JPH11269311A - Rubber complex composition - Google Patents

Rubber complex composition

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JPH11269311A
JPH11269311A JP5605698A JP5605698A JPH11269311A JP H11269311 A JPH11269311 A JP H11269311A JP 5605698 A JP5605698 A JP 5605698A JP 5605698 A JP5605698 A JP 5605698A JP H11269311 A JPH11269311 A JP H11269311A
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rubber
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microcapsules
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coupling agent
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Toru Noguchi
徹 野口
Yoshitaka Tamaki
良隆 田巻
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rubber complex composition designed to lighten the composition and having improved fatigue resistance against a large repeated extending deformation by dispersing microballoons obtained by heat expansion of microcapsules in a state having remained partitions, in a rubber. SOLUTION: This rubber complex composition is the one obtained by adding microcapsules, sulfur, a vulcanization accelerator or the like to a rubber. The composition is obtained by adding a paste material obtained by mixing at least one kind of microcapsule having 120-140 deg.C expansion-starting temperature and 180-220 deg.C expansion maximum temperature, involving isobutane and/or isopentane in a partition material, and having a polyacrylonitrile- methacrylonitrile copolymer and/or a polyacrylonitrile-methacrylonitrile-methyl methacrylate copolymer as the partition material, with a titanate coupling agent regulated so that the amount of the titanate coupling agent may be 0.5-5 times as much as the amount of the added microcapsule.

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】本発明はゴム複合組成物に係
り、詳しくはマイクロカプセルをマイクロバルーンとし
てゴム中に分散させ、軽量化を図るとともに大きな繰り
返しの伸張変形に対する耐疲労性を改善したゴム複合組
成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber composite composition, and more particularly, to a rubber composite in which microcapsules are dispersed as microballoons in rubber to reduce weight and improve fatigue resistance against large repeated stretching deformation. Composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】軽量の柔軟性のある組成物としては、ス
ポンジが良く知られている。しかし、スポンジは伸び、
強度、モジュラス、硬度、引き裂き強度等がいずれも小
さいばかりか、これらの物性値のバラツキが大きいため
に高性能用途には使用出来ず、また遮水性が悪い等の欠
点もあった。
2. Description of the Related Art Sponge is well known as a lightweight and flexible composition. However, the sponge stretched,
Not only are the strength, modulus, hardness, and tear strength all small, but they also have drawbacks such as inability to be used for high-performance applications due to large variations in their physical properties, and poor water shielding.

【0003】このような点を改善した他の軽量化ゴムと
しては、ガラス、セラミックス等の無機物の中空粉体を
ゴム中に含有したものが知られている。更に、最近で
は、隔壁材がフェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウ
レタン樹脂、メタクリル酸メチル、塩化ビニリデン樹
脂、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン・アク
リロニトリル共重合体等の有機系のマイクロカプセルを
ゴム中に含有したものが知られており、例えば特開平8
−53567号公報、特開平4−246440号公報に
開示されている。
[0003] As another lightweight rubber improved in such a point, a rubber containing an inorganic hollow powder such as glass or ceramics in the rubber is known. Furthermore, recently, rubber materials containing organic microcapsules such as phenolic resin, polyamide resin, polyurethane resin, methyl methacrylate, vinylidene chloride resin, polyacrylonitrile, polyvinylidene chloride / acrylonitrile copolymer, etc. Are known.
-53567 and JP-A-4-246440.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の無機物
のマイクロカプセルでは、比重が大きいために軽量化に
は大きく寄与しなかった。一方、有機系のマイクロカプ
セルは耐熱性に欠けることがあり、マイクロカプセルを
分散させたゴムを140〜160°Cで加硫した時、マ
イクロカプセルの隔壁が熱膨張して破壊し、加硫したゴ
ムは発泡体になり、またマイクロカプセルをゴムと混練
りした時に機械的に破壊することがあり、破壊しない状
態でマイクロバルーンをゴム中に分散させた複合体を作
製することが困難であった。また、従来のマイクロカプ
セルを分散させたゴムは、大きな繰り返しの伸張変形を
受けると、早期に亀裂が発生する問題があった。
However, conventional inorganic microcapsules do not contribute significantly to weight reduction because of their large specific gravity. On the other hand, organic microcapsules may lack heat resistance, and when the rubber in which the microcapsules are dispersed is vulcanized at 140 to 160 ° C., the partition walls of the microcapsules are thermally expanded and broken, and vulcanized. The rubber becomes a foam and may be broken mechanically when the microcapsules are kneaded with the rubber, making it difficult to produce a composite in which the microballoons are dispersed in the rubber without breaking. . In addition, the conventional rubber in which microcapsules are dispersed has a problem that cracks are generated early when subjected to large repeated stretching deformation.

