JPH10100145A - ゴム状重合体の製造方法と製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操業性が向上し（操作が単純になり、生産す
べきゴム状重合体の種類の切り替え時などでも製品のロ
スが下がり、かつ切り替え時間の短縮を図り）、しかも
プロセスおよび機器の削減を可能とし、設備費の低減お
よび製造コストの低減を図ることができるゴム状重合体
の製造方法と製造装置を提供すること。 【解決手段】 重合後のセメント状のゴム溶液に凝固液
を加え、ゴム状重合体成分を析出させ、析出されたゴム
状重合体成分を乾燥させることにより乾燥状態のゴム状
重合体を得るゴム状重合体の製造方法であって、セメン
ト状のゴム溶液と凝固液とを、それぞれ別々に、破砕機
能付きポンプ１４の回転翼３６の入口直前に供給し、こ
のゴム溶液と凝固液とを接触させて直ちに前記ポンプ１
４で乾燥装置１６へ送る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム状重合体の製
造方法と製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】合成ゴムの製造工程においては、たとえ
ば図６に示すように、重合タンク２で重合反応を行い、
セメント状のゴム溶液を得た後、大型の凝固タンク（た
とえば、タンク４，６，８）で構成される凝固装置９に
より、ゴム状重合体成分を析出させると共に洗浄し、ク
ラム状のゴム状重合体を得る。その後、このクラム状の
ゴム状重合体を含む液体を、ポンプ１０などで乾燥手段
へと搬送し、乾燥状態のゴム状重合体を得る。

【０００３】凝固装置９を経て脱水乾燥前の重合体はク
ラム状をなしていて、内部に多量の水分を含有してい
る。このような含水量の多いゴム状重合体の脱水には、
遠心脱水機では殆んど脱水することができず、そのため
熱源を用いた熱風乾燥によって水分を蒸発させ、乾燥状
態としてから成形機へ供給するようになされている。

【０００４】しかしながら、この加熱乾燥手段による
と、膨大なエネルギーを必要とするばかりでなく、長時
間高温下にさらされるので、ゴム状重合体自体が劣化す
る。しかも、これら加熱乾燥手段を成形機への供給系と
は別に設けることになるため、設備費の増加を招くう
え、設置スペースの増大につながるという種々の問題が
あった。

【０００５】そこで、成形機の成形部へ原料を供給する
段階で脱水を行うようにし、上述の問題点の解決を図っ
た２軸押出機（特開昭５９−２１４６３１号公報）が提
案されている。このものは、異方向に回転駆動される２
本のスクリュに軸方向に所定の間隔において鍔状部を形
成し、この鍔状部によって含水原料を圧密させて水分を
搾り出し、バレルに設けられたベント口から排水させる
ようになされたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ゴム状重合体の製造方法と製造装置では、図６に示すよ
うに、凝固工程において、大型の凝固装置９を必要とし
ていたため、操作が煩雑であり、操業性が悪く、しかも
多大な設置スペースを必要とし、設備コストおよび製造
コストを増大させていた。

【０００７】さらに、従来の方法および装置では、粘着
性の高いゴム状重合体や低ムーニー粘度のゴム状重合体
の生産が著しく困難であった。

【０００８】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、操業性が向上し（操作が単純になり、生産すべきゴ
ム状重合体の種類の切り替え時などでも製品のロスが下
がり、かつ切り替え時間の短縮を図り）、しかもプロセ
スおよび機器の削減を可能とし、設備費の低減および製
造コストの低減を図ることができるゴム状重合体の製造
方法と製造装置を提供することを目的とする。また、本
発明の目的は、粘着性の高いゴム状重合体や低ムーニー
粘度のゴム状重合体でも容易に生産することができるゴ
ム状重合体の製造方法と製造装置を提供することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るゴム状重合体の製造方法は、セメント
状のゴム溶液に凝固液を加え、ゴム状重合体成分を析出
させ、析出されたゴム状重合体成分を乾燥させることに
より乾燥状態のゴム状重合体を得るゴム状重合体の製造
方法であって、セメント状のゴム溶液と凝固液とを、そ
れぞれ別々に、破砕機能付きポンプの回転翼の入口直前
に供給し、このゴム溶液と凝固液とを接触させて直ちに
前記ポンプで乾燥手段へ送ることを特徴とする。

【００１０】本発明に係るゴム状重合体の製造装置は、
セメント状のゴム溶液を送るセメント送り手段と、ゴム
溶液中のゴム状重合体成分を析出させるための凝固液を
送る凝固液送り手段と、前記セメント送り手段および凝
固液送り手段によりそれぞれ送られたゴム溶液と凝固液
とが、回転翼の入口直前で接触するように吸い込み口が
構成された破砕機能付きポンプと、前記破砕機能付きポ
ンプにより破砕されて送られるクラム状のゴム状重合体
を含むスラリーを乾燥させて乾燥状態のゴム状重合体を
得る乾燥手段とを有する。

