JPH077142Y2 - 短繊維複合ゴム成形体 - Google Patents

短繊維複合ゴム成形体

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JPH077142Y2
JPH077142Y2 JP2435991U JP2435991U JPH077142Y2 JP H077142 Y2 JPH077142 Y2 JP H077142Y2 JP 2435991 U JP2435991 U JP 2435991U JP 2435991 U JP2435991 U JP 2435991U JP H077142 Y2 JPH077142 Y2 JP H077142Y2
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吉弥 谷野
輝之 谷垣
和磨 小林
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Nippon Pillar Packing Co Ltd
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Nippon Pillar Packing Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、例えば、立体駐車場
に於ける運搬機のローラ、合板製造機の送りローラ等に
用いられる短繊維複合ゴム成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、上述例の送りローラとしては、例
えば、金属単体、プラスチック単体、ゴム被覆金属材等
で形成した送りローラがある。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】しかし、上述の送りロ
ーラは回転時の騒音、耐久性、転動抵抗等の問題点を有
しており、用途的に満足するものを製作することは技術
的に困難である。これら問題点を改善する一手段とし
て、例えば、図5に示すように、c−NBRで形成した
合成ゴム17を金属芯18の外周面に被覆成形したゴム
被覆ローラ16があるが、このゴム被覆ローラ16は、
c−NBRで形成した合成ゴム17の持つクッション性
(低弾性、緩衝性)を利用する構造であるため、耐熱性
が低く、弾性変形率が過大であることに起因して、摩擦
や摩耗等の疲労による損耗が生じやすいという問題点を
有している。また、図5に示すように、ゴム被覆ローラ
16を平面部19に圧接すると、金属芯18の外周面に
被覆した合成ゴム17が軸方向に弾性変形して、ゴム被
覆ローラ16の両端部から合成ゴム17の一部が食み出
すため、その変形部分から合成ゴム17が剥離又は破壊
するという問題点も有している。
【0004】この考案は上記問題に鑑み、短繊維複合ゴ
ム成形体に含まれる高弾性率の短繊維を軸方向に配向す
ることにより、軸方向の過大な変形を抑制すると共に、
熱間強度及び耐久性を飛躍的に向上させることができる
短繊維複合ゴム成形体の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この考案は、ゴムより成
る筒状の母材内に高弾性率の短繊維を配合すると共に、
該母材の外周面に対して軸方向に短繊維を配向した短繊
維複合ゴム成形体であることを特徴とする。
【0006】
【考案の効果】この考案によれば、短繊維複合ゴム成形
体に含まれる高弾性率の短繊維を軸方向に配向している
ので、軸方向の引張り強度が高められ、軸方向の圧縮変
化量を少なくして過大な変形を抑制し、変形による剥離
や破壊等の発生を確実に防止すると共に、摩擦や摩耗等
による損耗を低減することができる。且つ、ゴムより成
る母材内にケブラー短繊維等を複合しているので、短繊
維の結晶性により急激な強度低下が回避され、熱間強度
が向上して、耐久性を飛躍的に向上させることができ
る。
【0007】
【実施例】この考案の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は短繊維複合ゴムに含まれる高弾性率のケ
ブラー短繊維を軸方向に配向したゴム被覆ローラを示
し、図1及び図2に於いて、このゴム被覆ローラ1は、
カルボキシル化したc−NBRを母材とするカーボン配
合ゴム2aに、フィブリル化したケブラー短繊維2bを
配合して短繊維複合ゴム2を形成した後、後述する移送
成形法により短繊維複合ゴム2を金属芯3の外周面に被
覆成形してゴム被覆ローラ1を形成する。
【0008】上述のゴム被覆ローラ1を成形する移送成
形法は、例えば、カルボキシル化したc−NBR(日本
ゼオンNipol 1072)100部に、カーボンS