【0005】本発明は、これらの点を考慮し、隔壁を残
存させた状態でマイクロカプセルを熱膨張させたマイク
ロバルーンをゴム中に分散させて、軽量化を図るととも
に大きな繰り返しの伸張変形に対して耐疲労性を改善し
たゴム複合組成物を提供することを目的とする。
In consideration of these points, the present invention disperses microballoons in which microcapsules are thermally expanded in a state in which partition walls are left, in rubber to reduce the weight and to cope with large repeated deformation. To provide a rubber composite composition having improved fatigue resistance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】即ち、本願請求項1記載
の発明は、ゴムにマイクロカプセル、硫黄、加硫促進剤
等を添加してなるゴム複合組成物において、膨張開始温
度が120〜140°Cかつ膨張最高温度が180〜2
20°Cであって、隔壁材中にイソブタンもしくは/そ
してイソペンタンを内包し、上記隔壁材としてポリアク
リロニトリル・メタアクリロニトリル共重合体もしくは
/そしてポリアクリロニトリル・メタアクリロニトリル
・メチルメタクリレート共重合体を有する少なくとも1
種のマイクロカプセルとチタンカップリング剤とを、該
チタンカップリング剤がマイクロカプセルの添加量の
0.5〜5倍量になるように混合したペースト物をゴム
中に添加したゴム複合組成物にあり、マイクロカプセル
をチタンカップリング剤で接着処理することによりマイ
クロバルーンとゴムとの接着力を向上して、軽量化を図
るとともに大きな繰り返しの伸張変形に対して耐疲労性
を改善することができる。
That is, the invention according to claim 1 of the present application provides a rubber composite composition obtained by adding microcapsules, sulfur, a vulcanization accelerator and the like to a rubber, wherein the expansion start temperature is 120 to 140. ° C and maximum expansion temperature 180 ~ 2
20 ° C., at least one of isobutane and / or isopentane contained in the partition wall material, and polyacrylonitrile / methacrylonitrile copolymer or / and polyacrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer as the partition wall material
A rubber composite composition in which a paste obtained by mixing a kind of microcapsules and a titanium coupling agent so that the amount of the titanium coupling agent is 0.5 to 5 times the amount of the microcapsules is added to the rubber. Yes, by bonding the microcapsules with a titanium coupling agent, the adhesion between the microballoons and the rubber can be improved, and the weight can be reduced and the fatigue resistance against large repeated stretching deformation can be improved. .

【0007】本願請求項2記載の発明は、マイクロカプ
セルの添加量がゴム100重量部に対して0.2〜20
重量部であるゴム複合組成物にある。
According to the invention of claim 2 of the present application, the amount of the microcapsules is 0.2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of rubber.
In the rubber composite composition which is part by weight.

【0008】本願請求項3記載の発明は、ゴムにマイク
ロカプセル、硫黄、加硫促進剤等を添加してなるゴム複
合組成物において、(イ)ゴム100重量部に対して、
(ロ)膨張開始温度が120〜140°Cかつ膨張最高
温度が180〜220°Cであって、隔壁材中にイソブ
タンもしくは/そしてイソペンタンを内包し、上記隔壁
材としてポリアクリロニトリル・メタアクリロニトリル
共重合体もしくは/そしてポリアクリロニトリル・メタ
アクリロニトリル・メチルメタクリレート共重合体を有
する少なくとも1種のマイクロカプセルとチタンカップ
リング剤を0.2〜20重量部、そして(ハ)チタンカ
ップリング剤を0.1〜100重量部添加したゴム複合
組成物にあり、請求項1記載の発明と同様に軽量化を図
るとともに大きな繰り返しの伸張変形に対して耐疲労性
を改善することができる。
The invention according to claim 3 of the present invention relates to a rubber composite composition obtained by adding microcapsules, sulfur, a vulcanization accelerator and the like to rubber, wherein (a) 100 parts by weight of rubber
(B) The expansion start temperature is 120 to 140 ° C. and the maximum expansion temperature is 180 to 220 ° C., isobutane and / or isopentane are included in the partition wall material, and polyacrylonitrile / methacrylonitrile is used as the partition wall material. 0.2 to 20 parts by weight of at least one microcapsule having a coalesced or / and polyacrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer and 0.2 to 20 parts by weight of titanium coupling agent; In the rubber composite composition added with 100 parts by weight, it is possible to reduce the weight as well as to improve the fatigue resistance against large repeated elongational deformation as in the first aspect of the invention.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明で使用するゴムとしては、
天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、
スチレン−ブタジエン共重合体ゴム、クロロプレンゴ
ム、エチレン−プロピレンゴムのようなエチレン−α−
オレフィン系共重合体ゴム、ニトリルゴム(NBR)、
水素化ニトリルゴム(H−NBR)に不飽和カルボン酸
金属塩を添加したもの、アルキル化クロロスルフォン化
ポリエチレン(ACSM)、クロロスルフォン化ポリエ
チレンゴム(CSM)等を主成分とし、これにカーボン
ブラックのような補強剤、充填剤、軟化剤、老化防止
剤、加硫助剤、硫黄のような加硫剤等が添加混合され
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The rubber used in the present invention includes:
Natural rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber,
Ethylene-α- such as styrene-butadiene copolymer rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene rubber
Olefin copolymer rubber, nitrile rubber (NBR),
Hydrogenated nitrile rubber (H-NBR) to which an unsaturated carboxylic acid metal salt is added, alkylated chlorosulfonated polyethylene (ACSM), chlorosulfonated polyethylene rubber (CSM) or the like as a main component. Such reinforcing agents, fillers, softeners, antioxidants, vulcanization aids, and vulcanizing agents such as sulfur are added and mixed.

