JPS62104848A - Short fiber-containing rubber composition - Google Patents
Short fiber-containing rubber compositionInfo
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- JPS62104848A JPS62104848A JP24587685A JP24587685A JPS62104848A JP S62104848 A JPS62104848 A JP S62104848A JP 24587685 A JP24587685 A JP 24587685A JP 24587685 A JP24587685 A JP 24587685A JP S62104848 A JPS62104848 A JP S62104848A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は短繊維含有ゴム組成物に関し、詳しくは、■ベ
ルト、特に、すぐれた耐側圧性と耐熱老化性とを備える
ために、自動車用無段変速機用Vベルトを製造するのに
好適な短繊維含有ゴム組成物に関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention relates to a short fiber-containing rubber composition, and more particularly, to belts, particularly for use in automobiles in order to have excellent lateral pressure resistance and heat aging resistance. The present invention relates to a rubber composition containing short fibers suitable for manufacturing a V-belt for a continuously variable transmission.
(従来の技術)
■型伝動ベルトは広範囲の分野において用いられている
が、近年、自動車用無段変速機に用いることができるゴ
ムVベルトが要請されている。自動車用無段変速機用■
ベルトとしては、従来より金属ベルトが知られているが
、金属ベルトは潤滑油中にて用いなければならず、これ
に対して、ゴムVベルトはその必要がなく、しかも、製
造費用が低度であり、また、保守管理も容易であるから
である。(Prior Art) Type 1 transmission belts are used in a wide range of fields, but in recent years there has been a demand for rubber V-belts that can be used in continuously variable transmissions for automobiles. For continuously variable transmissions for automobiles■
Metal belts have long been known as belts, but metal belts must be used in lubricating oil, whereas rubber V-belts do not require this, and are inexpensive to manufacture. This is also because maintenance management is easy.
一般に、変速機用ゴムVベルトは、図示したように、コ
ード1が埋設された接着弾性体層2を挟んで保持弾性体
層3が積層されていると共に、この保持弾性体層に短繊
維をベルト幅方向に配向含有させ、更にベルト底部に帆
布4を積層して構成され、このように、短繊維にて複合
ゴム化し、異方性を付与して、ベルトの耐側圧性を確保
している。Generally, as shown in the figure, a rubber V-belt for a transmission has a holding elastic layer 3 laminated with an adhesive elastic layer 2 in which a cord 1 is embedded, and short fibers are layered on this holding elastic layer. The belt is oriented in the width direction and is further laminated with canvas 4 on the bottom of the belt. In this way, short fibers are made into a composite rubber, imparting anisotropy and ensuring the belt's lateral pressure resistance. There is.
しかし、自動車の無段変速機用Vベルトには極めて高ト
ルクの伝達能力が要求され、従来より知られている通常
のゴムVベルトによれば、かかる高負荷下に用いること
は不可能である。例えば、1000 ccエンジンの最
大トルクをVベルトで伝達する場合は、Vベルトは20
kg/aa程度にも達する側圧力に耐えなければならな
いが、従来の標準的なVベルトでは、通常、4〜5kg
/cJ以下の側圧力で使用されるように設計されており
、特に高負荷用のVベルトにおいても、10kg/cf
fl程度が限界である。このように、従来のゴムVベル
トが比較的低負荷においてのみ用い得るのは、大きい側
圧下では容易に座屈変形して発熱を生じる結果、ベルト
が早期に破壊に至るからである。However, V-belts for continuously variable transmissions in automobiles are required to have an extremely high torque transmission ability, and conventional rubber V-belts cannot be used under such high loads. . For example, when transmitting the maximum torque of a 1000 cc engine with a V-belt, the V-belt should be 20
It must withstand side pressure reaching up to around 4 to 5 kg/aa, but conventional standard V-belts usually have a pressure of 4 to 5 kg.
It is designed to be used with a side pressure of 10kg/cf or less, especially for high-load V-belts.
The limit is around fl. As described above, the reason why the conventional rubber V-belt can be used only under relatively low loads is that under large lateral pressure, the belt easily buckles and deforms and generates heat, leading to premature failure of the belt.
