JP2021075711A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】互いに対して硬化された２種のゴム成分を含むタイヤであって、望ましい転がり抵抗および／またはヒステリシス特性を有する先進的タイヤを提供する。
【解決手段】第１のゴム成分は、水素化スチレン−ブタジエンゴム８５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、ポリブタジエン０ｐｈｒ〜１５ｐｈｒ、ポリオクテナマー５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒ、および第１の充填剤４０ｐｈｒ〜１６０ｐｈｒを含む。第２のゴム成分は、ジエン系エラストマー９０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ；および第２の充填剤２０ｐｈｒ〜１６０ｐｈｒを含む。さらに、本発明は、水素化スチレン−ブタジエンゴム、ポリオクテナマー５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒおよび補強充填剤４０ｐｈｒ〜１６０ｐｈｒを含むゴム組成物を対象とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、第２のゴム成分に対して硬化された第１のゴム成分を含むタイヤであって、第１のゴム成分は第２のゴム成分とは異なる組成を有するタイヤに関する。さらに本発明はゴム組成物に関する。

タイヤ性能の改善に対する絶え間ない需要の観点から、新素材の組み合わせは、タイヤメーカーによって絶えず評価および試験されている。例えば、引張特性および酸化分解に対する耐性は、特にトレッドコンパウンドにおいて、標準的なジエンポリマーと比較して水素化スチレン−ブタジエンゴムを使用することによって改善することができる。しかし、共硬化性が別のジエン化合物に対して限定的であり得ることを認めることができる。その結果として、起こり得るのは、ジエン系ゴムを含む少なくとも第２のゴム成分に対して硬化されたそのような水素化スチレン−ブタジエンゴムを含むゴム成分が、第２のゴム成分からより容易に引き裂かれ、そのために硬化タイヤの頑丈さに影響し得ることである。

米国特許出願公開第２０１８２０１０６５号 米国特許出願公開第２０１８２５１５７６号 米国特許出願公開第２０１９００６２５３９号 米国特許第５，６９８，６４３号 米国特許第５，４５１，６４６号 米国特許第６，２４２，５３４号 米国特許第６，２０７，７５７号 米国特許第６，１３３，３６４号 米国特許第６，３７２，８５７号 米国特許第５，３９５，８９１号 米国特許第６，１２７，４８８号 米国特許第５，６７２，６３９号 米国特許第６，６０８，１２５号 米国特許出願公開第２００３／０１３０５３５号

Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＆ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００ Ｐａｒｔｓ、２００３年，６２版 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、６０巻、３０４頁（１９３０年） Ｔｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（１９７８年）、３４４〜３４６頁

本発明は、互いに対して強く硬化されるゴム成分を有する先進的タイヤを提供することを第１の目的とすることができる。
本発明は、望ましい転がり抵抗および／またはヒステリシス特性を有する先進的タイヤを提供することを別の目的とすることができる。

本発明は、先進的な転がり抵抗および／またはヒステリシス特性を有するトレッドを有する先進的タイヤを提供することを別の目的とすることができる。
本発明は、良好な引張特性ならびに／または先進的な耐久性および耐摩耗性を有するタイヤを提供することを別の目的とすることができる。

本発明は独立クレームによって定義される。さらに、好ましい実施形態は従属クレームによって定義される。

このように、本発明の第１の態様において、タイヤ、好ましくは、硬化タイヤは、第１のゴム成分および第２のゴム成分を含み、第１のゴム成分は第２のゴム成分に対して硬化（または共硬化）させ、ここで、第１のゴム成分は、水素化スチレン−ブタジエンゴム、好ましくは、溶液重合スチレン−ブタジエンゴム（ＳＳＢＲ）８５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、ポリブタジエン０ｐｈｒ〜１５ｐｈｒ、ポリオクテナマー５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒ、および第１の充填剤４０ｐｈｒ〜１６０ｐｈｒを含む。第２のゴム成分は、ジエン系エラストマー９０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、および第２の充填剤２０ｐｈｒ〜１６０ｐｈｒを含む。本発明者らは、ポリオクテナマーが、水素化ＳＳＢＲを含む第１のゴム成分の、別のジエン系ゴム組成物との共硬化性を驚くほど改善することを発見した。同時に、低減されたタイヤ転がり抵抗を示す、示されたヒステリシスのレベルが下がり、究極的により良好な車両の燃費に結びつく。

本発明の一実施形態において、第１のゴム成分、または言いかえれば、前記成分のゴム組成物は、水素化スチレン−ブタジエンゴム９５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ、およびポリブタジエン０ｐｈｒ〜５ｐｈｒを含む。本発明者らは、より低量のポリブタジエンが本発明の好ましい実施形態として、はるかに望ましいことを見出した。はるかに、好ましくは、コンパウンドは、水素化ＳＳＢＲ１００ｐｈｒを含むことができる。

