JP3369301B2 - Rubber composition - Google Patents

Rubber composition

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JP3369301B2
JP3369301B2 JP10115394A JP10115394A JP3369301B2 JP 3369301 B2 JP3369301 B2 JP 3369301B2 JP 10115394 A JP10115394 A JP 10115394A JP 10115394 A JP10115394 A JP 10115394A JP 3369301 B2 JP3369301 B2 JP 3369301B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、異方性が高く、疲労性
及び低発熱性に優れたゴム組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber composition having high anisotropy, fatigue resistance and low heat buildup.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車用タイヤ、コンベアベル
ト、ホース等の各種ゴム製品は、ますます性能の高度化
が要求され、疲労性、低発熱性等の特性の高度な両立が
求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, various kinds of rubber products such as automobile tires, conveyor belts, hoses, etc. are required to have higher performance, and fatigue properties and low heat generation properties are required to be compatible with each other. .

【0003】従来、加工性に優れ、しかも加硫物の強度
及びモジュラスが優れたゴム組成物を得るために、加硫
可能なゴムにナイロン、ポリエステル、ビニロンなどの
短繊維を配合することが知られている。例えば、特開昭
59−43041号公報には、ゴムとそれに埋封したナ
イロン繊維が、ノボラック型フェノールホルムアルデヒ
ド系樹脂の初期縮合物を介してグラフト結合している強
化ゴム組成物が記載されている。しかしながら、このゴ
ム組成物では、ゴム、ナイロン繊維の混練物に樹脂硬化
剤を配合し、ゴムの中で硬化させるため、ナイロン繊維
とゴムとのグラフト結合の調節が難しく、また、使用で
きるゴムも限定され、そのうえ、ナイロン繊維含量の少
ないゴム組成物しか得ることができなかった。
Conventionally, in order to obtain a rubber composition having excellent processability and excellent strength and modulus of a vulcanized product, it has been known to mix short fibers such as nylon, polyester and vinylon into a vulcanizable rubber. Has been. For example, JP-A-59-43041 discloses a reinforced rubber composition in which rubber and nylon fibers embedded therein are graft-bonded through an initial condensation product of a novolac type phenol formaldehyde resin. . However, in this rubber composition, a kneaded product of rubber and nylon fibers is mixed with a resin curing agent and cured in the rubber, so that it is difficult to control the graft bond between the nylon fibers and the rubber, and the usable rubber is also Only rubber compositions having a limited and low nylon fiber content could be obtained.

【0004】これを解決するために、特公平3−499
32号公報には、芳香族ポリアミドパルプ短繊維とフェ
ノール系樹脂をゴムに混練することにより短繊維補強と
樹脂補強を行い、これらによって高弾性率化できるゴム
組成物が記載されている。しかしながら、このゴム組成
物では、ゴム分子と芳香族ポリアミドパルプ短繊維とが
直接結合していないので、補強効率が低く、更に短繊維
自体がゴム中で破壊核として作用し、ゴムの疲労耐久性
とクリープ性を著しく低下させる欠点を有し、また、パ
ルプ状の繊維をバンバリーミキサー等の混練機を用いて
ゴム中に分散させるため、分散レベルが極めて低く、あ
る量を越えると短繊維の配合量に対する補強効果が低下
し、更に増量されると、混練、押出しが極めて困難とな
る欠点を有している。
To solve this problem, Japanese Patent Publication No. 3-499
No. 32 discloses a rubber composition in which short fibers and a resin are reinforced by kneading aromatic polyamide pulp short fibers and a phenol resin into a rubber, and thereby a high elastic modulus can be obtained. However, in this rubber composition, since rubber molecules and aromatic polyamide pulp short fibers are not directly bonded, the reinforcing efficiency is low, and the short fibers themselves act as fracture nuclei in the rubber, resulting in fatigue durability of the rubber. And has the drawback of significantly lowering the creep property, and because pulp-like fibers are dispersed in rubber using a kneading machine such as a Banbury mixer, the dispersion level is extremely low. The reinforcing effect with respect to the amount decreases, and when the amount is further increased, there is a drawback that kneading and extrusion become extremely difficult.

