JPS6032649B2 - 弾性成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、弾性基体に繊維状物質を混入せしめた弾性成
形品、特にビロード状表面を有するものであってスピー
カ用振動板エッジやレコードプレーャのターンテーブル
等に用いて好適な弾性成形品の製造方法に関する。

最近、例えばスピ−力用振動板エッジ等の都材としては
、高い剛性を得るために繊維状物質を弾性基体に混入せ
しめた材質のものが用いられるようになってきた。

しかしながら、例えばスピーカ用振動板エッジに用いら
れるゴム状弾性部材に関しては、その外観があまりよく
ない。そこでこのようなゴム状弾性部材の外観を改善す
るためには塗装による方法ぐらいしかないが、塗装して
も優れた外観を有する表面は得られないばかりでなく、
ゴムの有する弾力性を阻害してしまう恐れもあり、好ま
しい方法とはいえない。本発明は上述の如き実情に鑑み
て発明されたものであって、１０の雲量部の弾性基体に
３〜２の重量部の耐薬品性を有する繊維状物質を混入す
る工程と、前記弾性基体のみを腐食させて前記繊維状物
質を残存させ得る薬品によって前記弾性基体の表面領域
を５〜２０仏のの深さでエッチング除去して前記繊維状
物質を露出させる工程とを夫々具備する弾性成形品の製
造方法に係るものである。

このように構成することによって、弾性基体の性質を損
なうことなく、外観的に優れたビロード状表面を有する
弾性成形品を得ることが可能となる。本発明はエッチン
グ処理によって弾性成形品の表面付近において弾性基体
だけを腐食させて除去し、これによってこの弾性基体に
混入されている繊維状物質の一部を露出させ、その他の
部分は弾性基体内に埋込まれた状態で残存させている。
弾性基体の表面領域の除去によって表面に露出した繊維
状物質の量は、その表面からみたとき５〜１０００本／
肋２ 程度であるのが望ましい。換言すれば、弾性基体
１０の重量部に対して繊維状物質３〜２の重量部を混入
するのが望ましい。即ち、繊維状物質が表面において５
本／柳２（または弾性基体１０広重量部に対して３重量
部）未満であると、外観上の変化が少なく、充分なビロ
ード状外観が得られず、また繊維状物質が表面において
１０００本／柳２（または弾性基体１０の重量部に対し
て繊維状物質が２の重量部）を越えると、弾性基体の有
する弾性を阻害してしまうからである。また弾性基体の
表面領域を除去する量（又は深さ）は５〜２０仏程度で
あるのが好ましい。

その理由は、除去深さが５ム未満であると、弾性成形品
の表面領域に存在する繊維状物質が表面に露出する量が
少なすぎて充分なビロード状表面とならず、また除去深
さが２０仏を越えると、繊維状物質が弾性基体から脱落
してしまうものもあり、好ましくないからである。本発
明において、弾性基体としてはＮＲ〔ィソプレンゴム（
天然ゴム）〕、ＳＢＲ（スチレン、ブタジエンゴム）、
ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＮＢＲ〔ニトリル・ブタジエ
ンゴム（ニトリルゴム）〕、ＣＲ（ク。

ロプレンゴム）、ＩＲ〔ィソプレンゴム（合成天然ゴム
）〕、１１Ｒ〔イソプチレン・イソプレンゴム（ブチル
ゴム）〕、ＥＰＲ（エチレン・プロピレンゴム）、ＥＰ
Ｔ（エチレン・プロピレン・ターボリマー）、ＥＰＤＭ
（エチレン・プロピレン・ジェン・ターボリマー）など
のゴム状弾性体、パラプレン（商品名：保土ケ谷化学工
業社製）のような加硫処理されていないポリウレタン樹
脂、ＲＢ（商品名）などの熱可塑性弾性体等が使用可能
である。この中でも特に天然ゴム、ＢＲ，ＳＢＲ，ＩＲ
等はエッチング処理が容易でしかも取扱い易いので、こ
れらを使用するのが好ましく、特にエッチング速度が速
い等の物性の観点からブタジェンを５０〜８増重量％含
有するＳＢＲを使用するのが最も好ましい。次に上述の
ゴム及び熱可塑性弾性体を含む弾性基体に浸入させる繊
維状物質について述べると、本発明において使用可能な
繊維状物質としては下記の条件に適合するものであるの
が望ましい。

