JP2023544611A - タイヤトレッドゴム組成物及び関連方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に記載される用語は、実施形態を説明するためだけのものであり、全体として本発明を限定すると解釈すべきではない。
上記のように、本明細書に開示される第1の実施形態は、特定の成分から作製されるタイヤトレッドゴム組成物を対象とし、第2の実施形態は、第1の実施形態のタイヤトレッドゴム組成物を含む路面に接触するトレッドを含むタイヤを対象とし、本明細書に開示される第3の実施形態は、路面に接触するトレッドを有するタイヤを提供する方法であって、バランスのとれた湿潤性能、ローリング抵抗、及びコーナリング性能を有し、方法が、第1の実施形態のタイヤトレッドゴム組成物を、路面に接触するトレッドにおいて利用することを含む、方法を対象とする。対象ゴム組成物は、一般に、対象ゴム組成物のうちの1つを成形及び硬化することによるトレッドパターンの形成を含むプロセスによって、タイヤ用のトレッドを調製する際に使用される。したがって、タイヤトレッドは、タイヤトレッドゴム組成物のうちの1つの硬化形態を含む。タイヤトレッドゴム組成物は、形成されているがまだタイヤに組み込まれていないトレッドの形態で存在し得、及び/又はタイヤの一部を形成するトレッド内に存在し得る。
上で考察されたように、第1~第3の実施形態によれば、タイヤトレッドゴム組成物は、100部のエラストマー構成成分であって、(i)51~75部の、少なくとも1つのスチレン-ブタジエンゴムであって、シリカ反応性官能基と、約-50~約-35℃のTgと、を有する、スチレン-ブタジエンゴムと、(ii)25~49部の、少なくとも1つの非官能化スチレン-ブタジエンゴムであって、約-30~約-15℃のTgを有する、非官能化スチレン-ブタジエンゴムと、を含む、エラストマー構成成分を含む(comprise)(含む(include)。第1~第3の実施形態の好ましい実施形態では、エラストマー構成成分の少なくとも90重量%(例えば、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%以上)は、少なくとも1つのSBR(i)及び少なくともSBR(ii)からなり、エラストマー構成成分の残りの部分(例えば、10%、9%、8%など)は、以下で考察されるように、好ましくは共役ジエン含有ポリマーから選択される1つ以上の追加のゴムからなる。第1~第3の実施形態の特定のこのような実施形態では、エラストマー構成成分の100重量%は、少なくとも1つのSBR(i)及び少なくとも1つのSBR(ii)である。言い換えれば、このような実施形態では、少なくとも1つのSBR(i)及び少なくとも1つのSBR(ii)は、エラストマー構成成分中に存在する唯一の種類のゴムである。
上で考察されたように、本明細書に開示される第1~第3の実施形態によれば、タイヤトレッドゴム組成物のエラストマー構成成分は、51~75重量部(例えば、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、又は75部)の、少なくとも1つのスチレン-ブタジエンゴムであって、シリカ反応性官能基と、約-50~約-35℃又は-50~-35℃(例えば、-50、-49、-48、-47、-46、-45、-44、-43、-42、-41、-40、-39、-38、-37、-36、又は-35℃)のTgと、を有する、スチレン-ブタジエンゴムを含む(含む)。少なくとも1つのSBR(i)が、少なくとも51phrの量で存在するので、それは、第1~第3の実施形態によるタイヤトレッドゴム組成物のエラストマー構成成分の(重量による)過半数であると見なされ得る。本明細書に開示される第1~第3の実施形態の特定の好ましい実施形態では、シリカ反応性官能基を有する少なくとも1つのSBRのTgは、約-50~約-40℃又は-50~-40℃(例えば、-50、-49、-48、-47、-46、-45、-44、-43、-42、-41、-40℃)である。本明細書に開示される第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、シリカ反応性官能基及び約-50~約-35℃又は-50~-35℃のTgを有する唯一のSBRが、タイヤトレッドゴム組成物に使用され、特定のこのような実施形態では、他の官能化SBRは、タイヤトレッドゴム組成物中に存在しない(即ち、タイヤトレッドゴム組成物中の唯一の官能化SBRは、シリカ反応性官能基及び約-50~約-35℃又は-50~-35℃のTgを有するSBR(i)である。本明細書に開示される第1~第3の実施形態の他の実施形態では、シリカ反応性官能基及び約-50~約-35℃又は-50~-35℃のTgを有する2つのSBRが、タイヤトレッドゴム組成物に使用される。本明細書に開示される第1~第3の実施形態の特定の好ましい実施形態では、シリカ反応性官能基及び約-50℃~約-35又は-50~-35℃のTgを有する少なくとも1つのSBRは、エラストマー構成成分100重量部に対して、55~70重量部(例えば、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、若しくは75重量部)又は55~65重量部(例えば、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、若しくは65重量部)の量で存在する。
