CN111918883A - 丙烯酸橡胶的制造方法、丙烯酸橡胶组合物的制造方法以及丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种丙烯酸橡胶的制造方法,使用在料筒的内部自由旋转地配置有螺杆的双轴挤出干燥机对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理,在将用上述双轴挤出干燥机每单位时间挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量设为Q(kg/时)、将上述螺杆的外径设为D(mm)、将上述螺杆的转速设为N(rpm)时,满足下述(1)式。20<D×N/Q<30 (1)。
Description
技术领域
本发明涉及丙烯酸橡胶的制造方法、丙烯酸橡胶组合物的制造方法以及丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机。
背景技术
丙烯酸橡胶作为可得到耐热性、耐压缩永久变形性等各种特性优异的橡胶交联物的橡胶材料,被广泛地用于以汽车用途为中心的功能部件等中。此外,在丙烯酸橡胶的制造过程中,将橡胶聚合物盐凝固并脱水后,通过挤出机等装置进行挤出干燥的处理(参考例如专利文献1)。进而,由丙烯酸橡胶得到的橡胶交联物可以通过在丙烯酸橡胶中添加交联剂、填充剂等而得到橡胶组合物,使用挤出成型机、注射成型机等将该橡胶组合物成型,从而制造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-187901号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,对于丙烯酸橡胶而言,在挤出干燥中,有得到的丙烯酸橡胶未被充分干燥或者丙烯酸橡胶劣化的可能性。因此,在得到的丙烯酸橡胶的橡胶组合物中,有时焦烧时间短而产生早期交联、在挤出成型时产生不良,或者有时在挤出成型等时不能得到充分的挤出性。因此,对于丙烯酸橡胶,要求提高所得到的橡胶交联物的生产力。
本发明要解决的技术问题是提供一种使得到的橡胶交联物的生产力提高的丙烯酸橡胶的制造方法、丙烯酸橡胶组合物的制造方法以及丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机。
用于解决问题的方案
本发明的一个实施方式为一种丙烯酸橡胶的制造方法,使用在料筒的内部旋转自由地配置有螺杆的双轴挤出干燥机对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理,在将用上述双轴挤出干燥机每单位时间挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量设为Q(kg/时)、将上述螺杆的外径设为D(mm)、将上述螺杆的转速设为N(rpm)时,满足下述(1)式。
20<D×N/Q<30 (1)
发明效果
根据本发明的一个方式,能够提供使得到的橡胶交联物的生产力提高的丙烯酸橡胶的制造方法、丙烯酸橡胶组合物的制造方法以及丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机。
附图说明
图1为示出本发明的实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法的流程图。
图2为示出用于本发明的实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法的挤出干燥机的示意图。
图3为示出配置在图2的挤出干燥机内部的螺杆的示意图。
具体实施方式
以下,对于本发明的实施方式,参照附图来进行详细说明。
<丙烯酸橡胶的制造方法>
图1为示出本发明的实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法的流程图。本实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法是使用双轴挤出干燥机(以下,有时也称为挤出干燥机或挤出机)对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的制造方法。
如图1所示,本实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法具有聚合工序ST1、凝固工序ST2、脱水工序ST3和挤出干燥工序ST4。
在聚合工序ST1中,将丙烯酸橡胶的橡胶原料通过溶液聚合、乳液聚合等聚合反应进行聚合,得到橡胶状聚合物的聚合物溶液、胶乳等。
在凝固工序ST2中,将橡胶状聚合物的聚合物溶液、胶乳等利用蒸汽汽提法进行脱溶剂,或者使其盐凝固,制备橡胶状聚合物的浆料。另外,在本实施方式中,优选通过盐凝固来制备橡胶状聚合物的浆料。
在脱水工序ST3中,将橡胶状聚合物的浆料脱水,得到团粒(含水团粒)。另外,在脱水工序ST3中可以包含通过在后述的挤出干燥工序ST4中使用的挤出干燥机进行的处理的一部分。
在挤出干燥工序ST4中,使用挤出干燥机对脱水了的橡胶状聚合物的团粒进行挤出干燥。在本实施方式的制造方法中,使用双轴挤出干燥机对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理主要在该挤出干燥工序ST4中进行。另外,挤出干燥工序ST4是在本发明的丙烯酸橡胶的制造方法中使用双轴挤出干燥机对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理的一个例子。
<丙烯酸橡胶>
本实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法中使用的丙烯酸橡胶含有(甲基)丙烯酸酯单体单元。构成(甲基)丙烯酸酯单体单元的(甲基)丙烯酸酯单体没有特别限定,可举出例如(甲基)丙烯酸烷基酯单体或(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体等。另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”这两者的意思。因此,例如后述的(甲基)丙烯酸甲酯表示的是丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸甲酯。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯单体,没有特别限定,可举出例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯等烷基的碳原子数为1~8的直链或支链的烷基酯单体;(甲基)丙烯酸环己酯等环烷基的碳原子数为4~8的环烷基酯单体等。