【００１１】破砕機能付きポンプの吸い込み口には、回
転翼の手前に回転刃が装着してある刃付きポンプ又はホ
モジナイザー、ハイシエアミキサー等の刃無し型ポンプ
のいずれも使用できるが、生産性の観点から刃付きポン
プであることが好ましい。破砕機能付きポンプとして
は、特に限定されないが、いわゆるクラッシングポンプ
と称されるものが好ましい。ポンプにおける流体の流れ
は、遠心方向の流れでも軸方向の流れでも良い。ポンプ
の吐出ラインは、１ｍ／秒以上の流速を持たせることが
好ましい。また、乾燥手段までの吐出ラインの距離も短
い方が好ましい。

【００１２】乾燥手段は、洗浄手段を有することが好ま
しい。洗浄手段では、洗浄水が供給される。洗浄水に供
する水の量は、ゴム状重合体成分に対して、重量比で
１：１〜１：３０程度であることが好ましい。この洗浄
水があまり多すぎても洗浄水が有効に利用されず、洗浄
水の回収が不十分となり、ゴム状重合体の未乾燥の原因
となるおそれがある。また、洗浄水に供する水の温度
は、４０°Ｃ以上の温水が好ましい。洗浄効果が向上す
るからである。

【００１３】乾燥手段としては、特公平６−９８２５号
公報に示すように、バレル内に温度制御した２本のスク
リュを平行に設け、これらスクリュを同方向に回転駆動
すると共に、スクリュの山部と谷部とを可及的に密接す
るように噛み合い状態とした同方向回転噛合型２軸押出
機を用い、前記バレルが、フィード側から先端へ向かっ
てゴム状重合体を含むスラリーを受け入れるフィードバ
レルと、ゴム状重合体を含むスラリーから脱水された液
体を排出するスリットなどの排出口を有する少なくとも
一つの脱水バレルとを有する乾燥装置であることが好ま
しい。

【００１４】脱水バレルは、乾燥装置の前段と後段とに
少なくとも二つ装着することが好ましく、前段の脱水バ
レルのスリット隙間は、後段のものよりも大きいことが
好ましく、０．１〜０．２mm程度のウエッジ型のスクリ
ーンを選択することが好ましい。また、後段の脱水バレ
ルのスリットの隙間は、０．０５〜０．１mm程度が好ま
しい。前段の脱水バレルは、フィードバレルを兼ねるこ
とが好ましく、速やかに、クラム状のゴム状重合体を含
むスラリーを絞り込んで、溶媒を含むセラムを排出させ
ることが好ましい。セラムそのものは、２軸押出機のス
クリュで後段へ送り込むことが困難であり、いわゆるシ
ャブツキの原因になる。なお、シャブツキとは、２軸押
出機に押込んだセラムが充分排出されずに入口側に戻
り、クラムのくい込みが悪くなることである。

【００１５】乾燥装置は、前記フィードバレル（スリッ
ト付きが好ましい）と、前記脱水バレルの他に、大気ベ
ントや真空ベントが装着されたベントバレルと、洗浄水
が供給される洗浄水供給バレルと、単なる通常バレルと
をさらに有することが好ましい。洗浄水供給バレルに装
着される洗浄水供給口は、チャッキ弁付きの市販のもの
で良いが、スクリュのフライトとのクリアランスを最小
にすることが、供給口を閉塞させない有力な手段とな
る。また、ベントバレルでは、ガスを抜く際に、内部の
ゴム状重合体成分がベントアップしたり、フレークアッ
プしたりして、ガスの抜け道を閉塞させるおそれがあ
る。このような点を防止するために、ベントバレル中の
ベントブロックの内面に、楔状の切込みを入れてゴム状
重合体成分をバレル内に食い込ませることが好ましい。
ベントアップやフレークアップがさらに激しい場合に
は、ベントバレルをスリット付きのバレルとすることが
好ましい。

【００１６】本発明において、乾燥手段として、上記２
軸押出機型の乾燥装置を用いる場合には、クラム状のゴ
ム状重合体が供給される供給部直下のスクリュは、谷部
を深くし且つピッチを大きくして、含水率の高い、嵩の
大きいクラムを速やかに後工程へ送り込むように構成す
ることが好ましい。なぜなら、この部分は、閉鎖系であ
るが、破砕機能付きポンプの吐出圧で押し込むものでは
なく、常圧系でスクリュの回転により押し込むものであ
るためである。スクリュによる送り不足は、供給部での
詰まりを生じさせ、供給ストップに陥るおそれがあり好
ましくない。また、スクリュの谷部を深くし且つピッチ
を大きくすることにより、スクリュの回転数を下げるこ
とができ、また、ダイの温度を下げることが可能にな
る。

【００１７】また、セラムを排出した後の通常バレル内
でのスクリュには、順ニーディングディスク１枚と逆ニ
ーディングディスク１枚とを直列に装着することが好ま
しい。その後に続く洗浄水供給バレル内でのスクリュに
は、順ニーディングディスクを２枚装着し、それに続く
通常バレル内のスクリュには、逆ニーディングディスク
１枚を装着し、洗浄水とクラムとの混合を良くし、石鹸
分の抽出を行うことが好ましい。また、この通常バレル
の後段には脱水バレルと通常バレルとが続いて接続さ
れ、この通常バレル内には、順ニーディングディスク１
枚と逆ニーディングディスク１枚とを直列に装着するこ
とが好ましい。この洗浄水供給バレルの後の脱水バレル
は、クラム中の洗浄水を絞り出すためのものである。

