所定のコード被覆用ゴム組成物ならびにそれを用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤ
【課題】所定のコードとの接着性および耐亀裂成長性をともに向上させることができる所定のコード被覆用ゴム組成物、ならびにそれを用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤ。
【解決手段】ゴム成分１００重量部に対して、平均粒子径が２００ｎｍ以下である超微粒子酸化亜鉛を１〜７重量部配合するポリエステルコード、ナイロンコード、アラミドコードまたはポリエチレンナフタレートコードを被覆するためのコード被覆用ゴム組成物、ならびにそれを用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤ。
【解決手段】ゴム成分１００重量部に対して、平均粒子径が２００ｎｍ以下である超微粒子酸化亜鉛を１〜７重量部配合するポリエステルコード、ナイロンコード、アラミドコードまたはポリエチレンナフタレートコードを被覆するためのコード被覆用ゴム組成物、ならびにそれを用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のコード被覆用ゴム組成物ならびにそれを用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用タイヤには大きな荷重がかかるため、補強材としてコードが用いられている。とくに走行中に、タイヤが発熱することによって、ゴムとコードとが剥離すると、致命的なタイヤ故障の原因となる。
【０００３】
従来、コードには、様々な材料が使用されており、コード被覆用ゴム組成物には、接着性を向上させるために、酸化亜鉛を多量に配合する手法（たとえば、特許文献１参照）が知られている。しかし、酸化亜鉛を多量に配合すると、耐亀裂成長性が悪化するという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３９８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、所定のコードとの接着性および耐亀裂成長性をともに向上させることができる所定のコード被覆用ゴム組成物、ならびにそれを用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ゴム成分１００重量部に対して、平均粒子径が２００ｎｍ以下である超微粒子酸化亜鉛を１〜７重量部配合するポリエステルコード、ナイロンコード、アラミドコードまたはポリエチレンナフタレートコードを被覆するためのコード被覆用ゴム組成物に関する。
【０００７】
また、本発明は、前記コード被覆用ゴム組成物を用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤに関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ゴム成分および所定の超微粒子酸化亜鉛を所定量配合することで、所定のコードとの接着性および耐亀裂成長性をともに向上させることができる所定のコード被覆用ゴム組成物、ならびにそれを用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のコード被覆用ゴム組成物は、ゴム成分および超微粒子酸化亜鉛を配合する。
【００１０】
前記ゴム成分としてはとくに制限はなく、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などがあげられ、これらのゴム成分は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、コードとの接着性および加硫時の熱安定性の観点から、ＮＲおよびＳＢＲが好ましい。
【００１１】
ＮＲとしては、従来ゴム工業で使用されるＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０などのグレードのＮＲを用いることができる。
【００１２】
本発明で使用する超微粒子酸化亜鉛は、通常使用される酸化亜鉛よりも、平均粒子径の小さいものである。超微粒子酸化亜鉛を配合することで、接着性を向上させつつ、耐亀裂成長性も向上させることが可能となる。
【００１３】
超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径は２００ｎｍ以下、好ましくは１６０ｎｍ以下である。超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径が２００ｎｍをこえると、耐亀裂成長性の低下がみられる場合がある。また、超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径は３０ｎｍ以上が好ましく、６０ｎｍ以上がより好ましい。超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径が３０ｎｍ未満では、凝集力が非常に強くなり、耐亀裂成長性の改善効果がみられない傾向がある。
【００１４】
超微粒子酸化亜鉛の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して１重量部以上、好ましくは３重量部以上である。超微粒子酸化亜鉛の配合量が１重量部未満では、超微粒子酸化亜鉛を配合することによる接着性の改善効果が得られない。また、超微粒子酸化亜鉛の配合量は７重量部以下である。超微粒子酸化亜鉛の配合量が７重量部をこえると、分散が困難になり（凝集塊が発生し）、耐亀裂成長性が悪化する。
【００１５】
本発明のコード被覆用ゴム組成物には、カーボンブラックを配合することが好ましい。
【００１６】
カーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して３０重量部以上が好ましく、４０重量部以上がより好ましい。カーボンブラックの配合量が３０重量部未満では、ゴム自身の補強性が不充分となり、引張強度が低下する傾向がある。また、カーボンブラックの配合量は１００重量部以下が好ましく、７０重量部以下がより好ましい。カーボンブラックの配合量が１００重量部をこえると、ゴム自身の発熱性が高くなり、耐久性が不充分となる傾向がある。
【００１７】
本発明のコード被覆用ゴム組成物には、前記ゴム成分および超微粒子酸化亜鉛以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、カーボンブラックなどの補強用充填剤、軟化剤、ワックス、各種老化防止剤、ステアリン酸、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤などを必要に応じて適宜配合することができる。
【００１８】
本発明のコード被覆用ゴム組成物は、長期間良好な接着性を保ち、耐久性に優れるという理由から、コードのなかでも、ポリエステルコード、ナイロンコード、アラミドコード、ポリエチレンナフタレートを被覆して使用されるものである。なかでも、コードとしては、ポリエステルまたはナイロンが好ましく、ナイロンがより好ましい。
【００１９】
本発明のタイヤは、本発明のコード被覆用ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造することができる。すなわち、必要に応じて前記配合剤を配合した本発明のコード被覆用ゴム組成物を、未加硫の状態で、カレンダーロールなどを用いて、未加硫ゴムシートを作製し、コードを被覆することで未加硫カーカスおよび／または未加硫ベルトを作製し、タイヤの他の部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより本発明のタイヤを得る。
【実施例】
【００２０】
実施例にもとづいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００２１】
次に、実施例および比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ♯３
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）：住友化学（株）製のＳＢＲ１５０２
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＨ（Ｎ３３０）
アロマオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＰＳ３２
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ（平均粒子径：２９０ｎｍ）
超微粒子酸化亜鉛：ハクスイテック（株）製のジンコックススーパーＦ−２（平均粒径：１３０ｎｍ）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「桐」
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００２２】
実施例１〜３および比較例１〜４
表１に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌのバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、２軸オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫することにより、実施例１〜３および比較例１〜４の加硫ゴム組成物を作成した。
【００２３】
（屈曲亀裂成長試験）
ＪＩＳ Ｋ ６２６０「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムのデマッチャ屈曲亀裂成長試験方法」に準じて、室温２５℃の条件下で、加硫ゴム組成物に１ｍｍのクラックを発生させ、このクラックが１ｍｍ成長するまでの屈曲回数を測定した。なお、この測定は２回行い、その平均値を算出した。また、数値が大きいほど、耐屈曲亀裂成長性に優れ、７０％および１１０％は、もとの加硫ゴム組成物の長さに対する伸び率を示す。
【００２４】
（接着試験）
ポリエステルコード（東レ（株）製、繊度：１５００ｄ／２）またはナイロンコード（旭化成（株）製、繊度：８４０ｄ／２）を前記未加硫ゴム組成物で被覆し、１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫し、接着試験用試験片を作製した。
【００２５】
前記試験片を用いて接着試験を実施し、ゴム組成物の剥離抗力（Ｎ／ｃｍ）およびゴム被覆率（％）をそれぞれ測定した。なお、ゴム被覆率とは、コードとゴム間を剥離したときの剥離面のゴムの覆われている割合（１００％：全面が覆われている）を示し、５段階（５：１００％、４：８５〜９９％、３：７０〜８４％、２：５０〜６９％、１：４９％以下）で評価した。
【００２６】
前記試験の評価結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
実施例１および２と、比較例１および２とを比較すると、通常の酸化亜鉛を配合した場合に比べて、超微粒子酸化亜鉛を配合すると、接着性に優れることがわかる。
【００２９】
実施例１と比較例３とを比較すると、超微粒子酸化亜鉛の配合量が１重量部未満では、接着性の充分な改善効果が得られないことがわかる。
【００３０】
また、実施例３と比較例４とを比較すると、超微粒子酸化亜鉛の配合量が７重量部をこえると、耐カット性は向上しても、耐亀裂成長性が低下することがわかる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のコード被覆用ゴム組成物ならびにそれを用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用タイヤには大きな荷重がかかるため、補強材としてコードが用いられている。とくに走行中に、タイヤが発熱することによって、ゴムとコードとが剥離すると、致命的なタイヤ故障の原因となる。
