JP3637967B2 - タイヤ用スチールコード - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着性および耐腐食性を増進させうる薬品を表面にコーティングして初期および老化接着力と耐腐食性を向上させたタイヤ用スチールコードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の荷重に耐え、高速走行中の安全性のために、タイヤのベルトとカーカスに黄銅メッキされたスチールコードが使用されている。タイヤ補強材として使用するスチールコードはゴムとの接着を容易且つ強力に保持するために、ＣｕとＺｎの重量比が６２：３８ないし７０：３０である黄銅を鋼線表面に薄くコーティングして使用するのが一般的である。しかし、黄銅被膜の表面に水分や酸素が作用すると、ZnOまたはZn(OH)２層が形成されてゴムとの接着を妨害し、タイヤの長寿命化に悪影響を及ぼすことになる。そこで、表面にパラニトロアニリン(Paranitroaniline)を塗布して使用する技術が特許文献１に開示されたが、これは、前記パラニトロアニリンの人体への影響の問題から商用化し難い技術であることが判明した。最近ではシラン(特許文献２)やプラズマ処理技術(特許文献３)を利用する方法が開発されているものの、接着力低下の問題を充分に解決する段階までは至っていない実情にある。また、ベンゾトリアゾール(Benzotriazole)系化合物とシクロへキシルアミンボレート(Cyclohexylamine Borate)系化合物をそれぞれ単独でまたは混合してアルコールに溶解した後、スチールコードの表面にコーティングする方法が特許文献４に提示されたが、ベンゾトリアゾール系化合物の特性による表面清浄度の保持効果が認められるものの、初期および老化接着力には却って逆効果を示す問題点があった。
【０００３】
【特許文献１】
韓国特許第６６０９４号明細書
【０００４】
【特許文献２】
米国特許第６,２６１,６３８号明細書
【０００５】
【特許文献３】
米国特許第５,７８３,６４１号明細書
【０００６】
【特許文献４】
米国特許第４,２８３,４６０号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題を解決するために案出されたものであり、黄銅メッキされたスチールコード表面に接着性および耐食性を増進させうる薬品をコーティングすることによって、タイヤゴム中に配合される高価な接着増進剤の使用量を減らしながら耐腐食性と老化接着力を向上させたタイヤ用スチールコードに関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、黄銅メッキされたスチールコードに２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジン、３，５−ジメトキシ安息香酸、およびｍ−アニス酸よりなる群から選択された化合物をコーティングして製造されたタイヤ用スチールコードを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明では、ゴムとスチールコードとの接着力を増進させるために、２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジン(2-Amino-4,6-Dimethoxy Pyrimidine)、３，５−ジメトキシ安息香酸(3,5-Dimethoxybenzoic Acid)、およびｍ−アニス酸(m-Anisic Acid)よりなる群から選択された１種の物質を黄銅メッキされたスチールコード表面にコーティングする。
【００１０】
前記化合物のコーティング方法は特に制限されないが、好ましくは、アルコール、エーテル、アセトン、ベンゼン、および水よりなる群から選択された溶媒に溶解させてコーティングする。このとき、溶解液の濃度は０．１〜４０モル％にするのが好ましい。前記濃度が４０モル％を超えると、接着力およびゴムカバレッジが低下するほか、経済性にも劣ってしまう。
【００１１】
スチールコードに前記溶解液をコーティングする方法において特別な制限はないが、通常、溶解液にスチールコードを浸漬させ乾燥してコーティングする。このときスチールコードは素線状態で浸漬してもよく、延線し終わった状態で浸漬してもよい。
【００１２】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、下記の実施例は本発明の説明を目的とするもので、本発明の範囲を制限しようとするものではない。
【００１３】
【実施例】
１．試験片製造
＝＝＝実施例１＝＝＝
