JPH06220253A - 空気入りタイヤのための高いモジユラス低いヒステリシスのゴムコンパウンド - Google Patents

空気入りタイヤのための高いモジユラス低いヒステリシスのゴムコンパウンド

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JPH06220253A
JPH06220253A JP5350006A JP35000693A JPH06220253A JP H06220253 A JPH06220253 A JP H06220253A JP 5350006 A JP5350006 A JP 5350006A JP 35000693 A JP35000693 A JP 35000693A JP H06220253 A JPH06220253 A JP H06220253A
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weight
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rubber
tire
polybutadiene
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Emu Furiiman Roi
ロイ・エム・フリーマン
Eru Haagenrozaa Uiriamu
ウイリアム・エル・ハーゲンロザー
Jiei Rabagunani Furederiku
フレデリク・ジエイ・ラバグナニ
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 高いモジュラスおよび低いヒステリシスを有
する硫黄加硫性ゴムコンパウンド。このようなコンパウ
ンドは、約25〜55重量部のポリイソプレン;および
約75〜45重量部のポリブタジエンのホモポリマーお
よびそれと約25重量%のまでのスチレン−ブタジエン
のコポリマーとの混合物から成る群より選択されるジエ
ンポリマー、合計100重量部のゴム;ゴムの100重
量部当たり約50〜70重量部の強化充填剤、ここで前
記ポリイソプレンおよび前記ポリブタジエンの少なくと
も一方の一部分がα,β−エチレン系不飽和カルボン酸
の金属塩とグラフトしている;およびゴムの100重量
部当たり少なくとも約4重量部の硫黄からなる。 【効果】 空気入りタイヤおよびその構造構成成分は、
高いモジュラスおよび低いヒステリシスを有する硫黄加
硫性ゴムコンパウンドから製作され、そしてフラット走
行作動を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、高いモジュラスおよび低いヒス
テリシスを有する新規な加硫性ゴムコンパウンドに関す
る。このようなコンパウンドは、空気入りタイヤの種々
の構成成分において、とくにタイヤがパンクしたとき、
適切な修復またはタイヤの交換を行うことができるま
で、タイヤが車の荷重を支えて比較的長い距離にわたっ
て高い速度を続けることができる、壁の剛性を有する空
気入り安全タイヤにおいて利用することができる。さら
に詳しくは、本発明のコンパウンドは少なくとも5イン
チの断面高さをもつ高いプロフィルを有する安全タイヤ
の成分において使用することができる。1つのこのよう
なタイヤの構成成分は、側壁のインサートである。本発
明のコンパウンドは現在商業的に入手可能である成分か
らなることができるが、それらを使用する特定の組み合
わせおよび性質は従来知られていなかった。
【0002】タイヤを膨張不足の状態または膨張しない
状態で、例えば、パンクしかつ空気を損失した後、延長
した時間の間かつ比較的高い速度で走行して、パンクし
たタイヤの修理または交換のために適当な場所に車を安
全に進行させることができる、種々のタイヤの構成が多
年にわたって案出されてきている。これらの安全タイヤ
は「フラット走行タイヤ(run flat tier
s)」と呼ばれ、それらのあるものは、ある種の用途に
有望であり、そして種々のタイプのタイヤの構成を使用
する。多数のこのようなフラット走行タイヤは、タイヤ
の側壁区域に比較的剛性のエラストマー材料の強化層ま
たは部材を配置することによって、それらのフラット走
行性質を達成し、ここで強化層または部材は、タイヤが
内部の空気圧を完全に損失したときでさえ、車の重量を
タイヤが支えることができるようにする。
【0003】種々の先行技術のフラット走行タイヤの構
成の例が次の特許に記載されている:米国特許第3,9
11,987号は、空気圧がほとんどあるいは待った区
内短い期間の間タイヤを膨張した状態することができる
エラストマーの内部の強化材を有する、低いプロフィル
のモーターサイクルのタイヤを開示している。この強化
層は少なくとも45、好ましくは60〜90の範囲内の
ショアーA硬度を有し、そして2つのタイヤボディのカ
ーカスプライの外側に、あるいは2つのカーカスプライ
の間に位置する。このエラストマーの強化材は変化する
