JPS63241045A - Rubber composition for tire bead filler - Google Patents

Rubber composition for tire bead filler

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JPS63241045A
JPS63241045A JP62174775A JP17477587A JPS63241045A JP S63241045 A JPS63241045 A JP S63241045A JP 62174775 A JP62174775 A JP 62174775A JP 17477587 A JP17477587 A JP 17477587A JP S63241045 A JPS63241045 A JP S63241045A
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rubber
carbon black
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acrylate
bead filler
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title rubber composition excellent in durability, vibration-damping comfortableness of drive, steering stability, processability, etc., by mixing a natural rubber-based rubber component with reinforcing carbon black, sulfur and a metal acrylate at a specified weight ratio. CONSTITUTION:100pts.wt. natural rubber or blend rubber (A) prepared by mixing natural rubber with 50% or below synthetic diene rubber (e.g., polyisoprene rubber) is mixed with 50-100pts.wt. reinforcing carbon black (B), 1-10pts.wt. sulfur (C) and 1-15pts.wt. metal acrylate (D) to obtain the purpose rubber composition for tire bead fillers. As component B, carbon black having an iodine absorption of 40-150mg/g and a dibutyl phthalate absorption of 0.5-1.3cc/g is desirable. As component D, aluminum acrylate or zinc acrylate especially excellent in a function of prolonging a fatigue life is desirable.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、空気入タイヤのビードフィラー用ゴム組成物
に関するものであり、更に詳しくは耐久性、振動乗心地
性、操縦安定性及び加工性に優れたタイヤビードフィラ
ーに好適なゴム組成物に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a rubber composition for bead filler of pneumatic tires, and more specifically, it relates to a rubber composition for use as a bead filler for pneumatic tires, and more specifically, it relates to a rubber composition for use in bead fillers of pneumatic tires. The present invention relates to a rubber composition suitable for a tire bead filler with excellent properties.

(従来の技術) 空気入れタイヤ、特にラジアルタイヤのビードフィラー
ゴムはタイヤの耐久性、操縦安定性、乗心地上等に大き
な影響を与えるため、これまで種々の検討がなされてき
た。例えば実公昭47−16084号公報、フランス国
特許第126013号明細書及び米国特許第40673
73号明細書等には、超硬質やゴムをビードフィラーに
適用することにより運動性能等を改善することが開示さ
れている。
(Prior Art) Since the bead filler rubber of pneumatic tires, especially radial tires, has a great influence on tire durability, handling stability, riding comfort, etc., various studies have been made so far. For example, Japanese Utility Model Publication No. 47-16084, French Patent No. 126013, and U.S. Patent No. 40673
Specification No. 73 and the like discloses that the motion performance and the like are improved by applying super hard material or rubber to the bead filler.

しかし、これらの従来技術は耐久性について殆ど考慮が
なされていない。このため、耐久性を考慮した技術とし
て、例えば特開昭55−54337号公報には天然ゴム
等のジエンゴムにノボラック型フェノール樹脂と、樹脂
用硬化剤と、カーボンブラックを配合したゴム組成物を
ビードフィラーに使用することが開示されている。
However, these conventional techniques give little consideration to durability. For this reason, as a technology that takes durability into consideration, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-54337 discloses a bead composition containing a diene rubber such as natural rubber, a novolac type phenol resin, a resin curing agent, and carbon black. It is disclosed for use in fillers.

また特開昭55−151053号公報には、耐久性と運
勅性能の双方を改善するために、短繊維状シンジオタク
チック−1,2−ポリブタジェンをシス−1,4−ポリ
ブタジェンにブロック重合あるいはグラフト重合したポ
リマーと1、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを主成分、とす
るビードフィラー用ゴム組成物が提案されている。
Furthermore, JP-A-55-151053 discloses that short fibrous syndiotactic-1,2-polybutadiene is block polymerized to cis-1,4-polybutadiene in order to improve both durability and transport performance. A rubber composition for bead filler has been proposed which contains a graft polymerized polymer, a thermosetting resin, and a curing agent as main components.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、ゴムの弾性率を高めるためにビードフィ
ラー用ゴム組成物に熱硬化性樹脂と樹脂硬化剤とを配合
する上記従来技術においては、樹脂硬化剤としてヘキサ
メチレンテトラミンを使用しているために、ラバー ケ
ミストリー アンドテクノロジー1、第49巻、第4号
、1976年、第1040〜1059頁に記載されてい
る如く、アミンによるポリエチレンテレフタレート繊維
コードの強力低下を来たし、タイヤの耐久性に悪影響を
及ぼすという問題点があった。一方、かかる熱硬化性フ
ェノール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ロールメラミンを使用し
た場合には、ポリエチレンテレフタレートのアミン分解
による強力低下は防止できるものの、混練り、押出し等
の加工時に樹脂の硬化反応が伴うために均一な品質を得
ることや加工性に問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-mentioned conventional technology in which a thermosetting resin and a resin curing agent are blended into a rubber composition for bead filler in order to increase the elastic modulus of rubber, hex. As described in Rubber Chemistry and Technology 1, Vol. 49, No. 4, 1976, pp. 1040-1059, the use of methylenetetramine causes a decrease in the strength of the polyethylene terephthalate fiber cord due to the amine. However, there was a problem in that it adversely affected the durability of the tire. On the other hand, when hexamethoxymethylolmelamine is used instead of hexamethylenetetramine as a curing agent for such thermosetting phenolic resins, it is possible to prevent the strength from decreasing due to amine decomposition of polyethylene terephthalate, but when processing such as kneading and extrusion, Due to the curing reaction of the resin, there were problems in obtaining uniform quality and in processability.

