(57)【要約】  操縦安定性やベルト層の耐セパレーション性等のタイヤの諸性能を改善し得るエラストマー−金属コード複合体、および、これを用いたタイヤを提供する。  複数本の金属フィラメントが撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コード２が、エラストマー３により被覆されたエラストマー−金属コード複合体１０である。金属コード中に、型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている、隣り合う金属フィラメント同士の対が少なくとも１つ存在し、金属フィラメントの線径をＤ、金属コードの延在方向に直交する方向に測った、金属コードを構成する一端の金属フィラメントの表面から他端の金属フィラメントの表面までの距離の最大値であるコード幅をＡ、金属コードを構成する金属フィラメントの本数をＮとしたとき、０．４０≦［（Ｄ／２）２×π×Ｎ］／（Ｄ×Ａ）≦０．７５で表される関係を満足する。
2020080440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の金属フィラメントが撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コードが、エラストマーにより被覆されたエラストマー−金属コード複合体において、
前記金属コード中に、型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている、隣り合う金属フィラメント同士の対が少なくとも１つ存在し、かつ、
前記金属フィラメントの線径をＤ（ｍｍ）、前記金属コードの延在方向に直交する方向に測った、該金属コードを構成する一端の金属フィラメントの表面から他端の金属フィラメントの表面までの距離の最大値であるコード幅をＡ（ｍｍ）、該金属コードを構成する金属フィラメントの本数をＮ（本）としたとき、下記式（１）、
０．４０≦［（Ｄ／２）２×π×Ｎ］／（Ｄ×Ａ）≦０．７５                                                            （１）
（但し、Ｄ，Ａ＞０であり、Ｎは整数である）で表される関係を満足することを特徴とするエラストマー−金属コード複合体。
【請求項２】
前記金属コード中における型付けされた金属フィラメントの型付け方向が、前記金属コードの幅方向である請求項１記載のエラストマー−金属コード複合体。
【請求項３】
前記隣り合う金属フィラメントの、前記金属コードの幅方向側面におけるエラストマー被覆率が、単位長さ当たり１０％以上である請求項１または２記載のエラストマー−金属コード複合体。
【請求項４】
前記金属コード中の金属フィラメントのうち少なくとも１本が、実質的に真直の金属フィラメントである請求項１〜３のうちいずれか一項記載のエラストマー−金属コード複合体。
【請求項５】
前記真直の金属フィラメントと型付けされた金属フィラメントとが交互に配置されている請求項４記載のエラストマー−金属コード複合体。
【請求項６】
前記金属コードの両端に配置された金属フィラメントが、前記真直の金属フィラメントである請求項４または５記載のエラストマー−金属コード複合体。
【請求項７】
前記金属フィラメントの型付け量が０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であって、前記金属フィラメントの型付けピッチが２ｍｍ以上３０ｍｍ以下である請求項１〜６のうちいずれか一項記載のエラストマー−金属コード複合体。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか一項記載のエラストマー−金属コード複合体が用いられてなることを特徴とするタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エラストマー−金属コード複合体およびこれを用いたタイヤに関し、詳しくは、金属フィラメントを撚り合わせずに引き揃えた束からなる金属コードをエラストマーで被覆してなるエラストマー−金属コード複合体、および、これを用いたタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、強度が必要とされるタイヤの内部には、リング状のタイヤ本体の子午線方向に沿って埋設された補強コードを含むカーカスが配置され、カーカスのタイヤ半径方向外側には、ベルト層が配置される。このベルト層は通常、スチール等の金属コードをエラストマーで被覆してなるエラストマー−金属コード複合体を用いて形成され、タイヤに耐荷重性、耐牽引性等を付与している。【０００３】
近年、自動車の燃費を向上させるために、タイヤを軽量化する要求が高まっており、タイヤの軽量化の手段として、ベルト補強用の金属コードが注目され、金属フィラメントを撚らずにベルト用コードとして使用する技術が多数公開されている。例えば、特許文献１には、軽量性と耐久性とを改善するにあたって、高い引張り強度で細径の金属フィラメントを、撚らずに並列に引き揃えて金属フィラメント束とし、これを被覆ゴム中に幅方向に配列させた少なくとも２枚のベルトプライでベルト層を形成したタイヤが提案されている。【０００４】
