WO1999048970A1 - Polyamide fiber-reinforced elastomer composition and process for the production thereof - Google Patents

Polyamide fiber-reinforced elastomer composition and process for the production thereof Download PDF

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WO1999048970A1
WO1999048970A1 PCT/JP1998/001280 JP9801280W WO9948970A1 WO 1999048970 A1 WO1999048970 A1 WO 1999048970A1 JP 9801280 W JP9801280 W JP 9801280W WO 9948970 A1 WO9948970 A1 WO 9948970A1
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weight
parts
component
polyamide
polyamide fiber
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PCT/JP1998/001280
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Shinji Yamamoto
Hideo Kurihara
Kimio Nakayama
Yukihiko Asano
Original Assignee
Ube Industries, Ltd.
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/06Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2321/00Characterised by the use of unspecified rubbers

Definitions

  • the present invention relates to a polyamide fiber reinforced elastic composition having good workability and excellent modulus, strength and friction performance.
  • the present invention relates to a vulcanized product, a method for producing the elastic composition, and a method for producing a vulcanized product of the elastic composition.
  • the elastic composition and the vulcanizate thereof of the present invention can be used for tire external members such as treads and side walls in tires, and tires such as car power, beads, belts, and chafers. It is preferably used for internal parts, industrial products such as hoses, belts, rubber rolls and rubber crawlers, and footwear.
  • a vulcanizable rubber-like polymer such as natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and ethylene propylene rubber to improve the modulus and strength
  • a fiber-reinforced elastic composition has been manufactured by blending short fibers such as nylon, polyester, and vinylon into an elastic resin material, and vulcanizing this as necessary.
  • the fiber-reinforced elastic composition obtained by the above conventional method had insufficient strength and elongation for use as a tire member of an automobile. Therefore, there has been a demand for a fiber-reinforced elastic composition in which these points are improved.
  • a fiber-reinforced elastic composition that meets such demands for example, a fiber-reinforced elastic composition containing fine fibers having an average submicron diameter, such as nylon, has been proposed.
  • vulcanizable Functional rubber, nylon, and a binder are melt-kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point of nylon, and the resulting kneaded material is extruded into a string at a temperature equal to or higher than the melting point of nylon.
  • the above-mentioned conventional fiber-reinforced elastic composition is excellent in modulus and strength, and is excellent in workability and durability, but cannot be said to be excellent in friction performance.
  • the use of the conventional fiber-reinforced elastic resin composition for applications such as tires and rolls has been limited to some extent. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, and to provide a polyamide fiber reinforced elastic composition having excellent modulus and strength, and excellent friction performance, a vulcanized product thereof, and a polyamide.
  • the polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention comprises the following components mixed with each other: (a) 100 parts by weight of at least one kind of rubbery polymer having a glass transition temperature of 0 ° C or less,
  • the above-described polyamide fiber-reinforced elastic composition of the present invention can be vulcanized into a vulcanized product.
  • the method for producing a polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention comprises:
  • thermoplastic polyamide containing layered silicate 1 to 70 parts by weight of thermoplastic polyamide containing layered silicate is melt-kneaded
  • the component (a), that is, a part of 100 parts by weight of the rubbery polymer may be used in the step (1), and the remaining amount may be added to the composition obtained in the step (4).
  • a step of performing vulcanization can be added to the above method for producing a polyamide fiber reinforced elastic body.
  • (d) is added to the total of 100 parts by weight of the components (a), (b) and (c). It is preferable that a silane coupling agent is added as a component in a ratio of 0.1 to 5.5 parts by weight.
  • the layered silicate is added in an amount of 0.05 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyamide. It is preferred that they be blended in a proportion of BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • polyamide fiber-reinforced elastic composition of the present invention its vulcanized product, and the production method thereof will be specifically described.
  • the component (a) has a glass transition temperature of 0 ° C or less, preferably at least 20 ° C or less, and at least one kind of rubbery material.
  • Polymer is used.
  • This rubbery polymer is a solid that is elastic at room temperature and in its natural state.
  • Specific examples of the rubbery polymer for the component include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene'butadiene rubber (SBR), and acrylic rubber.
  • Trinole butadiene rubber NBR
  • butyl rubber 11R
  • chlorinated butyl rubber brominated butyl rubber
  • chloroprene rubber CR
  • acrylonitrile-chloroprene copolymer rubber ATA Lilonitreyl souprene copolymer rubber, acrylate-butadiene copolymer rubber, vinylpyridine-butadiene copolymer rubber, vinylpyridine-styrene-butadiene copolymer rubber, etc.
  • Ethylene rubber ethylene-propylene copolymer rubber (EPR), ethylene-propylene-gene copolymer rubber (EPDM), ethylene-butene copolymer rubber, ethylene Polyolefin rubbers such as butene-gene copolymer rubbers, chlorinated polyethylene rubbers, chlorosulfonated polyethylene rubbers (CSM), acryl rubber, ethylene acryl rubber, Main chain, such as rubber having a polymethylene-type main chain such as trichlorinated trifluorinated rubber and fluororubber, epichlorohydrin rubber, and ethyleneoxydopechlorohydrin copolymer rubber Rubbers containing oxygen atoms, such as silicone rubber such as poly (methylmethylsiloxane) rubber and poly (methylethylsiloxane) rubber, nitroso rubber, polyester urethane rubber, polyether urethane rubber, etc. Rubbers having a carbon atom and an oxygen atom in addition to the carbon atom
  • thermoplastic elastomer Another specific example of the rubbery polymer constituting the component is a thermoplastic elastomer.
  • examples are styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, Styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer, polyolefin-based thermoplastic elastomer, chlorinated polyolefin-based thermoplastic elastomer, urethane Thermoplastic elastomer, polyester thermoplastic elastomer, 1, 2 — polybutadiene thermoplastic elastomer, trans 1, 4 — polyisoprene thermoplastic elastomer And polyamide-based thermoplastic elastomers, and polyvinyl chloride-based thermoplastic elastomers.
  • the polyolefin resin used as the component (b) preferably has a melting point in the range of 80 to 250 ° C, more preferably 50 ° C or more, and particularly preferably 50 to 200 ° C.
  • a softening point of Can be Preferable examples of the polyolefin resin for the component include homopolymers and copolymers of olefins having 2 to 8 carbon atoms, for example, olefins having 2 to 8 carbon atoms.
  • Copolymer of olefin with vinyl acetate Copolymer of olefin having 2 to 8 carbon atoms with acrylic acid or ester thereof, and copolymer of olefin with 2 to 8 carbon atoms with metaacrylic acid or ester thereof
  • Copolymers and copolymers of a C2-8 carbon olefin and a vinylsilane compound are exemplified.
  • polyolefin resin used as the component examples include high-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene block copolymer, Ethylene-propylene random copolymer, poly (4-methylpentene-1), polybutene-11, polyhexene-1, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer Polymer, Ethylene monomethyl acrylate copolymer, Ethylene monoacrylate copolymer, Ethylene acrylate copolymer, Ethylene monobutyl acrylate copolymer, Ethylene monoacrylate 2-Ethylhexyl acrylate copolymer, Ethylene-hydroxy acetyl acrylate copolymer, Ethylene-vinyl Li main Tokishishira down copolymer,
  • polyolefin resins particularly preferred are high-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), polypropylene (PP), and ethylene-propylene.
  • HDPE high-density polyethylene
  • LDPE low-density polyethylene
  • LLDPE linear low-density polyethylene
  • PP polypropylene
  • ethylene-propylene ethylene-propylene.
  • Pyrene block copolymer ethylene-propylene random copolymer Body
  • P4MP 1 poly 4-methylidene 1
  • EVA ethylene vinyl acetate copolymer
  • MFI Melt flow index
  • the component (b) may be composed of one kind of polyolefin resin, or may be used in combination of two or more kinds of polyolefin resins.
  • the layered silicate-containing thermoplastic polyamide constituting the component contains the layered silicate dispersed uniformly, and the thermoplastic polyamide is tough by extrusion and stretching or rolling. It is formed in a fibrous form.
  • This thermoplastic polyamide has a temperature in the range of 135-350 ° C, especially 160-265. It preferably has a melting point within the same range as above, and the melting point is higher than the melting point of the polyolefin resin used as the component (b).
  • thermoplastic polyamide for the component examples include Nylon 6, Nylon 66, Nylon 6-Nylon 66 copolymer, Nylon 610, and Nylon 612. , Nylon 46, Nylon 11, Nylon 12, Nylon MX D6, polycondensate of xylylenediamine and adipic acid, xylylenediamine and pimelic acid Polycondensates, polycondensates of xylylenediamine and speric acid, polycondensates of xylylenediamine and azelayic acid, polycondensates of xylylenediamine and sebacic acid, tetramethylenedia Polycondensate of mine and terephthalic acid, polycondensate of hexamethylene diamine and terephthalic acid, polycondensate of octamethylenediamine and terephthalic acid, trimethylhexamethylenediamine and terephthalic acid Polycondensate, decam
  • thermoplastic polyamides particularly preferred are those having a melting point higher by at least 30 ° C. than the polyolefin resin constituting the component (b). More specifically, Nylon 6 (PA6), Nylon 66 (PA66), Nylon 6—Nylon 66 copolymer, Nylon 610, Nylon 612, Nylon 66 Particularly preferred are lon 46, nylon 11 and nylon 12. These thermoplastic polyamides may be used alone or in combination of two or more. It is also preferred that these thermoplastic polyamides have a molecular weight in the range of 10,000 to 200,000.
  • the layered silicate uniformly dispersed and contained in the component (c) is effective for imparting excellent mechanical properties and friction performance to the polyamide resin composition.
  • This layered silicate preferably has a thickness of typically 0.6 to 2 nm and a length of 0.002 to 1 nm.
  • the component (c) of the present invention is characterized in that the lamellar silicate is uniformly dispersed in the thermoplastic polyimide resin while maintaining an average interlayer distance of 2 nm or more.
  • interlayer distance refers to the distance between the centers of gravity of the silicate layers, and "uniformly dispersed” means that at least 50%, preferably at least 70%, of the layered silicate forms aggregates.
  • layered silicate is a fine layer with a length of 1 to 1, OO Onm and a thickness of 0.6 to 2 nm.
  • a layered silicate a layered phyllosilicate mineral composed of layered particles of magnesium silicate or aluminum silicate can be exemplified.
  • the layered silicate is, specifically, Includes smectite-based clay minerals such as limestone, savonite, nontronite, hectorite, and stevensite, as well as bamyculite and harasite. These layered silicates may be natural products or synthetic ones. Of these, it is preferable to use monomoronilonite.
  • a polymer compound is used as a swelling agent, and the interlayer is preliminarily expanded to 10 nm or more, and this is melt-kneaded with a polyamide resin or a resin containing the same to uniformly disperse them. Is also good.
  • the proportion of the layered silicate is preferably 0.05 to 30 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyamide component. When the compounding ratio of the layered silicate is less than 0.05 parts by weight, the rigidity and heat resistance of the obtained molded article are reduced, and when it exceeds 30 parts by weight, the fluidity of the resin composition is reduced. It is not preferable because it drops extremely.
  • the swelling agent examples include amino acid and nylon salt. Specific examples thereof include ⁇ -amino decanoic acid, ⁇ -amino dodecanoic acid, and salts composed of equimolar amounts of diamine and dicarboxylic acid, for example, tetramethylenediammonium. There are mupaipite, hexamethylene diammonium salt, and nylon salt composed of hexamethylene diammonium sebacate.
  • the silane coupling agent used as the component (d) is a binder that binds the components (a), (b) and (c) to each other.
  • a specific example of this silane coupling agent is vinyl trimethoxy siloxane.
  • vinyl trimethoxy siloxane Lan, vinyl triethoxyquin silane, vinyl tris ( ⁇ -methoxhetoxy) silane, vinyl triacetyl silane, alpha-methacryloxyprovir trimethoxy lan, ⁇ — (3 , 4—Epoxycyclohexyl) ethyl trimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyl trimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyl dimethyldimethyxylane, ⁇ -glycidoxypropyl methylethyl ethoxysilane, ⁇ Glycidoxypropyl pyrethyldimethoxysilane, y—Glycidoxypropyl
  • the amount of the silane coupling agent is preferably from 0.1 to 5.5 parts by weight, particularly preferably 100 parts by weight of the total of the components (a), (b) and (c). Is from 0.2 to 3.0 parts by weight. If the content of the silane coupling agent is less than 0.1 part by weight, the mutual bonding of the components (a), (b) and (c) becomes insufficient, so that the composition having a high strength is obtained. May not be obtained. If the content exceeds 5.5 parts by weight, it becomes difficult for the polyamide in the component (c) to form a fine fiber structure, so that a composition having excellent modulus (elastic modulus) can be obtained. Difficult It may be.
  • An organic peroxide can be used in combination with the silane coupling agent used as the component.
  • radicals are formed on the molecular chains of the component (a), component (b) and component (c) resins, which react with the silane coupling agent to form the component (a),
  • the mutual bonding of the component (b) and the component (c) resin is promoted, and in this case, the component (a), the component (b) and the component (c) are mutually bonded at the interface.
  • the half-life temperature for one minute is from the same temperature as the melting point of component (a) or the higher of the melting point of component (c), whichever is higher, to a temperature about 30 ° C higher than this temperature.
  • an organic peroxide having a half-life temperature of about 110 to 250 ° C. for one minute is preferably used.
  • the amount of the organic peroxide used at this time is preferably in the range of 0.01 to 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the component (b).
  • organic peroxide used in the present invention include 1,1-di_t_butylperoxy-1,3,5—trimethylcyclohexane and 1,1-di-t-butylperoxy.
  • the one-minute half-life temperature is the melting kneading temperature or Those having a temperature range of about 30 ° C higher than the above temperature, specifically, those having a one-minute half-life temperature of about 80 to 250 ° C are preferably used.
  • the mixing ratios of the components (a), (b) and (c) are as follows.
  • the polyolefin resin of the component (b) is contained in an amount of 1 to 40 parts by weight, preferably 2 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (a). If the content of the component (b) is less than 1 part by weight, it is difficult to form the obtained fiber-reinforced elastic composition, for example, into a pellet, and it is difficult to form the composition in the arrangement direction of the polyamide fibers. It is not preferable because the physical properties in the direction at right angles decrease.
  • the component (c) is contained in a proportion of 1 to 70 parts by weight, preferably 1 to 60 parts by weight, per 100 parts by weight of the component (a). If the proportion of the component (c) is less than 1 part by weight, the resulting composition will have insufficient modulus and braking performance. On the other hand, when the content of the component (c) exceeds 70 parts by weight, the resulting fiber-reinforced elastic body has insufficient elongation. Most of the component (c) is finely dispersed in the matrix composed of the components (a), (b) and (d) as fine fibers.
  • the component (c) is dispersed in the matrix as fine fibers.
  • the average fiber diameter of the dispersed fibers is preferably 1 m or less, and the aspect ratio (the ratio of the fiber length Z average fiber diameter) is preferably 20 or more and 1,000 or less. In this case, the dispersibility of the c-component fiber is improved.
  • the component (a), the component (b), and the component (c) are mutually bonded at each interface.
  • the method for producing the polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention is described below.
  • the method of the present invention comprises the following steps (1) to (4) and optionally (5).
  • thermoplastic polyamide in which the layered silicate of the component (c) is dispersed are kneaded at a temperature not lower than the melting point of the thermoplastic polyamide.
  • thermoplastic polyimide (c) preferably at a temperature higher by 10 ° C or more than the melting point
  • the melting point may be lower than the melting point.
  • step (1) when only a part of the component (a) is used, the remainder of the component (a) is used as the composition obtained in the step (4). To obtain a polyamide fiber reinforced elastic composition. When all of the component (a) is used in the step (1), the step (5) is unnecessary.
  • Step (1) All or part of the rubbery polymer having a glass transition temperature of component (a) of 0 ° C or less and the polyolefin of component (b), and the silane coupling of component (d) Melt-knead with the ingredients to prepare a matrix of component (a) and component (b).
  • the kneading temperature is equal to or higher than the melting point of the component (b), and is preferably 10 ° C or higher than this melting point.
  • this kneading is performed at a temperature higher than the melting point of the component (b) by 10 ° C. or more, the components (a) and (b) react with the silane coupling agent (d) to form a reactive matrix. Form a box.
  • an apparatus usually used for kneading resin and rubber can be used.
  • a Banbury type mixer, a kneader, a nickle extruder, an open mouth, a single-screw kneader, a twin-screw kneader, and the like are used. These devices are also used in the steps after step (1).
  • Step (2) The above reaction matrix is kneaded at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic polyamide by kneading a composite of the thermoplastic polyamide in which the layered silicate of the component (c) is dispersed.