また、弾性率を高める他の方法としてカーボンブラック
を大壷に配合する方法もあるが、この方法によるとゴム
の流動特性が著しく悪化し、通常のゴム工業加工設備で
はバンバリー・ロール、押出し等で加工上の制約が多く
、所望の高弾性率ゴムを得ることは困難であった。
Another method to increase the elastic modulus is to mix carbon black into a large pot, but this method significantly deteriorates the flow characteristics of the rubber, and conventional rubber industrial processing equipment is not suitable for Banbury rolls, extrusion, etc. There are many restrictions on processing, and it has been difficult to obtain a desired high elastic modulus rubber.

更に、ゴムポリマーの架橋剤として、例えば硫黄を多量
に配合することにより高弾性率ゴムを得ることができる
が、この場合、ビードフィラーに要求される屈曲耐久性
を著しく低下させるために実用性は殆どない。
Furthermore, high elastic modulus rubber can be obtained by incorporating a large amount of sulfur as a crosslinking agent in the rubber polymer, but in this case, the flexural durability required for the bead filler is significantly reduced, making it impractical. There aren't many.

以上説明してきたように、従来技術においては運動性能
、耐久性及び加工性等の全ての面で満足のいくタイヤビ
ードフィラー用ゴム組成物を得ることは不可能であった
As explained above, in the prior art, it has been impossible to obtain a rubber composition for tire bead filler that is satisfactory in all aspects such as driving performance, durability, and processability.

そこで本発明の目的は上記問題点を解消し、耐久性、振
動乗心地性、操縦安定性及び加工性の全ての面で優れた
効果を発揮し得るタイヤビードフィラー用ゴム組成物を
提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a rubber composition for tire bead filler that can solve the above-mentioned problems and exhibit excellent effects in all aspects of durability, vibration riding comfort, handling stability, and processability. It is in.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは上記問題点を解消すべく鋭意検討した結果
、タイヤビードフィラー用ゴム組成物において天然ゴム
単独又は合成ジエンゴムとのブレンドゴムに対し充填剤
として所定量の補強性カーボンブラックと硫黄の他に、
アクリル酸の金属塩を所定量配合することにより高弾性
、高伸長及び高耐久疲労性の加硫ゴムが得られることを
見い出し、本発明を完成するに至った。
(Means for Solving the Problems) As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that natural rubber alone or blended rubber with synthetic diene rubber can be used as a filler in rubber compositions for tire bead fillers. Besides prescribed amounts of reinforcing carbon black and sulfur,
The present inventors have discovered that a vulcanized rubber with high elasticity, high elongation, and high durability and fatigue properties can be obtained by blending a predetermined amount of a metal salt of acrylic acid, and have completed the present invention.

すなわち本発明は、天然ゴム単独又はこれに合成ジエン
ゴムを50%迄含むブレンドゴム100重量部に対し、
補強性カーボンブラック50〜100重量部と、硫黄1
〜10重量部と、アクリル酸金属塩1〜15重1部とを
配合してなるタイヤビードフィラー用ゴム組成物に関す
るものである。
That is, in the present invention, for 100 parts by weight of natural rubber alone or blended rubber containing up to 50% of synthetic diene rubber,
50 to 100 parts by weight of reinforcing carbon black and 1 part by weight of sulfur
The present invention relates to a rubber composition for a tire bead filler, which contains 1 part by weight of 1 to 15 parts by weight of an acrylic acid metal salt.

