JPH11156997A - 亜鉛に富む被覆鋼製品 - Google Patents

亜鉛に富む被覆鋼製品

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JPH11156997A JP25343798A JP25343798A JPH11156997A JP H11156997 A JPH11156997 A JP H11156997A JP 25343798 A JP25343798 A JP 25343798A JP 25343798 A JP25343798 A JP 25343798A JP H11156997 A JPH11156997 A JP H11156997A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴムの亜鉛被覆線材への接着を改善する。 【解決手段】 ０．４：１〜０．８：１の範囲の、硫黄
加硫剤の全促進剤に対する重量比を含むゴムの外層を特
徴とする、亜鉛に富む被覆鋼製品が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はゴムの外層によって
封入された、亜鉛に富む被覆鋼製品、並びにそのような
封入された製品を含むゴム複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゴム複合材料（空気入りタイヤ、ベルト
及びホースのような）は通常強化のために黄銅メッキさ
れた鋼線を使用する。黄銅メッキされた鋼線は接着に関
しては一般に良好な結果を与えるが、腐食については不
十分な保護を示す。複合材料の加硫の間に、黄銅中の銅
がゴム中の利用できる硫黄と反応し、硫化銅の薄い層を
つくり、これがゴムと線材との間の境界面を形成してゴ
ムの黄銅への良好な初期接着を与えることが既知であ
る。残念なことに、ゴム／銅結合が老化すると共に、腐
食の問題によって該薄層内に劣化ができ接着力を損失す
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】亜鉛で被覆された線材
を使用する努力が行われてきた。これは亜鉛がより腐食
に抵抗性だからである。不幸なことに、タイヤのような
多くの複合材料用途において、ゴムへの不十分な接着性
がある。従って、従来の試みが非常に高い量のコバルト
塩を必要とするか、または酸化鉛を必要とするので、ゴ
ムの亜鉛被覆線材への接着を改善する必要があり、その
ような高いレベルのコバルト及び酸化鉛の使用を避ける
ことが好ましい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】ゴムコンパウンドの外層
を特徴とする、亜鉛に富む被覆鋼製品であって、該コン
パウンドが、（ａ）天然ゴム、合成ゴム及びこれらの混
合物より成る群から選択されるゴム１００重量部；
（ｂ）カーボンブラック４５〜７０ｐｈｒ、（ｃ）元素
硫黄、高分子ポリスルフィド、硫黄オレフィン付加物及
びこれらの混合物より成る群から選択される硫黄ドナー
０．５〜３ｐｈｒ；並びに（ｄ）少なくとも１種の促進
剤１．２５〜３．７５ｐｈｒ、ここで線材コート中に存
在する、硫黄ドナーの全促進剤に対する重量比は０．
４：１〜０．８：１の範囲である前記の鋼製品が開示さ
れる。
【０００５】線材コートコンパウンドによって封入され
た、亜鉛に富む被覆鋼製品であって、該線材コートコン
パウンドが、（ａ）天然ゴム、合成ゴム及びこれらの混
合物より成る群から選択されるゴム１００重量部；
（ｂ）カーボンブラック４５〜７０ｐｈｒ ，（ｃ）元
素硫黄、高分子ポリスルフィド、硫黄オレフィン付加物
及びこれらの混合物より成る群から選択される硫黄ドナ
ー０．５〜３ｐｈｒ；並びに（ｄ）少なくとも１種の促
進剤１．２５〜３．７５ｐｈｒ、ここで線材コート中に
存在する、硫黄ドナーの全促進剤に対する重量比は０．
４：１〜０．８：１の範囲である、前記の鋼線が開示さ
れる。
【０００６】本発明は亜鉛に富む被覆鋼製品に関する。
用語「亜鉛に富む被覆製品」とはここで、約８５〜１０
０重量％の範囲の重量％の亜鉛を含む半径方向の最外層
を有する製品を含むことが意図される。好ましくは最外
層の亜鉛レベルは９２〜１００重量％の範囲である。１
００％の亜鉛を使用しないことが選ばれる場合におい
て、他の元素（ニッケル、コバルト及びこれらの混合
物）が亜鉛アロイを形成するために使用し得る。そのよ
うな元素の使用は亜鉛に富む被覆鋼製品の腐食抵抗性を
さらに改善し得る。従って、慣用の黄銅コーティング
（すなわち、例えば６５重量％の銅及び３５重量％の亜
鉛を含む銅及び亜鉛のアロイ）は本発明の使用から除か
れる。鋼製品上の亜鉛コーティングの量は変え得る。例
えば、鋼製品１ｋｇあたり、３〜７０ｇの亜鉛が適切で
あるとみなされる。好ましくは、鋼製品１ｋｇあたり１
