JP2002301903A - 強化されたゴムの側壁を有するタイヤ - Google Patents

強化されたゴムの側壁を有するタイヤ

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JP2002301903A
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tire
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David John Zanzig
デービッド・ジョン・ザンジグ
Bernard Matthew Bezilla Jr
バーナード・マシュー・ベジーラ，ジュニア
Paul Harry Sandstrom
ポール・ハリー・サンドストロム
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接地するように設計されたラグ及び溝形状の
ゴム側壁組成物を有する空気入りタイヤに関する。 【解決手段】 そのような側壁形状は、特定のカーボン
ブラック強化剤及びシリカをカップリング剤と共に含
む、天然ゴム及びシス１，４−ポリブタジエンゴムを含
むゴム組成物のものである。タイヤトレッドゴム組成物
は、特定のカーボンブラックを含まないカップリング剤
とカーボンブラック強化剤を含まないことによって該側
壁ラグ及び溝形状のゴム組成物と異なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、接地するように設計さ
れたラグ及び溝形状のゴム側壁を有する空気入りゴムタ
イヤに関する。そのような側壁の形状は、天然ゴムとシ
ス１，４−ポリブタジエンゴムのブレンドを含むゴム組
成物のものであり、該ゴム組成物は特定のカーボンブラ
ック強化剤とシリカ及びカップリング剤を含む。タイヤ
トレッドゴム組成物は、該側壁のラグ及び溝形状のゴム
側壁とは、シリカ及びカップリング剤並びに該特定のカ
ーボンブラック以外のカーボンブラック強化剤を含まな
いことによって異なる。
【０００２】
【従来の技術】空気入りタイヤは通常、ドーナツ型のカ
ーカス、及び外周トレッド及び隣接した側壁を含む。
【０００３】トレッドは通常、接地するように設計され
ており、従ってそのような目的のために適したゴム組成
物のものであり、また適切な形状のものである。例え
ば、そのようなトレッドは良好な牽引及びトレッド摩耗
に対する抵抗を増強する性質を有し得る。そのようなタ
イヤは、接地するように設計されたラグ及び溝の形状を
有し得る。
【０００４】対照的に、結合した側壁は通常、接地する
ようには設計されておらず、そしてトレッドを適切な支
持体であるために、通常は牽引及びトレッド摩耗に対す
る抵抗のためには設計されていないゴム側壁からなり、
代りに熱の蓄積を少なくするために低いヒステリシスの
ゴム組成物であってトレッドゴムよりも大きい屈曲性を
与えるためにより柔軟なゴム組成物からなる。
【０００５】結果として、そのようなより柔軟な側壁ゴ
ム側壁は典型的に、パンクの原因となる物体、摩耗、及
び道路の縁石または他の物体に対する擦り傷に対する抵
抗がより低い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、いくつかのタ
イヤは、さらに厳しい条件、例えば荒い道またはオフロ
ードでの使用下で、または側壁が接地し得る場合に低い
インフレーションのタイヤで走行するように設計されて
いてよい専門の乗物に利用されるように設計されてい
る。そのような環境は、例えば種々の採掘操作におい
て、及び伐採搬出操作において、または低いインフレー
ション圧で荒れた地形をタイヤが走行する場合に起こり
得る。そのような条件下で、側壁内の亀裂または切断の
成長及びパンクへの抵抗が重要な考慮点である。
【０００７】そのような用途のための側壁ゴム側壁のた
めの重要な要求は、トレッドゴム組成物と典型的に関連
する、パンク及び摩耗に対する適切な抵抗を有し、同時
に側壁と典型的に関連する屈曲疲れ及びヒステリシス性
質を実質的に維持する、混成ゴム側壁である。
【０００８】商業的に入手できるタイヤは場合により、
天然ゴム及びシス１，４−ポリブタジエンゴムからなる
カーボンブラックで強化されたエラストマーからなる、
切り口の成長に抵抗性であるように設計された側壁を有