上で考察されたように、本明細書に開示される第1~第3の実施形態によれば、タイヤトレッドゴム組成物のエラストマー構成成分は、25~49部(例えば、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、又は49部)の、少なくとも1つの非官能化スチレン-ブタジエンゴムであって、約-30~約-15℃又は-30~-15℃(例えば、-30、-29、-28、-27、-26、-25、-24、-23、-22、-21、-20、-19、-18、-17、-16、又は-15℃)のTgを有する、非官能化スチレン-ブタジエンゴムを含む(含む)。第1~第3の実施形態の好ましい実施形態では、非官能化SBR(ii)は、約-25~約-15℃又は-25~-15℃(例えば、-25、-24、-23、-22、-21、-20、-19、-18、-17、-16、又は-15℃)のTgを有する。第1~第3の実施形態の特定の好ましい実施形態では、上で考察されたようなTgを有する少なくとも1つのSBR(ii)は、35~45部(例えば、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、又は45部)の量で存在する。
上で考察されたように、本明細書に開示される第1~第3の実施形態によれば、タイヤトレッドゴム組成物のエラストマー構成成分は、低分子量スチレン-ブタジエンゴムを含む。このSBRが低分子量を有すると称することは、SBRが一般にSBR(i)及び(ii)よりも低い分子量(Mw)を有することを意味する。低分子量SBRは、一般に室温で液体であるため、先に考察された「エラストマー構成成分」に含まれるよりもむしろ液体可塑剤を構成すると見なされるべきである。第1~第3の実施形態によれば、低分子量SBRのTgは、様々であり得るが、特定の好ましい実施形態では、Tgは、約-30~約-10℃又は-30~-10℃(例えば、-30、-28、-26、-25、-24、-22、-20、-18、-16、-15、-14、-12、又は-10℃)、更により好ましくは約-20~約-10℃又は-20~-10℃(例えば、-20、-19、-18、-17、-16、-15、-14、-13、-12、-11、又は-10℃)である。第1~第3の実施形態によれば、低分子量SBRのMwは、様々であり得るが、特定の好ましい実施形態では、Mwは、200,000グラム/モル未満(例えば、200,000、190,000、180,000、170,000、160,000、150,000、140,000、130,000、120,000、110,000、100,000、90,000、80,000、70,000、60,000、50,000、40,000グラム/モル、若しくはそれ未満)、又は200,000~40,000グラム/モルである。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、低分子量SBRのMwは、150,000~40,000グラム/モル(例えば、150,000、140,000、130,000、120,000、110,000、100,000、90,000、80,000、70,000、60,000、50,000、若しくは40,000グラム/モル)、又は120,000~50,000グラム/モル(例えば、120,000、110,000、100,000、90,000、80,000、70,000、60,000、若しくは50,000グラム/モル)である。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、低分子量SBRのMw/Mnは、1.2未満(例えば、1.2、1.15、1.1、1.05、1.0、0.95、0.90、0.85、0.80など)、好ましくは1.1未満(例えば、1.1、1.05、1.0、0.95、0.90、0.85、0.80など)であり、特定のこのような実施形態では、Mw/Mnは、1.2未満~0.9(例えば、1.2、1.15、1.1、1.05、1.0、0.95、若しくは0.90)、又は1.1未満~0.9(例えば、1.1、1.05、1,0、0.95、若しくは0.90)であり得る。