｛ａー 弾性率がｌｋ９／側２以上であって、特に４〜
５５のｎ／肌２程度が好ましい。‘ｂ｝ 直径は１〜１
００仏程度であること。

‘ｃ’長さは混入（ねり込み）後において０．１〜１０
肋程度であること。｛ｄ’耐酸性（耐薬品性）を有する
こと。

具体的に述べると、カーボンファイバー（炭素繊維及び
黒鉛ゥィスカー等を含む）、ガラス織維、カオリン繊維
、アルミナ、ジルコニア、チル化ホウ素等の多結晶繊維
、チタン酸カリウムの単結晶繊維、シリコンカーバィド
繊維、ホウ素／タングステン／ホウ素／溶融石英、炭化
ホウ素／ホウ素／タングステン、炭化ケイ素／タングス
テン等の複合繊維、アルミナウィスカー、炭化ケイ素ウ
ィスカー、ポリ弗化エチレン系樹脂（例えばテフロン繊
維）、シリコン樹脂繊維などが繊維状物質として使用可
能である。

ざらに耐酸性を有する天然繊維及び合成繊維等も使用可
能であり、或いは有機繊維であっても既述の条件ａ’〜
｛ｄ’項を満たし、その中でも特に耐酸性を有していれ
ば使用可能である。またこのような繊維状物質を化学処
理によって弾性基体の表面に露出させるために用いるエ
ッチング液としては、上述の弾性基体だけを腐食して繊
維状物質を残存させ得るようなものであれば何であって
もよいが、一例として無水クロム酸と硫酸との混合液、
過酸化水素と硫酸との混合液、臭素酸カリとリン酸と過
マンガン酸塩との混合液等が挙げられる。

また本発明によって製造した弾性成形品には、補強のた
めにカーボン粒子が添加されていてもよい。

このカーボン粒子としては平均粒径が１０〜１００〆程
度であるのが実用的であり、具体的にはチャンネルブラ
ック（粒径：１０〜３０の〃）、アセチレンブラック（
粒蓬：４２肌ｒ）、ＨＡＦ（粒蚤：２６〜２８の仏）、
ＦＥＦ（粒径：４０〜５０肌仏）、ＳＲＦ（粒蓬：６０
〜８０ｍ一）等が一例として挙げられる。なおカーボン
粒子の含有量は０〜６の重量％であるのが好ましい。そ
の理由はカーボン粒子を弾性基体に６の重量％を越えて
混合させにくく、しかも６の重量％を越えて混合すると
その混合物は弾性を損なってしまうからである。次に本
発明によって製造した弾性成形品の一実施例をその製造
方法について述べる。

本実施例によって製造した弾性成形品は下記組成からな
っている。

ＪＳＲ１５０７ （商品名：日本合成ゴム社製） １０の重量部ＨＡＦ
（ハイアブレーシヨンフアーネス）（商品名：旭カーボ
ン社製） １の重量部トレ力Ｔ２００（商品名：
東レ社製） １の重量部アンテージ３０（
商品名：川口化学工業社製） １重量部アンテージＲ
Ｄ（商品名：川口化学工業社製） １重量部アクセ
ルＮＳ（商品名：川口化学工業社製） １重量部ア
クセルＴＥＴ（商品名ミ川口化学工業社製） ０．
５重量部アクターＲ（商品名：川口化学工業社製）
０．７５重量部本実施例においては、弾性基体としてＳ
ＢＲ（スチレンプタジェンゴム）の一種であるＪＳＲ１
５０７（ブタジェン含有量：７６．５重量％）を用い、
また繊維状物質としてカーボン繊維の一種であるトレカ
Ｔ２００を用いた。

即ち、１００重量部の液状のＪＳＲ１５０７に補強材と
して１０重量部のＨＡＦを混合し、さらにヤング率２の
ｏｎ／側２以上、引張り強度２００ｋ９／肋２ 以上、
直径３．５仏、長さ約６．仇肋のトレカＴ２００を１の
重量部添加し、しかる後にローラによって混合する。こ
の混合によってカーボン繊維が平均して長さ約１．０伽
程度に切断される。さらにこの液状混合物に老化防止剤
として１重量部のアンテージ３０及び１重量部のアンテ
ージＲＤと、加硫促進剤として１重量部のアクセルＮＳ
，０．５重量部のアクセルＴＥＴ及び０．７５重量部の
アクタ−Ｒとをそれぞれ添加し、しかる後にこの液状混
合物を所定温度に加熱されている金型に注入して成形す
る。なおこの場合には、カーボン繊維は弾性基体内にお
いて不規則（配向してし、ない）に混入された状態とな
っていてよい。第１図はエッチング処理前の弾性成形品
の表面の顕微鏡写真（倍率：８．３音）（上部に写って
いるのは１目盛が１側のスケールである。）であって、
この写真から明らかなように、弾性成形品の表面にはカ
ーボン繊維が殆んど見当らない。従って第２図に誇張し
て示すように、このカーボン繊維１は弾性基体２内にす
べて埋込まれている状態であることがわかる。従って上
述の弾性成形品の表面は弾性基体そのままの外観を呈し
、ビロード状外観は得られない。次に得られた弾性成形
品を５００夕／その無水クロム酸と２００夕／その硫酸
との混合液によって約２時間エッチング処理を行なう。