６３．５重量％Ｃｕおよび３６．５重量％Ｚｎで黄銅メッキされた、２＋２×０．２５規格のスチールコードを、２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジンが種々の濃度(０．１モル％、０．５モル％、１モル％、１０モル％、４０モル％)で含まれたメタノール溶液中に浸漬して表面をコーティングした後、大気中で乾燥して接着試験時までデシケーターに保管した。
【００１４】
＝＝＝実施例２＝＝＝
６３．５重量％Ｃｕおよび３６．５重量％Ｚｎで黄銅メッキされた、２＋２×０．２５規格のスチールコードを、３，５−ジメトキシ安息香酸が種々の濃度(０．１モル％、０．５モル％、１モル％、１０モル％、４０モル％)で含まれたメタノール溶液中に浸漬して表面をコーティングした後、大気中で乾燥して接着試験時までデシケーターに保管した。
【００１５】
＝＝＝実施例３＝＝＝
６３．５重量％Ｃｕおよび３６．５重量％Ｚｎで黄銅メッキされた、２＋２×０．２５規格のスチールコードを、ｍ−アニス酸が種々の濃度(０．１モル％、０．５モル％、１モル％、１０モル％、４０モル％)で含まれたメタノール溶液中に浸漬して表面をコーティングした後、大気中で乾燥して接着試験時までデシケーターに保管した。
【００１６】
＝＝＝比較例＝＝＝
未処理試験片として６３．５重量％Ｃｕおよび３６．５重量％Ｚｎで黄銅メッキされた、２＋２×０．２５規格のスチールコードを、接着試験時までデシケーターに保管した。
【００１７】
２．接着力評価
前記製造された試験片と下記の表１の組成を有するゴムを使用してＡＳＴＭ Ｄ ２２２９−８５規格に基づいて接着力評価試験片を製造した。製造された試験片を、１７７℃、２５kg/cm２圧力が保持された熱板式加硫プレスで１２分間加硫させ、大気中に８時間放置した後、ＡＳＴＭ ２２２９−７９接着力試験法によって引張試験機を利用した接着試験を実施した。接着力は、モールドゴムに接着されたスチールコードを引き抜く時に必要な力で評価し、その結果を表２に示した。また、ゴムカバレッジは、モールドゴムからコードを分離した後、コード表面に残っているゴムの量を肉眼で測定して百分率(％)で表し、その結果を表３に示した。
【００１８】
【表１】
1)PHR(Part per hundred rubber)：ゴム１００重量あたりの重量
2)SMR-20(商品名，Mardec Co.,マレーシア)
３）Ｎ３３０（商品名、Lucky Carbon、韓国)
４）Ｈａｎｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，韓国
5)Ｎ−(１，３−ジメチルブチル)−Ｎ'−フェニレンジアミン(クムホ石油化学、韓国)
６）２３％コバルトボロアシレート塩(Rhone poulen、英国)
７）レゾルシノールホルムアルデヒド樹脂:Ｂ１８-Ｓ(商品名、Inspec Co.,米国)
8)ヘキサ−メトキシ−メチル−メラミン(Cytec Co.,米国)
９）Ｎ−ジシクロへキシル−２−ベンゾトリアゾールスルホンアミド(Bayer Co.,ベルギー)
１０）ミチャン石油製品(韓国)
【００１９】
３．耐腐食性評価
９５℃、９５％ＲＨ環境中に実施例１、２、３の薬品処理試験片(０．５モル％濃度)および比較例の未処理試験片を放置した後、時間経過(１、２、６、１２、２４、４８、７２時間)にしたがって表面酸化度および錆発生有無を肉眼で確認した。
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
※老化条件
1)過加硫試験：１７７℃、１２０分加硫
2)常温高湿劣化：未加硫モールドを３１℃、９０％RH環境中に１５日間放置した後、正加硫条件(１７７℃、１２分)で加硫
3)熱劣化：１０５℃で１５日間放置
4)高温高湿劣化：９５℃、９５％ＲＨで１５日間放置
5)塩水劣化：１５％NaCl溶液中に１５日間浸漬
【００２２】
【表４】
※評価区分
変色または錆発生有り：○、変色または錆発生無し：×
【００２３】
前記評価試験の結果、２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジン、３，５−ジメトキシ安息香酸、およびｍ−アニス酸は、０．５モル％濃度で最も高い接着力およびゴムカバレッジを示し、全般的に、接着増進剤で処理したものが未処理のものに比べて高い接着力およびゴムカバレッジを示すことが分かる。また、表面腐食性評価で、接着増進剤で処理したものが未処理のものに比べて変色および錆発生速度が遅いことが確認できた。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、ゴムとの初期および老化接着力が向上し、ゴムカバレッジが安定的であり、表面酸化速度が遅いスチールコードを提供することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着性および耐腐食性を増進させうる薬品を表面にコーティングして初期および老化接着力と耐腐食性を向上させたタイヤ用スチールコードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の荷重に耐え、高速走行中の安全性のために、タイヤのベルトとカーカスに黄銅メッキされたスチールコードが使用されている。