JP4921667B2 - 充填材配合シリコーン組成物のコンパウンディング - Google Patents

充填材配合シリコーン組成物のコンパウンディング Download PDF

Info

Publication number
JP4921667B2
JP4921667B2 JP2001547204A JP2001547204A JP4921667B2 JP 4921667 B2 JP4921667 B2 JP 4921667B2 JP 2001547204 A JP2001547204 A JP 2001547204A JP 2001547204 A JP2001547204 A JP 2001547204A JP 4921667 B2 JP4921667 B2 JP 4921667B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filler
parts
silica
manufacturing
silicone polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001547204A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003517958A (ja
Inventor
シルヴィ,ノベルト
ギアマッテイ,マーク・ハワード
Original Assignee
モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク filed Critical モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク
Publication of JP2003517958A publication Critical patent/JP2003517958A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4921667B2 publication Critical patent/JP4921667B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/205Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
    • C08J3/2053Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the additives only being premixed with a liquid phase
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/482Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/482Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs
    • B29B7/483Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs the other mixing parts being discs perpendicular to the screw axis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/38Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/46Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
    • B29B7/48Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
    • B29B7/488Parts, e.g. casings, sealings; Accessories, e.g. flow controlling or throttling devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/30Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/60Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding, e.g. end guides for the incoming material
    • B29B7/603Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding, e.g. end guides for the incoming material in measured doses, e.g. proportioning of several materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/84Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
    • B29B7/845Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/86Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for working at sub- or superatmospheric pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/90Fillers or reinforcements, e.g. fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/94Liquid charges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/285Feeding the extrusion material to the extruder
    • B29C48/29Feeding the extrusion material to the extruder in liquid form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/285Feeding the extrusion material to the extruder
    • B29C48/297Feeding the extrusion material to the extruder at several locations, e.g. using several hoppers or using a separate additive feeding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/375Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages
    • B29C48/38Plasticisers, homogenisers or feeders comprising two or more stages using two or more serially arranged screws in the same barrel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/395Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders
    • B29C48/40Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders
    • B29C48/402Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using screws surrounded by a cooperating barrel, e.g. single screw extruders using two or more parallel screws or at least two parallel non-intermeshing screws, e.g. twin screw extruders the screws having intermeshing parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/57Screws provided with kneading disc-like elements, e.g. with oval-shaped elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/09Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/12Articles with an irregular circumference when viewed in cross-section, e.g. window profiles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/285Feeding the extrusion material to the extruder
    • B29C48/288Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules
    • B29C48/2886Feeding the extrusion material to the extruder in solid form, e.g. powder or granules of fibrous, filamentary or filling materials, e.g. thin fibrous reinforcements or fillers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0005Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/16Fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04Polysiloxanes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

