(57)【要約】ａ）それぞれ左右のビードワイヤーが関連づけられ、各ビードワイヤーは対応するビードに封入されていて、前記ビードはビードフィラーを含む、少なくとも１個のカーカスプライを有するカーカス構造と、ｂ）前記カーカス構造の上に円周方向に付与された少なくとも１本のベルトストリップを具備するベルト構造と、ｃ）前記ベルト構造の円周方向に重ね合わされたトレッドバンドと、ｄ）前記カーカス構造の対向面に横方向に付与された一対の側壁と、を具備する車両ホイール用タイヤであって、前記ビードフィラーは、不連続繊維と、エポキシ基を含有する少なくとも１個のエラストマーポリマーとを含むエラストマー組成物の加硫処理により得られる、車両ホイール用タイヤ。上述のビードフィラーはタイヤの性能／品質、特に高速走行時の性能／品質、例えばコーナリング安定性、濡れた路面での制御および乗り心地等に良い影響を与える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的にトロイダル形状をなし、対向する側端にそれぞれ左右のビードワイヤーが関連づけられるカーカスプライであって、各ビードワイヤーは対応するビードに封入されていて、前記ビードはビードフィラーを含む、少なくとも１個のカーカスプライを有するカーカス構造と、
前記カーカス構造の上に円周方向に付与された少なくとも１本のベルトストリップを具備するベルト構造と、
前記ベルト構造の円周方向に重ね合わされたトレッドバンドと、
前記カーカス構造の対向面に横方向に付与された一対の側壁と、を具備する車両ホイール用タイヤであって、
前記ビードフィラーは、不連続繊維と、エポキシ基を含有する少なくとも１個のエラストマーポリマーとを含むエラストマー組成物の加硫処理により得られる、車両ホイール用タイヤ。
【請求項２】
前記不連続繊維がアラミド繊維である、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項３】
前記アラミド繊維が短フィブリル化ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）繊維である、請求項２に記載のタイヤ。
【請求項４】
前記アラミド繊維が、天然ゴム、ブタジエン／スチレンコポリマー、エチレン／ビニルアセテートコポリマーから選択されるポリマーマトリクスに事前分布されている、請求項２または３のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項５】
前記ポリマーマトリクスが天然ゴムである、請求項４に記載のタイヤ。
【請求項６】
前記不連続繊維が、他のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールに基づく繊維、またはガラス繊維から選択される、請求項１に記載のタイヤ。
【請求項７】
前記不連続繊維が、２ｐｈｒ〜１２ｐｈｒの範囲の量で存在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項８】
前記不連続繊維が、４ｐｈｒ〜１０ｐｈｒの範囲の量で存在する、請求項７に記載のタイヤ。
【請求項９】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーが、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２３℃未満であるエラストマー特性を有するホモポリマーまたはコポリマーである、請求項１〜８のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項１０】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーが、ポリマー中に存在するモノマーの合計モル数に対して少なくとも０.０５ｍｏｌ％のエポキシ基を含有している、請求項１〜９のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項１１】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーが、ポリマー中に存在するモノマーの合計モル数に対して１ｍｏｌ％〜７０ｍｏｌ％のエポキシ基を含有している、請求項１０に記載のタイヤ。
【請求項１２】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーの平均分子量が１０，０００〜１，０００，０００の範囲にある、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項１３】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーの平均分子量が５０，０００〜５００，０００の範囲にある、請求項１２に記載のタイヤ。
【請求項１４】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーが、エポキシ化ジエンホモポリマーまたはコポリマーであって、基本ポリマー構造が１個以上の共役ジエンモノマーから誘導されていて、任意にモノビニルアレンおよび／または極性コモノマーにより共重合されている、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項１５】
前記基本ポリマー構造が、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン／ブタジエンコポリマー、ブタジエン／イソプレンコポリマー、スチレン／イソプレンコポリマー、ニトリルゴム等、またはそれらのブレンドから選択される、請求項１４に記載のタイヤ。
