KR20030064803A - 2-성분 펄프 강화제 - Google Patents

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마이클 알. 트루비
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이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Abstract

본 발명은 표면적이 높고 2종 이상의 유기 중합체 물질의 배합물로 구성된 펄프에 의해 강화되고 모듈러스가 높은 엘라스토머 조성물에 관한 것이다.

Description

2-성분 펄프 강화제 {Two-Component Pulp Reinforcement}
쥐. 베르세시 (G. Vercesi) 등이 출원하여 1998년 11월 3일자로 허여된 미국 특허 제5,830,395호는 중합체 중에 균일하게 분산된 펄프를 함유하는 조성물의 제조 방법을 개시한다. 상기 펄프는 단일-성분 물질이다.
1991년 9월 및 10월에 공개된 연구 간행물 329110 및 330093는 각각 엘라스토머 물질용 강화제로서 아라미드 펄프의 용도를 개시한다.
1984년 9월 14일자로 공개된 일본 특허 공개 제59-163418호는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 80 내지 99 중량％ 및 지방족 폴리아미드 1 내지 20 중량％를 포함하는 섬유를 개시한다. 섬유는 펄프화되어 종이에 이용되고 다른 용도로도 이용될 수 있다.
1992년 3월 10일자로 허여된 미국 특허 제5,094,913호는 중합체 조성물에서 강화제로 사용될 수 있는 2-성분 펄프를 개시한다.
1978년 9월 28일자로 공개된 일본 특허 공개 제53-111120호는 종이 성분 및 고무 타이어용 강화제로서 가장 유용한 파라-아라미드와 제2 중합체를 블렌딩한 배합물일 수 있는 피브리즈 (fibrids)를 개시한다.
발명의 간단한 요약
본 발명은 엘라스토머 20 내지 99 중량％ 및 이와 균일하게 배합된 2종 이상의 유기 중합체 물질들의 배합물로서 표면적이 6 m2/g (그램당 평방미터) 초과인 섬유상 중합체 펄프 1 내지 80 중량％를 포함하는 섬유상 강화제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 한 측면에서, 펄프의 성분들은 황산에 가용성이고 상호 불혼화성이며, 펄프는 정제된 섬유 플록 (floc)일 수 있다.
본 발명은 중합체 조성물의 인장 모듈러스를 증가시키기 위한 수단으로서 상기 조성물의 펄프 강화제에 관한 것이다. 본 발명의 펄프는 특수한 2-성분 물질이다.
엘라스토머를 사용하여 제조된 용품의 인장 모듈러스를 증가시킬 엘라스토머 강화제는 오랫동안 요구되어 왔다. 본 발명은 이러한 요구에 주력한 것이다.
과거에는 중합체에 다양한 첨가제를 첨가함으로써 중합체 모듈러스를 증가시켜 왔다. 카본 블랙 또는 이산화규소 등과 같은 입자는 펄프 등과 같은 섬유상 물질을 함유하므로 고무의 모듈러스 증가를 달성시키기 위한 강화제로서 사용되어 왔다.
본 발명은 엘라스토머에 펄프를 첨가하여 엘라스토머 모듈러스를 더욱 증가시키는 것을 목적으로 한다. 그러나, 상기 펄프는 엘라스토머 중에서 분산되고 엘라스토머에 대한 접착성이 증가되도록 특별히 개조된 성질을 보유한 형태이다. 본 발명의 펄프는 특히 표면적이 크고, 2종 이상의 유기 중합체 물질들의 배합물로부터 제조된다.
본 발명의 섬유상 중합체 펄프는 원하는 성분 중합체 물질로부터 제조된 섬유의 플록을 정제하여 제조될 수 있고, 플록은 성분 중합체 물질의 블렌드로부터 방사시킨 섬유를 절단하여 제조될 수 있다. 본 발명에서 가장 일반적으로 사용되는 펄프는 주로 파라-아라미드인 펄프이다. 파라-아라미드는 황산 용액으로부터 방사될 수 있는데, 이때 임의의 다른 성분 물질은 황산에 가용성이고 안정해야 한다.
