JPS6213445A

JPS6213445A - スチ−ルコ−ド被覆用ゴム組成物

Info

Publication number: JPS6213445A
Application number: JP15384285A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ishikawa; 泰弘石川; Masao Inoue; 正夫井上
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1985-07-12
Filing date: 1985-07-12
Publication date: 1987-01-22

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】く技術分野〉本発明は、スチールタイヤのスチールコード被覆ゴム用
ゴム組成物に関し、特に加工性が良好で、しかも加硫後
硬度が高いスチールコード被覆用ゴム組成物に関する。

〈従来技術〉自動車用タイヤは、自動車の高速性にともなって走行寿
命等の耐久性に高いレベルが要求されるようになってお
り、それにともなってベルト部にスチールコードをもっ
たスチールタイヤが多量に生産されるようになって来た
。このようなタイヤに使用するスチールコード被覆ゴム
用ゴム組成物においては、スチールとの接着性が良いこ
とと同時に、耐久性が強く、スチールと充分なじむ高硬
度が要求される。このため、現在高硫黄含有／コバルト
／高炭素含有（いわゆる旧ｇｈ　　Ｓ　／Ｃｏｂａｌｔ
／１１ｉｇｈ　Ｃａｒｂｏｎ　）系のゴム組成物が使わ
れている。

ところがこの種の組成物は、カーボンの多量配合のため
未加硫時の粘度が高く、加工時の発熱が高く、配合しで
ある不溶性硫黄の転換を起こしやすいなど、極めて加工
が困難な組成物である。今後さらに耐久性向上のために
ハードカーボンを使用するようになると加工の困難さは
さらに増大する。また、このような組成物は高弾性（Ｈ
ｉｇｈＭｏｄｕｌｕｓ　ｏｆ　ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ）
で、破断伸びが低く、耐久性向上のためには破断伸びの
向上が望まれているが、未だこのような欠点を改善した
スチールコード被覆用ゴム組成物は実現していなかった
。

〈発明の目的〉本発明の目的は、前述のような欠点を解消し、加工時に
は粘度が低く、加工が容易で、加硫後には高硬度となり
、耐久性が強く、スチールコードとのなじみが良く、破
断伸びも大きい、新規なスチールコード被覆用ゴム組成
物を提供するものである。

〈発明の構成〉本発明は、天然ゴムを８０重量％以上含む原料ゴム１０
０重量部に対して、カーボンブラックを５５重量部以上と、有機酸コバルト
をコバルト元素として０．０２〜０．８重量部と、硫黄を３〜１０重量部と、エポキシ樹脂を５〜２５重量部と、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量に対して０．５〜ｔ、
３当量のエポキシ樹脂硬化剤とを含むことを特徴とする
スチールコード被覆用ゴム組成物である。

以下に、本発明を更に詳細に説明する。

本発明者等は、スチールコード被覆用ゴム組成物におい
て、カーボンを多量に配合することによる加工性の困難
さを改善し、未加硫時には粘度が低く、加工容易であり
、加硫後には硬さを増し、しかも破断伸びを向上させる
には、液状のエポキシ樹脂の添加によって加硫前の粘度
を下げ、加硫後は、エポキシ樹脂の硬化によって、硬度
と破断伸びを向上させ、強靭なゴム組成物を得ることが
できることを知見し、本発明に至ったものである。

本発明について説明する。

本発明のゴム組成物は、天然ゴムを８０重量％以上含む
ものを原料ゴムとする。天然ゴムが８０重量％未満であ
ると、満足な接着が得られないからである。

天然ゴム以外の原料ゴムは、ポリブタジェン、ブタジェ
ンスチレンゴム、ブタジェンアクリロニトリルゴム、ポ
リクロロプレン、ポリイソプレン、クロルスルホン化ポ
リエチレン、ポリイソブチレン、イソブチレンイソプレ
ンゴム、アクリルゴム、多硫化系合成ゴム、ウレタンゴ
ム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の合成ゴムなど任意
のものを用いてよい。

さらに、このゴム組成物は、カーボンブラックを原料ゴ
ム１００重量部に対して５５重量部以上含む。カーボン
ブラックは、ゴム組成物の硬度を高めるためであり、５
５重量部未満であると、硬度が不足だからである。

また、硫黄を３〜ｌＯ重量部含む。硫黄はゴム組成物の
硬度を高くし、接着を良好にするものであり、３重量部
未満であると、硬度、接着が不十分であり、１０重量部
を超えると、引張強さ、破断伸びが低下するからである
。

