JPH10273577A - エラストマー改質熱可塑材の製造方法 - Google Patents
エラストマー改質熱可塑材の製造方法Info
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- JPH10273577A JPH10273577A JP10093910A JP9391098A JPH10273577A JP H10273577 A JPH10273577 A JP H10273577A JP 10093910 A JP10093910 A JP 10093910A JP 9391098 A JP9391098 A JP 9391098A JP H10273577 A JPH10273577 A JP H10273577A
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Abstract
に関する。 【解決手段】 エラストマー、特に水分含有量が1から
50%、好適には10から40%の粒子状グラフトポリ
マーを熱可塑材溶融物に大容積ニーダー反応槽内で添加
する。このエラストマーと熱可塑材溶融物の混合比を
4:1から1:4にする。このエラストマーの溶融およ
び付着水の蒸発に必要なエネルギーを装置壁の加熱およ
び取り付けられている回転部分の混練り作用で加える。
Description
astomer−modifiedthermopla
stics)の連続製造方法に関する。エラストマー、
特に水分含有量が1から50%、好適には10から40
%である任意に粒子状のグラフト(graft)ポリマ
ーを熱可塑材溶融物に大容積のニーダー(kneade
r)反応槽内で添加する。このエラストマーと熱可塑材
溶融物の混合比を特に4:1から1:4にする。このエ
ラストマーの溶融および付着水の蒸発に必要なエネルギ
ーを装置壁の加熱および取り付けられている回転部分の
混練り作用で加える。
えばゴム充填プラスチックなどの製造は、通常、ゴムか
ら出発して乳化グラフト重合をゴム基材上で起こさせる
ことで行われる。熱可塑性マトリックス(matri
x)の製造は塊状もしくは溶液方法で経済的に実施可能
である。例えば、乳化重合では、高いゴム含有量(典型
的には50重量%)を有するグラフトポリマーを製造し
てそれを処理した後、マトリックスポリマーと一緒にし
てコンパンドにすることが行われる。このグラフトラテ
ックスの処理は下記の処理段階で行われる:沈澱、洗
浄、機械的乾燥および熱乾燥。
には勿論非常に高いエネルギー入力を必要とし、そして
この手順は、上記乾燥に関連した粉じん爆発の危険性を
考慮して不活性な条件下の乾燥器内で行われる。従っ
て、本発明の目的は、エネルギー消費を上述した方法に
比較してかなり下げることにある。
ている粉末乾燥に続く熱可塑性材料とのコンパンド化
(compounding)の組み合わせに加えて、機
械的にある程度のみ脱水しておいたゴムラテックスをス
クリュー押出し加工機で熱可塑性ポリマーに直接添加す
ることを基にした方法(例えばD20 37 784)
も従来技術に既に記述されている。改造押出し加工機を
用いた方法がヨーロッパ特許出願公開第0 534 23
5 Al,EP 0 665 095 Al,EP 0735
077 Al,EP 0 735 078 Al,EP 0
734 825AlおよびEP 0 734 826 Al
に記述されている。
ー押出し加工機内のせん断速度が高く1000秒-1に及
ぶことを考慮すると、ゴム/熱可塑材混合物が受ける応
力の度合が高い点である。
な手順が多段階である点である、と言うのは、最初に水
を除去した後に溶融混合物を取り出しそしてポリマーに
残存する気体の除去をさらなる段階で行っているからで
ある。
は主にスクリュー軸による機械的エネルギーとして導入
されていることから、熱を加えることによるエネルギー
入力を制御してポリマーに熱応力がかからないようにす
ることができるとしても限られた度合のみである。
有の粉じん爆発の危険性を回避しかつスクリュー押出し
加工機を用いた処理が有するいろいろな欠点を克服する
直接的処理方法を提供することにある。
ト重合を通して熱可塑材料Aの殻で取り巻かれているエ
ラストマー、特にゴムを熱可塑材料Bと一緒に混合し、
その湿っているエラストマー、特にラテックスから沈澱
して来たグラフトポリマーに脱水を残存水分量が1から
50重量%、特に5から50重量%、特に好適には10
から40重量%になるように受けさせてそれに溶融物と
