JP2006089028A - 耐パンク性サイドウオールを有するタイヤ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 (A) 少なくとも1種の共役ジエン系エラストマーを含んでなる外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と(B) 前記外部サイドウオールゴム層と一体化しその下に横たわる内部 (非可視) 環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを有し、前記内部サイドウオールゴム層が少なくとも1種の共役ジエン系エラストマーを含んでなり且つ短繊維の分散を含有し、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に並べられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の前記環状形状に実質的に平行である、空気ゴムタイヤ。
【選択図】 図1
Description
本発明は耐パンク性ゴムサイドウオールを有する空気ゴムタイヤに関する。前記タイヤサイドウオールは外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と前記外部サイドウオールと一体化してその下に横たわる内部 (非可視) 環状形状のサイドウオールゴム層とを含んでなり、前記内部サイドウオールゴム層は短繊維の分散を含み、前記短繊維は互いに実質的に平行状態に揃えられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の前記環状形状に実質的に平行である。本発明の別の側面において、前記タイヤは、複数のコードのゴム包埋コード補強材を含むゴムカーカスプライを含むカーカスを含んでなり、前記コードは実質的に互いに平行状態で半径方向に間隔を置いて設けられ、前記ゴムカーカスプライは前記内部ゴムサイドウオール層と一体化しその下に横たわり、そして前記内部ゴムサイドウオール層の前記短繊維は前記下に横たわるカーカスプライの前記コードに対して実質的に垂直方向に揃えられている。
空気ゴムタイヤのサイドウオールの重要な典型的弱点はパンクの原因となる種々の物体に対する耐性の相対的な欠如である。このようなタイヤサイドウオールは、特に乗用車用タイヤのためには、比較的薄い可視外部ゴム層を有するタイヤカーカス自身のコード補強ゴムプライを含んでなる。このようなサイドウオールは、その必要とする相対的柔軟性を増進するために、またタイヤが走行してそのサイドウオールがかなりの動的屈曲を被るので内部に発生した熱蓄積を減少させるためにタイヤトレッドと比較して特に薄い。
本発明の説明において、用語“phr”は、そうでないと表示されない限り、100重量部のゴムに対する成分の重量部に関する。
本発明によれば、(A) 少なくとも1種の共役ジエン系エラストマーを含んでなる外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と(B) 前記外部サイドウオールゴム層と一体化してその下に横たわる内部 (非可視) 環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを有し、前記内部サイドウオールゴム層が少なくとも1種の共役ジエン系エラストマーを含んでなり且つ短繊維の分散物を含有し、前記短繊維は実質的に互いに平行状態に並べられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の環状形状に実質的に平行である、空気ゴムタイヤが提供される。
(A) ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 約40乃至約80、好ましく約45乃至約70 phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、好ましくは天然ゴム、
(b) 約20乃至約60、好ましくは約30乃至約55 phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び
(c) 場合によって採用されてもよい0乃至約30、或いは約5乃至約20 phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、
(2) (a) 約30乃至約90 g/kgの範囲のヨウ素価 (ASTM D1510) と約70乃至約130 cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP)値 (ASTM D2414) を有する約5乃至約40 phrのゴム補強カーボンブラックと
(b) 約 10乃至約70 phrの合成無定形沈降シリカを(前記ゴム補強カーボンブラックに対する前記沈降シリカの重量比が好ましくは約0.8/1乃至約1.5/1の範囲にある)としての約55乃至約80 phrの補強充填剤および
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基 (例えば、シラノール基) と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する別の部分を有する前記沈降シリカ用のカプリング剤を含んでなる、外部可視環状形状のサイドウオールゴム層及び
(B)ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 約40乃至約80、好ましく約45乃至約70 phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、好ましくは天然ゴム、
(b) 約20乃至約60、好ましくは約30乃至約55 phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び
