特開 2023-33169 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】P2023033169

(43)【公開日】2023-03-09

(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 20060101AFI20230302BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20230302BHJP

   C08L 7/00 20060101ALI20230302BHJP

   C08L 45/00 20060101ALI20230302BHJP

   B60C 1/00 20060101ALI20230302BHJP

【ＦＩ】

C08L9/06

C08K3/36

C08L7/00

C08L45/00

B60C1/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022129570

(22)【出願日】2022-08-16

(31)【優先権主張番号】63/237316

(32)【優先日】2021-08-26

(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】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】ジェローム ジョエル ダニエル デルヴィル

(72)【発明者】

【氏名】カルロ カンツ

(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】マリー－ローレ ステファニー ミラン

【テーマコード（参考）】

3D131

4J002

【Ｆターム（参考）】

3D131AA02

3D131BA18

3D131BB01

3D131BC02

3D131BC12

3D131BC19

3D131BC34

4J002AC013

4J002AC081

4J002AC082

4J002AC111

4J002AC112

4J002BK004

4J002DA037

4J002DJ016

4J002EX088

4J002FD016

4J002FD017

4J002FD097

4J002FD318

4J002FD344

4J002GN01

4J002HA09

(57)【要約】

【課題】 改善された転がり抵抗および良好なウエットブレーキングを可能にするゴム組成物の提供。
【解決手段】 －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を少なくとも５ｐｈｒ、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少なくとも４５ｐｈｒ、を含むスチレンブタジエンゴム７０ｐｈｒ～９５ｐｈｒを含むゴム組成物が開示される。ゴム組成物は、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の方が多い。ゴム組成物は、天然ゴムおよび合成ポリイソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種を５ｐｈｒ～３０ｐｈｒまたは１５ｐｈｒ～２５ｐｈｒ；シリカを１３５ｐｈｒ～２００ｐｈｒ；および少なくとも３０℃のガラス転移温度を有する少なくとも１種のテルペン樹脂を含む少なくとも１種の炭化水素樹脂を少なくとも５５ｐｈｒ含むゴム組成物が開示される。
【選択図】 なし

【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を少なくとも５ｐｈｒまたは５ｐｈｒ～３５ｐｈｒ、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少なくとも４５ｐｈｒまたは４５ｐｈｒ～７５ｐｈｒ含む、スチレンブタジエンゴムを７０ｐｈｒ～９５ｐｈｒ(ここでゴム組成物は第１のスチレンブタジエンゴムより多くの第２のスチレンブタジエンゴムを含む)；
天然ゴムおよび合成ポリイソプレンゴムからなる群から選択される少なくとも１種を５ｐｈｒ～３０ｐｈｒまたは１５ｐｈｒ～２５ｐｈｒ；
シリカを１３５ｐｈｒ～２００ｐｈｒ；および
少なくとも３０℃のガラス転移温度を有する少なくとも１種のテルペン樹脂を含む少なくとも１種の炭化水素樹脂を少なくとも５５ｐｈｒ；
含むゴム組成物。

【請求項2】

前記ゴム組成物が、前記少なくとも1種の炭化水素樹脂を６０ｐｈｒ以上含む、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請求項１に記載のゴム組成物。

【請求項4】

１４０ｐｈｒ～２００ｐｈｒのシリカを含み、および／または該シリカが１５０ｍ²／Ｇ～２２０ｍ²／ｇのBET表面積を有する、請求項１に記載のゴム組成物。

【請求項5】

カーボンブラックを０．１ｐｈｒ～１０ｐｈｒ；
シランを１０ｐｈｒ～２０ｐｈｒ；
ブロックトメルカプトシランを１０ｐｈｒ～２０ｐｈｒ；および
液体可塑剤を０ｐｈｒ～９ｐｈｒ、または１ｐｈｒ～８ｐｈｒ；
の１種以上をさらに含む、請求項１に記載のゴム組成物。

【請求項6】

８ｐｈｆ～１５ｐｈｆのブロックトメルカプトシランをさらに含み、および／または1ｐｈｒ～7ｐｈｒの植物油をさらに含む、請求項１に記載のゴム組成物。

【請求項7】

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官能化されている、請求項１に記載のゴム組成物。

【請求項8】

前記第１のスチレンブタジエンゴムが－２０℃～－４０℃または－２２℃～－３２℃の範囲内のガラス転移温度を有し、前記第２のスチレンブタジエンゴムが－５５℃～－６９℃または－５８℃～－６６℃の範囲内のガラス転移温度を有する、請求項１に記載のゴム組成物。

【請求項9】

前記ゴム組成物のガラス転移温度が－２５℃～－１５℃の範囲内である、請求項１に記載のゴム組成物。

【請求項10】

構成要素、好ましくはトレッド（１０）を有するタイヤであって、請求項の１～９のいずれか１項に記載のゴム組成物を含むタイヤ。

【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に関する。さらに、本発明は、そのようなゴム組成物を含むタイヤ、特に前記ゴム組成物を有するトレッドを有するタイヤに関する。

