JP7003932B2 - ゴム状重合体用押出乾燥機、ゴム状重合体の乾燥方法、およびゴム状重合体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ゴム状重合体用押出乾燥機、ゴム状重合体の乾燥方法、およびゴム状重合体の製造方法に関する。

ゴム状重合体等のゴム材料の製造では、重合したゴム材料を脱溶媒して凝固させた後に、ゴム材料に含まれる水分を除去するため、ゴム材料は脱水され、乾燥が行われる。

ゴム材料を乾燥する方法としては、エクスパンション型の押出乾燥機等を用いた押出乾燥が知られている。エクスパンション型の押出乾燥機は、シリンダーの内部にスクリューが回転自在に配置されたライナーを備え、該スクリューが回転することによりゴム状重合体がライナー内に搬送され押出乾燥が行われる。

例えば、特許第５８０５３０４号公報（特許文献１）には、エキスパンジョン型押出乾燥機を用いて、ゴム状重合体を押出乾燥する技術が開示されている。また、国際公開第２００６/０５４５２５号（特許文献２）には、エクスパンジョン型押出乾燥装置を用いて、含水ゴム重合体を乾燥する技術が開示されている。

特許第５８０５３０４号公報 国際公開第２００６／０５４５２５号

しかしながら、特許文献１及び２等に開示された従来の押出乾燥技術では、脱溶媒後のゴム材料内に残留する水分が、搬送時に押出乾燥機内部で分離し、この分離した水がライナーと材料の界面に入り込んで、搬送時の摩擦力が低下する問題があった。そのため、従来の押出乾燥技術では、ライナー内で乾燥対象であるゴム材料の搬送が十分に行われず、ゴム材料がライナー内に滞留したり、ゴム材料が供給部から漏れたりする等、ゴム材料を安定して搬送させることができなかった。

本発明の目的は、安定したゴム状重合体の搬送を行うことができるゴム状重合体用押出乾燥機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の押出乾燥機の一態様は、シリンダーと、前記シリンダーの内周面に設けられたライナーと、前記ライナー内に回転自在に配置されたスクリューとを有し、前記ライナー内で回転する前記スクリューによりゴム状重合体を搬送するゴム状重合体用押出乾燥機であって、前記ライナーの内面に、前記ゴム状重合体の搬送方向に延びる複数の溝が形成されており、前記溝の幅は、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
前記溝の深さは、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である。

本発明の一態様によれば、ゴム状重合体の安定した搬送が可能なゴム状重合体用押出乾燥機を提供することができる。

本発明の実施形態に係るゴム状重合体用押出乾燥機を示す図である。 本発明の実施形態に係るゴム状重合体用押出乾燥機のライナーの内部の一部を拡大して示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るゴム状重合体用押出乾燥機（第１の実施形態）のライナーの一部を展開した図である。 図３のIＶ－IＶ線断面図である。 図３のＶ－Ｖ線断面図である。 本発明の実施形態に係るゴム状重合体用押出乾燥機（第２の実施形態）のライナーの一部を展開した図である。 図６のＶII-ＶII線断面図である。 図６のＶIII－ＶIII線断面図である。 本発明の実施形態に係るゴム状重合体用押出乾燥機（第３の実施形態）のライナーの一部を展開した図である。 図９のＸ－Ｘ線断面図である。 図９のＸI－ＸI線断面図である。 本発明の実施形態に係るゴム状重合体の製造方法の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るゴム状重合体用押出乾燥機を示す図である。図１において、符号１は、本実施形態で用いるクスパンション型の押出乾燥機であり、本発明に係るゴム状重合体用押出乾燥機の一例である。

押出乾燥機１は、ゴム状重合体を乾燥する押出乾燥機であり、シリンダー２、ダイ３、駆動装置４、ライナー５、スクリュー６、及びブレーカーボルト７を備えている。

シリンダー２は、円筒状のシリンダーであり、本発明のゴム状重合体用押出乾燥機の一部を構成するシリンダーの一例である。シリンダー２には、一端にゴム状重合体（ゴム状クラム）をシリンダー２内に供給するホッパー２１が設けられており、他端に図示しない噴出口を有するダイ３が取り付けられている。また、シリンダー２の周囲には、スチーム機能を有するジャケット８が設けられており、スチームの熱により加熱され、または水により冷却される。

