タイヤ用ゴム組成物
【課題】 ゴム及び金属との接着性に優れたゴム組成物の提供。
【解決手段】 天然ゴムを必須成分として含むジエン系ゴム１００重量部及びニッケルコーティンググラファイト０．１〜１０重量部を含んでなるゴム及び金属との接着性に優れたゴム組成物並びにそれを用いたゴム／金属複合体及び空気入りタイヤ。
【解決手段】 天然ゴムを必須成分として含むジエン系ゴム１００重量部及びニッケルコーティンググラファイト０．１〜１０重量部を含んでなるゴム及び金属との接着性に優れたゴム組成物並びにそれを用いたゴム／金属複合体及び空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳しくはゴム及び金属との接着性にすぐれたゴム組成物並びにそれを用いたゴム／金属複合体及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤのベルトコート用コンパウンドに有機酸金属塩を用いる開発が行われてきている。本発明者らも以前に低硫黄配合でも接着が可能であり、老化時の物性が良好な、２−エチルヘキシル酸ニッケル塩をゴム組成物に配合することを、岩手大学と共同で提案した（特許文献１参照）。この発明ではニッケル（Ｎｉ）はコバルト（Ｃｏ）に比べて不活性であり、接着後の老化においてはＮｉはＣｏよりもゴムの劣化が少ないという効果が得られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０６９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的はゴム及び金属との接着性に優れたゴム組成物並びにそれを用いたゴム／金属複合体及び空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従えば、天然ゴムを必須成分として含むジエン系ゴム１００重量部及びニッケルコーティンググラファイト０．１〜１０重量部を含んでなるゴムと金属との接着性に優れたゴム組成物が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明者らは、有機酸の金属塩ではなく、表面をニッケルでコーティングしたグラファイト原料を接着系コンパウンドに用いたところ、従来の有機酸のニッケル塩などの金属塩を用いた場合と、初期接着性が同等で、老化接着や湿熱劣化では良好な結果が得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に従えば、天然ゴムを必須成分として含むジエン系ゴム１００重量部に対し表面をニッケルでコーティングしたニッケルコーティンググラファイトを０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜３重量部配合する。この配合量が少な過ぎるとゴムと金属との接着力が十分に得られないので好ましくなく、逆に多過ぎると接着界面の増加に伴い接着力が低下し、さらにゴムの劣化を促進するので好ましくない。
【０００８】
本発明において使用するニッケルコーティンググラファイトは、例えば米国特許第５８７６７９３号に記載のようにして得ることができる。即ち、ＣＶＤ反応器内にて、グラファイトを循環させてニッケルでコーティングしながら作製する。このようにグラファイトの表面にニッケル粒子がＣＶＤにより析出するため、ある程度ニッケルとグラファイトは強固に接着している。なお、かかるニッケルコーティンググラファイトは、例えばＰＯＷＤＥＲＭＥＴ．ＩＮＣ社の“Ｎｉｃｋｅｌ ｃｏａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ”などの市販品を用いることもできる。
【０００９】
本発明において使用する天然ゴムを必須成分として含むジエン系ゴムとしては、各種天然ゴム（ＮＲ）に加えて、例えば各種ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などをあげることができ、これらは単独又は任意の混合物として使用することができる。本発明のゴム成分中の天然ゴムの割合はゴム全量の５０重量％以上であるのが好ましく、更に好ましくは６０〜１００重量％である。天然ゴムの割合が少な過ぎるとゴムの強度が低下して、所望するゴム−金属複合体としての特性が発揮されないおそれがあるので好ましくない。
【００１０】
本発明に従った接着性に優れたゴム組成物を用いてゴム／金属複合体（例えばゴムと黄銅めっきスチールコードとの複合材料を有するタイヤなど）を製造する方法には特に限定はない。
【００１１】
本発明に係るゴム／金属複合体の金属としては黄銅や鉄、亜鉛などの金属材料を用いることができる。特に金属がスチールコードの場合には空気入りタイヤの耐久性向上、寿命向上などに有用である。
【００１２】
本発明に係るゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、通常のカーボンブラックやシリカなどのその他の補強剤（フィラー）、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練、加硫して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【実施例】
【００１３】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。
【００１４】
実施例１〜３及び比較例１〜２
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を２リットルの密閉型ミキサーで４分間混練し、１６０℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。
