JP7270035B2 - ジエン系ゴム及びゴム組成物 - Google Patents
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Description
アイスグリップ性能を向上させるには、タイヤと氷雪との接触面積を大きくすることが有効であると共に、タイヤの低温時の柔軟性を向上させることが有効である。そして、タイヤに柔軟性を付与する方法としては、ガラス転移温度(Tg)の低い固形ゴムを使用する方法、カーボンブラックの配合量を減らす方法、配合するカーボンブラックの平均粒径を100~200nm程度に調整する方法、オイル等の軟化剤を配合する方法が知られている。しかし、柔軟性を付与することによりタイヤのアイスグリップ性能を改善すると、ウェットグリップ性能が低下するという問題がある。また、オイル等の軟化剤を配合した場合には、時間が経つとこれらが配合物からブリードし、経年でゴムが硬化してしまうという問題や、引張弾性率が低化してタイヤの機械強度が低化する問題もある。
〔1〕重量平均分子量が5,000~50,000である、ブタジエン単位を含むジエン系ゴム(A)であり、
ジエン系ゴム(A)に含まれる全ブタジエン単位に対する、1,2-結合のブタジエン単位のモル%をβ12モル%、下記式(1)で示される構造単位のモル%をβcpモル%としたときに、下記(i)~(iii)を満たすジエン系ゴム(A)。
(i)βcp>0
(ii)β12>40
(iii)βcp/(β12-40)≦2
〔3〕さらに固形ゴム(B)を含有する〔2〕に記載のゴム組成物。
〔4〕さらにフィラー(C)を含有する〔2〕又は〔3〕に記載のゴム組成物。
〔5〕〔2〕~〔4〕のいずれかに記載のゴム組成物を架橋させた架橋物。
〔6〕〔2〕~〔4〕のいずれかに記載のゴム組成物又は〔5〕に記載の架橋物を少なくとも一部に用いたタイヤトレッド。
〔7〕〔2〕~〔4〕のいずれかに記載のゴム組成物又は〔5〕に記載の架橋物を少なくとも一部に用いたビードフィラー。
〔8〕〔2〕~〔4〕のいずれかに記載のゴム組成物又は〔5〕に記載の架橋物を少なくとも一部に用いたタイヤ用ベルト。
〔9〕〔2〕~〔4〕のいずれかに記載のゴム組成物又は〔5〕に記載の架橋物を少なくとも一部に用いた空気入りタイヤ。
〔10〕前記空気入りタイヤがウインタータイヤ又はスタッドレスタイヤである、〔9〕に記載の空気入りタイヤ。
〔11〕前記空気入りタイヤがオールシーズンタイヤである、〔9〕に記載の空気入りタイヤ。
〔12〕〔1〕に記載のジエン系ゴム(A)からなる樹脂改質剤。
本発明のジエン系ゴム(A)は、低分子量の重合体であり、その重量平均分子量(Mw)が5,000~50,000の範囲であり、ブタジエン単位を含み、ジエン系ゴム(A)に含まれる全ブタジエン単位に対する、1,2-結合のブタジエン単位のモル%をβ12モル%、前述の式(1)で示される構造単位のモル%をβcpモル%としたときに、下記(i)~(iii)を満たすものをいう。
(ii)β12>40
(iii)βcp/(β12-40)≦2
上述したように、ジエン系ゴム(A)に含まれるブタジエン単位の1,2-結合のモル%を高める(例えば40モル%を超える)ことで、液状ゴムのTgが高くなり、配合したゴム組成物のTgを高めることでアイスグリップ性能とウェットグリップ性能を向上できる)。しかし、固形ゴム(B)、低分子量ジエン系ゴムを含むゴム組成物の架橋物において、アイスグリップ性能及びウェットグリップ性能を向上させるためには、その-20℃~30℃の広い温度領域全般で、そのTanδの値を向上する必要がある。ジエン系ゴムの1,2-結合のモル%を高めるだけでは、この広い温度領域で全般にわたって架橋物のTanδを向上することは困難である。そのため、上記式(1)で示される構造単位が、ジエン系ゴム(A)に含まれることが重要となってくる。一方で、この式(1)の構造が大量にジエン系ゴム(A)に含まれると、ジエン系ゴム(A)と固形ゴム(B)を含むゴム組成物から得られる架橋物の弾性率が高くなり過ぎ、固形ゴム(B)の特性から期待される所望の柔軟性、硬度などを有する架橋物とすることは困難である。そして、本発明者らの検討によれば、アイスグリップ性能及びウェットグリップ性能を向上させつつ、このような所望の柔軟性、硬度などの物性を有する架橋物を得るためには、式(1)の構造単位のモル%と40%を超えた場合の1,2-結合のモル%との比が重要であることが明らかとなった。ジエン系ゴム(A)中の式(1)の構造単位のモル%に対する1,2-結合のモル%が増加すると、ジエン系ゴム(A)と固形ゴム(B)を含むゴム組成物の架橋を行う際にジエン系ゴム(A)の架橋速度が上昇してしまい、より高架橋度の架橋物が得られやすい傾向にある。一方、式(1)の構造単位は、ブタジエン由来の構造単位の中では、ガラス転移温度を最も高くできる構造単位であるが、他のブタジエン単位よりも架橋されにくい構造でもある。そして、これら2つの構造の比が特定の範囲にあることによって、架橋度を適切に保ちながら、-20℃~30℃の広い温度領域全般で、そのTanδの値を向上させることができるようになったと推定される。
