JPH09279043A - Rubber composition - Google Patents

Rubber composition

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JPH09279043A
JPH09279043A JP9270496A JP9270496A JPH09279043A JP H09279043 A JPH09279043 A JP H09279043A JP 9270496 A JP9270496 A JP 9270496A JP 9270496 A JP9270496 A JP 9270496A JP H09279043 A JPH09279043 A JP H09279043A
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rubber
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rubber composition
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Daisuke Kanari
大輔 金成
Katsuto Yamakawa
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Yokohama Rubber Co Ltd
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber composition improved in both modulus at low elongation and fatigue resistance. SOLUTION: This composition is obtained by blending at least one kind of organic or inorganic short fibers with a base rubber comprising at least one rubber and a composition wherein fine short fibers of a thermoplastic polymer amide groups on the main chain are dispersed in a matrix comprising a rubber and/or a polyolefin and in such a manner that the fibers are bonded to the matrix.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低伸張時のモジュ
ラスおよび耐疲労性(耐屈曲疲労性)を向上させたゴム
組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rubber composition having improved modulus at low elongation and fatigue resistance (flexing fatigue resistance).

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に低伸張時のモジュラス(引張り応
力)および弾性率の高いゴム組成物でタイヤの部材、例
えばビードフィラーを構成することによりタイヤの運動
性能(操縦安定性、高速耐久性など)の改善をはかるこ
とは良く知られている。ゴムを高モジュラス、高弾性率
化するために様々な方法が検討されており、そのひとつ
としてゴムに種々の短繊維を配合することは良く知られ
た方法である。しかしこの方法は非常に高モジュラスの
ゴムを得ることはできるが、単に短繊維を配合しただけ
ではゴムとの接着が不十分なので短繊維界面に添って破
壊が進行しやすく、疲労寿命が短い欠点を有している。
2. Description of the Related Art Generally, a tire member, for example, a bead filler, is made of a rubber composition having a high modulus (tensile stress) and a high elastic modulus at a low elongation, thereby exercising the tire's dynamic performance (driving stability, high-speed durability, etc.). It is well known to make improvements. Various methods have been studied for increasing the modulus and elastic modulus of rubber. As one of them, compounding various short fibers into the rubber is a well-known method. However, although this method can obtain a rubber with a very high modulus, simply blending short fibers does not sufficiently adhere to the rubber, so that fracture easily progresses along the short fiber interface and the fatigue life is short. have.

【0003】この欠点を改良するために短繊維とゴムと
を接着させる様々な改良が提案されている(特開昭59−
43041 公報、特公平1−17494 公報、特公平4−33300
公報、特開平7−278360公報など)。しかしこれらに記
載されているポリアミド系短繊維はその補強効果(特に
低伸張域の)がそれほど大きなものではないので、所望
のモジュラス、弾性率を得ようとすると配合量を多くし
なければならず、結局ゴム組成物の疲労寿命を悪くして
しまうという問題があった。
In order to improve this drawback, various improvements have been proposed in which short fibers and rubber are adhered to each other (JP-A-59-59).
43041, Japanese Patent Publication 1-17494, Japanese Patent Publication 4-33300
Gazette, JP-A-7-278360, etc.). However, the polyamide-based short fibers described therein do not have such a large reinforcing effect (especially in the low elongation region), so that the compounding amount must be increased in order to obtain a desired modulus and elastic modulus. However, there is a problem that the fatigue life of the rubber composition is eventually deteriorated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低伸張時の
モジュラスおよび耐疲労性の両方を向上させたゴム組成
物を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rubber composition having improved modulus and fatigue resistance at low elongation.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のゴム組成物は、
1種以上のゴムからなる基材ゴム(A)と、ゴムおよび
/又はポリオレフィンからなるマトリックス中に、主鎖
にアミド基を有する熱可塑性ポリマーが微細な短繊維
(b)として分散しており、かつこの短繊維(b)が該
マトリックスと結合している組成物(B)に、有機又は
無機の短繊維(C)を1種以上配合してなることを特徴
とする。
Means for Solving the Problems The rubber composition of the present invention comprises:
A thermoplastic rubber having an amide group in the main chain is dispersed as fine short fibers (b) in a base rubber (A) composed of one or more rubbers and a matrix composed of rubber and / or polyolefin, Further, the composition (B) in which the short fibers (b) are bonded to the matrix is blended with one or more kinds of organic or inorganic short fibers (C).