厚さで構成され、そして側壁および強化層の有効硬度の
異常な変化を排除するような断面を有する。
【0004】米国特許第3,949,798号は、低いプ
ロフィルのタイヤのための他のフラット走行タイヤを開
示しており、このタイヤは内側ライナーとタイヤ側壁の
ボディプライカーカスとの間に位置する内側ストリップ
の間に位置する、強化ゴムのインサートのストリップを
有する。
【0005】米国特許第3,954,131号は、側壁の
中にエラストマーの内部の強化材を有する安全タイヤを
開示しており、この強化材はタイヤ内に空気圧がほとん
どあるいはまったくない状態の短い期間の間タイヤの使
用を可能とする。エラストマーの側面の強化材は変化す
る厚さを有し、そしてタイヤのカーカスの外側に位置す
る。
【0006】米国特許第4,067,372号は、側壁の
中に内部の強化材を有する空気入りラジアルタイヤを開
示しており、これらの強化材は硬質ゴムから形成されて
おり、そしてボディのカーカスプライおよびタイヤのビ
ードゴムインサートと組み合わせて使用して、タイヤの
柔軟な部分に追加の剛性を与える。ボディのカーカスプ
ライはゴムのインサートの外方に位置し、そしていくつ
かのコードのファブリックのラジアルプライから作られ
ており、そしてタイヤのビード区域に完全に延びてい
る。
【0007】米国特許第4,202,393号は、フラッ
ト走行状態を可能とする側壁の強化材を有する低いプロ
フィルのモーターサイクルのタイヤを開示しており、こ
こで強化材は弾性充填材から構成されており、強化用プ
ライは弾性充填材を完全に取り囲んで位置する。
【0008】米国特許第4,203,481号は、高いモ
ジュラス、低いヒステリシスのゴムコンパウンドから作
られ、タイヤの強化用カーカスプライの内側に位置す
る。米国特許第4,261,405号は、膨張しない状態
で車を支持するために要求される剛性を達成するため
に、内側ライナーとそれはの側壁の中のボディプライカ
ーカスとの間に取付けられた、特別に構成されたゴムの
インサートを有する低いプロフィルのタイヤのための他
のフラット走行タイヤの構成を示している。
【0009】米国特許第4,287,924号は、側壁の
強化部材をもつ他のフラット走行安全タイヤを開示して
いる。これらの部材は2つの構成成分から構成されてお
り、それの一方は他方より柔軟性であり、70より大き
い硬度を有し、そして他方は80〜95の硬度の等級を
有する。これらの強化部材はタイヤのカーカスプライの
中に入れられており、そして支持部材の2つの構成成分
の間に位置する熱伝導性層を有して、支持部材の最も厚
い部分における加熱の問題を軽減する。
【0010】米国特許第4,365,659号は、側壁の
強化材を有するフラット走行安全タイヤを開示してお
り、これらの強化材は低い発熱性のゴムから作られ、タ
イヤの内側保護層と外側カーカスプライとの間に位置す
る。
【0011】米国特許第4,917,164号は、空気圧
がほとんどあるいはまったくない状態の短い期間の間タ
イヤの走行を可能とする三日月状強化層をタイヤの側壁
の中に使用することを開示している。強化層は変化する
厚さを有し、そして65〜85のショアーA硬度を有
し、そしてタイヤのインナーライナーとカーカスプライ
との間に位置する。強化部材の壁厚さは1〜12mmで
ある。
【0012】前述の特許に記載されているこれらのフラ
ット走行タイヤの構成の多くはある種の用途に有望であ
ることが証明されたが、すべてのこれらの構成は低いプ
ロフィルのタイヤ、すなわち、5インチより低い高さを
有するタイヤ、であり、そして通常高い性能の車(例え
ば、レーシングカー)またはモーターサイクルにおいて
見いだされるタイプであり、そして膨張していないタイ
ヤを支持するために、エラストマーのインサートの剛性
にほとんど完全に頼る。さらに、それらの高性能のタイ
ヤおよびモーターサイクルのタイヤは、より高い高さの
タイヤを使用する大型の車が支持する重量に比較したと
き、比較的小さい荷重を支える。
【0013】従来、高いプロフィルのタイヤの構成をも
つフラット走行タイヤ、すなわち、5インチまたはそれ
以上の断面高さを有するフラット走行タイヤは、側壁の
強化部材が比較的大きいために、有望ではなことが証明
され、このような側壁の強化部材は高速で比較的長い距
離にわたってタイヤの走行を可能とするために、膨張し
ない状態でタイヤを適切に支持するために要求される。
要求される比較的大きいゴムのインサートはタイヤの重
量を許容されえない限界に増加し、そしてその特性を実
質的に減ずる。これらの比較的大きい側壁のインサート
における材料の量が減少または交換してタイヤの重量を
低下させ、そしてその乗り心地特性を改良しようとした
場合、フラット走行作動の間にインサート内に過剰の熱
が発生し、タイヤを急速に破壊させ、こうしてほとんど
の乗用車でこのようなタイヤを満足に使用するために通
常のハイウェーにおいて所望のフラット走行状態の達成
