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    公开号:WO1991017063A1
    申请号:PCT/JP1990/001694
    申请日:1990-12-25
    公开日:1991-11-14
    发明作者:Sumito Nakagawa；Kiyohito Kawasaki；Hitoshi Kondo
    申请人:Bridgestone Corporation；
    IPC主号:B60C9-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書 空気入 り ラ ジア ル タ イ ヤ 技 術 分 野
    [0002] 本発明は、 ラジアルタイヤのベル トコ一ド並びにカーカスプ ライコー ド等の補強材に適用する金属コー ドとこの被覆ゴムと を改良し、 耐久寿命を大幅に向上せしめたラジアルタイヤに閟 するものである。 背 景 技 術
    [0003] スチールコー ドを補強材に用いたタイヤにおいては、 ベル ト 端のセパレ一ショ ン（BES) 並びにカーカスプライ端のセパレー シヨ ン（PES) が発生し、 更生不能となるのみならず、 安全上、 著しい問題を生じることがある。 こう したスチールコー ド端か ら発生するセパレーシヨ ンを防止するために、 例えば実開昭 61 — 206695号公報では B E Sを防止するためスチールコ一 ドの曲 げ剛性を大き くするというスチールコ一 ドの改良技術が示され ている。 しかしながら、 この考案によるスチールコー ドは耐フ レツティ ング疲労性に問題があるばかりか、 近年、 社会的二一 ズであるラジアルタイヤの軽量化の為のスチールコ一 ドの高強 力化によるコ一 ド自体の曲げ剛性の低下を考えた場合、 十分と は言えないのが現状である。
    [0004] すなわち、 金属コー ドの高強力化により耐ベルトエン ドセパ レーシヨ ン性 （耐 B E S性） の低下、 カーカスプライ材として の金属コー ドの耐腐食疲労性の低下といったような問題を引き 起こす。
    [0005] ここで、 スチールコー ドだけの改良にとどまらず、 スチール コー ドとゴムとを合わせた改良技術が必要であり、 特に当該セ パレーシヨ ンを防止するためには、 スチールコー ドの被覆ゴム 並びにコ一 ド端周辺ゴムを改良してゴム自体の亀裂成長の抑制 を図っていく ことが肝要となる。 特開昭 62— 273237号や特開昭 63 - 256636号公報では耐亀裂成長性の優れたゴム組成物が開示 されているが、 被覆ゴムとしてのスチールコ一 ドとの接着性に ついての記載はなく、 被覆ゴムとしてはふさわしくない。
    [0006] そこで、 かかる B E S並びに P E Sを端部周辺での補強部材 の使用以外で抑制するためには、 従来以上のコ一 ドとゴムとの 接着性能を保ちながら、 ゴムの亀裂成長の抑制を図っていく必 要がある。
    [0007] 従来、 タイヤコー ドとゴムとを接着する方法としては、 タイ ヤコ一 ドに銅と亜鉛の合金であるブラスめつきを施こし、 ゴム 中の硫黄と反応させる直接接着法が一般的であり、 被覆ゴム中 にはナフテン酸コバル トなどの有機コバルト塩を入れて接着力 向上を図っていた。
    [0008] スチールコ ー ドのめつきを改良してコ 一 ドとゴムとの間の接 着力向上を図る技術は、 特開昭 54— 89939 号、 同 54— 89940 号 および同 57— 561 1 0 号等の公報に見られる。 しかし、 いずれの 場合にもめつき生成後の伸線による熱拡散によりコ ー ド最表面 にはコバル トが僅かしか存在しなくなり、 従ってコ ー ド表面に おいてコバルトの接着に果たす役割は極めて少なく なり、 有機 コバル ト塩を含まないゴムとは良好なる接着を示さなく なると いう問題点があった。 特に上記特開昭 57— 561 1 0 号公報の記載 内容を十分検討し、 これに記載されている通りにコバル 卜の三 元合金めつき層を形成させたところ、 表面にはコバル トの濃厚 な層が形成されずに内部に拡散していること、 それ故に有機コ バル ト塩を含まないゴムとは良好なる接着を示さないことを確 ¾Lし 。
    [0009] 本発明者らは、 かかる状況に鑑み耐久性能を大幅に向上し得 るラジアルタイヤを開発するために、 タイヤにおけるスチール コ一ド補強材及びこの被覆ゴムのあり方について鋭意検討を試 みたところ、 従来のブラスめつきコ 一 ドと有機酸コバルト塩入 り被覆ゴムとの組み合わせでは、 ゴム亀裂進展性が速過ぎるた め、 かかるコ ー ドとゴムとを適用したラジアルタイヤにおいて B E Sや P E Sが発生しやすいという問題があることが分かつ た。
    [0010] 特にスチールコ一 ドのフィ ラメ ン ト （素線） の抗張力 TS ( kg /mm2 ) が次式、
    [0011] TS≥ 281. 60 + 288. 75d (0. 1≤ d < 0. 2)
    [0012] TS≥ 427. 25 + 439. 50d (0. 2≤ d ≤ 0. 5)
    [0013] (式中、 d フィ ラメ ン トの直径を示す） で表わされる高強力コ 一ドを使用した場合には、 前記 BES が更に発生し易いという問 題があった。