【0006】このように基材ゴム(A)に対し、短繊維
(b)がマトリックスと結合している組成物(B)と有
機又は無機の短繊維(C)とを用いるため、低伸張時の
モジュラスおよび耐疲労性を両立することが可能とな
る。
As described above, since the composition (B) in which the short fibers (b) are bound to the matrix and the organic or inorganic short fibers (C) are used for the base rubber (A), low elongation It is possible to achieve both modulus and fatigue resistance.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】 基材ゴム(A) 1種類以上のゴムからなる。このゴムとしては特に制限
はないが、例えば、ジエン系ゴム及びその水添物(例え
ば、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、エポ
キシ化天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム
(SBR )、ポリブタジエンゴム(高シスBR及び低シスB
R)、NBR 、水素化NBR 、水素化SBR )、各種エラスト
マー、例えば、オレフィン系ゴム(例えば、エチレンプ
ロピレンゴム(EPRM、EPM )、マレイン酸変性エチレン
プロピレンゴム(M −EPM )、ブチルゴム(IIR )、イ
ソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合
体)、含ハロゲン系ゴム(例えば、臭素化ブチルゴム、
塩素化ブチルゴム、イソブチレンパラメチルスチレン共
重合体の臭素化物(Br−IPMS)、クロロスルホン化ポリ
エチレン(CSM )、塩素化ポリエチレン(CM)、マレイ
ン酸変性塩素化ポリエチレン(M −CM))、熱可塑性エ
ラストマー(例えば、スチレン系エラストマー、オレフ
ィン系エラストマー、エステル系エラストマー)等を挙
げることができる。 ゴムおよび/又はポリオレフィンからなるマトリッ
クス中に、主鎖アミド基を有する熱可塑性ポリマーが微
細な短繊維(b)として分散しており、かつこの短繊維
(b)が該マトリックスと結合している組成物(B) この組成物(B)の例としては下記の(i)、(ii) 、
(iii) を挙げることができる。短繊維(b)は、0.0
5〜5.0μmの平均径を有するのがよい。 (i) 加硫可能なゴム100重量部にポリマーの分子
中アミド基を有する熱可塑性ポリマーの微細な短繊維1
〜100重量部が埋封されており、かつ該繊維の界面に
おいて前記ポリマーと加硫可能なゴムとがノボラック型
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
てグラフトしている強化ゴム組成物(特開昭59−43
041号公報参照)。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は、例えば、硫酸、塩酸、
リン酸、シュウ酸などの酸を触媒として、フェノール、
ビスフェノール類などのフェノール類とホルムアルデヒ
ド(パラホルムアルデヒドでもよい)とを縮合反応させ
ることよって得られる可溶可融の樹脂およびその変形物
(変性物)である。 (ii) ポリオレフィンとエラストマーからなるマトリ
ックス中に、熱可塑性ポリアミドが微細繊維状に分散し
ており、該微細繊維がシランカップリング剤を介してマ
トリックスと結合している繊維強化熱可塑性組成物(特
開平7−278360号公報参照)。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Base rubber (A) Consists of one or more kinds of rubber. The rubber is not particularly limited, but examples thereof include diene rubber and hydrogenated products thereof (for example, natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), epoxidized natural rubber, styrene-butadiene copolymer rubber (SBR)). ), Polybutadiene rubber (high cis BR and low cis B
R), NBR, hydrogenated NBR, hydrogenated SBR), various elastomers such as olefin rubbers (eg ethylene propylene rubber (EPRM, EPM), maleic acid modified ethylene propylene rubber (M-EPM), butyl rubber (IIR) , Isobutylene and aromatic vinyl or diene monomer copolymer), halogen-containing rubber (for example, brominated butyl rubber,
Chlorinated butyl rubber, bromide of isobutylene paramethylstyrene copolymer (Br-IPMS), chlorosulfonated polyethylene (CSM), chlorinated polyethylene (CM), maleic acid modified chlorinated polyethylene (M-CM)), thermoplastic Examples thereof include elastomers (for example, styrene-based elastomer, olefin-based elastomer, ester-based elastomer) and the like. A composition in which a thermoplastic polymer having a main chain amide group is dispersed as fine short fibers (b) in a matrix composed of rubber and / or polyolefin, and the short fibers (b) are bonded to the matrix. Material (B) Examples of this composition (B) include the following (i), (ii),
(iii) can be mentioned. Short fiber (b) is 0.0
It is preferable to have an average diameter of 5 to 5.0 μm. (I) Fine short fiber 1 of thermoplastic polymer having amide group in polymer molecule in 100 parts by weight of vulcanizable rubber 1
To 100 parts by weight are embedded, and the polymer and the vulcanizable rubber are grafted at the interface of the fiber through an initial condensation product of a novolac type phenol formaldehyde resin (specifically, Kaisho 59-43
041 publication). The initial condensate of novolac type phenol formaldehyde resin is, for example, sulfuric acid, hydrochloric acid,
Using acids such as phosphoric acid and oxalic acid as catalysts, phenol,
It is a soluble and fusible resin obtained by subjecting phenols such as bisphenols and formaldehyde (may be paraformaldehyde) to a condensation reaction, and a modification (modified product) thereof. (ii) A fiber-reinforced thermoplastic composition in which thermoplastic polyamide is finely dispersed in a matrix composed of a polyolefin and an elastomer, and the fine fibers are bonded to the matrix through a silane coupling agent (special (See Kaihei 7-278360).

