JPS6189231A - 短繊維補強ゴムコンパウンドの製造法 - 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） 本発明は短繊維のｌ昆人されたゴムコンパウンドの製造
法、特に耐摩耗性、耐破裂強１グ、耐破損性。

屈曲性にすぐれた各種工業用ゴム製品の製造に好適なゴ
ムコンパウンドの製造法に関する。

ここで、工業用ゴム製品とはＶベルト、平ベルト、コン
ベアベルト、耐ＯＥホース、ゴムロール。

コＡｔ１Ｊｆｉｄｌ受、　防振コム、ゴムジヨイント、
シーリング材、パツキン材、ゴムライニングシート、ゴ
ルフクラブグリップ、靴の底材など、各種のゴム製品を
総称するものであり、以下、本明細占において、工業用
ゴム製品とはこれらのすべてを包括する。

（従来の技術） 工業用ゴム製品において天然又は人造の各種繊維類は不
即不離の関係にあり、各方面にわたって利用されている
。例えば、短繊維としては、紡績糸に作られ、スダレ織
あるいは帆布としてレゾルシン　ホルムアルデヒド、ラ
テックス（以’Ｆ、ＲＩＦＬと略記する）溶液による接
着処理が施さｎ、前者は抗張体としてタイヤ等に、一方
、後者はラッピング材としてベルト、ホース等に用いら
れている。

又、長繊維としても、トウ、スダレ織りあるいは織物と
して何れもＲ？Ｌ処理の後、ベルト、タイヤ、ホース等
に用いられている。

しかしながら、短繊維を紡績糸として使用した帆布やス
ダレ織あるいはトウではＲＦＬの処理に際し、個々の繊
維に対して充分なＲＩＰＬ付着が行なわれず、接着性に
難があり、特に織物の糸は機械的に撚りがかかつている
ので再分繊が困難であって均一混合が値しい。しかも、
何れも充分な均一混合を得ようとすれば工程が長くなり
コストが高くなって不利を免れない。

そこで、最近、Ｖベルト、平ベルトヲ始めとして短繊維
又は長繊維をカットして原料ゴム内にそれらを直接混合
し、混練して短繊維の混入されたゴムコンパウンドを作
り、製品に利用することが行なわｎているが、このよう
な場合には混入繊維はＲＦＬが付着される機会がなく互
いの接着性に問題が残る。

と云って、これらの繊維にＲＦＬ溶液による処理を施す
とすれば特殊な含ｔＪ工ｖ４が心安となり、工程−ヒの
問題が派生する。

従って、工業用ゴム製品の製造にあたって実際に耐摩耗
性、耐破裂強度、耐破損性、屈曲性などの各種性能の向
上を図ることは極めて・雌しい問題であり、未だに帆布
やスダレ織による利用が最も多く実用されている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述の如き実状に対処し、不織布を利用し、か
つその液着工程を利用することにより繊維とゴムとの接
着性の向上を図り、ゴム製品の改質を良好ならしめると
共に、工数の低減、製品コストの軽減をはかることを目
的とするものである。

（問題点を解決するだめの手段） しかして、上記目的を達成する本発明の特徴とするとこ
ろは、目付が３００９７．？以下の繊維シートにＲＦＬ
溶液をバインダーとしてその付着率が繊維重量に対し、
固型分で１０〜３０％になるように付着せしめ、乾燥、
熱処理せしめた不織布を１片の長さが２０１１１１１以
下の小片状に細断し、次いで、これを原料ゴム内に、ゴ
ム１０Ｇ直９４％に対し５〜８０重量％混入して両者を
共に混練し、前記不織布構成繊維を原料ゴム内で分繊す
ると共に、実質的に均一に混合せしめてゴムコンパウン
ドを製造する点にある。

しかシテ、このゴムコンパウンドは以後、常法に従って
各種工業用製品の製造に供される。

、　ここで、目付が３００９７ｙ？以下の繊維シートと
しては天然又は人造の短繊維もしくはスパンボンド方式
で作られた長繊維からなる繊維ウェブで作られたもので
あり、好ましくは、繊維ウェブに対し、予め、軽くニー
ドリングを施して使用する。

繊維目付が３００　ｆ／ｒｒ？を栢えるときはＲＦＬ溶
液の繊維への均一付着が低下し、ゴムとの接着に影１１
１を及ぼすので、可及的、低い目付であることが好まし
く、最も良好なものはｌＯ〜ｚｏｏｓ’／Ｉ？である。

繊維ウェブに用いられるｆＪ！ｉ雄としては、綿繊維。

ポリアミドあるいはポリエステル系繊維等の合成繊維が
最も一般的であるが、無を幾繊維、炭素繊維。

金属繊維なども使用することができる。

そして、これら各繊維は１種に限らず、２種以上用いる
ことも可能であり、これら各繊維からなる繊維シートは
通常の湿式又は浸漬式不織布工程あるいはスパンボンド
不織布工程によって不織布に作らｎるが、このとき、そ
のバインダーとしてＲＩＦＬ溶液が使用される。

ＲＦＬ溶液は一般にゴムと繊維との接着を図る接着処理
液としてベルト、タイヤ等に使用されるものであるが、
未だ、これが不織布のバインダーとして使用されたこと
はない。

本発明は、これを不織布のバインダーとして使用すると
ころに１つの特徴を有し、不織布をベルト、タイヤ、ホ
ースを始めとする工業用ゴム製品に利用する途を開いた
ものである。

ｕＦＬ溶液は、ビニールピリジンラテックス。

レゾルシン、ホルムアルデヒドの外、苛性ソーダ。

アンモニア水などを適宜配合してなり、通常は１５〜２
０％溶液として用いる。しかし、勿論、これに拘束さｎ
るものではな・い。

そして、繊維シートを前記Ｒ７１Ｍ液に浸漬した後は、
乾燥、熱処理を施すことによって不織布として形成する
。

従って、この段階においては、繊維は不規則な方向に交
絡状態にあるが、スダレ織、帆布の知き絡みは全くなく
、方向性もない。

そこで、次にこのような不織布を、ゴムへの元入金容易
ならしめるべく、２０ＩＩＩＩＩ以下の小片に細断する
。細断はＲＰＬバインダーにより固着さ扛た不織布形態
にあるため既知のスリッター、裁断機によって容易に行
なうことができる。細断は、余り大きくては原料ゴムへ
の混入に好ましくなく、烏 かつ爾後の混練時における分繊も悪くなるので、　　　
　）臨界的ではないが２０１ａｌ以下が好適である。

かくして細断さｎた前記不織布は、原料ゴムに対し、混
入さｎてゴム製品を作る段階に必要な混工程に付される
。

混練は、通常のバンバリーミキサ−が用いられ、常法に
従って混練されるが、不和＆布の原料″ゴムに対する割
合としては。原料ゴム１００に対し５〜３０重量％程度
が実Ｉｆｆ的である。

これは種々の実験よりｖＡ維とゴムとの配合比率がゴム
９５〜７５重量％、繊維５〜２５屯量％が好適であるこ
とにもとづくもので、このようにして工業用ゴム製品に
好適なコンパウンドを得、る。

なお、この混練して作られたコンパウンドはその後、各
種ゴム製品を作るそれぞれのＩ　、ｆｆｌに従って、既
知の手段によりゴム製品に形成される。

以上の過程を通じ、本発明においては、不織布における
バインダーとしてＲＦＬ溶液を使用することから、不織
布構成繊維に充分なＲＦＬの付着がなされ、こｎが分繊
された陵、ゴムとの接着性を良好ならしめる役割を有し
、従来の繊維混入におけるゴムと繊維との接着性を大き
く改善する。

なお、以上は不織布製造工程を経た場合であるが、同様
にしてＲＦＬ液の付着された短繊維層や、再用綿等も容
易に使用でき、工程を短縮することができる。

（実施例） 以下、更に本発明の実施例を掲げる。

実施例−１ 綿１ｏｏ％の繊維ウェブを７０アコンベアー上に積層し
て１　ｏ　ｏｆ／ｒｒ？の繊維シートを作り、次いビニ
ールピリジンラテックス　　　　　　　（４０％）ｇｏ
Ｋｇアンモニア水　　　　　　　　　（４０％）ｇｏＶ
４苛性ソーダ　　　　　　　　　　　　　　ｏ、ｉ初し
ゾルシン　　　　　　　　　　　　　　　１−ｏＶ４ホ
ルマリン　　　　　　　　　　（３７％）ｔｉＫｇ浸透
剤　　　　　　　　　　　　　　　　ｏ、　ｉ　Ｋｙ軟
　　水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　４７．７にりｏｏＫｇ のＲ７１２０％溶液中に浸漬した。後、余剰溶液を絞っ
てウェットピックアップ（ｗ、ｐ＊ｕ　ｌ　ｉ　ｏ　。

％に調整し、コンベア一式乾燥機にて１００〜１４０℃
で充分乾燥した。その後、１５０℃でａ〜６分熱処理し
てバインダー付着ｔイがＲＦＬ固型分２０％の不織布を
得た。