を妨害する。
【0014】そのうえ、得られるタイヤがフラット走行
特性を有することができるように、タイヤの構成成分ま
たは構造要素において使用するために十分に高いモジュ
ラスを有する加硫性ゴムコンパウンドは、先行技術にお
いて記載されていない。こうして、高いプロフィルの空
気入り安全タイヤまたはフラット走行タイヤのための構
成成分、例えば、側壁のインサートにおいて使用するゴ
ムコンパウンドが要求されている。この要求は既知のゴ
ムコンパウンドにより満足されてきていない。こうし
て、本発明の目的は、高いモジュラス、低いヒステリシ
スおよび特定の高い範囲のショアーA硬度を有する加硫
性ゴムコンパウンドを提供することである。
【0015】他の目的は、フラット走行特性を示す空気
入りタイヤの構成成分または構造要素の製作に使用する
ことができる、前述の加硫性ゴムコンパウンドを提供す
ることである。
【0016】本発明のなお他の目的は、5インチまたは
それ以上の断面高さを有する空気入りタイヤの構成成分
の製作に使用することができる、前述の加硫性ゴムコン
パウンドを提供することである。
【0017】本発明のさらに他の目的は、側壁のインサ
ート、ビード充填材の構造体、高速インサート構造体な
どを包含する空気入りタイヤの構造構成成分の製作に有
用な加硫性ゴムコンパウンドを提供することである。
【0018】本発明のなお他の目的は、高いモジュラ
ス、低いヒステリシスおよび空気入りタイヤの構成にお
いて有用でありかつタイヤがフラット走行状態で車を支
持できるようにするために要求される必要な強化作用を
提供するであるために十分な剛性の特性を有する加硫性
ゴムコンパウンドを提供することである。
【0019】前述の目的の少なくとも1または2以上
は、既知のゴムコンパウンドを越えたそれらの利点およ
び空気入りタイヤにおけるそれらの使用は、以下の詳細
な説明から明らかであり、後述する本発明により達成さ
れる。
【0020】一般に、本発明は高いモジュラスおよび低
いヒステリシスを有する硫黄加硫性ゴムコンパウンドに
関し、このコンパウンドは、約25〜55重量部のポリ
イソプレン;および約75〜45重量部のポリブタジエ
ンのホモポリマーおよびそれと約25重量%のまでのス
チレン−ブタジエンのコポリマーとの混合物から成る群
より選択されるジエンポリマー、合計100重量部のゴ
ム;ここで前記ポリイソプレンおよび前記ポリブタジエ
ンの少なくとも一方の一部分がα,β−エチレン系不飽
和カルボン酸の金属塩とグラフトしている;ゴムの10
0重量部当たり約50〜70重量部の強化充填剤、およ
びゴムの100重量部当たり少なくとも約4重量部の硫
黄からなる。
【0021】本発明は、また、高いモジュラス、低いヒ
ステリシスの加硫性ゴムコンパウンドからなり、前記ゴ
ムコンパウンドが、約25〜55重量部のポリイソプレ
ン;約75〜45重量部のポリブタジエンのホモポリマ
ーおよびそれと約25重量%のまでのスチレン−ブタジ
エンのコポリマーとの混合物から成る群より選択される
ジエンポリマー、合計100重量部のゴム;ここで前記
ポリイソプレンおよび前記ポリブタジエンの少なくとも
一方の一部分がα,β−エチレン系不飽和カルボン酸の
金属塩とグラフトしている;ゴムの100重量部当たり
約50〜70重量部の強化充填剤、およびゴムの100
重量部当たり少なくとも約4重量部の硫黄からなる、空
気入りタイヤのための構造構成成分に関する。
【0022】最後に、本発明は、高いモジュラス、低い
ヒステリシスの加硫性ゴムコンパウンドからなり、前記
ゴムコンパウンドが、約25〜55重量部のポリイソプ
レン;約75〜45重量部のポリブタジエンのホモポリ
マーおよびそれと約25重量%のまでのスチレン−ブタ
ジエンのコポリマーとの混合物から成る群より選択され
るジエンポリマー、合計100重量部のゴム;ここで前
記ポリイソプレンおよび前記ポリブタジエンの少なくと
も一方の一部分がα,β−エチレン系不飽和カルボン酸
の金属塩とグラフトしている;ゴムの100重量部当た
り約50〜70重量部の強化充填剤、およびゴムの10
0重量部当たり少なくとも約4重量部の硫黄からなる少
なくとも1つの構造構成成分により付与されたフラット
走行性質を有する空気入りタイヤに関する。
【0023】前述したように、本発明は、高いモジュラ
ス、低いヒステリシスおよび高いアスペクト比の空気入
りタイヤ、とくにフラット走行特性を有する安全タイヤ
の製作において有用な特定の硬度の範囲を有する加硫性
ゴムコンパウンドに関する。フラット走行タイヤの構造
構成成分のために必要でありかつ本発明のコンパウンド
が有する物理的特性は、剛性、低い発熱性およびすぐれ
た耐熱性を包含する。剛性は、高いモジュラスおよび高
い硬度により決定され、フラット走行状態または膨張不
足の状態における側壁の変位を最小するために必要であ
る。低い発熱性は低いヒステリシス特性に寄与して、よ
り冷たい走行でありかつフラット走行作動状態でタイヤ