第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物のエラストマー構成成分は、少なくとも1つの追加のゴムを含む。特定のこのような実施形態では、唯一の追加のゴムが存在し、他の実施形態では、2つ(以上)の追加のゴムが存在する。第1~第3の実施形態のそれらの実施形態では、少なくとも1つの追加のゴムが存在する場合、ゴムは、好ましくは、共役ジエンモノマー含有ポリマー及びコポリマーから選択される。第1~第3の実施形態の特定の好ましい実施形態では、SBR(i)及び(ii)は、エラストマー構成成分の少なくとも90重量%(例えば、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%以上)、好ましくはエラストマー構成成分の少なくとも95重量%(例えば、95%、96%、97%、98%、99%以上)、又はエラストマー構成成分の100重量%の総量で存在する。SBR(i)及び(ii)が前述の量のうちの1つ(例えば、少なくとも90重量%)で存在する場合、追加のゴムは、エラストマー構成成分全体の100部を構成するように対応する総量(例えば、90部のSBR(i)+(ii)、及び10部の追加のゴム)で存在することを理解されたい。少なくとも1つの追加のゴムが存在する、第1~第3の実施形態のそれらの実施形態では、少なくとも1つの追加のゴムは、追加のSBR(即ち、SBR(i)及びSBR(ii)並びに低分子量SBR以外)、天然ゴム、ポリイソプレン、又はポリブタジエン(好ましくは少なくとも90%、より好ましくは少なくとも92%のシス結合含有量を有するポリブタジエン)、好ましくは天然ゴム、又は少なくとも90%(好ましくは少なくとも92%)のシス結合含有量を有するポリブタジエンのうちの少なくとも1つを含む。特定の実施形態では、追加のゴムは、スチレン-イソプレンゴム、ブタジエン-イソプレン-ゴム、スチレン-イソプレン-ブタジエンゴム、ブチルゴム(ハロゲン化及び非ハロゲン化の両方)、エチレン-プロピレンゴム(EPR)、エチレン-ブチレンゴム(EBR)、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
上で考察されたように、第1~第3の実施形態によれば、タイヤトレッドゴム組成物は、少なくとも1つの補強シリカ充填剤及び10phr以下のカーボンブラック充填剤を含む(含む)。集合的に、これらの充填剤は、タイヤトレッドゴム組成物の「充填剤構成成分」を構成すると見なされ得る。第1~第3の実施形態によれば、充填剤構成成分は、60~90phr(例えば、60、62、64、65、66、68、70、72、74、75、76、78、80、82、84、85、86、88、又は90phr)の量の少なくとも1つの補強シリカ充填剤、及び10phr以下(例えば、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、又は0phr)のカーボンブラックを含む。以下で更に考察されるように、少なくとも1つの補強シリカ充填剤は、好ましくは約200~約350m2/gのBET表面積を有する。第1~第3の実施形態の特定の好ましい実施形態では、充填剤構成成分は、60~90phrの量の少なくとも1つの補強シリカ充填剤、及び10phr以下のカーボンブラック(のみ)からなる。第1~第3の実施形態の他の実施形態では、充填剤構成成分は、上で考察されたように、60~90phrの量の少なくとも1つの補強シリカ充填剤、及び10phr以下の(好ましくは補強カーボンブラックである)カーボンブラックを含むが、他の追加の充填剤も含み得る。このような追加の充填剤は、200m2/g未満のBET表面積を有するシリカ充填剤、360m2/gを超えるBET表面積を有するシリカ充填剤、非補強カーボンブラック、又はタイヤトレッドゴム組成物における使用に好適な他の充填剤から選択され得る。1つ以上の追加の充填剤が充填剤構成成分中に存在する第1~第3の実施形態のそれらの実施形態では、このような充填剤の量は、好ましくは、充填剤構成成分全体の20重量%以下(例えば、20%、19%、18%、17%、16%、15%、14%、13%、12%、11%、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%以下)、より好ましくは充填剤構成成分全体の10重量%以下(例えば、10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%以下)、更により好ましくは充填剤構成成分全体の5重量%以下(例えば、5%、4%、3%、2%、1%以下)である。