    [0014] また、 かかるコー ドとゴムをトラッ ク ' バス用ラジアルタイ ャ（TBR) やライ ト トラ ッ ク用ラジアルタイヤ（LSR) 等のカー力 スプライコー ドとその被覆ゴムに適用すると、 厳しい使用状況 下では耐腐食疲労性が低下するという問題や、 カーカスコー ド の折り返し端から亀裂が発生しやすいためカーカスプライ端部 耐破壤性 （耐プライエン ドセパレ一シヨ ン性） が低下しやすい とう問題があることが分かった。 さらに、 プライコー ドとして フィ ラメ ン ト抗張力 320kg/Mi 2以上の高強カコー ドを使用した 場合、 上記耐腐食疲労性は大幅に低下してしまう という問題が 生じた。
    [0015] 従って本発明の目的は、 耐ベルト端セパレ一シヨ ン性 （耐 B E S性） 及び耐カ一カスプライ端セパレーシヨ ン性 （耐 P E S 性） 並びに耐腐食疲労性の性能を大幅に向上し得るラジアルタ ィャの改良技術を提供することにある。 発 明 開 示
    [0016] 本発明のタイヤは、 夕ィャの子午断面に実質的に平行に配列 されたスチールコ一 ド及びその被覆ゴムよりなる トロイダル状 カーカスと、 そのカーカスのクラウン部の外側かつト レッ ドの 内側に配置されたスチールコー ド及びその被覆ゴムよりなるベ ル トとを備えたラジアルタイヤにおいて、
    [0017] 前記ベルトのスチールコー ドが、
    [0018] (1) 炭素含有量が 0.75〜 0.90重量％の複数本のフイ ラメ ン トを 燃り合わせたものであり、
    [0019] (2) 該フイ ラメ ン 卜の直径 d (mm)の抗張力 TS(kg/mm2)との間に 次式、
    [0020] 0.1 ≤ d < 0.2 のとき TS≥ 281.60 + 288.75 d
    [0021] 0.2 ≤ d ≤0.5 のとき TS≥ 427.25- 439.50 d
    [0022] の関係を満足し、
    [0023] (3) かつ該スチールコー ド表面にコバル トめっき層を有するも のであり、
    [0024] 前記被覆ゴムの加硫後の 100 %モジュラスが 20kg/cm2以上で あるこ とを特徴とするものである。 また、 本発明は前記タイプのラジアルタイヤにおいて、 前記 ベルトのスチールコ一 ドがスチ一ル単線であってもよく、 この 場合線径が 0. 2〜0. 7i i で、 該スチール単線表面にコバルトめ つき層を有し、 かつその被覆ゴムの加硫後の 100 %モジュラス が 20kg/cm 2以上であることを特徴とするものである。
    [0025] 更に、 本発明は前記タイプのラジアルタイヤにおいて、 前記 カーカスプライのスチールコ一 ドが、
    [0026] ( 1 ) 炭素含有量が 0. 75〜0. 90重量％の鋼材であって、
    [0027] (2) フイ ラメ ン ト抗張力が 320kg/nun 2以上で、
    [0028] (3) かつ表面にコバルトめつき層を有するフイ ラメ ン トを複数 本燃り合わせてなり、 前記被覆ゴムの加硫後の 100 %モジュラ スが 20kg/cm2以上であることを特徴とするものである。
    [0029] 本発明に係るベルトおよびカーカスのスチールコー ドのフィ ラメ ン トの撚り合わせ方は単撚、 層撚、 複撚りのいずれでもよ く、 フィ ラメ ン トの直径 d としては、 ベルトの場合 0. 15〜0. 25 隨 øが好ま しく、 力一カスの場合は 0. 15〜0. 25腿 øが好ま しい c また、 かかるスチースフィ ラメ ン トは、 例えば減面率を 97. 5 6とし、 かつ伸線性の良好な潤滑剤を使用して、 通常の伸線よ り も 3〜 4回引抜き回数を増した多段階伸線を行う ことにより 高抗張力とするこ とができる。 ベルトに用いる場合は d と TSと の関係は、 好ま しく は次式、 0.1≤ d < 0.2 のとき TS≥ 345 - 30 d
    [0030] 0.2≤ d ≤ 0.5 のとき TS≥ 379 - 200 d
    [0031] を満たすようにする。
    [0032] 本発明に係るベル トスチールコー ドをスチール単線で使用す る場合は、 その炭素含有量として 0.65〜0.90重量％、 好ま しく は 0.75〜0.90重量％の範囲内のものを使用すると実用面で好ま しい。
    [0033] また、 本発明においては、 前記力一カス又は前記ベル トの少 なく とも一方を、 2〜 6本のフィ ラメ ン トを撚り合わせた I X n ( nは 2〜 6の整数を示す） 構造の単撚り とし、 かつ該フィ ラメ ン ト径を 0.15〜0.5mm とすることが好ましい。
    [0034] 更に好ま しく は、 前記 1 X n構造の単撚りスチールコー ドは nを 2 とし、 また nが 3〜 6の場合には該スチールコ一 ド 1 本 当り 5.0 kgの荷重を掛けた際の伸度（P!)が 0.2〜1.2 の範囲 内であるようにする。
    [0035] 上記コバル トめっきの被覆方法については電気めつきおよび 各種 ドライプレーティ ングのいずれでもよく、 また被覆工程は 撚り工程の前後いずれに行っても差しつかえない。 コバル トめ つき層の厚みは、 電気めつきによる場合は 0, 05〜0.40 /m の範 囲が好ま しく、 一方ドライめつき法による場合には 0.001〜 0.15^m の範囲が好ま しい。 尚、 コバルトめっきの素地としては、 鉄並びに鉄上に銅、 亜 鉛、 ブラス等を被覆したもののいずれでも差しつかえない。