【0001】
【発明の技術的背景】
本発明は、熱加硫性シリコーン組成物のコンパウンディング方法に関する。
【0002】
熱加硫型シリコーン組成物は、高粘度シリコーンポリマー、補強用無機充填材及び加工助剤や最終組成物に所望の特性を付与するための各種添加剤を含んでいる。加硫剤を添加して組成物を熱硬化すれば、ガスケット、医療用チューブ、コンピュータキーパッドなどのシリコーンゴム成形品を製造することができる。
【0003】
熱加硫型シリコーン組成物は、通例、高粘度ポリジオルガノシロキサン、無機充填材及び添加剤を高強度バンバリーミキサーや低強度双腕型ドウミキサーなどの回分式混練機で混練することによって製造される。この方法では、ポリジオルガノシロキサン、無機充填材及び処理剤を所望の特性が得られるまで回分混合する。このプロセスは長い滞留時間と大量のエネルギーを必要とする。商業規模のバッチ間にみられる不均一な剪断及び伸び応力の結果、充填材の粒度分布が不均一となって特性にばらつきが生じることがある。製造時期の異なるバッチは物性が異なることがある。バッチプロセスは多大な労力、エネルギー及び投資を要し、一貫性に乏しい。
【0004】
Wacker−Chemie社の欧州特許第0570387号には、ジオルガノポリシロキサンと二酸化ケイ素微粉とその他の任意成分を振動単軸ピルグリムステップニーダーで混合し、均質化し、ガス抜きすることが開示されている。しかし、溶融・加圧操作に単軸押出機を使用し得るとはいっても、単軸押出機が様々な嵩密度の材料を混合できる能力は限られている。ヒュームドシリカのような嵩密度の低い粉末を高レベルでジオルガノポリシロキサンのような高粘度マトリックスにコンパウンディングするには長さ/直径の比の大きな押出機が必要とされる。特に、未処理ヒュームドシリカ原料の場合、かかるシリカをジオルガノポリシロキサンに配合するのは困難であり、こうした押出機が必要となる。しかし、長尺押出機は要するトルクが高く、温度が高まる。長時間にわたる高温と粘性熱の散逸の結果、材料の架橋と劣化が起こる。
【0005】
笠原らの米国特許第5198171号では、ポリジオルガノシロキサン、無機充填材及び処理剤の予備濃縮物を高速機械的剪断ミキサーで形成している。得られたプレミックスを同方向二軸押出機でさらにコンパウンディングする。プレミックスは第一段階で形成され、25℃で1×105cP以上の粘度を有するジオルガノポリシロキサン、無機充填材及び処理剤を高速機械的剪断機で混合して、各成分が実質的に均一で微細分散状態で存在する流動性微粒状混合物とする。その後、流動可能な微粒状混合物を、2つの同方向回転スクリューを有する混練押出機に一定の供給速度で供給する。
【0006】
浜田らの米国特許第5409978号では、同方向回転連続二軸押出機において約200〜300℃の温度で、ポリジオルガノシロキサン、無機充填材及び処理剤の予備濃縮物を形成している。予備濃縮物を次に異方向回転型二軸押出機で150〜300℃でコンパウンディング・熱処理する。
【0007】
これらのプロセスでは、適度な高速で連続的にコンパウンディング押出機に供給できるようになるまで、ヒュームドシリカ充填材とシリコーンガムを回分法又は連続法のいずれかの方式でコンパウンディングして自由流動性微粒子にしなければならない。コンパウンディングプロセスにおいて上流で導入される供給材料、温度、滞留時間などの変動は下流の段階へと伝播する。したがって、予備高密度化段階によりプロセス全体の変動性が増大して、特にプレミックスの回分式調製の場合、特性のばらついた材料となる。
【0008】
充填材、添加剤及びポリマーから、低粘度から高粘度にわたる広範囲のシリコーンエラストマーをばらつきなく連続生産できる低コストのプロセスが求められている。熱加硫性シリコーン組成物を製造するための、充填材とポリマー供給材料の予備濃縮物を必要としない堅固な連続押出プロセスに対するニーズがある。また、改良された単一段階のコンパウンディングプロセスに対するニーズがある。
【0009】
【発明の概要】
本発明は、高レベルの無機充填材、加工流体及びシリコーンポリマーをコンパウンディングして、所要の強化特性と揮発分レベルとを有する均質な充填材含有シリコーン組成物にする方法を提供する。この方法は、充填材とポリマーの予備濃縮物を形成することなく連続的に実施し得る。この方法では、シリコーンポリマーの添加前に、単一連続コンパウンディング装置の第1の位置で充填材を加工流体と混合する。次に、第1の位置の下流の位置でコンパウンディング装置に供給されるシリコーンポリマーと充填材を混合する。
【0010】
別の態様では、本発明は、同方向回転二軸押出機を利用してシリカ充填材含有シリコーンをコンパウンディングする方法に関する。この方法では、シリコーンポリマーの添加前に同方向回転噛合型二軸押出機の第1の位置にヒュームドシリカを連続的に供給する。ヒュームドシリカが第2の位置まで進む間にヒュームドシリカを加工流体又は加工流体と処理剤の組合せとコンパウンディングする。第2の位置でシリコーンポリマーをコンパウンディング装置に供給し、ヒュームドシリカとシリコーンポリマーが第2の位置から押出機を進む間に押出機によりヒュームドシリカをシリコーンポリマーとコンパウンディングする。
【0011】
別の態様では、本発明は、加工流体と充填材を含んでなる加工可能なシリコーンポリマー充填材組成物に関する。加工流体は充填材100重量部当たり流体約0.1〜約100部で充填材と配合されている。また、本発明は、加工流体、充填材及びシリコーンポリマーを含んでなる加工可能なシリコーンポリマー組成物にも関する。加工流体は充填材100重量部当たり流体約0.1〜約100部で充填材と配合され、充填材はポリマー100重量部当たり充填材約5〜約200部でシリコーンポリマーと配合されている。
【0012】
さらに別の態様で、本発明は、加工すべき材料の種類に応じてシャフトに沿ってセクションに区分けして配置されたスクリューフライトを有する1以上のシャフトを含むバレルを含んでなるコンパウンディング装置に関する。これらのセクションは、(1)第1の搬送セクションと、(2)第2の混練セクションと、(3)第3の脱揮セクションとからなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
回分式又は連続式プロセスでは、充填材の添加と同時又は充填材の添加前に、処理剤をシリコーンポリマーと共に分散させる。こうしたプロセスでは、処理剤は大量の高分子量シリコーンポリマーを通して拡散させなければならない。シリコーンポリマーと充填材中に存在する遊離の未反応シラノール基との間に大きい界面力が生じる。処理剤は、反応性シラノール基に到達するために硬いシリコーンポリマー/充填材界面を通して浸透しなければならない。処理剤が大きな界面力をうち破ってシラノール基に近付くには混合強度を大きくしなければならない。混合強度を増すと材料温度が過度に上昇する。
【0014】
一態様では、本発明は、シリコーン組成物の成分の添加順序に関する。本発明によると、シリコーンポリマーの添加前に少なくとも若干の充填材に加工流体を添加することにより、押出(処理)量と材料特性とのバランスのとれたプロセスが得られる。処理剤は、加工流体とは別に添加することも、加工流体の一部として添加することもできる。ポリマーより前に加工流体を添加すると処理剤が充填材に容易に近づくことができるようになる。また、押出機の第1の位置で充填材を加工流体で濡らすと充填材の高密度化に都合がよいことが判明した。高密度化により、押出機内で充填材が占める体積が減少する。このため、充填材の供給速度と押出・処理量を増大させることができる。
【0015】
本発明の加工流体は、充填材と混和・コンパウンディングして以後の加工処理のために充填材を高密度化できる流体である。加工流体は分子量が7000を上回る高分子量シリコーンポリマーを含まない。また、加工流体は加工処理機能も与える。流体は液体処理剤、可塑剤、流動性改良剤、架橋剤、水又は不活性ブランケットガスとし得る。加工流体は、充填材の添加の前、添加と同時又は添加の後に添加して充填材を濡らすことにより処理剤中の官能基と充填材表面上のシラノールとの反応に必要な加工処理時間を短縮できるシラノール反応性処理剤のような液体処理剤が好ましい。
【0016】
一実施形態では、加工流体は、シラノール停止ポリジメチルシロキサン1.21重量部、ビニル停止ジメチル−メチルビニルシロキサン1.82重量部及びヒドロキシ末端ポリジメチル−メチルビニルシロキサン0.12重量部を混合して調製される溶液である。シラノール停止ポリジメチルシロキサン/ビニル停止ジメチル−メチルビニルシロキサン/ヒドロキシ末端ポリジメチル−メチルシロキサンの広い混合範囲は0.49/0.73/0.05〜1.93/2.91/0.19とすることができ、望ましい範囲は0.85/1.27/0.08〜1.57/2.37/0.16であり、好ましい範囲は1.09/1.64/0.11〜1.32/2.0/0.13である。
【0017】
別の実施形態では、加工流体は処理剤でよく、好ましくはHMDZと水との組合せである。この組合せの処理剤/水の重量比は約0.05〜約50、又は約0.1〜約20、又は約1〜約6であることができる。HMDZは水と共に又は水とは別個に同じ位置又は異なる位置で押出機に添加し得る。
【0018】
加工流体と充填材は、充填材100部当たり流体約0.1〜約100部、望ましくは充填材100部当たり流体約0.5〜約75部、好ましくは充填材100部当たり流体約1.0〜約50部の重量割合で配合し得る。加工流体は一カ所で添加してもよいし、充填材の段階的処理のため複数の位置で添加してもよい。
【0019】
本発明で使用し得る無機充填材は、シリコーンポリマー含有ブレンドに用いられているいかなる無機充填材でもよい。無機充填材の例としては、ヒュームドシリカ又は沈降シリカ又は、オルガノポリシロキサン、オルガノアルコキシシラン、オルガノクロロシランもしくはヘキサオルガノジシラザンのような有機ケイ素化合物で表面処理したシリカのような強化用シリカがある。充填材は、ケイ藻土、微粉石英、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化セリウム、水酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、カーボンブラック又は群青ででもよい。単一の充填材、又は複数の充填材の組合せを用いてシリコーンポリマーを強化し得る。
【0020】
充填材の量は、シリコーンポリマー100重量部当たり、約5〜約200重量部であり、望ましくは約10〜約100重量部、好ましくは約20〜約60重量部である。
【0021】
