JPS63215403A - タイヤバランス用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、自動車車両の車輪組立品のアンバランスを
低減するのに使用する非ニユートン組成物、二の組成物
の製法および使用に関する。

（ロ）従来の技術 トラックや車の車輪組立品（タイヤ＋リム）は、不完全
なタイヤまたはリムによるアンバランスが振動の原因と
なり、この振動は、運転者や搭乗者に不快を与える他に
、タイヤの摩耗率ならびにベヤリングなどの機械的な摩
耗を劇的？こ増大さすことになる。アンバランスは２種
類に区別される。

すなわち車輪組立品の回転面での不均一な重量分布（“
重スポット（ｈｅａｖｙ　５ｐｏｔ）”）に原因した静
的アンバランスと、車輪組立品の回転面に対し、不均一
な重量分布に原因した動的アンバランスである。これら
２つのアンバランスは、第５図と第６図に図示される。

静的アンバランスがあると、重スポットが道路表面をヒ
ツトするごとにショック波（振動）が発生するであろう
。そのため動的アンバランスが車輪の振れとなり次いて
振動を与えることになる。

このようなアンバランスは、通常、車輪のリム（第５図
、第６図参照）に鉛の重りを固定し救済す、！−るっし
の・し、この技術は固定の性質上、荷重の変化、タイヤ
の不均一な摩耗又はリム上へのごみの蓄積（これらの２
つは重量分布の変化を生む）などを補償することはでき
ない。そのため、鉛の重りによってバランスをとる操作
をタイヤの耐用期間中数回繰り返すことが考えられるが
、このような手法は面倒で、省略されることが多い。そ
の上、特に重いトラックでは、非かじ取り車軸上のツイ
ンの車輪へは近づき難いため調整することが非常に難し
く、このような調整を行うことは、たとえ当初のバラン
ス化でも、かかる車輪について省略されることが多く、
かじ取り機能をもつ車輪のバランス取りだけが行われる
。これから分かるように、結果的にアンバランスのある
ことがタイヤの寿命を縮めることになるであろう。その
ため、自動車車両の車輪をバランス化させる改良法と手
段が切に必要になることが明らかであろう。

（ハ）発明が解決しようとする課題 この発明は、車輪組立品のアンバランスによる振動が振
動源（上記の重スポット）から遠ざかるようにタイヤ内
の液体の移動を誘発しうろことの発見に基づいている。

しかし、車輪組立品のバランス化をするために“振動圧
”を利用することは（すなわち、重力中心が、回転面と
回転軸との間の交差中にある）決して平凡なことではな
い。水のような易流動性液体を９０ｋｍ／ｈに相当する
速度（すなわち、はぼ１秒当り７回転）で荷重なしで空
転する標準２２″（５６ｃｍ）のトラックのタイヤに導
入したとすると、液体の表面が常に回転軸から一定距離
にあるように遠心力（１２５ｘｌ？のオーダー）により
、液体は単にタイヤの内部リムの周りに均一に分布する
だけであろう。このような分布で、不均一重量分布を考
慮することはできないので、この手法は、不均一重量分
布をそのまま悪化さすにすぎない。ｒ二とえば、リムに
鉛の重りを付着させアンバランスを車輪組立品に導入し
Ｌとすると、アンバランスは、液体に働く遠心力に明ら
かに影響せず、そのため液体分布に影響しない。実際の
道の状態をシミレートするため車輪組立品を金属ドラム
に対して空転さす手段により組立品に荷重を付すと、強
い振動が、重スポットがドラムをヒツトするごとに生ず
る。上述したように、このような振動は、重スポットか
ら離れた液体に振動圧を与えるであろう。しかし、易流
動性液体（すなわち、短い緩和時間を有するもの）では
、振動による動きは、遠心力によって妨げられ、正味の
結果は、バランス化の効果のない単なる液体の振動であ
ろう。

上記したモデルは、未荷重のタイヤに関するので多様に
単純化されている。実用においては、タイヤは、路面と
接している部分は平らになっており丸くはない。たとえ
ば、２２″タイヤを持つ重トラックを考えると、荷重下
で、路面と接するタイヤの平らになった面から車軸まで
の距離は、タイヤの直径的に反対側から車軸までの距離
より約５０ｍｍ短いことが知られている。タイヤを鉛の
重りによってバランスをとると、このものは堅いリムに
付着されるので車輪か回転しても車輪組立品の重力中心
の位置が変化せず、このようなタイヤｊヨ、その重スポ
ットが路面上を通過しＬ際にアンバランスとなる。こ、
！ｔに対し、鉛の重りを使用する場合とこの発明の最ら
基本的な差異は、この発明のバランス化組成物は、タイ
ヤの型が変化する際組成物の全体の型を変化する二七で
ある。その上、この発明の組成物は、非常に複雑な型と
想定され、また、車輪組立品の各回転の間、型と分布が
小さく変化することである。つまり、この発明のポリマ
ー含有組成物は、その重力中心の位置が車輪組立品の重
力中心の位置の変化と同時に（かつ反対方向に）変化し
うるものである。

（ニ）課題を解決するための手段 上記の問題の解決のため、この出願人は、振動圧による
動きが、ある程度だけ遠心力により相殺されるある種の
非ニユートン粘性組成物を開発した。平衡分布は、複合
材料のチキソトロープ性、振動圧（すなわち振動波の振
幅と振動数）と組成物に及はされた遠心力との関係で決
められる。組成物の粘弾性を注意して変えることにより
、組成物をタイヤへ単に導入するたけて、タイヤ組立品
の完全な自己調整バランス化が達Ｈ゛られるっ第１図な
いし第１１図：よバランス用組成物かとのように働くか
を図示する乙のである。組成物は、タイヤを取りつける
前に、たとえば、へらの手段で内周面に均一に塗布する
。車輪を２−ＬＱｋｍ運転するとアンバランスによる全
振動が消滅し、かつタイヤを除き、注意して観察すると
、バランス用組成物のフィルムが重スポットから離れて
いくにしたがって、徐々に厚くなり、かつ重スポットに
対し直径上に（静アンバランスの場合）または対角上に
（動アンバランスの場合）最大厚みに達することが分か
る。しかし、バランス用組成物の層厚みの最大差は、め
ったにほぼ４闘より大きくならない。

