JPH0724960A - 短繊維入り混入ゴムの繊維配向性製品の製造方法 - Google Patents

短繊維入り混入ゴムの繊維配向性製品の製造方法

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JPH0724960A
JPH0724960A JP5172762A JP17276293A JPH0724960A JP H0724960 A JPH0724960 A JP H0724960A JP 5172762 A JP5172762 A JP 5172762A JP 17276293 A JP17276293 A JP 17276293A JP H0724960 A JPH0724960 A JP H0724960A
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JP
Japan
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rubber
short fibers
mixed
short
fibers
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JP5172762A
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English (en)
Inventor
Shizuo Yokobori
志津雄 横堀
Kenji Onda
健二 恩田
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Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ゴム製品の寸法安定性と形状保持の優れたもの
を得る。 【構成】ゴム製品の外層ゴムとして短繊維入り混入ゴム
を用い、繊維の長さ方向の短繊維をx方向(軸の長手方
向又は円周方向)に配列する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は球状の防振ゴムや、一部
球状体を有するゴムホース等に関するものである。
【0002】
【従来の技術】特開平2−21093号“自己成型性ホ
ース”では布締めを行わずにホースの最外層を加熱収縮
する繊維層入り加硫ゴムを用いるものであり、未加硫成
型体でそのままの形状で加硫する方法、実開平3−11
8385号“配向性繊維補強”の弾性継手では短繊維入
り混入ゴムを用いる方法、実願平4−44912号“短
繊維入りゴムホース”では短繊維の耐磨耗性を利用する
方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図1のように一般にゴ
ムは高温で使用されると熱膨張で60℃から120℃で
はx方向(長さ方向、円周方向)では寸法変化は1%で
ある。y方向(長さ方向、円周方向と直角方向)につい
ては60℃から120℃にかけて0.5%から1.5%
の寸法変化がある。高温使用時にいかに寸法変化を小さ
くし形状保持性を高めるかがゴム製品にとって重要な課
題であった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに鋭意研究した結果、本発明に到達したもので、短繊
維入り混入ゴムにおいて、短繊維配列方向をx方向(短
繊維の長さ方向)、y方向(短繊維の長さに直角方向)
及びz方向(短繊維の厚み方向)としたときに、該短繊
維をx方向に集中的に配列することによって、高温時に
熱膨張が少なく、寸法安定性及び形状保持性に優れた製
品を得ることに成功したものである。各商品について詳
述すると、芯金の全周にわたって均等に短繊維入り混入
ゴムを巻着加硫したゴムローラーにおいては、芯金の長
さ方向に該短繊維入り混入ゴムの短繊維をを集中的にx
方向に配列して高速回転高荷重ゴムローラーを製造する
ものであり、両端に鉄プレートを有する軸の鉄プレート
と鉄プレートの間に全周にわたって均等に短繊維入り混
入ゴムを巻着加硫した防振ゴムにおいては、軸の長さ方
向に該短繊維入り混入ゴムの短繊維入り混入ゴムの短繊
維をx方向に集中的に配列して高荷重防振ゴムを製造す
るものであり、鉄プレートの長さ方向の一端に短繊維入
り混入ゴム板を加硫接着するゴム部品においては、ゴム
板の長さ方向に該短繊維入り混入ゴムの短繊維を集中的
にx方向に配列して長尺高温ゴム部品を製造するもので
あり、両端に継手リングを有し、該継手リングをつなぐ
円筒状の内面ゴムの上に均一の厚みで短繊維入り混入ゴ
ムを外面ゴムとして巻着加硫するゴム継手においては、
ゴム継手の長さ方向に該短繊維入り混入ゴムの短繊維を
x方向に集中的に配列して、高温ゴム継手を製造するも
のであり、両側にスチールリムを有し、中央部に全円周
溝部を有するプーリー上に均一に短繊維入り混入ゴムを
巻着加硫するプーリーにおいては、プーリーの円周方向
に該短繊維入り混入ゴムの短繊維を該短繊維の長さ方向
に集中的に配列して、ゴムプーリーを製造するものであ
り、円筒状の内面ゴムの上に均一の厚みで短繊維入り混
入ゴムを外面ゴムとして巻着加硫するチューブにおいて
は、チューブの長さ方向に該短繊維入り混入ゴムの短繊
維を全周方向に集中的に配列して絞りチューブを製造す
るものである。
【0005】短繊維入り混入ゴムのx方向(ゴム製品の