【0010】本発明で使用するマイクロカプセルとして
は、ポリアクリロニトリル・メタアクリロニトリル共重
合体を素材とする隔壁材中にイソブタンもしくは/そし
てイソペンタンを内包したものや、ポリアクリロニトリ
ル・メタアクリロニトリル・メチルメタクリレート共重
合体を素材とする隔壁材中にイソブタもしくは/そして
イソペンタンを内包したものや、またポリアクリロニト
リル・メタアクリロニトリル共重合体とポリアクリロニ
トリル・メタアクリロニトリル・メチルメタクリレート
共重合体とを素材とする隔壁材中にイソブタンもしくは
/そしてイソペンタンを内包したものがあり、これらの
1種もしくは2種以上を使用することができる。上記マ
イクロカプセルの隔壁材は従来のポリアミド樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、メタクリル酸メチル、塩化ビニリデン樹
脂、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン・アク
リロニトリル共重合体等に比べて耐熱性に優れている。
The microcapsules used in the present invention include those in which isobutane and / or isopentane are contained in a partition wall material made of polyacrylonitrile / methacrylonitrile copolymer, and polyacrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer. Isobuta and / or isopentane encapsulated in a partition material made of coalesced material, or in a partition material made of polyacrylonitrile / methacrylonitrile copolymer and polyacrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer Some include isobutane and / or isopentane, and one or more of these can be used. The partition wall material of the microcapsule is excellent in heat resistance as compared with conventional polyamide resin, polyurethane resin, methyl methacrylate, vinylidene chloride resin, polyacrylonitrile, polyvinylidene chloride / acrylonitrile copolymer and the like.

【0011】このマイクロカプセルは、加硫前の混練
り、圧延などの諸工程でかかる温度で熱膨張してはなら
ないために膨張開始温度が120〜140°Cであり、
また加硫中に膨張したカプセルが破壊しないために膨張
最高温度が加硫温度より高く、180〜220°Cあ
る。即ち、上記マイクロカプセルは、加硫する前のムー
ニー粘度が低下した加硫誘導時間域に充分に熱膨張し、
充分に膨張したところでゴムが加硫する必要がある。こ
のマイクロカプセルは体積において元の大きさの約64
倍まで熱膨張する。マイクロカプセルが熱膨張する加硫
誘導時間は、温度140〜200°Cにおいて1〜10
分である。最も好ましい条件の目安としては、150°
Cでの加硫誘導時間が4〜7分になるようにゴム配合物
を設計する必要がある。
The microcapsules must have an expansion start temperature of 120 to 140 ° C. since they must not thermally expand at such temperatures during kneading and rolling before vulcanization.
In addition, since the capsules expanded during vulcanization do not break, the maximum expansion temperature is higher than the vulcanization temperature and is 180 to 220 ° C. That is, the microcapsules are sufficiently thermally expanded in the vulcanization induction time region in which the Mooney viscosity before vulcanization has decreased,
When fully expanded, the rubber needs to be vulcanized. This microcapsule has about 64 times its original size in volume.
Thermal expansion up to double. The vulcanization induction time for thermal expansion of the microcapsules is 1 to 10 at a temperature of 140 to 200 ° C.
Minutes. As a guide for the most preferable conditions, 150 °
It is necessary to design the rubber compound such that the vulcanization induction time at C is 4-7 minutes.

