JPH0413376B2 - - Google Patents

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
つて、特に車両用タイヤ、コンベアベルト等のゴ
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つている。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
タイヤからトラツク・バス用大型タイヤに至るま
で主流商品となつており、トレツドゴム配合技術
の発達もあいまつて、タイヤ寿命が著しく向上し
てきている。更に、トラツク・バス用大型タイヤ
は、第１次寿命終了後、トレツド部の更生による
第２次、ときには、第３次までも使用される。従
つて、車両用タイヤのベルト及びカーカスは、こ
の数10万Km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、ベルト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、金属材のめつき中の銅が反応
し、ゴムと金属材の界面に硫化物を形成すること
により装着されている。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、いわゆるセパレーシヨンを発生
させ、タイヤの走行が不能となる。 又、タイヤのトレツ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
チールコードのフイ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
パレーシヨンを誘発する。 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
セパレーシヨ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様々な技術が
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HRH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
焼け等生産時の問題を有する。 また、金属材のめつきの改良に関する技術があ
る。 特公昭51−8389号公報、特開昭55−105548号公
報にはニツケルを含有するめつき層が開示され、
さらに、三種乃至四種の金属を含有する合金めつ
きが、特開昭55−45884号公報、特開昭55−71887
号公報、特開昭55−105548号公報、特開昭56−
826045号公報、特開昭54−89940号公報、特開昭
61−243194公報及び特開昭61−72545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） 本発明が、熱老化後の接着性及び湿熱老化後の
接着性（以下「耐熱性」及び「耐湿熱性」とい
う）を、他の問題、特に、生産時の問題を引き起
こすことなく従来のものよりさらに向上させたゴ
ムレツド金属材とからなる複合材を提供すること
を目的とし、改良されためつ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重量部を含有
するゴム組成物と、銅・亜鉛・ニツケルからなる
三元合金めつ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
工業製品によつ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つきとし
ては、銅・亜鉛・ニツケルからなる三元合金めつ
きを必要とする。このめつきの組成としては、銅
60〜75重量％、ニツケル0.1〜20重量％、残りを
亜鉛とするめつ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％を越えるとニツケル／亜鉛含有量が少なくな
り、耐熱性・耐湿熱性が不足しやすくなる。ニツ
ケルは多くの量を必要としないが、20重量％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
ツケルと、60〜75重量％の銅を含有する銅・亜
鉛・ニツケルからなる三元合金めつきを施した金
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。なお、第１図の○印の右下の数字が
第４表のゴム配合の番号に対応しており、第１表
の配合表で変量となつているステアリン酸コバル
トの量を第１図の横軸に、同じく硫黄の量を縦軸
に示した。

【表】 次に１×５／0.25のスチールコードに第２表に
示す組成のめつきを施したものを作成した。

【表】

【表】 前記のゴム中に上記のコードをコード密度５
本／cm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、コードをゴムか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。

【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ムであり、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
耐熱性が悪く、スチールコードのめつき組成のう
ちニツ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、湿熱老化後にわたつて向上させ、
さらに、環境汚染、ゴム焼け等の生産時における
諸問題を解決することが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、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。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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・ニツケルからなる三元合金め
   つきを施した金属材とからなる複合材料。 ２ 前記三元合金めつきの組成が、銅60〜75重量
   ％、ニツケル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 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、ニツケルを４〜10重量％含有する前記三
   元合金めつ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 前記有機酸コバルト塩のコバルト含有量が８
   〜10％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。