JPH02102007A - 熱加硫型シリコーンゴムコンパウンドの連続的製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は熱加硫型シリコーンゴムコンパウンドの連続的
製造方法に関し、更に詳しくは、予め該シリコーンゴム
コンパウンドの基本構成成分を高速の機械的剪断方法に
よって流動性のある粉粒状混合物とし、その流動性粉粒
体を同方向回転型２軸連続混練押出機（以下において、
同方向２軸押出機と略称する）の供給口に導入して、均
質なシリコーンゴムコンパウンドを効率的に得るための
連続的製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

熱加硫型シリコーンゴムコンパウンドとは、高粘度のポ
リジオルガノシロキサン（生ゴム）を主原料とし、それ
にシリカ系の補強性充填剤および種々の特性を付与する
ための各種添加剤が配合されたベースコンパウンドのこ
とである。

このコンパウンドは、通常ゴム加工業者によって加硫剤
が配合され、次いで加熱硬化されて、最終的にシリコー
ンゴムの成形物とされている。

この加硫剤としては、有機過酸化物やポリオルカッハイ
ドロジエンシロキサンと白金化合物との組合せから成る
付加反応型架橋剤など、既によく知られたものが用いら
れる。

従来、斯かる熱加硫型シリコーンゴムコンパウンドの製
造は、装置として双腕型ニーグー（ドウミキサー）、イ
ンターナルミキサー（バンバリーミキサ−）、二本ロー
ルなどを用い、高粘度ポリジオルガノシロキサン生ゴム
、無機質充填剤および各種添加剤を均一に混練する方法
が一般的である。これら装置の中ではニーグーが最もよ
く用いられるが、このドウミキサーは内部に２個の大き
な混合翼を有する大形の槽から成っていて、その混合翼
が生ゴムおよび充填剤を混練して均質な混合物（コンパ
ウンド）を生成する。この場合に、生成されたコンパウ
ンドの経時的クレープ硬化（可塑化戻り）を低減するた
めに加熱混練が行われたりすることがある。従って、例
えば内容量２トンのニーグーでの製造時間は最低６時間
から最高４８時間もの時間を要することになる。さらに
、こうして得られた塊状体は、混入した異物を取り除く
ために押出濾過機にかけられ、最終のコンパウンドとな
る。

このように、通常の熱加硫型シリコーンゴムコンパウン
ドの製造方法は、大形の製造装置と多大な時間を要する
ため、以前から合理的な連続的製造方法などが検討され
てきた。

このような製造方法として、例えば特開昭６１４０３２
７号公報が開示されている。これは、２軸連続押出機を
用いてポリオルガノシロキサンと無機質充填剤を主剤と
する液状シリコーンゴムベースの製法に関するものであ
る。ここで用いられるポリオルガノシロキサンは、その
好ましい粘度範囲が２５℃において３００〜３０．００
０ｃＰに限定されていて、流動性がよいために無機質充
填剤との馴染みが非常によいものである。従って、１台
の２軸押量機で充填剤やその他の添加剤が混入された液
状シリコーンゴムベースを容易に製造できるわけである
。しかしながら、ポリオルガノシロキサンの２５℃にお
ける粘度がｌＸ１０５ｃＰを超える場合に、該ポリオル
ガノシロキサンに無機質充填剤、特に５０ｍ２／ｇ以上
の比表面積を有する補強性シリカ充填剤を２軸押量機だ
けで均一に混合するには、しばしば長時間を要したり、
また得られたゴムベースの組成比が部分的に異なるなど
して品質的に不安定なものしか得られない。従って高粘
度ポリオルガノシロキサンを使用した２軸押量機での製
法は未だ実用化の段階に至っていないというのが実状で
ある。

一方、高粘度ポリオルガノシロキサンを主原料とする熱
加硫型シリコーンゴム混合物の製法としては、特開昭５
０−２５６５０号公報が開示されている。この製法は、
２５℃における粘度がｌＸＩＯ３〜２ＸＩＱ”ｃＰのポ
リオルガノシロキサンと補強性充填剤、増量性充填剤お
よびそれらの混合物の中から選ばれた充填剤とを用い、
高速回転翼による機械的剪断手段によって自由流動性の
シリコーンゴム粉状混合物を短時間で得ようとするもの
である。しかし、この方法による粒状混合物は、長時間
室温で放置したままにしておくと、粒状物同士が粘着し
て流動性を損なったり、また逆に粒状組成物がストラク
チュアを形成（クレープ硬化）してゴムに近い状態とな
り、もはやロールでの可塑化ができなくなったりするな
ど、経時的安定性（貯蔵安定性）に大きな欠陥を有して
いる。そのため、熱加硫型シリコーンゴム組成物として
の応用範囲が非常に制限されるという欠点があった。