在这些中,优选烷基的碳原子数为1~8的直链或支链的(甲基)丙烯酸烷基酯单体,更优选(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯,特别优选丙烯酸乙酯和丙烯酸正丁酯。它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体,没有特别的限定,可举出(甲基)丙烯酸甲氧基甲酯、(甲基)丙烯酸乙氧基甲酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-3-甲氧基丙酯和(甲基)丙烯酸-4-甲氧基丁酯等烷氧基烷基的碳原子数为2~8的烷氧基烷基酯单体。在它们之中,优选烷氧基烷基的碳原子数为3~5的(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体,更优选(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯和(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯,特别优选丙烯酸-2-甲氧基乙酯。它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上。进而,这些(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体也可以与上述的(甲基)丙烯酸烷基酯单体并用。
(甲基)丙烯酸酯单体单元的含量相对于合计100重量%的构成丙烯酸橡胶的全部单体单元,优选为50重量%以上,更优选为60重量%以上,进一步优选为70重量%以上,并且,优选为99.9重量%以下,更优选为99.7重量%以下,进一步优选为99.5重量%以下。当(甲基)丙烯酸酯单体单元的含量过少时,得到的橡胶交联物的耐候性、耐热性和耐油性可能会降低,另一方面,当(甲基)丙烯酸酯单体单元的含量过多时,得到的橡胶交联物的耐热性可能会降低。
另外,在本实施方式中,相对于合计100重量%的构成丙烯酸橡胶的(甲基)丙烯酸酯单体单元,优选含有30~100重量%的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元和0~70重量%的(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体单元,更优选含有50~100重量%的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元和0~50重量%的(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体单元。
本实施方式的丙烯酸橡胶优选含有来自交联性单体的结构单元。来自交联性单体的结构单元是来自于在侧链具有交联性基团的交联性单体的结构单元。作为构成该交联性单体的侧链的交联性基团,没有特别限定,优选为具有环氧基、卤代基和羧基中的任1种或2种以上的交联性基团,其中,更优选含有来自具有羧基的交联性单体的结构单元的丙烯酸橡胶(以下有时也称为含羧基丙烯酸橡胶)。
作为具有环氧基的交联性单体,可举出例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基(甲基)丙烯酸酯;乙烯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚等含环氧基乙烯基醚。在它们之中,优选(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚。
作为具有羧基的交联性单体,没有特别限定,可举出α,β-烯属不饱和羧酸单体。作为α,β-烯属不饱和羧酸单体,可举出例如碳原子数为3~12的α,β-烯属不饱和单羧酸、碳原子数为4~12的α,β-烯属不饱和二羧酸、以及碳原子数为4~12的α,β-烯属不饱和二羧酸与碳原子数为1~8的烷醇的单酯等。
作为碳原子数为3~12的α,β-烯属不饱和单羧酸的具体例子,可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、α-乙基丙烯酸、巴豆酸和肉桂酸等。作为碳原子数为4~12的α,β-烯属不饱和二羧酸的具体例子,可举出:富马酸、马来酸等丁烯二酸;衣康酸;柠康酸;氯代马来酸等。作为碳原子数为4~12的α,β-烯属不饱和二羧酸与碳原子数为1~8的烷醇的单酯的具体例子,可举出:富马酸单甲酯、富马酸单乙酯、富马酸单正丁酯、马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸单正丁酯等丁烯二酸单链状烷基酯;富马酸单环戊酯、富马酸单环己酯、富马酸单环己烯酯、马来酸单环戊酯、马来酸单环己酯、马来酸单环己烯酯等具有脂环结构的丁烯二酸单酯;衣康酸单甲酯、衣康酸单乙酯、衣康酸单正丁酯、衣康酸单环己酯等衣康酸单酯等。
在它们之中,优选丁烯二酸单链状烷基酯或具有脂环结构的丁烯二酸单酯,更优选富马酸单正丁酯、马来酸单正丁酯、富马酸单环己酯和马来酸单环己酯,进一步优选富马酸单正丁酯。这些α,β-烯属不饱和羧酸单体能够单独使用1种,或合并使用2种以上。另外,在上述单体中,α,β-烯属不饱和羧酸也包含作为酸酐存在的单体。
作为具有卤代基的交联性单体,没有特别限定,可举出含卤素饱和羧酸的不饱和醇酯、(甲基)丙烯酸卤代烷基酯、(甲基)丙烯酸卤代酰氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸(卤代乙酰基氨基甲酰氧基)烷基酯、含卤素不饱和醚、含卤素不饱和酮、含卤代甲基芳香族乙烯基化合物、含卤素不饱和酰胺和含卤代乙酰基不饱和单体等。
作为含卤素饱和羧酸的不饱和醇酯的具体例子,可举出氯乙酸乙烯酯、2-氯丙酸乙烯酯和氯乙酸烯丙酯等。作为(甲基)丙烯酸卤代烷基酯的具体例子,可举出(甲基)丙烯酸氯甲酯、(甲基)丙烯酸-1-氯乙酯、(甲基)丙烯酸-2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸-1,2-二氯乙酯、(甲基)丙烯酸-2-氯丙酯、(甲基)丙烯酸-3-氯丙酯和(甲基)丙烯酸-2,3-二氯丙酯等。作为(甲基)丙烯酸卤代酰氧基烷基酯的具体例子,可举出(甲基)丙烯酸-2-(氯乙酰氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸-2-(氯乙酰氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸-3-(氯乙酰氧基)丙酯和(甲基)丙烯酸-3-(羟基氯乙酰氧基)丙酯等。作为(甲基)丙烯酸(卤代乙酰基氨基甲酰氧基)烷基酯的具体例子,可举出(甲基)丙烯酸-2-(氯乙酰基氨基甲酰氧基)乙酯和(甲基)丙烯酸-3-(氯乙酰基氨基甲酰氧基)丙酯等。作为含卤素不饱和醚的具体例子,可举出氯甲基乙烯基醚、2-氯乙基乙烯基醚、3-氯丙基乙烯基醚、2-氯乙基烯丙基醚和3-氯丙基烯丙基醚等。作为含卤素不饱和酮的具体例子,可举出2-氯乙基乙烯基酮、3-氯丙基乙烯基酮和2-氯乙基烯丙基酮等。作为含卤代甲基芳香族乙烯基化合物的具体例子,可举出对氯甲基苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、邻氯甲基苯乙烯和对氯甲基-α-甲基苯乙烯等。作为含卤素不饱和酰胺的具体例子,可举出N-氯甲基(甲基)丙烯酰胺等。作为含卤代乙酰基不饱和单体的具体例子,可举出3-(羟基氯乙酰氧基)丙基烯丙基醚、对乙烯基苄基氯乙酸酯等。另外,这些交联性单体可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