【0012】マイクロカプセルの添加量は、ゴム100
重量部に対して0.2〜20重量部添加であり、好まし
くは0.5〜5重量部である。20重量部を越えると、
引張強度、伸び等の機械的強度が低下して好ましくな
く、また0.2重量部未満ではゴム複合物を軽量化する
目的を達成することができない。
The amount of microcapsules added is 100
It is added in an amount of 0.2 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight based on parts by weight. If it exceeds 20 parts by weight,
Mechanical strength such as tensile strength and elongation is undesirably reduced, and if less than 0.2 parts by weight, the purpose of reducing the weight of the rubber composite cannot be achieved.

【0013】しかして、本発明では上記マイクロカプセ
ルをチタンカップリング剤により表面処理する必要があ
る。具体的には、マイクロカプセルとチタンカップリン
グ剤を混合し、ペースト状にしたものをゴム中に添加す
る。この場合、上記チタンカップリング剤の添加量/マ
イクロカプセルの添加量は0.5〜5であり、0.5未
満になると耐疲労性が悪くなり、また5を越えるとマイ
クロカプセルの膨脹不良が発生する。
However, in the present invention, it is necessary to subject the microcapsules to a surface treatment with a titanium coupling agent. Specifically, the microcapsules and the titanium coupling agent are mixed, and a paste is added to the rubber. In this case, the added amount of the titanium coupling agent / the added amount of the microcapsules is 0.5 to 5. When the amount is less than 0.5, the fatigue resistance is deteriorated. Occur.

【0014】また、本発明では、マイクロカプセルをチ
タンカップリング剤で予め表面処理する必要はなく、ゴ
ム100重量部にチタンカップリング剤を0.1〜10
0重量部添加することもできる。チタンカップリング剤
の添加量が0.1重量部未満の場合には、接着改善の効
果が小さく、一方100重量部を越えると、複合ゴム組
成物自体の硬度が上昇して脆くなり、かえって疲労性が
悪くなる。
In the present invention, it is not necessary to pre-treat the surface of the microcapsules with a titanium coupling agent.
0 parts by weight can be added. When the addition amount of the titanium coupling agent is less than 0.1 part by weight, the effect of improving the adhesion is small. On the other hand, when it exceeds 100 parts by weight, the hardness of the composite rubber composition itself increases and the composite rubber composition becomes brittle, and on the contrary, fatigue Worse.

【0015】ここで使用するチタンカップリング剤とし
ては、例えばイソプロピルトリイソステアロイルチタネ
ート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェ
ート)チタネート、イソプロピル(N−アミノエチル−
アミノエチル)チタネート、テトラ(2,2−ジアリル
オキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホス
ファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェ
ート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチル
パイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピ
ルジメタクリルイソステアロイルチタネートなどがあ
る。
As the titanium coupling agent used here, for example, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, isopropyl (N-aminoethyl-
Aminoethyl) titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl-1-butyl) bis (ditridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyldimethacryliso And stearoyl titanate.

【0016】本発明では補強材として短繊維を使用して
もよい。この短繊維としては、ポリエステル、ポリアミ
ド、アラミド、ビニロン、綿等の有機繊維が使用され、
その長さは2〜10mmであり、また添加量はゴム10
0重量部に対して2〜30重量部である。添加量が2重
量部未満の場合には、補強効果がなく、また30重量部
を越えると、短繊維同士が絡み合ってマイクロカプセル
の熱膨張を阻止することになる。
In the present invention, short fibers may be used as a reinforcing material. As the short fibers, polyester, polyamide, aramid, vinylon, organic fibers such as cotton are used,
Its length is 2 to 10 mm, and the amount added is 10 rubber.
It is 2 to 30 parts by weight with respect to 0 parts by weight. If the addition amount is less than 2 parts by weight, there is no reinforcing effect, and if it exceeds 30 parts by weight, short fibers are entangled with each other and thermal expansion of the microcapsules is prevented.

【0017】更に、本発明では硫黄、加硫遅延剤、加硫
促進剤、シャク解剤、補強材等を添加することができ
る。硫黄の添加量はゴム100重量部に対して1〜60
重量部であり、高度に架橋させる場合には、硫黄の添加
量を増やす必要がある。
Further, in the present invention, sulfur, a vulcanization retarder, a vulcanization accelerator, a puffing agent, a reinforcing material, and the like can be added. The addition amount of sulfur is 1 to 60 with respect to 100 parts by weight of rubber.
It is part by weight, and it is necessary to increase the addition amount of sulfur when highly crosslinking is performed.

