CN113993677A - 丙烯酸橡胶的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种丙烯酸橡胶的制造方法,上述丙烯酸橡胶的制造方法包括使用挤出机来干燥丙烯酸橡胶的干燥工序,上述挤出机在机筒内部以自由旋转驱动的方式配置了螺杆,作为上述挤出机,使用具有多个减压排气口的挤出机,挤出方向上游侧的减压排气口的绝对压力高于挤出方向下游侧的减压排气口的绝对压力。

Description

丙烯酸橡胶的制造方法
技术领域
本发明涉及一种丙烯酸橡胶的制造方法,进一步详细而言,涉及一种能够抑制排气口产生冒料(vent up)、且能够适当降低丙烯酸橡胶的含水率的丙烯酸橡胶的制造方法。
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,被广泛用于以汽车用途为中心的功能部件等。此外,在丙烯酸橡胶的制造过程中,使橡胶聚合物盐析后,通过挤出机等进行挤出干燥的处理。
例如,专利文献1中公开了如下技术:在通过挤出机等对橡胶聚合物进行挤出干燥的技术中,使用具有与大气压连通进行降压而向大气排放气化物的排气口和进行强制降压而排放气化物的减压排气口的挤出机。在该专利文献1中,虽然例示了具有多个减压排气口的挤出机,但完全没有提及多个减压排气口的绝对压力应该怎样设定。
此外,专利文献2中公开了如下技术:在通过挤出机等对橡胶聚合物进行挤出干燥的技术中,通过密闭的蒸汽流进一步干燥挤出干燥后的橡胶聚合物。在该专利文献2中,公开了改变从挤出机顶端挤出的橡胶聚合物的挤出量、挤出机的螺杆的转数、挤出机顶端内部的聚合物压力以及挤出机的比能量等各种条件时的实验结果。
进而,与专利文献1、专利文献2这样在挤出机内仅进行橡胶聚合物的脱水、干燥的技术不同,在专利文献3、4中公开了在挤出机内进行橡胶聚合物的盐析以及后续的脱水和干燥的技术。在该专利文献3、4中,例示了使用具有多个排气口的挤出机作为挤出机的实施方式,但在专利文献3、4中也完全没有提及多个排气口的绝对压力应该怎样设定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平1-202406号公报;
专利文献2:日本特开2002-3523号公报;
专利文献3:日本特开2011-12142号公报;
专利文献4:日本特开2002-187901号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在使用挤出机的挤出干燥中,依次进行丙烯酸橡胶的脱水和干燥,但为了提高丙烯酸橡胶的干燥效率由此降低得到的丙烯酸橡胶的含水率,继脱水之后的干燥通常通过经由减压排气口的减压干燥来进行。然而,在经由减压排气口的减压干燥中存在如下问题:在减压排气口中,熔融的丙烯酸橡胶起泡,产生丙烯酸橡胶流入减压排气口的冒料,由此导致生产率下降。
本发明是鉴于这种实际情况而完成的,本发明的目的在于提供能够抑制产生冒料、且能够适当降低丙烯酸橡胶的含水率的丙烯酸橡胶的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人等为了实现上述目的进行了深入研究,结果发现:通过在使用挤出机对丙烯酸橡胶进行干燥时,使用具有多个减压排气口的挤出机作为挤出机,并且使挤出方向上游侧的减压排气口的绝对压力高于挤出方向下游侧的减压排气口的绝对压力,能够实现上述目的,从而完成了本发明。
即,根据本发明可提供一种丙烯酸橡胶的制造方法,上述丙烯酸橡胶的制造方法包括使用挤出机来干燥丙烯酸橡胶的干燥工序,上述挤出机在机筒内部以自由旋转驱动的方式配置了螺杆,
作为上述挤出机,使用具有多个减压排气口的挤出机,
挤出方向上游侧的减压排气口的绝对压力高于挤出方向下游侧的减压排气口的绝对压力。
在本发明中,优选挤出方向上游侧的减压排气口的绝对压力与挤出方向下游侧的减压排气口的绝对压力的差在5.0~94.0kPa范围。
在本发明中,优选使用具有两个以上上述减压排气口的挤出机作为上述挤出机,将两个以上上述减压排气口中至少两个减压排气口的绝对压力以自挤出方向上游侧向挤出方向下游侧依次降低的方式进行设定。
在本发明中,优选使用在多个上述减压排气口中具有观察窗的挤出机作为上述挤出机。
在本发明中,优选将丙烯酸橡胶以含水团粒的状态投入至上述挤出机中来对丙烯酸橡胶进行干燥。
在本发明中,优选将丙烯酸橡胶以含水率为60~70重量%的团粒的状态投入至上述挤出机中来对丙烯酸橡胶进行干燥。
在本发明中,优选使用在多个所述减压排气口的挤出方向上游侧、自挤出方向上游侧起依次具有第一排出狭缝和第二排出狭缝的挤出机作为上述挤出机。
在本发明中,当上述挤出机每单位时间所干燥的丙烯酸橡胶的处理量为Q[kg/h]、上述螺杆的转数为N[rpm]时,优选满足下述式(1)。
3≤Q/N≤8 (1)。
在本发明中,上述丙烯酸橡胶的制造方法优选还包括在清洗槽内对丙烯酸橡胶进行清洗的清洗工序,上述清洗工序和上述干燥工序为依次连续的工序。
发明效果
根据本发明,可提供一种能够抑制产生冒料、且能够适当降低丙烯酸橡胶的含水率的丙烯酸橡胶的制造方法。
附图说明
图1是示出本发明实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法所使用的清洗槽和挤出机的示意图。
图2是示出配置于挤出机内部的螺杆的示意图。
图3是沿图1的III-III线和图2的III-III线的剖面图。
具体实施方式
本发明的丙烯酸橡胶的制造方法包括使用在机筒内部以自由旋转驱动的方式配置了螺杆的挤出机来干燥丙烯酸橡胶的干燥工序,
作为上述挤出机,使用具有多个减压排气口的挤出机,
挤出方向上游侧的减压排气口的绝对压力高于挤出方向下游侧的减压排气口的绝对压力。
<丙烯酸橡胶>
首先,对本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶进行说明。
本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶为在分子中含有作为主成分(指在橡胶的全部单体单元中优选具有30重量%以上)的(甲基)丙烯酸酯单体[是丙烯酸酯单体和/或甲基丙烯酸酯单体的意思。以下的(甲基)丙烯酸甲酯等也是同样的意思]单元的橡胶状的聚合物。
