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JP2764765B2 - タイヤカーカス用組成物 - Google Patents

タイヤカーカス用組成物

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JP2764765B2
JP2764765B2 JP3512954A JP51295491A JP2764765B2 JP 2764765 B2 JP2764765 B2 JP 2764765B2 JP 3512954 A JP3512954 A JP 3512954A JP 51295491 A JP51295491 A JP 51295491A JP 2764765 B2 JP2764765 B2 JP 2764765B2
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JP
Japan
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weight
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tire carcass
copolymer
rubber
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ニュエン、ビ・ティ
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EKUSON CHEM PATENTSU Inc
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EKUSON CHEM PATENTSU Inc
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Application filed by EKUSON CHEM PATENTSU Inc filed Critical EKUSON CHEM PATENTSU Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0041Compositions of the carcass layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C08L23/28Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or halogen-containing compounds
    • C08L23/283Iso-olefin halogenated homopolymers or copolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08Copolymers of styrene
    • C08L25/10Copolymers of styrene with conjugated dienes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、タイヤカーカス特に自動車のタイヤカーカ
ス用に適切な組成物に関する。
2.情報の開示に関する説明 自動車タイヤのようなタイヤのカーカスの製造に適切
な組成物において各種のゴムブレンドを使用することは
公知である。例えば、米国特許第4,790,365号を参照さ
れたい。
タイヤカーカスの性能を改善する必要性、例えば、ラ
イナーに使用するエラストマー例えば、クロロイソブテ
ン−イソプレンとの接着性を改善する、通気度を低減さ
せる、及び熱老化抵抗(すなわち、伸びの残率)を増す
必要性がなお存在している。
C4乃至C7のイソモノオレフィンとp−アルキルスチレ
ンとのハロゲン含有共重合体を含む組成物から製造され
るタイヤカーカスは優れた性質を備えていることが見出
だされた。
発明の概要 本発明に基づき、 (a)C4乃至C7のイソモノオレフィンとp−アルキルス
