JPS61160305A - 高硬度ビ−ドフイラ−を有するラジアルタイヤ - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、高硬度ビードフィラーを有するラジアルタ
イヤ、特にカーカスプライがビード組立体の内側から外
側へ向って折返されてカーカスプライの折返し部とビー
ド組立体との間にスチールコード補強層を介在させてい
るラジアルタイヤにおいて、ビードフィラーの硬度を高
くすることによって操縦安定性などのタイヤ性能を向上
させたものである。

（従来の技術） 自動車のハンドルを切ったときに速やかに進行方向が確
実に変わる性能、すなわち操縦安定性はタイヤの性能に
大きな関係がある。タイヤの操業安定性を向上するには
、タイヤのサイド部の剛性を大きくすればよいことは広
く知られている。タイヤのサイド部の剛性を大きくする
ために、ビード組立体とカーカスプライとの間にスチー
ルコード補強層を介在させたラジアルタイヤが提案され
ている（特開昭５７−１８５０３号公報参照）。

上記のラジアルタイヤを図面によって簡単に説明すると
、１はタイヤ円周方向に対して直角にポリエステルコー
ドを配列した１〜２枚のカーカスプライ、２はビードコ
ア、３はビードコア２の上部に配置された断面ほぼ三角
形のビードフィラーであり、上記カーカスプライ１はビ
ードフィラー３の内側に沿いビードコア２にて折返され
てビードフィラー３の外側に配置され、カーカスプライ
１の折返し部１ａの上端部１ｂはビードフィラー３の上
端部３ａ付近に位置している。そして上記ビードコアー
２およびビードフィラー３の外側と、カーカスプライ折
返し部１ａとの間には、カーカスプライに対して傾斜角
をもったスチールコード補強層４が介在され、このスチ
ールコード補強層４によってタイヤのサイド部の硬度を
向上させている。

一方、タイヤのサイド部の硬度を大きくするために、ビ
ードフィラー自体に特殊な配合のゴム組成物を使用する
ことが提案されている。例えば天然ゴム、ポリイソプレ
ンゴム、ポリブタンジエンゴム、またはスチレン・ブタ
ジェン共重合体もしくはこれらのブレンドゴム１００重
量部に対して、２０〜１３０重量部のカーボンブラック
と、フェノール９１００重量部当り５０重量部以下のジ
エン系液状ゴムにて変性したノボラック型変性フェノー
ル系樹脂を５０重量部以下加え、更に樹脂用硬化剤を加
えたビードフィラー用ゴム組成物が提案されている（特
開昭５６−１８６３２号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のカーカスプライ折返し部とビードフィラーとの間
にスチールコード補強層を介在したタイヤ、およびビー
ドフィラーに特殊配合のゴム組成物を使用したタイヤは
いずれも操縦安定性が向上されるけれども未だ十分とは
いえない、そこで上記の従来の技術を組合せて更に操縦
安定性を向上させることが考えられるが、両者の技術を
組合せたタイヤはタイヤの老化後の耐久性が低下すると
いう問題がある。この問題はゴムとの接着性が高めるた
めにスチールコードにメッキされている銅系合金と、ビ
ードフィラーのゴム組成物に配合されているフェノール
系樹脂の硬化剤として配合されているヘキサメチレンテ
トラミンとの作用によると考えられる。すなわちタイヤ
を構成するゴム組成物には、空気中の水分および空気に
よって微量の水分および酸素が含有されているが、スチ
ールコードにしんちゅう、青銅などの銅系合金をメッキ
することによって、上記ゴム組成物中の微量の水分およ
び酸素による錆の発生を防止している。