ラジカル重合開始剤としては、例えば過硫酸アンモニウムや過硫酸カリウムのような過硫酸塩、有機過酸化物、過酸化水素が挙げられる。
ジエン系ゴム(A)の製造方法としては、上記方法の中でも、溶液重合法が好ましい。
本発明のゴム組成物は、ジエン系ゴム(A)を含有する。ゴム組成物にジエン系ゴム(A)が含まれている場合には、優れた特性のゴム組成物が得られる。特にゴム組成物に後述する、固形ゴム(B)及びフィラー(C)を含む場合には、そのゴム組成物又は該ゴム組成物の架橋物は、ウェットグリップ性能及びアイスグリップ性能を高い水準で兼ね備え、機械物性にも優れる。
本発明のゴム組成物はさらに固形ゴム(B)を含んでよい。本発明で用いられる固形ゴム(B)とは、20℃において固形状で取り扱うことができるゴムをいい、固形ゴム(B)の100℃におけるムーニー粘度ML1+4は通常20~200の範囲にあり、通常合成ゴム及び天然ゴムの少なくとも1種から選ばれる。
ラジカル重合開始剤としては、例えば、過硫酸アンモニウムや過硫酸カリウム等の過硫酸塩、有機過酸化物、過酸化水素等が挙げられる。
溶液重合スチレンブタジエンゴム(以下、S-SBRともいう。)は、通常の溶液重合法により製造でき、例えば、溶媒中でアニオン重合可能な活性金属を使用して、所望により極性化合物の存在下、スチレン及びブタジエンを重合する。
ゴム組成物にさらにフィラー(C)を含む場合には、ジエン系ゴム(A)の含有量が上記範囲内であると、ゴム組成物中でのフィラー(C)の分散性、得られる架橋物のウェットグリップ性能及びアイスグリップ性能を高い水準で兼ね備え、機械物性も良好となる。
本発明のゴム組成物には、フィラー(C)を含んでもよい。本発明のゴム組成物で用いるフィラー(C)に制限はなく、機械強度の向上等の物性の改善、ゴム組成物を一部に用いたタイヤのドライグリップ性能、ウェットグリップ性能、操縦安定性能及び低燃費性能を向上させるなどの観点からは、カーボンブラック及びシリカから選ばれる少なくとも1種が好ましく、フィラー(C)としてカーボンブラックを含む態様が好ましく、フィラー(C)としてシリカを含む態様も好ましく、フィラー(C)としてカーボンブラック及びシリカを含む態様も好ましい。
本発明においては、ゴム組成物を一部に用いたタイヤの機械強度を向上させること、及びフィラーを増量剤として配合することによる製造コストの改善等を目的として、シリカ及びカーボンブラック以外のフィラーを含有してもよい。
本発明のゴム組成物では、フィラー(C)としてシリカなどを含有する場合は、シランカップリング剤を含有することが好ましい一態様である。シランカップリング剤としては、例えば、スルフィド系化合物、メルカプト系化合物、ビニル系化合物、アミノ系化合物、グリシドキシ系化合物、ニトロ系化合物、クロロ系化合物が挙げられる。
アミノ系化合物としては、例えば、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
クロロ系化合物としては、例えば、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、2-クロロエチルトリメトキシシラン、2-クロロエチルトリエトキシシランが挙げられる。
その他の化合物としては、例えば、オクチルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシランが挙げられる。
老化防止剤としては、例えば、アミン-ケトン系化合物、イミダゾール系化合物、アミン系化合物、フェノール系化合物、硫黄系化合物及びリン系化合物が挙げられる。これら添加剤は、1種単独で用いられてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明のゴム組成物の製造方法は、上記各成分を均一に混合できれば特に限定されない。ゴム組成物の製造に用いる装置としては、例えば、ニーダールーダー、ブラベンダー、バンバリーミキサー、インターナルミキサー等の接線式又は噛合式の密閉式混練機、単軸押出機、二軸押出機、ミキシングロール、及びローラーが挙げられる。上記ゴム組成物の製造は、通常50~270℃の温度範囲で行うことができる。
