JP2021050328A - タイヤ組成物及びこの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】改善されたウェットグリップと良好な転がり抵抗の両方の組合せを有するゴム組成物を提供すること。【解決手段】本開示は、タイヤトレッド組成物及び製造方法に関する。この組成物は、ゴム、ロジンエステル樹脂及び少なくとも１種の充填剤を含む。ロジンエステル樹脂は、ＰＡＮ数が２５未満、酸価が２０未満、水酸基価が３０未満、酸価と水酸基価の合計が５０未満であることを特徴とする。タイヤトレッド組成物は、ウェットグリップ抵抗の指標と転がり抵抗の指標との比（（０℃におけるｔａｎδ）／（６０℃におけるｔａｎδ））が、酸価と水酸基価の合計が５０超のロジンエステルを同等量含有するタイヤトレッド組成物よりも高い。【選択図】なし

Description

本開示は、タイヤ用途に使用するためのロジンエステルを含むゴム組成物に関する。

高性能タイヤのトレッドは、安全で顕著なトラクション性及びハンドリング性、ウェットグリップ、転がり抵抗、及び良好な摩耗特性を有することが期待される。これらの特性は、タイヤを製造する際に使用されるゴム組成物の動的粘弾性に依存し得る。

輸送に使用されるものなどのゴムタイヤは、優れたウェットグリップ（ウェットトラクション）及び転がり抵抗、例えば、タイヤが表面を転がるときの動きに抵抗する力などの特質を持つゴムトレッドを有することが望ましい。ドライグリップは通常、多くのゴム組成物によって維持されるが、満足のいくウェットグリップは達成されないことが多い。良好なウェットグリップを有するゴム組成物はウェットスキッド抵抗を改善するが、転がり抵抗が増大し、燃費減少の原因となる。

転がり抵抗の低下とウェットグリップ性能の向上は、一般に相反する特性の影響を受ける。トレッドの転がり抵抗を最適化すると、多くの場合ウェットグリップが損なわれる。ウェットグリップを最適化すると、多くの場合転がり抵抗に悪影響が及ぶ。

ウェットグリップ性能を改善するために、タイヤ組成物に樹脂を使用することが当技術分野で周知である。したがって、改善されたウェットグリップと良好な転がり抵抗の両方の組合せを有するゴム組成物に対する必要性が依然として存在する。

（発明の要旨）
一態様では、タイヤトレッド組成物が開示される。この組成物は、ゴム成分、並びにゴム成分１００重量部（ｐｈｒ）に対して、５〜７５ｐｈｒの、ＰＡＮ数が２５未満、酸価が２０未満、水酸基価が３０未満、酸価と水酸基価の合計が５０未満のロジンエステル樹脂、３０〜２００ｐｈｒの充填剤、及び０〜７５ｐｈｒの可塑剤を含む。

別の態様では、タイヤゴム組成物を調製するための方法が開示される。この方法は、（ａ）０〜１００重量部（ｐｈｒ）のゴム成分を準備するステップ、（ｂ）５〜７５ｐｈｒの、ＰＡＮ数が２５未満、酸価が２０未満、水酸基価が３０未満、酸価と水酸基価の合計が５０未満のロジンエステル樹脂、３０〜２００ｐｈｒの充填剤、及び任意選択的に７５ｐｈｒ以下の可塑剤を準備するステップ、（ｃ）ゴム成分、ロジンエステル樹脂、充填剤及び任意選択的な可塑剤を混合して混合物を形成するステップ、（ｄ）混合物を混錬するステップ、並びに（ｅ）混錬された混合物に架橋系を組み込んでタイヤゴム組成物を形成するステップを含む。

別様に示さない限り、以下の用語は以下の意味を有する。

ｐｈｒは、エラストマー（ゴム）１００部あたりの部数を意味する。

エラストマー及びゴムは互換可能に使用される。

ポリマー及びインターポリマーは互換可能に使用され、コポリマー、ターポリマー、テトラポリマーなどを含む、数平均分子量（Ｍｎ）が１００以上の高次のオリゴマーを含むことを意味する。

