▶ ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニーの特許一覧
(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】P2023051879
(43)【公開日】2023-04-11
(54)【発明の名称】ゴム組成物、及びタイヤ
(51)【国際特許分類】
C08L 9/06 20060101AFI20230404BHJP
C08K 3/013 20180101ALI20230404BHJP
C08K 3/36 20060101ALI20230404BHJP
C08L 9/00 20060101ALI20230404BHJP
C08K 3/22 20060101ALI20230404BHJP
C08L 45/00 20060101ALI20230404BHJP
C08L 57/00 20060101ALI20230404BHJP
B60C 1/00 20060101ALI20230404BHJP
【ＦＩ】
C08L9/06
C08K3/013
C08K3/36
C08L9/00
C08K3/22
C08L45/00
C08L57/00
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 2022157791
(22)【出願日】2022-09-30
(31)【優先権主張番号】63/250363
(32)【優先日】2021-09-30
(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】マリー－ローレ ステファニー ミラン
(72)【発明者】
【氏名】ジェローム ジョエル ダニエル デルビレ
(72)【発明者】
【氏名】クラウド シャルル ジャコビー
(72)【発明者】
【氏名】カルロ カンツ
(72)【発明者】
【氏名】クリスティアン ジャン－マリー カーズ
(72)【発明者】
【氏名】セシリア アギアール ダ シルバ
【テーマコード（参考）】
3D131
4J002
【Ｆターム（参考）】
3D131AA03
3D131BA03
3D131BA12
3D131BA18
3D131BC02
3D131BC19
3D131BC33
4J002AC002
4J002AC081
4J002BA004
4J002BK003
4J002DE146
4J002DJ017
4J002FD017
4J002GN01
(57)【要約】
【課題】ゴム組成物及びこのゴム組成物からなるタイヤが開示されている。
【解決手段】このゴム組成物は、７０ｐｈｒ～１００ｐｈｒの少なくとも１つのスチレンブタジエンゴム、０ｐｈｒ～３０ｐｈｒの少なくとも１つのさらなるジエン系ゴム、４０ｐｈｒ～２００ｐｈｒの少なくとも１つの充填剤、少なくとも５ｐｈｒの水酸化アルミニウム、及びＤＣＰＤ樹脂、ＣＰＤ樹脂及びＣ５樹脂から１以上選ばれた少なくとも１つの炭化水素樹脂を含んで成る。
【選択図】なし
【解決手段】このゴム組成物は、７０ｐｈｒ～１００ｐｈｒの少なくとも１つのスチレンブタジエンゴム、０ｐｈｒ～３０ｐｈｒの少なくとも１つのさらなるジエン系ゴム、４０ｐｈｒ～２００ｐｈｒの少なくとも１つの充填剤、少なくとも５ｐｈｒの水酸化アルミニウム、及びＤＣＰＤ樹脂、ＣＰＤ樹脂及びＣ５樹脂から１以上選ばれた少なくとも１つの炭化水素樹脂を含んで成る。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
７０ｐｈｒ～１００ｐｈｒの少なくとも１種のスチレンブタジエンゴム、
０ｐｈｒ～３０ｐｈｒの少なくとも１種の更なるジエン系ゴム、
４０ｐｈｒ～２００ｐｈｒの少なくとも１つの充填剤、
少なくとも５ｐｈｒの水酸化アルミニウム、及び
ＤＣＰＤ樹脂、ＣＰＤ樹脂及びＣ５樹脂の１種以上から選ばれた少なくとも１種の炭化水素樹脂
を含むゴム組成物。
０ｐｈｒ～３０ｐｈｒの少なくとも１種の更なるジエン系ゴム、
４０ｐｈｒ～２００ｐｈｒの少なくとも１つの充填剤、
少なくとも５ｐｈｒの水酸化アルミニウム、及び
ＤＣＰＤ樹脂、ＣＰＤ樹脂及びＣ５樹脂の１種以上から選ばれた少なくとも１種の炭化水素樹脂
を含むゴム組成物。
【請求項2】
前記ゴム組成物は、５ｐｈｒ～８０ｐｈｒの水酸化アルミニウムを含み、及び／又は、前記ゴム組成物は、１５ｐｈｒ～８０ｐｈｒの前記炭化水素樹脂を含む、請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項3】
前記炭化水素樹脂が水添炭化水素樹脂、及び／又は前記炭化水素樹脂が芳香族変性体である請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項4】
前記少なくとも１種のスチレンブタジエンゴムが、溶液重合スチレンブタジエンゴムであり、前記少なくとも１種のジエン系ゴムが合成ポリイソプレン、天然ゴム又はその両方である請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項5】
前記少なくとも１種のスチレンブタジエンゴムが、（ｉ）－５１℃～－８６℃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、及び（ｉｉ）－１０℃～－４５℃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んでなり；そして任意に、前記第１及び第２のスチレンブタジエンゴムの少なくとも一方がシリカとのカップリングのために官能化されている、請求項４に記載のゴム組成物。
【請求項6】
前記充填剤は、主としてシリカを含み、及び／又は、前記充填剤は、１０ｐｈｒ未満のカーボンブラック及び少なくとも４０ｐｈｒのシリカを含んでなる請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項7】
（ｉ）前記炭化水素樹脂とは別に、０ｐｈｒ～５ｐｈｒ未満の更なる樹脂；及び（ｉｉ）０ｐｈｒ～５ｐｈｒ未満のオイルのうちの１つ又は両方を含む、請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項8】
第１及び第２のスチレンブタジエンゴムの一方が少なくとも１つのチオール基で官能化されており；そして第１及び第２のスチレンブタジエンゴムの別の一方がアミノシラン又はアミノシロキサン基の少なくとも１つで官能化されている、請求項１に記載のゴム組成物。
【請求項9】
請求項１～８のいずれか１項に記載のゴム組成物を含むことを特徴とするタイヤ。
【請求項10】
軸方向最外側のトレッドキャップ層を有するトレッドを有し、軸方向最外側のトレッドキャップ層が前記ゴム組成物を含むことを特徴とする請求項９に記載のタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ゴム組成物及びタイヤに関するものである。本発明のゴム組成物は、タイヤ、例えば、タイヤトレッドに用いることができる。
【背景技術】
【0002】
夏用タイヤ、特に低転がり抵抗の夏用タイヤの開発では、ドライグリップやウェットグリップを含むグリップと転がり抵抗のバランスを更に向上させることが課題となっている。同時に、タイヤは頑丈でなければならない。
この分野では過去数十年にわたり多くの改善がなされてきたが、上記の特性のバランスを改善する余地は大きく残されている。