タイヤ補強材として使用するスチールコードはゴムとの接着を容易且つ強力に保持するために、ＣｕとＺｎの重量比が６２：３８ないし７０：３０である黄銅を鋼線表面に薄くコーティングして使用するのが一般的である。しかし、黄銅被膜の表面に水分や酸素が作用すると、ZnOまたはZn(OH)２層が形成されてゴムとの接着を妨害し、タイヤの長寿命化に悪影響を及ぼすことになる。そこで、表面にパラニトロアニリン(Paranitroaniline)を塗布して使用する技術が特許文献１に開示されたが、これは、前記パラニトロアニリンの人体への影響の問題から商用化し難い技術であることが判明した。最近ではシラン(特許文献２)やプラズマ処理技術(特許文献３)を利用する方法が開発されているものの、接着力低下の問題を充分に解決する段階までは至っていない実情にある。また、ベンゾトリアゾール(Benzotriazole)系化合物とシクロへキシルアミンボレート(Cyclohexylamine Borate)系化合物をそれぞれ単独でまたは混合してアルコールに溶解した後、スチールコードの表面にコーティングする方法が特許文献４に提示されたが、ベンゾトリアゾール系化合物の特性による表面清浄度の保持効果が認められるものの、初期および老化接着力には却って逆効果を示す問題点があった。
【０００３】
【特許文献１】
韓国特許第６６０９４号明細書
【０００４】
【特許文献２】
米国特許第６,２６１,６３８号明細書
【０００５】
【特許文献３】
米国特許第５,７８３,６４１号明細書
【０００６】
【特許文献４】
米国特許第４,２８３,４６０号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題を解決するために案出されたものであり、黄銅メッキされたスチールコード表面に接着性および耐食性を増進させうる薬品をコーティングすることによって、タイヤゴム中に配合される高価な接着増進剤の使用量を減らしながら耐腐食性と老化接着力を向上させたタイヤ用スチールコードに関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、黄銅メッキされたスチールコードに２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジン、３，５−ジメトキシ安息香酸、およびｍ−アニス酸よりなる群から選択された化合物をコーティングして製造されたタイヤ用スチールコードを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明では、ゴムとスチールコードとの接着力を増進させるために、２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジン(2-Amino-4,6-Dimethoxy Pyrimidine)、３，５−ジメトキシ安息香酸(3,5-Dimethoxybenzoic Acid)、およびｍ−アニス酸(m-Anisic Acid)よりなる群から選択された１種の物質を黄銅メッキされたスチールコード表面にコーティングする。
【００１０】
前記化合物のコーティング方法は特に制限されないが、好ましくは、アルコール、エーテル、アセトン、ベンゼン、および水よりなる群から選択された溶媒に溶解させてコーティングする。このとき、溶解液の濃度は０．１〜４０モル％にするのが好ましい。前記濃度が４０モル％を超えると、接着力およびゴムカバレッジが低下するほか、経済性にも劣ってしまう。
【００１１】
スチールコードに前記溶解液をコーティングする方法において特別な制限はないが、通常、溶解液にスチールコードを浸漬させ乾燥してコーティングする。このときスチールコードは素線状態で浸漬してもよく、延線し終わった状態で浸漬してもよい。
【００１２】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、下記の実施例は本発明の説明を目的とするもので、本発明の範囲を制限しようとするものではない。
【００１３】
【実施例】
１．試験片製造
＝＝＝実施例１＝＝＝
６３．５重量％Ｃｕおよび３６．５重量％Ｚｎで黄銅メッキされた、２＋２×０．２５規格のスチールコードを、２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジンが種々の濃度(０．１モル％、０．５モル％、１モル％、１０モル％、４０モル％)で含まれたメタノール溶液中に浸漬して表面をコーティングした後、大気中で乾燥して接着試験時までデシケーターに保管した。
【００１４】
＝＝＝実施例２＝＝＝