Ｍ_ｗ（重量平均分子量）及びＭ_ｎ（数平均分子量）は、ＡＳＴＭ Ｄ５２９６（２００５）に従い、ＧＰＣ−ＳＥＣ（ゲル浸透−サイズ排除クロマトグラフィー）を使用して決定される。多分散度（ＰＤＩ）はＭ_ｗ／Ｍ_ｎで表される。

Ｍ_ｚは、

（式中、Ｎ_ｉは種ｉの物質量であり、Ｍ_ｉは種ｉの分子量である。）
によって計算される、高次分子量平均（ｈｉｇｈｅｒ ｏｒｄｅｒ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ａｖｅｒａｇｅ）又は三乗分子量（ｔｈｉｒｄ ｐｏｗｅｒ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ）である。Ｍ_ｚは、ＡＳＴＭ Ｄ５２９６（２００５）のＧＰＣ−ＳＥＣ法を使用して決定することができる。

Ｔｇ（ガラス液体転移又はガラス転移）は、ＡＳＴＭ Ｄ６６０４（２０１３）によって決定することができる。

Ｔｓｐ（軟化点）は、ＡＳＴＭ Ｅ２８、ＡＳＴＭ ２１８、環球式又はリングアンドカップ（ｒｉｎｇ ａｎｄ ｃｕｐ）軟化点試験によって決定される。

水酸基価は、ＡＳＴＭ Ｅ２２２に従って決定される。

酸価は、ＡＳＴＭ Ｄ５９７４−１４を使用して決定される。

ＰＡＮ数は、ＡＳＴＭ Ｄ５９７４−００（２０１０）によって決定される、ロジンエステルのパラストリン酸、アビエチン酸及びネオアビエチン酸部分の重量百分率の和を指す。

粘弾性ポリマー材料は、複素弾性率Ｇ^＊を測定することによって特徴付けることができる。複素弾性率の絶対値｜Ｇ^＊｜は［（Ｇ’）^２＋（Ｇ”）^２］^１／２と定義され、Ｇ’は貯蔵弾性率であり、Ｇ”は損失弾性率である。Ｇ’及びＧ”、並びに位相角（Ｃ）及び減衰は、ＡＳＴＭ Ｄ７６０５に従い、動的機械分析（ＤＭＡ）を使用して、−１００℃〜＋１００℃の温度で、ひずみ振幅の関数として測定することができる。特性は、耐久性、トラクション及びハンドリングなどの特色の指標になる。−２０℃及び−３０℃での貯蔵弾性率（Ｇ’）の絶対値は、アイスグリップの指標として使用することができる。Ｔａｎデルタ（ｔａｎδ）はＧ’／Ｇ”で表される。０℃におけるｔａｎδ値は一般的にウェットグリップの指標として使用され、６０℃におけるｔａｎδ値は一般的に転がり抵抗の指標として使用される。−２０℃におけるｔａｎδの絶対値は、スノーグリップの指標として使用することができる。

Ｔａｎδは動的粘弾性試験機を使用して得ることができる。０℃におけるＧ”（損失弾性率）及びタンデルタの値が高いと、ウェットトラクションが良好であると予測される。５０℃以上の温度におけるｔａｎδ値が低いと、転がり抵抗が低いことが示される。１００℃におけるＴａｎδは、苛酷な使用条件下のタイヤグリップ及び他の性能特性の向上の指標として使用することができる。Ｔａｎδは、Ｍｅｔｒａｖｉｂ＋４５０Ｎを使用し、１０Ｈｚで１℃／分の加熱速度、並びに０．１％の動的ひずみ（−６０℃〜−５℃）及び３％の動的ひずみ（−５℃〜１００℃）を用いて、−６０℃〜＋１００℃の二面せん断モードの温度掃引／モードで、ＤＭＡによって決定される。

引張強度、伸び及び弾性率は、ＡＳＴＭ Ｄ４１２に従って測定することができる。

硬度は、ＤＩＮ５３５０６によるショアＡ硬度を指す。

１００℃でのムーニー粘度ＭＳ又はＭＬ（１＋４）は、ＤＩＮ５３５２３によって測定することができる。

本明細書では、ゴム成分、ＰＡＮ数が２５未満、酸価が０〜２０、水酸基価が０〜３０、酸価と水酸基価の合計が５０未満のロジンエステル樹脂、充填剤及び任意選択的な可塑剤を含むゴム組成物が開示される。

