特開 2023-116265 粒状ゴム材料の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023116265

(43)【公開日】2023-08-22

(54)【発明の名称】粒状ゴム材料の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C08J 3/12 20060101AFI20230815BHJP

   C08L 21/00 20060101ALI20230815BHJP

   C08L 83/04 20060101ALI20230815BHJP

   C08K 5/09 20060101ALI20230815BHJP

【ＦＩ】

C08J3/12 A

C08L21/00

C08L83/04

C08K5/09

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022018969

(22)【出願日】2022-02-09

(71)【出願人】

【識別番号】000003263

【氏名又は名称】三菱電線工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】駒林 正士

【テーマコード（参考）】

4F070

4J002

【Ｆターム（参考）】

4F070AA60

4F070AB26

4F070AC40

4F070AC92

4F070DA41

4J002AC001

4J002CP032

4J002EF046

4J002GC00

4J002GM00

(57)【要約】

【課題】高いエネルギー効率でゴム組成物を粉砕して粒状ゴム材料を製造する方法を提供する。
【解決手段】粒状ゴム材料の製造方法は、溶解度パラメータが２０．５ＭＰａ^１／２以下の油分を含有するゴム組成物を機械的に粉砕するものである。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶解度パラメータが２０．５ＭＰａ^１／２以下の油分を含有するゴム組成物を機械的に粉砕する粒状ゴム材料の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載された粒状ゴム材料の製造方法において、
前記油分がシリコーンオイルを含む粒状ゴム材料の製造方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載された粒状ゴム材料の製造方法において、
前記油分が不飽和脂肪酸を含む粒状ゴム材料の製造方法。

【請求項4】

請求項３に記載された粒状ゴム材料の製造方法において、
前記油分の前記不飽和脂肪酸がリノール酸及び／又はオレイン酸を含む粒状ゴム材料の製造方法。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれかに記載された粒状ゴム材料の製造方法において、
前記ゴム組成物のベースポリマーがシリコーンゴムを含む粒状ゴム材料の製造方法。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれかに記載された粒状ゴム材料の製造方法において、
前記ゴム組成物における前記油分の含有量が前記ゴム組成物のベースポリマー１００質量部に対して１質量部以上１５質量部以下である粒状ゴム材料の製造方法。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれかに記載された粒状ゴム材料の製造方法において、
前記ゴム組成物のベースポリマーの溶解度パラメータと前記油分の溶解度パラメータとの差が５ＭＰａ^１／２以下である粒状ゴム材料の製造方法。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれかに記載された粒状ゴム材料の製造方法において、
前記ゴム組成物が、使用済み製品から回収された廃棄ゴムに前記油分を含有させたものである粒状ゴム材料の製造方法。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれかに記載された粒状ゴム材料の製造方法において、
前記ゴム組成物がチップ状に形成されている粒状ゴム材料の製造方法。

【請求項10】

請求項１乃至９のいずれかに記載された粒状ゴム材料の製造方法において、
前記ゴム組成物の機械的粉砕を、せん断力で粉砕する方式の粉砕機を用いて行う粒状ゴム材料の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粒状ゴム材料の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

廃棄製品から回収した廃棄ゴムを粉砕機で粉砕することにより、ゴム製品の充填材等として用いられる粒状ゴム材料を製造することが行われている。例えば、特許文献１には、脆化温度よりも低い温度まで予備冷却したゴム及びプラスチック材料を液体窒素とともに粉砕機に供給して粉砕することが開示されている。特許文献２には、粗砕されたゴムとともに気体を粉砕機に供給して粉砕することが開示されている。特許文献３には、破砕したゴムを粗粉砕した後、細粉砕ロールによって細粉砕することが開示されている。特許文献４には、チップ状のゴムを固着防止剤を添加しながら荒粉砕し、荒粉砕ゴムから中粉砕ゴムを経て微粉砕ゴムに順次仕上げて行き、微粉砕ゴムを分級してその一部を製品として回収することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１－１６８３６１号公報

【特許文献2】特開平６－８２４２号公報

【特許文献3】特許第４５７９６７１号公報

【特許文献4】特許第４５６５９８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、高いエネルギー効率でゴム組成物を粉砕して粒状ゴム材料を製造する方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、溶解度パラメータが２０．５ＭＰａ^１／２以下の油分を含有するゴム組成物を機械的に粉砕する粒状ゴム材料の製造方法である。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、粉砕対象のゴム組成物が、溶解度パラメータが２０．５ＭＰａ^１／２以下の油分を含有して膨潤することにより機械的強度が下がり、これによりゴム組成物を高いエネルギー効率で機械的に粉砕することができる。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態について説明する。

