JP2022013846A - 多層トレッドキャップを有するタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】良好な湿潤グリップと転がり抵抗を伴うスノータイヤを提供する。【解決手段】トレッド１０が、運転時に道路に接する第１トレッドキャップ層３とその半径方向内側に配置された第２トレッドキャップ層４を含む。ＤＩＮ５３５１２に従って測定された反発弾性において、第１トレッドキャップ層の第１ゴム組成物の０℃の反発弾性は、１０％～２５％の範囲内にあり、第２トレッドキャップ層の第２ゴム組成物の反発弾性は、２０％～３５％の範囲内にあり、第１ゴム組成物の反発弾性は、第２ゴム組成物の反発弾性よりも少なくとも５％低い。さらに、１００℃の温度で測定した第１ゴム組成物の反発弾性は、４５％～６５％の範囲内にあり、第２ゴム組成物の反発弾性は、６０％～７５％の範囲内にあり、第２ゴム組成物の反発弾性は、第１ゴム組成物の反発弾性よりも少なくとも３％高い。【選択図】図１

Description

本発明は、複数のトレッドキャップ層を持つトレッドを有するタイヤを対象とする。特に、タイヤは乗用車用スノータイヤなどのスノータイヤであり得る。

タイヤ業界で公知であるように、少なくとも別の特性との大幅なトレードオフなしで複数のタイヤ特性を同時に改善するのは伝統的に難しかった。そのような矛盾のひとつは転がり抵抗と湿潤性能の間に存在する。転がり抵抗が改善される場合、一般に湿潤グリップにおいてトレードオフがある。しかしながら、転がり抵抗の制限はエネルギー効率を増やすため非常に重要である。同様に、一般に湿潤性能とスノー性能間に矛盾がある。スノー性能を改善することが目標であるなら、湿潤性能においてやはりトレードオフがある。タイヤ、特に先進的な湿潤性能および同時に限定された転がり抵抗を有する冬用タイヤを提供することが望ましいであろう。好ましくは、同時に良好なスノー性能を有する。

摩耗および湿潤性能の妥協を可能にし、また先進的なスノー性能を提供する冬季トレッドコンパウンドの１例が米国特許第９，７６４，５９４号に示唆されている。
冬季性能の側面を含む相異なるタイヤ特性間の妥協を見つけることを目指す他のコンパウンドは国際特許第２０１７／１１７０５６号に示唆されている。

上述の性質のすべてにおいて改善を達成することが必ずしも可能とは限らないが、特に冬用タイヤ用の先進的なタイヤトレッドの開発において改善のかなりの余地が残る。したがって、良好な摩耗特性、乾燥牽引、湿潤およびスノー性能、ならびに／またはエネルギー節減の改善のための低減された転がり抵抗の組み合わせを提示する冬用タイヤに対して必要性が長い間感じられてきた。

米国特許第９，７６４，５９４号 国際特許第２０１７／１１７０５６号 米国特許第６，６０８，１２５号 米国特許出願公開第２００３／０１３０５３５号 米国特許第７，２１４，７３１号 米国特許第４，７０４，４１４号 米国特許第６，１２３，７６２号 米国特許第６，５７３，３２４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

Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＆ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００ Ｐａｒｔｓ， ２００３年、６２版、ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ， Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ "Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｒｅｓｉｎｓ" ｂｙ Ｒ． Ｍｉｌｄｅｎｂｅｒｇｅｒ， Ｍ． Ｚａｎｄｅｒ ａｎｄ Ｇ． Ｃｏｌｌｉｎ （Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ， ＶＣＨ， １９９７， ＩＳＢＮ－ ３－５２７－２８６１７－９） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ、６０巻、３０４頁（１９３０年） Ｔｈｅ Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ Ｒｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（１９７８）， ３４４～３４６頁

本発明の第１の目的は、特に、冬用タイヤおよび／またはオールシーズンタイヤのトレッドに適切であり、一方では良好な湿潤グリップ（および／または乾燥グリップ）ならびに他方では良好な転がり抵抗を提供する先進的なタイヤトレッドを提供することとすることができる。

本発明の別の目的は、先進的な湿潤グリップ（および／または乾燥グリップ）ならびに限定的な転がり抵抗を伴う先進的なスノータイヤを提供することとすることができる。
本発明は、独立請求項１の範囲によって定義される。好ましい実施形態は、従属請求項ならびに以下の「発明の概要」に提供されている。

このようにして、本発明の一態様において、トレッドを含むタイヤであって、運転時に道路に接するように意図された第１トレッドキャップ層（または換言すれば、半径方向に最も外側のトレッドキャップ層）をさらに含み、第１トレッドキャップ層は、第１ゴム組成物を含む、タイヤが提供される。さらに、タイヤは、第１トレッドキャップ層の半径方向に内側（又は下方）に配置され、第１トレッドキャップ層を支持する第２トレッドキャップ層を含み、第２トレッドキャップ層は、第１ゴム組成物とは異なる、または換言すれば組成的に異なる第２ゴム組成物を含む。ＤＩＮ５３５１２（ドイツ工業規格）に従って０℃の温度で測定した第１ゴム組成物の反発弾性は、１０％～２５％（好ましくは１０％～２０％、または１０％～１９％）の範囲内にあり、ＤＩＮ５３５１２に従って０℃の温度で測定した第２ゴム組成物の反発弾性は、１５％～３５％（好ましくは２０％～３５％、または好ましくは２０％～３０％、または２１％～３０％）の範囲内にあり、第１ゴム組成物の前記反発弾性は、第２ゴム組成物の前記反発弾性よりも少なくとも５％低い（好ましくは少なくとも１０％低く、最大で２０％低くてもよい）。さらに、ＤＩＮ５３５１２に従って１００℃の温度で測定した第１ゴム組成物の反発弾性は、４５％～６５％（好ましくは５０％～６５％、または５０％～５９％）の範囲内にあり、ＤＩＮ５３５１２に従って１００℃の温度で測定した第２ゴム組成物の反発弾性は、６０％～７５％（好ましくは６０％～７０％、または６１％～７０％）の範囲内にあり、１００℃の温度で測定した第２ゴム組成物の前記反発弾性は、１００℃の温度で測定した第１ゴム組成物の前記反発弾性よりも少なくとも３％高い（好ましくは４％または５％高く、最大で２０％高くてもよい）。特に、０℃での反発値は湿潤牽引を示すと考えることができ、１００℃での反発値は転がり抵抗を示すと考えることができる。記載された２つのトレッドキャップ層を含む二重キャップ構造における、０℃での反発弾性および１００℃での反発弾性の上記の範囲は、タイヤトレッドの転がり抵抗および湿潤グリップの先進的なバランスをもたらす。したがって、前記特性は、定義されたマルチトレッドキャップ構造によってバランスがとられている。

一実施形態において、タイヤはスノータイヤである。特に、一般に、タイヤのサイドウォールに見える「３ＰＭＳＦ」マークとしても知られる「スリーピークマウンテン・スノーフレークマーク（ｔｈｒｅｅ ｐｅａｋ ｍｏｕｎｔａｉｎ ｓｎｏｗ ｆｌａｋｅ ｓｙｍｂｏｌ）」をタイヤが有する場合、タイヤは本明細書ではスノータイヤと考えられる。したがって、オールシーズンタイヤまたはスリーピークマウンテン・スノーフレークマークを有するいずれのタイヤも、本明細書ではスノータイヤと考えられる。

