JP2023051879A - Rubber composition and tire - Google Patents

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ステファニー ミラン マリー-ローレ
Milan Marie-Laure Stephanie
ジョエル ダニエル デルビレ ジェローム
Joel Daniel Delville Jerome
シャルル ジャコビー クラウド
Charles Jacoby Claude
カンツ カルロ
Kanz Carlo
ジャン-マリー カーズ クリスティアン
Jean-Marie Kaes Christian
アギアール ダ シルバ セシリア
Aguiar Da Silva Cecilia
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Abstract

To provide a rubber composition, and a tire formed from the rubber composition.SOLUTION: A rubber composition contains 70-100 phr of at least one styrene-butadiene rubber, 0-30 phr of at least one diene-based rubber, 40-200 phr of at least one filler, at least 5 phr of an aluminum hydroxide, and at least one hydrocarbon resin among one or more selected from an aluminum hydroxide, a DCPD resin, a CPD resin and a C5 resin.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ゴム組成物及びタイヤに関するものである。本発明のゴム組成物は、タイヤ、例えば、タイヤトレッドに用いることができる。 The present invention relates to rubber compositions and tires. The rubber composition of the present invention can be used in tires such as tire treads.

夏用タイヤ、特に低転がり抵抗の夏用タイヤの開発では、ドライグリップやウェットグリップを含むグリップと転がり抵抗のバランスを更に向上させることが課題となっている。同時に、タイヤは頑丈でなければならない。
この分野では過去数十年にわたり多くの改善がなされてきたが、上記の特性のバランスを改善する余地は大きく残されている。
In the development of summer tires, especially low rolling resistance summer tires, it is a challenge to further improve the balance between grip, including dry grip and wet grip, and rolling resistance. At the same time, tires must be robust.
Although many improvements have been made in this area over the last few decades, there is still considerable room for improvement in the balance of properties described above.

本発明の1つの目的は、改善されたグリップと制限されたヒステリシスの有利なバランスを有するゴム組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、十分な引張強さ、良好なグリップ特性及び制限されたヒステリシスを有するゴム組成物を提供することである。
本発明の更に別の目的は、制限されたヒステリシス(又はそれぞれ転がり抵抗)で、良好なウェット及びドライグリップを提供し、任意に十分な引張強度を有するゴム組成物を提供することである。
One object of the present invention is to provide a rubber composition having a favorable balance of improved grip and limited hysteresis.
Another object of the present invention is to provide a rubber composition having sufficient tensile strength, good grip properties and limited hysteresis.
Yet another object of the present invention is to provide a rubber composition that provides good wet and dry grip, with limited hysteresis (or rolling resistance, respectively), and optionally with sufficient tensile strength.

本発明は、請求項1に係るゴム組成物及び請求項9に係るタイヤに関するものである。
従属する請求項は、本発明の好ましい実施形態を言及する。
The present invention relates to a rubber composition according to claim 1 and a tire according to claim 9.
The dependent claims refer to preferred embodiments of the invention.

本発明の第1の好ましい態様では、70phr~100phrの少なくとも1種のスチレンブタジエンゴム、0phr~30phrの少なくとも1種の(更なる)ジエン系ゴム、40phr~200phrの少なくとも1種の充填剤、少なくとも5phrの水酸化アルミニウム、及びジシクロペンタジエン(DCPD)樹脂、シクロペンタジエン(CPD)樹脂及びC5樹脂の1種以上から選ばれた少なくとも1種の(炭化水素)樹脂を含むゴム組成物が開示されている。 In a first preferred embodiment of the invention, from 70 phr to 100 phr of at least one styrene-butadiene rubber, from 0 phr to 30 phr of at least one (further) diene-based rubber, from 40 phr to 200 phr of at least one filler, at least A rubber composition is disclosed comprising 5 phr of aluminum hydroxide and at least one (hydrocarbon) resin selected from one or more of dicyclopentadiene (DCPD) resin, cyclopentadiene (CPD) resin and C5 resin. there is

水酸化アルミニウムと請求項記載の樹脂の組み合わせにより、転がり抵抗とウェットグリップのバランスが驚くほど改善されることが見出された。更に、トレッド摩耗も更に改善することができる。このような組み合わせは、低転がり抵抗タイヤ、例えば、低転がり抵抗乗用車用タイヤにとって特に興味深いものとなり得る。
本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、5phr~80phrの水酸化アルミニウム、好ましくは10phr~40phrの水酸化アルミニウムを含んでなる。
It has been found that the combination of aluminum hydroxide and the claimed resin surprisingly improves the balance between rolling resistance and wet grip. Furthermore, tread wear can be further improved. Such combinations can be of particular interest for low rolling resistance tires, for example low rolling resistance passenger car tires.
In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition comprises 5-80 phr aluminum hydroxide, preferably 10-40 phr aluminum hydroxide.

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、15phr~80phrの樹脂、好ましくは15phr~40phr、更に好ましくは15phr~35phrの樹脂を含んでなる。
本発明の好ましい態様では、樹脂は、少なくとも部分的に水素化された樹脂、好ましくは完全に水素化された樹脂である。
本発明の好ましい態様において、樹脂は芳香族又はC9変性である。
本発明の好ましい態様において、樹脂は、水素化及びC9変性された樹脂、好ましくは、水素化及びC9変性されたDCPD又はCPD樹脂である。
本発明の好ましい態様において、樹脂は、35℃から65℃の範囲内のガラス転移温度を有する。樹脂は、比較的高いが、なお限定されたガラス転移温度を有することが好ましい。
In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition comprises 15 phr to 80 phr resin, preferably 15 phr to 40 phr, more preferably 15 phr to 35 phr resin.
In a preferred embodiment of the invention the resin is an at least partially hydrogenated resin, preferably a fully hydrogenated resin.
In preferred embodiments of the invention, the resin is aromatic or C9 modified.
In a preferred embodiment of the invention, the resin is a hydrogenated and C9 modified resin, preferably a hydrogenated and C9 modified DCPD or CPD resin.
In preferred embodiments of the invention, the resin has a glass transition temperature within the range of 35°C to 65°C. Preferably, the resin has a relatively high, but still limited, glass transition temperature.

本明細書において、樹脂のガラス転移温度は、ASTM D6604又はそれに準ずる方法により、毎分10℃の昇温速度で示差走査熱量計(DSC)によるピーク中点として決定される。 As used herein, the glass transition temperature of a resin is determined as the peak midpoint by differential scanning calorimeter (DSC) at a heating rate of 10° C. per minute according to ASTM D6604 or a method equivalent thereto.

本発明の好ましい態様において、樹脂は、C5樹脂、CPD樹脂、DCPD樹脂、C9変性C5樹脂、C9変性CPD樹脂、及びC9変性DCPD樹脂の1種以上から選択される。任意に、これらの樹脂は、部分的又は完全に水素化されていてもよい。
本発明の好ましい態様では、樹脂は、C9変性CPD樹脂及びC9変性DCPD樹脂のうちの1種以上から選択される。
In preferred embodiments of the invention, the resin is selected from one or more of C5 resins, CPD resins, DCPD resins, C9 modified C5 resins, C9 modified CPD resins, and C9 modified DCPD resins. Optionally, these resins may be partially or fully hydrogenated.
In preferred embodiments of the invention, the resin is selected from one or more of C9-modified CPD resins and C9-modified DCPD resins.

本発明の好ましい態様において、樹脂は、5%~15%の範囲内の芳香族プロトン含有量、好ましくは8%~12%の範囲内の芳香族プロトン含有量を有する。この含有量は、例えば、当業者によって知られているように、NMRによって決定することができる。 In a preferred embodiment of the invention, the resin has an aromatic proton content within the range of 5% to 15%, preferably within the range of 8% to 12%. This content can be determined, for example, by NMR, as known by those skilled in the art.

本明の好ましい態様において、樹脂は、ASTM E28、又は同等のものに従って本明細書で決定される、88℃から110℃の範囲内の軟化点を有し、これは時に、リングアンドボール軟化点と呼ばれることもある。 In preferred embodiments of the present invention, the resin has a softening point within the range of 88°C to 110°C, determined herein according to ASTM E28, or equivalent, which is sometimes referred to as the ring and ball softening point It is sometimes called

本発明の好ましい態様において、樹脂は、ASTM5296-11又は同等物に従ってポリスチレン校正標準を用いたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により決定される、500g/molから800g/molの範囲内の重量平均分子量Mwを有する。 In a preferred embodiment of the invention, the resin has a weight average molecular weight Mw in the range of 500 g/mol to 800 g/mol as determined by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene calibration standards according to ASTM 5296-11 or equivalent. have

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、本明細書に後述するように決定される-25℃~-15℃の範囲内のガラス転移温度を有する。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition has a glass transition temperature within the range of -25°C to -15°C, determined as described herein below.

本発明の好ましい態様において、少なくとも1種のスチレンブタジエンゴムが溶液重合スチレンブタジエンゴムであり;及び/又は、ジエン系ゴムがポリイソプレンであり、好ましくは合成ポリイソプレン及び天然ゴムの1種、又は2種以上であることを特徴とする。 In a preferred embodiment of the invention, at least one styrene-butadiene rubber is a solution-polymerized styrene-butadiene rubber; and/or the diene-based rubber is polyisoprene, preferably one or two of synthetic polyisoprene and natural rubber. It is characterized by being more than seed.

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、i)-51℃~-86℃の範囲内のガラス転移温度を有する第1のスチレンブタジエンゴム(好ましくは溶液重合)、及びii)-10℃~-45℃の範囲内のガラス転移温度を有する第2のスチレンブタジエンゴム(好ましくは溶液重合)から構成されている。好ましくは、前記第1及び第2のスチレンブタジエンゴムの少なくとも一方(又は両方)は、充填剤(カーボンブラック又はシリカなど)、特にシリカとのカップリングのために官能化されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the rubber composition comprises i) a first styrene-butadiene rubber (preferably solution polymerized) having a glass transition temperature within the range of -51°C to -86°C, and ii) It is composed of a second styrene-butadiene rubber (preferably solution polymerized) having a glass transition temperature in the range of -45°C. Preferably, at least one (or both) of said first and second styrene-butadiene rubbers are functionalized for coupling with fillers (such as carbon black or silica), especially silica.

