JP2001113908A - 空気透過防止層を有するタイヤ - Google Patents
空気透過防止層を有するタイヤInfo
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- B60C1/0008—Compositions of the inner liner
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気透過阻止層を有する空気入りタイヤの提
供。 【解決手段】 本発明はタイヤのインナーチャンバーか
らタイヤの残りの箇所への空気透過を阻止または抑制す
るための１層、好ましくはインナーライナーを有する空
気入りタイヤに関する。該インナーライナーはデンプン
／可塑剤複合材料の分散体を含有するブチルゴム組成物
を有する。
供。 【解決手段】 本発明はタイヤのインナーチャンバーか
らタイヤの残りの箇所への空気透過を阻止または抑制す
るための１層、好ましくはインナーライナーを有する空
気入りタイヤに関する。該インナーライナーはデンプン
／可塑剤複合材料の分散体を含有するブチルゴム組成物
を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はタイヤのインナーチ
ャンバー（ｉｎｎｅｒ ｃｈａｍｂｅｒ）からタイヤの
残りの箇所への空気の透過を阻止又は抑制するための１
層、好ましくはインナーライナー（ｉｎｎｅｒｌｉｎｅ
ｒ）を有する空気入りタイヤに関する。インナーラーナ
ーはデンプン／可塑剤複合材料の分散体を含有するブチ
ルゴム組成物を有する。
ャンバー（ｉｎｎｅｒ ｃｈａｍｂｅｒ）からタイヤの
残りの箇所への空気の透過を阻止又は抑制するための１
層、好ましくはインナーライナー（ｉｎｎｅｒｌｉｎｅ
ｒ）を有する空気入りタイヤに関する。インナーラーナ
ーはデンプン／可塑剤複合材料の分散体を含有するブチ
ルゴム組成物を有する。
【０００２】
【従来の技術】空気入りゴムタイヤは通常環状を呈し、
典型的にその結尾がタイヤを取り付けるべき硬質リムで
終わるキャビティを有するカーカス（ｃａｒｃａｓｓ）
からなる。該空気入りタイヤ及び空気入りタイヤ／リム
集成体は周知である。
典型的にその結尾がタイヤを取り付けるべき硬質リムで
終わるキャビティを有するカーカス（ｃａｒｃａｓｓ）
からなる。該空気入りタイヤ及び空気入りタイヤ／リム
集成体は周知である。
【０００３】空気入りタイヤの内面すなわち「インナー
ライナー」と呼ぶこともある前記キャビティ表面は典型
的にはタイヤの内部空気室になる前記キャビティからタ
イヤカーカスへの空気および水分の透過を阻止または抑
制するように意図されたエラストマー組成物からなる。
該タイヤインナーライナーは当業者には周知である。
ライナー」と呼ぶこともある前記キャビティ表面は典型
的にはタイヤの内部空気室になる前記キャビティからタ
イヤカーカスへの空気および水分の透過を阻止または抑
制するように意図されたエラストマー組成物からなる。
該タイヤインナーライナーは当業者には周知である。
【０００４】ブチルゴムは典型的には空気及び水分を比
較的透過させず、タイヤインナーライナー組成物の主要
部分として用いられることが多く、そしてブチルゴムま
たはハロブチルゴム、たとえばブロモブチルゴムのよう
な形をなすことができる。たとえば、米国特許第３，８
０８，１７７号を参照されたい。ブチルゴムは、たとえ
ばイソプレンのようなジエンから誘導される少量の単位
を含有するけれども、ジエンモノマーから誘導される含
量を１５パーセント未満しか含まず、したがってたとえ
ばジエンモノマーから誘導されるエラストマー含量を少
くとも、たとえば３０パーセント含有するジエン系エラ
ストマーよりもはるかに遅い速度で硫黄加硫を行うの
で、この場合にはジエン系ゴムとはみなされない。この
ようなインナーライナーの概念は当業者には周知であ
る。
較的透過させず、タイヤインナーライナー組成物の主要
部分として用いられることが多く、そしてブチルゴムま
たはハロブチルゴム、たとえばブロモブチルゴムのよう
な形をなすことができる。たとえば、米国特許第３，８
０８，１７７号を参照されたい。ブチルゴムは、たとえ
ばイソプレンのようなジエンから誘導される少量の単位
を含有するけれども、ジエンモノマーから誘導される含
量を１５パーセント未満しか含まず、したがってたとえ
ばジエンモノマーから誘導されるエラストマー含量を少
くとも、たとえば３０パーセント含有するジエン系エラ
ストマーよりもはるかに遅い速度で硫黄加硫を行うの
で、この場合にはジエン系ゴムとはみなされない。この
ようなインナーライナーの概念は当業者には周知であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、時として
カーボンブラック補強ブチルゴム、とくにハロブチルゴ
ム系タイヤインナーライナーのすでに低い空気透過率性
能を質的に向上させること、すなわち空気透過率値を減
少させたいと望まれる場合がある。本発明は、この要望
に応えるものである。
カーボンブラック補強ブチルゴム、とくにハロブチルゴ
ム系タイヤインナーライナーのすでに低い空気透過率性
能を質的に向上させること、すなわち空気透過率値を減
少させたいと望まれる場合がある。本発明は、この要望
