JP2633914B2 - フイラーを含有する自由流動性ゴム粉末の製造方法 - Google Patents
フイラーを含有する自由流動性ゴム粉末の製造方法Info
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- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
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- C08J3/205—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
- C08J3/21—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
- C08J3/215—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase at least one additive being also premixed with a liquid phase
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Description
【発明の詳細な説明】 近年では粉末ゴムの使用目的に関して刊行物が益々刊
行されており並びにその製造方法が公表されている。
行されており並びにその製造方法が公表されている。
粉末状ゴムへの益々高まっている興味は、ゴム工業の
加工技術の現在の水準から自然に判る。即ち、今日まで
ゴム混合物は時間、エネルギーおよび人手な多大な浪費
を伴って製造されている。その主な理由はボール状で存
在する原料ゴムの状態にある。
加工技術の現在の水準から自然に判る。即ち、今日まで
ゴム混合物は時間、エネルギーおよび人手な多大な浪費
を伴って製造されている。その主な理由はボール状で存
在する原料ゴムの状態にある。
該ボール状物の粉砕、フィラー、鉱油可塑剤および架
橋助剤との入念な混合はロール上でまたは密閉型混合機
で行われている。品質の低下を回避する為には、混合物
の製造を多数の方法段階で実施される。各段階の間に混
合物は一般に貯蔵される。密閉型混合機あるいはロール
装置には押出式ペレット化装置または押出式ローラーダ
イスが連結される。
橋助剤との入念な混合はロール上でまたは密閉型混合機
で行われている。品質の低下を回避する為には、混合物
の製造を多数の方法段階で実施される。各段階の間に混
合物は一般に貯蔵される。密閉型混合機あるいはロール
装置には押出式ペレット化装置または押出式ローラーダ
イスが連結される。
これらの非常に不満足で費用のかゝるゴム加工技術か
ら、全く新しい加工技術だけを感知することができる。
それ故に近年においては自由流動性ゴム粉末を用いるこ
とが益々話題に成っておりそして試験されている。何故
ならば、それによって熱可塑性樹脂粉末の如きゴム混合
物を簡単に且つ迅速に加工する可能性が結果として生じ
るからである。
ら、全く新しい加工技術だけを感知することができる。
それ故に近年においては自由流動性ゴム粉末を用いるこ
とが益々話題に成っておりそして試験されている。何故
ならば、それによって熱可塑性樹脂粉末の如きゴム混合
物を簡単に且つ迅速に加工する可能性が結果として生じ
るからである。
粉末状の自由流動性のゴム−フィラー混合物、殊にあ
らゆる目的のゴムを基礎とするゴム−カーボンブラック
混合物を製造する沢山の方法が既に見出され、開示され
ている（ドイツ特許第2,135,266号明細書および同2,43
9,237号明細書；ドイツ特許出願公告第2,214,121号明細
書；ドイツ特許出願公開第2,260,340号明細書、同第2,3
24,009号明細書、同第2,325,550号明細書、同第2,322,7
96号明細書および同第2,654,358号明細書参照）。これ
らに開示された方法の本質的な特徴は特別な界面活性化
合物および費用のかゝる場合によっては多段階の沈澱技
術を用いることである。
らゆる目的のゴムを基礎とするゴム−カーボンブラック
混合物を製造する沢山の方法が既に見出され、開示され
ている（ドイツ特許第2,135,266号明細書および同2,43
9,237号明細書；ドイツ特許出願公告第2,214,121号明細
書；ドイツ特許出願公開第2,260,340号明細書、同第2,3
24,009号明細書、同第2,325,550号明細書、同第2,322,7
96号明細書および同第2,654,358号明細書参照）。これ
らに開示された方法の本質的な特徴は特別な界面活性化
合物および費用のかゝる場合によっては多段階の沈澱技
術を用いることである。
既に記したように粉末状ゴムを用いる主な目的はゴム
加工の分野での経済性を改善することであるので、この
努力を成功させる為の基本的前提条件は粉末状態のゴム
を安価に製造することである。
加工の分野での経済性を改善することであるので、この
努力を成功させる為の基本的前提条件は粉末状態のゴム
を安価に製造することである。
この方法を向いている方法がドイツ特許第2,822,148
号明細書に開示され特許請求されている。従来術のこの
方法の本質的な欠点は、色々な大きさの粒子のゴムが生
じるだけでなく、粒度の低下につれて比較的より多量の
フィラーを粒子が含有しているという事実である。これ
によって混合分離物の状態で加工する際に問題が結果と
して生じ得る。結論はゴム粉末から製造される成形体中
に様々なフィラー高含有量の所があることである。
号明細書に開示され特許請求されている。従来術のこの