【0018】ここで使用する加硫遅延剤は、加硫開始と
ともに起こる急速な粘度上昇を阻止してマイクロカプセ
ルの膨張を助けるものであり、具体的には無水フタル
酸、安息香酸、サリチル酸などの有機酸類、N−ニトロ
ソフェニルアミン、N−シクロヘキシルチオフタルイミ
ドなどのニトロソ化合物、そして燐酸トリアミド類など
がある。上記加硫遅延剤の添加量は、ゴム100重量部
に対して1〜6重量部であり、1重量部未満の場合に
は、マイクロカプセルの熱膨張不足のため、ゴム複合組
成物の加硫物の表面の凹凸が激しくて良品は得られな
い。一方、6重量部を越えると、ムーニー粘度が低下す
る加硫誘導時間が長すぎて、加硫反応を阻害する。
The vulcanization retarder used here prevents the rapid increase in viscosity that occurs with the start of vulcanization and helps the microcapsules to expand. Specifically, phthalic anhydride, benzoic acid and salicylic acid Examples include organic acids, nitroso compounds such as N-nitrosophenylamine, N-cyclohexylthiophthalimide, and phosphoric triamides. The amount of the vulcanization retarder to be added is 1 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of rubber. If the amount is less than 1 part by weight, the thermal expansion of the microcapsules is insufficient and the vulcanization of the rubber composite composition is performed. Good products cannot be obtained due to severe irregularities on the surface of the product. On the other hand, if it exceeds 6 parts by weight, the vulcanization induction time during which the Mooney viscosity decreases will be too long, and the vulcanization reaction will be inhibited.

【0019】加硫促進剤としては、N−シクロヘキシル
ベンゾチアジルスルフェンアミド、N,N−ジエチル・
2−ベンゾチアジルスルフェンアミド、2−メルカプト
ベンゾチアゾール、2−メルカプトチアゾリン、2−メ
ルカプトイミダゾリン、ジフェニル・グアニジン、トリ
フェニル・グアニジン、チオハイドロピリジン、Zn−
ジメチル・ジチオカーバメート、Zn−ジエチル・ジチ
オカーバメート、Zn−ジエチル・ジチオカーバメー
ト、テトラメチルチウラム・モノサルファイド、テトラ
メチルチウラム・ジサルファイド、その他アルデヒド・
アンモニア類、アルデヒド・アミン類、アルキル・アミ
ン類、ニトロソ類等などがあり、特に限定されない。そ
の添加量はゴム100重量部に対して1〜5重量部であ
り、1重量部未満の場合には、ゴム複合組成物の良好な
加硫物が得らない。一方、5重量部を越えると、加硫速
度が遅すぎてマイクロカプセルの熱膨張を阻害して、加
硫物の表面の凹凸が激しくて良品は得られない。
Examples of the vulcanization accelerator include N-cyclohexylbenzothiazylsulfenamide, N, N-diethyl.
2-benzothiazylsulfenamide, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptothiazoline, 2-mercaptoimidazoline, diphenyl guanidine, triphenyl guanidine, thiohydropyridine, Zn-
Dimethyl dithiocarbamate, Zn-diethyl dithiocarbamate, Zn-diethyl dithiocarbamate, tetramethylthiuram monosulfide, tetramethylthiuram disulfide, other aldehydes
There are ammonia, aldehyde / amines, alkyl / amines, nitrosos and the like, and there is no particular limitation. The added amount is 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of rubber, and if it is less than 1 part by weight, a good vulcanizate of the rubber composite composition cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 5 parts by weight, the vulcanization rate is too slow to hinder the thermal expansion of the microcapsules and the surface of the vulcanizate has severe irregularities, so that a good product cannot be obtained.

【0020】シャク解剤は、加硫時のムーニー粘度を低
下させてマイクロカプセルの熱膨張を効率的に行うもの
であり、特にゴムをバンバリーミキサー素練りする場合
に分子鎖を適度に切断し、ムーニー粘度を低下させるこ
とができる。その具体例としてジ・オルソ・ベンズアミ
ドフェニル・ジスルフィド、ペンタクロロ・チオフェノ
ール、ジキシリル・ジスルフィド、スルフォネーテッド
・ペトロニウム、ペンタクロロ・チオフェノールの亜鉛
塩等がある。
The peptizer reduces the Mooney viscosity at the time of vulcanization to efficiently perform the thermal expansion of the microcapsules. In particular, when the rubber is kneaded with a Banbury mixer, the molecular chains are appropriately cut, Mooney viscosity can be reduced. Specific examples thereof include di-ortho-benzamidophenyl disulfide, pentachlorothiophenol, dixylyl disulfide, sulfonated petronium, and zinc salt of pentachlorothiophenol.