別の実施形態において、トレッドは、少なくとも１つの周方向溝、および／または２つのトレッドリブを分離している少なくとも１つの溝を含み、前記少なくとも１つの溝は、摩耗していないトレッドの半径方向最外面から（それぞれの）溝底まで延在する半径方向の深さｄを有し、半径方向の深さｄは、半径方向の高さまたは半径方向の長さ４ｍｍに半径方向の高さまたは長さｔを加えたものに等しく、第１トレッドキャップ層は、その（合計）軸方向幅の少なくとも８０％にわたって、ｔ－１ｍｍ～ｔ＋１ｍｍ（またはｔ－０．５ｍｍ～ｔ＋１ｍｍ、またはｔ～ｔ＋１ｍｍ、またはｔ～ｔ＋０．５ｍｍ）の範囲内の半径方向の厚さを有する。換言すれば、第１トレッドキャップ層は、トレッドの半径方向最外面から半径方向内側に、溝底から測定した残りの４ｍｍのトレッド深さの＋／－１ｍｍ（またはさらに上記の選択肢）の範囲内にある半径方向の高さまで半径方向に延在する。好ましくは、ｄ、ｔおよび／または４ｍｍは、タイヤの赤道面に最も近い周方向溝で、またはタイヤの赤道面から２ｃｍ～５ｃｍの範囲内の距離を有し、軸方向位置で２つのトレッドリブを分離している（好ましくは非周方向の）溝について測定される。これにより、第１トレッドキャップ層の特性を、残り溝深さが、一部の国の法律で冬用タイヤまたはスノータイヤの最小の残りトレッド厚さと考えられている約４ｍｍになるまで、運転時に使用できる。一方、この構造によって、第２トレッドキャップ層が、半径方向外側方向、特に溝底の半径方向外側に延在する比較的大きな厚さを有することができ、これにより、第２トレッドキャップ層の第２ゴム組成物によるトレッドの全体的な転がり抵抗を最適化することが可能になる。

別の実施形態において、たとえば基本的にＶ字型のトレッドパターンで、前記溝（または主溝）は、それぞれが周方向および軸方向に、および／または湾曲した形状で、好ましくはタイヤの赤道面またはタイヤの中心線とタイヤトレッドのショルダー部分との間の領域に延在する２つのリブを分けることができる。

また別の実施形態において、第２トレッドキャップ層は、溝底の半径方向位置から半径方向外側方向に少なくとも２ｍｍ、好ましくは少なくとも３ｍｍ延在する。第２トレッドキャップ層はまた、溝底の半径方向内側の位置まで下に延在することができ、通常、例えば前記溝底の半径方向内側１ｍｍ～３ｍｍの位置まで延在する。

別の実施形態において、第２トレッドキャップ層の半径方向の厚さの大部分は、溝底の半径方向上にある。
また別の実施形態において、第２トレッドキャップ層の半径方向の最大厚さは、第１トレッドキャップ層の半径方向の最大厚さの６０％～９０％（好ましくは６５％～８５％）の範囲内にある。したがって、この実施形態において、第１トレッドキャップ層よりも薄い第２トレッドキャップ層を有することが好ましく、トレッドキャップの合計の厚さを考慮する際、さらなる重量の減少を援助する。

また別の実施形態において、第２トレッドキャップ層の半径方向の最大厚さは、第１トレッドキャップ層の半径方向の最大厚さの２５％～１５０％の範囲内にあり、好ましくは４０％～１２０％、またはさらに５０％～１００％の範囲内にある。

また別の実施形態において、第２トレッドキャップ層の半径方向の最大厚さは、第１トレッドキャップ層および第２トレッドキャップ層の合計の最大厚さの半径方向の最大厚さの２０％～６０％、好ましくは４０％～６０％である。

また別の実施形態において、第１トレッドキャップ層および第２トレッドキャップ層の合計最大厚さは、６ｍｍ～１０ｍｍ、好ましくは７ｍｍ～９ｍｍの範囲内にある。
なお別の実施形態において、第１トレッドキャップ層は、その横方向または軸方向幅の少なくとも８０％にわたって（または少なくとも９０％にわたって）、ｔ－１ｍｍ～ｔ＋１ｍｍ（またはｔ－０．５ｍｍ～ｔ＋１ｍｍ、またはｔ～ｔ＋１ｍｍ、またはｔ＋０．５ｍｍ）の範囲内の半径方向の厚さを有する。換言すれば、第１トレッドキャップ層の厚さは、その軸方向の延長部にわたって比較的類似している。特に、このような厚さの値は、摩耗していないトレッドに適用される。

また別の実施形態において、第１トレッドキャップ層の前記半径方向の厚さ（または換言すれば、半径方向の最大厚さ）は、３ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは３．５ｍｍ～４．５ｍｍの範囲内にある。

また別の実施形態において、タイヤは、トレッドベース層をさらに含むが、トレッドベース層は、基本的に第１および第２トレッドキャップ層の内側に半径方向に配置され、第２トレッドキャップ層を支持する。トレッドベース層は、半径方向外側方向に延在する延長部を有することができるが、例えばタイヤのショルダーおよび／もしくはサイドウォール領域で、またはトレッドのトレッドブロックもしくはリブの半径方向最外面への軸方向の延長部（そのような延長部は、タイヤ業界でチムニー（ｃｈｉｍｎｅｙ）としても知られている）の形態で有することができる。

なお別の実施形態において、トレッドベース層は、前記第１および第２ゴム組成物とは異なる第３ゴム組成物を含み、第３ゴム組成物は、ＤＩＮ５３５１２に従って１００℃の温度で測定された反発弾性を有し、その反発弾性は、ＤＩＮ５３５１２に従って１００℃の温度で測定された、第２ゴム組成物の反発弾性よりも少なくとも１０％高い（好ましくは２０％または３０％高いおよび／または最大で５０％または４０％高くてもよい）。したがって、トレッドベース層は、トレッドベース層によって支持される層よりもさらに良好な転がり抵抗を有する。

また別の実施形態において、トレッドベース層は、その軸方向幅の少なくとも７０％にわたって、第１トレッドキャップ層の半径方向の厚さの５％～３０％を有する。したがって、トレッドベース層は比較的薄い。

また別の実施形態において、トレッドベース層は、その軸方向幅の少なくとも７０％にわたって、０．２ｍｍ～２ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍ～１．７ｍｍの範囲内にある半径方向の厚さを有する。

また別の実施形態において、第１ゴム組成物および第２ゴム組成物は、それぞれ、充填剤として主にシリカを含む。そのようなシリカは、本明細書で以下にさらに記載される、予備シラン化シリカであってもよい。特に、第２トレッドキャップ層の組成物には、予備シラン化シリカの使用が好ましい。

また別の実施形態において、トレッドベース層は、主にカーボンブラックを含む充填剤を有する第３ゴム組成物を含む。第３ゴム組成物は、１０ｐｈｒ未満、好ましくは５ｐｈｒ未満のシリカを含んでもよいが、または基本的にシリカを含まなくてもよい。

別の実施形態において、トレッドベース層、または換言すれば、そのゴム組成物は、導電性であってもよい。好ましくは、その電気抵抗率は、１０^８Ωｃｍ未満、または１０^７Ωｃｍ未満、またははるかに好ましくは１０^６Ωｃｍ未満である。

別の実施形態において、トレッドベース層は、少なくとも３０ｐｈｒのカーボンブラックまたは３０ｐｈｒ～７０ｐｈｒのカーボンブラック、好ましくは４０ｐｈｒ～７０ｐｈｒのカーボンブラックまたは４０～６０ｐｈｒのカーボンブラックを含む。

また別の実施形態において、トレッドベース層は、第１トレッドキャップ層の半径方向最外面まで半径方向外側に延在する少なくとも１つの延長部を含み、延長部は、トレッドベース層の合計軸方向幅の５％未満の軸方向幅を有する。そのような延長部は、トレッドまたは第１トレッドキャップ層の最も外側の（摩耗していない）面から、トレッドベース層および第３トレッドキャップ層、換言すればトレッドベース層の半径方向内側に配置されたタイヤのベルト部分までの導電経路を形成し得る。