【背景技術】

【0002】

タイヤ技術において知られているように、少なくとも別のタイヤ特性においてかなりのトレードオフなしに、同時に複数のタイヤ特性を改善することは従来困難であった。このようなコンフリクトの１つは、転がり抵抗とウエット性能との間に存在する。例えば、転がり抵抗が改善される場合には、通常、タイヤのウエットグリップ性能特性に有害である。しかし、エネルギー効率を高めるためには、転がり抵抗を制限することが重要である。さらに、タイヤの耐用年数を延ばすことによって、持続性を改善し、車両所有者のコストを低減するために、トレッド摩耗を制限することも望ましい。

【0003】

タイヤコンパウンド技術の著しい開発にもかかわらず、上述の特性間のバランスの改善のためのかなりの余地が残っている。

【発明の概要】

【0004】

本発明は、請求項１に記載のゴム組成物および請求項１０に記載のタイヤに関する。

【0005】

従属請求項は、本発明の好ましい実施形態である。

【0006】

本発明は、改善された転がり抵抗および良好なウエット性能、特にウエットブレーキングを可能にするゴム組成物を提供する。本発明はまた、転がり抵抗、ウエット性能、および任意選択でトレッド摩耗の間の高度なバランスを有するゴム組成物を提供する。

【0007】

本発明の第１の好ましい態様では、本発明が－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の少なくとも５ｐｈｒ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の少なくとも４５ｐｈｒとを含むスチレンブタジエンゴム７０ｐｈｒ～９５ｐｈｒを含むゴム組成物を対象とする。本ゴム組成物は、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多く含む（換言すれば、主として第２の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１種以上５ｐｈｒ～３０ｐｈｒ、シリカ１３５ｐｈｒ～２００ｐｈｒ、および少なくとも３０℃のガラス転移温度を有する少なくとも１種のテルペン樹脂を含む少なくとも１種の炭化水素樹脂を少なくとも５５ｐｈｒ含む。

【0008】

本発明者らは比較的高いガラス転移温度のスチレンブタジエンゴム、比較的低いガラス転移温度のスチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、および前記比較的高いシリカ充填化合物中に高装填で比較的高いガラス転移温度を有する樹脂を含むゴムマトリックスの組み合わせが、ウエット性能、転がり抵抗および摩耗の間の高度なバランスを提供することができることを発見した。

【0009】

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は１種以上の炭化水素樹脂を少なくとも６０ｐｈｒ、および好ましくは１種以上の炭化水素樹脂を多くとも９０ｐｈｒを含む。

【0010】

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物はテルペン樹脂を少なくとも５０ｐｈｒ、好ましくは少なくとも５５ｐｈｒまたはさらに好ましくは少なくとも６０ｐｈｒまたは少なくとも６２ｐｈｒ含む。好ましくは、ゴム組成物が９０ｐｈｒ未満のテルペン樹脂、特に好ましくは８０ｐｈｒ未満のテルペン樹脂を含む。

【0011】

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物がテルペン樹脂を少なくとも２０ｐｈｒおよびＣ５樹脂を少なくとも３０ｐｈｒを含み、樹脂の一方または両方が任意選択でＣ９変性されている。

【0012】

本発明の好ましい態様において、テルペン樹脂はアルファピネンベースのテルペン樹脂、すなわち換言すれば、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ている。

【0013】

本発明の好ましい局面において、前記テルペン樹脂は、ｉ）１００℃～１５０℃の範囲内の軟化点、ｉｉ）３５℃～９０℃、好ましくは３５℃～８０℃、さらにより好ましくは５０℃～８０℃の範囲内のガラス転移温度、およびｉｉｉ）５００ｇ／ｍｏｌ～１０００ｇ／ｍｏｌの範囲内の重量平均分子量（Ｍｗ）のうちの１つ以上を有する。

【0014】

本発明の好ましい態様において、前記テルペン樹脂は、ｉ）水素化されていない、およびｉｉ）芳香族／Ｃ９変成されていないのうちの１種以上である。

【0015】

本発明の好ましい局面において、ゴム組成物は、１４０ｐｈｒ(好ましくは１４５ｐｈｒ）～２００ｐｈｒ(好ましくは１９０ｐｈｒ）のシリカを含む。

【0016】

好ましい態様において、シリカは、１５０ｍ^２／ｇ～２２０ｍ^２／ｇの範囲内、好ましくは１５０ｍ^２／ｇ～１９０ｍ^２／ｇの範囲内のＢＥＴ表面積を有する。このような範囲は、高いシリカ負荷と組み合わせて特に好ましい。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。

