JPH03208607A - 有機繊維充填剤をエラストマー中に混合するための方法 - Google Patents

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】 発明の背景 本発明は繊維状の充填剤をエラストマー状ポリマー類に
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
リーミキサー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そして／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回にー３ 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エラストマーに混
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）エラストマーラテックス、および長さが約２５ｍ
ｍ未満の有機繊維状充填剤をエラストマー１００部当た
り約１〜１００重量部含有する水スラリーをスクリュー
押し出し機に送り込み、（このスラリーおよびラテック
スは、予め混合さ４ れているかまたは別々の流れとして、押し出し機に送り
込まれそしてその後押し出し中で混合される） （ｂ）このスクリュー押し出し機中のエラストマーラテ
ックスを凝固させて、有機繊維状充填剤を含有する凝固
したエラストマーを生成させ、（ｃ）この有機繊維状充
填剤含有凝固エラストマーを脱水領域に送り込み、 （ｄ）この凝固した繊維充填エラストマーを、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エ
ラストマー中に存在する水が押し出されるのに充分な、
背圧を与える流量制限部を通して送り込み、そして （ｅ）有機繊維充填エラストマーを吐出させ回収するこ
と からなる、エラストマー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。

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製品除去領域を追加的
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。

本発明の詳細な記述 本発明の方法で用いられるエラストマー類はラテックス
の形状でなくてはならない。　一般に、該ラテックスは
約２５〜７５％、通常約３５〜６０％の固体含有量を有
する。通常の乳化剤は水、例えばクロロプレンモノマー
、および他の材料と混合しエマルジョンを生成させ、そ
して重合に続いてラテックスを生じさせる。　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
されたエジストマー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。　本発明の方法において用
いられ得る代表的なエラストマーラテックス類には、ボ
リクロロプレン、スチレンーブタジエン、ポリブタジエ
ン、ニトリルゴムおよびポリイソプレンが含まれる。　
ポリクロロプレンが特に好適である。

クロロプレンポリマーは、硫酸で改質したか、アルキル
メルカブタンで改質したか、或はジアルキルもしくはジ
アルコキシキサントゲンジスルフィドで改質したポリク
ロロプレンホモポリマー、或はクロロプレンと２．３−
ジクロロブタジエンー１．３または３〜１０個の炭素原
子を有するモノエチレン系不飽和モノマーまたはそれら
の混合物とのコポリマーである。　エチレン系不飽和モ
ノマーは更に、Ｏ〜２００’Ｃの沸点を有するビニルモ
ノマーとして記述されてもよい。　好適なビニルモノマ
ー類は、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、ア
クリル酸低級アルキル、メタアクリル酸エステル、アク
リルアミド、メタアクリルアミド、マレイン酸エステル
およびフマル酸エステル、アクリル酸、メタアクリル酸
、フマル酸、およびマレイン酸である。　ビニルモノマ
ー類は一般に、より高い反応性を示す２，３−ジクロロ
−１．３−ブタジエンに対比して２−クロロ−１，７ ３−ブタジエンよりも反応性が低い。

ポリクロロプレンの製造に用いられるアルキルメルカブ
タン改質剤は一般に約４〜２０個の炭素原子からなる鎖
長を有する。　アルキル基は直鎖もしくは分枝鎖状であ
ってもよく、そしてそれらは一級、二級、または三級で
あってもよい。　ジアルキルキサントゲンジスルフイド
改質剤は、構造 ＲＯ−Ｃ−Ｓ−Ｓ−Ｃ−ＯＲ’ ；ｌ：Ｉ ＳＳ ［式中、ＲおよびＲ゛は１〜８個の炭素原子を有するア
ルキル基である］ で表すことができる。　適切なアルキル基の例は、メチ
ル、エチル、プロビル、イソプロビル、および種々の異
性ブチル、アミル、ヘキシル、ヘプチル、およびオクチ
ル基である。　好適なジアルキルキサントゲンジスルフ
ィドは、各々のアルキル基が１〜４個の炭素原子を有す
るものであり、特にジイソプロビルキサントゲンジスル
フイドである。ジアルコキシキサンゲンジスルフィド改
質剤８ は、式 ＳＳ ［式中、ＲおよびＲ′は１〜８個の炭素原子を有するア
ルキル基でありモしてｍは２〜６である］の組威物であ
る。　適切なアルキル基の例は、メチル、エチル、ブチ
ル、およびヘキシルであり、エチルが好適である。　こ
の改質剤はまた元素からなる硫黄であってもよい。　一
般に、ポリマーの改質剤含有量は、製品のゲル含有量を
望ましい範囲に保持する目的で０．０５〜０．１５重量
％である。　クロロプレンポリマーは、１０°Ｃ〜５０
゜Ｃの乳化重合によって製造される。　一般に、この重
合は、４０％もしくはより高いクロロプレンモノマー変
換率で停止させる。

スチレン／ブタジエンエラストマーラテックス類は本技
術においてよく知られておりそして本発明の方法におい
ても用いられ得る。　これらのエラストマーラテックス
類は、一般に、６０〜７５重量部のブタジエン、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〜６０″′Ｃで重合させること
によって製造される。