に応えるものである。
【０００６】本発明の説明において、「ｐｈｒ」という
用語を本明細書で用いる場合には、通常の実施に従っ
て、「ゴムまたはエラストマー１００重量部当たりのそ
れぞれの材料の部数」を指す。
用語を本明細書で用いる場合には、通常の実施に従っ
て、「ゴムまたはエラストマー１００重量部当たりのそ
れぞれの材料の部数」を指す。
【０００７】本発明の説明において、「ゴム」および
「エラストマー」という用語を本明細書で用いる時に
は、特に指定がなければ交換可能に用いることができ
る。「ゴム組成物」、「配合ゴム」及び「ゴム配合物」
という用語は本明細書で用いる時には交換可能に用いら
れて、「種々の成分及び材料が配合または混合されたゴ
ム」を指し、該用語はゴム混合またはゴム配合技術分野
の熟練者には周知である。
「エラストマー」という用語を本明細書で用いる時に
は、特に指定がなければ交換可能に用いることができ
る。「ゴム組成物」、「配合ゴム」及び「ゴム配合物」
という用語は本明細書で用いる時には交換可能に用いら
れて、「種々の成分及び材料が配合または混合されたゴ
ム」を指し、該用語はゴム混合またはゴム配合技術分野
の熟練者には周知である。
【０００８】本明細書で使用する「カーボンブラック」
という用語は「エラストマー、とくに硫黄加硫可能なエ
ラストマーの補強に典型的に用いられる性質を有するカ
ーボンブラック」を意味する。
という用語は「エラストマー、とくに硫黄加硫可能なエ
ラストマーの補強に典型的に用いられる性質を有するカ
ーボンブラック」を意味する。
【０００９】エラストマーのＴｇの意味は毎分１０℃の
加熱速度において示差走査熱量計によって好都合に測定
することができるガラス転移温度を表す。
加熱速度において示差走査熱量計によって好都合に測定
することができるガラス転移温度を表す。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様によ
れば、ゴム１００重量部（ｐｈｒ）を基準にして、
（Ａ）約３０から約７０ｐｈｒ、あるいは約４０から約
６０ｐｈｒのカーボンブラックおよび（Ｂ）約５から約
３０ｐｈｒ、或いは約１０から約２０ｐｈｒのデンプン
／可塑剤複合材料からなる分散体を有するブチルゴム及
びハロブチルゴムから選ばれる１００重量部の少くとも
１種のゴムからなる空気透過阻止層（インナーライナ
ー）を含有する空気入りタイヤが提供され；この場合
に、前記デンプン複合材料がデンプンおよび前記デンプ
ンの可塑剤からなり；前記デンプンは約１５／８５から
約１００／０、或いは約２０／８０から約８０／２０の
比率のアミロース単位対アミロペクチン単位からなり；
前記デンプンはＡＳＴＭ Ｎｏ．Ｄ１２２８による約１
８０℃から約２２０℃の範囲の転移点を有し；前記デン
プン／可塑剤複合材料はＡＳＴＭ Ｎｏ．Ｄ１２２８に
より約１１０℃から約１７０℃の範囲の軟化点を有し、
そして該軟化点が約１１０℃から約１７０℃の範囲にあ
りさえすれば、デンプン／可塑剤の重量比は約０．４／
１から約５／１、或は約１／１から約３／１の範囲にあ
る。
れば、ゴム１００重量部（ｐｈｒ）を基準にして、
（Ａ）約３０から約７０ｐｈｒ、あるいは約４０から約
６０ｐｈｒのカーボンブラックおよび（Ｂ）約５から約
３０ｐｈｒ、或いは約１０から約２０ｐｈｒのデンプン
／可塑剤複合材料からなる分散体を有するブチルゴム及
びハロブチルゴムから選ばれる１００重量部の少くとも
１種のゴムからなる空気透過阻止層（インナーライナ
ー）を含有する空気入りタイヤが提供され；この場合
に、前記デンプン複合材料がデンプンおよび前記デンプ
ンの可塑剤からなり；前記デンプンは約１５／８５から
約１００／０、或いは約２０／８０から約８０／２０の
比率のアミロース単位対アミロペクチン単位からなり；
前記デンプンはＡＳＴＭ Ｎｏ．Ｄ１２２８による約１
８０℃から約２２０℃の範囲の転移点を有し；前記デン
プン／可塑剤複合材料はＡＳＴＭ Ｎｏ．Ｄ１２２８に
より約１１０℃から約１７０℃の範囲の軟化点を有し、
そして該軟化点が約１１０℃から約１７０℃の範囲にあ
りさえすれば、デンプン／可塑剤の重量比は約０．４／
１から約５／１、或は約１／１から約３／１の範囲にあ
る。
【００１１】好ましくは前記インナーライナーの厚さは
約２．５から約６ｍｍの範囲にある。本発明の重要な態
様は、カーボンブラック補強ブチルゴムまたはハロブチ
ルゴム中の微粒状デンプン／可塑剤複合材料の分散体の
使用である。
約２．５から約６ｍｍの範囲にある。本発明の重要な態
様は、カーボンブラック補強ブチルゴムまたはハロブチ
ルゴム中の微粒状デンプン／可塑剤複合材料の分散体の
使用である。
【００１２】この場合にデンプン／可塑剤複合材料の分
散体の添加はブチルゴム系組成物のすでに低い空気透過
率を向上すなわち減少させるように働くことを可能にす
ると思われる。
散体の添加はブチルゴム系組成物のすでに低い空気透過
率を向上すなわち減少させるように働くことを可能にす
ると思われる。
【００１３】したがって、この場合には比較的低空気透
過性を有する新規一体化タイヤインナーライナーが提供
されるとも考えられる。これは単にカーボンブラック補
強ブチル及びハロブチルゴム系タイヤインナーライナー
を提供するだけの従来の実施とは著しく異なると思われ
る。
