JP2016540842A - ジアクリル酸亜鉛誘導体および過酸化物を含む組成物を含むタイヤ - Google Patents
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Abstract
Description
(式中、R1、R2およびR3は、個々に、水素原子、或いは線状、枝分れまたは環状のアルキル基、アラルキル基、アルキルアリール基およびアリール基から選ばれ、必要に応じて、1個以上のヘテロ原子によって遮断されていてもよいC1〜C7の炭化水素基を示し;R2およびR3は、一緒に非芳香環を形成し得る)をベースとするゴム組成物を含むトレッドを備えたタイヤに関し;上記ゴム組成物は、さらに、過酸化物を含み、ジアクリル酸亜鉛誘導体および過酸化物の各含有量は、上記過酸化物含有量対上記ジアクリル酸亜鉛誘導体含有量の比が0.09以下であるようなものであり;上記組成物は、補強用充填剤を含まないか、或いは50phr未満の補強用充填剤を含み、上記充填剤含有量対上記ジアクリル酸亜鉛誘導体含有量の比が2以下であることを特徴とする。
この場合も好ましくは、本発明は、上記組成物が、さらに、好ましくは可塑化用樹脂、増量剤オイルまたはこれらの混合物から選ばれた可塑剤を含む、上記で定義したようなタイヤに関する。
本発明に従うタイヤのトレッドのゴム組成物は、以下の構成成分をベースとする:式(I)の亜鉛塩の形のジアクリル酸亜鉛誘導体および過酸化物;ジアクリル酸亜鉛誘導体および過酸化物の各含有量は、上記過酸化物含有量対上記ジアクリル酸亜鉛誘導体含有量の比が0.09以下であるようなものであり;上記組成物は、補強用充填剤を含まないか、或いは50phr未満の補強用充填剤を含み、上記充填剤含有量対上記ジアクリル酸亜鉛誘導体含有量の比は2以下である。
・タイヤの内部領域、即ち、外側領域と内側領域の間の領域。この領域は、この場合タイヤの内部層と称する層またはプライを含む。これらの層またはプライは、例えば、タイヤのカーカスプライ、トレッド副層或いは外気またはタイヤの膨張ガスと接触しない任意の他の層である。
・膨張ガスと接触している半径方向内側領域;この領域は、一般に、膨張ガスに対して気密性であり、内部ライナーとも称する層からなる。
・外気と接触している半径方向外側領域;この領域は、本質的に、タイヤのトレッドおよび外側側壁からなる。タイヤトレッドは、タイヤベルトの頂部上に半径方向に位置し、従って、走行表面と接触する層を構成する。
本発明のタイヤのトレッド組成物は、単独種のジエンエラストマーまたは複数種のジエンエラストマーの混合物を含有し得る。
(a) 4〜12個の炭素原子を有する共役ジエンモノマーを重合させることによって得られる任意のホモポリマー;
(b) 1種以上の共役ジエンを他のジエンまたは8〜20個の炭素原子を有する1種以上のビニル芳香族化合物と共重合させることによって得られる任意のコポリマー;
(c) エチレンおよび3〜6個の炭素原子を含有するα‐オレフィンを、6〜12個の炭素原子を含有する非共役ジエンモノマーと共重合させることによって得られる3成分コポリマー、例えば、上記タイプの非共役ジエンモノマー、例えば、特に1,4‐ヘキサジエン、エチリデンノルボルネンまたはジシクロペンタジエンと一緒のエチレンおよびプロピレンから得られるエラストマーのような;
(d) イソブテンとイソプレンのコポリマー(ブチルゴム)、さらにまた、このタイプのコポリマーのハロゲン化形、特に、塩素化または臭素化形。
もう1つの特定の実施態様によれば、上記ジエンエラストマーは、SBR/BRブレンド(混合物)である。
他の可能性ある実施態様によれば、上記ジエンエラストマーは、SBR/BR/NR (またはSBR/BR/IR)、BR/NR (またはBR/IR)或いはSBR/BR/NR (またはSBR/BR/IR)ブレンドである。
本発明に従うタイヤは、下記の式(I)の亜鉛塩の形のジアクリル酸亜鉛誘導体を含む組成物を含むトレッドを備えている:
(式中、R1、R2およびR3は、個々に、水素原子、或いは線状、枝分れまたは環状のアルキル基、アラルキル基、アルキルアリール基およびアリール基から選ばれ、必要に応じて、1個以上のヘテロ原子によって遮断されているC1〜C7の炭化水素基を示し;R2およびR3は、一緒になって非芳香環を形成し得る)。