水素化ＳＳＢＲおよびその製造は、それ自体は当業者に知られており、例えば米国特許出願公開第２０１８２０１０６５号、同２０１８２５１５７６号および同２０１９００６２５３９号に記述されている。

別の実施形態において、第１のゴム成分はポリオクテナマー５ｐｈｒ〜１５ｐｈｒを含む。そのような量が最も望ましいことが見出された。
なお別の実施形態において、ジエン系エラストマー（第２のゴム成分の）は、ポリイソプレンもしくはポリブタジエンまたはその組み合わせを含む。

また別の実施形態において、タイヤはトレッドを有し、第１の成分および第２の成分はトレッドの成分である。代替として、第２のゴム成分は、サイドウォールであってもよく、サイドウォールは、トレッドの軸方向外側部分のトレッドに対して硬化される。

なお別の実施形態において、第１のゴム成分はトレッドのトレッドキャップ層であり、第２のゴム成分は、トレッドの第２のトレッドキャップ層またはトレッドベース層である。第１のゴム成分は、タイヤの円周方向に沿って延在する円筒状の面に本質的に沿って第２のゴム成分に対して硬化されてもよい。

なお別の実施形態において、水素化ＳＳＢＲは、水素化ＳＳＢＲ中のビニル基およびエチル基の合計数を基準にして、５％未満、好ましくは２％未満の非水素化ビニル基（水素化されていないビニル基）を有する。

なお別の実施形態において、水素化ＳＳＢＲは、その主鎖に沿った結合の合計数を基準にし、５％未満、または２％未満、さらに１％未満の主鎖に沿った二重結合（スチレン基、ビニル基、エチル基および他の側鎖基を除外して）を有する。幾つかの事例において、水素化ＳＳＢＲは、６０％〜９９％水素化され、７０％〜９９％水素化され、９０％〜９９％水素化されているであろう。別の好ましい実施形態において、水素化スチレン−ブタジエンゴムは、９０％〜９８％の水素化二重結合を有する。言いかえれば、水素化されていない二重結合がなお残存している。一般に、スチレン基またはいかなる環式基も、本事例において結合または二重結合の数の判定目的で計算されないものとする。当業者に知られているように、二重結合の数は、ＮＭＲによって求めることができる。

なお別の実施形態において、第２のゴム成分はポリイソプレン３０ｐｈｒ〜９０ｐｈｒ、ポリブタジエン１０ｐｈｒ〜７０ｐｈｒ、充填剤、特にカーボンブラックおよび／またはシリカ３０ｐｈｒ〜７０ｐｈｒを含む。例えば、これは本発明のベースコンパウンドの組成であってもよい。ポリイソプレンは、天然ゴムまたは合成ポリイソプレンゴムであってもよい。ポリブタジエンゴムは、典型的には、ｃｉｓ形微細構造含有率を少なくとも９５％有する高ｃｉｓ−１，４−ポリイソプレンゴムであろう。

なお別の実施形態において、第１の充填剤はシリカを主に含み、および／または第２の充填剤はカーボンブラックを主に含む。例えば、第１の充填剤は１ｐｈｒ〜１０ｐｈｒのカーボンブラック、および３０ｐｈｒ〜１５９ｐｈｒのシリカを含んでもよく；ならびに／または、第２の充填剤は１５ｐｈｒ〜７０ｐｈｒのカーボンブラック、および１０ｐｈｒ〜６０ｐｈｒのシリカを含んでもよい。

別の実施形態において、第１の成分は６０〜８０ｐｈｒのシリカを含む。
なお別の実施形態において、ポリブタジエンは−９０℃〜−１１５℃、好ましくは−９０℃〜−１１０℃の範囲のガラス転移温度を有する。

また別の実施形態において、水素化スチレン−ブタジエンゴムは、−２０℃〜−５０℃の範囲のガラス転移温度を有する。
また別の実施形態において、スチレン−ブタジエンゴムの結合スチレン含有率は１０％〜４０％の範囲内にあり、その結合ブタジエン含有率は、ＮＭＲによって求めて６０重量％〜９０重量％の範囲内にあるであろう。スチレン−ブタジエンゴムゴムは、典型的には２５％〜３５％の範囲内にある結合スチレン含有率、および６５％〜７５％の範囲内にある結合ブタジエン含有率を有するであろう。

また別の実施形態において、第１のゴム成分は、５ｐｈｒから２５ｐｈｒの間のオイル、および５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒの樹脂を含む可塑剤１５ｐｈｒ〜４０ｐｈｒを含む。
好ましい実施形態において、第１のコンパウンドは、樹脂を、特に５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒの範囲において含み、樹脂は、任意に炭化水素樹脂、好ましくはアルファピネン系樹脂であってもよい。

