JP2012503055A - タイヤ側壁 - Google Patents
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Abstract
Description
多くの文献(特に、文献EP 1 231 080号、EP 1 526 005号およびUS 7 105 595号を挙げることができる)が説明しているように、当業者が、側壁の製造においては、天然ゴムと合成ゴムのブレンド、ASTM等級300〜700に相応する“粗い”カーボンブラック、即ち、90m2/gよりも低いCTAB比表面積を有するカーボンブラックをベースとするゴム組成物をより優先的に使用することは既知である。
・カーボンブラックを、ジエンエラストマー中に、全ての成分を、1回以上、110℃と190℃の間の最高温度に達するまで熱機械的に混合することによって混入する工程;
・混合物を100℃未満の温度に冷却する工程;
・その後、加硫系を混入する工程;および、
・全てを110℃未満の最高温度に達するまで混合する工程。
上記ゴム組成物は、以下で示すように、硬化の前後において特性決定する。
転がり抵抗性は、ISO 9948規格(重量車両タイヤについての)に従って測定し、タイヤが、モーターによって駆動させたフライホイールに支えられたときに消散し、従って、このモーターの回転を遮断するエネルギーの測定を可能にする。
タイヤをフライホイール上で一定の圧力および荷重にて50km回転させる;このタイヤにおいては、20mmの長さと1mmの深さを有する初期切込みを側壁上に設けており、この切込みが伝播する。性能指数は、対照タイヤの表面で伝播した長さ/測定されるタイヤの表面で伝播した長さ間の比である。対照は最初に100の指数を有するので、100よりも高い値が耐亀裂性の点でより良好な性能を示す。
本説明においては、特に明確に断らない限り、示すパーセント(%)は、全て質量%である。さらにまた、“aとbの間”なる表現によって示される値の間隔は、いずれも、aよりも大きい値からbよりも小さい値に至る範囲を示し(即ち、限界値aとbは除外する)、一方、“a〜b”なる表現によって示される値の間隔は、いずれも、aからbに至る値の範囲を意味する(即ち、厳格な限定値aおよびbを含む)。
用語“ジエン”エラストマーまたはゴムは、知られている通り、ジエンモノマー(共役型であってもまたはなくてもよい二個の炭素‐炭素二重結合を担持するモノマー)に少なくとも一部由来する(1種以上の)エラストマー(即ち、ホモポリマーまたはコポリマー)を意味するものと理解すべきである。
(a) 4〜12個の炭素原子を有する共役ジエンモノマーの重合によって得られる任意のホモポリマー;
(b) 1種以上の共役ジエン類ともう1種のジエンとのまたは8〜20個の炭素原子を有する1種以上のビニル芳香族化合物との共重合によって得られる任意のコポリマー;
(c) エチレンおよび3〜6個の炭素原子を有するα-オレフィンと6〜12個の炭素原子を有する非共役ジエンモノマーとの共重合によって得られる3成分コポリマー、例えば、エチレンおよびプロピレンと上記タイプの非共役ジエンモノマー、例えば、特に、特に1,4‐ヘキサジエン、エチリデンノルボルネンまたはジシクロペンタジエンとから得られるエラストマー;
(d) イソブテンとイソプレンのコポリマー(ブチルゴム)、さらにまた、このタイプのコポリマーのハロゲン化形、特に、塩素化または臭素化形。
補強用充填剤としては、カーボンブラックによって構成された有機充填剤を使用する。90m2/g以上のCTAB比表面積を有し、特に、例えば、N115、N134、N220またはN234ブラックのような100または200シリーズのカーボンブラック(ASTM級)に相当する補強用カーボンブラックの全てが、カーボンブラックとして適している。カーボンブラックは、例えば、マスターバッチの形で、イソプレンエラストマー中に既に混入させていてもよい(例えば、出願 WO 97/36724号またはWO 99/16600号を参照されたい)。