上記のように、本明細書に開示される第1~第3の実施形態によれば、タイヤトレッドゴム組成物は、少なくとも1つの補強シリカ充填剤を60~90phr(例えば、60、62、64、65、66、68、70、72、74、75、76、78、80、82、84、85、86、88、又は90phr)の量で含む(含む)。(b)に使用される少なくとも1つのシリカ充填剤は、好ましくは、約200~約350m2/g、200~350m2/g(例えば、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、又は350m2/g)、より好ましくは約250~約320m2/g又は250~320m2/g(例えば、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、又は350m2/g)のBET表面積を有する。本明細書に開示される第1~第3の実施形態の実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物中に存在する唯一のシリカ充填剤は、前述の範囲のうちの1つ内のBET表面積を有する。第1~第3の実施形態の特定の好ましい実施形態では、少なくとも1つのシリカ充填剤(b)の量は、65~85phr(例えば、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、又は75phr)、好ましくは70~80phr(例えば、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、又は80phr)である。
本明細書に開示される第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、1種又は2種以上のシリカカップリング剤もまた、(任意選択的に)利用され得る。第1~第3の実施形態の好ましい実施形態では、少なくとも1種のシリカカップリング剤が利用される。シリカカップリング剤は、ゴム組成物中のシリカ充填剤の凝集の防止又は低減に有用である。シリカ充填剤粒子の凝集は、ゴム組成物の粘度を上昇させると考えられ、したがって、この凝集を防止することにより、粘度が低下し、ゴム組成物の加工性及びブレンドが改善される。
上で考察されたように、第1~第3の実施形態によれば、タイヤトレッドゴム組成物は、限定量のカーボンブラック充填剤、より具体的には10phr以下(例えば、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、又は0phr)のカーボンブラック充填剤を含む。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物は、5phr以下(例えば、5、4、3、2、1、又は0phr)のカーボンブラック充填剤を含む。第1~第3の実施形態の好ましい実施形態では、カーボンブラック充填剤は、1~10phr(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、若しくは10phr)若しくは1~5phr(例えば、1、2、3、4、若しくは5phr)の量、又は前述の範囲のうちの1つ内の量で存在する。
第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物は、カーボンブラック又はシリカ以外の補強充填剤(即ち、追加の補強充填剤)を含む。1種以上の追加の補強充填剤が利用され得るが、それらの総量は、好ましくは、10phr以下(例えば、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1又は0phr)、又は5phr以下(例えば、5、4、3、2、1,又は0phr)に制限される。第1~第3の実施形態の特定の好ましい実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物は、追加の補強充填剤を含有せず(即ち、0phr)、言い換えれば、そのような実施形態では、シリカ及び任意選択的にカーボンブラック以外の補強充填剤は存在しない。
第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、トレッド用のタイヤトレッドゴム組成物は、非カーボンブラックの非補強充填剤である少なくとも1つの非補強充填剤を更に含む。第1~第3の実施形態の他の好ましい実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物は、非カーボンブラックの非補強充填剤を含有しない(即ち、0phr)。第1~第3の実施形態の更に他の実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物は、非補強充填剤を含有しない(このような実施形態では、充填剤構成成分のカーボンブラック充填剤は、補強カーボンブラック充填剤である)。