なお別の好ましい実施形態において、樹脂とオイルの比は、約１：１から１：４の範囲内にある（すべてｐｈｒによる）。さらにより好ましくは、樹脂とオイルの比は約１：１．５〜１：３の範囲内にある。

別の好ましい実施形態において、ポリオクテナマーは、ＡＳＴＭ Ｄ３４１８の下で以下に述べるように求める、−５０℃〜−８０℃の範囲のガラス転移温度；ＡＳＴＭ ５２９６−１１または同等物に従ってゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によってポリスチレン校正標準を使用して求める、８０，０００から１００，０００の間の重量平均分子量Ｍ_Ｗ；およびＡＳＴＭ Ｄ３４１８または同等物に従ってＤＳＣによって第２の加熱で測定する、４５℃から５５℃の間の融点のうちの１つまたは複数を有する。

なお別の好ましい実施形態において、ポリオクテナマーは、ポリオクテナマーのすべての二重結合のうち６５％から８５％の間のｔｒａｎｓ二重結合を有する。
別の好ましい実施形態において、第１の成分は（第１の）ゴム組成物を含み、第２の成分は、第１のゴム成分のゴム組成物と異なる（第２の）ゴム組成物を含む。第１のおよび／または第２のゴム組成物は、硫黄加硫性ゴム組成物または硫黄加硫ゴム組成物であってよい。

本発明の別の態様において、水素化スチレン−ブタジエンゴム、ポリオクテナマー５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒおよび補強充填剤４０ｐｈｒ〜１６０ｐｈｒで構成される（言いかえれば含む）ゴム組成物が提供される。ゴム組成物は、前記第１のゴム成分のゴム組成物であってもよい。

一実施形態において、ゴム組成物は、少なくとも９５％のｃｉｓ形微細構造含有率を有する高ｃｉｓ−ポリブタジエンゴム５ｐｈｒ〜１５ｐｈｒでさらに構成される。
別の実施形態において、ゴム組成物は、オイル５ｐｈｒ〜２５ｐｈｒおよび樹脂５ｐｈｒ〜１５ｐｈｒでさらに構成される。

また別の実施形態において、樹脂はアルファピネン系樹脂である。
なお別の実施形態において、水素化スチレン−ブタジエンゴムは（ｉ）水素化スチレン−ブタジエンゴムのビニル基およびエチル基の合計数を基準にして、５％未満の非水素化ビニル基；（ｉｉ）その主鎖に沿った結合の合計数を基準にし、スチレン−ブタジエンゴムのスチレン基、ビニル基、エチル基および他の側鎖基の結合の数を除いて、２％未満の主鎖に沿った二重結合；ならびに（ｉｉｉ）９０％〜９９％の水素化二重結合のうちの１つまたは複数を有する。

ゴム組成物の幾つかの実施形態は上に明示的に与えられたが、（第１の）ゴム成分およびタイヤのその組成に関して既に挙げたゴム組成物のすべての特徴は、本態様において別々に記載されるゴム組成物にもまた存在し得る。

実施形態において、ゴム組成物は少なくとも１種および／または追加の１種のジエン系ゴムを含んでもよい。代表的な合成高分子は、ブタジエンならびに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、ならびにブタジエンまたはその同族体もしくは誘導体から形成されたものなどの、他の不飽和モノマーとのコポリマーであってもよい。後者の中には、アセチレン、例えば、ビニルアセチレン；オレフィン、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（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（後者は、ブタジエンと重合してＳＢＲを形成する。）、ならびにビニルエステルおよび様々な不飽和アルデヒド、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であってもよい。合成ゴムの特定の例としては、ネオプレン（ポリクロロプレン）、ポリブタジエン（ｃｉｓ１，４−ポリブタジエンを含む）、ポリイソプレン（ｃｉｓ１，４−ポリイソプレンを含む）、ブチルゴム、ハロブチルゴム、例えばクロロブチルゴムまたはブロモブチルゴム、スチレン／イソプレン／ブタジエンゴム、スチレン、アクリロニトリルおよびメチルメタクリレートなどのモノマーとの、１，３−ブタジエンまたはイソプレンのコポリマー、ならびに、またエチレン／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、および特に、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含まれる。使用されてもよいゴムの追加の例としては、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）、シリコンカップリング化、およびスズカップリング化星形分枝高分子が含まれる。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、ポリブタジエンおよびＳＳＢＲを含むＳＢＲであってもよい。

別の実施形態において、組成は少なくとも２種のジエン系ゴムを含んでもよい。例えば、ｃｉｓ１，４−ポリイソプレンゴム（天然または合成、しかし天然が好ましい）、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、乳化および溶液重合由来のスチレン／ブタジエンゴム、ｃｉｓ１，４−ポリブタジエンゴム、ならびに乳化重合で調製したブタジエン／アクリロニトリルコポリマーなどの２種以上のゴムの組み合わせが好ましい。

