JP2000280236A - 未加硫ゴム組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未加硫ゴム組成物の製造における省力化、省
スペース化、省エネルギー化及びコストダウンを図る。 【解決手段】 ゴム配合剤を含まない原料ゴムをゴム練
り機に投入する原料ゴム投入工程、原料ゴム単独を該ゴ
ム練り機で練る素練り工程、素練り済み原料ゴムに加硫
剤を除くゴム配合剤を投入するゴム配合剤投入工程、素
練り済み原料ゴムと加硫剤を除くゴム配合剤とを該ゴム
練り機で混合する混練り工程、混練り済みゴム組成物の
温度を下げる冷却工程、冷却された混練り済みゴム組成
物に加硫剤を投入する加硫剤投入工程及び冷却された混
練り済みゴム組成物と加硫剤とを該ゴム練り機で混合す
る加硫剤ミキシング工程のこれらすべての工程を同一の
ゴム練り機において行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム製品の加工に
使用される未加硫ゴム組成物の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にゴム製品の加工に用いられる未加
硫ゴム組成物は、以下のような三つのゴム練りステップ
を経て製造される（ここで「ステップ」は、ゴムのゴム
練り機への投入、ゴム練り、練ったゴムのゴム練り機か
らの取り出しを含んだ概念を意味する。以下同様。）。

【０００３】第一に、ゴム配合物を含まない原料ゴムを
ゴム練り機により単独で練る。このゴム練りステップを
素練りステップといい、これによって原料ゴムの分子鎖
が切断され、分子鎖の長さが平均化される。加えて、原
料ゴムの弾性が減じ可塑化が高まり、以後のゴム練り加
工性が良好なものとなる。第二に、素練りを終えた原料
ゴムにカーボンブラック、可塑剤（オイル）、ステアリ
ン酸、老化防止剤等のゴム配合剤を投入してゴム練り機
により全体を練り混ぜる。このゴム練りステップを混練
りステップといい、これらのゴム配合剤が原料ゴムに混
ざることにより、加硫後のゴム製品の強度を高める、ゴ
ムの混練り加工性が良好とする、ゴム分子鎖の切断によ
り生じたラジカルに起因するゴムの劣化が防止する等の
効果が得られる。第三に、混練りされたゴム配合物に所
要量の加硫剤を投入して全体を練り混ぜる。このゴム練
りステップを加硫剤ミキシングステップという。加硫剤
は、ゴム分子と反応し、ゴム分子間に橋架け構造を形成
して分子を三次元ネットワーク化させ、ゴム弾性を付与
するものである。

【０００４】そして、これら三つのゴム練りステップ
は、連続して行われるものではなく、断続的に、しかも
複数種のゴム練り機を使用して行われるものである。例
えば、素練りをバンバリーミキサーで行った後、混練り
をニーダーで行い、さらに加硫剤ミキシングをロールミ
キサーで行う場合が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら各ゴム練
りステップを別個独立とした従来の未加硫ゴムの製造方
法では、以下のような問題点がある。

【０００６】まず、ゴムの投入や取り出しなどゴム練り
に付随する同一の作業が、各ゴム練りステップ毎に繰り
返し行われるため、ゴム練りステップ全体として効率が
悪いという問題がある。

【０００７】また、各ゴム練りステップにおいて、ゴム
練り加工性を良好なものとするためにゴムに熱が加えら
れるが、各ゴム練りステップが断続的に行われると、素
練りステップで一旦ゴムの温度が上昇しても、素練り用
ゴム練り機から混練り用ゴム練り機にゴムを移す過程で
そのゴムが冷え、混練りステップの段階では再度ゴムに
熱を加える必要がある。同様に混練りステップで一旦ゴ
ムの温度が上昇しても、加硫剤ミキシングステップの段
階では、ゴムの温度は必要以上に下がっている場合もあ
り、そのときには再度ゴムに熱を加える必要がある。従
って、ゴム練りステップ全体として、ゴムの温度を上げ
るために無駄なエネルギーが費やされるという不都合が
ある。

