JPS6054974B2 - ゴムカ−ボンマスタ−バツチの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゴムカーボンマスターバッチの製造方法に関し
、更に詳しくはセルフクリーニング機能を有するスクリ
ュー押出機をもちいてゴムラテックスとカーボンブラッ
クとからゴムカーボンマスターバツチを製造する方法に
関する。

ゴムカーボンマスターバッチは加工時の省エネルギー−
化、省力化、物性、作業環境保全の面等から多量に消費
され更に増加の傾向にある。

ゴムカーボンマスターバッチの製造方法は二つに大別で
き、一つは同型の生ゴムをパンバリ−ミキサーのような
インターナルミキサー、ミキシングロール等の強力な混
練り機を使用しカーボンブラック等の配合剤とを混練り
するいわゆるドライブレッド法であり、もう一つはゴム
ラテックスにカーボンブラック等を分散剤を使用して分
散させるか又は機械的なりで強制的に分散させた後、攪
拌槽中で凝固剤により混合物を析出させた後、分離回収
し乾燥させる（特公昭３６−２２７２９、同５１−４３
８５ハいわゆるウェットマスターバッチ方法である。

ドライブレッド法は通常行なわれている方法であり、ク
ロロプレンゴムの場合にも採用されているが強力な混練
機が必要であり混練り時の発熱に、よるヤケ現象（いわ
ゆるスコーチ現象）を起しやすく。

このためカーボンブラックの均一分散不良を起し、低物
性であつたり、処理能力を著しく低下させる原因となつ
たり又は配合処方的に限界を生じたりする。ウェットカ
ーボンマスターバッチ法はＳＢＲ等の一部に採用されて
いて初期には分散剤でカーボンブラックを分散させてい
たが、物理的な問題があり機械的な分散方法が主流とな
つている。

しかしながら機械式の分散法は特殊の分散装置、凝固槽
を必要とする。クロロプレン重合体ラテックスをこの方
法で処理するとクロロプレンゴム特有の強力な粘着性の
ため分散装置、凝固槽、分離回収装置及び乾燥装置内等
でゴム配合物がブロック状となつたり、装置内壁に付着
してしまつたりして操業上大きな問題となつている。本
発明者は高品質で安定操業のできるゴムカーボンマスタ
ーバッチの製造法について研究した結果、ゴムラテック
スとカーボンブラックとをセルフクリーニング機能を有
するスクリュー押出機をもちいて分散、凝固、分離、乾
燥処理することにより高品質のゴムカーボンマスターバ
ッチを容易なハンドリングで得ることができることを見
出し本発明に至つた。

本発明はゴムラテックスとカーボンブラックとゴムラテ
ックスの凝固剤とをセルフクリーニング機能を有する押
出機をもちいて混練りし、ゴムラテックスの分散混合、
凝固、シヨウ液の分離排出、乾燥を行ない、必要により
カーボンブラック以外のゴム配合剤等をも添加混練しゴ
ムカーボンマスターバッチを効率よく得る方法である。

本発明の方法は、クロロプレン重合体又は共重合体、天
然ゴム及びＳＢＲ．．ＮＢＲ等の種々の合成ゴムラテッ
クスに適用できる。なかんずく、粘着一性が強く、且つ
熱によるヤケ現象が現れやすいクロロプレン重合体又は
共重合体のラテックスの場合にも極めて有効に適用でき
るのが特徴である。２種以上のラテックスを用いてポリ
マーブレツドする場合にも有効である。

