JPS63203405A

JPS63203405A - 重荷重用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JPS63203405A
Application number: JP62035925A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Saito; 正斎藤; Ken Kijima; 研貴島
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1988-08-23
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JP2891998B2

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）本発明は重荷重用空気入りタイヤ、特にアラミド繊維を
用いたベルトやカーカスにおけるゴムとコードとの接着
性、なかでも高温接着性の改善された航空機用ラジアル
タイヤ、トラック・バス用ラジアルタイヤまたは建設用
ラジアルタイヤ等に関するものである。

（従来の技術）アラミド繊維で補強したラジアルタイヤは、スチール繊
維で補強したタイヤに比べ軽量で、かつ他の有機繊維、
例えばナイロン、レーヨン、ポリエステルに比べて引張
変形の伸びが少なく、融点が高く耐熱性に優れている。

従って、アラミド繊維を重荷重で使用されるラジアルタ
イヤの補強部材としてブライコード、ベルトコードに使
用すると、軽量でしかもタイヤの発熱からくるタイヤ変
形の防止能力、耐バースト性に優れたタイヤを作ること
ができる。

ゴム補強用コードとしてナイロン、レーヨン、ポリエス
テル等の繊維を使用した場合には、一般にこれら繊維を
レゾルシン・ホルムアルデヒド／ゴムラテックス（以下
ｒＲＦＬ’Ｊと称する）接着剤等の混合溶液に浸漬し、
しかる後熱処理が施されたＲＦＬ接着剤層を介在して加
硫中にゴムと有機繊維との強固な接着反応が行われてい
る。しかし、アラミド繊維表面は剛直な骨格構造を有し
前記ＲＦＬ接着剤層との密着性に乏しいため、ＲＦＬ接
着剤で処理する前に予めエポキシ化合物で処理するか、
あるいはレゾルシンまたはレゾルシン誘導体とホルムア
ルデヒドとのモル比が１より大なるレゾルシン過多のＲ
ＦＬ接着剤で処理することが一般的に行われている。

従来の通常の空気入りタイヤの使用条件下では、かかる
エポキシ化合物とＲＦＬ接着剤とによる接着処理、ある
いはレゾルシン過多のＲＦＬ接着剤による処理を行うこ
とにより十分に満足できる接着力が得られていた。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、大型航空機用空気入りタイヤ等の重荷重用空気
入りタイヤは、６０１ｏｎ／時でのドラム試験走行や実
地走行時にビード部のプライコード近傍温度は８０°ｃ
−ｉｏｏｏＣにも達する。同様に、ベルトのショルダ一
部付近のコード近傍の温度もベルト構造、ゴムゲージ等
によっても発熱は多少違うが７０℃〜１１０℃程度まで
上昇する。また局部的にゴムの変形の大きいところでは
温度が２００°Ｃ以上となり、ナイロンコード等を使用
した場合にはナイロンコードが熱によって溶解し、バー
ストに至る。

従って、アラミド繊維をかかる重荷重空気入りタイヤの
補強材として好適に使用できれば走行安全性に極めて有
利である。しかし、アラミド繊維コードは前述の如く接
着処理を行っても被覆ゴムとの高温接着性が低いという
問題点があった。すなわち、エポキシ化合物層とＲＦＬ
接着剤層とを２重にコーティングしたアラミド繊維コー
ドとゴムとの接着性は、ナイロン、ポリエステル、レー
ヨン等のＲＦＬ接着剤のみ一層をコーティングしたもの
に比べ５０〜１４０″Ｃ程度の高温において大幅に低下
してしまった。

またエポキシ化合物のコーティングを除去した・ＲＦＬ
接着剤１層のコーティングを有するアラミド繊維コード
は該繊維コード表面で剥離を生じ、更に接着力が低下す
る。このため、重荷重用空気入りタイヤの走行中に温度
が上昇した場合には、ゴムとコードとの接着力が十分で
ないために動的入力が加わるビード部のプライコードと
ゴムとの間に剥離故障が生じ、またベルト部においても
動的入力が大きく温度が高いベルト端でコードとゴムと
の剥離故障を生じ、結局従来技術ではアラミド繊維で重
荷重用空気入りラジアルタイヤを作るのが難しいのが現
状である。

