JP2965743B2 - 重合体配合物およびその調製方法ならびにこの重合体配合物を用いる空気入りタイヤ - Google Patents

重合体配合物およびその調製方法ならびにこの重合体配合物を用いる空気入りタイヤ

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    • B29D2030/665—Treads containing inserts other than spikes, e.g. fibers or hard granules, providing antiskid properties

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強化重合体の加工方
法、本方法により作られた強化重合体およびこの強化重
合体を用いて作られたタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】（アスペクト比が５０〜１００で長さが
０．０５mmから１０mmの）マクロ短繊維強化重合体を用
いるＶベルト、タイヤおよびその他の複合重合体品の製
造は高知の技術である。このような従来技術による複合
材は、例えば、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポ
リイソプレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、ニ
トリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレン
ジエン単量体ゴム（ＥＰＤＭ）、天然ゴムおよびこれら
の混合物のようなゴム組成物より成り、このゴム組成物
には種々の材料より成る繊維の細断または破砕したもの
が添加されている。これらの材料としては、ポリアラミ
ド紡糸（例えば、米国デラウエア州、ウイルミントン
市、デュポン社商品名ケブラー(R) ）、アミド紡糸、ナ
イロン６紡糸（米国ニュージャージー州、モリスタウン
市、アライドケミカル社の１，６ポリカプロラクタ
ム）、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリエステル紡糸
（例えば、同じくアライドケミカル社のポリエチレンテ
レフタレート（ＰＥＴ））がある。
【発明が解決しようとする課題】従来技術においても、
マクロ繊維はもつれ易くかつ分散をよくするには多くの
混合工程を要するので、マクロ繊維の多くはこれをゴム
配合物に混入することは難しいとされている。またマク
ロ繊維の添加は、例えば、エイペックス用に要する細か
い寸法に押し出せないので（すなわち、マクロ繊維故
に、ゴムをエイペックスの先端に必要な細かい寸法でく
もの巣状にすることができないから）使用目的によって
は複合ゴム材の有用性を限定することもありうる。
【０００３】例えば、ケルバー(R) の場合、最大添加量
は約６phr （すなわち、ゴム１００重量部当たり６重量
部）が通常有用である。従来技術において、ゴムの細か
い寸法を要しないＶベルトまたはホースに用いる場合、
ゴム配合物に約１５〜４０phr のケルバーを添加するこ
とは公知である。
【０００４】（アスペクト比が１〜５で長さが０．１μ
ｍから１０μｍの）ミクロ繊維はそのまま形成するかま
たは重合体マトリックスに分散することが可能である。
（製品に混和する際は、ミクロ繊維を更に伸長してよ
く、伸長量はゴム複合材を加工する方法次第である）。
例えば、イサエフ等の米国特許第４，７２８，６９８号
において、混入または押し出しに先立ち液晶重合体をベ
ース重合体に加えることにより重合体マトリックス中に
繊維をそのまま形成することを教示している。
【０００５】重合体マトリックス中のマクロ繊維の配向
は、これらの繊維を含有するベース重合体の混合および
／または押し出しにより制御可能であることが示されて
いる。重合体マトリックス中の繊維の配向は、配向方向
に平行な方向における重合体の弾性率（剛性）を向上す
る。繊維の存在により、重合体の切傷抵抗特性、荷重支
持特性およびグリーンストレングス（未加硫状態の強
さ）も向上する。一方、マクロ繊維を添加した複合材は
相対的に高いヒステリシスを持つ傾向があり、これによ
り複合材の効率を限定する恐れがあり、特に使用中度重