別の実施形態において、２０〜３５パーセントの結合スチレンのスチレン含有率を有する乳化重合由来のスチレン／ブタジエン（ＥＳＢＲ）、または幾つかの用途に対して、中程度から比較的高い結合スチレン含有率、すなわち、３０〜４５パーセントの結合スチレン含有率を有するＥＳＢＲが使用されてもよい。乳化重合で調製されたＥＳＢＲとは、スチレンおよび１，３−ブタジエンが水性乳剤として共重合されることを意味することができる。そのようなことは、当業者に周知されている。結合スチレン含有率は、例えば５〜５０パーセントと多様であってもよい。一態様において、ＥＳＢＲは、また、例えば、ターポリマー中に結合アクリロニトリルを２〜３０重量パーセントの量、ＥＳＢＡＲとしてターポリマーゴムを形成するアクリロニトリルを含有してもよい。コポリマー中に結合アクリロニトリルを２〜４０重量パーセント含有する、乳化重合で調製したスチレン／ブタジエン／アクリロニトリルコポリマーゴムは、またジエン系ゴムとして企図されてもよい。

別の実施形態において、溶液重合で調製したＳＢＲ（ＳＳＢＲ）が使用されてもよい。そのようなＳＳＢＲは、例えば５〜５０、好ましくは９〜３６パーセントの範囲の結合スチレン含有率を有してもよい。ＳＳＢＲは、好都合には例えば不活性有機溶媒中でアニオン重合によって調製することができる。とりわけ、ＳＳＢＲは、開始剤として有機リチウム化合物を使用して炭化水素溶媒中で、スチレンおよび１，３−ブタジエンモノマーの共重合によって合成することができる。

一実施形態において、合成または天然イソプレンゴムが使用されてもよい。合成ｃｉｓ１，４−ポリイソプレンおよびｃｉｓ１，４−ポリイソプレン天然ゴムは、それ自体はゴム技術の当業者に周知されている。特に、ｃｉｓ１，４−含有率は、少なくとも９０％、場合によって少なくとも９５％であってもよい。

一実施形態において、ｃｉｓ１，４−ポリブタジエンゴム（ＢＲまたはＰＢＤ）が使用される。適切なブタジエンゴムは、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、好都合には、例えば少なくとも９０パーセントのｃｉｓ１，４−含有率（「高ｃｉｓ」含有率）、および−９５〜−１１０℃の範囲のガラス転移温度Ｔｇを有することを特徴とすることができる。Ｔｈｅ Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｔｉｒｅ ＆ Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙから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などの適切なポリブタジエンゴムが市販されている。これらの高ｃｉｓ−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号および米国特許第５，４５１，６４６号に記載のように（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）フッ素含有化合物の混合物を含むニッケル触媒系を使用して合成することができる。

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、本明細書において言及される場合、その未硬化状態、または恐らくエラストマー組成物の事例の硬化状態で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わす。Ｔｇは示差走査熱量計（ＤＳＣ）によってＡＳＴＭ Ｄ３４１８に従って毎分１０℃の温度上昇率でピーク中央値として求められる。

本明細書において、および慣行的実務に従って使用される用語「ｐｈｒ」は、「ゴムまたはエラストマー１００重量部当たりの各材料の重量部」を指す。一般に、この慣例を使用して、ゴム組成物は１００重量部のゴム／エラストマーで構成される。クレームの組成は、クレームのゴム／エラストマーのｐｈｒ値がクレームのｐｈｒ範囲と一致し、かつ組成のすべてのゴム／エラストマーの量が合計１００部のゴムに帰着する限り、クレームに明示的に挙げられる以外のゴム／エラストマーを含んでもよい。例として、組成は、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種または複数の追加のジエン系ゴムを、１〜１０ｐｈｒ、場合によって１〜５ｐｈｒさらに含んでもよい。別の例において、組成は、追加のジエン系ゴムを５ｐｈｒ未満、好ましくは３ｐｈｒ未満含んでもよく、または、またそ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「コンパウンド」および「組成物」は、本明細書において他の方法で示されなければ、交換して使用することができる。

実施形態において、ゴム組成物はまたオイル、特にプロセスオイルを含んでもよい。エラストマーを増量するために典型的に使用される増量油として、プロセスオイルがゴム組成物に含まれていてもよい。プロセスオイルはまた、ゴム配合時のオイルの直接添加によってゴム組成物に含まれてもよい。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増量油、および配合時に添加されるプロセス油の両方に含まれていてもよい。適切なプロセス油は、芳香族、パラフィン、ナフテン、植物油、ならびにＭＥＳ、ＴＤＡＥ、ＳＲＡＥおよび重質ナフテン油などの低ＰＣＡ油を含む、当業界で公知である様々なオイルを含んでいてもよい。適切な低ＰＣＡ油は、ＩＰ３４６法によって求めて３重量パーセント未満の多環式芳香族含有率を有するものを含んでいてもよい。ＩＰ３４６法の手順は、ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ， Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍによって発行された、Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＆ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００ Ｐａｒｔｓ、２００３年、６２版に見出すことができる。

