JP2958706B2

JP2958706B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP2958706B2
Application number: JP2228178A
Authority: JP
Inventors: 雅義大尾; 茂篠田; 幸雄兎沢; 一誠中北; 今宮　　督; 久雄加藤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1999-10-06
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: DE4127399A1; JPH04110202A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ベルト部耐久性を向上させた１×２のコー
ド構造を有するスチールコードからなるベルト層を有す
る空気入りラジアルタイヤに関する。

〔従来の技術〕

従来、空気入りラジアルタイヤのベルト層を構成する
コードとしては、スチールコードが広く使用されてい
る。また、タイヤは荷重によって撓み、そして転動する
ことからタイヤの構成部材はしなやかさが必要であり、
このためにベルト層を構成するコードには撚りがかけら
れている。したがって、従来の空気入りラジアルタイヤ
のベルト層を構成するコードとしては、例えば、0.25mm
の細径の５本の素線を撚り合わせて構成した１×５×0.
25のコード構造を有するスチールコードが用いられてい
た。

しかしながら、このスチールコードは、ベルト層のコ
ードとしては満足すべき性能を示すが、撚り構造の点か
らすると、素線がほとんど隙間なく撚り合わされている
ので、コートゴムがコードの相互間間隙に均一に浸透す
ることができない。このためトレッド部にカット傷など
ができてベルト層が外傷を受けたときには、水が侵入す
るとその水がコードの中心を通って拡がるため、コード
の腐食を十分に防止することができなくなるので、耐錆
性に乏しいという問題があった。

そこで、２本の素線を撚り合わせた１×２のコード構
造を有するスチールコード（特開昭62−234921号公報）
がベルト層のコードとして用いられるようになった。こ
のスチールコードは、１×２のコード構造であるために
コートゴムがコードの相互間間隙に浸透し易い。したが
って、トレッド部にカット傷などができてそこからベル
ト層に水が侵入することがあっても、ベルト層のスチー
ルコードは腐食され難いという利点がある。しかし、こ
の場合、スチールコードとコートゴムとの接着性が良好
でないため、ベルト層の端末でセパレーシヨンが生じ易
いという問題があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上述した事情にかんがみなされたものであ
って、ベルト層を１×２のコード構造を有するスチール
コードで構成してはいるが、ベルト層のセパレーシヨン
を防止してベルト部耐久性を向上させた空気入りラジア
ルタイヤを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の空気入りラジアルタイヤは、１×２のコード
構造を有するスチールコードを、原料ゴム100重量部に
対しヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの
部分縮合物を1.0〜５重量部、クレゾール樹脂を0.5〜５
重量部、イオウを４〜７重量部、および有機酸コバルト
塩をコバルト元素として0.1〜0.8重量部配合したゴム組
成物で被覆してベルト層を構成したことを特徴とする。

このように本発明では、１×２のコード構造を有する
スチールコードを特定のゴム組成物で被覆してベルト層
を構成したために、スチールコードとコートゴム（上記
ゴム組成物）との接着性が良好となるので、ベルト層の
セパレーションの防止が可能となる。

以下、上記手段につき詳しく説明する。

第１図は本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示
す子午線方向半断面説明図である。この第１図におい
て、左右一対のビードコア1,1間にはカーカス層２が装
架され、トレッド部３ではカーカス層２の外側に２層の
ベルト層４がタイヤ周方向に１周に亘って環状に配置さ
れている。本発明では、ベルト層４が１×２のコード構
造を有するスチールコードを特定のゴム組成物で被覆す
ることにより構成される。

（１）スチールコード。

１×２のコード構造を有する。

（ａ）スチールコードを構成するワイヤ素線は、そ
の炭素含有量が0.80％〜0.92％であるのがよい。このよ
うな炭素含有量とすることにより、スチールコードの靭
性をいっそう向上させることができる。ただし、この炭
素含有量があまりに多過ぎると脆くなるので、0.92％を
上限とする。

また、コートゴムに対する接着性を良くするために、
ワイヤ素線の表面を、Cu、Sn、Znなどの金属又はCu−Z
n、Cu−Ni、Cu−Co、Zn−Ni、Zu−Co等の合金で被覆す
るとよい。

（ｂ）スチールコード１本当たりの破断強力Ｆが、
ワイヤ素線の太さ（直径）ｄに対応して、 400×ｄ^1.872＜Ｆ＜495×ｄ^1.872 （上式中、ｄ（mm）はスチールコードを構成するワイヤ
素線の直径を示す）の範囲であるのが好ましい。

