JP2000017115A - スチールコード接着性ゴム組成物及びそれを用いたスチールコード−ゴム複合体 - Google Patents
スチールコード接着性ゴム組成物及びそれを用いたスチールコード−ゴム複合体Info
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Abstract
させたスチールコード接着性ゴム組成物、及びこのもの
とスチールコードとからなるスチールコード−ゴム複合
体を提供すること。 【解決手段】 (A)ゴム成分と、その100重量部当
たり、(B)耐水性受酸剤0.5〜20重量部を含有する
スチールコード接着性ゴム組成物、及びこのゴム組成物
とスチールコードからなるスチールコード−ゴム複合体
である。
Description
着性ゴム組成物及びそれを用いたスチールコード−ゴム
複合体に関し、さらに詳しくは、スチールコードに対す
る耐劣化接着性を向上させたスチールコード接着性ゴム
組成物、及びこのものとスチールコードとからなるスチ
ールコード−ゴム複合体に関するものである。
トなどのゴム製品においては、その性能を向上させるた
めに、スチールコードが補強材として使用されている。
特に自動車用タイヤについては、タイヤ走行による発熱
によりスチールコードとゴムとの接着層が破壊されれば
致命的なタイヤ故障の原因となるので、スチールコード
とゴムとの間の接着性をさらに向上させることが望まれ
る。従来、このスチールコードには、ゴムとの接着力を
高め、その補強効果を高めるために、通常黄銅メッキが
施されている。そして、このスチールコードと接するコ
ーティングゴム組成物には、ゴムとの接着力を高めるた
め、接着促進剤として、通常有機酸の金属塩が配合され
ている。一方、加硫処理において、スチールコードとゴ
ム相間に接着層を形成させるには水分が必要であり、ま
た使用中にゴム劣化により生成した水分や外部から侵入
した水分によって、該接着層が破壊されることが知られ
ている。水分による接着層の破壊は、接着促進剤として
使用する有機酸の金属塩が水分によって溶解することに
起因するものである。したがって、水分により溶解した
有機酸の金属塩を不活性化することができれば、接着層
の破壊が抑制され、耐劣化接着性を向上させ得ることが
期待される。
状況下で、スチールコードに対する耐劣化接着性を向上
させたスチールコード接着性ゴム組成物、及びこのもの
とスチールコードからなるスチールコード−ゴム複合体
を提供することを目的とするものである。
達成するために鋭意研究を重ねた結果、アルミニウム・
マグネシウムの複合塩基性炭酸塩などの耐水性受酸剤
は、ゴムの劣化で生成した水分や外部から侵入した水分
によって溶解した有機酸の金属塩を不活性化し得るこ
と、そしてこのものを特定の割合で含有するゴム組成物
が、その目的に適合し得ることを見出した。本発明は、
かかる知見に基づいて完成したものである。すなわち、
本発明は、(A)ゴム成分と、その100重量部当たり
(B)耐水性受酸剤0.5〜20重量部を含有することを
特徴とするスチールコード接着性ゴム組成物を提供する
ものである。また、本発明は、上記ゴム組成物とスチー
ルコードからなるスチールコード−ゴム複合体をも提供
するものである。
(A)成分であるゴム成分としては、天然ゴムや合成ゴ
ムが用いられる。合成ゴムとしては、例えばブタジエン
ゴム,イソプレンゴム,スチレン・ブタジエンゴム(S
BR),ブチルゴム,ハロゲン化ブチルゴム、好ましく
は臭素化ブチルゴム,パラメチルスチレン基を有するブ
チルゴム(具体的にはイソブチレンとp−ハロゲン化メ
チルスチレンとの共重合体等)、エチレン・プロピレン
・ジエンゴム(EPDM)なども好適なものとして挙げ
ることができる。
ドを補強材とするゴム製品の用途に応じて、天然ゴム及
び上記合成ゴムの中から、適宜一種又は二種以上選択し
て用いられるが、該(A)成分としては、特に接着性及
びゴム破壊特性などの面から、天然ゴム及び/又は合成
イソプレンゴムを50重量%以上の割合で含有するゴム
成分が好適である。本発明のゴム組成物においては、
(B)成分として耐水性受酸剤が用いられる。この耐水
性受酸剤としては、アルミニウム・マグネシウムの複合
塩基性炭酸塩が好ましく用いられるが、具体的には一般
式(I) 〔Mg(1-x) Alx(OH)2]x +・x/2(CO3)2-・mH2O ・・・(I) (式中、xは0.3〜0.5の数、mは0〜5の数を示
す。)で表される化合物を好ましいものとして挙げるこ