【００１８】洗浄水を絞り出すためのバレルの後に接続
されるバレルは、脱溶媒工程、すなわち乾燥工程のため
のバレルとなる。乾燥の程度により、接続されるバレル
の数は異なるが、最低２個のベントバレルと、その間に
接続される通常バレルとを有する。ベントバレルのうち
の少なくとも一つは、常圧系につながる大気ベントバレ
ルであることが好ましく、他の少なくとも一つは、減圧
系につながる真空ベントバレルであることが好ましい。
これらベントバレルの間の通常バレルに位置するスクリ
ュは、クラムの表面更新を促進し、脱気を行うために、
順ニーディングディスク１枚と、ニュートラルディスク
１枚と、逆ニーディングディスク１枚とを組として装着
することが好ましい。なお、水洗浄が不足する場合に
は、接続すべき洗浄水供給バレルを増やし、それに伴う
脱水バレルを装着すると共に、また、それらに対応する
スクリュの構成とする。

【００１９】バレルの温度は、特に限定されないが、洗
浄水を排出させるバレルまでの前段のバレルは、４０〜
７０°Ｃが好ましく、それ以降の後段のバレルは、１５
０〜１７０°Ｃに保つことが好ましい。前段でのバレル
の温度が低い場合には、洗浄効果が下がり、また高すぎ
ると、セラムおよび洗浄水がガス化し、息継ぎを起こ
し、２軸機の中のスムースな流れを阻害する。また、後
段のバレルの温度が高すぎると、製品の劣化を引き起こ
す。逆に低すぎると、脱気が不十分となる。

【００２０】乾燥手段において、クラム状のゴム状重合
体を含むスラリーを絞り込んで排出された溶媒を含むセ
ラム水は、すべて回収し、溶剤精製工程に送ることが好
ましく、次に示すようにして循環させることが好まし
い。まず、フレッシュなプロセス水は、セラムを回収し
た後のバレル位置で、２軸押出機型乾燥装置の洗浄水と
して供給し、後段の脱水バレルのウェッジスクリーンな
どで回収されるが、この回収水は、凝固液として、破砕
機能付きポンプの吸い込み口に供給することが好まし
い。回収水には、洗浄された溶媒が数パーセント（たと
えば３％）含まれ、且つ、ウェッジスクリーンで漏れ出
た微細クラムが含まれるが、このように循環させること
で、これらはすべて回収されることになる。併せて、プ
ロセス水の消費の削減につながる。

【００２１】凝固液としては、たとえば水が用いられ
る。凝固液の供給量は、特に限定されないが、ゴム溶液
の溶媒（たとえばアセトン）に対して、容積比で１：
０．０５〜１：３程度が好ましい。凝固液の供給量が少
なすぎると、ポンプ内でゴム状重合体成分を析出させる
までに至らず、且つ乾燥手段で、クラムと液体との分離
が良好に行われず、クラムの損失が生じたり、以後の洗
浄の効果に悪影響を及ぼすおそれがある。また、凝固液
の供給量が多すぎる場合には、洗浄の効果には好影響を
及ぼすものの、乾燥手段において、クラムからの液体の
分離不足が生じると共に、分離された液体（溶媒＋凝固
液）から、溶媒を回収して再利用する作業が困難にな
る。

【００２２】凝固液送り手段で供給される凝固液の温度
は、ゴム溶液中のアセトンなどの溶媒の種類によっても
変化するが、常温よりも高く、且つ溶媒の沸点よりも低
いことが好ましく、たとえば３０〜６０°Ｃ程度が好ま
しい。凝固液の温度をこのような範囲に設定すること
で、クラムが柔らかくなり、乾燥手段としての２軸押出
機でのクラムの食い込みがスムーズに行われると共に、
ゴム溶液中の石鹸分が事前に抽出され洗浄効果が発揮さ
れるからである。このような観点から、セメント送り手
段で供給されるゴム溶液の温度は、凝固液の温度と同程
度であることが好ましい。

【００２３】本発明に係るゴム状重合体の製造方法およ
び製造装置において、セメント状のゴム溶液としては、
特に限定されないが、たとえばアセトンを溶媒とするア
クリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）溶
液、マレイン化ＮＢＲ溶液、水素化ＮＢＲ溶液、マレイ
ン化水素化ＮＢＲ溶液等を例示することができ、その場
合の凝固液としては、水が用いられる。また、本発明で
は、溶液重合系において、第３溶媒（抽剤）を凝固液と
して破砕機能付きポンプに送り込み、ゴム溶液を貧溶媒
化し、ゴム状重合体の析出を行い、前記の手法にて洗浄
乾燥を行うこともできる。たとえば、ベンゼン中で重合
したクロールヒドリンゴム溶液を、シクロヘキサンまた
はメタノールなどの溶媒からなる凝固液と共に、破砕機
能付きポンプの吸い込み口に別々に送り込み、乾燥手段
での乾燥工程を得ることにより、乾燥状態のクロールヒ
ドリンゴムを得ることもできる。