来自交联性单体的结构单元的含量相对于合计100重量%的构成本实施方式的丙烯酸橡胶的全部单体单元,能够为0.1重量%以上,优选为0.3重量%以上,更优选为0.5重量%以上,并且,优选为10重量%以下,更优选为8重量%以下,进一步优选为5重量%以下。另外,如果来自交联性单体的结构单元小于0.1重量%,则丙烯酸橡胶的交联无法充分进行,不能得到充分的机械特性(例如,橡胶交联物的拉伸强度、伸长率、耐压缩永久变形性等)。此外,如果来自交联性单体的结构单元超过10重量%,则丙烯酸橡胶会过度地交联,伸长率会降低。
只要能维持丙烯酸橡胶的特性,本实施方式的丙烯酸橡胶除上述的丙烯酸酯单体单元、来自交联性单体的结构单元之外,还可以具有能够共聚的其它单体的单元。作为能够共聚的其它单体,没有特别限定,可举出例如α,β-烯属不饱和二羧酸二酯、芳香族乙烯基单体(但是属于上述的多官能性单体的除外)、α,β-烯属不饱和腈单体、烯烃系单体以及除交联性单体以外的乙烯基醚化合物等。
作为α,β-烯属不饱和二羧酸二酯,可举出富马酸、马来酸、柠康酸、中康酸、衣康酸、2-戊烯二酸、乙炔二羧酸等二羧酸与碳原子数为1~8的烷醇的二酯。
作为α,β-烯属不饱和二羧酸二酯的具体例子,可举出富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、富马酸二丙酯、富马酸二正丁酯、富马酸二异丁酯、富马酸二环己酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丙酯、马来酸二正丁酯、柠康酸二甲酯、柠康酸二乙酯、柠康酸二丙酯、柠康酸二正丁酯、中康酸二甲酯、中康酸二乙酯、中康酸二丙酯、衣康酸二正丁酯、衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯、衣康酸二正丁酯、衣康酸二环己酯、2-戊烯二酸二甲酯、2-戊烯二酸二乙酯、2-戊烯二酸二丙酯、2-戊烯二酸二正丁酯、乙炔二羧酸二甲酯、乙炔二羧酸二乙酯、乙炔二羧酸二丙酯、乙炔二羧酸二正丁酯、乙炔二羧酸二环己酯等。这些能够单独使用、或混合使用2种以上。在它们之中,特别是优选富马酸二乙酯、富马酸二丙酯、富马酸二正丁酯、富马酸二异丁酯、衣康酸二甲酯、衣康酸二正丁酯。
作为芳香族乙烯基单体的具体例子,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对二甲基氨基苯乙烯、二乙烯基苯、2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶等。作为α,β-烯属不饱和腈单体的具体例子,可举出丙烯腈、甲基丙烯腈等。作为烯烃系单体的具体例子,能够举出乙烯、丙烯、1-丁烯、1-辛烯、氯乙烯、偏二氯乙烯等。
作为乙烯基醚化合物的具体例子,可举出乙酸乙烯酯、乙基乙烯基醚、二甲基氨基乙基乙烯基醚和正丁基乙烯基醚等。
此外,除它们以外,还可以举出乙二醇的(甲基)丙烯酸二酯、丙二醇的(甲基)丙烯酸二酯等具有2个以上的(甲基)丙烯酰氧基的单体(多官能丙烯酸单体)、丙烯酰胺、N-羟基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-二甲基氨基乙酯等任意的化合物等。
在这些中,能够共聚的其它单体优选苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙烯和乙酸乙烯酯,更优选丙烯腈、甲基丙烯腈和乙烯。
能够共聚的其它单体可以单独使用1种,也可以并用2种以上。本实施方式的丙烯酸橡胶中的其它单体的单元的含量为40重量%以下,优选为20重量%以下,更优选为10重量%以下。
本实施方式中使用的丙烯酸橡胶优选在上述的聚合工序ST1中将上述各单体聚合从而得到。作为聚合反应的方式,可以使用乳液聚合法、悬浮聚合法、本体聚合法及溶液聚合法中的任一种,从控制聚合反应的容易性的角度出发,优选:作为公知的丙烯酸橡胶的制造方法而通常使用的、在常压下的乳液聚合法。
乳液聚合法可以是间歇式、半间歇式、连续式中的任一种。聚合通常在0℃以上、优选在5℃以上、通常在70℃以下、优选在50℃以下的温度范围进行。在聚合后,经过凝固、干燥,可得到固体的丙烯酸橡胶。如此制造的本实施方式中使用的丙烯酸橡胶的门尼粘度(ML1+4、100℃)(聚合物门尼)优选为10以上,更优选为20以上,进一步优选为25以上,并且,优选为80以下,更优选为70以下,进一步优选为60以下。
<双轴挤出干燥机>
图2为示出用于本实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法的挤出干燥机1的示意图。图3为示出配置在挤出干燥机1的内部的螺杆的示意图。
挤出干燥机1为具有料筒3和螺杆5的双轴挤出干燥机。如图2所示,挤出干燥机1的料筒3由驱动单元2和被分割的15个料筒块31~45构成。此外,在料筒3的内部,从料筒3的上流一侧(图2的左侧)至下流一侧(图2的右侧)依次形成有供给区域100、脱水区域102和干燥区域104。
供给区域100是将丙烯酸橡胶(含水团粒)供给到料筒3的内部的区域。脱水区域102是将包含有凝固剂等的液体(清液)从含水团粒中分离并排出的区域。干燥区域104是使脱水后的团粒干燥的区域。
料筒块31、32的内部对应于供给区域100,料筒块33~37的内部对应于脱水区域102,料筒块38~45的内部对应于干燥区域104。另外,各料筒块的设置数能够根据处理的含水团粒而适当设定,并不限定于本实施方式的方式。
在构成供给区域100的料筒块31中,形成有接受含水团粒的进料口310。此外,在构成脱水区域102的料筒块34、37中,分别形成有将含水团粒所包含的水分排出的排放缝隙340、370。进而,在构成干燥区域104的一部分的料筒块39、41、43、45中,分别形成有用于脱气的排气口390、410、430、450。
在料筒3的内部配置有具有图3所示的形状的螺杆5。为了驱动螺杆5,在螺杆5的基端连接有收纳在驱动单元2(参见图2)的电动机等的驱动单元。由此,螺杆5被自由旋转地保持。