し得ることが認識される。
【０００９】タイヤの側壁の強化のためのカーボンブラ
ックは通常、タイヤトレッドのために通常使用されるカ
ーボンブラックよりもかなり大きい粒子もののであるこ
とも認識されるが、これはタイヤの側壁にとっては摩耗
抵抗よりも熱の蓄積に対する抵抗が典型的により重要で
あるからである。
【００１０】そのようなカーボンブラックは例えば、約
３５〜約８５ｇ／ｋｇのヨウ素価（数）（ASTM D1510）
を、トレッドゴム組成物のために典型的に使用されるカ
ーボンブラックにさらに代表的な例であろう、より高い
少なくとも約１０５のヨウ素価の代わりに有することに
よって例示される。
【００１１】しかし、天然ゴム及びシス１，４−ポリブ
タジエンを含む組成物のゴム側壁を有する新規なタイヤ
であって、有意な部分が場合により接地するように設計
されており、それによってタイヤトレッド組成物にさら
に典型的であるパンクに対する抵抗並びに摩耗に対する
抵抗を有し、さらにタイヤ側壁について通常要求される
屈曲性及び低いヒステリシスを保持する、該タイヤを提
供することが望ましい。
【００１２】引裂に対する抵抗を増すために、側壁組成
物の天然ゴム含量を増すことは用意に案出され得る。し
かし、シス１，４−ポリブタジエン含量がそれに応じて
減少し、これは、その摩耗への抵抗を望ましくなく減
じ、かつヒステリシスを望ましくなく増す（その弾性反
発の減少によって証明されるであろうと予想される）と
容易に考えられる。
【００１３】従って、ここで、次のようなゴム組成物の
タイヤ側壁を提供することが望ましい。該ゴム組成物
は、側壁組成物のための通常の大きな粒子のカーボンブ
ラック強化剤を含み、かつ天然ゴム及びシス１，４−ポ
リブタジエンエラストマーを含み、そして幾分多くの側
壁組成物に共通するものであるが、しかし摩耗及びパン
クの原因となる物体に対する高められた抵抗並びにタイ
ヤトレッドゴム組成物にさらに共通な高められた引裂抵
抗をも有する。
【００１４】本発明の説明において、用語「ｐｈｒ」と
は、ゴム１００重量部あたりの成分の重量部数を意味す
る。
【００１５】用語「ゴム」及び「エラストマー」は交換
可能に使用される。
【００１６】用語「Ｔｇ」は、１０℃／分の温度上昇を
使用する示差走査（ＤＳＣ）熱量計によって通常決定さ
れる、エラストマーのガラス転移温度を意味する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明に従い、カーカス
並びに外周ゴムトレッド及びそれに結合した側壁を有す
る空気入りタイヤであって、該トレッドと該側壁の一部
が接地するように設計されたラグ及び溝形状のものであ
り、該ラグ及び溝形状は該トレッドから、該トレッドに
隣接するタイヤ側壁の少なくとも３０％、または少なく
とも５０％にわたって（または少なくともタイヤの最大
区画幅に）広がり、そして以下の（Ａ）及び（Ｂ）を特
徴とする空気入りタイヤが提供される： （Ａ）該側壁の該ラグ及び溝の形状の部分が、ゴム１０
０重量部を基準として、（１）(a)約４０〜約８０ｐｈ
ｒ、好ましくは約４５〜約７０ｐｈｒのシス１，４−ポ
リイソプレン天然ゴム、及び(b)約２０〜約６０ｐｈ
ｒ、好ましくは約３０〜約５５ｐｈｒのシス１，４−ポ
リブタジエンゴムを含むエラストマー、（２）(a)約５
〜約４０ｐｈｒのカーボンブラック、ここで該カーボン
ブラックは約３５〜約８５ｇ／ｋｇのヨウ素価(ASTM D1
510)及び約７０〜約１３０ｃｍ3／１００ｇのフタル酸
ジブチル(DBP)値(ASTM D2414)を有する、及び(b)約１２
５〜約２００ｍ2／ｇのＢＥＴ表面積を有する沈降シリ
カ約１０〜約７０ｐｈｒを含む、カーボンブラックと沈
降シリカを含む強化充填剤約５５〜約８０ｐｈｒ、ここ
で、シリカのカーボンブラックに対する重量比は約０．
３／１〜約３／１、好ましくは約０．８／１〜約１．５
／１の範囲であり、そして該ゴム組成物は８５ｇ／ｋｇ
より大きいヨウ素価を有するカーボンブラックを含まな
い、並びに（３）シリカ上のシラノール基と反応性の部
分とエラストマーと相互作用する他の部分とを有するカ
ップリング剤、を含むゴム組成物のものであり、（Ｂ）
タイヤ側壁のラグ及び溝形状のゴム組成物以外の外周ト
レッドのゴム組成物が、ゴム１００重量部を基準とし