して存在している熱可塑材料Bを混合することでエラス
トマー改質熱可塑材を製造する方法を提供し、この方法
は、該エラストマー、特にグラフトポリマーに付着して
いる工程水の蒸発、該エラストマーの溶融、該エラスト
マーと該熱可塑材料B溶融物のコンパンド化(comp
ounding)ばかりでなくさらなる揮発性有機成分
Cの除去も1つの工程チャンバ(procss cha
mber)内で同時に実施することを特徴とする。
例えば圧搾で水を除去するか或は遠心分離などで実施す
る。
よび蒸発に必要なエネルギーをローター(rotor
s)の混練り作用で機械的に導入しかつニーダー反応槽
のハウジング表面で熱的に導入し、上記混合物に加える
機械的エネルギーと熱エネルギーの比率を好適には4:
1から1:6、特に好適には2.5:1から1:4にす
る。
ル当たりのポリマー処理量が5kg/時以下である回転
部分が備わっている大容積の部分的に満たされたニーダ
ー反応槽内で実施する。この処理空間に上記混合物が滞
留する時間は好適には2から20分である。
で、上記ローターの回転速度から独立させて、それの混
練り作用に影響を与える。
トマーに付着している水およびさらなる揮発性成分Cを
1回のみの圧力段階、特に10から2000hPaの圧
力下で除去する。
ー反応槽に取り付けられている部分の混合および混練り
作用が混合すべき材料の輸送移動から大きく分離してい
る(decoupled)ニーダー反応槽内で実施す
る。
ストマーの混合比を、工程で用いる装置の構造も工程パ
ラメーターも変えることなく、1:4から4:1の範囲
で変えることができる。
を準備し、そして上記エラストマーと熱可塑材料Bの混
合中であるが上記混合物が脱水を受ける前に上記顔料お
よび/または添加剤が上記混合物に添加され得るように
それらの処理を行う。
び/または添加剤を上記ポリマー混合物に上記工程チャ
ンバの下流に連結しているミキサー、特にスタティック
ミキサー(static mixer)内で加える。
ニーダー反応槽は、粘り強いプラスチック相を成功裏に
混合し得る反応槽、例えばヨーロッパ特許第0 517
068 A1号、ヨーロッパ特許第460 466
B1号、ヨーロッパ特許第0528 210 A1号ま
たは特開昭63232828号に開示されている反応槽
である。好適には、ヨーロッパ特許第0 517 06
8 A1号に相当する2軸反応槽を用いる。ある場合に
はローターが受ける機械的応力および要求される力が上
記種類の装置を通常に用いる時に比べてかなり高いこと
から、商業的に入手可能な装置を用いる場合には、ロー
ターを補強しかつ通常仕様に比較してかなり強力な駆動
装置を選択する必要があり得る。
マー、特にグラフトポリマーの添加をスタッフィングス
クリュー(stuffing screw)またはピス
トンロック(piston lock)を用いて行う。
別法として、ストレーナー型または圧搾型のスクリュー
を用いて上記エラストマーの添加を水分の機械的除去を
ある程度伴わせて行うことも可能である。更に、好適な
態様では、上記ニーダー反応槽の入り口側に備わってい
るフロントプレート(front plate)を通し
て熱可塑材溶融物を添加し、このようにすると、一般に
温度に敏感なエラストマーがハウジングの加熱表面に接
触するのが防止される。その代わりに、上記エラストマ
ーは大容積のニーダー反応槽に入ると直ちに熱可塑材溶
融物Bの中に埋め込まれる。また、遊離体(educ
t)が上記ニーダー反応槽の最初のセクションに滞留す
る時間が比較的長くなることから、いくらか生じ得る副
生成物が結果として得られる混合物に対して示す有害な
影響も回避される。このように脱水と脱気を受けてコン
パンドになったエラストマー改質熱可塑性材料は、好適
には、入り口の反対側に位置するフロントプレートの所
またはその近くに位置する取り出し用スクリューまたは
ギアポンプを通して、上記ニーダー反応槽から取り出さ
れる。このような構造配置を用いると反応槽の容積が最
適に利用される。従来技術に従う溶融物スクリーニング
(melt screening)および顆粒段階は取
り出し用装置と対になっている可能性がある。蒸気は、
好適には、製品取り出し用出口の近くに位置している脱
気用ベント(vent)を通って出て行った後、本質的
に公知の様式で凝縮する。この脱気用ベントを供給地点
の近くに配置すると、力が逃げることが原因で収率が低
下する危険度が増大する。更に、好適な態様では、上記
脱気用ベントをスクリューで清掃し、それによって、溶
融物が蒸気通路の中に入り込んで詰まりを形成するのを