長手方向又は円周方向)に該短繊維の長さ方向を集中的
に配列する方法は、ゴムの混練の際に展延時にカレンダ
ー加工する。
【0006】この様な特性を満足するには、その短繊維
は特に長さや配合量、材質に制限はないが、得られる製
品の特性から長さ20mm以内、配合量はゴム100部
に対し20部以下、そして材料は加硫温度に対して特性
変化の少ないものを選ぶようにする。この変形歪率に対
する応力の観点からすれば通常の未加硫ゴムでもそれを
満足するものはあるがこれらは全て加硫温度に達する以
前から軟化状態となりほとんどの応力を失う欠点があ
る。10%〜50%もの歪を許容し、なお弾性範囲内に
あり、且つ加硫温度においてもなおその応力が大きく低
下していないものが必要である。一般の長繊維はこの大
きな歪を必要とする場合には未加硫ゴム内部で長繊維が
挙動しえないために製品の最外表面層に配置することは
できない。製品の最外表面にあって内部を保護する機能
をもち、10〜100%の歪下で大きな応力、そしてそ
れが弾性範囲内にあり、且つ加硫温度においても応力の
低下が少ない材料組成を具現するのが短繊維入り混入ゴ
ムである。
【0007】本発明を図面によって具体的に説明する。
図2は高速回転高荷重ゴムローラの概略斜視図である。
これまでのゴムでは内部発熱が大きく、膨張力がx方向
に作用したとき芯金との接着破断が発生する欠点があっ
た。これに対し本発明のように短繊維入り混入ゴムを用
いて、軸方向に短繊維13を繊維の長さ方向に集中的に
配列すると荷重wをy方向(ローラーに対して垂直)に
受けるので荷重に対する歪効果を減殺することなくx方
向に対する歪が少ないことから芯金との接着面に負荷さ
れる接着破断力が小さい。
【0008】図3は、図2の軸方向の断面図である。軸
方向に短繊維13を繊維の長さ方向に集中的に配列した
ことを示す図である。
【0009】図4は、図3のA−A断面図を示す。
【0010】図5は、高荷重防振ゴムの斜視図である。
一般にy方向(ゴム部分3に対して直角方向)に高荷重
で高周波振動を受けると高さ固定されたゴムはx方向
(防振ゴムの軸方向)に内部発熱により膨張し鉄プレー
トとのセン断力が生じ接着破壊する。又x方向への膨張
によりたわみ変化が生ずる。本発明においてはゴムに短
繊維入り混合ゴムを用い、防振ゴムの軸方向に短繊維1
3を長さ方向に集中的に配列すると、y方向へのバネは
かわらないので防振効果を変えることなくx方向が伸び
ないので接着破壊やたわみ変化をすることがない。
【0011】図6は、高荷重防振ゴムの正面図であっ
て、該防振ゴムの軸方向に短繊維13を長さ方向に集中
的に配列していることを示す図である。
【0012】図7は、長尺高温ゴム部品の斜視図であ
る。ゴム板をプレートに接着した製品ではその使用温度
変化により、鉄プレート6とゴム板7との熱膨張係数の
差によって接着面に疲労が生じ、接着力が低下する欠点
がある。本発明においては製品の長手方向に短繊維13
を繊維の長さ方向に配列し、(ゴムの使用特性を減殺し
ない方法で)温度変化による接着界面での伸び差が少な
い様にすることで接着疲労を防止する。
【0013】図8は、長尺高温ゴム部品の平面図であ
り、長手方向(x方向)に短繊維13を繊維の長さ方向
に配列していることを示す図である。
【0014】図9及び図10は、高温ゴム継手の斜視図
である。配管の途中に取付け配管の芯ズレ等を吸収する
ゴム継手は一般に配管の10倍の線膨張率を有し、高温
使用のとき、ゴム継手の熱による伸びで配管を押すこと
になり配管に大きな歪を与えることになる。 円筒状天然ゴム 線膨張係数 1.51 ×10-4/℃ ・・・実測値 (カーボン配合) ポンピングチューブ 〃 0.9 ×10-4/℃ ( これはスチールコードがバイアスにてプライ入っている為) 日本規格協会 非金属材料データブック(1984) 50phrカーボンの天然ゴムで4.5〜5.5×10-4/゜K 機械設計便覧 鉄鋼材料 1.176×10-5/℃ 本発明の短繊維入り混合ゴムを用いて、ゴム継手の軸方
向に繊維の長さ方向に短繊維を配列させ、x方向の伸び
を小さくすることで配管に熱応力を負荷させないもので
ある。
【0015】図11は、ゴムプーリーの斜視図である。
従来のゴムプーリーは、ロープ駆動用のゴムを外周に有
するプーリーでは高速回転することによる発熱等により
ゴム部が大きく膨張し、駆動周速が変動する為一定の駆
動速度をロープに与えることができない欠点があった。
本発明ではx方向(ゴムプーリーの円周方向)に繊維の
長さ方向に短繊維を配列させたゴムを用いることによ
り、熱によって周長を変化させることがなく、常に一定
の駆動速度をロープに与えることができる。
【0016】図12は、絞りチューブの断面図である。
従来はホースの外周部12を駆動ローラー11で圧着
し、内流体を絞り出す絞りチューブSにおいて高温流体
を圧送するとき、チューブが発熱により蛇行し、一定の
絞り量が維持できない欠点があった。本発明において
は、軸方向に繊維の長さ方向に短繊維13を配列したゴ
ムを用いることで発熱による軸長変化がなく常に一定の
圧送量を維持する。
【0017】図13は、絞りチューブの部分断面図であ
って、軸方向に短繊維13を繊維の長さ方向に配列した
ことを示す図である。
【0018】本発明に用いる配合を例示する。短繊維入
り混入ゴム配合は、次の通りである。
【表1】 短繊維は一般市販品のものでそのフィラメント径が0.