    [0036] 本発明においては前記カーカスまたは前記ベルトの被覆ゴム がゴム成分 100重量部に対して有機コバルト金属塩をコバルト 金属として 0〜0. 1 重量部、 硫黄を 0. 15〜4. 0 重量部含有する ゴム組成物であることが好ま しく、 更に好ましく はこのゴム組 成物が次式、
    [0037] 0
    [0038] 0
    [0039] (式中、 Zはアルキレン基、 フエ二レン基、 アルキル—フエ二 レン基またはこれらの 2種以上が組み合わされた基を示す） で 表わされるビスマレイ ミ ド化合物 0. 05 〜6. 0 重量部を含有す るようにする。
    [0040] 本発明において、 撚りコー ドのフイ ラメン 卜の炭素含有量を 0. 75〜0. 90重量％の範囲内としたのは、 0. 75重量％ょり少ない と十分なるフィ ラメ ン ト抗張力が得られにく く、 一方 0. 90重量 %を超えると初析セメンタイ トが生成するため、 フィ ラメ ン ト が脆化してしまいタイヤコー ドとして用いることが不適当とな るカヽらである。
    [0041] また、 本発明においては、 撚りコー ドをベル トに用いる場合 フイ ラメ ン ト抗張力 TSが次式、
    [0042] 0. 1 ≤ d < 0. 2 のとき TS≥ 281. 60 + 288. 75 d
    [0043] 0. 2 ≤ d ≤ 0. 5 のとき TS≥ 427. 25— 439. 50 d
    [0044] を満たすことを要するが、 これは、 タイヤ重量の大幅低減を考 えた場合、 かかる式を満たさないような抗張力の低いコー ドを 用いたのでは実用上の効果が得られないこ とによる。 更に、 d = 0. 2mm を境に 2つの式に分けたのは伸線のし易さにより抗張 力のピークが d = 0. 2ram のところにあるからである。
    [0045] また、 燃りコー ドをカーカスに用いる場合にフィ ラメ ン ト抗 張力を 320 kg/mm 2以上としたのは、 タイヤ重量の大幅低減を考 えた場合、 抗張力 320 kg/mm 2以上であるものでないと実用上の 効果は得られないからである。
    [0046] 尚、 これらフィ ラメ ン トの抗張力の上限としては生産加工性 の面から 450 kg/mm2態度が限界となる。
    [0047] 本発明における単撚り構造のゴム浸透性コー ドの場合、 ゴム がコー ド内部に浸入するため、 コ一 ド内部においてのコー ドと ゴムとの接着性がタイヤ耐久性上極めて重要となる。
    [0048] 2本のフィ ラメ ン トを燃り合わせてなる 1 X 2構造の単撚り スチールコー ドにおいては、 コバル ト層をフイ ラメ ン ト表面上 に付着形成する被覆工程は、 電気めつき法等のゥ ッ ト法又は ドライめつき法のいずれにおいても、 コー ドの撚り工程の前後 いずれに実施しても差しつかえない。 この理由は、 I X 2構造 の単撚りスチールコー ドをコバルトめつき処理しても、 フイ ラ メ ン ト全表面にコバルトめつきが被覆されるからである。
    [0049] 一方、 3〜 6本のフィ ラメ ン トを撚り合わせてなる 1 x 3乃 至 1 X 6構造の単燃りスチールコー ドにおいては、 電気めつき 等のゥヱッ ト法による場合はフィ ラメ ン トのコー ド内部での表 面上へのコバルトめつきの付着形成は可能であるが、 ドライめ つき法による場合はこれが困難となる。 ただし、 ウエッ ト法に よる場合であっても、 製造上の課題、 例えばめつき処理工程ラ イ ンのテンショ ンコ ン トロールの問題や、 その付着形成量およ び均一性の問題等、 生産性よく製造するための技術上の課題が 存在する。
    [0050] 従って、 1 X 3乃至 I X 6構造の単撚りスチールコー ドにお いては、 ドライめつき法の場合では伸線後のフィ ラメ ン ト表面 上にコバルトめっき層を形成させ、 かかる後に該フィ ラメ ン ト を撚り合わせることが好ましく、 電気めつき法等のゥエツ ト法 の場合では、 コバルトめつきの被覆工程は撚り工程の前後のい ずれに実施しても差しつかえないが、 どちらかといえば、 コバ ルトめっき被覆工程を撚り工程の前に実施した方が好ま しい。 本発明において使用するベル トおよび Zまたはカーカスブラ ィ補強用スチールコ一 ドは、 前述のようにコー ド内部へのゴム の浸透性を考慮して 1 x n ( nは 2〜 6の整数） 構造の単撚り スチールコー ドで、 フィ ラ メ ン ト径を 0. 15〜0. 5mm の範囲内と することが好ま しい。
    [0051] また、 本発明において、 かかるフィ ラメ ン ト数が 3〜 6であ る 1 X 3乃至 1 X 6構造を有するスチールコー ドの前記伸度（P が 0. 2〜1. 2 %の範囲内がより好ましいとしたのは、 伸度（P が 0. 2 %未満であると、 被覆ゴムがコー ド内に浸透しにく く なり、 また 1. 2%を超えるとスチールコー ドを被覆ゴムで包み こむカ レンダー作業時に張力が不均一になり易く、 タイヤのコ ― ド乱れが起こ り、 そのためにコンフ ォー ミティ 一の低下ゃ耐 久性上の問題が生じ易くなり、 いずれにしても好ま しくないた めである。 尚、 I X 2構造の場合は、 コ一 ドの撚り構造を上記 の如く単撚りゴム浸透性構造としなく とも、 被覆ゴムがコ一 ド 内によ く浸透する。