【0017】

発明の好ましい側面において、第１および第２のスチレンブタジエンゴムの一方または両方は、溶液重合によるスチレンブタジエンゴムである。

【0018】

本発明の好ましい局面において、第２のスチレンブタジエンゴムは－８０℃より高い、または－７８℃より高い、または－７５℃より高い、または－７０℃より高い、または－６８℃より高いガラス転移温度を有する。好ましくは、そのガラス転移温度は－５５℃未満、より好ましくは－６０℃未満である。

【0019】

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、以下の１種以上をさらに含む：
０．１ｐｈｒ～１０ｐｈｒのカーボンブラック、好ましくは０．２ｐｈｒ～５ｐｈｒのカーボンブラック；
１０ｐｈｒ～２０ｐｈｒのシラン；
１０ｐｈｒ～２０ｐｈｒのブロックトメルカプトシラン；および
０ｐｈｒ～９ｐｈｒの液体可塑剤、好ましくは０～６ｐｈｒの液体可塑剤（油、液体ジエン系ポリマーまたは液体樹脂など、ここで液体とは、２３℃の温度で液体を意味する）。この実施形態では、液体可塑剤のより高い装填は望ましくない。さらに別の実施形態では、ゴム組成物が８ｐｈｆ(全充填剤１００部当たりの部として定義され、すべて重量であり、当業者に知られているように定義される）～１５ｐｈｆのブロックトメルカプトシランを含む。特に、ゴム組成物は、３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシランのような１０ｐｈｒ～２０ｐｈｒのブロックトメルカプトシランを含むことができる。

【0020】

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、１ｐｈｒ～７ｐｈｒの油を含み、好ましくは－７５℃未満、好ましくは－７５℃～－９９℃、または－７８℃～－９０℃の範囲内のガラス転移温度を有する。好ましくは、前記油が少なくとも１種の植物油、さらにより好ましくはヒマワリ油、または以下に列挙されるような１種以上の植物油である。

【0021】

本発明の好ましい態様では、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両方が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がシリカに結合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、これらの官能基がゴムの場合、鎖末端に与えられる。

【0022】

本発明の好ましい局面において、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一方はその末端の少なくとも１つにアミノシラン基で鎖末端官能化され、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他方はその末端の少なくとも１つにアミノシロキサン基で鎖末端官能化される。

【0023】

本発明の好ましい態様において、第１のスチレンブタジエンゴムは－２０℃～－４０℃の範囲内であるガラス転移温度を有し、第２のスチレンブタジエンゴムは、－５５℃～－６９℃の範囲内であるガラス転移温度を有する。

【0024】

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物のガラス転移温度は－２５℃～－１５℃の範囲内である。好ましくは、ゴム組成物のガラス転移温度は－２５℃～－２０℃の範囲内である。この比較的低いガラス転移温度範囲は、低温での良好な性能を促進する。

【0025】

本発明の好ましい態様において、前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少なくとも２０ｐｈｒ多い第２のスチレンブタジエンゴムと、第１のスチレンブタジエンゴムの少なくとも８ｐｈｒ、または好ましくは少なくとも１０ｐｈｒとを含み；および／またはゴム組成物は第１のスチレンブタジエンゴムの５ｐｈｒ～２０ｐｈｒおよび第２のスチレンブタジエンゴムの４５ｐｈｒ～８０ｐｈｒを含む。

【0026】

本発明の好ましい局面において、ゴム組成物は、１５ｐｈｒ～３０ｐｈｒの天然ゴムおよび／または合成ポリイソプレン（１，４および／または３，４－ポリイソプレンなど）、好ましくは主にまたは完全に天然ゴムを含む。

【0027】

本発明の好ましい態様において、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一方は、アミノシラン基（その鎖末端の少なくとも１つ、任意選択で両鎖末端において）で鎖末端官能化され、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他方はアミノシロキサン基（その鎖末端の少なくとも１つ、任意選択で両鎖末端において）で鎖末端官能化される。

【0028】

本発明の好ましい態様において、第１のスチレンブタジエンゴムは５％～５０％、好ましくは１５％～３５％、最も好ましくは２０％～３５％の範囲内の結合スチレン含有量を有し、および／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１０％～１９％の範囲内の結合スチレン含有量を有する。