なる曲げを受けるゴム用品に用いたときにしかりであ
る。
【０００６】ミクロ繊維の配向はこれを得るのに一層難
しいが、そうであっても、異方性のないミクロ繊維複合
材は、ゴム配合物のヒステリシスに寄与することは殆ど
ないにしても、ゴム配合物の剛性を向上する。ミクロ繊
維を添加した複合材は、カーボンブラックまたはマクロ
繊維を添加した類似の複合材より低いヒステリシスを有
する。
【０００７】従って、本発明の目的は複合材中のマクロ
繊維、ミクロ繊維および他の強化充填材（例えば、カー
ボンブラック、シリカ等）の量を調整することにより、
特定の使用目的に対してゴム複合材の特性を最適化する
方法を提供することにある。本発明の他の目的は、マク
ロ繊維の若干量をミクロ繊維と置換することにより、高
いマクロ繊維混入度を有する従来技術複合材に実質的に
相当する特性を有する、マクロ繊維添加度を低めたゴム
複合材を提供することにある。本方法によれば、マクロ
繊維を低い濃度で使用するから簡単にマクロ繊維を複合
材中に混入できると共に、配合物の混合が容易となる。
【０００８】更に他の目的は、マクロ繊維およびミクロ
繊維を含有する新規な重合体配合物およびこのような重
合体配合物を含むエラストマー製品を提供することにあ
る。
【０００９】本発明のその他の目的は以下の記述により
明らかになるであろう。定義文中「軸方向配向」とは、
標本の対称軸に実質的に平行な繊維配向をいう。
【００１０】「平面配向」とは、対称軸に垂直な平面に
実質的に平行な繊維配向をいう。
【００１１】「ナットシン(R) 」とは、合成シス−ポリ
イソプレンゴム（天然ゴムに類似の分子構造）をいう。
【００１２】「粘弾性」とは、材料の複合の（弾性およ
び粘性双方）応答（応力および歪み）例えば、歪みに対
する遅延応力応答として識別できるものをいう。
【００１３】「異方性指数」とは、加工方向に計測し、
加工方向に垂直に計測することにより得られる類似値で
除して得られる有る種の物理特性比率をいう。
【００１４】「Ｇ’」とは、粘弾性材の弾性率をいう。
【００１５】「Ｇ”」とは、粘弾性材の粘性率をいう。
【００１６】「Ｓｅｔ」とは、エラストマーが変形する
際に残留する永久歪率をいう。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明において提供され
るものは強化重合体加工方法である。本方法は、組成物
の全重量に基づく、ミクロ強化重合体１〜５０重量パー
セントをベース重合体と配合し、別個の混入工程中にマ
クロ短繊維をこのように生成されたミクロ強化重合体と
ベース重合体との配合物に混入することより成る。
【００１８】１実施例においては、ミクロ強化重合体の
選定は、それがベース重合体と混合される間、その一体
性を持ち続け、かつ、重合体配合物内において本来のミ
クロ繊維を形成する特性を持つように行なわれる。マク
ロ繊維の重合体中の配向は、重合体配合物の押し出しま
たは圧延（カレンダー加工）により制御される。ミクロ
繊維の配向は他の工程により制御される。
【００１９】また、ベース重合体、ミクロ強化重合体お
よびマクロ短繊維より成る重合体配合物も提供される。
１実施例においては、ミクロ強化重合体は、ミクロ繊維
がベース重合体内に分散された状態において、重合体配
合物内に存在する。マクロ繊維が方向性をもって配向さ
れることも望ましい。
【００２０】本発明は重合体配合物を用いて製造される
空気入りタイヤも提供する。
【００２１】本発明は、強化重合体の加工方法および本
方法により製造される強化重合体に監視、特に、マクロ
短繊維およびミクロ短繊維により強化されたベース重合
体に関する。
【００２２】
【作用】ベース重合体は以下のごときエラストマーで、
例えば、ポリイソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム
（ＳＢＲ）、ポリブタジエンゴム、ニトロブタジエンゴ
ム（ＮＢＲ）、ポリクロロプレンゴム、天然ゴム、ＥＰ
ＤＭ（エチレンプロピレンジエン単量体ゴム）およびこ
れらの混合物であって、マクロ短繊維（例えば、ポリア
ミド、ポリエステル、ポリオレフィン、セルロース繊
維、ポリイミド、ポリユリア、ポリウレタンおよびポリ
ベンゾイミダゾールとその混合物であって、糸状または