【００２４】

【作用】本発明に係るゴム状重合体の製造装置を用いた
製造方法では、セメント状のゴム溶液と凝固液とを、そ
れぞれ別々に、破砕機能付きポンプの回転翼の入口直前
に供給し、このゴム溶液と凝固液とを接触させて直ちに
前記ポンプで乾燥手段へ送る。このため、ポンプの回転
翼の手前で、ゴム状重合体の析出が生じ、析出されたゴ
ム状重合体は、破砕機能付きポンプにより破砕され、輸
送されるのに適当な大きさのゴム状重合体クラムを含む
スラリーとなって乾燥手段へと送られる。乾燥手段で
は、ゴム状重合体を含むスラリーからセラムを回収し、
その後、ゴム状重合体は、洗浄水で洗浄され、次に、脱
気乾燥される。このようにして得られた乾燥状態のゴム
状重合体は、従来の方法および装置により得られるゴム
状重合体と同等以上の品質を有することが確認された。

【００２５】したがって、本発明に係るゴム状重合体の
製造装置を用いた製造方法では、従来用いていた大型の
タンクから成る凝固装置を削減することができ、また、
乾燥工程においては、スラリー貯槽タンク、スクリーン
等の設備が不要となるため、プロセスおよび機器の削減
を可能とし、設備費の低減および製造コストの低減を図
ることができる。また、操作が単純になり、生産すべき
ゴム状重合体の種類の切り替え時などでも製品のロスが
下がり、かつ切り替え時間の短縮を図ることができ、操
業性が向上する。さらに本発明では、粘着性の高いゴム
状重合体や低ムーニー粘度のゴム状重合体でも容易に生
産することができる。

【００２６】さらに、本発明では、原料あるいは製品の
計量精度が著しく向上し、製造工程の自動化を容易にす
ることができる。すなわち、本発明では、破砕機能付き
ポンプへ送り込まれるセメント状のゴム溶液の流量を正
確に測定することができ、その量がそのまま、乾燥手段
へと供給されるため、安定した運転が得られるばかりで
なく、たとえば、他の成分をクラム量に比例して投入す
ることも容易に行える。これに対して、従来の方法で
は、２軸あるいは１軸の押出乾燥機から成る乾燥手段
に、クラム状のゴム状重合体を含むスラリーを定量的に
供給することは、クラムが付着停滞し易いことから難し
い。また、従来では、衝撃式のクラム流量計を設置する
ことも考えられるが低精度である。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るゴム状重合体
の製造方法と製造装置を、図面に示す実施形態に基づ
き、詳細に説明する。

【００２８】図１は本発明の一実施形態に係るゴム状重
合体の製造装置の概略図、図２は破砕機能付きポンプの
分解斜視図、図３は乾燥装置の横断面図、図４は２軸ス
クリュの概略図、図５はスクリュの概略断面図である。

【００２９】図１に示すように、ゴム状重合体の製造装
置１２は、破砕機能付きポンプ１４と、乾燥手段として
の乾燥装置１６とを有する。本実施形態に係る乾燥装置
１６は、いわゆる２軸押出機型の脱水乾燥装置であり、
図４に示す２本のスクリュ１８，１８と、図１に示すよ
うに、このスクリュ１８，１８を囲む複数のバレル２０
ａ〜２０ｎとを有する。図４に示すスクリュ１８，１８
は、それぞれ図１に示すモータ２２により回転駆動され
る。スクリュ１８，１８は、図３，４に示すように、互
いの山部１８Ａと谷部１８Ｂとが可及的に密接するよう
に噛合された噛合型で、スクリュ１８，１８の螺旋方向
は左右で同一としてあり、そして同一方向に回転駆動さ
れるようになっている。

【００３０】図１に示すバレル２０ａは、フィードバレ
ルであり、ポンプ１４から送られてくるクラム状のゴム
状重合体を含むスラリーを受けるフィード口２４を有す
る。最終段のバレル２０ｎは、吐出口２６を有し、乾燥
後の板状あるいは線状のゴム状重合体から成る製品を連
続的に成形する。これらバレル２０ａ〜２０ｎの詳細に
ついては後述する。

【００３１】図１に示す破砕機能付きポンプ１４は、い
わゆるクラッシングポンプと称されるものであり、図
１，２に示すように、吸い込み口３０と吐出口３２を有
するポンプケーシング２８内に、破砕用回転刃３４と送
液用の回転翼３６とが回転自在に装着してある。回転刃
３４は、吸い込み口３０から吸い込まれる流体に含まれ
るクラムを破砕するためのものであり、流体の吸い込み
および吐出を行うための回転翼３６と共に、モータ３７
により回転駆動される。

