JPS5949955A - 強化弾性体の製造法 - Google Patents

強化弾性体の製造法

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JPS5949955A
JPS5949955A JP15891782A JP15891782A JPS5949955A JP S5949955 A JPS5949955 A JP S5949955A JP 15891782 A JP15891782 A JP 15891782A JP 15891782 A JP15891782 A JP 15891782A JP S5949955 A JPS5949955 A JP S5949955A
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JP
Japan
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rubber
thermoplastic polymer
parts
weight
short fibers
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Pending
Application number
JP15891782A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Yamamoto
新治 山本
Kouhei Umijiri
海尻 浩平
Koichi Nagakura
永倉 弘一
Denichi Oda
尾田 伝一
Yasuo Matsumori
保男 松森
Kimio Nakayama
喜美男 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5949955A publication Critical patent/JPS5949955A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

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】 この発明は強度およびモジュラスの優れた強化弾性体の
製造法に関するものである。
従来1強化弾性体(ri、加硫可能なゴムにナイロン、
ポリエステル、ビニロンなどの合成樹脂の短繊維を配合
した後加硫することによって製造されている。しかし、
こうして得られる強化弾性体の強度およびモジュラスは
充分高くなく、よシー1m強度およびモンユラスの優れ
た強化弾性体の開発が望まれていた。
そこで、従来公知の強化弾性体の有する欠点を改良し、
た強化弾性体の製造法として、加硫可能なゴムト粉末1
.2−ホリブタジエンとを混練し、押出し、ロールで圧
延した後加硫する方法が提案さ上記公報には1強度およ
びモジュラスの優)1.た強化弾性体の製造実験例が記
載されている。
しかし、上記公報に記載されている強化弾性体の製造法
は、繊維形成ポリマーとして1.2構造含有率80%以
上、融点130℃以上の1,2−ポリブタジェンを使用
する方法であり、前記1,2−ポリブタジェンから形成
される繊維の強度が小さいため、ゴム加工中、特に、カ
ーボンブラック混練中に繊維が切lit、、11維長が
短かくなり、特に低伸長時でのモジュラスが小さくなり
1.またこの強化弾性体の疲労特性、特に高温、高名カ
ードの過酷な条件下での疲労特性が充分でなかった。こ
のため前記の方法によって製造された強化弾性体をベル
ト、カーカス、ビードなどのタイヤ内部部材として使用
することができなかった。
この発明者らは、上述の欠点を有しない強化弾性体の製
造法を提供することを目的として鋭意研究した結果、こ
の発明を完成した。
すなわち、この発明は、カ旧随0J能なゴム100重量
部にポリマー分子中に一〇NH−基を有する熱可塑性ポ
リマーの微細な短繊維1〜100重量部が埋封さり、て
おり、かつ該繊維の界面において前記ポリマーと加硫可
能なゴムとがノボラック型フェノールホルムアルデヒド
系樹脂の初期縮合物を介してグラフトシている強化ゴム
組成物に。
強化ゴム組成物中の各成分の割合が加硫可能なゴム10
0@量部当りポリマー分子中に一♂NH−基を有する熱
可塑性ポリマーの微細な短繊維が1〜20重量部となる
ときは加硫剤を添加して組成物を調製し9強化ゴム組成
物中の各成分の割合が加硫可能なゴム100重1都当シ
前記熱oJ塑性ポリマーの微細な短繊維が1重扇部より
多く100重預部以1・となるときは加硫剤および追加