【0008】

実施形態に係る粒状ゴム材料の製造方法では、溶解度パラメータ（ＳＰ値）が２０．５ＭＰａ^１／２以下の油分を含有するゴム組成物を機械的に粉砕する。

【0009】

この実施形態に係る粒状ゴム材料の製造方法によれば、粉砕対象のゴム組成物が、ＳＰ値が２０．５ＭＰａ^１／２以下の油分を含有して膨潤することにより機械的強度が下がり、これによりゴム組成物を高いエネルギー効率で機械的に粉砕することができる。

【0010】

ゴム組成物のベースポリマーとしては、例えば、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等が挙げられる。シリコーンゴムのＳＰ値は、一般的に１５ＭＰａ^１／２以上１５．６ＭＰａ^１／２以下である。フッ素ゴムのＳＰ値は、一般的に１７．６ＭＰａ^１／２である。ゴム組成物のベースポリマーは、ゴム組成物を高いエネルギー効率で機械的に粉砕する観点から、シリコーンゴムを含むことが好ましい。

【0011】

ＳＰ値が２０．５ＭＰａ^１／２以下の油分（以下「油分Ａ」という。）としては、例えば、シリコーンオイル、不飽和脂肪酸、植物油等が挙げられる。不飽和脂肪酸としては、例えば、リノール酸、オレイン酸等が挙げられる。植物油としては、例えば、ごま油、しらしめ油、コーン油、大豆油、菜種油、こめ油、糠油、小麦胚芽油、椿油、ベニバナ油、ヤシ油、綿実油、ひまわり油、エゴマ油、アマニ油、オリーブオイル、ピーナッツオイル、アーモンドオイル、アボカドオイル、ヘーゼルナッツオイル、ウォルナッツオイル、グレープシードオイル、マスタードオイル、レタス油等が挙げられる。油分Ａは、これらのうちの１種又は２種以上を含むことが好ましい。油分Ａは、環境負荷が小さく且つゴム組成物を高いエネルギー効率で機械的に粉砕する観点から、シリコーンオイルを含むことがより好ましい。油分Ａは、同様の観点から、不飽和脂肪酸を含むことがより好ましく、リノール酸及び／又はオレイン酸を含むことが更に好ましい。

【0012】

油分ＡのＳＰ値は、２０．５ＭＰａ^１／２以下であり、ゴム組成物を高いエネルギー効率で機械的に粉砕する観点から、好ましくは１９ＭＰａ^１／２以下、より好ましくは１８．５ＭＰａ^１／２以下である。シリコーンオイルのＳＰ値は、一般的に１３．３ＭＰａ^１／２以上１９．５ＭＰａ^１／２以下である。リノール酸のＳＰ値は１７．６ＭＰａ^１／２である。オレイン酸のＳＰ値は１７．６ＭＰａ^１／２である。

【0013】

ベースポリマーのＳＰ値と油分ＡのＳＰ値との差は、ゴム組成物を膨潤させて高いエネルギー効率で機械的に粉砕する観点から、好ましくは５ＭＰａ^１／２以下、より好ましくは３ＭＰａ^１／２以下である。

【0014】

ゴム組成物における油分Ａの含有量は、ゴム組成物を膨潤させて高いエネルギー効率で機械的に粉砕する観点から、ベースポリマー１００質量部に対して、好ましくは１質量部上１５質量部以下、より好ましくは５質量部以上１０質量部以下である。

【0015】

ゴム組成物は、油分Ａ以外に、カーボンブラックなどの補強材、可塑剤、加工助剤、老化防止剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等を含有していてもよい。

【0016】

粉砕前のゴム組成物は、粗粉砕されてチップ状に形成されていることが好ましい。ゴム組成物は、架橋ゴムであることが好ましく、資源の再利用の観点から、使用済み製品から回収された廃棄ゴムに油分Ａを含有させたものであることがより好ましい。廃棄ゴムに油分Ａを含有させたゴム組成物を得るには、粗粉砕した廃棄ゴムを油分Ａと混合し、廃棄ゴムに油分Ａを吸油させればよい。

【0017】

ゴム組成物の機械的粉砕に用いる粉砕機は、ゴム組成物をせん断力で粉砕する方式であることが好ましい。かかる粉砕機としては、例えば、グラインダー（石臼式粉砕機）、カッターミル等が挙げられる。