【０００８】さらに、各ゴム練りステップ毎に異なるゴ
ム練り機を用いると、複数種のゴム練り機を設置するた
めのスペースを工場内に確保する必要があるという問題
もある。

【０００９】そして、上述のようにゴム練りステップの
作業効率が悪く、エネルギーを無駄にするため、未加硫
ゴムの製造に要する費用が高くなるという不都合もあ
る。

【００１０】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、素練り、混練り及び
加硫剤ミキシングの三つのゴム練りステップを連続して
一台のゴム練り機で行うことにより、未加硫ゴムの製造
の省力化、省スペース化、省エネルギー化及びコストダ
ウンを図ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、未加硫ゴムの
製造方法において、素練り、混練り及び加硫剤ミキシン
グの三つの練りステップを連続して一台のゴム練り機で
行うこととしたものである。

【００１２】具体的には、請求項１記載の発明は、ゴム
製品の加工に使用される未加硫ゴム組成物の製造方法で
あって、ゴム配合剤を含まない原料ゴムをゴム練り機に
投入する原料ゴム投入工程と、前記原料ゴムを前記ゴム
練り機で練る素練り工程と、前記ゴム練り機内の前記素
練り済み原料ゴムに加硫剤を除くゴム配合剤を投入する
ゴム配合剤投入工程と、前記素練り済み原料ゴムと前記
ゴム配合剤とを前記ゴム練り機で混合する混練り工程
と、前記ゴム練り機内の前記混練り済みゴム組成物の温
度を下げる冷却工程と、前記ゴム練り機内の前記冷却さ
れた混練り済みゴム組成物に加硫剤を投入する加硫剤投
入工程と、前記冷却された混練り済みゴム組成物と前記
加硫剤とを前記ゴム練り機で混合する加硫剤ミキシング
工程とを備え、これらすべての工程が同一のゴム練り機
において行われることを特徴とする未加硫ゴム組成物の
製造方法である。

【００１３】上記の未加硫ゴム組成物の製造方法におい
て、ゴム配合剤を含まない原料ゴムの投入、素練り、加
硫剤を除くゴム配合剤の投入、混練り、冷却、加硫剤投
入及び加硫剤ミキシングの各工程は、一台のゴム練り機
において連続して行われているので、ゴムの投入・取り
出し等を各ゴム練りステップ毎に行う必要がなくなる。
従って、ゴム練り作業の合理化・省力化を図ることがで
きる。

【００１４】また、素練り工程後、加硫剤を除くゴム配
合剤を投入し、引き続き混練り工程に移り、混練り工程
後、ゴムを冷却して加硫剤を投入し、引き続き加硫剤ミ
キシングに移る。すなわち、ゴムはある程度温度が上が
った状態で混練り工程又は加硫剤ミキシング工程に移行
することとなり、従来のような温度の低下分を補うため
の加熱は必要がない。従って、ゴム練りステップ全体と
して省エネルギー化を図ることができる。

【００１５】さらに、一台のゴム練り機でゴム配合剤を
含まない原料ゴムの投入から加硫剤のミキシングまでを
行えるので、複数種のゴム練り機を設置する必要がな
く、工場の省スペース化を図ることができる。

【００１６】そして、上記のゴム練りステップの合理化
・省力化及び省エネルギー化に起因してゴム練りステッ
プ全体としてコストダウンを図ることができる。

【００１７】なお、加硫剤ミキシング工程でゴムの変形
に伴う発熱が大きいと、この工程でゴムの加硫が進行す
ることとなる。

【００１８】また、加硫剤ミキシング工程の時間が長く
なった場合でも、ゴムに高温下での温度履歴を与えるこ
ととなり、ゴムの加硫進行の原因となる。従って、加硫
剤のミキシングは、できるだけ短時間で行えることが好
ましい。