このように金属のモノフィラメントを束にしてエラストマーで被覆してコードを形成することで、ベルトの薄ゲージ化による軽量化と、モノフィラメント束間の距離の確保による耐ベルトエッジセパレーション（ＢＥＳ）性の向上とを両立することができる。しかし、このようなコードにおいては、隣接する金属フィラメントの側面部分に長手方向に連続するエラストマーの非浸透領域（非エラストマー被覆領域）が生じてしまい、タイヤに損傷が生じた際の浸水時における耐腐食進展性が悪化してしまう。また、このような非エラストマー被覆領域が存在すると、タイヤ転動時に金属フィラメント同士が相互にずれて、面内剛性（タイヤ接地面内の剛性）が低下することにより、操縦安定性の向上が得られない。さらに、ベルトトリートの薄ゲージ化に伴い、ベルト層の耐セパレーション性が悪化するという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３４８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、耐ＢＥＳ性については検討されているものの、操縦安定性やベルト層の耐セパレーション性については検討がなされていない。よって、これらの要求性能を満足できる補強材の実現が求められていた。【０００７】
そこで、本発明の目的は、複数本の金属フィラメントを撚り合わせずに引き揃えた束からなる金属コードがエラストマーで被覆されてなり、操縦安定性やベルト層の耐セパレーション性等のタイヤの諸性能を改善し得るエラストマー−金属コード複合体、および、これを用いた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】
【０００８】
本発明者は鋭意検討した結果、金属フィラメントの束の構成を下記のとおりとするとともに、金属コードの断面内に含まれる金属フィラメントの断面積の比率を所定に規定することにより、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。【０００９】
すなわち、本発明のエラストマー−金属コード複合体は、複数本の金属フィラメントが撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コードが、エラストマーにより被覆されたエラストマー−金属コード複合体において、
前記金属コード中に、型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている、隣り合う金属フィラメント同士の対が少なくとも１つ存在し、かつ、
前記金属フィラメントの線径をＤ（ｍｍ）、前記金属コードの延在方向に直交する方向に測った、該金属コードを構成する一端の金属フィラメントの表面から他端の金属フィラメントの表面までの距離の最大値であるコード幅をＡ（ｍｍ）、該金属コードを構成する金属フィラメントの本数をＮ（本）としたとき、下記式（１）、
０．４０≦［（Ｄ／２）２×π×Ｎ］／（Ｄ×Ａ）≦０．７５      （１）
（但し、Ｄ，Ａ＞０であり、Ｎは整数である）で表される関係を満足することを特徴とするものである。【００１０】
ここで、図１は、金属フィラメントの型付け量ｈおよび型付けピッチｐの定義を示す金属フィラメントの説明図であり、型付け量ｈとは金属フィラメント１の線径を含まない変動の幅をいう。なお、金属フィラメント１の型付け量ｈは、型付け後の金属フィラメント１を投影機にて投影し、金属フィラメントの投影像をスクリーン等に映して計測する。【００１１】
本発明のエラストマー−金属コード複合体においては、前記金属コード中における型付けされた金属フィラメントの型付け方向は、前記金属コードの幅方向であることが好ましい。また、本発明のエラストマー−金属コード複合体においては、前記隣り合う金属フィラメントの、前記金属コードの幅方向側面におけるエラストマー被覆率が、単位長さ当たり１０％以上であることが好ましい。【００１２】
さらに、本発明のエラストマー−金属コード複合体においては、前記金属コード中の金属フィラメントのうち少なくとも１本は、実質的に真直の金属フィラメントであることが好ましい。さらにまた、本発明のエラストマー−金属コード複合体においては、前記真直の金属フィラメントと型付けされた金属フィラメントとが交互に配置されていることが好ましい。さらにまた、本発明のエラストマー−金属コード複合体においては、前記金属コードの両端に配置された金属フィラメントは、前記真直の金属フィラメントであることが好ましい。【００１３】
さらにまた、本発明のエラストマー−金属コード複合体においては、前記金属フィラメントの型付け量が０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下であって、前記金属フィラメントの型付けピッチが２ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。【００１４】
ここで、本発明において、エラストマー被覆率とは、例えば、エラストマーとしてゴムを用い、金属コードとしてスチールコードを用いた場合、スチールコードをゴム被覆し、加硫した後、得られたゴム−スチールコード複合体からスチールコードを引き抜き、スチールコードを構成するスチールフィラメント同士の間隙に浸透したゴムにより被覆されている、スチールフィラメントの金属コード幅方向側面の長さを測定し、下記算出式に基づいて算出した値の平均をいう。