て、（１）イソプレン及び１，３−ブタジエン及びこれ
らの混合物のポリマー、並びにイソプレン、１，３−ブ
タジエン及びこれらの混合物とスチレンとのコポリマー
から選択される、少なくとも１種のジエンエラストマ
ー、（２）約１００〜約１４５ｇ／ｋｇのヨウ素価及び
約１１０〜約１４５ｃｍ 3／１００ｇのＤＢＰ値を有す
るカーボンブラック約３０〜約９５ｐｈｒ、または約４
０〜約７５ｐｈｒ、ここで該トレッド組成物はシリカ及
びカップリング剤を含まず、そして該トレッド組成物は
約３５〜約８５ｇ／ｋｇのヨウ素価及び約７０〜約１３
０ｃｍ3／１００ｇのＤＢＰ値を有するカーボンブラッ
ク強化剤を含まない。
【００１８】従って、外周タイヤトレッドのゴム組成物
は、タイヤ側壁のラグ及び溝部分のゴム組成物と有意に
異なる。
【００１９】従って、この外周タイヤトレッドゴム組成
物は、タイヤ側壁のラグ及び溝部分のゴム組成物と有意
に異なる。
【００２０】該外周タイヤトレッドのためのゴム組成物
とタイヤ側壁のラグ及び溝部分のためのゴム組成物とが
異なることが必要であることは本発明の重要な面である
が、この明細書の残部は主として、他に注記しない限
り、タイヤ側壁の該ラグ及び溝部分のゴム側壁に関連し
て、従って主にそれに関して示される。
【００２１】特に、側壁ゴム側壁の天然ゴム、シリカ及
びカップリング剤の使用は、引き裂き、パンク及び摩耗
に対する抵抗を高め、同時に側壁ゴム組成物のヒステリ
シス、または弾性反発物性を実質的に維持するように設
計される。
【００２２】特に、シス１，４−ポリブタジエンゴムの
側壁ゴム組成物中の使用は、摩耗への抵抗を高め、そし
て比較的低いヒステリシス（比較的高い弾性反発性）を
高めるかまたは維持するように設計される。
【００２３】本発明の一面において、シス１，４−ポリ
ブタジエンゴム相が天然ゴム相内に比較的に非混和性で
あることは、側壁組成物についての切口／亀裂の成長に
対する抵抗に寄与するであろうと思われる。この相対的
な非混和性は主として、ガラス転移温度（Ｔｇ）同士の
大きい差異、すなわち、シス１，４−ポリブタジエンゴ
ム（例えば約−１００℃〜約１０６℃）及び天然ゴム
（例えば約−６５℃〜約−７０℃）の少なくとも３０℃
の相違の結果である。種々のエラストマーのＴｇの隔た
りによるそのような非混和性現象は当業者に周知であ
る。
【００２４】側壁ゴム組成物のエラストマーについての
そのようなＴｇの格差を高めるために、側壁ゴム組成物
が、前述の天然ゴムとシス１，４−ポリブタジエンゴム
のＴｇの中間のエラストマー、すなわち約−７０℃〜約
−１００℃のＴｇを有するエラストマーを含まないこと
が好ましい。
【００２５】従って、接地するように設計された側壁ラ
グ及び溝形状のための側壁ゴム組成物であって、引き裂
き及び亀裂成長に対して抵抗性で摩耗に対しても抵抗性
のゴム組成物を提供するために、天然ゴムとシス１，４
−ポリブタジエンゴムとのブレンド（前述の離れたＴｇ
を有する）が、比較的大きなサイズのカーボンブラック
及び粒状シリカ並びにカップリング剤の組合せで強化さ
れる。
【００２６】特に、より大きいサイズのカーボンブラッ
クは、ゴム側壁のために一般的に使用されるカーボンブ
ラックであり、これはタイヤトレッドゴム組成物のため
に慣用される比較的小さなサイズのカーボンブラックと
対照的である。そのような比較的大きなサイズのカーボ
ンブラックの寄与は、側壁ゴム組成物に対する切口成長
に対する抵抗を促進するものである。
【００２７】特に、天然ゴム／シス１，４−ポリブタジ
エン側壁ゴム組成物のための強化剤として、より大きな
サイズのカーボンブラックと組み合わせて、沈降シリカ
を使用することが本発明によって要求される。ここで、
カップリング剤と共に使用されたときに、シリカの重要
な寄与は、モジュラス（例えば３００％モジュラス）、
パンク抵抗、摩耗抵抗、引裂抵抗を高め、同時にゴム組
成物について比較的低いヒステリシスを実質的に維持す
ることである。
【００２８】従って、接地目的のためのラグ及び溝設計
で形づくられている本発明のゴム側壁についての重要な
面は、受容できる摩耗抵抗及びパンク抵抗を有し、同時
に低いヒステリシス（弾性反発物性）及び屈曲性を実質
的に維持するゴム組成物を達成するための、特定量の天
然ゴム及び離れて定義された複数のＴｇを有するシス
１，４−ポリブタジエンゴム、並びに比較的大きな粒子
