(57)【要約】  【課題】  耐パンク性ゴムサイドウオールを有する空気タイヤを提供すること。  【解決手段】  (A) 少なくとも１種の共役ジエン系エラストマーを含んでなる外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と(B) 前記外部サイドウオールゴム層と一体化しその下に横たわる内部 (非可視) 環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを有し、前記内部サイドウオールゴム層が少なくとも１種の共役ジエン系エラストマーを含んでなり且つ短繊維の分散を含有し、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に並べられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の前記環状形状に実質的に平行である、空気ゴムタイヤ。【選択図】  図１
2006089028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(A) 少なくとも１種の共役ジエン系エラストマーを含んでなる外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と(B) 前記外部サイドウオールゴム層と一体化しその下に横たわる内部非可視環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを有し、前記内部サイドウオールゴム層が少なくとも１種の共役ジエン系エラストマーを含んでなり且つ短繊維の分散物を含有し、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に並べられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の前記環状形状に実質的に平行である、空気ゴムタイヤ。
【請求項２】
ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で；
(A) ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 40乃至80 phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、
(b) 20乃至 60 phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び 
(c) 0乃至30 phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、
(2) (a) 30乃至90 g/kgの範囲のヨウ素価と70乃至130cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP) 値を有する5乃至40 phrのゴム補強カーボンブラック、及び
(b) 10乃至70 phrの合成無定形沈降シリカ
としての55乃至80 phrの補強充填剤及び
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する別の部分とを有する前記沈降シリカ用のカプリング剤
を含んでなる外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と
(B)ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 40乃至80phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、 
(b) 20乃至 60phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び 
(c) 0乃至30phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、  
(2) (a) 30乃至90 g/kgの範囲のヨウ素価と70乃至130cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP) 値を有する5乃至40 phrのゴム補強カーボンブラック、及び
(b) 10乃至70 phrの合成無定形沈降シリカ
としての55乃至80 phrの補強充填剤、
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する他の部分とを有する前記沈降シリカ用のカプリング剤及び 
(4) 1乃至12 phrの範囲の短繊維のその中への分散物であって、前記短繊維がアラミド及びナイロンのフィラメントの少なくとも一種を含んでなり、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に揃えられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の環状形状に対して実質的に平行である分散を含む、前記外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と一体化してその下に横たわる内部非可視環状形状のサイドウオールゴム層
を含んでなるゴムサイドウオールを有する、請求項1の空気タイヤ。
【請求項３】