新たなアンバランスが生じない（摩耗の結果、荷重の変
化などによる）かぎり、この確立した形状が安定して残
る。しかし、新たなアンバランスが新しい振動を生じ、
続いて完全なバランスを与える新たな形状への動きとな
りこれが続くことになる。

この出願人は、バランス用組成物の最も重要な流動学的
性質：よ、所謂降伏応力であることを確立した。満足な
バランス性を達成するためには、降伏応力が２６０Ｐａ
を越えてはならないことを見出した。第７図と第８図は
粘度／剪断速度の関係と剪断応力／剪断速度の関係をそ
れぞれ表わす曲線を示す。これは、振動圧に応答用のい
くらか高い降伏応力を有する組成物についてである。こ
の振動圧に応答するためには、あまりにも降伏応力が大
き過ぎる組成物は除いた。十分機能するバランス用組成
物の許容降伏応力の下限は、実験上ならびに計算により
（下記に略説）　３０Ｐａのオーダーで゛あることが確
立されている。降伏応力は４０Ｐａと１５０Ｐａの間、
特に約１２０Ｐａであるのが好ましい。十分機能するバ
ランス用組成物の代表的剪断応力／剪断速度の曲線を第
８図に示す。

有用な１４代応力のインターバルを３を算するのに、１
つの単−重スボットに３００９の静アンバランス（３０
０９は実際にみられる最大のアンバランスである）をも
つ標準２２″トラツク用タイヤを用いた。

このバランス用組成物による重スポットをバランス化す
るｆニめに：ま、バランス用組成物の傾斜層（例えば第
４図）は、３００　Ｘ　、：’７４グラムの塊を含むへ
きて、これは７４０９として算出さメ−る。バランス用
組成物の層の巾は１０ｃｍのオーダーである。フィルム
の厚みは、重スポットの反対側の最ら厚い点に直線的に
増加するものと想定して、フィルムは、重スポットの反
対点でほぼ３＋１１の厚みと計算できる。厚みの差異が
、車輪の回転速度で決定される応力をバランス用組成物
に生ずる。９＠耘／秒（１１４ｋｆｆ／ｈに相当）の回
転速度で、バランス用組成物中の３πｍ深さにおける圧
力（軸からタイヤの内面へ行く）は、はぼ６０００Ｐａ
　（Ｎｍ−”　）である。換言すると、振動によって生
じたバランス用組成物の転置が組成物の最も厚い部分と
最も薄い部分との間で３ｍＭの厚さの差を生むと想定す
ると、これら２つの部分の間に６０００Ｐａの圧低下が
めるであろう。車輪のような回転体に対し、圧低下に対
する一般式は次式で表イつされる。

△Ｐ＝ＣｄｘＶ２／（１２，９６Ｘｒ）コＸ（ｒ−ｒｉ
）ｄはバランス用組成物の密度（ｋｇ／ｍ３て測定）、
〜Ｉ゛は、ｋ　ｘ７’　ｈて測定しＬ自動車のスピード
に等しい単位のない数、ｒはタイヤの内半径、ｒｉ：よ
回転軸からバランス用組成物の“トップ”層までの距離
。バランス用組成物に働く実際の応力は一方でバランス
用組成物の最小厚み部分と最大厚み部分との間の距離で
定められ、他方で圧低下（バランス用組成物層の“スロ
ープ）で定められる。このような理論的考察から、バラ
ンス用組成物で誘因される遠心力による最大応力（およ
びバランスを達成するために要する組成物の不均一分布
）は、２２″タイヤを１１４ｋｆｆ／ｈの運転スピード
で動かして４５Ｐａであると推定される。

トラックにおいて、遭遇する通常スピードのインターバ
ルを考慮に入れると、上記の降伏応力インターバルが機
能値として達することができる。

上記粘度基準を満足する組成物を確立するために、出願
者らは純粋なポリマーの広範な試験、ポリマーブレンド
、ポリマー溶液と種々溶媒、種々溶媒中への種々固体（
粒子又は繊維の形で）の分散及び上記粘度基準を＾たす
ものすべてについてこれらの組成物の２種以上のブレン
ドについて徹底的な研究を行ってきｆ二。このような組
成物を試験しているとき、このバランス特性は粘度基準
が適用可能な範囲であることが照明されたとしても優れ
た性能ということとは異なった。しかしながら、まず、
その物質が、通常１３年のタイヤの耐用期間の間そのバ
ランス特性を必ず保つということが第１に好ましいこと
であり、車輪におけるアンバランスを取除く能力という
本来の機能基準を満足しないものは取除かれる。第２に
、この物質がタイヤの中での実際の使用において遭遇す
る上下くり返し温度環境中、すなわち通常、車を発車さ
せるときに遭遇する最低温度、すなわち約−３０℃が下
限、運転中のタイヤの最高温度、すなわち約＋９０℃を
上限をする温度範囲で好ましい機能を持つことである。