また、このシリコーンゴム粉状体は、加硫剤が既に含ま
れていてかつ製造直後のものである場合には、そのまま
射出成形機や押出機によってシリコーンゴムに成形でき
るという利点がある。しかし、加硫剤が含まれていない
場合には、その粉状体をロールなどによって一度塊状体
とし、この塊状体に加硫剤を添加した組成物としてシリ
コーンゴムに成形されるのであるが、この時、粉状体を
塊状にする工程が容易でなく、長時間を要するなどの欠
点があり、必ずしも合理的な製造方法とは言えないもの
であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
熱加硫型シリコーンゴムコンパウンドを連続して製造し
得るシステムを確立し、それによって短時間で合理的に
、かつ経時的に安定な熱加硫型シリコーンゴムコンパウ
ンドを連続的に製造する方法を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明者らは、このような目的を達成すべく鋭意検討し
た結果、熱加硫型シリコーンゴムの基本的構成成分を含
有する実質的に均一性の組成物を予め粉粒体として得た
後、該粉粒体を同方向２軸押出機に連続的に供給するこ
とによって、従来の製造方法で得られたのと同等以上の
充填剤の分散性に優れたシリコーンゴムコンパウンドが
得られることを見出し、本発明を成すに至った。

すなわち、本発明は、（Ａ）　２５℃における粘度が少
なくともｌＸ１０５ｃＰのポリジオルガノシロキサン、
（Ｂ）無機質充填剤および（Ｃ）加工助剤を基本的構成
成分とし、これら成分を高速の機械的剪断方法によって
実質的に均一に分散されかつ細分化された流動性のある
粉粒体を得る第１工程と、当該粉粒体を同方向回転型２
軸連続混練押出機の供給口から連続的に定量供給を行う
ことによって該押出機の吐出口から均質なゴムコンパウ
ンドを得る第２工程とから成ることを特徴とする熱加硫
型シリコーンゴムコンパウンドの連続的製造方法である
。

本発明で用いられる（Ａ）成分のポリジオルガノシロキ
サンは、通常この種の熱加硫型シリコーンゴムに用いら
れるもので、２５℃における粘度が少なくともｌＸ１０
５ｃＰ以上、好ましくは１×１０６〜２　ＸＩＱ８ｃＰ
の範囲を有するものである。

粘度がＩ　Ｘ１０５ｃＰ未満では、得られた熱加硫型シ
リコーンゴムコンパウンドの加工性やその加硫物の機械
的強度が不満足のため好ましくない。

又、粘度が２　ＸＩＱ８ＣＰを超える場合には、無機質
充填剤の配合が困難であったり、得られたコンパウンド
の経時的安定性（貯蔵安定性）が問題となるなどして、
好ましくない。

かかるポリジオルガノシロキサンとしては、当業界で既
に公知のものでよく、一般式Ｒ’（Ｒ′２３＋Ｏ）、、
Ｓ＋Ｒ’２Ｒ’　　（ただし、Ｒ１は１価の置換または
非置換の炭化水素基で、該炭化水素基の０〜１．０％が
ビニル基であり、Ｒ２はメチル基、ビニル基、フェニル
基および水酸基からなる群より選ばれた１価の基であり
、ｎは１．０００〜１０、０００の数を示す）で表わさ
れ、実質的に線状ポリマーである。ビニル基以外のＲ１
としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基のよ
うなアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基
のようなシクロアルキル基；２−フェニルエチル基、２
−フェニルプロピル基のようなアラルキル基；フェニル
基、トリル基のようなアリール基；アリル基、シクロペ
ンテニル基、シクロへキセニル基のようなアルケニル基
；オヨヒクロロメチル基、クロロフェニル基、３．３．
３−トリフルオロプロピル基のような置換炭化水素基な
どが例示されるが、耐熱性等を考慮すると、Ｒ１の５０
％以上がメチル基であることが好ましい。また、Ｒ１中
のビニル基が０％の場合は、Ｒ２がビニル基であり、Ｒ
２がビニル基以外の場合は１分子中にビニル基が少なく
とも２個以上存在することが必要である。ビニル基量が
１分子中２個未満の場合は、得られたゴム組成物の加硫
が十分に行われなくて好ましくない。また、Ｒ１中のビ
ニル基は１．０％を超えてもかまわないが、その場合に
は加硫されたシリコーンゴムの耐熱性の低下や架橋密度
の上昇による機械的強度の低下などがあって好ましくな
い。

