JPH0342235A - 短繊維が配向性を有するポリマー製品の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、短繊維が配向性を有するゴムワッシャー、ゴ
ムパツキン等のポリマー製品の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、ゴムパツキン等のゴム製品はその使用過程での締
め付けによる円周方向の変形、厚さ方向の変形によって
シールするようになっている。また、一部の機能性ゴム
パツキンにおいては、ゴム配合中に吸水材を添加して、
吸水による膨張作用を利用してシールするものもある。

これらについては、ゴム部材自体の比較的低い弾性頭載
を利用しているため、内部流体の水、油などの圧力が高
圧になると、弾性領域内では使用できるが、それ以上に
なると破壊し、シール部分より流体が洩れるなどの欠点
がある。

ところで、周方向に短繊維を配向させたパツキンは周方
向に対して高弾性であるため、締め付は圧力によっても
容易に周方向には変形せず、厚さ方向の変形によってシ
ールし、高圧力にも耐えられる。

このように、ゴム製品において、内部に短繊維を配向さ
せること、特に製品の厚さ方向に配向させることは、短
繊維を配向させていない製品に比べて、補強性、耐摩耗
性、高弾性、高シール性、耐衝撃性、摩擦係数の選択性
などに優れる反面、製造が困難である。

すなわち、短繊維を所定の方向に配向させるものを製造
する製造方法は知られている。例えば特公昭５８−２９
２３１号公報に記載されるように、押出し方法により短
繊維を混練りしたゴム材料をチューブ体にし、ダイの構
造によって該チューブ体の周方向又は軸方向に短繊維を
配向するものや、例えば特開昭６０−２１９０３４号公
報に記載されるように、短繊維入りゴムをカレンダーで
圧延してシートをカットして所定厚さにｖＬ層すること
により所定方向に配向したシートを製造するものなどで
ある。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前者の場合には、チューブ体からのダイ構造
による成形で短繊維を所定方向に精度よく配向する制御
が難しく、また、配向シートに対しプレスによる加硫を
行う際に、短繊維の配向を乱すおそれもある。一方、後
者の場合では、カットされた薄いシートを積層すること
によって、短繊維を精度よく配向できるとしても、短繊
維を周方向に配向することはできないし、やはりプレス
による加硫の際、短繊維の配向が乱れるおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、短繊維で補
強されるゴム製品又はプラスチック製品等のポリマー製
品において、短繊維を容易に周方向または厚さ方向に配
向することができる短繊維が配向性を有するポリマー製
品の製造方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、短繊維を含まな
い原料ポリマー、補強剤、プロセスオイル、老化防止剤
、加工助剤、加硫剤等を予め混練りした後、短繊維を混
入して該短繊維が分散するように混練りし、 短繊維を分散させた混練りゴムを、圧延手段を用いて、
圧延方向に短繊維が配向された圧延シートを製造し、 該圧延シートを渦巻状に成形して加硫することを特徴と
する 請求項（２）の発明は、短繊維を含まない原料ポリマー
、補強剤、プロセスオイル、老化防止剤、加工助剤、加
硫剤等を予め混練りした後、短繊維を混入して該短繊維
が分散するように混練りし、短繊維を分散させた混練り
ゴムを、圧延手段を用いて、圧延方向に短繊維が配向さ
れた圧延シートを製造し、 該圧延シートを、幅方向にカットし、該カットしたシー
トを継ぎ合わせて短繊維が幅方向に配向された接続シー
トを製造し、 該接続シートを渦巻状に成形して加硫することを特徴と
する。

（作用） 請求項（１）の発明によれば、圧延方向に短繊維が配向
された圧延シートを渦巻状に成形することで、短繊維の
配向が周方向となる。

請求項（３の発明によれば、短繊維が幅方向に配向され
た接続シートを渦巻状に成形することで、短繊維の配向
が軸方向となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細に説明する。