  • a modified kneading composition is produced.
  • the temperature at which the component (c) is melt-kneaded is at least the melting point of the polyamide of the component (c), preferably at least 10 ° C higher than the melting point.
  • the component (c) is dispersed in the molten matrix composed of the components (a), (b) and (d) by forming fine spherical particles.
  • Step (3) extruding the above chemically modified kneaded product from a die at a temperature equal to or higher than the melting point of component (c) (preferably, a temperature higher than the melting point by at least 10 ° C) to form a shape that can be subjected to stretching or rolling.
  • the chemically modified melt-kneaded product is extruded from a spinneret, an inflation die or a T-die.
  • This extrusion step (3) is performed at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c).
  • the heat treatment is carried out at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic polyamide (c), preferably at a temperature higher than 10 ° C. Even if extruded below the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c), the fused particles of the polyamide of the component (c) cannot be made into fine fibers.
  • Step (4) Extrudate at a temperature lower than the melting point of component (c) And stretch or roll while drafting.
  • the extruded filaments are continuously cooled or cooled to a temperature lower than the melting point of the component (C) and stretched or rolled.
  • the stretching or rolling treatment is performed at a temperature lower than the melting point of the component (C).
  • a tough polyamide fiber that reinforces the elastic body composition is formed.
  • the kneaded material is extruded from a spinneret and spun into a string or thread, cooled, wound around a bobbin or the like while drafting, or cut into a beret. It is carried out by such a method.
  • the ratio of the take-up speed / the die speed is preferably in the range of 1.5 to 100, more preferably in the range of 2 to 50, and particularly preferably in the range of 3 to 30. .
  • each of the processes (1), (2), (3) and (4) has been described for each process, but the components (a), (b), (c) and (d) And a first supply port, a second supply port, a third supply port, a fourth supply port, etc., capable of supplying an organic peroxide or the like as necessary, and a first kneading for kneading the parentheses. It is also possible to perform continuous treatment using a twin-screw extruder having a band, a second kneading band, a third kneading band, a fourth kneading band, and the like. By doing so, the production method of the present invention can be implemented more economically and more stably.
  • Step (5) In the step (1), when only a part of the component (a) is used in an amount of 100 parts by weight, the residual component of the component (a) is contained in the composition obtained in the step (4). It is added and kneaded.
  • the residual amount of the component (a) used in the step (5) may be the same as the part of the component (a) used in the step (1), or may be a glass of 0 ° C or lower. A different kind of rubbery polymer having a transition temperature may be used.
  • 0.05 to 70 parts by weight of 100 parts by weight of the component (a) is used in step (1), and the remaining 30 to 99.5 parts by weight is used in step (5). Is preferred.
  • the residual amount of the component (a) used in step (5) shall be no more than 120 weight of the polyamide fiber reinforced elastic composition (product of step (4)) to which it is added. And more preferably 110 to 1 Z0.5. This facilitates the kneading operation.
  • the polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention can be made into a vulcanizate by vulcanization.
  • This vulcanization can be performed by the following method.
  • a predetermined amount of carbon black, process oil, antioxidant, zinc white, stearic acid, and other primary additives are added to the above-mentioned polyamide fiber reinforced elastic composition while kneading it. Knead.
  • a device used for the compounding of ordinary rubber for example, a device such as a Plavender plaster, a roll, and a Banbury mixer.
  • a vulcanizing agent such as sulfur and a vulcanization accelerator are added to the kneaded material on an open roll, and the mixture is further kneaded.
  • the kneaded material is compressed using a compression molding machine, an extruder, an injection molding machine, or the like. Molding, heating and vulcanizing.
  • a vulcanized product of the polyamide fiber-reinforced elastic composition of the present invention is obtained.
  • the component (a) and the component (b) mainly form a matrix, and the component (c) is contained in the matrix.
  • the fine fibers of the composite of the layered silicate and the polyamide are uniformly dispersed, and the components (a) and (b) and the fine fibers of the layered silicate-dispersed polyamide are (d) ) They are firmly bound to each other at their interface via the component silane coupling agent. And, by this structure, a fiber reinforcing effect is exhibited.
  • the fiber reinforced resin composition in the step (5) and the residue added thereto The kneading temperature of the amount of the component (a) is lower than the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c) constituting the fine short fibers in the fiber-reinforced resin composition.
  • the temperature may be higher than the melting point of the component polyolefin. If kneading is performed at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic polyamide in step (5), fine short fibers in the fiber-reinforced resin composition are dissolved and deformed into spherical particles. It is not desirable because there is. Also, if kneading at a temperature lower than the melting point of the polyolefin resin of component (b), the uniformity of the dispersion of the polyamide fibers becomes insufficient, so that the target strength and elongation may not be obtained. is there. Specifically, it is preferable to use a temperature that is 20 ° C lower than the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c) and 10 ° C higher than the melting point of the polyolefin of the component (b). .
  • the fiber-reinforced resin composition to be subjected to the step (5) preferably has a pellet shape.
  • the fiber reinforced resin composition is kneaded uniformly with the addition of the component (a), and is a polyamide fiber in which fine fibers are uniformly dispersed. A reinforced elastic composition is easily obtained.
  • carbon black, process oil, zinc white, stearic acid, and an antioxidant may be added and kneaded.
  • the temperature of the kneaded material rises, but the temperature is controlled as necessary so that it does not become higher than the melting point of the thermoplastic polyimide of the component (c).
  • the kneading temperature is preferably from 160 to 180 ° C, and the kneading time is preferably from 1 to 5 minutes.
  • the required amounts of various vulcanizing agents and vulcanizing aids may be kneaded together or sequentially at room temperature to 100 ° C.
  • the sufficiently kneaded and dispersed composition is drawn out in a sheet form.
  • the obtained sheet is molded and vulcanized to obtain a vulcanized fiber-reinforced elastic body.
  • the amount of the vulcanizing agent is preferably 0.1 to 5.0 parts by weight, more preferably 0.5 to 3.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the component (a).
  • the amount of the vulcanization aid is preferably 0.01 to 2.0 parts by weight, particularly 0.1 to 1.0 part by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the component (a). Is more preferable.
  • known vulcanizing agents such as sulfur, organic peroxides, resin vulcanizing agents, and metal oxides such as magnesium oxide can be used as the vulcanizing agent.
  • vulcanization aids include aldehyde 'ammonia, aldehyde amines, guanidines, thioureas, thiazols, thiurams, dithiolbamates and xanthates. Can be used ⁇
  • the vulcanization temperature is preferably about 100 to 180 ° C. .
  • the vulcanization temperature must be lower than the melting point of the thermoplastic resin constituting the fine fibers in the polyamide fiber reinforced elastic composition. If vulcanization is performed at a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin, the fibers formed during the preparation of the fiber reinforced resin composition will be dissolved, and the polyamide fiber reinforced elastic material having a high modulus will be dissolved. You will not be able to get things.
  • the polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention further comprises, in addition to the above components, carbon black, white carbon, activated calcium carbonate, ultrafine magnesium silicate, high styrene resin, and phenol.
  • Auxiliaries such as resin, lignin, denatured melamine resin, coumalonindene resin, petroleum resin, calcium carbonate, basic magnesium carbonate, clay, zinc oxide, diatomaceous earth, recycled rubber, powdered rubber,
  • Various fillers such as ebonite powder, amine aldehydes, amines' ketones, amines, phenols, imidazoles, sulfur-containing antioxidants, including It may contain a stabilizer such as a phosphorus-based antioxidant, and various pigments.
  • Organic composite montmorillonite content (%) w / (aXb) w; Burning residual weight% a; Inorganic content ratio converted to organic content (0.791) b; Inorganic content ratio converted to crystal water (0.9462) )
  • each unit has an average width of 0.95 nm and a length of about 100 rnn.
  • 100 g of montmorillonite and 10 liters of distilled water were added, and montmorillonite was dispersed in water. While maintaining the dispersion at 35 ° C., 51.2 g of 12-aminododecanoic acid and 24 milliliters of concentrated hydrochloric acid were added thereto, and the mixture was stirred for 5 minutes. Was. Further, the particles were washed with water until the filtrate became neutral, and then collected by filtration, followed by vacuum drying at 80 ° C for 48 hours.
  • montmorillonite complex a complex of 12-aminododecanoate ion and montmorillonite (hereinafter referred to as montmorillonite complex) was prepared.
  • the layered silicate content in the composite was about 80%.
  • 10 kg of ⁇ -force prolactam, 1 kg of distilled water and 180 g of the montmorillonite complex were placed in the reactor and stirred at 100 ° C. so that the reaction system became uniform.
  • the temperature was further increased to 260 ° C, and the mixture was stirred for 1 hour under a pressure of 15 kgZcm 2 (pressurized with nitrogen). Thereafter, the reaction mixture was returned to normal pressure and reacted at 260 ° C. for 3 hours.
  • the reaction mixture was taken out from the lower nozzle of the reaction vessel in a strand form, cooled with water, and subjected to polyamide (average).
  • a pellet consisting of a molecular weight of 15,000) and montmorillonite particles was obtained.
  • the pellet was immersed in hot water at 90 ° C to extract and remove unreacted monomers and oligosaccharides, and vacuum dried at 90 ° C for 48 hours.
  • the obtained layered silicate-containing polyamide (monmorinite nitride composite nylon 6) was ignited to 650 ° C, and the content of the montmorillonite composite was determined from the burning residual weight. When measured, it was 2.0% I got it. Table 1 shows the results.
  • component as natural rubber (SRM-100 parts by weight, (b) Component as low density polyethylene (Ube Industries, F522, melting point 110 ° C, melt flow index 5g / 10min) 100 parts by weight, 1.5 parts by weight of 7- methacryloxypropyl trimethoxysilane as component (d) is melt-kneaded with Banbury type mixer at 110 ° C which is higher than the melting point of component (b).
  • a silane-modified matrix was prepared, dumped at a temperature of 170 ° C., and pelletized.200 parts by weight of the pellet and those used in Reference Example 1 And 50 parts by weight of the component (c), which is composed of the same compound as the montmornite-nitrite composite nylon 6, is mixed with a twin-screw extruder heated to 250 ° C. The mixture was kneaded, extruded in the form of a strand from a nozzle, taken up at a draft ratio of 20 at room temperature, and pelletized using these pelletizers.
  • the fiber-reinforced resin was the same as in Reference Example 5, except that the component Montmorillonite Composite Nylon 6 was not used, and instead, Nylon 650 was used in an amount of 50 parts by weight. A composition was obtained. Table 2 shows the evaluation results. Table 2
  • Example 2 the fiber reinforced resin composition of Reference Example 5, 10, 15, 25 or 50 parts by weight, and (a) 96, 94, 90 or 80 parts by weight of the additional component Except for using it, the others were blended and vulcanized in the same manner as in Example 1 to obtain a vulcanized polyamide fiber reinforced elastic composition.
  • the blend viscosity and the physical properties of the vulcanizate were measured. The results are shown in Table 3.
  • the compound was compounded and vulcanized in the same manner as in Example 1 except that the fiber-reinforced resin composition of Reference Example 5 was not used and only natural rubber was used. Table 3 shows the results. The dynamic friction coefficient of this vulcanizate was low and inferior.
  • Comparative Examples 2 and 3 240 parts by weight of Reference Example 6 or 120 parts by weight of Reference Example 7 were used as the fiber reinforced resin composition, and the amount of natural rubber added was 20 or 80 parts by weight. Other parts were blended and vulcanized in the same manner as in Example 1 except that they were used as parts. Table 3 shows the results. The obtained vulcanizate was small in elongation with low elongation and low abrasion resistance.
  • the fiber reinforced resin composition was not blended, and in the same manner as in Example 6 or 7, as an additional component (a), 70 or 60 parts by weight of natural rubber, and 30 parts by weight of butadiene rubber were used.
  • a vulcanizate of an elastic composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that 40 parts by weight or 40 parts by weight was used. Table 5 shows the results. The tensile modulus of the obtained vulcanizate was small and inferior.
  • Example 8 to 12 9, 10, 10, 10 or 10 parts by weight of the fiber-reinforced resin composition of Reference Example 6, 7, 8, 9, 10, or 11 and (a) an additional component.
  • a vulcanizate of an elastic composition was prepared in the same manner as in Example 6, except that 97, 97.5, 97, 97 or 97 parts by weight of natural rubber was used. Table 5 shows the results. Comparative Example 6
  • Elastic body composition was the same as in Example 6, except that 25 parts by weight of the fiber-reinforced resin composition of Reference Example 11 and 90 parts by weight of natural rubber were used as an additional component (a).
  • a vulcanizate was prepared. Table 5 shows the results. The dynamic coefficient of friction of the obtained vulcanizate was small and inferior.
  • the polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention is a fiber reinforced elastic body in which fine fibers of thermoplastic polyamide are dispersed in a matrix containing a rubbery polymer and polyolefin. Since the layered silicate is micro-dispersed in the fine fibers of this polyamide, the composition of the present invention has good workability and excellent tensile strength and elastic modulus. Furthermore, it is particularly excellent in the balance between wear resistance and friction performance.
  • the polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention is suitable for applications such as tires, mouthpieces, flooring materials and footwear.

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Abstract

A polyamide fiber-reinforced elastomer composition excellent in processability, durability, modulus of elasticity, strength and frictional performance, which comprises (a) 100 parts by weight of at least one rubbery polymer having a glass transition temperature of 0 °C or below, (b) 1 to 40 parts by weight of polyolefin, (c) 1 to 70 parts by weight of a thermoplastic polyamide fiber containing a layer silicate, and (d) a silane coupling agent. This composition is favorable for vulcanization.

Description

明 細 書 ポリア ミ ド繊維強化弾性体組成物及びその製造方法  Description Polyamide fiber reinforced elastic composition and method for producing the same
技術分野 Technical field
本発明は、 作業性がよ く モジュラス、 強度及び摩擦性能に優れた ポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物。 その加硫物、 前記弾性体組成物 の製造方法、 並びに前記弾性体組成物の加硫物の製造方法に関する ものである。 本発明の弾性体組成物及びその加硫物は、 タイヤにお ける ト レッ ド、 及びサイ ドウオールなどのタイヤ外部部材、 カー力 ス、 ビ一 ド、 ベル ト、 チェ一フ ァーなどのタイヤ内部部材、 ホース 、 ベル ト、 ゴムロール、 及びゴムク ローラなどの工業製品、 並びに 履物などに好ま しく用いられる。  The present invention relates to a polyamide fiber reinforced elastic composition having good workability and excellent modulus, strength and friction performance. The present invention relates to a vulcanized product, a method for producing the elastic composition, and a method for producing a vulcanized product of the elastic composition. The elastic composition and the vulcanizate thereof of the present invention can be used for tire external members such as treads and side walls in tires, and tires such as car power, beads, belts, and chafers. It is preferably used for internal parts, industrial products such as hoses, belts, rubber rolls and rubber crawlers, and footwear.
背景技術 Background art
天然ゴムやイ ソプレ ンゴム、 ブタ ジエンゴム、 及びエチ レ ンープ ロ ピレンゴムなどの加硫可能なゴム状ポリマーに短繊維を分散させ て、 モジュラスゃ強度などを改善した組成物、 即ち繊維強化弾性体 組成物は、 ナイ ロ ン、 ポ リ エステル、 ビニロ ンなどの短繊維を弾性 体樹脂材料に配合し、 必要に応じてこれを加硫するという方法で製 造されてきた。  A composition in which short fibers are dispersed in a vulcanizable rubber-like polymer such as natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and ethylene propylene rubber to improve the modulus and strength, that is, a fiber-reinforced elastic composition. Has been manufactured by blending short fibers such as nylon, polyester, and vinylon into an elastic resin material, and vulcanizing this as necessary.
