JPS6350201B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は空気入りタイヤに関し、更に詳しくは
スチールのブレーカー端末部及びカーカス端末部
を包囲する保護ゴムに特定のゴム組成物を使用す
ることにより、保護ゴムを高弾性で高破断強力，
高接着性にすると共に、未加硫時の吸湿による破
断強力低下を防止し、ブレーカーエツジセパレー
シヨン及びカーカスエツジセパレーシヨンを防止
した空気入りタイヤに関するものである。 近年、車輌の大型化、高速道路の整備による高
速走行化に伴い自動車用タイヤの要求性能は多様
化すると共に、苛酷な条件下での耐久性が要求さ
れてきている。これらの要求から、特にスチール
コードをブレーカーあるいはブレーカー及びカー
カスに用いたラジアルプライタイヤの開発がなさ
れてきている。 しかしながら、ブレーカーまたはカーカスがス
チールコードから構成されたタイヤに於ては走行
中にスチールコードの端末部を発生源として剥離
などいわゆるセパレーシヨンを生起し易いという
欠点がある。 一般にブレーカー層は少なくとも２層以上より
成るが、このブレーカー層は剛性が高いためビー
ド方向に向つて厚みがかわるブレーカー両端部で
歪が集中し易く、この両端部を破壊の核としてセ
パレーシヨンが発生し易い。この欠点を補うため
ブレーカーの両端部を高弾性率の保護ゴムで包み
込むように配置して、ブレーカー両端部の剛性の
断層を緩和させ局部歪を減少させ局部歪を減少さ
せる方法が普通とられる。 第１図はスチールコードのブレーカー及びカー
カスを有するタイヤの断面図、第２図はブレーカ
ー部分の拡大断面図である。 図において１はスチールコードブレーカー、２
はスチールコードカーカス、３はチエーフアー、
４はビードコア、５は保護ゴムを示している。ブ
レーカー１は４枚構成となつており、それらの端
末部は保護ゴム５で包囲されている。 一方スチールコードをカーカスプライに用いた
ラジアルタイヤはタイヤ円周方向に対してほぼ
90゜にコードを配列した少なくとも１枚のカーカ
スプライをビードコアの周りで折返された位置で
終端する配置をとるが、薄いサイドゴムで出来た
柔軟性のあるサイドウオール部と強固にかためた
ビード部との接合部付近に、カーカスプライの折
返し端末部が位置するためブレーカー端末部の場
合と同様に、カーカスプライ折返し端末部に局部
的歪が集中し、この端末部でセパレーシヨンが発
生し易い。この欠点を補うためカーカスプライの
折返し端末部を保護ゴムで包み込むように配置し
てセパレーシヨンの防止を図る方法が一般的であ
る。 第３図はタイヤビード部の拡大断面図である。
図においてカーカス２はビードコア４を巻回して
折返され、その端末部６は保護ゴムで包囲されて
いる。 従来、スチールブレーカー端末部及びスチール
コードカーカスプライの折返し端末部を包んで保
護するゴムとして天然ゴム主体のポリマー100重
量部に補強性の高いカーボンブラツクを40〜70重
量部配合した高弾性率ゴム組成物を用いることは
周知であるが、かかるゴム組成物はスチールコー
ドとの接着力，高破断強力等の点で未だ十分でな
く、更に未加硫時に吸湿すると引張り強さ，破断
伸び等の物性が低下する欠点があつた。 本発明者らは上述の問題を解消するため鋭意検
討した結果、本発明に至つたのである。 したがつて本発明の目的はブレーカー端末部剥
離及びカーカス端末部剥離が起らず走行耐久性に
すぐれた空気入りタイヤを提供することにある。 即ち、本発明はブレーカー又はカーカスを構成
するコードとしてスチールコードを使用したタイ
ヤにおいて、このスチールコードから構成された
ブレーカーの端末部又はスチールコードから構成
されたカーカスの折返し端末部を包囲する保護ゴ
ムとして天然ゴム又は天然ゴムにジエン系合成ゴ
ムを20重量％以下ブレンドしたエラストマー100
重量部に対し、カーボンブラツクHAF―LS50〜
90重量部、硫黄4.5〜10重量部、ナフテン酸コバ
ルトをコバルト元素Co量に換算して0.2〜0.8重量
部及びＮ，N′―ジシクロヘキシル―２―ベンゾ
チアゾールスルフエンアミド0.5〜2.0重量部を配
合して成るゴム組成物を用いることを要旨とする
ものである。 本発明に於て、前記スチールコードから構成さ
れたブレーカーの端末部又はカーカスの折返し端
末部を包んで保護するゴムに用いるエラストマー
は、天然ゴムもしくは天然ゴムにジエン系合成ゴ
ムを20重量部以下ブレンドしたゴムから選ばれた
エラストマーである。 硫黄多量配合と有機酸コバルト及びＮ，N′―
ジシクロヘキシル―２―ベンゾチアゾール（以下
加硫促進剤DZと称する）の併用配合の効果につ