    [0052] 次に、 本発明において、 被覆ゴム中の好適硫黄量をゴム成分 100重量部に対して 0. 5〜4. 0 重量部と規定したのは、 0. 5 重 量部より も少ないと十分なる加橋反応又は接着反応をせず、 一 方 4重量部を超えると耐 B E S性及び耐 P E S性向上に対する 本発明の効果が薄れるからである。 また、 被覆ゴム中の有機コバルト塩の好適量をコバルト金属 として 0. 1 重量部以下としたのは、 0. 1重量部を超えると接着 性の改善どころか、 却って接着性低下作用が働き、 またゴムの 熱老化を促進してゴムの耐久性を低下させるためである。 好ま しく は 0. 05重量部未満とする。
    [0053] 更に、 被覆ゴム中の耐熱性の一層の改善を図るために、 前記 式で表わされるビスマレイ ミ ド化合物を配合する場合に、 この 配合量を 0. 5〜6. 0 重量部と規定したのは、 0. 05重量部より も 少ないと、 耐 B E S性のより一層の改良効果が得られず、 一方、 6. 0 重量部を超えるともはや増量効果は期待できず、 好ましく ないからである。 好ましく は 0. 05〜 3重量部、 更に好ま しく は 0. 1〜2. 0 重量部とする。
    [0054] 更にまた、 被覆ゴムのモジュラスを 20kg/cm2以上としたのは、 20kg/cm2未満だとベルト及びカーカスプライの入力に対して被 覆ゴムの歪が大き く なり過ぎるため、 耐 B E S性及び耐 P E S 性向上に対する本発明の効果が薄れるばかりか耐久性上に問題 を生ずるからである。 特に、 乗用車用ラジアルタイヤのベル ト に適用した場合には、 操縦安定性が低下してしまう という点も 問題となる。
    [0055] 更にまた本発明において、 コバルトめつき層の好適な厚みを 電気めつきによる場合に 0. 05〜0. 40 m と規定したのは、 0. 05 〃m 未満とするとめつき厚の均一安定な膜が得られず、 ときに 素地が露出してしまう可能性もあり、 ゴムとの接着が安定化せ ず、 一方 0. 40 z m を超えるとコバルトめつきのゲージが厚く な り、 生産効率、 コス トの面で好ま しくないからである。 同様に、 ドライめつき法による場合にコバルトめっき層の好適な厚みを 0. 001 〜 0. 15〃 m と規定したのは、 0. 001〃m 未満とするとめ つき層が島状晶あるいは網目状晶の状態であるために安定した ゴムとの接着が得られず、 一方 0. 15 m を超えると生産性、 コ ス トの面で望ま しく ないばかりか、 逆に接着性の低下をきたし、 好ま しく ないからである。
    [0056] 本発明においては、 スチールコ一 ド最外層表面にコバル 卜め つきを被覆したこ とにより、 従来の、 最外層表面にブラスを被 覆したコー ドとの接着力向上のため被覆ゴム中に含有させてい た有機コバルト塩を取り除くかあるいは極く少量にすることが でき、 それ故有機コバル ト塩の添加に基づく接着力の経時劣化、 破断強度、 伸度等の熱老化を抑制できるゴム配合が可能となつ た。
    [0057] また、 安定した耐熱接着性を保持するために従来比較的多く (4〜8 重量部） 含有していた硫黄成分の量を 4重量部より少な くできる様になつたため、 硫黄の過剰使用によるゴムの熱老化 が防止でき、 耐亀裂進展性が大幅に向上し、 更には腐食成分低 減による隣接するスチールコー ドの耐腐食疲労性向上も可能と つ τこ 0
    [0058] 従って、 本発明によるタイヤにおいては、 高強力コー ド使用 時に問題となつていた耐腐食疲労性が大幅に向上するばかりで なく、 耐プライエン ドセパレ一ショ ン性も大幅に向上し得る。 更に、 被覆ゴムに前記ビスマレイ ミ ド化合物を含有させた場 合には、 ゴムの熱老化を抑制するだけでなく、 低変形領域での ゴムのモジュラスを向上させることが可能となるため、 低入力 下での耐 BES性の向上も可能となる。 尚、 通常、 前記ビスマレ イ ミ ド化合物のかかる配合は、 従来のブラスめつきコー ドでは 如何にしても接着性を低下させてしまい、 タイヤコー ド用の被 覆ゴムとしては用いることができなかったものである。
    [0059] 上述のことから、 本発明のラジアルタイヤにおいては、 あら ゆる市場、 例えば熱老化の進みやすい熱的に過酷な市場はもち ろんのこと、 熱的にはさほど過酷ではなく、 機械的入力も緩や かな市場においても、 耐 BES性および耐 PES は向上させること ができる。 図面の簡単な説明
    [0060] 第 1 図は実施例で用いた トラ ッ ク ， バス用ラジアルタイヤ (TBR) の部分断面図、 第 2図は同じく実施例で用いた乗用車用ラジアルタイヤ (PS ) の部分断面図である。 発明を実施するための最良の形態
    [0061] 実施例 1 〜1 0， 比較例 1 〜 Ί
    [0062] 以下、 本発明を実施例により具体的に説明する。
    [0063] 評価用タイヤとして、 第 1 図に示すようなタイヤサイズ 1000 R20 の トラ ッ ク · ノ ス用ラジアルタイヤ 1 と、 第 2図に示すよ うなタイヤサイズ 1 8 5 S 1 4の乗用車用ラジアルタイヤ 1 0と を使用した。 図中、 2はビー ド部、 3はサイ ドウォール部、 4 はショルダー部、 5 は ト レッ ド部、 6 はビー ドワイヤ部、 7は カーカス層、 8はベルト部を夫々示す。
    [0064] トラ ッ ク · バス用ラジアルタイヤのベル ト交錯層は 3 X 0. 20 mm + 6 X 0. 38mm構造とし、 また乗用車用ラジアルタイヤのベル ト交錯層には 1 X 5 X 0. 23mm構造を採用した。 夫々のタイヤの コー ド打込み数は、 比較例 1 及び比較例 4のコン トロールタイ ャと同一強度となる様に定めた。
