JP2001098113A - ヒドロキシル末端ポリアルキレン・ポリマー含有ゴム組成物、及びそのトレッドを有するタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた性質を有するヒドロキシル末端ポリア
ルキレン・ポリマー含有ゴム組成物、及びそのトレッド
を有するタイヤを提供すること。 【解決手段】 本発明は、主としてシス１，４−ポリイ
ソプレンゴムから構成される、少なくとも１種類のジエ
ンに基づくエラストマーと、少なくとも１種類の液体ヒ
ドロキシル末端ポリアルキレン・ポリマーとから、カー
ボンブラックとして又はカーボンブラック及び／若しく
はシリカとしての強化材並びにカップリング剤と共に成
るゴム組成物に関する。本発明は、このようなゴム組成
物のトレッドを有するタイヤにも関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、シス１，４−ポリ
イソプレンゴムと少なくとも１種類の液体ヒドロキシル
末端ポリアルキレン・ポリマーとの組み合わせから成る
ゴム組成物と、硫黄硬化される、このような組成物とに
関する。該ゴム組成物は付加的なジエンに基づくエラス
トマーをも含有することができる。該ゴム組成物はカー
ボンブラックとして又はカーボンブラック及び／又はシ
リカとしての強化材をカップリング剤と共に含有する。
本発明はまた、このようなゴム組成物のトレッドを有す
るタイヤにも関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤは時には、カーボンブラックとし
て又はシリカとしての強化材を、ジエンに基づくエラス
トマーにシリカを結合させるのに役立つカップリング剤
と組み合わせて含有する、ジエンに基づくエラストマー
から成るゴム組成物のトレッドを有して製造される。

【０００３】このような目的のためのカップリング剤は
通常、シリカ上のヒドロキシル基（例えば、シラノール
基）と反応性である部分と、ジエンに基づくエラストマ
ーと相互作用する他の部分とを有する。このような原理
（ｐｈｉｌｏｓｏｐｈｙ）は当業者に周知である。

【０００４】このようなカップリング剤の代表的なもの
は、例えば、ビス−（３−アルコキシシランアルキル）
ポリスルフィドであり、これはそれらのポリスルフィド
架橋に２〜８個の硫黄原子を含有し、テトラスルフィド
材料では平均３．５〜４．５個の硫黄原子及びジスルフ
ィド材料では平均約２〜約２．６個の硫黄原子を含有す
る。このようなカップリング剤では、アルコキシシラン
はシリカ上のシラノール基と反応するために有効であ
る。

【０００５】本発明の説明において、本明細書で、慣用
的実際に従って用いる“ｐｈｒ”なる用語は、“ゴム・
エラストマー １００重量部当りの各材料の重量部”を
意味する。本発明の説明において、“ゴム”及び“エラ
ストマー”なる用語は、他に指定しない限り、互換的に
用いることができる。本明細書で用いる“ゴム組成
物”、“配合ゴム”及び“ゴム・コンパウンド”なる用
語は“種々な成分及び材料とブレンド又は混合されてい
るゴム”を意味するために互換的に用いられ、“硬化す
る”及び“加硫する”なる用語も本明細書では、他に指
示しない限り、互換的に用いることができ、このような
用語はゴム混合又はゴム配合技術分野における熟練した
人々に周知である。

【０００６】

【発明の概要】本発明は、主としてシス１，４−ポリイ
ソプレンゴムから構成される、少なくとも１種類のジエ
ンに基づくエラストマーと、少なくとも１種類の液体ヒ
ドロキシル末端ポリアルキレン・ポリマーとから、カー
ボンブラックとして又はカーボンブラック及び／若しく
はシリカとしての強化材並びにカップリング剤（前記カ
ップリング剤は液体ポリマーの表面上に含有されるヒド
ロキシル基並びにシリカの表面上のヒドロキシル基と反
応する部分と、ジエンに基づくゴムと相互作用する他の
部分とを有するように設計される）と共に成るゴム組成
物に関する。