過性を有する新規一体化タイヤインナーライナーが提供
されるとも考えられる。これは単にカーボンブラック補
強ブチル及びハロブチルゴム系タイヤインナーライナー
を提供するだけの従来の実施とは著しく異なると思われ
る。
【００１４】実際上、デンプンはタイヤ用の極めて多く
のエラストマー配合物として有用であるには軟化点が高
すぎる（たとえば、少くとも１８０℃、通常少くとも２
００℃以上である）と思われる。
のエラストマー配合物として有用であるには軟化点が高
すぎる（たとえば、少くとも１８０℃、通常少くとも２
００℃以上である）と思われる。
【００１５】軟化点の低いデンプン／可塑剤複合材料
は、カーボンブラック補強ブチルまたはハロブチルゴム
系タイヤインナーライナー中に分散体を作るような状況
において用いられる可能性が大きい。
は、カーボンブラック補強ブチルまたはハロブチルゴム
系タイヤインナーライナー中に分散体を作るような状況
において用いられる可能性が大きい。
【００１６】米国特許第５，６７２，６３９号、第５，
４０３，９２３号、第５，２５８，４３０号、及び第
４，９００，３６１号が、種々のタイヤ成分への利用を
含めて種々のデンプン組成物の調製及び利用を開示して
いる。
４０３，９２３号、第５，２５８，４３０号、及び第
４，９００，３６１号が、種々のタイヤ成分への利用を
含めて種々のデンプン組成物の調製及び利用を開示して
いる。
【００１７】当業者が周知のように、ここではデンプン
は、アミロース（グルコシド結合によって結合されたア
ンヒドログルコピラノース単位）と通常アミロペクチン
（分枝構造）との反復単位を有する炭水化物ポリマーと
表されると思われる組成物と理解する。典型的には、デ
ンプンは約２５パーセントのアミロースと約７５パーセ
ントのアミロペクチンからなる。（Ｔｈｅ Ｃｏｎｄｅ
ｎｓｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ，
Ｎｉｎｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ（１９７７）、Ｇ．Ｇ．Ｈ
ａｗｌｅｙ改訂、Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎ
ｈｏｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ発行、８１３頁）。デンプン
は伝えられるところによれば、典型的な商用資源として
例えばコーン（たとえなコンスターチ）、馬鈴薯、米及
び小麦のような植物中の貯蔵多糖類であることができ
る。
は、アミロース（グルコシド結合によって結合されたア
ンヒドログルコピラノース単位）と通常アミロペクチン
（分枝構造）との反復単位を有する炭水化物ポリマーと
表されると思われる組成物と理解する。典型的には、デ
ンプンは約２５パーセントのアミロースと約７５パーセ
ントのアミロペクチンからなる。（Ｔｈｅ Ｃｏｎｄｅ
ｎｓｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ，
Ｎｉｎｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ（１９７７）、Ｇ．Ｇ．Ｈ
ａｗｌｅｙ改訂、Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ Ｒｅｉｎ
ｈｏｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ発行、８１３頁）。デンプン
は伝えられるところによれば、典型的な商用資源として
例えばコーン（たとえなコンスターチ）、馬鈴薯、米及
び小麦のような植物中の貯蔵多糖類であることができ
る。
【００１８】デンプン単独の軟化点よりも著しく低い軟
化点を有するデンプン／可塑剤組成物の開発によって、
従来のエラストマー加工設備においてデンプンは一層容
易に混合し加工できると思われる。
化点を有するデンプン／可塑剤組成物の開発によって、
従来のエラストマー加工設備においてデンプンは一層容
易に混合し加工できると思われる。
【００１９】実際上、合成可塑剤自体が、デンプンと相
溶して、可塑剤とデンプンとの配合物の軟化点をデンプ
ン単独の軟化点よりも低くするように、デンプンの軟化
点よりも低い軟化点を有することが望ましい。軟化点の
異なる相溶可能なポリマーの配合物が、該配合物中の個
々のポリマーの最高軟化点よりも低い軟化点を有するこ
の現象は当業者には周知である。
溶して、可塑剤とデンプンとの配合物の軟化点をデンプ
ン単独の軟化点よりも低くするように、デンプンの軟化
点よりも低い軟化点を有することが望ましい。軟化点の
異なる相溶可能なポリマーの配合物が、該配合物中の個
々のポリマーの最高軟化点よりも低い軟化点を有するこ
の現象は当業者には周知である。
【００２０】１つの態様において、デンプンの軟化点を
低下させることは、たとえば軟化点が１６０℃未満のポ
リ（エチレンビニルアルコール）のような、例えば高分
子可塑剤の使用であることができる。他の可塑剤及びそ
れらの混合物が、デンプンの軟化点よりも低い軟化点、
好ましくは１６０℃未満の軟化点を有し、そして例え
ば、酢酸ビニルモル含量が約５から約９０パーセント、
或いは約２０から約７０パーセントであるエチレン−酢
