(57)【要約】  エラストマーと、１００部当たり２０〜１００部の繊維状マイクロパルプのエラストマーとからなるマスターバッチ組成物であって、マイクロパルプは、レーザー回折によって測定される２０〜２００マイクロメートルの容積荷重平均繊維長を有する繊維、核磁気共鳴によって測定されるグラム当たり３０〜６００平方メートルの相対比表面積、並びに、芳香族ポリアミド、芳香族コポリアミド、ポリアクリロニトリル、及びポリアゾールからなる群から選択される繊維を有する、マスターバッチ組成物。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラストマーと、１００部当たり２０〜１００部の繊維状マイクロパルプのエラストマーと、を含む、マスターバッチ組成物であって、前記マイクロパルプは、
（ｉ）レーザー回折によって測定される２０〜２００マイクロメートルの容積荷重平均繊維長を有する繊維を含み、
（ｉｉ）核磁気共鳴によって測定されるグラム当たり３０〜６００平方メートルの相対比表面積を有し、且つ、
（ｉｉｉ）芳香族ポリアミド、芳香族コポリアミド、ポリアクリロニトリル、及びポリアゾールからなる群から選択される繊維を含む、マスターバッチ組成物。
【請求項２】
前記マイクロパルプの相対比表面積は、グラム当たり４０〜２５０平方メートルである、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記繊維は、２０〜１００マイクロメートルの容積平均繊維長を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記芳香族ポリアミドは、パラ−アラミドである、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記エラストマーは、天然ゴム、合成天然ゴム、及び合成ゴムからなる群から選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記エラストマーは、カーボンブラック又は二酸化ケイ素を更に含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記マイクロパルプは、未乾燥のマイクロパルプである、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記マイクロパルプの相対比表面積は、グラム当たり２５０〜５００平方メートルである、請求項２に記載の組成物。
【請求項９】
前記繊維は、４０〜１００マイクロメートルの容積荷重平均繊維長を有する、請求項３に記載の組成物。
【請求項１０】
前記合成ゴムは、ポリクロロプレン、硫黄変性クロロプレン、炭化水素ゴム、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、スチレンブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、フッ素エラストマー、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ブチルゴム又はハロブチルゴム、エチレン／プロピレンジエンゴム、ニトリルゴム、及びエチレン−アクリルゴムからなる群から選択される、請求項５に記載の組成物。
【請求項１１】
加硫可能なエラストマー化合物に変換される場合、次いで加硫され、加硫されたエラストマー化合物が引張り試験に供される場合、明白な降伏点が無い応力−歪曲線を示す、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
請求項１に記載の組成物を含む、加硫可能なエラストマー化合物。
【請求項１３】
前記繊維状マイクロパルプは、１００部当たり０．５〜１０部のエラストマーを含む、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
繊維状マイクロパルプを含む加硫物品であって、前記マイクロパルプは、
（ｉ）レーザー回折によって測定される２０〜２００マイクロメートルの容積平均繊維長を有する繊維を含み、
（ｉｉ）核磁気共鳴によって測定されるグラム当たり３０〜６００平方メートルの相対比表面積を有し、且つ、
（ｉｉｉ）芳香族ポリアミド、芳香族コポリアミド、ポリアクリロニトリル、又はポリアゾールからなる群から選択される繊維を含む、加硫物品。
【請求項１５】
前記繊維は、９７〜７０パーセントのパラ−アラミドと、添加物として３〜３０パーセントのポリマー材料と、を含む、請求項４に記載の組成物。
【請求項１６】
前記ポリマー材料は、ポリビニルピロリドン、脂環式ポリアミド、脂肪族ポリアミド、及びポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）からなる群から選択される、請求項１５に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラストマー及び繊維状マイクロパルプを含むマスターバッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）パルプなどのパラ−アラミドパルプは、短繊維に細断し、次いで水中で機械的に磨耗させて繊維を部分的に砕くことによって、糸条から製造されるフィブリル化繊維製品である。０．１マイクロメートル（μｍ）までの小さい直径を有するフィブリルが、典型的には直径１２マイクロメートルである主要な繊維の表面に付着されることから、これは、表面積の大きな増加をもたらす。Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）パルプは、様々なマトリックスにおいて非常に分散性である場合、フィブリル化構造が壊れることを防止するために湿性を保たれなければならない。米国特許第５，０８４，１３６号明細書及び米国特許第５，１７１，４０２号明細書では、こうしたパラ−アラミドパルプを記載している。パラ−アラミド繊維製品は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ（ＤｕＰｏｎｔ）からＫｅｖｌａｒ（登録商標）の登録商標で入手可能である。
【０００３】
