JP2017031358A - スチールコードトッピングゴムおよびタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ用のスチールコードの内部への侵入性に優れ、湿熱接着性に優れたスチールコードトッピングゴムの提供。
【解決手段】ポリオクテニレンを配合し、無水マレイン酸変性液状ブタジエンゴムをさらに含み、その上にジエン系ゴムを含むスチールトッピングゴム。前記ジエン系ゴム１００重量部に対して前記ポリオクテニレンの含有量が０．２〜４質量部であり、前記マレイン酸変性液状ブタジエンゴムの含有量が１〜３質量であるスチルコードトッピングゴム。ベルトのスチールコードを被覆するゴム又はプライのスチルコードを被覆するゴムに前記スチールコードトッピングゴムを用いたタイヤ。
【効果】ポリオクテニレンを配合することにり、スチールコード内部へのゴムの侵入性を向上させ、熱接着性を向上できる
【選択図】なし

Description

本発明はスチールコードトッピングゴム―スチールコードを被覆するためのゴム―およびタイヤに関する。

タイヤのベルトやプライにはスチールコードが用いられる。スチールコードはスチールワイヤーを複数本撚り合わせたものである。メッキ中のＣｕがゴム中のＳと結合し硫化銅（Ｃｕ_ｘＳ）が形成することにより、スチールコードはスチールコードトッピングゴムと接着する。

特開平２−２３３７３６

湿熱老化後におけるスチールコードとの接着性（以下、「湿熱接着性」という）に優れるスチールコードトッピングゴムが望まれている。

特許文献１には、ポリオクテナマーと硫黄加硫性ゴムの硫黄加硫したゴムをビード構成要素―ビードでスチールコードは用いられない。―に使用することにより硬いビードの束を得る技術が記載されている。しかしながら、ポリオクテナマーの配合によりスチールコードの内部―スチールワイヤーの隙間―へのゴムの侵入性を向上し湿熱接着性を向上するという思想を特許文献１は開示するものではない。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スチールコードの内部への侵入性に優れ、湿熱接着性に優れたスチールコードトッピングゴムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。すなわち本発明は、ポリオクテニレンを含むスチールコードトッピングゴムに関する。ポリオクテニレンは、未加硫時のゴム流れ―スチールコードの内部へのゴムの侵入性―を向上することが可能で、水によるスチールコードの腐食やスチールコード同士のこすれ合いによる傷を防止できる。加硫初期に形成された硫化銅とポリオクテニレンは強く絡むため、ポリオクテニレンは、硫化銅との絡み合いを強化し、水の入り込む隙間を無くすこともできる。したがって、ポリオクテニレンを配合することにより、湿熱接着性に優れたスチールコードトッピングゴムを得ることができる。

無水マレイン酸変性された液状ブタジエンゴムをさらに配合することが好ましい。無水マレイン酸変性された液状ブタジエンゴムは、促進剤から発生する残余アミン化合物―接着性を低下させる―をトラップできる。したがって、無水マレイン酸変性された液状ブタジエンゴムを配合することにより湿熱接着性を向上できる。

本発明は、ベルトのスチールコードを被覆するゴムまたはプライのスチールコードを被覆するゴムの少なくともどちらかにスチールコードトッピングゴムを用いたタイヤに関する。

本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムはポリオクテニレンを含む。ポリオクテニレンの重量平均分子量は好ましくは８００００〜１０００００である。ポリオクテニレンの融点は好ましくは６５℃以下、より好ましくは６０℃以下である。６０℃以下であると、未加硫時のゴム流れを効果的に向上できる。ポリオクテニレンのガラス転移温度は好ましくは−７５〜−５０℃である。

ジエン系ゴム１００質量部に対してポリオクテニレンの含有量は好ましくは０．２〜４質量部である。０．２質量部未満であると、湿熱接着性の向上効果が出ないおそれがある。４質量部をこえると、硫化銅の形成を阻害するおそれがある。

本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムは、無水マレイン酸変性された液状ブタジエンゴム（以下、「液状ブタジエンゴム」という）をさらに含むことができる。液状ブタジエンゴムは２３℃で流動性を有することが好ましい。