【0005】また、目的の弾性率を得るために、短繊維
配合ゴムにカーボンブラック、ノボラック型フェノール
樹脂を添加することが発想されるが、カーボンブラック
やノボラック型フェノール樹脂を添加することにより、
ゴムの粘度が大幅に増大し、混練り、シート化、熱入
れ、押出しなどの各工程にて、作業が極めて難しくなる
ばかりでなく、短繊維が、所望する方向に配列し難くな
り、短繊維を配合する効果が、大幅に低下してしまうと
いう欠点を有していた。
Further, in order to obtain a desired elastic modulus, it is conceivable to add carbon black and a novolac type phenol resin to a rubber containing short fibers, but by adding carbon black or a novolac type phenol resin,
The viscosity of the rubber increases significantly, and in each process such as kneading, sheeting, heating, and extrusion, not only the work becomes extremely difficult, but it becomes difficult to arrange the short fibers in the desired direction. It had a drawback that the effect of blending was significantly reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
課題に鑑み、これらの課題を解決するものであり、異方
性が高く、疲労性及び低発熱性に優れたゴム組成物を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention solves these problems, and provides a rubber composition having high anisotropy, fatigue resistance and low heat buildup. The purpose is to do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するため、鋭意研究を行った結果、特定の繊維と、
特定の樹脂とをジエン系ゴム成分に配合することによ
り、繊維補強だけでは従来なし得なかった上記目的のゴ
ム組成物を得ることに成功し、本発明を完成するに至っ
たのである。すなわち、本発明のゴム組成物は、天然ゴ
ム及びジエン系合成ゴムからなる群から選ばれた少なく
とも1種のゴム成分100重量部に対して、ポリアミド
繊維1〜100重量部と、オレフィン系樹脂1〜100
重量部で、かつ、前記ポリアミド繊維とオレフィン系樹
脂との配合比が3/7〜7/3であり、加硫促進剤ある
いは加硫剤を含まないポリアミド繊維及びオレフィン系
樹脂で補強した補強ゴムマスターバッチの混練りステー
ジにおける最終練り温度がオレフィン系樹脂の融点より
3℃以上高い温度で処理することからなる。前記ポリア
ミド繊維はナイロン6からなること、オレフィン系樹脂
はポリプロピレンからなることが好ましい。また、ポリ
アミド繊維の平均径Dは、0.1〜1.0μmであり、
平均長さLと平均径Dの比(L/D)は8以上であるこ
とが好ましい。前記オレフィン系樹脂の融点は130〜
200℃であることが好ましい。また、加硫温度はオレ
フィン系樹脂の融点より3℃以上高い温度で処理してな
ることが好ましい。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor
By blending a specific resin with a diene rubber component, the rubber composition for the above purpose, which could not be achieved by fiber reinforcement alone, was successfully obtained, and the present invention was completed. That is, the rubber composition of the present invention comprises 1 to 100 parts by weight of polyamide fiber and 1 part by weight of olefin resin based on 100 parts by weight of at least one rubber component selected from the group consisting of natural rubber and diene-based synthetic rubber. ~ 100
Reinforced rubber reinforced with polyamide fiber and olefin resin, which are parts by weight and have a blending ratio of the polyamide fiber and the olefin resin of 3/7 to 7/3 and contain no vulcanization accelerator or vulcanizing agent. The final kneading temperature in the kneading stage of the masterbatch is 3 ° C. or more higher than the melting point of the olefin resin. It is preferable that the polyamide fiber is made of nylon 6 and the olefin resin is made of polypropylene. The average diameter D of the polyamide fiber is 0.1 to 1.0 μm,
The ratio (L / D) of the average length L and the average diameter D is preferably 8 or more. The melting point of the olefin resin is 130-
It is preferably 200 ° C. Further, the vulcanization temperature is preferably a temperature higher than the melting point of the olefin resin by 3 ° C. or more.

【0008】[0008]

【作用】本発明のゴム組成物は、天然ゴム及びジエン系
合成ゴムからなる群から選ばれた少なくとも1種のゴム
成分100重量部に対して、ポリアミド繊維と、オレフ
ィン系樹脂とをそれぞれ特定量配合し、加硫促進剤ある
いは加硫剤を含まないポリアミド繊維及びオレフィン系
樹脂で補強した補強ゴムマスターバッチの混練りステー
ジにおける最終練り温度がオレフィン系樹脂の融点より
3℃以上高い温度で処理することにより構成したもので
あり、これらのポリアミド繊維及びオレフィン系樹脂と
が互いに相乗することにより初めて異方性が高く、疲労
性及び低発熱性に優れたゴム組成物が得られるという新
たな事実に基づくものであり、それぞれの条件を部分的
に満足しても本発明の目的は達成されないものである
(この点に関しては、更に実施例等で詳しく説明す
る)。
The rubber composition of the present invention contains 100 parts by weight of at least one rubber component selected from the group consisting of natural rubber and diene-based synthetic rubber, and a specific amount of polyamide fiber and olefin resin. The final kneading temperature in the kneading stage of the reinforcing rubber masterbatch compounded and containing no vulcanization accelerator or polyamide fiber and reinforced with the olefin resin is treated at a temperature higher than the melting point of the olefin resin by 3 ° C or more. The polyamide fiber and the olefin resin synergistically interact with each other to obtain a rubber composition having high anisotropy and excellent fatigue resistance and low heat buildup. However, the object of the present invention is not achieved even if the respective conditions are partially satisfied (in this respect, Detailed in further examples and the like).

【0009】以下、本発明の内容を説明する。本発明に
好適に使用できるゴム成分としては、例えば、天然ゴム
(NR)、合成ポリイソプレンゴム(IR)、スチレン
−ブタジエン共重合ゴム(SBR)、ポリブタジエンゴ
ム(BR)、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム
(CR)、塩素化ブチルゴム(Cl−IIR)、臭素化
ブチルゴム(Br−IIR)、エチレン−プロピレンゴ
ム(EPDM)などが挙げられ、これらのゴムを単独若
しくは2種以上併用することができる。
The contents of the present invention will be described below. Examples of rubber components that can be preferably used in the present invention include natural rubber (NR), synthetic polyisoprene rubber (IR), styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polybutadiene rubber (BR), butyl rubber (IIR), chloroprene. Examples thereof include rubber (CR), chlorinated butyl rubber (Cl-IIR), brominated butyl rubber (Br-IIR) and ethylene-propylene rubber (EPDM), and these rubbers can be used alone or in combination of two or more kinds.

