JP4365369B2 - カラースモークタイヤ用トレッドゴム組成物、そのトレッドゴムを含むタイヤ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤ用トレッドゴム組成物に関し、より詳しくは、ドリフティングのようなモータースポーツイベントなどで、スモークを発生させることによって視覚的な展示効果を提供するトレッドゴム組成物に関する。
日本から由来した“ドリフティング(drifting）”は、全世界的にモータースポーツ分野で高い人気を博しているが、“ドリフティング”は、自動車の走行時に側方に滑りながらスライディングまたはスキッディングする走法であって、熟練のドライバーによって行われて来た。他のモータースポーツとは異なり、ドリフティングの目指す目標は牽引力を維持することではなく、自動車が氷上または雪道の上でスライディングまたはスキッディングしながら走行する競技であり、典型的にドリフティングの競技参加者は、このイベントで後輪を利用してドリフティングを行う。
しかし、従来のドリフティングイベントの時に用いられるスモークを発生させる技術は、視覚的展示効果のためであったが、スモークの色が単純な白色であるため高い興味を引くことができなかった。従って、多様な色彩のスモークを演出するスモークタイヤによって視覚的にドライバーや観衆達の興味と視線を引き集めることのできるタイヤトレッドゴム組成物の開発が要求されていた。
本発明は、前記のような従来のスモーク発生技術の有する問題を改良するためになされたもので、本発明の目的は、タイヤと路面の間における摩擦が発生するときに、所定以上の温度で、多様な色相の中で選択される単色または二色以上の混合色相を有するスモークを発生させることによって、ドリフティングイベントまたはスポーティー趣向のドライバーや観衆を満足させる最適のスモークを提供するタイヤのトレッドゴム組成物と、そのトレッドゴムが使用されたタイヤおよびその製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、路面との摩擦時に発生する熱によって活性化され、３９〜７６×１０−６ｃｍの波長と、３９．５〜７７×１０−１３ｖｐｓ（vibrations per second）の周波数範囲内で多様なカラーを有するスモークを発生させる昇華性染料を含有するタイヤ用トレッドゴム組成物を提供する。
前記トレッドゴム組成物は、トラック／ＬＴＲ、乗用車およびモータースポーツ車両などに装着されるタイヤに適用されることを特徴とする。
前記トレッドゴム組成物は、前記トレッドゴム組成物の総重量を基準として、０．１〜３０ｗｔ％の昇華性染料を含むことが望ましい。
前記トレッドゴム組成物は、少なくとも１３０℃の温度で活性化されてカラースモークが発生する昇華性染料を含むことを特徴とする。
前記トレッドゴム組成物は、トレッドゴムの３００％−モジュラスが８５〜１４０の範囲内にあることが望ましい。
前記トレッドゴム組成物は、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン芳香族ビニル共重合体、ニトリル共役ジエン共重合体、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ、オレフインゴム、マレイン酸によって改質されたエチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンと芳香族ビニルまたはジエンモノマーの共重合体、アクリルゴム、アイオノマー、ハロゲン化ゴム、およびクロロプレンゴムの群から選択される1種または２種以上の混合ゴムを原料ゴムとして含むことが望ましい。
また、本発明は、前述したいずれか１以上の特徴を有するトレッドゴム 組成物でなるトレッドを具備するタイヤを提供する。
また、本発明は、前記のようなタイヤ用トレッドゴムを提供するために、トレッドゴムを構成する原料の配合段階で、路面との摩擦時に発生する熱によって活性化され、３９〜７６×１０−６ｃｍの波長と３９．５〜７７×１０−１３ｖｐｓの周波数範囲内で多様なカラーを有するスモークを発生させる昇華性染料を一緒に配合する段階を含む、タイヤ用トレッドゴムの製造方法を提供する。