【0008】シランカップリング剤としては、具体的に
は、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン等
のビニルアルコキシシラン、ビニルトリアセチルシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−〔N−(β−メタクリロキシエチル)−N、N−ジ
メチルアンモニウム(クロライド)〕プロピルメトキシ
シラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、及びスチリルジアミノシラン、γ−
ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 (iii) 加硫可能なゴム100重量部に平均径0.05〜
0.8μm のナイロンの微細な繊維1〜70重量部が埋封
されており、かつ該繊維の界面においてナイロンと加硫
可能なゴムとがレゾール型アルキル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(特開昭58−79037号公報参
照)。
Specific examples of the silane coupling agent include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrioxysilane such as vinyltriethoxy (β-methoxyethoxy) silane, vinyltriacetylsilane, and γ-methacryloxypropyltrisilane. Methoxysilane,
γ- [N- (β-methacryloxyethyl) -N, N-dimethylammonium (chloride)] propylmethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, and styryldiaminosilane, γ-
Ureidopropyltriethoxysilane and the like. (Iii) An average diameter of 0.05 to 100 parts by weight of vulcanizable rubber.
1 to 70 parts by weight of 0.8 μm nylon fine fibers are embedded, and nylon and vulcanizable rubber are graft-bonded at the interface of the fibers through an initial condensation product of a resole-type alkylphenol formaldehyde resin. Reinforced rubber composition (see JP-A-58-79037).

【0009】レゾール型アルキルフェノールホルムアル
デヒド系樹脂の初期縮合物は、例えば、クレゾールのよ
うなアルキルフェノールとホルムアルデヒドあるいはア
トセアルデヒドとをアルカリ触媒の存在下に反応させて
得られるレゾール型初期縮合物およびその変性物が挙げ
られる。特に、アルキルフェノールホルムアルデヒド系
樹脂として、分子中にメチロール基を2個以上有するも
のが好適に使用できる。 (iv) 上記(i)、(iii) における加硫可能なゴム、
上記(ii) におけるエラストマーは、それぞれ、基材ゴ
ム(A)を構成するゴムと同様なものである。上記
(i)におけるアミド基を有する熱可塑性ポリマー、上
記(ii)における熱可塑性ポリアミドとしては、熱可塑
性ポリアミドおよび尿素樹脂が挙げられる。これらの内
好ましいものとしては、融点が135 ℃から350 ℃のもの
が挙げられ、特に好ましいものとして融点が150 ℃から
300 ℃の熱可塑性ポリアミドが挙げられる。
The initial condensate of a resol type alkylphenol formaldehyde resin is, for example, a resol type initial condensate obtained by reacting an alkylphenol such as cresol with formaldehyde or atcealdehyde in the presence of an alkali catalyst and a modified product thereof. Can be mentioned. In particular, as the alkylphenol formaldehyde resin, one having two or more methylol groups in the molecule can be preferably used. (iv) Vulcanizable rubber according to the above (i) and (iii),
The elastomer in (ii) above is the same as the rubber constituting the base rubber (A). Examples of the thermoplastic polymer having an amide group in (i) above and the thermoplastic polyamide in (ii) above include thermoplastic polyamide and urea resin. Among these, those having a melting point of 135 ° C to 350 ° C are preferable, and those having a melting point of 150 ° C are particularly preferable.
An example is a thermoplastic polyamide at 300 ° C.

