JPH02267004A

JPH02267004A - 空気入りラジアルタイヤおよびスチールコード補強ベルト

Info

Publication number: JPH02267004A
Application number: JP1086867A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Nakakita; 一誠中北
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1989-04-07
Filing date: 1989-04-07
Publication date: 1990-10-31
Anticipated expiration: 2014-06-02
Also published as: JP2900268B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、空気入りラジアルタイヤおよびスチールコー
ドを補強材とする補強ベルトに関する。

〔従来の技術〕

スチールコードは、他の繊維コードに比べて優れた強度
特性を有するため、ラジアルタイヤのベルト層に広（使
用されている。しかしながら、スチールコードはゴムに
対する接着性が木質的に小さいため、スチールコード補
強ベルトのスチールコードとコートゴムとの間で接着剥
離を生じ、耐久性が十分でないという問題があった。

このスチールコードとコートゴムとの接着性を向上させ
るため、スチールコードの表面にメツキを施したり、被
覆ゴムの配合組成を変更したりする方法がある。しかし
、補強ベルトを構成するスチールコードとコートゴムの
モジュラス差は極めて大きいため、前記手段によってス
チールコードとコートゴムとの間の接着剥離を完全に防
止し得るものではなかった。

また、スチールコードには、ＩＸ３．ＩＸ４゜１×５の
ように、その中心部に隙間を有する構造のものがあるが
、このスチールコードは、その中心部の隙間までゴムを
浸透させることが困難である。したがって、このスチー
ルコードにゴムを被覆したものをタイヤのベルト層に使
用すると、耐カントセパレーションに劣る欠点があった
。すなわち、タイヤのトレッド面にカット傷等が形成さ
れた場合、このカット傷を通して水分がベルト層を構成
する前記スチールコード中心部の隙間に浸透してスチー
ルコードに錆が発生し、その発錆によって、スチールコ
ードとコートゴムとが剥離するという問題があった。

この耐カントセパレーションを防止するため、スチール
コードをオープン構造とし、中心部の隙間へのゴム浸透
性を向上させる方法がある。

しかし、オープン構造の場合はスチールコートに圧縮応
力が加わると、オープンに開口した方向に折れ曲がり易
くなり、コード折れ耐久性が低くなるという欠点があっ
た。

さらにスチールコードとして、上記中心部に隙間を形成
しない７＋２や１×２などの構造のものがあるが、この
構造のものも、その構造上断面が偏平な方向に折れ曲が
り易いため、コード折れ耐久性の上で十分であるとはい
えなかった。

他方、実開昭６３−１１０１０２号公報には、上述のよ
うなスチールコードの折れを防止するため、スチールコ
ード表面に硬度の高いゴムをコーテングし、これを軟ら
かいコートゴム中に埋設したものが提案されている。し
かし、このスチールコード補強ベルトは、耐コード折れ
に対しては効果が認められるものの、接着剥離、特に繰
り返し応力に対する耐接着剥離性が不十分であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、ベルト層におけるスチールコードとコ
ートゴムとの接着耐久性に優れた空気入りラジアルタイ
ヤを提供するにある。他の目的は空気入りラジアルタイ
ヤのベルト層をはじめとして、コンベヤベルト等の他の
用途へも適用可能な接着耐久性に優れたスチールコード
補強ベルトを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

このような本発明の目的は、複数本の素線が撚られ、か
つ４Ｋｇの引張荷重を加えた時の伸びが０．１ｚ以上で
あるスチールコードを、２５％モジュラスが１５Ｋｇ／
ｃｍ２以上の有機高分子材料からなるコーテング層で被
覆し、さらに２５％モジュラスが１０Ｋｇ／ｃｍ”以上
のコートゴムに埋設させて構成され、前記有機高分子材
料の２５％モジュラスをコートゴムのそれよりも大きく
　、７０Ｋｇ／ｃｍ２未満の差にしたスチールコード補
強ベルトによって達成することができる。