【請求項１６】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーが、１個以上のエポキシ基を含有するオレフィンコモノマーとともに、１個以上のモノオレフィンのエラストマーコポリマーから選択される、請求項の１〜１３のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項１７】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーは、エポキシ化天然ゴムである、請求項の１〜１５のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項１８】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーが、３０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒの範囲の量で存在する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項１９】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーが、５０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒの範囲の量で存在する、請求項１８に記載のタイヤ。
【請求項２０】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーが、７０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒの範囲の量で存在する、請求項１９に記載のタイヤ。
【請求項２１】
前記エラストマー組成物が、エポキシ基を含有しない少なくとも１個のジエンエラストマーを含む、請求項１〜２０のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項２２】
前記エポキシ基を含有しないジエンエラストマーが、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン／ブタジエンコポリマー、ブタジエン／イソプレンコポリマー、スチレン／イソプレンコポリマー、ブチルゴムまたはハロブチルゴム、エチレン／プロピレンコポリマー、エチレン／プロピレン／非共役ジエンターポリマー、またはそれらのブレンドから選択される、請求項２１に記載のタイヤ。
【請求項２３】
前記エポキシ基を含有しないジエンエラストマーが、天然ゴムまたはポリイソプレンである、請求項２２に記載のタイヤ。
【請求項２４】
前記エポキシ基を含有しないジエンエラストマーが、０ｐｈｒ〜７０ｐｈｒの範囲の量で存在する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項２５】
前記エポキシ基を含有しないジエンエラストマーが、１０ｐｈｒ〜５０ｐｈｒの範囲で存在する、請求項２４に記載のタイヤ。
【請求項２６】
前記エラストマー組成物が、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、アルミノ珪酸塩、カルシウム炭酸塩、およびカオリン、またはそれらの混合物から選択される少なくとも１個の補強充填剤を含む、請求項１〜２５のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項２７】
前記補強充填剤がカーボンブラックである、請求項２６に記載のタイヤ。
【請求項２８】
前記補強充填剤が、５０ｐｈｒ〜１５０ｐｈｒの範囲の量で存在する、請求項１〜２７のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項２９】
前記補強充填剤が、６０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒの範囲の量で存在する、請求項２８に記載のタイヤ。
【請求項３０】
前記エラストマー組成物が、少なくとも１個の熱硬化性樹脂を含む、請求項１〜２９のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項３１】
前記熱硬化性樹脂が２成分構造タイプである、請求項３０に記載のタイヤ。
【請求項３２】
前記熱硬化性樹脂が縮合済みタイプである、請求項３０に記載のタイヤ。
【請求項３３】
前記熱硬化性樹脂が、０.５ｐｈｒ〜１５ｐｈｒの範囲の量で存在する、請求項１〜３２のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項３４】
前記熱硬化性樹脂が、２ｐｈｒ〜１０ｐｈｒの範囲の量で存在する、請求項３３に記載のタイヤ。
【請求項３５】
前記カーカスプライが、エポキシ基を含有する少なくとも１個のエラストマーポリマーを含む加硫エラストマー組成物でコーティングされた複数の補強コードを含む、請求項１〜３４のいずれか一項に記載のタイヤ。
【請求項３６】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーが、請求項９〜２０のいずれか一項に従い規定されている、請求項３５に記載のタイヤ。
【請求項３７】
不連続繊維と、エポキシ基を含有する少なくとも１個のポリマーとを含むエラストマー組成物。
【請求項３８】
前記エポキシ基を含有するエラストマーポリマーが、請求項９〜２０のいずれか一項に従い規定されている、請求項３７に記載のエラストマー組成物。
【請求項３９】
エポキシ基を含有しない少なくとも１個のジエンエラストマーを含む、請求項３７または請求項３８に記載のエラストマー組成物。
【請求項４０】
前記エポキシ基を含有しないエラストマーポリマーが、請求項２２〜２５のいずれか一項に従い規定されている、請求項３９に記載のエラストマー組成物。
【請求項４１】
少なくとも１個の補強充填剤を含む、請求項３９〜４０のいずれか一項に記載のエラストマー組成物。
【請求項４２】
前記補強充填剤が、請求項２６〜２９のいずれか一項に従い規定されている、請求項４１に記載のエラストマー組成物。
【請求項４３】
少なくとも１個の熱硬化性樹脂を含む、請求項３９〜４２のいずれか一項に記載のエラストマー組成物。
【請求項４４】
前記熱硬化性樹脂が、請求項３１〜３４のいずれか一項に従い規定されている、請求項４３に記載のエラストマー組成物。
【請求項４５】
請求項３９〜４４のいずれか一項に従い規定されているエラストマー組成物を加硫処理することにより得られる加硫エラストマー製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両ホイール用タイヤに関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は補強されたビードを有する車両ホイール用タイヤに関し、前記ビードは、不連続繊維（discontinuousfiber）と、エポキシ基を含有する少なくとも１個のエラストマーポリマーとを含む加硫エラストマー組成物からなるビードフィラーを含む。