本発明製造方法によっては、第６図乃至第１３図に示す
ようなゴム製品が製造可能である。すなわち、第６図及
び第７図に示すように、短繊ｍｌ１ａが周方向又は軸方
向に配列された円筒状の製品１１Ａ、ＩＩＢ、第８図及
び第９図に示すように、短繊維１２ａが周方向又は軸方
向に配列された直方体状の製品１２Ａ、１２Ｂ、第１０
図及び第１１図に示すように、短繊維１３ａが周方向又
は軸方向に配列された角筒状の製品１３Ａ、１３Ｂ１第
１２図及び第１３図に示すように、短繊維１４ａが周方
向又は軸方向に配列された小径の円筒部１５Ａ、１５Ｂ
と大径の円筒部１６Ａ、１６Ｂとが連設されてなる筒状
の製品１７Ａ、１７Ｂである。

続いて、上述したごときゴム製品の製造方法について説
明する。

（工程１） 先ず、通常の配合設計（目的に一致した配合設計）に従
って、レーヨン、綿、ナイロン、ポリエステル、ビニロ
ン、アラミド等の短繊維又はカットしたファイバの金属
繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の短繊維を混入する前の
原料ポリマー、補強剤、プロセスオイル、老化防止剤、
加工助剤、加硫剤等をオーブンロール又は密閉型混練機
にて予め練る。

（工程２） 工程１で練ったゴムに対し、短繊維を配合設計に沿って
混入して、配合混練する。つまり、２回線りを行うこと
により、短繊維をゴムに一様に分散させる。

ここで、２回線りするのは、−度の混練りで短繊維を配
合するようにすると、混練りによりカーボンと短繊維と
が絡まって原料ゴム中で塊を作り、分散しないからであ
る。

なお、原料ゴム１００重量部に対して、短繊維単体又は
表面に接着処理したものか、２〜５０重量部配合する。

（工程３） 短繊維を分散させた短繊維入りの混練りゴムを、第１図
に示すように、オーブンロールｌａ、ｌｂ（又はカレン
ダ）による圧延手段１で、短繊維２ａを圧延方向に配向
させ、厚さ０．４〜２゜Ｏｍｍの圧延シート２を製造す
る。

一短繊維入りゴムをオーブンロール、カレンダ等で薄く
シート化すると、シート中の短繊維は、圧延方向に配向
され、薄いほど配向が良くなる。

（工程４） 上記配向させた圧延シート２（圧延された短繊維入りゴ
ムシート）を、第２図に示すように、パイプ部材３を用
いて、目的の厚さとなるまで渦巻状に巻き付ける。なお
、パイプ部材３を用いることなく、そのまま圧延シート
２単体で渦巻状に巻くようにしてもよい。

この巻き付は底形により、短繊維は円筒状の巻き付は成
形物４の周方向に配向せしめられる。

（工程５） 上記巻き付は成形物４の両端部分に、第３図に示すよう
に、リング部材５をセットし、巻き付は圧力による巻き
付は成形物４の軸方向の変形を防止する。

（工程６） リング部材５がセットされた渦巻状の巻き付は成形物４
の上に、第４図に示すように、布６を巻缶、さらにその
外側にコード７（又はワイヤ）を巻掛ける。これは、巻
き付は成形物４の締め付けによるエアー抜きと一体化を
図るためである。

（工程７） 上記巻き付は成形物４を、周知の熱空気加硫器又は蒸気
缶加硫器で所定時間加硫する。

熱がパイプ部材３の内径部、外周部全面より伝わって、
短繊維入りゴムの架橋が行われる。

（工程８） 加硫後の加硫成形物を取り出し、外側のリング部材５、
布６、コード７を取り除く。

（工程９） パイプ部材３と、短繊維入りゴム加硫成形物とを、周知
の旋盤、研削盤、研磨盤等に取付け、外周面を表面研削
、研磨、切削等によって表面加工する。

それから、加硫成形物を所定幅に輪切りし、必要なゴム
製品の外観形状かできる。

（工程１０） 上記パイプ部材３からカントしたゴム製品を抜き取る。

（工程］１） カットしたゴム製品の表面を研磨して、短繊維の毛足長
さを揃える。これによって、グラインダ、ベーハーハフ
の砥粒の荒さを設定することにより、毛足長さ又は表面
の摩擦係数を所定の値とする。しかして、例えば第６図
に示すゴム製品１１Ａが製造される。

上記実施例では、短繊維が周方向に配列されるようにし
ているが、工程４の前に次の工程４′を入れることで、
短繊維を軸方向に配列するようにすることもできる。

（工程４′） 第５図（ａ）　（ｂ）に示すように、圧延シート２を、
幅方向において所定の長さＬにカットし、単位シート２
Ａを製造し、該各単位シート２Ａを、短繊ＱＩｋ２ａが
幅方向に配列されるように、ゴムシートの粘着を利用し
てジヨイントして接続シート８とする。

このように、圧延方向に対し、一定の角度を有する方向
にカットして単位シート２Ａを製造し、それから単位シ
ート２Ａを接続することで、シート中の短繊維の配向方
向をシート長手方向と直交する幅方向に配向することが
できるだけでなく、上記カットの角度を変えることによ
り、短繊維２ａの配向方向を任意の角度に変えられる。

上述した実施例のほか、工程４、工程４′の巻き付は終
了後、未加硫成形物を規定の幅にカットし、規定の金型
に仕込み、プレス加硫によって、短繊維が配向性を持っ
た加硫成形物を製造し、輪切りにより直ちにゴム製品を
製造するようにしても良い。

上記のように構成すれば、周方向又は軸方向に配向され
た短繊維入りゴム製品を製造するために、新たに特別な
押出し機、ダイ、成形機、加硫器などを用いる必要がな
く、従来の設備で製造することが可能である。

しかして、■摺動摩擦抵抗を変化させたゴムワッシャ、
■シール性に優れたパツキン、■スリップ防止のための
靴底、タイヤ、■耐摩耗性に優れたゴムライニング材、
■錆落としのブラシ、家庭用タワシ、■マット、タイル
、敷物等の床材、■滑り止め機能の衣料部材、■ブレー
キ、ライニング、クラッチフェーシング等の摺動材、■
ホース類などに用いられる。

（発明の効果） 請求項（１）の発明は、上記のように構成したから、特
別な装置を用いることなく、短繊維を周方向に配向した
ゴム製品を容易に製造することができ、また、請求項（
２）の発明は、同様に、短繊維を厚さ方向に配設したポ
リマー製品を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は製造方法の工程の説明図、第６図乃
至第１３図は本発明方性によって製造される製品の斜視
図である。 １・・・・・・圧延手段 ２・・・・・・圧延シート ２ａ・・・・・・短繊維 ４・・−・・・巻き付は成形物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）短繊維を含まない原料ポリマー、補強剤、プロセ
   スオイル、老化防止剤、加工助剤、加硫剤等を予め混練
   りした後、短繊維を混入して該短繊維が分散するように
   混練りし、短繊維を分散させた混練りゴムを、圧延手段
   を用いて、圧延方向に短繊維が配向された圧延シートを
   製造し、 該圧延シートを渦巻状に成形して加硫することを特徴と
   する短繊維が配向性を有するポリマー製品の製造方法。
2. （２）短繊維を含まない原料ポリマー、補強剤、プロセ
   スオイル、老化防止剤、加工助剤、加硫剤等を予め混練
   りした後、短繊維を混入して該短繊維が分散するように
   混練りし、短繊維を分散させた混練りゴムを、圧延手段
   を用いて、圧延方向に短繊維が配向された圧延シートを
   製造し、 該圧延シートを、幅方向にカットし、該カットしたシー
   トを継ぎ合わせて短繊維が幅方向に配向された接続シー
   トを製造し、 該接続シートを渦巻状に成形して加硫することを特徴と
   する短繊維が配向性を有するゴム製品の製造方法。