JP6742317B2 - 多官能性アクリレート誘導体とペルオキシドを含む組成物を含むタイヤ - Google Patents
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Description
上記組成物は、さらに、ペルオキシドを含み、多官能性アクリレート誘導体とペルオキシドの各含有量は、多官能性アクリレート誘導体の含有量対ペルオキシド含有量の比が6以上であるような量である。
本発明に従うタイヤゴム組成物は、以下の構成成分をベースとする:式(I)の多官能性アクリレート誘導体およびペルオキシド;多官能性アクリレート誘導体およびペルオキシドの各含有量は、多官能性アクリレート誘導体の含有量対ペルオキシドの含有量の比が6以上であるような量である。
・タイヤの内部領域、即ち、外側領域と内側領域の間の領域。この領域は、この場合タイヤの内部層と称する層またはプライを含む。これらの層またはプライは、例えば、カーカスプライ、トレッド下地層、タイヤベルトプライ、或いは周囲空気またはタイヤの膨張ガスと接触していない任意の他の層である。
・膨張空気と接触している半径方向内側領域。この領域は、一般に、膨張ガスに対して気密性の、内部ライナーとしても知られている層からなる。
・周囲空気と接触している半径方向外側領域。この領域は、本質的に、トレッドとタイヤの外部側壁からなる。タイヤのトレッドは、タイヤベルト上で半径方向に配置し、従って、走行表面と接触する層を構成する。
本発明のタイヤ組成物は、1種のみのジエンエラストマーまたは数種のジエンエラストマーの混合物を含み得る。
(a) 4〜12個の炭素原子を有する共役ジエンモノマーを重合させることによって得られる任意のホモポリマー;
(b) 1種以上の共役ジエンを他のジエンまたは8〜20個の炭素原子を有する1種以上のビニル芳香族化合物と共重合させることによって得られる任意のコポリマー;
(c) エチレンおよび3〜6個の炭素原子を含有するα‐オレフィンを、6〜12個の炭素原子を含有する非共役ジエンモノマーと共重合させることによって得られる3成分コポリマー、例えば、上記タイプの非共役ジエンモノマー、例えば、特に1,4‐ヘキサジエン、エチリデンノルボルネンまたはジシクロペンタジエンと一緒のエチレンおよびプロピレンから得られるエラストマーのような;
(d) イソブテンとイソプレンのコポリマー(ブチルゴム)、さらにまた、このタイプのコポリマーのハロゲン化形、特に、塩素化または臭素化形。
もう1つの特定の実施態様によれば、上記ジエンエラストマーは、SBA/BRブレンドである。
本発明に従うタイヤは、下記の式(Ia)または(Ib)の多官能性アクリレート誘導体を含むゴム組成物を含む:
1個以上のヘテロ原子によって遮断されている炭化水素基または鎖は、1個以上のヘテロ原子を含む基または鎖であって、各ヘテロ原子が上記基もしくは上記鎖の2個の炭素原子の間または上記基もしくは上記鎖の1個の炭素原子と上記基または上記鎖の他のヘテロ原子との間または上記基または上記鎖の2個の他のヘテロ原子の間に存在することを意味するものと理解されたい。
上記1個以上のヘテロ原子は、窒素、イオウまたは酸素原子であり得る。
好ましくは、式(Ia)の多官能性アクリレート誘導体の場合、R4は、エチル基を示す。
上記で説明したジエンエラストマーおよび多官能性アクリレート誘導体以外に、本発明のタイヤ組成物は、ペルオキシドを含む;このペルオキシドは、当業者にとって既知の任意のペルオキシドであり得る。
また、本発明に従うタイヤ組成物は、補強用充填剤も含む。
補強用無機充填剤を供給する物理的状態は、粉末、マイクロビーズ、顆粒、ビーズまたは任意の他の適切な濃密化形のいずれの形状であれ重要ではない。
(III) Z ‐ A ‐ Sx ‐ A ‐ Z
[式中、xは、2〜8 (好ましくは2〜5)の整数であり;
Aは、2価の炭化水素基(好ましくはC1〜C18アルキレン基またはC6〜C12アリーレン基、特にC1〜C10アルキレン、特にC1〜C4アルキレン、特にプロピレン)であり;
Zは、下記の式の1つに相応する:
R2基は、置換されているかまたは置換されてない、互いに同一かまたは異なるものであって、C1〜C18アルコキシルまたはC5〜C18シクロアルコキシル基(好ましくは、C1〜C8アルコキシルおよびC5〜C8シクロアルコキシルから選ばれる基、さらにより好ましくはC1〜C4アルコキシルから選ばれる基、特にメトキシルおよびエトキシル)を示す)]。
本発明に従うタイヤ組成物は、加硫系を必要としない;このことは、上記組成物の配合と調製を簡素化することを可能にするので、利点の1つである。しかしながら、加硫系が上記組成物中に存在する場合、加硫系は、好ましくは、以下で説明する小量で存在する。