この分野では過去数十年にわたり多くの改善がなされてきたが、上記の特性のバランスを改善する余地は大きく残されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の１つの目的は、改善されたグリップと制限されたヒステリシスの有利なバランスを有するゴム組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、十分な引張強さ、良好なグリップ特性及び制限されたヒステリシスを有するゴム組成物を提供することである。
本発明の更に別の目的は、制限されたヒステリシス（又はそれぞれ転がり抵抗）で、良好なウェット及びドライグリップを提供し、任意に十分な引張強度を有するゴム組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、十分な引張強さ、良好なグリップ特性及び制限されたヒステリシスを有するゴム組成物を提供することである。
本発明の更に別の目的は、制限されたヒステリシス（又はそれぞれ転がり抵抗）で、良好なウェット及びドライグリップを提供し、任意に十分な引張強度を有するゴム組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、請求項１に係るゴム組成物及び請求項９に係るタイヤに関するものである。
従属する請求項は、本発明の好ましい実施形態を言及する。
従属する請求項は、本発明の好ましい実施形態を言及する。
【0005】
本発明の第１の好ましい態様では、７０ｐｈｒ～１００ｐｈｒの少なくとも１種のスチレンブタジエンゴム、０ｐｈｒ～３０ｐｈｒの少なくとも１種の（更なる）ジエン系ゴム、４０ｐｈｒ～２００ｐｈｒの少なくとも１種の充填剤、少なくとも５ｐｈｒの水酸化アルミニウム、及びジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）樹脂、シクロペンタジエン（ＣＰＤ）樹脂及びＣ５樹脂の１種以上から選ばれた少なくとも１種の（炭化水素）樹脂を含むゴム組成物が開示されている。
【0006】
水酸化アルミニウムと請求項記載の樹脂の組み合わせにより、転がり抵抗とウェットグリップのバランスが驚くほど改善されることが見出された。更に、トレッド摩耗も更に改善することができる。このような組み合わせは、低転がり抵抗タイヤ、例えば、低転がり抵抗乗用車用タイヤにとって特に興味深いものとなり得る。
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、５ｐｈｒ～８０ｐｈｒの水酸化アルミニウム、好ましくは１０ｐｈｒ～４０ｐｈｒの水酸化アルミニウムを含んでなる。
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、５ｐｈｒ～８０ｐｈｒの水酸化アルミニウム、好ましくは１０ｐｈｒ～４０ｐｈｒの水酸化アルミニウムを含んでなる。
【0007】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、１５ｐｈｒ～８０ｐｈｒの樹脂、好ましくは１５ｐｈｒ～４０ｐｈｒ、更に好ましくは１５ｐｈｒ～３５ｐｈｒの樹脂を含んでなる。
本発明の好ましい態様では、樹脂は、少なくとも部分的に水素化された樹脂、好ましくは完全に水素化された樹脂である。
本発明の好ましい態様において、樹脂は芳香族又はＣ９変性である。
本発明の好ましい態様において、樹脂は、水素化及びＣ９変性された樹脂、好ましくは、水素化及びＣ９変性されたＤＣＰＤ又はＣＰＤ樹脂である。
本発明の好ましい態様において、樹脂は、３５℃から６５℃の範囲内のガラス転移温度を有する。樹脂は、比較的高いが、なお限定されたガラス転移温度を有することが好ましい。
本発明の好ましい態様では、樹脂は、少なくとも部分的に水素化された樹脂、好ましくは完全に水素化された樹脂である。
本発明の好ましい態様において、樹脂は芳香族又はＣ９変性である。
本発明の好ましい態様において、樹脂は、水素化及びＣ９変性された樹脂、好ましくは、水素化及びＣ９変性されたＤＣＰＤ又はＣＰＤ樹脂である。
本発明の好ましい態様において、樹脂は、３５℃から６５℃の範囲内のガラス転移温度を有する。樹脂は、比較的高いが、なお限定されたガラス転移温度を有することが好ましい。
【0008】
本明細書において、樹脂のガラス転移温度は、ＡＳＴＭ Ｄ６６０４又はそれに準ずる方法により、毎分１０℃の昇温速度で示差走査熱量計（ＤＳＣ）によるピーク中点として決定される。
【0009】
本発明の好ましい態様において、樹脂は、Ｃ５樹脂、ＣＰＤ樹脂、ＤＣＰＤ樹脂、Ｃ９変性Ｃ５樹脂、Ｃ９変性ＣＰＤ樹脂、及びＣ９変性ＤＣＰＤ樹脂の１種以上から選択される。任意に、これらの樹脂は、部分的又は完全に水素化されていてもよい。
本発明の好ましい態様では、樹脂は、Ｃ９変性ＣＰＤ樹脂及びＣ９変性ＤＣＰＤ樹脂のうちの１種以上から選択される。
本発明の好ましい態様では、樹脂は、Ｃ９変性ＣＰＤ樹脂及びＣ９変性ＤＣＰＤ樹脂のうちの１種以上から選択される。
【0010】
本発明の好ましい態様において、樹脂は、５％～１５％の範囲内の芳香族プロトン含有量、好ましくは８％～１２％の範囲内の芳香族プロトン含有量を有する。この含有量は、例えば、当業者によって知られているように、ＮＭＲによって決定することができる。
【0011】
本明の好ましい態様において、樹脂は、ＡＳＴＭ Ｅ２８、又は同等のものに従って本明細書で決定される、８８℃から１１０℃の範囲内の軟化点を有し、これは時に、リングアンドボール軟化点と呼ばれることもある。
【0012】
本発明の好ましい態様において、樹脂は、ＡＳＴＭ５２９６－１１又は同等物に従ってポリスチレン校正標準を用いたゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により決定される、５００ｇ／ｍｏｌから８００ｇ／ｍｏｌの範囲内の重量平均分子量Ｍｗを有する。
【0013】
本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、本明細書に後述するように決定される－２５℃～－１５℃の範囲内のガラス転移温度を有する。
【0014】
本発明の好ましい態様において、少なくとも１種のスチレンブタジエンゴムが溶液重合スチレンブタジエンゴムであり；及び／又は、ジエン系ゴムがポリイソプレンであり、好ましくは合成ポリイソプレン及び天然ゴムの１種、又は２種以上であることを特徴とする。
【0015】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、ｉ）－５１℃～－８６℃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（好ましくは溶液重合）、及びｉｉ）－１０℃～－４５℃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（好ましくは溶液重合）から構成されている。好ましくは、前記第１及び第２のスチレンブタジエンゴムの少なくとも一方（又は両方）は、充填剤（カーボンブラック又はシリカなど）、特にシリカとのカップリングのために官能化されている。
【0016】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、４０ｐｈｒ～６０ｐｈｒの第１のスチレンブタジエンゴム及び３０ｐｈｒ～５０ｐｈｒの第２のスチレンブタジエンゴムを含んでなる。
【0017】
本発明の好ましい態様では、第１及び第２のスチレンブタジエンゴムは、シリカとのカップリングのために構成された少なくとも１つの官能基を含んでいる。
【0018】
本発明の好ましい態様では、第１及び第２のスチレンブタジエンゴムの少なくとも１つは、シリカとのカップリングのために構成された少なくとも１つの官能基を含み、前記官能基は、シロキシ、アルコキシ、アミノ、アルキルシロキシ、錫アミノ、アミノシロキサン及びアミノシラン並びにチオール基から１以上から選択される。
