JPH06240153A - 弾性組成物の生成プロセス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の他の目的は、弾性組成物の製造、
混合のために押し出し型の装置を利用し、ポリマーの混
合効果を高め、ポリマーの減成や早すぎる硫化を防ぐた
めにプロセスの熱力学を本質的に制御し、そして、成分
の均一な配分を確実にする弾性体の混合、製造のための
連続プロセスを提供することにある。 【構成】 この発明にかかる弾性組成物の生成プロセス
は、高分子物質、補強剤、生成促進剤、加硫剤の混合物
を形成するものであり、そのプロセスは連続的であり、
第１の作用温度範囲内の温度まで剪断、加熱し、弾性物
質の粘性を充分に減少させて少なくとも補強剤の一部と
の混合を促進する加熱ステップと、少なくとも補強剤の
一部を熱せられた弾性物質より低い温度で付加する付加
ステップと、そして、低温補強剤を熱せられて粘性が減
少した弾性物質に混合する間に、同時に、(1)弾性体を
低温補強剤により冷却すると共に、(2)第１の作用温度
範囲内で、熱せられた弾性物質の温度より低い温度を有
する弾性物質と補強剤との混合物を生成する混合ステッ
プとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般的には弾性組成
物の製造に関し、より詳細には、ゴムの混合、製造に関
する。特に、この発明は弾性組成物の連続的な混合と製
造のための改良プロセスに関する。

【０００２】

【従来の技術】弾性体、特にゴムのような弾性ポリマー
から商業的に重要な物質への転換は、ゴム産業の歴史を
通して、その焦点であり続けている。最も初期の商業的
プロセスは、２本ロール粉砕機を使用し、補強剤や変質
オイル、薬品等の増強成分を混入してポリマーの粘度を
調整することにより、基本的なポリマーの性質を変更す
る混合プロセスに大きく依存していた。数年に亙り、混
合プロセス、装置の広範な種々の変形がゴム産業の中で
発展してきた。このような発展の十分な論説は、James
L. White著の"Rubber Chemistry and Technology"の第6
5巻528ページの"Development of Internal-Mixer Techn
ology for the Rubber Industry"という記事に記述され
ている。参考のため、その内容を特にここに引用する。

【０００３】弾性体混合プロセスは、基本的には弾性体
処方に明記された成分の、添加の手順にしたがった、砕
いた状態での、一定の時間、温度における組み合せとし
て規定される。ゴム弾性体の混合技術は、主として処方
の詳細からは独立した混合プロセスの５つの主たる要因
の制御に重点を置いている。その一つの要因は、弾性体
処方における未加工物質を一単位の重量、容積の全体に
亙って均一に分散させることである。第２の要因は、弾
性体材料の物性的な面での親密結合、それは分子レベル
においては特徴的に最終生成物の構造的な特性に影響す
るが、に重点を置いた分散混合である。また、第３の要
因は粘度の変更であるのに対し、第４の要因は成分の化
学反応に関係する。最後の要因は、当然ながら、資本の
活用や製造コストを制御する経済的な考慮を含む。これ
ら５つの要因は相互に関連し、しばしば相反し、そして
比率、体積、パワー、時間、そして温度の限定に敏感に
反応する。

【０００４】上述された記事に記述されたバンバリーミ
キサーの出現とその商業的な採用により、ゴム産業は、
プロセスの均一性と弾性体組成物製造の生産性を向上さ
せることができた。バンバリー型の集中的なミキサー
と、その指摘されるような多数の変形や改良は、ゴム産
業界における主たる処理装置やプロセスとして今日まで
存在し続けている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バンバ
リー型の集中的な混合プロセスは、十分な能力を持って
いる反面、明確な限界も有している。そのような限界の
主たるものは、プロセスがかたまりとして、すなわち一
度に実行されるという生産の性質にある。バンバリープ
ロセスはバッチ型のプロセスであるため、このプロセス
では、弾性組成物の全ての材料を結合させるために、最
低でも数回バンバリーミキサーを通過させる必要があ
る。この特色は、最終的に混合された弾性体材料の性質
のバラツキの主たる原因である。個々の材料の重量の多
様さ、添加の順序、添加と放出のタイミング、未加工物
質や材料の初期温度、そして、プロセス環境の全てが、
バッチ処理の多様さに寄与している。近時における自動
計量システムやコンピュータ制御バッチサイクルを含む
バンバリー型プロセスの改良においても、１つのバッチ
プロセスから次のバッチプロセスでの混合へ移行する際
の手順は未だ十分には確立されていなかった。

【０００６】バンパリー型プロセスの他の限界は、この
プロセスが大きな作業容量を要求するという容量力学上
の問題に関連する。経済的な必要性からは、バンバリー
型の集中ミキサーを製造行程に適する最大限のサイズに
設計することが望まれる。ただし、その場合、高粘度材
料の効果的な容量混合はより困難になる。混合容量の限
定と共に問題となるのは、周辺の、降温した表面積と、
バンバリーミキサー内で増加した容積の質量との比率に
起因する熱力学的な制御の問題である。

【０００７】バンバリーミキサーの使用によるようなバ
ッチ型の混合プロセスにおける上述したような問題点を
避けるために、ゴム産業界では多様な押し出し型のミキ
サーを使用した連続混合システムの考案が企てられてい
る。そのような連続プロセスの考案は、定常プロセスを
通しての均一性の改善、さらには、表面積−質量比率の
改善の結果としての温度管理、そして高度に自動化され
た操作への発展を目的として推進されている。

【０００８】多様なプロセスと装置とは、他の産業で使
用されている押し出しプロセスのシステムをゴム、弾性
体混合技術と組み合せるという試みの中で創造されてい
る。このような押し出し型の装置は、プラスチック産業
や焼成産業において長い間使用されてきた。その一例
は、米国特許第５，１５８，７２５号に記載されてい
る。このような装置やプロセスは、熱可塑性ポリマーの
急速圧延プロセスに関しては有意に適用できるという長
所を持つ反面、ゴム産業による適用では広範には成功し
ていない。

【０００９】組み合せの開発動向は、今のところ連続型
の押し出しを基本としたプロセスをゴム産業が採用する
ことを抑制している。このような動向の主な原因は、押
し出しを基本とするプロセスが、記述された最終弾性組
成物の特性を維持しつつ、経済的な製造率における改良
された均一性を一貫して実証できなかったことにある。
他の要因は、適当なポリマーの形状、必要十分な質量、
流量計測システムの有効性が薄かったことにもあり、そ
して、それらの要因によりプロセスは熱力学的には制御
できない状態であった。このような熱力学的な制御の欠
如は、容認できない混合、調合や、押し出し装置内での
弾性体の早すぎる硫化といった結果を生じた。

【００１０】

【発明の目的】この発明の他の目的は、弾性組成物の製
造、混合のために押し出し型の装置を利用した連続プロ
セスを提供することにある。さらに、この発明の目的
は、ポリマーの混合効果を高め、ポリマーの減成や早す
ぎる硫化を防ぐためにプロセスの熱力学を本質的に制御
する連続ゴム混合プロセスを提供することにある。この
発明の他の目的は、成分の均一な配分を確実にする弾性
体の混合、製造のための連続プロセスを提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる弾性組
成物の生成プロセスは、高分子物質、補強剤、生成促進
剤、加硫剤の混合物を形成するものであり、そのプロセ
スは連続的であり、第１の作用温度範囲内の温度まで剪
断、加熱し、弾性物質の粘性を充分に減少させて少なく
とも補強剤の一部との混合を促進する加熱ステップと、
少なくとも補強剤の一部を熱せられた弾性物質より低い
温度で付加する付加ステップと、そして、低温補強剤を
熱せられて粘性が減少した弾性物質に混合する間に、同
時に、(1)弾性体を低温補強剤により冷却すると共に、
(2)第１の作用温度範囲内で、熱せられた弾性物質の温
度より低い温度を有する弾性物質と補強剤との混合物を
生成する混合ステップとを有する。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。この発
明のプロセスは、ゴム、ゴムと熱可塑性ポリマーとの混
合物等に、繊維を含む補強剤、オイル、ワックス等のよ
うな生成促進剤、そして、少なくとも３つ、望ましくは
４つの区分された混合、制御された物質添加のゾーンの
システムの適用に適した薬品を混合して得られる弾性体
の連続的で均一なエネルギーの流れに関連する。それぞ
れの混合ゾーン内では、剪断率、剪断応力、エネルギー
の流れ、温度が相互に関連すると共に、経済的な生産率
において改善された均一性を持つ弾性物質を製造するた
めに、これらの要素は独立して制御可能とされている。
これらの変数をそれぞれのゾーン内で慎重に制御するこ
とにより、弾性体の緩やかな熱移動には適さない外部の
温度制御機構なしに、プロセスが均衡、あるいは定常状
態に達するようエネルギーのバランスと均衡とを保つこ
とができる。

【００１３】組成物の要素は、弾性組成物の処方のいず
れのタイプの特徴ともなり得る。ゴム弾性体は、これら
には限られないが、生ゴム、シス(幾何異性)−ポリイソ
プレン、スチレン−ブタジエン、アクリルニトリロ−ブ
タジエン、ポリクロロプレンゴム、ポリ−エチレン−プ
ロピレンジエン単量体、シス−ポリブタジエン、ポリア
クリレイト、ポリ−イソブチレン、ポリ−クロロイソプ
チレン、そしてシリコンゴムを含む。典型的な熱可塑性
ポリマーは、これらには限られないが、ポリビニル塩化
物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリエーテル、ポリエチレン−アクリレー
ト、フッ素樹脂、そしてイオノマーポリマーを含む。

【００１４】補強剤は、これらに限られないが、単一、
またはそれ以上のカーボンブラック、燻されて沈殿した
シリカ、シラン処理粘土、そして補強剤の短繊維を含
む。補強剤はまた、カルシウムカーボネイト、タルク、
カオリン粘土、シリカ、そして石油コークスをも含む。
生成促進剤は、オイルとワックスとを含む。他の添加物
は、酸化／オゾン化防止剤、接着助触媒、燃焼抑制剤、
発泡剤、融和剤、そして着色剤を含む。可塑用、圧延用
の両オイルとしては、石油とフタル酸エステルとの何れ
か適切な方が用いられる。最後に、この発明に有用な加
硫剤は、望ましくは、アミン触媒硫黄系、他の有機化合
物を含む硫黄、金属酸化物、そして過酸化物がよいが、
これらは排他的なものではなく、どのような選択でも良
い。

【００１５】この発明のプロセスに関して、以下に具体
例な実施例を説明するが、この発明が弾性組成物、処方
やその要素の広範な種類に適用でき、かつ、弾性合金と
同様の補強された弾性体を含むことが理解されるべきで
ある。

【００１６】図１には、フローダイアグラム１０が示さ
れている。このフローダイアグラム１０において、この
発明のプロセスは、第１の混合ゾーン１２、第２の混合
ゾーン１４、取捨選択可能な第３の混合ゾーン１６、第
４の混合ゾーン１８、そして望ましい形では配送、また
は押し出しゾーンとして後述される第５の配送ゾーン２
０を含む複数の混合ゾーンに分けられる。

【００１７】第１の混合ゾーン１２における混合物は、
補強剤や生成促進剤を添加、混合する間に連続的に第２
の混合ゾーン１４へと移行する。第１の混合ゾーン１２
は、供給される全エネルギーにより物質が第１の作用温
度範囲とされる空間として定義され、第２の混合ゾーン
１４は、供給される全エネルギーにより物質が第２の作
用温度範囲となる空間として定義される。第２の混合ゾ
ーン１４における混合物は、加硫剤の添加、混合の間に
連続的に取捨選択可能な第３の混合ゾーン１６を介して
第４の混合ゾーン１８へと移行する。第４の混合ゾーン
１８は、供給される全体のエネルギーにより物質が第３
の作用温度範囲となる空間として定義される。この第４
の混合ゾーン１８からの混合物は、混合物を弾性組成物
の形で押し出す配送ゾーン２０へと連続的に移行する。
第２、第３の作用温度範囲は、第１の作用温度範囲より
低く設定されている。

【００１８】組成物の混合物は、矢印２２で示される方
向にゾーン１２−２０を通って処理され、移動する。混
合されたポリマー２４は、第１の混合ゾーン１２の初め
で添加され、補強剤２６と生成促進剤２８とは、第２の
混合ゾーン１４の初め及び中間部に示されるように、望
ましくはそれぞれ別個に順に添加される。取捨選択可能
な混合ゾーン１６では、同一の、あるいは付加的な補強
剤３０と生成促進剤３２とが組成物の流れ２２に別個に
添加される。最後に、薬品または加硫剤３４が混合ゾー
ン１８の初期に添加され、弾性組成物の種々の要素の添
加と混合とが完了する。混合物の流れ２２は、混合物の
流れを最終的な弾性組成物の形状である何種類かの金型
の溝のようなものに押し出す配送ゾーン２０へと向けら
れる。

【００１９】図２に示されるように、この発明のプロセ
スは、望ましくは独立に、望ましくは重量的に減量送り
込み装置により、上述したような粒状、液状の物質を特
定の適用式または処方をした状態で連続的に測定し、前
述したように処方された割合で、連続方式で約０．０８
−０．２３ＫＷ時／Ｋｇの剪断エネルギーを提供する能
力がある押し出し装置３６に供給することにより達成さ
れる。

【００２０】この発明のプロセスの目的を達成するため
には、この発明のプロセスを取り入れることにより、従
来のバンバリー型を含めてどのようなタイプの装置３６
も利用することができる。一般的な押し出し装置３６
は、図２に示されるように、一対の中央シリンダー４０
と、これらのシリンダー４０内に位置する一対の押し出
しスクリュー４２とを有する円筒部３８を有している
(図中では一方のシリンダー４０とスクリュー４２のみ
が示されている)。

【００２１】各スクリュー４２が円筒部３８内で回転す
ることにより、弾性物質はシリンダー４０を通って第１
ゾーン１２から第５ゾーン２０へと移動する。添加装置
(ポート)４３は、ポリマー２４を第１ゾーン１２内へ送
り込み、添加装置(ポート)４４，４６はそれぞれ補強剤
２６と生成促進剤２８とを測定しつつ第２ゾーン１４内
に供給する。測定／添加装置(ポート)４８，５０は、同
様に、補強剤３０と生成促進剤３２との第２セットを取
捨選択可能な第３混合ゾーン１６内に送り込むために使
用される。最後に、測定／添加装置(ポート)５２は、加
硫剤、または硫化物質３４を第４混合ゾーン１８へ送り
込むために備えられている。

【００２２】２本スクリュー押し出し装置を使用する場
合には、粒状物質成分に分配された粒子のサイズが、回
転するスクリュー４２と円筒部内のシリンダー４０の固
定壁との間隔に一致する必要がある。粒子のサイズは、
混合される物質のかたまりに素早く完全に混ざり合うよ
うに十分に小さい必要がある。しかしながら、細紛状の
物質である必要はない。特に、ポリマー２４は、細粉末
に挽かれている必要はなく、ポート４３の位置における
粒子の大きさの分布の中央値が、スクリュー４２とシリ
ンダー４０の壁との間隔の約８０％となるよう砕かれて
いればよい。

【００２３】粒子サイズの物理的な寸法の好適な分布に
関連した粒子サイズの重さに基づく好適な分布は、回転
部材としてのスクリュー４２と、固定面としてのシリン
ダー４０との間の最大半径距離の１−９０％の範囲であ
ることが見いだされた。重さに基づく有意な値は、望ま
しくは自由半径距離の６５−７５％の範囲である。

【００２４】押し出し装置の典型的な例は、噛み合い順
回転／逆回転２本スクリュー押し出し装置、そして、あ
る種の他の複数スクリュー粉砕押し出し装置を含む。公
称の剪断率は、望ましくは４０−１２０sec^-1にすべき
であるが、局所的な剪断率はほぼ１５００sec^-1程度の
高レベルに達する。図示された装置３６の望ましい構成
は、単一の噛み合い順回転２本スクリュー押し出し装置
で、長さＬと直径Ｄとの比率(Ｌ：Ｄ)は３０−５５の範
囲、より望ましくは、５０−５５の範囲にある。

【００２５】しかしながら、他の装置構成はこの発明の
プロセスに有用なように考えられ、複数の装置がカスケ
ード接続されて物質が一つの装置から次の装置へ連続的
に移行するような構成も含まれる。ただし、装置構成の
全ての場合において、上述したようにポリマー２４、補
強剤(または繊維)２６、生成促進剤(またはオイル)２
８、加硫剤３４といった上記物質を特別な順序で次々に
添加してゆくための少なくとも４つの独立した物質添加
用のポート４３，４４，４６そして５２は備えられてい
る。混合される物質の構造式の性質により、４つ以上の
物質添加ポートを備えることが必要とされる場合もあ
る。図示された好ましい実施例では、２つの物質ポート
４８，５０が、補強剤３０と生成促進剤３２との第２の
グループまたはセットを導入するために付加的に備えら
れている。

【００２６】混合装置３６の内部容積は、シリンダー４
０内で混合される物質の容積的な充填率がほぼ一定とな
るように、それぞれのポートで導入される物質の容積に
比例して、各物質添加ポートにおいて、徐々に増加させ
ることが望ましい。充填率は、温度、粘度、分散、そし
て生産量の特別な要求に応じて、装置の有効容積の１０
−９０％の範囲で変化するが、１０−３０％の範囲にあ
ることが望ましい。さらに、混合押し出し装置の回転部
材は、運搬部材と補助的な運搬部材との可変の組合せで
構成され、これらの部材がスクリュー４２を構成し、か
つ、これらの部材が分配の混合と高剪断応力との効果を
発揮する。

【００２７】次に、図１、図２の両図を参照して全体の
プロセスを説明する。ポリマー２４は、第１ゾーン１２
において個別の測定供給手段によりプロセスに導入さ
れ、連続したかたまり状の流れは、ポート４３を通して
望ましい処方、望ましい生産率に適合した割合で流れ
る。酸化亜鉛や酸化防止剤等のようなある種の化学緩和
剤もまた、この第１混合ゾーンに主ポリマーと共に導入
され得る。酸化防止剤は、高温下に置かれたときにポリ
マーを保護する。ただし、好ましい実施例では、補強剤
や生成促進剤は何れもこの第１ゾーン１２では導入され
ない。

【００２８】第１ゾーン１２に導入された化合物は、結
果として混合物の温度が上昇し、粘度が低下するよう制
御された時間の間、混合と予定の剪断率での剪断応力の
下に置かれる。これらの詳細は表１に示される。高剪断
率に起因する温度上昇と個々に示される他の変数によ
り、第１混合ゾーン１２において粘度はほぼ減少し、残
りの混合プロセス、特にカーボンブラックのような補強
剤の混合が極めて容易になることが発見された。

【００２９】

【表１】

【００３０】ただし、表１中の重量流れ率は単位時間当
たりに流れる重量をシリンダーの容積で割った値、体積
流れ率は単位時間当たりに流れる体積をシリンダーの容
積で割った値である。全体供給エネルギーには、モータ
およびギアボックスでの損失は含まない。実質供給エネ
ルギーは、混合シリンダーを通過する物質による吸収で
ある。損失エネルギーは、混合シリンダーの壁面を通し
たプロセスからの損失である。損失は、物質の温度条件
比率、滞留時間により制御される。容積率は、シリンダ
ー容積に占める物質のパーセンテージである。面単位供
給エネルギーは、総エネルギーの混合シリンダー表面の
単位面積当たりの供給エネルギーである。

【００３１】しかしながら、この高剪断応力と高温とは
短い時間内においてのみ発生し、したがって、混合物を
この第１ゾーン１２を通して素早く移動させる必要があ
る。

【００３２】混練されたポリマーの混合物は、第１ゾー
ン１２から、個別に測定され温度制御された補強剤２６
と生成促進剤２８とのかたまりの流れが順次混合物内に
注入される第２ゾーン１４へと連続的に移動する。第２
ゾーン１４で導入される物質の合計容積は、好ましくは
第１ゾーン１２から送り込まれるポリマー混合物の容積
の９０％を越えないようにすべきである。結果として得
られるポリマーと充填オイルとの混合物、あるいはかた
まり状の組成物は、制御された時間の間第２ゾーン１４
内で混合と予定の剪断率での剪断応力との下に置かれ、
補強剤と生成促進剤との分配、分散による結合が完了す
る。

【００３３】第２ゾーン１４においては、温度とみかけ
粘度とが第１ゾーンにおけるよりもきまって低下する。
補強剤は、望ましくはカーボンブラックであり、無機繊
維、短繊維、少量の化学物質を含み得る。オイルとワッ
クスとは、望ましくは生成促進剤として導入される。

【００３４】第２ゾーン１４を通過した混合物は、続け
て第３ゾーン１６を通り、あるいは第３ゾーンを通らず
に直接第４ゾーン１８に移動する。第３ゾーンの条件的
な性質は、先に示された第２ゾーンの容積限界を越える
付加的な補強剤、充填剤、オイルのための弾性物質の実
際の処方の要求に依拠する。第３ゾーン１６では、特徴
的に接着助触媒、オゾン化防止剤、着色剤、燃焼抑制剤
等の少量の化学物質成分が混合物に導入される。第３ゾ
ーン１６で導入される物質は、再び個別に測定され、温
度制御されたかたまり状の流れである。混合物は、添加
された物質が完全に混ざり合うように、混合と予定の剪
断率での剪断応力の下に制御された時間の間置かれる。
第３ゾーン１６内の物質温度は、第２ゾーン１４内と比
較すると下がり続ける。みかけ粘度は、第３ゾーン１６
で導入された物質の性質により増加し、あるいは減少す
る。

【００３５】第２ゾーン１４から、あるいは使用されて
いる場合には第３ゾーン１６からの混合物は、加硫剤３
４が添加される第４ゾーン１８へと移動する。加硫剤
は、硫化剤のような少量の化学物質成分を含み、混合物
を第４ゾーン１８の出口から配送ゾーン２０へ向けるた
めに必要な値からがでるのに十分な圧力の下で混合物に
添加される。完全に処方され、混合された物質は、成形
型が配置された配送ゾーン２０へと送られる。混合物の
密度が増加する位置に、型への適当なアダプターが配置
され、混合物は、弾性組成物のための望ましい適用に適
した成形面を通して押し出される。弾性組成物は、典型
的には霧吹きにより、あるいは水槽に浸されて急速に冷
却され、適当な貯蔵媒体中、あるいは上に放置される。

【００３６】この発明のプロセスは、供給されるエネル
ギーの強度と割合、混合される物質の温度、混合装置の
総トルク、そして最大物質生産量を制御しつつ成分を順
に添加してゆくことにより、従来のバッチ型混合プロセ
スと比較して、より良い分散と成分の均一性とを得るこ
とができる。望ましい容積流れ率、各混合ゾーンでの出
口温度、供給エネルギー等は、全て表１に概説される。
この発明の結果、押し出し装置３６は外からの加熱、冷
却なしに均衡状態で作動する。これは、部分的にはプロ
セスの間に添加される成分の温度を制御することに依拠
しており、ヒートシンクとして機能している。

【００３７】この発明においてプロセスに供給されるエ
ネルギーの率と強度との管理は、望ましくない温度とト
ルク強化に対して望ましい混合目的物を得るために本質
的な事項である。過度の温度上昇は、まず第１に、早す
ぎる加硫反応を引き起こし、混合物は焦げた廃棄物とな
る。第２に、過度の温度上昇は、ポリマーを酸化、解重
合させ、結果として物質特性を失わせる。過度のトルク
は、混合装置の寿命を短くすると共に、過度の温度がそ
うであるのと同様に生産性を下げ経済的なマイナス効果
を生じさせる。

【００３８】この発明のプロセスは、部分的には、混合
装置の中で使用される物質の熱伝導率が、一般的なゴム
組成物の熱伝導率の１０倍の値を示すことによって作用
する。この発明のプロセスにおいては、混合物の移動速
度が早いこと（露出時間が短いことを意味する）と、混
合物の熱伝導率が高いこととにより、装置内の過度の温
度上昇を避けるための熱変換媒体を使用する必要がな
い。

【００３９】この発明のプロセスは、通常の動作では環
境との均衡のもとで混合装置と共に進行する。いくつか
の特徴的な弾性組成物処方の流動学的な性質は、発明の
プロセスにおけるエネルギー管理において大変重要であ
る。各ポリマーのタイプ及びそのポリマーに基づく各処
方は、剪断エネルギーの適用に対して独自の反応を有し
ており、独自のみかけ剪断応力と温度上昇とを生じる。
各混合ゾーン１２−２０において、混合物に供給される
実質的なエネルギーは、円筒部３８内の項強度の剪断に
よるエネルギー入力に加え、円筒部３８を通しての環境
中でのエネルギー損失より少ない移送エネルギーの結果
として生じる。これは、以下の式(１)により表される。

【００４０】

【数１】 ただし、式中の記号は、以下の意味(括弧内は単位)であ
る。

【００４１】τ：みかけ剪断応力 (Pa) γ：みかけ剪断率 (s^-1) γ_S：高剪断域でのみかけ剪断率(s^-1) γ_T：容積移送みかけ剪断率(s^-1) ｍ：みかけ粘度 (Pa・s) ｎ：特徴温度 (゜K) Ｔ：実際温度 (゜K) Ｔ₁：初期温度 (゜K) Ｔ₂：最終温度 (゜K) Ｔ_cav：シリンダー表面温度 (゜K) Ｔ_a,,,_n：個別物質の初期温度 (゜K) Ｍ_a,,,_n：個別の物質の重量流れ率 (Kg/s) Ｍ：総重量流れ率 (Kg/s) Ｃ_pa,,,_n：距離熱容量 (J/Kg/゜K) Ｅ_S：実質供給剪断エネルギー (J) Ｅ_T：熱力学的供給エネルギー (J) Ｖ_S：高剪断域の容積 (m³) ＶT：移送物質の総容積 (m³) Ａ_S：高剪断領域面積 (m²) Ｇ_S：高剪断域でのシリンダーとスクリューとの間隔(m) λ：熱伝導係数 (J/m²/゜K)

【００４２】供給総エネルギーは、剪断率、各剪断領域
での混合物の容積、シリンダー４０の表面に対する混合
物容積の割合、初期温度、そして滞留時間に従属してい
る。そして剪断率は、スクリュー４２とシリンダー４０
の壁面との相対面速度と間隔とに従属する。

【００４３】以下に議論される実験的な試みの結果、ポ
リマーを溶解させて粘度を下げるための高剪断を通して
の高率のエネルギー入力は、第１ゾーン１２においての
みかたまり状のポリマーに供給される必要があり、弾性
組成物処方に存在する残りの組成物はいずれも低温で解
け、装置３６を通しての作動温度において粘度の低い液
体または固体となることが決定された。製造物の単位重
量ごとの総プロセスに要求される入力パワーは、第１混
合ゾーン１２内で早い段階で急速にポリマーの粘度を減
少させることにより最小に抑えられる。このことは、限
りあるパワー能力のもとにおける、この発明のプロセス
の経済的生産性に対する重要な貢献である。

【００４４】また、第１混合ゾーン１２内でのポリマー
の効果的な機械的混合が、それらの粘度が値として同様
となったときに最も良く達成されることが発見された。
これがたいへん高い剪断率を最も効果的に達成し、剪断
率は短い時間内に６００sec^{- 1}以上となる。しかしなが
ら、前述したように、剪断力に敏感なポリマーが解重合
しないようなエネルギー束の剪断率で実行しなければな
らないことにも注意すべきである。カーボンブラックを
含む固体状の補強剤を結合させるために要求されるエネ
ルギーは、補強剤２６の結合を促進するためにポリマー
２４を十分に流動化するために要求されるエネルギーと
比較すれば小さい。最終的に、混合物のシリンダー容積
率を１５−３０％の特徴的な範囲内で低く一定に保つ
と、前述したようにエネルギー束、混合される容積、各
混合ゾーン１２−２０における滞留時間を比較的均一に
することできる。

【００４５】プロセスの各混合ゾーンで混合物に供給さ
れるエネルギーもまた、個別のかたまり状の流れに対し
て「混合の法則」を適用して解析を試みることにより熱
力学的に評価され、各混合ゾーンないの混合物を構成す
る別個の物質の流れの熱容量と温度変化とは、以下の式
(２)で表される。

【００４６】

【数２】

【００４７】発明のプロセスが均衡して作動する場合に
は、式(１)と(２)とは等しくなる。式(２)から明らかな
ように、いずれのゾーンにおける温度管理も重量流れ率
の連続的な制御、物質の選択、物質の初期温度、そして
各ゾーンで導入されるいくつもの成分の添加タイミング
により促進され、混合装置の温度状態には依拠しない。
第１ゾーン１２におけるポリマーへの高エネルギー束の
注入と、その結果としての温度上昇は、即座に、効果的
に第２ゾーン１４で導入されるカーボンブラックとオイ
ルとに移送される。その結果は、安全で後処理に適当な
平衡温度への素早い移行である。

【００４８】前述したように、この発明のプロセスは、
伝統的なバッチ型混合プロセスとは生産力の割合、静的
な混合力学とエネルギー束とを維持するバッチ型プロセ
スでの静的な作業容量の点で相違する。ただし、この発
明のプロセスでは、初期のポリマーに対する最終的に完
成した弾性組成物の比率が１：２から１：３．５となる
よう物質の作業容積を変化させる連続的な添加が要求さ
れる。このため、各混合ゾーン１２−２０におけるシリ
ンダー４０の容積は、前述したようにゾーン１２から２
０へ向けてちょうど決められた独自の比率範囲にしたが
って増加することが望ましい。

【００４９】

【実施例１】以下、この発明のプロセスの典型的な適用
について説明する。

【００５０】

【表２】

【００５１】この典型的な方式の使用によると、ポート
４３から添加されるポリマー２４は、ポリマーＡ、ポリ
マーＢ、酸化亜鉛、酸化防止剤を含む。ポート４６から
添加される補強剤２６は、カーボンブラックの２／３と
ステアリン酸とを含む。ポート４６から添加される生成
促進剤は、プロセスオイルの１／２を含むことが望まし
い。この例では、取捨選択可能な第３ゾーン１６は使用
されており、ポート４６で添加される物質は、カーボン
ブラックの残りの１／３と、鉱物性の充填剤とを含み、
これに対してプロセスオイルの残りの１／２はポート５
０において添加される。最後に、ポート５２において添
加される加硫剤３４は、溶剤Ａ，Ｂと硫黄とを含む。

【００５２】この特別な例では、望ましくは噛み合い順
回転２本スクリュー押し出し装置を使用し、第２混合ゾ
ーン１４の初めにおける補強剤２６の最初の導入の前
に、弾性対の部分の完全な粘度低下を確実にしてポリマ
ーのかたまり状の流れが補強剤と解け合うよう調整、制
御するために、第１混合ゾーン１２の出口においてはか
たまり状の流れを限定する機構が用いられ、これにより
正しく均衡のとれた分配が維持される。

【００５３】以後の各混合ゾーン１４−１８では、押し
出しスクリュー４２は、望ましくはかたまり状の流れと
装置３６内での内部測量とを調整するために使用され
る。温度と増加する混合粘度との制御は、この発明の混
合プロセスにおける物質の分散の度合と弾性組成物の最
終的に混合された性質を制御する上で重要である。

【００５４】粘度は、容積測定充填要因、スクリューの
回転速度、回転素子と固定壁面との間隔、物質の添加順
序、物質の添加温度、かたまり状の流れの制約、そして
装置３６内を循環する熱変換媒体の調整を含む多様な力
学的方法により同時に制御される。表１に示されるよう
に、各混合ゾーンの出口における温度と圧力とを監視す
ることにより、増加してゆく粘度、そして／または最終
的な粘度をリアルタイムで測定、制御できる。コンピュ
ータ化された解析と制御との助けにより、発明の混合プ
ロセスはたいへん狭く一貫した制御範囲内で動的に制御
される。説明されるように、装置３６内での滞留時間は
重要であり、第１混合ゾーン１２の初めから配送ゾーン
２０の端部における弾性体の押し出しまでは、１．２〜
１．８分であることが望ましい。

【００５５】

【実施例２】何回もの実験的な試みが５つの異なる弾性
体処方で、そしていくつかの異なるプロセス変数を使用
して実行された。５つの異なる処方は、表３に詳説され
ており、これらは単にプロセスのための例として使用さ
れている。カーボンブラック、色素、酸化防止剤、溶剤
等の特に選ばれた化合物は、それらが全ての異なるプロ
セステストの各処方において同じであり続けることを除
けば、重要ではない。

【００５６】

【表３】

【００５７】各テストを通しての処方の実行の結果は以
下のとおりである。 １．慣用的な圧力／ひずみの機械的性質。これは、混合
プロセスの全品質と分配の均一性との測定である。

【００５８】２．温度重量分析。これは、ポリマー、オ
イル、カーボンブラック、そして鉱物性充填剤といった
処方の主たる成分の重量パーセントと分散量との測定で
ある。

【００５９】３．Monsanto型振動ディスクレオメータ。
これは、加硫化学と剪断率の化学的な動力学の測定であ
る。

【００６０】４．毛細管レオロジー。これは、剪断応力
と、剪断率および混合の関数としての粘度とを測定する
ことによるポリマーの混合度と分散混合との評価であ
る。

【００６１】５．動的なトルク係数。これは、分散混合
の測定である。

【００６２】６．透過電子の顕微鏡検査。これは、充填
剤の分散の視覚的評価の規定である。

【００６３】この実施例および後述の実施例における全
てのテスト物は、表３の処方により作られており、統計
的に適切な固有の処方によるバッチ型プロセスの混合制
御との比較により評価されている。

【００６４】この発明のプロセスは、これらのテストに
おいてはBerstorff and Werner-Pfleiderer型の順回転
２本スクリュー装置を使用して実行された。この実施例
２については、プロセスは２つの混合ゾーンの手法を使
用し、第１のゾーンでポリマー、補強剤、生成促進剤の
全てを混合し、第２のゾーンで加硫剤を混合している。
補強剤の良好な分散は達成されたが、生産率が許容レベ
ルを割り、プロセス温度も許容できないほど高くなっ
た。処方１、３の使用では、測定されたプロセスの出口
温度は１６０−２００℃であり、生産率約３１０kg/s/m
³において早すぎた加硫とポリマーの減成とが観察され
た。この例では、４５−１３０秒の滞留時間に対し、混
合押し出し装置の長さ直径との比率は１２：１から２
０：１の範囲であった。

【００６５】

【実施例３】実施例２から導き出された熱力学的データ
を解析すると、２つのゾーンを用いる混合の手法が正し
くないことが解る。実施例３では、３ゾーン混合プロセ
スが採用された。第１のゾーンでは、ポリマーに、カー
ボンブラックや酸化亜鉛等の補強剤の約３０％が添加さ
れる。第２のゾーンでは残りの補強剤と生成促進剤とが
添加され、第３の混合ゾーンでは加硫剤が添加される。

【００６６】処方１、２、３は、６１０kg/s/m³の生産
率において混合された。生成促進剤としてのオイルの温
度は、２０℃に調整された。実施例３の修正された物質
の添加順序と制御されたオイルの添加温度とにより、出
口温度を１４０−１５０℃に下げることができた。物質
添加ゾーンの長さと直径との比率は、４２．５：１であ
る。押し出し装置内での物質の滞留時間は約１２５秒で
あり、供給された総エネルギーは、５．４×１０⁵〜
６．５×１０⁵J/kgの範囲である。バッチ型プロセス制
御に匹敵するカーボンブラックの良好な分散が、１％と
２５％との動的な剪断率を用いた実施例３で測定され
た。

【００６７】カーボンブラックの分散はバッチ型プロセ
スと同等あるいはそれ以上であったが、実施例３で実行
された３ゾーンプロセスでは、第１ゾーンでのカーボン
ブラックの添加により、生産率や高い入力エネルギー値
とに関連してプロセス出口温度が許容限度を越えた。さ
らに、実施例３における連続混合物質への鉱物性充填剤
の分散は、バッチ型プロセスと比較するといくぶん劣っ
ているようにみられた。

【００６８】実施例３の混合物質から製造された冷却剤
用のホース製品を、長期の実地試験にかけたところ、１
８カ月の実地試験の後でも製品欠陥は報告されなかっ
た。処方１、２、３の連続的な混合物質は、同一処方の
バッチ型プロセスによる物質と比較すると、より低いパ
ワーと低い温度で押し出され、面の均一性も改善されて
いる。実施例３により生成された物質を解析したとこ
ろ、バッチ型プロセスに代えて連続型プロセスを用いる
ことにより、プロセス温度と物質品質が向上するもの
の、生産性が低くなることが解った。プロセスが温度、
そして／または供給パワーの限界に達する前の構成につ
いて、いくつかの付加的な生産性の可能性が発見され
た。

【００６９】

【実施例４】実施例３と同一の３ゾーン構成と物質添加
の順序とにより、プロセスの熱力学を変更せずに、した
がって第１ゾーンへの剪断応力に焦点をより合わせた、
他のいくつかの試験が計画された。実施例４は、この発
明の３ゾーンプロセスの生産性の最大値をテストするた
めになされた。入力パワーと温度とが上限に達する前
に、生産率は６１０kg/s/m³から１，２１０kg/s/m³に高
められた。この実施例４では、生産性は倍増され、カー
ボンブラックと鉱物性充填剤との分散の測定値はほぼ改
善された。

【００７０】実施例２、３では同様の温度、圧力のデー
タが収拾されなかったため、明確な比較はできなかっ
た。ただし、前述の実施例の構成と比較すると、実施例
４の構成では総じてポリマーの減成温度の発現が少ない
であろうことは予測できる。

【００７１】連続型プロセスにおいて、連続的な物質の
添加に関して留意すべき特徴的な事項の１つに、処理前
の個別の物質のかたまり状の流れの一貫性がある。いか
なる連続型プロセスのシステムも、本来は物質の流れ２
２の軸に沿った単なる逆混合の先入先出システムであ
る。個々の成分のかたまり状の流れが不均一であると、
最終製品における構成要素の可変性が許容できない結果
となる可能性がある。

【００７２】実施例３におけるポリマー、カーボンブラ
ック、オイル、鉱物性充填剤の割合を解析すると、変化
が許容できないレベルとなることが解る。この実施例４
で望ましい商業レベルに近づいた生産率を得た後で、変
化が解析され、実施例４のデータを検査することによ
り、連続混合処方３がバッチ型混合プロセスと比較して
より均一で一貫性があることが判明した。

【００７３】

【実施例５】実施例５は、この発明のプロセスを図１、
２および前記の説明で概説された４混合ゾーンの手法を
用い、かつ、処方１と３とを用いて実行したものであ
る。

【００７４】実施例５の４ゾーン構成では、ポリマー、
酸化亜鉛、酸化防止剤が第１ゾーン１２で添加される。
第２ゾーン１４では、第１ゾーン１２からの混合物の容
積のほぼ９０％のカーボンブラックとオイルとが添加さ
れる。第３ゾーン１６では、カーボンブラックの残りと
鉱物性充填剤とオイルとが添加される。最後に、加硫剤
が第４混合ゾーン１８で添加される。このことは既に説
明した通りである。

【００７５】実施例５の熱力学的な目的は、プロセスの
弾性物質に対する高剪断、高エネルギー入力部分を第１
混合ゾーン１２内に完全に分離することにある。その原
理は第１混合ゾーン１２内でのみ高入力エネルギー率で
ポリマーを砕いてどろどろにし、第２混合ゾーン１４の
初段での補強剤の導入の前にポリマーの粘度をごく低い
値に低下させるためにポリマーの温度を通常のプロセス
温度以上に上昇させる。このプロセスの滞留時間は、ポ
リマーの熱減成を避けるために、１５−２０秒のごく短
い時間にする必要がある。

【００７６】実施例５の効果は、剪断エネルギーに影響
を受け易い物質成分のみについて良好な混合レオロジ
ー、すなわち低粘性、を達成するために必要なエネルギ
ーを供給することにある。蓄積された熱エネルギー、温
度は、処方の総重量からすると、たいして大きな割合を
占めてはいない。

【００７７】第２、第３混合ゾーン１４，１６において
添加されたカーボンブラックとオイルとは、容易に低粘
度のポリマー内に入り込み、ポリマー内に存在するエネ
ルギーを吸収するよう作用し、それによってポリマーの
温度は許容できるプロセスレベルに低下する。補強剤の
添加温度は室温、すなわち２３℃であり、また、オイル
の温度は約２０℃に制御された。全体容積中の作業容積
の比率をより一定に保つために、第２、第３、第４ゾー
ン１４，１６，１８の全体容積は、それぞれ第１ゾーン
１２と比較して大きく設定されている。

【００７８】加硫剤は、加硫の間に生じる化学反応を、
この発明のプロセスのより早い段階で表れる高い温度お
よび滞留時間から分離するため、第４ゾーン１８におい
て添加され、それにより早すぎる硫化を防いでいる。

【００７９】実施例５における重要事項は、第１ゾーン
１２における滞留時間、出口温度、出口粘度を第１ゾー
ン１２の出口における隙間の調整により操作できる可能
性である。この事項は、第２、第３ゾーンから第１ゾー
ンへの熱力学的作業物の移送を容易にする。出口の隙間
が小さくなると、より多くの作業物が第１ゾーン１２へ
移送され、生産率が約２０％向上すると共に、３．６×
１０⁵J/kg〜４．５×１０⁵J/kgの範囲で予期せぬ供給エ
ネルギーの減少が測定された。温度と圧力とは許容範囲
内に維持された。

【００８０】実施例５を解析した結果、物質の性質の均
一性が一貫して向上したことが判明した。実施例５で混
合された処方１に対する圧力／歪みの機械的性質は、定
められた明細書と同様の良好なコンプリアンスを示し、
均一性に関してはバッチ型プロセスの標準よりも概して
良好な測定結果を示した。結果として、実施例５からは
図１，２に示されるような選択された４混合ゾーン構成
が、同一処方のバッチ型プロセスと比較して概してより
改良された結果を生じることが理解できる。

【００８１】なお、上記の説明では、この発明の実施例
は交互の実施例における限定条件の変更として詳細に説
明されている。しかしながら、上記のこの発明の説明は
例示に過ぎず、発明の範囲は従来技術を視野に入れて解
釈される特許請求の範囲にのみ限定される。また、ここ
に記述的に開示された発明は、ここには特に開示されな
いが、何れかの要素が欠落した場合にも適切に実施し得
る。

【００８２】上記から解るように、この発明は、弾性組
成物の最終物質の比較的改良された均一性を生む経済的
な手段を備える。実験結果は、伝統的バッチ型プロセス
との比較において、最終物質の標準的な誤差が少なくと
も５０％は改良されたことを示している。補強剤の良好
な分散は、バッチ型プロセスを用いて同一の方式で混合
された物質と比較して５−２０％の改善がみられた。

【００８３】この発明で生産された弾性組成物の押し出
し段階での表記された温度における粘度は、より低く、
そして一貫してより均一であり、結果として容積的によ
り一貫したゴム成分を生じた。不連続な短繊維の補強剤
を使用する方式では、繊維の結合と分散とがバッチ型混
合プロセスと比較して概してより容易で良好であった。
したがって、この発明によれば、新規で固有なポリマー
混合物を生産することができると共に、従来のバッチ型
プロセスでは熱力学的に制御することが不可能な熱可塑
性ポリマーを合成することができる。

【００８４】独立した、あるいは段階的に構成されたこ
の発明のプロセスは、より均一な弾性組成物の製造を可
能とするだけでなく、ポリマーがこの発明のプロセスに
利用される装置を一回だけ通過すれば足りるため、ポリ
マーが複数回装置を通過するバッチ型プロセスと比較す
ると、より短い時間で同一の結果に達することができ
る。このようにして、より均一な製造物を、より短い時
間で、より少ないエネルギーで提供することができ、そ
れにより、既存の技術に対して実質的なコストダウンが
可能となる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、バッチ型バンバリーミキサーの欠点を克服し、か
つ、プロセスの熱力学的な制御や均一な弾性体の混合と
いった従来の連続プロセスの欠点を克服することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明のプロセスの連続的な段階を示すフ
ロー図である。

【図２】 この発明のプロセスに適用された典型的な２
本スクリュー押し出し装置の断面図である。

【符号の説明】

１２ 第１混合ゾーン １４ 第２混合ゾーン １６ 第３混合ゾーン １８ 第４混合ゾーン ２０ 配送ゾーン ２４ ポリマー ２６，３０ 補強剤 ２８，３２ 生成促進剤 ３４ 加硫剤 ３６ 混合装置 ３８ 円筒部 ４０ シリンダー ４２ スクリュー ４３，４４，４６，４８，５０，５２ ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョナサン エー．ジョンストン アメリカ合衆国，コロラド 80221， ノ ースグレン， モンテリー サークル 10231

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性物質と補強剤、生成促進剤、加硫剤
   とを混合して弾性構造体を生成する方法において、 第１の作用温度範囲内の温度まで剪断、加熱し、前記弾
   性物質の粘性を充分に減少させて少なくとも前記補強剤
   の一部との混合を促進する加熱ステップと、 少なくとも前記補強剤の一部を熱せられた前記弾性物質
   より低い温度で付加する付加ステップと、そして、 前記低温補強剤を熱せられて粘性が減少した前記弾性物
   質に混合する間に、同時に、(1)前記弾性体を前記低温
   補強剤により冷却すると共に、(2)第１の作用温度範囲
   内で、熱せられた弾性物質の温度より低い温度を有する
   弾性物質と補強剤との混合物を生成する混合ステップと
   を有することを特徴とする弾性組成物の生成プロセス。
2. 【請求項２】 前記混合ステップの後に、少なくとも前
   記生成促進剤の一部を熱せられた弾性物質の温度より低
   い温度で独立して付加・混合するステップと、前記高温
   の弾性物質の冷却を促進して熱せられた前記弾性物質の
   温度より低い第２の作用温度範囲内の温度を有する弾性
   物質と補強剤と生成促進剤との混合物を生成するステッ
   プとを有することを特徴とする請求項１に記載の弾性組
   成物の生成プロセス。
3. 【請求項３】 前記加硫剤を別個に添加、混合し、第３
   の作業温度範囲にある弾性物質、補強剤、生成促進剤、
   加硫剤の混合物を形成するステップを有することを特徴
   とする請求項２に記載の弾性組成物の生成プロセス。
4. 【請求項４】 補強剤の第２の部分を、弾性物質、補強
   剤、生成促進剤の混合物より低い温度で別個に添加、混
   合するステップと、生成促進剤の第２の部分を熱せられ
   た弾性物質より低い温度で添加、混合するステップとを
   有することを特徴とする請求項２に記載の弾性組成物の
   生成プロセス。
5. 【請求項５】 混合物を弾性合成物として吐出するステ
   ップを有することを特徴とする請求項４に記載の弾性組
   成物の生成プロセス。
6. 【請求項６】 前記第１の作業温度範囲は、約１３０〜
   ２２０℃であり、前記第２の作業温度範囲は、約１１０
   〜１６０℃であり、前記第３の作業温度は、約１１５〜
   １５０℃であることを特徴とする請求項３に記載の弾性
   組成物の生成プロセス。
7. 【請求項７】 請求項１のプロセスステップに供給され
   る全エネルギーは、約５．４×１０⁵〜１．１×１０⁶Ｊ
   ／ｋｇであり、請求項２で付加されたプロセスステップ
   に供給される全エネルギーは、約４．３〜７．２×１０
   ⁴Ｊ／ｋｇであり、請求項３で付加されたプロセスステ
   ップに供給される全エネルギーは、約３．６×１０⁴〜
   １．１×１０⁵Ｊ／ｋｇであることを特徴とする請求項
   ３に記載の弾性組成物の生成プロセス。
8. 【請求項８】 剪断を制限して弾性物質の解重合を防ぐ
   ことを特徴とする請求項１に記載の弾性組成物の生成プ
   ロセス。
9. 【請求項９】 前記混合物の容積パーセンテージは、請
   求項１、請求項２、請求項３の全てのプロセスステップ
   を通してほぼ一定であることを特徴とする請求項３に記
   載の弾性組成物の生成プロセス。
10. 【請求項１０】 前記剪断のステップの前に、補強剤の
    ３０％以上の重量を弾性物質に混合すると共に、前記第
    １の作業温度範囲を１３０〜２２０℃に保ち、前記第２
    の作業温度範囲を１１０〜１６０℃に保ち、前記第３の
    作業温度範囲を１１５〜１５０℃に保つステップを有す
    ることを特徴とする請求項３に記載の弾性組成物の生成
    プロセス。
11. 【請求項１１】 前記剪断のステップの前に、第１ポリ
    マーと第２エラストマーから成るグループからのポリマ
    ーをエラストマーに添加するステップを有することを特
    徴とする請求項３に記載の弾性組成物の生成プロセス。
12. 【請求項１２】 少なくとも５つの相互に連続した混合
    ゾーンを有する引き延ばし２本スクリュー押し出し装置
    を用いて弾性物質、補強剤、生成促進剤、加硫剤を前記
    押し出し装置の長手方向に沿って順次添加して混合する
    弾性組成物の生成プロセスであって、 前記弾性物質を前記押し出し装置の第１混合ゾーンに沿
    って添加、混合すると同時に、剪断、加熱し、少なくと
    も前記補強剤の一部において混合を促進するように、弾
    性物質の粘度を押し出し装置の前記第１混合ゾーンに沿
    って十分に低下させるステップと、 少なくとも低温の補強剤の一部と生成促進剤とを前記押
    し出し装置の第２混合ゾーンに沿って熱せられた弾性物
    質に順次個別に添加、混合して弾性物質を前記補強剤と
    生成促進剤とで冷却するステップと、 低温の補強剤の第２の部分と生成促進剤とを前記押し出
    し装置の第３混合ゾーンに沿って混合物の局所的な部分
    に順次個別に添加、混合して補強剤の第２の部分と生成
    促進剤とで混合物を局所的に冷却するステップと、 加硫剤を前記押し出し装置の第４混合ゾーンに沿って混
    合物の局所的な部分に添加、混合するステップと、そし
    て、 前記混合物の局所的な部分を前記押し出し装置の第５ゾ
    ーンに沿って移動させ、前記混合物を前記弾性組成物の
    形で押し出すステップとを備えることを特徴とする弾性
    組成物の生成プロセス。