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JPS6359382B2 - - Google Patents
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JPS6359382B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6359382B2
JPS6359382B2 JP16010680A JP16010680A JPS6359382B2 JP S6359382 B2 JPS6359382 B2 JP S6359382B2 JP 16010680 A JP16010680 A JP 16010680A JP 16010680 A JP16010680 A JP 16010680A JP S6359382 B2 JPS6359382 B2 JP S6359382B2
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JP
Japan
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rubber
poly
weight
parts
cord
Prior art date
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JP16010680A
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はゴム補強用コードを1本ずつ独立に、
短繊維を含有する高補強性ゴムでコーテイングし
て成る優れた疲労耐久性を有するゴム−コード複
合体に関するものである。 従来ゴム補強用コードのコーテイングゴムとし
てはモジユラスの高いゴム組成物が使用されてい
る。これはコードのモジユラスとコーテイングゴ
ムのモジユラスがあまり異なると界面付近に大き
な応力集中が起り、そこからゴムが破壊するため
である。 このため補強性の高いカーボンブラツクを使用
する方法、イオウを増量する方法、短繊維、ノボ
ラツク系レジンのような補強材を使用する方法あ
るいはこれ等を組み合わせた方法が使用されてき
た。 しかしモジユラスをあまり上げるとゴム自体の
耐疲労性が低下して互いのコード間に繰返し剪断
歪がかかつた場合、疲労して破壊してしまう欠点
があつた。また短繊維を使用した場合に至つて
は、コーテイングゴムとコードとの接着が阻害さ
れたり、あるいは亀裂成長の核を提供することに
なつたりして逆に補強性を大幅に低下させること
にもなつた。このような問題はタイヤに関しては
特に重要である。かかる状況下で、最近タイヤト
レツドの耐摩耗性が急速に改良され、またトレツ
ドの更生が一般的に行われるようになつて来てい
るので、タイヤの耐疲労性能を大幅に向上させる
ことが必要であるが、このためのコーテイングゴ
ムとしては十分に満足できるものが開発されてい
ない状態である。 上記欠点を解決するため本出願人は特願昭54−
58635号明細書に記載したように、 A コードとゴム間で発生する疲労破壊は、コー
ドのモジユラスとゴムのモジユラスの差が大き
い場合に応力集中が起ることにより発生する B コーテイングゴムのモジユラスが高すぎると
コードとコード間の繰返しの剪断歪に耐えられ
なくなり、破壊する ことを確め、かかるA,Bの現象を解決するため
には、各コードを独立にモジユラスの高いゴムで
コーテイングし、得られた各コードのコード間に
比較的モジユラスの低い材料を使用しコード補強
ゴム層を形成する場合には、コード−ゴム間の応
力集中もそれ程大きくなく、またコード間の繰返
しの剪断歪に対しても十分に高い耐疲労性能を出
せることを見出し、各コードを独立にコーテイン
グするゴム組成物としてシンジオタクチツク−
1,2−ポリブタジエン短繊維を含有するゴム組
成物を用いればよいことを提案した。 しかしながら上記シンジオタクチツク−ポリブ
タジエン短繊維は、そのアモルフアス部分のガラ
ス転移温度(30〜40℃)に伴うヒステリシスロス
の極大が通常の使用条件下で走行した場合のタイ
ヤの発熱温度である30〜120℃の範囲にあるため
ヒステリシスロスを軽減することが困難であり、
発熱の面からは余り好ましくなく、この欠点を解
決することが可能となれば更に疲労耐久性を大幅
に改良できることになる。 かかる現況に鑑み本発明者らは特願昭55−
85064号明細書にて提案したミクロ有機短繊維補
強ゴム組成物を用いれば更に疲労耐久性が大幅に
改良されたゴム−コード複合体が得られることを
見出し本発明を達成するに至つた。 すなわち本発明は1本のゴム補強用コードを、
天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、スチレン−
ブタジエン共重合体ゴム、ポリブタジエンゴムか
ら成る群から選ばれた1種あるいは2種以上のゴ
ムと、このゴム100重量部に対して10〜100重量部
のカーボンブラツクおよび3〜30重量部のミクロ
有機短繊維を主成分とするゴム組成物であつて該
ミクロ有機短繊維が、そのアモルフアス部分のガ
ラス転移温度が30℃よりも低いかまたは120℃よ
り高く、そのクリスタル部分の融点が160℃以上
であり平均短繊維長0.8〜30μm、平均短繊維径
0.02〜0.8μmでかつ平均短繊維長と平均短繊維径
との比が8〜400であるミクロ有機短繊維である
ゴム組成物で被覆して成るゴム−コード複合体に
関するものである。 本発明において、ミクロ有機短繊維とは、アモ
