JP2023156265A

JP2023156265A - ゴム組成物およびタイヤ

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Publication number: JP2023156265A
Application number: JP2023065005A
Authority: JP
Inventors: （エヌエムエヌ）エンゲルディンガーエリク; Erik, (Nmn) Engeldinger; ウェイダートマルク; Weydert Marc
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2022-04-12
Filing date: 2023-04-12
Publication date: 2023-10-24
Also published as: BR102023006712A2; CN116903944A

Abstract

【課題】良好な剛性、引裂きおよび転がり抵抗特性を提供する新しいタイヤ用エラストマー組成物の提供。【解決手段】繰り返し単位を含む少なくとも１つの部分飽和エラストマー（ここで、部分飽和エラストマーの全繰り返し単位の最大１５％が二重結合を含む）５０ｐｈｒ～１００ｐｈｒ；少なくとも１つのジエン系エラストマー０ｐｈｒ～５０ｐｈｒ；および少なくとも１つの充填剤４０ｐｈｒ～２００ｐｈｒからなり、充填剤が主にシラン化シリカまたはプレシラン化シリカからなる硫黄加硫型エラストマー組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、硫黄加硫可能または加硫可能なエラストマー組成物、特にタイヤなどのゴム部材用に関するものである。さらに、本発明は、このようなエラストマー組成物を含むタイヤ用ゴム部材またはタイヤにも向けられる。

タイヤ性能の向上が求められ続ける中、タイヤメーカーは常に新しい素材の組み合わせを評価・テストしている。特に、多くのタイヤトレッド用エラストマー組成物では、ヒステリシスと引裂特性のトレードオフを解消することは困難である。あるアプローチでは、良好な引張特性および／または引裂特性を得て、転がり抵抗指標を高いレベルに維持することが可能かもしれないが、同時に望ましい剛性特性を得ることは困難であることが分かっている。

従って、良好な剛性、引裂きおよび転がり抵抗特性を提供する新しいタイヤ用エラストマー組成物を提供することが必要である。

本発明は、請求項１に係るエラストマー組成物および請求項１０に係るタイヤに関する。

従属請求項は、本発明の好ましい実施形態に言及している。

本発明の第１の目的は、望ましい転がり抵抗および／またはヒステリシス特性を有するエラストマー組成物を提供することである。

本発明の他の目的は、良好な引張特性を有するエラストマー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、または高度な剛性を有するエラストマー組成物を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、ヒステリシス特性、引張特性および複合剛性の良好なバランスを示すエラストマー組成物を提供することにある。

本発明の第１の態様において、本発明は、繰り返し単位を含む少なくとも１つの部分飽和エラストマーを５０ｐｈｒ～１００ｐｈｒ含む硫黄加硫可能（または加硫可能）エラストマー組成物（言い換えればゴム組成物）であって、部分飽和エラストマーの全ての繰り返し単位の最大１５％が二重結合を含んでなるものに向けられる。さらに、エラストマー組成物は、０ｐｈｒ～５０ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマーおよび４０ｐｈｒ～２００ｐｈｒの少なくとも１つの充填剤を含み、充填剤は主にシラン化シリカ、好ましくはプレシラン化シリカから成る。すなわち、充填剤の大部分（重量）は、シラン化またはプレシラン化されたシリカである。

驚くべきことに、本発明者らは、限られた数の二重結合を有する部分不飽和エラストマーと、シラン化またはプレシラン化されたシリカとの組み合わせにより、化合物の剛性が予想外に向上することを見出した。一般的に、このようなシリカを従来のエラストマーと組み合わせて使用すると、逆に剛性が制限されることが確認されている。しかし、限られた数の二重結合を有する不飽和ポリマーとの組み合わせでは、予想外に逆の効果が得られることが本発明者らによって見出された。

好ましい実施形態において、部分飽和エラストマーは、－２０℃～－６５℃の範囲内のガラス転移温度を有する。このようなＴｇの範囲は、例えば、乗用車やトラックのトレッド用途のゴム組成物におけるポリマーの用途に適している。

別の好ましい実施形態では、部分飽和エラストマーは、１５０，０００ｇ／ｍｏｌ～９００，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは２００，０００ｇ／ｍｏｌ～５００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量Ｍｗを有する。Ｍｗは、ＡＳＴＭ５２９６－１１に準拠したゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で、ポリスチレンキャリブレーションスタンダード、または同等のものを用いて測定される。このような分子量範囲にすることで、加工性とヒステリシス特性の適切なバランスを得ることができる。

別の好ましい実施形態では、部分飽和エラストマーは、－２０℃～－４５℃の範囲内、好ましくは－２５℃～－４０℃の範囲内のガラス転移温度を有する。

さらに別の好ましい実施形態では、部分飽和エラストマーは、－４５℃～－６５℃の範囲内、好ましくは－４５℃～－６０℃の範囲内のガラス転移温度を有する。

さらに別の好ましい実施形態では、すべての繰り返し単位のうち、多くとも１１％、好ましくは多くとも８％が二重結合を有し、および／または繰り返し単位のうち少なくとも４％が二重結合を有している。特に、エラストマーが二重結合を完全に含まない、または完全に水素化されていることはあまり好ましくない。特に、二重結合の一部（典型的にはモノマーユニットの二重結合に由来する）は、架橋、言い換えれば硫黄加硫の目的のために残存させる。本明細書で二重結合を数える場合、スチレン繰り返し単位のような芳香族構造または基での結合は、二重結合として数えない。しかし、ポリマーやエラストマー中の繰り返し単位の総数を決定する際には、スチレン単位は依然として繰り返し単位としてカウントされる。

さらに別の好ましい実施形態では、部分飽和エラストマーは、エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、およびスチレンから選択されるモノマーの残基によって形成される繰り返し単位を含む。これらのモノマーは、好ましくは、部分飽和エラストマーを製造または取得するために使用される。残基の１つ以上は、水素化されていてもよい。すなわち、１つ以上の残基の二重結合が水素化されていてもよい。

さらに別の好ましい実施形態では、部分飽和エラストマーは、水素化スチレン－ブタジエンゴム、好ましくは水素化溶液重合スチレン－ブタジエンゴム（ＳＳＢＲ）である。水素化ＳＳＢＲおよびそのような製造は、当業者に知られており、例えば、米国特許出願公開ＵＳ２０１８２０１０６５Ａ１、ＵＳ２０１８２５１５７６Ａ１およびＵＳ２０１９００６２５３９Ａ１に記載されている。