本発明で用いるエポキシ樹脂は、汎用として一般的に用
いられるエポキシ樹脂のいかなるものを用いてもよい。

エポキシ樹脂とは、分子内にエポキシ基を２個以上含む
高分子化合物およびそのエポキシ基の開環反応によって
生成する合成樹脂をいい、主としてエピクロルヒドリン
と多価フェノールとの反応生成物が用いられる。

好ましくは、ビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂に、硬
化剤としてジシアンジアミド等を用い、さらに硬化助剤
として、３級アミンを加えるのが良い。このほかビスフ
ェノールＡを種々変性したものを用いることができる。

一例を挙げれば、ビスフェノールＡタイプ　エポキシ当
量１９０住友化学社製ＥＬＡ−１２８は、下記式で示さ
れるものである。

エポキシ樹脂は、５〜２５重量部、好ましくは５〜１５
重量部用いる。５重量部より少ない量では本発明の効果
が少なく、２５重量部より多い量では、接着性が低下す
る。

エポキシ樹脂硬化剤としては、アミン類、ポリアミド、
酸無水物、三フッ化はう素等があり硬化助剤としては、
３級アミン等がある。

エポキシ樹脂と硬化剤の比はエポキシ当量に対し硬化剤
を０．５〜１．３当量加える。

以上のゴム組成物の製造方法は、通常の方法で、バンバ
リー混合機等を用いて、原料ゴムと他の成分を混練した
後、硫黄および加硫促進剤を混合して調整し、成形後加
硫処理するものである。

本発明は、さらに有機酸コバルトをコバルト元素として
０．０２〜０．８重量部含むものである。

用いる有機酸コバルトとは、ナフテン酸コバルトもしく
はステアリン酸コバルト、オクチル酸コバルト、オレイ
ン酸コバルトなどの炭素数が５〜２０の直鎖状もしくは
分枝を有するモノカルボン酸のコバルト塩およびロジン
のコバルト塩である。

この有機酸のコバルト塩がゴム組成物にスチールコード
との良好な接着性を付与するためには、原料ゴム１００
重量部に対してコバルト元素含有量として０．０２〜０
．８重量部、好ましくは０．１〜０．４重量部使用する
のがよい。従って、例えばコバルト元素含有率１０重量
％のナフテン酸コバルトを使用する場合には、原料ゴム
１００重量部に対してナフテン酸コバルトを０．２〜８
重量部、好ましくは１〜４重量部使用するのがよい。原
料ゴム１００重量部に対して有機酸のコバルト塩の使用
量がコバルト元素含有率として０．０２重量部未満では
使用効果がなく、スチールコードとゴムとの接着力に劣
り、０．８重量部を超えると未加硫時の加工性が著しく
損われ、また使用量に比しスチールコードとゴムとの接
着力はそれほど向上しない。

〈実施例〉以下本発明を実施例および比較例で説明する。

表１に示す配合で本発明のゴム組成物を作成し、その効
果を評価した。すなわち表１に示す配合で後に詳述する
エポキシＡＮＥを添加した。エポキシ樹脂の硬化剤とし
てジシアンジアミド、硬化助剤としてイミダゾール誘導
体を用いた。

ゴム組成物の作成は、通常の方法を用い、表１に示す配
合で、原料ゴムと加硫促進剤および硫黄以外の配合剤を
通常のバンバリーミキサ−にて混合したマスターバッチ
を得、これに加硫促進剤および硫黄をオープンロールに
て加え混合してゴム組成物を調製した。

べつに比較例として、エポキシ樹脂を用いないもの（比
較例１）、ナフテン酸コバルトを含まないものく比較例
２）、およびエポキシ樹脂を多量に含むもの（比較例１
１）を作成し、比較とした。

評価方法は、以下のとおりであり結果を、表２、表３に
示した。

（１）未加硫時加工性ムーニー粘度による。ＪＩＳ　　Ｋ６３００に準拠した
ＭＬ　　、すなわち１００℃で１分子熱後１÷４に測定を始め、４分後のムーニー粘度で評価した。

（２）加硫ゴムの物性（未老化）ＪＩＳ　　Ｋ６３０１に準じて評価した。すなわち、破
断時の応力を引張強さとして測定し、５０　Ｍｏｄは、
５０％の伸び量を与えるのに必要な引張応力であり、１
００　Ｍｏｄは、１００％の伸び量を与えるのに必要な
引張応力である。