これらの基準を満たすために、発明者らはトラック又は
自動車タイヤの中で使用してよく機能する自己バランス
性組成物に関し、上記すべての要求をａｆ：すために製
造される（１）子音に水を含有する液状の二価又は三価
のアルコール又：よその二里、三爪あるいは四量エーテ
ルタイプオリゴマー、（２）分散可能な又は好ましくは
アルコール（１）に可溶なポリマーそして（３）親水性
繊維の混合物から成る非ニユートン（一般にチクソトロ
ピック）組成物を完成している。このアルコール（１）
は１０又は２０重量％未満の水を含んでいてもよい。こ
のアルコール（１）は一般式ＨＯ（ＣＨ（Ｒ）　　ＣＩ
（ｚ−０）ｎ　　Ｈのジオールが好ましい。ここにおい
て、Ｒは水素又はＣ，−、のアルキルであり、ｎは１か
ら４までの整数。腐食の機会を少なくするために、この
組成物はｐＨ値が５から９の範囲、特に６−７が好まし
い。

好ましい具体例として、このバランス用組成物にはさら
に（４）水や上記（１）で定義したアルコール中で不溶
な親水性充填剤を含む。

この発明の目的において、繊維成分（３）及び充填剤（
４）に対して適用した“親水性”ということばは、該当
する材料の水に対する接触角θ、普通、その材料の平滑
な表面の上て測定さメ−ろ接触角であるか、２０℃にお
いて７０°未満、特に２０°と４０°の間である。繊１
イｒ成分（３）について：ま、この・ような接触角特性
はらしその繊維材料が分子中に極性のＮ−又は〇−を含
む基、例えばアミノ基、カルボニル基、水酸基、カルボ
キシル基、スルフオキシル基、又は同様の置換基を多分
有しているということに関係している。ポリマーについ
て使われる“可溶”と“分散可能”ということばはその
ポリマーがアルコール成分（Ｉ）（好ましくは水中にお
いても）中において３０重量％特に４０重量％までの量
が溶解又は分散可能であることを意味する。

アルコール成分（１）との潜在的な架橋特性のｆこめに
、特に興味深いポリマーの種類としては分子の中に遊離
のカルボキシル基を含むものがある。

このようなポリマーを用いることによって、すてに配合
を終えた組成物又はその組成物の製造中のある段階にお
いて、このポリマーとアルコール（１）との間に架橋結
合をつくることが可能であり、そしてこのような架橋は
その組成物のチクソトロピック特性の“精密な調整”　
（ｆｉｎｅ−ｔｕｎｉｎｇ）を行うのによい可能性を与
える。

使用できるポリマー：よ例え：よメチルセルロースのよ
う’ｃＬ　Ｃ１−３アルキルセルロース、ヒドロキノエ
チル又はヒドロキシプロピルセルロースのようなヒドロ
キシ−０１−３アルキルセルロース：カラゲーナン；グ
アヤゴム：寒天ゴム；アラビアゴム；ガッチゴム；カラ
ヤゴム；トラガカントゴム：ローカストビーンゴム；タ
マリンドゴム；キサンタンゴム：ペクチン；ポリアクリ
ルアミド；一般式Ｒ，ＨＣ＝　Ｃ（Ｒ２）ＣＯＯＨの酸
から得られるポリマー（式中Ｒ，，Ｒ，はそれぞれ水素
、Ｃ１−、アルキル、ヒトａキシ〜Ｃ＋−ｔアルキル又
はカルボキシ−Ｃ、−。

アルキル）（例えば、ポリアクリル酸又はポリメタクリ
ル酸）：ポリエチレングリコール；ポリプロピレングリ
コール：ポリエチレンオキサイド：ポリビニルアルコー
ル；ポリビニル−ピロリドン：てんぶんと変性てんぷん
（例えばメチルでんぷんのよう’；Ｃ＋−＋アルキルで
んぷん；ヒドロキシエチル又はヒドロキンプロピルでん
ぷんのようなヒドロキシ−ＣＩ−３アルキルでんぶん；
又はカルボキシメチルでんぶん）；それらの混合物かあ
る。

このポリマー：よポリマー含有量か３０叉、°よ４０重
量％未ｆ黄含む水の乳化物として用いられる。それによ
って水相は上記（１）のアルコール成分の水含有量に寄
与する。

前述のように、上記実施例の中でも特に好ましいポリマ
ーはカルボキシル基を含むものであり、例えばポリアク
リル酸、ポリメタクリル酸、カルボキシメチルセルロー
ス、アルギン酸塩等がある。

上記一般式のジオールは、そのサブユニット中の酸素に
結合している炭素が隣接位置にあるジオールが好ましく
、最もよい性能を与える。上記に与えられた一般式を有
するジオールは、例えばエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、プロピレング
リコール、ジプロピレングリコールそしてトリプロピレ
ングリコール及びそれらの混合物である。

その組成物の＠維成分に関しては、広範囲の種々の合成
繊維と天然繊維がこの発明の組成中への混合の乙めに必
要な親水性を示す。徹底的で乙限定的てらないが、列挙
すると例えば、鉱物（例えばロックウール又ｊよアスベ
スト）繊維、ガラス繊維、アクリルｖｋ惟、ポリエステ
ル繊維、ナイロン繊維、ビスコース繊維、綿、ウール、
セルロース繊維、絹そして麻繊維及びそれらの混合物が
ある。

この発明の組成物のチクソトロピック性に寄与する繊維
としては、その繊維長があまり長過ぎるべきでなく、０
．５−６ｍｍの範囲が好ましく、繊維の厚さは１−２５
μｍが好ましい。

上述のように、用いるアルコールとポリマー成分が互い
に架橋できるかどうかは特に興味深いものである。従っ
てもし、その繊維成分がこの架橋の中へ少なくと乙部公
的に加わることができるのなら、この発明の組成物の非
ニユートン流れを達成するためにより一層寄与できるの
で好ましい。

繊維成分の架橋は、もしその繊維の分子か反応性の水酸
基を含んでいるのなら可能であるが、この理由が無くて
乙、繊維の種類が、ポリ′サツカライドに基づくもの、
例えばビスコース、綿、セルロースそして麻＠惟か好ま
しい。