ところがゴム組成物に配合されているヘキサメチレンテ
トランは、上記ゴム組成物中の微量の水分および酸素に
よって分解されてアンモニアを発生し、このアンモニア
がスチールコードを埋没するゴム中に拡散してスチール
コードのメッキ層に達して銅を腐食させる。銅が腐食さ
れるとイオン化傾向から明らかなように、スチールコー
ドが急速に錆びて、スチールコードの強度およびゴムと
の接着力が低下し、その結果タイヤの耐久性が低下する
。この現象は、タイヤを高温高湿の条件下で使用すると
きに著しい。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記の問題点を解決するために、ビードフィ
ラーのゴム組成物に配合されるノボラック型フェノール
系樹脂の硬化剤として、ヘキサメチレンテトラミンの代
わりに、ヘキサメトキシメチルメラミンの部分縮合物、
またはへキサメチロールメラミンペンタメチルエーテル
の部分縮合物などのメラミン誘導体を配合するものであ
る。

すなわちこの発明は、タイヤ円周方向に対して直角にポ
リエステルコードを配列してなるカーカスプライが、ビ
ードコアと断面ほぼ三角形のビードフィラーとからなる
ビード組立体の内側から外側に向って折返されてカーカ
スプライ折返し上端部がビードフィラー上端部付近に位
置し、上記ビードフィラーに密着して銅合金メッキされ
たスチールコード補強層を配置したラジアルタイヤにお
いて、上記ビードフィラーが、ゴム１００重量部に対し
てカーボンブラック４０〜１２０重量部。

ノボラック型フェノール樹脂５〜４０重量部、および一
般式 （式中、Ｒ，、Ｒ，、Ｒ，、Ｒ，は−ＣＨ，ＯＨ。

−ＣＨＩＯＣＨｌ、−ＣＨＩＯＣｔＨｓ７）　イずれか
であり、Ｒｊは一〇ＣＨ，、−ＱＣ，Ｈ，、Ｒ４は一〇
Ｈ，ＯＣＲ，。

−ＣＨ，ＯＣ，Ｈ，であり、ｎは１〜５の整数である）
で示されるメラミン誘導体０．５〜１０重量部を配合し
たゴム組成物からなることを特徴とする高硬度ビードフ
ィラーを有するラジアルタイヤである。

ビードフィラーを形成するゴム組成物のゴムは。

天然ゴム、またはスチレンブタジェンゴム、ブタジェン
ゴム、イソプレンゴムなどの固状ジエン系合成ゴム、お
よびこれらの混合ゴムである。これらの固状ゴムの５〜
２０重量％を液状ジエン蓄舎ゴム、特に液状イソプレン
系合成ゴムで置換すると、硬度および弾性率が向上し、
かつムーニー粘度が低下して加工性が向上するので好ま
しい。、上記液状合成ゴムの置換量が２０重量％を越え
てもこの発明の効果の向上はみられず、却って強度が低
下するので好ましくない。

上記ゴムに配合されるカーボンブラックは、ヨード吸着
値が３０〜１００ｍｇ／　ｇであることが好ましく、ヨ
ード吸着値が３０ｅｇ／ｇ未満であるとカーボンブラッ
クの配合によるゴム補強作用が低下し、１００■ｇ／ｇ
を越えると未加硫ゴムのムーニー粘度が高くなって加工
性が低下する。ゴム１００重量部に対するカーボンブラ
ックの配合量は４０〜１２０重量部、好ましくは６０〜
１００重量部であり、４０重量部未満であると硬度が不
十分であり、これを補完するためには多量のフェ□　ノ
ール系樹脂を配合する必要を生じ、この場合はフェノー
ル系樹脂の分散が不均一となって強度が低下する。カー
ボンブラックの配合量が１２０重量部を越えると脆くな
るなどの問題がある。

上記ゴムに配合されるノボラック型フェノール系樹脂と
しては、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型ク
レゾール樹脂、ノボラック型レゾルシン樹脂、および上
記樹脂をロジン油、トール油、カシュー油、リノール酸
、オレイン酸、リルイン酸などのオイルで変性した樹脂
である。