実施形態において、ゴム組成物はシリカを含んでもよい。ゴムコンパウンドに使用されてもよい一般に使用される珪質顔料は、例えば、従来の火成および沈降珪質顔料（シリカ）を含む。一実施形態において、沈降シリカが使用される。従来の珪質顔料は、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などの沈降シリカであってもよい。そのような従来のシリカは、例えば窒素ガスを使用して測定するＢＥＴ表面積を有することを特徴とすることができる。一実施形態において、ＢＥＴ表面積は、１グラム当たり４０〜６００平方メートルの範囲にあってもよい。別の実施形態において、ＢＥＴ表面積は、１グラム当たり８０〜３００平方メートルの範囲であってもよい。表面積を測定するＢＥＴ法は、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、６０巻、３０４頁（１９３０年）に記載されている。また従来のシリカは、１００〜４００、代替として１５０〜３００の範囲のフタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸収値を有することを特徴としてもよい。従来のシリカは、例えば電子顕微鏡によって求めて０．０１〜０．０５ミクロンの範囲の平均究極粒径を有すると予想することができるが、シリカ粒子は、寸法がさらに小さくてよく、またはことによるとより大きくてもよい。シリカの使用範囲は、例えば５から１２０ｐｈｒの間、好ましくは２０から７０ｐｈｒまたは８０〜１２０ｐｈｒの間の範囲であってもよい。様々な市販のシリカ、例えば本明細書において例示のみでありこれらに限定されないが、ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから名称２１０、３１５Ｇ、ＥＺ１６０Ｇなどを有するＨｉ−Ｓｉｌ商標の下で市販されているシリカ；Ｓｏｌｖａｙからの、例えばＺ１１６５ＭＰおよびＰｒｅｍｉｕｍ２００ＭＰなどの名称を有する入手可能なシリカ、ならびにＥｖｏｎｉｋ ＡＧから入手可能な、例えば名称ＶＮ２およびＵｌｔｒａｓｉｌ ６０００ＧＲ、９１００ＧＲなどを有するシリカなどが使用されてもよい。

実施形態において、ゴム組成物はまたカーボンブラックを含んでもよい。そのようなカーボンブラックの代表的な例としは、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等級が含まれる。これらのカーボンブラックは、９ｇ／ｋｇ〜１４５ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素吸収、および３４ｃｍ^３／１００ｇ〜１５０ｃｍ^３／１００ｇの範囲のＤＢＰ数を有する。

別の実施形態において、他の充填剤は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む微粒子充填剤、米国特許第６，２４２，５３４号；米国特許第６，２０７，７５７号；米国特許第６，１３３，３６４号；米国特許第６，３７２，８５７号；米国特許第５，３９５，８９１号または米国特許第６，１２７，４８８号に開示されているものを含むがこれらに限定されない架橋した微粒子ポリマーゲル、および米国特許第５，６７２，６３９号に開示されているものを含むがこれらに限定されない可塑化デンプン複合充填剤を含むがこれらに限定されないゴム組成物に使用されてもよい。他のそのような充填剤は、１〜１０ｐｈｒの範囲の量が使用されてもよい。

一実施形態において、ゴム組成物は、従来の硫黄含有有機ケイ素化合物またはシランを含んでいてもよい。適切な硫黄含有有機ケイ素化合物の例は、式：
Ｚ−Ａｌｋ−Ｓ_ｎ−Ａｌｋ−Ｚ Ｉ
である［式中、Ｚは、

からなる群から選択され、式中、Ｒ^１は、１〜４個の炭素原子のアルキル基、シクロヘキシルまたはフェニルであり；Ｒ^２は、１〜８個の炭素原子のアルコキシ、または５〜８個の炭素原子のシクロアルコキシであり；Ａｌｋは、１〜１８個の炭素原子の二価炭化水素であり、ｎは整数２〜８である。］。一実施形態において、硫黄含有有機ケイ素化合物は、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。一実施形態において、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、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について、Ｚは、