充填材表面の残留シラノール基の濃度は、シリカとシリコーンポリマー鎖のヒドロキシル基又は酸素基との水素結合の強度を左右することがある。充填材に高濃度の残留シラノールが存在すると貯蔵時に最終製品の「ストラクチャ形成」又は「クレープ硬化」を引き起こす。その結果、長期貯蔵後の材料の加工が困難となる。充填材のシラノール官能基の濃度が高すぎるときは、処理剤を添加してシラノール基を所要濃度まで下げればよい。シラノール反応体処理剤は有効基と反応して濃度を充填材1平方ナノメートル当たりヒドロキシル基約8〜約2個、好ましくは約5〜約3個まで減少させることができる。本発明ではシリカが好ましい充填材であり、その量はシリコーンポリマー100重量部当たり約10〜約100重量部、好ましくは約20〜約60重量部である。
【0022】
一実施形態では、クレープ硬化の防止及び/又は可塑性の調節のため充填材シラノール基を低減及び/又は充填材の分散性を改善及び/又はシリコーンゴムのエージングに要する時間を短縮するため、処理剤を加工流体と共に充填材に混合してもよいし、処理剤が加工流体であってもよい。処理剤はシラノール反応性試薬その他の充填材処理剤でよい。充填材がシリカその他のシラノール含有充填材であるときは、処理剤は好ましくはシラノール反応体処理剤である。処理剤は、シラノール基及び/又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基を有するオルガノシラン、低粘度ポリオルガノシロキサン又はシリコーン樹脂とし得る。具体例には、ジフェニルシランジオール、ジメチルシランジオール、メチルトリエトキシシラン及びフェニルトリメトキシシランがある。低粘度ポリシロキサンは、メチル基、フェニル基、ビニル基及び3,3,3−トリフルオロプロピル基から選択される1以上の有機基を有していてもよい。好ましいシラノール反応体処理剤には、シラノール停止ポリジメチルシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)及びヘキサメチルジシラザン(HMDZ)の1種類以上がある。上述の通り充填材を前処理してもよいが、格段の利点として本発明の方法では未処理充填材原料を使用できる。
【0023】
本発明の組成物に用いられるシリコーンポリマーは次の式Iの繰返し単位で表される。
【0024】
【化2】
【0025】
ここで、R1は各々独立にC1-4アルキル又はC2-4アルキレンを表し、R2は各々独立にC1-4アルキル、C1-4ハロアルキル又はC2-4アルキレンを表し、R3は各々独立にH、C1-10アルキル、C2-4アルキレン、C4-6シクロアルキル、OH又はC1-4ハロアルキルを表し、nは100〜20000の整数を表す。
【0026】
さらに好ましい組成物は、R1が各々独立にCH3又はCH=CH2を表し、R2が各々独立にCH3、CH=CH2又はCH2CH2CF3を表し、R3が各々独立にCH3、CH=CH2、OH又はCH2CH2CF3を表し、nが約4000〜約10000の整数を表すシリコーンポリマーを含む。
【0027】
別の実施形態では、シリコーンポリマーのビニル含量がシリコーンポリマーの約0.05〜約0.5重量%である組成物が提供される。
【0028】
さらに、シリコーン組成物は、金属の酸化物、水酸化物及び脂肪酸塩のような耐熱性改良剤、加硫戻り抑制剤、白金化合物のような難燃剤、変色防止剤、シリコーンオイルのような可塑剤、金属石鹸のような内部離型剤、顔料及び染料のような他の添加剤を含んでいてもよい。
【0029】
加工処理中、不活性ブランケットガスをコンパウンディング雰囲気に添加して、HMDZのような可燃性加工流体と空気との酸化反応を抑制してもよい。不活性ガスの量は、充填材100重量部当たり約20〜約800重量部、望ましくは約50〜約600重量部、好ましくは約100〜約400重量部とし得る。
【0030】
本発明の一実施形態では、シリコーンポリマーの添加前に第1の位置で、未処理ヒュームドシリカ原料をHMDZと水からなる加工流体と混合する。HMDZの量は、ヒュームドシリカ100重量部当たり、約0.1〜約100重量部、望ましくは約0.5〜約50重量部、好ましくは約1.0〜約20重量部とし得る。水の量は、ヒュームドシリカ100重量部当たり、約0.1〜約100重量部、望ましくは約0.5〜約20重量部、好ましくは約1〜約10重量部とし得る。
【0031】
Wacker−Chemie社の欧州特許第0570387号には、振動単軸ピルグリムステップ押出機でシリコーン組成物を形成する方法が記載されている。Wacker−Chemie社の上記欧州特許は、振動単軸ピルグリムステップニーダープロセスを二軸押出機プロセスと対比した比較例を含む。比較した二軸押出機はスクリュー直径が80mmで、加工処理ゾーンが20D(直径)である。ハウジングとスクリューの温度は150℃に調節され、回転速度は40rpmに調節されている。比較試験の間(3時間)、コンパウンディング温度は182〜194℃で、ピークは210℃以下であった。二軸プロセスにおける摩耗のため、スクリューランドでの摩擦及びシリンダ壁沿の摩擦の結果として製品に変色を生じた。Wacker−Chemie社は、二軸プロセスの取り込み挙動の変化により製品特性の経時的変化が生じると結論した。ピンホールの存在は、製品を製造するのにかなり長い加工処理ゾーンが必要なことを示唆している。
【0032】
驚くべきことに、本発明によると、充填材配合シリコーン組成物を同方向回転噛合型二軸押出機で有利にコンパウンディングすることができる。このプロセスは同方向回転噛合型二軸押出機で実施して、ポリマー/充填材予備濃縮物を予め形成する段階を使わずに高レベルの充填材を有する熱加硫性シリコーン組成物を生成することができる。さらに、原料のヒュームドシリカ、すなわち処理剤で前処理されていないヒュームドシリカは、同方向回転噛合型二軸押出機に直接装入し、処理剤で処理し、ポリマーとコンパウンディングし得る。
【0033】
コンパウンディング物の個々の成分の押出機への添加、充填材の高密度化、充填材と処理剤との化学反応、均質な混合物を生成する充填材のシリコーンポリマー中への分散、及び均質化材料の脱揮は、逐次又は同時に行われる単位操作である。本発明では、押出機の条件を調節して、これらの操作を材料の滞留時間内に完全に実施し得る。すなわち、本発明は、別の実施形態では、大量の充填材、特にヒュームドシリカと加工流体と処理剤とシリコーンポリマーとをコンパウンディングするのに使用する押出条件に関する。
【0034】
スクリューの設計と、押出量とスクリュー速度との比は、プロセスの下流部で揮発分を低減するのに重要な意味をもつ表面領域更新の現象を制御するパラメーターであることが判明した。このプロセスは、高レベルのヒュームドシリカを含有するシリコーンエラストマーの製造に、ポリマーと充填材の予備濃縮物を使用しない連続押出プロセスである。
【0035】
押出量とスクリュー速度は、効率的なコンパウンディングと脱揮が可能になるように調節できる。低い押出量では製造装置の能力が十分に利用されない。一方、押出量は、ヒュームドシリカの押出機への添加速度によって制限される。シリコーンマトリックス中への充填材の添加と分散及び添加剤の分散並びに脱揮のための表面領域の生成には高いスクリュー速度が必要とされる。しかし、粘度とスクリュー速度に起因して温度が上昇する。スクリュー速度が高すぎるとシリコーンポリマーの熱分解が生じるおそれがある。本発明では、混合強度のバランスがとれた増減自在な押出量で、プロセスの適切な脱揮と放熱と共にシリコーン組成物成分の有効なコンパウンディングと反応が達成される。
【0036】
一実施形態では、本発明は全押出量/スクリュー速度比(ポンド/時/rpm)で定義することができ、約0.01〜約100、望ましくは0.1〜約70、好ましくは0.5〜50(ポンド/時/rpm)である。混合と摩擦熱発生とのバランスを適切にするために、約100〜約1000rpmのスクリュー速度を使用し得る。スクリュー速度は約200〜約800rpmが望ましく、約280〜約450rpmが好ましい。
【0037】
所与の押出量とスクリュー設計での滞留時間を、押出機の長さにより決めることができる。短尺押出機では、所要の単位操作が起こるには不十分な滞留時間となる可能性がある。長い押出機ではトルクを増大する必要があるが、これは材料を輸送するのに必要なエネルギーの尺度である。増大したトルクが必要になると、より大きいモーターが必要となり、より高いエネルギーを消費し、またコストがより高くなる。さらに、長尺押出機では材料の流路が長くなり、過度の発熱を起こすおそれがある。
【0038】
押出プロセスを高い押出速度にスケールアップするには、バレル温度を組成物の温度よりも30〜40℃低い温度に調節するべきである。適切なバレル温度は約100〜約200℃であるが、約130〜約190℃が望ましく、約160〜約180℃が好ましい。
【0039】
本発明で使用する押出機は同方向回転噛合型二軸押出機とし得る。押出機は、シリコーンポリマーとコンパウンディングする充填材の調製に必要な条件を作り出す能力のため本発明の方法に特に適している。すなわち、この押出機は高レベルのコンパウンディング・混合エネルギーを提供し得る。押出機はコンパウンディングされるシリコーン成分を作業中に添加するために多数の添加口を有していてもよい。押出機は高温で操作することができ、また処理剤による充填材の化学処理及び脱揮に必要な開放表面領域を設けてもよい。最後に、押出機はコンパウンディングした生成物を押出機から押し出すのに必要な高い圧力を与えることができる。同方向回転噛合型二軸押出機はそのコンパウンディング・脱揮能力の組合せのために好ましい。
【0040】
一実施形態では、本発明は複数のステージの組合せで実施し得る。例えば、充填材と加工流体は第1の同方向回転噛合ステージで混合した後異なる特性の別のステージでさらに加工処理してもよい。第2ステージの例としては、異方向回転非噛合ステージ、往復式もしくは非往復式単軸ステージ又は別の同方向回転噛合ステージがある。例えば、第1ステージは、加工流体と充填材を高密度化して、残留揮発分の含量が高い極めて粘稠なエラストマー性マトリックス中に均一に分散した高レベルのヒュームドシリカを含有する均質な材料にする同方向回転噛合ステージとし得る。単軸往復式押出機ステージは、充填材の処理とコンパウンディングを完了させ、かつ予め高密度化した材料に含まれている揮発分(水分、未重合モノマー、溶媒)のレベルを所要のレベルまで低下させるために高密度化ステージの下流に位置し得る。充填材、加工流体及びポリマーは全部又は一部を第1ステージの押出機に加えることができる。充填材、加工流体及びポリマーの一部のみを第1ステージに加える場合、残りは第2ステージに加える。
【0041】
ステージの組合せは、表面領域更新、供給能力、滞留時間、混合強度、脱揮効率、温度調節又はこれら効果の2以上の組合せが改善されるように設計できる。第2の押出機ステージは上流ステージ又は下流ステージのいずれかとして第1ステージと直列に実施できる。コンパウンディングされた材料はスクリューの回転による内部発生圧力によって一の押出機ステージから他のステージへ強制供給できる。
