JPS58222126A - タイヤ用ゴム組成物 - Google Patents

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】 本発明はスチールコードタイヤに埋設されているスチー
ルコード補強材の高湿雰囲気放置後の接着安定性を高く
維持しながら、特に耐腐食疲労性を大幅に改善し、スチ
ールラジアルタイヤ等のベルトおよびカーカスコーティ
ングゴムに適用するタイヤ用ゴム組成物に関するもので
ある。

従来からスチールコードによって補強されているタイヤ
に於いては腐食雰囲気下で使用するとスチールコードの
発錆によりコードの疲労性の低下、□′□スチールコー
ドとゴムとの接着力の低下、更にはスチールコードの破
断を引き起こし、もはや使用に耐え得ないという問題が
あった。

この発錆の原因としては、タイヤが外傷を受けて、その
外傷から雨水等が侵入する場合、リム組・み時タイヤ、
チューブ間に水等が残留し、その水等がタイヤのインナ
ーライナ一部を透過して侵入する場合とか、タイヤの加
硫時や走行時に腐食性ガスが発生する場合等が考えられ
ている。

この問題に対し、従来より種々検討がな場れて来た。例
えば特公昭５２−２４６２６号公報にはべ□ンゼントリ
カルボン酸と炭素数６〜１６のアルコールとから合成さ
れるトリエステル捷たけ炭素数５〜２４の脂肪酸と炭素
数１〜１０の１価のアルコールとから合成でれる七ノエ
ステルを主成分とした金属線防錆潤滑油をスチールコー
ドにめらかしめ塗付しておく方法が開示されており、特
開昭５６−１０４５４号公報にはベンゾトリアゾール誘
導体等の界面活性剤と皮膜形成剤（軟化点または融点が
５０°Ｃ以上の炭化水素重合体が主成分）とから′”な
る防錆処理剤の保護層をスチールコード表面に設ける方
法が開示されている。

これらの方法はスチールコードの表面に微量塗付するだ
けであるので、タイヤの加硫中でのゴム流れやタイヤ走
行時の入力によるスチールコード□フィラメントのこす
れ合い等によって除去されてしまうため防錆能力が未だ
不充分であった。従つＣ６〜Ｃ０゜の１級脂肪酸および
／またはその金属塩を添加すると％異的な防錆効果があ
ることを見出□し先に出願（特願昭５７−４０２８２号
）をしたが、その後の追加検討により耐腐食疲労性には
高湿雰囲気放置後の接着安定性を更に改良する必要のあ
ることが認知されホウ酸捷たはホウ酸の金属塩を１級脂
肪酸金属塩へ併用添加するとスチールコードとゴムとの
接着安定性を維持しながら、耐腐食疲労性が更に相乗的
に改善される驚くべき事実を見い出し本発明を達成する
に至った。

即ち本発明は、天然ゴム、合成ポリイソプレンＪ゛ポリ
ブタジェンゴムから選ばれた１ｍ以−ヒのゴム成分１０
０重吋部に対して、炭素数６〜１０である１級脂肪酸の
金属塩を０．６〜ｌＯ重量部添加するか゛または該金属
塩を０．５〜５重量部とその他の有機酸コバルト塩を０
．５〜５重量部添加してなる□配合組成物に於て、ホウ
酸またはホウ酸の金属塩をゴム成分１００重量部に対し
て０．１〜５重量部併用添加したことを特徴とするゴム
組成物に関するもので、その目的とするところはタイヤ
用スチールコード埋合せ配合組成物として最適なものを
・提供するものであり、スチールコードのトリート１放
置安定性を維持しながらスチールコードの耐腐食疲労性
を１級脂肪酸金属塩単独添加および有機酸コバルト塩添
加併用との配合系よりも更に大幅、に向上改良させるも
のである。

本発明における炭素数６乃至１０の１級脂肪酸金属塩と
はカプロン酸、インカプロン酸、エナント酸、カプリル
酸、イソカプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、イソ
カプリン酸の各金属塩等である。このうち炭素数６乃至
ｌＯの直鎖脂肪酸で゛□アルカプロン酸、エナント酸、
カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸の各金属塩がホ
ウ酸またはホウ酸の金属塩との併用添加で特に著しい防
錆効果を有することが本発明者らの検討により確認され
ている。

なお２−エチルヘキサン酸等の２級脂肪酸、ネオデカン
酸（エクソンケミカル社製合成脂肪酸）等の８級脂肪酸
の金属塩では本発明の目的とする防錆効果は発揮し得な
いことが確認されている。