このような従来のゴムVベルトに用いられる短繊維含有
加硫ゴムの繊維配向方向の弾性率(縦弾性率)は、例え
ば、粘弾性試験における100℃での動的弾性率E′。The elastic modulus in the fiber orientation direction (longitudinal elastic modulus) of the short fiber-containing vulcanized rubber used in such conventional rubber V-belts is, for example, the dynamic elastic modulus E' at 100° C. in a viscoelasticity test.
で示せば、通常、1〜2×109dyne/cm”程度
であって、高い場合でも3〜4 X 10 ’ dyn
e/cm”程度である。他方、自動車の無段変速機用V
ベルトのように、高負荷下にゴムVベルトを用いる場合
は、前述したように、ゴムVベルトは20kg/ad程
度の側圧力に耐える必要があり、そのためには保持弾性
体層は6X109dyne/cm”以上の縦弾性率を有
することが要求される。Normally, it is about 1 to 2 x 109 dyne/cm", and even if it is high, it is 3 to 4 x 10'dyne/cm".
On the other hand, V for continuously variable transmissions of automobiles
When using a rubber V-belt under a high load like a belt, as mentioned above, the rubber V-belt needs to withstand a side pressure of about 20 kg/ad, and for that purpose, the holding elastic layer must be 6 x 109 dyne/cm. It is required to have a longitudinal elastic modulus of `` or more.
更に、従来、ゴム伝動ベルトには、マトリックスゴムと
してクロロブレンゴムが用いられているが、このマトリ
ックスゴムの弾性率を高めるために、補強性カーボンブ
ラックを多量に配合する一方、プロセス油や可塑剤等の
油の配合量を少量にとどめた場合、未加硫ゴムの粘度が
上昇し、短繊維の混練時に繊維の切断が多発すると共に
、混練時やシーテイング時にスコーチが生じる。更に、
カーボンブラックの多量配合のために、加硫ゴム特性も
屈曲性や引張破断伸び、引裂抵抗等に劣ることとなる。Furthermore, conventionally, chloroprene rubber has been used as a matrix rubber in rubber power transmission belts, but in order to increase the elastic modulus of this matrix rubber, a large amount of reinforcing carbon black is blended, while process oil and plasticizers are added. If the amount of oil blended is kept to a small amount, the viscosity of the unvulcanized rubber will increase, resulting in frequent fiber breakage during kneading of short fibers and scorch during kneading and sheeting. Furthermore,
Due to the large amount of carbon black blended, the vulcanized rubber properties are also poor in flexibility, tensile elongation at break, tear resistance, etc.
他方、ゴム複合化のための短繊維としても、従来より種
々のものが知られている。例えば、芳香族ポリアミド短
繊維は、弾性率や強度、耐熱性等にすぐれ、また、ゴム
との混練時に切断し難い等の特性を有するところから、
補強材として多用されている。しかし、かかる芳香族ポ
リアミド短繊維であっても、マトリックスゴムに多量に
配合するときは、縦弾性率を高くすることができるが、
同時に横弾性率も高くなる結果、横方向の引張破断伸び
が低下し、ベルト走行時に底部より亀裂を生じ、短期間
にベルトが破壊され、また、切断しやすい。On the other hand, various short fibers have been known for forming rubber composites. For example, aromatic polyamide short fibers have excellent elastic modulus, strength, heat resistance, etc., and are difficult to cut when kneaded with rubber.
It is often used as a reinforcing material. However, even with such short aromatic polyamide fibers, when a large amount is blended into the matrix rubber, the longitudinal elastic modulus can be increased;
At the same time, the transverse modulus of elasticity also increases, resulting in a decrease in the tensile elongation at break in the transverse direction, which causes cracks to occur from the bottom when the belt runs, causing the belt to break in a short period of time and to be easily cut.