例えば、出願 WO‐A‐2006/069792号およびWO‐A‐2006/069793号に記載されているような官能化ポリビニル芳香族有機充填剤のような1種以上の他の有機充填剤を、このカーボンブラックおよび/またはシリカのような1種以上の補強用無機充填剤とのブレンドとして組合せてもよい。
また、本発明に従うゴム組成物は、例えば、他の可塑剤(本発明の可塑化系以外)、好ましくは、非芳香族または極めて僅かに芳香族系の可塑剤、例えば、ナフテン系またはパラフィン系オイル、MESまたはTDAEオイル、グリセリンエステル(特にトリオレート)、特にナタネまたはヒマワリ植物油のような天然エステル;顔料;オゾン劣化防止ワックス、酸化防止剤および疲労防止剤のような保護剤;イオウまたはイオウ供与体および/または過酸化物および/またはビスマレイミドをベースとする架橋系;加硫促進剤;加硫活性化剤または戻り防止剤のような、タイヤまたはタイヤ用の半製品の製造を意図するエラストマー組成物において一般的に使用する通常の添加剤の全部または1部を含み得る。
上記組成物は、適切なミキサー内で、当業者にとって周知の2つの連続する製造段階、即ち、110℃と190℃の間、好ましくは130℃と180℃の間の最高温度までの高温で熱機械的に加工または混練する第1段階、並びに、その後の典型的には110℃よりも低い、例えば、40℃と100℃の間の低めの温度まで機械加工する第2段階を使用して製造し、この仕上げ段階において架橋系を混入する。
・エラストマー中に、第1段階において、少なくとも1種の補強用充填剤、グラファイトを混入し、全てを、1回以上で、110℃と190℃の間の最高温度に達するまで熱機械的に混合する工程;
・その後、第2段階において、架橋系を混入する工程;
・全てを110℃よりも低い最高温度に達するまで混合する工程。
例えば、上記第1段階は、1回の熱機械段階で実施し、その間に、全ての必須ベース成分(エラストマー、補強用充填剤および必要に応じてのカップリング剤、グラファイト)を、先ず標準の密閉ミキサーのような適切なミキサー内に導入し、次いで、2番目に、例えば1〜2分後の混合後、架橋系を除いた他の添加剤、任意構成成分としての被覆剤または補完的な加工助剤を導入する。そのようにして得られた混合物を冷却した後、その場合は、架橋系を開放ミルのような開放ミキサー内に導入し、低温(例えば、40℃と100℃の間)に維持する。その後、全ての成分を、数分間、例えば、2分および15分の間混合する。
加硫(即ち硬化)は、公知の方法で、一般的には130℃と200℃の間の温度で、特に硬化温度、使用する加硫系および当該組成物の加硫速度に応じて、例えば、5分と90分の間で変動し得る十分な時間で実施する。
以下、実施例により本発明を説明するが、本発明を限定するものではない。
III‐1. ゴム組成物の製造
下記の試験を、以下の方法で実施する:70%まで満たし且つ約90℃の初期容器温度を有する密閉ミキサーに、ジエンエラストマー (SBRとBRのブレンド)、少量のカーボンブラックを補ったシリカ、カップリング剤、次いで、1〜2分混合した後、加硫系を除いた各種他の成分を導入する。その後、熱機械的加工(非生産段階)を、1工程で、約165℃の最高“落下”温度に達するまで実施する(約5分に等しい総混合時間)。そのようにして得られた混合物を回収し、冷却し、その後、被覆剤(存在する場合)および加硫系(イオウおよびスルフェンアミド促進剤)を、混合物中に、70℃の開放ミキサー(ホモ・フィニッシャー)において混入し、成分全てを約5〜6分間混合する(生産段階)。
本実施例の目的は、重量車両用の“通常の”対照タイヤと比較した本発明に従うタイヤの側壁における改良を実証することである。
それぞれ、組成物A、BおよびCを含む側壁を有する315/60R22.5サイズのタイヤを製造した。
配合を下記の表1に示す。
(2) 4.3%の1,2‐、2.7%のトランス‐および93%のシス‐1,4‐を含むBR (Tg = −106℃);