防止する。好適な態様では、また、製品に接触するニー
ダー反応槽表面全部を加熱する。このようにすると上記
工程チャンバへのエネルギー入力が最大限になり、この
ことは、上記工程を経済的に最適な様式で操作すること
ができることを意味する。この工程を好適には1hPa
から5000hPa、特に10から2000hPaの内
圧下、最も好適には常圧で実施し、任意にまた不活性ガ
ス添加下で実施することも可能である。この装置の壁を
加熱する温度は特に150から350℃、好適には18
0から300℃、特に好適には200から270℃であ
る。回転部分が取り付けられている反応槽の場合の比力
(specific power)は、特に乾燥ポリマ
ー溶融物1kg当たり0.01から1kWh、好適には
0.05から0.5kWh/kg、特に好適には0.0
5から0.25kWh/kgである。
グラフトポリマー類は、ビニル化合物、例えばスチレ
ン、アルファ−メチルスチレン、アクリロニトリル、メ
タアクリル酸メチルおよびアクリル酸アルキルなどまた
はそれらの混合物をグラフト重合させたポリマー類であ
り、特に好適なポリマー類は、メタアクリル酸メチルば
かりでなくスチレンとアクリロニトリルの混合物、アル
ファ−メチルスチレンとアクリロニトリルの混合物、メ
タアクリル酸メチルとスチレンの混合物、メタアクリル
酸メチルとアクリル酸アルキルの混合物、およびアルフ
ァ−メチルスチレンとメタアクリル酸メチルとアクリロ
ニトリルの混合物をグラフト重合させたポリマー類であ
る。適切なゴム(グラフト基材)は、ジエンのホモポリ
マー類およびコポリマー類、例えばブタジエン、イソプ
レン、クロロプレンなどのホモポリマー類およびコポリ
マー類(任意にコモノマー類、例えばスチレン、アクリ
ロニトリル、メタアクリル酸メチル、アクリル酸アルキ
ル、ビニルメチルエーテルなどを35重量%以下の量で
用いた)、或はアクリル酸アルキルのポリマー類(特に
アクリル酸C1−C10アルキルのポリマー類)(任意に
ビニルモノマー類、例えばスチレン、アクリロニトリ
ル、酢酸ビニル、またはメタアクリル酸C1−C10アル
キルなどが20重量%以下の量で重合で組み込まれてい
てもよい)であり、このアクリレートゴムの場合、任意
に、多官能性ビニルもしくはアリルモノマー類を重合で
組み込むことでそれをある程度架橋させてもよく、この
架橋用モノマー類は、例えばビス−アクリレート類、ビ
ス−アクリルアミド類、ブタジエン、アクリル酸ビニ
ル、シアヌール酸トリアリル、イソシアヌール酸トリア
ルキル、クエン酸トリスアリル、またはビス−カルボン
酸ビニルエステルなどである。
lastomeric)特性を有していて押出し加工機
に添加可能な如何なるポリマーもエラストマーとして使
用可能である。適切なゴムは、例えばニトリルゴムおよ
び部分鹸化(saponified)ニトリルゴムなど
である。特に粒子状のゴムを用いる。特に好適なゴム
は、一般的にはエラストマー熱可塑性材料Aでない別の
物質が上にグラフト化している(grafted−o
n)殻を有するゴムである。
の量を最大で5重量%以下にする。また、上記ゴムにコ
ア/ジャケット構造を持たせてもよい、即ちアクリレー
トゴムの粒子にゴムのコア(それを取り巻くアクリレー
トゴムとは構造的に異なる)を含めるか或は熱可塑性硬
質樹脂のコアを含める。特に、1種以上のモノマー類、
即ちスチレン、アルキルスチレン、アクリロニトリルま
たはメタアクリル酸メチルなどを段階的に重合させるこ
とも可能である。好適なグラフトポリマー類は、ブタジ
エン/スチレン/アクリロニトリル、アクリル酸n−ブ
チル/スチレン/アクリロニトリル、ブタジエン/アク
リル酸n−ブチル/スチレン/アクリロニトリル、アク
リル酸n−ブチル/スチレン/メタアクリル酸メチル、
ブタジエン/スチレン/アクリロニトリル/メタアクリ
ル酸メチル、およびブタジエン/アクリル酸n−ブチル
/メタアクリル酸メチル/スチレン/アクリロニトリル
を基とするポリマー類である。
緒に、スチレン/アクリロニトリル(SAN)コポリマ
ー類、ポリスチレン、ポリメタアクリル酸メチル、ポリ
塩化ビニルまたは上記ポリマー類の混合物を熱可塑性材
料Bとして用いる。
メタアクリル酸メチル(PMMA)または上記ポリマー
類の混合物が特に熱可塑材料Bとして用いるに好適であ
る。特に好適に用いるコポリマー類は、アクリロニトリ
ルを20から40重量%とスチレンまたはアルファ−メ
チルスチレンを80から60重量%用いて得たコポリマ