【０００７】本発明によると、 ゴム成分 １００重量
部に基づいて（ｐｈｒ）、（Ａ）（ｉ）シス１，４−ポ
リイソプレンゴム 約５５〜約１００、或いは約７５〜
約１００若しくは約９０〜約１００重量部（ｐｈｒ）と
（ｉｉ）共役ジエンのホモポリマー及びコポリマーと、
少なくとも１種類の共役ジエンと、スチレン及びα−メ
チルスチレンから選択されたビニル芳香族化合物、好ま
しくはスチレンとのコポリマーとから選択された、少な
くとも１種類の他のジエンに基づくゴム ０〜４５、或
いは約０〜約２５若しくは約０〜約１０ｐｈｒとから成
る、少なくとも１種類のジエンに基づくエラストマー
１００ｐｈｒと；（Ｂ）液体のヒドロキシル末端ポリア
ルキレン・ポリマー（前記ポリアルキレンのアルキレン
体（ａｌｋｙｌｅｎｅ ｍｅｒ）単位は２〜５個、或い
は２〜４個の炭素原子を含有する少なくとも１種類のア
ルキレン炭化水素から選択され、前記ポリアルキレン・
ポリマーは（ｉ）第１級ヒドロキシル基によるモノヒド
ロキシル末端を有するか、又は（ｉｉ）第１級ヒドロキ
シル基によるジヒドロキシル末端を有する）約１〜約５
０、或いは約２〜約２５若しくは約２〜約１０ｐｈｒ
と；（Ｃ）（１）カーボンブラックとして又は（２）カ
ーボンブラック及び、シリカに基づく強化材（前記シリ
カに基づく強化材はアモルファス・シリカ、アルミノシ
リケート及び表面にシリコンを含有するカーボンブラッ
クの少なくとも１種類から選択され、前記シリカに基づ
く強化材はその表面にヒドロキシル基を含有する）とし
ての粒状強化充填材 約２０〜約１００、或いは約３５
〜約９０ｐｈｒとから、前記シリカに基づく強化材に対
するカップリング剤（前記カップリング剤は、前記シリ
カに基づく強化材の表面上のヒドロキシル基及び前記ヒ
ドロキシル末端ポリアルキレン・ポリマーのヒドロキシ
ル基と反応性である部分と、前記エラストマー（単数又
は複数種類）と相互作用する他の部分とを含有する）と
共に成るゴム組成物を提供する。

【０００８】実際に、前記強化材がカーボンブラック
と、シリカに基づく強化材とから、カップリング剤と共
に成り、前記シリカに基づく強化材の、カーボンブラッ
ク強化材に対する重量比率が１／１０〜１０／１の範囲
内であることが好ましい。

【０００９】実際に、前記ヒドロキシル末端ポリアルキ
レンの前記ポリアルキレンのポリアルキレン成分は、イ
ソプレン及び１，３−ブタジエンの少なくとも一方の有
機溶液重合によって製造されたポリマーを水素化し、そ
れによって、エチレン、プロピレン及びブチレン単位の
少なくとも１種類から成るヒドロキシル末端ポリアルキ
レンを得ることによって得られたものである。

【００１０】或いは、このようなポリアルキレン成分
は、イソプレン及び／又は１，３−ブタジエンの部分的
水素化ポリマーでありうる。好ましくは、ポリアルキレ
ン成分はイソプレン又は１，３−ブタジエンの水素化又
は部分的水素化ポリマーである。

【００１１】イソプレン及び／又は１，３−ブタジエン
のポリマーの全体的水素化が飽和ポリアルキレン構造を
有するポリマーを与える、又は部分的水素化が飽和構造
と不飽和構造との組み合わせを有するポリマーを与える
ことが考えられる。

【００１２】実際に、前記液体ヒドロキシル末端ポリア
ルキレン・ポリマーが第１級ヒドロキシル基（単数又は
複数）によるモノヒドロキシル末端又はジヒドロキシル
末端を有しており、前記ジヒドロキシル末端ポリアルキ
レン・ポリマーでは、前記ヒドロキシル末端基が第１級
ヒドロキシル基であることが好ましい。

【００１３】実際に、前記液体ヒドロキシル末端ポリア
ルキレン・ポリマーは、それが室温において又は約２３
℃において液体である限り、即ち、このような温度にお
いて容易に注入可能である限り、好ましくは約２５０〜
約７０，０００、より好ましくは約５００〜約７，００
０の当量範囲(equivalent weight range)を有しうる。

【００１４】適当な液体ヒドロキシル末端ポリアルキレ
ン・ポリマーの例は、ＳｈｅｌｌＣｈｅｍｉｃａｌから
入手可能であるもの、即ち、モノヒドロキシル末端ポリ
マーとしてはＫｒａｔｏｎ Ｌ−１２０３及びジヒドロ
キシル末端ポリマーとしてはＫｒａｔｏｎ Ｌ−２２０
３である。

