JP4340628B2 - ゴム、炭化水素樹脂および溶媒を含有する組成物の連続製造方法 - Google Patents

ゴム、炭化水素樹脂および溶媒を含有する組成物の連続製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ゴム、炭化水素樹脂および溶媒を含有する組成物、特に接着剤配合物の連続製造方法に関する。
従来技術に従って、これらの組成物は、種々の成分を「バッチ」法により加え、かつ上記溶媒が上記ゴムおよび炭化水素樹脂、そして含まれる如何なる添加剤をも溶解するまで接触させる溶解装置中で製造される。しかしながら、この方法は、所定の組成物の種々の製造バッチの特性の均一性を確保できない。
この問題を防止するため、本発明の主題は、二軸押出機を用いる、前述のタイプの組成物の連続製造方法である。
連続製造システムの使用により、時間が過ぎても最終組成物の特性の再現を確保する。実際、押出機を通常、規定する制御システムは、これらの特性に影響を及ぼす工程パラメータ、例えば押出機中の滞留時間、製品の単位当たりの供給エネルギー量、時間の単位当たりのスクリュー回転数、熱履歴等が、時間が過ぎても維持されることを確保する。
更に、二軸押出機、好ましくは同方向回転型の二軸押出機により、上記組成物の種々の成分の有効な混合を達成することができ、また上記組成物の溶媒含量を、通常、約65%から約45〜50%まで低減することを可能とする。最終組成物からの溶媒の回収にはかなりのコストを必要とし、かつ一定量の溶媒は、初期に含まれる溶媒に比例して、如何なる場合にも外部に分散し、環境的および経済的損害を引き起こすという事実により、この低減は特に重要である。
本発明の方法は、好ましくは始点領域(initial section)の下流部である上記押出機の1つのポイントで上記溶媒の少なくとも1つのフラクションを加えるためのものである。より好ましくは、上記溶媒を上記押出機の始点領域の下流部に配置された複数の異なるポイントで加える。例えば、上記溶媒の第1の添加は、上記押出機の始点領域から少なくとも4D、例えば20Dの距離で行ってもよい(ここで、Dは2つの押出機スクリューの内の1つの直径を表す)。
優位に、溶媒の第1の添加を行う上記ポイントの上流部である上記押出機の部分において、温度を60〜120℃に維持し、溶媒の第1の添加を行う上記ポイントの下流部である上記押出機の部分において、温度を40〜80℃に維持し、上記上流部部分の温度が上記下流部部分の温度より高い。
用いられる上記ゴムは、天然ゴム、合成ゴムおよびそれらの混合物から成る群から選択されてもよく、例えばスチレン‐イソプレン‐スチレン(SIS)、スチレン‐ブタジエン‐スチレン(SBS)、および天然ゴム(NR)である。
公知のように、炭化水素樹脂は、コールタール、ロジン、または石油の不飽和成分の重合によって調製される樹脂である。粘着付与性(tackifying properties)を有する炭化水素樹脂、例えば商品名「エスコレッツ(Escorez)」または「ウィングタック(Wing‐tack)」で市販されているタイプのもの、およびそれらの混合物が好ましく用いられる。
上記溶媒は、例えば、ヘキサン、ペンタン、ジクロロプロパンおよびそれらの混合物から成る群から選択される。
添付の図面を参照して提供される以下の詳細な説明によって、本発明の更なる優位性および特徴が明らかとなる。
図1は、本発明の方法を満足する二軸押出機の概略図である。
図2および3はそれぞれ、本発明の方法の更なる態様を満足する二軸押出機の概略図である。
ゴム、炭化水素樹脂および溶媒を含有する組成物の連続製造方法は、二軸押出機、例えば、同方向回転型二軸押出機の使用(図1)を規定する。
連続的に配列された第1領域12、第2領域14、第3領域16、および第4領域18が、押出機10中で区別される。上記第1領域12は、16Dの長さを有し、上記第2領域14は約12Dの長さを有し、上記第3領域16は約12Dの長さを有し、上記第4領域18は約16Dの長さを有する(ここで、Dは、上記押出機10の2つのスクリューの内の1つの直径を表す)。
ゴム20、炭化水素樹脂22、そして従来の添加剤24、例えば酸化剤を、上記第1領域12の始点部(beginning)で導入する。上記第1領域12の温度は、60〜120℃に維持する。導入した成分の均質化を、上記第1領域12で行う。
上記溶媒26の合計量の5〜20%のフラクションを、上記第2領域14の始点部で導入する。上記第2領域14の温度は、30〜80℃に維持する。残りの成分の上記溶媒26中への溶解を、上記第2領域14で行う。
上記溶媒26の合計量の5〜20%の更なるフラクションを、上記第3領域16の始点部で導入する。上記第3領域16の温度は、20〜60℃に維持する。残りの成分の上記溶媒26中への更なる溶解を、上記第3領域16で行う。
上記溶媒26の更なるフラクションを、溶媒の所望の合計量に達するように、第4領域18の始点部でおよび第4領域18に沿って導入する。上記第4領域18の温度は、20〜40℃に維持する。残りの成分の上記溶媒26中への完全溶解を、上記第4領域18で達成する。上記押出機10の出口での製造された組成物の温度は、必然的に用いる溶媒26の沸点より低くなければならない。
本発明の製造方法の変形を、図2を参照して説明する。この変形においては、連続的に配列された第1領域12、第2領域14、第3領域16、第4領域18および第5領域28が、押出機10中で区別される。上記第1領域12は、約12Dの長さを有し、上記第2領域14は約8Dの長さを有し、上記第3領域16は約12Dの長さを有し、上記第4領域18は約8Dの長さを有し、上記第5領域28は約16Dの長さを有する。
ゴム20、炭化水素樹脂22の合計量の30〜50%のフラクション、そして添加剤24を、上記第1領域12の始点部で導入する。上記第1領域12の温度は、60〜120℃に維持する。導入した成分の均質化を、上記第1領域12で行う。
上記炭化水素樹脂22の残りのフラクションを、上記第2領域14の始点部で導入する。上記第2領域14の温度は、60〜80℃に維持する。導入した上記成分の更なる均質化を、上記第2領域14で行う。
上記溶媒26の合計量の5〜20%のフラクションを、上記第3領域16の始点部で導入する。上記第3領域16の温度は、30〜80℃に維持する。残りの成分の上記溶媒中への溶解を、上記第3領域16で行う。
上記溶媒26の合計量の5〜20%の更なるフラクションを、上記第4領域18の始点部で導入する。上記第4領域18の温度は、20〜60℃に維持する。残りの成分の上記溶媒中への更なる溶解を、上記第4領域18で行う。
上記溶媒26の更なるフラクションを、溶媒の所望の合計量に達するように、第5領域28の始点部でおよび第5領域28に沿って導入する。上記第5領域28の温度は、20〜40℃に維持する。残りの成分の上記溶媒26中への完全溶解を、上記第5領域28で達成する。上記押出機10の出口での製造された組成物の温度は、必然的に用いる溶媒26の沸点より低くなければならない。
本発明の製造方法の更なる変形を、図3を参照して説明する。この変形においては、連続的に配列された第1領域12、第2領域14、および第3領域16が、押出機10中で区別される。上記第1領域12は、約20Dの長さを有し、上記第2領域14は約12Dの長さを有し、上記第3領域16は約24Dの長さを有する。
ゴム20、炭化水素樹脂22、そして添加剤24を、上記第1領域12の始点部で導入し、上記溶媒26の合計量の2〜10%のフラクションを、上記押出機10の始点部から4Dの距離で導入する。上記第1領域12の温度は、40〜80℃に維持する。導入した成分の均質化を、上記第1領域12で行う。
上記溶媒26の合計量の5〜20%のフラクションを、上記第2領域14の始点部で導入する。上記第2領域14の温度は、30〜60℃に維持する。残りの成分の上記溶媒26中への溶解を、上記第2領域14で行う。
上記溶媒26の更なるフラクションを、溶媒の所望の合計量に達するように、上記第3領域16の始点部でまたは上記第3領域16に沿って導入する。上記第3領域16の温度は、20〜40℃に維持する。残りの成分の上記溶媒26中への完全溶解を、上記第3領域16で達成する。上記押出機10の出口での製造された組成物の温度は、必然的に用いる溶媒26の沸点より低くなければならない。
勿論、本発明の原理、構成の詳細および態様の形態は、それらによって本発明の範囲を逸脱することなく、純粋に例示のために記載されたものに関しては、広範囲に変形してもよい。
本発明の方法を満足する二軸押出機の概略図である。 本発明の方法の更なる態様を満足する二軸押出機の概略図である。 本発明の方法の更なる態様を満足する二軸押出機の概略図である。
符号の説明
10 … 押出機
12 … 第1領域
14 … 第2領域
16 … 第3領域
18 … 第4領域
20 … ゴム
22 … 炭化水素樹脂
26 … 溶媒
28 … 第5領域