なお別の実施形態において、第１ゴム組成物は、－５０℃まで（または最大－５０℃）のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する、溶液重合スチレンブタジエンゴム（ＳＳＢＲ）またはポリブタジエンなどの、５０ｐｈｒ～１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマー、および／または１００ｐｈｒ～２００ｐｈｒのシリカを含む。比較的低いＴｇおよび充填剤としてのシリカを有するＳＳＢＲのそのような組み合わせは、スノータイヤにとって特に望ましい。

なお別の実施形態において、第２ゴム組成物は、－５０℃まで（または最大－５０℃）のガラス転移温度を有する、溶液重合スチレンブタジエンゴムまたはポリブタジエンなどの、５０ｐｈｒ～１００ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマー、および９０ｐｈｒ～１６０ｐｈｒのシリカを含む。やはり、本文脈では、ＳＳＢＲが比較的低いＴｇを有することが望ましい。第１および第２組成物のＳＳＢＲは、同じであっても異なっていてもよい。

また別の実施形態において、前記エラストマー、例えば、ＳＳＢＲまたはポリブタジエンのＴｇは、－５０℃～－９５℃、または－５０℃～－９０℃、または－５０℃～－８５℃の範囲内にある。

また別の実施形態において、前記ＳＳＢＲのＴｇは、－５５℃～－７０℃の範囲内にある。
また別の実施形態において、第１ゴム組成物は、５ｐｈｒ～７５ｐｈｒ、１０ｐｈｒ～６０ｐｈｒ、１０ｐｈｒ～５５ｐｈｒ、または５ｐｈｒ～３０ｐｈｒの少なくとも１つの樹脂または牽引樹脂、換言すれば牽引促進樹脂を含む。

また別の実施形態において、前記樹脂は、スチレン－アルファメチルスチレン樹脂、クマロン－インデン樹脂、石油系炭化水素樹脂、テルペンポリマー、テルペンフェノール樹脂、ロジン由来の樹脂およびコポリマーのうちの少なくとも１つから選択される。好ましくは、前記樹脂は、アルファピネンテルペン、ＤＣＰＤ樹脂、水素化および／またはＣ９変性ＤＣＰＤ樹脂、およびＣ９変性Ｃ５樹脂のうちの１つまたは複数であってもよい。

また別の実施形態において、前記樹脂は、ＡＳＴＭ Ｅ２８に従って測定した、６０℃～１５０℃、好ましくは８５℃～１４０℃、またははるかに好ましくは１００℃～１４０℃の範囲の軟化点を有する。

なお別の実施形態において、前記樹脂または牽引樹脂は、３０℃～８０℃、好ましくは６０℃～７５℃、またははるかに好ましくは６０℃～７０℃の範囲内にあるガラス転移温度を有する。これらの範囲は、湿潤性能をさらに改善するのを支援することができる。

また別の実施形態において、第１ゴム組成物は、３ｐｈｒ～２０ｐｈｒのオイルを含み、好ましくは、－７０℃～－１１５℃の範囲内のガラス転移温度を有する。特に、比較的高いＴｇ（牽引）樹脂と比較的低いＴｇオイルとの組み合わせは、スノータイヤにとって望ましい、低コンパウンドＴｇを提供するのを支援し、湿潤および／または乾燥牽引などのさらに良好な牽引特性を達成する。オイルのガラス転移温度は、ＡＳＴＭ Ｅ１３５６または同等のものに従って示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって毎分１０℃の昇温速度でピーク中点として測定される。

別の実施形態において、第１および／または第２ゴム組成物は、５ｐｈｒ未満のオイル、好ましくは３ｐｈｒ未満のオイルを有するか、または基本的にオイルを含まないか、または０ｐｈｒのオイルを有する。

また別の実施形態において、前記オイルは、ヒマワリ油、大豆油、およびキャノーラ油のうちの１つまたは複数から選択される植物油などのトリグリセリドである。好ましい実施形態において、オイルはヒマワリ油である。別の好ましい実施形態において、オイルは大豆油である。

なお別の実施形態において、第１ゴム組成物は、－１００℃～－１１５℃の範囲内のガラス転移温度を有する０ｐｈｒ～４５ｐｈｒのポリブタジエン、および５５ｐｈｒ～１００ｐｈｒの溶液重合スチレンブタジエンゴムを含む。特に、ポリブタジエンは、例えば、コンパウンドのＴｇをさらに減少させるために使用することができる。

また別の実施形態において、第２ゴム組成物は、第１ゴム組成物よりも少なくとも５ｐｈｒ少ないシリカを含むか、または第２ゴム組成物は、第１ゴム組成物より５ｐｈｒから２０ｐｈｒの間、または５ｐｈｒから１０ｐｈｒの間少ないシリカを含む。特に、より低い充填剤含有量は、トレッドの全体的な転がり抵抗を低減するのをさらに支援することができる。

なお別の実施形態において、第１ゴム組成物は、－１００℃～－１１５℃の範囲内のガラス転移温度を有する０ｐｈｒ～２０ｐｈｒのポリブタジエン、および８０～１００ｐｈｒの溶液重合スチレンブタジエンゴムを含む。

なお別の実施形態において、第１ゴム組成物は、－１００℃～－１１５℃の範囲内のガラス転移温度を有する５ｐｈｒ～２０ｐｈｒのポリブタジエン、および８０～９５ｐｈｒの溶液重合スチレンブタジエンゴムを含む。

なお別の実施形態において、第２ゴム組成物は、任意に、５ｐｈｒ～２０ｐｈｒのポリイソプレン、５ｐｈｒ～２０ｐｈｒのポリブタジエン、および６０ｐｈｒ～９０ｐｈｒの溶液重合スチレンブタジエンゴムを含む。

なお別の実施形態において、第２ゴム組成物は、さらに５ｐｈｒ～４０ｐｈｒの樹脂および／または５ｐｈｒ～２５ｐｈｒのオイルを含む。
また別の実施形態において、タイヤは、乗用車用スノータイヤなどの乗用車タイヤである。

別の好ましい実施形態において、第１ゴム組成物中の樹脂の量およびオイルの量の合計は、３５ｐｈｒ～７５ｐｈｒ、好ましくは３５ｐｈｒ～６０ｐｈｒ、またはさらにより好ましくは３５ｐｈｒ～５５ｐｈｒ、または３５ｐｈｒ～４５ｐｈｒ、または３５ｐｈｒ～４３ｐｈｒの範囲内にある。

別の実施形態において、樹脂は２０ｐｈｒ～３５ｐｈｒの範囲内にあるレベルで存在し、および／または、オイルは５ｐｈｒ～２０ｐｈｒの範囲内にあるレベルで存在する。
別の好ましい実施形態において、オイルと樹脂の重量比は、１：１．５未満であり、または１：１．５～１：３．５であってよく、または好ましくは１：１．５～１：３（すべてｐｈｒで）の範囲内にある。そのような比が最も望ましいことがわかった。

また別の実施形態において、溶液重合スチレン－ブタジエンゴムなどのジエン系エラストマーは、ブタジエン含有量を基準にして４重量％～２０重量％の範囲内にあるスチレン含有量および／または１０重量％～４０重量％の範囲内にあるビニル含有量を有する。