本発明で使用するゴム分は天然ゴム単独又は合成ジエン
ゴムとのブレンドゴムであるが、かかる合成ジエンゴム
としてはポリイソプレンゴム、高シス−ポリブタジェン
ゴム、ビニル含有率35〜55%の中ビニル含有率ポリ
ブタジェンゴム、ビニル含有率70%以上の高ビニル含
有率ポリブタジェンゴム、シンジオタクチック−1,2
−ポリブタジェンを含むポリブタジェンゴム、乳化重合
スチレン−ブタジェンゴム、溶液重合スチレン−ブタジ
ェンゴム、及びこれらジエンゴムの変性ゴム、例えばカ
ルボキシル化スチレン−ブタジェンゴム、エポキシ化天
然ゴム等を挙げることができる。
The rubber component used in the present invention is natural rubber alone or a blended rubber with synthetic diene rubber. Examples of such synthetic diene rubber include polyisoprene rubber, high cis-polybutadiene rubber, and medium vinyl-containing rubber with a vinyl content of 35 to 55%. Polybutadiene rubber, high vinyl content polybutadiene rubber with a vinyl content of 70% or more, syndiotactic-1,2
- Polybutadiene rubber containing polybutadiene, emulsion polymerized styrene-butadiene rubber, solution polymerized styrene-butadiene rubber, and modified rubbers of these diene rubbers, such as carboxylated styrene-butadiene rubber, epoxidized natural rubber, and the like.

次に、本発明で使用する補強性カーボンブラックは、ヨ
ウ素吸着量が40〜150 mg/ gでかつジブチル
フタレート吸収量が0.5〜1.3CG/gのものが好
ましい。また、アクリル酸の金属塩としては金属がアル
ミニウム又は亜鉛のものが特に好ましい。
Next, the reinforcing carbon black used in the present invention preferably has an iodine adsorption amount of 40 to 150 mg/g and a dibutyl phthalate absorption amount of 0.5 to 1.3 CG/g. Further, as the metal salt of acrylic acid, those in which the metal is aluminum or zinc are particularly preferable.

尚、本発明のゴム組成物においては加硫促進剤、加硫促
進助剤、老化防止剤あるいは軟化剤等が適宜配合される
In addition, in the rubber composition of the present invention, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerating aid, an anti-aging agent, a softener, etc. are appropriately blended.

(作 用) アクリル酸金属塩をゴム成分に配合することは米国特許
第4.191.671号明細書及び英国特許第2゜04
2、553号明細書に夫々開示されているが、いずれも
過酸化物により加硫するものであり、用途もタイヤのビ
ードフィラーゴムを目的とするものではなく、よって本
発明の作用効果を奏するものではなかった。一方、特開
昭60−147451号公報には、カーボンブラックを
多量に含む硫黄硬化性天然ゴム組成物の弾性率と同等の
弾性率を、当該ゴム組成物にジメタクリル酸亜鉛を配合
することによりカーボンブラックの配合量を減らして得
ることができることにより、かかるゴム組成物において
は破断伸び、レジリエンスが改良できタイヤへの使用に
適していると述べられている。しかし、ジメタクリル酸
亜鉛の単純な添加は高弾性とはなるが破断伸びの低下を
来たし、また耐久疲労性も劣るものであった。
(Function) Blending acrylic acid metal salts into rubber components is described in US Pat. No. 4.191.671 and British Patent No. 2.04.
No. 2,553, each of which is vulcanized with peroxide and is not intended for use as a bead filler rubber for tires, and therefore does not achieve the effects of the present invention. It wasn't something. On the other hand, JP-A-60-147451 discloses that an elastic modulus equivalent to that of a sulfur-curable natural rubber composition containing a large amount of carbon black can be achieved by blending zinc dimethacrylate into the rubber composition. It is stated that by being able to obtain a rubber composition with a reduced amount of carbon black, elongation at break and resilience can be improved in such a rubber composition, making it suitable for use in tires. However, the simple addition of zinc dimethacrylate resulted in high elasticity but decreased elongation at break and poor fatigue durability.

これに対し、本発明の目的はタイヤの運動性能、振動乗
心地性を損なわずに耐久疲労性能を改善することにある
ため、ゴム組成物の物性としては高い弾性率を有してい
ながら疲労寿命の長いことが望ましく、このような観点
から先ず動的損失係数(tan δ)が0.19以上で
あることが要求される。
In contrast, the purpose of the present invention is to improve the durability and fatigue performance of tires without impairing their motion performance and vibration riding comfort. It is desirable that the dynamic loss coefficient (tan δ) be 0.19 or more from this point of view.

