JPH03203610A - 有機繊維充填剤をsbr中に混合するための予備凝固方法 - Google Patents

有機繊維充填剤をsbr中に混合するための予備凝固方法

Info

Publication number
JPH03203610A
JPH03203610A JP2290967A JP29096790A JPH03203610A JP H03203610 A JPH03203610 A JP H03203610A JP 2290967 A JP2290967 A JP 2290967A JP 29096790 A JP29096790 A JP 29096790A JP H03203610 A JPH03203610 A JP H03203610A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sbr
extruder
coagulated
styrene
latex
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.)
Granted
Application number
JP2290967A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2564701B2 (ja
Inventor
Fred Y Kafka
フレツド・ヤークス・カフカ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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 EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPH03203610A publication Critical patent/JPH03203610A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2564701B2 publication Critical patent/JP2564701B2/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
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/046Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with synthetic macromolecular fibrous material
    • 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
    • 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
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/7485Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants with consecutive mixers, e.g. with premixing some of the components
    • 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
    • B29B7/74Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
    • B29B7/7476Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants
    • B29B7/7495Systems, i.e. flow charts or diagrams; Plants for mixing rubber
    • 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
    • B29B7/842Removing liquids in liquid form
    • 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
    • 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
    • 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
    • B29C48/76Venting, drying means; Degassing means
    • B29C48/762Vapour stripping
    • 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
    • B29C48/88Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/919Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling using a bath, e.g. extruding into an open bath to coagulate or cool the material