なお、ビニル基含有量の異なるポリジオルガノシロキサ
ン同士をブレンドして上記のビニル基量になるように調
整することも可能である。

次に、本発明では、ｎが１，０００〜１０，０００の範
囲、すなわち上記した粘度範囲のポリジオルガノシロキ
サンが用いられた場合に、好結果が得られる。そして、
実質的に線状のポリマーには、可能な範囲内で一部が枝
分かれした分岐状のポリシロキサンを含んでいてもよい
。

本発明に用いられる（Ｂ）成分の無機質充填剤は、シリ
コーンゴムの配合用として用いられるものであれば何れ
のものも使用可能である。このような無機質充填剤とし
ては、煙霧質シリカ、沈澱シリカなどの比表面積が例え
ば５０ｍ２／ｇを超える補強性シリカ、該表面がポリオ
ルガノシロキサン、オルガノアルコキシシラン、オルガ
ノクロロシラン、トリオルガノジシラザンなどの有機ケ
イ素化合物で処理された表面処理シリカ、ケイ藻土、石
英微粉末、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸
化セリウム、水酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化
亜鉛、炭酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、カーボン
ブラック、群青などが例示される。これらの無機質充填
剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい
。その配合量は、（Ａ）のポリジオルガノシロキサン１
００重量部に対して１０〜２００重量部の範囲から選ば
れるが、好ましくは１０〜１００重量部である。１０重
量部未満では補強効果が十分でなく、２００重量部を超
えて配合することは作業上困難である。

本発明では、上記した無機質充填剤のうち、補強性シリ
カおよび上記表面処理シリカから選ばれた１種またはそ
れらの混合物が、（Ａ）成分１００重量部当たり１０〜
１００重量部、好ましくは１０〜８０重量部配合される
ことが好ましい。１０重量部未満では充分な機械的強度
が得られず、１００重量部を超えると製造上困難となる
からである。

本発明で用いられる（Ｃ）成分の加工助剤は、混練時の
無機質充填剤の分散性向上、得られたシリコーンゴム組
成物の熟成期間の短縮、クレープ硬化の防止、コンパウ
ンドの可塑度調整などに使用されるもので、分子中にシ
ラノール基や炭素数１〜６個のアルキル基から選ばれた
アルコキシ基を有するオルガノシラン類、低粘度ポリシ
ロキサンあるいは樹脂状物から選ばれる。

オルガノシラン類としては、例えばジフェニルシランジ
オーノペジメチルシランジオーノペメチルビニルシラン
ジオーノベジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジェ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルト
リメトキシシランなどが例示される。低粘度ポリシロキ
サンは、有機基としてメチル基、フェニル基、ビニルＬ
　３．３．３−　）　ＩＪフルオロプロピル基の１種ま
たは２種以上を含み得る。その２５℃における粘度は１
〜３００ｃＰの範囲、好ましくは５〜１００ｃｐの範囲
のものである。このような低粘度ポリシロキサンとして
は、α、ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、α
、ω−ジメトキシポリジメチルシロキサン、α、ω−ジ
メトキシポリメチルフェニルシロキサン、α、ω−ジェ
トキシポリメチルビニルシロキサン、α、ω−ジメトキ
シポリメチルビニルフェニルシロキサンなどが例示され
る。粘度が１ｃＰ未満では揮敗しやすくて添加量にばら
つきを生じるため、品質的に安定な組成物が得難く好ま
しくない。又、粘度が３００ＣＰを超えるものも用いる
ことはできるが、その場合にはシラノール基またはアル
コキシ基の活性基含有量が少なくて、上記緒特性の向上
効果を十分に発揮し得ないために、好ましくない。シリ
コーン樹脂状物は、上記した低粘度ポリシロキサンと同
様の有機基あるいは前述のＲ１基を含み、末端がシラノ
ール基および／またはアルコキシ基で停止されたもので
、その軟化点が１５０℃以下のものである。軟化点が１
５０℃を超えると、充填剤の分散性への効果が少ないた
めに好ましくない。

これら加工助剤の添加量は、（Ａ）成分１００重量部に
対し０．１〜３０重量部、好ましくは０．５〜１５重量
部である。添加量が０．１重量部未満の場合は、その添
加効果が発現しないし、添加量が３０重量部を超えると
機械的強度や可塑度の低下などがあるので好ましくない
。

本発明の熱加硫型シリコーンゴム組成物には、上記の基
本的構成成分以外に、当業界で既によく知られている各
種添加剤、例えば各種金属の酸化物、それらの水酸化物
および／またはそれらの脂肪酸塩などから選ばれる耐熱
向上剤、加硫戻り防止剤、難燃性付与剤（白金化合物）
、ポリオルガノハイドロジエンシロキサンのような加硫
物の着色防止剤、シリコーンオイルのような可塑剤、内
部離型剤としての金属石けん、顔料、染料など、当業界
で公知の添加剤を加えることができる。