另外,在本实施方式中,如图3所示,在将螺杆5总体的长度设为L(mm)、将螺杆5的外径设为D(mm)的情况下,L/D优选为20以上,更优选为25以上,并且,优选为60以下,更优选为45以下。另外,螺杆5的外径D如下定义:从构成螺杆的未图示的角螺棱(angular flight)的山部的轴向进行观察时的直径。
此外,L优选为3500以上,更优选为4000以上,优选为6000以下,更优选为5000以下。进而,D优选为100以上,更优选为120以上,优选为170以下,更优选为150以下。
此外,在螺杆5中,在将与干燥区域104对应的区域的轴向长度设为L1(mm)情况下,L1与上述的螺杆5总体的长度L(mm)的关系L1/L优选为0.2以上,更优选为0.4以上,进一步优选为0.5以上,并且,优选为1.0以下,更优选为0.8以下,进一步优选为0.7以下。如果L1/L在此范围内,则容易控制挤出干燥的条件、丙烯酸橡胶充分被干燥,并且能够抑制丙烯酸橡胶的劣化,因此,能够稳定地制造丙烯酸橡胶。
另外,与脱水区域102、干燥区域104对应的区域中的螺杆5的螺棱形状没有特别限定,只要适合含水团粒的脱水干燥即可,例如,从剪切含水团粒并适度使其发热的观点出发,能够制成半角螺棱、正向螺棱等螺棱形状。或者,作为螺杆5,也可以制成下述螺杆:在与脱水区域102、干燥区域104对应的区域中具有近似椭圆形、椭圆形或切顶三角形等截面形状的多个捏合盘。
另外,在本实施方式中,在上述的料筒块45的下流一侧连接有模头4,上述模头4用于将在料筒3内进行了脱水干燥处理的丙烯酸橡胶挤出成型为规定形状。在模头4中安装有切割机构(图示省略),使用该切割机构将从模头4挤出的条状或片状的聚合物切断为适当的大小,制成规定形状的颗粒或片。另外,作为切割机构,可以采用将挤出的条或片使用热切装置直接切断、或者在冷却槽中进行冷却后再切断等的机构。
在本实施方式中,优选在将每单位时间干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量设为Q(kg/时)、将螺杆5的外径设为D(mm)、将螺杆5的转速设为N(rpm)时,满足下述(1)式。
20<D×N/Q<30 (1)
在此,每单位时间干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量Q是指,在挤出干燥机1中进行了1次挤出干燥处理的情况下,1小时所干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量(kg/时)。此外,如上所述,螺杆5的外径D为在挤出干燥机1中从构成螺杆5的角螺棱的山部(未图示)的轴向进行观察的情况下的直径(mm)。螺杆5的转速N是指,在挤出干燥机1中螺杆5在料筒3的内部旋转1分钟时的转速(rpm)。
另外,(1)式所示的“D×N/Q”的下限优选为21,更优选为22,进一步优选为23,特别优选为24。此外,“D×N/Q”的上限优选为29,更优选为28,进一步优选为27,特别优选为26.5。
如果“D×N/Q”在这样的范围内,则能够抑制得到的丙烯酸橡胶组合物的焦烧时间缩短,能够抑制早期交联(橡胶焦烧)。此外,能够提高橡胶组合物成型时的挤出性,能够进行充分的交联。另外,在“D×N/Q”的范围为20以下的情况下,有如下可能性:橡胶组合物的门尼粘度变大,橡胶组合物成型时的挤出性降低。此外,在“D×N/Q”的范围为30以上的情况下,有如下可能性:橡胶组合物的焦烧时间变短,产生早期交联(橡胶焦烧)。
此外,在本实施方式中,优选在将螺杆5的长度设为L(mm)时,满足下述(2)式。
0.0045<N/Q(L/D)<0.0065 (2)
在此,螺杆5的长度L为螺杆5的长度方向的总体的长度(mm)。另外,(2)式所示的“N/Q(L/D)”的下限优选为0.0046,更优选为0.0047,进一步优选为0.0049,特别优选为0.0051。此外,“N/Q(L/D)”的上限优选为0.0064,更优选为0.0063,进一步优选为0.0062,特别优选为0.0061。
如果“N/Q(L/D)”在这样的范围内,则能够延长得到的丙烯酸橡胶组合物的焦烧时间,能够进一步抑制早期交联(橡胶焦烧)。此外,能够进一步提高橡胶组合物成型时的挤出性,能够进一步提高橡胶交联物的生产力。另外,在“N/Q(L/D)”的范围为0.0045以下的情况下,橡胶组合物成型时的挤出性会降低。此外,在“N/Q(L/D)”的范围为0.0065以上的情况下,橡胶组合物的焦烧时间变短,产生早期交联(橡胶焦烧)的可能性变高。
另外,如后述那样,上述的丙烯酸橡胶的处理量Q(kg/时)、螺杆5的外径D(mm)、螺杆5的转速N(rpm)满足上述(1)式的挤出干燥机1也是满足本发明的“20<D×N/Q<30”的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机的一个例子。
此外,如后述那样,除上述的处理量Q(kg/时)、外径D(mm)、转速N(rpm)之外,螺杆5的长度L(mm)满足上述(2)式的挤出干燥机1也是满足本发明的“0.0045<N/Q(L/D)<0.0065”的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机的一个例子。
<丙烯酸橡胶组合物的制造方法>
本实施方式的丙烯酸橡胶组合物的制造方法包含在通过上述的丙烯酸橡胶的制造方法而得到的丙烯酸橡胶中添加配合剂的工序。具体而言,如图1所示,优选在实施聚合工序ST1至挤出干燥工序ST4得到的丙烯酸橡胶中添加除丙烯酸橡胶以外的成分(配合剂)。
作为这样的配合剂,能够使用在丙烯酸橡胶的领域中通常可使用的配合剂。这样的配合剂是交联剂、交联促进剂、交联活化剂、填充剂、润滑材料、抗老化剂、抗氧化剂、防焦剂、加工油、增塑剂等配合剂,能够分别添加需要量的这些配合剂。
在本实施方式的丙烯酸橡胶组合物的制造方法中使用的交联剂只要是能将上述的丙烯酸橡胶交联的交联剂就没有特别限定,能够根据上述的丙烯酸橡胶所含有的交联性单体的种类适当选择。作为这样的交联剂,能够使用例如:二胺化合物等多元胺化合物及其碳酸盐;硫;供硫体;三嗪硫醇化合物;多元环氧化合物;有机羧酸铵盐;有机过氧化物;二硫代氨基甲酸金属盐;多元羧酸;季盐;咪唑化合物;异氰脲酸化合物等交联剂。这些交联剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在丙烯酸橡胶所含有的交联性单体是具有环氧基的交联性单体的情况下,作为交联剂,优选使用:六亚甲基二胺、六亚甲基二胺氨基甲酸盐等脂肪族多元胺化合物及其碳酸盐;4,4'-亚甲基二苯胺等芳香族多元胺化合物;苯甲酸铵、己二酸铵等羧酸铵盐;二甲基二硫代氨基甲酸锌等二硫代氨基甲酸金属盐;十四烷二酸等多元羧酸;十六烷基三甲基溴化铵等季盐;2-甲基咪唑等咪唑化合物;异氰脲酸铵等异氰脲酸化合物等。