【0010】熱可塑性ポリアミドとしては、ナイロン
6、ナイロン66、ナイロン6−ナイロン66共重合
体、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン46、
ナイロン11、ナイロン12、ナイロンMXD6、キシ
リレンジアミンとアジピン酸との重縮合体、キシリレン
ジアミンとピメリン酸との重縮合体、キシリレンジアミ
ンとスペリン酸との重縮合体、キシリレンジアミンとア
ゼライン酸との重縮合体、キシリレンジアミンとセバシ
ン酸との重縮合体、テトラメチレンジアミンとテレフタ
ル酸の重縮合体、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル
酸の重縮合体、オクタメチレンジアミンとテレフタル酸
の重縮合体、トリメチルヘキサメチレンジアミンとテレ
フタル酸の重縮合体、デカメチレンジアミンとテレフタ
ル酸の重縮合体ウンデカメチレンジアミンとテレフタル
酸の重縮合体、ドデカメチレンジアミンとテレフタル酸
の重縮合体、テトラメチレンジアミンとイソフタル酸の
重縮合体ヘキサメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮
合体、オクタメチレンジアミンとイソフタル酸の重縮合
体、トリメチルヘキサメチレンジアミンとイソフタル酸
の重縮合体、デカメチレンジアミンとイソフタル酸の重
縮合体、ウンデカメチレンジアミンとイソフタル酸の重
縮合体、及びドデカメチレンジアミンとイソフタル酸の
重縮合体等が挙げられる。
As the thermoplastic polyamide, nylon 6, nylon 66, nylon 6-nylon 66 copolymer, nylon 610, nylon 612, nylon 46,
Nylon 11, Nylon 12, Nylon MXD6, Polycondensate of xylylenediamine and adipic acid, Polycondensate of xylylenediamine and pimelic acid, Polycondensate of xylylenediamine and speric acid, Xylylenediamine and azelaine Polycondensate with acid, xylylenediamine with sebacic acid, tetramethylenediamine with terephthalic acid, hexamethylenediamine with terephthalic acid, octamethylenediamine with terephthalic acid , Polycondensate of trimethylhexamethylenediamine and terephthalic acid, polycondensate of decamethylenediamine and terephthalic acid, polycondensate of undecamethylenediamine and terephthalic acid, polycondensate of dodecamethylenediamine and terephthalic acid, tetramethylenediamine And polyphthalic acid Polycondensate of diamine and isophthalic acid, Polycondensate of octamethylenediamine and isophthalic acid, Polycondensate of trimethylhexamethylenediamine and isophthalic acid, Polycondensate of decamethylenediamine and isophthalic acid, Undecamethylenediamine and isophthalic acid Examples thereof include polycondensates of acids and polycondensates of dodecamethylenediamine and isophthalic acid.

【0011】これらの熱可塑性ポリアミドの内、特に好
ましいものとしては、融点160 〜265 ℃の熱可塑性ポリ
アミドが挙げられ、具体的にはナイロン6、ナイロン6
6、ナイロン6−ナイロン66共重合体、ナイロン61
0、ナイロン612、ナイロン46、ナイロン11、及
びナイロン12等が挙げられる。上記(ii)におけるポリ
オレフィンは、80〜250℃の融点を有するものであ
る。また、50℃以上の軟化点、特に50〜200℃軟
化点をもつものも好ましく用いられる。このようなポリ
オレフィンとしては、C2 〜C8 のオレフィンの単独重
合体や共重合体、及び、C2 〜C8 のオレフィンとスチ
レンやクロロスチレン、α−メチルスチレン等の芳香族
ビニル化合物との共重合体、C2 〜C8 のオレフィンと
酢酸ビニルとの共重合体、C2 〜C8 のオレフィンとア
クリル酸或いはそのエステルとの共重合体、C2 〜C8
のオレフィンのオレフィンとメタアクリル酸或いはその
エステルとの共重合体、及びC2 〜C8 のオレフィンと
ビニルシラン化合物との共重合体が好ましく用いられる
ものとして挙げられる。具体的には、例えば、高密度ポ
リエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エ
チレン・プロピレンブロック共重合体、エチレンプロピ
レンランダム共重合体、線状低密度ポリエチレン、ポリ
4−メチルペンテン−1、ポリブテン−1、ポリヘキセ
ン−1、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ア
クリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合
体、エチレン・アクリル酸エチル共重合体、エチレン・
アクリル酸プロピル共重合体、エチレン・アクリル酸ブ
チル共重合体、エチレン・アクリル酸2−エチルヘキシ
ル共重合体、エチレン・アクリル酸ヒドロキシエチル共
重合体、エチレン・ビニルトリメトキシシラン共重合
体、エチレンビニルトリエトキシシラン共重合体、エチ
レン・ビニルシラン共重合体、エチレン・スチレン共重
合体、及びプロピレン・スチレン共重合体、等がある。
また、塩素化ポリエチレンや臭素化ポリエチレン、クロ
ロスルホン化ポリエチレン等のハロゲン化ポリオレフィ
ンも好ましく用いられる。これらのポリオレフィンは1
種のみ用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。 有機又は無機の短繊維(C) 有機繊維は、例えば、ポリエステル繊維、ポリビニルア
ルコール繊維(ビニロン繊維)ナイロン繊維、木綿繊
維、絹繊維、麻繊維、羊毛繊維、セルロース繊維、Syn-
1,2-ポリブタジエン微細結晶、芳香族ポリアミド繊維
(アラミド繊維)、レーヨン繊維、全芳香族ポリエステ
ル繊維(ポリアリレート繊維)、ヘテロ環含有芳香族繊
維(例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール
繊維、ポリパラフェニレンベンズビスチアゾール繊維)
などが挙げられる。
Among these thermoplastic polyamides, a particularly preferable one is a thermoplastic polyamide having a melting point of 160 to 265 ° C., specifically nylon 6 and nylon 6
6, nylon 6-nylon 66 copolymer, nylon 61
0, nylon 612, nylon 46, nylon 11, nylon 12 and the like. The polyolefin in (ii) above has a melting point of 80 to 250 ° C. Further, those having a softening point of 50 ° C. or higher, particularly those having a softening point of 50 to 200 ° C. are preferably used. Examples of such polyolefins include homopolymers and copolymers of olefins of C 2 -C 8, and, olefin and styrene and chlorostyrene of C 2 -C 8, such as α- methylstyrene and an aromatic vinyl compound copolymers, copolymers of olefin and vinyl acetate C 2 -C 8, a copolymer of an olefin with acrylic acid or its esters of C 2 ~C 8, C 2 ~C 8
Or the olefin and methacrylic acid olefin copolymers and their esters, and copolymers of an olefin and a vinyl silane compound of C 2 -C 8 can be mentioned as preferable for use. Specifically, for example, high-density polyethylene, low-density polyethylene, polypropylene, ethylene / propylene block copolymer, ethylene-propylene random copolymer, linear low-density polyethylene, poly-4-methylpentene-1, polybutene-1, Polyhexene-1, ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / acrylic acid copolymer, ethylene / methyl acrylate copolymer, ethylene / ethyl acrylate copolymer, ethylene /
Propyl acrylate copolymer, ethylene / butyl acrylate copolymer, ethylene / 2-ethylhexyl acrylate copolymer, ethylene / hydroxyethyl acrylate copolymer, ethylene / vinyltrimethoxysilane copolymer, ethylene vinyltri Examples include ethoxysilane copolymer, ethylene / vinylsilane copolymer, ethylene / styrene copolymer, and propylene / styrene copolymer.
Further, halogenated polyolefins such as chlorinated polyethylene, brominated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene are also preferably used. These polyolefins are 1
You may use only 1 type and may combine 2 or more types. Organic or Inorganic Short Fibers (C) Organic fibers are, for example, polyester fibers, polyvinyl alcohol fibers (vinylon fibers) nylon fibers, cotton fibers, silk fibers, hemp fibers, wool fibers, cellulose fibers, Syn-
1,2-polybutadiene fine crystals, aromatic polyamide fibers (aramid fibers), rayon fibers, wholly aromatic polyester fibers (polyarylate fibers), heterocycle-containing aromatic fibers (eg polyparaphenylene benzbisoxazole fibers, polyparaphenylene) Benzbisthiazole fiber)
And the like.