2〜3μmのものを使用する。メーカーは、帝人、東
レ、東洋紡等いずれも使用可能である。
【0019】
【作用】ゴム製品の主に外層ゴムに短繊維入り混入ゴム
を用い、その繊維の長さ方向に短繊維を軸方向又は円周
方向に配列させることによって著しく熱膨張応力を大き
くさせる。
【0020】
【発明の効果】熱膨張応力を大きくさせることによって
ゴム製品の高温使用時に軸方向又は円周方向のみが熱膨
張しにくくなり、軸方向又は円周方向における寸法安定
性や形状保持が良好になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、X方向(軸の長さ方向又は製品の円周
方向)及びY方向(繊維と直角方向)における、本発明
と従来の室温から高温における寸法変化を示すグラフ。
【図2】図2は、高速回転高荷重ゴムローラーの概略斜
視図である。
【図3】図3は、図2の軸方向の断面図。
【図4】図4は、図3のA−A断面図である。
【図5】図5は、高荷重防振ゴムの斜視図である。
【図6】図6は、高荷重防振ゴムの正面図である。
【図7】図7は、長尺高温ゴム部品の斜視図。
【図8】図8は、長尺高温ゴム部品の平面図である。
【図9】図9は、高温ゴム継手の斜視図の1例である。
【図10】図10は、ゴム継手の斜視図の別の例であ
る。
【図11】図11は、ゴムプーリーの斜視図。
【図12】図12は、絞りチューブの概略側面図であ
る。
【図13】図13は、絞りチューブの部分断面図であ
る。
【符号の説明】
1 軸 2 芯金 3 ゴム部分 4 円板状鉄プレート 5 防振ゴム軸 6 樋状鉄プレート 7 ゴム板 8 継手リング 9 スチールリム 10 配管パイプ 11 駆動ローラー 12 ホース外周部 13 短繊維 B 高荷重防振ゴム G 長尺高温ゴム部品 P ゴムプーリー R 高速回転高荷重ゴムローラー S 絞りチューブ T 高温ゴム継手

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】短繊維入り混入ゴムにおいて、短繊維配列
    方向をx方向(短繊維の長さ方向)、y方向(短繊維の
    長さに直角方向)及びz方向(短繊維の厚み方向)とし
    たときに、該短繊維をx方向に集中的に配列することを
    特徴とする高温時に熱膨張が少なく、寸法安定性及び形
    状保持性に優れた短繊維入り混入ゴムの繊維配向性製品
    の製造方法。
  2. 【請求項2】芯金の全周にわたって均等に短繊維入り混
    入ゴムを巻着加硫したゴムローラーにおいて、芯金の長
    さ方向に該短繊維入り混入ゴムの短繊維を集中的にx方
    向に配列したことを特徴とする請求項1記載の高速回転
    高荷重ゴムローラーの製造方法。
  3. 【請求項3】両端に鉄プレートを有する軸の鉄プレート
    と鉄プレートの間に全周にわたって均等に短繊維入り混
    入ゴムを巻着加硫した防振ゴムにおいて、軸の長さ方向
    に該短繊維入り混入ゴムの短繊維をx方向に集中的に配
    列したことを特徴とする請求項1記載の高荷重防振ゴム
    の製造方法。
  4. 【請求項4】鉄プレートの長さ方向の一端に短繊維入り
    混入ゴム板を加硫接着するゴム部品において、ゴム板の
    長さ方向に該短繊維入り混入ゴムの短繊維を集中的にx
    方向に配列したことを特徴とする請求項1記載の長尺高
    温ゴム部品の製造方法。
  5. 【請求項5】両端に継手リングを有し、該継手リングを
    つなぐ円筒状の内面ゴムの上に均一の厚みで短繊維入り
    混入ゴムを外面ゴムとして巻着加硫するゴム継手におい
    て、ゴム継手の長さ方向に該短繊維入り混入ゴムの短繊
    維をx方向に集中的に配列したことを特徴とする請求項
    1記載の高温ゴム継手の製造方法。
  6. 【請求項6】両側にスチールリムを有し、中央部に全円
    周溝部を有するプーリー上に均一に短繊維入り混入ゴム
    を巻着加硫するプーリーにおいて、プーリーの円周方向
    に該短繊維入り混入ゴムの短繊維を該短繊維の長さ方向
    に集中的に配列したことを特徴とする請求項1記載のゴ
    ムプーリーの製造方法。
  7. 【請求項7】円筒状の内面ゴムの上に均一の厚みで短繊
    維入り混入ゴムを外面ゴムとして巻着加硫するチューブ
    において、チューブの長さ方向に該短繊維入り混入ゴム
    の短繊維を全周方向に集中的に配列したことを特徴とす
    る請求項1記載の絞りチューブの製造方法。
JP5172762A 1993-07-13 1993-07-13 短繊維入り混入ゴムの繊維配向性製品の製造方法 Pending JPH0724960A (ja)

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