【００３２】吸い込み口３０には、アダプタ３８が装着
される。アダプタ３８には、二つの流路４０，４２が別
々に形成してあり、一方の流路４０には、セメント状の
ゴム溶液が送り込まれるセメント送り手段としてのセメ
ント輸送配管４４が接続してあり、他方の流路４２に
は、凝固液が送り込まれる凝固液送り手段としての凝固
液輸送配管４６が接続してある。

【００３３】セメント輸送配管４４は、たとえば図６に
示す重合タンク２で重合されたゴム状重合体を含むセメ
ント状のゴム溶液を直接ポンプ１４の吸い込み口３０ま
で搬送する。配管４４の途中には、輸送用ポンプが配置
されている。配管４４で輸送されるゴム溶液は、本実施
形態では、ＮＢＲなどのゴムをアセトンなどの溶媒で溶
解させたものであり、粘性な液体（セメント）であり、
ゴム分を１２〜１３重量％程度含んでいる。

【００３４】凝固液輸送配管４６により輸送される凝固
液は、たとえば水であり、本実施形態では、水の消費を
低減してクラムの無駄をなくすために、後述する図１に
示す脱水バレル２０ｅから回収した洗浄水を用いてい
る。すなわち、多少のクラムを含む洗浄水を回収し、そ
の洗浄水を貯留したタンクからポンプなどで輸送して、
凝固水として、配管４６からポンプ１４の吸い込み口３
０へと供給している。配管４６からの凝固水の供給量
は、特に限定されないが、ゴム溶液の溶媒（たとえばア
セトン）に対して、容積比で１：０．０５〜１：３程度
が好ましい。凝固水の供給量が少なすぎると、ポンプ内
でゴム状重合体成分を析出させるまでに至らず、且つ乾
燥装置１６で、クラムと液体との分離が良好に行われ
ず、クラムの損失が生じたり、以後の洗浄工程の効果に
悪影響を及ぼすおそれがある。また、凝固水の供給量が
多すぎる場合には、洗浄の効果には好影響を及ぼすもの
の、乾燥装置１６において、クラムからの液体の分離不
足が生じると共に、分離された液体（溶媒＋凝固液）か
ら、溶媒を回収して再利用する作業が困難になる。

【００３５】配管４６を通して供給される凝固水の温度
は、ゴム溶液中のアセトンなどの溶媒の種類によっても
変化するが、常温よりも高く、且つ溶媒の沸点よりも低
いことが好ましく、たとえば３０〜６０°Ｃ程度が好ま
しい。凝固水の温度をこのような範囲に設定すること
で、クラムが柔らかくなり、乾燥装置１６内での２軸ス
クリュ１８に対するクラムの食い込みがスムーズに行わ
れると共に、ゴム溶液中の石鹸分が事前に抽出され洗浄
効果が発揮されるからである。このような観点から、セ
メント輸送配管４４で供給されるゴム溶液の温度は、凝
固水の温度と同程度であることが好ましい。

【００３６】図１，２に示すアダプタ３８は、セメント
輸送配管４４および凝固液輸送配管４６によりそれぞれ
送られたゴム溶液と凝固水とが、回転翼３６および回転
刃３４の入口直前で接触するように、吸い込み口３０内
に挿入してある。回転刃３６と回転翼３６との間には、
スリットが形成された格子などを装着しても良い。

【００３７】ポンプ１４の吐出口３２は、図１に示すス
ラリー供給配管４８を通して、乾燥装置１６のフィード
口２４に接続してある。スラリー供給配管４８における
流体の速度は、１ｍ／秒以上の流速を持たせることが好
ましい。また、この配管４８の長さも短い方が好まし
い。

【００３８】フィード口２４を持つフィードバレル２０
ａの後段側には、スリットなどが形成してある第１脱水
バレル２０ｂ１が接続してある。第１脱水バレル２０ｂ
１では、スクリュ１８，１８の回転によりスラリーから
絞り出たセラム水をスリットにより排出する。スリット
により排出された溶媒を含むセラム水は、すべて回収
し、溶剤精製工程に送ることが好ましい。この第１脱水
バレル２０ｂ１のスリットの間隔は、後述する第２脱水
バレル２０ｅのスリットの間隔よりも大きいことが好ま
しく、０．１〜０．２mm程度のウエッジ型のスクリーン
を選択することが好ましい。

【００３９】第１脱水バレル２０ｂ１の後段側には、通
常バレル２０ｂ２を介して洗浄水供給バレル２０ｃが接
続してある。このバレル２０ｃには、洗浄水供給口５０
が装着してあり、ここから洗浄水がバレル２０ｃの内部
に供給される。この洗浄水供給口５０は、チャッキ弁付
きの市販のもので良いが、スクリュ１８のフライトとの
クリアランスを最小にすることが、供給口５０を閉塞さ
せない有力な手段となる。本実施形態において、洗浄水
としては、フレッシュなプロセス水が用いられる。