これは１級脂肪酸塩と２級、８級脂肪酸塩とでは・・・
ゴム組成物内での拡散性や金属コードの親和性が異なる
ためと推定される。

本発明での１級脂肪酸の金属塩に用いられる金属は、遷
移金属であれば何んでも良いがゴムと金属との接着性の
点からコバルトとニッケルが好まパしい。又、併用する
ホウ酸の金属塩として用いられる金属は、Ｚｎ　、　Ｎ
ｉ　、　Ｏａ　、　Ｍｎ　、　Ｐｂ　、　Ｎａ　、　Ｃ
ｏ等であれば良いが、特にＺｎ　、　Ｏａの金属が好ま
しい。

ホウ酸とはオルトホウ酸（Ｈ２ＢＯ３）、メタホウ酸（
ＨＢＯ，）および無水ホウ酸（Ｂ、０８）を言う。１級
１“１脂肪酸金属塩の添加量はゴム成分１００重量部に
対し０．５〜ｌＯ重量部でよいが、０．５重量部未満で
あると防錆効果が著しく低下し、１０重量部をこえると
埋合せゴムとしてゴムと金属コードとの接着が低下する
ので好ましくない。又併用添加すＩＸるホウ酸又はホウ
酸の金属塩の添加はゴム成分１００重量部に対し０．１
〜５重量部でよいが０．１重量部未満であると防錆効果
の点で多少の効果はみられる【前記１級脂肪酸金属塩と
の相乗効果が充分でない。５重量部をこえると加硫後の
ゴム物２・・性としてモジュラスおよび破壊強度等を低
下させ゛好ましくない。

更に接着性を高いレベルに確保するためには前記配合組
成系に有機酸コバルト塩を添加するのが好ましく、有機
酸コバルト塩として炭素数６〜１０である１級脂肪酸コ
バルト塩以外の有機酸コバルト塩であって、例えばナフ
テン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、パルミチン酸
コバルト、ミリスチン酸コバルト、ロジン酸コバルト、
アビエチン酸コバルト、トール油酸コバルト、ネオデカ
ン１パ酸コバルト、バーサチック酸コバルト等があり、
ナフテン酸コバルトおよび／またはステアリン酸コバル
トは防錆効果をも向上させるので特に好ましい。

１級脂肪酸の金属塩とその他の有機酸コバルト□塩を併
用添加する場合Ｖ７ｃは、前記ゴム成分１００重量部に
対し、炭素６乃至１０．ｌ、”ｃ″ある１級脂肪酸・１
１′・ 金属塩を０．５〜５重量部、よ１り好ましくは０．５〜
８重量部、その他の有機コバルト塩を０．５〜５重量部
、より好ましく　Ｉｄ　Ｏ，５〜８重着部、併用配合・
するが、これは１級脂肪酸金属塩または有機酸コ□バル
ト塩が０．５重量部未満では相乗効果を発揮し得す、５
重量部を越えるとゴム組成物の金属コードへの接着性特
に接着の耐熱老化性が低下し好ましくないからである。

本発明のタイヤ用ゴム組成物に於いて通常ゴム成分１０
０重量部に対してカーボンブラックをｌθ〜１００重量
部配合するが、それ以外に加硫剤、促進剤、促進助剤、
シリカ等の充填剤、軟化剤等の配合剤を通常の配合量の
範囲であれば配合１“することができる。

以下実施例により本発明のゴム組成物をタイヤ用のベル
ト、カーカス部材に適用した効果を更に詳述する。

実施例 第１表に示す＆　１　”　Ａ　１８のベルト層埋合せゴ
ムおよびＡ１４〜２８のカーカスプライ層埋合せゴムに
てサイズ１０．００Ｒ２０のトラック・バス用ラジアル
タイヤを２８種類作成した。これ等のタイヤの詳細は以
下の通りである。

カーカス層　　　１枚 使用コード　８＋９＋１５ｘＯ，１７５＋１（層撚り） エンド数　１８本／　２．５　ｃｍ ベルト層　　　４枚 使用コード　８　＋６　Ｘ　Ｏ，８８（複撚り）　　　
１エンド数　１８本／２，５Ｃｍ Ｊ１６１〜２８の２８種類のタイヤにつき初期接着性、
熱老化後の接着性、高湿雰囲気放置後の接着性を確認す
ると共に、應１〜１８のタイヤについては耐腐食疲労性
の評価として水分腐食条件下でのド・・ラム走行後の金
属コード疲労試験およびタイヤ実゛走行後のベルト部接
着性と金属コード疲労試験を発錆状態、コード強力保持
率を評価した。得た結′果を第１表に示す。

なお評価法は次の通りである。

初期接着性 供試タイヤからベルト部またはカーカスプライ部を切り
出しＪＩＳ　Ｋ６３０１はく離試験に準じ、金１“□属
コードと埋合せゴム層間のはく離試験を行い、コード上
に残ったゴム付着量により接着性を評価した。はく離し
たコード表面の９０チ以上ゴムが付着している状態をＡ
、９０％未満で７５％以上をＢ１７５％未満で５０−以
上を０．５０％未満Ｉで２５チ以上をＤｌ　２５％未満
しかゴムが付着していない状態をＥとした。ベルト層は
最外層をサンプリングし、カーカス層はショルダ一部に
つきサンプリングし、評価した。

