JPH032381B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH032381B2 JPH032381B2 JP58057266A JP5726683A JPH032381B2 JP H032381 B2 JPH032381 B2 JP H032381B2 JP 58057266 A JP58057266 A JP 58057266A JP 5726683 A JP5726683 A JP 5726683A JP H032381 B2 JPH032381 B2 JP H032381B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- parts
- acid
- carbon atoms
- cobalt salt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は静的モジユラス、動的モジユラスを高
め、且つ耐疲労破壊性の良好な主としてスチール
コードの被覆に使用するゴム組成物に関する。 一般に自動車タイヤなど動的歪、静的歪を受け
る製品の耐久性能を高めるためには、タイヤにか
かる歪を小さくすることが必要である。ラジアル
タイヤにおいてはスチールコードを覆つているベ
ルト層ゴムコンパウンド、カーカスプライゴムコ
ンパウドについては、スチールコードとそれらの
ゴムとの間でタイヤ走行中に前断歪が生じ、その
歪がゴム破壊、接着破壊の原因となり、ついには
タイヤのセパレーシヨンを起こしてしまう。この
スチールコードのように剛性の高いものを覆うゴ
ムコンパウンドについてはコードとの相対的な剛
性差を考えると、剛性の高いもの程ゴムコンパウ
ンド自身の剪断歪が小さくなり、耐セパレーシヨ
ン性能に関して有利であると考えられる。しかし
一般に剛性の高いゴムコンパウンドほど耐疲労破
壊性能が劣り、剛性を高めただけでは耐セパレー
シヨン性能が向上するとは限らない。 従来より各種のゴム組成物が開発されている
が、これらはタイヤのスチールベルト用ゴム等の
場合、主にスチールワイヤーとの接触性に係るも
のが多い。従来、スチールワイヤーに銅合金メツ
キし、表面に硫化銅を形成させて硫黄を介してゴ
ムと化学的に結合させる目的で100重量部に対し
て硫黄を３〜10重量部と多く配合したゴム組成物
が用いられていたが、接着力が不十分であつた。
接着力を向上するために無機又は有機のコバルト
塩と特定物質を配合したゴム組成物が提案されて
いる。例えば特開昭55−13738にはゴムにナフテ
ン酸を配合して耐塩水性とスチールコードに対す
る接着性を向上させること、特開昭57−89949に
は無機コバルト化合物とカルボン酸を配合してゴ
ムとワイヤー等の金属との接着性を向上させるこ
とが記載されている。また特開昭57−42744には
炭素数５〜20の有機酸コバルト塩、アルキルチオ
フタルイミド及び天然樹脂ロジンの３者を併用す
ることにより初めて耐スコーチ及び加硫速度なら
びに加硫後の破断物性が改良されることが記載さ
れており、これらはいずれも無機又は炭素数が20
未満の有機酸のコバルト塩が接着改良剤として用
いられていた。 しかし上記従来のゴム組成物には有機酸コバル
ト塩を特に他の化合物と併用することなくゴムに
配合した場合に、ゴムの剛性と耐疲労破壊性を同
時に改善することについては全く記載されていな
い。 本発明は硫黄で加硫するゴム組成物であつて、
ゴム100重量部に対して炭素数22〜30の高級脂肪
酸コバルト塩を１〜８重量部含有させたことを特
徴とする耐疲労破壊性の良好な高剛性ゴム組成物
に係る。 本発明のゴム組成物は各種の分野に応用可能で
あり、例えば自動車用タイヤ、防振ゴム、空気ば
ねの支持ゴム等に利用できる。 本発明においてゴムとしては天然ゴム（NR）
及びジエン係合成ゴムの１種又は２種以上が用い
られる。ジエン系合成ゴムとしては例えばポリイ
ソプレン（IR）、ポリブタジエンゴム（BR）、ポ
リクロロプレンゴム（CR）、スチレン・ブタジエ
ンゴム（SBR）、イソプレン・イソブチレンゴム
（IIR）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム
（EPDM）、これらの変性物、これらのブレンド
物等がいずれも使用できる。 本発明において炭素数22〜30の高級脂肪酸コバ
ルト塩としては各種のものを使用でき、例えばベ
ヘン酸、エルカ酸クルパノドン酸、リグノセリン
酸等のコバルト塩を挙げることができる。高級脂
肪酸コバルト塩はゴム100部（重量部、以下同様）
に対して１〜８部使用される。この範囲で耐クラ
ツク性の優れた剛性の高い且つ発熱特性の優れた
ゴム組成物を得ることができる。上記コバルト塩
が１部より少ないと耐クラツク性は良好であるが