在丙烯酸橡胶所含有的交联性单体是具有卤代基的交联性单体的情况下,作为交联剂,优选使用硫、供硫体或三嗪硫醇化合物等。作为供硫体的具体例子,可举出六硫化双五亚甲基秋兰姆、二硫化三乙基秋兰姆等。作为三嗪硫醇化合物的具体例子,可举出1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇、6-苯胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇、6-二丁基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇、6-二烯丙基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇和6-辛基氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇等,在它们之中,优选1,3,5-三嗪-2,4,6-三硫醇。
在丙烯酸橡胶所含有的交联性单体是具有羧基的交联性单体的情况下,作为交联剂,优选使用多元胺化合物及其碳酸盐、或者胍化合物等。作为多元胺化合物及其碳酸盐,没有特别限定,优选碳原子数为4~30的多元胺化合物及其碳酸盐。作为这样的多元胺化合物及其碳酸盐的例子,可举出脂肪族多元胺化合物及其碳酸盐、以及芳香族多元胺化合物等。作为脂肪族多元胺化合物及其碳酸盐,没有特别限定,可举出例如六亚甲基二胺、六亚甲基二胺氨基甲酸盐、以及N,N'-二亚肉桂基-1,6-己二胺等。在它们之中,优选六亚甲基二胺氨基甲酸盐。作为芳香族多元胺化合物,没有特别限定,可举出例如4,4'-亚甲基二苯胺、对苯二胺、间苯二胺、4,4'-二氨基二苯醚、3,4'-二氨基二苯醚、4,4'-(间亚苯基二异亚丙基)二苯胺、4,4'-(对亚苯基二异亚丙基)二苯胺、2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、4,4'-二氨基苯甲酰苯胺、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯、间苯二甲胺、对苯二甲胺和1,3,5-苯三胺等。在它们之中,优选2,2'-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷。
本实施方式的丙烯酸橡胶组合物的制造方法中的交联剂含量相对于丙烯酸橡胶组合物中的100重量份的丙烯酸橡胶,优选为0.01重量份以上,更优选为0.1重量份以上,进一步优选为0.2重量份以上,并且,优选为20重量份以下,更优选为10重量份以下,进一步优选为7重量份以下。当交联剂的含量过少时,可能会导致交联不充分,难以维持丙烯酸橡胶交联物的形状。另一方面,当交联剂的含量过多时,可能会导致丙烯酸橡胶交联物变得过硬,伸长率降低。
在本实施方式的丙烯酸橡胶组合物的制造方法中,除交联剂外,还能够含有交联促进剂。作为交联促进剂,没有特别限定,例如,在上述的交联性单体是具有环氧基的交联性单体、且交联剂为二硫代氨基甲酸金属盐的情况下,作为交联促进剂,可以使用除了用作交联剂的二硫代氨基甲酸金属盐以外的其它二硫代氨基甲酸金属盐等。
此外,在丙烯酸橡胶所含有的交联性单体是具有卤代基的交联性单体、且交联剂为硫或供硫体的情况下,作为交联促进剂,优选使用脂肪酸金属皂等。在丙烯酸橡胶所含有的交联性单体是具有卤代基的交联性单体、且交联剂为三嗪硫醇化合物的情况下,作为交联促进剂,可使用二硫代氨基甲酸盐及其衍生物、硫脲化合物、秋兰姆硫化物等。
此外,在丙烯酸橡胶所含有的交联性单体是具有羧基的交联性单体、且交联剂为多元胺化合物或其碳酸盐的情况下,作为交联促进剂,可使用脂肪族1元仲胺化合物、脂肪族1元叔胺化合物、胍化合物、咪唑化合物、季盐、叔膦化合物、弱酸的碱金属盐、以及二氮杂双环烯烃化合物等。
这些交联促进剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。交联促进剂的使用量相对于丙烯酸橡胶组合物中的100重量份的丙烯酸橡胶,优选为0.1重量份以上,更优选为0.2重量份以上,进一步优选为0.3重量份以上,并且,优选为20重量份以下,更优选为15重量份以下,进一步优选为10重量份以下。当交联促进剂过多时,可能会导致:交联时的交联速度过快、在交联物表面产生交联促进剂的白霜(或起霜)、或者交联物过硬。当交联促进剂过少时,可能交联物的拉伸强度显著降低。
作为填充剂,没有特别限定,能够使用炭黑、石墨(Graphite)等碳系材料。其中,优选使用炭黑。作为炭黑的具体例子,可举出炉法炭黑、乙炔黑、热裂炭黑、槽法炭黑等。在它们之中,优选使用炉法炭黑,作为其具体例子,可举出超耐磨炉黑(SAF)、中超耐磨炉黑(ISAF)、高结构中超耐磨炉黑(ISAF-HS)、低结构中超耐磨炉黑(ISAF-LS)、新工艺高结构中超耐磨炉黑(IISAF-HS)、高耐磨炉黑(HAF)、高结构高耐磨炉黑(HAF-HS)、低结构高耐磨炉黑(HAF-LS)、中耐磨炉黑(MAF)、快压出炉黑(FEF)等。石墨的具体例子可举出:鳞状石墨、鳞片状石墨等天然石墨;人造石墨。另外,上述的碳系材料能够分别单独使用,或者将2种以上组合使用。
作为除碳系材料以外的填充剂,可举出例如:铝粉等金属粉;硬质粘土、滑石、碳酸钙、氧化钛、硫酸钙、碳酸钙、氢氧化铝等无机粉末;淀粉、聚苯乙烯粉末等有机粉末等粉体;玻璃纤维(研磨纤维)、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、钛酸钾晶须等短纤维;二氧化硅、云母等。这些填充剂可以分别单独使用,或者将2种以上组合使用。
作为润滑材料,可举出例如:石蜡等烃系蜡;硬脂酸这样的脂肪酸系蜡;多元醇脂肪酸酯、饱和脂肪酸酯这样的脂肪酸酯蜡(酯系蜡);高级醇这样的脂肪醇系蜡等。这些润滑材料可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为抗老化剂,能够使用例如酚系、胺系、磷酸系等抗老化剂。作为酚系的代表例子,有2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)等,作为胺系的代表例子,可举出4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺等。这些抗老化剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为抗氧化剂,可举出例如胺系抗氧化剂、酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、硫系抗氧化剂等。这些抗老化剂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为防焦剂,可举出例如:邻苯二甲酸酐、苯甲酸、水杨酸、苹果酸等有机酸系防焦剂;N-亚硝基二苯胺等亚硝基化合物系防焦剂;N-(环己基硫代)邻苯二甲酰亚胺等硫代邻苯二甲酰亚胺系防焦剂;磺酰胺衍生物;2-巯基苯并咪唑;三氯三聚氰胺等。在它们之中,优选磺酰胺衍生物。这些防焦剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为加工油,可以使用例如矿物油、合成油。对于矿物油,能够使用芳香油、环烷油、石蜡油等。