RF(ゴム用カーボン粉末)30部及び充填剤等を配合
して母材となるカーボン配合ゴム2aを形成した後、同
カーボン配合ゴム2aにフィブリル化したケブラー短繊
維2b(Kevlar#29、平均繊維長さ5mm)を
wt%配合して、バンバリーミキサー(図示省略)に
よりカーボン配合ゴム2aとケブラー短繊維2bと加硫
剤とを混合混練して短繊維複合ゴム2を一体形成する。
【0009】次に、図3に示すように、成形機4を構成
する上部金型5と下部金型6との対向面間に円筒形状に
形成した金属芯3をセットして、同金属芯3の外周面に
短繊維複合ゴム2を一体的に被覆成形する。すなわち、
上部金型5と下部金型6とを分離方向に相対移動して分
離した後、フェノール樹脂系の接着剤を金属芯3の外周
面に予め塗布して、下部金型6の上面中央部に形成した
凸部6aの外周面に金属芯3の下端部を嵌合固定する。
この後、下部金型6と上部金型5とを嵌合方向に相対移
動して、上部金型5の下面中央部に形成した凸部5aの
外周面に金属芯3の上端部を嵌合固定する。同時に、下
部金型6の上面側外周部に形成した環状段部6bと、上
部金型5の下面側外周部に固定した外型7の下端部とを
嵌合固定して、同外型7の内周面と金属芯3の外周面と
の間に空間部Cを形成する。
【0010】且つ、上部金型5の上面中央部に形成した
凹部5bにプランジャ8を嵌合して、同プランジャ8の
上面中央部に形成した注入孔8aと、上部金型5の凹部
5bに多数形成した小径の各孔部5c…とを連通接続し
た後、所定温度に加熱処理した短繊維複合ゴム2をプラ
ンジャ8の注入孔8a及び上部金型5の各孔部5c…を
介して空間部Cに強制注入することにより、上部金型5
に形成した各孔部5c…を通過する時に短繊維複合ゴム
2の流動速度が速くなり、同短繊維複合ゴム2に混合し
たケブラー短繊維2bが金属芯3の外周面に沿って軸方
向に配向され、金属芯3の外周面全体に短繊維複合ゴム
2を一体的に被覆形成することができる。この後、成形
機4を構成する上部金型5と下部金型6とを分離方向に
相対移動して分離した後、上部金型5と下部金型6との
対向面間からゴム被覆ローラ1を取り外すことで成形作
業が完了する。
【0011】上述の短繊維複合ゴム2の比較例として、
例えば、c−NBRを母材とするカーボン配合ゴム2a
にケブラー短繊維2bを複合して形成した本考案の試験
片Aと、c−NBRで形成した従来品の試験片Bとを同
一形状寸法に形成して同一条件で耐疲労性及び耐摩耗性
の各試験を行なった。
【0012】先ず、耐疲労性を試験する場合、図4に示
すように、実装時に於ける圧力変化、摩擦力、軸振れ等
を予め想定して、島津製作所製の万能疲れ試験機9(U
F−15)により一定の反復引張り応力を負荷して破断
に至るまでの回数を測定し、その測定結果をSN曲線に
より判定する。この万能疲れ試験機9は、機本体10の
上面側に固定した固定クランプ11と、上下動可能に取
付けた可動クランプ12との間に試験片A又は試験片B
を挾持固定した後、可動クランプ12の上下両端部に水
平固定した薄板13,13で試験時の横揺れを抑制し、
可動クランプ12の下端部に連結固定したコイルバネ1
4で牽引して固定荷重を負荷し、可動クランプ12の中
央部に枢着した回転分銅15を上下方向に回転して変動
荷重を負荷する。すなわち、各試験片A,Bを同一形状
寸法(標点間10mm、幅10mm、厚さ3mm、チャック間
隔45mm)に夫々形成し、繰返し反復速度を1800回
/毎分に設定し、負荷荷重を30kg〜100kgの範囲で
任意設定し、通常条件よりも厳しい雰囲気(温風循環5
0℃±5℃)に設定して、繰返し反復引張り荷重を所定
時間負荷する。
【0013】下記の[表1]は、上記条件で各試験片
A,Bを試験した結果を示す。
【0014】
【表1】
【0015】上記の試験結果が示すように、同一条件で
繰返し反復引張り荷重を負荷した場合、c−NBRで形
成した従来品の試験片Bに比べて、c−NBRを母材と
するカーボン配合ゴム2aにケブラー短繊維2bを複合
して形成した本考案の試験片Aは約1万倍の寿命を有し
ているという試験結果が得られ、且つ、これら各試験片
A,Bを長期間使用した場合、従来品の試験片Bは20
kg/cm2 以下の負荷に於いて耐久性に不安があるが、本
考案の試験片Aは40kg/cm2 の負荷に於いて充分な耐
久性が得られ、耐疲労性について優れていることが証明
される。
【0016】次に、耐摩耗性を試験する場合、相手側の
摺動面粗さ及びスラリーによる摺動抵抗を考慮してティ
バー摩耗試験機(図示省略)により摩耗損失重量を測定
し、その測定結果から優劣を判定する。すなわち、今回
の摩耗試験に於いては、c−NBRで形成した従来品の
試験片Bに比べて、ケブラー短繊維2bを複合して形成
した本考案の試験片Aは約2倍の耐摩耗性を有している
という試験結果が得られ、且つ、応力歪み履歴に於ける
履歴面積の大きいものが耐摩耗性が劣るという結果とな
る。
【0017】次に、ケブラー短繊維2bを複合して形成
した本考案の試験片Aと、c−NBRで形成した従来品
の試験片Bとを同一形状寸法に形成して同一条件で引張
り弾性率及び復元性の各試験を行なった。
【0018】下記の[表2]は、同一条件で各試験片
A,Bを引張り試験した結果を示す。
【0019】
【表2】
【0020】すなわち、[表3]に示した面直角に必要
な圧縮応力を比較した場合、c−NBRで形成した従来
品の試験片Bに比べて、ケブラー短繊維2bを複合して
形成した本考案の試験片Aは2倍程度であるが、繊維配
向方向の引張り弾性率を比較した場合、本願考案の試験
片Aの破断点で比較すると、従来品の試験片Bは75kg
/cm2 あるのに対して本考案の試験片Aは320kg/cm
2 であり、従来品の試験片Bに比べて本考案の試験片A
の方が約42倍と極めて高い引張り弾性率を有している
ことが証明される。且つ、圧接面に対する馴染み性が向
上し、繊維配向方向の過大な変形が抑制される。
【0021】下記の[表3]は、同一条件で各試験片
A,Bを圧縮試験した結果を示す。
【0022】
【表3】
【0023】すなわち、従来品の試験片Bに比べて本考
案の試験片Aの方が復元性に優れていることが証明され
る。
【0024】以上の試験結果が示すように、短繊維複合
ゴム2に含まれるケブラー短繊維2bを軸方向に配向し
ているので、図2に示すように、ゴム被覆ローラ1を平
面部19に圧接しても短繊維複合ゴム2は殆ど変形せ
ず、軸方向の引張り強度が高められ、軸方向の圧縮変化
量を少なくして過大な変形を抑制し、変形による剥離や
破壊等の発生を確実に防止すると共に、摩擦や摩耗等に
よる損耗を低減することができる。且つ、c−NBRを
母材とするカーボン配合ゴム2aにケブラー短繊維2b
を複合しているので、ケブラー短繊維2bの結晶性によ
り急激な強度低下が回避され、熱間強度が向上して、耐
久性を飛躍的に向上させることができる。
【0025】[表4]は前述の試験片Aと試験片Bとを
含む他の短繊維複合ゴムの試験結果を示し、例1は試験
片Aに、また例6は試験片Bにそれぞれ対応する。
【0026】
【表4】
【0027】[表5]は上述の[表4]で示した各例1
〜6の引張り試験の結果を示す。
【0028】
【表5】
【0029】上述の結果[表4]における例1,2,
4,5は従来片B(例6に対応)に対して顕著な改善が
認められる。
【0030】この考案の構成と、上述の実施例との対応
に於いて、この考案の短繊維は、実施例のケブラー短繊
維2bと対応し、以下同様に、短繊維複合ゴム成形体
は、ゴム被覆ローラ1と対応する。
【図面の簡単な説明】
【図1】短繊維複合ゴムを被覆成形したゴム被覆ローラ
の斜視図。
【図2】ゴム被覆ローラの縦断面図。
【図3】ゴム被覆ローラの成形方法を示す成形機の縦断
側面図。
【図4】短繊維複合ゴムの試験方法を示す万能疲れ試験
機の構成図。
【図5】従来例のゴム被覆ローラを示す縦断面図。
【符号の説明】
1…ゴム被覆ローラ 2…短繊維複合ゴム 2a…カーボン配合ゴム 2b…ケブラー短繊維 3…金属芯 4…成形機 9…万能疲れ試験機
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 23:00 31:32

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゴムより成る筒状の母材内に高弾性率の短
    繊維を配合すると共に、該母材の外周面に対して軸方向
    に短繊維を配向したことを特徴とする短繊維複合ゴム成
    形体。
JP2435991U 1991-03-18 1991-03-18 短繊維複合ゴム成形体 Expired - Fee Related JPH077142Y2 (ja)

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JPH04111423U JPH04111423U (ja) 1992-09-28
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KR100726056B1 (ko) * 2001-12-26 2007-06-08 야마우치 가부시키가이샤 섬유 보강 수지 롤 및 그 제조 방법

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