６３．５重量％Ｃｕおよび３６．５重量％Ｚｎで黄銅メッキされた、２＋２×０．２５規格のスチールコードを、３，５−ジメトキシ安息香酸が種々の濃度(０．１モル％、０．５モル％、１モル％、１０モル％、４０モル％)で含まれたメタノール溶液中に浸漬して表面をコーティングした後、大気中で乾燥して接着試験時までデシケーターに保管した。
【００１５】
＝＝＝実施例３＝＝＝
６３．５重量％Ｃｕおよび３６．５重量％Ｚｎで黄銅メッキされた、２＋２×０．２５規格のスチールコードを、ｍ−アニス酸が種々の濃度(０．１モル％、０．５モル％、１モル％、１０モル％、４０モル％)で含まれたメタノール溶液中に浸漬して表面をコーティングした後、大気中で乾燥して接着試験時までデシケーターに保管した。
【００１６】
＝＝＝比較例＝＝＝
未処理試験片として６３．５重量％Ｃｕおよび３６．５重量％Ｚｎで黄銅メッキされた、２＋２×０．２５規格のスチールコードを、接着試験時までデシケーターに保管した。
【００１７】
２．接着力評価
前記製造された試験片と下記の表１の組成を有するゴムを使用してＡＳＴＭ Ｄ ２２２９−８５規格に基づいて接着力評価試験片を製造した。製造された試験片を、１７７℃、２５kg/cm２圧力が保持された熱板式加硫プレスで１２分間加硫させ、大気中に８時間放置した後、ＡＳＴＭ ２２２９−７９接着力試験法によって引張試験機を利用した接着試験を実施した。接着力は、モールドゴムに接着されたスチールコードを引き抜く時に必要な力で評価し、その結果を表２に示した。また、ゴムカバレッジは、モールドゴムからコードを分離した後、コード表面に残っているゴムの量を肉眼で測定して百分率(％)で表し、その結果を表３に示した。
【００１８】
【表１】
2)SMR-20(商品名，Mardec Co.,マレーシア)
３）Ｎ３３０（商品名、Lucky Carbon、韓国)
４）Ｈａｎｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，韓国
5)Ｎ−(１，３−ジメチルブチル)−Ｎ'−フェニレンジアミン(クムホ石油化学、韓国)
６）２３％コバルトボロアシレート塩(Rhone poulen、英国)
７）レゾルシノールホルムアルデヒド樹脂:Ｂ１８-Ｓ(商品名、Inspec Co.,米国)
8)ヘキサ−メトキシ−メチル−メラミン(Cytec Co.,米国)
９）Ｎ−ジシクロへキシル−２−ベンゾトリアゾールスルホンアミド(Bayer Co.,ベルギー)
１０）ミチャン石油製品(韓国)
【００１９】
３．耐腐食性評価
９５℃、９５％ＲＨ環境中に実施例１、２、３の薬品処理試験片(０．５モル％濃度)および比較例の未処理試験片を放置した後、時間経過(１、２、６、１２、２４、４８、７２時間)にしたがって表面酸化度および錆発生有無を肉眼で確認した。
【００２０】
【表２】
【表３】
1)過加硫試験：１７７℃、１２０分加硫
2)常温高湿劣化：未加硫モールドを３１℃、９０％RH環境中に１５日間放置した後、正加硫条件(１７７℃、１２分)で加硫
3)熱劣化：１０５℃で１５日間放置
4)高温高湿劣化：９５℃、９５％ＲＨで１５日間放置
5)塩水劣化：１５％NaCl溶液中に１５日間浸漬
【００２２】
【表４】
変色または錆発生有り：○、変色または錆発生無し：×
【００２３】
前記評価試験の結果、２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジン、３，５−ジメトキシ安息香酸、およびｍ−アニス酸は、０．５モル％濃度で最も高い接着力およびゴムカバレッジを示し、全般的に、接着増進剤で処理したものが未処理のものに比べて高い接着力およびゴムカバレッジを示すことが分かる。また、表面腐食性評価で、接着増進剤で処理したものが未処理のものに比べて変色および錆発生速度が遅いことが確認できた。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、ゴムとの初期および老化接着力が向上し、ゴムカバレッジが安定的であり、表面酸化速度が遅いスチールコードを提供することができる。
Claims (3)
- 黄銅メッキされたスチールコードに２−アミノ−４，６−ジメトキシピリミジン、３，５−ジメトキシ安息香酸、およびｍ−アニス酸よりなる群から選択された化合物をコーティングして製造されたタイヤ用スチールコード。
- 前記コーティングは、前記化合物をアルコール、エーテル、アセトン、ベンゼン、および水よりなる群から選択された溶媒に０．１〜４０モル％で溶解させて得られた溶液に、前記黄銅メッキされたスチールコードを０．１〜６０秒間浸漬した後、乾燥することによって行われることを特徴とする請求項１記載のタイヤ用スチールコード。
- 請求項１記載のスチールコードを補強材として使用して製造されたタイヤ。
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