1個以上のヘテロ原子によって遮断された炭化水素基または鎖は、1個以上のヘテロ原子を含む基または鎖を意味するものと理解されたい;各ヘテロ原子は、上記の基または鎖の2個の炭素原子の間、上記の基または鎖の炭素原子と上記の基または鎖のもう1個のヘテロ原子との間或いは上記の基または鎖の2個の他のヘテロ原子の間に存在する。
ヘテロ原子(1個以上)は、窒素、イオウまたは酸素原子であり得る。
上記のジエンエラストマーおよびジアクリル酸亜鉛誘導体以外に、本発明に従うタイヤのトレッド組成物は、当業者にとって既知の任意の過酸化物であり得る過酸化物を含む。
上記のジエンエラストマー、ジアクリル酸亜鉛誘導体および過酸化物は、本発明を実施するのにこれら自体で十分である。にもかかわらず、本発明に従うタイヤのトレッド組成物は、補強用充填剤を含み得る。
従って、好ましくは、上記充填剤含有量対上記ジアクリル酸亜鉛誘導体含有量の比は、0.3〜2、好ましくは0.7〜1.3の範囲内である。
(III) Z − A − Sx − A − Z
[式中、xは、2〜8 (好ましくは2〜5)の整数であり;
Aは、2価の炭化水素基(好ましくはC1〜C18アルキレン基またはC6〜C12アリーレン基、特にC1〜C10アルキレン、特にC1〜C4アルキレン、特にプロピレン)であり;
Zは、下記の式の1つに相応する:
(式中、R1基は、置換されているかまたは置換されてない、互いに同一かまたは異なるものであって、C1〜C18アルキル、C5〜C18シクロアルキルまたはC6〜C18アリール基(好ましくはC1〜C6アルキル、シクロヘキシルまたはフェニル基、特にC1〜C4アルキル基、特にメチルおよび/またはエチル)を示し;
R2基は、置換されているかまたは置換されてない、互いに同一かまたは異なるものであって、C1〜C18アルコキシルまたはC5〜C18シクロアルコキシル基(好ましくは、C1〜C8アルコキシルおよびC5〜C8シクロアルコキシルから選ばれる基、さらにより好ましくはC1〜C4アルコキシルから選ばれる基、特にメトキシルおよびエトキシル)を示す)]。
本発明に従うタイヤのトレッド組成物は、加硫系を必要としない;このことは、上記組成物の配合おとび製造を簡素化するのを可能にするので、本発明の利点の1つである。しかしながら、加硫系が上記組成物中に存在する場合、加硫系は、好ましくは、以下で説明する少量で存在する。
また、本発明に従うタイヤのトレッド組成物は、必要に応じて、例えば、顔料;オゾン劣化防止ワックス、化学オゾン劣化防止剤および酸化防止剤のような保護剤;下記で提案するもののような可塑剤;疲労防止剤;補強用樹脂;メチレン受容体(例えば、フェノールノボラック樹脂)またはメチレン供与体(例えば、HMTまたはH3M)のような、特にタイヤの製造を意図するエラストマー組成物において慣用的に使用する通常の添加剤の全部または1部も含み得る。
・20℃よりも高い、より好ましくは30℃よりも高いTg;
・400g/モルと2000g/モルの間、より好ましくは500g/モルと1500g/モルの間の数平均分子量(Mn);
・3よりも低い、より好ましくは2よりも低い多分散性指数(PDI) (注釈すれば、PDI = Mw/Mn、Mwは質量平均分子量)。
さらに好ましくは、この可塑化用熱可塑性炭化水素樹脂は、上記好ましい特徴の全部を有する。
・ポリリモネン樹脂:DRT社から品名“Dercolyte L 120”(Mn = 625g/モル、Mw = 1010g/モル、PDI = 70℃)として、またはARIZONA社から品名"Sylvagum TR7125C" (Mn = 630g/モル、Mw = 950g/モル、PDI = 1.5、Tg = 70℃)として;
・C5留分/ビニル芳香族コポリマー樹脂、特に、C5留分/スチレンまたはC5 留分/C9留分コポリマー樹脂:Neville Chemical Company社から品名"Super Nevtac 78"、"Super Nevtac 85"または"Super Nevtac 99"として、Goodyear Chemicals社から品名"Wingtack Extra"として、Kolon社から品名"Hikorez T1095"および"Hikorez T1100"として、または、Exxon社から品名"Escorez 2101"および"Escorez 1273"として;