ゴム成分：ゴム又はエラストマー成分は、天然ゴム並びにこの種々の未加工形態及び再生形態と、種々の合成ゴムの両方を含む。実施形態では、ゴム成分は、ポリブタジエン、天然ゴム、合成ポリイソプレン、ブタジエンコポリマー、イソプレンコポリマー及びこれらの混合物から選択される、不飽和ジエンエラストマーのいずれかを含む。

実施形態では、ゴムは、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム及びＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンモノマーゴム）及びこれらの混合物から選択される。別の実施形態では、ゴム成分は、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム、合成ポリイソプレンゴム、エポキシ化天然ゴム、ポリブタジエンゴム、例えば、ハイシスポリブタジエンゴム、ニトリル−水素化ブタジエンゴムＨＮＢＲ、水素化ＳＢＲ、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム、エチレンプロピレンゴム、マレイン酸−変性エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、イソブチレン−芳香族ビニル又はジエンモノマーコポリマー、臭素化ＮＲ、塩素化ＮＲ、臭素化イソブチレンｐ−メチルスチレンコポリマー、クロロプレンゴム、エピクロロヒドリンホモポリマーゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド又はアリルグリシジルエーテルコポリマーゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテルターポリマーゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン、メチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム、多硫化ゴム、フッ化ビニリデンゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレンゴム、フッ素化シリコーンゴム、フッ素化ホスファゲンゴム、スチレンエラストマー、熱可塑性オレフィンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー及びこれらの組合せから選択される。

ＳＢＲゴムの例としては、乳化重合スチレン−ブタジエンゴム（未変性Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（未変性Ｓ−ＳＢＲ）及び末端を変性することによって得られる変性ＳＢＲ（変性Ｅ−ＳＢＲ及びＳ−ＳＢＲ）が挙げられる。ゴム成分は、単独又は組合せで使用される、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、ブチルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、スチレン−イソプレン−ブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）などのＳＢＲ及びＢＲ以外の成分を含むことができる。

ゴム成分は、カップリング剤及び／又は星形分岐剤又は官能化剤でカップリング、星形分岐、分岐及び／又は官能化されてもよい。実施形態では、ゴムは、少なくとも硫黄化合物、シラノール基、シラン基又はエポキシ基でカップリング、星形分岐又は官能化される。実施形態では、分岐ゴムは、分岐（「星形分岐」）ブチルゴム、ハロゲン化星形分岐ブチルゴム、ポリ（イソブチレン−ｃｏ−ｐ−メチルスチレン）、臭素化ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、星形分岐ポリイソブチレンゴム及びこれらの混合物のいずれかであってもよい。

実施形態では、ゴムは、カーボンブラック及び／又はシリカなどの充填剤への親和性を改善するために、末端基が官能化される。カップリング及び／又は星形分岐又は官能化の例としては、充填剤としてのカーボンブラックとのカップリング、例えば、Ｃ−Ｓｎ結合を含む官能基又はベンゾフェノンなどのアミノ化官能基、シラノール官能基又はシラノール末端を有するポリシロキサン官能基、アルコキシシラン基、ポリエーテル基によるカップリングが挙げられる。

ロジンエステル樹脂成分：ロジンエステルへの言及は、変性ロジンエステル、例えば、アルデヒド、二塩基酸又はこれらの組合せで処理されたロジン、酸変性ロジンエステル、フェノール変性ロジンエステルを含む。ロジンエステルは、当技術分野で公知の種々の方法を使用して、エステル化反応でロジン及び好適なアルコールから得ることができる。

実施形態では、ロジンエステル樹脂は、ロジンをホルムアルデヒド含有化合物及びフェノール化合物と反応させ、中間体フェノール樹脂を生成し、次いでこれを多価アルコールでエステル化することによって調製されるフェノール変性ロジンエステルである。