少なくとも1つの非カーボンブラックの非補強充填剤が利用される、第1~第3の実施形態の実施形態では、少なくとも1つの非補強充填剤は、粘土(非補強等級)、グラファイト、二酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、デンプン、窒化ホウ素(非補強等級)、窒化ケイ素、窒化アルミニウム(非補強等級)、ケイ酸カルシウム、炭化ケイ素、粉砕ゴム、及びこれらの組み合わせから選択され得る。用語「非補強充填剤」は、約20m2/g未満(20m2/g未満を含む)である、特定の実施形態では、約10m2/g未満(10m2/g未満を含む)である窒素吸着比表面積(N2SA)を有する微粒子材料を意味するために使用される。微粒子材料のN2SA表面積は、ASTM D6556を含む様々な標準的方法に従って決定され得る。ある特定の実施形態では、用語「非補強充填剤」は、代替として又は更に、約1000nmより大きな(1000nm超を含む)粒径を有する微粒子材料を指す。非カーボンブラックの非補強充填剤がタイヤトレッドゴム組成物に存在する、第1~第3の実施形態のそれらの実施形態では、非カーボンブラックの非補強充填剤の総量は、様々であり得るが、好ましくは20phr以下(例えば、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1phr)であり、特定の実施形態では、1~10phr、10phr以下、5phr以下(例えば、5、4、3、2、若しくは1phr)、1~5phr、又は1phr以下である。
上記のように、第1~第3の実施形態によれば、タイヤトレッドゴム組成物は、2~14phr(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、又は14phr)の少なくとも1つの炭化水素樹脂であって、約40~約60℃又は40~60℃(例えば、40、42、44、45、46、48、50、52、54、56、58、又は60℃)のTgを有する、炭化水素樹脂を含む(含む)。炭化水素樹脂のTgは、エラストマーのTg測定について上で考察された手順に従って、DSCによって測定することができる。第1~第3の実施形態の特定の好ましい実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物は、2~10phr(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10phr)の少なくとも1つの炭化水素樹脂であって、約40~約60℃、又は40~60℃(例えば、40、42、44、45、46、48、50、52、54、55、56、58、又は60℃)のTgを有する、炭化水素樹脂を含む。第1~第3の実施形態の好ましい特定の実施形態では、少なくとも1つの炭化水素樹脂(d)は、約45~約55℃、又は45~55℃(例えば、45、46、48、50、52、54、又は55℃)のTgを有する。第1~第3の実施形態の特定の好ましい実施形態では、少なくとも1つの炭化水素樹脂(d)は、約40~約60℃、40~60℃、約45~約60℃、45~60℃、約45~約55℃、又は45~55℃のTgを有する脂肪族炭化水素樹脂を含む。タイヤトレッドゴム組成物に使用される炭化水素樹脂(c)の量を制御することに加えて、第1~第3実施形態によって以下で更に考察されるように、炭化水素樹脂(c)と油(d)との総量を、本明細書の他の箇所で考察される量内に制御することも好ましい。
上で考察されたように、本明細書に開示される第1~第3の実施形態によれば、タイヤトレッドゴム組成物は、(e)として、15~35phr(例えば、15、16、18、19、20、22、24、25、26、28、30、32、34、又は35phr)の液体可塑剤を含み、液体可塑剤の少なくとも一部は、(上で考察されたような)低分子量スチレン-ブタジエンゴムによって提供される。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、液体可塑剤(e)の量は、15~30phr(例えば、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、若しくは30phr)又は15~25phr(例えば、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、若しくは25phr)であり、液体可塑剤の少なくとも一部は、(上で考察されたような)低分子量SBRによって提供される。液体可塑剤という語句は、25℃で液体である可塑剤を指すと理解されるべきであり、そうした可塑剤としては、油及びエステル系可塑剤が挙げられるが、これらに限定されない。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、液体可塑剤(e)の少なくとも一部は、SBR(i)及び/又はSBR(ii)、好ましくはSBR(ii)を伸展するために使用される油によって提供される。