JP2000044735A - タイヤ用水系セメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に未加硫接着性を向上させたタイヤ用水系
セメントを提供すること。 【解決手段】 ゴムラテックス及びカーボンブラックを
含有する水系セメントにおいて、上記カーボンブラック
の窒素吸着比表面積が６０〜２００〔ｍ² ／ｇ〕、ジブ
チルフタレート吸油量が６０〜１８０〔ｍｌ／１００
ｇ〕であり、かつさらに粘着性付与樹脂を含有させてな
るタイヤ用水系セメントである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤ用水系セメ
ントに関し、さらに詳しくは、タイヤゴム部材表面に塗
布される水系セメント、特に未加硫接着性を向上させた
タイヤ用水系セメントに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、タイヤには補強用充填剤としてカ
ーボンブラックが多用されてきた。これはカーボンブラ
ックが他の充填剤に比べて、高い補強性と優れた耐摩耗
性を付与し得るからである。一方、近年の省エネルギー
の社会的な要請に伴い、自動車の燃料消費節約を目的と
して、タイヤの低発熱化、すなわち低転がり抵抗を図る
場合、カーボンブラックの充填量減量、あるいは大粒径
のカーボンブラックの使用が考えられるが、いずれの場
合も、補強性，耐摩耗性，湿潤路面でのグリップ性が低
下するのを免れないことが知られている。このような問
題を解決するために、近年、カーボンブラックからシリ
カ粒子への転換が図られている。しかしながら、このシ
リカは導電性が悪く、走行中にタイヤが帯電し、それが
原因で、走行中のタイヤがマンホールの蓋などの電気伝
導性の良いものに触れるとラジオノイズを生じたり、あ
るいはガソリンスタンドなどでガソリンに引火する危険
性があるなどの問題がある。したがって、自動車メーカ
ーにおいては、シリカ充填タイヤの導電性を改良する研
究が、現在積極的に行われているのが実状である。