＝クロロプレン重合体又は共重
合体のラテックスとはクロロプレンすなわち２−クロロ
ー１，３−ブタジエンを単独で重合し、又はクロロプレ
ンと共重合可能な単量体等とを共重合して得られたクロ
ロプレン系重合体の乳化分散液である。 ・本発
明で使用するカーボンブラックは、通常ゴム補強剤とし
て使用されるグレードのものであつて、製造法によりチ
ャンネルブラック、フアーネスブラツク、サーマルブラ
ック等があり数ｍμ〜百数十ｍμの微粒子であるが、通
常は凝集して数？径の粒状を呈している。カーボンブラ
ックの使用量は最終ゴム製品が必要とする物性、カーボ
ンマスターバッチの加工方法等により異なるが、一般に
はラテックス中のゴム分１叩重量部に対して１〜１０踵
量部であるが、５重量部未満の場合補強効果は小さいの
で５重量部以上用いるのが好ましい。１０鍾量部以上で
も他のゴム用配合剤、例えばジブチルフタレート、ジオ
クチルフタレート）のごとき有機酸誘導体系の可塑剤、
パラフィン系、ナフテン系、芳香族系のプロセスオイル
類のごとき鉱物油系の軟化剤、なたね油、大豆油のごと
き軟化剤等の併用により可能である。

例えばベースのゴムが低粘度のゴムの場合は比較的容易
に・高充てんができる、ベースになるゴムが高粘度のゴ
ムの場合カーボンブラックの使用量が１０喧量部程度ま
では容易に実施可能であるが、それ以上はスクリューの
マサツ熱の発生により混練りが困難となることが多い。
この場合、前述の可塑剤、・軟化剤の併用効果あるいは
又パラフィンワックス、炭化水素樹脂、脂肪酸系の滑剤
スリップ剤を併用することにより高品質のゴムカーボン
マスターバッチを得ることが出来る。これらのほか必要
によりゴム配合剤として炭酸カルシウム、クレー、シリ
カ等の充てん剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤、改
良剤を併用するか又は他類コムを併用することも可能で
ある。

本発明で使用する凝固剤とはゴムラテックスを凝固させ
うるものであればよく、具体的な例としてはナトリウム
、カルシウム、バリウム、アルミニウムの塩化物、硝酸
塩、硫酸塩、酢酸塩から選ばれる水溶性の金属化合物、
アルミニウムヒドロキシクロライド、硫酸、塩酸、酢酸
などの酸類等があり、これらの化合物を単独又は併用し
て使用でき、又必要によりアルギン酸ナトリウム、ヒド
ロキシエチルセルロース、グルテン、ポリアクリル酸ソ
ーダ、アクリル酸−アクリルアミド共重合体、縮合ポリ
アミン系の高分子系の凝集助剤を併用してもよく、特に
凝固剤として酸類を使用する際にはこれらの高分子系凝
集剤の併用効果が大きい凝固剤は通常水溶液の形て使用
され、使用量はラテックスを凝固させるに必要な量以上
であればよく、本発明による方法はスクリューの混練り
効果により凝固剤はひじように効率よく使用されるため
従来技術である攪拌槽による凝固法に比較し消費量は少
なくてよい。

凝固剤が金属化合物の場合、ゴムに対し０．１〜１０重
量％好ましくは０．５〜５重量部％程度の水溶液で使用
するが、極端な例としては固型又は粉末状の凝固剤をカ
ーボンブラック、ラテックスと同時に押出機に投入する
ことも可能であり凝固能力の低い凝固剤の場合効果的な
こともある。本発明で用いるセルフクリーニング機能を
有するスクリュー押出機は主構造としてはスクリュー、
バレル、スクリューを回転させる動力部等から成り原材
料等の供給、排水、排気、乾燥物の取り出し等の機構を
もつ多軸噛合型、一般的には２軸噛合型のスクリューを
もつ押出機であり機能的には原材料の供給、混合分散、
加圧脱水、排水、揮発性物質の蒸発除去、乾燥物の取り
出しのための機能を備え、必要により凝固物の洗滌、乾
燥を促進させるための加熱あるいは減圧、発熱による品
質低下を防止するための冷却、及び乾燥押出物を成型又
は切断するためのダイ、カッター等の機能を付加したも
のであつてもよい。

これらの機能はバレル又はヘッド部に必要に応じて開口
部を設けたり、必要に応じて補助的に供給用のポンプ、
フィダー類、減圧用の真空ポンプに接続させて物質の供
給、排出口としたり、通常の送り効果を有するスクリュ
ーに必要に応じて部分的に送り効果の異なるスクリュー
、あるいは又形状の異なるスクリューとし、内部の物質
の流れを変化させたり局部的に滞留させたりすることに
より混合、分散、加圧、脱水、圧シール等の各種機能を
もたせることが出来る。