【0012】無機繊維としては、例えば、金属繊維(チ
ョップドワイヤなど)、二酸化チタン、チタン酸アルカ
リ金属塩結晶、ガラス繊維、ボロン、炭素繊維、シリコ
ンカーバイドウィスカーなどが挙げられる。また、短繊
維(C)としては、ゴム中でフィブリル化する短繊維を
用いることが好ましい。フィブリル化する短繊維として
は、例えば、ポリビニルアルコール繊維(ビニロン繊
維)、木綿繊維、麻繊維、セルロース繊維、芳香族ポリ
アミド繊維(アラミド繊維)、全芳香族ポリエステル繊
維(ポリアリレート繊維)、ヘテロ環含有芳香族繊維
(例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊
維、ポリパラフェニレンベンズビスチアゾール繊維)な
どが挙げられる。
Examples of the inorganic fibers include metal fibers (chopped wires, etc.), titanium dioxide, alkali metal titanate crystals, glass fibers, boron, carbon fibers, silicon carbide whiskers and the like. Moreover, as the short fibers (C), it is preferable to use short fibers that are fibrillated in rubber. Examples of the fibrillated short fiber include polyvinyl alcohol fiber (vinylon fiber), cotton fiber, hemp fiber, cellulose fiber, aromatic polyamide fiber (aramid fiber), wholly aromatic polyester fiber (polyarylate fiber), and heterocyclic ring. Aromatic fibers (for example, polyparaphenylenebenzbisoxazole fiber, polyparaphenylenebenzbisthiazole fiber) and the like can be mentioned.