上記従来方法により得られた繊維強化弾性体組成物は、 自動車の タイヤ部材などと して用いるには、 その強度及び伸びが不十分であ つた。 そこで、 これらの点を改善した繊維強化弾性体組成物が求め られてきた。 このような要求に応える繊維強化弾性体組成物と して は、 例えばナイ ロ ンなどの、 サブミ ク ロ ンの平均径を有する微細な 繊維を含む繊維強化弾性体組成物が提案されてきた。 また、 加硫可 能なゴム、 ナイ ロ ン、 及び結合剤をナイ ロ ンの融点以上の温度で溶 融混練し、 得られた混練物をナイ ロ ンの融点以上の温度で紐状に押 出し、 得られた紐状物を延伸又は圧延するという方法により得られ る繊維強化弾性体組成物に、 加硫可能なゴム及び加硫剤を配合しこ の配合物を加硫するという方法が知られている。 このような従来法 において、 結合剤と してレゾール型アルキルフヱノール—フオルム アルデヒ ド系樹脂の初期縮合物を用いる製法は、 特公平 1 一 17494 号公報に開示されており、 結合剤と してノ ボラ ッ ク型アルキルフエ ノ 一ルーフ オルムアルデヒ ド系樹脂を用いる製法は特公平 5 - 7162 4 号公報に開示されており、 結合剤と してシラ ンカ ップリ ング剤を 用いる製法は特公平 4 - 33300 号公報、 特公平 5 - 88860 号公報、 及び特開平 Ί 一 278360号公報に記載されている。 The fiber-reinforced elastic composition obtained by the above conventional method had insufficient strength and elongation for use as a tire member of an automobile. Therefore, there has been a demand for a fiber-reinforced elastic composition in which these points are improved. As a fiber-reinforced elastic composition that meets such demands, for example, a fiber-reinforced elastic composition containing fine fibers having an average submicron diameter, such as nylon, has been proposed. Also, vulcanizable Functional rubber, nylon, and a binder are melt-kneaded at a temperature equal to or higher than the melting point of nylon, and the resulting kneaded material is extruded into a string at a temperature equal to or higher than the melting point of nylon. There is known a method of blending a vulcanizable rubber and a vulcanizing agent with a fiber-reinforced elastic composition obtained by a method of stretching or rolling a cord-like material and vulcanizing the blend. In such a conventional method, a production method using an initial condensate of a resol-type alkylphenol-formaldehyde-based resin as a binder is disclosed in Japanese Patent Publication No. 11174494. No. 5,716,164 discloses a production method using a novolak type alkylphenol roof aldehyde resin, and a production method using a silane coupling agent as a binder is disclosed in No. 33300, Japanese Patent Publication No. 5-88860, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 278360/1991.
しかし、 上記従来の繊維強化弾性体組成物は、 モジュラス及び強 度に優れ、 かつ加工性及び耐久性に優れているが、 摩擦性能に優れ ているとは言えるものではなかった。 そのためにタイヤやロールな どの用途に対しては、 前記従来の繊維強化弾性体樹脂組成物の使用 にある程度の制限を受けざるをえなかった。 発明の開示  However, the above-mentioned conventional fiber-reinforced elastic composition is excellent in modulus and strength, and is excellent in workability and durability, but cannot be said to be excellent in friction performance. For this reason, the use of the conventional fiber-reinforced elastic resin composition for applications such as tires and rolls has been limited to some extent. Disclosure of the invention
本発明の目的は、 従来技術における上記の問題点を解決し、 モジ ュラス及び強度に優れ、 しかも摩擦性能に優れているポ リ ア ミ ド繊 維強化弾性体組成物その加硫物、 ポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物 の製造方法、 並びに、 その硫化物の製造方法を提供することにある o  SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art, and to provide a polyamide fiber reinforced elastic composition having excellent modulus and strength, and excellent friction performance, a vulcanized product thereof, and a polyamide. To provide a method for producing a mid-fiber reinforced elastic composition and a method for producing a sulfide thereof.
上記目的は、 本発明により解決される。  The above object is solved by the present invention.
本発明のポ リ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物は、 互いに混合された 下記成分 : ( a ) 0 °C以下のガラス転移温度を有する少なく と も 1種のゴム 状ポ リ マー 100重量部、 The polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention comprises the following components mixed with each other: (a) 100 parts by weight of at least one kind of rubbery polymer having a glass transition temperature of 0 ° C or less,
( b ) ポ リオレフ ィ ン樹脂 1 〜40重量部、  (b) 1 to 40 parts by weight of polyolefin resin,
( c ) 分散している層状珪酸塩を含有する繊維状熱可塑性ポリア ミ ド 1 〜 70重量部、 及び  (c) 1 to 70 parts by weight of fibrous thermoplastic polyamide containing dispersed layered silicate, and
( d ) シラ ンカ ップリ ング剤  (d) Silane coupling agent
を含有する ものである。 It contains.
上記本発明のポリ ァ ミ ド繊維強化弾性体組成物を加硫して加硫物 にするこ とができる。  The above-described polyamide fiber-reinforced elastic composition of the present invention can be vulcanized into a vulcanized product.
本発明のポ リ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物の製造方法は、  The method for producing a polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention comprises:
( 1 ) ( a ) 0 °C以下のガラス転移点を有する少なく と も 1種のゴ ム状ポ リ マー 100重量部、  (1) (a) 100 parts by weight of at least one kind of rubbery polymer having a glass transition point of 0 ° C or less,
( b ) ポリオレフ ィ ン樹脂 1 〜 40重量部、 及び  (b) 1 to 40 parts by weight of polyolefin resin, and
( d ) シラ ンカ ッ プリ ング剤  (d) Silane cupping agent
を溶融混練して溶融マ ト リ ッ クスを形成し、 Is melt-kneaded to form a molten matrix,
( 2 ) 前記溶融マ ト リ ッ クス中に、  (2) During the melting matrix,
( c ) 層状珪酸塩を含有する熱可塑性ポ リ ア ミ ド 1 〜70重量部を 溶融混練し、  (c) 1 to 70 parts by weight of thermoplastic polyamide containing layered silicate is melt-kneaded,
( 3 ) 前記 ( a ) 〜 ( d ) 成分を含む混練組成物を、 前記 ( c ) 成 分の (熱可塑性ポリ ア ミ ド) の融点以上の温度において押出 し、 (3) extruding the kneading composition containing the components (a) to (d) at a temperature equal to or higher than the melting point of the component (c) (thermoplastic polyamide);
( 4 ) 前記押出物を、 ( c ) 成分の熱可塑性ポリ ア ミ ドの融点より も低い温度において延伸又は圧延し、 それによつて、 前記層状珪酸 塩含有熱可塑性ポリ ア ミ ドを繊維状に分散させる、 (4) The extrudate is stretched or rolled at a temperature lower than the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c), whereby the layered silicate-containing thermoplastic polyamide is converted into a fibrous form. Disperse,
ことを含むものである。 That is to say.
また、 前記方法において、 ( a ) 成分、 すなわちゴム状ポ リマー 100重量部の一部分を工程 ( 1 ) において用い、 残余量を工程 ( 4 ) により得られた組成物において添加してもよい。 上記ポリ ァ ミ ド繊維強化弾性体製造方法に加硫を施す工程を追加 することができる。 In the above method, the component (a), that is, a part of 100 parts by weight of the rubbery polymer may be used in the step (1), and the remaining amount may be added to the composition obtained in the step (4). A step of performing vulcanization can be added to the above method for producing a polyamide fiber reinforced elastic body.
本発明のポ リ ァ ミ ド繊維強化弾性体組成物及びその製造方法にお いて、 前記 (a ) 成分, (b ) 成分及び ( c ) 成分の合計 100重量 部に対して、 前記 ( d ) 成分と してシラ ンカ ップリ ング剤が、 0. 1 〜5. 5 重量部の割合で配合されることが好ま しい。  In the polyamide fiber reinforced elastic composition and the method for producing the same according to the present invention, (d) is added to the total of 100 parts by weight of the components (a), (b) and (c). It is preferable that a silane coupling agent is added as a component in a ratio of 0.1 to 5.5 parts by weight.
また、 本発明のポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物及びその製造方 法において、 前記層状珪酸塩は、 前記熱可塑性ポ リ ア ミ ド 100重量 部に対して、 0. 05~ 30重量部の割合で配合されるこ とが好ま しい。 発明を実施するための最良の形態  Further, in the polyamide fiber-reinforced elastic composition and the method for producing the same according to the present invention, the layered silicate is added in an amount of 0.05 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyamide. It is preferred that they be blended in a proportion of BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
下記に、 本発明のポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物、 及びその加 硫物、 並びにこれらの製造方法を具体的に説明する。  Hereinafter, the polyamide fiber-reinforced elastic composition of the present invention, its vulcanized product, and the production method thereof will be specifically described.
本発明のポ リ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物において、 その ( a ) 成分と して、 ガラス転移温度は 0 °C以下、 好ま しく は一 20°C以下の 少なく とも 1 種のゴム状ポ リ マーが用いられる。 このゴム状ポ リマ —は、 室温、 自然状態では弾性を帯びた固体である。 ( a ) 成分用 ゴム状ポリマーの具体例と しては、 天然ゴム (NR) 、 イ ソプレンゴ ム ( I R) 、 ブタ ジエンゴム ( BR) 、 スチ レ ン ' ブタ ジエンゴム(SBR ) 、 ァク リ ロ二 ト リ ノレ ' ブタ ジエンゴム(NBR) 、 ブチルゴム( 1 1 R) 、 塩素化ブチルゴム、 臭素化ブチルゴム、 ク ロ ロプレ ンゴム (CR) 、 アク リ ロニ ト リ ル一 ク ロ ロプレ ン共重合体ゴム、 アタ リ ロニ ト リ ルーイ ソプレ ン共重合体ゴム、 ァク リ レー ト一ブタ ジエン共重合体 ゴム、 ビニルピ リ ジン一ブタ ジエン共重合体ゴム、 ビニルピ リ ジン —スチレン一ブタ ジエン共重合体ゴムなどのジェン系ゴム、 ェチレ ンープロ ピレ ン共重合体ゴム(EPR) 、 エチ レ ン一プロ ピ レン一 ジェ ン共重合体ゴム (EPDM) 、 エチ レ ン—ブテ ン共重合体ゴム、 ェチレ ン一ブテ ン一 ジェン共重合体ゴム、 塩素化ポリエチレンゴム、 クロ ロスルホ ン化ポ リ エチ レ ンゴム(CSM) などのポ リ オ レフ ィ ン系ゴム 、 アク リルゴム、 エチ レ ンアク リ ルゴム、 ポ リ塩化三フ ッ素化ゴム 、 フ ッ素化ゴムなどのポリ メ チレン型の主鎖を有するゴム、 ェピク ロロ ヒ ドリ ンゴム、 及びエチレンォキシ ドーェピク ロルヒ ドリ ン共 重合体ゴムなどのように、 主鎖中に酸素原子を含むゴム、 ポ リ フ エ ニルメ チルシロキサンゴム、 及びポ リ メ チルェチルシロキサンゴム などのシ リ コー ンゴム、 ニ トロソ ゴム、 ポ リ エステルウ レタ ンゴム 、 ポリエーテルウ レタ ンゴムなどのように主鎖中に炭素原子の他に 炭素原子及び酸素原子を有するゴムなどが挙げられる。 又、 これら のゴムをエポキシ変性したもの、 シラ ン変性、 或いはマレイ ン化し たものを ( a ) 成分に用いてもよい。 In the polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention, the component (a) has a glass transition temperature of 0 ° C or less, preferably at least 20 ° C or less, and at least one kind of rubbery material. Polymer is used. This rubbery polymer is a solid that is elastic at room temperature and in its natural state. (A) Specific examples of the rubbery polymer for the component include natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene'butadiene rubber (SBR), and acrylic rubber. Trinole butadiene rubber (NBR), butyl rubber (11R), chlorinated butyl rubber, brominated butyl rubber, chloroprene rubber (CR), acrylonitrile-chloroprene copolymer rubber, ATA Lilonitreyl souprene copolymer rubber, acrylate-butadiene copolymer rubber, vinylpyridine-butadiene copolymer rubber, vinylpyridine-styrene-butadiene copolymer rubber, etc. Ethylene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber (EPR), ethylene-propylene-gene copolymer rubber (EPDM), ethylene-butene copolymer rubber, ethylene Polyolefin rubbers such as butene-gene copolymer rubbers, chlorinated polyethylene rubbers, chlorosulfonated polyethylene rubbers (CSM), acryl rubber, ethylene acryl rubber, Main chain, such as rubber having a polymethylene-type main chain such as trichlorinated trifluorinated rubber and fluororubber, epichlorohydrin rubber, and ethyleneoxydopechlorohydrin copolymer rubber Rubbers containing oxygen atoms, such as silicone rubber such as poly (methylmethylsiloxane) rubber and poly (methylethylsiloxane) rubber, nitroso rubber, polyester urethane rubber, polyether urethane rubber, etc. Rubbers having a carbon atom and an oxygen atom in addition to the carbon atom in the main chain are exemplified. Epoxy-modified, silane-modified or maleated rubbers of these rubbers may be used as the component (a).
( a ) 成分をなすゴム状ポリマーの別の具体例と しては、 熱可塑 性エラス トマ一がある。 その例と しては、 スチレン一ブタジエン一 スチ レンブロ ッ ク コポ リ マー、 スチ レン一エチ レ ン一ブチ レ ン一ス チレンブロ ッ ク コポ リ マー、 スチレン一イ ソプレン一スチレンブロ ッ ク コポ リマー、 スチ レ ン一エチ レン一プロ ピレ ン一スチ レ ンブロ ッ ク コポ リマー、 ポ リオレフ イ ン系熱可塑性エラ ス トマ一、 塩素化 ポ リ オ レフ ィ ン系熱可塑性エラ ス トマ一、 ウ レタ ン系熱可塑性エラ ス トマ一、 ポリエステル系熱可塑性エラス トマ一、 1, 2 —ポリ ブ タジェン系熱可塑性エラ ス トマ一、 ト ラ ンス一 1, 4 —ポリ イ ソプ レ ン系熱可塑性エラス トマ一、 ポリア ミ ド系熱可塑性エラス トマ一 、 ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラス トマ一などを挙げるこ とができ  (a) Another specific example of the rubbery polymer constituting the component is a thermoplastic elastomer. Examples are styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, Styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer, polyolefin-based thermoplastic elastomer, chlorinated polyolefin-based thermoplastic elastomer, urethane Thermoplastic elastomer, polyester thermoplastic elastomer, 1, 2 — polybutadiene thermoplastic elastomer, trans 1, 4 — polyisoprene thermoplastic elastomer And polyamide-based thermoplastic elastomers, and polyvinyl chloride-based thermoplastic elastomers.
( b ) 成分と して用いられるポリオレフィ ン樹脂は、 80〜250 °C の範囲の融点を有する ものであることが好ま しく 、 また、 50 °C以上 、 特に好ま し く は 50〜200 °Cのビカ ツ ト軟化点を有するものも用い ることができる。 ( b ) 成分用ポ リオレフ ィ ン樹脂の好適な例と し ては、 炭素数 2 〜 8のォレフ イ ンの単独重合体、 及び共重合体、 例 えば、 炭素数 2 〜 8のォレフ イ ンと酢酸ビニルとの共重合体、 炭素 数 2 〜 8 のォレフィ ンとァク リル酸あるいはそのエステルとの共重 合体、 炭素数 2 〜 8のォレフィ ンとメ タク リル酸あるいはそのエス テルとの共重合体、 及び炭素数 2 〜 8のォレフィ ンと ビニルシラ ン 化合物との共重合体等が挙げられる。 The polyolefin resin used as the component (b) preferably has a melting point in the range of 80 to 250 ° C, more preferably 50 ° C or more, and particularly preferably 50 to 200 ° C. With a softening point of Can be (B) Preferable examples of the polyolefin resin for the component include homopolymers and copolymers of olefins having 2 to 8 carbon atoms, for example, olefins having 2 to 8 carbon atoms. Copolymer of olefin with vinyl acetate, copolymer of olefin having 2 to 8 carbon atoms with acrylic acid or ester thereof, and copolymer of olefin with 2 to 8 carbon atoms with metaacrylic acid or ester thereof Copolymers and copolymers of a C2-8 carbon olefin and a vinylsilane compound are exemplified.