    [0065] フィ ラメ ン トの撚り合わせ前に行ったフィ ラメ ン ト上へのコ バル ト被覆方法としては、 電気めつきと ドライめつき （スパッ 夕 リ ング） の 2通りの方法を用いた。
    [0066] 電気めつきは、 電解脱脂及び酸洗の前処理を施した後に、 下 記の電気めつき条件にて行った。 コバル ト被膜を形成した後は 十分に超音波洗浄を行い乾燥させた。 電気めつき条件 r硫酸コバル卜 330 g/ 塩化コバル ト 45g/^
    [0067] 浴組成
    [0068] ホウ酸 30 g/^
    [0069] 1塩化ナ ト リ ウム 25g/^
    [0070] 。 浴の pH : 4
    [0071] 。 浴温度 ： 40°C
    [0072] 。 電流密度 ： 5 A/dm2 一方、 ドライめつきは、 マグネ トロ ンスパッ タ リ ング装置を 用いて以下のようにして行った。 まず、 チャ ンバ一内を 10一5 Torr以下の真空度としてから、 この中に微量のアルゴンガスを 流入して真空度を 0.1 Torrに調整した後、 13.56MHzの高周波グ ロ ー放電にて 5分間試験片表面をク リーニングした。 ク リ一二 ング後、 高周波グロ一放電を止め、 金属試料 （コバル ト） ター ゲッ トに直流電圧— 600Vを印加し、 ターゲッ ト電流 0.5Aに てァルゴンプラズマでスパッタ リ ングを行ない、 コバル ト被膜 を形成した。 また、 前記トラ ッ ク · バス用ラジアルタイヤ （TBR) と用車 用ラジアルタイヤ（PSR) のベル ト被覆ゴム組成物としては、 夫 々下記の第 1 表及び第 2表に示すゴム組成物を用いた。 また、 各コー ド端部における隣接部材についても同様のゴム組成物を 用いた。 尚、 第 1表中の変量値については第 2表中に示した。 第 1 表 ： ゴ ム 組成物
    [0073]
    [0074] 上述した試作タイヤにつき、 以下に示す性能評価を行なつた 耐 B E S性
    [0075] 実地走行後の乗用車用ラジアルタイヤを解剖し、 ベル トコ一 ド交錯ベル ト層の ト レ ッ ド側のベル ト端亀裂長さを測定し、 評 価した。 すなわち当該ベル ト層のコー ドの上を剝ぎ、 ベル トコ — ド端を出し、 ノギスでコ一 ドに沿って発生している亀裂の長 さを測定し、 比較例 1及び比較例 4のタイヤの数値を 100とし て指数表示した。 値が大きい程耐 B E S性が良好なことを示す { 重量軽減効果
    [0076] 試作タイヤに用いたスチールコ一 ドをベルト被覆ゴムで埋め 合わせてベルト ト リー ト複合体とし、 複合体として比較例 1 及 び比較例 4のコン トロールタイヤのベルト ト リー トと同一強度 が得られるよう、 各試作ト リー トの打ち込み本数を変えたとき の重量の低減効果を、 タイヤ 1本当りに使用するスチールコー ド使用重量にて比較例 1 及び比較例 4のコン トロールタイヤ対 比指数で表示した。 値が小さい程重量軽減効果が良好であるこ とを示す。
    [0077] 以上のベた試作タイヤの性能評価結果を下記の第 2表に示す < 尚、 本実施例に示したコバルトめつきの素地はいずれも鉄に ブラスめつきを施したものであるが、 鉄単体並びに鉄上に銅、 亜鉛をめつきしたものを素地としても、 下記の第 2表に示す評 価結果に何等変わりはない。 トラ ッ ク · ノ、'ス ¾タィ ャ_
    [0078] CO
    [0079]
    [0080] *コノ ル ト金厲と して 0.03 Phi
    [0081] 2 1_(つづき） ： 乗用車用タィャ
    [0082]
    [0083] *コ ノ ル ト金厲と して 0,03 Phr
    [0084] 実施例例 1 1〜14， 比較例 8〜 9
    [0085] 評価用タイヤとして、 タイヤサイズ 1 65SR 13 の乗用車用ラジ アルタイヤを使用した。
    [0086] 乗用車用ラジアルタイヤのベル ト交錯層には線径 0. 50mmのス チール単線を採用した。 尚、 使用したスチールコー ドは炭素含 有量が 0. 82重量％のものであり、 また打込み数は夫々一定とし た。
    [0087] フ ィ ラ メ ン トのコバル ト被覆方法としては、 電気めつきと ド ライめつき （スパッタ リ ング） の 2通りの方法を用いた。 これ ら方法は前記実施例と同様の方法を採用した。
    [0088] また、 前記乗用車用ラジアルタイヤ（PSR) のベル ト被覆ゴム 組成物としては、 下記の第 3表及び第 4表に示すゴム組成物を 用いた。 また、 ベル トコー ド端部における隣接部材についても 同様のゴム組成物を用いた。 尚、 第 3表中の変量値については 第 4表中に示した。
    [0089] 第 3表 ： ゴム組成物
    [0090]
    [0091] 上述した試作タイヤにつき、 実施例 1 と同様の耐 B E S性の 評価を行なつた。
    [0092] 但し、 比較例 8のタイヤの数値を 100として指数表示した。 値が大きい程耐 B E S性が良好なことを示す。
    [0093] 上記試作タイヤの性能評価結果を下記の第 4表に示す。
    [0094] 尚、 本実施例に示したコバルトめっきの素地はいずれも鉄に ブラスめつきを施したものであるが、 鉄単体並びに鉄上に銅、 亜鉛をめつきしたものを素地としても、 下記の第 4表に示す評 価結果に何等変わりはない。 A ¾.