作为形成本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶的主成分即(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,能够举出例如(甲基)丙烯酸烷基酯单体和(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体等。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯单体,没有特别限定,优选碳数为1~8的烷醇与(甲基)丙烯酸的酯,具体而言,可举出(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-乙基己酯及(甲基)丙烯酸环己酯等。在这些之中,优选烷基的碳数为2以上的(甲基)丙烯酸烷基酯单体,更优选(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸正丁酯,特别优选丙烯酸乙酯和丙烯酸正丁酯。这些能够单独使用一种或并用两种以上。
作为(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体,没有特别限定,优选碳数为2~8的烷氧基烷基醇与(甲基)丙烯酸的酯,具体而言,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-甲氧基丙酯及(甲基)丙烯酸-4-甲氧基丁酯等。在这些之中,优选(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯和(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯,特别优选丙烯酸-2-乙氧基乙酯和丙烯酸-2-甲氧基乙酯。这些能够单独使用一种或并用两种以上。
在本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶中,作为(甲基)丙烯酸酯单体单元,优选使用由30~100重量%的(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元和70~0重量%的(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体单元构成的(甲基)丙烯酸酯单体单元。
在本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶中,(甲基)丙烯酸酯单体单元的含量优选为30重量%以上,更优选为50~99.9重量%,进一步优选为80~99.5重量%,特别优选为95~99.5重量%。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机械强度可能会降低。
本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶除了含有(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元之外,还可以根据需要含有交联性单体单元。作为形成交联性单体单元的交联性单体,没有特别限定,可举出例如:α,β-烯属不饱和羧酸单体;具有环氧基的单体;具有卤原子的单体;二烯单体等。
作为形成α,β-烯属不饱和羧酸单体单元的α,β-烯属不饱和羧酸单体,没有特别限定,可举出例如:碳数为3~12的α,β-烯属不饱和单羧酸、碳数为4~12的α,β-烯属不饱和二羧酸、以及碳数为4~12的α,β-烯属不饱和二羧酸与碳数为1~8的烷醇的单酯等。通过使用α,β-烯属不饱和羧酸单体,能够将丙烯酸橡胶制成具有羧基作为交联点的含羧基丙烯酸橡胶,由此能够在制成橡胶交联物的情况下进一步提高耐压缩永久变形性。
作为碳数为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、巴豆酸以及肉桂酸等。
作为碳数为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
作为碳数为4~12的α,β-烯属不饱和二羧酸与碳数为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。
在这些之中,优选碳数为4~12的α,β-烯属不饱和二羧酸与碳数为1~8的烷醇的单酯,更优选丁烯二酸单链烷基酯或具有脂环结构的丁烯二酸单酯,进一步优选富马酸单正丁酯、马来酸单正丁酯、富马酸单环己酯以及马来酸单环己酯,特别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一种或并用两种以上。另外,上述单体中,二羧酸还包含以酸酐形式存在的二羧酸酐。
作为具有环氧基的单体,没有特别限定,可举出例如:(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基的(甲基)丙烯酸酯;烯丙基缩水甘油醚和乙烯基缩水甘油醚等含环氧基的醚等。
作为具有卤原子的单体,没有特别限定,可举出例如含卤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基氧)烷基酯、含卤不饱和醚、含卤不饱和酮、含卤甲基的芳香族乙烯基化合物、含卤不饱和酰胺及含卤乙酰基不饱和单体等。
作为含卤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-氯丙酸乙烯酯以及氯乙酸烯丙酯等。
作为(甲基)丙烯酸卤代烷基酯的具体例子,可举出(甲基)丙烯酸氯代甲酯、(甲基)丙烯酸-1-氯代乙酯、(甲基)丙烯酸-2-氯代乙酯、(甲基)丙烯酸-1,2-二氯代乙酯、(甲基)丙烯酸-2-氯代丙酯、(甲基)丙烯酸-3-氯代丙酯以及(甲基)丙烯酸-2,3-二氯代丙酯等。
