JPH0334493B2

JPH0334493B2 -

Info

Publication number: JPH0334493B2
Application number: JP57039291A
Authority: JP
Inventors: Guriin Debitsudo; Debitsudo Sutankuritsufue Aran; Uiriamu Ramuzubotsutamu Roorensu; Ansonii Toomasu Debitsudo
Original assignee: TEI BII EI IND PURODAKUTSU Ltd
Current assignee: TEI BII EI IND PURODAKUTSU Ltd
Priority date: 1981-03-12
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1991-05-22
Also published as: DE3279767D1; ES8303177A1; GB2094821A; US4463109A; EP0060664A2; EP0060664A3; EP0060664B1; ZA821576B; ES510337A0; GB2094821B; CA1188064A; AU8126082A; JPS57160633A; ATE44037T1; AU563025B2

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は補強繊維およびエラストマー状結合剤
を含むシート材料の製法に関する。特に、本発明は、例えば英国特許第1541013号
明細書に記載されたような「イツト」（“it”）型
カレンダー掛け方法によるこのようなシートの製
造に関する。この方法は既知であり、今世紀の変
わり目から始まり、従つて、ここで非常に詳しく
説明する必要はない。「イツト」型カレンダー掛
けにおいて、シート材料は例えば0.0004インチの
ような一連の非常に薄い層としてたい積され、こ
の層は順次熱カレンダーロールの周辺上に形成さ
れる。シート形成は比較的硬い繊維で充てんさ
れ、しかもキユアー性エラストマー状ドウをカレ
ンダーロールと非加熱補助ローラの間のニツプに
供給し、このニツプ離隔はシートたい積および固
結の望ましい速度を得るように連続的または段階
的に調節される。この明細書のためには、「カレ
ンダー掛け」は、前記の方法によつて「イツト」
型のカレンダー掛けすることを意味する。「イツト」型カレンダー掛けに用いられるドウ
は、高繊維含量において満足なシート形成を得る
ために慎重に配合されなければならない。このよ
うな関係において、補強繊維の特性は非常に重要
な要因であり、任意の相当な程度に用いられる唯
一の繊維はアスベストである。アスベストは大きいアスペクト比（長さ／直
径）、極のフイブリル繊度および非常に大きい表
面積を有し、これらの特性によつて、アスベスト
は後にシートにカレンダー掛けするためのキユア
ー性エラストマー組成物に分散するのに特に適し
ている。しかしながら、極限のフイブリル直径は
１ミクロンより細く、しかも３ミクロンより細い
繊維はその取扱いに適当な注意を払わなければ、
一般に呼吸されしかも潜在的に健康に有害である
と認められている。ガラス繊維を重合体状材料に配合することは知
られている。また「イツト」型カレンダー掛け方
法を用いて配合することも知られている。本発明
者らの英国特許第1578613号明細書には、塩化ビ
ニル重合体を含みかつガラス繊維を混入した、硬
質シートの製造が開示され、ガラス繊維はシート
の５％ないし30％を構成し、重合体は30％ないし