【0010】本発明において用いるポリアミド繊維の材
質としては、例えば、ナイロン6、ナイロン11、ナイ
ロン12、ナイロン610、ナイロン611、ナイロン
612、ナイロン6/66の共重合を含むポリアミド、
及びこれらの2種以上の混合ポリアミド等を挙げること
ができる。使用するポリアミドの分子量は8000以上
が好ましく、マスターバッチを作るときの混練りの温度
との兼ね合いから、その融点は170〜240℃の範囲
にあるものが好ましい。このポリアミド繊維の配合量
は、例えば、マスターバッチであるポリアミド繊維及び
後述するオレフィン系樹脂との補強ゴムにジエン系ゴム
を更に混練することにより、適宜調整することができ
る。また、本発明のゴム組成物の中で、ポリアミド繊維
は短繊維の形で含まれ、物性面及び加工面より、短繊維
としてのポリアミドの量という見方が必要で、その配合
量は、上記ジエン系ゴム成分100重量部に対して1〜
100重量部、好ましくは、2.5〜50重量部、さら
に好ましくは5〜30重量部である。ポリアミド繊維の
配合量が1重量部未満では、本発明の効果を発揮するこ
とができず、また、100重量部超過では、作業性が著
しく低下し、加工性が困難となり好ましくない。
Examples of the material of the polyamide fiber used in the present invention include nylon 6, nylon 11, nylon 12, nylon 610, nylon 611, nylon 612 and nylon 6/66 copolymer containing polyamide,
And mixed polyamides of two or more of these. The molecular weight of the polyamide used is preferably 8,000 or more, and the melting point thereof is preferably in the range of 170 to 240 ° C. in consideration of the temperature of kneading when preparing a masterbatch. The blending amount of the polyamide fiber can be appropriately adjusted by, for example, further kneading the diene rubber with the reinforcing rubber of the polyamide fiber as the masterbatch and the olefin resin described later. Further, in the rubber composition of the present invention, the polyamide fibers are contained in the form of short fibers, and from the viewpoint of physical properties and processed surface, it is necessary to consider the amount of polyamide as short fibers, and the amount thereof is the above-mentioned diene. 1 to 100 parts by weight of the rubber component
100 parts by weight, preferably 2.5 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight. If the content of polyamide fiber is less than 1 part by weight, the effect of the present invention cannot be exhibited, and if it exceeds 100 parts by weight, workability is significantly reduced and workability becomes difficult, which is not preferable.

【0011】本発明のゴム組成物中におけるポリアミド
は、ゴム分子と何らかの結合状態であればよいが、例え
ば、グラフト結合等、化学的に結合していることが好ま
しい。このポリアミドは、その断面が円形又はそれに類
する形であり、平均径Dは、0.1〜1.0μm、好ま
しくは、0.1〜0.8μmであり、さらに好ましく
は、その90重量%以上が1.0μm以下であり、その
平均繊維長Lは10μm以上で、かつ、その90重量%
以上が1000μm以下のものが好ましい。平均径Dが
1.0μmを越えると、繊維端部にて発生する応力集中
により、疲労耐久性の低下を招来する。また、ポリアミ
ドの平均長さLと平均径Dの比(L/D)が大きいほ
ど、配向しやすくなり異方性を高める効果がある。よっ
て、ポリアミドの理想的な特性としては、径を小さく、
L/Dを大きくすることが好ましいといえる。そこで、
L/Dは8以上であることが必要で、好ましくは50〜
5000である。L/Dが8未満であると、異方性を高
めることができず、好ましくない。なお、本発明で用い
るポリアミドは、ゴム中にて溶融延伸するため、きわめ
て、ミクロな繊維であり、大幅な疲労耐久性の向上が実
現できるものである。
The polyamide in the rubber composition of the present invention may be in any bonding state with rubber molecules, but is preferably chemically bonded such as graft bonding. This polyamide has a circular cross section or a shape similar thereto, and has an average diameter D of 0.1 to 1.0 μm, preferably 0.1 to 0.8 μm, and more preferably 90% by weight or more. Is 1.0 μm or less, the average fiber length L is 10 μm or more, and 90% by weight thereof.
The above is preferably 1000 μm or less. If the average diameter D exceeds 1.0 μm, the stress concentration at the fiber ends causes the fatigue durability to decrease. Further, the larger the ratio (L / D) of the average length L and the average diameter D of the polyamide, the easier the orientation and the effect of increasing the anisotropy. Therefore, the ideal characteristics of polyamide are small diameter,
It can be said that it is preferable to increase L / D. Therefore,
L / D is required to be 8 or more, preferably 50 to
It is 5000. When L / D is less than 8, anisotropy cannot be increased, which is not preferable. Since the polyamide used in the present invention is melt-stretched in rubber, it is an extremely microfiber, and can significantly improve fatigue durability.

【0012】本発明において用いるオレフィン系樹脂と
しては、例えば、低密度ポリエチレン(L−PE)、高
密度ポリエチレン(H−PE)、ポリプロピレン(P
P)等が挙げられる。オレフィン系樹脂の融点は、13
0〜200℃、好ましくは150〜170℃である。融
点が130℃未満であると、加硫後のゴム物性である発
熱性を低下させることができず、また、融点が200℃
をこえると、加工性が悪化し、ゴム練り時に溶解せず、
好ましくない。
Examples of the olefin resin used in the present invention include low density polyethylene (L-PE), high density polyethylene (H-PE), polypropylene (P
P) and the like. The melting point of olefin resin is 13
It is 0 to 200 ° C, preferably 150 to 170 ° C. If the melting point is less than 130 ° C, the exothermic property, which is a physical property of rubber after vulcanization, cannot be lowered, and the melting point is 200 ° C.
If it exceeds, the workability will deteriorate and it will not dissolve when kneading rubber,
Not preferable.