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、40phr~60phrの第1のスチレンブタジエンゴム及び30phr~50phrの第2のスチレンブタジエンゴムを含んでなる。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition comprises from 40 phr to 60 phr of the first styrene butadiene rubber and from 30 phr to 50 phr of the second styrene butadiene rubber.

本発明の好ましい態様では、第1及び第2のスチレンブタジエンゴムは、シリカとのカップリングのために構成された少なくとも1つの官能基を含んでいる。 In a preferred embodiment of the invention, the first and second styrene-butadiene rubbers contain at least one functional group configured for coupling with silica.

本発明の好ましい態様では、第1及び第2のスチレンブタジエンゴムの少なくとも1つは、シリカとのカップリングのために構成された少なくとも1つの官能基を含み、前記官能基は、シロキシ、アルコキシ、アミノ、アルキルシロキシ、錫アミノ、アミノシロキサン及びアミノシラン並びにチオール基から1以上から選択される。 In a preferred embodiment of the present invention, at least one of the first and second styrene-butadiene rubbers contains at least one functional group configured for coupling with silica, said functional group being siloxy, alkoxy, One or more selected from amino, alkylsiloxy, tinamino, aminosiloxane and aminosilane and thiol groups.

本発明の好ましい態様では、第1及び第2のスチレンブタジエンゴムのうちの1つのスチレンブタジエンゴムがアミノシラン基で官能化され、第1及び第2のスチレンブタジエンゴムのうちの別の1つがアミノシロキサン基で官能化されている。 In a preferred embodiment of the invention, one styrene-butadiene rubber of the first and second styrene-butadiene rubbers is functionalized with aminosilane groups and another one of the first and second styrene-butadiene rubbers is aminosiloxane. functionalized with a group.

本発明の好ましい態様では、第1及び第2のスチレンブタジエンゴムの1つは、少なくとも1つのチオール基で官能化され、第1及び第2のスチレンブタジエンゴムの別の1つは、アミノシラン又はアミノシロキサン基の少なくとも1つで官能化されている。好ましくは、より低いTgを有するスチレンブタジエンゴムは、チオール基で官能基化されている。 In a preferred embodiment of the invention, one of the first and second styrene-butadiene rubbers is functionalized with at least one thiol group and another one of the first and second styrene-butadiene rubbers is an aminosilane or an amino Functionalized with at least one of the siloxane groups. Preferably, the styrene-butadiene rubber with the lower Tg is functionalized with thiol groups.

本発明の好ましい態様において、第1のスチレンブタジエンゴムは、-20℃から-35℃の範囲内のガラス転移温度を有し、第2のスチレンブタジエンゴムは、-55℃から-69℃の範囲内のガラス転移温度を有する。 In a preferred embodiment of the invention, the first styrene butadiene rubber has a glass transition temperature in the range of -20°C to -35°C and the second styrene butadiene rubber has a glass transition temperature in the range of -55°C to -69°C. It has a glass transition temperature within

本発明の好ましい態様では、充填材は、シリカを主成分とする。
本発明の好ましい態様では、充填剤は、10phr未満のカーボンブラック、好ましくは5phr未満のカーボンブラック、及び少なくとも40phrのシリカを含んでなる。
本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、最大で85phrのシリカを含んでなる。限られたシリカ又は充填剤の量は、低転がり抵抗用途、或いは超低転がり抵抗用途に特に望まれる。
In a preferred embodiment of the present invention, the filler is mainly composed of silica.
In a preferred embodiment of the invention, the filler comprises less than 10 phr carbon black, preferably less than 5 phr carbon black, and at least 40 phr silica.
In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition comprises up to 85 phr silica. A limited amount of silica or filler is particularly desirable for low rolling resistance applications, or ultra-low rolling resistance applications.

本発明の好ましい態様において、水酸化アルミニウムは、以下の特徴のうちの1つ以上を有する。(i)0.2μmから5μmの範囲内のD50粒子径、及び(ii)1m/gから20m/gの範囲内のBET表面積。
水酸化アルミニウム粒子の直径は、ISO 22412又は同等物に基づく動的光散乱を用いて、マルバーン社製のZetasizerTM Nano Sを使用して決定される。
水酸化アルミニウム粒子のBET比表面積は、ISO 9277又はそれに相当するものに基づいて決定される。
In preferred embodiments of the invention, the aluminum hydroxide has one or more of the following characteristics. (i) D50 particle size in the range of 0.2 μm to 5 μm, and (ii) BET surface area in the range of 1 m 2 /g to 20 m 2 /g.
The aluminum hydroxide particle diameter is determined using a Malvern Zetasizer Nano S using dynamic light scattering according to ISO 22412 or equivalent.
The BET specific surface area of aluminum hydroxide particles is determined according to ISO 9277 or its equivalent.

本発明の好ましい態様において、シリカは、150m/g~220m/gの範囲内のBET表面積を有する。特に、本明細書では、高表面積シリカが好ましい。 In preferred embodiments of the invention, the silica has a BET surface area within the range of 150 m 2 /g to 220 m 2 /g. In particular, high surface area silica is preferred herein.

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、(i)前記炭化水素樹脂とは別に、0phr~5phr未満の更なる樹脂;及び(ii)0phr~5phr未満のオイルのうちの1つ以上を含む。したがって、このような好ましい実施形態では、更なる可塑剤及び/又は樹脂又はオイルの量は制限される。好ましくは、オイルの含有量は1phr未満又は0phrである。 In a preferred embodiment of the present invention, the rubber composition comprises, apart from said hydrocarbon resin, one or more of (i) from 0 phr to less than 5 phr of a further resin; and (ii) from 0 phr to less than 5 phr of an oil. . Therefore, in such preferred embodiments, the amount of additional plasticizer and/or resin or oil is limited. Preferably, the oil content is less than 1 phr or 0 phr.

本発明の好ましい態様において、前記ゴムは、少なくとも1つのチオール基と少なくとも1つのアルコキシ基とからなる基で官能化(好ましくは末端官能化)されていてもよい。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber may be functionalized (preferably terminally functionalized) with groups consisting of at least one thiol group and at least one alkoxy group.

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、-75℃~-100℃の範囲内、好ましくは-75℃~-90℃の範囲内のガラス転移温度を有する植物オイルを1phr~4phr含んでなる。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition comprises 1 phr to 4 phr of a vegetable oil having a glass transition temperature in the range of -75°C to -100°C, preferably in the range of -75°C to -90°C. .

オイルのガラス転移温度は、ASTM E1356又は同等の方法に従って、毎分10℃の昇温速度で示差走査熱量計(DSC)によりピーク中点として決定される。 The glass transition temperature of the oil is determined as the peak midpoint by differential scanning calorimeter (DSC) at a heating rate of 10°C per minute according to ASTM E1356 or an equivalent method.

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、充填剤としてシリカを主成分とし、組成物は、1phr~20phr、好ましくは2phr~10phrの範囲のメルカプトシラン(好ましくは3-(オクタノイルチオ)-1-プロピルトリエトキシシランなどのブロック化メルカプトシラン)を更に含むものである。 In a preferred embodiment of the present invention, the rubber composition is based on silica as filler and the composition contains mercaptosilane (preferably 3-(octanoylthio)-1- blocked mercaptosilanes such as propyltriethoxysilane).

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、好ましくは0.5phr~5phr、更に好ましくは1phr~4phrの範囲内のα,ω-ビス(N,N’-ジヒドロカルビルチオカルバモイルジチオ)アルカンを更に含む。 In a preferred embodiment of the present invention, the rubber composition further comprises an α,ω-bis(N,N'-dihydrocarbylthiocarbamoyldithio)alkane, preferably within the range of 0.5 phr to 5 phr, more preferably 1 phr to 4 phr. include.

本発明の好ましい態様において、α,ω-ビス(N,N’-ジヒドロカルビルチオカルバモイルジチオ)アルカンは、1,2-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)エタン;1,3-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)プロパン;1,4-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ブタン;1,5-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ペンタン;1,6-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン;1,7-ビス(N,N´-ジベンジルト-ヂベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘプタン;1,8-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)オクタン;1,9-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ノナン;及び1,10-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)デカンからなる群から選択される。好ましくは、α,ω-ビス(N,N’-ジヒドロカルビルチオカルバモイルジチオ)アルカンは、1,6-ビス(N,N’-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサンである。 In a preferred embodiment of the invention, the α,ω-bis(N,N′-dihydrocarbylthiocarbamoyldithio)alkane is 1,2-bis(N,N′-dibenzylthiocarbamoyldithio)ethane; Bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)propane; 1,4-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)butane; 1,5-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio) ) pentane; 1,6-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)hexane; 1,7-bis(N,N'-dibenzylto-dibenzylthiocarbamoyldithio)heptane; 1,8-bis(N ,N′-dibenzylthiocarbamoyldithio)octane; 1,9-bis(N,N′-dibenzylthiocarbamoyldithio)nonane; and 1,10-bis(N,N′-dibenzylthiocarbamoyldithio)decane. selected from the group consisting of Preferably, the α,ω-bis(N,N'-dihydrocarbylthiocarbamoyldithio)alkane is 1,6-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)hexane.

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、0.5phr~15phr、好ましくは0.5~10phr、より好ましくは1phr~9phr、又は更に好ましくは1phr~5phrのロジンベース樹脂からなる。特に、驚くほど少量のロジンベース樹脂であっても、改善されたウェットグリップ性能及び/又はウェットハンドリング性能を有意にサポートできることが見出されている。そのような少量のロジンを使用することは、コストの観点からもプラスである。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition consists of 0.5 phr to 15 phr, preferably 0.5 to 10 phr, more preferably 1 phr to 9 phr, or even more preferably 1 phr to 5 phr of the rosin base resin. In particular, it has been found that even a surprisingly small amount of rosin-based resin can significantly support improved wet grip and/or wet handling performance. The use of such small amounts of rosin is also positive from a cost point of view.