さらに別の好ましい実施形態では、部分飽和エラストマーは、スチレンブタジエンゴム、例えば、下記ｉ）～ｉｖ）に挙げる部分飽和溶液重合スチレンブタジエンゴムなどを１つ以上有する。
ｉ）水素化スチレンブタジエンゴムのビニル基の総数に基づいて、５重量％未満の非水素化ビニル基を有する、
ｉｉ）シス－１，４およびトランス－１，４ブタジエン繰り返し単位中の非水素化二重結合が、シス－１，４およびトランス－１，４ブタジエン繰り返し単位の総数を基準として、２０重量％未満、好ましくは１０重量％未満、または好ましくは５重量％未満である、
ｉｉｉ）８０重量％から（好ましくは８５重量％からまたは９０重量％から）９９重量％、または９０重量％から９８重量％の水素化二重結合；および、
ｉｖ）結合スチレン含有量が５重量％から４０重量％、好ましくは２０重量％から３５重量％、ブタジエン含有量が５０重量％から９５重量％、または５０重量％から８０重量％の範囲である。

別の好ましい実施形態では、水素化スチレン－ブタジエンゴムは、９０％から９８％の水素化二重結合を有する。つまり、水素化されていない二重結合が残っている。当業者に知られているように、二重結合の数は、ＮＭＲによって決定することができる。また、スチレンブタジエンゴム以外の部分飽和エラストマーも同様である。

さらに別の好ましい実施形態では、スチレン－ブタジエンゴムの結合スチレン含有量は、ＮＭＲによって決定され、１０重量％～４０重量％の範囲内にあり、その結合ブタジエン含有量は、６０重量％～９０重量％の範囲内にあるだろう。スチレンブタジエンゴムは、通常、２０％から３５％の範囲内の結合スチレン含有量と、６５％から８０％の範囲内の結合ブタジエン含有量を有するであろう。

さらに別の好ましい実施形態では、シリカは、１５０ｇ／ｍ^２より小さい、好ましくは１２０ｇ／ｍ^２より小さい、さらに好ましくはさらに１００ｇ／ｍ^２のＢＥＴ表面積を有する。

さらに別の好ましい実施形態では、シリカは、５０ｇ／ｍ^２から１００ｇ／ｍ^２の範囲内のＢＥＴ表面積を有する。低い表面積は、本明細書では、低いヒステリシスを得るのに役立つより良いシリカ分散を提供するのに役立つと考えられる。

このようなＢＥＴ表面積は、本明細書では、ＡＳＴＭＤ６５５６またはそれに準ずる方法に従って、窒素吸着により測定される。また、表面積を測定するＢＥＴ法は、例えば、Journal of American Chemical Society，Volume 60に記載されている。

さらに別の好ましい実施形態では、シラン化またはプレシラン化された（好ましくは沈殿した）シリカは、１３０ｍ^２／ｇ～２１０ｍ^２／ｇ、任意に１３０ｍ^２／ｇ～１５０ｍ^２／ｇの間のＣＴＡＢ吸着表面積を有する。ＡＳＴＭＤ６８４５によるシリカ表面積の測定のためのＣＴＡＢ（セチルトリメチルアンモニウムブロマイド）法は、当業者に知られている。

別の好ましい実施形態では、利用されるシラン化またはプレシラン化（および任意選択で沈殿）されたシリカは、少なくとも１つのシランでの処理によって、エラストマー組成物への添加前に疎水化される。好適なシランとしては、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が挙げられるが、これらに限定されない。

さらに別の好ましい実施形態では、前記プレシラン化シリカは、硫黄含有シランと予備反応させたシリカである。

別の好ましい実施形態では、エラストマー組成物内でシリカをその場でシリカカップリング剤と反応させる代わりに、プレシラン化シリカをエラストマーとブレンドする前に、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からなるシリカカップリング剤で予備処理してもよい。例えば、このようなプレシラン化シリカの製造の更なる詳細を示す米国特許７，２１４，７３１を参照されたい。

別の好ましい実施形態では、前記シラン化またはプレシラン化シリカは、そのポリスルフィド架橋に平均１～５個の連結硫黄原子（好ましくは２～４個）を含むビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィドまたはアルコキシオルガンメルカプトシランを含むシリカカプラーと予備反応させた（任意で沈殿させた）シリカである。シランは、ゴム材料、分散液またはゴムマトリックスとの相溶性を向上させ、および／または硬化プロセスをサポートする。

シリカの表面上のメルカプト基の量は、０．１～１重量％、あるいは０．４～１重量％または０．４～０．６重量％の範囲であってよく、ここで１００はシリカ試料の（全）重量である。このようなメルカプト基の定量は、滴定によって行われる。

シリカに結合したメルカプト基に加えて、シリカは、典型的には、その鎖に沿って複数の炭素原子（例えば少なくとも４個の炭素原子）を有する（ヒドロ）炭素鎖材料である相溶化剤を含んでよい。このような相溶化剤は、組成物の混合を容易にすることができる。一例として、炭素表面負荷／機能化の重量％は、２～１０、あるいは３～８の間である。ここでも１００％は、本明細書のシリカサンプルの全重量である。

シラン化またはプレシラン化されたシリカは、任意にシリカ分散助剤で処理することができる。このようなシリカ分散助剤としては、脂肪酸、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、水素添加または非水素添加のＣ_５またはＣ_６糖の脂肪酸エステル、水素添加または非水素添加のＣ_５またはＣ_６糖の脂肪酸エステルのポリオキシエチレン誘導体等のグリコール類を挙げることができる。例示的な脂肪酸としては、ステアリン酸、パルミチン酸およびオレイン酸が挙げられる。水素化および非水素化Ｃ_５およびＣ_６糖（例えば、ソルボース、マンノース、およびアラビノース）の例示的な脂肪酸エステルとしては、ソルビタンモノオレート、ジオレート、トリオレートおよびセスキオレートなどのソルビタンオレート、ならびにラウレート脂肪酸、パルミテートおよびステアレート脂肪酸のソルビタンエステルなどがあるがこれらに限定されない。水素化および非水素化Ｃ_５およびＣ_６糖の脂肪酸エステルの例示的なポリオキシエチレン誘導体には、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が含まれるが、これらに限定されず、水酸基のそれぞれにエチレンオキシド基が配置される以外は上述の水素化および非水素化糖の脂肪酸エステルと類似している。

任意選択のシリカ分散助剤は、使用される場合、シリカの重量に基づいて約０．１重量％～約２５重量％の範囲の量で存在し、約０．５～約２０重量％が好適であり、シリカの重量に基づいて約１～約１５重量％であることも好適である。

別の実施形態では、プレシラン化シリカは、その水性コロイド形態のシリカを、前記オルガノメルカプトシラン対前記アルキルシランの重量比で１０／９０から９０／１０の範囲の両方で処理することによって予備疎水化する；ここで前記アルキルシランは一般式（Ｉ）である。