ルフアス部分のガラス転移温度が30℃よりも低い
かまたは120℃より高く、平均短繊維長が0.8〜
30μm、平均短繊維径が0.02〜0.8μmでかつ平均短
繊維長と平均短繊維径との比が8〜400で、かつ
そのクリスタル部分の融点が160℃以上であつて、
例えばポリ塩化ビニリデン、ポリ弗化ビニリデ
ン、ポリ−p−tert−ブチルスチレン、p−クロ
ロスチレン、ジクロロスチレン、ポリ−α−メチ
ルスチレン、ポリ−2−メチルスチレン、ポリ−
2,5−ジメチルスチレン、ポリトリメチルスチ
レン、ポリ−p−フエニルスチレン、ポリ−o−
ビニルベンジルアルコール、ポリ−p−ビニルベ
ンジルアルコール、アイソタクチツク−ポリプロ
ピレン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン、ポリ
ビニレナフタレン、ポリオキシメチレン、ポリビ
スフエノールAカーボネート、1,4−ポリ−
2,3−ジメチルブタジエン等から成る短繊維で
ある。ここで、アモルフアス部分のガラス転移温
度が30℃よりも低いかまたは120℃より高くする
理由は、通常の使用条件下で走行した場合のタイ
ヤの発熱温度は30℃〜120℃位の範囲内にあるた
め、この範囲内にアモルフアス部分のガラス転移
温度を持つ短繊維では、通常の場合、ヒステリシ
スロスが大きくなつてしまうからである。またゴ
ムのガラス転移温度は約−50℃前後であるため、
ゴムとの親和性を考慮するならば、ガラス転移温
度が30℃よりも低いミクロ有機短繊維がより好ま
しい。 また上記ミクロ有機短繊維の平均短繊維長を
0.8〜30μm、平均短繊維径を0.02〜0.8μm、平均
短繊維長と平均短繊維径との比を8〜400とする
理由は次の通りである。平均短繊維長が0.8μm未
満では得られるゴム組成物の耐亀裂成長性が充分
改善されず、30μmを越えるとバンバリーミキサ
ーによる混練り等の作業性が著しく低下するので
好ましくない。平均短繊維径が0.02μm未満では
混練りあるいはロールによるシーテイングなどの
作業工程で、ミクロ短繊維が切断され短くなりす
ぎてしまい、0.8μmを越えると短繊維の表面積当
りの応力が大きくなり、ゴムとの接着面が破壊さ
れる危険が生じ、その結果得られるゴム組成物が
大きくクリープしたり、耐屈曲性が低下してしま
うので好ましくない。そして平均短繊維長と平均
短繊維径との比が8未満では、短繊維補強本来の
特長である高補強性、耐カツト性、耐亀裂成長性
が著しく低下し、400を越えると短繊維の強度に
対して作業時にかかる応力の方が大きくなつてし
まうため短繊維が切断されてしまうため好ましく
ない。また、ミクロ有機短繊維のクリスタル部分
の融点が160℃以上であることが必要で、これは
タイヤ走行中は勿論のこと、タイヤ製造時の温度
は百数十度に達することがあり、この時にミクロ
短繊維が溶解して再び硬化するとその形態が変化
して所望する補強効果が期待できなくなる危険が
あるからである。またミクロ有機短繊維の最大径
は10μm以下であれば更に好適で、径が10μmを越
えるミクロ有機短繊維が存在すると、これが破壊
核となつてゴムが破壊され易くなる。 ミクロ有機短繊維はゴム100重量部に対して3
〜30重量部配合されるが、この際には、前述のミ
クロ有機短繊維を2種以上配合してもかまわな
い。配合量が3重量部未満では効果がほとんど期
待できず好ましくなく、30重量部を越えると作業
性が著しく低下するので好ましくない。 またミクロ有機短繊維は例えば次のようにして
作ることができる。アイソタクチツク−ポリプロ
ピレンを例にとると、重合した粉末状のアイソタ
クチツク−ポリプロピレンを60℃のn−ヘキサン
で膨潤させクラシユしスラリー状にした後、90〜
110Kg/cm2の圧力でノズルから噴出させミクロ短
繊維とする。これを再度、n−ヘキサン中に分散
させポリマーセメントにまぜて撹拌後、通常のゴ
ムの乾燥プロセスを通してマスターバツチとす
る。この際に、膨潤に用いる溶剤、その時の温
度、ノズルから噴出させる時の圧力等をコントロ
ールすることによつて得られるミクロ有機短繊維
の長さ、径、長さ/径の比を変化させることが可
能である。またミクロ有機短繊維をマスターバツ
チにするのは、短繊維をゴム中に均一分散させる
のが比較的容易であるためであるが、カーボンブ
ラツク等の通常用いられる配合剤と共に短繊維を
ゴムに直接混合することも可能である。ここでは
アイソタクチツク−ポリプロピレンの場合につい
て述べたが、その他のミクロ有機短繊維も同様に
比較的にプアーな溶剤で膨潤させて破砕しスラリ
ー状にして同様な方法で得ることが可能で、溶剤
としては良溶剤(good solvent)と貧溶剤
(poor solvent)を混合して適当な組成に調節し
て使用することももちろん可能である。 本発明においては、ゴム100重量部に対してカ
ーボンブラツクを10〜100重量部配合することが
必要である。配合量が10重量部未満では得られる
ゴム組成物の破断時強度が低下してしまい好まし
くなく、100重量部を越えると作業性が著しく低
下するために好ましくない。 本発明において使用するコードは、ゴム補強用
のコードで、例えばナイロン、ポリエステル、レ
ーヨン、ケブラー等の有機繊維からなるコード、
ガラス繊維コード、スチールコード等が使用され
る。 本発明においては、かかるコードに第1成分の
ゴムと第2成分の短繊維を主成分とするゴム組成
物をコーテイングするがコーテイングする際はゴ
ム溶剤に溶解させてゴム糊としておき、コードを
デイツプするデイツピング法によるか、またはコ
ードを、例えば120〜130℃の高温のコーテイング