【０００３】
従来、コードには、様々な材料が使用されており、コード被覆用ゴム組成物には、接着性を向上させるために、酸化亜鉛を多量に配合する手法（たとえば、特許文献１参照）が知られている。しかし、酸化亜鉛を多量に配合すると、耐亀裂成長性が悪化するという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３９８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、所定のコードとの接着性および耐亀裂成長性をともに向上させることができる所定のコード被覆用ゴム組成物、ならびにそれを用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ゴム成分１００重量部に対して、平均粒子径が２００ｎｍ以下である超微粒子酸化亜鉛を１〜７重量部配合するポリエステルコード、ナイロンコード、アラミドコードまたはポリエチレンナフタレートコードを被覆するためのコード被覆用ゴム組成物に関する。
【０００７】
また、本発明は、前記コード被覆用ゴム組成物を用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤに関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ゴム成分および所定の超微粒子酸化亜鉛を所定量配合することで、所定のコードとの接着性および耐亀裂成長性をともに向上させることができる所定のコード被覆用ゴム組成物、ならびにそれを用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のコード被覆用ゴム組成物は、ゴム成分および超微粒子酸化亜鉛を配合する。
【００１０】
前記ゴム成分としてはとくに制限はなく、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）などがあげられ、これらのゴム成分は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、コードとの接着性および加硫時の熱安定性の観点から、ＮＲおよびＳＢＲが好ましい。
【００１１】
ＮＲとしては、従来ゴム工業で使用されるＲＳＳ♯３、ＴＳＲ２０などのグレードのＮＲを用いることができる。
【００１２】
本発明で使用する超微粒子酸化亜鉛は、通常使用される酸化亜鉛よりも、平均粒子径の小さいものである。超微粒子酸化亜鉛を配合することで、接着性を向上させつつ、耐亀裂成長性も向上させることが可能となる。
【００１３】
超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径は２００ｎｍ以下、好ましくは１６０ｎｍ以下である。超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径が２００ｎｍをこえると、耐亀裂成長性の低下がみられる場合がある。また、超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径は３０ｎｍ以上が好ましく、６０ｎｍ以上がより好ましい。超微粒子酸化亜鉛の平均粒子径が３０ｎｍ未満では、凝集力が非常に強くなり、耐亀裂成長性の改善効果がみられない傾向がある。
【００１４】
超微粒子酸化亜鉛の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して１重量部以上、好ましくは３重量部以上である。超微粒子酸化亜鉛の配合量が１重量部未満では、超微粒子酸化亜鉛を配合することによる接着性の改善効果が得られない。また、超微粒子酸化亜鉛の配合量は７重量部以下である。超微粒子酸化亜鉛の配合量が７重量部をこえると、分散が困難になり（凝集塊が発生し）、耐亀裂成長性が悪化する。
【００１５】
本発明のコード被覆用ゴム組成物には、カーボンブラックを配合することが好ましい。
【００１６】
カーボンブラックの配合量は、ゴム成分１００重量部に対して３０重量部以上が好ましく、４０重量部以上がより好ましい。カーボンブラックの配合量が３０重量部未満では、ゴム自身の補強性が不充分となり、引張強度が低下する傾向がある。また、カーボンブラックの配合量は１００重量部以下が好ましく、７０重量部以下がより好ましい。カーボンブラックの配合量が１００重量部をこえると、ゴム自身の発熱性が高くなり、耐久性が不充分となる傾向がある。
【００１７】
本発明のコード被覆用ゴム組成物には、前記ゴム成分および超微粒子酸化亜鉛以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、カーボンブラックなどの補強用充填剤、軟化剤、ワックス、各種老化防止剤、ステアリン酸、硫黄などの加硫剤、各種加硫促進剤などを必要に応じて適宜配合することができる。
【００１８】
本発明のコード被覆用ゴム組成物は、長期間良好な接着性を保ち、耐久性に優れるという理由から、コードのなかでも、ポリエステルコード、ナイロンコード、アラミドコード、ポリエチレンナフタレートを被覆して使用されるものである。なかでも、コードとしては、ポリエステルまたはナイロンが好ましく、ナイロンがより好ましい。
【００１９】
本発明のタイヤは、本発明のコード被覆用ゴム組成物を用いて、通常の方法により製造することができる。すなわち、必要に応じて前記配合剤を配合した本発明のコード被覆用ゴム組成物を、未加硫の状態で、カレンダーロールなどを用いて、未加硫ゴムシートを作製し、コードを被覆することで未加硫カーカスおよび／または未加硫ベルトを作製し、タイヤの他の部材とともに、タイヤ成型機上にて通常の方法で成形することにより、未加硫タイヤを成形する。この未加硫タイヤを加硫機中で加熱加圧することにより本発明のタイヤを得る。