いては、特開昭56−79135号公報に開示されてい
るように、高弾性率，高破断強力物性を得ること
は出来るが、接着力，低発熱性等の点で未だ満足
すべきものが得られなかつた。本発明者らはさら
研究した結果、同一未加硫ゴムを用いて、そのま
ま実験室にてプレス加硫して得られる物性と、タ
イヤ成型加硫した後、タイヤからカツトして取り
出して得た物性を比較したところ、実験室プレス
加硫とタイヤ加硫と熱履歴を同一に設定したにも
かかわらず、タイヤからカツトして取出したゴム
の方が破断強力物性が低下しているという事実を
見出した。この原因をさらに検討したところ、タ
イヤ製造工程中に未加硫ゴムはシート状加工又は
押出し加工された後、タイヤに成型されるまでに
数時間から数十時間放置されるが、この放置の間
に工場内空気中の水分を未加硫ゴムを吸湿するた
めに破断強力物性が低下することが判明した。特
にタイヤのブレーカーまたはカーカスがスチール
コードから構成されている場合に、このブレーカ
ーおよびブレーカー層の端末部又は核カーカスお
よびカーカス層の折返し端末部を包囲する保護ゴ
ムのようなタイヤ走行耐久性に対して重要なタイ
ヤ構成素材で且つ小断面形状素材の場合、未加硫
時の吸湿による破断強力物性低下はタイヤ走行耐
久性の低下と密接な関係にあることを見出した。 そして、この未加硫ゴムの吸湿による破断強力
物性低下は有機酸コバルトとしてナフテン酸コバ
ルト，カーボンブラツクとしてHAF―LSを使用
することにより著しく改善することを見出した。 更に、ナフテン酸コバルト，促進剤DZ，及び
カーボンブラツクHAF―LSを併用配合すると、
スチールコードとの接着力が高く、破断強力物性
にすぐれ、高弾性率でしかも低発熱性のゴムが得
られることも見出された。 本発明で使用するカーボンブラツクHAF―LS
とは沃素吸着量が70〜90mg／ｇ、吸油量が60〜80
ml／100ｇのカーボンブラツク粉末を言う。 カーボンブラツクHAF―LSの添加量はエラス
トマー100重量部に対して50〜90重量部にする必
要がある。もし50重量部未満ではゴム組成物の弾
性率が低下するし、90重量部を越えると高発熱性
となる。 硫黄量の添加量は、エラストマー100重量部に
対して4.5〜10重量部であり、4.5重量部以下では
高弾性率ゴムが得にくく、10重量部以上では破断
強力物性が低下し未加硫ゴム時、硫黄のブルーム
が激しく実用的でない。 促進剤DZの添加量はエラストマー100重量部に
対し0.5重量部以上、好ましくは0.6〜1.5重量部配
合するのが良い。0.5重量部以下では発熱が高く
不適当である。 ナフテン酸コバルトの添加量はエラストマー
100重量部に対してコバルト元素量に換算してで
0.02〜0.8重量部、好ましくは0.1〜0.4重量部であ
る。従つて、例えば、コバルト含有率10％のナフ
テン酸コバルトを使用する場合はエラストマー
100重量部に対して0.2〜８重量部、好ましくは１
〜４重量部がよい。コバルト元素量に換算して
0.02重量部以下では良好なスチールコードとの接
着力が得にくく、0.8重量部以上では破断強力物
性が低下する。 上記以外の他の薬品、例えば軟化剤，老化防止
剤等は常法にしたがつて配合することができる。 上述したように、ブレーカーまたはカーカスが
スチールコードから構成されているタイヤにおい
て、このブレーカーの端末部またはカーカスプラ
イの折返し端末部を包囲する保護ゴムとして、本
発明に規定するゴム組成物をロールにてシーテイ
ング加工もしくはチユーバーにて所定の形状に押
出し加工を行なつて用いた空気入りタイヤは従来
のタイヤに比しセパレーシヨンが発生し難いた
め、走行耐久性を著しく改善することができる。 以下、本発明を実施例で詳しく説明する。 実施例 天然ゴム100重量部に対し第１表に示す各配合
剤を各々の配合重量部、更に、ステアリン酸２重
量部，亜鉛華６重量部，老化防止剤１重量部、軟
化剤３重量部を配合してなるゴム組成物の物性試
験結果、及びブレーカーが４層のスチールコード
層とスチールコードカーカスプライ層から成る
1000―20 14^PRタイプのタイヤで添付図に示した
ブレーカー端末部及びカーカスプライの折返し端
末部を包囲する保護ゴムとして上記ゴム組成物
（未加硫ゴム）をチユーバーにて所定の形状に押
出し加工して作成し、これを配したタイヤを製造
し走行耐久性を評価した結果を併せて示した。 第１表における各値の測定法は次のとおりであ
る。 (1) 加硫ゴム物性測定は未加硫ゴムをシート状に
ロールで圧延し、150℃30分の加硫条件で加硫
シートを作成し、それをJIS ３号ダンベルで打
抜き、JIS―Ｋ―6301に準じて引張試験を行な