方法の本質的な欠点は、色々な大きさの粒子のゴムが生
じるだけでなく、粒度の低下につれて比較的より多量の
フィラーを粒子が含有しているという事実である。これ
によって混合分離物の状態で加工する際に問題が結果と
して生じ得る。結論はゴム粉末から製造される成形体中
に様々なフィラー高含有量の所があることである。
それにもかかわらずこの欠点は従来技術に未だ属して
いない方法によって排除することができた。しかしこの
方法は粉末状ゴムの粒度をコントロールすることを課題
としていない。即ち粒度は、一方においては粉末の製造
（脱水、乾燥）の際に、もう一方においては加工（油収
容、流動性化、ダストフリー性化）の際に非常に重要で
ある。
いない方法によって排除することができた。しかしこの
方法は粉末状ゴムの粒度をコントロールすることを課題
としていない。即ち粒度は、一方においては粉末の製造
（脱水、乾燥）の際に、もう一方においては加工（油収
容、流動性化、ダストフリー性化）の際に非常に重要で
ある。
それ故に本発明の課題は、任意に調整可能な粒度を有
し且つ同時に粒度に無関係にフィラーを含有するフィラ
ー含有の自由流動性ゴム粉末を製造する方法を開発する
ことである。
し且つ同時に粒度に無関係にフィラーを含有するフィラ
ー含有の自由流動性ゴム粉末を製造する方法を開発する
ことである。
粒度に無関係にフィラーを含有するというこの条件
は、≦100重量部（ゴム100重量部当たりの重量物＝ph
r）のフィラー化度で3phrより小さい平均値の偏差であ
る場合に満足されると考えられる。＞100phrのフィラー
化度の場合には偏差が相応して大きく、例えば200phrの
フィラー化度の場合には6phrまでである。
は、≦100重量部（ゴム100重量部当たりの重量物＝ph
r）のフィラー化度で3phrより小さい平均値の偏差であ
る場合に満足されると考えられる。＞100phrのフィラー
化度の場合には偏差が相応して大きく、例えば200phrの
フィラー化度の場合には6phrまでである。
この課題は驚くべきことに、特許請求の範囲に記載の
複合した手段によって解決される。
複合した手段によって解決される。
以下に先ず最初に本発明の方法に使用できる物質を詳
細に説明する。
細に説明する。
適するゴム−ラテックスの一つは天然ゴムおよび分解
したゴムを基礎とするものであり（英国特許第749,955
号明細書およびドイツ特許出願第P36 06 745.5号明細
書）、もう一つは、乳化剤の使用下に公知の方法でラジ
カル重合することによって製造できる如き共役ジエンの
単一−および共重合体より成るものである（例えばHoub
en−Weyl、Mthoden der organischen Chemie、第XIV/1
巻（1961）、“ゴムの製法”、第712行以降参照;Ullman
ns Enzyklopaedie der teohnischen Chemie,第９巻（19
57）、第325〜339行並びにドイツ特許第679,587号明細
書、同第873,747号明細書および同第1,130,597号明細書
参照）。この場合共役ジエンとしてはブタジエン−（1,
3）、イソプレン、ピペリレン、２−クロロブタジエン
−（1,3）、2,3−ジクロロブタジエン−（1,3）および
2,3−ジメチルブタジエン−（1,3）が適している。共重
合体はこれらの共役ジエンの混合物からまたはこれら共
役ジエンとビニル系化合物、例えばスチレン、α−メチ
ルスチレン、アクリルニトリル、アクリル酸、メタクリ
ル酸およびビニルピリジンとの混合物から製造できる。
本発明の方法の場合には、15〜30重量％のスチレン成分
を含有するスチレン−ブタジエン−ラテックスを用いる
のが特に有利である。
したゴムを基礎とするものであり（英国特許第749,955
号明細書およびドイツ特許出願第P36 06 745.5号明細
書）、もう一つは、乳化剤の使用下に公知の方法でラジ
カル重合することによって製造できる如き共役ジエンの
単一−および共重合体より成るものである（例えばHoub
en−Weyl、Mthoden der organischen Chemie、第XIV/1
巻（1961）、“ゴムの製法”、第712行以降参照;Ullman
ns Enzyklopaedie der teohnischen Chemie,第９巻（19
57）、第325〜339行並びにドイツ特許第679,587号明細
書、同第873,747号明細書および同第1,130,597号明細書
参照）。この場合共役ジエンとしてはブタジエン−（1,
3）、イソプレン、ピペリレン、２−クロロブタジエン
−（1,3）、2,3−ジクロロブタジエン−（1,3）および
2,3−ジメチルブタジエン−（1,3）が適している。共重
合体はこれらの共役ジエンの混合物からまたはこれら共
役ジエンとビニル系化合物、例えばスチレン、α−メチ
ルスチレン、アクリルニトリル、アクリル酸、メタクリ
ル酸およびビニルピリジンとの混合物から製造できる。
本発明の方法の場合には、15〜30重量％のスチレン成分
を含有するスチレン−ブタジエン−ラテックスを用いる
のが特に有利である。
ラテックスの固形分含有量は一般に20〜25重量％であ
る。
る。
本発明の方法で使用できるゴム−エマルジョンは従来
技術の公知方法によってゴム溶液から製造できる（例え
ば、Houben−Weyl、Mthoden der organischen Chemie、
第I/2巻（1961）、“乳化、乳化剤”、第129頁以降参
照）。
技術の公知方法によってゴム溶液から製造できる（例え
ば、Houben−Weyl、Mthoden der organischen Chemie、