これらのパルプは、例えば、エラストマー化合物における充填剤として使用されて、引張り特性を改良する。最大の用途は、タイヤ補強用の天然ゴムにおいてである。湿性のパルプは、水の中に分散され、エラストマーラテックスと混合され、次いで凝固されて、濃縮されたマスターバッチをもたらす。パラ−アラミド繊維状パルプ及びエラストマーを含む例示的なマスターバッチは、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥからＤｕＰｏｎｔ  Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ（ＥＥ）として市販されている。Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＥＥマスターバッチは、所望のレベルのパルプの改良をもたらすためにバルクエラストマーに配合されることができる非常に分散した状態のパルプを含む。Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＥＥの適切な組合せは、１Ｆ７２２、１Ｆ７２４、１Ｆ７２３、１Ｆ７３５、１Ｆ１２３４、１Ｆ８１９、１Ｆ７７０、及びＦ１５９８である。
【０００４】
タイヤ補強においては、様々なゴム部材は、種々のレベルの応力に曝される。現在、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＥＥは、より低いレベルの応力に曝されるこうした部材に制限されている。典型的には、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＥＥ−ゴム化合物は、明白な降伏点を有するニートのゴムより高い初期弾性率を示す。この関係においては、「降伏点」という用語は、約２０〜１００％の応力の範囲を超える測定された応力における途切れを表し、この場合に、引張り曲線の傾斜が急速に減少し、場合によっては、安定状態近くまで減少する。この降伏点は、繊維とゴムの間の接着の喪失と関係している。
【０００５】
Ｃａｕｓａらへの米国特許第５，５７６，１０４号明細書では、短繊維に加工され、エラストマーにおける繊維補強物として使用される場合、どのように部分的に配向した糸条（ＰＯＹ）がエラストマーにおけるクラック伝搬の減少を示すことが判明したかを記載している。ＰＯＹ補強されたエラストマーは、タイヤに使用されて、コード補強された部材を置き換えることができ、且つ、例えば、タイヤのトレッドベースに使用されて、オーバレイ層の必要性をなくすことができる。一実施形態においては、繊維補強エラストマーの特性は、繊維補強物として、パルプ化した高い弾性率の剛直棒状液体結晶繊維などの、部分的に配向した繊維及びフィブリル化パルプ繊維の混合物を用いて、最適化可能であることが判明している。
【０００６】
Ｌｅｖｉｔへの米国特許第８，２１１，２７２号明細書では、例えば、摩擦材料、流体シーリング材料、及び紙を含む製品において、補強材料として使用するためのメタ−アラミドフィブリドを含むパラ−アラミドパルプを開示している。本発明は、こうしたパルプを作製するためのプロセスに更に関する。
【０００７】
Ｂｅｎｋｏへの米国特許出願公開第２００１／０００６０８６号明細書では、成分の中にアラミドパルプ及びエラストマーを含むタイヤに使用するためのエラストマー配合を教示している。
【０００８】
Ｋｅｌｌｙへの米国特許出願公開第２００３／０１１４６４１Ａ１号明細書では、被覆組成物におけるチキソトロープ剤及び補強材料として使用するためのパラ−アラミド繊維から調製されたマイクロパルプ及びパルプを開示している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】天然ゴムにおけるパルプ及びマイクロパルプについての代表的な応力／伸長率曲線のグラフである。
【図２】合成ゴムにおけるパルプ及びマイクロパルプについての代表的な応力／伸長率曲線のグラフである。
【図３】合成ゴムにおけるＰＶＰを含むパルプ及びマイクロパルプについての代表的な応力／伸長率曲線のグラフである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
より高いレベルの応力又は歪みを受けることを可能にしながら、タイヤ部材及びその他のゴム製品を補強することができるパルプの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本出願人らは、以後記載のマイクロパルプを含むマスターバッチが、従来技術のＫｅｖｌａｒ（登録商標）ＥＥ−ゴム化合物におけるより、驚くほどより高いレベルの応力まで、加硫ゴム化合物における先例のない補強性を与えることを、意外にも発見した。典型的には、マイクロパルプ−ゴム化合物は、従来技術のＫｅｖｌａｒ（登録商標）ＥＥ−ゴム化合物の特徴的な降伏点を有さないニートの加硫ゴム化合物より高い初期弾性率を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
マスターバッチ
本発明のマスターバッチ組成物は、エラストマーと、１００部当たり１〜１００部の繊維状マイクロパルプのエラストマーと、を含む。
【００１３】
マイクロパルプ
マイクロパルプは、レーザー回折によって測定される２０〜２００マイクロメートルの容積荷重平均繊維長を有する繊維を含み、且つ、核磁気共鳴によって測定されるグラム当たり３０〜６００平方メートル、好ましくはグラム当たり４０〜５００平方メートルの相対比表面積を有する。いくつかの実施形態においては、マイクロパルプの相対比表面積は、グラム当たり４０〜２５０平方メートル、好ましくはグラム当たり５０〜１５０平方メートルである。更にその他の実施形態においては、相対比表面積は、グラム当たり２５０〜５００平方メートル、好ましくはグラム当たり３００〜４００平方メートルである。
【００１４】
好ましくは、マイクロパルプ繊維は、２０〜１００マイクロメートル、より好ましくは４０〜１００マイクロメートルの容積荷重平均繊維長を有する。いくつかの実施形態においては、パルプは、水で飽和され、乾燥したことがない湿式の紡糸したままの繊維から調製された、未乾燥のマイクロパルプである。
【００１５】
繊維
マイクロパルプは、短繊維又はフロックに細断し、次いで水中で湿式粉砕して、繊維を完全に砕いて構成要素であるフィブリルを形成することによって、繊維から調製される。短繊維又はフロックは、湿式粉砕のプロセスを補助するために、パルプに最初に変換されていてもよい。繊維は、連続フィラメントの形態である。本明細書における目的において、「フィラメント」という用語は、長さの、その長さに対して垂直な断面積の幅に対する高い比を有する、比較的可撓性の、巨視的に均一である物体として定義される。フィラメント断面は任意の形状であることができるが、典型的には円形、又は豆形である。パッケージにおいてボビンに対して紡糸されるマルチフィラメント糸条は、複数の連続フィラメントを含む。本開示の文脈において、フィラメント及び繊維という用語は、相互に交換して使用されることができる。繊維状材料のその他の適切な形態は、短繊維紡糸糸条、不織布、又は細断された糸条ストランドである。複数のフィラメント又は糸条は、組み合わされてコードを形成することができる。これらの用語は、織物繊維技術分野では周知である。