上述した親水性充填剤成分の隈能！よその１部上してこ
の発明の組成物の密度をコントロールできる可能性を与
え、そしてもう１つは、この組成物中にある他の成分の
ための“つなぎ留め”用の材料として寄与することであ
る。充填剤の好ましい種類は、前記定義したアルコール
（１）や、組成物が水を含んでいたり、タイヤの内側に
入れられたときその組成物と接触して少量の水を吸収す
るので、水を含む組成物に不溶の金属オキシド、金属炭
酸塩、金属水酸化物又は金属けい酸塩である。

用いられる充填剤は、例えばＣａＣ０＋、ＢａＣ０，、
ＭｇＯ１ＦｅｓＯｔ、カオリン、ＴｉＯ２、それらの混
合物である。

この発明の組成物の層の“底”に充填剤が沈澱しないよ
うに、すなわち遠心力の結果タイヤの内部表面に沈澱し
ないように、この充填剤の粒子サイズは５−２５μｍの
範囲が好ましく、特に１１０−１５ｕが好ましい。

もし、そのポリマー又は、実際にそうであるが、その繊
維材料がｐＨ−活性（すなわち酸又はアルカリ基を含ん
でいる）、であるなら、この発明の組成はさらにｐＨ−
１衝剤を含むとよい。上述のようにポリマーの好ましい
種類は遊離カルボキシル基を含んでいるので、このよう
ｒ；　ｐ　Ｈ−緩衝剤は可溶な水酸化物又はアミン又は
アミン誘導体のようなアルカリが好ましい。用いうろこ
のようなｐＨ−緩衝剤は、例えばＮａＯＨ−、ＮＨ４０
Ｈ１）　ジェタノールアミン、ジェタノールアミン又は
それらの混合物である。

（以下余白） この発明の組成物は３Ｏ−９１）重量％のアルコール（
１）、３−４０重量％のポリマー（２）、０．５−６重
量％の親水性繊維（３）、０−２０重量％充填剤（４）
、そし　　。

て０−１０重量％のｐＨ−緩衝剤を含み、好ましくは５
０−８０重量％のアルコール（１）、５−２０重量％の
ポリマー（２）、２−５重量％の繊維（３）、５−１５
重量％特に５−１０重量％の充填剤（４）、モして０−
１０重量％のｐＨ−緩衝剤を含むのがよい。

この発明は、さらにこの発明の非ニユートン流れを示す
タイヤバランス用組成物の製造法に関するものであり、
その構成を次に示す。

（ａ）特定アルコール成分の中へ特定繊維成分を分散さ
什る； （ｂ）特定ポリマー成分を添加する： （ｃ）均一な混合物が得られるまで撹拌し：随意に （ｄ）得られた混合物中に充填剤成分を分散させろ。

アルコール中に分散さｉｚ　ｒ二繊維；よアルコール中
に６時間までの範囲、特に４時間までの範囲て浸漬して
おくのがよい。この繊維分散液中ヘポリマーを溶解する
際、繊維分散液を２０と８０℃の間の温度にしておくの
がよい。この最終混合（随意に充填剤が添加された後）
は通常１時間までの範囲、特に１０−２０分間行われる
。この全工程は都合のよいことには通常の混合機のよう
なものを用いて同じ装置の中で進めることができる。

好ましい具体例としては、一方をポリマー（遊離カルボ
キシル基を含むとき）そして他方をアルコールや随意に
充填剤成分（遊離水酸基を含むとき）としてこの間に架
橋を進める工程を組込んだ本発明の製造法を確立した。

この架橋はステップ（ｃ）の後でステップ（ｄ）の前に
、ステップ（ＣＩ）を更に挿入し種々グループ間の反応
に触媒作用を示す触媒を加えて行われる。この架橋はほ
とんどがエステル結合の形成から成り、その触媒は酸、
特に塩酸又は硫酸のような無限の強酸、又はメタンスル
ホン酸、エタンスルホン酸、三弗化メタンスルホン酸、
三弗化酢酸、三塩化酢酸又はＩ）−トルエンスルポン酸
のような有隈酸がよく、とりわけメタンスルホン酸がよ
い。この酸はポリマー１００部に対して０．５部までの
範囲で添加され、好ましくは、０．２部までの範囲であ
る。触媒を添加した後、この混合物は４５分間までの範
囲の時間、好ましくは３０分間までの範囲（又は混合物
の粘度特性が、所望の粘度に到達するまで）反応させ、
適度に反応が進めばステップＣｄ）にいく。その後、そ
の触媒は不活性にされる；その触媒が酸の場合は、触媒
の不活性化は上述したｐＨ−１衝剤のような塩基で酸を
中和することによって進められる。この触媒反応ステッ
プや特にこの具体例における全工程は、架橋反応の制御
が容易なことと、ゲル状組成物を均一に加温又は冷却す
るのが困難なため室温（２０−２１’Ｃ）で進めるのが
よい。上述のように全架橋工程は、架橋反応を希望の特
性に達すれば、随意に停止させることができるのてこの
組成物の粘度特性の“精密調整”を可能にするっさらに
この発明は上述のように非ニユートン流れを育するバラ
ンス用組成物を自動車車輪組立部品として、タイヤの内
部表面に適用し、この車輪組立品を自動車に取付け、そ
してこのバランス用組成物がこの車輪組立品をバランス
させることを認めるのに十分な距離だけ車を運転して、
自動車車輪組立品をバランスさせる方法を提供する。こ
の組成物は厚さが６ｍｍまでの範囲の層で適用される。