なお、ゴム状重合体（ゴム状クラム）は、例えばゴム状重合体が脱水された後の水分を含むゴム状重合体のクラムであり、本発明のゴム状重合体用押出乾燥機により押出乾燥されるゴム状重合体の一例である。このような水分を含むゴム状重合体のクラムとしては、例えば、含水率が５～４０％のゴム状重合体を用いることができる。

ライナー５は、シリンダー２の内周面に設けられている。ライナー５内にはスクリュー６が回転自在に配置されている。ライナー５の一部では、スクリュー６が回転することによりゴム状重合体が搬送される。なお、ライナー５は、本発明のゴム状重合体用押出乾燥機の一部を構成するライナーの一例である。

スクリュー６は、ライナー５内に回転自在に配置されている。スクリュー６は、駆動装置４により駆動されて、シリンダー２内のライナー５の内面と接触しないように回転することができる。なお、スクリュー６は、本発明のゴム状重合体用押出乾燥機の一部を構成するスクリューの一例である。

スクリュー６は、ホッパー２１からダイ３側に向かって順に、搬送部１１、圧縮部１２、計量化部１３に区分されている。スクリュー６は、これらの区分に応じて所定のスクリューピッチと溝の深さが与えられている。

なお、搬送部１１は、スクリュー６が回転することにより、ライナー５内でゴム状重合体クラムを搬送することができる。圧縮部１２は、搬送部１１と連続して設けられており、ライナー５内で搬送部１１から搬送されたクラムに圧縮作用を与えることができる。計量化部１３は、圧縮部１２と連続して設けられており、計量化部１３では圧縮部１２を経たゴム状重合体クラムの重量が計量される。

ブレーカーボルト７は、シリンダー２の側面からシリンダー２の半径方向内側へ延びて、先端がライナー５から突出するように、シリンダー２の軸方向に所定間隔を置いて気密に植え込まれている。なお、ブレーカーボルト７の突出位置は、スクリュー６のスクリューピッチに対応して、ブレーカーボルト７がスクリュー６のフライト（羽根）と接触しないように定められている。

シリンダー２内に供給されたゴム状重合体は、スクリュー６によりライナー５内をダイ３側へ搬送される。搬送部１１と圧縮部１２とでは、スクリュー６のピッチと溝の数が異なっている。すなわち、搬送部１１でスクリューが１回転するときにゴム状重合体が搬送されるライナー５内の空間の体積が、圧縮部１２でスクリュー６が１回転するときにゴム状重合体が搬送されるライナー５内の空間の体積に対して１．２倍より大きくなるように、搬送部１１と圧縮部１２とでは、スクリュー６のピッチと溝の数が異なる。

これにより、搬送部１１から圧縮部１２に搬送されたゴム状重合体は圧縮作用を受ける。同時に、ゴム状重合体は、スクリュー６のフライト端面とブレーカーボルト７の先端部との間で剪断、混練される。そして、ダイ３から押し出されたゴム状重合体は、カッター９で切断されてペレット状等の形態になる。

ジャケット８から与えられた熱とスクリュー６を回転させる外部動力の一部は、ゴム状重合体の圧力と温度に変換され、ゴム状重合体は、高温、高圧でダイ３まで搬送され、ダイ３の図示しない噴出口から大気中に押し出される。このとき、水分等の気化物が爆発的に大気放出され、ゴム状重合体の含水率が急激に低下して、乾燥（エクスパンション乾燥）が行われる。

なお、本実施形態の押出乾燥機により押出乾燥されるゴム状重合体の種類は特に限定されない。このようなゴム状重合体としては、例えば、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン－イソプレンブロックポリマー（ＳＩＳ）、スチレン－ブタジエンブロックポリマー（ＳＢＳ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などのジエン系ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンターポリマーゴム（ＥＰＤＭ）、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴムなどのオレフィン系ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。これらの中でも、ＢＲ、ＳＢＲが好適に用いられる。