０〜４０ｇの亜鉛が使用される。
【０００７】そのような亜鉛に富む被覆鋼製品は、線
材、プレート、スクリーン、ビーム、ストリップ、ねじ
及びクリップを含む。好ましい製品は線材である。
【０００８】亜鉛コーティングは電着、溶融物質からの
熱浸漬または真空蒸着であることができる。好ましいコ
ーティングは酸性硫酸亜鉛メッキ溶液から電着される。
【０００９】鋼基体は本技術における当業者に既知のも
のから誘導し得る。例えば、線材のために使用される鋼
は慣用のタイヤコード棒材でＡＩＳＩグレード１０７
０、１０８０及び１０９０を含む。この鋼はさらに、種
々のレベルの炭素及びＣｒ、Ｂ、Ｎｉ及びＣｏのような
マイクロアロイ化元素を含み得る。
【００１０】本発明の、被覆された亜鉛−めっきされた
線材はコード中に使用し得る。「コード」とは、撚られ
ているか若しくは撚られていなくてもよい１以上のフィ
ラメントまたは線材、または他の方法で形成され得る１
以上のフィラメントまたは線材によって形成される、１
以上の強化要素を意味する。従って、本発明を使用する
コードは１（モノフィラメント）〜複数のフィラメント
を含み得る。コード中の全フィラメント又は線材の数は
１〜１３４の範囲であり得る。好ましくは、フィラメン
トまたは線材のコードあたりの数は１〜４９である。
【００１１】１以上の被覆亜鉛鋼線を含むことができる
コード構成の数は多数である。そのようなコード構成の
代表例は、２ｘ、３ｘ、４ｘ、５ｘ、６ｘ、７ｘ、８
ｘ、１１ｘ、１２ｘ、２７ｘ、１＋２、１＋３、１＋
４、１＋５、１＋６、１＋７、１＋８、１＋１４、１＋
１５、１＋１６、１＋１７、１＋１８、１＋１９、１＋
２０、１＋２６、２＋１、２＋２、２＋５、２＋６、２
＋７、２＋８、２＋９、２＋１０，２／２、２／３、２
／４、２／５、２／６、３＋１、３＋２、３＋３、３＋
４、３ｘ４、３＋６，３ｘ７，３＋９、３／９、３＋９
＋１５、４ｘ４、５／８／１４、７ｘ２、７ｘ３、７ｘ
４、７ｘ７、７ｘ１２、７ｘ１９、５＋１、６＋１、７
＋１、８＋１、１１＋１、１２＋１、２＋７＋１、１＋
４＋１、１＋５＋１、１＋６＋１、１＋７＋１、１＋８
＋１、１＋１４＋１、１＋１５＋１、１＋１６＋１、１
＋１７＋１、１＋１８＋１、１＋１９＋１、１＋２０＋
１、２＋２＋８、２＋６＋１、２＋７＋１、２＋８＋
１、２＋９＋１、２＋１０＋１、２＋２＋８＋１、３＋
９＋１５＋１、２７＋１、１＋２６＋１、７ｘ２＋１、
３＋９＋１、３／９＋１、７ｘ１２＋１及び７ｘ１９＋
１を含む。コード構成中のフィラメントは、予め形成さ
れていても、ウェーブ加工またはクリンプ加工されてい
てもよい。好ましいコード構成は２ｘ、３ｘ、１＋５、
１＋６、１＋１８、２＋７及び３／９＋１を含む。
【００１２】封入されるコード中に封入されるかまたは
使用される個々の線材またはフィラメントの直径は約
０．０８〜０．５ｍｍの範囲であり得る。好ましくは、
直径は０．１５〜０．３５ｍｍの範囲である。
【００１３】各個々の亜鉛に富む被覆線材またはフィラ
メントは、上述の線材コートによって封入されていても
よいし、または複数の、亜鉛に富む被覆線材若しくはフ
ィラメントは撚られて上記コードの一つを形成し、その
後上述の線材コートによって封入されてもよい。他の態
様に従い、亜鉛に富む被覆線材は鋼線を含むコードへと
撚られるかまたは形成されて亜鉛以外の他の金属でメッ
キされ得る。
【００１４】亜鉛に富む被覆鋼製品を封入するゴムコン
パウンドは、天然ゴムを含み得る。天然ゴムは、その種
々の形態、例えばペールクレープ及びスモークドシー
ト、並びにバラタ及びグッタペルカを含む。ゴムは天然
ゴムのみ、天然ゴムと合成ゴムとのブレンドまたは合成
ゴムのみであり得る。合成ポリマーはジエンモノマーか
ら誘導され、単一のモノマー（ホモポリマー）または２
種以上の共重合可能なモノマーの混合物（コポリマー）
から製造されるものを含み、このときモノマーはランダ
ム分布またはブロック形態で結合する。モノマーは置換
されていてもされていなくてもよく、１以上の二重結合
をふくんでいてもよく、共役及び非共役ジエン並びにモ
ノオレフィン（環式及び非環式モノオレフィンを含む）
であり、特にビニル及びビニリデンモノマーであること
ができる。共役ジエンの例は１，３ブタジエン、イソプ
レン、クロロプレン、２−エチル−１，３−ブタジエ
ン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン及びピペリ
レンである。非共役ジエンの例は１，４−ペンタジエ
ン、１，４−ヘキサジエン、１，５−ヘキサジエン、シ
クロペンタジエン、１，５−シクロオクタジエン及びエ
チリデンノルボルネンである。非環式モノオレフィンの
例はエチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレ
ン、１−ペンテン及び１−ヘキセンである。環式モノオ
レフィンの例は、シクロペンテン、シクロヘキセン、シ
クロヘプテン、シクロオクテン及び４−メチル−シクロ
オクテンである。ビニルモノマーの例はスチレン、アク
リロニトリル、アクリル酸、エチルアクリレート、塩化
ビニル、ブチルアクリレート、メチルビニルエーテル、
酢酸ビニル及びビニルピリジンである。ビニリデンモノ
マーの例はαーメチルスチレン、メタクリル酸、メチル
メタクリレート、イタコン酸、エチルメタクリレート、
グリシジルメタクリレート及び塩化ビニリデンである。
本発明の実施において使用される合成ポリマーの代表例
はポリクロロプレン、イソプレン及びブタジエンのよう
な共役１，３−ジエンのホモポリマー、並びに特にその
繰り返し単位の実質的に全てがシス１，４−構造で結合
しているポリイソプレン及びポリブタジエン；イソプレ
ン及びブタジエンのような共役１，３−ジエンと５０重
量％までの少なくとも１種の共重合性モノマー（スチレ
ンまたはアクリロニトリルのようなエチレン性不飽和モ
ノマーを含む）とのコポリマー；並びに主要比率のモノ
オレフィンと少比率のジオレフィン（例えばブタジエン
またはイソプレン）との重合生成物であるブチルゴムで
ある。ゴムは乳化重合または溶液重合され得る。
【００１５】本発明で使用し得る好ましい合成ゴムはシ
ス１，４−ポリイソプレン、ポブタジエン、ポリクロロ
プレン、及びイソプレンとブタジエンとのコポリマー、
アクリロニトリルとブタジエンとのコポリマー、アクリ
ロニトリルとイソプレンとのコポリマー、スチレンとブ
タジエンとイソプレンとのコポリマー、スチレンとブタ
ジエンとのコポリマー並びにこれらのブレンドである。
本発明のコンパウンドは線材コート用コンパウンドとし
て使用されるので、天然ゴムが好ましくは存在し、そし
ていくらかの合成ゴムで部分的に置換されていてもよ
い。ブレンドとして使用するときは、天然ゴムは、好ま
しくは線材コート用コンパウンド中に存在する全ゴムの
５〜９５重量％％の範囲の量で存在する。
【００１６】本明細書全体で、用語「ｐｈｒ」が使用さ
れる。ＰＨＲはコンパウンド中の全ゴムの１００重量部
あたりの重量部数を記述するためにここで使用される。
【００１７】本発明において使用するために、ゴムコン
パウンドまたは線材コート中にカーボンブラックが存在
する。代表的なカーボンブラックはＮ３２６、Ｎ３３
０、Ｎ３４７、Ｎ５５０、Ｎ６３０、Ｎ６４２、Ｎ６６
０、Ｎ７５４、Ｎ７６２、Ｎ７６５及びＮ９９０を含
む。好ましいカーボンブラックは、Ｎ３２６、Ｎ３４７
及びＮ５５０である。カーボンブラックの全量は変わり
得る。一般的に、カーボンブラックの量は４５〜７０ｐ
ｈｒの範囲である。好ましくは、カーボンブラックの量
は５０〜６５ｐｈｒの範囲である。
【００１８】ゴムコンパウンドまたは線材コートを硬化
するために、硫黄ドナーを有することが必要である。適
切な硫黄ドナーまたは加硫剤の例は、元素硫黄（遊離硫
黄）または硫黄付与加硫剤、例えば高分子ポリスルフィ
ド、硫黄オレフィン付加物及びこれらの混合物である。
好ましくは、硫黄ドナーまたは加硫ドナーは不溶性の形
態にある元素硫黄である。硫黄加硫ドナーの量は変化し
得る。硫黄ドナーは一般的に約０．５〜約３ｐｈｒの範
囲の量で存在する。好ましくは、硫黄ドナーは約０．７
５ｐｈｒ〜約１．５ｐｈｒの範囲の量存在する。
【００１９】促進剤が加硫のために要求される時間及び
／または温度を制御するために、そしてゴムコンパウン
ドまたは線材コートの特性を改善するために使用され
る。一つの態様において、単一の促進剤系、すなわち一
次促進剤が使用し得る。他の態様において、一次促進剤
と二次促進剤の組み合わせを、二次促進剤を一次促進剤
よりも少なく、等量またはより多い量で使用し得る。さ
らに、通常の加工温度によっては影響されないが、通常
の加硫温度において満足な硬化を生じる遅効性促進剤
を、一次促進剤と組み合わせて使用し得る。使用し得る
適切なタイプの促進剤は、スルフェンアミド類、スルフ
ェンイミド類、アミド類、ジスルフィド類、グアニジン
類、チオ尿素類、チアゾール類、チウラム類、ジチオカ
ルバメート類及びキサンテート類を含む、好ましい一次
促進剤はスルフェンアミド類及びスルフェンイミド類で
ある。二次促進剤が使用されるのであれば、二次促進剤
は好ましくはグアニジン、ジチオカルバメートまたはチ
ウラム化合物である。
【００２０】促進剤化合物は本発明において使用される
ゴムコンパウンドまたは線材コートの本質的な成分であ
る。促進剤は一般に、１．２５〜３．７５ｐｈｒの量で
存在する。好ましくは、促進剤は約１．４〜約３．０ｐ
ｈｒの範囲の量で存在する。
【００２１】硫黄ドナーの、線材コート内に存在する全
促進剤に対する重量比は変化する。全促進剤とはここ
で、単独で使用するときは一次促進剤の全ｐｈｒ、一次
