(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーライナー、トレッドプライスキム、ＴＢＲボディプライスキム、ビード補強スキム、アンダートレッド、タイガム、スキージー、折り畳みエッジガムストリップ、ベルトエッジガムストリップおよびトレッドプライインサートからなる群から選択され、ポリマーベースおよび硬化剤を含むコンパウンドから製造され；
前記コンパウンドが２〜３０個の繰り返しモノマー単位またはスクロースからなる炭水化物を含み、
前記炭水化物のモノマー単位が、リボース、デオキシリボース、アラビノース、キシロース、グルコース、ガラクトース、マンノース、マンニトール、アロース、フルクトースおよびソルビトールからなる群に属し、
前記モノマー単位およびスクロースが、フェニル基およびそれらの誘導体、安息香酸基およびそれらの誘導体で、置換されていることを特徴とする、タイヤ部分。
【請求項２】
前記炭水化物が安息香酸スクロースであることを特徴とする、請求項の１項に記載のタイヤ部分。
【請求項３】
前記コンパウンドが０．０５〜１０ｐｈｒの前記炭水化物を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のタイヤ部分。
【請求項４】
前記コンパウンドが０．５〜５ｐｈｒの前記炭水化物を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤ部分。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の少なくとも１つの部分からなるタイヤ。
【請求項６】
インナーライナー、トレッドプライスキム、ＴＢＲボディプライスキム、ビード補強スキム、アンダートレッド、タイガム、スキージー、折り畳みエッジガムストリップ、ベルトエッジガムストリップおよびトレッドプライインサートからなる群に属するタイヤ部分のコンパウンドにおける、２〜３０個の繰り返しモノマー単位またはスクロースからなる炭水化物の使用であって、
前記炭水化物のモノマー単位が、リボース、デオキシリボース、アラビノース、キシロース、グルコース、ガラクトース、マンノース、マンニトール、アロース、フルクトースおよびソルビトールからなる群に属し、
前記モノマー単位およびスクロースが、フェニル基およびそれらの誘導体、安息香酸基およびそれらの誘導体で、置換されている、炭水化物の使用。
【請求項７】
前記炭水化物が安息香酸スクロースであることを特徴とする、請求項６に記載の炭水化物の使用。
【請求項８】
前記コンパウンドが０．０５〜１０ｐｈｒの前記炭水化物を含むことを特徴とする、請求項６または７に記載の炭水化物の使用。
【請求項９】
前記コンパウンドが０．５〜５ｐｈｒの前記炭水化物を含むことを特徴とする、請求項６〜８のいずれか１項に記載の炭水化物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は酸素不透過性の高いタイヤ部分に関する。本発明において検討されるタイヤ部分はインナーライナー、ならびに金属補強コードを組み込む部分、例えばトレッドプライスキム、ＴＢＲボディプライスキム、ビード補強スキム、アンダートレッド、タイガム、スキージー、折り畳みエッジガムストリップ、ベルトエッジガムストリップ、およびトレッドプライインサートである。
【背景技術】
【０００２】
ここで、またこれ以降「インナーライナー」とは、カーカス内部の空気圧を維持するため、実質的に空気不透過性であり、チューブレスタイヤ、すなわちインナーチューブを有さないタイヤに用いられる、ゴム内層を意味することを意図するものである。
【０００３】
上で挙げた部分はすべて可能な限り酸素不透過性にしなければならない。
【０００４】
インナーライナーは酸素を可能な限りカーカス内部にとどめ、その内部での拡散およびタイヤの他の部品を構成するコンパウンドの分解を防止しなければならない。
【０００５】