"파라-아라미드"는 아미드 (-CO-NH-) 결합의 85％ 이상이 2개의 방향족 고리의 파라-방향에 직접 부착되어 있는 폴리아미드를 의미한다.
첨가제는 파라-아라미드와 함께 사용될 수 있고, 10 중량％ 이하의 다른 중합체 물질이 파라-아라미드와 블렌딩될 수 있거나, 파라-아라미드 디아민의 10％가 다른 디아민으로 치환되거나 파라-아라미드 2산 클로라이드의 10％가 다른 2산 클로라이드로 치환된 공중합체가 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) (PPD-T)는 본 발명의 수행에 바람직한 파라-아라미드이다. PPD-T는 p-페닐렌 디아민과 테레프탈로일 클로라이드의 동일 몰비 (mole-for-mole) 중합으로 생성된 단독중합체를 의미하고, p-페닐렌 디아민과 소량의 다른 디아민 및 테레프탈로일 클로라이드와 소량의 다른 2산 클로라이드의 혼입으로 생성된 공중합체를 의미하기도 한다. 일반적으로, 다른 디아민 및 다른 2산 클로라이드는 p-페닐렌 디아민 또는 테레프탈로일 클로라이드의 약 10 몰％ 이하로 사용할 수 있으며, 또는 다른 디아민 및 2산 클로라이드가 중합 반응을 방해하는 반응성 기를 함유하지 않는 경우라면, 약간 더 많은 양으로 사용하는 것이 가능할 수 있다. 또한, PPD-T는 다른 방향족 디아민 및 다른 방향족 2산 클로라이드, 예를 들어 2,6-나프탈로일 클로라이드 또는 클로로테레프탈로일 클로라이드 또는 디클로로테레프탈로일 클로라이드의 혼입으로 생성되며, 다른 방향족 디아민 및 방향족 2산 클로라이드가 비등방성 스핀 도프 제조를 허용하는 양만큼 존재하는 공중합체를 의미한다. PPD-T의 제조법은 미국 특허 제3,869,429호, 동 제4,308,374호 및 동 제4,698,414호에 기재되어 있다.
본 발명의 펄프에 사용될 수 있는 중합체 물질의 예로는 파라-아라미드 및 상기 기재한 공중합체, 지환족 폴리아미드 및 나일론 6 및 나일론 66 등과 같은 지방족 폴리아미드, 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드) 등과 같은 메타-아라미드 및 공중합체 등이 있다.
언급한 바와 같이, 본 발명에 사용되는 펄프는 표면적이 큰데, 이러한 큰 표면적은 중합체 배합물의 섬유 플록을 정제하여 펄프를 제조하는 공정 중에 달성되는 것이다. 상기 섬유 및 생성된 펄프는 2 성분 이상의 중합체 물질로부터 제조되어야 하고 성분 중합체 물질은 상호 불혼화성이어야 하므로, 상기 중합체 물질은 섬유 중에서 친밀하게 혼합되어 있으나 별개의 고체상으로 존재할 것이다. 친밀하게 혼합되어 있으나 별개의 고체상으로 존재하는 섬유를 펄프로 정제하는 경우에는 2종의 상이한 중합체 물질의 도메인을 함유하는 펄프 입자가 생성되는데, 한 상은연속적인 제1 중합체 상, 일반적으로는 파라-아라미드 중합체이고, 다른 상은 불연속적인 제2 중합체 상, 일반적으로는 배합물 중의 다른 중합체 성분이다.
언급한 바와 같이, 제1 중합체는 섬유 및 정제 후의 섬유상 펄프 중에 존재하는 연속적인 중합체 상이다. 펄프 조성물의 구성에서, 제1 중합체는 총 조성물의 65 내지 97 중량％를 차지한다. 제2 중합체는 총 조성물의 3 내지 35 중량％를 차지하고, 섬유에서 불연속적인 중합체 상으로 존재하며, 정제 후에는 섬유상 펄프의 바깥쪽 표면에서 농축된다.