具体的な例としては株式会社日本製鋼所製のＴＥＸ型、
東芝機械株式会社製のＴＥＭ型、池貝鉄工所株式会社製
のＰＣＭ型等のスクリュー押出機をベースに装置化でき
る。本発明によるゴムカーボンマスターバッチの製造方
法の実施態様としては、（１）ゴムラテックスとカーボ
ンブラックとをあらかじめ混合してから押出機に供給し
凝固剤と接触させて凝固させる。

（２）ゴムラテックスとカーボンブラックとをそれぞれ
別々に押出機に供給し分散、凝固させる。

（３） ゴムラテックスを押出機に供給させた後にカー
ボンブラックを混練り分散させる。（４）ゴムラテック
スに必要に応じてカーボンブラックを添加しあらかじめ
凝固したものを押出機に供給する。

等の方法があるが、（１）のカーボンブラックの前混合
法は混合装置を必要としカーボンブラックが分離しやす
く、その上ラテックスからゴム分が部分的に析出したり
して装置、操作的に注意が必要である。（２）の方法は
容易に操作でき好ましい。使用するカーボンブラックが
多量であつたりあるいは又補強性の強い種類のものであ
る場合等にはあらかじめ機械的なりにより水等なりーボ
ンブラツクを微粒子化したスラリーとした後（１）又は
（２）の方法で添加すると容易に定量的に取扱うことが
可能となり、得られるゴムカーボンマスターバッチの特
性も優れたものとなる。ゴムラテックスとカーボンブラ
ックと凝固剤が得られたカーボンブラック含有凝固物（
以下単に凝固物と称す）は次て加圧作用により含有水の
大部分は圧搾脱水され、圧搾水は排水口より系外に排出
される。

この際必要により系内に洗滌水を注入して凝固物を洗滌
することもできる。圧搾脱水された凝固物は、スクリュ
ーの送り効果により乾燥領域に導入される。この領域は
通常バレルが温度調節されていて乾燥に必要な熱エネル
ギーを与えると共にマサツ熱等によつて生ずる部分的な
高温状態における凝固物の劣化を防止する。又水等の揮
発物をすみやかに系外に取出すと共に揮発を効率よくす
るためここの領域は減圧にしてお２くこ”とが好ましい
。乾燥した凝固物はゴムのゴムカーボンマスターバッチ
としてヘッド部等につけられたノズル又は取り出しのた
めに付けられた単軸の押出機等の取り出し機構により系
外に取り出される。カーボンブラック以外の配合物を含
有したゴムカーボンマスターバッチを得る場合は次のよ
うに行なえばよい。

即ち固体粉体の配合剤の場合はカーボンブラックと混合
するか同一箇所に供給する。油性の配合例の場合は乾燥
領域に注入するか）又はラテックスに分散させておくか
又はカーボンブラックに混入させておく等が可能であり
、定量的には定量ポンプ等をもちいて乾燥領域に供給す
るのがよく乾燥領域以前の工程で効果を必要とする場合
にはラテックスに分散するか又はカーボンブラックと混
合する方法が用いられる。この場合これら油性の配合剤
の凝固剤への含有率が低下する場合もある。又溶解性の
配合剤、添加剤は溶剤に溶解して油性配合剤と同一の手
法で添加することができ、少量又は高い精度で添加する
ときは乾燥領域に添加する方法が好ましく、更に好まし
くは乾燥領域に混練り効果の大きいスクリューを使用し
、添加後この領域を通過させるとよい。本発明により得
られるゴムカーボンマスターバッチは、スクリューの混
練り効果等によりカーボンブラックの分散性にすぐれ高
品質であり、操作的にも原材料の供給後、乾燥まで押出
機内だけで出来、系外に取り出して次の工程に供給する
等の必要がなく装置が簡素化されていて従来の攪拌槽方
法に比ベトラブルが大きく減少する。本発明で得られる
ゴムカーボンマスターバッチの形態は、通常押出機より
ローブ状又はシート状で連続的に得られ、ロール状に巻
きとるか、板状に切断されるか、又は数センチ径のチッ
プ状に切断して使用される。