酸ビニルコポリマー、エチレン−グリシダルアクリレー
トコポリマー及びエチレン−無水マレイン酸コポリマー
から選ばれる１種以上のコポリマー及びその水解コポリ
マーであってもよいならば、本発明に用いられると思わ
れる。前記のように加水分解形のコポリマーも考慮され
る。たとえば、対応するエチレン−ビニルアルコールコ
ポリマー及びエチレン−アセテートビニルアルコールタ
ーポリマーも、デンプンよりも低い、好ましくは１６０
℃未満の軟化点を有しさえすれば考慮に入れることがで
きる。
低下させることは、たとえば軟化点が１６０℃未満のポ
リ（エチレンビニルアルコール）のような、例えば高分
子可塑剤の使用であることができる。他の可塑剤及びそ
れらの混合物が、デンプンの軟化点よりも低い軟化点、
好ましくは１６０℃未満の軟化点を有し、そして例え
ば、酢酸ビニルモル含量が約５から約９０パーセント、
或いは約２０から約７０パーセントであるエチレン−酢
酸ビニルコポリマー、エチレン−グリシダルアクリレー
トコポリマー及びエチレン−無水マレイン酸コポリマー
から選ばれる１種以上のコポリマー及びその水解コポリ
マーであってもよいならば、本発明に用いられると思わ
れる。前記のように加水分解形のコポリマーも考慮され
る。たとえば、対応するエチレン−ビニルアルコールコ
ポリマー及びエチレン−アセテートビニルアルコールタ
ーポリマーも、デンプンよりも低い、好ましくは１６０
℃未満の軟化点を有しさえすれば考慮に入れることがで
きる。
【００２１】概して、デンプンと可塑剤との配合は、デ
ンプンと可塑剤との比較的強力な化学的および／または
物理的相互作用であると思われるか又は信じられるもの
を含んでいる。
ンプンと可塑剤との比較的強力な化学的および／または
物理的相互作用であると思われるか又は信じられるもの
を含んでいる。
【００２２】一般に、前記に関連するように、デンプン
／可塑剤組成物が必要な軟化点範囲を有し、そして好ま
しくは、エラストマーと混合する前に、さらさらした乾
燥粉末または押出ペレットであることができさえすれ
ば、デンプン／可塑剤複合材料は約０．４／１から約５
／１、あるいは約１／１から約３／１の範囲にある所望
のデンプン対可塑剤の重量比を有する。
／可塑剤組成物が必要な軟化点範囲を有し、そして好ま
しくは、エラストマーと混合する前に、さらさらした乾
燥粉末または押出ペレットであることができさえすれ
ば、デンプン／可塑剤複合材料は約０．４／１から約５
／１、あるいは約１／１から約３／１の範囲にある所望
のデンプン対可塑剤の重量比を有する。
【００２３】多くの可塑剤が全く高分子であることは理
解できるので可塑剤は室温で実際に粘稠な液体である
が、合成可塑剤は室温すなわち約２３℃で粘稠な性質を
有し、したがって本説明のためには液体とみなすことが
できる。
解できるので可塑剤は室温で実際に粘稠な液体である
が、合成可塑剤は室温すなわち約２３℃で粘稠な性質を
有し、したがって本説明のためには液体とみなすことが
できる。
【００２４】デンプンの軟化点よりも十分に低い軟化点
を有し、それによってデンプン／可塑剤複合材料が必要
な軟化点範囲を有するように混合されさえすれば、合成
可塑剤の典型的な例は、たとえばポリ（エチレンビニル
アルコール）、酢酸セルロース及び二塩基性有機酸ジエ
ステルである。
を有し、それによってデンプン／可塑剤複合材料が必要
な軟化点範囲を有するように混合されさえすれば、合成
可塑剤の典型的な例は、たとえばポリ（エチレンビニル
アルコール）、酢酸セルロース及び二塩基性有機酸ジエ
ステルである。
【００２５】合成可塑剤はポリ（エチレンビニルアルコ
ール）及び酢酸セルロースの中の少くとも１つから選ぶ
のが好ましい。たとえば、前記ポリ（エチレンビニルア
ルコール）は酢酸ビニルを重合させてポリ（酢酸ビニ
ル）を生成させ、次いでそれを加水分解（酸又は塩基触
媒）してポリ（エチレンビニルアルコール）を生成させ
ることによって調製できるであろう。このような酢酸ビ
ニルの反応及び得られた生成物の加水分解は当業者には
周知である。
ール）及び酢酸セルロースの中の少くとも１つから選ぶ
のが好ましい。たとえば、前記ポリ（エチレンビニルア
ルコール）は酢酸ビニルを重合させてポリ（酢酸ビニ
ル）を生成させ、次いでそれを加水分解（酸又は塩基触
媒）してポリ（エチレンビニルアルコール）を生成させ
ることによって調製できるであろう。このような酢酸ビ
ニルの反応及び得られた生成物の加水分解は当業者には
周知である。
【００２６】たとえば、ビニルアルコール／エチレン
（モル比６０／４０）コポリマーは、たとえば分子量が
約１１７００で平均粒径が約１１．５ミクロンかまたは
分子量（重量平均）が約６０，０００で平均粒径が５０
ミクロン未満のような分子量及び結晶化度の異なる粒状
物として得ることができる。
（モル比６０／４０）コポリマーは、たとえば分子量が
約１１７００で平均粒径が約１１．５ミクロンかまたは
分子量（重量平均）が約６０，０００で平均粒径が５０
ミクロン未満のような分子量及び結晶化度の異なる粒状
物として得ることができる。
【００２７】デンプンとエチレンビニルアルコールコポ
リマーとの種々の配合物を当業者に周知の混合方法によ
って調製することができる。たとえば、１つの方法は
“ＡＰｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｃ
ｌｕｄｉｎｇ Ｄｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｓｔａｒｃ
ｈ Ａｎ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ”と
いう表題のＢａｓｔｉｏｌｉ，Ｂｅｌｌｏｔｉ及びＤｅ
ｌ Ｔｒｅｄｉｕの米国特許第５，４０３，３７４号に
関する特許公告の詳説に従って利用できるかもしれな
い。
リマーとの種々の配合物を当業者に周知の混合方法によ
って調製することができる。たとえば、１つの方法は
“ＡＰｏｌｙｍｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｃ
ｌｕｄｉｎｇ Ｄｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｓｔａｒｃ
ｈ Ａｎ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ”と
いう表題のＢａｓｔｉｏｌｉ，Ｂｅｌｌｏｔｉ及びＤｅ
ｌ Ｔｒｅｄｉｕの米国特許第５，４０３，３７４号に
関する特許公告の詳説に従って利用できるかもしれな
い。
【００２８】他の可塑剤は、たとえば、そして適切なＴ
ｇ及びデンプンとの相溶性の要件を有しさえすれば、
「エステル縮合反応」とも呼ばれるかもしれない反応中
で、１種以上の適当な有機二塩基酸と脂肪族又は芳香族
ジオールとを反応させることによって調製できるかもし
れない。このようなエステル反応は当業者には周知であ
る。
ｇ及びデンプンとの相溶性の要件を有しさえすれば、
「エステル縮合反応」とも呼ばれるかもしれない反応中
で、１種以上の適当な有機二塩基酸と脂肪族又は芳香族
ジオールとを反応させることによって調製できるかもし
れない。このようなエステル反応は当業者には周知であ
る。
【００２９】実際上、前記デンプン／合成可塑剤複合材
料は典型的には約ゼロから約３０重量パーセント、或い
は約１から約６重量パーセントの範囲の水分量を有する
ことができる。
料は典型的には約ゼロから約３０重量パーセント、或い
は約１から約６重量パーセントの範囲の水分量を有する
ことができる。
【００３０】前記のように、デンプンは典型的にはアミ
ロース単位および／またはアミロペクチン単位からなる
と理解される。これらはデンプンの周知の成分である。
典型的には、この場合にデンプンは約２５／７５の比の
アミロース単位とアミロペクチン単位との配合からな
り、またデンプンは全くアミロース単位からなることも
できると理解される。幾分異なって可塑剤と相互作用す
るデンプン複合材料にデンプンを供給するために、ここ
ではアミロース対アミロペクチン単位の比率の幾分広い
範囲を詳述する。たとえ、より好ましい範囲が約１５／
８５から約３５／６５と思われるにしても、ここでは適
当な比率は約２０／８０から最大１００／０であろうと
思われる。
ロース単位および／またはアミロペクチン単位からなる
と理解される。これらはデンプンの周知の成分である。
典型的には、この場合にデンプンは約２５／７５の比の
アミロース単位とアミロペクチン単位との配合からな
り、またデンプンは全くアミロース単位からなることも
できると理解される。幾分異なって可塑剤と相互作用す
るデンプン複合材料にデンプンを供給するために、ここ
ではアミロース対アミロペクチン単位の比率の幾分広い
範囲を詳述する。たとえ、より好ましい範囲が約１５／
８５から約３５／６５と思われるにしても、ここでは適
当な比率は約２０／８０から最大１００／０であろうと
思われる。
【００３１】デンプンは典型的には先に挙げたように天
然の植物から得ることができる。デンプン／可塑剤組成
物は、１つの態様では、複合材料中の可塑剤含量のみな
らずデンプン中のアミロース対アミロペクチンの比率に
も幾分依存することがある、例えばフィブリル、球体ま
たは高分子のような種々の粒形で存在することができ
る。
然の植物から得ることができる。デンプン／可塑剤組成
物は、１つの態様では、複合材料中の可塑剤含量のみな
らずデンプン中のアミロース対アミロペクチンの比率に
も幾分依存することがある、例えばフィブリル、球体ま
たは高分子のような種々の粒形で存在することができ
る。
【００３２】デンプンのそのような形状の相対的重要性
がもしあるとすれば、充填剤の構造に関連するその補強
の相違である。充填剤の構造は主にエラストマー組成物
中のデンプン複合材料の最終形状を特定し、さらに高剪
断及び高温のような混合条件の厳しさは最終充填剤の構
造を最適にさせることができる。したがって、デンプン
複合材料は、混合後、先に述べた１つ以上の形状をなす
ことができる。
がもしあるとすれば、充填剤の構造に関連するその補強
の相違である。充填剤の構造は主にエラストマー組成物
中のデンプン複合材料の最終形状を特定し、さらに高剪
断及び高温のような混合条件の厳しさは最終充填剤の構
造を最適にさせることができる。したがって、デンプン
複合材料は、混合後、先に述べた１つ以上の形状をなす
ことができる。
【００３３】デンプンは単独では全く親水性であること
を認識することが重要であり、それは水と結合又は水を
吸収する傾向が強いことを意味する。デンプンおよび／