플록을 연마하거나 분쇄함으로써 개개의 섬유를 펄프 입자로 파괴하는 정제 공정에서, 불연속적인 제2 중합체는 섬유들 사이에서 움직이는 작은 도메인의 물질로서 존재하고 섬유 구조 중의 붕괴점으로서 기능하여, 정제 공정 중에 더욱 완벽하고 용이하게 펄프로 정제되도록 촉진한다. 정제 후에, 각 붕괴점에서의 불연속적인 제2 중합체 일부는 정제 공정으로 생성된 각 펄프 입자의 표면 또는 표면상에 존재한다.
단일 중합체 물질로부터 제조된 플록 또는 불연속적인 제2 중합체의 도메인을 함유하지 않는 중합체 물질의 혼화성 블렌드로부터 제조된 플록으로부터 정제된 펄프는 표면적이 본 발명만큼 크지 않을 것이고, 표면적이 본 발명만큼 커지도록 충분히 정제하는 경우라도, 펄프 입자가 더 작고 종횡비가 더 낮기 때문에 유용하지 않다.
본 발명에 사용되는 2-성분 펄프의 한가지 중요한 성질은 펄프의 표면적 또는 비표면적이다. 본원에서 언급한 바와 같이, 중합체 물질들의 2-성분 블렌드로부터 제조된 섬유의 플록은 불연속적인 제2 중합체의 도메인의 존재로 인해 제공되는 파쇄점 (fracture point)에 의해 표면적이 큰 펄프로 쉽게 정제된다. 표면적은 플록 섬유의 섬유화 정도의 지표이므로, 표면적이 크다는 것은 중요하다. 표면적이 크다는 것 (또한, 이에 따라 섬유화 정도가 높다는 것)은 펄프가 매트릭스 중합체 물질과 더 많이 접촉하여 매트릭스 중합체 물질의 성질에 더욱 많은 영향을 미칠 것임을 의미한다. 이러한 조성의 펄프는 비표면적이 6 m2/g 이상이어야 하는데, 8 m2/g 이상이 바람직하고, 10 m2/g 이상이 더욱 바람직하다.
섬유에 2종 이상의 중합체 물질들의 불혼화성 배합물이 사용된 경우를 제외하고는, 본 발명의 펄프를 제조하는 방법은 중합체 물질의 단일 상 섬유로부터 펄프를 제조하는 방법과 매우 동일하다. 2-성분 물질의 섬유는 단일 성분 섬유의 방사와 동일한 방법으로 방사된다. 상기에서 언급한 미국 특허 제5,094,913호에서 교시되는 바와 같이, 제1 성분으로서 파라-아라미드를 함유하는 섬유의 경우에는 공지되어 있는 소위 에어 갭 (air gap) 방사가 바람직하다. 앞서 설명한 바와 같이, 2-성분 섬유는 정제력하에서 더욱 쉽게 섬유화되므로, 일반적으로 2-성분 섬유의 정제에 필요한 에너지는 단일-성분 섬유의 정제시보다 더 적다.
통상적인 1-성분 펄프를 포함하는 다른 미립자 물질로 강화된 조성물에 비해, 본 발명의 펄프를 사용하여 엘라스토머를 강화시킴으로써 인장 모듈러스가 놀랄만큼 높은 조성물이 제조된다.
본 발명의 조성물은 섬유상 2-성분 펄프 강화제 물질 약 1 내지 80 중량％및 강화될 중합체 20 내지 99 중량％ 또는 가능하다면 훨씬 더 높은 비율 (중량％)을 포함한다. 펄프 강화제 물질의 양은 강화될 엘라스토머에 대해 의도하는 최종 용도에 따라 넓은 범위에 걸쳐 달라질 수 있다. 예를 들면, 강화될 엘라스토머가 고무인 용도에서, 동력 전달 벨트는 펄프를 5 내지 20 중량％나 함유할 수 있는 반면, 타이어는 펄프를 0.5 내지 5 중량％만큼만 함유할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 펄프의 분산을 용이하게 하여 추가의 엘라스토머 블렌드를 제조할 때 사용되는 "농축" 물질로서 매우 고농도 (예를 들어 50 내지 80 중량％)의 펄프와 사용될 수 있다.