前記タイヤは、複数のコードのゴム包埋コード補強を含んでなるゴムカーカスプライを含有するカーカスを含んでなり、前記コードは半径方向においてタイヤのビード部分からその円周トレッドへ向けて外側へ伸び、前記コードは互いに実質的に平行状態で間隔を置いて配置され、前記ゴムカーカスプライは前記内部ゴムサイドウオール層と一体化してその下に横たわり、そして前記内部ゴムサイドウオール層の前記短繊維は前記下に横たわるカーカスプライの前記コードに対して実質的に垂直方向に揃えられている、請求項１の空気タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は耐パンク性ゴムサイドウオールを有する空気ゴムタイヤに関する。前記タイヤサイドウオールは外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と前記外部サイドウオールと一体化してその下に横たわる内部 (非可視) 環状形状のサイドウオールゴム層とを含んでなり、前記内部サイドウオールゴム層は短繊維の分散を含み、前記短繊維は互いに実質的に平行状態に揃えられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の前記環状形状に実質的に平行である。本発明の別の側面において、前記タイヤは、複数のコードのゴム包埋コード補強材を含むゴムカーカスプライを含むカーカスを含んでなり、前記コードは実質的に互いに平行状態で半径方向に間隔を置いて設けられ、前記ゴムカーカスプライは前記内部ゴムサイドウオール層と一体化しその下に横たわり、そして前記内部ゴムサイドウオール層の前記短繊維は前記下に横たわるカーカスプライの前記コードに対して実質的に垂直方向に揃えられている。
【０００２】
発明の背景
空気ゴムタイヤのサイドウオールの重要な典型的弱点はパンクの原因となる種々の物体に対する耐性の相対的な欠如である。このようなタイヤサイドウオールは、特に乗用車用タイヤのためには、比較的薄い可視外部ゴム層を有するタイヤカーカス自身のコード補強ゴムプライを含んでなる。このようなサイドウオールは、その必要とする相対的柔軟性を増進するために、またタイヤが走行してそのサイドウオールがかなりの動的屈曲を被るので内部に発生した熱蓄積を減少させるためにタイヤトレッドと比較して特に薄い。
【０００３】
従って、空気タイヤに種々の異物に対する耐パンク度を有するサイドウオールを設けることが望ましい。
本発明の説明において、用語“phr”は、そうでないと表示されない限り、100重量部のゴムに対する成分の重量部に関する。
【０００４】
用語“ゴム”及び“エラストマー”は、そうでないと表示されない限り、交換して用いられる。用語“加硫した”及び“硬化した”は、そうでないと表示されない限り、交換して用いられる。用語“配合物”及び“ゴム組成物”は表示されない限り交換して用いられえる。  用語“カーボンブラック”は、そうでないと表示されない限り、ゴム補強カーボンブラックを言うために用いられる。典型的なゴム補強カーボンブラックは、例えばThe Vanderbilt Rubber Handbook (1987)、414乃至417頁が参照できる。
【０００５】
発明の開示及び実施
本発明によれば、(A) 少なくとも１種の共役ジエン系エラストマーを含んでなる外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と(B) 前記外部サイドウオールゴム層と一体化してその下に横たわる内部 (非可視) 環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを有し、前記内部サイドウオールゴム層が少なくとも１種の共役ジエン系エラストマーを含んでなり且つ短繊維の分散物を含有し、前記短繊維は実質的に互いに平行状態に並べられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の環状形状に実質的に平行である、空気ゴムタイヤが提供される。
【０００６】
更に本発明によれば、ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(A) ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 約40乃至約80、好ましく約45乃至約70 phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、好ましくは天然ゴム、
(b) 約20乃至約60、好ましくは約30乃至約55 phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び 
(c) 場合によって採用されてもよい0乃至約30、或いは約5乃至約20 phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、
(2) (a) 約30乃至約90 g/kgの範囲のヨウ素価 (ASTM D1510) と約70乃至約130 cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP)値 (ASTM D2414) を有する約5乃至約40 phrのゴム補強カーボンブラックと
(b) 約 10乃至約70 phrの合成無定形沈降シリカを(前記ゴム補強カーボンブラックに対する前記沈降シリカの重量比が好ましくは約0.8/1乃至約1.5/1の範囲にある)としての約55乃至約80 phrの補強充填剤および
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基 (例えば、シラノール基) と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する別の部分を有する前記沈降シリカ用のカプリング剤を含んでなる、外部可視環状形状のサイドウオールゴム層及び
(B)ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 約40乃至約80、好ましく約45乃至約70 phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、好ましくは天然ゴム、 
(b) 約20乃至約60、好ましくは約30乃至約55 phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び 
(c) 場合によって採用されてもよい0乃至約30、或いは約5乃至約20 phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、