リモネン/スチレンコポリマー樹脂:DRT社から品名"Dercolyte TS 105"としてまたはARIZONA Chemical Company社から品名"ZT115LT"および"ZT5100"として。
上記組成物は、適切なミキサー内で、当業者にとって周知の2つの連続する製造段階、即ち、110℃と190℃の間、好ましくは130℃と180℃の間の最高温度までの高温で熱機械的に加工または混練する第1段階(“非生産”段階)、および、その後の、典型的には110℃よりも低い、例えば、60℃と100℃の間の低めの温度まで機械加工する第2の段階(“生産”段階)を使用して製造し、この仕上げ段階において、架橋または加硫系、特に本発明に従う産生物の過酸化物を混入する。そのような段階は、例えば、出願EP−A−0501227号、E−A−0735088号、EP−A−0810258号、WO00/05300号またはWO00/05301号に記載されている。
III. 本発明の実施例
III. 1. 実例物の製造
以下の実施例において、ゴム組成物を上記で説明したようにして製造した。
III. 2. 実例物の特性決定
以下の実施例においては、上記ゴム組成物を、以下で示すようにして、硬化前および/または後に特性決定する。
これらの引張試験は、弾性応力および破断点諸性質を測定するのを可能にする。特に断らない限り、これらの試験は、1988年9月のフランス規格NF T 46−002に従って実施する。また、引張記録を処理することによって、伸びの関数としてのモジュラス曲線をプロットすることも可能である;使用するモジュラスは、1回目の伸びにおいて測定し、試験標本の初期断面に対して算出した公称(または見掛け)割線モジュラスである。この公称割線モジュラス(または見掛け応力、MPaでの)は、50%、100%および300%での1回目の伸びにおいて測定し、それぞれ、M50、M100およびM100として識別する。
これらの測定は、全て、フランス規格NF T 40−101 (1979年12月)に従い、標準温度(23±2℃)および湿度測定条件(50±5%)下に実施する。
当業者等にとっては周知の通り、60℃におけるtan(δ)maxの値は、その材料のヒステリシス、ひいては転がり抵抗性を代表することを思い起こすべきである:60℃におけるtan(δ)maxが低いほど、転がり抵抗性は低い。
この実施例の目的は、対照組成物(T1)のゴム特性を本発明に従う組成物対して比較することである。試験した各組成物を下記の表1に示す。
(1) 98%のシス−1,4を含むポリブタジエン
(2) CRAY VALLEY社からの“DIMALINK 634”ジメタクリル酸亜鉛 (ZDMA)
(3) Hercules社からの“Dicup”ジクミルペルオキシド
(4) N234 ASTM級カーボンブラック (Cabot社)
(5) 酸化亜鉛 (工業級;Umicore社)
この実施例の目的は、対照組成物(T1〜T3)の各種ゴム特性を本発明に従う組成物に対して比較することである。試験した各組成物は、下記の表3に示している。
表3
(1) 天然ゴム
(2) CRAY VALLEY社からの“DIMALINK 634”ジメタクリル酸亜鉛 (ZDMA)
(3) Hercules社からの“Dicup”ジクミルペルオキシド
(4) N234 ASTM級カーボンブラック (Cabot社)
(5) 酸化亜鉛 (工業級;Umicore社)
この実施例の目的は、対照組成物(T1〜T3)の各種ゴム特性を本発明に従う組成物に対して比較することである。試験した各組成物は、下記の表5に示している。
表5
(1) Lanxess社からの“Therban 3408”水素化ニトリルゴム、34%のアクリロニトリル
(2) Lanxess社からの“NBR 3370”ニトリルゴム、33%アクリロニトリル
(3) 可塑化天然ゴム
(4) CRAY VALLEY社からの“DIMALINK 634”ジメタクリル酸亜鉛 (ZDMA)
(5) Hercules社からの“Dicup”ジクミルペルオキシド
(6) N234 ASTM級カーボンブラック (Cabot社)
(7) 酸化亜鉛 (工業級;Umicore社)
(8) Stearin (Uniqema社からの“Pristerene 4931”)
(9) N−シクロヘキサシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド (Flexsys社からの“Santocure CBS”)