実施形態では、ロジンエステル樹脂は、当技術分野で公知の方法、例えば、水素化、脱水素化、不均化、二量化及び強化によって製造される。特定の実施形態では、ロジンは、得られるロジンエステルの化学的及び物理的特性を改善するため、これらの方法のうちの１つ以上を使用して処理された後エステル化される。化学的に許容される場合、このような方法はまた、エステル化と組み合わせて、及び／又はエステル化の後に実施し、以下においてより詳細に考察される所望の化学的及び物理的特性を有するロジンエステルを得ることができる。一実施形態では、ロジンエステル樹脂は、２，２’チオビスフェノール、３，３’−チオビスフェノール、４，４’−チオビス（レゾルシノール）及びｔ，ｔ’−チオビス（ピロガロール）、４，４’−１５チオビス（６−ｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）及び４／４’−チオビス（６−ｔ−ブチル−ｏ−クレゾール）チオビスナフトール、２，２’−チオ−ビスフェノール、３，３’−チオ−ビスフェノールを含むチオビスナフトール、パラジウム、ニッケル及び白金を含む金属、ヨウ素又はヨウ化物（例えば、ヨウ化鉄）、硫化物（例えば、硫化鉄）並びにこれらの組合せを含む、当技術分野で公知の不均化剤を使用する方法で製造される。

実施形態では、ロジンエステル樹脂は、６００〜１４００Ｄａ（ダルトン）又は６５０〜１２００Ｄａ又は７００〜１１００Ｄａの範囲のＭｎを有する。実施形態では、ロジンエステル樹脂は、７００〜１５００Ｄａ又は８００〜１３００Ｄａ又は８５０〜１２００Ｄａの範囲のＭｗを有する。実施形態では、Ｍｚは、８００〜２０００Ｄａ又は９００〜２０００ＤＡ又は１０００〜１５００Ｄａの範囲である。実施形態では、ロジンエステル樹脂は、１．０５〜１．４５、代替的に１．１〜１．４又は１．１〜１．３の多分散指数（ＰＤＩ）を有する。

他の実施形態では、ロジンエステル樹脂は、２５以下又は２０以下又は１５以下又は１０以下の低ＰＡＮ数を有する。

実施形態では、ロジンエステル樹脂は、０〜３０又は０〜２０又は０〜１５又は０〜１０又は１０未満の水酸基価（ＯＨ）を有する。実施形態では、ロジンエステルは、０〜２０又は０〜１５又は０〜１０又は０〜９又は０〜８又は０〜７又は７未満の酸価を有する。実施形態では、ロジンエステル樹脂の水酸基価及び酸価の和は、５０未満又は４５未満又は４０未満又は３５未満、３０未満又は２５未満又は２０未満又は１５未満又は１０未満又は１〜８の範囲であってもよい。

実施形態では、ロジンエステル樹脂は、６０℃より高い又は８０℃より高い又は６０℃〜１７０℃又は７５℃〜１６０℃又は１００℃〜１５０℃のＴｓｐを有する。

実施形態では、ロジンエステル樹脂は、０℃〜１１５℃又は５℃〜１００℃又は１０℃〜８０℃又は２０℃〜７０℃又は３０℃〜６０℃のＴｇを有する。

実施形態では、ロジンエステル樹脂は、特性を上記の組合せで有する。例えば、２０未満又は１５未満又は１０未満のＰＡＮを、以下；少なくとも６０℃の、８０℃より高い、若しくは６０℃〜１７０℃若しくは７５℃〜１６０℃若しくは１００℃〜１５０℃のＴｓｐ、０〜２０若しくは０〜１５若しくは０〜１０若しくは０〜９若しくは０〜８若しくは０〜７若しくは７未満の酸価、又は５０未満若しくは４５未満若しくは４０未満若しくは３５未満、３０未満若しくは２５未満若しくは２０未満若しくは１５未満若しくは１０未満若しくは１〜８の範囲の酸価と水酸基価の合計のうちの１つ以上との組合せで有する。