チレンとのハロゲン含有共重合体、 (b)天然ゴム、スチレン−ブタジエンポリマー及びそ
れらの混合物からなる群から選ばれるゴム、 (c)カーボンブラック、 (d)可塑剤油及び (e)硬化剤 を含むタイヤカーカス組成物を提供する。
本発明に基づき、カーカスを含み、当該カーカスの少
なくとも一部が前述の組成物を含む組成物から作られ
る、加硫化されたタイヤも提供する。
図面の簡単な説明 唯一の図面は、臭素化イソブチレン・p−メチルスチ
レン共重合体の含有率に対し、通気度をプロットしたグ
ラフである。
発明の詳細な説明 本発明のタイヤカーカス組成物は、C4乃至C7のイソモ
ノオレフィンとp−アルキルスチレンとのハロゲン含有
共重合体、当該ハロゲン含有共重合体以外の特定のゴ
ム、カーボンブラック、可塑剤油及び硬化剤促進剤を伴
うか伴わない硬化剤を含む。組成物は任意に、カーボン
ブラック以外の充填剤及びゴム配合剤を含んでよい。
本タイヤカーカス組成物の成分として使用するのに適
切な、C4乃至C7のイソモノオレフィンとp−アルキルス
チレンとのハロゲン含有共重合体は、0.5重量%以上の
p−アルキルスチレン部分を含む。
エラストマー共重合体製品の場合、p−アルキルスチ
レン部分は、共重合体の約0.5重量%乃至約20重量%、
好ましくは、約1乃至約20重量%、さらに好ましくは、
約2乃至約20重量%である。共重合体のハロゲン含有率
は、0より多く約7.5重量%まで、好ましくは、約0.1乃
至約7.5重量%である。ハロゲンは臭素、塩素及びそれ
らの混合物である。ハロゲンが臭素であるのが好まし
い。ハロゲンの大部分はp−アルキル基に化学的に結合
している、すなわち、ハロゲン含有共重合体はp−ハロ
アルキル基を含む。
本発明のタイヤカーカス組成物の成分として適切なハ
ロゲン含有共重合体を製造するのに有用なイソモノオレ
フィンとp−アルキルスチレンとの共重合体は、1989年
5月26日出願の欧州特許出願第89305395.9号(1989年11
月29日に公開された公開第0344021号)に記載されてい
るような、炭素原子数が4乃至7のイソモノオレフィン
とp−アルキルスチレンとの共重合体を含む。好ましい
イソモノオレフィンはイソブチレンを含む。好ましいp
−アルキルスチレンはp−メチルスチレンを含む。イソ
モノオレフィンとp−アルキルスチレンとの適切な共重
合体は、数平均分子量(n)が、約25,000以上、好ま
しくは、約30,000以上、さらに好ましくは、約100,000
以上の共重合体を含む。共重合体はまた、数平均分子量
(n)に対する重量平均分子量(w)の比、すなわ
ち、w/nが約6未満、好ましくは約4未満、さらに
好ましくは、約2.5未満、非常に好ましくは、約2未満
であることが好ましい。イソオレフィンとp−アルキル
スチレンとの臭素化共重合体が、ある特殊な重合条件下
でこれらの特定のモノマーの重合により製造できるよう
になったので、今や、直接反応生成物(すなわち、重合
されたままの状態の)を含み、そして予想に反して均質
な組成分布を有する共重合体を製造できる。すなわち、
本明細書に開示する重合及び臭素化手順を用いることに
より本発明の実施に適切な共重合体が製造できる。これ
らの共重合体は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)
により明らかな通り、狭い分子量分布及び実質的に均質
な組成分布、すなわち、組成物の全範囲に亘る組成の一
様さを実証する。共重合体生成物の約95重量%以上は、
そのp−アルキル−スチレン含有率が組成物全体に対す
る平均のp−アルキルスチレン含有率の約10重量%以
内、そして好ましくは約7重量%以内であり、そして好
ましくは、共重合体生成物の約97重量%以上は、そのp
−アルキルスチレン含有率が組成物全体に対する平均の
p−アルキルスチレン含有率の約10重量%以内、好まし
くは、約7重量%以内である。このような、実質的に均
質な組成の一様性は特に組成物間の分布に関係する。す
なわち、選ばれた分子量の画分の間の指定された共重合