第I/2巻（1961）、“乳化、乳化剤”、第129頁以降参
照）。
適するゴム溶液は、従来技術による合成ゴムの溶液重
合の際に生じる、例えばポリブタジエン、ポリイソプレ
ン、ブタジエンとスチレンとの共重合体、エチレン−プ
ロピレ−共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元
共重合体および、シクロオレフィンの開環重合によって
生じるポリアルケナマーの溶液であるのが好ましい。
合の際に生じる、例えばポリブタジエン、ポリイソプレ
ン、ブタジエンとスチレンとの共重合体、エチレン−プ
ロピレ−共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン三元
共重合体および、シクロオレフィンの開環重合によって
生じるポリアルケナマーの溶液であるのが好ましい。
かゝるゴムを製造する場合には、公知のように単量体
および意図を重合体の性質に依存して金属有機化合物、
例えばチグラーナッタ−、リチウム−またはアルフィン
−触媒を使用する。
および意図を重合体の性質に依存して金属有機化合物、
例えばチグラーナッタ−、リチウム−またはアルフィン
−触媒を使用する。
この場合溶剤としては脂肪族炭化水素、例えばペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン並びに芳香族炭化水素、例えば
ベンゼンまたはトルエンを使用する。
ン、ヘキサン、ヘプタン並びに芳香族炭化水素、例えば
ベンゼンまたはトルエンを使用する。
さもなければゴムを上記の溶剤に溶解することによっ
て溶液にしてもよい。
て溶液にしてもよい。
ゴム溶液の固形分含有量は一般に３〜35重量％であ
る。
る。
ゴム溶液から製造されるゴム−エマルジョンの固形分
含有量は一般に５〜30重量％である。
含有量は一般に５〜30重量％である。
本発明の方法によって、一種類だけのゴムでなく二種
類以上の色々なゴムの混合物を含有する粉末状のフィラ
ー含有ゴムも製造できる。
類以上の色々なゴムの混合物を含有する粉末状のフィラ
ー含有ゴムも製造できる。
この目的の為に、ゴム−ラテックス、ゴム溶液または
該ゴム溶液の水性エマルジョンを混合しそして本発明に
従って粉末状のフィラー含有ゴムに加工する。
該ゴム溶液の水性エマルジョンを混合しそして本発明に
従って粉末状のフィラー含有ゴムに加工する。
本発明の方法の場合にはゴム−ラテックスを使用する
のが特に有利である。
のが特に有利である。
フィラーとしては、ゴム工業において通例に使用され
ているあらゆる活性段階のカーボンブラック、例えばSA
F−、ISAF−、HAF−カーボンブラック−それらの転化物
であるFEF−、GPF−、APF−、SRF−およびMT−カーボン
ブラックを含む−が適している。しかしながら、高活性
の珪酸、カオリンおよび粉状板岩の如き鉱物物質も使用
できる。
ているあらゆる活性段階のカーボンブラック、例えばSA
F−、ISAF−、HAF−カーボンブラック−それらの転化物
であるFEF−、GPF−、APF−、SRF−およびMT−カーボン
ブラックを含む−が適している。しかしながら、高活性
の珪酸、カオリンおよび粉状板岩の如き鉱物物質も使用
できる。
フィラーの使用量は、100重量部のゴムを基準として
（phr）20〜500重量部、主に100重量部のゴムを基準と
して40〜250重量部である。
（phr）20〜500重量部、主に100重量部のゴムを基準と
して40〜250重量部である。
カーボンブラックと明るい色のフィラーとの組み合わ
せも可能である。
せも可能である。
フィラーを懸濁物の状態で用いる場合には、該懸濁物
は一般に、フィラーを水に懸濁させ、次いで市販のいわ
ゆる乳化−または分散装置中で、個々のフィラー粒子が
約10μｍの平均粒度に成るまでの間分散させる（Leeds
−Northrup社のレーザー回折スペクトロスコピーで測定
する）ことによって製造される。
は一般に、フィラーを水に懸濁させ、次いで市販のいわ
ゆる乳化−または分散装置中で、個々のフィラー粒子が
約10μｍの平均粒度に成るまでの間分散させる（Leeds
−Northrup社のレーザー回折スペクトロスコピーで測定
する）ことによって製造される。
フィラーとして新鮮な沈澱珪酸を用いる場合には、該
沈澱珪酸を塩を含まなくなるまで洗浄した濾過ケーキ状
物として直接に使用しそしてゴム成分と混合するように
して行うこともできる。
沈澱珪酸を塩を含まなくなるまで洗浄した濾過ケーキ状
物として直接に使用しそしてゴム成分と混合するように
して行うこともできる。
金属塩としては周期律表の第II a、II b、III aおよ
びVIII族の元素に属するもの適している。この族分類は
古いIUPACの推薦に対応する（元素の周期律表、Chemie
出版、ワインハイム、（1985）参照）。典型的な代表例
は塩化マグネシウム、硫酸亜鉛、塩化アルミニウム、硫
酸アルミニウム、塩化鉄、硫酸鉄、硝酸コバルトおよび
硫酸ニッケルがあり、特にアルミニウムの塩が有利であ
る。硫酸アルミニウムが特に好ましい。
びVIII族の元素に属するもの適している。この族分類は
古いIUPACの推薦に対応する（元素の周期律表、Chemie
出版、ワインハイム、（1985）参照）。典型的な代表例
は塩化マグネシウム、硫酸亜鉛、塩化アルミニウム、硫
酸アルミニウム、塩化鉄、硫酸鉄、硝酸コバルトおよび
硫酸ニッケルがあり、特にアルミニウムの塩が有利であ
る。硫酸アルミニウムが特に好ましい。
これらの塩は、100重量部のゴムを基準として0.1〜6.