【0021】この添加量はゴム100重量部に対して
0.5〜4重量部であり、0.5重量部未満の場合に
は、粘度低下が不十分なためマイクロカプセルが十分に
膨張せず、ゴム複合組成物の加硫物の表面の凹凸が激し
くて良品は得られない。一方、4重量部を越えると、残
留したシャク解剤が加硫時に分子鎖を切断することによ
って加硫物性を低下させる。
The addition amount is 0.5 to 4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of rubber. If the addition amount is less than 0.5 part by weight, the microcapsules do not expand sufficiently due to insufficient decrease in viscosity. On the other hand, the surface of the vulcanizate of the rubber composite composition has severe irregularities, and a good product cannot be obtained. On the other hand, if the amount exceeds 4 parts by weight, the residual peptizer breaks the molecular chains during vulcanization, thereby lowering the vulcanization properties.

【0022】本発明では補強材として短繊維を使用して
もよい。この短繊維としては、ポリエステル、ポリアミ
ド、アラミド、ビニロン、綿等の有機繊維が使用され、
その長さは2〜10mmであり、また添加量はゴム10
0重量部に対して2〜30重量部である。添加量が2重
量部未満の場合には、補強効果がなく、また30重量部
を越えると、短繊維同士が絡み合ってマイクロカプセル
の熱膨張を阻止することになる。
In the present invention, short fibers may be used as a reinforcing material. As the short fibers, polyester, polyamide, aramid, vinylon, organic fibers such as cotton are used,
Its length is 2 to 10 mm, and the amount added is 10 rubber.
It is 2 to 30 parts by weight with respect to 0 parts by weight. If the addition amount is less than 2 parts by weight, there is no reinforcing effect, and if it exceeds 30 parts by weight, short fibers are entangled with each other and thermal expansion of the microcapsules is prevented.

【0023】本発明のゴム複合組成物を得る方法として
は、ゴムをロールにより素練りする場合とバンバリーミ
キサーにより素練りする方法がある。ロールにより素練
りする場合には、ゴムをロールで練った後、バンバリー
ミキサーによって素練りゴムとともにマイクロカプセ
ル、加硫遅延剤、酸化マグネシウム、必要に応じて添加
されるその他の充填剤、軟化剤、老化防止剤等を添加
し、その後硫黄そして加硫促進剤を混練りしてゴム組成
物を得る。
As a method for obtaining the rubber composite composition of the present invention, there are a method of masticating rubber with a roll and a method of masticating with a Banbury mixer. When masticating with a roll, after kneading the rubber with a roll, microcapsules with a masticated rubber, a vulcanization retarder, magnesium oxide, other fillers, softeners, An antioxidant and the like are added, and then sulfur and a vulcanization accelerator are kneaded to obtain a rubber composition.

【0024】一方、バンバリーミキサーにより素練りす
る場合には、ゴムとシャク解剤をバンバリーミキサーで
素練りした後、更に続けてマイクロカプセル、加硫遅延
剤、酸化マグネシウム、必要に応じて添加されるその他
の充填剤、軟化剤、老化防止剤等を添加して混練りし、
その後硫黄そして加硫促進剤を添加してゴム組成物を得
る。このようにして得られたゴム組成物をカレンダーロ
ール等のロールを用いてシートにした後、加硫する。加
硫装置としては、モールド加熱、熱空気加熱、回転ドラ
ム式加硫機、射出成形機等を使用することができる。
尚、混練り方法としては、バンバリーミキサー以外にロ
ール、ニーダー、押出機などを使用することができる。
On the other hand, in the case of mastication with a Banbury mixer, rubber and a shaking agent are masticated with a Banbury mixer, and then microcapsules, a vulcanization retarder, magnesium oxide and, if necessary, are added. Other fillers, softeners, antioxidants, etc. are added and kneaded,
Thereafter, sulfur and a vulcanization accelerator are added to obtain a rubber composition. The rubber composition thus obtained is formed into a sheet using a roll such as a calender roll, and then vulcanized. As the vulcanizing device, mold heating, hot air heating, a rotary drum type vulcanizing machine, an injection molding machine and the like can be used.
In addition, as a kneading method, a roll, a kneader, an extruder, or the like can be used in addition to the Banbury mixer.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 実施例1〜4、比較例1〜3 バンバリーミキサーによって天然ゴムを素練りした後、
続けて同じバンバリーミキサーによりMgO、ステアリ
ン酸、マイクロカプセル、老化防止剤を添加し混練り、
続いて硫黄と加硫促進剤を添加してゴム配合物を得た。
そして、温度を70〜90°Cに保持したロールにより
このゴム配合物に硫黄を添加して所定厚の未加硫ゴムシ
ートを作製した。尚、使用するマイクロカプセルは予め
チタンカップリング剤で表面処理したものを使用した
り、またこの表面処理をしない場合にはチタンカップリ
ング剤をゴム中に添加した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. Examples 1-4, Comparative Examples 1-3 After masticating natural rubber with a Banbury mixer,
Subsequently, MgO, stearic acid, microcapsules and an antioxidant are added and kneaded by the same Banbury mixer,
Subsequently, sulfur and a vulcanization accelerator were added to obtain a rubber compound.
Then, sulfur was added to the rubber compound by a roll maintained at a temperature of 70 to 90 ° C. to produce an unvulcanized rubber sheet having a predetermined thickness. The microcapsules used were those which had been surface-treated with a titanium coupling agent in advance, and when this surface treatment was not performed, a titanium coupling agent was added to the rubber.