及び二次促進剤を使用するときはそれらの全ｐｈｒを意
味する。一般に、線材コート内の存在する、硫黄ドナー
の全促進剤に対する重量比は０．４：１〜０．８：１の
範囲である。好ましくは、重量比は０．４２：１〜０．
７２：１の範囲である。
【００２２】代表的なスルフェンアミドは一般式：
【００２３】
【化１】 （式中Ｒ1 は、水素、炭素原子数約１〜約１０の非環式
脂肪族基、及び炭素原子数５〜１０の環式脂肪族基より
成る群から選択され；そしてＲ2 は炭素原子数５〜１０
の環式脂肪族基及び式：
【００２４】
【化２】 のメルカプトベンゾチアゾリル基より成る群から選択さ
れる）のものである。
【００２５】上記のスルフェンアミド化合物の代表であ
って本発明において使用し得るものは、Ｎ−シクロヘキ
シル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−
ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ
−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンア
ミド、Ｎ−イソプロピル−２−ベンゾチアジルスルフェ
ンアミド及びＮ−ｔ−ブチルビス−（２−ベンゾチアジ
ルスルフェン）アミドを含む。好ましくは、スルフェン
アミド化合物は、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジル
スルフェンアミドである。
【００２６】スルフェンイミド化合物の代表的な例は、
ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンイミ
ドであり、これはモンサントからＳａｎｔｏｃｕｒｅ
（登録商標）ＴＢＳＩの名称で商業的に入手できる。
【００２７】「その場」樹脂も本発明において使用され
るゴムコンパウンドワイヤコート素材中で形成される。
「その場」樹脂は、メチレンアクセプター及びメチレン
ドナーとの反応を含む。用語「メチレンドナー」はメチ
レンアクセプターと反応でき、その場樹脂を生じること
ができる化合物を意味する。本発明において使用するた
めに適したメチレンドナーの例はヘキサメチレンテトラ
ミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメトキシ
メチルメラミン、ラウリルオキシメチルピリジニウムク
ロライド、エトキシメチルピリジニウムクロライド、ト
リオキサンヘキサメトキシメチルメラミン、そのヒドロ
キシル基はエステル化または部分的にエステル化されて
いてもよく、並びに、パラホルムアルデヒドのようなホ
ルムアルデヒドのポリマーを含む。さらに、メチレンド
ナーは一般式：
【００２８】
【化３】 （式中、ｘは炭素原子数１〜８のアルキルであり、そし
てＲ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ 6 及びＲ7 は、水素、炭素原子
数１〜８のアルキル、−ＣＨ2 ＯＸ基またはそれらの縮
合生成物から個々に選択される）のＮ−置換オキシメチ
ルメラミン又はそれらの縮合生成物であることができ
る。特定のメチレンドナーは、ヘキサキス−（メトキシ
メチル）メラミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリメチル／Ｎ，
Ｎ’，Ｎ”−トリメチロールメラミン、ヘキサメチロー
ルメラミン、Ｎ−メチロールメラミン、Ｎ，Ｎ’−ジメ
チロールメラミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリス（メトキシ
メチル）メラミン及びＮ，Ｎ’，Ｎ”−トリブチル−
Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−トリメチロール−メラミンを含む。メ
ラミンのＮ−メチロール誘導体は既知の方法で製造され
る。
【００２９】ゴム素材中に存在するメチレンドナーの量
は変化し得る。典型的には、存在するメチレンドナーの
量は約０．１〜１０．０ｐｈｒの範囲である。好ましく
はメチレンドナーの量は約２．０ｐｈｒから５．０ｐｈ
ｒの範囲である。
【００３０】メチレンアクセプターの例は、環置換によ
って活性化されたフェノール及びカシューナット油変性
ノボラック型フェノール樹脂を含む。環置換によって活
性化されたフェノールの代表的な例はレゾルシノール
類、クレゾール類、ｔ−ブチルフェノール類、イソプロ
ピルフェノール類、エチルフェノール類及びこれらの混
合物を含む。カシューナット変性ノボラック型フェノー
ル樹脂はＳｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ
ＩｎｃからＳＰ６７００の名称で商業的に入手でき