本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂(又はロジン酸系樹脂)は、ガムロジン及び二量化ガムロジンの1つ以上をベースとする。 In preferred embodiments of the present invention, the rosin-based resin (or rosin acid-based resin) is based on one or more of gum rosin and dimerized gum rosin.

本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂は、軟化点が70℃~160℃の範囲内にある。
本明細書において、樹脂の軟化点は、ASTM E28、又はそれに準ずるものに従って決定され、リングアンドボール軟化点と呼ばれることもある。
In a preferred embodiment of the present invention, the rosin-based resin has a softening point within the range of 70°C to 160°C.
As used herein, the softening point of a resin is determined according to ASTM E28, or equivalent, and is sometimes referred to as the ring and ball softening point.

本発明の好ましい態様では、ロジン系樹脂は、130~180の範囲内の酸価を有する。 In a preferred embodiment of the invention, the rosin-based resin has an acid value within the range of 130-180.

本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂はガムロジンであり、任意に65℃~90℃、好ましくは70℃~85℃の範囲内の軟化点を有し、好ましくは140~180の範囲内の酸価を有している。 In a preferred embodiment of the invention, the rosin-based resin is a gum rosin, optionally with a softening point within the range of 65°C to 90°C, preferably 70°C to 85°C, preferably within the range of 140 to 180°C. have value.

本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂は、二量化ガムロジンであり、任意に130℃~160℃、好ましくは140℃~150℃の範囲内の軟化点を有し、好ましくは130~160、更に好ましくは140~150の範囲内の酸価を有している。 In a preferred embodiment of the invention, the rosin-based resin is a dimerized gum rosin, optionally having a softening point within the range of 130°C to 160°C, preferably 140°C to 150°C, preferably 130 to 160, and even It preferably has an acid number in the range of 140-150.

本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂は、アビエチン酸を主成分とするものである。二量化されている場合には、二量化アビエチン酸を主成分とする。 In a preferred embodiment of the present invention, the rosin resin is mainly composed of abietic acid. When dimerized, the main component is dimerized abietic acid.

本発明の好ましい態様において、ロジン系樹脂は、アビエチン酸を主成分とする。 In a preferred embodiment of the present invention, the rosin-based resin contains abietic acid as a main component.

任意に、ロジン系樹脂という用語は、ロジン又はロジン樹脂に置き換えることができる。 Optionally, the term rosin-based resin can be replaced with rosin or rosin resin.

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、20phr~80phrの樹脂(又は炭化水素樹脂)を含んでいる。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition contains from 20 phr to 80 phr of resin (or hydrocarbon resin).

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、少なくとも1つ及び/又は追加の1つのジエン系ゴムを含んでもよい。代表的な合成ポリマーは、ブタジエン及びその同族体及び誘導体、例えばメチルブタジエン、ジメチルブタジエン及びペンタジエンの単独重合生成物、並びに、ブタジエン又はその同族体又は誘導体と他の不飽和モノマーから形成されるなどの共重合体であり得る。後者の中には、アセチレン類、例えばビニルアセチレン;オレフィン類、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(これらはブタジエンと重合してNBRを形成)、メタクリル酸及びスチレン(後者はブタジエンと重合してSBRを形成)、並びにビニルエステル及び種々の不飽和アルデヒド、ケトン及びエーテル、例えばアクロレイン、メチルイソプロペニルケトン、ビニルエチルエーテルなどがある。合成ゴムの具体例としては、ネオプレン(ポリクロロプレン)、ポリブタジエン(シス-1,4-ポリブタジエンを含む)、ポリイソプレン(シス-1,4-ポリイソプレンを含む)、ブチルゴム、クロロブチルゴムやブロモブチルゴムなどのハロブチルゴム、スチレン/イソプレン/ブタジエンゴムがある。1,3-ブタジエン又はイソプレンと、スチレン、アクリロニトリル及びメタクリル酸メチルなどのモノマーとの共重合体、並びにエチレン/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、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挙げられる。使用することができるゴムの追加の例には、アルコキシ-シリル末端官能化溶液重合ポリマー(SBR、PBR、IBR及びSIBR)、ケイ素結合及び錫結合星型分岐ポリマーが含まれる。好ましいゴム又はエラストマーは、一般に天然ゴム、合成ポリイソプレン、ポリブタジエン、及びSSBRを含むSBRであってよい。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition may comprise at least one and/or one additional diene-based rubber. Representative synthetic polymers include butadiene and its homologs and derivatives, such as the homopolymerization products of methylbutadiene, dimethylbutadiene and pentadiene, and polymers formed from butadiene or its homologs or derivatives and other unsaturated monomers. It can be a copolymer. Among the latter are acetylenes, such as vinyl acetylene; olefins, such as isobutylene, which copolymerizes with isoprene to form butyl rubber; vinyl compounds, such as acrylic acid, acrylonitrile (which polymerize with butadiene to form NBR); methacrylic acid and styrene (the latter polymerized with butadiene to form SBR), as well as vinyl esters and various unsaturated aldehydes, ketones and ethers such as acrolein, methyl isopropenyl ketone, vinyl ethyl ether, and the like. Specific examples of synthetic rubber include neoprene (polychloroprene), polybutadiene (including cis-1,4-polybutadiene), polyisoprene (including cis-1,4-polyisoprene), butyl rubber, chlorobutyl rubber and bromobutyl rubber. halobutyl rubber, styrene/isoprene/butadiene rubber. Copolymers of 1,3-butadiene or isoprene with monomers such as styrene, acrylonitrile and methyl methacrylate, and ethylene/propylene terpolymers, also known as ethylene/propylene/diene monomers (EPDM), especially ethylene/propylene/ Dicyclopentadiene terpolymers are included. Additional examples of rubbers that can be used include alkoxy-silyl end-functionalized solution polymerized polymers (SBR, PBR, IBR and SIBR), silicon-bonded and tin-bonded star-branched polymers. Preferred rubbers or elastomers may generally be natural rubber, synthetic polyisoprene, polybutadiene, and SBR, including SSBR.

本発明の好ましい態様において、組成物は、5phr未満の天然ゴム及び/又はポリイソプレンを含むか、或いは、天然ゴム及び/又はポリイソプレンを本質的に含まない/含まないものである。 In a preferred embodiment of the invention, the composition contains less than 5 phr of natural rubber and/or polyisoprene, or is essentially free/free of natural rubber and/or polyisoprene.

2つ以上のゴムの組み合わせは、シス-1,4-ポリイソプレンゴム(天然又は合成、ただし天然が好ましい)、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、乳化及び溶液重合由来のスチレン/ブタジエンゴム、シス-1,4-ポリブタジエンゴム、乳化重合調製のブタジエン/アクリロニトリル共重合体などが好ましい。 Combinations of two or more rubbers include cis-1,4-polyisoprene rubber (natural or synthetic, although natural is preferred), 3,4-polyisoprene rubber, styrene/isoprene/butadiene rubber, emulsion and solution polymerization derived rubbers. Styrene/butadiene rubber, cis-1,4-polybutadiene rubber, butadiene/acrylonitrile copolymer prepared by emulsion polymerization, and the like are preferred.

本発明の好ましい態様では、20~28パーセントの結合スチレン含有量を有する乳化重合由来のスチレン-ブタジエンゴム(ESBR)、又はいくつかの用途では、中程度から比較的高い結合スチレン含有量、すなわち30~45パーセントの結合スチレン含有量を有するESBRが使用され得る。多くの場合、ESBRは、26~31パーセントの範囲内にある結合スチレン含有量を有するであろう。乳化重合によって調製されたESBRは、スチレンと1,3-ブタジエンが水性エマルジョンとして共重合されることを意味する場合がある。そのようなことは、そのような技術分野の当業者にはよく知られている。結合したスチレン含有量は、例えば、5~50%の範囲で変化し得る。一態様において、ESBRはまた、ESBARとして、ターポリマーゴムを形成するように、例えばターポリマー中に2~30重量パーセントの結合したアクリロニトリルの量で、アクリロニトリルを含有してもよい。共重合体中に2~40重量パーセントの結合したアクリロニトリルを含む乳化重合調製のスチレン/ブタジエン/アクリロニトリル共重合体ゴムは、ジエン系ゴムとしても企図され得る。 In a preferred embodiment of the invention, an emulsion polymerization derived styrene-butadiene rubber (ESBR) having a bound styrene content of 20 to 28 percent or, in some applications, a moderate to relatively high bound styrene content, i.e., 30 An ESBR with a bound styrene content of ˜45 percent can be used. Often the ESBR will have a bound styrene content in the range of 26-31 percent. ESBR prepared by emulsion polymerization may mean that styrene and 1,3-butadiene are copolymerized as an aqueous emulsion. Such are well known to those skilled in such art. The bound styrene content can vary, for example, from 5-50%. In one embodiment, the ESBR may also contain acrylonitrile as an ESBAR, eg, in an amount of 2 to 30 weight percent bound acrylonitrile in the terpolymer to form a terpolymer rubber. Emulsion polymerization prepared styrene/butadiene/acrylonitrile copolymer rubbers containing 2 to 40 weight percent bound acrylonitrile in the copolymer may also be contemplated as diene-based rubbers.

