特開 2022-138139 ゴム組成物およびタイヤ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022138139

(43)【公開日】2022-09-22

(54)【発明の名称】ゴム組成物およびタイヤ

(51)【国際特許分類】

   C08L 9/06 20060101AFI20220914BHJP

   C08L 7/00 20060101ALI20220914BHJP

   C08L 45/00 20060101ALI20220914BHJP

   C08L 47/00 20060101ALI20220914BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20220914BHJP

   C08K 5/548 20060101ALI20220914BHJP

   C08L 15/00 20060101ALI20220914BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20220914BHJP

【ＦＩ】

C08L9/06

C08L7/00

C08L45/00

C08L47/00

C08K3/36

C08K5/548

C08L15/00

B60C1/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022034043

(22)【出願日】2022-03-07

(31)【優先権主張番号】63/158,536

(32)【優先日】2021-03-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】513158760

【氏名又は名称】ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100104374

【弁理士】

【氏名又は名称】野矢 宏彰

(72)【発明者】

【氏名】ビルジニー・エルアーヌ・ミシェル・カトリーヌ・ピカルド

(72)【発明者】

【氏名】ジェローム・ジョエル・ダニエル・デルビル

(72)【発明者】

【氏名】パスカル・パトリック・シュタイナー

(72)【発明者】

【氏名】マリク・ジェロウル－マツォウツ

【テーマコード（参考）】

3D131

4J002

【Ｆターム（参考）】

3D131AA03

3D131BC02

3D131BC12

3D131BC19

4J002AC01Y

4J002AC08W

4J002AC08X

4J002AC11W

4J002AC11X

4J002AE00U

4J002BK00Z

4J002BL02Y

4J002CE00Z

4J002DA036

4J002DJ016

4J002EX087

4J002FD016

4J002FD02U

4J002GN01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】良好なウェット制動および／またはドライ制動の性能での、改善された転がり抵抗を可能にするゴム組成物を提供する。
【解決手段】スチレンブタジエンゴム７０ｐｈｒ～９０ｐｈｒを含むゴム組成物であって、上記スチレンブタジエンゴムが、－４９℃～－１５℃の範囲内のガラス転移温度を有する、第１のスチレンブタジエンゴム、および－５０℃～－８９℃の範囲内のガラス転移温度を有する、第２のスチレンブタジエンゴムを含む、ゴム組成物を対象とする。その上、ゴム組成物は、天然ゴムおよび合成ポリイソプレンゴムのうちの１つまたは複数１０ｐｈｒ～３０ｐｈｒ、シリカ１００ｐｈｒ～２００ｐｈｒ、ならびに最大で１０００ｇ／モルの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する、少なくとも１種のテルペン樹脂少なくとも２５ｐｈｒを含む。さらに、本発明は、特に、タイヤのトレッドにおいて、そのようなゴム組成物を含むタイヤを対象とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

－４９℃～－１５℃の範囲内のガラス転移温度を有する第１のスチレンブタジエンゴムと、－５０℃～－８９℃の範囲内のガラス転移温度を有する第２のスチレンブタジエンゴムとを含むスチレンブタジエンゴムを７０ｐｈｒ～９０ｐｈｒ；
天然ゴムおよび合成ポリイソプレンのうちの１つまたは複数を１０ｐｈｒ～３０ｐｈｒ；
シリカを１００ｐｈｒ～２００ｐｈｒ；ならびに
最大で１０００ｇ／モルの重量平均分子量を有する、少なくとも１種のテルペン樹脂を少なくとも２５ｐｈｒ
含むゴム組成物。

【請求項2】

前記テルペン樹脂が、１００℃～１５０℃の範囲内の軟化点、および／または５００ｇ／モル～１０００ｇ／モルの範囲内の重量平均分子量を有することを特徴とする、請求項１に記載のゴム組成物。

【請求項3】

前記テルペン樹脂が、アルファピネン系テルペン樹脂であることを特徴とする、請求項１または２に記載のゴム組成物。

【請求項4】

前記シリカが、１５０ｍ^２／ｇ～１９０ｍ^２／ｇの範囲内のＢＥＴ表面積を含み、および／または前記ゴム組成物が、前記シリカを１１５ｐｈｒ～１４５ｐｈｒ含むことを特徴とする、請求項１から３の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項5】

カーボンブラック０．１ｐｈｒ～１０ｐｈｒ；
シラン１０ｐｈｒ～２０ｐｈｒ；
ブロックドメルカプトシラン１０ｐｈｒ～２０ｐｈｒ；および
液体可塑剤０ｐｈｒ～９ｐｈｒ
のうちの１つまたは複数をさらに含むことを特徴とする、請求項１から４の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項6】

液体可塑剤を最大で９ｐｈｒおよび／またはオイルを１ｐｈｒ～７ｐｈｒ含むことを特徴とする、請求項１から５の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項7】

ブロックドメルカプトシランを１１ｐｈｆ～１５ｐｈｆさらに含むことを特徴とする、請求項１から６の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項8】

前記スチレンブタジエンゴムが：
前記第１のスチレンブタジエンゴムよりも前記第２のスチレンブタジエンゴムを少なくとも１０ｐｈｒより多く含み；および／または
前記第１のスチレンブタジエンゴムを少なくとも２０ｐｈｒ
含むことを特徴とする、請求項１から７の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項9】

天然ゴムまたは合成ポリイソプレンを１５ｐｈｒ～２５ｐｈｒ含むことを特徴とする、請求項１から８の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項10】