かかる要求を満足するには本発明で使用するアクリル酸
金属塩を、例えばアクリル酸アルミニウム、アクリル酸
亜鉛、アクリル酸ニッケル、アクリル酸コバルト、アク
リル酸鉛、アクリル酸鉄、アクリル酸マンガン、アクリ
ル酸バリウム、アクリル酸カルシウム又はアクリル酸マ
グネシウムとする。
In order to satisfy such requirements, the metal acrylate used in the present invention may be selected from, for example, aluminum acrylate, zinc acrylate, nickel acrylate, cobalt acrylate, lead acrylate, iron acrylate, manganese acrylate, and barium acrylate. , calcium acrylate or magnesium acrylate.

また加硫ゴムの破断伸び及び弾性率の温度による変化は
小さい方が望ましいので、かかる観点からはアクリル酸
アルミニウム、アクリル酸亜鉛、アクリル酸カルシウム
又はアクリル酸マグネシウムが好ましく、更に好ましい
のはアクリル酸アルミニウム及びアクリル酸亜鉛である
。更に、疲労寿命を長くするという観点からアクリル酸
アルミニウムが特に好ましい。
Furthermore, it is desirable that the change in elongation at break and elastic modulus of vulcanized rubber due to temperature be small, so from this point of view, aluminum acrylate, zinc acrylate, calcium acrylate, or magnesium acrylate is preferable, and aluminum acrylate is more preferable. and zinc acrylate. Furthermore, aluminum acrylate is particularly preferred from the viewpoint of increasing fatigue life.

アクリル酸金属塩を配合することにより高弾性率であり
ながら疲労寿命が長くなる機構は不明であるが、アクリ
ル酸金属塩が微視的な応力集中の緩和作用をしているも
のと推定される。
Although the mechanism by which adding acrylic acid metal salts increases fatigue life while maintaining high elastic modulus is unknown, it is presumed that acrylic acid metal salts have a mitigating effect on microscopic stress concentration. .

次に、具体的に添加剤としてアクリル酸アルミニウムを
添加量を変えて添加した場合の温度と動的損失係数ja
n及び動的弾性E′との関係について第1図に示す。
Next, we will specifically examine the temperature and dynamic loss coefficient ja when aluminum acrylate is added as an additive in different amounts.
The relationship between n and dynamic elasticity E' is shown in FIG.

この第1図によると、添加量を変えてもtan δは変
化しないのに対しE′は添加量の増加と共に上昇し、高
弾性化効果が見られる。また、これに伴い破断時伸び及
びモジユラスも上昇する。しかし、高弾性化効果は、添
加重量部数が15重量部で限界に達し、それ以上添加し
ても高弾性化効果は少ない。そればかりか、アクリル酸
金属塩の配合量が15重量部を超えると、ゴム破壊強度
の低下及び熱入れ時のクッキネス上昇による作業性の低
下を来すことになる。従って、本発明においてはアクリ
ル酸金属塩の配合量を、高弾性化効果が発揮され始める
1重量部から15重量部までの範囲内とする。
According to FIG. 1, tan δ does not change even if the amount added is changed, but E' increases as the amount added increases, indicating the effect of increasing elasticity. In addition, the elongation at break and modulus also increase accordingly. However, the effect of increasing elasticity reaches its limit when the number of parts by weight added is 15 parts by weight, and even if more than 15 parts by weight are added, the effect of increasing elasticity is small. Moreover, if the amount of acrylic acid metal salt exceeds 15 parts by weight, the rubber breaking strength decreases and the cookness increases during heating, resulting in a decrease in workability. Therefore, in the present invention, the amount of the acrylic acid metal salt is within the range of 1 part by weight to 15 parts by weight, at which the effect of increasing elasticity begins to be exhibited.

尚、ここで、損失係数tan δ及び動的弾性率E′は
、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメーター(VES−
Fタイプ)を用い、試料片厚さ2+nm、幅4.7mm
、長さ20I]ll111温度25℃、動歪1%、周波
数50Hz及び初期歪1%の条件にて測定したものであ
る。
Here, the loss coefficient tan δ and the dynamic elastic modulus E' are measured using a viscoelastic spectrometer (VES-
F type), specimen thickness 2+nm, width 4.7mm
, length 20I]ll111 Measured under conditions of temperature 25° C., dynamic strain 1%, frequency 50Hz, and initial strain 1%.