【0029】

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物が追加のジエン系ゴムを含む。代表的な合成ポリマーは１，３－ブタジエンおよび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１，３－ブタジエンまたはその同族体または誘導体と他の不飽和モノマーとの共重合体であってもよい。後者の中には、アセチレン、例えばビニルアセチレン；イソプレンと共重合してブチルゴムを形成するオレフィン、例えばイソブチレン；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、後者の化合物はブタジエンと重合してＳＢＲを形成するメタクリル酸およびスチレン、ならびにビニルエステルおよび種々の不飽和アルデヒド、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がある。合成ゴムの具体例としては、ネオプレン（ポリクロロプレン）、ポリブタジエン（cis－１，４－ポリブタジエンを含む）、ポリイソプレン（cis－１，４－ポリイソプレンを含む）、ブチルゴム、クロロブチルゴムまたはブロモブチルゴムなどのハロブチルゴム、スチレン／イソプレン／ブタジエンゴム、１，３－ブタジエンまたはイソプレンとスチレン、アクリロニトリルおよびメタクリル酸メチルなどのモノマーとのコポリマー、ならびにエチレン／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／ジエンターポリマー、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挙げられる。使用され得るゴムのさらなる例には、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）、ケイ素結合およびスズ結合星状分岐ポリマーが含まれる。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ゴム、ポリブタジエンゴム、および溶液スチレンブタジエンゴム（ＳＳＢＲ）を含むＳＢＲであり得る。

【0030】

別の好ましい実施形態では２０～２８パーセントの結合スチレン含有量を有する乳化重合誘導スチレンブタジエンゴム（ＥＳＢＲ）、またはいくつかの用途では中～比較的高い結合スチレン含有量、すなわち３０～４５パーセントの結合スチレン含有量を有するＥＳＢＲを使用することができる。多くの場合、ＥＳＢＲは、２６～３１パーセントの範囲内の結合スチレン含有量を有する。乳化重合で調製されたＥＳＢＲとは、スチレンと１，３－ブタジエンとが水性エマルジョンとして共重合されることを意味する。ＥＳＢＲは、当業者に周知である。結合スチレン含量は、例えば５～５０パーセントで変化し得る。一態様では、ＥＳＢＲはまた、ＥＳＢＡＲとしてターポリマーゴムを形成するためにアクリロニトリルを、例えば、ターポリマー中に２～３０重量パーセントの結合アクリロニトリルの量で含有する可能性がある。共重合体中に２～４０重量パーセントの結合アクリロニトリルを含有する、乳化重合により製造されたスチレン／ブタジエン／アクリロニトリル共重合体ゴムも、ジエン系ゴムとして考えることができる。

【0031】

別の好ましい実施形態では、溶液重合で調製された（または溶液重合された）ＳＢＲ（ＳＳＢＲ）が使用される。このようなＳＳＢＲは、例えば上記の実施形態に従うが、例えば、不活性有機溶媒中でのアニオン重合によって便利に調製することができる。より具体的には、ＳＳＢＲが開始剤として有機リチウム化合物を利用して、炭化水素溶媒中でスチレンと１，３－ブタジエンモノマーとを共重合させることにより合成することができる。さらに別の実施形態では、溶液スチレンブタジエンゴムがスズ結合ポリマーである。さらに別の実施形態において、ＳＳＢＲは、シリカとの改善された適合性のために官能化される。さらに、または代わりに、ＳＳＢＲはチオ官能化されている。これは、化合物の剛性および／またはそのヒステリシス挙動を改善するのに役立つ。したがって、例えば、ＳＳＢＲは、ブタジエンおよびスチレンのチオ官能化されたスズ結合溶液重合コポリマーであり得る。

【0032】

好ましい実施形態では、合成または天然のポリイソプレンゴムが使用される。合成シス－１，４－ポリイソプレンおよび天然ゴムは、それ自体、ゴム分野の当業者に周知である。シス－１，４－ミクロ構造含有量は、好ましくは少なくとも９０％であり、より好ましくは少なくとも９５％以上である。

【0033】

一実施形態では、シス－１，４－ポリブタジエンゴム（ＢＲまたはＰＢＤ）がさらに使用される。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、例えば少なくとも９０％のシス－１，４－ミクロ構造含量（「高シス」含量）および－９５～－１１０℃のガラス転移点（Ｔｇ）を有することによって、都合よく特徴づけることができる。適切な高シス－ポリブタジエンゴムは、The Goodyear Tire & Rubber Companyから市販されている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などである。これらの高シス－1，4－ポリブタジエンゴムは、例えば、（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）米国特許第5,698,643号および米国特許第5,451,646号に記載されているようなフッ素含有化合物の混合物を含むニッケル触媒系を利用して合成することができる。あるいは、前記化合物は本質的にＰＢＤを含まないか、または完全に含まない。

【0034】

エラストマーまたはエラストマー組成物のガラス転移温度、すなわちＴｇは、本明細書で言及される場合、その未硬化状態またはエラストマー組成物の場合の硬化状態におけるそれぞれのエラストマーまたはエラストマー組成物のガラス転移温度を表す。このようなＴｇは、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって、1分当たり１０℃の上昇速度で、ピークミッドポイントとして本明細書中で決定される。