の加硫可能なゴムを、加硫可能なゴム100虫量部当9
熱可塑性ポリマーの微細な短繊維が1〜20 FIx 
針部となるように添加して組成物を調製し。
?j7らil−た組成物を加硫することを特徴とする強
化弾性体の製造法に関するものである。
この発明の方法によれは、低伸長時および高伸長時のモ
ジ−ラス、および引張強度の優れた強化弾性体を製造す
ることができる。
また、この発明の方法によhは、加硫可能なゴム、ポリ
マー分子中に−CNH−基を有する熱可塑性ポリマー、
ノボラック型フェノールホルムアルデヒド系樹脂の初期
縮合物(以ド単にノボラックということもある)、およ
び加熱時にホルムアルデヒド ノ加工性(ムーニー粘度が低い,グリーン強度が大きい
,ダイスウェルが小さい)が優れてお9。
優れた物性を有する強化弾性体を簡単な操作で再現性よ
く製造することができる。
この発明における力旧メC可能なゴムとしては,加硫す
ることによってゴム弾性体を与えるすべてのゴムを使用
することができ,例えは、天然ゴム。
シス−1.4−ポリブタジェン、ポリイソプレン。
ポリクロロプレン、スチレン−ブタジェン共用合体ゴム
、イソプレン−インブチレン共重合体,エチレン−プロ
ピレン−非共役ジエン三元共重合体。
これらの混合物を挙げることができる。これらのゴ・の
中でも加1nt ’J能なパムと分子中に一8NH−基
を有する熱可塑性ポリマーとノボラックと加熱時にホル
ムアルデヒドを発生しうる化合物との混合物を混練し、
ついで混練物を押出すさいにゲル化することのほとんど
ない天然ゴムが好ましい。
この発明の方法に用いる強化ゴム組成物は、前記の加硫
可能なゴム100車量部にポリマー分子中に一δN +
(−基を有する熱可塑性ポリマーの微細な短繊維1〜1
00重量部、好ましくは1〜70重量部、特に好ましく
は30〜70重量部が埋封されており、かつ該繊維の界
面において前記ポリマーと加硫可能なゴムとかノボラッ
クを介してグラフト(結合)しているものである。
前記の熱可塑性ポリマーの微細な短繊維は、融点が19
0〜235℃、好ましくは190〜225℃、特に好捷
しくけ200〜220℃の、ナイロン6、ナイロン61
0.−1)’イロン12.ナイロン611.ナイロン6
12などのナイロン、ポリへブタメチレン尿素、ポリウ
ンデカメチレン尿素などのポリ尿素やポリウレタンなど
のポリマー分しくはナイロンから形成されており、平均
径が0゜05〜0.8μであシ1円円形面の、最短繊維
長が好ましくは1μ以上で、繊維軸方向に分子が配列さ
れた微細な短繊維の形態で加硫可能なゴム中に埋封され
ている。
しかも、前記の繊維の界面において、ポリマー分子中に
−CNH−基を有する熱可塑性ポリマーと加硫可能なゴ
ムとがノボラックを介してグラフトしている。
前記のノボラックとは、それ自体公知の触媒。
例えば硫酸、塩酸、リン酸、シーウ酸などの酸を触媒と
して、フェノール、ビスフェノール類などのフェノール
類とホルムアルデヒド(パラホルムアルデヒドでもよい
)とを縮合反応させることによって得られる可溶可融の
イuI脂およびその変形物(変性物)である。ノボラッ
クとして2例えは。
ノボラッ、り型フェノールホルムアルデヒド初ルj縮金
物、ノボラック型ラクタム−ビスフェノール−♂−ホル
ムアルデヒド初期縮合物、ノホラノク型スチレン化フェ
ノール−フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物など
を好適に使用できる。
この発明の方法における強化ゴム組成物においては、加
硫可能なゴムに埋封さ1しているポリマー分子中に−g
NH−基を有する熱可塑性ポリマーの微細な短繊維の強
度が犬きく、シかも該短繊維の界面において前記熱可塑
性ポリマーと加硫可能なゴムとがノボラックを介してグ
ラフト結合しているため、低伸長時および高伸長時のモ
ジ−ラスおよび引張強度が優れ、しかも天然ゴム加髄物
のようなゴム加硫物やスチールなどの部材に対する接着
性が優れた力計1+f物を与える強化ゴム組成物を得る
ことができるのである。
また、前記のグラフト結合は、加硫可能なゴム。
ポリマー分子中に一8NH−基を有する熱可塑性ポリマ
ー、ノボラックおよびホルムアルデヒド供与体である加
熱時にホルムアルデヒドを発生しうる化合物の反応様式
については断定的には云えないが、ノボラックにホルム
アルデヒド供与体から発生したホルムアルデヒドが先ず
作用してノボラックに少なくとも2個のメチロール基が
生成され。
この禎数のメチロール基のうちの1つの水酸基と加硫可
能なゴムのポリマー分子中のメチレン基の水素原子との