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-(氯代乙酰氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸-2-(氯代乙酰氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸-3-(氯代乙酰氧基)丙酯以及(甲基)丙烯酸-3-(羟基氯代乙酰氧基)丙酯等。
作为(甲基)丙烯酸(卤代乙酰基氨基甲酰基氧)烷基酯的具体例子,可举出(甲基)丙烯酸-2-(氯代乙酰基氨基甲酰基氧)乙酯和(甲基)丙烯酸3-(氯代乙酰基氨基甲酰基氧)丙酯等。
作为含卤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-氯乙基烯丙基醚以及3-氯丙基烯丙基醚等。
作为含卤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。
作为含卤甲基的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、邻氯甲基苯乙烯以及对氯甲基-α-甲基苯乙烯等。
作为含卤不饱和酰胺的具体例子,可举出N-氯甲基(甲基)丙烯酰胺等。
作为含卤乙酰基不饱和单体的具体例子,可举出3-(羟基氯代乙酰氧基)丙基烯丙基醚、对乙烯基苄基氯代乙酸酯等。
作为二烯单体,可举出共轭二烯单体、非共轭二烯单体。
作为共轭二烯单体的具体例子,能够举出1,3-丁二烯、异戊二烯和间戊二烯等。
作为非共轭二烯单体的具体例子,能够举出亚乙基降冰片烯、二环戊二烯、(甲基)丙烯酸二环戊二烯基酯以及(甲基)丙烯酸-2-二环戊二烯基乙基酯等。
在上述交联性单体中,在使用了α,β-烯属不饱和羧酸单体的情况下,能够将丙烯酸橡胶制成含羧基丙烯酸橡胶。通过将丙烯酸橡胶制成含羧基丙烯酸橡胶,能够使耐油性、耐热性良好,并且能够提高耐压缩永久变形性。
在本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶中的交联性单体单元的含量优选为0.01重量%以上,更优选为0.1~50重量%,进一步优选为0.5~20重量%,特别优选为0.5~5重量%。通过使交联性单体单元的含量在上述范围,能够使得到的橡胶交联物的机械特性、耐热性良好,并且能够更加适当地提高耐压缩永久变形性。
本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶除了含有(甲基)丙烯酸酯单体单元和根据需要使用的交联性单体单元之外,还可以含有能够与它们共聚的其他单体的单元。作为这样的能够共聚的其他单体,可举出芳香族乙烯基单体、α,β-烯属不饱和腈单体、丙烯酰胺类单体、α,β-烯属不饱和二羧酸二酯单体及其他的烯烃类单体等。
作为芳香族乙烯基单体,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯等。
作为α,β-烯属不饱和腈单体,可举出丙烯腈、甲基丙烯腈等。
作为丙烯酰胺类单体,可举出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等。
作为α,β-烯属不饱和二羧酸二酯单体,可举出:马来酸二甲酯、马来酸二正丁酯等烷基的碳数为1~18的马来酸二烷基酯;富马酸二甲酯、富马酸二正丁酯等烷基的碳数为1~18的富马酸二烷基酯;马来酸二环戊酯、马来酸二环己酯等环烷基的碳数为4~16的马来酸二环烷基酯;富马酸二环戊酯、富马酸二环己酯等环烷基的碳数为4~16的富马酸二环烷基酯;衣康酸二甲酯、衣康酸二正丁酯等烷基的碳数为1~18的衣康酸二烷基酯;衣康酸二环己酯等环烷基的碳数为4~16的衣康酸二环烷基酯等。
作为其他烯烃类单体,可举出乙烯、丙烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、乙酸乙烯酯、乙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚等。
在这些能够共聚的其他单体之中,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。
能够共聚的其他单体能够单独使用一种或并用两种以上。本发明的丙烯酸橡胶中的这些能够共聚的其他单体单元的含量通常为49.9重量%以下,优选为19.5重量%以下,更优选为10重量%以下,进一步优选为4.5重量%以下。
另外,在本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶含有能够共聚的其他单体单元的情况下,其含量只要在上述范围即可,尤其是在当丙烯酸橡胶具有乙烯单元的情况下,乙烯单元的含量优选为10重量%以下,进一步优选为4.5重量%以下。同样,在本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶具有丙烯腈单元、甲基丙烯腈单元的情况下,丙烯腈单元和甲基丙烯腈单元的合计含量优选为10重量%以下,进一步优选为4.5重量%以下。
本发明的制造方法所使用的丙烯酸橡胶优选通过将上述各单体进行聚合来得到。作为聚合反应的形式,能够采用乳液聚合法、悬浮聚合法、本体聚合法以及溶液聚合法中的任一种,从容易控制聚合反应等方面出发,优选采用作为公知的丙烯酸橡胶的制造方法而被普遍采用的常压下的乳液聚合法、溶液聚合法,根据乳液聚合法,能够得到胶乳形态(丙烯酸橡胶的胶乳)的丙烯酸橡胶,根据溶液聚合法,能够得到聚合物溶液形态(丙烯酸橡胶的聚合物溶液)的丙烯酸橡胶。聚合可以为间歇式、半间歇式、连续式中的任一种。聚合通常在0~70℃、优选在5~50℃的温度范围进行。
然后,对于得到的丙烯酸橡胶的胶乳,通过使用凝固剂进行凝固的方法,对于丙烯酸橡胶的聚合物溶液,通过使用水和根据需要添加了凝固剂的水进行凝固的方法,能够得到丙烯酸橡胶的含水团粒,具体而言,能够得到丙烯酸橡胶的团粒和浆液((Serum))的混合物(以下,称为“团粒浆料”)。在此,浆液是指可以包含凝固剂、聚合辅料残渣等(凝固剂、聚合辅料残渣等可以溶解或分散)的水,本实施方式中,丙烯酸橡胶团粒夹带的水或丙烯酸橡胶团粒夹带的、之后被分离的水均为浆液。此外,在本实施方式中,浆液也包含通过清洗、干燥等溶解或分散的成分的种类、量变化的情况。作为凝固剂的具体例子,可举出氯化钙、氯化镁、氯化钠、硫酸镁、氯化钡等。