このように標準２２インチトラックタイヤにおいて、バ
ランス用組成物の適量は８００グラム程度である。

この発明を図を参照？こしながら、さら？こ説明する。

第１図と第２図は本発明の教示によってアンバランスを
補償した車輪組立品の縦断面の概要図である。

第３図と第４図は本発明の教示によってアンバランスを
補償した車輪組立品を第１図と第２図に対し、垂直にな
っている平面で切断した縦断面の概要図である。

第５図と第６図は従来の鉛の重りを取付（＋ろことによ
ってアンバランスを補償した車輪組立品であり、第１図
と第２図に相当する縦断面の概要図である。

第７図と第８図はこの発明のタイヤバランス用組成物の
物理特性をプロットして図示したものである。

各図において、１０は回転軸１４の上にリム１２とタイ
ヤ１６が装着されている車輪組立品を示す。いつも、車
輪組立品はいわゆる重スポットを含む。従来の技術によ
れば、第５図と第６図に図示した様にこの重スポット１
８はリム１２の周囲に取付けられた鉛の重り２０によっ
てバランスされる。第５図はいわゆる静的アンバランス
の場合であり、重スポットＩ８は車輪組立品の中央回転
面の中にあり、バランスは重スポット１８に対向した２
つのリム端の上に同量の鉛の重り２０を取付けることに
よって行ってきｆ二。第６図で図示するようにいわゆる
動的アンバランスの場合には重スポットＩ８は中央回転
面の外側に位置し、１つの鉛の重り２０は重スポット１
８に対して、回転面の逆側で、かつ重スポットの反対側
のリムに取付けられてきた。

第１図ないし第４図においては、アンバランスを補償す
るために、車輪組立品のタイヤの中にこの発明のタイヤ
バランス用組成物２２を導入したものを図示する。第１
図に図示した静的アンバランスの場合には、ポリマー組
成物２２は、重スポット１８の反対側のタイヤ部分にあ
り、中央回転面に対して対称の環状層として分布してい
る。第２図に図示した動的アンバランスの場合は、この
バランス用組成物の環状層は中央回転面に対して非対称
に位置し、その重スポットに対して中央回転面の反対側
の位置に最大厚みを持つ。

第３図と第４図はその中央回転面の中にある車輪組立品
の縦断面図であり、これは、第１図と第２図の断面図に
対して垂直な断面を図示されたものである。第３図はこ
の組成物がアンバランスを有しない車輪の中でどのよう
に分布するのかを示すものであり、これに対し第４図は
アンバランスを有する車輪の中てのこの組成物の分布状
態を示す。アンバランスを有しない車輪において：よ、
このバランス用組成物はそのタイヤ内部表面上に均等な
層として分布し、これに対してアンバランスを有する車
輪中におけるバランス用組成物は重スポットの位置で最
小厚さを持ち、重スポットの反対側では最大厚さを持つ
層として分布する。

第７図はよく機能する組成物（☆）とかろうじて機能を
維持している下限の組成物（○）とについて、その剪断
速度５Ｒ（Ｓ−’）の対数に対する粘度Ｖ（ｋＰａＸＳ
）の対数の変化をプロットして示す。この測定はコンピ
ューター処理可能なボーリンＶＯＲレオメータシステム
（スエーデン、ルンドにあるボーリン　しオロジー社製
）で行った。

このプロット曲線の左端の点は極限粘度（（☆）−曲線
の場合９ｋＰａｓで、（０）−曲線の場合２２ｋＰ　ａ
ｓ）に相当する。

第８図はよく機能する組成物（☆）と降伏応力値が高過
ぎるため下限の機能である組成物（０）とについて、剪
断速度５Ｒ（Ｓ−’）に対する剪断応力５Ｓ（ｋＰａ）
の関係を対数でプロットして示す。このプロット曲線の
左端の点は降伏応力に相当する（（☆）−曲線の場合１
２０Ｐａ、（○）−曲線の場合２６０Ｐａ）、すなわち
その剪断応力においてその組成物はチクソトロピック変
形が起こり、固体状態から液体状態へ変わる。

（ホ）実施例 この発明をさらに次の実施例によって例証するが、これ
に限定するものではない。

試験方法 総合機能バランス試験 ８００９の組成物を２２インチトラックタイヤの内部の
中央周囲に沿って均一な層になるように塗着し、これを
リムの上に取付け、そしてトラックの前輪軸に装着し、
もう１つの前輪には鉛の重りを用いた従来の方法によっ
てバランスさ仕る車輪を装着した。このタイヤ内の圧力
を８ｋＰａに合什、そして車軸の負荷は４トンであった
。このトラックはハンドルで特に大きな振動が感じられ
ないところまで、９Ｏｋｍ／ｈて運転した（運転用Ｊｌ
ｌ１２−１０ｋｍ）。

それから、バランス用組成物を取付けた車輪のリムに３
００９の鉛の重りを取付け、そのトラックを９Ｏｋｍ／
ｈで再び運転したところ、最初人為的に創り出したアン
バランスのために前輪から非常に大きな振動が起こった
。しかしながら、もしこのバランス用組成物の機能が良
かったのなら、これらの振動は２２−１Ｏｋの運転後お
さまり、このバランス用組成物がアンバランスを補償す
るように動いたという表示となる。次に、鉛の重りを除
去し、このトラックを再び９（ｌｋｍ／ｈで運転した。

最初、再び前輪から強い振動が起こったが、もしそのバ
ランス用組成物の機能が良かったときは２２−１ＯＫの
運転後振動は消えた。このバランス用組成物の性能は０
から５の尺度で等吸付けし、ここでＯは振動に対して効
果がないことを示し、５は振動を完全に取り除くことを
示す。このように等級３は使用可能なまずまずの組成物
（７０−８０％バランスできる）、等級４は満足のいく
組成物（８１−９０％バランスできる）、そして等級５
は優れた性能をもつ組成物（９１−１００％バランスで
きる）に相当する。

総合耐久試験 実動しているトラックにこのバランス組成物を適用した
タイヤを取付けて、そのタイヤの耐用期間中、月に１回
上述した機能試験を実施することによって、タイヤの耐
用期間中作用するこのバランス用組成物の効果を調べた
。