体のいずれにおいても、その中のp−アルキルスチレン
の百分率又はイソオレフィンに対するp−アルキルスチ
レンの比は前述のように実質的に同じである。
さらに、p−アルキルスチレンとイソブチレンのよう
なイソオレフィンとの反応性の比は1に近いから、これ
らの共重合体の組成物間の分布もまた実質的に均質であ
る。すなわち、これらの共重合体は本質的にランダム共
重合体であり、どの特定のポリマー連鎖においてもp−
アルキルスチレン及びイソオレフィンの単位はその連鎖
全体を通じて本質的にランダムに分布する。
本発明の実施において有用なハロゲン含有共重合体
は、その組成分布が実質的に均質であり、そして、1989
年5月26日出願の欧州特許出願第8930595.9号(1989年1
1月29日に公開された公開第344021号)に開示されてい
るように、式: [式中、R及びR1は、水素、好ましくは炭素原子数が1
乃至5の、アルキル、好ましくは炭素原子数が1乃至5
の、第一アルキルハライド、第二アルキルハライド及び
それらの混合物から成る群から独立に選ばれ、そしてX
は臭素、塩素及びそれらの混合物からなる群から選ばれ
る] により表されるp−アルキルスチレン部分を含む。
当該欧州の公開公報に開示されているように、イソモ
ノオレフィンとp−アルキルスチレンとの共重合体を製
造するのに各種の方法が用いられる。好ましいのは、重
合が、ターボミキサー又はプロペラーのような効率の良
い撹拌機、ドラフトチューブ、外部冷却ジャケット及び
内部冷却コイル又は重合熱除去のためのその他の手段、
モノマー、触媒及び希釈剤の入口管、温度検出手段及び
保持ドラム又は消滅タンクへの流出液オーバーフローを
装備した、邪魔板付きタンク式の反応器を用い、一般的
な連続重合方法により連続的に行われることである。反
応器から空気及び水分をパージし、反応器に乾燥精製溶
媒又は溶媒の混合物を装入した後モノマー及び触媒を導
入する。
ブチルゴムの重合に一般的に使用される反応器は概し
て、本発明の方法において使用するのに適切な望ましい
p−アルキルスチレン共重合体を製造するための重合反
応用に適切である。重合温度は−約35℃乃至−約100
℃、好ましくは、−約40乃至−約80℃の範囲でよい。
共重合体製造の方法は、使用する希釈剤中に生成する
ポリマーのスラリーの状態で、又は均質な溶液方法とし
て実施できる。しかし、スラリー法を使用するのが好ま
しい。何故なら、その場合は、反応器内でより低粘度の
混合物が製造され、そして、40重量%以下のスラリー濃
度のポリマーが可能であるからである。
イソモノオレフィンとp−アルキルスチレンとの共重
合体は、希釈剤及びルュイス酸触媒の存在下の共重合条
件下で共重合反応器内でイソモノオレフィンとp−アル
キルスチレンを混合することにより製造できる。
単独で、又は混合物として使用してよい希釈剤の代表
例は、プロパン、ブタン、ペンタン、シクロペンタン、
ヘキサン、トルエン、ヘプタン、イソオクタン等及びメ
チレンクロリド、クロロホルム、四塩化炭素、メチルク
ロリドを含む本目的に特に有利な各種のハロ炭化水素溶
媒を含み、そしてメチルクロリドが特に好ましい。
共重合体の製造において重要な要素は、重合反応器か
らの不純物の除去である。すなわち、もし存在すれば触
媒との錯体生成又はイソモノオレフィン又はp−アルキ
ルスチレンとの共重合をもたらし、ひいては本発明の実
施に有用なp−アルキルスチレン共重合体生成物の製造
を防げる不純物を、除去することである。特定すると、
これらの不純物は触媒毒物質、水分及び例えば金属−ア
ルキルスチレンなどのようなその他の共重合可能なモノ
マーを含む。これらの不純物を系内に入れてはならな
い。
適切な共重合体を製造するためには、p−アルキルス
チレンの純度は95.0重量%以上、好ましくは、97.5重量
%以上、最も好ましくは、99.5重量%以上であり、イソ
モノオレフィンの純度は99.5重量%以上、好ましくは、
99.8重量%以上であり、使用希釈剤の純度は99重量%以
上、好ましくは、99.8重量%で以上である。
最も好ましいルュイス酸触媒は、エチルアルミニウム