ゴム中を引張り、コーテイングゴムの付着したコ
ードを熱板ダイスの孔を介して引出す法等によ
る。このようにして得られたゴム−コード複合体
のコーテイング厚さは、10μmより薄いと本発明
で言うところの応力分散が十分に行われず、また
1mmより厚くなると実際コーテイング厚さがばら
つき、またコード−コード間を埋める比較的やわ
らかなゴム層の厚さが減ることになり、結果とし
てゴム−コード補強体として早く疲労することに
より、好ましくないので通常10μm〜1.0mmとす
る。 またコードをコーテイングするゴム組成物には
前述のミクロ有機短繊維、カーボンブラツク以外
に、促進剤、促進助剤、シリカ等の充填剤、軟化
剤等の通常ゴム工業で用いられる配合剤を通常の
配合量の範囲内であれば配合することができる。 以上のように本発明のゴム−コード複合体に用
いるゴム組成物は、新規なミクロ有機短繊維と一
緒にカーボンブラツクを特定量ゴムに配合したも
ので、特に高い反撥弾性を有するため発熱が小さ
いので、このようなゴム組成物を用いた本発明の
ゴムコード複合体は著しく疲労耐久性が向上する
利点を有し、タイヤおよびコンベヤベルト、ホー
ス等の工業用品の補強材料として好適に用いられ
る。 以下実施例、比較例により本発明を詳細に説明
する。 実施例1〜9、比較例1〜28 合成ポリイソプレンゴム80重量部とポリブタジ
エンゴム20重量部とのブレンドゴム100重量部に
対し、40重量部のHAFカーボンブラツク、3重
量部のアロマオイル、2重量部のステアリン酸、
1重量部の2,2,4−トリメチル−1,2−ジ
ヒドロキノリン重合体および第1表に示す37種の
ミクロ有機短繊維を各々10重量部の割合で配合し
たゴム組成物をゴム温度155℃でバンバリーミキ
サー(50rpm)で5分間混練りした後、更に4重
量部の亜鉛華、0.6重量部のN−オキシジエチレ
ン−2−ベンゾチアゾールスルフエンアミド、
0.2重量部のジベンゾチアジルジスルフイドおよ
び2.5重量部の硫黄を配合して37種のゴム組成物
を作成した。これらのゴム組成物について、平均
反撥弾性、作業履歴および疲労耐久性を評価し
た。結果を第1表に示す。評価方法は次の通りで
ある。 (平均反撥弾性) BS903パート19に従つて30℃、60℃、90℃およ
び120℃における発撥弾性を評価し、これらを平
均した値である。ただしミクロ短繊維の材質が異
なれば配合量が同様であつても弾性率が一致する
とは限らないので、単に各々のゴム組成物間にお
ける比較では本発明の効果を明確に表現すること
は困難である。従つて合成ポリイソプレンゴム80
重量部とポリブタジエンゴム20重量部とのブレン
ドゴム100重量部に対し、3重量部のアロマオイ
ル、2重量部のステアリン酸、1重量部の2,
2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン
重合体、4重量部の亜鉛華、0.6重量部のN−オ
キシジエチレン−2−ベンゾチアゾールスルフエ
ンアミド、0.2重量部のジベンゾチアジルジスル
フイドおよび2.5重量部の硫黄にHAFカーボンブ
ラツクを変量して配合した数種のゴム組成物を準
備し、30℃、60℃、90℃および120℃における弾
性率と発撥弾性を測定し、各々の温度において、
横軸に弾性率、縦軸に発撥弾性をとり、マスター
カーブを作成した。これらのマスターカーブか
ら、評価すべきミクロ短繊維補強ゴム組成物の弾
性率に相当するカーボンブラツクのみで補強した
ゴム組成物の反撥弾性を読み取り、この発撥弾性
を100として、ある温度における評価すべきミク
ロ短繊維補強ゴム組成物の反撥弾性とした。値が
大なる程良好。 (短繊維の作業履歴) 素ゴム中のミクロ有機短繊維の平均長と平均径
を予め測定しておき、次に前述の如くゴム組成物
を作成した後、ミクロ有機短繊維の平均長と平均
径を求め、これらの値が素ゴムの平均長および平
均径の85%以上であれば〇、85%に達しない場合
は×として示した。 (疲労耐久性) 未加硫ゴム組成物を5倍のゴム溶剤に溶解しゴ
ム糊とし、1260デニールの2本撚り直径0.61mmの
6ナイロン繊維コードに、デイツプ法により
35μmの厚さになるようにコーテイングしゴムコ
ード複合体を作成した。 ゴムコード複合体を用い第1図のような試料を
作成し、第2図に示すサンプルホルダーに取付
け、コード1とサンプルホルダーを固定し、0〜
5%の繰返し定歪応力を600回/分の頻度で与え、
コード1が抜けるまでの回数を各試料につき5回
測定し、その平均を平均発撥弾性の評価方法と同
様にミクロ有機短繊維を全く含有せずカーボンブ
ラツクのみで補強したゴム組成物を用いた場合を
100として指数で示した。値が大となる程度良好。 尚、ミクロ有機短繊維の平均径、平均長は次の
ようにして求めた。ミクロ有機短繊維を含有する
素ゴム(又はゴム組成物)をキヤピラリーレオメ
ーターにてL/D=4、100℃、20sec-1の条件で
押出した後、加硫鑵にて4Kg/cm2、150℃で1時
間加硫する。この加硫物を押出し方向に対して直
角方向と平均方向に超薄切片を切り出し、電子顕
微鏡でミクロ短繊維の径、長さを測定した。平均
径及び平均長は次式により求めた。 =Σniri/Σni =Σnili/Σni ただし :平均径 =平均長 ri:短繊維の径 li:短繊維の長 ni:riの径又はliの長を有する短繊維の数 Σni:300
In the present invention, the rubber reinforcing cords are individually connected one by one.