サイズの選択されたカーボンブラック及びシリカとカッ
プリング剤の特定の強化剤系の新規な組合せである。
【００２９】本発明において使用するための天然ゴム
は、典型的に約９５〜約１００％の範囲のシス１，４−
含量を有し、かつ約−６５℃〜約−７０℃の範囲のＴｇ
を有するシス１，４−ポリブタジエンゴムである。
【００３０】本発明において使用するためのシス１，４
−ポリブタジエンは好ましくは、約９５〜約９９％の範
囲の１，４−含量及び約−１００℃〜約−１０６℃の範
囲のＴｇを有する。
【００３１】本発明にとって、ゴム同士は、例えば切り
口の成長に対する抵抗を高めるように、互いに比較的に
非相溶性または非混和性であるために、本発明において
使用するためのシス１，４−ポリイソプレンゴム及びシ
ス１，４−ポリブタジエンゴムが離れたＴｇ、すなわち
少なくとも３０℃離れたＴｇを有することが特に重要で
ある。
【００３２】本発明において使用するための比較的大き
なサイズのカーボンブラックは、約３５〜８５ｇ／ｋｇ
の範囲のヨウ素価及び約７０〜約１３０ｃｍ3／１００
ｇのＤＢＰ値を有することによって証明される。
【００３３】そのような大きなカーボンブラックの代表
例は、例えば、ＡＳＴＭ呼称Ｎ５５０、Ｎ６６０及びＮ
３２６のものであり、通常トレッドゴム組成物のために
使用されるこれより小さな粒子サイズのＮ１１０、Ｎ１
２１及びＮ２９９と異なる。
【００３４】従って、側壁のラグ及び溝部分内のカーボ
ンブラック強化剤が、８５ｇ／ｋｇ以上のヨウ素価
（値）を有するカーボンブラックを含まないことが望ま
しい。
【００３５】しかし、本発明のタイヤのために、その外
周トレッドが通常、比較的滑らかな路面上に接地するた
めに適していることが意図されている場合には（このよ
うな表面上での使用の限定されないが）、その外周トレ
ッドゴム組成物がそのようなカーボンブラックを含ま
ず、代りに、１００ｇ／ｋｇ以上のヨウ素価を有する有
意に小さい粒子サイズのカーボンブラックを含みかつ８
５ｇ／ｋｇ未満のヨウ素価を有するカーボンブラックを
含まないことが要求される。この外周トレッドゴム組成
物のためのそのようなカーボンブラックの代表例はＡＳ
ＴＭ呼称Ｎ１１０、Ｎ１２１、Ｎ１３４、Ｎ２０５、Ｎ
２３４及びＮ２９９のものである。
【００３６】本発明のラグ及び溝の側壁部分において使
用するためのシリカは好ましくは、シリケートの酸性沈
殿、またはシリケートとアルミネートとの共沈によって
製造され得る沈降シリカであり、一般にそのような技術
分野の当業者に周知である。典型的には、そのようなシ
リカは約１２５〜約２００ｍ2／ｇの範囲のＢＥＴ表面
積を有する。
【００３７】そのようなシリカの代表例は、PPG Indust
riesによるHi-Sil 210、Hi-Sil 243、Rhodia Inc.によ
るZeosil 1165MP及びZeosil 165GR。DegussaによるVN3
及びHuberによるZeopol 8745である。
【００３８】本説明の目的のために、「配合された」ゴ
ム側壁は、適切な配合成分、例えばカーボンブラック、
油、ステアリン酸、酸化亜鉛、シリカ、ワックス、抗分
解剤、樹脂（単・複）、硫黄及び促進剤（単・複）と配
合されたそれぞれのゴム組成物をいう。
【００３９】本発明のために、比較的に大きな含量（例
えば約３〜約６ｐｈｒ）の抗分解剤が、オゾン及び酸化
保護を促進するために側壁ゴム組成物中に使用される。
【００４０】本発明において、側壁ゴム組成物が、天然
ゴム及びシス１，４−ポリブタジエンゴムの組合せを含
むように設計されるが、約１５ｐｈｒ以下の追加のエラ
ストマーすなわち、イソプレン／ブタジエンコポリマー
ゴム、合成シス１，４−ポリイソプレンゴム及び乳化重
合で調製されたスチレン／ブタジエンコポリマーゴム
（Ｅ−ＳＢＲ）も組成物中に組み込むことができるが、
前述の天然ゴム及びシス１，４−ポリブタジエンゴムか
ら本質的になることが好ましい。
【００４１】この外周トレッドゴム組成物は、例えば、
シス１，４−ポリイソプレン、シス１，４−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、約２５〜約９０％の範囲のビニ
ル含量を有する高ビニル含量ポリブタジエン、スチレン
／イソプレン／ブタジエンターポリマー、３，４−ポリ