なお、上記抽出率は、架橋物2gをトルエン400mL中に浸漬し、23℃で48時間後にトルエン中に抽出されたジエン系ゴム(A)の量から算出できる。
本発明のタイヤトレッドは、前記ゴム組成物、典型的にはジエン系ゴム(A)、固形ゴム(B)及びフィラー(C)を含有するゴム組成物又は該ゴム組成物を架橋させた架橋物を少なくとも一部に用いたものであり、ドライグリップ性能が十分であり、優れたウェットグリップ性能及びアイスグリップ性能を示し、優れた操縦安定性能を示すものである。本発明のタイヤトレッドの構造は特に制限されず、一層構造であっても多層構造であってもよいが、多層構造とする場合は、路面と接触する層に前記ゴム組成物を用いることが好ましい。
本発明のジエン系ゴム(A)は上記の優れた特性を有するので、樹脂改質剤として用いることもできる。ジエン系ゴム(A)からなる樹脂改質剤は、樹脂と混合して樹脂組成物として用いることができる。
〔ジエン系ゴム(A)〕
後述する製造例1~4で得られた重合体(A-1)~(A-4)
〔固形ゴム(B)〕
天然ゴム(NR) STR20(タイ産):VON BUNDIT社製、Tg -62.6℃
ブタジエンゴム(BR):BR01(JSR株式会社製、高シスタイプ〔1,4-シス結合95%〕、重量平均分子量520,000、Tg -103℃
〔フィラー(C)〕
カーボンブラック:ダイアブラックI(N220)(三菱ケミカル株式会社製、平均粒径20nm)
シリカ:ULTRASIL7000GR(エボニックジャパン株式会社製、湿式シリカ、平均粒径14nm)
〔任意成分〕
(シランカップリング剤)
SI75(エボニックジャパン株式会社製)
(加硫剤)
硫黄:ミュークロンOT-20(四国化成工業株式会社)
(加硫助剤)
ステアリン酸:ルナックS-20(花王株式会社製)
亜鉛華:酸化亜鉛(堺化学工業株式会社製)
(加硫促進剤)
加硫促進剤(1):サンセラーNS(三新化学工業株式会社)
加硫促進剤(2):ノクセラーD(大内新興化学工業株式会社製)
(老化防止剤)
老化防止剤(1):ノクラック6C(大内新興化学工業株式会社製)
老化防止剤(2):アンテージRD(川口化学工業株式会社)
(その他の成分)
TDAE:VivaTec500(H&R社製)
ワックス:サンタイトS(精工化学株式会社製)
東ソー株式会社製「HLC-8320」を使用し、サンプル/テトラヒドロフラン=5mg/10mLの濃度で調整し、測定した。なお、展開溶液としては和光純薬工業株式会社製テトラヒドロフランを使用した。
重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)はGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により標準ポリスチレン換算で求め、これら値から分子量分布(Mw/Mn)は算出した。測定装置及び条件は、以下の通りである。
〔測定装置及び測定条件〕
・装置 :東ソー株式会社製 GPC装置「HLC-8320」
・分離カラム :東ソー株式会社製 カラム「TSKgelSuperHZM-M」
・溶離液 :テトラヒドロフラン
・溶離液流量 :0.7ml/min
・サンプル濃度:5mg/10ml
・カラム温度 :40℃
アルミニウム製のオープンパンに、サンプル10mgを入れアルミニウム製の蓋をのせてサンプルシーラーでクリンプした。示差走査熱量測定(DSC)により10℃/分の昇温速度条件においてサーモグラムを測定し、DSCのピークトップの値をガラス転移温度(Tg)とした。測定装置及び条件は、以下のとおりである。
〔測定装置及び測定条件〕
・装置:セイコーインスツル株式会社製 示差走査熱量計「DSC6200」
・冷却装置:セイコーインスツル株式会社製 クーリングコントローラー
・検出部:熱流束型
・サンプル重量:10mg
・昇温速度:10℃/min
・冷却条件:10℃/minで冷却後-130℃で3分間等温保持し、昇温を開始した。
・リファレンス容器:アルミニウム
・リファレンス重量:0mg
製造例で得られたジエン系重合体50mgを1mlの重水素化クロロホルム(CDCl3)に溶解した溶液を400MHzの1H-NMRを用いて積算回数512回で測定した。測定により得られたチャートの下記各部分の積算値に基づき、下記方法に従って、β12(1,2-結合のブタジエン単位のモル%)、及びβcp(式(1)で示される構造単位のモル%)を求めた。
4.65~5.22ppm部分:部分A(1,2結合と式(1)で示される構造単位由来の合成スペクトル)
