JPH08108491A - トランス１，４−ポリブタジエンラバーを含有する硬化ラバーコンパウンドのインナーライナーを有する空気入りタイヤ - Google Patents

トランス１，４−ポリブタジエンラバーを含有する硬化ラバーコンパウンドのインナーライナーを有する空気入りタイヤ

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JPH08108491A
JPH08108491A JP7102241A JP10224195A JPH08108491A JP H08108491 A JPH08108491 A JP H08108491A JP 7102241 A JP7102241 A JP 7102241A JP 10224195 A JP10224195 A JP 10224195A JP H08108491 A JPH08108491 A JP H08108491A
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tire
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Paul Harry Sandstrom
ハリー サンドストローム ポール
Raymond Benjamin Roennau
ベンジャミン ルーノウ レイモンド
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は加硫ラバーコンパウンドの一体型イ
ンナーライナーを有するラバー製の空気入りタイヤを提
供する。 【構成】 そのラバーコンパウンドは全ラバー１００重
量部に対して（Ａ）ブチルラバー、クロロブチルラバ
ー、ブロモブチルラバーおよびこれらの混合物から成る
グループから選択されたラバー７０ないし９８重量部、
（Ｂ）トランス１，４−ポリブタジエンラバーを少なく
とも６５％含有するトランス１，４ポリブタジエン２な
いし３０重量部および、（Ｃ）アクリロニトリル／ブタ
ジエンコポリマー、スチレン／ブタジエンコポリマー、
天然産ラバーおよびこれらの混合物から成るグループか
ら選択されたラバー０ないし３０重量部を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加硫ラバーコンパウンド
の一体型インナーライナーを有するラバー製空気入りタ
イヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】空気入りタイヤの内部表面は典型的には
タイヤの内部空気チェンバーからカーカスへの空気と水
分の侵入を阻止するあるいは遅らせるように設計されて
いるエラストマー組成物から出来ている。これが往往に
してインナーライナーと呼ばれている。インナーライナ
ーはタイヤを膨脹させるために使用されている空気の脱
漏を遅らせるあるいは阻止するチューブレス空気入り車
両用タイヤの中でも長年使用されてきた。ハロブチルラ
バーおよびブチルおよびハロブチルラバーのブレンドの
ようなラバーは比較的空気非浸透性であって、往往にし
てインナーライナーの主たる成分として使用されてい
る。
【０００３】時にはガム製帯と呼ばれている適当な幅を
持つ未硬化の配合ラバーの帯を作るための慣用のカレン
ダリングあるいはミリング技術によってインナーライナ
ーは通常製造されている。
【０００４】典型的にはガム製ストリップはタイヤ成型
ドラムに適用されるタイヤの第１の成分であり、タイヤ
の残りの部分をその周りおよび近傍で形成することにな
る。タイヤを硬化するときに、インナーライナーは一緒
に硬化して、タイヤの一体型の一部分となる。タイヤの
インナーライナーおよびその製造方法は当業者には公知
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】もっぱら配合済のクロ
ロブチルあるいはブロモブチルラバーあるいはクロロブ
チルあるいはブロモブチルラバーとブチルラバーとのブ
レンドから成るガム製帯の製造にはミリングおよびカレ
ンダリング操作の間に加工装置に接着するというような
加工および製造問題が存在することが認められていた。
【０００６】さらに適当な加工特性、十分な生強度（ｇ
ｒｅｅｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）、未硬化状態での成型粘