エラストマー被覆率＝（ゴム被覆長／試料長）×１００（％）
なお、エラストマーとして、ゴム以外のエラストマーを用いた場合、および、金属コードとして、スチールコード以外の金属コードを用いた場合も、同様に算出することができる。また、本発明のエラストマー−金属コード複合体において、真直の金属フィラメントとは、意図的に型付けをしておらず、実質的に型がついていない状態の金属フィラメントを指す。【００１５】
本発明のタイヤは、本発明のエラストマー−金属コード複合体が用いられてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数本の金属フィラメントを撚り合わせずに引き揃えた束からなる金属コードがエラストマーで被覆されてなり、操縦安定性やベルト層の耐セパレーション性等のタイヤの諸性能を改善し得るエラストマー−金属コード複合体、および、これを用いたタイヤを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】金属フィラメントの型付け量ｈおよび型付けピッチｐの定義を示す金属フィラメントの説明図である。
【図２】本発明の一好適な実施の形態に係るエラストマー−金属コード複合体の幅方向における部分断面図である。
【図３】本発明の一好適な実施の形態に係るエラストマー−金属コード複合体における金属コードの概略平面図である。
【図４】本発明の一好適な実施の形態に係るエラストマー−金属コード複合体における金属コードの幅方向概略断面図である。
【図５】本発明における金属コードの断面内に含まれる金属フィラメントの断面積の比率の規定に係る説明図である。
【図６】本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤの概略片側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明のエラストマー−金属コード複合体について、図面を用いて詳細に説明する。図２は、本発明の一好適な実施の形態に係るエラストマー−金属コード複合体の幅方向における部分断面図であり、図３は、本発明の一好適な実施の形態に係るエラストマー−金属コード複合体における金属コードの概略平面図であり、図４は、本発明の一好適な実施の形態に係るエラストマー−金属コード複合体における金属コードの幅方向概略断面図である。
【００１９】
本発明のエラストマー−金属コード複合体１０は、複数本の金属フィラメント１が、撚り合わされずに一列に引き揃えられた束からなる金属コード２が、エラストマー３により被覆されたものである。金属フィラメント１は、好適には２本以上、より好適には５本以上であって、好適には２０本以下、より好適には１８本以下、さらに好適には１５本以下、特に好適には１２本以下の束で金属コード２を構成する。図示例においては、５本の金属フィラメント１が、撚り合わされずに引き揃えられて、金属コード２を形成している。
【００２０】
本発明のエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属コード２中に、型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている、隣り合う金属フィラメント１同士の対が少なくとも１つ存在する。このように、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０では、型付け量または型付けピッチが異なる金属フィラメント１を隣接させることで、両者の位相が合致することがなくなるので、金属フィラメント間における連続した非エラストマー被覆領域が解消され、隣り合う金属フィラメント１間にエラストマーを十分に浸透させることが可能となる。その結果、圧縮入力時にスチールコードが面外変形でき、スチールコード折れを抑止することができる。また、タイヤに損傷が生じた際の浸水時における水分の通水経路がなくなるので、耐腐食進展性が大幅に改善される。さらに、隣り合う金属フィラメント１同士がエラストマーにより拘束されるので、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０をタイヤのベルト用コードとして用いることで、タイヤ転動時においても隣り合う金属フィラメントが相互にずれてしまうことがなく、結果としてベルトの面内剛性を向上させることができ、操縦安定性を改善することができる。
【００２１】
また、本発明者は、金属コードの断面内に含まれる金属フィラメントの断面積の比率を所定に規定することで、良好な操縦安定性と耐セパレーション性をバランスよく得られることを見出した。図５に、本発明における金属コードの断面内に含まれる金属フィラメントの断面積の比率の規定に係る説明図を示す。この図示例においては、７本の金属フィラメント１が撚り合わされずに引き揃えられて金属コード２を形成しており、具体的には、３本の型付けされた金属フィラメント１ａと４本の型付けされていない金属フィラメント１ｂ（型付け量０ｍｍ、型付けピッチ∞ｍｍ）とが交互に配置されて、両端には型付けされていない真直な金属フィラメント１ｂが配置されている。
【００２２】