る。全ノボラック型フェノール樹脂を基準とした油の変
性率は１０〜５０％の範囲であり得る。カシューナット
油で変性されたノボラック型フェノール樹脂の製造のた
めに、種々の方法が使用し得る。例えば、フェノール、
クレゾール及びレゾルシノールのようなフェノール類
を、酸触媒を使用してホルムアルデヒド、パラホルムア
ルデヒド及びベンズアルデヒドのようなアルデヒドと反
応させ得る。酸触媒の例は蓚酸、塩酸、硫酸及びｐ−ト
ルエンスルホン酸を含む。触媒反応の後、樹脂を油で変
性する。
【００３１】ゴム素材中に存在するメチレンアクセプタ
ーの量は変化し得る。典型的には、存在するメチレンア
クセプターの量は約０．１〜１０ｐｈｒの範囲である。
好ましくは、メチレンアクセプターの量は約２．０ｐｈ
ｒ〜５．０ｐｈｒの範囲である。
【００３２】通常のゴム添加剤を本発明で使用するゴム
素材中に組み込むことができる。ゴム素材中に通常使用
される添加剤は、充填剤、可塑剤、ワックス、加工油、
遅延剤、オゾン亀裂防止剤、抗酸化剤等を含む。使用し
得る充填剤の全量（上述のカーボンブラックを除く）
は、約３０〜約１５０ｐｈｒの範囲であることができ、
約４５〜約１００ｐｈｒの範囲が好ましい。充填剤はク
レー、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム及び二酸化チタ
ンを含む。可塑剤は通常約２〜約５０ｐｈｒの範囲の量
で使用され、約５〜約３０ｐｈｒが好ましい。使用され
る可塑剤の量は望まれる柔軟化効果に依存する。適切な
可塑剤の例は、芳香族抽出油、アスファルテン類を含む
石油軟化剤、ペンタクロロフェノール、飽和及び不飽和
炭化水素及び塩基、コールタール生成物、クマロン−イ
ンデン樹脂、並びにフタル酸ジブチル及び燐酸トリクレ
ゾールのようなエステル類を含む。使用し得る通常のワ
ックスはパラフィンワックス及びミクロクリスタリンワ
ックスブレンドを含む。そのようなワックスは約０．５
〜３ｐｈｒの範囲の量で使用される。促進剤−活性剤と
して機能する、配合において使用される物質は、酸化亜
鉛及び酸化マグネシウムのような金属酸化物を含み、こ
れは酸性物質、例えばステアリン酸、オレイン酸等のよ
うな脂肪酸と組み合わせて使用される。金属酸化物の量
は約１〜約１４ｐｈｒの範囲であることができ、約２〜
約８ｐｈｒが好ましい。使用し得る脂肪酸の量は約０ｐ
ｈｒ〜約５．０ｐｈｒの範囲であることができ、約０ｐ
ｈｒ〜約２ｐｈｒの範囲が好ましい。
【００３３】本発明のゴムコンパウンドは硬化活性剤を
も含み得る。代表的な硬化活性剤は、オハイオ州ダブリ
ンのＳｈｅｒｅｘ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ
から商標Ａｄｏｇｅｎ（登録商標）で商業的に入手でき
るメチルトリアルキル（Ｃ8〜Ｃ10）アンモニウムクロ
ライドである。活性剤の量は０．０５〜５ｐｈｒの範囲
で使用し得る。
【００３４】本発明において使用されるゴムコンパウン
ド中に、熱分解法シリカ及び沈降シリカを含むケイ質顔
料（シリカ）を使用し得るが、沈降シリカが好ましい。
本発明において好ましくは使用されるケイ質顔料は、例
えばケイ酸ナトリウムのような可溶性シリケートの酸性
化によって得られるもののような沈降シリカである。そ
のようなシリカは窒素ガスを使用して測定される、好ま
しくは１ｇあたり約４０〜約６００、さらに普通には１
ｇあたり約５０〜約３００平方メートルのＢＥＴ表面積
を有することを特徴とし得る。表面積測定のＢＥＴ法は
Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、第６０巻、３０４頁
（１９３０年）に記述されている。シリカはまた、典型
的に約１００〜約４００、さらに普通には約１５０〜約
３００の範囲のジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収値を
有することを特徴とし得る。シリカは電子顕微鏡によっ
て決定される、例えば０．０１〜０．０５ミクロンの範
囲の平均極限粒子サイズを有すると考え得るが、シリカ
粒子はサイズにおいてより小さくても、また多分より大
きくてもよい。種々の商業的に入手できるシリカが本発
明における使用のために考えられ、例えばここでの例の
ためだけであって限定されないが、Ｈｉ−Ｓｉｌの商品
名の２１０、２４３等の名称でＰＰＧインダストリーズ
から商業的に入手できるシリカ；例えばＺ１１６５ＭＰ
及びＺ１６５ＧＲの名称でＲｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ
から入手できるシリカ；並びにＤｅｇｕｓｓａ ＡＧか
ら例えばＶＮ２、ＶＮ３等の名称で入手できるシリカが
ある。一般的に、シリカの量は５〜１２０ｐｈｒの範囲
であり得る。本発明の意図される使用が線材コートとし