<丙烯酸橡胶的制造方法>
接下来,对本发明的丙烯酸橡胶的制造方法进行说明。
图1是示出本发明实施方式的丙烯酸橡胶的制造方法所使用的清洗槽和挤出机的示意图。
以下示例了使用图1所示的一个实施方式的清洗槽和挤出机作为本发明的丙烯酸橡胶的制造方法所使用的制造装置的情况,对如下所述的方法进行说明:即如上所述进行乳液聚合或溶液聚合后,进行凝固,由此得到团粒浆料,对该团粒浆料(更具体而言是团粒浆料中包含的含水团粒)进行清洗,然后进行干燥,由此得到固体形状的丙烯酸橡胶。
如图1所示,本实施方式的制造装置具有挤出机1和清洗槽7。如图1所示,按照上述方法得到的团粒浆料连续地供给至清洗槽7中,在清洗槽7内对团粒浆料中包含的含水团粒进行清洗。在清洗槽7中,清洗过的团粒浆料(更具体而言是包含清洗过的含水团粒的团粒浆料)从清洗槽7连续地排出,连续地排出的团粒浆料(更具体而言是包含清洗过的含水团粒的团粒浆料)从设置在清洗槽7的排出口被连续地供给至挤出机1的进料口310。更具体而言,清洗过的团粒浆料从设置在清洗槽7的排出口连续地排出,通过图1所示的除水设备8(例如过筛沥水),由此除去一部分水分后,以含水团粒的状态(即,包含水的团粒的状态)或团粒浆料的状态被连续地供给至挤出机1的进料口310。另外,在呈含水团粒的状态的情况下,可以夹带有水。然后,供给至挤出机1的进料口310的含水团粒或团粒浆料如后所述在挤出机1内进行干燥。另外,如图1所示,根据本实施方式,使用清洗槽7进行的清洗和使用挤出机1进行的干燥以连续工序的形式进行,因此能够实现节省空间和提高生产效率,进而通过以连续工序的形式进行,能够提高制造稳定性。
作为使用清洗槽7清洗团粒浆料(更具体而言是团粒浆料中包含的含水团粒)的方法没有特别限定,可举出:将清洗水与团粒浆料一起供给清洗槽7中,利用清洗槽7具有的搅拌叶片进行搅拌的方法。由此能够降低丙烯酸橡胶的团粒中的用于凝固的凝固剂的含量。从有效地进行清洗的观点出发,清洗水的供给量相对于100重量份的团粒优选为900~9900重量份,更优选为1570~4900重量份。另外,在图1中,例示了具有一个清洗槽7的实施方式,也可以为以多阶段设置两个以上清洗槽的结构进行多次清洗的实施方式。
如图1所示,挤出机1具有驱动单元2和单个机筒3,上述机筒3由分开的11个机筒块(Barrel block)31~41构成。在机筒3的内部从机筒3的上游侧到下游侧依次形成了供给区100、脱水区102和干燥区104。
供给区100是将从清洗槽7连续供给的含水团粒或团粒浆料供给至机筒3的内部的区域。脱水区102是从含水团粒或团粒浆料中分离并排出包含凝固剂等液体(浆液)的区域。干燥区104是对脱水后的团粒进行干燥的区域。
在本实施方式中,机筒块31的内部对应于供给区100,机筒块32~34的内部对应于脱水区102,机筒块35~41的内部对应于干燥区104。另外,各机筒块的设置数量并不限定于图1所示的实施方式,可以根据处理的丙烯酸橡胶的组成等设为最合适的数量。
构成供给区100的机筒块31中形成了接收含水团粒或团粒浆料的进料口310,从清洗槽7将经由筛8除去了一部分水分的含水团粒或团粒浆料连续地供给至进料口310。此外,构成脱水区102的机筒块32、34中分别形成了排出含水团粒中包含的水分的第一排出狭缝320、第二排出狭缝340。此外,构成干燥区104一部分的机筒块36、38、39、40中分别形成了用于通过脱气而除去脱水后的团粒中包含的水分等挥发成分的第一减压排气口360、第二减压排气口380、第三减压排气口390和第四减压排气口400。
图2是示出配置于挤出机1内部的螺杆的示意图。机筒3的内部配置有图2所示的螺杆6。螺杆6的底端连接有用于驱动螺杆的、收纳于驱动单元2(参考图1)的电机等驱动单元,由此螺杆6可保持自由旋转驱动。螺杆6的形状没有特别限定,优选适当地组合具有多种螺杆结构的螺杆块和捏合盘来构成螺杆。
在本实施方式中,螺杆6能够为如下结构:在对应于机筒3内部所形成的上述各区100、102、104的区域,分别具有不同形式的螺杆结构。
如图2所示,在本实施方式中,在将螺杆6整体的长度记为L(mm)、螺杆6的外径记为Da(mm)的情况下,L/Da优选为20~60。另外,螺杆6的外径Da的定义为构成螺杆的螺杆块60的螺棱部60A(参考图3)的从轴方向观察时的直径。
此外,如图3所示,在本实施方式中,使用两根这样的螺杆6,以轴芯平行、相互啮合的状态制成双轴挤出机。在此,图3是沿图1的III-III线和图2的III-III线的剖面图,图3所示的剖面图为挤出机1的螺杆块60部分的剖视图,是横切螺槽部60B的剖面图。即,如图3所示,两根螺杆6、6为如下状态的双轴啮合型:一根螺杆6的螺杆块60的螺棱部60A与另一根螺杆6的螺杆块60的螺槽部60B相啮合,同时一根螺杆6的螺杆块60的螺槽部60B与另一根螺杆6的螺杆块60的螺棱部60A相啮合。通过制成双轴啮合型,能够提高各区100、102、104中的混合性。此外,两根螺杆6的旋转方向可以是相同方向也可以是不同方向,从自清洁性能的方面出发,优选沿相同方向旋转的形式。
如图3所示,在本实施方式中,在将螺杆块60的外径记为Da(mm)、将螺杆块60的螺槽部60B的短径记为Di(mm)的情况下,Da/Di优选在1.2~2.5的范围。通过使Da/Di在这样的范围,无需使设备大型化也能够使丙烯酸橡胶的回收率、生产速率(每单位小时得到的干燥的丙烯酸橡胶的量)良好。
此外,如图3所示,螺槽部60B的短径Di为螺槽部60B中螺槽部60B的深度最深的部分即深度Di’(mm)部分处的从轴方向观察时的径。即,螺槽部60B的短径Di能够根据外径Da和螺槽部60B中深度最深部分的深度Di’(mm),通过Di=Da-Di’×2求出。
此外,在将螺杆6中与干燥区104所对应的区域的轴方向的长度记为L1(mm)的情况下,L1与上述的螺杆6整体的长度L(mm)的关系L1/L优选为0.2~0.9。当L1/L在这个范围时,能够容易地控制挤出干燥的条件、使丙烯酸橡胶充分干燥,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,在本实施方式中,在上述机筒块41的下游侧连接有模头5,用于将在机筒3中经脱水/干燥处理后的丙烯酸橡胶挤出成规定形状而产品化,例如能够将干燥了的丙烯酸橡胶挤出成片状。
