JP2021500434A - ランフラット空気入りタイヤの側部インサートの配合物 - Google Patents

Abstract

架橋後にエラストマーの化学的、物理的および機械的特性のすべてを想定できる、架橋可能な不飽和鎖ポリマーベースと、充填剤と、可塑剤と、硬化システムと、を含む、ランフラット空気入りタイヤの側部インサートの配合物。該可塑剤は、脂肪族鎖からなり、５０℃〜１００℃の溶融温度を有する。

Description

本発明は、ランフラット空気入りタイヤの側部インサートの配合物に関する。

ランフラット空気入りタイヤは、パンクが発生した場合に、車を減速させてさらに数キロメートル走行させることができる空気入りタイヤである。この効果は、サイドウォールに配置された特別なゴム製インサートの存在により可能になる。ゴム製インサートは、特にパンクが発生した場合に最大の応力を受ける、空気入りタイヤの部品である。

車両の持続可能性を確保し、かつパンクした空気入りタイヤの条件下で劣化率を低減するために、これらの側部インサートは、パンク条件下での動作中に発生する高温でインサートそれ自体に高い剛性を提供でき、かつ低ヒステリシスを提供できる材料で作られている。一般に、必要とされる剛性特性は、ランフラット動作条件下で生成される高温で剛性を維持できる、特定の成分の組み合わせによって確保される。

当業者に知られているように、カーボンブラック含有量を減らし、その結果、ヒステリシスのレベルを低下させることにより、そのような配合物の持続時間を改善することができる。しかしながら、そのような解決策は必然的に剛性の点で悪化をもたらすであろう。

したがって、ランフラット配合物の寿命を改善する解決策、ひいては剛性レベルを低下させることなくヒステリシスレベルを低下させることを可能にする解決策が必要である。

本発明の発明者らは、ランフラット空気入りタイヤの側部インサートの配合物に、特定の範囲内の溶融温度を特徴とする可塑剤を使用すると、結果として、剛性レベルを悪化させることなくヒステリシスレベルを低下させることができることを知見した。

本発明の対象は、ランフラット空気入りタイヤの側部インサートの配合物である。当該配合物は、架橋可能な不飽和鎖ポリマーベースと、充填剤と、可塑剤と、硬化システムと、を含む、配合物であって；可塑剤が、脂肪族鎖からなり、５０℃〜１００℃の溶融点を有することを特徴とする。

ここで、および以下において、「架橋可能な不飽和鎖ポリマーベース」という用語は、硫黄または過酸化物系との架橋（硬化）後にエラストマーに通常想定されるすべての化学的、物理的および機械的特性を想定できる、天然または合成の非架橋ポリマーをいう。

ここで、および以下において、硬化システムという用語は、少なくとも硫黄および促進化合物を含む成分の複合体であって、配合物の調製時に最終ブレンド段階で添加され、配合物が硬化温度にさらされるとポリマーベースの硬化を促進することを目的とする複合体をいう。

好ましくは、可塑剤が、６０℃〜９０℃の溶融温度を有する。

好ましくは、脂肪族鎖が、Ｃ３０〜Ｃ５０の長さを有する。

好ましくは、可塑剤が、配合物中に、１０〜３０ｐｈｒの量で存在する。

本発明のさらなる対象は、本発明の対象の配合物を使用して得られる、ランフラット空気入りタイヤの側部インサートである。

本発明のさらに別の対象は、本発明の配合物を使用して得られる側部インサートを備える、ランフラット空気入りタイヤである。

本発明をよりよく理解するために、以下の実施例は、例示的かつ非限定的な目的で提供される。

３つの比較例の配合物を（配合物Ａ〜Ｃ）と、本発明の教示による配合物（配合物Ｄ）と、を調製した。

具体的には、配合物Ａは、可塑剤を含まず、
配合物Ｂは、ヒステリシスを低減する目的でカーボンブラックの量が少ない、という点で配合物Ａとは異なり、
配合物Ｃは、本発明により提供されるものよりも低い溶融温度を特徴とする可塑剤を含む、という点で配合物Ａとは異なり、
配合物Ｄは、本発明により提供されるものと一致する溶融温度を有する可塑剤を含む、という点で配合物Ａとは異なっている。