また、本発明に従うタイヤ組成物は、必要に応じて、例えば、顔料;オゾン劣化防止ワックス、化学オゾン劣化防止剤または酸化防止剤のような保護剤;下記で示すもののような可塑剤;疲労防止剤;補強用樹脂;メチレン受容体(例えば、ノボラック フェノール樹脂)または供与体(例えば、HMTまたはH3M)ような、特に、トレッドの製造を意図するエラストマー組成物において一般的に使用する通常の添加剤の全部または一部も含む。
好ましい態様によれば、本発明のタイヤ組成物は、可塑剤を含まない。代替的に、また、同様に好ましい実施態様によれば、本発明に従う組成物は、可塑剤をさらに含む。好ましくは、この可塑剤は、固形炭化水素樹脂(または可塑化用樹脂)、増量剤オイル(または可塑化用オイル)またはこれら2つの混合物である。
・20℃よりも高い、さらに好ましくは30℃よりも高いTg;
・400g/モルと2000g/モルの間、より好ましくは500g/モルと1500g/モルの間の数平均分子量(Mn);
・3よりも低い、より好ましくは2よりも低い多分散性指数(PI) (注釈:PI = Mw/Mn;Mwは質量平均分子量である)。
さらに好ましくは、この熱可塑性可塑化用炭化水素樹脂は、上記の好ましい特徴の全てを示す。
・ポリリモネン樹脂:DRT社から品名Dercolyte L120 (Mn = 625g/モル;Mw = 1010 g/mol;PI = 1.6;Tg =7 2°C)として、またはArizona社から品名Sylvagum TR7125C (Mn = 630 g/mol; Mw = 950 g/mol; PI = 1.5; Tg = 70°C)として;
・C5画分/ビニル芳香族コポリマー樹脂、特に、C5画分/スチレンまたはC5画分/C9画分コポリマー樹脂:Neville Chemical Company社から品名Super Nevtac 78、Super Nevtac 85およびSuper Nevtac 99として;Goodyear Chemicals社から品名Wingtack Extraとして;Kolon社から品名Hikorez T1095およびHikorez T1100として;または、Exxon 社から品名Escorez 2101およびEscorez 1273として;
・リモネン/スチレンコポリマー樹脂: DRT社から品名Dercolyte TS 105として、またはDRT社またはArizona Chemical Company社から品名ZT115LT およびZT5100として。
上記組成物は、適切なミキサー内で、当業者にとって周知の2つの連続する製造段階:110℃と190℃の間、好ましくは130℃と180℃の間の最高温度までの高温で熱機械的に加工または混練する第1段階(“非生産”段階とも称する)、その後の典型的には110℃よりも低い、例えば、60℃と100℃の間の低めの温度で機械加工する第2段階(“生産”段階と称する)を使用して製造し、この仕上げ段階において架橋または加硫系、特に、本発明に従う組成物のペルオキシドを混入する;そのような各段階は、例えば、出願EP‐A‐0 501 227号、EP‐A‐0 735 088号、EP‐A‐0 810 258号、WO00/05300号またはWO00/05301号に記載されている。
本特許出願において説明するような組成物は、タイヤ内のどの領域においても、好ましくはそのトレッドにおいてまたはこのタイヤの内部層において使用し得る。このことは、タイヤにおいては3種の領域を定義することが可能であることによる:
・周囲空気と接触している半径方向外側領域;この領域は、本質的に、トレッドおよびタイヤの外部側壁からなる。
・膨張ガスと接触している半径方向内側領域;この領域は、一般に、膨張ガスに対して気密性の層からなり、内部ライナーとしても知られている。
・タイヤの内部領域、即ち、上記外側領域と内側領域との間の領域;この領域は、この場合タイヤ内部層と称する各層またはプライを含む。これらの層またはプライは、例えば、カーカスプライ、トレッド下地層、タイヤベルトプライ、または周囲空気またはタイヤの膨張ガスと接触していない任意の他の層である。
III‐1 実施例の準備
以下の実施例においては、ゴム組成物を、上記で説明したようにして製造した。
実施例においては、ゴム組成物を、硬化の前および/または後において、以下に示すようにして特性決定する。
これらの引張試験は、弾性応力および破断点諸特性の測定を可能にする。特に断らない限り、これらの試験は、1988年9月のフランス規格 NF T 46−002に従って実施する。また、引張記録のプロセッシングも、伸びの関数としてのモジュラス曲線をプロットすることを可能にする;使用するモジュラスは、この場合、1回目の伸びにおいて測定し、試験標本の初期断面まで減じることによって算出した公称(または見掛け)割線モジュラスである。公称割線モジュラス(または見掛け応力、MPaでの)は、50%、100%および300%での1回目の伸びにおいて測定し、それぞれ、M50、M100およびM300で示す。