本発明の好ましい態様では、溶液重合で調製されたSBR(SSBR)が使用される。このようなSSBRは、例えば、5~50%、好ましくは9~36%、最も好ましくは26~31%の範囲の結合スチレン含有量を有することができる。SSBRは、例えば、不活性有機溶媒中でのアニオン重合によって簡便に調製することができる。より具体的には、SSBRは、開始剤として有機リチウム化合物を利用して、炭化水素溶媒中でスチレンと1,3-ブタジエンモノマーを共重合することによって合成することができる。更に別の実施形態では、溶液スチレンブタジエンゴムは、スズ結合ポリマーである。更に別の実施形態では、SSBRは、シリカとの相溶性を向上させるために官能化されている。加えて、又は代替的に、SSBRはチオ官能化されている。これは、化合物の剛性及び/又はそのヒステリシス挙動を改善するのに役立つ。したがって、例えば、SSBRは、ブタジエンとスチレンのチオ官能化されたスズ結合溶液重合共重合体であってもよい。 In a preferred embodiment of the invention, solution polymerization prepared SBR (SSBR) is used. Such SSBR can have, for example, a bound styrene content in the range of 5-50%, preferably 9-36%, and most preferably 26-31%. SSBR can be conveniently prepared, for example, by anionic polymerization in an inert organic solvent. More specifically, SSBR can be synthesized by copolymerizing styrene and 1,3-butadiene monomers in a hydrocarbon solvent utilizing an organolithium compound as an initiator. In yet another embodiment, the solution styrene butadiene rubber is a tin-bonded polymer. In yet another embodiment, the SSBR is functionalized to improve compatibility with silica. Additionally or alternatively, the SSBR is thio-functionalized. This helps improve the stiffness of the compound and/or its hysteresis behavior. Thus, for example, the SSBR may be a thio-functionalized tin-bonded solution polymerized copolymer of butadiene and styrene.

好ましい実施形態では、合成又は天然のポリイソプレンゴムが使用される。合成シス-1,4-ポリイソプレン及び天然ゴムは、それ自体、ゴム分野の当業者に周知である。シス-1,4-ミクロ構造含有量は、好ましくは少なくとも90%であり、より好ましくは少なくとも95%又はそれ以上である。 In a preferred embodiment, synthetic or natural polyisoprene rubber is used. Synthetic cis-1,4-polyisoprene and natural rubber are themselves well known to those skilled in the rubber art. The cis-1,4-microstructure content is preferably at least 90%, more preferably at least 95% or more.

一実施形態では、シス-1,4-ポリブタジエンゴム(BR又はPBD)が更に使用される。適切なポリブタジエンゴムは、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、例えば少なくとも90%のシス-1,4-ミクロ構造含量(「高シス」含量)及び-95~-110℃のガラス転移温度(Tg)を有することによって、都合よく特徴付けることができる。適切な高シス-ポリブタジエンゴムは、ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー社から市販されているBudene(登録商標)1207、Budene(登録商標)1208、Budene(登録商標)1223、又はBudene(登録商標)1280などである。これらの高シス-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号及び米国特許第5,451,646号に記載されているように、(1)有機ニッケル化合物と(2)有機アルミニウム化合物と(3)フッ素含有化合物の混合物を含むニッケル触媒系を用いて合成することが可能である。 In one embodiment, cis-1,4-polybutadiene rubber (BR or PBD) is also used. Suitable polybutadiene rubbers can be prepared, for example, by organic solution polymerization of 1,3-butadiene. BR can be conveniently characterized, for example, by having a cis-1,4-microstructure content (“high cis” content) of at least 90% and a glass transition temperature (Tg) of -95 to -110°C. Suitable high cis-polybutadiene rubbers are commercially available from The Goodyear Tire and Rubber Company, Budene® 1207, Budene® 1208, Budene® 1223, or Budene ( (registered trademark) 1280 and the like. These high cis-1,4-polybutadiene rubbers are described, for example, in US Pat. No. 5,698,643 and US Pat. It can be synthesized using a nickel catalyst system that includes a mixture of (1) an organonickel compound, (2) an organoaluminum compound, and (3) a fluorine-containing compound.

エラストマー又はエラストマー/ゴム組成物のガラス転移温度、又はTgは、本明細書で言及する場合、それぞれのエラストマーの、又はエラストマー組成物の場合には未硬化状態又は硬化状態でのガラス転移温度を表す。 The glass transition temperature, or Tg, of an elastomer or elastomer/rubber composition, as referred to herein, refers to the glass transition temperature of the respective elastomer, or in the case of an elastomer composition, in the uncured or cured state. .

Tgは、ASTM D3418に準拠し、示差走査熱量計(DSC)を用いて毎分10℃の温度変化率で測定した、ガラス転移に伴って観察されるステップの中点又は変曲点によって決定される。 Tg is determined by the midpoint or point of inflection of the steps observed during the glass transition, measured at a rate of temperature change of 10°C per minute using a differential scanning calorimeter (DSC) according to ASTM D3418. be.

本明細書で使用される用語「phr」は、従来の慣例に従って、「ゴム、又はエラストマー100重量部あたりのそれぞれの材料の重量部」を意味する。一般に、この慣例を用いると、ゴム組成物は、100重量部のゴム/エラストマーを含んでいる。請求項に記載された組成物は、請求項に記載されたゴム/エラストマーのphr値が請求項に記載されたphr範囲に従っており、組成物中の全てのゴム/エラストマーの量が合計で100部のゴムに帰することを条件に、請求項に明示的に記載した以外のゴム/エラストマーを含んでいてもよい。一例において、組成物は、SBR、SSBR、ESBR、PBD/BR、NR及び/又は合成ポリイソプレンなどの1種又は複数の追加のジエン系ゴムを1phr~10phr、任意に1~5phr、更に含んでいてもよい。別の例では、組成物は、5phr未満の、好ましくは3phr未満の、追加のジエン系ゴムを含むか、又はそのような追加のジエン系ゴムを本質的に含まないこともできる。用語「化合物」及び「組成物」並びに「配合物」は、特に指示しない限り、本明細書において互換的に使用され得る。 As used herein, the term "phr" means, in accordance with conventional practice, "parts by weight of the respective material per 100 parts by weight of rubber or elastomer". Generally, using this convention, the rubber composition contains 100 parts by weight rubber/elastomer. The claimed composition is such that the phr value of the claimed rubber/elastomer is in accordance with the claimed phr range and the total amount of all rubbers/elastomers in the composition is 100 parts. The claims may include rubbers/elastomers other than those explicitly recited in the claims, provided that they are attributed to the rubber of the invention. In one example, the composition further comprises from 1 phr to 10 phr, optionally from 1 to 5 phr, of one or more additional diene-based rubbers such as SBR, SSBR, ESBR, PBD/BR, NR and/or synthetic polyisoprene. You can In another example, the composition may contain less than 5 phr, preferably less than 3 phr, of additional diene-based rubber, or be essentially free of such additional diene-based rubber. The terms "compound" and "composition" and "formulation" may be used interchangeably herein unless otherwise indicated.

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物はまた、1種以上の追加のオイル、特に(追加の)プロセスオイルを含んでいてもよい。プロセスオイルは、エラストマーを延伸するために典型的に使用される延伸オイルとしてゴム組成物に含まれてもよい。また、プロセスオイルは、ゴム配合時に直接添加することにより、ゴム組成物中に含まれてもよい。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伸展オイルと、配合中に添加されるプロセスオイルの両方を含んでもよい。適切なプロセスオイルは、芳香族系、パラフィン系、ナフテン系、植物油、及び低PCAオイル、例えばMES、TDAE、SRAE及び重質ナフテン系オイルなど、当技術分野で知られている様々なオイルを含んでもよい。好適な低PCAオイルは、IP346法で測定した多環芳香族(PCA)含有量が3重量%未満のものを挙げることができる。IP346法の手順は、石油及び関連製品の分析及び試験のための標準方法及び英国標準2000パーツ、2003年、第62版、 英国石油協会出版(Standard Methods for Analysis & Testing of Petroleum and Related Products and British Standard 2000 Parts, 2003, 62nd edition, published by the Institute of Petroleum, United Kingdom)に見出され得る。使用できる(非アミノ化及び非エポキシ化)植物油の代表例としては、大豆油、ヒマワリ油、キャノーラ(菜種)油、コーン油、ココナッツ油、綿実油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、ベニバナ油等が挙げられる。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition may also contain one or more additional oils, especially (additional) process oils. Processing oil may be included in the rubber composition as a drawing oil typically used to draw elastomers. Processing oil may also be included in the rubber composition by direct addition during rubber compounding. The processing oil used may include both extension oil present in the elastomer and processing oil added during compounding. Suitable process oils include various oils known in the art such as aromatic, paraffinic, naphthenic, vegetable oils, and low PCA oils such as MES, TDAE, SRAE and heavy naphthenic oils. It's okay. Suitable low PCA oils may include those having a polycyclic aromatic (PCA) content of less than 3% by weight as measured by the IP346 method. The IP346 method procedure is described in Standard Methods and British Standard 2000 Parts for the Analysis and Testing of Petroleum and Related Products, 2003, 62nd Edition, Standard Methods for Analysis & Testing of Petroleum and Related Products and British Standard 2000 Parts, 2003, 62nd edition, published by the Institute of Petroleum, United Kingdom). Representative examples of (non-aminated and non-epoxidized) vegetable oils that can be used include soybean oil, sunflower oil, canola (rapeseed) oil, corn oil, coconut oil, cottonseed oil, olive oil, palm oil, peanut oil, safflower oil, and the like. mentioned.