繊維に加工し、任意に細断または破砕してアスペクト比
が５０〜１００で長さが０．０５mmから１０mmのもの）
と混合されると、切傷成長抵抗、引張強さ、未加硫強度
といった強度特性の向上を示すと共に、ベース重合体単
体のみの剛性特性を越える剛さを示す。
【００２３】ミクロ強化重合体は、この強化重合体を化
学的に作るときは、従来の調合温度でエラストマーベー
スの重合体に混合され、熱可塑性重合体を融かして強化
重合体を形成するときは、重合体の融点より高い温度で
エラストマーベースの重合体に混合される。本発明によ
れば、ミクロ強化重合体は、ベース重合体エラストマー
とミクロ強化重合体の配合物の１〜５０％、好ましくは
１０〜４０％、最も好ましくは１５〜３０％からなるこ
とが判明している。
【００２４】本発明の重合体配合物を提供するのに用い
られるミクロ強化重合体の例としては、液体または粉体
の熱可塑性重合体が含まれる。上記重合体の例には、ポ
リアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリウレタ
ンおよびその混合物がある。使用しうる他の重合体の例
には、ポリイミド、ポリイミダゾール、ポリユリアおよ
び液晶重合体が含まれる、これらの重合体はベース重合
体に混合されるとき、自己の一体性を保持する能力を有
しており、従って一様には混合しないベース重合体とも
混ぜ合わすことができる。
【００２５】熱可塑性重合体によってはベース重合体の
マトリックス中にミクロ繊維を形成しうる。
【００２６】図１に、本発明の強化エラストマー１０の
顕微鏡写真を示す。マクロ繊維１２（図示実施例中のケ
ブラー(R) 、ポリアラミド）はエラストマー１４により
取り囲まれており、かつ複数の配向されたミクロ強化重
合体フィブリル１６（微細繊維）に包まれている。エラ
ストマーを引き伸ばしてモールドの輪郭に合わせ、かつ
エラストマーを加硫してミクロフィブリル周囲にマトリ
ックスを設定または形成する際、ミクロフィブリルはモ
ールド、例えば、タイヤモールドで加硫中エラストマー
内に配向されることが発見された。図１に示すように、
加硫品においてはミクロフィブリルのアスペクト比は１
０乃至２５０またはこれ以上となりうる。
【００２７】本発明の方法の実施例において、ベース重
合体５０〜９９重量％と、熱可塑性重合体１〜５０重量
％と、マクロ短繊維１〜８phr を押出または他の内部混
合機で通常の配合剤と約１−１０分混合する。そしてこ
の混合物はタイヤ部品に作られる。
【００２８】グラフト化剤０−３重量％を重合体配合物
に添加してベース重合体とミクロ強化重合体間に重合相
溶化とポテンシャル結合（架橋）を行う。ミクロ強化重
合体とベース重合体間の結合は望まれかつ得られるとき
は、かく結合が得られる模式的機構は模式的ベース重合
体としてポリイソプレン、ミクロ強化熱可塑性重合体と
してナイロン１２およびグラフト化剤としてジチオジプ
ロピオニック酸を用いて、図１２の（Ａ）の式により表
わすことができると考えられる。
【００２９】今一つの摸式的グラフト化剤は無水マレイ
ン酸であって、図１２の（Ｂ）に示すように反応する蓋
然性が非常に大きいと考えられる。
【００３０】マクロ繊維を配合工程中に重合体配合物に
添加する際、従来のゴム配合に用いられるのと同様なパ
ラメータが用いられる。本発明において、ベース重合体
に種々の割合でミクロ強化重合体と共に、ケブラー短繊
維１〜４０、望ましくは１〜１５phr （ゴム１００重量
部当たり重量部）を添加して有用な強化製品を得ること
が可能である。本発明の方法は、約５０％のマクロ繊維
（例えば、ケブラー）を含有するミクロとマクロ強化重
合体のマスターバッチを作るのに用いてもよい。
【００３１】重合体マトリックス中にミクロ繊維が存在
すると、マトリックスに高い弾性率特性が与えられるこ
とが知られている。すなわち、ミクロ繊維は充填材とし
て作用するから、このような配合物を形成するミクロ繊
維はゴム配合物におけるカーボンブラックの代わりに用
いて、相対的に低いヒステリシスを有する組成物を供給
するとともに、その組成物の剛性を増大または維持する
ことができる。
【００３２】一般に、ミクロ繊維は強化性と低いヒステ
リシスを有すると共に加工が容易であるという利点があ
り、一方配向されても顕著な異方性を示さないという欠
