(57)【要約】【課題】ゴム強度および転がり抵抗特性をともに向上させることができるスチールコード被覆用ゴム組成物ならびにそれを用いたタイヤを提供する。【解決手段】ジエン系ゴム１００質量部に対して、補強剤を３０〜１００質量部、下記一般式−（Ｒ−Ｓx）n−（式中、Ｒは（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）m−ＣＨ2−ＣＨ2、ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数である）で示される有機加硫剤を５〜４０質量部、および有機酸コバルトを含有するスチールコード被覆用ゴム組成物およびそれで被覆したスチールコードを有するタイヤ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジエン系ゴム１００質量部に対して、
補強剤を３０〜１００質量部、
下記一般式
−（Ｒ−Ｓx）n−
（式中、Ｒは（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）m−ＣＨ2−ＣＨ2、ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数である）
で示される有機加硫剤を５〜４０質量部、および
有機酸コバルトを含有するスチールコード被覆用ゴム組成物。
【請求項２】
請求項１記載のスチールコード被覆用ゴム組成物で被覆したスチールコードを有するタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチールコード被覆用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、タイヤにはタイヤを補強するためにタイヤコードが設けられている。このタイヤコードには、スチールや有機繊維などが用いられ、主にタイヤのカーカス層やベルト層に設置される。とくにスチールコードを用いる場合には、スチールコードとゴムとの接着性を高める必要があり、そのためにスチールコードをスチールコード被覆用ゴム組成物（コーティングゴム）によって被覆することが一般的に行われている。このようなゴム組成物には、耐久性（ゴム強度）だけでなく、環境問題や経済性を考慮して低燃費性（低転がり抵抗）が要求される。
【０００３】
これらの要求性能を達成するために、スチールコード被覆用ゴム組成物にシリカを配合することが考えられるが、転がり抵抗は低減するものの、ゴム強度が低下するという問題がある。また、スチールコード被覆用ゴム組成物に配合するカーボンブラックの量を低減することも考えられるが、この場合も、転がり抵抗は低減するものの、ゴム強度が低下するという問題がある。
【０００４】
一方、特許文献１には、ゴム成分、カーボンブラック、有機酸コバルト、所定のシランカップリング剤および硫黄を含有するスチールコーティング用ゴム組成物が開示されているが、硫黄を含有する特定のシランカップリング剤を使用するので、コストが増大し、加工性が悪化してしまうという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７５８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ゴム強度および転がり抵抗特性をともに向上させることができるスチールコード被覆用ゴム組成物ならびにそれを用いたタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ジエン系ゴム１００質量部に対して、補強剤を３０〜１００質量部、下記一般式
−（Ｒ−Ｓx）n−
（式中、Ｒは（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）m−ＣＨ2−ＣＨ2、ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００の整数であり、ｍは２〜５の整数である）で示される有機加硫剤を５〜４０質量部、および有機酸コバルトを含有するスチールコード被覆用ゴム組成物に関する。
【０００８】
また、本発明は、前記のスチールコード被覆用ゴム組成物で被覆したスチールコードを有するタイヤに関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ジエン系ゴム、補強剤および所定の有機加硫剤を所定量ならびに有機酸コバルトを含有したゴム組成物を、スチールコード被覆用に使用すると、タイヤのゴム強度および転がり抵抗特性をともに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、ジエン系ゴム、補強剤、特定の有機加硫剤および有機酸コバルトを含有する。