【0019】
本発明の好ましい態様では、第１及び第２のスチレンブタジエンゴムのうちの１つのスチレンブタジエンゴムがアミノシラン基で官能化され、第１及び第２のスチレンブタジエンゴムのうちの別の１つがアミノシロキサン基で官能化されている。
【0020】
本発明の好ましい態様では、第１及び第２のスチレンブタジエンゴムの１つは、少なくとも１つのチオール基で官能化され、第１及び第２のスチレンブタジエンゴムの別の１つは、アミノシラン又はアミノシロキサン基の少なくとも１つで官能化されている。好ましくは、より低いＴｇを有するスチレンブタジエンゴムは、チオール基で官能基化されている。
【0021】
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℃から－３５℃の範囲内の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℃から－６９℃の範囲内のガラス転移温度を有する。
【0022】
本発明の好ましい態様では、充填材は、シリカを主成分とする。
本発明の好ましい態様では、充填剤は、１０ｐｈｒ未満のカーボンブラック、好ましくは５ｐｈｒ未満のカーボンブラック、及び少なくとも４０ｐｈｒのシリカを含んでなる。
本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、最大で８５ｐｈｒのシリカを含んでなる。限られたシリカ又は充填剤の量は、低転がり抵抗用途、或いは超低転がり抵抗用途に特に望まれる。
本発明の好ましい態様では、充填剤は、１０ｐｈｒ未満のカーボンブラック、好ましくは５ｐｈｒ未満のカーボンブラック、及び少なくとも４０ｐｈｒのシリカを含んでなる。
本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、最大で８５ｐｈｒのシリカを含んでなる。限られたシリカ又は充填剤の量は、低転がり抵抗用途、或いは超低転がり抵抗用途に特に望まれる。
【0023】
本発明の好ましい態様において、水酸化アルミニウムは、以下の特徴のうちの１つ以上を有する。（ｉ）０．２μｍから５μｍの範囲内のＤ５０粒子径、及び（ｉｉ）１ｍ２／ｇから２０ｍ２／ｇの範囲内のＢＥＴ表面積。
水酸化アルミニウム粒子の直径は、ＩＳＯ ２２４１２又は同等物に基づく動的光散乱を用いて、マルバーン社製のＺｅｔａｓｉｚｅｒＴＭ Ｎａｎｏ Ｓを使用して決定される。
水酸化アルミニウム粒子のＢＥＴ比表面積は、ＩＳＯ ９２７７又はそれに相当するものに基づいて決定される。
水酸化アルミニウム粒子の直径は、ＩＳＯ ２２４１２又は同等物に基づく動的光散乱を用いて、マルバーン社製のＺｅｔａｓｉｚｅｒＴＭ Ｎａｎｏ Ｓを使用して決定される。
水酸化アルミニウム粒子のＢＥＴ比表面積は、ＩＳＯ ９２７７又はそれに相当するものに基づいて決定される。
【0024】
本発明の好ましい態様において、シリカは、１５０ｍ２／ｇ～２２０ｍ２／ｇの範囲内のＢＥＴ表面積を有する。特に、本明細書では、高表面積シリカが好ましい。
【0025】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、（ｉ）前記炭化水素樹脂とは別に、０ｐｈｒ～５ｐｈｒ未満の更なる樹脂；及び（ｉｉ）０ｐｈｒ～５ｐｈｒ未満のオイルのうちの１つ以上を含む。したがって、このような好ましい実施形態では、更なる可塑剤及び／又は樹脂又はオイルの量は制限される。好ましくは、オイルの含有量は１ｐｈｒ未満又は０ｐｈｒである。
【0026】
本発明の好ましい態様において、前記ゴムは、少なくとも１つのチオール基と少なくとも１つのアルコキシ基とからなる基で官能化（好ましくは末端官能化）されていてもよい。
【0027】
本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、－７５℃～－１００℃の範囲内、好ましくは－７５℃～－９０℃の範囲内のガラス転移温度を有する植物オイルを１ｐｈｒ～４ｐｈｒ含んでなる。
【0028】
オイルのガラス転移温度は、ＡＳＴＭ Ｅ１３５６又は同等の方法に従って、毎分１０℃の昇温速度で示差走査熱量計（ＤＳＣ）によりピーク中点として決定される。
【0029】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、充填剤としてシリカを主成分とし、組成物は、１ｐｈｒ～２０ｐｈｒ、好ましくは２ｐｈｒ～１０ｐｈｒの範囲のメルカプトシラン（好ましくは３－（オクタノイルチオ）－１－プロピルトリエトキシシランなどのブロック化メルカプトシラン）を更に含むものである。
【0030】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、好ましくは０．５ｐｈｒ～５ｐｈｒ、更に好ましくは１ｐｈｒ～４ｐｈｒの範囲内のα，ω－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジヒドロカルビルチオカルバモイルジチオ）アルカンを更に含む。
【0031】
本発明の好ましい態様において、α，ω－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジヒドロカルビルチオカルバモイルジチオ）アルカンは、１，２－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）エタン；１，３－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）プロパン；１，４－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ブタン；１，５－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ペンタン；１，６－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン；１，７－ビス（Ｎ，Ｎ´－ジベンジルト－ヂベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘプタン；１，８－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）オクタン；１，９－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ノナン；及び１，１０－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）デカンからなる群から選択される。好ましくは、α，ω－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジヒドロカルビルチオカルバモイルジチオ）アルカンは、１，６－ビス（Ｎ，Ｎ’－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサンである。
【0032】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、０．５ｐｈｒ～１５ｐｈｒ、好ましくは０．５～１０ｐｈｒ、より好ましくは１ｐｈｒ～９ｐｈｒ、又は更に好ましくは１ｐｈｒ～５ｐｈｒのロジンベース樹脂からなる。特に、驚くほど少量のロジンベース樹脂であっても、改善されたウェットグリップ性能及び／又はウェットハンドリング性能を有意にサポートできることが見出されている。そのような少量のロジンを使用することは、コストの観点からもプラスである。