てのものであるので、シリカは一般に約０〜約３０ｐｈ
ｒの範囲である。
【００３５】スコーチ遅延剤として既知の、１群の配合
材料が使用し得る。無水フタル酸、サリチル酸及びＮ−
シクロヘキシルチオフタルイミドが既知の遅延剤であ
る。遅延剤は約０〜約０．５ｐｈｒの範囲の量で使用し
得る。
【００３６】通常、抗酸化剤及びときどきオゾン亀裂防
止剤（以降、抗分解剤と呼ぶ）をゴム素材に加える。代
表的な抗分解剤はモノフェノール類、ビスフェノール
類、チオビスフェノール類、ポリフェノール類、ヒドロ
キノン誘導体、ホスフィット、チオエステル類、ナフチ
ルアミン類、ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン類、
ジフェニルアミン類及び他のジアリールアミン誘導体、
パラ−フェニレンジアミン類、キノリン類及びこれらの
混合物を含む。そのような抗分解剤の特定の例は、Ｖａ
ｎｄｅｒｂｕｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ
（１９９０年）の２８２〜２８６頁に開示されている。
抗分解剤は一般に約０．２５〜約５．０ｐｈｒの量で使
用され、約０．７５〜約３．０ｐｈｒの範囲が好まし
い。
【００３７】ゴムコンパウンドは、特に線材コートコン
パウンドとして使用されるときは、ゴムの金属への接着
を促進するために本技術において既知のコバルト物質の
いずれでも含み得る。従って、使用し得る適切なコバル
ト物質は、ステアリン、パルミチン、オレイン、リノー
ル等の脂肪酸のコバルト塩；炭素原子数６〜３０の脂肪
族、または非環式カルボン酸、例えばネオデカン酸コバ
ルト；塩化コバルト、ナフテン酸コバルト；コバルトカ
ルボキシレート及びニュージャージー州トレントンのＷ
ｙｒｏｕｇｈ ａｎｄ Ｌｏｓｅｒ，Ｉｎｃ．からＭａ
ｎｏｂｏｎｄＣの名称で商業的に入手できる有機コバル
ト−ホウ素錯体を含む。Ｍｏｎｏｂｏｎｄ Ｃは構造式
【００３８】
【化４】 （式中、Ｒ8 は炭素原子数９〜１２のアルキル基であ
る）を有すると考えられる。
【００３９】使用し得る有機コバルト化合物の量は、選
択したコバルト材料の特定の性質、特にコンパウンド中
に存在するコバルト金属の量に依存する。
【００４０】コバルト材料の量は約０．２〜５ｐｈｒの
範囲であり得る。好ましくはコバルト化合物の量は約
０．５〜３ｐｈｒの範囲であり得る。使用するとき、素
材組成物中に存在するコバルト材料の量はゴム素材組成
物の全重量を基準として約０．０１〜約０．５０重量％
のコバルト金属を与えるのに十分であるべきであり、好
ましい量はスキム素材組成物の全重量を基準として約
０．０３〜約０．２重量％である。
【００４１】ゴムコンパウンドの混合はゴム混合技術に
おける当業者に既知の方法によって達成される。例え
ば、成分は典型的に少なくとも２つの段階、すなわち少
なくとも１つのノンプロダクティブ段階及びこれに続く
プロダクティブ混合段階において混合される。最終の硬
化剤は典型的に、「プロダクティブ」混合段階と通常呼
ばれる最終段階において混合され、ここでは混合は典型
的に、その前のノンプロダクティブ混合段階の混合温度
よりも低い温度または最終温度で起こる。硫黄ドナー及
び促進剤は一般に、プロダクティブ混合段階において混
合される。用語「ノンプロダクティブ」及び「プロダク
ティブ」混合段階はゴム混合技術における当業者に周知
である。
【００４２】本技術における当業者に理解されるよう
に、ゴムコンパウンドによって封入された、亜鉛に富む
被覆鋼製品は多数の集成製品において使用され得る。そ
のような製品はタンクトレッドパッド（tank tread pa
d）、自動車部品、エンジン部品等を含む。
【００４３】封入された、亜鉛被覆鋼線はホース、ベル
ト及び特にタイヤ内に使用される。そのような空気入り
タイヤは、そのような技術における当業者に既知で容易
に明白な種々の方法によって構築され、付形され、成形
されそして硬化されることができる。理解できるよう
に、タイヤは乗用タイヤ、トラックタイヤ等であること
ができる。
【００４４】本発明の線材が、タイヤに組み込まれるコ
ード中に使用される場合、コードはベルト構造体、ビー
ドまたはカーカス中に使用し得る。「ベルト構造体」と
は、トレッドの下にある平行コードのプライの少なくと
も２つの層で、ビードに係留されておらず、そしてタイ
ヤの赤道面（ＥＰ）に関して約１７〜約２７度の範囲の
左右のコード角度を有するものである。「カーカス」と
は、ベルト構造体、トレッド及びアンダートレッドとは
離れたタイヤ構造を意味するが、ビードを含まない。カ
ーカスプライはエラストマー物質中に埋め込まれた強化
コードを含み、これらの成分は単一のエントリー（ｅｎ
ｔｒｙ）であると考えられる。
【００４５】本発明は、以下の実施例を参照することに