75％を構成し、残部は20％ないし50％の量の粒状
充てん剤である（すべての百分率は重量である）。
しかしながら、ガスケツトに用いられる「CAF」
（圧縮アスベスト繊維）の代用として用いるに有
用なガラス繊維強化エラストマーシートを製造す
ることが望まれる場合、一層高繊維含量、代表的
には20重量％ないし70重量％において操作する必
要がある。重合体含量はそれに応じて一層低く、
15％ないし35％の範囲内である。これらの条件下
においては、従来のCAFに用いられる配合技術
では満足な結果は得られない。なぜならば、ガラ
ス繊維は単にエラストマー中に適切に分散しない
かまたは著しい損傷をうけずに分散することはな
いかららである。また、何ら補助プレス操作なし
に、カレンダーから直接に高水準の表面仕上げを
得るることも望ましい。これに関連して、ガラス
繊維はガラス繊維のみでなく、またセラミツク繊
維およびスラグまたは岩綿のような鉱物繊維、な
らびにこれらの繊維の混合物をも包含すると理解
されたい。本発明により、「イツト」型カレンダー掛けさ
れた無アスベスト繊維強化シート材料は10重量％
ないし35重量％のキユアーされたエラストマー状
結合剤および20重量％ないし70重量％の前記エラ
ストマー状結合剤の配合に使用された溶媒に易溶
の組成物をもつて表面処理されたガラス繊維を含
有する。このエラストマー状結合剤はシートの15
重量％ないし30重量％を構成するのが好ましい。
表面処理組成物は、シラン、金属錯体、イミドま
たはエポキシ組成物のようなカツプリング剤を含
有してもよい。この表面処理は「イツト」型カレンダー掛け用
のエラストマードウの製造の間にガラス繊維のエ
ラストマー状結合剤への適切な分散を得るために
非常に重要であることが分かつた。この表面処理
は、個々の繊維がエラストマーによつて被覆さ
れ、それによつて処理時間およびその結果として
生じる繊維の損傷を確実に最も少なくするのに役
立つ。この組成物はその製造の間または製造後に
ガラス繊維に塗布できる。その表面被覆組成物の
主要成分は芳香族および脂肪族ポリウレタンが特
に十分であるが、しかしながら、ポリブタジエン
またはポリエステルのような他の材料を用いても
よい。鉱物繊維を用いる場合、カツプリング剤の
みを用いる処理が有効であることが分かつた。ガ
ラス繊維は直径３ミクロンないし25ミクロンの範
囲内しかも長さ３mmないし12mmの範囲内が好まし
い。最適の強さおよび加工性を得るために、前記
範囲内の異なつた長さの繊維の混合物を用いるこ
とができる。例えばそれぞれ長さ３mmおよび６mm
のチヨツプトストランドガラス繊維の混合物は満
足であることが分かる。また、本発明にはエラストマードウの配合に用
いられるトルエン等の溶媒に易溶の前記表面被覆
組成物をもつて表面処理されたガラス繊維を含有
するキユアー性エラストマー状ドウを「イツト」
型カレンダー掛けすることによる無アスベスト繊
維強化シートの製造方法も含まれる。この方法は
ドウの配合工程を含むのが好ましい。ガラス繊維の処理によつて一般にこのガラス繊
維のエラストマードウ中の分散の問題は著しく軽
減されるが、しかしながらまた処理損傷を最小に
しなければならない場合には、繊維は分散されし
かも適当にエラストマーをもつて被覆されていな
ければならないことに注意するのも重要である。
普通より高いドウ粘度（アスベストについて）を
用いるのは、普通より低い繊維含量（アスベスト
について）の使用の場合と同じく有利である。特
に、ドウの湿潤／乾燥比（全乾燥固体重量で除し
た全湿潤重量）は同等のアスベストで充てんされ
たドウに比較して若干低くなければならない。従来のアスベストで充てんされたドウは、湿