本発明を実施するに際して、上記した（Ａ）〜（Ｃ）成
分および他の任意成分の添加順序は特に制限されるもの
ではないが、通常法の工程に従って行われる。

即ち、第１図に示されているように、（Ａ）〜（Ｃ）成
分はそれぞれの供給ポンプＰ１〜Ｐ３によって計量タン
クＴ１へ送られる。この場合、予め（Ｂ）成分を計量タ
ンクＴＩへ仕込んでおき、次いで（Ａ）成分および（Ｃ
）成分を仕込む方が、次工程の高速ミキサーに（Ａ）〜
（Ｃ）成分を移送する際、（Ａ）および（Ｃ）成分がＴ
Ｉの器壁に付着するのを防止できて有利である。また、
（Ａ）成分は、ポンプＰ１の先端部が下記の如く改造さ
れた装置を用い、ペレット状に成形されてからＴ１に供
給される方が製造の連続運転にさらに有利となる。即ち
、このポンプＰ１の吐出口先端部に直径１〜ｌＱｍｍの
範囲から成る多数の孔を有する目皿を設置し、その先端
には目皿から柱状に押出される（Ａ）成分をペレット状
に裁断できるように回転刃（回転型チョッパー）を設け
るのが好ましい。そしてこのＰｌを用いて（Ａ）成分を
ペレット状にし、前記したように予め計量された無機質
充填剤中に供給すると、そのペレット表面上に充填剤が
付着してその形状がよく保存されるため、次の高速回転
ミキサーへの移送が容易になる利点がある。（Ｃ）成分
は液状物または固体粒子状物であるため、そのまま添加
される。

このように計量された主要成分はミキサーＭ１に供給さ
れる。このミキサーＭ１は翼半径が約１０〜６５ｃｍの
プレートを持ち、回転数２００〜６．００Ｏｒｐｍ　、
翼先端の周速度が１５〜４５ｍ／ｓｅｃになるよう調整
された装置が一般に用いられる。この高速回転ブレード
により供給材料に強力な機械的剪断作用を与えることで
予備混合を行う。この混合過程では、予備混合物に流動
性を持たせるため、予め設定した電流値に達したら混合
を停止する。混合開始時は電流値はほぼ一定であるが、
ポリジオルガノシロキサンと充填剤との均一分散性が増
してくると電流値は上昇してくる。

この電流値はやがて極大値を示し、その値を通過すると
混合物が塊状となるので電流値が低下する。この混合物
が塊状となり流動性がなくなると、次工程への移送が困
難となる。従って、実験的に極大値の手前の電流値を決
め、その電流値に達したところでミキサーを停止する。

このようにして粉粒体を得て、供給ホッパーＴ２へ排出
する。この粉粒体は、その平均粒径が１〜１５、０００
μｍの範囲のもので、次工程の連続自動運転のためには
１０〜４．０００　μｍの範囲のものが特に好ましい。

このような範囲の粉粒体を得るために、Ｍｌの回転速度
および処理時間（電流値）が決定される。

本発明に使用される高速ミキサーＭ１としては、好まし
いものとしてヘンシェルミキサー、マイクロスピードミ
キサーなどの市販品が例示される。このような装置を使
用する場合は、上記（Ａ）成分および（Ｂ）成分だけを
計量タンクに導入し、それをミキサーＭ１で予め粉粒体
にしてから、別に計量された（Ｃ）成分をＭｌに付属の
供給口から導入することも可能である。なお、（Ａ）〜
（Ｃ）成分以外の任意成分（特性改良添加剤）もこのＭ
ｌ中で混合することができる。ただし、着色顔料などを
使用する場合には装置の汚染が問題となるため、次工程
の同方向二軸押出機Ｍ２の供給口から添加するのが好ま
しい。

本発明において、Ｍｌの混合工程には特に加熱や冷却を
必要としないが、−様な混合粉粒体を得るために、温度
を一定範囲に保つ方が好結果を得る。その温度は１０〜
１００℃の範囲から選ばれるが、次工程のためには室温
付近が好ましく、通常は通水による冷却の行われる場合
が多い。

本発明の上記第１工程は回分方式となっているので、そ
の工程装置の全部又は一部を２連以上に増加することも
可能である。このような第１工程の合理的実施によって
、次工程へ絶間なく粉粒体を供給でき、結果として熱加
硫型シリコーンゴムコンパウンドの連続化製造システム
をスムースに動かすことが可能となる。