(発明の目的)
本発明者らは、上記した従来のゴムVベルトにおける問
題を解決するために鋭意研究した結果、水素化ニトリル
ゴムをマトリックスゴムとし、これに芳香族ポリアミド
短繊維を所定量配合してなる未加硫ゴム組成物は、これ
を加硫することによって、すぐれた耐側圧性と耐熱老化
性とを備えたV型伝動ベルトを製造することができるこ
とを見出して、本発明に至ったものである。(Objective of the Invention) As a result of intensive research to solve the above-mentioned problems with the conventional rubber V-belt, the present inventors used hydrogenated nitrile rubber as a matrix rubber, and mixed a predetermined amount of aromatic polyamide short fibers therein. The present inventors have discovered that by vulcanizing an unvulcanized rubber composition made from the above, it is possible to produce a V-shaped power transmission belt with excellent lateral pressure resistance and heat aging resistance. It is something that
従って、本発明は、すぐれた耐側5圧性と耐熱老化性と
を備えた加硫物、特に、自動車の無段変速機にも適用し
得る高負荷用ゴムVベルトを製造するのに好適に用いる
ことができる短繊維含有水素化ニトリルゴム組成物を提
供することを目的とする。Therefore, the present invention is suitable for producing a vulcanizate having excellent side pressure resistance and heat aging resistance, particularly for producing a high-load rubber V-belt that can be applied to continuously variable transmissions of automobiles. It is an object of the present invention to provide a short fiber-containing hydrogenated nitrile rubber composition that can be used.
(発明の構成)
本発明による短繊維含有ゴム組成物は、水素添加率98
%以下、ムーニー粘度(ML+、4,100’C)
60以下である水素化ニトリルゴム100重量部に対し
て、適宜量のイオウ及び架橋促進剤と共に、フェノール
樹脂5重量部以上、フェノール硬化剤の適宜量、及び容
積分率にて13容量%以上の芳香族ポリアミド短繊維を
含有することを特徴とする。(Structure of the Invention) The short fiber-containing rubber composition according to the present invention has a hydrogenation rate of 98
% or less, Mooney viscosity (ML+, 4,100'C)
With respect to 100 parts by weight of hydrogenated nitrile rubber having a molecular weight of 60% or less, 5 parts by weight or more of a phenolic resin, an appropriate amount of a phenol curing agent, and a volume fraction of 13% by volume or more, together with an appropriate amount of sulfur and a crosslinking accelerator. It is characterized by containing aromatic polyamide short fibers.
水素化ニトリルゴムは、ニトリルゴムの有する二重結合
を水素添加し、二重結合に基づく再結合反応を起こり難
くすることによって、従来のニトリルゴムの有するすぐ
れた耐油性を保持しつつ、耐熱老化性を改善したゴムで
ある。本発明において用いる水素化ニトリルゴムは、そ
の水素化率が98%以下であることを必要とする。従来
のニトリルゴムと同様に、本発明においても、短繊維を
含有する水素化ニトリルゴムをイオウにて加硫するので
、少なくとも水素化されない二重結合がニトリルゴム中
に残存していることが必要であるからである。しかし、
水素化率が余りに低いときは、耐熱老化性が十分でない
ので、水素化率は、80%以上であることが好ましい。Hydrogenated nitrile rubber is made by hydrogenating the double bonds in nitrile rubber to make recombination reactions based on double bonds less likely to occur, thereby maintaining the excellent oil resistance of conventional nitrile rubber and improving heat aging resistance. This is a rubber with improved properties. The hydrogenated nitrile rubber used in the present invention needs to have a hydrogenation rate of 98% or less. Similar to conventional nitrile rubber, in the present invention, hydrogenated nitrile rubber containing short fibers is vulcanized with sulfur, so it is necessary that at least unhydrogenated double bonds remain in the nitrile rubber. This is because. but,
If the hydrogenation rate is too low, the heat aging resistance will be insufficient, so the hydrogenation rate is preferably 80% or more.
更に、本発明においては、水素化ニトリルゴムは、その
ムーニー粘度(ML、。、、ioo℃)が60以下であ
ることが必要である。このムーニー粘度が60を越える
ときは、繊維混練時の短繊維の切断が多発して、短繊維
によるゴムの耐側圧性の改善効果が損なわれるのみなら
ず、スコーチタイムが減少し、混練時又はシーテイング
時のゴムのスコーチを生じるので、加工安全性が十分で
なくなるからである。Furthermore, in the present invention, it is necessary that the hydrogenated nitrile rubber has a Mooney viscosity (ML, . . . , ioo° C.) of 60 or less. When the Mooney viscosity exceeds 60, the short fibers are frequently cut during fiber kneading, which not only impairs the effect of short fibers on improving the lateral pressure resistance of the rubber, but also reduces the scorch time and reduces the scorch time during kneading. This is because scorching of the rubber occurs during sheeting, resulting in insufficient processing safety.