본 발명의 펄프에 의해 강화될 수 있는 엘라스토머의 예로는 스티렌 부타디엔 고무 (SBR), 천연 고무 (NR), 이소프렌 고무, 부틸 고무 (BR), 부타디엔 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 공중합체 (EPDM), 폴리클로로프렌 (CR), 니트릴 고무 (NBR), 수소화된 니트릴 고무 (HNBR), 폴리우레탄, 에틸렌/옥틸렌 공중합체, 엘라스토머성 에틸렌 아크릴계 공중합체, 플루오로엘라스토머 및 실리콘 고무 등이 있다.
본 발명의 2-성분 펄프를 강화될 엘라스토머와 임의의 수단으로 배합하면, 펄프와 엘라스토머의 친밀하고 실질적으로 균질한 혼합물을 수득할 것이다. 펄프와 엘라스토머를 배합하는 바람직한 방법 중 하나는 미국 특허 제5,830,395호에서 교시된 바에 따라 펄프와 엘라스토머를 압출기 중에서 블렌딩하는 것이다. 상기 특허의 방법은 습윤 펄프를 압출기에 도입하는 단계, 압출기에서 펄프를 건조시키는 단계, 중합체를 압출기에 도입시켜 건조 펄프와 혼합하는 단계 및 실질적으로 균질한 펄프 및 중합체 조성물을 압출기로부터 배출시키는 단계를 포함한다. 펄프와 엘라스토머를 배합하는 바람직한 방법은 미국 특허 제5,205,972호 및 동 제5,205,973호에서 교시된 바에 따라 펄프와 엘라스토머의 라텍스 (latex)를 압출기 중에서 블렌딩하는 것이다. 상기 특허의 방법은 습윤 펄프 및 엘라스토머의 라텍스를 압출기에서 블렌딩하는 단계, 상기 라텍스를 압출기에서 응집시키는 단계, 블렌드를 탈수시키는 단계, 남아있는 물을 증발시키는 단계 및 펄프 및 엘라스토머 조성물을 압출기로부터 배출시키는 단계를 포함한다.
펄프와 엘라스토머를 배합시키는 다른 수단으로는 건조 펄프를 엘라스토머의 용매 용액 중에 분산시키고 용매를 증발시키는 방법, 건조 펄프를 액체 엘라스토머와 혼합하는 방법, 펄프를 엘라스토머의 수성 에멀전과 혼합하고 물을 증발시키는 방법 등이 있다. 생성물이 펄프와 중합체의 실질적으로 균일한 분산물이기만 하다면, 배합 방법은 중요하지 않다.
<시험 방법>
엘라스토머 인장 특성
ASTM D412-98a의 시험 방법 A 및 다이 C (Die C)를 이용하여 특성을 측정하였다. 상기 시험으로 측정된 모듈러스 값을 주어진 신장률에서의 인장 응력이라 지칭하고, 시험용 시편의 균일한 횡단면을 주어진 신장률만큼 연신시키는데 필요한 응력을 나타낸다. 다이 C로 두께 약 2 mm 및 너비 25 mm 미만의 오목한 부분을 함유하는 아령형 시편을 수득했다. 시편의 게이지 길이는 50 cm, 크로스 헤드 속도는 1분 당 50 cm로 이용하였다. 실시예에서, 기재한 여러 신장률에 대한 값을 보고했다.
섬유 길이
섬유 길이는 카자니 (Kajaani) FS-200 장치 (핀란드 카자니에 소재하는 카자니 일렉트로닉스 (Kajaani Electronics) 제품)를 사용하여 측정했다. 섬유의 수성 슬러리는 1초 당 40 내지 60개 섬유의 분석 속도에 적합한 농도로 제조하였다. 슬러리를 상기 장치의 모세관에 통과시켜 레이저 빔에 노출시키고 검출기에 통과시켜 섬유 길이를 측정했다. 상기 장치를 통해 검출기의 결과를 계산하여 다음의 3가지 상이한 길이를 보고하였다; 산술 평균 길이, 길이-가중 평균 길이 (length-weighted average length) 및 중량-가중 평균 길이 (weight-weighted average length).