ジクロリド及び好ましくは、エチルアルミニウムジクロ
リドとジエチルアルミニウムクロリドの混合物である。
このような触媒の使用量は、製造する共重合体の望まし
い分子量及び望ましい分子量分布に依存する、しかし一
般的には、重合されるモノマーの全量を基準として約20
ppm乃至1重量%、そして好ましくは、約0.001乃至0.2
重量%の範囲内である。
ポリマーのハロゲン化は、凝集相(例えば、溶融相)
又は溶液又は微細に分散したスラリーの状態で行うこと
ができる。塊状ハロゲン化は、適切な混合を与えるた
め、及びハロゲン及び反応の腐食性副生物を取扱うため
に、適切に改造した押出し機又はその他の密閉式ミキサ
ー内で行うことができる。このような塊状ハロゲン化方
法の詳細は米国特許第4,548,995号に見出だすことがで
きる。
溶液ハロゲン化用の適切な溶媒は、低沸点の炭化水素
(C4乃至C7)及びハロゲン化炭化水素を含む。通常の蒸
留により、高沸点のp−メチルスチレンを除去するのは
実際的でないので、そして溶媒のハロゲン化を完全に避
けることは困難であるから、溶液又はスラリーハロゲン
化を用いる場合、希釈剤及びハロゲン化条件を、希釈剤
のハロゲン化を避けるように選ぶこと及び残留するp−
メチルスチレンを許容できる水準まで減少させておくこ
とが非常に重要である。
p−メチルスチレン/イソブチレン共重合体のハロゲ
ン化の場合、環の炭素をハロゲン化することは可能であ
るが生成物はむしろ不活性であり重要性が少ない。しか
し、そのp−メチルスチレン/イソブチレン共重合体
に、過度のポリマーの分解、架橋又はその他の望ましく
ない副反応を生じることなく高い収率でかつ実際的な条
件下で、ハロゲンの望ましい官能価を導入することがで
きる。
本発明の実施のために有用な共重合体において、望ま
しい、ベンジルの臭素官能価を生成させるために、結合
されたp−メチルスチリル部分のラジカル臭素化を非常
に特定されたものとし、p−メチル基において殆どもっ
ぱら置換を行わせ得ることは注目すべきである。臭素化
反応の高度の特定性は広い範囲の反応条件に亘りこのよ
うに維持される。しかし、イオン反応の経路を促進する
要因(すなわち、極性の希釈剤、フリーデル−クラフト
触媒等)を避けることを条件とする。
それ故、p−メチル基における置換を経由し、そして
鎖の分断及び/又は架橋を殆ど伴うことなく望ましいベ
ンジル臭素の官能価を殆どもっぱら生成させるため、ペ
ンタン、ヘキサン又はヘプタンのような炭化水素溶媒中
の適切なp−メチルスチレン/イソブチレン共重合体の
溶液を、ラジカルハロゲン化の促進剤として光、熱又は
選ばれたラジカル開始剤(条件により異なる。すなわ
ち、用いる特定の温度条件に対し適正な半減期を持つ、
一般的にはより温かい水素化温度において、より長い半
減期を有する特定のラジカル開始剤を選ばなければなら
ない)を用いて選択的に臭素化できる。
この反応を開始させるには、光化学的に又は熱的に
(増感剤を使用するか使用しないで)臭素原子を生成さ
せればよい。又は使用するラジカル開始剤は、無差別に
臭素原子と、又は溶媒又はポリマーと(すなわち、水素
の引抜きを経由して)反応するものではなく、臭素の分
子と好んで反応するラジカル開始剤であればよい。使用
できる増感剤は、それ自身でより低いエネルギーの光子
を吸収しそして解離し、その結果結局は臭素の解離を引
起こす光化学的増感剤であり、ヨウ素のような物質を含
む。そこで、半減期が、望ましい反応条件下で好ましく
は約0.5乃至2500分、より好ましくは約10乃至300分の開
始剤を使用する。開始剤の使用量は通常共重合体の重量
基準で、0.02から1%までの間、好ましくは、約0.02か
ら0.3%までの間で変化する。好ましい開始剤は、アゾ
ビスイソブチロニトリル(AIBN)、アゾビス(2,4ジメ
チルバレロ)ニトリル、アゾビス(2メチルブチロ)ニ
トリル等のようなビスアゾ化合物である。その他のラジ
カル開始剤も使用できるが、水素の引抜きが比較的弱
く、そのため臭素分子と選択的に反応して臭素原子を生