【０００３】タイヤの導電性を向上させる方法として
は、主として（１）トレッド内部に導電性ストリップを
導入する方法、及び（２）未加硫タイヤのトレッド表面
に導電性セメントを塗布する方法などが試みられてい
る。上記（１）の方法はシリカ充填タイヤのトレッドの
一部を導電性物質に置き替え、タイヤの帯電を防止する
方法であり、これまで多くの提案がなされているが、一
般にタイヤ性能が低下するおそれがあるなどの問題を有
している。一方、上記（２）の方法は、未加硫タイヤの
トレッド表面に塗布する方法であるので、簡単に実施で
きる。この方法においては、タイヤトレッドの表面に付
着された導電性セメントは、走行中に脱落しやすいとい
う問題があるが、加硫成形時にトレッドの溝の中に入
り、その内壁に付着した導電性セメントは、脱落しにく
く、走行末期まで保持されることが知られている。ま
た、タイヤの成型性を高めるために、トレッドアンダー
セメントのように各部材間にセメントを塗布することも
行われている。これらのセメントには、有機系と水系と
があるが、有機系のものは、有機溶剤を用いているた
め、作業環境の面から好ましくない。水系のものは、こ
の作業環境の面では問題はないが、未加硫タイヤ部材と
の接着性が、有機系のものに比べて劣るという欠点を有
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、特にシリカ含有タイヤトレッドに導電性を付
与するために用いられ、かつ作業環境の悪化をもたらす
ことがない上、未加硫タイヤトレッドとの接着性を向上
させたタイヤ用水系セメントを提供することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、未加硫接着
性を向上させたタイヤ用水系セメントについて鋭意研究
を重ねた結果、ゴムラテックスと特定のコロイダル特性
を持つカーボンブラックを含有する水系セメントに、さ
らに粘着性付与樹脂を含有させることにより、前記目的
を達成し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に
基づいて完成したものである。すなわち、本発明は、ゴ
ムラテックス及びカーボンブラックを含有する水系セメ
ントにおいて、上記カーボンブラックの窒素吸着比表面
積が６０〜２００〔ｍ ² ／ｇ〕、ジブチルフタレート吸
油量が６０〜１８０〔ｍｌ／１００ｇ〕であり、かつさ
らに粘着性付与樹脂を含有させたことを特徴とするタイ
ヤ用水系セメントを提供するものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の水系セメントにおいて用
いられるゴムラテックスとしては、特に制限はなく、例
えばＮＲ（天然ゴム），ＳＢＲ（スチレン−ブタジエン
ゴム），ＩＲ（ポリイソプレン合成ゴム），ＢＲ（ポリ
ブタジエンゴム），ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジ
エンゴム），ＩＩＲ（ブチルゴム），ＮＳＢＲ（アクリ
ロニトリル−スチレン−ブタジエンゴム）などの中から
選ばれた少なくとも一種を含むラテックスを挙げること
ができる。このゴムラテッスは、従来公知の方法で製造
することができ、また、ラテックス中のゴム成分の濃度
については特に制限はない。本発明の水系セメントにお
いては、補強性を付与するために、窒素吸着比表面積が
６０〜２００〔ｍ² ／ｇ〕、好ましくは７０〜１８０
〔ｍ² ／ｇ〕、ジブチルフタレート吸油量が６０〜１８
０〔ｍｌ／１００ｇ〕、好ましくは７０〜１６０〔ｍｌ
／１００ｇ〕の範囲にあるカーボンブラックが用いられ
る。窒素吸着比表面積が６０〔ｍ² ／ｇ〕未満では、カ
ーボンブラックの粒子径が大きくなり過ぎ、補強性が十
分に発揮できなくなり、また、このセメントをトレッド
表面に塗布し、導電性セメントとして用いる場合には、
導電パスが形成されにくくなる。一方、窒素吸着比表面
積が２００〔ｍ² ／ｇ〕を超えると、コストが高くな
り、またゴム部材との接着性も悪くなる。また、ジブチ
ルフタレート吸油量が６０〔ｍｌ／１００ｇ〕未満で
は、カーボンブラック粒子の凝集体であるストラクチャ
ーがほとんど発達せず、セメントの補強性が低下するば
かりでなく、導電パスも形成されない。一方、ジブチル
フタレート吸油量が１８０〔ｍｌ／１００ｇ〕を超える
と、タイヤ用カーボンブラックのコロイダル特性を離
れ、コスト高となる。水系セメントにおけるこのカーボ
ンブラックの含有量は、前記ゴムラテックス中のゴム成
分１００重量部当たり、通常４０〜６０重量部、好まし
くは４５〜５５重量部の範囲で選定される。カーボンブ
ラックの含有量が４０重量部未満では、十分な補強性が
得られない。一方、６０重量部を超えても、含有量に相
当する効果の向上が認められず、経済的に不利となる。
なお、このようなカーボンブラックとしては、通常タイ
ヤ用ゴム組成物に用いられるＨＡＦ，ＩＳＡＦ，ＳＡＦ
等を用いることができる。

【０００７】本発明の水系セメントにおいては、未加硫
のタイヤ部材との接着性を向上させる目的で、粘着性付
与樹脂を含有させることが必要である。この粘着性付与
樹脂としては、未加硫のタイヤ部材との接着性を高め、
水系セメントに乳化分散しうるものであればよく、特に
制限はない。このような樹脂としては、例えばクマロン
−インデン樹脂；β−ピネン樹脂，α−ピネン樹脂など
のテルペン樹脂；フェノール−テルペン樹脂；Ｃ₅ 系石
油樹脂，Ｃ₉ 系石油樹脂などの石油系炭化水素樹脂；ア
ルキルフェノールとホルムアルデヒドとの反応によるフ
ェノール系樹脂；キシレン樹脂；ロジン系樹脂；ジシク
ロペンタジエン樹脂；スチレン系樹脂などが挙げられる
がこれらの中で、効果の点からクマロン−インデン樹
脂，フェノール−テルペン樹脂，石油系炭化水素樹脂及
びロジン系樹脂が好適である。これらの粘着性付与樹脂
は単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いて
もよい。この粘着性付与樹脂の含有量は、前記ゴムラテ
ックス中のゴム成分１００重量部当たり、通常0.５〜３
０重量部の範囲で選ばれる。この含有量が0.５重量部未
満では粘着性付与効果が充分に発揮されないおそれがあ
り、また３０重量部を超えるとその量の割には効果の向
上があまり認められず、むしろ加硫後の接着性が低下す
るおそれがある上、樹脂が均質に分散しにくくなる。粘
着性付与効果及び樹脂の分散性などを考慮すると、この
粘着性付与樹脂の好ましい含有量は１〜２０重量部の範
囲である。