であり得る［式中、Ｒ^２は、２〜４個の炭素原子、代替として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、代替として３個の炭素原子の二価炭化水素であり；ｎは、整数２〜５、代替として２または４である。］。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号に開示されている化合物を含む。一実施形態において、硫黄含有有機ケイ素化合物は、３−（オクタノイルチオ）−１−プロピルトリエトキシシラン、ＣＨ_３（ＣＨ_２）_６Ｃ（＝Ｏ）−Ｓ−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３を含み、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＭａｔｅｒｉａｌｓからＮＸＴ（商標）として市販されている。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、米国特許出願公開第２００３／０１３０５３５号に開示されているものを含む。一実施形態において、硫黄含有有機ケイ素化合物はＤｅｇｕｓｓａからの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依存して様々であってもよい。概して言えば、化合物の量は０．５〜２０ｐｈｒの範囲であってよい。一実施形態において、量は１〜１０ｐｈｒの範囲であろう。

ゴム組成物が、例えば、硫黄供与体、硬化助剤、例えば、活性剤および遅延剤、ならびにオイルなどの加工添加剤、粘着性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、抗酸化剤およびオゾン劣化防止剤および釈解薬などの様々な一般に使用される添加材料との、様々な構成要素の硫黄加硫性ゴムの混合などのゴム配合技術において一般に公知の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。当業者に知られているように、硫黄加硫性材料および硫黄加硫材料（ゴム）の意図される使用に応じて、上記に挙げた添加剤が選択され、一般に従来の量で使用される。硫黄供与体の代表的な例は、元素の硫黄（遊離の硫黄）、アミンジスルフィド、ポリマーのポリスルフィドおよび硫黄オレフィン付加物を含む。一実施形態において、硫黄加硫剤は元素の硫黄である。硫黄加硫剤は、例えば、０．５ｐｈｒ〜８ｐｈｒの範囲、代替として１．５ｐｈｒ〜６ｐｈｒの範囲の量で使用されてもよい。典型的な量の粘着性付与樹脂は、使用される場合、例えば０．５ｐｈｒ〜１０ｐｈｒ、通常１ｐｈｒ〜５ｐｈｒを含む。典型的な量の加工助剤は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ〜５０ｐｈｒ（これは特にオイルを含んでもよい）を含む。典型的な量の抗酸化剤は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ〜５ｐｈｒを含んでもよい。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他、例えば、Ｔｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（１９７８年）、３４４〜３４６頁に開示されているものなどであってもよい。オゾン劣化防止剤の典型的な量は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ〜５ｐｈｒを含んでもよい。使用される場合、ステアリン酸を含むことができる脂肪酸の典型的な量は、例えば０．５ｐｈｒ〜３ｐｈｒを含んでもよい。ワックスの典型的な量は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ〜５ｐｈｒを含んでもよい。多くの場合、微晶質ワックスが使用される。釈解剤の典型的な量は、使用される場合、例えば０．１ｐｈｒ〜１ｐｈｒを含んでいてもよい。典型的な釈解剤は、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ってもよい。

促進剤は、加硫のために必要とされる時間および／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することが好ましいが、必要ではないこともある。一実施形態において、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（複数可）は、０．５ｐｈｒ〜４ｐｈｒ、代替として０．８ｐｈｒ〜１．５ｐｈｒの範囲の合計量において使用されてもよい。別の実施形態において、一次および二次促進剤の組み合わせが使用されてもよく、二次促進剤は、活性化し加硫物の特性を改善するために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、最終的な特性に相乗効果を生み出すと予想することができ、どちらかの促進剤の単独使用によって製造されたものより多少良好である。さらに、正常な加工温度に影響を受けないが、通常の加硫温度で満足すべき硬化を生ずる遅効性促進剤も使用されてもよい。加硫遅延剤もまた使用されてもよい。本発明において使用されてもよい適切な種類の促進剤は、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ザンセートである。一実施形態において、一次促進剤はスルフェンアミドである。第２の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り得る。適切なグアニジンとしては、ジフェニルグアニジンなどが含まれる。適切なチウラムとしては、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。

ゴム組成物の混合は、ゴム混合技術における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、原料は、典型的に、少なくとも２つの段階、すなわち、少なくとも１つの非生産的な段階、続いて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薬は、典型的に、従来は「生産的」混合段階と呼ばれる最終段階において混合されてよく、ここで、典型的には、先行する非生産的混合段階（複数可）の混合温度（複数可）より低い、ある温度または最終温度で混合が行われる。「非生産的」および「生産的」混合段階という用語は、ゴム混合技術の当業者には周知されている。実施形態において、ゴム組成物は、熱機械的混合ステップにかけられてもよい。熱機械的混合ステップは、一般に、例えば１４０℃〜１９０℃の範囲内であるゴム温度を生ずるのに適切な期間、混合機または押出機での機械式作業を含む。熱機械的作業の好適な継続時間は、運転条件ならびに成分の量および性質の関数として変動する。例えば、熱機械的作業は１〜２０分であってもよい。