の寿命を増加するコンパウンドが生ずる。最後に、すぐ
れた耐熱性は、また、フラット走行状態で作動するタイ
ヤの寿命を増加するために必要である。すぐれた耐熱性
のために、コンパウンドはすぐれた老化および戻り特性
を有することが必要である。
【0024】本発明によるゴムコンパウンドは、天然ゴ
ムまたは合成ゴム、好ましくは天然ポリイソプレン、お
よびエラストマーのジエンポリマー、例えば、ポリブタ
ジエンおよびスチレン−ブタジエンのコポリマーからな
る。ゴムコンパウンドは、要求される低いヒステリシス
および低い発熱性を提供し、ポリブタジエンは低いヒス
テリシスおよび低い圧縮永久歪を提供し、そしてポリイ
ソプレンは低いヒステリシスおよび高い引裂強さを提供
する。適当なポリブタジエンゴムはエラストマーであ
り、そして約1〜3%の1,2−ビニル含量および約9
6〜98%のcis−1,4含量を有する。約12%ま
での1,2−含量を有する他の高いビニルブタジエンの
ゴムは、また、他の成分のレベルの適当な調節とともに
適当であることがあり、こうして、実質的に任意の高度
にビニルのエラストマーのポリブタジエンを使用するす
ることができる。ゴムコンパウンドのジエンポリマーの
含量は、約25重量%のまで、好ましくは7〜10重量
%のスチレン−ブタジエンのランダムコポリマーからな
ることができる。
【0025】高いモジュラスおよび高い硬度の特性は、
ある種のα,β−エチレン系不飽和カルボン酸の金属塩
を使用することによって獲得することができる。金属塩
は、式
【0026】
【化1】(RCO2xM 式中Rは2〜約7個の炭素原子を有するα,β−エチレ
ン系不飽和のアクリル部分であり、例えば、アクリル
酸、メタクリル酸、桂皮酸およびクロトン酸、好ましく
はアクリル酸およびメタクリル酸である:Mはナトリウ
ム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、バリ
ウム、アルミニウム、錫、ジルコニウム、リチウムおよ
びカドミウムから成る群より選択される金属イオンであ
り、好ましくは亜鉛およびマグネシウムのイオンであ
る;そしてxはMの原子価に相当する整数である。この
使用にとくに好ましい塩は亜鉛ジメタクリレートであ
る。
【0027】本発明において、亜鉛ジメタクリレートま
たは他のα,β−エチレン系不飽和カルボン酸の金属塩
をグラフト反応において前述のゴムのポリマーの少なく
とも1種と組み合わせ、こうして金属塩が生ずるグラフ
トポリマーの主鎖の中に組み込まれるようにする。さら
に詳しくは、亜鉛ジメタクリレートを好ましくは遊離基
との反応によりゴムポリマーにグラフトさせる。
【0028】グラフトコポリマーは比較的複雑でない手
順により製造することができる。こうして、まず前述の
タイプの不飽和炭化水素ゴム、例えば、ポリブタジエン
を溶媒、例えば、ヘキサンの中に溶解し、次いで不飽和
カルボン酸の金属塩、例えば、亜鉛ジメタクリレートを
ポリマー溶液に添加し、遊離基開始剤、例えば、アゾ−
ビス−イソブチロニトリルをポリマー溶液に添加し、次
いで反応混合物を約40℃〜約150℃の温度に約0.
1〜約10時間の期間の間加熱してグラフトコポリマー
を生成することによって、グラフトコポリマーを製造す
ることができる。
【0029】亜鉛ジメタクリレートは、顔料としてある
種の他のコンパウンドに添加するとき、高いモジュラス
および高い硬度の特性を付与することが知られてきてい
る。しかしながら、金属塩をグラフト反応においてゴム
のポリマーに添加するとき、顔料として亜鉛ジメタクリ
レートを単に添加したコンパウンドと比較して、よりす
ぐれた特性、例えば、屈曲疲れがまたゴムコンパウンド
に付与される。
【0030】本発明のゴムコンパウンドは、約25〜5
5重量部のポリイソプレン、および約45〜75重量部
のポリブタジエンのホモポリマーおよびそれと約25重
量%のまでのスチレン−ブタジエンのコポリマーとの混
合物から成る群より選択されるジエンポリマー(合計1
00重量部のゴムに対して(phr)に対して)からな
る。これらのゴムのポリマーの少なくとも一方の一部分
はグラフトポリマーとして存在する。換言すると、合計
のゴムコンパウンドは、グラフトしないポリイソプレン
およびポリブタジエンの部分およびグラフトポリマーの
一部分となった部分からなる。グラフトした部分はゴム
のポリマーの部分から、あるいは両者の一部分から取る
ことができる。
【0031】本発明によるグラフトしたゴムのポリマー
は、約60〜80重量%のベース(すなわち、支持体)
ポリマーおよび約40〜20重量%の金属塩のグラフト
剤、例えば、亜鉛ジメタクリレートからなる。
【0032】さらに、本発明のコンパウンドは低いヒス
テリシスの充填剤として約50〜70phrのカーボン
ブラックを含む。FEF(ファースト・イクストルージ
ョン・ファーネス)ブラック、比較的高い構造体および
大きい粒子サイズのカーボンブラック、すなわち、40
mm、40m2/g、それぞれ、粒子サイズおよび表面
