JPH0335039A - アクリル繊維補強ゴム組成物 - 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、強度、耐熱性、耐油性に優れたアクリル繊維
補強ゴム組成物に関する。

（従来の技術） ゴムの強度を上げる一般的な方法として、ゴムの中に各
種の補強材を埋め込む方法が知られている。しかしなが
らこれらの方法は、長繊維状の補強材をいったん製織！
たは製編し、その上にゴムをライニングするものであり
、非常に繁雑な工程を必要とする。そこで短ｔａ、ｍを
ゴムの中に分散させることでゴム製品の補強が可能とな
れば、その組成物の製造工程はゴムと添加材及び補強用
短繊維を混合し、押し出し成形や射出成形することにな
り、前述の長繊雅からなる織編物を用いる方法に比較し
て大幅に簡略化されることが期待される。

このような目的のため、たとえば特開昭５７−１０６３
２号公報や特開昭５８−１０３５３９号公報には、ジエ
ン糸ゴムをミクロ有機短繊維で補強する技術が開示され
ている。しかしこれらの方法では補強効果を出すために
は、アモルファス部分のガラス転移温度が３０℃以下か
または１２０℃以上で、その結晶部分の融点が１６０℃
以上であり、平均短繊維長がｃＬ８〜３０μｍ、平均短
繊維怪力Ｅａ０２〜住８μｍといった極細の特殊な形態
の繊維を添加する必要がある。

そして、ミクロ有機繊維を構成するポリマーの具体例と
してアイソタクチックポリプロピレン、ポリ−４−メチ
ル−１−ペンテン、ポリ弗化ビニリデン、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリーｐ−ｔａｒｔ−ブチルスチレン、ポリ−
ｐ−クロロスチレン、ポリジクロロスチレン、ポリ−α
−メチルスチレン、ポリ−ｐ−フェニルスチレン、ポリ
ー〇−ビニルベンジルアルコール、ポリ−ｐ−ビニルベ
ンジルアルコール、ポリビニルナフタレン、ポリオキシ
メチレン、ボリービスフェノールムカーボネー）、１．
４ポリ−２４３ジメチルブタジエン等が例示されている
のみである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、上述した如き現状に鑑み、ジエン系ゴム
に対し、上記特開昭５７−１０６５２号公報や特開昭５
８−１０３５３９号公報に開示されるようなミクロ有機
短繊維以外の如何なる有機短繊維を配合することにより
、抗張力に優れる補強ゴム組成物としうるかについて鋭
意検討の結果、ジエン糸ゴムとカーボンブラック及びア
クリロニトリル系繊維とを、各々特定の範囲の割合で組
み合わせて配合することにより、所期の目的を達成でき
ることを見い出し本発明に到達した。

（課題を・解決するための手段） 本発明の要旨とするところはジエン系ゴム５０〜８０重
量番、カーボンブラフ２１〜３０重量憾、アクリルＩｆ
！ｉｍ５〜４０重ｔｎからなる組成物に於て、アクリル
繊維としてメタクリル酸、アクリル酸又はイタコン酸を
１〜５重量多共重合したアクリロニトリル系重合体より
得られるアクリル繊維を使用することを特徴とするアク
リル繊維補強ゴム組成物にある。

本発明で用いるアクリル繊維は、メタクリル酸、アクリ
ル酸又はイタコン酸を共重合していることが必須である
。繊維でゴム製品を補強する場合、効果的に補強効果を
出すためにはマトリックスとしてのゴムと繊維の親和性
が高いほど好ましい。

本発明で用いるアクリル繊維はメタクリル酸、アクリル
酸又はイタコン酸という極性の高り共重合成分を含有し
ているため、ゴムとの親和性が良好である。また一般に
ゴムの製造過程には加硫と呼ばれる架橋反応をかとなう
工程があるが、このような共重合成分は加硫工程でゴム
とともに架橋反応が進行するため、ゴムと繊維の間に化
学結合が生成する結果、ゴムと繊越間の親和性はより強
くなり効果的に補強効果を出すことができる。またゴム
を効果的に補強するためには、強度の高いアクリル繊維
であることが好１しく、引張り強度が５９／ｌ！Ｌ以上
、好１しくば１ｏｒ７’ａ以上、更に好１しくは１５ｔ
／ｄ以上のものを用いるのが好ましい。更にアクリル繊
維の形態については、短繊維の長さが［１１〜１０ｍ、
短繊維の繊度が（Ｌｌ　（１〜１０（１゜アスペクト比
が１０〜１０００の範囲が好ましい。

短繊維の長さがａｌ−未満では、ゴム組成物の補強を効
果的に行うことが困難となり、また１０■を越えるとゴ
ム組成物へのアクリル繊維の分散性が低下し好筐しくな
い。

また短繊維の繊度が（Ｌｌ（１未満ではアクリル繊維！
維の分散性が低下し、逆に１０（ｌを越えるとアクリル
繊維の有効表面積が相対的に減少し、十分な補強効果が
得られない。

更に、アスペクト比が１０未満ではアクリル繊維補強ゴ
ム組成物の抗張力は十分に高＜ｎ＜、一方１０００を越
えると、アクリル繊維雑のゴム組成物中への分散性が低
下するので好筐しくない。

アクリル繊維補強ゴム組成物中のアクリル繊維の含有量
が５重量幅未満では補強効果がほとんどなく、一方４０
重量優を越えると、得られるアクリル繊維補強ゴム組成
物を混練する工程にかける加工性が悪く好ましくない。

本発明のアクリル繊維はアクリロニトリル系重合体を適
当な溶媒に溶解したあと、湿式、乾湿式あるいは乾式紡
糸法によって得られるフィラメントを公知の方法でカッ
トして得られるものであるが、アクリル繊維補強ゴム組
成物の抗張力を高めるためには、引張り強度の高いアク
リル繊維を使用することが重重しく、このようなアクリ
ル繊維！維は、例えば重量平均分子量２０万以上の高分
子量のアクリロニトリル系ポリマーを原料にして、特定
の条件下で製造されるのである。係る目的に合うポリマ
ーの重合法としては、特開昭５９−１９１７０４号、特
開昭６１−１２７０４号、特開昭６１−１４２０６号等
に開示されて釦す、また紡糸技術としては特開昭６０−
１３９８０９号、特開昭６０−１５９８１０号、特開昭
６１−１１９７０８号、特開昭６１−１１９７１０号、
特開昭６１−１６７０１３号、特開昭６２−５７９１０
号等の公報に開示されている。

また、本発明で用いられるジエン系ゴムとしては、天然
ゴム、合成ポリイソプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン
化ブチルゴム、ポリブタジェンゴム、スチレン−ブタジ
ェン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジェン共重
合体ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴム
等が挙げられるが、特にアクリルｍ、ｉｔとの界面親和
性の点からは、アクリロニトリル−ブタジェン共重合体
ゴムが特に望！しい。

本発明で用いられるカーボンブラックは特に限定される
ものでばないが、例えばゴム用カーボンブラックのゴム
用ファーネス（８ＰＩＰ％ＰＢ１、ＧＢＩＦ）等が挙げ
られる。またアクリル繊維補強ゴム組成物中のカーボン
ブラック含有量は、カーボンブラック１〜３０重量僑で
あることが必要である。

カーボンブラック含有量が１重量４未満では得られるア
クリル繊維補強ゴム組成物からの成形物の抗張力が低い
のみならず耐候性が著しく劣る。一方３０重量嘔を越え
ると、加工性が悪く好ましくない。

本発明のアクリル繊維補強ゴム組成物には、更に加硫剤
、促進助剤、シリカ等の充填剤、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。

本発明のアクリル繊維補強ゴム組成物は、前述したアク
リル繊維、ジエン糸ゴム及びカーボンブラック更に必要
に応じた各種添加剤を添加し、加熱処理を施し、加硫し
ながら混線機で混合し、押し出し成形や射出成形を行う
ことにより得られる。

（実施例） 以下実施例にしたがって本発明の詳細な説明する。

実施例１〜３．比較例１〜３ ゴム、短繊維、カーボンブラック及び添加剤を表１に示
した配合比で混合し、バンバリーミキサ−で１６０Ｃで
２０分混練し、その後１６０℃で押し出し、直径３■、
長さ８■のストランド状にカットした。これをさらにＪ
工８　Ｋ６５０１記載の試験法にしたがったダンベル試
験片をサンプリングするために、１６０℃でｙ　　）状
に押し出した。試験に供した短繊維物性及び形状ト得う
れたゴムシートの引張り試験は重量８に６３０１にした
がった。

表 結果を表２に示した。

なか、表中アクリル繊維は、特開昭６１−１４２０６号
公報に記載された方法で得られた重量平均分子量６５万
のポリマーを用いて特開昭６１−１６７０１５に記載さ
れた紡糸法に従って製造したものであり、繊度２（１１
繊維長５ｍ。

アスペクト比５００であった。

表 ２ ムＮ　アクリロニトリル ＭＡＡ　　メタクリル酸 工Ａ　イタコン酸 ＭＡ　　アクリル酸メチルエステル 実施例４．比較例４ 実施例１及び比較例３で用いたダンベル試験片を１２０
℃の乾燥機中に置いた。この時の抗張力保持率が５０４
になる１での時間を比較した結果、実施例１の試験片は
比較例３の試験片に比べて、１．７倍長く本発明のアク
リル繊維補強ゴム組成物が耐熱性にも優れていることが
わかった。

実施例５．比較例５ 実施例１及び比較例３で用いたダンベル試験片をＪより
　　Ｋ６３０１に従って、４０℃、２２時間の耐油性テ
ストに供した。その結果、実施例１の抗張力保持率は７
７憾、膨油ば１０９係であり、一方比較例３の抗張力保
持率ば５８４、膨油は１２３優であり、本発明のアクリ
ル繊維補強ゴム組成物が耐油性にも優れていることがわ
かった。

（発明の効果） このように本発明によるアクリル繊維補強ゴム組成物は
簡単なプロセスで容易に製造することができ、従来の長
繊維補強ゴム組成物に比較して、その製造工程が大幅に
簡略化されるだけでなく、該アクリル繊維補強ゴム組成
物が高い抗張力と耐熱性、耐油性を有してかり、ホース
、パツキン、防振材、シール材等の各種ゴム製品用原料
として適性を示すので、産業上の利益は真に大である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ジエン系ゴム５０〜８０重量％、カーボンブラック４〜
   ３０重量％、アクリル繊維５〜４０重量％からなる組成
   物に於て、アクリル繊維としてメタクリル酸、アクリル
   酸又はイタコン酸を１〜５重量％共重合したアクリロニ
   トリル系重合体より得られるアクリル繊維を使用するこ
   とを特徴とするアクリル繊維補強ゴム組成物。