タイヤの摩耗に対する効果 この試験ではタイヤの摩耗に対するこのバランス用組成
物の効果について調べた。実動しているトラックの前輪
の１つはこの試験組成物でバランスされ、もう１つの前
輪は鉛のおもりでバランスをとった。月に１回、この前
輪は両ｍ１輪に対して完全に、同じ摩擦条件となるよう
に左右位置を入れ替えた。タイヤの摩耗はタイヤの溝の
深さをマイクロメーターで測定し、溝の深さの減少を■
て表して判定した。

以下の実施例で使われるものよりも比較的特殊な組成成
分は次の通りである。

（１）繊維成分として：長さ６　ｔｔｔｚ、太さ１８μ
ｍのアクリル繊維と、 （２）ポリマー成分として：セルロースエーテル、ダウ
ケミカル社製メトセルＭＣ１メトセルＨＧ。

メトセルＨＢ：ユニオンカーバイド社製のポリエチレン
オキサイドホモポリマー、ポリオックス：フランスのロ
ーヌプーラン社製、キサンタンガム、ロードボール；セ
コール　カルボキシメチルセルロースは例えばスエーデ
ンのユデホルム社製セコールＵＶ　Ｇｏ 架橋型バランス用組成物の総体的製造法（実施例１−４
） 全工程は室温（２０−２１６Ｃ）で行われる。繊維成分
はアルコールの中へしばらく撹拌しながら分散し、４時
間そのまま浸しておく。それからこのポリマーを加え、
この混合物はいわゆる“塗料溶解機”　（西独のスパン
ゲンベルク社製）の中で均°−な混合物になるまで撹拌
される（撹拌時間は１５〜６０分）。次にポリマー１．
００部当り０．２部のメタンスルホン酸を加え、この混
合物を３０分間撹拌し、それから充填剤を加え充填剤が
均一に分散するまで撹拌を続けた（　１（１−２０分間
）。最後に、このポリマーのカルボキシル基を１００％
中和するのに必要な中和塩語を加え、その混合物を完全
に中和するまで、すなわち混合物のｐ）（か安定するま
で（１５〜６０分間）分散機の中で撹拌する。

実施例ｌ ７２ｋｇのジエチレングリコール、３に９のグラスファ
イバー（Ｃガラスから製造したグラスファイバー、繊維
長２〜５１１Ｍ５繊維直径６μｍ１強い表面陽電荷をも
つ；スエーデンのゲデベロツブ社製ウオールミックス２
１００）　、３　ｋｇのアクリル酸ポリマー（Ｂ、Ｆ、
グツドリッチ社製カーボポール９３４）、６ｇのメタン
スルホン酸、１０に９の沈澱炭酸バリウム（粒子サイズ
５〜１５μｍ）、１２ｋｇの１０％水酸化ナトリウム水
溶液、を前記総体的製造法に従って混合した。この組成
物の降伏応力は２１０Ｐａ。

極度粘度は１７ｋＰａｓ（第７図及び第８図のように測
定した）。機能バランス試験における等級は４であった
。この等級は全走行８７０００ｋｍにわたる１３ケ月間
の長期耐久性において一定値を維持した。摩耗試験にお
いてはこの耐久性試験と並行して行い、この組成物でバ
ランスをとったタイヤは従来のバランス車輪よりら９％
摩耗が少なかった（摩耗ｆｆｉ　７　、８．ｖｚに対し
７．１ｉ＊）。さらに、このバランス組成物を適用した
タイヤの摩耗は非常にかたよりがなく、平滑な表面を示
し、その表面を容易に更生することができる。一般的に
言って、更生の容易性はよく機能しているバランス組成
物の一般的性質であることがわかった。一方鉛の重りで
バランスをとったタイヤはいつもかたよりを持って摩耗
し、必然的に表面の更生が非常に困難である。

実施例２ ６１．７ｋｇのポリエチレングリコール、’３ｋｇのセ
ルロース繊維（平均直径３μｍ、平均繊維長２．１−２
．４ｚπにコントロールされたもの）　、１８．３ｋｇ
のポリアクリル酸エマルジョン（フィラデルフィアのロ
ームアンドハース社製、２８％のポリアクリル酸が水中
に乳化したもので品名アクリゾールＡＳＥ−６０）、３
７９のメタンスルホン酸、１０ｋｇの沈澱炭酸カルシウ
ム（粒子サイズ５−１５　μｍ）　、８．２ｋｇの８％
水酸化ナトリウム水溶液とを上記のように混合した。こ
の組成物の降伏応力は１２０Ｐａ、極度粘度は９ｋＰａ
ｓ（第７図及び第８図のように測定した）。この機能バ
ランス試験の結果、その等級は５であった。この等級は
９３０００Ｋｍにわたる１２ケ月間の長期耐久試験の期
間中一定に維持することができた。耐久テストと並行し
て行われた摩耗試験では、この組成物を用いてバランス
させたタイヤは従来の方法でバランスさせたタイヤより
も１２％摩耗が少なかった（従来のもの１．６ｔｎｍ摩
耗に対し、この発明のもの６，１１１ｍ摩耗）。

実施例３ ８４に９のモノプロピレングリコール、１．５ｋｇの綿
（エジプト産の綿を平均繊維長３ｎに切断した）、１５
に９のポリアクリル酸エマルジョン（フィラデルフィア
のロームアンドハース社製の水中２８％乳化物で品名ア
クリゾールＡＳＥ−７５）、３０ｇのメタンスルホン酸
、１５に９０カオリン（粒子サイズ１５−２０μｍ）そ
して２．５に９トリエタノールアミンを上記の方法で混
合した。この組成物の降伏応力は８０ＰａＳ極限粘度は
６ｋＰａｓ、機能バランス試験の等級：よ４てあった。