【背景技術】
【０００３】
一般に、タイヤは、実質的にトロイダル形状をなす少なくとも１個のカーカスプライであって、その対向する側端には、一般に「ビードワイヤー」として知られる各々が実質的に拡張不能な環状構造に関連づけられているカーカスプライにより形成されたカーカス構造、トレッドバンド、カーカス構造とトレッドバンドの間に配置されたベルト構造、および前記カーカス構造の外側に付与された１対の側壁を含んでいる。上述のビードワイヤーを具備するタイヤ部分はビードと呼ばれ、タイヤを車両ホイールの各リムへ固定する機能を有する。従来の構造においてビードは、一般に「ビードフィラー（bead filler）」として知られる、断面が実質的に三角形の適当なゴム帯を具備している。
【０００４】
米国特許第Ａ−４  ５３２  ２９１号に、ビードフィラー組成物が開示されており、そのビードフィラー組成物は、
（Ａ）加硫処理可能なゴム、および前記加硫処理可能なゴム１００重量部毎に、主鎖にアミド基を含有する熱可塑性ポリマー（例えばナイロン）５〜１００重量部を不連続繊維形状で含む補強エラストマー組成物（但し、前記加硫処理可能なゴムおよび前記熱可塑性ポリマーは縮合済みの（precondensed）フェノールホルムアルデヒト樹脂により互いに接合されている）と、（Ｂ）ジエンゴムと、（Ｃ） カーボンブラックと、を含む。この目的に適した加硫処理可能なゴムの例として、天然ゴム、シス−１，４−ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン／ブタジエンコポリマー、イソプレン−イソブチレンコポリマー等がある。天然ゴムが好ましい。この目的に適したジエンゴム（Ｂ）の例として、天然ゴム、ポリイソプレン、シス−１，４−ポリブタジエン、スチレン／ブタジエンコポリマー、イソプレン／イソブチレンコポリマー等、またはそれらのブレンドがある。前記組成物は低ムーニー粘度および良好な処理可能性を有し、加硫処理後は高い弾性率および高い曲げ亀裂伝播抵抗（flex cracking propagationresistance）を有するとされている。
【０００５】
米国特許第Ａ−４  ８２４  ８９９号には、ビードフィラー組成物が開示されており、そのビードフィラー組成物は、
（Ａ）カーボンブラック５０〜約１００重量部と、
（Ｂ）硫黄１〜約１０重量部と、
（Ｃ）アルミニウム・アクリル酸塩、亜鉛アクリル酸塩、ニッケルアクリル酸塩、コバルトアクリル酸塩、鉛アクリル酸塩、鉄アクリル酸塩、マンガン・アクリル酸塩、バリウムアクリル酸塩、カルシウムアクリル酸塩およびマグネシウムアクリル酸塩から選択されるアクリル酸の金属塩１〜約１５重量部と、を含む。前記重量部は、天然ゴム、または天然ゴムと５０％以下の合成ジエンゴムのブレンド１００単位に対する重量部と定義されている。この目的に適した合成ジエンゴムの例として、ポリイソプレン、シスポリブタジエン、高／中濃度のビニルを含有するポリブタジエン、シンジオタクチックポリブタジエンおよび乳剤または溶液中の（in emulsion or in solution）スチレン／ブタジエンコポリマーがある。前記組成物はビードフィラーとして有用であり、良好なタイヤ耐久性、良好な乗り心地およびコーナリング安定性を与えるとされている。
【０００６】
米国特許第Ａ−４  ８９８  ２２３号に、ポリオクテナマー（polyoctenamer）、アルキル−メタクリル樹脂と接合されたシス−１，４−ポリイソプレン、および天然ゴムと炭素−炭素二重結合を含有する合成ゴムとから選択される少なくとも１個の加硫処理可能なゴムが開示されている。前記組成物は良好な剛性を有し、ビードフィラーとして有用であるとされている。
【０００７】
日本国特許出願第０７/３３０  ９６２号には、ビードフィラー組成物が開示されており、そのビードフィラー組成物は、
（Ａ） ポリオレフィンと、
（Ｂ）加硫処理可能ゴムと、
（Ｃ）主鎖にアミド基を含有する熱可塑性ポリマー（例えばナイロン）を含む繊維と、を含む。前記組成物は、加硫処理後は良好な弾性率および高い曲げ亀裂伝播抵抗を有するとされている。
【０００８】
米国特許Ａ−４  ８７１  ００４号に、加硫処理可能エラストマーおよび効果的な量のアラミド繊維を含む組成物が開示されている。この目的に適した加硫処理可能なエラストマーの例として、天然ゴム、シス−１，４−ポリイソプレン、ポリブタジエン（乳剤または溶液中の）、スチレン／ブタジエンコポリマー（乳剤または溶液中の）、ブチルゴムおよびハロブチルゴム、ＥＰＤＭ、ブタジエン／アクリロニトリルゴム、ネオプレン、ビニルポリブタジエンおよび、一般に、粘弾性を有するポリマーまたはそのブレンドがある。前記組成物は、高硬度および／または高弾性率が求められる場合すべて、特に、車両用タイヤにおいて（例えばビードフィラーとして）有用であるとされている。上述の繊維の利用を正当化する理由の１つに、加硫処理により作られた製品は構造強度が向上する点が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願出願人は、エラストマー組成物に補強繊維を利用することで、必ずしも望ましい機械的特性および弾性特性が得られる訳ではないことを発見した。例えば、エラストマーポリマー、特に天然ゴムと不連続繊維を含むエラストマー組成物は、特にビードフィラーとして用いられた場合に、機械特性、特に伸長時の荷重、および弾性率、特に高温時の動的弾性率、において不満足である。さらに、上述の組成物は、高い割合で加硫もどり（reversion phenomena）を示し、製造工程における過剰加硫処理、および製品使用時の両方の場合において最終製品の品質劣化につながる恐れがある。特に、これらがビードフィラーとして利用されている場合、加硫もどり現象の結果、タイヤの路面掌握（road-holding）に劣化が生じる恐れがある。加硫もどりは本質的に、エラストマー組成物のポリマー鎖間の硫黄を基本成分とする架橋の部分的な破壊および／または環化からなり、加硫処理および／またはタイヤの使用中に高温に達したことに実質的に起因する。
【００１０】