つた。 (2) 発熱測定は通常、ゴム工業で用いられるグツ
ドリツチフレクソメーターで、ASTM Ｄ―
623に準じてHBC（Heat Build Up）で詳価し
た。即ち試片を直径17.8mm、高さ25mmの円柱状
試片に加硫し（150℃30分）、温度100℃、荷重
25Kg、動歪み22.5％、回転数1800rpmで25分後
の発熱度を測定した。 (3) スチールコードとの接着力の評価は
ASTM D2229に準じて、３＋９＋15構造の黄
銅メツキスチールコードを用いて、引抜力と残
留ゴム被覆率（％）で評価した。 (4) 水分率は、未加硫ゴムをシート状にロールで
圧延後、４cm×４cm角の大きさに切り取り、30
℃，85％相対湿度に制御したチヤンバー中に48
時間放置した試片について、チヤンバーの中に
放置した前後の重量変化、即ち重量増加水分率
として評価した。吸湿後の物性評価も物性評価
用シートを同時に同時間30℃，85％相対湿度の
チヤンバーに放置した後、加硫し、物性評価を
行なつた。 (5) タイヤ走行耐久性はドラム上を70Km／hrで連
続走行させ、一定時間毎に荷重を増してタイヤ
がセパレーシヨンを起すまでの走行距離（Km）
を評価した。 なお、加工直後、加工後48時間放置後の各タイ
ヤは、加工直後では押出し加工直後に成型加硫し
たタイヤの走行耐久性を評価し、加工後48時間放
置後では押出し加工後、製造工場内に48時間放置
した後、成型加硫したタイヤの走行耐久性を評価
したものである。

【表】

【表】 第１表において、Ａは本発明に係るもので、
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは比較のためのものであ
る。ＡとＢはカーボンブラツクHAF―LSと
HAFの比較。ＡとＣは促進剤DZとOBSとの比
較、ＡとＤはカーボンブラツク／促進剤併用の組
合わせで、HAF―LS／DZとHAF／OBSとの比
較、ＡとＥはナフテン酸コバルトとステアリン酸
コバルトとの比較、ＡとＦは促進剤DZの配合量
について、0.7重量部と、0.4重量部との比較、Ａ
とＧは硫黄配合量について、７重量部と４重量部
との比較を表わしている。 第１表の試験結果から、本発明に係る高硫黄配
合、カーボンブラツクHAF―LS多量配合、ナフ
テン酸コバルト，加硫促進剤DZを同時に配合し
たゴム組成物は初期物性での破断強力，発熱性で
有利であると共に、未加硫ゴムでの吸湿後加硫物
性でも各組成物の吸湿率と比較し同等であるにも
かかわらず破断強力低下が少なく、高接着力を維
持することができることがわかる。同配合組成物
であるＦ，Ｇの場合は、促進剤DZが0.4重量部配
合のＦでは発熱が高く、硫黄配合量が４重量部と
少ないＧは破断強力物性では有利であるが接着力
が低下している。又、タイヤ走行耐久性評価で
も、押出し加工直後にタイヤ成型加硫して未加硫
時の空気中の水分の影響を極少にした場合のタイ
ヤ走行耐久性及び押出し加工後48時間製造工場内
に放置後タイヤ成型加硫したタイヤの走行耐久性
評価結果から、本発明に係るゴム組成物Ａをブレ
ーカーまたはカーカスがスチールコードから構成
されているタイヤのブレーカー端末部又はカーカ
ス折返し端末部の保護ゴムとして配したタイヤの
走行耐久性レベルは高く、しかも押出し加工後、
未加硫ゴムの放置の有無による走行耐久性レベル
変化も少なくなつている。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気入りタイヤの断面図、第２図は空
気入りタイヤのブレーカー部分拡大断面図、第３
図は空気入りタイヤのビード部分拡大断面図であ
る。 １……スチールコードブレーカー、２……スチ
ールコードカーカス、３……チエーフアー、４…
…ビードコア、５……保護ゴム、６……カーカス
折返し端末部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブレーカー又はカーカスがスチールコードで
   構成されたタイヤにおいて、該ブレーカーの端末
   部又はカーカスの折返し端末部を包囲する保護ゴ
   ムとして、天然ゴム又は天然ゴムにジエン系ゴム
   を20重量％以下ブレンドしたエラストマー100重
   量部に対し、カーボンブラツクHAF―LS 50〜
   90重量部、硫黄4.5〜10重量部、ナフテン酸コバ
   ルトをコバルト元素量に換算して0.02〜0.8重量
   部およびＮ，N′―ジシクロヘキシル―２―ベン
   ゾチアゾールスルフエンアミド0.5〜2.0重量部を
   配合してなるゴム組成物を用いたことを特徴とす
   る空気入りタイヤ。