【0033】
本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂（又はロジン酸系樹脂）は、ガムロジン及び二量化ガムロジンの１つ以上をベースとする。
【0034】
本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂は、軟化点が７０℃～１６０℃の範囲内にある。
本明細書において、樹脂の軟化点は、ＡＳＴＭ Ｅ２８、又はそれに準ずるものに従って決定され、リングアンドボール軟化点と呼ばれることもある。
本明細書において、樹脂の軟化点は、ＡＳＴＭ Ｅ２８、又はそれに準ずるものに従って決定され、リングアンドボール軟化点と呼ばれることもある。
【0035】
本発明の好ましい態様では、ロジン系樹脂は、１３０～１８０の範囲内の酸価を有する。
【0036】
本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂はガムロジンであり、任意に６５℃～９０℃、好ましくは７０℃～８５℃の範囲内の軟化点を有し、好ましくは１４０～１８０の範囲内の酸価を有している。
【0037】
本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂は、二量化ガムロジンであり、任意に１３０℃～１６０℃、好ましくは１４０℃～１５０℃の範囲内の軟化点を有し、好ましくは１３０～１６０、更に好ましくは１４０～１５０の範囲内の酸価を有している。
【0038】
本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂は、アビエチン酸を主成分とするものである。二量化されている場合には、二量化アビエチン酸を主成分とする。
【0039】
本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂は、アビエチン酸を主成分とする。
【0040】
任意に、ロジン系樹脂という用語は、ロジン又はロジン樹脂に置き換えることができる。
【0041】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、２０ｐｈｒ～８０ｐｈｒの樹脂（又は炭化水素樹脂）を含んでいる。
【0042】
本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、少なくとも1つ及び／又は追加の1つのジエン系ゴムを含んでもよい。代表的な合成ポリマーは、ブタジエン及びその同族体及び誘導体、例えばメチルブタジエン、ジメチルブタジエン及びペンタジエンの単独重合生成物、並びに、ブタジエン又はその同族体又は誘導体と他の不飽和モノマーから形成されるなどの共重合体であり得る。後者の中には、アセチレン類、例えばビニルアセチレン；オレフィン類、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（これらはブタジエンと重合してＮＢＲを形成）、メタクリル酸及びスチレン（後者はブタジエンと重合してＳＢＲを形成）、並びにビニルエステル及び種々の不飽和アルデヒド、ケトン及びエーテル、例えばアクロレイン、メチルイソプロペニルケトン、ビニルエチルエーテルなどがある。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（シス－１，４－ポリブタジエンを含む）、ポリイソプレン（シス－１，４－ポリイソプレンを含む）、ブチルゴム、クロロブチルゴムや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／ブタジエンゴムがある。１，３－ブタジエン又はイソプレンと、スチレン、アクリロニトリル及びメタクリル酸メチルなどのモノマーとの共重合体、並びにエチレン／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。使用することができるゴムの追加の例には、アルコキシ－シリル末端官能化溶液重合ポリマー（ＳＢＲ、ＰＢＲ、ＩＢＲ及びＳＩＢＲ）、ケイ素結合及び錫結合星型分岐ポリマーが含まれる。好ましいゴム又はエラストマーは、一般に天然ゴム、合成ポリイソプレン、ポリブタジエン、及びＳＳＢＲを含むＳＢＲであってよい。
【0043】
本発明の好ましい態様において、組成物は、５ｐｈｒ未満の天然ゴム及び／又はポリイソプレンを含むか、或いは、天然ゴム及び／又はポリイソプレンを本質的に含まない／含まないものである。
【0044】
２つ以上のゴムの組み合わせは、シス－１，４－ポリイソプレンゴム（天然又は合成、ただし天然が好ましい）、３，４－ポリイソプレンゴム、スチレン／イソプレン／ブタジエンゴム、乳化及び溶液重合由来のスチレン／ブタジエンゴム、シス－１，４－ポリブタジエンゴム、乳化重合調製のブタジエン／アクリロニトリル共重合体などが好ましい。
【0045】
本発明の好ましい態様では、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由来のスチレン－ブタジエンゴム（ＥＳＢＲ）、又はいくつかの用途では、中程度から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が使用され得る。多くの場合、ＥＳＢＲは、２６～３１パーセントの範囲内にある結合スチレン含有量を有するであろう。乳化重合によって調製されたＥＳＢＲは、スチレンと１，３－ブタジエン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場合がある。そのようなことは、そのような技術分野の当業者にはよく知られている。結合したスチレン含有量は、例えば、５～５０％の範囲で変化し得る。一態様において、ＥＳＢＲはまた、ＥＳＢＡＲとして、ターポリマーゴムを形成するように、例えばターポリマー中に２～３０重量パーセントの結合したアクリロニトリルの量で、アクリロニトリルを含有してもよい。共重合体中に２～４０重量パーセントの結合したアクリロニトリルを含む乳化重合調製のスチレン／ブタジエン／アクリロニトリル共重合体ゴムは、ジエン系ゴムとしても企図され得る。
【0046】
本発明の好ましい態様では、溶液重合で調製されたＳＢＲ（ＳＳＢＲ）が使用される。このようなＳＳＢＲは、例えば、５～５０％、好ましくは９～３６％、最も好ましくは２６～３１％の範囲の結合スチレン含有量を有することができる。ＳＳＢＲは、例えば、不活性有機溶媒中でのアニオン重合によって簡便に調製することができる。より具体的には、ＳＳＢＲは、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を共重合することによって合成することができる。更に別の実施形態では、溶液スチレンブタジエンゴムは、スズ結合ポリマーである。更に別の実施形態では、ＳＳＢＲは、シリカとの相溶性を向上させるために官能化されている。加えて、又は代替的に、ＳＳＢＲはチオ官能化されている。これは、化合物の剛性及び／又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、ブタジエンとスチレンのチオ官能化されたスズ結合溶液重合共重合体であってもよい。
【0047】
好ましい実施形態では、合成又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－ポリイソプレン及び天然ゴムは、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％又はそれ以上である。