作为增塑剂,能够使用例如偏苯三酸系增塑剂、均苯四酸系增塑剂、醚酯系增塑剂、聚酯系增塑剂、邻苯二甲酸系增塑剂、己二酸酯系增塑剂、磷酸酯系增塑剂、癸二酸酯系增塑剂、烷基磺酸酯化合物类增塑剂、环氧化植物油系增塑剂等。
作为增塑剂的具体例子,可举出偏苯三酸三-2-乙基己酯、偏苯三酸异壬酯、偏苯三酸混合直链烷基酯、二季戊四醇酯、均苯四酸-2-乙基己基酯、聚醚酯(分子量为300~5000左右)、己二酸双[2-(2-丁氧基乙氧基)乙基]酯、己二酸二辛酯、己二酸系的聚酯(分子量为300~5000左右)、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲苯酯、癸二酸二丁酯、烷基磺酸苯基酯、环氧化大豆油、二庚酸酯、二-2-乙基己酸酯、二癸酸酯等。它们能够单独使用1种,也能够并用2种以上。
此外,在本实施方式的丙烯酸橡胶组合物中,可以根据需要进一步配合除本实施方式的丙烯酸橡胶以外的橡胶、弹性体、树脂等聚合物。
作为制备本实施方式的丙烯酸橡胶组合物的方法,能够适当采用辊混合、班伯里混合、螺杆混合、溶液混合等混合方法。配合顺序没有特别限定,可以将不易因热产生反应、分解的成分充分地混合后,将容易因热产生反应或分解的成分(例如交联剂、交联促进剂等)以不发生反应、分解的温度在短时间内进行混合。
在本实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法中得到的丙烯酸橡胶、或在本实施方式的丙烯酸橡胶组合物的制造方法中得到的丙烯酸橡胶组合物能够进行交联而制成丙烯酸橡胶交联物。
这样的交联通过将丙烯酸橡胶组合物加热而进行。在交联条件中,交联温度优选为130℃以上,更优选为140℃以上,优选为220℃以下,更优选为200℃以下。交联时间优选为30秒以上,更优选为1分钟以上,优选为10小时以下,更优选为5小时以下。该第1阶段的交联也称为一次交联。
作为用于得到期望的形状的丙烯酸橡胶交联物的成型方法,能够采用挤出成型、注射成型、传递成型、压缩成型等成型法。此外,能够与成形同时进行加热、交联。
挤出成型能够采用通常的橡胶加工步骤。即,通过辊混合等制备橡胶组合物,将其供给挤出机(挤出干燥机1)的进料口310,在用螺杆5向头部输送的过程中通过来自料筒3的加热而使其软化。然后,将软化的橡胶组合物通过设置在头部的规定形状的模头,得到具有目标截面形状的长尺寸的挤出成型品(板、棒、管(pipe)、软管(hose)、异形品等)(参考图2、图3)。
在注射成型、传递成型和压缩成型中,能够在具有1个或多个产品的形状的模具的腔内填充本实施方式的丙烯酸橡胶组合物,进行成型。然后,通过加热该模具,能够几乎同时进行成型和交联。
进而,除上述一次交联外,还能够根据需要将该丙烯酸橡胶交联物在以电、热风、蒸汽等为热源的烘箱等中以130℃以上、更优选140℃以上且220℃以下、更优选200℃以下加热1~48小时,进行二次交联。
这样得到的丙烯酸橡胶交联物维持了作为丙烯酸橡胶交联物的伸长率、耐压缩永久变形性并且拉伸强度高。因此,该丙烯酸橡胶交联物能够优选用于例如与燃料油、发动机油等接触的汽车用部件(例如O型环、密封件、垫片、软管)等。进而,由于能够提高橡胶组合物成型时的挤出性,因此能够优选用于软管、内胎。
如此,本实施方式的丙烯酸橡胶组合物的焦烧时间缩短,可抑制早期交联(橡胶焦烧)。此外,能够提高橡胶组合物成型时的挤出性,能够以良好的产率制造橡胶交联物。
<丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机>
本实施方式的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机为具有料筒和旋转自由地配置在料筒的内部的螺杆、可对丙烯酸橡胶进行挤出干燥的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机。关于该丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机,在将每单位时间干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量设为Q(kg/时)、将螺杆的外径设为D(mm)、将螺杆的转速设为N(rpm)时,满足下述(1)式。
20<D×N/Q<30 (1)
这样的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机只要满足上述(1)式则没有特别限定,能够使用例如满足上述“20<D×N/Q<30”的挤出干燥机1(参考图2)。由此,可以得到与本实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法所得到的效果同样的效果。即,能够抑制得到的丙烯酸橡胶组合物的焦烧时间缩短,能够抑制早期交联(橡胶焦烧)。此外,能够提高橡胶组合物成型时的挤出性,能够以良好的产率制造橡胶交联物。
此外,关于本实施方式的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机,在相对于丙烯酸橡胶的处理量Q(kg/时)、螺杆的外径D(mm)、螺杆的转速N(rpm)再进一步将螺杆的长度设为L(mm)时,满足下述(2)式。
0.0045<N/Q(L/D)<0.0065 (2)
这样的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机只要满足上述(2)式则没有特别限定,能够使用例如满足上述“0.0045<N/Q(L/D)<0.0065”的挤出干燥机1(参考图2)。由此,可以得到与本实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法所得到的效果同样的效果。即,能够延长得到的丙烯酸橡胶组合物的焦烧时间,能够进一步抑制早期交联(橡胶焦烧)。此外,能够进一步提高橡胶组合物成型时的挤出性,能够以良好的产率制造橡胶交联物。
实施例
以下,进一步使用实施例对本发明进行具体说明。只要没有特别限定,以下中的“份”和“%”为重量基准。另外,本实施方式并不仅限定于这些实施例。各特性的测定、评价按以下的方式进行。
<门尼粘度(ML1+4、100℃)>
依据JISK6300-1分别测定丙烯酸橡胶的门尼粘度(以下称为聚合物门尼粘度)和丙烯酸橡胶组合物的门尼粘度(以下称为配合物门尼粘度)。单位以(ML1+4、100℃)表示。
<门尼焦烧试验>
对于未交联的丙烯酸橡胶组合物,依据JIS K6300-1测定125℃的门尼粘度-时间曲线,测定最低门尼粘度(125℃)。在门尼粘度-时间曲线的测定中,测定从最低粘度上升5个粘度的时间作为t5(分钟)、测定从最低粘度上升35个粘度的时间作为t35(分钟),评价门尼焦烧时间(以下也称为门尼焦烧)。