潤／乾燥比1.5ないし2.2の範囲内で配合できるか
もしれないが、しかしながらこの他の同様のガラ
ス繊維で充てんされたドウは1.2ないし2.0の範囲
内、特に好ましくは1.5ないし1.8の範囲内で配合
されよう。従来の酸性促進剤／硫黄キユアー系を用いるこ
とができるが、十分なカレンダー掛けには速キユ
アーが必要であるために、ドウはアルカリ性でな
ければならない。アスベストによつて全くアルカ
リ性が欠如するために、ソーダ灰のようなアルカ
リを含有する必要がある。このアルカリは水中の
溶液として加えるのが好ましく、この水はまたカ
レンダー掛け用のはく離剤でもある。繊維がキユアー性エラストマー組成物をもつて
被覆された後に、混合操作の末期ごろに水を加え
るのが重要である。本発明の特に好ましい面はドウ中の補強充てん
剤を使用することにある。従来の充てん剤は希釈
剤として、アスベストで充てんされたドウに用い
られ、このような充てん剤は粗くしかも一般に不
活性である。本発明のガラス質の繊維で充てんさ
れたドウにおいては、補強充てん剤を用いるのが
好ましい。活性表面を有する微粒度の材料があ
り、この材料はドウを単に充てん（希釈）するよ
りもむしろ強化するのに役立つ。カーボンブラツ
ク、シリカ、ケイ酸塩、および沈降炭酸カルシウ
ムは特に適当な補強充てん剤の例である。さきに普通より高い繊維含量の使用について述
べた。事実、代表的なガラス繊維で充てんされた
ドウの繊維含量はアスベストをもつて用いられる
もののわずかに1/2ないし2/3の程度である。エラ
ストマー含量はアスベストを用いる場合の１1/2
ないし２1/2倍であつてもよい。これらは唯一の
相違ではなく、カレンダー掛けはニツプ離隔の実
質的に一層速い速度で行わなければならない。このようなガラス繊維で充てんされたドウにつ
いて用いるカレンダーを準備するために、熱ロー
ルの表面を溶媒中の未キユアーエラストマーの溶
液をもつて処理して、カレンダー掛けの開始およ
び末期のドウの密着度を制御できる。本発明は一層良く理解されるために、本発明の
好ましい実施態様を例によつてここで説明する。例Ａ下記の成分からドウを配合した。天然ゴム 3.00Kg スチレンブタジエンゴム 2.12Kg アクリロニトリルブタジエンゴム 2.10Kg ガラス繊維６mm 10.00Kg ガラス繊維３mm 3.20Kg カーボンブラツク 0.40Kg 炭酸カルシウム（沈降） 5.65Kg 硫黄をベースとするキユアー系 0.25Kg ソーダ灰 0.16Kg Lorco Bantac（市販はく離剤） 0.17Kg トルエン 14.00Kg 水 2.40Kg ガラス繊維は直径が公称10ミクロンであり、こ
の繊維はアミノシランカツプリング剤およびトル
エン可溶性芳香族ポリウレタン組成物をもつて処
理されたストランドから細断された。例Ｂ天然ゴム 1.18Kg スチレンブタジエンゴム 0.51Kg アクリロニトリルブタジエンゴム 0.62Kg ガラス繊維３mm 3.00Kg 鉱物繊維（シラン処理） 1.00Kg 炭酸カルシウム（沈降） 0.51Kg 重晶石 2.47Kg カーボンブラツク 0.30Kg 硫黄をベースとするキユアー系 0.16Kg ソーダ灰 0.16Kg トルエン 6.0Kg 水 0.6Kg 配合操作はスパイクミキサー中において５分繊
維および溶媒を混合することであつた。次いでゴ
ム、充てん剤およびキユアー系を加えて、45分混
合し、次いで水中のソーダ灰を加え、次に
Banhacを加えた。さらに５分混合した後に、バツチはカレンダー
掛けの用意ができた。カレンダーはロール温度
110℃ないし130℃および表面速度約12ｍ／minで
運転した。生成物は下記の性質を有した。