The present invention relates to a rubber-cord composite coated with highly reinforcing rubber containing short fibers and having excellent fatigue durability. Conventionally, rubber compositions with high modulus have been used as coating rubber for rubber reinforcing cords. This is because if the modulus of the cord and the coating rubber differ too much, a large stress concentration will occur near the interface, and the rubber will break from there. For this reason, methods have been used such as using highly reinforcing carbon black, increasing the amount of sulfur, using reinforcing materials such as short fibers and novolak resin, or a combination of these methods. However, if the modulus is increased too much, the fatigue resistance of the rubber itself decreases, and if repeated shear strain is applied between the cords, the cords will fatigue and break. Furthermore, when short fibers are used, they may inhibit the adhesion between the coating rubber and the cord, or they may provide nuclei for crack growth, resulting in a significant reduction in reinforcing properties. Summer. Such issues are particularly important with respect to tires. Under these circumstances, the wear resistance of tire treads has recently been rapidly improved, and tread retreading has become common practice, so it is necessary to significantly improve the fatigue resistance performance of tires. However, a fully satisfactory coating rubber for this purpose has not yet been developed. In order to solve the above-mentioned drawbacks, the present applicant filed a patent application filed in 1983-
As described in the specification of No. 58635, A. Fatigue fracture that occurs between the cord and rubber occurs due to stress concentration when the difference between the modulus of the cord and the modulus of the rubber is large.B. If the height is too high, the cords will not be able to withstand the repeated shear strain between the cords and will break.In order to solve the phenomenon of A and B, each cord should be coated independently with high modulus rubber. If a material with a relatively low modulus is used to form a cord-reinforcing rubber layer between the cords of each of the obtained cords, the stress concentration between the cords and the rubber will not be so large, and the repeated shear strain between the cords will be reduced. Syndiotactic has discovered that it can provide sufficiently high fatigue resistance performance even when used as a rubber composition that coats each cord independently.
It was proposed that a rubber composition containing 1,2-polybutadiene short fibers should be used. However, in the syndiotactic polybutadiene short fibers, the maximum hysteresis loss associated with the glass transition temperature (30 to 40°C) of the amorphous portion is 30 to 120°C, which is the heat generation temperature of the tire when running under normal usage conditions. ℃ range, it is difficult to reduce hysteresis loss.
This is not very desirable in terms of heat generation, and if this drawback could be resolved, fatigue durability could be further improved significantly. In view of the current situation, the present inventors filed a patent application in 1983-
The present inventors have discovered that a rubber-cord composite with significantly improved fatigue durability can be obtained by using the microorganic short fiber reinforced rubber composition proposed in the specification of No. 85064, thereby achieving the present invention. In other words, the present invention uses one rubber reinforcing cord,
Natural rubber, synthetic polyisoprene rubber, styrene
One or more rubbers selected from the group consisting of butadiene copolymer rubber and polybutadiene rubber, and 10 to 100 parts by weight of carbon black and 3 to 30 parts by weight of microorganism per 100 parts by weight of this rubber. A rubber composition mainly composed of short fibers, wherein the microorganic short fibers have a glass transition temperature of lower than 30°C or higher than 120°C in the amorphous part and a melting point of 160°C or higher in the crystal part. Yes Average short fiber length 0.8-30μm, average short fiber diameter
The present invention relates to a rubber-cord composite coated with a rubber composition comprising microorganic short fibers having a diameter of 0.02 to 0.8 μm and a ratio of average short fiber length to average short fiber diameter of 8 to 400. In the present invention, microorganic short fibers are defined as having a glass transition temperature of the amorphous portion lower than 30°C or higher than 120°C, and an average short fiber length of 0.8 to 120°C.