<Garvey模头挤出试验>
使用前端带有Garvey模头的挤出机(单轴料筒径20mm、转速30rpm、料筒温度60℃、颗粒温度80℃),对丙烯酸橡胶组合物进行挤出成型。然后,按照ASTM D2230-77 A法(Garvey模头挤出试验、采点法A)对于得到的挤出成型品求出挤出长度(mm/分钟)、挤出量(g/分钟)、挤出膨胀(模头膨胀)(%)。另外,挤出膨胀(%)能够将由挤出成型品的挤出量(g)和密度算出的截面积设为S(mm2)、将挤出机(内径)的截面积设为S0(mm2)通过下述式求出。
[(S/S0)-1]×100(%)
<丙烯酸橡胶的合成>
[合成例]
在具有温度计、搅拌装置、氮气导入管和减压装置的聚合反应器中加入200份的水、3份的月桂基硫酸钠、15份的丙烯酸乙酯、55份的丙烯酸正丁酯、28份的丙烯酸甲氧基乙酯以及2份的富马酸单正丁酯。之后,重复减压脱气和氮置换,充分除去氧,然后,加入0.002份的甲醛次硫酸氢钠和0.005份的氢过氧化枯烯,在常压、常温下引发乳液聚合反应,继续反应至聚合转化率达到95%(聚合工序ST1)。接下来,用氯化钙水溶液使得到的乳液聚合液凝固,得到丙烯酸橡胶的浆料(凝固工序ST2)。将该浆料用相当于60目的金属网过滤(脱水工序ST3)。使用双轴挤出干燥机(图2所示的具有螺杆5的挤出干燥机1)对金属网上残留的树脂成分(丙烯酸橡胶)进行挤出干燥处理(挤出干燥工序ST4)。另外,使用挤出干燥机进行的处理的一部分(大致为前半部分)包含在脱水工序ST3中。
<丙烯酸橡胶组合物的制造>
[制造例]
使用班伯里混炼机在100份的合成例中得到的丙烯酸橡胶中添加60份的FEF炭黑(商品名“SEAST SO”,东海碳素公司制造、填充剂、“SEAST”为注册商标)、2份的硬脂酸、1份的酯系蜡(商品名“Greg G1205”、大日本墨水化学工业公司制、滑剂)、2份的4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺(商品名:“NOCRAC CD”、大内新兴化学工业公司制、抗老化剂、“NOCRAC”为注册商标),在80℃混合5分钟。接下来,将得到的混合物移至50℃的辊上,配合0.5份的六亚甲基二胺氨基甲酸盐(商品名:“Diak#1”、DuPont Dow Elastomer Company制、交联剂)和2份的1,3-二邻甲苯胍(商品名:“Nocceler DT”、大内新兴化学工业公司制、交联促进剂、“Nocceler”为注册商标),进行混炼,由此得到橡胶组合物(丙烯酸橡胶组合物)。对得到的丙烯酸橡胶组合物测定配合物门尼粘度。结果示于表1。
<使用双轴挤出干燥机进行的挤出干燥处理>
[实施例1]
对于在合成例中得到的丙烯酸橡胶,使用双轴挤出干燥机(挤出干燥机1)进行挤出干燥处理。挤出干燥处理的条件如下:将用双轴挤出干燥机每单位时间挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量Q设为600kg/时,将螺杆5的长度L设为4620mm,将螺杆5的外径D设为132mm,将螺杆的转速N设为110rpm,将料筒3的温度设为170℃,将“D×N/Q”设为24.2,“N/Q(L/D)”设为0.0052。测定干燥处理后的丙烯酸橡胶的聚合物门尼粘度。进而,使用干燥处理后的丙烯酸橡胶,得到丙烯酸橡胶组合物,对该丙烯酸橡胶组合物测定配合物门尼粘度、门尼焦烧,求出Garvey模头挤出试验的挤出长度(mm/分钟)、挤出量(g/分钟)、挤出膨胀(%),进行评价。结果示于表1。
[实施例2]
将用双轴挤出干燥机每单位时间挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量Q设为650kg/时,将螺杆的转速N设为135rpm,将“D×N/Q”设为27.4,“N/Q(L/D)”设为0.0059,除此以外,与实施例1同样地进行,对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理,同样地进行评价。结果示于表1。
[实施例3]
将用双轴挤出干燥机每单位时间挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量Q设为675kg/时,将“D×N/Q”设为26.4,“N/Q(L/D)”设为0.0057,除此以外,与实施例2同样地进行,对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理,同样地进行评价。结果示于表1。
[比较例1]
将螺杆的转速N设为90rpm,将“D×N/Q”设为19.8,“N/Q(L/D)”设为0.0043,除此以外,与实施例1同样地进行,对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理,同样地进行评价。结果示于表1。
[比较例2]
将螺杆的转速N设为145rpm,将“D×N/Q”设为31.9,“N/Q(L/D)”设为0.0069,除此以外,与实施例1同样地进行,对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理,同样地进行评价。结果示于表1。
[比较例3]
代替双轴挤出干燥机,使用热风干燥机对在合成例中得到的金属网上所残留的树脂成分(丙烯酸橡胶)在80℃干燥2小时,没有测定使用干燥处理后的丙烯酸橡胶得到的丙烯酸橡胶组合物的门尼焦烧,除此以外,与实施例1同样地进行,并进行评价。结果示于表1。
[表1]
如表1所示,对于在以下条件对得到的丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理而得到的丙烯酸橡胶,门尼焦烧的t5均超过2.7、t35均为4.0以上,所述条件为:用双轴挤出干燥机每单位时间挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量Q(kg/时)、螺杆的长度L(mm)、螺杆的外径D(mm)、螺杆的转速N(rpm)满足20<D×N/Q<30。此外,在Garvey模头挤出试验中,挤出长度超过420(mm/分钟),挤出膨胀为38(%)以下(实施例1~3)。
另一方面,对于在不满足20<D×N/Q<30的条件对得到的丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理而得到的丙烯酸橡胶中,门尼焦烧的t5小于2.7、t35小于4.0(比较例2)。此外,在Garvey模头挤出试验中,挤出长度小于420(mm/分钟),挤出膨胀超过38(%)(比较例1)。此外,在代替双轴挤出干燥机而使用热风干燥机进行干燥处理的丙烯酸橡胶中,Garvey模头挤出试验的挤出长度小于420(mm/分钟)、挤出膨胀超过38(%)(比较例3)。