よってよりよく理解でき、そのなかでは、部数及び百分
率は他に示さない限り重量による。
【００４６】硬化特性は１５０℃及び１００サイクル／
分で走査されたモンサント振動円盤レオメーターを使用
して決定した。振動円盤レオメーターの説明はＲｏｂｅ
ｒｔＯ．Ｏｈｍによって編集された ｔｈｅ Ｖａｎｄ
ｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（コネ
チカット州、ノルウオークのＶａｎｄｅｒｂｉｌｔＣｏ
ｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ、１９９０年）の５５４〜５５７頁
中に見いだされる。この硬化メーターの使用及び曲線か
らの標準化された値の読みはＡＳＴＭ Ｄ−２０８４中
に規定されている。振動円盤レオメーター上で得られる
典型的な硬化曲線は、ｔｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ
Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋの５５５頁に示されて
いる。
【００４７】そのような振動円盤レオメーターにおい
て、配合されたゴム試料は一定の大きさの剪断運動にか
けられる。試験される素材中に埋め込まれた振動円盤
の、加硫温度でローターを振動するために必要なトルク
が測定される。この硬化試験を使用して得られた値は、
ゴムまたは配合処方中の変化が非常に容易に検出できる
ので非常に有意義である。速い硬化速度を有することが
通常有利であることは明白である。
【００４８】次の表は、製造されたゴム素材について得
られた硬化曲線から決定された硬化特性を報告する。こ
れらの特性はトルク最小、トルク最大、トルク増加の２
５％への分数（ｔ２５）、及びトルク増加の９０％への
分数（ｔ９０）を含む。
【００４９】接着試験を、製造したゴム配合物間の界面
接着力を決定するために行った。界面接着は、インスト
ロン試験機を使用して、引き裂かれていない検体に直角
に一つのコンパウンドを他から引っ張ることによって決
定され、その２つの直角の端は互いに対して１８０°の
角度で引き離される。接触の面積は硬化中のコンパウン
ド間のＭｙｌａｒ（商標）シートの配置から設定され
た。Ｍｙｌａｒ中の窓は、試験中に、材料が互いに接触
できるようになっている。
【００５０】標準のワイヤ接触試験（ＳＷＡＴ）を、そ
れぞれのゴム組成物中に単一の亜鉛メッキしたコードを
埋め込むこおによって実施した。ゴム製品を次に１５０
℃で２８分間硬化させた。これらのゴム組成物中の亜鉛
でメッキされた鋼コードを次にＡＳＴＭ規格Ｄ２２２９
−７３に従って、プル−アウト試験にかけた。これらの
プル−アウト試験（ＳＷＡＴ）の結果及びゴムの被覆面
積を下に示し、そして表ＩＩにおいてオリジナルとし、
ニュートン単位で示した。硬化後にゴム製品上で接着力
試験も行いそして次に硬化試料を（１）９０℃におけ
る、５重量％塩化ナトリウム水溶液中で４日間、及び
（２）１００℃において水蒸気オートクレーブ中で４日
に暴露した。
【００５１】以下の実施例において、全ての部数は全ゴ
ムの１００重量部あたりの重量部数（ｐｈｒ）である。
【００５２】
【実施例】実施例１ 一連の４つのゴムコンパウンドを製造し、そしてこれら
は表１に示す成分を含んでいた。各試料をその物理特性
について試験し、これを使用したシリカのレベル、並び
に、鋼コードが黄銅メッキか亜鉛メッキかどうかと並べ
て列挙した。
【００５３】
【表１】
【００５４】
【表２】 亜鉛でメッキしたコードが、黄銅メッキされたコードと
比べて、高められたプルアウト力及び被覆面積を有する
ことが容易にわかる。シリカのレベルが増したとき、増
加した性能が亜鉛メッキコード中で達成された。実施例２ 一連の４つのゴムコンパウンドを製造し、そしてこれら
は表３に示す成分を含んでいた。この一連の試料は硫黄
の促進剤に対する重量比を変える重要さを測定するため
に製造された。各試料をその物理特性について試験し、
これを使用した促進剤のレベル、硫黄の促進剤に対する
重量比並びに鋼コードが黄銅メッキか亜鉛メッキかどう
かと並べて列挙した。コード構成を表４に列挙した。
【００５５】
【表３】
【００５６】
【表４】 上記試料についての接着力試験からわかるように、０．
４：１未満及び０．８：１より大きい硫黄：促進剤比の
使用は劣った特性を生じる。実施例３ 一連の７つの異なるメッキ鋼コードを、表５のゴムコン
パウンド中の接着値について試験した。表６は鋼コード
上にメッキしたタイプ、並びにニュートンで示したオリ
ジナルの接着値を列挙する。コードは２＋２ｘ０．２２
構成であった。
【００５７】
【表５】
【００５８】
【表６】 上記データは表５のワイヤコートが亜鉛に富む被覆鋼線
と共に使用したときに、９０重量％未満の亜鉛を有する