積はとくに有用である。このようなカーボンブラックの
それ以上の説明は文献の中に見いだすことができる。例
えば、ザ・バンデルビルト・ラバー・ハンドブック(T
he Vanderbilt Rubber Hand
book)、pp408−424、RT Vander
bilt Co.、ノーウォーク、コネチカット州06
855(1979)およびラバー・テクノロジー(Ru
bberTechnology)、第2版、pp51−
59、Vab Nostrand Reinhold
Corporation(1973)を参照のこと。
【0033】本発明のコンパウンドは、過酸化物よりむ
しろ硫黄により硬化され、こうして、硫黄硬化剤、例え
ば、硫黄または硫黄ドナーを必要とする。最小に、少な
くとも約4phrの硫黄、または同等量のドナーをコン
パウンドに添加して高いモジュラスを得る。本発明にお
いて、油ブレンド中の硫黄の添加は一般に好ましく、こ
の混合物は約80重量%の硫黄および20重量%の油か
らなる。使用する油は普通のゴム加工油である。普通の
硬化促進剤をまた使用して、硬化の間のモジュラスの発
生を速くする。本発明のコンパウンドは、また、1〜3
phrの酸化防止剤および普通のタイプのオゾンき裂防
止剤(通常の量で使用する)を含んで、コンパウンドに
すぐれた耐熱性を付与する。
【0034】本発明のゴムコンパウンドの物理的性質に
関すると、約1400psi〜4000psiの正規化
された機械的モジュラスは適当であり、好ましい範囲は
約2600psi〜2800psiであり、ほぼ270
0psiは最も好ましい。これらのモジュラスはフラッ
ト走行作動条件(0psiの膨張)においてであり、そ
して15%の歪みにおいて測定する。硬度の範囲は23
℃においてショアーA硬度目盛りで約80〜97であ
り、好ましい範囲は約80〜90であり、88は好まし
い。同様に、100℃、10Hzおよび7%の撓みにお
いて測定したときのヒステリシスは0.03〜0.20の
Tanデルタ(δ)を有し、好ましい範囲は0.03〜
0.11であり、最も好ましくは0.03〜0.08であ
る。
【0035】本発明による高いモジュラス、低いヒステ
リシス、硬質加硫性ゴムコンパウンドの1例として、配
合物を表Iにコンパウンド1として提供した。亜鉛ジメ
タクリレートがグラフトしたポリブタジエンをZn(M
a)2PBdとして表Iにおいて表示する。すべてのゴ
ムでない部は重量部/ゴムの100重量部の基準で表さ
れている。表Iにおいて、コンパウンド1の右に各成分
について適当な量の範囲が記載されている。顕著には、
ポリイソプレンおよびポリブタジエンについて記載した
範囲は、それ自体およびグラフトしたポリマーの一部分
として使用したポリイソプレンおよびポリブタジエンの
ゴムを含む。こうして、亜鉛ジメタクリレートがグラフ
トしたポリマーについての範囲は示されていない。
【0036】本発明のコンパウンドは、コンパウンド1
について示すように、普通の酸化防止剤、オゾンき裂防
止剤および促進剤を含有することができる。このような
成分は当業者によく知られており、こうして、本発明は
特定の酸化防止剤、オゾンき裂防止剤または促進剤、あ
るいはそれらの量に限定されないことを理解すべきであ
る。同様に、本発明の実施はまたコンパウンド1の特定
の配合物に限定されない。
【0037】
【表1】 表I 高いモジュラス、低いヒステリシス、硬質加硫性ゴムコンパウンド コンパウンド1 範囲 天然ゴム 25.0 25〜55 Zn(Ma)2PBd 52.0* 45〜75 ポリブタジエン(非グラフト化) 40.0 45〜75 FEFカーボンブラック 57.0 50〜60 酸化亜鉛 5.7 4〜6 ステアリン酸 1.14 1〜2 ナフテン系油 0.56 0.5〜4 酸化防止剤a 2.27 1〜3 オゾンき裂防止剤b 1.14 1〜2 硫黄/油(80/20) 8.52 6〜9 促進剤c 1.70 1〜2 促進剤d 0.56 0〜1 促進剤e 0.56 0〜1 * 35phrのポリブタジエンおよび17phrの亜
鉛ジメタクリレートを含有する。
【0038】a)1,2−ジヒドロ−2,2,4−トリメ
チルキノリン(TMQ) b)N−オクチル,N′−フェニル−p−フェニレンジ
アミン c)2−(モルホリノチオ)ベンゾチアゾールスルフェ
ンアミド(MBS) d)テトラメチルチウラムモノサルファイド(TMT
M) e)ベンゾチアジルジサルファイド(MBTS) コンパウンド1を170℃において15分間硬化させ、
次いで物理的性質を測定し、そして表IIに報告する。
【0039】
【表2】 表II コンパウンド1の物理的性質 モジュラス(未老化) 2330 引裂強さ(psi) 167 破断点伸び% モジュラス(老化)2日間、212°F 引裂強さ(psi) 2130 破断点伸び% 122 モジュラス(低い伸長)(psi)(正規化せず) 5% 93.0 10% 172.0 20% 289.0 ジュロメーターショアーA 23℃ 81 66℃ 79 MTS Tanδ (23℃、10hz、7%撓み) 0.135 (66℃、10hz、7%撓み) 0.091 (100℃、10hz、7%撓み) 0.074 (130℃、10hz、7%撓み) 0.069 振子のリバウンド 23℃ 56 100℃ 72 動力学モジュラス 150℃10Hz 2350psi 表IIに報告する結果から明らかなように、本発明のゴ