ここで、Ｒは、１～１８個の炭素原子、好ましくは１～８個の炭素原子を有するアルキル基、例えばメチル、エチル、イソプロピル、ｎ－ブチルおよびオクタデシル基であり、ｎは１～３の整数、Ｘはハロゲン、すなわち塩素または臭素、好ましくは塩素基から選ばれた基およびアルコキシ基、好ましくは（Ｒ^１Ｏ）－としてのアルコキシ基であり、ここでＲ^１は、１～３個の炭素原子を有するアルキル基、例えば、メチル、エチルおよびイソプロピル基、好ましくはメチルおよびエチル基であり、前記有機メルカプトシランが一般式（ＩＩ）で表される。

ここで、Ｘは、塩素または臭素などのハロゲン、好ましくは塩素基、および１～１６個の炭素原子を有するアルキル基、好ましくはメチル、エチル、ｎ－プロピル、およびｎ－ブチル基から選択される基である。ここで、Ｒ^２は、１～１６個の炭素原子、好ましくは１～４個の炭素原子を有するアルキル基であり、好ましくはメチルおよびエチル基から選択され、Ｒ^３は、１～１６個の炭素原子、好ましくは１～４個の炭素原子を有するアルキレン基、好ましくはプロピレン基であり；ここでｎは０から３までの整数を示し、ｎは好ましくゼロを示す。

式（Ｉ）の代表的なアルキルシランとしては、例えば、トリクロロメチルシラン、ジクロロジメチルシラン、クロロトリメチルシラン、トリメトキシメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、メトキシトリメチルシラン、トリメトキシプロピルシラン、トリメトキシオクチルシラン、トリメトキシヘキサデシルシラン、ジメトキシジプロピルシラン、トリエトキシメチルシラン、トリエトキシプロピルシラン、トリエトキシオクチルシラン、ジエトキシジメチルシランなどがある。

式（ＩＩ）の代表的なオルガノメルカプトシランとしては、例えば、トリエトキシメルカプトプロピルシラン、トリメトキシメルカプトプロピルシラン、メチルジメトキシメルカプトプロピルシラン、メチルジエトキシメルカプトプロピルシラン、ジメチルメトキシメルカプトプロピルシラン、トリエトキシメルカプトエチルシランおよびトリプロポキシメルカプトプロピルシランが挙げられる。

本発明の実施に使用するのに適したプレシラン化シリカの例としては、メルカプトシランで予備処理されたＣｉｐｔａｎｅ(登録商標)２５５ＬＤおよびＣｉｐｔａｎｅ(登録商標)ＬＰ（PPG Industries社製）シリカがあるが、これらに限定されない。また、オルガノシランビス（トリエトキシシリルプロピル）ポリド（Ｓｉ６９）とＵｌｔｒａｓｉｌ(登録商標)ＶＮ３シリカとの反応生成物であるＣｏｕｐｓｉｌ(登録商標)８１１３（Ｄｅｇｕｓｓａ）、Ｃｏｕｐｓｉｌ(登録商標)６５０８、PPG IndustriesのＡｇｉｌｏｎ(登録商標)４００シリカ、PPG IndustriesのＡｇｉｌｏｎ(登録商標)４５４シリカおよびPPG IndustriesのＡｇｉｌｏｎ(登録商標)４５８シリカが挙げられる。

実施形態において、エラストマー組成物は、非プレシラン化シリカを含まないか、または１０ｐｈｒ未満、好ましくは５ｐｈｒ未満の非プレシラン化シリカからなる。

一般に、本明細書において、プレシラン化されたシリカは、必ずしもプレシラン化された沈降シリカである必要はないが、好ましくはプレシラン化された沈降シリカである。

実施形態において、エラストマー組成物は、任意に沈殿シリカである（非プレシラン化）シリカを含むこともできる。こ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グラムあたり４０～６００平方メートルの範囲であってよい。別の実施形態では、ＢＥＴ表面積は、１グラムあたり８０～３００平方メートルの範囲にあることができる。また、従来のシリカは、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収値が１００～４００、あるいは１５０～３００の範囲であることを特徴とすることができる。従来のシリカは、電子顕微鏡で測定した平均究極粒径が、例えば０．０１～０．０５ミクロンの範囲にあると予想されるが、シリカ粒子はさらに小さく、あるいは場合によっては大きくなる可能性がある。様々な市販のシリカを使用することができ、例えば、本明細書では例示に過ぎず、限定するものではないが、Ｈｉ－Ｓｉｌ商標でPPG Industriesから２１０、３１５Ｇ、ＥＺ１６０Ｇなどの名称で市販されているシリカ；例えば、Ｚ１１６５ＭＰおよびＰｒｅｍｉｕｍ２００ＭＰなどの名称でSolvayから入手できるシリカ；および例えば、ＶＮ２およびＵｌｔｒａｓｉｌ６０００ＧＲ、９１００ＧＲなどの名称でEvonik AGから入手できるシリカが挙げられる。

一実施形態では、エラストマー組成物が添加／非プレシラン化シリカ（前記プレシラン化シリカに加えて）を含む場合、前記エラストマー組成物は添加シリカカプラー（前記エラストマー組成物に添加されるシリカカプラー）を含み、前記シリカカプラーは前記シリカおよび前記プレシラン化シリカ上の水酸基（例えばシラノール基）と相互作用する部分とエラストマー組成物のエラストマーと相互に作用するさらなる別の部分とを備える。一実施形態では、前記エラストマー組成物に添加される前記シリカカプラーは、そのポリスルフィド橋に平均約２から約４の連結硫黄原子を有するビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィドで構成される。

プレシラン化されたシリカ上および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とを有する前記シリカカップラー（または言い換えればシリカカップリング剤）の代表は、例えば：（Ａ）架橋ブリッジに、約２から約４の、あるいは約２から約２．６の範囲の、または約３．２～約３．８の範囲の硫黄原子の平均を含むビス（３－トリアルコキシシリルアルキル）ポリスルフィド、または（Ｂ）アルコキシオルガノメルカプトシラン、または（Ｃ）それらの組合がある。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として、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィドが含まれる。示されるように、プレシラン化された沈殿シリカの場合、シリカカプラーは、望ましくはアルコキシオルガノメルカプトシランであってもよい。非プレシラン化シリカとしては、シリカカプラーは、ビス（３－トリエトキシシリルプロピル）ポリスルフィドで構成されていることが望ましい。

一実施形態では、エラストマー組成物は、従来の硫黄含有有機ケイ素化合物またはシランを含むことができる。好適な硫黄含有有機ケイ素化合物の例としては、次式が挙げられる。

ここで、Ｚは下記群から選択され、

ここで、Ｒ^１は１～４個の炭素原子のアルキル基、シクロヘキシルまたはフェニルであり、Ｒ^２は１～８個の炭素原子のアルコキシ、または５～８個の炭素原子のシクロアルコキシであり、Ａｌｋは１～１８個の炭素原子の二価炭化水素であり、ｎは２～８個の整数である。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）ポリスルフィド類である。一実施形態において、硫黄含有有機ケイ素化合物は、３，３’－ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドおよび／または３，３’－（トリエトキシシリルプロピル）テトラサルファイドである。したがって，式Ｉについて，Ｚは，次のとおりとすることができる。