【０００８】本発明の水系セメントにおいては、上記粘
着性付与樹脂を乳化分散させるために、通常は乳化剤と
して、非イオン性界面活性剤が用いられる。この非イオ
ン性界面活性剤としては、例えばソルビタンモノステア
レート，ソルビタンモノオレエート，ソルビタンモノパ
ルミテート，ソルビタントリステアレート，ソルビタン
セスキオレエート，プロピレングリコールモノステアレ
ート，ジエチレングリコールモノステアレート，プロピ
レングリコールモノラウレートなどが挙げられる。な
お、この乳化剤は、粘着性付与樹脂の種類や配合量によ
っては必ずしも加える必要はない。本発明のタイヤ用水
系セメントには、本発明の目的が損なわれない範囲で、
所望により、従来タイヤ用水系セメントにおいて慣用さ
れている各種添加剤、例えばカーボンブラック以外の充
填剤，ステアリン酸，酸化亜鉛，加硫剤，加硫促進剤な
どを含有させることができる。本発明の水系セメント
を、トレッドの導電性を高めるために用いる場合には、
それが塗布された未加硫のタイヤを加硫したあとの固有
抵抗が１０⁸ Ω・ｃｍ以下、特に１０⁷ Ω・ｃｍ以下に
なるような導電性を有するものが好ましい。

【０００９】また、その固形分濃度は、塗布性，分散安
定性，取扱い性などを考慮して、適宜選定されるが、通
常５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量％の範囲
である。本発明のタイヤ用水系セメントの調製方法につ
いては特に制限はなく、従来公知の方法、例えばゴムラ
テックス，カーボンブラック，粘着性付与樹脂及び所望
により用いられる各種添加剤を、それぞれ所定の割合で
混合し、さらに必要ならば水を加え、これをホモジナイ
ザーなどを用いて均質に乳化分散させることにより、所
望の水系セメントを調製することができる。このように
して得られたタイヤ用水系セメントを、未加硫状態のタ
イヤトレッドの表面に塗布し、これを加硫成形すること
により、導電性が付与されたタイヤトレッドが得られ
る。また、この水系セメントの用途としては、上記用途
以外に、タイヤトレッドのジョイント部に塗布する、い
わゆるスプライスセメントとしても、タイヤトレッド表
面からベース（ベルト）にかけて、トレッド内部に、導
電性を付与するために挿入される導電層にも、また例え
ばトレッドアンダーセメントのような、部材間の接着の
ために塗布するセメントとしても用いることができる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例１ ＳＢＲラテックス〔ＪＳＲ（株）製，商品名：ＪＳＲ２
１０８〕のゴム成分１００重量部に対し、カーボンブラ
ック〔東海カーボン（株）製，Ｎ２３４，窒素吸着比表
面積１３１ｍ² ／ｇ，ジブチルフタレート吸油量１２３
ｍｌ／１００ｇ〕５０重量部、Ｃ₉ 石油樹脂〔日本石油
化学（株）製，商品名：ネオポリマー８０〕0.５重量部
及び非イオン性界面活性剤〔大日本インキ化学工業
（株）製，商品名：ノニオンＮＳ２１０〕３重量部を加
え、卓上ホモジナイザーで充分に攪拌して、固形分濃度
２０重量％の水系セメントを調製した。 実施例２〜４ 実施例１において、Ｃ₉ 石油樹脂の配合量を第１表に示
すように変更した以外は、実施例１と同様にして水系セ
メントを調製した。