また、ゴム状重合体の含水率は、本実施形態の押出乾燥機を用いて押出乾燥することにより、押出乾燥前の含水率の約３分の１以下まで低減することができる。例えば、含水率が約２５％のゴム状重合体は、押出乾燥機１を用いることにより、約１０％以下の含水率まで低減することができる。

図２は、本実施形態の押出乾燥機の一部を構成するライナーの内面の一部（搬送部１１に対応する部分）を拡大して示す斜視図である。図２に示すように、搬送部１１に対応するライナー５の内面の一部には、２種類の溝（溝５１、溝５２）がそれぞれ複数形成されている。溝５１、溝５２は、いずれもライナー５内のクラムが搬送される方向（搬送方向）に延びて形成されている。一部の溝５２間には、ブレーカーボルト７を取り付けるための孔５３が形成されている。

図３は、本実施形態に係る押出乾燥機（第１の実施形態）のライナーの一部を展開した図である。図４は、図３のIＶ－IＶ線断面図であり、図５は、図３のＶ－Ｖ線断面図である。

図３に示すように、搬送部１１を構成するライナー５の一部は、１２個のセグメント（セグメントＳＧ１～ＳＧ１２）で構成することができる。１２個のセグメントのうち、８つのセグメント（セグメントＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ５、ＳＧ６、ＳＧ８、ＳＧ９、ＳＧ１１、ＳＧ１２）に、複数の溝５１が設けられている。本実施形態では、各セグメントに、５つの溝５１が設けられている。

また、１２個のセグメント（セグメントＳＧ１～ＳＧ１２）の全てに、溝５２が設けられている。本実施形態では、各セグメントに１つの溝５２が設けられている。

さらに、セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０には、ブレーカーボルト７を装着するための孔５３が形成されている。孔５３は、各セグメントに３つずつ設けられているが、セグメントあたりの孔の数は、スクリューのピッチと溝の寸法との関係で適宜定めることができる。

各溝５１は、図４に示すように、所定の幅Ｗ１で形成されている。この溝５１の幅Ｗ１の寸法は、特に限定されないが、好ましくは０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下に定められ、より好ましくは１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に定められる。本明細書において、溝の幅とは、ライナーの内面に開口する溝の開口幅を意味する（図４、図５参照）。

このような幅の溝５１を設けることにより、脱水後のゴム材料（クラム）のように搬送時に水が分離しやすいゴム状重合体を搬送する場合に、分離した水を溝５１に逃がすことができる。そのため、ゴム状重合体とライナー５との間に水膜が形成され難くなり、ゴム状重合体とライナー５との摩擦力を向上させることができる。

これにより、ゴム状重合体を押出乾燥する際に、ゴム状重合体がライナー内に滞留したり、供給部から漏れたりすることを防ぐことができる。したがって、本実施形態の押出乾燥機を用いることにより、押出乾燥機内で安定したゴム状重合体の搬送を行うことができ、乾燥効率を高くすることができる。

なお、溝の幅Ｗ１が０．１ｍｍ未満の場合は、搬送部１１内で分離した水を溝５１内に逃がすことができる空間を十分に確保することができない。また、溝の幅Ｗ１が２ｍｍを超える場合はゴム状重合体が溝５１内に入り込むため、搬送部１１内で分離した水を溝５１内に逃がすことができる空間が狭くなる。

また、各溝５１は、図４に示すように、所定のピッチＰ１で形成されている。溝５１のピッチＰ１は、特に限定されないが、０．５ｍｍ以上２５ｍｍ以下に定めるのが好ましい。本明細書において、溝のピッチとは、隣り合う二つの溝の間隔を意味する（図４、図５参照）。

このようなピッチの溝５１を設けることにより、円筒状のライナー５の内面の限られた範囲に、分離した水を逃すための溝５１を過不足なく形成することができる。そのため、ゴム状重合体とライナー５との間に水膜がより形成され難くなり、ゴム状重合体とライナー５との摩擦力を確実に向上させることができる。