前記第１のスチレンブタジエンゴムおよび前記第２のスチレンブタジエンゴムのうちの１つまたは複数が、前記シリカにカップリングするように構成された少なくとも１つの官能基を含むことを特徴とする、請求項１から９の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項11】

前記第１のスチレンブタジエンゴムおよび前記第２のスチレンブタジエンゴムのうちの一方が、その末端の少なくとも一方で、アミノシラン基で末端鎖が官能化されており、前記第１のスチレンブタジエンゴムおよび前記第２のスチレンブタジエンゴムのうちの他方が、その末端の少なくとも一方で、アミノシロキサン基で末端鎖が官能化されていることを特徴とする、請求項１から１０の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項12】

前記第１のスチレンブタジエンゴムが、－２５℃～－４０℃の範囲内のガラス転移温度を有し、および／または前記第２のスチレンブタジエンゴムが、－５５℃～－６９℃の範囲内のガラス転移温度を有することを特徴とする、請求項１から１１の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項13】

樹脂３０ｐｈｒ～５０ｐｈｒを含むことを特徴とする、請求項１から１２の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項14】

前記ゴム組成物の前記ガラス転移温度が、－２５℃～－１５℃の範囲内であることを特徴とする、請求項１から１３の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物。

【請求項15】

請求項１から１４の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物を含むタイヤ（１）であって、任意に、前記ゴム組成物を含むトレッド（１０）を含む、タイヤ（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ゴム組成物、特に、トレッドゴム組成物、およびゴム組成物を含むタイヤ、とりわけ上記ゴム組成物を含むトレッドを有するタイヤを対象とする。

【背景技術】

【0002】

タイヤ分野で知られているように、従来、少なくとも別の特質におけるかなりのトレードオフなく、同時に複数のタイヤの特質を改善することは難しかった。そのような矛盾の１つは、転がり抵抗とウェット性能との間に存在する。転がり抵抗が改善される場合、典型的には、ウェットグリップにおけるトレードオフがある。しかし、転がり抵抗を限定することは、エネルギー効率を増すために重要である。さらに、最近の極めて低い転がり抵抗の夏用タイヤでさえも、ウェット制動およびドライ制動を含む、先進的なウェットおよびドライハンドリング性能を有するべきである。

【0003】

コンパウンド技術の著しい発展にもかかわらず、上記特性を改善するために、大きな改善の余地が未だ残されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第５，６９８，６４３号

【特許文献2】米国特許第５，４５１，６４６号

【特許文献3】米国特許第６，６０８，１２５号

【特許文献4】米国特許出願公開第２００３／０１３０５３５号

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＆ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００ Ｐａｒｔｓ、２００３年、６２版

【非特許文献2】Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、６０巻、３０４頁（１９３０年）

【非特許文献3】Ｔｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（１９７８年）、３４４～３４６頁

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、良好なウェット制動および／またはドライ制動の性能での、改善された転がり抵抗を可能にするゴム組成物を提供することを第１の目的とすることができる。
本発明は、改善された転がり抵抗特性、ならびに改善されたウェットおよび／またはドライの性能を有するタイヤを提供することを第２の目的とすることができる。

【0007】

本発明は、独立クレームの範囲によって定義される。さらに好ましい実施形態は、従属クレームおよび以下の発明の概要において提供される。

【課題を解決するための手段】

【0008】

したがって、本発明の第１の態様において、本発明は、－４９℃～－１５℃の範囲内のガラス転移温度を有する、第１のスチレンブタジエンゴム、および－５０℃～－８９℃の範囲内のガラス転移温度を有する、第２のスチレンブタジエンゴムを含むスチレンブタジエンゴム７０ｐｈｒ～９０ｐｈｒを含むゴム組成物を対象とする。好ましくは、上記スチレンブタジエンゴムは、溶液重合スチレンブタジエンゴムである。さらに、ゴム組成物は、天然ゴムおよび合成ポリイソプレンのうちの１つまたは複数１０ｐｈｒ～３０ｐｈｒ、シリカ１００ｐｈｒ～２００ｐｈｒ、ならびに最大で１０００ｇ／モルの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する（少なくとも１種の）テルペン樹脂少なくとも２５ｐｈｒを含む。

【0009】

クレームのテルペン樹脂と組み合わせた、天然ゴム／合成ポリイソプレンならびに高いガラス転移温度および低いガラス転移温度のスチレンブタジエンゴムを含む、そのような相対的に高装入のシリカ組成物は、限定された転がり抵抗ならびにまた良好なウェットおよびドライの制動性能を実現する、均衡の取れた組成物を提供する、先進的な方法であることが発見された。

【0010】

なお別の実施形態において、樹脂は、１００℃～１５０℃の範囲内の軟化点、および／または５００ｇ／モル～１０００ｇ／モルの範囲内の重量平均分子量Ｍｗを有する。より高い分子量は、本発明においてあまり望ましくないことが分かった。Ｍｗは、ポリスチレン校正標準を使用したＡＳＴＭ ５２９６－１１または同等物に従って、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を使用して求められる。

【0011】

一実施形態において、シリカは、１３０ｍ^２／ｇ～２００ｍ^２／ｇ、好ましくは１５０ｍ^２／ｇ～１９０ｍ^２／ｇの範囲内のＢＥＴ表面積を有する。特に、本発明者らは、より高い表面積のシリカが、本発明の組成物においてあまり望ましくないことを見出した。

【0012】

なお別の実施形態において、上記樹脂は、アルファピネンテルペン樹脂、または言いかえれば、アルファピネンに基づくテルペン樹脂である。特に、テルペンフェノール樹脂は、あまり好ましくないことが見出された。