またはデンプン複合材料の水分量については本明細書に
すでに述べた通りである。これは本発明の実施において
重要または望ましい特徴と考えられる。その理由は水が
デンプンとともに幾分可塑剤としても作用することがで
き、かつ、場合により水がポリビニルアルコールや酢酸
セルロースのようなデンプン複合材料に対して、可塑剤
自体、またはポリビニルアルコールおよび／または酢酸
セルロースのエステル類のような類似官能性を有する他
の可塑剤、またはデンプンの融点を下げることができる
可塑剤と会合することもできるからである。
を認識することが重要であり、それは水と結合又は水を
吸収する傾向が強いことを意味する。デンプンおよび／
またはデンプン複合材料の水分量については本明細書に
すでに述べた通りである。これは本発明の実施において
重要または望ましい特徴と考えられる。その理由は水が
デンプンとともに幾分可塑剤としても作用することがで
き、かつ、場合により水がポリビニルアルコールや酢酸
セルロースのようなデンプン複合材料に対して、可塑剤
自体、またはポリビニルアルコールおよび／または酢酸
セルロースのエステル類のような類似官能性を有する他
の可塑剤、またはデンプンの融点を下げることができる
可塑剤と会合することもできるからである。
【００３４】種々のエラストマー組成物及び加工条件と
ともに使用するために種々のグレードのデンプン／可塑
剤組成物を開発することができる。さきに指摘したよう
に、デンプンは典型的には少くとも１８０℃、通常少く
とも２００℃の軟化点を有すると理解される。たとえ
ば、デンプンはある程度アミロース対アミロペクチン単
位の比率のみならず他の要因によって約２００℃から約
２２０℃の範囲の軟化点を有することができ、したがっ
て例えば約１４０℃から約１６５℃の範囲の温度で通常
にゴムを混合するときには容易に軟化しない。したがっ
て、ゴムを混合後、ゴムを配合成分と混合しつつある間
に、生成する高剪断力を受けてデンプンは幾分伸びるこ
とがあるが、固体粒状を保持する。したがって、デンプ
ンは概してゴムと不相溶状態を保ち、典型的にはゴム組
成物中に個々のドメインとして存在する。
ともに使用するために種々のグレードのデンプン／可塑
剤組成物を開発することができる。さきに指摘したよう
に、デンプンは典型的には少くとも１８０℃、通常少く
とも２００℃の軟化点を有すると理解される。たとえ
ば、デンプンはある程度アミロース対アミロペクチン単
位の比率のみならず他の要因によって約２００℃から約
２２０℃の範囲の軟化点を有することができ、したがっ
て例えば約１４０℃から約１６５℃の範囲の温度で通常
にゴムを混合するときには容易に軟化しない。したがっ
て、ゴムを混合後、ゴムを配合成分と混合しつつある間
に、生成する高剪断力を受けてデンプンは幾分伸びるこ
とがあるが、固体粒状を保持する。したがって、デンプ
ンは概してゴムと不相溶状態を保ち、典型的にはゴム組
成物中に個々のドメインとして存在する。
【００３５】しかし、この場合に、デンプンと可塑剤と
のデンプン複合材料の形のデンプンの供給は約１１０℃
から約１６０℃の範囲の軟化点を有するような組成物の
供給が特に有利と思われる。
のデンプン複合材料の形のデンプンの供給は約１１０℃
から約１６０℃の範囲の軟化点を有するような組成物の
供給が特に有利と思われる。
【００３６】可塑剤は典型的には、たとえば適当な物理
的混合法、とくに適当な剪断力を付与する混合法によっ
てデンプンと混合することができる。デンプンと、例え
ばポリビニルアルコールまたは酢酸セルロースとの配合
物を本明細書では「複合材料」という。正確な機構は完
全には理解されないけれども、配合物は単純な混合物で
はなくて化学的および／または物理的相互作用の結果で
あると思われる。該相互作用は、デンプン分子がアミロ
ースを介して、例えば可塑剤分子のビニルアルコールと
相互作用しておそらく鎖の絡み合いを含む錯体を形成す
る立体配置をもたらすと思われる。大きな個々のアミロ
ース分子は水素結合の結果として個々のアミロペクチン
分子と１分子当たり数箇所で相互に結合すると思われる
（さもなければ親水性相互作用の性質を帯びるかもしれ
ない）。
的混合法、とくに適当な剪断力を付与する混合法によっ
てデンプンと混合することができる。デンプンと、例え
ばポリビニルアルコールまたは酢酸セルロースとの配合
物を本明細書では「複合材料」という。正確な機構は完
全には理解されないけれども、配合物は単純な混合物で
はなくて化学的および／または物理的相互作用の結果で
あると思われる。該相互作用は、デンプン分子がアミロ
ースを介して、例えば可塑剤分子のビニルアルコールと
相互作用しておそらく鎖の絡み合いを含む錯体を形成す
る立体配置をもたらすと思われる。大きな個々のアミロ
ース分子は水素結合の結果として個々のアミロペクチン
分子と１分子当たり数箇所で相互に結合すると思われる
（さもなければ親水性相互作用の性質を帯びるかもしれ
ない）。
【００３７】デンプン複合材料の天然及び合成成分の含
有量および／または比率を変えることによって、デンプ
ン成分と可塑剤との疎水性及び親水性相互作用のバラン
スを変えて、例えばデンプン複合材料充填剤の形状を球
形粒子からフィブリルに変えることが出来ると思われる
ので、この場合にこれは有利と思われる。
有量および／または比率を変えることによって、デンプ
