JPH0229097B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はラジアルタイヤに関し、更に詳しくは
天然ゴムおよび／またはポリイソプレンゴムを主
体ゴムとし、これにイオウ、有機酸のコバルト塩
およびカーボンブラツクを特定範囲配合し、かつ
配合するカーホンブラツクの大部分に特定性状を
有するハードなカーボンブラツクを選択し、さら
に所望によりメタクレゾール樹脂を配合したゴム
組成物をラジアルタイヤのベルトゴムとして用い
ることにより、特にスチールラジアルタイヤのベ
ルトエツジセパレーシヨン、ベルトセパレーシヨ
ンを大幅に改善したラジアルタイヤに関する。 近年、自動車タイヤは安全性、高速走行性、耐
久性等に対する要求が非常に高くなつている。こ
のためタイヤのセパレーシヨン等の破壊に対して
も高い品質を要求されるようになつている。この
セパレーシヨン等の破壊はベルト、カーカス等の
補強層周辺から起こることが多い。そしてスチー
ルタイヤによく見られるベルトセパレーシヨンは
ベルトエツジセパレーシヨンからベルトセパレー
シヨン−と発展することが多い。このセパレーシ
ヨン等の破壊を防止するために耐久性の優れたス
チールベルトをもつスチールタイヤが多く作られ
るようになつてきた。また、このベルトセパレー
シヨン等の破壊を防ぐためスチールコード被覆ゴ
ムの検討もなされている。 本発明者らはこの観点から、スチールタイヤの
ベルトセパレーシヨンと被覆ゴムの物性を検討し
たが、従来用いられているスチールコード被覆ゴ
ムでは根本的にセパレーシヨンをなくすことは困
難であることがわかつた。そこで本発明者らは、
イオウを多量配合し、かつ有機酸のコバルト塩を
配合したゴム組成物で、カーボンブラツクとして
カーボンブラツクHAF−LS（ローストラクチヤ
ー）を用い、さらに加硫促進剤を微量配合、メタ
クレゾール樹脂を含むゴム組成物を出願した。し
かし、このゴム組成物にあつてもセパレーシヨン
等の破壊を防止することは必ずしも充分ではなか
つた。 本発明はタイヤの耐ベルトセパレーシヨンを大
幅に改善することを目的とし、特にスチールラジ
アルタイヤとして好適に利用される。 本発明者らは、この目的に従いスチールタイヤ
の耐ベルトセパレーシヨンの改良の研究を行なつ
た結果、スチールコード被覆ゴムに使用するゴム
組成物に配合されるカーボンブラツクの性質にベ
ルトセパレーシヨンが依存することを見出した。 スチールコード被覆ゴムはスチールコードとゴ
ムの接着性が重要である。このためスチールコー
ド被覆ゴムに使用されるゴム組成物は、接着のた
めの配合剤たとえばHRH（ヘキサメチレンテト
ラミン、レゾルシン、ハイシル）系や有機酸のコ
バルト塩などを添加している。またイオウ量等も
スチールコードとの接着性に関係するが比較的多
量配合することが多い。スチールコード被覆ゴム
に使用するゴム組成物はスチールコードに対する
接着を考慮して上述した接着のための配合剤の検
討が多くなされてきた。しかし、ベルトエツジセ
パレーシヨンやベルトセパレーシヨンは、スチー
ル接着のみならずスチールコード被覆ゴムの物性
の寄与が大きいことを見出した。すなわち高硬
度、高破断物性、（高引張強さ、高破断伸び）、
老化物性が良好、屈曲亀裂性（クラツク成長
性）が低い等の性質が必要である。従来スチール
コード被覆ゴムのゴム組成物はスチールコードに
対する接着がソフトなカーボンブラツクの方が比
較的良好とされているため、ハードなカーボンブ
ラツクは使用せず、最もハードなカーボンブラツ
クでもカーボンブラツクHAF程度のグレードを
使用するのが普通であつた。 しかしながらベルトセパレーシヨン改良のため
の研究を行なつた結果、カーボンブラツクHAF
よりさらにハードなヨウ素吸着量115〜140mg／
ｇ、ジブチルフタレート吸油量70〜130ml／100ｇ
の範囲にあるカーボンブラツク、例えばカーボン
ブラツクISAFを使用することによつてタイヤの
ベルトセパレーシヨンは起こらなくなることを見
出し本発明に到達した。 カーボンブラツクISAF以上のハードなカーボ
ンブラツクは従来、キヤツプトレツドなど路面に
接して摩耗するような部分のゴム組成物に使用す
るのが普通であり、スチールコード被覆ゴムのよ
うに内部にあるゴム組成物に使用するということ
はなかつた。本発明者らはベルトセパレーシヨン
とスチールコード被覆ゴムのゴム組成物の関係を
研究した結果ハードなカーボンブラツクの効果を
見出したのである。 すなわち本発明は、 天然ゴムおよび／またはポリイソプレンゴム90