脱水反応、および熱可塑性ポリマー分子中の−gNH−
基の水素原子と加硫可能なゴムと結合しているノボラッ
クの残シのメチロール基の水酸基との脱水反応によって
生成するものと考えられる。
この発明の方法における強化ゴム組成物において、加硫
可能なゴムに埋封されているポリマー分    □子中
に−(!!NH−基を有する熱可塑性ポリマーの微細な
短繊維の割合は、加硫可能なゴム100屯1都当り該繊
維が1〜100重一部、好ましくは1〜70重量部、特
に好ましくは30〜70重蓄部である。加硫可能なゴム
に埋封されている繊維の割合が前記ド限より少ないと、
加硫物の強度およびモジュラスが改善されず、加硫可能
なゴムに埋封されている繊維の割合が前記上限より多い
と。
加硫物の接着性が低下する。
また、この発明の方法に用いる強化ゴム組成物において
、加硫可能なゴムに埋封されている熱可塑性ポリマーの
微細な短繊維の重量に対する該繊維の界面においてノボ
ラックを介して熱可塑性ポリマーにグラフト結合してい
る加硫可能なゴムの重量の割合(加硫可能なゴム/熱可
塑性ポリマーの微細な短繊維)で示されるグラフト率が
3〜25重量%1%に5〜20重量%となるように繊維
を形成する熱可塑性ポリマーと加硫可能なゴムとがノボ
ラックを介してグラフト結合していることが好捷しい。
上述のような特徴を有するこの発明の方法における強化
ゴム組成物は9例えば、加硫可能なゴムと1分子量2o
 o o o o未満のポリマー分子中に一占旧1−基
を有する熱可塑性ポリマーと、こhらゴムと熱可塑性ポ
リマーとの合計1100重量部当、!:” 2〜51し
蓋部のノボラック型フェノールホルムアルデヒド系樹脂
の初期縮合物とホルムアルデヒド供与体とを熱可塑性ポ
リマーの融点以上でかつ270”C以下の温度で混練し
、得られた混線物勿、混裡物中のゴムと熱、可塑性ポリ
マーとの割合かゴム100重量部当り熱可塑性ポリマー
が1〜100重量部であるときはそのまま、混練物中の
ゴムと熱可塑性ポリマーとの割合がゴム100重量部当
シ熱可塑性ポリマーが1重量部より多くなるときは追加
の加硫可能なゴムを、全部のゴム100重量部当り熱可
塑性ポリマーが1〜100重量部となるように混線物に
添加して、さらに熱可塑性ポリマーの融点以上でかつ2
70℃以下の温度で混練した後、熱可塑性ポリマーの融
点以上でかつ2’70℃以下の温度で押出し、押出物を
熱可塑性ポリマーの融点よシ低い温度で延伸することに
よって製造することができる。
この発明の方法において使用する強化ゴム組成物を製造
する際に先ず前述の加硫可能なゴムと分子量(数平均分
子量)200000未満、好ましくは10000’ −
100000の前述のポリマー分子中に一占旧1−基を
廟する熱可塑性ポリマーと。
ごれらゴムと熱可塑性ポリマーとの合計匍100重量部
当り0.2〜5重量部、好ましくはゴム100重首部当
り0.5〜5重重部、特に好ましくは0.5〜3屯量部
の前述のノボラックと、好ましくはゴム100重量部当
り0.02〜1重葉部のホルムアルデヒド供与体とを、
前記の熱可塑性ポリマーの融点以上でかつ2 ’70 
”C以下の温度で混練する。
前記のホルムアルデヒド供与体としては、加熱によりホ
ルムアルデヒドを発生する化合物が使用される。例えば
、ホルムアルデヒド供与体として。
ヘキザメチレンテトラミン、アセトアルデヒドア?H ンモニア: (0113−CH−NH2)3.パラホル
ムアルデヒド、α−ポリオキシメチレン、多イ曲メチロ
ールメラミン誘導体、オキサゾリジン誘導体、多価メチ
ロール化アセチレン尿素などが4けられる。
前記の加硫可能なゴムとポリマー分子中に〇 一占旧1−基を有する熱可塑性ポリマーとの割合は。
特に制限はないが通常加硫可能なゴム100市姻部当り
熱可塑性ポリマーが1〜2000重量部。
好ましくは1〜100重量部、特に好ましくは1〜70
重量部である。
)Jn lit可能なゴムとポリマー分子中に一♂NH
−基を有する熱可塑性ポリマーとノボラックとホルムア
ルデヒド供与体との混線は前記熱可塑性ポリマーの融点
以上でかつ270℃以下の温度、好ましくは熱可塑性ポ
リマーの融点より5℃以上高くかつ260℃以下の温度
で、加硫可能なゴムと熱可塑の混練は、ブラベンダープ
ラストグラフ、バンバリーミキサ−、ロール、押出機な
どを用いて好ましくけ1〜15分間行われる。筐た。前
記各成分をブラベンダープラストグラフなどの混練装置
に添加混練する方法には特に制限はないが、混線装置に
先ず加硫可能なゴムと必要ならば老化1カ止剤を投入し
て素線し、ついでポリマー分子中に一+!Ln−基を有