剛性の高い加硫ゴムが得られない。コバルト塩が
８部より多いと剛性が高くなり過ぎ、耐クラツク
性能が著しく低下する現象がみられる。更に耐熱
特性に関してもコバルト塩が多すぎると悪くな
る。コバルト塩の脂肪酸の炭素数が20未満の場
合、末加硫時において酸が表面に浮き出やすく、
ゴムとの相溶性が悪くなり、加硫ゴムの耐クラツ
ク性が悪くなる。脂肪酸の炭素数が22以上の場
合、分子量が高いため配合ゴムとの相溶性と物理
的、化学的結合性の点で高剛性でしかも高耐クラ
ツク性の加硫ゴムが得られると考えられる。一
方、自然界には炭素数が30以下の脂肪酸がロウ、
高級脂肪酸グリセライドとして存在しており、こ
れを原料にして安価に製造できるが、炭素数が30
を超えると炭素数の少ない脂肪族化合物より合成
する必要がありコストの面から30以下が好まし
い。 本発明のゴム組成物には上記した化合物の他に
公知の加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫
遅延剤、補強剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、老化
防止剤、粘着付与剤、着色剤等を添加できること
は勿論である。 本発明のゴム組成物は上記成分を通常の加工装
置、例えばロール、バンバリーミキサー、ニーダ
ーなどにより混練することにより得られる。 以下に本発明の実施例を挙げて説明する。尚、
部とあるのは重量部を示す。 実施例 NR70部、IR30部、カーボンブラツク（LS、
HAF）60部、亜鉛華10部、老化防止剤（パラフ
エニレンジアミン）１部、加硫促進剤（スルフエ
ンアミド系）１部、不溶性硫黄６部及び第１表に
記載の各割合に各コバルト塩をロールにより均一
に混練してゴム組成物を得た。尚、配合No.7は
ゴム成分としてNR100部を用いた場合である。 得られた各ゴム組成を14℃で50分間加硫したと
きの静的モジユラス（M100、Kg／cm2）、動的耐ク
ラツク性（DC、×104サイクル）、動的モジユラス
（E′、×10-1MPa）及び損失モジユラス（E″、×
10-2MPa）を第１表に示す。動的耐クラツク性
はDe Mattia式のクラツク試験より得られたもの
である。 又、撚構造１×５×0.25mmのスチールコードを
上記ゴム組成物に埋設してASTM D2229に準じ
て厚さ10mmの接着試験を行い第１表に結果を示
す。尚、全てゴム材料の破壊であつた。
め、且つ耐疲労破壊性の良好な主としてスチール
コードの被覆に使用するゴム組成物に関する。 一般に自動車タイヤなど動的歪、静的歪を受け
る製品の耐久性能を高めるためには、タイヤにか
かる歪を小さくすることが必要である。ラジアル
タイヤにおいてはスチールコードを覆つているベ
ルト層ゴムコンパウンド、カーカスプライゴムコ
ンパウドについては、スチールコードとそれらの
ゴムとの間でタイヤ走行中に前断歪が生じ、その
歪がゴム破壊、接着破壊の原因となり、ついには
タイヤのセパレーシヨンを起こしてしまう。この
スチールコードのように剛性の高いものを覆うゴ
ムコンパウンドについてはコードとの相対的な剛
性差を考えると、剛性の高いもの程ゴムコンパウ
ンド自身の剪断歪が小さくなり、耐セパレーシヨ
ン性能に関して有利であると考えられる。しかし
一般に剛性の高いゴムコンパウンドほど耐疲労破
壊性能が劣り、剛性を高めただけでは耐セパレー
シヨン性能が向上するとは限らない。 従来より各種のゴム組成物が開発されている
が、これらはタイヤのスチールベルト用ゴム等の
場合、主にスチールワイヤーとの接触性に係るも
のが多い。従来、スチールワイヤーに銅合金メツ
キし、表面に硫化銅を形成させて硫黄を介してゴ
ムと化学的に結合させる目的で100重量部に対し
て硫黄を３〜10重量部と多く配合したゴム組成物
が用いられていたが、接着力が不十分であつた。
接着力を向上するために無機又は有機のコバルト
塩と特定物質を配合したゴム組成物が提案されて
いる。例えば特開昭55−13738にはゴムにナフテ
ン酸を配合して耐塩水性とスチールコードに対す
る接着性を向上させること、特開昭57−89949に
は無機コバルト化合物とカルボン酸を配合してゴ
ムとワイヤー等の金属との接着性を向上させるこ
とが記載されている。また特開昭57−42744には
炭素数５〜20の有機酸コバルト塩、アルキルチオ
フタルイミド及び天然樹脂ロジンの３者を併用す
ることにより初めて耐スコーチ及び加硫速度なら
びに加硫後の破断物性が改良されることが記載さ
れており、これらはいずれも無機又は炭素数が20
未満の有機酸のコバルト塩が接着改良剤として用
いられていた。 しかし上記従来のゴム組成物には有機酸コバル
ト塩を特に他の化合物と併用することなくゴムに
配合した場合に、ゴムの剛性と耐疲労破壊性を同