前記タイヤ用トレッドゴムの製造方法は、トレッドゴム組成物の総重量を基準として０．１〜３０ｗｔ％の昇華性染料を添加する段階を含むことが望ましい。
又、前記タイヤ用トレッドゴムの製造方法は、少なくとも１３０℃以上の温度で活性化されカラースモークを発生させる昇華性染料を添加する段階を含むことを特徴とする。
本発明のタイヤ用トレッドゴムの製造方法は、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン芳香族ビニル共重合体、ニトリル共役ジエン共重合体、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ、オレフインゴム、マレイン酸によって改質されたエチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンと芳香族ビニルまたはジエンモノマーの共重合体、アクリルゴム、アイオノマー、ハロゲン化ゴム、およびクロロプレンゴムの群から選択される１種または２種以上の混合ゴムを原料ゴムとして配合する段階を含むことが望ましい。
本発明によるタイヤ用トレッドゴム組成物は、タイヤと路面間の摩擦が生じる時、所定以上の温度で、多様な色相の中から選択される単色または二色以上の混合色相を有するスモークを発生させるので、ドリフティングイベントの視覚的効果やスポーティードライバーや観衆の趣向を満足させる最適のスモークを提供する。
以下、好適な実施形態によって本発明をより詳細に説明する。
一般に、カラースモークを得るために、カラースモークを発生させる昇華性染料が酸化剤とともに花火製造の方法として使用されるが、前記昇華性染料は、一定の活性温度に至ったときに、多様なカラースモークを発生させる特徴がある。本発明による、前記のような多様なカラーを有する昇華性染料は、ドリフティングあるいはそのほかのモータースポーツイベントなどに使用されるタイヤのトレッドゴム組成物に使用されるが、前記昇華性染料を含むタイヤのトレッドゴム組成物は、車両が舗装道路で高速走行しながらスピンまたはスキッドする時、非常に高い温度に達して、タイヤから雲のようなスモークが発散されることになる。この場合、前記のように、ドリフティングやモータースポーツイベントなどで、ただの白色煙だけが発生する従来のスモークタイヤとは対照的に、多様な色相の発煙によって視覚的な効果を得ることもできる。
一般に、カラースモークを得るために、カラースモークを発生させる昇華性染料が酸化剤とともに花火製造の方法として使用されるが、前記昇華性染料は、一定の活性温度に至ったときに、多様なカラースモークを発生させる特徴がある。本発明による、前記のような多様なカラーを有する昇華性染料は、ドリフティングあるいはそのほかのモータースポーツイベントなどに使用されるタイヤのトレッドゴム組成物に使用されるが、前記昇華性染料を含むタイヤのトレッドゴム組成物は、車両が舗装道路で高速走行しながらスピンまたはスキッドする時、非常に高い温度に達して、タイヤから雲のようなスモークが発散されることになる。この場合、前記のように、ドリフティングやモータースポーツイベントなどで、ただの白色煙だけが発生する従来のスモークタイヤとは対照的に、多様な色相の発煙によって視覚的な効果を得ることもできる。
本発明に使用可能な昇華性染料は、タイヤのトレッド部に混合されて使用される場合、所定以上の温度で活性化されるものから選択される。即ち、路面とトレッド部間の摩擦によって発生する温度が所定以上の温度に上昇するとき、望ましくは、少なくとも１３０℃以上の温度で活性化され、カラースモークを発生することができるものであれば、どのような染料であっても本発明に使用可能である。このようなカラースモークは、自動車がスピンまたはスキッド動作を行う時に大きな渦巻きを形成するとき、３９〜７６×１０−６ｃｍの波長と３９．５〜７７×１０−１３ｖｐｓの周波数を有するスペクトルを放出する。これにより、本発明による昇華性カラー染料を含むトレッドゴム組成物は多様な色相のスモークを発煙させることができる。例えば、使用染料に従って、赤色、オレンジ色、黄色、青色、緑色、紫色など、好みに合わせた多様な色のスモークを発生させることができ、単色または２色以上の色を同時に発生させることもできる。