着性、タイヤカーカスへの硬化接着性を有し、他方空気
非透過性を満足すべき程度に有する内張り（ｉｎｎｅｒ
ｌｉｎｅｒ）用のガム製帯組成物を作成することも一部
には希望されていた。
【０００７】ハロブチルラバーおよびブチルラバーはタ
イヤに使用されている最も高価なラバーでもある。タイ
ヤの競争市場および特性を犠牲にすることなくタイヤの
製造コストを低下させるという古くから続く要求のため
に、タイヤの性能におけるその様な重要な機能を果すイ
ンナーライナーのコストを除去するあるいは大巾に低下
させる要求が存在している。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は加硫ラバーコン
パウンドの一体型インナーライナーを有するラバー製の
空気入りタイヤに関する。そのラバーコンパウンドは全
ラバー１００重量部に対して（Ａ）ブチルラバー、クロ
ロブチルラバー、ブロモブチルラバーおよびこれらの混
合物から成るグループから選択されたラバー７０ないし
９８重量部、（Ｂ）トランス１，４−ポリブタジエンラ
バー２ないし３０重量部および（Ｃ）アクリロニトリル
／ブタジエンコポリマー、スチレン／ブタジエンコポリ
マー、天然産ラバーおよびこれらの混合物から成るグル
ープから選択されたラバー０ないし３０重量部を含有し
ている。
【０００９】その加硫コンパウンドはトランス１，４−
ポリブタジエンラバーを２ないし３０重量部含有してい
る。好ましくはその加硫ラバーコンパウンドはトランス
１，４−ポリブタジエンラバーを５ないし１５重量部含
有している。トランス１，４−ポリブタジエンを使用す
ることはラバーコンパウンドの生強度を増大し、それに
よって生のままのタイヤの成型に使用されるそのラバー
コンパウンドのハンドリング性および加工性を改善して
いる。予想しなかった事ではあるが、トランス１，４−
ポリブタジエンラバーの添加はその後に硬化タイヤの機
械的特性あるいはバリアー特性を実質的に低下させるこ
となしに生強度を実質的に増大する。
【００１０】一般的に言えば、トランス１，４−ポリブ
タジエンは１，４結合を約６５ないし約９０重量％、ビ
ニル型の１，２−構造単位を約５ないし２０重量％さら
にシス１，４−構造単位を２ないし１５重量％含有する
ことに特徴付けることができる。好ましくは、その様な
トランス１，４−ポリブタジエンはトランス１，４−異
性体構造のブタジエン繰返し単位を約７５ないし約８５
重量％、１，２−構造単位を約１２ないし約１８重量
％、シス１，４−構造単位を約３ないし約８重量％含有
することに特徴付けることができ、しかもその未硬化状
態では、その第一のメジャーな融点を約３５℃ないし約
４５℃、第二のマイナーな融点を約５５℃ないし約６５
℃の範囲に有する事に特徴を有する。好ましくは、第一
のメジャーな融点および第二のマイナーな融点は少なく
とも１５℃離れており、２０℃離れていることが特に好
ましい。
【００１１】そのトランス１，４−ポリブタジエンは好
ましくは５０より大きなムーニー（Ｍｏｏｎｅｙ）値を
有するか、ＧＰＣによる測定では１３０，０００より大
きな数平均分子量（Ｍｎ）を有している。
【００１２】本発明で使用するトランス１，４−ポリブ
タジエンは１，３−ブタジエンを有機溶媒中および触媒
系としてのコバルトオクトエートおよびトリエチルアル
ミニウムの存在下で触媒調節剤としてのパラアルキル置
換フェノールと共にバッチ重合によるアニオン重合させ
ることによって製造することが出来る。
【００１３】トランス１，４−ポリブタジエンは通常は
遷移金属触媒か稀土類金属触媒を使用して製造する。ト
ランス１，４−ポリブタジエンを遷移金属触媒で合成す
ることはＪ．ボーア（Ｂｏｏｒ），Ｊｒ．，「チークラ
ー−ナッタ触媒および重合」アカデミック プレス（Ａ
ｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ）ニューヨーク、１９７９
年、第５−６章に記載されている。トランス１，４−ポ
リブタジエンを稀土類金属触媒を使用して合成すること
はＤ．Ｋ．ジェンキンス（Ｊｅｎｋｉｎｓ）著、ポリマ
ー（Ｐｏｌｙｍｅｒ）２６，１４４（１９８５）に記載
されている。
【００１４】トランス１，４−ポリブタジエン以外に、
インナーライナーとして使用するためのラバーコンパウ