時に改善することについては全く記載されていな
い。 本発明は硫黄で加硫するゴム組成物であつて、
ゴム100重量部に対して炭素数22〜30の高級脂肪
酸コバルト塩を１〜８重量部含有させたことを特
徴とする耐疲労破壊性の良好な高剛性ゴム組成物
に係る。 本発明のゴム組成物は各種の分野に応用可能で
あり、例えば自動車用タイヤ、防振ゴム、空気ば
ねの支持ゴム等に利用できる。 本発明においてゴムとしては天然ゴム（NR）
及びジエン係合成ゴムの１種又は２種以上が用い
られる。ジエン系合成ゴムとしては例えばポリイ
ソプレン（IR）、ポリブタジエンゴム（BR）、ポ
リクロロプレンゴム（CR）、スチレン・ブタジエ
ンゴム（SBR）、イソプレン・イソブチレンゴム
（IIR）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム
（EPDM）、これらの変性物、これらのブレンド
物等がいずれも使用できる。 本発明において炭素数22〜30の高級脂肪酸コバ
ルト塩としては各種のものを使用でき、例えばベ
ヘン酸、エルカ酸クルパノドン酸、リグノセリン
酸等のコバルト塩を挙げることができる。高級脂
肪酸コバルト塩はゴム100部（重量部、以下同様）
に対して１〜８部使用される。この範囲で耐クラ
ツク性の優れた剛性の高い且つ発熱特性の優れた
ゴム組成物を得ることができる。上記コバルト塩
が１部より少ないと耐クラツク性は良好であるが
剛性の高い加硫ゴムが得られない。コバルト塩が
８部より多いと剛性が高くなり過ぎ、耐クラツク
性能が著しく低下する現象がみられる。更に耐熱
特性に関してもコバルト塩が多すぎると悪くな
る。コバルト塩の脂肪酸の炭素数が20未満の場
合、末加硫時において酸が表面に浮き出やすく、
ゴムとの相溶性が悪くなり、加硫ゴムの耐クラツ
ク性が悪くなる。脂肪酸の炭素数が22以上の場
合、分子量が高いため配合ゴムとの相溶性と物理
的、化学的結合性の点で高剛性でしかも高耐クラ
ツク性の加硫ゴムが得られると考えられる。一
方、自然界には炭素数が30以下の脂肪酸がロウ、
高級脂肪酸グリセライドとして存在しており、こ
れを原料にして安価に製造できるが、炭素数が30
を超えると炭素数の少ない脂肪族化合物より合成
する必要がありコストの面から30以下が好まし
い。 本発明のゴム組成物には上記した化合物の他に
公知の加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫
遅延剤、補強剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、老化
防止剤、粘着付与剤、着色剤等を添加できること
は勿論である。 本発明のゴム組成物は上記成分を通常の加工装
置、例えばロール、バンバリーミキサー、ニーダ
ーなどにより混練することにより得られる。 以下に本発明の実施例を挙げて説明する。尚、
部とあるのは重量部を示す。 実施例 NR70部、IR30部、カーボンブラツク（LS、
HAF）60部、亜鉛華10部、老化防止剤（パラフ
エニレンジアミン）１部、加硫促進剤（スルフエ
ンアミド系）１部、不溶性硫黄６部及び第１表に
記載の各割合に各コバルト塩をロールにより均一
に混練してゴム組成物を得た。尚、配合No.7は
ゴム成分としてNR100部を用いた場合である。 得られた各ゴム組成を14℃で50分間加硫したと
きの静的モジユラス（M100、Kg／cm2）、動的耐ク
ラツク性（DC、×104サイクル）、動的モジユラス
（E′、×10-1MPa）及び損失モジユラス（E″、×
10-2MPa）を第１表に示す。動的耐クラツク性
はDe Mattia式のクラツク試験より得られたもの
である。 又、撚構造１×５×0.25mmのスチールコードを
上記ゴム組成物に埋設してASTM D2229に準じ
て厚さ10mmの接着試験を行い第１表に結果を示
す。尚、全てゴム材料の破壊であつた。
【表】
比較例 １〜17
第２表に記載のコバルト塩（３部）を使用した
以外は実施例と同様にしてゴム組成物を得、この
組成物を同様の条件で加硫したときの物性及び接
着力（Kg）を第２表に示す。尚、表において
POBはパラオキシ安息香酸、PABはパラアミノ
安息香酸を示す。尚、比較例１以外はゴム材料破
壊であつた。
以外は実施例と同様にしてゴム組成物を得、この
組成物を同様の条件で加硫したときの物性及び接
着力（Kg）を第２表に示す。尚、表において
POBはパラオキシ安息香酸、PABはパラアミノ
安息香酸を示す。尚、比較例１以外はゴム材料破
壊であつた。
【表】
試験例 １
実施例及び比較例の加硫ゴムでベルトのスチー
ルコードを被覆してタイヤサイズ1000R20のタイ
ヤを製造し、ドラムテストをTRA（Tire ＆
Rim Association）規準条件で、速度40Km／hr、