別の実施形態において、適切なオイルは、芳香族、パラフィン、ナフテンおよびＭＥＳ、ＴＤＡＥ、ＳＲＡＥおよび重質ナフテン油などの低ＰＣＡ油を含む様々なオイルを含んでもよい。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量を有するものを含む。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版に見いだすことができる。上述のように、オイルは、好ましくは植物油または植物油の誘導体（ヒマワリ油、大豆油またはキャノーラ油などの）または複数のオイル、特にヒマワリ油のブレンドであってもよい。使用することができる植物油の幾つか代表的な例は、大豆油、ヒマワリ油、キャノーラ（菜種）油、トウモロコシ油、ヤシ油、綿実油、オリーブ油、パーム油、落花生油およびサフラワー油を含む。別の好ましい実施形態において、前記オイルは、－７０℃から－１１５℃、好ましくは－７５℃（またはさらに－８０℃）～－１１５℃の間の範囲のガラス転移温度を有する。特に、オイルの低いＴｇはスノー性能を支援し得る。単なる例として、Ｈ＆Ｒ社のＰｉｏｎｉｅｒ（商標）ＴＰ１３０ＢまたはＰｉｏｎｉｅｒ（商標）ＴＰ１３０Ｃのような低Ｔｇオイルが利用可能である。

また別の実施形態において、ゴム組成物は、硫黄含有有機ケイ素化合物またはシラン１ｐｈｒ～１０ｐｈｒをさらに含む。そのようなシランは、ゴムマトリックスに対するシリカの結合を改善するのを援助することができる。本事例において、そのような量のシランが望ましいことがわかった。別の好ましい実施形態において、シランの量は３ｐｈｒ～１０ｐｈｒの範囲である。特に、適切な硫黄含有有機ケイ素化合物／シランの例は、式：
Ｚ － Ａｌｋ － Ｓ_ｎ － Ａｌｋ － Ｚ Ｉ
であり、Ｚは：

からなる群から選択される
［式中、Ｒ^１は、１～４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炭素原子のアルコキシ、または５～８炭素原子のシクロアルコキシであり；Ａｌｋは１～１８炭素原子の二価炭化水素であり、ｎは２～８の整数である］。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。別の実施形態において、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に関して、Ｚは、

であってもよい［式中、Ｒ^２は２～４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炭素原子の、代替として３個の炭素原子を有する二価炭化水素であり；ｎは２～５、代替として２または４の整数である］。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。

別の実施形態では、ゴム組成物は、３０℃を超える、好ましくは５０℃を超える、より好ましくは６０℃を超えるＴgを有する、そして１００℃未満のＴｇを有してよい樹脂（炭化水素樹脂など）を含み、そのような炭化水素樹脂は、“Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｒｅｓｉｎｓ” ｂｙ Ｒ． Ｍｉｌｄｅｎｂｅｒｇｅｒ， Ｍ． Ｚａｎｄｅｒ ａｎｄ Ｇ． Ｃｏｌｌｉｎ（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ ， ＶＣＨ， １９９７， ＩＳＢＮ－ ３－５２７－２８６１７－９）に記載されている。代表的な炭化水素樹脂は、例えばクマロン－インデン樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、アルファメチルスチレン樹脂およびその混合物を含む。特に、そのような比較的高い樹脂Ｔｇは、湿潤グリップに有益であるが、転がり抵抗への影響は限定的と考えられる。

クマロン－インデン樹脂は、１０℃～１６０℃（環球法によって測定して）の範囲の融点を有する多くの形で市販されている。好ましくは融点は３０℃～１００℃の範囲である。クマロン－インデン樹脂はそういうものとしてよく知られている。様々な分析によると、そのような樹脂は主としてポリインデンであることを示すが、しかし、一般にメチルインデン、クマロン、メチルクマロン、スチレンおよびメチルスチレンに由来した任意のポリマー単位を含んでよい。

１０℃～１２０℃の範囲の軟化点を有する石油樹脂が市販されている。好ましくは軟化点は３０℃～１００℃の範囲である。適切な石油樹脂は芳香族、非芳香族の両方のタイプを含む。幾つかのタイプの石油樹脂が利用可能である。幾つかの樹脂は、低い不飽和度および高い芳香族含有量を有するが、高度に不飽和性であって、それにもかかわらず、芳香族構造を全く含まないものもある。樹脂における違いは主として樹脂が由来する原料中のオレフィンによる。そのような樹脂中の通常の誘導体は、ジシクロペンタジエン、シクロペンタジエン、イソプレンおよびピペリレンなどのそれらの二量体およびジオレフィンを含む。

好ましい実施形態において、テルペン樹脂は本組成物で使用される。テルペンポリマー（または樹脂）は、一般にアルファまたはベータピネンの重合から工業的に製造することができる。特に、アルファピネン系樹脂が使用されてもよい。１０℃～１３５℃の範囲の様々な融点のテルペン樹脂が供給されてもよい。テルペン樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定して、例えば１０００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは９５０ｇ／ｍｏｌ未満の、または２００ｇ／ｍｏｌから９５０ｇ／ｍｏｌの間の範囲の分子量Ｍ_ｗを有していてもよい。アルファピネン系樹脂の例は、約９００ｇ／ｍｏｌの分子量Ｍ_ｗを有するＤＲＴ社のＤｅｒｃｏｌｙｔｅ（商標）Ａ１１５である。

一実施形態において、樹脂はスチレンおよびアルファメチルスチレンに由来する。スチレン－ブタジエンエラストマーの存在を含むゴムブレンド内のスチレン／アルファメチルスチレン樹脂の存在は、異なる温度／周波数／歪みでの、複素および貯蔵弾性率、損失弾性率、タンジェントデルタならびに損失コンプライアンスなどの、観察されるトレッドゴム組成物の粘弾性のため、本明細書において有益であると考えられる。複素および貯蔵弾性率、損失弾性率、タンジェントデルタならびに損失コンプライアンスの性質は、一般にそのような当業者に周知のことと理解されている。樹脂の分子量分布は、本明細書において樹脂の分子量平均（Ｍｗ）と分子量数平均（Ｍｎ）値の比として視覚化され、比較的小幅であると考えられる約１．５／１～約２．５／１の範囲にあると考えられる。これは、ポリマーマトリクスとの選択的な相溶性のため、また広い温度範囲にわたる湿潤および乾燥条件におけるタイヤの企図された使用のために有利であると考えられる。コポリマー樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、本明細書において約２０℃～約１００℃、代替として約５０℃～約７０℃の範囲にあると考えられる。樹脂Ｔｇは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって、ＡＳＴＭ Ｄ６６０４または同等のものに従って毎分１０℃の昇温速度でピーク中央値として測定される。スチレン／アルファメチルスチレン樹脂は、本明細書において約０．４０～約１．５０の範囲のスチレン／アルファメチルスチレンモル比を有するスチレンとアルファメチルスチレンのコポリマーであると考えられる。一態様において、そのような樹脂は、例えば炭化水素溶媒中でのスチレンおよびアルファメチルスチレンのカチオン共重合によって適切に調製することができる。このようにして、企図されたスチレン／アルファメチルスチレン樹脂は、例えばその化学構造、すなわちそのスチレンおよびアルファメチルスチレンの含有量、および軟化点、ならびにまた、所望の場合、そのガラス転移温度、分子量および分子量分布を特徴とすることができる。一実施形態において、スチレン／アルファメチルスチレン樹脂は、スチレンに由来する約４０～約７０パーセント単位、および対応してアルファメチルスチレンに由来する約６０～約３０パーセント単位で構成される。一実施形態において、スチレン／アルファメチルスチレン樹脂は、約８０℃～約１４５℃の範囲の、ＡＳＴＭ Ｅ－２８による軟化点を有する。適切なスチレン／アルファメチルスチレン樹脂は、ＥａｓｔｍａｎからＲｅｓｉｎ ２３３６、またはＡｒｉｚｏｎａ ＣｈｅｍｉｃａｌからＳｙｌｖａｒｅｓ ＳＡ８５として市販されている。