実在例４ ８４に９のモノプロピレングリコール、１．５に９の綿
（エジプト産の綿を平均繊維長３ｕにカットした）、１
７ｋｇのポリアクリル酸エマルジョン（フィラデルフィ
アのロームアンドハース社製、水中２８％乳化物で品名
アクリゾールＡＳＥ−９５）、３０９のメタンスルホン
酸、１１ｋ１７のマグネタイト（平均粒子サイズ５μｍ
１およその化学式はＦ１３３０４　）、そして９．６に
９の１０％アンモニア丞を上記方法で混合した。この結
果得られた組成物は降伏応力１３０Ｐａを有し、極限粘
度は１０ｋＰａｓ（第７図及び第８図の方法によって測
定した）であった。機能バランス試験における等級は５
てあった。

非架橋型バランス組成物の製造概要（実施例５繊維成分
は８−２０％のアルコール水溶液中で撹拌し、４時間浸
漬放置することによって分散させた。

分散液はポリマーを溶解するのに適した温度（２０〜８
０℃の間）に加熱され、そしてポリマーが添加され、こ
の混合物は通称“塗料溶解機”で均一な混合物が得られ
るまで（混合時間０．５−４時間）撹拌されｆ二。次に
充填剤が添加され、充填剤が均等に分散するまで混合を
続けた（混合時間１０−２０分）。

実施例５ ３７０ｋｇの８％の水と０．８％の塩化ナトリウムを含
むエチレングリコール、２０ｋｇのセルロース繊維（実
施例２で用いたものと同様のタイプ）、３０に９のキサ
ンタンガム（フランスのロータ・ブーラン社製ロードポ
ール２３）、６０に９リカオリン（粒子サイズ１５−２
０μｍ）を前記方法で混合した。混合温度は４０℃であ
り、ポリマーを溶解するまで４時間を要した。このもの
の降伏応力は９．８Ｐａであった。機能バランス試験に
おけるこの組成物の等級は５であった。この等級は１２
ケ月の長期耐久テスト中一定に維持することができた。

並行して行った摩耗テストでは、鉛のおもりによってバ
ランスさせたタイヤと比べてタイヤの摩耗量は１２％減
少した。

実施例６ ８５ｋｇの１８％の水を含むモノプロピレングリコール
、２ｋｇのセルロース繊維（実施例２で用いたタイプ）
、３に９のポリオキシエチレンホモポリマー（ユニオン
カーバイト社製ポリオックスＷＳＲ−３０１）、１０ｋ
ｇの沈澱炭酸カルシウム（粒子サイズ５−１５μｍ）を
前記の方法で混合した。混合温度は２１℃、ポリマーを
溶解す条のに要した時間は３．５時間であった。この組
成物の降伏応力は１９５Ｐａ。