ここでの使用に適切なポリブタジエンエラストマー類は
種々の方法によって製造される。　上記適切な方法の一
つは、パーオキサイドの分解、過硫酸塩または同様なフ
リーラジカル生成反応によって生成する活性なフリーラ
ジカルＲ゜によって開始されるエマルジョン中のフリー
ラジカル重合である。

ここでの使用に適切なポリ−１．４−イソプレンエラス
トマー類には天然ゴム（Ｈｅｖｅａ　　および　Ｂａｌ
ａｔａの両方）および合成ポリイソプレンが含まれる。

　合成ポリイソプレン類は、フリーラジカル開始剤を用
いて水系中の乳化重合で製造できる。　適切なフリーラ
ジカル開始剤類は、過硫酸カリウム、或はキュメンヒド
ロバーオキサイドービロ燐酸鉄を用いたレドックス系で
ある。　分子量は、ドデシルメルカブタンのようなメル
カプタンを添加することによって調節される。

エラストマー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あり得る
。　好適な繊維類は、綿およびポリアラミド、ポリ（パ
ラフエニレンテレフタルアミド）、例えばＫｅｖｌａｒ
ｅアラミドバルプである。　押し出し機に送り込まれる
本方法中で用いられる未コンパウンド化繊維状充填剤の
長さは、約２５ｍｍ未満である。　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０．３ｍｍ
以上である。からみが生じるため、約２５ｍｍ以上の長
さを有する繊維を加工するのは困難である。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１１ である。　綿の繊維は代表的には約ｌ２〜１８ミクロン
であり、Ｋｅｖｌａｒ＠アラミドパルプの場合は約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＞ｌＱ，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。

本質的にすべてがポリマー中に混合されるエラストマー
ラテックスに加えられる有機繊維充填剤の量は、エラス
′トマー類から製造される特別な使用に応じて変化する
。一般に、エラストマー１００部当たり約１〜１００部
の量の充填剤が加えられ、そして通常特に、動的用途、
例えば動力伝達ベルトおよびタイヤ、において、更に希
釈することなしに使用される製品のためのエラストマー
１００部当たり約５〜３０部の充填剤の量で、該有機繊
維状充填剤がエラストマーラテックスに送り込まれる。

　このエラストマー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ことができる。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１２ は高せん断混合機を用いて製造され得る。　増粘剤は、
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
して分散せん断応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。

他の相溶性のある添加剤、例えば加工油、力一ボンブラ
ックおよび顔料は、凝固させるエラストマー中に混合す
るスラリーまたはラテックスに加えてもよい。　早すぎ
る部分的凝固を阻止するため、ラテックスを水系スラリ
ーとブレンドする場合、通常の低せん断混合技術を用い
るのが好ましい。　ポリクロロプレンラテックスまたは
スチレン／ブタジエンラテックスのようなエラストマー
ラテックスの一つ以上を、有機繊維状充填剤の水スラリ
ーと予めブレンドすることができ、そして得られるブレ
ンド物を凝固脱水押し出し機に送り込む。　二者択一的
に、エラストマーラテックスおよび繊維状充填剤の水ス
ラリーは押し出し機中に別々の流れとして加えることが
できる。　示したように、種々の組み合わせが本発明に
含まれる。

エラストマーラテックス類を押し出し機中で凝固させる
。本発明の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。　塩化ボ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、ラテックスを安定
化させるために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。　
二者択一的に、エラストマーの機械的凝固は、二番めに
高い圧力部をエラストマーラテックス／水系スラリーイ
ンジエクション点と廃液除去点の間に導入することによ
って行われ得る（ラテックスはこの領域中の高せん断に
よって凝固させられる）。　バレルが充填されていスク
リューの円筒形ブッシングが、すべての通過するエラス
トマーに高せん断を受けさせるこの目的のため用いられ
てもよい。　化学的凝固が好適である。

ｐＨが１０またはそれ以上の、樹脂またはロジン石鹸で
安定化されたモノマーエマルジョンから典型的に製造さ
れるポリクロロプレンには、樹脂またはロジン石鹸を中
和するためｐＨを下げそして凝固を開始させるか促進さ
せるため鉱酸およびカルボン酸を用いてもよい。　好適
な酸は酢酸であり、これは別々の流れまたは凝固剤との
混合物として加えられてもよい。

凝固剤（および適切なものとして酸）が、ラテックス／
スラリーブレンド物が押し出し機に加えられる地点の上
流または下流に加えられる。　しかしながら、スラリー
とラテックスが別々の流れとして加えられる場合は、本
方法における繊維を導入する前にエラストマーが早く凝
固するのを阻止しそして廃液への繊維の結果としておこ
る損失を阻止するため、スラリーが加えられる地点の下
流に凝固剤（および酸）を加えるのが好ましい。二者択
一的に、該凝固剤は、ラテックス注入点の上流かまたは
下流に、押し出し機中に別々に注入するため、繊維スラ
リー中に直接混合されてもよい。