実施形態では、ロジンエステル樹脂は、１２０００〜１５０００ｍＰａ・ｓ、代替的に１２５００ｍＰａ・ｓ超又は１４５００ｍＰａ・ｓ未満の、１５０℃での溶融粘度（溶融粘度（１５０℃）とも称される）を有する。樹脂の溶融粘度（ブルックフィールド粘度）は、３ｒｐｍのスピンドル回転数を使用して１５０℃の温度で、ブルックフィールドＲＴＶ粘度計を用いて測定される。

実施形態では、ロジンエステル樹脂は、屈折率が１．５超であり、ＡＳＴＭ Ｄ３２３６に従って３ｒｐｍで測定される１７７℃でのブルックフィールド粘度（ＡＳＴＭ Ｄ−３２３６）が５０〜２５，０００ｍＰａ・ｓである。

１種より多くのロジンエステル樹脂のブレンドを、ゴム成分１００部に対して、５〜１００ｐｈｒ又は１０〜８０ｐｈｒ又は１５〜５０ｐｈｒ、又は５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５ｐｈｒのいずれか又は前述の数の間の任意の範囲の量で使用することができる。

充填剤：ゴム組成物は、３０〜２００ｐｈｒ又は５０〜２００ｐｈｒの充填剤をさらに含む。例としては、炭酸カルシウム、カーボンナノチューブ、クレイ、マイカ、シリカ、シリケート、タルク、二酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、デンプン、木粉、カーボンブラック又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。充填剤は任意のサイズ、例えば、０．０００１μｍ〜１００μｍであってもよい。

他の充填剤としては、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む粒子状充填剤、粒子状ポリマーゲル及び当技術分野で公知の可塑化デンプン複合体充填剤を挙げることができるが、これらに限定されない。

実施形態では、充填剤は、表面処理されてもよい、例えば、樹脂でコーティング若しくは樹脂とブレンドされてもよい、又はテルペン由来のシランでコーティング若しくは該シランと反応させてもよい。

実施形態では、組成物は、カーボンブラック充填剤を、５〜７０ｐｈｒ又は２０〜６０ｐｈｒ又は３０〜５０ｐｈｒ又は４０〜６０ｐｈｒの量で含む。

任意選択の可塑剤成分：「可塑剤」（プロセス油とも称される）は、エラストマーを伸長させ、ポリマー組成物の加工性を改善するための、石油由来のプロセス油及び合成可塑剤を指す。好適な可塑剤としては、脂肪酸エステル、炭化水素プロセス油、トール油ピッチ、変性トール油ピッチ及びこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。

実施形態では、可塑剤は、ピッチエステル、脱カルボキシル化トール油ピッチ、トール油ピッチのセッケン、熱処理されたトール油ピッチ、熱処理又は触媒処理されたトール油ピッチ及び前述の組合せからなる群から選択される変性トール油ピッチである。

一部の実施形態では、可塑剤は、エラストマー中に存在するエクステンダー油と、配合中に添加されるプロセス油の両方を含む。好適なプロセス油としては、芳香族油、パラフィン系油、ナフテン系油並びにＭＥＳ、ＴＤＡＥ及び重質ナフテン系油などの低ＰＣＡ油、並びにヒマワリ油、大豆油、キャノーラ油及びベニバナ油などの植物油が挙げられる。低ＰＣＡ油の例としては、多環芳香族の含有量が３重量パーセント未満である油が挙げられる。

存在する場合、可塑剤は、７５ｐｈｒ以下、又は５〜７０ｐｈｒ、５〜６０又は５〜５０又は５〜４０又は５〜３０又は５〜２０又は５〜１５ｐｈｒの量で添加される。

カップリング剤：実施形態では、ゴム組成物はカップリング剤をさらに含む。「カップリング剤」は、そうでなければ相互作用しない２つの種の間の、例えばシリカなどの充填剤とエラストマーの間の安定な化学的及び／又は物理的相互作用を促進することができる任意の薬剤を指すことを意味する。カップリング剤は、シリカなどの充填剤にゴムに対して強化作用を発揮させる。実施形態では、カップリング剤は、硫黄系カップリング剤、有機過酸化物系カップリング剤、無機カップリング剤、ポリアミンカップリング剤、樹脂カップリング剤、硫黄化合物系カップリング剤、オキシム−ニトロソアミン系カップリング剤、硫黄及びこれらの組合せである。