【００１９】さらに、本未加硫ゴム組成物の製造方法を
適用できるゴム種としては、天然ゴム、クロロプレンゴ
ム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム
（ＡＣＭ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）等
の単独種のゴム、２種以上のゴムの混合物、ゴムと他の
ポリマーとの混合物をも挙げることができるが、上記の
加硫剤ミキシング工程におけるゴムの加硫進行を防止す
るという観点から、比熱が小さく冷却容易な天然ゴム、
クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）へ
の適用が特に好ましい。

【００２０】原料ゴム投入工程では、ゴム練り機のロー
タを止めて原料ゴムを投入してもよいが、そうするとロ
ータの駆動時に高トルクが必要となり、ゴム練り機の故
障をまねくおそれがある。従って、ゴム練り機のロータ
を回転させながら原料ゴムを投入することが好ましい。

【００２１】素練り工程におけるゴムの温度は、ゴムの
練り加工性とゴムの熱劣化防止のバランスをとる観点か
ら１３０±２０℃とすることが好ましい。

【００２２】配合剤投入工程では、ゴム練り機のロータ
を停止してゴム配合剤を投入してもよいが、順次投入さ
れるゴム配合剤を迅速にゴムに分散させるためには、素
練りに引き続きゴムを練りながらゴム配合剤を投入する
ことが好ましい。

【００２３】混練り工程におけるゴムの温度も素練り工
程の場合と同様にゴムの練り加工性とゴムの熱劣化防止
のバランスをとる観点から１３０±２０℃とすることが
好ましい。

【００２４】冷却工程は、混練り工程終了後、ゴム練り
機のロータの回転を止めてゴムの冷却を行っても良い
が、ゴム全体の温度を迅速に下げるためには、ゴム練り
機のロータを低速で回転させながらゴムを冷却すること
が好ましい。また、混練り工程終盤にゴム組成物が均一
化した後、ゴム練り機を回転させながらゴムの冷却を開
始してもよい。

【００２５】加硫剤投入工程では、ゴム練り機のロータ
を停止して加硫剤を投入してもよいが、加硫剤を迅速に
ゴムに分散させるためには、ゴム練り機のロータを回転
させながら加硫剤を投入することが好ましい。

【００２６】加硫剤ミキシング工程におけるゴムの温度
は、ゴムの練り加工性とゴムの加硫進行防止のバランス
をとる観点から９５±１０℃とすることが好ましい。

【００２７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の未
加硫ゴム組成物の製造方法であって、ゴム練り機が噛み
合い式ミキサーであることを特徴とする未加硫ゴム組成
物の製造方法である。

【００２８】かかる未加硫ゴム組成物の製造方法におい
て、ゴム練り機は冷却効率に優れる噛み合い式ミキサー
である。従って、混練り工程から加硫剤ミキシング工程
へ移行する際のゴムの冷却が迅速になされるとともに、
加硫剤ミキシング工程においてゴムの加硫進行を効果的
に防止することができる。ここで噛み合い式ミキサーと
は、噛み合い式バンバリーミキサーや噛み合い式ニーダ
ーをいう。

【００２９】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の未加硫ゴム組成物の製造方法であって、原
料ゴム投入工程において、ゴム配合剤を含まない原料ゴ
ムとともにシャッ解剤をゴム練り機に投入し、素練り工
程において、前記ゴム配合剤を含まない原料ゴムをシャ
ッ解剤とともに素練りすることを特徴とする未加硫ゴム
組成物の製造方法である。

【００３０】かかる未加硫ゴム組成物の製造方法におい
て、原料ゴムはシャッ解剤とともに素練りされるので、
原料ゴムの粘度は下がり、素練り加工性を向上させるこ
とができる。従って、原料ゴムは全体的に均一に素練り
され、品質にばらつきのない素練り済みゴムを得ること
ができる。なお、シャッ解剤としては、ジ−（ベンズア
ミドフェニル）ジスルフィド等がある。そして、シャッ
解剤は、原料ゴムの粘度を下げる目的で添加されるもの
であり、ゴム配合剤とは異質のものである。