( b ) 成分と して用いられるポリオレフ ィ ン樹脂の具体例と して は、 高密度ポリエチレン、 低密度ポリエチレン、 線状低密度ポ リエ チレン、 ポリプロ ピレン、 エチレン一プロ ピレンブロ ッ ク共重合体 、 エチレン一プロ ピレンラ ンダム共重合体、 ポリ 4 一メチルペンテ ンー 1 、 ポ リ ブテン一 1 、 ポリへキセン一 1 、 エチレン一酢酸ビニ ル共重合体、 エチレン一 ビニルアルコール共重合体、 エチレンーァ ク リル酸共重合体、 エチレン一アク リル酸メチル共重合体、 ェチレ ン一ァク リル酸ェチル共重合体、 エチレン—ァク リル酸プロ ピル共 重合体、 エチレン一アク リル酸ブチル共重合体、 エチレン—ァク リ ル酸 2 —ェチルへキシル共重合体、 エチレン—アク リル酸ヒ ドロキ シェチル共重合体、 エチレン一 ビニル ト リ メ トキシシラ ン共重合体 、 エチレン一 ビニル ト リエ トキシシラ ン共重合体、 及びエチレン一 ビニルシラ ン共重合体などが挙げられる。 ( b ) 成分と して用いら れるポ リオレフ イ ン樹脂の別の具体例と しては、 塩素化ポ リエチレ ンゃ臭素化ポ リエチレン、 ク ロロスルホンィ匕ポリエチレンなどのノヽ ロゲン化ポリオレフィ ンが挙げられる。  (b) Specific examples of the polyolefin resin used as the component include high-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene block copolymer, Ethylene-propylene random copolymer, poly (4-methylpentene-1), polybutene-11, polyhexene-1, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer Polymer, Ethylene monomethyl acrylate copolymer, Ethylene monoacrylate copolymer, Ethylene acrylate copolymer, Ethylene monobutyl acrylate copolymer, Ethylene monoacrylate 2-Ethylhexyl acrylate copolymer, Ethylene-hydroxy acetyl acrylate copolymer, Ethylene-vinyl Li main Tokishishira down copolymer, ethylene one vinyl preparative Rie Tokishishira emissions copolymers, and ethylene one Binirushira down copolymer. As another specific example of the polyolefin resin used as the component (b), there may be mentioned a hydrogenated polyolefin such as chlorinated polyethylene / brominated polyethylene or chlorosulfonated polyethylene. .
上記ポリオレフィ ン樹脂の中でも特に好ま しいものと しては、 高 密度ポリエチレン (HDPE) 、 低密度ポリエチレン (LDPE) 、 線状低 密度ポリエチレン(LLDPE) 、 ポ リ プロ ピレン (PP) 、 エチレン一プ ロ ピレンブロ ッ ク共重合体、 エチレン一プロ ピレンラ ンダム共重合 体、 ポ リ 4 —メ チルぺンテン一 1 (P4MP 1 ) 、 エチ レ ン一酢酸ビニル 共重合体(EVA) 、 及びエチ レ ン一 ビニルアルコール共重合体が挙げ られ、 さ らにこれらの中でもメル 卜フローイ ンデッ クス(MF I ) 力く 0 . 2〜50 g Z l O分の範囲のものが最も好ま しいものと して挙げられる 。 ( b ) 成分は、 1 種類のポリオレフ イ ン樹脂からなるものであつ てもよ く 、 或は 2種以上のポリオレフ イ ン樹脂を組合わせて使用し てもよい。 Among the above polyolefin resins, particularly preferred are high-density polyethylene (HDPE), low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), polypropylene (PP), and ethylene-propylene. Pyrene block copolymer, ethylene-propylene random copolymer Body, poly 4-methylidene 1 (P4MP 1), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), and ethylene vinyl alcohol copolymer, among which Melt flow index (MFI) A range of 0.2 to 50 g of ZIO is the most preferred. The component (b) may be composed of one kind of polyolefin resin, or may be used in combination of two or more kinds of polyolefin resins.
( c ) 成分をなす層状珪酸塩含有熱可塑性ポリ ア ミ ド中には層状 珪酸塩が均一に分散して含有され、 熱可塑性ポリ ア ミ ドは、 押出し 及び延伸又は圧延によ って強靱な繊維状に形成されている。 この熱 可塑性ポ リ ア ミ ドは、 135〜350 °Cの範囲内、 特に 160〜265 。じの 範囲内の融点を有することが好ま し く 、 その融点は、 ( b ) 成分と して用いられるポリオレフィ ン樹脂の融点より高い。  (c) The layered silicate-containing thermoplastic polyamide constituting the component contains the layered silicate dispersed uniformly, and the thermoplastic polyamide is tough by extrusion and stretching or rolling. It is formed in a fibrous form. This thermoplastic polyamide has a temperature in the range of 135-350 ° C, especially 160-265. It preferably has a melting point within the same range as above, and the melting point is higher than the melting point of the polyolefin resin used as the component (b).
( c ) 成分用熱可塑性ポリ ア ミ ドの具体例と しては、 ナイ ロン 6 、 ナイ ロ ン 66、 ナイ ロ ン 6 —ナイ ロ ン 66共重合体、 ナイ ロ ン 610、 ナイ ロ ン 612、 ナイ ロ ン 46、 ナイ ロ ン 1 1、 ナイ ロ ン 12、 ナイ ロ ン MX D6、 キシリ レンジァ ミ ンとアジピン酸との重縮合体、 キシ リ レンジ ア ミ ンと ピメ リ ン酸との重縮合体、 キシ リ レンジア ミ ンとスペリ ン 酸との重縮合体、 キシリ レンジァ ミ ンとァゼライ ン酸との重縮合体 、 キシリ レンジァ ミ ンとセバシン酸との重縮合体、 テ トラメ チレン ジア ミ ンとテレフタル酸の重縮合体、 へキサメチレンジア ミ ンとテ レフタル酸の重縮合体、 ォク タメ チレンジア ミ ンとテレフタル酸の 重縮合体、 ト リ メチルへキサメ チレンジア ミ ンとテレフタル酸の重 縮合体、 デカメ チレンジァ ミ ンとテレフタル酸の重縮合体、 ゥンデ カメチレンジア ミ ンとテレフタル酸の重縮合体、 ドデカメ チレンジ ア ミ ンとテレフタル酸の重縮合体、 テ トラメチレンジア ミ ンとイ ソ フタル酸の重縮合体、 へキサメ チレンジア ミ ンとイ ソフタル酸の重 縮合体、 ォクタメ チ レ ンジァ ミ ンとイ ソフ タル酸の重縮合体、 ト リ メ チルへキサメ チ レ ン ジア ミ ンとイ ソフ タル酸の重縮合体、 デカメ チ レ ンジア ミ ンとイ ソフ タル酸の重縮合体、 ゥ ンデカメ チレ ンジァ ミ ンとイ ソフタル酸の重縮合体、 及び ドデカメチレンジア ミ ンとィ ソフタル酸の重縮合体などが挙げられる。 (c) Specific examples of the thermoplastic polyamide for the component include Nylon 6, Nylon 66, Nylon 6-Nylon 66 copolymer, Nylon 610, and Nylon 612. , Nylon 46, Nylon 11, Nylon 12, Nylon MX D6, polycondensate of xylylenediamine and adipic acid, xylylenediamine and pimelic acid Polycondensates, polycondensates of xylylenediamine and speric acid, polycondensates of xylylenediamine and azelayic acid, polycondensates of xylylenediamine and sebacic acid, tetramethylenedia Polycondensate of mine and terephthalic acid, polycondensate of hexamethylene diamine and terephthalic acid, polycondensate of octamethylenediamine and terephthalic acid, trimethylhexamethylenediamine and terephthalic acid Polycondensate, decame Polycondensate of rangedamine and terephthalic acid, polycondensate of pendecamethylenediamin and terephthalic acid, polycondensate of dodecamethylenediamine and terephthalic acid, polycondensation of tetramethylenediamin and isophthalic acid Body, Hexamethylenediamine and Isophthalic acid Condensates, polycondensates of octamethylenediamine and isophthalic acid, polycondensates of trimethylethylhexamethylenediamine and isophthalic acid, decamethylenediamine and isofalic acid Examples include a polycondensate of tallic acid, a polycondensate of indecamethylenediamine and isophthalic acid, and a polycondensate of dodecamethylenediamin and isophthalic acid.
上記の熱可塑性ポリ ア ミ ドの内、 特に好ま しいものは、 ( b ) 成 分をなすポリオレフ ィ ン樹脂より も 30 °C以上高い融点を有する もの である。 具体的に述べるならば、 ナイ ロ ン 6 ( PA 6 ) 、 ナイ ロ ン 66 ( PA66 ) 、 ナイ ロ ン 6 —ナイ ロ ン 66共重合体、 ナイ ロ ン 61 0、 ナイ ロ ン 61 2、 ナイ ロ ン 46、 ナイ ロ ン 1 1、 及びナイ ロ ン 12などが特に好 ま しい。 これら熱可塑性ポ リ ア ミ ドは単一種で使用されてもよ く 、 2種以上を併用 してもよい。 またこれらの熱可塑性ポ リ ア ミ ドは、 10, 000〜200, 000 の範囲の分子量を有していることが好ま しい。  Among the above thermoplastic polyamides, particularly preferred are those having a melting point higher by at least 30 ° C. than the polyolefin resin constituting the component (b). More specifically, Nylon 6 (PA6), Nylon 66 (PA66), Nylon 6—Nylon 66 copolymer, Nylon 610, Nylon 612, Nylon 66 Particularly preferred are lon 46, nylon 11 and nylon 12. These thermoplastic polyamides may be used alone or in combination of two or more. It is also preferred that these thermoplastic polyamides have a molecular weight in the range of 10,000 to 200,000.
( c ) 成分中に均一に分散し含有される層状珪酸塩は、 ポ リ ア ミ ド樹脂組成物に優れた機械特性及び摩擦性能を付与することに有効 である。 この層状珪酸塩は、 通常 0. 6〜 2 nmの厚さ と 0. 002〜 1 n m長さを有するこ とが好ま しい。 本発明の ( c ) 成分中において、 層状珪酸塩が熱可塑性ポリ ァ ミ ド中にそれぞれが 2 nm以上の平均層 間距離を保持して均一に分散していることが特徴である。 こ こで言 う 「層間距離」 とは、 珪酸塩層の重心間距離を言い、 「均一に分散 する」 とは層状珪酸塩の 50 %以上、 好ま しく は 70 %以上が、 凝集塊 を形成することなく互に平行に、 及び/又はラ ンダムに、 平行とラ ンダムが混在した状態で分散する状態を言う。 従つて層状珪酸塩と は長さが 1 〜1, O O Onm 、 厚さ力く 0. 6〜 2 nmの微細層からなる もので ある。 このような層状珪酸塩と しては、 珪酸マグネシウムまたは珪 酸アルミ ニウムの層状粒子から構成される層状フ ィ ロ珪酸鉱物を例 示することができる。 層状珪酸塩は、 具体的には、 モンモ リ ロナイ ト、 サボナイ ト、 ノ ン ト ロナイ ト、 ヘク ト ラ イ ト、 スティ ブンサイ トなどのスメ クタイ ト系粘土鉱物、 並びにバミ ューキュライ ト、 及 びハラサイ トなどを包含する。 これら層状珪酸塩は天然物であって もよ く 、 或は合成されたものであってもよい。 これらのなかでもモ ンモリ ロナイ トを用いることが好ま しい。 このような層状珪酸塩を ポリ ア ミ ド樹脂中に均一に分散させる方法に制限がないが、 本発明 の層状珪酸塩の原料が多層状粘土鉱物である場合には、 これを膨潤 化剤と接触させて予め層間を拡げて層間にモノ マ一を取り込み易く した後にポリ ア ミ ド形成用モノ マーと混合し、 このモノ マーを重合 する方法 (特公平 8 - 22946 号) を用いてもよい。 また、 膨潤化剤 と して高分子化合物を用いて予め層間を 10nm以上に拡げて、 これを ポリ ア ミ ド樹脂も しく は、 これを含む樹脂と溶融混練して均一分散 させる方法を用いてもよい。 層状珪酸塩の配合割合は、 ポリ ア ミ ド 成分 100重量部に対して 0. 05〜30重量部であることが好ま しく、 更 に好ま しく は 0. 1〜10重量部である。 層状珪酸塩の配合割合が 0. 05 重量部未満であると得られる成形体の剛性、 及び耐熱性の向上が小 さ く なり、 またそれが 30重量部を超えると樹脂組成物の流動性が極 端に低下するので好ま し く ない。 The layered silicate uniformly dispersed and contained in the component (c) is effective for imparting excellent mechanical properties and friction performance to the polyamide resin composition. This layered silicate preferably has a thickness of typically 0.6 to 2 nm and a length of 0.002 to 1 nm. The component (c) of the present invention is characterized in that the lamellar silicate is uniformly dispersed in the thermoplastic polyimide resin while maintaining an average interlayer distance of 2 nm or more. As used herein, "interlayer distance" refers to the distance between the centers of gravity of the silicate layers, and "uniformly dispersed" means that at least 50%, preferably at least 70%, of the layered silicate forms aggregates. A state in which parallel and / or random are mixed and dispersed in parallel and / or at random. Therefore, layered silicate is a fine layer with a length of 1 to 1, OO Onm and a thickness of 0.6 to 2 nm. As such a layered silicate, a layered phyllosilicate mineral composed of layered particles of magnesium silicate or aluminum silicate can be exemplified. The layered silicate is, specifically, Includes smectite-based clay minerals such as limestone, savonite, nontronite, hectorite, and stevensite, as well as bamyculite and harasite. These layered silicates may be natural products or synthetic ones. Of these, it is preferable to use monomoronilonite. There is no limitation on the method of uniformly dispersing such a layered silicate in a polyamide resin, but when the raw material of the layered silicate of the present invention is a multilayered clay mineral, this is used as a swelling agent. A method may be used in which the layers are preliminarily brought into contact with each other so that the monomers can be easily taken in between the layers, and then mixed with a monomer for forming a polyamide to polymerize the monomer (Japanese Patent Publication No. 22946/1996). . In addition, a polymer compound is used as a swelling agent, and the interlayer is preliminarily expanded to 10 nm or more, and this is melt-kneaded with a polyamide resin or a resin containing the same to uniformly disperse them. Is also good. The proportion of the layered silicate is preferably 0.05 to 30 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyamide component. When the compounding ratio of the layered silicate is less than 0.05 parts by weight, the rigidity and heat resistance of the obtained molded article are reduced, and when it exceeds 30 parts by weight, the fluidity of the resin composition is reduced. It is not preferable because it drops extremely.
膨潤化剤と してはア ミ ノ酸、 又はナイ ロ ン塩などがある。 その具 体例と しては ω —ア ミ ノ ウ ンデカ ン酸、 ω—ァ ミ ノ ドデカ ン酸など 、 及びジァ ミ ンとジカルボン酸の等モルからなる塩、 例えばテ トラ メ チレンジアムモニゥムアジペイ ト、 へキサメ チ レ ン ジアムモニゥ ムアジペイ ト、 へキサメ チ レ ンジアムモニゥムセバゲイ トからなる ナイ ロ ン塩などがある。  Examples of the swelling agent include amino acid and nylon salt. Specific examples thereof include ω-amino decanoic acid, ω-amino dodecanoic acid, and salts composed of equimolar amounts of diamine and dicarboxylic acid, for example, tetramethylenediammonium. There are mupaipite, hexamethylene diammonium salt, and nylon salt composed of hexamethylene diammonium sebacate.
( d ) 成分と して用いられるシラ ンカ ップリ ング剤は ( a ) 成分 、 ( b ) 成分及び ( c ) 成分を相互に結合させる結合剤である。 こ のシラ ンカ ップリ ング剤の具体例と しては、 ビニル ト リ メ トキシシ ラ ン、 ビニル ト リ エ トキンシラ ン、 ビニル ト リ ス ( ^ 一メ トキシェ トキシ) シラ ン、 ビニル ト リ ァセチルシラ ン、 ァ 一メ タ ク リ ロキシ プロ ビル ト リ メ トキシ ンラ ン、 β — ( 3 , 4 —エポキシシク ロへキ シル) ェチル ト リ メ トキシ シラ ン、 ァ ー グリ シ ドキシプロ ピル ト リ メ トキシ シラ ン、 ァ 一グリ シ ドキシプロ ピルメ チルジメ トキシシラ ン、 ァ ーグリ シ ドキシプロ ピルメ チルジェ トキシシラ ン、 ァ 一グリ シ ドキシプロ ピルェチルジメ トキシシラ ン、 y —グリ シ ドキシプロ ピルェチルジェ トキシ シラ ン、 N— 3— (ア ミ ノ エチル) ア ミ ノ プ 口 ビル ト リ メ トキシシラ ン、 N _ S — (ア ミ ノ エチル) ァ ミ ノ プロ ピル ト リ エ トキシシラ ン、 N— /3 — (ア ミ ノ エチル) ァ ミ ノ プロ ピ ノレメ チルジメ トキシシラ ン、 N— /3 — (ア ミ ノ エチル) ァ ミ ノ プロ ピルェチルジメ トキシシラ ン、 N— yS — (ア ミ ノ エチル) ア ミ ノ ブ 口 ピルェチルジェ トキシ シラ ン、 ァ _ア ミ ノ プロ ピル ト リ エ トキシ シラ ン、 N —フ ヱニルー ァ 一ァ ミ ノ プロ ビル ト リ メ トキシシラ ン、 r - [ N - ( S —メ タ ク リ ロキシェチル) 一 N, N — ジメ チルア ン モニゥム (ク ロ ライ ド) 〕 プロ ピルメ トキシシラ ン、 及びスチ リ ル ジア ミ ノ シラ ンなどが挙げられる。 これらの中でも、 アルコキシ基 などから水素原子を奪って脱離し易い基及び Z又は極性基と ビニル 基とを有する ものが特に好ま し く 用いられる。 The silane coupling agent used as the component (d) is a binder that binds the components (a), (b) and (c) to each other. A specific example of this silane coupling agent is vinyl trimethoxy siloxane. Lan, vinyl triethoxyquin silane, vinyl tris (^ -methoxhetoxy) silane, vinyl triacetyl silane, alpha-methacryloxyprovir trimethoxy lan, β — (3 , 4—Epoxycyclohexyl) ethyl trimethoxysilane, α-glycidoxypropyl trimethoxysilane, α-glycidoxypropyl dimethyldimethyxylane, α-glycidoxypropyl methylethyl ethoxysilane, α Glycidoxypropyl pyrethyldimethoxysilane, y—Glycidoxypropyl pyrethyljetoxirane, N—3— (Aminoethyl) Aminop mouth Bilitrimethoxysilane, N_S— (Aminoethyl) Amino propyl triethoxysilane, N— / 3 — (Aminoethyl) amino Propinolemethyldimethoxysilane, N— / 3— (Aminoethyl) amino Propyreethyldimethoxysilane, N—yS— (Aminoethyl) aminobutamate Pyruethyljetoxirane, A_ami N-propyl triethoxysilane, N—vinylamine trimethoxysilane, r- [N- (S—methacryloxyshethyl) N, N—dimethylanmonium (Chloride)] propyl methoxy silane, and styrene diamino silane. Among these, a group which easily desorbs a hydrogen atom from an alkoxy group or the like and a group having Z or a polar group and a vinyl group are particularly preferably used.