ここで、Ｒ^２は２～４個の炭素原子、あるいは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、あるいは３個の炭素原子の二価の炭化水素であり；そしてｎは２～５の整数、あるいは２または４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６，６０８，１２５号に開示されている化合物が含まれる。一実施形態において、硫黄含有有機ケイ素化合物は、Momentive Performance Materials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_３（ＣＨ_２）_６Ｃ（＝Ｏ）－Ｓ－ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_２ＣＨ_３）_３、が挙げられる。別の実施形態では、好適な硫黄含有有機ケイ素化合物としては、米国特許公開第２００３／０１３０５３５号に開示されているものが挙げられる。一実施形態において、硫黄含有有機ケイ素化合物は、Degussa社製のＳｉ－３６３である。エラストマー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から２０ｐｈｒの範囲である。一実施形態では、その量は１ｐｈｒから１０ｐｈｒの範囲になる。

一実施形態では、エラストマー組成物は、別個のシリカカプラー、すなわち、ゴム組成物に別個に添加されたシリカカプラーを排除する。

さらに別の実施形態では、前記充填剤は、少なくとも５０ｐｈｒのシリカ、好ましくは５０ｐｈｒ～１６０ｐｈｒのシリカを含み、ここでシリカは、主にプレシラン化シリカ（全て重量）である。

さらに別の実施形態では、前記充填剤は、４５ｐｈｒのプレシラン化シリカから１５０ｐｈｒのプレシラン化シリカを含んでなる。好ましい実施形態において、前記充填剤は、６０ｐｈｒのプレシラン化シリカから１５０ｐｈｒのプレシラン化シリカを含んでなる。

さらに別の実施形態では、前記充填剤は、２５ｐｈｒから６０ｐｈｒのプレシラン化シリカを含んでなる。このような範囲は、トラック用タイヤとして特に注目されている。

さらに別の実施形態では、前記充填剤は、２５ｐｈｒ未満のカーボンブラック、好ましくは１０ｐｈｒ未満のカーボンブラック、またはさらに好ましくは５ｐｈｒ未満のカーボンブラックを含んでなる。

別の好ましい実施形態では、エラストマー組成物は、多くとも１０ｐｈｒの液体可塑剤、好ましくは多くとも１０ｐｈｒのオイルを含んでいる。液状可塑剤とは、本明細書では、２３℃で液状である可塑剤をいう。

別の好ましい実施形態では、エラストマー組成物は、５０ｐｈｒ未満の油、好ましくは３０ｐｈｒ未満の油、より好ましくは１０ｐｈｒ未満の油、またはさらに好ましくは７ｐｈｒ未満の油を含む。また、５ｐｈｒ未満の油を含んでいてもよいし、本質的にまたは完全に油を含まないものであってもよい。

さらに別の実施形態では、エラストマー組成物は、３ｐｈｒ～２０ｐｈｒ（好ましくは５ｐｈｒ～１５ｐｈｒ）のポリオクテナマーをさらに含む。ポリオクテナマーの添加は、引張特性をさらに向上させ、また他のジエン系エラストマー化合物との共硬化性(co-curability)にも役立つ。さらに、ポリオクテナマーの存在は、水添ＳＳＢＲのような部分飽和エラストマーとの組み合わせで転がり抵抗の指標を改善するのに役立つ。

別の好ましい実施形態では、ポリオクテナマーは、以下の１つ以上を有する：本明細書で言及するＡＳＴＭＤ３４１８に基づいて決定される、－５０℃～－８０℃の範囲内のガラス転移温度；ＡＳＴＭ５２９６－１１またはそれに準ずる方法に従いポリスチレン校正標準を使用するゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって決定される、８０，０００ｇ／モル～１００，０００ｇ／モルの範囲内の重量平均分子量ＭＷ；およびＡＳＴＭＤ３４１８またはそれに準ずる方法に従ってＤＳＣの第二加熱で測定した４５℃～５５℃の範囲の融点。

さらに別の好ましい実施形態では、ポリオクテナマーは、ポリオクテナマー中の全二重結合のうち、６５％以上８５％以下のトランス二重結合を有する。

別の実施形態では、エラストマー組成物は、７５ｐｈｒ（好ましくは８０ｐｈｒ）～１００ｐｈｒの部分飽和エラストマー、および／または０ｐｈｒ～２５ｐｈｒ（好ましくは２０ｐｈｒ）のポリブタジエンゴム、ポリイソプレン、および天然ゴムの１以上を含んでなる。特に、部分飽和エラストマーの配合量が多いことが最も好ましいとされている。

さらに別の実施形態では、前記ポリブタジエンゴムは、－９０℃～－１１５℃の範囲内のガラス転移温度を有し、および／または少なくとも９５％のシス－ミクロ構造含有量を有する（高）シス－ポリブタジエンゴムである。

別の実施形態では、組成物は、水素化液体可塑剤および水素化炭化水素樹脂の１つ以上から選択される１つ以上の水素化可塑剤を含むことができる。特に、水素化液体可塑剤は、水素化油および／または水素化液体ポリマー、好ましくは水素化液体ジエンベースポリマーを含み得る。そのような水素化液体およびジエン系ポリマーは、好ましくは５０，０００ｇ／ｍｏｌ未満の平均分子量Ｍｗを有し、ここでＭｗはＡＳＴＭ５２９６－１１またはそれに準ずる方法に従ってポリスチレン校正標準を用いてゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定する。液状ジエン系ポリマーとしては、液状スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンイソプレンゴム、イソプレンブタジエンゴムおよびスチレンイソプレンブタジエンゴム、またはこれらの組み合わせが挙げられる。

実施形態において、水素化炭化水素樹脂は、完全にまたは部分的に水素化されたＣ９樹脂、完全にまたは部分的に水素化されたＣ５樹脂、完全にまたは部分的に水素化されたαメチルスチレン樹脂、完全にまたは部分的に水素化されたテルペン樹脂、完全にまたは部分的に水素化されたロジン樹脂、またはそれらの混合物から選ばれる。また、樹脂が１つ以上の脂肪族基または芳香族基によって修飾されていてもよい。

別の実施形態では、水素化炭化水素樹脂は、完全にまたは部分的に水素化された（特に脂肪族）Ｃ５樹脂、完全にまたは部分的に水素化されたシクロペンタジエン樹脂、完全にまたは部分的に水素化されたジシクロペンタジエン樹脂、およびそれらの組み合わせの群から選択される。また、樹脂が１つ以上の脂肪族基または芳香族基によって修飾されていてもよい。しかし、樹脂のモノマー残基の大部分は、好ましくは部分的または完全に水素化されたシクロペンタジエン、完全または部分的に水素化されたジシクロペンタジエン、およびそれらの組み合わせである。