【００１５】実際に、シス１，４−ポリイソプレンゴム
は天然ゴムでも合成ゴムでもよい。通常は天然ゴムが好
ましい。本発明の実施においては、種々な付加的なジエ
ンに基づくエラストマー又はゴムをシス１，４−ポリイ
ソプレンゴムと組み合わせて用いることができる。ジエ
ンに基づくエラストマーとしての付加的なエラストマー
が硫黄硬化可能性（例えば、加硫可能性）エラストマー
であることが考えられる。本発明によって用いられる付
加的なエラストマーは、典型的に４〜１２個の炭素原子
を含有する、好ましくは４〜約８個の炭素原子を含有す
る共役ジエン・モノマーの重合によって得られたもので
ありうる。このような共役ジエン・モノマーの代表的な
例は好ましくは１，３−ブタジエン及び／又はイソプレ
ンである。エラストマーはこのようなジエンと、例えば
スチレン及びα−メチルスチレンのようなビニル芳香族
化合物、好ましくはスチレンとのコポリマーであること
も可能である。

【００１６】このような付加的なエラストマーは例えば
シス１，４−ポリブタジエン、スチレン−ブタジエン・
コポリマー（ＳＢＲ）、イソプレン／ブタジエン・コポ
リマー、スチレン／イソプレン・コポリマー、約４０〜
約９０％の範囲内のビニル１，２−含量を有する高ビニ
ルポリブタジエン、３，４−ポリイソプレン、トランス
１，４−ポリブタジエン及びスチレン／イソプレン／ブ
タジエン・ターポリマーから選択することができる。

【００１７】好ましくは、このような付加的エラストマ
ーはシス１，４−ポリブタジエン、ブタジエン／スチレ
ン・コポリマー、スチレン／イソプレン／ブタジエン・
ターポリマー、イソプレン／スチレン・コポリマー及び
イソプレン／ブタジエン・コポリマーから選択される。

【００１８】例えば、２種類以上のゴムの組み合わせ
は、エラストマーの主要な部分としての、好ましくは少
なくとも５５重量％のシス１，４−ポリイソプレンと、
例えばスチレン／ブタジエンゴム（本明細書ではＥ−Ｓ
ＢＲ及びＳ−ＳＢＲと呼ばれる、エマルジョン及び／又
は溶液重合によって得られるスチレン／ブタジエンゴ
ム）、イソプレン／ブタジエンゴム（ＩＢＲ）、スチレ
ン／イソプレンゴム及びスチレン／イソプレン／ブタジ
エン・ターポリマー（ＳＩＢＲ）のような、付加的ゴム
との組み合わせを包含しうる。

【００１９】或いは、イソプレン及び／又は１，３−ブ
タジエンの少なくとも１種類のスズ結合有機溶媒溶液重
合生成エラストマー（ｔｉｎ ｃｏｕｐｌｅｄ ｏｒｇ
ａｎｉｃ ｓｏｌｖｅｎｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｏｌ
ｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｅｌａｓ
ｔｏｍｅｒ）を用いることができる。スズ結合エラスト
マーの典型的な例は米国特許第５，５１４，７５６号に
見出すことができる。

【００２０】本発明の１態様では、約２０％〜約３５％
結合スチレンの比較的通常のスチレン含量を有する、エ
マルジョン重合生成スチレン−ブタジエンゴム（Ｅ−Ｓ
ＢＲ）及び溶液重合生成スチレン−ブタジエンゴム（Ｓ
−ＳＢＲ）を用いることができる。しかし、好ましく
は、比較的高いＴｇのエラストマーを得るために、Ｅ−
ＳＢＲ及びＳ−ＳＢＲは約３５％〜約５０％の範囲内の
高い結合スチレン含量を有し、それらのブタジエン部分
のビニル含量は約２０〜約６０％の中程度の範囲内であ
る。

【００２１】Ｅ−ＳＢＲ及びＳ−ＳＢＲの約３５％〜約
５０％の範囲内の比較的高い結合スチレン含量は、上記
中程度ビニル含量と共に、タイヤ・トレッドの牽引力又
は横滑り抵抗を強化するために有効であると見なされる
ことができる。

【００２２】１態様では、用いる場合のＥ−ＳＢＲの存
在は、未硬化エラストマー組成物混合物の加工性を、特
に溶液重合生成ＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）の使用に比べて、
強化するために有効であると見なされる。