ムコンパウンドは高いモジュラス、低いヒステリシスお
よび比較的高いショアーA硬度を提供した。
【0040】前述したように、本発明のゴムコンパウン
ドは空気入りタイヤの製作に使用することができる。図
面を参照すると、タイヤの断面図が示されており、高い
プロフィルの空気入りタイヤの典型的な構成成分が描写
されている。一般に数字1で表されるタイヤは、1対の
側壁4に隣接する1対のトレッドの肩3において終わる
トレッド部分2を含み、側壁4は軸方向の外側の肩3か
ら半径方向に半径方向に一般に6で示す1対のビード部
分へ延びる。典型的な空気入りタイヤにおけるように、
タイヤの内部は、タイヤのカーカスを形成する1対のボ
ディプライ8および9と組み合わせて、高い空気不透過
性の材料から形成されたインナーライナー7を含む。ボ
ディプライ8および9はビード部分6の回りに延び、そ
して、それぞれ、折返し端10および11において終わ
る。各ビード部分6は、通常の環状ビードワイヤ13お
よび一般に三角形の断面のビード充填材14から成る。
研磨ガムストリップ16は好ましくは仕上げられたタイ
ヤをもつ成形され、そしてタイヤを取付けるべきホイー
ルリムの各フランジに隣接して位置させることができ
る。
【0041】ワイヤおよび/またはファブリックの通常
の強化ベルト12は、ボディのカーカスプライ8および
9とトレッド部分2との間に位置する。これらのタイヤ
の構成成分のすべては、タイヤの側壁を形成する一体的
に形成された内側および外側のゴムのケーシング内に含
有される。タイヤ断面の高さは「H」で示されており、
そして本発明の目的に従い、少なくとも5インチまたは
それ以上の高さが考えられる;このようなタイヤをここ
において高いプロフィルのタイヤと呼ぶ。乗用車のタイ
ヤの命名法、例えば、P225/60R16において、
数字225はタイヤの断面幅(mm)を表す;16はタ
イヤ直径(インチ)を表し、そして60は断面幅に関す
る断面高さの百分率比、すなわち、アスペクト比を表
す。こうして、前述のタイヤの構成は変化することがで
きる一般の空気入りタイヤの構成の例示である。
【0042】さらに、図面に示されているタイヤは、高
いプロフィルの空気入り安全タイヤを提供することを促
進するいくつかの新規な成分を含む。これらの1つは側
壁のインサートであり、このインサートは21で示す1
対の一般に三日月状エラストマーの強化部材からなり、
この部材はインナーライナー7とボディプライ8および
9との間に取付けられており、そしてタイヤの側壁に沿
ってトレッド部分2の隣接するトレッドの肩3からビー
ド充填材14の先端22一般に隣接する位置に延びる。
他の成分は側壁4とボディのカーカスプライ8および
9、およびエラストマーの強化部材21の間に位置する
1対のバイアスした強化ストリップまたはプライ25か
らなり、強化部材21はビード充填材14の先端22よ
り下に延びている。このようなタイヤ構成、とくに安全
タイヤとしてフラット作動で走行するように設計された
タイヤ構成の詳細な説明ついては、本出願人により同時
係属米国特許出願第07/680,714号(その主題
引用によって加える)を参照のこと。
【0043】本発明のゴム成分はとくに側壁のインサー
ト21に対する応用可能性を有する。さらに、それらは
ビード充填材14において使用することができる。もち
ろん、本発明のコンパウンドの使用は空気入りタイヤの
ための構成成分の製作にのみ限定されず、高いモジュラ
ス、低いヒステリシスおよび比較的高いショアーA硬度
の特性を有するゴムコンパウンドを望む場合、当業者に
とって明らかなように、これらを利用することができ
る。
【0044】結論すると、上の実施例および説明から明
らかなように、本発明のコンパウンドは改良された物理
的性質を有し、これにより、それらを使用してそれらを
含有する成分を作るとき、空気入りタイヤのフラット走
行の性能を改良することができる。本発明の実施はここ
において例示したコンパウンド1を含有する天然ゴム配
合物に限定されず、あるいはここにおいて提供した典型
的なゴムポリマーの開示により限定されず、そして実施
例は本発明の実施を実証するために単に提供されたこと
を理解すべきである。当業者は、前述の開示に従い他の
高いモジュラス、低いヒステリシスのゴムコンパウンド
を容易に選択しそして配合することができる。
【0045】そのうえ、前述したように、本発明は空気
入りタイヤのための側壁のインサートとしてのこのよう
な使用に限定されず、あるいは空気入りタイヤそれ自体
の構成成分にさえ限定されない。こうして、ここに開示