【００３１】

【発明の効果】上記説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ゴム配合剤を含まない原料ゴムの投入、素
練り、加硫剤を除くゴム配合剤の投入、混練り、冷却、
加硫剤の投入及び加硫剤ミキシングの取り出しの各工程
は、一台のゴム練り機において連続して行われているの
で、ゴム練りステップの合理化・省力化を図ることがで
きる。加えて、混練りステップ及び加硫剤ミキシングス
テップで従来のようなゴムの温度の低下分を補うための
加熱は必要でないため、ゴム練りステップ全体として省
エネルギー化を図ることができる。さらに、一台のゴム
練り機においてゴム配合剤を含まない原料ゴムの投入か
ら加硫剤のミキシングまで行えるので、複数種のゴム練
り機を設置する必要がなく、工場の省スペース化を図る
ことができる。そして、ゴム練りステップの省力化・合
理化及び省エネルギー化が図られるので、ゴム練りステ
ップ全体としてのコストダウンを図ることができる。

【００３２】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明の効果に加えて、ゴム練り機が噛み合い
式ミキサーであることから、混練り済みゴムの冷却が迅
速になされるとともに、加硫剤ミキシング工程における
ゴムの加硫進行を効果的に防止することができる。

【００３３】さらに、請求項３記載の発明によれば、請
求項２又は請求項３記載の発明の効果に加えて、原料ゴ
ムがシャッ解剤とともに素練りされるので、素練りの加
工性が向上し、素練り済みゴムの品質安定化を図ること
ができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態として噛
み合い式ニーダーを用いた未加硫ゴムの製造方法につい
て図面に基づき詳細に説明する。

【００３５】＜噛み合い式ニーダー＞図１は、本発明で
ある未加硫ゴム組成物の製造方法に使用される噛み合い
式ニーダーのゴム練り部断面を示す。噛み合い式ニーダ
ーのゴム練り部は、一対のロータ１ａ，１ｂと混合槽２
と加圧シリンダー３とからなる。

【００３６】一対のロータ１ａ，１ｂは、混合槽２内に
並列して設置されている。そして、各ロータ１ａ，１ｂ
は、両ロータ１ａ，１ｂ間上部にゴムを置いた場合、そ
のゴムを下方に押し出す方向へ互いに逆方向に回転す
る。また、ロータ１ａの羽根の軌跡とロータ１ｂの羽根
の軌跡は、それぞれのロータ１ａ，１ｂの軸間中央付近
において重複する部分を有する。しかしながら、ロータ
１ａ，１ｂは両者の間に常に隙間を形成し、互いに接触
することなく回転する。そして、この隙間をゴムが通過
することにより、ゴムにせん断変形が加わり、ゴムが練
られることとなる。

【００３７】混合槽２は、ロータ１ａ，１ｂを囲ってお
り、混合槽２内部でゴムが練られるものである。また、
混合槽２内壁とロータ１ａ，１ｂの間の隙間をゴムが通
過することによってもゴムにせん断変形が加わり、ゴム
が練られることとなる。なお、混合槽２には、ゴムの温
度を感知するための温度センサー２１が取り付けられて
いる。

【００３８】加圧シリンダー３は、混合槽２の蓋として
の役割を果たし、加圧シリンダー３が上がり混合槽２が
開口した際には、その開口部が原料ゴム、ゴム配合剤、
加硫剤の投入口及び練り上がった未加硫ゴム組成物の取
り出し口となり、加圧シリンダー３が降りて閉口した際
には、混合槽２の開口部を密閉し、ゴム配合剤等の飛散
を防止する役割を果たす。

【００３９】なお、噛み合いニーダーのゴム練り部内部
の温度調節は、蒸気と冷却水の混合割合により温度調節
された水をローター１ａ，１ｂ、混合槽２及び加圧シリ
ンダー３内部に設けられた通水路に流すことにより行わ
れる。