ンド中のその他のラバー成分は希望する特性に応じて変
更してもよい。例えば、全ラバー１００重量部に対し
て、約７０ないし９８重量部がブチルラバー、クロロブ
チルラバー、ブロモブチルラバーおよびそれらの混合物
から成るグループから選択された「ブチルタイプ」ラバ
ーである。好ましくは、「ブチルタイプ」ラバーの量は
約８５ないし９５重量部の間にある。好ましい「ブチル
タイプ」ラバーはブロモブチルラバーである。ブチルタ
イプラバーに加えて、全ラバー１００重量部に対して、
ラバーコンパウンドはアクリロニトリル／ブタジエンコ
ポリマー、スチレン／ブタジエンコポリマー、天然産ラ
バーおよびこれらの混合物から成るグループから選択さ
れたノンブチルタイプラバーを約０ないし３０重量部含
有していてもよい。好ましくは、ノンブチルタイプラバ
ーの量は約０ないし２０重量部の範囲にある。ノンブチ
ルタイプラバーを使用することの望ましさはそのような
ラバーの価格、特性、使用量によって変動するであろ
う。好ましいノンブチルタイプラバーはアクリロニトリ
ル／ブタジエンコポリマーである。
【００１５】トランス１，４−ポリブタジエンを含有す
るラバーコンパウンドは慣用のラバー配合成分と配合し
てもよい。ラバー加硫物に通常使用する慣用の成分は例
えば、カーボンブラック、粘着付与樹脂、加工助剤、タ
ルク、クレイ、雲母、シリカ、酸化防止剤、オゾン割れ
防止剤、ステアリン酸、活性化剤、ワックス、オイルお
よび素練り促進剤である。当業者によく知られているよ
うに、加硫ラバーの使用目的によって変動するが、上記
の添加物を一般的には慣用量使用する。カーボンブラッ
クの典型的な添加量はラバー１００重量部あたり約１０
ないし１００重量部（ｐｈｒ）、好ましくは４０ないし
７０ｐｈｒの範囲でる。タルク、クレイ、雲母、シリカ
および炭酸カルシウムの典型的な使用量は約２ないし２
５ｐｈｒの範囲である。粘着付与樹脂の典型的な使用量
は約２ないし１０ｐｈｒの範囲である。加工助剤の典型
的な使用量は約１ないし１５ｐｈｒの範囲である。酸化
防止剤の典型的な使用量は１ないし５ｐｈｒの範囲であ
る。ステアリン酸の典型的な使用量は０．５０ないし約
２ｐｈｒの範囲である。酸化亜鉛の典型的な使用量は１
ないし５ｐｈｒの範囲である。オイルの典型的な使用量
は２ないし３０ｐｈｒの範囲である。上記の添加物の存
在およびその相対的な量は本発明の本来の観点ではな
い。
【００１６】インナーライナーとしての使用のためのコ
ンパウンドの加硫を加硫剤の存在下で行う。適当な加硫
剤の例は単体としての硫黄（遊離硫黄）、硫黄を放出す
る加硫剤、例えばアミンジサルファイド、ポリマー状の
（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ）ジスルフィドあるいは硫黄オレ
フィン付加物を包含する。好ましくは加硫剤は単体とし
ての硫黄である。当業者によく知られているように、加
硫剤を約０．２ないし５．０ｐｈｒの範囲使用し、約
０．５ないし３．０ｐｈｒの範囲が特に好ましい。
【００１７】促進剤を加硫に必要な時間および／または
温度をコントロールするためにおよび加硫ガムの物性を
改善するために使用する。単一の促進剤を、すなわち主
たる促進剤を約０．５ないし３．０ｐｈｒの範囲の慣用
量使用してもよい。その他の方法では、２種類以上の促
進剤の組み合わせを使用してもよく、加硫ガムの物性を
活性化しかつ改善するために、主促進剤は一般的に大量
（０．３ないし３．０ｐｈｒ）使用され、副促進剤は一
般的に少量（０．０５−１．０ｐｈｒ）使用される。こ
れら促進剤の組み合わせは最終物性に対して相乗効果を
生ずることが知られており、いずれかの促進剤の単独使
用で生ずる最終物性よりも少し勝れている。更に、通常
の加工温度では効果を示さないが、しかし通常の加硫温
度で満足すべき硬化を生ずる遅延作用をしめす（ｄｅｌ
ａｙｅｄ ａｃｔｉｏｎ）促進剤を使用してもよい。使
用可能な促進剤の適当なタイプはアミン類，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、サルフェナマイド類、ジチオカーバメイトおよ
びキサンテート類である。好ましくは、主促進剤はジス
ルフィドあるいはサルフェナマイドである。
【００１８】実際には、ラバーコンパウンドはガム製帯