【実施例】
【００２０】
実施例にもとづいて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００２１】
次に、実施例および比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＲＳＳ♯３
スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）：住友化学（株）製のＳＢＲ１５０２
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＨ（Ｎ３３０）
アロマオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＰＳ３２
酸化亜鉛：東邦亜鉛（株）製の銀嶺Ｒ（平均粒子径：２９０ｎｍ）
超微粒子酸化亜鉛：ハクスイテック（株）製のジンコックススーパーＦ−２（平均粒径：１３０ｎｍ）
ステアリン酸：日本油脂（株）製のステアリン酸「桐」
ワックス：日本精蝋（株）製のオゾエース０３５５
老化防止剤：住友化学（株）製のアンチゲン６Ｃ（Ｎ−（１，３−ジメチルブチル）−Ｎ−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン）
硫黄：鶴見化学工業（株）製の粉末硫黄
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド）
【００２２】
実施例１〜３および比較例１〜４
表１に示す配合処方にしたがい、１．７Ｌのバンバリーミキサーを用いて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を１５０℃の条件下で５分間混練りし、混練り物を得た。次に、得られた混練り物に硫黄および加硫促進剤を添加し、２軸オープンロールを用いて、８０℃の条件下で５分間練り込み、未加硫ゴム組成物を得た。さらに、得られた未加硫ゴム組成物を１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫することにより、実施例１〜３および比較例１〜４の加硫ゴム組成物を作成した。
【００２３】
（屈曲亀裂成長試験）
ＪＩＳ Ｋ ６２６０「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴムのデマッチャ屈曲亀裂成長試験方法」に準じて、室温２５℃の条件下で、加硫ゴム組成物に１ｍｍのクラックを発生させ、このクラックが１ｍｍ成長するまでの屈曲回数を測定した。なお、この測定は２回行い、その平均値を算出した。また、数値が大きいほど、耐屈曲亀裂成長性に優れ、７０％および１１０％は、もとの加硫ゴム組成物の長さに対する伸び率を示す。
【００２４】
（接着試験）
ポリエステルコード（東レ（株）製、繊度：１５００ｄ／２）またはナイロンコード（旭化成（株）製、繊度：８４０ｄ／２）を前記未加硫ゴム組成物で被覆し、１７０℃の条件下で１２分間プレス加硫し、接着試験用試験片を作製した。
【００２５】
前記試験片を用いて接着試験を実施し、ゴム組成物の剥離抗力（Ｎ／ｃｍ）およびゴム被覆率（％）をそれぞれ測定した。なお、ゴム被覆率とは、コードとゴム間を剥離したときの剥離面のゴムの覆われている割合（１００％：全面が覆われている）を示し、５段階（５：１００％、４：８５〜９９％、３：７０〜８４％、２：５０〜６９％、１：４９％以下）で評価した。
【００２６】
前記試験の評価結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
実施例１および２と、比較例１および２とを比較すると、通常の酸化亜鉛を配合した場合に比べて、超微粒子酸化亜鉛を配合すると、接着性に優れることがわかる。
【００２９】
実施例１と比較例３とを比較すると、超微粒子酸化亜鉛の配合量が１重量部未満では、接着性の充分な改善効果が得られないことがわかる。
【００３０】
また、実施例３と比較例４とを比較すると、超微粒子酸化亜鉛の配合量が７重量部をこえると、耐カット性は向上しても、耐亀裂成長性が低下することがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム成分１００重量部に対して、
平均粒子径が２００ｎｍ以下である超微粒子酸化亜鉛を１〜７重量部配合するポリエステルコード、ナイロンコード、アラミドコードまたはポリエチレンナフタレートコードを被覆するためのコード被覆用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１記載のコード被覆用ゴム組成物を用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤ。
【請求項１】
ゴム成分１００重量部に対して、
平均粒子径が２００ｎｍ以下である超微粒子酸化亜鉛を１〜７重量部配合するポリエステルコード、ナイロンコード、アラミドコードまたはポリエチレンナフタレートコードを被覆するためのコード被覆用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１記載のコード被覆用ゴム組成物を用いたカーカスおよび／またはベルトを有するタイヤ。
【公開番号】特開２００８−６９１９９（Ｐ２００８−６９１９９Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４６８１５（Ｐ２００６−２４６８１５）
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１２日（２００６．９．１２）
【出願人】（０００１８３２３３）住友ゴム工業株式会社 (3,458)
【Ｆターム（参考）】
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