接下来,对使用了本实施方式的挤出机1的丙烯酸橡胶的制造方法进行说明。
首先,如图1所示,将用清洗槽7清洗了的团粒浆料通过除水设备8(例如过筛沥水),由此除去一部分水分,将丙烯酸橡胶的团粒以除去了一部分水分的含水团粒的状态或团粒浆料的状态连续地供给至设置于机筒块31的进料口310。或者,也可以将用清洗槽7清洗了的团粒浆料从清洗槽7直接(或者经由规定的团粒浆料通路)连续地供给至设置于机筒块31的进料口310。从能够将最终得到的干燥后的丙烯酸橡胶中包含的凝固剂量抑制得很低和能够减少团粒从后述的第一排出狭缝320处漏出的观点出发,作为供给至进料口310的含水团粒或团粒浆料中所包含的团粒状的丙烯酸橡胶,优选含水率比较高的含水团粒或团粒状的丙烯酸橡胶,具体而言,供给至进料口310的团粒的含水率优选为50~70重量%,更优选为58~70重量%,进一步优选为60~70重量%。另外,供给至进料口310的团粒的含水率能够通过调节例如供给至清洗槽7的清洗前的团粒浆料的含水率、供给至清洗槽7的清洗水的量、经由狭缝/筛等除水设备8来进行控制。
此外,供给至进料口310的含水团粒或团粒浆料中所包含的团粒状的丙烯酸橡胶的平均团粒粒径没有特别限定,从提高干燥效率的观点出发,优选为0.1~10mm,更优选为1.0~5.0mm。团粒状的丙烯酸橡胶的平均团粒粒径能够通过调节凝固时的凝固条件来进行控制。从充分提高干燥效率的观点出发,供给至进料口310的含水团粒或团粒浆料的温度优选为30~90℃,更优选为40~90℃,进一步优选为50~85℃。供给至进料口310的含水团粒或团粒浆料的温度能够通过调节丙烯酸橡胶的聚合温度、用于凝固的凝固剂的温度(例如凝固剂水溶液的温度)、用清洗槽7进行清洗时的清洗水的温度等来进行控制。
构成供给区100的机筒块31的机筒温度没有特别限定,从抑制丙烯酸橡胶的劣化、并提高干燥效率的观点出发,优选为30~150℃,更优选为40~140℃。
供给至进料口310的含水团粒或团粒浆料通过螺杆6的旋转从供给区100被运送至脱水区102。在脱水区102中,含水团粒或团粒浆料中所含的浆液(更具体而言是从团粒分离的浆液)从设置于机筒块32的第一排出狭缝320和设置于机筒块34的第二排出狭缝340排出,能够以优选含有10~50重量%的水分的状态、以更优选含有10~40重量%的水分的状态得到含水状态的团粒。
构成脱水区102的机筒块32~34的机筒温度没有特别限定,从抑制丙烯酸橡胶的劣化、并提高脱水效率的观点出发,优选为30~170℃,更优选为40~160℃。
在脱水区102中得到的含水状态的团粒通过螺杆6的旋转被运送至干燥区104。送至干燥区104的团粒通过螺杆6的旋转被塑化混炼成为熔融体,一边放热升温,一边被运至下游侧。然后,当该熔融体到达设置于机筒块36、38、39、40的减压排气口360、380、390、400时,为了释放压力,熔融体中所包含的水分等挥发成分被分离气化。
如图1所示,减压排气口360、380、390、400经由连接于各减压排气口侧面的减压配管与减压泵连接,由此来减压。此外,减压排气口360、380、390、400中设有用于调节绝对压力的阀门(图中未示出)和用于测定绝对压力的压力表(图中未示出),由此能够调节绝对压力。另外,在图1中,例示了减压排气口360、380、390、400通过减压配管与同一个减压泵连接这样的实施方式,但并不限定于这样的实施方式,也可以连接不同的减压泵。
在本实施方式中,位于减压排气口360、380、390、400的最上游侧的第一减压排气口360的绝对压力P1高于位于最下游侧的第四减压排气口400的绝对压力P4(P1>P4)。由此,能够抑制通过螺杆6的旋转被塑化混炼成为熔融体的丙烯酸橡胶的冒料(丙烯酸橡胶的熔融体起泡,丙烯酸橡胶的熔融体流入减压排气口的现象),并且能够适当提高利用减压排气口360、380、390、400除去丙烯酸橡胶的熔融体中所包含的水分等挥发成分的效率。
在本实施方式中,只要第一减压排气口360的绝对压力P1高于第四减压排气口400的绝对压力P4(P1>P4)即可(即,只要最上游侧的减压排气口的绝对压力高于最下游侧的减压排气口的绝对压力即可),它们的压力差优选在5.0~94.0kPa的范围,更优选在9.0~92.0kPa的范围,进一步优选在18.0~88.0kPa的范围。通过使压力差在上述范围,能够适当地抑制冒料,并且能够进一步提高丙烯酸橡胶的熔融体中所包含的水分等挥发成分的除去效率。尤其是考虑到挤出干燥时的丙烯酸橡胶的粘度等,优选压力差在上述范围。另外,下述中,第一减压排气口360的绝对压力P1表示最上游侧的减压排气口的绝对压力,第四减压排气口400的绝对压力P4表示最下游侧的减压排气口的绝对压力。
另外,在本实施方式中,只要第一减压排气口360的绝对压力P1高于第四减压排气口400的绝对压力P4(P1>P4)即可,各减压排气口的绝对压力没有特别限定,第一减压排气口360的绝对压力优选为7.3~96.3kPa,更优选为11.3~94.3kPa,进一步优选为21.3~91.3kPa。
此外,在本实施方式中,只要第一减压排气口360的绝对压力P1高于第四减压排气口400的绝对压力P4即可,第二减压排气口380的绝对压力P2和第三减压排气口390的绝对压力P3没有特别限定,优选第二减压排气口380的绝对压力P2与第一减压排气口360的绝对压力P1相等(P1=P2)、或第二减压排气口380的绝对压力P2更低(P1>P2)这样的方式。此外,第三减压排气口390的绝对压力P3也没有特别限定,关于其与第二减压排气口380的绝对压力P2之间的关系,优选与第二减压排气口380的绝对压力P2相等(P2=P3)或第三减压排气口390的绝对压力P3更低(P2>P3)这样的方式。进一步而言,关于第三减压排气口390的绝对压力P3与第四减压排气口400的绝对压力P4之间的关系方面,优选第三减压排气口390的绝对压力P3与第四减压排气口400的绝对压力P4相等(P3=P4)或第三减压排气口390的绝对压力P3更高(P3>P4)这样的方式。