    • 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
    • C08J3/21Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
    • C08J3/212Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase and solid additives
    • 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
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/045Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with vegetable or animal fibrous material
    • 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
    • B29B7/82Heating or cooling
    • B29B7/826Apparatus therefor
    • 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
    • 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
    • B29C48/286Raw material dosing
    • 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
    • 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
    • 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
    • C08J2309/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08J2309/06Copolymers with styrene
    • C08J2309/08Latex

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維状の充填剤をスチレンブタジェンゴム中に
混合するための方法に関する。
繊維状の充填剤は、ポリマーから製造される製品に追加
的強度を与え、動力伝達ベルトのような製品に対して良
好な表面接触特性を与え、そして低価格の充填剤として
作用させることによってコンパウンドのコスト低減を行
う目的のため、プラスチックおよびエラストマー中に混
合されて来ている。 繊維状の充填剤は、ポリマーを加
熱しそれを軟化させ混練り機上または内部混合機中でポ
リマーと充填剤を完全に混合することによってプラスチ
ックおよびエラストマー類に添加されている。 この工
程は、繊維を特定のエラストマー中に混合する場合の本
質的障害を有している。 エラストマー中に繊維を混合
することの必要性は、エラストマーから製造される商品
、例えば動力伝達ベルト、タイヤなどの多、くの使用に
関して急がれている。 製造者によって商業的規模で現
在用いられている工程は固体状の未硬化エラストマーと
繊維状充填剤とのバンバリーミキサ−中もしくはゴム混
練り機上での混合である。 混合は約5〜10分間継続
する。 その時間後、実質的な時間、混合を中止する必
要がある、何故ならば、該エラストマーが過熱され、混
合を継続するとエラストマーを劣化させ、結果としてエ
ラストマーの重要な特性を実質的に低下させモして/ま
たはストックに焼けを生じさせるからである。 エラス
トマーおよび繊維の混合物が過熱した場合、混合を継続
する前にそれを冷却しなければならない。
熱が蓄積するため、エラストマー中に充填剤を混合する
ための混練りおよび冷却からなるこの工程は、6回に渡
る繰り返しを必要とする。 更に、ゴムを連続的に生産
する場合、適切な混合物が得られる前に異常な焼けを有
する製品を生じ、特に冷却能力が制限されている商業的
規模の混合機によるアラミド繊維を用いた時に生じ得る
。 従来技術の方法による繊維状充填剤のエラストマー
への混合は、エネルギー集中型であり、そして製造者が
繊維を混合するとき長時間を必要とするため高価である
。 本発明は、安価であり容易に実行され、所定のコン
パウンドの品質を達成するために必要な分散的な仕事を
減少させるところの、有機繊維状充填剤をスチレンブタ
ジェンゴム中に混合するための方法を提供するものであ
る。
発明の要約 本発明は、 (a)スチレンブタジェンゴムラッテクス、スチレンブ
タジェンゴム100部当たり約1〜400重量部の有機
繊維充填剤、およびスチレンブタジェンゴムラテックス
用凝固剤を混合して凝固させた繊維が充填したゴムを生
成させ、(b)この凝固した繊維が充填されたスチレン
ブタジェンゴムを、脱水押し出し機に送り込みそして、
押し出し機の流量制限部の上流に備えられたベントから
該凝固スチレンブタジェンゴム中に存在する水が押し出
されるのに充分な背圧を与える押し出し機中の流量制限