成するが、共重合体又は溶媒と反応してアルキルラジカ
ルを生成しない、ラジカル開始剤を使用するのが好まし
い。そうでないと、共重合体の分子量が減少し、架橋の
ような望ましくない副反応が促進され易い。p−メチル
スチレンとイソブチレンとの共重合体のラジカル臭素化
反応は非常に選択的であり、望ましいベンジルの臭素官
能価が殆ど独占的に生成される。考え得る主な唯一の主
要な副反応は、ジブロモ誘導体を生じる、p−メチル基
における二置換であるが、この反応といえども、結合さ
れたp−メチルスチレン部分の約60%より多くが一置換
され終るまでは起こらない。それ故、p−メチルスチレ
ン含有率の約60モル%までは、一ブロモの形のベンジル
の臭素官能価を、希望の量だけ前述の共重合体に導入で
きる。
臭素化中の停止反応を最小にして、停止反応による副
反応を最小にしながら、長時間の、迅速なラジカル連鎖
反応を起こし、そして、各開始ごとに多くのベンジル臭
素を導入することが望ましい。それ故、系の純度が重要
であり、定常状態のラジカル濃度を、過度の再結合及び
考え得る架橋を避け得るだけの低さに維持しなければな
らない。二次反応(臭素不存在下での)を伴うラジカル
の生成が継続しないように、臭素が消費され次第反応を
消滅させることも必要である。消滅は、冷却、光源の遮
断、稀釈苛性アルカリの添加、ラジカルトラップの添
加、又はそれらの組合わせにより達成される。
結合されたp−メチルスチリル部分と反応するかそこ
で置換される臭素の各モルあたり、1モルのHBrが生成
されるので、HBrが望ましくない副反応に関与したりそ
れを触媒するのを防止するため、反応中又は少なくとも
ポリマーの回収中にこのHBrを中和又は除去することも
望ましい。このような中和又は除去は、一般的にHBrに
対しモル過剰の苛性アルカリを用いる、反応後の苛性ア
ルカリ洗浄により達成できる。代案として、HBrが生成
され次第それを吸収するため、分散した形で存在する炭
酸カルシウム粉末のような粒状の塩基(臭素と余り反応
しない)を臭素化反応中に介在させることにより中和を
達成できる。HBrの除去はまた、不活性ガス(例えば、N
2)を用い、好ましくは高温において、ストリッピング
することにより達成できる。
臭素化、反応消滅、そして中和されたp−メチルスチ
レン/イソブチレン共重合体は、回収されそして通常の
方法を用い、適切な安定剤を加えて仕上げされ、非常に
望ましくかつ用途の広い官能性飽和共重合体を生成す
る。
要するに、本発明において有用な共重合体を製造する
ためのハロゲン化は、イソブチレン−p−メチルスチレ
ン共重合体をノルマルアルカン(例えば、ヘキサン又は
ヘプタン)溶液内で臭素を用い、ビスアゾ開始剤、例え
ば、AIBN又はVAZO‘52:2,2′−アゾビス(2,4−ジメチ
ルペンタンニトリル)を用い、約55乃至80℃において、
約4.5乃至約30分間臭素化し、引続き苛性アルカリによ
る反応消滅することにより達成するのが好ましい。回収
されたポリマーは塩基性の水洗浄及び水/イソプロパノ
ール洗浄により洗浄され、回収、安定化され、乾燥され
る。
本発明のタイヤカーカス組成物は、C4乃至C7のイソモ
ノオレフィンとp−アルキルスチレンとのハロゲン含有
共重合体のほか、ある種類のゴムのゴム成分、カーボン
ブラック、可塑剤油及び硬化剤を含む。
イソモノオレフィンとp−アルキルスチレンとのハロ
ゲン含有共重合体のほか、本発明の組成物用に適切なゴ
ム成分は、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体及
びそれらの混合物からなる群から選ばれるゴムである。
好ましいゴムは、天然ゴム(NR)とスチレン及びブタ
ジエンの共重合体(SBR)とのブレンドである。このよ
うなブレンドにおけるSBRに対するNRの重量比は、約1:1
乃至約5:1、好ましくは、約1.5:1乃至約3:1の範囲内で
よい。
さらに、タイヤカーカス組成物は任意に、カーボンブ
ラック以外の充填剤、ゴム配合剤及びそれらの混合物か
らなる群から選ばれる成分を含んでよい。カーボンブラ