本発明において、２５％モジュラスとは１、ＪＩＳ−に
６３０１に規定されている方法に車して測定した値であ
る。

第１図は、タイヤ１１のトレッド部１２とカーカス層１
４との間に、前述したスチールコード補強ベルトを補強
材とするベルト層１３を配置した、本発明の空気入りラ
ジアルタイヤの１例を示す断面図である。ベルト層１３
は、第３図に示すようなスチールコード補強ヘルド５か
ら構成されている。このスチールコード補強ベルト５は
、第２図（Ａ）のように、２木の素線２が撚られた１×
２構造のスチールコード１を有機高分子材料からなるコ
ーテング層３で被覆したものを補強材とし、これを第３
図に示すように、コートゴム４中に埋設することによっ
て構成されている。

上記スチールコード１としては、第２図（Ｂ）に示すよ
うに、１×３構造、第２図（Ｃ）のような１×５構造、
あるいはその他の公知の構造がいずれも適用可能である
。

本発明に使用するコートゴムは、２５％モジュラスが１
０Ｋｇ／ｃｍ”以上であることが必要であり、また、ス
チールコードを被覆するコーテング層は、２５％モジュ
ラスが１５　Ｋｇ／ｃｒｎ２以上で、コートゴムのそれ
よりも大きく、好ましくは５　Ｋｇ／ｃｍ２以上大きい
有機高分子材料であることが必要である。しかし、この
コーテング層は、コートゴムとの２５％モジュラスの差
が大き過ぎても好ましくなく、その差は７０Ｋｇ／ｃｍ
２未満である。このモジュラスの差が７０Ｋｇ／ｃｍ２
以上になると、コーテング層とゴムとの間で剥離し易く
なり、接着が不十分となるからである。他方、コーテン
グ層の２５％モジュラスがコートゴムのそれ以下であっ
ても、コートゴムとスチールコードとの間のモジュラス
差が緩和されず、接着剥離を有効に防止できなくなる。

すなわち、前述した通り、スチールコード補強ベルトを
構成するスチールコードは剛直であり、スチールコード
を埋設するコートゴムは軟らかいため、両者の間には大
きなモジュラス差がある。このモジュラス差が大き過ぎ
ると、補強ベルトに加わる繰り返し応力よって撚られた
スチールコードが疲労し、スチールコードとコートゴム
との間が容易に剥離する。本発明は、コートゴム対して
特定のモジュラス差を有する有機高分子材料をスチール
コード表面にコーテング層として形成することにより、
スチールコードとコートゴムとの大きなモジュラス差を
緩和して耐接着剥離性を向上させたものである。

本発明のコーテング層を形成する有機高分子材料として
は、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラ
ミン樹脂、アルキル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエステ
ル、ナイロン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化
ビニル等の熱可塑性樹脂を例示することができる。

これらのうちでも、本発明に使用する有機高分子材料は
、未硬化状態で低粘度の液状を呈するエポキシ系樹脂の
ような熱硬化性樹脂が特に好ましい。このような熱硬化
性樹脂を使用するときは、硬化前は粘度が極めて低いた
め、１×３、ＩＸ４．ＩＸ５の構造のように、中央部に
隙間を形成するものであっても隙間全体に容易に浸透さ
せることができる。したがって、水の浸透による錆の発
生に起因するスチールコードとコートゴムとの間の剥離
の発生を防止し、耐カツトセパレーションを向上させる
。

コートゴムのゴム成分としては、天然ゴム、スチレン−
ブタジェン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル
−ブタジェン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、カルボキシル変
性ＮＢＲ，ブタジェンゴム、クロロブレンゴム、イソプ
レンゴム、ブチルゴム等を例示することができる。これ
らのゴム成分には、カーボンブランク、硫黄、加硫促進
剤、老化防止剤、プロセス油等の各種配合剤を配合して
、加硫後の２５％モジュラスが１０Ｋｇ／ｃｍ”以上の
コートゴムが得られるように適宜８周製される。

さらに本発明に使用するスチールコードは、複数本の素
綿が撚られたコードであって、４Ｋｇの引張荷重が加わ
った時の伸びが少なくとも０．１χであることが必要で
ある。４Ｋｇの引張荷重が加わった時の伸びが０．１χ
未満のときは、コートゴムの変形にスチールコートが追
従できなくなるため好ましくない。

本発明のスチールコードを構成する素線の数は２〜５本
が好ましい。このスチールコードの構造としては、１×
３．１×４、ＩＸ５等のほか、７＋２．１×２を適用す
ることができる。