部を通して送り込み、そして (c)該有機繊維を充填させた凝固スチレンブタジェン
ゴムを押し出し機から吐出させること、 からなる、スチレンブタジェンゴム中に繊維状の充填剤
を混合するための方法を意図したものである。 得られ
る繊維を充填させたスチレンブタジェンゴムは動力伝達
ベルト、コンベアベルト、またはタイヤの製造用として
有益である。
図の簡単な記述 図1は、本発明に従う方法で用いられる脱水押し出し機
の図式的な部分的側断面図である。
図2は、脱水押し出しスクリューの簡単な上断面図であ
り、それらのフライトの配列を示している。
図3は、大気圧以下の領域およびポリマー除去領域を追
加的に有する図1および図2中に示される脱水押し出し
機の修正された具体例である。
本発明の方法で用いられるスチレンブタジェンゴム(S
BR)はラテックスの形状でなくてはならない。 一般
に、該ラテックスは約10〜80%、通常的35〜75
%の固体含有量を有する。
通常の乳化剤は重合に先立ってモノマーと混合される。
 該ラテックス粒子は乳化剤、例えばロジン石鹸類、に
よって保護されたSBHの凝集体からなっており、これ
らは粒子状の表面に吸収される。
スチレン/ブタジェンゴムラテックス類は本技術におい
て良く知られている。 これらのエラストマーラテック
ス類は、一般に、60〜75重量部のブタジェン、25
〜40重量部のスチレン、1〜5重量部の乳化剤、0.
 1〜1.0重量部の重合触媒、0. 1〜1. 0重
量部の改質剤および100〜300重量部の水からなる
エマルジョンを40’Cから60’Cで重合させること
によって製造される。
SBR中に混合される有機繊維状充填剤は、綿、酢酸セ
ルロース、ポリアミド、ポリアラミド、およびポリエス
テル類のような天然もしくは合成繊維で有り得る。好適
な繊維類は、綿およびポリアミド、ポリ(パラフェニレ
ンテレフタルアミド)、例えばKevlar@アラミド
バルブである。
本発明の方法で用いられる繊維の長さは決定的ではない
、何故ならば、SBRと混合し凝固させた場合、繊維を
含有するSBRはクラムを形成し、従って材料が脱水押
し出し機に送り込まれるときのもつれは問題とはならな
い。 長さが150mmまたはそれ以上の繊維は本質的
に同様の結果でもって使用される。 通常、長さが約0
.02〜6mm、好適には0. 3〜3mmの繊維状充
填剤が本発明の方法で用いられる。 より短いものも満
足されるが、一般に、何ら利点もなしで、大きさを更に
小さくするためのコストを考慮すると、長さは約0.3
mm以上である。 有機繊維状充填剤の直径は通常その
長さよりも短い。 一般に、直径は広く変化させ得るが
通常8〜50ミクロンである。 綿の繊維は代表的には
約12〜18ミクロンであり、Kevlarアラミドバ
ルブの場合は約12〜17ミクロンである。 一般に、
直径に対する長さの比は以下のように表され:L:D>
10.より長い長さの充填剤は、製造された製品に改良
された補強を与える。
本質的にすべてがゴム中に混合されるSBRラテックス
に加えられる有機繊維充填剤の量は、意図する特別な使
用に応じて変化する。 一般に、5BR100部当たり
約1〜100部の量のの繊維状充填剤が加えられ、そし
て通常5BR100部当たり約5〜100部の量の繊維
状充填剤となるように有機繊維状充填剤がSBRラテッ
クスに加えられる。 動的用途、例えば動力伝達ベルト
およびタイヤ、に用いられる製品の製造に関しては、最
終的な繊維濃度はゴム100部当たり繊維約5〜30部
の大きさである。 上記充填は本方法によって直接得る
か、或は最終ユーザーがゴムで更に希釈するためのより
高濃度のマスターバッチが製造され得る。
このSBRラテックスは繊維状充填剤の水スラリーと予
めブレンドするか、或は乾燥した繊維をSBRラテック
スにブレンドすることもできる。
繊維の水スラリーは、プロペラまたはタービン装置のよ
うな通常の低せん断混合機もしくは高せん断混合機を用
いて製造され得る。 増粘剤は必要としないが、しかし
望まれる場合は、結果として生じる沈澱を阻止しそして
最終的ラテックス/スラリー凝固を助けるため、与えら
れた混合装置に関して分散せん断心力を増大させるため
に、該スラリー中に加えることができる。  SBRラ
テックスのための好適な凝固剤は塩化カルシウムの水溶
液である。 上記溶液の濃度は、約0.1パーセントま
でさげることができ、或は、約10パーセントまで高く
することができる。 該繊維はラテックスの代わりに凝
固剤の中に分散させることができるが、このような方法
は好ましくない、何故ならば、凝固するゴムによる最初
の繊維の取り込みは、最終的な一定値にまではまだ蓄積
されていない凝固剤中の繊維の濃度に依存し得るからで
ある。 他の相溶性のある添加剤、例えば加工油、カー
ボンブラックおよび顔料は、凝固させるSBRゴム中に
混合するスラリーまたはラテックスに加えてもよい。 
 SBRラテックスを繊維水スラリーまたは乾燥繊維と
ブレンドする場合通常の混合技術が使用できる。
繊維を有するSBRラテックスを押し出し機に送り込む
罰にこれを最初に凝固させる必要がある。
このことは、例えば水系SBRラテックススラリーと凝
固剤とを撹拌しながら混合することによってなされる。
 ラテックスと凝固剤は、ラテックスを凝固剤の入って
いる撹拌手段の備わっている槽に流し込むことによって
混合される。 繊維が充填されたSBRラテックスに混