ックはどのような起源由来のものでもよい。適切なカー
ボンブラックは、チャンネルブラック、ファーネスブラ
ック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ランプ
ブラック等を含む。
適切な可塑剤油は、パラフィン系又はナフテン系の石
油のような炭化水素可塑剤油を含む。好ましい可塑剤油
はナフテン系の石油である。適切な炭化水素可塑剤油
は、つぎの一般的特性を有する油を含む。
充填剤及び/又は添加剤は、ゴムにおいて一般的に用
いられる通常の充填剤及び/又は添加剤でよい。
任意に用いてよいその他の充填剤は、非強化充填剤、
強化充填剤、有機充填剤及び無機充填剤及びそれらの混
合物である。
カーボンブラック以外の適切な充填剤は、炭酸カルシ
ウム、粘土、シリカ、タルク、二酸化チタン及びそれら
の混合物を含む。適切なゴム配合剤は、酸化防止剤、安
定剤、非可塑剤のゴムプロセス油、顔料及びそれらの混
合物を含む。非可塑剤のゴムプロセス油はパラフィン系
又はナフテン系のプロセス油でよい。適切な酸化防止剤
は、ヒンダードフェノール、アミノフェノール、ハイド
ロキノン、アルキルジアミン、アミン縮合生成物等を含
む。好ましい添加剤は脂肪酸、低分子量のポリエチレ
ン、ワックス及びそれらの混合物である。好ましい脂肪
酸はステアリン酸である。他の脂肪酸の混合物がステア
リン酸と共に使用できる。
本発明のタイヤカーカス組成物は、また、硬化剤を含
む。ゴムの加硫に適切な公知の加硫系を用いてよい。
適切な硬化剤は、ペルオキシド硬化剤、硫黄硬化剤、
硫黄供与体硬化剤、非硫黄硬化剤を含む。例えば、硬化
剤は酸化亜鉛である。ジチオカルバメート、チウラム、
チオ尿素及びそれらの混合物のような硬化剤促進剤を任
意に用いてよい。例えば、リサージ、2−メルカプトイ
ミダゾリン及びジフェニルグアニジン;2−メルカプトベ
ンズイミダゾール及びN,N′−フェニレン−ビスマレイ
ミドのような酸化亜鉛を含まない硬化剤もまた使用して
よい。例えば、ジクミルペルオキシド、ベンゾイルペル
オキシド、A,A′−ビス(tert−ブチルペルオキシ)ジ
イソプロピルベンゼン等のような有機過酸化物を硬化剤
として用い得る。
本発明のタイヤカーカス組成物は、C4乃至C7のイソモ
ノオレフィンとp−アルキルスチレンとのハロゲン含有
共重合体を約5乃至70、好ましくは約10乃至約50重量%
の量で、他のゴム成分(b)を約30乃至約95重量%、好
ましくは、約50乃至約90重量%の量で、カーボンブラッ
クを約20乃至約70、好ましくは約40乃至約60重量%の量
で、可塑剤油を約2乃至約20、好ましくは約5乃至約15
重量%の量で、その他の充填剤及び添加剤の合計量を約
2乃至約20、好ましくは約5乃至約15重量%の量で、そ
して硬化剤を約2乃至15、好ましくは約5乃至10重量%
の量で含み、そして当該百分率はすべて、全エラストマ
ー成分の重量を基準とする。すなわち、C4乃至C7のイソ
モノオレフィンとp−アルキルスチレンとのハロゲン含
有共重合体に他のゴム成分を加えたものの重量を基準と
する。
本発明のタイヤカーカス組成物は、従来の加硫方法に
従い、熱及び/又は光又は放射線にさらすことにより加
硫できる。加硫は、約100℃乃至約250℃、好ましくは、
約150℃乃至約200℃の温度において、約1乃至約150分
間行われるのが一般的である。
適切なタイヤカーカス組成物は、例えば、混練、ロー
ル機練り、押出し機混合、密閉式混合(バンバリーAミ
キサーを用いるような)等を含む通常の混合技術を用い
て製造できる。混合の順序及び使用温度は、ゴム配合の
当業者にはよく知られており、そして目的はポリマー母
体中に充填剤、活性剤及び硬化剤を過度の熱蓄積を伴う
ことなく分散させることである。有用な混合手順は、バ
ンバリミキサーを用い、その中に共重合体ゴム、その他
のゴム成分、カーボンブラック及び可塑剤を加え、そし
て組成物を、構成成分の適切な分散を達成するまで所望
の時間又は特定の温度まで混合する。別の方法として、
ゴムとカーボンブラックの一部(例えば、三分の一又は