そこで本願出願人は、タイヤ用のビードフィラーとして、不連続繊維およびエポキシ基を含有する少なくとも１個のエラストマーポリマーを含むエラストマー組成物を利用することにより、先に概説した短所を克服することが可能であることを発見した。前記組成物は、加硫処理の後で、機械特性、特に伸長時の荷重、弾性率、特に高温時の動的弾性率を有し、それにより、タイヤの性能／品質、特に高速走行時の性能／品質、例えばコーナリング安定性、濡れた路面での制御および乗り心地等に良い影響を与えるビードフィラーが得られる。さらに、加硫もどり現象を大幅に抑えたことにより、前記性能／品質が長期間にわたり維持される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は第一の態様に基づき、車両ホイール用タイヤに関し、
実質的にトロイダル形状をなし、対向する側端にそれぞれ左右のビードワイヤーが関連づけられるカーカスプライであって、各ビードワイヤーは対応するビードに封入されていて、前記ビードはビードフィラーを含む、少なくとも１個のカーカスプライを有するカーカス構造と、
前記カーカス構造の上に円周方向に付与された少なくとも１本のベルトストリップを具備するベルト構造と、
前記ベルト構造の円周方向に重ね合わされたトレッドバンドと、
前記カーカス構造の対向面に横方向に付与された一対の側壁と、を具備する車両ホイール用タイヤであって、前記ビードフィラーは、不連続繊維と、エポキシ基を含有する少なくとも１個のエラストマーポリマーを含むエラストマー組成物の加硫処理により得られる、車両ホイール用タイヤに関する。
【００１２】
別の態様によれば、本発明は、不連続繊維と、エポキシ基を含有する少なくとも１個のエラストマーポリマーとを含有するエラストマー組成物に関する。
【００１３】
別の態様によれば、本発明は、不連続繊維と、エポキシ基を含有する少なくとも１個のポリマーを含むエラストマー組成物を加硫処理することにより得られる加硫エラストマー製品に関する。
【００１４】
一つの好適な実施形態によれば、前記エラストマー組成物は、エポキシ基を含有しないジエンエラストマーポリマーをも含む。
【００１５】
別の好適な実施形態によれば、前記エラストマー組成物は、少なくとも１個の補強充填剤（reinforcing filler）をも含む。
【００１６】
別の好適な実施形態によれば、前記エラストマー組成物は、少なくとも１個の熱硬化性樹脂（thermosetting resin）をも含む。
【００１７】
好適な実施形態によれば、不連続繊維はデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）からケブラー（Ｋｅｖｌａｒ）（登録商標）パルプ、あるいはアクゾ（Ａｋｚｏ）からトワロン（Ｔｗａｒｏｎ）（登録商標）パルプとして販売されている公知のタイプのアラミド繊維、特に短フィブリル化ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）繊維（アラミドパルプとしても知られる）であり、その記載内容が本明細書に挿入される米国特許第Ａ−４  ８７１  ００４号に開示されている。好適には、本発明に基づいて用いられるアラミド繊維の主幹は、長さ（Ｌ）が約０.２ｍｍ〜約０.５ｍｍ、直径（Ｄ）が約０．００５ｍｍ〜約０．０２ｍｍ、また縦横比Ｌ／Ｄが約１０〜約１０００の範囲にあり、前記主幹の全長にわたって複数のフィブリル（すなわち小さい分枝）が幹から外向きに伸長していて、その直径は前記主幹の直径よりもかなり小さい。前記繊維の表面積は約４ｍ２／ｇ〜約２０ｍ２／ｇの範囲にある。本発明で利用されるアラミド繊維の表面積は、直径が同じでフィブリルを含まないものよりも、約３０〜約６０倍大きい。
【００１８】
好適な実施形態によれば 上述のアラミド繊維はそれ自体でも、あるいは、例えば、天然ゴム、ブタジエン／スチレンコポリマー、エチレン／ビニルアセテートコポリマー等からなる、賦形剤の役割を果たす（serves as a vehicle）適当なポリマーマトリクスに事前分布した形で（in the form of a predispersion）利用してもよい。好適には、上述の繊維が天然ゴムに分布されているブレンド（「マスターバッチ」）が利用され、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）の商品名ケブラー（登録商標）工業用エラストマー（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）が知られており、ケブラー（登録商標）を２３％重量部、天然ゴムを７７％重量部含んでいる。
【００１９】
本発明による好適な不連続繊維は、上述のアラミド繊維から選択されるが、前記不連続繊維は、他のポリアミド（例えばナイロン）、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールに基づく繊維、またはガラス繊維からも選択できる点に留意されたい。
【００２０】
好適な実施形態によれば、不連続繊維はエラストマー組成物内に２ｐｈｒ〜１２ｐｈｒ、好適には４ｐｈｒ〜１０ｐｈｒの範囲の量で存在する。
【００２１】
本明細書および請求項の目的に沿って、「ｐｈｒ」という表記は、エラストマー組成物の所与の成分の重量部を、エラストマー基体１００重量部に対する割合で表わしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
一実施形態によれば、エポキシ基を含有するエラストマーポリマー（以下、簡便のため「エポキシ化」エラストマーポリマーと呼ぶ）は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２３℃未満、好適には０℃未満であるエラストマー特性を有するホモポリマーおよびコポリマーから選択される。前記のエポキシ化エラストマーポリマーは一般に、ポリマー中に存在するモノマーの合計モル数に対して少なくとも０.０５ｍｏｌ％、好適には１ｍｏｌ％〜７０ｍｏｌ％、さらに好適には５ｍｏｌ％〜６０ｍｏｌ％の範囲のエポキシ基を含有している。エポキシ基を含有する各種のエラストマーポリマーのブレンド、または１個以上のエポキシ化エラストマーポリマーと１個以上の非エポキシ化エラストマーポリマーとのブレンドもこの定義の範囲内である。
【００２３】
コポリマーの場合、ランダム、ブロック、接合（grafted）、あるいは混合構造があり得る。エポキシ基を含有するエラストマーポリマーの平均分子量は好適には１０，０００〜１，０００，０００、より好適には５０，０００〜５００，０００の範囲にある。
【００２４】