【００４０】洗浄水に供する水の量は、ゴム状重合体成
分に対して、重量比で１：１〜１：３０程度であること
が好ましい。この洗浄水があまり多すぎても洗浄水が有
効に利用されず、洗浄水の回収が不十分となり、ゴム状
重合体の未乾燥の原因となるおそれがある。また、洗浄
水に供する水の温度は、４０°Ｃ以上の温水が好まし
い。洗浄効果が向上するからである。

【００４１】洗浄水供給バレル２０ｃの後段には、通常
バレル２０ｄが装着してある。通常バレル２０ｄは、バ
レル内部を所定の温度に制御するための温度制御手段を
有する。このバレル２０ｄの後段には、第２脱水バレル
２０ｅが接続してある。第２脱水バレル２０ｅには、ウ
ェッジスクリーン型のスリットなどが装着してあり、洗
浄水供給バレル２０ｃで供給された洗浄水を排出して回
収するようになっている。このバレル２０ｅのスリット
隙間は、０．０５〜０．１mm程度が好ましい。ここで回
収される洗浄水には、洗浄された溶媒（溶剤）が数パー
セント（たとえば３％）含まれ、且つ、ウェッジスクリ
ーンで漏れ出た微細クラムが含まれるが、この回収水を
凝固水として用いて、ポンプの吸い込み口３０へ供給す
ることで、溶剤および微細クラムは、すべて回収される
ことになる。併せて、プロセス水の消費の削減につなが
る。

【００４２】第２脱水バレル２０ｅの後段側には、脱気
乾燥工程となるバレル２０ｆ〜２０ｎが接続してある。
それより以前の前段のバレル２０ａ〜２０ｅでは、バレ
ルの温度が４０〜７０°Ｃ程度に設定されるが好まし
く、それ以降の後段のバレル２０ｆ〜２０ｎは、１５０
〜１７０°Ｃに保つことが好ましい。前段でのバレルの
温度が低い場合には、洗浄効果が下がり、また高すぎる
と、セラムおよび洗浄水がガス化し、息継ぎを起こし、
２軸スクリュ１８によるスムースな流れを阻害する。ま
た、後段のバレルの温度が高すぎると、製品の劣化を引
き起こす。逆に低すぎると、脱気が不十分となる。

【００４３】後段のバレルのうち、通常バレル２０ｆの
後段側に接続される大気ベントバレル２０ｇには、大気
圧に連通して気化物を排出する大気ベント５２が装着し
てあり、洗浄した後のスラリーに含まれる溶剤および水
を揮発させて除去する。この大気ベントバレル２０ｇの
後段には、通常バレル２０ｈ，２０ｉ、真空ベントバレ
ル２０ｊ、通常バレル２０ｋ，２０ｌ、真空ベントバレ
ル２０ｍ、ダイ装着バレル２０ｍとが、この順で装着し
てある。真空ベントバレル２０ｊ，２０ｍには、ベント
５４，５６が装着してあり、これらベント５４，５６
は、真空引き用ポンプまたは真空タンクに接続してあ
り、バレル内のゴム状重合体に含まれる揮発成分を強制
的に排気するようになっている。

【００４４】これらベントバレル２０ｇ，２０ｊ，２０
ｍでは、ガスを抜く際に、内部のゴム状重合体成分がベ
ントアップしたり、フレークアップしたりして、ガスの
抜け道を閉塞させるおそれがある。このような点を防止
するために、ベントバレル２０ｇ，２０ｊ，２０ｍ中の
ベントブロックの内面に、楔状の切込みを入れてゴム状
重合体成分をバレル内に食い込ませることが好ましい。
ベントアップやフレークアップがさらに激しい場合に
は、ベントバレル２０ｇ，２０ｊ，２０ｍをスリット付
きのバレルとしても良い。

【００４５】これら分割バレルに対するスクリュ１８，
１８の構成を次に示す。図４に示すように、フィードバ
レル２０ａおよび第１脱水バレル２０ｂ１に対応する領
域では正送りスクリュ６０としてある。しかも、スクリ
ュ１８，１８の谷部を深くし且つピッチを大きくして、
含水率の高い、嵩の大きいクラムを速やかに後工程へ送
り込むように構成してある。なぜなら、この部分は、閉
鎖系であるが、破砕機能付きポンプの吐出圧で押し込む
ものではなく、常圧系でスクリュの回転により押し込む
ものであるためである。

【００４６】セラムを排出するバレル２０ｂ１の後段側
の通常バレル２０ｂ２に位置するスクリュ１８，１８に
は、図４に示すように、１枚の順ニーディングディスク
６２と１枚の逆ニーディングディスク６３とが直列に装
着してある。その後に続く洗浄水供給バレル２０ｃ内で
のスクリュ１８，１８には、図示省略してある順ニーデ
ィングディスクを２枚装着し、それに続く通常バレル２
０ｄ内のスクリュ１８，１８には、図示省略してある逆
ニーディングディスク１枚を装着し、洗浄水とクラムと
の混合を良くし、石鹸分の抽出を行う。また、この通常
バレル２０ｄの後段には脱水バレル２０ｅと通常バレル
２０ｆとが続いて接続され、この通常バレル２０ｆ内に
は、１枚の順ニーディングディスク６８と１枚の逆ニー
ディングディスク６９とが直列に装着してある。