本発明においては、図示するように、金属フィラメント１の線径をＤ（ｍｍ）とし、金属コード２の延在方向に直交する方向に測った、金属コード２を構成する一端の金属フィラメント１の表面から他端の金属フィラメント１の表面までの距離の最大値であるコード幅をＡ（ｍｍ）とし、金属コード２を構成する金属フィラメント１の本数をＮ（本）としたとき、下記式（１）、
０．４０≦［（Ｄ／２）２×π×Ｎ］／（Ｄ×Ａ）≦０．７５      （１）
（但し、Ｄ，Ａ＞０であり、Ｎは整数である）で表される関係を満足するものとする。上記式（１）は、図中の点線部分の断面積を金属コード２の断面積として、金属コード２の１本あたりに占める金属フィラメント１の断面積の比率を規定したものである。すなわち、図中の点線部分の断面積（金属フィラメント１の断面積＋エラストマー３の断面積）は上記式（１）における分母の（Ｄ×Ａ）により表され、図中の点線部分に含まれる金属フィラメント１の断面積は、上記式（１）における分子の［（Ｄ／２）２×π×Ｎ］により表される。
【００２３】
よって、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０においては、上記所定の金属フィラメント１同士の対を含む金属コード２を用いるとともに、金属コードの断面内に含まれる金属フィラメントの断面積の比率を所定に規定することにより、タイヤに適用した際に、軽量性、操縦安定性、耐腐食進展性およびベルト層の耐セパレーション性等についてバランスよく向上することができるものである。
【００２４】
本発明においては、各性能をバランス良く得る観点から、下記式（２）、
０．４５≦［（Ｄ／２）２×π×Ｎ］／（Ｄ×Ａ）≦０．７５      （２）
で表される関係を満足することが好ましく、下記式（３）、
０．５０≦［（Ｄ／２）２×π×Ｎ］／（Ｄ×Ａ）≦０．７５      （３）
で表される関係を満足することがより好ましい。
【００２５】
本発明に係る金属コード２は、型付け量および型付けピッチ、特には、金属フィラメント１の延在方向に対して垂直な方向における型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっている、隣り合う金属フィラメント１同士の対を少なくとも１つ含む。特には、金属フィラメント１同士の対の５０％以上において、隣り合う金属フィラメント１同士の、金属フィラメント１の延在方向に対して垂直な方向における型付け量および型付けピッチの少なくとも一方が異なっていることが好ましい。図示例においては、型付けされた金属フィラメント１ａと型付けされていない金属フィラメント１ｂ（型付け量０ｍｍ、型付けピッチ∞ｍｍ）とが交互に配置されているが、異なる型付け量の金属フィラメントを交互に配置してもよいし、異なる型付けピッチの金属フィラメントを交互に配置してもよい。特には、束を構成する金属フィラメントの配置は、両側部は型付けがされていない真直な金属フィラメントであることが好ましい。
【００２６】
本発明において、隣り合う金属フィラメント間における連続する非エラストマー被覆領域の存在を解消して、耐腐食進展性を確保するとともに、ベルトの面内剛性を向上させ、操縦安定性を改善する効果を良好に得るためには、隣り合う金属フィラメント１の、金属コード２の幅方向側面におけるエラストマー被覆率は、単位長さ当たり１０％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上である。さらに好ましくは５０％以上被覆されており、８０％以上被覆されていることが特に好ましい。もっとも好ましくは、９０％以上被覆されている状態である。
【００２７】
本発明のエラストマー−金属コード複合体１０において、金属フィラメント１の型付けは、図示するようなジグザグ状または波状の２次元型付けとすることができる。但し、軽量化の観点から、金属コード２の厚み方向に、金属フィラメント１同士が重ならないことが好ましい。
【００２８】
本発明のエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属フィラメント１の型付け量が大きすぎると、エラストマー−金属コード複合体１０中の金属コード２間の距離ｗが短くなり、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０をベルトとして用いた場合、ベルトの強度低下の原因となる。そのため、金属フィラメント１の型付け量は、０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下が好ましい。型付け量を０．３０ｍｍ以下とすることで、エラストマー−金属コード複合体の強力を確保でき、本発明の効果を十分に得られるものとなる。特に、金属コード２間の距離ｗおよび、金属フィラメント１の強力の観点から、金属フィラメント１に型付けを施すにあたっては、型付け量は０．０３ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．０３ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下であり、もっとも好ましくは０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である。また、金属フィラメント１の型付けピッチは２ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、もっとも好ましくは３ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。金属フィラメント１の型付けピッチを２ｍｍ以上とすることで、フィラメント強度の低下やコード重量の増加を抑制することができる。