ゴム１００重量部に対するノボラック型フェノール系樹
脂の配合量は５〜４０重量部、好ましくは１０〜３０重
量部であり、５重量部未満であると硬度が低くなり、４
０重量部を越えるとゴム配合物への分散が均一とならず
、またムーニー粘度が大きくなって加工性が低下する。

上記カーボンブラックとノボラック型フェノール系樹脂
の合計配合量は、ゴム１００重量部に対して８０〜１２
０重量部であることが好ましく、８０重量部未満では硬
度が低くなり、１２０重量部を越えると加工が困難とな
る。

またゴム配合物に配合される上記ノボラック型フェノー
ル系樹脂の硬化剤として使用されるメラミン誘導体とし
ては、メラミントとホルムアルデヒドとを１価アルコー
ルの存在下または不存在下で重縮合反応を行なって得ら
れるもので、前記の一般式で示され１重合度ｎが１〜５
範囲の重縮合物の混合物である。特に平均重合度１．５
〜３．０のへキサメチロールメラミンペンタメチルエー
テルの部分縮合物、ヘキサメトキシメチルメラミンの部
分縮合物が好適である。

メラミン誘導体の配合量は、上記ノボラック型フェノー
ル系樹脂１００重量部に対して１０〜４０重量部が好ま
しく、１０重量部未満であると上記フェノール系樹脂の
硬化反応が完全に行なわれず。

４０重量部を越えても硬化反応をより促進することはで
きない。またメラミン誘導体のゴム１００重量部に対す
る配合量は０．５〜１０重量部、好ましくは２〜４重量
部であり、０．５重量部未満では硬度が不十分であり、
１０重量部を越えると加硫反応に長時間を要し生産性が
低下する。

上記ゴム組成物には、上記成分のほかに、一般に使用さ
れているステアリン酸、亜鉛華、加硫促進剤、いおうな
どが適当量配合され１通常のタイヤ加硫条件によって加
硫される。

なお、スチールコード補強層のスチールコード埋没ゴム
とスチールコードとの接着性を大きくなる内的でスチー
ルコード埋没ゴムに、レゾルシンまた任レゾルシンホル
マリン樹脂初期縮合物と、硬化剤としてλキサメチレン
テトラミンとを配合する汰＜用いられている方法では、
スチールニー合の錆の発生を促進するので好★しくない
。

上記のスチールコード埋没ゴムには、ステアリン酸、ナ
フテン酸、トール油酸などの有機酸のコバルト塩、メラ
ミン誘導体を硬化剤として用いるノボラック型フェノー
ル系樹脂、および１，３．５トリアジン−２，４，６ト
リチオールのいずれかをゴム１００重量部に対して０．
５〜１０重量部を単独または併合して配合することは好
ましい。

なおまたラジアルタイヤは、この発明で特定する条件の
ほかは、通常の構造、条件によって成型される。

（発明の作用） ビードフィラーを形成するゴム組成物に含まれるノボラ
ック型フェノール系樹脂の硬化剤として配合したヘキサ
メトキシメチルメラミンの部分縮合物、またはへキサメ
チロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合など
のメラミン誘導体は、ゴム組成物中に存在する微量の水
分および酸素によって分解されにくいので、スチールコ
ードにメッキした銅系合金が錆びるのが防止され、その
結果スチールコードの錆発生による強力およびゴム接着
性の低下が防止される。

（実施例） （ａ）　　ビードフィラーのゴム組成物下記第１表に示
すビードフィラー用のゴム配合物についてムーニー粘度
および加硫時間を測定し。

さらに加硫後のゴム組成物の硬雇″、”動的粘弾性およ
びスチールコード補強層に蛤するゴム付着率を測定し、
その結果を第２表に示した。

（以下壺白） 第１表 上記第１表中、ＳＢＲはスチレンブタジェンゴム、ＢＲ
はブタジェンゴム、液状ＩＲは液状イソプレンゴム、Ｈ
ＡＦ、ＧＰＦはヨード吸着値が前者８２、後者３６のカ
ーボンブランク、フェノール樹脂はカシュー変性フェノ
ール樹脂、メラミン誘導体Ｉはへキサメチロールメラミ
ンペンタメチルエーテルの部分縮合物、メラミン誘導体
■はへキサメトキシメチルメラミンの部分縮合物、メラ
ミン誘導体■はヘキサメトキシメチルメラミン（比較例
）である。