水分散性増粘剤がこの方法で用いられ得る。

ｌ５ それらはラテックス、即ち凝固剤と一緒に別々の流れま
たは繊維スラリー中に混合した形で加えてもよい。　繊
維スラリー中への混合が好ましい、何故ならば、増粘剤
はまた、繊維の沈澱または水の抜け排出を阻止し、そし
て混合ステップの効果を増加させることによって繊維の
分散を改良するからである。　増粘剤は、凝固の効果を
増加させそして流出液中の分散したポリマーの量を減少
させる。　好適な増粘剤は、Ａ１ｃｏｇｕｍ６６２５ポ
リアクリル酸ナトリウムおよびＡｌｃｏｇｕｍＳＬ−７
６アクリル系エマルジョンターポリマ−（Ａｌｃｏ　　
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）で
あり、そして典型的な５％の綿繊維および１％のＫｅｖ
ｌａｒ＠パルプスラリーを安定化させるため、例えば、
綿繊維１００部当たり１〜１０部、或は、例えば、Ｋ　
ｅｖｌａｒ■パルブ１００部当たり７〜５０部の濃度で
用いられる。　他の適切な増粘剤は、例えば、本技術を
習得した人に公知のヒドロキシエチルセルロース、種々
の澱粉、ゴム類およびペプチド類である。好一１６ 適な凝固剤は塩化カルシウムの水溶液である。上記溶液
の濃度は低いほうで２％または高いほうで５０％であり
得る。　詳細な凝固剤の濃度は、本質的にラテックスの
それと同様の流速に大きく依存している。

凝固したエラストマーラテックス／スラリー混合物は、
圧力シールの形態の流量制限部と連結している脱水領域
に送り込まれる。　凝固したエラストマーに与えられる
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、流量ｉ１ｉ＋１限部の上流にあるベントを通
して、脱水領域中で水が除去されるように背圧を生じさ
せる流量制限部を通って通過するにつれて、凝固したエ
ジストマーから分離される。

繊維充填エラストマー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、減圧によって凝固エラス
トマーから残存する水を除去するため流量制限部の下流
にある大気圧以下の領域５を有している。　流量制限部
を出る凝固したエラストマーは、吐出する前に本質的に
エラストマーを乾燥させるため、エラストマーから水を
除去するための大気圧以下の圧力領域に送り込まれる。

図１を参照して、１２は、例えばクロロプレンポリマー
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；１３は凝固剤、例えば水系
の塩化カルシウムが入っているフィードタンクであり；
１６は、図２に示されているように、スクリュー８を有
する二軸押し出し機の、外装である。　この押し出し機
は下記の三つの領域に分割される；１、ポリマー凝固領
域、２、液体分離領域；および３、圧力シール領域であ
る。　図１で見られるように、スクリューチャネル９は
、流量制限部として機能している圧力シール４に対して
、ポンプ作用を与えるため領域２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輪機構でありうる
。　領域２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。　圧力
シール４は、高背圧を与えるための、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
れる逆ピッ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１８を備えることもできる。　圧力シ
ール上流に、ポリマーを除去するための追加的長さの運
搬スクリュー１１が押し出し機に取り付けられる。

領域１において、スクリューのフライトがかみ合い、一
方領域２においてはかみ合っていないが接している。　
異方向または同方向かみ合い型ス１９ クリューが好適である、何故ならば、それらは良好な排
気特性と耐汚損性を有しているからである。

非かみ合い型スクリューまたは単軸スクリュー押し出し
機もまた適切であるが、エラストマーラテックスを押し
出し機中に押し込む高圧計量ポンプの使用が必要であろ
う。　エラストマーラテックス／繊維状充填剤をコンパ
ウンド化した材料は、間ロダイス５を通して、図１に示
した押し出し機アセンブリーから直接吐出させるか排出
させ、そして通常の手段、例えばオーブン中で空気乾燥
し得る。　二者択一的に、図３に示されるように、圧力
シール４のすぐ下流に、真空開口部７につながっている
真空ポンプの手段によって、凝固したエラストマーから
残存する液体を除去するための大気圧以下の圧力領域６
を押し出し機に備え付けることができる。　典型的に１
％未満の湿度を有する乾燥エラストマー／繊維混合物を
、続いて製品除去領域１４を通過させ、そしてダイス１
５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を短くすることができそし２０ て最終領域のために筒状の穴のバレル部を用いることが
できる。　製品除去領域１４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
に簡潔化してある。

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、ジャケットを通して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、クロロプ
レンポリマーラテックスおよび繊維状充填剤水スラリー
は、タンク１２中で低せん断条件下混合され、そしてこ
の混合物は、順送り空洞ポンプおよびホースポンプ計量
装置の手段によってかみ合い型スクリュ一部中に注入さ
れる。凝固剤、例えばタンク１３からの塩化カルシウム
は、容積式計量ポンプの手段によってラテックス注入点
の若干上流または下流に注入され得る。　凝固したエラ
ストマー／繊維状充填剤（凝固ゴム）および水からなる
得られる混合物は、前に進んで、例えば示したようなス
クリューの逆ピッ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
４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。　凝固工程中エラストマーか
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２中のベント１０を通して除去さ
れる。　圧力シールを通過する凝固ゴムは、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
。　この凝固ゴムは、押し出し機の開口穴から吐出また
は排出され、そして１％未満の水分を有する製品を得る
ためコンベア乾燥機のような通常の装置中で空気乾燥さ
れる。二者択一的に、図３に示されるように圧力シール
を通過する凝固ゴムが保持する残留水は、約２００ｍｍ
Ｈｇ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圧力領域
６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　１ １００部のクロロブレン、３．６５部のトール油ロジン
酸、０．３４部の硫黄、０．３５部の樹脂酸ナトリウム
ロジン石鹸、およびｏ．ｏｏｏｏ３部の銅イオンからな
るアルカリ性エマルジョン中でクロロプレンを重合させ
た。　窒素で覆い、撹拌しながらグラスライニングした
容器中、４５０Ｃで、５．００％の過硫酸カリウムおよ
び０．１２％の２−アントラキノン硫酸のナトリウム塩
を増分として加えることによって重合を行った。