(2) (a) 約30乃至約90 g/kgの範囲のヨウ素価 (ASTM D1510) と約70乃至約130 cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP) 値 (ASTM D2414) を有する約5乃至約40 phrのゴム補強カーボンブラックと
(b) 約 10乃至約70 phrの合成無定形沈降シリカを(前記ゴム補強カーボンブラックに対する前記沈降シリカの重量比が好ましくは約0.8/1乃至約1.5/1の範囲ある)としての約55乃至約80 phrの補強充填剤、
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基 (たとえば、シラノール基)と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する他の部分とを有する前記沈降シリカ用のカプリング剤及び 
(4) 約1乃至約12 phrの範囲の短繊維のその中への分散物であって、前記短繊維がアラミド及びナイロンのフィラメントの少なくとも一種、好ましくは少なくとも１種のアラミドフィラメントを含み、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に揃えられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の環状形状に対して実質的に平行である分散物
を含む、前記外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と一体化してその下に横たわる内部非可視環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを有する空気タイヤが提供される。
【０００７】
前記短繊維は例えば0.5 mm未満の平均長を持ちえる。
本発明の重要な側面は、該外部可視ゴムサイドウオール層の下に横たわり（適当なタイヤ型で共硬化されていると言う意味で）一体化されタイヤサイドウオールの貫通抵抗（例えば、衝撃を与える異物に対する耐パンク性）を増進する配向繊維強化ゴムの内部層を提供することである。
【０００８】
本発明の別の側面において、前記タイヤは複数のコードのゴム包埋コード補強からなるゴムカーカスを含むカーカスからなり、前記コードは互いに実質的に平行関係で離れて半径方向に位置して配置され（該コードは半径方向でタイヤのビード部分から外へ向けて周トレッドへ伸びる）、前記ゴムカーカスプライは前記内部ゴムサイドウオール層と一体化してその下に横たわり、前記内部ゴムサイドウオール層の前記短繊維は前記の下に横たわるカーカスプライの前記コードに対して実質的に垂直方向に揃えられている。
【０００９】
従って、本発明の別の重要な側面は、タイヤカーカスプライの上に横たわるタイヤサイドウオール内に位置している前記ゴム層中に前記短繊維を含めて配向することであり、タイヤサイドウオールの貫通抵抗（例えば、衝撃を与える異物に対する耐パンク性）を増進させるように、該配向された短繊維は該カーカスプライコードの方向に対し直角（90度角）をなしている。
【００１０】
実際には、前記カーカスプライゴム組成物は、例えばゴム100重量部 (phr) に対する重量部で、(A) 例えば、約60乃至約80 phrのシス 1,4-ポリイソプレンと約20乃至約40 phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴムを含む少なくとも１種の共役ジエン系エラストマー 及び (B) 約45乃至約65 phrゴム強化カーボンブラックと、場合によって採用される、約2乃至約15 phrの沈降シリカとを含む粒状充填補強剤を含むことができ、前記コード補強材は、アラミド、ナイロン及びポリエステルフィラメントの少なくとも一種を含む少なくとも一種のフィラメントを含む。
【００１１】
代表的な従来のゴム補強カーボンブラックは、例えば、The Vanderbilt Rubber Handbook (1978)、頁417中に、関連する沃素価とDBP値と共にそれらのASTM表示“N”番号で記載されている種々のゴム補強カーボンブラックである。
【００１２】
約30乃至約90 g/kgの範囲の沃素価と約70乃至約130 cc/100 gの範囲の値を有するゴム補強カーボンブラックの代表的なものは、例えばそれらのASTM表示によれば、N326, N330, N351, N650及びN660である。
【００１３】
沈降シリカは、例えばケイ酸ナトリウム等の可溶性ケイ酸塩の酸性化またはケイ酸塩及びアルミン酸塩とシリカの凝集体の形成を促進するために適当な電解質を含める共沈殿により得られる凝集体の形で存在する。
【００１４】
窒素ガスを用いて測定されるシリカのBET表面積は、例えば約50乃至約300或いは約120乃至約200 m2/gの範囲にあっても良い。
沈降シリカのBET (窒素) 表面積の測定方法は、Brunauer、Emmett及び TellerによりJournal of the American Chemical Society、60巻 (1938) 309頁に記載された従来の理論に関するASTM D-1993-91、多点BET窒素吸着による沈降シリカ表面積の標準試験法である。
【００１５】
該シリカはまたジブチルフタレート (DBP) 値として例えば、約100乃至約400 cm3/100 gの、そして本発明のためには約125乃至約200 cm3/100 gの範囲のものを有することができる。
【００１６】
本発明において用いることが考えられる種々の商業的に入手可能なシリカとしては、例えば僅かではあるがそれらに限定されないものとして、表示210、243等を有する商標Hi-Silの下でPPG Industriesから商業的に入手可能なシリカ；例えばZeosil 1165MP（商標）及びZeosil 165GR（商標）等の Rhodiaから入手可能なシリカ；表示VN2 (商標)、VN3 (商標) 及び 3770GR (商標) でDegussa AGから入手可能なシリカ；及び例えばZeopol 8745 (商標) 等のHuberから入手可能なシリカがある。
【００１７】