これにより、ゴム状重合体を押出乾燥する際に、ゴム状重合体がライナー５内に滞留したり、供給部から漏れたりすることを確実に防ぐことができる。したがって、本実施形態の押出乾燥機を用いることにより、押出乾燥機内で安定したゴム状重合体の搬送を確実に行うことができ、乾燥効率をさらに高めることができる。

なお、溝５１のピッチＰ１が０．５ｍｍ未満の場合は、円筒状のライナー５の内面に設けられる溝５１の数が多くなり、搬送部１１に対応するライナー５の内面において溝５１が設けられていない部分の面積が小さくなる。そのため、搬送されるゴム状重合体とライナー５の接触面積が小さくなり、ゴム状重合体とライナー５との間で搬送に必要な摩擦力が得られない可能性がある。また、溝のピッチＰ１が２５ｍｍを超える場合は、円筒状のライナー５の内面に設けられる溝５１の数が少なくなるため、分離した水を逃がすための空間を十分に確保できない可能性がある。

また、各溝５１は、図４に示すように、所定の深さＤ１で形成されている。溝５１の深さＤ１は、好ましくは０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に定められ、より好ましくは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に定められている。本明細書において、溝の深さとは、ライナーの内面に開口する溝の開口から底部までの距離を意味する（図４、図５参照）。

このような深さの溝５１を設けることにより、円筒状のライナー５の内面の限られた範囲に、分離した水を逃すための空間を確保することができる。そのため、ゴム状重合体とライナー５との間に水膜がより形成され難くなり、ゴム状重合体とライナー５との摩擦力をさらに向上させることができる。

これにより、ゴム状重合体を押出乾燥する際に、ゴム状重合体がライナー５内に滞留したり、供給部から漏れたりすることをより確実に防ぐことができる。したがって、本実施形態の押出乾燥機を用いることにより、押出乾燥機内でより安定したゴム状重合体の搬送を行うことができ、乾燥効率をさらに高めることができる。

なお、溝５１の深さＤ１が０．０５ｍｍ未満の場合は、各溝の深さが浅すぎて、ゴム状重合体から分離した水を逃がすための空間を各溝において十分に確保することができない。また、溝５１の深さＤ１が１．０ｍｍを超える場合は、溝５１の底部とライナー５の外面との間の厚みが薄くなるため、ライナー５の強度が低下するおそれがある。また、溝５１の深さＤ１が１．０ｍｍを超えると、ゴム重合体が溝５１内に入り込み、ライナー５内に長期間滞留した後に溝５１から剥がれ出て、劣化した状態で搬送中のゴム重合体に混入するおそれがある。

なお、本実施形態では、全ての溝５１で、幅Ｗ１、深さＤ１が同じ寸法になっている。また、各セグメントにおいて隣り合う溝５１のピッチＰ１は、同じ寸法になっている。しかし、溝５１の幅Ｗ１、ピッチＰ１、深さＤ１は、上記の範囲を満たす限り異なっていてもよい。

また、本実施形態では、溝５１は、８つのセグメントに設けられているが、溝５１は少なくとも１つのセグメントに設けられていればよい。なお、溝５１は、本発明の押出乾燥機における複数の溝の一例である。

溝５１の断面形状は、特に限定されず、例えば、半円形状、Ｕ字形状、三角形状、Ｖ字形状、四角形状、台形形状、逆台形形状等の形状にすることができる。本明細書において、溝の断面形状とは、溝が伸びる方向と直交する断面における形状を意味する（図４、図５参照）。

なお、溝５１内にゴム状重合体が滞留し難くなる観点から、溝５１の断面形状は、Ｖ字形状にするのが好ましい。溝５１の断面形状をこのような形状にすることにより、溝５１の底部にゴム状重合体が滞留し難くなり、溝５１に入り込んだ場合でも、ゴム状重合体が溝５１内に滞留し難くなる。そのため、ゴム状重合体の搬送効率の低下を防ぐことができる。