【0048】
一実施形態では、シス－１，４－ポリブタジエンゴム（ＢＲ又はＰＢＤ）が更に使用される。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）及び－９５～－１１０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有することによって、都合よく特徴付けることができる。適切な高シス－ポリブタジエンゴムは、ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー社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、又は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、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，６９８，６４３号及び米国特許第５，４５１，６４６号に記載されているように、（１）有機ニッケル化合物と（２）有機アルミニウム化合物と（３）フッ素含有化合物の混合物を含むニッケル触媒系を用いて合成することが可能である。
【0049】
エラストマー又はエラストマー／ゴム組成物のガラス転移温度、又はＴｇは、本明細書で言及する場合、それぞれのエラストマーの、又はエラストマー組成物の場合には未硬化状態又は硬化状態でのガラス転移温度を表す。
【0050】
Ｔｇは、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８に準拠し、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて毎分１０℃の温度変化率で測定した、ガラス転移に伴って観察されるステップの中点又は変曲点によって決定される。
【0051】
本明細書で使用される用語「ｐｈｒ」は、従来の慣例に従って、「ゴム、又はエラストマー１００重量部あたりのそれぞれの材料の重量部」を意味する。一般に、この慣例を用いると、ゴム組成物は、１００重量部のゴム／エラストマーを含んでいる。請求項に記載された組成物は、請求項に記載されたゴム／エラストマーのｐｈｒ値が請求項に記載されたｐｈｒ範囲に従っており、組成物中の全てのゴム／エラストマーの量が合計で１００部のゴムに帰することを条件に、請求項に明示的に記載した以外のゴム／エラストマーを含んでいてもよい。一例において、組成物は、ＳＢＲ、ＳＳＢＲ、ＥＳＢＲ、ＰＢＤ／ＢＲ、ＮＲ及び／又は合成ポリイソプレンなどの１種又は複数の追加のジエン系ゴムを１ｐｈｒ～１０ｐｈｒ、任意に１～５ｐｈｒ、更に含んでいてもよい。別の例では、組成物は、５ｐｈｒ未満の、好ましくは３ｐｈｒ未満の、追加のジエン系ゴムを含むか、又はそのような追加のジエン系ゴムを本質的に含まないこともできる。用語「化合物」及び「組成物」並びに「配合物」は、特に指示しない限り、本明細書において互換的に使用され得る。
【0052】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物はまた、１種以上の追加のオイル、特に（追加の）プロセスオイルを含んでいてもよい。プロセスオイルは、エラストマーを延伸するために典型的に使用される延伸オイルとしてゴム組成物に含まれてもよい。また、プロセスオイルは、ゴム配合時に直接添加することにより、ゴム組成物中に含まれてもよい。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伸展オイルと、配合中に添加されるプロセスオイルの両方を含んでもよい。適切なプロセスオイルは、芳香族系、パラフィン系、ナフテン系、植物油、及び低ＰＣＡオイル、例えばＭＥＳ、ＴＤＡＥ、ＳＲＡＥ及び重質ナフテン系オイルなど、当技術分野で知られている様々なオイルを含んでもよい。好適な低ＰＣＡオイルは、ＩＰ３４６法で測定した多環芳香族（ＰＣＡ）含有量が３重量％未満のものを挙げることができる。ＩＰ３４６法の手順は、石油及び関連製品の分析及び試験のための標準方法及び英国標準２０００パーツ、２００３年、第６２版、 英国石油協会出版（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＆ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００ Ｐａｒｔｓ， ２００３， ６２ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ， ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ， Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）に見出され得る。使用できる（非アミノ化及び非エポキシ化）植物油の代表例としては、大豆油、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、ベニバナ油等が挙げられる。
【0053】
本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、シリカを含む。ゴム組成物に使用され得る一般的に採用されるケイ質顔料には、例えば、従来のパイロジェニック及び沈降ケイ質顔料（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、例えば、ケイ酸ナトリウムなどの可溶性ケイ酸塩の酸性化によって得られるような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る。一実施形態では、ＢＥＴ表面積は、１グラム当たり４０～６００平方メートルの範囲内であってもよい。別の実施形態では、ＢＥＴ表面積は、１グラム当たり５０～３００平方メートルの範囲内であってよい。ＢＥＴ表面積は、本明細書においてはＡＳＴＭ Ｄ５６０４－９６又は同等の方法に従って決定される。従来のシリカは、ＡＳＴＭ Ｄ ２４１４又は同等法に従って好適に決定することができる１００ｃｍ３／１００ｇ～４００ｃｍ３／１００ｇ、或いは１５０ｃｍ３／１００ｇ～３００ｃｍ３／１００ｇの範囲のジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収値を有することによっても特徴付けることができる。様々な市販のシリカを使用することができ、例えば、ＰＰＧインダストリーズからＨｉ－Ｓｉｌ（商標）の下で２１０、３１５Ｇ、ＥＺ１６０Ｇの呼称で市販されているシリカ；例えばＺｅｏＳｉｌ（商標） １１６５ ＭＰ及びＺｅｏＳｉｌ（商標） Ｐｒｅｍｉｕｍ ２００ ＭＰの呼称でＳｏｌｖａｙ社から入手できるシリカ；及び例えばＶＮ２及びＵｌｔｒａｓｉｌ（商標） ６０００ＧＲ、９１００ＧＲの呼称でＥｖｏｎｉｋ ＡＧから入手できるシリカなどである。
【0054】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、例えば１３０ｍ２／ｇと２１０ｍ２／ｇの間、任意に１３０ｍ２／ｇと１５０ｍ２／ｇの間及び／又は１９０ｍ２／ｇと２１０ｍ２／ｇの間、更には１９５ｍ２／ｇと２０５ｍ２／ｇの間のＣＴＡＢ吸着表面積を有し得る予備シラン処理した沈降シリカを含んでいてもよい。シリカ表面積の決定のためのＣＴＡＢ（臭化セチルトリメチルアンモニウム）法（ＡＳＴＭ Ｄ６８４５）は、当業者に既知である。
【0055】