シラ ンカ ップリ ング剤の配合量は ( a ) 成分、 ( b ) 成分及び ( c ) 成分の合計 100重量部に対して 0. 1〜5. 5 重量部であることが 好ま しく 、 特に好ま しく は 0. 2〜3. 0 重量部である。 シラ ンカ ップ リ ング剤の含有量が 0. 1重量部未満では、 ( a ) 成分、 ( b ) 成分 及び ( c ) 成分の相互結合が不十分になり、 このため強度の高い組 成物が得られないことがある。 またそれが 5. 5重量部を超えると、 ( c ) 成分中のポリ ア ミ ドが微細な繊維構造を形成することが困難 になるのでモジュラス (弾性率) に優れた組成物を得ることが困難 になるこ とがある。 The amount of the silane coupling agent is preferably from 0.1 to 5.5 parts by weight, particularly preferably 100 parts by weight of the total of the components (a), (b) and (c). Is from 0.2 to 3.0 parts by weight. If the content of the silane coupling agent is less than 0.1 part by weight, the mutual bonding of the components (a), (b) and (c) becomes insufficient, so that the composition having a high strength is obtained. May not be obtained. If the content exceeds 5.5 parts by weight, it becomes difficult for the polyamide in the component (c) to form a fine fiber structure, so that a composition having excellent modulus (elastic modulus) can be obtained. Difficult It may be.
( d ) 成分と して用いられるシラ ンカ ップリ ング剤とともに、 有 機過酸化物を併用することができる。 有機過酸化物を併用すること により ( a ) 成分、 ( b ) 成分、 及び ( c ) 成分樹脂の分子鎖上に ラジカルが形成され、 これがシラ ンカ ツプリ ング剤と反応して ( a ) 成分、 (b ) 成分及び ( c ) 成分樹脂の相互の結合が促進され、 このようにすると ( a ) 成分、 ( b ) 成分及び ( c ) 成分がその界 面において相互に結合することになる。 有機過酸化物と しては、 1 分間の半減期温度が、 ( a ) 成分の融点或いは ( c ) 成分の融点の いずれか高い方と同一温度からこの温度より 30°C程高い温度迄の範 囲内にある ものが好ま しく用いられる。 具体的に述べるならば有機 過酸化物と して、 1分間の半減期温度が 110〜250 °C程度のものが 好ま しく用いられる。 このときの有機過酸化物の使用量は、 ( b ) 成分 100重量部に対して、 0.01〜1.0 重量部の範囲にあることが好 ま しい。  (d) An organic peroxide can be used in combination with the silane coupling agent used as the component. When the organic peroxide is used in combination, radicals are formed on the molecular chains of the component (a), component (b) and component (c) resins, which react with the silane coupling agent to form the component (a), The mutual bonding of the component (b) and the component (c) resin is promoted, and in this case, the component (a), the component (b) and the component (c) are mutually bonded at the interface. As the organic peroxide, the half-life temperature for one minute is from the same temperature as the melting point of component (a) or the higher of the melting point of component (c), whichever is higher, to a temperature about 30 ° C higher than this temperature. Those in the range are preferably used. More specifically, an organic peroxide having a half-life temperature of about 110 to 250 ° C. for one minute is preferably used. The amount of the organic peroxide used at this time is preferably in the range of 0.01 to 1.0 part by weight based on 100 parts by weight of the component (b).
本発明に用いられる有機過酸化物の具体例と しては、 1, 1 ージ _ t _ブチルパーォキシ一 3, 3, 5 — ト リ メチルシク ロへキサン 、 1, 1 ージ一 t —ブチルパーォキシシク ロへキサン、 2, 2 —ジ _ t —ブチルバ一ォキシブタ ン、 4, 4 —ジ一 t —ブチルバ一ォキ シノ ' レリ ン酸 n—ブチルエステル、 2, 2 —ビス ( 4, 4 —ジ一 t —ブチルバ一ォキシシク ロへキサン) プロパン、 パーォキシネオデ カン酸、 2, 2, 4 一 ト リ メチルペンチル、 パーォキシネオデカン 酸 α—ク ミ ル、 パーォキシネオへキサン酸 t ーブチル、 パーォキシ ビバリ ン酸 t —ブチル、 パーォキシ酢酸 t —ブチル、 パーォキシラ ゥ リ ン酸 t 一プチル、 パーォキシ安息香酸 t —ブチル、 パーォキシ イ ソフタル酸 t 一ブチルなどが挙げられる。  Specific examples of the organic peroxide used in the present invention include 1,1-di_t_butylperoxy-1,3,5—trimethylcyclohexane and 1,1-di-t-butylperoxy. Oxycyclohexane, 2,2-di-t-butyl-butoxybutane, 4,4-di-t-butyl-vinyl-lenoic acid n-butyl ester, 2,2-bis (4, 4 —Di-t-butylbutyloxycyclohexane) propane, peroxyneodecanoic acid, 2,2,4-trimethylpentyl, α-cumyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxyneodecanoate, peroxybivari And t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyperinate, t-butyl peroxybenzoate, t-butyl peroxyisophthalate and the like.
これらの中でも、 1分間の半減期温度が、 溶融混練温度ないしこ の温度より 30°C程高い温度の範囲にある もの、 具体的には 1 分半減 期温度が 80〜250 °C程度のものが好ま しく用いられる。 Among these, the one-minute half-life temperature is the melting kneading temperature or Those having a temperature range of about 30 ° C higher than the above temperature, specifically, those having a one-minute half-life temperature of about 80 to 250 ° C are preferably used.
本発明のポリ ァ ミ ド繊維強化弾性体組成物において、 ( a ) 成分 、 ( b ) 成分、 及び ( c ) 成分の配合割合は下記の通りである。 ( a ) 成分 100重量部に対して、 ( b ) 成分のポリオレフィ ン樹脂は 1 〜40重量部、 好ま し く は 2〜30重量部、 の割合で含まれる。 ( b ) 成分の含有割合が 1 重量部未満であると、 得られる繊維強化弾性 体組成物を成形、 例えばペレツ ト状に成形することが困難であり、 ポリ ア ミ ド繊維の配列方向に対して直角をなす方向の物性が低下す るので好ま しく ない。 また ( b ) 成分の含有割合が 40重量部を超え ると、 ゴム弾性の低い組成物しか得られないので好ま し く ない。 ま た、 ( c ) 成分は、 ( a ) 成分 100重量部に対し 1 〜70重量部、 好 ま しく は 1 〜60重量部の割合で含まれる。 ( c ) 成分の割合が 1 重 量部未満であると、 得られる組成物のモジュラス及び制動性能が不 十分になる。 また ( c ) 成分の含有割合が 70重量部を越えると、 得 られる繊維強化弾性体の伸びが不十分になる。 ( c ) 成分はその殆 どが微細な繊維と して ( a ) 成分、 ( b ) 成分及び ( d ) 成分から なるマ ト リ ッ クス中に均一に分散している。 具体的には、 好ま しく は ( c ) 成分の 70重量%、 より好ま しく は 80重量%、 更に好ま しく は 90重量%が微細な繊維と して前記マ ト リ ッ クス中分散している。 この分散繊維の平均繊維径は 1 m以下であることが好ま しく その ァスぺク ト比 (繊維長 Z平均繊維径の比) は 20以上でありかつ 1, 0 00以下であることが好ま しく 、 このようにすると、 c成分繊維の分 散性が良好になる。 そして、 ( a ) 成分、 ( b ) 成分、 ( c ) 成分 はそれぞれの界面において互に結合している。  In the polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention, the mixing ratios of the components (a), (b) and (c) are as follows. The polyolefin resin of the component (b) is contained in an amount of 1 to 40 parts by weight, preferably 2 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (a). If the content of the component (b) is less than 1 part by weight, it is difficult to form the obtained fiber-reinforced elastic composition, for example, into a pellet, and it is difficult to form the composition in the arrangement direction of the polyamide fibers. It is not preferable because the physical properties in the direction at right angles decrease. If the content of the component (b) exceeds 40 parts by weight, only a composition having low rubber elasticity can be obtained, which is not preferable. The component (c) is contained in a proportion of 1 to 70 parts by weight, preferably 1 to 60 parts by weight, per 100 parts by weight of the component (a). If the proportion of the component (c) is less than 1 part by weight, the resulting composition will have insufficient modulus and braking performance. On the other hand, when the content of the component (c) exceeds 70 parts by weight, the resulting fiber-reinforced elastic body has insufficient elongation. Most of the component (c) is finely dispersed in the matrix composed of the components (a), (b) and (d) as fine fibers. Specifically, preferably 70% by weight, more preferably 80% by weight, and even more preferably 90% by weight of the component (c) is dispersed in the matrix as fine fibers. . The average fiber diameter of the dispersed fibers is preferably 1 m or less, and the aspect ratio (the ratio of the fiber length Z average fiber diameter) is preferably 20 or more and 1,000 or less. In this case, the dispersibility of the c-component fiber is improved. The component (a), the component (b), and the component (c) are mutually bonded at each interface.
本発明のポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物の製造方法について下 記に説明する。 本発明方法は下記工程 ( 1 ) 〜 ( 4 ) 及び必要によ り工程 ( 5 ) を含むものである。 The method for producing the polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention is described below. The method of the present invention comprises the following steps (1) to (4) and optionally (5).
( 1 ) ( a ) 成分のガラス転移温度が 0 °C以下の少なく とも 1種の ゴム状ポ リ マーの少なく とも 1部分 ( 1部分又は全部) 及び ( b ) 成分のポ リオレフィ ンを、 ( d ) 成分のシラ ンカ ツプリ ング剤と溶 融混練して ( a ) 成分と ( b ) 成分とを含む溶融マ ト リ ッ クスを調 製する工程、  (1) At least one part (one part or all) of at least one kind of rubbery polymer whose component (a) has a glass transition temperature of 0 ° C or less, and the polyolefin of component (b) d) a step of melting and kneading the component silane coupling agent to prepare a molten matrix containing the (a) component and the (b) component;
( 2 ) 上記溶融マ ト リ ッ クスと、 ( c ) 成分の層状珪酸塩が分散し た熱可塑性ポリ ア ミ ドとを、 この熱可塑性ポリ ア ミ ドの融点以上の 温度で混練して化学変性した溶融混練組成物を製造する工程、 (2) The above molten matrix and the thermoplastic polyamide in which the layered silicate of the component (c) is dispersed are kneaded at a temperature not lower than the melting point of the thermoplastic polyamide. A step of producing a modified melt-kneaded composition,
( 3 ) 上記化学変性溶融混練組成物を、 ( c ) 成分の熱可塑性ポリ 了 ミ ドの融点以上の温度 (好ま し く は当該融点より 10°C以上高い温 度) でダイスから押出す工程、 (3) A step of extruding the chemically modified melt-kneaded composition from a die at a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic polyimide (c) (preferably at a temperature higher by 10 ° C or more than the melting point). ,
( 4 ) 上記押出物を、 ( c ) 成分の熱可塑性ポリ ア ミ ドの融点より 低い温度において ドラ フ トをかけつつ延伸または圧延する工程、 こ のときの延伸または圧延温度は ( b ) 成分の融点以下であってもよ い。  (4) A step of stretching or rolling the above extrudate while drafting at a temperature lower than the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c), and the stretching or rolling temperature at this time is the component (b). The melting point may be lower than the melting point.
( 5 ) 前記工程 ( 1 ) において、 ( a ) 成分のうちの一部分のみが 用いられたときは、 ( a ) 成分のうちの残余分を、 前記工程 ( 4 ) によつて得られた組成物と混練してポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成 物を得る。 前記工程 ( 1 ) において、 ( a ) 成分の全部が用いられ たときは、 工程 ( 5 ) は不要である。  (5) In the step (1), when only a part of the component (a) is used, the remainder of the component (a) is used as the composition obtained in the step (4). To obtain a polyamide fiber reinforced elastic composition. When all of the component (a) is used in the step (1), the step (5) is unnecessary.
本発明のポ リ ア ミ ド繊維強化樹脂組成物の製造方法における各ェ 程を更に詳細に説明する。  Each step in the method for producing a polyamide fiber reinforced resin composition of the present invention will be described in more detail.
工程 ( 1 ) : ( a ) 成分のガラス転移温度が 0 °C以下のゴム状ポ リ マ一の全部又は一部分及び ( b ) 成分のポ リオレフ ィ ンを、 ( d ) 成分のシラ ンカ ップリ ング剤と溶融混練して ( a ) 成分と ( b ) 成分のマ ト リ ッ クスを調製する。 この工程 ( 1 ) において、 溶融混 練温度は ( b ) 成分の融点以上であり、 この融点より も 10°C以上高 い温度であることが好ま しい。 この混練を ( b ) 成分の融点より 10 °C以上高い温度で行う と ( a ) 成分と ( b ) 成分とが ( d ) 成分の シラ ンカ ツプリ ング剤と反応して反応性マ ト リ ッ クスを形成する。 溶融混練操作は樹脂及びゴムの混練において通常に使用されている 装置を用いることができる。 このような装置と して、 バンバリ一型 ミ キサー、 ニーダー、 二一ダーエキス トル一ダ一、 オープン口一ノレ 、 一軸混練機、 二軸混練機などが用いられる。 これらの装置は、 ェ 程 ( 1 ) 以降の工程においても用いられる。 Step (1): All or part of the rubbery polymer having a glass transition temperature of component (a) of 0 ° C or less and the polyolefin of component (b), and the silane coupling of component (d) Melt-knead with the ingredients to prepare a matrix of component (a) and component (b). In this step (1), The kneading temperature is equal to or higher than the melting point of the component (b), and is preferably 10 ° C or higher than this melting point. When this kneading is performed at a temperature higher than the melting point of the component (b) by 10 ° C. or more, the components (a) and (b) react with the silane coupling agent (d) to form a reactive matrix. Form a box. For the melt-kneading operation, an apparatus usually used for kneading resin and rubber can be used. As such a device, a Banbury type mixer, a kneader, a nickle extruder, an open mouth, a single-screw kneader, a twin-screw kneader, and the like are used. These devices are also used in the steps after step (1).
工程 ( 2 ) : 上記反応マ ト リ ッ クスを ( c ) 成分の層状珪酸塩が 分散した熱可塑性ポリア ミ ドの複合体を、 熱可塑性ポリア ミ ドの融 点以上の温度で混練して化学変性した混練組成物を製造する。 ( c ) 成分を溶融混練する温度は ( c ) 成分のポリ ア ミ ドの融点以上、 好ま しく は融点より 10°C以上高い温度である。 このよ う にすると ( c ) 成分は ( a ) 成分、 ( b ) 成分及び ( d ) 成分からなる溶融マ ト リ ッ クス中に微細な球状粒子の形成で分散する。  Step (2): The above reaction matrix is kneaded at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic polyamide by kneading a composite of the thermoplastic polyamide in which the layered silicate of the component (c) is dispersed. A modified kneading composition is produced. The temperature at which the component (c) is melt-kneaded is at least the melting point of the polyamide of the component (c), preferably at least 10 ° C higher than the melting point. In this case, the component (c) is dispersed in the molten matrix composed of the components (a), (b) and (d) by forming fine spherical particles.