イソプレン、スチレン／イソプレンコポリマー、及びこ
れらエラストマーの２以上の混合物を含み得る。
【００４２】一般に、そして一面において、十分な屈曲
性を有するために、側壁ゴム組成物がトランス１，４−
ポリブタジエン、３，４−ポリイソプレン、及び高ビニ
ル含量ポリブタジエンエラストマー（５０％を超えるビ
ニル含量のポリブタジエン）を含まないことが望まし
い。
【００４３】本発明において、種々のカップリング剤が
使用でき、代表的なものはビス−（３−トリアルコキシ
シリルアルキル）ポリスルフィドであり、これはそのポ
リスルフィド橋内に２〜８個の平均の硫黄原子（ポリス
ルフィドでは平均約３．５〜約４．５の硫黄原子、ジス
ルフィドでは平均約２〜約２．６）を含む。アルコキシ
ル基のためのアルキル基は好ましくは、メチル及びエチ
ル（好ましくはエチル）から選択され、そして該シリル
アルキル部分のためのアルキル基はエチル、プロピル及
びブチル基から選択される。
【００４４】好ましくは、そのようなカップリング剤
は、そのポリスルフィド橋内に２〜２．６の連結硫黄原
子を有するビス（３−トリエトキシシリルプロピル）ポ
リスルフィドである。
【００４５】本技術における当業者には、側壁のゴム組
成物は、ゴム配合技術において一般に知られている方
法、例えば種々の硫黄加硫可能な成分ゴムを、種々の慣
用の添加剤材料、例えば硬化助剤（硫黄、活性剤、遅延
剤、及び促進剤等）、加工助剤（例えば油）、粘着付与
樹脂を含む樹脂、シリカ、及び可塑剤、充填剤、顔料、
脂肪酸、酸化亜鉛、ワックス、抗酸化剤及びオゾン亀裂
防止剤、しゃく解剤、及び強化剤（例えばカーボンブラ
ック）と混合することによって配合されうることが当業
者によって容易に理解される。
【００４６】粘着付与樹脂の典型量は、使用する場合に
は、約０．５〜約１０ｐｈｒ、通常は約１〜約５ｐｈｒ
を構成し得る。加工助剤の典型量は、使用する場合には
１〜１０ｐｈｒを構成し得る。そのような加工助剤は、
例えば芳香族、ナフテン系、及び／またはパラフィン系
加工油を含み得る。代表的なシリカは、例えば水和非晶
質シリカであり得る。抗酸化剤の典型量は約１〜約３ｐ
ｈｒを構成する。代表的な抗酸化剤は、例えば、ジフェ
ニル−ｐ−フェニレンジアミン及び、The Vanderbilt R
ubber Handbook(1978)の344〜346頁に開示されるものの
ような他のものである。側壁組成物のためのオゾン亀裂
防止剤の典型的な量は約３〜約６ｐｈｒを含み得る。代
表的なオゾン亀裂防止剤は、例えばN-(1,3ジメチルブチ
ル)-N'-フェニル-p-フェニレンジアミン（６ＰＰＤ）で
あり得る。ステアリン酸を含み得る脂肪酸の典型的な量
は、使用する場合には、約０．５〜約３ｐｈｒを構成す
る。酸化亜鉛の典型的な量は約２〜約６ｐｈｒを構成す
る。ワックスの典型的な量は、約１〜約５ｐｈｒを構成
する。しばしばミクロクリスタリンワックスが使用され
る。しゃく解剤の典型的な量は約０．１〜約１ｐｈｒを
構成する。典型的なしゃく解剤は例えば、ペンタクロロ
チオフェノール、及びジベンザミドジフェニルジスルフ
ィドであり得る。
【００４７】上記の添加剤の存在及び相対量は、接地す
るように設計されているラグ及び溝形状の外面を有する
タイヤの側壁中での天然ゴムとシス１，４−ポリブタジ
エンとの特定のブレンドの、比較的大きな粒子サイズの
カーボンブラックと沈降シリカとカップリング剤との特
定の組合せで強化されている硫黄加硫可能な組成物とし
ての利用にさらに主として関する本発明の一面であると
はみなされない。
【００４８】加硫は、硫黄加硫剤の存在下に実施され
る。適切な硫黄加硫剤の例は、元素硫黄（遊離硫黄）ま
たは硫黄供与加硫剤、例えばアミンジスルフィド、ポリ
マーポリスルフィドまたは硫黄オレフィンアダクトを含
む。好ましくは、硫黄加硫剤は元素硫黄である。本技術
における当業者に既知のように、硫黄加硫剤は、約０．
５〜約４ｐｈｒの範囲の量で使用され、約０．５〜約
２．２５ｐｈｒの範囲が好ましい。
【００４９】促進剤（一次促進剤、及び所望により二次
促進剤）が、加硫に要する時間及び／または温度を制御
し、かつ加硫物の性質を改善するために使用される。し
ばしば促進剤が約０．５〜約２．０ｐｈｒの範囲の量で
使用される。そのような促進剤は、例えば、種々のアミ
ン類、ジスルフィド類、グアニジン類、チオ尿素類、チ