【００１５】
次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１５０℃で３０分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。結果は表Ｉに示す。
【００１６】
ゴム物性評価試験法
引張試験：熱老化（８０℃×９６時間）前後の１００％モジュラス（Ｍ１００）、破断強度（Ｔｂ）及び破断伸び（Ｅｂ）をＪＩＳ−Ｋ−６３０１に準拠してＪＩＳ３号ダンベルで打ちぬいたサンプルにて測定した。
【００１７】
ＡＳＴＭ試験：ブランク、熱老化（８０℃×９６時間）、湿熱劣化（７０℃×９６％×４週間）及び温水劣化（７０℃×４週間）の引抜力及びゴム被覆率（％）をＡＳＴＭ Ｄ２２２９−７３の試験法に従って測定した。
【００１８】
【表１】
【００１９】
表Ｉ脚注
ＲＳＳ＃３：天然ゴム
ＳＨＯＢＬＡＣＫ Ｎ３２６Ｍ：昭和キャボット（株）製カーボンブラック（Ｎ2ＳＡ：８２ｍ2／ｇ，ＤＢＰ吸油量：７２ml／１００ｇ）
ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ：ＦＬＥＸＳＹＳ製老化防止剤
酸化亜鉛３種：正同化学工業（株）製酸化亜鉛
ステアリン酸：日本油脂（株）製ステアリン酸
ノクセラー ＤＺ−Ｇ：川口化学工業（株）製加硫促進剤
硫黄：三新化学工業（株）製
ナフテン酸コバルト：大日本インキ化学工業（株）製
ナフテン酸ニッケル：大日本インキ化学工業（株）製
ニッケルコーティンググラファイト：ＰＯＷＤＥＲＭＥＴ ＩＮＣ．製（Ｎｉ含有量４０％）
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明に従えば、前述の如く、天然ゴムを含むジエン系ゴムに、表面にニッケルをコーティングしたニッケルコーティンググラファイトを天然ゴムを含むジエン系ゴムに配合することによりゴム及び金属との接着性に優れたゴム組成物が得られるので、例えば空気入りタイヤのベルト部分の部材としてのスチールコートコンパウンドなどとして使用するのに有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はタイヤ用ゴム組成物に関し、更に詳しくはゴム及び金属との接着性にすぐれたゴム組成物並びにそれを用いたゴム／金属複合体及び空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タイヤのベルトコート用コンパウンドに有機酸金属塩を用いる開発が行われてきている。本発明者らも以前に低硫黄配合でも接着が可能であり、老化時の物性が良好な、２−エチルヘキシル酸ニッケル塩をゴム組成物に配合することを、岩手大学と共同で提案した（特許文献１参照）。この発明ではニッケル（Ｎｉ）はコバルト（Ｃｏ）に比べて不活性であり、接着後の老化においてはＮｉはＣｏよりもゴムの劣化が少ないという効果が得られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０６９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的はゴム及び金属との接着性に優れたゴム組成物並びにそれを用いたゴム／金属複合体及び空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従えば、天然ゴムを必須成分として含むジエン系ゴム１００重量部及びニッケルコーティンググラファイト０．１〜１０重量部を含んでなるゴムと金属との接着性に優れたゴム組成物が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明者らは、有機酸の金属塩ではなく、表面をニッケルでコーティングしたグラファイト原料を接着系コンパウンドに用いたところ、従来の有機酸のニッケル塩などの金属塩を用いた場合と、初期接着性が同等で、老化接着や湿熱劣化では良好な結果が得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に従えば、天然ゴムを必須成分として含むジエン系ゴム１００重量部に対し表面をニッケルでコーティングしたニッケルコーティンググラファイトを０．１〜１０重量部、好ましくは０．２〜３重量部配合する。この配合量が少な過ぎるとゴムと金属との接着力が十分に得られないので好ましくなく、逆に多過ぎると接着界面の増加に伴い接着力が低下し、さらにゴムの劣化を促進するので好ましくない。
【０００８】
本発明において使用するニッケルコーティンググラファイトは、例えば米国特許第５８７６７９３号に記載のようにして得ることができる。即ち、ＣＶＤ反応器内にて、グラファイトを循環させてニッケルでコーティングしながら作製する。このようにグラファイトの表面にニッケル粒子がＣＶＤにより析出するため、ある程度ニッケルとグラファイトは強固に接着している。なお、かかるニッケルコーティンググラファイトは、例えばＰＯＷＤＥＲＭＥＴ．ＩＮＣ社の“Ｎｉｃｋｅｌ ｃｏａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｔｅ ｐｏｗｄｅｒ”などの市販品を用いることもできる。
【０００９】
本発明において使用する天然ゴムを必須成分として含むジエン系ゴムとしては、各種天然ゴム（ＮＲ）に加えて、例えば各種ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などをあげることができ、これらは単独又は任意の混合物として使用することができる。本発明のゴム成分中の天然ゴムの割合はゴム全量の５０重量％以上であるのが好ましく、更に好ましくは６０〜１００重量％である。天然ゴムの割合が少な過ぎるとゴムの強度が低下して、所望するゴム−金属複合体としての特性が発揮されないおそれがあるので好ましくない。