する熱可塑性ポリマーを投入して混練し、熱可塑性ポリ
マーを溶融させ、ゴム中に熱可塑性ポリマーを分散させ
、ついでノボラックを投入してさらに混練後、最後にホ
ルムアルデヒド供与体を投入して1〜15分間混練して
各成分を混練する方法が好適に深川される。
前記の方法においては上記のノボラックおよびホルムア
ルデヒド供与体を使用し、加硫可能なゴ0 ムとポリマー分子中に−CNH−基を有する熱可塑性ポ
リマーとノボラックとホルムアルデヒド供与体とを前述
のように混練することによって、加硫可能なゴムと前記
熱可塑性ポリマーとをノボラックを介してクラフト結合
させるとともに、加硫可能なゴム中に前記熱可塑性ポリ
マーを微a(分散した熱可塑性ポリマーの程径は通常1
〜2μである。)に均一に分散させることができる。
前記のノボラックの量が前記下限より少ないと。
ノボラックを介しての加硫可能なゴムと前記熱可塑性ポ
リマーとのグラフト反応が起シに<<、このため熱可塑
性ポリマーの太い繊維やフィルムが生成シ7.また繊維
界面での熱可塑性ポリマーとゴムとの結合が弱いため、
この強化ゴム組成物を加硫し5て得られる加硫物の強度
、接着性および疲労特性などが低ドする。また、ノボラ
ックの量が前記上限より多いと、ノボラックによる熱可
塑性ポリマーのゲル化が生じ、熱可塑性ポリマーの繊維
形成が低下するため、この強化ゴム組成物を加硫して得
られる加硫物の強度、モジ−ラスが低下する。
この発明の方法においては繊維を形成するポリマーとじ
て、ポリマー分子中に一8NH−基を有する熱可塑性ポ
リマーを使用することが必要であり。
これによってモジ−ラス、引張強度、接着性および疲労
特性(特に耐熱性)の優れた加硫物を与える強化ゴム組
成物を得ることかで六るのであシ。
繊維形成の可能なポリマーであってもポリマー分子中に
一0NH−基を有さない熱可塑性ポリマーではゴム中に
分散した熱可塑性ポリマーの粒径が大きくなり太い繊維
やフィルムか生成し、繊維界面での熱可塑性ポリマーと
ゴムとのグラフト結合が起らないので、この発明の方法
に使用することができないのである。
前記の方法においては、各成分の混練および押出しの際
に可硫可能なゴムのゲル化防市の目的で。
加硫可能なゴムに老化防止剤1例えばN−(3−メタク
リロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)Nl−フェ
ニル−p−フェニルレンジアミン、フェニル−α−ナフ
チルアミン、フェニル−β−ナフチルアミン、  N、
N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N−イン
グロビルーN′−フェニル−p−フェニレンジアミン、
N−シクロへキシル−141−フェニル−p−フェニレ
ンジアミン、2.6−ジ第三ブチル−4−メチルフェノ
ール、2,6−ジ第三ブチル−α−ジメチルアミノ−p
−クレゾール、  2.2’−ジヒドロキシ−3,3′
−ビス(α−メチルシクロヘキシル)−5,5’−ジメ
チル・ジフェニルメタンなどの低揮発性の老化18/J
止剤を配合することが好ましい。
前記の方法においては、前述のようにして各成分を混練
して得られた混合物を、混線物中のゴムとポリマー分子
中に−hn−基を有する熱可塑性ポリマーとの割合がゴ
ム100重量部当シ前記熱5f塑性ポリマーか1〜10
−0重量部、好ましくは1〜70重倉部9%に好ましく
は30〜70重量部であるときはそのまま押出し、混線
物中のゴムと前記熱可塑性ポリマーとの割合がゴム10
0重匍°部当り前記熱0.1塑性ポリマーが1重蓋部よ
シ多くなるときは前述した加硫可能なゴムの中から選く
は1〜70重賞部、特に好まし7くは3o〜70重量部
となるように混線物にm加してさらに前記熱可塑性ポリ
マーの融点以上でかつ2′IO℃以−17の温度、好ま
しくは前記熱可塑性ポリマーの融点よ95℃以上高くか
つ260℃以ドの温度で混練した後押出す。
混線物を押出す際の混練物中の前記熱可塑性ポリマーの
割合が前記下限より少ないと1強度およびモジュラスの
優れた加硫物を与える強化ゴム組接着性の優れた加硫物
を与える強化ゴム組成物を得ることが困難になる。
混練物は、吐出口の形状が円形または矩形のダイ、たと
えは円形ダイ、矩形ダイを別して紐状(またはシート状
)に押出すことができる。円形ダイを使用する場合は、
その吐出1」の内径が0.1〜5朋、吐出口の長さと吐
出口の内径の比(L/D )が1〜20であることが好
ましく、矩形ダイを使用する場合は、そのスリット間隙
が0.1〜5情1113が0.2〜200mm、ダイラ