現在、市販されている一般的な昇華性染料としては、ニトロ(nitro) 、アゾ(azo)、トリフェニルメタン(triphenylmethane)、キサンタン(xanthane)、インジゴイド(indigoid)、キノンイミン(quinoneimine)、チアゾール(thiazole) 、アントラキノン(anthraquinone)、ナフタル酸誘導体(naphthalic acid derivatives)、ジミノナフタリンキノリン誘導体(diminonaphthalene quinoline derivatives)などが知られている。このような染料などは、米国特許第3,690,971号にも詳細に開示されているが、この文献で例示するすべての染料は本発明においても使用される。
後述する本発明の実施例で使用する、代表的な昇華性染料として、例えば、キーストーンアニリン社（Keystone Aniline Corp．）の“Smoke Red”、“Smoke Yellow”、“Smoke Blue”を含み、これらは３５０ｋｇ／ｍ３のバルク密度を有する粉末形態のアントラキノン染料に属するものである。ほかの染料としては、例えば、オーガニックダイスタッフ社（Organic Dyestuffs Corp．）の“OrcoSmoke Red 2A”、“OrcoSmoke Red 3B”、“OrcoSmoke Violet XT”、“OrcoSmoke Violet FS”、“OrcoSmoke Green T”、“OrcoSmoke Yellow F”、“OrcoSmoke Yellow FT”、“OrcoSmoke Blue A”、および“OrcoSmoke Orange AO”などを挙げることができる。
本発明のトレッドゴム組成物中の前記昇華性染料の含有量は、同組成物の総重量を基準に約０．１〜３０ｗｔ％を適用可能とするが、必ずしもこれに限定されるものではなく、５〜１０ｗｔ％程度がより好ましい。
タイヤのトレッドゴムは、基本的に原料ゴムとしてジエン系ゴムを含み、使用可能な天然ゴムと合成ゴムは、例えば、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、共役ジエン芳香族ビニル共重合体（ＳＢＲ）、ニトリル共役ジエン共重合体（ＮＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ、オレフインゴム（ＥＰＤＭ）、マレイン酸によって改質されたエチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンと芳香族ビニルまたはジエンモノマーの共重合体、アクリルゴム、アイオノマー、ハロゲン化ゴム、クロロプレンゴムなどがある。
前記例挙した合成ゴムは、米国特許第６，４３１，２３６号に開示されているが、ここに例示されたすべてのゴムは本発明においても使用される。
前記例挙した使用可能の原料ゴムの中で、ＳＢＲゴムはオイルを含有しても構わない。
トレッドゴム組成物を構成するその他の成分は、公知の文献または当業界で周知の組成成分の中で適宜選択して添加することができる。例えば、配合の際、多様な加硫剤、促進剤、活性剤、抗老化剤、軟化剤、補強剤などが必要によって添加できる。本発明の好適な実施例において、補強剤はシリカとカーボンブラックが適当であり、脂肪酸、酸化亜鉛、ワックスなどを含むことができ、加硫剤は硫黄を使用するが、過酸化水素を使用することもできる。
前記の組成によって得られる本発明のトレッドゴムの３００％−モジュラスは、大別して８５〜１４０、１４１〜１６９、１７０以上に区分することができ、このうち、特に８５〜１４０の範囲が本発明の実施形態において好適である。