ー類である。このようなコポリマー類は公知であり、フ
リーラジカル重合、例えば乳化重合、懸濁重合、溶液重
合または塊状重合などで製造可能である。このコポリマ
ー類に好適には15000から200000の分子量M
wを持たせる。
ンテレフタレート)、ポリ(オキシメチレン)、ポリ
(メタアクリル酸メチル)、ポリ(フェニレンスルフィ
ド)、ポリスルホン類、ポリ(エーテルスルホン)類お
よびポリアミド類および上記熱可塑材の混合物も熱可塑
性材料Bとして使用可能である。
ムが一般に30から90重量%、好適には50から85
重量%入っている。
様式で、水媒体中の乳化重合でか或はゴムラテックス存
在下の乳化グラフト重合で調製可能である。ゴムを含ま
ないポリマー類の場合には、そのモノマー類の重合を石
鹸(乳化剤)存在下のpH値が約12から2、特に10
から3の水媒体中でフリーラジカル反応を起こさせるこ
とで行う。開始剤としては、特に水溶性のラジカル発生
剤、例えばペルオキソ(peroxo)ジスルフェート
類、ペルオキソジホスフェート類、水溶性ヒドロパーオ
キサイド類およびペルオキソ酸類などばかりでなく酸化
還元開始剤系も使用可能である。この重合ではイオン性
乳化剤、特にアニオン性乳化剤を上記モノマー類を基準
にして4重量%以下、好適には2.5重量%以下の量で
存在させる必要があり、この重合を通常は40から90
℃で実施する。適切な乳化剤は、例えば脂肪酸塩、長鎖
アルキル基を有するアルキルスルホン酸塩、長鎖アルキ
ル基を有する硫酸アルキル半エステルばかりでなく、好
適には不均化アビエチン酸のアルカリ塩などである。
ラテックスに持たせるポリマー固体含有量は一般に10
から70重量%、好適には25から50重量%である。
このラテックスに入っている未重合モノマー類の割合
は、このラテックスのポリマー固体含有量を基準にして
一般に0から15重量%、好適には0から5重量%であ
る。このビニルポリマーのラテックスに入っている粒子
のサイズは50から1000nm、好適には80から6
50nmである。
れている方法で起こさせる(例えばヨーロッパ特許第4
59 161 A2号参照)。
くは有機酸および/またはそれらの塩、例えば塩酸、硫
酸、燐酸、ホウ酸、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、クエン
酸、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の塩化物、硫
酸塩、蟻酸塩、酢酸塩、燐酸塩、炭酸塩、アルミン酸
塩、部分鹸化ポリビニル酢酸塩(任意に無機もしくは有
機酸と組み合わせてもよい)などが入っている水溶液を
用いる。この水溶液を凝固させるべきビニルポリマーラ
テックス混合物に応じて0.2から25重量%の量で用
いる。
可塑性ポリマー類および/またはエラストマー類または
グラフトポリマー類に入っているモノマー類(例えばス
チレン、アクリロニトリル)および低分子量オリゴマー
類、乳化剤の成分(例えばジヒドロアビエチン酸)、ま
たは上記グラフトポリマー類および/または熱可塑材の
製造で用いた溶媒(例えばエチルベンゼン、メチルエチ
ルケトン)などを表す。
とは対照的に、出発成分の処理が穏やかで任意に連続的
であることを特徴とする。押出し加工機、即ち同方向に
回転する2軸スクリューを伴う上記公知方法では、スク
リューの軸と軸の間およびスクリュー軸とハウジング壁
の間で最大のせん断速度が生じる。このせん断速度は、
通常の公知処理条件下では1000秒-1の桁の大きさに
なり、従ってヨーロッパ特許第0 734 825 A
1号に示されている平均せん断速度よりもかなり高く、
その場合の管理は、スクリューチャンネル内のせん断流
れ(sheared flow)をあまり強くしないこ
とで行われる。しかしながら、それは、製品に対する損
傷の評価に関連した最大応力である。ニーダー反応槽で
処理を行っている時の最大応力は100秒-1の桁の大き
さであり、従ってかなり低い。本発明に従う方法の特別
な特徴は、例えばせん断に敏感なグラフトポリマーを反
応槽に入った直後の熱可塑材溶融物と一緒に混合する点
である。しかしながら、ヨーロッパ特許第0 735 0
77 Al,EP 0 735 078 Al,EP 073
4 825 AlおよびEP 0 734 826 Alに従
う押出し加工方法の場合には、熱可塑材溶融物が加わる
結果として起こる滑性作用が生じる前にグラフトポリマ
ーが既に高いせん断速度を受けてしまっている。更に、
また、水の蒸発に要するエネルギーを得るための加熱温
