JPH11292984A - 短い繊維またはパルプを含むマスタ―バッチの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短い繊維またはパルプを含むマスターバッチ
の製造法。 【解決手段】 本発明は、短い繊維またはパルプを含
み、また重合体組成物またはゴム組成物の製造に使用で
きるマスターバッチの製造法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、短い繊維またはパルプを含むマ
スターバッチの製造法及びその使用法に関する。

【０００２】数ミクロンから２ミリメートルまたはそれ
以上までの繊維長さの短い繊維の、重合体組成物におけ
る使用は、繊維が重合体マトリックスへ適切に混入また
は分散できないから、しばしば制限されまたは不可能で
ある。これは特にいくつかの種類の高性能繊維、例えば
アラミド繊維またはアラミド繊維パルプにあてはまる。

【０００３】使用できる短い繊維またはパルプは、普通
通常の混合法により、重合体マトリックス、特に弾性体
組成物へ混入及び分散できない或いは不完全にしかそう
できないもつれた、毛玉様の形で存在する。

【０００４】過去において、そのような繊維の混入性を
改善するために繊維を仕上げる種々の方法が開発され
た。即ち、例えば種々の重合体のマスターバッチを、混
合装置中で、更なる助剤並びに繊維を添加して製造し
た。

【０００５】この方法の欠点は、繊維の完全な湿潤及び
分散（繊維のもつれの解け）を保証せず、かくして重合
体中にいわゆる繊維の巣（ｎｅｓｔ）が生成することで
ある。

【０００６】ＷＯ第９４／２４１９３号（ＰＣＴ／ＵＳ
９４／０３３９１）は、溶媒を使用するマスターバッチ
の製造を記述している。即ち重合体を、その量の４倍量
までの溶媒に溶解する。ついで繊維をこの溶液のその量
の２０倍までに導入する。ついで溶媒を蒸発させる。か
くして重合体は繊維上に残る。溶媒量が十分に多い（導
入した繊維量の少なくとも５０％）ならば、続いてマス
ターバッチが得られる。

【０００７】この方法の欠点は、繊維が吸収されうるよ
うに、先ず重合体を多量の溶媒に溶解しなければならな
いことである。ついで溶媒を再び蒸発させる。これは何
も経済的または環境的意味をもたらさない。

【０００８】従って、本発明の目的は、短い繊維が均一
に分散でき且つ繊維の巣を含まないマスターバッチの確
実な製造を可能にする方法を提供することである。

【０００９】本発明による方法によれば、この目的が達
成できることが分かった。

【００１０】本発明は、 ａ）長さ２０ｍｍ、好ましくは０.２ないし５ｍｍまで
の繊維を、重量で３〜２０倍過剰の水、好ましくは重量
で５〜１５倍過剰の水に懸濁及び分散させ、 ｂ）生成すべき重合体の反応成分を、ａ）からの分散液
中へ撹拌し、 ｃ）水を機械的に好ましくは濾過又は遠心分離により除
去し、 ｄ）ｃ）からの繊維／反応成分を乾燥し、 ｅ）随時生成すべき１つまたはそれ以上の更なる反応成
分を、所望のマスターバッチが得られるように、ｄ）か
らの混合物に添加し、ついで重合させる、短い繊維また
はパルプを含む重合体マスターバッチの製造法を提供す
る。

【００１１】重合体を単一の反応成分から製造する重合
体のマスターバッチを製造する場合、段階ｃ）において
更なる反応成分を添加することはしない。重合は例えば
加熱または照射で進行する。この本発明の方法の態様
は、例えば繊維を含むポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、またはポリフェニレンスルフィドのマス
ターバッチの製造に関するものである。

【００１２】例えばポリウレタンマスターバッチを製造
する場合には、例えば適当なポリオールをｂ）における
分散剤に添加し、一方ついで適当なイソシアネートを
ｄ）からの混合物に添加することができる。繊維は、そ
のような部分的にまたは完全に重合されたマスターバッ
チに均一に分散する。ｄ）における乾燥は、好ましくは
＜０．５、好ましくは＜０．１重量％の含水量まで行わ
れる。

【００１３】充填剤、補助物質、加硫剤、可塑剤、また
は他のゴム添加剤は、繊維と共に水性分散剤に分散せし
めてもよい。

【００１４】繊維に適用されるプレポリマーは、種々の
方法で架橋できる。架橋は、重付加（ジイソシアネート
を用いる架橋、ジカルボン酸を有する不飽和炭化水素の
架橋など）、加硫など、またはプレポリマーの物理的架
橋、例えば照射硬化による重合で進行する。最終的な態
様では、第２成分の適用を省略することができる。

【００１５】必要ならば（顧客による使用前に）、マス
ターバッチは、通常の混合及び成形装置、例えばロール
ミルを用いて、種々の形態に、例えばペレット、シー
ト、または板にすることができる。