【００１１】
ジエン系ゴムとしては、とくに制限はなく、たとえば、天然ゴム（ＮＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、スチレンイソプレンゴム、イソプレンブタジエンゴムなどがあげられ、これら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、転がり抵抗を低減させるという理由から、ＮＲ、ＥＮＲが好ましく、ＮＲがより好ましい。
【００１２】
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。
【００１３】
ＮＲを含有する場合、ジエン系ゴム中のＮＲの含有率は５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましい。ＮＲの含有率が５０質量％未満では、転がり抵抗が増大する傾向がある。とくに、ＮＲの含有率は、１００質量％が最も好ましい。
【００１４】
補強剤としては、たとえば、カーボンブラック、シリカ、クレー、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化チタンなどがあげられ、これらの補強剤は単独で用いても、２種以上を組みあわせてもよい。なかでも、補強性および加工性に優れるという理由から、カーボンブラックおよび／またはシリカが好ましく、カーボンブラックがより好ましい。
【００１５】
補強剤の含有量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して３０質量部以上、好ましくは３５質量部以上である。補強剤の含有量が３０質量部未満では、ゴムの補強性が悪化する。また、補強剤の含有量は１００質量部以下、好ましくは９５質量部以下である。補強剤の含有量が１００質量部をこえると、未加硫時の粘度が高くなって加工性が悪化し、さらに、燃費が悪化する。
【００１６】
有機加硫剤としては、ゴム強度および転がり抵抗特性をともに向上させるため、硫黄の代わりに分子内に硫黄原子を含むポリマーを用いるという理由から、下記一般式
−（Ｒ−Ｓx）n−
（式中、Ｒは（ＣＨ2−ＣＨ2−Ｏ）m−ＣＨ2−ＣＨ2、ｘは３〜６の整数、ｎは１０〜４００であり、ｍは２〜５の整数である。）で表される構造を有する有機加硫剤を用いる。
【００１７】
式中、ｘは３以上、好ましくは４以上である。ｘが３未満では、加硫が遅延する。また、ｘは６以下、好ましくは５以下である。ｘが６をこえると、ゴム組成物の製造が困難となる。
【００１８】
式中、ｎは１０以上、好ましくは５０以上である。ｎが１０未満では、有機加硫剤が揮発しやすく、取り扱いが困難となる。また、ｎは４００以下、好ましくは３００以下である。ｎが４００をこえると、ゴムとの相溶性が悪化する。
【００１９】
式中、ｍは２以上である。ｍが２未満では、得られたゴム組成物の屈曲性能が低下する。また、ｍは５以下、好ましくは４以下である。ｍが５をこえると、ゴム組成物の充分な硬度が得られない。
【００２０】
有機加硫剤の含有量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して５質量部以上、好ましくは１０質量部以上である。有機加硫剤の含有量が５質量部未満では、充分なゴムの補強性が得られない。また、有機加硫剤の含有量は４０質量部以下、好ましくは３５質量部以下である。有機加硫剤の含有量が４０質量部をこえると、ゴムの硬度が著しく増大し、ゴムがもろくなる。
【００２１】
有機加硫剤は、硫黄などの加硫剤とともに使用することもできる。
【００２２】
有機酸コバルトとしては、たとえば、ステアリン酸コバルト、ナフテン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、オレイン酸コバルト、マレイン酸コバルトなどがあげられる。なかでも常温において固体で、空気下で安定性が優れており、さらに加工助剤としてはたらく（粘度を低下させる）という理由から、ステアリン酸コバルトを用いることが好ましい。有機酸コバルトを配合すると、有機酸コバルトは、コードとゴムとを架橋する役目を果たすため、コードとゴムとの接着性を向上させることができる。
【００２３】
有機酸コバルトの含有量は、ジエン系ゴム１００質量部に対して、コバルトに換算して０．０３質量部以上が好ましく、０．０５質量部以上がより好ましい。有機酸コバルトの含有量が０．０３質量部未満では、コードとの接着性が低下する傾向がある。また、有機酸コバルトの含有量は３質量部以下が好ましく、１．０質量部以下がより好ましい。有機酸コバルトの含有量が３質量部をこえると、ゴムの強度が悪化する傾向がある。
【００２４】