5重量部の量で使用する。
5重量部の量で使用する。
規定したpH−値への調整の為に適する酸は、先ず第一
に鉱酸、例えば硫酸、燐酸および塩酸があり、殊に硫酸
が有利である。しかしながらカルボン酸、例えば蟻酸お
よび酢酸も使用できる。
に鉱酸、例えば硫酸、燐酸および塩酸があり、殊に硫酸
が有利である。しかしながらカルボン酸、例えば蟻酸お
よび酢酸も使用できる。
酸の量は水溶性金属塩、フィラー、ゴムおよび場合に
よってはアルカリ金属珪酸塩の種類および量に左右され
る。この量は若干の予備実験によって容易に求められ
る。
よってはアルカリ金属珪酸塩の種類および量に左右され
る。この量は若干の予備実験によって容易に求められ
る。
本発明の方法の特に有利な実施形態によれば、100重
量部のゴム当たり追加的に更に５重量部までの珪酸（Si
O2）をアルカリ金属珪酸塩溶液の状態で、好ましくはNa
2O:SiO2のモル比2:1〜1:4の水ガラとして使用する。こ
の場合アルカリ金属珪酸塩はゴム成分あるいはフィラー
懸濁物に添加してもよい。ゴム成分に特に連続的な方法
で添加するのが好ましい。
量部のゴム当たり追加的に更に５重量部までの珪酸（Si
O2）をアルカリ金属珪酸塩溶液の状態で、好ましくはNa
2O:SiO2のモル比2:1〜1:4の水ガラとして使用する。こ
の場合アルカリ金属珪酸塩はゴム成分あるいはフィラー
懸濁物に添加してもよい。ゴム成分に特に連続的な方法
で添加するのが好ましい。
本発明の方法は一般に、以下の如く実施する：最初に
フィラー懸濁物を、最終生成物に含まれるフィラーの一
部、殊に≧50％を金属塩および場合によってはアルカリ
金属珪酸塩と一緒に水に分散させるようにして製造す
る。水の全使用量はフィラーの種類および溶解度（Aufs
ohluss−grad）に依存している。フィラーの水に溶解し
ない成分は一般に約６重量％である。この値は強制的な
限定ではなく、これより少なくともこれより多くともよ
い。最大の含有量は懸濁物のポンプ搬送性によって制限
される。
フィラー懸濁物を、最終生成物に含まれるフィラーの一
部、殊に≧50％を金属塩および場合によってはアルカリ
金属珪酸塩と一緒に水に分散させるようにして製造す
る。水の全使用量はフィラーの種類および溶解度（Aufs
ohluss−grad）に依存している。フィラーの水に溶解し
ない成分は一般に約６重量％である。この値は強制的な
限定ではなく、これより少なくともこれより多くともよ
い。最大の含有量は懸濁物のポンプ搬送性によって制限
される。
こうして製造されるフィラー懸濁物を次いで、場合に
よってはアルカリ金属珪酸塩溶液を含有するゴム−ラテ
ックスまたは場合によってはアルカリ金属珪酸塩溶液を
含有する、ゴム溶液の水性エマルジョンと入念に混合す
る。この目的の為には公知の撹拌装置、例えば羽根式撹
拌機が適している。
よってはアルカリ金属珪酸塩溶液を含有するゴム−ラテ
ックスまたは場合によってはアルカリ金属珪酸塩溶液を
含有する、ゴム溶液の水性エマルジョンと入念に混合す
る。この目的の為には公知の撹拌装置、例えば羽根式撹
拌機が適している。
混合した後に撹拌下に酸によって3.2〜8.6の範囲のpH
−値に調整する。その際に一定のフィラー含有量のゴム
基礎粒子が沈澱する。基礎粒子の大きさは0.1〜6.5重量
部（ゴム100重量部当たりの重量部）の範囲の選択され
た金属塩量によって調節される。この調節は、最も少な
い金属塩量では最も粗い粒子が得られるように行われ
る。
−値に調整する。その際に一定のフィラー含有量のゴム
基礎粒子が沈澱する。基礎粒子の大きさは0.1〜6.5重量
部（ゴム100重量部当たりの重量部）の範囲の選択され
た金属塩量によって調節される。この調節は、最も少な
い金属塩量では最も粗い粒子が得られるように行われ
る。
最後の沈澱段階で、予め残しておいたフィラー量（全
部のフィラー量の≦50％）を水性懸濁液の状態でゴム基
本粒子に付着させる。この方法段階では撹拌機の回転数
を下げるのが有利である。
部のフィラー量の≦50％）を水性懸濁液の状態でゴム基
本粒子に付着させる。この方法段階では撹拌機の回転数
を下げるのが有利である。
≧100phrのフィラー含有量の沈澱懸濁物を後処理する
為には、相分離する前にpH−値を2.5に下げるのが有利
である。この目的の為には上述の酸の群の内を使用する
のが合目的的である。
為には、相分離する前にpH−値を2.5に下げるのが有利
である。この目的の為には上述の酸の群の内を使用する
のが合目的的である。
本発明の方法は不連続的にも連続的にも実施すること
ができる。
ができる。
ゴム基本粒子の製造を不連続的に例えば撹拌式容器に
おいて行う場合には、場合によってはアルカリ金属珪酸
塩を含有しているゴム成分（ａ）を撹拌下に沈澱剤およ
び場合によってはアルカリ金属珪酸塩を含有する沈澱懸
濁物（ｂ）−このものは前述の如く最終生成物中に存在
するフィラーの一部だけを含有している−に添加する。
次いで最初に酸（ｃ）の添加によって本方法のpH−値に
調節し、その後に残りのフィラーを水性懸濁物（ｄ）の
形で混入する。
おいて行う場合には、場合によってはアルカリ金属珪酸
塩を含有しているゴム成分（ａ）を撹拌下に沈澱剤およ
び場合によってはアルカリ金属珪酸塩を含有する沈澱懸
濁物（ｂ）−このものは前述の如く最終生成物中に存在
するフィラーの一部だけを含有している−に添加する。
次いで最初に酸（ｃ）の添加によって本方法のpH−値に
調節し、その後に残りのフィラーを水性懸濁物（ｄ）の
形で混入する。
例えば管流中で連続的に実施する場合には、流れ
（ａ）および（ｂ）を混合する為に同時に別々に供給し
そして次いで流れ（ｃ）および（ｄ）を前後して別々に
供給する。
（ａ）および（ｂ）を混合する為に同時に別々に供給し
そして次いで流れ（ｃ）および（ｄ）を前後して別々に
供給する。
ゴム−ラテックスを用いる場合には、沈澱過程の間に
15〜60℃の温度が有利である。ゴム−エマルジョンを用
いる場合には沈澱過程の間に、ゴム用溶剤の沸点近辺に
ある温度を維持し、それによって該溶剤を留去するのが
有利である。
15〜60℃の温度が有利である。ゴム−エマルジョンを用
いる場合には沈澱過程の間に、ゴム用溶剤の沸点近辺に
ある温度を維持し、それによって該溶剤を留去するのが
有利である。
次いでフィラー含有ゴムを通例に用いられる分離操作
によって沈澱懸濁物を水から分離し（相分離）そして定
常的運動下に例えば流動床式乾燥器において乾燥する。
によって沈澱懸濁物を水から分離し（相分離）そして定
常的運動下に例えば流動床式乾燥器において乾燥する。
本発明の方法によって製造される粉末状のフィラー含
有ゴムから簡単な方法によって加硫可能なゴム完成混合
物を、熱可塑性樹脂の技術分野で知られている近年の流
動式混合器内で通例の添加物、例えば追加的フィラー、
可塑油、樹脂、耐オゾン−および老化保護剤並びに架橋
用化学品を剪断力を生じることなしに混入することによ
って製造することができる。多大なエネルギーを必要と
する重量のある機械的混合装置を使用せずに通例のゴム
加工の最終段階でかゝる粉末状ゴム完成混合物を直接的
に使用することが、驚くべきことに簡単に勝つ経済的な
方法で可能である。更に本発明の生成物から生じる粉末
状の完成混合物は直接的に特米な押出機でまたは自動射
出成形機に供給することができる。この場合に達成する
ことのできる効率および得られる生成物、例えばタイヤ
踏み面およびプロフィールパッキンの品質は費用の掛か