【００４０】図２は、上記噛み合い式ニーダーの制御機
構を表した図である。ゴム練り部の混合槽２には、温度
センサー２１が取り付けられており、これが練っている
ゴムの温度を感知する。続いて、それは電気信号に変換
され、制御装置に入力される。＜ゴム練りステップ＞図
３は、未加硫ゴム組成物の製造方法における工程順序を
表す。

【００４１】まず、原料ゴム投入工程である。この工程
では、加圧シリンダー３を上げ、混合槽２を開口状態に
し、ロータ１ａ，１ｂを回転させながら混合槽２の開口
部からゴム配合剤を含まない原料ゴムを投入する。この
とき、原料ゴムの粘度を下げ、素練り加工性を向上させ
るためにシャッ解剤を原料ゴムとともに投入する。

【００４２】次に、素練り工程である。この工程では、
加圧シリンダー３を下げ、混合槽２の開口部を密閉し、
ロータ１ａ，１ｂの回転により原料ゴムを練る。素練り
により原料ゴムの分子鎖が切断され、分子鎖の長さが平
均化される。加えて、原料ゴムの弾性が減じ可塑化が高
められ、以後のゴム練り加工性が良好なものとなる。な
お、混合槽２に取り付けられた温度センサー２１はゴム
の温度を感知し、それが電気信号に変換されて制御装置
に送られる。そして、その信号に基づいてＰＩＤコント
ローラに信号が出力され、冷却水と蒸気とが繋がったバ
ルブが制御される。

【００４３】続いて、ゴム配合剤投入工程である。この
工程では、加圧シリンダー３を上げ、混合槽２を開口状
態にし、混合槽２の開口部からカーボンブラック、ステ
アリン酸、老化防止剤等の加硫剤を除くゴム配合剤を投
入する。なお、このゴム配合剤の投入は、ロータ１ａ，
１ｂを回転させた状態で行う。

【００４４】次に、混練り工程である。この工程では、
加圧シリンダー３を下げ、混合槽２の開口部を密閉し、
ロータ１ａ，１ｂの回転により素練り済み原料ゴムと投
入したゴム配合剤とを練り合わせる。ゴム配合剤がゴム
に混ざることにより、加硫後のゴム製品の強度が高ま
る、ゴムの混練り加工性が良好となる、ゴム分子鎖の切
断により生じたラジカルに起因するゴムの劣化が防止す
る等の効果が得られる。なお、混合槽２に取り付けられ
た温度センサー２１はゴムの温度を感知し、それが電気
信号に変換されて制御装置に送られる。そして、その信
号に基づいてＰＩＤコントローラに信号が出力され、冷
却水と蒸気とが繋がったバルブが制御される。この点、
素練り工程と同様の制御がなされる。

【００４５】続いて、冷却工程である。この工程では、
加圧シリンダー３を上げ、混合槽２を開口状態とし、通
水路を通す水の温度を下げてゴムの温度を下げる。これ
は、加硫剤を投入した後、加硫剤ミキシング段階でゴム
の加硫が進行するのを防止しようとするものである。こ
こで通水路を通る水の温度調節は、制御装置からＰＩＤ
コントローラに信号が送られ、これによってバルブを制
御し、冷却水と蒸気の割合を調節して行われる。なお、
ロータ１ａ，１ｂを低速で回転させながらゴムを冷却す
るとゴム全体が均一に冷却されるので効率的である。

【００４６】次に、加硫剤投入工程である。この工程で
は、混合槽２の開口部から加硫剤を投入する。なお、こ
の加硫剤の投入は、ロータ１ａ，１ｂを回転させた状態
で行う。