また、本発明のスチールコートにおいては、特にコーテ
ング層に熱硬化性樹脂を使用する場合には、表面に真鍮
、ニッケル、鉄等の各種金属メツキが施されていない素
線を使用しても、優れた接着耐久性を示すことができる
。

以上、ラジアルタイヤのベルト層を中心にして説明した
が、本発明のスチールコード補強ベルトはこれに限定さ
れるものではなく、コンベヤベルト等の繰り返し屈曲を
受けるような各種用途に使用することができる。また、
本発明のスチールコード補強ベルトは、補強コートとし
て、他の繊維コードを本発明のスチールコードと組み合
わせて使用することができる。

〔実施例〕

コーテング層にする有機高分子材料として、化学量論量
のアミン系化合物を硬化剤として含有する２種類のポリ
オール骨格を有するウレタン変性エポキシ樹脂ＡとＢと
を用意した。エポキシ樹脂ＡとＢとはそれぞれ表１に示
す物性を有していた。

一方、Ｉ　Ｘ　３　（０，３０）のコード構造を有し、
４Ｋｇ荷重時の伸びが０．２％であるスチールコードを
用意した。このスチールコードを、それぞれ上記エポキ
シ樹脂ＡとＢとに浸漬処理し、加熱、硬化させて表面に
コーテング層を形成した。

次いで、これらエポキシ樹脂をコーテングしたスチール
コード並びに表１に示す２５％モジュラスを有する２種
類のコートゴムＡおよびＢを使用してカレンダーリング
し、エポキシ樹脂ＡＢとコートゴムＡ、Ｂとが、ＡＡ、
ＡＢ、ＢＡ。

ＢＢの４通りに組み合わせられたスチールコーよびコー
テング層とコートゴムとの間の剥離の有無およびその数
を調べた。

表１ド補強ベルトをそれぞれ作製した。

これら４通りのスチールコード補強ベルトをそれぞれタ
イヤのトレッドのヘルド層として使用し、通常のタイヤ
製造法に準じてタイヤサイズが、いずれも１５５　ＳＲ
１３のラジアルタイヤＩＩＩ、　ＩＩＩ、　’ＩＶを作
製した。これらのタイヤのうち、タイヤＩＩとＴＶが本
発明タイヤであり、タイヤＩとＩＩＩは比較タイヤであ
る。

一方、比較のため、前記のエポキシ樹脂をコーテングし
ていないスチールコードに、直接コートゴムＢを被覆し
たスチールコード補強ヘルドをベルト層として用いたタ
イヤＶを作製した。

これらのタイヤについて、次のスラロームドラムテスト
を行い、表３に示す結果を得た。

スラロームドラムテスト：テストドラムにタイヤを接圧し、タイヤのスリップ角を
連続的に変化させながらそれぞれ６．０００　Ｋｍおよ
び１２．０００Ｋｍ走行させた後、タイヤを解剖してベ
ルト層からスチールコードを１００本取り出し、スチー
ルコードとコーテング層お表２表２のスラロームドラムテストの欄中、タイヤＩ−ＩＶ
の上段はスチールコートとコーテング層との間が剥離し
た本数、下段はコートゴムとコーテング層との間が剥離
した本数を示す。また、タイヤ■はスチールコードとコ
ートゴムとの間の剥離本数を示す。

表２から、タイヤＩ、ＩＩＩのように、ベルト層のコー
トゴムの２５％モジュラスが１０Ｋｇ／ｃｍ２未満の場
合は、コーテング層の２５％モジュラスが１５Ｋｇ／ｃ
ｍ”以上（１６，２Ｋｇ／ｃｍ２）であってもスチール
コードとコーテング層との間の剥離を防止できない（タ
イヤＩＬＬ、また、コーテング層とコートゴムとの２５
％モジュラスの差が７０Ｋｇ／ｃｍ２未満（６７，２Ｋ
ｇ／ｃｍ２）であっても、コートゴムとコーテング層と
の間の剥離が著しい（タイヤＩＩＩ）ことが判る。

タイヤＩは、従来タイヤ■に比べてスチールコードとコ
ーテング層との間の剥離本数が多くなっているのに対し
て、タイヤＩＩＩは、従来タイヤＶに比べるとコートゴ
ムとコーテング層との間の剥離本数が少なくなっている
。これはコーテング層を構成する有機高分子材料の２５
％モジュラスが１５Ｋｇ／ｃｍ”以上であると同時にそ
のコートゴムとの差が７０Ｋｇ／ｃｍ２未満で、かつ好
ましくは５　Ｋｇ／ｃｍ２以上であることが接着剥離防
止の上で有利であることを示している。