【００１６】ついで使用者は、成形されたまたはされて
ないマスターバッチを、通常の混合装置により、所望の
量の重合体組成物またはゴム組成物に混入する。

【００１７】本発明による方法は、多くの繊維またはパ
ルプの製造が水性工程段階を含んでなり、従って本発明
の方法がその段階から直接続けて行い得るという特別な
利点を提供する。

【００１８】この方法によれば、アラミド繊維が特に容
易にマスターバッチに分散させうる。

【００１９】本発明の方法を使用すれば、すべての可能
な、繊維（例えばポリエチレン、ナイロン、ポリエステ
ル繊維など）を含むマスターバッチ（例えばポリウレタ
ン、ポリエーテル、ポリエステルなど）が製造できる。

【００２０】次の実施例は、本発明を更に詳細に例示す
るものである。

【００２１】

【実施例】 重合物質の、水及び繊維の懸濁液中への導入及び続く重合による分散されたマス ターバッチの製造 成分及び量 繊維： トワロン（Ｔｗａｒｏｎ^R）パルプ１０９５ ＝ １００重量部 反応成分： ひまし油ＯＲ ＝ １００重量部 分散媒体： マインズ（ｍａｉｎｓ）水 ＝ ４００重量部 繊維を先ず乾燥物質として導入する。暖かいマインズ水
を添加し、均一な懸濁液を溶解器で製造する。 反応条件 温度： 約４０℃ 期間： ４５分 溶解機の回転速度： 約３０００／分 大きさ（溶解機デイスクの直径）： ７ｃｍ 溶解機で激しく撹拌している懸濁液に、ひまし油ＯＲを
ゆっくり添加する。油が（肉眼で評価して）繊維に完全
に吸収されるように、油の添加が完了しても均一化を継
続する。 反応条件： 油の添加期間： ５分 続く均一化： ４０分 相分離： 水を傾斜 乾燥： 約２０ミリバール及び８０℃で 期間： ４日 架橋１： 最大可能な架橋（ひまし油のＯＨに対して）３５％ 成分及び量： 最終繊維（上述）： ＝ １００重量部 ひまし油ＯＲ： ＝ ５０重量部 アジピン酸ジオクチル（可塑剤）： ＝ ５０重量部 ジフェニルメタンジイソシアネート： ＝ １４重量部 ジ−ｎ−ブチルスズアセテート（触媒）： ＝ ０．２重量部 最終繊維を先ず混練機に入れる。ひまし油ＯＲを連続的
に混練しながら導入し、ついでアジピン酸ジオクチルを
同一の条件下に分配する。

【００２２】 混練機の種類： パドル混練機 製造業者： ウエルナー・アンド・フライデラー
（Ｗｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ） 混練機の設定： １．５スケール・デイビジョン 温度： 約２０℃ 混合期間： ２０分 混合後、イソシアネートを添加する。イソシアネートの
添加が完了した後、架橋触媒のジ−ｎ−ブチルスズアセ
テートを滴下し、全混合物を再び均一にする。

【００２３】 混練機の設定： ２．５スケール・デイビジョン 混合期間： ３０分 外観： 黄色がかった緩いフレーク 架橋２： 最大可能な架橋（ひまし油のＯＨに対して）２００％ 成分及び量： 最終繊維（上述）： ＝ ５０重量部 アジピン酸ジオクチル（可塑剤）： ＝ １００重量部 ジフェニルメタンジイソシアネート： ＝ ２０重量部 ジ−ｎ−ブチルスズアセテート（触媒）： ＝ ０．２重量部 最終繊維を先ず混練機に入れる。他の成分の混合物を連
続的に混練しながら導入する。

【００２４】 混練機の種類： パドル混練機 製造業者： ウエルナー・アンド・フライデラー 混練機の設定： １．５スケール・デイビジョン 温度： 約２０℃ 混合期間： ３０分 外観： フレークの生成

フロントページの続き (72)発明者 イリス・デゲン ドイツ68723シユベツインゲン−ヒルシヤ カー・ウルメンベーク６

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ）長さ２０ｍｍまでの繊維を、重量で
   ３〜２０倍過剰の水に懸濁及び分散させ、 ｂ）生成すべき重合体の反応成分を、ａ）からの分散液
   中へ撹拌し、 ｃ）水を機械的に除去し、 ｄ）ｃ）から繊維／反応成分を乾燥し、 ｅ）所望のマスターバッチが得られるように、ｄ）から
   の混合物に随時生成すべき１つまたはそれ以上の更なる
   反応成分を添加し、ついで重合させる、短い繊維または
   パルプを含む重合体マスターバッチの製造法。
2. 【請求項２】 請求項１に従って製造される重合体マス
   ターバッチの、重合体またはゴム組成物の製造に対する
   使用法。