金属補強コードを組み込むタイヤ部分について、これらの部分のポリマーベースのそれらに埋め込まれたコードへの適切な接着力は、タイヤの適切な性能を確保するのに必要である。実際、タイヤの寿命はポリマーベースのコードへの接着力の低下により縮み得る。
【０００６】
酸化により誘発されるこれらの部分の分解は、ポリマーベースのコードへの接着力にとくに悪影響を及ぼし、最終的にはポリマーベースの剥離をもたらすことが見出された。
【０００７】
インナーライナーを構成するコンパウンドは通常イソブチルゴムのマトリックスを有する。
【０００８】
知られるように、タイヤ産業は、インナーライナーとして知られる不透過性層を、不透過性に関する性能を損なうことなく、ますます薄く製造する必要がある。より薄いインナーライナーは主に用いられる材料がより少ないことを意味し、これは製造に関して、ならびにタイヤ重量、車両の全体的なエネルギー消費量、および転がり抵抗の低減において明らかな利点を有する。
【０００９】
必ずしも厚くすることなくインナーライナーの不透過性を向上させる１つの方法は、コンパウンドに特別な充填材を用いることであり、これは適切に混合される場合、最終製品であるインナーライナーの不透過性を大きく向上させる立体障害を形成する。換言すると、ポリマーベースと混合される場合、クレー、カオリン、マイカ、等のような充填材は最終製品において空気バリアを形成し、製品中の空気の流動を防止するので、その不透過性が向上する。これに関連して、充填材のいかなる異方性もゴムの不透過性をさらにより向上させ得ることに留意することが重要である。
【００１０】
別の解決策はコンパウンドに高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有するポリマー材料を添加することである。一般的な例としては、食品および飲料包装産業において広く用いられるＰＥＴがある。
【００１１】
充填材またはＰＥＴのような高Ｔｇポリマーをゴムに機械的に結合させる従来技術を用いることは、しかしながら、しばしば深刻な問題を引き起こす。
【００１２】
金属補強コードを組み込む部分の内部での酸素拡散は、インナーライナーの厚さを増加し、より良好な酸素バリアを形成することにより防止され得る。既述のとおり、しかしながら、この解決策は転がり抵抗および製造コストを常に増加させるという欠点を有する。
【００１３】
別の解決策は、酸化により誘発される分解の効果を低減することによってコンパウンドのコードへの接着力を向上させる材料を用いることである。金属コードの場合、例えば、酸素の存在は、酸化によるゴムの分解に加えて、金属も酸化させ、よってポリマーベースのコードからの剥離を悪化させる。これらの場合、接着促進剤としてコンパウンドにコバルト塩を用いることが知られるが、これらはタイヤ製造コストを増加させるという欠点を有する。
【発明の概要】
【００１４】
出願人は、インナーライナーまたは金属コードを組み込む部分のコンパウンドに特定の種類の化合物を用いることが酸素不透過性の向上をもたらし、よって上記問題の解決をもたらすことを見出した。
【００１５】
本発明の目的は、インナーライナー、トレッドプライスキム、ＴＢＲボディプライスキム、ビード補強スキム、アンダートレッド、タイガム、スキージー、折り畳みエッジガムストリップ、ベルトエッジガムストリップおよびトレッドプライインサートからなる群から選択され、ポリマーベースおよび硬化剤を含むコンパウンドからなり；前記コンパウンドが２〜３０個の繰り返し、場合によっては置換、単位からなる炭水化物を含むことを特徴とする、タイヤ部分を提供することである。
【００１６】
好適には、前記炭水化物は５個または６個の炭素原子を有するモノマー単位からなり；より好適には、前記炭水化物のモノマー単位はリボース、デオキシリボース、アラビノース、キシロース、グルコース、ガラクトース、マンノース、マンニトール、アロース、フルクトース、ソルビトールおよびスクロースからなる群に属する。
【００１７】
好適には、前記モノマー単位は一置換または多置換され；より好適には、前記モノマー単位はカルボキシル基およびそれらの誘導体、フェニル基およびそれらの誘導体、安息香酸基およびそれらの誘導体で置換される。