비표면적
표면적은 스트롤레인 (Strohlein) 표면적 계측기 (미국 웨스트 버지니아주 찰스톤에 소재하는 스탠다드 인스트루먼테이션 인크. (Standard Instrumentation, Inc.) 제품)를 사용하여 단일점 BET 질소 흡수 방법으로 측정하였다. 세척한 펄프 샘플을 무게를 측정한 샘플 플라스크에서 건조시키고 칭량하여 상기 장치에 놓았다. 질소는 액체 질소 온도에서 흡수된다. 샘플과 참고 플라스크 사이의 압력차 (압력계 (manometer) 판독)로 흡수량을 측정하고, 압력계 판독치, 대기압 및 샘플 중량으로부터 비표면적을 계산하였다.
본 발명의 조성물은 중합체 배합물로 제조된 연속 섬유에서 절단된 플록으로부터 제조된 펄프를 포함한다. 플록을 위한 섬유는 원하는 중합체의 배합물 용액으로부터 방사될 수 있다. 미국 특허 제5,094,913호에 기재된 바와 같이, 이들 실시예의 연속 섬유는 진한 황산으로부터의 에어 갭 방사를 이용하여 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) (PPD-T)와 폴리(비닐 피롤리돈) (PVP), 나일론 6,6 및 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드) (MPD-I) 중 1종 이상을 함유하는 용액으로부터 방사시켰다.
이러한 연속 섬유로부터 플록 섬유를 절단하고, 플록을 스프라우트-바우어 (Sprout-Bauer)가 제조한 30 cm 실험실용 정제기에 공급하였다. 플록 섬유는 선형 밀도 1.5 데니어, 길이 0.64 cm이었으며, 물 중의 1.5 중량％ 슬러리로서 공급하였다. 플레이트 갭을 다양하게 설정한 정제기에 섬유를 여러회 통과시켜 펄프로 정제하였다. 정제 후에 생성된 펄프 생성물을 필터 주머니로 펌프하고, 고체 함량이 약 8 내지 16 중량％인 고체로 탈수시켜 펄프 특성을 측정하였다. 이들의 펄프 특성을 하기 표 1에 나타내었다:
*AR = 산술 평균 길이
*LWT = 길이-가중 평균 길이
*WWT = 중량-가중 평균 길이
*P = 물질 중 0.2 mm 미만인 섬유의 백분율
본 발명의 조성물 및 대조군 조성물의 제조에 사용되는 섬유-매트릭스 농축물을 제조하기 위하여, 먼저 펄프를 엘라스토머와 배합하였다. 이들 실시예의 조성물을 제조하기 위한 상기 배합은 다음과 같이 수행되었다: 격렬하고 강하게 전단 및 교반하여, 약 10 중량％ 펄프의 수성 덩어리 약 400 중량부를 약 3000 중량부의 물 중에 분산시켰다. 알코 케미칼 캄파니 (Alco Chemical Company)에서 시판하는 알코검 (Alcogum) 6940 12 중량％ 용액의 약 25 중량부 및 알코검 SL-76 20 중량％용액의 3 중량부 각각을 레올로지 개질제로서 펄프 분산물에 첨가하였다. 엘라스토머 라텍스를 133 건조 중량부의 고무를 생성할 만큼의 양으로 블렌드에 첨가하였다. 라텍스 양은 라텍스 농도에 따라 달라지며, 예를 들어 19 중량％의 스티렌 부타디엔 고무 라텍스 약 700 부 또는 60 중량％의 천연 고무 라텍스 약 222 부이다. 상기 혼합물에 응집제 100 중량부를 첨가하였다. 응집제는 5 중량％의 아세트산과 25 중량％의 염화칼슘의 수용액이었다. 펄프 및 엘라스토머를 함께 응집시키고, 응집된 덩어리를 수동 기계 프레스상에서 탈수한 후 건조시켰다.