工程 ( 3 ) : 上記化学変性混練物を ( c ) 成分の融点以上の温度 (好ま し く は当該融点より 10°C以上高い温度) でダイスから押出し て、 延伸又は圧延に供し得る形状に成形する。 押出工程において化 学変性溶融混練物を、 紡糸口金或いはイ ンフ レーシ ョ ンダイ又は T ダイから押出す。 この押出し工程 ( 3 ) は、 ( c ) 成分の熱可塑性 ポリ ア ミ ドの融点より高い温度で行われる。 具体的には、 ( c ) 成 分の熱可塑性ポリァ ミ ドの融点以上の温度、 好ま しく は 10°C以上高 い温度で実施される。 ( c ) 成分の熱可塑性ポリ ア ミ ドの融点以下 で押出しても ( c ) 成分のポリア ミ ド溶融粒子を微細な繊維状にす ることができない。  Step (3): extruding the above chemically modified kneaded product from a die at a temperature equal to or higher than the melting point of component (c) (preferably, a temperature higher than the melting point by at least 10 ° C) to form a shape that can be subjected to stretching or rolling. I do. In the extrusion process, the chemically modified melt-kneaded product is extruded from a spinneret, an inflation die or a T-die. This extrusion step (3) is performed at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c). Specifically, the heat treatment is carried out at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic polyamide (c), preferably at a temperature higher than 10 ° C. Even if extruded below the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c), the fused particles of the polyamide of the component (c) cannot be made into fine fibers.
工程 ( 4 ) : 上記押出物を ( c ) 成分の融点より低い温度におい て、 ドラフ トをかけつつ延伸または圧延する。 押し出された紐状乃 至糸状物を連続的 ( C ) 成分の融点より低い温度に冷却して延伸ま たは圧延処理する。 延伸または圧延処理は ( C ) 成分の融点より低 い温度で行われる。 延伸または圧延処理することにより、 弾性体組 成物を強化する強靱なポ リ ア ミ ド繊維が形成される。 延伸または圧 延は、 例えば混練物を紡糸口金から押し出して紐状ないし糸状に紡 糸して、 これを冷却し、 ドラフ 卜をかけつつボビンなどに巻き取る か又は切断してべレッ トにするなどの方法で実施される。 ここで ド ラ フ トを掛けるとは紡糸口金速度より巻取速度を早く とることを言 う。 巻取速度/口金速度の比 ( ドラ フ ト比) は 1.5〜100 の範囲が 好ま し く、 更に好ま し く は 2〜50の範囲であり、 特に好ま し く は 3 〜30の範囲である。 Step (4): Extrudate at a temperature lower than the melting point of component (c) And stretch or roll while drafting. The extruded filaments are continuously cooled or cooled to a temperature lower than the melting point of the component (C) and stretched or rolled. The stretching or rolling treatment is performed at a temperature lower than the melting point of the component (C). By drawing or rolling, a tough polyamide fiber that reinforces the elastic body composition is formed. For stretching or rolling, for example, the kneaded material is extruded from a spinneret and spun into a string or thread, cooled, wound around a bobbin or the like while drafting, or cut into a beret. It is carried out by such a method. Here, applying the draft means that the winding speed is faster than the spinneret speed. The ratio of the take-up speed / the die speed (draft ratio) is preferably in the range of 1.5 to 100, more preferably in the range of 2 to 50, and particularly preferably in the range of 3 to 30. .
上記のように ( 1 ), (2 ), ( 3 ) 及び ( 4 ) 工程の各々を工程毎 に説明してきたが、 ( a ) 成分、 ( b ) 成分、 ( c ) 成分及び ( d ) 成分と、 必要により有機過酸化物などの夫々を供給できる第 1 供 給口、 第 2供給口、 第 3供給口及び第 4供給口などを有し、 かっこ れらを混練するための第 1 混練帯、 第 2混練帯、 第 3混練帯及び第 4混練帯などを有する二軸押出機などを用いて連続的に処理するこ とも可能である。 そうすることにより本発明の製造方法をより経済 的に、 かつより安定して実施することができる。  As described above, each of the processes (1), (2), (3) and (4) has been described for each process, but the components (a), (b), (c) and (d) And a first supply port, a second supply port, a third supply port, a fourth supply port, etc., capable of supplying an organic peroxide or the like as necessary, and a first kneading for kneading the parentheses. It is also possible to perform continuous treatment using a twin-screw extruder having a band, a second kneading band, a third kneading band, a fourth kneading band, and the like. By doing so, the production method of the present invention can be implemented more economically and more stably.
工程 ( 5 ) : 工程 ( 1 ) において、 ( a ) 成分 100重量部の一部 分のみが用いられたときには、 工程 ( 4 ) により得られた組成物中 に、 ( a ) 成分の残余分が添加混練される。  Step (5): In the step (1), when only a part of the component (a) is used in an amount of 100 parts by weight, the residual component of the component (a) is contained in the composition obtained in the step (4). It is added and kneaded.
工程 ( 5 ) に用いられる残余量の ( a ) 成分は、 工程 ( 1 ) に用 いられた一部分の ( a ) 成分と同種のものであってもよ く 、 或は 0 °C以下のガラス転移温度を有する異種のゴム状ポリ マーであっても よい。 工程 ( 5 ) を実施する場合、 100重量部の ( a ) 成分のうちの 0. 05〜70重量部を工程 ( 1 ) において用い、 残余の 30〜99.5重量部を 工程 ( 5 ) において用いることが好ま しい。 この場合、 工程 ( 5 ) において用いられる ( a ) 成分残余量は、 それが添加されるポリア ミ ド繊維強化弾性体組成物 〔工程 ( 4 ) の製品〕 の重量の 1 20以 下であることが好ま し く 、 1 10〜 1 Z0.5 であることがさ らに好 ま しい。 このようにすると混練操作が容易になる。 The residual amount of the component (a) used in the step (5) may be the same as the part of the component (a) used in the step (1), or may be a glass of 0 ° C or lower. A different kind of rubbery polymer having a transition temperature may be used. When performing step (5), 0.05 to 70 parts by weight of 100 parts by weight of the component (a) is used in step (1), and the remaining 30 to 99.5 parts by weight is used in step (5). Is preferred. In this case, the residual amount of the component (a) used in step (5) shall be no more than 120 weight of the polyamide fiber reinforced elastic composition (product of step (4)) to which it is added. And more preferably 110 to 1 Z0.5. This facilitates the kneading operation.
本発明のポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物は、 加硫によって加硫 物にすることができる。 この加硫は下記の方法により行う ことがで きる。 上記ポ リア ミ ド繊維強化弾性体組成物を素練しながらこれに 所定量のカーボンブラ ッ ク、 プロセスオイル、 老化防止剤、 亜鉛華 、 ステア リ ン酸、 その他の一次配合剤を添加して混練する。 この混 練に用いられる装置は通常のゴムの配合で使用される装置、 例えば プラベンダ一プラス トグラフ、 ロール、 バンバリ一ミ キサーなどを 用いることが好ま しい。 この混練の後、 混練物に硫黄などの加硫剤 及び加硫促進剤をオープンロール上で添加してさ らに混練するこの 混練物を、 圧縮成形機、 押出機、 射出成形機などを用いて成形し、 加熱して加硫する。 このようにして本発明のポリ ア ミ ド繊維強化弾 性体組成物の加硫物が得られる。  The polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention can be made into a vulcanizate by vulcanization. This vulcanization can be performed by the following method. A predetermined amount of carbon black, process oil, antioxidant, zinc white, stearic acid, and other primary additives are added to the above-mentioned polyamide fiber reinforced elastic composition while kneading it. Knead. It is preferable to use a device used for the compounding of ordinary rubber, for example, a device such as a Plavender plaster, a roll, and a Banbury mixer. After this kneading, a vulcanizing agent such as sulfur and a vulcanization accelerator are added to the kneaded material on an open roll, and the mixture is further kneaded. The kneaded material is compressed using a compression molding machine, an extruder, an injection molding machine, or the like. Molding, heating and vulcanizing. Thus, a vulcanized product of the polyamide fiber-reinforced elastic composition of the present invention is obtained.
この発明のポリア ミ ド繊維強化弾性体組成物は主に ( a ) 成分及 び ( b ) 成分がマ ト リ ッ クスを形成しており、 このマ ト リ ッ クス中 に ( c ) 成分の層状珪酸塩とポリ ア ミ ドとの複合体の微細な繊維が 均一に分散しており、 ( a ) 成分及び ( b ) 成分と、 層状珪酸塩分 散ポリア ミ ドの微細な繊維とが ( d ) 成分のシラ ンカ ップリ ング剤 を介してそれらの界面で互いに強固に結合している。 そしてこの構 造によって、 繊維強化効果が発現される。  In the polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention, the component (a) and the component (b) mainly form a matrix, and the component (c) is contained in the matrix. The fine fibers of the composite of the layered silicate and the polyamide are uniformly dispersed, and the components (a) and (b) and the fine fibers of the layered silicate-dispersed polyamide are (d) ) They are firmly bound to each other at their interface via the component silane coupling agent. And, by this structure, a fiber reinforcing effect is exhibited.
工程 ( 5 ) における繊維強化樹脂組成物とそれに添加される残余 量の ( a ) 成分との混練温度は、 繊維強化樹脂組成物中の微細な短 繊維を構成する ( c ) 成分の熱可塑性ポ リ ア ミ ドの融点より低く 、The fiber reinforced resin composition in the step (5) and the residue added thereto The kneading temperature of the amount of the component (a) is lower than the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c) constituting the fine short fibers in the fiber-reinforced resin composition.
( b ) 成分のポ リオレフィ ンの融点より高い温度であればよい。 ェ 程 ( 5 ) において熱可塑性ポリ ア ミ ドの融点より高い温度で混練を 行う と、 繊維強化樹脂組成物中の微細な短繊維が溶解して球状の粒 子などに変形してしま う こ とがあるから好ま しく ない。 また、 ( b ) 成分のポリオレフ ィ ン樹脂の融点より低い温度で混練すると、 ポ リ ア ミ ド繊維の分散の均一性が不十分になり このため目標強度、 及 び伸びが得られないことがある。 具体的には ( c ) 成分の熱可塑性 ポ リ ア ミ ドの融点より も 20°C低く 、 ( b ) 成分のポ リ オレフ イ ンの 融点より 10°C高い温度を用いるこ とが好ま しい。 (b) The temperature may be higher than the melting point of the component polyolefin. If kneading is performed at a temperature higher than the melting point of the thermoplastic polyamide in step (5), fine short fibers in the fiber-reinforced resin composition are dissolved and deformed into spherical particles. It is not desirable because there is. Also, if kneading at a temperature lower than the melting point of the polyolefin resin of component (b), the uniformity of the dispersion of the polyamide fibers becomes insufficient, so that the target strength and elongation may not be obtained. is there. Specifically, it is preferable to use a temperature that is 20 ° C lower than the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c) and 10 ° C higher than the melting point of the polyolefin of the component (b). .
又、 工程 ( 5 ) に供される、 繊維強化樹脂組成物はペレツ 卜の形 状を有していることが好ま しい。 ペレッ ト状の繊維強化樹脂組成物 を用いることにより、 この繊維強化樹脂組成物は、 ( a ) 成分の添 加分と均一に混練され、 微細な繊維が均一に分散したポリ ア ミ ド繊 維強化弾性体組成物が容易に得られる。  Further, the fiber-reinforced resin composition to be subjected to the step (5) preferably has a pellet shape. By using the pellet-shaped fiber reinforced resin composition, the fiber reinforced resin composition is kneaded uniformly with the addition of the component (a), and is a polyamide fiber in which fine fibers are uniformly dispersed. A reinforced elastic composition is easily obtained.
工程 ( 5 ) におけるこの混練の際にカーボンブラ ッ ク、 プロセス オイル、 亜鉛華、 ステア リ ン酸、 老化防止剤を投入し混練してもよ い。 この時混練物の温度が上昇するが、 ( c ) 成分の熱可塑性ポリ ァ ミ ドの融点より高く ならないように必要に応じて温度を制御する 。 混練温度は、 好ま しく は 160〜180 °Cであり、 混練時間は好ま し く は 1 〜 5分である。 この時には室温〜 100°Cで各種加硫剤及び加 硫助剤の必要量を一緒に又は順次に混練してもよい。 十分に混練分 散された組成物をシ一 ト状に引き出す。 得られたシー トを成形し加 硫すると繊維強化弾性体の加硫物が得られる。 この時の加硫剤の量 は、 ( a ) 成分の合計量 100重量部に対して 0.1〜5.0 重量部、 で あることが好ま しく特に 0.5〜3.0 重量部であることがさ らに好ま しい。 加硫助剤の量は、 ( a ) 成分の合計量 1 00重量部に対して 0. 01〜2. 0 重量部であることが好ま し く特に 0. 1〜1 . 0 重量部である ことがより好ま しい。 During this kneading in the step (5), carbon black, process oil, zinc white, stearic acid, and an antioxidant may be added and kneaded. At this time, the temperature of the kneaded material rises, but the temperature is controlled as necessary so that it does not become higher than the melting point of the thermoplastic polyimide of the component (c). The kneading temperature is preferably from 160 to 180 ° C, and the kneading time is preferably from 1 to 5 minutes. At this time, the required amounts of various vulcanizing agents and vulcanizing aids may be kneaded together or sequentially at room temperature to 100 ° C. The sufficiently kneaded and dispersed composition is drawn out in a sheet form. The obtained sheet is molded and vulcanized to obtain a vulcanized fiber-reinforced elastic body. At this time, the amount of the vulcanizing agent is preferably 0.1 to 5.0 parts by weight, more preferably 0.5 to 3.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the component (a). New The amount of the vulcanization aid is preferably 0.01 to 2.0 parts by weight, particularly 0.1 to 1.0 part by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the component (a). Is more preferable.
本発明方法において、 加硫剤と して、 公知の加硫剤、 例えば硫黄 、 有機過酸化物、 樹脂加硫剤、 酸化マグネシウムなどの金属酸化物 などを用いることができる。  In the method of the present invention, known vulcanizing agents such as sulfur, organic peroxides, resin vulcanizing agents, and metal oxides such as magnesium oxide can be used as the vulcanizing agent.
また加硫助剤と してはアルデヒ ド ' ア ンモニア類、 アルデヒ ド · ア ミ ン類、 グァニジン類、 チォゥ レア類、 チアゾ一ル類、 チウラム 類、 ジチォ力ルバメ ー ト類、 キサンテー トなどを用いることができ る ο  Examples of vulcanization aids include aldehyde 'ammonia, aldehyde amines, guanidines, thioureas, thiazols, thiurams, dithiolbamates and xanthates. Can be used ο
本発明のポ リ ァ ミ ド繊維強化弾性体組成物に加硫剤などを添加し て行われる加硫において、 その加硫温度は、 1 00〜1 80 °C程度であ ることが好ま しい。 但し、 加硫温度はポ リ ア ミ ド繊維強化弾性体組 成物中の微細な繊維を構成する熱可塑性樹脂の融点より も低い温度 である必要がある。 この熱可塑性樹脂の融点以上の温度で加硫を行 う と、 繊維強化樹脂組成物の調製の段階で形成された繊維が溶解し てしまい、 モジュ ラスの高いポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物を得 ることができなく なる。  In the vulcanization performed by adding a vulcanizing agent or the like to the polyimide fiber reinforced elastic composition of the present invention, the vulcanization temperature is preferably about 100 to 180 ° C. . However, the vulcanization temperature must be lower than the melting point of the thermoplastic resin constituting the fine fibers in the polyamide fiber reinforced elastic composition. If vulcanization is performed at a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin, the fibers formed during the preparation of the fiber reinforced resin composition will be dissolved, and the polyamide fiber reinforced elastic material having a high modulus will be dissolved. You will not be able to get things.