【００１８】
好適には、前記炭水化物は安息香酸スクロースである。
【００１９】
好適には、コンパウンドは０．０５〜１０ｐｈｒ、より好適には０．５〜５ｐｈｒの前記炭水化物を含む。
【００２０】
本発明のさらなる目的は前記部分の１つからなるタイヤである。
【００２１】
本発明のまたさらなる目的は、インナーライナー、トレッドプライスキム、ＴＢＲボディプライスキム、およびビード補強スキムからなる群に属するタイヤ部分のコンパウンドにおける、２〜３０個の繰り返し、場合によっては置換、単位からなる、炭水化物の使用である。
【００２２】
前記使用は請求項１０に示される本質的な特徴により、ならびに請求項１１〜１７に示される好適および／または補助的な特徴により定義される。
【実施例】
【００２３】
２セットの実施例：インナーライナーを製造するためのコンパウンドの第１セット；およびベルトスキムを製造するためのコンパウンドの第２セットを製造した。
【００２４】
本発明には関係しない標準的な手順を用いて以下のコンパウンドを製造した。
【００２５】
−コンパウンド製造−
（第１混合ステップ）
混合段階を開始する前に、２３０〜３３０リットルの接線式ローターミキサーにポリマーベースならびに、硫黄、酸化亜鉛および加硫促進剤以外の、すべての他の材料を６６〜７２％の充填率まで入れた。
【００２６】
ミキサーを４０〜６０ｒｐｍの速度で稼動させ、１４０〜１６０℃の温度に達した後得られた混合物を取り出した。
【００２７】
（第２混合ステップ）
第１ステップからの混合物を４０〜６０ｒｐｍの速度で稼動するミキサー中で再度混合し、１３０〜１５０℃の温度に達した後得られた混合物を取り出した。
【００２８】
（第３混合ステップ）
硫黄、加硫促進剤および酸化亜鉛を含む硬化系を第２ステップからの混合物に６３〜６７％の充填率まで添加した。
【００２９】
ミキサーを２０〜４０ｒｐｍの速度で稼動させ、１００〜１１０℃の温度に達した後得られた混合物を取り出した。
【００３０】
実施例の第１セット
一般的なインナーライナーコンパウンド組成で２つのコンパウンドを製造した。２つのコンパウンドのうちの１つ（コンパウンドＡ）は本発明に従って製造し、したがって分子酸素と反応し、これがコンパウンド内部で拡散するのを防止するよう設計された、炭水化物を含有した。
【００３１】
より具体的には、用いた炭水化物は安息香酸スクロースであった。
【００３２】
他のコンパウンド（コンパウンドＢ）は、炭水化物を含有しないこと以外はコンパウンドＡと同じ組成を有する対照コンパウンドであった。
【００３３】
以下の表Ｉは上記インナーライナーコンパウンドの組成をｐｈｒで示す。
【００３４】
表I
【表１】
0006353852.tif 000002
【００３５】
用いたカーボンブラックはＮ６６０であった。
【００３６】
用いた加硫促進剤はジベンゾチアジルジスルフィドであった。
【００３７】
表Ｉの組成により示されるように、対照インナーライナーコンパウンドは本発明によるインナーライナーコンパウンドとは単に炭水化物を含有しないことにより異なる。
【００３８】
表Ｉの２つのコンパウンドから、それぞれ同じコンパウンドから製造したインナーライナーと同じ特徴を有する、各硬化ゴム試料を製造した。
【００３９】
試料を異なる使用条件および材料処理条件下での酸素不透過性について試験した。
【００４０】
より具体的には、酸素不透過性を０．７ｍｍ厚の材料について、ＭＯＣＯＮ（登録商標）ＯＸ−ＴＲＡ（登録商標）（２／６１型）のような従来装置を用いて測定した。
【００４１】
行った酸素不透過性試験を以下に示す。各試験結果は対照コンパウンド（コンパウンドＢ）試料のそれを指標とする。指標値が高いほど、酸素不透過性が大きい。
【００４２】
コンパウンドＡおよびＢ試料に異なる温度条件（２５℃、３５℃、４５℃）を加えることにより、酸素不透過性測定の第１セットを行った。結果を表ＩＩに示す。
【００４３】
表II
【表２】