ン成分と可塑剤との疎水性及び親水性相互作用のバラン
スを変えて、例えばデンプン複合材料充填剤の形状を球
形粒子からフィブリルに変えることが出来ると思われる
ので、この場合にこれは有利と思われる。
【００３８】
【実施例】下記実施例は本発明をさらに理解させるため
に提供するものであって、発明を限定するためのもので
はない。とくに規定しなければ、部及び百分率は重量単
位である。
に提供するものであって、発明を限定するためのもので
はない。とくに規定しなければ、部及び百分率は重量単
位である。
【００３９】実施例Ｉ デンプン／可塑剤複合材料を含有する該組成物を含むカ
ーボンブラック補強ハロブチル、とくにブロモブチルゴ
ム組成物を調製する。
ーボンブラック補強ハロブチル、とくにブロモブチルゴ
ム組成物を調製する。
【００４０】該組成物を本明細書では試料Ａ−Ｃと呼
び、試料Ａはカーボンブラック補強剤の分散体を含む対
照であり、試料Ｂ−Ｃはデンプン／可塑剤複合材料の分
散体を含む。
び、試料Ａはカーボンブラック補強剤の分散体を含む対
照であり、試料Ｂ−Ｃはデンプン／可塑剤複合材料の分
散体を含む。
【００４１】とくに、ゴム組成物は、少なくとも１工程
の予備（非生産的）混合工程において内部ゴム混合機内
で遊離硫黄及び促進剤加硫剤なしで約１５０℃の温度に
おいて約４分間高剪断混合条件下で諸成分を混合するこ
とによって調製される。
の予備（非生産的）混合工程において内部ゴム混合機内
で遊離硫黄及び促進剤加硫剤なしで約１５０℃の温度に
おいて約４分間高剪断混合条件下で諸成分を混合するこ
とによって調製される。
【００４２】ついで、そして最終内部ゴム混合工程（生
産的混合工程）において、硫黄及び促進剤加硫剤をゴム
混合物と約１００℃の温度で約２分間混合する。１工程
以上の非生産的混合工程に続く最終生産的混合工程の逐
次系列によってゴム組成物を調製する方法は当業者には
周知である。
産的混合工程）において、硫黄及び促進剤加硫剤をゴム
混合物と約１００℃の温度で約２分間混合する。１工程
以上の非生産的混合工程に続く最終生産的混合工程の逐
次系列によってゴム組成物を調製する方法は当業者には
周知である。
【００４３】実際にはこの場合に、デンプン／可塑剤複
合材料が溶融して、液体となりそしてゴム組成物と幾分
均質に混合しやすくなるが、これは、混合工程中に混合
物の温度が自発的に前記１５０℃に上がるので約１３０
℃から始まると思われる。
合材料が溶融して、液体となりそしてゴム組成物と幾分
均質に混合しやすくなるが、これは、混合工程中に混合
物の温度が自発的に前記１５０℃に上がるので約１３０
℃から始まると思われる。
【００４４】試料Ａ−Ｃの配合を下記表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】１．Ｅｘｘｏｎ ｃｏｍｐａｎｙからＢｕ
ｔｙｌ ２６８という名称で入手したブチルゴム。 ２．Ｅｘｘｏｎ ｃｏｍｐａｎｙからＭＤＢ２２２２ゴ
ムという名称で入手したブロモブチルゴム。 ３．Ｎ６６０カーボンブラック（ＡＳＴＭ呼称）。 ４．主にステアリン酸。 ５．デンプン／可塑剤複合材料は重量比が約１．５／１
のデンプンおよびポリ（エチレンビニルアルコール）可
塑剤からなり、ＡＳＴＭ Ｎｏ．Ｄ１２２８による軟化
点が約１４７℃であり；該デンプンは重量比が約１／３
のアミロース単位およびアミロペクチン単位からなり、
水分量は約５重量パーセントで、Ｎｏｖａｍｏｎｔ ｃ
ｏｍｐａｎｙ製のＭａｔｅｒ Ｂｉ １１２８Ｒという
名称である。 ６．メルカプトベンゾチアゾールおよびテトラメチルチ
ウラムジスルフィドである硫黄加硫促進剤。 試料は約１５０℃の温度で約３６分間加硫した。
ｔｙｌ ２６８という名称で入手したブチルゴム。 ２．Ｅｘｘｏｎ ｃｏｍｐａｎｙからＭＤＢ２２２２ゴ
ムという名称で入手したブロモブチルゴム。 ３．Ｎ６６０カーボンブラック（ＡＳＴＭ呼称）。 ４．主にステアリン酸。 ５．デンプン／可塑剤複合材料は重量比が約１．５／１
のデンプンおよびポリ（エチレンビニルアルコール）可
塑剤からなり、ＡＳＴＭ Ｎｏ．Ｄ１２２８による軟化
点が約１４７℃であり；該デンプンは重量比が約１／３
のアミロース単位およびアミロペクチン単位からなり、
水分量は約５重量パーセントで、Ｎｏｖａｍｏｎｔ ｃ
ｏｍｐａｎｙ製のＭａｔｅｒ Ｂｉ １１２８Ｒという
名称である。 ６．メルカプトベンゾチアゾールおよびテトラメチルチ
ウラムジスルフィドである硫黄加硫促進剤。 試料は約１５０℃の温度で約３６分間加硫した。
【００４７】加硫試料の物理的性質を下記表２に示す。
【００４８】
【表２】
【００４９】１） 空気透過率試験はＡＳＴＭ Ｎｏ．
Ｄ１４３４に従って行った。表２から、デンプン／可塑
剤複合材料の添加によって、空気透過率が対照試料Ａと
比べて、試料Ｂの場合には小さく、試料Ｃの場合にはさ
らに小さいことが容易に分かる。
Ｄ１４３４に従って行った。表２から、デンプン／可塑
剤複合材料の添加によって、空気透過率が対照試料Ａと
比べて、試料Ｂの場合には小さく、試料Ｃの場合にはさ
らに小さいことが容易に分かる。
【００５０】試料ＢおよびＣのゴム組成物が、デンプン
／可塑剤複合材料の１０ｐｈｒの添加によって空気透過
率が１０パーセントを上回る低下を示し、デンプン／可