硬度はＪＩＳＡによる。

（３）老化ゴムの物性８０℃×２４時間、８０℃×４８時間老化したゴムにつ
いて（２）と同様のゴム物性を測定した。

（４）接着評価ＡＳＴＭ−Ｄ２２２９に準じた引抜き型接着評価による
゛。

（４−１）初期接着性ＡＳＴＭ　　Ｄ２２２９に準じて１×５構造のスチール
コードを用いて１７２インチの埋込み長さで行なった。

ワイヤー表面には銅６５％／亜鉛３５％のメッキが施さ
れている。加硫条件は１６０℃×２０分で行なった。

（４−２）耐水接着性加硫したＡＳＴＭ型引抜きサンプルを７０℃９６％ＲＨ
雰囲気中で放置しく７．１４．２１日）、引抜きテスト
で評価した。

（４−３）温水接着性加硫したＡＳＴＭ型引抜きサンプルを、７０℃の温水中
で放置しく７．１４，２１日）、引抜きテストで評価し
た。

表２かられかるように、エポキシＡ−Ｈのいずれも添加
することにより、ムーニー粘度（初期トルク、およびＭ
Ｌ１＋４）は低下することがわかるまた、本発明例５．
６および本発明例８，９゜１０、比較例１１によれば、
エポキシ樹脂添加量が増加すると、添加量とともに、ム
ーニー粘度が急激に低下し、高粘度ゴムの加工性を改善
していることかわかる。まだ加硫物性においては、エポ
キシ添加によって、硬度の上昇が見られ、しかも、その
量とともに急激に高くなる。

また破断伸びがエポキシ樹脂添加によフて高くなり、高
硬度ゴムの破断伸びが低いという欠点を一カバーしてい
る。破断伸びを上昇させる手段は他の方法では、弾性率
（Ｍｏｄｕｌｕｓ　ｏｆ　ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ　）を
低下させなければならないので、同時に引張り強さが低
下する傾向にあるが、本発明によれば、引張り強さの低
下なしに、硬度向上が期待出来る。

一方接着性については、表３に示したようにエポキシ樹
脂添加によって、初期接着は同等であるが、本発明例８
〜本発明例１０、比較例１１によればエポキシ樹脂を過
剰添加すると急激に低下する。この結果からエポキシ樹
脂添加量は、３０重量部より多い量を添加することは不
利なことがわかる。

また、耐水接着と耐温水接着については、初期接着を低
下させない程度の量を加えたものについては改善されて
おり、エポキシ樹脂が接着性改善効果を持っていること
がわかる。

表１注ｌ）老化防止剤：Ｓ−１３（モンサンド社）２）コバル
ト含有量１０重量％３）エポキシＡ　　　地竜化工業社製　ＥＰ４０８０水
添ビスフェノールＡタイプエポキシ当Ｊｌ　　２３５〜２６０イ）エポキシＢビスフェノールＡ型ジグリシジルエーテルに特殊変性　
　エポキシ当ｉ　　２１０〜２４０旭電化工業社製　Ｅ
ＰＸ４９−１０５）エポキシＣひましゆ変性　エポキシ当量５００ニーシーアール社製　Ｒ−１３５３６）エポキシＤエポキシ当量６５８＋水添ビスフェノールエポキシ付加物７）エポキシＥ　　　エポキシ当量８４７８）Ｎ、Ｎジ
シクロへキシルベンゾチアジルスルフェンアミド９）８０％不溶性硫黄含有、２０％オイル１０）硬化剤
　ジシアンジアミド日本カーバイド社製　ＤＩＣＹ１１）硬化助剤　イミダゾール誘導体四国化成工業社製　ｃ１７ｚ〈発明の効果〉本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、ゴム原料
、カーボンブラックに加え、エポキシ樹脂およびその硬
化剤と、有機酸コバルトとを含むことによって、未加硫
状態での加工時には粘度が低く、加工が容易であり、加
硫後には、高硬度となって耐久性が強く、しかも破断伸
びが大きく、スチールコードとの接着性が耐水接着、耐
温水接着時に改善されたものである。

本発明のゴム組成物は、タイヤのスチールコート被覆ゴ
ムとして有効に利用される。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）天然ゴムを８０重量％以上含む原料ゴム１００重
量部に対して、カーボンブラックを５５重量部以上と、有機酸コバルトをコバルト元素として０．０２〜０．８
重量部と、硫黄を３〜１０重量部と、エポキシ樹脂を５〜２５重量部と、前記エポキシ樹脂のエポキシ当量に対して０．５〜１．
３当量のエポキシ樹脂硬化剤とを含むことを特徴とする
スチールコード被覆用ゴム組成物。