【００１６】
マイクロパルプの繊維は、芳香族ポリアミド、芳香族コポリアミド、ポリアゾール、又はポリアクリロニトリルであることができる。
【００１７】
好ましい芳香族ポリアミドは、例外的な引張り強度及び弾性率を有することによるパラ−アラミドである。本明細書において使用される場合、パラ−アラミドフィラメントという用語は、パラ−アラミドポリマーからなるフィラメントを意味する。アラミドという用語は、少なくとも８５％のアミド（−ＣＯＮＨ−）結合が、直接２つの芳香環に結合しているポリアミドを意味する。適切なパラ−アラミド繊維及びそれらの特性は、Ｍａｎ−Ｍａｄｅ  Ｆｉｂｒｅｓ−Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌｕｍｅ  ２，ｉｎ  ｔｈｅ  ｓｅｃｔｉｏｎ  ｔｉｔｌｅｄ  Ｆｉｂｒｅ−Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ａｒｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ，ｐａｇｅ  ２９７，Ｗ．Ｂｌａｃｋ  ｅｔ  ａｌ．，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９６８に記載されている。又、アラミド繊維及びそれらの製造は、米国特許第３，７６７，７５６号明細書、米国特許第４，１７２，９３８号明細書、米国特許第３，８６９，４２９号明細書、米国特許第３，８６９，４３０号明細書、米国特許第３，８１９，５８７号明細書、米国特許第３，６７３，１４３号明細書、米国特許第３，３５４，１２７号明細書、及び米国特許第３，０９４，５１１号明細書に開示されている。パラ−アラミド繊維は、そのフィブリル形態のため、パルプ及びマイクロパルプの製造に特に適している。
【００１８】
好ましいパラ−アラミドは、ＰＰＤ−Ｔと称されるポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）である。ＰＰＤ−Ｔとは、ｐ−フェニレンジアミンと塩化テレフタロイルとの等モル重合から得られるホモポリマー、又、少量のその他のジアミンのｐ−フェニレンジアミンとの組み込み、及び少量のその他の二酸塩化物の塩化テレフタロイルとの組み込みから得られるコポリマーを意味する。原則として、その他のジアミン及びその他の二酸塩化物は、その他のジアミン及び二酸塩化物が重合反応を妨げる反応性基を有さないという条件でのみ、約１０モル％と同量までの量のｐ−フェニレンジアミン又は塩化テレフタロイル、或いはおそらくはわずかに高い量で使用できる。又、ＰＰＤ−Ｔは、その他の芳香族ジアミンと、例えば、２，６−塩化ナフタロイル、又は塩化クロロテレフタロイル若しくは塩化ジクロロテレフタロイル、又は３，４’−ジアミノジフェニルエーテルなどの、その他の芳香族二酸塩化物を組み込むことから得られるコポリマーを意味する。添加物をアラミドとともに使用することができ、１０重量パーセント以上と同量までのその他のポリマー材料がアラミドとブレンド可能であることが見出されている。アラミドのジアミンを１０パーセント以上と同量のその他のジアミンで置き換えられた、又はアラミドの二酸塩化物を１０パーセント以上と同量のその他の二酸塩化物で置き換えられたコポリマーを使用することができる。
【００１９】
添加剤としてポリマー材料を含むパラ−アラミド繊維は、通常硫酸の溶液に溶解した２つの成分のブレンド物から紡糸され、このため、ポリマー材料は、この場合、硫酸に可溶性であり、且つ、硫酸中で安定でなければならない。パラ−アラミドとブレンドされることができるポリマー材料の例としては、ポリ（１−ビニル−２−ピロリドン）及びコポリマー、脂環式ポリアミド、並びにナイロン６及びナイロン６６などの脂肪族ポリアミド、ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）などのメタ−アラミド及びコポリマー等が挙げられる。２成分繊維は、９７〜７０パーセント、好ましくは９０〜８０パーセントのパラ−アラミド、及び、３〜３０パーセント、好ましくは１０〜２０パーセントのポリマー材料を含むことができ、ポリマー材料は、連続フィブリルパラ−アラミド相を壊す別個の相として存在する。従って、ポリマー材料は、パラ−アラミドフィブリルの形成を促進し、本発明のために必要とされるマイクロパルプを生成するために使用される精製及び粉砕工程の間、ポリマー材料は、表面で濃縮される。
【００２０】
別の適切な繊維は、例えば、５０／５０のモル比のｐ−フェニレンジアミン（ＰＰＤ）及び３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＰＥ）との塩化テレフタロイル（ＴＰＡ）の反応によって調製される芳香族コポリアミドに基づいたものである。更に別の適切な繊維は、２つのジアミン、ｐ−フェニレンジアミン及び５−アミノ−２−（ｐ−アミノフェニル）ベンゾイミダゾールと，テレフタル酸又はこれらのモノマーの無水物又は酸塩化物誘導体との重縮合反応によって形成されたものである。
【００２１】
ポリマーがポリアゾールである場合、適切なポリアゾールはポリベンザゾール、ポリピリダゾール、及びポリオキサジアゾールである。適切なポリアゾールとしては、ホモポリマー、更にコポリマーが挙げられる。添加物をポリアゾールとともに使用することができ、１０重量パーセントと同量までのその他のポリマー材料をポリアゾールとブレンド可能である。又、ポリアゾールのモノマーと置換される１０パーセント以上と同量のその他のモノマーを有するコポリマーを使用することができる。適切なポリアゾールのホモポリマー及びコポリマーは、米国特許第４，５３３，６９３号明細書（１９８５年８月６日付け、Ｗｏｌｆｅらへ）、米国特許第４，７０３，１０３号明細書（１９８７年１０月２７日付け、Ｗｏｌｆｅらへ）、米国特許第５，０８９，５９１号明細書（１９９２年２月１８日付け、Ｇｒｅｇｏｒｙらへ）、米国特許第４，７７２，６７８号明細書（１９８８年９月２０日付け、Ｓｙｂｅｒｔらへ）、米国特許第４，８４７，３５０号明細書（１９９２年８月１１日付け、Ｈａｒｒｉｓらへ）、及び米国特許第５，２７６，１２８号明細書（１９９４年１月４日付け、Ｒｏｓｅｎｂｅｒｇらへ）に記載されているものなどの、周知の手順によって作製可能である。