シリカ補強は、例えば、カプリング剤に含まれるアルコキシシラン部位とシリカ表面に含まれる水酸基 (例えばシラノール基) との反応及びカプリング剤の別の部位とジエン系エラストマー(類)の相互作用によるシリカの該ジエン系エラストマー(類)へのカプリングをも助けるカプリング剤を用いて従来通りに行われる。
【００１８】
ゴムに対してシリカに補強効果を持たせるようにシリカとゴムを反応させることの出来る化合物または物質は、一般にカプリング剤またはカプラーとして当業者に知られている。このようなカプリング剤は、例えばゴム/シリカ加工または混合中にシリカ粒子と予備混合または予備反応させるか、或いはゴム混合物へ添加しても良い。カプリング剤をゴム混合段階でシリカと別にゴム混合物へ添加すれば、カプリング剤は次いでゴム母体中でシリカとその場で結合すると考えられる。
【００１９】
これまでに論じたごとく、特にこのようなカプリング剤は、例えばシリカ (例えばシリカ表面の水酸基) と反応することが出来る構成成分または部分 (アルコキシシラン部分) とまたゴム、特に炭素―炭素二重結合、すなわち不飽和を含む硫黄で加硫できるジエン系ゴムと相互作用することが出来る構成成分または部分を有するシランから成っていても良い。このようにしてカプラーはシリカとジエン系ゴム間の結合架橋として働き、シリカ及び薄片粘土小板のゴム補強側面を増進する。このような相互作用は当業者には良く知られている。
【００２０】
一側面において、カプリング剤のシラン、特にアルコキシシラン成分はシラン表面へのおそらくは加水分解を通して結合を形成することは明らかで、カプリング剤のゴムと相互作用する成分 (例えば硫黄) がゴム自体と結合する。
【００２１】
ポリスルフィド架橋に主として2乃至6の、平均して2乃至4の、或いは平均して2乃至2.6または3.5乃至4の、好ましくは2乃至2.6の硫黄原子を含有する、例えばビス-(3-アルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド（例えば、ビス-(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスリフィド）等のポリスルフィド成分または構造を含有するシラン (例えばアルコキシシラン) 系カプリング剤等のシリカとゴムの結合用に教示されているものを包含する多くのカプリング剤を用いることが出来る。
【００２２】
このように、意図したカプリング剤は、ポリスルフィド架橋において2乃至6、平均して例えば2乃至2.6の結合性硫黄原子を持つビス-(3-エトキシシリルプロピル)ポリスリフィド材料である。このカプリング剤は、未加硫ゴム組成物の加工、特に混合の容易さを増すために、ポリスルフィド架橋において3乃至4の有意に高い平均結合性硫黄原子を持つようなカプリング剤と比べてしばしば好ましい。
【００２３】
しかし、これまでに述べたごとく、シリカを用いた場合シリカ上に含まれる水酸基と反応するアルコキシシラン部分とジエン系エラストマー (類) と相互作用するメルカプト官能性または部分を含むカプリング剤を用いることが出来る。
【００２４】
このカプリング剤の代表は、例えばメルカプトプロピルトリエトキシシラン等の例えばシロキシオルガノメルカプトアルコキシシランである。代わりに、メルカプト官能性または部分を有するカプリング剤であって、そのメルカプト官能性または部分がそれ自体不安定な部分によってブロックされており、そのブロックされたメルカプト官能性が高温のコム加硫条件下で非ブロック化されてゴム反応性メルカプト官能性を提供するようなカプリング剤を用いることが出来る。このように、例えばメルカプトプロピルトリエトキシシラン等の (高温でブロックが非ブロック化される部分でブロックされたメルカプト部分をもつオルガノメルカプトトリアルキルシランまたはメルカプトプロピルトリエトキシシラン) このような部分でブロックされたメルカプト基を持つ適切なシロキシオルガノメルカプトアルコキシシランが、そのメルカプト部分が次いで例えば約140℃乃至約160℃の範囲の温度のような高温で関連するゴム組成物の加硫中に非ブロック化がされるために用いられる。例えば、その全てが本明細書に組み入れられる米国特許第6,127,468、6,204,339、6,414,061、6,528,673及び6,608,125号を参照されたい。
【００２５】
更に、カプリング剤は、水酸基含有充填剤、すなわちシリカが用いられる場合無定形シリカと同様に部分的に薄片の挿入された粘土粒子とin situで反応をすための添加剤をして、或いはそのような充填剤への予備反応変性剤として用いることができ、そして前記ポリスルフィドのオルガノアルコキシシラン類またはオルガノメルカプトアルコキシシラン類と組み合わせてアルコキシシランまたはハロアルキルシランを含んでなっていても良い。  このアルコキシシラン類およびハロアルキルシラン類はそれら自体カプリング剤ではないがシリカの水酸基と反応することができ、ポリスルフィドのオルガノアルコキシシラン類またはオルガノメルカプトアルコキシシラン類のカプリンング性能を補う。
【００２６】
別法として、前記無定形シリカは、エラストマー (類) への導入、或いはこれ(ら)との混合前に、その表面に水酸基を含む沈降シリカと共反応物としてのカプリング剤との予備形成反応生成物として提供されても良い。
【００２７】
このような方法及び一つの側面において、例えば該無定形シリカは沈降シリカとポリスルフィド架橋に平均して2乃至4の結合性硫黄原子を有するビス-(3-アルコキシシリルアルキル)ポリスリフィド、特にビス-(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスリフィドのようなポリスリフィドのオルガノシランとしての共反応物との予備形成反応生成物として提供されても良い。
【００２８】
別の側面において、該無定形シリカは沈降シリカとメルカプト官能性が例えば約140℃乃至約160℃の範囲の温度のような高温で関連するゴム組成物の加硫中に非ブロック化されるオルガノシランまたはオルガノメルカプトアルコキシシランとしての共反応物との予備形成反応物として提供されても良い。