合成または天然起源の基本ポリマー構造が、１個以上の共役ジエンモノマーから誘導されていて、任意にモノビニルアレン（monovinylarenes）および／または極性コモノマーにより共重合されているエポキシ化ジエンホモポリマーまたはコポリマーが特に好適である。
【００２５】
例えば１，３−ブタジエン、イソプレン、２,３−ジメチル−１,３−ブタジエン、３−ブチル−１,３−オクタジエン、２−フェニル−１，３−ブタジエン等、またはそれらの混合から選択される、４〜１２個、好適には４〜８個の炭素原子を含有するジエンモノマーの（共）重合から誘導されたポリマーが特に好適である。１,３−ブタジエンとイソプレンが特に好適である。
【００２６】
コモノマーとしてオプション的に利用可能なモノビニルアレンは一般に８〜２０個、好適には８〜１２個の炭素原子を含有していて、例えば、スチレン、ｌ−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、各種のアルキル、シクロアルキル、アリル、例えば３−メチルスチレン、４−プロピルスチレン、４−シクロヘキシルスチレン、４−ドデシルスチレン、２−エチル−４−ベンジルスチレン、４−ｐ−トリルスチレン、４−（４−フェニルブチル）スチレン等、スチレンのアルキルアリルまたはアリルアルキル誘導体、あるいはそれらの混合物から選択される。特にスチレンが好適である。これらのモノビニルアレンは任意に１個以上の官能基、例えば４−メトキシスチレン等のアロキシ基、例えば４−ジメチルアミノスチレン等のアミノ基で代替可能である。
【００２７】
各種の極性コモノマー、特にビニルピリジン、ビニルキノリン、アクリルおよびアルキルアクリル酸エステル、ニトリル等、あるいは例えばメチルアクリル酸塩、エチルアクリル酸塩、メチルメタクリル樹脂、エチルメタクリル樹脂、アクリロニトリル等、それらの混合物が基本ポリマー構造に導入可能である。
【００２８】
基本ポリマー構造のうち特に好適なものは、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン／ブタジエンコポリマー、ブタジエン／イソプレンコポリマー、スチレン／イソプレンコポリマー、ニトリルゴム等、またはそれらのブレンドである。
【００２９】
コポリマーの場合、他のコモノマーに相対的なジエンコモノマーの量は、最終ポリマーが確実にエラストマー特性を有する程度である。この意味で、望ましいエラストマー特性を得るのに必要なジエンコモノマーの最小量を決定することは一般に可能ではない。指標として、コモノマーの合計重量に対して一般にジエンコモノマーの量が少なくとも５０重量％であれば十分と思われる。
【００３０】
基本ジエンポリマーの準備は、一般に乳剤、懸濁、または溶液中で、公知の技術に従って実行できる。このように得られた基本ポリマーは次いで、例えばエポキシ化作用剤を用いた溶液中反応等の公知技術に基づいてエポキシ化される。この作用剤は一般に、例えばｍ−クロロペルベンゾニック酸（m-chloroperbenzoicacid）、過酢酸等の過酸化物または過酸、あるいは、例えば酢酸、無水酢酸等、カルボキシル酸やその誘導体の存在下における過酸化水素であり、任意に硫酸等の酸触媒と混合されていてもよい。エラストマーポリマーのエポキシ化工程に関してより詳しくは、例えば米国特許第４  ３４１  ６７２号またはシュルツ（Ｓｃｈｕｌｚ）他による「ゴム化学と技術」、第５５巻の８０９ページ以降に開示されている。
【００３１】
同じく利用可能な、エポキシ基を含有するポリマーには、１個以上のエポキシ基を含有するオレフィンコモノマーとともに、１個以上のモノオレフィンのエラストマー・コポリマーが含まれる。モノオレフィンは、エチレンおよび例えばプロピレン、１−ブテン／１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン等、一般に３〜１２個の炭素原子を含有するα−オレフィンまたはそれらの混合物から選択される。以下のものが好適である。エチレンとα−オレフィンの、および任意にジエンとのコポリマー、イソブテンのホモポリマーまたはそれらと少量のジエンとのコポリマーで、任意に少なくとも部分的にハロゲン化されているもの。任意に存在するジエンは一般に、４〜２０個の炭素原子を含有しており、好適には１，３−ブタジエン、イソプレン、１，４−ヘキサジエン、１,４−シクロヘキサジエン、５−エチリデン−２−ノルボネン（norbornene）、５−メチレン−２−ノルボネン等から選択される。これらのうち、特に、エチレン／プロピレンコポリマー （ＥＰＲ）またはエチレン／プロピレン／ジエンコポリマー（ＥＰＤＭ）、ポリイソブテン、ブチルゴム、ハロブチルゴム、特にクロロブチルまたはブロモブチルゴム等、またはそれらのブレンドが好ましい。例えばアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、一酸化ビニルシクロヘキセン、アリルグリシジルエーテルとメタアリル グリシジルエーテル等、エポキシ基を含有するオレフィンコモノマーから選択される。上述のエポキシ化コモノマーによるエポキシ基の導入は、公知の技術を用いて対応するモノマーの共重合、特に乳剤中のラジカル共重合により実行可能である。ジエンコモノマーが存在する場合、上述のように同コモノマーを用いてエポキシ化反応によりエポキシ基を導入してもよい。
【００３２】
特に好適な実施形態によれば、前記エポキシ化エラストマーポリマーは、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）である。
【００３３】
本発明で利用可能かつ現在市販されているエポキシ化エラストマーポリマーの例として、ガスリー（Ｇｕｔｈｒｉｅ）のエポキシプレン（Ｅｐｏｘｙｐｒｅｎｅ）（登録商標）製品（エポキシ化天然ゴムＥＮＲ）がある。
【００３４】
エラストマー組成物に存在するエポキシ化エラストマーポリマーの量は、存在する官能基の量、および最終製品が備えるべき弾性の関数として変動する。好適には、前記エポキシ化エラストマーポリマーは３０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、より好適には５０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、さらに好適には７０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒの範囲の量で存在する。
【００３５】