即,在本实施方式中,关于各减压排气口的绝对压力P1、P2、P3、P4,优选为P1>P2=P3=P4的关系、P1=P2>P3=P4的关系、P1=P2=P3>P4的关系、P1>P2>P3=P4的关系、P1>P2=P3>P4的关系以及P1>P2>P3>P4的关系中的任一种关系。
在这些之中,从能够进一步提高丙烯酸橡胶的熔融体中所包含的水分等挥发成分的除去效率的观点出发,在着眼于四个减压排气口中的三个减压排气口的情况下,优选这三个减压排气口的绝对压力自挤出方向上游侧向下游侧依次降低这样的方式。即,在着眼于四个减压排气口中的第一减压排气口360、第二减压排气口380和第四减压排气口400的情况下,对于它们的绝对压力P1、P2、P4,优选为P1>P2>P4的关系(即,P1>P2>P3=P4的关系或P1>P2>P3>P4的关系)。此外,在着眼于四个减压排气口中的第一减压排气口360、第三减压排气口390和第四减压排气口400的情况下,对于它们的绝对压力P1、P3、P4,优选为P1>P3>P4的关系(即,P1>P2=P3>P4的关系或P1>P2>P3>P4的关系)。在该情况下,当然也能够为如P1>P2>P3>P4的关系这样的四个减压排气口的绝对压力自挤出方向上游侧向下游侧依次降低这样的方式。
各减压排气口的绝对压力只要适当设定成上述关系即可,没有特别限定,第二减压排气口370的绝对压力优选为2.3~91.3kPa,更优选为6.3~81.3kPa,进一步优选为11.3~71.3kPa。此外,第三减压排气口380的绝对压力优选为2.3~61.3kPa,更优选为3.3~51.3kPa,进一步优选为3.3~46.3kPa,第四减压排气口400的绝对压力优选为2.3~51.3kPa,更优选为3.3~41.3kPa,进一步优选为3.3~36.3kPa。
另外,例如在第四减压排气口400的绝对压力为优选2.3~21.3kPa、更优选2.3~11.3kPa这样的比较低的情况下,第一减压排气口360的绝对压力P1与第四减压排气口400的绝对压力P4的压力差优选在60~94.0kPa的范围,更优选为70~94.0kPa,进一步优选为80~88.0kPa。此外,例如在第四减压排气口400的绝对压力为优选22.3~51.3kPa、更优选26.3~41.3kPa、进一步优选28.3~36.3kPa这样的比较高的情况下,第一减压排气口360的绝对压力P1与第四减压排气口400的绝对压力P4的压力差优选在5.0~25kPa的范围,更优选为5.0~20kPa,进一步优选为7.0~15kPa。通过使压力差在上述范围,能够设置为更适合于丙烯酸橡胶的挤出干燥的条件,由此能够进一步提高冒料的抑制效果和丙烯酸橡胶的熔融体中所包含的水分等挥发成分的除去效率。
另外,如图1所示,在减压排气口360、380、390、400的顶面分别形成了能够确认减压排气口内情况的玻璃制的观察窗361、381、391、401,由此能够容易地确认有无产生冒料,即使在运行初期等运行条件不稳定的阶段发生了冒料的情况下,也能够及时发现这样的冒料的产生。
构成干燥区104的机筒块35~41的机筒温度没有特别限定,从适当地抑制丙烯酸橡胶的熔融体的冒料、并且进一步提高丙烯酸橡胶的熔融体中所包含的水分等挥发成分的除去效率的观点出发,优选为100.0~220.0℃,更优选为105.0~210.0℃。
然后,通过了干燥区104的水分被分离的团粒通过螺杆6被送出至出口侧,以实质上几乎不包含水分的状态、具体而言以水分含量降低至优选1.0重量%以下、更优选0.1~0.8重量%的状态导入至模头5,在此以例如片状而被排出,根据需要进行冷却后,导入至切片机(图示省略)切割成适当的长度。
另外,在本实施方式中,当挤出机1每单位时间所干燥的丙烯酸橡胶的处理量为Q[kg/h]、螺杆6的转数为N[rpm]时,优选满足下述式(1)所示条件。
3≤Q/N≤8 (1)。
在此,在挤出机1中进行一次挤出干燥处理的情况下,每单位时间被干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量Q为在一个小时被干燥处理的丙烯酸橡胶的处理量[kg/h]。此外,螺杆6的转数N为在挤出机1中螺杆6在机筒3的内部旋转一分钟时的转数[rpm]。“Q/N”优选为3≤Q/N≤8,更优选为3.5≤Q/N≤7,进一步优选为4≤Q/N≤6,特别优选为4.5≤Q/N≤5.5。
根据本实施方式,第一减压排气口360的绝对压力P1高于第四减压排气口400的绝对压力P4,因此即使在“Q/N”为上述范围的情况下,也能够适当地抑制冒料,由此能够有效提高“Q/N”在上述范围所产生的效果,具体而言,能够有效地提高能够以高生产率生产含水率被适当降低的丙烯酸橡胶这一效果。
如上述那样进行,根据本实施方式的制造方法,能够制造丙烯酸橡胶。另外,根据本实施方式的制造方法所制造的丙烯酸橡胶的门尼粘度(ML1+4、100℃)(聚合物门尼)没有特别限定,优选为10~80,更优选为20~70,进一步优选为25~60。
如上所述,根据本发明,能够提供作为第一方面的发明的丙烯酸橡胶的制造方法,
上述丙烯酸橡胶的制造方法包括使用挤出机来干燥丙烯酸橡胶的干燥工序,上述挤出机在机筒内部以自由旋转驱动的方式配置了螺杆,
作为上述挤出机,使用具有多个减压排气口的挤出机,
挤出方向上游侧的减压排气口的绝对压力高于挤出方向下游侧的减压排气口的绝对压力。
根据本发明的第一方面的发明,能够抑制产生冒料,并且能够适当地降低丙烯酸橡胶的含水率。
另外,在本发明的第一方面的发明中,在减压排气口为三个以上的情况下,只要包含如下方式即可,其具体的实施方式没有特别限定,即三个以上减压排气口中至少一个减压排气口的绝对压力比与其相比位于挤出方向下游侧的减压排气口的绝对压力低。
此外,根据本发明,能够提供作为第二方面的发明的丙烯酸橡胶的制造方法,
上述丙烯酸橡胶的制造方法包括使用挤出机来干燥丙烯酸橡胶的干燥工序,上述挤出机在机筒内部以自由旋转驱动的方式配置了螺杆,
作为上述挤出机,使用具有带观察窗的减压排气口的挤出机。