点を有し、ミクロ繊維によって重合体マトリックスに用
いた場合切傷抵抗特性に乏しいことが見られる。これに
対し、マクロ繊維は強化性があると共に優れた切傷抵抗
特性を示すが、相対的に高いヒステリシスを有すると共
に加工が難しい。ミクロおよびマクロ繊維が含有する重
合体組成物は、ミクロおよびマクロ繊維の利点を示す一
方双方の欠点をできるだけ少なくする。
【００３３】図２に本発明の強化エラストマーを用いて
作った空気入りタイヤ３０を示す。本発明により調整し
た強化重合体配合物は空気入りタイヤの種々の構成物に
用いることができると考えられる。図示の実施例におい
て、タイヤ３０は一対のビード３２、ビード３２を包む
カーカスプライ３４、タイヤのクラウン部分のカーカス
プライ３４上に配設されたベルトまたはブレーカ３６、
ベルトまたはブレーカ３６上に配設されたトレッド３８
と、ビード３２とトレッド３８間に配設した側壁４０か
ら成る。繊維を添加した重合体配合物はトレッドベース
４２（ベルトプライとトレッドゴム間に配設されたゴム
配合物）に用いられて、切傷成長とヒステリシスを低減
し、異物の耐浸透性、かつ剛性と取扱適性を向上する。
このような配合物はトレッド３８に用いられてチッピン
グとチャンキングを低減し、ローリング抵抗を向上し、
総てのベルトまたはブレーカプライ３６および他の上層
を含むベルトパッケージを用いて剛性を増すと共に切傷
抵抗と亀裂特性を向上し、エイペックス４４に用いてエ
イペックスを堅くすると共にヒステリシスを低減し、側
壁４０に用いて傷および切傷に対して靱性を高め、更に
ビード部分３２を用いて剛性を向上すると共に切傷抵抗
特性を向上する。
【００３４】マクロ繊維とミクロ繊維強化重合体を用い
たエラストマー組成物は、このような組成物がベルトパ
ッケージの剛性を増すのに用いることができるので、タ
イヤの上層の必要を少なくするのに使うことができると
考えられる。ベルトパッケージのゲージを低減すると共
に上層の織物を減じることができ、上層を無くすことも
可能であると考えられる。
【００３５】
【実施例】本発明の方法および組成物を以下の実施例に
より更に説明する。
【００３６】実施例１ 本実施例において、種々の組成物の特性を比較して、表
Ｉ〜III にこれら組成物にミクロ繊維およびマクロ繊維
を混入することにより生じる効果を示す。
【００３７】試料の各々は、従来のゴム促進剤、カーボ
ンブラック、硫黄、オイル、オゾン亀裂防止剤、酸化防
止剤、開始剤および充填剤を用いて調整された。天然ゴ
ム（表の試料Ｎｏ．１）を制御剤として用いた。
【００３８】流動計データを従来の技術により得た。
「ミニトルク」とは、硬化曲線における最小限粘性点を
示す。「デルタトルク」とは、最小限トルクよりのトル
クの最大限増加を示す。「ｔ９０」とは、「デルタトル
ク」の９０％を得るのに要する分単位の硬化時間を示
す。
【００３９】５０％弾性率（ＭＯＤ）を混練または圧延
方向、すなわち機械方向（順方向）、および、機械方向
と垂直の方向（対向）における各標本に対するインスト
ロンデータより得た。総てデータはメガパスカル（ＭＰ
ａ）にて示す。不均質性指数とはＭＯＤ順／ＭＯＤ対向
の比である。Ｕ．Ｔ．とは極限引張強さである。Ｅ．
Ｂ．は破断時伸び百分率を示す。
【００４０】ナイロン／ナットシン(R) は、ナイロン１
２の２０％およびナットシン８０％の配合物より成るミ
クロ強化熱可塑性重合体である。ナットシン(R) は合成
シス−ポリイソプレンゴムである。
【００４１】Ｈｙｔ／ナットシン(R) は、ポリブチレン
テレフタレタレート ポリテトラメチレングリコール
共重合体３３％（デラウエア州、ウイルミントン市、デ
ュポン社のハイトレル(R) ５５５５）とナットシン(R)
６７％の配合物より成るミクロ強化熱可塑性重合体であ
る。
【００４２】ＲＯＹナイロンはニュージャジー州、モリ
スタウン市、アライドケミカル社より入手可能な部分配
向の（ナイロン６）糸である。
【００４３】Ｃｈｏｐ ＰＥＴもアライドケミカル社よ
り入手可能な切断された短繊維であるチョップト ポリ
エチレンテレフタレート繊維である。
【００４４】ケブラー(R) ５０％を含有するマスターバ
ッチ形式における表III のＫＥＶパルプは、ニュージャ
ジー州、トレントン市、ワイラフ＆ルーザ社より入手し