次に、本発明で使用する補強性カーボンブラックはヨウ
素吸着量が40〜150mg/gでかつジブチルフタレ
ート吸収量が0.5〜1.3cc/gのものが有効であ
るが、この理由はこれら範囲未満では弾性率の向上効果
に劣り、一方これら範囲を超えるとカーボンブラックの
分散性が低下して疲労寿命が悪化したり、未加硫ゴムの
ムニー粘度が高くなり過ぎて加工性に劣る結果となるか
らである。
Next, it is effective that the reinforcing carbon black used in the present invention has an iodine adsorption amount of 40 to 150 mg/g and a dibutyl phthalate absorption amount of 0.5 to 1.3 cc/g. If it is less than this range, the effect of improving the elastic modulus will be poor, while if it exceeds this range, the dispersibility of carbon black will decrease, resulting in worsening fatigue life, or the Muni viscosity of unvulcanized rubber will become too high, resulting in poor workability. This is because.

かかる補強性カーボンブラックの本発明で規定する配合
量は、硫黄の配合量と共にタイヤビードフィラーの弾性
を確保すべき範囲を規定しており、カーボンブラックに
おいては配合量が50重量部未満であれば弾性が不足し
、一方100重量部を超えると耐久性が不足することに
なる。
The amount of reinforcing carbon black specified in the present invention, together with the amount of sulfur, defines the range in which the elasticity of the tire bead filler should be ensured, and if the amount of carbon black is less than 50 parts by weight, Elasticity will be insufficient, and if it exceeds 100 parts by weight, durability will be insufficient.

次に第2図に、天然ゴム単独又はスチレンーブタジエン
共重合体ゴムとのブレンドゴムにおケルアクリル酸アル
ミニウム添加による耐久疲労性能、すなわち破断繰返し
数の改良効果を示す。この第2図より、スチレン−ブタ
ジェン共重合体ゴムをブレンドすることは耐久疲労性能
を低下させる方向にあり、スチレン−ブタジェン共重合
体ゴムの配合型は50重量部までが限界であることが分
かる。
Next, FIG. 2 shows the effect of improving the durability and fatigue performance, that is, the number of cycles at break, by adding aluminum acrylate to natural rubber alone or to a blend rubber with styrene-butadiene copolymer rubber. From this Figure 2, it can be seen that blending styrene-butadiene copolymer rubber tends to reduce the durability and fatigue performance, and that the limit for the blending type of styrene-butadiene copolymer rubber is 50 parts by weight. .

すなわち、これ以上のブレンドはゴム組成物としての耐
久疲労性能の改良効果が少なく、好ましくない。
In other words, a blend larger than this is not preferable because it has little effect on improving the durability and fatigue performance of the rubber composition.

尚、この破断繰返し数は、サム電子機械製の繰返し疲労
試験機を用い、試料片厚さ2+11111.形状JIS
−3、初期静的荷重30kg/cm2、動的繰り返し荷
重20kg/cm2及び雰囲気温度27℃の条件にて測
定したものである。
The number of repetitions at breakage was determined using a cyclic fatigue testing machine manufactured by Sam Electronics Machinery Co., Ltd., and the thickness of the specimen was 2+11111. Shape JIS
-3, measured under the conditions of an initial static load of 30 kg/cm2, a dynamic repeated load of 20 kg/cm2, and an ambient temperature of 27°C.

以上説明してきた如く本発明のゴム組成物においては、
ビードフィラーゴムの高弾性率化が達成され、発熱性が
小さく耐疲労性が改良でき、またポリエチレンテレフタ
レート繊維のカーカスコードに対する劣化性が小さく、
更には均一な品質を得るための加工性に1憂れ経済的に
も有利に作用する。従って、タイヤの耐久性能、操縦安
定性及び振動乗心地性の改善に十分寄与し得るものであ
る。
As explained above, in the rubber composition of the present invention,
A high modulus of elasticity of the bead filler rubber has been achieved, which reduces heat generation and improves fatigue resistance. Also, the deterioration of polyethylene terephthalate fiber carcass cords is small.
Furthermore, it has a disadvantageous effect on workability to obtain uniform quality, and is economically advantageous. Therefore, it can sufficiently contribute to improving the tire's durability performance, handling stability, and vibration riding comfort.

(実施例) 本発明を実施例に基づいて説明する。(Example) The present invention will be explained based on examples.