(c) 場合によって採用されてもよい0乃至約30、或いは約5乃至約20 phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、
(2) (a) 約30乃至約90 g/kgの範囲のヨウ素価 (ASTM D1510) と約70乃至約130 cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP) 値 (ASTM D2414) を有する約5乃至約40 phrのゴム補強カーボンブラックと
(b) 約 10乃至約70 phrの合成無定形沈降シリカを(前記ゴム補強カーボンブラックに対する前記沈降シリカの重量比が好ましくは約0.8/1乃至約1.5/1の範囲ある)としての約55乃至約80 phrの補強充填剤、
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基 (たとえば、シラノール基)と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する他の部分とを有する前記沈降シリカ用のカプリング剤及び
(4) 約1乃至約12 phrの範囲の短繊維のその中への分散物であって、前記短繊維がアラミド及びナイロンのフィラメントの少なくとも一種、好ましくは少なくとも1種のアラミドフィラメントを含み、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に揃えられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の環状形状に対して実質的に平行である分散物
を含む、前記外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と一体化してその下に横たわる内部非可視環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを有する空気タイヤが提供される。
本発明の重要な側面は、該外部可視ゴムサイドウオール層の下に横たわり(適当なタイヤ型で共硬化されていると言う意味で)一体化されタイヤサイドウオールの貫通抵抗(例えば、衝撃を与える異物に対する耐パンク性)を増進する配向繊維強化ゴムの内部層を提供することである。
沈降シリカのBET (窒素) 表面積の測定方法は、Brunauer、Emmett及び TellerによりJournal of the American Chemical Society、60巻 (1938) 309頁に記載された従来の理論に関するASTM D-1993-91、多点BET窒素吸着による沈降シリカ表面積の標準試験法である。
(RO)n-Si-R1 4-n (I)
(式中、Rはメチル及びエチル基から選ばれ;R1は1乃至20の炭素原子を含むアルキル基;そしてnは1乃至3の値を表わす。)
実際には、前記ハロアルキルシランは、例えば一般式 (II) で表すことができる。
(式中、Xは塩素及び臭素から選ばれるハロゲンであり;そしてR1は1乃至20の炭素原子を含むアルキル基である。)
実際には、前記アルコキシオルガノメルカプトシランは、例えば一般式 (III) で表すことができる。
(式中、Rはメチル及びエチル基から選ばれ; そしてR2は1乃至6、好ましくは 3の炭素原子を含むアルキレン基である。)
図面
図1及び図1Aの双方を参照して、二つの間隔を置いたビード構成部分 (2)、(図示されていない) 剛性金属ホイールリムと接触してその上にタイヤがタイヤ/リム組み立てを形成してそれにより閉鎖された空気含有空洞を創り出すように設計されたタイヤ取り付け表面を有するタイヤの全ビード部分の一部としてのゴムチェーファー (3)、キャップ/基体構成の円周ゴムトレッド (4)、前記ビード (2) から外へ向け半径方向へ伸びるゴムサイドウオール (5)及び前記ビード構成部品 (2) 間に伸びる一枚以上のコード補強ゴムプライ (11) と共に、該サイドウオール (5) と最終的には該円周トレッド (4) を支持するタイヤ (1) のトレッド (4) の外周縁に対して結合するチェーファー (3) 構成部品を有する開放環状体形状のタイヤ (1) の断面が提示される。
タイヤは当業者に容易に明らかな種々の方法で組み立たてられ、形作られ、成形され、そして硬化される。
以下の実施例は本発明の一部分を更に説明するために提供される。部及び%はそうでないと表示されない限り重量による。
対照試料A及び試料Bとして本明細書において言及されているゴム試料は、空気タイヤ用の外部可視サイドウオール層 (試料A) と(前記外部サイドウオール層の下に横たわる) 短アラミド繊維含有の内部サイドウオール層 (試料B)用に提案された組成物として用意された。
成分類を硫黄及び加硫促進剤を除外して第一ノンプロダクティブ混合工程として密閉式ゴム用ミキサー中で混合して約160℃の温度にし、該ミキサーから空けられ、開放型ロール機からシート状にして出し、40℃未満に冷却され、そして次に硫黄及び加硫促進剤 (類) が添加されるプロダクティブ混合工程で混合されて約110℃の温度にされる。逐次的なノンプロダクティブ混合工程とプロダクティブ混合工程の使用は当業者に良く知られている。
2: 表1に40重量部の天然ゴムと12重量部のアラミド繊維として記載したものはThe E. I. Du Pont de Nemours Co., Inc. からMerge IF722 (商標) として入手され、約77重量%の天然シス1,4-ポリイソプレンゴムと 約23重量%のケブラー[Kevlar (商標)] アラミド繊維のブレンドで、該アラミド繊維は0.5 mm未満の平均長を有するものと理解される。
4: 主としてステアリン酸
5: アミン型
6: ナフテン系/パラフィン系ミディアムゴム加工油
7: パラフィンワック及びミクロクリスタリンワックス
8: スルフェンアミド及びグアニジン系硫黄加硫促進剤