また、破壊応力(MPaでの)および破断点伸び(%でのEB)も、規格 NF‐T 46−002に従い、23℃±2℃において測定する。結果は、“基本点100”において、即ち、100の値を与えた対照と対比して表す。
これらの引張り試験は、全て、フランス規格 NF T 40−101 (1979年12月)に従い、温度(23℃±2℃)および標準の湿度測定条件(50±5%の相対湿度)の標準条件下に実施する。
当業者にとっては周知の通り、40℃でのtan(δ)maxの値はその材料のヒステリシス、ひいては転がり抵抗性を代表するものであることを思い起こすべきである:tan(δ)maxが40℃において低いほど、転がり抵抗性は低下する。
この実施例の目的は、充填剤としてカーボンブラックを含む対照組成物と本発明に従う組成物のゴム特性を比較することである。試験した各組成物を下記の表1に示す。
(1) 天然ゴム;
(2) カーボンブラック、Cabot社からのASTM級N326;
(3) トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、Sartomer社からのSR351;
(4) ジクミルペルオキシド、Hercules社からのDicup:
(5) Uniqema社からのStearin、Pristerene 4931;
(6) 酸化亜鉛、工業級、Umicore社;
(7) 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 (Flexsys社からのSantoflex 6-PPD);
(8) N,N−ジシクロヘキシル−2−ベンゾチアゾールスルフェンアミド、Flexsys社からのSantocure DCBS。
この実施例の目的は、充填剤としてカーボンブラックを含む対照組成物と本発明に従う組成物のゴム特性を比較することである。試験した各組成物を下記の表3に示す。
(1) 天然ゴム;
(2) シリカ 160 MP、Rhodia社からのZeosil 1165MP;
(3) トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、Sartomer社からのSR351;
(4) ジクミルペルオキシド、Hercules社からのDicup:
(5) Uniqema社からのStearin、Pristerene 4931;
(6) 酸化亜鉛、工業級、Umicore社;
(7) Evonik社からのTESPTカップリング剤、Si69。
Claims (9)
- 少なくとも1種のジエンエラストマー、補強用充填剤、下記の式(Ia)または(Ib)の多官能性アクリレート誘導体をベースとするゴム組成物を含むトレッドを有するタイヤであって:
前記組成物はさらにペルオキシドを含み、多官能性アクリレート誘導体とペルオキシドの各含有量は、多官能性アクリレート誘導体含有量対ペルオキシド含有量の比が6以上である量であり、
前記組成物が、加硫剤としての分子状イオウまたはイオウ供与剤を含有しないか、或いは0.5phr未満の前記分子状イオウまたはイオウ供与剤を含有する、上記タイヤ。 - R1、R2およびR3が、個々に、水素原子またはメチル基を示す、請求項1記載のタイヤ。
- 前記組成物中の多官能性アクリレート誘導体の量が、10〜70phr (エラストマー100質量部当りの質量部)の範囲内である、請求項1および2のいずれか1項記載のタイヤ。
- 前記組成物中のペルオキシドの量が、0.1〜3phrの範囲内である、請求項1〜3のいずれか1項記載のタイヤ。
- 多官能性アクリレート誘導体の前記含有量対ペルオキシドの前記含有量の比が、7以上である、請求項1〜4のいずれか1項記載のタイヤ。
- 前記ジエンエラストマーが、ポリブタジエン、合成ポリイソプレン、天然ゴム、ブタジエンコポリマー、イソプレンコポリマーおよびこれらのエラストマーの混合物からなる群から選ばれる、請求項1〜5のいずれか1項記載のタイヤ。
- 前記組成物が、50phr未満の補強用充填剤を含む、請求項1〜6のいずれか1項記載のタイヤ。
- 前記補強用充填剤が、カーボンブラック、シリカまたはこれらの混合物である、請求項1〜7のいずれか1項記載のタイヤ。
- 充填剤の含有量対多官能性アクリレート誘導体の前記含有量の比が、0.3〜3の範囲内である、請求項1〜8のいずれか1項記載のタイヤ。
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