    [0095] CO
    [0096] S
    [0097]
    [0098] *コ バル ト金属として 0.03 Phr (重量部）
    [0099] 実施例 15〜21， 比較例 10〜14
    [0100] 評価用タイヤとして、 タイヤサイズ 1 1 70R22. 5 のトラ ッ ク · バス用ラジアルタイヤ（TBR) を使用し、 カーカスプライ構 造は 3 + 9 X 0. 20ram + 1 のコンパク トコー ド （同一方向撚り） 並びに 1 X 5 X 0. 25mmの 2種のスチールコ一 ドをタイヤ周方向 に対して 90° の角度で、 コン トロールタイヤ （下記の第 6表に 示す比較例 10， 比較例 14) のケース強度に適合するようにそれ ぞれ決定した打ち込み数にて配列させた。
    [0101] 前記夕ィャを構成するカーカスプライ用被覆ゴム組成物とし ては、 第 5表及び第 6表にて示すゴム組成物を用いた。 また、 プライコ一 ド端の隣接部材も同組成物を用いた。
    [0102] 第 5表 ： ゴム組成物
    [0103] 尚、 めっきの被覆方法としては前記実施例と同様の電気めつ きと ドライめつき （スパッ夕 リ ング法） の 2通りの方法を用い た。
    [0104] 上述した試作タイヤにつき、 以下に示す各性能評価を行った 耐 C B U性
    [0105] 各スチールコー ドをカーカスプライに用いたタイヤを試作し. リ ム組み時にタイヤのイ ンナライナ一とチューブとの間の内部 に 300cc程の水を封入し、 各供試タイヤの ドラムテス トにおけ るコー ド切れ（CBU) 故障に至る迄の寿命 （走行距離） を比較例 10のコン トロールタイヤのものと対比し、 指数にて表示した。 値が大きい程耐 CBU 性が良好なこ とを示す。
    [0106] 耐 P E S性
    [0107] 試作タイヤの ト レツ ドゴムをパフして、 ベルト層の発熱によ りベル ト層の故障のない状態で耐カーカスプライエン ドセパレ ーショ ン性を評価した。 具体的には各試作タイヤを荷重 J I S 2 00 %、 速度 60km/hr 、 内圧 8. 25kg/隱 2の条件下でドラム上で回 し、 カーカスプライコー ド先端にセパレ一シヨ ンが発生し、 振 動が大き くなつたときの ドラム走行距離を夫々の走行距離とし て比較例 10のコン トロールタイヤのものと対比し指数にて表示 した。 値が大きい程耐力一カスプライェン ドセパレーシヨ ン性 が良好なことを示す。
    [0108] 重量軽減効果
    [0109] 試作タイヤに用いたスチールコー ドをカーカス被覆ゴムで埋 め合わせてプライ ト リー ト複合体とし、 複合体として比較例 10 のコン トロールタイヤのプライ ト リー トと同一強度が得られる よう、 各試作ト リー トの打ち込み本数を変えたときの重量の低 減効果を、 タイヤ 1 本当りに使用するスチールコー ド使用重量 にて比較例 10のコン トロールタイヤ対比指数で表示した。 値が 小さい程重量軽減効果が良好であることを示す。 以上のベた試作タイャの性能評価結果を下記の第 6表に示す, 尚、 本実施.例に示したコバル卜めつきの素地はいずれも鉄に ブラスめつきを施したものであるが、 鉄単体並びに鉄上に銅、 亜鉛をめつきしたものを素地としても、 下記の第 6表に示す評 価結果に何等変わりはない。
    [0110] 第 6 表 t
    [0111] *コバルト金厲として 0.03 Phr
    [0112] 実施例 22〜37， 比較例 15〜22
    [0113] 評価用タイヤとして、 タイヤサイズ 11Z70 R22.5の トラック •バス用ラジアルタイヤと、 タイヤサイズ 185SR14 の乗用車用 ラジアルタイヤとを使用した。
    [0114] トラ ック .バス用ラジアルタイャの力一カスプライ構造は 1 X 5 X 0.25mm構造とし、 また乗用車 用ラジアルタイヤのベル 卜交錯層には 1 X 5 X 0.23mm、 1 x 2 x0.30mmおよび 1 x 3 X 0.30rani構造を採用した。 尚、 使用したスチールコ一 ドはいず れも炭素含有量が 0.82重量％のものであり、 また打込み数は夫 々一定とした。
    [0115] フイ ラメ ン トの撚り合わせ前に行ったフィ ラメ ン ト上へのコ バルト被覆方法と しては、 前記実施例と同様の電気めつきと ド ライめつき （スパッタ リ ング） の 2通りの方法を用いた。
    [0116] また、 前記トラック 'バス用ラジアルタイヤ （TBR) のカー カスプライ被覆ゴム組成物及び前記乗用車用ラジアルタイヤ（ P SR) のベルト被覆ゴム組成物としては、 夫々下記の第 7〜 9表 に示すゴム組成物を用いた。 また、 各コー ド端部における隣接 部材についても同様のゴム組成物を用いた。 尚、 第 7表中の変 量値については第 8表および第 9表中に示した。 第 7表： ゴム組成物
    [0117]
    [0118] 上述した試作タイヤにつき、 前記と同様の方法により耐 B E S性および耐 P E S性の評価を行なった。
    [0119] 但し、 耐 B E S性については夫々比較例 15、 比較例 19および 比較例 21のタイヤの数値を 100として指数表示した。 値が大き ぃ程耐 B E S性が良好なことを示す。 また、 耐 P E Sについて は比較例 17のコントロールタイヤのものと対比し指数にて表示 した。 値が大きい程耐 P E S性が良好なことを示す。
    [0120] 以上述べた試作タイャの性能評価結果を下記の第 8表および 第 9表に示す。
    [0121] 尚、 本実施例に示したコバルトめつきの素地はいずれも鉄に ブラスめつきを施したものであるが、 鉄単体並びに鉄上に銅、 亜鉛をめつきしたものを素地としても、 下記の第 8表および第 9表に示す評価結果に何等変わりはない。
    [0122] 第 8 表
    [0123] CO CO
    [0124]
    [0125] *コバルト金厲として 0:03 Phr (重量％)
    [0126] 第 9 表
    [0127]
    [0128] *コバルト金属として 0.03 Phr (重量部）
    [0129] **伸度（Ρ,)は 0.4%
    [0130] 実施例 38〜44、 比較例 23， 24、 従来例 1 本実施例では、 コードのめっき方法として、 前記実施例と同 様の電気めつき法と ドライめつき （スパッ夕リング） 方法の 2 通りの方法を用いた。
    [0131] 前記コバルトめつき処理の施されたスチールコ一ドを埋設す るゴム組成物としては、 第 10表および第 1 1表に示す配合処方 （ 重量部） のゴム組成物を用い、 通常行なわれているゴム配合手 順によつて調製した。 尚、 第 10表中の変量値については第 1 1表 中に示してある。 第 10 表 天 然 ゴ ム 75重量部 ポリイソプレンゴム 25 〃 カーボンブラック 60 〃 亜 鉛 華 8. 0 〃 老化防止剤 （米国モンサント社製 1. 5 "