【００１０】
本発明に従った接着性に優れたゴム組成物を用いてゴム／金属複合体（例えばゴムと黄銅めっきスチールコードとの複合材料を有するタイヤなど）を製造する方法には特に限定はない。
【００１１】
本発明に係るゴム／金属複合体の金属としては黄銅や鉄、亜鉛などの金属材料を用いることができる。特に金属がスチールコードの場合には空気入りタイヤの耐久性向上、寿命向上などに有用である。
【００１２】
本発明に係るゴム組成物には、前記した必須成分に加えて、通常のカーボンブラックやシリカなどのその他の補強剤（フィラー）、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、可塑剤などのタイヤ用、その他一般ゴム用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、かかる添加剤は一般的な方法で混練、加硫して組成物とし、加硫又は架橋するのに使用することができる。これらの添加剤の配合量は本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【実施例】
【００１３】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。
【００１４】
実施例１〜３及び比較例１〜２
サンプルの調製
表Ｉに示す配合において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を２リットルの密閉型ミキサーで４分間混練し、１６０℃に達したときに放出してマスターバッチを得た。このマスターバッチに加硫促進剤と硫黄をオープンロールで混練し、ゴム組成物を得た。
【００１５】
次に得られたゴム組成物を１５×１５×０．２cmの金型中で１５０℃で３０分間加硫して加硫ゴムシートを作製し、以下に示す試験法で加硫ゴムの物性を測定した。結果は表Ｉに示す。
【００１６】
ゴム物性評価試験法
引張試験：熱老化（８０℃×９６時間）前後の１００％モジュラス（Ｍ１００）、破断強度（Ｔｂ）及び破断伸び（Ｅｂ）をＪＩＳ−Ｋ−６３０１に準拠してＪＩＳ３号ダンベルで打ちぬいたサンプルにて測定した。
【００１７】
ＡＳＴＭ試験：ブランク、熱老化（８０℃×９６時間）、湿熱劣化（７０℃×９６％×４週間）及び温水劣化（７０℃×４週間）の引抜力及びゴム被覆率（％）をＡＳＴＭ Ｄ２２２９−７３の試験法に従って測定した。
【００１８】
【表１】
【００１９】
表Ｉ脚注
ＲＳＳ＃３：天然ゴム
ＳＨＯＢＬＡＣＫ Ｎ３２６Ｍ：昭和キャボット（株）製カーボンブラック（Ｎ2ＳＡ：８２ｍ2／ｇ，ＤＢＰ吸油量：７２ml／１００ｇ）
ＳＡＮＴＯＦＬＥＸ ６ＰＰＤ：ＦＬＥＸＳＹＳ製老化防止剤
酸化亜鉛３種：正同化学工業（株）製酸化亜鉛
ステアリン酸：日本油脂（株）製ステアリン酸
ノクセラー ＤＺ−Ｇ：川口化学工業（株）製加硫促進剤
硫黄：三新化学工業（株）製
ナフテン酸コバルト：大日本インキ化学工業（株）製
ナフテン酸ニッケル：大日本インキ化学工業（株）製
ニッケルコーティンググラファイト：ＰＯＷＤＥＲＭＥＴ ＩＮＣ．製（Ｎｉ含有量４０％）
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明に従えば、前述の如く、天然ゴムを含むジエン系ゴムに、表面にニッケルをコーティングしたニッケルコーティンググラファイトを天然ゴムを含むジエン系ゴムに配合することによりゴム及び金属との接着性に優れたゴム組成物が得られるので、例えば空気入りタイヤのベルト部分の部材としてのスチールコートコンパウンドなどとして使用するのに有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然ゴムを必須成分として含むジエン系ゴム１００重量部及びニッケルコーティンググラファイト０．１〜１０重量部を含んでなるゴム及び金属との接着性に優れたゴム組成物。
【請求項２】
ジエン系ゴム１００重量部に対し加硫剤２〜１０重量部を更に含む請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のゴム組成物を加硫接着に用いたゴム／金属複合体。
【請求項４】
金属がスチールコードである請求項３に記載のゴム／金属複合体。
【請求項５】
請求項４に記載のゴム／金属複合体を用いた空気入りタイヤ。
【請求項１】
天然ゴムを必須成分として含むジエン系ゴム１００重量部及びニッケルコーティンググラファイト０．１〜１０重量部を含んでなるゴム及び金属との接着性に優れたゴム組成物。
【請求項２】
ジエン系ゴム１００重量部に対し加硫剤２〜１０重量部を更に含む請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のゴム組成物を加硫接着に用いたゴム／金属複合体。
【請求項４】
金属がスチールコードである請求項３に記載のゴム／金属複合体。
【請求項５】
請求項４に記載のゴム／金属複合体を用いた空気入りタイヤ。
【公開番号】特開２００６−２２１８６（Ｐ２００６−２２１８６Ａ）
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２００７９２（Ｐ２００４−２００７９２）
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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