【００４７】そして、加硫剤ミキシング工程である。こ
の工程では、加圧シリンダー３を下げ、混合槽２の開口
部を密閉し、ロータ１ａ，１ｂの回転により混練り済み
ゴムと投入した加硫剤とを練り合わせる。この加硫剤
が、高温下でゴム分子と反応し、ゴム分子間に橋架け構
造を形成して分子を三次元ネットワーク化させ、加硫後
ゴム組成物にゴム弾性を付与するものである。なお、混
合槽２に取り付けられた温度センサー２１はゴムの温度
を感知し、それが電気信号に変換されて制御装置に送ら
れる。そして、その信号に基づいてＰＩＤコントローラ
に信号が出力され、冷却水と蒸気とが繋がったバルブが
制御される。この点、素練り工程及び混練り工程と同様
の制御がなされる。

【００４８】以上の一連の工程を一台の噛み合い式ニー
ダーにおいて行うことにより、未加硫ゴム組成物が製造
される。

【００４９】次に、本実施形態である未加硫ゴム組成物
の製造方法における作用・効果について説明する。

【００５０】本実施形態に係る未加硫ゴム組成物の製造
方法では、ゴム配合剤を含まない原料ゴムの投入、素練
り、加硫剤を除くゴム配合剤の投入、混練り、冷却、加
硫剤投入及び加硫剤ミキシングの各工程が、一台の噛み
合い式ニーダーにおいて連続して行われているので、ゴ
ムの投入・取り出し等を各ゴム練りステップ毎に行う必
要がなくなる。従って、ゴム練りステップの合理化・省
力化を図ることができる。

【００５１】また、素練り工程後、加硫剤を除くゴム配
合剤を投入し、引き続き混練り工程に移り、混練り工程
後、ゴムを冷却して加硫剤を投入し、引き続き加硫剤ミ
キシングに移る。すなわち、ゴムはある程度温度が上が
った状態で混練り工程又は加硫剤ミキシング工程に移行
することとなり、従来のような温度の低下分を補うため
の加熱は必要でない。従って、ゴム練りステップ全体と
して省エネルギー化を図ることができる。

【００５２】さらに、一台の噛み合い式ニーダーでゴム
配合剤を含まない原料ゴムの投入から加硫剤のミキシン
グまでを行えるので、複数種のゴム練り機を設置する必
要がなく、工場の省スペース化を図ることができる。

【００５３】そして、上記のゴム練りステップの合理化
・省力化及び省エネルギー化に起因してゴム練りステッ
プ全体としてコストダウンを図ることができる。

【００５４】また、ゴム練り機として冷却効率の良い噛
み合いニーダーを用いているので、混練り工程から加硫
剤ミキシング工程へ移行する際のゴムの冷却が迅速にな
されるとともに、加硫剤ミキシング工程においてゴムの
加硫進行を効果的に防止することができる。

【００５５】そして、シャッ解剤が原料ゴムとともに投
入され、素練りされるので、原料ゴムの粘度が低下し、
原料ゴムの素練り加工性を向上させることができる。従
って、原料ゴムは全体的に均一に素練りされ、品質にば
らつきのない素練り済みゴムを得ることができる。

【００５６】＜本発明の適用例１＞上記の未加硫ゴム製
造方法を天然ゴムに適用した例について説明する。ゴム
配合は表１に示すとおりである（なお、表中のｐｈｒ
は、原料ゴム１００重量部に対し、投入される各ゴム配
合剤の重量部を表す単位である。）

【００５７】

【表１】

【００５８】配合剤を含まない原料ゴムは天然ゴムであ
る。加硫剤を除くゴム配合剤は、可塑剤、ＦＥＦカーボ
ンブラック、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、ステアリン
酸、ワックス、老化防止剤及び加硫促進剤である。そし
て、加硫剤はイオウである。

【００５９】図４に本発明の適用例１の工程図を示す。
図において、横方向は時間の経過を示す。また、縦方向
の上部平坦部は噛み合いニーダーの混合槽２が閉口して
いる状態、つまりは加圧シリンダーが降りている状態を
示し、下部平坦部は、混合槽２が開口している状態、つ
まりは加圧シリンダーが上がっている状態を示す。