別の実施形態において、第１および／または第２ゴム組成物は、９０ｐｈｒ～２００ｐｈｒのシリカを含む。そのような比較的大量のシリカは、特に湿潤牽引の改善を可能にする、本組成物において特別に興味深いことであることが見いだされた。

別の好ましい実施形態において、第１ゴム組成物は、１００ｐｈｒ～２００ｐｈｒのシリカ、または好ましくは１１０ｐｈｒ～２００ｐｈｒのシリカ、さらにより好ましくは１１０ｐｈｒ～１５０ｐｈｒのシリカ、または１１５ｐｈｒ～１５０ｐｈｒのシリカを含む。

転がり抵抗を低減するために、別の実施形態によって、第２ゴム組成物は、９０ｐｈｒ～１２０ｐｈｒのシリカ、好ましくは１００ｐｈｒ～１１５ｐｈｒのシリカ、または１００ｐｈｒ～１１０ｐｈｒのシリカを含むことが望ましい。

ゴムコンパウンドにおいて使用されてもよい一般に使用される珪質顔料は、例えば従来の火成性および沈降性珪質顔料（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た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ＡＳＴＭ Ｄ６５５６に従って窒素ガスを使用して測定して、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にあってもよい。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、ＡＳＴＭ Ｄ ２４１４に従って測定した、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子寸法を有すると予想されてもよいが、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。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からの名称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、例えば名称Ｚ１１６５ＭＰおよびＰｒｅｍｉｕｍ２００ＭＰなどを有する市販のシリカ、ならびにＥｖｏｎｉｋ ＡＧからの、例えば名称ＶＮ２およびＵｌｔｒａｓｉｌ ６０００ＧＲ、９１００ＧＲなどを有する市販のシリカなどが使用されてもよい。別の実施形態において、シリカは、１００ｍ^２／ｇから２５０ｍ^２／ｇの間のＢＥＴ表面積を有する。

別の実施形態において、シリカは予備疎水化（または予備シラン化）沈降シリカであってもよい。好ましい実施形態において、第２ゴム組成物は、転がり抵抗を低減するのをさらに支援するそのようなシリカを含む。予備疎水化は、シリカが前処理されていることを意味し、すなわち、予備疎水化沈降シリカは、ゴム組成物に添加する前に、少なくとも１種のシランを用いる処理によって疎水化されている。適切なシランは、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およびオルガノメルカプトアルコキシシランを含むがこれらに限定されない。代替実施形態において、予備疎水化沈降シリカは、ゴム内にシリカカップリング剤と沈降シリカをインサイチューで反応させる代わりに、ゴムと前処理されたシリカをブレンドする前に、例えばアルコキシオルガノメルカプトアルコキシシランまたはアルコキシシランとオルガノメルカプトアルコキシシランの組み合わせで構成されたシリカカップリング剤を用いて前処理されてもよい。例えば、米国特許第７，２１４，７３１号を参照すること。予備疎水化沈降シリカは、任意でシリカ分散助剤を用いて処理されてもよい。そのようなシリカ分散助剤は、脂肪酸、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、水素化または非水素化Ｃ５またはＣ６糖の脂肪酸エステル、および水素化または非水素化Ｃ５またはＣ６糖の脂肪酸エステルのポリオキシエチレン誘導体などのグリコールを含んでいてもよい。例示の脂肪酸はステアリン酸、パルミチン酸およびオレイン酸を含む。例示の水素化または非水素化Ｃ５またはＣ６糖（例えばソルボース、マンノースおよびアラビノース）の脂肪酸エステルは、ソルビタンモノオレエート、ジオレエート、トリオレエートおよびセスキオレエートなどのソルビタンオレエート、ならびにラウリン酸、パルミチン酸およびステアリン酸の脂肪酸ソルビタンエステルを含むがこれらに限定されない。水素化または非水素化Ｃ５またはＣ６糖の脂肪酸エステルの例示のポリオキシエチレン誘導体は、ポリソルベートおよびポリオキシエチレンソルビタンエステルを含むがこれらに限定されず、これらは、エチレンオキシド基がヒドロキシル基のそれぞれに位置するという点を除いて上記の水素化または非水素化糖の脂肪酸エステルと類似している。使用される場合、任意シリカ分散助剤は、シリカの重量を基準にして、約０．１重量％～約２５重量％の範囲の量で存在し、約０．５重量％～約２０重量％が適切であり、シリカの重量を基準にして約１重量％～約１５重量％もまた適切である。様々な前処理された沈降シリカについて、例えば、米国特許第４，７０４，４１４号、米国特許第６，１２３，７６２号および米国特許第６，５７３，３２４号を参照すること。

実施形態において、ゴム組成物はカーボンブラックを含んでもよい。特に、第３ゴム組成物は、主に、充填剤材料としてカーボンブラックを含んでもよい。カーボンブラックの代表的な例は、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等級を含む。これらのカーボンブラックは、ＡＳＴＭ Ｄ１５１０に従って測定した９～１４５ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素吸収量、およびＡＳＴＭ Ｄ ２４１４に従って測定した３４ｃｍ^３／１００ｇ～１５０ｃｍ^３／１００ｇの範囲のＤＢＰ数を有する。カーボンブラックの量は、通常第１および／または第２組成物においてやや少ないことが望ましく、したがってそのような組成物は、実施形態において、５ｐｈｒよりはるかに少ないカーボンブラック、好ましくは１ｐｈｒから５ｐｈｒの間のカーボンブラックを含む。

別の実施形態において、さらに、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；および米国特許第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微粒子ポリマーゲル、ならびに米国特許第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他の充填剤がゴム組成物に使用されてもよい。

一実施形態において、シス１，４－ポリブタジエンゴム（ＢＲまたはＰＢＤ）は、例えば１，３－ブタジエンの有機溶液重合によって調製されてもよい。ＢＲは、任意に、少なくとも９０パーセントのシス１，４－含有量を有してよい。Ｔｈｅ Ｇｏｏｄｙｅａｒ Ｔｉｒｅ ＆ Ｒｕｂｂｅｒ ＣｏｍｐａｎｙからＢｕｄｅｎｅ（登録商標）１２０７、Ｂｕｄｅｎｅ（登録商標）１２０８またはＢｕｄｅｎｅ（登録商標）１２２３高ｃｉｓ－１，４－ポリブタジエンゴムなどの適切なポリブタジエンゴムが市販されている。また別の実施形態において、ポリブタジエンは－１００℃～－１１５℃、または－１００℃～－１１０℃のガラス転移温度を有する。ポリブタジエンの比較的低いＴｇは、とりわけ冬季の性質に好ましいＴｇ範囲にコンパウンドを保つための目的である。

一般に、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への言及は、本明細書において言及される場合、未硬化状態における、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、例えばＡＳＴＭ Ｄ３４１８または同等のものに従って毎分１０℃の昇温速度でピーク中央値として測定される。

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「ｐｈｒ」という用語は、ゴムまたはエラストマー１００重量部当たりのそれぞれの材料の重量部を指す。一般に、この慣例を使用して、ゴム組成物はゴム／エラストマー１００重量部で構成される。