【0013】

なお別の実施形態において、ゴム組成物は、シリカ１１０ｐｈｒから１４５ｐｈｒまで、または好ましくはシリカ１１５ｐｈｒから１４５ｐｈｒまでを含む。特に、より高い充填剤装入は、均衡の取れた摩耗特性および限定された転がり抵抗の観点から、本実施形態において望ましくない。

【0014】

なお別の実施形態において、本発明のゴム組成物は、カーボンブラック０．１ｐｈｒ～１０ｐｈｒを含む。好ましくは、ゴム組成物は、カーボンブラック０．２～５ｐｈｒを含む。

【0015】

また別の実施形態において、ゴム組成物は、少なくとも１種のシラン１０ｐｈｒ～２０ｐｈｒを含む。特に、ゴム組成物は、ブロックドメルカプトシラン（封鎖したメルカプトシラン）、例えば３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン１０ｐｈｒ～２０ｐｈｒを含むことができる。

【0016】

また別の実施形態において、液体可塑剤（例えば、オイル、液体ジエン系ポリマー、または液体樹脂）の量は、最大で９ｐｈｒである。より高い可塑剤の装入は、本実施形態において望ましくない。

【0017】

なお別の実施形態において、ゴム組成物は、ブロックドメルカプトシラン１１ｐｈｆ～１５ｐｈｆを含み、ｐｈｆは、タイヤ技術において、例の通り、充填剤１００重量部当たりの重量部である。したがって、本実施形態のシラン量は、先行技術からの典型的な例と比較して高い。とりわけ、本発明者らによって、転がり抵抗および引張特性が改善されることが発見された。

【0018】

なお別の実施形態において、組成物は、オイル０ｐｈｒ～７ｐｈｒ、好ましくはオイル０ｐｈｒ～６ｐｈｒまたは１ｐｈｒ～６ｐｈｒを含む。
また別の実施形態において、上記スチレンブタジエンゴムは、第１のスチレンブタジエンゴムよりも第２のスチレンブタジエンゴムを少なくとも１０ｐｈｒより多く含み、第１のスチレンブタジエンゴムを少なくとも１０ｐｈｒ、もしくは好ましくは少なくとも２０ｐｈｒ含み；ならびに／またはゴム組成物は、第１のスチレンブタジエンゴム２０ｐｈｒ～４０ｐｈｒおよび第２のスチレンブタジエンゴムを４０ｐｈｒ～６０ｐｈｒ含む。

【0019】

なお別の実施形態において、ゴム組成物は、天然ゴムまたは合成ポリイソプレン、好ましくは天然ゴムを１５ｐｈｒ～２５ｐｈｒ含む。
別の実施形態において、第１のスチレンブタジエンゴムおよび第２のスチレンブタジエンゴムのうちの１つまたは複数は、シリカにカップリングするように構成された、少なくとも１つの官能基を含む。好ましくは、両方のスチレンブタジエンゴムは、シリカにカップリングするように構成された、少なくとも１つの官能基を有する。好ましくは、これらの官能基は、ゴムの分子鎖末端で提供される。

【0020】

なお別の実施形態において、第１のスチレンブタジエンゴムおよび第２のスチレンブタジエンゴムのうちの一方は、アミノシラン基で（その分子鎖末端の少なくとも一方で、任意に両方の分子鎖末端で）末端鎖が官能化され、第１のスチレンブタジエンゴムおよび第２のスチレンブタジエンゴムのうちの他方は、アミノシロキサン基で（その分子鎖末端の少なくとも一方で、任意に両方で）末端鎖が官能化される。

【0021】

なお別の実施形態において、第１のスチレンブタジエンゴムは、－２５℃～－４０℃の範囲内のガラス転移温度を有し、および／または第２のスチレンブタジエンゴムは、－５１℃～－６９℃の範囲内のガラス転移温度を有する。

【0022】

なお別の実施形態において、第１のスチレンブタジエンゴムは、５％～５０％、好ましくは１０％～３５％、および最も好ましくは１５％～３５％の範囲内の結合スチレン含有率を有し；ならびに／または第２のスチレンブタジエンゴムは、５％～３０％、好ましくは５％～１５％の範囲内の結合スチレン含有率を有する。

【0023】

また別の実施形態において、ゴム組成物は、樹脂３０ｐｈｒ～５０ｐｈｒ、好ましくは樹脂３５ｐｈｒ～４５ｐｈｒを含む。
なお別の実施形態において、ゴム組成物のガラス転移温度は、－２５℃～－１５℃の範囲内である。

