JPH01287155A - ゴム組成物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ゴム組成物に係り、特に引張強度等の機械的
強度を向上させたゴム組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

ゴム組成物を補強するための配合剤としてはカーボンブ
ランクが使用されてきたが、近年、ゴム組成物に対して
高度な物性が要求されるようになり、前記カーボンブラ
ンクによる補強だけでは充分に対応できなくなってきた
。そこで、ミクロ有機短繊維で補強したゴム組成物（特
開昭５７−１０６３２号公報）、チタン酸アルカリ金属
単結晶短繊維で補強したゴム組成物（特開昭５７−２３
４８号公報）等、極細な短繊維を用いて補強するととも
に応力の集中を緩和したゴム組成物が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術におけるミクロ有機短繊維
を用いた場合の強度、弾性率等の補強には前記ミクロ有
機短繊維自身の物性に由来する限　　　　界がある。ま
た、例えばこのミクロ有機短繊維で補強されたゴム組成
物を低燃費用のタイヤとして用いた場合、通常の使用条
件で自動車を走行さ・Ｕたときのタイヤの発熱温度であ
る３０°Ｃ〜１２０°Ｃの間に前記ミクロ有機短繊維の
アモルファス部分のガラス転移温度が存在すると、ヒス
テリシス・ロスを軽減できないという問題がある。−・
方、チタン酸アルカリ金属単結晶短繊維を用いた場合は
、繊維自身の物性が高いので、高物性のゴム組成物が期
待されるが、前記チタン酸アルカリ金属単結晶短繊維は
、その表面をシランカップリング剤、チタネートカップ
リング剤等の結合剤で処理してもゴムとの親和力が弱く
、充分な補強効果が発揮されない。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、引張応
力が強く、かつ反発弾性が優れたゴム組成物を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は、強度、反発弾性、耐亀裂成長性等の機械
的物性に優れた短繊維補強ゴムの利点を生かすとともに
、前記短繊維とゴムとの親和性を向上させることについ
て鋭意研究した結果、ゴムに対して気相成長法炭素繊維
を配合することにより、高物性のゴム組成物が得られる
ことを見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明は、ゴム１００重量部に対して、２重量
部以上４０重量部以下の気相成長法炭素繊維を配合した
ことを特徴とする。

本発明におりるゴムとは、高弾性の高分子材料であり、
具体的には天然ゴムおよび／または合成ゴムである。合
成ゴムとしては、例えばスチレン−ブタジェンゴム、ブ
タジェンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、クロロ
プレンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、
アクリルゴム、塩素化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、
シリコーンゴム、ウレタンゴム、多硫化ゴム等があげら
れる。

本発明における気相成長法炭素繊維とは、炭化水素類と
特定の有機金属化合物との混合液を必要に応じてキャリ
アーガスとともに加熱帯域に導入し、炭化水素類を熱分
解、触媒反応させることにより得られるもので、極めて
細径の炭素繊維である。このような気相成長法炭素繊維
の製造方法は、例えば特開昭５８−１８０６１号公報、
特開昭６１−２８２４２７号公報等に開示されている。

気相成長法炭素繊維の平均直径は、好ましくば０．０１
〜４ｐｍ、さらに好ましくは０．０２〜１１ｔｒｎ、最
も好ましくは０．０５〜０．８μＩｎである。直径が小
さずぎると、短繊維自身の強度が充分でないために加工
工程において短繊維が破損するので充分な補強効果が得
られず、また人きずぎると短繊維の特長である応力の集
中を緩和する効果が小さくなる。またアスペクト比は、
好ましくは２〜１０００００、さらに好ましくは１０〜
３００００、最も好ましくは１００〜１００００である
。

アスペクト比が小さずぎると、短繊維による補強効果が
不充分となり、大きすぎるとゴム組成物の粘度が高くな
りすぎて加工性が悪くなる。

気相成長法炭素繊維の配合量は、ゴム１００重量部に対
して２重量部以上４０重量部以下、特に５重量部以上３
０重量部以下が好ましい。２重量部未満では充分な補強
効果が得られず、４０重量部を越え゛ると配合量が多す
ぎて配合すること自体が困難となる。

気相成長法炭素繊維の配合方法としては、加硫剤、充填
剤等の配合物を配合する通常の方法またはマスターバッ
チ法があげられるが、特に限定されるものでない。

本発明においては、気相成長法炭素繊維以外に、ゴムに
対して加硫剤、促進剤、促進助剤、シリカ、クレー、カ
ーボンブランク等の充填剤および軟化剤等の配合剤を通
常の配合量の範囲内で配合することができる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例中、引張応力試験および反発弾性試験は、ＪＩＳ
Ｋ６３０１に従って行ない、比較例■の測定値を１００
とする指数で評価した。値が大きいほど物性が良好であ
ることを示す。

実施例１〜５ 天然ゴム１００重量部、酸化亜鉛５重量部、硫黄１．５
重量部、加硫促進剤（ＣＺ）２．５重量部、ステアリン
酸１重量部からなるゴム組成物に対して、気相成長法炭
素繊維（平均径０．１μｍ、アスペクト比Ｌ／Ｄ＝２０
０）を各々２．５．１０．３０、および４０重量部配合
して各種のゴム組成物を作製し、引張応力試験および反
発弾性試験を行った。

比較例１〜３ 気相成長法炭素繊維の配合量を各々０．１および５０重
量部とした以外は実施例１〜５と同様の条件でゴム組成
物を作製し、同様の試験を行った。

実施例１〜５および比較例１〜３の試験結果を第１表に
示す。

＊　ＶＧＣＦ配合量！気相成長法炭素繊維の配合量（重
量部）実施例１〜５の引張応力および反発弾性は、それ
ぞれ比較例１および２の引張応力および反発弾性よりも
優れていた。

比較例３の反発弾性指数が実施例５と同様に高い値を示
したが、この比較例３は気相成長法炭素繊維の配合量が
５０重量部と多すきたために配合操作がとても困難であ
った。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ゴム組成物に極細の気相成長法炭素繊
維を配合したことにより、ゴム組成物の引張応力、反発
弾性等の機械的物性が向上する。

また、本発明によるゴム組成物は、気相成長法炭素繊維
の特性に起因する導電性、高熱伝導性が付与されるので
、高機能材料として使用することができる。

代理人　弁理士　川　北　武　長

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ゴム１００重量部に対して、２重量部以上４０重
   量部以下の気相成長法炭素繊維を配合したことを特徴と
   するゴム組成物。