본 발명의 조성물의 효과를 측정하기 위하여 상기 기재한 농축물을 엘라스토머와 블렌딩한 블렌드를 시험하였다. 블렌딩은 밴버리 (Banbury) 혼합기 및 2-롤 고무 밀을 사용하여 2-단계 방법으로 수행하였다. 예시된 각각의 엘라스토머 매트릭스의 성분은 하기의 표에 각각 제시하였으나, 이들은 일반적으로 사용된 제제이며, 본 발명의 조성물에 의해 개선된, 광범위하게 다양한 엘라스토머 제제 중 극히 일부에 불과하다는 것을 이해해야 한다. 상기 방법의 제1 단계에서는, 밴버리 혼합기를 켜고, 엘라스토머 1/2, 펄프 농축물, 엘라스토머 1/2을 순서대로 혼합기에 충전하였다. 약 1분 후에, 산화아연 및 카본 블랙 1/2을 첨가하고, 다시 1½분 후에, 경화재를 제외한 나머지 모든 성분들을 첨가하였다. 약 4분이 더 지난 후에, 상기 덩어리를 박판화 전에 각 측면에 3개의 절단기 및 3개의 말단부 통로가 장착되어 운행되는 2-롤 고무 밀로 옮겼다.
상기 방법의 제2 단계에서는, 작동중인 밴버리 혼합기에 제1 단계 생성물 1/2, 경화재, 제1 단계 생성물 1/2을 순서대로 충전하였다. 약 2분 후, 상기 덩어리를 박판화 전에 각 측면에 5개의 절단기 및 3개의 말단부 통로가 장착되어 운행되는 2-롤 고무 밀로 옮겼다.
각각의 조성물을 상기한 공정에 따라 블렌딩하여, 펄프에 의해 강화된 엘라스토머 물질을 제조하였다. 생성된 엘라스토머 물질의 인장 모듈러스를 시험하여 본 발명의 조성물에서 펄프에 의해 강화된 엘라스토머 물질과 펄프가 없거나 다른 펄프에 의해 강화된 엘라스토머 물질 사이의 차이를 측정하였다.
실시예의 상세한 설명은 실시예 군으로 나누어 하기에 기재하였다:
실시예 1 내지 9
이들 실시예에서는, 다양한 펄프를 니트릴 부타디엔 고무 (NBR)와 배합시켜 본 발명의 조성물을 제조하였다. 처음에, 펄프를 NBR 100 부 중의 펄프 30 부 농도의 농축물로서 배합하였다. 상기 농축물을 NBR 90 부 중 농축물 13 부의 농도로 배합하였다. 최종 조성물을 엘라스토머 100 중량부 당 펄프 3 중량부의 농도로 배합하고, 여러 신장률에서 조성물 물질의 인장 모듈러스를 측정하여 대조군에 대해 평가하였다. 이들 실시예에 대한 엘라스토머 매트릭스를 하기 표 2에 나타내었다:
성분 기능 부 (중량)
NBR NBR 고무 90
펄프 농축물 섬유 강화제 13
산화아연 활성화제 5
스테아르산 가공 보조제 5
아게라이트 (Ageriet) 수지 D 안정화제 2
듀렉스 (Durex) 12687 활성화제 2
히실 (Hisil) 233 실리카 강화제 45
이산화티타늄 안료 5
황 경화제 1.5
알택스 (Altax) 경화제 1
디에틸글리콜 가속화제 1
하기 표 3은 첨가제의 양 및 표면적에 따라 펄프를 분류하고, 여러 조성물의 인장 모듈러스를 보고한다. 본 발명의 배합된 조성물은 인장 모듈러스가 대조군의 모듈러스보다 명백하게 상당히 더 높게 나타난다는 것을 알 수 있다:
실시예 10 내지 18
이들 실시예에서는, 다양한 펄프를 천연 고무 및 스티렌 부타디엔 고무 (NR/SBR)와 배합시켜 본 발명의 조성물을 제조하였다. 처음에, 펄프를 SBR 100 부 중의 펄프 30 부 농도의 농축물로서 배합하였다. 이어서, 상기 농축물을 NR/SBR의 50/40 블렌드 90 부 중 농축물 13 부의 농도로 배합하였다. 최종 엘라스토머 조성물은 50/50의 NR/SBR이었다. 조성물을 50/50의 NR/SBR 100 부 중 펄프 3 부의 농도로 배합하고, 여러 신장률에서 배합된 물질의 인장 모듈러스를 측정하여 대조군에 대해 평가하였다. 이들 실시예에 대한 엘라스토머 매트릭스를 하기 표 4에 나타내었다:
성분 기능 부 (중량)
RSS #1 천연 고무 (건조) 50
SBR 1502 SB 고무 (건조) 40
펄프 농축물 섬유 강화제 13
GPT 블랙 (N-299) 강화제 45
선덱스 (Sundex) 790 가공 보조제 9
반왁스 H 스페셜 (Vanwax H Special) 윤활제 1
더스탄 (Dustan) 6PPD 안정화제 2
바녹스 (VANOX) 2 안정화제 1
산화아연 활성화제 3
스테아르산 가공 보조제 3
황 경화제 1.6
아맥스 (Amax) 가속화제 0.8
가속화제 DPG 가속화제 0.4
하기 표 5는 첨가제의 양 및 표면적에 따라 펄프를 분류하고, 여러 조성물의 인장 모듈러스를 보고한다. 본 발명의 배합된 조성물은 인장 모듈러스가 대조군의 모듈러스보다 명백하게 상당히 더 높게 나타난다는 것을 알 수 있다:
실시예 19 내지 24
이들 실시예에서는, 다양한 펄프를 천연 고무 (NR)와 배합시켜 본 발명의 조성물을 제조하였다. 처음에, 펄프를 NR 100 부 중의 펄프 30 부 농도의 농축물로서 배합하였다. 상기 농축물을 NR 83.25 부 중 농축물 21.75 부의 농도로 배합하였다. 최종 조성물을 엘라스토머 100 중량부 당 펄프 3 중량부의 농도로 배합하고, 여러 신장률에서 조성물 물질의 인장 모듈러스를 측정하여 대조군에 대해 평가하였다. 이들 실시예에 대한 엘라스토머 매트릭스를 하기 표 6에 나타내었다:
성분 기능 부 (중량)
RSS #1 천연 고무 83.25
펄프 농축물 섬유 강화제 21.75
산화아연 활성화제 8
스테아르산 가공 보조제 1.5
아게라이트 수지 D 안정화제 1.5
퍼마녹스 (Permanox) 6PPD 안정화제 1.5
시르코 (Circo) 경유 가공 보조제 2
FEF N550 카본 블랙 30
80％ 불용성 황 경화제 4.5
BBTS 가속화제 1
하기 표 7은 첨가제의 양 및 표면적에 따라 펄프를 분류하고, 여러 조성물의 인장 모듈러스를 보고한다. 본 발명의 배합된 조성물은 인장 모듈러스가 대조군의 모듈러스보다 명백하게 상당히 더 높게 나타난다는 것을 알 수 있다:
실시예 25 내지 33
이들 실시예에서는, 다양한 펄프를 네오프렌과 배합시켜 본 발명의 조성물을 제조하였다. 처음에, 펄프를 네오프렌 100 부 중의 펄프 30 부 농도의 농축물로서 배합하였다. 상기 농축물을 네오프렌 80 부 중 농축물 26 부의 농도로 배합하였다. 최종 조성물을 네오프렌 100 부 중 펄프 6 부의 농도로 배합하고, 여러 신장률에서 배합된 물질의 인장 모듈러스를 측정하여 대조군에 대해 평가하였다. 이들 실시예에서 사용된 엘라스토머 매트릭스를 하기 표 8에 나타내었다:
성분 기능 부 (중량)
네오프렌 GRT 엘라스토머 기재 80
펄프 농축물 섬유 강화제 26
스테아르산 가공 보조제 1
산화마그네슘 경화제 4
아게라이트 스탈레이트 (Stalate) S 안정화제 2
선덱스 790 가공 보조제 10
SRF N774 카본 블랙 58
산화아연 경화제 5
하기 표 9는 첨가제의 양 및 표면적에 따라 펄프를 분류하고, 여러 조성물의인장 모듈러스를 보고한다. 본 발명의 배합된 조성물은 인장 모듈러스가 대조군의 모듈러스보다 거의 항상 상당히 더 높게 나타난다는 것을 알 수 있다:
실시예 34 내지 53