度およびローター速度を自由に選択することができるこ
とで、ローターの混練り作用を通して散逸様式で生じる
エネルギー添加と壁の加熱で熱的に生じるエネルギー添
加を調和させることができることから、上記ポリマーに
かかる熱応力も小さくなる。処理を押出し加工機で行う
場合には、スクリュー軸の散逸作用によって添加される
エネルギーの比率が明らかに最大であることから、ハウ
ジング温度の管理で処理に影響を与えることができる可
能性は僅かである。押出し加工機の場合には水の蒸発工
程段階とポリマーに残存するガスの除去工程段階が逐次
的に起こるが、例えばニーダー反応槽の場合、それらが
同時に起こる。押出し加工機の場合には上記が原因で水
蒸発段階が終了した後にさらなる機械的エネルギーが不
可避に加えられており、その結果として、ポリマーにさ
らなる熱応力がかかる。本発明に従う方法では、水の蒸
発と他の揮発性成分の蒸発が同時に起こる。従って、水
蒸発段階が完了した後に上記溶融物がさらなる熱応力を
全く受けることなくエラストマー改質熱可塑性材料が反
応槽から取り出されるように、工程を管理することがで
きる。
に、収率が高いことを特徴とする。公知の押出し加工方
法では、圧搾ゾーンで絞り出された水と一緒にポリマー
が10%に及んで排出されそしてスクリューチャンネル
の断面積が小さいことを考慮すると蒸発ゾーンにおける
蒸発速度が高い結果としてポリマーが蒸気と一緒に運び
出される危険性がある一方で、本発明に従う方法では、
製品の損失は実質的に起こらない。例えばニーダー反応
槽の自由断面(free cross−sectio
n)が大きいことを考慮すると蒸発速度は常に非常に低
く、その結果として、ポリマーが運び出されることは全
くない。
を有する結果として高い度合の柔軟性を有し、これが本
発明のさらなる利点である。処理条件が穏やかなことを
考慮すると、エラストマーが非常に高い割合で入ってい
る混合物でも製品に損傷を与えることなく加工可能であ
る。また、水含有量が比較的高い混合物でも収率に悪影
響を与えることなく加工可能である。
り正確には印刷された発明明細書であるヨーロッパ特許
第0 735 077Al,EP 0 735 078 A
l,EP 0 734 825 AlおよびEP 0 734
826 Alに詳述されている段階が連続して起こり、
各場合とも、スクリューの幾何形態を工程段階および加
工すべき製品に適合させている。ニーダー反応槽の場合
には、エラストマー、例えばグラフトポリマーの溶融、
2種類の溶融物のコンパンド化、そして水の蒸発ばかり
でなく任意にモノマー類および他の揮発性有機成分の蒸
発および脱気が1つの工程チャンバ内で同時に起こる。
従って、反応槽を個々の製品の特性に特に適合させる必
要はない。実用的には、混合比が1:4から4:1のエ
ラストマーと熱可塑性マトリックスの混合物に特に興味
が持たれる。このようなポリマーブレンド物全体の連続
体(spectrum)を1つの同じ機械で如何なる特
殊な改造も受けさせる必要なく生じさせることができ
る。また、特に顔料および/または添加剤も上記ポリマ
ー混合物を調製している間に既に添加可能であり、その
結果として、さらなるコンパンド化を省くことができ
る。従って、本方法は簡潔度が高いことを特徴とする。
公知の押出し加工方法は必然的に多段階方法であるが、
本方法は1段方法である。本方法を好適に常圧下で実施
する場合には特殊な真空技術を全く必要としない。それ
にも拘らず、低い残存揮発性成分含有量が達成される。
商業的に利用可能で望まれる目的の達成で押出し加工機
が用いられている方法の操作は全部、追加的に真空技術
の使用を伴う。
応槽内で実施する時にその中に製品が滞留する平均時間
は、典型的に2から20分、好適には3から10分であ
る。このように、この滞留時間は通常の押出し加工方法
の場合の滞留時間(この場合の典型的な滞留時間は1分
未満である)よりもかなり長い。しかしながら、驚くべ
きことに、本発明に従う方法を用いて達成可能な最終ポ
リマー混合物の色値は押出し加工方法で得られるそれよ
りも良好であることを見い出した。
いる。
を72:28の重量比でグラフト化させた(graft
ed)ポリマー含有量が36.5重量%で残存モノマー
含有量がポリマーを基準にして0.75重量%のラテッ
クス(このラテックスの平均粒子直径d50=400n
m)。このグラフトポリマーはゴムを55重量%含有す
る。
を72:28の重量比でグラフト化させたポリマー含有
量が36.5重量%で残存モノマー含有量がポリマーを