本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物は、ジエン系ゴム、補強剤および所定の有機加硫剤を所定量ならびに有機酸コバルトを含有することにより、ゴム強度および転がり抵抗特性をともに向上させることができる。
【００２５】
本発明のスチールコード被覆用ゴム組成物には、前記ジエン系ゴム、補強剤、有機加硫剤および有機酸コバルト以外にも、従来ゴム工業で使用される配合剤、たとえば、各種オイル、各種老化防止剤、ステアリン酸、酸化亜鉛、硫黄、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。
【００２６】
本発明のタイヤは、本発明のスチール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スチール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、ライン速度をゴム組成物が過度に発熱しないように適宜調節し、所定サイズの未加硫ゴムシートを作製し、スチールコードを被覆することでカーカスまたはベルトの形状に成形し、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】
【００２７】
実施例にもとづいて、本発明の内容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。
【００２８】
つぎに、実施例および比較例で用いた各種薬品について、まとめて説明する。
天然ゴム（ＮＲ）：ＴＳＲ２０
カーボンブラック：三菱化学（株）製のダイアブラックＬＨ（Ｎ３２６、Ｎ2ＳＡ：８４ｍ2／ｇ）
酸化亜鉛：三井金属鉱業（株）製の亜鉛華１号
プロセスオイル：出光興産（株）製のダイアナプロセスＰＳ３２
老化防止剤：フレキシス社製のサントフレックス１３（Ｎ−フェニル−Ｎ’−（１，３−ジメチルブチル）−ｐ−フェニレンジアミン）
ステアリン酸：日本油脂（株）製の桐
有機酸コバルト：大日本インキ化学工業（株）製のＣＯＳＴ−Ｆ（ステアリン酸コバルト、コバルト元素を１０質量％含有）
硫黄：フレキシス製のクリステックスＨＳＯＴ２０（硫黄８０質量％およびオイル分２０質量％含む不溶性硫黄）
有機加硫剤：ポリ−３，６−ジオキサオクタン−テトラスルフィド（ｘ＝４、ｎ＝２００、ｍ＝２）
加硫促進剤：大内新興化学工業（株）製のノクセラーＮＳ（Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾチアゾリルスルファンアミド）
【００２９】
実施例１〜３および比較例１〜３
表１に示す配合処方にしたがい、（株）神戸製鋼所製１．７Ｌバンバリーミキサーにて、硫黄および加硫促進剤以外の薬品を１４０℃の条件下で５分間以上混練りし、混練物を得た。次に、得られた混練物に、硫黄および加硫促進剤を添加し、オープンロールにて、１００℃以下の条件下で３分間混練りし、未加硫ゴムシートを作製した。さらに、未加硫ゴムシートを１７５℃の条件下で１０分間プレス加硫し、実施例１〜３および比較例１〜３の加硫ゴム組成物を作製した。
【００３０】
（引張り試験）
前記加硫ゴム組成物から、３号ダンベルの加硫ゴム試験片を作成し、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム―引張特性の求め方」に準じて引張試験をおこない、破断強度（ＴＢ）および破断時伸び（ＥＢ）を測定し、その積（ＴＢ×ＥＢ）を算出した。なお、ＴＢ（ＭＰａ）×ＥＢ（％）が大きいほど、ゴム強度に優れることを示す。
【００３１】
（粘弾性試験）
前記加硫ゴム組成物を所定のサイズの加硫ゴム試験片に成形し、（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータＶＥＳ−Ｆ−３を用いて、初期歪１０％、動歪２％および周波数１０Ｈｚの条件下で、６０℃における実施例１〜３および比較例１〜３の加硫ゴム試験片の損失正接（ｔａｎδ）を測定した。ｔａｎδが小さいほど転がり抵抗が小さく、優れることを示す。
【００３２】
上記試験の評価結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2007297593.tif 000002
【００３４】
比較例１は、有機加硫剤を配合しない従来のスチールコード被覆用ゴム組成物である。
【００３５】
実施例１〜３では、ゴム成分、補強剤および有機加硫剤を所定含有量ならびに有機酸コバルトを配合したことにより、ゴム強度および転がり抵抗特性がともに向上している。
【００３６】
比較例２では、有機加硫剤の含有量が大きいため、ゴム強度が低下している。
【００３７】
比較例３では、有機酸コバルトを配合しなかったことにより、ゴム強度が低下している。