ここで、コードの破断強力Ｆがワイヤ素線の直径の1.
872乗に比例する関係は、次のごとくして導かれる。

すなわち、本来、コードの破断強力はコードの断面積
に比例するから下式が成り立つ。

Ｆ＝（σ/4）×ｎ×π×d² ここで、σは素線の引張強さ（Kgf/mm³）、ｎは素線
本数、ｄは素線直径（mm）である。

しかし、ここで、引張強さσは一般に素線径ｄに依存
し、ｄが小さいほど、σは大きくなる傾向がある。そこ
で、コードの破断強力Ｆ（Kgf）と素線直径ｄとの間の
関連を実験的に調べるとｄが0.15〜0.40mmφの範囲内で
次式が成り立つ。

Ｆ＝k/d^1.872 ここでｋは、線材の材質、加工度、素線数などにより
定まる定数である。

スチールコードの破断強度Ｆが、 400×ｄ^1.872Kgf/本より小さくては、急激な衝撃に対して破損しないだけの
機能をベルト層に付与するのが困難となる。また、 495×ｄ^1.872Kgf/本よりも大きくなると、伸線加工性が低下し、内部欠陥を
生じ易く、耐疲労性の面で好ましくない。

さらに、スチールコードを構成するワイヤ素線の直径
（ｄ）としては、0.28〜0.40mmの範囲内であることが好
ましい。第２図に示す素線20と素線30とはそれぞれ同一
の直径を有するのがよい。ワイヤ素線の径ｄが0.28mmよ
り小さいときは、ベルト層のコードとして十分な強度が
得られなくなるし、0.40mmを越えるときは疲労寿命が低
下するから好ましくない。

（２）ゴム組成物。

原料ゴム100重量部に対しヘキサメチロールメラミン
ペンタメチルエーテルの部品縮合物を1.0〜５重量部、
クレゾール樹脂を0.5〜５重量部、イオウを４〜７重量
部、および有機酸コバルト塩をコバルト元素として0.1
〜0.8重量部配合してなる。

（ａ）原料ゴム。

例えば、天然ゴム（NR）、ポリイソプレンゴム（I
R）、ポリブタジエンゴム（BR）、ブチルゴム、アクリ
ロニトリル・ブタジエン共重合ゴム（NBR）、スチレン
・ブタジエン共重合ゴム（SBR）およびそれらの混合物
などを挙げることができる。好ましくは天然ゴムまたは
ポリイソプレンゴムを50％以上含有するものを原料ゴム
として使用するとよい。

（ｂ）ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエー
テルの部分縮合物。

ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部
分縮合物とは、下記式を有する化合物である。

ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部
分縮合物としては、一般の市販品を用いることができ
る。例えば、住友化学社製のスミカノール507（ヘキサ
メチロールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物
50％含有）がある。なお、他のポリメトキシメチルメラ
ミン、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミンを用いて
も本発明の目的を達成することはできない。

ヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの部
分縮合物の使用量は、上記原料ゴム100重量部に対し、
1.0〜５重量部である。1.0重量部未満では硬度向上の効
果が不十分となり、一方、５重量部を超えると破断特性
の低下がみられる。

（ｃ）クレゾール樹脂。

一般の市販品でよい。クレゾール樹脂としては、主と
してメタクレゾール樹脂が用いられる。その使用量は、
上記原料ゴム100重量部に対し、0.5〜５重量部である。
0.5重量部未満では、硬度向上の効果が少ない。５重量
部を超えると破断特性の低下、加硫ゴムの発熱性が高く
なり、好ましくない。

（ｄ）イオウ。

イオウの使用量は、上記原料ゴム100重量部に対し、
４〜７重量部である。４重量部未満では添加効果が少な
く、また、７重量部を超えると未加硫ゴム表面にイオウ
がブルームして加工上の障害となるからである。

（ｅ）有機酸コバルト塩。

例えば、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸コバル
ト、オクチル酸コバルト、オレイン酸コバルトなどの炭
素数５〜20の直鎖状もしくは分岐のモノカルボン酸等の
コバルト塩、ホウ酸−有機酸コバルトコンプレックス
（例えば、マンケム社製の“マノボンド680C"）等であ
る。

有機酸コバルト塩の使用量は、コバルト元素として上
記原料ゴム100重量部に対し0.1〜0.8重量部である。0.1
重量部未満では少な過ぎることになり、一方、0.8重量
部を超えても配合効果の向上はみられない。

（ｆ）上記のゴム組成物は、上記原料ゴムに対し、
これらのヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテ
ルの部分縮合物、クレゾール樹脂、イオウ、および有機
酸コバルト塩を配合してなるものであるが、必要に応じ
て他の配合剤、例えば、カーボンブラック、加硫促進剤
等を適宜配合してもよい。

