JPH0419201A

JPH0419201A - ラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPH0419201A
Application number: JP2120023A
Authority: JP
Inventors: Sumuto Nakagawa; 澄人中川; Kiyoto Kawasaki; 清人川崎
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1992-01-23

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、ラジアルタイヤ、特に小型ラジアルタイヤの
へルトコードに適用する金属単線とこの被覆ゴムとを改
良し、耐久寿命を大幅に向上せしめたラジアルタイヤに
関するものである。

（従来の技術）スチールコードをベルト補強材に用いたタイヤにおいて
は、ベルト端のセパレーション（ＢＥＳ）が発生し、更
生不能となるのみならず、安全上、著しい問題を生じる
ことがある。こうしたスチールコード端から発生するセ
パレーションを防止するためには、スチールコードだけ
の改良にとどまらず、スチールコードとゴムとを合わせ
た改良技術が必要であり、特に当該セパレーションを防
止するためには、スチールコードの被覆ゴム並びにコー
ド端周辺ゴムを改良してゴム自体の亀裂成長の抑制を図
っていくことが肝要となる。特開昭６２２７３２３７号
や特開昭６３−２５６６３６号公報では耐亀裂成長性の
優れたゴム組成物が開示されているが、被覆ゴムとして
のスチールコードとの接着性についての記載はなく、被
覆ゴムとしてはふされしくない。

そこで、かかるＢＥＳを端部周辺での補強部材の使用以
外で抑制するためには、従来以上のコードとゴムとの接
着性能を保ちながら、ゴムの亀裂成長の抑制を図ってい
く必要がある。

従来、タイヤコードとゴムとを接着する方法としては、
タイヤコードに銅と亜鉛の合金であるプラスめっきを施
こし、ゴム中の硫黄と反応させる直接接着法が一般的で
あり、被覆ゴム中にはナフテン酸コバルトなどの有機コ
バルト塩を入れて接着力向上を図っていた。

（発明が解決しようとする課題）スチールコードのめっきを改良してコードとゴムとの間
の接着力向上を図る技術は、特開昭５４−８９９３９号
、同５４−８９９４０号および同５７−５６１１０号等
の公報に見られる。しかし、いずれの場合にもめっき生
成後の伸線による熱拡散によりコート最表面にはコバル
トが僅かしか存在しなくなり、従ってコード表面におい
てコバルトの接着に果たす役割は極めて少なくなり、有
機コバルト塩を含まないゴムとは良好なる接着を示さな
くなるという問題点があった。特に上記特開昭５７−５
６１１０号公報の記載内容を十分検討し、これに記載さ
れている通りにコバルトの三元合金めっき層を形成させ
たところ、表面にはコバルトの濃厚な層が形成されずに
内部に拡散していること、それ故に有機コバルト塩を含
まないゴムとは良好なる接着を示さないことを確認した
。

本発明者らは、かかる状況に鑑み耐久性能を大幅に向上
し得るラジアルタイヤを開発するために、タイヤにおけ
るスチールコード補強材及びこの被覆ゴムのあり方につ
いて鋭意検討を試みたところ、従来のプラスめっきコー
ドと有機酸コバルト塩入り被覆ゴムとの組み合わせでは
、ゴム亀裂進展性が速過ぎるため、かかるコードとゴム
とを適用したラジアルタイヤにおいてＢＥＳが発生しや
すいという問題があることが分かった。

従って本発明の目的は、耐ベルト端セパレーション性（
耐ＢＥＳ性）の性能を大幅に向上し得るラジアルタイヤ
の改良技術を提供することにある。

（課題を解決するだめの手段）上記目的を達成するために本発明のラジアルタイヤにお
いては、トロイダル状カーカスと、そのカーカスのクラ
ウン部の外側かつトレッドの内側に配置されたスチール
コード及びその被覆ゴムよりなるベルトとを備え、前記
スチールコードが線径０．２〜０．７ｍｍであるスチー
ル単線であって、該スチール単線表面にコバルトめっき
層を有するスチールコードであり、その被覆ゴムとして
、ゴム分１００重量部に対して有機コバルト金属塩をコ
ノ＼ルト金属として０〜０．１重量部、硫黄を０．５〜
４．０重量部含有したゴム組成物で、加硫後の１００％
モジュラスが２０ｋｇ／ｃｍ２以上であるものを用いた
ものである。