とができる。
は、アルミニウム・マグネシウムの複合塩基性炭酸塩の
代表例であって、耐水性,無毒性,白色性に優れた化合
物である。このものは、CO3 2- がイオン交換性を有
し、酸を中和するとともに、ハロゲンイオンをイオン交
換反応で構造中に取り込み、完全に不活性化する性質を
有している。したがって、この化合物を(B)成分とし
てゴム組成物中に含有させることにより、スチールコー
ド−ゴム複合体を使用中にゴムの劣化により生成した水
分や外部から侵入してきた水分によって溶解された接着
促進剤である有機酸の金属塩を不活性化し、接着層の破
壊を抑制することにより、耐劣化接着性を向上させる。
前記一般式(I)で表される耐水性受酸剤としては、例
えばDHT〔協和化学工業(株)製,商品名〕などを、
市販品として入手することができる。本発明の組成物に
おける(B)成分の耐水性受酸剤の含有量は、(A)成
分であるゴム成分100重量部当たり、0.5〜20重量
部の範囲で選ばれる。この含有量が0.5重量部未満では
耐劣化接着性の向上効果が充分に発揮されず、20重量
部を超えるとゴム組成物の耐疲労性及び作業性が低下す
る。耐劣化接着性,耐疲労性及び作業性などを考慮する
と、この耐水性受酸剤の好ましい含有量は、0.5〜10
重量部の範囲である。
来スチールコード接着性ゴム組成物において慣用されて
いる各種接着促進剤が含有される。これにより初期接着
性および耐劣化接着性を一段と向上させることができ
る。この接着促進剤としては、例えば有機酸の金属塩、
特に有機酸のコバルト塩が好ましく挙げられる。ここ
で、有機酸としては、飽和,不飽和,あるいは直鎖状,
分岐状のいずれであってもよく、例えばネオデカン酸,
ステアリン酸,ナフテン酸,ロジン,トール油酸,オレ
イン酸,リノール酸,リノレン酸などが挙げられる。ま
た、かかる有機酸は金属が多価の場合はその一部をホウ
素或いはホウ酸などを含有する化合物と置換することも
できる。有機酸の金属塩の配合量としては、ゴム成分1
00重量部に対して、金属元素含有量として、0.1〜0.
3重量部を配合することが好ましい。
が含有される。この硫黄の含有量は、前記(A)成分1
00重量部当たり、3〜8重量部の範囲が好ましい。こ
の含有量が3重量部未満では接着力発現の元となるCu
X S(スチールコードの黄銅メッキ中の銅と硫黄との反
応により生成する。)の生成に充分な硫黄を提供するこ
とができず、接着力が不充分になるおそれがある。ま
た、8重量部を超えるとCuX Sが過剰に生成するた
め、肥大化したCuX Sの凝集破壊が起こり、接着力が
低下するとともに、ゴム組成物の耐熱老化性も低下する
傾向がみられる。さらに、本発明のゴム組成物には、前
記各成分以外に、ゴム業界で通常使用される配合剤を通
常の配合量で適宜配合することができる。具体的には、
カーボンブラックやシリカ等の充填剤、アロマオイル等
の軟化剤、ジフェニルグアニジン等のグアニジン類、メ
ルカプトベンゾチアゾール等のチアゾール類、N,N’
−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾリルスルフェン
アミド等のスルフェンアミド類、テトラメチルチウラム
ジスルフィド等のチウラム類などの加硫促進剤、酸化亜
鉛等の加硫促進助剤、ポリ(2,2,4−トリメチル−
1,2−ジヒドロキノリン)、フェニル−α−ナフチル
アミン等のアミン類などの老化防止剤等である。
などの充填剤は加硫ゴムの引張り強さ,破断強度,引張
応力,硬さなどの増加、及び耐摩耗性,引張り抵抗性の
向上などの補強剤として知られており、酸化亜鉛は脂肪
酸と錯化合物を形成し、加硫促進効果を高める加硫促進
助剤として知られている。また、本発明のゴム組成物が
適用されるスチールコードは、ゴムとの接着層を良好に
するために黄銅,亜鉛、あるいはこれにニッケルやコバ
ルトを含有する合金でメッキ処理されていることが好ま
しく、特に黄銅メッキ処理が施されているものが好適で
ある。スチールコードの黄銅メッキ中のCu含有率が7
5重量%以下、好ましくは55〜70重量%で、良好で
安定な接着が得られる。なお、スチールコードの撚り構
造については特に制限はない。本発明は、また前記のス
チールコード接着性ゴム組成物とスチールコードとから
なるスチールコード−ゴム複合体をも提供するものであ
り、この複合体は、例えば自動車用タイヤやコンベアベ
ルトなどの工業用ゴム製品の性能を向上させるための補
強材として好適に用いられる。