合されるところの本方法で用いられる適切な凝固剤には
、塩化カルシウム、硫酸アルミニウム、塩化ナトリウム
、硫酸ナトリウムまたは酢酸ナトリウムなどの塩の水溶
液が含まれる。 塩化ポリオキシプロピレンメチルジエ
チルアンモニウム(EMCOL  CC−9)のような
カチオン系石鹸類およびポリアミン水溶液も、繊維が充
填されたSBRラテックスを安定化させるために時々使
用されるアニオン系界面活性剤を中和するために、単独
もしくは塩類と一緒に用いられる。
凝固させたエラストマーラテックスを、望まれるならば
、排出および/または水洗浄した後、これを混合しそし
て脱水領域に送り込む脱水押し出し機に入れる。凝固さ
せた繊維充填SBRは、それが流量制限部、例えば圧力
シールまたは制限的ダイスもしくはバルブ、と接触する
まで脱水領域を通して送り込まれる。 この流量制限部
によってSBRグラムから水が押し出される。 SBR
が流量制限部を通過する時それに与えられる特別な圧力
は、流速、制限部の設計、スクリューの速度およびコン
パウンドの粘度に依存している。
実質的な量の水は、背圧を生じさせる流量制限部を通っ
てSBRが通過するにつれて凝固したSBRから分離さ
れ、そして種々の送り込みポイントの前か後ろにあり流
量制限部の上流にあるベントまたはバレルスロットを通
して、脱水領域中の水が除去される。
凝固した繊維充填SBRは押し出し機から吐出され、そ
して続いて過剰の液体を除去するために乾燥される。 
二者択一的に、該押し出し機は、減圧によって凝固SB
Rから残存する水を除去するため圧力シール流量制限部
の下流にある大気圧以下の領域7を有することができる
。 流量制限部を出る凝固したSBRは、吐出する前に
本質的にゴムを乾燥させるため、ゴムから水を除去する
ための大気圧以下の圧力領域に送り込まれる。
ここに記載する特別な装置は、本発明の方法を実行する
ために用いられ得る単なる一つの種類の脱水押し出し機
である。 スクリュー押し出し機を通って通過すとき水
が除去される、水平の円筒形バレルスロットを有すると
ころの、SBRから水を除去する為に商業的に用いられ
ている他の脱水スクリュー押し出し機も使用できる。 
また、本発明に記載した方法を実施するため、一連q押
し出し機が使用できる。
図1を参照して、14は、例えばSBRラテックスおよ
び有機繊維充填剤の水スラリーが入っているフィードタ
ンクであり:19は凝固剤がはいっているフィードタン
クであり:15はSBHのための凝固剤、例えば水系の
塩化カルシウムが入っている凝固混合機であり;20は
スクリーンを通して排出させることによって過剰の水を
除去するための撹拌スクリーンであり:9は入り口のシ
リンダーの021が備わっている脱水押し出し機であり
:16はスクリュー8を有する二輪押し出し機の外装で
あり、これは図2に示されている。この押し出し機は下
記の三つの領域に分割される;1、液体分離領域、2、
流量制限領域:および3、ポリマー除去領域である。 
図1で見られるように、スクリューチャネル11は、流
量制限部として機能している圧力シール5に対して、ポ
ンプ作用を与えるため領域1の下流の端に向かってより
浅くすることができる。 スクリューの動きと反対の方
向に低粘度の流体(水)を動かすのに充分なほど圧力が
高くなる。 廃液がベント10を通して除去される。 
廃液と一緒にポリマーが損失するのを防止するため、そ
のポイントに機械的脱水装置を取り付けることができる
。 これは、例えばポリマーを押し出し機に戻す二軸機
構でありうる。 領域1の上流の端に所望の圧力を保持
させるため、廃液排出ライン中に自動バルブを備えても
良い。 流体制限部、例えば圧力シール5は、高背圧、
バルブまたは制限的ダイスを与えるための、押し出し技
術を習得した人に公知の、数種の装置の一つであっても
よい。 図に示されているのはこの目的のためにしばし
ば用いられる逆ピツチスクリューフライト部である。 
この押し出し機にはまた、加圧シールによって生じる圧
力を逃しそして押し出し物の湿度および/または温度を
調節するための円筒形バルブ17を備えることもできる
。 望まれるならば、該押し出し機には、圧力シールの
下流に、ポリマーを除去するための追加的長さの運搬用
スクリュー18を取り付けることもできる。
領域1中で、スクリューフライトは、かみ合いから接し
たデサインへと移行する。 異方向回転または同方向回
転のかみ合い型スクリューは良好なベント特性を与える
。 非かみ合い型スクリュ−または単軸スクリュー押し
出し機は、多軸スクリュー押し出し機に比較して設備費
が低いため有益である。 SBHの繊維充填剤コンパウ
ンド化材料を、開口部または非制限的ダイス12を通し
て、図1に示す押し出し装置から直接放出もしくは吐出
させ、そして通常の手段で乾燥する。 二者択一的に、
図3に示されるように、この押し出し機には、真空開口
13に通じている真空ポンプの手段によって、凝固した
SBRから残存する液体を除去するための加圧シール5
の下流に大気圧以下の領域7を備えることができる。 
典型的に1%未満の湿度を有する乾燥SBR/繊維混合
物を、続いてポリマー除去領域3を通過させ、そしてダ
イス12を通して押し出し、最終的使用形態の製品に切
断する。 二軸スクリューの一つは短くすることができ
、そして最終領域のため用いられる筒状の穴部となりう