特許請求範囲の組成物は、特許請求範囲のゴム／エラストマーのｐｈｒ値が特許請求範囲のｐｈｒ範囲に一致し、組成物中のすべてのゴム／エラストマーの量が全体でゴム１００部になることを前提として、特許請求範囲中で明示的に挙げられるよりゴム／エラストマーをさらに含んでもよい。例として、組成物は、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、溶液重合スチレン－ブタジエンゴム（ＳＳＢＲ）、乳化重合スチレン－ブタジエンゴム（ＥＳＢＲ）、ＰＢＤ、天然ゴム（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１ｐｈｒ～５ｐｈｒをさらに含んでもよい。別の例において、組成物は、わずかに、５ｐｈｒ未満、好ましくは３ｐｈｒ未満の追加のジエン系ゴムを含んでもよく、または、またそのような追加のジエン系ゴムを基本的に含まなくてもよい。「コンパウンド」および「組成物」という用語は、他に示さない限り本明細書において交換して使用されてもよい。本明細書において、原料の量が「最大」を用いて挙げられる場合、これは、その原料の０（ゼロ）ｐｈｒ、または「０から」の選択肢も含むものとする。

別の実施形態において、ＳＳＢＲは、例えば５％～５０％、好ましくは９％～３６％の範囲の結合スチレン含有量を有してもよい。また別の実施形態において、ＳＳＢＲは、ブタジエン含有量を基準にして１０重量％から２０重量％の間の範囲のスチレン含有量、および２０重量％から４０重量％の間の範囲のビニル含有量を有する。また別の実施形態において、ＳＳＢＲは、ブタジエン含有量を基準にして４重量％から１５重量％の間の範囲のスチレン含有量、および１０重量％から２５重量％の間の範囲のビニル含有量を有する。また別の実施形態において、溶液スチレン－ブタジエンゴムは、スズカップリング化ポリマーである。また別の実施形態において、ＳＳＢＲは、例えば、シリカとの相溶性の改善のために官能化される。さらに、または代替として、ＳＳＢＲはチオ官能化される。これは、コンパウンドの剛性および／またはそのヒステリシス挙動を改善するのを支援することができる。したがって、例えば、ＳＳＢＲは、ブタジエンおよびスチレンのチオ官能化および／またはスズカップリング化溶液重合コポリマーであってもよい。

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、粘着付与樹脂を含む樹脂および可塑剤、充填剤、顔料、脂肪酸、酸化亜鉛、ワックス、抗酸化剤、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、様々な硫黄加硫性の構成要素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された材料（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０．２ｐｈｒ～８ｐｈｒの範囲、代替として１ｐｈｒ～３ｐｈｒの範囲の量で使用されてもよい。典型的な量の抗酸化剤は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含む。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 ＶａｎｄｅｒｂｉｌｔＲｕｂｂｅｒ Ｈａｎｄｂｏｏｋ（１９７８），３４４～３４６頁に開示されているものなどであってもよい。典型的な量のオゾン劣化防止剤は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含んでいてもよい。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～３．５ｐｈｒを含んでいてもよい。ワックスの典型的な量は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ～５ｐｈｒを含んでいてもよい。多くの場合、微晶質の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を含む。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。

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、加硫物の性質を改善するために、好ましくは促進剤が使用されるが、しかし必ずしも使用されなくてもよい。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、活性化し加硫物の性質を改善するために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、最終的な性質に相乗効果を生み出すと予想されてもよく、どちらかの促進剤の単独使用によって作製されたものより多少良好である。さらに、通常の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が使用されてもよい。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。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またはチウラム化合物であってもよい。適切なグアニジンはジフェニルグアニジンなどを含む。適切なチウラムは、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を含む。

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、通常、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、通常、従来、「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もよく、ここで、通常、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℃から１９０℃の間のゴム温度を生ずるように適切な期間、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、運転条件および成分の量および性質の関数として変わる。例えば、熱力学的作業は１～２０分であってもよい。

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行されてもよい。一実施形態において、加硫は１１０℃～１８０℃の範囲の温度で行われる。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、知られている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、当業者にとって容易に明白になる。

特に、本発明の実施形態において、タイヤは、ラジアルタイヤ、空気入りタイヤ、非空気入りタイヤ、トラックタイヤおよび乗用車タイヤのうちの１つであってもよい。したがって、スノータイヤなどのタイヤは、複数のトレッドブロックを有することができ、複数のサイプを有してよい。

１つまたは複数の態様、実施形態またはその特徴は、本発明の範囲内で互いに組み合わせてもよいことは強調される。
添付の図面に関連して得られる以下の記載を鑑みれば、本発明の構造、作用および利点はより明白になるであろう。

本発明の実施形態によるタイヤトレッドの概略の断面図である。 図１に示したタイヤトレッドの拡大部分の断面図である。

図１は、本発明の実施形態によるタイヤトレッド１０の概略の断面図である。タイヤトレッド１０は、複数の溝２および２つのトレッドキャップ層３、４を含み、半径方向外側のトレッドキャップ層、すなわち換言すれば、第１トレッドキャップ層３が、運転時に道路に接するために提供されて、半径方向内側のトレッドキャップ層、すなわち第２トレッドキャップ層４が、第１トレッドキャップ層３を支持する。図１の実施形態において、第２トレッドキャップ層４は、第１トレッドキャップ層３よりも小さい半径方向の厚さを有する。トレッドベース層５は、トレッドキャップ層３、４の半径方向内側に配置され、第２トレッドキャップ層４を支持する。特に、これらの層３、４、５のそれぞれは、異なるゴム組成物でできている。トレッドキャップ層３、４およびトレッドベース層５のそれぞれは、タイヤの周りを周方向ｃおよび軸方向ａにも延在し、これらの方向は、図１に示されるように、タイヤの半径方向ｒに対して垂直である。軸方向ａは、本明細書では、タイヤの回転軸に平行な方向を意味する。周方向ｃは、基本的にタイヤの円周に平行であり、および／または赤道面であるタイヤＥＰに平行である。半径方向ｒは、軸方向ａに対して垂直である。トレッド１０は、４つの周方向溝２をともなって示されているが、タイヤがより多くのまたはより少ない周方向の溝、例えば１つ、２つ、３つまたは５つの周方向の溝を有することも可能である。このような溝は、基本的に周方向ｃに延在することができ、主溝と呼ばれることもある。特に、タイヤトレッド１０は、トレッドパターンがタイヤの軸方向中心線から、または換言すれば赤道面ＥＰから離れて延在する基本的にＶ字形のトレッドパターンである場合のように、１つの（軸方向に）中央周方向溝を有してもよい。トレッドパターンはまた、基本的にＶ字形であることができる。そのような場合、トレッドは、基本的にＶ字形のパターンで延在するトレッドの２つの隣接するリブを分ける溝を有する。

好ましくは、トレッドベース層５の半径方向の厚さは、その軸方向幅の少なくとも８０％にわたって、第１トレッドキャップ層３の最大半径方向厚さよりも小さく、かつ第２トレッドキャップ層４の最大半径方向厚さよりもやはり小さい。トレッドベース層は、本発明の非限定的な実施形態において、軸方向に最も外側の部分に半径方向の延長部７を有し、延長部７はスカート部とも呼ばれ得る。さらに、トレッドベース層は、リブ内のトレッドの半径方向最外面および／またはタイヤの赤道面ＥＰに隣接する少なくとも１つのトレッドブロックまで延在する別の半径方向延長部８を有する。その半径方向の長さに沿ったこの延長部の平均軸方向幅は、好ましくは、トレッドベース層５の合計軸方向幅の５％よりも小さく、および／または前記合計軸方向幅の０．５％～５％の範囲内にある。この延長部は、特に非導電性の第１および／または第２トレッドキャップ層３、４の場合、導電性のチムニーとして機能し得る。