ジエン系ゴム１００質量部に対して液状ブタジエンゴムの含有量は好ましくは１〜３質量部である。１質量部未満であると、湿熱接着性の向上効果が出ないおそれがある。３質量部をこえると、硫化銅の形成を阻害するおそれがある。

本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムはジエン系ゴムをさらに含むことができる。ジエン系ゴムとして天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）などを挙げることができる。ジエン系ゴムは２３℃で流動性を有さないことが好ましい。ジエン系ゴムの数平均分子量は好ましくは１０万以上である。

本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムは硫黄をさらに含むことができる。硫黄として粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、オイル処理硫黄などを挙げることができる。ジエン系ゴム１００質量部に対して硫黄の含有量は好ましくは２〜８質量部である。２質量部未満であると、架橋反応や、ゴムと真鍮メッキとの反応が不足することがある。８質量部をこえると、真鍮メッキ表面に硫化銅層が過度に生成し湿熱接着性・耐熱接着性が低下する傾向がある。

本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムは加硫促進剤をさらに含むことができる。加硫促進剤としてスルフェンアミド系加硫促進剤、チウラム系加硫促進剤、チアゾール系加硫促進剤、チオウレア系加硫促進剤、グアニジン系加硫促進剤、ジチオカルバミン酸塩系加硫促進剤などを挙げることができる。ジエン系ゴム１００質量部に対して加硫促進剤の含有量は好ましくは０．１〜５質量部である。

本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムはメチレン受容体とメチレン供与体とをさらに含むことができる。メチレン受容体の水酸基とメチレン供与体のメチレン基とが硬化反応し、スチールコードとの接着性が高まる。他の成分との相溶性および硬化後の樹脂の緻密さ・信頼性の見地から、メチレン受容体としてレゾルシンまたはレゾルシン誘導体が好ましく、レゾルシン−アルキルフェノール共縮合ホルマリン樹脂がとくに好ましい。ジエン系ゴム１００質量部に対してメチレン受容体の含有量は好ましくは０．５〜４質量部である。いっぽう、メチレン供与体として、ヘキサメチレンテトラミンまたはメラミン誘導体を挙げることができる。メラミン誘導体として、たとえばメチロールメラミン、メチロールメラミンの部分エーテル化物、メラミンとホルムアルデヒドとメタノールの縮合物などが用いられる。なかでもヘキサメトキシメチルメラミンが好ましい。ジエン系ゴム１００質量部に対してメチレン供与体の含有量は好ましくは０．５〜４質量部である。

本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムは有機酸金属塩をさらに含むことができる。有機酸金属塩として、たとえばナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、オレイン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ロジン酸コバルト、ホウ酸コバルト、マレイン酸コバルトなどの有機酸コバルト塩のほかに、有機酸ニッケル塩、有機酸モリブデン塩などを挙げることができる。ジエン系ゴム１００質量部に対して有機酸金属塩の含有量は、金属分換算で好ましくは０．０３〜０．４質量部、より好ましくは０．１〜０．３質量部である。

本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムはカーボンブラック、シリカなどのフィラーを補強剤としてさらに含むことができる。たとえばＳＡＦ、ＩＳＡＦ、ＨＡＦ、ＦＥＦ級のカーボンブラックを用いることができる。ジエン系ゴム１００質量部に対してカーボンブラックの含有量は好ましくは５〜１００質量部、より好ましくは２０〜８０質量部である。

本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムは一般に配合される配合剤をさらに含むことができる。そのような配合剤として、軟化剤、亜鉛華、ステアリン酸、ワックス、老化防止剤、加工助剤などを挙げることができる。

バンバリーミキサーやニーダなどの混合機で混練りを行うことにより本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムを作製できる。