本発明の好ましい態様では、ゴム組成物への添加前に少なくとも１種のシラン又はシラザンで処理された表面改質された沈降シリカが採用される。適切な表面改質剤としては、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、オルガノメルカプトアルコキシシラン、及びヘキサメチルジシラザンが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【0056】
任意に使用できるシリカ分散助剤は、シリカの重量を基準にして０．１重量％～２５重量％の範囲の量で存在でき、０．５重量％～２０重量％が好適であり、シリカの重量を基準にして１重量％～１５重量％もまた好適である。
【0057】
様々な前処理沈降シリカは、米国特許４，７０４，４１４号、米国特許６，１２３，７６２号及び米国特許６，５７３，３２４号に記載されている。
【0058】
本発明の実施に使用するのに適した前処理されたシリカ（すなわち、本発明の実施に使用するのに適したシランで前処理されたシリカ）の例としては、メルカプトシランで前処理されたシリカであるＣｉｐｔａｎｅ（登録商標）２５５ ＬＤ及びＣｉｐｔａｎｅ（登録商標） ＬＰ（ＰＰＧインダストリーズ社）が挙げられ、また、オルガノシランビス（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Ｄｅｇｕｓｓａ社のＣｏｕｐｓｉｌ（登録商標） ８１１３及びＣｏｕｐｓｉｌ（登録商標） ６５０８、ＰＰＧインダストリーズ社からのＡｇｉｌｏｎ（登録商標）４００シリカ、ＰＰＧインダストリーズ社からのＡｇｉｌｏｎ（登録商標）４５４シリカ、及びＰＰＧインダストリーズ社からのＡｇｉｌｏｎ（登録商標）４５８シリカが含まれる。好ましい予備シラン処理沈降シリカの代表例としては、ＰＰＧインダストリーズ社製のＡｇｉｌｏｎ（登録商標）４００、Ａｇｉｌｏｎ（登録商標）４５４及びＡｇｉｌｏｎ（登録商標）４５８がある。
【0059】
予めシラン処理された沈降シリカ上及び沈降シリカ上の水酸基と反応する部位と、前記エラストマーと相互作用する別の部位を有する代表的なシリカカップラー（シリカカップリング剤）は、例えば、（Ａ）平均２～４個、或いは２～２．６又は３．２～３．８の範囲の硫黄原子をその接続ブリッジに含むビス（３－トリアルコキシシリルアルキル）ポリスルフィド、又は（Ｂ）アルコキシオルガノメルカプトシラン、又は（Ｃ）それらの組み合わせである。このようなビス（３－トリアルコキシシリルアルキル）ポリスルフィドの代表例としては、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィドを挙げることができる。示されるように、予めシラン化された沈降シリカの場合、シリカカップラーは、望ましくはアルコキシオルガノメルカプトシランとすることができる。予備的にシラン化されていない沈降シリカについては、シリカカップラーは、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィドとすることができ、又はそれを含むものであってもよい。
【0060】
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、ゴム組成物へのシリカカップラーの添加を除く（つまりシリカカップラーを除く）。
【0061】
上記の通り、好ましい実施形態においてゴム組成物は、ゴム組成物に追加されたシリカカップラーの組み合わせを含んでもよい。特に、そのポリスルフィドブリッジに平均２～４個の接続硫黄原子を含むビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィドを、前記ゴム組成物に加えられる追加の沈降シリカ（予備的にシラン化されていない沈降シリカ）と共に含み、前記沈降シリカに対する予めシラン化された沈降シリカの比は、望ましくは少なくとも８／１で、代替的には少なくとも１０／１とされる。
【0062】
本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、カーボンブラックを含んでもよい。このようなカーボンブラックの代表例としては、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、Ｎ９９１グレードが含まれる。これらのカーボンブラックは、９ｇ／ｋｇから１４５ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素吸収量及び３４ｃｍ３／１００ｇから１５０ｃｍ３／１００ｇの範囲のＤＢＰ数を有する。ヨウ素吸収量は、ＡＳＴＭ Ｄ１５１０又は同等規格に従って好適に決定することができる。一般に採用されているカーボンブラックは、１０ｐｈｒ～１５０ｐｈｒの範囲の量で従来の充填剤として使用することができる。しかしながら、好ましい実施形態では、好ましい実施形態が高シリカ化合物及びその特性の改善に向けられるため、組成物は最大で１０ｐｈｒのカーボンブラック、好ましくは最大で５ｐｈｒのカーボンブラックを含んで成る。
【0063】
本発明の好ましい態様では、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む粒子状充填剤、米国特許６，２４２，５３４に開示されているものを含む架橋粒子状ポリマーゲルを含む他の充填剤がゴム組成物中に使用されてもよい。米国特許６，２０７，７５７、米国特許６，１３３，３６４、米国特許６，３７２，８５７、米国特許５，３９５，８９１、又は米国特許６，１２７，４８８に開示されているもの、及び米国特許５，６７２，６３９に開示されているがこれに限らない可塑化スターチ複合充填剤を含む。シンジオタクチックポリブタジエンも利用することができる。そのような他の充填剤は、１ｐｈｒから３０ｐｈｒの範囲の量で使用されてもよい。
【0064】
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又はシランを含有してもよい。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
ここで、Ｚは、以下の群から選択される。
Ｚ―Ａｌｋ―Ｓｎ―Ａｌｋ―Ｚ Ｉ
ここで、Ｚは、以下の群から選択される。
【0065】
【化1】
【0066】
ここで、Ｒ１は１～４個の炭素原子を有するアルキル基、シクロヘキシル又はフェニルであり、Ｒ２は１～８個の炭素原子を有するアルコキシ又は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。
【0067】
一実施形態では、硫黄含有有機ケイ素化合物は３，３’－ビス（トリメトキシ又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は３，３’－ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド及び／又は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、以下であり得る。
【0068】
【化2】
【0069】