状に作製される。当業者によく知られているように、ガ
ム製帯は加圧機によってあるいはラバーコンパウンドを
ミル、カレンダー、多重ヘッド押出機あるいはその他の
適当な手段を通過させることによって製造される。好ま
しくは広範囲に一様性が達成されると考えられている故
にガム製帯はカレンダーによって製造される。未硬化ガ
ム製帯はその後に未硬化ラバータイヤ構造の内部表面
（露出した内側表面）、カーカスとしても知られてい
る、として組み込まれる。インナーライナーはその後に
加熱および加圧条件下のタイヤ硬化操作の間にタイヤカ
ーカスと一緒に加硫される。
【００１９】本発明のタイヤの加硫は一般的には約１０
０℃と２００℃間の温度で行う。好ましくは、加硫を約
１１０℃ないし１８０℃の範囲の温度で行う。加圧成型
機中での加熱、過熱水蒸気、高温塩によるあるいは塩浴
中での加熱のような通常のいかなる加硫方法を使用して
も良い。好ましくは加熱は加圧成型機の中でタイヤ加硫
業者に良く知られた方法で行われる。
【００２０】この加硫の結果として、インナーライナー
は一緒に加硫することによってタイヤの一体化した一部
分になる。典型的には、本発明のインナーライナーは約
０．０４ないし０．４ｃｍの範囲の未硬化ガムの厚さを
有している。好ましくは、インナーライナーは約０．０
８ないし０．２０ｃｍの範囲の未硬化ガムの厚さを有し
ている。硬化済みインナーライナーとして、インナーラ
イナーは約０．０２ないし約０．３５ｃｍの範囲の厚さ
を有している。好ましくは、その厚さは約０．０４ない
し約０．１５ｃｍの範囲の厚さになる。
【００２１】合体化したインナーライナーを有する空気
入りタイヤは乗用者用タイヤ、トラック用タイヤあるい
はバイアスあるいはラジアル空気入りタイヤのその他の
タイプの形状に成型作製してもよい。
【００２２】
【実施例】以下の実施例は発明を説明するために示すも
のであって、発明を限定するものではない。特に記載し
ない限り、部および百分率は重量部であり、重量％であ
る。
【００２３】加硫ラバーコンパウンド２試料を作製し、
テストした。表１はそれぞれの試料中に存在する成分を
示している。試料１は対照試料であり、試料２が本発明
の実施態様を示している。
【００２４】
【表１】 この実施例のためのトランス１，４−ポリブタジエンは
約８０％がトランス１，４型、約５％がシス１，４型、
約１５％がビニル１，２型を含有していることを特徴と
している。更に、数平均分子量（Ｍｎ）が約２０５，０
００、重量平均分子量（Ｍｗ）約４３０，０００および
ムーニー値７７を有することを特徴としている。更に、
Ｔｇが約−７５℃、融点（Ｔｍ）が４０℃（主融点）お
よび６０℃（副融点）であることに特徴を有する（Ｔｇ
およびＴｍの両者は操作型示差熱量計を使用して、１０
℃／分の昇温速度で求めた）。
【００２５】そのようなトランス１，４−ポリブタジエ
ンをコバルトオクトエート及びトリエチルアルミニウム
の触媒の存在下にｐ−ドデシルフェノール分子量調節剤
を一緒に使用して脂肪族炭化水素溶液（例えばヘキセ
ン）中で１，３−ブタジエンをバッチ重合させることに
よって適宜得ることができるが、しかし、適当なゲル防
止剤を使用して連続重合によって製造することも可能で
ある。
【００２６】これら素材をＢＲ型バンブリー（Ｂａｎｂ
ｕｒｙ 商標）ブレンダーによる２段階混合法で混合し
た。このブレンダーでは硫黄および促進剤をのぞく全て
の成分を第１段階で混合した。
【００２７】表２はこれら２試料の物性データを示して
いる。
【００２８】硬化特性は温度１５０℃および周波数１１
ヘルツで操作されたモンサント振動型ディスクレオメー
ターを使用して求めた。振動型ディスクレオメーターの
詳細はロバート（Ｒｏｂｅｒｔ） Ｏ．オーム（Ｏｈ
ｍ）編、バンダービルト（Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ）ラバ
ーハンドブック（コネチカット州、ノーウォーク（Ｎｏ
ｒｗａｌｋ），Ｒ．Ｔ．バンダービルト社）（１９９０
年）５５４−５５７頁に記載されている。この硬化メー
ターの使用およびカーブから読み取った規格値はＡＳＴ
Ｍ Ｄ−２０８４に規定されている。振動型ディスクレ
オメーターで得られた典型的な硬化カーブをバンダービ
ルト ラバー ハンドブック１９９０年版の５５５頁が
示している。