上述のように、エラストマー組成物はまた、エポキシ基を含有しない、天然または合成の、少なくとも１個のジエンエラストマーを含んでいてよく、例えば天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン／ブタジエンコポリマー、ブタジエン／イソプレンコポリマー、スチレン／イソプレンコポリマー、ブチルゴムまたはハロブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン／プロピレンコポリマー、エチレン／プロピレン／非共役ジエン（例えば、ノルボネン、シクロオクタエン、またはジシクロペンタジエン等）ターポリマー等、またはそれらのブレンドから選択される。天然ゴムとポリイソプレンが好ましい。好適には、エポキシ基を含有しない前記ジエンエラストマーはエラストマー組成物中に０ｐｈｒ〜７０ｐｈｒ、より好適には１０ｐｈｒ〜５０ｐｈｒの範囲の量で存在する。
【００３６】
上述のように、エラストマー組成物はまた、例えばカーボンブラック、シリカ、アルミナ、アルミノ珪酸塩、カルシウム炭酸塩、カオリン等、またはそれらの混合物等の少なくとも１個の補強充填剤を含んでいてよく、カーボンブラックが好適である。好適には、前記補強充填剤はエラストマー組成物中に５０ｐｈｒ〜１５０ｐｈｒ、より好適には６０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒの範囲の量で存在する。
【００３７】
上述のように、エラストマー組成物はまた、少なくとも１個の熱硬化性樹脂を含んでいてよい。好適には、前記熱硬化性樹脂は、レゾルシノールにメチレンドナーを加えたようなタイプであって、２成分構造（本来の位置で（in situ）熱硬化性樹脂を形成するもの）および縮合済み構造（前記エラストマー組成物に加えられる以前に縮合されているもの）の両構造をとり得る。通常、メチレンドナーはヘキサメトキシメチルメラミン（ＨＭＭＭ）またはヘキサメチレンテトラミン（ＨＭＴ）である。あるいは、他のタイプの熱硬化性樹脂、例えばエポキシド／ポリオール、エポキシド／ジアミン、およびエポキシド／ジカルボキシル酸樹脂、またはアルコールと二酸塩（アルキド樹脂）の反応から得られた樹脂、あるいは、例えばホルムアルデヒト、アセトアルデヒド、フルフラール等のアルデヒドで任意に置換されたフェノールの濃縮から得られたフェノール樹脂もまた利用できる。この場合もまた、２個の成分が本来の位置に添加されても、またはあらかじめ縮合済みの樹脂がエラストマー組成物に添加されてもよい。好適には、前記熱硬化性樹脂はエラストマー組成物中に０.５ｐｈｒ〜１５ｐｈｒ、より好適には２ｐｈｒ〜１０ｐｈｒの範囲の量で存在する。
【００３８】
前記エラストマー組成物はまた、一般にジエンエラストマー向けに用いられるものから選択される加硫剤系統（vulcanizing system）をも具備している。前記加硫剤系統は一般に、１個以上の加硫活性剤および／または促進剤とともに硫黄を基本成分とする加硫剤を含む。
【００３９】
利用するのにより好都合な加硫剤は、当業者に公知の促進剤および活性とともに、硫黄、または硫黄（硫黄ドナー）を含有する分子である。
【００４０】
特に効果的な活性剤は亜鉛化合物であり、とりわけＺｎＯ、ＺｎＣ０３、あるいは８〜１８個の炭素原子を含む飽和または不飽和脂肪酸の亜鉛塩であって、例えばＺｎＯおよび脂肪酸を用いてブレンドの本来の位置に好適に形成されたステアリン酸亜鉛等である。他の活性剤は、ＢｉＯ、ＰｂＯ、Ｐｂ３０４、Ｐｂ０２ およびそれらの混合物から選択される。
【００４１】
通常使われる促進剤は、ジチオカルバミン酸塩、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、スルフェンアミド（sulphenamides）、チウラム（thiurams）、アミン、キサントゲン酸塩等、またはそれらの混合物から選択される。
【００４２】
前記エラストマー組成物はまた、酸化防止剤、老化防止剤、保護剤、可塑剤、補強充填剤用の相溶化剤、接着剤、抗オゾン剤、変性樹脂、潤滑油（例えば鉱油、植物油、合成潤滑油等、またはそれらの混合物）等、他の従来の成分を含んでいてよい。
【００４３】
上述のエラストマー組成物は、当分野で公知の技術に従ってポリマー成分を任意に存在する補強充填剤および他の添加物と混合することにより提供することができる。混合は、例えばオープンミル型のオープンブレンダー、またはタンジェンシャルローター（tangential rotors）（バンベリー（Ｂａｎｂｕｒｙ））またはインターロックローター（インターミックス（Ｉｎｔｅｒｍｉｘ））を備えた内部ブレンダー、あるいはコニーダー（バス（Ｂｕｓｓ））の連続ブレンダーまたは同時回転／逆回転ツインスクリュー型を用いて実行することができる。
【００４４】
ここで、本発明に従って製造されたタイヤの一部の断面図を示す添付図面１を参照しつつ、多数の実施例を使って本発明をより詳しく解説する。
【００４５】
「ａ」は軸方向を、「ｒ」は半径方向を示す。簡単のため、図１にはタイヤの一部のみを示し、残りの部分は同一かつ半径方向「ｒ」に関して対称的に構成されているため図示しない。
【００４６】
タイヤ（１００）は、対向する側端にそれぞれビードワイヤー（１０２）が関連づけられる少なくとも１個のカーカスプライ（１０１）を具備している。この場合カーカスプライ（１０１）とビードワイヤー（１０２）の関連付けは、図１に示すように、カーカスプライ（１０１）の対向する側端をビードワイヤー（１０２）の周囲に折り返して、いわゆるカーカス折り返し（１０１ａ）を形成することにより実現できる。
【００４７】
あるいは、従来のビードワイヤー（１０２）は、同心コイル状に配置された細長い要素で形成された、一対の円周方向に拡張不能な環状挿入部で代替可能である（図１に示さず）（例えば、ＥＰ９２８  ６８０号およびＥＰ９２８  ７０２号を参照のこと）。この場合、第一のプライの外側に付与された第二のカーカスプライ（図１に示さず）によりカプリングが提供されるため、カーカスプライ（１０１）は前記環状挿入物の周囲に折り返されない。
【００４８】
カーカスプライ（１０１）は一般に、互いに平行に配置されていて、少なくとも一部にエラストマー化合物の層がコーティングされた複数の補強コードから作られている。これらの補強コードは通常、例えばレーヨン、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート等の織物繊維、または金属合金（例えば銅／亜鉛、亜鉛／マンガン、亜鉛／モリブデン／コバルト合金等）がコーティングされた、撚り合わせスチールワイヤーで作られている。