アゾール類、チウラム類、スルフェンアミド類、ジチオ
カルバメート類、及びキサンテート類であり得る。好ま
しくは、一次促進剤はスルフェンアミドである。もし、
二次促進剤が使用されるのであれば、二次促進剤は好ま
しくはグアニジン、チオカルバメートまたはチウラム化
合物である。硫黄加硫剤及び促進剤（単・複）の存在及
び相対量は本発明の一面であるとは必ずしもみなされな
い。
【００５０】場合により、抗酸化剤、オゾン亀裂防止剤
及びワックスの組合せが、「抗分解剤」と集合的に呼ば
れ得る。
【００５１】タイヤは、そのような技術における当業者
に容易に明らかな種々の方法によって、構築され、造形
され、成形され、そして硬化される。
【００５２】本発明の製造されたタイヤはそのような技
術における当業者に既知の方法によって普通に造形され
そして硬化される。
【００５３】本発明をさらに理解するために、添付の図
面が参照され、図１はタイヤの透視図であり、図２はタ
イヤトレッド及びその側壁の部分図を示し、そして図３
はタイヤの断面図である。
【００５４】特に、図中で、カーカス、ラグ４及び溝５
形状を有しかつ側壁６と結合している外周トレッド２
（ミニウイング３を有する）を有するタイヤが参照され
る。
【００５５】新規なことに、ラグ４及び溝５の形状を有
するトレッド２の部分は、トレッド２に隣接する側壁６
部上の位置８において最大区分幅（ＳＷ）へ、側壁６表
面の３０％より多く、ほぼ５０％に広がっている。ゴム
組成物の側壁の上に伸びかつその部分となっている、ラ
グ及び溝形状のトレッドの部分は、前述のシス１，４−
ポリイソプレン及びシス１，４−ポリブタジエンエラス
トマー、シリカ及びシリカカップリング剤及びヨウ素価
約４５ｇ／ｋｇかつ１２０ｃｍ3／１００ｇのＤＢＰ値
のカーボンブラックを含む。
【００５６】対照的に、外側トレッドのゴム組成物（ラ
グ及び溝の側壁のゴム組成物以外）はシリカ及びシリカ
カップリング剤を含まず、そして約１２０ｇ／ｋｇｎｏ
ヨウ素価及び約１１５ｃｍ3／１００ｇのＤＢＰ値を有
するカーボンブラックを使用する。
【００５７】特に、側壁６自体の遠心外表面（その上に
ラグ４及び溝５を含み、かつタイヤのビード７領域付近
に延びている）は本発明のゴム組成物、すなわち天然ゴ
ム及びシス１，４−ポリブタジエンゴム（Ｔｇが少なく
とも３０℃離れている）、並びに大きな粒子サイズのカ
ーボンブラック及びシリカ＋カップリング剤の強化剤の
ものである。
【００５８】本発明は以下の実施例を参照することによ
ってより良く理解でき、ここで部数及び百分率は他に示
さない限り重量による。
【００５９】
【実施例】実施例１ 天然ゴム及びシス１，４−ポリブタジエンゴムの混合物
を、カーボンブラック粒状強化剤を使用して調製し、そ
してこれをここで試料Ａ、Ｂ及びＣとする。試料Ａは、
カーボンブラックで強化した対照であり、試料Ｂ及びＣ
はシリカ強化剤をシリカカップリング剤と共に含む。
【００６０】これらのエラストマー組成物のための成分
は表１に示す通りである。
【００６１】
【表１】
【００６２】慣用量の抗分解剤、並びに脂肪酸（ステア
リン酸）、酸化亜鉛、硫黄及び促進剤を使用した。 １ 天然シス１，４−ポリイソプレンゴム（約−６５〜
−７０℃のＴｇを有する） ２ The Goodyear Tire & Rubber Company からのBUDEN
E(R)1207としてのシス１，４−ポリブタジエン（約９９
のシス１，４−含量及び約−１０３℃のＴｇを有する） ３ Ｎ５５０（約４３ｇ／ｋｇのヨウ素価及び約１２１
ｃｍ3／１００ｇのＤＢＰ値を有する） ４ PPG IndustriesからのHi-Sil 243（約１５０ｍ2／
ｇのＢＥＴ（窒素）表面積を有する） ５ HuberからのZeopol 8745シリカ（約１８０ｍ2／ｇ
のＢＥＴ（窒素）表面積を有する） ６ Degussa AGからのX50Sとしての複合材料（ビス(3-
トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドカップ
リング剤とカーボンブラックとの５０／５０の組合せ） ７ ｐ−フェニレンジアミン型のオゾン亀裂防止剤 ８ 重合トリメチルジヒドロキノリン型としての抗酸化
剤 ９ スルフェンアミド及びグアニジン型のもの １０ 混合ジアリールフェニレンジアミン型。