た。表に記載の配合物の各々は、表に表示の成分を加え
て、以下を含む。
【００４５】１０phr ＺｎＯ ２８phr カーボンブラック １７phr シリカ ２phr オイル ２．７５phr 酸化防止剤 ２phr オゾン亀裂防止剤 ２phr 促進剤 ３phr カブラー ５phr 硫黄 表中のデータはゴム複合材の弾性率を、ミクロ強化重合
体またはマクロ短繊維（表Ｉ）（標本３，４，および５
と標本１を比較）のいずれかを用いて増加できること、
かつ、弾性率をミクロ強化重合体およびマクロ材の割合
を変えることにより維持できることを示す。標本２と標
本３および６を比較されたい。
【００４６】これら素材が硬化速度に殆ど影響を及ぼさ
ないこと、更にヒステリシスが本系列を通して制御され
る事実も示す。異方性を複合材に用いられるマクロ繊維
の量により制御される。
【００４７】実施例２ 本実施例は表III にある配合物系列の付加特性を示す。
異方性指数、粘弾性、極限特性、破壊特性および設定特
性を観察した。
【００４８】１０phr ミクロ繊維水準におけるミクロ繊
維（ナイロン／ナットシン(R) およびＰＥＴ／ナットシ
ン(R) ）の２種と、マクロ繊維（チップトナイロン、Ｐ
ＯＹ／ナイロンおよびケブラー(R) （Ｗ＆Ｌマスターバ
ッチ）の３種を用いた。ミクロ−マクロ繊維配合物特性
用比較水準を設けるため、ＰＯＹ／ナイロンを含有する
マクロ繊維配合物を含めた。
【００４９】標本形状寸法の２種の粘弾性、工業的およ
び破断特性試験を行うため用意した。平行板および純剪
断標本の配合物の各々１５０℃、ｔ９０’ｓで硬化し
た。各形状寸法について、２つの繊維配向を試みた。平
行板を優先的に軸方向および平面方向に配向した繊維を
用いて用意した。
【００５０】純剪断標本を加工シートの機械加工方向
「順」および「対向」に用意した。試料を用意する方法
は試料の繊維配向に影響する。
【００５１】剪断弾性率から得た、異方性指数は、マク
ロ繊維のタイプ（１．５４ケブラー (R) 対ナイロンの
１．３）に依存し、配合物を含有するＰＯＹの異方性指
数は従来のマクロ繊維より若干高い（表IV）。
【００５２】繊維が軸方向および平面方向配向（図３，
図１１（ａ），図４および図１１（ｂ））を有する試料
における２５℃、および、軸方向繊維配向（図５）を有
する試料の８０℃において得られた粘弾性データは、マ
クロ繊維またはミクロ−マクロ複合繊維をゴム配合物に
添加した際の弾性率および損失弾性率の同時増加を示
す。図３〜図１０における数字は表IIに図示する配合物
である。配合物を含有するＨｙｔ／ナットシン(R) は、
これに相当するナイロン／ナットシン(R) 配合物より低
い弾性率および損失弾性率の双方を示した。ミクロおよ
びマクロ繊維を含有する総ての配合物について損失弾性
率ピークの顕著な拡大が２５℃で観察された。この効果
は８５℃では実質的に存在しなかった。弾性率および損
失弾性率に対する温度効果は、ミクロとマクロ繊維総て
の組み合わせが制御配合物に比べて（２５℃と８０℃間
において）Ｇ’とＧ”の大きな減衰に至ることを示して
いる。
【００５３】試験 上記平行板標本の２種を用いて２５℃で粘弾性特性決定
を行った。標本を０．１％と低い動的歪み振幅から変換
器範囲限界（制御用として３９％の動的歪み、配合物お
よび単一繊維配合物を含有するＰＥＴ−ナットシン(R)
として２０％、ミクロ−マクロ繊維配合物用１０％未満
動的歪み）まで試験した。繊維の軸方向配向で調整した
標本も、弾性率および損失弾性率の温度依存性を決定す
るため、８０℃で特性決定を行った。次に異方性指数
を、軸方向対平面標本より得た弾性率の比から決定し
た。
【００５４】機械工学的データは、ミクロ−マクロ繊維
含有の配合物（ケブラー−ナイロン−ＰＯＹ／ナイロン
−ナットシン(R) 配合物に対して１４％まで）に対して
（１００％歪変形に続く）増加した硬化（図６）を示し
た。ヒステリシス（Ｈ１０）と最高の弾性（Ｃ１０）が
ナイロン−ナイロン−ナットシン(R) 材で得られた（図
７）。ミクロ−マクロ配合物総てが単一繊維配合物より
高い弾性とヒステリシスを示した。すなわち、ナイロン
−ナットシン(R) （ミクロ繊維）がナイロン／ＰＯＹ
（マクロ繊維）に続いた。
【００５５】機械工学的かつ極限特性を２５℃で粒子方