る。 ポリマー除去領域3は、しばしば、圧力蓄積能力
において二軸スクリュー設計よりも優れている上記単軸
スクリュー型である。 図は、本技術を習得する人にと
って明らかな種々の詳細については示していないほどに
簡潔化しである。例えば、外装にはいかなる熱伝達手段
も示されていない。明らかに、ジャケット中に種々の流
体を循環させる手段による加熱または冷却、並びに電気
ヒーターまたは加熱または冷却コイルの使用も可能であ
る。
本発明の方法の一つの具体例の操作において、SBRポ
リマーラテックスおよび繊維状充填剤水スラリーは、フ
ィードタンク14中で低せん新条件下混合される。 S
BRラテックスおよび繊維を含有する得られたスラリー
は、凝固剤、例えばフィードタンク19から送り込まれ
る塩化カルシウム、が入っている凝固混合機15に送り
込まれる。 クラム状の繊維が充填された凝固SBRラ
テックス(凝固ゴム)および水からなる得られた混合物
を、入り口21を通して脱水押し出し機9に送り込む。
 この凝固SBRラテックスは脱水領域に送り込まれ、
そして前に進んで、例えば、示したようなスクリューの
逆ピツチセグメントの部位或はスクリューと外装の間の
間げきが減少して制限を与え、従って、シール部に高圧
を生じさせている部位でありうる圧力シール5として示
した流量制限部に向かって運ばれる。 特別なピーク時
の圧力は、流速、制限部の設計、スクリューの速さおよ
びコンパウンドの粘度に依存している。
SBRラテックスから分離される水または他の液体は、
圧力シール領域から押し戻され、そして領域1中のベン
ト10から除去される。 圧力シールを通過する凝固し
たSBRは、綿のような吸収性繊維とともに約2〜35
重量%の水を含んでいる。 この凝固したSBRは、押
し出し機のダイスを通して吐出または排出され熱風コン
ベア乾燥機または乾燥押し出し機またはそれらのいくつ
かの組み合わせの如き、通常の装置中で空気乾燥され、
1%未満の湿度を有する製品が得られる。
−者択一的に、圧力シールを通過する凝固したSBRが
有する残留水は、図3に示され、約200mmHgの典
型的絶対圧力を保持し約100°C以上の乾燥製品温度
を与えるように作用する大気圧以下の領域7において実
質的に除去される。
本発明は、特に示されていない限り、すべての部、比率
およびパーセントが重量によるとこの下記の好適な具体
例によって以下に説明を行う。
実施例 実施例 1 長さ1mm未満のチップ状にした綿繊維48gを1リツ
トルの水に加え、すべての綿を湿らせ、モしてBASF
からブタノールN5120−121PL240アニオン
系SBRとして入手可能であり74%の非揮発性固体を
含有するSBRラテックス650gを加え、そしてこの
材料を、混合していないラテックスおよび湿った綿の筋
がすべてなくなるまで混合した。 得られるスラリーを
、その後、0.5%の塩化カルシウム水凝固剤5リツト
ルが入っている槽中のミキサーの渦中に入れ、約6〜1
3mmの直径を有する凝固したSBRからなる非粘着性
クラムを生成させた。 水金部を、クラムの形状の該S
BRラテックスから排出させた。 残存する湿ったクラ
ムの凝固SBRラテックスを上述しそして図に示した脱
水押し出し機に送り込んだ。 この脱水押し出し機には
センターラインからセンターラインの距離が20mmで
ある異方向回転二軸スクリューが備わっている。
長さ274mmで外径24mmのかみ合う二重フライト
スクリューに続いて、各々のスクリューの端から30m
mの所に末端を有する30mmの長さの向かい合う制限
的浅いフライト部位を含む長さが356mmで外径が2
0mmの非かみ合い型スクリューが備わっている。 湿
ったクラム状の凝固したSBRラテックスを、かみ合い
型スクリュ一部位の長さ104mm下がった所に中心を
有するシリンダーの口から脱水押し出し機に送り込んだ
。綿繊維を含有する凝固したラテックスを、脱水押し出
し機中の流量を制限している圧力シールを通して送り込
み、そしていくつかのほどけた繊維を有する廃水を、か
み合い型スクリューの開始部から328mmのところに
中心を有する異方向に回転する20mmの外径を有する
二軸スクリューのベントロスタッファ−を通して、14
1鶴β/分の速度で上流において除去した。 圧力シー
ルを通過するSBRは7%の水を有していた。 このS
BRは、円筒形吐出開口ダイスから乾燥70g/分の速
度で、微細な青色のクラムとして押し出された。 スク
リュー速度は、0.4kWの平均駆動力で9Orpmで
あった。 ゴム100部当たり10部の繊維を含有する
得られたSBRは、タイヤまたは動力伝達ベルトの製造
に用いることができる。
実施例 2 下記を除いて実施例1に記載した方法を繰り返した。 
2リツトルの水中の綿繊維の代わりに、72gのKev
lar8アラミドバルブ繊維(Merge  6F37
1.E、1.du  Pontde  Nemours
  and  Company。
Inc、から入手可能)を含有するスラリーを用いた。
 少量のほどけた繊維を含有する廃水を、237J/分
の速度でベントロスタッファ−を通して除去しながら、
6%の水を含有する凝固したSBRを、乾燥59g/分
の速度で、ゆるんでいてけばだったクラムとして円筒状
の吐出開口ダイスを通して押し出した。 スクリューの
速度は、0.4kW平均駆動力で9Orpmであった。