ンドの長さが10〜20鰭であることが好ましい。
上記の各種のダイの中でも円形ダイを使用することが好
ましい。円形ダイとしては、1つの吐出口を有するもの
や、多数の吐出口を有するもの(マルチホールドタイプ
)が使用できる。
混練物の押出しに当っては公知の押出し機、たとえばス
クリュ一式押出し機を用い、スクリュー先端部の温度を
前記熱可塑性ポリマーの融点以上でかつ270℃以ドの
温度に、ダイの温度全前記熱可塑性ポリマーの融点以上
でかつ270℃以ド。
特に前記熱可塑性ポリマーの融点より5℃以上高くかつ
260℃以ドの温度に設定して混線物を押出すことが好
ましい。
前記の方法においては上述のようにして混線物を押出す
ことによって、得られる押出物の加硫町Nヒナゴム中の
熱可塑性ポリマーは繊維状の形態となり、しかも繊維状
熱可塑性ポリマーの界面では熱可塑性ポリマーと加硫可
能なゴムとがノボラックを介してグラフト結合されてい
る。
この発明の方法において使用する強化ゴム組成物は、上
記の押出物を、好ましくは連続して緊張をかけつつ、空
冷、水冷、冷却したメタノールのようなゴムおよび熱可
塑性ポリマーに対する不活性な1機溶剤による冷却、あ
るいはダイから引き取p機(巻き取シ機ともいう)まで
の距離を長くする方法などによって熱可塑性ポリマーの
融点より低い温度に冷却し、それ自体公知の方法によっ
て、ボビンあるいは巻き取りロールなどの巻き取9機に
1〜100rIL/分、 好ましくは20−40フル/
分の巻取速度で巻き取った後、一対の圧延ロールを用い
て圧延したシ、延伸ロールを用いて一軸延伸して延伸す
ることによって得ることができる。押出物を引き取ると
きの巻き取シ機の温度は0−100℃が好ましい。押出
物全耐却しないで巻き取ると繊維状熱可塑性ポリマーの
一部が偏平状(極端な場合にはフィルム状)となシ、良
好な結果が得られない場合がある。前記の圧延ロールに
よる圧延の温度は0〜100℃が好ましい。また、延伸
ロールによる延伸は、延伸倍率が1.1〜lOになるよ
うに行なうことが好ましい。
前記の方法においては上述のようにして押出物を延伸す
ることによって、得られる強化ゴム組成物の加硫可能な
ゴム中の熱可塑性ポリマーは繊維が分子配向して繊維構
造に変換して強度の大きな微細な短繊維となるのである
前記□の方法によって得られる強化ゴム組成物は。
加1mc可能なゴム100重量部当シl〜100重量部
のポリマー分子中に一8NH−基を有する熱可塑性ポリ
マーが含有され、該熱可塑性ポリマーが微細な短繊維で
あり、しかも該繊維の界面において熱可塑性ポリマーと
加硫可能なゴムとが7ボラノクを介してグラフト結合し
ているものであp、単独であるいは曲の加硫可能なゴム
とブレンドして使用して、低伸長時および尚伸長時のモ
ジュラス。
引張強度、各種部材との接層性および疲労特性の優れた
加硫物を与えることができる。
この発明の方法においては、ついで1強化ゴム組成物に
加硫剤および場合によシ追加の加硫可能なゴムを添加し
て、加硫用の組成物を調製する。
強化ゴム組成物中の各成分の割合が加硫加能なゴム1’
00重量部当シポリマー分子中に−gNn −基を有す
る熱可塑性ポリマーの微細な短繊維が1〜20重量部と
なるときは加硫剤を添加して組成物を調製する。
強化ゴム組成物中の前記熱可塑性ポリマーの微細な短繊
維の量が、加硫可能なゴム100重量部当シ1重量部よ
シ多く100重量部以下となるときは、加硫剤および追
加の加硫可能なゴムを、加硫可能なゴムIC10重賞部
当シ熱可塑性ポリマーの微細な短繊維が1〜20」置部
となるように添よって、ポリマー分子中に一8kJH−
基を有する熱可塑性ポリマーと混線する加硫可能なゴム
と同種または異種のものを適宜使用することができる。
組成物中の前記熱可塑性ポリマーの微細な知繊維の量が
前記−ド限より少ないと1強度およびモジ−ラスの優れ
た弾性体を得ることができず1組成物中の前記熱可塑性
ポリマーの微細な短繊維の量が前記上限より多いと得ら
れる弾性体の伸びが低ドする。
加硫剤としては公知の加硫剤、たとえばイオウ。
有機過酸化剤、含イオウ化合物などを使用することがで
きる。加減剤を強化ゴム組成物に配合する方法について
は特に制限はなく、それ自体公知の配合方法を採用する
ことができる。加硫剤と共に。
公知の添加剤1例えば、各種グレードのカーボンブラッ
ク、ホワイトカーボン、活性化炭酸カルシウム、超微粉
けい酸マグネシウム、ノ・イスチレン樹脂、クマロンイ
ンデン樹脂、フェノール樹脂。
リク゛ニン、変性メラミン樹脂1石油樹脂などの補強剤
、各種グレードの炭酸カル7ウム、塩基性炭酸マグネン