【００４７】また、スクリュ１８，１８には、図４に示
すように、必要に応じて、逆送りスクリュ６４，７０，
７４と順送りスクリュ６６，７２，７６とが交互に配置
される。なお、前記スクリュ１８，１８は、ゴム状重合
体の移送時の摩擦熱等による加熱することを防ぐため、
図５に示すように、スクリュ１８の軸方向内部を略全域
にわたり中空とし、この中空部にパイプ材７８が挿入し
てあり、このパイプ材７８内に冷却水供給パイプ８０が
挿入してある。このパイプ８０には、コントロールバル
ブ等を通じて予め温度制御された冷却媒体が供給され、
このパイプから供給された冷却媒体は、パイプ材７８の
内部を軸方向に流通した後、パイプ材７８の端部排出口
から排出するようになっている。この結果、スクリュ１
８を内部から冷却するようになっている。

【００４８】本実施形態に係る乾燥装置１６では、フィ
ード口２４から供給された破砕クラムを含むスラリー
は、左右のスクリュ１８，１８の同方向の回転で下流側
へ送られて図４に示す順ニーディングデスク６２、逆ニ
ーディングディスク６３および逆送りスクリュ６４の部
分に至ると、スラリーが逆方向移送となって圧搾作用が
起り、スラリーからセラム水が分離され、そのセラム水
は、図１に示す第１脱水バレル２０ｂ１のスリットから
外部に排出される。

【００４９】その後、洗浄水供給バレル２０ｃにて洗浄
水が供給され、スラリーが洗浄され、その洗浄水は、脱
水バレル２０ｅにて回収される。このような洗浄によ
り、スラリー中に含まれる溶媒の一部は、洗浄水により
洗い流される。その後、図１に示すバレル２０ｆ〜２０
ｎにより、スラリーが乾燥および脱気され、最終的に
は、バレル２０ｎに装着してあるダイスから乾燥状態の
ゴム状重合体から成るシート状または線状の成形体（製
品）が得られる。

【００５０】本実施形態に係るゴム状重合体の製造装置
１２を用いた製造方法では、セメント状のゴム溶液と凝
固液とを、それぞれ別々に、破砕機能付きポンプ１４の
回転翼３６および回転刃３４の入口直前に供給し、この
ゴム溶液と凝固液とを接触させて直ちに前記ポンプ１４
で乾燥装置１６へ送る。このため、ポンプ１４の回転刃
３４の手前で、ゴム状重合体の析出が生じ、析出された
ゴム状重合体は、回転刃３４により破砕され、輸送され
るのに適当な大きさのゴム状重合体クラムを含むスラリ
ーとなって乾燥装置１６へと送られる。乾燥装置１６で
は、ゴム状重合体を含むスラリーからセラムを回収し、
その後、ゴム状重合体は、洗浄水で洗浄され、次に、脱
気乾燥される。このようにして得られた乾燥状態のゴム
状重合体は、従来の方法および装置により得られるゴム
状重合体と同等以上の品質を有することが確認された。

【００５１】したがって、本実施形態に係るゴム状重合
体の製造装置１２を用いた製造方法では、従来用いてい
た凝固タンクからなる凝固装置を削減することができ、
プロセスおよび機器の削減を可能とし、設備費の低減お
よび製造コストの低減を図ることができる。また、操作
が単純になり、生産すべきゴム状重合体の種類の切り替
え時などでも製品のロスが下がり、かつ切り替え時間の
短縮を図ることができ、操業性が向上する。さらに本実
施形態では、粘着性の高いゴム状重合体や低ムーニー粘
度のゴム状重合体でも容易に生産することができる。

【００５２】さらに、本実施形態では、原料あるいは製
品の計量精度が著しく向上し、製造工程の自動化を容易
にすることができる。すなわち、本実施形態では、破砕
機能付きポンプ１４へ送り込まれるセメント状のゴム溶
液の流量を正確に測定することができ、その量がそのま
ま、乾燥装置１６へと供給されるため、安定した運転が
得られるばかりでなく、たとえば、他の成分をクラム量
に比例して投入することも容易に行える。

【００５３】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。

【００５４】たとえば、図１に示すバレル２０ａ〜２０
ｎの数は、特に限定されず、種々に改変することができ
る。また、スクリュ構成はバレルの構成を種々選択する
ことにより改変することが可能である。

【００５５】

【実施例】以下、本発明を、さらに具体的な実施例に基
づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。

【００５６】実施例１ 図１，２に示す破砕機能付きポンプ１４と乾燥装置１６
とを有する製造装置１２を準備した。ポンプ１４として
は、小松ゼノア（株）の型式ＨＤ４ＭＣｓ−ＳＣを用
い、その吸い込み口３０の構造を、図１，２に示すよう
なアダプタ３８を用いて改良した。ポンプの回転数は、
１７５０ｒｐｍであり、流量能力は１０ｍ³ ／Ｈであ
り、揚程は２０ｍであった。また、乾燥装置１６として
は、東芝（株）製の２軸押出乾燥機（ＴＥＭ−５０Ｂ−
１２／４Ｖ，Ｌ／Ｄ＝４１．５）を用い、洗浄工程が行
えるように改良した。乾燥機の駆動モータの出力は、５
５ｋＷであり、最高回転数は４４０ｒｐｍであり、バレ
ル数は１２であった。スクリュの構成は、前記実施形態
で述べたセラムの回収、ゴム状重合体の洗浄、および脱
気乾燥が、それぞれのバレルにより都合良く行われるよ
うな構成とした。