ゴム100部当たり15部の繊維を含有する得られた繊
維充填SBRは、タイヤまたは動力伝達ベルトの製造用
として使用できる。
実施例 3 下記を除いて実施例1に記載した方法を繰り返した。水
2リットル中の384gの綿繊維をこの加工で用いた。
 廃水を95J/分の速度で除去しながら、16%の水
を含む凝固SBRを、乾燥29g/分でクラムとして押
し出した。 スクリューの速度は、0.2kWの平均駆
動力で9Orpmであった。 ゴム100部当たり80
部の繊維を含有する得られたSBRは、タイヤまたは動
力伝達ベルトの製造において末端ユーザーが更に希釈で
きる。
実施例 4 長さが約0.3mmのKev 1 a rlアラミドブ
ルプ繊維72gおよび0.5%の塩化カルシウム凝固剤
を含有する5リツトルの水を混合機中で撹拌しスラリー
を生成させた。 このスラリーを撹拌しながら、混合機
の渦の中に650gのSBRラテックスを加え、それに
よってSBRを非粘着性クラムの形で凝固させた。 水
金部を、凝固したSBRラテックスから排出させた。 
残存する凝固SBRラテックスの湿ったクラムを実施例
1に記載した脱水機に送り込んだ。 実質的な量のほど
けたけばだった固体を含有する廃水を、174mj2/
分の速度で除去しながら、5%の水を含有する凝固した
繊維充填SBRを、乾燥65g/分の速度で、ゆるんで
いてけばだったクラムとして、制限されていないダイス
を通して押し出した。
スクリューの速度は、0.4kW平均駆動力で65rp
mであった。ゴム100部当たり約15部の繊維を含有
する得られたSBRは、タイヤまたは動力伝達ベルトの
製造用として使用できる。
本発明の特徴および態様は以下のとうりである。
1、  (a)スチレンブタジェンゴムラッテクス、ス
チレンブタジェンゴム100部当たり約1〜400重量
部の有機繊維充填剤、およびスチレンブタジエンゴムラ
テックス用凝固剤を混合して凝固させた繊維が充填した
ゴムを生成させ、(b)この凝固した繊維が充填された
スチレンブタジェンゴムを、脱水押し出し機に送り込み
そして、押し出し機の流量制限部の上流に備えられたベ
ントから該凝固スチレンブタジェンゴム中に存在する水
が押し出されるのに充分な背圧を与える押し出し機中の
流量制限部を通して送り込み、そして (c)該有機繊維を充填させた凝固スチレンブタジェン
ゴムを押し出し機から吐出させること、 からなる、スチレンブタジェンゴム中に繊維状の充填剤
を混合するための方法。
2、 繊維状充填剤がポリアラミド繊維である第1項記
載の方法。
3、 該ポリアラミドがポリ(バラフェニレンテトラフ
タルアミド)である第2項記載の方法。
4、 繊維状充填剤が綿繊維である第1項記載の方法。
5、流量制限部を出る凝固したスチレンブタジェンゴム
を、押し出し機から吐出される前に本質的にゴムを乾燥
させるため、スチレンブタジェンゴムから追加的水を除
去するための大気圧以下の圧力領域に送り込む第1項記
載の方法。
6、該繊維状充填剤が水スラリーとして加えられる第1
項記載の方法。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明に従う方法で用いられる脱水押し出し機
の図式的な部分的側断面図である。 図2は、脱水押し出しスクリューの簡単な上断面図であ
り、それらのフライトの配列を示している。 図3は、大気圧以下の領域およびポリマー除去領域を追
加的に有する図1および図2中に示される脱水押し出し
機の修正された具体例である。 図面の浮2(六5.′二変更なし) 手続補正書(方式) 平成3年2月19日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)スチレンブタジエンゴムラッテクス、スチレ
    ンブタジエンゴム100部当たり約1〜400重量部の
    有機繊維充填剤、およびスチレンブタジエンゴムラテッ
    クス用凝固剤を混合して凝固させた繊維が充填したゴム
    を生成させ、 (b)この凝固した繊維が充填されたスチレンブタジエ
    ンゴムを、脱水押し出し機に送り込みそして、押し出し
    機の流量制限部の上流に備えられたベントから該凝固ス
    チレンブタジエンゴム中に存在する水が押し出されるの
    に充分な背圧を与える押し出し機中の流量制限部を通し
    て送り込み、そして (c)該有機繊維を充填させた凝固スチレンブタジエン
    ゴムを押し出し機から吐出させること、 からなる、スチレンブタジエンゴム中に繊維状の充填剤
    を混合するための方法。
JP2290967A 1989-10-31 1990-10-30 有機繊維充填剤をsbr中に混合するための予備凝固方法 Expired - Fee Related JP2564701B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42943989A 1989-10-31 1989-10-31
US429439 1989-10-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03203610A true JPH03203610A (ja) 1991-09-05
JP2564701B2 JP2564701B2 (ja) 1996-12-18

Family