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、液体可塑剤(e)の全量が、低分子量SBRと、SBR(i)及び/又はSBR(ii)、好ましくはSBR(ii)を伸展するために使用される油との組み合わせによって提供される。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、液体可塑剤(e)は、(上で考察されたような)低分子量SBR、SBR(i)及び/又はSBR(ii)、好ましくはSBR(ii)を伸展するために使用される油、並びに遊離液体可塑剤の組み合わせによって提供される。遊離液体可塑剤という語句は、エラストマー構成成分中で使用されるSBR又は他のポリマーのうちの1つの前混合又は伸展を介して添加されるのではなく、ゴム組成物の他の成分(例えば、SBR(i)及びSBR(ii)並びに充填剤成分)と共に、ゴム組成物を調製するために使用される混合装置に別々に添加される液体可塑剤を意味する。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、液体可塑剤(e)の約10重量%~約60重量%又は10重量%~60重量%(例えば、10%、12%、14%、15%、16%、18%、20%、22%、24%、25%、26%、28%、30%、32%、34%、35%、36%、38%、40%、42%、44%、45%、46%、48%、50%、52%、54%、55%、56%、58%、又は60%)、好ましくは約25重量%~約50重量%又は25重量%~50重量%(例えば、25%、30%、35%、40%、45%、又は50%)は、(上で考察されたような)低分子量SBRによって提供される。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、液体可塑剤(e)の約10重量%~約50重量%又は10重量%~50重量%(例えば、10%、12%、14%、15%、16%、18%、20%、22%、24%、25%、26%、28%、30%、32%、34%、35%、36%、38%、40%、42%、44%、45%、46%、48%、50%)、好ましくは約15重量%~約30重量%(例えば、15%、20%、25%、又は30%)は、SBR(i)及び/又はSBR(ii)、好ましくはSBR(ii)を伸展するために使用される油によって提供される。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、液体可塑剤(e)の約10重量%~約50重量%又は10重量%~50重量%(例えば、10%、12%、14%、15%、16%、18%、20%、22%、24%、25%、26%、28%、30%、32%、34%、35%、36%、38%、40%、42%、44%、45%、46%、48%、50%)、好ましくは約15重量%~約30重量%(例えば、15%、20%、25%、又は30%)は、遊離液体可塑剤によって提供される。
上で考察されたように、本明細書に開示される第1~第3の実施形態によれば、タイヤトレッドゴム組成物は、硬化パッケージを含む(include)(含む(comprise))。硬化パッケージの含有成分は、第1~第3の実施形態によって様々であり得るが、一般に、硬化パッケージは、加硫剤、加硫促進剤、加硫活性化剤(例えば、酸化亜鉛、ステアリン酸など)、加硫阻害剤、及びスコーチ防止剤のうちの少なくとも1つを含む。第1~第3の実施形態のうち特定の実施形態では、硬化パッケージは、少なくとも1種の加硫剤と、少なくとも1種の加硫促進剤と、少なくとも1種の加硫活性化剤と、任意選択的に、加硫阻害剤及び/又はスコーチ防止剤とを含む。加硫促進剤及び加硫活性化剤は、加硫剤のための触媒として作用する。様々な加硫阻害剤及びスコーチ防止剤は、当技術分野で既知であり、当業者は、所望の加硫特性に基づいて選択することができる。
本明細書に開示されるような第1~第3の実施形態のタイヤトレッドゴム組成物に任意選択的に添加され得る様々な他の成分としては、ワックス(いくつかの事例では、酸化防止剤である)、加工助剤、補強樹脂、ペプタイザー、及び酸化防止剤/劣化防止剤が挙げられる。劣化防止剤である成分は、N,N’二置換-p-フェニレンジアミン、例えば、N-1,3-ジメチルブチル-N’フェニル-p-フェニレンジアミン(6PPD)、N,N’-ビス(1,4-ジメチルペンチル)-p-フェニレンジアミン(77PD)、N-フェニル-N-イソプロピル-p-フェニレンジアミン(IPPD)、及びN-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミン(HPPD)から選択されたものなどのオゾン劣化防止剤又は酸化防止剤として分類され得る。劣化防止剤の他の例としては、アセトンジフェニルアミン縮合生成物、2,4-トリメチル-1,2-ジヒドロキノリン、オクチル化ジフェニルアミン、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、及び特定のワックスが挙げられる。第1~第3の実施形態の特定の他の実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物は、酸化防止剤又はオゾン劣化防止剤などの劣化防止剤を含み得ないか、又は本質的に含み得ない。