実施形態では、カップリング剤は、二官能性、例えば、オルガノシラン又はポリオルガノ−シロキサンである。好適なカップリング剤の他の例としては、シランポリスルフィドが挙げられる。カップリング剤は、二官能性ポリオルガノシロキサン又はヒドロキシシランポリスルフィドであってもよい。カップリング剤は、他のシランスルフィド、例えば、少なくとも１つのチオール（−ＳＨ）官能基及び／又は少なくとも１つのマスクされたチオール官能基を有するシランを含んでもよい。カップリング剤は、１種より多くのカップリング剤の組合せであってもよい。実施形態では、カップリング剤は、アルコキシシラン又は多硫化アルコキシシランである。

実施形態では、カップリング剤は、１〜２０ｐｈｒ又は１〜１０ｐｈｒ又は３〜１５ｐｈｒの量で存在してもよい。

架橋剤：組成物中のゴム成分は、硬化剤、例えば、硫黄、金属、酸化亜鉛などの金属酸化物、過酸化物、有機金属化合物、ラジカル開始剤、脂肪酸及び当技術分野で公知の他の薬剤を添加することによって架橋されてもよい。使用されてもよい他の公知の硬化方法としては、過酸化物硬化系、樹脂硬化系及びポリマーの熱又は放射線誘導架橋が挙げられる。促進剤、活性化剤及び遅延剤もまた硬化プロセスで使用されてもよい。

架橋剤は、０．３〜１０ｐｈｒ又は０．５〜５．０ｐｈｒ又は少なくとも０．５ｐｈｒの量で使用されてもよい。

他の添加剤：ゴム組成物は、１０ｐｈｒ以下の量の当技術分野で公知の他の成分、例えば、硫黄供与体、硬化助剤、加工添加剤、顔料、有機カルボン酸、潤沢剤、ワックス、劣化防止剤、酸化防止剤、オゾン劣化防止剤及び素練り促進剤と配合されてもよい。

ゴム組成物の形成方法：ゴム組成物は、ゴム混合分野で公知の方法によって形成することができる。例えば、成分は典型的に２又は２段階で、例えば、少なくとも１回の非生産段階に続いて生産混合段階で混合される。最終硬化剤、例えば、硫黄加硫剤は、典型的に、従来「生産」混合段階と呼ばれる最終段階で混合され、この段階では典型的に、先行する非生産混合段階で使用される混合温度より低い温度で混合が行われる。

ゴム組成物は、１４０℃〜１９０℃のゴム温度をもたらすのに好適な時間にわたる、混合機又は押出機での機械的加工を一般的に含む、熱機械的混合ステップに供することができる。熱機械的加工の時間は、操作条件、組成物の容積及び性質に応じて変動する。例えば、熱機械的加工は１〜２０分間であってもよい。

特性：上述のような、酸価が低く、水酸基価が低いロジンエステル樹脂を含むタイヤゴム組成物は、顕著な転がり抵抗の低減及びウェットグリップ性能の改善を示し、性能は、炭化水素樹脂、例えば、Ｃ５炭化水素樹脂、Ｃ９炭化水素樹脂及びアルファメチルスチレン樹脂で観察される性能と同等である。

実施形態では、転がり抵抗の低減に関して、ロジンエステルを含むタイヤ組成物は、等量のアルファメチルスチレン樹脂を含有する組成物と同等の６０℃におけるｔａｎδを有し、ウェットトラクション（ウェットグリップ性）に関して、組成物は、等量のアルファメチルスチレン樹脂を含有する組成物と同等の０℃におけるｔａｎδを示す。

実施形態では、タイヤトレッド組成物は、ウェットグリップ抵抗の指標と転がり抵抗の指標との比（（０℃におけるｔａｎδ）／（６０℃におけるｔａｎδ））が、酸価と水酸基価の合計が５０よりロジンエステルを同等量含有する大きいタイヤトレッド組成物よりも高い。