【0013】これらのフィブリル化繊維の中でポリビニ
ルアルコール繊維がコスト、ゴムとの親和性などの点か
らさらに好ましい。 前記短繊維(b)と前記短繊維(C)の合計量はゴ
ム成分の合計100 重量部に対して1〜50重量部であるの
がよい。短繊維量が1重量部より少ないと補強効果を発
揮することができず、50重量部より多いとゴムの粘度が
著しく上昇し、作業性が悪化し加工が困難となり好まし
くない。また、(b)と(C)の重量構成比(b)/
(C)は9/1〜1/9であるのがよい。本発明のゴム
組成物には、必要に応じてカーボンブラック、亜鉛華、
オイル等の配合剤を適宜配合することができる。
Among these fibrillated fibers, polyvinyl alcohol fibers are more preferable in terms of cost and affinity with rubber. The total amount of the short fibers (b) and the short fibers (C) is preferably 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total rubber component. If the amount of short fibers is less than 1 part by weight, the reinforcing effect cannot be exerted, and if it is more than 50 parts by weight, the viscosity of the rubber remarkably increases, workability deteriorates, and processing becomes difficult, which is not preferable. Also, the weight composition ratio of (b) and (C) (b) /
(C) is preferably 9/1 to 1/9. The rubber composition of the present invention, if necessary, carbon black, zinc white,
A compounding agent such as oil can be appropriately mixed.

【0014】図1に種々の配合のゴム組成物の応力(モ
ジュラス)−伸び曲線を示す。図1中「×」は短繊維を
配合しないゴム組成物を、「○」はこのゴム組成物に組
成物(B)を配合した場合を(全ゴム成分100重量部
に対し短繊維(b)5重量部)、「△」はこのゴム組成
物にフィブリル化する短繊維を配合した場合を(全ゴム
成分100重量部に対し短繊維5重量部)、「●」はこ
のゴム組成物に対し組成物(B)およびフィブリル化す
る短繊維の両方を配合したハイブリッド配合の場合を
(全ゴム成分100重量部に対し短繊維(b)2.5重
量部、フィブリル化する短繊維2.5重量部)、それぞ
れ示す。
FIG. 1 shows stress (modulus) -elongation curves of rubber compositions having various compositions. In FIG. 1, “x” indicates a rubber composition containing no short fibers, and “◯” indicates a case where the composition (B) is added to the rubber composition (short fibers (b) per 100 parts by weight of all rubber components). 5 parts by weight), "△" indicates the case where short fibers to be fibrillated are mixed in this rubber composition (5 parts by weight of short fibers to 100 parts by weight of all rubber components), and "●" indicates this rubber composition. In the case of a hybrid composition in which both the composition (B) and short fibers to be fibrillated are mixed (2.5 parts by weight of short fibers (b) and 2.5 parts by weight of fibrillated short fibers to 100 parts by weight of all rubber components). Part), respectively.

【0015】図1から判るように、「×」の場合は低伸
張時を含めた全体のモジュラスが低く、「○」の場合は
低伸張時のモジュラスがあまり高くなく、「△」の場合
は低伸張時のモジュラスが高くなるが降伏点が生じるの
でそれ以降の伸張領域におけるモジュラスが急に低下し
てしまう。これに対し、本発明のゴム組成物のようなハ
イブリッド配合では、「●」から判るように「○」およ
び「△」の場合の欠点を補うことができる。
As can be seen from FIG. 1, in the case of "x", the whole modulus including low expansion is low, in the case of "○", the modulus at low expansion is not so high, and in the case of "△". The modulus at low elongation increases, but the yield point occurs, and the modulus in the subsequent expansion region drops sharply. On the other hand, in the case of the hybrid composition such as the rubber composition of the present invention, the defects in the cases of “◯” and “Δ” can be compensated, as can be seen from “●”.

【0016】[0016]

【実施例】密閉型ミキサーにて、表1〜3に示す配合成
分のうち(重量部)、加硫促進剤と硫黄以外の原料を混
合してマスターバッチを作製した。混合時間は3.5分
で放出温度は160℃であった。このマスターバッチに
オープンロールにて残りの配合剤を添加し、未加硫のゴ
ム組成物を調製した。得られた未加硫のゴム組成物は金
型内で160℃にて20分間加圧加熱し、加硫ゴムの試
験片を作製した(実施例1〜7、比較例1〜8)。
[Example] A masterbatch was prepared by mixing a vulcanization accelerator and raw materials other than sulfur among the components (parts by weight) shown in Tables 1 to 3 in a closed mixer. The mixing time was 3.5 minutes and the discharge temperature was 160 ° C. The remaining compounding ingredients were added to this masterbatch with an open roll to prepare an unvulcanized rubber composition. The obtained unvulcanized rubber composition was heated under pressure in a mold at 160 ° C. for 20 minutes to prepare vulcanized rubber test pieces (Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8).