塑剤複合材料の２０ｐｈｒの添加によって２０パーセン
トを上回る低下を示したので、この場合にこれは重要と
思われる。
／可塑剤複合材料の１０ｐｈｒの添加によって空気透過
率が１０パーセントを上回る低下を示し、デンプン／可
塑剤複合材料の２０ｐｈｒの添加によって２０パーセン
トを上回る低下を示したので、この場合にこれは重要と
思われる。
【００５１】表２から、試料ＢおよびＣの引張強さ及び
モジュラスの物理的性質が対照試料Ａに比べて著しくは
変化しなかったことも容易に分かる。試料ＢおよびＣは
強度及び伸び特性の低下なしに優れたタイヤインナーラ
イナー空気遮断材を表すのでこれも重要と考えられる。
モジュラスの物理的性質が対照試料Ａに比べて著しくは
変化しなかったことも容易に分かる。試料ＢおよびＣは
強度及び伸び特性の低下なしに優れたタイヤインナーラ
イナー空気遮断材を表すのでこれも重要と考えられる。
【００５２】本発明を説明するためにある代表的な実施
態様及び細目を示したけれども、本発明の精神及び範囲
を逸脱せずに種々の変更及び修正を行い得ることは当業
者には明らかであろう。
態様及び細目を示したけれども、本発明の精神及び範囲
を逸脱せずに種々の変更及び修正を行い得ることは当業
者には明らかであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 23/22 Ｃ０８Ｌ 23/22 23/28 23/28 29/04 29/04 Ｓ (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (3)
- 【請求項１】 ゴム１００重量部（ｐｈｒ）を基準にし
て、（Ａ）３０から７０ｐｈｒのカーボンブラックおよ
び（Ｂ）５から３０ｐｈｒのデンプン／可塑剤複合材料
からなる分散体を有するブチルゴム及びハロブチルゴム
から選ばれる１００重量部の少くとも１種のゴムからな
ることを特徴とするインナーライナーを有することを特
徴とする空気入りタイヤであって；この場合に、前記デ
ンプン複合材料がデンプンおよび前記デンプンの可塑剤
からなり；前記デンプンが１５／８５から１００／０、
あるいは２０／８０から８０／２０の比のアミロース単
位対アミロペクチン単位からなり；前記デンプンがＡＳ
ＴＭ Ｎｏ．Ｄ１２２８により１８０℃から２２０℃の
範囲にある軟化点を有し；前記デンプン／可塑剤複合材
料がＡＳＴＭ Ｎｏ．Ｄ１２２８により１１０℃から１
７０℃の範囲にある軟化点を有し；そして該軟化点が１
１０℃から１７０℃の範囲にありさえすれば該デンプン
／可塑剤の重量比が０．４／１から５／１、あるいは１
／１から３／１の範囲にあるタイヤ。 - 【請求項２】 前記デンプン／可塑剤複合材料に関し、
前記可塑剤が２３℃において液体であって、ポリ（エチ
レンビニルアルコール）、酢酸セルロースおよび、少く
とも一部が二塩基性有機酸ジエステルを素材とする可塑
剤の中の少くとも１種から選ばれ、そして前記デンプン
と１／１から２／１の範囲の重量比で混合される場合に
１１０℃から１６０℃の範囲にある軟化点を有する前記
デンプン／可塑剤複合材料を生成することを特徴とする
請求項１記載のタイヤ。 - 【請求項３】 （Ａ）前記ハロブチルゴムがイソブチレ
ンと２から１０重量パーセントのイソプレンとのハロゲ
ン化コポリマーであり、この場合に前記イソブチレンコ
ポリマーが塩素または臭素でハロゲン化され；そして
（Ｂ）前記ブチルゴムがイソブチレンと２から１０重量
パーセントのイソプレンとのコポリマーである前記請求
項１または２の何れか１つの項記載のタイヤ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/401438 | 1999-09-22 | ||
| US09/401,438 US6390164B1 (en) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Tire with innerliner for prevention of air permeation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001113908A true JP2001113908A (ja) | 2001-04-24 |
Family
ID=23587765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000279395A Pending JP2001113908A (ja) | 1999-09-22 | 2000-09-14 | 空気透過防止層を有するタイヤ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6390164B1 (ja) |
| EP (1) | EP1086830B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001113908A (ja) |
| BR (1) | BR0004120A (ja) |
| CA (1) | CA2314018A1 (ja) |
| DE (1) | DE60015466T2 (ja) |
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