Claims (9)

  1. 二軸押出機(10)を用いる、ゴム(20)、炭化水素樹脂(22)および溶媒(26)を含有する組成物の連続製造方法であって、始点部の下流部である該押出機(10)の1つのポイントで、該溶媒(26)の少なくとも1つのフラクションを加え、残りの成分の該溶媒(26)中への溶解により製造された該組成物の該押出機(10)の出口での温度が、該溶媒(26)の沸点より低い該組成物の連続製造方法。
  2. 溶媒(26)の第1の添加を、前記押出機(10)の始点部から少なくとも4Dの距離で行う請求項1記載の方法。
  3. 前記溶媒(26)を前記押出機(10)の始点部の下流部に配置された複数の異なる位置で加える請求項1または2記載の方法。
  4. 溶媒(26)の第1の添加を行う前記ポイントの上流部である前記押出機(10)の部分において、温度を60〜120℃に維持し、溶媒(26)の第1の添加を行う前記ポイントの下流部である前記押出機(10)の部分において、温度を40〜80℃に維持し、該上流部部分の温度が該下流部部分の温度より高い請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
  5. 始点部の下流部である前記押出機(10)の1つのポイントで前記炭化水素樹脂(22)の少なくとも1つのフラクションを加える請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
  6. 前記ゴム(20)が、天然ゴム、合成ゴムおよびそれらの混合物から成る群から選択される請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
  7. 前記炭化水素樹脂(22)が粘着付与性を有する請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。
  8. 前記溶媒(26)が、ヘキサン、ペンタン、ジクロロプロパンおよびそれらの混合物から成る群から選択される請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
  9. 前記二軸押出機(10)が、同方向回転型である請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。
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