約７１％のクロロプレンがポリマーに変換した後、ラウ
リル硫酸ナトリウムおよびホルムアルデヒドとナフタレ
ンスルホン酸の縮合物のナトリウ２３ ム塩で安定化させた０．０５部の４．４−チオビス（３
−メチル−６一第三ブチルフェノール）および１．１８
部の二硫化テトラエチルチウラムのトルエン溶液の水エ
マルジョンを加えることによって重合を停止させた。　
重合したエマルジョンを、２，００部のジブチルジチオ
カルバミン酸ナトリウムで処理し、２５９Ｃに冷却し、
そしてポリマーをコロイド化させるため熟成させた。　
４時間後、減圧下での水蒸気蒸留によって未重合のクロ
ロプレンを除去した。　４０％の不揮発性固体を有しｐ
Ｈが１２の得られたラテックスを合計で２２時間熟成さ
せた。

２。６Ｋｇの水、５ｇのＡｌｃｏｇｕｍ　　６６２５（
ポリアクリル酸ナトリウム）および６ｇのＡｌｃｏｇｕ
ｍ　　ＳＬ−７６　（アクリル系エマルジョンターポリ
マー）（この両方ともＡｌｃｏＣｈｅｍｉｃａｌｌ　　
Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な水分散可能増粘剤）およ
び１３３ｇの名目上の長さ０．３ｍｍの切り刻んだくず
綿の繊維からなるスラリーのバッチを、鏡眼をつけたス
テータ２４ 一とローターの備わった高速混合機を用いて製造した。

　このスラリーを３２３０ｇのポリクロロブレンラテッ
クスと一緒にして手で撹拌した。

図１および図２に示されるような、センターラインとセ
ンターラインの距離が２０ｍｍである異方向回転二軸ス
クリューの備わった脱水押し出し機に、結果として得ら
れた混合物をチューブポンプで送り込んだ。　長さが２
７４ｍｍで外径が２４ｍｍのかみ合う二重フライトのス
クリューに続いて、各々のスクリューの端から３０ｍｍ
の所に末端を有する３０ｍｍの長さの対立する制限的浅
いフライトの区域を含む長さが３５６ｍｍで外径が２０
ｍｍの非かみ合い型スクリューが備わっている。　ラテ
ックス／スラリー混合物は、かみ合い型スクリュー区域
の長さ１０４ｍｍ下がった地点の、押し出しスクリュー
の間げきに入た。　４％の氷酢酸および０．６７％のＥ
ｍｃｏｌ　　ＣＣ９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（Ｗｉｔｃｏ　　Ｃｈｅｍｉｃａｌ
　　Ｃｏｍｐａｎｙから入手可）からなる凝固剤水溶液
を、ピストンポンプを用いてスラリーラッテクス混合物
の２３ｍｍ下流に、８０ｍＮ／分の速度で注入した。　
得られる凝固した繊維充填ポリクロロプレンを、圧力シ
ールを通して送り込み、未凝固ラテックスと未コンパウ
ンド化（ゆるんだ）繊維の両方を有するｐＨが６のミル
ク状の廃水を、かみ合い型スクリューの開始部から３２
８ｍｍの所に中心を有する異方向に回転している外径２
０ｍｍの二輪スクリューのベントロスタッファ−から、
５８４−／分の速度で、制限することによって生じる背
圧によって、圧力シールの上流で除去した。

湿った繊維充填ポリクロロプレンのクラムを、１６０ｇ
／分または乾燥１　４　４　ｇ／分の全速で円筒形吐出
開口部から押し出した。　スクリューの速度は、ピーク
時１．９ｋＷの駆動力で５０２ｒｐｍであった。

１００部のエラストマ一当たり名目上１０重量部の綿繊
維を含有するポリクロロプレンを空気乾燥し、そしてこ
れは動力伝達ベルトのような製品を製造するためのマス
ターバッチとしての使用に適している。

実施例　２ 実施例１に記載されているポリクロロプレンラテックス
の製造方法と本質的に同じ方法でクロロプレンをエマル
ジョン中で重合させ、そしてこのエマルジョンを水蒸気
蒸留した。　３９％の不揮発性固体を有しｐＨが１２の
得られたラテックスを合計で３０時間熟威させた。