【００２３】エマルジョン重合生成Ｅ−ＳＢＲ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
て共重合されたことを意味する。このようなことは当業
者に周知である。

【００２４】溶液重合生成ＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）、ＩＢ
Ｒ及びＳＩＢＲは、例えば、有機炭化水素溶媒の存在下
での有機リチウム触媒の作用によって便利に製造するこ
とができる。

【００２５】用いる場合のシス１，４−ポリブタジエン
ゴム（ＢＲ）は、タイヤ・トレッドの耐摩耗性、又はト
レッド耐摩耗性を強化するために有効であると見なされ
る。このようなＢＲは、例えば、１，３−ブタジエンの
有機溶液重合によって製造することができる。ＢＲは、
例えば、少なくとも９０％シス１，４含量を有すること
によって便宜的に特徴づけることができる。

【００２６】実際に、本発明のゴム組成物は液体ヒドロ
キシル末端ポリアルキレン・ポリマーをエラストマー
（単数又は複数種類）、粒状強化材及びカップリング剤
と共に簡単に混合することによって、製造することがで
きる。これは非常に多様な混合方法を用いて行うことが
できる。大抵の場合に、混合はＢａｎｂｕｒｙミキサー
又はミルミキサーを用いて行われる。ノンプロダクティ
ブ配合段階中に液体ポリマーをエラストマー中に混入す
ることが、一般的に好ましい。

【００２７】しかし、代替え手段では、液体ヒドロキシ
ル末端ポリアルキレン・ポリマーにエラストマー組成物
を混合してから、例えば分解防止剤（ａｎｔｉｄｅｇｒ
ａｄａｎｔ）以外の、又は例えば油展ゴムの場合にはゴ
ム・プロセス油以外の残りの成分と混合することができ
る。

【００２８】当業者に周知の慣用的実施であるように、
ノンプロダクティブ予備混合段階で混合したゴム組成物
（ノンプロダクティブ・コンパウンド）は通常は例えば
硫黄のような硬化剤も、硬化剤のための促進剤も含有し
ない。一方、プロダクティブ混合段階で逐次混合したゴ
ム組成物（プロダクティブ・コンパウンド）は、硬化温
度に加熱された後にゴムを硬化させる（加硫する）硬化
剤を含有する。

【００２９】本発明のゴム組成物は、しばしば及び慣用
的に、多様な付加的配合成分及び／又は添加剤を含有す
る。加工助剤及びゴム配合成分の典型的な量は約１〜約
５０ｐｈｒを含みうる。このような加工助剤は例えば芳
香族プロセス油、ナフテン系プロセス油及び／又はパラ
フィン系プロセス油を包含しうる。ステアリン酸は典型
的に“ゴム配合成分”と呼ばれる。ステアリン酸は、購
入された状態で、主としてステアリン酸をオレイン酸、
リノレン酸及び／又はパルミチン酸の少なくとも１種類
の少量と共に含有する。この混合物は少量（約６重量％
未満）のミリスチン酸、アラキン酸及び／又はアラキド
ン酸をも含有しうる。このような物質又は混合物はゴム
配合技術分野において慣例的に“ステアリン酸”と呼ば
れる。酸化防止剤の典型的な量は約１〜約５ｐｈｒを含
む。典型的な酸化防止剤は例えばジフェニル−ｐ−フェ
ニレンジアミンと、例えばＴｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌ
ｔＲｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（１９７８）、３４
４〜３４６頁に開示されているような、他の酸化防止剤
である。オゾン劣化防止剤（ａｎｔｉｏｚｏｎａｎｔ）
の典型的な量は約０．５〜約３ｐｈｒを含む。ステアリ
ン酸を包含しうる、用いる場合の脂肪酸の典型的な量は
約０．５〜約３ｐｈｒを含む。ペプタイザー（ｐｅｐｔ
ｉｚｅｒ）の典型的な量は約０．１〜約１ｐｈｒを含
む。典型的なペプタイザーは例えばペンタクロロチオフ
ェノール及びジベンズアミドジフェニルジスルフィドで
ありうる。