本発明による短繊維含有水素化ニトリルゴム組成物は、
上記のような水素化ニトリルゴム100重量部に対して
、適宜量のイオウ及び架橋促進剤と共に、フェノール樹
脂5重量部以上、フェノール樹脂の硬化剤の適宜量、及
び容積分率にて13容量%以下の芳香族ポリアミド短繊
維を含有する。The short fiber-containing hydrogenated nitrile rubber composition according to the present invention comprises:
With respect to 100 parts by weight of the hydrogenated nitrile rubber as described above, 5 parts by weight or more of a phenol resin, an appropriate amount of a curing agent for the phenol resin, and a volume fraction of 13% by volume, along with an appropriate amount of sulfur and a crosslinking accelerator. Contains the following aromatic polyamide short fibers.
加硫剤としてのイオウは、水素化ニトリルゴム100重
量部に対して、通常、0.5〜5重量部配合される。ま
た、架橋促進剤も適宜量でよいが、通常、水素化ニトリ
ルゴム100!if#部に対して、0.5〜5重量部の
範囲で配合される。架橋促進剤は特に限定されるもので
はないが、例えば、ジオルトトリルグアニジン(DT)
等のグアニジン系、ジベンゾチアジルジスルフィド(D
M)等のチアゾール系、N−シクロへキシル−2−ベン
ゾチアジルスルフェンアミド(CZ)等のスルフェンア
ミド系、テトラメチルチウラムモノスルフィド(TS)
、テトラメチルチウラムジスルフィド(TT)のような
チウラム系等を用いることができる。Sulfur as a vulcanizing agent is usually blended in an amount of 0.5 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of hydrogenated nitrile rubber. Further, the crosslinking accelerator may be used in an appropriate amount, but it is usually hydrogenated nitrile rubber 100%! It is blended in a range of 0.5 to 5 parts by weight based on if# parts. The crosslinking accelerator is not particularly limited, but for example, diorthotolylguanidine (DT)
Guanidine series such as dibenzothiazyl disulfide (D
Thiazole type such as M), sulfenamide type such as N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CZ), tetramethylthiuram monosulfide (TS)
, thiuram type such as tetramethylthiuram disulfide (TT), etc. can be used.
フェノール樹脂は、水素化ニトリルゴム中で硬化剤にて
架橋硬化され、マトリックスゴムとしての水素化ニトリ
ルゴムを補強する。水素化ニトリルゴム100重量部に
ついて、フェノール樹脂の配合量が5重量部よりも少な
いときは、補強効果が十分でない。しかし、過多に配合
するときは、加工性の低下、例えば、スコーチを生じる
のみならず、得られる加硫ゴムが耐熱老化性に劣るので
、通常、配合量は50重量部以下、好ましくは20重量
部以下である。尚、フェノール樹脂はレゾルシン、クレ
ゾール、カシュー、メラミン等による変性フェノール樹
脂であってもよい。The phenolic resin is crosslinked and cured with a curing agent in the hydrogenated nitrile rubber to reinforce the hydrogenated nitrile rubber as a matrix rubber. When the amount of phenol resin blended is less than 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of hydrogenated nitrile rubber, the reinforcing effect is not sufficient. However, if too much is added, not only will processability deteriorate, such as scorch, but the resulting vulcanized rubber will have poor heat aging resistance, so the amount is usually 50 parts by weight or less, preferably 20 parts by weight. below. The phenol resin may be a phenol resin modified with resorcinol, cresol, cashew, melamine, or the like.
フェノール樹脂の硬化剤としては、特に限定されるもの
ではないが、例えば、ヘキサミン(ヘキサメチレンテト
ラミン)が好適である。硬化剤は、通常、フェノール樹
脂の5〜10重量%の範囲で配合される。本発明におい
ては、水素化ニトリルゴム100重量部について、通常
、0.3重量部以上配合される。The curing agent for the phenol resin is not particularly limited, but for example, hexamine (hexamethylenetetramine) is suitable. The curing agent is usually blended in an amount of 5 to 10% by weight of the phenol resin. In the present invention, the amount is usually 0.3 parts by weight or more per 100 parts by weight of hydrogenated nitrile rubber.