30 μm, the average short fiber diameter is 0.02 to 0.8 μm, the ratio of the average short fiber length to the average short fiber diameter is 8 to 400, and the melting point of the crystal part is 160 ° C. or higher,
For example, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, poly-p-tert-butylstyrene, p-chlorostyrene, dichlorostyrene, poly-α-methylstyrene, poly-2-methylstyrene, poly-
2,5-dimethylstyrene, polytrimethylstyrene, poly-p-phenylstyrene, poly-o-
Vinylbenzyl alcohol, poly-p-vinylbenzyl alcohol, isotactic polypropylene, poly-4-methyl-1-pentene, polyvinylenaphthalene, polyoxymethylene, polybisphenol A carbonate, 1,4-poly-
It is a short fiber made of 2,3-dimethylbutadiene or the like. Here, the reason why the glass transition temperature of the amorphous portion is lower than 30℃ or higher than 120℃ is because the heat generation temperature of the tire when running under normal usage conditions is within the range of 30℃ to 120℃. Therefore, short fibers whose amorphous portion has a glass transition temperature within this range usually have a large hysteresis loss. Also, since the glass transition temperature of rubber is around -50℃,
Considering the affinity with rubber, microorganic short fibers having a glass transition temperature lower than 30°C are more preferable. In addition, the average short fiber length of the above micro organic short fibers is
The reason why the average short fiber diameter is 0.8 to 30 μm, the average short fiber diameter is 0.02 to 0.8 μm, and the ratio of the average short fiber length to the average short fiber diameter is 8 to 400 is as follows. If the average short fiber length is less than 0.8 μm, the crack growth resistance of the resulting rubber composition will not be sufficiently improved, and if it exceeds 30 μm, workability such as kneading with a Banbury mixer will be significantly reduced, which is not preferred. If the average short fiber diameter is less than 0.02 μm, the micro short fibers will be cut and become too short during kneading or sheeting with rolls, and if it exceeds 0.8 μm, the stress per surface area of the short fibers will increase and the rubber This is not preferable because there is a risk that the adhesive surface with the rubber composition will be destroyed, and as a result, the resulting rubber composition will have a large degree of creep and its bending resistance will decrease. If the ratio of the average short fiber length to the average short fiber diameter is less than 8, the original characteristics of short fiber reinforcement, such as high reinforcing properties, cut resistance, and crack growth resistance, will decrease significantly, and if it exceeds 400, the short fiber This is not preferable because the stress applied during operation is greater than the strength, and the short fibers are likely to be cut. In addition, the melting point of the crystal part of the microorganic short fibers must be 160℃ or higher, which is necessary not only during tire running but also during tire manufacturing, which can reach over 100 degrees. This is because if the short microfibers melt and harden again, their morphology will change and there is a risk that the desired reinforcing effect cannot be expected. Further, it is more preferable that the maximum diameter of the microorganic short fibers is 10 μm or less, and if microorganic short fibers with a diameter exceeding 10 μm are present, they will become fracture nuclei and the rubber will be easily destroyed. Microorganic short fibers are 3 parts per 100 parts by weight of rubber.
~30 parts by weight is blended, but in this case, two or more types of the above-mentioned micro organic short fibers may be blended. If the amount is less than 3 parts by weight, hardly any effect can be expected, which is undesirable, and if it exceeds 30 parts by weight, workability will be significantly reduced, which is not preferred. Furthermore, microorganic short fibers can be produced, for example, in the following manner. Taking isotactic polypropylene as an example, polymerized powdered isotactic polypropylene is swollen and crushed in n-hexane at 60°C to form a slurry, and then
It is ejected from a nozzle at a pressure of 110 kg/cm 2 to produce micro short fibers. This is again dispersed in n-hexane, mixed with polymer cement, stirred, and then subjected to a normal rubber drying process to form a masterbatch. At this time, the length, diameter, and length/diameter ratio of the microorganic short fibers obtained can be changed by controlling the solvent used for swelling, the temperature at that time, the pressure at the time of jetting from the nozzle, etc. is possible. In addition, microorganic short fibers are used as a masterbatch because it is relatively easy to uniformly disperse short fibers in rubber, but short fibers are directly mixed into rubber together with commonly used compounding agents such as carbon black. It is also possible to do so. Although the case of isotactic polypropylene has been described here, other microorganic short fibers can also be obtained in the same manner by swelling them with a relatively poor solvent and crushing them into a slurry form. Of course, it is also possible to mix a good solvent and a poor solvent and adjust the composition to a suitable composition. In the present invention, it is necessary to mix 10 to 100 parts by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of rubber. If the amount is less than 10 parts by weight, the strength at break of the resulting rubber composition will be reduced, which is undesirable, and if it exceeds 100 parts by weight, the workability will be significantly reduced, which is not preferred. The cords used in the present invention are rubber reinforcing cords, such as cords made of organic fibers such as nylon, polyester, rayon, and Kevlar;