また、図２～図４に示すように、ライナー５の内面に、溝５１と異なる寸法の溝を設けてもよい。ここで、溝５１と異なる寸法の溝には、溝５１の幅よりも大きい幅を有する溝、および溝５１の幅よりも小さい幅を有する溝のいずれも含まれる。本実施形態では、溝５１の幅よりも大きい幅を有する溝５２が形成されている。各溝５２は、図４、図５に示すように、所定の幅Ｗ２、所定のピッチＰ２、所定の深さＤ２で形成されている。なお、溝５２は、本発明の押出乾燥機における複数の別の溝の一例である。

なお、溝の幅Ｗ２、ピッチＰ２の各寸法は、溝５１の幅Ｗ１、ピッチＰ１との関係で任意に設定することができる。また、溝５２の深さＤ２は、ライナー５の厚みを考慮して任意に設定することができる。なお、本実施形態では、全ての溝５２で、幅Ｗ２、ピッチＰ２、深さＤ２がそれぞれ同じ寸法になっているが、各溝５２の幅Ｗ２、ピッチＰ２、深さＤ２はそれぞれ異なっていてもよい。

このような幅寸法が溝５１よりも大きい溝５２を設けることにより、ライナー５内のゴム状重合体が搬送される空間の体積を増やすことができる。そのため、ゴム状重合体の搬送量を増やすことができる。また、ライナー５にこのような溝５２を設けることにより、スクリュー６の回転方向（ライナー５の周方向）に溝５２の段差が抵抗になるため、ゴム状重合体とライナー５と間に摩擦力を生じさせることができる。

なお、溝５１、溝５２が延びる方向は、本実施形態では、図１～図３に示すように、シリンダー２の軸線方向と略平行であるが、ゴム状重合体の搬送方向がシリンダー２の軸線方向と平行でない場合は、該軸線方向と平行でない方向に定めても良い。例えば、スクリュー６の回転によりゴム状重合体が実際に搬送される方向が、例えばシリンダー２の軸線方向に対して所定の角度で延びる方向であれば、該所定の角度で延びる方向に、溝５１、溝５２が延びる方向を定めることができる。

図６は、本実施形態に係る押出乾燥機（第２の実施形態）のライナーの一部を展開した図である。図７は、図６のＶII-ＶII線断面図であり、図８は、図６のＶIII－ＶIII線断面図である。なお、図６～図８において、図３～図５と共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図３～図５の第１実施形態では、ブレーカーボルト７を装着するための孔５３が設けられたセグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０に、溝５１は設けられていない。これに対して、図６～図８に示す第２の実施形態では、孔５３が設けられたセグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０に、溝５１の幅Ｗ１、ピッチＰ１、深さＤ１と同じ寸法の溝５１Ａが設けられている。

この構成により、ライナー５全体に設けられた溝５１の数を実質的に増やすことができる。そのため、搬送部１１に対応するライナー５の内部でゴム状重合体から分離した水を逃がす空間が増えるため、さらに安定したゴム状重合体の搬送が可能になる。

なお、図６、図８では、セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０の各セグメントに溝５１Ａが２本ずつ設けられているが、溝５１Ａの数は、溝５１の幅Ｗ１、ピッチＰ１、深さＤ１との関係で任意に増減させることができる。例えば、セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０の各セグメントにそれぞれ溝５１Ａを１１本設けることができ、ライナー５全体で溝５１Ａが４４本設けられることになる。

図９は、本実施形態に係る押出乾燥機（第３の実施形態）のライナーの一部を展開した図である。図１０は、図９のＸ－Ｘ線断面図であり、図１１は、図９のＸI－ＸI線断面図である。なお、図９～図１１において、図３～図５と共通する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図３～図５の第１実施形態では、１２個のセグメント（セグメントＳＧ１～ＳＧ１２）の全てに、溝５２が設けられている。これに対して図９～図１１に示す第３の実施形態では、溝５２が設けられておらず、代わりに溝５１が、幅Ｗ１、ピッチＰ１、深さＤ１と同じ寸法で設けられている。図９及び図１１では、図６及び図８の第２の実施形態と同様に、セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０の各セグメントに溝５１Ａが設けられている。

この構成により、ライナー５全体に設けられた溝５１の数をさらに増やすことができる。そのため、搬送部１１に対応するライナー５の内部でゴム状重合体から分離した水を逃がす空間がさらに増えるため、含水量が多いゴム状重合体を搬送する場合でも安定した搬送が可能になる。