第１工程で得られた自由流動性のシリコーンゴム粉粒体
は同方向二軸押出機１．１２への混合物供給ホッパーＴ
２へ排出される。このＴ２には５〜１０ｒｐｍの壁面か
き取りブレードが設置されており、それによって定量ベ
ルトフィーダーＦ１への排出が連続的にできるようにな
っている。このＦｌからシリコーンゴム粉粒体が同方向
２軸押出機Ｍ２に連続的に定量供給される。

同方向２軸押出機Ｍ２は、バレル内に同方向に同調して
回転する２本の回転スクリューを平行に配置したもので
ある。これと同様の押出機として異方向２軸押出機があ
るが、このタイプのものはスクリュー先端部でのコンパ
ウンドが局部剪断作用を受けて練り具合に不均一を生じ
るため、本発明には用いない方がよい。

本発明に使用される押出機Ｍ２は、スクリュー回転数０
〜１１０００ｒｐの能力を有するものである。

この押出機のスクリューは、そのＬ／Ｄを特に限定する
ものではないが、コンパウンドの混練効率などを考慮す
るとＬ／Ｄ＝２５〜５０の範囲から選ぶのが好ましい。

また、そのスクリュー構成およびスクリュー形状などは
市販されているものから適当に選ぶことができるが、２
条ないし３条ネジスクリューで構成されたものが好まし
い。

このような同方向２軸押出機としては、ウニルナ−・フ
レイドラ−社（Ｗｅｒｎｅｒ　＆　Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅ
ｒＫＧ）製ＷＰミキサー、東方機械製ＴＥＭ　ミキサー
池貝製作所製ＰＣＭ　ミキサーなどが例示される。

これらの押出機は、バレル全体または分割された部分が
冷却および加熱のいずれも可能なものが好ましく、また
０〜３００℃の広範囲で温度制御が可能である方が各種
の熱加硫型シリコーンゴムコンパウンドに適用できて好
都合である。

この温度制御はジャケットまたは電気ヒーターを用いて
通常行われている。本発明においては、冷却は必ずしも
必要としないが、−船釣にはバレルの後部でなされ、冷
媒を用いて急冷し、前部での加熱あるいはシェアー発熱
による顕熱が除去される。この急冷によって、押出機か
ら吐出されるシリコーンゴムコンパウンドの梱包が容易
となるだけでなく、加熱混練後のコンパウンドの可塑化
戻り（クレープ硬化）現象を緩和する効果も出てくるた
め、大きな利点となる。

押出機のバレルの中間部または末端部の適当な箇所に１
個ないし複数個のベント部（減圧ゾーン）を設け、揮発
分の除去や脱気を可能にした装置や前工程で添加できな
かった他の成分を添加できるような第２の供給口を設け
た装置なども有利に利用できる。この押出機の押出能力
は、第１工程とバランスさせた能力とするのが好ましい
。その選定には、バレル内径とスクリューの回転数とに
よって簡単に行うことができる。

上記した同方向２軸押出機Ｍ２に導入されたシリコーン
ゴム粉粒体は、その内部で混練され、極めて短時間にそ
の末端の吐出口から従来のニーグー処方で得られたと同
等のシリコーンゴムコンパウンドが得られる。この第２
工程においては、無機質充填剤として特に未処理の補強
性シリカが使用された場合に通常加熱混練および／また
は脱気が行われる。また、第１工程中または押出機Ｍ２
への供給口からトリメチルアルコキシシラン、ヘキサメ
チルジシラザン、１．３−ジビニルテトラメチルジシラ
ザンなどのシリカ表面のシラノールと反応性のある有機
ケイ素化合物を添加して、押出機Ｍ２中で加熱混練しな
がら無機質充填剤の表面処理をすることもできる。

このように、第２工程の押出機Ｍ２で加熱混練をするこ
とによって、シリコーンゴムコンパウンドの経時的クレ
ープ硬化の防止および無機質充填剤の表面処理が可能と
なる。ここで加熱温度は特に限定されず、通常１００〜
３００℃の範囲から適宜選択すれば良い。

上記したように、本発明はこの第２工程が熱加硫型シリ
コーンゴムコンパウンドを製造する律速段階となる可能
性が大きく、そのために押出機の能力向上がキーポイン
トになる。従って、システムとして効率を上げるには、
この第２工程の所要時間（粉粒体が供給口から吐出口に
至る時間）を１〜６０分、好ましくは１〜３０分に調整
して短時間で実施されるべきである。