向に順および対向して調整した標本について特定した。
従来の機械工学的特性（硬化、ムーニーリブリンＣ１０
弾性率およびヒステリシス）を決定した。極限特性（図
８）（突発引裂エネルギーＴｃおよび極限伸び）も１０
０％／秒歪み率で、配合物のこの系列について得た。極
限特性（伸びおよび突発引裂エネルギーＴｃ）は（制御
剤に対比したとき）顕著な向上を示し、ケブラー／ナイ
ロン−ナットシン(R) が最上であり、これにナイロン−
ＰＯＹ／ナイロン−ナットシン(R) が続いた。ミクロ−
マクロ配合物に関する極限伸びおよびＴｃはナイロン−
ナットシン(R) （ミクロ繊維）とナイロン／ＰＯＹ（マ
クロ繊維）双方が向上した。
【００５６】破壊特性を２５℃で（粒子方向に対向）
（図９）繊維優先配向に直角方向の亀裂成長より決定し
た。歪み制御下で、ナイロンミクロ−マクロ配合物を制
御剤に相当する単一マクロ繊維（ナイロン−ＰＯＹ）と
ミクロ繊維（ナイロン−ナットシン(R) ）の中間に位置
づけた。配合物含有のケブラー(R) も、ナイロン−ナッ
トシン(R) 配合物相当の（制御剤より３倍高い）切傷成
長率を示した。同じ弾性エネルギー（Ｗｏ）条件に対比
して（図１０）、ナイロン−ナットシン(R) ／ナイロン
ＰＯＹ配合物は、この系列配合物に関する最も低い切傷
成長率を示し、Ｗｏは０．１５ＭＰａより大であった。
【００５７】破壊特性を２５℃で１０Hz動的歪み制御条
件（０〜２５％および０〜３５％のピーク間で）の下
に、最も好ましい繊維配向（粒子方向に対向する方向）
において決定した。
【００５８】表のデータおよび数字から以下の結論が可
能である。 １．マクロおよびミクロ繊維の組み合わせを変えること
により、同一または増加された強化水準を達成可能であ
る（表IVと図３〜１０）。 ２．異方性は複合材中の繊維（マクロ）含有量により制
御可能である（表IV）。 ３．ヒステリシスは、ミクロ重合体強化材の量を増すこ
とにより強化を達成する間低く保つことが可能である
（図７）。 ４．マクロ繊維とミクロ繊維を組み合わせることにより
切傷成長の低減が可能である（図９および図１０）。 ５．ミクロ重合体をより多く、マクロ繊維をより少なく
使うことにより、加工を容易にすると共に、所望の強化
水準を得ることができる（ＭＰＴデータ参照）。
【００５９】本発明の実施例の幾つかを図解かつ記述し
たが、本発明の精神より逸脱することなくこれを種々変
更および実施できることは当業者により認められよう。
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
【表３】
【００６３】
【表４】
【００６４】
【表５】
【００６５】
【表６】
【図面の簡単な説明】
【図１】マクロ繊維およびミクロ繊維を示す本発明の重
合体配合物の顕微鏡写真。
【図２】本発明の重合体配合物を用いて製造した空気入
りタイヤおよび重合体配合物を含む上記タイヤの各部の
図解。
【図３】２５℃で得られる軸方向配向の種々の繊維を有
するゴム標本に関する粘弾性データ。
【図４】２５℃で得られる平面配向繊維を有する標本に
関する粘弾性データ。
【図５】８０℃における軸方向配向繊維を有する標本に
関する粘弾性データ。
【図６】繊維充填標本に関する設定データ。
【図７】繊維充填標本に関する弾性データ。
【図８】繊維充填標本の最終（破断に至る力）特性。
【図９】繊維充填標本に関する亀裂成長データ。
【図１０】繊維充填標本に関する弾性エネルギーデータ
ー。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は軸方向配向の繊維を有する
円形平坦なゴム標本と平面配向繊維を有する円形平坦ゴ
ム標本の図解。
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）はミクロ強化重合体とベース
重合体間の結合の模式的機構を示す式。
【符号の説明】
１０ 強化エラストマー １２ マクロ繊維 １４ エラストマー １６ フィブリル ３０ タイヤ ３２ ビード ３４ カーカスプライ ３６ ブレーカ ３８ トレッド ４０ 側壁 ４２ トレッドベース ４４ エイペックス