【0017】この試験片について下記により10%モジ
ュラス、100%モジュラス、動的弾性率E′、および
耐屈曲疲労性を測定した。この結果を表1〜3に示す。
なお、表1〜3中、NRは天然ゴムを、Nyはナイロン
を、PEはポリエチレンをそれぞれ表わす。10%モジュラス、100%モジュラス :得られた試験
片を用いて、 JIS K6251 (3号ダンベル使用)に従
い、室温にて引張試験を実施し、10%及び100%変
形モジュラスを求めた。動的弾性率E′ :東洋精機製レオグラフーソリッドを用
いて予備伸張5%、20Hzの±1%の動ひずみ、60℃
にて粘弾性試験を実施し、動的弾性率E′を求めた。耐屈曲疲労性 :JIS K6260 に従い屈曲亀裂成長試験を
行った。試験サンプルの中央にあらかじめ長さ2mmの傷
を付け、26%の変位量を与えて毎分300回の屈曲を
加え、傷がある長さに達するまでの屈曲回数を測定し
た。表中の指数は屈曲回数の対数比で表したものであ
り、数値が大きいほど耐屈曲疲労性が優れていることを
示す。
With respect to this test piece, 10% modulus, 100% modulus, dynamic elastic modulus E ', and flex fatigue resistance were measured as follows. The results are shown in Tables 1-3.
In Tables 1 to 3, NR represents natural rubber, Ny represents nylon, and PE represents polyethylene. 10% modulus, 100% modulus : Tensile tests were carried out at room temperature according to JIS K6251 (using dumbbell No. 3) using the obtained test pieces to obtain 10% and 100% deformation modulus. Dynamic elastic modulus E ′ : Rheograph solid manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., pre-stretching 5%, dynamic strain of ± 1% at 20 Hz, 60 ° C.
A viscoelasticity test was carried out to determine the dynamic elastic modulus E '. Bending fatigue resistance : A bending crack growth test was performed according to JIS K6260. A scratch having a length of 2 mm was preliminarily attached to the center of the test sample, a displacement amount of 26% was applied, and bending was performed 300 times per minute, and the number of bendings until the scratch reached a certain length was measured. The index in the table is expressed by the logarithmic ratio of the number of flexing times, and the larger the value is, the better the flexing fatigue resistance is.

【0018】[0018]

【表1】 表1において比較例1は、短繊維未配合(基準)の場合
である。比較例2、3は、短繊維補強組成物のみ配合し
た場合であり、100%モジュラスは大きいが10%モ
ジュラスが小さい。
[Table 1] In Table 1, Comparative Example 1 is a case where the short fibers are not blended (standard). Comparative Examples 2 and 3 are cases where only the short fiber reinforcing composition was blended, and the 100% modulus was large but the 10% modulus was small.

【0019】比較例4は、セルロース短繊維のみ配合し
た場合であり、10%モジュラスは大きいが、降伏点を
示すため100%モジュラスは小さい。実施例1、2
は、短繊維補強組成物とセルロース短繊維をブレンドし
た場合であり、モジュラス、E′のバランスが向上し、
かつ耐疲労性は同量配合の単味配合より良好である。
Comparative Example 4 is a case where only the cellulose short fibers are blended, and the 10% modulus is large, but the 100% modulus is small because the yield point is shown. Examples 1, 2
Is a case where a short fiber reinforcing composition and a short cellulose fiber are blended, and the balance of modulus and E ′ is improved,
In addition, the fatigue resistance is better than that of the plain mixture containing the same amount.

【0020】[0020]

【表2】 表2において、比較例5、6は、マトリックスにポリオ
レフィンを含む短繊維補強組成物の単味配合であり、や
はり100%モジュラスは大きいが10%モジュラスは
小さい。
[Table 2] In Table 2, Comparative Examples 5 and 6 are plain blends of short fiber reinforcing compositions containing a polyolefin in the matrix, and also have a large 100% modulus but a small 10% modulus.

【0021】比較例7は、ビニロン短繊維単味配合の場
合であり、10%モジュラスは大きいが、降伏点を示す
ため100%モジュラスは小さい。実施例3〜5は、短
繊維補強組成物とビニロン短繊維をブレンドした場合で
あり、モジュラス、E′のバランスが向上し、かつ疲労
性は同量配合の単味配合より良好である。
Comparative Example 7 is a case where the vinylon short fiber alone is blended, and although the 10% modulus is large, the 100% modulus is small because the yield point is exhibited. Examples 3 to 5 are cases where the short fiber reinforcing composition and vinylon short fibers are blended, the balance of modulus and E ′ is improved, and the fatigue resistance is better than that of the plain mixture of the same amount.