(3) 82m2/gに等しいCTAB比表面積を有するカーボンブラックN330;
(4) 119m2/gに等しいCTAB比表面積を有するカーボンブラックN234;
(5) Degussa社からのシリカ“Ultrasil VN3”;
(6) カップリング剤TESPT (Degussa社からの“Si69”);
(7) MESオイル (Exxon Mobil社からの“Flexon 683”);
(8) N‐(1,3‐ジメチルブチル)‐N‐フェニル‐パラ‐フェニレンジアミン (Flexsys社からのSantoflex 6‐PPD);
(9) N‐シクロヘキシル‐2‐ベンゾチアジルスルフェンアミド (Flexsys社からのSantocure CBS)。
・対照組成物Aは、300級カーボンブラックを含む“通常の”重量車両タイヤ側壁組成物である;
・本発明に従う組成物Bは、2つの対照組成物において使用した含有量よりも低い含有量を有する200級カーボンブラックを含む;
・本発明に従う組成物Cは、200級カーボンブラックとシリカのブレンドを含む。
電気伝導度結果は3種の組成物が導電性であることを示しており(測定したこれら組成物の電気抵抗は106オームよりも低い)、また、転がり抵抗性および亀裂性能試験は、下記の表2に示している。
さらにまた、亀裂性能に関する改良も、本発明に従う組成物BまたはCに関しては、さらに具体的には、組成物Bにおいて極めて実質的である。
Claims (11)
- 少なくとも1種のジエンエラストマー、カーボンブラックを含む補強用充填剤、およびイオウ系架橋系をベースとするゴム組成物を含むタイヤ側壁であって、前記カーボンブラックが90m2/g以上のCTAB比表面積を有することおよびカーボンブラックの割合が30phrと40phrの間にあることを特徴とする前記タイヤ側壁。
- 前記カーボンブラックの割合が、33phr以上である、請求項1記載のタイヤ側壁。
- 前記カーボンブラックの割合が、35phr以上である、請求項1又は2記載のタイヤ側壁。
- 前記カーボンブラックを、1種以上の他の補強用充填剤とのブレンドとして使用する、請求項1〜3のいずれか1項記載のタイヤ側壁。
- 前記カーボンブラックを、1種以上の他の有機補強用充填剤とのブレンドとして使用する、請求項4記載のタイヤ側壁。
- 前記カーボンブラックを、1種以上の無機補強用充填剤とのブレンドとして使用する、請求項4記載のタイヤ側壁。
- 前記ゴム組成物が、35〜55%の天然ゴムまたは合成ポリイソプレンと、65〜45%のポリブタジエン、スチレン‐ブタジエンコポリマー、イソプレン‐ブタジエンコポリマー、イソプレン‐スチレンコポリマーおよびイソプレン‐ブタジエン‐スチレンコポリマーから選ばれるジエンエラストマーとを含む、請求項1〜6のいずれか1項記載のタイヤ側壁。
- 少なくとも1種のジエンエラストマー、カーボンブラックを含む補強用充填剤およびイオウ系架橋系をベースとし、前記カーボンブラックが90m2/g以上のCTAB比表面積を有することおよびカーボンブラックの割合が30phrと40phrの間にあることを特徴とするタイヤ側壁組成物の製造方法であって、
・カーボンブラックを、ジエンエラストマー中に、全ての成分を、1回以上、110℃と190℃の間の最高温度に達するまで熱機械的に混合することによって混入する工程;
・混合物を100℃未満の温度に冷却する工程;
・その後、加硫系を混入する工程;および、
・全てを110℃未満の最高温度に達するまで混合する工程、
を有することを特徴とする、前記製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項記載の側壁を含むタイヤ。
- 請求項1〜7のいずれか1項記載の側壁を含む、乗用車に装着することを意図するタイヤ。
- 請求項1〜7のいずれか1項記載の側壁を含む、重量道路車両に装着することを意図するタイヤ。
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