実施形態では、ＰＡＮ数が１０未満である、ロジンエステル樹脂を含むタイヤトレッド組成物は、樹脂が１０カ月超にわたってエージングされた後に６０℃におけるｔａｎδの増大が３％未満であり、０℃におけるｔａｎδの減少が１％未満である。

産業上の利用可能性：タイヤ用途の他に、組成物は、押出、圧縮成形、ブロー成形、射出成形又は積層して、繊維、薄膜、積層体、層及び自動車部品などの工業用部品、機器筐体、消費者製品、包装などの種々の成形品にすることができる。

タイヤ用途では、ゴム組成物は、トラック用タイヤ、バス用タイヤ、自動車用タイヤ、オートバイ用タイヤ、オフロードタイヤ、航空機用タイヤなどの種々のタイヤを生産するために有用である。ゴム組成物はまた、タイヤの構成要素、例えば、トレッド、サイドウォール、チェーファストリップ、タイヤゴム層、補強コード被覆材料、クッション層などに加工することができる。ゴム組成物はまた、他の用途、特にタイヤ硬化ブラダー、インナーチューブ、エアスリーブ、ホース、ベルト、フットウェア構成要素、グラフィックアート用途のためのローラー、防振デバイス、医薬デバイス、接着剤、コーキング、シーラント、グレージングコンパウンド、保護コーティング、エアクッション、空気バネ、エアベロー、アキュムレーターバッグ並びに流体保持及び硬化プロセス用の種々のタイプのブラダーに有用である場合がある。

ゴム組成物はまた、自動車のサスペンションバンパー、自動車の排気ハンガー及びボディマウントなどの成形ゴム部品の生産に使用することができる。さらに他の用途では、ゴム組成物は、医薬ストッパー及びクロージャー、並びに医療デバイス用コーティングなどの医療用途に使用することができる。

以下の例示的実施例は非限定的であることが意図される。実施例では、タイヤトレッドゴム組成物に以下の樹脂を組み込み、性能を試験した。表１は樹脂の特性を示し、ＡＮは酸価を意味し、ＯＨは水酸基価を意味し、いずれもｍｇ ＫＯＨ／ｇで表される。

樹脂を表２に示されるようにゴム配合物に組み込んだ。配合物を、当技術分野で公知の３段階混合プロトコールを使用して、３７９ｍｌのバンバリー型密閉式混合機で混合した。

実施例１、Ｂ、Ｆ及びＧでは、「新鮮な」樹脂と「エージングされた」樹脂の両方を使用した。「新鮮な」は、生産から１カ月以内の樹脂を試料に使用することを指す。「エージングされた」は、室温（約２３℃）で１０〜１２カ月貯蔵された樹脂を使用することを指す。表３に示される性能特性では、使用した樹脂が新鮮であるかエージングされたかを表す表示を付す。表３の正規化Ｔａｎδデータは、実施例１の新鮮な樹脂の値に対して正規化する。ＰＡＮは、樹脂がどのようにエージングしたかに関し、例えば、ＰＡＮが低いと樹脂がエージング／変化することが防止され、エージングされた樹脂は、新鮮な樹脂と同様の結果をもたらす。

ｔａｎδは、Ｍｅｔｒａｖｉｂ＋４５０Ｎを使用し、１０Ｈｚで１℃／分の加熱速度、０．１％の動的ひずみ（−６０℃〜−５℃）及び３％の動的ひずみ（−５℃〜１００℃）を用いて、−６０℃〜＋１００℃の二面せん断モードの温度掃引／モードで、ＤＭＡによって決定した。引張強度、伸び及び弾性率などの特性は、ＩＳＯ３７に記載される手順に従い測定した。

本明細書で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、その用語の後に特定された要素又はステップを含むことを意味するが、そのような要素又はステップは排他的ではなく、実施形態は、他の要素又はステップを含むことができる。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、種々の態様を記載するために本明細書で使用されたが、本開示のより詳細な態様を提供するために、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語の代わりに「から本質的になる」及び「からなる」という用語が使用されてもよく、また開示される。

Claims (10)