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。 実施例1〜6及び比較例1〜4 天然ゴム100重量部に対し、カーボンブラック〔東海
カーボン(株)製、N330〕50重量部、酸化亜鉛2
重量部、加硫促進剤N,N’−ジシクロヘキシル−2−
ベンゾチアゾリルスルフェンアミド〔大内新興化学工業
(株)製、商品名:ノクセラーDZ〕1重量部、老化防
止剤N−(1,3−ジメチルブチル)−N’−フェニル
−p−フェニレンジアミン〔大内新興化学工業(株)
製、商品名:ノクラック6C〕2重量部、硫黄5重量
部、接着促進剤(ローヌプーラン社製、商品名:マノボ
ンドC22.5)0.7重量部及び第1表に示す量の耐水性
受酸剤DHT〔協和化学工業(株)製〕を配合し、ゴム
組成物を調製した。各ゴム組成物について、以下に示す
方法により、耐劣化接着性,ムーニー粘度及び耐亀裂生
長性を求めた。結果を第1表に示す。 (1)耐劣化接着性 黄銅メッキ(Cu:63重量%,Zn:37重量%)し
たスチールコード(1×5構造、素線径0.25mm)を
12.5mm間隔で平行に並べ、このスチールコードを両
側から各ゴム組成物からなるシートでコーティングし
て、これを160℃×20分間の条件で加硫し、厚さ1
2.5mmのサンプルを作製した。このサンプルを温度6
0℃,湿度80%,酸素分圧4kgf/m2 の雰囲気下
で一週間劣化させたのち、ASTM D−2229に準
拠して、スチールコードを引抜き、その際の引抜き力を
測定し、実施例4の値を100として指数表示した。数
値が大きいほど良好である。 (2)ムーニー粘度 JIS K6300−1994に準拠して、130℃で
ムーニー粘度ML1+4(130)を測定した。数値が小
さいほど加工性が良好である。 (3)耐亀裂生長性 J.Appl.Polym.Sci.(1965),
9,1233−1251Lake,G.J.& Lin
dley,P.B.に準拠して、JIS3号型試験片に
0.5mmの予亀裂を付け、亀裂生長速度dc/dn〔m
m/cycle〕を測定した(測定条件:温度=80
℃,歪エネルギー=1kJ/m2 )。なお、数値が大き
いほど耐亀裂生長性が良好である。
を用いたベルト層を有するタイヤのドラム試験を行った
結果、スチールコードとゴム相とが分離するまでの時間
は、実施例4のものは2000時間であり、比較例1の
ものは1000時間であった。
物は、スチールコードとゴム相との間の接着層が水分に
より破壊されるのを抑制し、生産性を落とすことなく、
高温高湿下において、耐久性の優れたタイヤを提供する
ことができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 (A)ゴム成分と、その100重量部当
たり(B)耐水性受酸剤0.5〜20重量部を含有するこ
とを特徴とするスチールコード接着性ゴム組成物。 - 【請求項2】 (B)成分の耐水性受酸剤が、一般式
(I) 〔Mg(1-x) Alx(OH)2]x +・x/2(CO3)2-・mH2O ・・・(I) (式中、xは0.3〜0.5の数、mは0〜5の数を示
す。)で表される化合物である請求項1記載のスチール
コード接着性ゴム組成物。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のゴム組成物とスチ
ールコードからなるスチールコード−ゴム複合体。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP18618398A JP4311585B2 (ja) | 1998-07-01 | 1998-07-01 | スチールコード接着性ゴム組成物及びそれを用いたスチールコード−ゴム複合体 |
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JP2006349641A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Bridgestone Corp | タイヤ構成部材の劣化試験方法、及びタイヤ構成部材の劣化試験装置 |
JP2007204668A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Bridgestone Corp | 空気入りタイヤ |
-
1998
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