５７ｋｇの水、０．２ｋｇのＡ］ｃｏｇｕｍ６６２５、
０．１ｋｇのＡｌｃｏｇｕｍ　　ＳＬ−７６、水中０．
２ｋｇの３．７％水酸化カリウムおよび３，Ｏｋｇの名
目上の長さ０．３ｍｍの切り刻んだくず綿の繊維からな
るスラリーのバッチを、鏡眼をつけたステーターとロー
ターの備わった高速混合機を用いて製造した。　このス
ラリーを７６．５ｋｇのポリクロロプレンラテックスと
一緒にして手で撹拌した。　図１および図２に示される
ような、センターラインとセンターラインの距離が５１
ｍｍである異方向回転二軸スクリューの備わった脱水押
し出し機に、結果として得ら２７〜 れた混合物を順送り空洞ポンプで送り込んだ。

長さが６１０ｍｍで外径が６０ｍｍのかみ合う二重フラ
イトのスクリューに続いて、各々のスクリューの端から
１６２ｍｍの所に末端を有する４４ｍｍの長さの対立す
る制限的逆のフライトの区域を含む長さが９０２ｍｍで
外径が５１ｍｍの非かみ合い型スクリューが備わってい
る。

ラテックス／スラリー混合物は、かみ合い型スクリュー
の区域の長さ１１４ｍｍ下がった地点の、押し出しスク
リューの間げきに、７１３ｋｇ／時で導入した。　４％
の氷酢酸および０．６７％のＥｍｃｏｌＣＣ−９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からな
る凝固剤水溶液を、ピストンポンプを用いてスラリーラ
ッテクス混合物の１２１ｍｍ下流に、１１５ｋｇ／時の
速度で注入した。　得られる凝固した繊維充填ポリクロ
ロプレンラテックスを、圧力シールを通して送り込み、
そして未コンバウンド化繊維および痕跡量の未凝固ラテ
ックスを有するｐＨが５の白濁した廃水を、かみ合い型
スクリューの開始部か２８ ら７６２ｍｍの所に中心を有する異方向に回転している
外径が５８ｍｍの二軸スクリューのベントロスタッファ
ーを通して、圧力シールによって生じる背圧によって、
圧力シールの上流で除去した。

圧力シールのすぐ上流で測定した圧力は、約５０〜４２
０ｐｓ　ｉ　（０．３〜２．９ＭＰａ）で変化した。　
１０％の水を含有するポリクロロプレンを、開ロバレル
吐出部から、膨張したクラムとして押し出した。　スク
リューの速度は、ピーク時２９ｋＷの駆動力で５００ｒ
ｐｍであった。このクラムを連続して、２分間の残留時
間を有する振動コンベア中、１４２゜Ｃの空気で乾燥し
た。

１％未満の湿度を有する乾燥ポリクロロプレンを、約２
　３　７　ｋ　ｇ／時の速度で製造し、これはポリクロ
ロプレン１００重量部当たり名目上１０重量部の繊維状
充填剤を含有していた。

繊維充填ポリクロロプレンのサンプルを１０回ゴム混練
り機を通過させ、そしてこれは、動力伝達ベルトの製造
に用いるために許容される繊維の分散を示していた。

実施例　３ クロロプレン／硫黄水分散液を安定化するため、樹脂酸
ナトリウム口ジンの代わりに、ホルムアルデヒドとナフ
タレンスルホン酸との縮合物のナトリウム塩を用いる以
外は実施例１に記載したのと同様な方法で、クロロプレ
ンをエマルジョン中で重合した。　約７１％の変換率に
重合させた後、未重合クロロプレンを、水蒸気蒸留によ
って除去した。　４２％の不揮発性固体を含有しｐＨが
１２の得られるポリクロロブレンラテックスを、全部で
２７時間熟成させた。

３０１ｋｇの水および名目上０．３ｍｍの長さを有し約
５〜１５％の湿度を有する切り刻んだくず綿繊維１５．
９ｋｇを、通常のタンク撹拌機を用いて調製し、そして
別の通常の撹拌機を用いて、２番目のタンク中で、この
スラリーをポリクロロプレンラテックスと混合した。　
得られる混合物を、図３に記載したスクリュー押し出し
機に送り込んだ。　この押し出し機は長さが６１０ｍｍ
であり外径が６０ｍｍのかみ合い型二重フライトスクリ
ュー、外径が５１ｍｍの７８０ｍｍの非かみ合い型スク
リュー、３８ｍｍの長さの対向制限的円筒形の穴埋め部
分、４４ｍｍの長さの対向制限的逆フライト部、および
追加的に外径が５１ｍｍの非かみ合い型スクリュー（一
つは６４８ｍｍの長さであり、そしてもう一つは、長さ
が約３０５ｍｍの筒状の穴を通して伸びている９４６ｍ
ｍの長さを有している）を有している。　３８ｍｍの長
さの対向制限的円筒形部に隣接している円筒形バルブを
、この部分を横切る圧力の低下を大きく減少させるため
開けておいた。