【００２２】
好ましいポリベンゾアゾールは、ポリイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、及びポリベンゾオキサゾールである。ポリベンゾアゾールがポリイミダゾールである場合、ポリイミダゾールは、好ましくはＰＢＩと称されるポリ［５，５’−ビ−１Ｈ−ベンゾイミダゾール］−２，２’−ジイル−１，３−フェニレンである。ポリベンゾアゾールがポリベンゾチアゾールである場合、ポリベンゾチアゾールは、好ましくはポリベンゾビスチアゾールであり、より好ましくはＰＢＴと称されるポリ（ベンゾ［１，２−ｄ：４，５−ｄ’］ビスチアゾール−２，６−ジイル−１，４−フェニレンである。ポリベンゾアゾールがポリベンゾオキサゾールである場合、ポリベンゾオキサゾールは、好ましくはポリベンゾビスオキサゾールであり、より好ましくはＰＢＯと称されるポリ（ベンゾ［１，２−ｄ：５，４−ｄ’］ビスオキサゾール−２，６−ジイル−１，４−フェニレンである。
【００２３】
好ましいポリピリダゾールは、ポリ（ピリドビスイミダゾール）、ポリ（ピリドビスチアゾール）、及びポリ（ピリドビスオキサゾール）を含む、剛直棒状ポリピリドビスアゾールである。好ましいポリ（ピリドビスアゾール）は、ＰＢと称されるポリ（１，４−（２，５−ジヒドロキシ）フェニレン−２，６−ピリド［２，３−ｄ：５，６−ｄ’］ビスイミダゾールである。適切なポリピリドビスアゾールは、米国特許第５，６７４，９６９号明細書に記載されているものなどの、周知の手順によって作製可能である。
【００２４】
好ましいポリオキサジアゾールとしては、ポリオキサジアゾールのホモポリマー及びコポリマーが挙げられ、この場合に、結合官能基の間の化学ユニットのモル換算における少なくとも５０％は、環式の芳香族又は複素環式の芳香族の環ユニットである。適切なポリオキサジアゾールは、Ａｒｓｅｌｏｎ（登録商標）の商標名で入手可能である。
【００２５】
ほとんどすべてのポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）ポリマーは、主成分としてアクリロニトリルとのモノマーの混合物から作製されるコポリマーである。いくつかの生成方法においては、１０％までの少量のその他のビニルコモノマーも使用される。フリーラジカル重合と同様に、アニオン重合も、ＰＡＮを合成するために使用可能である。繊維製品用途の場合、４０，０００〜７０，０００の範囲の分子量が一般的である。
【００２６】
一般的に、繊維は、例えば、周知であり、且つ、米国特許第３，７６７，７５６号明細書又は米国特許第４，３４０，５５９号明細書に記載されている、エアギャップ紡糸プロセスを使用して紡糸される。繊維は、異方性紡糸ドープから、エアギャップを介して、水性凝固浴に紡糸され、次いで、水での濯ぎ及び洗浄を経る。得られた紡糸したままの繊維は、いわゆる、「未乾燥」であり、２０〜４００重量パーセントの水、典型的には、紡糸したままのパラ−アラミド繊維において約４０重量パーセントの水を含む。２０パーセント未満の水分まで事前に乾燥した繊維は、その分子構造及びフィブリル形態を不可逆的に崩壊させ小さい繊維に形成される。本発明のいくつかの実施例においては、より濡れ性であり、より多くの多孔性をもたらし、且つ、パルプの精製及びマイクロパルプの湿潤粉砕の間、より容易にフィブリル化されることから、未乾燥の繊維が有利である。使用される未乾燥の繊維が、部分的に乾燥されることができる一方で、新たに紡糸されて、２０パーセント未満の水分まで乾燥されていないことが重要である。
【００２７】
エラストマー
本明細書において使用される場合、「ゴム」及び「エラストマー」という用語は、別段の定めのない限り、相互に交換して使用されることができる。「ゴム組成物」、「配合ゴム」、及び「ゴム化合物」という用語は、相互に交換して使用され、「様々な成分及び材料とブレンド又は混合されたゴム」を意味することができ、且つ、こうした用語は、ゴム混合又はゴム配合の技術分野において当業者にとって周知である。「硬化する」及び「加硫する」という用語は、別段の定めのない限り、相互に交換して使用されることができる。本発明の記述において、「ｐｈｒ」という用語は、１００重量部のゴム又はエラストマー当たりのそれぞれの材料の部を意味する。
【００２８】
本発明のエラストマーとしては、天然ゴム、合成天然ゴム及び合成ゴムがともに挙げられる。合成ゴム化合物は、一般的な有機溶剤によって溶解される任意のものであることができ、多くの中でも、ポリクロロプレン及び硫黄変性クロロプレン、炭化水素ゴム、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、スチレンブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、フッ素エラストマー、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、エチレン／プロピレンジエンゴム、ニトリルゴム、又はエチレン−アクリルゴム、ブチル及びハロブチルゴム等を挙げることができる。天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、及びポリブタジエンゴムが好ましい。ゴムの混合物を利用することもできる。
【００２９】
又、カーボンブラック及び／又は二酸化ケイ素は、マスターバッチに存在することができ、追加の量で最終的な配合において加えられる。カーボンブラック及び二酸化ケイ素は、補強充填剤として主として機能する。これらの材料の量は、最終使用用途及び最終的なエラストマー組成物に依って変動することとなる。いくつかの実施形態においては、カーボンブラックは、４０〜１００ｐｈｒの量で、且つ、二酸化ケイ素は、７０ｐｈｒまでの量で最終化合物に存在する。又、二酸化ケイ素カップリング剤が加えられることができる。
【００３０】
プロセス
マイクロパルプは、エラストマーに分散されて、ＤｕＰｏｎｔ  Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎｓ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｇｕｉｄｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｇｕｉｄｅに記載のものなどの、マスターバッチを形成する。
【００３１】
次いで、マイクロパルプマスターバッチは、更なるエラストマー及びその他の成分と組み合わされて、所望の物品を生産するために次いで加硫される最終化合物を形成する。Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒを２段階混合してネオプレンタイプのゴムを形成する工程の代表である典型的な混合プロセスの例は、以下である。
【００３２】
第１段階
１．ネオプレンゴムの半分、次いでＫｅｖｌａｒ（登録商標）Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ、最後に残りのネオプレンゴムと酸化マグネシウムを、混合しながら連続して加える。
２．１〜１．５分間効率的に混合する。
３．ばら繊維（あれば）を加える。
４．少なくとも３０秒混合する。
５．充填剤、可塑化剤、酸化防止剤、及びその他の添加剤を加える。
６．所望の温度を実現するのに必要とされるミキサー速度を増加させ、繊維の良好な分散が得られるまで混合を続ける。
７．１０５〜１１０℃の温度範囲を超えない温度で第１段階の化合物を分出して、冷却させる。
【００３３】
第２段階
１．第１段階からの冷却した生成物の半分、次いで、酸化亜鉛、硬化剤、及び第１パスの混合物の残りを連続して加える。
２．１００〜１０５℃で分出ロール機（ｓｈｅｅｔｉｎｇ  ｍｉｌｌ）の中にダンプする。
【００３４】
その他の化合物配合及び生産技術は、技術文献で広く入手可能である。本発明の繊維状マイクロパルプを含む加硫物品の例としては、タイヤ用部材、動力伝達ベルト、コンベヤーベルト、ガスケット、及びその他の製造されたゴム製品が挙げられる。
【００３５】
試験方法
パルプの比表面積は、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ  ＡＳＡＰ  ２４０５ポロシメーターを使用して、液体窒素温度（７７．３Ｋ）での窒素吸着／脱着によって測定し、グラム当たりの平方メートル（ｍ2／ｇ）の単位で表した。特に明記しない限り、試料は、測定の前に、１５０℃の温度で終夜脱気し、吸着水分による減量を求めた。５点の窒素吸着等温線は、０．０５〜０．２０の相対圧力、Ｐ／Ｐ0の範囲に渡り収集し、ＢＥＴ法（Ｓ．Ｂｒｕｎａｕｅｒ，Ｐ．Ｈ．Ｅｍｍｅｔｔ，ａｎｄ  Ｅ．Ｔｅｌｌｅｒ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９３８，６０，３０９）に従って分析した。Ｐは、試料に渡る平衡ガス圧力であり、Ｐ0は、典型的には７６０トールを超える、試料の飽和ガス圧力である。
【００３６】
粉砕されたマイクロパルプの相対比表面積は、低磁場ＮＭＲ分光法を使用して測定された緩和時間から算出した。Ｂｒｕｋｅｒ  Ｍｉｎｉｓｐｅｃ  ｍｑ２０  ＮＭＲ（Ｂｒｕｋｅｒ，Ｗｏｏｄｌａｎｄｓ，ＴＸ，ＵＳ）を使用して、１８又は１０ｍｍ直径の試料管用の絶対プローブを備え２０ＭＨｚで操作した。０．０１〜２．１０重量パーセントの範囲の個体含有量における粉砕されたマイクロパルプ分散物を、無線周波数コイルの均一領域を満たすための十分な量で管に充填した。管中の分散物を、４２又は２０℃で温度制御した水浴において平衡化し、撹拌して均一にし、次いで、４０又は２０℃で測定用のプローブに挿入した。プロトンスピン−格子緩和時間（Ｔ1）は、インバージョンリカバリーパルスシークエンス（ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を使用して測定した。プロトンスピン−スピン緩和時間（Ｔ2）を、Ｃａｒｒ−Ｐｕｒｃｅｌｌ−Ｍｅｉｂｏｏｍ−Ｇｉｌｌパルスシーケンスを用いて測定し、典型的には４００μｓ（２*Ｔ、Ｔ＝２００μｓ）のエコー間隔を伴い、８０００の均一なスペースエコーをサンプルした。ダミーの又はスキップされたエコーを用いて、減衰曲線を＞４*Ｔ2まで拡張した。２０秒の待ち時間を伴い、多くの場合、１つの走査を用いたが、時折、４つの走査を用いた。ＭｉｎｉＳｐｅｃ  Ｓｏｆｔｗａｒｅを使用して減衰曲線を適合することによって、Ｔ1及びＴ2値を算出した。マイクロパルプの表面積は、以下の方程式によってＴ2に関連する：
【数１】
2017508044.tif 000003
（式中、Ｔ2バルク＝バルク流体（水）のＴ2、ρ2＝表面緩和、Ｓ＝試料の表面積、及びＶ＝水の量）。ρ2の値は、所望の個体／流体の対の特徴である。例えば、窒素吸着／脱着によって比表面積について前述のものなどの独立した測定から、Ｓが既知であるかを求めることができる。ρ2が既知でない場合、２つの試料：Ａ及びＢの相対表面積は、比によって求めることができ、これは、一般のρ2及び量変数を相殺する：
【数２】
2017508044.tif 000004
実際には、測定を、両方の試料の３〜４の希釈物について行い、プロットして直線性を点検する。単一ポイント測定の代わりに、これらの傾斜の比を使用して、試料Ａの相対比表面積を算出し、この場合に、Ａの比表面積＝ＳA／ｍA、及びｍA＝試料Ｂについて測定された比表面積の値からのＡの質量である。マイクロパルプの相対比表面積を、窒素吸着／脱着によって１Ｆ３６１パルプの試料について測定された８．０ｍ2／ｇの比表面積に基づいて算出した。
【００３７】
カナダ標準型ろ水度を、Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ  Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥによって提供されたカナダ標準型ろ水度試験器Ｍｏｄｅｌ  ３３−２３を使用して、標準試験法ＴＡＰＰＩ  Ｔ  ２２７に従って測定し、この試験法は、パルプの水性スラリー又は分散物から水が流れ出る容易さを測定し、より大きな数のフィブリルが、水が試験の間に形成する紙マットを通して流れ出る速度を低下させることになることから、パルプのフィブリル化の程度に逆の関係がある。標準状態の下での試験から得られたデータは、１リットルの水における３グラムのパルプのスラリーから流れ出る水のミリリットル単位で表される。より低い値は、よりフィブリル化されたパルプが、より多くの水を保持し、よりゆっくり流れ出ることになることを示す。
【００３８】
フィブリル化パルプの繊維長を、Ｍｅｔｓｏ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  Ｉｎｃ．，Ｋａｊａａｎｉ，Ｆｉｎｌａｎｄによって提供されたＦｉｂｅｒ  Ｅｘｐｅｒｔ卓上分析装置を使用して測定した。分析装置は、デジタルＣＣＤカメラでパルプの写真画像を取り、パルプスラリーが分析装置を通って流れ、統合コンピューターが、これらの画像における繊維を分析して、容積加重平均としてミリメーター単位で表されるその長さを算出する。マイクロパルプの容積平均繊維長を、Ｂｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｉｎｃ．，Ｍｉａｍｉ，ＦＬによって提供されたＬＳ２００レーザー回折分析装置を使用して測定し、マイクロメーター単位で表した。本明細書において使用される場合、容積平均長は、以下を意味する：
【数３】
2017508044.tif 000005
【００３９】
引張り応力−歪測定を、伸縮計を使用して、ＡＳＴＭ  Ｄ４１２−０６ａ、方法Ａに従って実施した。ダンベル引張り棒を、方法Ａに記載されるようにＤｉｅ  Ｃを使用して切断した。引張りの結果を、６つの試料の平均として報告する。
【実施例】
【００４０】
実施例及び表において使用した省略形は、以下の通りである：ｍｍｏｌｅ（ミリモル）、ｗｔ（重量）、ＣＳＦ（カナダ標準型ろ水度）、Ｔ（温度）、ＭＤ（機械方向）、ＸＤ（機械に直交方向）、ｐｈｒ（ゴムに対する外掛百分率）、ＮＤ（未乾燥）、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）。
【００４１】
実施例は、以下の材料を使用して調製した：Ａｌｃｏｇｕｍ（登録商標）６９４０増粘剤（ポリアクリル酸、ナトリウム塩、１１％の固体）及びＡｌｃｏｇｕｍ（登録商標）ＳＬ７０分散剤（アクリレートコポリマー、３０％の固体）、Ａｋｚｏ  Ｎｏｂｅｌ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｃｈａｔｔａｎｏｏｇａ，ＴＮ、Ａｑｕａｍｉｘ（商標）１２５（Ｗｉｎｇｓｔａｙ（登録商標）Ｌ、ヒンダード重合フェノール酸化防止剤、５０％の固体）及びＡｑｕａｍｉｘ（商標）５４９（亜鉛２−メルカプトトルイミダゾール、５０％の固体）分散物、ＰｏｌｙＯｎｅ  Ｃｏｒｐ．，Ｍａｓｓｉｌｌｏｎ，ＯＨ、Ａｍａｘ（登録商標）ＯＢＴＳ促進剤（Ｎ−オキシジエチレン−２−ベンゾチアゾール−スルフェンアミド）及びＡｇｅＲｉｔｅ（登録商標）Ｒｅｓｉｎ  Ｄ抗酸化剤（重合した１，２−ジヒドロ−２，２，４−トリメチルキノリン）、Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｃｏ．，Ｎｏｒｗａｌｋ，ＣＴ、ＤＰＧ促進剤（ジフェニルグアニジン）、Ａｋｒｏｃｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．，Ａｋｒｏｎ，ＯＨ、Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ（登録商標）６ＰＰＤオゾン劣化防止剤（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ’−フェニル−パラ−フェニレンジアミン）、Ｓｏｌｕｔｉａ／Ｆｌｅｘｓｙｓ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ａｋｒｏｎ，ＯＨ、ＢＵＮＡ  ＶＳＬ  ４５２６−２  ＨＭスチレン−ブタジエンゴム（溶液重合、２７．３％のＴＤＡＥ油展）、Ｌａｎｘｅｓｓ，Ｏｒａｎｇｅ，ＴＸ、Ｂｕｄｅｎｅ（登録商標）１２０７（高シス−ポリブタジエン）、Ｇｏｏｄｙｅａｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ，Ａｋｒｏｎ，ＯＨ、Ｖｕｌｃａｎ（登録商標）７Ｈ（Ｎ２３４カーボンブラック）、Ｃａｂｏｔ，Ａｌｐｈａｒｅｔｔａ，ＧＡ、酸化亜鉛、ゴム用硫黄、ステアリン酸、Ｈｙｐｒｅｎｅ  Ｌ２０００ナフテン酸プロセス油、Ｅｒｇｏｎ  Ｒｅｆｉｎｉｎｇ  Ｉｎｃ．，Ｊａｃｋｓｏｎ，ＭＳ、Ｎｏｃｈｅｋ（登録商標）４７２９Ａ微結晶ワックス、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｇｒｏｕｐ，Ｔｏｒｏｎｔｏ，ＯＮ、Ｗｉｎｇｓｔａｙ  １００（ジアリール−ｐ−フェニレンジアミン）、Ｈａｌｌｓｔａｒ，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ、ＺＢ４９プロセス油、Ｓｔｒｕｋｔｏｌ，Ｓｔｏｗ，ＯＨ、ＣＢＳ促進剤（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド）、Ｓｏｌｕｔｉａ，Ｋｉｎｇｓｐｏｒｔ，ＴＮ。商用の及び試験的なＫｅｖｌａｒ（登録商標）繊維は、１Ｆ３６１パルプ（５０％の固体、ＣＳＦ  １６８ｍＬ、繊維長１．０９ｍｍ）、１Ｆ１７８フロック（１／４インチ）、１Ｆ５６１フロック（１．５ｍｍ）、未乾燥の紡糸したままのコード（１５００デニール、フィラメント当たり１．５デニール）として、ＤｕＰｏｎｔから得られた。
【００４２】
以下の実施例は、本発明を例示するために挙げられ、決して本発明を限定するものと理解されるべきではない。特に明記しない限り、すべての部及び百分率は重量によるものである。本発明のプロセスに従って調製された実施例は、数値によって示される。対照又は比較例は、文字によって示される。比較例及び本発明の実施例に関連するデータ及び試験結果を、表１及び２に要約する。
【００４３】
比較例Ａ
Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）１Ｆ３６１パルプ（４０ｇ、５０％の固体）を、実験用ブレンダーを使用して水（１０００ｇ）に分散し、均一なスラリーを得た。Ａｌｃｏｇｕｍ（登録商標）６９４０（１０ｇ、１１％の固体）、Ａｌｃｏｇｕｍ（登録商標）ＳＬ７０（２．２ｇ、１５％の固体）、Ａｑｕａｍｉｘ（登録商標）５４９（４．１ｇ、１５％の固体）、及びＡｑｕａｍｉｘ（登録商標）１２５（４．３ｇ、１４．５％の固体）を、ブレンダーに加え、スラリー中に分散した。天然ゴムラテックス（１０８ｇ、６２％の固体）を、ブレンダーに加え、スラリー中に分散した。スラリーを、開口容器の中に注入し、ブレンダージャーを、水で濯いですべてのスラリーを収集した。ｐＨが５．８〜５．２まで、穏やかな撹拌で、塩化カルシウム（２６重量％）及び酢酸（５．２重量％）を含む水溶液を加えることによって、ラテックスを凝固した。凝固した塊を収集しプレスしてできるだけ多くの水相を取り除いた。次いで、塊を、窒素置換の下で真空オーブンにおいて７０℃で終夜乾燥させて、２３％のパルプ（３０ｐｈｒ）を含むマスターバッチを得た。
【００４４】
５ｐｈｒのパルプを含むゴム化合物を、Ｃ．Ｗ．Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  Ｐｒｅｐ−Ｍｉｘｅｒ（登録商標）に以下の材料を加えることによって調製した：天然ゴム（１９２．５ｇ）、マスターバッチ（５０．２５ｇ）、ステアリン酸（６．９４ｇ、３ｐｈｒ）、酸化亜鉛（６．９４ｇ、３ｐｈｒ）、ゴム用硫黄（３．７０ｇ、１．６ｐｈｒ）、Ａｍａｘ（登録商標）ＯＢＴＳ（１．８５ｇ、０．８ｐｈｒ）、ＤＰＧ（０．９２ｇ、０．４ｐｈｒ）、Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ（登録商標）６ＰＰＤ（４．６２ｇ、ｐｈｒ）、及びＡｇｅＲｉｔｅ（登録商標）Ｒｅｓｉｎ  Ｄ（２．３１ｇ、１ｐｈｒ）。化合物を、７５〜１００ｒｐｍで、２５〜３０分間、８０〜９５℃で混合し、次いで、混合チャンバー及びブレードから取り除いた。化合物を更に混合し、６インチ×１２インチの幅広いロールを有するＥＥＭＣＯ  ２ロール試験用ミルを使用して均一化した。最終化合物を、２．０〜２．２ｍｍの厚さまでシート化した。
【００４５】
２つの４インチ×６インチのプラークを、機械方向において粉砕シートから切断し、別の２つのプラークを、機械に直交方向において切断した。プラークを、１６０℃で圧縮成形して、天然ゴムを硬化した。ダンベル引張り試験棒を、硬化したプラークから切断した。出発となるパルプの特性及び硬化したゴム化合物の引張り特性を、表１に示す。
【００４６】
比較例Ｂ
Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）１Ｆ１７８  １／４インチフロック（２．２５ｋｇ又は５ｌｂ）を、１．７％の固体レベルで、水（１３２Ｌ）に分散し、再循環モードにおいて、スプラウト−ワルデロン１２インチシングル−ディスク精製機（Ｓｐｒｏｕｔ−Ｗａｌｄｒｏｎ  １２’’ｓｉｎｇｌｅ−ｄｉｓｃ  ｒｅｆｉｎｅｒ）を使用し精製してパルプにした。ディスクの隙間を、０．１３ｍｍに設定し、フロックスラリーを、分当たり６０リットルの処理量で送達した。この精製機を、３５分間の再循環モード（効果的に１６のパス）で動かした。パルプのフィブリル化の相対的な度合いを、ＣＳＦを周期的に測定することによってモニターした。パルプスラリーを脱水し、圧縮して過剰な水を取り除いた。最終的なパルプは、２７％の固体を含み、１６１ｍＬのＣＳＦ及び０．５６ｍｍの繊維長を示した。比表面積は、７．９ｍ2／ｇであった。
【００４７】
比較例Ｃ
パルプマスターバッチを加えることなく、比較例Ａのゴム配合手順を使用して、繊維を含まない対照試料を調製した。
【００４８】
実施例１
Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）１Ｆ３６１パルプを、２．０％の固体レベルで水に分散し、次いで、８０％の容積負荷で固体成分として０．７〜１．２ｍｍのセリウム−安定化ジルコニアを含む、１．５リットルのメディアミル（Ｍｏｄｅｌ  ＨＭＬ−１．５  Ｓｕｐｅｒｍｉｌｌ，Ｐｒｅｍｉｅｒ  Ｍｉｌｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｒｅａｄｉｎｇ，ＰＡ）に送達した。ミルを、分当たり７３０メートル（２４００ｆｐｍ）の攪拌機速度で動かし、パルプスラリーを、分当たり０．２５リットルの処理量で送達した。ミルを、６０分間、再循環モードで動かした。得られたマイクロパルプの繊維長は、８０．５マイクロメートルであった。相対比表面積は、５０ｍ2／ｇであった。
【００４９】
実施例２
実施例１の手順を、２４０分のより長い再循環時間を用いて繰り返し、３３．３マイクロメートルの繊維長を有するマイクロパルプを得た。相対比表面積は、７０ｍ2／ｇであった。
【００５０】
実施例３
Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）１Ｆ５６１  １．５ｍｍのフロックを、１．７％の固体レベルで水に分散し、１５分の再循環時間（効果的に７のパス）を用いて、比較例Ｂで記載したように精製して、５５６ｍＬのＣＳＦ及び０．７３ｍｍの繊維長を有するパルプを得た。
【００５１】
一部のパルプを、６０分の再循環時間を用いて、実施例１で記載したように、メディアミルにおいて加工して、９３マイクロメートルの繊維長を有するマイクロパルプを得た。相対比表面積は、３２０ｍ2／ｇであった。
【００５２】
実施例４
実施例３からの一部のパルプを、２４０分のより長い再循環時間を用いて、実施例１で記載したように、メディアミルにおいて加工して、３７．７マイクロメートルの繊維長を有するマイクロパルプを得た。相対比表面積は、３５０ｍ2／ｇであった。
【００５３】
実施例５
Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）未乾燥の紡糸したままのコードを、Ｌｕｍｍｕｓトウカッター（ｔｏｗ  ｃｕｔｔｅｒ）（Ｍｏｄｅｌ  Ｍａｒｋ  ＩＶ，Ｌｕｍｍｕｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｃｏｌｕｍｂｕｓ，ＧＡ）に送達して、これを切断して６ｍｍの湿式フロックにした。次いで、湿式フロックを、２０分の再循環時間（効果的に９のパス）を伴う比較例Ｂの手順を用いてパルプに変換し、２５５ｍＬのＣＳＦ及び０．９９ｍｍの繊維長を得た。
【００５４】
一部の未乾燥のパルプを、６０分の再循環時間を用いて、実施例１で記載したように、メディアミルにおいて加工して、７７．１マイクロメートルの繊維長を有する未乾燥のマイクロパルプを得た。相対比表面積は、３７０ｍ2／ｇであった。
【００５５】
実施例６
実施例５からの一部の未乾燥のパルプを、２４０分のより長い再循環時間を用いて、実施例１で記載したように、メディアミルにおいて加工して、２９．５マイクロメートルの繊維長を有する未乾燥のマイクロパルプを得た。相対比表面積は、３４０ｍ2／ｇであった。
【００５６】
比較例Ａの手順を用いて、可変量の実施例３及び４のマイクロパルプ並びに比較例Ｂのパルプを含むマスターバッチを調製して、シート化された天然ゴム化合物に変換し、パルプを含まない対照試料としての比較例Ｃを含み、引張り特性について硬化したプラークを試験した。出発となるパルプ及びマイクロパルプ並びに硬化した天然ゴム化合物の特性を、表１に示す。