本発明者はゴムカーボンマスターバッチの有効な加工方
法について研究した結果、ゴムカーボンマスターバッチ
の形状を変えることにより加工時の省力化、省エネルギ
ー化又は取扱いを容易にすることが可能てあることを見
い出した。

例えば通常のゴムマスターバッチは厚さ、２〜５０ｃｍ
の平板状で供給され、加工時に使用に合わせて切断し、
オープンロール等の混練り機等に供給している。

これらの操作時、重量、形状等で取扱いにくく、その上
混練り機械も強力なものが必要．であり連続化が難しい
。然るに本発明による方法において、押出機のノズル部
の穴径を調節して、２〜１５ｗＲ好ましくは２〜１０ｒ
１ａ径のストランド状に押出し、回転式の刃の付いたカ
ッターで切断するか、刃が上下するスト．ランドカッタ
ーに導入切断して長さ２〜１５ｗ！ｔ好ましくは２〜１
−のペレット状にすることができる。

ペレットは必要により粘着防止のためタルク、シリカ、
炭酸カルシウム、デンプン等の粉体、あるいは又、脂肪
酸石鹸類、界面活性剤等で・処理してもよい。又本発明
による方法で得られたゴムカーボンマスターバッチを機
械的に切断又は粉砕して５〜１００メッシュ（０．１５
〜４ｍ）の平均粒径を有する粉末状のゴムカーボンマス
ターバッチとすることにより加工性の優れたゴムカーボ
ンマスターバッチとすることが出来る。

粉末化する方法としては、特に限定されるべきものでは
ないが衝撃式粉砕機等で容易に行なえる。又、粉砕する
原料が大きいときは回転刃と固定刃とからなる粉砕機な
どであらかじめ粗粉砕しておいてもよいが、通常は本発
明により得られる２〜ｌ−のペレットを衝撃式粉砕機て
粉砕することにより好ましく得られ”る。又必要により
粘着防止のためタルク、シリカ、炭酸カルシウム、カー
ボンブラック、デンプン、脂肪酸石鹸、界面活性剤等を
使用することもできる。衝撃式粉砕機は高速て回転する
回転体と固定されたケーシングに付いたライナーとの相
乗効果等により砕材に加わる激しい衝撃と発生する高周
波の圧力振動によつて粉砕する特種な粉砕機であり、構
造的には軸方向に山型のミゾの付いたライナーを装備し
たセーシング中に円周方向に数枚の軸方向に平行面をも
つプレートのついた数段の翼をもつ回転体からなる粉砕
機で該粉砕機の投入口側には砕材を分散するための分散
機構を出口側には排出機構をもつものがある。

具体例としてはミクロシクロマット（サンエイ技研工業
株式会社製）、ターボミル（ターボ工業株式会社製）等
がある。本法による粉末状のゴムカーボンマスターバッ
チは、ラテックスとカーボンブラックとの混合物を攪拌
槽中で凝固させ、粘着防止剤を添加し粉末状の凝固物を
分離回収する方法（特開昭４９一８８９３３）に比べ、
カーボンブラックの分散がよく、物性的に優れその上粒
径分布の幅も小さく加工時に有利であり、更に見掛密度
が高く運送、貯蔵も有利である。

ペレット状、粉末状のゴムカーボンマスターバッチは流
動性にすぐれ自動計量等による省力化、加工エネルギー
の低減等多数の利点がある。

本発明の方法により得られるゴムカーボンマスターバッ
チはカーボンブラックの分散性に優れ、ゴム物性的にも
高品質なものである。その上見掛上の密度が大きく荷姿
がコンパクトになり形くずれしにくく貯蔵時、輸送時、
に有利となる。

本発明の方法においてこれらの高品質を維持できる操作
条件的には押出機より排出される乾燥物の温度にも関係
し、この温度が通常１３０℃以下好ましくは１２０℃以
下更に好ましくは１１０Ｃ以下に保たれる。