極限粘度は１１ｋＰａｓであった（第７図及び第８図の
方法によって測定）。機能バランス試験におけるこの組
成物の等級は５であった。

実施例７ ８５ｋｇの８％の水を含むジエチレングリコール、３に
９のセルロース繊維（実施例２て用いたタイプ）、４ｋ
ｇのヒドロキシプロピルメチルセルロース（ダウケミカ
ル社製メトセル６０ＨＧ）そして１０に９のカオリン（
粒子サイズ１５−２０μｍ）を上記方法によって混合し
た。混合温度は９０℃、ポリマーが溶解するまでに要し
た時間は２時間てあつｆごっこの組成物の降伏応力は１
８５Ｐａ、極限粘度はｌ０ｋＰａｓ（第７図及び第８図
のように測定した）。この機能バランス試験における等
級は５であった。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の教示によってアンノ（ランス
を補償した車輪組立品の縦断面の概要図である。 第３図と第４図は第１図と第２図に対し、垂直になって
いる平面で切断した車輪組立品の縦断面の概要図で、車
輪中における本発明の組成物の分布状態を示すものであ
り、第３図はアンバランスを有しない場合、第４図はア
ンバランスを有する場合である。 第５図と第６図は従来の鉛の重りを取付けることによっ
てアンバランスを補償した車輪組立品であり、第１図と
第２図に相当する縦断面の概要図である。 第７図と第８図はこの発明のタイヤバランス用組成物の
物理特性をプロットして図示したものであり、 第７図はよく機能する組成物（☆）とかろうじて機能を
維持している下限の組成物（○）とについて、その剪断
速度Ｓ、Ｒ（Ｓ”）の対数に対する粘度Ｖ（ｋＰａＸＳ
）の対数の変化をプロットして示す。このプロット曲線
の左端の点は極限粘度に相当する。 第８図はよく機能する組成物（☆）と降伏応力値が高過
ぎるため下限の機能である組成物（○）とについて、剪
断速度５Ｒ（Ｓ−’）に対する剪断応力５Ｓ（ｋＰａ）
の関係を対数でプロットして示す。このプロット曲線の
左端の点は降伏応力に相当する。 １０・・・・・・車輪組立品、　　１２・・・・・・リ
ム、１４・・・・・・回転軸、　　　　１６・・・・・
タイヤ、１８・・・・・・重スポット、　　２０・・・
・・・鉛の重り、２２・・・・・・ポリマー組成物。 Ｆｉｇ、　ｉ　　　　　　　　Ｆｉｇ、　２Ｆｉｇ、　
５　　　　　　　　Ｆｉｇ、　６Ｆｉｇ、　３ Ｆｉｇ、　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、降伏応力値が−３０℃と＋９０℃の間の温度で３０
   Ｐａと２６０Ｐａの間にあるチキソトロープ性タイヤバ
   ランス用組成物。 ２、降伏応力値が４０Ｐａと１５０Ｐａの間にある請求
   項第１項による組成物。 ３、降伏応力値が約１２０Ｐａにある請求項第２項によ
   る組成物。 ４、（１）任意に水を含有する、液状の二価もしくは三
   価アルコールまたはその二量、三量あるいは四量オリゴ
   マー、 （２）上記のアルコール（１）に溶解もしくは分散しう
   るポリマー、 （３）親水性繊維 の混合物からなる請求項第１〜３項の何れか１つによる
   組成物。 ５、アルコール（１）が式ＨＯ（ＣＨ（Ｒ）−ＣＨ＿２
   −Ｏ）ｎ−Ｈ（式中Ｒは水素またはＣ＿１＿−＿２のア
   ルキル、ｎは１〜４の整数）のジオールである請求項第
   ４項による組成物。 ６、５〜９、特に６〜７のｐＨ値を有する請求項第１〜
   ５項の何れか１つによる組成物。 ７、水と第４項に定義したアルコール（１）に不溶な親
   水性充填剤をさらに含有する請求項第４、５または６項
   による組成物。 ８、ポリマーが、アルギン酸ナトリウムとアルギン酸カ
   リウム、メチルセルロースのようなＣ＿１＿−＿３アル
   キルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
   キシプロピルセルロースのようなヒドロキシＣ＿１＿−
   ＿３アルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース
   、カラゲーナン、グアヤゴム、寒天ゴム、アラビヤゴム
   、ガッチゴム、カラヤゴム、トラガンドゴム、イナゴマ
   （ロカストビーン）ゴム、タマリンドゴム、キサンタン
   ゴム、ペクチン、ポリアクリルアミド、式Ｒ＿１ＨＣ＝
   Ｃ（Ｒ＿２）ＣＯＯＨ（式中Ｒ＿１とＲ＿２はそれぞれ
   、水素、Ｃ＿１＿−＿２アルキル、ヒドロキシＣ＿１＿
   〜＿４アルキルまたはカルボキシＣ＿１＿〜＿４アルキ
   ル）の酸のポリマー、ポリエチレングリコール、ポリプ
   ロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニ
   ルアルコール、ポリビニルピロリドン、澱粉と改質澱粉
   、ならびにこれらの混合物から選択される請求項第４項
   による組成物。 ９、ジオールが、エチレングリコール、ジエチレングリ
   コール、トリエチレングリコール、プロピレングリコー
   ル、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコー
   ル、ならびにこれらの混合物から選択される請求項第５
   項による組成物。 １０、親水性繊維が、鉱物、ガラス、ポリアクリル、ポ
   リエステル、ナイロン、ビスコース、綿、ウール、セル
   ロース、絹、麻の繊維ならびにこれらの混合物から選択
   される請求項第４項による組成物。 １１、親水性繊維が、０．５〜６ｍｍの範囲の長さと１
   〜２５μｍの範囲の厚みを有する請求項第４または１０
   項による組成物。 １２、親水性充填剤が、水および請求項第４項に定義し
   たアルコールに不溶な、金属のオキシド、炭酸塩、水酸
   化物または硅酸塩である請求項第７項による組成物。 １３、充填剤がＣａＣＯ＿３、ＢａＣＯ＿３、ＭｇＯ、
   Ｆｅ＿３Ｏ＿４、カオリン、ＴｉＯ＿２、またはこれら
   の混合物から選択される請求項第１２項による組成物。 １４、充填剤が、５〜２５μｍの範囲、好ましくは１０
   〜１５μｍの範囲の粒子サイズを有する請求項第１２ま
   たは１３項による組成物。 １５、ｐＨ緩衝剤をさらに含有する請求項第１〜１４項
   の何れか１つによる組成物。 １６、緩衝剤が、溶解性水酸化物、またはアミンもしく
   はアミン誘導体である請求項第１５項による組成物。 １７、緩衝剤が、ＮａＯＨ、ＮＨ＿４ＯＨ、トリエタノ
   ールアミン、ジエタノールアミン、またはこれらの混合
   物から選択される請求項第１６項による組成物。 １８、アルコール（１）の３０〜９０重量％、ポリマー
   （２）の３〜４０重量％、親水性繊維（３）の０．５〜
   ６重量％、充填剤（４）の０〜２０重量％およびｐＨ緩
   衝剤の０〜１０重量％からなる請求項第１〜１７項の何
   れか１つによる組成物。 １９、アルコール（１）の５０〜８０重量％、ポリマー
   （２）の５〜２０重量％、親水性繊維（３）の２〜５重
   量％、充填剤（４）の５〜１５重量％特に１０重量％と
   ｐＨ緩衝剤の０〜１０重量％とからなる請求項第１８項
   による組成物。 ２０、（ａ）親水性繊維（３）をアルコール（１）に分
   散させ、 （ｂ）ポリマー（２）を加え、 （ｃ）均一な混合物が得られるまで撹拌し、かつ任意に （ｄ）充填剤（４）を混合物に分散させる ことからなる請求項第１〜１９項によるチキソトロープ
   性タイヤバランス用組成物の製法。 ２１、ポリマー（２）が分子中に遊離カルボキシ基を含
   有し、親水性繊維（３）が任意に遊離水酸基を含有し、
   架橋触媒を加えて架橋反応をさせることからなる工程（
   ｃ）と工程（ｄ）との間の工程（Ｃ＿１）と、上記触媒
   を不活性化することからなる工程（ｄ）後の工程（ｅ）
   を行うことからなる請求項第２０項による方法。 ２２、架橋触媒が酸であり、その触媒の不活性化が酸を
   塩基で中和することによって行う請求項第２１項による
   方法。 ２３、タイヤの内面に、第１〜１９項の何れかによるバ
   ランス用組成物を適用し、車輪組立品を自動車に組入れ
   、バランス用組成物が車輪組立品をバランス化させるの
   に十分な距離、自動車を運転させることからなる自動車
   の車輪組立品のバランスをとる方法。 ２４、バランス用組成物が６ｍｍまでの厚みの層に塗布
   される請求項第２３項による方法。