特許 7602110 加硫物およびそれを用いたタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-10

(45)【発行日】2024-12-18

(54)【発明の名称】加硫物およびそれを用いたタイヤ

(51)【国際特許分類】

   C08C 4/00 20060101AFI20241211BHJP

   C08L 7/00 20060101ALI20241211BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

C08C4/00

C08L7/00

B60C1/00 C

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2020166753

(22)【出願日】2020-10-01

(65)【公開番号】P2022059180

(43)【公開日】2022-04-13

【審査請求日】2023-09-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000006714

【氏名又は名称】横浜ゴム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089875

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 茂

(72)【発明者】

【氏名】鹿久保 隆志

【審査官】仁科 努

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５８－１１２８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４８－００８８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０４８７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３１５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２１６９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／１５１１４８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｃ ４／００

Ｃ０８Ｌ ７／００

Ｂ６０Ｃ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

天然ゴムの割合が１００質量％である未加硫ゴムを含む未加硫ゴム組成物を、１５℃以上２５℃未満の雰囲気温度では相対湿度６０％超で、２５℃以上３５℃以下の雰囲気温度では相対湿度７５％超で１日以上保管し、前記未加硫ゴム組成物の水分量を０．３～０．５質量％に調整することを特徴とする保管方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加硫物およびそれを用いたタイヤに関するものである。

【背景技術】

【0002】

未加硫ゴムを含む未加硫ゴム組成物は、水分量が変化することにより加硫時間や加硫ゴムの物性が変化することが知られている。例えば、未加硫ゴム組成物の保管条件が変動した場合、水分量が変化し、モジュラスの低減や物性のばらつきが生じる。そのため、例えば特許文献１には、未加硫ゴムの水分含有率測定方法が開示され、未加硫ゴムの水分量を把握してその品質を管理している。

【0003】

一方、空気入りタイヤは左右一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部に連なるトレッド部とから主に構成されている。タイヤの内側にはカーカス層が設けられ、カーカス層の両端部はビードコアをタイヤ内側から外側へ包みこむように折り返されている。
トレッド部は、キャップトレッドとアンダートレッドとからなり、このアンダートレッドとカーカス層との間に、ベルト層が配設されている。
このベルト層には、強い衝撃や大きな荷重がかかるため、補強材としてスチールコードのような金属製補強コードが用いられている。このようなスチールコードを被覆するゴムは、スチールコードとの良好な接着性が必要とされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－２０１９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、モジュラスを高め、また物性のばらつきを低減することができ、とくに良好な金属製補強コードとの接着性を有する加硫物およびそ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】

【0006】

本発明者は鋭意研究を重ねた結果、未加硫ゴム組成物の水分量を適切に調整することにより、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成することができた。

【0007】

すなわち本発明は、未加硫ゴムを含みかつ水分量が０．２質量％以上である未加硫ゴム組成物を加硫してなる加硫物を提供するものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明の加硫物は、未加硫ゴムを含みかつ水分量が０．２質量％以上である未加硫ゴム組成物を加硫してなるものであるので、加硫が良好に進行し、モジュラスが高まる。また、未加硫ゴムの保管条件を一定にすることで、物性のばらつきも低減することができる。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

【0010】

本発明における未加硫ゴム組成物は、未加硫ゴムを含みかつ水分量が０．２質量％以上のものである。未加硫ゴム組成物の水分量が０．２質量％未満では、加硫物のモジュラスを向上できない。また、加硫物の物性にばらつきが生じる。
未加硫ゴム組成物の水分量は、０．３質量％以上が好ましく、０．３～０．５質量％がさらに好ましい。
なお、本発明で言う水分量とはカールフィッシャー法により測定された値を意味する。

【0011】

本発明における未加硫ゴム組成物の水分量の調整方法としてはとくに制限されないが、例えば、未加硫ゴム組成物を、１５℃以上２５℃未満の雰囲気温度では相対湿度６０％超で、２５℃以上３５℃以下の雰囲気温度では相対湿度７５％超で１日以上保管する方法が挙げられる。このような保管方法を採用することにより、未加硫ゴム組成物の水分量を０．２質量％以上に調整することができる。

【0012】

次に、本発明における未加硫ゴム組成物に配合し得る各成分について説明する。本発明における未加硫ゴム組成物は、少なくとも未加硫ゴムを含む。

【0013】

（未加硫ゴム）
本発明で使用される未加硫ゴムとしては、例えばジエン系ゴムが挙げられ、ジエン系ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、合成イソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン－ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）等が挙げられる。なお、本発明の加硫物を金属接着用加硫物として用いる場合には、ＮＲおよび／またはＩＲの配合量を、ジエン系ゴム全体を１００質量部としたときに８０質量部以上に設定することが好ましい。なお、未加硫ゴムの分子量やミクロ構造はとくに制限されず、アミン、アミド、シリル、アルコキシシリル、カルボキシル、ヒドロキシル基等で末端変性されていても、エポキシ化されていてもよい。

