００６９】
【表３】
0003859414.tif 000004
【００７０】
（実施例２）
コンプレッション成形への粒状未加硫ゴムの適用の可否について検討した。
【００７１】
−試験評価方法−
長さ２００ｍｍ、幅１８０ｍｍ、厚さ２ｍｍの加硫ゴムシートを成形するための金型を熱プレス成形機にセットして１７０℃に温調し、金型の中心部に１２０ｇの粒状未加硫ゴムを載せ、エアー抜きのためのバンピングを２回行った後、コンプレッション成形を行った。そして、成形されたシート状の加硫ゴム表面を目視にて観察した。試験評価はＲ１及びＲ２の双方について行った。
【００７２】
−試験評価結果−
Ｒ１及びＲ２のいずれについても、加硫ゴム表面にはゴム粒子の痕跡が残されることなく、また、空孔が発生することもなく平滑面に成形された。すなわち、コンプレッション成形への粒状未加硫ゴムの適用は可能であり、成形品の品質も高いものであることが確認された。
【００７３】
（実施例３）
粒状未加硫ゴムのインジェクション成形機への材料供給性及びスクリューへの噛み込み性についてリボン状未加硫ゴムと比較して検討を行った。
【００７４】
−試験評価方法−
インジェクション成形機のホッパーからＲ１の粒状未加硫ゴムを供給し、インジェクション成形を行った。同様に、Ｒ１のリボン状未加硫ゴムによりインジェクション成形を行った。なお、インジェクション成形機は８５℃に温調して成形を行った。
【００７５】
また、それぞれの未加硫ゴムにより成形した成形品を目視観察により比較した。
【００７６】
−試験評価結果−
粒状未加硫ゴムもリボン状未加硫ゴムと同様に、何ら支障なくインジェクション成形機への材料供給及びスクリューへの噛み込みがなされることが確認できた。
【００７７】
また、粒状未加硫ゴムにより成形した成形品は、表面が平滑で空孔は見られなかった。一方、リボン状未加硫ゴムにより成形した成形品は表面に多数の空孔が見られ、成形品内部にも空孔が見られた。この理由は明らかではないが、粒状未加硫ゴムの場合、ゴムに含まれた空気が逃げるための通路が十分に確保されるためではないかと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  粒状未加硫ゴムの製造装置の全体構成図である。
【図２】  破砕機の要部の断面図である。
【図３】  混練り工程の説明図である。
【図４】  分出し工程の説明図である。
【符号の説明】
１０    本体部
１１    冷却庫（ゴム塊冷却手段）
１１ａ  脚部
１２    コンベアベルト
１２ａ  軸
１２ｂ  ベルト部
１２ｃ  傾斜部
１３    破砕機（ゴム塊破砕手段）
１３ａ  ゴム投入部
１３ｂ  破砕部
１３ｃ  空気排出部
１４    空気循環機（ゴム周辺冷却手段、気体流動手段）
２０    冷却機ユニット（気体冷却手段）
２１    低温空気送通管
２２    通水管
３０    クーリングタワー
４１    バンバリーミキサー
４２    第１ロールミキサー
４３    第２ロールミキサー
４４    バッチオフマシン
１３１    下部本体
１３２    上部本体
１３３    回転軸部
１３４    回転刃
１３４ａ  回転刃取付用ボルト
１３４ｂ  回転刃調整用ボルト
１３５    固定刃
１３５ａ  固定刃取付用ボルト
１３５ｂ  固定刃調整用ボルト
１３６    枢支部
１３７    固定ノブボルト
１３８    下部本体内壁
１３８ａ  スクリーン
１３９    ゴム粒収集器
ａ    未加硫ゴム
ｂ    ロールミキサー
ｃ    プレフォーマー
ｄ    ブロック状未加硫ゴム
ｅ    冷却槽
ｆ    カッター
ｇ    重量測定器
Ｒ    塊状未加硫ゴム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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