【００２９】
更に別の側面において、該無定形シリカは沈降シリカと前記ビス-(3-アルコキシシリルアルキル)ポリスリフィドまたはオルガノメルカプトアルコキシシランとアルコキシシランまたはハロアルキルシランとの組み合わせとしての共反応物との予備形成反応生成物として提供されても良い。
【００３０】
また、該無定形シリカは沈降シリカとアルコキシシランまたはハロアルキルシランとメルカプト官能性が例えば約140℃乃至約160℃の範囲の温度のような高温で関連するゴム組成物の加硫中に非ブロック化がされるオルガノメルカプトアルコキシシランの組み合わせとしての共反応物との予備形成反応生成物として提供されても良い。
【００３１】
実際には、前記アルコキシアルキルシランは、例えば一般式 (I) で表すことができる。
(RO)n-Si-R14-n       (I)
（式中、Rはメチル及びエチル基から選ばれ；R1は1乃至20の炭素原子を含むアルキル基；そしてnは1乃至3の値を表わす。）
実際には、前記ハロアルキルシランは、例えば一般式 (II) で表すことができる。
【００３２】
(X)n-Si-R14-n       (II)
（式中、Xは塩素及び臭素から選ばれるハロゲンであり；そしてR1は1乃至20の炭素原子を含むアルキル基である。）
実際には、前記アルコキシオルガノメルカプトシランは、例えば一般式 (III) で表すことができる。
【００３３】
(RO)3-Si-R2-SH      (III)
（式中、Rはメチル及びエチル基から選ばれ; そしてR2は1乃至6、好ましくは 3の炭素原子を含むアルキレン基である。）
図面
図1及び図1Aの双方を参照して、二つの間隔を置いたビード構成部分 (2)、(図示されていない) 剛性金属ホイールリムと接触してその上にタイヤがタイヤ/リム組み立てを形成してそれにより閉鎖された空気含有空洞を創り出すように設計されたタイヤ取り付け表面を有するタイヤの全ビード部分の一部としてのゴムチェーファー (3)、キャップ/基体構成の円周ゴムトレッド (4)、前記ビード (2) から外へ向け半径方向へ伸びるゴムサイドウオール (5)及び前記ビード構成部品 (2) 間に伸びる一枚以上のコード補強ゴムプライ (11) と共に、該サイドウオール (5) と最終的には該円周トレッド (4) を支持するタイヤ (1) のトレッド (4) の外周縁に対して結合するチェーファー (3) 構成部品を有する開放環状体形状のタイヤ (1) の断面が提示される。
【００３４】
図面において、該タイヤサイドウオール (5) は外部可視サイドウオール (6) とその下に横たわるゴムストリップ (7) を有し、該ゴムストリップ (7)は該外部サイドウオール層 (6) の外部露呈表面を除いて前記外部サイドウオール層の少なくとも一部に並置したチェーファー構成部品(3)から前記トレッド (4) のトレッド基部 (8)へ伸びこれと連結する前記サイドウオール (5) 中に位置する。
【００３５】
図面用に、該外部サイドウオール層 (6) は、シス1,4-ポリブタジエンエラストマー及びシス1,4-ポリイソプレンエラストマーをゴム補強カーボンブラックとしての補強充填剤と共に含む。
【００３６】
前記外部サイドウオール層 (6) の下に横たわる該内部ゴム層 (7) は、シス1,4-ポリブタジエン、シス1,4-ポリイソプレン、ゴム補強カーボンブラック及びその中に短アラミド繊維 (12) の分散を含んでなり、該短アラミド繊維 (12)は該下に横たわる内部ゴム層 (7) 中で互いに実質的に平行方向で且つ環状方向に揃えられている。
【００３７】
このようにして、前記内部の横たわるゴム層 (7) は該タイヤサイドウオール中に貫通遮壁層を提供して該タイヤサイドウオールが異物破壊物体で貫通するのを遅延停滞させ、或いは防ぎ、それにより前記外部サイドウオール層 (6)を支持してサイドウオール自体に対して種々のパンク原因物体に対する抵抗を促進する。
【００３８】
該内部ゴム層ストリップ (7) は可視タイヤサイドウオールの外部表面へは物理的に伸びず、従って可視外部表面を除外し且つその一部をも除外している。実際に、該内部ゴム層 (7) はタイヤ自体のホイールリムを受け入れる表面までは物理的に延長しない。
【００３９】
図1Aにおいて、複数のコード (13) のゴム包封コード補強材を含んでなるタイヤカーカスプライ (11) の一部を包含するタイヤ (1) の断面図が提示され、前記コード (13) は互いに実質的に平行状態で間隔を置いて半径方向に配列され、前記タイヤカーカスプライは前記内部ゴムサイドウオール層 (7) と一体化されてその下に横たわり、そして前記内部ゴムサイドウオール層 (7) の前記短繊維 (12) は前記下に横たわるカーカスプライの前記コードに対して実質的に垂直方向に揃えられている。
【００４０】
当業者には容易に理解されることであるが、タイヤの各構成部品 (例えば該タイヤカーカスプライと同様に前記外部ゴムサイドウオール層及び前記下に横たわるサイドウオール層) のゴム組成物は、ゴム配合技術において一般に知られている方法により、例えば、種々の硫黄加硫性成分のゴムを、種々の一般に用いられている添加剤、例えば、硫黄、活性化剤、遅延剤及び促進剤等の硬化助剤；加工添加剤、粘着付与樹脂などの樹脂及び可塑剤；充填剤、顔料、脂肪酸、酸化亜鉛、ワックス、酸化防止剤及びオゾン亀裂防止剤等と、そして例えば上において論じられたカーボンブラック及びシリカ等の補強剤を混合することにより配合されるであろう。当業者に知られているように硫黄硬化可能な及び硫黄硬化された材料（ゴム）の目的となる用途に応じて、上記添加剤が選ばれ、慣用の量で普通に使用される。
【００４１】