上記コバルトの被覆方法については電気めっき、ドライ
めっきの他、無電解めっき（化学めっき）でも差しつか
えない。

尚、スチールコードの炭素含有量としては、０．６５〜
０．９０重量％、好ましくは０．７５〜０．９０重量％
の範囲内のものを使用すると実用面で好ましい。

また、コバルトめっきの素地としては、鉄並びに鉄工に
銅、亜鉛、プラス等を被覆したもののいずれでも差しつ
かえない。

（作　用）本発明において使用するベルト補強用スチールコードの
被覆ゴム中の硫黄量をゴム成分１００重量部に対して０
．５〜４．０重量部と規定したのは、０．５重量部より
も少ないと十分なる加硫反応又は接着反応をせず、一方
４重量部を超えると耐ＢＥＳ性向上に対する本発明の効
果が薄れるからである。

また、被覆ゴム中の有機コバルト塩をコバルト金属とし
て０．１重量部以下としたのは、０．１重量部を超える
とゴムの熱老化を促進してゴムの耐久性が低下するため
である。好ましくは０．０５重量部未満とする。

更に、被覆ゴムのモジュラスを２０ｋｇ／ｃ＋ｎ２以上
としたのは、２０ｋｇ／ｃｍ２未満だとベルトの入力に
対して被覆ゴムの歪が大きくなり過ぎるため、耐ＢＥＳ
性向上に対する本発明の効果が薄れるばかりか耐久性上
に問題を生ずるからである。特に、乗用車用ラジアルタ
イヤのベルトに適用した場合には、操縦安定性が低下し
てしまうという点も問題となる。

更にまた本発明において、コバルトめっき層の好適な厚
みを電気めっきによる場合に０．０５〜０．４０μｍと
規定したのは、０．０５μｍ未満とするとめっき厚の均
一安定な膜が得られず、ときに素地が露出してしまう可
能性もあり、ゴムとの接着が安定化せず、一方０．４０
μｍを超えるとコバルトめっきのゲージが厚くなり、生
産効率、コストの面で好ましくないからである。同様に
、ドライめっき法による場合にコバルトめっき層の好適
な厚みを０．００１〜０．１５μｍと規定したのは、０
．００１μｍ未満とするとめっき層が島状晶あるいは網
目状界の状態であるために安定したゴムとの接着が得ら
れず、一方０．１５μｍを超えると生産性、コストの面
で望ましくないばかりか、逆に接着性の低下をきたし、
好ましくないからである。

本発明においては、スチールコード最外層表面にコバル
トめっきを被覆したことにより、従来の、最外層表面に
プラスを被覆したコードとの接着力向上のため被覆ゴム
中に含有させていた有機コバルト塩を取り除くかあるい
は極く少量にすることができ、それ故有機コバルト塩の
添加に基づく接着力の経時劣化、破断強度、伸度等の熱
老化を抑制できるゴム配合が可能となった。

また、安定した耐熱接着性を保持するために従来比較的
多く（４〜８重量部）含有していた硫黄成分の量を４重
量部より少なくできる様になったため、硫黄の過剰使用
によるゴムの熱老化が防止でき、耐亀裂進展性が大幅に
向上し、更には腐食成分低減による隣接するスチールコ
ードの耐腐食疲労性向上も可能となった。

従って、本発明によるタイヤにおいては、高強力コード
使用時に問題となっていた耐腐食疲労性が大幅に向上す
るばかりでなく、耐ベルト端セパレーシヲン性も大幅に
向上し得る。

（実施例）以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

評価用タイヤとして、第１図に示すようなタイヤサイズ
１６５ＳＲ１３の乗用車用ラジアルタイヤ１を使用した
。図中、２はビード部、３はサイドウオール部、４はシ
ョルダ一部、５はトレッド部、６はビードワイヤ部、７
はカーカス層、８はベルト部を夫々示す。

乗用車用ラジアルタイヤのベルト交錯層には線径０、５
０ｍｍのスチール単線を採用した。尚、使用したスチー
ルコードは炭素含有量が０．８２重量％のものであり、
また打込み数は夫々一定とした。