【００３０】加硫は硫黄加硫剤の存在下で行われる。適
当な硫黄加硫剤の例は、元素状硫黄（遊離硫黄）、又は
硫黄供与加硫剤、例えばアミンジスルフィド、ポリマー
のポリスルフィド又は硫黄オレフィン・アダクトを包含
する。好ましくは、硫黄加硫剤は元素状硫黄である。当
業者に知られているように、硫黄加硫剤は約０．５〜約
４ｐｈｒの範囲の量で、又は状況によっては、約８ｐｈ
ｒまでの量でさえ用いられ、約１．５〜約２．５ｐｈ
ｒ、時には、２〜２．５ｐｈｒの範囲が好ましい。

【００３１】促進剤は、加硫のために必要な時間及び／
又は温度を調節するために、及び加硫物の性質を改良す
るために用いられる。１実施態様では、単一促進剤系、
即ち、一次促進剤を用ることができる。慣用的にはかつ
好ましくは、一次促進剤（単数又は複数種類）は約０．
５〜約４ｐｈｒ、好ましくは約０．８〜約２．８ｐｈｒ
の範囲の総量で用いられる。他の実施態様では、加硫物
の性質を活性化し、改良するために、一次促進剤と二次
促進剤との組み合わせを用いることができ、二次促進剤
の方が少量（約０．０５〜約３ｐｈｒ）で用いられる。
これらの促進剤の組み合わせは最終性質に相乗的効果を
及ぼすと期待することができ、いずれかの促進剤単独の
使用によって生じる効果よりも幾らか良好である。さら
に、標準の加工温度によって影響されず、通常の加硫温
度において充分な加硫を生じる遅延作用促進剤を用いる
ことができる。加硫遅延剤を用いることもできる。本発
明に使用可能である適当な種類の促進剤は、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、及びキ
サンテート（ｘａｎｔｈａｔｅ）である。使用可能であ
る一次促進剤の幾つかの典型的な例は、例えばベンゾチ
アジルジスルフィド及び２−メルカプトベンゾチアゾー
ルのようなチアゾール促進剤；例えばＮ−オキシジエチ
レンベンゾチアゾール−２−スルフェンアミド、Ｎ−ｔ
−ブチル−２−ベンゾチアゾールスルフェンアミド及び
Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾールスルフェン
アミドのようなスルフェンアミド促進剤；例えばジメチ
ルジチオカルバミン酸ビスマス、ジエチルジチオカルバ
ミン酸カドミウム、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジ
メチルジチオカルバミン酸鉛、ジエチルジチオカルバミ
ン酸セレン、ジエチルジチオカルバミン酸テルル及びジ
メチルジチオカルバミン酸亜鉛のようなジチオカルバミ
ン酸塩促進剤；例えばジペンタメチレンチウラムヘキサ
スルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド及び
テトラエチルチウラムモノスルフィドのようなチウラム
促進剤；並びにトリメチルチオ尿素及びジメチルエチル
チオ尿素のようなチオ尿素促進剤を包含する。二次促進
剤を用いる場合には、二次促進剤は好ましくはグアニジ
ン、ジチオカルバメート又はチウラム化合物である。

【００３２】種々なカーボンブラックを用いることがで
きる。タイヤ・トレッドのためのこのようなカーボンブ
ラックの代表的なものは、例えば、Ｎ１１０、Ｎ１２
１、Ｎ２２０、Ｎ２３４及びＮ２９９のＡＳＴＭ名称を
有するカーボンブラックである。

【００３３】熱分解法及び沈降ケイ質顔料（シリカ）を
含めた、ゴム配合用途に用いられる一般用ケイ質顔料が
本発明にシリカとして使用可能であるが、沈降シリカが
好ましい。

【００３４】本発明に好ましく用いられるケイ質顔料
は、例えば可溶性シリケート、例えばケイ酸ナトリウム
の酸性化によって得られるような沈降シリカである。こ
のようなシリカは、例えば、窒素ガスを用いて測定され
る、好ましくは約４０〜約６００ｍ²／ｇの範囲内、よ
り通常には約５０〜約３００ｍ²／ｇの範囲内のＢＥＴ
表面積を有することで特徴づけることができる。表面積
を測定するＢＥＴ方法は、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈ
ｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅ
ｔｙ，６０巻，３０４頁（１９３０）に記載されてい
る。