【００５７】図１に示すセメント輸送配管４４から供給
されるゴム溶液としては、ＮＢＲから成るゴム分がアセ
トン溶媒で溶かされたものを用いた。ゴム分は、溶液全
体に対して、１２〜１３重量％含まれていた。また、凝
固水輸送配管４６から供給される凝固水としては、乾燥
装置１６の脱水バレル２０ｅで回収された水を用いた。
ゴム溶液の供給流量は、７．５リットル／分であり、水
の供給流量は、１５リットル／分であった。

【００５８】洗浄水供給バレル２０ｃには、毎分１５リ
ットルのフレッシュな水を供給した。真空ベント５４，
５６には、２０Ｔｏｒｒの真空度の減圧タンクを接続し
た。

【００５９】乾燥装置の最終段のバレル２０ｎから得ら
れたゴム製品の乾燥度を調べたところ、水分の含有率
は、全体に対して０．２４重量％であり、従来の方法で
得られたゴム製品と同等な品質であることが確認され
た。また、このゴム製品の加硫曲線を調べたところ、従
来の方法で得られたゴム製品と同等以上の品質であるこ
とが確認された。さらに、本実施例の方法で得られたゴ
ム製品中の溶剤の残留率は、全体に対して０．０３重量
％であり、従来の方法で得られたゴム製品と同等以上の
品質であることが確認された。

【００６０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
ゴム状重合体の製造装置を用いた製造方法によれば、従
来用いていた大型の凝固装置を削減することができ、プ
ロセスおよび機器の削減を可能とし、設備費の低減およ
び製造コストの低減を図ることができる。また、操作が
単純になり、生産すべきゴム状重合体の種類の切り替え
時などでも製品のロスが下がり、かつ切り替え時間の短
縮を図ることができ、操業性が向上する。さらに本発明
では、粘着性の高いゴム状重合体や低ムーニー粘度のゴ
ム状重合体でも、ゴム状重合体が凝固タンク内に付着す
ることなく、容易に生産することができる。

【００６１】さらに、本発明では、原料あるいは製品の
計量精度が著しく向上し、製造工程の自動化を容易にす
ることができる。すなわち、本発明では、破砕機能付き
ポンプへ送り込まれるセメント状のゴム溶液の流量を正
確に測定することができ、その量がそのまま、乾燥手段
へと供給されるため、安定した運転が得られるばかりで
なく、たとえば、他の成分をクラム量に比例して投入す
ることも容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態に係るゴム状重合体
の製造装置の概略図である。

【図２】図２は破砕機能付きポンプの分解斜視図であ
る。

【図３】図３は乾燥装置の横断面図である。

【図４】図４は２軸スクリュの概略図である。

【図５】図５はスクリュの概略断面図である。

【図６】従来例に係るゴム状重合体の製造装置の一部を
示す概略図である。

【符号の説明】

１２… ゴム状重合体の製造装置 １４… 破砕機能付きポンプ １６… 乾燥装置 １８… スクリュ ２０ａ〜２０ｎ… バレル ２４… フィード口 ３０… 吸い込み口 ３２… 吐出口 ３４… 回転刃 ３６… 回転翼 ３８… アダプタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セメント状のゴム溶液に凝固液を加え、
   ゴム状重合体成分を析出させ、析出されたゴム状重合体
   成分を乾燥させることにより乾燥状態のゴム状重合体を
   得るゴム状重合体の製造方法であって、 セメント状のゴム溶液と凝固液とを、それぞれ別々に、
   破砕機能付きポンプの回転翼の入口直前に供給し、この
   ゴム溶液と凝固液とを接触させて直ちに前記ポンプで乾
   燥手段へ送ることを特徴とするゴム状重合体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 セメント状のゴム溶液を送るセメント送
   り手段と、 ゴム溶液中のゴム状重合体成分を析出させるための凝固
   液を送る凝固液送り手段と、 前記セメント送り手段および凝固液送り手段によりそれ
   ぞれ送られたゴム溶液と凝固液とが、回転翼の入口直前
   で接触するように吸い込み口が構成された破砕機能付き
   ポンプと、 前記破砕機能付きポンプにより破砕されて送られるクラ
   ム状のゴム状重合体を含むスラリーを乾燥させて乾燥状
   態のゴム状重合体を得る乾燥手段とを有するゴム状重合
   体の製造装置。
3. 【請求項３】 前記乾燥手段には、洗浄水が供給され
   て、ゴム状重合体が乾燥の前に洗浄される請求項１に記
   載の方法。