根据本发明的第二方面的发明,能够容易地确认有无产生冒料。
此外,根据本发明,可提供作为第三方面的发明的丙烯酸橡胶的制造方法,
上述丙烯酸橡胶的制造方法包括使用挤出机来干燥丙烯酸橡胶的干燥工序,上述挤出机在机筒内部以自由旋转驱动的方式配置了螺杆,
在上述丙酸酸橡胶的制造方法中,将丙烯酸橡胶以含水率为60~70重量%的团粒的状态投入至上述挤出机,对丙烯酸橡胶进行干燥。
根据本发明的第三方面的发明,能够将最终得到的干燥后的丙烯酸橡胶中所包含的凝固剂量抑制得很低,并且能够减少团粒从排水狭缝处漏出。
此外,根据本发明,可提供作为第四方面的发明的丙烯酸橡胶的制造方法,
上述丙烯酸橡胶的制造方法包括使用挤出机来干燥丙烯酸橡胶的干燥工序,上述挤出机在机筒内部以自由旋转驱动的方式配置了螺杆,
当上述挤出机每单位时间所干燥的丙烯酸橡胶的处理量为Q[kg/h]、上述螺杆的转数为N[rpm]时,满足下述式(1):
3≤Q/N≤8 (1)。
根据本发明的第四方面的发明,可以有效提高能够以高生产率生产含水率被适当降低的丙烯酸橡胶的效果。
此外,根据本发明,可提供作为第五方面的发明的丙烯酸橡胶的制造方法,
上述丙烯酸橡胶的制造方法包括:在清洗槽内对丙烯酸橡胶进行清洗的清洗工序;以及使用挤出机来干燥丙烯酸橡胶的干燥工序,上述挤出机在机筒内部以自由旋转驱动的方式配置了螺杆,
上述清洗工序与上述干燥工序为连续工序。
根据本发明的第五方面的发明,能够节省空间和提高生产效率,进而还能够提高制造稳定性。
实施例
以下举出实施例和比较例对本发明进行更具体地说明。另外,只要没有特别说明,各个例子中的“份”为重量基准。
对于各种物性,按照以下的方法进行评价。
<合成例1>
在具有温度计、搅拌装置、氮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,重复进行减压脱气和氮气置换,充分除去氧之后,加入0.002份的甲醛次硫酸氢钠和0.005份的氢过氧化枯烯,在常压常温下开始乳液聚合反应,继续反应直至聚合转化率达到95%,由此得到了丙烯酸橡胶的胶乳。接下来,将得到的丙烯酸橡胶的胶乳用氯化钙水溶液凝固,由此得到了丙烯酸橡胶的浆料(固体成分浓度为32重量%)。
<实施例1>
使用图1所示的清洗槽7和挤出机1对合成例1中得到的丙烯酸橡胶的浆料进行清洗和干燥,由此得到了固体形状的丙烯酸橡胶。在实施例1中,在清洗槽7进行清洗时,向清洗槽7供给丙烯酸橡胶的供给速度为500kg/h(以固体橡胶成分换算计的供给速度),向清洗槽7供给清洗水的供给速度为12000kg/h,由此进行清洗。此外,清洗后的丙烯酸橡胶的浆料从清洗槽7通过除水设备8(狭缝/筛),制成丙烯酸橡胶的含水团粒(含水率:60重量%)(为含水团粒中夹带有水的状态且水的存在比例为60%重量的状态),将上述含水团粒以1250kg/h的供给速度(以丙烯酸橡胶换算计的供给速度(即,所干燥的丙烯酸橡胶的处理量Q)为500kg/h)供给至挤出机1,通过挤出机1进行干燥。此外,投入至挤出机1时的丙烯酸橡胶的含水团粒的温度为40℃。
作为通过挤出机1进行干燥的条件,供给区100的机筒温度为80℃,脱水区102的机筒温度为130℃,以及干燥区104的机筒温度为160℃,第一减压排气口360的绝对压力为90.3kPa,第二减压排气口380的绝对压力为31.3kPa,第三减压排气口390的绝对压力为4kPa,以及第四减压排气口400的绝对压力为4kPa(第1减压排气口360的绝对压力与第4减压排气口400的绝对压力的差为86.3kPa),螺杆6的转数N为100rpm(Q/N=5)。另外,在实施例1中,经过脱水区102后的含水团粒的含水率为40重量%。
根据实施例1,连续进行2小时如下操作:通过清洗槽7和挤出机1进行丙烯酸橡胶的浆料的清洗和丙烯酸橡胶的含水团粒的干燥,连续得到固体形状的丙烯酸橡胶;结果各减压排气口均未产生冒料,并且得到的固体形状的丙烯酸橡胶的含水率也降低至0.7重量%。另外,得到的固体形状的丙烯酸橡胶的门尼粘度(ML1+4、100℃)(按照JIS K6300-1测定,以下相同)为32。
<实施例2>
如下设置通过挤出机1进行干燥时的各减压排气口的绝对压力:第1减压排气口360的绝对压力为41.3kPa,第2减压排气口380的绝对压力为41.3kPa,第3减压排气口390的绝对压力为36.3kPa,以及第4减压排气口400的绝对压力为31.3kPa(第1减压排气口360的绝对压力与第4减压排气口400的绝对压力之差为10kPa),除此以外,与实施例1同样地进行,连续2小时进行丙烯酸橡胶的浆料的清洗和丙烯酸橡胶的含水团粒的干燥而连续地得到固体形状的丙烯酸橡胶的操作。另外,在实施例2中,经过脱水区102后的含水团粒的含水率为40重量%。结果在实施例2中,各减压排气口也没有产生冒料,并且得到的固体形状的丙烯酸橡胶的含水率降低至0.2重量%。另外,得到的固体形状的丙烯酸橡胶的门尼粘度(ML1+4、100℃)为34。
<实施例3>
使用图1所示的清洗槽7和挤出机1对合成例1中得到的丙烯酸橡胶的浆料进行清洗和干燥,由此得到固体形状的丙烯酸橡胶。在实施例3中,在清洗槽7进行清洗时,向清洗槽7供给丙烯酸橡胶的供给速度为400kg/h(以固体橡胶成分换算计的供给速度),向清洗槽7供给清洗水的供给速度为9600kg/h,由此进行清洗。此外,清洗后的丙烯酸橡胶的浆料从清洗槽7通过除水设备8(狭缝/筛),制成丙烯酸橡胶的含水团粒(含水率:60重量%)(为含水团粒中夹带有水的状态且水的存在比例为60%重量的状态),将上述含水团粒以1000kg/h的供给速度(以丙烯酸橡胶换算计的供给速度(即,所干燥的丙烯酸橡胶的处理量Q)为400kg/h)供给至挤出机1,通过挤出机1进行干燥。此外,投入至挤出机1时的丙烯酸橡胶的含水团粒的温度为40℃。
作为通过挤出机1进行干燥的条件,供给区100的机筒温度为80℃,脱水区102的机筒温度为130℃,以及干燥区104的机筒温度为160℃,第1减压排气口360的绝对压力为41kPa,第2减压排气口380的绝对压力为41kPa,第3减压排气口390的绝对压力为30kPa,以及第4减压排气口400的绝对压力为25kPa(第1减压排气口360的绝对压力与第4减压排气口400的绝对压力的差为16kPa),螺杆6的转数N为100rpm(Q/N=4)。另外,在实施例3中,经过脱水区102后的含水团粒的含水率为20重量%。