ゴム対照試料A及び試料Bを種々の物理的性質について評価し、以下の表2及び表3に報告する。硬化物性についてはこれらの試料を約170℃の温度で約6分硬化した。
加硫した試料は更にそれらの各々の貫通抵抗について評価し、以下の表3に追加して報告する。
1.(A) 少なくとも1種の共役ジエン系エラストマーを含んでなる外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と(B) 前記外部サイドウオールゴム層と一体化しその下に横たわる内部 (非可視) 環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを含んでなるゴムサイドウオールを有し、前記内部サイドウオールゴム層が少なくとも1種の共役ジエン系エラストマーを含んでなり且つ短繊維の分散を含有し、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に並べられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の前記環状形状に実質的に平行である、空気ゴムタイヤ。
2.ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で;
(A) 外部可視環状形状のサイドウオールゴム層であって、ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 約40乃至約80 phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、
(b) 約20乃至 約60 phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び
(c) 0乃至約30 phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、
(2) (a) 約30乃至約90 g/kgの範囲のヨウ素価と約70乃至約130cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP) 値を有する約5乃至約40 phrのゴム補強カーボンブラックと
(b) 約 10乃至約70 phrの合成無定形沈降シリカ
としての約55乃至約80 phrの補強充填剤及び
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する別の部分とを有する前記沈降シリカ用のカプリング剤を含んでなる、外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と
(B) 前記外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と一体化してその下に横たわる内部非可視環状形状のサイドウオールゴム層であって、ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 約40乃至約80phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、
(b) 約20乃至 約60phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び
(c) 0乃至約30phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、
(2) (a) 約30乃至約90 g/kgの範囲のヨウ素価と約70乃至約130cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP) 値を有する約5乃至約40 phrのゴム補強カーボンブラックと
(b) 約 10乃至約70 phrの合成無定形沈降シリカ
としての約55乃至約80 phrの補強充填剤、
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する他の部分とを有する前記沈降シリカ用のカプリング剤及び
(4) 約1乃至約12 phrの範囲の短繊維のその中への分散であって、前記短繊維がアラミド及びナイロンのフィラメントの少なくとも一種を含んでなり、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に揃えられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の環状形状に対して実質的に平行である分散
を含む、前記外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と一体化してその下に横たわる内部不可視環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを有する、上記1の空気タイヤ。
3.前記短繊維が0.5 mm未満の平均長を有する、上記2の空気タイヤ。
4.前記外部可視ゴムサイドウオール層の下に横たわりそれと一体化した前記短繊維の前記分散を含む前記内部ゴムがタイヤサイドウェウオールの貫通抵抗を増強する、上記2の空気タイヤ。
5.前記タイヤは、複数のコードのゴム包埋コード補強を含んでなるゴムカーカスプライを含有するカーカスを含んでなり、前記コードは半径方向においてタイヤのビード部分からその円周トレッドへ向けて外側へ伸び、前記コードは互いに実質的に平行状態で間隔を置いて配置され、前記ゴムカーカスプライは前記内部ゴムサイドウオール層と一体化してその下に横たわり、そして前記内部ゴムサイドウオール層の前記短繊維は前記下に横たわるカーカスプライの前記コードに対して実質的に垂直方向に揃えられている、上記2の空気タイヤ。