本明細書に開示される第1~第3の実施形態のタイヤトレッドゴム組成物の調製に関与する特定の工程は、一般に、少なくとも1回の非生産用マスターバッチ段階及び最終生産用混合段階において成分を混合することを含む、従来実施されている方法の工程である。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物は、例えば、Banbury混合器又はミルドロールで、成分を一緒に混錬するなどによる当技術分野において既知の方法によって、(上記で開示されたような)ゴム組成物の成分を混合することによって調製される。このような方法は、一般に、少なくとも1回の非生産用マスターバッチ混合段階と、最終生産用混合段階とを含む。非生産用マスターバッチ段階という用語は、当業者に既知であり、一般に、加硫剤又は加硫促進剤を添加しない混合段階(単複数の段階)であると理解されている。用語、最終生産用混合段階という用語も当業者に既知であり、一般に、ゴム組成物中に加硫剤及び加硫促進剤を添加する混合段階であると理解されている。第1~第3の実施形態の特定の実施形態では、タイヤトレッドゴム組成物は、2回以上の非生産用マスターバッチ混合段階を含むプロセスによって調製される。
上記のように、本明細書に開示される第3の実施形態によれば、路面に接触するトレッドを有するタイヤを提供するための方法であって、タイヤが、バランスのとれた湿潤性能、ローリング抵抗、及びコーナリング性能を有し、方法が、第1の実施形態によるタイヤトレッドゴム組成物を利用することを含む、方法が提供される。一般に、本明細書に開示される第1~第3の実施形態によれば、(タイヤの路面に接触するトレッドとして使用される場合)タイヤトレッドゴム組成物は、バランスのとれた湿潤性能、ローリング抵抗、及びコーナリング性能を有するタイヤを生産するものとして理解され得る。追加の改善された又は望ましい特性には、破断時伸び(Eb)、破断時引張(Tb)、及びTb×Ebが挙げられる。
Claims (19)
- タイヤトレッドゴム組成物であって、
a.100部のエラストマー構成成分であって、
i.51~75部の、少なくとも1つのスチレン-ブタジエンゴムであって、シリカ反応性官能基と、約-50~約-35℃、好ましくは約-50~約-40℃のTgと、を有する、スチレン-ブタジエンゴムと、
ii.25~49部の、少なくとも1つの非官能化スチレン-ブタジエンゴムであって、約-30~約-15℃、好ましくは約-25~約-15℃のTgを有する、非官能化スチレン-ブタジエンゴムと、を含む、エラストマー構成成分と、
b.60~90phrの量の、少なくとも1つの補強シリカ充填剤であって、好ましくは約200~約350m2/gのBET表面積を有する、補強シリカ充填剤と、
c.10phr以下のカーボンブラック充填剤と、
d.2~14phrの、少なくとも1つの炭化水素樹脂であって、約40~約60℃のTgを有する、炭化水素樹脂と、
e.15~35phrの液体可塑剤と、
f.硬化パッケージと、を含む、成分から作製され、
(e)の少なくとも一部が、低分子量スチレン-ブタジエンゴムによって提供される、タイヤトレッドゴム組成物。 - 前記低分子量スチレン-ブタジエンゴムが、ポリスチレン標準物に従って、約-30~約-10℃のTg及び200,000グラム/モル未満のMwを有する、請求項1に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- (a)(i)及び(a)(ii)が、前記エラストマー構成成分の少なくとも90重量%、好ましくは前記エラストマー構成成分の100重量%の総量で存在する、請求項1又は2に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- 前記少なくとも1つの炭化水素樹脂が、脂肪族樹脂、好ましくはC5ホモポリマー又はコポリマー樹脂を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- 前記ゴム組成物が、約10~約-20℃、好ましくは約0~約-15℃の化合物Tgを有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- 