これに対し、コートゴムの２５％モジュラスが、それぞ
れ１３．５Ｋｇ／ｃｍ”であって、コーテング層の２５
％モジュラスが７６．０Ｋｇ／ｃｍ”である本発明タイ
ヤ１１および１６．２Ｋｇ／ｃｍ”の本発明タイヤＩＶ
は、いずれも従来タイヤ■並びに比較タイヤＩおよびＩ
ＩＩに比べて剥離本数が少ない。

また、本発明タイヤＴＩとＩＶとを対比すると、コーテ
ング層を構成する有機高分子材料とコートゴムとの２５
％モジュラスの差が５　Ｋｇ／ｃｍ２以上であるタイヤ
ＩＶＯ方が剥離本数が少なくなっている。こればコーテ
ング層とコートゴムとの２５％モジュラスの差が５　Ｋ
ｇ／ｃｍ２以上であることが好ましいことを示すもので
ある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数本の素線が撚られ、かつ４に、の
引張荷重を加えた時の伸びが０．１％以上であるスチー
ルコードを使用し、これに２５％モジュラスが１５Ｋｇ
／ｃｍ２以上の有機高分子材料からなるコーテング層で
被覆し、さらに２５％モジュラスが１０）［ｇ／ｃｍ２
以上のコートゴムに埋設させて構成し、前記有機高分子
材料の２５％モジュラスをコートゴムのそれよりも大き
く　、７０Ｋｇ／ｃｍ２未満の差にすることよって、大
きなモジュラス差を有するスチールコードとコートゴム
との間の応力を緩和することができるため、接着剥離を
防止し、接着耐久性を顕著に向上させることができる。

また、コーテング層として、エポキシ樹脂のような、熱
硬化前に極めて低い粘度を示す、未硬化状態のものを使
用すれば、中心部に間隙を有するクローズド構造のスチ
ールコードに対してもコーテング層を十分に浸透させる
ことができ、耐カツトセパレーションの著しく良好なス
チールコード補強ゴムシートが得られる。

さらに、本発明においては、熱硬化性樹脂をコーテング
層とするときスチールコードに金属メツキが施されてい
ないものも使用可能であり、コスト上有利である。

したがって、本発明のスチールコード補強ベルトは、タ
イヤのベルト層をはじめとして、コンベヤベルト等の類
似の幅広い用途、分野に亘って使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気入りラジアルタイヤの１例を示す
断面図、第２図（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞ
れ本発明の有機高分子材料をコーテングしたスチールコ
ードの１例を示す模式断面図、第３図はスチールコード
補強ゴＪ、シートの１例を示す模式断面図である。１・・・スチールコード、３・・・コーテング層、４・
・・コートゴム層、１１・・・タイヤ、１３・・・ベル
ト層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カーカス層とトレッドとの間にベルト層を配置し
たラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層が、複数本の
素線が撚られ、かつ４Ｋｇの引張荷重を加えた時の伸び
が０．１％以上であるスチールコードを、２５％モジュ
ラスが１５Ｋｇ／ｃｍ＾２以上の有機高分子材料からな
るコーテング層で被覆し、さらに２５％モジュラスが１
０Ｋｇ／ｃｍ＾２以上のコートゴムに埋設させたスチー
ルコード補強ベルトから構成され、前記有機高分子材料
の２５％モジュラスをコートゴムのそれよりも大きく、
７０Ｋｇ／ｃｍ＾２未満の差にしてなる空気入りラジア
ルタイヤ。
（２）複数本の素線が撚られ、かつ４Ｋｇの引張荷重を
加えた時の伸びが０．１％以上であるスチールコードを
２５％モジュラスが１５Ｋｇ／ｃｍ＾２以上の有機高分
子材料からなるコーテング層で被覆し、さらに２５％モ
ジュラスが１０Ｋｇ／ｃｍ＾２以上のコートゴムに埋設
させて構成され、前記有機高分子材料の２５％モジュラ
スをコートゴムのそれよりも大きく、７０Ｋｇ／ｃｍ＾
２未満の差にしたスチールコード補強ベルト。