5.22~5.68ppm部分:部分B(1,2結合と1,4結合の合成スペクトル)
5.68~5.95ppm部分:部分C(式(1)で示される構造単位由来のスペクトル)
β12=[(部分Aの積分値-部分Bの積分値×2)/2]/[(部分Aの積分値-部分Cの積分値×2)/2+[部分Cの積分値-(部分Aの積分値-部分Cの積分値×2)/2]/2+部分Cの積分値]×100
βcp=部分Cの積分値/{(部分Aの積分値-部分Cの積分値×2)/2+[部分Cの積分値-(部分Aの積分値-部分Cの積分値×2)/2]/2+部分Cの積分値}×100
製造例1:ジエン系重合体(A-1)
窒素置換し乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン1320g、重合開始剤としてn-ブチルリチウム(1.6mol/Lヘキサン溶液)66.4gを仕込み、50℃に昇温した。その後、4.3gのN,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)を仕込み(重合開始剤1モルに対して0.2モル)、さらに予め調製した1320gのブタジエンの混合液を12.5ml/分(重合開始剤1モルに対するブタジエンのフィード速度 0.9モル/分)で加えて、1時間重合した。得られた重合反応液にメタノール7.1gを添加して重合を停止した後、水2Lを用いて重合反応液を洗浄した。洗浄後の重合反応液と水とを分離して、70℃で12時間減圧乾燥することにより、重合体(A-1)を得た。得られた重合体の物性を表1に示す。
窒素置換し乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン1380g、重合開始剤としてn-ブチルリチウム(1.6mol/Lヘキサン溶液)109.2gを仕込み、50℃に昇温した。その後、13.2gのテトラヒドロフラン(THF)を仕込み(重合開始剤1モルに対して0.7モル)、さらに予め調製した1000gのブタジエンの混合液を12.5ml/分(重合開始剤1モルに対するブタジエンのフィード速度 0.5モル/分)で加えて1時間重合した。得られた重合反応液にメタノール10.6gを添加して重合を停止した後、水2Lを用いて重合反応液を洗浄した。洗浄後の重合反応液と水とを分離して、70℃で12時間減圧乾燥することにより、重合体(A-2)を得た。得られた重合体の物性を表1に示す。
窒素置換し乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン1500g、重合開始剤としてn-ブチルリチウム(1.6mol/Lヘキサン溶液)152.9gを仕込み、50℃に昇温した。その後、9.29gのTMEDAを仕込み(重合開始剤1モルに対して0.2モル)、さらに予め調製した1000gのブタジエンの混合液を12.5ml/分(重合開始剤1モルに対するブタジエンのフィード速度 0.4モル/分)で加えて1時間重合した。得られた重合反応液にメタノール14.8gを添加して重合を停止した後、水2Lを用いて重合反応液を洗浄した。洗浄後の重合反応液と水とを分離して、70℃で12時間減圧乾燥することにより、重合体(A-3)を得た。得られた重合体の物性を表1に示す。
窒素置換し乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてヘキサン1184g、重合開始剤としてn-ブチルリチウム(1.6mol/Lヘキサン溶液)45.2gを仕込み、40℃に昇温した。その後、13.2gのTMEDAを仕込み(重合開始剤1モルに対して1モル)、さらに予め調製した1184gのブタジエンの混合液を10ml/分(重合開始剤1モルに対するブタジエンのフィード速度 1モル/分)で加えて1時間重合した。得られた重合反応液にメタノール4.8gを添加して重合を停止した後、水2Lを用いて重合反応液を洗浄した。洗浄後の重合反応液と水とを分離して、70℃で12時間減圧乾燥することにより、重合体(A-4)を得た。得られた重合体の物性を表1に示す。
窒素置換し乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてヘキサン1184g、重合開始剤としてn-ブチルリチウム(1.6mol/Lヘキサン溶液)45.2gを仕込み、40℃に昇温した。その後、13.2gのTMEDAを仕込み(重合開始剤1モルに対して1モル)、さらに予め調製した1184gのブタジエンの混合液を5ml/分(重合開始剤1モルに対するブタジエンのフィード速度 0.5モル/分)で加えて1時間重合した。得られた重合反応液にメタノール4.8gを添加して重合を停止した後、水2Lを用いて重合反応液を洗浄した。洗浄後の重合反応液と水とを分離して、70℃で12時間減圧乾燥することにより、重合体(A'-5)を得た。得られた重合体の物性を表1に示す。