基準にして0.5重量%のラテックス(このラテックス
の平均粒子直径d50=120nm)。このグラフトポリ
マーはゴムを50重量%含有する。
許第4 399 273号参照)に従って行う。平均粒
子直径(d50値)の測定を超遠心分離測定法で行う(W.
Scholtan, H. Lange; Kolloidz. und Z. Polymere 250
(1972)782-796)。グラフトポリマーBMG: 落下カスケード(falli
ng cascade)内で、上記ビニルポリマーラテ
ックスAとBが各々50重量%の混合物にMgSO4と
酢酸を92℃以上の温度で添加することで凝集を起こさ
せた後、中和して濾過し、洗浄で電解質を除去し、そし
て洗浄後に遠心分離機またはバンドプレス(band
press)を用いて脱水を水含有量が28から35重
量%になるように行う。この生成物をさらなる実施例で
用いる。
ーラテックスAをグラフトポリマーBと同様に処理し、
凝集させ、洗浄した後、遠心分離機またはバンドプレス
を用いて脱水を水含有量が28から35重量%になるよ
うに行う。この生成物をさらなる実施例で用いる。
チレンを72重量%とアクリロニトリルを28重量%用
いて作られた分子量(重量モジュラス)Mwが約800
00で不均一度(non−uniformity)U=
Mw/MN−1=2のスチレン/アクリロニトリルコポリ
マー。
e)を考慮して補強したローターをList AG[A
risdorf(スイス)]製のORP12反応槽に取
り付けた改造反応槽にL値が60のスチレン/アクリロ
ニトリルコポリマー(SAN)を230℃の溶融温度で
1時間当たり10.625kgの割合で加える。この反
応槽の有効容積は30.6 lである。スタッフィング
スクリューにより、また、水含有量が34.6%のグラ
フトポリマーBMGを粉末形態で1時間当たり49kg
の割合で上記反応槽に加える。この反応槽に備わってい
る2つのローターの回転速度を1分当たり100回転お
よび25回転にする。揮発性成分が除去された溶融コン
パンド製品が2軸押出し加工スクリューによって237
℃の温度で押出される。この反応槽の壁およびローター
を熱オイルで275℃の温度に加熱する。このローター
の軸の所で3kWの機械的アウトプットが取り出され
る。装置の壁を通して約12kWの加熱容量が加わる。
全体として加えられた比容量(specific ca
pacity)はグラフトポリマーを基準にして0.4
7kWh/kgである。この製品が装置内に滞留する平
均時間は約11分である、即ち上記装置がポリマー混合
物で満たされる度合は平均で約27%である。
性成分の含有量は320ppmであることを示してい
る。遊離体には揮発性成分が約2000ppm(グラフ
トポリマーに由来)および1000ppm(SANに由
来)入っていた。
のスチレン/アクリロニトリルコポリマー(SAN)と
一緒に40:60の比率で混練りされて小板の形態で押
出され、それの色評価を行う。
受けさせておいたグラフトポリマーをL値が60のスチ
レン/アクリロニトリルコポリマー(SAN)と一緒に
混練りする。両方の加工で得られた色パターンプレート
(colourpattern plates)の比較
を行った結果、色に全く差がないことが分かった。
ードライヤー(open flowdrier)内で行
う場合の妥当なエネルギー消費は0.85kWh/kg
である。
RP12反応槽にL値が60のスチレン/アクリロニト
リルコポリマー(SAN)を230℃の溶融温度で1時
間当たり70kgの割合で加える。この反応槽の有効容
積は30.6lである。スタッフィングスクリューによ
り、また、水含有量が29%のグラフトポリマーP50
を粉末形態で1時間当たり42.6kgの割合で上記反
応槽に加える。この反応槽に備わっている2つのロータ
ーの回転速度を1分当たり120回転および30回転に
する。ローターの軸を通して加えられたエネルギーは
7.6kWである。ハウジングの壁を通して供給された
エネルギーは4.8kWである。この装置の充填度は3
6%(ポリマー混合物に関して)であり、そしてこの混
合物が装置内に滞留する平均時間は6.5分である。揮
発性成分が除去された溶融コンパンド製品が2軸押出し
加工スクリューによって240℃で押出される。この反
応槽の壁およびローターを熱オイルで270℃の温度に
加熱する。
RP 12反応槽に補強ローターを取り付けた反応槽に
L値が60のスチレン/アクリロニトリルコポリマー
(SAN)を230℃の溶融温度で1時間当たり67.