【0018】

粉砕後の粒状ゴム材料の粒径は、例えば１２５μｍ以上２ｍｍ以下である。粉砕後の粒状ゴム材料は、ＪＩＳ Ｚ８８０１－１：２０１９に規定される目開き１ｍｍのふるいを透過する大きさであることが好ましい。

【0019】

得られた粒状ゴム材料は、油分Ａを含有しているので、まとまりやすく、取り扱いが容易であり、例えばゴム又は樹脂をマトリクスとする複合材に配合する充填材として用いられ、具体的には、プリンタや複写機のロール類、ゴムマット等に適用することができる。

【実施例0020】

［試験評価１］
（チップ状シリコーンゴム組成物）
＜実施例１－１＞
粗粉砕したチップ状の架橋ゴムのシリコーンゴム組成物（シリコーンゴムのＳＰ値：１５．０ＭＰａ^１／２）とシリコーンオイル（ＳＰ値：１８．５ＭＰａ^１／２）とを混合し、シリコーンオイルを含有するチップ状シリコーンゴム組成物を調製した。シリコーンオイルの添加量を、シリコーンゴムのベースポリマー１００質量部に対して２０質量部とした。これを実施例１－１とした。

【0021】

＜実施例１－２＞
シリコーンオイルの代わりにオレイン酸（ＳＰ値：１７．６ＭＰａ^１／２）を用いたことを除いて実施例１－１と同様にして、オレイン酸を含有するチップ状シリコーンゴム組成物を調製した。これを実施例１－２とした。

【0022】

＜実施例１－３＞
シリコーンオイルの代わりにリノール酸（ＳＰ値：１７．６ＭＰａ^１／２）を用いたことを除いて実施例１－１と同様にして、リノール酸を含有するチップ状シリコーンゴム組成物を調製した。これを実施例１－３とした。

【0023】

＜比較例＞
油分を含有させなかった粗粉砕したチップ状シリコーンゴム組成物を比較例とした。

【0024】

（試験方法及び試験結果）
実施例１－１乃至１－３及び比較例のチップ状シリコーンゴム組成物のそれぞれについて、油分を除くチップ状シリコーンゴム組成物の質量を揃え、グラインダー（グローエンジニアリング社製）を用いて機械的に粉砕した。グラインダーは、一対の砥石間のクリアランスを５００μｍに設定し、砥石の回転数を２４００ｒｐｍとした。そして、実施例１－１乃至１－３の処理速度を、比較例の処理速度を基準として相対評価した。その結果を表１に示す。

【0025】

【表1】

【0026】

［試験評価２］
（チップ状シリコーンゴム組成物）
＜実施例２－１＞
粗粉砕したチップ状の架橋ゴムのシリコーンゴム組成物とリノール酸とを混合し、リノール酸を含有するチップ状シリコーンゴム組成物を調製した。リノール酸の添加量を、シリコーンゴムのベースポリマー１００質量部に対して２質量部とした。これを実施例２－１とした。

【0027】

＜実施例２－２乃至２－４＞
リノール酸の添加量を、シリコーンゴムのベースポリマー１００質量部に対して、５質量部、１０質量部、及び１５質量部としたことを除いて実施例２－１と同様にして調製したチップ状シリコーンゴム組成物を、それぞれ実施例２－２乃至２－４とした。

【0028】

（試験方法及び試験結果）
実施例２－１乃至２－４及び比較例のチップ状シリコーンゴム組成物のそれぞれについて、油分を除くチップ状シリコーンゴム組成物の質量を揃え、グラインダー（グローエンジニアリング社製）を用いて機械的に粉砕した。グラインダーは、一対の砥石間のクリアランスを５００μｍに設定し、砥石の回転数を１８００ｒｐｍとした。そして、実施例２－１乃至２－４の処理速度を、比較例の処理速度を基準として相対評価した。その結果を表２に示す。

【0029】

【表2】

【0030】

また、実施例２－２及び比較例のチップ状シリコーンゴム組成物のそれぞれについて、油分を除くチップ状シリコーンゴム組成物の質量を揃え、カッターミル（オリエント粉砕機社製）を用いて機械的に粉砕した。カッターミルは、スクリーン径を２ｍｍとした。そして、実施例２－２の処理速度を、比較例の処理速度を基準として相対評価した。その結果を表３に示す。

【0031】

【表3】

【産業上の利用可能性】

【0032】

本発明は、粒状ゴム材料の製造方法の技術分野について有用である。