【0022】[0022]

【表3】 表3において、比較例8は、アラミド短繊維単味配合の
場合であり、10%モジュラスは大きいが、降伏点を示
すため100%モジュラスは小さい。実施例6、7は、
短繊維補強組成物とアラミド短繊維をブレンドした場合
であり、モジュラス、E′のバランスが向上し、かつ疲
労性は同量配合の単味配合より良好である。
[Table 3] In Table 3, Comparative Example 8 is a case of aramid short fiber alone blending, and although the 10% modulus is large, the 100% modulus is small because it shows a yield point. In Examples 6 and 7,
This is a case in which a short fiber reinforcing composition and an aramid short fiber are blended, the balance of modulus and E ′ is improved, and the fatigue resistance is better than that of the plain mixture of the same amount.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上説明したように本発明のゴム組成物
は、1種以上のゴムからなる基材ゴム(A)と、ゴムお
よび/又はポリオレフィンからなるマトリックス中に、
主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーが微細な短繊
維(b)として分散しており、かつこの短繊維(b)が
該マトリックスと結合している組成物(B)に、有機又
は無機の短繊維(C)を1種以上配合してなるため、低
伸張時のモジュラスおよび耐疲労性の両方を向上させる
ことが可能となる。このため、このゴム組成物は、タイ
ヤの部材、例えばビードフィラー、ベルト層のコートゴ
ム、サイドウォール、アンダートレッドなどに好適に利
用することができる。
As described above, the rubber composition of the present invention comprises the base rubber (A) composed of one or more kinds of rubber and the matrix composed of rubber and / or polyolefin,
The composition (B) in which the thermoplastic polymer having an amide group in the main chain is dispersed as fine short fibers (b), and the short fibers (b) are bound to the matrix is an organic or inorganic composition. Since one or more kinds of short fibers (C) are blended, both modulus and fatigue resistance at low elongation can be improved. Therefore, this rubber composition can be suitably used for tire members such as bead filler, belt layer coat rubber, sidewalls, and undertread.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】種々の配合の場合の応力(モジュラス)−伸び
曲線を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing stress (modulus) -elongation curves in the case of various formulations.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 23/02 LCB C08L 23/02 LCB LCV LCV 77/00 LQR 77/00 LQR ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C08L 23/02 LCB C08L 23/02 LCB LCV LCV 77/00 LQR 77/00 LQR

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1種以上のゴムからなる基材ゴム(A)
と、ゴムおよび/又はポリオレフィンからなるマトリッ
クス中に、主鎖にアミド基を有する熱可塑性ポリマーが
微細な短繊維(b)として分散しており、かつこの短繊
維(b)が該マトリックスと結合している組成物(B)
に、有機又は無機の短繊維(C)を1種以上配合してな
るゴム組成物。
1. A base rubber (A) comprising one or more rubbers.
A thermoplastic polymer having an amide group in the main chain is dispersed as fine short fibers (b) in a matrix composed of rubber and / or polyolefin, and the short fibers (b) are bonded to the matrix. Composition (B)
A rubber composition comprising at least one organic or inorganic short fiber (C).
【請求項2】 前記組成物(B)中の短繊維(b)がシ
ランカップリング剤、レゾール型フェノールホルムアル
デヒド系樹脂の初期縮合物、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から選ばれる少なく
とも1種類を介して該マトリックスと結合している請求
項1記載のゴム組成物。
2. The short fiber (b) in the composition (B) is at least one selected from a silane coupling agent, an initial condensate of a resol type phenol formaldehyde resin and an initial condensate of a novolac type phenol formaldehyde resin. The rubber composition according to claim 1, which is bonded to the matrix through a kind.
【請求項3】 前記組成物(B)中の短繊維(b)が
0.05〜5.0μmの平均径を有する請求項1又は2
記載のゴム組成物。
3. The short fibers (b) in the composition (B) have an average diameter of 0.05 to 5.0 μm.
The rubber composition as described in the above.
【請求項4】 前記短繊維(b)と前記短繊維(C)の
合計量がゴム成分の合計100重量部に対して1〜50
重量部であり、かつ(b)と(C)の重量構成比(b)
/(C)が9/1〜1/9である請求項1乃至3のいず
れか1項記載のゴム組成物。
4. The total amount of the short fibers (b) and the short fibers (C) is 1 to 50 with respect to 100 parts by weight of the total rubber component.
And the weight composition ratio of (b) and (C) (b)
The rubber composition according to any one of claims 1 to 3, wherein / (C) is 9/1 to 1/9.
【請求項5】 前記組成物(B)中のポリオレフィン
が、50℃以上の軟化点又は80〜250℃の範囲の融
点を有する請求項1〜4のいずれか1項記載のゴム組成
物。
5. The rubber composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyolefin in the composition (B) has a softening point of 50 ° C or higher or a melting point in the range of 80 to 250 ° C.
【請求項6】 前記短繊維(C)がゴム中でフィブリル
化する短繊維であり、その平均長が1.0〜5000μ
mであり、フィブリル化後の平均径が0.05〜50μ
mである請求項1〜5のいずれか1項記載のゴム組成
物。
6. The short fibers (C) are short fibers that are fibrillated in rubber and have an average length of 1.0 to 5000 μm.
m, and the average diameter after fibrillation is 0.05 to 50 μm.
The rubber composition according to claim 1, wherein the rubber composition is m.
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