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、シリカを含む。ゴム組成物に使用され得る一般的に採用されるケイ質顔料には、例えば、従来のパイロジェニック及び沈降ケイ質顔料(シリカ)が含まれる。一実施形態では、沈降シリカが使用される。従来のケイ質顔料は、例えば、ケイ酸ナトリウムなどの可溶性ケイ酸塩の酸性化によって得られるような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、窒素ガスを用いて測定されるBET表面積を有することによって特徴付けられる。一実施形態では、BET表面積は、1グラム当たり40~600平方メートルの範囲内であってもよい。別の実施形態では、BET表面積は、1グラム当たり50~300平方メートルの範囲内であってよい。BET表面積は、本明細書においてはASTM D5604-96又は同等の方法に従って決定される。従来のシリカは、ASTM D 2414又は同等法に従って好適に決定することができる100cm/100g~400cm/100g、或いは150cm/100g~300cm/100gの範囲のジブチルフタレート(DBP)吸収値を有することによっても特徴付けることができる。様々な市販のシリカを使用することができ、例えば、PPGインダストリーズからHi-Sil(商標)の下で210、315G、EZ160Gの呼称で市販されているシリカ;例えばZeoSil(商標) 1165 MP及びZeoSil(商標) Premium 200 MPの呼称でSolvay社から入手できるシリカ;及び例えばVN2及びUltrasil(商標) 6000GR、9100GRの呼称でEvonik AGから入手できるシリカなどである。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition contains silica. Commonly employed siliceous pigments that can be used in the rubber composition include, for example, conventional pyrogenic and precipitated siliceous pigments (silica). In one embodiment, precipitated silica is used. Conventional siliceous pigments may be precipitated silicas, for example obtained by acidification of soluble silicates such as sodium silicate. Such conventional silicas are characterized, for example, by having a BET surface area measured using nitrogen gas. In one embodiment, the BET surface area may be in the range of 40-600 square meters per gram. In another embodiment, the BET surface area may be in the range of 50-300 square meters per gram. BET surface area is determined herein according to ASTM D5604-96 or an equivalent method. Conventional silicas have dibutyl phthalate (DBP) absorption values in the range of 100 cm 3 /100 g to 400 cm 3 /100 g, alternatively 150 cm 3 /100 g to 300 cm 3 /100 g, which can be suitably determined according to ASTM D 2414 or an equivalent method. It can also be characterized by having Various commercially available silicas can be used, for example silicas sold by PPG Industries under the designations 210, 315G, EZ160G under Hi-Sil™; (trademarks) silica available from Solvay under the designation Premium 200 MP; and silica available from Evonik AG under the designation VN2 and Ultrasil® 6000GR, 9100GR, for example.

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、例えば130m/gと210m/gの間、任意に130m/gと150m/gの間及び/又は190m/gと210m/gの間、更には195m/gと205m/gの間のCTAB吸着表面積を有し得る予備シラン処理した沈降シリカを含んでいてもよい。シリカ表面積の決定のためのCTAB(臭化セチルトリメチルアンモニウム)法(ASTM D6845)は、当業者に既知である。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition is for example between 130 m 2 /g and 210 m 2 /g, optionally between 130 m 2 /g and 150 m 2 /g and/or 190 m 2 /g and 210 m 2 /g and even between 195 m 2 /g and 205 m 2 /g of CTAB adsorption surface area. The CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) method (ASTM D6845) for determination of silica surface area is known to those skilled in the art.

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物への添加前に少なくとも1種のシラン又はシラザンで処理された表面改質された沈降シリカが採用される。適切な表面改質剤としては、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、オルガノメルカプトアルコキシシラン、及びヘキサメチルジシラザンが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。 Preferred embodiments of the present invention employ surface-modified precipitated silicas that have been treated with at least one silane or silazane prior to addition to the rubber composition. Suitable surface modifiers include, but are not limited to, alkylsilanes, alkoxysilanes, organoalkoxysilylpolysulfides, organomercaptoalkoxysilanes, and hexamethyldisilazane.

任意に使用できるシリカ分散助剤は、シリカの重量を基準にして0.1重量%~25重量%の範囲の量で存在でき、0.5重量%~20重量%が好適であり、シリカの重量を基準にして1重量%~15重量%もまた好適である。 The optional silica dispersing aid can be present in an amount ranging from 0.1% to 25% by weight based on the weight of silica, with 0.5% to 20% being preferred; 1% to 15% by weight based on weight are also suitable.

様々な前処理沈降シリカは、米国特許4,704,414号、米国特許6,123,762号及び米国特許6,573,324号に記載されている。 Various pretreated precipitated silicas are described in US Pat. No. 4,704,414, US Pat. No. 6,123,762 and US Pat. No. 6,573,324.

本発明の実施に使用するのに適した前処理されたシリカ(すなわち、本発明の実施に使用するのに適したシランで前処理されたシリカ)の例としては、メルカプトシランで前処理されたシリカであるCiptane(登録商標)255 LD及びCiptane(登録商標) LP(PPGインダストリーズ社)が挙げられ、また、オルガノシランビス(トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィド(Si69)とUltrasil(登録商標) VN3シリカとの反応生成物であるDegussa社のCoupsil(登録商標) 8113及びCoupsil(登録商標) 6508、PPGインダストリーズ社からのAgilon(登録商標)400シリカ、PPGインダストリーズ社からのAgilon(登録商標)454シリカ、及びPPGインダストリーズ社からのAgilon(登録商標)458シリカが含まれる。好ましい予備シラン処理沈降シリカの代表例としては、PPGインダストリーズ社製のAgilon(登録商標)400、Agilon(登録商標)454及びAgilon(登録商標)458がある。 Examples of pretreated silicas suitable for use in the practice of the invention (i.e., silane pretreated silicas suitable for use in the practice of the invention) include Silicas Ciptane® 255 LD and Ciptane® LP (PPG Industries); also organosilane bis(triethoxysilylpropyl) polysulfide (Si69) and Ultrasil® VN3 silica; Coupsil® 8113 and Coupsil® 6508 from Degussa, Agilon® 400 silica from PPG Industries, Agilon® 454 silica from PPG Industries, and Agilon® 458 silica from PPG Industries is included. Representative examples of preferred pre-silanized precipitated silicas include Agilon® 400, Agilon® 454 and Agilon® 458 from PPG Industries.

予めシラン処理された沈降シリカ上及び沈降シリカ上の水酸基と反応する部位と、前記エラストマーと相互作用する別の部位を有する代表的なシリカカップラー(シリカカップリング剤)は、例えば、(A)平均2~4個、或いは2~2.6又は3.2~3.8の範囲の硫黄原子をその接続ブリッジに含むビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィド、又は(B)アルコキシオルガノメルカプトシラン、又は(C)それらの組み合わせである。このようなビス(3-トリアルコキシシリルアルキル)ポリスルフィドの代表例としては、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドを挙げることができる。示されるように、予めシラン化された沈降シリカの場合、シリカカップラーは、望ましくはアルコキシオルガノメルカプトシランとすることができる。予備的にシラン化されていない沈降シリカについては、シリカカップラーは、ビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドとすることができ、又はそれを含むものであってもよい。 Representative silica couplers (silica coupling agents) that have sites on pre-silanized precipitated silica and that react with hydroxyl groups on the precipitated silica and another site that interacts with the elastomer include, for example, (A) average bis(3-trialkoxysilylalkyl)polysulfides containing 2 to 4, alternatively 2 to 2.6 or 3.2 to 3.8 sulfur atoms in their connecting bridges, or (B) alkoxyorganomercaptosilanes, or (C) a combination thereof. A typical example of such bis(3-trialkoxysilylalkyl)polysulfide is bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfide. As indicated, in the case of pre-silanized precipitated silica, the silica coupler can desirably be an alkoxyorganomercaptosilane. For precipitated silicas that are not pre-silanized, the silica coupler can be or include bis(3-triethoxysilylpropyl) polysulfide.

本発明の好ましい態様において、ゴム組成物は、ゴム組成物へのシリカカップラーの添加を除く(つまりシリカカップラーを除く)。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition excludes the addition of silica couplers to the rubber composition (ie excludes silica couplers).

上記の通り、好ましい実施形態においてゴム組成物は、ゴム組成物に追加されたシリカカップラーの組み合わせを含んでもよい。特に、そのポリスルフィドブリッジに平均2~4個の接続硫黄原子を含むビス(3-トリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドを、前記ゴム組成物に加えられる追加の沈降シリカ(予備的にシラン化されていない沈降シリカ)と共に含み、前記沈降シリカに対する予めシラン化された沈降シリカの比は、望ましくは少なくとも8/1で、代替的には少なくとも10/1とされる。 As noted above, in preferred embodiments the rubber composition may include a combination of silica couplers added to the rubber composition. In particular, bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfides containing an average of 2 to 4 connecting sulfur atoms in their polysulfide bridges are added to the rubber composition with additional precipitated silica (not pre-silanized precipitated silica). silica), the ratio of pre-silanized precipitated silica to said precipitated silica is desirably at least 8/1, alternatively at least 10/1.

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、カーボンブラックを含んでもよい。このようなカーボンブラックの代表例としては、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、N991グレードが含まれる。これらのカーボンブラックは、9g/kgから145g/kgの範囲のヨウ素吸収量及び34cm/100gから150cm/100gの範囲のDBP数を有する。ヨウ素吸収量は、ASTM D1510又は同等規格に従って好適に決定することができる。一般に採用されているカーボンブラックは、10phr~150phrの範囲の量で従来の充填剤として使用することができる。しかしながら、好ましい実施形態では、好ましい実施形態が高シリカ化合物及びその特性の改善に向けられるため、組成物は最大で10phrのカーボンブラック、好ましくは最大で5phrのカーボンブラックを含んで成る。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition may contain carbon black. Representative examples of such carbon blacks include 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, N991 grades. These carbon blacks have iodine absorptions ranging from 9 g/kg to 145 g/kg and DBP numbers ranging from 34 cm 3 /100 g to 150 cm 3 /100 g. Iodine absorption can be suitably determined according to ASTM D1510 or an equivalent standard. Commonly employed carbon black can be used as a conventional filler in amounts ranging from 10 phr to 150 phr. However, in a preferred embodiment, the composition comprises up to 10 phr carbon black, preferably up to 5 phr carbon black, as preferred embodiments are directed to high silica compounds and improved properties thereof.

本発明の好ましい態様では、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)を含む粒子状充填剤、米国特許6,242,534に開示されているものを含む架橋粒子状ポリマーゲルを含む他の充填剤がゴム組成物中に使用されてもよい。米国特許6,207,757、米国特許6,133,364、米国特許6,372,857、米国特許5,395,891、又は米国特許6,127,488に開示されているもの、及び米国特許5,672,639に開示されているがこれに限らない可塑化スターチ複合充填剤を含む。シンジオタクチックポリブタジエンも利用することができる。そのような他の充填剤は、1phrから30phrの範囲の量で使用されてもよい。 In preferred embodiments of the present invention, particulate fillers including ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE), other fillers including crosslinked particulate polymer gels, including those disclosed in US Pat. May be used in objects. those disclosed in U.S. Pat. No. 6,207,757, U.S. Pat. No. 6,133,364, U.S. Pat. No. 6,372,857, U.S. Pat. 5,672,639, including but not limited to plasticized starch composite fillers. Syndiotactic polybutadiene can also be used. Such other fillers may be used in amounts ranging from 1 phr to 30 phr.