【００６０】まず、噛み合いニーダーのロータ１ａ，１
ｂを回転させ、混合槽２の開口部から天然ゴムとシャッ
解剤としてジ−（ベンズアミドフェニル）ジスルフィド
を０．３ｐｈｒを投入した。そして、加圧シリンダー３
を下げ、天然ゴムの素練りを行った。このときロータ１
ａ，１ｂ回転数は４０ｒｐｍ、通水路を流れる水の温度
は６０℃に設定した。素練りは１２０秒間行い、素練り
終了時のゴムの温度は１２５℃であった。

【００６１】次に、ロータ１ａ，１ｂを４０ｒｐｍで回
転させながら加圧シリンダー３を上げ、混合槽２の開口
部から加硫剤を除くゴム配合剤を投入した。再び加圧シ
リンダーを下げ、ロータ１ａ，１ｂの回転数を４０ｒｐ
ｍとしたまま混練りを行った。混練りは１００秒間行
い、混練り終了時のゴムの温度は１２５℃であった。な
お、通水路を流れる水の温度は、混練り開始後６０秒ま
では６０℃に設定してあったが、それ以降は２５℃に移
行させた。

【００６２】続いて、加圧シリンダー３を上げ、ロータ
１ａ，１ｂの回転数を５ｒｐｍに下げてゴムの冷却を行
った。冷却は１５０秒間行い、冷却終了時のゴムの温度
は９０℃であった。

【００６３】次に、混合槽２の開口部からイオウを投入
し、再び加圧シリンダー３を下げ、ロータ１ａ，１ｂの
回転数を２０ｒｐｍに設定して加硫剤のミキシングを行
った。加硫剤のミキシングは６０秒間行った。なお、ミ
キシング開始後４０秒後に、加圧シリンダー３を一旦上
げ、すぐに下げるという操作を行った。このときゴム
は、加圧シリンダー３と共に一旦上がり、そしてロータ
１ａ，１ｂによって下方に引き戻されるという挙動を示
した。このように定常的な練り状態を一旦断ち、別の定
常的な練り状態に移行させることによって、イオウを含
めゴム配合剤の分散性を向上させることができる。

【００６４】最後に練り上がった未加硫天然ゴム組成物
を混合槽２から取り出した。このときゴムの温度は９５
℃であった。

【００６５】＜本発明の適用例２＞上記の未加硫ゴム製
造方法をニトリルゴム（ＮＢＲ）と塩化ビニル（ＰＶ
Ｃ）の混合物に適用した例について説明する。ゴム配合
は表２に示すとおりである。

【００６６】

【表２】

【００６７】配合剤を含まない原料ゴムはニトリルゴム
（ＮＢＲ）と塩化ビニル（ＰＶＣ）の混合物である。加
硫剤を除くゴム配合剤は、液状ニトリルゴム、ＦＥＦカ
ーボンブラック、シリカ、酸化亜鉛、ステアリン酸、老
化防止剤及び加硫促進剤である。そして、加硫剤はイオ
ウである。

【００６８】図５に本発明の適用例２の工程図を示す。
図の内容は図４の場合と同じである。

【００６９】まず、噛み合いニーダーのロータ１ａ，１
ｂを回転させ、混合槽２の開口部からニトリルゴム（Ｎ
ＢＲ）と塩化ビニル（ＰＶＣ）の混合物を投入した。そ
して加圧シリンダー３を下げ、ニトリルゴム（ＮＢＲ）
と塩化ビニル（ＰＶＣ）の混合物の素練りを行った。こ
のときロータ１ａ，１ｂ回転数は３０ｒｐｍ、通水路を
流れる水は６０℃に設定した。素練りは５０秒間行い、
素練り終了時のゴムの温度は１４０℃であった。

【００７０】次に、加圧シリンダー３を上げ、ロータ１
ａ，１ｂ回転数の設定を４０ｒｐｍとして回転させなが
ら開口部から加硫剤を除くゴム配合剤を投入した。再び
加圧シリンダーを下げ、ロータ１ａ，１ｂの回転数を４
０ｒｐｍとしたまま混練りを行った。混練りは１２０秒
間行い、混練り終了時のゴムの温度は１３５℃であっ
た。なお、通水路を流れる水の温度は、混練り開始後８
０秒までは６０℃に設定してあったが、それ以降は２５
℃に移行させた。