本発明の実施形態に係るスチールコードトッピングゴムはスチールコードを被覆するために使用できる。

本発明の実施形態に係るタイヤはベルトを備える。ベルトは、スチールコードとスチールコードを被覆するスチールコードトッピングゴムとを備える。本発明の実施形態に係るタイヤはプライを備える。プライは、スチールコードとスチールコードを被覆するスチールコードトッピングゴムとを備える。本発明の実施形態に係るタイヤは空気入りタイヤとして使用でき、重荷重用タイヤ―トラック、バス、建設車両などのタイヤ―として好適に使用できる。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［ゴム組成物の作製］
表１に記載の配合にしたがってバンバリーミキサーで混練りしゴム組成物を作製した。表１の各成分の詳細は以下のとおりである。
・カーボンブラック（ＨＡＦ）：東海カーボン社製「シースト３００」
・亜鉛華：三井金属鉱業社製「亜鉛華３号」
・ステアリン酸：日油社製「Ｎ−５０」
・老化防止剤：大内新興化学工業社製「ノクラック ６Ｃ」
・レゾルシン‐アルキルフェノール‐ホルマリン樹脂：住友化学工業（株）製「スミカノール６２０」
・ヘキサメトキシメチルメラミン：三井サイテック社製「サイレッツ９６３Ｌ」
・ステアリン酸コバルト：泰光精密化学社製「Ｃｏｒｅｂｏｎｄ ＣＳ−９．５」
・不溶性硫黄：四国化成工業社製「ミュークロン ＯＴ−２０」
・ＤＣＢＳ：大内新興化学工業社製「ノクセラーＤＺ−Ｇ」（Ｎ，Ｎ−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド）
・ポリオクテニレン：ＥＶＯＮＩＫ社製「ＶＥＳＴＥＮＡＭＥＲ ８０１２」（重量平均分子量９００００、融点５４℃、ガラス転移温度−６５℃のポリオクテニレン）
・無水マレイン酸変性液状ＢＲ：ＥＶＯＮＩＫ社製「ＭＡ−７５」

［ゴム・スチールコード未加硫複合体の作製］
ゴム組成物をシーティングすることにより厚さ１．０ｍｍのゴムシートを作製した。真鍮メッキが施されたスチールコード(構造：３×０．２０ｍｍ＋６×０．３５ｍｍ)を１２本／２５ｍｍの間隔で並べゴムシートで挟み込んだものを２枚重ね、スチールコードが２層存在する未加硫複合体を作製した。

［評価−湿熱老化後の接着性］
未加硫複合体を１５０℃で３０分間加硫することにより試験片を得た。試験片を１０５℃の飽和蒸気内で９６時間放置した後、オートグラフ(島津製作所製ＤＣＳ５００)を用いて２層のスチールコード間の剥離試験を行い、スチールコードのゴム付着を目視で確認し、ゴム付着率を指標として接着性を評価した。比較例１を１００として各例の接着性を指数で表示した。数値が大きいほど接着性が良いことを意味する。数値が比較例１より１０以上大きい場合に改善効果ありと判断した。

比較例１とくらべて実施例１〜４―ポリオクテニレンを配合した例―は接着性が良かった。実施例１の向上効果と比較例２の向上効果との合計よりも実施例４―ポリオクテニレンと無水マレイン酸変性液状ＢＲとを配合した例―の向上効果が大きかった。

Claims (6)

1. ポリオクテニレンを含むスチールコードトッピングゴム。
2. 無水マレイン酸変性された液状ブタジエンゴムをさらに含む請求項１に記載のスチールコードトッピングゴム。
3. ジエン系ゴムをさらに含む請求項１または２に記載のスチールコードトッピングゴム。
4. 前記ジエン系ゴム１００質量部に対して前記ポリオクテニレンの含有量が０．２〜４質量部である請求項３に記載のスチールコードトッピングゴム。
5. 前記ジエン系ゴム１００質量部に対して無水マレイン酸変性された液状ブタジエンゴムの含有量が１〜３質量部である請求項３または４に記載のスチールコードトッピングゴム。
6. ベルトのスチールコードを被覆するゴムまたはプライのスチールコードを被覆するゴムの少なくともどちらかに請求項１〜５のいずれかに記載のスチールコードトッピングゴムを用いたタイヤ。