熱老化後の接着性 供試タイヤをその筐まりム組みせずに１２０°Ｃの大型
オーブン中に所定期間放置した後、初期接着性と同様に
して接着性を評価した。いづれも９日間オーブン中に放
置した。

供試タイヤのトレッド部およびインナーライナ一部分を
はぎ取り、そのままリム組みせずに、７０”ＣＸ９０％
ＲＨの大型恒温恒湿槽に１４日間放置した後初期接着性
と同様にして接着性を評価した♂水分腐食条件下でのド
ラム走行後の金属コード疲労試験ＴＢＲ供試タイヤのト
レッド部の中央部より直径約５９ＩｌｌＫのトレッドゴ
ムをベルト最外層のスチールコード上に約ｌ關ゴムが残
るように剥ぎ取り、ドラムの回転に伴いタイヤに水をつ
けながら回転１させタイヤが回転中ゴム剥ぎ取り部が常
に水で濡らされる状態で５０００　ｋｍ走行した。なお
、その時の荷重、内圧、速度はそれぞれ２４２５に９゜
７．２５　ｋｇ／ｃｍ２　、６０ｋｍ／ｈであった。

このドラム走行したタイヤより、ベルト最外層・・のコ
ード１０本をゴム剥ぎ取り部より採取し、曲１げ半径６
０關、回転速度８０００　ＲＰＭにて回転曲げ疲労テス
トを行ない、コードが切断する１での回数を測定した。

なお、結果は１０本の平均値を求め、次式 にて指数化して表わした。従って数値の大きい程防錆効
果に優れている。

扁１〜Ａ　１８の１８種類のタイヤを舗装された良路と
突出岩石の多い悪路とが交互する一般道路を平均速度的
４　Ｑ　ｋｍ／ｈで７万ｋｍ走行させ、その走行後のタ
イヤのベルト部材からサンプリングした金属コードにつ
いて初期接着性と同様に接着テトストを実施すると共に
、前項ドラム走行後の疲労試験と同様に疲労試験を実施
し、扁１のタイヤの結果を１００とし□て指数表示した
。

＆　１４〜２３の１０種類のタイヤを高速良路の１長距
離速行トラックに、腐食を促進させるために、チューブ
とタイヤの間に水２００ＣＣを封入して装着して１５万
ｋｍ走行後にタイヤを回収し、タイヤカーカス層の周上
るか所で接着性、発錆状態、コード強力保持率を評価し
た。なお５万ｋｍ走行時点および１０万ｋｍ走行時点で
リム組みをやり直して水２００　ＣＣを封入した。

接着性は前項初期接着性と同様に試験した。発錆状態は
カーカスプライコードのコアまたは第１１・・シースの
ゴムの付着していないフィラメントの発錆状態を観察し
、発錆部分の面積率が１０チ未満をＡ、１０１以上２０
係未満をＢ１２０％以上４０チ未満を０．４０チ以上６
０％未満をＤ１６０チ以上８０チ未満をＥ、８０％以上
をＦとして表１示した。コード強力保持率は周上４か所
から各々１０本ずつ計４０本につきコードの強力を測定
し、その平均強力の疲労前の強力に対する保持率として
表示した。

実施例より明らかなように、１級脂肪酸の金属、１、塩
とホウ酸筐たはこの金属塩とを併用してベルト１部また
はカーカスプライ部の埋合せゴムに配合した本発明のス
チールラジアルタイヤは金属コードの腐食性が著しく改
善されることにより耐久寿命が大幅に改善されることが
わかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　天然ゴム、合成ポリイソプレンゴム、ポリブタジェ
   ンゴムから選ばれた１種以上のゴム成分１００重量部に
   対し、炭素数６ないし１０である１級脂肪酸の金属塩を
   ０．５〜１０重量部添加するかまたは該金属塩を０．５
   〜５重量部とその他の有機酸コバルト塩を０．５〜５重
   量部添加してなる配合組成物に於て、ホウ酸パ又はホウ
   酸の金属塩をゴム成分１００重両部に対し０．１〜５重
   量部併用添加したことを特徴とするタイヤ用ゴム組成物
   。 ＆　前記１級脂肪酸金属塩がコバルト塩および／゛チた
   はニッケル塩である特許請求の範囲第“１項記載のタイ
   ヤ用ゴム組成物。 ＆　前記その他の有機酸コバルト塩がナフテン酸コバル
   トおよび／またはステアリン酸コバルトである特許請求
   の範囲第１項記載のタイヤ用ゴム組成物。