三分の二)を短時間(例えば、約1乃至3分)混合し、
つぎに残りのカーボンブラック及び油を混合する。高度
の回転速度で約5乃至10分混合を継続すると、その間に
混合された配合物が約140℃の温度に達する。冷却に続
き、第二の段階において配合物をゴム用ロール機を用い
て混合すると、その間に硬化剤、例えば、酸化亜鉛及び
硬化樹脂(curing resin)が、比較的低い温度例えば、
約80乃至約105℃において全体に亘り、そして一様に分
散する。混合手順における変更は当業者には容易に理解
できる。本発明は特定の混合手順に限定されない。混合
は組成物のすべての成分を全体に亘り、そして一様に分
散させるために行われる。
成型製品、例えばタイヤカーカス、の加硫は、当業者
によく知られた条件下で熱プレスにより行ってよい。
成型製品の加硫は、約140乃至約185℃の温度で、約10
乃至約60分間行われるのが好ましい。硬化時間は、成型
される製品の厚さ及び硬化剤の濃度及び種類ならびにハ
ロゲン化共重合体のハロゲン含有率により影響される。
しかし、加硫パラメーターは、例えば業界においてよく
知られた実験室特性決定装置である、モンサント・オシ
レイティング・ディスク・キュア・レオメーター(Mons
ant Oscillating Disc Cure Rheometer)(ODR、これは
アメリカン・ソサイエティ・フォア・テスティング・ア
ンド・マテリアルズ(American Society for Testing a
nd Materials)のスタンダード、ASTM D2084に詳細に記
述されている)を用いて少しの実験により容易に確立で
きる。
本発明のタイヤカーカス組成物は、あらゆる種類のゴ
ムタイヤ、例えば、自動車タイヤのカーカスの製造に用
いられる。タイヤは一般的に外周のゴムトレッド、支持
カーカス、2つのゴムサイドウォール及び2つのスペー
スド・ビードを含む。本発明の組成物は、カーカスの少
なくとも一部を構成するために用いられる。
カーカスを含むタイヤは通常の方法で製造してよい。
図にプロットした結果を得るために使用した通気度試
験は、アメリカン・インスツルメンツ・カンパニー(Am
erican Instrument Company)の手順であった。イソブ
チレンとp−メチルスチレンとの臭素化共重合体は、1.
2重量%の臭素及び5重量%のp−メチルスチレン単位
を含んでいた。
つぎの実施例は、発明を例示するため記載するもので
ある。
実施例 タイヤカーカス形式の配合物において、本発明に基づ
く配合物を他の共重合体を含む配合物と、比較するため
に実験を行った。配合物A、B、C、D、E及びFは本
発明に基づく組成物である。配合物Gは、本発明に基づ
かない比較のための組成物である。
配合物中に存在したポリマー及びその量を第I表に示
す。
配合物中に存在したその他の構成成分を、第II表に示
す。第I表及び第II表に示す値はすべて重量部である。
ポリマーTは、0.85重量%の臭素及び5重量%のp−
メチルスチレンを含む、イソブチレンとp−メチルスチ
レンとの臭素化共重合体であった。
ポリマーZは、1.2重量%の臭素及び5重量%のp−
メチルスチレンを含む、イソブチレンとp−メチルスチ
レンとの臭素化共重合体であった。
ポリマーWは、天然ゴム(NR)とスチレン・ブタジエ
ン共重合体(SBR)とのブレンドであった。
配合物A乃至Gを、実験室密閉式ミキサー(バンバリ
ー)を用いて配合した。混合のサイクルはつぎの通りで
あった。ポリマーを加えた。30秒乃至1分において、カ
ーボンブラック、他の充填剤及び可塑剤を加えた等。約
5分において、取出す(バッチの温度、120乃至160
℃)。
硬化剤及び促進剤を練りロール機を用いて組成物中に
混和した。
配合物A乃至Gに対する加硫条件は、13,790kPaにお
ける標準的圧縮成型プレスにおける160℃の温度、30分
間を含んでいた。
第II表に用いた登録商標名の説明を第III表に示す。
試験結果を第IV表に示す。第IV表に示す特性を測定する
ために用いた試験方法を第V表に記載する。
表のデータから明らかな通り、本発明に基づく配合物