る通例の多段階方法技術の使用下に固体ゴムを使用する
際の結果に一致している。
有ゴムから簡単な方法によって加硫可能なゴム完成混合
物を、熱可塑性樹脂の技術分野で知られている近年の流
動式混合器内で通例の添加物、例えば追加的フィラー、
可塑油、樹脂、耐オゾン−および老化保護剤並びに架橋
用化学品を剪断力を生じることなしに混入することによ
って製造することができる。多大なエネルギーを必要と
する重量のある機械的混合装置を使用せずに通例のゴム
加工の最終段階でかゝる粉末状ゴム完成混合物を直接的
に使用することが、驚くべきことに簡単に勝つ経済的な
方法で可能である。更に本発明の生成物から生じる粉末
状の完成混合物は直接的に特米な押出機でまたは自動射
出成形機に供給することができる。この場合に達成する
ことのできる効率および得られる生成物、例えばタイヤ
踏み面およびプロフィールパッキンの品質は費用の掛か
る通例の多段階方法技術の使用下に固体ゴムを使用する
際の結果に一致している。
本発明の方法を以下の実施例によって更に詳細に説明
する。
する。
他に表示のない限り、％表示は重量％である。
この明細書で利用する略語、試験−および測定方法を
以下に総括的に示す。
以下に総括的に示す。
1.略語 1.1 phr:重量部のゴム当たりの重量部 1.2 ML（１＋４）：ムーニー粘度、DIN53 523に従い測
定 2.試験方法 2.1 自由流動性についてのジエニッケ（Jenike）−試
験： N/m2で表示する測定値は、いわゆる流動ファクアー・
テスター（Flowfactor Taester）においてジエニッケ法
（A.W.Jenike:Aufberei−tungs−Technik1982、No.8、4
11〜22）により堆積物の耐圧性を測定する為の剪断試験
で得られる。この試験は、記載された圧縮応力のもとで
50℃で24時間の貯蔵時間実施する。圧縮応力が選択され
る範囲において粉末は1,000N/m2以下の値で良好な自由
流動性であり且つサイロに貯蔵できると思われる。1,00
0〜2,000N/m2の範囲では粉末はその流動性において未だ
満足であり、搬送手段を備えたサイロで未だ取り扱うこ
とができる。2,000N/m2以上の値では粉末はその流動性
およびサイロ貯蔵性において不満足である。
定 2.試験方法 2.1 自由流動性についてのジエニッケ（Jenike）−試
験： N/m2で表示する測定値は、いわゆる流動ファクアー・
テスター（Flowfactor Taester）においてジエニッケ法
（A.W.Jenike:Aufberei−tungs−Technik1982、No.8、4
11〜22）により堆積物の耐圧性を測定する為の剪断試験
で得られる。この試験は、記載された圧縮応力のもとで
50℃で24時間の貯蔵時間実施する。圧縮応力が選択され
る範囲において粉末は1,000N/m2以下の値で良好な自由
流動性であり且つサイロに貯蔵できると思われる。1,00
0〜2,000N/m2の範囲では粉末はその流動性において未だ
満足であり、搬送手段を備えたサイロで未だ取り扱うこ
とができる。2,000N/m2以上の値では粉末はその流動性
およびサイロ貯蔵性において不満足である。
全ての実施例において3,700N/m2の圧縮応力を選択し
た。
た。
2.2 DIN16,165に従う分級試験 各実施例によって得られる粉末ゴムを、分級試験の際
に常に６つのフラクションに分ける。フラクション１〜
６の分級装置メッシュ幅は常に1,000、800、500、200、
100および50μｍであり、メッシュ幅1.000μｍでのNo.1
を用いて開始する。
に常に６つのフラクションに分ける。フラクション１〜
６の分級装置メッシュ幅は常に1,000、800、500、200、
100および50μｍであり、メッシュ幅1.000μｍでのNo.1
を用いて開始する。
2.3 ASTM D1506−59Tに従うカーボンブラック含有量の
測定 2.4 珪酸および他の鉱物フィラーの測定： 1,000℃での灰化および場合によっては弗化水素酸（H
F）での処理 3.測定法 3.1 pH−値の測定はMetrohm社のpH−メーター（Typ E5
20）による。
測定 2.4 珪酸および他の鉱物フィラーの測定： 1,000℃での灰化および場合によっては弗化水素酸（H
F）での処理 3.測定法 3.1 pH−値の測定はMetrohm社のpH−メーター（Typ E5
20）による。
実施例１〜４ ５の表面研磨フラスコ中に１の完全脱塩水を最初
に導入する。Janke＆Kunkel社の分散装置（ULTRA−TURR
AX）で溶解性にした、1,097gの水と70gのカーボンブラ
ック（Degussa社のCORAXN 339）とより成るカーボンブ
ラック懸濁液を次いで、20％濃度溶液の状態の色々な量
の硫酸アルミニウムと一緒に上記フラスコに撹拌下に添
加する。段階８（Janke＆Kunkel社の撹拌機RW 20）で短
時間充分に混合した後に、23.5％の固体分散液としの10
0gのゴム（Bunawerke Huels GmbH社のスチレン−ブタジ
エン−共重合体ML（１＋４）＝50）および7.5gのNa−水
ガラス溶液（固形分含有量26.5％、1.4gのSiO2）より成
る混合物を添加し、１分間撹拌する。均一な予備混合物
が生じる。2gの硫酸（100％濃度として計算して）を同
じ撹拌数のもとでゆっくり添加することによってpH−値
を3.5〜6.2に調整する。その際にゴムの基本粒子が沈澱
する。この沈澱は約10秒間の間の通例の粘度増加の経過
後に終了する。更に撹拌しながら157gの水と10gの上記
のカーボンブラックとより成る懸濁物を配量供給する。
混合後に撹拌機回転数を１段階に下げ、更に10〜15分、
後撹拌する。撹拌機を止め、沈澱する生成物をフィルタ
ーを通して乳濁液から分離しそして実験室用流動床式乾
燥器において＜１％の残留水含有量まで乾燥する。
に導入する。Janke＆Kunkel社の分散装置（ULTRA−TURR
AX）で溶解性にした、1,097gの水と70gのカーボンブラ
ック（Degussa社のCORAXN 339）とより成るカーボンブ
ラック懸濁液を次いで、20％濃度溶液の状態の色々な量
の硫酸アルミニウムと一緒に上記フラスコに撹拌下に添
加する。段階８（Janke＆Kunkel社の撹拌機RW 20）で短
時間充分に混合した後に、23.5％の固体分散液としの10
0gのゴム（Bunawerke Huels GmbH社のスチレン−ブタジ
エン−共重合体ML（１＋４）＝50）および7.5gのNa−水
ガラス溶液（固形分含有量26.5％、1.4gのSiO2）より成
る混合物を添加し、１分間撹拌する。均一な予備混合物
が生じる。2gの硫酸（100％濃度として計算して）を同
じ撹拌数のもとでゆっくり添加することによってpH−値
を3.5〜6.2に調整する。その際にゴムの基本粒子が沈澱
する。この沈澱は約10秒間の間の通例の粘度増加の経過
後に終了する。更に撹拌しながら157gの水と10gの上記
のカーボンブラックとより成る懸濁物を配量供給する。
混合後に撹拌機回転数を１段階に下げ、更に10〜15分、
後撹拌する。撹拌機を止め、沈澱する生成物をフィルタ
ーを通して乳濁液から分離しそして実験室用流動床式乾
燥器において＜１％の残留水含有量まで乾燥する。
分級試験およびカーボンブラック測定の結果を第１表
に示す。この表には同様に圧縮強度、使用した硫酸アル
ミウムの量および沈澱懸濁物のpH−値を掲載してある： 実施例５ 水ガラスを含有していないゴム懸濁物を使用すること