由这些结果可知,通过使用如下丙烯酸橡胶的制造方法,橡胶交联物的生产力提高,在丙烯酸橡胶的制造方法中,在使用双轴挤出干燥机对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理的情况下,在将用双轴挤出干燥机每单位时间挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量设为Q(kg/时)、将螺杆的外径设为D(mm)、将螺杆的转速设为N(rpm)时满足下述(1)式的条件进行挤出干燥处理。
20<D×N/Q<30 (1)
此外,还可知,通过使用在将上述螺杆的长度设为L(mm)时满足下述(2)式的条件进行挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的制造方法,橡胶交联物的生产力进一步提高。
0.0045<N/Q(L/D)<0.0065 (2)
下附本发明的优选方式。
第1方式为下述的丙烯酸橡胶的制造方法:使用在料筒的内部旋转自由地配置有螺杆的双轴挤出干燥机对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理,在将用上述双轴挤出干燥机每单位时间里挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量设为Q(kg/时)、将上述螺杆的外径设为D(mm)、将上述螺杆的转速设为N(rpm)时,满足下述(1)式。
20<D×N/Q<30 (1)
第2方式为下述的丙烯酸橡胶的制造方法:在上述的丙烯酸橡胶的制造方法中,将上述螺杆的长度设为L(mm)时,满足下述(2)式。
0.0045<N/Q(L/D)<0.0065 (2)
第3方式为下述的丙烯酸橡胶组合物的制造方法:在通过上述的制造方法而得到的丙烯酸橡胶中添加配合剂。
第4方式为下述的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机:其具有料筒和旋转自由地配置在上述料筒的内部的螺杆,其对丙烯酸橡胶进行挤出干燥,在将每单位时间干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量设为Q(kg/时)、将上述螺杆的外径设为D(mm)、将上述螺杆的转速设为N(rpm)时,满足下述(1)式。
20<D×N/Q<30 (1)
第5方式为下述的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机:在上述丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机中,将上述螺杆的长度设为L(mm)时,满足下述(2)式。
0.0045<N/Q(L/D)<0.0065 (2)
以上,对本实施方式的实施方式举出实施例进行了说明,但本实施方式不限定于特定的实施方式、实施例,在专利请求保护的范围所记载的发明范围内能够进行各种变形、变更。
本国际申请主张基于2018年3月30日所申请的日本专利申请2018-069514号的优先权,在此引用其全部内容。
附图标记说明
1:挤出干燥机
2:驱动单元
3:料筒
31~45:料筒块
4:模头
5:螺杆
Claims (5)
1.一种丙烯酸橡胶的制造方法,使用在料筒的内部旋转自由地配置有螺杆的双轴挤出干燥机对丙烯酸橡胶进行挤出干燥处理,
在将用所述双轴挤出干燥机每单位时间挤出干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量设为Q(kg/时)、将所述螺杆的外径设为D(mm)、将所述螺杆的转速设为N(rpm)时,满足下述(1)式:
20<D×N/Q<30 (1)。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸橡胶的制造方法,其中,在将所述螺杆的长度设为L(mm)时,满足下述(2)式:
0.0045<N/Q(L/D)<0.0065 (2)。
3.一种丙烯酸橡胶组合物的制造方法,在通过权利要求1或2所述的制造方法得到的丙烯酸橡胶中添加配合剂。
4.一种丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机,是对丙烯酸橡胶进行挤出干燥的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机,具有料筒和旋转自由地配置在所述料筒的内部的螺杆,
在将每单位时间干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量设为Q(kg/时)、将所述螺杆的外径设为D(mm)、将所述螺杆的转速设为N(rpm)时,满足下述(1)式:
20<D×N/Q<30 (1)。
5.根据权利要求4所述的丙烯酸橡胶用双轴挤出干燥机,其中,在将所述螺杆的长度设为L(mm)时,满足下述(2)式:
0.0045<N/Q(L/D)<0.0065 (2)。
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Citations (5)
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JP2001131224A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | アクリル系ゴムの製造方法 |
JP2001131223A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | アクリル系ゴムの製造方法 |
JP2004131654A (ja) * | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Nippon Zeon Co Ltd | 重合体の回収方法及び回収装置 |
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JP2001131223A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | アクリル系ゴムの製造方法 |
JP2004131654A (ja) * | 2002-10-11 | 2004-04-30 | Nippon Zeon Co Ltd | 重合体の回収方法及び回収装置 |
WO2006129705A1 (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Zeon Corporation | アクリルゴム組成物および架橋物 |
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