    [0132] 商品名 ：サンフ レッ クス 13 ) 加硫促進剤 （大内振興 （株） 製 1. 0 〃
    [0133] 商品名 ： ノ クセラー DZ ) 硫 黄 學 有機コバルト塩 変 量
    [0134] (ナフテン酸コバルト） ビスマレイ ミ ド化合物 変 量 得られたスチールコー ドとゴムとの接着試験およびゴムの引 張試験は J I S-K-6301 に準拠して行った。 試験法の概要を記載 すると次の通りである。
    [0135] 初期接着力指数および接着界面状態
    [0136] J I S-K-6301 剝離試験に準じて 1 X 3 X O. 20mm + 6 X 0. 38mm のスチールコ一 ドを打込数 26本/ 5 cmになるようにゴムに埋 設して短冊状試料を作製し、 145 °Cで 40分加硫して試験片とし た。
    [0137] この試験片を 25mm/m i n の速度でゴムの引裂きが起らないよ うにナイフで切り傷を入れて剝離させ、 その剝離抗力の平均値 を剥離本数で除した値を初期接着力とし、 従来例 1を 100とし て指数表示した。 指数の大きいものほど初期接着力が高いこと を示す。
    [0138] 接着界面状態は上記剥離試験の終了した試料の剥離面を観察し、 剝離したコー ド表面にゴムが
    [0139] 0〜 20 % 付着している状態… 1
    [0140] 20 〜 40 % 付着している状態… 2
    [0141] 40 〜 60 % 付着している状態… 3
    [0142] 60 〜 80 % 付着している状態… 4
    [0143] 80 〜100 % 付着している状態… 5
    [0144] とするように点数評価した。 点数の大きいほど接着界面状態が 良好であることを示す。
    [0145] 熱老化後の引張強さは J I S- K- 6301. 6老化試験のうち空気加 熱老化試験に拠り、 ギヤ一式老化試験機を用い 100°C、 24時間 老化させた後、 室温で引張試験を行った。 評価は、 老化前の引 張強さと比較して、 その保持率を求め、 また従来例 1の値を 100 として夫々指数表示した。 数値が大きい程結果が良好である。 評価結果を第 11表に示す。
    [0146] 第 11 表
    [0147] 00
    [0148]
    [0149] *コノルト^) Sとして 0.03 Phr
    [0150] 第 1 1表により明らかなように、 本発明のスチールコー ドとゴ ム組成物との複合体は初期接着性を損うことなく、 耐熱老化性 が大幅に改善された。
    [0151] 実施例 45〜50、 比較例 25， 26、 従来例 2
    [0152] 次に、 評価用タイヤとして、 タイヤサイズ 185 SR 14 及び P 215/75 R 15 の乗用車用ラジアルタイヤを使用して、 タイヤ性 能としての評価を行った。
    [0153] 乗用車用ラジアルタイヤのベルトコ一 ド交鐯層のスチールコ 一 ドには 1 X 5 X 0. 23 mm 構造のものを採用した。
    [0154] 尚、 使用したスチールコー ドはいずれも炭素含有量が 0. 82 重量％のものであり、 また打込み数は夫々一定とした。
    [0155] 上記スチールコー ドのコバルトめつき処理方法は、 前述の処 理方法に準拠した。 また、 かかるスチールコー ドの被覆ゴム組 成物は、 第 12表および第 13表に示す配合処方 （重量部） のもの を用い、 前述同様通常行われているゴム配合手順によって調製 した。 尚、 第 12表中の変量値については第 13表中に示してある <
    [0156] 第 12 表
    [0157]
    [0158] 上述した試作タイヤにつき、 以下に示す性能評価を行なつた 耐 B E S性
    [0159] 熱帯地区において 7万 Km 実地走行させた後のタイヤサイズ P 215/75 R 1 5の乗用車用ラジアルタイヤを解剖し、 ベル トコ 一ド交錯ベル ト層の ト レッ ド側のベル ト端亀裂長さを測定し、 評価した。 すなわち、 当該ベル ト層のコー ドの上を剝ぎ、 ベル トコ一 ド端を出し、 ノギスでコー ドに沿って発生している亀裂 の長さを測定し、 従来例 2のタイヤの数値を 1 00として指数表 示した。 次に日本国内において、 5万 Km 実地走行させた後のダイヤ サイズ 185 SR 14 の乗用車用ラジアルタイヤを上記方法と同様 の方法に従い、 ベルトコ一ドに沿って発生している亀裂の長さ を測定し、 従来例 2のタイヤの数値を 100 として指数表示した c 指数値は、 いずれの場合にも値が大きい程、 耐 B E S性が良 好であることを示す。
    [0160] 試作タイヤの性能評価結果を下記の第 13表に示す。
    [0161] 尚、 本実施例に示したコバルトめつきの素地はいずれも鉄に ブラスめつきを施したものであるが、 鉄単体並びに鉄上に銅、 亜鉛をめつきしたものを素地としても、 下記の第 13表に示す評 価結果に何等かわりはない。
    [0162] 第 13 表
    [0163]
    [0164] *コバルト として 0.03 Phr
    [0165] 上記第 13表に示すタイヤ性能評価結果からも明らかなように- 本発明のラジアルタイャでは、 中近東および国内の両走行試験 において耐 B E S性の性能が大幅に改善された。 産業上の利用可能性
    [0166] 上記実施例からも明らかなように、 本発明のラジアルタイヤ では、 タイヤ重量の低減が図れ、 かつ耐 B E S性および耐 P E S性並びに耐腐食疲労性の性能が大幅に改善されており、 この 結果、 本発明は、 乗用車用ラジアルタイヤ、 トラック ，バス用 ラジアルタイヤ、 ライ ト トラック用ラジアルタイャ等のラジァ ルタイヤの耐久寿命を大幅に向上させることができる。
    [0167] さらに本発明により、 被覆ゴム層中の硫黄含量を低減し得た ため、 夕ィャにおけるその隣接ゴム部材中における硫黄の低減 並びに隣接部材そのものの除去を可能ならしめ、 従来にない新 しい軽量タイヤを作り出すこともできる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. タイヤの子午断面に実質的に平行に配列されたスチールコ - ド及びその被覆ゴムよりなる トロイダル状力一カスと、 こ のカーカスのクラウン部の外側かつ トレッ ドの内側に配置さ れたスチールコ一 ド及びその被覆ゴムよりなるベルトとを備 えたラジアルタイヤにおいて、
    前記ベル卜のスチールコ一 ドが、
    (1) 炭素含有量が 0.75〜0.90重量％の複数本のフィ ラメ ン ト を撚り合わせたものであり、
    (2) 該フイラメ ン 卜の直径 d (ram)の抗張力 TS(kg/mm2)との間 に次式、
    0.1 ≤ d <0.2 のとき TS≥ 281.60+ 288.75 d 0.2 ≤ d≤0.5 のとき TS≥ 427.25— 439.50 d の関係を満足し、
    (3) かつ該スチールコ一 ド表面にコバルトめつき層を有する ものであり、
