JPS604540A - 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】 本発明はゴム組成物に関し、詳しくは原料ゴムに比較的
多缶のイΔつと特定性状を有ジるカーボンブラックを配
合し、かつ有機酸のコバルｌ−塩を配合づ′ることにに
す、加硫後の破断物性ａ３Ｊ、ひ耐熱老化性に１曇れ、
しかもスチールコード被覆ゴムとしで使用した場合にス
チールコードとの高い接着力を示し、また未加硫時の加
工性も良好なゴム組成物に関する。

近年、自動小用タイヤの安全性、高速走行性、耐久性等
に対する要求品質は、ますます高くなってきている。こ
のような高度な要求を満戻させるために補強層にスチー
ルコードを持ったスチールタイＶが急速に普及してぎた
。このようなスチールタイＡ７においては、通常スチー
ルコード表面にメッキされた黄銅との接着力が単要なた
め、スチールコードの周囲には、接着力を保持するため
の特別なゴム配合を行なったゴムで被覆しでいる。

通常このような部位に用いられるゴム組成物はスチール
コードとの接着力の向上のなめに天然ゴムを主体ゴムと
しで使用し、イＡつを多量に配合し、さらに接着助剤と
して右（；（酸のコハル］へ塩を添加している。

しかし、このような配合は戦１ｔＪｉエネルギーが低く
、また熱老化性が悪い等のマイナス曲を持っており、こ
の点をいかに克服づ−るがが中震な問題どなっている。

本発明者らは、既にこのような配合系に使用するカーボ
ンブラックとしてｌ５ＡＦ級のハードカーホンブラック
を使用りることか右利であることを見出し特許出願して
いる。しかしながら、このようなカーボンブラックを使
用Ｊ−ることは未加硫時のゴムの粘度が高いため、加工
時の発熱が高く、また、イオウを多量配合している。こ
のＪ、うなゴム組成物では未加硫時にイＡつかブルーム
４−る等の加工上の障害が牛゛づ゛る。

本発明はこれら従来技術の欠点を解決すべくなされたも
ので、イオウＪ３よびカーボンブラックを多量に配合し
、かつ有磯酸のコバル１へ塩を配合したスチールコード
被覆用等に用いられるゴム組成物の加硫後の破１′Ｉｉ
物性および耐熱老化性を低下させずに未加硫時のムーニ
ー粘度を低くし、かつスコーチタイムを長くして未加ｔ
ｌｌ’＋ｉ　１Ｖｊ加］１１を改良゛づ−るどＪｌ、に
、スチールコードどの接着性を改良したゴム組成物をＪ
ｊｔ供η−ることを目的とし、特にスチールコード被覆
ゴムとして好適に利用される。

本発明者等は、スチールコード被がゴム等に用いられる
ノ」−ボンブラックの性状に着目して鋭意検問の結果、
カーホンブラックｌ５ＡＦの利点であるスチールコード
どの接着性、破門物性ずなわち引張強さ、破断伸ひ、破
断エネルギーに優れ、しかもカーボンブラックＨＡＦと
同程度の未加硫時の加工性を承りカーボンブラックを見
出し、かかるツノ−ボンブラックを多量に配合し、かつ
多量のイオウと有批閑のコハル１−塩を配合して成るゴ
ム組成物が上記目的を達成することを知見して本発明に
到達した。

づなわち本発明は、原石ゴム１００重量部に対しで、有
□酸のコバル１〜塩をコバルト元素含有革で０．１〜０
．６重量部、比表面積６５〜９０＋ｎ’／ｇ、ジプチル
フタレ−１〜（ＤＢＰ）吸油ω８５〜１１５厭／１００
ｇ、ジブチルフタシー１〜吸油用と圧縮ジブチルフタレ
−１−（ＤＢＰ）吸油量との鈴が１５ｉｆ、／１００（
１以上のカーボンブラックを５０〜７０ｍ！ｕ部Ｊ３Ｊ
：びイオウを４〜１ｏＩ［ｕ部８イｊＪることを特徴と
するゴム組成物にあり、このような配合のゴム組成物は
未加硫時のムーニー粘度が低く、かつスコーチタイムが
長く、加硫後の破断物性および耐熱老化性が高いレベル
にあり、またスチールコードとの接着性の憬れたゴム組
成物が得られる。