【００７１】続いて、加圧シリンダー３を上げ、ロータ
１ａ，１ｂの回転数を５ｒｐｍに下げてゴムの冷却を行
った。冷却は１５０秒間行い、冷却終了時のゴムの温度
は１００℃であった。

【００７２】次に、混合槽２の開口部からイオウを投入
し、再び加圧１シリンダー１４を下げ、ロータ１ａ，１
ｂの回転数を２０ｒｐｍとして加硫剤のミキシングを行
った。加硫剤のミキシングは６０秒間行った。なお、ミ
キシング開始後４０秒後に、加圧シリンダー３を一旦上
げ、すぐに下げるという操作を行った。このときゴム
は、加圧シリンダー３と共に一旦上方に上がり、そして
ロータ１ａ，１ｂによって下方に引き戻されるという挙
動を示した。

【００７３】最後に練り上がった未加硫天然ゴム組成物
を混合槽２から取り出した。このときゴムの温度は９５
℃であった。

【００７４】

【その他の実施の形態】上記実施形態においては、ゴム
練り機として噛み合い式ニーダーが用いられているが、
特にこれに限定されるものではなく、ロールミキサー、
バンバリーミキサー等であってもよい。

【００７５】また、本発明の適用例として天然ゴムの例
とニトリルゴムと塩化ビニルの混合物の例を挙げたが、
本発明に係る未加硫ゴム組成物の製造方法は、特にこれ
らのゴム種に限定されるものではなく、クロロプレンゴ
ム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレン−プロ
ピレンゴム（ＥＰＤＭ）等の単独種のゴム、２種以上の
ゴムの混合物、ゴムと他のポリマーとの混合物等であっ
ても適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】噛み合い式ニーダーのゴム練り部断面図。

【図２】噛み合い式ニーダーの制御機構を表す図。

【図３】本発明に係る未加硫ゴム組成物の製造方法にお
ける工程順序を表す図。

【図４】本発明の適用例１の工程図。

【図５】本発明の適用例２の工程図。

【符号の説明】

１ａ ロータ １ｂ ロータ ２ 混合槽 ３ 加圧シリンダー ２１ 温度センサー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム製品の加工に使用される未加硫ゴム
   組成物の製造方法であって、 ゴム配合剤を含まない原料ゴムをゴム練り機に投入する
   原料ゴム投入工程と、 前記原料ゴムを前記ゴム練り機で練る素練り工程と、 前記ゴム練り機内の前記素練り済み原料ゴムに加硫剤を
   除くゴム配合剤を投入するゴム配合剤投入工程と、 前記素練り済み原料ゴムと前記ゴム配合剤とを前記ゴム
   練り機で混合する混練り工程と、 前記ゴム練り機内の前記混練り済みゴム組成物の温度を
   下げる冷却工程と、 前記ゴム練り機内の前記冷却された混練り済みゴム組成
   物に加硫剤を投入する加硫剤投入工程と、 前記冷却された混練り済みゴム組成物と前記加硫剤とを
   前記ゴム練り機で混合する加硫剤ミキシング工程とを備
   え、 これらすべての工程が同一のゴム練り機において行われ
   ることを特徴とする未加硫ゴム組成物の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の未加硫ゴム組成物の製造
   方法であって、 ゴム練り機が噛み合い式ミキサーであることを特徴とす
   る未加硫ゴム組成物の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の未加硫ゴ
   ム組成物の製造方法であって、 原料ゴム投入工程において、ゴム配合剤を含まない原料
   ゴムとともにシャッ解剤をゴム練り機に投入し、 素練り工程において、前記ゴム配合剤を含まない原料ゴ
   ムをシャッ解剤とともに素練りすることを特徴とする未
   加硫ゴム組成物の製造方法。