【0035】

本明細書で使用される「ｐｈｒ」という用語は、慣例によれば、「ゴムまたはエラストマー１００重量部当たりのそれぞれの材料の重量部」を指す。一般に、この慣例を用いて、ゴム組成物は、１００重量部のゴム／エラストマーを含んでなる。クレームされた組成物はクレームされたゴム／エラストマーのｐｈｒ値がクレームされたｐｈｒ範囲に従い、組成物中の全てのゴム／エラストマーの量が合計１００部のゴムをもたらすという条件で、クレームに明示的に言及された以外の他のゴム／エラストマーを含んでもよい。一例では、組成物が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以上の追加のジエン系ゴムを１ｐｈｒ～１０ｐｈｒ、任意選択で１ｐｈｒ～５ｐｈｒさらに含むことができる。別の実施例では、組成物が５ｐｈｒ未満、好ましくは３ｐｈｒ未満の追加のジエン系ゴムを含んでもよく、またはこ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「化合物」、「組成物」および「製剤」は別段の指示がない限り、本明細書において互換的に使用され得る。

【0036】

別の好ましい実施形態では、ゴム組成物が本発明の別の実施形態に従って、好ましくは３５℃より高い、好ましくは４０℃より高いガラス転移温度Ｔｇを有する１種以上の樹脂を含む。樹脂のＴｇは示差走査熱量計（ＤＳＣ）により、ＡＳＴＭ Ｄ６６０４または同等物に従って、１分当たり１０℃の上昇速度で、ピークミッドポイントとして測定される。好ましくは樹脂がＡＳＴＭ Ｅ２８によって決定されるように、１００℃を超える軟化点を有し、この軟化点は時には環球式軟化点と呼ばれることがある。

【0037】

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－カレンの少なくとも１種のポリマーから構成され、一方、テルペン－フェノール樹脂はフェノール性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することができる。

【0038】

一実施形態では、ゴム組成物はまた、油、特に加工油を含むことができる。加工油は、エラストマーを延ばすために典型的に使用される延伸油としてゴム組成物中に含まれてもよい。ゴム配合中に油を直接添加することによって、ゴム組成物中に加工油を含めることもできる。使用される加工油は、エラストマー中に存在する延伸油と、配合中に添加される加工油との両方を含むことができる。適切なプロセスオイルは、芳香族、パラフィン、ナフテン、植物油、およびＭＥＳ、ＴＤＡＥ、ＳＲＡＥおよび重質ナフテン油などの低ＰＣＡ油を含む、当技術分野で知られているような種々のオイルを含むことができる。好適な低ＰＣＡ油には、ＩＰ３４６法で測定して３重量パーセント未満の多環式芳香族含量を有するものが含まれ得る。ＩＰ３４６法のための手順は、Standard Methods for Analysis & Testing of Petroleum and Related Products and British Standard 2000 Parts, 2003, 62nd editionに見出すことができる。使用することができる植物油のいくつかの代表的な例には、大豆油、ヒマワリ油、カノーラ（菜種）油、トウモロコシ油、ココナッツ油、綿実油、オリーブ油、パーム油、落花生油、およびベニバナ油が含まれる。大豆油、ヒマワリ種子油、およびトウモロコシ油は、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１０ｐｈｒ未満の油を含む。

【0039】

一実施形態では、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得る一般に使用されるケイ質顔料には、例えば、従来の発熱性および沈降ケイ質顔料（シリカ）が含まれる。一実施形態では、沈降シリカが使用される。従来のケイ質顔料は、沈降シリカ、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であってもよい。このような従来のシリカは、例えば、窒素ガスを用いて測定されるＢＥＴ表面積を有することによって特徴付けられ得る。一実施形態では、ＢＥＴ表面積が４０～６００平方メートル／グラムの範囲であってもよい。別の実施形態では、ＢＥＴ表面積が５０～３００平方メートル／グラムの範囲であってもよい。本発明の実施形態では、前記表面積が好ましくは比較的大きい。ＢＥＴ表面積は、ＡＳＴＭ Ｄ６５５６または同等物に従って決定され、Journal of American Chemical Society、Volume 60、Page 304 （1930）に記載されている。