下記の第1表は実施例及び比較例のビードフィラー用ゴ
ム組成物の配合割合(重量部)並びにこれらゴム組成物
の破断時伸び、モジュラス、動的弾性率(E’ ) 、
動的損失係数(tan δ)及び前記破断繰り返し数を
示したものである。これら物性の測定方法は、動的弾性
率(E’ ) 、動的損失係数(tan δ〉及び破断
繰り返し数は前述と同様の方法に従い、また破断時伸び
及びモジュラスはJISK6301に準拠して行った。
Table 1 below shows the blending ratio (parts by weight) of the rubber compositions for bead fillers of Examples and Comparative Examples, as well as the elongation at break, modulus, dynamic modulus (E'), and
The graph shows the dynamic loss coefficient (tan δ) and the number of rupture cycles. The methods for measuring these physical properties were as follows: dynamic modulus of elasticity (E'), dynamic loss coefficient (tan δ), and number of cycles at break were measured in the same manner as described above, and elongation at break and modulus were measured in accordance with JIS K6301. .

配合方法は、例えば実施例1では天然ゴム100重量部
をバンバリーミキサ−に入れ、次いでステアリン酸、亜
鉛華、カーボンブラック及びアクリル酸アルミニウムを
入れて混合し、最後に通常の加硫促進剤及び硫黄を入れ
て混合した。
For example, in Example 1, 100 parts by weight of natural rubber was placed in a Banbury mixer, then stearic acid, zinc white, carbon black, and aluminum acrylate were added and mixed, and finally, a usual vulcanization accelerator and sulfur were added. and mixed.

その他の実施例及び比較例においても同様の配合方法に
従った。
Similar blending methods were followed in other Examples and Comparative Examples.

次に、タイヤとして前記ビードフィラー用ゴム組成物の
効果を評価した。具体的には、第3図に示すような、ベ
ルト層2として2プライのスチールコード層とカーカス
層3として1プライの1500デニール/2のポリエチ
レンテレフタレート繊維コード層とを具えたタイヤサイ
ズ185/70SR14のタイヤ1において、ビードフ
ィラー5のゴムとして前記第1表に示す配合割合のゴム
組成物を用いて高速走行性、操縦安定性、乗心地振動性
及び耐久性を評価した。
Next, the effectiveness of the rubber composition for bead filler in tires was evaluated. Specifically, as shown in FIG. 3, a tire size 185/70SR14 is provided with two ply steel cord layers as the belt layer 2 and one ply 1500 denier/2 polyethylene terephthalate fiber cord layer as the carcass layer 3. In Tire 1, high-speed running performance, handling stability, ride comfort vibration, and durability were evaluated using a rubber composition having the compounding ratio shown in Table 1 as the rubber of bead filler 5.

尚、評価試験方法は次の通りである。The evaluation test method is as follows.

(イ)高速走行性試験 タイヤを5Jリムに組み、2.1kg/am2の内圧を
充填し、直径1.7mの金属ドラム上に390 kgの
荷重で圧着し、80km/時の速度で2時間の予備走行
を行った後、3時間放置した。次いで、121 km/
時の速度で30分分間性させ異常なく完走したら以下8
km/時、30分の刻みで速度を増加し、故障発生時の
速度及びその速度での走行時間を測定した。
(b) High-speed running performance test The tires were assembled on a 5J rim, filled with an internal pressure of 2.1 kg/am2, pressed onto a metal drum with a diameter of 1.7 m with a load of 390 kg, and run at a speed of 80 km/hour for 2 hours. After a preliminary run, the vehicle was left for 3 hours. Then 121 km/
If you have sex for 30 minutes at the same speed and complete the race without any abnormalities, the following 8
The speed was increased in km/hour in 30 minute increments, and the speed at the time the failure occurred and the running time at that speed were measured.

(ロ)操縦安定性試験 JIS D 4230による正規内圧及び正規荷重を与
えたタイヤを直径2.5mのドラム上で走行させ、スリ
ップ角を変えてコーナリングフォースを測定し、スリッ
プ角度あたりのコーナリングフォースをコーナリングパ
ワーとし、比較例1をコントロールとして指数で表示し
た。指数が大きいほど舵角に対してタイヤの応答が良い
ことを示す。
(b) Steering stability test Tires with the normal internal pressure and normal load according to JIS D 4230 were run on a drum with a diameter of 2.5 m, and the cornering force was measured by changing the slip angle, and the cornering force per slip angle was measured. The cornering power was expressed as an index, and Comparative Example 1 was used as a control. The larger the index, the better the tire response to the steering angle.

また、最大コーナリングフォースはスリップ角を太き(
していったときにコーナリングフォースが最大を示した
時の値を比較例1をコントロールとして指数で示した。
In addition, the maximum cornering force increases the slip angle (
The value at which the cornering force reached the maximum was expressed as an index using Comparative Example 1 as a control.