本発明に使用される原料ゴムどしては、天然ゴムおよび
／またはポリイソプレンゴムが原石ゴム中に９０ｆａ　
Ｗ％以上含右りることが必要であり、さらに天然ゴムお
よび／またはポリイソプレンゴムに加えてポリブタジェ
ンゴム、スヂレンーブタシエン共重合体ゴム等のジエン
系ゴムやブチルゴム、ＥＰＤＭ’ＪのΔレフイン系ゴム
の少なくとも１（１ト以上を原第１ゴムの１０重岱％未
満混合することも可能である。

本発明のゴム組成物におい−Ｃ配合されるイ＃　ｌ！　
Ｍのコバル１〜塩どしては、プブアン醗コバルト、ステ
アリン酸コバル１−、ロシンコパル１−、オレインｎ１
２］バルト等が例示される。有機ｒ１％のコバル１〜塩
の配合量は、１京ＩＮゴム１００重司部に対しコバルト
元素会有吊で０．１〜０．６重量部含有される。従って
コバル１へ元素含有量が１０重Ｖ％のナフテン酸コハル
１〜にあっては１〜６車量部配合される。コバルト元素
含有量が０．１手間部未満または０．６重ωＢｌｉを越
えるど破断物性が低く、またスチールコードとの接着性
に劣り、配合効果が少い。

本発明においては、比表面積が６５〜９０π１′／ｇ、
ＤＢＰ吸油量が８５〜１１５＝ｆ　／　１００（１，Ｄ
　Ｂ　Ｐ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量との差が１５ｒｆ／
１００ｇ以上のカーボンブラックを用いる。通常、）Ｊ
−ボンブランクの９．ｌＩ性を示８１−伯として、粒子
径を示す比表面積電顕粒子径あるいはよう素置着量、ス
トラクチＡ・−を表わ−ｆｌＤＢＰ吸油量で示されてい
る。しかし、本発明で使用するカーボンブラックは、単
によう素置６量とＤＢＰ吸油量では規定出来ず、比表１
ｎ」梢（Ｎ２吸着量）、ＤＢＰ吸油量およびＤＢＰ吸油
量ど圧縮ＤＢＰ吸油Ｗの差で示される。圧縮ＤＢＰ吸油
量（２４１ＶＩ４Ｄ［３Ｐ吸油量）とはＡＳＴＭＤ　３
４９３−７りに規定される方法で測定される右動ス１ヘ
ラクチＶ−のことである。すなわら本発明で使用される
カーボンブラックはよう索吸着崖、ＤＢＰ吸油量は通常
のＨＡＦ級のカーボンブラックの１１（１を示Ｊ−が、
比表面積か小さく（粒径どしては人である）、圧縮ＤＢ
Ｐ吸油量が小さい。従ってス１ヘラクヂャーに関しては
、ＤＢＰ吸油量と圧縮ＤＢＰ吸油量との差が大きいこと
が特徴である。

カーボンブラックに関し−Ｃは、通常、低ストラクヂャ
ーのカーボンブラックの方が破断伸びを高くり゛るが、
分散が悪いため破田ｉ強度が出にくい点が欠点である。

上記のＤＢＰ吸油ｆｉｌと圧縮ＤＢＰ吸油量の差が大き
い、づなわらルーズなスｊ−ラクヂャ一部分が多いと混
合時には充分分［１（が可能で、混合後には畠伸長−し
ジュラスか１１（い等の低ス１ヘラクチャ−のカーボン
ブラックのような性質が現われるど同時に高い破断強度
が社ｌられ、熱老化時の物性Ｊ５よびスチールコードと
の接谷性にも侃れるという利点がある。

このような本発明で使用するカーボンブラックの利点は
、イΔつ配合量が少量のゴム配合では見られず、スチー
ル接着用のゴム組成物等に用いられるイＡつを条間配合
し、かつ有１戊酸のコバル１〜塩を配合したゴム配合の
みに見られる。

カーボンブラックの会有采は、原オ゛」コ゛ム１００重
量部に対し５０〜７０重Φ部である。カーボンブラック
の含イｊ量が５０重置部より少いδ）では高硬度ゴムが
ｉｑられず、７０重置部を越える藁では加工上の障害が
大ぎく実用的でない。

またイオウの配合量は、原オ′１ゴム　１００重最部に
対し４〜１０重量部であり、４車ω部より少いイＡつ吊
では高硬度ゴムは得にくく、また１０重量部を越える缶
では未加硫ゴムのイオウにＪこるブルームが生じる等の
加工上の問題点が生じ実用的でない。

本発明にＪｊいては、これら前記配合剤のほかに通常ゴ
ム業界で使用される配合剤、例えば酸化面１（）、ステ
アリン酸、老化防止剤、ゾ［ｊセスオイル、加硫促進剤
等が適宜適量添加される。