を除いて、実施例３を繰り返す。沈澱懸濁物のpH−値は
4.3である。得られる粉末状ゴムの圧縮強度は1,630N/m2
である。分級試験およびカーボンブラック測定の結果を
第２表に示す。
に示す。この表には同様に圧縮強度、使用した硫酸アル
ミウムの量および沈澱懸濁物のpH−値を掲載してある： 実施例５ 水ガラスを含有していないゴム懸濁物を使用すること
を除いて、実施例３を繰り返す。沈澱懸濁物のpH−値は
4.3である。得られる粉末状ゴムの圧縮強度は1,630N/m2
である。分級試験およびカーボンブラック測定の結果を
第２表に示す。
実施例６ 最初に2,272gの水と145gのカーボンブラックより成る
カーボンブラック懸濁物を使用することを除いて実施例
３を繰り返す。1,313gの水と20gのカーボンブラックよ
り成るカーボンブラック懸濁物を後から配量供給する。
沈澱懸濁物のpH−値は3.8である。得られる粉末状ゴム
の圧縮強度は650N/m2である。分級試験およびカーボン
ブラック測定の結果を第２表に示す。
カーボンブラック懸濁物を使用することを除いて実施例
３を繰り返す。1,313gの水と20gのカーボンブラックよ
り成るカーボンブラック懸濁物を後から配量供給する。
沈澱懸濁物のpH−値は3.8である。得られる粉末状ゴム
の圧縮強度は650N/m2である。分級試験およびカーボン
ブラック測定の結果を第２表に示す。
実施例７ 以下の点を変えて実施例３を繰り返す：金属塩として
1.0gの硫酸バリウムを使用し、硫酸の使用量が3.0gであ
る。沈澱懸濁物のpH−値は5.1である。得られる粉末状
ゴムの圧縮強度は1,640N/m2である。分級試験およびカ
ーボンブラック測定の結果を第３表に示す。
1.0gの硫酸バリウムを使用し、硫酸の使用量が3.0gであ
る。沈澱懸濁物のpH−値は5.1である。得られる粉末状
ゴムの圧縮強度は1,640N/m2である。分級試験およびカ
ーボンブラック測定の結果を第３表に示す。
実施例８ 以下の点を変えて実施例１〜４におけるのと同様に実
施する：硫酸アルミニウムの量が2.5gであり、酸として
酢酸を用いる（2g）。沈澱懸濁物のpH−値は4.0であ
る。得られる粉末状ゴムの圧縮強度は1,780N/m2であ
る。分級試験およびカーボンブラック測定の結果を第３
表に示す。
施する：硫酸アルミニウムの量が2.5gであり、酸として
酢酸を用いる（2g）。沈澱懸濁物のpH−値は4.0であ
る。得られる粉末状ゴムの圧縮強度は1,780N/m2であ
る。分級試験およびカーボンブラック測定の結果を第３
表に示す。
実施例９ 全部で80gのカーボンブラック（CORAX N339）の替わ
りに全部で80gの高活性珪酸（Degussa社のVN 3）を使用
することを除いて、実施例４を繰り返す。沈澱懸濁物の
pH−値は3.6である。得られる粉末状ゴムの圧縮強度は
1,700N/m2である。分級試験およびカーボンブラック測
定の結果を第４表に示す。
りに全部で80gの高活性珪酸（Degussa社のVN 3）を使用
することを除いて、実施例４を繰り返す。沈澱懸濁物の
pH−値は3.6である。得られる粉末状ゴムの圧縮強度は
1,700N/m2である。分級試験およびカーボンブラック測
定の結果を第４表に示す。
実施例10 実施例１〜４に記載の装置および方法でフィラー高含
有量の粉末状ゴムを製造する。６％濃度水性懸濁液の状
態の250gのカーボンブラック（CORAX N339）を調製し、
その内の90％を最初に配量供給しそして後で10％を配量
供給し、23.5％濃度の分散液の状態の27.2gのスチレン
−ブタジエン−ゴム、２重量部（ゴム100重量部当た
り）の硫酸、0.15重量部（ゴム100重量部当たり）の硫
酸アルミニウムおよび水ガラス溶液の状態で1.4重量部
（ゴム100重量部当たり）のSiO2を添加する。沈澱懸濁
物のpH−値は8.6である。相分離前にこれを硫酸で4.0の
pH値に下げる。得られる粉末状ゴムの圧縮強度は470N/m
2である。分級試験およびフィラー測定の結果を第４表
に示す。
有量の粉末状ゴムを製造する。６％濃度水性懸濁液の状
態の250gのカーボンブラック（CORAX N339）を調製し、
その内の90％を最初に配量供給しそして後で10％を配量
供給し、23.5％濃度の分散液の状態の27.2gのスチレン
−ブタジエン−ゴム、２重量部（ゴム100重量部当た
り）の硫酸、0.15重量部（ゴム100重量部当たり）の硫
酸アルミニウムおよび水ガラス溶液の状態で1.4重量部
（ゴム100重量部当たり）のSiO2を添加する。沈澱懸濁
物のpH−値は8.6である。相分離前にこれを硫酸で4.0の
pH値に下げる。得られる粉末状ゴムの圧縮強度は470N/m
2である。分級試験およびフィラー測定の結果を第４表
に示す。
本発明は特許請求の範囲に記載の発明に関するもので
あるが、その実施の態様として以下を包含する： １）最初にフィラーの少なくとも50重量％を混入する請
求項１に記載の方法。
あるが、その実施の態様として以下を包含する： １）最初にフィラーの少なくとも50重量％を混入する請
求項１に記載の方法。
２）水溶性金属塩として硫酸アルミニウムを使用する請
求項１または上記１項記載の方法。
求項１または上記１項記載の方法。
３）アルカリ金属珪酸塩の存在下に実施する請求項１、
上記１項または２項に記載の方法。
上記１項または２項に記載の方法。
４）５重量部（ゴム100重量部当たり）までのSiO2をア
ルカリ金属珪酸塩溶液の形で添加する上記３項記載の方
法。
ルカリ金属珪酸塩溶液の形で添加する上記３項記載の方
法。
５）≧100重量部（100重量部のゴム当たり）のフィラー
化度のゴム粉末を製造する際に相分離の前にpH−値を2.
5まで下げる請求項１、上記１〜４項の何れかに一つに
記載の方法。
化度のゴム粉末を製造する際に相分離の前にpH−値を2.
5まで下げる請求項１、上記１〜４項の何れかに一つに
記載の方法。
Claims (1)
- 【請求項１】フィラーを含有する自由流動性ゴム粉末を
製造するに当たって、最終生成物中に含まれるフィラー
の一部を、周期律表の第II a、II b、III aおよびVIII
族の金属の水溶性塩0.1〜6.5重量部（ゴム100重量部当
たりの重量部＝phr）およびゴムラテックスまたは、ゴ
ム溶液の水性エマルジョンと混合し、この混合物を酸に
て3.2〜8.6の範囲のpH−値に調整し、残りのフィラーを
懸濁物の状態で添加し、場合によってはゴム溶液を出所
とする溶剤を同時に留去し、フィラー含有ゴムを水性相
から分離しそして乾燥することを特徴とする、上記の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3723214.2 | 1987-07-14 | ||
| DE19873723214 DE3723214A1 (de) | 1987-07-14 | 1987-07-14 | Verfahren zur herstellung rieselfaehiger kautschukpulver mit korngroessenunabhaengigem fuellstoffgehalt |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6433102A JPS6433102A (en) | 1989-02-03 |