指数が大きいほど大舵角でのタイヤの路面把握性が良い
ことを示す。
The larger the index, the better the tire's ability to grip the road surface at large steering angles.

(ハ)乗心地振動性試験 直径1.7mのドラム表面の1ケ所に鉄製突起(高さ9
.5mm)を設けたドラム上に正規内圧、正規荷重を与
えたタイヤを走行させ、突起乗越し時のタイヤ固定軸荷
重変動力を求め、比較例1をコントロールとして指数で
表示した。指数の大きいほど突起乗越し時の軸力が小さ
く、乗心地の良いことを示す。
(c) Ride comfort vibration test One iron protrusion (height 9
.. A tire with a regular internal pressure and a regular load was run on a drum with a diameter of 5 mm), and the tire fixed axle load variation force when passing over a protrusion was determined and expressed as an index using Comparative Example 1 as a control. The larger the index, the smaller the axial force when riding over a bump, indicating better riding comfort.

(ニ)特殊耐久性ドラム試験 カーカスの折返し端部に集中する歪エネルギーが実車通
常走行時の約4倍となるような過荷重、過内圧の条件で
、直径1.7mのドラム上にタイヤを圧着して60km
/時の速度で走行させ、カーカスプライ折返し端部に故
障が発生するまでの走行距離で耐久性を評価した。尚、
30.000kmまで走行すれば合格とした。
(d) Special durability drum test The tire was mounted on a drum with a diameter of 1.7 m under conditions of overload and excessive internal pressure such that the strain energy concentrated at the folded end of the carcass was approximately four times that of the normal driving of the actual vehicle. 60km after crimping
The vehicle was run at a speed of /hour, and durability was evaluated based on the distance traveled until failure occurred at the folded end of the carcass ply. still,
If the vehicle traveled up to 30,000 km, the vehicle passed the test.

また、この条件で20.OOOkm走行させたタイヤか
らカーカスプライコードを採取し、ビードフィラーに隣
接する部分のコード強力を測定し、比較例1をコントロ
ールとして指数で示した。指数の大きいほど耐久テスト
によるコードの劣化が小さいことを示す。
Also, under these conditions, 20. A carcass ply cord was taken from a tire that had been driven OOOkm, and the strength of the cord in the area adjacent to the bead filler was measured, and the results were expressed as an index using Comparative Example 1 as a control. The larger the index, the smaller the deterioration of the code due to the durability test.

上記各試験につき、特に比較例1,2及び実施例2にお
いて得られた結果を下記の第2表に併記する。また、上
記試験の結果、動的損失係数(tanδ)及び動的弾性
率(E′)とtan δとの比(E’/lan δ)と
、操縦安定性、振動乗心地性及び耐久性との関係を第1
表に示す全てのゴム組成物について調べてみたところ、
第4図に示す関係を得た。
The results obtained in each of the above tests, particularly in Comparative Examples 1 and 2 and Example 2, are also listed in Table 2 below. In addition, as a result of the above test, the dynamic loss coefficient (tan δ), the ratio of dynamic elastic modulus (E') to tan δ (E'/lan δ), handling stability, vibration ride comfort, and durability. The relationship between
When we investigated all the rubber compositions shown in the table, we found that
The relationship shown in FIG. 4 was obtained.

第2表に示す試験結果から明らかな如く、実施例2の本
発明のゴム組成物は比較例1及び2のゴム組成物に比し
高速走行性、操縦安定性、耐久性及びコード強力の全て
の面で優れていた。
As is clear from the test results shown in Table 2, the rubber composition of the present invention of Example 2 has better high-speed running performance, handling stability, durability, and cord strength than the rubber compositions of Comparative Examples 1 and 2. It was excellent in terms of.