以下、実施例、比較例および走行試験例に基づいて本頌
明を具体的に説明する。なお、第１表中の配合はすべて
重量部である。また、第１表および第３表中の実は実施
例、ＩＬは比較例を怠味する。

実施例１〜１０Ｊ３よび比較例１〜１２第１表に示づ配
合で原料ゴムとイＡつＪｊよび加硫促進剤以外の配合剤
を通常のバンバリー型ミキザーにて混合して４”Ｊ　７
Ｃマスターハツヂを、Ａ−ブンロールに移し、このマス
ターパップ“にイオウ１Ｊ５Ｊ：び加硫促進剤を加えて
混合し、ゴム組成物を調製しＩζ。なお、第１表中のナ
フテン酸コバル１−、スデノ７リン酸コパル１〜の配合
にＪｊいて、カッコ内はコバルト元素ａ右（６）を示づ
。また、１吏用したカーボンブラックＡ〜Ｉ　Ｏ）性状
、？７なりも比表面積、よう素置着量、ＤＢＰ吸油量、
圧縮ＤＢＰ吸油量並びにＤ　Ｂ　ｌ）吸油Ｈ１とＨ二Ｉ
ｉｉ　Ｄ　１３　Ｐ吸油量との差を第２表に示す。第２
表にＪｊいて、圧縮Ｄ　［３Ｐ吸油量は、Ａ　Ｓ　Ｔ　
Ｍ　Ｄ　３４９３−７９ニ刊Ｉ　Ｌ　（２４０００ρＳ
１で４回圧縮後のカーボンブラックを通常のＤＢ　ｌ］
吸油量の測定力法で測定した。

このように調製されたゴム組成物のムーニー２；１１Ｄ
Ｘ　（Ｍ　Ｌ　１４　、１００”Ｃ）ヲＪＩｓ　Ｋ　６
３００ニ準拠して、１００℃で１分間余熱優に測定をＷ
ｉめ、４分後の粘度で評ｆｉｌｌｉ　Ｌ／だ。また、ス
コーヂタイムは１２５℃におけるムーニー粘度の起生１
ヘルクがら１−ルクが５ポイン１−上臂するに要づ−る
時間で評価しｌこ。

また、加硫ゴム特性はゴム組成物でシー１〜状にしこ、
　１６０℃、１５分加硫して加硫シートを作成し、Ｊ　
Ｉ　Ｓ　３　号り＞　ヘ／Ｌ／　ヲＪ’ｌ抜さ、硬度（
ＪＩＳ　Ａ）の測定Ｊ′３よび引張試、験を行なった。

引張試験の１００％上ジュラス、引張強さ１４３　Ｊ、
ひ破ｒ折沖ひは、−ＪＩｓ　Ｋ　６３０１に準拠して行
なった。ｊ、た、破断Ｊネル−１゛−は、応力〜歪曲線
のｍｌ　（Ｌ’Ｊを測定してム゛１′価した。

さらに、耐熱老化Ｍをｈ・１′洒り−るために加Ｗｌ［
ゴムをギＩＴ−オーブン中で８０″Ｃ１２４１１１１間
処理した筏のＪ■Ｓ硬度、１００　％モジコラス、引張
強ざ、破Ｉグｉ伸びおよび破断エネルギーをそれぞれ測
定した。

それぞれの結果を第３表に示づ。

〈■グループ〉 ■グループは、イＡつを少量配合、かつ有機酸コバルト
場末配合で、性状の異なった種々のカーボンブラックを
配合したゴム組成物である。

性状の異なるカーボンブラックＡ〜Ｈをそれぞれ配合し
た比較例１・−８は特性に４３いてほとんど異同は見ら
れない。従って、イオウ量が少く、有（幾酸のコバルト
ｊｎ未配合のゴム組成物においては、本願発明で使用す
るカーボンブラックＢ−Ｄ、Ｇ〜１−１を配合した比較
例２〜４および７〜８の優位性は認められない。

なＪ５、ここで用いるカーボンブラックＡ〜ト１は、第
２表に示されるように、いずれもよう素置ｆｆＱやＤＢ
Ｐ吸油聞はｌ−Ｉ　Ａ　Ｆ級である。この内、本発明で
使用するカーボンブラックＢ〜Ｄ、Ｇ〜１１は、よう素
置＠量がやや大ぎく、比表面積がやや小ざい。また、こ
のカーボンブラックＢ〜Ｄ、Ｇ〜Ｈは、ＤＢＰ吸油毘が
やや大ぎく、逆に圧縮ＤＢＰ吸油鍛が小さく、両者の差
が大きいという特徴を右づる。