【００５７】
実施例３及び４のマイクロパルプのマスターバッチは、高度な補強性を全体の歪み範囲に渡って硬化した天然ゴム化合物に付与し、商用のパルプのマスターバッチにおいて観察される、特徴的な屈伏点を示さず、標準的な乾燥繊維から調製した商用の及び実験室で精製したパルプより、高い破断伸度に到達する。図１を参照されたい。
【００５８】
比較例Ｄ
Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）１Ｆ３６１パルプ（４０ｇ、５０％の固体）を、試験用ブレンダーを使用して、水（１０００ｇ）に分散して、均一なスラリーを得た。Ａｌｃｏｇｕｍ（登録商標）６９４０（８．３ｇ、１１％の固体）、Ａｌｃｏｇｕｍ（登録商標）ＳＬ７０（２．０ｇ、１５％の固体）、Ａｑｕａｍｉｘ（登録商標）５４９（２．０ｇ、１５％の固体）、及びＡｑｕａｍｉｘ（登録商標）１２５（１．９ｇ、１４．５％の固体）をブレンダーに加え、スラリーに分散した。天然ゴムラテックス（１１１ｇ、６２％の固体）を、ブレンダーに加え、スラリーに分散した。スラリーを、開口容器に注入し、ブレンダジャーを水で濯いで、すべてのスラリーを収集した。ｐＨが５．８〜５．２まで、穏やかな撹拌で、塩化カルシウム（２６重量％）及び酢酸（５．２重量％）を含む水溶液を加えることによって、ラテックスを凝固した。凝固した塊を収集しプレスしてできるだけ多くの水相を取り除いた。次いで、塊を、窒素置換の下で真空オーブンにおいて７０℃で終夜乾燥させて、２３％のパルプ（３０ｐｈｒ）を含むマスターバッチを得た。
【００５９】
３．５ｐｈｒのパルプを含むゴム化合物を、Ｃ．Ｗ．Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  Ｐｒｅｐ−Ｍｉｘｅｒ（登録商標）に以下の材料を加えることによって調製した：油展スチレンブタジエンゴム（１２５ｇ）、ポリブタジエンゴム（３６．４ｇ）、マスターバッチ（２１．８ｇ）、ステアリン酸（２．９ｇ）、酸化亜鉛（３．６ｇ）、カーボンブラックＮ２３４（１０９ｇ）、Ｈｙｐｒｅｎｅ  Ｌ２０００油（２２ｍＬ）、Ｎｏｃｈｅｋ（登録商標）４７２９Ａワックス（２．９ｇ）、ＺＢ４９加工助剤（２．９ｇ）、Ｓａｎｔｏｆｌｅｘ（登録商標）６ＰＰＤ（２．９ｇ）、Ｗｉｎｇｓｔａｙ  １００（０．７３ｇ）、ゴム用硫黄（２．９ｇ）、ＣＢＳ（２．５ｇ）、及びＤＰＧ（２．９ｇ）。
【００６０】
化合物を、７５〜１００ｒｐｍで、２５〜３０分間、８０〜９５℃で混合し、次いで、混合チャンバー及びブレードから取り除いた。化合物を更に混合し、６インチ×１２インチの幅広いロールを有するＥＥＭＣＯ  ２ロール試験用ミルを使用して均一化した。最終的な化合物を、２．０〜２．２ｍｍの厚さまでシート化した。
【００６１】
２つの４インチ×６インチのプラークを、機械方向において粉砕シートから切断し、別の２つのプラークを、機械に直交方向において切断した。プラークを、１６０℃で圧縮成形して、ゴムを硬化した。ダンベル引張り試験棒を、硬化したプラークから切断した。出発となるパルプの特性及び硬化したゴム化合物の引張り特性を、表２に示す。
【００６２】
比較例Ｅ
パルプマスターバッチを加えることなく、油展スチレン−ブタジエンゴム（１５０．４ｇ）及びＨｙｐｒｅｎｅ  Ｌ２０００油（１６ｍＬ）を用いて、比較例Ｄのゴム配合手順を使用して、繊維を含まない対照試料を調製した。
【００６３】
比較例Ｆ
Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）／１２％のＰＶＰハイブリッドコードを、Ｌｕｍｍｕｓトウカッター（ｔｏｗ  ｃｕｔｔｅｒ）に送達して、これを切断して１／４インチのフロックにした。次いで、フロックを、２５分の再循環時間（効果的に１２のパス）を伴い比較例Ｂの手順を用いてパルプに変換し、０ｍＬのＣＳＦ及び０．９ｍｍの繊維長を得た。比表面積は、ＢＥＴ法による２６．６ｍ2／ｇであった。
【００６４】
実施例７
一部のハイブリッドパルプを、６０分の再循環時間を用いて、実施例１で記載したように、メディアミルにおいて加工して、４０マイクロメートルの繊維長を有するハイブリッドマイクロパルプを得た。相対比表面積は、５３ｍ2／ｇであった。
【００６５】
実施例８
実施例７からの一部のハイブリッドパルプを、２４０分のより長い再循環時間を用いて、実施例１で記載したように、メディアミルにおいて加工して、２２マイクロメートルの繊維長を有するハイブリッドマイクロパルプを得た。相対比表面積は、１２８ｍ2／ｇであった。
【００６６】
比較例Ｄの手順を用いて、比較例Ｆのパルプ、並びに、実施例１、２、３’、４’、５、６、７、及び８のマイクロパルプを含むマスターバッチを調製して、シート化された合成ゴム化合物に変換し、パルプを含まない対照試料としての比較例Ｅを含み、引張り特性について硬化したプラークを試験した。出発となるパルプ及びマイクロパルプ並びに硬化した合成ゴム化合物の特性を、表２に示す。実施例３’及び４’が添加物としてカーボンブラックを有する合成ゴムを使用して作成された以外は、実施例３’及び４’は、実施例３及び４と同一のマイクロパルプを有したことに留意すべきである。
【００６７】
実施例１〜６のマイクロパルプのマスターバッチは、高度な補強性を全体の歪み範囲に渡って硬化した合成ゴム化合物に付与し、商用のパルプのマスターバッチにおいて観察される、特徴的な屈伏点を示さない。図２を参照されたい。
【００６８】
実施例７及び８のマイクロパルプのマスターバッチは、出発となるＫｅｖｌａｒ（登録商標）繊維におけるＰＶＰの存在のため、実施例１〜６のものより、更により高度な補強性を付与し、商用のＰＶＰを含むパルプのマスターバッチにおいて観察される、特徴的な屈伏点を依然として示さない。図３を参照されたい。
【００６９】
【表１】
2017508044.tif 000006
【００７０】
【表２−１】
2017508044.tif 000007
【表２−２】
2017508044.tif 000008
【図１】
2017508044.tif 000009
【図２】
2017508044.tif 000010
【図３】
2017508044.tif 000011
【国際調査報告】
2017508044.tif 000012
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