【0013】オレフィン系樹脂の配合量は、マスターバ
ッチであるオレフィン系樹脂及び上記ポリアミドとの補
強ゴムにジエン系ゴムを更に混練することにより、適宜
調整することができ、上記ジエン系ゴム成分100重量
部に対して1〜100重量部、好ましくは、2.5〜5
0重量部、さらに好ましくは5〜30重量部である。オ
レフィン系樹脂の配合量が1重量部未満では、本発明の
効果を発揮することができず、また、100重量部超過
では、作業性が著しく低下し、加工性が困難となり好ま
しくない。さらに、前記ポリアミドとオレフィン系樹脂
との配合比は、3/7〜7/3であり、好ましく、4/
6〜6/4であり、その配合比が3/7未満であると、
異方性、疲労性が低下し好ましくなく、また、配合比が
7/3超過では、発熱性が高くなり好ましくない。
The blending amount of the olefin resin can be appropriately adjusted by further kneading the olefin resin as the masterbatch and the reinforcing rubber of the above polyamide with the diene rubber, and 100 parts by weight of the above diene rubber component. 1 to 100 parts by weight, preferably 2.5 to 5 parts by weight
The amount is 0 parts by weight, more preferably 5 to 30 parts by weight. If the blending amount of the olefin resin is less than 1 part by weight, the effect of the present invention cannot be exhibited, and if it exceeds 100 parts by weight, the workability is remarkably lowered and the workability becomes difficult, which is not preferable. Furthermore, the compounding ratio of the polyamide and the olefin resin is 3/7 to 7/3, preferably 4 /
When it is 6 to 6/4 and the compounding ratio is less than 3/7,
Anisotropy and fatigue resistance are reduced, which is not preferable, and when the compounding ratio exceeds 7/3, heat generation is increased, which is not preferable.

【0014】次に、本発明におけるゴム組成物の製造方
法の一例を挙げる。ここで用いる材料及びその量は上述
したとおりである。まず、ジエン系ゴム及びアミン系老
化防止剤を1〜3分間程度混練りし、次いで、ポリアミ
ド、オレフィン系樹脂を投入して混練りしポリアミド及
びオレフィン系樹脂の融点以上の温度まで上昇させ溶融
させる。次いで、必要に応じてフェノール樹脂オリゴマ
ー等のカップリング剤を添加し、さらに混練りしてマス
ターバッチを得る。次いで、押し出し機にて、このマス
ターバッチを押し出し、延伸してポリアミド繊維・オレ
フィン系樹脂で強化されたゴム組成物を得る。
Next, an example of the method for producing the rubber composition according to the present invention will be described. The materials and their amounts used here are as described above. First, a diene rubber and an amine anti-aging agent are kneaded for about 1 to 3 minutes, and then a polyamide and an olefin resin are added and kneaded to raise the temperature to a temperature equal to or higher than the melting points of the polyamide and the olefin resin and melt them. . Then, if necessary, a coupling agent such as a phenol resin oligomer is added and further kneaded to obtain a masterbatch. Then, this masterbatch is extruded by an extruder and stretched to obtain a rubber composition reinforced with a polyamide fiber / olefin resin.

【0015】更に得られたマスターバッチ(グラフト結
合により、ジエン系ゴムをポリアミド及びオレフィン系
樹脂で補強したもの)に対し、配合物中のポリアミド及
びオレフィン系樹脂を目的量に調節するため、ジエン系
ゴムを適宜添加し、ゴム工業で通常使用されるカーボン
ブラック、硫黄、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、
老化防止剤、カーボンブラック以外の例えば、シリカ等
の充填剤、ノボラック型フェノール樹脂、プロセスオイ
ル等を適宜添加し、バンバリーミキサー、ニーダー等に
より混練りし、目的のゴム組成物を得ることができる。
この混練りは、加硫促進剤あるいは加硫剤を含まない練
りステージにおいて最終練り温度がオレフィン系樹脂の
融点より3℃以上高い温度となるように30秒〜10分
で混練りする。上記練り後の最終練り温度がオレフィン
系樹脂の融点より3℃以上高い温度とするのは、オレフ
ィン系樹脂を完全に溶融させてオレフィン系樹脂の良好
な分散とポリアミドへの融着を促進させるためである。
なお、加硫温度はオレフィン系樹脂の融点より3℃以上
高く設定することが好ましい。3℃以上高くすると、オ
レフィン系樹脂の分散及びポリアミドへの融着しやすく
なるからである。
Further, to the obtained masterbatch (the diene rubber is reinforced with polyamide and olefin resin by graft bonding), the diene rubber is added to adjust the amount of polyamide and olefin resin in the blend to a desired amount. Add rubber as appropriate, carbon black normally used in the rubber industry, sulfur, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization acceleration aids,
Besides the antiaging agent and carbon black, for example, a filler such as silica, a novolac type phenol resin, a process oil and the like are appropriately added and kneaded with a Banbury mixer, a kneader or the like to obtain the intended rubber composition.
This kneading is carried out for 30 seconds to 10 minutes in a kneading stage containing no vulcanization accelerator or vulcanizing agent so that the final kneading temperature is 3 ° C. or more higher than the melting point of the olefin resin. The final kneading temperature after the above kneading is set to a temperature higher than the melting point of the olefin resin by 3 ° C. or more in order to completely melt the olefin resin and promote good dispersion of the olefin resin and fusion with the polyamide. Is.
The vulcanization temperature is preferably set higher than the melting point of the olefin resin by 3 ° C. or more. This is because if the temperature is raised to 3 ° C. or higher, the olefin resin is easily dispersed and fused to the polyamide.