粘着付与剤樹脂の典型的な量は、もし用いるならば、約0.5乃至約10 phr、通常約1乃至約5 phrを含むことができる。加工助剤の典型的な量は約1乃至約20 phrを含むことができる。このような加工助剤としては芳香族、ナフテン酸及び/またはパラフィン加工油は除外または実質的に除外されることになっている。酸化防止剤の典型的な量は約1乃至約5 phrを含むことができる。代表的な酸化防止剤は例えば、ジフェニル-p-フェニレンジアミン及びに他の、例えば“The Vanderbilt Rubber Handbook”(1978)、344乃至346頁に開示されている酸化防止剤であっても良い。オゾン亀裂防止剤の典型的な量は約1乃至約5 phrを含む。脂肪酸の典型的な量は、もし用いるならば、ステアリン酸を含むことができ、約0.5乃至約3 phrを含む。酸化亜鉛の典型的な量は約2乃至約6 phrを含む。ワックスの典型的な量は約1乃至約5 phrを含む。しばしばミクロクリスタリンワックスが用いられる。しゃく解剤（peptizer）の典型的な量は約0.1乃至約1 phrを含む。典型的なしゃく解剤は、例えばペンタクロロチオフェノール及びジベンズアミドジフェニルジスルフィドである。前記添加剤類の存在及び相対量は、そうでないと表示されなければ、本発明の側面ではないと考慮される。
【００４２】
加硫は硫黄加硫剤の存在下で行われる。好ましい硫黄加硫剤の例は、元素の硫黄 (遊離硫黄) 及び、例えば二硫化アミン、高分子ポリスルフィド、硫黄オレフィン付加体等の硫黄供与加硫剤を包含する。好ましくは、硫黄加硫剤は元素の硫黄である。当業者に知られているごとく、硫黄加硫剤は約0.5乃至約4 phrの範囲の量、好ましくは約0.5乃至約2.25の範囲の量で用いられる。
【００４３】
促進剤は加硫に要する時間及び/または温度を制御し且つ加硫物の物性を改良するために用いられる。一つの態様において、単一促進剤系、すなわち一次促進剤を用いることができる。通常一次促進剤は約0.5乃至約2.0 phrの範囲の量で用いられる。別の態様において、活性化及び加硫物の性質の改良のために該一次促進剤を一般により多くの量 (0.5乃至2 phr) で用いれ、そして二次促進剤を一般により少ない量 (0.05乃至0.5 phr) で用いる二種以上の促進剤の組み合わせが用いられる。これらの促進剤の組み合わせは最終物性に対し相乗効果を産み出すことが知られており、そしていずれか一方の促進剤を用いて製造されたものよりもやや優れている。更に、通常の加工温度によっては影響されないが普通の加硫温度で充分な硬化をもたらす遅効性促進剤を用いることができる。本発明に用いることのできる適当な加硫促進剤の種類はアミン類、二硫化物類、グアニジン類、チオ尿素類、チアゾール類、チウラム類、スルフェンアミド類、ジチオカルバメート類及びキサンテート類である。好ましくは、該一次促進剤はスルフェンアミド化合物である。二次促進剤が用いられるならば、該二次促進剤は好ましくはグアニジン、ジチオカルバメートまたはチウラム化合物である。硫黄加硫剤および促進剤 (類) の存在および相対量は、そうでないと表示されない限り本発明の側面であるとは考慮されない。
【００４４】
時には、抗酸化剤及びオゾン亀裂防止剤の一種以上はより簡単に劣化防止剤ということできる。
タイヤは当業者に容易に明らかな種々の方法で組み立たてられ、形作られ、成形され、そして硬化される。
【００４５】
本発明により作製されたタイヤは当業者に知られている方法により従来通りに形作られて硬化される。
以下の実施例は本発明の一部分を更に説明するために提供される。部及び％はそうでないと表示されない限り重量による。
【００４６】
実施例
対照試料A及び試料Bとして本明細書において言及されているゴム試料は、空気タイヤ用の外部可視サイドウオール層 (試料A) と(前記外部サイドウオール層の下に横たわる) 短アラミド繊維含有の内部サイドウオール層 (試料B)用に提案された組成物として用意された。
【００４７】
試料B中の該短アラミド繊維は、該試料Bを形成するために使われる予備ゴムブレンドとして得られ、そして当業者に良く知られているゴム加工工程である開放型ロールを通す圧延により互いに実質的に平行状態に揃えられていた。
【００４８】
下記表1に例示されている試料A及び試料Bの組成物は、そうでないと表示されない限り、重量部及び重量％で表されている。
成分類を硫黄及び加硫促進剤を除外して第一ノンプロダクティブ混合工程として密閉式ゴム用ミキサー中で混合して約160℃の温度にし、該ミキサーから空けられ、開放型ロール機からシート状にして出し、40℃未満に冷却され、そして次に硫黄及び加硫促進剤 (類) が添加されるプロダクティブ混合工程で混合されて約110℃の温度にされる。逐次的なノンプロダクティブ混合工程とプロダクティブ混合工程の使用は当業者に良く知られている。
【００４９】
【表１】
2006089028.tif 000003
1:  The Goodyear Tire & Rubber CompanyからBUD1207 (商標) として入手
2:  表1に40重量部の天然ゴムと12重量部のアラミド繊維として記載したものはThe E. I. Du Pont de Nemours Co., Inc. からMerge IF722 (商標) として入手され、約77重量％の天然シス1,4-ポリイソプレンゴムと 約23重量％のケブラー[Kevlar (商標)] アラミド繊維のブレンドで、該アラミド繊維は0.5 mm未満の平均長を有するものと理解される。
【００５０】
3:  ASTM 表示N550のゴム補強カーボンブラック
4:  主としてステアリン酸
5:  アミン型
6:  ナフテン系/パラフィン系ミディアムゴム加工油
7:  パラフィンワック及びミクロクリスタリンワックス
8： スルフェンアミド及びグアニジン系硫黄加硫促進剤
ゴム対照試料A及び試料Bを種々の物理的性質について評価し、以下の表2及び表3に報告する。硬化物性についてはこれらの試料を約170℃の温度で約6分硬化した。
【００５１】
特に未加硫の試料については、その最大 (破断点) 伸び及び最大 (破断) 強さの意味でそれぞれの生強度をそれぞれの試料のグレイン（grain）と逆グレインと共に評価した。当業者であれば理解することであるが、試料作製のカレンダー法による試料の“グレイン”は容易に見え、短繊維の存在に依存するものではない。しかし、試料Bの配向された短繊維は試料のグレイン方向に主として配向されているであろう。これらの値を表2に報告する。