第２表 上記第２表のムーニー粘度は、Ｊ　Ｉ　Ｓ　−Ｋ６３０
０の未加硫ゴム物理試験法に準じてムーニー粘度計を使
用して温度１００℃、大ロータで測定した値である。加
硫時間は、東洋精機社製オツシレーテイングディスクレ
オテスターを使用して温度１６０℃で加硫し、最小トル
クより最大トルクの９０％に上昇するまでに要する時間
（分）である。硬度は、ＪＩＳ−に６３０１に従ってス
プリング式試験機を用いて測定した値である。動的弾性
率は、岩本製作所製の動的粘弾性スペクロメータを用い
、室温で周波数１０Ｈ２、動歪２％の条件で測定した値
である。ゴム付着率は１表面をしんちゅう（銅６９％）
メッキしたスチールコード１×５ｘ０．２５＋ｍを５−
間隔に配列し、スチールコード配列の両面に天然ゴム１
００重量部、カーボンブラックＨＡＦ５５重量部、亜鉛
華５重・置部、老化防止剤１重量部、ステアリン酸２重
量部、ナフテン酸コバルト３重量部、いおう２．５重量
部、加硫促進剤１重量部に配合したベルト用ゴム組成物
の厚さ０．５　ｍの２枚のゴムシートをもってサンドイ
ッチ状に被覆してスチールコード埋没ゴムシートを作り
、さらに上記第１表のそれぞれのゴム組成物を用いた厚
さ４ｍのゴムシートを上記スチールコード埋没ゴムシー
トに重ね、この積層シートを加硫したのち、温度８０℃
、相対湿度９５％挑雰囲気中に７日間放置して老化を促
進させた。次いでスチールコードと被覆ゴムシートの間
を剥離し、スチールコードとゴムとの間で剥離されない
でゴム層を引裂かれてスチールコードが露出していない
部分の面積割合（％）をもって示した値である。

第２表でみられるように、硬化剤としてヘキサメチレン
テトラミンを配合した比較□例Ｈは、加硫時間は短くな
るが老化後のゴム付着率は０％でスチールコードがゴム
より完全に剥離した。またフェノール樹脂およびメラミ
ン誘導体を配合しない比較例Ｉは、硬度が小さくかつ動
的弾性率が小さい。さらにメラミン誘導体を多量に配合
した比較例Ｊは加硫時間が著しく長くなる。なお、ヘキ
サメトキシメチルメラミンを配合したゴム組成物Ｇは他
のメラミン誘導体の部分縮合物を配合したゴム組成物に
比べて老化後のゴム付着率が若干劣っている。

（ｂ）　　タイヤの性能 ポリエステルコード（１５００ｄ　Ｘ　２　）からなる
２プライをカーカスプライとし、上記ゴム付着率の測定
に使用したと同じ構造のスチールコード補強層をカーカ
スプライに対する傾斜角５０度に配置し、かつスチール
コード（Ｉ　Ｘ　４　Ｘｏ、２５＋ｍ）　２プライのブ
レーカ部を有するタイヤサイズ１９５／７０ＨＲ１４の
ラジアルタイヤを製作した。ビードフィラーのゴム組成
物には、上記第１表のＡ（実施例）およびＨ，Ｉ’（比
較例）を使用したラジアルタイヤの性能試験をし、その
結果を下記第３表に示す。

上記第３表の操縦安定性は、　Ｊ　Ｉ　５−Ｄ４２０２
に定められた上記タイヤサイズの空気圧（１、９ｋｇ　
／　ｃｄ　）と荷重（５２ｏｈｇ）とでドラム試験機の
回転軸に対してスリップ角２度に傾けてタイヤを載置し
。