ウム、クレー、亜鉛華、けいそう土。
再生ゴム、粉末ゴム、エボナイト粉末などの充填剤、ア
ルデヒド、アンモニア類、アルデヒド・アミン類、グア
ニジン類、チオウレア類、チアゾール類、チウラム類、
ジチオカーバメート類、キサンテート類などの加硫促進
剤、金属酸化物、脂肪酸などの加硫促進助剤、アミン・
アルデヒド類、アミン・ケトン類、アミン類、フェノー
ル類、イミダゾール類、含イオウ系あるいは含すン系老
化IS/j止剤、プロセス油などを強化ゴム組成物に配
合して組成物を調製することができる。
この発明の方法においては、加硫用の組成物を加硫して
強化弾性体を得る。
加硫方法については特に制限はなく、公知の加硫方法を
適宜採用することができる。加硫温度は。
使用する加硫可能なゴムの種類、得られる強化弾性体の
用途などによって異なシー律に規定することはできない
が1通常120〜180℃である。
この発明の方法における加硫用の組成物は加工性が優れ
ている。またこの発明の方法によって得られる強化弾性
体は、低伸長時および高伸長時のモジュラス、引張強度
および引裂強度が讃れ、また接着性および疲労特性が優
れている。
この発明の方法によって得られる強化弾性体は。
その優れた特性を利用して、トレッド、サイドウオール
などのタイヤ外部部材、ベルト、カーカス。
ビードなどのタイヤ内部部材、ベルト、ホースなどの工
業用品、はき物素材として使用することができる。
つぎに実施例および比較例を示す。
実施例および比較例において得られた弾性体の物性はJ
ISK6301に従って測定し、加硫用の組成物のムー
ニー粘度ML□+4(100℃)はJiSK6300に
従って測定した。以下の記載において1部は重知部を示
す。
実施例で用いたノボラックは以下のものである。
A、蓚酸を触媒として使用し、フェノールと・々ラホル
ムアルデヒドとを縮合させて得た軟化点10し”C1水
分含DO,12重被チ、フリーフェノール含量0.13
重t %の粉末結晶であるノボラック型フェノール−ホ
ルムアルデヒド初期縮合物(明相化成(株)製、商品名
550PL)(以下単にノボラックAということもある
) B、ε−カフ”ロックタム141部と純度8’1%のパ
ラホルムアルデヒド 5時間反応させて,ε−カプロラクタムとホルムアルデ
ヒドとの付加反応物を含む付加反応液を得た。この付加
反応液全量を,ビスフェノールF315部と水32部と
濃度35%の塩酸1.6部との混合液に,徐々に滴−ド
し,εーカグロラクタムーホルムアルデヒド付加物とビ
スフェノールFとを縮合反応させた後,反応混合液から
減圧蒸留(180℃,  1 0 11℃mHg ) 
L, テ,  ノボラック型ラクタム−ビスフェノール
F−ホルムアルデヒド初期縮合物(以下単にノボラック
6ということもある)469部を得た。
6フエノール1412都と濃度35%の塩酸4 0。
3 HIlとの混合液に,スチレン1041部を徐々に
滴”)’ L,、  1 3 0℃で2時間混合してフ
ェノールをスチレン化し,反応混合物から減圧蒸留(1
80℃,  4 0mm即)  してスチレン化フェノ
ールケ得た。このスチレン化フェノールの全量に,ポル
マリン1426部と40部濃度の水酸化ナトリウム87
部を加え,80℃で5時r=j混合してスチレン化フェ
ノールにホルムアルデヒドを付加(メチロール化)させ
た。この付加反応物全量に、フェノール1653部とシ
ュウ酸123部とを加え、100Cで2時間メチロール
化されたスチレン化フェノールとフェノールとを縮合反
応させた。反応混合物から減圧蒸留(100→180℃
、  40朋1(g ) して、軟化点73℃(環球法
)のスチレン化フェノール−フェノール−ホルムアルデ
ヒド初期縮合物(以ド単にノボラックCということもあ
る)2す5ソ部を得た。
実施例1 150”c、150rpmにセットしたバンバリーミキ
サ−(南千住製)に粘度か1×↓06ポイズの天然ゴム
(N ]() l O0部、およびN−(3−メタクリ
ロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)−1q′−フ
ェニル−p−フェニレンジアミン〔ノックラック[1−
1、大向新興’gJ)1.o部を投入し。
1分間素線後、6−ナイロン(商品名二1030B、宇
部興産(株)製、融点221℃1分子量30000)5
0部を投入し、4分間混練した。この間にミキサー内の
温度は230℃まで上昇し、6−ナイロンは溶融した。
次いでノボラックA2.25部を投入し7分間混練後、
ヘキサメチレンテトラミン01225部を投入し、2.