図１によるトレッドの拡大部分を示す図２に描かれるように、溝２は、半径方向の深さ、すなわち高さｄ（ｍｍ単位）を有し、高さｄは、半径方向の距離４ｍｍに半径方向の距離ｔ（同じくｍｍ単位）を加えたものとして記述することができる。４ｍｍは、複数の法律によると、冬季の条件下でタイヤを安全に駆動させるための最小の残りの溝の高さまたは深さである。図２に示される好ましい実施形態において、第１トレッドキャップ層３は、トレッドの半径方向最外面から半径方向内側に４ｍｍの線の下の位置まで延在し、後者は溝の底から半径方向外側方向に測定される。したがって、タイヤが摩耗したとき、運転時に道路に接するのは、第１トレッドキャップ層３のゴム組成物であることが保証される。タイヤトレッド１０が４ｍｍの閾値の下の１ｍｍ以上摩耗した場合にのみ、タイヤは、転がり抵抗を改善するように設計された第２トレッドキャップ層４のゴム組成物上で転がるが、一方第１トレッドキャップ層３の第１ゴム組成物は、湿潤性能を向上させるように設計されている。したがって、好ましい実施形態において、（摩耗していないトレッドの）第１トレッドキャップ層３の厚さは、トレッド１０の半径方向最外面から測定して、ｔ～ｔ＋１ｍｍ（ｔ＝ｄ－４ｍｍ）の範囲内にある。好ましくは、第１トレッドキャップ層３の厚さは、タイヤの赤道面ＥＰに沿って延在するなど、周方向の中心溝２に隣接して測定される。そのような溝２が存在しない場合、第１トレッドキャップ層３の厚さは、タイヤの赤道面ＥＰに軸方向に最も近い溝２に隣接して測定される。好ましくは、第１トレッドキャップ層３の厚さは、大きすぎない。換言すれば、本明細書で上記のように、半径方向内側にさらに延在する第１トレッドキャップ層３を有することはあまり望ましくない。特に、本発明の本実施形態によれば、第２トレッドキャップ層４は、第１トレッドキャップ層３のゴム組成物と比較して、転がり抵抗が低減されたゴム組成物でできていることが望ましい。したがって、第１トレッドキャップ層の半径方向の厚さは、好ましくは、ｔ＋１ｍｍ以下である。さらに、好ましくは、第２トレッドキャップ層４の半径方向の厚さは、第１トレッドキャップ層の半径方向の厚さよりも小さい。好ましくは、第２トレッドキャップ層４の半径方向の厚さは、第１トレッドキャップ層３の半径方向の厚さの６０％～９０％の範囲内にある。しかしながら、他の実施形態において、例えば、２５％～１５０％の範囲内にあり得る。さらに、または代替として、第２トレッドキャップ層４の半径方向の厚さの大部分は、溝２の底部の位置より半径方向上に延在する。換言すれば、第２トレッドキャップ層４は、その半径方向の厚さの５０％より大きく、好ましくはその半径方向の厚さの６０％より大きく、溝２の底部より半径方向上に延在する。したがって、溝２の底部から半径方向外側方向に半径方向に測定された（第１の）４ｍｍのトレッド高さの大部分は、タイヤトレッド１０の転がり抵抗に有利な第２ゴム組成物によって形成される。

トレッドキャップ層３、４および／またはトレッドベース層５の上記の形状とは別に、それぞれのトレッド層３、４、５のゴム組成物は、それらの組成が異なり、ＤＩＮ５３５１２に従って０℃の温度で測定した第１トレッドキャップ層３の第１ゴム組成物の反発弾性は、１０％～２５％（好ましくは１０％～２０％、または１０％～１９％）の範囲内にあり、ＤＩＮ５３５１２に従って０℃の温度で測定した第２トレッドキャップ層４の第２ゴム組成物の反発弾性は、２０％～３５％（好ましくは２０％～３０％、または２１％～３０％）の範囲内にある。特に、第１ゴム組成物の前記反発弾性は、第２ゴム組成物の前記反発弾性よりも少なくとも５％、好ましくは少なくとも１０％低い（および最大で２０％低くてよい）。０℃の温度での前記反発弾性は、タイヤの湿潤牽引挙動を示す。さらに、ＤＩＮ５３５１２に従って１００℃の温度で測定した第１ゴム組成物の反発弾性は、４５％～６０％（好ましくは５０％～６０％、または５０％～５９％）の範囲内にあり、ＤＩＮ５３５１２に従って１００℃の温度で測定した第２ゴム組成物の反発弾性は、６０％～７５％（好ましくは６０％～７０％、または６１％～７０％）の範囲内にあり、１００℃の温度で測定した第２ゴム組成物の前記反発弾性は、１００℃の温度で測定した第１ゴム組成物の前記反発弾性よりも少なくとも３％、好ましくは４％または５％高い（最大で２０％高くてよい）。１００℃の温度で測定された後者の反発弾性は、トレッドの転がり抵抗を示すと考えられる。上記の組み合わせは、湿潤性能と転がり抵抗との間の妥協点を得るために、本発明者らによって最も好ましいことがわかった。

１００℃の温度で測定したトレッドベース層５の反発弾性は、好ましくは、７０％～９０％または７０％～８５％の範囲内にあり、これは、トレッド１０の転がり抵抗への寄与をさらに向上させることを示す。

本発明の実施形態による、第１トレッドキャップ層３のゴム組成物の例は、本明細書において以下の表１に示されている。

以下の表２は、上記表１に開示した発明実施例についての機械試験結果を開示する。

上記のデータによって示されるように、３つの本発明のコンパウンドは、０℃で低い反発値を有し、これは、第１層のゴム組成物の進歩した湿潤性能を示す。１００℃での反発値は６０％未満であり、転がり抵抗を考慮すると最適とは考えられない。２番目の例の摩滅は非常に小さいが、その弾性率は比較的高いため、１番目の例よりもスノー性能があまり有利ではない可能性があることを意味する。タンジェントデルタは、コンパウンドの転がり抵抗を別に示すものであり、第２トレッドキャップ層の以下の例示的な組成物の値と比較することもできる。

以下の表３は、本発明の実施形態による、第２トレッドキャップ層４のための例示的な組成物を開示する。

以下の表４は、上記の表２に開示された第２トレッドキャップ層４に関連する発明実施例についての機械試験結果を開示する。

表４に示される上記の結果を考慮すると、第２トレッドキャップ層４の例示的なゴム組成物は、第１トレッドキャップ層３のゴム組成物よりも０℃でより高い反発を有する。同時に、第２トレッドキャップ層４の組成物は、半径方向に最も外側のトレッドキャップ層３のゴム組成物よりも、１００℃で顕著に高い反発弾性を有する。対応する転がり抵抗の改善は、第１ゴム組成物の例のそれぞれの値よりもはるかに低いタンジェントデルタ値によっても示される。発明実施例１～３と比較して、発明実施例４および５の０℃でのより高い反発弾性値は、タイヤは通常半径方向内側のトレッドキャップ層上で駆動されないので、それほど重要ではない。それとは別に、０℃での反発弾性値でさえ、４番目および５番目の発明実施例では依然として許容できる。

別の実施形態において、トレッドベース層の配合物は、５０ｐｈｒ～８０ｐｈｒの天然ゴムなどのポリイソプレン、２０ｐｈｒ～５０ｐｈｒのポリブタジエン、３０～６０ｐｈｒ（好ましくは３５ｐｈｒ～５０ｐｈｒ）のカーボンブラック、および１ｐｈｒ～１０ｐｈｒの粘着付与樹脂を含んでもよい。６５ｐｈｒの天然ゴム、３５ｐｈｒのポリブタジエン、４０ｐｈｒのカーボンブラック、４ｐｈｒのフェノール樹脂、ならびに促進剤、加工助剤、老化防止剤および加硫剤などのさらなる成分を含む、本発明者らによって試験された特定の例において、１００℃で測定された７８％の反発弾性が求められ、他の発明実施例について上記と同じ測定方法に基づいて、０．０７のタンジェントデルタが測定された。

Claims (15)