【００３５】シリカは、電子顕微鏡によって測定して、
例えば０．０１〜０．０５ミクロンの範囲内の平均極限
粒度を有すると期待されるが、例えば、本明細書におけ
る例としてのみ、非限定的に、ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒ
ｉｅｓからの商標Ｈｉ−Ｓｉｌ、名称２１０，２４３等
で商業的に入手可能なシリカ；Ｒｈｏｄｉａから入手可
能な、例えばＺｅｏｓｉｌ １１６５ＭＰのようなシリ
カ；Ｄｅｇｕｓｓａから例えば名称ＶＮ２及びＶＮ３で
入手可能なシリカ；並びにＡｋｚｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
からのシリカ等のようなシリカ粒子を本発明に用いるた
めに考えることができる。

【００３６】本発明のエラストマー組成物は、例えば、
比較的高速度で用いるように意図された高性能タイヤ・
トレッドとして使用可能である。

【００３７】

【実施例】実施例Ｉ シリカに基づく粒状強化材及びカーボンブラックをカッ
プリング剤と共に含有するジエンに基づくゴム組成物に
おける液体ヒドロキシル末端ポリアルキレン・ポリマー
の使用を評価するために、一連のサンプルを製造した。

【００３８】対照ゴム組成物は、５ｐｈｒのナフテン系
／パラフィン系ゴムプロセス油を３５ｐｈｒのシリカ、
１５ｐｈｒのカーボンブラック及び５ｐｈｒの５０％活
性カップリング剤と共に含有するサンプルＡ及びＦとし
て製造する。

【００３９】液体ヒドロキシル末端ポリアルキレン・ポ
リマーを含有する、サンプルＢ〜Ｅとしての実験ゴム組
成物を製造する。特に、液体ヒドロキシル末端ポリアル
キレン・ポリマーの量が可変であるとして示す組成を表
す表１に示した成分から、エラストマー組成物を製造す
る。プロセス油と液体ヒドロキシル末端ポリアルキレン
・ポリマーとの実際の量は次の実施例ＩＩの表２に、表
中でサンプルＡ〜Ｆとして同定されるサンプルの欄に、
種々な関連物理的性質と共に示す。

【００４０】サンプルは、密閉式（ｉｎｔｅｒｎａｌ）
ゴム混合機において三段階連続混合プロセスで、即ち、
第１及び第２ノンプロダクティブ混合段階と、その後の
プロダクティブ混合段階でサンプルを製造する。

【００４１】エラストマー、表示配合成分及び液体ヒド
ロキシル末端ポリアルキレン・ポリマーを第１ノンプロ
ダクティブ混合段階において加え、シリカ及びカップリ
ング剤の一部を第１及び第２ノンプロダクティブ混合段
階の両方において加える。混合を第1段階では約１６０
℃の温度までで約4分間行い、密閉式混合機から混合物
を取り出す。約室温に又は約２５℃に冷却した後に、次
に、ゴム組成物を第２混合段階において混合して、上記
追加のシリカとカップリング剤とを加え、２分間の混合
によって約１６０℃の温度に達した後に、約１６０℃の
温度において組成物を約4分間混合する。混合物を混合
機から取り出し、二ミルロールでシート化する。

【００４２】次のプロダクティブ混合段階において約１
１０℃の温度までで約２．５分間にわたって、硫黄硬化
剤と促進剤（単数又は複数種類）とを加える。ステアリ
ン酸、酸化亜鉛及び分解防止剤の慣用的な量を次の表１
に示した他の成分の特定量と共に用いた。

【００４３】

【表１】

【００４４】１．Ｔｈｅ Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｔｉｒｅ
＆ Ｒｕｂｂｅｒ ＣｏｍｐａｎｙからのＮａｔｓｙ
ｎ２２００としての合成シス１，４−ポリイソプレンゴ
ム ２．Ｎ２９９ ３．ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社からのＨｉ−Ｓｉ
ｌ ２１０としての粒状沈降シリカ ４．重合した１，２−ジヒドロ−２，２，４−トリメチ
ルキノリン型の酸化防止剤 ５．Ｄｅｇｕｓｓａ ＡＧからのＸ５０Ｓとしての、５
０／５０比率でのビス−（３−トリエトキシシリルプロ
ピル）テトラスルフィドとカーボンブラックとの複合材 ６．Ｅｘｘｏｎ ＣｏｍｐａｎｙからＦｌｅｘｏｎ６４
１としてのナフテン系／パラフィン系プロセス油 ７．Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社からＫｒａｔｏｎ
Ｌｉｑｕｉｄ Ｌ−１２０３として入手 ８．Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社からＫｒａｔｏｎ
Ｌｉｑｕｉｄ Ｌ−２２０３として入手 対照としてのサンプルＡ及びＦを含めた、サンプルＡ〜
Ｆのシリーズを表２に例示するように製造した。