18kgの割合で加える。この反応槽の有効容積は3
0.6 lである。スタッフィングスクリューにより、
同様に、水含有量が34.5%のグラフトポリマーを粉
末BMGの形態で1時間当たり44kgの割合で上記反
応槽に加える。この反応槽に備わっている2つのロータ
ーの回転速度を1分当たり100回転および80回転に
する。ローターの軸を通して加えられたエネルギーは1
5.2kWである。この装置の充填度は31%であり、
そして装置内の平均滞留時間は6分である。揮発性成分
が除去された溶融コンパンド製品が2軸押出し加工スク
リューによって234℃で押出される。この反応槽の壁
およびローターを熱オイルで250℃の温度に加熱す
る。
性成分の含有量は60ppmであることを示している。
遊離体には揮発性成分が約2000ppm(グラフトポ
リマーに由来)および1000ppm(SANに由来)
入っていた。
浄型輪郭を有しそして上記軸は同方向に回転する)に水
含有量が14.8%のグラフトポリマーを1時間当たり
10.615kgの割合で加える。側に位置させた押出
し加工機でL値が60のスチレン/アクリロニトリルコ
ポリマー(SAN)を230℃の溶融温度で溶融させて
1時間当たり3.025kgの割合で上記主要押出し加
工機に加える。上記2軸スクリューのハウジング直径は
34mmで軸間隔(axialspacing)は28
mmである。このスクリューの自由容積は1.03 l
である。この主要押出し加工機に備わっているスクリュ
ー軸の回転速度を1分当たり150回転にする。生成物
の流れを一緒にすると、その結果として生じた生成物
は、混練り用構成要素が入っている混合ゾーンの中を通
る。次に、常圧運転の脱気ゾーン内で水分の大部分が蒸
発する。残存するガスは500ミリバールおよび20ミ
リバールの絶対圧力で運転されている2つのさらなる脱
気ゾーン内で除去される。製品が220℃の温度で押出
される。この製品が2軸スクリュー内に滞留する平均時
間は約100秒である。その結果として得られた製品は
L値が60のスチレン/アクリロニトリルコポリマー
(SAN)と一緒に40:60の比率で混練りされて小
板の形態で押出され、それの色評価を行う。比較とし
て、ゴム含有量が同じになるように、熱乾燥を受けさせ
ておいたグラフトポリマーをL値が60のスチレン/ア
クリロニトリルコポリマー(SAN)と一緒に混練りす
る。押出し加工品の色を比較した結果、湿っている製品
を2軸スクリューでコンパンドにすると色に悪影響が生
じることが示された。
ある。
Aの殻で取り巻かれているエラストマー、特にゴムを熱
可塑性材料Bと一緒に混合し、その湿っているエラスト
マー、特にラテックスから沈澱して来たグラフトポリマ
ーに脱水を残存水分量が1から50重量%、特に5から
50重量%、特に好適には10から40重量%になるよ
うに受けさせてそれを溶融物として存在している熱可塑
性材料Bの中に混合することでエラストマー改質熱可塑
材を製造する方法であって、該エラストマーに付着して
いる工程水の蒸発、該エラストマーの溶融、該エラスト
マーと該熱可塑性材料B溶融物のコンパンド化ばかりで
なくさらなる揮発性有機成分Cの除去も工程チャンバ内
で同時に実施することを特徴とする方法。
び蒸発に必要なエネルギーをローターの混練り作用で機
械的に導入しかつニーダー反応槽のハウジング表面で熱
的に導入することを特徴とする第1項記載の方法。
ーと熱エネルギーの比率を4:1から1:6、特に2.