なお、図９、図１１では、セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０の各セグメントに溝５１Ａが２本ずつ設けられているが、溝５１Ａの数は、溝５１の幅Ｗ１、ピッチＰ１、深さＤ１との関係で任意に増減させることができる。例えば、セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０の各セグメントにそれぞれ溝５１Ａを１１本設けることができ、ライナー５全体で溝５１Ａが４４本設けられることになる。

次に、本発明に係るゴム状重合体の乾燥方法について説明する。本実施形態の乾燥方法では、本実施形態の押出乾燥機（図１）を用いることができる。具体的には、押出乾燥機１のシリンダー２の内周面に設けられたライナー５内に回転自在に配置されたスクリュー６を、駆動装置４により回転させて、ゴム状重合体（ゴム状重合体のクラム）を搬送する押出乾燥機を用いて乾燥する。

図２～図１１に示すように、ライナー５の内面には、ゴム状重合体の搬送方向に延びる複数の溝５１が形成されている。溝の幅は、０．１ｍｍ～２ｍｍに設定されている。溝は、０．５～２５ｍｍのピッチで設けられている。本実施形態の乾燥方法を用いてゴム状重合体を乾燥することにより、本実施形態の押出乾燥機を用いた場合と同様に、ゴム状重合体を安定して搬送することができるため、ゴム状重合体の乾燥量を増やすことができる。なお、本実施形態の乾燥方法は、本発明のゴム状重合体の乾燥方法の一例である。

図１２は、本発明の実施形態に係るゴム状重合体の製造方法の一例を示すフローチャートである。図１２に示すように、本実施形態のゴム状重合体の製造方法は、重合工程Ｓ１、凝固工程Ｓ２、脱水工程Ｓ３、押出乾燥工程Ｓ４、振動乾燥工程Ｓ５、成形工程Ｓ６を含む。なお、本実施形態の製造方法は、本発明のゴム状重合体の製造方法の一例である。

重合工程Ｓ１では、ブタジエン等のゴム原料を乳化重合、溶液重合等の重合反応により重合してゴム状重合体のラテックス、重合体溶液等を得る。本実施形態では、溶液重合によりゴム状重合体の重合体溶液が得られる。

凝固工程Ｓ２では、重合工程Ｓ１で得られたゴム状重合体のラテックス、重合体溶液等をスチームストリッピング法により脱溶媒して凝固させてゴム状重合体のスラリーを調製する。本実施形態では、ゴム状重合体の重合体溶液を凝固させてゴム状重合体のスラリーを調製する。

脱水工程Ｓ３では、ゴム状重合体のスラリーを押出機型スクイザー等の脱水機を用いて脱水して、所定の含水率を有するクラムを得る。なお、凝固工程Ｓ２、脱水工程Ｓ３は、本発明のゴム状重合体の製造方法に含まれる凝固工程、脱水工程の各一例である。

押出乾燥工程Ｓ４では、脱水したゴム状重合体のクラムを、シリンダーの内周面に設けられたライナー内でスクリューを回転させてゴム状重合体を搬送する押出乾燥機を用いてゴム状重合体を乾燥する。本実施形態では、図１に示す押出乾燥機１を用いることができる。また、上述した本実施形態の乾燥方法を用いることができる。なお、押出乾燥工程Ｓ４は、本発明に係るゴム状重合体の製造方法における乾燥工程の一例である。

振動乾燥工程Ｓ５では、押出乾燥工程Ｓ４を経たゴム状重合体を移動する振動ベルトに載せ、振動させながら加熱して乾燥する。ゴム状重合体の加熱は、ゴム状重合体に直接熱風を接触させたり、間接的に熱媒体を接触させたりすることにより行うことができる。

成形工程Ｓ６では、振動乾燥工程Ｓ５を経たゴム状重合体の重量を測定し、成形機を用いて所定の寸法のベールに成形する。ベールの寸法としては、例えば、短辺３６ｃｍ、長辺７３ｃｍ、高さ１８ｃｍの寸法にすることができる。