従って本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し
、アラミド繊維コードとゴムとの高温接着性の改善され
た重荷重用空気入りラジアルタイヤを提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段）本発明者等は上記問題点を解消すべく鋭意検討した結果
、特定の処理剤で接着処理したゴム補強用アラミド繊維
コードと、特定量のビスマレイミド化合物と硫黄とを配
合したゴム組成物とを加圧加硫することにより、常温お
よび高温において極めて高い接着力を有するゴム−コー
ド複合体が得られることを見出し、本発明を完成するに
至った。

すなわち本発明は、タイヤの赤道面と９０°〜７５°の
角度で交わる方向にて互いに平行配列をなす放射方向コ
ードのプライからなる少なくとも１枚のトロイダル状カ
ーカスと、このカーカスのクラウン部を取巻いて互いに
平行配列をなすコードを有するタイヤトレッド部強化用
ベルトとを主補強材とする重荷重用空気入りラジアルタ
イヤにおいて、該カーカスおよび該ベルトの少なくとも
一方が、アラミド繊維コードをエポキシ化合物で処理し
た後、レゾルシン−ホルムアルデヒド／ゴムラテックス
接着剤で接着処理してなるゴム補強用繊維コードを原料
ゴム１００重量部あたりビスマレイミド化合物を０．５
〜ｌＯ重量部と硫黄を０．５〜１０重量部含有するゴム
組成物に埋設してなるゴム−コード複合体であることを
特徴とする重荷重用空気入りラジアルタイヤに関するも
のである。

本発明で使用するＲＦＬ接着剤は、通常のゴム工業の分
野で使用されているものである。ここでレゾルシンとは
、レゾルシン、メチルレゾルシン、あるいはクロロフェ
ノール、アミンフェノールまたはオキシ安息香酸等とレ
ゾルシンとのホルムアルデヒド反応生成物、レゾルシン
と塩化硫黄との反応生成物等を含むレゾルシン誘導体の
ことをいう。またゴムラテックスとは、ビニルピリジン
−スチレン−ブタジェン共重合体ラテックス（ＶＰラテ
ックス）、スチレン−ブタジェン共重合体ラテックス（
ＳＢＲラテックス）、カルボキシ変性ラテックス、天然
ゴムラテックス等のことをいう。

また、本発明における原料ゴムとは、天然ゴム若しくは
ポリイソプレンゴム、ポリブタジェンゴム、スチレン−
ブタジェン共重合体ゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチ
ルゴム等の合成ゴム、またはこれらのブレンドゴムのこ
とをいうが、特に天然ゴム単独または天然ゴムと合成ゴ
ムとのブレンドゴムが好ましい。

本発明に使用するビスマレイミド化合物としては、次式
：（式中のＲは芳香族、脂肪族または脂環式炭化水素の基
である）で表わされるビスマレイミド化合物全てを含み
特に限定されないが例えば：Ｎ、Ｎ’−エチレンビスマ
レイミド、Ｎ、Ｎ’−ヘキサメチレンビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　
−ドデカメチレンビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　−（２，
２，４−１−リメチルーへキサメチレン）ビスマレイミ
ド、Ｎ、Ｎ’　−（オキシ−ジプロピレン）ビスマレイミド
、Ｎ、Ｎ’　−（アミノ−ジプロピレン）ビスマレイミド
、Ｎ、Ｎ’　−（エチレン−ジオキシジプロピレン）ビス
マレイミド、Ｎ、Ｎ’　−（１，４−シクロヘキシレン）ビスマレイ
ミド、Ｎ、Ｎ’　−（１，３−シクロヘキシレン）ビスマレイ
ミド、Ｎ、Ｎ’　−（メチレン−１，４−ジシクロヘキシレン
）ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　−（イソプロピリデン−１，４−ジシクロヘ
キシレン）ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　−（ｍ−フェニレン）ビスマレイミド、Ｎ、
Ｎ’　−（ｐ−フェニレン）ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’
　−（ｏ−フェニレン）ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　−
（１，３−ナフチレン）ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　−（１，４−ナフチレン）ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　−（１，５−ナフチレン）ビスマレイミＮ、
Ｎ’　−（３，３’−ジメチル−４，４′−ビフェニレ
ン）ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　−（３，３’−ジクロロ−４，４′−ビフェ
ニレン）ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　−（２，４−ピリジル）ビスマレイミド、Ｎ
、Ｎ’−（ｍ−トリレン）ビスマレイミド、Ｎ、Ｎ’　
−（４，６−シメチルー１．３−フェニレン）ビスマレ
イミド、Ｎ、Ｎ’　−（４，４’−ジフェニルメタン）ビスマレ
イミド、Ｎ、Ｎ’　−（４，４’−ジフェニルエーテル）ビスマ
レイミド、Ｎ、Ｎ’　−（４，４’−ジフェニルスルホン）ビスマ
レイミド、およびＮ、Ｎ’　−（４，４’−ジフェニルジチオ）ビスマレ
イミド、等を挙げることができる。