このラテックス／スラリー混合物を、かみ合い型スクリ
ュ一部分の長さ１１４ｍｍ下がった点の押し出し機スク
リューの間げきに、８　６　９　ｋ　ｇ／時の速度で導
入した。　２３％の塩化カルシウム水を有する凝固剤水
溶液を、３％の酢酸水溶液と一緒（８２ｋｇ／時の速度
）に、ピストンポンプを用いてスラリ一一ラテックス混
合物の１２１ｍｍ下流に、１　２　１　ｋ　ｇ／時の速
度で、押し出し機中に注入した。　得られる凝固した繊
維充填ポリ３１ クロロプレンを圧力シールを通して送り込み、そして約
０．３％の未コンパウンド化繊維（典型的な前述のサン
プル）を有するが未凝固ラテックスを含有していないｐ
Ｈが５の廃水が、制限部によって生じる背圧によって、
かみ合い型スクリューの開始部から７６２ｍｍの所に中
心がある外径が５８ｍｍの異方向に回転する二軸スクリ
ューのベントロスタッファ−を通して、圧力シールの上
流で除去される。　発生しそして圧力ソールのすぐ上流
で測定した圧力は、約１２４０〜１４４０ｐｓｉ　　（
　９　．　　８　〜０　．　　９　Ｍ　Ｐ　ａ　）であ
った。　　２００ｍｍＨｇの絶対圧力の減圧を、スクリ
ューの下方１５７５ｍｍで開始する２０３ｍｍの長さの
排気筒に与える。　圧力シールを通して送り込まれる凝
固したポリクロロプレンを、６分間混練りした後、流量
損失を基準にして０．　　６％の湿度を有する１２８″
′Ｃのロープを製造するため、５１ｍｍｘ１３ｍｍのス
リットダイスを通して１９０ｋｇ／時の速度で押し出し
た。　スクリュー速度は、ピーク時３５ｋＷ駆動力で３
５０ｒｐｍであった。

３２ この繊維充填ポリクロロプレンは、このコンパウンドを
トルエンに溶解し、濾過した後、充填剤を乾燥すること
によって測定して、エラストマー１００重量部当たり８
．３重量部の綿繊維充填剤を有していた。　この生成物
は、動力伝達ベルトのような製品を製造するためのマス
ターバッチとしての使用に適していた。

実施例　４ ４−４゜−チオビス（３−エチル−６一第３プチルフェ
ノール）を安定化させるための樹脂酸ナトリウムロジン
の代わりにホルムアルデヒドとナフタレンスルホン酸と
の縮合物のナトリウム塩を用い、そしてまた、重合を停
止させるために二硫化テトラエチルチウラムのエマルジ
ョンを用いる以外は、実施例１に記載した方法と本質的
に同じ方法で、クロロプレンをエマルジョン中で重合し
た後、このエマルジョンを水蒸気蒸留した。　得られた
、３９％の不揮発性固体を有しｐＨが１２のポリクロロ
プレンラテックスを、全部で３０時間熟威させた。

１４．０ｋｇの水、１００ｇのＡｌｃｏｇｕｍ６６２５
、１５ｇのＡｌｃｏｇｕｍ　　ＳＬ−７６および２２１
ｇのＫｅｖｌａｒ■アラミドパルプからなるスラリーを
、鏡眼の付いているステーターとローターの備わった１
馬力の混合機を用いて調製した。　このスラリーを３２
３０ｇのポリクロロプレンラテックスと一緒に手で混合
した。

実施例１に記載されるように、このラテックス／スラリ
ー混合物、並びに４％の酢酸および５％の塩化カルシウ
ムを有する凝固剤水溶液を６１Ｊ／分で脱水押し出し機
に送り込んだ。　得られた凝固繊維充填ポリクロロプレ
ンを圧力シールを通して送り込み、そして本質的にポリ
クロロプレンおよび繊維を有していないｐＨが４の廃水
を、制限部により生じる背圧によって７８０＋Ｊ／分の
速度で、圧力シールの上流のベントから押し出した。

水およびしめったポリクロロブレンクラムを、１６４ｇ
／分または乾燥７０ｇ／分の全体的速度で、開ロバレル
吐出部から押し出した。　スクリューの速度はピーク時
１．４ｋｗの駆動力で２４８ｒ３４ ｐｍであった。

ポリクロロブレン１００部当たり名目上１５重量部の繊
維状充填剤を含有する繊維充填ポリクロロプレンを空気
乾燥した。　　１０回通過させた混練りシートは典型的
に、平方センチメートル当たり１以下の未分散繊維のク
ラムを示していた。

このポリクロロプレンは、動力伝達ベルトを製造するた
めに用いることができる。

実施例　５ 実施例３に記載したのと本質的に同様の操作によって、
クロロプレンをエマルジョン中で重合させた後、このエ
マルジョンを水蒸気蒸留した。不揮発性の固体を４３％
含有する得られたポリクロロプレンラテックスを全部で
２８時間熟成させた。