本実施形態の製造方法を用いてゴム状重合体を製造することにより、本実施形態の押出乾燥機を用いた場合と同様に、押出乾燥時に安定したゴム状重合体の搬送を行うことができる。そのため、ゴム状重合体の乾燥効率を増やすことができ、ゴム状重合体の製造効率を高めることができる。

以下、本発明の実施形態について、さらに実施例を用いて具体的に説明する。各実施例、比較例の測定、評価は、以下のようにして行った。

［漏れ量］
漏れ量は、ホッパー部からの漏れ量として測定した。具体的には、搬送時にホッパー部から１時間に漏れ出た含水ゴム状重合体の重量（ｋｇ／ｈ）を測定した。

［搬送量］
ゴム状重合体の搬送量は、１時間に搬送されたゴム状重合体の重量（ドライ換算フィードレートＱ_Ｄ（ｋｇ／ｈ）の最大値）として測定した。

［回転数］
回転数は、駆動装置で制御されるスクリューの回転数Ｎｓ（ｒｐｍ）として測定した。

［搬送率］
測定した搬送量をスクリューの回転数Ｎｓで除した値Ｑ_Ｄ／Ｎｓ（ｋｇ／ｈ・ｒｐｍ）を搬送率として算出した。

［実施例１］
実施例１では、ゴム状重合体として含水するブタジエンゴム（ＢＲ）を用いた。含水するゴム状重合体の含水率は、１２％である。また、ライナー５には、内径が３５５．５ｍｍのライナーを用いた。

溝５１は、図３に示すように、１２個のセグメント（セグメントＳＧ１～ＳＧ１２）のうち８個のセグメント（セグメントＳＧ２、ＳＧ３、ＳＧ５、ＳＧ６、ＳＧ８、ＳＧ９、ＳＧ１１、ＳＧ１２）に設けられている。また、溝５１は、幅Ｗ１が２．０ｍｍ、深さＤ１が１．０ｍｍ、セグメントあたりの本数Ｎ１が５本、ピッチＰ１が２０.０ｍｍに設定されている（図４参照）。

溝５２は、全てのセグメント（セグメントＳＧ１～ＳＧ１２）に設けられている（図３参照）。また、溝５２は、幅Ｗ２が６．５ｍｍ、深さＤ２が１．０ｍｍ、セグメントあたりの本数Ｎ２が１本、ピッチＰ２が９３．１ｍｍに設定されている（図４、図５参照）。

１２個のセグメントのうち４個のセグメント（セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、ＳＧ１０）には、ブレーカーボルト７を装着する孔５３が設けられている。孔５３が設けられたセグメント（セグメントＳＧ１、ＳＧ４、ＳＧ７、Ｓ１０）には、溝５１を設けられておらず、溝５２のみが設けられている（図３、図５参照）。結果を表１に示す。

［実施例２］
実施例２は、溝５１の幅Ｗ１が１．０ｍｍ、セグメントあたりの本数Ｎ１が１０本、ピッチＰ１が１０.０ｍｍに設定されている以外は、実施例１と同じである。結果を表１に示す。

［実施例３］
実施例３は、溝５１の幅Ｗ１が１．０ｍｍ、セグメントあたりの本数Ｎ１が１２本、ピッチが８.０ｍｍに設定されている以外は、実施例１と同じ条件である。結果を表１に示す。

［実施例４］
実施例４は、溝５１の幅Ｗ１が１．０ｍｍ、セグメントあたりの本数Ｎ１が２４本、ピッチが４.０ｍｍに設定されている以外は、実施例１と同じ条件である。結果を表１に示す。

［実施例５］
実施例５は、溝５１の幅Ｗ１が１．０ｍｍ、溝の深さが０．５ｍｍ、セグメントあたりの本数Ｎ１が２４本、ピッチが４.０ｍｍに設定されている以外は、実施例１と同じ条件である。結果を表１に示す。

［実施例６］
実施例６は、溝５１の幅Ｗ１が１．０ｍｍ、溝の深さが０．１ｍｍ、セグメントあたりの本数Ｎ１が２４本、ピッチが４.０ｍｍに設定されている以外は、実施例１と同じ条件である。結果を表１に示す。