一実施形態では、ゴム組成物は硫黄含有有機ケイ素化合物又はシランを含有してもよい。適切な硫黄含有有機ケイ素化合物の例は、次式のものである:
Z―Alk―S―Alk―Z I
ここで、Zは、以下の群から選択される。
In one embodiment, the rubber composition may contain a sulfur-containing organosilicon compound or silane. Examples of suitable sulfur-containing organosilicon compounds are of the formula:
Z-Alk- Sn -Alk-ZI
where Z is selected from the following group.

Figure 2023051879000001
Figure 2023051879000001

ここで、Rは1~4個の炭素原子を有するアルキル基、シクロヘキシル又はフェニルであり、Rは1~8個の炭素原子を有するアルコキシ又は5~8個の炭素原子を有するシクロアルコキシであり、Alkは1~18個の炭素原子を有する二価炭化水素であり、nは、2~8の整数である。 wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, cyclohexyl or phenyl, and R 2 is alkoxy having 1 to 8 carbon atoms or cycloalkoxy having 5 to 8 carbon atoms; , Alk is a divalent hydrocarbon having 1-18 carbon atoms, and n is an integer from 2-8.

一実施形態では、硫黄含有有機ケイ素化合物は3,3’-ビス(トリメトキシ又はトリエトキシシリルプロピル)ポリスルフィドである。一実施形態では、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)ジスルフィド及び/又は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、以下であり得る。 In one embodiment, the sulfur-containing organosilicon compound is 3,3'-bis(trimethoxy or triethoxysilylpropyl) polysulfide. In one embodiment, the sulfur-containing organosilicon compound is 3,3'-bis(triethoxysilylpropyl)disulfide and/or 3,3'-bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide. Thus, with respect to formula I, Z can be

Figure 2023051879000002
Figure 2023051879000002

ここで、Rは2~4個の炭素原子、或いは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、或いは3個の炭素原子を有する二価の炭化水素であり、nは、2~5、或いは2又は4の整数である。別の実施形態では、好適な硫黄含有有機ケイ素化合物には、米国特許第6,608,125号に開示された化合物が含まれる。一実施形態では、硫黄含有有機ケイ素化合物には、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ社からNXTとして市販されている3-(オクタノイルチオ)-1-プロピルトリエトキシシラン、CH(CHC(=O)-S-CHCHSi(OCHCH、が含まれる。別の実施形態では、好適な硫黄含有有機ケイ素化合物には、米国特許出願公開第2003/0130535号に開示されるものが含まれる。一実施形態では、硫黄含有有機ケイ素化合物は、デグサ社製の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応じて変化し得る。一般に、化合物の量は、0.5phr~20phrの範囲であってよい。一実施形態では、その量は1phr~10phrの範囲となる。 wherein R 2 is alkoxy of 2 to 4 carbon atoms, alternatively 2 carbon atoms, and Alk is a divalent hydrocarbon having 2 to 4 carbon atoms, alternatively 3 carbon atoms; , n is an integer from 2 to 5, or 2 or 4. In another embodiment, suitable sulfur-containing organosilicon compounds include those compounds disclosed in US Pat. No. 6,608,125. In one embodiment, the sulfur-containing organosilicon compound includes 3-(octanoylthio)-1-propyltriethoxysilane, CH 3 (CH 2 ) 6 C(=O), commercially available as NXT from Momentive Performance Materials. -S-CH 2 CH 2 Si(OCH 2 CH 3 ) 3 . In another embodiment, suitable sulfur-containing organosilicon compounds include those disclosed in US Patent Application Publication No. 2003/0130535. In one embodiment, the sulfur-containing organosilicon compound is Si-363 from Degussa. The amount of sulfur-containing organosilicon compound in the rubber composition may vary depending on the level of other additives used. Generally, the amount of compound may range from 0.5 phr to 20 phr. In one embodiment, the amount will range from 1 phr to 10 phr.

本発明の好ましい態様では、ゴム組成物は、0.1phr未満のコバルト塩又は0phrのコバルト塩を含んでいる。 In a preferred embodiment of the invention, the rubber composition contains less than 0.1 phr cobalt salt or 0 phr cobalt salt.

ゴム組成物は、ゴム配合技術において一般的に知られている方法、例えば、種々の硫黄加硫可能な構成ゴムと、例えば、硫黄供与体、活性剤及び遅延剤などの硬化助剤、並びに油、粘着付与樹脂及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、抗オゾン剤及びペプタイジング剤などの加工添加剤などの一般的に用いられる種々の添加剤を混合して配合できることは、当該分野の技術を有するものには容易に理解できることである。当業者に知られているように、硫黄加硫可能な材料及び硫黄加硫された材料(ゴム)の意図された使用に応じて、上記の添加剤が選択され、慣用の量で一般的に使用される。硫黄供与体のいくつかの代表的な例としては、元素状硫黄(遊離硫黄)、アミンジスルフィド、高分子ポリスルフィド及び硫黄オレフィン付加物が挙げられる。一実施形態において、硫黄加硫剤は、元素状硫黄である。硫黄加硫剤は、例えば、0.5phr~8phrの範囲の量で、或いは、1.5phr~6phrの範囲の量で使用され得る。粘着付与剤樹脂を使用する場合、粘着付与剤樹脂の典型的な量は、例えば0.5phr~10phr、通常1phr~5phrを含む。加工助剤を使用する場合、加工助剤の典型的な量、例えば1phr~50phr(これは、特に油を含み得る)を含む。抗酸化剤を使用する場合、抗酸化剤の典型的な量、例えば1phr~5phrを含み得る。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及び他のもの、例えばヴァンダービルト・ラバー・ハンドブック(1978)、344~346頁に開示されているものであってもよい。抗オゾン剤を使用する場合、抗オゾン剤の典型的な量、例えば1phr~5phrを含み得る。ステアリン酸を含み得る脂肪酸を使用する場合、ステアリン酸を含み得る脂肪酸の典型的な量、例えば0.5phr~3phrを含み得る。ワックスを使用する場合、ワックスの典型的な量、1phr~5phrの範囲内のレベルで使用する。多くの場合、マイクロスタリンワックスが使用される。ペプタイジング剤を使用する場合、ペプタイジング剤の典型的な量は、通常は0.1phr~1phrの範囲内である。典型的なペプタイジング剤は、例えば、ペンタクロロチオフェノール及び/又はジベンズアミドジフェニルジスルフィドであり得る。 The rubber composition is prepared by methods commonly known in the rubber compounding art, such as various sulfur vulcanizable constituent rubbers and curing aids such as sulfur donors, activators and retarders, and oil. A variety of commonly used additives such as resins, including tackifying resins and plasticizers, processing additives such as fillers, pigments, fatty acids, zinc oxide, waxes, antioxidants, antiozonants and peptizing agents. The ability to mix and blend is readily understood by those skilled in the art. As known to those skilled in the art, depending on the intended use of the sulfur vulcanizable and sulfur vulcanized material (rubber), the above additives are selected and generally used in conventional amounts. used. Some representative examples of sulfur donors include elemental sulfur (free sulfur), amine disulfides, polymeric polysulfides and sulfur olefin adducts. In one embodiment, the sulfur vulcanizing agent is elemental sulfur. Sulfur vulcanizing agents may be used, for example, in amounts ranging from 0.5 phr to 8 phr, alternatively in amounts ranging from 1.5 phr to 6 phr. If a tackifier resin is used, typical amounts of tackifier resin include, for example, 0.5 phr to 10 phr, usually 1 phr to 5 phr. If processing aids are used, typical amounts of processing aids are included, eg, 1 phr to 50 phr (which may include oils, among others). Where antioxidants are used, typical amounts of antioxidants may be included, eg, 1 phr to 5 phr. Representative antioxidants may be, for example, diphenyl-p-phenylenediamine and others, such as those disclosed in the Vanderbilt Rubber Handbook (1978), pages 344-346. If an antiozonant is used, it may contain typical amounts of antiozonant, eg, 1 phr to 5 phr. When a fatty acid, which may include stearic acid, is used, typical amounts of fatty acid, which may include stearic acid, may be included, for example 0.5 phr to 3 phr. If waxes are used, typical amounts of waxes are used at levels within the range of 1 phr to 5 phr. Microstalin wax is often used. If a peptizing agent is used, typical amounts of peptizing agent are usually in the range of 0.1 phr to 1 phr. A typical peptizing agent can be, for example, pentachlorothiophenol and/or dibenzamide diphenyl disulfide.

促進剤は、加硫に必要な時間及び/又は温度を制御し、加硫物の特性を向上させるために好ましく使用され得るが、必ずしもそうである必要はない。一実施形態では、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。一次促進剤は、0.5phr~4phr、代替的に0.8phr~1.5phrの範囲の総量で使用されてもよい。別の実施形態では、加硫材を活性化して特性を向上させるために、一次促進剤と二次促進剤の組み合わせを、二次促進剤をより少ない量、例えば0.05phr~3phrで使用してもよい。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もたらし、いずれかの促進剤を単独で使用した場合よりもいくらか優れていることが期待される。更に、通常の加工温度では影響を受けず、通常の加硫温度で十分な硬化が得られる遅延作用型促進剤も使用できる。また、加硫遅延剤も使用することができる。本発明で使用され得る好適な種類の促進剤は、例えば、アミン類、ジスルフィド類、グアニジン類、チオ尿素類、チアゾール類、チウラム類、スルフェンアミド類、ジチオカルバメート類、及びキサンテート類などである。一実施形態では、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又はチウラム化合物であってよい。好適なグアニジンとしては、ジフェニルグアニジン等が挙げられる。好適なチウラム類としては、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、テトラベンジルチウラムジスルフィド等を挙げることができる。 Accelerators are preferably, but not necessarily, used to control the time and/or temperature required for vulcanization and to improve the properties of the vulcanizate. In one embodiment, a single accelerator system may be used, ie, primary accelerator. Primary accelerators may be used in total amounts ranging from 0.5 phr to 4 phr, alternatively 0.8 phr to 1.5 phr. In another embodiment, a combination of primary and secondary accelerators is used with a lower amount of secondary accelerator, such as from 0.05 phr to 3 phr, to activate the vulcanizate and improve properties. may Combinations of these accelerators are expected to have a synergistic effect on the final properties and are somewhat superior to either accelerator used alone. In addition, delayed action accelerators may be used which are not affected by normal processing temperatures and provide satisfactory cures at normal vulcanization temperatures. Vulcanization retarders can also be used. Suitable classes of accelerators that may be used in the present invention are, for example, amines, disulfides, guanidines, thioureas, thiazoles, thiurams, sulfenamides, dithiocarbamates, and xanthates. . In one embodiment, the primary accelerator is a sulfenamide. If a secondary accelerator is used, the secondary accelerator can be, for example, a guanidine, dithiocarbamate or thiuram compound. Suitable guanidines include diphenylguanidine and the like. Suitable thiurams include tetramethylthiuram disulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabenzylthiuram disulfide and the like.