【表】

【表】例Ｃこの例では、わずかに異なつた配合の表面層部
分を有するボデイー（心）部分を有するようにし
た。ボデイー配合 Kg 天然ゴム 0.500 アクリロニトリルブタジエンゴム（NBR） 2.060 アクリロニトリルブタジエンゴム（軽く橋かけ）
1.050 ６mmチヨツプトガラス繊維 6.600 沈降炭酸カルシウム 3.000 キユアー系 0.300 顔料 0.150 ソーダ灰 0.130 トルエン 8.0 水 1.2表面層配合 Kg 天然ゴム 0.800 アクリロニトリルブタジエンゴム（NBR） 3.300 アクリロニトリルブタジエンゴム（軽く橋かけ）
1.680 ６mmチヨツプトガラス繊維 2.500 沈降炭酸カルシウム 4.800 重晶石 8.000 キユアー系 0.420 顔料 0.240 ソーダ灰 0.200 トルエン 9.5 水 1.2 配合はスパイクミキサー中で５分乾式混合する
ことによつて行い、次いで溶媒を加えて45分混合
した。ソーダ灰の溶液を加え、次いで５分混合し
た。カレンダー掛け操作は前記のようであつた
が、もち論２種類のドウを用いて行われた。1.2
Kgの表面ドウをまずカレンダー掛けし、続いて10
Kgのボデイードウ、次にさらに1.2Kgの表面ドウ
をカレンダー掛けして、心および表面層を有する
望ましい生成物を製造した。試験した、シートの性質は下記の通りである。厚さmm 0.851 密度Kg／m³×10^-3 1.280 ASTM圧縮％ 24.4％ ASTM回復％ 64.2％ ASTM引張強さ列理側MN_n ^-2 59.1 ASTM引張強さ列理に直角MN_n ^-2 10.8厚さ増加 ASTM油１中150℃において５時間後 2.9％ ASTM油３中150℃において５時間後 6.9％ ASTM燃料Ａ中22℃において22時間後 24％ ASTM燃料Ｂ中22℃において22時間後 11.8％不凍液中100℃において５時間後 0.7％重量増加 ASTM油１中150℃において５時間後 23.8％ ASTM油３中150℃において５時間後 30.1％ ASTM燃料Ａ中22℃において22時間後 15.6％ ASTM燃料Ｂ中22℃において22時間後 25.6％不凍液中100℃において５時間後 22.4％ASTM応力緩和低荷重 25.4％高荷重 84.1％応力緩和MN_n ^-2（英国標準規格） 21.2シール試験（1.4MN_n ^-2において窒素ガス）シール表面応力MN_n ^-2 21.2

Claims

【特許請求の範囲】１中に均一に分散された強化用繊維により強化
されているキユアエラストマー結合剤を含むシー
ト材料の製造方法において、 (i)(a) キユアされていないエラストマー状結合
剤、 (b) トルエンまたは他のエラストマー膨潤性溶
媒、 (c) 強化用繊維 (d) キユア用／処理用助剤そして (e) 場合により強化用充填剤を混合し、 (ii) このようにして得られた混合物を混ぜ合せて
中に強化用繊維が均一に分散されているキユア
性エラストマードウを形成し、 (iii) (ii)のドウを「イツト」型カレンダー掛けに付
して所望の厚さの繊維強化シートを形成することからなり、しかも、使用成分にはアスベストが存在せず、前記強化用繊維は、工程(i)において使用される
トルエンまたは他のエラストマー膨潤性溶媒(b)に
容易に溶けることができる組成物で表面が被覆さ
れているガラス繊維であり、前記組成物は芳香族ポリウレタン、脂肪族ポリ
ウレタン、ポリブタジエンまたはポリエステルを
含み、そして仕上げられたシート材料のエラストマー状結合
剤の重量による割合は10〜35％でありそして仕上
げられたシート材料のガラス繊維の重量による割
合は20〜70％である、ことを特徴とするシート材
料の製造方法。２ガラス繊維用の表面被覆組成物がシラン、金
属錯体、イミドまたはエポキシ化合物であるカツ
プリング剤を含有している特許請求の範囲第１項
に記載の方法。３エラストマー状結合剤がシート材料の15〜30
重量％の量で存在する特許請求の範囲第１項また
は第２項に記載の方法。４ガラス繊維の直径が３〜25ミクロンである特
許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記
載の方法。５ガラス繊維が３〜12mmの長さを有する特許請
求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の
方法。６規定された長さの範囲内のガラス繊維の混合
物が使用される特許請求の範囲第５項に記載の方
法。７カーボンブラツク、シリカ、ケイ酸塩、およ
び沈降炭酸カルシウムの中の一種またはそれ以上
である強化用充填剤(e)が使用される特許請求の範
囲第１項〜第６項のいずれか１項に記載の方法。８エラストマー状結合剤が天然ゴム、スチレン
ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴ
ムまたはこれらの混合物、ポリクロロプレンある
いはクロロスルホン化ポリエチレンである特許請
求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項に記載の
方法。