〔発明の効果〕

上記した製造方法を採用すると、従来と同等の熱加硫型
シリコーンゴムコンパウンドが比較的小形の装置の組合
せによって連続的にかつ短時間で得られ、工程の省力化
および省エネルギー化を大幅に達成することができる。

従って、本発明の方法は、熱加硫型シリコーンゴムコン
パウンドの工業的製法の合理化に多大の効果がある。

〔実施例〕

以下において、実施例および比較例を掲げ、本発明を更
に詳しく説明する。なお実施例および比較例中、部はい
ずれも重量部を表わすものとする。

実施例１ 無機質充填剤供給ポンプＰ２から比表面積３００ｍ　２
７　ｇの煙霧質シリカ（シリカＩ　’）　２１．０００
部を計量タンクＴ１へ仕込んだ。それに目皿と回転刃が
取付けられたポリジオルガノシロキサン供給ポンプＰ１
の先端から、直径３ｍｍで長さ５ｍｍのペレット状に成
形されたジメチルシロキサン単位９９．８モル％および
メチルビニルシロキサン単位０．２モル％から成り、２
５℃における粘度が１５．０００．０００ｃＰのトリメ
チルシリル基末端封鎖ポリメチルビニルシロキサン５０
．０００部（生ゴム■）を、およびＰ３から加工助剤と
して２５℃における粘度が１５ｃＰのα、ω−ジメトキ
シポリジメチルシロキサン（加工助剤１）３．０００部
と２５℃における粘度が３０ｃＰであり、ジメチルシロ
キサン単位が６７モル％とジフェニルシロキサン単位が
３３モル％からなるα、ω−ジメトキシポリメチルフェ
ニルシロキサン（加工助剤ＩＩ）３．０００部との混合
物を計量しなからＴｌへ導入した。その全量を処理容量
５００１で混合翼の半径が約４８ｃｍのヘンシェルミキ
サー（高速ミキサーＭｌ）に移した。直ちに始動し、強
力な機械的剪断を与えるために８００ｒｐｍで運転した
。運転初期の定常電流値を読み取り、その電流値の１．
５倍に達したところで運転を止め、粉粒体を得た。この
粉粒体の組成を第１表に示す。こうして得た粉粒体を次
の混合物供給ホッパーＴ２へ排出した。この始動から排
出までの時間は７分であった。その間にミキサーは通水
によって冷却しておいた。得られた粉粒体は温度が３９
℃で、平均粒子径が６０μｍの流動性球状粒子であった
。この粉粒体を定量ベルトフィーダーＦ１によって同方
向２軸押出機Ｍ２へ定量供給した。この押出機Ｍ２は、
スクリュー径（Ｄ）　５０ｍｍ、軸長２．４００ｍｍ　
（スクリューのし／Ｄ＝４８）、スクリュー回転数０〜
１．００Ｏｒｐｍで可変できる東方機械製ＴＥＭ−５０
（商品名）を用いた。この装置のバレルには、Ｌ／Ｄ＝
　１〜５の間に粉粒体の供給口、Ｌ／Ｄ＝２０〜２２お
よびＬ／Ｄ＝３６〜３８の位置にそれぞれ第１および第
２の開放ベントロが設けられており、Ｌ／Ｄ＝４８の排
出口から混練物が吐出される構造になっている。ベント
ロは真空ポンプを取付けて減圧脱気することもできるし
、また前部のベントロは顔料などの他の添加剤の供給口
にもなる。またＬ／Ｄ＝　Ｏ〜１０は水冷でき、１０〜
３８の範囲は電気ヒーターで３００℃まで加熱でき、３
８〜４８は一１０℃の冷媒で急冷できるように設定した
。

この装置を用い、シリコーンゴム粉粒体を１分間に１．
０００部の速度で供給できるようにスクリュー回転数を
調節した。運転中に、Ｌ／Ｄ＝３６〜３８の部分のコン
パウンド温度が２７０℃に保たれるように加熱し、第２
ベントロによって減圧下に低留分の除去および脱気を行
い、最終部のＬ／Ｄ＝３８〜４８の区間は一１０℃の冷
媒によって冷却した。吐出時のコンパウンド温度は約９
０℃であった。この第２工程に要した時間は７５分であ
った。

このようにして得られた熱加硫型シリコーンゴムコンパ
ウンドをロールで素練りし、その−部はＪＩＳ　Ｃ２１
２３で規定されたウィリアムス可塑度の試験法に準じて
、試料作製直後と３日間放置後の可塑度を測定するため
に用い、他の残部はそのコンパウンド１００部当たり２
，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘ
キサン０．３部を加えてプレス加硫し、厚さ２ｍｒｎの
シリコーンゴムシートにし、２００℃で１時間の後加硫
を行った。このシートについて、ＪＩＳ　Ｋ　６３０１
に規定されている方法で一般的な物理特性を測定した。