ゴム組成物の混合は、ゴム混合技術における当業者に知られている方法によって達成することができる。例えば、成分は、典型的には、少なくとも2つの段階、すなわち、少なくとも1つの非生産的段階とそれに続く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剤は、典型的には、混合が典型的には先行する非生産的混合段階の混合温度よりも低い温度、すなわち究極温度で行われる「生産的」混合段階と、従来から呼ばれている最終段階で混合されてもよい。実施形態において、ゴム組成物は、熱機械的混合工程に供されてもよい。熱機械的混合工程は、一般に、例えば140℃~190℃の間のゴム温度を製造するのに適した期間、ミキサー又は押出機で機械的に作業することを含む。熱機械加工の適切な時間は、操作条件、及び成分の量と性質の関数として変化する。例えば、熱機械加工は1分~20分の間であってもよい。 Mixing of the rubber composition can be accomplished by methods known to those skilled in the rubber mixing art. For example, the ingredients may typically be mixed in at least two stages, namely at least one non-productive stage followed by a productive mix stage. A final curative containing a sulfur vulcanizing agent is typically used as a "productive" mix stage in which mixing is typically performed at a temperature lower than the mix temperature of the preceding non-productive mix stage, i.e., the ultimate temperature. , may be mixed in what is conventionally called the final stage. In embodiments, the rubber composition may be subjected to a thermomechanical mixing process. The thermomechanical mixing step generally involves mechanical operation in a mixer or extruder for a suitable period of time to produce a rubber temperature between, for example, 140°C and 190°C. Appropriate times for thermo-mechanical processing will vary as a function of operating conditions and the amount and nature of the constituents. For example, thermo-mechanical processing may be between 1 minute and 20 minutes.

本発明の好ましい態様においては、タイヤ、動力伝達ベルト、ホース、軌道、エアスリーブ及びコンベヤベルトから選択される、本発明に係るゴム組成物を含むゴム製品が提供される。 In a preferred embodiment of the invention there is provided a rubber article comprising the rubber composition according to the invention selected from tires, power transmission belts, hoses, tracks, air sleeves and conveyor belts.

本発明の好ましい態様において、本発明に係るゴム組成物からなるゴム製品は、トレッド、シェアバンド、ゴムスポーク、アンダートレッド、サイドウォール、エイペックス、フリッパ、チッパ、チェーファー、カーカス、ベルト、オーバーレイから選ばれる、1以上のゴム成分を含み、該ゴム成分の1以上が該ゴム組成物から構成されるタイヤである。好ましい実施形態において、タイヤは、ゴム組成物からなるトレッドを有する。好ましい実施形態では、タイヤは、1つ以上のトレッドキャップ層を有するトレッドを有し、本発明に係るゴム組成物は、2つの半径方向最外側のトレッドキャップ層のうちの1つ以上、好ましくは半径方向最外側のトレッドキャップ層中にある。 In a preferred embodiment of the present invention, rubber products made of the rubber composition according to the present invention are treads, shear bands, rubber spokes, undertreads, sidewalls, apex, flippers, chippers, chafers, carcasses, belts, overlays, etc. The selected tire comprises one or more rubber components, one or more of which comprises the rubber composition. In a preferred embodiment, the tire has a tread made from a rubber composition. In a preferred embodiment the tire has a tread with one or more tread cap layers and the rubber composition according to the invention is in one or more of the two radially outermost tread cap layers, preferably In the radially outermost tread cap layer.

別の実施形態では、ゴム組成物は、半径方向最外側のトレッドキャップ層の半径方向内側にあるトレッドキャップ層内にある。本発明によるゴム組成物は、そのとき、任意に、半径方向最外側のトレッドキャップ層には存在しない。そのような実施形態では、半径方向最外側のトレッドキャップ層は、本発明によるゴム組成物を含んでいない。対照的に、半径方向最外層のトレッドキャップ層の半径方向下方のトレッドキャップ層のゴム組成物は、本発明(又はその実施形態の1つ以上)に従うゴム組成物を有する。このような配置又は構成は、第1のトレッドキャップ層が摩耗し、トレッドの半径方向リブ又はブロック高さが減少したときに、グリップ高さ、特にウェットグリップを同様の高さに維持するのに役立つことができる。そして、トレッド高さの損失は、本発明によるゴム組成物の進化したグリップによって少なくとも部分的に補償することができる。 In another embodiment, the rubber composition is in a tread cap layer radially inward of the radially outermost tread cap layer. The rubber composition according to the invention is then optionally absent from the radially outermost tread cap layer. In such embodiments, the radially outermost tread cap layer does not contain the rubber composition according to the present invention. In contrast, the rubber composition of the tread cap layer radially below the radially outermost tread cap layer has a rubber composition according to the present invention (or one or more of its embodiments). Such an arrangement or configuration helps maintain grip height, particularly wet grip, at a similar height as the first tread cap layer wears and the radial rib or block height of the tread decreases. can help. And the loss of tread height can be at least partially compensated for by the improved grip of the rubber composition according to the invention.

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施することができる。一実施形態では、加硫は、110℃~180℃の範囲の温度で実施される。加硫工程は、プレスや金型での加熱、過熱蒸気や熱風による加熱など、通常の加硫工程のいずれを用いてもよい。しかし、本発明のタイヤは、一般に、132℃~166℃の範囲の温度で加硫されることが好ましく、143℃~154℃の範囲の温度で加硫されることがより典型的である。このようなタイヤは、既知の様々な方法によって構築、整形、成型、及び硬化させることができ、このような技術の当業者には容易に明らかであろう。 Vulcanization of the pneumatic tire of the present invention can be carried out at conventional temperatures, for example in the range of 100°C to 200°C. In one embodiment, vulcanization is carried out at a temperature in the range of 110°C to 180°C. For the vulcanization process, any ordinary vulcanization process such as heating with a press or a mold, or heating with superheated steam or hot air may be used. However, the tires of the present invention are generally preferably vulcanized at temperatures in the range of 132°C to 166°C, more typically in the range of 143°C to 154°C. Such tires can be constructed, shaped, molded and cured by a variety of known methods and will be readily apparent to those skilled in such art.

本発明の構造、操作、及び利点は、添付の図面と共に講じられる以下の説明を熟考することにより、より明らかになるであろう。
本発明の実施形態に係るゴム組成物を有するゴム部材からなるタイヤの概略断面図である。
The structure, operation and advantages of the present invention will become more apparent upon consideration of the following description taken in conjunction with the accompanying drawings.
1 is a schematic cross-sectional view of a tire made of a rubber member having a rubber composition according to an embodiment of the present invention; FIG.

図1は、本発明の一実施形態に係るタイヤ1の概略断面図である。タイヤ1は、トレッド10、インナーライナー13、4枚のベルトプライ11からなるベルト、カーカスプライ9、2箇所のサイドウォール2、及び2箇所のビード領域3、ビードフィラーエイペックス5及びビード4等の複数のタイヤ構成部材を備えている。該例のタイヤ1は、例えば、車両、例えば、トラックや乗用車のリムに装着するのに好適である。図1に示すように、ベルトプライ11は、オーバーレイプライ12によって覆われてもよく、及び/又は、1つ以上のブレーカープライを含んでもよい。カーカスプライ9は、一対の軸方向に対向する端部部分6を含み、その各々は、ビード4のそれぞれの1つと関連している。カーカスプライ9の各軸方向端部分6は、各軸方向端部分6を固定する位置まで、それぞれのビード4の周りに折り返されてもよい。カーカスプライ9の折り返された部分6は、同じくタイヤ構成部品とされる2つのフリッパ8の軸方向外面及び2つのチッパ7の軸方向内面に係合していてもよい。図1に示すように、例示的なトレッド10は、周方向溝20を有していてもよく、各溝20は、本質的にトレッド10にU字形開口を画定している。トレッド10の主要部分は、1つ又は複数のトレッドコンパウンドで形成されてもよい。更に、溝20、特に溝20の底部及び/又は側壁は、残りのトレッドコンパウンドよりも高い硬度及び/又は剛性を有するゴムコンパウンドによって補強され得る。このような補強は、本明細書において、溝補強と呼ばれ得る。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a tire 1 according to one embodiment of the invention. The tire 1 includes a tread 10, an inner liner 13, a belt consisting of four belt plies 11, a carcass ply 9, two sidewalls 2, two bead regions 3, a bead filler apex 5, a bead 4, and the like. A plurality of tire components are provided. The tire 1 of this example is suitable, for example, for mounting on the rim of a vehicle such as a truck or a passenger car. As shown in FIG. 1, belt ply 11 may be covered by overlay ply 12 and/or may include one or more breaker plies. The carcass ply 9 includes a pair of axially opposed end portions 6 each associated with a respective one of the beads 4 . Each axial end portion 6 of the carcass ply 9 may be folded around the respective bead 4 to a position that secures each axial end portion 6 . The turned-up portion 6 of the carcass ply 9 may engage the axially outer surfaces of two flippers 8 and the axially inner surfaces of two chippers 7, which are also tire components. As shown in FIG. 1 , the exemplary tread 10 may have circumferential grooves 20 , each groove 20 essentially defining a U-shaped opening in the tread 10 . A major portion of tread 10 may be formed of one or more tread compounds. Further, grooves 20, particularly the bottom and/or sidewalls of grooves 20, may be reinforced with a rubber compound having a higher hardness and/or stiffness than the rest of the tread compound. Such reinforcement may be referred to herein as groove reinforcement.

