JPH0337241A - 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ロニト
リル系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
柚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ま
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。そこで短繊維をゴム
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慶り、
前述の長繊維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５８−１０５５３９号公報には、ジエ
ン系ゴムをミクロ有機短繊維で補強する技術が開示され
てしる。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１２０Ｃ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［Ｌ８〜３０μｍ、平均
短繊維径がａ０２〜（１８μｍとｂつた極細の特殊な形
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、ポリ弗化ビ二すデン、ポリ塩化ビニ
リデン、ポリーｐ−ｔθｒｔ−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、ｔｔｔ＋）ヒニルナフタレン、ポリ
オキシメチレン、ポリ−ビスフェノールＡカーボネート
、１．４ポリ−２，３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、上述した現状に鑑み、ジエン糸ゴムに対
し、上記特開昭５７−１０６５２号公報や特開昭５８−
１０３５３９号公報に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ｂ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） 本発明の要旨は、ジエン系ゴム５０〜８０重ｆ４、カー
ボンブラック１〜３０重ｔ４及びアクリル繊ｍ５〜４０
重８４からなる組成物に於て、アクリルｆｉ１ｍがサイ
ジング剤によって収束処理を施されたものであることを
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、高温下で加硫するため
に耐熱性の高いアクリル繊維が望喧しい。従って用いる
アクリル繊維を構成する重合体組成としては、アクリロ
ニトリル単位が９０重量優以上のものであることが好ｔ
Ｌ、ｌ、−１またゴムを効果的に補強するためには、強
度の高しアクリル繊維であることが好１しく引張り強度
が５ｆ／ｄ以上、好ましくは１０ｆ／ｄ以上、更に好１
しくは１５　ｔ　／　６以上のアクリル繊維を用いるの
が好筐しい。アクリル繊維の形態は、短愼維の長さがｒ
ｌ、１〜１０闘、短繊維の繊度がＱｌｄ〜１０ｄ、アス
ペクト比が１０〜１０００の範囲が好！しい。

燈＃錐の長さが江１ｍ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ｉす、また１０ｍ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１しくな
い。

筐た短繊維の繊度が（Ｌ１１Ｌ未満ではアクリル繊維の
分散性が低下し、逆に１０（１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
れ麿い。

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くなく、一方１０００を越え
るとアクリル繊維のゴム組成物中への分散性が低下する
ので好譬しくない。

本発明はアクリル繊維のゴム中への分散性を向上させる
ためにサイジング剤によって収束処理を施したアクリル
繊維を使用する点に最大の特徴がある。収束処理した繊
維を用いてゴムと混練することによって混練中に徐々に
収束がほぐれてしくことによって容易にゴムと均一に混
合することが可能となる。更に補強するゴ４組組成物よ
ってサイズ剤を種Ａ選択することによって繊維とゴムの
親和性が向上し繊ｍＰｃよる補強効果をより高めること
ができる。ここで用いることのできるサイズ剤はエポキ
シ系、ウレタン系、ナイロン系、ハイドロカーボン糸導
補強するゴムに合わせて自由に選択することができる。

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重債優未満では補強効果がほとんどなく、一方４０
重量僑を越えると得られるアクリル繊維補強ゴム組成物
を混練する工程における加工性が悪く好１しくない。

本発明で用いるアクリル繊Ｉａ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望ましく、このよ
うなアクリル繊ａ！＃′Ｊ″、例えば重量平均分子量２
０万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は、特開昭５９−１９１７０
４号、特開昭６１−１２７０４号、特開昭６ｌ−１４２
０ｔＳ号等に開示されてかり、會た紡糸技術は特開昭６
０−１３９８０９号、特開昭６０−１５９８１０号、特
開昭６１−１１９７０８号、特開昭６１−１１９７１０
号、特開昭６ｌ−１ｔ５７０１３号、特開昭６２−５７
９１０号等の公報に開示されている。

また本発明で用すられるジエン゛系ゴムは、天然ゴム、
合皮ポリインプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチ
ルゴム、ポリブタジェンゴム、スチーレンーブタジエン
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、特にアクリロニトリル系繊維との界面親
和性の点からは、アクリロニトリル−ブタジェン共重合
体ゴムが特に望ましい。

本発明で用すられるカーボンブラックは、特に限定され
るものではないが、例えばゴム用カーボンブラックのゴ
ム用ファーネス（ｓｐｙ。

ＦＢＰ％　ＧＢＦ　）等が挙げられる。！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１〜５０重量噛であること力（必要である
。

カーボンブラック含有量が１重量幅未満では得られるア
クリル＃ｌ！維補強ゴム紹或物力１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
を幅を越えると、加工性が悪く好ましくない。

本発明のアクリルｌＩＲ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
を通常の配合倉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、ジエン系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１６０℃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℃でシート状に
押し出した。試験に供した短繊維物性及び形状と得られ
たゴムシートの引張り試験はＪＩ８［６５０１にしたが
った。

表 結果を表２に示した。

なお、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７０万
のポリアクリロニトリルヲ用いて、特開昭６１−１６７
０１３号公報に記載された紡糸法に従った。但し、延伸
倍率を変えることにより製造した強度水準で２種類の繊
維を供試した。実施例１〜３はエポキシ系のサイズ剤に
て収束処理を施した繊維を用い、比較例１〜２は収束烙
理無の１１用いた。

表 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５０憾
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５の試験片に比べて１．５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工８
　　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の抗張力保持率ば７２
憾、膨油は１０４ｅｌ）であり、一方比較例３の抗張力
保持率は５７憾、膨油ば１２４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−抗張力と耐熱性、耐油性を有しており、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１〜
   ３０重量％及びアクリル繊維５〜４０重量％からなる組
   成物に於て、アクリル繊維がサイジング剤によって収束
   処理を施されたものであることを特徴とするアクリル繊
   維補強ゴム組成物。