重量％以上を含む原料ゴム100重量部に対し、 イオウ3.2〜８重量部、 ナフテン酸コバルト、ロジン酸コバルトもしく
は炭素数が５〜20の直鎖状もしくは分岐を有する
鎖状のモノカルボン酸のコバルト塩をコバルト元
素含有量で0.05〜0.8重量部および カーボンブラツク45〜80重量部、 を配合し、かつカーボンブラツク配合量の70重量
％以上がヨウ素吸着量100〜140mg／ｇ、ジブチル
フタレート（DBP）吸油量70〜130ml／100ｇの
カーボンブラツクであるゴム組成物をベルトゴム
に使用したことを特徴とするラジアルタイヤにあ
る。 本発明で用いるスチールコード被覆ゴムはカー
ボンブラツクのグレード以外は次のような組成が
好ましい。すなわち、イオウ量は多量配合が好ま
しい。スチールタイヤに使用するスチールコード
は通常表面にブラス等のメツキが施されており、
このブラスの胴とゴム中のイオウが反応して接着
が形成されることが知られている。カーボンブラ
ツクISAF以上のハードなカーボンブラツクを使
用した場合接着がやや不足になるのでゴムに添加
するイオウは多い方がよい。また通常接着助剤と
して用いられ有機酸のコバルト塩も必要である。
すなわちイオウ多量配合、有機酸のコバルト塩配
合のゴム組成物にカーボンブラツクISAF以上の
ハードなカーボンブラツクを使用するゴム組成物
が有効である。 本発明のラジアルタイヤにおけるスチールコー
ド被覆ゴムで使用する原料ゴムは、天然ゴムもし
くはポリイソプレンゴムあるいはこれらの混合物
が好ましいが、原料ゴム100重量部のうち10重量
部以下を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（BR）等の他のゴ
ムで置き替えることもできる。 本発明におけるスチールコード被覆ゴムで使用
するイオウは原料ゴム100重量部に対して3.2〜
8.0重量部、好ましくは4.0〜6.4重量部がよい。
3.2重量部より少ない量では接着が充分でなく、
8.0重量部を越える量加えると破断伸びなどの物
性低下が大きいばかりでなく、未加硫特にゴム表
面にイオウがブルームしやすくなり加工上不利に
なる。また使用するイオウとしては、ブルームの
発生を防止するといつた観点からは不溶性イオウ
を用いることが好ましく、この場合には原料ゴム
100重量部に対して80重量％のイオウをを含む不
溶性イオウの場合は４〜10重量部である。 また本発明においてスチールコード被覆ゴムに
使用する有機酸のコバルト塩はナフテン酸コバル
ト、ロジン酸コバルトもしくはステアリン酸コバ
ルト、オレイン酸コバルト等の炭素数５〜20の直
鎖もしくは分岐をもつモノカルボン酸のコバルト
塩あるいは「マノボンド」（商品名、MAM
Chem.社製）等のホウ素を含む有機酸のコバルト
塩で、原料ゴム100重量部に対してコバルト元素
で0.1〜0.8重量部好ましくは0.2〜0.5重量部であ
る。 本発明で使用するスチールコード被覆ゴムのカ
ーボンブラツクの量は、原料ゴム100重量部に対
し、45〜80重量部であり、カーボンブラツク総量
の70重量％以上をヨウ素吸着量115〜140mg／ｇ、
DBP吸油量70〜130ml／100ｇの範囲のカーボン
ブラツクISAF級のハードなカーボンブラツクを
含むことが必要である。このようなカーボンブラ
ツクとしてはASTM表示でＮ−219、Ｎ−220、
Ｎ−231、Ｎ−242等が例示される。 さらに前記のごとく、スチールコード被覆ゴム
にカーボンブラツクISAF級のカーボンブラツク
を多量に使用した場合、スチールコードに対する
接着がやや低下する傾向になるが、メタクレゾー
ル樹脂を加えることによつて良好なレベルにする
ことができる。ここでいうメタクレゾール樹脂は
メタクレゾールとホルマリンもしくはパラホルム
アルデヒドを酸触媒下で反応させたものでメタク
レゾール単独で３〜６核体であり、例えば住友化
学製品スミカロール610である。メタクレゾール
樹脂は原料ゴム100重量部に対して好ましくは１
〜10重量部、更に好ましくは３〜７重量部配合す
るのがよい。 本発明におけるスチールコード被覆ゴム組成物
においては、前記した配合剤に加えて通常用いら
れる配合剤、例えば酸化亜鉛、ステアリン酸、老
化防止剤、加硫促進剤等が適宜適量配合される。 以下、実施例および比較例によつて本発明をさ
らに詳しく説明する。なお第１表中の配合数値は
すべて重量部である。 実施例１〜８および比較例１〜６ 第１表に示す配合で原料ゴムおよび配合剤を通
常のバーバリーミキサーで混合してゴム組成物を
調製した。このゴム組成物を下記に示す条件およ