ゴム組成物は、タイヤの様々なゴム成分（言いかえればタイヤ成分）に組み入れることができる。例えば、ゴム成分は、トレッド（トレッドキャップおよびトレッドベースを含む）、サイドウォール、アペックス、チェーファー、サイドウォールインサート、ワイヤーコートまたはインナーライナーであってもよい。

本発明のタイヤは、例えば空気式タイヤまたは非空気式タイヤ、レースタイヤ、乗用車タイヤ、航空機タイヤ、農耕用タイヤ、地ならし機タイヤ、オフロード（ＯＴＲ）タイヤ、トラックタイヤまたはオートバイタイヤであってもよい。タイヤはまたラジアルまたはバイアスタイヤであってもよい。本発明の空気式タイヤの加硫は、例えば１００℃〜２００℃の範囲内の従来の温度で実行されてもよい。一実施形態において、加硫は１１０℃〜１８０℃の範囲内の温度で行われる。プレスまたは型中での加熱、過熱蒸気または熱風を用いる加熱などの通常の加硫方法のうちのいずれを使用してもよい。そのようなタイヤは、当業者にとって公知で、容易に明白であろう様々な方法によって組み立て、成形、成型および硬化することができる。

本明細書において挙げた態様および実施形態の多数の特徴は互いに組み合わせることができる。

本発明の実施形態の詳細な説明
以下の表１は、第１のゴムコンパウンドについてゴム組成物を示す。対照１および本発明実施例１は水素化ＳＳＢＲを含む。しかし、本発明実施例１のみが、本発明の限定されない実施例によるポリオクテナマーを含む。第２の対照試料、対照２は、ポリオクテナマーのない、ポリブタジエンとブレンドした非水素化ＳＳＢＲを含む。

上の表１に示す組成は、トレッドキャップ層中に含まれ、非限定的な例として以下の表２に示す組成を有するトレッドベース層に対して共硬化させた。

表３に示すように、対照１、対照２および本発明実施例１の性質を求めた。対照１、対照２、および表２に示す第２のコンパウンドの本発明実施例１の各試料の引裂強度を表３の第１の行に示す。引裂強度は、コンパウンド対照２については比較的大きいが、対照１はベースコンパウンドに対して著しく低い引裂強度を有する。言いかえれば、水素化ＳＳＢＲを含む対照１コンパウンドを、表２に示す第２のコンパウンドから引き裂く、または引き離すことはより容易である。本発明実施例１中に存在するようにポリオクテナマーを添加すると、水素化ＳＳＢＲの使用にもかかわらず、目立って引裂強度の挙動が改善される。反発値は、コンパウンドのヒステリシス挙動、したがってまた予期される転がり抵抗についての指標であり、また対照試料と比較して、本発明実施例１に対してわずかではあるが明白に改善される。ショアＡ硬度は、また対照試料の比較可能なレベルにとどまる。最後に、前に述べたように、対照１および本発明実施例１における水素化ＳＳＢＲの存在は、結果的に、対照２と比較して、５０％より大きい、引張強度の著しい増加をもたらす。本発明実施例１は、ベースに対する引裂強度のレベルを少なくとも維持することができ、または、言いかえれば、良好な共硬化性をなお可能にする。ヒステリシス挙動も改善される。

主題発明を説明する目的で特定の代表的な実施形態および詳細を示してきたが、主題発明の範囲から離れることなく様々な変更および修正を本発明において行なうことができることは、当業者には明白であろう。

Claims (14)