その結果を第１表に示した。

比較例１ 実施例１と同一の組成物を１００　βニーダ−を用いて
試作した。組成物が均一になってから、１５０℃で４時
間の加熱混練を行った。冷却後に、−軸の押出機で濾過
を行い、最終コンパウンドを得た。この方法による仕込
みからの全工程時間は８時間を要した。

このようにして得たゴムコンパウンドについて、実施例
１と同様にして可塑度および物理特性を測定した。その
結果を第１表に示した。また、充填剤の分散性を顕微鏡
で観察し、実施例１と比較したところ、全く差異は認め
られなかった。

以上の結果から、ニーグー試作品と実施例１のシリコー
ンゴムコンパウンドは、特性的に全く同等であるが、そ
の製造時間において大幅な違いがあることがわかる。

比較例２ 実施例１の第１工程で得た粉粒体をＴ２から５００部抜
取り、ロールで塊状体くコンパウンド）とした。この内
１００部については実施例１と同様に可塑度測定用とし
て試料を作製し、３００部は経時変化を調査するために
保存し、１箇月ごとに試験するために室温に放置した。

この放置されたコンパウンドを１箇月後にロールで可塑
化しようとしたが、疑似架橋（クレープ硬化）が進行し
ていてミクロゲルを発生し、３箇月後にはもはや可塑化
するのが困難であった。また、残りの１００部について
は実施例１と同様のゴムシートを作製し、その物理特性
を測定した。その結果を第１表に示した。

以上の結果から、同方向２軸押出機による混練工程を経
由しない粉粒体は、その貯蔵安定性が悪く、品質的に大
きな問題をもっていることが明らかである。

実施例２ 実施例１で用いた生ゴム■を５０．０００部、比表面積
２１０．ｍ”／ｇの沈澱シリカ２５．０００部、２５℃
における粘度が５０ｃＰのα、ω−ジヒドロキシポリジ
メチルシロキサン（加工助剤Ｉ［［）２．５００部およ
び内部離型剤としてステアリン酸亜鉛４０部を実施例１
と同様にしてヘンシェルミキサーに仕込んだ。８００ｒ
ｐｍで６分間運転し、粉粒体を得た。

この粉粒体を定量ベルトフィーダーＦ１によって押出機
Ｍ２へ１分間に１．２００部の速度で供給した。

このコンパウンドは最終的に２８０　℃になるように加
熱混練され、ベント部は第１および第２の両方共に減圧
脱気のために使用した。後部の冷却は実施例１と同様に
行った。

このようにして得られたコンパウンドについて、実施例
１と全く同様に試験した。その結果を第１表に示した。

また、このコンパウンドのロール作業性を調べたところ
、従来の製造法で得たものと同等゛かそれ以上であり、
８インチロールを用いた場合にＱ、３ｍｍの分出しが可
能であった。

比較例３ 実施例２で得た粉粒体を用いて比較例２と同様の試験を
行った。この粉粒体から得られたコンパウンドは、室温
で３箇月間放置後においても十分に可塑化できるもので
あった。ただし、製造直後のコンパウンドは可塑度が非
常に高く、流動性に乏しいものであった。このコンパウ
ンドの可塑度および物理特性を測定し、その結果を第１
表に示した。また、１箇月経過毎に可塑度および物理特
性を測定し、コンパウンドの熟成効果を調べたところ、
実施例２と同等の特性を得るのに約３箇月を要すること
が判明した。

その時の物理特性は硬さ５４、引張強さ６３ｋｇｆ／ｃ
ｍ”、伸び３２０％であり、実施例１の特性とほぼ同等
であった。さらに、そのコンパウンドのロール作業性を
調査したところ、コンパウンドのロール表面での密着性
が認められ、８インチロールで１ｍｍの分出しが困難で
あった。従って、コンパウンドを単に室温で放置するだ
けでは、内部離型剤の添加効果が全く得られないことが
分かった。

比較例４ 実施例１と同一の原料を用い、第１工程を経ないで直接
同方向２軸押出機による熱加硫型シリコーンゴムコンパ
ウンドの製造を試みた。簡便法として、実施例１の原料
の半量をヘンシェルミキサーに仕込み、３０秒間だけ運
転をして不均一の粗混合物をつくり、これをなるべく均
一な成分となるように石油缶に１０分割して取出した。