本発明による水素化ニトリルゴム組成物は、芳香族ポリ
アミド短繊維を容積分率にて13容量%以下の範囲で含
有する。ゴム補強材としての短繊維は種々知られている
が、前述したように、所要の6 X 109dyne/
cm2以上の縦弾性率を得るために、本発明においては
、芳香族ポリアミド短繊維が用いられる。かかる芳香族
ポリアミド短繊維は、例えば、デュポン社製ケプラーや
、奇人■製HM=50として人手することができる。The hydrogenated nitrile rubber composition according to the present invention contains short aromatic polyamide fibers in a volume fraction of 13% by volume or less. Various short fibers are known as rubber reinforcing materials, but as mentioned above, the required 6 x 109 dyne/
In order to obtain a longitudinal elastic modulus of cm2 or more, aromatic polyamide staple fibers are used in the present invention. Such aromatic polyamide short fibers can be produced by hand as, for example, Kepler manufactured by DuPont or HM=50 manufactured by Kijin ■.
一般に、短繊維を含有させたゴム複合体の弾性率を高め
るには、短繊維については、そのアスペクト比を高くす
ると共に弾性率を高くし、また、短繊維の容積分率、即
ち、配合量を多くすること、一方、ゴムについては、マ
トリックス弾性率を高めることが有効であることが知ら
れている。Generally, in order to increase the elastic modulus of a rubber composite containing short fibers, the aspect ratio of the short fibers should be increased and the elastic modulus should be increased, and the volume fraction of the short fibers, i.e., the blending amount, should be increased. On the other hand, for rubber, it is known that increasing the matrix elastic modulus is effective.
本発明においては、上記短繊維は、短すぎるときは、ア
スペクト比が小さいために補強性に劣り、一方、長すぎ
るときは、ゴムとの混純に際して繊維が相互に絡み合っ
て、ゴム中への分散が不均一となり、また、繊維の切断
が生じる。従って、本発明においては、用いる短繊維は
、繊維長が1〜10朋程度が好ましく、特に、3〜6龍
が好ましい。In the present invention, when the above-mentioned short fibers are too short, the aspect ratio is small, resulting in poor reinforcing properties.On the other hand, when the short fibers are too long, the fibers become intertwined with each other when mixed with rubber, and the fibers are mixed into the rubber. Dispersion becomes non-uniform and fiber breakage occurs. Therefore, in the present invention, the short fibers used preferably have a fiber length of about 1 to 10 mm, particularly preferably 3 to 6 mm.
他方、かかる短繊維は、前述したように、多量に配合す
るときは、縦弾性率と共に横弾性率も高めるので、横方
向の引張破断伸びが低下し、ベルト走行時に底部より亀
裂を生じたり、切断したりして短期間にベルトが破壊さ
れる。従って、本発明においては、容積分率で13容量
%以下の範囲で配合される。On the other hand, as mentioned above, when such short fibers are blended in a large amount, they increase the transverse modulus as well as the longitudinal elastic modulus, so the tensile elongation at break in the transverse direction decreases, and cracks occur from the bottom when the belt runs. The belt will be destroyed in a short period of time due to cutting. Therefore, in the present invention, it is blended in a volume fraction of 13% by volume or less.
このような組成物によれば、混練時の粘度が低く抑えら
れるので、短繊維の切断が抑制され、且つ、短繊維が均
一に分散される。従って、かかる組成物をミキシングロ
ールにて混練し、シートに圧延成形することによって、
短繊維を容易に圧延方向に配向させることができる。According to such a composition, the viscosity during kneading is kept low, so cutting of short fibers is suppressed and the short fibers are uniformly dispersed. Therefore, by kneading such a composition with a mixing roll and rolling it into a sheet,
Short fibers can be easily oriented in the rolling direction.
そこで、上記シートを適宜長さに切断し、シートの幅方
向をVベルトの長手方向として、コードが埋設された接
着弾性体層を挟んでシートを積層し、加硫することによ
って、短繊維の配向方向(列理方向)がVベルトの長手
方向(走行方向)と直行するVベルトを得ることができ
る。Therefore, by cutting the above-mentioned sheet to an appropriate length, stacking the sheets with the adhesive elastic layer in which the cord is embedded, with the width direction of the sheet set as the longitudinal direction of the V-belt, and vulcanizing the short fibers. A V-belt whose orientation direction (grain direction) is perpendicular to the longitudinal direction (running direction) of the V-belt can be obtained.