Glass fiber cord, steel cord, etc. are used. In the present invention, such a cord is coated with a rubber composition mainly composed of rubber as a first component and short fibers as a second component. Alternatively, the cord is stretched through a coated rubber at a high temperature of, for example, 120 to 130°C, and the cord coated with the coated rubber is pulled out through a hole in a hot plate die. If the coating thickness of the rubber-cord composite thus obtained is thinner than 10 μm, the stress distribution referred to in the present invention will not be achieved sufficiently, and if it is thicker than 1 mm, the actual coating thickness will vary and the cord - The thickness of the relatively soft rubber layer filling between the cords is reduced, resulting in early fatigue as a rubber-cord reinforcement, which is undesirable, so it is usually set to 10 μm to 1.0 mm. In addition to the aforementioned microorganic short fibers and carbon black, the rubber composition that coats the cord contains conventional compounding agents used in the rubber industry, such as accelerators, accelerators, fillers such as silica, and softeners. It can be blended within the range of blending amount. As described above, the rubber composition used in the rubber-cord composite of the present invention is one in which a specific amount of carbon black is blended with rubber together with novel microorganic short fibers, and it has particularly high rebound resilience and generates little heat. Therefore, the rubber cord composite of the present invention using such a rubber composition has the advantage of significantly improved fatigue durability, and is suitably used as a reinforcing material for industrial products such as tires, conveyor belts, and hoses. The present invention will be explained in detail below using Examples and Comparative Examples. Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 28 For 100 parts by weight of blend rubber of 80 parts by weight of synthetic polyisoprene rubber and 20 parts by weight of polybutadiene rubber, 40 parts by weight of HAF carbon black, 3 parts by weight of aroma oil, 2 parts by weight stearic acid,
A rubber composition containing 1 part by weight of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer and 10 parts by weight of each of the 37 types of micro organic short fibers shown in Table 1 was heated to a rubber temperature of 155. After kneading for 5 minutes in a Banbury mixer (50 rpm) at ℃, 4 parts by weight of zinc white, 0.6 parts by weight of N-oxydiethylene-2-benzothiazolesulfenamide,
Thirty-seven rubber compositions were prepared by blending 0.2 parts by weight of dibenzothiazyl disulfide and 2.5 parts by weight of sulfur. These rubber compositions were evaluated for average rebound, work history, and fatigue durability. The results are shown in Table 1. The evaluation method is as follows. (Average impact resilience) The impact resilience was evaluated at 30°C, 60°C, 90°C and 120°C in accordance with BS903 Part 19, and the value is the average value. However, if the materials of the short microfibers are different, the elastic modulus will not necessarily be the same even if the blending amount is the same, so it is difficult to clearly express the effects of the present invention by simply comparing each rubber composition. be. Therefore synthetic polyisoprene rubber 80
3 parts by weight of aroma oil, 2 parts by weight of stearic acid, 1 part by weight of 2,
2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer, 4 parts by weight of zinc white, 0.6 parts by weight of N-oxydiethylene-2-benzothiazolesulfenamide, 0.2 parts by weight of dibenzothiazyl disulfide, and Several types of rubber compositions were prepared by blending HAF carbon black with 2.5 parts by weight of sulfur, and the elastic modulus and repellency at 30°C, 60°C, 90°C and 120°C were measured. In,
A master curve was created by taking the elastic modulus on the horizontal axis and the repulsion elasticity on the vertical axis. From these master curves, read the rebound resiliency of the rubber composition reinforced only with carbon black, which corresponds to the elastic modulus of the micro short fiber reinforced rubber composition to be evaluated. The impact elasticity of the micro short fiber reinforced rubber composition was determined as follows. The higher the value, the better. (Work history of short fibers) The average length and average diameter of the micro organic short fibers in the raw rubber are measured in advance, and then, after creating a rubber composition as described above, the average length and average diameter of the micro organic short fibers are measured. The diameter was determined, and if these values were 85% or more of the average length and average diameter of the raw rubber, they were marked as ○, and if they did not reach 85%, they were marked as ×. (Fatigue durability) The unvulcanized rubber composition was dissolved in 5 times the amount of rubber solvent to make rubber paste, and it was applied to a 1260 denier two-stranded 6 nylon fiber cord with a diameter of 0.61 mm using the dip method.
A rubber cord composite was created by coating to a thickness of 35 μm. Create a sample as shown in Figure 1 using a rubber cord composite, attach it to the sample holder shown in Figure 2, fix the cord 1 and the sample holder, and
5% repeated constant strain stress is applied at a frequency of 600 times/min.