尚、本発明に用いるゴム組成物には加硫剤としての硫黄
の他、加硫促進剤、加硫促進助剤、老化防止剤、軟化剤
あるいは充填剤等が適宜配合される。

（作　用）ナイロン、レーヨン等の繊維は一般にタイヤの補強材と
して使用する場合、ＲＦＬ接着剤一層のみのコーティン
グで強固なゴムとの高温接着を得ることができる。しか
しアラミド繊維においては、従来のゴム組成物を使用し
た場合にはエポキシ化合物をアラミド繊維表面に被覆処
理した後、更にＲＦＬ接着剤処理しても尚高温接着性が
低かった。

この２層処理を施したアラミド繊維コードを適当量のビ
スマレイミド化合物と硫黄とを含有するゴム組成物に埋
設すると、これらを含有しないゴム組成物に埋設した場
合に比し５０°Ｃ〜１５０°Ｃの温度範囲で２〜３倍の
接着力が得られるようになるが、このような効果は本発
明において初めて見出されたものである。

尚、ゴム組成物に単にビスマレイミド化合物を配合して
、その特性を改良する試みは、すでに知られている。例
えば特開昭６１−２３８５０１号公報では、特定種類の
加硫促進剤０．３〜５ρｈｒ、硫黄ｏ、ａ〜３ｐｈｒ、
ビスマレイミド化合物０．１〜１．５ｐｈｒでかつ硫黄
／ビスマレイミド化合物および加硫促進剤／ビスマレイ
ミド化合物の重量比が夫々共に１／１〜３／１であるゴ
ム組成物は耐摩耗性およびグリップ性を損うことなくブ
ローアウト性を改良できることが開示されている。しか
し、コードの接着改良については一言も述べられていな
い。また、特開昭６１−１４２３８号公報では、ビスマ
レイミド化合物的０．５〜１０ｐｈｒと、シヘンゾチア
ジルジスルフィドまたはテトラアルキルチウラムジスル
フィドのうち１種または２種以上を約０．５〜５　ｐｈ
ｒと、更に硫黄または硫黄供与体のうちの１種または２
種以上を約０．１〜１．５　ｐｈｒとを含有するゴム組
成物は高温加硫においても加硫戻りを起さず、引張強さ
の優れた加硫ゴム組成物が得られることが開示されてい
る。しかし、この公報もコードとの接着に関してはまっ
たくふれていない。更に、特開昭６１−１６６８４４号
公報には、ビスマレイミド類とスルフェンアミド類とジ
チオリン酸類と硫黄とを配合することにより耐熱老化お
よび耐屈曲亀裂劣化に優れたゴム組成物が得られること
が開示されているが、やはりコ。

−ドとの接着については記載されていない。

一方、ディップコードとゴムとの接着については「イン
ターナショナルポリマーサイエンスアンドテクノロジー
（Ｉｎｔｅｒｎａｔｊｏｎａｌ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｃ
ｉｅｎｃｅａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　）　、第１
１巻、第１２号、第３２頁（１９８４年）」において、
ｍ−フェニレンビスマレイミドを３重量部配合したゴム
組成物ではナイロンコードとの接着力が向上し、かつ１
００°Ｃでも接着力が維持されていると発表されている
が、コードの接着処理の詳細についてはまったく述べら
れていない。