【００４９】
好適な実施形態によれば、前記カーカスプライ（１０１）は、エポキシ基を含有する少なくとも１個のエラストマーポリマーを含む加硫エラストマー組成物がコーティングされた複数の補強コードを具備している。
【００５０】
ゴム引きカーカスプライ（１０１）は通常ラジアルタイプであり、すなわち円周方向に対して実質的に直交する方向に配置された補強コードが内蔵されている。各ビードワイヤー（１０２）は、タイヤ（１００）の内側円周方向の縁に沿って画定されたビード（ ｌＯ３ ）に収納されていて、ビードによりタイヤはリム（図１に示さず）と噛み合って車両ホイールの一部を形成する。各カーカス折り返し（１０１ａ）により規定される空間は、本発明に基づいて作られたビードフィラー（１０４）を含み、内部にビードワイヤー（１０２）が埋め込まれている。通常、磨耗防止ストリップ（１０５）がカーカス折り返し（１０１ａ）よりも軸方向に外側の位置に配置されている。
【００５１】
ゴム引きカーカスプライ（１０１）の円周方向に沿って、ベルト構造（１０６）が付与されている。図１の特定の実施形態において、ベルト構造（１０６）は複数の補強コードを内蔵する２個のベルトストリップ（１０６ａ、１０６ｂ）を具備する。補強コードは通常金属コードであって、各ストリップ内で互いに平行でありかつ隣接ストリップと交差し、円周方向に対して所定の角度をなす向きに配置されている。半径方向に最も外側のベルトストリップ（１０６ｂ）上には任意に少なくとも１個の、一般に「０°ベルト」として知られるゼロ度補強層（１０６ｃ）が付与される場合があり、一般に複数の補強コードが内蔵されている。こららの補強コードは通常、織物コードであって、円周方向に対して数度の角度をなすよう配置されていて、エラストマー材料によりコーティングおよび溶接されている。
【００５２】
ゴム引きカーカスプライ（１０１）には側壁（１０８）も外側から付与されている。この側壁は、軸方向に外側で、ビード（１０３）からベルト構造（１０６）の終端まで延在している。
【００５３】
側端が側壁（１０８）に連結しているトレッドバンド（１０９）が円周方向にベルト構造（１０６）の半径方向に外側の位置に付与されている。トレッドバンド（１０９）は外側に、地面と接触すべく設計された回転面（１０９ａ）を有する。回転面（１０９ａ）上に散在するさまざまな形状やサイズの複数のブロックを規定すべく、横方向のノッチにより連結された円周方向の溝（図１に示さず）が一般にこの面（１０９ａ）に作られるが、図１では簡単のため滑らかであるように表現されている。
【００５４】
エラストマー材料から作られた、一般に「ミニ側壁」として知られるストリップ（１１０）が任意に、側壁（１０８）とトレッドバンド（１０９）との間の連結領域に存在していてもよい。このミニ側壁は一般に、トレッドバンドとの共押し出しにより得られ、トレッドバンド（１０９）と側壁（１０８）との間の機械的な相互作用を改善することができる。あるいは、側壁 （１０８）の終端部がトレッドバンド（１０９）の側端を直接覆う。トレッドバンド（１０９）とともに、一般に「キャップとベース」として知られる構造を形成する基層（図１に示さず）が任意にベルト構造（１０６）とトレッドバンド（１０９）との間に配置されていてもよい。
【００５５】
「アタッチメント・シート」すなわちトレッドバンド（１０９）とベルト構造（１０６）との間を連結可能なシートとして機能するエラストマー材料（１１１）層がトレッドバンド（１０９）とベルト構造（１０６）との間に配置されていてもよい。
【００５６】
チューブレスタイヤの場合、タイヤに求められる膨張空気の不透過性を与える、一般に「ライナー」として知られるゴム層（１１２）もまた、ゴム引きカーカスプライ（１０１）より半径方向に内側の位置に設けることができる。
【００５７】
本発明に基づくタイヤの生産工程は、例えばＥＰ１９９  ０６４号、米国特許第４  ８７２  ８２２号、および米国特許第４  ７６８  ９３７号に述べられている、当分野で公知の技術および装置を用いて実行可能であり、前記工程は、グリーンタイヤを製造する少なくとも１段階、およびこのタイヤを加硫処理する少なくとも１段階を含む。
【００５８】
より具体的には、タイヤの生産工程は、タイヤのさまざまな部分に対応する一連の半完成部品（カーカスプライ、ビードワイヤー、フィラー、側壁、およびトレッドバンド）を予め別々に準備し、次いで適当な製造機械を用いて組み合わせる段階からなる。次に、後続する加硫処理段階で上述の半完成部品を溶接して一体化ブロック、すなわち完成品タイヤを製造する。
【００５９】
当然ながら、上述の半完成部品の準備段階に先立って、前記半完成部品の組成物要素である各種の混合物を従来の技術に従って準備・成形する段階がある。
【００６０】
このようにして得られたグリーンタイヤは後続する成形および加硫処理段階を経由する。このために、逆成形された壁を有し、加硫処理が完了した時点でタイヤの外面を規定する成形用キャビティに処理対象のタイヤを受容すべく設計された加硫金型を用いる。
【００６１】
半完成部品を使わずにタイヤまたはタイヤの一部を生産する代替的な工程が、例えば上述のＥＰ９２８  ６８０号および第９２８  ７０２号に開示されている。
【００６２】
グリーンタイヤは、タイヤの内面により規定された空間へ加圧流体を導入してグリーンタイヤ外面を成形用キャビティの壁に押し付けることにより、成形可能である。広く実施されている成形方法の一つにおいて、エラストマー材料製であって蒸気および／または圧力下にある別の流体が充満する加硫チャンバが、成形用キャビティ内に閉じられているタイヤ内部で膨張する。このようにして、グリーンタイヤを成形用キャビティの内壁に対して押し付けることにより、所望の成形が得られる。あるいは、生産するタイヤの内面形状に応じて形成されたトロイダル状金属支持部をタイヤ内部に提供することにより、膨張可能な加硫チャンバがなくても成形は実行可能である（例えば、ＥＰ２４２  ８４０号を参照）。トロイダル状金属支持部と未加工エラストマー材料との熱膨張係数の差異を利用して十分な成形圧力が得られる。
【００６３】