また第4図から、操縦安定性、振動乗心地性及び耐久性
の面で優れた効果が発揮されるにはtanδとE’ /
lan δとが所定の範囲内にある必要があることが分
かった。すなわちtan δは0.19〜0゜35の範
囲内が好ましく、tan δ・が0.19よりも小さく
なると振動の減衰性に劣り、乗心地振動性を悪化させる
ことになり、一方、0.35を超えるとビード部の発熱
性が大きくなって耐久性を低下させることになることが
確かめられた。また、E’/lanδは13X10” 
〜21X10”dyn/cm2の範囲内が好ましく、E
’/lan δが13 XlO”dyn/am2未満で
は舵角に対するタイヤの応答が小さく、一方21X10
8d¥n/am2を超えると大舵角時のタイヤと路面と
の摩擦力が減少して危険を伴うことがあることが分かっ
た。
Furthermore, from Fig. 4, tan δ and E'/
It has been found that lan δ needs to be within a predetermined range. That is, tan δ is preferably within the range of 0.19 to 0°35. If tan δ is smaller than 0.19, the vibration damping properties will be poor and the ride quality vibration will deteriorate; It was confirmed that if it exceeds 35, the heat generation property of the bead portion increases and the durability decreases. Also, E'/lan δ is 13X10"
It is preferably within the range of ~21×10”dyn/cm2, and E
'/lan δ is less than 13 XlO"dyn/am2, the tire response to steering angle is small;
It has been found that if it exceeds 8d\n/am2, the frictional force between the tires and the road surface decreases when the steering angle is large, which can be dangerous.

(発明の効果) 以上説明してきたように本発明のタイヤビードフィラー
用ゴム組成物においては、耐久性、振動乗心地性及び操
縦安定性の全ての面で優れた効果を発揮し、また従来の
ゴム組成物の如く熱硬化性樹脂や硬化剤若しくは大過剰
のカーボンブラックや硫黄が配合されていないために加
工性の面でも優れた効果を発揮することができる。
(Effects of the Invention) As explained above, the rubber composition for tire bead filler of the present invention exhibits excellent effects in all aspects of durability, vibration riding comfort, and handling stability, and also Since it does not contain a thermosetting resin, curing agent, or large excess of carbon black or sulfur, unlike a rubber composition, it can exhibit excellent effects in terms of processability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に係るアクリル酸アルミニウムを添加
量を変えて添加した場合の温度と動的損失係数tan 
δ及び動的弾性率E′との関係を示すグラフ、 第2図は、本発明に係るアクリル酸アルミニウムを添加
量を変えて添加した場合の、天然ゴムとスレンーブクジ
エンゴムのブレンド比(NR/5BR)と破断繰り返し
数(N)との関係を示すグラフ、第3図は、実施例で用
いたタイヤの側方部分断面図、及び 第4図は、tan δとE’/lan δとの関係で操
縦安定性、振動乗心地性及び耐久性の優れた範囲を示す
グラフである。 l・・・タイヤ     2・・・ベルト層3・・・カ
ーカス層   4・・・サイドウオール部訃・・ビード
フィラー 6・・・ビードワイヤ 特許出願人   株式会社 ブリヂストン$y図 温度(°C) 第2図 tanδ
Figure 1 shows the temperature and dynamic loss coefficient tan when aluminum acrylate according to the present invention is added in varying amounts.
A graph showing the relationship between δ and dynamic elastic modulus E', Figure 2 shows the blend ratio ( 3 is a partial side sectional view of the tire used in the example, and FIG. 4 is a graph showing the relationship between tan δ and E'/lan δ It is a graph showing the range of excellent handling stability, vibration riding comfort, and durability in relation to the following. l... Tire 2... Belt layer 3... Carcass layer 4... Sidewall part... Bead filler 6... Bead wire patent applicant Bridgestone Corporation $y chart temperature (°C) 2nd Figure tanδ

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、天然ゴム単独又はこれに合成ジエンゴムを50%迄
含むブレンドゴム100重量部に対し、補強性カーボン
ブラック50〜100重量部と、硫黄1〜10重量部と
、アクリル酸金属塩1〜15重量部とを配合してなるタ
イヤビードフィラー用ゴム組成物。 2、前記補強性カーボンブラックが40〜150mg/
gのヨウ素吸着量及び0.5〜1.3cc/gのジブチ
ルフタレート吸収量を有し、かつ前記アクリル酸金属塩
における金属がアルミニウム又は亜鉛である特許請求の
範囲第1項記載のタイヤビードフィラー用ゴム組成物。
[Scope of Claims] 1. 50 to 100 parts by weight of reinforcing carbon black, 1 to 10 parts by weight of sulfur, and acrylic acid to 100 parts by weight of natural rubber alone or a blended rubber containing up to 50% of synthetic diene rubber. A rubber composition for a tire bead filler, which contains 1 to 15 parts by weight of a metal salt. 2. The reinforcing carbon black is 40 to 150 mg/
The tire bead filler according to claim 1, which has an iodine adsorption amount of 0.5 to 1.3 cc/g and a dibutyl phthalate absorption amount of 0.5 to 1.3 cc/g, and wherein the metal in the acrylic acid metal salt is aluminum or zinc. Rubber composition for use.
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