本発明においてはビスマレイミド化合物をゴム分１００
重量部に対し０．５〜１０重量部配合する必要があるが
、この理由は０．５重量部未満では接着改良の効果が少
なく、一方１０重量部を越えると高価な化合物を多量に
使用する割に接着力向上が顕著でなく経済的でないばか
りか、未加硫ゴムのムーニー粘度が大幅に上昇し、作業
性が悪化し、ゴムの引裂抵抗が大幅に低下し、更には動
的歪み入力が加わっか場合の亀裂成長性が大きくなり好
ましくないがである。また硫黄もゴム分１００重量部に
対し０．５〜１０重量部配合する必要があるが、この理
由は０．５重量部未満では接着力およびゴム加硫物性が
低下し、一方１０重量部を越えると加硫ゴム組成物の硬
度が高くなり過ぎ切断伸びが減少し、また接着力が低下
すると共に高温接着力が頭打ちとなり、ゴムの耐熱老化
性等を著しく悪化させ好ましくないからである。従って
、上述の理由より、好ましくはビスマレイミド化合物１
〜６重量部、硫黄２〜６重量部とする。

ゴム補強用コードを接着処理する際に使用するエポキシ
化合物は特に限定されないが、一般式％式％素原子を示すが、前者の基は分子内に少なくとも２個存
在し、ｎは１以上の正の整数を示す）で表わされる化合
物を使用するのが好ましい。このようなエポキシ化合物
は、例えばエビクロルヒドリチレングリコール、プロピ
レングリコール等の脂肪族多価アルコールとの反応によ
り得られる。エポキシ化合物は１分子中に２個以上のエ
ポキシ環を有していることが好ましい。また、分子鎖内
または分子鎖末端にエポキシ基を有する液状ゴム、例え
ばエポキシ化液状ポリブタジェンゴム、エポキシ化液状
ポリイソプレンゴムであってもよい。

更にまた、かかるエポキシ化合物は、ゴム補強用コード
１００重量部あたり０．Ｏ１〜０．５重量部を付着させ
るようにすることが良好な接着を得るため好ましい。

（実施例）以下この発明を実施例および比較例により説明する。

１〜６　　９　１〜８アラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）としてポリ（１
，４−フェニレンテレフタルアミド）（デュポン（Ｄｕ
ｐｏｎ　ｔ）社製、商品名ケブラー（ＫＨＶ［、ＡＲ）
　）を用い、その３０００ｄの原糸を下撚２０回／１０
ｃｏ＋、上撚２０回／１０ｃｍで撚り、撚構造３０００
ｄ／３のコードにした。

エポキシ化合物としてジグリセロールトリグリシジルエ
ーテルを用い、下記組成の液を調製した。

重量部ジグリセロールトリグリシジルエーテル　１．２０カセ
イソーダ（１０％水溶液）　　　　　　　　０．１４水
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　９
８．６４このエポキシ化合物水溶液に、リンツラー社製
コンビュトリーターを用いて、前、記コードを浸漬し、
次いでこのコードを１６０°Ｃ×６０秒の乾燥炉を経て
、２４０℃×６０秒の熱処理炉に通し、更にＲＦＬ液に
浸漬した。

ＲＦＬ液は、下記組成：重量部水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　５
２４．０ルゾルシン　　　　　　　　　　　　　　１５
．１２ホルマリン（３７％）　　　　　　　　　　　１
６．７２カセイソーダ（１０％水溶液）　　　　　　　
１１．００５６６．８５の混合物を室温で８時間熟成後、これにビニルピリジン
スチレンブタジェン共重合ゴムラテックス（４１％）４
３３．１５重量部を加え、更に１６時間熟成して得た。

このＲＦＬ液に浸漬したコードを、再度１６０’ＣＸ　
６０秒の乾燥炉を経て２４０°Ｃ×６０秒の熱処理炉に
通して、アラミド繊維処理コードＡを得た。

なお、エポキシ化合物のコードへの反応固着量およびＲ
ＦＬ液固体分のコードへの付着量は、コード１００重量
部に対して、それぞれ０．０８および７．５重量部であ
った。

同様にして、同一撚構造の３０００　ｄ／３のアラミド
繊維生コードをエポキシ化合物水溶液で処理せずに前記
ＲＦＬ液に浸漬し、同一条件で乾燥及び熱処理し、アラ
ミド繊維処理コードＢを得た。

また、同一撚構造の３０００　ｄ／３のアラミド繊維生
コードを前記エポキシ化合物水溶液に浸漬し、次いで前
記ＲＦＬ液による浸漬処理を行うことなく同一条件で乾
燥および熱処理し、アラミド繊維処理コードＣを得た。