【００６３】実施例２ 調製したこれらのゴム組成物を約１５０℃の温度で３６
分間硬化し、この得られた硬化ゴム試料をその物性につ
いて表２に示すごとく評価した。試料Ａ、Ｂ及びＣは実
施例１の試料Ａ、Ｂ及びＣに相当する。
【００６４】
【表２】
【００６５】１ 試験中に硬化される未硬化のゴム試料
に振動ディスクによって加えられたトルク ２ ５ｍｍの幅のストリップを引き離す（１８０°で引
張）ために必要な力。それ自体に対する接着の尺度。 ３ 約１ヘルツで連続的に屈曲させることによってダン
ベル上で実施した硬化ゴム組成物の動的試験 ４ ブレード侵入試験（約２５℃）は、１０５．４ｃｍ
の振り子に結合した５．３ｃｍのブレードが垂直から１
５°から放たれたときの、侵入の深さが測定されるもの
として一般に説明することができる。値が低い程、より
良好であり（試料Ｂ及びＣ）、本発明のラグ及び溝形状
のタイヤ側壁のための望ましい性質であるより良好なパ
ンク原因物体に対する抵抗の指標である。 ５ エネルギー浸透試験（約２５℃）は、４５°の角
度、４．７６ｃｍ直径、１８ｇのインデンター（indent
or）が約１００ｍｍ／分の一定速度でゴム試料ブロック
内に押し込まれるものとして一般に記述できる。一定の
深さに侵入するためのエネルギーが記録される。値が高
い程、より良好であり（試料Ｂ及びＣ）、本発明のラグ
及び溝を有するタイヤ側壁のための望ましい性質である
より良好なパンク原因物体に対する抵抗の指標である。
【００６６】表２から容易に理解できるように、試料Ｂ
及びＣの３００％モジュラス、引張、引裂、硬度、摩耗
及び侵入抵抗性が対照試料Ａのものよりも有意に高く、
そして本発明の接地するように設計されているラグ及び
溝形状のタイヤ側壁のための望ましい性質である侵入、
引裂、摩耗及びパンク物体に対するより良好な抵抗を促
進する指標であるとみなされる。
【００６７】表２からさらにわかるように、試料Ｂ及び
Ｃの引張強度及び引裂性への抵抗は、対照試料Ａのもの
よりも有意に高く、そして本発明のラグ及び溝形状のタ
イヤ側壁のための望ましい性質である、より大きい強
度、パンク物体に対する抵抗及び引裂に対するより良好
な抵抗を高めるとみなされる。
【００６８】表２からさらにわかるように、試料Ｂ及び
ＣのＤＩＮ摩耗抵抗性が、対照試料Ａのものを超えて有
意に改善され（より小さい損失）、これらはオフロード
用途における、擦れ及び摩食に対するより大きい抵抗を
示す、接地するように設計された本発明のラグ及び溝形
状を有する側壁のための望ましい特性である。
【００６９】表２中に報告した性質から観察される他の
重要な面は、１００℃の弾性反発値によって示されるヒ
ステリシスが、予期されずに、高温（１００℃）に実質
的に維持されたことである。このことはまた、操作条件
下での比較的低い熱の蓄積並びに乗り物の操作のための
良好な経済性を促進することが重要である、本発明のラ
グ及び溝形状を有するタイヤ側壁のための望ましい特徴
である。
【００７０】さらに、表２に示されるように、屈曲性
が、より実質的に高い３００％モジュラス及び引張強度
のゴム組成物を使用して維持されることが予期されずに
みいだされた。ゴム配合技術における当業者は通常、屈
曲性が悪影響されると考えるだろう。
【００７１】機構は完全に理解され得ないが、試料Ｂ及
びＣについての切口生長に対する抵抗は、シランカップ
リング剤、シリカ、カーボンブラック及び新規なポリマ
ーブレンドの組合せによって形成されるネットワークに
よるものであると考えられる。
【００７２】ある代表的な態様と詳細を本発明を例示す
るために示してきたが、本技術における当業者には、本
発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更及
び修正がなし得ることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はタイヤの透視図である。
【図２】 図２はタイヤトレッド及びその側壁の部分図
を示す。
【図３】 図３はタイヤの断面図である。
【符号の説明】
１ タイヤ ２ トレッド ４ ラグ ５ 溝 ６ 側壁