これら乾燥物の温度を制御する方法としては押出機の構
造のほか１スクリューの回転数 ２バレル又はスクリュー温度 等を変えることによりコントロールできる。

通常の場合スクリューの回転数は同方向回転式では５０
〜３００ｒ′Ｐｍｌ異方向回転式では２０〜１５０ｒ′
Ｐｍｌの範囲が好ましく操作できる。バレルの温度は乾
燥領域中で初めの方は蒸発潜熱の供給のため比較的高め
に、終りの方は内部のマサツ熱による温度上昇を抑える
ため低めにして好ましく操作できる。本発明を更に詳し
く説明するため以下に実施例て示す。

尚以下の例において部又は％はすべて重量基準で示して
ある。実施例１ １クロロプレン１０娼、水１２４部、不均化ロジンｌ酸
３部、ノルマルドデシルメルカプタンを０．２２部、ナ
フタリンスルホン酸とホルムアルデヒドとの縮合物のナ
トリウム塩０．６部、水酸化ナトリウム０．７部とを乳
化し、過硫酸カリウムが０．５％、アントラキノンベー
タースルホン酸ナトリ；ウムが０．０５％の混合水溶液
として４０℃て重合し、重合率が６０％に達した時パラ
タアシヤリーブチルカテコールを０．４部添加して重合
を停止した後、スチームストリツピング法にて未反応の
単量体を除去したゴム含有量羽％のクロロプ．レン重合
体ラテックスをた得た。

２ スクリュー径２９ｗｒＩ＆Ｌ／Ｄ約２５の同方向回
転２軸噛合型のスクリュー押出機をもちいた。

この押出機は第１図に示した機構を付加して装置化して
あり第２図にスクリューとバレルとの関係．の代表的な
ところを断面図で示したものであり、第２図から明らか
なようにスクリューが噛合型でありセルフクリーニング
効能をもつ押出機である。３図中９のスクリューを１５
０ＲＰＭで回転させ、上記１のラテックスを１０％酢酸
水溶液でＰＨ７にした後、図中１のフイードロよりゴム
分で４０′／分とＳＲＦカーボンブラックを１２′／分
とを供給し、押出機内で分散させた後、図中２より１％
の塩化カルシウム水溶液を８０ｍ１／分で供給してカー
ボンブラック分散物を凝固させ、図中３より温水を１２
０ｍ１／分で供給し凝固物を洗滌した後、図中１１の逆
ネジ型スクリューからなる加圧ユニットで、凝固物中の
水分を圧搾脱水し圧搾水と洗滌水との混合水を図中６よ
りスクリーンを通して系外に排出させた。

圧搾脱水された凝固物は乾燥領域内に送られ図中４より
改質剤として１％の送酸ナトリウム水溶液を８ｍ１／分
で供給した。尚乾燥領域内は図中５を回転式の真空ポン
プと水冷式コンデンサーからなる減圧装置に接続し２０
〜４０Ｔ０ｒｒの圧力下に保ち、図中Ｃ−２、Ｃ−３、
Ｃ−４のバレル温度をそれぞれ８（代）、６５℃、５σ
Ｃに設定した状態に保つた。図中８のヘッドに図中１２
で示される径１５ｍのノズルからローブ状の凝固物（ク
ロロプレンゴムのカーボンマスターバッチ）を得た。１
上記３）で得られた乾燥物を１１００Ｃで１時間加熱し
減量を測定したところ０．２７％であり実質的に乾燥し
ているといえる結果であつた。