本発明のポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物には、 前記成分の他に 、 カーボンブラ ッ ク、 ホワイ トカーボン、 活性炭酸カルシウム、 超 微粒子珪酸マグネ シウム、 ハイ スチ レン樹脂、 フ ヱ ノ ール樹脂、 リ グニン、 変成メ ラ ミ ン樹脂、 クマロ ンィ ンデン樹脂、 石油樹脂など の補助剤、 炭酸カルシウム、 塩基性炭酸マグネ シウム、 ク レー、 亜 鉛華、 珪草土、 再生ゴム、 粉末ゴム、 ェボナイ ト粉など各種の充塡 剤、 ア ミ ン · アルデヒ ド類、 ァ ミ ン ' ケ ト ン類、 ア ミ ン類、 フエノ ール類、 イ ミ ダゾール類、 含硫黄系酸化防止剤、 含燐系酸化防止剤 などの安定剤、 及び各種顔料を含んでいてもよい。 実施例 The polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention further comprises, in addition to the above components, carbon black, white carbon, activated calcium carbonate, ultrafine magnesium silicate, high styrene resin, and phenol. Auxiliaries such as resin, lignin, denatured melamine resin, coumalonindene resin, petroleum resin, calcium carbonate, basic magnesium carbonate, clay, zinc oxide, diatomaceous earth, recycled rubber, powdered rubber, Various fillers such as ebonite powder, amine aldehydes, amines' ketones, amines, phenols, imidazoles, sulfur-containing antioxidants, including It may contain a stabilizer such as a phosphorus-based antioxidant, and various pigments. Example
本発明を下記実施例により さ らに説明するが、 これらの実施例は 、 本発明の範囲を制限するものではない。  The present invention will be further described by the following examples, which do not limit the scope of the present invention.
下記実施例及び比較例において、 ポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成 物、 及びその他の繊維強化樹脂組成物の物性は下記方法により測定 した。  In the following Examples and Comparative Examples, the physical properties of the polyamide fiber reinforced elastic composition and other fiber reinforced resin compositions were measured by the following methods.
( 1 ) 未加硫物の物性 ;  (1) Physical properties of unvulcanized product;
( A) 有機複合層状珪酸塩含有量 : ; 熱重量分析法で層状珪酸塩複 合ポリ ア ミ ド (モンモ リ ロナイ ト複合ナイ ロ ン) を 650°Cで強熱し て、 その灼熱残差重量から次式で換算して求めた。  (A) Organic composite layered silicate content:; Ignition of layered silicate composite polyamide (montmorillonite composite nylon) at 650 ° C by thermogravimetric analysis, and the residual weight of ignition From the following equation.
有機複合モンモリ ロナイ ト含有量 (%) = w/ ( a X b ) w ; 灼熱残差重量% a ; 有機分を換算した無機分割合(0.791) b ; 結晶水を換算した無機分割合 ( 0.9462)  Organic composite montmorillonite content (%) = w / (aXb) w; Burning residual weight% a; Inorganic content ratio converted to organic content (0.791) b; Inorganic content ratio converted to crystal water (0.9462) )
( B ) 繊維形状 : ; 形態 · 分散性と平均繊維径 : 熱キシレンに溶解 して繊維分を取り出して洗浄した後に走査型電子顕微鏡で観察して 微細な繊維で分散している場合は分散性良好と して分散した微細繊 維 200本について上記の走査型電子顕微鏡で観察して電子顕微鏡画 像から繊維径を測定し、 その平均を求めて平均繊維径と した。  (B) Fiber shape:; Form · dispersibility and average fiber diameter: Dissolve in hot xylene, take out the fiber, wash, observe with a scanning electron microscope, and disperse if fine fibers are dispersed. 200 fine fibers dispersed as good were observed with the above-mentioned scanning electron microscope, the fiber diameter was measured from the electron microscope image, and the average was determined to be the average fiber diameter.
( C ) ムーニー粘度 : ; 温度 100°Cでム一二一粘度 ML1+4を測定し (C) Mooney viscosity: Measure the viscosity of ML1 + 4 at a temperature of 100 ° C.
7<— o 7 <— o
( 2 ) 加硫物の物性 ;  (2) physical properties of the vulcanized product;
( A ) 引張物性 : ; JIS K6251に準じて 23°C、 引張速度 500mm/mi n.で引張強度、 100%弾性率、 300%弾性率及び伸びを測定して M Pa及び%でそれぞれ示した。  (A) Tensile properties:; Measured at 23 ° C according to JIS K6251, at a tensile speed of 500 mm / min., Tensile strength, 100% elastic modulus, 300% elastic modulus and elongation, and expressed in M Pa and%, respectively. .
( B ) : ; JIS K6253に準じて JIS- Aタイプで測定した。  (B):; Measured with JIS-A type according to JIS K6253.
( C ) 耐摩耗性 : ; JIS K6254に準じてラ ンボーン摩耗試験を行つ て比較例 1 を 100と して指数で示した。 ( D ) 動摩擦係数 : ; JIS K7125に準じて試料厚さ 0.2態以下と し て幅 80mm、 長さ 200mmの長方形と して相手材と して透明ガラス板を 使用 して荷重 200 g、 引張速度 SOOmmZmin.で測定して滑りにく さ の目安と して値が大きい方が優れている。 (C) Abrasion resistance: A Lambourn abrasion test was performed in accordance with JIS K6254, and Comparative Example 1 was indicated as an index, with 100 as 100. (D) Dynamic friction coefficient:; A rectangular glass plate with a sample thickness of 0.2 or less and a width of 80 mm and a length of 200 mm according to JIS K7125, using a transparent glass plate as the mating material, a load of 200 g, and a pulling speed The larger the value, the better the measure of slip resistance, as measured by SOOmmZmin.
参考例 1 (層状珪酸塩含有ポリ ア ミ ドの調製) Reference Example 1 (Preparation of layered silicate-containing polyamide)
大気圧下で、 撹拌機及び温度調節器を装備した容量 20リ ッ トルの ハステロィ製反応器中に、 層状珪酸塩と して、 一単位の幅が平均 0. 95nm、 長さが約 lOOrnnのモンモ リ ロナイ ト 100 gと蒸留水 10リ ッ ト ルとを入れ、 モンモ リ ロナイ トを水中に分散させた。 この分散液を 35°Cに保持しながら、 これに 51.2 gの 12—ァ ミ ノ ドデカ ン酸と 24ミ リ リ ッ トルの濃塩酸を加えて 5分間撹拌した後、 粒子を濾過捕集し た。 更にこの粒子を、 濾液が中性になるまで水洗した後これを濾過 捕集し、 80°Cにおいて 48時間真空乾燥した。 この操作により 12—ァ ミ ノ ドデカン酸イオンとモンモリ ロナイ 卜の複合体 (以下、 モンモ リ ロナイ ト複合体と記す) を調製した。 複合体中の層状珪酸塩含有 量は約 80%であった。 次に 10kgの ε —力プロラクタム、 1 kgの蒸留 水及び 180 gの上記モンモ リ ロナイ ト複合体を前記反応器中に入れ て 100°Cで反応系が均一になるように撹拌した。 更に温度を 260°C に上げて 15kgZcm2 の加圧 (窒素加圧) 下で 1 時間撹拌した。 その 後常圧にもどして 260°Cで 3 時間反応させて、 反応容器の下部ノズ ルから反応混合物をス トラ ン ド状に取出し、 水冷し、 力 ッティ ング して、 ポリ ア ミ ド (平均分子量 15, 000) とモンモ リ 口ナイ ト粒子と からなるペレツ トを得た。 このペレツ トを 90°Cの熱水中に浸漬して 未反応のモノマー及びォリ ゴマ一を抽出 · 除去し、 90°Cにおいて 48 時間真空乾燥した。 得られた層状珪酸塩含有ポ リ ア ミ ド (モ ンモ リ 口ナイ ト複合ナイ ロ ン 6 ) を 650°Cに強熱し、 その灼熱残差重量か らモンモ リ ロナイ ト複合体の含有量を測定したところ、 2.0%であ つた。 この結果を表 1 に示す。 At atmospheric pressure, in a 20 liter Hastelloy reactor equipped with a stirrer and temperature controller, as a layered silicate, each unit has an average width of 0.95 nm and a length of about 100 rnn. 100 g of montmorillonite and 10 liters of distilled water were added, and montmorillonite was dispersed in water. While maintaining the dispersion at 35 ° C., 51.2 g of 12-aminododecanoic acid and 24 milliliters of concentrated hydrochloric acid were added thereto, and the mixture was stirred for 5 minutes. Was. Further, the particles were washed with water until the filtrate became neutral, and then collected by filtration, followed by vacuum drying at 80 ° C for 48 hours. By this operation, a complex of 12-aminododecanoate ion and montmorillonite (hereinafter referred to as montmorillonite complex) was prepared. The layered silicate content in the composite was about 80%. Next, 10 kg of ε-force prolactam, 1 kg of distilled water and 180 g of the montmorillonite complex were placed in the reactor and stirred at 100 ° C. so that the reaction system became uniform. The temperature was further increased to 260 ° C, and the mixture was stirred for 1 hour under a pressure of 15 kgZcm 2 (pressurized with nitrogen). Thereafter, the reaction mixture was returned to normal pressure and reacted at 260 ° C. for 3 hours. The reaction mixture was taken out from the lower nozzle of the reaction vessel in a strand form, cooled with water, and subjected to polyamide (average). A pellet consisting of a molecular weight of 15,000) and montmorillonite particles was obtained. The pellet was immersed in hot water at 90 ° C to extract and remove unreacted monomers and oligosaccharides, and vacuum dried at 90 ° C for 48 hours. The obtained layered silicate-containing polyamide (monmorinite nitride composite nylon 6) was ignited to 650 ° C, and the content of the montmorillonite composite was determined from the burning residual weight. When measured, it was 2.0% I got it. Table 1 shows the results.
参考例 2〜 4 (層状珪酸塩含有ポ リ ァ ミ ドの調製) Reference Examples 2 to 4 (Preparation of Layered Silicate-Containing Polyamide)
参考例 2〜 4の各々において、 参考例 1 と同様にして層状珪酸塩 含有ポリ ァ ミ ドを調製した。 但し、 参考例 1 に使用 したものと同一 のモンモ リ ロナイ ト複合体の使用量を、 270 g、 360 g又は 720 g と し、 これを 10kgの £ —力プロラクタム及び水 1 リ ッ トルを使用し て参考例 1 と同様にしてモ ンモ リ ロナイ ト複合ナイ ロ ン 6 を製造し た。 このモン リ トナイ ト複合ナイ ロ ン 6 中のモンモ リ ロナイ ト複合 体含有量はそれぞれ 3.0%、 4.1%及び 7.9%であった。 この結果 を表 1 に示す。  In each of Reference Examples 2 to 4, a layered silicate-containing polyamide was prepared in the same manner as in Reference Example 1. However, the amount of the same montmorillonite complex used in Reference Example 1 was assumed to be 270 g, 360 g or 720 g, and this was reduced to 10 kg of £ -force prolactam and 1 liter of water. In the same manner as in Reference Example 1, monmorillonite composite nylon 6 was produced. The content of the montmorillonite complex in the montmorillonite complex Nylon 6 was 3.0%, 4.1%, and 7.9%, respectively. Table 1 shows the results.
表 1 table 1
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参考例 5 ((a ) 成分の 1 部分を含む本発明用ポ リ ァ ミ ド繊維強化樹 脂組成物の調製)
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Reference Example 5 (Preparation of Polyamide Fiber Reinforced Resin Composition of the Present Invention Containing One Part of Component (a))
( a ) 成分と し天然ゴム (SRM-い 100重量部、 ( b ) 成分と し低 密度ポリエチレン (宇部興産製、 F522、 融点 110°C、 メ ル トフロー イ ンデッ ク ス 5 g / 10分) 100重量部、 ( d ) 成分と して 1.5重量部 の 7 —メ タク リ ロキシプロ ビル ト リ メ トキシシラ ンとをバンバリ一 型ミ キサーで ( b ) 成分の融点以上の温度 110°Cで溶融混練してシ ラン変性マ ト リ ッ クスを調製し、 これを温度 170°Cにおいてダンプ した後、 ペレ ッ ト化した。 このペレ ッ ト 200重量部と、 参考例 1 に おいて用いられたものと同一のモンモ リ 口ナイ 卜複合ナイ ロ ン 6か らなる ( c ) 成分 50重量部とを、 250°Cに加熱した二軸押出機で混 練してノズルからス トラ ン ド状に押出し、 ドラフ ト比 20で、 室温で 引き取り、 これらペレタイザ一を用いてペレツ トイヒした。 このペレ ッ トから ( a ) 成分と ( b ) 成分を熱キシレンで抽出除去して ( c ) 成分のモンモリ 口ナイ ト複合ナイ 口ン 6 からなる微細な繊維を走 査型電子顕微鏡で観察したところ平均繊維径は 0.2^ mであった。 結果を表 2 に示した。 (a) Component as natural rubber (SRM-100 parts by weight, (b) Component as low density polyethylene (Ube Industries, F522, melting point 110 ° C, melt flow index 5g / 10min) 100 parts by weight, 1.5 parts by weight of 7- methacryloxypropyl trimethoxysilane as component (d) is melt-kneaded with Banbury type mixer at 110 ° C which is higher than the melting point of component (b). As a result, a silane-modified matrix was prepared, dumped at a temperature of 170 ° C., and pelletized.200 parts by weight of the pellet and those used in Reference Example 1 And 50 parts by weight of the component (c), which is composed of the same compound as the montmornite-nitrite composite nylon 6, is mixed with a twin-screw extruder heated to 250 ° C. The mixture was kneaded, extruded in the form of a strand from a nozzle, taken up at a draft ratio of 20 at room temperature, and pelletized using these pelletizers. The components (a) and (b) were extracted and removed from the pellets with hot xylene, and the fine fibers consisting of the montmorillon-mouth-night composite complex 6 of component (c) were observed with a scanning electron microscope. However, the average fiber diameter was 0.2 ^ m. The results are shown in Table 2.
参考例 6 〜 7 ((a ) 成分の 1 部分を含む本発明用ポ リ ア ミ ド繊維強 化樹脂組成物の調製) Reference Examples 6 to 7 (Preparation of Polyamide Fiber Reinforced Resin Composition of the Present Invention Containing One Part of Component (a))
参考例 6 〜 7 の各において、 ( c ) 成分のモ ンモ リ 口ナイ ト複合 ナイ ロ ン 6 100重量部及び 200重量部を使用したこ とを除き、 その 他は参考例 5 と同様にして繊維強化樹脂組成物を得た。 評価結果を 表 2 に不す。  In each of Reference Examples 6 to 7, the same procedure as in Reference Example 5 was carried out, except that 100 parts by weight and 200 parts by weight of the compound (c) of the component-monitor-night-mixed nylon 6 were used. A fiber reinforced resin composition was obtained. Table 2 shows the evaluation results.
参考例 8〜10((a ) 成分の 1 部分を含む本発明用ポリ ア ミ ド繊維強 化樹脂組成物の調製) Reference Examples 8 to 10 (Preparation of polyamide fiber reinforced resin composition of the present invention containing one part of component (a))
参考例 8〜 10の各々において、 ( c ) 成分のモンモ リ ロナイ ト複 合ナイ ロ ン 6 50重量部を使用 したことを除き、 その他は参考例 5 と同様にして、 繊維強化樹脂組成物を得た。 評価結果を表 2 に示す 参考例 11 (比較用ポ リ ァ ミ ド繊維強化樹脂組成物の調製)  In each of Reference Examples 8 to 10, a fiber-reinforced resin composition was prepared in the same manner as in Reference Example 5, except that 650 parts by weight of montmorillonite-combined nylon was used as the component (c). Obtained. The evaluation results are shown in Table 2. Reference Example 11 (Preparation of comparative polyimide fiber reinforced resin composition)
( c ) 成分のモンモリ ロナイ ト複合ナイ ロ ン 6 を使用せず、 その 代りに、 ナイ ロ ン 6 50重量部を使用 したことを除き、 その他は参 考例 5 と同様にして、 繊維強化樹脂組成物を得た。 評価結果を表 2 に示す。 表 2 (c) The fiber-reinforced resin was the same as in Reference Example 5, except that the component Montmorillonite Composite Nylon 6 was not used, and instead, Nylon 650 was used in an amount of 50 parts by weight. A composition was obtained. Table 2 shows the evaluation results. Table 2
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(a) : ゴム状ポリマー (b) : ポリオレフイ ン  (a): Rubbery polymer (b): Polyolefin
(c) : モンモリロナイ ト複合 PA 6 (d) : シランカップリ ング剤  (c): Montmorillonite composite PA 6 (d): Silane coupling agent
実施例 1 Example 1
参考例 5 の繊維強化樹脂組成物 5重量部及び、 ( a ) 成分追加分 と して天然ゴム(S RM- L) の 98重量部に、 カーボンブラ ッ ク(HAF ) 、 プロセスオイル、 亜鉛華、 ステア リ ン酸、 老化防止剤、 加硫促進剤 及び硫黄を表 4 の配合表に従って配合した。 配合手順は 160 °Cに加 熱したブラベンダープラス 卜グラフに天然ゴム、 繊維強化樹脂組成 物を投入して 30秒間素練し、 次にこれに力一ボンブラ ッ ク、 プロセ スオイル、 亜鉛華、 ステア リ ン酸、 及び老化防止剤を記載の順に添 加して 4分間混練し、 これに、 80 °Cに加熱されたオープンロール上 において、 硫黄及び加硫促進剤を配向した。 得られた配合物を 1 45 °Cで 30分間加硫してポ リ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物を得た。 カー ボンブラ ッ クを配合した時の配合物のムーニー粘度、 及び加硫物の 物性を測定した。 その結果を表 3 に示す。 5 parts by weight of the fiber reinforced resin composition of Reference Example 5 and 98 parts by weight of natural rubber (SRM-L) as an additional component (a) were added to carbon black (HAF), process oil, and zinc white. , Stearic acid, an antioxidant, a vulcanization accelerator and sulfur were compounded according to the compounding table in Table 4. The compounding procedure is as follows: a natural rubber and a fiber reinforced resin composition are charged into a Brabender plastic graph heated to 160 ° C, masticated for 30 seconds, and then a force black, a process oil, a zinc oxide, Stearic acid and an antioxidant are added in the stated order and kneaded for 4 minutes, and the mixture is placed on an open roll heated to 80 ° C. In, the sulfur and the vulcanization accelerator were oriented. The obtained composition was vulcanized at 145 ° C for 30 minutes to obtain a polyamide fiber reinforced elastic composition. The Mooney viscosity of the blend when the carbon black was blended and the physical properties of the vulcanizate were measured. The results are shown in Table 3.