［実施例７］
実施例７では、溝５１は、１２個のセグメントのうちライナー５の下部に位置する２個のセグメント（例えば、セグメントＳＧ６、ＳＧ８）に設けられている。なお、溝５１を、ライナー５の下部に設けたのは、分離した水が重力でライナー５の下部に滞留する傾向があることを考慮したものである。結果を表１に示す。

また、実施例７は、溝５１の幅Ｗ１が１．０ｍｍ、溝の深さが０．１ｍｍ、セグメントあたりの本数Ｎ１が２４本、ピッチが４.０ｍｍに設定されている。その他の条件は、実施例１と同じである。結果を表１に示す。

［実施例８］
実施例８では、ゴム状重合体として含水率１６％のスチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）を用いた。結果を表１に示す。

また、溝５１の幅を１．０ｍｍとし、溝５１のピッチを４．０ｍｍとした。その他の条件は、実施例１と同じである。結果を表１に示す。
［比較例１］
比較例１は、ライナー５に溝５１を設けないこと以外は、実施例１と同様である。結果を表１に示す。

表１より、搬送部１１に対応するライナー５の一部に溝５１を設けた押出乾燥機１（実施例１～実施例８）では、溝５１をライナーに設けない押出乾燥機と比較して、ゴム状重合体のホッパー２１からの漏れ量が大幅に減少することが判った。

また、溝５１をライナー５に設けた場合、溝５１を設けない場合に比べて、同じまたは小さいスクリュー回転数でも搬送量が増加することが判った。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

本国際出願は２０１６年１１月４日に出願された日本国特許出願２０１６-２１６７００号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容をここに援用する。

１ 押出乾燥機
２ シリンダー
３ ダイ
４ 駆動装置
５ ライナー
６ スクリュー
７ ブレーカーボルト
８ ジャケット
５１ 溝
５２ 溝
５３ 孔

Claims (6)

1. シリンダーと、
   前記シリンダーの内周面に設けられたライナーと、
   前記ライナー内に回転自在に配置されたスクリューとを有し、
   前記ライナー内で回転する前記スクリューによりゴム状重合体を搬送するゴム状重合体用押出乾燥機であって、
   前記ライナーの内面に、前記ゴム状重合体の搬送方向に延びる複数の溝が形成されており、
   前記溝の幅は、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
   前記溝の深さは、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、ゴム状重合体用押出乾燥機。
2. 前記溝は、０．５ｍｍ以上２５ｍｍ以下のピッチで設けられている、請求項１に記載のゴム状重合体用押出乾燥機。
3. 前記溝の断面形状は、Ｖ字形状である、請求項１または２に記載のゴム状重合体用押出乾燥機。
4. 前記ライナーの内面には、前記溝の幅より大きい幅を有して前記搬送方向に延びる複数の別の溝がさらに形成されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のゴム状重合体用押出乾燥機。
5. ゴム状重合体の乾燥方法であって、
   シリンダーの内周面に設けられたライナー内でスクリューを回転させてゴム状重合体を搬送する押出乾燥機を用いて乾燥し、
   前記ライナーの内面に前記ゴム状重合体の搬送方向に延びる複数の溝が形成されており、
   前記溝の幅は、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
   前記溝の深さは、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、
   前記溝は、０．５～２５ｍｍのピッチで設けられている、ゴム状重合体の乾燥方法。
6. ゴム状重合体のラテックスまたは重合体溶液を凝固させてゴム状重合体のスラリーを調製する凝固工程と、
   前記スラリーを脱水する脱水工程と、
   脱水したゴム状重合体を乾燥する乾燥工程とを有し、
   前記乾燥工程では、シリンダーの内周面に設けられたライナー内でスクリューを回転させてゴム状重合体を搬送し、
   前記ライナーの内面に前記ゴム状重合体の搬送方向に延びる複数の溝が形成されており、
   前記溝の幅は、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、
   前記溝の深さは、０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、
   前記溝は、０．５～２５ｍｍのピッチで設けられている、ゴム状重合体の製造方法。

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