【0026】得られた未加硫ゴムシートを150°Cに
調節したプレス機に20分間保存して所定倍率に膨張し
た厚さ5mmの加硫ゴムシートを得た。尚、未加硫ゴム
シートの厚さβの調製は、下記の式により決定される。 α(所定倍率)={(100−X)+64X}×0.9
/100 β(所定厚さ)=5÷α X=マイクロカプセルの添加量(重量%)
The obtained unvulcanized rubber sheet was stored in a press machine adjusted to 150 ° C. for 20 minutes to obtain a 5 mm thick vulcanized rubber sheet expanded to a predetermined magnification. The thickness β of the unvulcanized rubber sheet is determined by the following formula. α (predetermined magnification) = {(100−X) + 64 ×} × 0.9
/ 100 β (predetermined thickness) = 5 ÷ α X = addition amount of microcapsule (% by weight)

【0027】膨張した5mm厚の加硫ゴムシートを約半
分の厚さにスライスしたものをJIS K6301に準
じて機械的特性を求め、また比重はJIS K6300
に準じて求めた。疲労試験方法では、試料に0〜400
%の大きな繰り返し変形を与え、200回後のクラック
数を目視で測定した。これらの結果を表1に示す。
The expanded 5 mm-thick vulcanized rubber sheet was sliced to about half the thickness, and its mechanical properties were determined in accordance with JIS K6301. The specific gravity was JIS K6300.
It was determined according to. In the fatigue test method, 0-400
%, And the number of cracks after 200 times was visually measured. Table 1 shows the results.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】この結果より、実施例のゴム複合組成物
は、疲労後のクラック数が少なく、耐疲労性にすぐれて
いることが判る。しかし、チタンカップリング剤/マイ
クロカプセルの添加量に比率が0.5〜5の範囲外にな
ると、クラック数が増して耐疲労性が悪くなり、またマ
イクロカプセルの膨張不足が発生する不具合が起ってい
る。
From these results, it can be seen that the rubber composite compositions of Examples have a small number of cracks after fatigue and are excellent in fatigue resistance. However, when the ratio of the added amount of the titanium coupling agent / microcapsule is out of the range of 0.5 to 5, the number of cracks is increased, the fatigue resistance is deteriorated, and insufficient expansion of the microcapsule occurs. ing.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように本願請求項1〜2記載の発
明では、膨張開始温度が120〜140°Cかつ膨張最
高温度が180〜220°Cであって、隔壁材中にイソ
ブタンもしくは/そしてイソペンタンを内包し、上記隔
壁材としてポリアクリロニトリル・メタアクリロニトリ
ル共重合体もしくは/そしてポリアクリロニトリル・メ
タアクリロニトリル・メチルメタクリレート共重合体を
有する少なくとも1種のマイクロカプセルとチタンカッ
プリング剤とを、該チタンカップリング剤がマイクロカ
プセルの添加量の0.5〜5倍量になるように混合した
ペースト物をゴム中に添加したゴム複合組成物にあり、
マイクロカプセルをチタンカップリング剤で接着処理す
ることによりマイクロバルーンとゴムとの接着力を向上
して、軽量化を図るとともに大きな繰り返しの伸張変形
に対して耐疲労性を改善することができる。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the expansion start temperature is 120 to 140 ° C. and the maximum expansion temperature is 180 to 220 ° C., and isobutane or / and / or Then, isopentane is encapsulated, and at least one microcapsule having a polyacrylonitrile / methacrylonitrile copolymer or / and a polyacrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer as the partition wall material and a titanium coupling agent, A rubber composite composition in which a paste mixed with a coupling agent in an amount of 0.5 to 5 times the amount of the microcapsules added to the rubber,
By bonding the microcapsules with a titanium coupling agent, the adhesive force between the microballoon and the rubber can be improved, the weight can be reduced, and the fatigue resistance against large repeated stretching deformation can be improved.