5分間混練して(この間のバンバリー内の温度は230
℃)グラフト反応させた後、ダンプした。イけられた混
練物をノズルの内径2龍、長さと内径との比(L/I)
)が2の円形ダイを有する20111φ押出機(Hoa
ke社製)を用いてダイ設定温度235℃で紐状に押出
し、押出物をノズルから垂曲ドの位置に設けたロート(
ロート内にはポンプおよび管によってOoCの冷却水が
供給され、供給された冷却水はロート内を通って流れ、
ロートの垂直ドの位置に設けた冷却水貯蔵容器中に流ド
し、そこから冷却水はポンプおよび管によってロート内
に返送される。)内を通過させ、ついでガイドロールを
経て、ボビンにドラフト比9で351π/分の速度で巻
取った。
この巻取物を一昼夜室温で真空乾燥し付眉水を除いた後
、この巻取物約5002部Mを束ねてシート状(厚さ2
闘、中150 龍)とし、このシート状物をロール間@
0.2朋、温度60 ”Cの一対り)圧延ロールで約1
0倍にロール圧延して1強化ゴム組成物(マスターバン
チ)(試料l)を得た。
80℃、77 rpmにセットしたブラベンダープラス
トグラフで第2表に示す配合処方のうち加硫促進剤、イ
オウを除く配合剤を混練し1次い゛で・。
この混練物を80℃の3インチオーブンロール上で加硫
促進剤、イオウを混練し、これをシート状にロール出し
した後、金型に入れて加硫し1強化弾性体を得た。加硫
条件は、引偏試験用の場合には150℃で40分間の加
硫、剥離試験用の場合には150℃で30分間の加硫で
ある。
結果を第2表に示す。
実施例1で得られた強化ゴム組成物2gをベンゼン20
0−に室温で添加し1強化ゴム組成物中のゴム分を溶解
させ、得られたスラリーを室温で遠心分離して浴液部分
と沈殿部分とに分けた。沈殿部分について前記の操作を
7回線シかえし行なった後、沈殿部分を乾燥してナイロ
ン繊維を得た。
このナイロン繊維をフェノールとオルソジクロルベンゼ
ンのl:3(重量比)の混合溶媒に溶解させて IHの
核磁気共鳴スペクトル(NMR)で分析(内部標準テト
ラメチルシラン)L、NMRチャートから天然ゴムに起
因するメチル基およびメチレン基j 6−ナイロンに起
因するCO基に隣接したメチレン基、  NJ(基に隣
接したメチレン基および他の3個のメチレン基の各々の
ピークについて、切り取シ面積法によジローナイロンと
天然ゴムとのモル比を求めて、グラフト率を昇出した。
また前記のナイロン繊維の形状を、繊維約200本につ
いて10000倍の倍率で走査型顕微鏡を用いて測定し
た。繊維は断面円形の極めて細い短繊維であった。結果
を第1表に示す。
比較例1 ノボラックAおよびヘキサメチレンテトラミンを投入し
なかった曲は実施例1と同様にして強化ゴム組成物(試
料2)を得た。この強化ゴム組成物中にはナイロンのフ
ィルム状物が多数官まれでいた。結果をまとめてg14
1表および第2表に示す。
実施例2 ノボラックAに代えてノボラックBを使用した曲は実施
例1と同様にして強化ゴム組成物(試料3)を得た。こ
の強化ゴム組成物から実施例]−と同様にして強化弾性
体を得た。結果をまとめて第1表および第2表に示す。
実施例3 ノボラックAに代えてノボラックc’l使用した他は実
施例1と同様にして強化コム組成物(試料4)を得た。
この強化ゴム組成物から実施例1と同様にして強化弾性
体を得た。結果をまとめて第1表および第2表に示す。
参考例I N H単味の強化弾性体を製造して物性を′6+++定
した。結果を1とめて第2表に示す。
なお、試料1.試料3および試料4の各強化ゴム組成物
中に埋包されているナイロン繊維の繊維長はいずれも約
200μ以下(割算による)である。
注1):カーボンブラック(lsAF)(商品名:ダイ
ヤブラック1.三菱化成工業(株))注2):アロマチ
イノフォイル(東亜燃料工業(株))注3):N−フェ
ニル−N′−イソフロピルーp−フェニレンジアミン 注4) : 2,2.4− )ジメチル−1,2−ジヒ
ドロキノリン重合?I(商品名ニックラック224゜大
円新興化学工業(株)) 圧5):ジベンゾチアジルジサルファイド(商品名ニッ
クセラーDM、犬内新興化学工業(株))注6) : 
N、N”−シフェニルグアニンン圧7):天然ゴム加硫
物に対する接層性を示す注8):ナイロン繊維とナイロ
ンのフィルム状物との合計   〔以1・同様〕 実施例4〜7.参考?!12〜5 カーホンブラツクの配合蓋を変えた他は実施例1、ある
いは参考例1と同様にして強化弾性体を得た。結果を1
とめて第3表に示す。
実施上〇8〜11.参考例6 80℃、7’i’rprnにセントしたバンバリーミキ