タイヤの製造段階は、一般的な段階、すなわち配合、圧出／圧延、タイヤ成形、および加硫の段階を含む。ゴムの配合は、一般的配合手順にしたがって進行されるが、昇華性染料は配合の第1段階、あるいは加硫剤などとともに最終段階で加えられることができる。圧出及び成形は一般的な工程と同様に進行され、加硫は１４０〜１８０℃の温度で行われる。
前記のような工程によって製造されたスモークタイヤは、車両に装着され、路面との摩擦で発生する熱によって昇華性染料が活性化した後、多様な色相から選択される単色または混合色相のカラースモークを発生させる。
上述のように、本発明を好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野の当業者であれば別添特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域の範囲内で本発明を多様に修正並びに変更することができることは、容易に理解されるであろう。
以下、本発明の内容を各実施例に基づいてより詳しく説明する。以下の実施例は発明の理解のためであり、本発明の権利範囲がこれら実施例に限定されるものではない。
[実施例]
[実施例]
＜実施例１〜３＞ 赤色スモーク発生試片の製造
スモーク染料（Smoke Red）を含む組成を下記の表１に示すように準備した。マスターバッチ配合物は１６０℃で、最終配合物は１０５℃で混合し、前記工程を経た配合物は圧出工程によって圧出物となり、いろいろな半製品（トレッド部、サイド部、ビード部、インナー部、ベルト部、カーカス(carcass)部など）から成形工程を経てタイヤのグリーンケースを得た。以後、最終段階の加硫工程において、１８０℃１５分間加硫させ所望のタイヤを得た。得られたタイヤを車両に装着して舗装道路上でスキッドを行った結果、雲のような赤色のスモークが発生した（図１参照）。
スモーク染料（Smoke Red）を含む組成を下記の表１に示すように準備した。マスターバッチ配合物は１６０℃で、最終配合物は１０５℃で混合し、前記工程を経た配合物は圧出工程によって圧出物となり、いろいろな半製品（トレッド部、サイド部、ビード部、インナー部、ベルト部、カーカス(carcass)部など）から成形工程を経てタイヤのグリーンケースを得た。以後、最終段階の加硫工程において、１８０℃１５分間加硫させ所望のタイヤを得た。得られたタイヤを車両に装着して舗装道路上でスキッドを行った結果、雲のような赤色のスモークが発生した（図１参照）。
２）N−103；コリアカーボンブラック(株)
３）X−50S；Deggusa社
４）Smoke Red；Keystone Aniline Corp.
＜実施例４〜６＞ 黄色スモーク発生試片の製造
スモーク染料（Smoke Yellow）を含む組成を下記の表２に示すように準備した。マスターバッチ配合物は１６０℃で、最終配合物は１０５℃で混合し、前記工程を経た配合物は圧出工程によって圧出物となり、いろいろな半製品（トレッド部、サイド部、ビード部、インナー部、ベルト部、カーカス部など）から成形工程を経てタイヤのグリーンケースを得た。以後、最終段階の加硫工程において、１８０℃１５分間加硫させ所望のタイヤを得た。得られたタイヤを車両に装着して舗装道路上でスキッドを行った結果、雲のような黄色のスモークが発生した。（図２参照）
スモーク染料（Smoke Yellow）を含む組成を下記の表２に示すように準備した。マスターバッチ配合物は１６０℃で、最終配合物は１０５℃で混合し、前記工程を経た配合物は圧出工程によって圧出物となり、いろいろな半製品（トレッド部、サイド部、ビード部、インナー部、ベルト部、カーカス部など）から成形工程を経てタイヤのグリーンケースを得た。以後、最終段階の加硫工程において、１８０℃１５分間加硫させ所望のタイヤを得た。得られたタイヤを車両に装着して舗装道路上でスキッドを行った結果、雲のような黄色のスモークが発生した。（図２参照）
２）X-50S；Deggusa社
３）Smoke Yellow；Keystone Aniline Corp.