さらに別の実施形態では、水素化炭化水素樹脂は、二重結合を有しない。このような高水素化炭化水素樹脂は、本発明によるゴムマトリックスとさらに相溶性が良い。

別の実施形態では、水素化炭化水素樹脂は、完全または部分的に水素化されたシクロペンタジエン樹脂、完全または部分的に水素化されたジシクロペンタジエン、またはそれらの組合せである。

別の実施形態では、エラストマー組成物は、少なくとも１つの樹脂、好ましくは炭化水素樹脂、さらに好ましくは可塑化炭化水素樹脂（例えば、本明細書に上述した水素化炭化水素樹脂）を含んでよい。樹脂は、５ｐｈｒ～８０ｐｈｒ、好ましくは１０ｐｈｒ～７５ｐｈｒ、さらに好ましくは２０ｐｈｒ～７０ｐｈｒの範囲で存在することができる。

別の実施形態では、樹脂のガラス転移温度は、３０℃～８０℃の範囲内、好ましくは４０℃～８０℃の範囲内、さらに好ましくは４０℃～７０℃の範囲内にある。本明細書において、樹脂のガラス転移温度は、ＡＳＴＭＤ６６０４またはそれに準ずる方法により、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、毎分１０℃の昇温速度でピーク中間点として求められる。

別の実施形態では、樹脂は、ＡＳＴＭＥ２８またはそれに準ずる方法(これは時に環球式軟化点決定法と呼ばれる)に従って決定される少なくとも９５℃の軟化点を有する。好ましくは、軟化点は高くとも１４０℃、より好ましくは高くとも１２０℃、より一層好ましくは高くとも１１０℃である。

さらに別の実施形態では、樹脂は、１～５、好ましくは１～２、さらに好ましくは１．５～１．８の範囲内の多分散性指数を有する。

さらに別の実施形態では、樹脂は、１５０ｇ／ｍｏｌ～１５００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは４００ｇ／ｍｏｌ～１０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは５００ｇ／ｍｏｌ～９００ｇ／ｍｏｌ、さらに好ましくは６００ｇ／ｍｏｌ～７００ｇ／ｍｏｌ未満の範囲内の平均分子量Ｍｗを有する。ＭｗはＡＳＴＭ５２９６－１１またはそれに準ずるポリスチレンキャリブレーションスタンダードを用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定する。

さらに別の実施形態では、エラストマー組成物は、少なくとも０．２ｐｈｒの加硫剤、好ましくは元素状硫黄をさらに含有する。例えば、組成物は、加硫剤を０．４ｐｈｒ～１５ｐｈｒ含有するが、加硫剤は、元素状硫黄または硫黄含有シランを含み得るが、これらには限定されない。

別の実施形態では、エラストマー組成物は、ジチオカルバメート促進剤および／またはチウラム促進剤から選択される少なくとも１つの加硫促進剤を０．３ｐｈｒ～３ｐｈｒ含む。このような促進剤は、高速促進剤として知られており、本明細書では、エラストマーおよび／または水添樹脂の限られた量の二重結合を利用する観点から、特に有益であると考えられる。組成物は、さらなる促進剤を含んでいてもよい。

さらに別の実施形態では、前記加硫促進剤は、部分飽和ポリマーとの組み合わせで好ましいことが判明しているテトラベンジルチウラムジスルフィドである。

実施形態において、エラストマー組成物は、少なくとも１つおよび／または１つの追加のジエン系ゴムを含むことができる。代表的な合成ポリマーとしては、ブタジエンおよびその同族体や誘導体、例えばメチルブタジエン、ジメチルブタジエン、ペンタジエンのホモポリマーや、ブタジエンまたはその同族体や誘導体と他の不飽和単量体から形成されるコポリマーなどの生成物が考えられる。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（ブタジエンと重合してＮＢＲを形成）、メタクリル酸、スチレン、後者の化合物がブタジエンと重合してＳＢＲを形成、さらにビニルエステル、種々の不飽和アルデヒド、ケトンおよびエーテル、例えばアクロレイン、メチルイソプロペニルケトン、ビニルエチルエーテルなどである。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－ポリブタジエン含む）、ポリイソプレン（シス１，４－ポリイソプレン含む）、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／ブタジエンゴムが挙げられる。１，３ブタジエンまたはイソプレンとスチレン、アクリロニトリル、メタクリル酸メチルなどのモノマーとのコポリマーや、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／ジクロペンタジエンターポリマーがある。使用可能なゴムの追加例としては、アルコキシシリル末端官能化溶液重合ポリマー（ＳＢＲ、ＰＢＲ、ＩＢＲおよびＳＩＢＲ）、ケイ素カップル化および錫カップル化星型分岐ポリマーが挙げられる。好ましいゴムまたはエラストマーは、一般に天然ゴム、合成ポリイソプレン、ポリブタジエンおよびＳＳＢＲを含むＳＢＲである。これらのゴムの１つ以上は、シリカとのカップリングのために、官能化されていてもよい。

別の実施形態では、組成物は、少なくとも２つのジエン系ゴムを含むことができる。例えば、シス１，４－ポリイソプレンゴム（天然または合成、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－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、乳化重合調製ブタジエン／アクリロニトリルコポリマー等の２種類以上のゴムの組み合わせが好ましい。いくつかの実施形態では、部分飽和エラストマーはまた、ジエン系ポリマーであってもよいが、必ずしもジエン系である必要はない。

別の実施形態では、２０～３５％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（ＥＳＢＲ）が使用され、いくつかの用途では、中～比較的高い結合スチレン含有量、すなわち３０～４５％の結合スチレン含有量を有するＥＳＢＲが用いられる。乳化重合で調製したＥＳＢＲは、スチレンと１，３－ブタジエンを水性エマルジョンとして共重合することを意味する場合がある。そのようなことは、そのような技術に精通した者によく知られている。結合スチレン含量は、例えば、５～５０％の範囲で変化する。一態様において、ＥＳＢＲは、ＥＳＢＲとして、ターポリマーゴム、例えば、ターポリマー中の２～３０重量％の結合アクリロニトリルの量で、アクリロニトリルを含むこともできる。コポリマー中に２～４０重量％のアクリロニトリルが結合した乳化重合調製スチレン／ブタジエン／アクリロニトリルコポリマーゴムもジエン系ゴムとして想定されることがある。

別の実施形態では、溶液重合調製ＳＢＲ（ＳＳＢＲ）を使用することができる。そのような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り簡便に調製することができる。具体的には、有機リチウム化合物を開始剤として、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させることにより合成することができる。上述したように、このようなゴムは、シリカとのカップリングのために官能化することもできる。