【0016】本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴムとポ
リアミドとが化学的に結合すると共に、該ポリアミドに
はオレフィン系樹脂が融着された状態となり、該ポリア
ミドの特性である耐破断性、疲労性の向上及びオレフィ
ン系樹脂の特性である異方性の向上が複合化されること
により異方性が高く、疲労性及び低発熱性に優れたもの
となる。従って、ポリアミド、オレフィン系樹脂、カー
ボンブラック、硫黄、加硫促進剤などの配合量を、目的
とする物性に適宜調節することによりベルト、カーカ
ス、ビードなどのタイヤ内部部材、トレッド、サイドウ
ォールなどのタイヤ外部部材として、または、コンベア
ベルト、ホース等の各種ゴム製品などに好適に使用する
ことができる。
In the rubber composition of the present invention, the diene rubber and the polyamide are chemically bonded, and the olefin resin is fused to the polyamide. By combining the improvement of the fatigue property and the improvement of the anisotropy, which is a characteristic of the olefin resin, the anisotropy is high, and the fatigue property and the low heat generation property are excellent. Therefore, by appropriately adjusting the compounding amounts of polyamide, olefin resin, carbon black, sulfur, vulcanization accelerator, etc. to the desired physical properties, belts, carcasses, tire internal members such as beads, treads, sidewalls, etc. It can be suitably used as a tire external member or in various rubber products such as conveyor belts and hoses.

【0017】[0017]

【実施例】以下に、実施例及び比較例等により、本発明
を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例
等によって、何等限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and the like.

【0018】本実施例等において、使用したポリアミド
繊維〔ナイロン6(Ny-6)〕及びオレフィン系樹脂
〔ポリプロピレン(PP)〕は、下記表1及び表2に示
される各種である。なお、融点の測定は、下記方法によ
り測定した。 (融点の測定)セイコー電子(株)の示唆熱分析計DS
C200を用いて、昇温速度10℃/分で30℃から2
50℃までの温度範囲で昇温し、得られた吸熱ピークか
ら融点温度を測定した。
The polyamide fibers [nylon 6 (Ny-6)] and olefin resin [polypropylene (PP)] used in this example are various types shown in Tables 1 and 2 below. The melting point was measured by the following method. (Measurement of melting point) Suggested thermal analyzer DS by Seiko Instruments Inc.
Using C200, the temperature rise rate is 10 ° C / min.
The temperature was raised in the temperature range up to 50 ° C., and the melting point temperature was measured from the obtained endothermic peak.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】[0020]

【表2】 [Table 2]

【0021】(実施例1〜5、比較例1〜12)天然ゴ
ム100重量部及びN−(3−メタクリロイルオキシ−
2−ヒドロキシプロピル)−N´−フェニル−P−フェ
ニレンジアミン〔商品名「ノクラックG−1」,大内新
興化学工業(株)製〕1.0重量部を混練り後、分子量
300000及び融点220℃の6−ナイロン樹脂50
重量部及び融点160℃のポリプロピレン樹脂50重量
部を加え7分間混練りし、練り温度が232℃となり、
6−ナイロンは溶融し、次いで、ノボラック型フェノー
ルホルムアルデヒド初期縮合物2重量部を投入し、さら
にへキサメチレンテトラミン0.2重量部を加えマスタ
ーバッチを得た。次いで、押し出し機にてマスターバッ
チを延伸し、短繊維ポリアミド・オレフィン系樹脂補強
ゴムマスターバッチを得た。なお、本マスターバッチ
は、バンバリーミキサーにて更にジエン系ゴムと混練り
することにより、ポリアミド(6−ナイロン)、オレフ
ィン系樹脂(ポリプロピレン)の配合量を適宜調節する
ことができる。また、使用するポリアミドの粉末の平均
粒径を変えることで、表1に示すようにマスターバッチ
中のポリアミド(6−ナイロン)の平均径(D)、長さ
(L)を得た。また、表2に示す融点の異なるオレフィ
ン系樹脂を使用した。
Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 12 100 parts by weight of natural rubber and N- (3-methacryloyloxy-)
2-hydroxypropyl) -N'-phenyl-P-phenylenediamine [trade name "Nocrac G-1", manufactured by Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.] 1.0 part by weight was kneaded, and then the molecular weight was 300,000 and the melting point was 220. 6-Nylon resin 50 ℃
50 parts by weight of polypropylene resin having a melting point of 160 ° C. and kneading for 7 minutes, and the kneading temperature becomes 232 ° C.,
6-nylon was melted, then 2 parts by weight of novolak type phenol formaldehyde initial condensate was added, and 0.2 part by weight of hexamethylenetetramine was further added to obtain a masterbatch. Then, the master batch was stretched by an extruder to obtain a short fiber polyamide / olefin resin reinforced rubber master batch. In this masterbatch, the compounding amounts of polyamide (6-nylon) and olefin resin (polypropylene) can be appropriately adjusted by further kneading with a diene rubber in a Banbury mixer. Further, by changing the average particle size of the polyamide powder used, the average diameter (D) and length (L) of the polyamide (6-nylon) in the masterbatch were obtained as shown in Table 1. In addition, olefin resins having different melting points shown in Table 2 were used.