以下に実施例および比較例を示す。

実施例１〜２および比較例１〜３第１表に示すスチールコードとしては、0.82重量％の
炭素を含有する炭素鋼からなる、引張強度（破断強度）
が340Kgf/mm²（45Kgf）、素線径0.30mmφのワイヤに63.
5％の銅を含有する真鍮を厚さ0.25μｍにメッキしたも
のを使用した。

１×２構造のスチールコードは、上記真鍮メッキワイ
ヤを14.0mmの撚り長さに撚糸した、コード径が0.61mmの
ものを用いた。

また、１×５構造のスチールコードは、素線径が0.25
mmφである以外は、上記１×２構造のスチールコードと
同様の真鍮メッキワイヤを撚糸したものを用いた。撚り
長さは10.0mm、コード径は0.67mmとした。

これらのスチールコードを第１表に示す配合内容（重
量部）のゴム組成物で被覆して、下記の接着性試験およ
び耐セパレーション性ドラム試験を行った。この結果を
第１表に示す。なお、抗張力、破断伸びはJIS 3号ダン
ベルを打ち抜きJIS−Ｋ−6301に準拠して測定し、硬度
はJIS Aで測定した。

スチールコードとの接着性試験＜初期接着性＞ 12.5mm間隔で平行に並べた黄銅メッキスチールコード
の両側からゴム組成物をコーティングして埋め込み、幅
25mmにしたファブリックを170℃×20分加硫して、試験
サンプルとしてAST M:D 2229に準拠してスチールコー
ドを引き抜き、その時の引抜力（指数）とゴム被覆率
（％）で評価した。

＜加硫後耐温水接着性＞外傷より侵入する水分によって起こる接着劣化は手抜
用サンプルの下端ワイヤーを切断して70℃温水中に浸漬
し、４週間放置後引抜き評価した。

耐セパレーション性ドラム試験上記ゴム組成物でスチールコードを被覆したベルト層
を有するタイヤについて、ドラム上を速度60km/h、スリ
ップアングル±３゜、キャンバー角２゜、荷重127％（J
ATMA規格）、空気圧1.2kg/cm²にて6000km走行させ、そ
の後、タイヤを解体し、ベルト層の端部のセパレーショ
ン量を測定し、比較例１を基準として指数表示した。数
値が小さい方が良好である。

注）＊１ナフテン酸コバルトおよびステアリン酸コバルト
は、それぞれ、10重量％のコバルト元素を含有する。

＊２ N,N′−ジシクロヘキシルベンゾチアゾールスル
フェンアミド。

＊３スミカノール610（住友化学社製）。

＊４サイレッツ964（アメリカンサイアナミド社
製）。

＊５スミカノール507（住友化学社製、ヘキサメチロ
ールメラミンペンタメチルエーテルの部分縮合物50％含
有）。

第１表から明らかなように、１×２のコード構造を有
するスチールコードに対して本発明におけるゴム組成物
を被覆してベルト層を構成することによりベルト層の端
部でのセパレーションの防止がはかれるから、ベルト部
耐久性を向上させることが可能となる。

〔発明の効果〕以上説明したように本発明によれば、１×２のコード
構造を有するスチールコードを、原料ゴム100重量部に
対しヘキサメチロールメラミンペンタメチルエーテルの
部分縮合物を1.0〜５重量部、クレゾール樹脂を0.5〜５
重量部、イオウを４〜７重量部、および有機酸コバルト
塩をコバルト元素として0.1〜0.8重量部配合したゴム組
成物で被覆してベルト層を構成したために、ベルト層を
１×２のコード構造を有するスチールコードで構成した
空気入りラジアルタイヤのベルト部耐久性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空気入りラジアルタイヤの一例を示す
子午線方向半断面説明図、第２図は本発明で使用するス
チールコードの撚り構造を示すコード断面説明図であ
る。１……ビードコア、２……カーカス層、３……トレッド
層、４……ベルト層、20,30……素線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤久雄神奈川県平塚市真土2150 (56)参考文献特開平１−195102（ＪＰ，Ａ) 特開平１−168505（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−43851（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60C 9/20 B60C 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１×２のコード構造を有するスチールコー
ドを、原料ゴム100重量部に対しヘキサメチロールメラ
ミンペンタメチルエーテルの部分縮合物を1.0〜５重量
部、クレゾール樹脂を0.5〜５重量部、イオウを４〜７
重量部、および有機酸コバルト塩をコバルト元素として
0.1〜0.8重量部配合したゴム組成物で被覆してベルト層
を構成した空気入りラジアルタイヤ。