一実施形態では、合成または天然のポリイソプレンゴムを使用することができる。合成シス１，４－ポリイソプレンとシス１，４－ポリイソプレン天然ゴムは、ゴム技術に精通した者にはよく知られている通りである。特に、シス１，４－含有量は、少なくとも９０％、任意で少なくとも９５％であってもよい。

一実施形態では、シス１，４－ポリブタジエンゴム（ＢＲまたはＰＢＤ）が使用される。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－含有量（「高シス」含有量）および９５℃～－１１０℃の範囲のガラス転移温度Ｔｇを有することによって、都合よく特徴付けられ得る。適切なポリブタジエンゴムは市販されており、例えば、The Goodyear Tire & Rubber CompanyのＢｕｄｅｎｅ(登録商標)１２０７、Ｂｕｄｅｎｅ(登録商標)１２０８、Ｂｕｄｅｎｅ(登録商標)１２２３、またはＢｕｄｅｎｅ(登録商標)１２８０が挙げられる。これらの高シス－１，４－ポリブタジエンゴムは、例えば、米国特許５，６９８，６４３号および米国特許５，４５１，６４６号に記載のように、（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）フッ素含有化合物を混合したニッケル触媒系を使って合成することができる。

エラストマーやゴムのガラス転移温度（Ｔｇ）は、それぞれのエラストマーやゴムの未硬化状態でのガラス転移温度（Ｓ）を表している。エラストマー組成物またはゴム組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）は、それぞれのエラストマー組成物またはゴム組成物の硬化状態でのガラス転移温度を表す。Ｔｇは、ＡＳＴＭＤ３４１８に従い、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で毎分２０℃の昇温速度でピークの中点として決定される。

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、またはエラストマー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、エラストマー組成物は、ゴム／エラストマー１００重量部を含んで構成される。請求項の組成物は、請求項のゴム／エラストマーのｐｈｒ値が請求項の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ゴム１００部になることを条件として、請求項に明示的に記載されている以外のゴム／エラストマーを含んでよい。一つの例では、組成物は、ＳＢＲ、ＳＳＢＲ、ＥＳＢＲ、ＰＢＤ／ＢＲ、ＮＲおよび／または合成ポリイソプレンなどの１つまたは複数の追加のジエン系ゴムを１ｐｈｒ～１０ｐｈｒ、任意で１ｐｈｒ～５ｐｈｒ、さらに含んでよい。別の例では、組成物は、５未満、好ましくは３未満の追加のジエン系ゴムのフレーを含むか、またはそのような追加のジエン系ゴムをも本質的に含まないことがある。本明細書において、「化合物」および「組成物」という用語は、特に断りのない限り、互換的に使用することができる。また、「ゴム」および「エラストマー」という用語は、特に指示のない限り、本明細書において互換的に使用することができる。

実施形態では、エラストマー組成物は、油、特に加工油も含むことができる。加工油は、エラストマーの延伸に通常用いられる延伸油として、エラストマー組成物中に含まれていてもよい。また、加工油は、ゴム配合時に直接添加することで、エラストマー組成物に含ませることもできる。使用する加工油には、エラストマー中に存在する伸長油と、コンパウンド時に添加する加工油の両方が含まれることがあります。適切なプロセスオイルは、芳香族、パラフィン系、ナフテン系、植物油、および低ＰＣＡオイル、例えばＭＥＳ、ＴＤＡＥ、ＳＲＡＥおよび重ナフテン系オイルを含む、当該技術分野で知られているような種々のオイルを含み得る。好適な低ＰＣＡ油としては、ＩＰ３４６法で測定した多環式芳香族含有量が３重量％未満のものを挙げることができる。ＩＰ３４６法の手順は、Standard Methods for Analysis & Testing Petroleum and Related Products and British Standard 2000 Parts, 003, 62nd edition, published by Institute of Petroleum, United Kingdomに記載されている。

実施形態において、エラストマー組成物は、充填材の１つとして、カーボンブラックも含むことができる。本願における好ましい量は、０．５ｐｈｒ～２５ｐｈｒ、好ましくは０．５ｐｈｒ～１０ｐｈｒまたは０．５ｐｈｒ～５ｐｈｒの範囲である。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、Ｎ３３９Ｎ３４３、Ｎ３４７、Ｎ３５１、Ｎ３５８、Ｎ３７５、Ｎ５３９、Ｎ５５０、Ｎ５８２、Ｎ６３０、Ｎ６４２、Ｎ６５０、Ｎ６８３、Ｎ７５４、Ｎ７６２、Ｎ７６５、Ｎ７７４、Ｎ７８７、Ｎ９０７、Ｎ９０８、Ｎ９９０、Ｎ９９１グレード。が挙げられる。これらのカーボンブラックは、ヨウ素吸着量が９ｇ／ｋｇから１４５ｇ／ｋｇ、ＤＢＰ数が３４ｃｍ^３／１００ｇから１５０ｃｍ^３／１００ｇの範囲にある。

別の実施形態では、エラストマー組成物において他の充填剤が使用されてよく、限定されるものではないが超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む粒子状充填剤；米国特許第６，２４２，５３４号、米国特許第６，２４２，５３４、米国特許第６，２０７，７５７号、米国特許第６，１３３，３６４号、米国特許第６，３７２，８５７号、米国特許第５，３９５，８９１号または米国特許第６，１２７，４８８号、に開示されているものを含むがこれに限定されない架橋粒子状ポリマーゲル；および米国特許第５，６７２，６３９号で開示されているがそれだけに限定されない、可塑化デンプンの複合充填剤；が使用されてよい。このような他の充填剤は、１ｐｈｒから１０ｐｈｒの範囲の量で使用することができる。

エラストマー組成物は、様々な硫黄加硫可能な構成ゴムを、例えば、様々な一般的に使用される添加剤材料と混合するような、ゴム配合技術において一般的に知られている方法によって配合され得ることが、当業者には容易に理解される。例えば、硫黄供与体、活性剤、遅延剤などの硬化助剤、および油剤、粘着付与樹脂や可塑剤を含む樹脂、充填剤、顔料、脂肪酸、酸化亜鉛、ワックス、酸化防止剤およびアンチオゾン剤、ペプタイズ剤などの加工添加剤などが挙げられる。当業者に知られているように、硫黄加硫可能な材料および硫黄加硫された材料（ゴム）の使用目的に応じて、上記の添加剤が選択され、従来の量で一般的に使用される。硫黄供与体の代表例としては、元素状硫黄（遊離硫黄）、アミンジスルフィド、高分子ポリサルファイド、硫黄オレフィンアダクトなどが挙げられる。一実施形態では、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から８ｐｈｒの範囲内の量で、あるいは１．５ｐｈｒから６ｐｈｒの範囲内の量で使用することができる。粘着付与樹脂を使用する場合の代表的な量は、例えば０．５ｐｈｒ～１０ｐｈｒ、通常１ｐｈｒ～５ｐｈｒからなる。加工助剤の典型的な量は、使用される場合、例えば１ｐｈｒ～５０ｐｈｒからなる（これは特に油からなる場合がある）。酸化防止剤の典型的な量は、使用される場合、例えば、１ｐｈｒ～５ｐｈｒを構成することができる。代表的な酸化防止剤としては、例えば、ジフェニル－ｐ－フェニレンジアミン等を挙げることができ、例えば、The Vanderbilt Rubber Handbook (1978), Page 344-346に開示されているものが挙げられる。使用される場合、抗オゾン剤の典型的な量は、例えば、１ｐｈｒ～５ｐｈｒとすることができる。ステアリン酸を含むことができる脂肪酸を使用する場合の典型的な量は、例えば、０．５ｐｈｒ～３ｐｈｒとすることができる。ワックスの典型的な量は、使用される場合、例えば、１ｐｈｒ～５ｐｈｒとすることができる。多くの場合、マイクロクリスタリンワックスが使用される。ペプチザーの典型的な量は、使用される場合、例えば、０．１ｐｈｒ～１ｐｈｒとすることができる。代表的なペプタイザーとしては、例えば、ペンタクロロチオフェノール、ジベンズアミドジフェニルジスルフィドなどを挙げることができる。