前記スチレン-ブタジエンゴム(a)(i)が、前記スチレン-ブタジエンゴム(a)(ii)より低いMwを有する、請求項1~5のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- 前記少なくとも1つのスチレン-ブタジエンゴム(a)(i)が、約300,000~約500,000グラム/モルのMwを有し、前記少なくとも1つのスチレン-ブタジエンゴム(a)(ii)が、約400,000~約700,000グラム/モルのMwを有し、両方ともポリスチレン標準物に従う、請求項6に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- (a)(i)が、スチレン-ブタジエンゴム100部当たり30~40部の液体可塑剤で伸展された、油展スチレン-ブタジエンゴムを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- 前記エラストマー構成成分が、約-50~約-20℃、好ましくは約-45~約-25℃の平均Tgを有する、請求項1~8のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- (d)及び(e)が、35phr以下の総量で存在する、請求項1~9のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- (a)(ii)が、非官能化スチレン-ブタジエンゴム(iii)100部当たり30~40部の前記低分子量スチレン-ブタジエンゴムで伸展された、前記非官能化スチレン-ブタジエンゴム(iii)を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- (a)(i)が、置換若しくは非置換アミノ基、アミド残基、イソシアネート基、イミダゾリル基、インドリル基、置換若しくは非置換イミノ基、ニトリル基、ピリジル基、又はケチミン基、好ましくは無置換アミノ基、置換アミノ基、又は置換イミノ基、のうちの少なくとも1つで官能化されている、請求項1~11のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- 前記ゴム組成物が、0.15~0.25、好ましくは0.16~0.2の、60℃におけるtanδの値を有し、以下:
a.前記60℃におけるtanδの値の少なくとも3.5倍、好ましくは前記60℃におけるtanδの値の3.7倍~4.7倍の、0℃におけるtanδの値を有すること、
b.前記60℃におけるtanδの値の少なくとも1.6倍、好ましくは前記60℃におけるtanδの値の1.6倍~2倍の、30℃におけるtanδの値を有すること、又は
c.前記60℃におけるtanδの値の少なくとも70倍、好ましくは前記60℃におけるtanδの値の75倍~90倍の、30℃におけるE’の値を有すること、のうちの少なくとも1つを満たす、請求項1~12のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物。 - (c)が満たされる、請求項13に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- (a)、(b)、及び(c)の各々が満たされる、請求項13に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- 前記ゴム組成物が、以下:
(d)少なくとも400%、より好ましくは少なくとも450%の、23℃におけるEbを有すること、
(e)少なくとも275%、好ましくは少なくとも300%、より好ましくは少なくとも325%の、100℃におけるEbを有すること、又は
(f)少なくとも3100、好ましくは少なくとも3500、より好ましくは少なくとも3700、若しくは更に少なくとも4000の、100℃におけるTb×100℃におけるEbの値を有すること、のうちの少なくとも1つを満たす、請求項1~15のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物。 - (d)~(f)の各々が満たされる、請求項16に記載のタイヤトレッドゴム組成物。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物を含む路面に接触するトレッドを含む、タイヤ。
- 路面に接触するトレッドを有するタイヤを提供するための方法であって、前記タイヤが、バランスのとれた湿潤性能、ローリング抵抗、及びコーナリング性能を有し、前記方法が、請求項1~17のいずれか一項に記載のタイヤトレッドゴム組成物を、前記路面に接触するトレッドのために利用することを含む、方法。
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