【0042】
第1の同方向回転噛合型押出機ステージは充填材とシリコーンを初期に高密度化しコンパウンディングするための高い混合強度を与え得る。次いで、単軸往復ステージの脱揮ステージで界面領域が高い割合で生成して、揮発性成分がポリマー/蒸気界面を通して装置の真空ベントを介して除去されるように蒸気空間中に拡散するのを促進する。
【0043】
第1の位置で充填材を加工流体と混合するプロセスによってシリコーン組成物のコンパウンディングが短尺押出装置で完了できることが判明した。コンパウンディングは少なくともある程度の長さの押出機で完了でき、長さは直径の42倍以下である。本発明のある態様では、直径の約30倍以下の長さの押出機でコンパウンディングを完了することができる。
【0044】
押出機は高密度化ステージを含んでいてもよい。このステージは最初に加工流体を充填材と接触させるスクリューエレメントを含み得る。このステージの長さは押出機バレル直径の約3〜約12倍とし得る。このステージの長さは直径の約5〜約10倍が望ましく、直径の約6〜約8倍が好ましい。
【0045】
第2の押出機ステージは反応/コンパウンディングステージを含み得る。反応/コンパウンディングステージは充填材をシリコーンポリマーに分散・分配する混練スクリューエレメントからなることができる。第2のステージの長さは押出機バレル直径の約6〜約18倍とし得る。このステージの長さは直径の約9〜約15倍が望ましく、直径の約10〜約12倍が好ましい。
【0046】
本発明の押出機は脱揮の第3ステージで特徴付けることができる。脱揮ステージは、密封及び圧力発生用のブッシュエレメント、ブリスターリングその他の圧力発生エレメントを含み得る。第3ステージの長さは押出機バレル直径の約6〜約18倍とし得る。このステージの長さは直径の約9〜約15倍が望ましく、直径の約10〜約12倍が好ましい。
【0047】
本発明の方法における脱揮は少なくとも2つの理由から重要である。第一に、脱揮により、未反応の処理剤が除去され、充填材のシラノール基とのそれ以上の反応が「停止」する。そうでないと、さらなる処理により、熱加硫性シリコーン組成物における充填材の強化特性が低下する可能性がある。第二に、脱揮により、シリコーン組成物のレオロジー特性に悪影響を及ぼす余分な液体が除去される。充填材配合シリコーン組成物中の残留揮発分は最終コンパウンディング物の約2重量%のレベルを超えるべきではない。好ましくは、充填材配合シリコーン組成物中の残留揮発分は約1%のレベルを超えるべきではない。
【0048】
本発明のコンパウンディング装置は押出機であり、各充填材添加口の上流又は下流に大気ベントを含み得る。ベントにより、充填材と処理剤との反応副生物の除去が可能になり、充填材に随伴した空気を除去して追加の充填材を供給することが可能になる。押出機は気体状物質を除去するための真空口を有する1以上のベントゾーンも含んでいてもよい。このゾーンで脱気することにより、充填材に随伴した空気、蒸気の形態の余分な液体及び押出機を不活性にするのに使用する添加ガスが除去される。
【0049】
ベントゾーンでの脱揮には高い温度、低い絶対圧力及びストリッピング剤を使用することができる。脱揮圧力は約10〜約300mmHg、望ましくは約20〜約100mmHg、好ましくは約30〜約80mmHgに調節することができる。真空口の上流で注入される水、CO2、空気、窒素その他の不活性ガスにより、揮発性成分の分圧が低下して脱揮の推進力が増大する。
【0050】
ヒュームドシリカ粉末は、嵩密度が低いため、1以上のサイドスタッファーを用いて押出機に強制供給し得る。スタッファー自体には減量供給器から供給する。ヒュームドシリカを押出機に送出する速度は、サイドスタッファーのスクリューの設計に依存し、また押出機の主スクリューの設計にも依存する。深溝型スクリューエレメントは供給能力が増すので特に好ましい。ヒュームドシリカの供給点を多数設けることにより、押出量を改善することができ、また充填材のポリマーマトリックス中への混合効率と分散を改良することができる。充填材は空の押出機のキャビティーに迅速かつ十分に配合することができる。したがって、加工流体又はポリマーの添加前の上流で充填材を供給することにより、充填材をより高速で供給することができる。ヒュームドシリカの供給口の上流又は下流の大気ベントにより、ヒュームドシリカに随伴した空気を除去することができる。下流の大気ベントを使用する場合、充填材供給口と大気ベントとは押出機直径の約10倍以上離せばよく、直径の約15倍以上離すのが望ましく、約18倍以上が好ましい。さもないと、充填材は全体がシリコーンポリマーに配合される前にベントを通して押出機から流出するおそれがある。
【0051】
本発明の特定の利点は、単一の押出機でシリコーンポリマー組成物を短時間でコンパウンディングできることである。本発明の単一の押出プロセスで特徴的な滞留時間は90秒未満、又は50秒未満、さらには約30秒でよい。本発明の方法で製造される組成物は熱加硫性シリコーン組成物の物性基準を満たす。例えば、本発明の組成物は、100以上のウィリアムズ可塑度、20以上のショアーA硬さ、750psi以上の引張強さ、100以上の破断時伸び、10ppi以上の引裂B、1.05以上の比重及び1重量%未満の残留揮発分で特徴付けることができる。
【0052】
【実施例】
上記その他の特徴は、非限定的な例示として本発明の実施形態を説明する添付の図面及び以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【0053】
添付図面の図1〜3は、本発明の実施形態を実施するための連続式シリコーンゴム押出装置及びプロセスの概略説明図である。図1〜3に示す押出機は、セグメント化モジュールすなわち「バレル」をネジ棒でつないで組み立てた。各押出機は内径30mmのバレルをもっており、各バレルは押出機直径の3倍の長さ(90mm)であった。以下の記載でバレルの位置は押出機供給口からのバレルの数で示し、供給口のバレルをバレル1とする。各実施例で重量損失を用いて、押出後の材料中の残留揮発分の量を決定した。実施例中の表1〜5は実験の操作条件と原料及び生成物の特性を示す。(*)で示したヒュームドシリカの重量パーセントは比重の値から計算した概算値である。
【0054】
実施例1
図1に、本発明の装置及びプロセス10を示す。図1で、D4処理ヒュームドシリカはホッパー12に収容され、14で計量して同方向回転噛合型二軸押出機(L/D=42)16に供給した。14(バレル1)で充填材を加え、加工流体18は20(バレル1)で加えた。この加工流体は、シラノール停止ポリジメチルシロキサン、ビニル停止ジメチルメチルビニルシロキサン及びヒドロキシ末端ポリジメチルメチルビニルシロキサンの組合せであった。シリコーンポリマー22、24は、2つの位置26、28(バレル8、9)で等しい割合で加えた。ヒュームドシリカに随伴した空気と余分な揮発分はベント30及び32(バレル11及び13)を介して除去した。
【0055】
押出機16は、搬送ステージ34(バレル1〜6)、分配・分散混合のための混練ステージ36(バレル7〜10)、脱気、脱揮のためのスクリューブッシュ38(バレル11〜13)、圧力発生のための排出搬送ステージ40(バレル14)からなっていた。図1では、種々のステージのコンパウンディングスクリューエレメントがシャフト42、44に沿って装着されて示されている。
【0056】
約21〜33重量%の処理ヒュームドシリカと、ビニルシリコーンと、シラノール停止ポリジメチルシロキサン1.21部、ビニル停止ジメチルメチルビニルシロキサン1.82部及びヒドロキシ末端ポリジメチルメチルビニルシロキサン0.12部を(ポンドで)混合することによって調製した加工流体溶液とを用いてシリコーン組成物をコンパウンディングした。
【0057】
このプロセスは、スクリュー速度を350〜500rpm、バレル温度を押出機全体に沿って150〜175℃とし、押出量を20〜35ポンド/時として実施した。押出機出口での材料の測定温度は170〜約210℃であった。
【0058】
まず、両方のベント30、32で大気圧脱気して図1に示した方法を実施した。
【0059】
材料の試料を過酸化2,4−ジクロロベンゾイルで硬化させ、機械的性質を試験した。試料の物性を測定した結果を実験1001〜1006として表1に示す。低振幅の振動剪断を用いて、エラストマーの複素粘度及び貯蔵弾性率を評価した。実験1001のバレル温度は175℃にした。各バレルで記録された温度は約175℃であった。実験1002〜1006のバレル温度は150℃とした。連続するバレルで記録された温度は35、166、128、161、149、148、153、197、170、150℃であった。
【0060】
【表1】
【0061】
表1は、充填材成分とポリマー成分の予備濃縮工程を含まない単一工程プロセスを用いて、処理ヒュームドシリカから許容できる物性を有する材料を得ることができることを示している。例えば、引張強さは、ヒュームドシリカ充填材の添加によって導入される強化効果の目安である。粘度は、後に充填材配合シリコーン組成物が触媒の存在下高温で架橋されるロールミル工程と押出工程で重要である。実験1004、1005、1006は三回試験した同じ材料の実施例である。
【0062】
実施例2
ベント32(バレル13)で減圧にして残留揮発分(水分、未重合モノマー及び溶媒)の除去を促進した以外は図1に示す手順を繰り返した。スクリューに一対のブリスターリング(バレル12)を用いてベント32(バレル13)を分離した。ベント32では、685〜736mmHg(27〜29インチHg)の減圧にしてシリコーンポリマー組成物の脱揮を実施した。
【0063】
操作条件、供給材料及び硬化試料の物性を表2に示す(実験1007〜1009)。温度は189℃(最初のバレル)、150℃(バレル2〜5)、175℃(バレル6〜最後)に設定した。1007の場合連続するバレルで記録されたバレル温度は28、153、163、144、149、175、172、191、189、175℃であり、1008では29、162、154、156、152、174、175、191、194、174℃であった。
【0064】
【表2】
【0065】
実験1007〜1009は、高レベルの真空を用いて組成物を押し出すと適切なレベルの残留揮発分を得ることができることを示している。
【0066】
実施例3
