JPH01201454A - 複合材料 - 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） 本発明は、ゴムと金属材とからなる複合材であって、特
に車両用タイヤ、コンベアヘルド等のゴム工業製品に用
いられ、老化後のゴムと金属との接着性に優れた複合材
に関するものである。

（従来の技術） 近年、車両用タイヤやコンベアベルトなどに要求される
性能は多岐にわたっている。特に車両用タイヤにおいて
は、ラジアルタイヤが、乗用車用タイヤからトラック・
バス用大型タイヤに至るまで主流商品となっており、ト
レッドゴム配合技術の発達もあいまって、タイヤ寿命が
著しく向上してきている。更に、トラック・バス用大型
タイヤは、第１次寿命終了後、トレッド部の更生による
第２次、ときには、第３次までも使用される。従って、
車両用タイヤのベルト及びカーカスは、この数１０万ｋ
ｍにも及ぶ使用に耐えなければならない。

上記のラジアルタイヤは、その操縦安定性能、構造耐久
性能、耐摩耗性能及び耐パンク性能の向上のため、ヘル
ド又はカーカスにゴム層を被覆したスチールコード材が
用いられている。

このようなタイヤにおいて、ゴムと金属との接着性が問
題となる。

通常、ゴムと金属材とは、加硫時にゴム中に配合された
硫黄と、金属材のめっき中の銅が反応し、ゴムと金属材
の界面に硫化物を形成することにより接着されている。

タイヤ走行中、ゴム材のヒステリシスロスによる発熱の
ため、この接着が破壊されたとき、該スチールコードと
その被覆ゴム層間が剥離し、いわゆるセバレーンヨンを
発生させ、タイヤの走行が不能となる。

又、タイヤのトレンド若しくはサイドウオールが走行中
に外傷を受けることがある。この外傷が前記スチールコ
ード材まで達した場合、外傷部から侵入した水分が走行
中の発熱により気化し、スチールコードのフィラメント
間に侵入し、スチールコードとその被覆ゴムとの接着を
破壊し前記セパレーションを誘発する。

さらに、タイヤに充填した空気内に水分が含まれている
場合、ゴム厚の薄いタイヤ内部から水分が侵入してスチ
ールコードに至り、前述と同様のセパレーションを誘発
することもある。

従来このような現象を防止するため、ゴムとスチールコ
ードとの接着性を改善する（工々な技術が公開されてい
る。

その１つは、スチールコードを被覆するゴムの配合の技
術である。

ゴム中に有機酸コバルト塩を添加すると前記接着性が向
上することは、１９５０年代より見出され、その量・種
類について多くの研究がなされている。例えば、特開昭
６０−４２４４０号公報には、硫黄と有機酸コバルト塩
の各々の量の最適化による接着性の向上が開示されてい
る。さらにホワイトカーボン、レゾルシン、ヘキサメチ
レンテトラアミンを配合するＨ　Ｒ１１系組成物が提唱
されている。

しかしながら、有機酸コバルト塩を多量に添加すると未
加硫ゴムの劣化や高温加硫、長時間加硫或いは走行後の
熱老化による接着力の低下を引き起こし、ＨＲＨ系ゴム
組成物は、環境汚染、ゴム焼は等生産時の問題を有する
。

また、金属材のめっきの改良に関する技術がある。

特公昭５１−８３８９号公報、特開昭５５−１０５５４
８号公報にはニンケルを含有するめっき層が開示され、
さらに、三種乃至四種の金属を含有する合金めっきが、
特開昭５５−４５８８４号公報、特開昭５５−７１８８
７号公報、特開昭５５−１０５５４８号公報、特開昭５
６−８２６０４５号公報、特開昭５４−８９９４０号公
報、特開昭６１−２４３１９４公報及び特開昭６１−７
２５４５号公報等に開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、熱老化後の接着性及び温熱老化後の接着性（
以下「耐熱性」及び「耐温熱性」という）を、他の問題
、特に、生産時の問題を引き起こすことな〈従来のもの
よりさらに向上させたゴムトレッド金属材とからなる複
合材を提供することを目的とし、改良されためっき層を
有する金属材と、該金属材に適切な配合内容を有するゴ
ムとの組合せにより、この目的を達成するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、ゴム１００重量部に対し、有機酸コバルト塩
０．５〜５重量部と硫黄１〜７重り部を含有するゴム組
成物と、銅・亜鉛・ニンケルからなる三元合金めっきを
施した金属材とからなる複合材料である。