【0024】

一実施形態において、ゴム組成物は、追加のジエン系ゴムを含んでもよい。そのような追加のジエン系ゴムの、一部の代表的な例には、ブタジエンならびにその同族体および誘導体、例えば、メチルブタジエン、ジメチルブタジエンおよびペンタジエンの単独重合生成物、ならびにブタジエンまたはその同族体もしくは誘導体から形成されたものなどの、他の不飽和モノマーとのコポリマーである合成ポリマーが挙げられる。後者の中には、アセチレン、例えば、ビニルアセチレン；オレフィン、例えばイソプレンと共重合してブチルゴムを形成するイソブチレン；ビニル化合物、例えば、アクリル酸、アクリロニトリル（ブタジエンと重合してＮＢＲを形成する）、メタクリル酸およびスチレン（後者は、ブタジエンと重合してＳＢＲを形成する。）、ならびにビニルエステルおよび様々な不飽和アルデヒド、ケトンおよびエーテル、例えばアクロレイン、メチルイソプロペニルケトンおよびビニルエチルエーテルであってもよい。合成ゴムの特定の例としては、ネオプレン（ポリクロロプレン）、ポリブタジエン（ｃｉｓ１，４－ポリブタジエンを含む）、ポリイソプレン（ｃｉｓ１，４－ポリイソプレンを含む）、ブチルゴム、ハロブチルゴム、例えばクロロブチルゴムまたはブロモブチルゴム、スチレン／イソプレン／ブタジエンゴム、スチレン、アクリロニトリルおよびメチルメタクリレートなどのモノマーとの、１，３－ブタジエンまたはイソプレンのコポリマー、ならびに、またエチレン／プロピレン／ジエンモノマー（ＥＰＤＭ）としても知られるエチレン／プロピレンターポリマー、および特に、エチレン／プロピレン／ジシクロペンタジエンターポリマーが含まれる。使用されてもよいゴムの追加の例としては、アルコキシシリル末端官能化溶液重合ポリマー（ＳＢＲ、ＰＢＲ、ＩＢＲおよびＳＩＢＲ）、シリコンカップリング化、およびスズカップリング化星形分枝高分子が含まれる。好ましいゴムまたはエラストマーは、一般に、天然ゴム、合成ポリイソプレン、ポリブタジエンおよびＳＳＢＲを含むＳＢＲであってもよい。

【0025】

別の実施形態において、２０～２８パーセントの結合スチレンのスチレン含有率を有する乳化重合由来のスチレン／ブタジエン（ＥＳＢＲ）、または幾つかの用途に対して、中程度から比較的高い結合スチレン含有率、すなわち、３０～４５パーセントの結合スチレン含有率を有するＥＳＢＲが使用されてもよい。多くの場合において、ＥＳＢＲは、２６～３１パーセントの範囲内である結合スチレン含有率を有することになる。乳化重合で調製されたスチレン－ブタジエンゴム（ＥＳＢＲ）とは、スチレンおよび１，３－ブタジエンが水性乳剤として共重合されることを意味することができる。そのようなことは、当業者に周知されている。結合スチレン含有率は、例えば５～５０パーセントと多様であってもよい。一態様において、ＥＳＢＲは、また、例えば、ターポリマー中に結合アクリロニトリルを２～３０重量パーセントの量、ＥＳＢＡＲとしてターポリマーゴムを形成するアクリロニトリルを含有してもよい。コポリマー中に結合アクリロニトリルを２～４０重量パーセント含有する、乳化重合で調製したスチレン／ブタジエン／アクリロニトリルコポリマーゴムは、またジエン系ゴムとして企図されてもよい。

【0026】

別の実施形態において、溶液重合で調製された（または溶液重合された）ＳＢＲ（ＳＳＢＲ）が使用されてもよい。そのようなＳＳＢＲは、例えば上記の実施形態に従って、好都合には例えば不活性有機溶媒中でアニオン重合によって調製することができる。とりわけ、ＳＳＢＲは、開始剤として有機リチウム化合物を使用して炭化水素溶媒中で、スチレンおよび１，３－ブタジエンモノマーの共重合によって合成することができる。なお別の実施形態において、溶液スチレンブタジエンゴムは、スズカップリング化ポリマーである。なお別の実施形態において、ＳＳＢＲは、シリカとの相溶性を改善するために官能化される。追加で、または代替として、ＳＳＢＲはチオ官能化される。これにより、コンパウンドの剛性および／またはそのヒステリシス挙動が改善される。したがって、例えば、ＳＳＢＲは、チオ官能化されてもよく、ブタジエンおよびスチレンのスズカップリング化溶液重合コポリマーであってもよい。

【0027】

一実施形態において、合成または天然のポリイソプレンゴムを使用してもよい。合成ｃｉｓ－１，４－ポリイソプレンおよび天然ゴムは、それ自体はゴム技術の当業者に周知されている。特に、ｃｉｓ１，４－微細構造含有率は、少なくとも９０％であってもよく、典型的には、少なくとも９５％以上である。

【0028】

一実施形態において、ｃｉｓ－１，４－ポリブタジエンゴム（ＢＲまたはＰＢＤ）が追加で使用される。適切なポリブタジエンゴムは、例えば１，３－ブタジエンの有機溶液重合によって調製することができる。ＢＲは、好都合には、例えば、少なくとも９０パーセントのｃｉｓ－１，４－微細構造含有率（「高ｃｉｓ」含有率）、および－９５～－１１０℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）を有することを特徴とすることができる。Ｔｈｅ Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｔｉｒｅ ＆ Ｒｕｂｂｅｒ ＣｏｍｐａｎｙからＢｕｄｅｎｅ（登録商標）１２０７、Ｂｕｄｅｎｅ（登録商標）１２０８、Ｂｕｄｅｎｅ（登録商標）１２２３またはＢｕｄｅｎｅ（登録商標）１２８０などの適切なポリブタジエンゴムが市販されている。これらの高ｃｉｓ－１，４－ポリブタジエンゴムは、例えば、米国特許第５，６９８，６４３号および米国特許第５，４５１，６４６号に記載のように（１）有機ニッケル化合物、（２）有機アルミニウム化合物、および（３）フッ素含有化合物の混合物を含むニッケル触媒系を使用して合成することができる。代替として、コンパウンドは、ＰＢＤを本質的に含まないか、または完全に含まない。