実施例 2 〜 5 Examples 2 to 5
実施例 2 〜 5の各々において、 参考例 5の繊維強化樹脂組成物、 1 0, 1 5, 25又は 50重量部と、 ( a ) 成分追加分 96, 94 , 90又は 80重 量部とを用いたことを除き、 その他は、 実施例 1 と同様にして配合 、 加硫して加硫ポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物を得た。 配合物の ム一ニー粘度、 及び加硫物の物性を測定した。 その結果を表 3 に示 す。  In each of Examples 2 to 5, the fiber reinforced resin composition of Reference Example 5, 10, 15, 25 or 50 parts by weight, and (a) 96, 94, 90 or 80 parts by weight of the additional component Except for using it, the others were blended and vulcanized in the same manner as in Example 1 to obtain a vulcanized polyamide fiber reinforced elastic composition. The blend viscosity and the physical properties of the vulcanizate were measured. The results are shown in Table 3.
比較例 1 Comparative Example 1
参考例 5の繊維強化樹脂組成物を使用せず、 天然ゴムのみを使用 して実施例 1 と同様にして配合し、 加硫した。 結果を表 3 に示す。 この加硫物の動摩擦係数が低く 劣つていた。  The compound was compounded and vulcanized in the same manner as in Example 1 except that the fiber-reinforced resin composition of Reference Example 5 was not used and only natural rubber was used. Table 3 shows the results. The dynamic friction coefficient of this vulcanizate was low and inferior.
比較例 2 〜 3 Comparative Examples 2-3
比較例 2及び 3の各々において、 繊維強化樹脂組成物と して参考 例 6 のもの 240重量部又は参考例 7 のもの 1 20重量部を使用 し、 天 然ゴムの添加量を 20又は 80重量部と したことを除き、 その他は実施 例 1 と同様にして配合、 加硫した。 結果を表 3 に示す。 得られた加 硫物の伸びが小さ く非弾性体であり、 耐摩耗性も小さ く 劣っていた In Comparative Examples 2 and 3, 240 parts by weight of Reference Example 6 or 120 parts by weight of Reference Example 7 were used as the fiber reinforced resin composition, and the amount of natural rubber added was 20 or 80 parts by weight. Other parts were blended and vulcanized in the same manner as in Example 1 except that they were used as parts. Table 3 shows the results. The obtained vulcanizate was small in elongation with low elongation and low abrasion resistance.
表 3 Table 3
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(a) : ゴム状ポリマー (b) :ポリオレフイン  (a): rubbery polymer (b): polyolefin
(c) :モンモリロナイ ト複合 PA6  (c): Montmorillonite composite PA6
実施例 6〜 7 Examples 6 to 7
実施例 6, 7 の各々 において、 参考例 5 の繊維強化樹脂組成物 10 又は 25重量部と、 ( a ) 成分追加分と して天然ゴム 66又は 50重量部 、 及びブタ ジエンゴム (宇部興産製、 UBEP0い 150) 30重量部又は 40 重量部と、 表 4 に示す組成の配合剤を用いたことを除き、 その他は 実施例 1 と同様に配合、 加硫した。 結果を表 5 に示す。 In each of Examples 6 and 7, 10 or 25 parts by weight of the fiber-reinforced resin composition of Reference Example 5 and 66 or 50 parts by weight of natural rubber as an additional component (a) , And butadiene rubber (UBE0-150, manufactured by Ube Industries, Ltd.) were compounded and vulcanized in the same manner as in Example 1 except that 30 parts or 40 parts by weight of the compounding ingredients shown in Table 4 were used. . Table 5 shows the results.
表 4 配 合 剤 重 量 部 Table 4 Combination agent weight parts
(ゴム合計量 100重量部に対し)  (For 100 parts by weight of rubber)
カーボンブラ ッ ク 40  Carbon black 40
プロセスオイル 10  Process oil 10
亜 鉛 華 3  Lead Hana 3
ステア リ ン酸 2  Stearic acid 2
老化防止剤 1  Anti-aging agent 1
加硫促進剤 0.5  Vulcanization accelerator 0.5
硫 黄 2.5  Sulfur 2.5
比較例 4〜 5 Comparative Examples 4 to 5
比較例 4〜 5 の各々において繊維強化樹脂組成物を配合せず、 実 施例 6又は 7 と同様にして、 ( a ) 成分の追加物と して天然ゴム 70 又は 60重量部、 及びブタジェンゴム 30重量部又は 40重量部を用いた ことを除き、 その他は実施例 4 と同様にして弾性体組成物の加硫物 を調製した。 結果を表 5 に示す。 得られた加硫体の引張弾性率が小 さ く 劣っていた。  In each of Comparative Examples 4 and 5, the fiber reinforced resin composition was not blended, and in the same manner as in Example 6 or 7, as an additional component (a), 70 or 60 parts by weight of natural rubber, and 30 parts by weight of butadiene rubber were used. A vulcanizate of an elastic composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that 40 parts by weight or 40 parts by weight was used. Table 5 shows the results. The tensile modulus of the obtained vulcanizate was small and inferior.
実施例 8〜12 Examples 8 to 12
実施例 8〜12において、 それぞれ参考例 6 , 7, 8, 9, 10又は 11の繊維強化樹脂組成物 9, 10, 10, 10又は 10重量部と、 ( a ) 成 分の追加分と して天然ゴム 97, 97.5, 97, 97又は 97重量部を用いた ことを除き、 その他は実施例 6 と同様にして弾性体組成物加硫物を 調製した。 結果を表 5 に示す。 比較例 6 In Examples 8 to 12, 9, 10, 10, 10 or 10 parts by weight of the fiber-reinforced resin composition of Reference Example 6, 7, 8, 9, 10, or 11 and (a) an additional component. A vulcanizate of an elastic composition was prepared in the same manner as in Example 6, except that 97, 97.5, 97, 97 or 97 parts by weight of natural rubber was used. Table 5 shows the results. Comparative Example 6
参考例 1 1の繊維強化樹脂組成物 25重量部と、 ( a ) 成分の追加分 と して、 天然ゴム 90重量部を用いたことを除き、 その他は実施例 6 と同様にして弾性体組成物加硫物を調製した。 結果を表 5に示す。 得られた加硫物の動摩擦係数が小さ く劣っていた。  Elastic body composition was the same as in Example 6, except that 25 parts by weight of the fiber-reinforced resin composition of Reference Example 11 and 90 parts by weight of natural rubber were used as an additional component (a). A vulcanizate was prepared. Table 5 shows the results. The dynamic coefficient of friction of the obtained vulcanizate was small and inferior.
表 5 Table 5
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(a) :ゴ リマー (b) :ポリオレフイン  (a): Polymer (b): Polyolefin
(c) :モンモリロナイト複台 PA 6 産業上の利用可能性 (c): Montmorillonite double PA 6 Industrial applicability
本発明のポリア ミ ド繊維強化弾性体組成物は、 ゴム状ポリマーと ポリオレフィ ンを含むマ ト リ ッ クス中に熱可塑性ポリ ア ミ ドの微細 な繊維が分散した繊維強化弾性体であり、 更にこのポ リ ア ミ ドの微 細な繊維中に層状珪酸塩がミ ク ロに分散しているので、 本発明の組 成物は加工性がよ く 、 引張強度及び弾性率において、 優れており、 さ らに、 特に耐摩耗性と摩擦性能とのバラ ンスにおいて優れている 。 本発明のポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物は、 タイヤ、 口一ラー 、 床材及び履物などの用途に好適なものである。  The polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention is a fiber reinforced elastic body in which fine fibers of thermoplastic polyamide are dispersed in a matrix containing a rubbery polymer and polyolefin. Since the layered silicate is micro-dispersed in the fine fibers of this polyamide, the composition of the present invention has good workability and excellent tensile strength and elastic modulus. Furthermore, it is particularly excellent in the balance between wear resistance and friction performance. The polyamide fiber reinforced elastic composition of the present invention is suitable for applications such as tires, mouthpieces, flooring materials and footwear.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1. 互いに混合された下記成分 : 1. The following components mixed with each other:
( a ) 0 °C以下のガラス転移温度を有する少なく とも 1 種のゴム 状ポリマー 100重量部、  (a) 100 parts by weight of at least one rubbery polymer having a glass transition temperature of 0 ° C or less,
( b ) ポ リオレフ イ ン樹脂 1 〜 40重量部、  (b) 1 to 40 parts by weight of polyolefin resin,
( c ) 分散している層状珪酸塩を含有する繊維状熱可塑性ポリ ァ ミ ド 1 〜 70重量部、 及び  (c) 1 to 70 parts by weight of fibrous thermoplastic polyamide containing dispersed layered silicate, and
( d ) シラ ンカ ップリ ング剤  (d) Silane coupling agent
を含有するポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物。 A polyamide fiber-reinforced elastic composition comprising:
2. 前記成分 (a ) 成分, (b ) 成分及び ( c ) 成分の合計 100 重量部に対して、 前記 ( d ) 成分と してシラ ンカ ップリ ング剤が、 2. For a total of 100 parts by weight of the components (a), (b) and (c), a silane coupling agent as the component (d) is used.
0.1〜5.5 重量部の割合で配合されている、 請求の範囲第 1 項に記 載のポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物。 2. The polyamide fiber reinforced elastic composition according to claim 1, which is blended in a ratio of 0.1 to 5.5 parts by weight.
3. 前記層状珪酸塩含有熱可塑性ポリ ア ミ ド繊維が 1 m以下の 平均繊維径を有する、 請求の範囲第 1 項に記載のポリ ア ミ ド繊維強 化弾性体組成物。  3. The polyamide fiber-reinforced elastic composition according to claim 1, wherein the layered silicate-containing thermoplastic polyamide fiber has an average fiber diameter of 1 m or less.
4. 前記層状珪酸塩含有熱可塑性ポ リ ア ミ ド繊維において、 前記 熱可塑性ポリ ア ミ ド 100重量部に対して前記層状珪酸塩が 0.05〜30 重量部の割合で配合されている、 請求の範囲第 1 項に記載のポリァ ミ ド繊維強化弾性体組成物。  4. In the layered silicate-containing thermoplastic polyamide fiber, the layered silicate is blended in a ratio of 0.05 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyamide. 2. The polyamide fiber reinforced elastic composition according to item 1 above.
5. 請求項 1 〜 4のいずれか 1 項に記載のポリ ア ミ ド繊維強化弾 性体組成物の加硫物。  5. A vulcanized product of the polyamide fiber-reinforced elastic composition according to any one of claims 1 to 4.
6. ( 1 ) ( a ) 0 °C以下のガラス転移点を有する少なく とも 1 種のゴム状ポリマー 100重量部、  6. (1) (a) 100 parts by weight of at least one rubbery polymer having a glass transition temperature of 0 ° C or less,
( b ) ポリオレフィ ン樹脂 1 〜40重量部、 及び  (b) 1 to 40 parts by weight of polyolefin resin, and
( d ) シラ ンカ ッ プリ ング剤 を溶融混練して溶融マ ト リ ッ ク スを形成し、 (d) Silane cupping agent Is melt-kneaded to form a molten matrix,
( 2 ) 前記溶融マ ト リ ッ クス中に、  (2) During the melting matrix,
( c ) 層状珪酸塩を含有する熱可塑性ポリ ア ミ ド 1 〜70重量部を 溶融混練し、  (c) 1 to 70 parts by weight of thermoplastic polyamide containing layered silicate is melt-kneaded,
( 3 ) 前記成分 ( a ) 成分〜 ( d ) 成分を含む混練組成物を、 前記 ( c ) 成分の熱可塑性ポリア ミ ドの融点以上の温度において押出し  (3) The kneading composition containing the components (a) to (d) is extruded at a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic polyamide of the component (c).
( 4 ) 前記押出物を、 ( c ) 成分の熱可塑性ポリ ア ミ ドの融点より 低い温度において延伸又は圧延し、 それによつて、 前記層状珪酸塩 含有熱可塑性ポリ ア ミ ドを繊維状に分散させる、 (4) The extrudate is stretched or rolled at a temperature lower than the melting point of the thermoplastic polyamide of component (c), whereby the layered silicate-containing thermoplastic polyamide is dispersed in a fibrous form. Let
ことを含む、 ポ リ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物の製造方法。 A method for producing a polyamide fiber reinforced elastic composition, comprising:
7. 前記工程 ( 1 ) における溶融マ ト リ ッ クスの形成において前 記 ( a ) 成分 100重量部のうちの 1 部分のみを用い、 前記工程 ( 4 ) によって得られた組成物に、 前記 ( a ) 成分 100重量部のうちの 残余分を添加混合する、 請求項 6 に記載のポリ ア ミ ド繊維強化弾性 体組成物の製造方法。  7. In the formation of the molten matrix in the step (1), only one part of 100 parts by weight of the component (a) is used, and the composition obtained in the step (4) is added to the composition obtained in the step (4). a) The method for producing a polyamide fiber reinforced elastic composition according to claim 6, wherein the remaining part of 100 parts by weight of the components is added and mixed.
8. 前記成分 (a ) 成分, (b ) 成分及び ( c ) 成分の合計 100 重量部に対して、 前記 ( d ) 成分と してシラ ンカ ップリ ング剤が、 8. For a total of 100 parts by weight of the components (a), (b) and (c), the silane coupling agent as the component (d) is:
0.1〜5.5 重量部の割合で配合される、 請求の範囲第 7又は 8項に 記載のポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物の製造方法。 9. The method for producing a polyamide fiber reinforced elastic composition according to claim 7, wherein the composition is blended in a ratio of 0.1 to 5.5 parts by weight.
9. 前記延伸又は圧延工程 ( 4 ) において、 前記層状珪酸塩含有 熱可塑性ポリ ア ミ ドが、 平均繊維径が 1 m以下の繊維状に分散さ れる、 請求の範囲第 7又は 8項に記載のポ リ ア ミ ド繊維強化弾性体 組成物の製造方法。  9. The method according to claim 7, wherein, in the stretching or rolling step (4), the layered silicate-containing thermoplastic polyamide is dispersed in a fiber having an average fiber diameter of 1 m or less. A method for producing a polyimide fiber reinforced elastic composition according to the above.
10. 前記 ( c ) 成分において、 前記熱可塑性ポ リ ア ミ ド 100重量 部に対し、 前記層状珪酸塩が、 0.05〜30重量部の割合で配合されて いる、 請求の範囲第 7又は 8項に記載のポ リ ア ミ ド繊維強化弾性体 組成物の製造方法。 10. The component (c), wherein the layered silicate is blended in an amount of 0.05 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polymer. Polyamide fiber reinforced elastic body described in A method for producing the composition.
1 1. 請求項?〜 10のいずれか 1 項に記載の方法により得られたポ リ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物に加硫剤を混合し、 これに加硫を施 すことを含む、 ポリ ア ミ ド繊維強化弾性体組成物加硫物の製造方法  1 1. Claims? 11. A polyamide fiber comprising mixing a vulcanizing agent with the polyamide fiber reinforced elastic composition obtained by the method according to any one of items 1 to 10, and vulcanizing the mixture. Method for producing vulcanizate of reinforced elastic composition
PCT/JP1998/001280 1998-03-24 1998-03-24 Polyamide fiber-reinforced elastomer composition and process for the production thereof WO1999048970A1 (en)

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