| JP2633914B2 true JP2633914B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=6331529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63171996A Expired - Lifetime JP2633914B2 (ja) | 1987-07-14 | 1988-07-12 | フイラーを含有する自由流動性ゴム粉末の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4883829A (ja) |
| JP (1) | JP2633914B2 (ja) |
| DE (1) | DE3723214A1 (ja) |
| MY (1) | MY103299A (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5166227A (en) * | 1989-08-17 | 1992-11-24 | Zeon Chemicals Usa, Inc. | Free flowing particles of an emulsion polymer having SiO2 incorporated therein |
| US5017630A (en) * | 1989-08-17 | 1991-05-21 | Zeon Chemicals Usa, Inc. | Free flowing particles of an emulsion polymer having SiO2 incorporated therein |
| US6087016A (en) * | 1997-06-09 | 2000-07-11 | Inmat, Llc | Barrier coating of an elastomer and a dispersed layered filler in a liquid carrier |
| US6232389B1 (en) | 1997-06-09 | 2001-05-15 | Inmat, Llc | Barrier coating of an elastomer and a dispersed layered filler in a liquid carrier and coated articles |
| DE19815453A1 (de) * | 1998-04-07 | 1999-10-21 | Pku Pulverkautschuk Union Gmbh | Pulverförmige, füllstoffhaltige Kautschukpulver, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung |
| DE19858706A1 (de) | 1998-12-18 | 2000-06-21 | Pulver Kautschuk Union Gmbh | Kautschukpulver (Compounds) und Verfahren zu deren Herstellung |
| DE19816972A1 (de) * | 1998-04-17 | 1999-11-11 | Pku Pulverkautschuk Union Gmbh | Pulverförmige, modifizierte Füllstoffe enthaltende Kautschukpulver, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung |
| DE19843301A1 (de) * | 1998-09-22 | 2000-03-23 | Pku Pulverkautschuk Union Gmbh | Pulverförmige, modifizierte Füllstoffe enthaltende Kautschukpulver, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung |
| EP1035155B1 (de) * | 1999-03-11 | 2004-09-29 | PKU Pulverkautschuk Union GmbH | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kautschukpulvern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| SG84566A1 (en) * | 1999-03-11 | 2001-11-20 | Pku Pulverkautschuk Union Gmbh | Process for the continuous preparation of rubber powders and a device for carrying out the process |
| US6852785B1 (en) * | 1999-04-22 | 2005-02-08 | Dunlop Tire Corporation | Vulcanizable elastomeric compositions for use as tire treads |
| DE19924366A1 (de) * | 1999-05-27 | 2000-11-30 | Pku Pulverkautschuk Union Gmbh | Kautschukpulver, die hohe Mengen an Füllstoffen enthalten, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
| DE19924367A1 (de) | 1999-05-27 | 2000-11-30 | Pku Pulverkautschuk Union Gmbh | Verfahren zur Adsorption von organischen Verbindungen und Adsorptionsmittel aus pulverförmigem Kautschuk |
| US20030159996A1 (en) * | 1999-05-27 | 2003-08-28 | Adsoca Ag | Process for adsorption of organic compounds, and adsorbents of pulverulent rubber |
| DE19951977A1 (de) * | 1999-10-28 | 2001-05-03 | Pku Pulverkautschuk Union Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Kautschukpulvern auf Basis NR/Russ und so hergestellte Kautschukpulver |
| DE10008877A1 (de) * | 2000-02-25 | 2001-08-30 | Pku Pulverkautschuk Union Gmbh | Verfahren zur Herstellung von rußgefüllten Kautschukpulvern auf Basis wässriger Polymer-Latex-Emulsionen |