フィラメントの撚り合わせ前に行ったフィラメント上へ
のコバルト被覆方法としては、電気めっきとドライめっ
き　（スパッタリング）の２通りの方法を用いた。

電気めっきは、電解脱脂及び酸洗の前処理を施した後に
、下記の電気めっき条件にて行った。コバルト被膜を形
成した後は十分に超音波洗浄を行い乾燥させた。

ｌ塩化ナトリウム　２５　ｇ　／　１２・浴のｐＨ：４・浴温度　；４０°Ｃ・電流密度：　　５　Ａ／ｄｍ２一方、ドライめっきは、マグネトロンスパンタリング装
置を用いて以下のようにして行った。

まず、チャンバー内を１０−５Ｔｏｒｒ以下の真空度と
してから、この中に微量のアルゴンガスを流入して真空
度を０．１　Ｔｏｒｒに調整した後、１３．５６ＭＨｚ
の高周波グロー放電にて５分間試験片表面をクリーニン
グした。クリーニング後、高周波グロー放電を止め、金
属試料（コバルト）ターゲ・ントに直流電圧−６００Ｖ
を印加し、ターゲット電流０．５Ａにてアルゴンプラズ
マでスパッタリングを行ない、コバルト被膜を形成した
。

また、前記乗用車用ラジアルタイヤ（ＰＳＲ）のベルト
被覆ゴム組成物としては、下記の第１表及び第２表に示
すゴム組成物を用いた。また、ベルトコード端部におけ
る隣接部材についても同様のゴム組成物を用いた。面、
第１表中の変量値については第２表中に示した。

１　：ゴム上述した試作タイヤにつき、以下に示す性能評価を行な
った。

址旦呈）且実地走行後の乗用車用ラジアルタイヤを解剖し、ベルト
コード交錯ベルト層のトレｙ　Ｆ側のベルト端亀裂長さ
を測定し、評価した。すなわち当該ベルト層のコードの
上を剥ぎ、ベルトコード端を出し、ノギスでコードに沿
って発生している亀裂の長さを測定し、比較例１のタイ
ヤの数値を１００として指数表示した。値が大きい程耐
ＢＥＳ性が良好なことを示す。

上記試作タイヤの性能評価結果を下記の第２表に示す。

尚、本実施例に示したコバルトめっきの素地はいずれも
鉄にプラスめっきを施したものであるが、鉄単体並びに
鉄工に銅、亜鉛をめっきしたものを素地としても、下記
の第２表に示す評価結果に何等変わりはない。

（発明の効果）上記第２表に示すタイヤ性能評価結果からも明らかなよ
うに、本発明のラジアルタイヤでは、耐ＢＥＳ性並びに
耐ＰＥＳ性の性能が大幅に改善されており、この結果、
本発明は、乗用車用ラジアルタイヤ、トランク・バス用
ラジアルタイヤ、ライトトラック用ラジアルタイヤ等の
ラジアルタイヤの耐久寿命を大幅に向上させることがで
きる。

さらに本発明により、被覆ゴム層中の硫黄含量を低減し
得たため、タイヤにおけるその隣接ゴム部材中における
硫黄の低減並びに隣接部材そのものの除去を可能ならし
め、従来にない新しい軽量タイヤを作り出すこともてき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で用いた乗用車用ラジアルタイヤ（ＰＳ
Ｒ）の部分断面図である。１・・・ＰＢＲ２・・・ビード部

Claims

【特許請求の範囲】

１．トロイダル状カーカスと、そのカーカスのクラウン
部の外側かつトレッドの内側に配置されたスチールコー
ド及びその被覆ゴムよりなるベルトとを備えたラジアル
タイヤにおいて、前記スチールコードが線径０．２〜０．７ｍｍであるス
チール単線であって、該スチール単線表面にコバルトめ
っき層を有するスチールコードであり、かつその被覆ゴムとして、ゴム成分１００重量部に対して有
機コバルト金属塩をコバルト金属として０〜０．１重量
部、硫黄を０．５〜４．０重量部含有したゴム組成物で
、加硫後の１００％モジュラスが２０ｋｇ／ｃｍ＾２以
上であるものを用いたことを特徴とするラジアルタイヤ
。
２．前記コバルトめっき層が電気めっきで付着形成され
た請求項１記載のラジアルタイヤ。
３．前記電気めっきによるコバルトめっき層の厚みが０
．０５〜０．４０μｍの範囲である請求項２記載のラジ
アルタイヤ。
４．前記コバルトめっき層がドライめっき法で付着形成
された請求項１記載のラジアルタイヤ。
５．前記ドライめっき法によるコバルトめっきの厚みが
０．００１〜０．１５μｍである請求項４記載のラジア
ルタイヤ。