図2に本発明の別の実施形態を示す。図2に示すプロセスと装置40で、充填材−ポリマー濃縮物又は前処理シリカを用いることなくシリコーン組成物を調製した。図2で、原料ヒュームドシリカ45、HMDZ46及び脱イオン水47を、同方向回転噛合型二軸押出機54(L/D=42)の最初の位置で48、50、52(バレル1)にそれぞれ添加した。加工流体、処理剤、流動促進剤、及び充填材の二次処理用試薬56を58(バレル7)で導入し、等しい割合でビニルシリコーンポリマー60を62(バレル8及び9)で加えた。加工流体溶液は、シラノール停止ポリジメチルシロキサン1.21部、ビニル停止ジメチルメチルビニルシロキサン1.82部及びヒドロキシ末端ポリジメチルメチルビニルシロキサン0.12部を(ポンドで)混合することによって調製した。窒素64を充填材サイド−フィーダーホッパーの底部66及び68(バレル2)と70(バレル10)で添加して不活性雰囲気を作った。ヒュームドシリカに随伴した空気と残留揮発分は大気ベント72と真空ベント74を介して除去した(バレル11、13)。
【0067】
この実施形態の操作条件、供給材料及び硬化試料の物性を実験1010〜1014として表3に示す。表3で、重量損失分析を用いて、押出後の材料中の残留揮発分の量を決定した。(*)で示したヒュームドシリカの重量パーセントは比重の値から計算した概算値である。実験1010〜1011では、ヒュームドシリカサイドスタッファーホッパーの底部で窒素を挿入した。窒素は、バレル2及び10でも、そして真空ラインの管にもバレル13で挿入した。バレル温度は実験1010〜1011の場合押出機の全長に沿って175℃に設定した。1010の場合連続するバレルで記録されたバレル温度は24、161、126、179、175、173、173、185、188、177℃であり、1011では25、178、141、177、174、175、180、185、177℃であった。実験1012〜1014では約2.25″×1.25″の断面積を有するダイプレートアダプターを用いた。実験1012〜1014の場合バレル温度は各押出機の全長に沿って160℃に設定した。1012では連続するバレルで記録されたバレル温度は49、154、160、160、164、164、162、159、160、159、160℃であり、1013では47、153、160、161、158、159、155、157、157、156、158℃であり、1014では47、155、161、160、160、159、160、160、161、160、161℃であった。
【0068】
【表3】
【0069】
充填材の処理が不適切であると、充填材表面上の遊離のシラノールの濃度が許容できないほど高くなる可能性があり、そうするとシリコーンポリマーとの強い水素結合相互作用が生じる。水素結合は経時的に可塑度を上昇させる。したがって、一般に可塑度の上昇は充填材処理の有効性を評価するのに使われる。3週間の期間で可塑度の150点の上昇は試験したポリマー/充填材比の熱加硫性シリコーン組成物では許容できると考えられる。
【0070】
実験1010〜1014の場合、ウィリアムズ可塑度が24時間後に若干上昇することは、このプロセスを用いたヒュームドシリカ充填材の処理が適切であったことを示している。3週間後に観察された長期の可塑度の上昇は、回分プロセス及び前処理シリカプロセスでコンパウンディングした材料で得られた上昇に匹敵していた。実験1010〜1014のシリコーン組成物はポリマー/充填材/HMDZ/水/添加剤の比の変化で特徴付けられる。実験1010〜1014の結果は、本発明のプロセスが、充填材−ポリマー濃縮物又は前処理充填材を用いることなく熱加硫性シリコーン組成物を十分かつ良好にコンパウンディングするのに使用することができることを立証している。
【0071】
実施例4
図3に、図2のプロセスと装置に類似しているが、押出機82が図1及び2の14バレルのものとは違って10のバレルからなる(L/D=30)プロセスと装置を示す。
【0072】
図3では、原料のヒュームドシリカ84、HMDZ86及び水88をそれぞれ90、92及び94で押出機82に加えた(バレル1)。流動促進剤と充填材の二次処理用試薬を含む加工流体と処理剤96を98(バレル2)で配合した。シリコーンポリマーは102でバレル3に加えた。加工流体溶液は、シラノール停止ポリジメチルシロキサン1.21部、ビニル停止ジメチルメチルビニルシロキサン1.82部及びヒドロキシ末端ポリジメチルメチルビニルシロキサン0.12部を(ポンドで)混合することによって表に示す量で調製した。
【0073】
加工する材料は104で大気中に脱気した。窒素106を108で真空ベント110(バレル9)に加えて、真空ベント110を介して排出される気体状混合物を希釈すると共に、可燃性HMDZと空気との酸化反応を防ぐように不活性雰囲気を作った。
【0074】
押出機82は、搬送ステージ(バレル1〜バレル2)、分配と分散混合のための混練ステージ(バレル3〜バレル6)、脱気と脱揮のための搬送ステージ(バレル7〜バレル9)、及び圧力発生のための排出搬送エレメント(バレル10)を特徴としていた。一対のブリスターリングを用いてバレル8で密封した。プロセスは、スクリュー速度400〜500rpm、押出機全体に沿ったバレル温度約165℃を用いて押出量約15〜22ポンド/時で行った。押出機の出口での材料の温度は約190〜約240℃であった。
【0075】
この実施形態の操作条件、供給材料及び硬化試料の物性を表4及び5に実験1015〜1026として示す。表4及び5で、重量損失分析を用いて押出後の材料中の残留揮発分の量を決定した。(*)で示したヒュームドシリカの重量パーセントは比重の値から計算した概略値である。実験1015〜1026のバレル温度は、最初のバレルが125℃、次の7のバレルが165に設定した。すべての実験で記録されたバレル温度は約160〜約190℃であった。なお、表中、lb/hrはポンド/時である。
【0076】
【表4】
【0077】
【表5】
【0078】
この実施例の実験1015〜1026の結果は、図3のプロセスが、原料のヒュームドシリカ充填材を単一の同方向回転噛合型二軸押出機で処理しコンパウンディングするのに適していることを示している。また、これらの結果は、このコンパウンディング法が、多段のコンパウンディング又は混合装置を要するプロセスで使用する押出機に匹敵する長さの単一押出機で完了させることができるということを示している。表4及び表5に特性を示したシリコーン組成物はポリマー/充填材/HMDZ/水/添加剤の比が異なっている。これらの試料で観察されたウィリアムズ可塑度の上昇は、図2に示す長尺押出機を用いて調製した試料のものと同様であった。可塑度の値が経時的にあまり大きく上昇しないことは、本発明の短尺加工押出機の長さで高分子量のシリコーンポリマーにシリカを良好に処理し配合することができるということを立証している。
【0079】
これらの実施例のコンパウンディング工程は、右巻きニュートラル混練ブロックからなるスクリューを有する同方向回転噛合型二軸押出機で行った。左巻き混練ブロックは大量の熱を発生するので適切でないであろう。左巻き混練ブロックは押出機内で材料の流れに対して直接対向するようになっている。左巻き混練ブロックは、個々のブロックのすぐ上流に位置する領域で加工する材料の滞留時間を延ばす背圧を発生すると考えられる。滞留時間が長くなると大量の摩擦熱が加工される材料に加えられる。プロセスに有利な場合適度な背圧を発生させるにはニュートラル混練ブロックを利用することができる。例えば、ニュートラル混練ブロックは、充填材をシリコーンポリマーに配合する押出機の混合セクションで、又は材料が押出機の壁に押し当てられて脱揮のシールを生成する真空口の上流で有利である。
【0080】
深溝アンダーカット搬送エレメントは本発明の押出機の供給段階の好ましいエレメントである。これらのエレメントは外径(OD)/内径(ID)比が1.2〜2.4であるべきである。このOD/ID比は約1.4〜約2.1が望ましく、約1.6〜約1.9が好ましい。深溝アンダーカット搬送エレメントは大きい体積の隙間を形成して押出機に添加する充填材の量を最大にする。本プロセスの上流段階で深溝型スクリューで充填材を圧縮すると、充填材に随伴した空気が迅速に除去され、そのため充填材をより速い速度で押出機に供給することが可能になる。
【0081】
ブリスターリング(バックアップディスクとも呼ばれる。)を本発明のコンパウンディング装置に使用して材料の温度を過度に高めることなく圧力を発生させることができる。これらのリングは真空ベントの上流に配置して脱気ゾーンを密封し、加工する材料から低分子量の成分がストリッピングできるように真空にすることができる。
【0082】
本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は変形及び修正が可能であり、したがって上記実施例の個々の詳細に限定されることはない。例えば、本発明の別の実施形態では、図1、図2及び図3に示す単一の押出機によるプロセスで使用したのと同様な同方向回転噛合型二軸押出機と、異なる特性の第2の押出機とを両方とも使用する設定でプロセスを実施することができる。これらの押出機は密に結合させて直列に設置することができる。上流の押出機から出る材料は、第1の押出機の内部で発生するスクリューの回転の圧力によって下流の押出機に直接強制供給することができる。このような設定としては、上流の押出機を、充填材を加え、添加剤及び処理剤で濡らし、部分的に処理し、シリコーンポリマーの一部又は全体に分散させるサイドフィーダーとする配置を挙げることができる。充填材の分散、処理、コンパウンディング及び脱揮に下流の押出機を利用することができる。この組合せにより、供給能力、滞留時間、混合強度、動力学及び脱揮効率並びに温度制御を改善することができる。単一の押出機のプロセスの場合と同様に、この組合せプロセスは充填材−ポリマーの予備濃縮物を使用する必要がない。ヒュームドシリカはこれらの押出機内又は前の工程で処理することができる。
【0083】
異方向回転非噛合型単軸往復又は非往復押出機及び同方向回転自己拭取り型押出機が、本発明の熱加硫性シリコーン組成物をコンパウンディングする多段押出機プロセスを提供するのに本発明の同方向回転噛合型二軸押出機と併用できる連続式装置の例である。
【0084】
本発明は、特許請求の範囲に属するすべての置換及び変更を包含する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を実施するための連続式シリコーン組成物コンパウンディング装置を示す概略図である。
【図2】 本発明の別の実施形態のためのコンパウンディング装置を示す概略図である。
【図3】 さらに別の実施形態のためのコンパウンディング装置を示す概略図である。
【符号の説明】
10 単一連続コンパウンディング装置
14 充填材添加口
16 同方向回転噛合型二軸押出機
18 加工流体
22、24 シリコーンポリマー
30、32 ベント
34 搬送セクション(高密度化ステージ)
36 混練セクション(コンパウンディングステージ)
38 脱揮セクション
42、44 シャフト