【0022】次いで、この補強ゴムマスターバッチに下
記表3及び表4に示される配合剤をバンバリーミキサー
にて配合して各種ゴム組成物を作製し、加硫して配向方
向50%モジュラス(M50p)、配向垂直方向50%モ
ジュラス(M50V)、異方性(M50p/M50V)、発熱性
(Tanδ)、繰り返し疲労性(動的クリープ)、破壊
限界Tb(p)、Tb(v)を評価した。これらの結果
を下記表3及び表4に示す。
Next, the reinforced rubber masterbatch was blended with the compounding agents shown in Tables 3 and 4 below in a Banbury mixer to prepare various rubber compositions, which were vulcanized to have an orientation direction 50% modulus (M 50p). ), 50% modulus in the vertical direction of orientation (M 50V ), anisotropy (M 50p / M 50V ), exothermicity (Tanδ), cyclic fatigue resistance (dynamic creep), fracture limit Tb (p), Tb (v) Was evaluated. The results are shown in Tables 3 and 4 below.

【0023】上記50%モジュラス(M50p、M50V)、
発熱性(Tanδ)、繰り返し疲労性(動的クリー
プ)、破壊限界Tb(p)、Tb(v)の測定は、下記
の方法により行った。なお、繊維配合方向をp、繊維配
合方向と垂直の方向をvとして表示する。 (1) 50%モジュラス(M50p、M50V) JIS K 6301に準拠して、3号ダンベルを試料
として測定した。 (2) 発熱性(Tanδ) 発熱性をtanδにより評価した。tanδは、レオメト
リクス社製、メカニカルスペクトロメーターを用いて動
的歪1.0%、周波数(振動)52Hzの条件下で25℃
におけるtanδを測定した。
The above 50% modulus (M 50p , M 50V ),
The following methods were used to measure exothermicity (Tan δ), cyclic fatigue (dynamic creep), fracture limit Tb (p), and Tb (v). The fiber blending direction is indicated as p, and the direction perpendicular to the fiber blending direction is denoted as v. (1) 50% modulus (M 50p , M 50V ) According to JIS K 6301, dumbbell No. 3 was used as a sample for measurement. (2) Exothermicity (Tanδ) Exothermicity was evaluated by tanδ. tan δ is 25 ° C under the conditions of dynamic strain of 1.0% and frequency (vibration) of 52 Hz using a mechanical spectrometer manufactured by Rheometrics.
Was measured.

【0024】(3) 繰り返し疲労性(動的クリープ) JIS K 6301に準拠して、初期荷重5kgf/c
m2、動荷重50kgf/cm2で測定した。 (4) 破壊限界Tb(p)、Tb(v) JIS K 6301に準拠して、破壊強度を測定し
た。
(3) Repeated Fatigue (Dynamic Creep) Initial load 5 kgf / c according to JIS K6301
It was measured at m 2 and a dynamic load of 50 kgf / cm 2 . (4) Breaking limit Tb (p), Tb (v) Breaking strength was measured according to JIS K 6301.

【0025】[0025]

【表3】 [Table 3]

【0026】[0026]

【表4】 [Table 4]

【0027】〔上記表3及び表4の考察〕総論的にみる
と、本発明の範囲である実施例1〜5は、本発明の範囲
外となる比較例1〜12に較べ、異方性(M50p
50V)に優れ、発熱性(Tanδ)が低く、繰り返し
疲労性(動的クリープ)に優れ、しかも、破壊限界Tb
(p)、Tb(v)が大きいことが判明した。
[Discussion of Tables 3 and 4] Generally, Examples 1 to 5, which are within the scope of the present invention, have anisotropy as compared with Comparative Examples 1 to 12, which are outside the scope of the present invention. (M 50p /
Excellent M 50 V), pyrogenic (Tan?) Is low, excellent repeated fatigue resistance (dynamic creep), moreover, breaking limit Tb
It was found that (p) and Tb (v) were large.

【0028】個別的に検討してみると、実施例1、2
は、ポリアミド及びオレフィン系樹脂の物性及びその配
合組成は同量であるが、練り温度(最終)がオレフィン
系樹脂の融点より3℃以上高い温度の場合、すなわち、
実施例1は10℃、実施例2は5℃高い場合であり、融
点との差が高い実施例1の方が異方性が高く、破壊限界
が大きいことがわかる。これに対して比較例1〜3は、
実施例1、2と同様の配合組成であるが、比較例1は、
練り温度(最終)がオレフィン系樹脂の融点より5℃低
い場合であり、オレフィン系樹脂が充分に溶融しないた
め異方性、繰り返し疲労性、破壊限界が低下し好ましく
なく、比較例2は、ポリアミドの物性(L/Dが7.
8)が低い場合であり、特に、異方性が大幅に低下し、
比較例3は、ポリアミドの物性(平均繊維径Dが1.
1)が大きい場合であり、繊維端部で発生する応力集中
により、特に、繰り返し疲労性が大幅に低下することが
判明した。
When examined individually, Examples 1 and 2
Is the same as the physical properties of the polyamide and the olefin resin and the composition thereof, but when the kneading temperature (final) is 3 ° C. or more higher than the melting point of the olefin resin, that is,
Example 1 is 10 ° C., and Example 2 is 5 ° C. higher. It can be seen that Example 1 having a higher difference from the melting point has higher anisotropy and a larger fracture limit. On the other hand, Comparative Examples 1 to 3
The composition is the same as in Examples 1 and 2, but Comparative Example 1
When the kneading temperature (final) is 5 ° C. lower than the melting point of the olefin resin, and the olefin resin is not sufficiently melted, anisotropy, repeated fatigue resistance, and fracture limit are lowered, which is not preferable. Physical properties (L / D is 7.
8) is low, in particular, the anisotropy is significantly reduced,
In Comparative Example 3, the physical properties of polyamide (average fiber diameter D is 1.
1) was large, and it was found that the repeated fatigue properties were significantly reduced due to the stress concentration generated at the fiber ends.