Claims (22)
- トレッドを備えたタイヤであって、前記トレッドが、少なくとも1腫のジエンエラストマー、下記の式(I)の亜鉛塩の形のジアクリル酸亜鉛誘導体:
(式中、R1、R2およびR3は、個々に、水素原子、或いは線状、枝分れまたは環状のアルキル基、アラルキル基、アルキルアリール基およびアリール基から選ばれ、必要に応じて、1個以上のヘテロ原子によって遮断されていてもよいC1〜C7の炭化水素基を示し;R2およびR3は、一緒になって非芳香環を形成し得る)
をベースとするゴム組成物を含み;
前記ゴム組成物が、さらに、過酸化物を含み、ジアクリル酸亜鉛誘導体および過酸化物の含有量が、該過酸化物含有量対ジアクリル酸亜鉛誘導体含有量の比が0.09以下であるようなものであり;
前記組成物が、補強用充填剤を含まないか、或いは50phr未満の補強用充填剤を含み、該充填剤含有量対前記ジアクリル酸亜鉛誘導体含有量の比が2以下であることを特徴とする前記タイヤ。 - R1、R2およびR3が、個々に、水素原子またはメチル基を示す、請求項1記載のタイヤ。
- R2およびR3が、各々、水素原子を示す、請求項1〜2のいずれか1項記載のタイヤ。
- R1が、メチル基を示す、請求項1〜3のいずれか1項記載のタイヤ。
- 前記組成物中のジアクリル酸亜鉛誘導体の量が、10〜50phr (エラストマー100質量部当りの質量部)、好ましくは20〜30phrの範囲内である、請求項1〜4のいずれか1項記載のタイヤ。
- 前記組成物中の過酸化物が、有機過酸化物である、請求項1〜5のいずれか1項記載のタイヤ。
- 前記組成物中の過酸化物の量が、3phr以下である、請求項1〜6のいずれか1項記載のタイヤ。
- 前記組成物中の過酸化物の量が、0.1〜3phrの範囲内である、請求項1〜7のいずれか1項記載のタイヤ。
- 前記組成物中の過酸化物の量が、0.2〜2phr、好ましくは0.25〜1phrの範囲内である、請求項1〜8のいずれか1項記載のタイヤ。
- 前記過酸化物含有量対前記ジアクリル酸亜鉛誘導体含有量の比が、0.05以下、好ましくは0.04以下、さらに好ましくは0.02以下である、請求項1〜9のいずれか1項記載のタイヤ。
- ジエンエラストマーが、ポリブタジエン、合成ポリイソプレン、天然ゴム、ブタジエンコポリマー、イソプレンコポリマーおよびこれらのエラストマーの混合物からなる群から選ばれる、請求項1〜10載のいずれか1項記載のタイヤ。
- ジエンエラストマーが、ポリブタジエン、合成ポリイソプレン、天然ゴム、ブタジエンとスチレンのコポリマー、ブタジエンとアクリロニトリルのコポリマー、イソプレンとスチレンのコポリマーおよびこれらのエラストマーの混合物からなる群から選ばれる、請求項11記載のタイヤ。
- 補強用充填剤の含有量が、5〜45phrの範囲内である、請求項1〜12のいずれか1項記載のタイヤ。
- 補強用充填剤の含有量が、10〜40phr、好ましくは15〜35phrの範囲内である、請求項13記載のタイヤ。
- 補強用充填剤が、カーボンブラック、シリカまたはこれらの混合物である、請求項1〜14のいずれか1項記載のタイヤ。
- 補強用充填剤が、主として、カーボンブラックからなる、請求項15記載のタイヤ。
- 前記充填剤含有量対前記ジアクリル酸亜鉛含有量の比が、0.3〜2、好ましくは0.7〜1.3の範囲内である、請求項1〜16のいずれか1項記載のタイヤ。
- 組成物が、加硫剤としての分子状イオウまたはイオウ供与体を含有しないか、或いは0.5未満のこれら分子状イオウまたはイオウ供与体を含む、請求項1〜17のいずれか1項記載のタイヤ。
- 組成物が、加硫剤としての分子状イオウまたはイオウ供与体を含有しないか、或いは0.3未満、好ましくは0.1未満のこれら分子状イオウまたはイオウ供与体を含む、請求項1〜10のいずれか1項記載のタイヤ。
- 組成物が、加硫促進剤を含有していない、請求項1〜19のいずれか1項記載のタイヤ。
- 組成物が、酸化防止剤を含有していない、請求項1〜20のいずれか1項記載のタイヤ。
- 組成物が、さらに、好ましくは可塑化用樹脂、増量剤オイルまたはこれらの混合物から選ばれた可塑剤を含む、請求項1〜21のいずれか1項記載のタイヤ。
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