【0029】

エラストマーの、ガラス転移温度すなわちＴｇは、その未硬化状態のそれぞれのエラストマーのガラス転移温度を表す。エラストマー組成物のガラス転移温度は、その硬化状態のエラストマー組成物のガラス転移温度を表す。本明細書において、Ｔｇは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によってＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って毎分１０℃の温度上昇率でピーク中央値として求められる。

【0030】

本明細書において、および慣行的実務に従って使用される用語「ｐｈｒ」は、「ゴムまたはエラストマー１００重量部当たりの各材料の重量部」を指す。一般に、この慣例を使用して、ゴム組成物は１００重量部のゴム／エラストマーで構成される。クレームの組成は、クレームのゴム／エラストマーのｐｈｒ値がクレームのｐｈｒ範囲と一致し、かつ組成のすべてのゴム／エラストマーの量が合計１００部のゴムに帰着する限り、クレームに明示的に挙げられる以外のゴム／エラストマーを含んでもよい。例として、組成は、ＳＢＲ、ＳＳＢＲ、ＥＳＢＲ、ＰＢＤ／ＢＲ、ＮＲ、および／または合成ポリイソプレンなどの、１種または複数の追加のジエン系ゴムを、１ｐｈｒ～１０ｐｈｒ、任意に１ｐｈｒ～５ｐｈｒさらに含んでもよい。別の例において、組成は、追加のジエン系ゴムを５ｐｈｒ未満、好ましくは３ｐｈｒ未満含んでもよく、または、またそのような追加のジエン系ゴムを本質的に含まなくてもよい。用語「コンパウンド」、「組成物」、および「配合物」は、本明細書において他の方法で示されなければ、交換して使用することができる。用語「ゴム」および「エラストマー」もまた、本明細書において交換して使用することができる。

【0031】

別の実施形態において、ゴム組成物は、本発明の別の実施形態に従って、好ましくは、２０℃より高い、好ましくは６０℃より高いガラス転移温度Ｔｇを有する、１種または複数の樹脂を含む。樹脂のＴｇは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって、ＡＳＴＭ Ｄ６６０４または同等物に従って、毎分１０℃の温度上昇率でピーク中央値として求められる。好ましくは、樹脂は、ＡＳＴＭ Ｅ２８によって求められる、場合によりリングアンドボール軟化点とも称されてもよい、１００℃より高い軟化点を有する。

【0032】

テルペン樹脂は、好ましくは、リモネン、アルファピネン、ベータピネン、およびデルタ－３－カレンのうちの少なくとも１つのポリマーで構成されるのに対し、テルペン－フェノール樹脂は、フェノールモノマーとテルペン、例えば、リモネン、ピネン、およびデルタ－３－カレンとの共重合によって誘導され得る。

【0033】

実施形態において、ゴム組成物はまたオイル、特にプロセスオイルを含んでもよい。エラストマーを増量するために典型的に使用される増量油として、プロセスオイルがゴム組成物に含まれていてもよい。プロセスオイルはまた、ゴム配合時のオイルの直接添加によってゴム組成物に含まれてもよい。使用されるプロセスオイルは、エラストマー中に存在する増量油、および配合時に添加されるプロセス油の両方に含まれていてもよい。適切なプロセス油は、芳香族、パラフィン、ナフテン、植物油、ならびにＭＥＳ、ＴＤＡＥ、ＳＲＡＥおよび重質ナフテン油などの低ＰＣＡ油を含む、当業界で公知である様々なオイルを含んでいてもよい。適切な低ＰＣＡ油は、ＩＰ３４６法によって求めて３重量パーセント未満の多環式芳香族含有率を有するものを含んでいてもよい。ＩＰ３４６法の手順は、ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ， Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍによって発行された、Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＆ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００ Ｐａｒｔｓ、２００３年、６２版に見出すことができる。使用され得る植物油の、一部の代表的な例は、ダイズ油、ヒマワリ油、キャノーラ（菜種）油、コーン油、ココナッツ油、綿実油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、およびサフラワー油を含む。ダイズ油およびコーン油は、典型的には、好ましい植物油である。使用される場合、ゴム組成物は、好ましくは、オイル１０ｐｈｒ未満を含む。

【0034】

一実施形態において、ゴム組成物はシリカを含む。ゴムコンパウンドに使用されてもよい一般に使用される珪質顔料は、例えば、従来の火成および沈降珪質顔料（シリカ）を含む。一実施形態において、沈降シリカが使用される。従来の珪質顔料は、例えば、可溶性ケイ酸塩、例えば、ケイ酸ナトリウムの酸性化によって得られるものなどの沈降シリカであってもよい。そのような従来のシリカは、例えば窒素ガスを使用して測定するＢＥＴ表面積を有することを特徴とすることができる。一実施形態において、ＢＥＴ表面積は、１グラム当たり４０～６００平方メートルの範囲にあってもよい。別の実施形態において、ＢＥＴ表面積は、１グラム当たり５０～３００平方メートルの範囲であってもよい。本発明の実施形態において、上記表面積は、好ましくは相対的に高い。ＢＥＴ表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ６５５６または同等物に従って求められ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、６０巻、３０４頁（１９３０年）に記載されている。

