JPH04328139A - 短繊維補強ゴム - Google Patents

短繊維補強ゴム

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JPH04328139A
JPH04328139A JP3098621A JP9862191A JPH04328139A JP H04328139 A JPH04328139 A JP H04328139A JP 3098621 A JP3098621 A JP 3098621A JP 9862191 A JP9862191 A JP 9862191A JP H04328139 A JPH04328139 A JP H04328139A
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JP
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rubber
short fiber
short
fibers
fiber
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JP3098621A
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Tomoko Noyama
野山　知子
Akihiro Nakahara
中原　章裕
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/046—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with synthetic macromolecular fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08J2321/00—Characterised by the use of unspecified rubbers

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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、短繊維補強ゴム及びそ
の製造法に関する。より詳しくは本発明は、高強度・高
弾性を有する短繊維補強ゴム、及びこのような短繊維補
強ゴムを容易に製造できる製造法、を提供する。
【０００２】
【従来の技術】ゴムに強度や機能性（例えば、異方性、
耐久性）を付与するために短繊維が配合された短繊維補
強ゴムが知られる。補強ゴムの性質は短繊維の種類、配
合量、配向や分散状態により変化するが、特に強度及び
弾性等の特性改善は、例えば短繊維−ゴム相互作用（例
えば接着性、結合性等）の改良により行われる。そのよ
うな短繊維−ゴム相互作用の改良は例えば、短繊維に表
面処理［レゾルシン−ホルマリン−ラテックス（ＲＦＬ
）処理等］や表面改質（グラフト、プラズマ処理等）を
施すことによりなされる。
【０００３】しかし、短繊維の表面処理又は表面改質は
、短繊維補強ゴムの製造に於いては煩雑な工程である。 又、適当な表面処理剤や表面改質法を新たに開発するこ
とは、一般に多大な費用と時間を要する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、短繊維の表
面処理又は表面改質等を行わずして未処理のまま短繊維
を使用しても、ゴム中の短繊維の分散性及び短繊維−ゴ
ム相互作用等が改善され優れた強度及び弾性等を有する
短繊維補強ゴムを容易に製造する、ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、短繊維配合ゴム組成物を強い剪断力で混練すれば短繊
維はゴム組成物中で裂かれ均一に分散・網状化され、即
ち均一にフィブリル化され、優れた功を奏することを見
いだし本発明を成すに至った。
【０００６】即ち本発明は、フィブリル化されたポリア
クリロニトリル短繊維がゴム中に均一に分散化された短
繊維補強ゴムを提供する。更に本発明は、基材ゴム、長
さ１０μｍ以上のポリアクリロニトリル系繊維、共架橋
剤及び有機過酸化物含有ゴム組成物を剪断力を加えて混
練することを特徴とする上記短繊維補強ゴムの製造法を
提供する。本発明のゴムは有機過酸化物加硫のものに特
に有用であるが、硫黄加硫系のものやその他のものであ
っても使用できる。
【０００７】本発明の短繊維補強ゴムに使用される基材
ゴムとしては特に限定されず、例えば従来ゴム組成物に
用いられるものであってよい。具体的には、イソプレン
ゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエ
ンゴム、ニトリルゴム、エチレンゴム、エチレンプロピ
レンゴム、クロロプレンゴムおよびブチルゴム等が挙げ
られ、これらの１種以上使用してよい。特に好ましい基
材ゴムはｃｉｓ−１，４−ポリブタジエンであって、ｃ
ｉｓ構造が９０％以上のものである。尚これらの基材ゴ
ムは、特願平２−１０６７１３号に述べられるように、
予め一定方向に剪断力をかけて混練したものを使用する
のが好ましい。このような高硬度・高弾性で強度的に異
方性を持たせたゴムを使用すると、得られる短繊維補強
ゴムの強度は更に増大する。基材ゴムの配合量は、ゴム
組成物に対し７０〜９９Ｖｏｌ％が好ましい。
【０００８】ゴム組成物に配合される短繊維としては、
ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系繊維が適する。ポリ
アクリロニトリルはゴム組成物の混練時にかけられる剪
断力により容易にフィブリル化し、高い性能をゴムに付
与する。フィブリル化によりゴムマトリックス中に強固
に固定・付着し、しかも補強繊維としての性能もそのま
ま保存する。その他の繊維、例えば芳香族ポリアミド繊
維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維等を上記ポリ
アクリロニトリル系繊維に少量程度添加してよい。前述
したようにこれらの繊維は表面処理、表面改質等をする
必要がないが、短繊維補強ゴムに更に強度をもたせるた
めにヒートストレッチング処理、接着処理等を行ってよ
い。短繊維の長さ（Ｌ）は、１０μｍ以上、特に１〜１
０ｍｍが好ましい。又、繊維長Ｌと繊維径（Ｄ）との比
（Ｌ／Ｄ）は、１０以上、特に５０〜１０００が好まし
い。 比が１０未満だと、ゴムに充分な強度を付与できない。 短繊維の配合量は、ゴム組成物に対して１〜３０Ｖｏｌ
％が好ましい。１Ｖｏｌ％より少ないとゴムに充分な強
度を付与することができず、３０Ｖｏｌ％を越えると成
形性等に問題が発生する。
【０００９】本発明において必要に応じ用いられる共架
橋剤としては、α，β−不飽和脂肪酸の金属塩が挙げら
れる。α，β−不飽和脂肪酸の金属塩としては炭素数３
〜８を有するα，β−モノエチレン性不飽和カルボン酸
の金属塩が好適であり、そのようなものの例としてはメ
タクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸など
の金属塩が挙げられる。金属は二価の金属、好ましくは
亜鉛、マグネシウム等が一般的であるが、その他の金属
、例えば、ナトリウム、リチウム、アルミニウム等を用
いてもよい。共架橋剤の配合量は、ゴム組成物に対し５
〜８０Ｖｏｌ％、特に１０〜３０Ｖｏｌ％が好ましい。 尚この成分は金属塩としてではなく、α，β−不飽和脂
肪酸と金属酸化物、水酸化物または炭酸塩として配合し
て、ゴム組成物系中で塩を形成してもよい。
【００１０】本発明のゴム組成物中に必要に応じ配合し
てよい有機過酸化物としては、過安息香酸、過酸化ベン
ゾイル、クメンパーオキシド、ジクミルパーオキシド等
が挙げられる。好ましくはジクミルパーオキシドである
。有機過酸化物の配合量は、ゴム組成物に対し０．１〜
５Ｖｏｌ％が好ましい。
【００１１】ゴム組成物にはその他添加剤として、シリ
カ、炭化カルシウム等の充填剤や着色剤、老化防止剤等
を配合してよい。
【００１２】本発明の短繊維補強ゴムの製造は、上記ゴ
ム組成物を剪断力を加えて混練した後加硫成形すること
により行われる。混練時に短繊維には強い剪断力がかけ
られ、その結果フィブリル化されゴム中での分散性が向
上する。剪断力を加えて混練する方法としては、ニーダ
ーやバンバリー等を使用し、ゴム組成物を混合時に適切
量（６５〜９５％）投入し、回転数２０ｒｐｍ以上で１
０分以上、特に回転数４０〜２００ｒｐｍで１０〜５０
分、で混練するのが好ましい。尚、回転数２０ｒｐｍ未
満で１０分未満だと、短繊維が充分にフィブリル化せず
本発明効果が充分に得られない。その後、例えばオープ
ンロール等で１方向に素通し成形後、通常の加硫（１４
０〜１７０℃で１０〜４０分）を行って、本発明の短繊
維補強ゴムを得る。
【００１３】上記のようにして得られる本発明の短繊維
補強ゴムは高強度・高弾性を有し、例えばタイミングベ
ルト、海洋資材、チェーン、ゴムバネ等に好適に用いら
れる。
【００１４】
【発明の効果】本発明により、短繊維の表面処理又は表
面改質等を行わずして未処理のまま短繊維を使用しても
、優れた強度及び弾性等を有する短繊維補強ゴムを容易
に安価に製造することが出来る。
【００１５】
【実施例】本発明を実施例により更に詳細に説明する。 本発明はこれら実施例に限定されるものと解してはなら
ない。
【００１６】実施例１〜２および比較例１〜３　　表−
１に示す配合成分（重量部）から成る各ゴム組成物を、
ニーダー又はバンバリーの混合部容器に約７０％入れ、
表−１に示す回転数及び混練時間で混練した。得られた
ゴム混練物をオープンロールに素通して成形後、１６０
℃で２５分間加硫した。得られた各短繊維補強ゴムの強
度、弾性率及び硬度を測定し、それらの結果を表−１に
示す。尚、各測定試験はＪＩＳ−Ｋ６３０１に準じて行
った。
【００１７】
【表１】
【００１８】表−１から明らかなように実施例１及び２
は、比較例１に比べ混練時間を増やすことにより短繊維
がフィブリル化を起こし、高強度・高弾性を有する。 又、実施例１及び２は、比較例２及び３に比べゴム中の
短繊維の分散性、及びゴム−短繊維相互作用が向上して
おり、高強度・高弾性を有する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　フィブリル化されたポリアクリロニト
    リル短繊維がゴム中に均一に分散化された短繊維補強ゴ
    ム。
  2. 【請求項２】　　基材ゴム、長さ１０μｍ以上のポリア
    クリロニトリル系繊維、共架橋剤及び有機過酸化物を含
    有するゴム組成物を、剪断力を加えて混練することを特
    徴とする請求項１記載の短繊維補強ゴムの製造法。
JP3098621A 1991-04-30 1991-04-30 短繊維補強ゴム Pending JPH04328139A (ja)

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