３９９ｋｇの水、３ｋｇのＡｌｃｏｇｕｍ　　６６２５
、０．４ｋｇのＡｌｃｏｇｕｍ　　ＳＬ−７６、および
長さが約０、３ｍｍのＫｅｖｌａｒ＠アラミドパルプ（
Ｅ．Ｉ．ｄｕ　　Ｐｏｎｔ　　ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ　　
ａｎｄ　　Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）６．０ｋｇか
らなるスラリーを、通常の３５ タンク用撹拌機を用いて調製した後、別の通常の撹拌機
を用いてスラリーを９１ｋｇのポリクロロプレンラテッ
クスと混合する２番目のタンク中に、一連の３対の鏡眼
の付いたステーター／ローターを有する高せん断混合機
を通して、ポンプで送り込んだ。　得られた混合物を、
実施例３に記載されている脱水スクリュー押し出し機に
送り込んだ。

このラテックス／スラリーの混合物を、スクリュー押し
出し機の長さ１１４ｍｍ下がった所に導入し、そして３
％の酢酸および５％の塩化カルシウムを有する水系凝固
剤を、３　０　ｋ　ｇ／時の速度で、スラリ一一ラテッ
クス混合物の１２１ｍｍ下流に注入した。　得られた凝
固繊維充填ポリクロロプレンラテックスを圧力シールを
通して送り込んだ。

ポリマーおよび未フンパウンド化繊維の入っていない廃
水を、圧力シールにより生じる背圧によって、圧力シー
ルの上流にあるベントから押し出させた。　発生しそし
て圧力シールのすぐ上流で測定した圧力は８０ｐｓｉ　
　（０．５５ＭＰａ）であった。　スクリューから１５
８７ｍｍ下がった所で３６ 開始する２０３ｍｍの長さの排気筒に減圧を与えた。　
実施例３に記載した装置のスリットダイスを通して９　
０　ｋ　ｇ／時の速度で該コンパウンドを押し出し、０
．２％の水分を有する１４０°Ｃのロープを製造した。

スクリューの速度は、ピーク時１７ｋＷ駆動力で２５Ｏ
ｒｐｍであった。

１０回通した混練りシートは、未分散の繊維のクラムは
与えずそして、実施例３に記載された試験によって、エ
ラストマー１００部当たり２０重量部のＫｅｖ　ｌ　ａ
　ｒ■アラミドパルプを有していた。

実施例　６ ５５８ｋｇの水、３ｋｇのＡｌｃｏｇｕｍ　　６６２５
、０．４ｋｇのＡｌｃｏｇｕｍ　　ＳＬ−７６、および
５．７ｋｇのＫｅｙ　］　ａ　ｒ＠アラミドパルプから
なるスラリーを、通常のタンク用撹拌機を用いて調製し
、そして実施例３に記載した脱水スクリュー押し出し機
中に直接、９５７ｋｇ／時のホースポンプを用いて送り
込んだ。　この水スラリーを、スクリューの下から押し
出しスクリュ−の間げき中に、スクリューの開始部から
１１４ｍｍの点に、押し出し機中に送り込んだ。　ホモ
ポリマーでありそして４５％の固体を有する、ドデシル
メルカブタンで改質したポリクロロプレンラテックスを
、スクリューの上部から、押し出し機スクリューの開始
部から１１４ｍｍの地点に、順送り空洞ポンプを用いて
押し出し機中に送り込んだ。　２３％の塩化カルシウム
水を有する凝固剤水溶液を、スクリューの開始部から３
８１ｍｍの押し出し機中に、５　８　ｋ　ｇ／時の速度
で３％の酢酸水溶液を注入するのと一緒に、２　４　ｋ
　ｇ／時の速度で注入した。　得られた凝固繊維充填ポ
リクロロプレンを圧力シールを通して送り込みそして残
留エマルジョンで若干白濁した廃水は未コンバウンド化
繊維を含んでいなかった。　この廃水は、制限部により
生じる背圧によってベントから押し出された。　実施例
３に記載されているように、円筒状のバルブは充分に開
いていた。　減圧を排気筒に与え、そして繊維充填ポリ
クロロプレンをスリットダイスを通して９２ｋｇ／時で
押し出し、０．１％の湿度を有する１４５゜Ｃのロープ
を製造した。　このポリクロロブレンは、ポリマー１０
０重量部当たり名目上１５重量部の繊維状充填剤を含有
していた。　スクリューの速度は、ピーク時２０ｋＷの
駆動力で２５Ｏｒｐｍであった。　　１０回通した混練
りシートは未分散の繊維のクラムを与えず、そしてこの
繊維充填ポリクロロプレンは、動力伝達ベルトの製造に
おける使用に適していた。