５ 上記３）で得られた乾燥物を１９７２年版のＡＳＴ
ＭＤ２６６３のＡ法６●２・３項によりテストピースを
作りカーボンブラックの分散性を評価した。

その結果評価が５であり分散性に優れているということ
が確認できた。Ｓ上記３）で得られた乾燥物を切断し、
断面を観察した。

拡大鏡で２＠に拡大してみたところ断面は気泡等の混入
がみられず、密でありカーボンブラックの脱犀はみられ
なかつた。七咬例１ １ＳＲＦカーボンブラックを粉砕機をもちいて粉末化し
、２５０メッシューのフルイ通過物を、固定した外歯と
高速回転する内歯とからなり、せん断、反発等の衝撃に
より粉砕分散を行なう分散機ウルトラデイスパーサー（
ヤマト科学株式会社製）を使用し、重量で９倍量の純水
に強制的に分散させ、スラリー化した後実施例１の１）
項のラテックスをもちい、ＰＨを７にした後ゴム分で１
００重量部に対して、カーボンブラックが３轍量部の割
合になるように、スチーム圧を使用したスチームジェッ
トをもちいて、ラテックスにカーボンブラックのスラリ
ーを連続的に分散させた後、ただちに１５′のオーバー
フロ−型式の攪拌機付きのガラス槽に導入し、１％の塩
化カルシウム水溶液で凝固させたところ、凝固物が攪拌
装置に付着してしまい、運転開始７分後には実質的に運
転できなくなつてしまつた。

２停止後凝固物をとり出し、５ｍ角程度の大きさに細断
した。

この際、凝固物内部に未凝固のラテックスが残り、細断
により飛散した。この方法は均一凝固が難しいことが判
つた。３上記２）て切断した凝固物を５（代）て熱風乾
燥し１１０℃で１時間の加熱減量が０．５１％の乾燥物
を得た。

この乾燥物を実施例１５）項に準じてカーボンブラック
の分散性を評価したところ、塊状のカーボンブラックが
存在し、分散性のわるいものであることが判つた。

４上記３）て得られた乾燥物の切断面を観察したところ
、多孔質てあり、見掛密度を測定した結果、実施例１に
比べて０．７１倍の値となつた。

５上記２）の凝固物を取り出した後に、残つた二シヨウ
液を観察したところ槽底部にカーボンブラックの沈澱が
みられた。

このカーボンブラックを分離して１１０℃で乾燥したと
ころカーボンブラック全添加量の４．６％に相当する量
であつた。この例からも判るようにこの方法はカーボ２
ンブラツクはラテックスと分離しやすい。比較例２ １スチームジェットのかわりに高速回転式のラインミキ
サー（径４２Ｗｒ！ｎ１長さ２５０ｍ１９段翼）を使用
したほかは比較例１に準じて凝固物を得５た。

２停止後槽底部には多量のカーボンブラックの沈澱物が
あつた。

３ ラインミキサー以後の工程を除いた状態で運転を継
続したところ、約１紛後にミキサーの異３常発熱が起き
停止した。

ミキサーを解体したところ内部は凝固物で閉そくしてし
まつていた。実施例２実施例１のＳＲＦカーボンブラッ
ク１２ｆ／分をステアリン酸１重量部添加したＳＲＦ力
−ポンプ４ラック２０ｆ／分に、図中４には炭酸ナトリ
ウム水溶液１ｍ１／分をジーノルマルーオクチルフタレ
ート６．３ｍ１／分にかえ、図中Ｃ−１領域の温度を５
５℃に設定し、スクリューの回転数を１８０ｒｐｍとし
たほかは実施例１に準じて操作し油展タイプのゴムカー
ボンマスターバッチを得た。

このものはＡＳＴＭＤ２６６３Ａ法での分散性の評価は
５であつた。実施例３ １実施例１の押出機のヘッド部を５１！Ｉｌｔの径のノ
ズルが９ケ（上段４ケ下段５ケ）の型式に代えた後、２
図中１よりラテックスをゴム分で５０ｆＩ／分とＦＥＦ
カーボンブラック対アロマテツクプロセスオイル（比重
０．９９／１５℃、粘度１６ＣＳ／９８．９℃）対酸化
マグネシウムの重量比がそれぞれ１０（７）５０対１０
の混合物３２．５ｆ／分とを供給し図中３の温水をスト
ップし図中４より２，６ージートリーブチルフェノール
の５％トルエン溶液を２．５ｗＬ１／分で添加し、Ｃ−
１、Ｃ−２、Ｃ−３、Ｃ−４をそれぞれ７０℃、９０℃
、７０℃、６０℃、回転数を１００ｒ′Ｐｍとした外は
実施例−１に準じて操作し、９条のストラント状のゴム
マスターバッチを得た。