窒素置換し乾燥させた耐圧容器に、溶媒としてヘキサン1000g、重合開始剤としてn-ブチルリチウム(1.6mol/Lヘキサン溶液)28.3gを仕込み、50℃に昇温した。その後、予め調製した1000gのブタジエンの混合液を12.5ml/分(重合開始剤1モルに対するブタジエンのフィード速度 2モル/分)で加えて1時間重合した。得られた重合反応液にメタノール2.7gを添加して重合を停止した後、水2Lを用いて重合反応液を洗浄した。洗浄後の重合反応液と水とを分離して、70℃で12時間減圧乾燥することにより、重合体(A'-6)を得た。得られた重合体の物性を表1に示す。
表2に示した配合割合(質量部)にしたがって、重合体(A)、固形ゴム(B)、フィラー(C)、加硫助剤、シランカップリング剤、老化防止剤及びその他の成分を、それぞれ密閉式バンバリーミキサーに投入して開始温度60℃、樹脂温度が140℃となるように6分間混練した後、ミキサー外に取り出して室温まで冷却した。次いで、この混合物を再度密閉式バンバリーミキサーに投入し、加硫剤及び加硫促進剤を加えて開始温度50℃、到達温度100℃となるように75秒間混練することでゴム組成物を得た。
得られたゴム組成物をプレス成形(プレス条件:145℃、70~75分)して架橋物(加硫ゴム)の架橋物シート(厚み2mm)を作製し、下記の方法に基づき、貯蔵弾性率、及びTanδを測定した。結果を表2に示す。
実施例及び比較例で作製した架橋物シートから縦40mm×横5mmの試験片を切り出し、GABO社製動的粘弾性測定装置を用いて、測定温度-20℃、周波数10Hz、静的歪み10%、動的歪み2%の条件で貯蔵弾性率(E')、及びTanδを測定し、アイスグリップ性能の指標とした。絶対値と、比較例3の値を100とした際の相対値を表2に示す。なお、貯蔵弾性率(E')は絶対値の数値が小さいほど、また、相対値の数値が大きいほどゴム組成物のアイスグリップ性能が良好であり、Tanδは絶対値、及び相対値の数値が大きいほどゴム組成物のアイスグリップ性能が良好である。
アイスグリップ性能 貯蔵弾性率(E’)の相対値の計算式を示す。
各実施例または比較例の貯蔵弾性率(E’)の相対値=(比較例3の貯蔵弾性率(E’)の絶対値 8.63MPa)/(各実施例または比較例の貯蔵弾性率(E’)の絶対値×100
アイスグリップ性能 Tanδ(-20℃)の相対値の計算式を示す。
各実施例または比較例のTanδ(-20℃)の相対値=(各実施例または比較例のTanδ(-20℃)の絶対値)/(比較例3のTanδ(-20℃)の絶対値 0.44)×100
実施例及び比較例で作製した架橋物シートから縦40mm×横5mmの試験片を切り出し、GABO社製動的粘弾性測定装置を用いて、測定温度0℃、周波数10Hz、静的歪み10%、動的歪み2%の条件でTanδを測定し、ウェットグリップ性能の指標とした。絶対値と、比較例3の値を100とした際の相対値を表2に示す。なお、数値が大きいほどゴム組成物のウェットグリップ性能が良好である。
ウェットグリップ性能 Tanδ(0℃)の相対値の計算式を示す。
各実施例または比較例のウェットグリップ性能 Tanδ(0℃)の相対値=(各実施例または比較例のTanδ(0℃)の絶対値)/(比較例3のTanδ(0℃)の絶対値 0.31)×100
よって、βcp/(β12-40)≦2を満たす、実施例1~4のゴム組成物は、アイスグリップ性能とウェットグリップ性能のバランスに優れていることが分かる。
Claims (10)
- 重量平均分子量が5,000~50,000である、ブタジエン単位を含むジエン系ゴム(A)であり、
ジエン系ゴム(A)に含まれる全ブタジエン単位に対する、1,2-結合のブタジエン単位のモル%をβ 12 モル%、下記式(1)で示される構造単位のモル%をβ cp モル%としたときに、下記(i)~(iii)を満たすジエン系ゴム(A)、固形ゴム(B)、フィラー(C)、及び加硫剤(D)を含むゴム組成物であり、
前記固形ゴム(B)が天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、及びイソプレンゴムからなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
前記フィラー(C)がシリカを含み、
前記加硫剤(D)が硫黄、及び硫黄化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種であり、