(発明の効果)
以上のように、本発明による短繊維含有ゴム組成物によ
れば、混練時の粘度が低いので、ゴムのスコーチが抑え
られると共に、短繊維の切断が抑制され、且つ、短繊維
が均一に分散される。更に、通常のニトリルゴムと同様
にイオウ加硫することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the rubber composition containing short fibers according to the present invention, the viscosity during kneading is low, so that scorch of the rubber is suppressed, cutting of short fibers is suppressed, and short fibers are suppressed. Fibers are evenly distributed. Furthermore, it can be vulcanized with sulfur in the same way as ordinary nitrile rubber.
従って、かかるゴム組成物をシートに圧延成形すること
によって、短繊維を容易に圧延方向に配向させることが
できる一方、短繊維の配合量が調整されているので、か
かるシートを用いて、シートの幅方向をVベルトの長手
方向として、コードが埋設された接着弾性体層を挟んで
シートを積層し、加硫して、短繊維の配向方向(列理方
向)がVベルトの長手方向(走行方向)と直行するVベ
ルトを製造するときは、このVベルトは、従来のゴムV
ベルトによれば予期し得ない大きい列理方向の弾性率を
有して、耐側圧性に著しくすぐれると共に、反列理方向
の特性、即ち、伸び、耐屈曲疲労性、耐伸長疲労性にも
すぐれる。例えば、本発明によるゴム組成物をシートに
圧延し、加硫して得られる加硫シートは、100℃にお
いて縦弾性率(動的弾性率E’、)が6 X 10 ’
dyne/cm”以上である。かかる保持弾性体層を
有するVベルトは、伝達可能トルクが極めて大きく、且
つ、走行時の寿命が長いので、特に、高負荷下に使用さ
れる自動車用無段変速機用Vベルトに適する。Therefore, by rolling and forming such a rubber composition into a sheet, short fibers can be easily oriented in the rolling direction, and since the blending amount of short fibers is adjusted, using such a sheet, it is possible to easily orient the short fibers in the rolling direction. With the width direction set as the longitudinal direction of the V-belt, the sheets are laminated with adhesive elastic layers in which cords are embedded, and vulcanized. When manufacturing a V-belt that runs perpendicular to the
The belt has an unexpectedly large modulus of elasticity in the grain direction, and has excellent lateral pressure resistance, as well as properties in the anti-grain direction, such as elongation, bending fatigue resistance, and elongation fatigue resistance. It's also excellent. For example, a vulcanized sheet obtained by rolling the rubber composition according to the present invention into a sheet and vulcanizing the sheet has a longitudinal elastic modulus (dynamic elastic modulus E') of 6 x 10' at 100°C.
dyne/cm" or more. A V-belt having such a holding elastic layer has an extremely large transmittable torque and a long life during running, so it is particularly suitable for continuously variable transmissions for automobiles used under high loads. Suitable for machine V-belts.
(実施例)
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。(Examples) The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way.
実施例
第1表に示す配合物をミキシングロールにて混練し、第
2表に示すマトリックス未加硫ゴムを得、これを常法に
従って加硫し、第2表に示すマトリックス加硫ゴムを得
た。これら未加硫ゴム及び加硫ゴムの物性を第2表に示
す。Examples The formulations shown in Table 1 were kneaded with a mixing roll to obtain the matrix unvulcanized rubber shown in Table 2, which was vulcanized according to a conventional method to obtain the matrix vulcanized rubber shown in Table 2. Ta. Table 2 shows the physical properties of these unvulcanized rubbers and vulcanized rubbers.
また、第1表に示す前記配合に加えて、1.5d(繊維
長6mm)の芳香族ポリアミド短繊維(ケブラー)を配
合し、同様に、ミキシングロールにて混練し、シートに
成形した後、上記と同じ条件にて加硫した。このように
して得られた短繊維含有水素化ニトリルゴム加硫物につ
いての物性を第3表に示す。In addition to the above formulations shown in Table 1, 1.5d (fiber length 6mm) aromatic polyamide short fibers (Kevlar) were blended, and similarly kneaded with a mixing roll and formed into a sheet. Vulcanization was performed under the same conditions as above. Table 3 shows the physical properties of the short fiber-containing hydrogenated nitrile rubber vulcanizate thus obtained.