0006353852.tif 000003
【００４４】
試料を７０℃のオーブンに３日および７日間保持する、第１熟成プロセスをまず行ったコンパウンドＡおよびＢ試料について、測定の第２セットを行った。熟成した試料の測定は２５℃の温度で行った。結果を表ＩＩＩに示す。
【００４５】
表III
【表３】
0006353852.tif 000004
【００４６】
試料を７０℃のオーブンに１日、３日、および７日間、７０％の相対湿度および０．４５バールの酸素分圧の存在下で保持する、第２のよりストリンジェントな熟成プロセスをまず行ったコンパウンドＡおよびＢ試料について、測定の第３セットを行った。これらの条件は環境に関してより厳しい市場を想定するものである。測定は２５℃の温度で行った。
【００４７】
結果を表ＩＶに示す。
【００４８】
表IＶ
【表４】
0006353852.tif 000005
【００４９】
表ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶに明示するように、本発明によるインナーライナー試料は、酸素反応性化合物を有さないことのみによって異なる対照インナーライナー試料より、かなり大きな酸素不透過性を示す。酸素不透過性試験結果はしたがって、分子酸素と反応するよう設計された化合物の、インナーライナーをより酸素不透過性にする能力を確認する。
【００５０】
酸素不透過性の向上が高温および熟成条件下でもどう持続するかに留意することが重要である。
【００５１】
より酸素不透過性にすることにより、インナーライナーはしたがってより薄くすることができ、これは材料の節約ならびにタイヤ重量および転がり抵抗の低減に関するすべての利点をもたらし得る。
【００５２】
実施例の第２セット
２つのベルトスキムコンパウンド：本発明による、酸素反応性化合物として安息香酸スクロースを含むコンパウンド（コンパウンドＣ）；および酸素反応性安息香酸スクロースを含まない対照コンパウンド（コンパウンドＤ）を製造した。
【００５３】
表Ｖは、本発明には関係しない、同じプロセスを用いて製造した、コンパウンドＣおよびＤの組成をｐｈｒで示す。
【００５４】
表Ｖ
【表５】
0006353852.tif 000006
【００５５】
下記は表に示さなかった材料明細である。
カーボンブラック：Ｎ３３０
抗酸化剤：Ｎ−１，３−ジメチルブチル−Ｎ’−フェニル−パラフェニレンジアミン（６ＰＰＤ）
コバルト塩：コバルトネオカプレート
加硫促進剤：ベンゾチアジル−２−ジシクロヘキシルスルホンアミド（ＤＣＢＳ）
【００５６】
表ＶのコンパウンドＣおよびＤから金属コードを埋め込んだ硬化ゴム試料を製造した。
【００５７】
コード−ゴム試料を６０℃のオーブン中、８５％の相対湿度および０．２バールの酸素分圧の存在下で熟成させ、環境に関して厳しいコード−コンパウンド接着条件を想定した。
【００５８】
負荷を加えることによってコード−ゴム複合体の２つの部分を分離した後もゴムに覆わているコードの割合を数量化することにより、コンパウンド−コード接着力を評価した。測定は２５℃の温度で行った。
【００５９】
より具体的には、ゴム−コード接着力は特定のコード−ゴム複合体を熟成させた日数に従って計算した。より具体的には、ゴム−コード接着力の約５０％の低下をもたらすのに必要な熟成日数を計算した。
【００６０】
結果は、ゴム−コード接着力を５０％低下させるのに、コンパウンドＣ試料の５．０日と比較して、コンパウンドＤ試料は４．２日かかったことを示した。
【００６１】
結果は、安息香酸スクロースの存在によるゴム−コード接着力の２０％の増加を確認する。
【００６２】
これは特許請求される炭水化物の存在が酸素拡散ならびに、したがって、ゴム分解およびその後のゴムのコードからの剥離をどう防止できるかを示す。
【００６３】
まとめると、酸素拡散が確実に非常に小さいタイヤ部分を達成することにより、部分の厚さおよび接着促進剤のような化合物の存在を低減することが可能となり、転がり抵抗および製造コストに関する明らかな利点が得られる。