The number of times it takes for cord 1 to come off was measured five times for each sample, and the average was calculated using a rubber composition that did not contain any microorganic short fibers and was reinforced only with carbon black, similar to the evaluation method for average repellency. case
Expressed as an index of 100. The higher the value, the better. Incidentally, the average diameter and average length of the microorganic short fibers were determined as follows. After extruding raw rubber (or rubber composition) containing microorganic short fibers using a capillary rheometer under conditions of L/D = 4, 100°C, and 20 sec -1 , it is extruded at 4 kg/cm 2 using a vulcanizing iron. , vulcanize at 150°C for 1 hour. Ultrathin sections were cut from this vulcanizate in the direction perpendicular to the extrusion direction and in the average direction, and the diameter and length of the short microfibers were measured using an electron microscope. The average diameter and average length were determined using the following formula. = Σniri/Σni = Σnili/Σni where: Average diameter = Average length ri: Diameter of short fibers li: Length of short fibers ni: Number of short fibers with diameter of ri or length of li Σni: 300

【表】【table】

【表】 第1表から明らかなように本発明のゴムコード
複合体は疲労耐久性が大幅に改良されていること
がわかる。 実施例10〜12、比較例29〜34 ミクロ有機短繊維として第2表に示すような
種々形態の異なるアイソタクチツク−ポリプロピ
レンを合成ポリイソプレンゴム80重量部およびポ
リブタジエンゴム20重量部とのブレンドゴム100
重量部に対し10重量部配合し、その他の配合剤は
実施例1と同様の配合剤を配合して成る9種のゴ
ム組成物を作成した。これらの組成物についてロ
ール作業性、作業履歴および疲労耐久性を評価し
た。結果を第2表に示した。 なお、ロール作業性については10インチロール
にて混練りする際のロールバギの有無を評価し、
作業履歴と疲労耐久性は実施例1と同様に評価し
た。
[Table] As is clear from Table 1, the rubber cord composite of the present invention has significantly improved fatigue durability. Examples 10 to 12, Comparative Examples 29 to 34 Synthesis of isotactic polypropylene in various forms as shown in Table 2 as microorganic short fibers Blended rubber 100 with 80 parts by weight of polyisoprene rubber and 20 parts by weight of polybutadiene rubber
Nine types of rubber compositions were prepared by blending 10 parts by weight with respect to the other parts by weight, and the other ingredients were the same as in Example 1. These compositions were evaluated for roll workability, work history, and fatigue durability. The results are shown in Table 2. Regarding roll workability, we evaluated the presence or absence of roll baggies when kneading with 10-inch rolls.
Work history and fatigue durability were evaluated in the same manner as in Example 1.

【表】 第2表から明らかなように、本発明のゴム−コ
ード複合体は作業性が良好でかつ疲労耐久性が大
幅に改善されていることがわかる。 実施例13〜16、比較例35〜38 第3表に示す配合内容のゴム組成物を作成し、
実施例10と同様にロール作業性、疲労耐久性を評
価した。次いでこれらゴム組成物を用いデイツプ
法により35μmの厚さにコーテイングされたゴム
−コード(スチールコード)複合体を、通常のゴ
ム中に埋め込んで得たゴム引きコード層をカーカ
スに用いてサイズ1000R20のタイヤを作成し、ト
レツド部とシヨルダー部をカーカスラインに沿つ
て除去し、速度60Km/hr、JIS160%荷重の条件で
ドラム上をタイヤが故障するまで走行させ、その
走行距離を比較例38を100として指数で示し、耐
久ドラム性として評価した。結果を合わせて第3
表に示す。
[Table] As is clear from Table 2, the rubber-cord composite of the present invention has good workability and significantly improved fatigue durability. Examples 13 to 16, Comparative Examples 35 to 38 Rubber compositions having the formulations shown in Table 3 were prepared,
Roll workability and fatigue durability were evaluated in the same manner as in Example 10. Next, a rubber-cord (steel cord) composite coated to a thickness of 35 μm using the dip method using these rubber compositions was embedded in ordinary rubber, and a rubberized cord layer obtained was used as a carcass to form a carcass of size 1000R20. A tire is made, the tread and shoulder parts are removed along the carcass line, and the tire is run on a drum at a speed of 60 km/hr and a JIS 160% load until the tire fails. It was expressed as an index and evaluated as the durability of the drum. Combine the results and the third
Shown in the table.

【表】【table】

【表】 第3表から明らかなように、本発明のゴム−コ
ード複合体は疲労耐久性が大幅に改善されている
ことがわかる。 実施例 17〜21 合成ポリイソプレンゴム80重量部、スチレン−
ブタジエン共重合体ゴム10重量部およびポリブタ
ジエンゴム10重量部とからなるブレンドゴム100
重量部に対し、10重量部のアイソタクチツク−ポ
リプロピレン短繊維(実施例11で使用したもの)、
40重量部のISAFカーボンブラツク、5重量部の
アロマオイル、1.5重量部の2,2,4−トリメ
チル−1,2−ジヒドロキノリン重合体、2重量
部のステアリン酸、4重量部の亜鉛華、0.2重量
部のジベンゾチアジルジスルフイド0.7重量部の
N−オキシジエチレン−2−ベンゾチアゾールス
ルフエンアミドおよび2.5重量部の硫黄を配合し
ゴム組成物を準備し、このゴム組成物をデイツプ
法によりスチールコードにコーテイングしてゴム
−コード複合体を作成した。この際コーテイング
厚さを8〜1200μm変化させた。得られたゴム−
コード複合体を用いて実施例13と同様に耐久ドラ
ム性を、実施例16を100として指数で示した。結
果を第4表に示した。
[Table] As is clear from Table 3, it can be seen that the rubber-cord composite of the present invention has significantly improved fatigue durability. Examples 17-21 80 parts by weight of synthetic polyisoprene rubber, styrene
Blend rubber 100 consisting of 10 parts by weight of butadiene copolymer rubber and 10 parts by weight of polybutadiene rubber
10 parts by weight of isotactic polypropylene staple fiber (used in Example 11),
40 parts by weight of ISAF carbon black, 5 parts by weight of aroma oil, 1.5 parts by weight of 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer, 2 parts by weight of stearic acid, 4 parts by weight of zinc white, A rubber composition was prepared by blending 0.2 parts by weight of dibenzothiazyl disulfide, 0.7 parts by weight of N-oxydiethylene-2-benzothiazolesulfenamide, and 2.5 parts by weight of sulfur. A rubber-cord composite was created by coating a steel cord. At this time, the coating thickness was varied from 8 to 1200 μm. The obtained rubber
Using the cord composite, the durability of the drum was expressed as an index in the same manner as in Example 13, with Example 16 set as 100. The results are shown in Table 4.