【0031】本願請求項3記載の発明は、(イ)ゴム1
00重量部に対して、(ロ)膨張開始温度が120〜1
40°Cかつ膨張最高温度が180〜220°Cであっ
て、隔壁材中にイソブタンもしくは/そしてイソペンタ
ンを内包し、上記隔壁材としてポリアクリロニトリル・
メタアクリロニトリル共重合体もしくは/そしてポリア
クリロニトリル・メタアクリロニトリル・メチルメタク
リレート共重合体を有する少なくとも1種のマイクロカ
プセルとチタンカップリング剤を0.2〜20重量部、
そして(ハ)チタンカップリング剤を0.1〜100重
量部添加したゴム複合組成物にあり、請求項1記載の発
明と同様に軽量化を図るとともに大きな繰り返しの伸張
変形に対して耐疲労性を改善することができる。
The invention according to claim 3 of the present application is characterized in that (a) rubber 1
(B) The expansion start temperature is from 120 to 1
40 ° C. and the maximum expansion temperature is 180 to 220 ° C., isobutane and / or isopentane are included in the partition wall material, and polyacrylonitrile ·
0.2 to 20 parts by weight of at least one microcapsule having a methacrylonitrile copolymer or / and a polyacrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer and a titanium coupling agent,
And (c) a rubber composite composition to which 0.1 to 100 parts by weight of a titanium coupling agent is added. Can be improved.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08K 9:10 3:06 5:00) Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C08K 9:10 3:06 5:00)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゴムにマイクロカプセル、硫黄、加硫促
進剤等を添加してなるゴム複合組成物において、膨張開
始温度が120〜140°Cかつ膨張最高温度が180
〜220°Cであって、隔壁材中にイソブタンもしくは
/そしてイソペンタンを内包し、上記隔壁材としてポリ
アクリロニトリル・メタアクリロニトリル共重合体もし
くは/そしてポリアクリロニトリル・メタアクリロニト
リル・メチルメタクリレート共重合体を有する少なくと
も1種のマイクロカプセルとチタンカップリング剤と
を、該チタンカップリング剤がマイクロカプセルの添加
量の0.5〜5倍量になるように混合したペースト物を
ゴム中に添加したことを特徴とするゴム複合組成物。
1. A rubber composite composition obtained by adding microcapsules, sulfur, a vulcanization accelerator and the like to rubber has an expansion start temperature of 120 to 140 ° C. and a maximum expansion temperature of 180.
At least 220 ° C., at least isobutylene or / and isopentane is contained in the partition wall material, and at least a polyacrylonitrile / methacrylonitrile copolymer or / and a polyacrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer is contained as the partition wall material. A paste in which one kind of microcapsule and a titanium coupling agent are mixed so that the titanium coupling agent is 0.5 to 5 times the amount of the microcapsule added is added to the rubber. Rubber composite composition.
【請求項2】 マイクロカプセルの添加量がゴム100
重量部に対して0.2〜20重量部である請求項1記載
のゴム複合組成物。
2. The amount of microcapsules added is 100 rubber.
The rubber composite composition according to claim 1, wherein the amount is 0.2 to 20 parts by weight based on parts by weight.
【請求項3】 ゴムにマイクロカプセル、硫黄、加硫促
進剤等を添加してなるゴム複合組成物において、(イ)
ゴム100重量部に対して、(ロ)膨張開始温度が12
0〜140°Cかつ膨張最高温度が180〜220°C
であって、隔壁材中にイソブタンもしくは/そしてイソ
ペンタンを内包し、上記隔壁材としてポリアクリロニト
リル・メタアクリロニトリル共重合体もしくは/そして
ポリアクリロニトリル・メタアクリロニトリル・メチル
メタクリレート共重合体を有する少なくとも1種のマイ
クロカプセルとチタンカップリング剤を0.2〜20重
量部、そして(ハ)チタンカップリング剤を0.1〜1
00重量部添加したことを特徴とするゴム複合組成物。
3. A rubber composite composition comprising a rubber and microcapsules, sulfur, a vulcanization accelerator, etc., wherein (a)
With respect to 100 parts by weight of rubber, (b) the expansion start temperature is 12
0-140 ° C and maximum expansion temperature 180-220 ° C
Wherein at least one type of microcapsule containing isobutane and / or isopentane in the partition material and having a polyacrylonitrile / methacrylonitrile copolymer or / and a polyacrylonitrile / methacrylonitrile / methyl methacrylate copolymer as the partition material. 0.2 to 20 parts by weight of capsule and titanium coupling agent, and (c) 0.1 to 1 part of titanium coupling agent
A rubber composite composition characterized by adding 00 parts by weight.
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