【0035】

なお別の実施形態において、ゴム組成物は、事前シラン化された、沈降シリカを含むことができる。別の実施形態において、使用される、事前シラン化、または言いかえれば、事前疎水化された、沈降シリカは、それをゴム組成物に添加する前に、少なくとも１種のシランで処理することによって、疎水化される。適切なシランは、これらに限定されないが、アルキルシラン、アルコキシシラン、有機アルコキシシリルポリスルフィド、および有機メルカプトアルコキシシランを含む。別の実施形態において、上記事前シラン化沈降シリカは、そのポリスルフィドブリッジにおいて、平均で１～５個の、連結した硫黄原子（好ましくは２～４個）を含むビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド、またはアルコキシ有機メルカプトシランで構成されるシリカカップラーと事前に反応させた沈降シリカである。そのＳＨ基を有するメルカプトシランは、ゴム材料もしくはゴムマトリックスとの相溶性を改善することができ、および／または硬化過程を支える。本発明の実施における使用に適切な、事前処理されたシリカ（すなわち、シランで事前に表面処理されたシリカ）の、一部の、限定されない例は、これらに限定されないが、メルカプトシランで事前処理された、Ｃｉｐｔａｎｅ（登録商標）２５５ ＬＤおよびＣｉｐｔａｎｅ（登録商標）ＬＰ（ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）のシリカ、ならびに有機シランビス（トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィド（Ｓｉ６９）とＵｌｔｒａｓｉｌ（登録商標）ＶＮ３シリカとの反応生成物であるＣｏｕｐｓｉｌ（登録商標）８１１３（Ｄｅｇｕｓｓａ）、ならびにＣｏｕｐｓｉｌ（登録商標）６５０８、ＰＰＧ ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓからのＡｇｉｌｏｎ（登録商標）４００シリカ、ＰＰＧ ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓからのＡｇｉｌｏｎ（登録商標）４５４シリカ、およびＰＰＧ ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓからのＡｇｉｌｏｎ（登録商標）４５８シリカを含む。

【0036】

一実施形態において、ゴム組成物は、ゴム組成物への（添加）沈降シリカの添加を除く（それによって、非事前シラン化沈降シリカの添加を除く）。
一実施形態において、ゴム組成物は、カーボンブラックを含むことができる。そのようなカーボンブラックの代表的な例としては、Ｎ１１０、Ｎ１２１、Ｎ１３４、Ｎ２２０、Ｎ２３１、Ｎ２３４、Ｎ２４２、Ｎ２９３、Ｎ２９９、Ｎ３１５、Ｎ３２６、Ｎ３３０、Ｎ３３２、Ｎ３３９、Ｎ３４３、Ｎ３４７、Ｎ３５１、Ｎ３５８、Ｎ３７５、Ｎ５３９、Ｎ５５０、Ｎ５８２、Ｎ６３０、Ｎ６４２、Ｎ６５０、Ｎ６８３、Ｎ７５４、Ｎ７６２、Ｎ７６５、Ｎ７７４、Ｎ７８７、Ｎ９０７、Ｎ９０８、Ｎ９９０およびＮ９９１等級が含まれる。これらのカーボンブラックは、９ｇ／ｋｇ～１４５ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素吸収、および３４ｃｍ^３／１００ｇ～１５０ｃｍ^３／１００ｇの範囲のＤＢＰ数を有する。ヨウ素吸収値は、適切には、ＡＳＴＭ Ｄ１５１０または同等物に従って求めることができる。

【0037】

一実施形態において、ゴム組成物は、硫黄含有有機ケイ素化合物またはシランを含んでいてもよい。適切な硫黄含有有機ケイ素化合物の例は、式：

【0038】

【化1】

【0039】

である［式中、Ｚは、

【0040】

【化2】

【0041】

からなる群から選択され、式中、Ｒ^１は、１～４個の炭素原子のアルキル基、シクロヘキシルまたはフェニルであり；Ｒ^２は、１～８個の炭素原子のアルコキシ、または５～８個の炭素原子のシクロアルコキシであり；Ａｌｋは、１～１８個の炭素原子の二価炭化水素であり、ｎは整数２～８である。］。一実施形態において、硫黄含有有機ケイ素化合物は、３，３’－ビス（トリメトキシまたはトリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィドである。一実施形態において、硫黄含有有機ケイ素化合物は、３，３’－ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド、および／または３，３’－ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドである。したがって、式Ｉについて、Ｚは、

【0042】

【化3】

【0043】

であり得る［式中、Ｒ^２は、２～４個の炭素原子、代替として２個の炭素原子のアルコキシであり；Ａｌｋは、２～４個の炭素原子、代替として３個の炭素原子の二価炭化水素であり；ｎは、整数２～５、代替として２または４である。］。別の実施形態において、適切な硫黄含有有機ケイ素化合物には、米国特許第６，６０８，１２５号に開示されている化合物が含まれる。好ましい一実施形態において、硫黄含有有機ケイ素化合物には、３－（オクタノイルチオ）－１－プロピルトリエトキシシラン、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＭａｔｅｒｉａｌｓからＮＸＴ（商標）として市販されているＣＨ_３（ＣＨ_２）_６Ｃ（＝Ｏ）－Ｓ－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３が含まれる。別の実施形態において、適切な硫黄含有有機ケイ素化合物には、米国特許出願公開第２００３／０１３０５３５号に開示されているものが含まれる。一実施形態において、硫黄含有有機ケイ素化合物はＤｅｇｕｓｓａからのＳｉ－３６３である。ゴム組成物中の硫黄含有有機ケイ素化合物の量は、使用される他の添加剤のレベルに依存して様々であってもよい。