実施例1及び2、並びに比較例3〜6は、マトリックス
ゴムとして、水素化率約90%である水素化ニトリルゴ
ムを用いた例であり、比較例7及び8はマトリックスゴ
ムとしてクロロプレンゴムを用いた例である。Examples 1 and 2 and Comparative Examples 3 to 6 are examples in which hydrogenated nitrile rubber with a hydrogenation rate of approximately 90% is used as the matrix rubber, and Comparative Examples 7 and 8 are examples in which chloroprene rubber is used as the matrix rubber. This is an example.
これら本発明による実施例及び比較例について説明する
。Examples and comparative examples according to the present invention will be described.
(1) マトリックス未加硫ゴム及び加硫ゴムの特性
先ず、比較例5及び7は、補強性カーボンブラックを多
量に配合して、マトリックスゴムの弾性率を高めること
を意図したものであって、本発明実施例1及び2に比較
して、はぼ同等の弾性率E゛を示すが、ムーニー粘度が
高いので、スコーチタイムが短く、加工性に劣る。比較
例6及び8は、短繊維を多量に配合することによって、
短繊維含有ゴム加硫物の弾性率を高めることを意図した
ものであって、加工安全性は一応満たされるものの、実
施例1及び2に比較して、弾性率が低い。また、比較例
8は熱老化が著しい。比較例3はフェノール樹脂を含有
しないので、弾性率が低い。比較例4はムーニー粘度が
高い。(1) Characteristics of matrix unvulcanized rubber and vulcanized rubber First, Comparative Examples 5 and 7 were intended to increase the elastic modulus of the matrix rubber by blending a large amount of reinforcing carbon black. Compared to Examples 1 and 2 of the present invention, they exhibit almost the same elastic modulus E', but because of their high Mooney viscosity, the scorch time is short and the workability is poor. In Comparative Examples 6 and 8, by blending a large amount of short fibers,
This is intended to increase the elastic modulus of the short fiber-containing rubber vulcanizate, and although processing safety is somewhat satisfied, the elastic modulus is lower than in Examples 1 and 2. Furthermore, Comparative Example 8 showed significant heat aging. Comparative Example 3 does not contain phenolic resin, so its elastic modulus is low. Comparative Example 4 has a high Mooney viscosity.
(2)短繊維含有加硫ゴムの特性
短繊維含有ゴムの加硫物のうち、比較例4.5及び7は
、未加硫ゴムのムーニー粘度が高いため番こ、混練時に
短繊維が切断されて繊維長さが短くなり、その結果、列
理方向の弾性率が小さい。比較例6及び8は短繊維の配
合量が過多であるために、反列理方向の伸びが小さい。(2) Characteristics of vulcanized rubber containing short fibers Among the vulcanizates of rubber containing short fibers, in Comparative Examples 4.5 and 7, the short fibers were broken during rolling and kneading due to the high Mooney viscosity of the unvulcanized rubber. As a result, the elastic modulus in the grain direction is small. In Comparative Examples 6 and 8, the amount of short fibers was too large, so the elongation in the anti-grain direction was small.
これら比較例に対して、本発明実施例によれば、短繊維
の配合量を所定の範囲内にしたので、反列理方向の弾性
率が小さく、その結果、屈曲発熱が少ない。また5、伸
長疲労寿命もすくれる。In contrast to these comparative examples, according to the examples of the present invention, since the blending amount of short fibers was within a predetermined range, the elastic modulus in the anti-grain direction was small, and as a result, bending heat generation was small. 5. Extension fatigue life is also shortened.
(3)Vベルトの製造及びその物性の評価前述した短繊
維含有水素化ニトリルゴム組成物を混練後、シートに圧
延し、前述したように、常法に従って、列理方向をベル
ト進行方向と直行するコグ付き変速Vベルトを製造した
。尚、ベルトの接着弾性体層には、動的弾性率4 X
10 ”dyne/cm2、JIS A硬さ82の高硬
度ゴムを用いた。(3) Manufacture of V-belt and evaluation of its physical properties After kneading the short fiber-containing hydrogenated nitrile rubber composition described above, it is rolled into a sheet, and as described above, the grain direction is perpendicular to the direction of belt travel according to a conventional method. A variable speed V-belt with cogs was manufactured. The adhesive elastic layer of the belt has a dynamic elastic modulus of 4
High hardness rubber of 10" dyne/cm2 and JIS A hardness of 82 was used.