である配合物A、B、C、D、E及びFは、比較の配合
物Gと比較するとき通気度は減少し、熱老化抵抗は改善
され、そして、接着性は同等であることを示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 25/16 C08L 25/16 (56)参考文献 特開 昭55−86827(JP,A) 特開 昭58−1734(JP,A) 特開 平3−54237(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08L 23/00 - 23/36

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)C4乃至C7のイソモノオレフィンとp
    −アルキルスチレンとのハロゲン含有共重合体、 (b)天然ゴム、スチレン−ブタジエンポリマー及びそ
    れらの混合物からなる群から選ばれるゴム、 (c)カーボンブラック、 (d)可塑剤油及び (e)硬化剤 を含むタイヤカーカス組成物。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の加硫されたタイヤカーカ
    ス組成物。
  3. 【請求項3】カーボンブラック以外の充填剤、ゴム配合
    剤及びそれらの混合物から成る群から選ばれる成分をさ
    らに含む、請求項1に記載のタイヤカーカス組成物。
  4. 【請求項4】当該成分(a)に当該成分(b)を加えた
    ものの重量を基準にして、当該共重合体が約5乃至約70
    重量%の量で存在し、当該ゴム(b)が約30乃至約95重
    量%の量で存在し、当該カーボンブラックが約20乃至約
    70重量%の量で存在し、当該可塑剤油が約2乃至約20重
    量%の量で存在し、そして当該硬化剤が約2乃至約15重
    量%の量で存在する、請求項1に記載のタイヤカーカス
    組成物。
  5. 【請求項5】当該共重合体が約0.5乃至約20重量%の当
    該p−アルキルスチレンを含む、請求項1に記載のタイ
    ヤカーカス組成物。
  6. 【請求項6】当該共重合体が0より多く約7.5重量%以
    下の当該ハロゲンを含む、請求項1に記載のタイヤカー
    カス組成物。
  7. 【請求項7】当該ハロゲンが塩素、臭素及びそれらの混
    合物から成る群から選ばれる、請求項1に記載のタイヤ
    カーカス組成物。
  8. 【請求項8】当該ハロゲンが臭素を含み、そして当該臭
    素が当該p−アルキル基に化学的に結合している、請求
    項1に記載のタイヤカーカス組成物。
  9. 【請求項9】当該イソモノオレフィンがイソブチレンで
    あり、当該p−アルキルスチレンがp−メチルスチレン
    である、請求項1に記載のタイヤカーカス組成物。
  10. 【請求項10】当該可塑剤油がナフテン系の油であり、
    当該ゴムが天然ゴムを含む、請求項1に記載のタイヤカ
    ーカス組成物。
  11. 【請求項11】当該成分が充填剤であり、当該充填剤が
    粘土、シリカ、炭酸カルシウム、二酸化チタン及びそれ
    らの混合物から成る群から選ばれる、請求項3に記載の
    タイヤカーカス組成物。
  12. 【請求項12】当該成分がゴム配合剤であり、当該ゴム
    配合剤が酸化防止剤、安定剤、顔料及びそれらの混合物
    から成る群から選ばれる、請求項3に記載のタイヤカー
    カス組成物。
  13. 【請求項13】当該硬化剤が酸化亜鉛を含む、請求項1
    に記載のタイヤカーカス組成物。
  14. 【請求項14】カーカスを含み、当該カーカスの少なく
    とも一部が請求項1乃至13のいずれか1請求項に記載の
    組成物で作られる、加硫されたタイヤ。
  15. 【請求項15】当該タイヤが自動車のタイヤである、請
    求項14に記載の加硫されたタイヤ。
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