1. ゴム成分と、該ゴム成分１００重量部（ｐｈｒ）に対して、
   ５〜７５ｐｈｒのロジンエステル樹脂であって、ＰＡＮ数が２５未満、酸価が２０未満、水酸基価が３０未満、酸価と水酸基価の合計が５０未満のロジンエステル樹脂と、
   ３０〜２００ｐｈｒの充填剤と、
   ０〜７５ｐｈｒの可塑剤と
   のブレンドを含む、タイヤトレッド組成物。
2. 樹脂が１０カ月超にわたってエージングされた後に、転がり抵抗の指標（６０℃におけるＴａｎδ）の増大が３％未満であり、ウェットグリップの指標（０℃におけるＴａｎδ）の減少が１％未満である、請求項１に記載のタイヤトレッド組成物。
3. 前記酸価と水酸基価の合計が３０未満である、請求項１又は２に記載のタイヤトレッド組成物。
4. 前記ロジンエステル樹脂のＰＡＮ数が１０未満である、請求項１又は２に記載のタイヤトレッド組成物。
5. ウェットグリップ抵抗の指標と転がり抵抗の指標との比（（０℃におけるｔａｎδ）／（６０℃におけるｔａｎδ））が、酸価と水酸基価の合計が５０より大きいロジンエステルを同等量含有するタイヤトレッド組成物よりも高い、請求項１又は２に記載のタイヤトレッド組成物。
6. 硫黄系カップリング剤、有機過酸化物系カップリング剤、無機カップリング剤、ポリアミンカップリング剤、樹脂カップリング剤、硫黄化合物系カップリング剤、オキシム−ニトロソアミン系カップリング剤及び硫黄からなる群から選択されるカップリング剤をさらに含む、請求項１又は２に記載のタイヤトレッド組成物。
7. 前記ゴム成分が、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、合成ポリイソプレンゴム、エポキシ化天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ニトリル−水素化ブタジエンゴムＮＨＢＲ、水素化スチレン−ブタジエンゴムＨＳＢＲ、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム、エチレンプロピレンゴム、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、イソブチレン−芳香族ビニル又はジエンモノマーコポリマー、臭素化ＮＲ、塩素化ＮＲ、臭素化イソブチレンｐ−メチルスチレンコポリマー、クロロプレンゴム、エピクロロヒドリンホモポリマーゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド又はアリルグリシジルエーテルコポリマーゴム、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテルターポリマーゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン、メチルビニルシリコーンゴム、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム、多硫化ゴム、フッ化ビニリデンゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレンゴム、フッ素化シリコーンゴム、フッ素化ホスファゲンゴム、スチレンエラストマー、熱可塑性オレフィンエラストマー、ポリエステルエラストマー、ウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー及びこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１又は２に記載のタイヤトレッド組成物。
8. 前記可塑剤が、脂肪酸エステル、炭化水素プロセス油、トール油ピッチ及び変性トール油ピッチ、並びにこれらの組合せから選択される、請求項１又は２に記載のタイヤトレッド組成物。
9. 前記充填剤が、炭酸カルシウム、カーボンナノチューブ、クレイ、マイカ、シリカ、シリケート、タルク、二酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、デンプン、木粉、カーボンブラック、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、粒子状ポリマーゲル、可塑化デンプン複合体、及びこれらの混合物から選択される、請求項１又は２に記載のタイヤトレッド組成物。
10. タイヤゴム組成物を調製するための方法であって、
    ０〜１００重量部（ｐｈｒ）のゴム成分を準備するステップ、
    ５〜７５ｐｈｒのロジンエステル樹脂であって、ＰＡＮ数が２５未満、酸価が２０未満、水酸基価が３０未満、酸価と水酸基価の合計が５０未満のロジンエステル樹脂を準備するステップ、
    ５０〜２００ｐｈｒの充填剤、及び任意選択的に７５ｐｈｒ以下の可塑剤を準備するステップ、
    前記ゴム成分、前記ロジンエステル樹脂、前記充填剤、及び任意選択的な前記可塑剤を混合して混合物を形成するステップ、
    前記混合物を混錬するステップ、並びに
    混錬された前記混合物に架橋系を組み込んで前記タイヤゴム組成物を形成するステップ
    を含む、方法。