ここで、Ｒ２は２～４個の炭素原子、或いは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、或いは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、或いは２又は４の整数である。別の実施形態では、好適な硫黄含有有機ケイ素化合物には、米国特許第６，６０８，１２５号に開示された化合物が含まれる。一実施形態では、硫黄含有有機ケイ素化合物には、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社からＮＸＴとして市販されている３－（オクタノイルチオ）－１－プロピルトリエトキシシラン、ＣＨ３（ＣＨ２）６Ｃ（＝Ｏ）－Ｓ－ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３、が含まれる。別の実施形態では、好適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は、デグサ社製の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。一般に、化合物の量は、０．５ｐｈｒ～２０ｐｈｒの範囲であってよい。一実施形態では、その量は１ｐｈｒ～１０ｐｈｒの範囲となる。
【0070】
本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、０．１ｐｈｒ未満のコバルト塩又は０ｐｈｒのコバルト塩を含んでいる。
【0071】
ゴム組成物は、ゴム配合技術において一般的に知られている方法、例えば、種々の硫黄加硫可能な構成ゴムと、例えば、硫黄供与体、活性剤及び遅延剤などの硬化助剤、並びに油、粘着付与樹脂及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、抗オゾン剤及びペプタイジング剤などの加工添加剤などの一般的に用いられる種々の添加剤を混合して配合できることは、当該分野の技術を有するものには容易に理解できることである。当業者に知られているように、硫黄加硫可能な材料及び硫黄加硫された材料（ゴム）の意図された使用に応じて、上記の添加剤が選択され、慣用の量で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としては、元素状硫黄（遊離硫黄）、アミンジスルフィド、高分子ポリスルフィド及び硫黄オレフィン付加物が挙げられる。一実施形態において、硫黄加硫剤は、元素状硫黄である。硫黄加硫剤は、例えば、０．５ｐｈｒ～８ｐｈｒの範囲の量で、或いは、１．５ｐｈｒ～６ｐｈｒの範囲の量で使用され得る。粘着付与剤樹脂を使用する場合、粘着付与剤樹脂の典型的な量は、例えば０．５ｐｈｒ～１０ｐｈｒ、通常１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含む。加工助剤を使用する場合、加工助剤の典型的な量、例えば１ｐｈｒ～５０ｐｈｒ（これは、特に油を含み得る）を含む。抗酸化剤を使用する場合、抗酸化剤の典型的な量、例えば１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含み得る。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及び他のもの、例えばヴァンダービルト・ラバー・ハンドブック（１９７８）、３４４～３４６頁に開示されているものであってもよい。抗オゾン剤を使用する場合、抗オゾン剤の典型的な量、例えば１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含み得る。ステアリン酸を含み得る脂肪酸を使用する場合、ステアリン酸を含み得る脂肪酸の典型的な量、例えば０．５ｐｈｒ～３ｐｈｒを含み得る。ワックスを使用する場合、ワックスの典型的な量、１ｐｈｒ～５ｐｈｒの範囲内のレベルで使用する。多くの場合、マイクロスタリンワックスが使用される。ペプタイジング剤を使用する場合、ペプタイジング剤の典型的な量は、通常は０．１ｐｈｒ～１ｐｈｒの範囲内である。典型的なペプタイジング剤は、例えば、ペンタクロロチオフェノール及び／又はジベンズアミドジフェニルジスルフィドであり得る。
【0072】
促進剤は、加硫に必要な時間及び／又は温度を制御し、加硫物の特性を向上させるために好ましく使用され得るが、必ずしもそうである必要はない。一実施形態では、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。一次促進剤は、０．５ｐｈｒ～４ｐｈｒ、代替的に０．８ｐｈｒ～１．５ｐｈｒの範囲の総量で使用されてもよい。別の実施形態では、加硫材を活性化して特性を向上させるために、一次促進剤と二次促進剤の組み合わせを、二次促進剤をより少ない量、例えば０．０５ｐｈｒ～３ｐｈｒで使用してもよい。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もたらし、いずれかの促進剤を単独で使用した場合よりもいくらか優れていることが期待される。更に、通常の加工温度では影響を受けず、通常の加硫温度で十分な硬化が得られる遅延作用型促進剤も使用できる。また、加硫遅延剤も使用することができる。本発明で使用され得る好適な種類の促進剤は、例えば、アミン類、ジスルフィド類、グアニジン類、チオ尿素類、チアゾール類、チウラム類、スルフェンアミド類、ジチオカルバメート類、及びキサンテート類などである。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又はチウラム化合物であってよい。好適なグアニジンとしては、ジフェニルグアニジン等が挙げられる。好適なチウラム類としては、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、テトラベンジルチウラムジスルフィド等を挙げることができる。
【0073】
ゴム組成物の混合は、ゴム混合技術における当業者に知られている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において混合されてもよい。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、すなわち究極温度で行われる「生産的」混合段階と、従来から呼ばれている最終段階で混合されてもよい。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℃の間のゴム温度を製造するのに適した期間、ミキサー又は押出機で機械的に作業することを含む。熱機械加工の適切な時間は、操作条件、及び成分の量と性質の関数として変化する。例えば、熱機械加工は１分～２０分の間であってもよい。
【0074】
本発明の好ましい態様においては、タイヤ、動力伝達ベルト、ホース、軌道、エアスリーブ及びコンベヤベルトから選択される、本発明に係るゴム組成物を含むゴム製品が提供される。
【0075】
本発明の好ましい態様において、本発明に係るゴム組成物からなるゴム製品は、トレッド、シェアバンド、ゴムスポーク、アンダートレッド、サイドウォール、エイペックス、フリッパ、チッパ、チェーファー、カーカス、ベルト、オーバーレイから選ばれる、１以上のゴム成分を含み、該ゴム成分の１以上が該ゴム組成物から構成されるタイヤである。好ましい実施形態において、タイヤは、ゴム組成物からなるトレッドを有する。好ましい実施形態では、タイヤは、１つ以上のトレッドキャップ層を有するトレッドを有し、本発明に係るゴム組成物は、２つの半径方向最外側のトレッドキャップ層のうちの１つ以上、好ましくは半径方向最外側のトレッドキャップ層中にある。
【0076】
別の実施形態では、ゴム組成物は、半径方向最外側のトレッドキャップ層の半径方向内側にあるトレッドキャップ層内にある。本発明によるゴム組成物は、そのとき、任意に、半径方向最外側のトレッドキャップ層には存在しない。そのような実施形態では、半径方向最外側のトレッドキャップ層は、本発明によるゴム組成物を含んでいない。対照的に、半径方向最外層のトレッドキャップ層の半径方向下方のトレッドキャップ層のゴム組成物は、本発明（又はその実施形態の１つ以上）に従うゴム組成物を有する。このような配置又は構成は、第１のトレッドキャップ層が摩耗し、トレッドの半径方向リブ又はブロック高さが減少したときに、グリップ高さ、特にウェットグリップを同様の高さに維持するのに役立つことができる。そして、トレッド高さの損失は、本発明によるゴム組成物の進化したグリップによって少なくとも部分的に補償することができる。