1. トレッド（１０）を有するタイヤであって、トレッド（１０）は、
   運転時に道路に接するように意図された第１トレッドキャップ層（３）、ここで第１トレッドキャップ層（３）は第１ゴム組成物を含む、および
   第１トレッドキャップ層（３）の半径方向内側に配置され、第１トレッドキャップ層（３）を支持する第２トレッドキャップ層（４）、ここで第２トレッドキャップ層（４）は第１ゴム組成物とは異なる第２ゴム組成物を含む、を含み、
   ここで、第１ゴム組成物の反発弾性は、ＤＩＮ５３５１２に従って０℃の温度で測定して、１０％～２５％の範囲内にあり、第２ゴム組成物の反発弾性は、ＤＩＮ５３５１２に従って０℃の温度で測定して、１５％～３５％の範囲内にあり、第１ゴム組成物の前記反発弾性は、第２ゴム組成物の前記反発弾性よりも少なくとも５％低く、そして
   第１ゴム組成物の反発弾性は、ＤＩＮ５３５１２に従って１００℃の温度で測定して、４５％～６５％の範囲内にあり、第２ゴム組成物の反発弾性は、ＤＩＮ５３５１２に従って１００℃の温度で測定して、６０％～７５％の範囲内にあり、１００℃の温度で測定した第２ゴム組成物の前記反発弾性は、１００℃の温度で測定した第１ゴム組成物の前記反発弾性よりも少なくとも３％高い、
   上記のタイヤ。
2. スノータイヤである、請求項１に記載のタイヤ。
3. トレッド（１０）が、少なくとも１つの周方向溝（２）、および／または２つのトレッドリブを分離している少なくとも１つの溝（２）を含み、少なくとも１つの溝（２）は、摩耗していないトレッド（１０）の半径方向最外面から溝（２）の底部まで延在する半径方向の深さｄを有し、半径方向の深さｄは、４ｍｍに半径方向の長さｔを加えたものに等しく、第１トレッドキャップ層（３）は、その軸方向幅の少なくとも８０％にわたって、ｔ－１ｍｍ～ｔ＋１ｍｍの範囲内の半径方向の厚さを有する、請求項１または２に記載のタイヤ。
4. 第１トレッドキャップ層（３）は、その軸方向幅の少なくとも８０％にわたって、ｔ～ｔ＋１ｍｍの範囲内の半径方向の厚さを有する、または
   第１トレッドキャップ層（３）は、その軸方向幅の少なくとも９０％にわたって、ｔ～ｔ＋１ｍｍの範囲内の半径方向の厚さを有する、および／または
   第１トレッドキャップ層（３）の前記半径方向の厚さは、３ｍｍ～５ｍｍの範囲内にある、および／または
   第２トレッドキャップ層（４）の半径方向の最大厚さは、第１トレッドキャップ層（３）の半径方向の最大厚さの６０％～９０％の範囲内にある、
   請求項３に記載のタイヤ。
5. 第１および第２トレッドキャップ層の半径方向内側にあり、第２トレッドキャップ層（４）を支持するトレッドベース層（５）をさらに含む、請求項１から４の１つまたは複数に記載のタイヤ。
6. トレッドベース層（５）が、前記第１および第２ゴム組成物とは異なる第３ゴム組成物を含み、第３ゴム組成物は、、ＤＩＮ５３５１２に従って１００℃の温度で測定した第２ゴム組成物の反発弾性よりも少なくとも１０％高い、ＤＩＮ５３５１２に従って１００℃の温度で測定した反発弾性を有し、および／または
   トレッドベース層（５）が、その軸方向幅の少なくとも７０％にわたって、第１トレッドキャップ層（３）の半径方向の最大厚さの５％～３０％を有する、および／または
   トレッドベース層（５）が、その軸方向幅の少なくとも７０％にわたって、０．２ｍｍ～２ｍｍの範囲内の半径方向の厚さを有する、および／または
   トレッドベース層（５）が、充填剤を有する第３ゴム組成物を含み、充填剤が主にカーボンブラックを含み、トレッドベース層（５）が、半径方向外向きに第１トレッドキャップ層（３）の半径方向最外面まで延在する延長部（８）を任意に含み、延長部が、トレッドベース層（５）の合計軸方向幅の５％未満の軸方向幅を有する、
   請求項５に記載のタイヤ。
7. 第１ゴム組成物および第２ゴム組成物が、それぞれ、主にシリカを含む少なくとも１つの充填剤を含む、請求項１から６の１つまたは複数に記載のタイヤ。
8. 第１ゴム組成物が、５０ｐｈｒ～１００ｐｈｒの、最大－５０℃のガラス転移温度を有する少なくとも１つのジエン系ゴム、および１００ｐｈｒ～２００ｐｈｒのシリカ、好ましくは９０ｐｈｒ～１５０ｐｈｒのシリカを含む、請求項１から７の１つまたは複数に記載のタイヤ。
9. 第１ゴム組成物が、スチレン－アルファメチルスチレン樹脂、クマロン－インデン樹脂、石油系炭化水素樹脂、テルペンポリマー、テルペンフェノール樹脂、ロジン由来の樹脂およびコポリマーのうちの１つまたは複数から選択される少なくとも１つの牽引樹脂５ｐｈｒ～６０ｐｈｒを含み、前記樹脂が、ＡＳＴＭ Ｅ２８に従って測定して、６０℃～１５０℃の範囲、好ましくは８５℃～１４０℃の範囲の軟化点を有する、請求項１から８の１つまたは複数に記載のタイヤ。
10. 第１ゴム組成物が、３～２０ｐｈｒの、－７０℃～－１１５℃の範囲内のガラス転移温度を有するオイルを含み、オイルが任意にトリグリセリドであってよく、好ましくはヒマワリ油、大豆油およびキャノーラ油のうちの１つまたは複数から選択される、請求項１から９の１つまたは複数に記載のタイヤ。
11. 第１ゴム組成物が、０ｐｈｒ～４５ｐｈｒの、－１００℃～－１１５℃の範囲内のガラス転移温度を有するポリブタジエン、および／または５５ｐｈｒ～１００ｐｈｒの溶液重合スチレン－ブタジエンゴムを含む、請求項１から１０の１つまたは複数に記載のタイヤ。
12. 第２ゴム組成物が、第１ゴム組成物よりも少なくとも５ｐｈｒ少ないシリカを含む、および／または
    第２ゴム組成物が、９０ｐｈｒ～１１５ｐｈｒのシリカを含む、および／または
    第２ゴム組成物が、予備シラン化シリカを含む、請求項１から１１の１つまたは複数に記載のタイヤ。
13. 第１ゴム組成物が、０ｐｈｒ～２０ｐｈｒの、－１００℃～－１１５℃の範囲内のガラス転移温度を有するポリブタジエン、および／または８０ｐｈｒ～１００ｐｈｒの溶液重合スチレン－ブタジエンゴムを含む、請求項１から１２の１つまたは複数に記載のタイヤ。
14. 第１ゴム組成物が、５ｐｈｒ～２０ｐｈｒの、－１００℃～－１１５℃の範囲内のガラス転移温度を有するポリブタジエン、および／または８０ｐｈｒ～９５ｐｈｒの溶液重合スチレン－ブタジエンゴムを含む、請求項１から１３の１つまたは複数に記載のタイヤ。
15. 第２ゴム組成物が、
    ５ｐｈｒ～２０ｐｈｒのポリイソプレン、
    ５ｐｈｒ～２０ｐｈｒのポリブタジエン、および
    ６０ｐｈｒ～９０ｐｈｒの溶液重合スチレン－ブタジエンゴムを含む、請求項１～１４の１つまたは複数に記載のタイヤ。
    

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