    前記被覆ゴムの加硫後の 100 %モジュラスが 20kg/cin2以上 であることを特徴とする空気入りラジアルタイャ。
    2. 前記フィ ラメ ン 卜の直径 dが 0.15〜0.40龍 øである請求の 範囲第 1項記載の空気入りラジアルタイヤ。
    3. 前記 dと TSとの関係が次式、
    0. 1 ≤ d < 0. 2 のとき TS ^ 345 — 30d
    0. 2 ≤ d≤0. 5 のとき TS≥ 379 — 200d
    である請求の範囲第 1項記載の空気入りラジアルタイャ。
    4. タイヤの子午断面に実質的に平行に配列されたスチールコ 一ド及びその被覆ゴムよりなる トロイダル状カーカスと、 そ のカーカスのクラウン部の外側かつ トレツ ドの内側に配置さ れたスチールコー ド及びその被覆ゴムよりなるベルトとを備 えたラジアルタイヤにおいて、
    前記ベル卜のスチールコー ドが線径 0. 2 〜0. 7mm であるス チール単線であって、 該スチール単線表面にコバルトめっき 層を有するスチールコー ドであり、 かつ
    前記被覆ゴムの加硫後の 100 %モジュラスが 20kg/cm2以上 であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
    5. タイャの子午断面に実質的に平行に配列されたスチールコ 一ド及びその被覆ゴムよりなる トロイダル状カーカスと、 そ のカーカスのクラウン部の外側かつ トレッ ドの内側に配置さ れたスチールコード及びその被覆ゴムよりなるベル卜とを備 えたラジアルタイヤにおいて、
    前記力一カスのスチールコードが、
    ( 1 ) 炭素含有量が 0. 75〜0. 90重量％の鋼材であつて、
    ( 2 ) フィ ラメ ン ト抗張力が 320kg/匪2 以上で、
    ( 3 ) かつ表面にコバルトめつき層を有するフイラメ ン トを複 数本撚り合わせてなり、
    前記被覆ゴムの加硫後の 100 %モジュラスが 20kg/cm2以上 であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
    6. 前記フイラメ ン卜の直径が 0. 15〜0. 25M10である請求の範 囲第 5項記載の空気入りラジアルタイヤ。
    7. 前記コバルトめっき層が電気めつきで付着形成された請求 の範囲第 1， 4または 5項記載の空気入りラジアルタイャ。
    8. 前記電気めつきによるコバルトめっき層の厚みが 0. 05〜0. 40 fi m の範囲である請求項の範囲第 7項記載の空気入りラジア ルタイヤ。
    9. 前記コバルトめっき層がドライめつき法で付着形成された 請求の範囲第 1 , 4 または 5項記載の空気入りラジアルタイ ャ。
    10. 前記ドライめつき法によるコバルトめつきの厚みが 0. 001 〜0. 15 z m である請求の範囲第 9項記載の空気入りラジアル タイヤ。
    1 1. 前記スチールコー ドが 2〜 6本のフ ィ ラ メ ン トを撚り合わ せた 1 X n ( nは 2〜 6の整数を示す） 構造の単撚りスチー ルコー ドであって、 該フ ィ ラ メ ン ト径が 0. 15〜0. 5mm である 請求の範囲第 1 または 5項記載の空気入りラジアルタイヤ。
    12. 前記 1 X n構造の単撚りスチールコー ドにおいて、 nが 2 である請求の範囲第 1 1項記載の空気入りラジアルタイヤ。
    13. 前記 1 X n構造の単撚りスチールコー ドにおいて、 nが 3 〜 6であり、 かつ該スチールコー ド 1本当り 5. 0kg の荷重を 掛けた際の伸度（P ! )が 0. 2 〜1. 2 の範囲内である請求の範 囲第 11項記載の空気入りラジアルタイヤ。
    14. 前記カーカスまたは前記ベルトの被覆ゴムがゴム成分 100 重量部に対して有機コバル 卜金属塩をコバル ト金属として 0 0. 1 重量部、 硫黄を 0. 5 4. 0 重量部含有するゴム組成物 である請求の範囲第 1 4 または 5項記載の空気入りラジア ルタイヤ。
    15. 前記カーカスまたは前記ベル トの被覆ゴムがゴム成分 100 重量部に対して、 有機コバル ト塩をコバル ト金属として 0 0. 1 重量部、 硫黄を 0. 5 4. 0 重量部および次式、
    (式中、 Zはアルキレン基、 フエ二レン基、 アルキル一フエ 二レン基またはこれらの 2種以上が組み合わされた基を示す） で表わされる ビスマレイ ミ ド化合物 0. 05 6. 0 重量部を含有 するゴム組成物である請求の範囲第 1 4 または 5項記載の 空気入りラジアルタイヤ。
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    EP1757463B1|2005-08-22|2012-06-13|Bridgestone Corporation|Retread tire and method of producing the same|
    法律状态:
    1991-06-26| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991900940 Country of ref document: EP |
    1991-11-14| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1991-11-14| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE |
    1992-04-22| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991900940 Country of ref document: EP |
    1995-08-09| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1991900940 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2111791A|JPH0411637A|1990-05-01|1990-05-01|Composite of steel cord with rubber composition, and radial tire using the composite|
    JP2/111791||1990-05-01||
    JP2/120023||1990-05-11||
    JP12002390A|JPH0419201A|1990-05-11|1990-05-11|Radial tire|DE1990621571| DE69021571T2|1990-05-01|1990-12-25|Radialer luftreifen.|
    EP91900940A| EP0481080B1|1990-05-01|1990-12-25|Pneumatic radial tire|
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