被覆鋼線に対して優れた特性を有することを示す。
フロントページの続き (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 トーマス・ウォルター・スタリンシャク アメリカ合衆国オハイオ州44281，ワズワ ース，レッド・ロック・ドライブ 422 (72)発明者 デイヴィッド・アンドリュー・ベンコ アメリカ合衆国オハイオ州44262，マンロ ー・フォールズ，スプリング・ガーデン・ ドライブ 68

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ゴムコンパウンドによって封入された、
    亜鉛に富む被覆鋼製品であって、 該ゴムコンパウンドが、 （ａ）天然ゴム、合成ゴム及びこれらの混合物より成る
    群から選択されるゴム１００重量部； （ｂ）カーボンブラック４５〜７０ｐｈｒ； （ｃ）元素硫黄、高分子ポリスルフィド、硫黄オレフィ
    ン付加物及びこれらの混合物より成る群から選択される
    硫黄ドナー０．５〜３ｐｈｒ；並びに （ｄ）少なくとも１種の促進剤１．２５〜３．７５ｐｈ
    ｒ、ここでワイヤコート中に存在する、硫黄ドナーの全
    促進剤に対する重量比は０．４：１〜０．８：１の範囲
    である、ことを特徴とする、前記の鋼製品。
  2. 【請求項２】 前記の製品がワイヤ、プレート、スクリ
    ーン、ビーム、ストリップ、ナット、ねじ及びクリップ
    より或る群から選択される、請求項１に記載の製品。
  3. 【請求項３】 線材コートコンパウンドによって封入さ
    れた、亜鉛に富む被覆鋼線であって、 （ａ）天然ゴム、合成ゴム及びこれらの混合物より成る
    群から選択されるゴム１００重量部； （ｂ）カーボンブラック４５〜７０ｐｈｒ ， （ｃ）元素硫黄、高分子ポリスルフィド、硫黄オレフィ
    ン付加物及びこれらの混合物より成る群から選択される
    硫黄ドナー０．５〜３ｐｈｒ；並びに （ｄ）少なくとも１種の促進剤１．２５〜３．７５ｐｈ
    ｒ、ここでワイヤコート中に存在する、硫黄ドナーの全
    促進剤に対する重量比は０．４：１〜０．８：１の範囲
    である、ことを特徴とする、前記の被覆鋼線。
  4. 【請求項４】 前記促進剤が、スルフェンイミド類、ス
    ルフェンアミド類、アミンジスルフィド類、グアニジン
    類、チオ尿素類、チアゾール類、チウラム類、ジチオカ
    ルバメート類、キサンテート類及びこれらの混合物より
    成る群かた選択される、請求項３に記載の鋼線。
  5. 【請求項５】 前記線材コートがさらに、脂肪酸のコバ
    ルト塩、６〜３０個の炭素原子を有する脂肪族若しくは
    非環式カルボン酸のコバルト塩、塩化コバルト、ナフテ
    ン酸コバルト、コバルトカルボキシレート及び有機コバ
    ルト−ホウ素錯体より成る群から選択されるコバルト化
    合物０．２〜５ｐｈｒを含むことを特徴とする、請求項
    ３に記載の鋼線。
  6. 【請求項６】 半径方向に最外部の層が、８５〜１００
    重量部の範囲の亜鉛を含む、請求項３に記載の鋼線。
  7. 【請求項７】 ２ｘ、３ｘ、４ｘ、５ｘ、６ｘ、７ｘ、
    ８ｘ、１１ｘ、１２ｘ、２７ｘ、１＋２、１＋３、１＋
    ４、１＋５、１＋６、１＋７、１＋８、１＋１４、１＋
    １５、１＋１６、１＋１７、１＋１８、１＋１９、１＋
    ２０、１＋２６、２＋１、２＋２、２＋５、２＋６、２
    ＋７、２＋８、２＋９、２＋１０，２／２、２／３、２
    ／４、２／５、２／６、３＋１、３＋２、３＋３、３＋
    ４、３＋６、３ｘ７、３＋９、３／９、３＋９＋１５、
    ４ｘ４、５／８／１４、７ｘ２、７ｘ３、７ｘ４、７ｘ
    ７、７ｘ１２、７ｘ１９、５＋１、６＋１、７＋１、８
    ＋１、１１＋１、１２＋１、２＋７＋１、１＋４＋１、
    １＋５＋１、１＋６＋１、１＋７＋１、１＋８＋１、１
    ＋１４＋１、１＋１５＋１、１＋１６＋１、１＋１７＋
    １、１＋１８＋１、１＋１９＋１、１＋２０＋１、２＋
    ２＋８、２＋６＋１、２＋７＋１、２＋８＋１、２＋９
    ＋１、２＋１０＋１、２＋２＋８＋１、３＋９＋１５＋
    １、２７＋１、１＋２６＋１、７ｘ２＋１、３＋９＋
    １、３／９＋１、７ｘ１２＋１及び７ｘ１９＋１より成
    る群から選択されるコード構成の群から選択されるコー
    ドに形成されることを特徴とする、請求項３に記載の鋼
    線。
  8. 【請求項８】 請求項３に記載の鋼線を内部に組み込ん
    で有することを特徴とする、空気入りタイヤ。
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