【0040】

さらに別の実施形態では、ゴム組成物が予備シラン処理および沈降シリカを含むことができる。別の実施形態では予めシリル化された、すなわち換言すれば、予め疎水化された、利用される沈殿シリカは少なくとも１種のシランで処理することによって、ゴム組成物にその添加の前に疎水化される。好適なシランとしてはアルキルシラン、アルコキシシラン、オルガノアルコキシシリルポリスルフィドおよびオルガノメルカプトアルコキシシランが挙げられるが、これらに限定されない。別の実施形態では、前記予備シラン化沈降シリカがそのポリスルフィド架橋またはアルコキシオルガノメルカプトシラン中に平均１～５個の連結硫黄原子（好ましくは２～４）を含有するビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィドからなるシリカカプラーと予備反応させた沈降シリカである。ＳＨ基を有するメルカプトシランはゴム材料またはゴムマトリックスとの相溶性を改善し、および／または硬化プロセスを支持することができる。本発明の実施において使用するのに適した前処理シリカ（すなわち、シランで前処理されたシリカ）のいくつかの非限定的な例にはメルカプトシランで前処理されたCiptane（登録商標）２５５ＬＤおよびCiptane（登録商標)ＬＰ（ＰＰＧ Industries)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シリカとの間の反応の生成物であるCoupsil（登録商標）８１１３（Degussa）、ならびにＰＰＧ Industries製のCoupsil（登録商標）６５０８、Agilon（登録商標）４００シリカ、PPG Industries製のAgilon（登録商標）４５４シリカ、およびＰＰＧ Industries製のAgilon（登録商標）４５８シリカが含まれるが、これらに限定されない。

【0041】

一実施形態では、ゴム組成物がゴム組成物への沈降シリカの（添加された）添加を排除する（それによって、非予備シラン化沈降シリカの添加を排除する）。

【0042】

一実施形態によると、ゴム組成物はカーボンブラックを含むことができる。こ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グレードが挙げられる。これらのカーボンブラックは、９～１４５ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素吸収および３４～１５０ｃｍ^３／１００ｇの範囲のＤＢＰ価を有する。ヨウ素吸収値は、ＡＳＴＭ Ｄ１５１０または同等物に従って適切に決定することができる。

【0043】

一実施形態では、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有する可能性がある。適切な硫黄含有有機ケイ素化合物の例は、次式のものである：
Ｚ―Ａｌｋ―Ｓｎ―Ａｌｋ―Ｚ (Ｉ)
式中、Ｚは、

【0044】

【化1】

【0045】

(式中、Ｒ¹は１～４個の炭素原子を有するアルキル基、シクロヘキシルまたはフェニルであり、Ｒ^２は１～８個の炭素原子を有するアルコキシまたは５～８個の炭素原子を有するシクロアルコキシであり、Ａｌｋは１～１８個の炭素原子を有する二価炭化水素であり、ｎは、２～８の整数である。)
からなる群から選択される。

【0046】

一実施形態では、硫黄含有有機ケイ素化合物が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。一実施形態では、硫黄含有有機ケイ素化合物が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に関して、Ｚは、

【0047】

【化2】

【0048】

(式中、Ｒ^２は２～４個の炭素原子、あるいは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、あるいは３個の炭素原子を有する二価の炭化水素であり、ｎは、２～５、あるいは２または４の整数である。)
であり得る。

【0049】

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は、米国特許第6,608,125号に開示された化合物を含む。好ましい一実施形態ではイオウを含む有機ケイ素化合物が３－（オクタノイルチオ）－1－プロピルトリエトキシシラン、ＣＨ_３（ＣＨ_２）_６Ｃ（＝Ｏ）－Ｓ－ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_３を含み、これはMomentive Performance MaterialsからＮＸＴ（商標）として市販されている。別の実施形態では、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。一実施形態では、硫黄含有有機ケイ素化合物がDegussa製の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応じて変化し得る。

【0050】

ゴム組成物は様々な硫黄加硫性構成ゴムを、例えば、硫黄供与体、硬化助剤、例えば、活性剤および遅延剤、ならびに油、粘着付与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、酸化防止剤およびオゾン劣化防止剤および解膠剤などの加工添加剤などの様々な一般に使用される添加剤材料と混合するなど、ゴム配合技術分野で一般に知られている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。当業者に公知であるように、硫黄加硫性および硫黄加硫原料（ゴム）の意図される用途に応じて、上記の添加剤は、慣用量で選択され、一般的に使用される。硫黄供与体のいくつかの代表的な例は、硫黄元素（遊離硫黄）、アミンジスルフィド、ポリマーポリ硫化物および硫黄オレフィン付加物を含む。一実施形態では、硫黄加硫剤は硫黄元素である。硫黄加硫剤は例えば、０．５ｐｈｒ～８ｐｈｒの範囲、あるいは１．５ｐｈｒ～６ｐｈｒの範囲内の量で使用することができる。粘着付与樹脂の典型的な量は、使用される場合、例えば０．５ｐｈｒ～５ｐｈｒ、通常１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含む。しかしながら、好ましい実施形態では、組成物がそのような粘着付与樹脂を含まない。酸化防止剤の典型的な量は使用される場合、例えば、１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含み得る。代表的な酸化防止剤は例えば、ジフェニル－p－フェニレンジアミンおよび他のもの、例えば、The Vanderbilt Rubber Handbook(1978）、344～346頁に開示されているものであってもよい。使用される場合、オゾン劣化防止剤の典型的な量は例えば、１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含み得る。ステアリン酸を含み得る脂肪酸の典型的な量は使用される場合、例えば０．５ｐｈｒ～３ｐｈｒを含み得る。ワックスの典型的な量は使用される場合、例えば、１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含み得る。しばしば、微結晶ワックスが使用される。使用される場合、解膠剤の典型的な量は例えば、０．１ｐｈｒ～１ｐｈｒを含み得る。典型的な解膠剤は例えば、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り得る。

