JPS5891763A - 耐衝撃性成形材料の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成繊維コード等で補強されたコ゛ム製品、た
とえばタイヤ、ベルト等の廃物から耐衝撃性を有する成
形材料を製造する方法に関する。

従来、ゴム製廃タイヤ、廃ベルト等は埋立て、焼却廃棄
、燃料１体育の運動器材や魚のノｈウヌ等への利用の他
に、廃タイヤ、廃ベルト等からコ゛ム分を分離、回収し
て得られる回収ゴムを再利用すること等が知られている
。通常のゴムタイヤ、コ。

ムベルト等はゴム分とポリアミド、ポリエステル□等の
繊条から構成されており、したがって再生コ。

ムの製造に際しては、ゴム製廃タイヤ、廃ベルト等を粉
砕してゴム分が分離再生されるが、その際上記繊条が切
断されて繊条層が副生物として多量に発生する。こうし
て副生じた繊条層についても有効利用が検討され、防振
材、断熱材１遮音材。

マット材、緩衝材、保湿材等への利用も提案されている
。

しかしながら５回収Ｆｋｊ脂をそのまま成形したのでは
伸度、強度、耐衝撃性等の実用物性が劣ることから、そ
の用途も極めて狭く、実用物性、特に靭性の改良が強く
望まれるところである。

本発明者等はかかる欠点を解決するべく鋭意研究の結果
、本発明の方法に到達した。すなわち、本発明は合成繊
維で補強されたゴム製品からゴム分を分離して得られる
繊条周成分を主成分とする１１１Ｍ（Ａ）Ｋ、エポキシ
基、カルボン酸基、カルボン酸塩基およびカルボン酸無
水基から選ばれた基をもつエチレン性不飽和単量体の少
くとも１種をグラフ）　共重合したオレフィン・ビニル
エステル共重合体および／またはオレフィン系ゴム（Ｂ
）の少くとも１種を配合してなることを特徴とする。

本発明の方法によるときは、極めて容易かつ安価な方法
で繊条周成分からなる樹脂を変性することができ、それ
に伴って強靭性が格段に増加し。

耐衝撃性の要求される広い分野への利用を可能にするも
のである。また成形材料から成形された板状物は釘打ち
が可能であり、かつ釘が抜けにくい特徴を有する他、成
形品は鋸やカンナによる切削が木材の加工同様に行える
簡便さから建材、壁材、防音材、床材、屋根材等の建装
材成形材料として特に好適である。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明でいう繊条周成分とは、ナイロン６、ナイロン６
．６のようなポリアミド、ポリエチレンテレフタレート
のようなポリエステル等の合成繊維で補強されたタイヤ
、ベルト、シート、チューブ等のゴム成形品の廃物から
ゴム分を分離して得られる残留物である。通常ゴム成形
品の廃物を、たとえば粉砕機により粉砕した後、たとえ
ば水や気流を用いてゴム分と繊条層に分離される。かく
してゴム分が分離された残分が繊条周成分であり、撚糸
ブロック、撚糸、フィラメント糸が主構成成分であり１
通常３〜４０重量％程度のゴム分が含まれたものを利用
する。本発明の実施においては。

この加硫ゴムの残留はむしろ好ましい。

繊条層を構成する撚糸ブロック、撚糸、フィラメント糸
の比率、撚糸の長さ、撚糸ブロックの大きさ等は、廃ゴ
ム品の種類、および廃ゴム品の粉砕条件により大きく左
右され、目的とする繊条層成形品の改質条件に応じて適
宜調整される。

繊条層は吸水していない方が好ましいので、風乾又は乾
燥機を用いて１通常水分率１０重量−以下、特に５重量
−以下にするのが好ましい。

また、物性面から、合成繊維としては特例ポリアミドが
好ましい。この様にして得られた乾燥した繊条層は、そ
のままの形状で後述する改質工程に供することもできる
し１ｗ！１．条屑にバインダーまたは改質助剤として、
他の熱可塑性向り旨、好ましくは該樹脂のラテックスを
添加してから改質工程に供することもできる。

　５− かかるｍｌ］旨ラテうソクヌとしては１例えばフ゛タジ
エン、ブタジェン・スチレン（スチレン含！４０重量％
以下）、ブタジェン・アクリロニトリル。

ブタジェン・イソプレン、イソプレン、クロロプレン等
を乳化重合して得たゴム系ラテックスやスチレン・ブタ
ジェン共重合体（スチレン含量５０重量係以上）、スチ
レン・アクリロニトリル共重合体、ポリメチルメタクリ
レート、メチルメタクリレート・メチルアクリレート共
重合体等の非コム系ラテックスが好んで使用される。

樹脂ラテックスの使用量は、繊条層１００重量部に対し
１通常５〜２０重量部、更には８〜１５重量部が好まし
い。また使用する樹脂ラテックスの濃度は通常２０〜８
０重量饅、好ましくは４０〜８０重量％である。

樹脂ラテックスを繊条層に添加するには通常の装置、例
えば２本ロール、押出機、ブレンダー。

ボールミル、バンバリーミキサ−、ヘンシェルミキサー
、攪拌筒形ミキサー等が使用される。この様にしてｉ！
！ｊ指ラテワラテックスに混合された繊条６− 屑には、必要に応じて有機又は無機系の充填剤。

例えばマイカ、メルク、ベントナイト、珪藻土、砂、ガ
ラス繊維、ガラス粉、金属粉、ベークライト粉、炭素粉
末、シリカゲル、クレー等の粉末状。

繊維状の充填剤を添加しても差支えない。

場合により樹脂ラテックス処理した繊条屑は。

加圧、加熱法等によって、一度流動状態となした後、ベ
レットを作り、これを後述する改質工程に供することも
できるし、この流動伏幣下で直接改質することもできる
。

本発明において、樹Ｑｌ　（Ａ）の改質に使用される改
質剤としては、エポキシ基、カルボン酸基、カルボン酸
塩基および酸無水基から選ばれた基をもつエチレン性不
飽和単量体の少くとも１種をグラフト共重合したオレフ
ィン・ビニルエステル共重合体および／またはオレフィ
ン系ゴム（Ｂ）の１種又はそれ以上が挙げられる。

グラフト共重合に使用されるエチレン性不飽和単量体の
具体例としては、グリシジルメタクリＶ−ト、グリシジ
ルアクリレート、ビニルグリシジルエーテル、アリルグ
リシジルエーテル、クリシジルイタコネート、グリシジ
ルオキシエチルメタクリレートのようなエポキシ基含有
エチレン性不飽和単量体、マレイン酸、マレイン酸モノ
メチルエステル、フマル酸、フマル酸モノエチルエヌテ
ル、イタコン酸、ビニル安息香酸、ビニルフタル酸のよ
うなカルボン酸基含有エチレン性不飽和単量体、それら
の金属塩たとえば、元素周期律表のＩム、ＩＢ、　Ｉ［
ムｔＩ［Ｂ、■人族および■族の第四周期の金属、更に
具体的には、　Ｎａ、　Ｃｕｉ　ＭＷ、Ｃａ、Ｂ　ａ　
ｉ　Ｚ　ｎ　＊　Ｃｄ　＊　Ａ　Ｊ　＊　Ｆ　ｅ　ｉ　
Ｃｏ　ｉ　Ｎ　ｉ等の塩特に好ましくはＮａ、　Ｋ、　
Ｍｆ、Ｂａ、Ｚｎの塩および無水−ｑｖイン酸、無水フ
マル酸のような無水カルボン酸基をもつエチレン性不飽
和単量体が挙げられ、１種又は２種以上の組合せで用い
られる。

グラフト共重合による変性において用いられる該単量体
の使用量は幹ポリマーに対して５通常０．０５〜１０重
量％であり、好ましくは０．２〜７重量％である。この
範囲を越えると、＃衝撃性の改良効果が発揮されなくな
り不適当となる。

更Ｋまた。グラフト共重合のための幹ポリマーとしては
オレフィン・ビニルエステル共重合体、オレフィン系ゴ
ムの１種又はそれ以上が使用される。

幹ポリマーとしてのオレフィン・ビニルエステル共重合
体の具体例としては、エチレン、プロピレン、α−ブチ
レン、α−インブチレン等のα−オレフィンと酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル。

酪酸ビニル等のビニルエステルとの共重合体およびそれ
らの部分けん化物が挙げられるが、好ましくはエチレン
・酢酸ビニル共重合体である。共重合割合としてはビニ
ルエステル成分が２０〜７０重量％が特に好ましい。ビ
ニルエステル成分が多過ぎると二次転移点が高くなり、
伸度低下、剛性増大を生じ繊維屑成分を主成分とするｌ
ｌ１ｌ指の耐衝撃性改良効果が期待できなくなる。また
、オレフィン系ゴムの具体例としては、ブチルゴム、エ
チレン・プロピレンゴム（ＥＰＲ，ＥＰＤＭ等）、エチ
レン・ブチレンゴム、ソの他のエチレン・ａ−オレフィ
ンゴムやオレフィン・（メタ）アクリル酸９− エステル系共重合体等が例示される。（メタ）アクリル
酸エステル成分としては炭素数が３〜８個の不飽和カル
ボン酸アルキルエステル、たとえば（メタ）アクリル酸
メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル
酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メ
タ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブ
チルが例示される。幹ポリマーは二次転移点が０°Ｃ以
下、更にけ一２０℃以下であることが特に好ましい。

これらの幹ポリマーに上記エチレン性不飽和単量体をグ
ラフト共重合させるために１通常開始剤が用いられる。

開始剤としては有機過酸化物の使用が好ましいが、その
使用量は幹ポリマーに対して通常０．０２〜５重量％で
あり、好ましくは０．１〜３重量％である。使用量が少
な過ぎると短時間で充分なグラフト反応が進行せず、そ
のためグラフト共重合体を樹脂中に数ミクロン以下の微
細粒径に微分散させることが困難で耐衝撃性を付与でき
なくなる。一方便用量が多過ぎると幹ポリマーや樹脂の
劣化が促進され、耐候性、耐熱老化性、１０− 耐衝撃性等を著しく損うこととなり本発明の目的を達成
することが困難となる。

なお、有機過酸化物としては、２，５−ジメチル−２，
５−ジ（ｔ−ブチルパーオキＶ）ヘキシン−３、ジ−ｔ
−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサ
イド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（１−ブチルパー
オキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド等のジアル
キルパーオキサイド、１．１−ビス（ｔ−ブチルパーオ
キシ）　３，３．５−）リメチルシクロヘキサン、１，
１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｎ
−アーチルー４．４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バ
レレート等のパーオキシケタール、ベンゾイルパーオキ
サイド、２，４−ジクロルベンゾイルパーオキサイド等
のジアシルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベン
ゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイル
パーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシイソプロ
ピルカーボネート等のパーオキシエステル等を挙げるこ
とができる。

グラフト反応を進行させるＫは、上記エチレン性不飽和
単量体、開始剤および上記幹ポリマーの共存下、通常１
５０〜２９０”Ｃ１好ましくは１７０〜２７０℃で３０
秒以上、好ましくは１分以上加熱する条件が用いられる
。特に低温（１５０’Ｃ付近）から高温（２９０℃付近
）までの温度領域を段階的又は連続的に昇温するのが有
効であり、好ましいグラフト共重合法である。

このようなグラフト共重合反応は１通常単軸又は二軸の
押出機中で進行させ、得られたグラフト共重合体をスト
ランド状に押出し、水中を通して冷却し、カッターにて
ベレット化するのが簡便である。上記グラフト共重合は
樹脂の共存下で実施することもできる。

グラフト共重合体は単独又は２種以上の併用で用いられ
るが、その配合量は樹脂との合計量に対し通常３〜５０
重量係程度が好ましい。配合量が３重量％未満で耐衝撃
性の改良効果がほとんど現われず、一方５０重量％を越
えると引張強度、引張弾性率、曲げ強度、曲げ弾性率、
熱変形温度等の実用的な諸物性が損なわれる。

グラフト共重合による幹ポリマーの変性をＦＩｆｊ指不
存下に実施するときはグラフト共重合体と樹脂を通常の
押出機、ミキシングロール、ニーダ−等を使用し、好ま
しくは溶融混線によって成形材料が製造されるが、両成
分を予備混合し押出しまたは射出成形のような溶融加工
操作中ブレンドを行うこともできる。溶融混練によりグ
ラフト共重合体とａｕｉ間に少くともいくらかの反応を
生じた樹脂組成物が得られる。

本発明による成形材料には更に所望により粉末状および
／または繊維状の充填剤、安定剤、滑剤。

有機高分子分散剤、たとえばポリエステルポリエーテル
ブロック共重合体、エチレン系イオノマー樹脂など、帯
電防止剤１発泡剤、難燃剤、難燃助剤、安定剤等の添加
剤、ポリエステル＃脂、ポリアミド樹脂等を配合した後
１通常の成形法により種々用途に応じて板状、管状、ブ
ロック状、柱状。

ひも状、帯状、球状、粒状等の他に、各種成形部品に加
工することができる。しかしながら、釘打ち性、打った
釘の難抜性、二次加工性の容易さ等１３− のすぐれた特徴を有することから、特に板状に成形し、
建材または建装用に用いて好結果が得られる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが１本発
明はその要旨を逸脱しない限り１次の実施例に限定され
るものではない。尚、実施例中における部および俤はこ
とわらない限り重量基準である。