【００２９】
なお、図３，図４に示す金属コード２においては、型付けされている金属フィラメント１ａは、金属コード２の幅方向に型付けされている。このように隣り合う金属フィラメント１同士の型付け方向を金属コード２の幅方向とすることで、軽量性に優れるものとなるため、好ましい。
【００３０】
また、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属コード２中の金属フィラメント１のうち少なくとも１本が、実質的に真直の金属フィラメントであることが好ましい。図３，図４に示すように、型付けされていない真直な金属フィラメント１ｂと型付けされた金属フィラメント１ａとが隣接している場合、両者の位相が合致することがないので、両者は点接触となる。よって、両金属フィラメント１ａ，１ｂ間に浸入するエラストマーの量が多くなるため、隣り合う金属フィラメント１ａ，１ｂの、金属コード２の幅方向側面におけるエラストマー被覆率が高くなり、非エラストマー被覆領域のバラつきも最小限に抑制することができ、本発明の効果を良好に得ることができる。
【００３１】
さらに、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属コード２の両端に配置された金属フィラメント１を、真直の金属フィラメントとすることで、エラストマー中で隣り合う金属コード２間の距離ｗを広くすることができるため、耐久性を向上させることができる。より好ましくは、図２に示すように、型付けされていない真直の金属フィラメント１ｂと型付けされた金属フィラメント１ａが交互に配置されているものとする。
【００３２】
本発明のエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属フィラメント１は、一般に、鋼、すなわち、鉄を主成分（金属フィラメントの全質量に対する鉄の質量が５０質量％を超える）とする線状の金属をいい、鉄のみで構成されていてもよいし、鉄以外の、例えば、亜鉛、銅、アルミニウム、スズ等の金属を含んでいてもよい。
【００３３】
また、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０において、金属フィラメント１の表面状態については特に制限されないが、例えば、下記の形態をとることができる。すなわち、金属フィラメント１としては、表面のＮ原子が２原子％以上６０原子％以下であって、かつ、表面のＣｕ／Ｚｎ比が１以上４以下であることが挙げられる。また、金属フィラメント１としては、フィラメント表面からフィラメント半径方向内方に５ｎｍまでのフィラメント最表層に酸化物として含まれるリンの量が、Ｃ量を除いた全体量の割合で、７．０原子％以下である場合が挙げられる。
【００３４】
さらに、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０において、金属フィラメント１の表面には、めっきが施されていてもよい。めっきの種類としては、特に制限されず、例えば、亜鉛（Ｚｎ）めっき、銅（Ｃｕ）めっき、スズ（Ｓｎ）めっき、ブラス（銅−亜鉛（Ｃｕ−Ｚｎ））めっき、ブロンズ（銅−スズ（Ｃｕ−Ｓｎ））めっき等の他、銅−亜鉛−スズ（Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｎ）めっきや銅−亜鉛−コバルト（Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｏ）めっき等の三元めっきなどが挙げられる。これらの中でもブラスめっきや銅−亜鉛−コバルトめっきが好ましい。ブラスめっきを有する金属フィラメントは、ゴムとの接着性が優れているからである。なお、ブラスめっきは、通常、銅と亜鉛との割合（銅：亜鉛）が、質量基準で６０〜７０：３０〜４０、銅−亜鉛−コバルトめっきは、通常、銅が６０〜７５質量％、コバルトが０．５〜１０質量％である。また、めっき層の層厚は、一般に１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。
【００３５】
さらに、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属フィラメント１の線径や抗張力、断面形状については、特に制限はない。例えば、金属フィラメント１の線径Ｄは、０．１５ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下とすることができる。また、金属フィラメント１としては、抗張力が２５００ＭＰａ（２５０ｋｇ／ｍｍ２）以上のものを用いることができる。さらに、金属フィラメント１の幅方向の断面形状も特に制限されず、楕円状や矩形状、三角形状、多角形状等であってもよいが、円状が好ましい。なお、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属コード２を構成する金属フィラメント１の束を拘束する必要がある場合には、ラッピングフィラメント（スパイラルフィラメント）を使用してもよい。