これを用い、実施例１と同様の運転条件で粗混合物を押
出機Ｍ２に供給した。この方法によると、第１のベント
ロまでは未だ混練が不十分で、粉状のままであった。そ
して、吐出されたコンパウンドも粘性が全くなく、ロー
ル作業性が非常に劣るものであった。また、吐出された
コンパウンドから部分的に試料を採取し、その比重を測
定したところ、平均値からのばらつきが±１０％を越え
る結果となった。かくして、２軸押出機のみで熱加硫型
シリコーンゴムコンパウンドを得る方法は、現在の技術
レベルでは採用できないものであった。

実施例３ ジメチルシロキサン単位９４．８モル％、メチルビニル
シロキサン単位０．２モル％およヒシフェニルシロキサ
ン単位５モル％から成り、２５℃における粘度が１８．
０００．０００ｃＰのジメチルビニルシリル基末端封鎖
ポリオルガノシロキサン（生ゴムＩＩ　）　５０．００
０部、比表面積２００ｍ２／ｇの煙霧質シリカ（シリカ
ＩＩ）２０，０００部、珪藻土５００部、実施例１の加
工助剤Ｉ　４．０００部および耐熱添加剤のジオクタン
酸鉄５０部を原料として用い、実施例１と同様にしてシ
リコーンゴムコンパウンドを製造した。その緒特性を測
定し、結果を第１表に示した。このコンパウンドは、６
箇月後においてもロールにすぐ巻きつき、またロール作
業性も初期と全く変わらなかった。

実施例４ ３．３．３−）リフルオロプロピルメチルシロキサン単
位９９．７モル％、メチルビニルシロキサン単位０，３
モル％からなり、２５℃における粘度が３０、０００．
０００ｃＰのトリメチルシリル基末端封鎖ポリオルガノ
シロキサン（生ゴム）５０．０００重量部、１．３−ジ
ビニルテトラメチルジシラザンで表面処理された煙霧質
シリカ（シリカＩＩＩ）　ＩＴ、５００部、石英微粉末
１０．０００部および実施例１の加工助剤Ｉｆ　３．０
００部からなる組成物を実施例１と同様にして製造し、
その特性を測定した。その結果を第１表に示した。

ここで得られた熱加硫型シリコーンゴムコンパウンドも
経時的に安定なものであった。

実施例５ 実施例１で用いた生ゴムＩ　５０．０００部、実施例３
のシリカＩＩ　２５．０００部および加工助剤ＩＩ［５
，０００部とから実施例１と同様にして粉粒体を得た。

同方向２軸押出機を構造的には同じでスクリュー径を１
００ｍｍとした大形機ＴＥＭ−１００（東方機械製）を
用いて実施例１と同様にして熱加硫型シリコーンゴムコ
ンパウンドを得た。この時、上記粉粒体の供給速度を１
分間当たり３．０００部とした。

このコンパウンドについても実施例１と同様の試験を行
い、その結果を第１表に示した。この実施例から押出機
を大形にしても特性的に十分満足できるものが得られ、
生産性も格段に向上することが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造方法に使用する装置の構成システ
ムの一例を示す概略図である。 Ｐｌ・・・ポリジオルガノシロキサン供給ポンプＰ２・
・・無機質充填剤供給ポンプ Ｐ３・・・加工助剤供給ポンプ Ｔ１・・・計量タンク Ｍｌ・・・高速ミキサー Ｔ２・・・混合物供給ホッパー Ｆｌ・・・ベルトフィーダー Ｍ２・・・同方向２軸押出機

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）２５℃における粘度が少なくとも１×１０＾
   ５ｃＰのポリジオルガノシロキサン、 （Ｂ）無機質充填剤および（Ｃ）加工助剤を基本的構成
   成分とし、これら成分を高速の機械的剪断方法によって
   実質的に均一に分散されかつ細分化された流動性のある
   粉粒体を得る第１工程と、当該粉粒体を同方向回転型２
   軸連続混練押出機の供給口から連続的に定量供給を行う
   ことによって該押出機の吐出口から均質なゴムコンパウ
   ンドを得る第２工程とから成ることを特徴とする熱加硫
   型シリコーンゴムコンパウンドの連続的製造方法。 ２（Ａ）成分のポリジオルガノシロキサンが、その供給
   ポンプの出口に設けられた回転型チョッパーによりペレ
   ット状に細分され、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分とともに
   分散される請求項１記載の製造方法。 ３　同方向回転型２軸連続押出機のスクリューが２条な
   いし３条ネジスクリューで構成されたものである請求項
   １記載の製造方法。 ４　同方向２軸押出機での混練工程が１００〜３００℃
   の加熱下で行われる請求項１記載の製造方法。