した可変な態様のいずれも、ここにおいて開示および説
明した本発明の範囲から逸脱しないで、容易に決定およ
びコントロールすることができると信じられる。そのう
え、本発明の範囲は特許請求の範囲内に入るすべての変
更および変化を包含する。
【0046】本発明の主な特徴および態様は、次の通り
である。
【0047】1、約25〜55重量部のポリイソプレ
ン、約75〜45重量部のポリブタジエンのホモポリマ
ーおよびそれと約25重量%のまでのスチレン−ブタジ
エンのコポリマーとの混合物から成る群より選択される
ジエンポリマー(合計100重量部のゴムに対して)、
ここで前記ポリイソプレンおよび前記ポリブタジエンの
少なくとも一方の一部分がα,β−エチレン系不飽和カ
ルボン酸の金属塩とグラフトしている、ゴムの100重
量部当たり約50〜70重量部の強化充填剤、およびゴ
ムの100重量部当たり少なくとも約4重量部の硫黄、
からなる、高いモジュラスおよび低いヒステリシスを有
する硫黄加硫性ゴムコンパウンド。
【0048】2、機械的モジュラスが15%歪みにおい
て約1400〜4000psiの範囲である、上記第1
項記載の硫黄加硫性ゴムコンパウンド。
【0049】3、100℃、7%の撓みおよび10Hz
において測定して約0.03〜0.20のTanδを有
する、上記第1項記載の硫黄加硫性ゴムコンパウンド。
【0050】4、約80〜177のショアーA硬度を有
する、上記第1項記載の硫黄加硫性ゴムコンパウンド。
【0051】5、前記グラフトポリマーが、約60〜約
80重量%の前記ポリイソプレンおよび前記ジエンポリ
マーの少なくとも一方、および約20〜40重量%の前
記α,β−エチレン系不飽和カルボン酸の金属塩、から
なる、上記第1項記載の硫黄加硫性ゴムコンパウンド。
【0052】6、前記α,β−エチレン系不飽和カルボ
ン酸の金属塩が亜鉛ジメタクリレートである、上記第5
項記載の硫黄加硫性ゴムコンパウンド。
【0053】7、前記強化充填剤がカーボンブラックで
ある、上記第1項記載の硫黄加硫性ゴムコンパウンド。
【0054】8、高いモジュラス、低いヒステリシスの
加硫性ゴムコンパウンドからなり、前記ゴムコンパウン
ドが、約25〜55重量部のポリイソプレン、約75〜
45重量部のポリブタジエンのホモポリマーおよびそれ
と約25重量%のまでのスチレン−ブタジエンのコポリ
マーとの混合物から成る群より選択されるジエンポリマ
ー(合計100重量部のゴムに対して)、ここで前記ポ
リイソプレンおよび前記ポリブタジエンの少なくとも一
方の一部分がα,β−エチレン系不飽和カルボン酸の金
属塩とグラフトしている、ゴムの100重量部当たり約
50〜70重量部の強化充填剤、およびゴムの100重
量部当たり少なくとも約4重量部の硫黄、からなる、空
気入りタイヤのための構造構成成分。
【0055】9、前記ゴムコンパウンドの機械的モジュ
ラスが15%歪みにおいて約1400〜4000psi
の範囲である、上記第8項記載の構造構成成分。
【0056】10、前記ゴムコンパウンドのTanδが
100℃、7%の撓みおよび10Hzにおいて測定して
約0.03〜0.20の範囲である、上記第8項記載の構
造構成成分。
【0057】11、前記ゴムコンパウンドのショアーA
硬度が約80〜177の範囲である、上記第8項記載の
構造構成成分。
【0058】12、前記グラフトポリマーが、約60〜
約80重量%の前記ポリイソプレンおよび前記ジエンポ
リマーの少なくとも一方、および約20〜40重量%の
前記α,β−エチレン系不飽和カルボン酸の金属塩、か
らなる、上記第8項記載の構造構成成分。
【0059】13、前記α,β−エチレン系不飽和カル
ボン酸の金属塩が亜鉛ジメタクリレートである、上記第
12項記載の構造構成成分。
【0060】14、前記強化充填剤がカーボンブラック
である、上記第8項記載の構造構成成分。
【0061】15、三日月状断面を有する側壁のインサ
ートを含む、上記第8項記載の構造構成成分。
【0062】16、ビード充填材を含む、上記第8項記
載の構造構成成分。
【0063】17、高いモジュラス、低いヒステリシス
の加硫性ゴムコンパウンドからなり、前記ゴムコンパウ
ンドが、約25〜55重量部のポリイソプレン、約75
〜45重量部のポリブタジエンのホモポリマーおよびそ
れと約25重量%のまでのスチレン−ブタジエンのコポ
リマーとの混合物から成る群より選択されるジエンポリ
マー(合計100重量部のゴムに対して)、ここで前記
ポリイソプレンおよび前記ポリブタジエンの少なくとも
一方の一部分がα,β−エチレン系不飽和カルボン酸の
金属塩とグラフトしている、ゴムの100重量部当たり
約50〜70重量部の強化充填剤、およびゴムの100
重量部当たり少なくとも約4重量部の硫黄、からなる少
なくとも1つの構造構成成分により付与されたフラット
走行性質を有する空気入りタイヤ。
【0064】18、前記ゴムコンパウンドの機械的モジ
ュラスが15%歪みにおいて約1400〜4000ps