実施例　７ 水、Ａｌｃｏｇｕｍ　　６６２５、ＡｌｃｏｇｕｍＳＬ
−７６およびＫｅｖｌａｒ＠アラミドパルプからなるス
ラリーを調製し、そして下記の表に示した市販のスチレ
ンブタジエン（ＳＢＲ），ポリブタジエンおよび天然ゴ
ムラテックスと一緒に手で混合した。　このＳＢＲラテ
ックスは、ブタノールＮＳ　　１２０−１２１　　ＰＬ
２４０アニオン系ＳＢＲラテックスとしてＢＡＳＦから
入手可能であり；ポリブタジエンホモポリマーラテック
スはＳｙｎｐｏ　１から；そして天然ゴムラテッ３９一 クスはＶｕｌｔｅｘから入手可能である。　Ｋｅｖｌａ
ｒ＠アラミドパルブは本質的に、実施例５で使用したも
のと同じである。　ラテックス／スラリー混合物および
凝固剤水溶液を、実施例１に記載した操作に続いて、実
施例１に記載した脱水スクリュー押し出し機に送り込ん
だ。　凝固した繊維充填エラストマーを圧力シールを通
して送り込み、そして本質的にポリマーと繊維が入って
いない廃水を、制限部により生じる背圧によって、制限
部の上流にあるベントから押し出した。　水および湿っ
た繊維充填ポリマーのクラムを、開ロバレル吐出口から
押し出した。　このポリマーを実施例１に記載したよう
に空気乾燥した。　スクリューの速度、ピーク時の駆動
力および乾燥生産速度を表Ｉに示す。

繊維充填エラストマーはエラストマー１００部当たり１
５重量部の充填剤を含有していた。　エラストマーを空
気乾燥した。　１０回通した混練りポリマーシ一トは、
動力伝達ベルトの製造における使用のために許容される
繊維分散を示してい４０一 た。

エラストマーの種類 ラテックスの固体％ ゴムの部数 ＣａＣ１　２凝固剤の部数 酢酸の部数 スラリー水の部数 Ａｌｃｏｇｕｍ　６６２５の部数 ＾ｌｅａｇｕｌＳＬ−７６の部数 Ｋｅｖｌａｒ＠の部数 アラミド樹脂 乾燥生産速度ｇ／分 表Ｉ ＳＤＲ　　ポリプタジエン ７４２１ １００　　　　１００ ３１４ ２０ １２００　　　１４７５ ８８ １１ １５１５ １０４ ４４ ５６ 本発明の特徴および態様は以下のとうりである。

１．　　　（ａ）エラストマーラテックス、および長さ
が約２５ｍｍ未満の有機繊維状充填剤をエラストマ−１
００部当たり約１〜１００重量部含有する水スラリーを
スクリュー押し出し機に送り込み、ただしこのスラリー
およびラテックスは予め混合されているかまたは別々の
流れとして押し出し機に送り込まれそしてその後押し出
し機中で混合される、 （ｂ）このスクリュー押し出し機中のエラストマーラテ
ックスを凝固させて、有機繊維状充填剤を含有する凝固
したエラストマーを生成させ、（Ｃ）この有機繊維状充
填剤含有凝固エラストマーを脱水領域に送り込み、 （ｄ）この凝固した繊維充填エラストマーを、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エ
ラストマー中に存在する水が押し出されるのに充分な、
背圧を与える流量制限部を通して送り込み、そして （ｅ）有機繊維充填エラストマーを吐出させ回収するこ
と からなる、エラストマー中に繊維状の充填剤を混合する
ための方法。

４２ ２．該エラストマーラテックスがポリクロロプレンラテ
ックスである第１項記載の方法。

３。該繊維状充填剤とポリクロロプレンラテックスの水
スラリーをスクリュー押し出し機に送り込まれる前に予
め混合する第２項記載の方法。

４．該繊維状充填剤がポリアミド繊維である第１項記載
の方法。

５，該ポリアミドがポリ（パラフェニレンテレフタルア
ミド）である第４項記載の方法。

６．繊維状充填剤が綿繊維である第１項記載の方法。

７．該エラストマーラテックスがスチレンブタジエンゴ
ムラテックスである第１項記載の方法。

８．該エラストマーラテックスがポリブタジエンラテッ
クスである第１項記載の方法。

９．該エラストマーラテックスがポリイソプレンラテッ
クスである第１項記載の方法。

１０．該ポリクロロプレンラテックスが元素からなる硫
黄で改質したポリクロロプレンである第２項記載の方法
。

４３ １１，流量制限部を出る凝固したエラストマーを、エラ
ストマーを吐出する前にエラストマーを本質的に乾燥す
るため、エラストマー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む第１項記載の方法。

１２，該エラストマーラテックスがポリクロロプレンラ
テックスである第１１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製品除去領域を追加的
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。 ４４ 手続補正書坊式） 平１ｆＣ３年２月１９日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）エラストマーラテックス、および長さが約２
   ５ｍｍ未満の有機繊維状充填剤をエラストマー１００部
   当たり約１〜１００重量部含有する水スラリーをスクリ
   ュー押し出し機に送り込み、ただしこのスラリーおよび
   ラテックスは予め混合されているかまたは別々の流れと
   して押し出し機に送り込まれそしてその後押し出し機中
   で混合される、 （ｂ）このスクリュー押し出し機中のエラストマーラテ
   ックスを凝固させて、有機繊維状充填剤を含有する凝固
   したエラストマーを生成させ、 （ｃ）この有機繊維状充填剤含有凝固エラストマーを脱
   水領域に送り込み、 （ｄ）この凝固した繊維充填エラストマーを、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エ
   ラストマー中に存在する水が押し出されるのに充分な、
   背圧を与える流量制限部を通して送り込み、そして （ｅ）有機繊維充填エラストマーを吐出させ回収するこ
   と からなる、エラストマー中に繊維状の充填剤を混合する
   ための方法。