促進剤は、加硫に必要な時間および／または温度を制御し、加硫物の特性を向上させるために好ましく使用することができるが、必ずしも必須ではない。一実施形態では、単一の促進剤システム、すなわち一次促進剤が使用されることがある。一次促進剤（複数可）は、０．５ｐｈｒ～４ｐｈｒ、あるいは０．８ｐｈｒ～１．５ｐｈｒの範囲の総量で使用することができる。別の実施形態では、一次促進剤と二次促進剤の組み合わせが使用され、二次促進剤は、加硫物の活性化と特性の向上のために、０．０５ｐｈｒから３ｐｈｒなど、より少量で使用されることがある。これらの促進剤を組み合わせることで、最終的な特性に相乗効果が期待でき、どちらか一方の促進剤を単独で使用した場合よりも、多少なりとも優れた特性が得られると考えられる。さらに、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促進剤も使用できる。また、加硫遅延剤を使用する場合もある。本発明で使用できる好適なタイプの促進剤は、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、ジチオカルバミン酸塩およびキサンテートである。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。二次促進剤を使用する場合、二次促進剤は、例えば、グアニジン、ジチオカルバミン酸またはチウラム化合物である。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などが挙げられる。

エラストマー組成物の混合は、ゴム混合技術に精通した者に公知の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つの非生産的な段階の後に生産的な混合段階が続くようにして混合される。硫黄加硫剤を含む最終的硬化剤は、通常、「生産的」混合段階と呼ばれる最終段階で混合することができ、この混合は通常、先行する非生産的混合段階の混合温度（複数可）よりも低い温度、すなわち最終温度で行われる。「非生産的」および「生産的」混合段階という用語は、ゴム混合技術に熟練した者にはよく知られている。一つの実施形態において、エラストマー組成物は、熱機械的混合ステップに付される。熱機械混合ステップは、一般に、例えば１４０℃から１９０℃の範囲内にあるゴム温度を生成するのに適した時間、ミキサーまたは押出機での機械的な操作を含む。熱機械加工の適切な持続時間は、使用条件、部品の量や性質の関数として変化する。例えば、熱機械加工は、１～２０分程度とすることができる。

エラストマー組成物は、様々なゴム成分、例えば、タイヤの（または他の言葉でタイヤ成分）中に組み込むことができる。例えば、ゴム部品は、トレッド（トレッドキャップおよびトレッドベースを含む）、サイドウォール、エイペックス、チェーファー、サイドウォールインサート、ワイヤーコートまたはインナーライナーであってよい。本発明の好ましい用途としては、トレッドゴム用途が挙げられる。

本発明の第２の態様では、本発明の第１の態様に係るエラストマー組成物をベースとする、加硫エラストマー組成物が提供される。すなわち、加硫エラストマー組成物は、第１の態様および／またはその実施形態に係る硫黄加硫可能なエラストマー組成物の加硫生成物である。

本発明の第３の態様において、ゴム成分、好ましくはタイヤ用ゴム成分が提供され、特に、本発明の第１の態様に従うエラストマー組成物、または本発明の第２の態様に従うエラストマー組成物、および／またはそれらの実施形態の１つまたは複数を含んでいる。したがって、タイヤは、未加硫タイヤまたは加硫タイヤ、すなわち加硫タイヤであってもよい。

本発明の第４の態様では、本発明の第１または第２の態様に係るゴム組成物を含むか、または本発明の第３の態様に係るゴム成分を有するタイヤが提供される。

好ましい実施形態において、タイヤは、エラストマー組成物からなるトレッド、好ましくはトレッドキャップを含んでいる。別の実施形態において、タイヤは、走行時に道路と接触することを意図した、エラストマー組成物からなる半径方向外側のトレッドキャップ層を有する。

本発明のタイヤは、例えば、空気入りタイヤまたは非空気入りタイヤ、レース用タイヤ、乗用タイヤ、航空機用タイヤ、農業用タイヤ、アースムーバー用タイヤ、オフザロード（ＯＴＲ）タイヤ、トラック用タイヤまたはオートバイ用タイヤであってもよい。また、タイヤは、ラジアルタイヤまたはバイアスタイヤであってもよい。

空気入りタイヤの加硫は、例えば、１００℃～２００℃の範囲内である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℃の範囲内である温度で実施される。加硫は、プレスや金型での加熱、過熱水蒸気や熱風による加熱など、通常の加硫工程のいずれでもよい。そのようなタイヤは、公知であり、そのような技術に熟練した者に容易に明らかな様々な方法によって、構築、成形、成形、および硬化させることができる。

さらに、第５の態様において、本発明は、エラストマー組成物（例えば、前述の態様に記載のエラストマー組成物）の製造方法に向けられており、この方法は、以下の１つ以上のステップを含む。
ｉ）シリカを少なくとも１種のシランでシラン化し、シラン化（または別の言葉でプレシラン化）されたシリカを得る。
ｉｉ）シラン化シリカを、部分飽和エラストマーおよび／またはジエン系エラストマーに添加する。
ｉｉｉ）シラン化シリカと部分飽和エラストマーおよび／またはジエン系エラストマーを混合する。
ｉｖ）可塑剤（樹脂および／または油など）、加工助剤、分解防止剤、ワックスなどの１種または２種以上を添加すること。
ｖ）硫黄と任意選択で少なくとも１つの（硫黄硬化）促進剤を添加する。