iの範囲である、上記第17項記載の空気入りタイヤ。
【0065】19、前記ゴムコンパウンドのTanδが
100℃、7%の撓みおよび10Hzにおいて測定して
約0.03〜0.20の範囲である、上記第17項記載
の空気入りタイヤ。
【0066】20、前記ゴムコンパウンドのショアーA
硬度が約80〜177の範囲である、上記第17項記載
の空気入りタイヤ。
【0067】21、前記グラフトポリマーが、約60〜
約80重量%の前記ポリイソプレンおよび前記ジエンポ
リマーの少なくとも一方、および約20〜40重量%の
前記α,β−エチレン系不飽和カルボン酸の金属塩、か
らなる、上記第17項記載の空気入りタイヤ。
【0068】22、前記α,β−エチレン系不飽和カル
ボン酸の金属塩が亜鉛ジメタクリレートである、上記第
21項記載の空気入りタイヤ。
【0069】23、前記強化充填剤がカーボンブラック
である、上記第17項記載の空気入りタイヤ。
【0070】24、前記構造構成成分が三日月状断面を
有する側壁のインサートを含む、上記第17項記載の空
気入りタイヤ。
【0071】25、前記構造構成成分がビード充填材を
含む、上記第17項記載の空気入りタイヤ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のゴムコンパウンドを使用して構成した
空気入りタイヤの断面図である。
【符号の説明】
1 タイヤ 2 トレッド部分 3 トレッドの肩 4 側壁 6 ビード部分 7 インナーライナー 8 ボディプライ 9 ボディプライ 10 折返し端 11 折返し端 12 ワイヤおよび/またはファブリックの強化ベル
ト 13 環状ビードワイヤ 14 三角形の断面のビード充填材 16 研磨ガムストリップ 21 エラストマーの強化部材 22 先端 25 強化ストリップまたはプライ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 9/06 51/04 LLB 7308−4J

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 約25〜55重量部のポリイソプレン、 約75〜45重量部のポリブタジエンのホモポリマーお
    よびそれと約25重量%のまでのスチレン−ブタジエン
    のコポリマーとの混合物から成る群より選択されるジエ
    ンポリマー(合計100重量部のゴムに対して)、 ここで前記ポリイソプレンおよび前記ポリブタジエンの
    少なくとも一方の一部分がα,β−エチレン系不飽和カ
    ルボン酸の金属塩とグラフトしている、 ゴムの100重量部当たり約50〜70重量部の強化充
    填剤、およびゴムの100重量部当たり少なくとも約4
    重量部の硫黄、からなる、高いモジュラスおよび低いヒ
    ステリシスを有する硫黄加硫性ゴムコンパウンド。
  2. 【請求項2】 高いモジュラス、低いヒステリシスの加
    硫性ゴムコンパウンドからなり、前記ゴムコンパウンド
    が、 約25〜55重量部のポリイソプレン、 約75〜45重量部のポリブタジエンのホモポリマーお
    よびそれと約25重量%のまでのスチレン−ブタジエン
    のコポリマーとの混合物から成る群より選択されるジエ
    ンポリマー(合計100重量部のゴムに対して)、 ここで前記ポリイソプレンおよび前記ポリブタジエンの
    少なくとも一方の一部分がα,β−エチレン系不飽和カ
    ルボン酸の金属塩とグラフトしている、 ゴムの100重量部当たり約50〜70重量部の強化充
    填剤、およびゴムの100重量部当たり少なくとも約4
    重量部の硫黄、からなる、空気入りタイヤのための構造
    構成成分。
  3. 【請求項3】 高いモジュラス、低いヒステリシスの加
    硫性ゴムコンパウンドからなり、前記ゴムコンパウンド
    が、 約25〜55重量部のポリイソプレン、 約75〜45重量部のポリブタジエンのホモポリマーお
    よびそれと約25重量%のまでのスチレン−ブタジエン
    のコポリマーとの混合物から成る群より選択されるジエ
    ンポリマー(合計100重量部のゴムに対して)、 ここで前記ポリイソプレンおよび前記ポリブタジエンの
    少なくとも一方の一部分がα,β−エチレン系不飽和カ
    ルボン酸の金属塩とグラフトしている、 ゴムの100重量部当たり約50〜70重量部の強化充
    填剤、およびゴムの100重量部当たり少なくとも約4
    重量部の硫黄、からなる少なくとも1つの構造構成成分
    により付与されたフラット走行性質を有する空気入りタ
    イヤ。
JP5350006A 1992-12-30 1993-12-28 空気入りタイヤのための高いモジユラス低いヒステリシスのゴムコンパウンド Pending JPH06220253A (ja)

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