ID=23703255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2290967A Expired - Fee Related JP2564701B2 (ja) 1989-10-31 1990-10-30 有機繊維充填剤をsbr中に混合するための予備凝固方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0426019B1 (ja)
JP (1) JP2564701B2 (ja)
AU (1) AU634301B2 (ja)
BR (1) BR9005443A (ja)
CA (1) CA2028964C (ja)
DE (1) DE69033455T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005012396A1 (ja) * 2003-08-05 2007-09-27 株式会社ブリヂストン ゴムマスターバッチ及びその製造方法
JP2019163414A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 住友ゴム工業株式会社 ゴム/フィラー複合体の製造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0927622A1 (de) * 1997-11-13 1999-07-07 Gebrüder Kömmerling Kunststoffwerke GmbH Doppelschneckenextruder
DE10149163A1 (de) * 2001-10-04 2003-04-17 Buehler Ag Kontinuierliche Herstellung von Elastomermischungen für die Gummiherstellung
GB0210085D0 (en) * 2002-05-02 2002-06-12 Victrex Mfg Ltd Composite material
US20150267015A1 (en) * 2012-11-14 2015-09-24 Ohio State Innovation Foundation Latex Products Containing Fillers from Wastes
FR3066946B1 (fr) * 2017-05-30 2022-12-16 Michelin & Cie Melange continu en phase liquide pour la production de composites destines a une utilisation dans des produits elastomeriques
FR3066947B1 (fr) * 2017-05-30 2020-12-11 Michelin & Cie Malaxage d'un composite elastomerique par melange continu en phase liquide
CN113578120A (zh) * 2021-08-19 2021-11-02 海南天然橡胶产业集团股份有限公司 一种天然胶乳多相配比自动控制快速均匀化系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59214631A (ja) * 1983-05-20 1984-12-04 Japan Steel Works Ltd:The 二軸押出機
JPS6112080A (ja) * 1984-06-27 1986-01-20 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体素子の製造方法
JPH01202406A (ja) * 1988-02-08 1989-08-15 Toshiba Mach Co Ltd 2軸押出機によるゴム状重合体の脱水乾燥方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263184A (en) * 1977-01-05 1981-04-21 Wyrough And Loser, Inc. Homogeneous predispersed fiber compositions
US4136251A (en) * 1977-09-12 1979-01-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Extrusion process for recovery of polymers from their dispersions in liquids
CA1242362A (en) * 1983-04-19 1988-09-27 Douglas C. Edwards Aramid fibre-polymer mixtures and process for production
US4588780A (en) * 1984-02-09 1986-05-13 Polysar Limited Fibre containing polymers and process for production thereof
JPS63256639A (ja) * 1987-04-14 1988-10-24 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物