3%スリップ以下にて伝達可能なベルトの最大トルクと
して定義される低速時の伝達可能トルクと、高速時の寿
命指数を第3表に示す。低速時の伝達可能トルクは、短
繊維含存加硫ゴムの縦弾性率とほぼ相関することが認め
られ、比較例6及び8は大きい縦弾性率を有するが、短
繊維の配合量が過多であって、伸びが小さいので、早期
にクラックを生じて、寿命が短い。Table 3 shows the transmittable torque at low speeds, defined as the maximum torque of the belt that can be transmitted with 3% slip or less, and the life index at high speeds. It is recognized that the transmissible torque at low speeds is almost correlated with the longitudinal elastic modulus of the short fiber-containing vulcanized rubber, and Comparative Examples 6 and 8 have large longitudinal elastic modulus, but the blended amount of short fibers is too large. However, since the elongation is small, cracks occur early and the lifespan is short.
これに対して、本発明によるゴム組成物からなる保持弾
性体層を有するVベルトによれば、伝達可能トルクは5
kg−m以上であり、走行寿命も長い。On the other hand, according to the V-belt having the holding elastic layer made of the rubber composition according to the present invention, the transmittable torque is 5.
kg-m or more, and has a long running life.
比較例3は縦弾性率がやや小さく、耐側圧性に劣り、走
行寿命が短い。比較例4は、比較例3における理由に加
えて、ムーニー粘度が高く、混練時に短繊維の切断が生
じているので、伝達可能トルク及び走行寿命共に比較例
3よりも一層劣る。Comparative Example 3 has a rather small longitudinal elastic modulus, poor lateral pressure resistance, and short running life. In addition to the reasons for Comparative Example 3, Comparative Example 4 has a high Mooney viscosity and short fibers are cut during kneading, so that it is even worse than Comparative Example 3 in both transmittable torque and running life.
比較例5及び7は縦弾性率が小さく、反列理方向の伸長
疲労寿命が著しく短く、走行寿命も短い。Comparative Examples 5 and 7 had a small longitudinal elastic modulus, a significantly short elongation fatigue life in the anti-grain direction direction, and a short running life.
図面は変速機用ゴムVベルトの例を示す断面斜視図であ
る。
1・・・コード、2・・・接着弾性体層、3・・・保持
弾性体層、4・・・帆布。The drawing is a cross-sectional perspective view showing an example of a rubber V-belt for a transmission. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Cord, 2... Adhesive elastic layer, 3... Holding elastic layer, 4... Canvas.
Claims (1)
_+_4、100℃)60以下である水素化ニトリルゴ
ム100重量部に対して、適宜量のイオウ及び架橋促進
剤と共に、フェノール樹脂5重量部以上、フェノール樹
脂硬化剤の適宜量、及び容積分率にて13容量%以下の
芳香族ポリアミド短繊維を含有することを特徴とする短
繊維含有ゴム組成物。(1) Hydrogenation rate 98% or less, Mooney viscosity (ML_1
___+_4, 100°C) 60 or less per 100 parts by weight of hydrogenated nitrile rubber, along with an appropriate amount of sulfur and a crosslinking accelerator, 5 parts by weight or more of a phenolic resin, an appropriate amount of a phenolic resin curing agent, and a volume fraction. A short fiber-containing rubber composition, characterized in that it contains 13% by volume or less of aromatic polyamide short fibers.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24587685A JPS62104848A (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Short fiber-containing rubber composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24587685A JPS62104848A (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Short fiber-containing rubber composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62104848A true JPS62104848A (en) | 1987-05-15 |
Family
ID=17140119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24587685A Pending JPS62104848A (en) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | Short fiber-containing rubber composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62104848A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5250010A (en) * | 1990-01-29 | 1993-10-05 | Mitsuboshi Belting Ltd. | V-ribbed belt |
JP2006503127A (en) * | 2002-10-17 | 2006-01-26 | バイエル・インク. | Hydrogenated nitrile rubber composite with improved processability |
-
1985
- 1985-10-31 JP JP24587685A patent/JPS62104848A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5250010A (en) * | 1990-01-29 | 1993-10-05 | Mitsuboshi Belting Ltd. | V-ribbed belt |
JP2006503127A (en) * | 2002-10-17 | 2006-01-26 | バイエル・インク. | Hydrogenated nitrile rubber composite with improved processability |
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