【0044】

ゴム組成物が、例えば、硫黄供与体、硬化助剤、例えば、活性剤および遅延剤、ならびにオイルなどの加工添加剤、粘着性樹脂および可塑剤を含む樹脂、充填剤、顔料、脂肪酸、酸化亜鉛、ワックス、抗酸化剤およびオゾン劣化防止剤および釈解薬などの様々な一般に使用される添加材料との、様々な構成要素の硫黄加硫性ゴムの混合などのゴム配合技術において一般に公知の方法によって配合することができることは、当業者によって容易に理解される。当業者に知られているように、硫黄加硫性材料および硫黄加硫材料（ゴム）の意図される使用に応じて、上記に挙げた添加剤が選択され、一般に従来の量で使用される。硫黄供与体の、一部の代表的な例は、元素の硫黄（遊離の硫黄）、アミンジスルフィド、ポリマーのポリスルフィドおよび硫黄オレフィン付加物を含む。一実施形態において、硫黄加硫剤は元素の硫黄である。硫黄加硫剤は、例えば、０．５ｐｈｒ～８ｐｈｒの範囲、代替として１．５ｐｈｒ～６ｐｈｒの範囲内の量で使用されてもよい。典型的な量の粘着性付与樹脂は、使用される場合、例えば０．５ｐｈｒ～５ｐｈｒ、通常１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含む。しかし、好ましい実施形態において、組成物は、そのような粘着性付与樹脂を含まない。典型的な量の抗酸化剤は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含んでもよい。代表的な抗酸化剤は、例えばジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン他、例えば、Ｔｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（１９７８年）、３４４～３４６頁に開示されているものなどであってもよい。オゾン劣化防止剤の典型的な量は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含んでもよい。使用される場合、ステアリン酸を含むことができる脂肪酸の典型的な量は、例えば０．５ｐｈｒ～３ｐｈｒを含んでもよい。ワックスの典型的な量は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含んでもよい。多くの場合、微晶質ワックスが使用される。釈解剤の典型的な量は、使用される場合、例えば０．１ｐｈｒ～１ｐｈｒを含んでいてもよい。典型的な釈解剤は、例えばペンタクロロチオフェノールおよびジベンズアミドジフェニルジスルフィドであってもよい。

【0045】

促進剤は、加硫のために必要とされる時間および／または温度を制御し、加硫物の特性を改善するために使用することが好ましいが、必要ではないこともある。一実施形態において、単一の促進剤系、すなわち一次促進剤が使用されてもよい。一次促進剤（複数可）は、０．５ｐｈｒ～４ｐｈｒ、代替として０．８ｐｈｒ～１．５ｐｈｒの範囲の合計量において使用されてもよい。別の実施形態において、一次および二次促進剤の組み合わせが使用されてもよく、二次促進剤は、活性化し加硫物の特性を改善するために０．０５ｐｈｒ～３ｐｈｒなどのより少ない量で使用される。これらの促進剤の組み合わせは、最終的な特性に相乗効果を生み出すと予想することができ、どちらかの促進剤の単独使用によって製造されたものより多少良好である。さらに、正常な加工温度に影響を受けないが、通常の加硫温度で満足すべき硬化を生ずる遅効性促進剤も使用されてもよい。加硫遅延剤もまた使用されてもよい。本発明において使用されてもよい適切な種類の促進剤は、例えばアミン、ジスルフィド、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、チウラム、スルフェンアミド、ジチオカルバメートおよびザンセートである。一実施形態において、一次促進剤はスルフェンアミドである。第２の促進剤が使用される場合、二次促進剤は、例えばグアニジン、ジチオカルバメートまたはチウラム化合物であり得る。適切なグアニジンとしては、ジフェニルグアニジンなどが含まれる。適切なチウラムとしては、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィドおよびテトラベンジルチウラムジスルフィドが含まれる。

【0046】

ゴム組成物の混合は、ゴム混合技術における当業者に公知の方法によって達成することができる。例えば、原料は、典型的に、少なくとも２つの段階、すなわち、少なくとも１つの非生産的な（ノンプロダクティブ）段階、続いて生産的（プロダクティブ）混合段階において混合されてもよい。硫黄加硫剤を含む最終硬化薬は、典型的に、従来は「生産的」混合段階と呼ばれる最終段階において混合されてよく、ここで、典型的には、先行する非生産的混合段階（複数可）の混合温度（複数可）より低い、ある温度または最終温度で混合が行われる。「非生産的」および「生産的」混合段階という用語は、ゴム混合技術の当業者には周知されている。実施形態において、ゴム組成物は、熱機械的混合ステップにかけられてもよい。熱機械的混合ステップは、一般に、例えば１４０℃から１９０℃までのゴム温度を生ずるのに適切な期間、混合機または押出機での機械式作業を含む。熱機械的作業の好適な継続時間は、運転条件ならびに成分の量および性質の関数として変動する。例えば、熱機械的作業は１～２０分であってもよい。

【0047】

本発明の第２の態様において、タイヤ、第１の態様および／またはその実施形態の１つのゴム組成物を含むタイヤが提供される。
一実施形態において、タイヤは、ゴム組成物を含むタイヤトレッドを有する。

【0048】

別の実施形態において、タイヤは夏用タイヤである。
別の実施形態において、本発明のタイヤは、例えば、空気式タイヤまたは非空気式タイヤであってもよい。タイヤはまた、ラジアルまたはバイアスプライのタイヤであってもよい。好ましくは、タイヤは空気式ラジアルタイヤである。

【0049】

一実施形態において、本発明の空気式タイヤの加硫は、例えば１００℃～２００℃の範囲の従来の温度で実行されてもよい。一実施形態において、加硫は１１０℃～１８０℃の範囲内の温度で行われる。プレスまたは型中での加熱、過熱蒸気または熱風を用いる加熱などの通常の加硫方法のうちのいずれを使用してもよい。そのようなタイヤは、当業者にとって公知で、容易に明白であろう様々な方法によって組み立て、付形、成型および硬化することができる。