実施例で説明する配合物は、以下に報告する手順に従って得た。

−配合物の調製−

［第１の混合ステップ］
混合を開始する前に、接線ロータを有し、内容積が２３０〜２７０リットルのミキサーに、架橋可能なポリマーベース、カーボンブラック、フェノール酸、および提供される場合は可塑剤を充填した。これより、充填率が６６〜７２％に達した。

ミキサーを４０〜６０回転／分の速度で操作し、１４０〜１６０℃の温度に達したら、形成された混合物を取り出した。

［第２の混合ステップ］
先のステップで得られた混合物を、４０〜６０回転／分の速度で操作されるミキサーで再処理し、その後、１３０〜１５０℃の温度に達したら取り出した。

［第３の混合ステップ］
先のステップで得られた混合物に、加硫システム（硫黄、促進剤、酸化防止剤／オゾン劣化防止剤、酸化亜鉛、ステアリン酸）を加え、充填率が６３〜６７％に達した。

ミキサーを２０〜４０回転／分の速度で操作し、１００〜１１０℃の温度に達したら、形成された混合物を取り出した。

表１に、６つの配合物のｐｈｒ単位での組成を示す。

Ｓ−ＳＢＲは、平均分子量がそれぞれ８００〜１５００×１０^３および５００〜９００×１０^３であり、スチレン含有量が２０〜４５％である、溶液重合プロセスによって得られるポリマーベースである。

ＢＲは、１，４シス含有量が少なくとも４０％のブタジエンゴムである。

可塑剤^＊は、（本発明により提供されるものよりも低い）約２０℃の溶融温度を特徴とするペンタデカン酸メチルエステルである。

可塑剤^＊＊は、（本発明により提供されるものと一致する）７０℃の溶融温度を特徴とするＣ４０鎖を有する飽和パラフィンである。

ＴＭＱは、ポリ（１，２−ジヒドロ−２，２，４−トリメチルキノリン）の頭字語であり、酸化防止剤として使用されている。

ＣＢＳは、ベンゾチアジル−シクロヘキシル−スルフェンアミドの頭字語であり、加硫促進剤として使用されている。

強化用樹脂は、フェノール−ホルムアルデヒド系樹脂である。

６ＰＰＤは、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の頭字語であり、酸化防止剤として使用されている。

上述の配合物を、その剛性およびヒステリシス特性を評価するために試験した。当業者に知られているように、弾性率Ｅ’（３０℃）の測定は剛性の評価を提供し、ｔａｎδ（２００℃）の測定はヒステリシスの評価を提供する。弾性率Ｅ’（３０℃）およびｔａｎδ（２００℃）の値は、ＩＳＯ４６６４規格に従って取得した。

表２は、比較例の配合物Ａに対する指数で示された剛性およびヒステリシスの結果の一覧である。具体的には、より高い値は、より高い剛性およびより低いヒステリシスに関連している。

表２に列挙されている値から、カーボンブラックの量の削減（配合物Ｂ）、および本発明によって提供されるものとは異なる溶融温度を特徴とする可塑剤の使用（配合物Ｃ）は、ヒステリシスに所望の低減を生じさせたとしても、望ましくない剛性の低下を引き起こすことは明らかである。

対照的に、本発明に従う範囲内の溶融温度を特徴とする可塑剤の使用（配合物Ｄ）は、ヒステリシス値の低減を、これが剛性レベルの低下に反映されることなく、確実にすることができる。

Claims (6)

1. 架橋後にエラストマーの化学的、物理的および機械的特性のすべてを想定できる、架橋可能な不飽和鎖ポリマーベースと、充填剤と、可塑剤と、硬化システムと、を含む、ランフラット空気入りタイヤの側部インサートの配合物であって；
   前記可塑剤が、脂肪族鎖からなり、５０℃〜１００℃の溶融温度を有することを特徴とする、配合物。
2. 前記可塑剤が、６９℃〜９０℃の溶融温度を有することを特徴とする、請求項１に記載の配合物。
3. 前記脂肪族鎖が、Ｃ３０〜Ｃ５０の長さを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の配合物。
4. 前記可塑剤が、配合物中に、１０〜３０ｐｈｒの量で存在することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の配合物。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の配合物を使用して得られる、ランフラット空気入りタイヤの側部インサート。
6. 請求項６に記載の側部インサートを備える、ランフラット空気入りタイヤ。