Claims (52)

  1. 充填材配合シリコーンポリマー組成物の製造方法であって、
    シリコーンポリマーの添加前に、単一連続コンパウンディング装置(10)の第1の位置で充填材を加工流体と混合し、
    前記単一連続コンパウンディング装置(10)における、前記第1の位置の下流の位置で、前記第1の位置で混合した前記充填材と前記加工流体との混合物をシリコーンポリマーと混合することを含んでなり、
    前記シリコーンポリマーが下記式Iの繰り返し単位で表され、
    前記加工流体が前記シリコーンポリマーと異なかつ分子量7000を上回る高分子量シリコーンポリマーを含まない、充填材配合シリコーンポリマー組成物の製造方法。
    (前記式I中、R は各々独立にC 1−4 アルキル又はC 2−4 アルキレンを表し、R は各々独立にC 1−4 アルキル、C 1−4 ハロアルキル又はC 2−4 アルキレンを表し、R は各々独立にH、C 1−10 アルキル、C 2−4 アルキレン、C 4−6 シクロアルキル、OH又はC 1−4 ハロアルキルを表し、nは100〜20000の整数を表す。)
  2. 前記単一連続コンパウンディング装置(10)が同方向回転噛合型二軸押出機である、請求項1記載の製造方法。
  3. 前記単一連続コンパウンディング装置(10)が同方向回転噛合型二軸押出機であり前記混合物前記シリコーンポリマーとの混合物前記単一連続コンパウンディング装置(10)からさらに加工するための第2の異なる押出機に排出することを含む、請求項1記載の製造方法。
  4. 前記単一連続コンパウンディング装置(10)が同方向回転噛合型二軸押出機であり前記混合物前記シリコーンポリマーとの混合物前記単一連続コンパウンディング装置(10)からさらに加工するための第2の異方向回転非噛合型二軸押出機に排出することを含む、請求項1記載の製造方法。
  5. 前記単一連続コンパウンディング装置(10)が異方向回転噛合型二軸押出機であり前記混合物前記シリコーンポリマーとの混合物前記単一連続コンパウンディング装置(10)からさらに加工するための第2の異方向回転非噛合型二軸押出機に排出することを含む、請求項1記載の製造方法。
  6. 前記単一連続コンパウンディング装置(10)が単軸押出機であり前記混合物前記シリコーンポリマーとの混合物前記単一連続コンパウンディング装置(10)からさらに加工するための第2の同方向回転噛合型二軸押出機に排出することを含む、請求項1記載の製造方法。
  7. 前記単一連続コンパウンディング装置(10)が同方向回転噛合型二軸押出機であり前記混合物前記シリコーンポリマーとの混合物前記単一連続コンパウンディング装置(10)からさらに加工するための第2の単軸往復式押出機に排出することを含む、請求項1記載の製造方法。
  8. 前記単一連続コンパウンディング装置(10)が同方向回転噛合型二軸押出機であり前記混合物前記シリコーンポリマーとの混合物前記単一連続コンパウンディング装置(10)からさらに加工するための第2の同方向回転噛合型二軸押出機に排出することを含み、前記単一連続コンパウンディング装置(10)が前記第2の同方向回転噛合型二軸押出機より大きい外径(OD内径(ID比を有する、請求項1記載の製造方法。
  9. 前記加工流体がシラノール反応性処理剤である、請求項1記載の製造方法。
  10. 前記充填材がシラノール基を含有しており、前記加工流体がシラノール停止ポリジメチルシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)又はヘキサメチルジシラザン(HMDZ)からなる処理剤である、請求項1記載の製造方法。
  11. 前記加工流体がシラノール停止ポリジメチルシロキサン、ビニル停止ジメチル−メチルビニルシロキサン及びヒドロキシ末端ポリジメチル−メチルビニルシロキサンから成る群から選択される、請求項1記載の製造方法。
  12. 前記充填材がヒュームドシリカである、請求項1記載の製造方法。
  13. 前記充填材がヒュームドシリカであり、ヒュームドシリカを加圧下で前記第1の位置に強制供給する、請求項1記載の製造方法。
  14. 前記シリコーンポリマーがポリジオルガノシロキサンである、請求項1記載の製造方法。
  15. 前記第1の位置の手前に位置する1以上の充填材添加口(14)と、充填材添加口(14)に結合した1以上の真空ベント(32)とを含む単一連続コンパウンディング装置(10)で当該方法を実施することを含む、請求項1記載の製造方法。
  16. 前記充填材配合シリコーンポリマー組成物が熱加硫性シリコーンポリマーゴム組成物である、請求項1記載の製造方法。
  17. 前記充填材配合シリコーンポリマー組成物から揮発分を該充填材配合シリコーンポリマー組成物の2重量%未満のレベルまで脱気することを含む、請求項1記載の製造方法。
  18. 前記充填材配合シリコーンポリマー組成物から揮発分を該充填材配合シリコーンポリマー組成物の1重量%未満のレベルまで脱気することを含む、請求項1記載の製造方法。
  19. 真空ベント口(32)を有する1以上の脱気ゾーンを含む単一連続コンパウンディング装置(10)で当該方法を実施することを含む、請求項1記載の製造方法。
  20. 前記脱気ゾーンの圧力を10〜300mmHgに調節することを含む、請求項19記載の製造方法。
  21. 前記脱気ゾーンの圧力を20〜100mmHgに調節することを含む、請求項19記載の製造方法。
  22. 前記脱気ゾーンの圧力を30〜80mmHgに調節することを含む、請求項19記載の製造方法。
  23. バレルを含む単一連続コンパウンディング装置(10)で当該方法を実施することからなり、バレル温度を150〜200℃に調節する、請求項1記載の製造方法。
  24. バレルを含む単一連続コンパウンディング装置(10)で当該方法を実施することからなり、バレル温度を160〜190℃に調節する、請求項1記載の製造方法。
  25. バレルを含む単一連続コンパウンディング装置(10)で当該方法を実施することからなり、バレル温度を165〜185℃に調節する、請求項1記載の製造方法。
  26. 前記充填材と前記加工流体の混合を、前記混合物前記シリコーンポリマーの混合の前に前記単一連続コンパウンディング装置(10)の搬送ステージ(34)で実施する、請求項1記載の製造方法。
  27. 前記充填材を、前記加工流体と混合する前に前記単一連続コンパウンディング装置(10)に供給する、請求項1記載の製造方法。
  28. 前記充填材を、前記加工流体と混合するために複数の供給口で前記単一連続コンパウンディング装置(10)に供給する、請求項1記載の製造方法。
  29. ポリマー100重量部当たり充填材5〜200部で前記充填材を前記シリコーンポリマーと配合する、請求項1記載の製造方法。
  30. ポリマー100重量部当たり充填材10〜100部で前記充填材を前記シリコーンポリマーと配合する、請求項1記載の製造方法。
  31. ポリマー100重量部当たり充填材20〜60部で前記充填材を前記シリコーンポリマーと配合する、請求項1記載の製造方法。
  32. 前記充填材が表面処理シリカであり、ポリマー100重量部当たり充填材20〜60部で前記充填材を前記シリコーンポリマーと配合する、請求項1記載の製造方法。
  33. 充填材100重量部当たり流体0.1〜100部で前記加工流体を前記充填材と配合する、請求項1記載の製造方法。
  34. 充填材100重量部当たり流体0.5〜75部で前記加工流体を前記充填材と配合する、請求項1記載の製造方法。
  35. 充填材100重量部当たり流体1.0〜50部で前記加工流体を前記充填材と配合する、請求項1記載の製造方法。
  36. 前記加工流体が処理剤と水からなる、請求項1記載の製造方法。
  37. 前記充填材がシリカであり、前記加工流体が、前記シリカ100部に対する重量比0.1〜100の処理剤と、前記シリカ100部に対する重量比0.1〜100の水からなる、請求項1記載の製造方法。
  38. 前記充填材がシリカであり、前記加工流体が、前記シリカ100部に対する重量比0.5〜50の処理剤と、前記シリカ100部に対する重量比0.5〜20の水からなる、請求項1記載の製造方法。
  39. 前記充填材がシリカであり、前記加工流体が、前記シリカ100部に対する重量比1.0〜20の処理剤と、前記シリカ100部に対する重量比1.0〜10の水からなる、請求項1記載の製造方法。
  40. 前記充填材がシリカであり、前記加工流体が処理剤/水の重量比0.05〜50の処理剤と水からなる、請求項1記載の製造方法。
  41. 前記充填材がシリカであり、前記加工流体が処理剤/水の重量比0.1〜20の処理剤と水からなる、請求項1記載の製造方法。
  42. 前記充填材がシリカであり、前記加工流体が処理剤/水の重量比1〜6の処理剤と水からなる、請求項1記載の製造方法。
  43. 前記充填材がシリカであり、前記加工流体がヘキサメチルジシラザン(HMDZと水からなる、請求項1記載の製造方法。
  44. 前記充填材がシリカであり、前記加工流体が、前記シリカ100部に対して0.1〜100重量部の量のヘキサメチルジシラザン(HMDZと、前記シリカ100部に対して0.1〜100重量部の量の水からなる、請求項1記載の製造方法。
  45. 前記充填材がシリカであり、前記加工流体が、前記シリカ100部に対して0.5〜50重量部の量のヘキサメチルジシラザン(HMDZと、前記シリカ100部に対して0.5〜20重量部の量の水からなる、請求項1記載の製造方法。
  46. 前記充填材がシリカであり、前記加工流体が、前記シリカ100部に対して1.0〜20重量部の量のヘキサメチルジシラザン(HMDZと、前記シリカに対して1.0〜10重量部の量の水からなる、請求項1記載の製造方法。
  47. 前記加工流体が可燃性である場合、さらに、前記単一連続コンパウンディング装置(10)に不活性ガスを注入して前記加工流体と空気との酸化反応を抑制することを含む、請求項1記載の製造方法。
  48. 前記加工流体が可燃性である場合、さらに、前記充填材100部当たり20〜800重量部の量の不活性ガスを前記単一連続コンパウンディング装置(10)に注入して前記加工流体と空気との酸化反応を抑制することを含む、請求項1記載の製造方法。
  49. 前記加工流体が可燃性である場合、さらに、前記充填材100部当たり50〜600重量部の量の不活性ガスを前記単一連続コンパウンディング装置(10)に注入して前記加工流体と空気との酸化反応を抑制することを含む、請求項1記載の製造方法。
  50. 前記加工流体が可燃性である場合、さらに、前記充填材100部当たり100〜400重量部の量の不活性ガスを前記単一連続コンパウンディング装置(10)に注入して前記加工流体と空気との酸化反応を抑制することを含む、請求項1記載の製造方法。
  51. 前記充填材が未処理シリカ原料である、請求項1記載の製造方法。
  52. が各々独立にCH又はCH=CHを表し、Rが各々独立にCH、CH=CH又はCHCHCFを表し、Rが各々独立にCH、CH=CH、OH又はCHCHCFを表し、nが4000〜10000の整数を表す、請求項記載の製造方法。
JP2001547204A 1999-12-21 2000-12-08 充填材配合シリコーン組成物のコンパウンディング Expired - Fee Related JP4921667B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/468,623 US6388001B1 (en) 1999-12-21 1999-12-21 Compounding filled silicone compositions
US09/468,623 1999-12-21
PCT/US2000/033402 WO2001046299A2 (en) 1999-12-21 2000-12-08 Compounding filled silicone compositions