ドラム表面速度ＬＯｋｍ／時間でタイヤを回転させ、ド
ラム試験機の回転軸方向に作用するタイヤ上の力を測定
し、この力をスリップ角度２度で除した値である。また
ドラム耐久性は、米国自動車安全規準ＦＭＶＳＳ　１０
９に従い、内圧１　、７　ｋｇ　／　ａｌ、速度８０ｋ
ｍ／時において、タイヤ荷重を規準によって所定時間毎
に所定荷重量を増加し、さらに２４時間毎に荷重１０４
　ｋ（ずつ増加して、タイヤが破壊するに至るまでの走
行距離を求めた。老化後タイヤ耐久性の老化条件は上記
ゴム付着率測定時の老化条件と同じである。そして第３
表の操縦安定性、ドラム耐久性は、スチールコード補強
層のない従来のタイヤ■の数値を１００とした指数で示
した。またタイヤのゴム付着率（％）は前記ゴム組成物
のゴム付着率に準拠して測定した値である。

上記第３表にみられるように、ビードフィラーにヘキサ
メチレンテトラミンを配合したゴム組成物Ｈを使用した
タイヤ■は、ゴム付着率および老化後ドラム耐久性が著
しく低下し、またフェノール樹脂を配合しないゴム組成
物ｌを使用したタイヤ■は操縦安定性の向上が少なく、
タイヤ■、タイヤ■に比べて劣っている。

（発明の効果） この発明のタイヤは、操縦安定性、ドラム耐久性、老化
後ドラム耐久性、およびスチールコードとビードフィラ
ーとの間の接着性が優れている。

【図面の簡単な説明】

図面はラジアルタイヤの半分の断面図である。 にカーカスプライ、１ａ：カーカスプライ折返し部、１
ｂ＝カーカスプライ折返し部の上端部、２１’−）−ニ
ア、３８ビニ、フイう−、４．ユ、−ルコード補強層。 特許出願人　　東洋ゴム工業株式会社。 代理人　弁理士　　坂　野　威　失 言　　１）　了　　司

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕タイヤ円周方向に対して直角にポリエステルコー
   ドを配列してなるカーカスプライがビードコアと断面ほ
   ぼ三角形のビードフィラーとからなるビード組立体の内
   側から外側へ向つて折返されてカーカスプライの折返し
   上端部がビードフィラー上端部付近に位置し、上記ビー
   ドフィラーに密着して銅合金メッキされたスチールコー
   ド補強層を配置したラジアルタイヤにおいて、上記ビー
   ドフィラーが、ゴム１００重量部に対してカーボンブラ
   ック４０〜１２０重量部、ノボラック型フェノール系樹
   脂５〜４０重量部、および一般式▲数式、化学式、表等
   があります▼ （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿４、Ｒ＿５は−ＣＨ＿２
   ＯＨ、−ＣＨ＿２ＯＣＨ＿３、−ＣＨ＿２ＯＣ＿２Ｈ＿
   ５のいずれかであり、Ｒ＿２は−ＯＣＨ＿３、−ＯＣ＿
   ２Ｈ＿５、Ｒ＿６は−ＣＨ＿２ＯＣＨ＿３、−ＣＨ＿２
   ＯＣ＿２Ｈ＿５であり、ｎは１〜５の整数である）で示
   されるメラミン誘導体０．５〜１０重量部を配合したゴ
   ム組成物からなることを特徴とする高硬度ビードフィラ
   ーを有するラジアルタイヤ。 〔２〕ビードフィラーのゴム組成物中のノボラック型フ
   ェノール系樹脂１００重量部に対するメラミン誘導体が
   １０〜４０重量部である特許請求の範囲第１項に記載の
   高硬度ビードフィラーを有するラジアルタイヤ。