この時点で、タイヤに存在する未加工エラストマー材の加硫処理段階が実行される。このために、加硫金型の外壁は加熱流体（一般には蒸気）に晒され、外壁の最高温度は一般に１００℃〜２３０℃に達する。同時に、成形用キャビティの壁に対してタイヤを押し付けるのに用いたのと同じ加圧流体を用いてタイヤの内面が加硫温度、すなわち１００℃〜２５０℃の範囲にある最高温まで加熱される。エラストマー材全量にわたって加硫処理が満足すべき程度になるまでに要する時間は一般に３分〜９０分の範囲で変動し、主にタイヤの寸法に依存する。加硫処理が完了したならば、タイヤは加硫金型から取り外される。
【００６４】
本発明はタイヤに関して述べているが、上述の加硫エラストマー製品はベルトコンベヤー、駆動ベルト、可撓管等であってもよい。
【００６５】
本発明について以下の各種の実施例を用いてさらに詳述するが、これらは純粋に説明目的であって、本発明を何ら限定するものではない。
例１−３
混合物の準備
表１に与えるエラストマー組成物（各種成分の量をｐｈｒで表記）は、エラストマーポリマー（ＮＲおよびＥＮＲ２５）、カーボンブラック（Ｎ３７５）、繊維（ケブラー（登録商標）工業用エラストマー（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ））、および熱硬化性樹脂をタンジェンシャル内部ミキサー内で最終温度約１５０℃まで達して約５分間混合することにより準備された。次に、前記組成物は内部ミキサーから排出され、実験用オープンミル・ミキサーへ導入されて他の成分（表１に示す）が加えられた。全体が１００℃で約３分間混合された。
【００６６】
【表１】
2004525022.tif 000003
【００６７】
このように準備された組成物は、モンサント（Ｍｏｎｓａｎｔｏ）から販売されているＭＤＲレオメータ（MDR rheometer）を用いてＭＤＲレオメトリック分析（MDR rheometricanalysis）がなされた。テストは振動数１.６６Ｈｚ（毎分１００振動）および振幅±０.５°の条件下、２００℃で３０分間実行された。レオメトリック特性は ＡＳＴＭ標準Ｄ５２８９−９５に従って測定された。
【００６８】
加硫もどりの割合は次式に従って決定された。
【００６９】
【数１】
2004525022.tif 000004
【００７０】
ここに、
ＭＨ＝最大トルク値
Ｍｆｉｎａｌ＝最終トルク値
ＭＬ＝最小トルク値
である。
【００７１】
１５０℃で３０分間加硫処理された上述の組成物のサンプルについて、２３℃におけるショアＤ硬度が、ＩＳＯ標準４８に従って測定された。その結果を表２に示す。
【００７２】
表２はまた、以下の方法に基づいて、インストロン製ダイナミックマシン（Instron dynamic machine）を用いて測定された牽引／圧縮における弾性特性も示す。このために、円筒状（長さ＝２５ｍｍ、直径＝１４ｍｍ）であって、初期長さに対して縦軸方向に１０％変形するまで圧縮予荷重がかけられて、テスト期間中所定の温度（７０℃または１００℃）に維持された、１５０℃で３０分間加硫処理された上述の組成物のサンプルが、振動数１００Ｈｚ、予荷重下の長さに対する振幅±３.３３％の動的シヌソイド変形（dynamic sinusoidal deformation）を受けた。弾性特性は動的な弾性率（Ｅ’）を用いて表現される。
【００７３】
表２はまた、カレンダ加工の方向（Ｍｌ）およびそれに直交する方向（Ｍ２）に５０％伸長した箇所で測定した値も示す。これらの荷重値は、上述の組成物のサンプルを１５０℃で３０分間加硫処理することにより得られたダンベル型のサンプルを牽引することにより、ＡＳＴＭ標準Ｄ４１２に従って得られた。
【００７４】
【表２】
2004525022.tif 000005
表２で与えた実験結果から、エポキシ化天然ゴムの使用により機械的特性、特に伸長時の荷重特性が向上し、弾性特性、特に高温における動的弾性率が向上し、さらに、比較対照エラストマー組成物に関して加硫もどりの割合が改善したことがわかる。
例４
路面での性能／品質の評価
本発明に基づき、ピレリ（Ｐｉｒｅｌｌｉ）（登録商標）Ｐ３０００ （登録商標）ｌ７５／６５  Ｒ１４型タイヤを、ビードフィラーとして例１（比較対象）および例３の組成物を用いて準備した。
【００７５】
以下のテストを実行した。濡れた路面、直線走行、標準速度での運転行動（ソフトハンドリング）、密着限界における行動（ハードハンドリング）、および乗り心地。ここに、「ハードハンドリング」という用語は、不測かつ危険な状態において平均的なドライバーが実行を強いられる手立てをテストドライバーが実行することを示す。すなわち、高速時の急ハンドル、障害物を避けるための急な方向転換や運転の切り替え、急ブレーキ等である。
【００７６】
上述のテストは、濡れた路面でのテスト（濡れた路面での路面掌握および濡れた路面でのトラックラップタイム）に関してはヴィッゾラ・ティシノ（Ｖｉｚｚｏｌａ  Ｔｉｃｉｎｏ）テストコースで、乾いた路面でのテストに関してはイモラ（Ｉｍｏｌａ）テストコースで、タイヤを１４００ｃｃのフィアット（Ｆｉａｔ）ブラーヴァ（Ｂｒａｖａ）車に搭載して行なわれた。
【００７７】
基準タイヤとテスト用タイヤを独立した１組のテストドライバーによりテストして、引き続き各テストについて当人の主観的な意見に基づいてタイヤに０〜１０の範囲で点数を付けた。採点が完了した際に基準タイヤに指数値１００が付与された。テスト中の性能／品質の向上に比例してテスト用タイヤに指数の百分率の増加を割り当てた。すなわち、指数が高いほどテスト対象タイヤが示す性能／品質が良い。
【００７８】
２人のテストドライバーが付けた点数の平均で表わしたテスト結果を表３に示す。
【００７９】
【表３】
2004525022.tif 000006
【００８０】
上に示すデータから、濡れた路面でのハンドリング、直線走行、およびハンドリングに関して、本発明に基づくビードフィラーを備えたタイヤの方が比較対象ビードフィラーを備えたタイヤよりも優れた性能／品質を提供し、しかも濡れた路面上のトラックラップタイムおよび乗り心地に関して実質的に同程度の性能／品質を維持していることがわかる。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2004525022.tif 000041
2004525022.tif 000042
2004525022.tif 000043
2004525022.tif 000044
2004525022.tif 000045