び測定方法にて加硫特性および接着性を測定し
た。結果を第１表に示す。 ＜ゴム組成物の物性の測定＞ 加硫物性の測定はゴム組成物をシート状にし所
定の加硫条件で加硫してシートを作成しJIS3号ダ
ンベルを打抜き硬度（JIS Ａ）の測定および引張
試験の破断伸びおよび引張強さはJIS−K6301−
第３項に準じて測定した。また老化試験はギヤー
オーブン中で100℃、24時間放置した後、上記と
同様に評価した。また屈曲疲労試験はクラツク成
長試験をJIS−Ｋ−6301−15項（屈曲試験）に準
じ、80℃、歪20mmで10万回屈曲時の成長の長さを
測定した。 またスチールコードに対する接着性は１×５
（0.25）のブラスメツキスチールコードを用いて
ASTM Ｄ−2229に準じて引抜き拙テストを行な
い、その時の引抜き力とゴム被覆率（％）（第１
表中のカツコ内の数値がゴム被覆率を示す）で示
した。接着性評価は適加硫（160℃×20′）過加硫
（160℃×60′）および適加硫後70℃×96％相対湿
度で蒸気中で１週間後引き抜き耐水接着性を評価
した。

【表】

【表】

【表】 実施例１および比較例１〜６は有機酸のコバル
ト塩を一定量配合し、カーボンブラツクの種類を
変えて比較したものである。比較例１〜２のよう
にヨウ素吸着量の著しく低いカーボンブラツク
GPFやカーボンブラツクFEFではスチールコー
ドに対する接着が良好であるものの加硫物性が不
良である。特に引張り強さ、破断伸びが低い値を
示している。ヨウ素吸着量の幾分高いカーボンブ
ラツクHAF程度のグレードになると比較例３〜
６に示されるごとく、カーボンブラツクGPFや
カーボンブラツクFEFを用いた比較例１〜２よ
り良好であるものの後述の実施例１〜８に比較し
て引張強さ、破断伸び、クラツク成長において劣
る。これに対し、カーボンブラツクISAFグレー
ドのカーボンブラツクを用いた実施例１〜８では
引張強さや破断伸びの破断物性が良好になる。特
に老化処理後の破断物性が良好であり、またクラ
ツク成長性も良好である。 一方、カーボンブラツクISAFグレードのカー
ボンブラツクを用いた実施例１〜８ではスチール
コードとの接着性において適加硫の接着性および
耐水接着性がやや劣るがメタクレゾール樹脂を加
えることによつて良好なレベルに達することがわ
かる（実施例１と実施例７、実施例４と実施例５
の対比）。 実施例９〜13および比較例７〜10 比較例２〜５および実施例１、４〜５、７〜８
の８種のゴム組成物を乗用車用スチールラジアル
タイヤサイズ165SR13のベルト部のスチールコー
ド被覆ゴムに使用して走行させ５万Km走行後のエ
ツジセパレーシヨンの長さ（ベルトのエツジから
の進行したセパレーシヨンの長さ）を比較例３の
ゴム組成物を用いたタイヤ（比較例８）の長さを
100とした指数で示した。結果を第２表に示す。

【表】 第２表に示されるごとく、ヨウ素吸着量の高い
カーボンブラツクISAFグレードのカーボンブラ
ツクを用いた実施例９〜13は他のカーボンブラツ
クを用いた比較例７〜10に比べて格段にエツジセ
パレーシヨン改善効果があることがわかる。特に
メタクレゾール樹脂を配合したゴム組成物を用い
ている実施例12〜13においてとりわけ顕著であ
る。 以上説明したように天然ゴムおよび／またはポ
リイソプレンゴムを主体ゴムとし、これにイオ
ウ、有機酸のコバルト塩およびカーボンブラツク
を特定範囲配合し、かつ配合するカーホンブラツ
クの大部分に特定性状を有するハードなカーボン
ブラツクを選択し、さらに所望によりメタクレゾ
ール樹脂を配合したゴム組成物をラジアルタイヤ
のベルトゴムとして用いた本発明のラジアルタイ
ヤは、耐ベルトセパレーシヨンに優れていること
から、乗用車等のスチールラジアルタイヤとして
好適に使用される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 天然ゴムおよび／またはポリイソプレンゴム
   90重量％以上を含む原料ゴム100重量部に対し、 イオウ3.2〜８重量部、 ナフテン酸コバルト、ロジン酸コバルトもしく
   は炭素数が５〜20の直鎖状もしくは分岐を有する
   鎖状のモノカルボン酸のコバルト塩をコバルト元
   素含有量で0.05〜0.8重量部および カーボンブラツク45〜80重量部、 を配合し、かつカーボンブラツク配合量の70重量
   ％以上がヨウ素吸着量115〜140mg／ｇ、ジブチル
   フタレート吸油量70〜130ml／100ｇのカーボンブ
   ラツクであるゴム組成物をベルトゴムに使用した
   ことを特徴とするラジアルタイヤ。