前記処理コードＡ、　ＢおよびＣを下記第１表記載の配
合割合（重量部）の未加硫配合ゴム組成物に埋め込み、
１４５°Ｃ×３０分、２０ｋｇ／ｃｍ”の加圧条件下で
加硫し、得られた加硫物からコードを掘り起こし、毎分
３０ｃｍの速度でコードを加硫物から剥離させ、剥離抗
力を測定してこれを接着力（ｋｇ／本）とした。測定は
空気中で室温（２３”Ｃ）、５０°Ｃ，１００°Ｃおよ
び１５０°Ｃにて実施した。得られた結果を第１表に併
記する。

尚、第１表に示ｔＮ、Ｎ’　−ｍ−フェニレンビスマレ
イミドは次式：の化学構造式で表わされ、またエチレンビスマレイミド
は次式：の化学構造式で表わされる。

第１表に示す測定結果よ明らかな如く、本発明で使用す
るコード−ゴム複合体のコードとゴムとの間の高温接着
力は極めて優れたものであった。

また、接着剥離試験後の接着破壊面を走査型電子顕微鏡
で詳しく観察した結果、破壊は主にゴム側で起こり、Ｒ
ＦＬ接着剤層とゴムとの間の接着およびＲＦＬ接着剤層
とエポキシ層との間の接着はかなり強固になっているこ
とが判明した。

１７８、　　′１９実施例１のアラミド繊維処理コードＡをカーカスプライ
補強材として用い、また前記第１表に示す配合処方Ｎｏ
、１．４および５の配合組成物を該カーカスプライ被覆
ゴム組成物として、３種類のトラック・バス用ラジアル
タイヤ（サイズ１０００Ｒ２０，１４ブライ）を試作し
た。

これら３種類のタイヤのトレンドゴムをパフしてベルト
の発熱によるベルト故障が発生しないようにした後、荷
重ＪＩＳ正規荷重２００％、速度６０ｋｍ／時、内圧７
　、２５　ｋｇ／ｃｍ”にてカーカスプライコード端の
接着破壊セパレージジン故障に至るまでのドラム走行距
離を測定した。得られた結果を下記の第２表に示す。

第２表実施例Ｉのアラミド繊維処理コードＡをベルト補強材と
して用い、また前記第１表に示す配合処方麹１．４およ
び５の配合物を該ベルトプライ被覆ゴム組成物として、
３種類のトラック・バス用ラジアルタイヤ（サイズ１０
００Ｒ２０，１４プライ）を試作した。

これら３種類のタイヤを荷重ＪＩＳ正規荷重１２０％、
速度６０ｋｍ／時、内圧７　、２５　ｋｇ／　ｃｍ”に
てベルト端の接着破壊セパレーション故障に至るまでの
ドラム走行距離を測定した。得られた結果を下記の第３
表に示す。

第３表第２表および第３表に示す測定結果は、本発明に使用す
るゴム−コード複合体であればベルトまたはカーカスプ
ライの高温接着性が著しく改良されるので、重荷重用空
気入りラジアルタイヤのベルト耐久性やカーカスプライ
端の耐久性が大幅に向上し得ることを示している。

（発明の効果）以上説明してきたように本発明の重荷重用空気入りラジ
アルタイヤでは、カーカスおよび／またはベルトに高温
接着性の改良されたコード−ゴム複合体を使用したこと
により、タイヤの発熱からくるタイヤ変形の防止能力や
耐バースト性の大幅向上が図れるという効果が得られる
。

Claims

【特許請求の範囲】

１、タイヤの赤道面と９０°〜７５°の角度で交わる方
向にて互いに平行配列をなす放射方向コードのプライか
らなる少なくとも１枚のトロイダル状カーカスと、この
カーカスのクラウン部を取り巻いて互いに平行配列をな
すコードを有するタイヤトレッド部強化用ベルトとを主
補強材とする重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいて
、該カーカスおよび該ベルトの少なくとも一方が、アラ
ミド繊維コードをエポキシ化合物で処理した後、レゾル
シン−ホルムアルデヒド／ゴムラテックス接着剤で接着
処理してなるゴム補強用繊維コードを原料ゴム１００重
量部あたりビスマレイミド化合物を０．５〜１０重量部
と硫黄を０．５〜１０重量部含有するゴム組成物に埋設
してなるゴム−コード複合体であることを特徴とする重
荷重用空気入りラジアルタイヤ。