6.前記カーカスプライゴム組成物は、100重量部に対する重量部 (phr) で、(A) 約60乃至約80 phrのシス1,4-ポリイソプレンゴムと約20乃至約40 phrのスチレンブタジエン共重合体ゴムとを含んでなる少なくとも一種の共役ジエン系エラストマーと (B) 約45乃至約65 phrのゴム補強カーボンブラックと0乃至約15 phrの沈降シリカを含んでなる粒状充填材補強を含んでなり、前記コード補強がアラミド、ナイロン及びポリエステルのフィラメントの少なくとも一種を含んでなる少なくとも一種のフィラメントを含んでなる、上記5の空気タイヤ。
7.前記カーボンブラックがN326、N330、N351、N650及び N660の少なくとも1種のASTM表示を有する、上記2の空気タイヤ。
8.前記サイドウオール内部層が約2乃至約15 phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴムを含有する、上記2の空気タイヤ。
9.前記外部サイドウオールゴム層及び前記サイドウオール内部層は沈降シリカ及びゴム補強カーボンブラックを含み、前記ゴム補強カーボンブラックに対する前記沈降シリカの重量比が約0.8/1乃至約1.5/1の範囲にある、上記2の空気タイヤ。
Claims (3)
- (A) 少なくとも1種の共役ジエン系エラストマーを含んでなる外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と(B) 前記外部サイドウオールゴム層と一体化しその下に横たわる内部非可視環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを有し、前記内部サイドウオールゴム層が少なくとも1種の共役ジエン系エラストマーを含んでなり且つ短繊維の分散物を含有し、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に並べられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の前記環状形状に実質的に平行である、空気ゴムタイヤ。
- ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で;
(A) ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 40乃至80 phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、
(b) 20乃至 60 phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び
(c) 0乃至30 phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、
(2) (a) 30乃至90 g/kgの範囲のヨウ素価と70乃至130cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP) 値を有する5乃至40 phrのゴム補強カーボンブラック、及び
(b) 10乃至70 phrの合成無定形沈降シリカ
としての55乃至80 phrの補強充填剤及び
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する別の部分とを有する前記沈降シリカ用のカプリング剤
を含んでなる外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と
(B)ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 40乃至80phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、
(b) 20乃至 60phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び
(c) 0乃至30phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、
(2) (a) 30乃至90 g/kgの範囲のヨウ素価と70乃至130cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP) 値を有する5乃至40 phrのゴム補強カーボンブラック、及び
(b) 10乃至70 phrの合成無定形沈降シリカ
としての55乃至80 phrの補強充填剤、
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する他の部分とを有する前記沈降シリカ用のカプリング剤及び
(4) 1乃至12 phrの範囲の短繊維のその中への分散物であって、前記短繊維がアラミド及びナイロンのフィラメントの少なくとも一種を含んでなり、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に揃えられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の環状形状に対して実質的に平行である分散を含む、前記外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と一体化してその下に横たわる内部非可視環状形状のサイドウオールゴム層
を含んでなるゴムサイドウオールを有する、請求項1の空気タイヤ。 - 前記タイヤは、複数のコードのゴム包埋コード補強を含んでなるゴムカーカスプライを含有するカーカスを含んでなり、前記コードは半径方向においてタイヤのビード部分からその円周トレッドへ向けて外側へ伸び、前記コードは互いに実質的に平行状態で間隔を置いて配置され、前記ゴムカーカスプライは前記内部ゴムサイドウオール層と一体化してその下に横たわり、そして前記内部ゴムサイドウオール層の前記短繊維は前記下に横たわるカーカスプライの前記コードに対して実質的に垂直方向に揃えられている、請求項1の空気タイヤ。
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