ここで有機酸コバルト塩としては、ナフテン酸コバルト
、オレイン酸コバルト、マレイン酸コバルト又はステア
リン酸コバルト等が適用されるが、特に、コバルト含有
量が８〜１０％のものが初期接着性の点で好ましい。

また、金属材の形状は、複合材料が適用される工業製品
によって自由に選択することができるが、前、述のコン
ベアベルトまたは車両用タイヤに本発明の複合材料を適
用する場合は、金属コード、特に、スチールコードとし
て用いられる。

硫黄含有量は１〜７重量部であることを要する。７重量
部を越えると前記耐熱性が低下し、１重量部未満では充
分な初期接着力が得られない。

次に、本発明で使用される金属材のめっきとしては、！
１１・亜鉛・ニッケルからなる三元合金めっきを必要と
する。このめっきの組成としては、銅６０〜７５重量％
、ニッケル０．１〜２０重量％、残りを亜鉛とするめっ
き合金が好適に用いられる。銅含有率が６０重量％未満
では初期接着力が劣り、７５重量％を越えるとニッケル
／亜鉛含有ぜが少なくなり、耐熱性・耐湿熱性が不足し
やすくなる。ニッケルは多くの量を必要としないが、２
０重回置を越えると接着反応を阻害し必要な初期接着力
が得られにくくなる。

さらに好適な態様は、ゴム１００重量部に対し、１〜２
重量部の有機酸コバルト塩と、４〜６重量部の硫黄を含
むゴム組成物と、４〜１０重量％のニッケルと、６０〜
７５重量％の銅を含有する銅・亜鉛・ニッケルからなる
三元合金めっきを施した金属材とから構成される。

（実施例） 第１表に示す基本ゴム配合で、硫黄及びステアリン酸コ
バルトを第１図に基づいて変量したゴムを作成した。

第１表 次に１Ｘ５１０．２５のスチールコードに第２表に示す
組成のめっきを施したものを作成した。

第２表 前記のゴム中に上記のコードをコード密度５本／ｃｔａ
で埋設したサンプルを１２０種作成し、一定条件で加硫
した後、第３表に示す条件下で老化させた後、コードを
ゴムがら機械的に剥離させたときのコード表面のゴム付
状態を目視による１０点法で評価した。その結果を第４
表に示す。数値が大きい方が良好な結果を表す。

第３表 条件（イ）は初期接着力の測定条件、条件（ロ）及び（
ハ）は耐湿熱性、条件（ニ）は耐熱性の測定条件を示す
。

第１図及び第４表に示すゴム配合３〜１５が本発明の複
合材料に適用するゴｌ、であり、第２表及び第４表に示
すスチールコードＢ−Ｆが本発明の複合材料に適用する
スチールコードである。

第４表に示すように、硫黄及びステアリン酸コバルトが
少ないと初期接着性に劣り、多すぎると耐熱性が念く、
スチールコードのめっき組成のうちニッケルを含有する
と耐湿熱性が向上する。

本発明によるゴム配合３〜１５のゴムとＢ〜Ｆのスチー
ルコードの組合せからなる複合材料は全ての条件におい
て良好な結果を示した。

（発明の効果） 本発明により、ゴムと金属材との接着を、初期及び熱老
化後、湿熱老化後にわたって向上させ、さらに、環境ｌ
η染、ゴム焼は等の生産時における諸問題を解決するこ
とが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１１は、試験に用いたゴム組成物の硫黄とステアリン
酸コバルトの含有量を示す図である。 特許出願人　住友ゴム工業株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ゴム１００重量部に対し、有機酸コバルト塩０．
   ５〜５重量部と硫黄１〜７重量部を含有するゴム組成物
   と、銅・亜鉛・ニッケルからなる三元合金めっきを施し
   た金属材とからなる複合材料。
2. （２）前記三元合金めっきの組成が、銅６０〜７５重量
   ％、ニッケル０．１〜２０重量％、残りを亜鉛とするこ
   とを特徴とする請求項（１）記載の複合材料。
3. （３）ゴム１００重量部に対し、有機酸コバルト塩１〜
   ２重量部と硫黄４〜６重量部を含有するゴム組成物と、
   ニッケルを４〜１０重量％含有する前記三元合金めっき
   を施した金属材とからなることを特徴とする請求項（１
   ）記載の複合材料。
4. （４）前記有機酸コバルト塩のコバルト含有量が８〜１
   ０％であることを特徴とする請求項（１）乃至（３）の
   いずれかに記載の複合材料。