実施例１゜ 廃タイヤを粉砕した後、ゴム分を分離して得た繊条屑か
らナイロン６を主成分とする樹脂（ナイロン６７９％、
５ＢＲ２，８％、ブチレンゴム７襲、天然ゴムその他１
１．２％）を得た。

一方、　酢酸ヒール含有量４０％のエチレン・酢酸ビニ
ル共重合体１００部にグリシジルメタクリレート５部と
ジクミルパーオキサイド１，５部を混合し、この混合物
を中央機械製作新製のＶＳＫ−４０型押出機を用い１シ
リンダ一温度を１８０　”Ｃに設定し、ダルメージスク
リューにてシリンダー内滞留時間が２分となるようにし
てストランド状に押＝１４− 張強度が３聯／−以上、引張弾性率が１００ｋｐ／ｄ以
上、熱変形温度（４，６吟／−）が５０℃以上と諸物性
がパランヌしたすぐれた成形品が得られることがわかる
。しかしながら変性共重合体の配合量が５０％を越える
と付加的な強化剤を配合しない限り引張弾性率、曲げ弾
性率、熱変形温度等が大きく低下することから通常３〜
５０％が好ましい。

−１１：＋一 実施例２゜ グリシジルメタクリレート（日本油脂社製ブレンマーＧ
）５部にジクミルパーオキサイド（日本油脂社製パーク
ミルＤ　）　１．２部を溶解し、これを酢酸ビニル成分
含有量４０％のエチレン・酢酸ビニル共重合体（三片ポ
リケミカル社製エバフレツクヌ４０）１０ｏ部に含浸さ
せた。次いで、このモノマーと開始剤とを含浸した変性
エチレン・酢酸ビニル共重合体、廃タイヤを粉砕しゴム
分を分離して得たナイロン６を主成分とする樹脂および
ナイロン６樹脂（東洋紡績社製ナイロンＴ−８０２）を
第２表の／ＦＩＩＬ　６　、　Ａ　７　Ｋ示す割合で予
備混合した。

この混合物を中央機械製作新製のＶＳＫ−４０型押出機
を用いて、シリンダ一温度をホッパー側から１８０℃−
２００℃−２５０℃−２６０℃に設定してストランド状
に押出し１水中を通過させた後ベレット化した。

得られたベレットは実施例１と同様にして成形し、物性
を評価した。その結果を第２表に示した。

なお、繊維屑成分からなる樹脂のみを用いて成１８− 形した比較例（煮４）の物性も比較表示した。

本発明による成形材料が改善されたアイゾツト衝撃強度
、曲げ弾性率、引張弾性率を有していた。

また、本発明による成形品は切削等の加工性がすぐれ、
かつ釘打が可能でしかも釘が抜けにくい特徴を有してお
り、建装材料として適するものであった。

第　　　　２　　　　表 特許出願人　東洋紡績株式会社 １９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、合成繊維で補強されたゴム製品からゴム分を分離し
   て得られる繊条屑成分を主成分とする樹ｌ旨（Ａ）に、
   エポキシ基、カルボン酸基、カルボン酸塩基およびカル
   ボン酸無水基から選ばれた基をもつエチレン性不飽和単
   量体の少くとも１種をグラフト共重合したオレフィン彎
   ビニルエステル共重合体および／またはオレフィン系ゴ
   ム（Ｂ）の少くとも１種を配合してなることを特徴とす
   る耐衝撃性成形材料の製ａ法。 ２、　合成繊維がポリアミド繊維である特許請求の範囲
   第１項記載の耐衝撃性成形材料の製造法。 ３、　繊条屑成分が少くとも６０重量−の合成繊維成分
   を含有する特許請求の範囲第１項記載の耐衝撃性成形材
   料の製造法。 ４、　オレフィン・ビニルエステル共重合体が２０〜７
   ０ｆｉｔ％のビニルエステル成分を含有すルオレフイン
   ・ビニルエステル共重合体である特許請求の範囲第１項
   記載の耐衝撃性成形材料の製造法。 ５、　グラフト共重合したオレフィン・ビニルエステル
   共重合体および／またはオレフィン糸コ゛ム（Ｂ）の配
   合量が該ポリマー（Ｂ）と樹ＩＩ！　（Ａ）の合計量に
   対し３〜５０重１％である特許請求の範囲第１項記載の
   耐衝撃性成形材料の製造法。