【００３６】
さらにまた、本発明に係るエラストマー−金属コード複合体１０においては、金属コード２を被覆するエラストマー３に関しても特に制限はなく、従来、金属コードを被覆するために用いていたゴム等を用いることができる。これ以外にも、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ、高シスＢＲおよび低シスＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ等のジエン系ゴムおよびその水添物、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニルまたはジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、アイオノマー等のオレフィン系ゴム、Ｂｒ−ＩＩＲ、ＣＩ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレンゴム（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレンゴム（Ｍ−ＣＭ）等の含ハロゲンゴム、メチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム等のシリコンゴム、ポリスルフィドゴム等の含イオウゴム、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム等のフッ素ゴム、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等の熱可塑性エラストマーを好ましく使用することができる。これらのエラストマーは１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、エラストマーには、硫黄、加硫促進剤、カーボンブラックの他に、タイヤやコンベアベルト等のゴム製品で通常使用される老化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸等を適宜配合することができる。
【００３７】
本発明のエラストマー−金属コード複合体は、既知の方法にて製造することができる。例えば、複数本の金属フィラメントを撚り合わせずに引き揃えた束からなる金属コードとしてのスチールコードを、所定の間隔で平行に並べてゴムで被覆して製造することができ、評価用サンプルは、その後、一般的な条件で加硫することにより、製造することができる。また、金属フィラメントの型付けについても、通常の型付け機を用いて、従来の手法に従い、行うことができる。
【００３８】
次に、本発明のタイヤについて説明する。
図６に、本発明の一好適な実施の形態に係るタイヤの概略片側断面図を示す。本発明のタイヤ１００は、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０を用いてなるものであり、これにより、操縦安定性や耐腐食進展性、ベルト層の耐セパレーション性等を向上することができる。図示するタイヤ１００は、接地部を形成するトレッド部１０１と、このトレッド部１０１の両側部に連続してタイヤ半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部１０２と、各サイドウォール部１０２の内周側に連続するビード部１０３とを備えた空気入りタイヤである。本発明のタイヤ１００としては、例えば、乗用車用タイヤやトラック・バス用タイヤを挙げることができる。
【００３９】
図示するタイヤ１００において、トレッド部１０１、サイドウォール部１０２およびビード部１０３は、一方のビード部１０３から他方のビード部１０３にわたってトロイド状に延びる一枚のカーカス層からなるカーカス１０４により補強されている。また、トレッド部１０１は、カーカス１０４のクラウン領域のタイヤ径方向外側に配設した少なくとも２層、図示する例では２層の第１ベルト層１０５ａと第２ベルト層１０５ｂとからなるベルト１０５により補強されている。ここで、カーカス１０４のカーカス層は複数枚としてもよく、タイヤ周方向に対してほぼ直交する方向、例えば、７０°以上９０°以下の角度で延びる有機繊維コードを好適に用いることができる。
【００４０】
本発明のタイヤ１００においては、第１ベルト層１０５ａおよび第２ベルト層１０５ｂに、上記本発明のエラストマー−金属コード複合体１０を用いることができる。本発明のエラストマー−金属コード複合体１０を用いることにより、第１ベルト層１０５ａおよび第２ベルト層１０５ｂの厚みを薄くすることができ、タイヤの軽量化を図ることができる。また、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０をベルト用コードに用いることで、操縦安定性や耐腐食進展性、ベルト層の耐セパレーション性等を同時に向上させることができる。ベルト１０５におけるコード角度は、タイヤ周方向に対し３０°以下とすることができる。
【００４１】