5:1から1:4にすることを特徴とする第2項記載の
方法。
に通るポリマーが5kg/時以下である回転部分が備わ
っている大容積の部分的に満たされたニーダー反応槽内
で実施することを特徴とする第1から3項記載の方法。
れの回転速度から独立して押出し加工機充填度合調節の
影響を受ける回転部分が備わっている大容積のニーダー
反応槽内で実施することを特徴とする第1から4項記載
の方法。
よびさらなる揮発性成分Cを1回のみの圧力段階、特に
1から5000hPa、特別には10から2000hP
aの圧力下で除去することを特徴とする第1から5項記
載の方法。
けられている部分の混合および混練り作用が該混合物の
輸送移動から大きく分離しているニーダー反応槽内で実
施することを特徴とする第1から6項記載の方法。
混合比を工程で用いる装置の構造も工程パラメーターも
変えることなく1:4から4:1の範囲で変えることが
できることを特徴とする第1から7項記載の方法。
混合している時に顔料および/または添加剤を追加的に
加えることを特徴とする第1から8項記載の方法。
リマー溶融物1kg当たり0.01から1kWh、好適
には0.05から0.5kWh/kg、特に好適には
0.05から0.25kWh/kgのニーダー反応槽部
分が備わっているニーダー反応槽内で実施することを特
徴とする第1から9項記載の方法。
留する時間が2から20分であることを特徴とする第1
から10項記載の方法。
リマー混合物に該工程チャンバの下流に位置するスタテ
ィックミキサー内で加えることを特徴とする第1から8
項および10項および11項記載の方法。
Claims (8)
- 【請求項1】 グラフト重合を通して熱可塑性材料Aの
殻で取り巻かれているエラストマー、特にゴムを熱可塑
性材料Bと一緒に混合し、その湿っているエラストマ
ー、特にラテックスから沈澱して来たグラフトポリマー
に脱水を残存水分量が1から50重量%、特に5から5
0重量%、特に好適には10から40重量%になるよう
に受けさせてそれを溶融物として存在している熱可塑性
材料Bの中に混合することでエラストマー改質熱可塑材
を製造する方法であって、該エラストマーに付着してい
る工程水の蒸発、該エラストマーの溶融、該エラストマ
ーと該熱可塑性材料B溶融物のコンパンド化ばかりでな
くさらなる揮発性有機成分Cの除去も工程チャンバ内で
同時に実施することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 該ポリマー混合物の溶融、加熱および蒸
発に必要なエネルギーをローターの混練り作用で機械的
に導入しかつニーダー反応槽のハウジング表面で熱的に
導入することを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 該混合物に導入する機械的エネルギーと
熱エネルギーの比率を4:1から1:6、特に2.5:
1から1:4にすることを特徴とする請求項2記載の方
法。 - 【請求項4】 該エラストマーに付着している水および
さらなる揮発性成分Cを1回のみの圧力段階、特に1か
ら5000hPa、特別には10から2000hPaの
圧力下で除去することを特徴とする請求項1から3記載
の方法。 - 【請求項5】 該脱水を該ニーダー反応槽に取り付けら
れている部分の混合および混練り作用が該混合物の輸送
移動から大きく分離しているニーダー反応槽内で実施す
ることを特徴とする請求項1から4記載の方法。 - 【請求項6】 該熱可塑性材料Bとエラストマーの混合
比を工程で用いる装置の構造も工程パラメーターも変え
ることなく1:4から4:1の範囲で変えることができ
ることを特徴とする請求項1から5記載の方法。 - 【請求項7】 該工程を比アウトプットが乾燥ポリマー
溶融物1kg当たり0.01から1kWh、好適には
0.05から0.5kWh/kg、特に好適には0.0
5から0.25kWh/kgのニーダー反応槽部分が備
わっているニーダー反応槽内で実施することを特徴とす
る請求項1から6記載の方法。 - 【請求項8】 該混合物が該工程チャンバ内に滞留する
時間が2から20分であることを特徴とする請求項1か
ら7記載の方法。
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