【００５２】
加硫した試料はまたそれらの各々の貯蔵弾性率 (G’) 及び損失弾性率 (G”) 物性について評価し、また表2に報告する。
加硫した試料は更にそれらの各々の貫通抵抗について評価し、以下の表3に追加して報告する。
【００５３】
【表２】
2006089028.tif 000004
1: インストロン (Instron)(登録商標) 引張り試験機により508 mm/分の速度と25.4mmの初期あご離隔で測定し、未加硫ゴム試料の得られた極限伸び及び極限引張り強さをそれぞれ％及びMPaで記載した。一般的情報の資料の意味でASTMD6746手順を参照できる。
【００５４】
2: (本明細書においてRSA分析計として言及されている) Rheometrics Sample Analyzer (III) により測定した。未加硫ゴム試料を11Hzで温度掃引を用いて試験し、25℃における動的損失弾性率 (G’) と動的貯蔵弾性率 (G”) を単位MPaで得た。ASTM D5992手順が一般的情報の資料という意味で参照できる。
【００５５】
表2から、 (試料破壊までの) 最大伸びは、アラミド繊維の配向分散を含んでいた試料Bでは試料Aと比べて有意に減少したこと、すなわちグレインに関しては少なくとも6/1倍、またそれぞれの試料の逆グレインに対しては殆ど4/1倍減少したことが分かる。
【００５６】
表2からまた、(破壊までの) 最大強さはアラミド繊維の配向分散を含んでいた試料Bでは試料Aと比べて有意に増加したこと、すなわちグレインに関しては殆ど19/1倍、また各試料の逆グレインに対しては殆ど8/1倍増加したことが分かる。
【００５７】
このことは、これらの結果が硬化したゴム試料を有意に強化するために該配向したアラミド繊維を備える有意性を更に証明しているので、本発明において重要であると考えられる。
【００５８】
更に表2から、アラミド繊維を含んでいた試料Bでは対照試料Aに比べて該動的貯蔵弾性率 (G’) が有意に増加したこと、すなわちグレインに関して殆ど4/1倍、また逆グレインに関して約2/1倍増加したことが分かる。
【００５９】
更に表2から、動的損失弾性率 (G”) がアラミド繊維を含んでいた試料Bでは対照試料Aに比べて有意に増加したこと、すなわちグレインに関して少なくとも3/1倍、また逆グレインに関して約1.7/1倍増加したことが分かる。
【００６０】
このことは、これらの結果が硬化したゴム試料を有意に強化するために該配向したアラミド繊維を備える有意性を更に証明しているので、本発明において重要であると考えられる。
【００６１】
従ってここにおいて、ゴム試料Bの一体化されて下に横たわる内部ゴム層と結合したゴム試料Aとしての外部可視層からなるサイドウオール積層体が空気タイヤサイドウオールに、特に配向された繊維の方向においてではあるが、配向された繊維の方向に拘わらず有意に増加した強さを与えることができると考えられる。
【００６２】
これらの試料は前記試料Aのゴム組成物の対照ゴムブロックW及びゴム試料Aのゴム組成物の層に挟まれた (個々の厚さ約0.5 mmの薄層の) ゴム試料Bを含む配向された短アラミド繊維のそれぞれが3、6及び12枚の薄層からなるゴムブロックX、Y及びZを含んでなるゴム試料を貫通するエネルギーに関しても更に評価した。これらのゴム試料ブロックは厚さ25 mm、幅25 mm及び長さ50 mmの総寸法を有していた。
【００６３】
貫通エネルギー試験の結果を以下の表3に記録する。
【００６４】
【表３】
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1: 各試料を100mm/分のクロスヘッド速度で所定の深度まで貫通させるために用いた尖った先端を持つ直径0.5 cmの円筒状のロッドを有するインストロン (Instron) (登録商標) 試験機により行った貫通試験。
【００６５】
表3から、配向されたアラミド繊維含有分散ゴム試料Bの層を含まない対照ゴムブロックWと比較して、配向されたアラミド繊維含有ゴム試料Bの関連した層類を含む各試料ゴムブロックX、Y及びZの深度5、10、15及び20 mmを貫通するに要したエネルギーは有意に、すなわち約それぞれ80、80、60及び20％増加したことが分かる。
【００６６】
従ってここにおいて、下に横たわり、配向されたアラミド繊維分散を含まない外部可視ゴムサイドウオールと一体化された配向されたアラミド繊維含有ゴム試料Bの内部層を含むタイヤゴムサイドウオールは、アラミド繊維を含まない類似のタイヤゴムサイドウオールよりも有意に増加した貫通抵抗 (タイヤサイドウオール、特に配向されたアラミド短繊維分散含有前記内部ゴム層を貫通する抵抗) を有するとが考えられる。
【００６７】
表3からまた、配向されたアラミド繊維含有ゴム試料Bの6層を含む試料ゴムブロックYの深度5、10、15及び20 mmを貫通するために用いたエネルギーは、ゴム試料Bの12層を含む試料ゴムブロックZと同様に、ゴム試料Bの3層を含む試料ゴムブロックXの深度5、10、15及び20 mmを貫通するにするために用いたエネルギーよりも有意に増加したことが分かる。
【００６８】
従ってここにおいて、該アラミド繊維の分散を含むゴム試料Bで挟まれたゴム試料Bの層(類) を含むゴムブロックX、Y及びZを貫通するエネルギーがゴム試料Bの層数に比例して有意にある程度増加し、そしてゴム試料Bの多層を有するタイヤサイドウオールが有意に順次増加した貫通抵抗を有するであろうことが考えられる。
【００６９】
いくつかの代表的な態様と詳細を本発明の説明のために示したが、本発明の精神または範囲を逸脱することなく種々の変更及び改造が可能となることは当業者には明白であろう。
【００７０】
以下に本発明の実施態様の一例を記載する。