이들 실시예에서는, 다양한 펄프를 천연 고무 (NR)와 배합시켜 본 발명의 조성물을 제조하였다. 처음에, 펄프를 NR 100 부 중의 펄프 30 부 농도의 농축물로서 배합하였다. 상기 농축물을 NR 83.25 부 중 농축물 21.75 부의 농도로 배합하였다. 최종 조성물을 NR 100 부 중 펄프 5 부의 농도로 배합하고, 여러 신장률에서 배합된 물질의 인장 모듈러스를 측정하여 대조군에 대해 평가하였다. 이들 실시예에서 사용된 엘라스토머 매트릭스는 실시예 19 내지 24에서 사용된 것과 동일하다.
하기 표 10은 첨가제의 양 및 표면적에 따라 펄프를 분류하고, 여러 조성물의 인장 모듈러스를 보고한다. 본 발명의 배합된 조성물은 인장 모듈러스가 대조군의 모듈러스보다 명백하게 상당히 더 높게 나타난다는 것을 알 수 있다:
실시예 54 내지 73
이들 실시예에서는, 다양한 펄프를 천연 고무 (NR)와 배합시켜 본 발명의 조성물을 제조하였다. 처음에, 펄프를 NR 100 부 중의 펄프 30 부 농도의 농축물로서 배합하였다. 상기 농축물을 NR 93.29 부 중 농축물 8.71 부의 농도로 배합하였다. 최종 조성물을 NR 100 부 중 펄프 2 부의 농도로 배합하고, 여러 신장률에서 배합된 물질의 인장 모듈러스를 측정하여 대조군에 대해 평가하였다. 이들 실시예에서 사용된 엘라스토머 매트릭스를 하기 표 11에 나타내었다:
성분 기능 부 (중량)
RSS #1 천연 고무 93.29
펄프 농축물 섬유 강화제 8.71
산화아연 활성화제 8
스테아르산 가공 보조제 1.5
아게라이트 수지 D 안정화제 1.5
퍼마녹스 6PPD 안정화제 1.5
시르코 경유 가공 보조제 2
FEF N550 카본 블랙 30
80％ 불용성 황 경화제 4.5
BBTS 가속화제 1
하기 표 12는 첨가제의 양 및 표면적에 따라 펄프를 분류하고, 여러 조성물의 인장 모듈러스를 보고한다. 본 발명의 배합된 조성물은 인장 모듈러스가 대조군의 모듈러스보다 거의 항상 상당히 더 높게 나타난다는 것을 알 수 있다:

Claims (7)

  1. 엘라스토머 20 내지 99 중량％ 및 이와 균일하게 배합된 2종 이상의 유기 중합체 물질들의 균일한 배합물로서 표면적이 6 m2/g 초과인 섬유상 중합체 펄프 1 내지 80 중량％를 포함하는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 펄프의 유기 중합체 물질 중 하나가 파라-아라미드인 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 펄프의 파라-아라미드 유기 중합체 물질이 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)인 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 펄프의 유기 중합체 물질들이 황산에 가용성이고 상호 불혼화성인 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 펄프가 정제된 섬유 플록 (floc)인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 펄프가 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 및 폴리(m-페닐렌이소프탈아미드), 지환족 폴리아미드, 지방족 폴리아미드 및 폴리비닐피롤리돈으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 다른 유기 중합체 물질을 포함하는 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 섬유상 펄프의 표면적이 8 m2/g 초과인 조성물.
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