【0051】

促進剤は好ましくは加硫に必要な時間および／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され得るが、必ずしも必要ではない。一実施形態では、単一促進剤系、すなわち一次促進剤を使用することができる。一次促進剤は、０．５ｐｈｒ～４ｐｈｒ、あるいは０．８ｐｈｒ～１．５ｐｈｒの範囲の総量で使用することができる。別の実施形態では加硫物を活性化し、その特性を改善するために、一次促進剤と二次促進剤との組み合わせを使用することができ、二次促進剤は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、最終特性に相乗効果をもたらすことが期待され、いずれかの促進剤単独の使用によって製造されるものよりもいくらか良好である。さらに、通常の加工温度によって影響されないが、通常の加硫温度で満足な硬化を生じる遅延作用促進剤を使用することができる。加硫遅延剤も使用することができる。本発明において使用され得る好適なタイプの促進剤は、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キサントエートである。一実施形態では、一次促進剤はスルフェンアミドである。二次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ってもよい。適切なグアニジンには、ジヘイニルグアニジンなどが含まれる。適切なチウラムには、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。

【0052】

ゴム組成物の混合は、ゴム混合技術の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、成分は典型的には少なくとも２つの段階、すなわち、少なくとも１つの非生産的段階と、それに続く生産的混合段階で混合することができる。硫黄加硫剤を含む最終硬化剤は、典型的には混合が典型的には先行する非生産的混合段階の混合温度よりも低い温度または最終温度で起こる「生産的」混合段階と慣用的に呼ばれる最終段階で混合することができる。一実施形態において、ゴム組成物は、熱機械的混合工程に供されてもよい。熱機械的混合工程は一般に、例えば１４０℃～１９０℃のゴム温度を生成するのに適した時間、ミキサーまたは押出機中での機械的作業を含む。熱機械的加工の適切な持続時間は、操作条件、ならびに成分の体積および性質の関数として変化する。例えば、熱機械加工は、１～２０分であってもよい。

【0053】

本発明の第２の好ましい態様では、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。

【0054】

好ましい実施形態では、タイヤがゴム組成物を含むタイヤトレッドを有する。

【0055】

好ましい実施形態では、タイヤがサマータイヤおよび／または高性能タイヤである。

【0056】

タイヤはＺＲ、Ｖ、Ｗ、またはＹの速度シンボル（例えば、タイヤの少なくとも１つの側壁上に）を有することが好ましく、換言すれば、タイヤは高速タイヤである。

【0057】

本発明のタイヤは、空気タイヤでも非空気タイヤでもよい。タイヤは、ラジアルタイヤでもバイアスタイヤでもよい。好ましくは、タイヤは空気圧ラジアルタイヤである。

【0058】

一実施形態では、本発明の空気入りタイヤの加硫が例えば、１００℃～２００℃の範囲の従来の温度で実施することができる。一実施形態では、加硫が１１０℃～１８０℃の範囲内の温度で行われる。プレスまたは金型での加熱、過熱蒸気または熱風による加熱などの通常の加硫プロセスのいずれかを使用することができる。このようなタイヤは公知であり、このような技術分野の当業者には容易に明らかであろう種々の方法によって、構築、形成、成形、および硬化することができる。

【0059】

１種以上の態様、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を強調しておく。

【図面の簡単な説明】

【0060】

本発明の構造、動作、および利点は添付の図面と併せて以下の説明を考察することにより、より明らかになるであろう。

【図1】トレッドおよび更なるゴム部品を備えるタイヤの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0061】

図１は、タイヤ１の概略的な断面である。タイヤ１は、トレッド１０と、インナーライナー１３と、４つのベルトプライ１１を含むベルト構造と、カーカスプライ９と、２つのサイドウォール２と、ビードフィラーエイペックス５およびビード４を含む２つのビード領域３とを有する。例示的なタイヤ１は、例えばトラックや乗用車のような車両のリムに取り付けるのに適している。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によって覆われていてもよい。カーカスプライ９は軸方向に対向する一対の端部６を含み、その各々は、ビーズ４のそれぞれの１つに関連している。カーカスプライ９の各軸方向一端部６は、カーカスプライ９の各軸方向一端部６を固定する位置で、それぞれのビード４の周りで折り返されてもよい。カーカスプライ９の折り返し部分６は、２つのフリッパ８の軸方向外面および２つのチッパ７の軸方向内面に係合することができる。図１に示すように、実施例のトレッド１０は４つの円周方向の溝を有することができ、各溝は、本質的にトレッド１０内のＵ字形の開口部を規定する。トレッド１０は、本発明の様々な実施形態に従って本明細書に記載されるような１種以上のトレッド用化合物を含む。