load150〜190％で行ない、比較例１のものを100
としたときのIndexで表示した。またドラムテス
ト終了後のタイヤを解体してベルトエツジ部より
のセパレーシヨンの長さ（mm）を測定した。結果
を第３表に示す。
ルコードを被覆してタイヤサイズ1000R20のタイ
ヤを製造し、ドラムテストをTRA（Tire ＆
Rim Association）規準条件で、速度40Km／hr、
load150〜190％で行ない、比較例１のものを100
としたときのIndexで表示した。またドラムテス
ト終了後のタイヤを解体してベルトエツジ部より
のセパレーシヨンの長さ（mm）を測定した。結果
を第３表に示す。
【表】
炭素数20のアラキン酸はM100、E′は大きいが、
炭素数の大きさが不充分なので、ゴムとの相溶性
が若干悪く、その結果接着力が炭素数22のベヘン
酸、エルカ酸に比較して低い。コバルト塩を0.1
部配合した配合No.1のドラムテストの結果は１
部配合した配合No.2より劣り、コバルト塩の改
良効果が充分に出ておらず、配合量が不足であ
る。炭素数が20未満の脂肪酸コバルト塩を加えた
例では、いずれも動的クラツクがベヘン酸コバル
トよりも劣つている。
炭素数の大きさが不充分なので、ゴムとの相溶性
が若干悪く、その結果接着力が炭素数22のベヘン
酸、エルカ酸に比較して低い。コバルト塩を0.1
部配合した配合No.1のドラムテストの結果は１
部配合した配合No.2より劣り、コバルト塩の改
良効果が充分に出ておらず、配合量が不足であ
る。炭素数が20未満の脂肪酸コバルト塩を加えた
例では、いずれも動的クラツクがベヘン酸コバル
トよりも劣つている。
Claims (1)
- １ 硫黄で加硫するゴム組成物であつて、ゴム
100重量部に対して炭素数22〜30の高級脂肪酸コ
バルト塩を１〜８重量部含有させたことを特徴と
する耐疲労破壊性の良好な高剛性ゴム組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5726683A JPS59179641A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5726683A JPS59179641A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ゴム組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59179641A JPS59179641A (ja) | 1984-10-12 |
| JPH032381B2 true JPH032381B2 (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=13050722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5726683A Granted JPS59179641A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ゴム組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59179641A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITTO20100700A1 (it) * | 2010-08-16 | 2012-02-17 | Bridgestone Corp | Mescola in gomma per pneumatici |
| CN101962451B (zh) * | 2010-10-28 | 2012-07-04 | 中橡集团曙光橡胶工业研究设计院 | 航空子午线轮胎胎圈钢丝挂胶胶料 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4966734A (ja) * | 1972-10-16 | 1974-06-28 | ||
| JPS56152852A (en) * | 1980-04-30 | 1981-11-26 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Rubber composition |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5726683A patent/JPS59179641A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59179641A (ja) | 1984-10-12 |
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