前記固形ゴム(B)100質量部に対して、
前記ジエン系ゴム(A)の含有量が2~30質量部、
前記シリカの含有量が20質量部以上100質量部以下、
前記加硫剤(D)の含有量が0.1~10質量部、
であるゴム組成物。
(i)β cp >0
(ii)β 12 >40
(iii)β cp /(β 12 -40)≦2
- 前記固形ゴム(B)100質量部に対する前記ジエン系ゴム(A)の含有量が2~20質量部である請求項1に記載のゴム組成物。
- 前記フィラー(C)としてさらにカーボンブラックを含み、前記固形ゴム(B)100質量部に対する前記カーボンブラックの含有量が10質量部以上120質量部以下である請求項1又は2に記載のゴム組成物。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載のゴム組成物を架橋させた架橋物。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載のゴム組成物又は請求項4に記載の架橋物を少なくとも一部に用いたタイヤトレッド。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載のゴム組成物又は請求項4に記載の架橋物を少なくとも一部に用いたビードフィラー。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載のゴム組成物又は請求項4に記載の架橋物を少なくとも一部に用いたタイヤ用ベルト。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載のゴム組成物又は請求項4に記載の架橋物を少なくとも一部に用いた空気入りタイヤ。
- 前記空気入りタイヤがウインタータイヤ又はスタッドレスタイヤである、請求項8に記載の空気入りタイヤ。
- 前記空気入りタイヤがオールシーズンタイヤである、請求項8に記載の空気入りタイヤ。
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---|---|---|---|---|
JP2005200598A (ja) | 2004-01-19 | 2005-07-28 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 空気入りタイヤのベルト用コードを被覆するための未加硫ゴム組成物及び空気入りタイヤ用ベルトプライ |
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US3966691A (en) * | 1973-07-12 | 1976-06-29 | The Firestone Tire & Rubber Company | Polymerization of conjugated dienes with starved lithium, potassium or sodium catalyst |
US4104465A (en) * | 1976-02-11 | 1978-08-01 | The Firestone Tire & Rubber Company | High-vinyl homopolymers and copolymers of butadiene |
JP2594820B2 (ja) * | 1988-08-25 | 1997-03-26 | 住友化学工業株式会社 | タイヤ用ゴム組成物 |
JP3319639B2 (ja) * | 1992-12-24 | 2002-09-03 | 株式会社ブリヂストン | 共役ジエン系重合体の製造方法、スチレン−ブタジエン系重合体及びそのゴム組成物 |
US5534592A (en) * | 1995-09-22 | 1996-07-09 | The Goodyear Tire & Rubber Company | High performance blend for tire treads |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005200598A (ja) | 2004-01-19 | 2005-07-28 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 空気入りタイヤのベルト用コードを被覆するための未加硫ゴム組成物及び空気入りタイヤ用ベルトプライ |
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