【0077】
本発明の空気入りタイヤの加硫は、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、加硫は、１１０℃～１８０℃の範囲の温度で実施される。加硫工程は、プレスや金型での加熱、過熱蒸気や熱風による加熱など、通常の加硫工程のいずれを用いてもよい。しかし、本発明のタイヤは、一般に、１３２℃～１６６℃の範囲の温度で加硫されることが好ましく、１４３℃～１５４℃の範囲の温度で加硫されることがより典型的である。このようなタイヤは、既知の様々な方法によって構築、整形、成型、及び硬化させることができ、このような技術の当業者には容易に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【0078】
本発明の構造、操作、及び利点は、添付の図面と共に講じられる以下の説明を熟考することにより、より明らかになるであろう。
【図1】本発明の実施形態に係るゴム組成物を有するゴム部材からな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】
【0079】
図１は、本発明の一実施形態に係るタイヤ１の概略断面図である。タイヤ１は、トレッド１０、インナーライナー１３、４枚のベルトプライ１１からなるベルト、カーカスプライ９、２箇所のサイドウォール２、及び２箇所のビード領域３、ビードフィラーエイペックス５及びビード４等の複数のタイヤ構成部材を備えている。該例のタイヤ１は、例えば、車両、例えば、トラックや乗用車のリムに装着するのに好適である。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によって覆われてもよく、及び／又は、１つ以上のブレーカープライを含んでもよい。カーカスプライ９は、一対の軸方向に対向する端部部分６を含み、その各々は、ビード４のそれぞれの１つと関連している。カーカスプライ９の各軸方向端部分６は、各軸方向端部分６を固定する位置まで、それぞれのビード４の周りに折り返されてもよい。カーカスプライ９の折り返された部分６は、同じくタイヤ構成部品とされる２つのフリッパ８の軸方向外面及び２つのチッパ７の軸方向内面に係合していてもよい。図１に示すように、例示的なトレッド１０は、周方向溝２０を有していてもよく、各溝２０は、本質的にトレッド１０にＵ字形開口を画定している。トレッド１０の主要部分は、１つ又は複数のトレッドコンパウンドで形成されてもよい。更に、溝２０、特に溝２０の底部及び／又は側壁は、残りのトレッドコンパウンドよりも高い硬度及び／又は剛性を有するゴムコンパウンドによって補強され得る。このような補強は、本明細書において、溝補強と呼ばれ得る。
【0080】
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及びオーバーレイ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及び更なる構成要素は、本発明にとって必須でない。また、カーカスプライ９の折り返し端は、本発明にとって必須ではなく、或いは、ビード領域３の反対側を通過し、ビード４の軸方向外側の代わりに、ビード４の軸方向内側の端であってもよい。また、タイヤは、例えば異なる数の溝２０、例えば４つ以下の溝を有し得る。
【0081】
実施形態において、タイヤ１又は他のタイヤのトレッド１０は、以下の表１に特定されるように、本発明実施例によるゴム組成物からなる。本発明の好ましい実施形態に係るゴム組成物は、道路に接するトレッド又はトレッド層に使用される。
【0082】
【表1】
【0083】
１ －６２℃のＴｇとチオール－アルコキシシラン官能基を有するトリンセオ社のＳｐｒｉｎｔａｎ（登録商標） ＳＬＲ ３４０２
２ 約－２７℃のＴｇとアミノシラン官能基を有するＪＳＲ社のＨＰＲ ３５５Ｈ
３ 天然ゴム
４ 約７０℃のＴｇを有するＤＲＴ社製Ｄｅｒｃｏｌｙｔｅ（登録商標）Ａ１１５
５ 約５４℃のＴｇを有するエクソンモービル社製Ｏｐｐｅｒａ（登録商標）３８３
６ ＢＥＴ比表面積１５ｍ２／ｇ、ｄ５０ ０．４μｍ、ｄ９０ ０．８μｍ、
ｄ１０ ０．３μｍ、材料密度 ２．４ｇ／ｃｍ３のＡｌ（ＯＨ）３
７ ２１５ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有するソルベイ社のＺｅｏｓｉｌ（登録商標）
Ｐｒｅｍｉｕｍ ２００ＭＰ
８ ビストリエトキシシリルプロピルジスルフィド
９ ビストリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド
１０ ジヒドロキノリンとフェニレンジアミンをベースとする。
１１ １，６－ビス（Ｎ，Ｎ－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン、約１０％のオイル及びカーボンブラックを含むランクセス社製のＶｕｌｃｕｒｅｎ（登録商標）
１２ ＴＢＢＳ及びＤＰＧタイプ
２ 約－２７℃のＴｇとアミノシラン官能基を有するＪＳＲ社のＨＰＲ ３５５Ｈ
３ 天然ゴム
４ 約７０℃のＴｇを有するＤＲＴ社製Ｄｅｒｃｏｌｙｔｅ（登録商標）Ａ１１５
５ 約５４℃のＴｇを有するエクソンモービル社製Ｏｐｐｅｒａ（登録商標）３８３
６ ＢＥＴ比表面積１５ｍ２／ｇ、ｄ５０ ０．４μｍ、ｄ９０ ０．８μｍ、
ｄ１０ ０．３μｍ、材料密度 ２．４ｇ／ｃｍ３のＡｌ（ＯＨ）３
７ ２１５ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有するソルベイ社のＺｅｏｓｉｌ（登録商標）
Ｐｒｅｍｉｕｍ ２００ＭＰ
８ ビストリエトキシシリルプロピルジスルフィド
９ ビストリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド
１０ ジヒドロキノリンとフェニレンジアミンをベースとする。
１１ １，６－ビス（Ｎ，Ｎ－ジベンジルチオカルバモイルジチオ）ヘキサン、約１０％のオイル及びカーボンブラックを含むランクセス社製のＶｕｌｃｕｒｅｎ（登録商標）
１２ ＴＢＢＳ及びＤＰＧタイプ
【0084】
表２は、上記表１に記載の比較例及び本発明例に基づいて得られたタイヤ特性を示す。以下の結果から明らかなように、本発明例では、樹脂の種類を変更することにより、驚くほどウェットグリップとトレッド摩耗が大幅に改善されていることがわかる。また、ウェットグリップは横ばいであり、これらの特性の全体的なバランスが改善されていることがわかる。
【0085】
【表2】
【0086】
ａ ラボ試験、３０℃での接線デルタせん断応答の動的機械分析（ＤＭＡ）に基づき、比較例に対して正規化した結果（単位：％）。
ｂ リニアフリクションテスターでの伝達摩擦力の測定によるラボ試験、比較例で規格化した結果（単位：％）。
ｃ ＡＳＴＭ Ｄ５９６３に基づき測定した摩耗量に基づき、比較例に対して正規化した試験結果（単位：％）。
ｂ リニアフリクションテスターでの伝達摩擦力の測定によるラボ試験、比較例で規格化した結果（単位：％）。
ｃ ＡＳＴＭ Ｄ５９６３に基づき測定した摩耗量に基づき、比較例に対して正規化した試験結果（単位：％）。
【図1】
【外国語明細書】