| EP1134250B1 (de) * | 2000-03-13 | 2006-07-19 | PKU Pulverkautschuk Union GmbH | Verfahren zur Herstellung von füllstoffhaltigem Kautschukpulver |
| DE10131327A1 (de) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | Pku Pulverkautschuk Union Gmbh | Pulverförmige, Russfüllstoffe enthaltene Kautschukpulver auf Basis von in organischen Lösungsmitteln vorliegenden Kautschukarten, Verfahren zu ihrer Herstellung und Anwendung |
| DE10256790A1 (de) * | 2002-12-05 | 2004-06-17 | Degussa Ag | Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung füllstoffhaltiger Kautschukgranulate |
| EP1657275A4 (en) | 2003-08-19 | 2006-08-16 | Tokuyama Corp | SILICA CHARGING GRANULAR RUBBER AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| JP2009029899A (ja) | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム−充填剤複合体の製造方法 |
| JP2009029988A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | ゴム−充填剤複合体の製造方法 |
| JP5060899B2 (ja) * | 2007-10-01 | 2012-10-31 | 東洋ゴム工業株式会社 | ゴム−充填剤複合体の製造方法 |
| US20110146870A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Carolin Anna Welter | Tire with innerliner containing slate powder |
| DE102016015356B4 (de) | 2016-12-22 | 2020-10-29 | Institut für Kunststofftechnologie und -recycling e.V. | Verwendung einer Zusammensetzung zur Schlagzähmodifizierung von Pulverlacken |
| DE102021001201B3 (de) | 2021-03-06 | 2021-08-05 | Institut für Kunststofftechnologie und -recycling (IKTR) e.V. | Verwendung einer Zusammensetzung zur Einbettung von Fremdstoffen in feinteilige Polyolefinpartikel und Verfahren zur Verwendung dieser Zusammensetzung |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2135266C3 (de) * | 1971-07-15 | 1979-09-06 | Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung rieselfähiger, pulverförmiger, fuUstoffhaltiger Kautschuk-Mischungen aus Kautschuk-Lösungen |
| DE2214121B2 (de) * | 1972-03-23 | 1978-12-21 | Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung rieselfähiger, pulverförmiger, füllstoffhaltiger Kautschuk-Mischungen aus Kautschuk-Lösungen und deren Verwendung |
| DE2439237C3 (de) * | 1974-08-16 | 1978-11-16 | Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung pulverförmiger, nicht verklebender, rieselfähiger, füllstoffhaltiger gegebenenfalls Weichmacheröl enthaltender Kautschuk-Grundmischungen und ihre Verwendung |
| DE2654358C2 (de) * | 1976-12-01 | 1985-01-10 | Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen, rieselfähigen, gegebenenfalls Weichmacheröl enthaltenden Kautschuk-Füllstoff-Mischungen |
| DE2822148C2 (de) * | 1978-05-20 | 1983-02-24 | Chemische Werke Hüls AG, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen, füllstoffhaltigen Kautschuks |
| US4582539A (en) * | 1980-06-11 | 1986-04-15 | Phillips Petroleum Company | Reinforced rubbery composition |
-
1987
- 1987-07-14 DE DE19873723214 patent/DE3723214A1/de active Granted
-
1988
- 1988-04-22 US US07/184,785 patent/US4883829A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-06-07 MY MYPI88000608A patent/MY103299A/en unknown
- 1988-07-12 JP JP63171996A patent/JP2633914B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3723214A1 (de) | 1989-01-26 |
| US4883829A (en) | 1989-11-28 |
| JPS6433102A (en) | 1989-02-03 |
| DE3723214C2 (ja) | 1990-02-08 |
| MY103299A (en) | 1993-05-29 |
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