【表】 第4表からコーテイング厚さが10〜1000μmの
ゴム−コード複合体は特に耐久ドラム性が著しく
改善されていることがわかる。
[Table] From Table 4, it can be seen that the rubber-cord composites with a coating thickness of 10 to 1000 μm have particularly markedly improved drum durability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はゴム−コード複合体の疲労耐久性を試
験するための試料の斜視図、第2図は疲労耐久性
試験に用いるサンプルホルダーの斜視図である。 1……ゴム−コード複合体、2……ゴム。
FIG. 1 is a perspective view of a sample for testing the fatigue durability of a rubber-cord composite, and FIG. 2 is a perspective view of a sample holder used for the fatigue durability test. 1...Rubber-cord composite, 2...Rubber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 1本のゴム補強用コードを、天然ゴム、合成
ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重
合体ゴム、ポリブタジエンゴムから成る群から選
ばれた1種あるいは2種以上のゴムと、このゴム
100重量部に対して10〜100重量部のカーボンブラ
ツクおよび3〜30重量部のミクロ有機短繊維を主
成分とするゴム組成物であつて、該ミクロ有機短
繊維が、そのアモルフアス部分のガラス転移温度
が30℃よりも低いかまたは120℃より高く、その
クリスタル部分の融点が160℃以上であり平均短
繊維長0.8〜30μm、平均短繊維径0.02〜0.8μmで
かつ平均短繊維長と平均短繊維径との比が8〜
400であるミクロ有機短繊維であるゴム組成物で
被覆して成ることを特徴とするゴムコード複合
体。 2 コードに被覆するゴム組成物の厚さを10μm
〜1.0mmとした特許請求の範囲第1項記載のゴム
−コード複合体。 3 ミクロ有機短繊維がポリ塩化ビニリデン、ポ
リ弗化ビニリデン、ポリ−p−tert−ブチルスチ
レン、p−クロロスチレン、ジクロロスチレン、
ポリ−α−メチルスチレン、ポリ−2−メチルス
チレン、ポリ−2,5−ジメチルスチレン、ポリ
トリメチルスチレン、ポリ−p−フエニルスチレ
ン、ポリ−o−ビニルベンジルアルコール、ポリ
−p−ビニルベンジルアルコール、アイソタクチ
ツク−ポリプロピレン、ポリ−4−メチル−1−
ペンテン、ポリビニルナフタレン、ポリオキシメ
チレン、ポリ−ビスフエノールAカーボネート、
1,4−ポリ−2,3−ジメチルブタジエンであ
る特許請求の範囲第1項又は第2項記載のゴム−
コード複合体。
[Scope of Claims] 1. One rubber reinforcing cord is made of one or more rubbers selected from the group consisting of natural rubber, synthetic polyisoprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, and polybutadiene rubber. , this rubber
A rubber composition containing 10 to 100 parts by weight of carbon black and 3 to 30 parts by weight of microorganic short fibers as main components per 100 parts by weight, wherein the microorganic short fibers have a glass transition of their amorphous portion. The temperature is lower than 30℃ or higher than 120℃, the melting point of the crystal part is 160℃ or higher, the average short fiber length is 0.8 to 30 μm, the average short fiber diameter is 0.02 to 0.8 μm, and the average short fiber length and average short Ratio to fiber diameter is 8~
A rubber cord composite characterized in that it is coated with a rubber composition consisting of microorganic staple fibers having a composition of 400. 2. The thickness of the rubber composition coated on the cord is 10 μm.
The rubber-cord composite according to claim 1, which has a thickness of 1.0 mm. 3 Micro organic short fibers include polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, poly-p-tert-butylstyrene, p-chlorostyrene, dichlorostyrene,
Poly-α-methylstyrene, poly-2-methylstyrene, poly-2,5-dimethylstyrene, polytrimethylstyrene, poly-p-phenylstyrene, poly-o-vinylbenzyl alcohol, poly-p-vinylbenzyl alcohol , isotactic polypropylene, poly-4-methyl-1-
Pentene, polyvinylnaphthalene, polyoxymethylene, poly-bisphenol A carbonate,
The rubber according to claim 1 or 2, which is 1,4-poly-2,3-dimethylbutadiene.
code complex.
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