【0029】実施例3は、実施例1、2と同様の配合組
成であるが、オレフィン系樹脂の融点が140℃の場合
であり、この融点温度でも本発明の効果を発揮すること
ができることが判明した。これに対して比較例4〜6
は、実施例3と同様の配合組成であるが、比較例4はオ
レフィン系樹脂の融点を140℃から更に低く120℃
とした場合であり、発熱性が高くなり好ましくなく、比
較例5は、オレフィン系樹脂の融点を140℃から更に
高く202℃とした場合であり、発熱性が高くなり、ま
た、繰り返し疲労性が大幅に低下し好ましくなく、比較
例6は、ポリアミドのみの(オレフィン系樹脂を配合し
ない)場合であり、この場合特に、異方性が大幅に低下
することが判明した。また、比較例7は、オレフィン系
樹脂のみの(ポリアミドを配合しない)場合であり、特
に、異方性及び繰り返し疲労性が大幅に低下することが
判明した。
Example 3 has the same composition as in Examples 1 and 2, but the melting point of the olefin resin is 140 ° C., and the effect of the present invention can be exhibited even at this melting point temperature. found. On the other hand, Comparative Examples 4 to 6
Has the same composition as in Example 3, but Comparative Example 4 has a melting point of the olefin resin lower than 140 ° C. and 120 ° C.
In this case, the exothermicity becomes high, which is not preferable, and Comparative Example 5 is a case where the melting point of the olefin resin is further increased from 140 ° C. to 202 ° C., the exothermicity becomes high, and the repeated fatigue resistance is high. It was not preferable because it was significantly decreased, and Comparative Example 6 was a case where only polyamide was used (no olefin-based resin was blended), and in this case, it was found that the anisotropy was significantly decreased. Further, Comparative Example 7 is a case where only the olefin resin is used (no polyamide is blended), and in particular, it was found that the anisotropy and the repeated fatigue property are significantly reduced.

【0030】実施例4は、実施例1、2に較べ、ポリア
ミド及びオレフィン系樹脂の配合組成を共に(10重量
部から)5重量部としたものであり、この配合組成でも
本発明の効果を発揮することができることが判明した。
これに対して比較例8は、ポリアミドのみの(オレフィ
ン系樹脂の配合しない)場合であり、特に、繰り返し疲
労性が大幅に低下することが判明し、比較例9は、ポリ
アミドの配合組成を5重量部から10重量部とし、か
つ、オレフィン系樹脂の配合しない場合であり、この場
合、特に、発熱性が大幅に高くなることが判明した。
In Example 4, compared to Examples 1 and 2, the composition of the polyamide and the olefin resin was both 5 parts by weight (from 10 parts by weight). Even with this composition, the effect of the present invention was obtained. It turned out to be able to exert.
On the other hand, Comparative Example 8 was a case where only polyamide was used (the olefin resin was not compounded), and it was found that the repeated fatigue resistance was significantly reduced, and Comparative Example 9 had a polyamide compounding composition of 5%. It was found that the amount was changed from 10 parts by weight to 10 parts by weight, and the olefin resin was not mixed, and in this case, it was found that especially the exothermic property was significantly increased.

【0031】実施例5は、実施例1、2に較べ、ポリア
ミド及びオレフィン系樹脂の配合組成を共に(10重量
部から)60重量部とした高い弾性率ゴム配合の場合で
あり、この配合組成でも本発明の効果を発揮することが
でき、特に、繰り返し疲労性を大幅に向上させることが
できることが判明した。これに対して比較例10は、実
施例5に対してM50vをあわせる設定であり、ポリアミ
ドのみの(オレフィン系樹脂を配合しない)場合である
ため、その分カーボンブラックの増量が必要(15重量
部から45重量部)となり、これにより、発熱性が高く
なり、しかも、異方性が小さく、繰り返し疲労性が大幅
に低下することが判明した。また、比較例11と12
は、ポリアミド及びオレフィン系樹脂の配合比がそれぞ
れ10/30(=1/3)、60/20(=3)となる
場合である。比較例11では、実施例1に較べ、オレフ
ィン系樹脂が極端に増量したものであるので、異方性及
び破棄限界が小さく、繰り返し疲労性も低下することが
判明した。比較例12では、実施例5に較べ、ポリアミ
ドが極端に増量したものであるので、異方性が小さくな
り、発熱性も高くなり、繰り返し疲労性も低下すること
が判明した。
Compared to Examples 1 and 2, Example 5 is a case of a high elastic modulus rubber compounding in which the compounding composition of the polyamide and the olefin resin is both 60 parts by weight (from 10 parts by weight). However, it has been found that the effects of the present invention can be exhibited, and in particular, repeated fatigue resistance can be significantly improved. On the other hand, in Comparative Example 10, M 50v is set to be the same as that of Example 5, and since only polyamide (no olefin resin is mixed) is used, the amount of carbon black needs to be increased accordingly (15% by weight). It was found that the heat generation property was increased, the anisotropy was small, and the repeated fatigue property was significantly reduced. In addition, Comparative Examples 11 and 12
Is the case where the compounding ratios of the polyamide and the olefin resin are 10/30 (= 1/3) and 60/20 (= 3), respectively. In Comparative Example 11, it was found that the amount of olefin resin was extremely increased as compared with Example 1, so that the anisotropy and discard limit were small, and the repeated fatigue property was also reduced. In Comparative Example 12, it was found that the amount of polyamide was extremely increased as compared with Example 5, so that the anisotropy was reduced, the heat buildup was increased, and the repeated fatigue property was also lowered.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、ジエン系ゴムとアミド
基を有する熱可塑性エラストマーからなる繊維とが化学
的に結合されると共に、該ポリアミドにはオレフィン系
樹脂が融着された状態となり、該ポリアミド繊維の特性
である耐破断性、疲労性の向上及びオレフィン系樹脂の
特性である異方性の向上が複合化されることとなるの
で、異方性が高く、疲労性及び低発熱性に優れたものと
なり、従って、ベルト、カーカス、ビードなどのタイヤ
内部部材、トレッド、サイドウォールなどのタイヤ外部
部材としてのタイヤ、または、コンベアベルト、ホース
等の各種ゴム製品などに好適に使用することができるゴ
ム組成物が提供される。
According to the present invention, the diene rubber and the fiber made of the thermoplastic elastomer having an amide group are chemically bonded to each other and the olefin resin is fused to the polyamide. Since the properties of the polyamide fiber, such as break resistance and fatigue properties, and the anisotropy, which is a property of the olefin resin, are improved, the anisotropy is high, and the fatigue property and the low heat buildup property are high. Therefore, it can be suitably used for a tire as an inner member of a tire such as a belt, a carcass, and a bead, a tire as an outer member of a tire such as a tread, a sidewall, or various rubber products such as a conveyor belt and a hose. A rubber composition capable of