＜実施例７〜９＞ 青色スモーク発生試片の製造
スモーク染料（Smoke Blue）を含む組成を下記の表３に示すように準備した。マスターバッチ配合物は１６０℃で、最終配合物は１０５℃で混合し、前記工程を経た配合物は圧出工程によって圧出物となり、いろいろな半製品（トレッド部、サイド部、ビード部、インナー部、ベルト部、カーカス部など）から成形工程を経てタイヤのグリーンケースを得た。以後、最終段階の加硫工程において１８０℃１５分間加硫させ所望のタイヤを得た。得られたタイヤを車両に装着して舗装道路上でスキッドを行った結果、雲のような青色のスモークが発生した（図３参照）。
スモーク染料（Smoke Blue）を含む組成を下記の表３に示すように準備した。マスターバッチ配合物は１６０℃で、最終配合物は１０５℃で混合し、前記工程を経た配合物は圧出工程によって圧出物となり、いろいろな半製品（トレッド部、サイド部、ビード部、インナー部、ベルト部、カーカス部など）から成形工程を経てタイヤのグリーンケースを得た。以後、最終段階の加硫工程において１８０℃１５分間加硫させ所望のタイヤを得た。得られたタイヤを車両に装着して舗装道路上でスキッドを行った結果、雲のような青色のスモークが発生した（図３参照）。
２）X-50S；Deggusa社
３）Smoke Blue；Keystone Aniline Corp.
＜実施例１０〜１２＞ 混合色スモーク発生試片の製造
スモーク染料（Smoke Red、Smoke Yellow、Smoke Blue）を含む組成を下記の表４に示すように準備した。マスターバッチ配合物は１６０℃で、最終配合物は１０５℃で混合し、前記工程を経た配合物は圧出工程によって圧出物となり、いろいろな半製品（トレッド部、サイド部、ビード部、インナー部、ベルト部、カーカス部など）から成形工程を経てタイヤのグリーンケースを得た。以後、最終段階の加硫工程において１８０℃１５分間加硫させ所望のタイヤを得た。得られたタイヤを車両に装着して舗装道路上でスキッドを行った結果、赤色、黄色および青色の混合色相のスモークが雲のように発生した。
スモーク染料（Smoke Red、Smoke Yellow、Smoke Blue）を含む組成を下記の表４に示すように準備した。マスターバッチ配合物は１６０℃で、最終配合物は１０５℃で混合し、前記工程を経た配合物は圧出工程によって圧出物となり、いろいろな半製品（トレッド部、サイド部、ビード部、インナー部、ベルト部、カーカス部など）から成形工程を経てタイヤのグリーンケースを得た。以後、最終段階の加硫工程において１８０℃１５分間加硫させ所望のタイヤを得た。得られたタイヤを車両に装着して舗装道路上でスキッドを行った結果、赤色、黄色および青色の混合色相のスモークが雲のように発生した。
２）X-50S；Deggusa社
３）Smoke Red；Keystone Aniline Corp.
４）Smoke Yellow；Keystone Aniline Corp.
５）Smoke Blue；Keystone Aniline Corp.
＜実施例１３〜１５＞ 多彩色のスモーク発生試片の製造
スモーク染料（Smoke Red、Smoke Yellow、Smoke Blue）を含む組成を下記の表５に示すように準備した。マスターバッチ配合物は１６０℃で、最終配合物は１０５℃で混合し、前記工程を経た配合物は圧出工程によって圧出物となり、いろいろな半製品（トレッド部、サイド部、ビード部、インナー部、ベルト部、カーカス部など）から成形工程を経てタイヤのグリーンケースを得た。以後、最終段階の加硫工程において１８０℃１５分間加硫させ所望のタイヤを得た。得られたタイヤを車両に装着して舗装道路上でスキッドを行った結果、多彩色のスモークが雲のように発生した。
スモーク染料（Smoke Red、Smoke Yellow、Smoke Blue）を含む組成を下記の表５に示すように準備した。マスターバッチ配合物は１６０℃で、最終配合物は１０５℃で混合し、前記工程を経た配合物は圧出工程によって圧出物となり、いろいろな半製品（トレッド部、サイド部、ビード部、インナー部、ベルト部、カーカス部など）から成形工程を経てタイヤのグリーンケースを得た。以後、最終段階の加硫工程において１８０℃１５分間加硫させ所望のタイヤを得た。得られたタイヤを車両に装着して舗装道路上でスキッドを行った結果、多彩色のスモークが雲のように発生した。
２）Silica；Rhodia社あるいはDegussa社製
３）Si−69；Deggusa社製
４）Smoke Red；Keystone Aniline Corp.