US4943402A (en) * 1989-10-31 1990-07-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for removing chloroprene dimers from polychloroprene

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59214631A (ja) * 1983-05-20 1984-12-04 Japan Steel Works Ltd:The 二軸押出機
JPS6112080A (ja) * 1984-06-27 1986-01-20 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体素子の製造方法
JPH01202406A (ja) * 1988-02-08 1989-08-15 Toshiba Mach Co Ltd 2軸押出機によるゴム状重合体の脱水乾燥方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005012396A1 (ja) * 2003-08-05 2007-09-27 株式会社ブリヂストン ゴムマスターバッチ及びその製造方法
JP4533317B2 (ja) * 2003-08-05 2010-09-01 株式会社ブリヂストン ゴムマスターバッチの製造方法
JP2019163414A (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 住友ゴム工業株式会社 ゴム/フィラー複合体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2028964A1 (en) 1991-05-01
EP0426019A3 (en) 1991-10-23
EP0426019B1 (en) 2000-02-09
CA2028964C (en) 2000-10-24
AU6565390A (en) 1991-05-09
DE69033455T2 (de) 2000-09-21
BR9005443A (pt) 1991-09-17
AU634301B2 (en) 1993-02-18
EP0426019A2 (en) 1991-05-08
JP2564701B2 (ja) 1996-12-18
DE69033455D1 (de) 2000-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5205972A (en) Process for incorporating organic fibrous fillers in elastomers
JP6717927B2 (ja) シリカで補強されたエラストマー複合材の製造方法およびそれを含む製品
JP5642059B2 (ja) 新規なエラストマー複合材料の製造及び処理のための装置及び方法
EP0426023B1 (en) Process for removing chloroprene dimers from polychloroprene
EP0426024B1 (en) Process for incorporating organic fibrous fillers in elastomers
AU2008296995B2 (en) An elastomer composite and method for producing it
JP6669851B2 (ja) シリカで補強されたエラストマー複合材の製造方法およびそれを含む製品
US5205973A (en) Precoagulation process for incorporating organic fibrous fillers
JPH03203610A (ja) 有機繊維充填剤をsbr中に混合するための予備凝固方法
JP2012131943A (ja) ウェットマスターバッチの製造方法及びタイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JPS6054974B2 (ja) ゴムカ−ボンマスタ−バツチの製造方法
JPH01123853A (ja) ゴム変性熱可塑性樹脂の製造方法
JP5956156B2 (ja) 多軸混練押出機、及びウエットマスターバッチの製造方法
JPS6010884B2 (ja) ゴム系ラテツクスからの乾燥ゴムの連続製造方法
JP2023020267A (ja) マスターバッチの製造方法、およびタイヤの製造方法
JP2004010852A (ja) ポリマーアロイの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081003

Year of fee payment: 12

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091003

Year of fee payment: 13

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101003

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees