JPH08501258A - 加硫エラストマーの超音波連続脱硫方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、加硫エラストマーにおけるＣ−Ｓ結合、Ｓ−Ｓ結合および必要ならば、Ｃ−Ｃの結合を破壊する連続的超音波法及び装置に関する。圧力および任意に熱の存在下で所定レベルの振幅の超音波を印加することによって、加硫エラストマーの３次元網目構造を破壊することができる。最も望ましい結果として、超音波処理した硬化ゴムは軟質になり、この材料を未硬化エラストマーを用いた場合と類似の方法で加工および処理することができる。本装置は超音波反応装置（２０）（例えば、押出機）に関する。該反応装置は超音波ダイアセンブリ（１０）に連結される、該ダイアセンブリはホーン部（１５）に連結された動力変換器（１４）およびブースタ（１３）を含むトランスデユーサ部から成り、取付け用ブラケット（１８）によって支持され、アダプタ部（１９）を介して反応装置（２０）へ以り付けられる。反応装置（２０）はホッパ（２４）を通して供給されるバレル（２２）、バレル内にあってドライブ（２５）によって駆動されモータ（２８）によつて付勢されるスクリユー（２６）を含む。ホーン部（１５）は、押し出され脱硫されるエラストマーが圧力計（２１）の示す圧力で押し出されるダイ部（１６）を含む。本発明の超音波ダイの超音波発生器（１０）は取付け用ブラケット（１８）によってアダプタ脚（１９）を介して反応装置（２０）へ移動自在に取り付けられる。反応装置（２０）は加熱ジヤケット（４２）によつて囲まれている。加硫材料は出口穴径（ｄ_r）を有する反応装置穴出口（３６）を通して直径（ｄ_i）を有するダイ入口穴（３８）に入ることよってダイ（１６）に入る。加硫材料は圧力下でダイ出口穴（３７）方向へ移動して、ダイ入口穴（３８）から出る。

Description

【発明の詳細な説明】 加硫エラストマーの超音波連続脱硫方法及び装置 技術分野 この発明は、加硫エラストマーおよび熱可塑性プラスチックを連続的に再生利 用する装置および方法に関する。さらに詳しくは、本発明は加硫エラストマーに おけるＣ−Ｓ結合、Ｓ−Ｓ結合および必要ならば、Ｃ−Ｃ結合の連続的超音波破 壊法に関する。 背景技術 年間約２００，０００，０００本の使用済タイヤが生じることが最近推定され ている。これらタイヤの有効寿命が終った後、それらは一般に廃棄物投棄場所に 捨てられるが、使用済タイヤは価値がなく、実際に適切に廃棄するにはコストが かかるので、空地や湖および川に捨てられる場合が多い。 これまでは、廃棄物投棄場所および再生プラントで使用済タイヤを燃して金属 を回収する、或いはそれらを埋立てごみ処理場に投棄することが可能であった。 しかしながら、エコロジーおよび環境状態の公衆認識の増大と共に、国の環境保 護局および米国政府環境保護局がこの形態の空気および陸地の汚染防止を求めて きた。 廃棄物を処理する最も一般的で伝統的な方法は、廃棄物を指定された場所に単 に投棄することであった、それによって大きくて有害なごみ捨て場を作り、火災 がしばしば発生し水源への有害物質の流入が日常となっている。これらのごみ拾 て場は目ざわりであるのみならず、空気および水に対して環境危険物である。ご み処理地やごみ捨て場は廃棄物を処理する最も安い短期の方法であるが、この目 的に使用できる土地が急速に尽きてきたことが問題である。これは、特に工業国 の極めて都市化された地域に当てはまる。廃棄物を投棄するこの方法は材料の回 収ができない。 金属べルト織維コードのような材料で補強した天然または合成ゴムから成る自 動車のタイヤ、ホースおよびべルトのようなゴムを主成分とした製品の廃棄に特 に問題がある。これらの製品は、当初のおよび／または主たるタスクを果たした 後、殆んど使用されたい。若干数のタイヤは擁壁、ボート保護用ガードおよび類 似の耐候性が望ましい物を作るために使用される。しかしながら、はるかに多い 数のタイヤ、ベルトおよびホースが単に捨てられて、目ざわりで昆虫および害虫 の繁殖地となっている。これらの物質は分解し難く地表へ移動する傾向があるの で、埋めるのは特に効果がない。 廃棄物を処理してその構成成分を回収するために多くの提案がされてきた。こ れらの提案のいくつかは、好ましくない材料を燃焼除去して耐火性残留物や金属 材を得ることを含んでる。これは１つの回答と思われるが、多くの有用物質を然 焼で失ない、焼却プロセス自体がエネルギー効率が悪く大気中に危険副産物を放 出する恐れのあることを無視しているし、灰分をどうするかの問題も無視してい る。 材料回収の別の方法は、廃棄物を小片して必要な成分を強制的に除去する方法 を含む。これは、タイヤのようなものから材料を回収する場合には極めて困難な 作業である。タイヤを小片にすることさえも、金属、繊維およびゴム生成物の回 収を促進しない。さらに、多量のエネルギーがタイヤの小片化に消費される。 さらに別の方法は、化学薬品を使用して材料をその構成成分に分解することを 含む。しかしながら、これらの方法は化学沈殿物および残渣を生じ、それらは廃 棄できない場合は迷惑のみならず、化学処理のあるものは人命および環境に危険 である。 さらに別の方法は、生成物の温度をそれら成分のガラス転移温度以下に下げる ために低温技術を広範囲に用いる。この低温における生成物は、次に諸成分を十 分に分離させるように粉砕されるが、これはエネルギー集中プロセスである。 ゴムの脱硫（ｄｅｖｕｌｃａｎｉｚｉｎｇ）法に超音波を応用するのは極めて 最近の分野である。実際に、この分野における伝統的な考え方は、ゴムは超音波 によって脱硫よりむしろ加硫されるということを示してきた。岡田および平野は 、Ｍｅｉｊｉ Ｇｏｍｕ Ｋａｓｅｉ，９（１），１４−２１（１９８７）にゴ ムの超音波加硫が得られ、その方法は研究室で示されたことを発表した。 さらに、ゴムを主成分とした接着剤の活性化に超音波を使用することがＫａｕ ｃｈ Ｒｅｚｉｎａ，（５），３１−２（１９８３）で議論され、ゴム・ストリ ップの接着が記載されている。接着されたゴム・ストリッブの動的強さは超音波 による活性化時間の増加と共に増すことが示されている。 復合ポリマーの超音波溶接が、Ｓｖａｒ，Ｐｒｏｉｚｖｏｄ．，（７）４２− ３（１９８２）に議論されており、カーボンブラックを充てんしたゴムの超音波 溶接がゴムとカーボンブラック分子間の橋かけを介して進行することが測定され ている。 超音波によるゴムの加硫およびポリマーの橋かけが１９７２年１０月２６日付 けＤＥ２，２１６，５９４号（１９７１年４月６日に優先権を主張した特願昭７ １−２０７３６号に基づく）に詳述されており、加硫剤または橋かけ剤を含有す るエチレン−プロピレンゴムまたはポリブタジエンゴム−天然ゴム混合物；また はポリマー、例えばボリエチレンが冷水やシリコーン油を含有する浴中で超音波 （５００ｋＨｚ）によってそれぞれ加硫又は橋かけされている。 高極性ゴム、例えばクロロプレンゴムまたばブタジエン−ニトリルゴムに超高 周波加硫を応用することが、Ｒｕｂｂｅｒ Ｗｏｒｌｄ，１６２（２），５９− ６３（１９７０）に記載されている。 脱硫モード超音波を応用することが唯一特願昭６２−１２１７４号に記載され ている。該特許はバッチ法を記載し、加硫ゴムが１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの超音波 照射による脱硫によって再生利用されている。そのバッチ法は５００ワット５０ ｋＨｚの超音波を用いて２０分を要した。該法はＣ−Ｓ結合およびＳ−Ｓ結合を 破壊するが、Ｃ−Ｃ結合を破壊していない。 発明の開示 この発明は、加硫エラストマーにおけるＣ−Ｓ，Ｓ−Ｓ結合および、必要なら ば、Ｃ−Ｃ結合を破壊する連続超音波法に関する。３次元の化学的網目構造を有 する加硫エラストマーは熱および／または圧力下で流通できないことが良く知ら れている。これは使用済タイヤおよび他のエラストマー品の再生利用に大きな問 題を与えている。圧力および任意に熱の存在下であるレベルの振幅の超音波を印 加することによって、加硫エラストマーの３次元網目構造が迅速に分解（破壊） されることが思いがけなく見出された。最も望ましい結果として、圧力および任 意に熱の存在下で、超音波処理した硬化ゴムは軟質になり、この材料を未硬化エ ラストマーの場合に用いた方法と類似の方法で再処理および成形することができ る。 本発明の第１の目的は、加硫エラストマーの連続脱硫法を詳述することである 。 本発明の第２の目的は、加硫エラストマーにおけるＣ−Ｓ、Ｓ−Ｓ結合および 必要ならば、Ｃ−Ｃ結合が切断される加硫エラストマー粒子の連続脱硫法を詳述 することである。 本発明の第３の目的は、超音波を使用する加硫エラストマーの連続脱硫法の詳 述にある。 本発明の第４の目的は、およそ数秒以下でゴムを脱硫する超音波を使用する加 硫エラストマーの連続脱硫法を詳述にある。 本発明の第５の目的は、超音波ホーンを配置したダイ出口穴を介した加硫エラ ストマーの連続脱硫に有効な装置を詳述することである。 本発明の第６の目的は、各々が超音波ホーンを配置した複数のダイ出口穴を介 した加硫エラストマーの脱硫に有効な装置を詳述することである。 本発明の第７の目的は、架橋重合体に超音波、圧力および任意に熱を加えるこ とによって高架橋重合体の３次元網目構造を破壊させることができる連続法を提 供することである。 本発明の第８の目的は、超音波ホーンがダイ内部に配置された脱硫中に生じる 酸化分解の量を最少にする優れた超音波ホーンおよびダイ形状を提供することで ある。 本発明のこれらおよび他の目的は、添付図面、詳細な説明および請求の範囲に 照らして見て明らかである。 図面の簡単な説明 第１図、超音波反応装置の縦軸に沿った横断面正面図である； 第２図は、超音波反応装置の縦軸に沿ったダイの分解組立横断面平面図であっ て、本実施態様におけるダイは第１のダイ入口穴と第２のダイ出口穴を有する； 第３図は、超音波反応装置の縦軸に沿ったダイの分解組立横断面平面図であっ て、本実施態様におけるダイは第１のダイ入口穴のみを有する； 第４図は、超音波反応装置の縦軸に沿ったダイの別の構造の分解組立横断面図 であって、縦方向のダイ／ホーンの組合せと半径方向のダイ／ホーンの組合を示 し、各ダイは第１のダイ入口穴と第２のダイ出口穴を有する； 第５図は、超音波反応装置の縦前に沿ったダイの別の構造の分解組立横断面図 であって、縦方向のダイ／ホーンの組合せおよび斜めのダイ／ホーンの組合せを 示し、各ダイは第１のダイ入口穴と筒２のダイ出口穴を有する； 第６図は、超音波反応装協の縦軸に沿ったダイの別の構造の分解組立横断面図 であって、縦方向のダイ／ホーンの組合せ、半径方向のダイ／ホーンの組合せお よび斜めのダイ／ホーンの組合せを示し、各ダイは第１のダイ入口穴と第２の出 口穴を有する。 第７図は、超音波反応装置の縦軸に沿ったダイの別の構造の分解組立横断面図 であって、縦方向のダイ／ホーンの組合せ、半径方向のダイ／ホーンの組合せお よび斜めのダイ／ホーンの組合せを示し、各ダイは第１のダイ入口穴のみを有す る； 第８図は、超音波反応装置の縦軸に沿った超音波反応装置の別の実施態様の横 断面図であって、反応器の回りの複数の半径方向のダイ／ホーンの組合せ、縦方 向のダイ／ホーンの組合せを示し、該反応器はダイを具備していない； 第９図は、バレルの温度が２００℃で種々の速度および圧力下、７１℃で測定 したすきま（Ｃ＝Ｉ_b＝Ｉ_p）が０．５ｍｍ、そして超音波の振幅が９６μｍで押 出機を押出され加硫された加硫水素化ニトリルゴム：（１）５ｒｐｍ（４２ｋｇ ／ｃｍ²（６００ｐｓｊ））；（２）１５ｒｐｍ（８４ｋｇ／ｃｍ²（１，２００ ｐｓｉ））；（３）２５ｒｐｍ（１２６ｋｇ／ｃｍ²（１８００ｐｓｉ））；お よび（４）未硬化（未加硫）水素化ニトリルゴムの粘度とせん断速度との関係を 示すグラフである； 第１０図は、バレルの温度が２００℃で種々の速度および圧力下、７１℃で測 定したすきま（Ｃ＝Ｉ_b＝Ｉ_p）が０．５ｍｍ、そして超音波の振幅が８２μｍ で押出機を押出され加硫された加硫水素化ニトリルゴム：（１）５ｒｐｍ（４２ ｋｇ／ｃｍ²（６００ｐｓｉ））；（２）１０ｒｐｍ（４９ｋｇ／ｃｍ²（７００ ｐｓｉ））；（３）１５ｒｐｍ（７３．５ｋｇ／ｃｍ²（１，０５０ｐｓｉ）） ；および（４）未硬化（未加硫）水素化ニトリルゴムの粘度とせん断速度との関 係を示すグラフである； 第１１図は、バレルの温度が２００℃で種々の速度および圧力下、７１℃で測 定したすきま（Ｃ＝Ｉ_b＝Ｉ_p）が０．５ｍｍ、そして超音波の振幅が３７μｍで 押出機を押出され加硫された加硫水素化ニトリルゴム：（１）１ｒｐｍ（３８． ５ｋｇ／ｃｍ²（５５０ｐｓｉ））；（２）５ｒｐｍ（８４ｋｇ／ｃｍ²（１．２ ００ｐｓｉ））；および（３）未硬化（未加硫）水素化ニトリルゴムの粘度とせ ん断速度との関係を示すグラフである； 第１２図は、バレルの温度が１７５℃で種々の速度および圧力下、７１℃で測 定したすきま（Ｃ＝Ｉ_b＝Ｉ_p）が０．５ｍｍ、そして超音波の振幅が９６μｍで 押出機を押出され加硫された加硫フルオロ・エラストマー：（１）２ｒｐｍ（３ ８．５ｋｇ／ｃｍ²（５５０ｐｓｉ））；（２）４ｒｐｍ（４２ｋｇ／ｃｍ²（６ ００ｐｓｉ））；（３）６ｒｐｍ（４９ｋｇ／ｃｍ²（７００ｐｓｉ）；および （４）未硬化（未加硫）フルオロ・エラストマーの粘度とせん断速度との関係を 示すグラフである； 第１３図は、バレル温度が１００℃で種々の速度および圧力下、７１℃で測定 したすきま（Ｃ＝Ｉ_b−Ｉ_p）が０．５ｍｍ、そして超音波の振幅が種々の条件で 押出機を押出され加硫化されたＳＢＲ／ＮＲをベースにしたトラックまたは乗用 車のタイヤトレッド・ピール：（１）２ｒｐｍ（２４．５ｋｇ／ｃｍ²（３５０ ｐｓｉ））、９６μｍ；（２）２ｒｐｍ（３５ｋｇ／ｃｍ²（５００ｐｓｉ）） ，８２μｍ；（３）５ｒｐｍ（２８ｋｇ／ｃｍ²（４００ｐｓｉ）），９６μｍ ；（４）５ｒｐｍ（４２ｋｇ／ｃｍ²（６００ｐｓｉ）），８２μｍ；および（ ５）８ｒｐｍ（３５ｋｇ／ｃｍ²）（５００ｐｓｉ）），９６μｍの粘度とせん 断速度との関係を示すグラフである； 第１４図は、必要に応じて入口穴と出口穴を交換できる超音波ダイ付属装置内 に含まれる内部超音波ホーンの垂直横断面正面図または水平横断面上平面図であ る； 第１５図は、当初の未加硫ＳＢＲ（スチレンブタジエン）ゴム（１）；第１図 の外部超音波ダイ構造（３）；および第１４図の内部超音波ダイ構造（２）を使 用して、バレル温度が１２０℃、７１℃で測定したすきま（Ｃ＝Ｉ_b−Ｉ_p）が０ ．５ｍｍ、スクリユー回転速度が３０ｒｐｍ、そして２０ｋＨｚにおける超音波 振幅が８０μｍが８０μｍの条件下で加硫し続いて押出機に通して脱硫したＳＢ Ｒゴムの粘度とせん断速度との関係を示すグラフである； 第１６図は、当初の未加硫ＳＢＲゴム（１）；バレル温度が１２０℃、７１℃ で測定したすきま（Ｃ＝Ｉ_b−Ｉ_p）が０．５ｍｍ、スクリユーの回転速度が２０ ｒｐｍ、そして２０ｋＨｚにおける超音波の振幅が８０μｍの条件下で第１図の 外部超音波ダイ構造（３）；および第１４図の内部超音波ダイ構造を用いて加硫 、続いて押出機に通して脱硫したＳＢＲゴムの応力−歪曲線のグラフである； 第１７図は、バレル温度が２００℃、すきま（Ｃ＝Ｉ_b−Ｉ_p）が０．６２５ｍ ｍ、スクリユーの回転速度が２ｒｐｍ、そして２０ｋＨｚにおける超音波の振幅 が１０５μｍで第１４図の内部超音波ダイ構造を使用して脱架橋したエチレン酢 酸ビニル・フオームシートの貯蔵弾性率（Ｇ′）、損失弾性率（Ｇ″）、動的粘 度絶体値（η^*）およびｔａｎ δのグラフである； 第１８図は、別の設計の非円形超音波ホーン／ダイ構造の横断面分解組立斜視 図であって、１つの超音波ホーンが反応装置の縦軸に平行な面におけるダイ壁間 に配置されている；および 第１９図は、別な設計の非円形超音波ホーン／ダイ構造の横断面分解組立図で あって、２つの超音波ホーンが反応装置の縦軸に平行な面におけるダイ壁間に配 置されている。 符号の説明 １０ 超音波発生装置 １２ 変換器（トランスデユーサ） １３ ブースタ １４ 動力変換器 １５ ホーン １６ ダイ １７ 取付穴 １８ 取付用ガスケット １９ アダプタ脚 ２０ 反応装置 ２１ 圧力計 ２２ バレル ２４ ホッパ ２５ ドライブ ２６ 反応装置スクリユー ２７ スパイラル・リッジ ２８ モータ（図示せず） ３６ 反応装置出口穴 ３７ ダイ出口穴 ３８ ダイ入口穴 ３９ ダイ終点 ４２ 加熱用ジヤケット ４４ 縦方向ダイ／ホーンの組合せ ４６ 半径方向ダイ／ホーンの組合せ ４８ 傾斜ダイ／ホーンの組合せ ５０ 内部ダイ／ホーンの組合せ ５２ ガスケット ５４ ダイ空げきスペース ５６ ダイ加熱および／または冷却用コイル ５８ ダイ壁 ６０ 脱硫ゾーン入口 ６２ 脱硫ゾーン出口 Ｃ ダイ入口穴の出口点とホーン先端間のすきま ｄ_e ダイ出口穴径 ｄ_h ホーン横断面径 ｄ_i ダイ入口穴径 ｄ_r 反応装値出口穴径 ｈ 超音波ホーン間の高さ Ｉ_b ダイ出口穴深さ Ｉ_p ダイ終点から測定した超音波ホーン部の挿入深さ 発明を実施するための最良の形態 図面を参照して本発明の望ましい実施態様を説明するが、これらは限定を意図 するものではない、図面はゴムの連続脱硫に超音波の効果的応用を示す。 ３次元の化学的網目構造を有する加硫エラストマーは、熱および／または圧力 の作用下では流効できないことがよく知られている。今日までのところ加硫ゴム をさらに加工するために押出機を利用ずることを記載した文献がないのは、この 理由のためである。この物理的性質が、使用済タイヤおよび他の加硫エラストマ ー製品を再生利用するという大きな問題に押出機の技術を応用することを妨げて きた。 しかしながら、圧力および任意に熱の存在下であるレベルの振幅の超音波を加 えることによって、加硫エラストマーの３次元網目構造を破壊できることがわか った。最も望ましい結果として、超音波処理した硬化ゴムは軟質になり、それに よってこの材料の再処理を可能にさせると共に、未硬化エラストマーの場合に用 いたものと同様に成形することができる。 第１図は、本発明の超音波ダイアセンブリ１０に連接され、加硫ゴムを移送し 同時に加硫ゴムに圧力を加えることができる反応装置２０（例えば、押出機）、 などの半略図であ。図示のように、ダイアセンブリ１０は動力変換器１４とブー スタ１３を含みホーン部１５に連接された変換器部１２から成り、取付用ブラケ ット１８によって支持されアダプタ部１９を介して反応装置２０へ取付けられる 。反応装買２０はホッパを辺して供給を受けるバレル２２を含み、該バレル部内 のスクリユー２６はモータ２８（図示せず）で付勢される駆動装置２５によって 駆動される。ホーン部１５はダイ部１６を含み、該ダイ部を通して押し出される 脱硫エラストマーは圧力計２１の示す圧力下に置かれる。 さらに第１図には、取付用ブラケット１８によって反応装置２０へ可動的に取 り付けられる本発明の超音波発生器１０の超音波ダイを示す。第２図に明示する ように、超音波ダイのホーン部１５は出口穴深さＩ_bのダイ１６に深さＩ_pまで侵 入して示されている。Ｉ_pとＩ_b間の距離は脱硫法の効果的操作に重要であって、 出口穴深さＩ_bからホーン侵入深さＩ_pを差引いた差はゴム粒子が押し出されるす きまＣを画定する。このすきまＣ（Ｉ_b−Ｉ_p）がゴムの粒径より大きいと、加硫 ゴムの粒子のあるものは説硫されることなく逃げる。一方、そのすきまが小さ過 ぎると、反応装置出口孔に生じる圧力が増して超音波発生器の始動ができなくな る。最適のすきまがあり、それはゴム粒子の大きさおよび／またはゴム細断片の 厚さに依存し、それらの範囲内で脱硫の最適条件が達成できる。特に、脱硫の最 適条件は、すきまが０．２〜０．８ｍｍのときに達成できる、しかしさらに小さ いおよび大きいすきまも意図している。 さらに、ダイ入口穴径ｄ_iに対するホーン横断面径ｄ_hが重要である。ホーン横 断面径ｄ_hがダイ入口穴径ｄ_iより小さいと、加硫エラストマーの粒子は脱硫なし にダイ出口穴径ｄ_eを通過してしまう。好適モードの関係は反応装置出口穴径ｄ_r がダイ入口穴径ｄ_iに近似することである。さらに、超音波ホーン径ｄ_hがダイ入 口穴径ｄ_iより大きく、かつダイ出口穴径ｄ_eより小さい。 圧力および任意に熱の存在下で超音波によって加硫ゴムに与えられるエネルギ ーは迅速脱硫に関与すると考えられる。従って、超音波の振動数並びに振動が重 要なプロセス・パラメータである。 以上、明白に異なる２つの穴径ｄ_eとｄ_iを有するダイを記載してきたが、本発 明はそれらに限定されない。重要なパラメータはホーン横断面径ｄ_hとダイ入口 穴径ｄ_iであるから、第２の入口穴径ｄ_eを有する必要がない。第３図は本発明の この実施態様を示す。 超音波反応装置を主に単一ホーンを挿入する単一ダイを含有するものとして説 明してきたが、本発明はそれに限定される理由はない。第４図〜第７図に示した ように、ダイ／ホーンの組合せ体の位置決めおよび数に関するダイ構造の多組合 せを意図している。重要なパラメータは、ホーン／ダイの組合せ体の全てが脱硫 ゾーンの縦面に対して同軸であることである。反応装置出口穴の回りに配置され る別のダイ／ホーン粗合せ体に関して、有効スペースの問題の細部以外これらの 組合せ体の上限数に制限はない。第４図に示すように、反応装置は縦方向のダイ ／ホーン組合せ体４４と半径方向のダイ／ホーン組合せ体４６を備えることがで きる。第５図は縦方向のダイ／ホーン組合せ体４４と斜めのダイ／ホーン組合せ 体４８との組合せを示す。第６図は、縦方向のダイ／ホーン組合せ体が半径方向 のダイ／ホーン組合せ体４６および斜めのダイ／ホーン組合せ体４８と連携して 配置ざれるダイ構造を示す。第７図はダイ入口穴径ｄ_iのみを有するダイの場合 を示す。 第２図と第３図に示したダイ間の関係と同様に、第４図〜第７図に示したよう な多重ダイを利用するにも、ダイは異なる２つの穴径を有する必要はない。単一 ダイ梧造の場合のように、重要なパラメーターはホーン径ｄ_hとダイ入口穴径ｄ_i の関係であるから、第２の出口穴径ｄ_eを有する必要がない。第７図はこの実施 態様を示す。 本発明の別の実施態様において、反応装置出口穴径ｄ_rをダイ入口穴径ｄ_iに厳 密に合せるように設計した場合には、出口穴にダイを取り付ける必要がない。こ の装置を第８図に示す。この装置では、複数の半径方径ダイ／ホーンの組合せ体 ４６が反応装置２０の縦軸の外周部に配置されている。前記の装置の場合のよう に、反応装置出口穴の外周部と超音波ホーンの先端部間のすきまは、実験によっ て最大の距離にされる。典型的にこのすきまは０．２〜０．８ｍｍであるが、適 当な条件下でさらに大きいまたは小さいすきまももくろんでいる。前記の実施態 様と異なり、ダイ／ホーン組合せ体を反応装置出口穴に配置する絶体的必要性は なく、この実施態様における縦方向のダイ／ホーン組合せ体は任意である。 超音波の振動数および振幅の選択にはかなりの自由度があり、前に示唆したよ うに、特定の重合体に対する最適条件は対象のゴムについて行なう実験によって 決まる。しかしながら、かかる考慮すべき点の範囲内で、音波の振動数は超音波 領域内、すなわち、少なくとも１５キロヘルツにすべきであること、そして約１ ５〜５０ｋＨｚの範囲が望ましいことがわかった。音波の振幅は約１０μ〜２０ ０μの範囲内で変えることができる、そして特定の用途に最適の正確な振幅およ び振動数は実験によって容易に決まる。 ホーン１５に対する取付用ブラケット１８の取付点の正確な場所およびアダプ タ脚１９の長さが重要である。ホーン１５の先端がダイ出口穴径ｄ_eに挿入され る深さはゴム配合物の脱硫特性、特にその超音波エネルギーの消散能力によって 決まることがわかった。望ましい実施態様における超音波ホーン１５の先端とダ イ入口穴径ｄ_iの末端点間の距雛は０．２〜０．８ｍｍであるが、さらに大きい または小さいすきまも可能である。 反応装置は加熱用ジヤケット４２に囲まれているが、それは技術的に周知の電 熱体や熱伝達媒質に左右される。このジヤケット４２の目的は、反応装置出口穴 ｄ_rに押し付けられる加硫エラストマー粒子によって生じる反応装置内の圧力を 下げることである。非加熱モードにおける押出機出口穴ｄ_rの圧力は異常に高く なって、超音波発生器の過負荷をもたらす。 第１４図に示した本発明の最も望ましい実施態様における超音波ホーン／ダイ 組合せ体５０は、第１図に示した構造と異なり、超音波ホーン１０がダイ１６の 内部に配置される。加硫材料は、出口穴径ｄ_rの反応装置穴出口３６を通ってダ イ１６に入り、そして径ｄ_iのダイ入口穴３８に入る。反応装置２０の縦軸を横 断して動力変換器１４およびブースタ１３を備えた変換器１２およびホーン１５ を含む超音波発生器１０が配置される。加硫材料は圧力下で反応装置２０内のス クリユー２６によって生じる前方圧力のために内部ダイ空げきスペース５４を通 ってダイ出口穴３７へ移動する。加流材料の移動は、材料の流れを封止するガス ケット５２の存在によって超音波発生器１０の変換器末端方向への移動が防止さ れる。そのガスケット材料は加圧密封をする組成物にすることができ、しばしば テフロン製にする。ダイの圧力は圧力計２１によって測定する。ダイは、任意に 脱硫される材料または脱架橋される材料に依存して任意に加熱および／または冷 却される。超音波ホーンの配置は反応装置の縦軸に横断して示してあるが、反応 装置の縦軸に対して超音波ホーンを傾斜角度で配置することもできる。 加硫材料がホーン１５の先端部へ接近するに伴い、加硫材料はホーンの直径が ダイ出口穴ｄ_eの直径より大きいので、ホーンによって発生された超音波の通路 に流入する。ダイ内のホーンの内部配列が脱加硫を大気中の酸素にさらされない 環境で進行させ、それによって、例えば第１図に示した配置で生じる恐れのある 製品の分解量を最少にさせる。 第１図に関して既に議論したように、ホーン１５の先端とダイ出口穴３７の始 点間のすきまは０．２〜０．８ｍｍが望ましいが、さらに大きいまたは小さいす きまももくろんでいる。必要なすきまは、反応装置のスクリユーの速度およびそ れに伴って発生する圧力の関数である。さらに、ホーンの横断面直径ｄ_hはダイ 出口穴径ｄ_cより大きいのが望ましい。この構造において、加硫エラストマー粒 子は、脱硫を保証するために十分な圧力な圧力下で超音波の通路内においてダイ 出口穴を通過する必要がある。 第１４図に関して望ましい実施態様を説明してきたが、同様に超音波ホーンが ダイの内側にある場合にはダイ入口穴とダイ出口穴の名称を交換することができ 、かつ加硫材料を反応器２０′（反応器２０に類似）から供給し、ダイ出口穴３ ７を通って第１４図のダイ入口穴３８を通って出るときに、脱硫反応を行うこと もできる。 第１８図に、超音波ホーン／ダイの別の実施態様を示し、反応装衛２０の縦軸 に平行な面に沿って非円形の超音波ホーン１０を示す。超音波ホーンはその対向 するダイ壁から高さｈまで離れている。脱硫および／または脱硫架橋反応を行う ために、前述の議論から、すきまＣの定義に賦課されるものと類似の制限が高さ ｈに対向して適用される。一般に、その高さの値は、本質的にＣについて既に定 義したものであって、それによって材料を脱硫ゾーン入口を介して装入と脱加硫 ゾーン出口を介した流出によって平行の間隔をもった超音波ホーンを通して処理 させるものである。 第１９図に、超音波ホーン／ダイの別の実施態様を示し、反応装置２０の縦軸 に平行な面に沿って２つの非円形超音波ホーン１０が配置されている。それらの 超音波ホーンはそれらの対向面から高さｈまで離れている。脱硫および／または 脱硫架橋反応を行うために、前述の議論から、すきまＣの定義に賦課されたもの と類似の制限がその高さｈに対応して適用できる。一般に、その高さの値は本質 的にすきまの値の２倍であり、それによって材料を脱硫ゾーン入口を介した装入 および脱加硫ゾーン出口を介した排出によって平行の間隔をもった超音波ホーン を通して処理させる。 実施例 カーボンブラック５０部、粘土２５部、および種々の他の添加物（例えば、促 進剤、酸化防止剤および硬化剤）を含有する水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）お よびシリカ３０部および種々の他の添加物を含有するフルオロカーボンポリマー の試料を圧縮成形法によって加硫した。それらの組成物を圧縮成形し加硫してス ラブにした。特に次の条件を用いた。 ＨＮＢＲ ： １７．５ｋｇ／ｃｍ²，１７７℃で５分間 ＦＣＰ ： １７．５ｋｇ／ｃｍ²，１７７℃で５分間，続いて炉内で ２３２℃で１０分間 その加硫スラブは、続いて公称寸法が約１５ｍｍ×５ｍｍ×３ｍｍの小片または ストランドに切断し、それらの小片を次の実施例で詳述する種々の回転速度で操 作する熱可塑性プラスチック用１インチ単スクリユー押出機のホッパに入れて、 圧力下、２０ｋＨｚおよび種々の振幅で作動する直径１２．７ｍｍの超音波ホー ンで０．５ｍｍのダイすきまを通して押出した。次の実施例は主に加硫ゴム小片 を使用したが、さらに長いまたは短いストランドおよび／または粒子の使用も包 含される。 ＨＮＢＲおよびＦＣＰに対してそれぞれ２００℃および１７５℃で運転の加熱 押出機に加硫エラストマーを通した後、その脱硫されたエラストマーを収集して 分析した。分析を行うために、収集材料から約１７．５ｋｇ／ｃｍ²（２５０ｐ ｓｉｇ）の圧力下室温で１０分間圧縮成形することによって試料を調製した。脱 硫化合物の粘度特性を測定した。実施例１ 水素化ニトリルゴムコンパウンドについて一連の脱硫実験を行なった。この材 料の小片をバレル温度が２００℃そしてダイのすきまが０．５ｍｍ、２０ｋＨｚ での超音波振幅が９６μｍで運転の押出機に供給した。その押出機は（１）５ｒ ｐｍ；（２）１５ｒｐｍ；および（３）２５ｒｐｍの速度で運転した。その押出 機によって発生された圧力はそれぞれ４２ｋｇ／ｃｍ²、８４ｋｇ／ｃｍ²および １２６ｋｇ／ｃｍ²であった。比較のために、未硬化の水素化ニトリルゴムコ ンパウンドを試験した。それらの結果を第９図に粘度（η）の対数とせん断速度 （γ）の対数との一連の関係グラフとして示す。 第９図に示すように、比較のコンパウンド（４）は元の未硬化材料のベースの 比較の場合を示す。コンパウンド（１）、（２）および（３）の曲線を見て、振 幅が９６μｍの超音波の印加は材料を全体として脱硫させていることは明らかで ある。さらに、図からスクリユーの回転速度が低い程、炭素−炭素結合の破壊度 が大きくなることがわかる。超音波の印加は材料を脱硫するのみならず、エラス トマーの分子量を下げる、それは重合体連鎖内のＣ−Ｃ結合の破壊を示す。 スクリユーの回転速度が低下する程（これは超音波フイルドにおけるエラスト マーの長い滞留時間に変換される）、解重合度が増す。実施例２ 超音波の振幅の影響を試験するために、（１）５ｒｐｍ（４２ｋｇ／ｃｍ²） ；（２）１０ｒｍ（４９ｋｇ／ｃｍ²）；および（３）１５ｒｐｍ（７３ｋｇ／ ｃｍ²）のスクリユー速度に対して低振幅の８２μｍで一連の実験を行った。そ れらの試料は実施例１と類似の方法で調製した。。第１０図に示したように、低 振幅で超音波処理の影響を示す類似組のデータが得られる。実施例３ 実胞例１の場合と類似の方法で（１）１ｒｐｍ（３８．５ｋｇ／ｃｍ²）；お よび５ｒｐｍ（８４ｋｇ／ｃｍ²）のスクリユー速度に対して第１１図にプロッ トした一連の実験において超音波の振幅をざらに３７μｍに下げた。グラフに示 したように、データは、より長い滞留時間と組み合せたことにより、低振幅は相 互に作用して脱硫を容易にさせるのみならず、回転速度１ｒｐｍで示したように エラストマーを著しく解重合させる。実施例４ フルオロカーボン・エラストマーコンパウンドについて一連の脱硫実験を行っ た。この材料の小片をバレル温度が１７５℃でダイのすきまが０．５ｍｍ、そし て２０ｋＨｚにおける超音波の振幅が９６μｍで運転の押出機に供給した。押出 機のスクリユーは、（１）２ｒｐｍ；（２）４ｒｐｍ；および（３）６ｒｐｍの 速度で運転された。押出機によって発生された圧力は、それぞれ３８．５ｋｇ／ ｃｍ²，４２ｋｇ／ｃｍ²および４９ｋｇ／ｃｍ²であった。それらの結果を粘度 （η）の対数とせん断速度（γ）の対数のグラフの一連のプロットとして示す。 図に示すように、比較のコンパウンド（４）は材料が未硬化のときのベースの 比較の場合を示す。コンパウンド（１）、（２）および（３）の曲線を見て、振 幅が９６μｍの超音波の印加は材料を全体として脱硫させている。さらに、図か らスクリユーの回転速度が低い程、炭素−炭素結合の破壊度が大きくなることが わかる。これはベースの比較の場合（４）に関してスクリユー速度が２ｒｐｍの 曲線の低下位置に示されている。超音波の印加は材料を脱硫するのみならず、エ ラストマーの分子量を下げる、それは重合体連鎖内のＣ−Ｃ結合の破壊を示す。 スクリユーの回転速度が低下する程（これは超音波フイルドにおけるエラスト マーの長い滞留時間に変換される）、解重合度が増す。実施例５ 乗用車のタイヤトレッド・コンパウンドに及ぼす本法の効果を試験するために 、スチレン−ブタジエンゴム／天然ゴム・コンパウンドを主成分とした加硫ゴム の試料をロンデイ社（Ｒｏｎｄｙ Ｉｎｃ．，米国オハイオ州アクロン）から入 手した。その材料の粒径は公称２．５４〜１．２７ｍｍ（０．１−０．０５″） であった。この加硫材料小片をバレル温度１００℃、ダイのすきま０．５ｍｍそ して超音波の振幅が２０ｋＨｚで９６μｍと８２μｍで運転の押出機に供給した 。その押出機のスクリユーは種々の圧力下で２ｒｐｍ、５ｒｐｍおよび８ｒｐｍ の種々の速度で作動させた。これらの材料がともかく流動曲線を示すことが立証 さているように（第１３図）、元の加硫ＳＢＲ／ＮＲ−ベース材料が少しも流動 しないから脱硫が生じることは明白である。前の図に基づいて、若干量のＣ−Ｃ 結合の破壊も生じていることが予想される。実施例６ 硬化剤を含有するスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）の試料を１７０℃で１ ２分間約１７．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力下で圧縮成形プレスにおいて加硫して、内 部寸法が２０×２０×０．３ｃｍ³の型内で急冷した。調製されたプレートを小 片に切断し、それを外部（第１図）および内部（第１４図）超音波ホーン／ダイ 構造をもった単一スクリユー押出機に供給した。スクリユーの回転速度が３０ｒ ｐｍで反応器のバレル温度が１２０℃であった。ダイのすきまは０．５ｍｍそし て超音波の振幅は２０ｋＨｚで８０μｍであった。超音波ホーンの直径は１２． ７ｍｍを使用し、脱硫ゾーンに入る入口の直径は１９ｍｍであった。押出物の外 径は６．３５ｍｍであった。すきまを辺過中に加硫化ＳＢＲは脱硫化され、収集 そして分析された。 外ダイヤと内ダイをダイを使用することによって得られた脱硫化ＳＢＲゴムの 粘度並びに元の未加硫化ＳＢＲゴムの粘度は、改良型の多速度ムーニイ・レオメ ータ（Ｍｏｏｎｅｙ ｒｈｅｏｍｅｔｅｒ，Ｍｏｎｓａｎｔｏ社製）で測定した 。得られた結果を第１５図に粘度の対数とせん断速度の対数との間の一連のプロ ットとして示す。図示のように、内部ダイ配列で得られた脱硫化ＳＢＲゴムの粘 度は外部ダイ配列で得られた粘度より高い。これは脱硫反応と同時に生じる分解 が少ないことを示す。 脱硫化ＳＢＲゴムは次に硬化剤と混合して、最初の加硫の場合と同一条件で圧 縮成形プレスにて再び加硫した。ゴムプレートを調製し、それを次に応力−歪の 測定用ストリップに切断した。これらの測定はモンサントの引張計を使用して行 った第１６図は、当初の加硫ＳＢＲゴムおよび外および内部ホーン／ダイ配置の 両方で予め脱硫した再加硫ＳＢＲゴムの応力−歪曲線を示す。内部ホーン／ダイ 配置で脱硫し、続いて再加硫したＳＢＲゴムは、外部ホーン／ダイ配置で脱硫し 、続いて再加硫したＳＢＲゴムよりも良好な応力−歪特性を有することがよくわ かる。実施例７ Ｍｏｎａｒｃｈゴム社製の架橋エチレン酢酸ビニル・フオームシート（商品名 Ｅｖａｌｉｔｅ ３Ｓ）をストランドに切断し、超音波ダイ付属装置を備えた単 一スクリユー押出機に供給した。バレルおよびダイの温度は２００℃に保った。 ダイのすきまが０．６２５ｍｍでスクリユー回転速度を２ｒｐｍとし、超音波の 振幅を２０ｋＨｚで１０５μｍとし、直径が１２．７ｍｍの超音波ホーンを使用 した。脱架橋ゾーンに入る入口径は１９ｍｍ、そして押出物の外径は６．３５ｍ ｍであった。収集した脱架橋材料は室温で固体であった。この脱架橋材料は、１ ７５℃の温度で圧力３１５ｋｇ／ｃｍ²において予熱時間５分そして保持時間５ 分を用いて１５×１５×０．２ｃｍ³寸法のシートに圧縮成形した。脱架橋材料 の成形能は該材料が流動できるという強い証拠である。これらのシートは、２ｃ ｍ直径のデイスクをレオメトリックス機械的分光計による流動特性の研究用に打 ち抜いた。第１７図に示したように、脱架橋材料は、その貯蔵弾性率（Ｇ′）、 損失猟性率（Ｇ″）、動的粘度の絶対値（η^＊）および脱硫架橋材料のｔａｎδ によって示したように、流効性熱可塑性プラスチックの典型的なレオロジー挙動 を示した。 討 論 第９図〜第１３図および第１５図〜第１７図から明らかなように、ゴムの脱硫 および架橋ポリマーの脱架橋は迅速かつ定量的に生じる。全ての場合に、未加硫 材料から得た曲線と脱硫した材料から得た曲線とを比較すると、脱硫した材料は 未加硫の標準材を決して越えない。未加硫標準材料に対して図面に示した曲線の 位置が下がるのは、ポリマーにおけるＣ−Ｃ結合の付加的破壊の可能性のためで ある。Ｃ−Ｃ結合の破壊量は制御可能パラメータであって、圧力および特に材料 の脱硫ゾーンにおける滞留時間に依存する。脱硫は極めて速く、典型的には０． １〜１０秒以内で生じる。 脱硫されるゴムの種頚は極性または非極性タイプのものにすることができる。 列挙したリストに限定されることなく、本発明の範囲に考えている２、３の代表 的なタイプの極性ゴムはクロロプレンおよびニトリルゴムである。同様に、本発 明の範囲内の非極性ゴムの代表的なタイプはスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ ）、天然ゴム、エチレン−プロピレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、 ブチルゴム、シリコーンゴムおよびフルオロカーボンゴムである。 この討論を最初にゴムの連続脱硫に向けてきたが、本発明はそれに限定されな い。熱可塑性プラスチックにおける３次元橋かけ重合体の網目構造の破壊に超音 波の適用を含むことは本発明の範囲内である。列挙した実施例に限定されること なく、２、３の代表的な系はポリウレタン、エポキシ／フエノール樹脂、エポキ シ樹脂、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フエノール／ポルム アルデヒド樹脂、等を含む。 図面および次の討論は、特に、原加硫材料を押出物出口穴へ移動させるために 押出機の適用に集中してきたが、本発明はそれに限定されない。反応装置の押出 機部に必須の唯一の要件は、圧力下で反応装置出口穴へ移動させて受入れダイ入 口穴に入れることである。任意であるが、反応装置は加熱できなければならない 。反応装置の加熱は反応装置の出口穴に生じる内圧を下げ、モータの電力消費を 低減させる傾向がある。 最も簡単な操作モードにおいて、反応装置はその出口穴に１つの入口穴と１つ の出口穴を有するダイを備える。しかしながら、本発明はそれに限定される理由 はない。共通のダイ受入れ穴から始まる多重ダイ入口および出口穴を利用するこ とは本発明の範囲内にあると考えられる。このように利用すると、処理量（単位 時間に収集される脱硫材料の量）が顕著に増すことになる。これを達成する最も 簡単な方法の１つは、ダイの回り半径方向に配置された追加の出口穴を含むこと である。しかしながら、別の位置に配置のダイおよびホーンも本発明の範囲にあ と考えられる。重要な要素は超音波ホーンの縦軸と反応装置の出口穴および／ま たはダイの入口穴の軸との心合わせである。 本出願における用語「ダイ」の記載において、該用語は装置と別個の構成要素 を示すものとして用いてきたが、概念をそのように特定する必要はない。実際に 、別個の構成要素の必要がなく、ダイ自体を物理的ユニットに組み込んだ装置を 作ることが全く可能である。しかしながら、掃除および日常の保守の容易さのた めは、ダイは典型的に反応装置の出口穴に取り付ける別のユニットにすることが 考えられる。 押出機に取り付けるダイ部を削除することも可能であり、本発明の範囲内であ る。この構造の場合の重様なパラメータは、ホーンの直径が反応装置の出口穴の 直径より大きいことである。そのダイの配置は、典型的に現存の装置（すなわち 、押出機）を本願に採用するのに便利に使用できる。 ダイおよび／または反応装置出口穴の構造を一般に円筒形または球形として示 したが、本発明をかかるものに限定する理由はない。限定することなく、他の形 状、例えば矩形スリット、楕円形スリット、等も本願に効果的に使用することを 意図している。ダイおよび／または反応装置出口ボアが一定の寸法または種々の 寸法であることも本発明の範囲内である。矩形スリットの初寸法は、例えば、実 際に出口側よりも入口側で大きくすることができる。不規則な形状の出口穴も本 発明の範囲内にある。出口穴が反応装置のものであるとダイのものであろうと、 重要なパラメータはホーンの表面積が出口ボアの形状以上に十分に配置できるこ とである。 ゴムの効果的な脱硫は、ダイ入口ボア直径、ダイ出口穴直径および超音波ホー ンの直径の慎重な検査が必要である。材料を効果的に脱硫するためには、ホーン の直径をダイ入口穴より大きく、しかもダイ出口穴より小さくすることである。 この配置によって、ダイをダイ出口穴へ一定の深さに挿入して材料を効果的に脱 硫させることができ、しかも同時に反応装口のダイ内に過度の圧力を発生させず 、それによってホーンの振動を停止させることができる。 特許の法規に従って、望ましい実施態様およびベストモードを提供してきたが 、本発明の範囲はそれに限定されず、後記の特許請求の範囲に規定されている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:24 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｃ Ａ，ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＭＧ ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ， ＳＫ 【要約の続き】 れ脱硫されるエラストマーが圧力計（２１）の示す圧力 で押し出されるダイ部（１６）を含む。本発明の超音波 ダイの超音波発生器（１０）は取付け用ブラケット（１ ８）によってアダプタ脚（１９）を介して反応装置（２ ０）へ移動自在に取り付けられる。反応装置（２０）は 加熱ジヤケット（４２）によつて囲まれている。加硫材 料は出口穴径（ｄ_r）を有する反応装置穴出口（３６） を通して直径（ｄ_i）を有するダイ入口穴（３８）に入 ることよってダイ（１６）に入る。加硫材料は圧力下で ダイ出口穴（３７）方向へ移動して、ダイ入口穴（３ ８）から出る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）反応装置の出口穴に圧力下で加硫または架橋エラストマー粒子を 連続的に供給することができる少なくとも１つの出口穴を有する反応装置； （ｂ）少なくとも１つの超音波ホーン； （ｃ）各超音波ホーン反応装置へ反応装置出口穴の縦軸に対して直線関 係に取り付ける少なくとも１つの取付け手段； （ｄ）各超音波ホーンの一端に設けられる超音波発生器であって、反応 装置出口穴の直径より大きい直径を有し、反応装置出口穴の末端に境界を画する 横断面と超音波発生器の先端に境界を画する横断面との間の縦軸に沿って測定し てエラストマーの脱硫または脱架橋をさせるのに十分なすきま距離に配置される 超音波発生器からなることを特徴とする超音波反応装置。 ２．（ａ）反応装置の出口穴に圧力下で加硫または架橋エラストマー粒子を 連続的に供給することができる少なくとも１つの出口穴を有する反応装置； （ｂ）ダイ入口穴とダイ出口穴を有し、ダイ入口穴がダイ出口穴より小 さい直径を有し、反応装置出口穴からダイ入口穴に加硫エラストマー粒子を通過 させるべく反応装置に取り付けられる少なくとも１つのダイ； （ｃ）各ダイ用超音波ホーン； （ｂ）各超音波ホーンを各ダイに反応装置出口穴の縦軸に対して直線関 係に取り付ける少なくとも１つの取付け手段； （ｅ）各ホーンの一端に設けられる超音波発生器であつて、超音波発生 器の直径がダイ入口穴の直径より大きくダイ出口穴の直径より小さく、ダイ入口 穴の末端に境界を画する横断面と超音波発生器の先端に境界を画する横断面との 間の縦軸において測定してエラストマーの脱硫または脱架橋をさせるのに十分な すきま距離配置される超音波発生器からなることを特徴とする超音波反応装置。 ３．（ａ）反応装置出口穴へ圧力下で加硫または架橋エラストマー粒子を連 続的に供給することができる少なくとも１つの出口穴を有する反応装置； （ｂ）ダイ入口穴、ダイ出口穴および該ダイ入口穴と出口穴を連接する 内部ダイ空げきを有し、反応装置に取り付けて加硫エラストマー粒子を反応装置 の出口穴からダイ入口穴に通す少なくとも１つのダイ； （ｃ）反応装置の縦軸と非直線的に調整されるように形作られた各ダイ 空げきに挿入するのに適した少なくとも１つの超音波ホーン； （ｄ）各超音波ホーンをダイ空げぎ内にダイ出口穴の縦軸に対して直線 的に取り付けるのに適した少なくとも１つの取付け手段； （ｅ）各超音波ホーンをダイに密封係合させる少なくとも１つのガスケ ット；および （ｆ）各ホーンの一端に設けられる；超音波発生器であつて、超音波発 生器の直径がダイ出口穴の直径より小さく、超音波発生器先端の末端に境界を画 する横断面とダイ出口穴の始点に境界を画する横断面間の縦軸において測定して エラストマーの脱硫または脱架橋をさせるのに十分なすきま距離に配置される超 音波発生器から成ることを特徴とする超音波反応装置。 ４．（ａ）反応装置出口穴へ圧力下で加硫または架橋エラストマー粒子を連 続的に供給することができる少なくとも１つの出口穴を有する反応装置； （ｂ）ダィ入口穴、ダイ出口穴および該ダイ入口穴と出口穴を連接する 内部ダイ空げきを有し、反応装置に取り付けて加硫エラストマー粒子を反応装置 の出口穴からダイ入口穴に通す少なくとも１つのダイ； （ｃ）反応装置の縦軸と非直線的に調整されるように形作られた各ダイ 空げきに挿入するのに適した少なくとも一つの超音波ホーン； （ｄ）各超音波ホーンをダイ空げぎ内にダイ出口穴の縦輔に対して直線 的に取り付けるのに適した少なくとも１つの取付け手段； （ｅ）各超音波ホーンをダイに密封係合させる少なくとも１つのガスケ ット；および （ｆ）各ホーンの一端に設けられる超音波発生器であつて、超音波発生 器の直径がダイ出口穴の直径より小さく、超音波発生器先端の末端に境界を画す る横断面とのダイ出口穴の始点に境界を画する横断面間の縦軸において測定して エラストマーの脱硫または脱架橋をさせるのに十分なすきま距離に配置される超 音波発生器から成ることを特徴とする超音波反応装置。 ５．すきま距離が０．２ｍｍ〜０．８ｍｍである請求の範囲第１項、第２項 、第３項または第４項記裁の反応装置。 ６．少なくとも１つの超音波ホーンが反応装置の縦軸に対して非直線的に調 整されている請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の反応装置。 ７．（ａ）加硫または架橋エラストマー粒子を圧力下で反応装口出口穴へ連 続的に供給することができる少なくとも１つの出口穴を有する反応装置； （ｂ）反応装置およびダイ出口壁ヘ取り付けられる少なくとも２つの平 行間隔ダイ壁、２つの超音波ホーンの少なくとも２つの平行間隔超音波発生器表 面を有し、前記２つのダイ壁およびダイ出口壁と連携接触して、エラストマー粒 子を供給して出口壁の出口穴を通して流出させることができるチヤンネルを作る 構成のダイ小室；および （ｃ）各超音波ホーンをダイ壁に取り付け、超音波発生器表面を反応装 置出口穴の縦軸に対して直線関係に可変配置させ、それによって２つの平行超音 波発生器表面間にエラストマーの脱硫または脱架橋をさせるのに十分なすきま距 離を作る構成の少なくとも２つの間隔手段からなることを特徴とする超音波反応 装置。 ８．前記すきま距離が０．２ｍｍ〜１．６ｍｍである請求の範囲第７項記載 の反応装置。 ９．（ａ）加硫または架橋エラストマー粒子を圧力下で反応装置出口穴へ連 続的に供給することができる少なくとも１つの反応装置出口穴を有する反応装置 ； （ｂ）反応装置およびダイ出口壁へ取り付けられる少なくとも２つの平 行間隔ダイ壁、第３のダイ壁と平行間隔関係にある少なくとも１つの超音波ホー ンの少なくとも１つの超音波発生器表面を有し、第１の２つの平行間隔ダイ壁お よびダイ出口壁と連携接触した超音波発生器表面と第３のダイ壁がエラストマー 粒子を供給して出口壁の出口穴を介して流出さすことができるチヤンネルを作る 構成のダイ小室；および （ｃ）超音波ホーンをダイ壁に取り付け、超音波発生器表面を反応装置 出口穴の縦軸に対して直線関係に可変配置させ、それによって超音波発生器表面 と第３の壁間にエラストマーの脱硫または脱架橋をさせるのに十分なすきま距離 を作る構成の少なくとも１つの間隔手段からなることを特徴とする超音波反応装 置。 １０．前記すきま距離が０．２ｍｍ〜０．８ｍｍである請求の範囲第９項記載 の反応装置。 １１．（ａ）加硫したエラストマー粒子を脱硫加圧ゾーンに供給する工程；お よび （ｂ）前記脱硫加圧ゾーンのエラストマー粒子を脱硫加圧ゾーンと同軸 で伝播する超音波で０．〜１０秒間超音波処理して脱硫し、それによってＣ−Ｓ 結合およびＳ−Ｓ結合から成る群から選んだ少なくとも共有結合を破壊させる工 程からなることを特徴とする加硫エラストマー粒子の連続再生利用法。 １２．（ａ）架橋した熱硬化重合体を架橋結合破壊の加圧ゾーンに供給する工 程；および （ｂ）前記架橋結合破壊の加圧ゾーンの重合体を該加圧ゾーンと同軸で 伝播する超音波で０．１〜１０秒間超音波処理して架橋結合を破壊させる工程か らなることを特徴とする架橋した熱硬化重合体の連続破壊法。 １３．圧力が０．７ｋｇ／ｃｍ²（１０ｐｓｉｇ）〜７００ｋｇ／ｃｍ²（１０ ，０００ｐｓｉｇ）である請求の範囲第１１項または第１２項記載の方法。 １４．圧力が２８ｋｇ／ｃｍ²（４００ｐｓｉｇ）〜１０５ｋｇ／ｃｍ²（１５ ００ｐｓｉｇ）である請求の範囲第１１項または第１２項記載の方法。 １５．加熱が含まれる請求の範囲第１１項または第１２項記載の方法。 １６．温度が２５℃〜３００℃である請求の範囲第１５項記載の方法。 １７．エラストマーを極性および非極性ゴムコンパウンドから成る群から選ぶ 請求の範囲第１１項または第１２項記載の方法。 １８．超音波の振幅が１０μｍ〜２００μｍである請求の範囲第１１項または 第１２項記載の方法。