３ このストラント状のゴムマスターバッチを固定刃と
連続的に上下動する移動刃から成るギロチン型式のカッ
ターに導き３〜５ｍ長に切断してペレット状のクロロプ
レンゴムの油展カーボンマスターバッチを得た。

４上記３）のペレットをタルク、炭酸カルシウム、シリ
カ、クレー、で各々表面処理したところいずれもスクリ
ューフィダーで容易に取扱えることができた。

辷施例４ 「 実施例１に準じクロロプレンゴム１０轍量部に対し
てＳＲＦカーボンブラック３踵量部のクロロプレンゴム
のゴムカーボンマスターバッチを作製した。

２参考のために実施例１のラテックスをＰＨ７にした後
、凍結凝固、温水洗滌したのち、熱風乾燥してクロロプ
レンゴムを作製し、クロロプレンゴム１０鍾量部に対し
てＳＲＦカーボンブラック３踵量部となるようパンバリ
ーミキサーにて混練りしたところ、塩酸臭が発生したの
で中止した。

あらためて上記配合処方に酸化マグネシウム４重量部を
加えた配合処方にし水冷下で３．紛間混練りしてドライ
ブレンド方式のマスターバッチを作製した。このものの
ＡＳＴＭ法によるカーボンブラックの分散性は評価３〜
４であり１）の方法のものの評価５に比べて劣つていた
。３最終配合処方が下記に示したものとなるように１）
，２）で得られたマスターバッチをベースにオープンロ
ールで配合し、１５００Ｃで２紛間加硫して加硫物の物
性を測定し結果を表−１に示した。

配合処方 実施例５ 実施例１の装置をもちいて、乾燥物の温度と品質の関係
を測定した。

乾燥物はノズルを出たところで測定しスクリューの回転
数を２５０ｒ′Ｐｍから５０ｒ′Ｐｍまで、図中Ｃ４、
Ｃ３、Ｃ２の温度設定を１２０℃〜２０℃まで、図中５
よりの減圧を５〜３０ＣｆＶ０ｒｒまでの範囲の組合せ
でクロロプレンゴム／ＳＲＦカーボンブラック／炭酸ナ
トリウムが１００／１５／０．０５の重量比の配合処方
となるように操作した系で評価した。その結果を表−２
に示す。以上の試験から明らかなように押出物の温度が
３００Ｃ以下好ましくは１２０℃以下に保つことにより
勿性の優れたマスターバッチを得ることが出来５。

辷施例６ 自 実施例３で得られたペレット状マスターバッチを放
射状に可動式のプレートの付いたローター４段からなる
回転体と、この回転体と同心軸上の内面に溝付きのライ
ナをもつ内径２５０ｍのケーシングをもつ、衝撃式粉砕
機ターボミル（ターボ工業株式会社製）をもちい６００
０ｒ′Ｐｍで粉砕して平均粒径が０．６５７ｍの微粒子
のゴムマスターバッチを得た。

２ ペレット１０鍾量部とＳＲＦカーボンブラック４重
量部とを粉砕機に同時に供給して粉砕物を得た。

このものは流動性にすぐれ、スクリューフィダーで容易
に取扱うことが出来た。又カーボンブラックの粒が同時
に微粉末化され、粉砕物に付着しているカーボンブラッ
クは極く微細なものであつた。辷施例７ １クロロプレン９６部、２，３−ジクロロブタジエンー
１，３，４部、水１２４部、不均化ロジン酸２．０部、
オレイン酸２部、ノルマルドデシルメルカプタンを０．
２１部、ナフタリンスルホン酸とホルムアルデヒドとの
縮合物のナトリウム塩０．６部、水酸化ナトリウム０．
７部とを乳化し、過硫酸カリウムが０．５％、アントラ
キノンベータースルホン酸ナトリウムが０．０６％の混
合水溶液を触媒として４０℃で重合し、重合率が６０％
に達した時パラタアシヤリーブチルカテコールを０．４
部添加して重合を停止した後、スチームストリツピング
法にて未反応の単量体を除去しゴム含有量３９％のクロ
ロプレンゴムラテックスを得た。