図1の実施形態は、例えばエイペックス5、チッパ7、フリッパ8及びオーバーレイ12を含む複数のタイヤ構成要素を示唆しているが、このような構成要素及び更なる構成要素は、本発明にとって必須でない。また、カーカスプライ9の折り返し端は、本発明にとって必須ではなく、或いは、ビード領域3の反対側を通過し、ビード4の軸方向外側の代わりに、ビード4の軸方向内側の端であってもよい。また、タイヤは、例えば異なる数の溝20、例えば4つ以下の溝を有し得る。 Although the embodiment of FIG. 1 suggests multiple tire components including, for example, apex 5, chipper 7, flipper 8 and overlay 12, such components and further components are essential to the present invention. not. Also, the turn-up end of the carcass ply 9 is not essential to the invention, or passes through the opposite side of the bead area 3 and is the axially inner end of the bead 4 instead of the axially outer side of the bead 4. good too. Also, the tire may for example have a different number of grooves 20, for example four grooves or less.

実施形態において、タイヤ1又は他のタイヤのトレッド10は、以下の表1に特定されるように、本発明実施例によるゴム組成物からなる。本発明の好ましい実施形態に係るゴム組成物は、道路に接するトレッド又はトレッド層に使用される。 In embodiments, the tire 1 or other tire tread 10 comprises a rubber composition according to the inventive examples, as specified in Table 1 below. A rubber composition according to a preferred embodiment of the present invention is used for a tread or tread layer in contact with a road.

Figure 2023051879000003
Figure 2023051879000003

-62℃のTgとチオール-アルコキシシラン官能基を有するトリンセオ社のSprintan(登録商標) SLR 3402
約-27℃のTgとアミノシラン官能基を有するJSR社のHPR 355H
天然ゴム
約70℃のTgを有するDRT社製Dercolyte(登録商標)A115
約54℃のTgを有するエクソンモービル社製Oppera(登録商標)383
BET比表面積15m/g、d50 0.4μm、d90 0.8μm、
d10 0.3μm、材料密度 2.4g/cmのAl(OH)
215m/gのBET表面積を有するソルベイ社のZeosil(登録商標)
Premium 200MP
ビストリエトキシシリルプロピルジスルフィド
ビストリエトキシシリルプロピルテトラスルフィド
10 ジヒドロキノリンとフェニレンジアミンをベースとする。
11 1,6-ビス(N,N-ジベンジルチオカルバモイルジチオ)ヘキサン、約10%のオイル及びカーボンブラックを含むランクセス社製のVulcuren(登録商標)
12 TBBS及びDPGタイプ
Sprintan® SLR 3402 from Trinseo with a Tg of 1-62 ° C. and a thiol-alkoxysilane functionality
2 HPR 355H from JSR Corporation with a Tg of about -27°C and an aminosilane functional group
3 natural rubber
4 Dercolyte® A115 from DRT with a Tg of about 70°C
5 ExxonMobil Oppera® 383 with a Tg of about 54°C
6 BET specific surface area 15 m 2 /g, d50 0.4 µm, d90 0.8 µm,
Al(OH) 3 with a d10 of 0.3 μm and a material density of 2.4 g/ cm3
Zeosil® from Solvay with a BET surface area of 7 215 m 2 /g
Premium 200MP
8- bistriethoxysilylpropyl disulfide
9- bis-triethoxysilylpropyl tetrasulfide
10 Based on dihydroquinoline and phenylenediamine.
11 1,6-bis(N,N-dibenzylthiocarbamoyldithio)hexane, Vulcuren® from LANXESS containing about 10% oil and carbon black
12 TBBS and DPG type

表2は、上記表1に記載の比較例及び本発明例に基づいて得られたタイヤ特性を示す。以下の結果から明らかなように、本発明例では、樹脂の種類を変更することにより、驚くほどウェットグリップとトレッド摩耗が大幅に改善されていることがわかる。また、ウェットグリップは横ばいであり、これらの特性の全体的なバランスが改善されていることがわかる。 Table 2 shows the tire characteristics obtained based on the comparative examples and the invention examples shown in Table 1 above. As is clear from the following results, in the examples of the present invention, by changing the type of resin, wet grip and tread wear are surprisingly greatly improved. Wet grip is also flat, indicating an improved overall balance of these properties.

Figure 2023051879000004
Figure 2023051879000004

ラボ試験、30℃での接線デルタせん断応答の動的機械分析(DMA)に基づき、比較例に対して正規化した結果(単位:%)。
リニアフリクションテスターでの伝達摩擦力の測定によるラボ試験、比較例で規格化した結果(単位:%)。
ASTM D5963に基づき測定した摩耗量に基づき、比較例に対して正規化した試験結果(単位:%)。
a Laboratory test, based on dynamic mechanical analysis (DMA) of tangential delta shear response at 30° C., normalized to comparative example (unit: %).
b Laboratory test by measuring the transmitted friction force with a linear friction tester, the result normalized by the comparative example (unit: %).
c Test results (unit: %) normalized to the comparative examples based on the amount of wear measured according to ASTM D5963.

Claims (10)

70phr~100phrの少なくとも1種のスチレンブタジエンゴム、
0phr~30phrの少なくとも1種の更なるジエン系ゴム、
40phr~200phrの少なくとも1つの充填剤、
少なくとも5phrの水酸化アルミニウム、及び
DCPD樹脂、CPD樹脂及びC5樹脂の1種以上から選ばれた少なくとも1種の炭化水素樹脂
を含むゴム組成物。
70 phr to 100 phr of at least one styrene butadiene rubber;
0 phr to 30 phr of at least one further diene-based rubber;
40 phr to 200 phr of at least one filler;
A rubber composition comprising at least 5 phr of aluminum hydroxide and at least one hydrocarbon resin selected from one or more of DCPD resins, CPD resins and C5 resins.
前記ゴム組成物は、5phr~80phrの水酸化アルミニウムを含み、及び/又は、前記ゴム組成物は、15phr~80phrの前記炭化水素樹脂を含む、請求項1に記載のゴム組成物。 2. The rubber composition of claim 1, wherein said rubber composition comprises from 5 phr to 80 phr of aluminum hydroxide and/or said rubber composition comprises from 15 phr to 80 phr of said hydrocarbon resin. 前記炭化水素樹脂が水添炭化水素樹脂、及び/又は前記炭化水素樹脂が芳香族変性体である請求項1に記載のゴム組成物。 2. The rubber composition according to claim 1, wherein said hydrocarbon resin is a hydrogenated hydrocarbon resin and/or said hydrocarbon resin is an aromatic modified product. 前記少なくとも1種のスチレンブタジエンゴムが、溶液重合スチレンブタジエンゴムであり、前記少なくとも1種のジエン系ゴムが合成ポリイソプレン、天然ゴム又はその両方である請求項1に記載のゴム組成物。 2. The rubber composition of claim 1, wherein said at least one styrene-butadiene rubber is a solution-polymerized styrene-butadiene rubber and said at least one diene-based rubber is synthetic polyisoprene, natural rubber, or both. 前記少なくとも1種のスチレンブタジエンゴムが、(i)-51℃~-86℃の範囲内のガラス転移温度を有する第1のスチレンブタジエンゴム、及び(ii)-10℃~-45℃の範囲内のガラス転移温度を有する第2のスチレンブタジエンゴムを含んでなり;そして任意に、前記第1及び第2のスチレンブタジエンゴムの少なくとも一方がシリカとのカップリングのために官能化されている、請求項4に記載のゴム組成物。 The at least one styrene-butadiene rubber is (i) a first styrene-butadiene rubber having a glass transition temperature within the range of -51°C to -86°C, and (ii) within the range of -10°C to -45°C. and optionally at least one of said first and second styrene-butadiene rubbers is functionalized for coupling with silica. Item 5. The rubber composition according to item 4. 前記充填剤は、主としてシリカを含み、及び/又は、前記充填剤は、10phr未満のカーボンブラック及び少なくとも40phrのシリカを含んでなる請求項1に記載のゴム組成物。 2. A rubber composition according to claim 1, wherein said filler comprises predominantly silica and/or said filler comprises less than 10 phr of carbon black and at least 40 phr of silica. (i)前記炭化水素樹脂とは別に、0phr~5phr未満の更なる樹脂;及び(ii)0phr~5phr未満のオイルのうちの1つ又は両方を含む、請求項1に記載のゴム組成物。 2. The rubber composition of claim 1, comprising one or both of (i) from 0 phr to less than 5 phr of an additional resin; and (ii) from 0 phr to less than 5 phr of an oil, apart from said hydrocarbon resin. 第1及び第2のスチレンブタジエンゴムの一方が少なくとも1つのチオール基で官能化されており;そして第1及び第2のスチレンブタジエンゴムの別の一方がアミノシラン又はアミノシロキサン基の少なくとも1つで官能化されている、請求項1に記載のゴム組成物。 one of the first and second styrene-butadiene rubbers is functionalized with at least one thiol group; and another one of the first and second styrene-butadiene rubbers is functionalized with at least one aminosilane or aminosiloxane group. 2. The rubber composition of claim 1, wherein the rubber composition is 請求項1~8のいずれか1項に記載のゴム組成物を含むことを特徴とするタイヤ。 A tire comprising the rubber composition according to any one of claims 1 to 8. 軸方向最外側のトレッドキャップ層を有するトレッドを有し、軸方向最外側のトレッドキャップ層が前記ゴム組成物を含むことを特徴とする請求項9に記載のタイヤ。 10. The tire of claim 9, having a tread with an axially outermost tread cap layer, the axially outermost tread cap layer comprising said rubber composition.
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