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011266726A Division JP5258953B2 (ja) 1999-12-21 2011-12-06 充填材配合シリコーン組成物のコンパウンディング

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003517958A JP2003517958A (ja) 2003-06-03
JP4921667B2 true JP4921667B2 (ja) 2012-04-25

Family

ID=23860562

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001547204A Expired - Fee Related JP4921667B2 (ja) 1999-12-21 2000-12-08 充填材配合シリコーン組成物のコンパウンディング
JP2011266726A Expired - Fee Related JP5258953B2 (ja) 1999-12-21 2011-12-06 充填材配合シリコーン組成物のコンパウンディング

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011266726A Expired - Fee Related JP5258953B2 (ja) 1999-12-21 2011-12-06 充填材配合シリコーン組成物のコンパウンディング

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6388001B1 (ja)
EP (1) EP1242512B1 (ja)
JP (2) JP4921667B2 (ja)
CN (2) CN1411485B (ja)
DE (1) DE60033848T2 (ja)
TW (1) TWI259193B (ja)
WO (1) WO2001046299A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101912371B1 (ko) * 2018-03-19 2018-10-26 류병태 배관 이음관용 실리콘 패킹 제조방법 및 조성물

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6388001B1 (en) * 1999-12-21 2002-05-14 General Electric Company Compounding filled silicone compositions
US6511217B1 (en) * 2000-11-03 2003-01-28 General Electric Company Method and system to compound silicone compositions
JP4307258B2 (ja) * 2001-09-11 2009-08-05 ビューラー・アクチエンゲゼルシャフト 周面と自由体積との特殊な比、若しくはスクリュー内径と外径との特殊な比を用いて、連続的な混合及び処理プロセスを行うための方法、及び多軸押出機
CN100386372C (zh) * 2002-03-01 2008-05-07 罗狄亚化学公司 预处理二氧化硅作为稳定剂的用途
FR2842758B1 (fr) * 2002-07-26 2004-09-24 Multibase Sa Procede d'obtention de materiaux thermoplastiques nanocomposites par exfolation de particules minerales lamellaires dans une matrice polymere et materiaux nanocomposites obtenus.
WO2004108822A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-16 Dow Corning Corporation Fluoroplastic silicone vulcanizates
IL160492A0 (en) 2004-02-19 2004-07-25 Univ Ben Gurion Photoreactive compound specifically binding to calcium binding proteins
US20050192387A1 (en) * 2004-03-01 2005-09-01 Williams David A. RTV silicone composition offering rapid bond strength
EP1861233A4 (en) * 2005-03-08 2010-10-06 Steer Engineering Private Ltd DOUBLE SCREEN ELEMENTS FOR AN EXTRUDER SYSTEM
JP4821959B2 (ja) * 2005-05-30 2011-11-24 信越化学工業株式会社 フロロシリコーンゴム組成物及びゴム成型物
US20080300358A1 (en) * 2005-12-08 2008-12-04 Leon Neal Cook Continuous Process For Production Of Silicone Pressure Sensitive Adhesives
DE102006011362A1 (de) * 2006-03-09 2007-09-27 Bühler AG Herstellung von Artikeln mit verschiedenem Gehalt an Zusatzstoffen
US20070244249A1 (en) * 2006-04-06 2007-10-18 General Electric Company Two-part translucent silicone rubber-forming composition
JP2009208298A (ja) * 2008-03-03 2009-09-17 Bridgestone Corp ゴム組成物の混合方法および混合装置
US8487019B2 (en) * 2008-03-28 2013-07-16 3M Innovative Properties Company Filled resins and method for making filled resins
CN103930490B (zh) * 2011-09-13 2016-05-18 道康宁(中国)投资有限公司 填充的有机硅组合物及其制备和用途
US8907006B1 (en) * 2013-07-10 2014-12-09 Wacker Chemical Corporation Filler-containing liquid silicone rubber base of improved color and reproducibility
CN103600439B (zh) * 2013-11-20 2015-07-22 江苏诚盟装备股份有限公司 多螺杆计量喂料及混合输送系统
DE102015114397A1 (de) * 2015-08-28 2017-03-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Misch- und Formverfahren für gefüllte Duromere aus organisch vernetzbaren Kompositmassen, insbesondere für dentale Zwecke
DE102015226241A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von Organopolysiloxanzusammensetzungen
CN106738417A (zh) * 2016-12-27 2017-05-31 佛山市金银河智能装备股份有限公司 一种高聚合物预混装置
CN108097161A (zh) * 2018-01-10 2018-06-01 王翠萍 固体颗粒制剂的高孔隙率成粒方法及设备及固体颗粒制剂
EP3755514A4 (en) * 2018-02-20 2021-12-15 Berry Global, Inc. CONTINUOUS COMPOSITION SYSTEMS AND METHODS OF USE
EP3814080B1 (en) * 2018-06-29 2022-08-10 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Mixing process for producing an elastomeric composition
DE102018218603A1 (de) * 2018-10-30 2020-04-30 Bühler AG Kontinuierliche Herstellung von Graphen
CN111286202A (zh) * 2018-12-10 2020-06-16 中蓝晨光化工研究设计院有限公司 一种纳米二氧化硅-聚硅氧烷复合材料的连续化制备工艺
CN111300679A (zh) * 2020-02-28 2020-06-19 江苏三房巷薄膜有限公司 一种用于薄膜生产的浅网印刷母粒的生产工艺
CN111574714B (zh) * 2020-05-15 2021-08-03 浙江新安化工集团股份有限公司 一种聚硅氧烷的连续化生产系统及生产方法
EP4005660A1 (de) * 2020-11-25 2022-06-01 Daw Se Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer pigment- und/oder füllstoffdispersion

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6140327A (ja) * 1984-07-31 1986-02-26 Toray Silicone Co Ltd 液状シリコ−ンゴムベ−スの製造方法
JPS6456736A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Shinetsu Chemical Co Production of silicone rubber compound
JPH04226157A (ja) * 1990-06-13 1992-08-14 Rhone Poulenc Chim 2軸スクリュー押出機にてSiH/SiVi−RTV組成物用のダウを製造する方法
JPH06313046A (ja) * 1993-04-27 1994-11-08 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd 加熱硬化型シリコーンゴムコンパウンドの連続的製造方法
JPH073034A (ja) * 1993-06-17 1995-01-06 Shin Etsu Chem Co Ltd 液状シリコーンゴムベース組成物の製造方法
JPH09208824A (ja) * 1995-12-01 1997-08-12 General Electric Co <Ge> 改善された熱硬化性ゴム
JPH10140007A (ja) * 1996-11-07 1998-05-26 Shin Etsu Chem Co Ltd 高疲労耐久性液状シリコーンゴム組成物の製造方法
JPH11216721A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Teijin Ltd 熱可塑性樹脂組成物の製造方法