本発明のタイヤ１００は、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０を用いてなるものであればよく、それ以外の具体的なタイヤ構造については、特に制限されるものではない。また、本発明のエラストマー−金属コード複合体１０の適用箇所はベルト１０５に限られるものではない。例えば、ベルト１０５のタイヤ径方向外側に配置されたベルト補強層や、その他の補強部材としても用いてもよい。なお、タイヤ１００に充填する気体としては、通常のまたは酸素分圧を調整した空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを用いることができる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。【００４３】
（エラストマー−金属コード複合体の作製）
下記表中に示す条件に従う金属コードとしてのスチールコードを、上下両側から、下記に示すゴム組成物よりなる厚さ０．５ｍｍ程度のシートにより被覆して、各実施例および比較例のエラストマー−金属コード複合体を作製した。なお、型付け量０ｍｍ、型付けピッチ∞ｍｍの場合、実質的に真直のスチールフィラメントとなる。また、金属コード中における型付けされた金属フィラメントの型付け方向はすべて金属コードの幅方向であって、ジグザグ状に型付けされていた。【００４４】
天然ゴム            １００質量部
カーボンブラック＊１    ６１質量部
亜鉛華                  ５質量部
老化防止剤＊２            １質量部
加硫促進剤＊３            １質量部
硫黄＊４                                ５質量部
＊１）Ｎ３２６、ＤＢＰ吸油量  ７２ｍｌ／１００ｇ、Ｎ２ＳＡ  ７８ｍ２／ｇ
＊２）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（商品名：ノクラック６Ｃ、大内新興化学工業株式会社製）
＊３）Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（商品名：ノクセラーＤＺ、大内新興化学工業株式会社製）
＊４）不溶性硫黄（商品名：クリステックスＨＳ  ＯＴ−２０、フレキシス社製）【００４５】
得られた各エラストマー−金属コード複合体につき、エラストマー被覆率および操縦安定性について、評価を行う。なお、エラストマー被覆率は、以下の手順で算出する。得られた結果を下記の表中に併記する。【００４６】
＜エラストマー被覆率（％）＞
エラストマー被覆率は、スチールコードをゴム被覆し、１６０℃、１０〜１５分の加硫条件で加硫した後、得られたゴム−スチールコード複合体からスチールコードを引き抜き、スチールコードを構成するスチールフィラメント同士の間隙に浸透したゴムにより被覆されている、スチールフィラメントの金属コード幅方向側面の長さを測定し、下記算出式に基づいて算出した値の平均とした。エラストマー被覆率の算出式は以下のとおりである。
エラストマー被覆率＝（ゴム被覆長／試料長）×１００（％）
なお、ゴム被覆長は引き抜いたスチールコードをコード長手方向に直交する方向から観察した際にスチールフィラメント表面がゴムで完全に被覆されている領域の長さである。数字が大きいほど接着力が高く、性能がよいことを示す。【００４７】
＜操縦安定性＞
得られたゴム−スチールコード複合体を用いて作製した交錯ベルト層サンプルを用いて面内剛性の評価を行い、操縦安定性の指標とした。交錯ベルト層サンプルの下２点、上１点に冶具を配置し、上１点から押し込んだ時の荷重を面内剛性とし評価した。結果は比較例１を基準の×として、同等である場合を×、優れている場合を○、非常に優れている場合を◎として評価した。【００４８】
【表１】
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【００４９】
＊１１）型付け量ｘ１ｍｍ、型付けピッチｙ１ｍｍのスチールフィラメントの４本と、型付け量ｘ２ｍｍ、型付けピッチｙ２ｍｍのスチールフィラメントの３本とが、交互に配置されて一列に引き揃えられた束を構成しているコード構造である。
＊１４）各実施例および比較例のベルト層における金属コード間に存在するゴムの、金属コードの長手方向に直交する方向に測った厚みである。【００５０】
また、実施例１のエラストマー−金属コード複合体は、比較例１のエラストマー−金属コード複合体を基準としたとき、耐セパレーション性においても優れるものであった。【００５１】
上記表中に示すように、金属フィラメントの束の構成、および、金属コードの断面内に含まれる金属フィラメントの断面積の比率を所定に規定するものとしたことにより、操縦安定性やベルト層の耐セパレーション性等のタイヤの諸性能を改善し得るエラストマー−金属コード複合体およびタイヤが得られる。
【符号の説明】
【００５２】
１，１ａ，１ｂ  金属フィラメント
２  金属コード
３  エラストマー
１０  エラストマー−金属コード複合体
１００  タイヤ（空気入りタイヤ）
１０１  トレッド部
１０２  サイドウォール部
１０３  ビード部
１０４  カーカス
１０５  ベルト
１０５ａ  第１ベルト層
１０５ｂ  第２ベルト層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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