根据实施例3,连续进行2小时如下操作:通过清洗槽7和挤出机1进行丙烯酸橡胶的浆料的清洗和丙烯酸橡胶的含水团粒的干燥,连续得到固体形状的丙烯酸橡胶;结果各减压排气口未产生冒料,并且得到的固体形状的丙烯酸橡胶的含水率降低至0.4重量%。另外,得到的固体形状的丙烯酸橡胶的门尼粘度(ML1+4、100℃)为32。
<实施例4>
使用图1所示的清洗槽7和挤出机1对合成例1中得到的丙烯酸橡胶的浆料进行清洗和干燥,由此得到固体形状的丙烯酸橡胶。在实施例4中,在清洗槽7进行清洗时,向清洗槽7供给丙烯酸橡胶的供给速度为500kg/h(以固体橡胶成分换算计的供给速度),向清洗槽7供给清洗水的供给速度为12000kg/h,由此进行清洗。此外,清洗后的丙烯酸橡胶的浆料从清洗槽7通过除水设备8(狭缝/筛),制成丙烯酸橡胶的含水团粒(含水率:60重量%)(为含水团粒中夹带有水的状态且水的存在比例为60%重量的状态),将上述含水团粒以1250kg/h的供给速度(以丙烯酸橡胶换算计的供给速度(即,所干燥的丙烯酸橡胶的处理量Q)为500kg/h)供给至挤出机1,通过挤出机1进行干燥。此外,投入至挤出机1时的丙烯酸橡胶的含水团粒的温度为65℃。另外,投入至挤出机1时的丙烯酸橡胶的含水团粒的温度通过调节在清洗槽7中进行清洗时的清洗水的温度来进行调节。
作为通过挤出机1进行干燥的条件,供给区100的机筒温度为90℃,脱水区102的机筒温度为140℃,以及干燥区104的机筒温度为170℃,第1减压排气口360的绝对压力为65kPa,第2减压排气口380的绝对压力为55kPa,第3减压排气口390的绝对压力为40kPa,以及第4减压排气口400的绝对压力为35kPa(第1减压排气口360的绝对压力与第4减压排气口400的绝对压力的差为30kPa),螺杆6的转数N为100rpm(Q/N=5)。另外,在实施例3中,经过脱水区102后的含水团粒的含水率为40重量%。
根据实施例3,连续进行2小时如下操作:通过清洗槽7和挤出机1进行丙烯酸橡胶的浆料的清洗和丙烯酸橡胶的含水团粒的干燥,连续得到固体形状的丙烯酸橡胶;结果各减压排气口未产生冒料,并且得到的固体形状的丙烯酸橡胶的含水率降低至0.4重量%。另外,得到的固体形状的丙烯酸橡胶的门尼粘度(ML1+4、100℃)为32。
<比较例1>
如下设置通过挤出机1进行干燥时的各减压排气口的压力:第1减压排气口360的绝对压力为4kPa,第2减压排气口380的绝对压力为4kPa,第3减压排气口390的绝对压力为4kPa,以及第4减压排气口400的绝对压力为4kPa(第1减压排气口360的绝对压力与第4减压排气口400的绝对压力相同),除此以外,与实施例1同样地进行,连续30分钟进行丙烯酸橡胶的浆料的清洗和丙烯酸橡胶的含水团粒的干燥而连续地得到固体形状的丙烯酸橡胶的操作。另外,在比较例1中,经过脱水区102后的含水团粒的含水率为40重量%。结果在比较例1中,在第1减压排气口360和第2减压排气口380中产生了冒料。
附图标记说明
1:挤出机
2:驱动单元
3:机筒
31~41:机筒块
360:第1减压排气口
380:第2减压排气口
390:第3减压排气口
400:第4减压排气口
361、381、391、401:观察窗
5:模头
6:螺杆
7:清洗槽
8:除水设备

Claims (9)

1.一种丙烯酸橡胶的制造方法,所述丙烯酸橡胶的制造方法包括使用挤出机来干燥丙烯酸橡胶的干燥工序,所述挤出机在机筒内部以自由旋转驱动的方式配置了螺杆,
作为所述挤出机,使用具有多个减压排气口的挤出机,
挤出方向上游侧的减压排气口的绝对压力高于挤出方向下游侧的减压排气口的绝对压力。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸橡胶的制造方法,其中,
挤出方向上游侧的减压排气口的绝对压力与挤出方向下游侧的减压排气口的绝对压力的差在5.0~94.0kPa范围。
3.根据权利要求1或2所述的丙烯酸橡胶的制造方法,其中,
作为所述挤出机,使用具有两个以上所述减压排气口的挤出机,
将两个以上所述减压排气口中至少两个减压排气口的绝对压力以自挤出方向上游侧向挤出方向下游侧依次降低的方式进行设定。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的丙烯酸橡胶的制造方法,其中,
作为所述挤出机,使用在多个所述减压排气口中具有观察窗的挤出机。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的丙烯酸橡胶的制造方法,其中,
将丙烯酸橡胶以含水团粒的状态投入至所述挤出机中来对丙烯酸橡胶进行干燥。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的丙烯酸橡胶的制造方法,其中,
将丙烯酸橡胶以含水率为60~70重量%的团粒的状态投入至所述挤出机中来对丙烯酸橡胶进行干燥。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的丙烯酸橡胶的制造方法,其中,
作为所述挤出机,使用在多个所述减压排气口的挤出方向上游侧、自挤出方向上游侧起依次具有第一排出狭缝和第二排出狭缝的挤出机。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的丙烯酸橡胶的制造方法,其中,
当所述挤出机每单位时间所干燥的丙烯酸橡胶的处理量为Q[kg/h]、所述螺杆的转数为N[rpm]时,满足下述式(1):
3≤Q/N≤8 (1)。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的丙烯酸橡胶的制造方法,其中,
所述丙烯酸橡胶的制造方法还包括在清洗槽内对丙烯酸橡胶进行清洗的清洗工序,
所述清洗工序和所述干燥工序为依次连续的工序。
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