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3115675A (en) * 1961-04-28 1963-12-31 Shell Oil Co Extrusion apparatus with degasification elements
CH407525A (de) * 1964-01-23 1966-02-15 Buss Ag Knet- und Mischeinrichtung
CH450696A (de) * 1967-06-13 1968-01-31 Buss Ag Misch- und Kneteinrichtung
DE2005095B2 (de) * 1970-02-04 1975-11-27 Krauss-Maffei Ag, 8000 Muenchen Einspritzeinheit einer SpritzgieBmaschine zum Verarbeiten von thermoplastischen Formmassen
US3917507A (en) * 1971-02-22 1975-11-04 Welding Engineers Countercurrent combined liquid and vapor stripping in screw devolatilizer
US4100244A (en) * 1973-02-28 1978-07-11 Japan Steel Works Ltd Method for directly cooling melted thermoplastic resins
US3824208A (en) 1973-03-05 1974-07-16 Gen Electric Process for forming a free-flowing particulate polymer mixture from a viscous tacky polymer
US3985348A (en) * 1975-01-14 1976-10-12 W Bar E, Incorporated Apparatus and method for feeding a powdery material to a plasticized, pressurized polymer
DE2612827C3 (de) * 1976-03-26 1982-11-18 Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart Schneckenstrangpresse zur kontinuierlichen Aufbereitung und Entgasung von Elastomeren und Polymeren mit einer Viskosität über 1000 d Pa s
US4124306A (en) * 1977-11-30 1978-11-07 The French Oil Mill Machinery Company Vent for devolatilizing screw press
DE3026842C2 (de) * 1980-07-16 1984-02-16 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh, 3000 Hannover Doppelschnecken-Entgasungsextruder für thermoplastische Materialien
JPS6031857B2 (ja) * 1982-06-28 1985-07-24 株式会社阪田商会 顔料分散体の製造方法
US4528324A (en) 1982-11-01 1985-07-09 General Electric Company Process for producing RTV silicone rubber compositions using a devolatilizing extruder
US4898898A (en) 1983-10-06 1990-02-06 General Electric Company Polymer-densified fillers
JPH0742392B2 (ja) * 1986-01-07 1995-05-10 東芝機械株式会社 Abs系樹脂の製造方法及び装置
DE3601324A1 (de) 1986-01-17 1987-07-23 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von bei raumtemperatur vulkanisierbaren silikonmassen
DE3744193C1 (de) * 1987-12-24 1989-01-26 Berstorff Gmbh Masch Hermann Verfahren und Extruder zum Entgasen thermoplastischer Kunststoffschmelzen ueber einen weiten Viskositaetsbereich
US5198171A (en) 1988-10-11 1993-03-30 Toshiba Silicone Co., Ltd. Process for continuously producing heat-vulcanizable silicone rubber compound
DE3841729C1 (ja) * 1988-12-10 1990-03-01 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh, 3000 Hannover, De
DE4021751A1 (de) * 1990-07-07 1992-01-16 Berstorff Gmbh Masch Hermann Entgasungsextruder
DE4039943A1 (de) * 1990-12-14 1992-06-17 Berstorff Gmbh Masch Hermann Verfahren und vorrichtung zur einstufigen, kontinuierlichen herstellung einer kautschaukgrund- und fertigmischung fuer fahrzeugreifen, antriebsriemen, transportbaender sowie fuer technische gummiartikel in nur einer mischvorrichtung
DE4103602A1 (de) 1991-02-07 1992-08-13 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von htv-siliconmassen
US5227111A (en) * 1991-05-06 1993-07-13 Dow Corning, S.A. Manufacture of moisture curable organosiloxane compositions
DE4118530A1 (de) 1991-06-06 1992-12-10 Werner & Pfleiderer Verfahren und einrichtung zur aufbereitung oder herstellung von kunststoffen
US5153238A (en) 1991-11-12 1992-10-06 Dow Corning Corporation Storage stable organosiloxane composition and method for preparing same
FR2698820A1 (fr) * 1992-12-07 1994-06-10 Sedepro Procédé et appareil de mélangeage en continu de caoutchouc.
GB2284609B (en) 1993-12-10 1998-04-15 Gen Electric High application rate extrudable polymers
JP3224931B2 (ja) * 1994-01-12 2001-11-05 株式会社日本製鋼所 二軸混練押出機
JP3591874B2 (ja) * 1994-06-21 2004-11-24 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 液体と粉体の連続混練装置
ES2104481T3 (es) 1995-03-27 1997-10-01 Basf Ag Procedimiento para la obtencion de termoplasticos.
US5679726A (en) 1995-11-29 1997-10-21 Dow Corning Corporation Method of making a foundation polydiorganosiloxane-silica mixture, the resulting mixture and a room temperature curing sealant made from the foundation mixture
US5925709A (en) 1996-08-29 1999-07-20 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for the preparation of silicone rubber
WO1999006197A1 (fr) * 1997-08-01 1999-02-11 Sedepro Melangeur en continu de caoutchouc
JP3739544B2 (ja) 1997-09-11 2006-01-25 東レ・ダウコーニング株式会社 シリコーンゴム組成物の連続的製造方法
US6076954A (en) * 1999-02-04 2000-06-20 Gisco, Inc. Continuous vacuum processor with integral raw material mixing
US6388001B1 (en) * 1999-12-21 2002-05-14 General Electric Company Compounding filled silicone compositions

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6140327A (ja) * 1984-07-31 1986-02-26 Toray Silicone Co Ltd 液状シリコ−ンゴムベ−スの製造方法
JPS6456736A (en) * 1987-08-28 1989-03-03 Shinetsu Chemical Co Production of silicone rubber compound
JPH04226157A (ja) * 1990-06-13 1992-08-14 Rhone Poulenc Chim 2軸スクリュー押出機にてSiH/SiVi−RTV組成物用のダウを製造する方法
JPH06313046A (ja) * 1993-04-27 1994-11-08 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd 加熱硬化型シリコーンゴムコンパウンドの連続的製造方法
JPH073034A (ja) * 1993-06-17 1995-01-06 Shin Etsu Chem Co Ltd 液状シリコーンゴムベース組成物の製造方法
JPH09208824A (ja) * 1995-12-01 1997-08-12 General Electric Co <Ge> 改善された熱硬化性ゴム
JPH10140007A (ja) * 1996-11-07 1998-05-26 Shin Etsu Chem Co Ltd 高疲労耐久性液状シリコーンゴム組成物の製造方法
JPH11216721A (ja) * 1998-02-03 1999-08-10 Teijin Ltd 熱可塑性樹脂組成物の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101912371B1 (ko) * 2018-03-19 2018-10-26 류병태 배관 이음관용 실리콘 패킹 제조방법 및 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
DE60033848T2 (de) 2007-11-08
WO2001046299A3 (en) 2002-01-17
JP2003517958A (ja) 2003-06-03
JP2012086572A (ja) 2012-05-10
US6388001B1 (en) 2002-05-14
EP1242512A2 (en) 2002-09-25
CN100595233C (zh) 2010-03-24
US20020137838A1 (en) 2002-09-26
CN1733839A (zh) 2006-02-15
JP5258953B2 (ja) 2013-08-07
DE60033848D1 (de) 2007-04-19
EP1242512B1 (en) 2007-03-07
TWI259193B (en) 2006-08-01
CN1411485B (zh) 2012-03-21
CN1411485A (zh) 2003-04-16
WO2001046299A2 (en) 2001-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5258953B2 (ja) 充填材配合シリコーン組成物のコンパウンディング
EP1110691B1 (en) Compounding filled silicone compositions
JP4128768B2 (ja) シリコーン組成物のコンパウンディング方法及びシステム
EP1110690B1 (en) Continuous preparation of heat-vulcanizable silicone compositions
EP1792944B1 (en) Continuous preparation of a liquid silicone rubber composition
KR930003375B1 (ko) 열가황형 실리콘고무 화합물의 연속적 제조방법
EP1110696A2 (en) Continuous process to prepare silicone compositions
US6548574B1 (en) Heat-vulcanizable silicone compositions from premix
KR100803930B1 (ko) 실리콘 고무 조성물을 제조하기 위한 일괄 생산방법
MXPA01000064A (en) Continuous preparation of heat-vulcanizable silicone compositions

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20071127

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071130

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100818

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100824

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20101117

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20101125

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20101222

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110105

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110124

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110607

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110907

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110914

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111007

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111017

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111026

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4921667

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150210

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees