JPH06340868A - ガスケツトなどのためのアスベスト不含ミクロデニールのアクリル繊維強化材料 - Google Patents

ガスケツトなどのためのアスベスト不含ミクロデニールのアクリル繊維強化材料

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JPH06340868A
JPH06340868A JP6214794A JP6214794A JPH06340868A JP H06340868 A JPH06340868 A JP H06340868A JP 6214794 A JP6214794 A JP 6214794A JP 6214794 A JP6214794 A JP 6214794A JP H06340868 A JPH06340868 A JP H06340868A
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スタンレイ・エス・カミンスキ
Robert E Evans
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は、ガスケットなどの製造において使
用する改良されたアスベスト不含繊維強化材料に関し、
この材料は、（ａ）ミクロデニールのアクリル繊維から
なり、前記アクリル繊維はエラストマーのマトリックス
組成物、および（ｂ）約１２ミクロンまでの小さい直
径、および２０〜５０の範囲の最小アスペクト比を有し
て、材料から作られたガスケット、緩衝器、タイミング
ベルト、シーラントなどの柔軟性および強さを増強す
る。 【効果】 本発明のアスベスト不含のミクロデニールの
アクリル繊維強化材料を使用すると、満足すべき混合、
加工および表面特性が維持されると同時に柔軟性が増強
しかつ強さが増加したガスケット、緩衝器、タイミング
ベルト、シーラントなどが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、ガスケットなどの製造のための
アスベスト不含材料のための強化材としてのミクロデニ
ールのアクリル繊維に関する。さらに詳しくは、本発明
はミクロデニールのアクリル繊維強化された圧縮可能な
材料、とくにガスケット、空気入りタイヤ、緩衝器、タ
イミングベルト、シーラント、他の成形されたゴムおよ
びエラストマーの物品に関する。本発明は、また、エラ
ストマーおよびミクロデニールのアクリル繊維からなる
このような材料に関する。したがって、本発明の一般の
目的は、改良されたアスベスト不含材料およびそれから
作られた物品に関する。
【０００２】アスベスト含有物品、例えば、ガスケッ
ト、ブレーキのライニング、空気入りタイヤ、コンベヤ
ベルト、伝動カップリング、緩衝器、シーラント、塗料
などはよく知られており、そして有意な商業的成功を達
成した。不都合なことには、アスベスト繊維は、とくに
吸入したとき、健康の危険を引き起こすことが最近の医
学的証拠により示された。アスベスト繊維のこれらの健
康の問題もよく知られており、したがって、アスベスト
繊維を含有せず、しかも実質的に同一の物理的および化
学的性質を達成するガスケットなどを形成するための代
替組成物が工業的に探求されてきている。
【０００３】アクリル繊維は、有機熱硬化性プラスチッ
クのマトリックスの１または２以上の性質を改良するた
めに、そのマトリックスに添加されてきている。例え
ば、本出願人に係る米国特許第４,３５２,８５２号（発
明者、デマリアおよびレルモンド）は、約１０〜約９０
重量％の少なくとも約５.０／デニールの直線の強力を
有するアクリロニトリルポリマーの繊維が、熱硬化性樹
脂、例えば、ポリエステルおよびパーオキシド硬化剤
を、広く使用されているガラス繊維よりよく、強化する
ことを示している。普通の湿式紡糸したアクリロニトリ
ルポリマーの繊維を水蒸気中で圧力下に後延伸して通常
より高い強力を得ることによって、要求される強力は得
られる。使用する繊維は普通の直径、すなわち、約２０
ミクロン、すなわち、約１２ミクロンより大きい直径を
有する「通常のデニール」の繊維である。
【０００４】米国特許第４,４２３,１０９号（発明者、
グリーンマンら）は、繊維材料の１つがガラス繊維から
なり、そして他の繊維材料がポリアクリル、例えば、ポ
リアクリロニトリル繊維からなることができる、繊維強
化されたゴムのガスケット材料を記載している。一方に
おいてガラスと他方においてポリアクリルとの間の好ま
しさは述べられていなか、あるいは開示されていず、そ
して「ミクロデニール」の範囲の直径を有する繊維、す
なわち、１２ミクロンより小さい直径、ことに約５〜約
１０ミクロンの直径を有する繊維を使用することは示唆
または教示されていない。
【０００５】種々の最終用途においてアスベスト繊維の
代わりに他の繊維を使用することが多数の提案されてき
ている。例えば、下記の文献を述べることができる：英
国特許第１,１７９,５６９号（タイヤ）；ＥＰＯ特許公
開第０,５１１,８３８（船舶のカップリングおよびタイ
ミングベルト）；Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｄｉｃｓｃｌｏｓ
ｕｒｅ Ｎｏ．ＲＤ ２７６０９６Ａ（１９８７年４月
１０日）および米国特許第４,８２０,５８５号（シーラ
ントおよびコーティング）；および米国特許第４,３３
０,４４２号、米国特許第４,３８７,１７８号、米国特
許第４,４２３,１０９号および米国特許第４,８６６,１
０９号および日本特許公開第Ｊ０３０４５６８５号（１
９９１年２月２７日）（ガスケット）。
【０００６】ガスケット形成材料の中のアスベスト繊維
の代わりに他の繊維を使用することはことに重要であ
る。なぜなら、ある種のガス、例えば、炭化水素および
ハロゲンの発生に関する政府の規制を満足するために、
機械的に接合されたフランジの中のガスケットは、極端
に厳しい作動環境および望ましくない機械的条件に暴露
されたとき、密閉を維持しかつ流体およびガスの漏れを
防止することができなくてはならないからである。こう
して、これらのガスケットは、フランジが設計が劣りか
つ機械加工が劣っていてさえ、機能することができ、そ
して高い作動温度および高い内部圧力下でさえフランジ
を密閉しかつ漏れを防止する能力を維持することができ
なくてはならない。アスベスト繊維を置換するために提
案された多数の先行技術から製造されたガスケットは、
前述の条件および環境に暴露されたとき、漏れるか、あ
るいは破裂する。先行技術のガスケット材料における有
意な実際の欠点は、最適な柔軟性より低くかつ最適な伸
び率より低いことである。これは、強化材としてガラス
繊維またはセルロース繊維あるいはポリアラミド繊維を
使用したとき、ことに認められる。なぜなら、それらの
繊維は適切な伸び率および柔軟性をガスケットに与える
能力に欠けるからである。ガスケットは設置前に割れる
か、あるいは設計の形状寸法を損失しないで、取り扱
い、切断および包装の手順に生き残ることができるなく
てはならないので、柔軟性は実際的観点から重要であ
る。通常のデニールのアクリル繊維は、樹脂へ「カップ
リング」し、これによりぬれおよび強化を増強するため
にサイジング剤を繊維表面上に使用しないでさえ、ぬれ
たエラストマーのマトリックス樹脂に独特に適合するの
で、前述の他のものを越えた多数の利点を有する。
【０００７】技術水準の材料および方法の典型的なもの
は、米国特許第４,８３７,２８１号および米国特許第
４,８６６,１０９号（ヒッバードら）に開示されている
ものであり、これらの米国特許はアクリル繊維を切断
し、そしてガスケットとして使用するために硬化したシ
ートに変換するゴムを強化するために、それらアクリル
繊維を使用することによって、強化されたガスケット材
料を製造することを記載している。しかしながら、それ
らの引用文献は「ミクロデニール」の繊維の使用を開示
していない。
【０００８】米国特許第４,３３０,４４２号（リンドマ
ンら）は、ビーター添加法によるアスベスト不含ガスケ
ット形成材料を記載しており、ここで繊維は芳香族ポリ
アミド繊維と混合したフェノール系繊維からなる。以後
示すように、これらの繊維は最適な伸び率を有する最終
製品を提供せず、そして「ミクロデニール」の繊維では
ない。
【０００９】米国特許第４,３８７,１７８号（トレイシ
イら）は、ビーター添加法による圧縮可能な軟質ガスケ
ット形成材料を記載しており、ここで繊維はフィブリル
化芳香族ポリアミド繊維からなる。以後示すように、こ
れらの繊維は最適な伸び率を有する最終製品を提供せ
ず、そして「ミクロデニール」の繊維で作られていな
い。
【００１０】ＥＰＯ特許公開第５１１,８３８−Ａ１号
（中原ら）は、また、これに関して興味あるものであ
る。なぜなら、この特許は高い強さおよび高いモジュラ
スおよびすぐれたゴム繊維の相互作用を提供するため
に、ゴムの中に分散したフィブリル化されたポリアクリ
ロニトリルの短い（しかし長さが１０ミクロン以下では
ない）繊維を取り扱っている。この材料は有機パーオキ
シドおよび、また、硫黄で加硫してタイミングベルト、
船舶材料、チェーン、ゴムばねなどを製造することがで
き、すべては従来使用されているアスベストを使用す
る。
【００１１】一般に、アクリル繊維、例えば、８５重量
％以上の量でアクリロニトリルを含有するコポリマーの
繊維をとくに参照すると、これらは混合の間の断片化を
防止するすぐれた伸び率を有し、そしてこの分子の中に
極性のニトリル基が存在するために、ほとんどの樹脂系
によく付着する。これらの属性のためにそれらは、アス
ベストを置換するとき、樹脂系において柔軟性の増強お
よび伸び率を必要とすると同時に生ずる樹脂−繊維の複
合体の強さを維持または増加する場合の用途における使
用に考慮するために望ましい材料である。コポリマーの
中に３５重量％以上、一般に８５重量％以下のアクリロ
ニトリルを有するモダクリル繊維は、また、すぐれた伸
び率、混合の間の断片化に対する抵抗および樹脂系への
すぐれた接着を提供すると同時に、また、他の魅力的な
属性、例えば、耐燃性を提供する。結局、それらはまた
アスベストの置換のために望ましい材料である。
【００１２】要約すると、参考文献が示すように、現在
の技術水準において、繊維の有機強化材は無機強化用繊
維、例えば、ガラスはガスケット、ベルト、タイヤ、シ
ーラントなどの製造用材料において適当であることが知
られており、そしてこれらの繊維は特別にアクリル繊維
からなる。しかしながら、先行技術の通常の約１２ミク
ロン以下の直径を有するミクロデニールのアクリル繊維
はエラストマーのゴム状樹脂マトリックスのための強化
剤として記載されてきていず、そしてことにこのような
小さい直径を有するガスケット材料のためのアクリル繊
維の強化材はガスケット材料などのための強化剤として
の使用について記載されてきていない。今回、約１２ミ
クロンより大きくない非常に小さい直径を提供する方法
は、ガスケット、緩衝器、ゴムばね、空気入りタイヤ、
シーラントなどを製造するための材料のためのエラスト
マーの樹脂のバインダー系の柔軟性を増加するそれらの
能力の予期せざる増強が生ずると同時に、樹脂−繊維の
結合およびガスケットの強さを増加する。例えば、添付
図面に示すように、すべての他の変数を一定に保つと、
繊維のデニールを１０から０.５に減少すると、モデル
のガスケット材料の伸び率は２０〜１００％だけ増加す
るであろう。驚くべきことには、これは引張強さの同時
の増加とともに達成される。このような減少は予測され
なかった。なぜなら、一般に、強化用繊維の剛性が低下
する場合、その繊維およびそれを含有するガスケットの
伸び率は増加することが期待されるからである。しかし
ながら、繊維は剛性であるので、強化は犠牲となり、そ
してガスケットの強さは障害されるであろう。したがっ
て、以後提供するデータに基づいて、繊維の性質は直径
とともに有意に変化しないので、小さい直径のためにの
み、ガスケットの伸び率および強さの両者は増強される
と仮定される。このような結果は先行技術によりどこに
も前以て示されておらず、そして本発明に従い製造され
た繊維をガスケットなどの製造材料のための強化用繊維
として使用するときの顕著な利点を証明する。また、強
化材としてミクロデニールのアクリル繊維の有効性は他
の有機繊維、例えば、芳香族ポリアミドより、ことにガ
スケットにおいてきわめて重大な伸び特性において、よ
り大きいことが示された。
【００１３】本発明の主要な目的は、柔軟性を増強しか
つこのような材料から作られたガスケットの強さを増加
すると同時に満足すべき混合、加工および表面特性を維
持するために、ミクロデニールのアクリル繊維、すなわ
ち、１０より小さい、ことに１.０より小さいデニール
の繊維で強化されたガスケットなどのための材料を提供
することである。繊維はフィブリル化されていないか、
あるいはパルプの形態であることができる。繊維は、す
べての他の変数を一定にして、極端に小さい直径をもつ
ので、きわめてすぐれた強化および柔軟性の特性を提供
することを比較例は証明している。また、比較例が示す
ように、硬化すると、すべての他の変数を一定にして、
アクリル繊維は極端に小さい直径をもつために、材料の
機械的性質を改良するであろう。また、環境に対して有
害な作用を有するアスベスト以外の他の繊維強化材と比
較して、エラストマー材料の伸び率は増加される。アク
リル繊維のすぐれた紫外線抵抗性および低い湿分吸収性
のために、材料は野外の応用によく適する。また、すぐ
れた炭化水素および他の化学物質に対する抵抗性をもつ
ので、材料は自動車部品、燃料タンクおよび化学物質の
タンクのシーラントの成分、ならびにガスケットにおい
てよく適する。
【００１４】本発明によれば、アスベスト不含繊維強化
材料であって、前記材料は、（ａ）エラストマーのマト
リックス組成物、および（ｂ）有効強化量のアクリル繊
維、前記アクリル繊維は約１２ミクロン以下の小さい直
径、約０.５〜約３ｍｍの範囲の長さをもち、かつ２０
〜５０の範囲の最小アスペクト比（Ｌ／Ｄ）を有して、
前記材料から作られたガスケット、タイヤ、タイミング
ベルト、伝動カップリング、緩衝器、シーラントなどに
増強された強さおよび柔軟性を与える、からなるアスベ
スト不含繊維強化材料が提供される。
【００１５】他の面において、本発明は、強化材（ｂ）
が３５重量％以上の量のアクリロニトリルを含有するポ
リマーのミクロデニールの１成分または２成分の繊維か
らなり、前記繊維は約１２ミクロン以下の繊維直径、約
０.５ｍｍより大きい繊維長さ、および２０〜５０の範
囲の最小アスペクト比（Ｌ／Ｄ）、円形断面の形状を有
して、（ｉ） 改良された柔軟性をもつガスケットを与
え、そして（ｉｉ）１２ミクロンより大きい直径を有す
る対応する繊維で強化されたガスケットと比較して、よ
り大きい伸び率をもつガスケットを与える、上に定義し
たアスベスト不含ガスケット材料から製造された強化さ
れたガスケットに関する。
【００１６】本発明のなお他の主要な面において、ガス
ケットにおける使用に適合するアスベスト不含組成物が
提供され、前記組成物は、 （ａ）硬化性エラストマーの樹脂およびそのための硬化
剤の単独またはそれと、（ｉ）顔料、（ｉｉ）染料、
（ｉｉｉ）熱安定剤、（ｉｖ）酸化防止剤、（ｖ）可塑
剤、（ｖｉ）滑剤、（ｖｉｉ）紫外線安定剤、（ｖｉｉ
ｉ）難燃剤、（ｉｘ）加工助剤、（ｘ）発泡剤、（ｘ
ｉ）充填剤、（ｘｉｉ）非アクリル有機繊維およびパル
プ，（ｘｉｉｉ）ガラス、セラミック、鉱物繊維などか
ら選択される無機繊維、または（ｘｉｖ）上記の任意の
ものの混合物、との組み合わせ、および （ｂ）前記組成物のための有効濃度の強化材、前記強化
材は約１２ミクロン以下の小さい直径、約０.５〜約３
ｍｍの範囲の長さ、および２０〜５０の範囲の最小アス
ペクト比（Ｌ／Ｄ）を有するミクロデニールのアクリル
繊維からなり、１２ミクロンより大きい直径を有する対
応する繊維で強化されたガスケットと比較して、増加し
た伸び率をガスケットに与える、からなる。
【００１７】本発明のことに有用な態様はビーター添加
ガスケットであり、このガスケットは合計の繊維および
充填材の１００重量部当たり、約５〜２５重量部のミク
ロデニールのアクリル繊維、前記アクリル繊維は約１２
ミクロン以下の小さい直径、約０.５〜約３ｍｍの範囲
の最小長さ、および２０〜５０の範囲の最小アスペクト
比（Ｌ／Ｄ）を有する、の単独、あるいはそれと約１０
〜２５重量部の他の繊維；約４０〜７０重量部の少なく
とも１種の無機充填剤；および１０〜４０重量部の追加
の合成ゴムのバインダーとの組み合わせからなるアスベ
スト不含ガスケット形成材料から作られる。
【００１８】好ましい特徴において、本発明はアクリル
繊維（ｂ）がフィブリル化されていない上に定義した組
成物に関し；前記組成物は３５重量％以上の量のアクリ
ロニトリルを含有するポリマーから構成されており；そ
れらは約２〜１２マイクロメートルの範囲の平均直径を
有し；そしてそれらは約１００より大きいアスペクト比
（Ｌ／Ｄ）を有する。
【００１９】用語「アクリル繊維」は、ここにおいてそ
して特許請求の範囲において使用するとき、アクリロニ
トリルのホモポリマー、少なくとも８５重量％のアクリ
ロニトリルを含有し、残部がアクリロニトリルと共重合
可能なエチレン系不飽和コモノマーを含有するコポリマ
ー、または重合したアクリロニトリルの合計の含量が７
０重量％より高いポリマーのブレンドを湿式紡糸、乾式
紡糸、空気ギャップ紡糸などにより得られる繊維を包含
する。また、この用語は３５〜８５重量％の重合したア
クリロニトリルからなるコポリマーである「モダクリル
繊維」を包含する。
【００２０】繊維の直径は小さい、すなわち、１２マイ
クロメートルより小さい、好ましくは１０マイクロメー
トルより小さいことが必要である。ことに好ましくは、
繊維は約２〜１２マイクロメートルの平均直径を有する
であろう。繊維は０.５〜３ｍｍの範囲の最小長さ、お
よび約６ｍｍの最大長さを有することが必要である。繊
維の直径および長さがこれらの限界を越えるとき、ゴム
の中への分散は困難となることがあり、そして強化効果
は悪影響を受けることがある。最も重要な特性はアスペ
クト比、すなわち、長さ／直径（Ｌ／Ｄ）である。アス
ペクト比は約２０〜５０以上なくてはならず、好ましく
は実質的に１００より高く、あるいは３００までである
が、これより高いとき利点は得られないことが発見され
た。アスペクト比はより小さい直径の繊維を使用するこ
とによって増加することができるか、あるいは直径が大
きいなるほど繊維はより長くなる。アスペクト比が２０
〜５０より低い場合、柔軟性および強さは許容されえな
いほどに小さくなる。アスペクト比がほぼ４００を越え
ると、ゴムマトリックスの中への分散は困難となりそし
て生ずる複合体は不均一となることがある。性質の最良
の釣り合いは２〜１２マイクロメートルおよび約０.５
〜５ｍｍの長さを有する繊維を使用して達成されるよう
に思われる。
【００２１】本発明の改良された繊維強化材料は、処理
したミクロデニールのアクリルホモポリマーまたはコポ
リマーから構成された繊維を、純粋な形態であるか、あ
るいは溶液、ラテックスあるいは水または有機溶媒、例
えば、トルエン中の分散液の形態の天然または合成のゴ
ムと緊密に配合することによって形成される。ゴムは、
また、変化する量の無機粒状充填剤、例えば、雲母、シ
リカ、炭酸カルシウム、カーボンブラックなどを含有す
ることができ、そして典型的には配合剤、例えば、促進
剤、硬化剤、および酸化防止剤を含んで、所望の飽和レ
オロジーおよび最終製品の特性を達成することができ
る。他の有機繊維および／または無機繊維が存在するこ
とができる。組成物は、例えば、普通のビーター添加技
術によるか、あるいは熱／常温ロールミリングなどによ
りシートに変換し、そして普通の方法、例えば、加熱さ
れたプレスのプラテンの間で硬化することができる。
【００２２】ガスケット製品の他の型は「所定位置で形
成された（ｆｏｒｍｅｄ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ）」ガスケ
ットと呼ばれる。エラストマー、バインダー、通常の溶
剤に基づく、および充填材／繊維／などはこのような製
品を構成する。適用のために、組成物はかみ合わすべき
表面上に直接堆積される。この組成物は「ガスケットを
つけた」表面をかみ合わす前に、ある溶剤が逃げる時間
を必要とする。
【００２３】ことに普通の進行方法において、ビーター
飽和し、水で堆積した、アスベスト不含のゴム化ガスケ
ット形成組成物は、典型的には、平らなシートで提供さ
れ、きわめてすぐれた引張強さ、耐熱性およびクリープ
抵抗を示し、そしてアクリル繊維単独、あるいはアクリ
ル繊維と他の繊維、例えば、セルロース繊維または芳香
族ポリアミド繊維との組み合わせ、少なくとも１種の無
機充填剤またはコルク充填剤および適当なバインダーか
らなる。平らなシートは、必要な量のこれらの成分を後
述するように使用するかぎり、このようなシートを繊
維、充填剤およびバインダーから形成する任意のよく知
られた方法により作るすることができる。本発明のこの
普通の手順に従いシートを製造するために、ミクロデニ
ールの繊維および少なくとも１種の無機充填剤からなる
水性スラリーを、繊維および充填剤の合計重量の１００
重量部当たり約２〜約４０含浸重量部のアルミニウム塩
類、第二鉄塩類および第二錫塩類から成る群より選択さ
れる可溶性塩類と混合し、次いで約６〜約１０、好まし
くは約７〜約８の範囲内の構成ｐＨを提供するために十
分な量のアルカリ性水酸化物を添加する。アルカリ性水
酸化物は可溶性塩類を水不溶性水酸化物に変換する。次
いで、ラテックスが繊維および充填材上に沈澱するま
で、合成ゴムラテックスを混合物に添加する。次いで、
生ずる構成組成物から水を除去して平らなシートを形成
する。
【００２４】水性構成組成物は、また、ラテックス酸化
防止剤、セラミックまたはガラスの繊維、ミネラルウー
ル、保持助剤、殺微生物剤、ラテックス硬化剤、ラテッ
クス分散剤などを含むことができる。
【００２５】水性構成組成物は、繊維および充填剤の合
計１００重量部当たり約３〜約６０重量部、好ましくは
約５〜２５重量部のミクロデニールのアクリル繊維を含
有するであろう。
【００２６】水性構成組成物は、繊維および充填剤組成
物の合計１００重量部当たり約１０〜約８０重量部、好
ましくは約４０〜７０重量部の合計の無機充填剤の範囲
内の量で少なくとも１種の存在する無機充填剤を含有す
るであろう。無機充填剤は紙充填剤粘土、ウォラストナ
イト、タルク、炭酸カルシウム、雲母、およびケイ藻
土、それらの混合物などから成る群より選択されるであ
ろう。とくに適当な充填剤は、次のものを包含する：Ｐ
−４、Ｐ−１またはＣ−１のウォラストナイト（すべて
はインター・スペース・カンパニーから商業的に入手可
能である）、「ハイ−オパーク・クレイ（Ｈｉ−Ｏｐａ
ｑｕｅ ｃｌａｙ）」と表示されるカオリン紙充填剤粘
土（フリーポート・カオリン・クレイ・カンパニーから
商業的に入手可能である）、「ナーボン（Ｎａｒｖｏ
ｎ）」紙充填剤粘土（コンバスション・エンジニアリン
グ・インコーポレーテッドから商業的に入手可能であ
る）、および「クロンダイク（Ｋｌｏｎｄｙｋｅ）」紙
充填剤粘土または「クロンダイク（Ｋｌｏｎｄｙｋｅ）
ＫＷＷ」紙充填剤粘土（両者はエンゲルハルト・ミネラ
ルス・アンド・ケミカルス・コーポレーションから商業
的に入手可能である）。タルク、とくにプレイテイ・タ
ルク（Ｐｌａｔｅｙ Ｔａｌｃ）（プファイザー・イン
コーポレーテッドから商品名「Ｍ−１２−５０」で商業
的に入手可能である）。使用する充填剤は、フェルトシ
ートの形成の間のゴムラテックスの沈澱を妨害しないよ
うに、化学的に不活性でなくてはならない。
【００２７】水性構成組成物は、合計の繊維および充填
材の１００重量部当たり約１０〜約４０含浸重量部の適
当なバインダーを含有するであろう。繊維と合成ゴムお
よび樹脂を包含する充填材とを結合するために先行技術
において使用されている、任意の適当なバインダーを使
用できる。本発明の好ましい態様において、繊維および
充填材は合成ゴムにより一緒に結合され、そして合成ゴ
ムは繊維および充填材の上に合成ゴムのラテックスから
の沈澱により堆積される。任意の適当な合成アニオン型
ゴムラテックスを使用することができ、このようなゴム
ラテックスはニトリルゴム、スチレンブタジエンラテッ
クス、カルボキシル化アクリロニトリルブタジエン、ポ
リクロロプレンなどを包含する。これらのラテックスは
単独であるいは組み合わせで使用することができる。と
くに適当なゴムラテックスは、レイチョルド・コーポレ
ーション（Ｒｅｉｃｈｈｏｌｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏ
ｎ）の４７００Ａニトリルラテックス（４０％の合計の
固形分およびｐＨ９を有する）およびＢＦグッドリッチ
（Ｇｏｏｄｒｉｃｈ）の１７７２Ｘ４５ハイカー（Ｈｙ
ｃａｒ）ニトリルラテックス（４７％の合計の固形分、
ｐＨ６．５、０．９９の比重および８５ｃｐｓのブルッ
クフィールド粘度を有する）を包含する。グッドイアー
・コーポレーション（Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ）のケミガム（Ｃｈｅｍｉｇｕｍ）２６０、
すなわち、３５％の合計の固形分を有するニトリルラテ
ックスを特別に述べることができる。
【００２８】水性構成組成物は、合計の繊維および充填
材の１００重量部当たり、好ましくは約０.２〜約２重
量部のラテックスの酸化防止剤を含有するであろう。と
くに適当なラテックスの酸化防止剤は、「フレクトール
（Ｆｌｅｃｔｏｒ）Ｈ」と表示され、モンサント・イン
ダストリアル・ケミカルス・カンパニー（Ｍｏｎｓａｎ
ｔｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃ
ｏｍｐａｎｙ）から商業的に入手可能である。「フレク
トール（Ｆｌｅｃｔｏｒ）Ｈ」は重合した２,２,４−ト
リメチル−１,２−ジヒドロキノリンである。他の適当
な酸化防止剤は、Ｂ．Ｆ．グッドリッチ・ケミカル・カ
ンパニー（Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ
ｍｐａｎｙ）の「エイジライト・ホワイト（Ａｇｅｒｉ
ｔｅ Ｗｈｉｔｅ）」酸化防止剤であり、これはｓｙｍ
ジ−ベータ−ナフチル−パラ−フェニレンジアミンであ
る。
【００２９】前述したように、セラミック繊維を必要に
応じて本発明の水性構成組成物に添加することができ
る。適当なセラミック繊維は、アルミナシリカのセラミ
ック繊維である、商品名「カオウール（Ｋａｏｗｏｏ
ｌ）」で入手可能なバブコック（Ｂａｂｃｏｃｋ）およ
びウィルコックス（Ｗｉｌｃｏｘ）の細断セラミック繊
維を包含する。
【００３０】前述したように、標準のラテックス硬化剤
をここにおいて利用するゴムラテックスのバインダーと
組み合わせて使用することができる。１つのこのような
標準のラテックス硬化パッケージは、４２重量％の硫
黄、３８重量％の亜鉛２−メルカプトベンゾチアゾール
および２０重量％亜鉛ジメチルジチオカルバメートから
成る。他の標準のラテックス硬化剤はまたは硬化パッケ
ージは、この分野においてよく知られており、そしてこ
こにおいて同様に使用できる。
【００３１】理解されるように、本発明のガスケットな
どを形成する組成物の製造に使用される成分の量は特定
した範囲内で変化することができるが、それらは相互に
依存性であり、そしてここに記載するガスケット形成組
成物が調製されるように変化させなくてはならない。例
えば、アクリル繊維および任意の他の繊維についての範
囲のより低い限界を使用する場合、したがって、一般に
充填剤の上限を使用する場合、バインダーの下限は大量
の充填剤を結合するために十分ではないことを当業者は
理解するであろう。
【００３２】進行の他の便利な方法において、米国特許
第４,４２３,１０９号に概説されている手順を使用し
て、ガスケットとして使用すべき強化された高い密度の
シート材料を製造することができる。この手順におい
て、処理したアクリル繊維をクロロプレンゴムラテック
スおよび充填剤の水性分散液で飽和して、例えば、３４
重量％のゴム含量の組成物を製造する。水性分散液は、
例えば、下記の固体（重量部）からなる：クロロプレン
ゴム、５０部、雲母（Ｃ３００）、５０部、酸化亜鉛、
７.５部、硫黄、２部、ブチル炭酸ニッケル、５部、酸
化防止剤、２部、およびフェノール系樹脂、１０部。
【００３３】次いでガスケットの混合物を１１０℃（２
３０°Ｆ）の循環炉の中で乾燥し、次いでプラテンの間
で２０００ｐｓｉ、１６０℃（３２０°Ｆ）において２
分間プレスすることによって、ゴムを乾燥する。
【００３４】シートの性質は、次のようにして標準試験
により決定する： ＣＤ引張り、ｐｓｉ；ＡＳＴＭ Ｆ １５２ 密閉性、ｍｌ／時；ＡＳＴＭ Ｆ ３７、燃料Ａ ２５０ｐｓｉ、３″Ｈｇ Ａクリープ、％；ＡＳＴＭ Ｆ３８Ｂ、２２時間、１０
５℃、３０００ｐｓｉ Ｂクリープ、％；ＡＳＴＭ Ｆ３８Ｂ、２０時間、１５
０℃、２５００ｐｓｉ 圧縮性、５０００ｐｓｉ；ＡＳＴＭ Ｆ３６、１型材
料、エルメンドルフ引裂き、ｇ；ＡＳＴＭ Ｄ６８９ 進行の他の方法において、米国特許第４,８６６,１０９
号に概説されている手順を使用して、ガスケットとして
使用すべき強化された高い密度のシート材料を製造する
ことができる。この手順において、パテ状混合物を標準
の熱ロールおよび常温ロールを有する２本ロールのシー
ト製造装置、例えば、トロエステル（Ｔｒｏｅｓｔｅ
ｒ）機のニップに供給する。この混合物をロールの間の
ニップ（シリンダーが互いに最も密接している領域）の
中に入れ、ロールの間の距離およびロールの間の圧力は
コントロールすることができる。この混合物をニップを
横切って適用して、混合物をニップを横切って均一に広
げる。混合物は熱ロールに付着し、開いた末端の管の形
状の強化された材料を製造し、この管はトロエステル
（Ｔｒｏｅｓｔｅｒ）機の熱ロールの直径と同一の内径
を有する。強化された材料がロール上に存在するとき、
熱および圧力を使用して強化された材料を硬化する。次
いで、この材料をその長さに沿って切断することによっ
て、材料を取り出し、こうして強化された材料の長方形
の片を得る。
【００３５】このような２本ロールのシート製造装置を
使用する繊維強化された高密度のガスケット形成材料の
製造において、出発層、本体層、および仕上げ層のため
に異なる組成物を使用してガスケットを製造する。すな
わち、別々の層を熱ロール上に構成して所望の強化され
た材料を得る。
【００３６】出発混合物は出発層を形成し、これをを使
用して熱ロールの表面に付着する材料を得る。本体混合
物を次のローラーのニップの中に挿入して、出発層の上
に本体層を形成する。本体層は、仕上げられた製品の中
の材料の大部分からなり、そして最大量の強化剤を含有
する。仕上げ層は本体層の上に平滑な表面を与える。仕
上げ層は薄く、そして一般に化粧的目的で使用される。
出発層の混合物および仕上げ層の混合物の組成物は同一
であることができる。
【００３７】配合物の中にミクロデニールのアクリル強
化用繊維を混入した、ガスケットなどに適当な高密度の
材料を製造する他の手段を全体的に説明する。部は重量
部である。
【００３８】１０部の天然ゴムと５６部のトルエンとを
３０分間混合することによって、出発層の混合組成物を
調製することができる。その後、この混合物に活性化剤
として０.５部の酸化亜鉛、加硫剤として０.１部の硫
黄、促進剤として０.０５部のベンゾトリアゾリルジサ
ルファイド、酸化防止剤として０.１部の２,２−ジメチ
レン−ビス４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール、着
色剤として０.２部のスタントン（ＳｔａｎｔｏｎｅR）
４００５（ハーウィック・ケミカル・コーポレーション
［Ｈａｒｗｉｃｋ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎ］、アクロン、オハイオ州、から入手可能であ
る）、および充填剤として３０部のメタケイ酸カルシウ
ムを添加する。この反応混合物を３０部の粘土をこの混
合物に添加し、そしてこの混合物をさらに４５分間撹拌
する。
【００３９】７０部のハイカー（ＨｙｃａｒR）１４９
２Ｐ８０アクリロニトリル−ブタジエンコポリマー
（Ｂ．Ｆ．グッドリッチ・カンパニー［（Ｇｏｏｄｒｉ
ｃｈ Ｃｏｍｐａｎｙ）、クレブランド、オハイオ州、
から入手可能である）、１８部のアメリポリ（Ａｍｅｒ
ｉｐｏｌR）１０１２スチレン−ブタジエンコポリマー
（グッドリッチ・ケミカル・カンパニー［（Ｇｏｏｄｒ
ｉｃｈ ＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ）、クレブラ
ンド、オハイオ州、から入手可能である）、１２部の天
然ゴム、および１００部のトルエンを１５分間混合する
ことによって、本体層の混合組成物を調製する。その
後、４００部の粘土充填剤、促進剤として１.５部のテ
トラメチレンチウラムジサルファイド、活性化剤として
５.０部の酸化亜鉛、加硫剤として３.０部の硫黄、１.
０部の２−メルカプトベンゾチアゾール、１.０部のス
タントン（ＳｔａｎｔｏｎｅR）４００５ブルー着色
剤、０.２部のＳＲＦ黒色着色剤、および１.０部のエイ
ジライト・レジン（ＡｇｅＲｉｔｅＲｅｓｉｎ）Ｄ（重
合した１,２−ジヒドロ−２,２,４−トリメチルキノリ
ン酸化防止剤、Ｒ．Ｔ．バンダービルト・カンパニー
［Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｃｏｍｐａｎｙ］、ノーウォ
ーク、コネチカット州、から入手可能である］を反応混
合物に添加し、次いでこの混合物を１５分間撹拌す
る）。次いで、１２５部のミクロデニールのアクリロニ
トリル含有強化用繊維を反応混合物に添加し、そして反
応混合物を１５分間撹拌する。次いで反応混合物を１５
分間撹拌する。次いで６０部のトルエンを反応混合物に
添加し、そしてこの混合物をさらに６０分間撹拌する。
【００４０】８部のハイカー（ＨｙｃａｒR）１４９２
Ｐ８０アクリロニトリル−ブタジエンコポリマーと２部
のアメリポリ（ＡｍｅｒｉｐｏｌR）１０１２スチレン
−ブタジエンコポリマーを５分間混合することによっ
て、仕上げ層混合組成物を調製する。５０部のトルエン
を反応混合物に添加し、次いで反応混合物を２５分間撹
拌する。次いで、この混合物に、活性化剤として０.５
部の酸化亜鉛、加硫剤として０．２部の硫黄、０.１部
のエイジライト・レジン（ＡｇｅＲｉｔｅ Ｒｅｓｉ
ｎ）Ｄ、充填剤として２０部の硫酸バリウム、０.１４
部のスタントン（Ｓｔａｎｔｏｎｅ）４００６ブルー着
色剤を添加し、そしてこの混合物を１５分間撹拌する。
充填剤として３０部の粘土を反応混合物に添加し、次い
でこの混合物をさらに４５分間撹拌する。
【００４１】ガスケットのシートをシーター、例えば、
トロエステル（Ｔｒｏｅｓｔｅｒ）シーターＫＤ−ＩＴ
３０１１５型（トロエステル・カンパニー・オブ・ハノ
ーバー（Ｔｒｏｅｓｔｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｈ
ａｎｎｏｖｅｒ）、ウルフェル、西ドイツ、製）で製造
される。ロール温度は約１１０〜１１６℃（２３０−２
４０°Ｆ）に設定する；メートル計のサルファイドを約
３０〜約３５ｍ／分に設定する；そして圧力計を１０１
３ｋＮ（キロニュートルエントン）×１０に設定する。
この実施例の出発材料の十分な量をシーターに添加して
ロールを完全にカバーする。トルエンおよび他の揮発性
物質は加工の間に蒸発する。ロールがコーティングされ
たとき、圧力計を５〜６ｋＮ×１０以上に再設定し、次
いで本体の組成物をシーターに添加する；シーターの熱
ロールが本体の組成物のコーティングを取り上げ始めた
とき、メートル計の速度を２０ｍ／分に再設定する。シ
ーター上のシートの厚さが約０.１５４ｃｍ（０.０６１
インチ）に到達した後、仕上げ組成物をシート上にコー
ティングして、シートの合計の厚さを約０.１６０ｃｍ
（０.０６３）インチにする。その後、シートをシータ
ーから取り出す。もちろん、他のシートの厚さ、例え
ば、０.０７９ｃｍ（１／３２インチ）および０.３１８
ｃｍ（１／８インチ）を使用することができる。
【００４２】ガスケットを引張強さの試験により分析
し、ここでガスケット材料の試料のストリップをガスケ
ットのシートとの接触線（シーター機のローラーの）に
対して平行または垂直に切断することによって、「平均
引張強さ」を決定する。接触線に対して垂直である軸は
「機械方向」として知られている；接触線に対して平行
である軸はここにおいて「反機械」方向と表示する。機
械方向の引張強さ／反機械方向の引張強さの比は、ガス
ケットのシートについて典型的には約３：１である。典
型的には、例えば、３：１の比および２４００ｐｓｉの
平均引張強さについて、機械方向の引張強さは３６００
ｐｓｉであるが、反機械方向は１２００ｐｓｉである。
ローラーによる加工の間の処理したアクリル繊維の配向
は繊維の多少の配向を引き起こし、これは一方の軸に沿
ってより大きい強さを生ずるが、他方の軸に沿ってより
低い強さを生成する。
【００４３】一般に、エラストマーのバインダーおよび
強化量のミクロデニールのアクリル繊維からなるガスケ
ット組成物は、繊維を樹脂系の中に普通のミキサー、例
えば、リボンブレンダー、垂直または水平のブレンダ
ー、ニーダー、らせんミキサー、シグマミキサー、バン
バリーミキサー、二本ロール機、一軸スクリュー押出
機、二軸スクリュー押出機および他のブレンダーで単に
混合することによって、容易に製造することができる。
これらの組成物を、当業者によく知られている普通の方
法において、シートに変換しそしてまた硬化することが
できる。ガスケット、および他の成形物品およびタイヤ
などはシートからおよび混合した組成物から、また、普
通の装置でよく知られている方法において形成すること
ができる。
【００４４】エラストマーの樹脂マトリックスは硬化剤
を含有し、そして普通の添加剤、例えば、顔料、染料、
熱安定剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線安定剤、
難燃剤、加工助剤、発泡剤などを普通の量で含有して、
ガスケット組成物の性質、例えば、加工可能性をさらに
改良することができる。
【００４５】先行技術の教示に従い製造されたガスケッ
トおよびゴムシーラントと比較して、本発明のミクロデ
ニールのアクリル繊維強化材料が改良された性質を示す
ことを下記の実施例により説明する。
【００４６】下記の実施例によって、本発明をさらに説
明する。これらの実施例は本発明を限定しない。特記し
ない限り、すべての部は重量による。
【００４７】第１系列の実施例において、本発明のアス
ベスト不含ゴム化ガスケット形成組成物の製造を説明す
る。これらの実施例において、引張強さおよび伸び率、
圧縮可能性および回復、クリープ緩和、および環境的抵
抗の性質を、それぞれ、ＡＳＴＭ試験法Ｎｏ．Ｄ８８２
およびＦ１５２；Ｆ３６；Ｆ３７；Ｆ３８およびＦ１４
６に記載されている手順に従い決定した。動力学的機械
的分析の結果をＤＭＡ試験Ｎｏ．９８２により決定し
た。特記しない限り、組成物を炉内で３１６℃（６００
°Ｆ）において２４時間加熱し、引き続いてその引張強
さを測定することによって、組成物の加熱老化性質を決
定した。
【００４８】
【実施例】実施例１および２ 使用した基本的処方は次の通りであった： 成分 量、重量 強化用繊維（特定した） １５％ パテ状タルク繊維 ７０％ （Ｐｆｉｚｅｒ Ｍ−１２−５０） ＮＢＲラテックスバインダー １５％ （ＣｈｅｍｉｇｕｍR２６０） １００％ 硫黄 ２ｐｈｒ 酸化亜鉛 ４ｐｈｒ ブチルジメイト １.５ｐｈｒ アゲライトＤ酸化防止剤 ２ｐｈｒ 沈澱調節剤 ２ｐｈｒ （ＴＡＭＯＬR Ｎ） 沈澱剤 ５〜１０ｐｈｒ （明礬） ｐｈｒ＝ゴム１００部当たりの部 材料をガスケットに成形する基本的手順は次の通りであ
った： １．繊維、充填剤、硬化剤およびラテックスを蒸留水の
中でワーリング（ＷａｒｉｎｇR）ブレンダーにより低
速度で混合する。
【００４９】２．ラテックスを明礬で沈澱させると同時
にブレンダーの中で間欠的にに混合する。
【００５０】３．この混合物を１％の固形分に希釈し、
製紙用シート型で３０.５ｃｍ×３０.５ｃｍ（１２イン
チ×１２インチ）のシートに成形する。
【００５１】４．シートをプレスの中で前以て詰め、炉
の中で部分的に乾燥し、１２１℃（２５０°Ｆ）および
６００〜９００ｐｓｉにおいて２０分プレス硬化し、そ
して最後に炉内で１２１℃（２５０°Ｆ）において後硬
化する。
【００５２】実施例１．―下記の特性を有するミクロデ
ニールのアクリル繊維を実施例１において使用する：公
称直径、７ミクロン（０．５デニール）；公称長さ、
１．５マイクロメートル、非フィブリル化ステープル。
【００５３】実施例２．―下記の特性を有するミクロデ
ニールのアクリル繊維を実施例２において使用する：公
称直径、１０ミクロン；公称長さ、０.１５８８ｃｍ
（０.０６２５インチ）；密度、１.１７ｇ／ｃｍ；引張
強さ、７５ｋｓｉ；モジュラス、０.８ｍｓｉ；伸び
率、２５％；湿分、＜４％；および色、白、また、非フ
ィブリル化ステープル。
【００５４】生ずる乾燥したハンドシートは、０.０８
１ｃｍ（０.０３２インチ）の試験用厚さを有するガス
ケットの製造に使用するのに適当な本発明のゴム化ガス
ケット形成組成物として回収される。このガスケットを
試験し、そして下記の性質を有することが発見された： 実施例 性質 １ ２.６０ｋｓｉの引張強さ １７.６％の伸び率 １.５５ｇ／ｃｃの密度 ２ ４７％のクリープ緩和（２２時間、１５０℃、３０００ ｐｓｉ） ２.６４ｋｓｉの引張強さ １６.５％の伸び率 １.５４ｇ／ｃｃの密度 高い伸び率の値は注目に値しそしてガスケットの使用に
意味がある。
【００５５】実施例３ ０.１５８８ｃｍ（０.０６２５インチ）の公称長さを有
する１０マイクロメートルの直径のミクロデニールのア
クリル繊維の代わりに、０.１０２ｃｍ（０.０４イン
チ）の長さの繊維を使用して、実施例２の手順を反復す
る。
【００５６】生ずる乾燥したハンドシートは、０.０８
１ｃｍ（０.０３２インチ）の試験用厚さを有するガス
ケットの製造に使用するのに適当な本発明のゴム化ガス
ケット形成組成物として回収された。このガケットを試
験し、そして４８％のクリープ緩和（２２時間、１５０
℃、３０００ｐｓｉ）、２.５７ｋｓｉの引張強さ、１
５.９％の伸び率、および１.５２ｇ／ｃｃの密度を有す
ることが発見された。
【００５７】実施例４ ７ミクロンの公称直径を有するミクロデニールのアクリ
ル繊維の代わりに、１２ミクロンの公称直径を有する繊
維を使用して、実施例１の手順を反復する。
【００５８】生ずる乾燥したハンドシートは、０.０８
１ｃｍ（０.０３２インチ）の試験用厚さを有するガス
ケットの製造に使用するのに適当な本発明のゴム化ガス
ケット形成組成物として回収された。このガケットを試
験し、そして４５％のクリープ緩和（２２時間、１５０
℃、３０００ｐｓｉ）、２.３９ｋｓｉの引張強さ、１
３.３％の伸び率、および１．５５ｇ／ｃｃの密度を有
することが発見された。
【００５９】上記の実施例は、本発明のミクロデニール
のアクリル繊維を使用して達成することができる高い伸
び率（および柔軟性）を実証する。
【００６０】比較例１Ａ＊および２Ａ＊ ７ミクロンの公称直径のミクロデニールの非フィブリル
化ステープル、それぞれ、２０ミクロンの公称直径およ
び０.７１１ｃｍ（０.２８インチ）の公称長さを有する
「通常の」デニールのパルプ化アクリル繊維；および約
２０ミクロンの公称直径および０.４０６ｃｍ（０.１６
インチ）の公称長さを有する芳香族の「通常の」デニー
ルのポリアミドのパルプ化フィブリル化繊維（ＫＥＶＬ
ＡＲR３６１）を代わりに使用して、実施例１の手順を
反復する。
【００６１】生ずる乾燥したハンドシートは、０.０８
１ｃｍ（０.０３２インチ）の試験用厚さを有するガス
ケットの製造に使用するのに適当な比較の目的のゴム化
ガスケット形成組成物として回収された。このガケット
を試験し、そして実施例１〜４と比較し、下記の結果が
得られた：
【００６２】
【表１】
【００６３】実施例１は公称１.５ｍｍの長さをもつ繊
維を使用する；実施例２および４は公称０.１５９ｃｍ
（１／１６インチ）の長さをもつ繊維を使用する；実施
例３は公称０.１０２ｃｍ（０.０４インチ）の長さをも
つ繊維を使用する；比較例１Ａ＊はは公称０.７１１ｃ
ｍ（０.２８インチ）の長さをもつ繊維を使用する；比
較例２Ａ＊はは公称０.４０６ｃｍ（０.１６インチ）の
長さをもつ芳香族ポリアミド繊維のパルプを使用する。
【００６４】上記のデータが実証するように、ミクロデ
ニールのアクリル繊維（実施例１〜４）は、すべての他
の因子はに等しいとして、現在の技術水準（比較例１Ａ
＊〜２Ａ＊）と比較して。柔軟性（伸び率）が実質的に
改良されたガスケットを提供する。
【００６５】実施例５、比較例５Ａ＊および５Ｂ＊ １０マイクロメートルの直径および１.５ｃｍの長さの
強化用アクリル繊維をゴム１００部当たり１.５部（ｐ
ｈｒ）の量で使用して、モデルのポリサルファイドゴム
の所定位置で形成されたガスケット系を製造しそして硬
化し、そして普通に使用される強化用繊維を含有する系
および未強化のシーラントと比較した。この系の組成物
は、３０ｐｈｒのジブチルフタレート中の５０％の過酸
化鉛から成る硬化剤を有するＬＰ３２ポリサルファイド
樹脂（モートン・インターナショナル［Ｍｏｒｔｏｎ
Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ］）である。
【００６６】アクリル繊維をポリサルファイド樹脂の中
に実験室用スパチュラで混合して、均一に分散させる。
この混合物を真空下に室温において３０分間脱気する。
硬化剤をスパチュラでおだやかに混合して空気の導入を
回避する。この混合したシーラント組成物をガラス板の
間に挟みそしてこの組成物を５５℃において１６時間硬
化することによって、２ｍｍの厚さのゴムシートに硬化
する。比較の目的で、未強化の組成物および１．５ｐｈ
ｒのアラミドパルプを含有する組成物を調製した。すべ
てのゴムシートをＡＳＴＭ Ｄ４１２によりそれらの引
張り性質について測定し、そして得られた結果は次の通
りであった： 強化用繊維 引張強さ（ｐｓｉ） 伸び率（％） 実施例５ １.５ｐｈｒのミクロデニール の繊維、１０マイクロメートル の直径、１.５ｍｍの長さ １７８ １００ 比較例５Ａ＊ １.５ｐｈｒのアラミドパルプ １６８ ３２ 比較例５Ｂ＊ 繊維を含まない系 １２５ ２１０ これらの結果が示すように、ミクロデニールの繊維の添
加は、少なくともアラミドパルプと等しく硬化系におけ
る強さを改良すると同時に、ガスケットの伸び率の１５
％のみを維持するアラミドに比較して、ガスケットの伸
び率の半分を維持する。
【００６７】実施例６ ９ミクロンの公称直径のミクロデニールのアクリル繊維
の１／２の代わりに、等しい重量の芳香族ポリアミドパ
ルプ（ＫＥＶＬＡＲR ３６１）を使用して実施例１の
手順を反復する場合、および乾燥したハンドシートを回
収する場合、繊維の５０−５０混合物を使用する本発明
のゴム化ガスケット形成組成物が得られ、これは０.０
８１ｃｍ（０.０３２インチ）の試験用厚さを有するガ
スケットの製造に使用するのに適当である。このガスケ
ットを試験する場合、それは高い柔軟性を必要とするガ
スケットにおける使用に適当なクリープ緩和性質、引張
強さ、伸び率、および密度を有することが発見された。
【００６８】実施例７および８ アクリロニトリル−ブタジエンコポリマーのゴムの代わ
りに、等しい重量のアクリロニトリル−ブタジエンコポ
リマーのゴム、スチレン−ブタジエンコポリマーのゴ
ム、および天然（ポリイソプレン）ゴムからなる混合物
を使用して、実施例１の一般手順を反復すると、ミクロ
デニールのアクリル繊維が存在するので、改良された柔
軟性を有するガスケットが得られるであろう。
【００６９】実施例９ フィブリル化ミクロデニールの繊維の代わりに非フィブ
リル化繊維を使用して、実施例１の手順を反復すると、
本発明に従い強化用繊維で改良された性質を有するガス
ケット組成物が得られるであろう。
【００７０】実施例１０ アクリル繊維の代わりにミクロデニールのモダクリル繊
維（５０重量％のアクリロニトリル−５０重量％の塩化
ビニル）を使用して、実施例１の手順を反復すると、本
発明に従い処理されたミクロデニールのモダクリル繊維
で改良された性質を有するガスケット組成物が得られ
る。
【００７１】実施例１１〜１９および比較例２０Ａ＊ 使用したミクロデニールのアクリル繊維の代わりに下に
特定する種々のアクリル繊維を使用して実施例１の手順
を反復し、そしてそれぞれの組成物からガスケットを作
り、そして試験すると、下記の結果が得られる：
【００７２】
【表２】
【００７３】上記のデータを図面を構成するグラフに点
として記載する。これらのデータはガスケットの性質に
対するプラスの効果を示し、アクリル繊維の直径を「通
常の」範囲から本発明により発見されたミクロデニール
の範囲に減少すると、ガスケットの柔軟性は非常に大き
く改良される。
【００７４】前述の特許、刊行物および試験法引用によ
ってここに加える。
【００７５】上の詳細な説明に照らして、当業者は本発
明の多数の変化を思い浮かぶであろう。例えば、種々の
断面形状、例えば、円形、三角形、「Ｃ」字形、ドッグ
−ボーン（ｄｏｇ−ｂｏｎｅ）、多小葉形、長方形など
をもつ繊維を使用する場合、同一の結果が得られるであ
ろう。例示したゴムの代わりに、ポリウレタンゴムおよ
び／またはエチレン−プロピレンゴムを使用することが
できる。処理したアクリル繊維の小さい部分を他のミク
ロデニールの有機繊維、例えば、ポリエステル繊維、ポ
リオレフィン繊維およびポリイミド繊維で置換すること
ができる。タルクの代わりに、雲母、シリカ、炭酸カル
シウム、カーボンブラック、粘土、紙用充填剤粘土、ウ
ォラストナイト、ケイ藻土、それらの混合物などを充填
剤として使用することができる。硫黄または過酸化鉛の
加硫性バインダー系の代わりに、他の過酸化物、例え
ば、過酸化ベンゾイルで硬化する系を使用することがで
きる。エラストマーのバインダーの水性分散液の代わり
に、有機溶媒に基づく分散液を使用することができる。
ビーター添加法または所定位置で形成する方法の代わり
に、２本ロールガスケット形成装置および方法を使用す
ることができる。すべてのこのような明らかな変更は本
発明の意図する範囲内である。
【００７６】本発明の主な特徴および態様は、次の通り
である。
【００７７】１．アスベスト不含繊維強化材料であっ
て、前記材料は、（ａ）エラストマーのマトリックス組
成物、および（ｂ）有効強化量のアクリル繊維、前記ア
クリル繊維は約１２ミクロン以下の小さい直径、約０.
５〜約３ｍｍの範囲の長さをもち、かつ２０〜５０の範
囲の最小アスペクト比（Ｌ／Ｄ）を有して、前記材料か
ら作られたガスケット、タイヤ、タイミングベルト、伝
動カップリング、緩衝器、シーラントなどに増強された
強さおよび柔軟性を与える、からなる、ことを特徴とす
る、アスベスト不含繊維強化材料。
【００７８】２．（ａ）および（ｂ）の合計の１００重
量部当たり、マトリックス組成物（ａ）が約７０〜約９
０重量部を構成し、そして強化用繊維（ｂ）が約３０〜
約１０重量部を構成する、上記第１項記載の材料。
【００７９】３．マトリックス組成物（ａ）が、 （ａ）（ｉ）天然または合成のゴムのエラストマー、
（ａ）（ｉｉ）無機粒状充填剤、および（ａ）（ｉｉ
ｉ）配合剤、からなる、上記第１項記載の材料。
【００８０】４．ミクロデニールのアクリル繊維（ｂ）
を強化用非アクリル繊維と組み合わせて使用する、上記
第１項記載の材料。
【００８１】５．強化材（ｂ）が３５重量％以上の量の
アクリロニトリルを含有するポリマーのミクロデニール
の１成分または２成分の繊維からなり、前記繊維は約１
２ミクロン以下の繊維直径、約０.５ｍｍより大きい繊
維長さ、および２０〜５０の範囲の最小アスペクト比
（Ｌ／Ｄ）、円形断面の形状を有して、（ｉ） 改良さ
れた柔軟性をもつガスケットを与え、そして（ｉｉ）１
２ミクロンより大きい直径を有する対応する繊維で強化
されたガスケットと比較して、より大きい伸び率をもつ
ガスケットを与える、上記第１項記載の材料から製造さ
れたアスベスト不含強化ガスケット。
【００８２】６．前記ミクロデニールの繊維（ｂ）が８
５重量％以上の量のアクリロニトリルを含有するポリマ
ーから構成されている、上記第５項記載のガスケット。
【００８３】７．ガスケットにおける使用に適合するア
スベスト不含組成物であって、前記組成物は、 （ａ）硬化性エラストマーの樹脂およびそのための硬化
剤の単独またはそれと、（ｉ）顔料、（ｉｉ）染料、
（ｉｉｉ）熱安定剤、（ｉｖ）酸化防止剤、（ｖ）可塑
剤、（ｖｉ）滑剤、（ｖｉｉ）紫外線安定剤、（ｖｉｉ
ｉ）難燃剤、（ｉｘ）加工助剤、（ｘ）発泡剤、（ｘ
ｉ）充填剤、（ｘｉｉ）非アクリル有機繊維およびパル
プ，（ｘｉｉｉ）ガラス、セラミック、鉱物繊維などか
ら選択される無機繊維、または（ｘｉｖ）上記の任意の
ものの混合物、との組み合わせ、および （ｂ）前記組成物のための有効濃度の強化材、前記強化
材は約１２ミクロン以下の小さい直径、約０.５〜約３
ｍｍの範囲の長さ、および２０〜５０の範囲の最小アス
ペクト比（Ｌ／Ｄ）を有するミクロデニールのアクリル
繊維からなり、１２ミクロンより大きい直径を有する対
応する繊維で強化されたガスケットと比較して、増加し
た伸び率をガスケットに与える、からなる、ことを特徴
とする、ガスケットにおける使用に適合するアスベスト
不含組成物。
【００８４】８．前記エラストマーの樹脂が天然または
合成のゴムまたはゴムラテックスからなり、そして前記
硬化剤が架橋剤、遊離基発生剤、あるいは紫外線、電子
ビームなどから選択される高エネルギー放射線からな
る、上記第７項記載の組成物。 ９．前記ゴムがアクリロニトリル−ブタジエンコポリマ
ーのゴム、スチレン−ブタジエンコポリマーのゴム、お
よび天然ゴムの混合物からなり、そして前記架橋剤が加
硫量の硫黄からなる、上記第８項記載の組成物。
【００８５】１０．合計の繊維および充填材の１００重
量部当たり、約５〜２５重量部のミクロデニールのアク
リル繊維、前記アクリル繊維は約１２ミクロン以下の小
さい直径、約０.５〜約３ｍｍの範囲の最小長さ、およ
び２０〜５０の範囲の最小アスペクト比（Ｌ／Ｄ）を有
する、の単独、あるいはそれと約１０〜２５重量部の他
の繊維；約４０〜７０重量部の少なくとも１種の無機充
填剤；および１０〜４０含浸重量部の追加の合成ゴムの
バインダーとの組み合わせからなる、ことを特徴とす
る、アスベスト不含ガスケット形成組成物。
【００８６】１１．前記繊維を合計の繊維および充填材
の１００重量部当たり約３〜約６０重量部の範囲の量で
使用する、上記第１０項記載の組成物。
【００８７】１２．前記他の繊維が芳香族ポリアミド繊
維である、上記第１０項記載の組成物。
【００８８】１３．前記少なくとも１種の無機充填剤が
紙充填剤粘土、ウォラストナイト、タルク、炭酸カルシ
ウム、雲母、およびケイ藻土から成る群より選択され
る、上記第１０項記載のガスケット形成組成物。
【００８９】１４．前記少なくとも１種の充填剤を合計
の繊維および充填材の１００重量部当たり約４０〜約７
０重量部の範囲内の合計量で使用する、上記第１０項記
載のガスケット形成組成物。
【図面の簡単な説明】
【図１】モデルのガスケットの引張強さへの繊維直径の
減少の効果を表示するグラフである。データは、それぞ
れデニールを減少した１０種類のポリアクリロニトリル
繊維で強化されたニトリルゴムおよびタルク充填剤の材
料のシートを成形することによって作られたシートから
得られた引張強さおよび伸び率の値からなり、そしてデ
ータの点はミクロデニールの繊維が引張強さの顕著な改
良とともに最高の伸び率を与えることを示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アスベスト不含繊維強化材料であって、
    前記材料は、 （ａ）エラストマーのマトリックス組成物、および （ｂ）有効強化量のアクリル繊維、前記アクリル繊維は
    約１２ミクロン以下の小さい直径、約０.５〜約３ｍｍ
    の範囲の長さをもち、かつ２０〜５０の範囲の最小アス
    ペクト比（Ｌ／Ｄ）を有して、前記材料から作られたガ
    スケット、タイヤ、タイミングベルト、伝動カップリン
    グ、緩衝器、シーラントなどに増強された強さおよび柔
    軟性を与える、からなる、ことを特徴とする、アスベス
    ト不含繊維強化材料。
  2. 【請求項２】 強化材（ｂ）が３５重量％以上の量のア
    クリロニトリルを含有するポリマーのミクロデニールの
    １成分または２成分の繊維からなり、前記繊維は約１２
    ミクロン以下の繊維直径、約０.５ｍｍより大きい繊維
    長さ、および２０〜５０の範囲の最小アスペクト比（Ｌ
    ／Ｄ）、円形断面の形状を有して、 （ｉ） 改良された柔軟性をもつガスケットを与え、そ
    して （ｉｉ）１２ミクロンより大きい直径を有する対応する
    繊維で強化されたガスケットと比較して、より大きい伸
    び率をもつガスケットを与える、請求項１の材料から製
    造されたアスベスト不含強化ガスケット。
  3. 【請求項３】 ガスケットにおける使用に適合するアス
    ベスト不含組成物であって、前記組成物は、 （ａ）硬化性エラストマーの樹脂およびそのための硬化
    剤の単独またはそれと、（ｉ）顔料、（ｉｉ）染料、
    （ｉｉｉ）熱安定剤、（ｉｖ）酸化防止剤、（ｖ）可塑
    剤、（ｖｉ）滑剤、（ｖｉｉ）紫外線安定剤、（ｖｉｉ
    ｉ）難燃剤、（ｉｘ）加工助剤、（ｘ）発泡剤、（ｘ
    ｉ）充填剤、（ｘｉｉ）非アクリル有機繊維およびパル
    プ，（ｘｉｉｉ）ガラス、セラミック、鉱物繊維などか
    ら選択される無機繊維、または（ｘｉｖ）上記の任意の
    ものの混合物、との組み合わせ、および （ｂ）前記組成物のための有効濃度の強化材、前記強化
    材は約１２ミクロン以下の小さい直径、約０.５〜約３
    ｍｍの範囲の長さ、および２０〜５０の範囲の最小アス
    ペクト比（Ｌ／Ｄ）を有するミクロデニールのアクリル
    繊維からなり、１２ミクロンより大きい直径を有する対
    応する繊維で強化されたガスケットと比較して、増加し
    た伸び率をガスケットに与える、からなる、ことを特徴
    とする、ガスケットにおける使用に適合するアスベスト
    不含組成物。
  4. 【請求項４】 合計の繊維および充填材の１００重量部
    当たり、約５〜２５重量部のミクロデニールのアクリル
    繊維、前記アクリル繊維は約１２ミクロン以下の小さい
    直径、約０.５〜約３ｍｍの範囲の最小長さ、および２
    ０〜５０の範囲の最小アスペクト比（Ｌ／Ｄ）を有す
    る、の単独、あるいはそれと約１０〜２５重量部の他の
    繊維；約４０〜７０重量部の少なくとも１種の無機充填
    剤；および１０〜４０含浸重量部の追加の合成ゴムのバ
    インダーとの組み合わせからなる、ことを特徴とする、
    アスベスト不含ガスケット形成組成物。
JP6214794A 1993-03-12 1994-03-08 ガスケツトなどのためのアスベスト不含ミクロデニールのアクリル繊維強化材料 Pending JPH06340868A (ja)

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