１．(A) 少なくとも１種の共役ジエン系エラストマーを含んでなる外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と(B) 前記外部サイドウオールゴム層と一体化しその下に横たわる内部 (非可視) 環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを含んでなるゴムサイドウオールを有し、前記内部サイドウオールゴム層が少なくとも１種の共役ジエン系エラストマーを含んでなり且つ短繊維の分散を含有し、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に並べられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の前記環状形状に実質的に平行である、空気ゴムタイヤ。
２．ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で；
(A) 外部可視環状形状のサイドウオールゴム層であって、ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 約40乃至約80 phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、
(b) 約20乃至 約60 phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び 
(c) 0乃至約30 phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、
(2) (a) 約30乃至約90 g/kgの範囲のヨウ素価と約70乃至約130cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP) 値を有する約5乃至約40 phrのゴム補強カーボンブラックと
(b) 約 10乃至約70 phrの合成無定形沈降シリカ
としての約55乃至約80 phrの補強充填剤及び
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する別の部分とを有する前記沈降シリカ用のカプリング剤を含んでなる、外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と
(B) 前記外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と一体化してその下に横たわる内部非可視環状形状のサイドウオールゴム層であって、ゴム100重量部に対する重量部 (phr) で、
(1) (a) 約40乃至約80phrのシス1,4-ポリイソプレンゴム、 
(b) 約20乃至 約60phrのシス1,4-ポリブタジエンゴム及び 
(c) 0乃至約30phrのスチレン/ブタジエン共重合体ゴム
を含んでなる共役ジエン系エラストマー類、  
(2) (a) 約30乃至約90 g/kgの範囲のヨウ素価と約70乃至約130cc/100 gの範囲のジブチルフタレート (DBP) 値を有する約5乃至約40 phrのゴム補強カーボンブラックと
(b) 約 10乃至約70 phrの合成無定形沈降シリカ
としての約55乃至約80 phrの補強充填剤、
(3) 前記沈降シリカ上に含まれる水酸基と反応する部分と前記共役ジエン系エラストマー類と相互作用する他の部分とを有する前記沈降シリカ用のカプリング剤及び 
(4) 約1乃至約12 phrの範囲の短繊維のその中への分散であって、前記短繊維がアラミド及びナイロンのフィラメントの少なくとも一種を含んでなり、前記短繊維が互いに実質的に平行状態に揃えられ且つ前記内部サイドウオールゴム層の環状形状に対して実質的に平行である分散
を含む、前記外部可視環状形状のサイドウオールゴム層と一体化してその下に横たわる内部不可視環状形状のサイドウオールゴム層を含んでなるゴムサイドウオールを有する、上記1の空気タイヤ。
３．前記短繊維が0.5 mm未満の平均長を有する、上記2の空気タイヤ。
４．前記外部可視ゴムサイドウオール層の下に横たわりそれと一体化した前記短繊維の前記分散を含む前記内部ゴムがタイヤサイドウェウオールの貫通抵抗を増強する、上記2の空気タイヤ。
５．前記タイヤは、複数のコードのゴム包埋コード補強を含んでなるゴムカーカスプライを含有するカーカスを含んでなり、前記コードは半径方向においてタイヤのビード部分からその円周トレッドへ向けて外側へ伸び、前記コードは互いに実質的に平行状態で間隔を置いて配置され、前記ゴムカーカスプライは前記内部ゴムサイドウオール層と一体化してその下に横たわり、そして前記内部ゴムサイドウオール層の前記短繊維は前記下に横たわるカーカスプライの前記コードに対して実質的に垂直方向に揃えられている、上記2の空気タイヤ。
６．前記カーカスプライゴム組成物は、100重量部に対する重量部 (phr) で、(A) 約60乃至約80 phrのシス1,4-ポリイソプレンゴムと約20乃至約40 phrのスチレンブタジエン共重合体ゴムとを含んでなる少なくとも一種の共役ジエン系エラストマーと (B) 約45乃至約65 phrのゴム補強カーボンブラックと0乃至約15 phrの沈降シリカを含んでなる粒状充填材補強を含んでなり、前記コード補強がアラミド、ナイロン及びポリエステルのフィラメントの少なくとも一種を含んでなる少なくとも一種のフィラメントを含んでなる、上記5の空気タイヤ。
７．前記カーボンブラックがN326、N330、N351、N650及び N660の少なくとも１種のASTM表示を有する、上記2の空気タイヤ。
８．前記サイドウオール内部層が約2乃至約15 phrのスチレン／ブタジエン共重合体ゴムを含有する、上記2の空気タイヤ。
９．前記外部サイドウオールゴム層及び前記サイドウオール内部層は沈降シリカ及びゴム補強カーボンブラックを含み、前記ゴム補強カーボンブラックに対する前記沈降シリカの重量比が約0.8/1乃至約1.5/1の範囲にある、上記2の空気タイヤ。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図面は図1及び図1Aとしてここに提供する。図1は開放環状体形状の空気タイヤの一部の断面を描き、また図1Aは図1に示した部分の拡大図を描いている。
【図１】
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