【００４５】表１に示した組成から、次の表２に示し
た、液体ヒドロキシル末端ポリアルキレン・ポリマー及
び添加ゴムプロセス油の参考“可変”量を用いて、ゴム
組成物を製造した。

【００４６】ゴム組成物を適当な型において約３６分間
約１５０℃の温度に加熱することによって加硫した。加
硫したゴム・サンプルＡ〜Ｆの種々な物理的な性質を次
の表２と表２Ａに示す。

【００４７】応力−歪、硬度及び弾性反撥（ｒｅｂｏｕ
ｎｄ）の物理的性質を自動化試験系（ＡＴＳ）機器によ
って自動化規模で環状引張試験体（ｒｉｎｇ ｔｅｎｓ
ｉｌｅ ｓｐｅｃｉｍｅｎ）を用いて測定した。

【００４８】

【表２】

【００４９】

【表３】

【００５０】引張り強度値は、サンプル試験体が最大伸
びに達するときの最大応力の尺度である。このような物
理的性質は当業者に周知である。伸び値は、破断する前
のサンプル試験体の最大伸びの尺度である。このような
物理的性質は当業者に周知である。

【００５１】ショアＡ硬度値は、サンプルの耐局在塑性
変形性（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｌｏｃａｌｉｚ
ｅｄ ｐｌａｓｔｉｃ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の尺
度である。

【００５２】弾性反撥値は、サンプルが荷重下で変形
し、加えられた荷重の除去時に回復するときのサンプル
のエネルギー吸収容量の尺度である。ＤＩＮ摩耗値は、
１０ Ｎｅｗｔｏｎの荷重下で加えられた研削砥石（ａ
ｐｐｌｉｅｄ ａｂｒａｓｉｖｅ ｗｈｅｅｌ）に暴露
されたときのサンプルの体積損失の尺度である。低い値
は大きい耐摩耗性を意味する。

【００５３】表２と２Ａから、実験サンプルＢ〜Ｅが対
照Ａ及びＦと同様な応力−歪、モジュラス、弾性反撥、
硬度及びＲｈｅｏｖｉｂｒｏｎ動的性質を有すること
が、容易に分かる。しかし、実験サンプルＢ〜Ｅは対照
Ａ及びＦよりも高い引き裂き強度と改良されたＤＩＮ摩
耗（低い相対的体積損失）を示す。この意外な結果は、
改良されたトレッド摩耗及びチップ／チャンク又は引き
裂き抵抗のためにトレッド・コンパウンドにおいて有益
であると考えられる。

【００５４】実施例ＩＩ 下記表３に示したゴム組成物を用いて、第２ノンプロダ
クティブ混合段階で追加成分を加えないこと以外は実施
例Ｉに述べた混合方法に従って、付加的なゴム・サンプ
ルを製造する。

【００５５】これらのサンプルと、関連物理的性質とを
実施例ＩＩの表４と表４Ａに同様に報告する。これらの
サンプルを本明細書ではサンプルＧ〜Ｌとして同定し、
サンプルＧは対照である。

【００５６】

【表４】

【００５７】

【表５】

【００５８】

【表６】

【００５９】表４と４Ａから、実験サンプルＨ〜Ｋが対
照Ｇ及びＬと同様な応力−歪、モジュラス、弾性反撥、
硬度及びＲｈｅｏｖｉｂｒｏｎ動的性質を有すること
が、容易に分かる。しかし、実験サンプルＨ〜Ｋは対照
Ｇ及びＬよりも高い引き裂き強度を示す。

【００６０】さらに、ジヒドロキシル末端ポリアルキレ
ン（Ｋｒａｔｏｎ２２０３）を含有するサンプルＪ及び
Ｋは、ＤＩＮ摩耗耐性の改良（ｃｍ³損失が小さければ
小さいほど良好である）をも示す。

【００６１】実施例ＩＩＩ 下記表５に示したゴム組成物を用いて、第２ノンプロダ
クティブ混合段階で追加成分を加えないこと以外は実施
例１に述べた混合方法に従って、付加的なゴム・サンプ
ルを製造する。

【００６２】これらのサンプルと、関連物理的性質とを
実施例ＩＩＩの表６と表６Ａに同様に報告する。これら
のサンプルを本明細書ではサンプルＭ〜Ｒとして同定
し、サンプルＭは対照である。