【0050】

１つまたは複数の、態様、実施形態、またはその特徴は、本発明の範囲内で互いに組み合わせることができることが強調される。
本発明の、構造、操作、および利点は、添付の図面と併せて、以下の記述を考慮することでより明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0051】

【図1】トレッドおよびさらなるゴム成分を含むタイヤの略断面図を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0052】

図１はタイヤ１の略断面図である。タイヤ１は、トレッド１０、インナーライナー１３、４つのベルトプライ１１を含むベルト構造、カーカスプライ９、２つのサイドウォール２、ならびにビード充填剤アペックス５およびビード４を含む、２つのビード領域３を有する。例示のタイヤ１は、例えば、トラックまたは乗用車などの車両のリムへの取り付けに適切である。図１に示すように、ベルトプライ１１は、オーバーレイプライ１２によって被覆されてもよい。カーカスプライ９は、１対の軸方向の反対端部６を含み、そのそれぞれは、ビード４のそれぞれ１つに割り当てられる。カーカスプライ９の、各軸方向端部６は、各軸方向端部６に固定する位置に、それぞれのビード４で折り返し、回すことができる。カーカスプライ９の折り返し部分６は、２つのフリッパー８の軸方向外部表面と２つのチッパー７の軸方向内部表面とをはめ込むことができる。図１に示すように、例示のトレッド１０は、４つの周溝を有することができ、それぞれの溝は、本質的に、トレッド１０にＵ字型の開口部を画定する。トレッド１０は、本発明の実施形態に従って、本明細書に記載の、１つまたは複数のトレッドコンパウンドを含む。

【0053】

図１の実施形態は、例えば、アペックス５、チッパー７、フリッパー８、およびオーバーレイ１２を含む複数のタイヤ成分を提案するが、そのような成分は、本発明に必須ではない。また、カーカスプライ９の折り返し端部は、本発明に必要ではなく、またはビード領域３の反対側を通り、ビート４の軸方向の外側ではなく、ビード４の軸方向の内側で終わることができる。タイヤはまた、例えば、多かれ少なかれ、４つの溝を有することもできた。本発明は、図１に従って、描写され、記載された、タイヤ１の例に限定されるものではない。

【0054】

ゴム組成物の好ましい例は、例えば、本発明の好ましい実施形態に従うタイヤトレッドについて、比較例（本発明に従わない）と比較された本発明実施例１～３として、表１の上部に示される。表１の下部では、同じ構造体を有するタイヤのタイヤトレッドにおいて、比較例および本発明実施例の様々なゴム組成を有するタイヤについて試験結果を示す。転がり抵抗、ウェット制動、ドライ制動、およびウェットハンドリングについてのタイヤ試験結果は、比較例のそれぞれの性能に対して標準化された。

【0055】

表１の上部に示すように、比較試料は、天然ゴムと組み合わせて、低いＴｇの溶液重合スチレンブタジエンゴムを含む。本発明実施例のゴムマトリックスは、高いＴｇの溶液重合スチレンブタジエンゴムと組み合わせた、低いＴｇの溶液重合スチレンブタジエンゴムの組み合わせに基づく。特に、そのような組み合わせにより、先進的なウェット性能を支える、より高いコンパウンドのＴｇが実現される。さらに、高いＴｇおよび低いＴｇを有する、２つのＳＢＲを有することにより、単一のより高いＴｇのゴム、特に、高いＴｇのＳＢＲの使用と比較して、良好な耐摩耗性が得られる。本発明実施例１および２は、比較例１および本発明実施例３と比較して、より高い表面積を有するシリカを含む。さらに、すべての本発明実施例は、比較例と比較して、増加した量のシランを含み、使用されたシラン１の観点から、転がり抵抗性能をさらに増すと考えられる。比較例は、芳香族修飾石油炭化水素樹脂に依存するが、本発明実施例は、転がり抵抗性能をさらに改善することが見出されたテルペン樹脂を使用する。さらに、そのような樹脂の低いＭｗにより、特に、相対的に高い量が使用されるとき、ウェット性能および転がり抵抗バランスが改善されることが見出された。また、そのような樹脂は、良好な混和性を有するが、より高いＭｗの樹脂は、転がり抵抗性能に悪影響を及ぼすと考えられる相分離をもたらすことがある。ＢＤＢｚＴＨは、本明細書で説明される、転がり抵抗またはウェットおよびドライの性能に影響を及ぼすとは考えられないが、むしろ、摩耗特性を進化させること、特に、耐摩耗性を改善することに関して使用された。すべての実施例は、目立って引張特性を改善することになる、限定された量のオイル（一部は増量油を含む）を含む。

【0056】

表１の下部に示すように、すべての３つの本発明実施例は、改善された転がり抵抗の試験結果をもたらす。追加で、第１の本発明実施例および第３の本発明実施例はまた、より良好なウェット制動性能およびドライ制動性能ももたらすが、本発明実施例２は、比較例と同じレベルのままである。第１の本発明実施例および第３の本発明実施例の、先進的なウェットおよびドライの制動性能にもかかわらず、第１の本発明実施例のウェットハンドリング性能は、比較例１の同じ性能よりも低いレベルにある。本発明の比較において、第３の本発明実施例のみは、ウェットハンドリング性能も比較例と同じレベルで維持する。全体として、すべての本発明実施例は、ウェット制動性能およびドライ制動性能と組み合わせた、転がり抵抗の改善されたバランスを示す。

【0057】

【表1-1】

【0058】

【表1-2】

【図1】

【外国語明細書】