次に、このようにして得られた１　２０　ｆ／ｌｒ？の
不織布を１００幅にスリッター加工してテープ状物を作
り、更にこのテープを裁断機に刀１けて１−×２６１１
１１程度の小片にした。

この小片を次いで原料ゴムｌｏ　ｏ　Ｋｇに対し１５Ｋ
ｇ投入してバンバリーミキサ−によるゴム練り工程にか
けて均一に混入するまで練り込み、同時に小片を粉砕し
て短繊維個々に分繊した。

このようにして出来たゴムコンパウンドを接着用ゴム、
上下ゴムに用いて第１図（イ）に示す如き抗張体（１）
を接着用ゴム（２）内に埋設し、その上下に同じく短繊
維（６）混入の上ゴム（３）、下ゴム（４）ヲ配層し、
更にその上下に帆布（５）ｔ−積層したローエツジＶベ
ルトを作った。

一方、これと比較のため、従来既知の抗張体（１）内蔵
接着用ゴム（２）の上下に上ゴム（３）、下ゴム（４）
ヲ配層し、帆布外被Ｖで被覆せしめて第１図（ロ）の如
きラップベルトを作り、両者について耐摩耗性・を比較
した。

その結果は、本発明に係る短繊維混入のＶベルトの耐摩
耗性は比較ラップベルトに比し、何等、遜色なく、同等
か又はそれ以上の性能のＶベルトが得られた。

実施例−２ アラミツド繊ｆ＃（商標名ケプラー）１００％の繊維積
層体２　Ｇ　０　ｆ／ｒｒ？のウェブを””４程度の針
刺数で軽くニードリングを施し、ハンドリング又は樹脂
加工が出来る程度のフェルトラ作り、下記のような配合
のＲＦＬ１５％溶液のバインダーに浸漬し、２本のゴム
ロールでｗ、ｐ、ｕが１００％になるように絞り１００
〜１３０℃で乾燥を充分にした後、熱処理を１５０℃で
３〜５分処理し’１：ＲＦＴＪ加エニードルフエルトヲ
作ツタ。

ビニールピリジンラテックス　　　　　　　（４１％）
３４Ｋｇアンモニア水（ＮＨ，ｏＨ）　　　　　　（２
８％）０．８Ｋｇ苛性ソーダ（ｎａｏｕ）　　　　　　
　　（２％）　　２，０ｋｇレゾルシン　　　　　　　
　　　　　　　　１．　？　Ｋｇホルムアルデヒド　　
　　　　　（３７％）ｔ、＊ｆ１ｇ軟　　水（ＩＣ，Ｏ
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５９・６
に９ｏｏＫｆ 次に、１配の如くして得られたニードルフェルトをスリ
ッター、裁断機を用いて実施例−１におけると同じ（１
０１１１＋１１Ｘ　２　ｏ１１ｎ程度の小片にし、これ
を原料生ゴムｘｏｏＫｇに対しｚｏＫ９混入しバンバリ
ーミキサ−で−緒に練り込んで分繊させ、ゴムと短繊維
とを均一にしたゴムコンパウンドを作った。その後、こ
れを原料として押出成型機にかけ第２図（イ）に示す中
空のゴムホースを作り、加硫を施し製品とした。図中、
（ロ）は抗張体、　（１３）はゴム。

（１→は短繊維である。

一方、比較のため、ゴムのみを用いて押出し成型後、そ
の周囲に帆布等の被材（１１）を巻きつけて第２図（ロ
）に示すゴムホースを作り、両者性能の比較を行ったと
ころ、本発明はこのような外被材被着工程が省略出来て
、しかも外波材料そのものも不必要になることが実証さ
れた。

即ち、得られたゴムホースは従来のタイプに比較して耐
用性、破裂強度に対して何らの遜色なく、同等又はそれ
以上の性能金得ることができた。

実施例−３ ポリアミド系合成繊維（ナイロン６６）から、１００ｆ
／ｍ’の繊維積層体を通常の浸漬式不姻布製造の前工程
で作り、下記の配合の１５％Ｒ・ＦＬバインダー溶液中
に浸漬し、余分のバインダーを絞り取ってバインダー付
着量が１５％になるようにし、続いて実施例−１，３の
ように乾燥−熱処理−哉断を施し出来た不織布の小片を
原料生ゴム１ｏｏＫｐに対し２０Ｋｇ混入し、両者−緒
にバンバリーミキサ−で混練し、均一にゴムの中に分繊
した。

アンモニア水（ＮＨ，０１（）　　　　　　　（２８％
）ｏ、ｓＫｇ＋苛性ソーダー（ＮａＯＨ）　　　　　　
　（２％）　　１．５Ｋｇレゾルシノール　　　　　　
　　　　　　ｌ・５に９ホルムアルデヒド　　　　　　
　（３７％）　ｌ、　ｏ　Ｋ７軟　　水（Ｈ２Ｏ）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６０．５に９
１００に９ 次にできたコンパウンドをカレンダーでシート状又はテ
ープ状にして鉄芯に巻きつけ、円筒状に仕上がったもの
を加硫−冷却後一表面研磨してロールに仕上げ第３図（
イ）に示す工業用ゴムロールを作った。図中、ｅυはゴ
ム、　（２２）は鉄芯、シ３）は鉄芯シャフト＋　（２
滲は短繊維である。

かかる方法で作ったゴムロールは従来の第３図（ロ）に
示すゴムロールに比較して耐摩耗性において２倍、耐破
損性について３倍以上の性能を有する物を得ることがで
きた。

（発明の効果） 本発明は以上のように低目付不織布のバインダーとして
ＲＦＬ溶液を用い、該不織布を小片状に細断してこれを
１東料ゴム内に混入し、混練せしめて短繊維個々に分繊
し、かつ原料ゴム内に分散混入せしめて均一に短繊維が
混入されたゴムコンパウンドを得る方法であり、低目付
不織布’１ＲＦＬ溶液に浸漬することによって個々の短
繊維に充分にＲＦＬ溶液を付着し、従って、細断９分繊
さｎた短繊維は接着性が良好であると共に、しかも不織
布の利用で従来の如く帆布又はスダレ織に織成されたも
のと異なり、方向性を有しないため分繊が容易であって
原料ゴム内への均一混入が良好となり、こｎを使用した
各種、ゴム製品の耐摩耗性。

耐破裂強度、耐破損性などの性能向上に好結果をもたら
し、従来、外被材等によって補強していた被着工程の省
略を可能ならしめることができる。

なお、上記不織布の分繊化による混入によりゴム単独よ
りも硬度を高めることも容易で、各種製品に適切な硬度
を不織布の混入により得ることができる実効もある。

表置面の簡単な説明 第１図ないし第３図の各（１（ロ）は夫々実施例におけ
る本発明に係る各ゴム製品と比較対照品とを示す断面概
要図である。

竿ｌ 華３図 （イ） 〃 （ロ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、天然又は人造の繊維からなる目付３００ｇ／ｍ＾２
   以下の繊維シートにレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラ
   テックスをバインダーとしてその付着率が繊維重量に対
   し固型分で１０〜３０％になるように付着し、乾燥、熱
   処理を行なつてなる不織布を、１片の長さが２０ｍｍ以
   下の小片に細断し、次いでこれを原料ゴム内に該ゴムに
   対し５〜３０重量％混入し、両者を共に混練すると共に
   不織布小片を構成する繊維を分繊し、短繊維が原料ゴム
   内に実質的に均一に混入されたコンパウンドを得ること
   を特徴とする短繊維補強ゴムコンパウンドの製造法。 ２、不織布が天然又は人造の短繊維からなる繊維ウェブ
   を基材として通常の浸漬式不織布製造工程でレゾルシン
   ・ホルムアルデヒド・ラテックスをバインダーとして使
   用し浸漬、絞り、乾燥、熱処理工程を経て作られた不織
   布である特許請求の範囲第１項記載の短繊維補強ゴムコ
   ンパウンドの製造法。 ３、不織布がスパンボンド方式で作られた長繊維繊維シ
   ートにレゾルシン・ホルムアルデヒド・ラテックスをバ
   インダーとして付着してなる不織布である特許請求の範
   囲第１項記載の短繊維補強ゴムコンパウンドの製造法。 ４、不織布が天然又は人造の短繊維ウェブを基材とし湿
   式による不織布製造工程で、レゾルシン・ホルムアルデ
   ヒド・ラテックスをバインダーとして使用し、付着せし
   めた湿式不織布である特許請求の範囲第１項記載の短繊
   維補強ゴムコンパウンドの製造法。 ５、天然又は人造の短繊維ウェブに軽くニードリングを
   施す特許請求の範囲第２項又は第４項記載の短繊維補強
   ゴムコンパウンドの製造法。 ６、ゴムコンパウンドがゴム９５〜７５％、短繊維５〜
   ２５％の配合比率である特許請求の範囲第１〜５項の何
   れかの項に記載の短繊維補強ゴムコンパウンドの製造法
   。