【００６３】

【表７】

【００６４】１．Ｔｈｅ Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｔｉｒｅ
＆ Ｒｕｂｂｅｒ ＣｏｍｐａｎｙからのＰＬＦ１５
０２としてのエマルジョン重合生成スチレン／ブタジエ
ン・コポリマーゴム

【００６５】

【表８】

【００６６】

【表９】

【００６７】表６と表６Ａから、実験サンプルＮ〜Ｒが
対照サンプルＭと同様な応力−歪（引張り及び伸び）、
モジュラス、弾性反撥、硬度性質並びにＲｈｅｏｖｉｂ
ｒｏｎ動的性質を有することが、容易に分かる。しか
し、この実施例では、引き裂き強度の改良は得られず、
ＤＩＮ摩耗の僅かな改良のみが観察される。それ故、ゴ
ムブレンド組成物のポリイソプレン成分は、引き裂き抵
抗及び耐摩耗性の最大の改良を得るためには、５０ｐｈ
ｒより大であるべきである。

【００６８】本発明を例証するためにある一定の典型的
な実施態様と詳細を示したが、本発明の要旨又は範囲か
ら逸脱せずに、それらの種々な変更及び改変がなされう
ることは当業者に明らかであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） //(Ｃ０８Ｌ 9/00 (Ｃ０８Ｌ 9/00 9:06 9:06 15:00） 15:00） (71)出願人 590002976 1144 Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅ ｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ 44316− 0001，Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴム成分 １００重量部に基づいて（ｐ
   ｈｒ）、 （Ａ）（ｉ）シス１，４−ポリイソプレンゴム ５５〜
   １００重量部（ｐｈｒ）と（ｉｉ）共役ジエンのホモポ
   リマー及びコポリマーと、少なくとも１種類の共役ジエ
   ンと、スチレン及びα−メチルスチレンから選択された
   ビニル芳香族化合物、好ましくはスチレン、とのコポリ
   マーとから選択された、少なくとも１種類の他のジエン
   に基づくゴム ０〜４５ｐｈｒとから成る、少なくとも
   １種類のジエンに基づくエラストマー １００ｐｈｒ
   と； （Ｂ）液体のヒドロキシル末端ポリアルキレン・ポリマ
   ー（前記ポリアルキレンのアルキレン体（ａｌｋｙｌｅ
   ｎｅ ｍｅｒ）単位は２〜５個の炭素原子を含有する少
   なくとも１種類のアルキレン炭化水素から選択され、前
   記ポリアルキレン・ポリマーは（ｉ）第１級ヒドロキシ
   ル基によるモノヒドロキシル末端を有するか、又は（ｉ
   ｉ）第１級ヒドロキシル基によるジヒドロキシル末端を
   有する）１〜５０ｐｈｒと； （Ｃ）（１）カーボンブラック又は（２）カーボンブラ
   ック及び、シリカに基づく強化材（前記シリカに基づく
   強化材はアモルファス・シリカ、アルミノシリケート及
   び表面にシリコンを含有するカーボンブラックの少なく
   とも１種類から選択され、前記シリカに基づく強化材は
   その表面にヒドロキシル基を含有する）である粒状強化
   充填材 ２０〜１００ｐｈｒとから、 前記シリカに基づく強化材に対するカップリング剤（前
   記カップリング剤は、前記シリカに基づく強化材の表面
   上のヒドロキシル基及び前記ヒドロキシル末端ポリアル
   キレン・ポリマーのヒドロキシル基と反応性である部分
   と、前記エラストマー（単数又は複数種類）と相互作用
   する他の部分とを含有する）と共に、成ることを特徴と
   し；前記ヒドロキシル末端ポリアルキレンの前記ポリア
   ルキレン部分がエチレン、プロピレン及びブチレン単位
   の少なくとも１種類から成り；前記ヒドロキシル末端ポ
   リアルキレン・ポリマーがモノヒドロキシル末端を有す
   るか又はジヒドロキシル末端を有する；ゴム組成物。
2. 【請求項２】 ヒドロキシル末端ポリアルキレンが、有
   機溶媒溶液重合によって製造された、イソプレン及び
   １，３−ブタジエンの少なくとも１種類の水素化ポリマ
   ーであることを特徴とする、請求項１記載のゴム組成
   物。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のゴム組成物から
   成る少なくとも１種類の構成要素を有することを特徴と
   するタイヤ。