【0014】

（その他成分）
また本発明の加硫物を金属接着用加硫物として用いる場合、未加硫ゴム組成物（以下、金属接着用ゴム組成物と言うことがある）には、有機酸コバルト塩を配合することにより、金属部材との接着性をさらに高めることができる。
有機酸コバルト塩としては、例えばナフテン酸コバルト、ネオデカン酸コバルト、ステアリン酸コバルト、ロジン酸コバルト、バーサチック酸コバルト、トール油酸コバルト、ホウ酸ネオデカン酸コバルト、アセチルアセトナートコバルト等を例示することができる。
有機酸コバルト塩の配合割合は、前記未加硫ゴム１００質量部に対し、０．１～５質量部であるのが好ましく、０．５～３質量部であるのがさらに好ましい。

【0015】

本発明における金属接着用ゴム組成物は、補強性充填剤を配合することができる。その例としては、カーボンブラック、シリカ、クレー、マイカ、タルク、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等が挙げられる。

【0016】

なお、本発明における金属接着用ゴム組成物にカーボンブラックを配合する場合は、前記未加硫ゴム１００質量部に対し、４０質量部超８０質量部以下であるのが好ましく、５０～７０質量部であるのがさらに好ましい。
前記カーボンブラックの配合量を４０質量部超とすることにより、モジュラスや破断物性の点で有利となり、８０質量部以下とすることにより、低発熱性の点で有利となる。

【0017】

本発明の未加硫ゴム組成物または金属接着用ゴム組成物には、前記した成分に加えて、加硫剤、加硫促進剤、各種充填剤、各種オイル、酸化防止剤、老化防止剤、可塑剤などのゴム組成物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して組成物とし、加硫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も、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。

【0018】

なお、加硫剤として硫黄を使用する場合、金属製補強コードとの接着性をさらに高めるという観点から、その配合量は、未加硫ゴム１００質量部に対し、４質量部以上１０質量部未満であるのが好ましく、５～８質量部であるのがさらに好ましい。

【0019】

一方、本発明における金属接着用ゴム組成物は、金属製補強コードとの接着性が良好であり、例えば、アンダートレッドに埋設されるベルト（スチールコード）を被覆するゴムとして好適に使用することができる。また、スチールコードは、ブラスメッキされているのが好ましい。

【0020】

また本発明の未加硫ゴム組成物または金属接着用ゴム組成物の加硫条件についてはとくに制限されず、用途に応じて適宜決定することができる。例えば本発明の加硫物をタイヤに用いる場合には、従来のタイヤの製造方法に従うことができる。また本発明のタイヤは、空気入りタイヤであることが好ましく、空気、窒素等の不活性ガス及びその他の気体を充填することができる。

【実施例】

【0021】

以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。

【0022】

実施例１～８および比較例１～４
サンプルの調製
表１および２に示す配合（質量部）において、加硫促進剤と硫黄を除く成分を１．７リットルの密閉式バンバリーミキサーで５分間混練し、ゴムをミキサー外に放出して室温冷却した。次いで、該ゴムを同ミキサーに再度入れ、加硫促進剤および硫黄を加えてさらに混練し、未加硫ゴム組成物を得た。この未加硫ゴム組成物を、表１および２に示す条件で保管した後、カールフィッシャー法により未加硫ゴム組成物の水分量を調べた。続いて、未加硫ゴム組成物を所定の金型中で表１および２に示す条件でプレス加硫して加硫ゴム試験片を得、以下に示す試験法で加硫ゴム試験片の物性を測定した。

【0023】

Ｍ１００：ＪＩＳ Ｋ６２５１（３号ダンベル使用）に基づき、室温にて引張試験を実施し、１００％変形モジュラスを測定した。
引抜力：ＡＳＴＭ Ｄ－２に準拠してコードを引き抜き、その引き抜き時の引抜力を調べた。
結果を表１および２に併せて示す。

【0024】

【表1】

【0025】

【表2】

【0026】

＊１：ＮＲ（ＲＳＳ＃３）
＊２：カーボンブラック（東海カーボン（株）製シースト３００）
＊３：酸化亜鉛（正同化学工業（株）製酸化亜鉛３種）
＊４：ステアリン酸コバルト（ＤＩＣ（株）製）
＊５：老化防止剤６ＰＰＤ（フレキシス製サントフレックス６ＰＰＤ）
＊６：老化防止剤ＲＤ（大内新興化学工業（株）製ノクラック２２４）
＊７：加硫促進剤ＤＣＢＳ（大内新興化学工業（株）製ノクセラーＤＺ）
＊８：硫黄（アクゾノーベル（株）製クリステックスＨＳ ＯＴ ２０）

【0027】

上記の表１、２から明らかなように、各実施例における未加硫ゴム組成物は、未加硫ゴムを含みかつ水分量が０．２質量％以上のものであり、比較例に比べてＭ１００および引抜力に優れる。
これに対し、比較例１～４は、未加硫ゴム組成物の水分量が０．２質量％未満であるので、引抜力が低下した。
なお、実施例１～４および比較例１は比較例２の結果と対比され、実施例５～８および比較例３は比較例４の結果と対比される。