２ スクリュー径５７ＴｇＲＬ／Ｄ約詔の同方向回転２
軸噛合型の２条ネジタイプのスクリュー押出機をもちい
た。

該押出機は第３図に示すように先端に直交する形でスク
リュー径６３７，！？！Ｌ／Ｄ約５の単軸押出機を接続
してあり該単軸押出機の先端に径１５ｍのノズルが設け
てある。又、ラテックス、カーボンスラリー供給用には
それぞれダイヤフラム型式の定量ポンプを設付し、乾燥
領域には２個のベントがある装置を使用した。３得られ
るゴムカーボンマスターバッチの配合が、
―＾′▼―■シ―嗜！噌
νとなるように１）のラテックスにアロマチツクプロセ
スオイルをあらかじめ分散した後、ＰＨを８．０に調整
しフイードロより供給した。

一方、カーボンブラックは重量で１４倍量の水を加え超
高速ホモジナイザーＭＢＧＴＲＯＮ（スイスＫＩＮＥＭ
ＡＴＩＣＡＧｍｂＨ製品）を使用して循環状態下で微細
粒子状のスラリーとした後、ラテックスと同一のフイー
ドロより供給した。この時の供給量はゴム分で７８０ｙ
／分であつた。凝固剤は次の処方のものを５５℃に加熱
した状態で１．４ｅ／分供給した。＊）ダイヤフロック
Ｋ４Ｏｌ （ダイヤフロック株式会社製） 洗滌用には５５℃の温水を３′／分で供給した。

添加剤として５％の炭酸ナトリウムを３．９ｍ１／分供
給した。２軸と単軸との押出機をそれぞれ２２５、１５
ＲＰＭで回転させラテックス供給口〜温水供給口の間の
バレル温度を６０℃、乾燥領域のバレル温度を１０５℃
に単軸押出機のバレル温度を５０℃に設定し乾燥領域と
単軸押出機の内圧を１０〜２５Ｔ０ｒｒと減圧にして運
転しノズル部より温度が１０４℃のローブ状ゴムマスタ
ーバッチを得た。

４上記３）で得られたゴムカーボンマスターバッチの加
熱減量は０．３１％であつた。

５２）で得られたゴムカーボンマスターバッチ１７５重
量部に対して４Ｊ″Ｖ′１′１−１″′▼暴▼Ｖｒｒ を実施例４に準じて配合、加硫して加硫物の物性を測定
した。

６又この加硫物のカーボンブラックの分散性を測定した
ところ評価５てあり分散性の優れたものであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はセルフクリーニング機能を有するスクリュー押
出機の一例を示す概要図てあり、第２図は上記押出機の
スクリュー及びバレル部分の断面図である。 第３図は実施例−７で用いた押出機の概要図である。１
・・・・・・フイードロ、２・・・・・・凝固剤フイー
ドロ、３・・・・・・温水フイードロ、４・・・・・・
添加剤フイード口、５・・・・・・ベンドロ、６・・・
・・・スクリーン付き排水口、７・・・・・・バレル部
（温度調節機構付き、Ｃ−１〜Ｃ−４はブロック別の温
度調節範囲を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ゴムラテックスとカーボンブラックと該ラテックス
   の凝固剤をセルフクリーニング機能を有するスクリュー
   押出機中で混練りすることを特徴とするゴムカーボンマ
   スターバッチの製造方法。 ２ スクリュー押出機で混練りし、押出されるゴム含有
   物を２〜１５ｍｍのペレット状に切断することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のゴムカーボンマスター
   バッチの製造方法。 ３ スクリュー押出機で混練りし、押出されるゴム含有
   物を機械的に粉砕し、０．１５〜４ｍｍの平均粒径の微
   粒子状にすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のゴムカーボンマスターバッチの製造方法。 ４ ゴムラテックスがクロロプレン重合体又は共重合体
   のラテックスである特許請求の範囲第１、２項又は３項
   記載のゴムカーボンマスターバッチの製造方法。