５）Smoke Yellow；Keystone Aniline Corp.
６）Smoke Blue；Keystone Aniline Corp.
以上のように、本発明を好適な実施例に基づいて説明したが、該当の技術分野の当業者であれば、特許請求範囲に記載した本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができることは自明であろう。
本発明は、タイヤと路面との間で摩擦が発生する時、多様な色相のスモークを発生させることによって、ドリフティングイベントの視覚的効果またはスポーティードライバーの展示趣向を満足させるスモークの発煙成分を提供するタイヤ用トレッドゴム組成物と、前記トレッドゴムが使用されたタイヤおよびその製造方法を提供することができる。
Claims (11)
- 路面との摩擦時に発生する熱によって活性化され、３９〜７６×１０−６ｃｍの波長と、３９．５〜７７×１０−１３ｖｐｓの周波数範囲内で多様なカラーを有するスモークを発生させる昇華性染料を含有するタイヤ用トレッドゴム組成物。
- 前記トレッドゴム組成物は、トラック／ＬＴＲ、乗用車およびモータースポーツ車両などに装着されるタイヤに使用されることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ用トレッドゴム組成物。
- 前記トレッドゴム組成物の総重量を基準として、０．１〜３０ｗｔ％の昇華性染料を含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ用トレッドゴム組成物。
- 前記昇華性染料は、少なくとも１３０℃以上の温度で活性化されカラースモークを発生させることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ用トレッドゴム組成物。
- 前記トレッドゴム組成物は、トレッドゴムの３００％−モジュラスが８５〜１４０の範囲内にあることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ用トレッドゴム組成物。
- 前記トレッドゴム組成物に使用される原料ゴムは、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン芳香族ビニル共重合体、ニトリル共役ジエン共重合体、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ、オレフインゴム、マレイン酸によって改質されたエチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンと芳香族ビニルまたはジエンモノマーの共重合体、アクリルゴム、アイオノマー、ハロゲン化ゴム、およびクロロプレンゴムの群から選択される1種または２種以上の混合ゴムであることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ用トレッドゴム組成物。
- 請求項１〜６のいずれか一つのトレッドゴム組成物でなるトレッドを具備することを特徴とするタイヤ。
- タイヤ用トレッドゴムの製造方法であって、トレッドゴムを構成する原料の配合段階において、路面との摩擦時に発生する熱によって活性化され、３９〜７６×１０−６ｃｍの波長と３９．５〜７７×１０−１３ｖｐｓの周波数範囲内で多様なカラーを有するスモークを発生させる昇華性染料を一緒に配合する段階を含むタイヤ用トレッドゴムの製造方法。
- 前記タイヤ用トレッドゴム組成物の総重量を基準として、０．１〜３０ｗｔ％の昇華性染料を含むことを特徴とする、請求項８に記載のタイヤ用トレッドゴムの製造方法。
- 前記昇華性染料は、少なくとも１３０℃以上の温度で活性化されカラースモークを発生させることを特徴とする、請求項８に記載のタイヤ用トレッドゴムの製造方法。
- 前記トレッドゴム組成物に使用される原料ゴムは、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、共役ジエン芳香族ビニル共重合体、ニトリル共役ジエン共重合体、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ、オレフインゴム、マレイン酸によって改質されたエチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム、イソブチレンと芳香族ビニルまたはジエンモノマーの共重合体、アクリルゴム、アイオノマー、ハロゲン化ゴム、およびクロロプレンゴムの群から選択される１種または２種以上の混合ゴムであることを特徴とする、請求項８に記載のタイヤ用トレッドゴムの製造方法。
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