第６の態様において、本発明は、好ましくは、前述の態様による組成物を用いて、および／または第５の態様によるエラストマー組成物の製造方法を用いて製造される、タイヤの製造方法に向けられており、タイヤの製造方法は、以下を備える。
ａ）加硫可能なエラストマー組成物により、ゴム成分（またはゴム成分）の少なくとも一部を形成する。
ｂ）ゴム部品を含むタイヤを組み立てる。
ｃ）ゴム成分を有するタイヤを硬化させて、硬化タイヤを得る。

本明細書に記載された態様および実施形態の複数の特徴は、互いに組み合わされ得る。

以下、表１に、本発明によらない２種類の比較エラストマー組成物を示す。比較例１は、比較例２と同じジエン系ゴムマトリックスからなるエラストマー組成物を示す。両者の組成は、ほとんどの成分が同じである。しかし、比較例１は、８０ｐｈｒの従来のシリカと７ｐｈｒのシラン１とからなるのに対し、比較例２は、９０ｐｈｒの予めシラン化されたシリカからなる。さらに、比較例１は、１０ｐｈｒのオイルからなるのに対し、比較例２は、５ｐｈｒのオイルからなる。例えば、これら２つの比較例は、同量の従来の、すなわち非プレシラン化シリカの代わりにプレシラン化シリカを使用すると、典型的には化合物の剛性が低下することを示す。この効果は、以下の表２に示されている。

Ｇ’が約３２％低下していることからわかるように、比較例２の剛性は、比較例１の剛性よりもかなり小さいことが確認された。その剛性の低下は、比較例２の組成物がすでにシリカの含有量を増加させている（１０ｐｈｒ）ので、さらに顕著であり、より多くの充填剤は、一般に組成物の剛性を増加させる。さらに、比較例２は、比較例１よりもオイルが５ｐｈｒ少なく、これも典型的にはコンパウンドの剛性を高める。シラン化前のシリカは、エラストマー組成物中での分散性が良く、その結果、低歪みでの剛性が低下する。

表２にも示すように、タンジェントデルタは、プレシランシリカの使用により、約１４％改善されていることがわかる。タンジェントデルタは、ヒステリシス指標として考えることができ、その減少が、同じエラストマー組成をタイヤに使用した場合の転がり抵抗の減少を示唆する。引張強度は、比較例１と比較例２が同一で比較的低いままである。

タンジェントデルタの上述の改善は望ましいが、剛性の大幅な低下は、例えば、多くの性能重視のタイヤ用途には望ましくないであろう。

本発明の実施形態に従い、本発明者らは、下記表３に示す実施例１および実施例２を見出した。実施例１および２は、本発明によらない比較例３および４とともに記載した。表３のすべての実施例は、水素化溶液重合されたスチレン－ブタジエンゴムの形態の部分飽和エラストマーを含んでいる。さらに、実施例１および２は、予めシラン化されたシリカからなるのに対し、比較例３および４は、比較例１および２と同様に、従来のシリカからなる。比較例３および実施例１は、それぞれ高Ｔｇ水素化溶液重合スチレン－ブタジエンゴムからなる。比較例４および実施例２は、それぞれ低Ｔｇ水素化溶液重合スチレン－ブタジエンゴムからなる。

表３の実施例について、剛性、タンジェントデルタ、引張強さを測定し、下記表４に示した。

表４に示すように、実施例１は、その関連する比較例３よりも実質的に高い剛性を有する。この驚くべき予想外の効果は、従来のジエン系ゴムと予めシラン化されたシリカとの組み合わせで観察されるものとは全く異なるものである。このような典型的な挙動は、例えば、表２の比較例１および２によって実証されており、従来のシリカをプレシラン化シリカに置き換えると、剛性低下という逆の効果が生じることが示されている。しかし、このシリカを部分飽和エラストマー（ここでは水素化溶液重合スチレンブタジエンゴム）と組み合わせて使用すると、従来のシリカをシリカに置き換えた場合、剛性がさらに高くなる。表４にも示すように、比較例４と発明例２の剛性値を比較しても、同様の挙動が確認できる。また、ヒステリシスや転がり抵抗の指標となるタンジェントデルタ値は、プレシランシリカを使用した場合、従来のシリカを使用した場合と比較して大幅に改善された。また、比較例３および４並びに実施例１および２は、良好な引張強度を示すことがわかる。

全体として、実施例１および２は、高度な剛性、良好な転がり抵抗指標を有し、同時に良好な引張特性を有する。

Claims

５０ｐｈｒ～１００ｐｈｒの、繰り返し単位により特徴づけられる少なくとも１つの部分飽和エラストマーであって、該部分飽和エラストマーの全繰り返し単位の最大１５％が二重結合を含み、
０ｐｈｒ～５０ｐｈｒの少なくとも１つのジエン系エラストマー；および
４０ｐｈｒ～２００ｐｈｒの少なくとも１つの充填剤であって、該充填剤が主にシラン化シリカまたはプレシラン化シリカを含むことで特徴づけられ、
を含むことを特徴とする硫黄加硫可能なエラストマー組成物。
前記部分飽和エラストマーが、－２０℃から－６５℃の範囲内のガラス転移温度を有することを特徴とし；および／または、前記部分飽和エラストマーが、２００，０００ｇ／ｍｏｌから５００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量Ｍｗを有することを特徴とする、請求項１に記載のエラストマー組成物。
エラストマー組成物が、０ｐｈｒ～１０ｐｈｒの液体可塑剤または２ｐｈｒ～１０ｐｈｒの液体可塑剤を含むことを特徴とする、請求項１に記載のエラストマー組成物。
シラン化またはプレシラン化シリカが、１２０ｇ／ｍ²より小さいＢＥＴ表面積を有することを特徴とする、請求項１に記載のエラストマー組成物。
プレシラン化シリカが硫黄含有シランと予備反応させたシリカであることを特徴とする；またはシラン化シリカが硫黄含有シランと反応させたシリカであることをさらに特徴とする、請求項１に記載のエラストマー組成物。
前記充填剤が、前記シリカの４５ｐｈｒ～１５０ｐｈｒを含むことを特徴とする；および／または前記充填剤が、５ｐｈｒ未満のカーボンブラックを含むことを特徴とする、請求項１に記載のエラストマー組成物。
全繰り返し単位の最大１１％が二重結合を有することを特徴とする、および／または繰り返し単位の少なくとも４％が二重結合を有することを特徴とする、請求項１によるエラストマー組成物。
３ｐｈｒから２０ｐｈｒのポリオクテナマーが含まれていることをさらに特徴とする、請求項１に記載のエラストマー組成物。
さらに、ジチオカルバミン酸系促進剤およびチウラム系促進剤の１種以上から選ばれる加硫促進剤を０．１ｐｈｒ～３ｐｈｒ含有することを特徴とする、請求項１に記載のエラストマー組成物。
先行する請求項に記載のエラストマー組成物により特徴づけられるトレッドのようなゴム部材を有するタイヤであって、該エラストマー組成物が加硫されていることを特徴とするタイヤ。