【００２９】そのような振動型ディスクレオメーターで
は、配合済みラバー試料に一定振幅の振動型ずり作用を
受けさせるのである。加硫温度でローターを振動させる
ことが必要なテストをうけるストック（ｓｔｏｃｋ）中
に組み込まれた振動型ディスクのトルクを測定する。ラ
バーあるいは配合処方中での変化を容易に検査できるの
で、この硬化テストを使用して得られる値は極めて重要
である。早い硬化速度を有することが有利なことは自明
な事である。
【００３０】以下の表は製造したラバーのストックから
得られた硬化カーブから求めた硬化特性を示している。
これらの特性はトルクミニマム（Ｍｉｎ．Ｔｏｒｑｕ
ｅ）、トルクマキシマム（Ｍａｘ．Ｔｏｒｑｕｅ）、ト
ルク増加の２５％に達するまでの時間（分）（ｔ２
５）、トルク増加の９０％に達するまでの時間（分）
（ｔ９０）およびマキシマムトルクおよびミニマムトル
ク間の差（デルタトルク）を包括している。
【００３１】ショア硬さをＡＳＴＭ Ｄ−１４１５にし
たがって求めた。
【００３２】剥がし接着テストは製造した種々のラバー
処方物間の界面接着を求めるために行った。界面接着は
一方のコンパウンドを他方からその両端がインストロン
測定器を使用して互いに１８０度はなれた角度で引張ら
れている引裂かれてない試料に直角に引張ることによっ
て求めた。
【００３３】接触面は硬化中のコンパウンド間のマイラ
ー（Ｍｙｌａｒ）シートの位置から求めた。マイラー中
の窓が２種類の素材を硬化およびその後のテストの間に
互いに接触させたのである。
【００３４】ＡＳＴＭ Ｄ−４１２によって生強度を求
めた。空気浸透性をＡＳＴＭ Ｄ−１４３４によって求
めた。水蒸気透過をＥ９６−８０、ＡＳＴＭテストによ
って求めた。
【００３５】
【表２】 コンパウンドにトランス１，４−ポリブタジエン１０部
を置換することにより、本発明の実施態様試料はトラン
ス１，４−ポリブタジエンを含有していない対照試料に
比較して殆ど８０％もその生強度を強化していることが
わかる。その他の重要なライナーの特性はこの置換によ
りわずかに影響を受けたにすぎない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｌ 23/22 ＬＣＺ 23/28 ＬＤＡ Ｂ２９Ｋ 21:00 105:24 Ｂ２９Ｌ 30:00 (72)発明者 ポール ハリー サンドストローム アメリカ合衆国 44278 オハイオ州 ト ールマッジ ミルトンドライブ 96 (72)発明者 レイモンド ベンジャミン ルーノウ アメリカ合衆国 44224 オハイオ州 ス トウ ケイドライブ 3788

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 全ラバー１００重量部に対して（Ａ）ブ
    チルラバー、クロロブチルラバー、ブロモブチルラバー
    およびこれらの混合物から成るグループから選択された
    ラバー７０ないし９８重量部、（Ｂ）トランス１，４−
    含量が少なくとも６５％であるトランス１，４−ポリブ
    タジエンラバーを２ないし３０重量部および（Ｃ）アク
    リロニトリル／ブタジエンコポリマー、スチレン／ブタ
    ジエンコポリマー、天然産ラバーおよびこれらの混合物
    から成るグループから選択されたラバー０ないし３０重
    量部であることを特徴とする加硫ラバーコンパウンドの
    一体型インナーライナーを有するラバー製空気入りタイ
    ヤ。
  2. 【請求項２】 上記のインナーライナーが先ず未硬化の
    配合ラバーガム帯として未硬化ラバータイヤの内部表面
    として組み立てられ、その後にタイヤ硬化操作中にタイ
    ヤと一緒に硬化されたものであることを特徴とする請求
    項１記載のタイヤ。
  3. 【請求項３】 上記のラバーガム帯が約０．０４ないし
    ０．４ｃｍの範囲の厚さを有することを特徴とする請求
    項２によるタイヤ。
JP7102241A 1994-05-02 1995-04-26 トランス１，４−ポリブタジエンラバーを含有する硬化ラバーコンパウンドのインナーライナーを有する空気入りタイヤ Pending JPH08108491A (ja)

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