く■グループ〉 ■グループは、イＡつを多量配合、かつ有（幾酸のコバ
ルト塩を配合し、性状の異なったカーボンブラックを配
合したゴム組成物である。

比較例９は、ハードカーボンブラックであるｌ５ＡＦ（
カーボンブラックＩ）を配合したゴム組成物であり、こ
の比較例９と比較して本発明で使用するカーボンブラッ
クと性状の異なるカーボンブラックＡ、Ｅ、Ｆを用いた
比較例１０〜１２は、未加硫時の粘度が低く、しかもス
コーヂタイムが延長され未加硫時の加工性が改善される
という利点を有するものの、加硫後Ｊ５よび熱老化後の
ゴム特性、特に加ｉｔ後の破断伸び、破断エネルギー並
びに熱老化後の引張強さ、破断伸び、破断エネルギーの
低下が若しい。

これに対して本発明で使用するカーボンブラックＢ〜Ｄ
ＸＧ−Ｈを用いた実施例１〜５は、比較例９と比較して
、未加硫時の粘度が低く、しかもスコーヂタイムが延長
され未加硫時の加工性が改善されるという利点を有７”
るのみならず、加硫後および熱老化後のゴム特性が比較
例つとｔ工ぽ同等であり、スチールコード被覆ゴムとし
て使用する揚台に満足する特性を示づ−０ 〈■グループ〉 ■グループは、実施例５の配合に基づき、カーボンブラ
ックの配合量、イオウの配合量、右歳酸のコバル１〜塩
の種類および配合量を代えたゴム組成物（実施例６へ・
１０）である。

この実施例６〜１０におい−Ｃも比較例つと比較して、
未加硫時の加工性は改善され、しかも加硫後および熱老
化後のゴム特性はほぼ同等である。

走行試験例１〜３ 比較例１２、実施例５　Ｊ５　Ｊ：び比較＋！ｉｌＪ　
９の３種のゴム配合で、それぞれスチ−−）レラジアル
タイＡンのベルト層被覆ゴムを作成し、このベル１〜層
２枚を有する　１６５ｓ　ｒ＜　１３リイズのタイＡ７
を製ｊΔした。口のタイヤを乗用車の後輪に装着し５０
，０ＯＱｋｌ１１走行した後、タイ１７のベル１〜層を
切り出して　２番ベル１〜の端部からの剥がれの長さを
測定した。結果を走行試験例１（比較例１２の１）＼配
合）の測定値を１００どした指数で表示し、第４表に示
した。

第　４　表 第４表の結果から本発明に用いるカーボンブラック日を
用いた走行試験例２のタイヤは、ベル１〜セパレーショ
ン１８：がカーボンブラックＩ（ＩＳＡ「）を用いた走
行試験１！＋！Ｉ　３のタイ＼７に匹敵−する性能を右
づることが判る。

以上説明したように、イＡつ多量に配合し、かつ有ｎ酸
のコバル（〜塩を配合したゴム配合に、ＨＡＦ級のカー
ボンブラックで、比表面積が比較的小さく、ＤＢＰ吸油
吊と圧縮Ｄ　Ｂ　Ｉ）吸油ｍの差が人さいカーボンブラ
ックを配合した本発明のゴム組成物は、未加硫時の加工
性に優れ、し力玉も加硫後および熱老化後のゴム物性が
カーボンブラックとしてｌ５ＡＦを用いたゴム組成物と
ｌｉ　ｔま同等の＾い値を示す。

従って本発明のゴム組成物は、スチールコート被覆用の
ゴム組成物として特に好適に使用される。

特許出願人　横浜ゴム株式会社 代理人　弁理士　伊東辰７．ｌｉ 代浬人　弁理士　伊東哲也

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、原料ゴム１００重Ｍ部に対して、有機酸のコバルト
   塩をコバルト元素含ｈｍｃ０．１〜０．６重足部、比表
   面積６５〜９ｏ１ＴＩ′／ｇ、ジブチルフタレート吸油
   １ｉｉ８５〜１１５ｈ／／　ｉｏｏｇ、シ７チ）ｌｚ７
   タレート吸油ｍど圧縮ジブチルフタレート吸油最との差
   が１５１１１　／　１００（１以上の７Ｊ−ボンブラッ
   クを５０〜７０重量部おＪ：びイＡつを４〜１０ｍ１ｎ
   部含有することを特徴とするゴム組成物。