このエッチング処理によって弾性成形品の表面付近の弾
性基体だけが腐食されて除去され、一方この表面付近に
存在するカーボン繊維は腐食されないので、そのまま残
存して表面に露出した状態となる。即ち、露出されたカ
ーボン繊維はその一部が弾性基体内に埋込まれた状態で
保持されている。これによって、弾性成形品の表面が黒
色のビロード状外観を呈するようになる。第３図は上述
のようにして製造されたビロード状表面を有する弾性成
形品の表面の顕微鏡写真（倍率：８．９音）（上部に写
っているのは１目盛が１肌のスケールである。）であっ
て、輝いて見える部分が露出しているカーボン繊維であ
る。第４図はこの状態を誇張して示すものである。第１
図及び第２図と比較すると明らかなように、エッチング
処理前には弾性成形品の表面に見られなかったカーボン
繊維がエッチング処理後に見られるようになった。本実
施例においては、カーボン繊維を不規則に混入している
ので一概には言えないが、平均して１側２ 当り約２０
本のカーボン繊維が露出していた。以上のようにして得
た弾性成形品は、ビロード状表面を有していて外観上の
実感を呈するので、例えばスピーカ用振動板エッジやレ
コードプレーャ用ターンテーブル等に使用するのに好適
である。

また表面に露出したカーボン繊維は比較的柔軟なので、
第４図に示すようにその表面上に寝易く、従って表面摩
擦係数が小さくなり、また感触が良くなる。さらに露出
しているカーボン繊維によって接着剤等を塗布した場合
に接着強度も強いので、この接着剤付きの成形品を所定
箇所に接着する場合に都合がよい。以上本発明を一実施
例に基いて説明したが、この実施例は本発明の技術的思
想に基いて更に変更が可能である。

例えば、本実施例においては弾性基体内にカーボン繊維
を不規則に混入したが、このカーボン繊維を所定の方向
へ配向させるようにしてもよい。この場合には、第５図
に示すように、繊維状物質を混合した上記の液状混合物
１２を所定温度に加熱されている金型３のほぼ中央部に
戦直する。そうして所定温度に加熱されている金型５を
上述の金型３の上方に配置して、第５図に示すようにこ
れらの金型３，５間に液状混合物１２を挟み込んだ状態
にする。次いで金型５を金型３の方へ除々に下降させる
と、金型３，５の圧力によって液状混合物１２が金型３
の中央部から矢印Ａ方向、即ちこの中央部から放射状に
流動し、これによって繊維状物質もこの方向性を保持し
つつ最終的には第６図に示すように放射状に配向される
。このようにして繊維状物質１が径方向に配向された弾
性成形品、例えば第７図に示すようなスピーカ用振動板
エッジ１０が得られる。

この振動板エッジ１０の表面を既述したようにエッチン
グ処理することによって、ビロード状表面のものとする
ことができる。このようなスピーカ用振動板エッジにお
いては、繊維状物質が隆方向に配向しているので、エッ
ジが円周方向に極めて良好に伸縮し得て振動板の振動時
にエッジにしわが寄るのを防止することが出釆る。また
エッジ部に韓射音が生じるのを防止出来て周波数特性を
非常に良好なものとすることが可能である。またエッチ
ング処理時にエッチング処理深さを既述のように５〜２
０山の範囲内で調整することによって、種々のビロード
状外観を得ることができる。本発明は、上述の如き構成
を有しているので、基体の弾性を阻害することなく、充
分なビロード状表面を得ることができる。。従って従来
の技術では困難であった弾性成形品の外観上の改善を効
果的に達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明を説明するためのものであって
、第１図は繊維状物質を含有する弾性成形品の表面領域
のエッチング処理前の顕微鏡写真、（倍率：８．牙音）
、第２図は第１図の弾性成形品の部分拡大縦断面図、第
３図は上述の弾性成形品の表面領域のエッチング処理後
の顕微鏡写真、第４図は第３図の弾性成形品の部分拡大
縦断面図、第５図は振動数エッジを形成する際に用いる
金型の縦断面図、第６図は振動板エッジの部分拡大平面
図、第７図は第６図におけるＷ−肌線縦断面図である。 なお図面に用いられている符号において、１・・・繊維
状物質、２・・・弾性基体である。第１図 第３図 第２図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １００重量部の弾性基体に３〜２０重量部の耐薬品
   性を有する繊維状物質を混入する工程と、前記弾性基体
   のみを腐食させて前記繊維状物質を残存させ得る薬品に
   よつて前記弾性基体の表面領域を５〜２０μｍの深さで
   エツチング除去して前記繊維状物質を露出させる工程と
   を夫々具備する弾性成形品の製造方法。