【0062】

図１の実施形態は例えば、エイペックス５、チッパ７、フリッパ８およびオーバーレイ１２を含む複数のタイヤ構成要素を示唆しているが、このような構成要素は本発明にとって必須ではない。また、カーカスプライ９の折り返し端部は本発明には必要ではなく、ビード領域３の反対側を通過し、ビード４の軸方向外側ではなくビード４の軸方向内側で終端してもよい。タイヤは例えば、４つより多いまたは少ない溝を有することもできる。本発明は、図１に示し説明したタイヤ１の例に限定されるものではない。

【0063】

本発明の好ましい実施形態による、タイヤトレッド用などのゴム組成物の好ましい例は、比較例（本発明によるものではない）と比較して、発明の実施例１および２として表１の上部に示されている。

【0064】

表１の下段には、タイヤトレッドにおける比較例および本発明の実施例に係るゴム組成物のうちの１種を有するタイヤについての試験結果が示されており、試験されたタイヤは同じタイヤ構造を有する。転がり抵抗、湿式制動、および踏面摩耗に関するタイヤ試験結果は、比較例のそれぞれの性能に正規化されている。

【0065】

表１の上のセクションに示されるように、本発明の実施例は高いガラス転移温度および溶液重合スチレンブタジエンゴムおよび低いガラス転移温度、溶液重合スチレンブタジエンゴムを天然ゴムと共にベースとするポリマーマトリックスを含むのに対し、比較例は、より低いガラス転移温度のポリブタジエンおよび天然ゴムと組み合わせて、比較的高いガラス転移温度を有する１種の溶液重合スチレンブタジエンゴムを含む。また、本発明の実施例のシリカおよびシランの含有量は、比較例のシリカの含有量よりも多い。注目すべきことに、本発明の実施例の樹脂レベルは、比較例の樹脂レベルよりもかなり高い。

【0066】

表１の下段に示すように、本発明の実施例では、比較例と比較して、転がり抵抗、ウエットブレーキングおよびトレッド摩耗が大幅に改善されている。転がり抵抗およびウエットブレーキングの値は本発明の実施例１と比較して本発明の実施例２の方がさらに良好であるが、トレッド摩耗は本発明の実施例２よりも本発明の実施例１の方が著しく良好である。このように、本発明の実施例１はトレッド摩耗に重点を置いて、前記３つの特性の良好なバランスを有し、一方、本発明の実施例２は、ウエットブレーキングにおいて本発明の実施例１を上回る利点を有する。それにもかかわらず、両方の本発明の実施例は、３つの決定された特性の全体的に良好なバランスを有する。

【0067】

【表1】

【0068】

1) グッドイヤー製のBudene(商標)１２２３名称のポリブタジエンゴム。
2) Trinseo製のＳＬＲ６４３０名称のＳＳＢＲであり、列挙物１１０ｐｈｒ中に２０ｐｈｒのＴＤＡＥ伸長油を含み、約－３６℃のＴｇを有する。
3) Trinseo製のＳＬＲ３４０２名称のチオ官能化溶液重合スチレンブタジエンゴムで、－６２℃のＴｇを有する。
4) JSR製のＨＰＲ３５５Ｈ名称のアミノシラン官能化溶液重合スチレンブタジエンゴムで－２７℃のＴｇを有する。
5) 天然ゴム。
6) 約１６０ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を有するZeosil(商標)１１６５MP名称の沈降シリカ。
7) ＴＤＡＥ油。
8) ヒマワリ油。
9) Momentive製のＮＸＴ(商標)名称の３－オクタノイルチオ－１－プロピルトリエトキシシラン。
10） Evonik製のＳＩ ６９名称のビス－トリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド。
11) Akrochem製のＳＰ１０６８。
12) ＤＲＴ社製のDercolyte(商標)Ａ１１５名称のアルファピネンベースのターペンレジン。
13) Exxon Mobil製のOppera(商標)ＰＲ３７３名称のＣ９修正Ｃ５レジン。
14) P－フェニレンジアミンおよびジヒドロキノリン。
15) ベンゾチアゾールスルフェンアミド、ジフェニルグアニジン、ＢＤＢｚＴＨ、Ｎ－シクロヘキシルチオフタルイミドを含む。
a) 比較例に対して正規化した比較タイヤ試験結果（より高い方がよい）。
b) 比較例に対して正規化した比較タイヤ試験結果（より高い方がよい）。
c) 比較例に対して正規化した比較タイヤ試験結果（より高い方がよい）。

【図1】

【外国語明細書】