サ−で第4表に示す配合処方のうち加硫促進剤。
イオウを除く配合剤を混練し1次いで、この混線物を8
0℃の10インチオープンロール上で加硫促進剤、イオ
ウを混練した後、実施例1と同様に加硫して強化弾性体
を得た。結果をまとめて第4表〜第6表に示す。
実施1夕1112〜16.比較例2〜6第7表に示す配
合処方(実用配合)に変えた曲は実施例1と同様にして
強化弾性体を得た。結果をまとめて第7表に示す。
なお2.いずれも加硫温度は・150℃、加硫時間は4
0分(実施例12.比較例2のみは30分)である。
注1):ポリブタジェン(U B E POL−BR1
00゜宇部興産(株)製) 注2) :スチレンーブタジエン共1合コム(s B 
R1500、日本合成ゴム(株)M) 注3)、カーボンブラック(ダイヤプラックH8三菱化
成工業(株)製) 注4)ニスビンドル油(白、丸蓋石油(株)製)注5)
 : 4,4’−チオビス(6−第三ブチル−3−メチ
ルフェノール) 注6)、アルキルフェニルホルムアルデヒド樹脂(タノ
キーファイヤー、住友化学工業(株)製〕注7):N−
オキフジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフェンア
ミド なお、実施例12.比較?lJ 2はサイドウオー魯ル
川配合、実施例13.比較例3はトレッドベースゴム用
配合、実施例14.比較例4はビード用配合、実施例1
5.比較例5はタイヤコードコーティングゴム用配合、
実施例16.比較例6はチェーファ−用配合である。
、特許出願人 宇都興産株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (↓) 加硫可能なゴム100重量部にポリマー分子中
    に一5NH−基を有する熱可塑性ポリマーの微細な短繊
    維1〜100重量部が埋封されており。 かつ該繊維の界面において前記ポリマーと加硫可能なゴ
    ムとがノボラック型フェノールホルムアルデヒド系樹脂
    の初期縮合物を介してグラフトしている強化ゴム組成物
    に。 基を有する熱可塑性ポリマーの微細な短繊維が1〜20
    屯搦部となるときは加硫剤を添加して組成物を調製し1
    強化コム組成物中の各成分の割合が加硫可能なコムlo
    oMfJ部当り前記熱可塑性ポリマーの微細な短繊維が
    1電量部よシ多く100重1゛部以ドとなるときは加硫
    剤および追加の加硫可能なゴムを、加硫可能なゴム10
    0重量部当り熱可塑性ポリマーの微細な短繊維が1〜2
    0重量部となるように添加して組成物を調製し。 得られた組成物を加硫することを特徴とする強化弾性体
    の製造法。 基を有する熱可塑性ポリマーと、これらゴムと熱可塑性
    ポリマーとの合計量100重量部当90.2〜5重量部
    のノボラック型フェノールホルムアルデヒド系樹脂の初
    期縮合物と、加熱時にホルムアルデヒドを発生しつる化
    合物とを熱可塑性ポリマーの融点以上でかつ270℃以
    ドの温度で混練し。 得られた混練物を、混練物中のゴムと熱可塑性ポリマー
    との割合がゴム100重量部当り熱可塑性ポリマーか1
    〜100重量部であるときはそのまま、混練物中のゴム
    と熱可塑性ポリマーとの割合がゴム100重量部当)熱
    可塑性ポリマーが1重電部よシ多くなるときは追加の加
    1バを可能なゴムを。 全部のゴム100重童部当シ熱可塑性ポリマーが1−1
    00重量部となるように混練物に冷加して。 さらに熱可塑性ポリマーの融点以上でかつ2′20’C
    J−Jドの温度で混練した後、熱可塑性ポリマーの融点
    以上でかつ270 ’C以下の温度で押出し、押出物を
    熱0T塑性ポリマーの融点より低い温度で延伸して製造
    したものである特許請求の範囲第1項記載の製造法。
JP15891782A 1982-09-14 1982-09-14 強化弾性体の製造法 Pending JPS5949955A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58136638A (ja) * 1982-02-09 1983-08-13 Ube Ind Ltd 強化弾性体の製造法
JPS5943041A (ja) * 1982-09-02 1984-03-09 Ube Ind Ltd 強化ゴム組成物およびその製造法

Patent Citations (2)

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