【００１１】比較例１ 実施例１において、Ｃ₉ 石油樹脂を配合しなかったこと
以外は、実施例１と同様にして水系セメントを調製し
た。実施例１〜４及び比較例１で得られた水系セメント
について、未加硫ゴム接着性，加硫ゴム接着性及びセメ
ント塗布加硫ゴムの固有抵抗を、以下に示す要領で求め
た。その結果を第１表に示す。 （１）未加硫ゴム接着性 第２表に示す配合組成のトレッド用ゴム組成物を調製し
たのち、長さ１００ｍｍ，巾２０ｍｍ，厚さ５ｍｍのシ
ートを２枚作製した。次いで、これら各シートの接着表
面に水系セメントを、乾燥後の接着層の厚さが１００μ
ｍになるように塗布して貼り合わせ、乾燥させてセメン
ト塗布未加硫サンプルを作製した。このセメント塗布未
加硫サンプルについて、ストログラフを用いてピーリン
グテストを行い、下記の基準に従い接着性を評価した。 ○：剥離強度が１ｋｇｆ／ｃｍ以上 △：剥離強度が0.４ｋｇｆ／ｃｍ以上、１ｋｇｆ／ｃｍ
未満 ×：0.４ｋｇｆ／ｃｍ未満

【００１２】（２）加硫ゴム接着性 上記（１）と同様にしてセメント塗布未加硫サンプルを
作製したのち、１６０℃で１７分間加硫処理して、セメ
ント塗布加硫サンプルを作製した。このセメント塗布加
硫ゴムシートについて、ストログラフを用いてピーリン
グテストを行い、下記の基準に従い接着性を評価した。 ○：剥離強度が１０ｋｇｆ／ｃｍ以上 △：５ｋｇｆ／ｃｍ以上、１０ｋｇｆ／ｃｍ未満 ×：５ｋｇｆ／ｃｍ未満 （３）セメント塗布加硫ゴムの固有抵抗 上記（２）と同様にして作製したセメント塗布加硫ゴム
シートについて、下記の方法に従い、固有抵抗を測定し
た。半径：ｒ＝2.５ｃｍ、厚さ：ｔ＝0.２ｃｍの円盤形
状のサンプルを作製し、これの電気抵抗Ｒを、図１に示
すアドバンス社製絶縁抵抗試験箱を使用して測定し、次
式により固有抵抗ρを計算した。なお、図中、１１はサ
ンプル、１２は主電極、１３はガード電極、１４は対電
極である。 ρ＝（πｒ² ／ｔ）Ｒ

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】〔注〕 ＳＢＲ＃１５００： スチレン−ブタジエンゴム，ＪＳ
Ｒ（株）製 ＢＲ０１： ポリブタジエンゴム，ＪＳＲ（株）製 ６ＰＰＤ： 老化防止剤，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 Ｘ５０Ｓ： シランカップリング剤，デグサＡＧ製 ＣＢＳ： 加硫促進剤，Ｎ−シクロヘキシル−２−ベン
ゾチアジルスルフェンアミド ＤＰＧ： 加硫促進剤，ジフェニルグアニジン

【００１６】

【発明の効果】本発明のタイヤ用水系セメントは、有機
溶剤を用いていないので、作業環境の悪化をもたらすこ
とがなく、しかも従来の水系セメントのもつ未加硫タイ
ヤ部材との接着性不良が改善され、未加硫タイヤ部材に
対する良好な接着性を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 円盤形状サンプルの電気抵抗Ｒの測定法を示
す模式図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴムラテックス及びカーボンブラックを
   含有する水系セメントにおいて、上記カーボンブラック
   の窒素吸着比表面積が６０〜２００〔ｍ² ／ｇ〕、ジブ
   チルフタレート吸油量が６０〜１８０〔ｍｌ／１００
   ｇ〕であり、かつさらに粘着性付与樹脂を含有させたこ
   とを特徴とするタイヤ用水系セメント。
2. 【請求項２】 粘着性付与樹脂が、クマロン−インデン
   樹脂，フェノール−テルペン樹脂，石油系炭化水素樹脂
   及びロジン系樹脂の中から選ばれた少なくとも一種であ
   る請求項１記載のタイヤ用水系セメント。
3. 【請求項３】 粘着性付与樹脂の含有量が、ゴムラテッ
   クス中のゴム成分１００重量部当たり、0.２〜３０重量
   部である請求項１又は２記載のタイヤ用水系セメント。
4. 【請求項４】 カーボンブラックの含有量が、ゴムラテ
   ックス中のゴム成分１００重量部当たり、４０〜６０重
   量部である請求項１記載のタイヤ用水系セメント。