1. 第１のゴム成分および第２のゴム成分を含むタイヤであって、
   前記第１のゴム成分は前記第２のゴム成分に対して硬化され、
   前記第１のゴム成分は
   水素化スチレン−ブタジエンゴム８５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ；
   ポリブタジエン０ｐｈｒ〜１５ｐｈｒ；
   ポリオクテナマー５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒ；
   第１の充填剤４０ｐｈｒ〜１６０ｐｈｒを含み；
   前記第２のゴム成分は
   ジエン系エラストマー９０ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ；および
   第２の充填剤２０ｐｈｒ〜１６０ｐｈｒを含む、タイヤ。
2. 前記第１のゴム成分が前記水素化スチレン−ブタジエンゴム９５〜１００ｐｈｒおよび前記ポリブタジエン０ｐｈｒ〜５ｐｈｒを含み；ならびに／または
   前記第１のゴム成分が前記ポリオクテナマー５ｐｈｒ〜１５ｐｈｒを含み；ならびに／または
   前記第１のゴム成分がシリカ６０〜８０ｐｈｒを含むことを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記ジエン系エラストマーが、ポリイソプレンもしくはポリブタジエンまたはその組み合わせを含み；ならびに／または
   前記第２のゴム成分が
   ３０ｐｈｒ〜９０ｐｈｒのポリイソプレン；
   １０ｐｈｒ〜７０ｐｈｒのポリブタジエン；および
   ３０ｐｈｒ〜７０ｐｈｒのカーボンブラックを含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のタイヤ。
4. 前記タイヤがトレッドを有し、前記第１の成分および前記第２の成分が前記トレッドの成分であり、場合によって、前記第１のゴム成分は、前記トレッドのトレッドキャップ層であり、前記第２のゴム成分は、前記トレッドの第２のトレッドキャップ層もしくはトレッドベース層であり；および／または
   前記第１のゴム成分は、前記タイヤの円周方向に沿って延在する円筒状の面に本質的に沿って前記第２のゴム成分に対して硬化されることを特徴とする、請求項１から３の１つまたは複数の項に記載のタイヤ。
5. 前記水素化スチレン−ブタジエンゴムが、
   ｉ）前記水素化スチレン−ブタジエンゴムのビニル基およびエチル基の合計数を基準にして、５％未満の非水素化ビニル基；
   ｉｉ）その主鎖に沿った結合の合計数を基準にし、前記スチレン−ブタジエンゴムのスチレン基、ビニル基、エチル基および他の側鎖基の結合の数を除いて、２％未満の前記主鎖に沿った二重結合；ならびに
   （ｉｉｉ）９０％〜９９％の水素化二重結合
   のうちの１つまたは複数を有することを特徴とする、請求項１から４の１つまたは複数の項に記載のタイヤ。
6. 前記ポリブタジエンが−９０℃〜−１１５℃の範囲のガラス転移温度を有し；ならびに／または
   前記水素化スチレン−ブタジエンゴムが、−２０℃〜−５０℃の範囲のガラス転移温度を有し；ならびに／または
   前記スチレン−ブタジエンゴムが２０重量％〜３５重量％の範囲の結合スチレン含有率、および５０重量％〜８０重量％の範囲のブタジエン含有率を有することを特徴とする、請求項１から５の１つまたは複数の項に記載のタイヤ。
7. 前記第１のゴム成分が、５ｐｈｒから２５ｐｈｒの間のオイル、および５ｐｈｒ〜３０ｐｈｒ、好ましくは５〜１５ｐｈｒの樹脂を含む可塑剤１５ｐｈｒ〜３０ｐｈｒを含むことを特徴とする、請求項１から６の１つまたは複数の項に記載のタイヤ。
8. 前記樹脂がアルファピネン系樹脂であり；および／または、
   前記樹脂と前記オイルの比がｐｈｒで１：１から１：４の間、好ましくはｐｈｒで１：１．５から１：３の間にあることを特徴とする、請求項７に記載のタイヤ。
9. 前記ポリオクテナマーが、
   −５０℃〜−８０℃の範囲のガラス転移温度；
   ＧＰＣによって求める、８０，０００から１００，０００の間の分子量Ｍ_Ｗ；
   ＤＳＣによって測定して第２の加熱における４５℃から５５℃の間の融点；
   ６５％から８５％の間のｔｒａｎｓ二重結合
   のうちの１つまたは複数を有することを特徴とする、請求項１から８の１つまたは複数の項に記載のタイヤ。
10. 水素化スチレン−ブタジエンゴム；
    ポリオクテナマー５ｐｈｒ〜２０ｐｈｒ；および
    充填剤４０ｐｈｒ〜１６０ｐｈｒを含むゴム組成物。
11. 前記水素化スチレン−ブタジエンゴム８５ｐｈｒ〜１００ｐｈｒ；
    少なくとも９５％のｃｉｓ形微細構造含有率を有する高ｃｉｓ−ポリブタジエンゴム５ｐｈｒ〜１５ｐｈｒ；ならびに
    オイル５ｐｈｒ〜２５ｐｈｒ、および場合によってアルファピネン系樹脂であってもよい樹脂５ｐｈｒ〜３０ｐｈｒ、好ましくは５〜１５ｐｈｒ
    のうちの１つまたは複数をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載のゴム組成物。
12. 前記水素化スチレン−ブタジエンゴムが、
    ｉ）前記水素化スチレン−ブタジエンゴムのビニル基およびエチル基の合計数を基準にして、５％未満の非水素化ビニル基；
    ｉｉ）その主鎖に沿った結合の合計数を基準にし、前記スチレン−ブタジエンゴムのスチレン基、ビニル基、エチル基および他の側鎖基の結合の数を除いて、２％未満の前記主鎖に沿った二重結合；ならびに
    （ｉｉｉ）９０％〜９９％の水素化二重結合
    のうちの１つまたは複数を有することを特徴とする、請求項１０または１１に記載のゴム組成物。
13. 請求項１０から１２の１つまたは複数の項に記載のゴム組成物を含むタイヤ成分。
14. 請求項１３に記載のゴム成分を含むタイヤ。