フロントページの続き (73)特許権者 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒ ｅｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316 −0001，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ドナルド ジェームス バーレット アメリカ合衆国 44281 オハイオ州 ワズワース レイマー ロード 2309 (72)発明者 リチャード ジョージ バウエル アメリカ合衆国 44240 オハイオ州 ケント チャドウィック ドライヴ 1624 (72)発明者 ジョセフ ウォルター ミラー，ジュニ ア アメリカ合衆国 44313 オハイオ州 アクロン テニソン 3436 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08L 7/00 - 21/02 C08J 5/04 C08K 7/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベースゴムに、ミクロ強化用重合体を、
    該ミクロ強化用重合体と該ベースゴムの合計量に対して
    １〜５０重量％の割合で混合して混合物を得る工程と、
    該混合物に、マクロ短繊維を１〜４０ｐｈｒの割合で混
    合して強化されたポリマーブレンドを得る工程とを有す
    る強化ポリマーブレンドの製造方法であって、 前記ミクロ強化用重合体は、前記ベースゴム中でその存
    在が維持される一方で、前記ゴムベース中でミクロ繊維
    を形成し得るものであり、 該ミクロ繊維は０．１μｍ〜１０μｍの長さと、１〜５
    のアスペクト比を有し、かつポリアミド、ポリエステ
    ル、ポリオレフィン、ポリエステル・ポリエーテル共重
    合体、尿素樹脂、ポリウレタン及びシンジオタクチック
    ＰＢＤからなる群より選ばれた材料の１種以上からな
    り、 前記マクロ短繊維は、０．０５ｍｍ〜１０ｍｍの長さ
    と、５０〜１００のアスペクト比とを有し、かつ紡糸ま
    たは配向されたポリアミド、ポリエステル、カーボン繊
    維、セルロース誘導体、ポリオレフィン及び金属から選
    択された材料の１種以上からなることを特徴とする強化
    ポリマーブレンドの製造方法。
  2. 【請求項２】 （ａ）ベースゴムと、 （ｂ）０．１〜１０μｍの長さと、１〜５のアスペクト
    比を有するミクロ繊維の形態をとり、ポリアミド、ポリ
    アラミド、ポリエステル及びポリオレフィンからなる群
    より選択された材料の１種以上からなるミクロ強化用重
    合体を、前記ベースゴムと該ミクロ強化用重合体との合
    計量に対して１〜５０重量％の割合で含み、かつ （ｃ）０．０５ｍｍ〜１０ｍｍの長さと５０〜１００の
    アスペクト比とを有し、紡糸または配向されたポリアミ
    ド、ポリエステル、カーボン繊維、セルロース誘導体、
    ポリオレフィン及び金属から選択された材料の１種以上
    からなるマクロ短繊維を１〜４０ｐｈｒの割合で含むこ
    とを特徴とするポリマーブレンド。
  3. 【請求項３】 インナーライナー、少なくとも一対のタ
    イヤビード、カーカスプライ、側壁及びトレッドを有す
    るゴム複合材を用いた空気タイヤにおいて、該空気タイ
    ヤは、 （ａ）ベースゴムと、 （ｂ）０．１〜１０μｍの長さと、１〜５のアスペクト
    比を有するミクロ繊維の形態をとり、ポリアミド、ポリ
    アラミド、ポリエステル及びポリオレフィンからなる群
    より選択された材料の１種以上からなるミクロ強化用重
    合体を、前記ベースゴムと該ミクロ強化用重合体との合
    計量に対して１〜５０重量％の割合で含み、かつ （ｃ）０．０５ｍｍ〜１０ｍｍの長さと５０〜１００の
    アスペクト比とを有し、紡糸または配向されたポリアミ
    ド、ポリエステル、カーボン繊維、セルロース誘導体、
    ポリオレフィン及び金属から選択された材料の１種以上
    からなるマクロ短繊維を１〜４０ｐｈｒの割合で含むポ
    リマーブレンドを用いて形成されたものであることを特
    徴とする空気タイヤ。
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