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 天然ゴム及びジエン系合成ゴムからなる
群から選ばれた少なくとも1種のゴム成分100重量部
に対して、ポリアミド繊維1〜100重量部と、オレフ
ィン系樹脂1〜100重量部で、かつ、前記ポリアミド
繊維とオレフィン系樹脂との配合比が3/7〜7/3で
あり、加硫促進剤あるいは加硫剤を含まないポリアミド
繊維及びオレフィン系樹脂で補強した補強ゴムマスター
バッチの混練りステージにおける最終練り温度がオレフ
ィン系樹脂の融点より3℃以上高い温度で処理すること
からなるゴム組成物。
1. A polyamide fiber in an amount of 1 to 100 parts by weight and an olefin resin in an amount of 1 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of at least one rubber component selected from the group consisting of natural rubber and diene-based synthetic rubber. A reinforcing rubber masterbatch in which the mixing ratio of the polyamide fiber to the olefin resin is 3/7 to 7/3, and the polyamide fiber and the olefin resin do not contain a vulcanization accelerator or a vulcanizing agent and are reinforced. A rubber composition, which is obtained by treating at a final kneading temperature in the kneading stage at a temperature higher than the melting point of the olefin resin by 3 ° C. or more.
【請求項2】 ポリアミド繊維がナイロン6であり、オ
レフィン系樹脂がポリプロピレンである請求項1記載の
ゴム組成物。
2. The rubber composition according to claim 1, wherein the polyamide fiber is nylon 6 and the olefin resin is polypropylene.
【請求項3】 ポリアミド繊維の平均径Dが0.1〜
1.0μmであり、平均長さLと平均径Dの比(L/
D)が8以上である請求項1記載のゴム組成物。
3. A polyamide fiber having an average diameter D of 0.1 to 0.1.
1.0 μm, the ratio of the average length L and the average diameter D (L /
The rubber composition according to claim 1, wherein D) is 8 or more.
【請求項4】 オレフィン系樹脂の融点が130〜20
0℃である請求項1記載のゴム組成物。
4. The melting point of the olefin resin is 130 to 20.
The rubber composition according to claim 1, which has a temperature of 0 ° C.
【請求項5】 加硫温度がオレフィン系樹脂の融点より
3℃以上高い温度で処理してなる請求項1記載のゴム組
成物。
5. The rubber composition according to claim 1, wherein the rubber composition is treated at a vulcanization temperature higher than the melting point of the olefin resin by 3 ° C. or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000239629A (en) * 1999-02-23 2000-09-05 Toshiba Chem Corp Adhesive composition for flexible printed circuit board
JP4102241B2 (en) 2003-04-10 2008-06-18 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for sidewall and pneumatic tire using the same
JP4578796B2 (en) * 2003-10-23 2010-11-10 住友ゴム工業株式会社 Rubber composition for tire sidewall reinforcing layer
JP4923525B2 (en) * 2005-11-11 2012-04-25 富士ゼロックス株式会社 Semiconductive belt and image forming apparatus
JPWO2009093695A1 (en) * 2008-01-23 2011-05-26 宇部興産株式会社 Rubber composition, rubber composition for base tread, rubber composition for chafer, rubber composition for sidewall, and tire using the same
JP5521314B2 (en) * 2008-11-10 2014-06-11 宇部興産株式会社 Rubber composition for retread tire and retread tire
CN102414269B (en) 2009-04-24 2013-10-02 株式会社普利司通 Rubber composition and pneumatic tire
JP5949820B2 (en) * 2014-03-27 2016-07-13 横浜ゴム株式会社 Rubber composition and pneumatic tire using the same
JP2015189798A (en) * 2014-03-27 2015-11-02 横浜ゴム株式会社 Rubber composition and pneumatic tire using the same

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