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） Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｋ 5/548 5/548 Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｃ０８Ｌ 9/00 Ｂ６０Ｃ 11/04 Ａ (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 デービッド・ジョン・ザンジグ アメリカ合衆国オハイオ州44685，ユニオ ンタウン，アヴァンティ・レーン 3556 (72)発明者 バーナード・マシュー・ベジーラ，ジュニ ア アメリカ合衆国オハイオ州44224，ストウ, ホームサイト・ドライブ 1303 (72)発明者 ポール・ハリー・サンドストロム アメリカ合衆国オハイオ州44223，クヤホ ガ・フォールズ，フォレスト・エッジ・ド ライブ 2065 Ｆターム(参考） 4J002 AC01W AC03X AC06W DA036 DJ017 EX088 GN01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カーカス並びに外周ゴムトレッド及びそ
    れに結合した側壁を有する空気入りタイヤであって、該
    トレッドと該側壁の一部が接地するように設計されたラ
    グ及び溝形状のものであり、該ラグ及び溝形状は該トレ
    ッドから、該トレッドに隣接するタイヤ側壁の少なくと
    も３０％にわたって広がり、そして以下の（Ａ）及び
    （Ｂ）を特徴とする空気入りタイヤ： （Ａ）該側壁の該ラグ及び溝の形状の部分が、ゴム１０
    ０重量部を基準として、 （１）(a)４０〜８０ｐｈｒのシス１，４−ポリイソプ
    レン天然ゴム、及び(b)２０〜６０ｐｈｒのシス１，４
    −ポリブタジエンゴムを含むエラストマー、 （２）(a)５〜４０ｐｈｒのカーボンブラック、ここで
    該カーボンブラックは３５〜８５ｇ／ｋｇのヨウ素価(A
    STM D1510)及び７０〜１３０ｃｍ3／１００ｇのフタル
    酸ジブチル(DBP)値(ASTM D2414)を有する、及び(b)１２
    ５〜２００ｍ 2／ｇのＢＥＴ表面積を有する沈降シリカ
    １０〜７０ｐｈｒを含む、カーボンブラックと沈降シリ
    カを含む強化充填剤５５〜８０ｐｈｒ、 ここで、シリカのカーボンブラックに対する重量比は
    ０．３／１〜３／１の範囲であり、そして該ゴム組成物
    は８５ｇ／ｋｇより大きいヨウ素価を有するカーボンブ
    ラックを含まない、並びに （３）シリカ上のシラノール基と反応性の部分とエラス
    トマーと相互作用する他の部分とを有するカップリング
    剤を含むゴム組成物のものであり、 （Ｂ）タイヤ側壁のラグ及び溝形状のゴム組成物以外の
    外周トレッドのゴム組成物が、ゴム１００重量部を基準
    として、 （１）イソプレン及び１，３−ブタジエン及びこれらの
    混合物のポリマー、並びにイソプレン、１，３−ブタジ
    エン及びこれらの混合物とスチレンとのコポリマーから
    選択される、少なくとも１種のジエンエラストマー、 （２）１００〜１４５ｇ／ｋｇのヨウ素価及び１１０〜
    １４５ｃｍ3／１００ｇのＤＢＰ値を有するカーボンブ
    ラック３０〜９５ｐｈｒ、 ここで該トレッド組成物はシリカ及びカップリング剤を
    含まず、そして該トレッド組成物は３５〜８５ｇ／ｋｇ
    のヨウ素価及び７０〜１３０ｃｍ3／１００ｇのＤＢＰ
    値を有するカーボンブラック強化剤を含まない。
  2. 【請求項２】 該側壁ゴム組成物は−７０〜−１００℃
    の範囲のガラス転移温度を有するエラストマーを含まな
    いことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
  3. 【請求項３】 該ラグ及び溝形状の側壁のゴム組成物の
    ためのカーボンブラック強化剤が、８５ｇ／ｋｇより大
    きいヨウ素価を有するカーボンブラックを含まず、そし
    て該側壁ゴム組成物が、トランス１，４−ポリブタジエ
    ン、３，４−ポリイソプレン及び５０％より高いビニル
    含量を有する高ビニル含量ポリブタジエンを含まない、
    請求項１または２に記載のタイヤ。
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